(57)【要約】【課題】  長尺状のフィルムワークの幅方向に撮像ユニットを走査し、ワークに形成されたパターンの画像を取得して検査を行なうフィルムワークのパターン検査装置において、フィルムワークに幅方向の湾曲が生じていても、撮像ユニットを湾曲に沿って焦点位置がずれないように走査し、ぼけのないパターン画像を取得する装置を提供すること。【解決手段】  撮像ユニットの近傍に、ワーク表面までの距離を測定する距離センサを設け、撮像ユニットがワークの幅方向に走査移動されているとき、距離センサから距離情報に基づき、撮像ユニットをフィルムワークまでの距離が焦点距離になるように移動させる。フィルムワークを移動させても良い。【選択図】        図３
2006162250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状のフィルムワークの幅方向に撮像ユニットを走査し、該フィルムワーク上に形成されたパターンの画像を取得して検査するフィルムワークのパターン検査装置において、
上記撮像ユニットは、上記フィルムワークの長手方向に沿って配置されたラインセンサである撮像素子と、該撮像素子に上記フィルムワーク上のパターンを投影する光学素子とからなり、
上記撮像ユニットを上記フィルムワークの幅方向に移動させる走査移動機構と、上記撮像ユニットを撮像ユニットの光軸方向に移動させる光軸方向移動機構と、上記走査移動機構により上記撮像ユニットとともに走査移動しつつ上記フィルムワークまでの距離を測定する距離センサと、上記距離センサからの距離情報に基づき上記光軸方向移動機構を駆動し上記撮像ユニットを上記フィルムワークに対して焦点距離に保つ制御部とを備えたことを特徴とするフィルムワークのパターン検査装置。
【請求項２】
長尺状のフィルムワークの幅方向に撮像ユニットを走査し、該フィルムワーク上に形成されたパターンの画像を取得して検査するフィルムワークのパターン検査装置において、
上記撮像ユニットは、上記フィルムワークの長手方向に沿って配置されたラインセンサである撮像素子と、該撮像素子に上記フィルムワーク上のパターンを投影する光学素子とからなり、
上記撮像ユニットを上記フィルムワークの幅方向に移動させる走査移動機構と、上記フィルムワークの幅方向両端を保持するワーク保持機構と、上記ワーク保持機構を撮像ユニットの光軸方向に移動させる光軸方向移動機構と、上記走査移動機構により上記撮像ユニットとともに走査移動しつつ上記フィルムワークまでの距離を測定する距離センサと、上記距離センサからの距離情報に基づき上記ワーク保持機構が上記フィルムワークを保持した状態で上記光軸方向移動機構を駆動し上記撮像ユニットを上記フィルムワークに対して焦点距離に保つ制御部とを備えたことを特徴とするフィルムワークのパターン検査装置。
【請求項３】
上記距離センサは、上記ＣＣＤラインセンサの長手方向に対し直交する方向であり、かつ上記撮像ユニットが走査移動される前方方向に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフィルムワークのパターン検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＡＢテープやＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）のような長尺状のフィルムワークに形成されているパターンを自動で検査するフィルムワークの検査装置に関する。
特に、フィルムワークがその幅方向にたるんでいる（湾曲している）場合に、オート焦点（自動焦点）を行いながら撮像し自動で検査するフィルムワークの検査装置に関する
【背景技術】
【０００２】
ＴＡＢテープやＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）のような長尺状のフィルムワーク（以下、ワークともいう）に形成されている回路等のパターンの外観検査を自動的に行なうのに、パターンの画像をＣＣＤ等の撮像素子により取得し、あらかじめ記憶しているマスタパターンと比較して良否を判定するパターン検査装置が知られている。
特許文献１には、上記のようなフィルムワークの検査装置において、フィルムワークの幅広化に対応して、画像データを取得するＣＣＤラインセンサを、フィルムワークの長手方向に配列させ、フィルムワークの幅方向に走査して画像を取り込む装置が示されている。
【０００３】
しかし、上記のようなフィルムワークは、パターンを形成するための露光現像やエッチング等の工程での処理により、幅方向にそりが生じ、さらに自重によるたるみも加わって、多くの場合平坦ではなく曲面形状になっている。
このような曲面形状のフィルムワークを、上記で示した装置を用い検査を行なう場合、撮像素子を単にワークの幅方向に走査するだけでは、走査途中においてワークの表面が撮像素子の焦点位置からずれ、取得されるパターンの画像がぼけてしまい検査できない。
【０００４】
