(57)【要約】      （修正有）【課題】ＦＰＤ基板等を位置合せする基準となるアライメントマークを含んだ画像をテンプレートマークとして登録する作業を、位置合せの際の画像処理に必要な条件を理解していない者でも適正に行えるようにする。【解決手段】制御部は、アライメントマーク３１を撮影した画像が表示されるモニターの画面上に、操作部の操作によってアライメントマーク３１をテンプレートマークとして登録枠２１を設定するためのグラフィカルユーザインタフェースを表示させる。そして、テンプレートマークとして登録枠２１を設定する際の操作ガイダンス２４をウィンドウ表示させ、登録枠２１内に含まれる画像を構成する画素のうち、最大の輝度を有する画素の輝度が所定の輝度値の範囲内となるように、登録枠２１に照射する照明の明るさを指示する操作ガイダンスをモニターの画面上にウィンドウ表示させる。【選択図】図４
2012137714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置合せの対象物に付されたアライメントマークを撮影した画像のうち、前記アライメントマークを前記対象物の位置合せのために参照するテンプレートマークとして登録する領域を設定する操作を行う操作部と、
前記アライメントマークを撮影した画像が表示される表示装置の画面上に、前記操作部の操作によって前記アライメントマークを前記テンプレートマークとして登録する領域を設定するためのグラフィカルユーザインタフェースを表示させる制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記テンプレートマークとして登録する領域を設定する際の操作ガイダンスをウィンドウ表示させる処理と、
前記領域内に含まれる画像を構成する画素のうち、最大の輝度を有する画素の輝度が所定の輝度値の範囲内となるように、前記領域に照射する照明の明るさを指示する操作ガイダンスを前記表示装置の画面上にウィンドウ表示させる処理と、を行う
フラットパネルディスプレイ組立装置に用いられるテンプレートマーク登録装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記領域内に含まれる明部及び暗部の画素数の比率が所定の比率となるように、前記領域に対する前記明部及び暗部の大きさを指示する操作ガイダンスを前記表示装置の画面上にウィンドウ表示させる
請求項１記載のフラットパネルディスプレイ組立装置に用いられるテンプレートマーク登録装置。
【請求項３】
前記制御部は、輝度ヒストグラムにおいて、輝度毎に前記明部及び暗部の画素数を累積し、前記明部及び暗部におけるそれぞれの累積した輝度のピーク値を求め、前記明部及び暗部のピーク値の輝度差が所定の範囲内となるように、前記照明の明るさを指示する操作ガイダンスを前記表示装置の画面上にウィンドウ表示させる
請求項２記載のフラットパネルディスプレイ組立装置に用いられるテンプレートマーク登録装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記領域の枠と前記アライメントマークの輪郭であって、水平及び／又は垂直方向に最も前記領域の枠に近い前記輪郭との隙間に含まれる画素数を求め、前記隙間の画素数が所定の値より大きくなるように、前記領域の枠に対する前記アライメントマークの大きさを指示する操作ガイダンスを前記表示装置の画面上にウィンドウ表示させる
請求項１〜３のいずれか１項に記載のフラットパネルディスプレイ組立装置に用いられるテンプレートマーク登録装置。
【請求項５】
演算処理装置に、
位置合せの対象物に付されたアライメントマークを撮影した画像のうち、前記アライメントマークを前記対象物の位置合せのために参照するテンプレートマークとして登録する領域を設定するためのグラフィカルユーザインタフェースを表示させる手順と、
前記アライメントマークを撮影した画像が表示される表示装置の画面上に、操作部の操作によって前記アライメントマークを前記テンプレートマークとして登録する領域を設定するためのグラフィカルユーザインタフェースを表示させる手順と、
前記テンプレートマークとして登録する領域を設定する際の操作ガイダンスをウィンドウ表示させる手順と、
前記領域内に含まれる画像を構成する画素のうち、最大の輝度を有する画素の輝度が所定の輝度値の範囲内となるように、前記領域に照射する照明の明るさを指示する操作ガイダンスを前記表示装置の画面上にウィンドウ表示させる手順と、を実行させる
