線形状物高さ計測装置、該装置に用いられる線形状物高さ計測方法及び線形状物高さ計測制御プログラム
【課題】線形状物の反射光を取り込んで作成した画像データから背景の影響を受けずに線形状物の高さを正確に検出する線形状物高さ計測装置を提供する。
【解決手段】照明１３により、線形状物１１（検査対象物）に入射光ｉが照射され、カメラ１４により、反射光ｊが取り込まれて画像データが生成される。入射光ｉと反射光ｊとの軸は、ほぼ一致するようになっている。濃淡画像記憶部１７により、カメラ１４で生成された画像データが、濃淡画像データとして記憶される。線形状物検出部１８により、濃淡画像データに基づいて線形状物１１が検出される。高さ計測領域決定部１９により、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の情報に基づいて、同線形状物１１の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域が決定される。高さ計測部２０により、線形状物高さ計測領域の濃淡情報に基づいて、線形状物１１の高さが計測される。
【解決手段】照明１３により、線形状物１１（検査対象物）に入射光ｉが照射され、カメラ１４により、反射光ｊが取り込まれて画像データが生成される。入射光ｉと反射光ｊとの軸は、ほぼ一致するようになっている。濃淡画像記憶部１７により、カメラ１４で生成された画像データが、濃淡画像データとして記憶される。線形状物検出部１８により、濃淡画像データに基づいて線形状物１１が検出される。高さ計測領域決定部１９により、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の情報に基づいて、同線形状物１１の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域が決定される。高さ計測部２０により、線形状物高さ計測領域の濃淡情報に基づいて、線形状物１１の高さが計測される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、線形状物高さ計測装置、該装置に用いられる線形状物高さ計測方法及び線形状物高さ計測制御プログラムに係り、たとえば、半導体装置の製造工程において線形状のボンディングワイヤなどの高さを計測する場合に用いて好適な線形状物高さ計測装置、該装置に用いられる線形状物高さ計測方法及び線形状物高さ計測制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置のうち、特に、半導体チップとインナリードとがボンディングワイヤを介して接続される構成の半導体装置では、その製造工程で線形状のボンディングワイヤの立体形状を検査する必要がある。このため、ボンディングワイヤの高さを計測する装置が製作されているが、同装置では、ボンディングワイヤの検出座標及び径に基づいて高さ計測領域が決定され、ボンディングワイヤの高さが計測される。
【０００３】
この種の関連技術としては、たとえば、特許文献１に記載されたワイヤボンディング検査装置がある。
この検査装置では、照明手段により、半導体チップのボンディングワイヤが照明され、同照明手段によって照明されたワイヤが、撮像手段により複数の高さ位置から撮像される。演算手段により、同撮像手段で得られる各高さ位置での複数の画像のフォーカスの状態からワイヤの立体情報が得られる。この場合、演算手段では、複数の各画像について、ワイヤの長手方向に領域分割し、各領域において輝度信号強度のピーク値をフォーカス合致度として算出し、算出結果に基づいてワイヤの３次元形状を計測する。たとえば、図７（ａ）に示すように、撮像装置１により、同撮像装置１の結像素子の各フォーカス面Ｆ１，Ｆ２，…，Ｆ５にて、ボンディングワイヤが撮像される。たとえば、フォーカス面Ｆ３で撮像されるボンディングワイヤの画像信号は、図７（ｂ）に示すように、同ボンディングワイヤに対して直交する帯状に分割された各領域Ａ，Ｂ，…，Ｌ毎に得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１７５３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記関連技術では、次のような課題があった。
すなわち、特許文献１に記載された検査装置では、分割された各領域にワイヤ以外に起因する輝度信号が存在し、輝度信号の強度のピーク値がワイヤの３次元形状を計測するためのフォーカス合致度に適さないことがあり、ワイヤ高さの計測値に誤りが発生する可能性があるという課題がある。
【０００６】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、線形状物上の濃淡を確実に使用し、線形状物の高さを正確に計測できる線形状物高さ計測装置、該装置に用いられる線形状物高さ計測方法及び線形状物高さ計測制御プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明の第１の構成は、線形状物高さ計測装置に係り、検査対象物に照明光を照射するための光源と、前記検査対象物から反射される反射光を取り込んで画像データを生成する撮像手段と、該撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データを生成し、該濃淡画像データに基づいて線形状物を検出し、検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定することにより、該線形状物高さ計測領域内で前記線形状物の高さを計測する計測領域内高さ計測手段とを備えてなることを特徴としている。
【０００８】
この発明の第２の構成は、線形状物高さ計測装置に用いられる線形状物高さ計測方法に係り、前記線形状物高さ計測装置を、光源と、撮像手段と、計測領域内高さ計測手段とから構成しておき、前記光源が、検査対象物に照明光を照射し、前記撮像手段が、前記検査対象物から反射される反射光を取り込んで画像データを生成し、前記計測領域内高さ計測手段が、前記撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データを生成し、該濃淡画像データに基づいて線形状物を検出し、検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定することにより、該線形状物高さ計測領域内で前記線形状物の高さを計測することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の構成によれば、線形状物の高さを安定して正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の一実施形態である線形状物高さ計測装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の線形状物高さ計測装置における計測対象の線形状物１１に対する光の入反射の状態を示す図である。
【図３】取得される画像及び画像上の濃淡と線形状物１１の断面との対応関係を示す図である。
【図４】線形状物高さ計測領域ｖｈの例を示す図である。
【図５】切り出された画像と濃淡プロファイルとの関係を示す図である。
【図６】線形状物１１の断面における濃淡位置と最高位置の高さとの関係を示す図である。