フィルムワークの裏面を平面ステージにより吸着すれば、ワークの曲面形状が矯正され、上記問題は解決できる。しかし、ステージを用いると、ワークの裏面側から照明光を照射し、ワークを透過した光によりパターンの画像を取得する透過照明光による検査が困難になることや、ワークの裏面に傷が生じる可能性もあり、ステージを使用しないで検査しなければならない場合がある。
そのため、特許文献２や特許文献３のように、フィルムワークの幅方向のエッジを機械的に保持し、テンションをかけてワークの湾曲を矯正し、平面に保持することにより、フィルムワークを撮像素子の焦点位置に保持することが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＴＡＢテープやＦＰＣ等のフィルムワークは年々幅が広くなり厚さも薄くなってきている。幅広になり薄くなると、ワークのエッジを保持してテンションをかけるだけでは、フィルムワークの湾曲を完全にはなくすることができず、撮像素子の焦点位置に保持できない場合がある。
【０００６】
特許文献４には、上記のような幅方向に曲面形状を呈するフィルムワークを検査する場合において、撮像素子であるラインセンサを、フィルムワークの幅方向に、同じ個所で２回走査して画像を取得することが示されている。
即ち、１回目の駆動走査で取得したラインセンサの検出信号をもとに、フィルムワークからラインセンサまでの距離を連続的に求め、２回目の駆動走査において、１回目で求めた距離データをもとに、フィルムワークの湾曲に沿ってラインセンサの駆動走査を行ない、ぼけのないパターン画像を取得する。
【０００７】
しかしながら、１個所の検査にラインセンサを２回も走査するのでは、検査処理の時間が長くなり、スループットが低下する。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的は、長尺状のフィルムワークの幅方向に撮像素子を走査してパターンの画像を取得するフィルムワークのパターン検査装置において、撮像素子の１回のみの走査により、ぼけのないパターン画像を取得することができる装置を提供することである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１-１６０５７１号公報
【特許文献２】特開２００４-２８５９７号公報
【特許文献３】特開２００２-２１７２４９号公報
【特許文献４】特開２００２-３７２５０３号公報
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明においては、上記課題を次のようにして解決する。
長尺状のフィルムワークの幅方向に撮像ユニットを走査し、該フィルムワーク上に形成されたパターンの画像を取得して検査するフィルムワークのパターン検査装置において、撮像ユニットまたはフィルムワークを撮像ユニットの光軸方向に移動させる光軸方向移動機構を設ける。
また、フィルムワークまでの距離を測定する距離センサを、撮像ユニットの近傍に設け、フィルムワークまでの距離を測定しつつ、撮像ユニットとともにフィルムワークの幅方向に移動する。
【００１０】
装置制御部は、距離センサにより測定されたフィルムワークまでの距離情報に基づき、撮像ユニットまたはフィルムワークを、光軸方向移動機構により撮像ユニットの光軸方向に移動させ、曲面状のフィルムワークに対し焦点位置に保つ。
距離センサを設ける位置は、撮像素子であるフィルムワークの長手方向に沿って配されたＣＣＤラインセンサの、長手方向延長上となる位置でも良いし、ＣＣＤラインセンサの長手方向に直交する方向であって、撮像ユニットが走査される前方方向でも良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、撮像ユニットがフィルムワークの幅方向に移動してパターンの画像を取得する際に、距離センサからの距離情報に基づき、撮像ユニットまたはフィルムワークが撮像ユニットの光軸方向に移動し、曲面状のフィルムワークに対し焦点位置に保たれるので、１回の走査でぼけのない画像を取得することができる。
また、距離センサを、撮像素子であるＣＣＤラインセンサの長手方向に直交する方向であって、撮像ユニットが走査される前方方向に設けることにより、ＣＣＤラインセンサが画像を取得する部分に対して距離を測定することができるので、精度良く焦点を合せぼけのないパターン画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施例であるフィルムワークのパターン検査装置の概略構成を示す図である。
本実施例のフィルムワークのパターン検査装置（以下、パターン検査装置ともいう）は、フィルムワーク搬送機構１０を備え、パターンが形成されたＴＡＢテープやＦＰＣ等のフィルムワークW（以下ワークともいう）は、テープ搬送機構１０の送り出しリール１１から巻き出され、巻き取りリール１２に巻き取られる。
【００１３】
巻き取りリール１２の近傍には、不良のパターンにマークをつけるマーカ部３が設けられている。マーカ部３において、不良と判定されたパターンにパンチでの穿孔や色塗りなどのマークを施し、その部分が不良であることが目視で確認できるようにする。