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ組立装置に用いられるテンプレートマーク登録装置及びプログラムに関する。特に、ＦＰＤ（Flat Panel Display）基板の位置合せを行う基準となるアライメントマークを含んだ画像をテンプレートマークとして登録する作業が適正に行われるように、ガイダンスを行う場合に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイ（例えば液晶パネルや有機ＥＬディスプレイパネル等）の製造時には、ＦＰＤ基板自体に、ＦＰＤ基板の位置合せを行う基準となるアライメントマークを付している。ＦＰＤ基板の電子部品（ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）、ＣＯＦ（Chip on Film）、ＣＯＧ（Chip on Glass）等）の搭載では、ＦＰＤ基板に付されたアライメントマークを事前にカメラで取り込み、そのアライメントマークをテンプレートマーク（「辞書マーク」と呼ぶ場合もある）として生産時に使われるＦＰＤ基板上にある同一マークをカメラで撮影し、テンプレートマークと同じ形のマークを正規化相関等の手法を用いてサーチすることで位置決めを行っている。
【０００３】
図１２は、アライメントマークの一例を示す図である。ＦＰＤ基板３０の枠体の表側の面の左右の下端付近に、十字状のアライメントマーク３１が付されている。
【０００４】
フラットパネルディスプレイの製造工程では、アライメントマーク３１が付されたＦＰＤ基板３０を不図示のカメラで撮影する。そして、画像処理により、予め登録したテンプレートマーク（アライメントマークを含んだ領域の画像）と相関値の高い領域をサーチして、ＦＰＤ基板３０に付されたアライメントマーク３１の位置を求めている。そして、求めたアライメントマーク３１の位置を基準として、ＦＰＤ基板３０を載置したステージを移動させることにより、ＦＰＤ基板３０の位置合せを行っている。
【０００５】
位置合せを行う際に用いるテンプレートマークを予め登録する作業は、ＦＰＤ基板３０に付されたアライメントマーク３１を撮影した画像を表示した画面上でユーザが行うマウス操作等により行われる。このマウス操作には、テンプレートマークとして登録する領域の大きさや位置等を設定する作業がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８４４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、テンプレートマークの登録作業は、位置合せの際に行われる画像処理に必要な条件（画像の状態や照明の照度等）を理解していない者にとっては難解である。そのため、ユーザが登録作業に熟練していない場合には、テンプレートマークの登録が適正に行われないため、フラットパネルディスプレイの製造工程における不良品の生産や歩留り悪化の原因となることがある。
【０００８】
また、ＦＰＤ基板のアライメントに用いるテンプレートマークを決定する際には、人の感覚で行われたり、一定の点数を付加したりする方法が取られている。しかし、人の感覚では、テンプレートマークを登録する人により差異が生じやすい。また、点数を付加すると、点数が低いときには、どこを変更すればよいのか分かりにくくなり、点数を上げるための対処が不明確となりやすい。また、テンプレートマークの登録が不適切であると、アライメントマークをサーチする際に検出不能である旨のエラーが生じていた。
【０００９】
図１３は、テンプレートマークの登録が適正に行われなかった場合の一つとして、アライメントマークの大きさに対して、テンプレートマークとして設定した領域（領域を設定するための登録枠のサイズ）が大きすぎた例を示す。
【００１０】
図１３Ａは、登録作業時に、或るアライメントマーク４０の大きさに対して、登録枠４１のサイズが大きすぎた例を示す。
図１３Ｂは、位置合せの際の画像処理時に、アライメントマーク４０が画像視野の端付近に存在していた例を示す。図１３Ｂの場合、登録作業時に登録枠４１で囲むことによってテンプレートマークとして登録した領域（図１３Ｂの破線で示す領域４１Ｂ）の一部が画像視野外となるので、テンプレートマークと相関度の高い領域が見つからず、サーチエラーとなってしまう。
【００１１】
同様に、アライメントマークと周囲の領域の輝度が低い場合や、輝度差が小さい場合にも、ノイズ等による外部の影響が強くなりアライメントマークを抽出することが困難となるため、サーチエラーの要因となる場合がある。
【００１２】
上述の点に鑑み、位置合せの際に行われる画像処理に必要な条件を理解していない者がテンプレートマークを登録するための操作を行っても、充分な品質でテンプレートマークの登録をすることができることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、位置合せの対象物に付されたアライメントマークを撮影した画像のうち、アライメントマークを位置合せに参照するテンプレートマークとして登録する領域を設定する操作を行う操作部と、制御部とを備える。
制御部は、アライメントマークを撮影した画像が表示される表示装置の画面上に、操作部の操作によってアライメントマークをテンプレートマークとして登録する領域を設定するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示させる。
また、制御部は、テンプレートマークとして登録する領域を設定する際の操作ガイダンスをウィンドウ表示させ、領域内に含まれる画像を構成する画素のうち、最大の輝度を有する画素の輝度が所定の輝度値の範囲内となるように、領域に照射する照明の明るさを指示する操作ガイダンスを表示装置の画面上にウィンドウ表示させる処理を行う。
