KR101490084B1 - Method and system for resetting the stage moving speed an vision inspection system - Google Patents

Method and system for resetting the stage moving speed an vision inspection system Download PDF

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Abstract

An objective of the present invention is to provide a vision inspection system capable of measuring a frequency of a camera trigger in real time, and controlling a stage transfer speed in accordance with a changed trigger frequency; and a method thereof. According to an embodiment of the present invention, a vision inspection system includes: a stage transfer unit moving an object to be inspected; a camera unit recording the object to be inspected; an encoder generating an operation signal in accordance with the operation of the stage transfer unit; a camera trigger board generating a trigger signal of the camera unit based on the operation signal generated from the encoder, and measuring the frequency of the trigger signal in real time to measure a change of speed at every trigger signal generation distance; and a control unit controlling the camera unit in accordance with the trigger signal generated in the camera trigger board, and resetting the stage transfer speed in accordance with the change in the trigger frequency measured by the camera trigger board.

Description

스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 시스템 및 그 방법{Method and system for resetting the stage moving speed an vision inspection system} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vision inspection system and a method thereof,

본 발명은 스테이지 이송부의 구동에 따라 구동신호를 발생하는 리니어 엔코더의 구동신호를 모니터링하고, 이를 피드백하여 스테이지 이송속도를 재설정함으로써 정밀도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 비젼 검사 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vision inspection system and a method for improving accuracy and reliability by monitoring a driving signal of a linear encoder for generating a driving signal in response to driving of a stage conveyance unit,

종래에는 장비에서 사용할 수 있는 최대 스테이지의 속도를 찾기 위해 비젼 검사를 실행한 후 디펙트 맵(defect map)상에 라인성 가성불량이 발생하면, 스테이지의 속도를 조금씩 낮추면서 가성불량이 발생되지 않는 스테이지의 속도를 찾는다.Conventionally, when a line-like pseudomorphic defect occurs on a defect map after a vision check is performed to find the maximum stage speed that can be used in the equipment, the speed of the stage is gradually lowered, Find the speed of the stage.

도 1은 종래 기술로서 레이저 인터페로미터를 사용한 스테이지 속도리플 측정 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a stage velocity ripple measuring apparatus using a laser interferometer as a prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술의 스테이지 속도리플 측정장치는 먼저, 스테이지 이송부에 반사경을 구비하고, 스테이지를 이송한다. 레이저 인터페로미터에서 발사되는 레이저가 반사경을 맞고 되돌아오는 시간차를 이용해서 각 샘플링마다의 스테이지 이송거리를 측정하여 스테이지의 속도를 측정한다. 레이저 인터페로미터는 1KHz 정도의 샘플링으로 스테이지 이송속도를 측정한다. 이러한 방법으로 측정된 속도값은 통신케이블을 통해 컴퓨터에 전달되고, 컴퓨터 화면에 표시된다.Referring to FIG. 1, a stage speed ripple measuring apparatus of the prior art first has a reflector at a stage conveying section, and conveys a stage. Measure the stage speed by measuring the distance traveled by the stage for each sampling using the time difference between the laser light emitted from the laser interferometer and the reflecting mirror. The laser interferometer measures the stage feed rate with a sampling rate of about 1 KHz. The velocity values measured in this way are transmitted to the computer via the communication cable and displayed on the computer screen.

그러나 이러한 종래의 레이저 인터페로미터를 이용한 스테이지 속도리플 측정 시스템은 고가이기 때문에 장비 초기 셋업시에만 사용한다. 또한, 레이저를 사용한 광학방식으로 속도리플을 측정하기 때문에 1KHz정도의 저속 샘플링 속도를 가지고 있다. 즉, 종래의 스테이지 속도리플 측정 시스템은 샘플링속도가 1KHz 정도의 저속이므로 100mm/sec 고속 이송시 100um정도의 구간마다의 속도리플만 측정할 수 있고, 수백 nm ~ 수 um의 짧은 구간에서의 스테이지 속도리플을 측정할 수 없다. 따라서, 100mm/sec 고속이송 검사장비에서 수백 nm ~수 um의 카메라 트리거 신호 발생 거리(FOVx) 마다의 속도리플을 측정할 수 없다. However, since the stage velocity ripple measurement system using the conventional laser interferometer is expensive, it is used only at the initial setup of the apparatus. In addition, since the speed ripple is measured by an optical method using a laser, it has a low sampling rate of about 1 KHz. That is, since the conventional stage speed ripple measuring system has a low sampling rate of about 1 KHz, it is possible to measure only the speed ripple in each section of about 100 μm at a high speed of 100 mm / sec, and the stage speed Ripple can not be measured. Therefore, it is not possible to measure the speed ripple per camera trigger signal generation distance (FOVx) of several hundred nm to several um in a 100 mm / sec high speed moving inspection apparatus.

게다가 종래의 스테이지 속도리플 측정 시스템은 측정구간 설정을 하는 기능이 없기 때문에 스테이지 정속구간(검사장비에서의 검사구간)에서만 속도리플을 측정할 수 없다. In addition, since the conventional stage speed ripple measurement system does not have a function of setting the measurement region, the speed ripple can not be measured only in the constant speed region of the stage (the inspection region in the inspection apparatus).