送り出しリール１１から送り出されたフィルムワークＷは、検査部５に送られる。検査部５の搬送下流側には搬送ローラ７１が設けられ、また、検査部５の搬送上流側にはブレーキローラ７２が設けられており、フィルムワークＷは長手方向にテンションをかけられながら間歇的に搬送される。
【００１４】
検査部５には、反射照明手段２１と、フィルムワークＷで反射した照明光によりワークＷに形成されている回路等のパターンを撮像する撮像ユニット５１が設けられている。
なお、照明手段は、フィルムワークＷに対し、撮像ユニット５１の反対側に設け、透過照明手段２２（図中点線で示す）としても良い。この場合、撮像ユニット５１は、フィルムワークＷを透過した照明光により、ワークＷに形成されている回路等のパターンを撮像する。
【００１５】
撮像ユニット５１には走査手段８０が取り付けられており、走査手段は、フィルムワークＷの検査パターン上で、撮像ユニット５１と反射照明手段２１を、ワークＷの幅方向（同図手前奥方向）に移動させ、フィルムワークＷの検査領域（パターンが形成されている領域）全体の画像を得る。
なお、この走査手段８０の構造、及び撮像ユニット５１が画像を取得する際の詳しい動作については後述する。
また、検査部５には、撮像ユニット５１によりパターン画像を取得している時、フィルムワークＷの幅方向の両端（エッジ）を保持し、ワークＷを幅方向に引っ張ってテンションをかけ、弛みを低減させるワークエッジ保持機構９０も設けられている。
【００１６】
装置の制御部４は、撮像ユニット５１により撮像された画像パターンを画像処理し、あらかじめ記憶している検査の基準となるマスタパターンと比較して製品の良否を判定する。また、検査部５、マーカ部３及びテープ搬送機構１０などのパターン検査装置全体の動作を制御する。
図２は、図１のパターン検査装置の検査部の詳細な構成を示す図であり、同図を用いて、本発明の第１の実施例について説明する。なお、反射照明手段２１とワーク保持機構９０は省略して示している。
【００１７】
図２（ａ）は検査部をフィルムワークが搬送される面に対して直交する方向から見た平面図、図２（ｂ）はフィルムワークの搬送方向から見た図、図２（ｃ）はフィルムワークの幅方向から見た図である。
５１は撮像ユニットであり、撮像ユニット５１は、撮像素子であるＣＣＤラインセンサ５２と、ＣＣＤラインセンサ５２上にフィルムワークＷ上のパターンを結像させる光学素子（単数または複数枚のレンズ）を有するレンズユニット５３で構成されている。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、ＣＣＤラインセンサ５２は、その長手方向がフィルムワークＷの長手方向に平行、即ちフィルムワークＷの搬送方向に平行になるように設けられている。
また、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、撮像ユニット５１は、ＣＣＤラインセンサ５２とレンズユニット５３の位置関係が変化しないように、フィルムワークＷの幅方向（Ｘ方向）と、撮像ユニット５１の光軸Ｌ方向（Ｚ方向）に、それぞれ独立して移動するよう構成されている。
撮像ユニット５１の光軸Ｌは、撮像ユニット５１に設けられたＣＣＤラインセンサ３２の中心と、レンズユニット５３内に配された光学素子の中心を結んだ仮想の直線であり、フィルムワークＷの搬送平面に対して直交する。
【００１９】
撮像ユニット５１は、伸縮自在なシャフト５８を介して撮像ユニット保持台５４に取り付けられ、撮像ユニット保持台５４に設けられた、光軸方向移動モータ５７により、光軸Ｌ方向（Ｚ方向）に移動する。これにより撮像ユニット５１は、フィルムワークＷに対し接近または離間する。
さらに、撮像ユニット保持台５４は、走査移動モータ５５によりレール５６に沿って移動する。
レール５６はフィルムワークＷの搬送方向に対して直交する方向に伸びて設けられおり、したがって、撮像ユニット保持台５４がレール５６に沿って移動することにより、撮像ユニット５１はフィルムワークＷの幅方向（Ｘ方向）に走査移動する。
【００２０】
また、撮像ユニット５１のレンズユニット５３には、距離センサ５９が取り付けられ、フィルムワークＷの表面までの距離を測定し、測定されたフィルムワークＷまでの距離データは、装置の制御部４に送られる。
距離センサ５９は、波長７００ｎｍの赤色光を対象物に反射させて距離を測定する、市販の測長器を使用している。
距離センサとしてこの波長の光を出力するものを使用した理由は、ＴＡＢテープやＦＰＣに使用される樹脂の材質として、ポリイミドが良く使われており、ポリイミドは波長の長い赤色光を効率よく反射するためである。
【００２１】
第１の実施例においては、距離センサ５９は、撮像ユニット５１のレンズユニット５３の、ＣＣＤラインセンサ５２の長手方向延長上となる位置に取り付けられる。
したがって、距離センサ５９がフィルムワークＷまでの距離を測定する位置は、ＣＣＤラインセンサ５２により撮像される位置に対し、フィルムワークＷの長手方向の延長上の位置になる。
距離センサ５９は、撮像ユニット５１がワークの幅方向（Ｘ方向）、及び光軸Ｌ方向（Ｚ方向）に移動するとき、撮像ユニット５１と共に移動する。
【００２２】