【図７】特許文献１に記載されたワイヤボンディング検査装置で行われる処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上記計測領域内高さ計測手段が、上記撮像手段で生成された上記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データとして記憶する濃淡画像データ記憶手段と、該濃淡画像データ記憶手段で記憶されている上記濃淡画像データに基づいて線形状物を検出する線形状物検出手段と、該線形状物検出手段で検出された上記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定する高さ計測領域決定手段と、該高さ計測領域決定手段で決定された上記線形状物高さ計測領域の濃淡情報に基づいて、上記線形状物の高さを計測する高さ計測手段とを備える線形状物高さ計測装置を提供する。
【００１２】
また、上記高さ計測領域決定手段は、上記線形状物検出手段で検出された上記線形状物の中央座標、及び、あらかじめ与えられた上記線形状物の径情報に基づいて、上記線形状物の占有領域を超えない上記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされている。また、上記高さ計測領域決定手段は、上記線形状物検出手段で検出された上記線形状物の情報に基づいて、上記線形状物の中央座標及び径情報を取得し、上記中央座標及び径情報に基づいて、上記線形状物の占有領域を超えない上記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされている。また、上記線形状物検出手段は、上記線形状物の側面位置情報を取得する構成とされ、上記高さ計測領域決定手段は、上記線形状物検出手段で取得された上記線形状物の側面位置情報を用いて、上記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされている。また、上記光源は、上記検査対象物に対する入射光の軸と上記反射光の軸とがほぼ一致する構成とされている。
【実施形態】
【００１３】
図１は、この発明の一実施形態である線形状物高さ計測装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。
この例の線形状物高さ計測装置は、線形状物１１の高さを計測するための装置であり、同図に示すように、ステージ１２と、照明１３と、カメラ１４と、ハーフミラー１５と、位置制御部１６と、濃淡画像記憶部１７と、線形状物検出部１８と、高さ計測領域決定部１９と、高さ計測部２０とから構成されている。線形状物１１は、たとえば、半導体装置中の半導体チップとインナリードとを接続するためのボンディングワイヤである。ステージ１２は、線形状物１１を搭載し、計測位置やカメラ１４と線形状物１１との間の距離を変更するためのものである。照明１３は、たとえばＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）やハロゲンランプなどを光源として構成され、線形状物１１に照明光を照射するためのものである。
【００１４】
ハーフミラー１５は、照明１３の出射光を反射して線形状物１１に入射光ｉを照射すると共に、反射光ｊを通過させてカメラ１４へ送出する。特に、この実施形態では、照明１３及びハーフミラー１５により、線形状物１１に対する入射光ｉの軸と反射光ｊの軸とがほぼ一致する同軸照明の構成となっている。カメラ１４は、線形状物１１で反射された反射光ｊを取り込んで画像データｖｄを生成するためのものであり、位置制御部１６を用いてステージ１２又は同カメラ１４の位置を制御し、同カメラ１４と線形状物１１との間の距離を変えながらフォーカスの異なる複数枚の画像データｖｄを生成する。濃淡画像記憶部１７は、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成され、カメラ１４で生成された画像データｖｄを濃淡値で表した濃淡画像データｖｅとして記憶する。線形状物検出部１８は、濃淡画像記憶部１７で記憶されている濃淡画像データｖｅに基づいて線形状物１１を検出して同線形状物１１の座標情報ｖｉ（線形状物の情報）を取得する。特に、この実施形態では、線形状物検出部１８は、線形状物１１の側面位置情報を取得する。
【００１５】
高さ計測領域決定部１９は、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の座標情報ｖｉに基づいて、線形状物１１の占有領域を超えないように、同線形状物１１の高さを計測するための線形状物高さ計測領域ｖｈを決定する。特に、この実施形態では、高さ計測領域決定部１９は、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の中央座標、及び、あらかじめ与えられた同線形状物１１の径情報に基づいて、同線形状物１１の占有領域を超えない線形状物高さ計測領域ｖｈを決定する。また、高さ計測領域決定部１９は、線形状物検出部１８で取得された線形状物１１の側面位置情報を用いて、線形状物１１の占有領域を超えない線形状物高さ計測領域ｖｈを決定する。高さ計測部２０は、高さ計測領域決定部１９で決定された線形状物高さ計測領域ｖｈ中の濃淡情報に基づいて、線形状物１１の高さを決定する。この線形状物高さ計測装置は、線形状物高さ計測制御プログラムに基づいて動作する図示しないコンピュータで制御される。
【００１６】
図２は、図１の線形状物高さ計測装置における計測対象の線形状物１１に対する光の入反射の状態を示す図、図３は、取得される画像及び画像上の濃淡と線形状物１１の断面との対応関係を示す図、図４は、線形状物高さ計測領域ｖｈの例を示す図、図５は、切り出された画像と濃淡プロファイルとの関係を示す図、及び図６が、線形状物１１の断面における濃淡位置と最高位置の高さとの関係を示す図である。
これらの図を参照して、この形態の線形状物高さ計測装置に用いられる線形状物高さ計測方法の処理内容について説明する。
この線形状物高さ計測装置では、線形状物１１（検査対象物）に照明光が照射され、反射光ｊを取り込んで画像データが生成されると共に同画像データを濃淡値で表した濃淡画像データが生成される。そして、同濃淡画像データに基づいて線形状物１１が検出され、検出された線形状物１１の座標、及び、あらかじめ与えられた径に基づいて線形状物高さ計測領域が決定されることにより、同線形状物高さ計測領域内で線形状物１１の高さが計測される。
【００１７】
この場合、照明１３により、線形状物１１（検査対象物）に入射光ｉ（照明光）が照射され（照射処理）、カメラ１４により、線形状物１１から反射される反射光ｊが取り込まれて画像データが生成される（撮像処理）。上記照射処理では、線形状物１１に対する入射光ｉの軸と反射光ｊの軸とがほぼ一致するようになっている。濃淡画像記憶部１７により、カメラ１４で生成された画像データが、濃淡値で表した濃淡画像データｖｅとして記憶される（濃淡画像データ記憶処理）。線形状物検出部１８により、濃淡画像記憶部１７で記憶されている濃淡画像データｖｅに基づいて線形状物１１が検出される（線形状物検出処理）。この線形状物検出処理では、線形状物検出部１８により、線形状物１１の側面位置情報が取得される。
【００１８】
