調整方法
【課題】簡単な構成で容易に撮像面の傾斜状態を検出可能な傾斜検出方法を提供する。
【解決手段】２つの撮像装置のそれぞれについて、撮像装置の傾斜状態を検出する傾斜検出工程と、撮像装置の傾斜を調整する傾斜調整工程と、撮像装置の位置を検出する位置検出工程と、撮像装置の位置を調整する位置調整工程と、を有し、傾斜検出工程は、均等間隔で設けられたパターンを、撮像装置の焦点位置を順次変化させて撮像し、撮像画像におけるパターン位置を検出してパターン領域を設定し、パターン領域における各画素の輝度値を検出し、検査方向に沿って画素間の輝度変化量を算出し、各パターン領域における輝度変化量の積算値を算出し、積算値が最大となる撮像画像に対応した焦点一致位置を検出し、焦点一致位置に基づいて、撮像装置の傾斜状態を検出することを特徴とする調整方法。
【解決手段】２つの撮像装置のそれぞれについて、撮像装置の傾斜状態を検出する傾斜検出工程と、撮像装置の傾斜を調整する傾斜調整工程と、撮像装置の位置を検出する位置検出工程と、撮像装置の位置を調整する位置調整工程と、を有し、傾斜検出工程は、均等間隔で設けられたパターンを、撮像装置の焦点位置を順次変化させて撮像し、撮像画像におけるパターン位置を検出してパターン領域を設定し、パターン領域における各画素の輝度値を検出し、検査方向に沿って画素間の輝度変化量を算出し、各パターン領域における輝度変化量の積算値を算出し、積算値が最大となる撮像画像に対応した焦点一致位置を検出し、焦点一致位置に基づいて、撮像装置の傾斜状態を検出することを特徴とする調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調整方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査対象を撮像手段により撮像し、撮像画像に基づいて被検査対象を検査する検査装置が知られている。このような検査装置では、撮像手段に入射する入射光を撮像するが、入射光の光軸が、測定物に対して傾斜している場合、１画面内の全領域に対して正確にフォーカスを合わせることができない。これに対して、照明光軸に対する撮像素子のアオリ角度を判定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載の検査装置では、撮像素子のアオリを検出または調整する方法として５つのアオリ判定方法が示されている。
すなわち、判定方法１として、撮像面の近傍に複数のセンサーを配置して、撮像素子の撮像面を撮像し、これらの撮像画像からアライメントマークの位置や間隔などの形状情報を認識して、アオリを検出する方法が示されている。
判定方法２として、撮像面の高さを求める複数のセンサーを設け、撮像面の複数個所の高さを求めることでアオリを検出する方法が示されている。
判定方法３として撮像面に光を照射し、撮像素子の傾斜角度を様々な向きに変化させながら、出力信号の最大値を山登り方式で取得することでアオリを調整する方法が示されている。
判定方法４として、撮像素子から出力される出力信号から撮像領域の輝度分布を求め、これらの輝度分布の偏りに基づいてアオリを検出する方法が示されている。
判定方法５として、撮像面にパターン画像を投影し、撮像画像とパターン画像とを比較することでアオリを検出する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１３１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１のような従来のアオリの判定方法１や判定方法２では、複数のセンサーを別途設ける必要があるため、構成の複雑化や、部品点数の増大を招くなどの問題がある。また、判定方法３では、撮像素子の姿勢をあらゆる方向に変更させて、出力信号を検出し、出力最大値を山登り方式に探索する必要があるため、探索時間が長時間となり、アオリ調整の要する時間も長くなる問題がある。さらに、判定方法４では、撮像面に照射される光に輝度ムラがある場合、アオリがない場合でも、アオリがあると判断してしまう場合もあり、アオリ検出の精度が低下するという問題がある。さらには、判定方法５では、撮像素子の入射光軸に対してパターン画像の投影画像光の光軸が傾斜している場合やずれている場合では、アオリ検出の精度が低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。
【０００７】
［適用例１］検査対象物を載置する載置部を挟んで互いに対向する２つの撮像装置の光軸を調整する調整方法であって、前記２つの撮像装置のそれぞれについて、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する傾斜状態を検出する傾斜検出工程と、前記傾斜検出工程で検出した傾斜状態に基づいて、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する傾斜を調整する傾斜調整工程と、前記傾斜調整工程の後に、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する位置を検出する位置検出工程と、前記位置検出工程で検出した前記位置に基づいて、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する位置を調整する位置調整工程と、を有し、前記傾斜検出工程は、前記載置部に、均等間隔でパターンが形成されるパターン画像を設けるパターン設置工程と、前記撮像装置の焦点位置を順次変化させるとともに、所定距離間隔で前記パターン画像を撮像し、撮像画像を取得するパターン撮像工程と、前記パターン撮像工程により取得される前記撮像画像における前記パターンの位置を検出するとともに、前記撮像画像から少なくとも前記パターンの一部を含むパターン領域を設定するパターン領域設定工程と、前記パターン領域における各画素の輝度値を検出し、所定の検査方向に沿って画素間の輝度変化量を算出する輝度変化量算出工程と、前記パターン領域における前記輝度変化量の積算値を算出する変化量積算工程と、前記パターン領域における前記積算値が最大となる前記撮像画像に対応した前記焦点位置を、焦点一致位置として検出する焦点一致検出工程と、前記焦点一致位置に基づいて、前記傾斜状態を検出する傾斜検出工程と、を有する、ことを特徴とする調整方法。
【０００８】
この適用例の調整方法は、検査対象物を載置する載置部を挟んで互いに対向する２つの撮像装置の光軸を調整する調整方法であって、２つの撮像装置のそれぞれについて、傾斜検出工程と、傾斜調整工程と、位置検出工程と、位置調整工程と、を有する。
傾斜検出工程では、撮像装置の光軸の載置部に対する傾斜状態を検出する。
傾斜調整工程では、傾斜検出工程で検出した傾斜状態に基づいて、撮像装置の光軸の載置部に対する傾斜を調整する。
位置検出工程では、傾斜調整工程の後に、撮像装置の光軸の載置部に対する位置を検出する。
位置調整工程では、位置検出工程で検出した位置に基づいて、撮像装置の光軸の載置部に対する位置を調整する。
ここで、傾斜検出工程は、パターン設置工程と、パターン撮像工程と、パターン領域設定工程と、輝度変化量算出工程と、変化量積算工程と、焦点一致検出工程と、傾斜検出工程と、を有する。
この調整方法によれば、パターン設置工程において、載置部にパターン画像を設置し、パターン撮像工程において、撮像装置と載置部との距離を変更した複数の撮像画像を取得する。パターン領域設定工程において、この撮像画像内からパターンの少なくとも一部が含まれるパターン領域を設定し、輝度変化量算出工程および変化量積算工程において、このパターン領域における輝度変化量の積算値を算出する。ここで、撮像装置の焦点位置がパターン画像に一致している状態では、撮像画像内におけるパターンの境界（エッジ部分）において、輝度変化量が大きくなるため、パターン領域内における輝度変化量の積算値も大きくなる。このように、パターン領域の輝度変化量の積算値が最大となる場合、撮像装置の焦点位置が、そのパターン領域に対応するパターン画像の一領域に一致するということを示し、焦点一致検出工程では、この撮像装置の焦点位置を焦点一致位置として検出する。すなわち、焦点一致検出工程において、複数のパターン領域に対してそれぞれ輝度変化量の積算値が最大となる撮像画像を検出することで、パターン画像上の各パターン領域に対応する領域と撮像装置の焦点位置とが一致する、撮像装置の調整位置または撮像装置を構成するレンズの調整位置である焦点一致位置を検出することができる。そして、傾斜検出工程では、これらの焦点一致位置に基づいて、容易に、載置部に対する撮像装置の光軸の傾斜状態を検出することができる。
このように撮像画像に基づいて載置部に対する撮像装置の光軸の傾斜状態を検出するため、例えば複数のセンサーなどを別途設ける必要がなく、簡単な構成で容易に傾斜状態検出処理を実施することができる。また、載置部や撮像装置の撮像面を様々な方向に傾斜させるなどの複雑な動作が不要であり、撮像装置の焦点位置を調整するだけの簡単な動作、すなわち、撮像装置を載置部に対して一方向に進退させたり、撮像装置の入射光学系のレンズを進退移動させたりするだけで、傾斜状態検出を実施することができ、傾斜状態検出処理に要する時間も短縮できる。
また、パターン画像の撮像画像に対して、複数のパターン領域を設定し、それぞれ輝度変化量の積算値に基づいて、各パターン領域に対するパターン画像上の所定領域の傾斜状態を検出するため、撮像装置に対して、輝度ムラがない光を照射するなどの操作も不要であり、容易に精度の高い傾斜状態検出を実施することができる。
さらに、この調整方法では、２つの撮像装置のそれぞれについて位置検出工程と位置調整工程とを実施するので、２つの撮像装置の光軸同士を合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態における検査装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態におけるパターン画像の一例を示す図。
【図３】本実施形態における第１撮像部及び第２撮像部の撮像実施位置を示す図。
【図４】本実施形態における撮像画像データの一部を示す図。
【図５】本実施形態における撮像画像データの各画素における輝度変化量を示した図。
【図６】本実施形態における撮像画像データの所定のパターン領域において、第１撮像部及び第２撮像部の焦点位置を変化させた場合の輝度変化積算値の変化を示す図であり、（Ａ）は、パターン領域の例を示す図、（Ｂ）は、（Ａ）で示されるパターン領域における輝度変化積算値の変化曲線を示す図である。
【図７】本実施形態における傾斜状態表示画像の一例を示す図。
【図８】本実施形態における検査装置の調整方法のフローチャート。
【図９】本実施形態における傾斜検出工程を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態における検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１１】
［検査装置の構成］
図１において、検査装置１は、載置部２に載置された検査対象を、Ｚ方向の上方及び下方のそれぞれから撮像し、撮像画像に基づいて各種検査を実施する装置である。検査装置１は、例えば、液晶パネルなどの表示体の検査装置、半導体ウエハーなどの構造物の構造形状や付着物の有無を検査する検査装置などの撮像画像に基づいて精密に欠陥などを検査する装置や、検査対象物の詳細形状を検査する顕微鏡などの他、種々の検査に適用できる。そして、この検査装置１は、載置部２と、第１撮像装置３と、第２撮像装置４と、制御装置６と、を備えている。載置部２には、検査対象物やパターン部材７が載置される。
【００１２】
第１撮像装置３は、Ｚ方向において、載置部２の上側に設けられている。第２撮像装置４は、Ｚ方向において、載置部２の下側に設けられている。第１撮像装置３及び第２撮像装置４は、載置部２を挟んで互いに対向している。
第１撮像装置３は、第１撮像部８と、第１撮像部８を載置部２に対して接離移動させる焦点調整手段としての第１進退駆動部９と、を有している。
第２撮像装置４は、第２撮像部１１と、第２撮像部１１を載置部２に対して接離移動させる焦点調整手段としての第２進退駆動部１２と、を有している。
制御装置６は、傾斜検出装置として検査装置１の動作を制御する。制御装置６は、載置部２、第１撮像装置３及び第２撮像装置４を、それぞれ個別に制御する。
【００１３】
載置部２は、台座部１５と、第１Ｘ軸ステージ１６と、第１Ｙ軸ステージ１７と、第２Ｘ軸ステージ１８、第２Ｙ軸ステージ１９と、を有している。
第１Ｙ軸ステージ１７及び第２Ｙ軸ステージ１９は、それぞれ、台座部１５に配置されている。第１Ｙ軸ステージ１７上には、第１Ｘ軸ステージ１６が配置されている。第２Ｙ軸ステージ１９上には、第２Ｘ軸ステージ１８が配置されている。
第１Ｘ軸ステージ１６には、検査対象物やパターン部材７が載置される。
第２Ｘ軸ステージ１８上には、第１撮像装置３が配設されている。
第１Ｘ軸ステージ１６に載置された検査対象物やパターン部材７は、第１Ｙ軸ステージ１７及び第１Ｘ軸ステージ１６によって、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に移動することができる。
【００１４】
同様に、第１撮像装置３は、第２Ｙ軸ステージ１９及び第２Ｘ軸ステージ１８によって、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に移動可能に構成されている。