図３は、第１の実施例における撮像ユニットの動作を説明する図であり、図２（ｂ）と同様に、撮像ユニットをフィルムワークの搬送方向から見た図である。
以下同図を用いて、パターン撮像時に撮像ユニットをフィルムワークに対して焦点距離に制御する動作について説明する。
フィルムワークＷのパターン検査を行なうに先立ち、準備として撮像ユニット５１の焦点位置と、距離センサ５９によるフィルムワークＷの表面までの距離との関係を、次のようにして求めておく。
【００２３】
撮像ユニット５１の光軸Ｌ方向に、テストパターンが形成された平面板を置き、該テストパターンに焦点を合わせ、ＣＣＤラインセンサ５２上にテストパターンを結像させる。
その時、距離センサ５９により、フィルムワークＷの表面までの距離を測定して、これを焦点距離Ｆとし、該焦点距離Ｆを装置の制御部４に記憶する。
この場合、測定される距離は、距離センサ５９からワークＷ表面までの距離であり、光学的に厳密な意味では、撮像ユニット５１のレンズユニット５３の光学素子の焦点距離とは異なるが、本発明においては、撮像ユニット５１のＣＣＤラインセンサ５２上にパターンが結像した位置において距離センサ５９により測定された、距離センサ５９からワークＷ表面までの距離を、焦点距離と定義する。
また、これとは別に、検査の基準となるマスタパターンも制御部に記憶させておく。
【００２４】
上記の準備が終了後、パターンの検査を開始する。検査を行なうフィルムワークＷが送り出しリールに巻かれ、図１に示したパターン検査装置にセットされる。
上記したようにフィルムワークＷが搬送され、検査を行なう部分が、装置の検査部５で停止する。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、検査部５に搬送されたフィルムワークＷに対し、距離センサ５９は、フィルムワークＷの表面までの距離を測定し、測定された距離Ａのデータを装置の制御部４に送る。
制御部４は、測定された距離Ａと、上記で記憶した焦点距離Ｆとを比較し、その差Ａ−Ｆを演算し、この差Ａ−Ｆの距離だけ、撮像ユニット５１を光軸Ｌ方向に下降させるよう、光軸方向移動モータ５７を駆動する。
【００２６】
これにより、図３（ｂ）に示すように、撮像ユニット５１が距離Ａ−Ｆだけ、光軸Ｌ方向に沿って、フィルムワークＷに接近する方向（Ｚ方向）に下降する。
距離センサ５９は、撮像ユニット５１のレンズユニット５３に取り付けられているので、撮像ユニット５１とともに距離Ａ−Ｆ下降する。
距離センサ５９は、特定の短い周期でフィルムワークＷまでの距離の測定を繰り返し、距離データを制御部４に送り続ける。
制御部４は、距離Ａ−Ｆが０になるまで撮像ユニット５１を下降させる。
【００２７】
撮像ユニット５１が焦点距離Ｆまで達すると、測定距離データＡと焦点距離Ｆの差がなくなるので、制御部４は光軸方向移動モータ５７の駆動を停止し、撮像ユニット５１は焦点距離Ｆに維持される。
ＣＣＤラインセンサ５２上にフィルムワークＷに形成されているパターンが結像する。ＣＣＤラインセンサ５２はこの結像したパターン像を取得して制御部４に送り、制御部４はこれを画像処理して記憶する。
【００２８】
続いて、走査移動モータ５５が駆動し、撮像ユニット保持台５４とともに、撮像ユニット５１と距離センサ５９がフィルムワークＷの幅方向（Ｘ方向）に走査される。
撮像ユニット５１は、走査されつつＣＣＤラインセンサ５２によりフィルムワークＷのパターン画像を取得し、また距離センサ５９はフィルムワークＷまでの距離を測定する。
【００２９】
フィルムワークＷが幅方向に対して曲面状にたるんでいると、撮像ユニット５１が走査されるにつれ、再び図３（ａ）のように、距離センサ５９により測定されるフィルムワークＷまでの距離Ａが長くなる。
制御部は、測定された距離Ａと焦点距離Ｆとを比較し、その差Ａ−Ｆを演算し、再び図３（ｂ）のように、この差Ａ−Ｆ分だけ撮像ユニット５１が光軸Ｌ方向（Ｚ方向）に下降するように、光軸方向移動モータ５７を駆動し、撮像ユニット５１の位置を焦点距離Ｆに保つ。
【００３０】
これにより、ＣＣＤラインセンサ３２は常に結像したぼけのないパターン像を取得することができる。
フィルムワークＷの弛みは、ワーク幅方向に対して中央部付近が最も弛んでいると考えられるので、撮像ユニット５１の走査がワーク幅方向の中央部を過ぎると、今度は距離センサ５９により測定されるフィルムワークＷまでの距離Ａが短くなる。
【００３１】
その場合、制御部４は、測定された距離Ａと焦点距離Ｆ差Ａ−Ｆ分だけ、撮像ユニット５１を光軸Ｌ方向（Ｚ方向）に上昇させ、撮像ユニット５１の位置を焦点距離Ｆに保つ。
このようにして、撮像ユニット５１は、フィルムワークＷの幅方向に検査領域を走査されつつ、ＣＣＤラインセンサ３２がパターンのボケのない画像データを取得して、そのデータは制御部４に送られる。
【００３２】
制御部４は、撮像ユニット５１の走査移動完了後、送られてきた画像データを画像処理し、記憶しているマスタパターンと比較して良否の判定を行なう。
本実施例の場合、距離センサ５９で距離が測定される位置と、ＣＣＤラインセンサ３２が画像を取得する位置がフィルムワークＷの長手方向に関して異なる。
【００３３】