FOV 마다 속도리플을 측정해야 하는 이유는 예를 들어, 카메라의 최대입력주파수가 200KHz인 경우, 200KHz이하로 카메라 트리거 주파수가 발생해야 한다. 그렇지 않으면, 카메라가 카메라 트리거 신호를 인식하지 못해서 영상을 획득하지 못한다. 따라서 카메라 트리거 주파수가 카메라의 최대입력주파수를 넘어가지 않도록 스테이지 속도를 설정해야 안정적으로 영상데이터를 획득할 수 있다. 만약, 장비를 장기간 사용하는 중에 스테이지 속도리플이 초기 장비상태에 비해 불량해지면, 카메라 트리거 주파수가 카메라의 최대입력주파수를 초과할 수 있으며, 이는 이미지 획득을 불가능하게 하고 검사장비에서 가성불량(비정상적인 검사로 발생되는 불량)의 문제를 야기한다.For example, if the maximum input frequency of the camera is 200 KHz, the camera trigger frequency should be below 200 KHz. Otherwise, the camera does not recognize the camera trigger signal and can not acquire the image. Therefore, it is necessary to set the stage speed so that the camera trigger frequency does not exceed the maximum input frequency of the camera, so that the image data can be stably obtained. If the stage speed ripple becomes poorer than the initial equipment condition during long-term use of the equipment, the camera trigger frequency may exceed the maximum input frequency of the camera, which may render image acquisition impossible, Which is caused by a defect in the semiconductor device.

따라서 본 발명의 목적은 전술된 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 카메라 트리거의 주파수를 실시간으로 측정하고, 변경된 트리거 주파수에 따라 스테이지 이송속도를 제어할 수 있는 비젼 검사 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a vision inspection system and method for measuring a frequency of a camera trigger in real time and controlling a stage conveying speed according to a changed trigger frequency .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 비젼 검사 시스템은 검사 대상을 이동시키는 스테이지 이송부와, 상기 검사 대상을 촬영하는 카메라부와, 상기 스테이지 이송부의 구동에 따라 구동신호를 발생하는 엔코더와, 상기 엔코더로부터 발생된 상기 구동신호에 기반하여 상기 카메라부의 트리거 신호를 발생하고, 실시간으로 상기 트리거 신호의 주파수를 측정하여 상기 카메라 트리거 신호 발생거리마다의 속도변화를 측정하는 카메라 트리거 보드 및 상기 카메라 트리거 보드에서 생성된 상기 트리거 신호에 따라 상기 카메라부를 제어하며, 상기 카메라 트리거 보드를 통해 측정된 트리거 주파수의 변화에 따라 상기 스테이지의 이송속도를 재설정하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vision inspection system including a stage transfer unit for moving an object to be inspected, a camera unit for photographing the object to be inspected, an encoder for generating a drive signal according to driving of the stage transfer unit, A camera trigger board for generating a trigger signal of the camera unit based on the drive signal generated from the encoder, measuring a frequency of the trigger signal in real time and measuring a speed change for each of the camera trigger signal generating distances, And a control unit for controlling the camera unit according to the trigger signal generated in the trigger board and for resetting the transfer speed of the stage according to a change in the trigger frequency measured through the camera trigger board.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 비젼 검사 방법은, 초기 셋업시 제어부가 카메라 트리거 신호 발생 거리(FOVx)값과 측정구간 설정값을 카메라 트리거 보드에 전송하는 단계와, 스테이지 이송부를 구동하는 단계와, 상기 카메라 트리거 보드가 엔코더 신호를 카운팅하여 상기 트리거 신호 발생 거리(FOVx)마다 카메라 트리거 출력신호를 만드는 단계와, 상기 카메라 트리거 출력신호가 상기 제어부의 이미지 그래버보드에 전송되는 단계와, 상기 카메라 트리거 보드가 카메라 트리거 신호의 주파수를 실시간으로 측정해서 최대 주파수와 최저 주파수를 메모리에 저장하는 단계와, 상기 제어부의 이미지 그래버보드가 상기 카메라 트리거 신호를 수신하여 상기 카메라에 트리거 신호를 전송하는 단계와, 상기 카메라부가 상기 제어부의 이미지 그래버보드에 카메라 데이터(비젼 검사에 관한 데이터)를 전송하는 단계 및 상기 비젼 검사 스캔이 끝나면, 상기 제어부가 상기 카메라 트리거 보드로부터 상기 카메라 트리거 최저 주파수와 상기 최대 주파수를 읽어들여 상기 비젼 검사 중의 스테이지 속도리플의 이상 유무와 상기 카메라 트리거 주파수의 이상 유무를 판단하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of inspecting a vision, the method including: transmitting a camera trigger signal generation distance (FOVx) value and a measurement interval setting value to a camera trigger board during initial setup; The method comprising the steps of driving a transfer unit, counting an encoder signal by the camera trigger board to generate a camera trigger output signal for each of the trigger signal generation distances FOVx, and transmitting the camera trigger output signal to an image grabber board of the control unit Wherein the camera trigger board measures the frequency of the camera trigger signal in real time and stores the maximum frequency and the lowest frequency in a memory; and the image grabber board of the control unit receives the camera trigger signal, , And the camera unit And transmitting the camera data to the image grabber board via the camera trigger board when the vision inspection scan is completed and the control unit reads the camera trigger minimum frequency and the maximum frequency from the camera trigger board, Determining whether the stage speed ripple is abnormal or not and whether the camera trigger frequency is abnormal;

