基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置、基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法
【課題】本発明は、接触式の測定装置と、撮像装置を用いた測定装置との間で、両者間の基準位置の校正を正確且つ容易に実行できる、基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置、基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法を実現する。
【解決手段】本発明による基準位置校正治具は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正治具であって、平坦面と、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部又は円柱と、を備える。外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置は、当該基準位置校正治具を備える。基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法は、これらの基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、又は測定対象物保持装置を用いる。
【解決手段】本発明による基準位置校正治具は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正治具であって、平坦面と、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部又は円柱と、を備える。外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置は、当該基準位置校正治具を備える。基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法は、これらの基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、又は測定対象物保持装置を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触式形状測定装置及び画像認識装置を有する形状測定装置において基準点を校正するための基準位置校正治具、当該治具を備える測定対象物保持装置、外形測定装置、並びに外観検査装置、接触式形状測定装置及び画像認識装置を有する形状測定装置における基準位置校正方法、当該基準位置校正方法を用いる外形測定方法、及び外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カラー液晶装置のカラーフィルタ膜や有機エレクトロルミネセンス装置の発光膜などの機能膜を形成する技術として、液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置を用いて、機能膜の材料を含む液状材料の液滴を吐出して基板上の任意の位置に着弾させ、着弾した液状材料を乾燥させて機能膜を形成する技術が知られている。このような膜形成に用いられる液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドは、その多数の液滴吐出ノズルが微小間隔で形成されていることで基板上の任意の位置に効率良く液滴を着弾させることができる。微小間隔で連なる液滴吐出ノズルや、当該液滴吐出ノズルに液体を供給する流路などの微細形状を高精度で効率良く形成することができる液滴吐出ヘッドの構造としては、液滴吐出ノズルや流路などを構成する孔を形成した板状やフィルム状の部材を積層する構造が知られている。このような板状やフィルム状の部材は、最初に大判シート状の板やフィルムに多数の部材を区画形成し、次に大判シートを各部材に分割することで、効率良く製造される。
【０００３】
液滴吐出ノズルや流路などを構成する孔はプレス加工などによって形成されるが、当該加工の際に、孔の縁にバリが形成されることがある。積層される際に他の部材と接触する面に突出するバリ（以降、「縦バリ」と表記する。）は部材を密着させる妨げになるため、縦バリが発生した部材は、排除する必要がある。縦バリの発生の有無の検出は、部材面の形状を接触式の測定装置を用いて測定することで効率良く行われる。特許文献１には、形状を精度良く測定できる接触式の３次元形状測定装置が開示されている。
【０００４】
また、孔に張出すように形成されるバリ（以降、「横バリ」と表記する。）は、孔の開口面積を減らして、液状材料の流動を妨げるため、横バリが発生した部材は、排除する必要がある。横バリの発生の有無の検出は、部材の平面形状を測定することで行われる。特許文献２には、平面形状を精度良く測定できる撮像装置を用いた外観検査装置および外観検査方法が開示されている。縦バリ又は横バリの発生の有無は、部材上の位置と関連付けられて測定される必要があり、それぞれの測定装置において、基準位置との位置関係から部材上の位置が特定される。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０―１９５０４号公報
【特許文献２】特開２００６―２３４５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、縦バリを検出するのに好適な接触式の測定装置と、横バリを検出するのに好適な撮像装置を用いた測定装置とでは、正確な計測が可能な形状が異なることから、一定の基準点を計測することで両者間の基準位置の校正をすることが困難であって、接触式の測定装置と撮像装置を用いた測定装置とで、測定位置の基準とする基準位置が必ずしも一致しないという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであり、接触式の測定装置と、撮像装置を用いた測定装置との間で、両者間の基準位置の校正を正確且つ容易に実行できる、基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置、基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による基準位置校正治具は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正治具であって、平坦面と、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る基準位置校正治具によれば、円形の凹部の部分は平坦面と高さが異なっており、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である凹部の周縁壁の位置を検出することが可能であって、周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。また、凹部の周縁壁は、画像認識形状測定装置によって認識可能であって、認識した周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも凹部の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。
【００１０】
本発明による基準位置校正治具は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正治具であって、平坦面と、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直に立設された円柱と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る基準位置校正治具によれば、円柱の部分は平坦面と高さが異なっており、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である円柱の側壁の位置を検出することが可能であって、側壁の位置から円柱の中心位置を求めることができる。また、円柱は、画像認識形状測定装置によって認識可能であって、認識した円柱の側壁の位置から円柱の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも円柱の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。
【００１２】
本発明において基準位置校正治具は、円形の凹部の底面又は円柱の頂面に、凹部又は円柱の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を形成したことが好ましい。
【００１３】
この基準位置校正治具によれば、画像認識形状測定装置は、認識した小円柱又は円形孔の側壁又は周縁壁の位置から、凹部又は円柱の中心位置を求めることができる。これにより、画像認識形状測定装置は、小円柱又は円形孔の画像を取得できる視野角があれば、凹部又は円柱の画像を取得できる広い視野角は不要である。従って、小円柱又は円形孔を設けることで、より狭い視野角の画像認識形状測定装置を使用することができる。
【００１４】
本発明において基準位置校正治具は、円形孔が貫通孔であって、画像認識形状測定装置が設けられた側の反対側から、画像認識形状測定装置が設けられた側に、円形孔を通過する光を射出する光源を更に備えることが好ましい。
【００１５】
この基準位置校正治具によれば、円形孔を通過する光によって、円形孔と凹部の底面又は円柱の頂部とのコントラストを大きくすることで、円形孔の画像を明瞭にすることができる。
【００１６】
本発明による外形測定装置は、上記した基準位置校正治具と、接触式形状測定装置と、画像認識形状測定装置と、測定対象物を載置するステージと、接触式形状測定装置及び画像認識形状測定装置と、ステージとを相対移動させる移動機構と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る外形測定装置によれば、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置を一致させて正確な測定を実行することができる。
【００１８】
本発明による外観検査装置は、上記した基準位置校正治具と、接触式形状測定装置と、画像認識形状測定装置と、測定対象物を載置するステージと、接触式形状測定装置及び画像認識形状測定装置と、ステージとを相対移動させる移動機構と、測定対象物の形状寸法の規格値を記憶する規格値記憶部と、接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置による測定値を規格値と比較することで、測定値が規格を満たすか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る外観検査装置によれば、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置を一致させて正確な外観検査を実行することができる。
【００２０】
本発明による測定対象物保持装置は、上記した基準位置校正治具を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る測定対象物保持装置によれば、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置によって、測定対象物保持装置に載置された測定対象物と同様に、基準位置校正治具を測定することで、基準位置を取得することができるため、基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。また、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の共通の基準位置を、測定対象物保持装置に保持される測定対象物の近傍に設定することができる。
【００２２】
本発明において測定対象物保持装置は、接触式形状測定装置、及び画像認識形状測定装置に対して着脱可能であり、凹部、円柱、又は凹部又は円柱と小円柱又は円形孔との組合わせを、２個又は２組備えることが好ましい。
【００２３】
この測定対象物保持装置によれば、２個所の基準位置校正治具の位置を測定することで、基準位置の取得に加えて、測定対象物保持装置の方向を取得することができる。測定対象物保持装置の方向を取得することができることから、測定対象物保持装置を、ひとつの接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置から他の接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置に移動しても、それぞれの装置における基準方向に対する、測定対象物保持装置の方向が同じになるように調整することができる。
【００２４】
本発明による基準位置校正方法は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部の、周縁壁の位置を計測する接触計測工程と、計測した周縁壁の位置から円形の凹部の中心位置を算出する中心算出工程と、画像認識形状測定装置を用いて、円形の凹部を画像認識する画像認識計測工程と、画像認識した円形の凹部の画像データから円形の凹部の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る基準位置校正方法によれば、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である凹部の周縁壁の位置を計測することが可能であって、計測した周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。また、画像認識形状測定装置によって、周縁壁を画像認識して、認識した周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも凹部の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。
【００２６】
本発明による基準位置校正方法は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に立設された円柱の側壁の位置を計測する接触計測工程と、計測した側壁の位置から円柱の中心位置を算出する中心算出工程と、画像認識形状測定装置を用いて、円柱を画像認識する画像認識計測工程と、画像認識した円柱の画像データから円柱の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る基準位置校正方法によれば、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である円柱の側壁の位置を計測することが可能であって、計測した側壁の位置から円柱の中心位置を求めることができる。また、画像認識形状測定装置によって、円柱を画像認識して、認識した円柱の側壁の位置から円柱の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも円柱の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。
【００２８】
本発明による基準位置校正方法は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部の、周縁壁の位置を計測する接触計測工程と、計測した周縁壁の位置から円形の凹部の中心位置を算出する中心算出工程と、画像認識形状測定装置を用いて、円形の凹部の底面に立設又は形成されており、円形の凹部の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を画像認識する画像認識計測工程と、画像認識した小円柱又は円形孔の画像データから円形の凹部の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る基準位置校正方法によれば、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である凹部の周縁壁の位置を計測することが可能であって、計測した周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。また、画像認識形状測定装置によって、小円柱又は円形孔円柱の周縁壁を画像認識して、認識した小円柱又は円形孔の側壁又は周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも凹部の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。さらに、画像認識形状測定装置は、小円柱又は円形孔の画像を取得できる視野角があれば、凹部の画像を取得できる広い視野角は不要であって、より狭い視野角の画像認識形状測定装置を使用することができる。
【００３０】
本発明による基準位置校正方法は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に立設された円柱の側壁の位置を計測する接触計測工程と、計測した側壁の位置から円柱の中心位置を算出する中心算出工程と、画像認識形状測定装置を用いて、円柱の頂面に立設又は形成されており、円柱の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を画像認識する画像認識計測工程と、画像認識した小円柱又は円形孔の画像データから円柱の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする。
【００３１】
本発明に係る基準位置校正方法によれば、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である円柱の側壁の位置を計測することが可能であって、計測して得られた側壁の位置から円柱の中心位置を求めることができる。また、画像認識形状測定装置によって、小円柱又は円形孔を画像認識して、認識した小円柱又は円形孔の側壁又は周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも凹部の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。さらに、画像認識形状測定装置は、小円柱又は円形孔の画像を取得できる視野角があれば、凹部の画像を取得できる広い視野角は不要であって、より狭い視野角の画像認識形状測定装置を使用することができる。
【００３２】
本発明において、基準位置校正方法は、接触計測工程において、周縁壁又は側壁の位置を、周縁壁又は側壁の少なくとも３個所において測定することが好ましい。
【００３３】
この基準位置校正方法によれば、接触計測工程において３個所を測定することで、周縁壁又は側壁の少なくとも３個所の位置を取得することができる。一般的に、平面上の３点を特定することで、ひとつの円を特定することができるため、計測した３点の位置から周縁壁又は側壁の位置及び大きさを特定することができる。
【００３４】
本発明による外形測定方法は、上記した基準位置校正方法を用いて、接触式形状測定装置及び画像認識形状測定装置の基準位置を校正して共通の基準位置を決定する基準位置決定工程と、接触式形状測定装置を用いて測定対象物の測定対象部分の高さを測定する高さ形状測定工程と、画像認識形状測定装置を用いて測定対象物の平面形状を測定する平面形状測定工程と、を有することを特徴とする。
【００３５】
本発明に係る外形測定方法によれば、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置を容易且つ正確に一致させて、正確な測定を実行することができる。
【００３６】
本発明において外形測定方法は、上記した測定対象物保持装置に測定対象物を取り付ける工程と、測定対象物が取り付けられた測定対象物保持装置を、接触式形状測定装置に取り付ける工程と、測定対象物が取り付けられた測定対象物保持装置を、画像認識形状測定装置に取り付ける工程と、をさらに有することが好ましい。
【００３７】
この外形測定方法によれば、ひとつの接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置から他の接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置に移動しても、それぞれの装置における基準方向に対する、測定対象物保持装置の方向が同じになるように調整することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置及び測定対象物保持装置の方向を一致させて正確な測定を実行することができる。
【００３８】
本発明による外観検査方法は、上記した基準位置校正方法を用いて、接触式形状測定装置及び画像認識形状測定装置の基準位置を校正して共通の基準位置を決定する基準位置決定工程と、測定対象物の形状寸法の規格値を記憶する規格値記憶工程と、接触式形状測定装置を用いて測定対象物の測定対象部分の高さを測定する高さ形状測定工程と、画像認識形状測定装置を用いて測定対象物の平面形状を測定する平面形状測定工程と、測定対象部分の高さ又は測定対象物の平面形状を規格値と比較することで、高さ又は平面形状が規格を満たすか否か判定する判定工程と、を有することを特徴とする。
【００３９】
本発明に係る外観検査方法によれば、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置を容易且つ正確に一致させて、正確な外観検査を実行することができる。
【００４０】
本発明において外観検査方法は、上記した測定対象物保持装置に測定対象物を取り付ける工程と、測定対象物が取り付けられた測定対象物保持装置を、接触式形状測定装置に取り付ける工程と、測定対象物が取り付けられた測定対象物保持装置を、画像認識形状測定装置に取り付ける工程と、をさらに有することが好ましい。
【００４１】
この外観検査方法によれば、ひとつの接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置から他の接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置に移動しても、それぞれの装置における基準方向に対する、測定対象物保持装置の方向が同じになるように調整することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置及び測定対象物保持装置の方向を一致させて正確な外観検査を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明に係る基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置、基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００４３】
（第一の実施形態）