しかし、距離センサ５９は撮像ユニット５１のレンズユニット５３に取り付けられ、位置としてはＣＣＤラインセンサ３２の長手方向の真横に相当し、また、フィルムワークＷの湾曲の量は、ワークの長手方向に対して大きくは異ならないと考えられる。
したがって、この位置で測定されたワークＷまでの距離に基づいて撮像ユニット５１の距離を調整しても、ＣＣＤラインセンサ３２は焦点の合ったぼけのないパターンの画像を取得することができる。
【００３４】
図４は、パターン検査装置の検査部の、第２の実施例の構成を示す図であり、同図を用いて、本発明の第２の実施例について説明する。
なお、図２の場合と同様、反射照明手段２１は省略し、また、図２と同じ構成については、同一の符号で示している。
本実施例は、ＣＣＤラインセンサにより画像が取得される位置を、距離センサにより距離測定できるように構成したものである。
【００３５】
距離センサ５９は、上記第１の実施例とは異なり、撮像ユニット保持台５４上に支柱６１により支持されて設けられ、撮像ユニット５１とは独立している。
したがって、距離センサ５９は、撮像ユニット保持台５４により、撮像ユニット５１と共にフィルムワークＷの幅方向（Ｘ方向）には走査移動されるが、光軸Ｌ方向（Ｚ方向）には移動しない。
【００３６】
距離センサ５９は、ＣＣＤラインセンサ３２の長手方向に直交する方向であって、撮像ユニット５１が走査移動される前方方向（Ｘ方向前方）に設けられ、その位置でワークＷ表面までの距離を測定する。
距離センサ５９がフィルムワークＷまでの距離を測定する位置（センサ位置）から、ＣＣＤラインセンサ３２によりパターン画像が取得される位置（撮像ユニット５２の光軸Ｌ）までの間隔Ｂは、パターン検査装置を製造する際に設定測定され、その値Ｂは制御部に記憶される。
【００３７】
また、撮像ユニット保持台５４の走査移動モータ５５と光軸方向移動モータ５７にはエンコーダ等を取り付け、それぞれの基準位置（原点位置）と、基準位置（原点位置）からの移動距離を検出する機構を設ける。
図５は、第２の実施例における撮像ユニットの動作を説明する図であり、以下同図を用いて、パターン撮像時に撮像ユニットをフィルムワークに対して焦点距離に制御する動作について説明する。
【００３８】
第１の実施例と同様に、撮像ユニット５１と距離センサ５９の下方にテストパターンが形成された平面板を置き、距離センサ５９によりＣＣＤラインセンサ３２上にパターン像が結像する焦点距離Ｆが求められ、装置の制御部に記憶される。
検査が行なわれるフィルムワークＷがパターン検査装置にセットされ、フィルムワークＷが搬送されて、検査を行なう部分が装置の検査部で停止する。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、走査移動モータ５５により、撮像ユニット保持台５４がワークの幅方向（Ｘ方向）に移動する。
ただし、撮像ユニット保持台５４の移動は、パターンが形成されている検査領域に対して、距離Ｂ以上手前から開始する必要がある。
走査移動モータ５５の基準位置（原点位置Ｘ０）に対する走査方向（Ｘ方向）移動距離Ｘｎ（Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・・・）が、走査移動モータ５５のエンコーダにより検出され、制御部４に送られる。
【００４０】
走査方向（Ｘ方向）移動距離Ｘｎ（Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・・・）に対応して、距離センサ５９が、ワーク表面までの距離Ａｎ（Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・）を測定し、装置の制御部４に送る。
制御部４は、測定された距離データＡｎと、記憶している焦点距離Ｆとを比較し、その差Ａｎ−Ｆ＝ａｎ（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３・・・）を演算する。演算されたａｎは、その時の走査方向（Ｘ方向）移動距離Ｘｎに対応して、制御部４の記憶部に記憶される。
【００４１】
図５（ｂ）に示すように、撮像ユニット保持台５４のワーク幅方向への走査移動が続き、走査方向（Ｘ方向）移動距離Ｘが、距離センサ５９と撮像ユニットの光軸Ｌとの間隔Ｂに達する。即ちＸ＝Ｂ＝Ｘｂとなる。
この時、制御部４は、Ｘ０に対応して記憶しているＡ０−Ｆ値（ａ０）を呼び出し、撮像ユニット５１の光軸Ｌ方向（Ｚ方向）の原点位置Ｚ０から、ａ０分だけ、撮像ユニット５１が光軸Ｌ方向に下降するように、光軸方向移動モータ５７を駆動する。
【００４２】
以降、撮像ユニット５１がワーク幅方向に走査移動されていく。
制御部４は、撮像ユニット保持台５４の走査方向（Ｘ方向）移動距離Ｘが、Ｘ（ｂ＋ｎ）になった時、Ｘｎの値に対応して記憶しているＡｎ−Ｆ値ａｎを呼び出し、撮像ユニット５１を光軸Ｌ方向の原点位置Ｚ０から、ａｎ分だけ下降させるよう、光軸方向移動モータ５７を駆動する。
【００４３】
これにより、撮像ユニット５１は、パターン画像を撮像する位置において焦点距離Ｆに維持される。