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 비젼 검사 시스템 및 방법에 따르면, 카메라 트리거 주파수 측정을 통해 엔코더 및 스테이지 이동속도 특성을 용이하게 파악할 수 있기 때문에, 검사장비의 검출력에 영향을 주지 않는 적합한 스테이지의 이송속도를 재설정함으로써 비젼 검사 장비의 신뢰도를 높인다.As described above, according to the vision inspection system and method of the present invention, it is possible to easily grasp the characteristics of the encoder and the stage moving speed through the camera trigger frequency measurement. Therefore, Increase the reliability of the vision inspection equipment by resetting the speed.

또한, 종래의 고가의 레이저 인터페로미터 측정 시스템을 이용하지 않고도 고속 샘플링 속도를 구현하는 저가의 측정 시스템을 구현한다.In addition, a low-cost measurement system realizing a high sampling rate can be realized without using a conventional expensive laser interferometer measurement system.

또한, 본 발명은 검사구간 설정기능이 있어서 불필요한 스테이지의 가감속 구간을 제외한 스테이지 정속구간(검사구간)에서만 속도리플을 측정할 수 있어 효율적이다.In addition, the present invention is effective because it is possible to measure the velocity ripple only in the constant velocity section (inspection section) of the stage excluding the acceleration / deceleration section of the stage, which is unnecessary.

도 1은 종래 기술로서 레이저 인터페로미터를 사용한 스테이지 속도리플 측정 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비젼 검사 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 트리거 보드의 자세한 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스테이지 속도리플 측정 시스템의 구성도.
1 is a block diagram of a stage velocity ripple measuring apparatus using a laser interferometer as a prior art.
2 is a block diagram of a vision check system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a detailed configuration of a camera trigger board according to an embodiment of the present invention;
4 is a configuration diagram of a stage velocity ripple measurement system according to an embodiment of the present invention;

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.In the following description of the embodiments of the present invention, descriptions of techniques which are well known in the technical field of the present invention and are not directly related to the present invention will be omitted. In addition, detailed description of components having substantially the same configuration and function will be omitted.

마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 따라서 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.For the same reason, some of the elements in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown, and the size of each element does not entirely reflect the actual size. Accordingly, the present invention is not limited by the relative size or spacing depicted in the accompanying drawings.

이하, 본 발명에 따른 스테이지 속도리플 측정 시스템의 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
Hereinafter, an embodiment of a stage velocity ripple measurement system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비젼 검사 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 트리거 보드의 자세한 구성을 나타낸 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram of a vision check system according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a camera trigger board according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비젼 검사 시스템은, 검사 대상이 안착되고, 안착된 상기 검사 대상을 이동시키는 스테이지 이송부(100), 상기 검사 대상을 촬영하는 카메라부(200), 스테이지 이송부(100)의 구동에 따라 구동신호를 발생하는 엔코더(300), 엔코더(300)로부터 발생된 상기 구동신호에 기반하여 카메라부(200)의 트리거 신호를 발생하는 카메라 트리거 보드(400) 및 카메라 트리거 보드(400)에서 생성된 상기 트리거 신호에 따라 카메라(200)의 셔터를 개폐하는 제어부(500)를 포함하여 구성된다.2, a vision inspection system according to an embodiment of the present invention includes a stage transfer unit 100 for moving an object to be inspected on which an object to be inspected is placed and placed, a camera unit 200 for photographing the object to be inspected A camera trigger board 400 for generating a trigger signal of the camera unit 200 based on the drive signal generated from the encoder 300, an encoder 300 for generating a drive signal according to the driving of the stage feed unit 100, And a control unit 500 for opening and closing the shutter of the camera 200 according to the trigger signal generated by the camera trigger board 400.

카메라부(200)는 검사 대상을 촬영하여 영상을 획득하는 장치로서, 촬영된 영상을 제어부(500)로 전송하여 분석하거나 사용자가 확인할 수 있도록 표시하는 것도 가능하다.The camera unit 200 is an apparatus for photographing an object to be inspected and acquiring an image, and it is also possible to transmit the photographed image to the control unit 500 for analysis or for display by the user.

엔코더(300)는 펄스를 이용하여 구동신호를 생성하고, 생성된 구동신호를 기반으로 카메라 트리거 보드(400)의 카메라 트리거 발생부(420)를 통해 카메라(200)의 셔터 개폐를 위한 트리거 신호를 생성한다.The encoder 300 generates a driving signal using pulses and generates a trigger signal for opening and closing the shutter of the camera 200 through the camera trigger generating unit 420 of the camera trigger board 400 based on the generated driving signal .