【００１４】
また、本発明は、演算処理装置に、上記のテンプレートマーク識別装置で処理される手順を実行させるために用いるプログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、位置合せの際に行われる画像処理に必要な条件を理解していない者でも、アライメントマークの画像が表示される表示装置の画面上にウィンドウ表示される操作ガイダンスに従ってテンプレートマークとして登録する領域を設定することができる。そして、現在設定している領域内の画像の濃度又は輝度のレベル値に関するヒストグラムを同じ画面上のウィンドウ表示で確認することにより、アライメントマークを含んだ画像をテンプレートマークとして登録する作業を適正に行える。このため、テンプレートマークを登録する際に一定の条件を明確にすることで、誰でもサーチエラーの起きにくいテンプレートマークを登録できる。また、テンプレートマークの登録に影響されるサーチエラーを低減させ、装置の停止時間を低減することで、生産性の高いフラットパネルディスプレイ組立装置に用いられるテンプレートマーク登録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るテンプレートマーク登録装置の設置例を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るテンプレートマーク登録装置の内部構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る制御部のサーチ処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係るテンプレートマークの登録作業時のモニターの画面の表示レイアウトを示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るアライメントマークのテンプレート登録処理の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る登録枠の設定例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る明暗比率の判定処理の例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る輝度ヒストグラムの表示内容の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る画像輝度差の明確化の判定処理の例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る登録枠に取り込まれたアライメントマークの例を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る登録枠内の隙間を検出する検出処理の例を示すフローチャートである。
【図１２】アライメントマークの一例を示す説明図である。
【図１３】アライメントマークに対して登録枠のサイズが大きすぎた例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図１１を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るテンプレートマーク登録装置１の設置例を示す。
テンプレートマーク登録装置１は、ＦＰＤ基板３０（図１２に例示したようにアライメントマーク３１を付したもの）の製造工程に設置されており、不図示のフラットパネルディスプレイ組立装置に用いられる。そして、テンプレートマーク登録装置１は、テンプレートマークの登録作業を行う装置と、ＦＰＤ基板３０の位置合せの際の画像処理を行う装置とに兼用される。
【００１８】
テンプレートマーク登録装置１と同じ製造工程には、ＦＰＤ基板３０を撮影するためカメラ１０と、モニター１１と、ＦＰＤ基板３０を載置してその位置合せを行うためのステージ１２とが設置されている。カメラ１０の撮像素子には、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）イメージャ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等が用いられる。
【００１９】
図２は、テンプレートマーク登録装置１の構成を示す。
テンプレートマーク登録装置１は、ファームウェアを組み込んだハードウェア装置であり、例えば、コンピュータのような演算処理装置である制御部２と、マウス及びキーボードから成る操作部３と、記憶部４とを備えている。操作部３は、テンプレートマークの登録作業時や位置合せの際の画像処理時に各種操作を行うために用いられる。操作部３は、位置合せの対象物に付されたアライメントマークを撮影した画像のうち、アライメントマークを位置合せに参照するテンプレートマークとして登録する領域を設定する操作を行うために用いられる。記憶部４は、テンプレートマークデータや画像処理時のサーチ結果を記憶するために用いられる。図１及び図２に示すように、カメラ１０で撮影したＦＰＤ基板３０の画像データは、テンプレートマーク登録装置１に送られた後、制御部２を介してモニター１１に送られる。