高さ計測領域決定部１９により、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の情報ｖｉに基づいて、同線形状物１１の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域ｖｈが決定される（高さ計測領域決定処理）。この高さ計測領域決定処理では、高さ計測領域決定部１９により、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の中央座標、及び、あらかじめ与えられた線形状物１１の径情報に基づいて、線形状物１１の占有領域を超えない線形状物高さ計測領域ｖｈが決定される。また、この高さ計測領域決定処理では、高さ計測領域決定部１９により、線形状物検出部１８で取得された線形状物１１の側面位置情報を用いて、線形状物１１の占有領域を超えない線形状物高さ計測領域ｖｈが決定される。高さ計測部２０により、高さ計測領域決定部１９で決定された線形状物高さ計測領域ｖｈの濃淡情報に基づいて、線形状物１１の高さが計測される（高さ計測処理）。
【００１９】
図２に示すように、入射光ｉの光軸とほぼ一致する方向にカメラ１４が設置されている場合、計測対象の線形状物１１に対する光の入射角度が０度に近いほど同じ方向に反射して反射光ｊがカメラ１４で捉えられ、一方、入射角度が大きくなると、反射光ｕ，ｖはカメラ１４の方向から外れる。したがって、断面が円形状の線形状物１１では、カメラ１４によって取得される濃淡画像には、たとえば図３（ａ）に示すように、特徴的ないくつかの濃淡が生じる。すなわち、図３（ａ）中の濃淡［１］及び濃淡［１Ｂ］は、線形状物１１上に生じる濃淡であり、同線形状物１１に対する光の入射角度に起因するものである。この場合、線形状物１１が、たとえば、金属などの正反射成分の強い材質であれば、濃淡差が明確に表れる。
【００２０】
濃淡［２］及び濃淡［２Ｂ］は、線形状物１１の側面と、その外側（背景）との濃淡差である。線形状物１１の側面からの反射光ｊは少ないため、背景からの光の反射がカメラ１４で捉えられる場合に濃淡差が生じる。濃淡［３］は、線形状物１１の外側で見られる濃淡であり、たとえば、別の線形状物や、線形状物１１の背後から部分的に光の反射がある場合などに生じる。よって、濃淡［１］や濃淡［２］が、線形状物１１の高さ計測に利用できるが、特に背景の影響に左右されずに線形状物１１の高さを計測するためには、濃淡［１］を使用する。なお、線形状物１１の表面状態によっては、濃淡［１］以外の線形状物１１に起因する濃淡が発生することもあるが、光量を多くすることにより、表面の細かな傷などの影響を軽減し、取得される画像を図３（ａ）に近づけることも可能である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）中の濃淡位置の線形状物１１の断面との対応関係を示すものであり、濃淡［１］及び濃淡［１Ｂ］は、同じ高さの位置になっていることを示している。
【００２１】
画像を使用して線形状物１１の高さを計測する方法としては、たとえば、被写界深度の浅い光学系で線形状物１１の画像を取得し、焦点が合う付近で画像の濃淡境界が鋭敏になることを利用する方法がある。すなわち、線形状物１１の画像を、線形状物１１とカメラ１４との間の距離（高さ）を変えて複数枚取得し、計測する濃淡が含まれるように線形状物高さ計測領域を設定し、取得した画像から領域内で焦点が合う画像を特定することで、その位置における線形状物１１の高さが計測される。
【００２２】
高さ計測領域決定部１９における高さ計測領域の幅方向の長さの決定では、計測する濃淡が領域に含まれるようにする。この場合、線形状物１１の直径をＲとすると、たとえば図４中の状態（ａ）のように、線形状物検出部１８によって検出された線形状物１１の座標を中央とし、中央から線形状物１１の幅方向へそれぞれＲ／２を超えない長さを高さ計測領域の幅とすると、線形状物１１上の濃淡のみを含む領域となり、この図４（ａ）の場合では、図３中の濃淡［１］及び濃淡［１Ｂ］を確実に含めることができる。また、たとえば図４中の状態（ｂ）のように、線形状物検出部１８によって検出された線形状物１１の座標を起点とし、起点から線形状物１１の幅方向のどちらかへＲ／２を超えない長さを高さ計測領域の幅とすると、図３中の濃淡［１］又は濃淡［１Ｂ］を確実に含めることができる。また、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の側面位置情報に対し、側面を含まない幅の計測領域とすることで、濃淡［１］及び濃淡［１Ｂ］の濃淡のみを確実に含めることができる。
【００２３】
高さ計測領域決定部１９による高さ計測領域の線方向の長さの決定では、合焦判断に使用するためのアルゴリズムが用いられる。たとえば、図５に示すように、１次元方向の座標における濃淡値のグラフ（濃淡プロファイル）に基づいて、合焦が判断される。また、領域の線方向長さを１画素として濃淡プロファイルを作成し、濃淡プロファイルの傾きの急峻さを合焦度として、焦点が合う画像で合焦度が最大になることを合焦の判断としても良い。また、たとえば、領域の線方向長さを数画素とし、領域内の濃淡を線形状物１１の方向に積算又は平均することで、ノイズの影響を軽減したプロファイルを作成し、同様の合焦判断をしても良い。また、たとえば、領域内における隣接画素との濃淡値の差分を計算し、領域内全ての差分値を加算したものを合焦度とし、焦点が合う画像で合焦度が最も大きくなることを利用した合焦判断も可能である。この場合、領域の線方向長さは任意で良く、また、差分を計算するときの要素数や各要素の重み付けは任意で良い。また、領域内の濃淡差を加算するとき、濃淡差の大きいものだけを加味することで、ノイズの影響を軽減するようにしても良い。
【００２４】
これらは例であるが、合焦判断では一般的な方法が使用でき、その方法に応じた計測領域サイズにすれば良い。ただし、線形状物１１の高さが線方向に対して変化するケースでは、計測領域の線方向長さを長く指定することは好ましくない。上記で計算された合焦度が最大になるとき、取得された画像の中で最も焦点の合う画像となる。取得される画像枚数が少ないなどの理由で、真の合焦ポイントで画像が取得されない場合は、各高さにおける離散的な合焦度分布に対して補間処理を行い、補間曲線の最大ポイントを高さとしても良い。
【００２５】
このようにして計測される高さは、図６に示すように、高さＨである。必要に応じて断面の中心の高さＨ１や断面最高ポイントの高さＨ２を、計算するようにしても良い。この場合、線形状物１１の直径をＲ、高さＨと高さＨ１とのオフセットをｈとすると、高さＨ１及び高さＨ２は、
Ｈ１＝Ｈ−ｈ
Ｈ２＝Ｈ−ｈ＋Ｒ／２
となる。オフセットｈは、線形状物１１の直径や線方向の傾斜角度、使用する照明などの条件が同じであれば固定値としても良く、あらかじめ計測などで取得しておいた値を使用するようにしても良い。また、たとえば、線形状物１１の濃淡の明るい帯の幅Ｗを使用すると、オフセットｈは、
ｈ＝√｛（Ｒ／２）２−（Ｗ／２）２｝
となる。
【００２６】
このようにして、指定した領域における線形状物１１の高さが計測される。線形状物１１の線方向に複数の高さ計測領域を設定することで、線形状物１１の３次元形状を得ることも可能である。特に、この実施形態では、同軸照明を用いることにより、線形状物１１上の濃淡パターンが線方向に安定するため、複数個所の高さ計測結果に基づく３次元形状の軌跡が安定する。３次元形状からループの最高点を計測することも可能である。
【００２７】
以上のように、この実施形態では、照明１３の光源により線形状物１１に照明光（入射光ｉ）が照射され、線形状物１１で反射された反射光ｊがカメラ１４に取り込まれて画像データｖｄが生成され、画像データｖｄが、濃淡値で表した濃淡画像データｖｅとして濃淡画像データ記憶部１５に記憶され、線形状物検出部１８で濃淡画像データｖｅに基づいて線形状物１１が検出され、高さ計測領域決定部１９で線形状物１１の検出座標と線形状物１１の径に基づいて高さ計測領域が設定されるので、線形状物１１の高さが安定して正確に計測される。