本実施例の場合、ＣＣＤラインセンサ３２により画像が取得される位置に対し、距離センサ５９によりワーク表面までの距離を測定できるので、フィルムワークＷの湾曲の量が、ワークの長手方向に対して異なっているような場合であっても、検査するパターンに対して精度よく焦点が合わせられる。
【００４４】
また、距離センサ５９が、撮像ユニット５１に対し走査移動する方向（Ｘ方向）に間隔をあけて設けられるので、距離センサ５９がワーク表面までの距離を測定した位置に撮像ユニット５１が達するまで、時間の猶予（時間差）が生じる。
制御部４はこの猶予時間の間に、撮像ユニット５１の光軸Ｌ方向（Ｚ方向）移動距離を演算できるので、走査（Ｘ方向）移動の速度を早くしても、撮像ユニットを焦点距離Ｆに移動させ、結像したパターン画像を取得でき、検査処理時間の短縮化を図ることができる。
【００４５】
図６は、パターン検査装置の検査部の、第３の実施例の構成を示す図であり、同図を用いて、本発明の第３の実施例について説明する。
なお、図２と同様、反射照明手段２１は省略し、また、図２と同じ構成については、同一の符号で示している。
本実施例も、第２の実施例と同様、ＣＣＤラインセンサにより画像が取得される位置を、距離センサにより距離測定できるように構成したものである。
【００４６】
距離センサ５９は、ＣＣＤラインセンサ３２の長手方向に直交する方向であって、撮像ユニット５１が走査移動される前方方向（Ｘ方向前方）に、レンズユニット５３からの支柱６２により支持されて設けられ、その位置でワーク表面までの距離を測定する。
したがって、第２の実施例と同様に、ＣＣＤラインセンサにより画像が取得される位置に対してワークまでの距離の測定ができるが、距離センサは、第1の実施例と同様に、撮像ユニットとともに光軸方向に移動する。
【００４７】
第２の実施例と同様に、距離センサ５９がフィルムワークＷまでの距離を測定する位置（センサ位置）から、ＣＣＤラインセンサ３２によりパターン画像が取得される位置（撮像ユニット５２の光軸Ｌ）までの間隔Ｂは、パターン検査装置を製造する際に設定測定され、その値Ｂは制御部に記憶される。
また、走査移動モータ５５と光軸方向移動モータ５７には、基準位置（原点位置）と基準位置（原点位置）からの移動距離を検出できるエンコーダ等の機構が設けられる。
【００４８】
図７及び図８は、第３の実施例における撮像ユニットの動作を説明する図であり、以下同図を用いて、パターン撮像時に撮像ユニットをフィルムワークに対して焦点距離に制御する動作について説明する。
第１、第２の実施例と同様に、テストパターンを用い、距離センサ５９によりＣＣＤラインセンサ３２上にパターン像が結像する焦点距離Ｆを求め、装置の制御部４に記憶させる。
【００４９】
検査が行なわれるフィルムワークＷがパターン検査装置にセットされ、フィルムワークＷが搬送されて、検査を行なう部分が装置の検査部で停止する。
図７（ａ）に示すように、走査移動モータ５５により、撮像ユニット保持台５４がワークＷの幅方向（Ｘ方向）に移動するが、第２の実施例と同様に、撮像ユニット保持台５４の移動は、第２の実施例と同様、パターンの画像取得開始位置に対して、距離Ｂ以上手前から移動を開始する必要がある。
【００５０】
走査移動モータ５５の基準位置（原点位置Ｘ０）に対する走査方向（Ｘ方向）移動距離Ｘｎ（Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・・・）が、走査移動モータ５５のエンコーダにより検出され、制御部４に送られる。
走査方向（Ｘ方向）移動距離Ｘｎ（Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３・・・）に対応して、距離センサ５９が、ワーク表面までの距離Ａｎ（Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・）を測定し、装置の制御部４に送る。
【００５１】
制御部４は、測定された距離データＡｎと、記憶している焦点距離Ｆとを比較し、その差Ａｎ−Ｆ＝ａｎ（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３・・・）を演算する。
演算されたａｎは、その時の走査方向（Ｘ方向）移動距離Ｘｎに対応して、制御部４の記憶部に記憶される。
また、撮像ユニット保持台５４の基準位置（原点位置Ｚ０）に対する光軸Ｌ方向（Ｚ方向）移動距離Ｚｎ（Ｚ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３・・・）も、光軸方向移動モータ５７のエンコーダにより検出されて制御部４に送られる。
【００５２】
制御部４は、走査移動距離Ｘｎに対応して、光軸Ｌ方向（Ｚ方向）移動距離Ｚｎを記憶部に記憶する。
以上により、撮像ユニット保持台５４の走査移動距離Ｘｎに対応して、Ａｎ−Ｆの値ａｎと光軸Ｌ方向（Ｚ方向）移動距離Ｚｎが記憶される。
図７（ｂ）に示すように、撮像ユニット保持台５４のワーク幅方向への走査移動が続き、走査方向（Ｘ方向）移動距離Ｘが、距離センサ５９と撮像ユニットの光軸Ｌとの間隔Ｂに達する。即ちＸ＝Ｂ＝Ｘｂとなる。
【００５３】