특히, 본 발명의 카메라 트리거 보드(400)는 상세하게 도 3에 도시된 바와 같이 엔코더로부터 발생된 구동신호를 입력받는 엔코더 입력부(410), 상기 구동신호를 기반으로 카메라 트리거 신호로 발생하는 카메라 트리거 발생부(420), 카메라 트리거 주파수를 실시간으로 측정하는 카메라 트리거 주파수 측정부(430), 상기 측정된 카메라 트리거 주파수의 최대 주파수 및 최소 주파수를 저장하는 메모리(440)를 포함한다.3, the camera trigger board 400 of the present invention includes an encoder input unit 410 receiving a driving signal generated from an encoder, a camera trigger (not shown) generated as a camera trigger signal based on the driving signal, A camera trigger frequency measuring unit 430 for measuring a camera trigger frequency in real time, and a memory 440 for storing a maximum frequency and a minimum frequency of the measured camera trigger frequency.

제어부(500)는 메모리(440)에 실시간으로 저장된 카메라 트리거의 최대 주파수 및 최소 주파수 중 비젼 검사 시스템 구동에 안정적으로 최적화된 최대/최소 주파수를 미리 설정하고, 이후 카메라 트리거 주파수 측정부(430)에 의해 실시간으로 측정되는 최대 주파수 및 최소 주파수가 상기 미리 설정된 최대/최소 주파수의 범위를 벗어나는 경우, 알람을 발생한다.The control unit 500 sets a maximum / minimum frequency stably optimized for driving the vision inspection system among the maximum frequency and the minimum frequency of the camera trigger stored in real time in the memory 440, An alarm is generated when the maximum frequency and the minimum frequency measured in real time are out of the predetermined maximum / minimum frequency range.

또한, 제어부(500)는 비젼 검사 시스템 구동에 안정적으로 최적화된 속도리플의 범위를 미리 설정하고, 이후 실시간으로 측정되는 속도리플이 상기 미리 설정된 속도리플의 범위를 벗어나는 경우, 알람을 발생한다. 여기서 속도리플이란, '카메라 최대 트리거 주파수 * 카메라 트리거 신호 발생 거리 값'과 '카메라 최소 트리거 주파수 * 카메라 트리거 신호 발생 거리 값' 간의 차로 계산된다. 상기 카메라 트리거 신호 발생 거리란 카메라 시그널이 한번 발생할 때 스테이지가 움직인 거리라 할 수 있다. FOV(Field of view)란 카메라로 한 번에 포착하는 장면의 영역을 의미하는데, 이의 Y축 영역의 길이(FOVy)에 관계없이 X축 영역의 길이(FOVx)는 스테이지의 이송 길이에 대응하기 때문에, 상기 카메라 트리거 신호 발생 거리는 FOV의 X축 영역의 길이에 대응한다고 할 수 있다. 따라서 이하 카메라 트리거 신호 발생 거리는 FOVx로 표현할 수 있다. In addition, the controller 500 sets a range of the speed ripple that is stably optimized for driving the vision inspection system, and then generates an alarm when the speed ripple measured in real time is out of the range of the preset speed ripple. Here, the speed ripple is calculated as a difference between 'camera maximum trigger frequency * camera trigger signal generation distance value' and 'camera minimum trigger frequency * camera trigger signal generation distance value'. The camera trigger signal generation distance is a distance at which the stage moves when the camera signal is generated once. The field of view (FOV) means the area of a scene captured at one time by the camera. Regardless of the length (FOVy) of the Y-axis region, the length (FOVx) of the X-axis region corresponds to the traversing length of the stage , The camera trigger signal generation distance corresponds to the length of the X-axis region of the FOV. Therefore, the following camera trigger signal generation distance can be expressed as FOVx.

구체적으로, 엔코더 입력부(410)가 엔코더를 읽고, 카메라 트리거 발생부(420)가 카메라 트리거 신호 발생거리마다 읽혀진 엔코더를 기반으로 카메라 트리거 신호를 발생하며, 카메라 트리거 주파수 측정부(430)가 트리거 주파수를 실시간으로 측정하므로, 카메라 트리거 신호 발생 거리마다의 속도변화를 측정할 수 있다.Specifically, the encoder input unit 410 reads the encoder, the camera trigger generating unit 420 generates a camera trigger signal based on the encoder read every time the camera trigger signal is generated, and the camera trigger frequency measuring unit 430 measures the trigger frequency So that it is possible to measure the speed change of each camera trigger signal generating distance.

카메라 트리거 주파수 변화는 카메라 노출시간의 변화를 일으키고, 이것은 영상의 밝기 변화를 일으켜서 비젼 검사 장비의 검출력에 영향을 준다. Changes in the camera trigger frequency cause a change in the camera exposure time, which causes a change in the brightness of the image, affecting the detection capability of the vision inspection device.

본 발명에서는 카메라 트리거 주파수를 실시간으로 측정함으로써, 리니어 엔코더의 위치오차에 의한 카메라 트리거 주파수 변화를 실시간으로 측정할 수 있다. 이와 같이 실시간으로 측정된 트리거 주파수의 변화를 피드백하여 이에 따라, 변화된 트리거 주파수에 적합한 스테이지의 이송속도를 재설정할 수 있다.In the present invention, the camera trigger frequency change due to the position error of the linear encoder can be measured in real time by measuring the camera trigger frequency in real time. In this manner, the change of the trigger frequency measured in real time can be fed back and the feed speed of the stage suitable for the changed trigger frequency can be reset.