上記の構成を有する載置部２は、制御装置６に接続されている。そして、第１Ｙ軸ステージ１７及び第２Ｙ軸ステージ１９は、制御装置６からの指令に基づいて、それぞれ個別にＹ方向に移動する。また、第１Ｘ軸ステージ１６及び第２Ｘ軸ステージ１８も、制御装置６からの指令に基づいて、それぞれ個別にＸ方向に移動する。
なお、本実施形態では、台座部１５、第１Ｘ軸ステージ１６及び第１Ｙ軸ステージ１７は、それぞれ、光透過性を有する材料で構成されている。このため、第１Ｘ軸ステージ１６に載置された検査対象物やパターン部材７を、第２撮像装置４で撮像することができる。光透過性を有する材料としては、例えば、ガラスや樹脂などが挙げられる。
【００１５】
ここで、傾斜検出方法において用いられるパターン部材７について説明する。パターン部材７は、光透過性を有する材料で構成されている。パターン部材７は、例えば表面にパターン画像が形成された均等厚み寸法に形成される板状部材である。また、このパターン部材７は、底面が平滑面に形成され、第１Ｘ軸ステージ１６上に略密着状態で載置可能に構成されている。
パターン部材７の表面には、例えば図２に示すように、パターン画像２１が形成されている。本実施形態では、パターン画像２１は、複数の円形パターン２２を有している。パターン画像２１において、複数の円形パターン２２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して均等に配設されパターン画像２１を構成している。
【００１６】
なお、パターン画像２１としては、上記構成に限らず、例えば複数の矩形パターンがＸ軸方向およびＹ軸方向に均等配置される画像などを用いてもよい。
また、パターン部材７には、略中央部に基準パターン２３が設けられている。本実施形態では、基準パターン２３として、十字形のパターンが採用されている。この基準パターン２３は、第１撮像部８と第２撮像部１１との光軸同士を合わせるときに活用される。
本実施形態では、基準パターン２３として十字形のパターンが採用されているが、基準パターン２３はこれに限定されない。基準パターン２３としては、例えば、矩形や星形などの種々の多角形や、円形パターン２２などの任意の形状や、文字や記号などを含む図柄や模様などの任意のパターンが採用され得る。
【００１７】
第１撮像部８は、図１に示すように、載置部２にＺ方向の上方から対向して設けられ、載置部２に載置される検査対象物やパターン部材７を、載置部２のＺ方向の上方から撮像する。第１撮像部８は、カメラ２６と、入射光学系２７と、傾斜調整手段２８と、を備えている。入射光学系２７は、載置部２から入射する入射光をカメラ２６に導く。傾斜調整手段２８は、カメラ２６および入射光学系２７の傾斜角度を調整する。なお、カメラ２６および入射光学系２７により撮像手段が構成される。また、第１撮像部８は、アーム２９により保持されており、このアーム２９は、第１進退駆動部９によりＺ方向に沿って進退可能、すなわち載置部２に接離移動可能に設けられている。
【００１８】
第２撮像部１１は、載置部２にＺ方向の下方から対向して設けられている。第２撮像部１１は、載置部２に載置される検査対象物やパターン部材７を、台座部１５、第１Ｙ軸ステージ１７及び第１Ｘ軸ステージ１６を介して載置部２のＺ方向の下方から撮像する。第２撮像部１１は、カメラ３１と、入射光学系３２と、傾斜調整手段３３と、を備えている。入射光学系３２は、載置部２から入射する入射光をカメラ３１に導く。傾斜調整手段３３は、カメラ３１および入射光学系３２の傾斜角度を調整する。なお、カメラ３１および入射光学系３２により撮像手段が構成される。また、第２撮像部１１は、アーム３４により保持されており、このアーム３４は、第２進退駆動部１２によりＺ方向に沿って進退可能、すなわち載置部２に接離移動可能に設けられている。
【００１９】
カメラ２６及びカメラ３１は、図示は省略するが、それぞれ、複数の撮像素子をマトリクス状に配列した撮像面を備えている。これらの撮像素子は、入射光を受光すると、光電変換処理により受光量に応じた電気信号を生成する。そして、カメラ２６及びカメラ３１は、それぞれ、入射する光に応じて各撮像素子から出力される電気信号を撮像画像データとして、制御装置６に出力する。
【００２０】
入射光学系２７及び入射光学系３２は、それぞれ、載置部２に対向して設けられ、カメラ２６及びカメラ３１の各撮像素子に載置部２から入射する光を導く。入射光学系２７及び入射光学系３２は、それぞれ、複数のレンズなどの光学部品を備え、これらの光学部品は、光軸がカメラ２６やカメラ３１の撮像面に対して直交するように配置されている。なお、入射光学系２７及び入射光学系３２は、それぞれ、各光学部品を光軸方向に沿って移動させてピント合わせを実施するピント調整機構を備える構成としてもよい。
【００２１】
傾斜調整手段２８及び傾斜調整手段３３は、それぞれ、制御装置６から入力される制御信号により駆動する。傾斜調整手段２８は、撮像手段であるカメラ２６および入射光学系２７を、信号に応じた角度に傾斜させる。また、傾斜調整手段３３は、撮像手段であるカメラ３１および入射光学系３２を、信号に応じた角度に傾斜させる。
第１進退駆動部９は、上述したように、アーム２９を介して第１撮像部８を保持している。第２進退駆動部１２は、アーム３４を介して第２撮像部１１を保持している。
第１進退駆動部９は、アーム２９をＺ軸方向（載置部２に対して接離する方向）に進退可能に保持し、制御装置６から入力される制御信号に応じて、アーム２９をＺ軸方向に沿って進退させる。第２進退駆動部１２は、アーム３４をＺ軸方向（載置部２に対して接離する方向）に進退可能に保持し、制御装置６から入力される制御信号に応じて、アーム３４をＺ軸方向に沿って進退させる。
【００２２】
なお、本実施形態では、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２によりアーム２９やアーム３４を駆動させて第１撮像部８の焦点及び第２撮像部１１の焦点を調整する構成が例示される。しかしながら、第１撮像部８の焦点や第２撮像部１１の焦点の調整方法は、これに限定されない。
焦点の調整方法としては、例えば、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２が直接的に第１撮像部８や第２撮像部１１をＺ軸方向に移動させる方法も採用され得る。この構成によれば、アーム２９やアーム３４を省略することができるので、振動などを防止することができ、より精密に第１撮像部８や第２撮像部１１を駆動させることができる。
さらに、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２により入射光学系２７や入射光学系３２内の光学部品を進退させて第１撮像部８や第２撮像部１１のピントを載置部２に載置される検査対象物やパターン部材７に合わせる方法も採用され得る。
【００２３】
制御装置６は、検査装置１の全体の動作を制御する。制御装置６は、第１撮像部８の載置部２に対する傾斜状態の検出、第１撮像部８の傾斜修正、検査対象物の検査処理などを実施する。また、制御装置６は、第２撮像部１１の載置部２に対する傾斜状態の検出、第２撮像部１１の傾斜修正、検査対象物の検査処理なども実施する。なお、制御装置６としては、例えば汎用パーソナルコンピューターなどを用いてもよい。
制御装置６は、図１に示すように、入出力部４１と、入力操作部４２と、記憶部４３と、演算処理部４４と、を備えている。
【００２４】
入出力部４１は、第１撮像装置３、第２撮像装置４、および載置部２に接続されている。入出力部４１は、第１撮像装置３、第２撮像装置４、および載置部２のそれぞれに対して、演算処理部４４から出力される制御信号を出力する。また、入出力部４１は、第１撮像部８や第２撮像部１１から撮像画像データ４６（図３、図４および図６参照）が入力されると、この撮像画像データ４６を演算処理部４４に出力する。また、入出力部４１は、ディスプレイやプリンターなどの出力装置４７を接続可能な端子を備えており、後述する演算処理部４４の制御により各種処理結果を出力する。
【００２５】
入力操作部４２は、例えばキーボードやマウスなどの入力手段を備え、利用者によりこれらの入力手段が操作されることで、操作内容に応じた操作信号を演算処理部４４に出力する。
記憶部４３は、各種データやプログラムなどを記憶する。この記憶部４３としては、例えばＨＤＤやメモリー、ＣＤやＤＶＤなどの記録媒体を駆動するドライブなどが挙げられる。
演算処理部４４は、ＣＰＵなどの集積回路により構成され、記憶部４３に記憶されるプログラムにより所定の演算処理を実施する。演算処理部４４により実施されるプログラムとしては、図１に示すように、フォーカス制御手段５１、傾斜演算手段５２、傾斜修正手段５３、検査手段５４などが含まれている。
【００２６】
フォーカス制御手段５１は、オートフォーカス処理を実施し、第１撮像部８や第２撮像部１１の基準位置を設定する。ここで、オートフォーカス処理としては、特に限定されない。オートフォーカス処理としては、例えば第１撮像部８や第２撮像部１１から入力される撮像画像データを参照しながら、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２を進退移動させ、撮像画像データのコントラストが最大となる点を検出する、いわゆるコントラスト検出方式が採用され得る。また、オートフォーカス処理としては、赤外線などを照射することで、第１撮像部８や第２撮像部１１と載置部２上に載置されるパターン部材７との距離を検出するアクティブ方式も採用され得る。そして、載置部２上のパターン部材７に対して第１撮像部８や第２撮像部１１のピントが合う位置を基準位置として設定する。
なお、本実施形態では、オートフォーカス処理時に、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２を駆動させて、載置部２上のパターン部材７に対してピントが合う位置に第１撮像部８や第２撮像部１１を移動させる構成を例示するが、これに限定されない。例えば、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２を駆動して第１撮像部８や第２撮像部１１をＺ軸方向の変位可能範囲の中心位置に移動させ、入射光学系２７や入射光学系３２のレンズを進退させることでピントを合わせる構成としてもよい。この場合、第１撮像部８や第２撮像部１１の基準位置は、Ｚ軸方向の変位可能範囲の中心位置に設定される。
さらには、フォーカス制御手段５１によりオートフォーカス処理を実施する構成を例示するが、例えば後述の撮像制御手段６１にオートフォーカス処理を実施する機能を持たせる構成などとしてもよい。
【００２７】
傾斜演算手段５２は、第１撮像装置３による撮像画像データ４６に基づいて、第１撮像部８の入射光学系２７の光軸に対する載置部２の傾斜状態（アオリ）を求める。また、傾斜演算手段５２は、第２撮像装置４による撮像画像データ４６に基づいて、第２撮像部１１の入射光学系３２の光軸に対する載置部２の傾斜状態（アオリ）を求める。
この傾斜演算手段５２は、撮像制御手段６１と、パターン領域設定手段６２と、輝度変化量算出手段６３と、変化量積算手段６４と、焦点一致検出手段６５と、傾斜検出手段６６と、を備えている。
【００２８】
撮像制御手段６１は、第１撮像部８や第２撮像部１１を所定位置に移動させる旨のＺ軸制御信号を生成し、生成したＺ軸制御信号を第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２に出力する。
撮像制御手段６１は、第１撮像部８や第２撮像部１１を制御して撮像動作を実施させ、第１撮像部８や第２撮像部１１から入力される撮像画像データ４６を取得する。
ここで、撮像制御手段６１は、図３に示すように、第１撮像部８や第２撮像部１１により撮像画像データ４６を取得させる制御をする。図３は、第１撮像部８や第２撮像部１１の撮像実施位置を示す図である。すなわち、撮像制御手段６１は、フォーカス制御手段５１にて設定された基準位置を中心とし、この基準位置から±Ｚ方向に対して予め設定された範囲内で第１撮像部８や第２撮像部１１を移動させる。この時、撮像制御手段６１は、第１撮像部８や第２撮像部１１を予め設定された駆動量（例えば１μｍ）間隔で駆動させて、それぞれの位置で第１撮像部８や第２撮像部１１に撮像画像データ４６を取得させる制御をする。そして、撮像制御手段６１は、取得した撮像画像データ４６と、この撮像画像データ４６に対応する第１撮像部８や第２撮像部１１の位置データを関連付けて、記憶部４３に適宜読み出し可能に記憶する。
【００２９】
パターン領域設定手段６２は、記憶部４３に記憶された撮像画像データ４６に含まれる円形パターン２２の位置を検出し、これらの円形パターン２２の位置データから、パターン画像２１に対する撮像画像データ４６の座標位置を検出する。すなわち、第１撮像部８や第２撮像部１１をＺ軸方向に移動させて撮像を実施した場合、各撮像画像データ４６の尺度が僅かに異なり、円形パターン２２も僅かに異なる位置に配置された画像となる。したがって、パターン領域設定手段６２は、まず円形パターン２２の位置を検出し、この円形パターン２２の位置データからパターン画像２１に対する座標位置を設定する。つまり、各撮像画像データ４６の各画素が、パターン画像２１のどの位置に対応する画素であるかを示す座標位置を設定する。そして、パターン領域設定手段６２は、これらの座標が設定された各撮像画像データ４６を、複数のパターン領域７１に分割する。ここで、図４は、撮像画像データ４６の一部を示す図である。パターン領域設定手段６２は、図４に示すように、１つのパターン領域７１内に１つの円形パターン２２が含まれるように、撮像画像データ４６から複数の正方形状のパターン領域７１を均等分割する。
