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KR102816813B1 - 가공 장치에 있어서의 조명기의 밝기의 조정 방법 - Google Patents

가공 장치에 있어서의 조명기의 밝기의 조정 방법 Download PDF

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KR102816813B1
KR102816813B1 KR1020200174927A KR20200174927A KR102816813B1 KR 102816813 B1 KR102816813 B1 KR 102816813B1 KR 1020200174927 A KR1020200174927 A KR 1020200174927A KR 20200174927 A KR20200174927 A KR 20200174927A KR 102816813 B1 KR102816813 B1 KR 102816813B1
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타카후미 오모리
사토시 미야타
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 복수의 가공 장치에 있어서 조명기 간의 밝기의 차이를 저감한다.
(해결 수단) 제1 가공 장치에 있어서 제1 제어값으로 지정된 조명기의 밝기로 피가공물의 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 견본 화상을 제1 제어값과 함께 제1 가공 장치의 기억 장치가 기억하고, 견본 화상과 제1 제어값을 가공 조건과 함께 복사하여 제2가공 장치의 기억 장치에 기억시키고, 제2 가공 장치에 있어서, 상이한 복수의 제어값으로 지정된 조명기의 밝기로 피가공물의 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 복수의 비교 화상을 제2 가공 장치의 기억 장치가 기억하고, 견본 화상과 복수의 비교 화상을 비교하고 견본 화상에 대한 명암의 차이가 최소가 되는 비교 화상을 촬영했을 때의 제어값을 제2 제어값으로서 특정하고, 제2 제어값과 제1 제어값과의 차이를 제1 가공 장치에 대한 제2 가공 장치의 제어값의 보정값으로서 제2 가공 장치에 설정하는, 가공 장치에 있어서의 조명기의 밝기의 조정 방법을 제공한다.

Description

가공 장치에 있어서의 조명기의 밝기의 조정 방법 {METHOD OF ADJUSTING BRIGHTNESS OF LINGHTING DEVICE IN MACHINING APPARATUS}
본 발명은, 조명기를 가지고 피가공물을 촬영하기 위한 카메라 유닛과, 해당 피가공물을 가공하기 위한 가공 유닛을 구비하는 가공 장치에 있어서, 해당 조명기의 밝기를 조정하는 조정 방법에 관한 것이다.
회로, 디바이스 등의 각종 패턴이 일면 측에 형성된 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 가공하는 가공 장치가 알려져 있다. 가공 장치로서는, 예컨대, 피가공물의 일면 측에 설정된 분할 예정 라인(스트리트)을 따라서 피가공물을 절삭하는 절삭 장치나, 해당 분할 예정 라인을 따라서 레이저 빔의 집광점을 주사하여 피가공물을 가공하는 레이저 가공 장치가 있다.
분할 예정 라인을 따라서 피가공물을 가공할 때에는, 우선, 피가공물의 상방에 배치되어 있는 카메라를 이용하여 피가공물의 일면 측을 촬영한다. 그리고, 얻어진 화상에 대해서 엣지 검출 등의 화상 처리를 행하는 것에 의해, 일면 측에 설치되어 있는 미리 정해진 패턴(소위 키 패턴)의 위치를 특정하고, 키 패턴의 위치를 이용하여 분할 예정 라인의 위치가 산출된다.
또한, 피가공물을 분할 예정 라인을 따라서 가공한 후에는, 피가공물의 일면 측을 촬상하는 것에 의해 얻어진 화상에 대해서 화상 처리를 행함으로써, 절삭에 의해 형성된 절삭 홈이나 레이저 가공에 의해 형성된 레이저 가공 흔적의, 위치, 범위, 상태 등이 검사된다.
가공 장치에 탑재되는 카메라는, 대물 렌즈와 조명기를 가진다(예컨대, 특허 문헌 1 참조). 조명기로서는, 대물 렌즈의 광 축을 따라 피가공물의 일면 측에 광을 조사하는 동축 낙사 조명 유닛이나, 대물 렌즈의 광 축에 대해 기울어진 방향을 따라서 피가공물의 일면 측에 광을 조사하는 측사(側射) 조명 유닛이 이용된다.
피가공물의 일면 측을 촬영할 때에는, 동축 낙사 조명 유닛의 광량과, 측사 조명 유닛의 광량을 조광기로 적절히 조정한 다음, 촬영을 실시한다. 조광 방법으로서 여러 가지의 제어 방식이 존재하지만, 예컨대, 위상 제어 방식이 채용된다.
위상 제어 방식으로 조광하는 경우, 조광기는, 예컨대, 교류 전원과 할로겐 램프 등의 광원을 전기적으로 접속 가능한 반도체 소자와, 해당 반도체 소자에 미리 정해진 신호를 공급하여 해당 반도체 소자에 전류를 도통시키는 것에 의해 광원의 통전 시간을 제어하는 제어 회로를 가진다.
제어 회로에는, 광원의 통전량을 지정하는 제어값을 나타내는 조광 신호가 입력된다. 광원의 통전량을 조정함으로써, 각 조명 유닛의 광량이 조정된다. 또한, 광원으로서 LED(Light Emitting Diode)가 이용되는 경우는, LED에 인가하는 전압을 조정함으로써, 광량이 조정되기도 한다.
각 조명 유닛의 광원의 광량을 적절히 조정함으로써, 촬영에 의해 얻어진 화상에 대해서 화상 처리를 실시할 때에, 키 패턴, 절삭 홈, 레이저 가공 흔적 등이 특정되기 쉬워진다. 화상 처리의 결과는, 동축 낙사 조명 유닛의 광원의 광량과, 측사 조명 유닛의 광원의 광량이 수 % 다른 것만으로도 크게 상이한 경우가 있으므로, 각 광원의 광량은, 중요한 촬영 조건이다.
그런데, 동형의 복수의 가공 장치가 설치되어 있는 공장에서는, 복수의 가공 장치를 이용하여, 동일한 종류의 복수의 피가공물을 가공하는 경우가 자주 있다. 이 경우, 제어값 등의 촬영 조건과, 피가공물을 가공할 때의 가공 조건은, 제1 가공 장치로부터 제2 가공 장치에 복사된다.
이에 따라, 제2 가공 장치에 있어서, 제1 가공 장치와 동일한 조건으로 피가공물의 촬영, 가공 등이 행해진다. 그러나, 가공 장치에서는, 광원의 열화나 광원으로의 오염물의 부착 등에 기인하여, 광원의 밝기가 저하하는 경우가 있다(예컨대, 특허 문헌 2 참조).
일본 공개 특허 공보 2002-11641호 공보 일본 공개 특허 공보 2003-319253호 공보
예컨대, 제2 가공 장치의 광원의 성능이 열화했을 경우, 제1 가공 장치로 사용되는 제어값과 동일한 제어값을 나타내는 조광 신호를, 제2 가공 장치의 조광기에 입력해도, 제2 가공 장치에서는, 제1 가공 장치로 얻어진 화상에 비해 농담이나 명암이 다른 화상이 얻어진다.