この時、制御部４は、Ｘ０に対応して記憶しているＡ０−Ｆ値（ａ０）と、光軸Ｌ方向（Ｚ方向）移動距離Ｚ０を呼び出す。
そして、撮像ユニット５１の光軸Ｌ方向（Ｚ方向）の原点位置Ｚ０から、ａ０＋Ｚ０分だけ、撮像ユニット５１が光軸Ｌ方向（Ｚ方向）に下降するように、光軸方向移動モータ５７を駆動する。
図７（ｂ）においては、Ｚ０＝０であり、撮像ユニット５１のＺ方向移動量はａ０となる。
【００５４】
また、図７（ｂ）においては、走査方向（Ｘ方向）の移動量はＸｂであるので、Ｘｂに対応して、この時の距離データａｂから得られる焦点距離Ｆとの差ａｂと、Ｚ方向移動距離Ｚｂ＝ａ０を記憶する。
以降、撮像ユニット５１がワーク幅方向に走査移動されていく。
制御部４は、撮像ユニット保持台５４の走査方向（Ｘ方向）移動距離Ｘが、Ｘ（ｂ＋ｎ）になった時、Ｘｎの値に対応して記憶しているＡｎ−Ｆ値ａｎと光軸Ｌ方向（Ｚ方向）移動距離Ｚｎを呼び出し、撮像ユニット保持台５４の原点位置Ｚ０から、ａｎ＋Ｚｎ分だけ、撮像ユニット５１を光軸Ｌ方向に移動するように、光軸方向移動モータ５７を駆動する。
【００５５】
即ち、図８（ｃ）に示すように、例えば、撮像ユニット保持台５４がＸｂから、さらに距離Ｂ移動してＸｍに達すると、制御部４は、Ｘｂの値に対応して記憶しているＡｂ−Ｆ値ａｂと、光軸Ｌ方向（Ｚ方向）移動距離Ｚｂ（＝ａ０＋Ｚ０）とを呼び出し、撮像ユニット５１が、ａｂ＋Ｚｂ分だけ光軸Ｌ方向に移動するように、光軸方向移動モータ５７を駆動する。
これにより、撮像ユニット５１は、焦点距離Ｆに維持される。
【００５６】
これにより、撮像ユニット５１は、パターン画像を撮像する位置において焦点距離Ｆに維持される。
本実施例の場合、第２の実施例と同様に、ＣＣＤラインセンサ３２により画像が取得される位置に対し、距離センサ５９によりワーク表面までの距離を測定できるので、フィルムワークＷの湾曲の量が、ワークの長手方向に対して異なっているような場合であっても、検査するパターンに対して精度よく焦点が合わせられる。
【００５７】
また、距離センサ５９は、撮像ユニット５１に対し走査移動する方向（Ｘ方向）に間隔をあけて設けられ、距離センサ５９がワーク表面までの距離を測定した位置に撮像ユニット５１が達するまで、時間の猶予（時間差）が生じ、制御部４はこの猶予時間の間に、撮像ユニット５１の光軸Ｌ方向（Ｚ方向）移動距離を演算できるので、走査（Ｘ方向）移動の速度を早くしても、撮像ユニットを焦点距離Ｆに移動させ、結像したパターン画像を取得でき、検査処理時間の短縮化を図ることができる。
【００５８】
なお、上記実施例では、撮像ユニット５１をフィルムワークＷに対して焦点位置Ｆに維持するために、撮像ユニット５１を光軸Ｌ方向に移動させる機構と動作に関して説明したが、撮像ユニット５１の光軸Ｌ方向の位置は固定して、フィルムワークＷを光軸Ｌ方向に移動するようにしても良く、同様の効果を得ることができる。
【００５９】
特に、撮像ユニット５１は、高解像度が要求されるとレンズユニット５３のレンズの枚数が増えるなどして重くなることがあり、そのような場合は、撮像ユニット５１をその光軸Ｌ方向に移動させるよりも、フィルムワークＷを移動させるほうが、駆動機構等の構造が簡単になる。
【００６０】
図９は、パターン検査装置の検査部の、第４の実施例の構成を示す図であり、同図を用いて、フィルムワークを撮像ユニットの光軸方向に移動させる実施例について説明する。なお、同図において、上記実施例と同じ構成については、同一の符号で示している。
距離センサ５９は、上記第２の実施例と同様に、撮像ユニット保持台５４上に支柱６１により支持され、ＣＣＤラインセンサ３２の長手方向に直交する方向であって、撮像ユニット５１が走査移動される前方方向（Ｘ方向前方）に設けられており、その位置でワークＷ表面までの距離を測定する。
【００６１】
また、距離センサ５９がフィルムワークＷまでの距離を測定する位置（センサ位置）から、ＣＣＤラインセンサ３２によりパターン画像が取得される位置（撮像ユニット５２の光軸Ｌ）までの間隔は、パターン検査装置を製造する際に設定測定され、制御部に記憶されている。
【００６２】
上記第１から第３の実施例とは異なり、撮像ユニット保持台５４には、走査移動モータ５５のみが設けられ、走査移動モータ５５によって撮像ユニット保持台５４がレール５６に沿って移動することにより、撮像ユニット５１はフィルムワークＷの幅方向（Ｘ方向）に走査移動する。
なお、走査移動モータ５５にはエンコーダ等を取り付けられており、Ｘ方向に関する基準位置（原点位置）と、基準位置（原点位置）からの移動距離が検出される。
【００６３】
検査部５のフィルムワークＷの幅方向両側には、ワークＷの両端（エッジ）を保持し、ワークＷを幅方向に引っ張ってテンションを与えるワークエッジ保持機構９０が、一つのプレート９１上に設けられている。なお、このワークエッジ保持機構９０については、例えば特願２００４−１９７５９５に詳しい構成例が示されている。
プレート９１には、プレート９１を撮像ユニット５１の光軸Ｌ方向（Ｚ方向）に移動させるプレート移動機構９２が設けられ、プレート９１が移動することにより、ワークエッジ保持機構９０が光軸Ｌ方向（Ｚ方向）する。
【００６４】