最初に、本発明に係る基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置、基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法の一実施形態である第一の実施形態について、説明する。本実施形態は、液滴吐出ヘッドを構成するプレートが区画形成された大判プレートのプレート面の外形形状を測定することでプレートの良否を判定する外観検査装置における、基準位置の校正方法を例に説明する。
【００４４】
＜液滴吐出装置＞
最初に、液滴吐出装置１について、図１を参照して説明する。液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド１０（図２参照）を備え、液滴吐出ヘッド１０は、本発明の外観検査装置及び外観検査方法を用いて良否を判定する流路プレート２０（図２又は３参照）を有する液滴吐出ヘッド１０である。図１は、液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【００４５】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド１０を有するヘッド機構部２と、液滴吐出ヘッド１０から吐出された液滴の吐出対象であるワーク３００を載置するワーク載置台３０１を有するワーク機構部３と、液滴吐出ヘッド１０への液状体の供給を行う機能液供給部４と、液滴吐出ヘッド１０の保守を行うメンテナンス装置部５と、を備えている。また、これら各機構部等を総括的に制御する吐出装置制御部６を備えている。
【００４６】
さらに、液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚８と、支持脚８の上側に設置された定盤９とを備えている。定盤９の上側には、ワーク機構部３が定盤９の長手方向（Ｘ軸方向）に延在するように配設されている。ワーク機構部３の上方には、定盤９に固定された２本の支持柱で支持されているヘッド機構部２が、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在するように配設されている。また、定盤９の傍らには、ヘッド機構部２の液滴吐出ヘッド１０に連通する供給管を有する機能液供給部４の液状体タンクなどが配置されている。ヘッド機構部２の一方の支持柱の近傍には、メンテナンス装置部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に配設されている。さらに、定盤９の下側に、吐出装置制御部６が収容されている。
【００４７】
ヘッド機構部２は、液滴吐出ヘッド１０を有するヘッドユニット２２１と、ヘッドユニット２２１を支持するヘッドキャリッジ２２２とを有し、ヘッドキャリッジ２２２をＹ軸方向に移動させることで、液滴吐出ヘッド１０をＹ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。ワーク機構部３は、ワーク載置台３０１をＸ軸方向に移動させることで、ワーク載置台３０１に載置されたワーク３００をＸ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。
【００４８】
このように、液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にあるワーク３００のＸ軸方向の移動に同調して、液状体を液滴として吐出する。Ｘ軸方向に移動するワーク３００と、Ｙ軸方向に移動する液滴吐出ヘッド１０とを相対的に制御することにより、ワーク３００上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する描画などを行うことが可能である。
【００４９】
＜液滴吐出ヘッドの構成＞
次に、外観検査装置を用いて外観検査を実行する検査対象である流路プレート２０を有する液滴吐出ヘッド１０について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、液滴吐出ヘッドの要部であるヘッド体を示す図である。図２（ａ）は、ヘッド体の外観を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、ヘッド体の概構造を示す断面図である。
【００５０】
図２（ｂ）に示すように、ヘッド体１０Ａは、ノズルプレート１１と、ノズルフィルム２１と、液室プレート２２と、液室フィルム２３と、流路プレート２０と、圧力室フィルム２４と、圧力室プレート２６と、素子プレート２７と、を有しており、これらが積層されて、互いに接着されている。これらのプレートやフィルムには様々な孔が形成されており、プレートやフィルムが積層されることで、孔が立体的に接続されて、液状体の流路などを構成している。
【００５１】
図２（ａ）に示すように、ヘッド体１０Ａの１面はノズルプレート１１によって形成されており、ノズルプレート１１には、材料液の液滴を吐出する吐出ノズル１２が形成されている。複数の吐出ノズル１２がノズル列を形成するように設けられており、液滴吐出ヘッド１０は、当該ノズル列を２本有している。ノズルプレート１１の反対側の面には、圧電素子２８の駆動信号などを伝達するためのフラットケーブル１６が接続されている。ヘッド体１０Ａは、液滴吐出ヘッド１０の主要部であり、図２（ｂ）に示したようにヘッドケース３６に組み込まれて、液滴吐出ヘッド１０を構成する。
【００５２】
図２（ｂ）に示すように、吐出ノズル１２は、ノズルフィルム２１と液室プレート２２と液室フィルム２３とに形成された孔と、流路プレート２０に形成された連通口孔２０ｃと、圧力室フィルム２４に形成された孔と、を介して圧力室３３に連通している。圧力室３３は、圧力室プレート２６に形成された孔が、圧力室フィルム２４と素子プレート２７とに挟まれて形成された空間である。素子プレート２７の圧力室３３に対応する位置の圧力室３３の反対面には、圧電素子２８が配設されている。圧電素子２８を変形させることによって圧力室３３の容積を変化させることで、吐出ノズル１２から液状体を液滴として吐出する。
【００５３】
圧力室３３は、圧力室フィルム２４に形成された孔と、流路プレート２０に形成された供給口孔２０ｂと、を介して液たまり３２に連通している。液たまり３２は、ノズルフィルム２１と液室プレート２２と液室フィルム２３とに形成された孔が、ノズルプレート１１と流路プレート２０とに挟まれて形成された空間である。流路プレート２０に形成された導入口孔２０ａを介して供給されてくる液状体が、液たまり３２に貯留される。圧力室３３の液状体が吐出ノズル１２から吐出されるのに対応して、液状体が、供給口孔２０ｂを介して、液たまり３２から圧力室３３に供給される。
【００５４】
導入口孔２０ａには、導入口３１を有する導入口部材２９が配設されており、ヘッド体１０Ａがヘッドケース３６に組み込まれた状態で、導入口３１は、液滴吐出ヘッド１０の液状体導入部に接続される。機能液供給部４の供給管が液状体導入部に接続されて、液状体が導入口３１を通って液滴吐出ヘッド１０に供給される。液滴吐出ヘッド１０は、ノズルプレート１１がワーク３００を載置するワーク載置台３０１に臨むようにヘッドユニット２２１に固定されている。ノズルプレート１１の周囲には、ヘッドカバー１４が被されており、ノズルプレート１１の吐出ノズル１２が形成された面が他の部材などに当ったりすることがないように保護している。機能液供給部４から液状体導入部を介して供給される液状体は、図２（ｂ）に矢印ａ，ｂ，ｃで示したように、導入口３１及び導入口孔２０ａを通って液たまり３２に入り、供給口孔２０ｂを通って圧力室３３に供給され、圧力室３３で圧縮されることで、連通口孔２０ｃを通って吐出ノズル１２から液滴として吐出される。
【００５５】
＜流路プレートの構成＞
次に、流路プレート２０の構成について、図３を参照して説明する。図３（ａ）は、流路プレートを示す概略平面図であり、図３（ｂ）は、複数の流路プレートが形成されたマザープレートの概略平面図である。
【００５６】
図３（ａ）に示すように、流路プレート２０には、上述した導入口孔２０ａと、供給口孔２０ｂと、連通口孔２０ｃと、が形成されている。また、プレート内基準孔４１と、図示省略した空気逃げ孔と、が形成されている。吐出ノズル１２に１対１に対応する連通口孔２０ｃは、９２個の連通口孔２０ｃからなる孔列が２列形成されており、１枚の流路プレート２０あたり１８４個の孔が形成されている。供給口孔２０ｂは、連通口孔２０ｃに並列するように、１８４個の孔が形成されている。なお、図３では連通口孔２０ｃ及び供給口孔２０ｂの形状及び配列を分かり易く示すために、それらの幅及び間隔を実際よりも大幅に広く描いている。よって、連通口孔２０ｃ及び供給口孔２０ｂの個数が少なく描かれている。導入口孔２０ａは、１枚の流路プレート２０あたり２個の孔が形成されている。プレート内基準孔４１は、流路プレート２０と、上述した他のプレート又はフィルムとを貼り合わせる際の位置決めの基準となる孔であって、１枚の流路プレート２０あたり４個の孔が形成されている。
【００５７】
図３（ｂ）に示すように、流路プレート２０は、マザープレート２０Ａ上にマトリクス状に形成され、マザープレート２０Ａを分割することにより取り出される。マザープレート２０Ａは、２種類のステンレス鋼板を貼り合わせた複合材を用いることができる。分割方法としては、ダイシング、レーザーカット、プレス等を用いることができる。
【００５８】
マザープレート２０Ａには、流路プレート２０に形成される孔の他に、方向識別穴５４と、アライメント孔５３と、分割基準孔５２と、が形成されている。また、図３（ｂ）に二点鎖線で示した基準領域５１が設定されている。方向識別穴５４は、加工や検査の際に、加工装置や検査装置に載置されたマザープレート２０Ａの方向を識別するための孔であって、１枚のマザープレート２０Ａに１個形成されている。アライメント孔５３は、加工や検査の際に、加工装置や検査装置に載置されたマザープレート２０Ａの位置及び方向を正確に位置決めするための基準とする孔であって、１枚のマザープレート２０Ａに２個形成されている。分割基準孔５２は、マザープレート２０Ａから流路プレート２０を分割形成する際に基準とする孔であって、１枚のマザープレート２０Ａに４個形成されている。
【００５９】
マザープレート２０Ａに形成される上記した各孔は、プレス加工を用いて形成される。プレス加工では、加工用の型の磨耗などによって、バリが発生する可能性がある。プレート面から突出するいわゆる縦バリは、流路プレート２０と他のフィルムなどとを貼り合わせる際に、流路プレート２０と他のフィルムなどとの密着を妨げることで好適な貼り合わせを阻害する可能性がある。孔に張出すように形成されるいわゆる横バリは、導入口孔２０ａ、供給口孔２０ｂ、連通口孔２０ｃなどの孔の開口面積を減らして、液状材料の流動を妨げる可能性がある。従って、縦バリ又は横バリが発生した流路プレート２０は、排除する必要がある。このため、縦バリ又は横バリが発生した流路プレート２０を排除するために、縦バリ又は横バリの有無を確認する、検査が必要である。
【００６０】
上記したように多数の孔が形成される流路プレート２０においては、縦バリの有無を確認するべき位置が近接しているため、縦バリの高さの基準として測定するべき流路プレート２０の面が、孔の近傍では得られ難い孔がある。そのため、各流路プレート２０の周辺にあたる位置に基準領域５１が設定されている。マザープレート２０Ａでは、基準領域５１が、９個所設定されている。
【００６１】
＜外観検査装置＞
次に、本実施形態で用いる外観検査装置６０について説明する。最初に、外観検査装置６０の全体構成について、図４を参照して説明する。図４は、外観検査装置の構成を示す模式図である。図４に示すように、外観検査装置６０は、変位計６１と、変位計昇降機構６２と、撮像装置６３と、撮像装置昇降機構６４と、プレート移動機構６５と、これらの各機構などを制御するメインコンピュータ６６と、これらの各機構などを支持する枠体である装置台８８と、を備えている。
【００６２】
変位計６１は、変位検出部７１と、変位計保持部７８と、接触子７４と、荷重錘７６と、吊下げ板７７と、Ａ／Ｄ変換部７９とを備えている。変位検出部７１は、固定軸７３と、固定軸７３に摺動自在に嵌合している移動軸７２とを有している。変位計６１は差動トランス方式の変位計であり、固定軸７３に固定された３本のコイル（図示省略）と、移動軸７２に固定された可動鉄心（図示省略）とを有する。３本のコイルの中の１本が一次コイルであり、一次コイルに交流電流を流した状態で、移動軸７２が固定軸７３に対して移動することで、３本のコイルに対して可動鉄心が移動する。３本のコイルの中の２本のコイルが二次コイルであって、可動鉄心が移動することで、可動鉄心の変位量に応じて２本の二次コイルに誘起電圧が発生する。これを電圧差として取り出し、Ａ／Ｄ変換部７９でデジタル信号に変換して、変位量を求める。
【００６３】
固定軸７３は、変位計保持部７８に固定されている。移動軸７２の先端には接触子７４が固定されており、中間には荷重錘７６が固定されている。吊下げ板７７は変位計保持部７８に固定されており、先端側が荷重錘７６を係止することで、移動軸７２と接触子７４と荷重錘７６とを支持している。変位計保持部７８が図４のＺ軸下方方向に移動し、接触子７４が測定対象物２００に当接すると、二点鎖線で示したように、吊下げ板７７と荷重錘７６との係合が外れて、接触子７４は、移動軸７２と接触子７４と荷重錘７６との重量による力で測定対象物２００を押圧する。二点鎖線で示した接触子７４は、模式的に大きく表示した縦バリ２００ａに当接している。移動軸７２と接触子７４と荷重錘７６との重量の合計は、例えば３０グラムになるように、荷重錘７６の重量を調節する。変位計６１は、接触式形状測定装置の部分を構成する。
【００６４】
変位計昇降機構６２は、固定部６２ｂと、固定部６２ｂに摺動自在に嵌合している昇降部６２ａと、を備えている。昇降部６２ａは、図示省略した昇降駆動機構によって、Ｚ軸方向に移動させられると共に、任意の位置で保持される。固定部６２ｂは図示省略した支持機構を介して装置台８８に支持されている。昇降部６２ａには、変位計保持部７８が固定されており、昇降部６２ａを昇降させることで、変位計保持部７８が支持する接触子７４を測定対象物２００に離接させることができる。
【００６５】
昇降部６２ａを降下させて、接触子７４を測定対象物２００に接触させると、その位置で接触子７４及び移動軸７２は停止し、昇降部６２ａと共にさらに下降した固定軸７３と移動軸７２とは相対移動する。固定軸７３と移動軸７２との相対移動が発生した状態で昇降部６２ａを保持すると、上述したように、固定軸７３と移動軸７２との相対移動量が、電圧差として取り出されて、変位量が求められる。当該変位量と、昇降部６２ａのＺ軸方向の位置とから、接触子７４の先端位置、即ち、測定対象物２００の表面のＺ軸方向の位置を検出する。
【００６６】
撮像装置６３は、カメラ８６と、レンズ８７と、図示省略した照明装置とを備えている。レンズ８７は、測定対象部分の大きさに対応して撮像視野や、分解能などを変えられるように、ズーム機能を備えることが好ましい。撮像装置６３が、画像認識形状測定装置の部分を構成する。
【００６７】
撮像装置昇降機構６４は、固定部６４ｂと、固定部６４ｂに摺動自在に嵌合している昇降部６４ａと、を備えている。昇降部６４ａは、図示省略した昇降駆動機構によって、Ｚ軸方向に移動させられると共に、任意の位置で保持される。固定部６４ｂは図示省略した支持機構を介して装置台８８に支持されている。昇降部６４ａには、カメラ８６が固定されており、昇降部６４ａを昇降させることで、カメラ８６を測定対象物２００に離接させて、焦点が合った画像が得られる位置に、カメラ８６を移動し当該位置で保持することができる。
【００６８】
プレート移動機構６５は、Ｘ軸スライド機構８１と、Ｙ軸スライド機構８２と、回動機構８４と、ステージ８３と、を備えている。Ｘ軸スライド機構８１を構成するＸ軸スライド台８１ｂが装置台８８に固定されており、Ｘ軸スライド機構８１を構成するＸ軸スライダ８１ａが、Ｘ軸方向に摺動自在且つ固定可能にＸ軸スライド台８１ｂと係合している。Ｙ軸スライド機構８２を構成するＹ軸スライド台８２ｂがＸ軸スライダ８１ａに固定されており、Ｙ軸スライド機構８２を構成するＹ軸スライダ８２ａが、Ｙ軸方向に摺動自在且つ固定可能にＹ軸スライド台８２ｂと係合している。回動機構８４を構成する回動機構台８４ｂがＹ軸スライダ８２ａに固定されており、回動機構８４を構成する回動テーブル８４ａが、Ｚ軸回りに回動自在且つ固定可能に回動機構台８４ｂと係合している。Ｘ軸スライダ８１ａ、Ｙ軸スライダ８２ａ、回動テーブル８４ａは、それぞれＸ軸スライド台８１ｂ、Ｙ軸スライド台８２ｂ、回動機構台８４ｂとの間に構成されたサーボモータ（図示省略）によって駆動される。
【００６９】
ステージ８３は、被加工物又は測定対象物を載置して吸着固定する、一般的な測定対象物保持装置であって、負圧装置に連通する吸引穴と吸引穴に連通する吸引溝が形成されている。ステージ８３上に載置されたマザープレート２０Ａなどの測定対象物２００は、負圧装置と吸引穴と吸引溝とによって、ステージ８３に吸着させて固定することが可能である。ステージ８３は、回動テーブル８４ａに固定されており、マザープレート２０Ａなどの測定対象物２００を載置するために用いられる。ステージ８３に載置された測定対象物２００は、回動機構８４によって、Ｚ軸回りに回動可能であり、測定対象物２００のＺ軸回り方向の姿勢が補正できる。Ｘ軸スライド機構８１及びＹ軸スライド機構８２によって、測定対象物２００を、Ｘ軸Ｙ軸平面方向に移動することで、測定対象物２００の任意の部分を、接触子７４又はレンズ８７が臨む位置に移動する。
【００７０】
ステージ８３には、変位計６１又は撮像装置６３において、Ｘ軸Ｙ軸平面方向の基準位置を規定するために用いられる基準位置校正治具８９が形成されている。基準位置校正治具８９の詳細は、後述する。
【００７１】
上記各構成を制御する制御部としてのメインコンピュータ６６は、制御装置９１を備えている。また、メインコンピュータ６６には、外観測定の際に用いられる各種データを入力する入力装置６８と、測定結果や良否判定などの各種情報を表示する表示装置６７が接続されている。
【００７２】
次に、図５を参照して、外観検査装置６０の機能的構成について説明する。図５は、外観検査装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。上述したように、外観検査装置６０は、変位計６１と、変位計昇降機構６２と、撮像装置６３と、撮像装置昇降機構６４と、プレート移動機構６５と、これらを統括制御する制御装置９１と、を備えている。変位計６１は、変位検出部７１と、Ａ／Ｄ変換部７９と、を備えており、撮像装置６３はカメラ８６を備えている。
【００７３】
図５に示したように、制御装置９１は、統括制御部９２と、基準高さ位置情報記憶部９３と、測定高さ位置情報記憶部９４と、規格値記憶部９５と、高さ算出部９７と、高さ判定部９８と、高さ位置情報取得部９９と、変位計制御部１０１と、変位計昇降制御部１０２と、を備えている。制御装置９１は、また、規格形状位置情報記憶部１１１と、測定形状位置情報記憶部１１４と、形状判定部１１７と、平面位置判定部１１８と、画像情報取得部１０６と、画像情報処理部１０７と、撮像装置制御部１０３と、撮像装置昇降制御部１０４と、プレート移動制御部１０５と、を備えている。これらの各部は、内部バス１０８で相互に接続されている。入力装置６８と、表示装置６７とは、入出力インタフェース１０９を介して、統括制御部９２と、内部バス１０８で相互に接続されている。
【００７４】
プレート移動制御部１０５は、プレート移動機構６５を制御して、ステージ８３をＸ軸Ｙ軸平面内で移動することで、測定対象物２００の任意の部分を、接触子７４又はレンズ８７が臨む位置に移動する。プレート移動制御部１０５とプレート移動機構６５とが、移動機構に相当する。接触子７４又はレンズ８７が臨む位置は、プレート移動機構６５によってステージ８３が移動させられた方向及び移動量によって、特定される。
【００７５】
変位計昇降制御部１０２は、変位計昇降機構６２を制御して、変位計６１をＺ軸方向に移動させることで、接触子７４を測定対象物２００に当接させる。変位計制御部１０１は、変位計６１を制御して、接触子７４が測定対象物２００に当接したときの、Ｚ軸方向の位置（以降、「高さ位置」と表記する。）を計測させる。高さ位置情報取得部９９は、計測された高さ位置が変位検出部７１から出力され、Ａ／Ｄ変換部７９でデジタル信号に変換された高さ位置情報を取得する。
【００７６】
基準高さ位置情報記憶部９３は、高さ位置情報取得部９９が取得した高さ位置情報の中から、基準領域（マザープレート２０Ａの基準領域５１）の高さ位置情報を、垂直基準位置として、記憶する。垂直基準位置は、当該高さ位置であることを測定された基準領域のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置（以降、「基準領域平面位置」と表記する。）と、対応付けられて記憶される。測定高さ位置情報記憶部９４は、高さ位置情報取得部９９が取得した高さ位置情報の中から、測定対象部分の高さ位置情報を、測定部高さ位置として、記憶する。測定部高さ位置は、当該測定部高さ位置であることを測定された測定対象部分のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置（以降、「対象平面位置」と表記する。）と、対応付けられて記憶される。基準領域平面位置及び対象平面位置は、基準位置校正治具８９（図４参照）のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置（以降、「平面基準位置」と表記する。）を基準点として表される。
【００７７】
高さ算出部９７は、測定部高さ位置を、当該測定部高さ位置であることを測定された測定対象部分の対象平面位置に最も近い基準領域平面位置である基準領域の垂直基準位置と比較することで、当該測定対象部分の高さを算出する。変位計制御部１０１と、変位計６１と、変位計昇降制御部１０２と、変位計昇降機構６２と、高さ位置情報取得部９９と、高さ算出部９７とが、接触式形状測定装置に相当する。
【００７８】
規格値記憶部９５は、入力装置６８などを介して予め入力された、測定対象部分の高さの規格値及び許容誤差を記憶する。高さ判定部９８は、高さ算出部９７が算出した測定対象部分の高さを、規格値記憶部９５に記憶された規格値及び許容誤差と比較して、測定対象部分の高さの良否を判定する。高さ判定部９８が、判定部に相当する。
【００７９】
撮像装置昇降制御部１０４は、撮像装置昇降機構６４を制御して、撮像装置６３をＺ軸方向に移動させることで、測定対象物２００の表面に焦点が合う位置に移動させる。そして、当該位置に撮像装置６３を保持する。撮像装置制御部１０３は、撮像装置６３を制御して、測定対象物２００の表面の画像を取得させる。画像情報取得部１０６は、カメラ８６から出力される画像情報を取得する。画像情報処理部１０７は、画像情報取得部１０６が取得した画像情報を処理して、孔の形状情報及びＸ軸Ｙ軸平面方向の位置情報を抽出する。撮像装置制御部１０３と、撮像装置６３と、撮像装置昇降制御部１０４と、撮像装置昇降機構６４と、画像情報取得部１０６と、画像情報処理部１０７とが、画像認識形状測定装置に相当する。
【００８０】
規格形状位置情報記憶部１１１は、入力装置６８などを介して予め入力された、測定対象部分の孔の形状及びＸ軸Ｙ軸平面方向の位置の規格値及び許容誤差を記憶する。測定形状位置情報記憶部１１４は、画像情報処理部１０７が抽出した孔の形状情報及び位置情報を記憶する。規格形状位置情報記憶部１１１が、規格値記憶部に相当する。