이 경우, 제2 가공 장치에서는, 분할 예정 라인의 위치의 인덱싱이나, 절삭 홈, 레이저 가공 흔적 등의 위치, 범위, 상태 등의 검사에 오류가 발생할 우려가 있다. 본 발명은 관련된 문제점을 감안한 것으로서, 복수의 가공 장치에 있어서 조명기 간의 밝기의 차이를 저감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 가공 장치에 있어서의 조명기의 밝기의 조정 방법으로서, 밝기가 조정되는 상기 조명기와 대물 렌즈와 촬상 소자를 가지고 상기 조명기로부터 피가공물에 조사된 광의 반사광을 상기 대물 렌즈를 통해 상기 촬상 소자에 입사 시킴으로써 상기 피가공물을 촬영 카메라 유닛과, 상기 카메라 유닛으로 얻어진 화상에 기초하여 상기 피가공물을 가공하는 가공 유닛과, 상기 조명기의 밝기를 지정하는 제어값과 상기 피가공물을 가공할 때의 상기 가공 유닛의 가공 조건을 기억하는 기억 장치를 각각 구비하는 복수의 가공 장치 중, 제1 가공 장치에 있어서, 제1 제어값으로 지정된 상기 조명기의 밝기로 상기 피가공물에 설치되어 있는 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 견본 화상을, 상기 제1 제어값과 함께 상기 제1 가공 장치의 상기 기억 장치가 기억하는 제1 기억 단계와, 상기 제1 가공 장치의 상기 기억 장치에 기억된 상기 견본 화상과 상기 제1 제어값을, 상기 제1 가공 장치에서 사용되는 가공 조건과 함께 복사하고, 제2 가공 장치의 상기 기억 장치에 기억시키는 복사 단계와, 상기 제2 가공 장치에 있어서, 상이한 복수의 제어값으로 지정된 상기 조명기의 밝기로 상기 피가공물의 상기 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 복수의 비교 화상을, 상기 제2 가공 장치의 상기 기억 장치가 기억하는 제2 기억 단계와, 상기 견본 화상과 상기 복수의 비교 화상을 비교하고, 상기 견본 화상에 대한 명암의 차이가 최소가 되는 비교 화상을 촬영했을 때의 제어값을 제2 제어값으로서 특정하는 제어값 특정 단계와, 상기 제2 제어값과 상기 제1 제어값과의 차이를, 상기 제1 가공 장치에 대한 상기 제2 가공 장치의 제어값의 보정값으로서 상기 제2 가공 장치에 설정하는 보정값 설정 단계를 구비하는 가공 장치에 있어서의 조명기의 밝기의 조정 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 제어값 특정 단계에서는, 상기 견본 화상과 각 비교 화상과의 세로 방향 및 가로 방향의 각 동일한 위치에 있어서, 화상을 구성하는 각 픽셀의 밝기의 정도를 나타내는 수치의 차이를 산출하고, 해당 차이의 총합계를 비교한다.
또한, 바람직하게는, 상기 조명기는, 상기 대물 렌즈의 광 축을 따라 광을 조사하는 동축 낙사 조명 유닛과 상기 대물 렌즈의 광 축에 대해 기울어진 광을 조사하는 측사 조명 유닛을 가지고, 상기 제1 기억 단계에서는, 상기 제1 제어값이 제3 제어값과 제4 제어값을 포함하고, 상기 견본 화상이 제1 견본 화상과 제2 견본 화상을 포함하고, 상기 제3 제어값으로 상기 동축 낙사 조명 유닛만을 점등하여 상기 피가공물의 상기 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 상기 제1 견본 화상과, 상기 제4 제어값으로 상기 측사 조명 유닛만을 점등하여 상기 피가공물의 상기 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 상기 제2 견본 화상을 상기 제3 제어값 및 상기 제4 제어값과 함께 상기 제1 가공 장치의 상기 기억 장치가 기억하고, 상기 제2 기억 단계에서는, 각각 상이한 복수의 제어값으로, 상기 동축 낙사 조명 유닛만을 점등하여 상기 피가공물의 상기 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 복수의 제1 비교 화상과, 상기 측사 조명 유닛만을 점등하여 상기 피가공물의 상기 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 복수의 제2 비교 화상을 상기 제2 가공 장치의 상기 기억 장치가 기억하고, 상기 제어값 특정 단계에서는, 상기 제2 제어값이 제5 제어값과 제6 제어값을 포함하고, 상기 제1 견본 화상과 각 제1 비교 화상을 비교하여, 상기 제1 견본 화상에 대한 명암의 차이가 최소가 되는 제1 비교 화상을 촬영했을 때의 제어값을 상기 제5 제어값으로서 특정하고, 또한, 상기 제2 견본 화상과 각 제2 비교 화상을 비교하여, 상기 제2 견본 화상에 대한 명암의 차이가 최소가 되는 제2 비교 화상을 촬영했을 때의 제어값을 상기 제6 제어값으로서 특정하고, 상기 보정값 설정 단계에서는, 상기 제5 제어값과 상기 제3 제어값과의 차이를, 상기 제1 가공 장치에 대한 상기 제2 가공 장치의 제어값의 제1의 보정값으로서 상기 제2 가공 장치에 설정하고, 상기 제6 제어값과 상기 제4 제어값과의 차이를, 상기 제1 가공 장치에 대한 상기 제2 가공 장치의 제어값의 제2 보정값으로서 상기 제2 가공 장치에 설정한다.
본 발명의 일 양태와 관련되는 가공 장치에 있어서의 조명기의 밝기의 조정 방법에서는, 우선, 제1 제어값으로 지정된 조명기의 밝기로 피가공물에 형성되어 있는 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 견본 화상을, 제1 제어값과 함께 제1 가공 장치의 기억 장치가 기억한다(제1 기억 단계).
그 다음에, 견본 화상과 제1 제어값을 가공 조건과 함께 복사하여, 제2 가공 장치의 기억 장치에 기억시킨다(복사 단계). 그리고, 제2 가공 장치에 있어서, 상이한 복수의 제어값으로 지정된 조명기의 밝기로 피가공물의 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 복수의 비교 화상을, 제2 가공 장치의 기억 장치가 기억한다(제2 기억 단계).
그 후, 견본 화상과 복수의 비교 화상을 비교하고, 상기 견본 화상에 대한 명암의 차이가 최소가 되는 비교 화상을 촬영했을 때의 제어값을 제2 제어값으로서 특정한다(제어값 특정 단계). 그리고, 제2 제어값과 제1 제어값과의 차이를, 제1 가공 장치에 대한 제2 가공 장치의 제어값의 보정값으로서 제2 가공 장치에 설정한다(보정값 설정 단계).
이에 따라, 각 가공 장치의 조광기에 동일한 제어값을 나타내는 조광 신호가 입력되면, 제2 가공 장치의 조명기의 밝기는, 보정값을 이용하여 보정할 수 있다. 그러므로, 제2 가공 장치에 있어서 광원의 열화 등이 생겼을 경우라도, 조명기 간의 밝기의 차이를 저감할 수 있다.
즉, 각 가공 장치의 카메라 유닛으로 얻어진 화상의 밝기의 차이를 저감할 수 있다. 또한, 광원 등의 교환을 실시하지 않고, 또한, 카메라 유닛의 광량의 차이를 측정하기 위한 특수한 테스트 장치를 사용하지 않고, 각 가공 장치의 카메라 유닛으로 얻어진 화상의 차이를 저감할 수 있다.
도 1은 절삭 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2(A)는 카메라 유닛을 설명하는 도면이고, 도 2(B)는 카메라 유닛의 저면도이다.
도 3(A)는 피가공물을 촬영하는 모습을 나타내는 도면이고, 도 3(B)는 해당 촬영에 의해 얻어진 화상의 모식도이다.
도 4(A)는 동축 낙사 조명 유닛만을 점등하여 촬영하는 모습을 나타내는 도면이고, 도 4(B)는 해당 촬영에 의해 얻어진 화상의 모식도이다.
도 5(A)는 측사 조명 유닛만을 점등하여 촬영하는 모습을 나타내는 도면이고, 도 5(B)는 해당 촬영에 의해 얻어진 화상의 모식도이다.
도 6은 동형의 복수의 절삭 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 제1 실시형태와 관련되는 조명기의 밝기의 조정 방법의 흐름도이다.
도 8(A)는 견본 화상의 모식도이고, 도 8(B)는 비교 화상의 모식도이고, 도 8(C)는 비교 화상의 모식도이고, 도 8(D)는 비교 화상의 모식도이다.
도 9는 제2 실시형태와 관련되는 조명기의 밝기의 조정 방법의 흐름도이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태와 관련되는 실시형태에 관해서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시형태와 관련되는 절삭 장치(가공 장치)(2)의 일례를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 1에서는, 구성요소의 일부를 기능 블럭도로 나타낸다.
또한, 도 1에 있어서의 X축 방향(가공 이송 방향), Y축 방향(인덱싱 이송 방향) 및 Z축 방향(수직 방향, 높이 방향)은, 서로 직교하는 방향이다. 절삭 장치(2)는, 각 구성요소를 지지하는 베이스(4)를 구비한다.
베이스(4)의 전방의 모서리부에는, 개구(4a)가 형성되어 있다. 개구(4a) 내에는, 승강 기구(도시하지 않음)에 의해서 승강하는 카세트 엘리베이터(6a)가 형성되어 있다. 카세트 엘리베이터(6a)의 상면에는, 복수의 피가공물(11)을 수용하기 위한 카세트(6b)가 재치된다.