【００２８】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、図１中のハーフミラー１５を用いずに、図２に示すように、カメラ１４に隣接するように同軸照明を配置し、線形状物１１に上方から光を照射するようにしても良い。また、たとえば、同軸照明以外の照明を使用した場合、取得される画像の濃淡が図３と異なることがあるが、線形状物１１からはみ出ない計測領域を使用することにより、背景に影響されない高さ計測を行うことができる。また、上記実施形態では、高さ計測領域決定部１９は、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の中央座標、及び、あらかじめ与えられた同線形状物１１の径情報に基づいて、同線形状物１１の占有領域を超えない線形状物高さ計測領域ｖｈを決定するが、これに限定されず、線形状物１１の画像から上記径情報を取得する構成にしても良い（請求項４及び請求項１０に対応）。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この発明は、ボンディングワイヤの検査装置に限らず、線形状物の高さを検査する装置全般に適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１１ 線形状物（検査対象物）
１２ ステージ（線形状物高さ計測装置の一部）
１３ 照明（光源の一部）
１４ カメラ（撮像手段）
１５ ハーフミラー（光源の一部）
１６ 位置制御部（線形状物高さ計測装置の一部）
１７ 濃淡画像記憶部（濃淡画像データ記憶手段、計測領域内高さ計測手段の一部）
１８ 線形状物検出部（線形状物検出手段、計測領域内高さ計測手段の一部）
１９ 高さ計測領域決定部（高さ計測領域決定手段、計測領域内高さ計測手段の一部）
２０ 高さ計測部（高さ計測手段、計測領域内高さ計測手段の一部）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、線形状物高さ計測装置、該装置に用いられる線形状物高さ計測方法及び線形状物高さ計測制御プログラムに係り、たとえば、半導体装置の製造工程において線形状のボンディングワイヤなどの高さを計測する場合に用いて好適な線形状物高さ計測装置、該装置に用いられる線形状物高さ計測方法及び線形状物高さ計測制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置のうち、特に、半導体チップとインナリードとがボンディングワイヤを介して接続される構成の半導体装置では、その製造工程で線形状のボンディングワイヤの立体形状を検査する必要がある。このため、ボンディングワイヤの高さを計測する装置が製作されているが、同装置では、ボンディングワイヤの検出座標及び径に基づいて高さ計測領域が決定され、ボンディングワイヤの高さが計測される。
【０００３】
この種の関連技術としては、たとえば、特許文献１に記載されたワイヤボンディング検査装置がある。
この検査装置では、照明手段により、半導体チップのボンディングワイヤが照明され、同照明手段によって照明されたワイヤが、撮像手段により複数の高さ位置から撮像される。演算手段により、同撮像手段で得られる各高さ位置での複数の画像のフォーカスの状態からワイヤの立体情報が得られる。この場合、演算手段では、複数の各画像について、ワイヤの長手方向に領域分割し、各領域において輝度信号強度のピーク値をフォーカス合致度として算出し、算出結果に基づいてワイヤの３次元形状を計測する。たとえば、図７（ａ）に示すように、撮像装置１により、同撮像装置１の結像素子の各フォーカス面Ｆ１，Ｆ２，…，Ｆ５にて、ボンディングワイヤが撮像される。たとえば、フォーカス面Ｆ３で撮像されるボンディングワイヤの画像信号は、図７（ｂ）に示すように、同ボンディングワイヤに対して直交する帯状に分割された各領域Ａ，Ｂ，…，Ｌ毎に得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１７５３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記関連技術では、次のような課題があった。
すなわち、特許文献１に記載された検査装置では、分割された各領域にワイヤ以外に起因する輝度信号が存在し、輝度信号の強度のピーク値がワイヤの３次元形状を計測するためのフォーカス合致度に適さないことがあり、ワイヤ高さの計測値に誤りが発生する可能性があるという課題がある。
【０００６】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、線形状物上の濃淡を確実に使用し、線形状物の高さを正確に計測できる線形状物高さ計測装置、該装置に用いられる線形状物高さ計測方法及び線形状物高さ計測制御プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明の第１の構成は、線形状物高さ計測装置に係り、検査対象物に照明光を照射するための光源と、前記検査対象物から反射される反射光を取り込んで画像データを生成する撮像手段と、該撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データを生成し、該濃淡画像データに基づいて線形状物を検出し、検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定することにより、該線形状物高さ計測領域内で前記線形状物の高さを計測する計測領域内高さ計測手段とを備えてなることを特徴としている。
【０００８】
この発明の第２の構成は、線形状物高さ計測装置に用いられる線形状物高さ計測方法に係り、前記線形状物高さ計測装置を、光源と、撮像手段と、計測領域内高さ計測手段とから構成しておき、前記光源が、検査対象物に照明光を照射し、前記撮像手段が、前記検査対象物から反射される反射光を取り込んで画像データを生成し、前記計測領域内高さ計測手段が、前記撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データを生成し、該濃淡画像データに基づいて線形状物を検出し、検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定することにより、該線形状物高さ計測領域内で前記線形状物の高さを計測することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の構成によれば、線形状物の高さを安定して正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の一実施形態である線形状物高さ計測装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の線形状物高さ計測装置における計測対象の線形状物１１に対する光の入反射の状態を示す図である。
【図３】取得される画像及び画像上の濃淡と線形状物１１の断面との対応関係を示す図である。
【図４】線形状物高さ計測領域ｖｈの例を示す図である。
【図５】切り出された画像と濃淡プロファイルとの関係を示す図である。
【図６】線形状物１１の断面における濃淡位置と最高位置の高さとの関係を示す図である。