【００３０】
輝度変化量算出手段６３は、図５に示すように、各パターン領域７１に対して、所定検査方向に対して輝度変化量を算出する。図５は、撮像画像データ４６の各画素における輝度変化量を示した図である。
この輝度変化量算出手段６３は、所定検査方向に沿って画素間の輝度変化量を算出する。本実施形態では、図５に示すように、Ｘ軸方向を検査方向とし、Ｘ軸方向に沿って互いに輝度変化量の算出対象画素に隣接する一対の画素間の輝度変化量を算出する。具体的には、輝度変化量算出手段６３は、輝度変化量の算出対象画素の座標を（ｘ，ｙ）として、この点（ｘ、ｙ）の輝度変化量をＫ（ｘ，ｙ）とすると、次式（１）によりこの輝度変化量を算出する。
【００３１】
Ｋ（ｘ，ｙ）＝abs（Ａ（ｘ−１，ｙ）−Ａ（ｘ＋１，ｙ）） …（１）
上記式（１）において、Ａ（ｘ−１，ｙ）およびＡ（ｘ＋１，ｙ）は、それぞれ点（ｘ−１，ｙ）および点（ｘ＋１，ｙ）における輝度値である。すなわち、輝度変化量算出手段６３は、検査方向（Ｘ軸方向）に沿って算出対象画素に隣接する一対の画素の輝度値を検出し、これらの輝度差の絶対値を算出対象画素の輝度変化量Ｋ（ｘ，ｙ）とする。
また、輝度変化量算出手段６３は、ここで算出された各画素に対する輝度変化量Ｋ（ｘ，ｙ）を輝度値とした図５に示すような輝度変化量表示画像を表示させる処理をしてもよい。
【００３２】
変化量積算手段６４は、各パターン領域７１内に含まれる画素の輝度変化量を積算してパターン領域７１における輝度変化積算値を算出する。
【００３３】
焦点一致検出手段６５は、第１撮像部８や第２撮像部１１を複数の高さ位置に設定して取得される複数の撮像画像データ４６に対して、上記変化量積算手段６４にて算出される各パターン領域７１の輝度変化積算値を読み込み、これらのパターン領域７１における焦点一致位置を検出する。
ここで、図６に、撮像画像データ４６の所定のパターン領域７１において、第１撮像部８や第２撮像部１１の焦点位置を変化させた場合の輝度変化積算値の変化を示す図を示す。図６において、（Ａ）は、パターン領域７１の例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）で示されるパターン領域７１における輝度変化積算値の変化曲線を示す図である。
図６に示すように、第１撮像部８や第２撮像部１１の焦点位置を変化させると、輝度変化積算値も変化する。
すなわち、第１撮像部８や第２撮像部１１の焦点位置が、パターン部材のパターン領域７１に対応する領域に一致する（ピントが合っている）場合、パターン領域７１内の円形パターン２２の外周エッジにボヤケが生じないため、外周エッジを挟む画素において輝度変化量が大きくなり、輝度変化積算値も大きくなる。これに対して、第１撮像部８や第２撮像部１１の焦点位置が変化し、ピントがずらされると、パターン領域７１内の円形パターン２２の外周エッジにボヤケが生じて輝度変化量も小さくなる。この場合、パターン領域７１内における輝度変化積算値も小さくなる。
焦点一致検出手段６５は、輝度変化積算値が最大となる点を検出することで、そのパターン領域７１に対して、第１撮像部８や第２撮像部１１をどの位置に移動させた際に焦点位置がパターン画像に一致するか、すなわち焦点一致位置を検出する。図６の例では、焦点一致検出手段６５は、パターン領域７１Ａに対して第１撮像部８や第２撮像部１１の高さ位置が「１０」となる位置を焦点一致位置として検出し、パターン領域７１Ｂに対して第１撮像部８の高さ位置が「７」となる位置を焦点一致位置として検出する。
【００３４】
傾斜検出手段６６は、各パターン領域７１の焦点一致位置に基づいて、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態（アオリ）を検出する。
具体的には、傾斜検出手段６６は、各パターン領域７１の焦点一致位置を示す図７に示すような傾斜状態表示画像７３を生成する。この傾斜状態表示画像７３は、パターン領域設定手段６２により設定されたパターン領域７１と同一サイズの矩形領域を均等に敷き詰め、これらの矩形領域に焦点一致位置に応じた色を表示させた画像である。
ここで、図６の例のように、パターン領域７１Ａの焦点一致位置が基準位置（高さ位置「１０」）であり、パターン領域７１Ｂの焦点一致位置の高さ位置が「７」である場合、載置部２は、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対してパターン領域７１Ｂに対する部分が第１撮像部８や第２撮像部１１から離れる方向に傾斜していると判断できる。すなわち、図７に示すように、各パターン領域７１に対して焦点一致位置を表示することにより、載置部２の傾斜状態が容易に判断可能となる。なお、本実施形態では、傾斜検出手段６６は、図７に示すような傾斜状態表示画像７３を生成したが、例えば各パターン領域７１に対する焦点一致位置を具体的な数値として表示させる画像を生成してもよい。
【００３５】
傾斜修正手段５３は、傾斜検出手段６６により検出される検出結果に基づいて、第１撮像部８や第２撮像部１１の傾斜を修正する傾斜修正信号を生成し、傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３に出力する。例えば、図６に示すように、載置部２のパターン領域７１Ｂに対応する領域において、第１撮像部８や第２撮像部１１から離れる方向に傾斜している場合、第１撮像部８や第２撮像部１１のパターン領域７１Ｂに対応する撮像面が載置部２側に、焦点一致位置に応じた寸法だけ傾斜するように傾斜修正信号を生成し、傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３に出力する。
なお、傾斜修正手段５３は、利用者の手入力に従い、傾斜修正信号を生成して傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３に出力する構成などとしてもよい。
【００３６】
検査手段５４は、第１撮像部８や第２撮像部１１から入力される撮像画像データ４６に基づいて、載置部２に載置された検査対象物の検査を実施する。
【００３７】
［検査装置の動作］
検査装置１における調整方法を説明する。
検査装置１における調整方法は、第１撮像部８の光軸と第２撮像部１１の光軸とを合わせ、且つ第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれのアオリを調整する方法である。
図８は、本実施形態における検査装置の調整方法のフローチャートである。
【００３８】
検査装置１における調整方法は、パターン設置工程Ｓ１と、傾斜検出工程Ｓ２と、傾斜調整工程Ｓ３と、位置検出工程Ｓ４と、位置調整工程Ｓ５と、を含む。
パターン設置工程Ｓ１では、検査装置１の載置部２にパターン部材７を載置する。なお、載置部２の第１Ｘ軸ステージ１６上にパターン画像２１が形成されている場合は、すでにパターン画像２１の設置が完了しているため、パターン設置工程Ｓ１の処理を省略してもよい。
【００３９】
次いで、傾斜検出工程Ｓ２では、第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれに対して、図９に示す傾斜検出工程Ｓ２を実施する。
傾斜検出工程Ｓ２は、図９に示すように、オートフォーカス工程Ｓ２０１と、パターン撮像工程Ｓ２０２と、パターン領域設定工程Ｓ２０３と、輝度変化量算出工程Ｓ２０４と、変化量積算工程Ｓ２０５と、焦点一致検出工程Ｓ２０６と、傾斜検出工程Ｓ２０７と、を含む。
オートフォーカス工程Ｓ２０１では、制御装置６のフォーカス制御手段５１が、第１撮像部８や第２撮像部１１から入力される撮像画像データを参照しながら、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２を駆動させ、撮像画像データのコントラストが最大となる基準位置に第１撮像部８や第２撮像部１１を移動させる。
【００４０】
次いで、パターン撮像工程Ｓ２０２では、制御装置６の傾斜演算手段５２が、撮像制御手段６１により第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２を駆動させて、第１撮像部８や第２撮像部１１を基準位置から所定範囲内の高さ位置で、１μｍ間隔でＺ方向に沿って進退させ、各高さ位置においてパターン画像２１を撮像して撮像画像データ４６を取得する。また、撮像制御手段６１は、撮像により得られた撮像画像データ４６を、その撮像画像データ４６が撮像された高さ位置に関する位置データと関連付けて記憶部４３に記憶する。
次いで、パターン領域設定工程Ｓ２０３では、傾斜演算手段５２が、パターン領域設定手段６２により、パターン撮像工程Ｓ２０２にて取得された各撮像画像データ４６から、各円形パターン２２の位置を検出する。そして、パターン領域設定手段６２は、各撮像画像データ４６の各画素がパターン画像２１のどの位置に対応する画素であるかを示す座標位置を、円形パターン２２の位置データに基づいて設定する。
そして、パターン領域設定手段６２は、図４に示すように、撮像画像データ４６を複数のパターン領域７１に分割する処理を実施する。
【００４１】
次いで、輝度変化量算出工程Ｓ２０４では、傾斜演算手段５２が、輝度変化量算出手段６３により、パターン領域設定工程Ｓ２０３にて設定された各パターン領域７１に対して、Ｘ軸方向を検査方向とし、式（１）を用いて、各画素の輝度変化量を算出する。また、傾斜演算手段５２は、パターン撮像工程Ｓ２０２にて取得した全ての撮像画像データ４６およびパターン領域設定工程Ｓ２０３にて設定された全てのパターン領域７１に対して、各画素における輝度変化量を算出する。
次いで、変化量積算工程Ｓ２０５では、傾斜演算手段５２が、変化量積算手段６４により、輝度変化量算出工程Ｓ２０４にて算出された輝度変化量を、各パターン領域７１毎に積算し、各パターン領域７１における輝度変化積算値を算出する。
次いで、焦点一致検出工程Ｓ２０６では、傾斜演算手段５２が、焦点一致検出手段６５により、各パターン領域７１に対して、変化量積算工程Ｓ２０５にて算出される輝度変化積算値が最大となる撮像画像データ４６を検出する。そして、焦点一致検出手段６５は、検出された撮像画像データ４６に対応する第１撮像部８や第２撮像部１１のＺ方向に沿う位置データを、パターン領域７１に対する焦点一致位置として検出する。
【００４２】
次いで、傾斜検出工程Ｓ２０７では、傾斜演算手段５２は、傾斜検出手段６６により、焦点一致検出工程Ｓ２０６にて検出された各パターン領域７１に対する焦点一致位置に基づいて、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態を検出し、図７に示すような傾斜状態表示画像７３を生成する。
図９に示す傾斜検出工程Ｓ２に次いで、図８に示す傾斜調整工程Ｓ３では、傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３により、第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれの傾斜を調整する。
【００４３】
次いで、位置検出工程Ｓ４では、第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれでパターン部材７の基準パターン２３（図２）を撮像する。そして、演算処理部４４は、撮像結果に基づいて、第１撮像部８や第２撮像部１１の基準パターン２３に対する位置を検出する。これにより、基準パターン２３に対する第１撮像部８や第２撮像部１１の位置が把握され得る。
次いで、位置調整工程Ｓ５では、第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれの光軸の位置を調整する。
第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれの光軸の位置は、パターン部材７の基準パターン２３をカメラ２６やカメラ３１の視野の略中央に位置させることによって実施される。
基準パターン２３がカメラ３１の視野の略中央からずれているときには、第１Ｘ軸ステージ１６や第１Ｙ軸ステージ１７を駆動することによって、カメラ３１に対するパターン部材７の位置を変化させる。
他方で、基準パターン２３がカメラ２６の視野の略中央からずれているときには、第２Ｘ軸ステージ１８や第２Ｙ軸ステージ１９を駆動することによって、パターン部材７に対するカメラ２６の位置を変化させる。
上記により、第１撮像部８と第２撮像部１１との光軸同士を合わせることができる。
【００４４】
［検査装置の作用効果］
上述したように、検査装置１では、パターン設置工程により載置部２にパターン画像２１を設置し、撮像制御手段６１により、第１撮像部８や第２撮像部１１の高さ位置を変更しながらパターン画像２１を撮像して撮像画像データ４６を取得するパターン撮像工程を実施する。そして、制御装置６の傾斜演算手段５２は、パターン領域設定手段６２により撮像画像データ４６を複数のパターン領域７１に分割するパターン領域設定工程を実施し、撮像画像データ４６内の各画素に対して、輝度変化量算出手段６３により、輝度変化量算出工程を実施して、検査方向に沿って画素間の輝度変化量を算出する。また、変化量積算手段６４は、各パターン領域７１に対して輝度変化積算値を算出する変化量積算工程を実施する。この後、焦点一致検出手段６５は、各パターン領域７１に対して、輝度変化積算値が最大となる撮像画像データ４６を取得し、この撮像画像データ４６に対応する第１撮像部８や第２撮像部１１の高さ位置を焦点一致位置として検出する焦点一致検出工程を実施する。そして、傾斜検出手段６６は、この焦点一致位置に基づいて、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態を検出する傾斜検出工程を実施する。
