(57)【要約】【課題】焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれた場合においても、焦点位置検出を用いた処理の精度の低下を防止することができる検査装置などを提供する。【解決手段】検査装置は、対象物にビーム状の光を照射してその反射光により三角測量を用いて焦点位置を検出するための前記反射光を受光する受光部と、前記受光部により受光された前記反射光の受光量が所定の閾値未満である場合に、前記焦点位置の検出の異常を判定する受光量判定部と、を備える。【選択図】図１
2015105940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物にビーム状の光を照射してその反射光により三角測量を用いて焦点位置を検出するための前記反射光を受光する受光部と、
前記受光部により受光された前記反射光の受光量が所定の閾値未満である場合に、前記焦点位置の検出の異常を判定する受光量判定部と、
を備える検査装置。
【請求項２】
前記受光量判定部は、前記受光部により受光された前記反射光の受光量が第１の閾値未満である場合および前記第１の閾値を超える第２の閾値を超える場合に前記焦点位置の検出の異常を判定する、
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記受光量判定部は、前記焦点位置の検出の異常を判定した場合に、前記対象物の位置をずらして焦点位置の検出をやり直させる、
請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項４】
前記対象物の複数の点における前記焦点位置の検出結果に基づいて、近似曲線を用いて前記対象物の形状を判定する形状判定部を備える、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記ビーム状の光を発光する発光部と、
前記対象物の画像を撮像するための撮像光学系と、
前記対象物が戴置されて前記対象物を平面で移動させる第１のステージと、
前記撮像光学系が搭載されて前記撮像光学系を前記平面に対する垂直方向に移動させる第２のステージと、を備え、
前記受光部は、ＰＳＤを用いて構成された、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項６】
前記対象物は、複数の穴が形成された平面状の部材である、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項７】
受光部が、対象物にビーム状の光を照射してその反射光により三角測量を用いて焦点位置を検出するための前記反射光を受光し、
受光量判定部が、前記受光部により受光された前記反射光の受光量が所定の閾値未満である場合に、前記焦点位置の検出の異常を判定する、
検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像検査装置の焦点位置検出を高速化するため、レーザー等の光を検査の対象物の表面に照射し、反射光を利用して焦点位置検出を行う方法が利用されている。また、画像検査装置では、検査時間の短縮を目的として、撮像毎に焦点位置検出を実施せず、数点の焦点位置検出の結果に基づいて検査の対象物の形状を推定することがある。しかしながら、例えばノズルプレートのように平面に穴が一定間隔で形成されている対象物の場合、焦点位置検出の際に穴にレーザーからのスポット光が入り込み、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれることがある。また、対象物の表面反射率の不均一や、対象物の表面の凹凸などによって、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれることもある。
【０００３】
特許文献１に記載された「レーザーオートフォーカスによる非接触寸法測定方法」では、一点でレーザーによりオートフォーカスをかけながら測定物をＸＹ方向にスキャンさせ、基準面からの高さ情報をエッジのしきい値として、測定物のＸＹ平面上におけるエッジをとらえることにより、測定物の寸法を非接触で測定する（特許文献１参照。）。
特許文献２に記載された「オートフォーカス装置」では、ワークの表面に円環状のパターン像を集光させることで、ワークの表面に段差部があった場合においてもフォーカス検出することが図られている（特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４６５３２号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、対象物に形成された穴にレーザーからのスポット光が入り込むことなどに起因して、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれた場合に、実際の焦点位置からずれた情報に基づいて対象物の形状が判定されると、対象物の形状を精度良く判定することができないといった問題があった。
【０００６】
本発明は、前記の点に鑑み為されたものであり、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれた場合においても、焦点位置検出を用いた処理の精度の低下を防止することができる検査装置および検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、上記の課題を解決するためになされたものであり、対象物にビーム状の光を照射してその反射光により三角測量を用いて焦点位置を検出するための前記反射光を受光する受光部と、前記受光部により受光された前記反射光の受光量が所定の閾値未満である場合に、前記焦点位置の検出の異常を判定する受光量判定部と、を備える検査装置である。この構成により、検査装置は、対象物からの反射光の受光量が所定の閾値未満である場合に、焦点位置の検出の異常を判定する。これにより、検査装置では、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれた場合においても、焦点位置検出を用いた処理の精度の低下を防止することができる。