【００８１】
形状判定部１１７は、測定形状位置情報記憶部１１４に記憶された孔の形状情報を、規格形状位置情報記憶部１１１に記憶された孔の形状の規格値及び許容誤差と比較することで、形成された各孔の良否を判定する。平面位置判定部１１８は、測定形状位置情報記憶部１１４に記憶された孔の位置情報を、規格形状位置情報記憶部１１１に記憶された孔のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置の規格値及び許容誤差と比較することで、良否を判定する。形状判定部１１７が、判定部に相当する。
【００８２】
次に、基準位置校正治具８９の構成について、図６を参照して詳細に説明する。図６は、基準位置校正治具の平面図及び断面図である。図６の（ａ）乃至（ｆ）は、それぞれ異なる形状の基準位置校正治具８９の例である基準位置校正治具８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄ，８９ｅ，８９ｆを示している。
【００８３】
図６（ａ）に示した基準位置校正治具８９ａは、ステージ８３の載置面８３ａに形成された円形孔１２１で構成されている。円形孔１２１の壁面１２１ａは、載置面８３ａに略垂直に形成されている。変位計６１を用いて、円形孔１２１の底面１２１ｂと載置面８３ａとの高さ位置を測定することで、底面１２１ｂと載置面８３ａとの段差が生じているＸ軸Ｙ軸平面方向の位置を取得して、取得した段差位置から円形孔１２１の中心位置を算出する。撮像装置６３が取得した円形孔１２１の情報を処理して、画像情報処理部１０７は、円形孔１２１の形状情報及びＸ軸Ｙ軸平面方向の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。円形孔１２１が円形の凹部に相当する。壁面１２１ａが、周縁壁に相当する。
【００８４】
図６（ｂ）に示した基準位置校正治具８９ｂは、載置面８３ａに形成された円柱１２２で構成されている。円柱１２２の側壁１２２ａは、載置面８３ａに略垂直に形成されている。変位計６１を用いて、円柱１２２の頂面１２２ｂと載置面８３ａとの高さ位置を測定することで、頂面１２２ｂと載置面８３ａとの段差が生じているＸ軸Ｙ軸平面方向の位置を取得して、取得した段差位置から円柱１２２の中心位置を算出する。撮像装置６３が取得した円柱１２２の頂面１２２ｂの情報を処理して、画像情報処理部１０７は、円柱１２２の形状情報及びＸ軸Ｙ軸平面方向の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。
【００８５】
図６（ｃ）に示した基準位置校正治具８９ｃは、円形孔１２１と、円形孔１２１の中心位置と、中心孔１２３の中心位置とが一致するように底面１２１ｂの中心に形成された中心孔１２３と、で構成されている。変位計６１を用いて、円形孔１２１の中心位置を算出することで、円形孔１２１と中心孔１２３との共通の中心位置を取得する。画像情報処理部１０７は、撮像装置６３が取得した中心孔１２３の画像情報を処理して、円形孔１２１と中心孔１２３との共通の中心位置の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。中心孔１２３が、円形孔に相当する。中心孔１２３は、貫通しない孔であってもよい。
【００８６】
図６（ｄ）に示した基準位置校正治具８９ｄは、載置面８３ａに形成された円柱１２２と、円柱１２２の中心位置と、中心孔１２４の中心位置とが一致するように頂面１２２ｂの中心に形成された中心孔１２４と、で構成されている。変位計６１を用いて、円柱１２２の中心位置を算出することで、円柱１２２と中心孔１２４との共通の中心位置を取得する。画像情報処理部１０７は、撮像装置６３が取得した中心孔１２４の画像情報を処理して、円柱１２２と中心孔１２４との共通の中心位置の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。中心孔１２４が、円形孔に相当する。中心孔１２４は、貫通孔であってもよい。
【００８７】
図６（ｅ）に示した基準位置校正治具８９ｅは、円形孔１２１と、円形孔１２１の中心位置と、中心円柱１２６の中心位置とが一致するように底面１２１ｂの中心に形成された中心円柱１２６と、で構成されている。変位計６１を用いて、円形孔１２１の中心位置を算出することで、円形孔１２１と中心円柱１２６との共通の中心位置を取得する。画像情報処理部１０７は、撮像装置６３が取得した中心円柱１２６の画像情報を処理して、円形孔１２１と中心円柱１２６との共通の中心位置の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。中心円柱１２６が、小円柱に相当する。
【００８８】
図６（ｆ）に示した基準位置校正治具８９ｆは、円柱１２２と、円柱１２２の中心位置と、中心円柱１２７の中心位置とが一致するように頂面１２２ｂの中心に形成された中心円柱１２７と、で構成されている。変位計６１を用いて、円柱１２２の中心位置を算出することで、円柱１２２と中心円柱１２７との共通の中心位置を取得する。画像情報処理部１０７は、撮像装置６３が取得した中心円柱１２７の画像情報を処理して、円柱１２２と中心円柱１２７との共通の中心位置の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。中心円柱１２７が、小円柱に相当する。
【００８９】
円形孔１２１の深さ及び円柱１２２の高さは、変位計６１で確実に検出できるだけの差があれば充分である。撮像装置６３が取得する画像を明瞭な画像にするために、円柱１２２の頂面１２２ｂや、円形孔１２１の底面１２１ｂは、載置面８３ａと明瞭なコントラストが得られるような処理などを施すことが好ましい。
【００９０】
＜外観検査＞
次に、外観検査装置６０を用いて、マザープレート２０Ａの表面における縦バリ２００ａや横バリや孔の位置ずれなどの不具合の有無を検査する外観検査について、図７を参照して説明する。図７は、外観検査の工程を示すフローチャートである。
【００９１】
図７のステップＳ２１では、マザープレート２０Ａの外観検査の実行に先立って、マザープレート２０Ａにおける測定対象部分の規格値を、入力装置６８を介して入力する。入力された規格値は、規格値記憶部９５又は規格形状位置情報記憶部１１１に記憶される。マザープレート２０Ａの面は平坦であって、バリなどが無いことが好ましい。従って、マザープレート２０Ａの面である測定対象部分の高さの設計値は零であり、許容誤差は、縦バリ２００ａの許容値である。マザープレート２０Ａの母材が持っていた歪や、プレス加工による部分変形なども、必要に応じて考慮する。
【００９２】
次に、ステップＳ２２では、マザープレート２０Ａをステージ８３に載置してセットする。載置されたマザープレート２０Ａは、上述したように、負圧装置と吸引穴と吸引溝とによって、ステージ８３に吸着されて固定される。
【００９３】
次に、ステップＳ２３では、マザープレート２０Ａに形成された方向識別穴５４（図３（ｂ）参照）を検出する。方向識別穴５４の検出は、撮像装置６３を用いて、マザープレート２０Ａがステージ８３に正しくセットされた場合に方向識別穴５４が在るべきあたりを認識することで、実行する。
【００９４】
次に、ステップＳ２４では、ステージ８３にセットされたマザープレート２０Ａの方向が概ね正しいか否かを判定する。方向識別穴５４はマザープレート２０Ａに１個だけ形成されているため、マザープレート２０Ａの方向が約９０度或は約１８０度違ってセットされた場合には、方向識別穴５４が在るべきあたりでは検出できないことから、ステップＳ２３で方向識別穴５４を検出できれば、マザープレート２０Ａは正しい方向でセットされたと判定できる。
【００９５】
マザープレート２０Ａが正しい方向でセットされていなかった場合（ステップＳ２４でＮＯ）には、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、マザープレート２０Ａを正しい方向で再セットする。ステップＳ２５の次はステップＳ２３に進み、ステップＳ２３とステップＳ２４とを再度実行する。なお、ステップＳ２２とステップＳ２５とを手作業で行い、ステップＳ２３は目視によって確認し、ステップＳ２４は操作者が判断してもよい。
【００９６】
マザープレート２０Ａが正しい方向でセットされていた場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）には、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、撮像装置６３を用いて、マザープレート２０Ａに２個形成されているアライメント孔５３を、それぞれ検出して、それぞれのＸ軸Ｙ軸平面における位置を取得する。次に、ステップＳ２７では、ステージ８３にセットされたマザープレート２０Ａの方向が正しいか否か、即ち、Ｘ軸又はＹ軸方向に対する傾きが規格内であるか否かを判定する。詳細には、ステップＳ２６で取得したアライメント孔５３のＸ軸Ｙ軸平面における位置から、２個のアライメント孔５３の中心を結ぶ直線の、Ｘ軸又はＹ軸に対する傾きが規格内であるか否かを判定する。
【００９７】
マザープレート２０Ａの傾きが規格を満たさない場合（ステップＳ２７でＮＯ）には、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、マザープレート２０Ａの方向を調整して、傾きを修正する。マザープレート２０Ａの方向の調整は、回動機構８４によってステージ８３をＺ軸回りに回動させることで実行する。ステップＳ２８の次はステップＳ２６に進み、ステップＳ２６とステップＳ２７とを再度実行する。
【００９８】
マザープレート２０Ａの傾きが規格を満たしていた場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）には、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９では、基準位置校正治具８９の位置を測定して、平面基準位置を取得する。即ち、撮像装置６３が取得した基準位置校正治具８９の画像情報を処理して、基準位置校正治具８９の中心位置を取得することで、撮像装置６３における平面基準位置を取得する。以降の撮像装置６３を用いて取得した画像情報に拠る孔の位置は、取得した平面基準位置を基準点として表される。ステップＳ２９が、画像認識計測工程と、画像中心算出工程とに相当する。
【００９９】
次に、ステップＳ３０では、測定対象の孔の画像情報を取得する。このとき、孔の大きさや、測定することで検査するべき内容によって、画像の大きさ、即ちレンズ８７の倍率を適宜変更する。画像情報によって検出できる不良内容には、横バリの他に、穴のエッジの一部が脱落したエッジ欠けや、孔の位置ずれや、形成されるべき孔が形成されていない孔欠落などがある。
【０１００】
次に、ステップＳ３１では、取得した画像情報を処理して、孔の平面形状情報及び孔のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置情報を取得する。画像処理は、例えば画像を２値化して、階調が変化する部分を検出することで孔のエッジを検出する。検出したエッジの形状に近い形状の近似円を作成することで、近似円の中心として孔の位置情報を取得する。近似円からずれた部分の形状及び大きさから、横バリやエッジ欠けの有無及び当該横バリやエッジ欠けの大きさを求める。上述したように、取得した孔の平面形状情報及び位置情報は、測定形状位置情報記憶部１１４に記憶される。
【０１０１】
次に、ステップＳ３２では、取得した孔の平面形状及び位置が規格を満たすか否かを判定する。上述したように、形状判定部１１７が、取得して測定形状位置情報記憶部１１４に記憶された孔の形状情報を、規格形状位置情報記憶部１１１に記憶された孔の形状の規格値及び許容誤差と比較することで、形成された各孔の良否を判定する。また、平面位置判定部１１８が、測定形状位置情報記憶部１１４に記憶された孔の位置情報を、規格形状位置情報記憶部１１１に記憶された孔のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置の規格値及び許容誤差と比較することで、良否を判定する。
【０１０２】
孔の平面形状及び位置が規格を満たさない孔が含まれていた場合（ステップＳ３２でＮＯ）は、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、表示装置６７に、取得した孔の平面形状及び位置を測定結果として表示すると共に、測定対象のマザープレート２０Ａが規格を満たさない旨の不良表示を表示する。
【０１０３】
全ての孔の平面形状及び位置が規格を満たしていた場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）は、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、変位計６１を用いて基準位置校正治具８９の高さ位置を測定することで、平面基準位置を取得する。即ち、載置面８３ａと底面１２１ｂ又は頂面１２２ｂとの段差がある位置である境界位置を測定し、当該境界位置から基準位置校正治具８９の中心位置を取得することで、変位計６１における平面基準位置を取得する。以降の変位計６１を用いて取得した高さ位置情報に対応する平面方向の位置は、取得した平面基準位置を基準点として表される。ステップＳ３４が、接触計測工程と、中心算出工程とに相当する。
【０１０４】
変位計６１を用いて基準位置校正治具８９の高さ位置を測定することで、平面基準位置を取得する工程について、図８を参照して詳細に説明する。図８は、基準位置校正治具と変位計の接触子との位置関係を示す模式図である。図８（ａ）は、平面図であり、図８（ｂ）は断面図である。図８に示した基準位置校正治具８９は、図６（ｃ）を参照して説明した基準位置校正治具８９ｃである。
【０１０５】
図８（ａ）に示すように、プレート移動制御部１０５が、プレート移動機構６５を制御して、ステージ８３をＸ軸Ｙ軸平面内で移動することで、二点鎖線で示した接触子７４１と基準位置校正治具８９とを、Ｘ軸方向に矢印ａのように相対移動させる。ステージ８３の載置面８３ａに接触していた接触子７４が底面１２１ｂに接触するようにＺ軸方向に移動するときの接触子７４の位置を、プレート移動機構６５の移動量から特定することで、壁面１２１ａに接触する位置にある接触子７４である接触子７４２の位置を取得する。図８（ｂ）に二点鎖線で示した接触子７４が、載置面８３ａに接触した状態の接触子７４であり、図８（ｂ）に実線で示した接触子７４が、Ｚ軸方向に移動して、壁面１２１ａに接触する位置にある状態の接触子７４である。接触子７４２の中心位置を接触子中心７０２と表記する。
【０１０６】
同様に、接触子７４３又は接触子７４６と基準位置校正治具８９とを、Ｘ軸方向に矢印ｂ又は矢印ｃのように相対移動させて、壁面１２１ａに接触する位置にある接触子７４４又は接触子７４７の位置を取得して、接触子中心７０４及び接触子中心７０７の位置を取得する。一般的に、平面上の３点を特定することで、ひとつの円を特定することができるため、接触子中心７０２と接触子中心７０４と接触子中心７０７とで仮想円７２０が規定される。仮想円７２０は、円形孔１２１の壁面１２１ａと接触子７４の半径分の距離を隔てた円であるから、仮想円７２０の中心位置が円形孔１２１の中心位置と一致する。仮想円７２０の中心位置を変位計６１における平面基準位置とする。
【０１０７】
次に、図７のステップＳ３５では、基準領域５１のＺ軸方向の位置を測定して、垂直基準位置を取得する。より具体的には、最初に、プレート移動制御部１０５が、プレート移動機構６５を制御して、ステージ８３をＸ軸Ｙ軸平面内で移動することで、マザープレート２０Ａ上に設定された基準領域５１を、接触子７４が臨む位置に移動する。このときのプレート移動機構６５の移動量から、当該基準領域５１の基準領域平面位置を取得する。
【０１０８】
この状態で、変位計昇降制御部１０２が、変位計昇降機構６２を制御して、変位計６１をＺ軸方向に移動させることで、接触子７４を基準領域５１に当接させる。変位計制御部１０１が、変位計６１を制御して、接触子７４が基準領域５１に当接した状態の、Ｚ軸方向の位置を計測させる。高さ位置情報取得部９９が、変位検出部７１から出力され、Ａ／Ｄ変換部７９でデジタル信号に変換されたＺ軸方向の位置情報を、垂直基準位置として取得する。取得された垂直基準位置は、測定した基準領域５１の基準領域平面位置と共に、基準高さ位置情報記憶部９３に記憶される。垂直基準位置の取得は、マザープレート２０Ａ上に設定された９個所の基準領域５１のそれぞれについて実行する。
【０１０９】
次に、ステップＳ３６では、測定対象部分のＺ軸方向の位置を測定して、測定高さ位置を取得する。より具体的には、最初に、プレート移動制御部１０５が、プレート移動機構６５を制御して、ステージ８３をＸ軸Ｙ軸平面内で移動することで、マザープレート２０Ａ上の測定対象部分を、接触子７４が臨む位置に移動する。このときのプレート移動機構６５の移動量から、当該測定対象部分の対象平面位置を取得する。
【０１１０】
この状態で、変位計昇降制御部１０２が、変位計昇降機構６２を制御して、変位計６１をＺ軸方向に移動させることで、接触子７４を測定対象部分に当接させる。変位計制御部１０１が、変位計６１を制御して、接触子７４が測定対象部分に当接した状態の、Ｚ軸方向の位置を計測させる。高さ位置情報取得部９９が、変位検出部７１から出力され、Ａ／Ｄ変換部７９でデジタル信号に変換されたＺ軸方向の位置情報を、測定部位置として取得する。取得された測定部位置は、測定した測定対象部分の対象平面位置と共に、測定高さ位置情報記憶部９４に記憶される。接触子７４の先端面は例えば直径３ｍｍの円形であり、接触子７４の先端面が覆うマザープレート２０Ａ上の円形の範囲が１回で測定する測定対象部分の範囲となる。測定部位置の取得は、マザープレート２０Ａの孔が形成された部分の全てについて実行する。
【０１１１】
次に、ステップＳ３７では、測定対象部分の高さを算出する。より具体的には、高さ算出部９７が、測定高さ位置情報記憶部９４に記憶されている測定対象部分の対象平面位置の情報と、基準高さ位置情報記憶部９３に記憶されている基準領域５１の基準領域平面位置の情報とから、高さを算出する測定対象部分に最も近い基準領域５１を特定する。続いて、基準高さ位置情報記憶部９３に記憶されている当該最も近い基準領域５１の垂直基準位置を取得し、測定高さ位置情報記憶部９４に記憶されている測定部位置を取得した垂直基準位置と比較することで、当該測定対象部分の高さを算出する。マザープレート２０Ａにおいては、測定対象部分と基準領域５１とは同一の平面の一部であって、変形が生じたり、バリが発生したりすることがなければ、高さは零になる。
【０１１２】
次に、ステップＳ３８では、測定対象部分の高さが規格を満たすか否かを判定する。より具体的には、高さ判定部９８が、ステップＳ３７で高さ算出部９７が算出した高さを、予め入力されて規格値記憶部９５に記憶された規格値に照らして、測定対象部分の高さが規格を満たすか否かを判定する。
【０１１３】
測定対象部分の高さが規格を満たしていなかった場合（ステップＳ３８でＮＯ）は、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、表示装置６７に、算出した高さを測定結果として表示すると共に、測定対象のマザープレート２０Ａが規格を満たさない旨の不良表示を表示する。
【０１１４】
測定対象部分の高さが規格を満たしていた場合（ステップＳ３８でＹＥＳ）は、ステップＳ３９に進む。ステップＳ３９では、表示装置６７に、取得した孔の平面形状及び位置と、算出した高さとを測定結果として表示する。ステップＳ３９又はステップＳ３３を終了して、マザープレート２０Ａの外観検査を終了する。
【０１１５】
以下、第一の実施形態の効果を記載する。第一の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ステージ８３の載置面８３ａに円形孔１２１又は円柱１２２を形成することにより、変位計６１を用いて載置面８３ａと円形孔１２１の底面１２１ｂ又は円柱１２２の頂面１２２ｂとの段差の位置を測定することで、円形孔１２１又は円柱１２２の周縁位置を取得して、円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を求めることができる。また、撮像装置６３によって円形孔１２１又は円柱１２２の画像を取得して、当該画像を処理することで、円形孔１２１又は円柱１２２の外形形状を取得して、円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を求めることができる。円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を基準位置とすることで、変位計６１と撮像装置６３とにおいて、基準位置を共通にすることができる。
【０１１６】
（２）円形孔１２１の底面１２１ｂ又は円柱１２２の頂面１２２ｂに、円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を中心とする中心孔１２４又は中心円柱１２６を設けることにより、撮像装置６３によって中心孔１２４又は中心円柱１２６の画像を取得して、当該画像を処理することで、中心孔１２４又は中心円柱１２６の外形形状を取得して中心孔１２４又は中心円柱１２６の中心位置、即ち、円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を求めることができる。撮像装置６３のカメラ８６は、変位計６１を用いて周縁部分を測定可能な大きさの円形孔１２１又は円柱１２２の全体を１画像に入れられない狭い視野角であっても、中心孔１２４又は中心円柱１２６の全体を１画像に入れられれば、当該１画像から円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を求めることができる。
【０１１７】
（第二の実施形態）
次に、本発明に係る基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置、基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法の一実施形態である第二の実施形態について、説明する。本実施形態は、第一の実施形態と同様の外観検査装置における、基準位置の校正方法を例に説明する。本実施形態の検査対象物や外観検査装置は実質的に第一の実施形態の検査対象物や外観検査装置と同一である。第一の実施形態の外観検査装置とは異なる測定対象物保持装置について説明する。
【０１１８】
＜ステージ台＞
最初に、ステージ台２４０について説明する。ステージ台２４０は、第一の実施形態で説明したステージ８３と同様のステージ２８３（図１０、又は図１１参照）と協働して、測定対象物保持装置として機能する。図９は、ステージ台の概略構成を示す模式図である。図９（ａ）は平面図であり、図９（ｂ）は基準位置校正治具の部分の断面図である。ステージ２８３は、被加工物又は測定対象物を載置して吸着固定する、一般的な測定対象物保持装置であって、負圧装置に連通する吸引穴と吸引穴に連通する吸引溝が形成されている。ステージ２８３上に載置されたステージ台２４０は、負圧装置と吸引穴と吸引溝とによって、ステージ２８３に吸着させて固定することが可能である。