【００４５】
このため、撮像画像データ４６の各パターン領域７１の輝度変化量に基づいて検出される焦点一致位置に基づいて、各パターン領域７１に対してそれぞれ、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態を検出することができる。したがって、載置部２における傾斜位置や傾斜量を、領域毎に詳細に検出することができ、精度のよい傾斜検出処理を実施することができる。また、例えばパターン画像２１に対して輝度ムラを有する光が照射されていた場合でも、第１撮像部８や第２撮像部１１をＺ軸方向に移動させる間、同一強度の光が照射されていれば、各パターン領域７１に対応する領域に照射される光量が一定となる。したがって、輝度ムラの影響を受けることなく、正確に載置部２の傾斜状態を検出することができる。
また、撮像画像データ４６に基づいて傾斜検出処理を実施するため、例えば複数のセンサーなどを用いる必要がなく、検査装置の低価格化を実現できる。また、第１撮像部８や第２撮像部１１をＺ方向に移動させて第１撮像部８や第２撮像部１１により撮像を実施するため、例えば第１撮像部８や第２撮像部１１をＸ軸方向およびＹ軸方向の双方向に対する様々な方向に傾斜させて撮像を実施する手法に比べて、処理時間を大幅に縮めることができ、傾斜検出処理の迅速化を図ることができる。
【００４６】
また、パターン画像２１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して均等間隔に配置される円形パターン２２を備えている。
このため、輝度変化量算出手段６３により、Ｘ軸方向を検査方向として画素間の輝度変化量を容易に算出することができる。また、検査方向をＹ軸方向に設定した場合でも、輝度変化量を算出することができる。すなわち、本実施形態では、Ｘ軸方向のみを検査方向として輝度変化積算値を算出し、この輝度変化積算値に基づいて焦点一致位置を求めたが、例えば円形パターン２２を有するパターン画像２１では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対してそれぞれ輝度変化量を算出し、これらの輝度変化量に基づいて輝度変化積算値を算出する構成などとしてもよく、この場合、さらに精度良く焦点一致位置を検出することができ、より良好に傾斜状態を検査することができる。
【００４７】
そして、検査装置１は、フォーカス制御手段５１を備え、オートフォーカス工程において、オートフォーカス処理を実施して基準位置を設定する。そして、パターン撮像工程では、この基準位置を中心とした所定範囲内で第１撮像部８や第２撮像部１１を移動させて撮像画像データ４６を取得する。
すなわち、検査装置１では、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の微小な傾斜状態を主として検出するものであり、この場合、基準位置を中心とした小範囲内に各パターン領域７１の焦点一致位置が存在する。このような場合、第１撮像部８や第２撮像部１１を移動可能な全範囲に対して例えば１μｍずつ移動させ、その撮像画像データ４６を取得する方法では、撮像画像データ４６の数量が増大し、処理時間や処理負荷も増大する。これに対して、上記のように、基準位置を中心とした所定範囲内のみを検査対象とすることで、撮像画像データ４６の数量が減少し、処理時間および処理負荷を軽減させることができる。
なお、載置部２の傾斜状態が大きい場合は、利用者が目視により確認可能であるため、予めある程度の傾斜状態に修正した後、本実施形態の傾斜状態検出方法を用いて第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態を検出する。
【００４８】
そして、パターン領域設定工程では、パターン領域設定手段６２は、撮像画像データ４６を矩形状のパターン領域７１で均等分割する。
このため、撮像画像データ４６内の全てのパターン領域７１に対して輝度変化積算値を算出し、この輝度変化積算値に基づいて焦点一致位置を検出することで、載置部２における傾斜位置および傾斜角度をより詳細に検出することができ、傾斜検出精度を向上させることができる。
【００４９】
また、傾斜検出工程では、傾斜検出手段６６は、各パターン領域７１に対応する焦点一致位置を表示した傾斜状態表示画像７３を生成する。
このため、例えば出力装置４７にこの傾斜状態表示画像７３を出力して、表示することで、利用者は、載置部２における傾斜位置、傾斜量を容易に確認することができる。したがって、利用者による第１撮像部８や第２撮像部１１の載置部２に対する傾斜修正作業を良好にサポートすることができる。
さらに、傾斜修正手段５３は、各パターン領域７１に対する焦点一致位置や傾斜状態表示画像７３に基づいて、傾斜修正信号を傾斜調整手段２８に出力し、傾斜調整手段２８にて第１撮像部８の傾斜状態を修正している。このため、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対して載置部２が傾斜している場合でも、傾斜検出処理を実施することで自動的に第１撮像部８や第２撮像部１１の傾斜状態を修正することができる。
【００５０】
［他の実施形態］
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、本発明の目的を達せられる範囲で種々の改良、変形が可能である。
【００５１】
例えば、本実施形態では、パターン部材７として均等厚み寸法を有する板状部材を載置部２の第１Ｘ軸ステージ１６上に密着載置する構成を例示したが、例えば、上記したように、パターン部材７が膜状に形成され、載置部２上に貼り付け固定される構成などとしてもよい。さらには、載置部２にパターン画像２１が直接形成される構成などとしてもよい。
【００５２】
また、検査装置１としては、撮像手段により撮像される画像に基づいて、所定の処理を実施するものであれば、いかなるものをも対象とすることができ、例えば液晶パネルなどの表示体の画素欠陥を撮像画像に基づいて検出する画素欠陥検出装置、半導体ウエハーなどの構造物の構造欠陥、異物の付着などを撮像画像に基づいて検出する構造欠陥検出装置の他、検査対象物を詳細に検査するための顕微鏡などにも本発明を適用することができる。
さらに、検査装置に傾斜検出装置が含まれる構成を例示したが、傾斜検出装置が別体として設けられる構成であってもよい。
【００５３】
さらには、第１撮像部８や第２撮像部１１に傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３が設けられ、制御装置６の制御により傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３を駆動させて第１撮像部８や第２撮像部１１の傾斜状態を変更する構成を例示したが、例えば手動により直接第１撮像部８や第２撮像部１１の傾斜を変更する構成などとしてもよい。この場合でも、傾斜状態表示画像７３を例えば出力手段に出力することで、この傾斜状態表示画像７３を参照しながら容易にアオリ調整を実施することができる。
【００５４】
また、入射光学系２７や入射光学系３２としては、ピント調整を有しない構成としてもよく、本実施形態のようにピント調整を有する構成としてもよい。また、本実施形態では、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２により第１撮像部８や第２撮像部１１を進退移動させることで、各高さ位置に対応する複数の撮像画像データ４６を取得する例を示したが、例えば、入射光学系２７や入射光学系３２内のピント調整機構を本発明の焦点調整手段として機能させ、ピント調整機構により光学部品を移動させることで複数の高さ位置に対応する撮像画像データ４６を取得する構成としてもよく、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２およびピント調整機構により焦点調整手段を構成する構成としてもよい。
【００５５】
さらに、本実施形態では、図２に示すような円形パターン２２を有するパターン画像２１に対し、１つのパターン領域７１内に１つの円形パターン２２が含まれるように、パターン領域７１を設定する例を示したが、例えば、２つ以上の円形パターン２２が含まれるように、パターン領域７１を設定する構成としてもよい。また、円形パターン２２以外のパターンが形成されるパターン画像を用いた場合でも、少なくとも一部にパターンが含まれるようにパターン領域７１を設定すればよい。さらには、上記では、撮像画像データ４６を複数のパターン領域７１に均等分割する例を示すが、各パターン領域７１の面積がそれぞれ異なるものであってもよい。例えば、撮像画像データ４６の中心領域では、パターン領域７１の面積を大きくし、外周部に向かうにしたがってパターン領域７１の面積を小さくする処理を実施してもよく、この場合、傾斜が大きくなる載置部２の周縁部近傍の傾斜状態を精度良く検出することができる。
【００５６】
さらには、パターン領域設定工程において、パターン領域設定手段６２は、撮像画像データ４６を均等分割したパターン領域７１を設定する構成としたが、これに限定されない。例えば、パターン領域設定手段６２は、撮像画像データ４６内の所定位置のみをパターン領域７１として切り出す処理を実施してもよい。この場合、例えば撮像画像データ４６の四隅部およびこれら四隅部間の合計９箇所に対してパターン領域７１を設定することで、載置部２が大凡どの傾斜方向に傾斜しているかを検出することが可能となる。
【００５７】
そして、輝度変化量算出手段６３は、Ｘ軸方向を検査方向とし、検査方向に沿う画素間の輝度変化量を算出したが、例えばＹ軸方向を検査方向としてもよく、Ｘ軸およびＹ軸方向に対して交差する方向を検査方向としてもよい。さらには、上述したように、Ｘ軸方向に対する輝度変化量、Ｙ軸に対する輝度変化量をそれぞれ算出し、これらの輝度変化量に基づいて傾斜状態を検出する構成としてもよく、この場合より精度よく載置部２および第１撮像部８や第２撮像部１１の相対傾斜状態を検出することができる。
【００５８】
また、輝度変化量算出手段６３は、算出対象画素に隣接する２画素間の輝度差の絶対値を輝度変化量としたが、例えば算出対象画素と１つの隣接画素との輝度差の絶対値を輝度変化量としてもよく、算出対象画素と２つの隣接画素との輝度差の絶対値のうち大きい値を輝度変化量としてもよい。
【００５９】
また、上記傾斜状態検出方法では、パターン撮像工程において、第１撮像部８や第２撮像部１１を、予め設定された下設定値から上設定値までの範囲を移動させて撮像画像データ４６を取得するが、焦点一致検出工程において、焦点一致位置が下設定値や上設定値であると検出された場合では、正確な焦点一致位置を取得できないおそれがある。この場合、再びパターン撮像工程に戻り、第１撮像部８や第２撮像部１１の移動範囲を広げて、すなわち下設定値の値を下げ、上設定値の値を上げて、撮像画像データ４６を取得する方法を用いてもよい。このような構成であれば、より適切な焦点一致位置を検出することが可能となるため、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態をより精度良く検出することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１…検査装置、２…載置部、３…第１撮像装置、４…第２撮像装置、６…制御装置、７…パターン部材、８…第１撮像部、９…第１進退駆動部、１１…第２撮像部、１２…第２進退駆動部、１６…第１Ｘ軸ステージ、１７…第１Ｙ軸ステージ、１８…第２Ｘ軸ステージ、１９…第２Ｙ軸ステージ、２１…パターン画像、２２…円形パターン、２３…基準パターン、２６…カメラ、２７…入射光学系、２８…傾斜調整手段、３１…カメラ、３２…入射光学系、３３…傾斜調整手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調整方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査対象を撮像手段により撮像し、撮像画像に基づいて被検査対象を検査する検査装置が知られている。このような検査装置では、撮像手段に入射する入射光を撮像するが、入射光の光軸が、測定物に対して傾斜している場合、１画面内の全領域に対して正確にフォーカスを合わせることができない。これに対して、照明光軸に対する撮像素子のアオリ角度を判定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載の検査装置では、撮像素子のアオリを検出または調整する方法として５つのアオリ判定方法が示されている。
すなわち、判定方法１として、撮像面の近傍に複数のセンサーを配置して、撮像素子の撮像面を撮像し、これらの撮像画像からアライメントマークの位置や間隔などの形状情報を認識して、アオリを検出する方法が示されている。
判定方法２として、撮像面の高さを求める複数のセンサーを設け、撮像面の複数個所の高さを求めることでアオリを検出する方法が示されている。
判定方法３として撮像面に光を照射し、撮像素子の傾斜角度を様々な向きに変化させながら、出力信号の最大値を山登り方式で取得することでアオリを調整する方法が示されている。
