高精細スクリーン印刷機マーク位置合わせ用高速デジタル画像処理装置の開発

産業用スクリーン印刷は、一般の印刷物のほか、スマートフォン向けタッチパネル、電子部品、プリント基板、太陽電池の電極印刷など幅広い製品に使われている。電子部品の小型化・高精細化が年々進み、印刷パターン幅も微細化している。現在の最先端は10μmの印刷パターンで、これはアナログ信号出力の産業用カメラにおける画像解像度の限界精度である。岐阜県はスクリーン印刷機メーカーが集積し、世界シェアのトップに立っている。

HDMI信号に対応した、5μm以上の位置合わせ精度を持つ画像処理装置を開発した。開発は、位置合わせ画像処理基板の回路設計および基板調整、位置合わせ画像処理装置のFPGAロジック、これに実装可能なHDMI送受信トランスミッタ・ロジック、装置の組み込みソフトウェアの四つに分けて行った。HDMI出力CMOSカメラと組み合わせた装置について、画像処理装置ベースで100回繰り返し評価を行った。

HDMI出力CMOSカメラとHDMI信号入力に対応した高速画像処理装置の開発に成功した。100回の繰り返し評価で位置合わせ精度は最大1μm程度に収まり、画像処理装置の性能としては目標を達成した。実際の誤差縮小にはXYテーブルの駆動系の高精度化も必要である。

現時点では試作機が稼働している。今後は構成するコンポーネントを組み合わせたシステムを、スクリーン印刷機メーカーの仕様に合わせてカスタマイズし、商品化していく。また、HDMIカメラ、画像処理用LED照明コントローラ、汎用画像処理装置も単体で商品化する計画である。