发明名称 位置测定方法及位置测定装置、以及位置测定系统
摘要 本发明之课题:在测定基板12上测定对象处之位置时,使摄影机A~C之移动量误差及摄影机A~C之姿态变动所造成的摄影机A~C之视野位置之误差,不会影响到位置测定结果。本发明之解决手段:以摄影机A~C拍摄基板12上之测定对象处,不移动摄影机A~C,保持于前述拍摄后之原状下,仅使载台5朝y方向移动,以摄影机A~C拍摄基板12上之基准标尺13,藉由线性编码器来测定载台5在前述移动下之移动量,且使用既得测定对象处之图像及基准标尺13之图像以及载台5之移动量,来求取测定对象处之位置。
申请公布号 TWI290613 申请公布日期 2007.12.01
申请号 TW095133991 申请日期 2006.09.14
申请人 欧姆龙股份有限公司 发明人 惠木守
分类号 G01B11/00(2006.01) 主分类号 G01B11/00(2006.01)
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;何秋远 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种位置测定方法: 准备位置测定装置,该位置测定装置具有:基台;在 前述基台上朝第1方向移动的载台;用来测定前述 载台移动量的移动量测定器;固定于前述基台的架 台;配备于前述架台,以与第1方向正交之第2方向作 为可动方向的摄影机移动机构;被前述摄影机移动 机构支撑,在前述基台之上方朝第2方向移动的摄 影机;以及基准标尺,系沿着垂直于前述载台移动 方向之方向配备于载台上,在被前述摄影机拍摄后 ,用以在拍摄所得之图像中提供摄影机视野位置相 关之资讯, 于前述载台上载置作为测定对象的基板, 以前述摄影机拍摄前述基板上测定对象处及基准 标尺中之任一者, 不移动前述摄影机移动机构,保持于前述拍摄后之 原状下,仅使前述载台移动,且以前述摄影机拍摄 前述基板上测定对象处及基准标尺中之另一者, 藉由前述移动量测定器来测定载台在前述移动下 之移动量, 使用所得到测定对象处之图像及基准标尺之图像 以及载台之移动量来求取测定对象处之位置。 2.如申请专利范围第1项之位置测定方法,其中, 准备前述位置测定装置, 于前述载台上载置作为测定对象的基板, 以前述摄影机拍摄前述基板上之测定对象处, 不移动前述摄影机移动机构,保持于前述拍摄后之 原状下,仅使前述载台移动,且以前述摄影机拍摄 基准标尺, 藉由前述移动量测定器来测定载台在前述移动下 之移动量, 使用所得到测定对象处之图像及基准标尺之图像 以及载台之移动量来求取测定对象处之位置。 3.如申请专利范围第2项之位置测定方法,其中, 准备前述位置测定装置, 于前述载台上载置作为测定对象的基板, 以前述摄影机拍摄前述基板上之第1测定对象处, 在不移动前述摄影机移动机构之状态下,使前述载 台做第1移动,以前述摄影机拍摄基准标尺,藉以获 得基准标尺之第1图像, 藉由前述移动量测定器来测定载台在第1移动下之 第1移动量, 在不移动前述摄影机移动机构之状态下,使前述载 台做第2移动,且以前述摄影机拍摄假定存在有第2 测定对象处的基板表面处, 若拍摄得到的图像存在有第2测定对象处,则采用 此图像来作为第2测定对象处之图像, 若拍摄得到的图像未存在有第2测定对象处,则使 载台或摄影机移动机构作细微移动来进行拍摄,如 此反覆做直到成功拍摄第2测定对象处为止, 藉由前述移动量测定器来测定前述载台之第2移动 量,或是使载台作前述细微移动后,藉由前述移动 量测定器来测定第2移动量加上微动部分所得的累 积移动量,来作为第2移动量, 在成功拍摄第2测定对象处之前,移动了摄影机移 动机构之情况下,从成功拍摄第2测定对象处时之 状态起,不移动摄影机移动机构,在此状态下,使前 述载台做第3移动,且以前述摄影机拍摄基准标尺, 藉以获得基准标尺之第2图像, 藉由前述移动量测定器来测定载台之第3移动量, 使用既得之第1及第2测定对象处之图像、基准标 尺之第1图像、载台之第1及第2移动量,以及存在时 ,基准标尺之第2图像及载台之第3移动量,来求取第 1及第2测定对象处之位置。 4.如申请专利范围第2项之位置测定方法,其中, 准备前述位置测定装置,该位置测定装置具有:可 以彼此独立移动的第1摄影机移动机构及第2摄影 机移动机构;以及被第1摄影机移动机构支撑的第1 摄影机及被第2摄影机移动机构支撑的第2摄影机; 且第1及第2摄影机之视野系彼此在垂直于载台移 动方向的方向分开, 于前述载台上载置作为测定对象的基板, 以第1摄影机拍摄前述基板上之第1测定对象处,且 以第2摄影机拍摄第2测定对象处, 在不移动第1及第2摄影机移动机构之状态下,使前 述载台移动,以第1及第2摄影机分别拍摄基准标尺, 藉由前述移动量测定器来测定载台在前述移动下 之移动量, 使用既得之第1及第2测定对象处之图像、以第1及 第2摄影机分别拍摄得到基准标尺之第1及第2图像 以及载台之移动量,来求取第1及第2测定对象处之 位置。 