判定方法４として、撮像素子から出力される出力信号から撮像領域の輝度分布を求め、これらの輝度分布の偏りに基づいてアオリを検出する方法が示されている。
判定方法５として、撮像面にパターン画像を投影し、撮像画像とパターン画像とを比較することでアオリを検出する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１３１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１のような従来のアオリの判定方法１や判定方法２では、複数のセンサーを別途設ける必要があるため、構成の複雑化や、部品点数の増大を招くなどの問題がある。また、判定方法３では、撮像素子の姿勢をあらゆる方向に変更させて、出力信号を検出し、出力最大値を山登り方式に探索する必要があるため、探索時間が長時間となり、アオリ調整の要する時間も長くなる問題がある。さらに、判定方法４では、撮像面に照射される光に輝度ムラがある場合、アオリがない場合でも、アオリがあると判断してしまう場合もあり、アオリ検出の精度が低下するという問題がある。さらには、判定方法５では、撮像素子の入射光軸に対してパターン画像の投影画像光の光軸が傾斜している場合やずれている場合では、アオリ検出の精度が低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。
【０００７】
［適用例１］検査対象物を載置する載置部を挟んで互いに対向する２つの撮像装置の光軸を調整する調整方法であって、前記２つの撮像装置のそれぞれについて、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する傾斜状態を検出する傾斜検出工程と、前記傾斜検出工程で検出した傾斜状態に基づいて、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する傾斜を調整する傾斜調整工程と、前記傾斜調整工程の後に、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する位置を検出する位置検出工程と、前記位置検出工程で検出した前記位置に基づいて、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する位置を調整する位置調整工程と、を有し、前記傾斜検出工程は、前記載置部に、均等間隔でパターンが形成されるパターン画像を設けるパターン設置工程と、前記撮像装置の焦点位置を順次変化させるとともに、所定距離間隔で前記パターン画像を撮像し、撮像画像を取得するパターン撮像工程と、前記パターン撮像工程により取得される前記撮像画像における前記パターンの位置を検出するとともに、前記撮像画像から少なくとも前記パターンの一部を含むパターン領域を設定するパターン領域設定工程と、前記パターン領域における各画素の輝度値を検出し、所定の検査方向に沿って画素間の輝度変化量を算出する輝度変化量算出工程と、前記パターン領域における前記輝度変化量の積算値を算出する変化量積算工程と、前記パターン領域における前記積算値が最大となる前記撮像画像に対応した前記焦点位置を、焦点一致位置として検出する焦点一致検出工程と、前記焦点一致位置に基づいて、前記傾斜状態を検出する傾斜検出工程と、を有する、ことを特徴とする調整方法。
【０００８】
この適用例の調整方法は、検査対象物を載置する載置部を挟んで互いに対向する２つの撮像装置の光軸を調整する調整方法であって、２つの撮像装置のそれぞれについて、傾斜検出工程と、傾斜調整工程と、位置検出工程と、位置調整工程と、を有する。
傾斜検出工程では、撮像装置の光軸の載置部に対する傾斜状態を検出する。
傾斜調整工程では、傾斜検出工程で検出した傾斜状態に基づいて、撮像装置の光軸の載置部に対する傾斜を調整する。
位置検出工程では、傾斜調整工程の後に、撮像装置の光軸の載置部に対する位置を検出する。
位置調整工程では、位置検出工程で検出した位置に基づいて、撮像装置の光軸の載置部に対する位置を調整する。
ここで、傾斜検出工程は、パターン設置工程と、パターン撮像工程と、パターン領域設定工程と、輝度変化量算出工程と、変化量積算工程と、焦点一致検出工程と、傾斜検出工程と、を有する。
この調整方法によれば、パターン設置工程において、載置部にパターン画像を設置し、パターン撮像工程において、撮像装置と載置部との距離を変更した複数の撮像画像を取得する。パターン領域設定工程において、この撮像画像内からパターンの少なくとも一部が含まれるパターン領域を設定し、輝度変化量算出工程および変化量積算工程において、このパターン領域における輝度変化量の積算値を算出する。ここで、撮像装置の焦点位置がパターン画像に一致している状態では、撮像画像内におけるパターンの境界（エッジ部分）において、輝度変化量が大きくなるため、パターン領域内における輝度変化量の積算値も大きくなる。このように、パターン領域の輝度変化量の積算値が最大となる場合、撮像装置の焦点位置が、そのパターン領域に対応するパターン画像の一領域に一致するということを示し、焦点一致検出工程では、この撮像装置の焦点位置を焦点一致位置として検出する。すなわち、焦点一致検出工程において、複数のパターン領域に対してそれぞれ輝度変化量の積算値が最大となる撮像画像を検出することで、パターン画像上の各パターン領域に対応する領域と撮像装置の焦点位置とが一致する、撮像装置の調整位置または撮像装置を構成するレンズの調整位置である焦点一致位置を検出することができる。そして、傾斜検出工程では、これらの焦点一致位置に基づいて、容易に、載置部に対する撮像装置の光軸の傾斜状態を検出することができる。
このように撮像画像に基づいて載置部に対する撮像装置の光軸の傾斜状態を検出するため、例えば複数のセンサーなどを別途設ける必要がなく、簡単な構成で容易に傾斜状態検出処理を実施することができる。また、載置部や撮像装置の撮像面を様々な方向に傾斜させるなどの複雑な動作が不要であり、撮像装置の焦点位置を調整するだけの簡単な動作、すなわち、撮像装置を載置部に対して一方向に進退させたり、撮像装置の入射光学系のレンズを進退移動させたりするだけで、傾斜状態検出を実施することができ、傾斜状態検出処理に要する時間も短縮できる。
また、パターン画像の撮像画像に対して、複数のパターン領域を設定し、それぞれ輝度変化量の積算値に基づいて、各パターン領域に対するパターン画像上の所定領域の傾斜状態を検出するため、撮像装置に対して、輝度ムラがない光を照射するなどの操作も不要であり、容易に精度の高い傾斜状態検出を実施することができる。
さらに、この調整方法では、２つの撮像装置のそれぞれについて位置検出工程と位置調整工程とを実施するので、２つの撮像装置の光軸同士を合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態における検査装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態におけるパターン画像の一例を示す図。
【図３】本実施形態における第１撮像部及び第２撮像部の撮像実施位置を示す図。
【図４】本実施形態における撮像画像データの一部を示す図。
【図５】本実施形態における撮像画像データの各画素における輝度変化量を示した図。
【図６】本実施形態における撮像画像データの所定のパターン領域において、第１撮像部及び第２撮像部の焦点位置を変化させた場合の輝度変化積算値の変化を示す図であり、（Ａ）は、パターン領域の例を示す図、（Ｂ）は、（Ａ）で示されるパターン領域における輝度変化積算値の変化曲線を示す図である。
【図７】本実施形態における傾斜状態表示画像の一例を示す図。
【図８】本実施形態における検査装置の調整方法のフローチャート。
【図９】本実施形態における傾斜検出工程を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態における検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１１】
［検査装置の構成］
図１において、検査装置１は、載置部２に載置された検査対象を、Ｚ方向の上方及び下方のそれぞれから撮像し、撮像画像に基づいて各種検査を実施する装置である。検査装置１は、例えば、液晶パネルなどの表示体の検査装置、半導体ウエハーなどの構造物の構造形状や付着物の有無を検査する検査装置などの撮像画像に基づいて精密に欠陥などを検査する装置や、検査対象物の詳細形状を検査する顕微鏡などの他、種々の検査に適用できる。そして、この検査装置１は、載置部２と、第１撮像装置３と、第２撮像装置４と、制御装置６と、を備えている。載置部２には、検査対象物やパターン部材７が載置される。
【００１２】
第１撮像装置３は、Ｚ方向において、載置部２の上側に設けられている。第２撮像装置４は、Ｚ方向において、載置部２の下側に設けられている。第１撮像装置３及び第２撮像装置４は、載置部２を挟んで互いに対向している。
第１撮像装置３は、第１撮像部８と、第１撮像部８を載置部２に対して接離移動させる焦点調整手段としての第１進退駆動部９と、を有している。
第２撮像装置４は、第２撮像部１１と、第２撮像部１１を載置部２に対して接離移動させる焦点調整手段としての第２進退駆動部１２と、を有している。
制御装置６は、傾斜検出装置として検査装置１の動作を制御する。制御装置６は、載置部２、第１撮像装置３及び第２撮像装置４を、それぞれ個別に制御する。
【００１３】
載置部２は、台座部１５と、第１Ｘ軸ステージ１６と、第１Ｙ軸ステージ１７と、第２Ｘ軸ステージ１８、第２Ｙ軸ステージ１９と、を有している。
第１Ｙ軸ステージ１７及び第２Ｙ軸ステージ１９は、それぞれ、台座部１５に配置されている。第１Ｙ軸ステージ１７上には、第１Ｘ軸ステージ１６が配置されている。第２Ｙ軸ステージ１９上には、第２Ｘ軸ステージ１８が配置されている。
第１Ｘ軸ステージ１６には、検査対象物やパターン部材７が載置される。
第２Ｘ軸ステージ１８上には、第１撮像装置３が配設されている。
第１Ｘ軸ステージ１６に載置された検査対象物やパターン部材７は、第１Ｙ軸ステージ１７及び第１Ｘ軸ステージ１６によって、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に移動することができる。
【００１４】
同様に、第１撮像装置３は、第２Ｙ軸ステージ１９及び第２Ｘ軸ステージ１８によって、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に移動可能に構成されている。
上記の構成を有する載置部２は、制御装置６に接続されている。そして、第１Ｙ軸ステージ１７及び第２Ｙ軸ステージ１９は、制御装置６からの指令に基づいて、それぞれ個別にＹ方向に移動する。また、第１Ｘ軸ステージ１６及び第２Ｘ軸ステージ１８も、制御装置６からの指令に基づいて、それぞれ個別にＸ方向に移動する。
なお、本実施形態では、台座部１５、第１Ｘ軸ステージ１６及び第１Ｙ軸ステージ１７は、それぞれ、光透過性を有する材料で構成されている。このため、第１Ｘ軸ステージ１６に載置された検査対象物やパターン部材７を、第２撮像装置４で撮像することができる。光透過性を有する材料としては、例えば、ガラスや樹脂などが挙げられる。
【００１５】
ここで、傾斜検出方法において用いられるパターン部材７について説明する。パターン部材７は、光透過性を有する材料で構成されている。パターン部材７は、例えば表面にパターン画像が形成された均等厚み寸法に形成される板状部材である。また、このパターン部材７は、底面が平滑面に形成され、第１Ｘ軸ステージ１６上に略密着状態で載置可能に構成されている。
パターン部材７の表面には、例えば図２に示すように、パターン画像２１が形成されている。本実施形態では、パターン画像２１は、複数の円形パターン２２を有している。パターン画像２１において、複数の円形パターン２２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して均等に配設されパターン画像２１を構成している。
【００１６】
なお、パターン画像２１としては、上記構成に限らず、例えば複数の矩形パターンがＸ軸方向およびＹ軸方向に均等配置される画像などを用いてもよい。
また、パターン部材７には、略中央部に基準パターン２３が設けられている。本実施形態では、基準パターン２３として、十字形のパターンが採用されている。この基準パターン２３は、第１撮像部８と第２撮像部１１との光軸同士を合わせるときに活用される。
本実施形態では、基準パターン２３として十字形のパターンが採用されているが、基準パターン２３はこれに限定されない。基準パターン２３としては、例えば、矩形や星形などの種々の多角形や、円形パターン２２などの任意の形状や、文字や記号などを含む図柄や模様などの任意のパターンが採用され得る。
【００１７】
第１撮像部８は、図１に示すように、載置部２にＺ方向の上方から対向して設けられ、載置部２に載置される検査対象物やパターン部材７を、載置部２のＺ方向の上方から撮像する。第１撮像部８は、カメラ２６と、入射光学系２７と、傾斜調整手段２８と、を備えている。入射光学系２７は、載置部２から入射する入射光をカメラ２６に導く。傾斜調整手段２８は、カメラ２６および入射光学系２７の傾斜角度を調整する。なお、カメラ２６および入射光学系２７により撮像手段が構成される。また、第１撮像部８は、アーム２９により保持されており、このアーム２９は、第１進退駆動部９によりＺ方向に沿って進退可能、すなわち載置部２に接離移動可能に設けられている。
【００１８】