【図７】特許文献１に記載されたワイヤボンディング検査装置で行われる処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上記計測領域内高さ計測手段が、上記撮像手段で生成された上記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データとして記憶する濃淡画像データ記憶手段と、該濃淡画像データ記憶手段で記憶されている上記濃淡画像データに基づいて線形状物を検出する線形状物検出手段と、該線形状物検出手段で検出された上記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定する高さ計測領域決定手段と、該高さ計測領域決定手段で決定された上記線形状物高さ計測領域の濃淡情報に基づいて、上記線形状物の高さを計測する高さ計測手段とを備える線形状物高さ計測装置を提供する。
【００１２】
また、上記高さ計測領域決定手段は、上記線形状物検出手段で検出された上記線形状物の中央座標、及び、あらかじめ与えられた上記線形状物の径情報に基づいて、上記線形状物の占有領域を超えない上記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされている。また、上記高さ計測領域決定手段は、上記線形状物検出手段で検出された上記線形状物の情報に基づいて、上記線形状物の中央座標及び径情報を取得し、上記中央座標及び径情報に基づいて、上記線形状物の占有領域を超えない上記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされている。また、上記線形状物検出手段は、上記線形状物の側面位置情報を取得する構成とされ、上記高さ計測領域決定手段は、上記線形状物検出手段で取得された上記線形状物の側面位置情報を用いて、上記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされている。また、上記光源は、上記検査対象物に対する入射光の軸と上記反射光の軸とがほぼ一致する構成とされている。
【実施形態】
【００１３】
図１は、この発明の一実施形態である線形状物高さ計測装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。
この例の線形状物高さ計測装置は、線形状物１１の高さを計測するための装置であり、同図に示すように、ステージ１２と、照明１３と、カメラ１４と、ハーフミラー１５と、位置制御部１６と、濃淡画像記憶部１７と、線形状物検出部１８と、高さ計測領域決定部１９と、高さ計測部２０とから構成されている。線形状物１１は、たとえば、半導体装置中の半導体チップとインナリードとを接続するためのボンディングワイヤである。ステージ１２は、線形状物１１を搭載し、計測位置やカメラ１４と線形状物１１との間の距離を変更するためのものである。照明１３は、たとえばＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）やハロゲンランプなどを光源として構成され、線形状物１１に照明光を照射するためのものである。
【００１４】
ハーフミラー１５は、照明１３の出射光を反射して線形状物１１に入射光ｉを照射すると共に、反射光ｊを通過させてカメラ１４へ送出する。特に、この実施形態では、照明１３及びハーフミラー１５により、線形状物１１に対する入射光ｉの軸と反射光ｊの軸とがほぼ一致する同軸照明の構成となっている。カメラ１４は、線形状物１１で反射された反射光ｊを取り込んで画像データｖｄを生成するためのものであり、位置制御部１６を用いてステージ１２又は同カメラ１４の位置を制御し、同カメラ１４と線形状物１１との間の距離を変えながらフォーカスの異なる複数枚の画像データｖｄを生成する。濃淡画像記憶部１７は、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成され、カメラ１４で生成された画像データｖｄを濃淡値で表した濃淡画像データｖｅとして記憶する。線形状物検出部１８は、濃淡画像記憶部１７で記憶されている濃淡画像データｖｅに基づいて線形状物１１を検出して同線形状物１１の座標情報ｖｉ（線形状物の情報）を取得する。特に、この実施形態では、線形状物検出部１８は、線形状物１１の側面位置情報を取得する。
【００１５】
高さ計測領域決定部１９は、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の座標情報ｖｉに基づいて、線形状物１１の占有領域を超えないように、同線形状物１１の高さを計測するための線形状物高さ計測領域ｖｈを決定する。特に、この実施形態では、高さ計測領域決定部１９は、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の中央座標、及び、あらかじめ与えられた同線形状物１１の径情報に基づいて、同線形状物１１の占有領域を超えない線形状物高さ計測領域ｖｈを決定する。また、高さ計測領域決定部１９は、線形状物検出部１８で取得された線形状物１１の側面位置情報を用いて、線形状物１１の占有領域を超えない線形状物高さ計測領域ｖｈを決定する。高さ計測部２０は、高さ計測領域決定部１９で決定された線形状物高さ計測領域ｖｈ中の濃淡情報に基づいて、線形状物１１の高さを決定する。この線形状物高さ計測装置は、線形状物高さ計測制御プログラムに基づいて動作する図示しないコンピュータで制御される。
【００１６】
図２は、図１の線形状物高さ計測装置における計測対象の線形状物１１に対する光の入反射の状態を示す図、図３は、取得される画像及び画像上の濃淡と線形状物１１の断面との対応関係を示す図、図４は、線形状物高さ計測領域ｖｈの例を示す図、図５は、切り出された画像と濃淡プロファイルとの関係を示す図、及び図６が、線形状物１１の断面における濃淡位置と最高位置の高さとの関係を示す図である。
これらの図を参照して、この形態の線形状物高さ計測装置に用いられる線形状物高さ計測方法の処理内容について説明する。
この線形状物高さ計測装置では、線形状物１１（検査対象物）に照明光が照射され、反射光ｊを取り込んで画像データが生成されると共に同画像データを濃淡値で表した濃淡画像データが生成される。そして、同濃淡画像データに基づいて線形状物１１が検出され、検出された線形状物１１の座標、及び、あらかじめ与えられた径に基づいて線形状物高さ計測領域が決定されることにより、同線形状物高さ計測領域内で線形状物１１の高さが計測される。
【００１７】
この場合、照明１３により、線形状物１１（検査対象物）に入射光ｉ（照明光）が照射され（照射処理）、カメラ１４により、線形状物１１から反射される反射光ｊが取り込まれて画像データが生成される（撮像処理）。上記照射処理では、線形状物１１に対する入射光ｉの軸と反射光ｊの軸とがほぼ一致するようになっている。濃淡画像記憶部１７により、カメラ１４で生成された画像データが、濃淡値で表した濃淡画像データｖｅとして記憶される（濃淡画像データ記憶処理）。線形状物検出部１８により、濃淡画像記憶部１７で記憶されている濃淡画像データｖｅに基づいて線形状物１１が検出される（線形状物検出処理）。この線形状物検出処理では、線形状物検出部１８により、線形状物１１の側面位置情報が取得される。
【００１８】
高さ計測領域決定部１９により、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の情報ｖｉに基づいて、同線形状物１１の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域ｖｈが決定される（高さ計測領域決定処理）。この高さ計測領域決定処理では、高さ計測領域決定部１９により、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の中央座標、及び、あらかじめ与えられた線形状物１１の径情報に基づいて、線形状物１１の占有領域を超えない線形状物高さ計測領域ｖｈが決定される。また、この高さ計測領域決定処理では、高さ計測領域決定部１９により、線形状物検出部１８で取得された線形状物１１の側面位置情報を用いて、線形状物１１の占有領域を超えない線形状物高さ計測領域ｖｈが決定される。高さ計測部２０により、高さ計測領域決定部１９で決定された線形状物高さ計測領域ｖｈの濃淡情報に基づいて、線形状物１１の高さが計測される（高さ計測処理）。