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예를 들면, 초기 설정단계에서 카메라의 동작 가능한 주파수가 100KHz인 경우 스테이지 속도를 100mm/sec로 설정하고, 카메라 트리거 주기를 1um로 설정하면, 카메라 트리거 주파수는 100KHz가 발생되어야 한다. 그러나, 리니어 엔코더의 위치오차 때문에 비젼 검사 구동 중에 카메라 트리거의 최대 주파수가 110KHz로 계측이 되면, +10%의 트리거 오차가 발생 되었으므로 스테이지의 이송 속도를 100mm/sec에서 90mm/sec로 낮추어서 카메라가 동작 가능한 최대주파수를 넘지 않도록 할 수 있다. For example, if the frequency of camera operation is 100KHz at the initial setting stage and the stage speed is set to 100mm / sec and the camera trigger period is set to 1um, the camera trigger frequency should be 100KHz. However, when the maximum frequency of the camera trigger is measured at 110KHz during the vision inspection due to the position error of the linear encoder, a trigger error of +10% occurs. Therefore, the camera is operated by lowering the stage feed rate from 100mm / sec to 90mm / sec So that the maximum possible frequency can not be exceeded.

즉, 제어부(500)는 비젼 검사 시스템의 안정화에 최적화로 미리 설정된 주파수에 대비하여 실시간으로 측정된 카메라 트리거의 주파수가 변경된 비율에 반비례하여 상기 스테이지의 이송 속도를 재설정할 수 있다.That is, the control unit 500 can optimize the stabilization of the vision inspection system and reset the conveyance speed of the stage in inverse proportion to the rate of change of the camera trigger frequency measured in real time in comparison with a preset frequency.

이처럼 본 발명은 카메라 트리거 주파수 측정을 통해 엔코더 및 스테이지 이동속도 특성을 용이하게 파악할 수 있기 때문에 검사장비의 검출력에 영향을 주지 않는 적합한 스테이지의 이송속도를 재설정함으로써 비젼 검사 장비의 신뢰도를 높인다.As described above, since the encoder and the stage moving speed characteristics can be easily grasped through the camera trigger frequency measurement, the reliability of the vision inspection equipment is improved by resetting the transfer speed of the appropriate stage without affecting the detection performance of the inspection equipment.

즉, 본 발명은 초기 스테이지 셋업시 뿐만 아니라 동작 중에도 실시간으로 카메라 트리거 신호의 주파수를 측정하고, 이에 따라 스테이지의 이동 속도를 설정할 수 있도록 구성함으로써, 정확한 스테이지의 이송거리를 통해 균일한 영상을 획득하고, 비젼 검사 장비의 정밀도 및 신뢰도를 높인다.That is, according to the present invention, the frequency of the camera trigger signal is measured in real time not only during the initial stage set-up, but also during operation, and the moving speed of the stage can be set accordingly, thereby obtaining a uniform image through the accurate moving distance of the stage , Raising the accuracy and reliability of vision inspection equipment.

또한, 기존 레이저 인터페로미터를 이용한 측정 시스템은 스테이지 정속구간(검사장비에서의 검사구간)에서만 속도리플을 측정할 수 있게 측정구간을 지정하는 기능이 없지만, 본 발명의 측정 시스템은 측정구간 지정기능이 있어서, 스테이지의 정속구간에서만 속도리플을 측정할 수 있다. 즉, 검사구간이 아닌, 불필요한 스테이지 가감속구간에서의 속도리플을 측정하지 않음으로써, 비젼 검사 시스템의 효율을 높일 수 있다.In addition, the measurement system using the conventional laser interferometer has no function of designating the measurement period so that the velocity ripple can be measured only in the constant velocity section of the stage (inspection period in the inspection apparatus). However, So that the velocity ripple can be measured only in the constant velocity section of the stage. That is, the efficiency of the vision inspection system can be improved by not measuring the speed ripple in the unnecessary stage acceleration / deceleration section instead of the inspection section.

더불어, 본 발명의 비젼 검사 시스템은 측정 구간에서만 카메라 트리거 주파수와 스테이지의 속도리플을 실시간 측정할 때, 이상 발생시 실시간으로 알람을 발생시킬 수 있다.In addition, the vision inspection system of the present invention can generate an alarm in real time when a camera trigger frequency and a velocity ripple of a stage are measured in real time only in a measurement period.

종래의 기존 레이저 인터페로미터 측정 시스템은 레이저를 사용한 광학방식으로 속도리플을 측정하기 때문에 샘플링속도가 1KHz 정도의 저속이므로 100mm/sec 고속 이송시 100um 구간마다의 속도리플만 측정할 수 있고, 수백 nm ~ 수 um의 카메라 트리거 신호 발생 거리(FOVx) 마다의 스테이지 속도리플을 측정할 수 없는 데에 반해, 본 발명의 비젼 검사 시스템은 40MHz 이상의 고속 샘플링 측정이 가능하므로, 수백 nm ~ 수 um의 카메라 트리거 신호 발생거리(FOV) 마다의 속도리플을 측정할 수 있다.Conventional conventional laser interferometer measurement system uses laser to measure velocity ripple. Therefore, it is possible to measure velocity ripple only in 100um interval at 100mm / sec high speed because sampling rate is about 1KHz, It is impossible to measure the stage speed ripple for each camera-trigger signal generation distance (FOVx) of several um to several um. Since the vision inspection system of the present invention is capable of high-speed sampling measurement of 40 MHz or more, The speed ripple can be measured for each signal generation distance (FOV).