피가공물(11)은, 예컨대, 실리콘 등의 반도체 재료로 된 원반 형상의 웨이퍼이다. 또한, 피가공물(11)의 재질, 형상, 구조, 크기 등에 제한은 없다. 피가공물(11)의 표면(11a) 측에는, 서로 교차하는 복수의 분할 예정 라인(스트리트)이 설정되어 있다.
복수의 분할 예정 라인에 의해서 구획된 각 영역의 표면(11a) 측에는, IC(Integrated Circuit) 등의 디바이스가 형성되어 있다. 또한, 디바이스가 형성된 영역에는, 키 패턴(11c)(도 3(B) 등 참조)이 형성되어 있다.
키 패턴(11c)은, 예컨대, 금속층과, 금속층 상에 형성된 절연층을 가지는 적층 구조에 있어서, 절연층이 부분적으로 제거된 결과, 금속층이 표면(11a) 측에 노출되어 있는 영역이다. 다만, 키 패턴(11c)의 구성은, 이 예로 한정되는 것은 아니다.
표면(11a)과는 반대측에 위치하는 피가공물(11)의 이면(11b)에는, 피가공물(11)보다 큰 직경을 가지는 다이싱 테이프(점착 테이프)(13)가 부착되어 있다. 다이싱 테이프(13)의 외주 부분에는, 금속제의 환형의 프레임(15)의 일면이 부착되어 있다.
피가공물(11)은, 이와 같이 다이싱 테이프(13)를 통해 프레임(15)으로 지지된 피가공물 유닛(17)의 상태로, 카세트(6b)에 수용되어 있다. 또한, 카세트(6b)에는, 복수의 피가공물 유닛(17)이 수용되어 있다.
카세트 엘리베이터(6a)의 측방에는, X축 방향을 따르는 장변을 가지는 직사각형 형상의 개구(4b)가 형성되어 있다. 개구(4b) 내에는, 테이블 커버(10)와, X축 방향으로 신축하는 벨로우즈 상태 커버(12)가 형성되어 있다.
테이블 커버(10) 상에는, 척 테이블(14)이 설치되어 있다. 또한, 테이블 커버(10)의 하방에는, Z축 방향(수직 방향)에 대략 평행한 회전축의 주위에 척 테이블(14)을 회전시키기 위한, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)이 배치되어 있다.
회전 구동원의 하방에는, 도시하지 않는 볼 나사식의 X축 이동 기구(가공 이송 유닛)가 설치되어 있다. X축 이동 기구를 동작시키는 것에 의해, 척 테이블(14) 및 테이블 커버(10)는 X축 방향을 따라서 이동한다.
척 테이블(14)은, 금속으로 형성된 원반 형상의 프레임을 가진다. 프레임에는, 원반 형상의 오목부가 형성되어 있다. 오목부의 바닥부에는, 흡인로(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 흡인로의 일단은, 오목부의 바닥면에 노출되어 있고, 흡인로의 타단은, 이젝터 등의 흡인원(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
오목부에는, 원반 형상의 다공성 판이 고정되어 있다. 다공성 판의 상면은 대략 평탄하고, 흡인원을 동작시키면, 다공성 판의 상면(유지면(14a))에는 부압이 생긴다. 또한, 프레임의 주위에는, 프레임(15)을 고정하기 위한 클램프(16)가 설치되어 있다.
개구(4b) 중 개구(4a)에 인접하는 영역 상에는, Y축 방향에 대략 평행한 한쌍의 가이드 레일(도시하지 않음)이 설치되어 있다. X축 방향에 있어서 한쌍의 가이드 레일보다 절삭 장치(2)의 내측에는, 개구(4b)를 넘도록 도어형의 지지체(4c)가 설치되어 있다.
지지체(4c)의 일면 측에는, 피가공물 유닛(17)을 각각 반송하는 하측 반송 유닛(18) 및 상측 반송 유닛(20)이 설치되어 있다. 하측 반송 유닛(18) 및 상측 반송 유닛(20)의 각각은, 부압에 의해 피가공물 유닛(17)을 흡인 유지하는 복수의 흡인 패드를 가진다.
지지체(4c)에 대해서 하측 반송 유닛(18) 및 상측 반송 유닛(20)의 반대측에는, 개구(4b)를 넘도록 도어형의 지지체(4d)가 설치되어 있다. 지지체(4d)의 표면 측에는, 한쌍의 가공 유닛 이동 기구(인덱싱 이송 유닛, 절입 이송 유닛)(22)가 설치되어 있다.
한쌍의 가공 유닛 이동 기구(22)는, 지지체(4d)의 표면에 배치되어 Y축 방향에 대략 평행한 한쌍의 Y축 가이드 레일(도시하지 않음)을 구비한다. 한쌍의 Y축 가이드 레일에는, 2 개의 Y축 이동 플레이트(22a)가 Y축 방향으로 슬라이드 가능한 양태로 장착되어 있다.
각 Y축 이동 플레이트(22a)의 이면(즉, 지지체(4d)) 측에는, 너트부(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, Y축 가이드 레일에 대략 평행한 Y축 볼 나사(도시하지 않음)가 회전 가능한 양태로 연결되어 있다.
각 Y축 볼 나사의 일단부에는, Y축 펄스 모터(도시하지 않음)가 연결되어 있다. Y축 펄스 모터로 Y축 볼 나사를 회전시키면, 각 Y축 이동 플레이트(22a)는, Y축 가이드 레일을 따라서 이동한다.
각 Y축 이동 플레이트(22a)의 표면(즉, 지지체(4c)) 측에는, Z축 방향에 대략 평행한 Z축 가이드 레일(도시하지 않음)이 설치되어 있다. Z축 가이드 레일에는, Z축 이동 플레이트(도시하지 않음)가 슬라이드 가능한 양태로 장착되어 있다.
Z축 이동 플레이트의 이면(즉, 지지체(4d)) 측에는, 너트부(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 너트부에는, Z축 가이드 레일에 평행한 Z축 볼 나사(도시하지 않음)가 회전 가능한 양태로 연결되어 있다.
Z축 볼 나사(도시하지 않음)의 일단부에는, Z축 펄스 모터(22b)가 연결되어 있다. Z축 펄스 모터(22b)로 Z축 볼 나사를 회전시키면, Z축 이동 플레이트는, Z축 가이드 레일을 따라서 Z축 방향으로 이동한다.
각 Z축 이동 플레이트에는, 피가공물(11)을 절삭(가공)하는 절삭 유닛(가공 유닛)(24)이 설치되어 있다. 본 실시형태에서는, 한쌍의 절삭 유닛(24)이 Y축 방향을 따라서 설치되어 있다.
절삭 유닛(24)은, 통형의 스핀들 하우징을 가진다. 스핀들 하우징에는, Y축 방향에 대해서 대략 평행하게 배치되는 스핀들(도시하지 않음)이 부분적으로 수용된다. 스핀들은, 스핀들 하우징 내에 있어서 회전 가능한 양태로 지지된다.
스핀들의 일단에는, 서보 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)이 연결되어 있다. 또한, 스핀들의 타단에는, 원환 형상의 절삭 날을 가지는 절삭 블레이드가 장착되어 있다. 절삭 유닛(24)에 인접하는 위치에는, 피가공물(11)을 촬상하기 위한 카메라 유닛(26)이 설치되어 있다.
여기서, 도 2(A) 및 도 2(B)를 참조하여 카메라 유닛(26)에 대해 설명한다. 도 2(A)는, 카메라 유닛(26)을 설명하는 도면이다. 또한, 도 2(A)에서는, 구성요소의 일부를 기능 블록으로 나타낸다. 도 2(B)는, 카메라 유닛(26)의 저면도이다.
카메라 유닛(26)은, Z축 방향에 대략 평행하게 배치된 원통형의 케이스(26a)를 가진다. 케이스(26a)의 상단부에는, CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 등의 촬상 소자(28)가 고정되어 있다.
케이스(26a)의 하단부에는, 광 축(30a)이 대략 Z축 방향과 평행이 되도록 대물 렌즈(30)가 고정되어 있다. 케이스(26a), 촬상 소자(28) 및 대물 렌즈(30)는, 카메라를 구성한다. 대물 렌즈(30)의 하방에는, 이면(11b) 측이 유지면(14a)으로 유지된 피가공물(11)이 배치된다.