【００１９】
図２に示すように、入射光ｉの光軸とほぼ一致する方向にカメラ１４が設置されている場合、計測対象の線形状物１１に対する光の入射角度が０度に近いほど同じ方向に反射して反射光ｊがカメラ１４で捉えられ、一方、入射角度が大きくなると、反射光ｕ，ｖはカメラ１４の方向から外れる。したがって、断面が円形状の線形状物１１では、カメラ１４によって取得される濃淡画像には、たとえば図３（ａ）に示すように、特徴的ないくつかの濃淡が生じる。すなわち、図３（ａ）中の濃淡［１］及び濃淡［１Ｂ］は、線形状物１１上に生じる濃淡であり、同線形状物１１に対する光の入射角度に起因するものである。この場合、線形状物１１が、たとえば、金属などの正反射成分の強い材質であれば、濃淡差が明確に表れる。
【００２０】
濃淡［２］及び濃淡［２Ｂ］は、線形状物１１の側面と、その外側（背景）との濃淡差である。線形状物１１の側面からの反射光ｊは少ないため、背景からの光の反射がカメラ１４で捉えられる場合に濃淡差が生じる。濃淡［３］は、線形状物１１の外側で見られる濃淡であり、たとえば、別の線形状物や、線形状物１１の背後から部分的に光の反射がある場合などに生じる。よって、濃淡［１］や濃淡［２］が、線形状物１１の高さ計測に利用できるが、特に背景の影響に左右されずに線形状物１１の高さを計測するためには、濃淡［１］を使用する。なお、線形状物１１の表面状態によっては、濃淡［１］以外の線形状物１１に起因する濃淡が発生することもあるが、光量を多くすることにより、表面の細かな傷などの影響を軽減し、取得される画像を図３（ａ）に近づけることも可能である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）中の濃淡位置の線形状物１１の断面との対応関係を示すものであり、濃淡［１］及び濃淡［１Ｂ］は、同じ高さの位置になっていることを示している。
【００２１】
画像を使用して線形状物１１の高さを計測する方法としては、たとえば、被写界深度の浅い光学系で線形状物１１の画像を取得し、焦点が合う付近で画像の濃淡境界が鋭敏になることを利用する方法がある。すなわち、線形状物１１の画像を、線形状物１１とカメラ１４との間の距離（高さ）を変えて複数枚取得し、計測する濃淡が含まれるように線形状物高さ計測領域を設定し、取得した画像から領域内で焦点が合う画像を特定することで、その位置における線形状物１１の高さが計測される。
【００２２】
高さ計測領域決定部１９における高さ計測領域の幅方向の長さの決定では、計測する濃淡が領域に含まれるようにする。この場合、線形状物１１の直径をＲとすると、たとえば図４中の状態（ａ）のように、線形状物検出部１８によって検出された線形状物１１の座標を中央とし、中央から線形状物１１の幅方向へそれぞれＲ／２を超えない長さを高さ計測領域の幅とすると、線形状物１１上の濃淡のみを含む領域となり、この図４（ａ）の場合では、図３中の濃淡［１］及び濃淡［１Ｂ］を確実に含めることができる。また、たとえば図４中の状態（ｂ）のように、線形状物検出部１８によって検出された線形状物１１の座標を起点とし、起点から線形状物１１の幅方向のどちらかへＲ／２を超えない長さを高さ計測領域の幅とすると、図３中の濃淡［１］又は濃淡［１Ｂ］を確実に含めることができる。また、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の側面位置情報に対し、側面を含まない幅の計測領域とすることで、濃淡［１］及び濃淡［１Ｂ］の濃淡のみを確実に含めることができる。
【００２３】
高さ計測領域決定部１９による高さ計測領域の線方向の長さの決定では、合焦判断に使用するためのアルゴリズムが用いられる。たとえば、図５に示すように、１次元方向の座標における濃淡値のグラフ（濃淡プロファイル）に基づいて、合焦が判断される。また、領域の線方向長さを１画素として濃淡プロファイルを作成し、濃淡プロファイルの傾きの急峻さを合焦度として、焦点が合う画像で合焦度が最大になることを合焦の判断としても良い。また、たとえば、領域の線方向長さを数画素とし、領域内の濃淡を線形状物１１の方向に積算又は平均することで、ノイズの影響を軽減したプロファイルを作成し、同様の合焦判断をしても良い。また、たとえば、領域内における隣接画素との濃淡値の差分を計算し、領域内全ての差分値を加算したものを合焦度とし、焦点が合う画像で合焦度が最も大きくなることを利用した合焦判断も可能である。この場合、領域の線方向長さは任意で良く、また、差分を計算するときの要素数や各要素の重み付けは任意で良い。また、領域内の濃淡差を加算するとき、濃淡差の大きいものだけを加味することで、ノイズの影響を軽減するようにしても良い。
【００２４】
これらは例であるが、合焦判断では一般的な方法が使用でき、その方法に応じた計測領域サイズにすれば良い。ただし、線形状物１１の高さが線方向に対して変化するケースでは、計測領域の線方向長さを長く指定することは好ましくない。上記で計算された合焦度が最大になるとき、取得された画像の中で最も焦点の合う画像となる。取得される画像枚数が少ないなどの理由で、真の合焦ポイントで画像が取得されない場合は、各高さにおける離散的な合焦度分布に対して補間処理を行い、補間曲線の最大ポイントを高さとしても良い。
【００２５】
このようにして計測される高さは、図６に示すように、高さＨである。必要に応じて断面の中心の高さＨ１や断面最高ポイントの高さＨ２を、計算するようにしても良い。この場合、線形状物１１の直径をＲ、高さＨと高さＨ１とのオフセットをｈとすると、高さＨ１及び高さＨ２は、
Ｈ１＝Ｈ−ｈ
Ｈ２＝Ｈ−ｈ＋Ｒ／２
となる。オフセットｈは、線形状物１１の直径や線方向の傾斜角度、使用する照明などの条件が同じであれば固定値としても良く、あらかじめ計測などで取得しておいた値を使用するようにしても良い。また、たとえば、線形状物１１の濃淡の明るい帯の幅Ｗを使用すると、オフセットｈは、
ｈ＝√｛（Ｒ／２）２−（Ｗ／２）２｝
となる。
【００２６】
このようにして、指定した領域における線形状物１１の高さが計測される。線形状物１１の線方向に複数の高さ計測領域を設定することで、線形状物１１の３次元形状を得ることも可能である。特に、この実施形態では、同軸照明を用いることにより、線形状物１１上の濃淡パターンが線方向に安定するため、複数個所の高さ計測結果に基づく３次元形状の軌跡が安定する。３次元形状からループの最高点を計測することも可能である。
【００２７】
以上のように、この実施形態では、照明１３の光源により線形状物１１に照明光（入射光ｉ）が照射され、線形状物１１で反射された反射光ｊがカメラ１４に取り込まれて画像データｖｄが生成され、画像データｖｄが、濃淡値で表した濃淡画像データｖｅとして濃淡画像データ記憶部１５に記憶され、線形状物検出部１８で濃淡画像データｖｅに基づいて線形状物１１が検出され、高さ計測領域決定部１９で線形状物１１の検出座標と線形状物１１の径に基づいて高さ計測領域が設定されるので、線形状物１１の高さが安定して正確に計測される。
【００２８】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は同実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。