【００２０】
本発明の実施の形態は、テンプレートマークの登録作業時の制御部２の処理に特徴を有するが、登録作業時の処理を説明する前提として、ＦＰＤ基板３０の位置合せの際の制御部２の画像処理（アライメントマークのサーチ処理）例を説明する。
【００２１】
図３は、制御部２の画像処理として位置合せの際に行われるサーチ処理の例を示す。
操作部３により、サーチ対象となる画像を確定する操作である画像取込み（ステップＳ１）と、その画像のうちサーチ対象とするエリアを設定する操作（ステップＳ２）とが行われると、制御部２が、テンプレートマークサーチ処理（ステップＳ３）を行う。
【００２２】
このステップＳ３のテンプレートマークサーチ処理では、制御部２は、第１段階（１次サーチ）として、サーチエリア内の画像データと、予め登録されて記憶部４に記憶されているテンプレートマークデータとを、間引き処理によって圧縮する（ステップＳ１１）。そして、それらの圧縮画像データ同士のパターンマッチングを行う（ステップＳ１２）ことにより、おおまかなサーチによって複数の検出点を求める。検出点は、例えば、後述する図６に示す四角形の登録枠２１の左上の頂点である。
【００２３】
続いて制御部２は、第２段階（２次サーチ）として、ステップＳ１２で求めた複数の検出点を候補点として、正規化相関サーチにより、圧縮前のサーチエリア内の画像の候補点の近傍で圧縮前のテンプレートマークを探し（ステップＳ１３）、相関値が予め設定した閾値を超える候補点を、最終的な検出点とする（ステップＳ１４）。このような２段階の処理を行うことにより、最初から非圧縮の画像データ同士でサーチ処理を行う場合よりも、サーチ処理を高速化することができる。
【００２４】
ステップＳ３のテンプレートマークサーチ処理を終えると、制御部２は、検出に成功したか（相関値が閾値を超える候補点が存在していたか）否かを判断し（ステップＳ４）、成功していた場合にはサーチ結果を記憶部４に格納する（ステップＳ５）。失敗していればモニター１１にエラー表示を行うなどのエラー処理を行って（ステップＳ６）、サーチ処理を終了する。
【００２５】
位置合せの際には、このサーチ処理のステップＳ５で記憶されたサーチ結果に基づき、図１のステージ１２上で、アライメントマーク３１の位置を基準としてＦＰＤ基板３０の位置合せが行われる。
【００２６】
次に、テンプレートマークの登録作業時の制御部２の処理について説明する。テンプレートマークの登録作業時に、制御部２は、カメラ１０によって撮影されたＦＰＤ基板３０の画像が表示されるモニター１１の画面上に、操作部３の操作によってテンプレートマークとして登録する領域として登録枠２１（図４参照）を設定するためのＧＵＩと各種のウィンドウを表示させる。
【００２７】
図４は、テンプレートマークの登録作業時のモニター１１（図１参照）の画面の表示レイアウトを示す図である。ＦＰＤ基板３０の画像が表示されるモニター１１の画面２０上に、テンプレートマークとして登録する領域を設定するためのＧＵＩとして、登録枠２１と、センターマーク２２と、マウスカーソル２３とが表示される。なお、図４には、十字状のアライメントマーク３１の画像も表示されている。
【００２８】
登録枠２１は、テンプレートマークとして登録する領域の大きさ及び位置を設定するための枠である。登録枠２１は、操作部３中のマウスのドラッグ操作によって枠のサイズの変更及び画面上での位置の移動を行うことができる。
【００２９】
センターマーク２２は、アライメントマーク３１の中心を座標通知点として設定するためのマークである。そして、センターマーク２２は、図３のステップＳ１２について説明したようにサーチ処理時に登録枠２１の左上の頂点を検出点として求める場合に、検出点に対するアライメントマーク３１の中心の位置を通知するオフセット情報の役割を持っている。センターマーク２２も、マウス操作によって画面上の位置を移動させることができる。
【００３０】
また、モニター１１の画面２０上には、操作ガイダンス２４がウィンドウ表示される。操作ガイダンス２４は、マウスのドラッグ操作によって画面上の位置を移動させ、大きさを変えることができる。操作ガイダンス２４は、操作部３の操作によってテンプレートマークとして登録する領域を設定する際のガイダンス文を表示する。操作ガイダンス２４の表示内容は操作の段階に応じて変化する。
【００３１】
ヒストグラム２５は、登録枠２１で囲まれている領域内の画像の濃度又は輝度のレベル値に関するヒストグラムを表示する。制御部２は、登録枠２１で囲まれている領域の大きさや位置が変化する毎に、登録枠２１で現在囲まれている領域内の画像のヒストグラムのデータを作成する処理を繰り返し、作成したヒストグラムのデータをヒストグラム２５に表示させる。このため、ユーザは、登録枠２１で現在囲んでいる領域内の画像の濃度又は輝度のレベル値に関する輝度ヒストグラムを同じ画面上に表示されるヒストグラム２５で確認できる（後述する図８，図９を参照。）。また、位置合せの際に行われる画像処理に必要な条件を理解していない者でも、アライメントマーク３１を含んだ画像をテンプレートマークとして登録する作業を適正に行うことができる。