측정 조건Measuring conditions 기존 레이저 인터페로미터
속도리플 샘플링 측정 거리
Conventional laser interferometer
Speed Ripple Sampling Measuring Distance
본 발명 측정 시스템
속도리플 샘플링 측정 거리
The inventive measurement system
Speed Ripple Sampling Measuring Distance
100mm/sec 스테이지 이송속도100mm / sec Stage feed rate 100um100um 0.5um(FOV)0.5 um (FOV)

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스테이지 속도리플 측정 시스템의 구성도이다. 4 is a configuration diagram of a stage velocity ripple measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스테이지 속도리플 측정 시스템의 구동에 대해 설명하기로 한다.The operation of the stage velocity ripple measurement system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

1) 제어부(500)에서 카메라 트리거 신호 발생 거리 값과 측정구간 설정값을 카메라 트리거 보드(400)에 통신 케이블을 통해 전송한다.1) The control unit 500 transmits the camera trigger signal generation distance value and the measurement interval setting value to the camera trigger board 400 through the communication cable.

2) 스테이지 이송부(100)를 구동한다.2) The stage conveyance unit 100 is driven.

3) 카메라 트리거 보드(400)가 엔코더 신호를 카운팅해서 트리거 신호 발생 거리(FOVx)마다 카메라 트리거 출력신호를 만들고3) The camera trigger board 400 counts the encoder signal and generates a camera trigger output signal for each trigger signal generation distance (FOVx)

4) 이 출력신호는 카메라 트리거 케이블을 통해 제어부(500)에 설치된 이미지 그래버보드에 전송된다. 4) This output signal is transmitted to the image grabber board installed in the control unit 500 via the camera trigger cable.

5) 이 카메라 트리거 신호의 주파수를 카메라 트리거 보드(400) 내부적으로 실시간으로 측정해서 최대 주파수와 최저 주파수를 메모리(440)에 저장한다. 5) measures the frequency of the camera trigger signal in real time internally in the camera trigger board 400 and stores the maximum frequency and the lowest frequency in the memory 440.

6) 제어부(500)의 이미지 그래버보드는 카메라 트리거 신호를 수신하면, 카메라 데이터 전송 케이블을 통해 카메라(200)에 트리거 신호를 전송한다. 6) Upon receiving the camera trigger signal, the image grabber board of the control unit 500 transmits the trigger signal to the camera 200 through the camera data transmission cable.

7) 카메라 트리거 신호를 수신한 카메라(200)는 카메라 데이터 전송 케이블을 통해 제어부(500)의 이미지 그래버보드에 카메라 영상획득 데이터(비젼 검사에 필요한 데이터)를 전송한다.7) Upon receiving the camera trigger signal, the camera 200 transmits the camera image acquisition data (data necessary for the vision check) to the image grabber board of the control unit 500 through the camera data transmission cable.

8) 검사스캔이 끝나면, 제어부(500)에서 카메라 트리거 최저 주파수와 최대 주파수를 통신 케이블을 통해 카메라 트리거 보드(400)로부터 읽어 들여서 비젼 검사 중 스테이지 속도리플의 이상 유무와 카메라 트리거 주파수의 이상 유무를 판단하고, 이상이 있는 경우 알람을 발생시킨다. 비젼 검사 장치의 초기 셋업시 뿐만 아니라, 비젼 검사 중에도 실시간으로 제어부(500)에서 카메라 트리거 최대 주파수와 최저 주파수를 읽어 들여 속도리플의 이상 유무와 카메라 트리거 주파수의 이상 유무를 판단해서 이상이 있는 경우 알람을 발생시킨다.8) Upon completion of the inspection scan, the control unit 500 reads the camera trigger minimum frequency and the maximum frequency from the camera trigger board 400 through a communication cable to check whether there is an abnormality in the stage speed ripple and whether or not the camera trigger frequency is abnormal And generates an alarm when there is an abnormality. The control unit 500 reads the camera trigger maximum frequency and the lowest frequency in real time not only during the initial setup of the vision inspection apparatus but also during the vision inspection to determine whether the speed ripple is abnormal or whether the camera trigger frequency is abnormal, .

9) 여기서 속도리플 계산 방식은 아래와 같다.9) Here, the speed ripple calculation method is as follows.

속도 = 카메라 트리거 주파수 x FOVx(카메라 트리거 신호 발생 거리)Speed = Camera trigger frequency x FOVx (Camera trigger signal generation distance)

최대 속도계산 = 카메라 최대 트리거 주파수 x FOVx(카메라 트리거 신호 발생 거리)Maximum speed calculation = Camera maximum trigger frequency x FOVx (Camera trigger signal generation distance)

최소 속도계산 = 카메라 최소 트리거 주파수 x FOVx(카메라 트리거 신호 발생 거리)Minimum speed calculation = Camera minimum trigger frequency x FOVx (Camera trigger signal generation distance)

속도리플은 최대 속도와 최소 속도의 차이로 계산 된다.
The speed ripple is calculated as the difference between the maximum speed and the minimum speed.