【０１１９】
図９に示すように、ステージ台２４０は、２個所の基準位置校正治具８９と、吸着溝２４２とを備えている。吸着溝２４２は、ステージ台２４０がステージ２８３に吸着させられた状態で、ステージ２８３に形成された吸引穴に連通する連通孔２４３に連通しており、上記の負圧装置によって、ステージ台２４０上に載置されたマザープレート２０Ａなどの測定対象物２００を吸着可能である。連通孔２４３の途中には、図示省略したバルブが形成されており、ステージ台２４０上に測定対象物２００を吸着した状態でバルブを閉じることで、ステージ台２４０をステージ２８３から取り外しても、ステージ台２４０上に測定対象物２００を吸着した状態を維持することが可能である。
【０１２０】
＜外観検査装置＞
次に、ステージ２８３を備えており、ステージ台２４０を使用可能な外観検査装置について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、接触式の外観検査装置の構成を示す模式図である。図１０に示すように、外観検査装置２６１は、変位計６１と、変位計昇降機構６２と、プレート移動機構２６５と、これらの各機構などを制御する制御装置２９１を有するメインコンピュータ２６６と、これらの各機構などを支持する枠体である装置台８８と、を備えている。プレート移動機構２６５は、ステージ２８３を備えており、ステージ台２４０を載置して吸着固定できる。外観検査装置２６１は、ステージ２８３を備えることと、撮像装置６３などを備えておらず、画像認識機能を有さないこと以外は、第一の実施形態で説明した外観検査装置６０と同様の構成及び機能を備えている。外観検査装置６０の構成要素と同一の符号を付した構成要素は、外観検査装置６０の構成要素と同様の機能を有する。
【０１２１】
図１１は、撮像装置を備えた外観検査装置の構成を示す模式図である。図１１に示すように、外観検査装置２６２は、撮像装置６３と、撮像装置昇降機構６４と、プレート移動機構２６５と、これらの各機構などを制御する制御装置２９２を有するメインコンピュータ２６７と、これらの各機構などを支持する枠体である装置台８８と、を備えている。プレート移動機構２６５は、ステージ２８３を備えており、ステージ台２４０を載置して吸着固定できる。外観検査装置２６２は、ステージ２８３を備えることと、変位計６１などを備えておらず、接触式の形状測定機能を有さないこと以外は、第一の実施形態で説明した外観検査装置６０と同様の構成及び機能を備えている。外観検査装置６０の構成要素と同一の符号を付した構成要素は、外観検査装置６０の構成要素と同様の機能を有する。
【０１２２】
＜外観検査＞
次に、外観検査装置２６１、外観検査装置２６２、及びステージ台２４０を用いる外観検査の工程について、図１２を参照して説明する。図１２は、外観検査の工程を示すフローチャートである。
【０１２３】
図１２のステップＳ５１では、撮像装置６３を備えた外観検査装置２６２のステージ２８３にステージ台２４０を載置して吸着固定することで、ステージ台２４０を外観検査装置２６２にセットする。次に、ステップＳ５２では、ステージ台２４０に形成された２個所の基準位置校正治具８９の位置をそれぞれ測定する。
【０１２４】
次に、ステップＳ５３では、ステップＳ５２で測定した２個所の基準位置校正治具８９の位置関係から、セットされているステージ台２４０の方向が適正か否かを判定する。適正な方向は、例えば、２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が、外観検査装置２６２のＸ軸方向又はＹ軸方向に一致する方向である。
【０１２５】
２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が適正でなかった場合（ステップＳ５３でＮＯ）には、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４では、回動機構８４を用いて、ステージ台２４０を吸着固定したステージ２８３をＺ軸回り方向に回動させることで、ステージ台２４０の方向を調整する。ステップＳ５４の次には、ステップＳ５２に進み、ステップＳ５２及びステップＳ５３を繰返す。
【０１２６】
２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が適正であった場合（ステップＳ５３でＹＥＳ）には、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、外観検査装置２６２による外観検査を実行する。詳細には、第一の実施形態において図７を参照して説明した、ステップＳ２１からステップＳ３２の各ステップ、ステップＳ３３、及びステップＳ３９を実行する。なお、上述したように、マザープレート２０Ａはアライメント孔５３を有し、ステップＳ２６からステップＳ２８を実行することで方向調整が行われるため、ステップＳ５２からステップＳ５４は省略してもよい。
【０１２７】
次に、ステップＳ５６では、ステージ台２４０に設けられたバルブを閉鎖する。バルブを閉鎖することで、マザープレート２０Ａをステージ台２４０に吸着固定するように形成された吸着溝２４２の負圧状態が維持される。
【０１２８】
次に、ステップＳ５７では、ステージ台２４０を外観検査装置２６２から取り外す。ステージ台２４０は外観検査装置２６２の負圧装置から切離されるが、吸着溝２４２の負圧状態が維持されるため、マザープレート２０Ａがステージ台２４０に吸着固定された状態が維持される。
【０１２９】
次に、ステップＳ５８では、変位計６１を備えた接触式の外観検査装置２６１のステージ２８３にステージ台２４０を載置して吸着固定することで、ステージ台２４０を外観検査装置２６１にセットする。次に、ステップＳ５９では、ステージ台２４０に形成された２個所の基準位置校正治具８９の位置をそれぞれ測定する。
【０１３０】
次に、ステップＳ６０では、ステップＳ５９で測定した２個所の基準位置校正治具８９の位置関係から、セットされているステージ台２４０の方向が適正か否かを判定する。適正な方向は、２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向に拠って判定し、外観検査装置２６２又は外観検査装置２６１におけるＸ軸方向又はＹ軸方向を基準として、外観検査装置２６２における２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が、外観検査装置２６１において再現されているような方向である。
【０１３１】
２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が適正でなかった場合（ステップＳ６０でＮＯ）には、ステップＳ６１に進む。ステップＳ６１では、回動機構８４を用いて、ステージ台２４０を吸着固定したステージ２８３をＺ軸回り方向に回動させることで、ステージ台２４０の方向を調整する。ステップＳ６１の次には、ステップＳ５９に進み、ステップＳ５９及びステップＳ６０を繰返す。
【０１３２】
２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が適正であった場合（ステップＳ６０でＹＥＳ）には、ステップＳ６２に進む。ステップＳ６２では、外観検査装置２６１による外観検査を実行する。詳細には、第一の実施形態において図７を参照して説明した、ステップＳ３４からステップＳ３９の各ステップ及びステップＳ３３を実行する。ステップＳ６２を実行して、外観検査装置２６１、外観検査装置２６２、及びステージ台２４０を用いる外観検査の工程を終了する。
【０１３３】
以下、第二の実施形態の効果を記載する。第二の実施形態によれば、第一の実施形態の効果に加えて以下の効果が得られる。
（１）ステージ台２４０に２個所の基準位置校正治具８９を設けることにより、外観検査装置２６１及び外観検査装置２６２において、２個所の基準位置校正治具８９の位置を測定することで、基準位置の取得と、ステージ台２４０の方向の取得とを実行することができる。
【０１３４】
（２）外観検査装置２６１及び外観検査装置２６２のステージ２８３に対して着脱可能なステージ台２４０に、２個所の基準位置校正治具８９を設けることで、外観検査装置２６１及び外観検査装置２６２において、それぞれの装置における測定対象物の相対移動方向軸に対する、ステージ台２４０の方向が同じになるように調整することができる。
【０１３５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、前記実施形態に限らない。本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【０１３６】
（変形例１）前記実施形態においては、外観検査装置６０は高さ判定部９８及び形状判定部１１７を備え、高さ判定部９８又は形状判定部１１７が、それぞれ測定値の良否を判定することでマザープレート２０Ａの良否を判定していたが、高さ判定部や形状判定部を設けることや、良否判定を行うことは必須ではない。高さ判定部や形状判定部を設けない外形測定装置を用いて、マザープレート２０Ａを測定し、良否判定は装置の操作者などが実行してもよい。
【０１３７】
（変形例２）前記実施形態においては、外観検査装置６０、外観検査装置２６１、及び外観検査装置２６２は、表示装置６７を備え、測定結果及び判定結果を表示装置６７に表示していたが、表示装置を設けることや測定結果などを表示装置に表示することは必須ではない。表示装置に代えて他の出力装置を用いてもよい。出力装置としては、例えば、後工程の分割装置に、オンライン又は記録媒体を介して、不良のマザープレートのデータを出力する装置などであってもよい。
【０１３８】
（変形例３）前記実施形態においては、外観検査装置６０は回動機構８４を備え、マザープレート２０Ａの平面方向の傾きを検出して、回動機構８４によって平面方向に回動させることで、マザープレート２０Ａの方向調整をしていたが、回動機構を設けることや方向調整を実行することは必須ではない。回動機構は設けず、測定対象物の位置決め構造を設けるなどの方法によって、測定対象物を載置する際の位置決め精度を確保することで、平面方向の傾きを所定の規格内に収めてもよい。例えば、ステージ８３に突起を形成し、当該突起にアライメント孔５３を係合させることで方向を定めてもよい。
【０１３９】
（変形例４）前記実施形態においては、規格外が発生したマザープレート２０Ａは、マザープレート２０Ａとして不良表示していたが、マザープレート２０Ａの単位で不良表示することは必須ではない。１枚のマザープレート２０Ａに形成された１２枚の流路プレート２０のそれぞれについて良否判定を実行して、規格外が発生した流路プレート２０について不良表示を行い、マザープレート２０Ａを流路プレート２０に分割した後に不良の流路プレート２０を排除してもよい。
【０１４０】
（変形例５）前記実施形態においては、接触式形状測定装置の一例として一方向の変位を検出する変位検出部７１を有する変位計６１について説明したが、接触式形状測定装置は一方向の変位を検出する装置に限らない。例えば、複数方向の変位を測定できる三次元測定装置であってもよい。
【０１４１】
（変形例６）前記実施形態においては、中心孔１２４は円筒形の空間を有する孔であったが、中心孔１２４の空間の形状は円筒形に限らない。例えば、中心孔に入った光が反射して出て来難い円錐形などであってもよい。撮像装置６３によって、底面１２１ｂ又は頂面１２２ｂと区別して明瞭に検出することができるものであればよい。
【０１４２】
（変形例７）基準位置校正治具８９ｃの中心孔１２３のように、円形孔が貫通孔である場合には、ステージ８３の下方に照明装置を設け、貫通孔を通過した光を撮像装置６３が画像認識する構成であってもよい。円形孔と底面１２１ｂ又は頂面１２２ｂとのコントラストを大きくすることで、円形孔の画像を明瞭にすることができる。
【０１４３】
（変形例８）前記実施形態においては、円形孔１２１に形成された中心孔１２３は貫通孔であり、円柱１２２に形成された中心孔１２４は非貫通孔であったが、中心孔は、形成される場所が円形孔であるか円柱であるかに拠らず、貫通孔であっても非貫通孔であってもよい。
【０１４４】
（変形例９）前記第一の実施形態においては、撮像装置６３を用いた画像認識による外観検査を、変位計６１を用いた接触式の測定による外観検査より先に実行していたが、接触式の測定による外観検査より画像認識による外観検査を先に実行することは必須ではない。画像認識による外観検査と、接触式の測定による外観検査とは、どちらを先に実行してもよい。
【０１４５】
（変形例１０）前記第二の実施形態においては、画像認識形状測定装置を構成する撮像装置６３を備える外観検査装置２６２による外観検査を、接触式形状測定装置を構成する変位計６１を備える外観検査装置２６１による外観検査より先に実行していたが、画像認識形状測定装置を用いる外観検査を、接触式形状測定装置を用いる外観検査より先に実行することは必須ではない。画像認識形状測定装置を用いる外観検査と、接触式形状測定装置を用いる外観検査とは、どちらを先に実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図２】（ａ）ヘッド体の外観を示す斜視図。（ｂ）ヘッド体の概構造を示す断面図。
【図３】（ａ）流路プレートを示す概略平面図。（ｂ）複数の流路プレートが形成されたマザープレートの概略平面図。
【図４】外観検査装置の構成を示す模式図。
【図５】外観検査装置の機能的構成を示す機能ブロック図。
【図６】基準位置校正治具の平面図及び断面図。
【図７】外観検査の工程を示すフローチャート。
【図８】基準位置校正治具と変位計の接触子との位置関係を示す模式図。
【図９】ステージ台の概略構成を示す模式図。
【図１０】接触式の外観検査装置の構成を示す模式図。
【図１１】撮像装置を備えた外観検査装置の構成を示す模式図。
【図１２】外観検査の工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１４７】
１０…液滴吐出ヘッド、２０…流路プレート、２０Ａ…マザープレート、６０…外観検査装置、６１…変位計、６３…撮像装置、６５…プレート移動機構、６６…メインコンピュータ、６７…表示装置、６８…入力装置、７４…接触子、８３…ステージ、８３ａ…載置面、８９，８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄ，８９ｅ，８９ｆ…基準位置校正治具、９１…制御装置、１２１…円形孔、１２１ａ…壁面、１２１ｂ…底面、１２２…円柱、１２２ａ…側壁、１２２ｂ…頂面、１２３，１２４…中心孔、１２６，１２７…中心円柱、２００…測定対象物、２８３…ステージ、２４０…ステージ台、２６１，２６２…外観検査装置、２６５…プレート移動機構、２６６…メインコンピュータ、２６７…メインコンピュータ、７０２…接触子中心，７０４，７０７…接触子中心、７２０…仮想円、７４１，７４２，７４３，７４４，７４６，７４７…接触子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触式形状測定装置及び画像認識装置を有する形状測定装置において基準点を校正するための基準位置校正治具、当該治具を備える測定対象物保持装置、外形測定装置、並びに外観検査装置、接触式形状測定装置及び画像認識装置を有する形状測定装置における基準位置校正方法、当該基準位置校正方法を用いる外形測定方法、及び外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カラー液晶装置のカラーフィルタ膜や有機エレクトロルミネセンス装置の発光膜などの機能膜を形成する技術として、液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置を用いて、機能膜の材料を含む液状材料の液滴を吐出して基板上の任意の位置に着弾させ、着弾した液状材料を乾燥させて機能膜を形成する技術が知られている。このような膜形成に用いられる液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドは、その多数の液滴吐出ノズルが微小間隔で形成されていることで基板上の任意の位置に効率良く液滴を着弾させることができる。微小間隔で連なる液滴吐出ノズルや、当該液滴吐出ノズルに液体を供給する流路などの微細形状を高精度で効率良く形成することができる液滴吐出ヘッドの構造としては、液滴吐出ノズルや流路などを構成する孔を形成した板状やフィルム状の部材を積層する構造が知られている。このような板状やフィルム状の部材は、最初に大判シート状の板やフィルムに多数の部材を区画形成し、次に大判シートを各部材に分割することで、効率良く製造される。
【０００３】
液滴吐出ノズルや流路などを構成する孔はプレス加工などによって形成されるが、当該加工の際に、孔の縁にバリが形成されることがある。積層される際に他の部材と接触する面に突出するバリ（以降、「縦バリ」と表記する。）は部材を密着させる妨げになるため、縦バリが発生した部材は、排除する必要がある。縦バリの発生の有無の検出は、部材面の形状を接触式の測定装置を用いて測定することで効率良く行われる。特許文献１には、形状を精度良く測定できる接触式の３次元形状測定装置が開示されている。
【０００４】
また、孔に張出すように形成されるバリ（以降、「横バリ」と表記する。）は、孔の開口面積を減らして、液状材料の流動を妨げるため、横バリが発生した部材は、排除する必要がある。横バリの発生の有無の検出は、部材の平面形状を測定することで行われる。特許文献２には、平面形状を精度良く測定できる撮像装置を用いた外観検査装置および外観検査方法が開示されている。縦バリ又は横バリの発生の有無は、部材上の位置と関連付けられて測定される必要があり、それぞれの測定装置において、基準位置との位置関係から部材上の位置が特定される。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０―１９５０４号公報
【特許文献２】特開２００６―２３４５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、縦バリを検出するのに好適な接触式の測定装置と、横バリを検出するのに好適な撮像装置を用いた測定装置とでは、正確な計測が可能な形状が異なることから、一定の基準点を計測することで両者間の基準位置の校正をすることが困難であって、接触式の測定装置と撮像装置を用いた測定装置とで、測定位置の基準とする基準位置が必ずしも一致しないという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであり、接触式の測定装置と、撮像装置を用いた測定装置との間で、両者間の基準位置の校正を正確且つ容易に実行できる、基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置、基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による基準位置校正治具は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正治具であって、平坦面と、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る基準位置校正治具によれば、円形の凹部の部分は平坦面と高さが異なっており、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である凹部の周縁壁の位置を検出することが可能であって、周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。また、凹部の周縁壁は、画像認識形状測定装置によって認識可能であって、認識した周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも凹部の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。
【００１０】
本発明による基準位置校正治具は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正治具であって、平坦面と、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直に立設された円柱と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る基準位置校正治具によれば、円柱の部分は平坦面と高さが異なっており、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である円柱の側壁の位置を検出することが可能であって、側壁の位置から円柱の中心位置を求めることができる。また、円柱は、画像認識形状測定装置によって認識可能であって、認識した円柱の側壁の位置から円柱の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも円柱の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。
【００１２】
本発明において基準位置校正治具は、円形の凹部の底面又は円柱の頂面に、凹部又は円柱の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を形成したことが好ましい。
【００１３】
この基準位置校正治具によれば、画像認識形状測定装置は、認識した小円柱又は円形孔の側壁又は周縁壁の位置から、凹部又は円柱の中心位置を求めることができる。これにより、画像認識形状測定装置は、小円柱又は円形孔の画像を取得できる視野角があれば、凹部又は円柱の画像を取得できる広い視野角は不要である。従って、小円柱又は円形孔を設けることで、より狭い視野角の画像認識形状測定装置を使用することができる。
【００１４】
本発明において基準位置校正治具は、円形孔が貫通孔であって、画像認識形状測定装置が設けられた側の反対側から、画像認識形状測定装置が設けられた側に、円形孔を通過する光を射出する光源を更に備えることが好ましい。
【００１５】
この基準位置校正治具によれば、円形孔を通過する光によって、円形孔と凹部の底面又は円柱の頂部とのコントラストを大きくすることで、円形孔の画像を明瞭にすることができる。
【００１６】
本発明による外形測定装置は、上記した基準位置校正治具と、接触式形状測定装置と、画像認識形状測定装置と、測定対象物を載置するステージと、接触式形状測定装置及び画像認識形状測定装置と、ステージとを相対移動させる移動機構と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る外形測定装置によれば、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置を一致させて正確な測定を実行することができる。
【００１８】