【０００８】
本発明の一態様は、検査装置において、前記受光量判定部は、前記受光部により受光された前記反射光の受光量が第１の閾値未満である場合および前記第１の閾値を超える第２の閾値を超える場合に前記焦点位置の検出の異常を判定する、構成が用いられてもよい。この構成により、検査装置は、対象物からの反射光の受光量が第１の閾値未満である場合および前記第１の閾値を超える第２の閾値を超える場合に、焦点位置の検出の異常を判定する。これにより、検査装置では、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれた場合においても、焦点位置検出を用いた処理の精度の低下を防止することができる。
【０００９】
本発明の一態様は、検査装置において、前記受光量判定部は、前記焦点位置の検出の異常を判定した場合に、前記対象物の位置をずらして焦点位置の検出をやり直させる、構成が用いられてもよい。この構成により、検査装置は、焦点位置の検出の異常を判定した場合に、対象物の位置をずらして焦点位置の検出をやり直す。これにより、検査装置では、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれた場合には、焦点位置の検出をやり直して、焦点位置の検出の精度の低下を防止することができる。
【００１０】
本発明の一態様は、検査装置において、前記対象物の複数の点における前記焦点位置の検出結果に基づいて、近似曲線を用いて前記対象物の形状を判定する形状判定部を備える、構成が用いられてもよい。この構成により、検査装置は、対象物の複数の点における焦点位置の検出結果に基づいて、近似曲線を用いて対象物の形状を判定する。これにより、検査装置では、焦点位置を合わせる方向に関して、対象物の形状を判定することができる。
【００１１】
本発明の一態様は、検査装置において、前記ビーム状の光を発光する発光部と、前記対象物の画像を撮像するための撮像光学系と、前記対象物が戴置されて前記対象物を平面で移動させる第１のステージと、前記撮像光学系が搭載されて前記撮像光学系を前記平面に対する垂直方向に移動させる第２のステージと、を備え、前記受光部は、ＰＳＤを用いて構成された、構成が用いられてもよい。この構成により、検査装置は、第１のステージにより対象物の位置を調整し、第２のステージにより焦点位置を調整し、対象物からの反射光の受光量が所定の閾値未満である場合に、焦点位置の検出の異常を判定する。これにより、検査装置では、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれた場合においても、焦点位置検出を用いた処理の精度の低下を防止することができる。
【００１２】
本発明の一態様は、検査装置において、前記対象物は、複数の穴が形成された平面状の部材である、構成が用いられてもよい。この構成により、検査装置は、複数の穴が形成された平面状の部材からの反射光の受光量が所定の閾値未満である場合に、焦点位置の検出の異常を判定する。これにより、検査装置では、例えば、対象物に形成された穴に光が照射されるなどして、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれた場合においても、焦点位置検出を用いた処理の精度の低下を防止することができる。
【００１３】
本発明の一態様は、受光部が、対象物にビーム状の光を照射してその反射光により三角測量を用いて焦点位置を検出するための前記反射光を受光し、受光量判定部が、前記受光部により受光された前記反射光の受光量が所定の閾値未満である場合に、前記焦点位置の検出の異常を判定する、検査方法である。この構成により、検査方法は、対象物からの反射光の受光量が所定の閾値未満である場合に、焦点位置の検出の異常を判定する。これにより、検査方法では、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれた場合においても、焦点位置検出を用いた処理の精度の低下を防止することができる。
【００１４】
以上のように、本発明によれば、検査装置および検査方法は、対象物からの反射光の受光量が所定の閾値未満である場合に、焦点位置の検出の異常を判定する。これにより、検査装置および検査方法では、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれた場合においても、焦点位置検出を用いた処理の精度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る検査装置の概略的な構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る制御部の概略的な構成例を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る検査工程におけるノズル探索の工程を示す図であり、（Ｂ）は本発明の一実施形態に係る検査工程における焦点位置検出の工程を示す図であり、（Ｃ）は本発明の一実施形態に係る検査工程におけるノズル検査の工程を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る焦点位置検出の成功の例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る焦点位置検出の失敗の例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る焦点位置検出の成功時と失敗時におけるＰＳＤの総受光量の例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る検査装置において行われる焦点位置検出処理の手順の一例を示すフローチャート図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る検査装置において行われるＺステージの位置合わせ処理の手順の一例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る検査装置１の概略的な構成例を示す図である。