한편, 본 명세서와 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 발명된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. , And are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be practiced without departing from the invention as set forth herein.

100: 스테이지 이송부 200: 카메라부
300: 엔코더 400: 카메라 트리거 보드
410: 엔코더 입력부 420: 카메라 트리거 발생부
430: 카메라 트리거 주파수 측정부 440: 메모리
500: 제어부
100: stage transfer unit 200: camera unit
300: Encoder 400: Camera trigger board
410: Encoder input unit 420: Camera trigger generating unit
430: camera trigger frequency measuring unit 440: memory
500:

Claims (10)

검사 대상을 이동시키는 스테이지 이송부;
상기 검사 대상을 촬영하는 카메라부;
상기 스테이지 이송부의 구동에 따라 구동신호를 발생하는 엔코더;
상기 엔코더로부터 발생된 상기 구동신호에 기반하여 상기 카메라부의 트리거 신호를 발생하고, 실시간으로 상기 트리거 신호의 주파수를 측정하여 상기 카메라 트리거 신호 발생거리마다의 속도변화를 측정하는 카메라 트리거 보드; 및
상기 카메라 트리거 보드에서 생성된 상기 트리거 신호에 따라 상기 카메라부를 제어하며, 상기 카메라 트리거 보드를 통해 측정된 트리거 주파수의 변화에 따라 상기 스테이지의 이송속도를 재설정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 카메라 트리거 주파수 변화에 따라 스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 시스템.
A stage transferring unit for transferring the inspection object;
A camera unit for photographing the object to be inspected;
An encoder for generating a driving signal in response to driving of the stage transferring unit;
A camera trigger board for generating a trigger signal of the camera unit based on the drive signal generated from the encoder, measuring a frequency of the trigger signal in real time and measuring a speed change for each of the camera trigger signal generating distances; And
And a control unit for controlling the camera unit according to the trigger signal generated by the camera trigger board and resetting the transfer speed of the stage according to a change in the trigger frequency measured through the camera trigger board, Vision inspection system that resets stage moving speed according to trigger frequency change.
제1항에 있어서,
상기 카메라 트리거 보드는 측정구간 지정기능이 있고, 이에 의해 불필요한 측정구간인 스테이지 가감속 구간을 제외하고 상기 스테이지의 정속구간에서만 속도리플을 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 하는, 카메라 트리거 주파수 변화에 따라 스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the camera trigger board has a function of designating a measurement region so as to measure velocity ripple in real time only in a constant velocity region of the stage except a stage acceleration / deceleration region, which is an unnecessary measurement region. Vision Inspection System to reset moving speed.
제2항에 있어서,
상기 속도리플은 '카메라 최대 트리거 주파수 * 카메라 트리거 신호 발생 거리 값'과 '카메라 최소 트리거 주파수 * 카메라 트리거 신호 발생 거리 값' 간의 차로 계산되며, 상기 카메라 트리거 신호 발생 거리는 카메라로 한 번에 포착하는 장면의 영역(FOV: Field of view) 중 상기 스테이지의 이송 길이에 대응하는 X축의 길이에 대응하는 것을 특징으로 하는, 카메라 트리거 주파수 변화에 따라 스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 시스템.
3. The method of claim 2,
The speed ripple is calculated as a difference between a 'camera maximum trigger frequency * camera trigger signal generation distance value' and a 'camera minimum trigger frequency * camera trigger signal generation distance value', and the camera trigger signal generation distance is a scene Wherein the stage moving speed corresponds to a length of an X-axis corresponding to a conveying length of the stage in a field of view (FOV) of the stage.
제2항에 있어서,
상기 측정 구간에서 상기 카메라 트리거 주파수와 속도리플을 실시간 측정한 결과, 상기 측정된 카메라 트리거 주파수가 상기 제어부에 의해 미리 설정된 카메라 트리거 주파수의 최대/최소 범위를 벗어나거나, 상기 측정된 속도리플이 상기 제어부에 의해 미리 설정된 속도리플 범위에 벗어나는 경우, 알람을 발생하는 것을 특징으로 하는, 카메라 트리거 주파수 변화에 따라 스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 시스템.
3. The method of claim 2,
As a result of real-time measurement of the camera trigger frequency and velocity ripple in the measurement period, if the measured camera trigger frequency is out of the maximum / minimum range of the camera trigger frequency preset by the controller, And generates an alarm when the speed of the camera is out of the predetermined speed ripple range.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 비젼 검사 시스템의 안정화에 최적화로 미리 설정된 주파수에 대비하여 실시간으로 측정된 상기 카메라 트리거의 주파수가 변경된 비율에 반비례하여 상기 스테이지의 이송 속도를 재설정하는 것을 특징으로 하는, 카메라 트리거 주파수 변화에 따라 스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit resets the feed rate of the stage in inverse proportion to a rate at which the frequency of the camera trigger measured in real time is changed in proportion to a preset frequency in optimizing for stabilization of the vision inspection system. A vision inspection system that resets the stage moving speed.
비젼 검사 방법에 있어서,
초기 셋업시 제어부가 카메라 트리거 신호 발생 거리(FOVx)값과 측정구간 설정값을 카메라 트리거 보드에 전송하는 단계;
스테이지 이송부를 구동하는 단계;