本発明による外観検査装置は、上記した基準位置校正治具と、接触式形状測定装置と、画像認識形状測定装置と、測定対象物を載置するステージと、接触式形状測定装置及び画像認識形状測定装置と、ステージとを相対移動させる移動機構と、測定対象物の形状寸法の規格値を記憶する規格値記憶部と、接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置による測定値を規格値と比較することで、測定値が規格を満たすか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る外観検査装置によれば、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置を一致させて正確な外観検査を実行することができる。
【００２０】
本発明による測定対象物保持装置は、上記した基準位置校正治具を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る測定対象物保持装置によれば、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置によって、測定対象物保持装置に載置された測定対象物と同様に、基準位置校正治具を測定することで、基準位置を取得することができるため、基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。また、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の共通の基準位置を、測定対象物保持装置に保持される測定対象物の近傍に設定することができる。
【００２２】
本発明において測定対象物保持装置は、接触式形状測定装置、及び画像認識形状測定装置に対して着脱可能であり、凹部、円柱、又は凹部又は円柱と小円柱又は円形孔との組合わせを、２個又は２組備えることが好ましい。
【００２３】
この測定対象物保持装置によれば、２個所の基準位置校正治具の位置を測定することで、基準位置の取得に加えて、測定対象物保持装置の方向を取得することができる。測定対象物保持装置の方向を取得することができることから、測定対象物保持装置を、ひとつの接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置から他の接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置に移動しても、それぞれの装置における基準方向に対する、測定対象物保持装置の方向が同じになるように調整することができる。
【００２４】
本発明による基準位置校正方法は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部の、周縁壁の位置を計測する接触計測工程と、計測した周縁壁の位置から円形の凹部の中心位置を算出する中心算出工程と、画像認識形状測定装置を用いて、円形の凹部を画像認識する画像認識計測工程と、画像認識した円形の凹部の画像データから円形の凹部の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る基準位置校正方法によれば、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である凹部の周縁壁の位置を計測することが可能であって、計測した周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。また、画像認識形状測定装置によって、周縁壁を画像認識して、認識した周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも凹部の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。
【００２６】
本発明による基準位置校正方法は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に立設された円柱の側壁の位置を計測する接触計測工程と、計測した側壁の位置から円柱の中心位置を算出する中心算出工程と、画像認識形状測定装置を用いて、円柱を画像認識する画像認識計測工程と、画像認識した円柱の画像データから円柱の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る基準位置校正方法によれば、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である円柱の側壁の位置を計測することが可能であって、計測した側壁の位置から円柱の中心位置を求めることができる。また、画像認識形状測定装置によって、円柱を画像認識して、認識した円柱の側壁の位置から円柱の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも円柱の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。
【００２８】
本発明による基準位置校正方法は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部の、周縁壁の位置を計測する接触計測工程と、計測した周縁壁の位置から円形の凹部の中心位置を算出する中心算出工程と、画像認識形状測定装置を用いて、円形の凹部の底面に立設又は形成されており、円形の凹部の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を画像認識する画像認識計測工程と、画像認識した小円柱又は円形孔の画像データから円形の凹部の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る基準位置校正方法によれば、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である凹部の周縁壁の位置を計測することが可能であって、計測した周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。また、画像認識形状測定装置によって、小円柱又は円形孔円柱の周縁壁を画像認識して、認識した小円柱又は円形孔の側壁又は周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも凹部の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。さらに、画像認識形状測定装置は、小円柱又は円形孔の画像を取得できる視野角があれば、凹部の画像を取得できる広い視野角は不要であって、より狭い視野角の画像認識形状測定装置を使用することができる。
【００３０】
本発明による基準位置校正方法は、測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に立設された円柱の側壁の位置を計測する接触計測工程と、計測した側壁の位置から円柱の中心位置を算出する中心算出工程と、画像認識形状測定装置を用いて、円柱の頂面に立設又は形成されており、円柱の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を画像認識する画像認識計測工程と、画像認識した小円柱又は円形孔の画像データから円柱の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする。
【００３１】
本発明に係る基準位置校正方法によれば、接触式形状測定装置を用いて、平坦面の各部分の高さを測定することで、高さが変化する位置である円柱の側壁の位置を計測することが可能であって、計測して得られた側壁の位置から円柱の中心位置を求めることができる。また、画像認識形状測定装置によって、小円柱又は円形孔を画像認識して、認識した小円柱又は円形孔の側壁又は周縁壁の位置から凹部の中心位置を求めることができる。接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の何れでも凹部の中心位置を求めることができることから、当該中心位置を基準位置とすることで、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができる。さらに、画像認識形状測定装置は、小円柱又は円形孔の画像を取得できる視野角があれば、凹部の画像を取得できる広い視野角は不要であって、より狭い視野角の画像認識形状測定装置を使用することができる。
【００３２】
本発明において、基準位置校正方法は、接触計測工程において、周縁壁又は側壁の位置を、周縁壁又は側壁の少なくとも３個所において測定することが好ましい。
【００３３】
この基準位置校正方法によれば、接触計測工程において３個所を測定することで、周縁壁又は側壁の少なくとも３個所の位置を取得することができる。一般的に、平面上の３点を特定することで、ひとつの円を特定することができるため、計測した３点の位置から周縁壁又は側壁の位置及び大きさを特定することができる。
【００３４】
本発明による外形測定方法は、上記した基準位置校正方法を用いて、接触式形状測定装置及び画像認識形状測定装置の基準位置を校正して共通の基準位置を決定する基準位置決定工程と、接触式形状測定装置を用いて測定対象物の測定対象部分の高さを測定する高さ形状測定工程と、画像認識形状測定装置を用いて測定対象物の平面形状を測定する平面形状測定工程と、を有することを特徴とする。
【００３５】
本発明に係る外形測定方法によれば、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置を容易且つ正確に一致させて、正確な測定を実行することができる。
【００３６】
本発明において外形測定方法は、上記した測定対象物保持装置に測定対象物を取り付ける工程と、測定対象物が取り付けられた測定対象物保持装置を、接触式形状測定装置に取り付ける工程と、測定対象物が取り付けられた測定対象物保持装置を、画像認識形状測定装置に取り付ける工程と、をさらに有することが好ましい。
【００３７】
この外形測定方法によれば、ひとつの接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置から他の接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置に移動しても、それぞれの装置における基準方向に対する、測定対象物保持装置の方向が同じになるように調整することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置及び測定対象物保持装置の方向を一致させて正確な測定を実行することができる。
【００３８】
本発明による外観検査方法は、上記した基準位置校正方法を用いて、接触式形状測定装置及び画像認識形状測定装置の基準位置を校正して共通の基準位置を決定する基準位置決定工程と、測定対象物の形状寸法の規格値を記憶する規格値記憶工程と、接触式形状測定装置を用いて測定対象物の測定対象部分の高さを測定する高さ形状測定工程と、画像認識形状測定装置を用いて測定対象物の平面形状を測定する平面形状測定工程と、測定対象部分の高さ又は測定対象物の平面形状を規格値と比較することで、高さ又は平面形状が規格を満たすか否か判定する判定工程と、を有することを特徴とする。
【００３９】
本発明に係る外観検査方法によれば、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置の校正を容易且つ正確に実行することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置を容易且つ正確に一致させて、正確な外観検査を実行することができる。
【００４０】
本発明において外観検査方法は、上記した測定対象物保持装置に測定対象物を取り付ける工程と、測定対象物が取り付けられた測定対象物保持装置を、接触式形状測定装置に取り付ける工程と、測定対象物が取り付けられた測定対象物保持装置を、画像認識形状測定装置に取り付ける工程と、をさらに有することが好ましい。
【００４１】
この外観検査方法によれば、ひとつの接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置から他の接触式形状測定装置又は画像認識形状測定装置に移動しても、それぞれの装置における基準方向に対する、測定対象物保持装置の方向が同じになるように調整することができることから、接触式形状測定装置と画像認識形状測定装置の基準位置及び測定対象物保持装置の方向を一致させて正確な外観検査を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明に係る基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置、基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００４３】
（第一の実施形態）
最初に、本発明に係る基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置、基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法の一実施形態である第一の実施形態について、説明する。本実施形態は、液滴吐出ヘッドを構成するプレートが区画形成された大判プレートのプレート面の外形形状を測定することでプレートの良否を判定する外観検査装置における、基準位置の校正方法を例に説明する。
【００４４】
＜液滴吐出装置＞
最初に、液滴吐出装置１について、図１を参照して説明する。液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド１０（図２参照）を備え、液滴吐出ヘッド１０は、本発明の外観検査装置及び外観検査方法を用いて良否を判定する流路プレート２０（図２又は３参照）を有する液滴吐出ヘッド１０である。図１は、液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【００４５】
図１に示すように、液滴吐出装置１は、液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド１０を有するヘッド機構部２と、液滴吐出ヘッド１０から吐出された液滴の吐出対象であるワーク３００を載置するワーク載置台３０１を有するワーク機構部３と、液滴吐出ヘッド１０への液状体の供給を行う機能液供給部４と、液滴吐出ヘッド１０の保守を行うメンテナンス装置部５と、を備えている。また、これら各機構部等を総括的に制御する吐出装置制御部６を備えている。
【００４６】
さらに、液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚８と、支持脚８の上側に設置された定盤９とを備えている。定盤９の上側には、ワーク機構部３が定盤９の長手方向（Ｘ軸方向）に延在するように配設されている。ワーク機構部３の上方には、定盤９に固定された２本の支持柱で支持されているヘッド機構部２が、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在するように配設されている。また、定盤９の傍らには、ヘッド機構部２の液滴吐出ヘッド１０に連通する供給管を有する機能液供給部４の液状体タンクなどが配置されている。ヘッド機構部２の一方の支持柱の近傍には、メンテナンス装置部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に配設されている。さらに、定盤９の下側に、吐出装置制御部６が収容されている。
【００４７】
ヘッド機構部２は、液滴吐出ヘッド１０を有するヘッドユニット２２１と、ヘッドユニット２２１を支持するヘッドキャリッジ２２２とを有し、ヘッドキャリッジ２２２をＹ軸方向に移動させることで、液滴吐出ヘッド１０をＹ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。ワーク機構部３は、ワーク載置台３０１をＸ軸方向に移動させることで、ワーク載置台３０１に載置されたワーク３００をＸ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。
【００４８】
このように、液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にあるワーク３００のＸ軸方向の移動に同調して、液状体を液滴として吐出する。Ｘ軸方向に移動するワーク３００と、Ｙ軸方向に移動する液滴吐出ヘッド１０とを相対的に制御することにより、ワーク３００上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する描画などを行うことが可能である。
【００４９】
＜液滴吐出ヘッドの構成＞
次に、外観検査装置を用いて外観検査を実行する検査対象である流路プレート２０を有する液滴吐出ヘッド１０について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、液滴吐出ヘッドの要部であるヘッド体を示す図である。図２（ａ）は、ヘッド体の外観を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、ヘッド体の概構造を示す断面図である。
【００５０】
図２（ｂ）に示すように、ヘッド体１０Ａは、ノズルプレート１１と、ノズルフィルム２１と、液室プレート２２と、液室フィルム２３と、流路プレート２０と、圧力室フィルム２４と、圧力室プレート２６と、素子プレート２７と、を有しており、これらが積層されて、互いに接着されている。これらのプレートやフィルムには様々な孔が形成されており、プレートやフィルムが積層されることで、孔が立体的に接続されて、液状体の流路などを構成している。
【００５１】
図２（ａ）に示すように、ヘッド体１０Ａの１面はノズルプレート１１によって形成されており、ノズルプレート１１には、材料液の液滴を吐出する吐出ノズル１２が形成されている。複数の吐出ノズル１２がノズル列を形成するように設けられており、液滴吐出ヘッド１０は、当該ノズル列を２本有している。ノズルプレート１１の反対側の面には、圧電素子２８の駆動信号などを伝達するためのフラットケーブル１６が接続されている。ヘッド体１０Ａは、液滴吐出ヘッド１０の主要部であり、図２（ｂ）に示したようにヘッドケース３６に組み込まれて、液滴吐出ヘッド１０を構成する。
【００５２】
図２（ｂ）に示すように、吐出ノズル１２は、ノズルフィルム２１と液室プレート２２と液室フィルム２３とに形成された孔と、流路プレート２０に形成された連通口孔２０ｃと、圧力室フィルム２４に形成された孔と、を介して圧力室３３に連通している。圧力室３３は、圧力室プレート２６に形成された孔が、圧力室フィルム２４と素子プレート２７とに挟まれて形成された空間である。素子プレート２７の圧力室３３に対応する位置の圧力室３３の反対面には、圧電素子２８が配設されている。圧電素子２８を変形させることによって圧力室３３の容積を変化させることで、吐出ノズル１２から液状体を液滴として吐出する。
【００５３】
圧力室３３は、圧力室フィルム２４に形成された孔と、流路プレート２０に形成された供給口孔２０ｂと、を介して液たまり３２に連通している。液たまり３２は、ノズルフィルム２１と液室プレート２２と液室フィルム２３とに形成された孔が、ノズルプレート１１と流路プレート２０とに挟まれて形成された空間である。流路プレート２０に形成された導入口孔２０ａを介して供給されてくる液状体が、液たまり３２に貯留される。圧力室３３の液状体が吐出ノズル１２から吐出されるのに対応して、液状体が、供給口孔２０ｂを介して、液たまり３２から圧力室３３に供給される。
【００５４】
導入口孔２０ａには、導入口３１を有する導入口部材２９が配設されており、ヘッド体１０Ａがヘッドケース３６に組み込まれた状態で、導入口３１は、液滴吐出ヘッド１０の液状体導入部に接続される。機能液供給部４の供給管が液状体導入部に接続されて、液状体が導入口３１を通って液滴吐出ヘッド１０に供給される。液滴吐出ヘッド１０は、ノズルプレート１１がワーク３００を載置するワーク載置台３０１に臨むようにヘッドユニット２２１に固定されている。ノズルプレート１１の周囲には、ヘッドカバー１４が被されており、ノズルプレート１１の吐出ノズル１２が形成された面が他の部材などに当ったりすることがないように保護している。機能液供給部４から液状体導入部を介して供給される液状体は、図２（ｂ）に矢印ａ，ｂ，ｃで示したように、導入口３１及び導入口孔２０ａを通って液たまり３２に入り、供給口孔２０ｂを通って圧力室３３に供給され、圧力室３３で圧縮されることで、連通口孔２０ｃを通って吐出ノズル１２から液滴として吐出される。
【００５５】
＜流路プレートの構成＞
次に、流路プレート２０の構成について、図３を参照して説明する。図３（ａ）は、流路プレートを示す概略平面図であり、図３（ｂ）は、複数の流路プレートが形成されたマザープレートの概略平面図である。
【００５６】
図３（ａ）に示すように、流路プレート２０には、上述した導入口孔２０ａと、供給口孔２０ｂと、連通口孔２０ｃと、が形成されている。また、プレート内基準孔４１と、図示省略した空気逃げ孔と、が形成されている。吐出ノズル１２に１対１に対応する連通口孔２０ｃは、９２個の連通口孔２０ｃからなる孔列が２列形成されており、１枚の流路プレート２０あたり１８４個の孔が形成されている。供給口孔２０ｂは、連通口孔２０ｃに並列するように、１８４個の孔が形成されている。なお、図３では連通口孔２０ｃ及び供給口孔２０ｂの形状及び配列を分かり易く示すために、それらの幅及び間隔を実際よりも大幅に広く描いている。よって、連通口孔２０ｃ及び供給口孔２０ｂの個数が少なく描かれている。導入口孔２０ａは、１枚の流路プレート２０あたり２個の孔が形成されている。プレート内基準孔４１は、流路プレート２０と、上述した他のプレート又はフィルムとを貼り合わせる際の位置決めの基準となる孔であって、１枚の流路プレート２０あたり４個の孔が形成されている。
【００５７】
図３（ｂ）に示すように、流路プレート２０は、マザープレート２０Ａ上にマトリクス状に形成され、マザープレート２０Ａを分割することにより取り出される。マザープレート２０Ａは、２種類のステンレス鋼板を貼り合わせた複合材を用いることができる。分割方法としては、ダイシング、レーザーカット、プレス等を用いることができる。
【００５８】
マザープレート２０Ａには、流路プレート２０に形成される孔の他に、方向識別穴５４と、アライメント孔５３と、分割基準孔５２と、が形成されている。また、図３（ｂ）に二点鎖線で示した基準領域５１が設定されている。方向識別穴５４は、加工や検査の際に、加工装置や検査装置に載置されたマザープレート２０Ａの方向を識別するための孔であって、１枚のマザープレート２０Ａに１個形成されている。アライメント孔５３は、加工や検査の際に、加工装置や検査装置に載置されたマザープレート２０Ａの位置及び方向を正確に位置決めするための基準とする孔であって、１枚のマザープレート２０Ａに２個形成されている。分割基準孔５２は、マザープレート２０Ａから流路プレート２０を分割形成する際に基準とする孔であって、１枚のマザープレート２０Ａに４個形成されている。
【００５９】