【００３２】
図５は、アライメントマーク３１のテンプレート登録処理の例を示す。
始めに、制御部２は、ユーザが指定した登録枠２１内に位置するアライメントマーク３１の画像を取得する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の処理には、入力トリガ待ちモードと、連続取り込みモードがある。ユーザが明示的にアライメントマーク３１の画像取得を１枚ずつ指示することを、「入力トリガ待ちモード」と呼び、複数種類あるアライメントマーク３１の画像取得を自動化して順に行うことを、「連続取り込みモード」と呼ぶ。
【００３３】
ステップＳ２１において、ユーザが、操作部３により、登録枠２１の位置を設定することを選択する操作を行った場合を想定する。すると制御部２が、登録枠２１の中央付近にアライメントマーク３１が収まるように、登録枠２１のサイズ及び位置とセンターマーク２２の設定を調整することを促すガイダンス文を、操作ガイダンス２４としてモニター１１の画面上にウィンドウ表示させる。
【００３４】
次に、ユーザが、操作部３により、登録枠２１の位置の設定操作を開始する。このとき、制御部２は、登録枠２１の中央にアライメントマーク３１が入っているかどうか注意を促すガイダンス文を、操作ガイダンス２４としてモニター１１の画面上にウィンドウ表示させる。
【００３５】
次に、ユーザが、操作部３により、センターマーク２２（座標通知点）の位置を設定することを選択する操作を行ったとする。すると制御部２が、アライメントマーク３１の中心にセンターマーク２２の位置を移動させることを促すガイダンス文を、操作ガイダンス２４としてモニター１１の画面上にウィンドウ表示させる。
【００３６】
次に、ユーザが、操作部３により、センターマーク２２の位置の設定操作を開始する。このとき、制御部２は、アライメントマーク３１の中心にセンターマーク２２が位置しているかどうかについて注意を促すガイダンス文を、操作ガイダンス２４としてモニター１１の画面上にウィンドウ表示させる。
【００３７】
次に、ユーザは、登録枠２１のサイズ及び位置の設定とセンターマーク２２の位置の設定とを完了し、操作部３により、設定内容を確定する操作を行う。このとき、制御部２は、登録枠２１内の画像データをテンプレートマークとして記憶部４に記憶させるとともに、登録枠２１に対するセンターマーク２２の位置情報を記憶部４に記憶させる。
【００３８】
そしてユーザが、操作部３により、登録枠２１のサイズの設定操作を開始する。このとき、制御部２は、登録枠２１のサイズが大きすぎたり小さすぎたりしないように注意を促すガイダンス文を、操作ガイダンス２４としてモニター１１の画面上にウィンドウ表示させる。アライメントマーク３１の大きさに対して登録枠２１のサイズが大きすぎると、サーチ処理時にアライメントマーク３１が画像視野の端付近に存在していた場合にサーチエラーとなってしまう。そこで、ガイダンス文を表示することにより、アライメントマーク３１の大きさに対して登録枠２１のサイズが適正となるように注意を促している。
【００３９】
このように、テンプレートマーク登録装置１によれば、ユーザは、アライメントマーク３１の画像が表示されるモニター１１にウィンドウ表示される操作ガイダンス２４に従って登録枠２１のサイズ及び位置の設定とセンターマーク２２の位置の設定とを行うことができる。
【００４０】
次に、制御部２は、最大輝度が適正範囲か否かを確認する（ステップＳ２２）。このとき、制御部２は、テンプレート登録処理の「必要条件」として最大輝度の判断を行う。そして、制御部２は、アライメントマーク３１を撮影した画像が表示されるモニター１１の画面上に、操作部３の操作によってアライメントマーク３１をテンプレートマークとして登録する登録枠２１を設定するためのＧＵＩを表示させる。また、テンプレートマークとして登録枠２１を設定する際の操作ガイダンスをウィンドウ表示させ、登録枠２１内に含まれる画像を構成する画素のうち、最大の輝度を有する画素の輝度が所定の輝度値の範囲内となるように、登録枠２１に照射する照明の明るさを指示する操作ガイダンスをモニター１１の画面上にウィンドウ表示させる。
【００４１】
最大輝度の判断では、光量のピーク値が規定値以内であることが必要とされる。この処理において、最小輝度と最大輝度の範囲が０〜２５５の８ビットで規定される場合に、登録枠２１内で最も大きな輝度を有する画素を探し、その画素の輝度が、例えば１００〜２００の範囲内となるように画面全体の光量の調整が促される。そして、制御部２は、ユーザに対し、最大輝度が、規定値（本例では、１００）を下回る場合は、光量を上げる指示を行い、最大輝度が、規定値（本例では、２００）を上回る場合は、光量を下げる指示を行うガイダンス文を、操作ガイダンス２４としてモニター１１の画面上にウィンドウ表示させる。
【００４２】