케이스(26a)의 측부에는, 개구(26b)가 형성되어 있고, 이 개구(26b)를 덮도록 대략 원통형의 케이스가 배치되어 있다. 해당 케이스 내에는 할로겐 램프 등의 제1 광원(32)이 형성되어 있다. 제1 광원(32)이 발한 광은, 개구(26b)를 통해 케이스(26a)의 내부에 입사한다.
촬상 소자(28)와 대물 렌즈(30)의 사이에는, 대물 렌즈(30)의 광 축(30a)에 대해서 표면이 대략 45 도 기울어진 상태로, 하프 미러(36)가 배치되어 있다. 개구(26b)로부터 케이스(26a)의 내부에 입사한 광의 일부는, 하프 미러(36)에서 반사되고, 대물 렌즈(30)의 광 축(30a)을 따라서 하방으로 나아간다.
하프 미러(36)에서 반사된 광은, 대물 렌즈(30)를 투과하여, 피가공물(11)의 표면(11a)에 조사된다. 표면(11a) 측에서 반사된 광(반사광)은, 대물 렌즈(30), 하프 미러(36), 결상 렌즈(도시하지 않음)를 통해 촬상 소자(28)에 입사한다.
이와 같이, 대물 렌즈(30), 제1 광원(32), 하프 미러(36) 등으로 구성되는 동축 낙사 조명 유닛(38)을 이용하면, 광 축(30a)을 따라서 표면(11a) 측에 조사되는 광으로, 표면(11a) 측을 촬영할 수 있다.
케이스(26a)의 하단부의 측부에는, 원환 형상의 케이스(40)가 배치되어 있다. 케이스(40)의 바닥면에는, 복수의 개구(40a)가 형성되어 있다. 복수의 개구(40a)는, 케이스(40)의 바닥면의 외주 방향을 따라서, 대략 등간격으로 배치되어 있다.
각 개구에는, 광파이버(40b)의 일단부가 고정되어 있다. 광파이버(40b)의 타 단부는, 케이스(40)의 외측에 배치된, 할로겐 램프 등의 제2 광원(42)에 접속되어 있다. 제2 광원(42)이 발한 광은, 광파이버(40b)의 일단부에서, 하방에 방사상으로 조사된다.
광파이버(40b)의 일단부로부터 미리 정해진 입사각으로 표면(11a) 측에 입사한 광은, 미리 정해진 반사각으로 표면(11a) 측으로부터 반사되고, 대물 렌즈(30) 및 하프 미러(36)를 통해 촬상 소자(28)에 입사한다.
이와 같이, 케이스(40), 광파이버(40b), 제2 광원(42) 등으로 구성되는 측사 조명 유닛(44)을 이용하면, 광 축(30a)에 대해서 기울어져서, 조사되는 광을 표면(11a)에 대해서 비스듬하게 조사한 상태로, 피가공물(11)의 표면(11a) 측을 촬영할 수 있다.
제1 광원(32) 및 제2 광원(42)의 각각에는, 각 광원으로의 통전량을 조정함으로써 광량(밝기)을 조정하는 조광기(46)가 접속되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 동축 낙사 조명 유닛(38), 측사 조명 유닛(44) 및 조광기(46)를 합쳐서, 조명기(48)라 칭한다.
조광기(46)에는, 조광기(46)의 동작을 제어하는 제어 유닛(50)이 접속되어 있다. 또한, 제어 유닛(50)은, 카세트 엘리베이터(6a), 흡인원, X축 이동 기구, 한쌍의 가공 유닛 이동 기구(22), 절삭 유닛(24), 하측 반송 유닛(18), 상측 반송 유닛(20), 촬상 소자(28), 세정 유닛(60)(후술) 등의 동작도 제어한다.
제어 유닛(50)은, 예컨대, CPU(Central Processing Unit)로 대표되는 프로세서 등의 처리 장치와, DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 등의 주기억 장치와, 플래쉬 메모리, 하드 디스크 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브 등의 보조 기억 장치를 포함하는 컴퓨터에 의해서 구성되어 있다.
보조 기억 장치에는, 미리 정해진 프로그램을 포함한 소프트웨어가 기억되어 있다. 이 소프트웨어에 따라 처리 장치 등을 동작시키는 것에 의해서, 제어 유닛(50)의 기능이 실현된다. 또한, 처리 장치는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)나, FPGA(Field-Programmable Gate Array) 등을 이용하여 구성되어도 좋다.
보조 기억 장치의 적어도 일부는, 절삭 유닛(24)으로 피가공물(11)을 절삭할 때의 가공 조건(스핀들의 회전수, 절삭수의 유량, 척 테이블(14)의 이동 속도 등)을 기억하는 기억 장치(50a)(도 1 참조)로서 기능한다.
기억 장치(50a)는, 더욱, 조광기(46)의 통전량을 지정하는 제어값(후술)을 포함한 촬영 조건, 카메라 유닛(26)으로 촬영된 화상 등도 기억한다. 여기서, 제어 유닛(50)을 이용하여 조광기(46)를 위상 제어 방식으로 제어하여, 조명기(48)의 밝기를 조정하는 방법에 대해 설명한다.
조광기(46)는, 예컨대, 교류 전원(54) 및 제1 광원(32)의 도통과 비도통을 전환하는 제1 반도체 소자(예컨대, 트라이악(triac))(도시하지 않음)와, 제1 반도체 소자의 동작을 제어하는 제1 제어 회로(도시하지 않음)를 가진다.
또한, 조광기(46)는, 교류 전원(54) 및 제2 광원(42)의 도통과 비도통을 전환하는 제2 반도체 소자(예컨대, 트라이악)(도시하지 않음)와 제2 반도체 소자의 동작을 제어하는 제2 제어 회로(도시하지 않음)를 가진다.
제1 및 제2 제어 회로에는, 교류 전원(54)으로부터 제1 광원(32) 및 제2 광원(42)으로의 통전량을 각각 지정하는 제어값(52)을 나타내는 조광 신호가, 제어 유닛(50)으로부터 보내진다. 통전량을 지정함으로써, 각 광원의 광량이 지정된다.
본 실시형태의 제어값(52)은, 교류 전류의 반주기의 개시 시점으로부터, 반도체 소자에 게이트 신호를 입력함으로써 제1 광원(32) 및/또는 제2 광원(42)이 통전하는 타이밍까지의 시간에 대응하는 수치이다.
반도체 소자에 게이트 신호가 입력되면, 제1 광원(32) 및/또는 제2 광원(42)이 통전하고, 제1 광원(32) 및/또는 제2 광원(42)은, 통전한 타이밍부터, 교류 전류의 반주기의 종료시점까지 통전한다. 제1 광원(32) 및 제2 광원(42)은, 통전 시간에 비례해서 밝아진다.
제어 회로에는, 예컨대, 제1 광원(32) 및 제2 광원(42)의 통전량을 50 % 로 지정하는 제어값(52)을 나타내는 조광 신호가 입력된다. 이 경우, 교류 전원(54)으로부터 출력되는 교류 전류의 반주기를 T/2 로 하면, 전류 파형(56)에 나타내는 것처럼 T/4 로부터 T/2 까지의 사이, 제1 광원(32) 및 제2 광원(42)이 통전한다. 이와 같은 통전의 제어가, 반주기마다 반복된다.
또한, 예컨대, 제1 광원(32) 및 제2 광원(42)의 통전량을 0 % 로 지정하는 제어값(52)을 나타내는 조광 신호가 제어 회로에 입력되면, 제1 및 제2 반도체 소자에는, T/2의 개시 시점의 타이밍에 게이트 신호가 입력된다. 이 경우, 제1 광원(32) 및 제2 광원(42)은, 거의 통전하지 않는다. 이와 같은 통전의 제어가 반주기마다 반복된다.
도 3(A)는, 유지면(14a)으로 이면(11b) 측이 유지된 피가공물(11)의 표면(11a) 측을, 동축 낙사 조명 유닛(38) 및 측사 조명 유닛(44)의 양쪽 모두를 이용하여 촬영하는 모습을 나타내는 도면이고, 도 3(B)는, 해당 촬영에 의해 얻어진 화상의 모식도이다.