第２撮像部１１は、載置部２にＺ方向の下方から対向して設けられている。第２撮像部１１は、載置部２に載置される検査対象物やパターン部材７を、台座部１５、第１Ｙ軸ステージ１７及び第１Ｘ軸ステージ１６を介して載置部２のＺ方向の下方から撮像する。第２撮像部１１は、カメラ３１と、入射光学系３２と、傾斜調整手段３３と、を備えている。入射光学系３２は、載置部２から入射する入射光をカメラ３１に導く。傾斜調整手段３３は、カメラ３１および入射光学系３２の傾斜角度を調整する。なお、カメラ３１および入射光学系３２により撮像手段が構成される。また、第２撮像部１１は、アーム３４により保持されており、このアーム３４は、第２進退駆動部１２によりＺ方向に沿って進退可能、すなわち載置部２に接離移動可能に設けられている。
【００１９】
カメラ２６及びカメラ３１は、図示は省略するが、それぞれ、複数の撮像素子をマトリクス状に配列した撮像面を備えている。これらの撮像素子は、入射光を受光すると、光電変換処理により受光量に応じた電気信号を生成する。そして、カメラ２６及びカメラ３１は、それぞれ、入射する光に応じて各撮像素子から出力される電気信号を撮像画像データとして、制御装置６に出力する。
【００２０】
入射光学系２７及び入射光学系３２は、それぞれ、載置部２に対向して設けられ、カメラ２６及びカメラ３１の各撮像素子に載置部２から入射する光を導く。入射光学系２７及び入射光学系３２は、それぞれ、複数のレンズなどの光学部品を備え、これらの光学部品は、光軸がカメラ２６やカメラ３１の撮像面に対して直交するように配置されている。なお、入射光学系２７及び入射光学系３２は、それぞれ、各光学部品を光軸方向に沿って移動させてピント合わせを実施するピント調整機構を備える構成としてもよい。
【００２１】
傾斜調整手段２８及び傾斜調整手段３３は、それぞれ、制御装置６から入力される制御信号により駆動する。傾斜調整手段２８は、撮像手段であるカメラ２６および入射光学系２７を、信号に応じた角度に傾斜させる。また、傾斜調整手段３３は、撮像手段であるカメラ３１および入射光学系３２を、信号に応じた角度に傾斜させる。
第１進退駆動部９は、上述したように、アーム２９を介して第１撮像部８を保持している。第２進退駆動部１２は、アーム３４を介して第２撮像部１１を保持している。
第１進退駆動部９は、アーム２９をＺ軸方向（載置部２に対して接離する方向）に進退可能に保持し、制御装置６から入力される制御信号に応じて、アーム２９をＺ軸方向に沿って進退させる。第２進退駆動部１２は、アーム３４をＺ軸方向（載置部２に対して接離する方向）に進退可能に保持し、制御装置６から入力される制御信号に応じて、アーム３４をＺ軸方向に沿って進退させる。
【００２２】
なお、本実施形態では、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２によりアーム２９やアーム３４を駆動させて第１撮像部８の焦点及び第２撮像部１１の焦点を調整する構成が例示される。しかしながら、第１撮像部８の焦点や第２撮像部１１の焦点の調整方法は、これに限定されない。
焦点の調整方法としては、例えば、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２が直接的に第１撮像部８や第２撮像部１１をＺ軸方向に移動させる方法も採用され得る。この構成によれば、アーム２９やアーム３４を省略することができるので、振動などを防止することができ、より精密に第１撮像部８や第２撮像部１１を駆動させることができる。
さらに、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２により入射光学系２７や入射光学系３２内の光学部品を進退させて第１撮像部８や第２撮像部１１のピントを載置部２に載置される検査対象物やパターン部材７に合わせる方法も採用され得る。
【００２３】
制御装置６は、検査装置１の全体の動作を制御する。制御装置６は、第１撮像部８の載置部２に対する傾斜状態の検出、第１撮像部８の傾斜修正、検査対象物の検査処理などを実施する。また、制御装置６は、第２撮像部１１の載置部２に対する傾斜状態の検出、第２撮像部１１の傾斜修正、検査対象物の検査処理なども実施する。なお、制御装置６としては、例えば汎用パーソナルコンピューターなどを用いてもよい。
制御装置６は、図１に示すように、入出力部４１と、入力操作部４２と、記憶部４３と、演算処理部４４と、を備えている。
【００２４】
入出力部４１は、第１撮像装置３、第２撮像装置４、および載置部２に接続されている。入出力部４１は、第１撮像装置３、第２撮像装置４、および載置部２のそれぞれに対して、演算処理部４４から出力される制御信号を出力する。また、入出力部４１は、第１撮像部８や第２撮像部１１から撮像画像データ４６（図３、図４および図６参照）が入力されると、この撮像画像データ４６を演算処理部４４に出力する。また、入出力部４１は、ディスプレイやプリンターなどの出力装置４７を接続可能な端子を備えており、後述する演算処理部４４の制御により各種処理結果を出力する。
【００２５】
入力操作部４２は、例えばキーボードやマウスなどの入力手段を備え、利用者によりこれらの入力手段が操作されることで、操作内容に応じた操作信号を演算処理部４４に出力する。
記憶部４３は、各種データやプログラムなどを記憶する。この記憶部４３としては、例えばＨＤＤやメモリー、ＣＤやＤＶＤなどの記録媒体を駆動するドライブなどが挙げられる。
演算処理部４４は、ＣＰＵなどの集積回路により構成され、記憶部４３に記憶されるプログラムにより所定の演算処理を実施する。演算処理部４４により実施されるプログラムとしては、図１に示すように、フォーカス制御手段５１、傾斜演算手段５２、傾斜修正手段５３、検査手段５４などが含まれている。
【００２６】
フォーカス制御手段５１は、オートフォーカス処理を実施し、第１撮像部８や第２撮像部１１の基準位置を設定する。ここで、オートフォーカス処理としては、特に限定されない。オートフォーカス処理としては、例えば第１撮像部８や第２撮像部１１から入力される撮像画像データを参照しながら、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２を進退移動させ、撮像画像データのコントラストが最大となる点を検出する、いわゆるコントラスト検出方式が採用され得る。また、オートフォーカス処理としては、赤外線などを照射することで、第１撮像部８や第２撮像部１１と載置部２上に載置されるパターン部材７との距離を検出するアクティブ方式も採用され得る。そして、載置部２上のパターン部材７に対して第１撮像部８や第２撮像部１１のピントが合う位置を基準位置として設定する。
なお、本実施形態では、オートフォーカス処理時に、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２を駆動させて、載置部２上のパターン部材７に対してピントが合う位置に第１撮像部８や第２撮像部１１を移動させる構成を例示するが、これに限定されない。例えば、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２を駆動して第１撮像部８や第２撮像部１１をＺ軸方向の変位可能範囲の中心位置に移動させ、入射光学系２７や入射光学系３２のレンズを進退させることでピントを合わせる構成としてもよい。この場合、第１撮像部８や第２撮像部１１の基準位置は、Ｚ軸方向の変位可能範囲の中心位置に設定される。
さらには、フォーカス制御手段５１によりオートフォーカス処理を実施する構成を例示するが、例えば後述の撮像制御手段６１にオートフォーカス処理を実施する機能を持たせる構成などとしてもよい。
【００２７】
傾斜演算手段５２は、第１撮像装置３による撮像画像データ４６に基づいて、第１撮像部８の入射光学系２７の光軸に対する載置部２の傾斜状態（アオリ）を求める。また、傾斜演算手段５２は、第２撮像装置４による撮像画像データ４６に基づいて、第２撮像部１１の入射光学系３２の光軸に対する載置部２の傾斜状態（アオリ）を求める。
この傾斜演算手段５２は、撮像制御手段６１と、パターン領域設定手段６２と、輝度変化量算出手段６３と、変化量積算手段６４と、焦点一致検出手段６５と、傾斜検出手段６６と、を備えている。
【００２８】
撮像制御手段６１は、第１撮像部８や第２撮像部１１を所定位置に移動させる旨のＺ軸制御信号を生成し、生成したＺ軸制御信号を第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２に出力する。
撮像制御手段６１は、第１撮像部８や第２撮像部１１を制御して撮像動作を実施させ、第１撮像部８や第２撮像部１１から入力される撮像画像データ４６を取得する。
ここで、撮像制御手段６１は、図３に示すように、第１撮像部８や第２撮像部１１により撮像画像データ４６を取得させる制御をする。図３は、第１撮像部８や第２撮像部１１の撮像実施位置を示す図である。すなわち、撮像制御手段６１は、フォーカス制御手段５１にて設定された基準位置を中心とし、この基準位置から±Ｚ方向に対して予め設定された範囲内で第１撮像部８や第２撮像部１１を移動させる。この時、撮像制御手段６１は、第１撮像部８や第２撮像部１１を予め設定された駆動量（例えば１μｍ）間隔で駆動させて、それぞれの位置で第１撮像部８や第２撮像部１１に撮像画像データ４６を取得させる制御をする。そして、撮像制御手段６１は、取得した撮像画像データ４６と、この撮像画像データ４６に対応する第１撮像部８や第２撮像部１１の位置データを関連付けて、記憶部４３に適宜読み出し可能に記憶する。
【００２９】
パターン領域設定手段６２は、記憶部４３に記憶された撮像画像データ４６に含まれる円形パターン２２の位置を検出し、これらの円形パターン２２の位置データから、パターン画像２１に対する撮像画像データ４６の座標位置を検出する。すなわち、第１撮像部８や第２撮像部１１をＺ軸方向に移動させて撮像を実施した場合、各撮像画像データ４６の尺度が僅かに異なり、円形パターン２２も僅かに異なる位置に配置された画像となる。したがって、パターン領域設定手段６２は、まず円形パターン２２の位置を検出し、この円形パターン２２の位置データからパターン画像２１に対する座標位置を設定する。つまり、各撮像画像データ４６の各画素が、パターン画像２１のどの位置に対応する画素であるかを示す座標位置を設定する。そして、パターン領域設定手段６２は、これらの座標が設定された各撮像画像データ４６を、複数のパターン領域７１に分割する。ここで、図４は、撮像画像データ４６の一部を示す図である。パターン領域設定手段６２は、図４に示すように、１つのパターン領域７１内に１つの円形パターン２２が含まれるように、撮像画像データ４６から複数の正方形状のパターン領域７１を均等分割する。
【００３０】
輝度変化量算出手段６３は、図５に示すように、各パターン領域７１に対して、所定検査方向に対して輝度変化量を算出する。図５は、撮像画像データ４６の各画素における輝度変化量を示した図である。
この輝度変化量算出手段６３は、所定検査方向に沿って画素間の輝度変化量を算出する。本実施形態では、図５に示すように、Ｘ軸方向を検査方向とし、Ｘ軸方向に沿って互いに輝度変化量の算出対象画素に隣接する一対の画素間の輝度変化量を算出する。具体的には、輝度変化量算出手段６３は、輝度変化量の算出対象画素の座標を（ｘ，ｙ）として、この点（ｘ、ｙ）の輝度変化量をＫ（ｘ，ｙ）とすると、次式（１）によりこの輝度変化量を算出する。
【００３１】
Ｋ（ｘ，ｙ）＝abs（Ａ（ｘ−１，ｙ）−Ａ（ｘ＋１，ｙ）） …（１）
上記式（１）において、Ａ（ｘ−１，ｙ）およびＡ（ｘ＋１，ｙ）は、それぞれ点（ｘ−１，ｙ）および点（ｘ＋１，ｙ）における輝度値である。すなわち、輝度変化量算出手段６３は、検査方向（Ｘ軸方向）に沿って算出対象画素に隣接する一対の画素の輝度値を検出し、これらの輝度差の絶対値を算出対象画素の輝度変化量Ｋ（ｘ，ｙ）とする。
また、輝度変化量算出手段６３は、ここで算出された各画素に対する輝度変化量Ｋ（ｘ，ｙ）を輝度値とした図５に示すような輝度変化量表示画像を表示させる処理をしてもよい。
【００３２】
変化量積算手段６４は、各パターン領域７１内に含まれる画素の輝度変化量を積算してパターン領域７１における輝度変化積算値を算出する。
【００３３】
焦点一致検出手段６５は、第１撮像部８や第２撮像部１１を複数の高さ位置に設定して取得される複数の撮像画像データ４６に対して、上記変化量積算手段６４にて算出される各パターン領域７１の輝度変化積算値を読み込み、これらのパターン領域７１における焦点一致位置を検出する。
ここで、図６に、撮像画像データ４６の所定のパターン領域７１において、第１撮像部８や第２撮像部１１の焦点位置を変化させた場合の輝度変化積算値の変化を示す図を示す。図６において、（Ａ）は、パターン領域７１の例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）で示されるパターン領域７１における輝度変化積算値の変化曲線を示す図である。
図６に示すように、第１撮像部８や第２撮像部１１の焦点位置を変化させると、輝度変化積算値も変化する。
すなわち、第１撮像部８や第２撮像部１１の焦点位置が、パターン部材のパターン領域７１に対応する領域に一致する（ピントが合っている）場合、パターン領域７１内の円形パターン２２の外周エッジにボヤケが生じないため、外周エッジを挟む画素において輝度変化量が大きくなり、輝度変化積算値も大きくなる。これに対して、第１撮像部８や第２撮像部１１の焦点位置が変化し、ピントがずらされると、パターン領域７１内の円形パターン２２の外周エッジにボヤケが生じて輝度変化量も小さくなる。この場合、パターン領域７１内における輝度変化積算値も小さくなる。