制御部２は、ステップＳ２２の処理において、最大輝度が適正範囲外であると判断した場合、照明レベルを調整するためのガイダンス文をモニター１１に出力し、このガイダンス文をモニター１１に表示させて（ステップＳ２３）、ステップＳ２１に処理を移す。このとき、輝度が過大である場合に、モニター１１は、「照明レベルを下げて、再度マークを取得してください」と表示する。一方、輝度が過小である場合に、モニター１１は、「照明レベルを上げて、再度マークを取得してください」と表示する。
【００４３】
最大輝度が適正範囲内であると判断した場合、制御部２は、明部と暗部にそれぞれ含まれる画素数の比率（以下、「明暗比率」と略記する場合がある。）が適正範囲か否かを確認する（ステップＳ２４）。このとき、制御部２は、登録枠２１内に含まれる全画素の輝度を平均した輝度平均値を求め、輝度平均値以上の輝度を有する登録枠２１を明部とし、輝度平均値未満の輝度を有する登録枠２１を暗部とする。そして、明部及び暗部の画素数の比率が所定の比率となるように、登録枠２１に対する明部及び暗部の大きさを指示する操作ガイダンスをモニター１１の画面上にウィンドウ表示させる。なお、輝度平均値を用いて明部と暗部を分けると説明したが、画像処理の閾値を決定する手法として知られる「大津の方法」を用いてもよい。
【００４４】
ユーザは、例えばアライメントマーク３１と背景部分との濃淡レベルの差が小さすぎる場合は、ＦＰＤ基板３０を照らしている照明装置の照度を高める調整を行う。また背景部分の一部が照明光を反射して濃淡レベルが高くなっている場合は、照明装置の照度を低める調整を行う。このように照明装置を調整することにより、より適切にテンプレートマークの登録作業を行うことができる。
【００４５】
明暗比率が適正範囲外である場合、制御部２は、明暗比率が不足していることを示すガイダンス文をモニター１１に出力し、このガイダンス文をモニター１１に表示させる（ステップＳ２５）。このとき、明部が少ない場合に、モニター１１は、「サーチ安定化のために、明るい部分の割合を増やすことを推奨します」と表示する。一方、暗部が少ない場合に、モニター１１は、「サーチ安定化のために、暗い部分の割合を増やすことを推奨します」と表示する。
【００４６】
明暗比率が適正範囲内である場合、制御部２は、明部と暗部の輝度ヒストグラムのピーク差が適正範囲か否かを確認する（ステップＳ２６）。制御部２は、輝度ヒストグラムにおいて輝度の濃淡レベルに従って、輝度毎に明部及び暗部の画素数を累積し、明部及び暗部におけるそれぞれの累積した輝度のピーク値を求める。そして、明部及び暗部のピーク値の輝度差が所定の範囲内となるように、照明の明るさを指示する操作ガイダンスをモニター１１の画面上にウィンドウ表示させる。
【００４７】
輝度ヒストグラムのピーク差が適正範囲でない場合、制御部２は、輝度差が不足していることを示すガイダンス文をモニター１１に出力し、このガイダンス文をモニター１１に表示させる（ステップＳ２７）。このとき、モニター１１は、「輝度差が不足しています。明暗の差が明確な画像で登録することを推奨します」と表示する。
【００４８】
輝度ヒストグラムのピーク差が適正範囲内である場合、制御部２は、登録枠２１とアライメントマーク３１の間に適正量の隙間が存在するか否かを確認する（ステップＳ２８）。このとき、制御部２は、登録枠２１の枠とアライメントマーク３１の輪郭であって、水平及び／又は垂直方向に最も登録枠２１の枠に近い輪郭との隙間に含まれる画素数を求め、隙間の画素数が所定の値より大きくなるように、登録枠２１の枠に対するアライメントマーク３１の大きさを指示する操作ガイダンスをモニター１１の画面上にウィンドウ表示させる。
【００４９】
適正量の隙間が存在しない場合、制御部２は、適正量の隙間が存在しないことを示すガイダンス文をモニター１１に出力し、このガイダンス文をモニター１１に表示させる（ステップＳ２９）。このとき、モニター１１は、「サーチ安定化のため、マークと登録エリアとの隙間を広げることを推奨します」と表示する。このようにして、アライメントマーク３１の周囲の隙間をチェックすることにより、アライメントマーク３１を適切な位置で取得することができる。
【００５０】
そして、制御部２は、アライメントマーク３１を登録の可否を判断する（ステップＳ３０）。登録が不可である場合、制御部２は、ステップＳ２１に処理を移す。一方、登録が可である場合、制御部２は、アライメントマーク３１をテンプレートマークとして登録し（ステップＳ３１）、テンプレート登録処理を終了する。
【００５１】
上述したように、明暗比率の判断、輝度ヒストグラムのピーク差の判断、アライメントマーク３１の周囲における適正量の隙間の判断は、テンプレート登録処理の「推奨条件」として行われる。この推奨条件は、あくまで推奨に止まるため、テンプレート登録処理に含めなくてもよい場合がある。また、推奨条件の判断ステップ（ステップＳ２４，Ｓ２６，Ｓ２８）において、“ＮＧ”である場合に、モニター１１がガイダンス文を表示するが、このガイダンス文は、推奨条件の各判断ステップを通過した後、ステップＳ３０においてユーザが登録の可否を判断する際にまとめて表示される。
【００５２】