マザープレート２０Ａに形成される上記した各孔は、プレス加工を用いて形成される。プレス加工では、加工用の型の磨耗などによって、バリが発生する可能性がある。プレート面から突出するいわゆる縦バリは、流路プレート２０と他のフィルムなどとを貼り合わせる際に、流路プレート２０と他のフィルムなどとの密着を妨げることで好適な貼り合わせを阻害する可能性がある。孔に張出すように形成されるいわゆる横バリは、導入口孔２０ａ、供給口孔２０ｂ、連通口孔２０ｃなどの孔の開口面積を減らして、液状材料の流動を妨げる可能性がある。従って、縦バリ又は横バリが発生した流路プレート２０は、排除する必要がある。このため、縦バリ又は横バリが発生した流路プレート２０を排除するために、縦バリ又は横バリの有無を確認する、検査が必要である。
【００６０】
上記したように多数の孔が形成される流路プレート２０においては、縦バリの有無を確認するべき位置が近接しているため、縦バリの高さの基準として測定するべき流路プレート２０の面が、孔の近傍では得られ難い孔がある。そのため、各流路プレート２０の周辺にあたる位置に基準領域５１が設定されている。マザープレート２０Ａでは、基準領域５１が、９個所設定されている。
【００６１】
＜外観検査装置＞
次に、本実施形態で用いる外観検査装置６０について説明する。最初に、外観検査装置６０の全体構成について、図４を参照して説明する。図４は、外観検査装置の構成を示す模式図である。図４に示すように、外観検査装置６０は、変位計６１と、変位計昇降機構６２と、撮像装置６３と、撮像装置昇降機構６４と、プレート移動機構６５と、これらの各機構などを制御するメインコンピュータ６６と、これらの各機構などを支持する枠体である装置台８８と、を備えている。
【００６２】
変位計６１は、変位検出部７１と、変位計保持部７８と、接触子７４と、荷重錘７６と、吊下げ板７７と、Ａ／Ｄ変換部７９とを備えている。変位検出部７１は、固定軸７３と、固定軸７３に摺動自在に嵌合している移動軸７２とを有している。変位計６１は差動トランス方式の変位計であり、固定軸７３に固定された３本のコイル（図示省略）と、移動軸７２に固定された可動鉄心（図示省略）とを有する。３本のコイルの中の１本が一次コイルであり、一次コイルに交流電流を流した状態で、移動軸７２が固定軸７３に対して移動することで、３本のコイルに対して可動鉄心が移動する。３本のコイルの中の２本のコイルが二次コイルであって、可動鉄心が移動することで、可動鉄心の変位量に応じて２本の二次コイルに誘起電圧が発生する。これを電圧差として取り出し、Ａ／Ｄ変換部７９でデジタル信号に変換して、変位量を求める。
【００６３】
固定軸７３は、変位計保持部７８に固定されている。移動軸７２の先端には接触子７４が固定されており、中間には荷重錘７６が固定されている。吊下げ板７７は変位計保持部７８に固定されており、先端側が荷重錘７６を係止することで、移動軸７２と接触子７４と荷重錘７６とを支持している。変位計保持部７８が図４のＺ軸下方方向に移動し、接触子７４が測定対象物２００に当接すると、二点鎖線で示したように、吊下げ板７７と荷重錘７６との係合が外れて、接触子７４は、移動軸７２と接触子７４と荷重錘７６との重量による力で測定対象物２００を押圧する。二点鎖線で示した接触子７４は、模式的に大きく表示した縦バリ２００ａに当接している。移動軸７２と接触子７４と荷重錘７６との重量の合計は、例えば３０グラムになるように、荷重錘７６の重量を調節する。変位計６１は、接触式形状測定装置の部分を構成する。
【００６４】
変位計昇降機構６２は、固定部６２ｂと、固定部６２ｂに摺動自在に嵌合している昇降部６２ａと、を備えている。昇降部６２ａは、図示省略した昇降駆動機構によって、Ｚ軸方向に移動させられると共に、任意の位置で保持される。固定部６２ｂは図示省略した支持機構を介して装置台８８に支持されている。昇降部６２ａには、変位計保持部７８が固定されており、昇降部６２ａを昇降させることで、変位計保持部７８が支持する接触子７４を測定対象物２００に離接させることができる。
【００６５】
昇降部６２ａを降下させて、接触子７４を測定対象物２００に接触させると、その位置で接触子７４及び移動軸７２は停止し、昇降部６２ａと共にさらに下降した固定軸７３と移動軸７２とは相対移動する。固定軸７３と移動軸７２との相対移動が発生した状態で昇降部６２ａを保持すると、上述したように、固定軸７３と移動軸７２との相対移動量が、電圧差として取り出されて、変位量が求められる。当該変位量と、昇降部６２ａのＺ軸方向の位置とから、接触子７４の先端位置、即ち、測定対象物２００の表面のＺ軸方向の位置を検出する。
【００６６】
撮像装置６３は、カメラ８６と、レンズ８７と、図示省略した照明装置とを備えている。レンズ８７は、測定対象部分の大きさに対応して撮像視野や、分解能などを変えられるように、ズーム機能を備えることが好ましい。撮像装置６３が、画像認識形状測定装置の部分を構成する。
【００６７】
撮像装置昇降機構６４は、固定部６４ｂと、固定部６４ｂに摺動自在に嵌合している昇降部６４ａと、を備えている。昇降部６４ａは、図示省略した昇降駆動機構によって、Ｚ軸方向に移動させられると共に、任意の位置で保持される。固定部６４ｂは図示省略した支持機構を介して装置台８８に支持されている。昇降部６４ａには、カメラ８６が固定されており、昇降部６４ａを昇降させることで、カメラ８６を測定対象物２００に離接させて、焦点が合った画像が得られる位置に、カメラ８６を移動し当該位置で保持することができる。
【００６８】
プレート移動機構６５は、Ｘ軸スライド機構８１と、Ｙ軸スライド機構８２と、回動機構８４と、ステージ８３と、を備えている。Ｘ軸スライド機構８１を構成するＸ軸スライド台８１ｂが装置台８８に固定されており、Ｘ軸スライド機構８１を構成するＸ軸スライダ８１ａが、Ｘ軸方向に摺動自在且つ固定可能にＸ軸スライド台８１ｂと係合している。Ｙ軸スライド機構８２を構成するＹ軸スライド台８２ｂがＸ軸スライダ８１ａに固定されており、Ｙ軸スライド機構８２を構成するＹ軸スライダ８２ａが、Ｙ軸方向に摺動自在且つ固定可能にＹ軸スライド台８２ｂと係合している。回動機構８４を構成する回動機構台８４ｂがＹ軸スライダ８２ａに固定されており、回動機構８４を構成する回動テーブル８４ａが、Ｚ軸回りに回動自在且つ固定可能に回動機構台８４ｂと係合している。Ｘ軸スライダ８１ａ、Ｙ軸スライダ８２ａ、回動テーブル８４ａは、それぞれＸ軸スライド台８１ｂ、Ｙ軸スライド台８２ｂ、回動機構台８４ｂとの間に構成されたサーボモータ（図示省略）によって駆動される。
【００６９】
ステージ８３は、被加工物又は測定対象物を載置して吸着固定する、一般的な測定対象物保持装置であって、負圧装置に連通する吸引穴と吸引穴に連通する吸引溝が形成されている。ステージ８３上に載置されたマザープレート２０Ａなどの測定対象物２００は、負圧装置と吸引穴と吸引溝とによって、ステージ８３に吸着させて固定することが可能である。ステージ８３は、回動テーブル８４ａに固定されており、マザープレート２０Ａなどの測定対象物２００を載置するために用いられる。ステージ８３に載置された測定対象物２００は、回動機構８４によって、Ｚ軸回りに回動可能であり、測定対象物２００のＺ軸回り方向の姿勢が補正できる。Ｘ軸スライド機構８１及びＹ軸スライド機構８２によって、測定対象物２００を、Ｘ軸Ｙ軸平面方向に移動することで、測定対象物２００の任意の部分を、接触子７４又はレンズ８７が臨む位置に移動する。
【００７０】
ステージ８３には、変位計６１又は撮像装置６３において、Ｘ軸Ｙ軸平面方向の基準位置を規定するために用いられる基準位置校正治具８９が形成されている。基準位置校正治具８９の詳細は、後述する。
【００７１】
上記各構成を制御する制御部としてのメインコンピュータ６６は、制御装置９１を備えている。また、メインコンピュータ６６には、外観測定の際に用いられる各種データを入力する入力装置６８と、測定結果や良否判定などの各種情報を表示する表示装置６７が接続されている。
【００７２】
次に、図５を参照して、外観検査装置６０の機能的構成について説明する。図５は、外観検査装置の機能的構成を示す機能ブロック図である。上述したように、外観検査装置６０は、変位計６１と、変位計昇降機構６２と、撮像装置６３と、撮像装置昇降機構６４と、プレート移動機構６５と、これらを統括制御する制御装置９１と、を備えている。変位計６１は、変位検出部７１と、Ａ／Ｄ変換部７９と、を備えており、撮像装置６３はカメラ８６を備えている。
【００７３】
図５に示したように、制御装置９１は、統括制御部９２と、基準高さ位置情報記憶部９３と、測定高さ位置情報記憶部９４と、規格値記憶部９５と、高さ算出部９７と、高さ判定部９８と、高さ位置情報取得部９９と、変位計制御部１０１と、変位計昇降制御部１０２と、を備えている。制御装置９１は、また、規格形状位置情報記憶部１１１と、測定形状位置情報記憶部１１４と、形状判定部１１７と、平面位置判定部１１８と、画像情報取得部１０６と、画像情報処理部１０７と、撮像装置制御部１０３と、撮像装置昇降制御部１０４と、プレート移動制御部１０５と、を備えている。これらの各部は、内部バス１０８で相互に接続されている。入力装置６８と、表示装置６７とは、入出力インタフェース１０９を介して、統括制御部９２と、内部バス１０８で相互に接続されている。
【００７４】
プレート移動制御部１０５は、プレート移動機構６５を制御して、ステージ８３をＸ軸Ｙ軸平面内で移動することで、測定対象物２００の任意の部分を、接触子７４又はレンズ８７が臨む位置に移動する。プレート移動制御部１０５とプレート移動機構６５とが、移動機構に相当する。接触子７４又はレンズ８７が臨む位置は、プレート移動機構６５によってステージ８３が移動させられた方向及び移動量によって、特定される。
【００７５】
変位計昇降制御部１０２は、変位計昇降機構６２を制御して、変位計６１をＺ軸方向に移動させることで、接触子７４を測定対象物２００に当接させる。変位計制御部１０１は、変位計６１を制御して、接触子７４が測定対象物２００に当接したときの、Ｚ軸方向の位置（以降、「高さ位置」と表記する。）を計測させる。高さ位置情報取得部９９は、計測された高さ位置が変位検出部７１から出力され、Ａ／Ｄ変換部７９でデジタル信号に変換された高さ位置情報を取得する。
【００７６】
基準高さ位置情報記憶部９３は、高さ位置情報取得部９９が取得した高さ位置情報の中から、基準領域（マザープレート２０Ａの基準領域５１）の高さ位置情報を、垂直基準位置として、記憶する。垂直基準位置は、当該高さ位置であることを測定された基準領域のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置（以降、「基準領域平面位置」と表記する。）と、対応付けられて記憶される。測定高さ位置情報記憶部９４は、高さ位置情報取得部９９が取得した高さ位置情報の中から、測定対象部分の高さ位置情報を、測定部高さ位置として、記憶する。測定部高さ位置は、当該測定部高さ位置であることを測定された測定対象部分のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置（以降、「対象平面位置」と表記する。）と、対応付けられて記憶される。基準領域平面位置及び対象平面位置は、基準位置校正治具８９（図４参照）のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置（以降、「平面基準位置」と表記する。）を基準点として表される。
【００７７】
高さ算出部９７は、測定部高さ位置を、当該測定部高さ位置であることを測定された測定対象部分の対象平面位置に最も近い基準領域平面位置である基準領域の垂直基準位置と比較することで、当該測定対象部分の高さを算出する。変位計制御部１０１と、変位計６１と、変位計昇降制御部１０２と、変位計昇降機構６２と、高さ位置情報取得部９９と、高さ算出部９７とが、接触式形状測定装置に相当する。
【００７８】
規格値記憶部９５は、入力装置６８などを介して予め入力された、測定対象部分の高さの規格値及び許容誤差を記憶する。高さ判定部９８は、高さ算出部９７が算出した測定対象部分の高さを、規格値記憶部９５に記憶された規格値及び許容誤差と比較して、測定対象部分の高さの良否を判定する。高さ判定部９８が、判定部に相当する。
【００７９】
撮像装置昇降制御部１０４は、撮像装置昇降機構６４を制御して、撮像装置６３をＺ軸方向に移動させることで、測定対象物２００の表面に焦点が合う位置に移動させる。そして、当該位置に撮像装置６３を保持する。撮像装置制御部１０３は、撮像装置６３を制御して、測定対象物２００の表面の画像を取得させる。画像情報取得部１０６は、カメラ８６から出力される画像情報を取得する。画像情報処理部１０７は、画像情報取得部１０６が取得した画像情報を処理して、孔の形状情報及びＸ軸Ｙ軸平面方向の位置情報を抽出する。撮像装置制御部１０３と、撮像装置６３と、撮像装置昇降制御部１０４と、撮像装置昇降機構６４と、画像情報取得部１０６と、画像情報処理部１０７とが、画像認識形状測定装置に相当する。
【００８０】
規格形状位置情報記憶部１１１は、入力装置６８などを介して予め入力された、測定対象部分の孔の形状及びＸ軸Ｙ軸平面方向の位置の規格値及び許容誤差を記憶する。測定形状位置情報記憶部１１４は、画像情報処理部１０７が抽出した孔の形状情報及び位置情報を記憶する。規格形状位置情報記憶部１１１が、規格値記憶部に相当する。
【００８１】
形状判定部１１７は、測定形状位置情報記憶部１１４に記憶された孔の形状情報を、規格形状位置情報記憶部１１１に記憶された孔の形状の規格値及び許容誤差と比較することで、形成された各孔の良否を判定する。平面位置判定部１１８は、測定形状位置情報記憶部１１４に記憶された孔の位置情報を、規格形状位置情報記憶部１１１に記憶された孔のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置の規格値及び許容誤差と比較することで、良否を判定する。形状判定部１１７が、判定部に相当する。
【００８２】
次に、基準位置校正治具８９の構成について、図６を参照して詳細に説明する。図６は、基準位置校正治具の平面図及び断面図である。図６の（ａ）乃至（ｆ）は、それぞれ異なる形状の基準位置校正治具８９の例である基準位置校正治具８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄ，８９ｅ，８９ｆを示している。
【００８３】
図６（ａ）に示した基準位置校正治具８９ａは、ステージ８３の載置面８３ａに形成された円形孔１２１で構成されている。円形孔１２１の壁面１２１ａは、載置面８３ａに略垂直に形成されている。変位計６１を用いて、円形孔１２１の底面１２１ｂと載置面８３ａとの高さ位置を測定することで、底面１２１ｂと載置面８３ａとの段差が生じているＸ軸Ｙ軸平面方向の位置を取得して、取得した段差位置から円形孔１２１の中心位置を算出する。撮像装置６３が取得した円形孔１２１の情報を処理して、画像情報処理部１０７は、円形孔１２１の形状情報及びＸ軸Ｙ軸平面方向の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。円形孔１２１が円形の凹部に相当する。壁面１２１ａが、周縁壁に相当する。
【００８４】
図６（ｂ）に示した基準位置校正治具８９ｂは、載置面８３ａに形成された円柱１２２で構成されている。円柱１２２の側壁１２２ａは、載置面８３ａに略垂直に形成されている。変位計６１を用いて、円柱１２２の頂面１２２ｂと載置面８３ａとの高さ位置を測定することで、頂面１２２ｂと載置面８３ａとの段差が生じているＸ軸Ｙ軸平面方向の位置を取得して、取得した段差位置から円柱１２２の中心位置を算出する。撮像装置６３が取得した円柱１２２の頂面１２２ｂの情報を処理して、画像情報処理部１０７は、円柱１２２の形状情報及びＸ軸Ｙ軸平面方向の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。
【００８５】
図６（ｃ）に示した基準位置校正治具８９ｃは、円形孔１２１と、円形孔１２１の中心位置と、中心孔１２３の中心位置とが一致するように底面１２１ｂの中心に形成された中心孔１２３と、で構成されている。変位計６１を用いて、円形孔１２１の中心位置を算出することで、円形孔１２１と中心孔１２３との共通の中心位置を取得する。画像情報処理部１０７は、撮像装置６３が取得した中心孔１２３の画像情報を処理して、円形孔１２１と中心孔１２３との共通の中心位置の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。中心孔１２３が、円形孔に相当する。中心孔１２３は、貫通しない孔であってもよい。
【００８６】
図６（ｄ）に示した基準位置校正治具８９ｄは、載置面８３ａに形成された円柱１２２と、円柱１２２の中心位置と、中心孔１２４の中心位置とが一致するように頂面１２２ｂの中心に形成された中心孔１２４と、で構成されている。変位計６１を用いて、円柱１２２の中心位置を算出することで、円柱１２２と中心孔１２４との共通の中心位置を取得する。画像情報処理部１０７は、撮像装置６３が取得した中心孔１２４の画像情報を処理して、円柱１２２と中心孔１２４との共通の中心位置の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。中心孔１２４が、円形孔に相当する。中心孔１２４は、貫通孔であってもよい。
【００８７】
図６（ｅ）に示した基準位置校正治具８９ｅは、円形孔１２１と、円形孔１２１の中心位置と、中心円柱１２６の中心位置とが一致するように底面１２１ｂの中心に形成された中心円柱１２６と、で構成されている。変位計６１を用いて、円形孔１２１の中心位置を算出することで、円形孔１２１と中心円柱１２６との共通の中心位置を取得する。画像情報処理部１０７は、撮像装置６３が取得した中心円柱１２６の画像情報を処理して、円形孔１２１と中心円柱１２６との共通の中心位置の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。中心円柱１２６が、小円柱に相当する。
【００８８】
図６（ｆ）に示した基準位置校正治具８９ｆは、円柱１２２と、円柱１２２の中心位置と、中心円柱１２７の中心位置とが一致するように頂面１２２ｂの中心に形成された中心円柱１２７と、で構成されている。変位計６１を用いて、円柱１２２の中心位置を算出することで、円柱１２２と中心円柱１２７との共通の中心位置を取得する。画像情報処理部１０７は、撮像装置６３が取得した中心円柱１２７の画像情報を処理して、円柱１２２と中心円柱１２７との共通の中心位置の位置情報を抽出して、中心位置を取得する。中心円柱１２７が、小円柱に相当する。
【００８９】
円形孔１２１の深さ及び円柱１２２の高さは、変位計６１で確実に検出できるだけの差があれば充分である。撮像装置６３が取得する画像を明瞭な画像にするために、円柱１２２の頂面１２２ｂや、円形孔１２１の底面１２１ｂは、載置面８３ａと明瞭なコントラストが得られるような処理などを施すことが好ましい。
【００９０】
＜外観検査＞
次に、外観検査装置６０を用いて、マザープレート２０Ａの表面における縦バリ２００ａや横バリや孔の位置ずれなどの不具合の有無を検査する外観検査について、図７を参照して説明する。図７は、外観検査の工程を示すフローチャートである。
【００９１】
図７のステップＳ２１では、マザープレート２０Ａの外観検査の実行に先立って、マザープレート２０Ａにおける測定対象部分の規格値を、入力装置６８を介して入力する。入力された規格値は、規格値記憶部９５又は規格形状位置情報記憶部１１１に記憶される。マザープレート２０Ａの面は平坦であって、バリなどが無いことが好ましい。従って、マザープレート２０Ａの面である測定対象部分の高さの設計値は零であり、許容誤差は、縦バリ２００ａの許容値である。マザープレート２０Ａの母材が持っていた歪や、プレス加工による部分変形なども、必要に応じて考慮する。
【００９２】
次に、ステップＳ２２では、マザープレート２０Ａをステージ８３に載置してセットする。載置されたマザープレート２０Ａは、上述したように、負圧装置と吸引穴と吸引溝とによって、ステージ８３に吸着されて固定される。
【００９３】
次に、ステップＳ２３では、マザープレート２０Ａに形成された方向識別穴５４（図３（ｂ）参照）を検出する。方向識別穴５４の検出は、撮像装置６３を用いて、マザープレート２０Ａがステージ８３に正しくセットされた場合に方向識別穴５４が在るべきあたりを認識することで、実行する。
【００９４】
次に、ステップＳ２４では、ステージ８３にセットされたマザープレート２０Ａの方向が概ね正しいか否かを判定する。方向識別穴５４はマザープレート２０Ａに１個だけ形成されているため、マザープレート２０Ａの方向が約９０度或は約１８０度違ってセットされた場合には、方向識別穴５４が在るべきあたりでは検出できないことから、ステップＳ２３で方向識別穴５４を検出できれば、マザープレート２０Ａは正しい方向でセットされたと判定できる。
【００９５】
マザープレート２０Ａが正しい方向でセットされていなかった場合（ステップＳ２４でＮＯ）には、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、マザープレート２０Ａを正しい方向で再セットする。ステップＳ２５の次はステップＳ２３に進み、ステップＳ２３とステップＳ２４とを再度実行する。なお、ステップＳ２２とステップＳ２５とを手作業で行い、ステップＳ２３は目視によって確認し、ステップＳ２４は操作者が判断してもよい。
【００９６】
マザープレート２０Ａが正しい方向でセットされていた場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）には、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、撮像装置６３を用いて、マザープレート２０Ａに２個形成されているアライメント孔５３を、それぞれ検出して、それぞれのＸ軸Ｙ軸平面における位置を取得する。次に、ステップＳ２７では、ステージ８３にセットされたマザープレート２０Ａの方向が正しいか否か、即ち、Ｘ軸又はＹ軸方向に対する傾きが規格内であるか否かを判定する。詳細には、ステップＳ２６で取得したアライメント孔５３のＸ軸Ｙ軸平面における位置から、２個のアライメント孔５３の中心を結ぶ直線の、Ｘ軸又はＹ軸に対する傾きが規格内であるか否かを判定する。
【００９７】
マザープレート２０Ａの傾きが規格を満たさない場合（ステップＳ２７でＮＯ）には、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、マザープレート２０Ａの方向を調整して、傾きを修正する。マザープレート２０Ａの方向の調整は、回動機構８４によってステージ８３をＺ軸回りに回動させることで実行する。ステップＳ２８の次はステップＳ２６に進み、ステップＳ２６とステップＳ２７とを再度実行する。
【００９８】
マザープレート２０Ａの傾きが規格を満たしていた場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）には、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９では、基準位置校正治具８９の位置を測定して、平面基準位置を取得する。即ち、撮像装置６３が取得した基準位置校正治具８９の画像情報を処理して、基準位置校正治具８９の中心位置を取得することで、撮像装置６３における平面基準位置を取得する。以降の撮像装置６３を用いて取得した画像情報に拠る孔の位置は、取得した平面基準位置を基準点として表される。ステップＳ２９が、画像認識計測工程と、画像中心算出工程とに相当する。