제어값(52)은, 제1 광원(32) 및 제2 광원(42)의 광량을 개별적으로 지정할 수 있다. 도 3(A)에서는, 동축 낙사 조명 유닛(38)을 구성하는 제1 광원(32)의 통전량을 20 % 로 하고, 측사 조명 유닛(44)을 구성하는 제2 광원(42)의 통전량을 20 % 로 하고 있다. 도 3(B)에 나타내는 화상에서는, 키 패턴(11c)은 비교적 양호하게 촬영되고 있다.
본 실시형태의 키 패턴(11c)은 십자 형상의 영역이고, 키 패턴(11c)을 포함한 화상은, 예컨대, 피가공물(11)의 분할 예정 라인과 절삭 유닛(24)의 절삭 블레이드의 위치를 맞출 때에 이용된다.
도 4(A)는, 동축 낙사 조명 유닛(38)만을 점등하여 표면(11a) 측을 촬영하는 모습을 나타내는 도면이고, 도 4(B)는, 동축 낙사 조명 유닛(38)만을 점등하여 촬영함으로써 얻어진 화상의 모식도이다.
도 4(A)에서는, 제1 광원(32)의 통전량을 20 % 로 하고, 제2 광원(42)의 통전량을 0 % 로 하고 있다. 도 4(B)에 나타내는 화상에서는, 도 3(B)의 화상에 비해, 표면(11a) 측의 요철이 보다 분명히 촬영되어 있다.
도 5(A)는, 측사 조명 유닛(44)만을 점등하여 표면(11a) 측을 촬영하는 모습을 나타내는 도면이고, 도 5(B)는, 측사 조명 유닛(44)만을 점등하여 촬영함으로써 얻어진 화상의 모식도이다.
도 5(A)에서는, 제1 광원(32)의 통전량을 0 % 로 하고, 제2 광원(42)의 통전량을 20 % 로 하고 있다. 도 5(B)에 나타내는 화상에서는, 도 3(B)의 화상에 비해, 화상 전체의 콘트라스트가 저하되어 있다.
여기서, 다시 도 1에 돌아와, 절삭 장치(2)의 다른 구성요소를 설명한다. 개구(4b)에 대해서 개구(4a)와 반대측의 위치에는, 개구(4e)가 설치되어 있다. 개구(4e)에는, 가공 후의 피가공물(11)을 세정하기 위한 세정 유닛(60)이 설치되어 있다.
세정 유닛(60)은, 피가공물 유닛(17)을 유지한 상태로 회전하는 스피너 테이블을 가진다. 스피너 테이블의 상방에는, 순수 및 에어의 기체 액체 혼합 유체를 스피너 테이블을 향해서 분사하기 위한 노즐이 배치되어 있다.
그런데, 동형의 복수의 절삭 장치(2)가 설치된 공장에서는, 복수의 절삭 장치(2)를 이용하여 동일한 종류의 복수의 피가공물(11)의 가공을 실시하는 경우가 자주 있다. 도 6은, 동형의 복수의 절삭 장치(가공 장치)(2)를 나타내는 도면이다.
복수의 절삭 장치(2)를 이용하여 피가공물(11)의 동시 가공을 실시하기 위해서는, 제어값(52)을 포함한 촬영 조건(62), 가공 조건(64) 등을, 제1 절삭 장치(2a)로부터 제2 절삭 장치(2b), 제3 절삭 장치(2c) 등에 복사한다.
이에 따라, 제2 절삭 장치(2b) 등에 있어서, 제1 절삭 장치(2a)와 동일한 촬영 조건(62) 및 가공 조건(64)으로, 피가공물(11)의 촬영, 가공 등이 행해진다. 그러나, 예컨대, 제2 절삭 장치(2b)에 있어서의 제1 광원(32) 등의 열화 등에 기인하여, 제2 절삭 장치(2b)의 조명기(48)의 밝기가 저하되는 경우가 있다.
이 경우, 제1 절삭 장치(2a) 및 제2 절삭 장치(2b)에 동일한 제어값(52)을 나타내는 조광 신호를 입력해도, 제2 절삭 장치(2b)에서는, 제1 절삭 장치(2a)에 비해 농담이나 명암이 상이한 화상이 얻어진다.
이에 따라, 제2 절삭 장치(2b)에서는, 분할 예정 라인의 위치의 인덱싱이나, 절삭 홈 등의 위치, 범위, 상태 등의 검사에 오류가 발생할 우려가 있다. 그래서 본 실시형태에서는, 조명기(48)의 밝기를 조정한 화상을 비교함으로써, 조명기(48) 간의 차이를 흡수하도록, 조명기(48)의 밝기를 조정한다.
도 7은, 제1 실시형태와 관련되는 조명기(48)의 밝기의 조정 방법의 흐름도이다. 또한, 본 실시형태에서는, 제1 절삭 장치(2a)와 제2 절삭 장치(2b)에 있어서 조명기(48)의 밝기를 조정하는 방법을 설명하지만, 3 개 이상의 절삭 장치(2)에 있어서 조명기(48)의 밝기가 조정되어도 좋다.
본 실시형태에서는, 우선, 제1 기억 단계(S10)를 실시한다. 제1 기억 단계(S10)에서는, 제1 절삭 장치(2a)의 조광기(46)에 제1 제어값(52a)을 나타내는 조광 신호를 입력하고, 조명기(48)를 미리 정해진 밝기로 하여, 피가공물(11)의 표면(11a) 측의 키 패턴(11c)을 촬영하여, 견본 화상(70)(도 8(A) 참조)을 얻는다.
도 8(A)는, 견본 화상(70)의 모식도이다. 도 8(A)에서는, 제1 제어값(52a)에 의해, 제1 광원(32)의 통전량이 20 % , 제2 광원(42)의 통전량이 0 % 가 되도록, 동축 낙사 조명 유닛(38)만을 점등시켜 견본 화상(70)을 얻고 있다.
그리고, 제1 절삭 장치(2a)의 기억 장치(50a)가, 제1 제어값(52a)과 함께 견본 화상(70)을 기억한다. 제1 기억 단계(S10) 후, 복사 단계(S20)가 행해진다.
복사 단계(S20)에서는, 제1 절삭 장치(2a)의 기억 장치(50a)에 기억된 견본 화상(70)과 제1 제어값(52a)을 포함하는 촬영 조건(62)을, 제1 절삭 장치(2a)에서 사용하는 가공 조건(64)과 함께 복사하고, 제2 절삭 장치(2b)의 기억 장치(50a)에 기억시킨다.
제1 절삭 장치(2a) 및 제2 절삭 장치(2b) 등은, 예컨대, 유선 또는 무선으로 서로 접속되어 있다. 이 경우, 복사 단계(S20)에서는, 유선 또는 무선을 통해, 견본 화상(70), 제1 제어값(52a)을 포함한 촬영 조건(62), 가공 조건(64) 등의 정보가, 제1 절삭 장치(2a)로부터 제2 절삭 장치(2b)에 보내진다.
또한, 제1 절삭 장치(2a) 및 제2 절삭 장치(2b)는, 유선 또는 무선으로 서로 접속되지 않아도 좋다. 이 경우, 제1 절삭 장치(2a) 및 제2 절삭 장치(2b)는, CD(Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc), USB(Universal Serial Bus) 메모리, 자기저항 메모리 등의 기록 매체에 정보를 기록하고, 또한, 기록 매체로부터 정보를 판독하는 기록 판독 장치(도시하지 않음)를 구비하고 있다.
오퍼레이터는, 견본 화상(70), 제1 제어값(52a)을 포함한 촬영 조건(62), 가공 조건(64) 등의 정보를 기록 매체에 기록한 후, 해당 기록 매체를 제2 절삭 장치(2b)의 기록 판독 장치에 판독하게 한다. 이에 따라, 해당 정보가, 제1 절삭 장치(2a)로부터 제2 절삭 장치(2b)에 복사된다.
복사 단계(S20) 후, 제2 절삭 장치(2b)에 있어서, 상이한 복수의 제어값(52)으로 지정된 조명기(48)의 밝기로 표면(11a) 측의 키 패턴(11c)을 촬영함으로써, 복수의 비교 화상(도 8(B), 도 8(C), 도 8(D) 참조)을 얻는다.
구체적으로는, 제1 제어값(52a)에 대응하는 통전량보다 작은 통전량, 동일한 통전량, 큰 통전량을 각각 지정하는 복수의 제어값(52)으로 키 패턴(11c)을 촬영하여, 복수의 비교 화상을 얻는다.