一般に、モジュール組立工程は、ＦＰＤパネル製造の下流にあたり、上流工程と比較すると必要精度が若干低い。また、ガラスや偏光板、あるいはＰＣＢ（Printed Circuit Board）等の積層貼付材の反りなどのため、搬送誤差が出やすい。そのため、上流工程向けのアライメントマークを再利用しつつ、視野を広げる運用とし、他の部材やＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）等を避けるなどの運用をした方がよい場合もある。しかし、理想的なテンプレートマークの登録ができない場合もあるので、テンプレートを登録できるようにするための推奨条件を設けている。
【００５３】
そして、必要条件と推奨条件とを分けて、個別のＦＰＤ基板３０が必要条件を満足するまで、アライメントマーク３１が含まれる画像の取得を繰り返す。一方、上記ステップＳ２５，Ｓ２７，Ｓ２９からのメッセージ（推奨条件）は、登録確認時にまとめて表示されるので、これらの推奨条件が満たされなくとも、アライメントマーク３１をテンプレートマークとしての登録を許可することができる。
【００５４】
次に、アライメントマーク３１のパターン登録時に表示されるガイダンスの判定項目の例について、図６〜図９を参照して説明する。
【００５５】
図６は、登録枠２１の設定例を示す。
モニター１１には、アライメントマーク３１が表示され、ユーザは、登録枠２１を上下左右に動かして、アライメントマーク３１が登録枠２１の中心に位置するように操作する。また、ユーザは、モニター１１に表示されるアライメントマーク３１の拡大又は縮小を行うことにより、適切な大きさのアライメントマーク３１が登録枠２１の枠内に表示されるようにする。このとき、登録枠２１とアライメントマーク３１の隙間は、例えば１０画素程度離れている状態が望ましい。これは、図３のステップＳ１１の処理において、圧縮処理を行うとしたが、隙間が小さいと、圧縮後に登録枠２１とアライメントマーク３１の輪郭が接触して、有効なエッジ情報が欠落してしまうためである。
【００５６】
図７は、明暗比率の判定処理の例を示す。
ここでは、明部と暗部の画素数比率（面積比）がＤ％を基準として割り振られる処理、すなわち、テンプレートマークの大きさを判定する処理について説明する。なお、“Ｄ％”とは、登録枠２１内における明部の面積と暗部の面積の差を示し、明部が“５０−Ｄ％”、暗部が“５０＋Ｄ％”として定義される。例えばＤ＝３０である場合に、明部の面積が２０％以上であり、暗部の面積が８０％未満であればテンプレートマークとして登録することを許可し、明部の面積が２０％未満であり、暗部の面積が８０％以上であれば登録を不可とする判断が行われる。仮に画像全てを明部とした場合に位置情報が得られないことから推測されるように、明部と暗部の画素数比率を、５０％を中心とした比率に指定することにより、画像の情報量を保つことができる。
【００５７】
始めに、制御部２は、登録枠２１内の全画素の輝度平均値を求める（ステップＳ６１）。次に、制御部２は、登録枠２１内の全画素を、輝度平均値を基準として明部と暗部に分類し、明部と暗部に含まれる画素数を数える（ステップＳ６２）。
【００５８】
そして、制御部２は、明部と暗部の画素数比率（面積比）を求め、比率がｎ：ｍ以内であるか否かを判定する（ステップＳ６３）。比率がｎ：ｍ以内であれば、適切な大きさでアライメントマーク３１を取り込めたことが分かる。ここで、明部と暗部の比率が１：１である場合が理想的であるが、上述したように“５０±Ｄ％”と定め、２：８まで比率を許容することでアライメントマーク３１の登録に用いている。
【００５９】
例えば、ユーザは、登録枠２１で囲んだ領域内でのアライメントマーク３１と背景部分との明暗比率が約２：８となることを推奨するガイダンス文が表示されると、輝度ヒストグラムに示される現在のアライメントマーク３１，背景部分のそれぞれの画素数を確認しながら登録枠２１の範囲を変え、暗部に対して明部の面積を大きくすることができる。
【００６０】
図８は、ヒストグラム２５に表示される輝度ヒストグラムの表示内容の一例を示す。
登録枠２１で囲まれている領域には、横軸に濃淡レベル（モニター１１の各画素の８ビットの値によって示される２５６階調）を表し、縦軸に画素数を表したヒストグラムが表示される。この例では、登録枠２１で囲まれている領域内にアライメントマーク３１が１つ含まれており、アライメントマーク３１の濃淡レベルが背景部分の濃淡レベルよりも高く、かつ、アライメントマーク３１の画素数が背景部分の画素数よりも少なくなっている。
【００６１】
そして、図６に示す登録枠２１によって取り込まれるアライメントマーク３１の明部と暗部について画素毎に輝度値を累積し、輝度ヒストグラムとして表現する。そして、明部と暗部における累積した画素が最も多い部分を「ピーク値」として求める。なお、図示は省略しているが、制御部２は、輝度ヒストグラムと同じウィンドウ内に、登録枠２１で現在囲まれている領域内の画素の濃淡レベルの最大値及び最小値も表示させる。
【００６２】
図９は、画像輝度差の明確化の判定処理の例を示す。
ここでは、明部と暗部のピークの差が明確であるか否かを判定する処理について説明する。