したがって、ワークエッジ保持機構９０がフィルムワークＷを保持した状態で光軸Ｌ方向（Ｚ方向）に移動することにより、フィルムワークＷは、撮像ユニット５１に対し接近または離間する。
続いて、パターン撮像時にフィルムワークを撮像ユニットに対して焦点距離に制御する動作について説明する。
【００６５】
上記実施例と同様に、撮像ユニット５１と距離センサ５９の下方にテストパターンが形成された平面板を置き、距離センサ５９によりＣＣＤラインセンサ３２上にパターン像が結像する焦点距離が求められ、装置の制御部に記憶される。
検査が行なわれるフィルムワークＷがパターン検査装置にセットされ、フィルムワークＷが搬送されて、検査を行なう部分が装置の検査部で停止する。
【００６６】
ワークエッジ保持機構９０がフィルムワークＷの幅方向両端（エッジ）を保持する。ワークエッジ保持機構９０がワークＷの幅方向に微小移動し、ワークＷの幅方向に対してテンションを与え、ワークＷの幅方向に発生している弛みを低減させる。
走査移動モータ５５が動作して、撮像ユニット保持台５４がワークの幅方向（Ｘ方向）に移動する。
【００６７】
第２の実施例と同様に、走査移動モータ５５の基準位置（原点位置）に対する走査方向（Ｘ方向）移動距離が、走査移動モータ５５のエンコーダにより検出され、制御部４に送られる。
走査方向（Ｘ方向）移動距離に対応して、距離センサ５９が、ワーク表面までの距離を測定し、装置の制御部４に送る。
【００６８】
制御部４は、測定された距離データと、記憶している焦点距離とを比較してその差を演算し、その時の走査方向（Ｘ方向）移動距離に対応して、制御部４の記憶部に記憶する。
そして、撮像ユニット５１がＸ方向に移動して、焦点距離との差が演算された位置に到達すると、制御部４は記憶していた焦点距離との差を呼び出し、プレート移動機構９２を駆動し、プレート９１を撮像ユニット５１の光軸Ｌ方向（Ｚ方向）に、焦点距離との差に相当する距離分だけ移動させる。
【００６９】
プレート９１が移動することにより、ワークエッジ保持機構９０とそれに保持されているフィルムワークＷが、撮像ユニット５１の光軸Ｌ方向（Ｚ方向）に移動し、その結果フィルムワークＷは、撮像ユニット５１に対し焦点距離に位置する。
【００７０】
以降、撮像ユニット５１のワーク幅方向（Ｘ方向）への走査移動に応じて、距離センサ５９によるワーク表面までの距離測定、制御部４による測定された距離と焦点距離との差の演算と記憶、プレート移動機構９２によるフィルムワークＷの光軸Ｌ方向（Ｚ方向）の移動を繰り返すことにより、フィルムワークＷは、パターン画像を撮像する位置において、撮像ユニット５１に対し焦点距離に維持される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施例であるフィルムワークのパターン検査装置の概略構成を示す図である。
【図２】パターン検査装置の検査部の詳細な構成を示す図（第１の実施例）である。
【図３】第１の実施例における撮像ユニットの動作を説明する図である。
【図４】パターン検査装置の検査部の詳細な構成を示す図（第２の実施例）である。
【図５】第２の実施例における撮像ユニットの動作を説明する図である。
【図６】パターン検査装置の検査部の詳細な構成を示す図（第３の実施例）である。
【図７】第３の実施例における撮像ユニットの動作を説明する図（その１）である。
【図８】第３の実施例における撮像ユニットの動作を説明する図（その２）である。
【図９】パターン検査装置の検査部の詳細な構成を示す図（第４の実施例）である。
【符号の説明】
【００７２】
１０            フィルムワーク搬送機構
１１            送り出しリール
１２            巻き取りリール
２１            反射照明手段
２２            透過照明手段
３              マーカ部
４              制御部
５              検査部
５１            撮像ユニット
５２            ＣＣＤラインセンサ
５３            レンズユニット
５４            撮像ユニット保持台
５５            走査移動モータ
５６            レール
５７            光軸方向移動モータ
５８            シャフト
５９            距離センサ
６１，６２      支柱
７１            搬送ローラ
７２            ブレーキローラ
８０            走査手段
９０            ワークエッジ保持機構
９１            プレート
９２            プレート移動機構
Ｆ              撮像ユニットの焦点距離
Ｗ              フィルムワーク
Ｌ              撮像ユニットの光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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