【００９９】
次に、ステップＳ３０では、測定対象の孔の画像情報を取得する。このとき、孔の大きさや、測定することで検査するべき内容によって、画像の大きさ、即ちレンズ８７の倍率を適宜変更する。画像情報によって検出できる不良内容には、横バリの他に、穴のエッジの一部が脱落したエッジ欠けや、孔の位置ずれや、形成されるべき孔が形成されていない孔欠落などがある。
【０１００】
次に、ステップＳ３１では、取得した画像情報を処理して、孔の平面形状情報及び孔のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置情報を取得する。画像処理は、例えば画像を２値化して、階調が変化する部分を検出することで孔のエッジを検出する。検出したエッジの形状に近い形状の近似円を作成することで、近似円の中心として孔の位置情報を取得する。近似円からずれた部分の形状及び大きさから、横バリやエッジ欠けの有無及び当該横バリやエッジ欠けの大きさを求める。上述したように、取得した孔の平面形状情報及び位置情報は、測定形状位置情報記憶部１１４に記憶される。
【０１０１】
次に、ステップＳ３２では、取得した孔の平面形状及び位置が規格を満たすか否かを判定する。上述したように、形状判定部１１７が、取得して測定形状位置情報記憶部１１４に記憶された孔の形状情報を、規格形状位置情報記憶部１１１に記憶された孔の形状の規格値及び許容誤差と比較することで、形成された各孔の良否を判定する。また、平面位置判定部１１８が、測定形状位置情報記憶部１１４に記憶された孔の位置情報を、規格形状位置情報記憶部１１１に記憶された孔のＸ軸Ｙ軸平面方向の位置の規格値及び許容誤差と比較することで、良否を判定する。
【０１０２】
孔の平面形状及び位置が規格を満たさない孔が含まれていた場合（ステップＳ３２でＮＯ）は、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、表示装置６７に、取得した孔の平面形状及び位置を測定結果として表示すると共に、測定対象のマザープレート２０Ａが規格を満たさない旨の不良表示を表示する。
【０１０３】
全ての孔の平面形状及び位置が規格を満たしていた場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）は、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、変位計６１を用いて基準位置校正治具８９の高さ位置を測定することで、平面基準位置を取得する。即ち、載置面８３ａと底面１２１ｂ又は頂面１２２ｂとの段差がある位置である境界位置を測定し、当該境界位置から基準位置校正治具８９の中心位置を取得することで、変位計６１における平面基準位置を取得する。以降の変位計６１を用いて取得した高さ位置情報に対応する平面方向の位置は、取得した平面基準位置を基準点として表される。ステップＳ３４が、接触計測工程と、中心算出工程とに相当する。
【０１０４】
変位計６１を用いて基準位置校正治具８９の高さ位置を測定することで、平面基準位置を取得する工程について、図８を参照して詳細に説明する。図８は、基準位置校正治具と変位計の接触子との位置関係を示す模式図である。図８（ａ）は、平面図であり、図８（ｂ）は断面図である。図８に示した基準位置校正治具８９は、図６（ｃ）を参照して説明した基準位置校正治具８９ｃである。
【０１０５】
図８（ａ）に示すように、プレート移動制御部１０５が、プレート移動機構６５を制御して、ステージ８３をＸ軸Ｙ軸平面内で移動することで、二点鎖線で示した接触子７４１と基準位置校正治具８９とを、Ｘ軸方向に矢印ａのように相対移動させる。ステージ８３の載置面８３ａに接触していた接触子７４が底面１２１ｂに接触するようにＺ軸方向に移動するときの接触子７４の位置を、プレート移動機構６５の移動量から特定することで、壁面１２１ａに接触する位置にある接触子７４である接触子７４２の位置を取得する。図８（ｂ）に二点鎖線で示した接触子７４が、載置面８３ａに接触した状態の接触子７４であり、図８（ｂ）に実線で示した接触子７４が、Ｚ軸方向に移動して、壁面１２１ａに接触する位置にある状態の接触子７４である。接触子７４２の中心位置を接触子中心７０２と表記する。
【０１０６】
同様に、接触子７４３又は接触子７４６と基準位置校正治具８９とを、Ｘ軸方向に矢印ｂ又は矢印ｃのように相対移動させて、壁面１２１ａに接触する位置にある接触子７４４又は接触子７４７の位置を取得して、接触子中心７０４及び接触子中心７０７の位置を取得する。一般的に、平面上の３点を特定することで、ひとつの円を特定することができるため、接触子中心７０２と接触子中心７０４と接触子中心７０７とで仮想円７２０が規定される。仮想円７２０は、円形孔１２１の壁面１２１ａと接触子７４の半径分の距離を隔てた円であるから、仮想円７２０の中心位置が円形孔１２１の中心位置と一致する。仮想円７２０の中心位置を変位計６１における平面基準位置とする。
【０１０７】
次に、図７のステップＳ３５では、基準領域５１のＺ軸方向の位置を測定して、垂直基準位置を取得する。より具体的には、最初に、プレート移動制御部１０５が、プレート移動機構６５を制御して、ステージ８３をＸ軸Ｙ軸平面内で移動することで、マザープレート２０Ａ上に設定された基準領域５１を、接触子７４が臨む位置に移動する。このときのプレート移動機構６５の移動量から、当該基準領域５１の基準領域平面位置を取得する。
【０１０８】
この状態で、変位計昇降制御部１０２が、変位計昇降機構６２を制御して、変位計６１をＺ軸方向に移動させることで、接触子７４を基準領域５１に当接させる。変位計制御部１０１が、変位計６１を制御して、接触子７４が基準領域５１に当接した状態の、Ｚ軸方向の位置を計測させる。高さ位置情報取得部９９が、変位検出部７１から出力され、Ａ／Ｄ変換部７９でデジタル信号に変換されたＺ軸方向の位置情報を、垂直基準位置として取得する。取得された垂直基準位置は、測定した基準領域５１の基準領域平面位置と共に、基準高さ位置情報記憶部９３に記憶される。垂直基準位置の取得は、マザープレート２０Ａ上に設定された９個所の基準領域５１のそれぞれについて実行する。
【０１０９】
次に、ステップＳ３６では、測定対象部分のＺ軸方向の位置を測定して、測定高さ位置を取得する。より具体的には、最初に、プレート移動制御部１０５が、プレート移動機構６５を制御して、ステージ８３をＸ軸Ｙ軸平面内で移動することで、マザープレート２０Ａ上の測定対象部分を、接触子７４が臨む位置に移動する。このときのプレート移動機構６５の移動量から、当該測定対象部分の対象平面位置を取得する。
【０１１０】
この状態で、変位計昇降制御部１０２が、変位計昇降機構６２を制御して、変位計６１をＺ軸方向に移動させることで、接触子７４を測定対象部分に当接させる。変位計制御部１０１が、変位計６１を制御して、接触子７４が測定対象部分に当接した状態の、Ｚ軸方向の位置を計測させる。高さ位置情報取得部９９が、変位検出部７１から出力され、Ａ／Ｄ変換部７９でデジタル信号に変換されたＺ軸方向の位置情報を、測定部位置として取得する。取得された測定部位置は、測定した測定対象部分の対象平面位置と共に、測定高さ位置情報記憶部９４に記憶される。接触子７４の先端面は例えば直径３ｍｍの円形であり、接触子７４の先端面が覆うマザープレート２０Ａ上の円形の範囲が１回で測定する測定対象部分の範囲となる。測定部位置の取得は、マザープレート２０Ａの孔が形成された部分の全てについて実行する。
【０１１１】
次に、ステップＳ３７では、測定対象部分の高さを算出する。より具体的には、高さ算出部９７が、測定高さ位置情報記憶部９４に記憶されている測定対象部分の対象平面位置の情報と、基準高さ位置情報記憶部９３に記憶されている基準領域５１の基準領域平面位置の情報とから、高さを算出する測定対象部分に最も近い基準領域５１を特定する。続いて、基準高さ位置情報記憶部９３に記憶されている当該最も近い基準領域５１の垂直基準位置を取得し、測定高さ位置情報記憶部９４に記憶されている測定部位置を取得した垂直基準位置と比較することで、当該測定対象部分の高さを算出する。マザープレート２０Ａにおいては、測定対象部分と基準領域５１とは同一の平面の一部であって、変形が生じたり、バリが発生したりすることがなければ、高さは零になる。
【０１１２】
次に、ステップＳ３８では、測定対象部分の高さが規格を満たすか否かを判定する。より具体的には、高さ判定部９８が、ステップＳ３７で高さ算出部９７が算出した高さを、予め入力されて規格値記憶部９５に記憶された規格値に照らして、測定対象部分の高さが規格を満たすか否かを判定する。
【０１１３】
測定対象部分の高さが規格を満たしていなかった場合（ステップＳ３８でＮＯ）は、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、表示装置６７に、算出した高さを測定結果として表示すると共に、測定対象のマザープレート２０Ａが規格を満たさない旨の不良表示を表示する。
【０１１４】
測定対象部分の高さが規格を満たしていた場合（ステップＳ３８でＹＥＳ）は、ステップＳ３９に進む。ステップＳ３９では、表示装置６７に、取得した孔の平面形状及び位置と、算出した高さとを測定結果として表示する。ステップＳ３９又はステップＳ３３を終了して、マザープレート２０Ａの外観検査を終了する。
【０１１５】
以下、第一の実施形態の効果を記載する。第一の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ステージ８３の載置面８３ａに円形孔１２１又は円柱１２２を形成することにより、変位計６１を用いて載置面８３ａと円形孔１２１の底面１２１ｂ又は円柱１２２の頂面１２２ｂとの段差の位置を測定することで、円形孔１２１又は円柱１２２の周縁位置を取得して、円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を求めることができる。また、撮像装置６３によって円形孔１２１又は円柱１２２の画像を取得して、当該画像を処理することで、円形孔１２１又は円柱１２２の外形形状を取得して、円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を求めることができる。円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を基準位置とすることで、変位計６１と撮像装置６３とにおいて、基準位置を共通にすることができる。
【０１１６】
（２）円形孔１２１の底面１２１ｂ又は円柱１２２の頂面１２２ｂに、円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を中心とする中心孔１２４又は中心円柱１２６を設けることにより、撮像装置６３によって中心孔１２４又は中心円柱１２６の画像を取得して、当該画像を処理することで、中心孔１２４又は中心円柱１２６の外形形状を取得して中心孔１２４又は中心円柱１２６の中心位置、即ち、円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を求めることができる。撮像装置６３のカメラ８６は、変位計６１を用いて周縁部分を測定可能な大きさの円形孔１２１又は円柱１２２の全体を１画像に入れられない狭い視野角であっても、中心孔１２４又は中心円柱１２６の全体を１画像に入れられれば、当該１画像から円形孔１２１又は円柱１２２の中心位置を求めることができる。
【０１１７】
（第二の実施形態）
次に、本発明に係る基準位置校正治具、外形測定装置、外観検査装置、測定対象物保持装置、基準位置校正方法、外形測定方法、及び外観検査方法の一実施形態である第二の実施形態について、説明する。本実施形態は、第一の実施形態と同様の外観検査装置における、基準位置の校正方法を例に説明する。本実施形態の検査対象物や外観検査装置は実質的に第一の実施形態の検査対象物や外観検査装置と同一である。第一の実施形態の外観検査装置とは異なる測定対象物保持装置について説明する。
【０１１８】
＜ステージ台＞
最初に、ステージ台２４０について説明する。ステージ台２４０は、第一の実施形態で説明したステージ８３と同様のステージ２８３（図１０、又は図１１参照）と協働して、測定対象物保持装置として機能する。図９は、ステージ台の概略構成を示す模式図である。図９（ａ）は平面図であり、図９（ｂ）は基準位置校正治具の部分の断面図である。ステージ２８３は、被加工物又は測定対象物を載置して吸着固定する、一般的な測定対象物保持装置であって、負圧装置に連通する吸引穴と吸引穴に連通する吸引溝が形成されている。ステージ２８３上に載置されたステージ台２４０は、負圧装置と吸引穴と吸引溝とによって、ステージ２８３に吸着させて固定することが可能である。
【０１１９】
図９に示すように、ステージ台２４０は、２個所の基準位置校正治具８９と、吸着溝２４２とを備えている。吸着溝２４２は、ステージ台２４０がステージ２８３に吸着させられた状態で、ステージ２８３に形成された吸引穴に連通する連通孔２４３に連通しており、上記の負圧装置によって、ステージ台２４０上に載置されたマザープレート２０Ａなどの測定対象物２００を吸着可能である。連通孔２４３の途中には、図示省略したバルブが形成されており、ステージ台２４０上に測定対象物２００を吸着した状態でバルブを閉じることで、ステージ台２４０をステージ２８３から取り外しても、ステージ台２４０上に測定対象物２００を吸着した状態を維持することが可能である。
【０１２０】
＜外観検査装置＞
次に、ステージ２８３を備えており、ステージ台２４０を使用可能な外観検査装置について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、接触式の外観検査装置の構成を示す模式図である。図１０に示すように、外観検査装置２６１は、変位計６１と、変位計昇降機構６２と、プレート移動機構２６５と、これらの各機構などを制御する制御装置２９１を有するメインコンピュータ２６６と、これらの各機構などを支持する枠体である装置台８８と、を備えている。プレート移動機構２６５は、ステージ２８３を備えており、ステージ台２４０を載置して吸着固定できる。外観検査装置２６１は、ステージ２８３を備えることと、撮像装置６３などを備えておらず、画像認識機能を有さないこと以外は、第一の実施形態で説明した外観検査装置６０と同様の構成及び機能を備えている。外観検査装置６０の構成要素と同一の符号を付した構成要素は、外観検査装置６０の構成要素と同様の機能を有する。
【０１２１】
図１１は、撮像装置を備えた外観検査装置の構成を示す模式図である。図１１に示すように、外観検査装置２６２は、撮像装置６３と、撮像装置昇降機構６４と、プレート移動機構２６５と、これらの各機構などを制御する制御装置２９２を有するメインコンピュータ２６７と、これらの各機構などを支持する枠体である装置台８８と、を備えている。プレート移動機構２６５は、ステージ２８３を備えており、ステージ台２４０を載置して吸着固定できる。外観検査装置２６２は、ステージ２８３を備えることと、変位計６１などを備えておらず、接触式の形状測定機能を有さないこと以外は、第一の実施形態で説明した外観検査装置６０と同様の構成及び機能を備えている。外観検査装置６０の構成要素と同一の符号を付した構成要素は、外観検査装置６０の構成要素と同様の機能を有する。
【０１２２】
＜外観検査＞
次に、外観検査装置２６１、外観検査装置２６２、及びステージ台２４０を用いる外観検査の工程について、図１２を参照して説明する。図１２は、外観検査の工程を示すフローチャートである。
【０１２３】
図１２のステップＳ５１では、撮像装置６３を備えた外観検査装置２６２のステージ２８３にステージ台２４０を載置して吸着固定することで、ステージ台２４０を外観検査装置２６２にセットする。次に、ステップＳ５２では、ステージ台２４０に形成された２個所の基準位置校正治具８９の位置をそれぞれ測定する。
【０１２４】
次に、ステップＳ５３では、ステップＳ５２で測定した２個所の基準位置校正治具８９の位置関係から、セットされているステージ台２４０の方向が適正か否かを判定する。適正な方向は、例えば、２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が、外観検査装置２６２のＸ軸方向又はＹ軸方向に一致する方向である。
【０１２５】
２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が適正でなかった場合（ステップＳ５３でＮＯ）には、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４では、回動機構８４を用いて、ステージ台２４０を吸着固定したステージ２８３をＺ軸回り方向に回動させることで、ステージ台２４０の方向を調整する。ステップＳ５４の次には、ステップＳ５２に進み、ステップＳ５２及びステップＳ５３を繰返す。
【０１２６】
２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が適正であった場合（ステップＳ５３でＹＥＳ）には、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、外観検査装置２６２による外観検査を実行する。詳細には、第一の実施形態において図７を参照して説明した、ステップＳ２１からステップＳ３２の各ステップ、ステップＳ３３、及びステップＳ３９を実行する。なお、上述したように、マザープレート２０Ａはアライメント孔５３を有し、ステップＳ２６からステップＳ２８を実行することで方向調整が行われるため、ステップＳ５２からステップＳ５４は省略してもよい。
【０１２７】
次に、ステップＳ５６では、ステージ台２４０に設けられたバルブを閉鎖する。バルブを閉鎖することで、マザープレート２０Ａをステージ台２４０に吸着固定するように形成された吸着溝２４２の負圧状態が維持される。
【０１２８】
次に、ステップＳ５７では、ステージ台２４０を外観検査装置２６２から取り外す。ステージ台２４０は外観検査装置２６２の負圧装置から切離されるが、吸着溝２４２の負圧状態が維持されるため、マザープレート２０Ａがステージ台２４０に吸着固定された状態が維持される。
【０１２９】
次に、ステップＳ５８では、変位計６１を備えた接触式の外観検査装置２６１のステージ２８３にステージ台２４０を載置して吸着固定することで、ステージ台２４０を外観検査装置２６１にセットする。次に、ステップＳ５９では、ステージ台２４０に形成された２個所の基準位置校正治具８９の位置をそれぞれ測定する。
【０１３０】
次に、ステップＳ６０では、ステップＳ５９で測定した２個所の基準位置校正治具８９の位置関係から、セットされているステージ台２４０の方向が適正か否かを判定する。適正な方向は、２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向に拠って判定し、外観検査装置２６２又は外観検査装置２６１におけるＸ軸方向又はＹ軸方向を基準として、外観検査装置２６２における２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が、外観検査装置２６１において再現されているような方向である。
【０１３１】
２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が適正でなかった場合（ステップＳ６０でＮＯ）には、ステップＳ６１に進む。ステップＳ６１では、回動機構８４を用いて、ステージ台２４０を吸着固定したステージ２８３をＺ軸回り方向に回動させることで、ステージ台２４０の方向を調整する。ステップＳ６１の次には、ステップＳ５９に進み、ステップＳ５９及びステップＳ６０を繰返す。
【０１３２】
２個所の基準位置校正治具８９の中心を結ぶ直線の方向が適正であった場合（ステップＳ６０でＹＥＳ）には、ステップＳ６２に進む。ステップＳ６２では、外観検査装置２６１による外観検査を実行する。詳細には、第一の実施形態において図７を参照して説明した、ステップＳ３４からステップＳ３９の各ステップ及びステップＳ３３を実行する。ステップＳ６２を実行して、外観検査装置２６１、外観検査装置２６２、及びステージ台２４０を用いる外観検査の工程を終了する。
【０１３３】
以下、第二の実施形態の効果を記載する。第二の実施形態によれば、第一の実施形態の効果に加えて以下の効果が得られる。
（１）ステージ台２４０に２個所の基準位置校正治具８９を設けることにより、外観検査装置２６１及び外観検査装置２６２において、２個所の基準位置校正治具８９の位置を測定することで、基準位置の取得と、ステージ台２４０の方向の取得とを実行することができる。
【０１３４】
（２）外観検査装置２６１及び外観検査装置２６２のステージ２８３に対して着脱可能なステージ台２４０に、２個所の基準位置校正治具８９を設けることで、外観検査装置２６１及び外観検査装置２６２において、それぞれの装置における測定対象物の相対移動方向軸に対する、ステージ台２４０の方向が同じになるように調整することができる。
【０１３５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、前記実施形態に限らない。本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【０１３６】
（変形例１）前記実施形態においては、外観検査装置６０は高さ判定部９８及び形状判定部１１７を備え、高さ判定部９８又は形状判定部１１７が、それぞれ測定値の良否を判定することでマザープレート２０Ａの良否を判定していたが、高さ判定部や形状判定部を設けることや、良否判定を行うことは必須ではない。高さ判定部や形状判定部を設けない外形測定装置を用いて、マザープレート２０Ａを測定し、良否判定は装置の操作者などが実行してもよい。
【０１３７】
（変形例２）前記実施形態においては、外観検査装置６０、外観検査装置２６１、及び外観検査装置２６２は、表示装置６７を備え、測定結果及び判定結果を表示装置６７に表示していたが、表示装置を設けることや測定結果などを表示装置に表示することは必須ではない。表示装置に代えて他の出力装置を用いてもよい。出力装置としては、例えば、後工程の分割装置に、オンライン又は記録媒体を介して、不良のマザープレートのデータを出力する装置などであってもよい。
【０１３８】
（変形例３）前記実施形態においては、外観検査装置６０は回動機構８４を備え、マザープレート２０Ａの平面方向の傾きを検出して、回動機構８４によって平面方向に回動させることで、マザープレート２０Ａの方向調整をしていたが、回動機構を設けることや方向調整を実行することは必須ではない。回動機構は設けず、測定対象物の位置決め構造を設けるなどの方法によって、測定対象物を載置する際の位置決め精度を確保することで、平面方向の傾きを所定の規格内に収めてもよい。例えば、ステージ８３に突起を形成し、当該突起にアライメント孔５３を係合させることで方向を定めてもよい。
【０１３９】
（変形例４）前記実施形態においては、規格外が発生したマザープレート２０Ａは、マザープレート２０Ａとして不良表示していたが、マザープレート２０Ａの単位で不良表示することは必須ではない。１枚のマザープレート２０Ａに形成された１２枚の流路プレート２０のそれぞれについて良否判定を実行して、規格外が発生した流路プレート２０について不良表示を行い、マザープレート２０Ａを流路プレート２０に分割した後に不良の流路プレート２０を排除してもよい。