焦点一致検出手段６５は、輝度変化積算値が最大となる点を検出することで、そのパターン領域７１に対して、第１撮像部８や第２撮像部１１をどの位置に移動させた際に焦点位置がパターン画像に一致するか、すなわち焦点一致位置を検出する。図６の例では、焦点一致検出手段６５は、パターン領域７１Ａに対して第１撮像部８や第２撮像部１１の高さ位置が「１０」となる位置を焦点一致位置として検出し、パターン領域７１Ｂに対して第１撮像部８の高さ位置が「７」となる位置を焦点一致位置として検出する。
【００３４】
傾斜検出手段６６は、各パターン領域７１の焦点一致位置に基づいて、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態（アオリ）を検出する。
具体的には、傾斜検出手段６６は、各パターン領域７１の焦点一致位置を示す図７に示すような傾斜状態表示画像７３を生成する。この傾斜状態表示画像７３は、パターン領域設定手段６２により設定されたパターン領域７１と同一サイズの矩形領域を均等に敷き詰め、これらの矩形領域に焦点一致位置に応じた色を表示させた画像である。
ここで、図６の例のように、パターン領域７１Ａの焦点一致位置が基準位置（高さ位置「１０」）であり、パターン領域７１Ｂの焦点一致位置の高さ位置が「７」である場合、載置部２は、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対してパターン領域７１Ｂに対する部分が第１撮像部８や第２撮像部１１から離れる方向に傾斜していると判断できる。すなわち、図７に示すように、各パターン領域７１に対して焦点一致位置を表示することにより、載置部２の傾斜状態が容易に判断可能となる。なお、本実施形態では、傾斜検出手段６６は、図７に示すような傾斜状態表示画像７３を生成したが、例えば各パターン領域７１に対する焦点一致位置を具体的な数値として表示させる画像を生成してもよい。
【００３５】
傾斜修正手段５３は、傾斜検出手段６６により検出される検出結果に基づいて、第１撮像部８や第２撮像部１１の傾斜を修正する傾斜修正信号を生成し、傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３に出力する。例えば、図６に示すように、載置部２のパターン領域７１Ｂに対応する領域において、第１撮像部８や第２撮像部１１から離れる方向に傾斜している場合、第１撮像部８や第２撮像部１１のパターン領域７１Ｂに対応する撮像面が載置部２側に、焦点一致位置に応じた寸法だけ傾斜するように傾斜修正信号を生成し、傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３に出力する。
なお、傾斜修正手段５３は、利用者の手入力に従い、傾斜修正信号を生成して傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３に出力する構成などとしてもよい。
【００３６】
検査手段５４は、第１撮像部８や第２撮像部１１から入力される撮像画像データ４６に基づいて、載置部２に載置された検査対象物の検査を実施する。
【００３７】
［検査装置の動作］
検査装置１における調整方法を説明する。
検査装置１における調整方法は、第１撮像部８の光軸と第２撮像部１１の光軸とを合わせ、且つ第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれのアオリを調整する方法である。
図８は、本実施形態における検査装置の調整方法のフローチャートである。
【００３８】
検査装置１における調整方法は、パターン設置工程Ｓ１と、傾斜検出工程Ｓ２と、傾斜調整工程Ｓ３と、位置検出工程Ｓ４と、位置調整工程Ｓ５と、を含む。
パターン設置工程Ｓ１では、検査装置１の載置部２にパターン部材７を載置する。なお、載置部２の第１Ｘ軸ステージ１６上にパターン画像２１が形成されている場合は、すでにパターン画像２１の設置が完了しているため、パターン設置工程Ｓ１の処理を省略してもよい。
【００３９】
次いで、傾斜検出工程Ｓ２では、第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれに対して、図９に示す傾斜検出工程Ｓ２を実施する。
傾斜検出工程Ｓ２は、図９に示すように、オートフォーカス工程Ｓ２０１と、パターン撮像工程Ｓ２０２と、パターン領域設定工程Ｓ２０３と、輝度変化量算出工程Ｓ２０４と、変化量積算工程Ｓ２０５と、焦点一致検出工程Ｓ２０６と、傾斜検出工程Ｓ２０７と、を含む。
オートフォーカス工程Ｓ２０１では、制御装置６のフォーカス制御手段５１が、第１撮像部８や第２撮像部１１から入力される撮像画像データを参照しながら、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２を駆動させ、撮像画像データのコントラストが最大となる基準位置に第１撮像部８や第２撮像部１１を移動させる。
【００４０】
次いで、パターン撮像工程Ｓ２０２では、制御装置６の傾斜演算手段５２が、撮像制御手段６１により第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２を駆動させて、第１撮像部８や第２撮像部１１を基準位置から所定範囲内の高さ位置で、１μｍ間隔でＺ方向に沿って進退させ、各高さ位置においてパターン画像２１を撮像して撮像画像データ４６を取得する。また、撮像制御手段６１は、撮像により得られた撮像画像データ４６を、その撮像画像データ４６が撮像された高さ位置に関する位置データと関連付けて記憶部４３に記憶する。
次いで、パターン領域設定工程Ｓ２０３では、傾斜演算手段５２が、パターン領域設定手段６２により、パターン撮像工程Ｓ２０２にて取得された各撮像画像データ４６から、各円形パターン２２の位置を検出する。そして、パターン領域設定手段６２は、各撮像画像データ４６の各画素がパターン画像２１のどの位置に対応する画素であるかを示す座標位置を、円形パターン２２の位置データに基づいて設定する。
そして、パターン領域設定手段６２は、図４に示すように、撮像画像データ４６を複数のパターン領域７１に分割する処理を実施する。
【００４１】
次いで、輝度変化量算出工程Ｓ２０４では、傾斜演算手段５２が、輝度変化量算出手段６３により、パターン領域設定工程Ｓ２０３にて設定された各パターン領域７１に対して、Ｘ軸方向を検査方向とし、式（１）を用いて、各画素の輝度変化量を算出する。また、傾斜演算手段５２は、パターン撮像工程Ｓ２０２にて取得した全ての撮像画像データ４６およびパターン領域設定工程Ｓ２０３にて設定された全てのパターン領域７１に対して、各画素における輝度変化量を算出する。
次いで、変化量積算工程Ｓ２０５では、傾斜演算手段５２が、変化量積算手段６４により、輝度変化量算出工程Ｓ２０４にて算出された輝度変化量を、各パターン領域７１毎に積算し、各パターン領域７１における輝度変化積算値を算出する。
次いで、焦点一致検出工程Ｓ２０６では、傾斜演算手段５２が、焦点一致検出手段６５により、各パターン領域７１に対して、変化量積算工程Ｓ２０５にて算出される輝度変化積算値が最大となる撮像画像データ４６を検出する。そして、焦点一致検出手段６５は、検出された撮像画像データ４６に対応する第１撮像部８や第２撮像部１１のＺ方向に沿う位置データを、パターン領域７１に対する焦点一致位置として検出する。
【００４２】
次いで、傾斜検出工程Ｓ２０７では、傾斜演算手段５２は、傾斜検出手段６６により、焦点一致検出工程Ｓ２０６にて検出された各パターン領域７１に対する焦点一致位置に基づいて、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態を検出し、図７に示すような傾斜状態表示画像７３を生成する。
図９に示す傾斜検出工程Ｓ２に次いで、図８に示す傾斜調整工程Ｓ３では、傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３により、第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれの傾斜を調整する。
【００４３】
次いで、位置検出工程Ｓ４では、第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれでパターン部材７の基準パターン２３（図２）を撮像する。そして、演算処理部４４は、撮像結果に基づいて、第１撮像部８や第２撮像部１１の基準パターン２３に対する位置を検出する。これにより、基準パターン２３に対する第１撮像部８や第２撮像部１１の位置が把握され得る。
次いで、位置調整工程Ｓ５では、第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれの光軸の位置を調整する。
第１撮像部８及び第２撮像部１１のそれぞれの光軸の位置は、パターン部材７の基準パターン２３をカメラ２６やカメラ３１の視野の略中央に位置させることによって実施される。
基準パターン２３がカメラ３１の視野の略中央からずれているときには、第１Ｘ軸ステージ１６や第１Ｙ軸ステージ１７を駆動することによって、カメラ３１に対するパターン部材７の位置を変化させる。
他方で、基準パターン２３がカメラ２６の視野の略中央からずれているときには、第２Ｘ軸ステージ１８や第２Ｙ軸ステージ１９を駆動することによって、パターン部材７に対するカメラ２６の位置を変化させる。
上記により、第１撮像部８と第２撮像部１１との光軸同士を合わせることができる。
【００４４】
［検査装置の作用効果］
上述したように、検査装置１では、パターン設置工程により載置部２にパターン画像２１を設置し、撮像制御手段６１により、第１撮像部８や第２撮像部１１の高さ位置を変更しながらパターン画像２１を撮像して撮像画像データ４６を取得するパターン撮像工程を実施する。そして、制御装置６の傾斜演算手段５２は、パターン領域設定手段６２により撮像画像データ４６を複数のパターン領域７１に分割するパターン領域設定工程を実施し、撮像画像データ４６内の各画素に対して、輝度変化量算出手段６３により、輝度変化量算出工程を実施して、検査方向に沿って画素間の輝度変化量を算出する。また、変化量積算手段６４は、各パターン領域７１に対して輝度変化積算値を算出する変化量積算工程を実施する。この後、焦点一致検出手段６５は、各パターン領域７１に対して、輝度変化積算値が最大となる撮像画像データ４６を取得し、この撮像画像データ４６に対応する第１撮像部８や第２撮像部１１の高さ位置を焦点一致位置として検出する焦点一致検出工程を実施する。そして、傾斜検出手段６６は、この焦点一致位置に基づいて、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態を検出する傾斜検出工程を実施する。
【００４５】
このため、撮像画像データ４６の各パターン領域７１の輝度変化量に基づいて検出される焦点一致位置に基づいて、各パターン領域７１に対してそれぞれ、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態を検出することができる。したがって、載置部２における傾斜位置や傾斜量を、領域毎に詳細に検出することができ、精度のよい傾斜検出処理を実施することができる。また、例えばパターン画像２１に対して輝度ムラを有する光が照射されていた場合でも、第１撮像部８や第２撮像部１１をＺ軸方向に移動させる間、同一強度の光が照射されていれば、各パターン領域７１に対応する領域に照射される光量が一定となる。したがって、輝度ムラの影響を受けることなく、正確に載置部２の傾斜状態を検出することができる。
また、撮像画像データ４６に基づいて傾斜検出処理を実施するため、例えば複数のセンサーなどを用いる必要がなく、検査装置の低価格化を実現できる。また、第１撮像部８や第２撮像部１１をＺ方向に移動させて第１撮像部８や第２撮像部１１により撮像を実施するため、例えば第１撮像部８や第２撮像部１１をＸ軸方向およびＹ軸方向の双方向に対する様々な方向に傾斜させて撮像を実施する手法に比べて、処理時間を大幅に縮めることができ、傾斜検出処理の迅速化を図ることができる。
【００４６】
また、パターン画像２１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して均等間隔に配置される円形パターン２２を備えている。
このため、輝度変化量算出手段６３により、Ｘ軸方向を検査方向として画素間の輝度変化量を容易に算出することができる。また、検査方向をＹ軸方向に設定した場合でも、輝度変化量を算出することができる。すなわち、本実施形態では、Ｘ軸方向のみを検査方向として輝度変化積算値を算出し、この輝度変化積算値に基づいて焦点一致位置を求めたが、例えば円形パターン２２を有するパターン画像２１では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対してそれぞれ輝度変化量を算出し、これらの輝度変化量に基づいて輝度変化積算値を算出する構成などとしてもよく、この場合、さらに精度良く焦点一致位置を検出することができ、より良好に傾斜状態を検査することができる。
【００４７】
そして、検査装置１は、フォーカス制御手段５１を備え、オートフォーカス工程において、オートフォーカス処理を実施して基準位置を設定する。そして、パターン撮像工程では、この基準位置を中心とした所定範囲内で第１撮像部８や第２撮像部１１を移動させて撮像画像データ４６を取得する。