【００６３】
始めに、制御部２は、図７に示した処理で求めた輝度平均値より低い輝度と高い輝度の範囲でそれぞれ暗部と明部としてピークを求める（ステップＳ４１）。そして、ピーク間の輝度差がＸ以上Ｙ未満であることで暗部と明部のピーク差が適正であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。本例では、輝度の範囲を０〜２５５とした場合に、５０以上１５０未満となることが望ましい。このような手順により、暗部と明部のピーク差があれば、カメラ１０の熱ノイズや電気ノイズ、テンプレートマーク登録装置１の電気ノイズ等の外乱があったも安定したサーチが可能となる。
【００６４】
図１０は、登録枠２１に取り込まれたアライメントマーク３１の例を示す。
図１０Ａは、登録枠２１の水平方向を「ｈ方向」と呼び、制御部２は、ｈ方向に画素を見るものである。なお、登録枠２１の垂直方向を「ｖ方向」と呼び、制御部２は、ｖ方向に画素を見る場合もある。
【００６５】
図１０Ｂは、登録枠２１を小さくして、アライメントマーク３１内の画素数と、アライメントマーク３１外の画素数を数える例を示す。
このとき、アライメントマーク３１の輪郭線に接するまで登録枠２１の輪郭を小さくした登録枠２１′を規定する。そして、登録枠２１′からアライメントマーク３１を除いた画素数を数える。そして、登録枠２１から登録枠２１′を除いた差分領域の輝度と輝度平均値を比較する。この差分領域の輝度が輝度平均値に対して全て高い輝度か又は全て低い輝度である場合に、この差分領域の幅を求め、この幅（隙間）が所定の大きさ以上であるか否かを判断する。
【００６６】
本発明の実施の形態では、登録枠２１で囲んだ領域内でのアライメントマーク３１の画素数と背景部分の画素数との比率が所定の値（一例として約２：１とする）となることを推奨する。例えば、約２：１という画素数の比率は、アライメントマーク３１の画素数と背景部分とで二極化している場合における経験的な推奨値である。また、画面２０上におけるアライメントマーク３１の最小線幅（図４に示す十字状のアライメントマーク３１の場合には、画面２０の横方向上の左端から右端までの幅）が所定の画素数以上（一例として８画素以上とする）となることを推奨する。８画素以上という最小線幅は、要求されるサーチ速度を満たす圧縮率において、圧縮時にアライメントマーク３１の部分の画像が失われない経験的な推奨値である。
【００６７】
図１１は、登録枠２１′内の隙間を検出する検出処理の例を示す。
始めに、制御部２は、登録枠２１′内の画素をｈ方向に１ラインずつ見て（ステップＳ５１）、輝度平均値より低い輝度の画素が連続する画素数を数える（ステップＳ５２）。そして、制御部２は、登録枠２１′におけるアライメントマーク３１の位置を判定する（ステップＳ５３）。
【００６８】
なお、上述した実施の形態では、ファームウェアを組み込んだ専用のハードウェア装置をテンプレートマーク登録装置１として用いているが、別の例として、汎用コンピュータをテンプレートマーク登録装置１として用いてもよい。その場合には、上述した制御部２の処理に相当する処理を実行するためのソフトウェアプログラムを、ＵＳＢメモリ，光ディスク等の記録媒体あるいはネットワークを介して汎用コンピュータに供給すればよい。
【００６９】
また、上述した実施の形態では、テンプレートマーク登録装置１は、テンプレートマークの登録作業を行う装置と、ＦＰＤ基板３０の位置合せの際の画像処理を行う装置とに兼用されるように構成されている。しかし、別の例として、テンプレートマーク登録装置１を、テンプレートマークの登録作業を行う専用の装置として構成してもよい。その場合には、テンプレートマーク登録装置１によって登録したテンプレートマークを、ネットワーク等を介して、位置合せの際の画像処理を行う専用の装置に供給すればよい。
【００７０】
また、上述した実施の形態では、製造工程での位置合せのためにＦＰＤ基板３０に付されたアライメントマーク３１を含んだ画像をテンプレートマークとして登録するために、本発明を適用している。しかし本発明は、これに限らず、ＦＰＤ基板３０以外の被製造物に付されたアライメントマーク３１や、被検査物に付されたアライメントマーク３１といったような、画像処理による位置合せを行う対象となるあらゆる物に付されたアライメントマーク３１を含んだ画像をテンプレートマークとして登録するために適用することができる。
【００７１】
また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７２】
１…テンプレートマーク登録装置、２…制御部、３…操作部、４…記憶部、１０…カメラ、１１…モニター、１２…ステージ、２０…画面、２１，２１′…登録枠、２２…センターマーク、２３…マウスカーソル、２４…操作ガイダンス、２５…ヒストグラム、３０…ＦＰＤ基板、３１，４０…アライメントマーク、４１…登録枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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