たとえば、図１中のハーフミラー１５を用いずに、図２に示すように、カメラ１４に隣接するように同軸照明を配置し、線形状物１１に上方から光を照射するようにしても良い。また、たとえば、同軸照明以外の照明を使用した場合、取得される画像の濃淡が図３と異なることがあるが、線形状物１１からはみ出ない計測領域を使用することにより、背景に影響されない高さ計測を行うことができる。また、上記実施形態では、高さ計測領域決定部１９は、線形状物検出部１８で検出された線形状物１１の中央座標、及び、あらかじめ与えられた同線形状物１１の径情報に基づいて、同線形状物１１の占有領域を超えない線形状物高さ計測領域ｖｈを決定するが、これに限定されず、線形状物１１の画像から上記径情報を取得する構成にしても良い（請求項４及び請求項１０に対応）。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この発明は、ボンディングワイヤの検査装置に限らず、線形状物の高さを検査する装置全般に適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１１ 線形状物（検査対象物）
１２ ステージ（線形状物高さ計測装置の一部）
１３ 照明（光源の一部）
１４ カメラ（撮像手段）
１５ ハーフミラー（光源の一部）
１６ 位置制御部（線形状物高さ計測装置の一部）
１７ 濃淡画像記憶部（濃淡画像データ記憶手段、計測領域内高さ計測手段の一部）
１８ 線形状物検出部（線形状物検出手段、計測領域内高さ計測手段の一部）
１９ 高さ計測領域決定部（高さ計測領域決定手段、計測領域内高さ計測手段の一部）
２０ 高さ計測部（高さ計測手段、計測領域内高さ計測手段の一部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物に照明光を照射するための光源と、
前記検査対象物から反射される反射光を取り込んで画像データを生成する撮像手段と、
該撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データを生成し、該濃淡画像データに基づいて線形状物を検出し、検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定することにより、該線形状物高さ計測領域内で前記線形状物の高さを計測する計測領域内高さ計測手段とを備えてなることを特徴とする線形状物高さ計測装置。
【請求項２】
前記計測領域内高さ計測手段は、
前記撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データとして記憶する濃淡画像データ記憶手段と、
該濃淡画像データ記憶手段で記憶されている前記濃淡画像データに基づいて線形状物を検出する線形状物検出手段と、
該線形状物検出手段で検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定する高さ計測領域決定手段と、
該高さ計測領域決定手段で決定された前記線形状物高さ計測領域の濃淡情報に基づいて、前記線形状物の高さを計測する高さ計測手段とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の線形状物高さ計測装置。
【請求項３】
前記高さ計測領域決定手段は、
前記線形状物検出手段で検出された前記線形状物の中央座標、及び、あらかじめ与えられた前記線形状物の径情報に基づいて、前記線形状物の占有領域を超えない前記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされていることを特徴とする請求項２記載の線形状物高さ計測装置。
【請求項４】
前記高さ計測領域決定手段は、
前記線形状物検出手段で検出された前記線形状物の情報に基づいて、前記線形状物の中央座標及び径情報を取得し、前記中央座標及び径情報に基づいて、前記線形状物の占有領域を超えない前記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされていることを特徴とする請求項２記載の線形状物高さ計測装置。
【請求項５】
前記線形状物検出手段は、
前記線形状物の側面位置情報を取得する構成とされ、
前記高さ計測領域決定手段は、
前記線形状物検出手段で取得された前記線形状物の側面位置情報を用いて、前記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされていることを特徴とする請求項２、３又は４記載の線形状物高さ計測装置。
【請求項６】
前記光源は、
前記検査対象物に対する入射光と前記反射光との軸がほぼ一致する構成とされていることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の線形状物高さ計測装置。
【請求項７】
線形状物高さ計測装置に用いられる線形状物高さ計測方法であって、
前記線形状物高さ計測装置を、光源と、撮像手段と、計測領域内高さ計測手段とから構成しておき、
前記光源が、検査対象物に照明光を照射し、
前記撮像手段が、前記検査対象物から反射される反射光を取り込んで画像データを生成し、
前記計測領域内高さ計測手段が、前記撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データを生成し、該濃淡画像データに基づいて線形状物を検出し、検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定することにより、該線形状物高さ計測領域内で前記線形状物の高さを計測することを特徴とする線形状物高さ計測方法。
【請求項８】
前記計測領域内高さ計測手段を、濃淡画像データ記憶手段と、線形状物検出手段と、高さ計測領域決定手段と、高さ計測手段とから構成しておき、
前記光源が、前記検査対象物に前記照明光を照射する照射処理と、
前記撮像手段が、前記検査対象物から反射される反射光を取り込んで画像データを生成する撮像処理と、
前記濃淡画像データ記憶手段が、前記撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データとして記憶する濃淡画像データ記憶処理と、
前記線形状物検出手段が、該濃淡画像データ記憶手段で記憶されている前記濃淡画像データに基づいて線形状物を検出する線形状物検出処理と、
前記高さ計測領域決定手段が、前記線形状物検出手段で検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定する高さ計測領域決定処理と、
前記高さ計測手段が、前記高さ計測領域決定手段で決定された前記線形状物高さ計測領域の濃淡情報に基づいて、前記線形状物の高さを計測する高さ計測処理とを行うことを特徴とする請求項７記載の線形状物高さ計測方法。
【請求項９】
前記高さ計測領域決定処理では、
前記高さ計測領域決定手段が、前記線形状物検出手段で検出された前記線形状物の中央座標、及び、あらかじめ与えられた前記線形状物の径情報に基づいて、前記線形状物の占有領域を超えない前記線形状物高さ計測領域を決定することを特徴とする請求項８記載の線形状物高さ計測方法。
【請求項１０】
前記高さ計測領域決定処理では、
前記高さ計測領域決定手段が、前記線形状物検出手段で検出された前記線形状物の情報に基づいて、前記線形状物の中央座標及び径情報を取得し、前記中央座標及び径情報に基づいて、前記線形状物の占有領域を超えない前記線形状物高さ計測領域を決定することを特徴とする請求項８記載の線形状物高さ計測方法。