すなわち、検査装置１では、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の微小な傾斜状態を主として検出するものであり、この場合、基準位置を中心とした小範囲内に各パターン領域７１の焦点一致位置が存在する。このような場合、第１撮像部８や第２撮像部１１を移動可能な全範囲に対して例えば１μｍずつ移動させ、その撮像画像データ４６を取得する方法では、撮像画像データ４６の数量が増大し、処理時間や処理負荷も増大する。これに対して、上記のように、基準位置を中心とした所定範囲内のみを検査対象とすることで、撮像画像データ４６の数量が減少し、処理時間および処理負荷を軽減させることができる。
なお、載置部２の傾斜状態が大きい場合は、利用者が目視により確認可能であるため、予めある程度の傾斜状態に修正した後、本実施形態の傾斜状態検出方法を用いて第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態を検出する。
【００４８】
そして、パターン領域設定工程では、パターン領域設定手段６２は、撮像画像データ４６を矩形状のパターン領域７１で均等分割する。
このため、撮像画像データ４６内の全てのパターン領域７１に対して輝度変化積算値を算出し、この輝度変化積算値に基づいて焦点一致位置を検出することで、載置部２における傾斜位置および傾斜角度をより詳細に検出することができ、傾斜検出精度を向上させることができる。
【００４９】
また、傾斜検出工程では、傾斜検出手段６６は、各パターン領域７１に対応する焦点一致位置を表示した傾斜状態表示画像７３を生成する。
このため、例えば出力装置４７にこの傾斜状態表示画像７３を出力して、表示することで、利用者は、載置部２における傾斜位置、傾斜量を容易に確認することができる。したがって、利用者による第１撮像部８や第２撮像部１１の載置部２に対する傾斜修正作業を良好にサポートすることができる。
さらに、傾斜修正手段５３は、各パターン領域７１に対する焦点一致位置や傾斜状態表示画像７３に基づいて、傾斜修正信号を傾斜調整手段２８に出力し、傾斜調整手段２８にて第１撮像部８の傾斜状態を修正している。このため、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対して載置部２が傾斜している場合でも、傾斜検出処理を実施することで自動的に第１撮像部８や第２撮像部１１の傾斜状態を修正することができる。
【００５０】
［他の実施形態］
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、本発明の目的を達せられる範囲で種々の改良、変形が可能である。
【００５１】
例えば、本実施形態では、パターン部材７として均等厚み寸法を有する板状部材を載置部２の第１Ｘ軸ステージ１６上に密着載置する構成を例示したが、例えば、上記したように、パターン部材７が膜状に形成され、載置部２上に貼り付け固定される構成などとしてもよい。さらには、載置部２にパターン画像２１が直接形成される構成などとしてもよい。
【００５２】
また、検査装置１としては、撮像手段により撮像される画像に基づいて、所定の処理を実施するものであれば、いかなるものをも対象とすることができ、例えば液晶パネルなどの表示体の画素欠陥を撮像画像に基づいて検出する画素欠陥検出装置、半導体ウエハーなどの構造物の構造欠陥、異物の付着などを撮像画像に基づいて検出する構造欠陥検出装置の他、検査対象物を詳細に検査するための顕微鏡などにも本発明を適用することができる。
さらに、検査装置に傾斜検出装置が含まれる構成を例示したが、傾斜検出装置が別体として設けられる構成であってもよい。
【００５３】
さらには、第１撮像部８や第２撮像部１１に傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３が設けられ、制御装置６の制御により傾斜調整手段２８や傾斜調整手段３３を駆動させて第１撮像部８や第２撮像部１１の傾斜状態を変更する構成を例示したが、例えば手動により直接第１撮像部８や第２撮像部１１の傾斜を変更する構成などとしてもよい。この場合でも、傾斜状態表示画像７３を例えば出力手段に出力することで、この傾斜状態表示画像７３を参照しながら容易にアオリ調整を実施することができる。
【００５４】
また、入射光学系２７や入射光学系３２としては、ピント調整を有しない構成としてもよく、本実施形態のようにピント調整を有する構成としてもよい。また、本実施形態では、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２により第１撮像部８や第２撮像部１１を進退移動させることで、各高さ位置に対応する複数の撮像画像データ４６を取得する例を示したが、例えば、入射光学系２７や入射光学系３２内のピント調整機構を本発明の焦点調整手段として機能させ、ピント調整機構により光学部品を移動させることで複数の高さ位置に対応する撮像画像データ４６を取得する構成としてもよく、第１進退駆動部９や第２進退駆動部１２およびピント調整機構により焦点調整手段を構成する構成としてもよい。
【００５５】
さらに、本実施形態では、図２に示すような円形パターン２２を有するパターン画像２１に対し、１つのパターン領域７１内に１つの円形パターン２２が含まれるように、パターン領域７１を設定する例を示したが、例えば、２つ以上の円形パターン２２が含まれるように、パターン領域７１を設定する構成としてもよい。また、円形パターン２２以外のパターンが形成されるパターン画像を用いた場合でも、少なくとも一部にパターンが含まれるようにパターン領域７１を設定すればよい。さらには、上記では、撮像画像データ４６を複数のパターン領域７１に均等分割する例を示すが、各パターン領域７１の面積がそれぞれ異なるものであってもよい。例えば、撮像画像データ４６の中心領域では、パターン領域７１の面積を大きくし、外周部に向かうにしたがってパターン領域７１の面積を小さくする処理を実施してもよく、この場合、傾斜が大きくなる載置部２の周縁部近傍の傾斜状態を精度良く検出することができる。
【００５６】
さらには、パターン領域設定工程において、パターン領域設定手段６２は、撮像画像データ４６を均等分割したパターン領域７１を設定する構成としたが、これに限定されない。例えば、パターン領域設定手段６２は、撮像画像データ４６内の所定位置のみをパターン領域７１として切り出す処理を実施してもよい。この場合、例えば撮像画像データ４６の四隅部およびこれら四隅部間の合計９箇所に対してパターン領域７１を設定することで、載置部２が大凡どの傾斜方向に傾斜しているかを検出することが可能となる。
【００５７】
そして、輝度変化量算出手段６３は、Ｘ軸方向を検査方向とし、検査方向に沿う画素間の輝度変化量を算出したが、例えばＹ軸方向を検査方向としてもよく、Ｘ軸およびＹ軸方向に対して交差する方向を検査方向としてもよい。さらには、上述したように、Ｘ軸方向に対する輝度変化量、Ｙ軸に対する輝度変化量をそれぞれ算出し、これらの輝度変化量に基づいて傾斜状態を検出する構成としてもよく、この場合より精度よく載置部２および第１撮像部８や第２撮像部１１の相対傾斜状態を検出することができる。
【００５８】
また、輝度変化量算出手段６３は、算出対象画素に隣接する２画素間の輝度差の絶対値を輝度変化量としたが、例えば算出対象画素と１つの隣接画素との輝度差の絶対値を輝度変化量としてもよく、算出対象画素と２つの隣接画素との輝度差の絶対値のうち大きい値を輝度変化量としてもよい。
【００５９】
また、上記傾斜状態検出方法では、パターン撮像工程において、第１撮像部８や第２撮像部１１を、予め設定された下設定値から上設定値までの範囲を移動させて撮像画像データ４６を取得するが、焦点一致検出工程において、焦点一致位置が下設定値や上設定値であると検出された場合では、正確な焦点一致位置を取得できないおそれがある。この場合、再びパターン撮像工程に戻り、第１撮像部８や第２撮像部１１の移動範囲を広げて、すなわち下設定値の値を下げ、上設定値の値を上げて、撮像画像データ４６を取得する方法を用いてもよい。このような構成であれば、より適切な焦点一致位置を検出することが可能となるため、第１撮像部８や第２撮像部１１の入射光軸に対する載置部２の傾斜状態をより精度良く検出することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１…検査装置、２…載置部、３…第１撮像装置、４…第２撮像装置、６…制御装置、７…パターン部材、８…第１撮像部、９…第１進退駆動部、１１…第２撮像部、１２…第２進退駆動部、１６…第１Ｘ軸ステージ、１７…第１Ｙ軸ステージ、１８…第２Ｘ軸ステージ、１９…第２Ｙ軸ステージ、２１…パターン画像、２２…円形パターン、２３…基準パターン、２６…カメラ、２７…入射光学系、２８…傾斜調整手段、３１…カメラ、３２…入射光学系、３３…傾斜調整手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を載置する載置部を挟んで互いに対向する２つの撮像装置の光軸を調整する調整方法であって、
前記２つの撮像装置のそれぞれについて、
前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する傾斜状態を検出する傾斜検出工程と、
前記傾斜検出工程で検出した傾斜状態に基づいて、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する傾斜を調整する傾斜調整工程と、
前記傾斜調整工程の後に、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する位置を検出する位置検出工程と、
前記位置検出工程で検出した前記位置に基づいて、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する位置を調整する位置調整工程と、を有し、
前記傾斜検出工程は、
前記載置部に、均等間隔でパターンが形成されるパターン画像を設けるパターン設置工程と、
前記撮像装置の焦点位置を順次変化させるとともに、所定距離間隔で前記パターン画像を撮像し、撮像画像を取得するパターン撮像工程と、
前記パターン撮像工程により取得される前記撮像画像における前記パターンの位置を検出するとともに、前記撮像画像から少なくとも前記パターンの一部を含むパターン領域を設定するパターン領域設定工程と、
前記パターン領域における各画素の輝度値を検出し、所定の検査方向に沿って画素間の輝度変化量を算出する輝度変化量算出工程と、
前記パターン領域における前記輝度変化量の積算値を算出する変化量積算工程と、
前記パターン領域における前記積算値が最大となる前記撮像画像に対応した前記焦点位置を、焦点一致位置として検出する焦点一致検出工程と、
前記焦点一致位置に基づいて、前記傾斜状態を検出する傾斜検出工程と、を有する、
ことを特徴とする調整方法。
【請求項１】
検査対象物を載置する載置部を挟んで互いに対向する２つの撮像装置の光軸を調整する調整方法であって、
前記２つの撮像装置のそれぞれについて、
前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する傾斜状態を検出する傾斜検出工程と、
前記傾斜検出工程で検出した傾斜状態に基づいて、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する傾斜を調整する傾斜調整工程と、
前記傾斜調整工程の後に、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する位置を検出する位置検出工程と、
前記位置検出工程で検出した前記位置に基づいて、前記撮像装置の光軸の前記載置部に対する位置を調整する位置調整工程と、を有し、
前記傾斜検出工程は、
前記載置部に、均等間隔でパターンが形成されるパターン画像を設けるパターン設置工程と、
前記撮像装置の焦点位置を順次変化させるとともに、所定距離間隔で前記パターン画像を撮像し、撮像画像を取得するパターン撮像工程と、
前記パターン撮像工程により取得される前記撮像画像における前記パターンの位置を検出するとともに、前記撮像画像から少なくとも前記パターンの一部を含むパターン領域を設定するパターン領域設定工程と、
前記パターン領域における各画素の輝度値を検出し、所定の検査方向に沿って画素間の輝度変化量を算出する輝度変化量算出工程と、
前記パターン領域における前記輝度変化量の積算値を算出する変化量積算工程と、
前記パターン領域における前記積算値が最大となる前記撮像画像に対応した前記焦点位置を、焦点一致位置として検出する焦点一致検出工程と、
前記焦点一致位置に基づいて、前記傾斜状態を検出する傾斜検出工程と、を有する、
ことを特徴とする調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−６８１８８（Ｐ２０１２−６８１８８Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１４８４６（Ｐ２０１０−２１４８４６）
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【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２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２７日（２０１０．９．２７）
【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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