5.如申请专利范围第2项之位置测定方法,其中, 准备前述位置测定装置,该位置测定装置具有:可 以彼此独立移动的第1摄影机移动机构及第2摄影 机移动机构,以及被第1摄影机移动机构支撑的第1 摄影机及被第2摄影机移动机构支撑的第2摄影机; 且第1及第2摄影机之视野系彼此在垂直于载台移 动方向的方向分开, 于前述载台上载置作为测定对象的基板, 以第1摄影机拍摄前述基板上之第1测定对象处, 不移动第1摄影机移动机构,保持于前述拍摄后之 原状下,使前述载台做第1移动,且以第2摄影机拍摄 前述基板上之第2测定对象处, 藉由前述移动量测定器来测定载台在第1移动下之 第1移动量, 在不移动第1及第2摄影机移动机构之状态下,使前 述载台做第2移动,以第1及第2摄影机分别拍摄基准 标尺, 藉由前述移动量测定器来测定载台在第2移动下之 第2移动量, 使用既得之第1及第2测定对象处之图像、以第1及 第2摄影机分别拍摄得到基准标尺之第1及第2图像, 以及载台之第1及第2移动量,来求取第1及第2测定 对象处之位置。 6.如申请专利范围第1至5项中任一项之位置测定方 法,其中, 于前述基板上设有可以拍摄的图案, 前述基板上之测定对象处是自前述图案选出的至 少2处之基准标记, 使用既求得至少2处基准标记之位置,来进一步求 取前述图案之位置及姿态。 7.如申请专利范围第1至5项中任一项之位置测定方 法,其中, 于前述基板上设有可以拍摄的图案, 前述基板上之测定对象处是自前述图案选出的第1 点及第2点, 使用既求得第1点及第2点之位置,来进一步求取第1 点与第2点之间的距离。 8.如申请专利范围第1至5项中任一项之位置测定方 法,其中, 于前述基板上设有可以拍摄的图案, 前述基板上之测定对象处是自前述图案选出的第1 、第2、第3及第4点, 使用既求得第1、第2、第3及第4点之位置,来进一 步求取连接第1点与第2点的直线与连接第3点与第4 点的直线所成的角度。 9.一种位置测定装置,具有: 基台; 载台,在前述基台上朝第1方向移动; 移动量测定器,用来测定前述载台移动量; 架台,固定于前述基台; 摄影机移动机构,配备于前述架台,以与第1方向正 交的第2方向作为可动方向; 摄影机,被前述摄影机移动机构支撑,在前述基台 之上方朝第2方向移动;以及 基准标尺,沿着垂直于前述载台移动方向的方向配 备于载台上,在被前述摄影机拍摄后,用以在拍摄 所得之图像中提供摄影机视野位置相关之资讯。 10.如申请专利范围第9项之位置测定装置,其中,前 述基准标尺,系隔着前述载台上待载置基板之区域 配备于载台移动方向之两侧。 11.一种位置测定系统,系具备申请专利范围第9或10 项之位置测定装置,以及连接于前述位置测定装置 后能互相传输资讯的控制装置, 前述控制装置具备用来执行控制程式的电脑, 前述控制程式具备以下的步骤: 以前述摄影机拍摄载置于前述位置测定装置之载 台的基板上测定对象处及基准标尺中之任一者, 不移动前述摄影机移动机构,保持于前述拍摄后之 原状下,仅使前述载台移动,以前述摄影机拍摄前 述基板上测定对象处及基准标尺中之另一者, 藉由前述移动量测定器来测定载台在前述移动下 之移动量, 使用既得测定对象处之图像及基准标尺之图像以 及载台之移动量,来求取测定对象处之位置。 图式简单说明: 第1图系显示本发明一实施型态之位置测定系统之 概略构成的立体图。 第2图系第1图之位置测定装置之俯视图。 第3图系基准标尺之放大图。 第4图系显示位置测定方法之步骤之图。 第5图系显示使用摄影机A来进行点P座标测定之步 骤之图。 第6图系显示第5图状态a之位置测定装置之俯视图 。 第7图系显示第5图状态b之位置测定装置之俯视图 。 第8(a)、(b)图系拍摄图像之概略图,用以说明如何 利用图像处理及运算来算出点P之座标。 第9图系用以说明测定对象处拍摄之搜寻步骤之图 。 第10图系显示利用摄影机A来进行点P、Q、R、S座标 测定之步骤之图。 第11图系显示第10图状态c之位置测定装置之俯视 图。 第12图系显示第10图状态b'之位置测定装置之俯视 图。 第13图系显示第10图状态d之位置测定装置之俯视 图。 第14图系显示第10图状态e之位置测定装置之俯视 图。 第15图系显示第10图状态f之位置测定装置之俯视 图。 第16图系显示第10图状态e'之位置测定装置之俯视 图。 第17图系显示使用摄影机A、B来测定点Q、S座标之 步骤之图。 第18图系显示第17图状态g之位置测定装置之俯视 图。 第19图系显示第17图状态h之位置测定装置之俯视 图。 第20图系显示使用摄影机A~C来测定点T座标之步骤 之图。 第21图系显示第20图状态i之位置测定装置之俯视 图。 第22图系显示第20图状态j之位置测定装置之俯视 图。 第23图系显示第20图状态k之位置测定装置之俯视 图。 第24图系与本发明其他实施型态之第2图相对应的 俯视图。
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