【請求項１１】
前記線形状物検出処理では、
前記線形状物検出手段が、前記線形状物の側面位置情報を取得し、
前記高さ計測領域決定処理では、
前記高さ計測領域決定手段が、前記線形状物検出手段で取得された前記線形状物の側面位置情報を用いて、前記線形状物高さ計測領域を決定することを特徴とする請求項８、９又は１０記載の線形状物高さ計測方法。
【請求項１２】
前記光源が、前記検査対象物に対する入射光と前記反射光との軸をほぼ一致させることを特徴とする請求項７、８、９、１０又は１１記載の線形状物高さ計測方法。
【請求項１３】
コンピュータに請求項１乃至６のいずれか一に記載の線形状物高さ計測装置を制御させるための線形状物高さ計測制御プログラム。
【請求項１】
検査対象物に照明光を照射するための光源と、
前記検査対象物から反射される反射光を取り込んで画像データを生成する撮像手段と、
該撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データを生成し、該濃淡画像データに基づいて線形状物を検出し、検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定することにより、該線形状物高さ計測領域内で前記線形状物の高さを計測する計測領域内高さ計測手段とを備えてなることを特徴とする線形状物高さ計測装置。
【請求項２】
前記計測領域内高さ計測手段は、
前記撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データとして記憶する濃淡画像データ記憶手段と、
該濃淡画像データ記憶手段で記憶されている前記濃淡画像データに基づいて線形状物を検出する線形状物検出手段と、
該線形状物検出手段で検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定する高さ計測領域決定手段と、
該高さ計測領域決定手段で決定された前記線形状物高さ計測領域の濃淡情報に基づいて、前記線形状物の高さを計測する高さ計測手段とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の線形状物高さ計測装置。
【請求項３】
前記高さ計測領域決定手段は、
前記線形状物検出手段で検出された前記線形状物の中央座標、及び、あらかじめ与えられた前記線形状物の径情報に基づいて、前記線形状物の占有領域を超えない前記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされていることを特徴とする請求項２記載の線形状物高さ計測装置。
【請求項４】
前記高さ計測領域決定手段は、
前記線形状物検出手段で検出された前記線形状物の情報に基づいて、前記線形状物の中央座標及び径情報を取得し、前記中央座標及び径情報に基づいて、前記線形状物の占有領域を超えない前記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされていることを特徴とする請求項２記載の線形状物高さ計測装置。
【請求項５】
前記線形状物検出手段は、
前記線形状物の側面位置情報を取得する構成とされ、
前記高さ計測領域決定手段は、
前記線形状物検出手段で取得された前記線形状物の側面位置情報を用いて、前記線形状物高さ計測領域を決定する構成とされていることを特徴とする請求項２、３又は４記載の線形状物高さ計測装置。
【請求項６】
前記光源は、
前記検査対象物に対する入射光と前記反射光との軸がほぼ一致する構成とされていることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の線形状物高さ計測装置。
【請求項７】
線形状物高さ計測装置に用いられる線形状物高さ計測方法であって、
前記線形状物高さ計測装置を、光源と、撮像手段と、計測領域内高さ計測手段とから構成しておき、
前記光源が、検査対象物に照明光を照射し、
前記撮像手段が、前記検査対象物から反射される反射光を取り込んで画像データを生成し、
前記計測領域内高さ計測手段が、前記撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データを生成し、該濃淡画像データに基づいて線形状物を検出し、検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定することにより、該線形状物高さ計測領域内で前記線形状物の高さを計測することを特徴とする線形状物高さ計測方法。
【請求項８】
前記計測領域内高さ計測手段を、濃淡画像データ記憶手段と、線形状物検出手段と、高さ計測領域決定手段と、高さ計測手段とから構成しておき、
前記光源が、前記検査対象物に前記照明光を照射する照射処理と、
前記撮像手段が、前記検査対象物から反射される反射光を取り込んで画像データを生成する撮像処理と、
前記濃淡画像データ記憶手段が、前記撮像手段で生成された前記画像データを濃淡値で表した濃淡画像データとして記憶する濃淡画像データ記憶処理と、
前記線形状物検出手段が、該濃淡画像データ記憶手段で記憶されている前記濃淡画像データに基づいて線形状物を検出する線形状物検出処理と、
前記高さ計測領域決定手段が、前記線形状物検出手段で検出された前記線形状物の情報に基づいて、該線形状物の占有領域を超えないように線形状物高さ計測領域を決定する高さ計測領域決定処理と、
前記高さ計測手段が、前記高さ計測領域決定手段で決定された前記線形状物高さ計測領域の濃淡情報に基づいて、前記線形状物の高さを計測する高さ計測処理とを行うことを特徴とする請求項７記載の線形状物高さ計測方法。
【請求項９】
前記高さ計測領域決定処理では、
前記高さ計測領域決定手段が、前記線形状物検出手段で検出された前記線形状物の中央座標、及び、あらかじめ与えられた前記線形状物の径情報に基づいて、前記線形状物の占有領域を超えない前記線形状物高さ計測領域を決定することを特徴とする請求項８記載の線形状物高さ計測方法。
【請求項１０】
前記高さ計測領域決定処理では、
前記高さ計測領域決定手段が、前記線形状物検出手段で検出された前記線形状物の情報に基づいて、前記線形状物の中央座標及び径情報を取得し、前記中央座標及び径情報に基づいて、前記線形状物の占有領域を超えない前記線形状物高さ計測領域を決定することを特徴とする請求項８記載の線形状物高さ計測方法。
【請求項１１】
前記線形状物検出処理では、
前記線形状物検出手段が、前記線形状物の側面位置情報を取得し、
前記高さ計測領域決定処理では、
前記高さ計測領域決定手段が、前記線形状物検出手段で取得された前記線形状物の側面位置情報を用いて、前記線形状物高さ計測領域を決定することを特徴とする請求項８、９又は１０記載の線形状物高さ計測方法。
【請求項１２】
前記光源が、前記検査対象物に対する入射光と前記反射光との軸をほぼ一致させることを特徴とする請求項７、８、９、１０又は１１記載の線形状物高さ計測方法。
【請求項１３】
コンピュータに請求項１乃至６のいずれか一に記載の線形状物高さ計測装置を制御させるための線形状物高さ計測制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−５８８９４（Ｐ２０１１−５８８９４Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０７４７５（Ｐ２００９−２０７４７５）
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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