또한, 본 실시형태에서는, 제2 광원(42)의 통전량을 0 % 로 하고, 제1 광원(32)의 통전량을 0 % 보다 큰 여러 가지의 비율로 조정함으로써, 동축 낙사 조명 유닛(38)만을 점등시켜서, 비교 화상을 얻는다.
예컨대, 제2 절삭 장치(2b)에 있어서, 제1 광원(32)의 통전량을 16 % 로 하고, 제2 광원(42)의 통전량을 0 % 로 하는 제어값(52-1)으로 키 패턴(11c)을 촬상한다. 또한, 제1 광원(32)의 통전량을 18 % 로 하고, 제2 광원(42)의 통전량을 0 % 로 하는 제어값(52-2)으로 키 패턴(11c)을 촬상한다.
또한, 제2 절삭 장치(2b)에 있어서, 제1 광원(32)의 통전량을 20 % 로 하고, 제2 광원(42)의 통전량을 0 % 로 하는 제어값(52-3)으로 키 패턴(11c)을 촬상한다. 또한, 제1 광원(32)의 통전량을 22 % 로 하고, 제2 광원(42)의 통전량을 0 % 로 하는 제어값(52-4)으로 키 패턴(11c)을 촬상한다.
또한, 제2 절삭 장치(2b)에 있어서, 제1 광원(32)의 통전량을 24 % 로 하고, 제2 광원(42)의 통전량을 0 % 로 하는 제어값(52-5)으로 키 패턴(11c)을 촬상한다. 이와 같이 하여 얻어진 복수의 비교 화상을, 제2 절삭 장치(2b)의 기억 장치(50a)가 기억한다(제2 기억 단계(S30)).
도 8(B)는, 제어값(52-3)으로 키 패턴(11c)을 촬상한 비교 화상(72a)의 모식도이다. 도 8(C)는, 제어값(52-4)으로 키 패턴(11c)을 촬상한 비교 화상(72b)의 모식도이다.
도 8(D)는, 제어값(52-5)으로 키 패턴(11c)을 촬상한 비교 화상(72c)의 모식도이다. 또한, 제어값(52-1)으로 촬상한 비교 화상과 제어값(52-2)으로 촬상한 비교 화상과는 생략한다.
제2 기억 단계(S30) 후, 견본 화상(70)과, 비교 화상(72a), 비교 화상(72b) 및 비교 화상(72c)을 비교한다. 본 실시형태에서는, 견본 화상(70)과 비교되는 각 비교 화상(72a, 72b, 72c)과의 사이에서, 화상을 구성하는 각 화소(픽셀)의 밝기의 정도를 나타내는 수치의 차이의 총합계(NP)를 비교한다.
밝기의 정도를 나타내는 수치란, 예컨대, 화상이 그레이 스케일 화상의 경우에는, 8 비트(즉, 256 계조)로 표현되는 화소값이고, 화소의 색이 검은 경우에 화소값은 제로로 설정되고, 화소의 색이 흰색 경우에 화소값은 255 로 설정된다. 물론, 화상은 그레이 스케일 화상으로 한정되지 않고, 컬러 화상이여도 좋다.
견본 화상(70)과 각 비교 화상(72a, 72b, 72c)은, 세로 및 가로의 화소수가 동일한 화상이다. 예컨대, 견본 화상(70)과 비교 화상(72a)과의 화소값의 차이의 총합계(NP)를 산출하는 경우에는, 견본 화상(70) 및 비교 화상(72a)에 있어서, 세로 방향 및 가로 방향의 각 동일한 위치(즉, 동일한 좌표 위치)에 있어서의 각 화소의 화소값의 차이를 산출한 후, 해당 차이의 총합계를 산출한다.
본 실시형태에서는, 견본 화상(70)과 비교 화상(72b)과의 동일한 좌표 위치에 있어서의 각 화소의 화소값의 차이의 총합계(NP2)가, 견본 화상(70)과 비교 화상(72a)과의 동일한 좌표 위치에 있어서의 각 화소의 화소값의 차이의 총합계(NP1)에 비해 작았다.
또한, 총합계(NP2)가, 견본 화상(70)과 비교 화상(72c)과의 동일한 좌표 위치에 있어서의 각 화소의 화소값의 차이의 총합계(NP3)에 비해 작았다. 이와 같이, 총합계(NP2)가 최소가 되었다. 즉, 견본 화상(70) 및 비교 화상(72b)의 명암의 차이가 최소가 되었다.
제2 절삭 장치(2b)의 제어 유닛(50)은, 자신의 보조 기억 장치에 기억된 미리 정해진 프로그램에 따라, 견본 화상(70)에 대한 명암의 차이가 최소가 되는 비교 화상(72b)을 촬영했을 때의 제어값(52-4)을 제2 제어값(52b)으로서 특정한다(제어값 특정 단계(S40)).
제어값 특정 단계(S40) 후, 제2 절삭 장치(2b)의 제어 유닛(50)은, 제2 제어값(52b)과 제1 제어값(52a)과의 차이를, 제1 절삭 장치(2a)에 대한 제2 절삭 장치(2b)의 제어값(52)의 보정값(58)에 설정한다(보정값 설정 단계(S50)).
제1 제어값(52a)은, 제1 절삭 장치(2a)의 제1 광원(32)의 통전 개시 타이밍을 결정한다. 제1 제어값(52a)은, 예컨대, 교류 전류의 반주기 T/2 의 개시 시점으로부터, 타이밍(t1)까지의 시간에 대응하는 수치이다.
제1 절삭 장치(2a)의 조광기(46)에 제1 제어값(52a)을 나타내는 조광 신호가 입력되면, 제1 절삭 장치(2a)의 제1 광원(32)은, 타이밍(t1)으로부터 반주기 T/2 의 종료 시점까지 통전한다. 이 경우, 제1 절삭 장치(2a)의 동축 낙사 조명 유닛(38)의 통전량은, 예컨대, 20 % 가 된다.
제2 제어값(52b)은, 제2 절삭 장치(2b)의 제1 광원(32)의 통전 개시 타이밍을 결정한다. 제2 제어값(52b)은, 예컨대, 교류 전류의 반주기 T/2 의 개시시점으로부터, 타이밍이 t1 보다 빠른 타이밍(t2)까지의 시간에 대응하는 수치이다.
제2 절삭 장치(2b)의 조광기(46)에 제2 제어값(52b)을 나타내는 조광 신호가 입력되면, 타이밍(t2)으로부터 반주기 T/2 의 종료시점까지 통전한다. 이 경우, 제2 절삭 장치(2b)의 동축 낙사 조명 유닛(38)의 통전량은, 예컨대, 22 % 가 된다.
타이밍(t2)과 타이밍(t1)의 차이는 통전량의 차이에 상당하고, 이 통전량의 차이에 대응하는 수치로서, 보정값(58)이 정해진다. 보정값 설정 단계(S50)에서는, 예컨대, 제2 절삭 장치(2b)의 제어 유닛(50)이, 보정값(58)을 자신의 기억 장치(50a)가 자동적으로 기억한다. 또한, 오퍼레이터의 지시, 입력 등에 따라, 제2 절삭 장치(2b)의 기억 장치(50a)에 보정값(58)이 기억되어도 좋다.
제2 절삭 장치(2b)를 이용하여 피가공물(11)을 가공할 때에는, 제1 제어값(52a)에 보정값(58)을 더한 제2 제어값(52b)을 나타내는 조광 신호가, 제2 절삭 장치(2b)의 조광기(46)에 입력된다.
이와 같이 하여, 제2 절삭 장치(2b)의 조명기(48)의 통전량, 즉, 제2 절삭 장치(2b)의 조명기(48)의 광량(밝기)이 보정된다. 그러므로, 광원의 열화 등이 생겼을 경우라도, 조명기(48) 간의 밝기의 차이를 저감할 수 있다.
즉, 제1 절삭 장치(2a) 및 제2 절삭 장치(2b)의 카메라 유닛(26)으로 얻어진 화상의 밝기의 차이를 저감할 수 있다. 또한, 광원 등의 교환을 행하지 않고, 또한, 카메라 유닛(26)의 광량의 차이를 측정하기 위한 특수한 테스트 장치를 사용하지 않고, 각 카메라 유닛(26)으로 얻어진 화상의 차이를 저감할 수 있는 이점도 있다.