상기 카메라 트리거 보드가 엔코더 신호를 카운팅하여 상기 트리거 신호 발생 거리(FOVx)마다 카메라 트리거 출력신호를 만드는 단계;
상기 카메라 트리거 출력신호가 상기 제어부의 이미지 그래버보드에 전송되는 단계;
상기 카메라 트리거 보드가 카메라 트리거 신호의 주파수를 실시간으로 측정해서 최대 주파수와 최저 주파수를 메모리에 저장하는 단계;
상기 제어부의 이미지 그래버보드가 상기 카메라 트리거 신호를 수신하여 상기 카메라에 트리거 신호를 전송하는 단계;
상기 카메라가 상기 제어부의 이미지 그래버보드에 카메라의 영상획득 데이터(비젼 검사에 필요한 데이터)를 전송하는 단계; 및
상기 비젼 검사 스캔이 끝나면, 상기 제어부가 상기 카메라 트리거 보드로부터 상기 카메라 트리거 최저 주파수와 상기 최대 주파수를 읽어들여 상기 비젼 검사 중의 스테이지 속도리플의 이상 유무와 상기 카메라 트리거 주파수의 이상 유무를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 카메라 트리거 주파수 변화에 따라 스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 방법.
In the vision inspection method,
Transmitting a camera trigger signal generation distance (FOVx) value and a measurement interval setting value to a camera trigger board during initial setup;
Driving a stage transfer unit;
Generating a camera trigger output signal for each of the trigger signal generation distances (FOVx) by counting an encoder signal by the camera trigger board;
Transmitting the camera trigger output signal to an image grabber board of the control unit;
Wherein the camera trigger board measures a frequency of a camera trigger signal in real time and stores a maximum frequency and a minimum frequency in a memory;
The image grabber board of the control unit receiving the camera trigger signal and transmitting a trigger signal to the camera;
The camera transmitting image acquisition data (data necessary for vision inspection) of the camera to an image grabber board of the control unit; And
Wherein the control unit reads the camera trigger minimum frequency and the maximum frequency from the camera trigger board to determine whether there is an abnormality in the stage speed ripple during the vision test and whether the camera trigger frequency is abnormal or not; And resetting the stage moving speed according to a camera trigger frequency change.
제6항에 있어서,
상기 카메라 트리거 보드는 측정구간 지정기능이 있고, 이에 의해 불필요한 측정구간인 스테이지 가감속 구간을 제외하고 상기 스테이지의 정속구간에서만 속도리플을 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 하는, 카메라 트리거 주파수 변화에 따라 스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the camera trigger board has a function of designating a measurement region so as to measure velocity ripple in real time only in a constant velocity region of the stage except a stage acceleration / deceleration region, which is an unnecessary measurement region. Vision inspection method to reset moving speed.
제7항에 있어서,
상기 속도리플은 '카메라 최대 트리거 주파수 x 카메라 트리거 신호 발생 거리 값'과 '카메라 최소 트리거 주파수 x 카메라 트리거 신호 발생 거리 값' 간의 차로 계산되며, 상기 카메라 트리거 신호 발생 거리는 카메라로 한 번에 포착하는 장면의 영역(FOV: Field of view) 중 상기 스테이지의 이송 길이에 대응하는 X축의 길이에 대응하는 것을 특징으로 하는, 카메라 트리거 주파수 변화에 따라 스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 방법.
8. The method of claim 7,
The speed ripple is calculated as a difference between a 'camera maximum trigger frequency x camera trigger signal generation distance value' and a 'camera minimum trigger frequency x camera trigger signal generation distance value', and the camera trigger signal generation distance is a scene Wherein the stage moving speed corresponds to a length of an X-axis corresponding to a conveying length of the stage in a field of view (FOV) of the stage.
제7항에 있어서,
상기 측정 구간에서 상기 카메라 트리거 주파수와 속도리플을 실시간 측정한 결과, 상기 측정된 카메라 트리거 주파수가 상기 제어부에 의해 미리 설정된 카메라 트리거 주파수의 최대/최소 범위를 벗어나거나, 상기 측정된 속도리플이 상기 제어부에 의해 미리 설정된 속도리플 범위에 벗어나는 경우, 알람을 발생하는 것을 특징으로 하는,카메라 트리거 주파수 변화에 따라 스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 방법.
8. The method of claim 7,
As a result of real-time measurement of the camera trigger frequency and velocity ripple in the measurement period, if the measured camera trigger frequency is out of the maximum / minimum range of the camera trigger frequency preset by the controller, Wherein the step of generating the alarm generates an alarm when the speed of the stage is out of the predetermined speed ripple range.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 비젼 검사 시스템의 안정화에 최적화로 미리 설정된 주파수에 대비하여 실시간으로 측정된 상기 카메라 트리거의 주파수가 변경된 비율에 반비례하여 상기 스테이지의 이송 속도를 재설정하는 것을 특징으로 하는, 카메라 트리거 주파수 변화에 따라 스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 시스템.













The method according to claim 1,
Wherein the control unit resets the feed rate of the stage in inverse proportion to a rate at which the frequency of the camera trigger measured in real time is changed in proportion to a preset frequency in optimizing for stabilization of the vision inspection system. A vision inspection system that resets the stage moving speed.













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