【０１４０】
（変形例５）前記実施形態においては、接触式形状測定装置の一例として一方向の変位を検出する変位検出部７１を有する変位計６１について説明したが、接触式形状測定装置は一方向の変位を検出する装置に限らない。例えば、複数方向の変位を測定できる三次元測定装置であってもよい。
【０１４１】
（変形例６）前記実施形態においては、中心孔１２４は円筒形の空間を有する孔であったが、中心孔１２４の空間の形状は円筒形に限らない。例えば、中心孔に入った光が反射して出て来難い円錐形などであってもよい。撮像装置６３によって、底面１２１ｂ又は頂面１２２ｂと区別して明瞭に検出することができるものであればよい。
【０１４２】
（変形例７）基準位置校正治具８９ｃの中心孔１２３のように、円形孔が貫通孔である場合には、ステージ８３の下方に照明装置を設け、貫通孔を通過した光を撮像装置６３が画像認識する構成であってもよい。円形孔と底面１２１ｂ又は頂面１２２ｂとのコントラストを大きくすることで、円形孔の画像を明瞭にすることができる。
【０１４３】
（変形例８）前記実施形態においては、円形孔１２１に形成された中心孔１２３は貫通孔であり、円柱１２２に形成された中心孔１２４は非貫通孔であったが、中心孔は、形成される場所が円形孔であるか円柱であるかに拠らず、貫通孔であっても非貫通孔であってもよい。
【０１４４】
（変形例９）前記第一の実施形態においては、撮像装置６３を用いた画像認識による外観検査を、変位計６１を用いた接触式の測定による外観検査より先に実行していたが、接触式の測定による外観検査より画像認識による外観検査を先に実行することは必須ではない。画像認識による外観検査と、接触式の測定による外観検査とは、どちらを先に実行してもよい。
【０１４５】
（変形例１０）前記第二の実施形態においては、画像認識形状測定装置を構成する撮像装置６３を備える外観検査装置２６２による外観検査を、接触式形状測定装置を構成する変位計６１を備える外観検査装置２６１による外観検査より先に実行していたが、画像認識形状測定装置を用いる外観検査を、接触式形状測定装置を用いる外観検査より先に実行することは必須ではない。画像認識形状測定装置を用いる外観検査と、接触式形状測定装置を用いる外観検査とは、どちらを先に実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図２】（ａ）ヘッド体の外観を示す斜視図。（ｂ）ヘッド体の概構造を示す断面図。
【図３】（ａ）流路プレートを示す概略平面図。（ｂ）複数の流路プレートが形成されたマザープレートの概略平面図。
【図４】外観検査装置の構成を示す模式図。
【図５】外観検査装置の機能的構成を示す機能ブロック図。
【図６】基準位置校正治具の平面図及び断面図。
【図７】外観検査の工程を示すフローチャート。
【図８】基準位置校正治具と変位計の接触子との位置関係を示す模式図。
【図９】ステージ台の概略構成を示す模式図。
【図１０】接触式の外観検査装置の構成を示す模式図。
【図１１】撮像装置を備えた外観検査装置の構成を示す模式図。
【図１２】外観検査の工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１４７】
１０…液滴吐出ヘッド、２０…流路プレート、２０Ａ…マザープレート、６０…外観検査装置、６１…変位計、６３…撮像装置、６５…プレート移動機構、６６…メインコンピュータ、６７…表示装置、６８…入力装置、７４…接触子、８３…ステージ、８３ａ…載置面、８９，８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄ，８９ｅ，８９ｆ…基準位置校正治具、９１…制御装置、１２１…円形孔、１２１ａ…壁面、１２１ｂ…底面、１２２…円柱、１２２ａ…側壁、１２２ｂ…頂面、１２３，１２４…中心孔、１２６，１２７…中心円柱、２００…測定対象物、２８３…ステージ、２４０…ステージ台、２６１，２６２…外観検査装置、２６５…プレート移動機構、２６６…メインコンピュータ、２６７…メインコンピュータ、７０２…接触子中心，７０４，７０７…接触子中心、７２０…仮想円、７４１，７４２，７４３，７４４，７４６，７４７…接触子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正治具であって、
平坦面と、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部と、を備えることを特徴とする基準位置校正治具。
【請求項２】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正治具であって、
平坦面と、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直に立設された円柱と、を備えることを特徴とする基準位置校正治具。
【請求項３】
前記円形の凹部の底面又は前記円柱の頂面に、前記凹部又は前記円柱の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を形成したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の基準位置校正治具。
【請求項４】
前記円形孔は貫通孔であって、前記画像認識形状測定装置が設けられた側の反対側から、前記画像認識形状測定装置が設けられた側に、前記円形孔を通過する光を射出する光源を更に備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基準位置校正治具。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基準位置校正治具と、
前記接触式形状測定装置と、
前記画像認識形状測定装置と、
前記測定対象物を載置するステージと、
前記接触式形状測定装置及び前記画像認識形状測定装置と、前記ステージとを相対移動させる移動機構と、を備えることを特徴とする外形測定装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基準位置校正治具と、
前記接触式形状測定装置と、
前記画像認識形状測定装置と、
前記測定対象物を載置するステージと、
前記接触式形状測定装置及び前記画像認識形状測定装置と、前記ステージとを相対移動させる移動機構と、
前記測定対象物の形状寸法の規格値を記憶する規格値記憶部と、
前記接触式形状測定装置又は前記画像認識形状測定装置による測定値を前記規格値と比較することで、前記測定値が規格を満たすか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする外観検査装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基準位置校正治具を備えることを特徴とする測定対象物保持装置。
【請求項８】
前記接触式形状測定装置、及び前記画像認識形状測定装置に対して着脱可能であり、
前記凹部、前記円柱、又は前記凹部又は前記円柱と前記小円柱又は前記円形孔との組合わせを、２個又は２組備えることを特徴とする、請求項７に記載の測定対象物保持装置。
【請求項９】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、
前記接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部の、前記周縁壁の位置を計測する接触計測工程と、
計測した前記周縁壁の位置から前記円形の凹部の中心位置を算出する中心算出工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて、前記円形の凹部を画像認識する画像認識計測工程と、
画像認識した前記円形の凹部の画像データから前記円形の凹部の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする基準位置校正方法。
【請求項１０】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、
前記接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に立設された円柱の側壁の位置を計測する接触計測工程と、
計測した前記側壁の位置から前記円柱の中心位置を算出する中心算出工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて、前記円柱を画像認識する画像認識計測工程と、
画像認識した前記円柱の画像データから前記円柱の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする基準位置校正方法。
【請求項１１】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、
前記接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部の、前記周縁壁の位置を計測する接触計測工程と、
計測した前記周縁壁の位置から前記円形の凹部の中心位置を算出する中心算出工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて、前記円形の凹部の底面に立設又は形成されており、前記円形の凹部の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を画像認識する画像認識計測工程と、
画像認識した前記小円柱又は前記円形孔の画像データから前記円形の凹部の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする基準位置校正方法。
【請求項１２】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、
前記接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に立設された円柱の側壁の位置を計測する接触計測工程と、
計測した前記側壁の位置から前記円柱の中心位置を算出する中心算出工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて、前記円柱の頂面に立設又は形成されており、前記円柱の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を画像認識する画像認識計測工程と、
画像認識した前記小円柱又は前記円形孔の画像データから前記円柱の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする基準位置校正方法。
【請求項１３】
前記接触計測工程において、前記周縁壁又は前記側壁の位置を、前記周縁壁又は前記側壁の少なくとも３個所において測定することを特徴とする、請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の基準位置校正方法。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の基準位置校正方法を用いて、前記接触式形状測定装置及び前記画像認識形状測定装置の基準位置を校正して共通の基準位置を決定する基準位置決定工程と、
前記接触式形状測定装置を用いて前記測定対象物の測定対象部分の高さを測定する高さ形状測定工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて前記測定対象物の平面形状を測定する平面形状測定工程と、を有することを特徴とする外形測定方法。
【請求項１５】
請求項８に記載の測定対象物保持装置に前記測定対象物を取り付ける工程と、
前記測定対象物が取り付けられた前記測定対象物保持装置を、前記接触式形状測定装置に取り付ける工程と、
前記測定対象物が取り付けられた前記測定対象物保持装置を、前記画像認識形状測定装置に取り付ける工程と、をさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の外形測定方法。
【請求項１６】
請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の基準位置校正方法を用いて、前記接触式形状測定装置及び前記画像認識形状測定装置の基準位置を校正して共通の基準位置を決定する基準位置決定工程と、
前記測定対象物の形状寸法の規格値を記憶する規格値記憶工程と、
前記接触式形状測定装置を用いて前記測定対象物の測定対象部分の高さを測定する高さ形状測定工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて前記測定対象物の平面形状を測定する平面形状測定工程と、
前記測定対象部分の前記高さ又は前記測定対象物の前記平面形状を前記規格値と比較することで、前記高さ又は前記平面形状が規格を満たすか否か判定する判定工程と、を有することを特徴とする外観検査方法。
【請求項１７】
請求項８に記載の測定対象物保持装置に前記測定対象物を取り付ける工程と、
前記測定対象物が取り付けられた前記測定対象物保持装置を、前記接触式形状測定装置に取り付ける工程と、
前記測定対象物が取り付けられた前記測定対象物保持装置を、前記画像認識形状測定装置に取り付ける工程と、をさらに有することを特徴とする請求項１６に記載の外観検査方法。
【請求項１】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正治具であって、
平坦面と、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部と、を備えることを特徴とする基準位置校正治具。
【請求項２】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正治具であって、
平坦面と、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直に立設された円柱と、を備えることを特徴とする基準位置校正治具。
【請求項３】
前記円形の凹部の底面又は前記円柱の頂面に、前記凹部又は前記円柱の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を形成したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の基準位置校正治具。
【請求項４】
前記円形孔は貫通孔であって、前記画像認識形状測定装置が設けられた側の反対側から、前記画像認識形状測定装置が設けられた側に、前記円形孔を通過する光を射出する光源を更に備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基準位置校正治具。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基準位置校正治具と、
前記接触式形状測定装置と、
前記画像認識形状測定装置と、
前記測定対象物を載置するステージと、
前記接触式形状測定装置及び前記画像認識形状測定装置と、前記ステージとを相対移動させる移動機構と、を備えることを特徴とする外形測定装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基準位置校正治具と、
前記接触式形状測定装置と、
前記画像認識形状測定装置と、
前記測定対象物を載置するステージと、
前記接触式形状測定装置及び前記画像認識形状測定装置と、前記ステージとを相対移動させる移動機構と、
前記測定対象物の形状寸法の規格値を記憶する規格値記憶部と、
前記接触式形状測定装置又は前記画像認識形状測定装置による測定値を前記規格値と比較することで、前記測定値が規格を満たすか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする外観検査装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基準位置校正治具を備えることを特徴とする測定対象物保持装置。
【請求項８】
前記接触式形状測定装置、及び前記画像認識形状測定装置に対して着脱可能であり、
前記凹部、前記円柱、又は前記凹部又は前記円柱と前記小円柱又は前記円形孔との組合わせを、２個又は２組備えることを特徴とする、請求項７に記載の測定対象物保持装置。
【請求項９】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、
前記接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部の、前記周縁壁の位置を計測する接触計測工程と、
計測した前記周縁壁の位置から前記円形の凹部の中心位置を算出する中心算出工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて、前記円形の凹部を画像認識する画像認識計測工程と、
画像認識した前記円形の凹部の画像データから前記円形の凹部の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする基準位置校正方法。
【請求項１０】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、
前記接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に立設された円柱の側壁の位置を計測する接触計測工程と、
計測した前記側壁の位置から前記円柱の中心位置を算出する中心算出工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて、前記円柱を画像認識する画像認識計測工程と、
画像認識した前記円柱の画像データから前記円柱の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする基準位置校正方法。
【請求項１１】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、
前記接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に形成されており、当該平坦面に垂直な周縁壁を有する円形の凹部の、前記周縁壁の位置を計測する接触計測工程と、
計測した前記周縁壁の位置から前記円形の凹部の中心位置を算出する中心算出工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて、前記円形の凹部の底面に立設又は形成されており、前記円形の凹部の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を画像認識する画像認識計測工程と、
画像認識した前記小円柱又は前記円形孔の画像データから前記円形の凹部の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする基準位置校正方法。
【請求項１２】
測定対象物に接触して形状を測定する接触式形状測定装置、及び前記測定対象物の画像を取得して形状を測定する画像認識形状測定装置において基準位置を校正するための基準位置校正方法であって、
前記接触式形状測定装置を用いて平坦面の当該平坦面に垂直な方向の高さを測定することで、当該平坦面に立設された円柱の側壁の位置を計測する接触計測工程と、
計測した前記側壁の位置から前記円柱の中心位置を算出する中心算出工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて、前記円柱の頂面に立設又は形成されており、前記円柱の中心位置を中心とする小円柱又は円形孔を画像認識する画像認識計測工程と、
画像認識した前記小円柱又は前記円形孔の画像データから前記円柱の中心位置を算出する画像中心算出工程と、を有することを特徴とする基準位置校正方法。
【請求項１３】
前記接触計測工程において、前記周縁壁又は前記側壁の位置を、前記周縁壁又は前記側壁の少なくとも３個所において測定することを特徴とする、請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の基準位置校正方法。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の基準位置校正方法を用いて、前記接触式形状測定装置及び前記画像認識形状測定装置の基準位置を校正して共通の基準位置を決定する基準位置決定工程と、
前記接触式形状測定装置を用いて前記測定対象物の測定対象部分の高さを測定する高さ形状測定工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて前記測定対象物の平面形状を測定する平面形状測定工程と、を有することを特徴とする外形測定方法。
【請求項１５】
請求項８に記載の測定対象物保持装置に前記測定対象物を取り付ける工程と、
前記測定対象物が取り付けられた前記測定対象物保持装置を、前記接触式形状測定装置に取り付ける工程と、
前記測定対象物が取り付けられた前記測定対象物保持装置を、前記画像認識形状測定装置に取り付ける工程と、をさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の外形測定方法。
【請求項１６】
請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の基準位置校正方法を用いて、前記接触式形状測定装置及び前記画像認識形状測定装置の基準位置を校正して共通の基準位置を決定する基準位置決定工程と、
前記測定対象物の形状寸法の規格値を記憶する規格値記憶工程と、
前記接触式形状測定装置を用いて前記測定対象物の測定対象部分の高さを測定する高さ形状測定工程と、
前記画像認識形状測定装置を用いて前記測定対象物の平面形状を測定する平面形状測定工程と、
前記測定対象部分の前記高さ又は前記測定対象物の前記平面形状を前記規格値と比較することで、前記高さ又は前記平面形状が規格を満たすか否か判定する判定工程と、を有することを特徴とする外観検査方法。
【請求項１７】
請求項８に記載の測定対象物保持装置に前記測定対象物を取り付ける工程と、
前記測定対象物が取り付けられた前記測定対象物保持装置を、前記接触式形状測定装置に取り付ける工程と、
前記測定対象物が取り付けられた前記測定対象物保持装置を、前記画像認識形状測定装置に取り付ける工程と、をさらに有することを特徴とする請求項１６に記載の外観検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１２２３０７（Ｐ２００８−１２２３０７Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０８７２０（Ｐ２００６−３０８７２０）
【出願日】平成１８年１１月１５日（２００６．１１．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１５日（２００６．１１．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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