다음에, 절삭 장치(2)로 피가공물(11)을 절삭(가공)하는 일반적인 순서를 설명한다. 피가공물(11)을 절삭할 때에는, 우선, 하측 반송 유닛(18)의 푸시플 아암에 의해, 피가공물 유닛(17)을 한쌍의 가이드 레일에 인출한다.
한쌍의 가이드 레일이 X축 방향을 따라서 서로 접근함으로써, 피가공물 유닛(17)의 X축 방향의 위치가 조정된다. 그 다음에, 피가공물 유닛(17)은, 하측 반송 유닛(18)에 의해 한쌍의 가이드 레일로부터 척 테이블(14)에 반송된다.
이면(11b) 측을 유지면(14a)으로 흡인 유지한 후, 제어값(52)을 나타내는 조광 신호를 조광기(46)에 입력한다. 이에 따라, 조명기(48)를 미리 정해진 밝기로 하여, 표면(11a) 측을 카메라 유닛(26)으로 촬영한다. 또한, 조명기(48)의 밝기를 조정할 필요가 있는 경우에는, 상술의 보정값(58)을 이용하여, 조명기(48)의 밝기가 조정된다.
촬영에 의해 얻어진 화상에 대해서, 제어 유닛(50)이 미리 정해진 화상 처리를 실시함으로써(즉, 화상에 기초하여), 키 패턴(11c)의 위치가 특정된다. 그리고, 키 패턴(11c)의 위치에서 미리 정해진 위치에 배치되어 있는 분할 예정 라인의 위치, 방향 등이 특정된다.
분할 예정 라인의 방향이 X축 방향과 평행이 되도록, 척 테이블(14)의 방향을 회전 구동원으로 조정한 후, 절삭 블레이드와 척 테이블(14)을 상대적으로 X축 방향으로 이동시키면서, 미리 정해진 가공 조건(64)에 따라, 피가공물(11)을 절삭한다.
모든 분할 예정 라인을 따라서 피가공물(11)을 절삭한 후, 상측 반송 유닛(20)으로 피가공물 유닛(17)을 척 테이블(14)로부터 세정 유닛(60)에 반송하고, 세정 유닛(60)으로 피가공물(11)을 세정 및 건조하다.
그 후, 하측 반송 유닛(18)에 의해 세정 유닛(60)으로부터 한쌍의 가이드 레일에 피가공물 유닛(17)을 반송한 후, 하측 반송 유닛(18)의 푸시플 아암으로 피가공물 유닛(17)을 한쌍의 가이드 레일로부터 카세트(6b)에 밀어 넣는다.
다음에, 제2 실시형태에 관해서 설명한다. 도 9는, 제2 실시형태와 관련되는 조명기(48)의 밝기의 조정 방법의 흐름도이다. 제2 실시형태에서도, 우선, 제1 기억 단계(S10)를 행한다. 단, 제1 기억 단계(S10)에서는, 제1 절삭 장치(2a)에 있어서 제1 광원(32) 및 제2 광원(42)이 개별적으로 점등하도록, 조광기(46)의 동작을 조정한다.
예컨대, 조광기(46)에 제3 제어값(52c)을 나타내는 조광 신호가 입력되면, 제1 광원(32)의 통전량이 20 %, 제2 광원(42)의 통전량이 0 % 가 되도록, 조명기(48)가 점등한다. 이에 따라, 동축 낙사 조명 유닛(38)만을 점등하여 제1 견본 화상(70)을 얻는다.
그 후, 조광기(46)에 제4 제어값(52d)을 나타내는 조광 신호가 입력되면, 제1 광원(32)의 통전량이 0 %, 제2 광원(42)의 통전량이 20 % 가 되도록 조명기(48)가 점등한다. 이에 따라, 측사 조명 유닛(44)만을 점등하여 키 패턴(11c)을 촬영함으로써 제2 견본 화상(80)을 얻는다(도 5(B) 참조). 또한, 제1 광원(32) 및 제2 광원(42)의 점등 순서는 반대여도 좋다.
그 후, 제1 견본 화상(70) 및 제2 견본 화상(80)을, 제3 제어값(52c) 및 제4 제어값(52d)과 함께 제1 절삭 장치(2a)의 기억 장치(50a)가 기억한다(제1 기억 단계(S10)). 그 다음에, 제1 견본 화상(70), 제2 견본 화상(80), 제3 제어값(52c) 및 제4 제어값(52d)을 포함한 촬영 조건(62), 가공 조건(64)을 복사하여, 이들을 제2 절삭 장치(2b)의 기억 장치(50a)에 기억시킨다(복사 단계(S20)).
복사 단계(S20) 후, 제2 기억 단계(S30)를 행한다. 단, 제2 실시형태의 제2 기억 단계(S30)에서는, 동축 낙사 조명 유닛(38)만을 점등하여 키 패턴(11c)을 촬영함으로써 복수의 제1 비교 화상을 얻고, 또한, 측사 조명 유닛(44)만을 점등하여 키 패턴(11c)을 촬영함으로써 복수의 제2 비교 화상을 얻는다.
복수의 제1 비교 화상 및 복수의 제2 비교 화상을 얻을 때에는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 제3 제어값(52c) 및 제4 제어값(52d)에 대응하는 통전량보다 작은 통전량, 동일한 통전량, 큰 통전량을 각각 지정하는 복수의 제어값(52)으로 키 패턴(11c)을 촬영한다.
그리고, 복수의 제1 비교 화상과, 복수의 제2 비교 화상을 제2 절삭 장치(2b)의 기억 장치(50a)가 기억한다(제2 기억 단계(S30)). 제2 기억 단계(S30) 후, 제어값 특정 단계(S40)를 행한다.
제2 실시형태의 제어값 특정 단계(S40)에서는, 제2 절삭 장치(2b)의 제어 유닛(50)이, 제1 견본 화상(70)과 각 제1 비교 화상과의 동일한 좌표 위치에 있어서의 각 화소의 화소값의 차이의 총합계(NP)를 비교한다. 이에 따라, 제1 견본 화상(70)에 대한 명암의 차이가 최소가 되는 제1 비교 화상을 촬영했을 때의 제어값(52)이 제5 제어값(52e)으로서 특정된다.
또한, 제2 절삭 장치(2b)의 제어 유닛(50)이, 제2 견본 화상(80)과 각 제2 비교 화상과의 동일한 좌표 위치에 있어서의 각 화소의 화소값의 차이의 총합계(NP)를 비교한다. 이에 따라, 제2 견본 화상(80)에 대한 명암의 차이가 최소가 되는 제2 비교 화상을 촬영했을 때의 제어값(52)이 제6 제어값(52f)으로서 특정된다.
제어값 특정 단계(S40) 후, 제2 절삭 장치(2b)의 제어 유닛(50)은, 제5 제어값(52e)과 제3 제어값(52c)과의 차이를, 제1 절삭 장치(2a)의 동축 낙사 조명 유닛(38)에 대한 제2 절삭 장치(2b)의 제어값(52)의 제1 보정값(58a)으로 설정한다.
또한, 제2 절삭 장치(2b)의 제어 유닛(50)은, 제6 제어값(52f)과 제4 제어값(52d)과의 차이를, 제1 절삭 장치(2a)의 측사 조명 유닛(44)에 대한 제2 절삭 장치(2b)의 제어값(52)의 제2 보정값(58b)으로 설정한다(보정값 설정 단계(S50)).
제1 보정값(58a) 및 제2 보정값(58b)은, 제2 절삭 장치(2b)의 기억 장치(50a)에 기억된다. 이에 따라, 제1 광원(32) 간의 광량에 차이가 생기고, 또한 제2 광원(42) 간의 광량에 차이가 생기는 경우여도, 제1 절삭 장치(2a)와 제2 절삭 장치(2b)의 사이에서의 조명기(48)의 밝기의 차이를 저감할 수 있다.
그 외, 상기 실시형태와 관련되는 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한 적절하게 변경하여 실시할 수 있다. 예컨대, 위상 제어 방식에 대신하여, PWM(Pulse Width Modulation) 방식이나, 다른 기존의 방식이 이용되어도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 제1 광원(32) 및 제2 광원(42)으로서 할로겐 램프를 이용했지만, 할로겐 램프에 대신하여, LED가 이용되어도 좋다. 이 경우, 측사 조명 유닛(44)의 광파이버(40b)를 생략하고, 복수의 개구(40a)에 LED의 발광면이 위치하도록, 케이스(40)에 복수의 LED가 배치된다. 또한, LED에 인가하는 전압을 조정함으로써, 조명기(48)의 밝기를 조정해도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 가공 장치의 예로서 절삭 장치(2)를 설명했지만, 가공 장치는, 레이저 가공 장치여도 좋다. 레이저 가공 장치는, 절삭 유닛(24)에 대신하여, 유지면(14a)으로 이면(11b) 측이 유지된 피가공물(11)의 표면(11a) 측에 레이저 빔을 조사하는 도시하지 않는 레이저 조사 유닛(가공 유닛)을 가진다.
레이저 조사 유닛은, 피가공물(11)에 흡수되는 미리 정해진 파장을 가지는 펄스 상태의 레이저 빔을 생성하기 위한 레이저 발진기(도시하지 않음)를 가진다. 레이저 발진기로부터 출사된 레이저 빔은, 집광 렌즈 등을 포함한 미리 정해진 광학계를 거쳐서, 표면(11a) 측에 조사된다.
레이저 조사 유닛에 인접하는 위치에는, 피가공물(11)을 촬상하기 위한 상기의 카메라 유닛(26)이 설치되어 있다. 카메라 유닛(26)을 이용하여, 유지면(14a)으로 유지된 피가공물(11)의 표면(11a) 측의 화상이 취득된다.
2 : 절삭 장치
2a : 제1 절삭 장치
2b : 제2 절삭 장치
2c : 제3 절삭 장치
4 : 베이스
4a, 4b, 4e : 개구
4c, 4d : 지지체
6a : 카세트 엘리베이터
6b : 카세트
10 : 테이블 커버
11 : 피가공물
11a : 표면
11b : 이면
11c : 키 패턴
12 : 벨로우즈 상태 커버
13 : 다이싱 테이프
14 : 척 테이블
14a : 유지면
15 : 프레임
16 : 클램프
17 : 피가공물 유닛
18 : 하측 반송 유닛
20 : 상측 반송 유닛
22 : 가공 유닛 이동 기구
22a : Y축 이동 플레이트
22b : Z축 펄스 모터
24 : 절삭 유닛
26 : 카메라 유닛
26a : 케이스
26b : 개구
28 : 촬상 소자
30 : 대물 렌즈
30a : 광 축
32 : 제1 광원
36 : 하프 미러
38 : 동축 낙사 조명 유닛
40 : 케이스
40a : 개구
40b : 광파이버
42 : 제2 광원
44 : 측사 조명 유닛
46 : 조광기
48 : 조명기
50 : 제어 유닛
50a : 기억 장치
52 : 제어값
54 : 교류 전원
56 : 전류 파형
58 : 보정값
60 : 세정 유닛
62 : 촬영 조건
64 : 가공 조건
70 : 견본 화상, 제1 견본 화상
72a, 72b, 72c : 비교 화상
80 : 제2 견본 화상

Claims (3)

  1. 가공 장치에 있어서의 조명기의 밝기의 조정 방법으로서,
    밝기가 조정되는 상기 조명기와 대물 렌즈와 촬상 소자를 가지고 상기 조명기로부터 피가공물에 조사된 광의 반사광을 상기 대물 렌즈를 통해 상기 촬상 소자에 입사시킴으로써 상기 피가공물을 촬영하는 카메라 유닛과 상기 카메라 유닛으로 얻어진 화상에 기초하여 상기 피가공물을 가공하는 가공 유닛과, 상기 조명기의 밝기를 지정하는 제어값과 상기 피가공물을 가공할 때의 상기 가공 유닛의 가공 조건을 기억하는 기억 장치를 각각 구비하는 복수의 가공 장치 중, 제1 가공 장치에 있어서, 제1 제어값으로 지정된 상기 조명기의 밝기로 상기 피가공물에 설치되어 있는 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 견본 화상을, 상기 제1 제어값과 함께 상기 제1 가공 장치의 상기 기억 장치가 기억하는 제1 기억 단계와,
    상기 제1 가공 장치의 상기 기억 장치에 기억된 상기 견본 화상과 상기 제1 제어값을, 상기 제1 가공 장치로 사용되는 가공 조건과 함께 복사하여, 제2 가공 장치의 상기 기억 장치에 기억시키는 복사 단계와,
    상기 제2 가공 장치에 있어서, 상이한 복수의 제어값으로 지정된 상기 조명기의 밝기로 상기 피가공물의 상기 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 복수의 비교 화상을, 상기 제2 가공 장치의 상기 기억 장치가 기억하는 제2 기억 단계와,
    상기 견본 화상과 상기 복수의 비교 화상을 비교하고, 상기 견본 화상에 대한 명암의 차이가 최소가 되는 비교 화상을 촬영했을 때의 제어값을 제2 제어값으로서 특정하는 제어값 특정 단계와,
    상기 제2 제어값과 상기 제1 제어값과의 차이를, 상기 제1 가공 장치에 대한 상기 제2 가공 장치의 제어값의 보정값으로서 상기 제2 가공 장치에 설정하는 보정값 설정 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 장치에 있어서의 조명기의 밝기의 조정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어값 특정 단계에서는, 상기 견본 화상과 각 비교 화상의 세로 방향 및 가로 방향의 각 동일한 위치에 있어서, 화상을 구성하는 각 픽셀의 밝기의 정도를 나타내는 수치의 차이를 산출하고, 해당 차이의 총합계를 비교하는 것을 특징으로 하는 가공 장치에 있어서의 조명기의 밝기의 조정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조명기는, 상기 대물 렌즈의 광 축을 따라 광을 조사하는 동축 낙사 조명 유닛과, 상기 대물 렌즈의 광 축에 대해 기울어진 광을 조사하는 측사 조명 유닛을 구비하고,
    상기 제1 기억 단계에서는, 상기 제1 제어값이 제3 제어값과 제4 제어값을 포함하고, 상기 견본 화상이 제1 견본 화상과 제2 견본 화상을 포함하고, 상기 제3 제어값으로 상기 동축 낙사 조명 유닛만을 점등하여 상기 피가공물의 상기 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 상기 제1 견본 화상과, 상기 제4 제어값으로 상기 측사 조명 유닛만을 점등하여 상기 피가공물의 상기 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 상기 제2 견본 화상을 상기 제3 제어값 및 상기 제4 제어값과 함께 상기 제1 가공 장치의 상기 기억 장치가 기억하고,
    상기 제2 기억 단계에서는, 각각 상이한 복수의 제어값으로, 상기 동축 낙사 조명 유닛만을 점등하여 상기 피가공물의 상기 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 복수의 제1 비교 화상과, 상기 측사 조명 유닛만을 점등하여 상기 피가공물의 상기 미리 정해진 패턴을 촬영함으로써 얻어진 복수의 제2 비교 화상을 상기 제2 가공 장치의 상기 기억 장치가 기억하고,
    상기 제어값 특정 단계에서는, 상기 제2 제어값이 제5 제어값과 제6 제어값을 포함하고, 상기 제1 견본 화상과 각 제1 비교 화상을 비교하여, 상기 제1 견본 화상에 대한 명암의 차이가 최소가 되는 제1 비교 화상을 촬영했을 때의 제어값을 상기 제5 제어값으로서 특정하고, 또한, 상기 제2 견본 화상과 각 제2 비교 화상을 비교하여, 상기 제2 견본 화상에 대한 명암의 차이가 최소가 되는 제2 비교 화상을 촬영했을 때의 제어값을 상기 제6 제어값으로서 특정하고,
    상기 보정값 설정 단계에서는, 상기 제5 제어값과 상기 제3 제어값과의 차이를, 상기 제1 가공 장치에 대한 상기 제2 가공 장치의 제어값의 제1 보정값으로서 상기 제2 가공 장치에 설정하고, 상기 제6 제어값과 상기 제4 제어값과의 차이를, 상기 제1 가공 장치에 대한 상기 제2 가공 장치의 제어값의 제2 보정값으로서 상기 제2 가공 장치에 설정하는 것을 특징으로 하는 가공 장치에 있어서의 조명기의 밝기의 조정 방법.
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