本実施形態に係る検査装置１は、ＸＹステージ１１（第１のステージ）と、Ｚステージ１２（第２のステージ）と、発光部の一例であるレーザー光源２１と、ハーフミラー２２、２３と、対物レンズ２４と、撮像光学系２５と、集光レンズ２６と、受光部の一例である光位置センサー（ＰＳＤ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２７と、制御部３１を備える。
また、図１には、検査対象５１を示してある。
【００１７】
本実施形態では、直交座標系であるＸＹＺ座標系を用いて説明する。
ＸＹステージ１１は、Ｘ軸Ｙ軸平面（本実施形態では、水平面）のステージであり、Ｘ軸の座標およびＹ軸の座標の移動が可能である。
ＸＹステージ１１には検査の対象物（検査対象５１）が戴置される。ＸＹステージ１１の移動により、検査対象５１のＸ軸の座標およびＹ軸の座標の移動が可能であり、検査対象５１において撮像される位置の移動が可能である。検査対象５１は、ワークとも呼ばれる。
Ｚステージ１２は、Ｚ軸方向（本実施形態では、Ｘ軸Ｙ軸平面に対して垂直な高さの方向）のステージであり、Ｚ軸の座標の移動が可能である。
Ｚステージ１２には撮像光学系２５が搭載されている。Ｚステージ１２の移動により、撮像光学系２５のＺ座標の移動が可能であり、検査対象５１に対する焦点の調整が可能である。
【００１８】
レーザー光源２１は、レーザーのビーム状の光を生成して発光（出射）する。このレーザーの光は、ハーフミラー２２で反射され、ハーフミラー２３で反射され、対物レンズ２４を通って、検査対象５１に入射される。そして、このレーザーの光が検査対象５１で反射された光は、対物レンズ２４を通って、ハーフミラー２３で反射され、ハーフミラー２２を透過した分だけ、集光レンズ２６を介して、ＰＳＤ２７に入射される。ＰＳＤ２７は、一定の面積を持っており、集光レンズ２６を介して入射された光について、その光のスポットの光量に応じた電圧を発生する。
【００１９】
ここで、ＰＳＤ２７は、受光素子の一例である。ＰＳＤ２７は、一定の面積を持ったセンサー上の光スポットの光量の重心位置を検出することができる素子である。本実施形態では、ＰＳＤ２７のセンサーの両端に発生する電圧（光量に対応する値）を合算することで、当該ＰＳＤ２７の受光量（総受光量）を検出することができる。また、本実施形態では、三角測量方式により、ＰＳＤ２７のセンサーの両端に発生する電圧（光量に対応する値）の差がない状態で、検査対象５１に対する焦点が合うとみなす。
【００２０】
検査対象５１では、対物レンズ２４を通って入射されたレーザーの光や、他の光（環境光）が、反射される。この反射光は、対物レンズ２４を介して、ハーフミラー２３を透過した分だけ、撮像光学系２５に入射される。撮像光学系２５は、撮像部（例えば、カメラ）を備え、入射される光（検査対象５１からの反射光）により、検査対象５１の画像を撮像する。
【００２１】
ここで、図１の例では、画像検査を実施するために、焦点位置検出のための光学系が撮像光学系２５と同軸に組み込まれている。
また、図１の例では、環境光が検査対象５１で反射された光もＰＳＤ２７に入射されるが、一定の光量であるため、または、レーザー光に比べて光量が小さいため、その影響を無視できるとする。あるいは、環境光がＰＳＤ２７の検出結果に与える影響を測定して、その測定結果に基づいて、ＰＳＤ２７の検出結果から環境光による影響を除去してもよい。
また、図１の例では、焦点位置検出に三角測量を用いており、レーザー光源２１からのレーザー光が検査対象５１に対して垂直からずれた斜めに照射される配置となっている。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態に係る制御部３１の概略的な構成例を示すブロック図である。
本実施形態に係る制御部３１は、操作部７１と、表示部７２と、記憶部７３と、ＸＹステージ制御部８１と、Ｚステージ制御部８２と、撮像光学系制御部８３と、画像入力部８４と、ＰＳＤ情報入力部８５と、スポット位置判定部８６と、受光量判定部８７と、形状判定部８８を備える。
【００２３】
操作部７１は、ユーザーから操作を受け付ける。
表示部７２は、画面に情報を表示する。
記憶部７３は、メモリーを備え、メモリーに情報を記憶する。
ＸＹステージ制御部８１は、ＸＹステージの移動を制御する。
Ｚステージ制御部８２は、Ｚステージ１２の移動を制御する。
撮像光学系制御部８３は、例えばズームなど、撮像光学系２５に関する制御を行う。
画像入力部８４は、撮像光学系２５により撮像された画像の情報を入力する。
【００２４】
ＰＳＤ情報入力部８５は、ＰＳＤ２７の検出結果（発生した電圧）の情報を入力する。
スポット位置判定部８６は、ＰＳＤ情報入力部８５により入力された情報に基づいて、ＰＳＤ２７に入射される光スポットの位置を判定（検出）する。これにより、スポット位置判定部８６は、検査対象５１に対する焦点の位置を判定する。本実施形態では、レーザー光源２１からのレーザー光を用いた三角測量により焦点位置を判定している。
受光量判定部８７は、ＰＳＤ情報入力部８５により入力された情報に基づいて、ＰＳＤ２７の受光量を判定（検出）する。これにより、受光量判定部８７は、検査対象５１に対する焦点の位置の成功または失敗（異常）を判定する。そして、受光量判定部８７は、焦点位置の検出が失敗したと判定した場合には、焦点位置の検出をやり直させる。
形状判定部８８は、焦点位置の検出結果に基づいて、検査対象５１の形状（本実施形態では、Ｚ軸に沿った高さ方向の形状）を判定（検出）する。また、形状判定部８８は、画像入力部８４により入力された画像の情報に基づいて、検査対象５１の形状（本実施形態では、例えば、Ｘ軸Ｙ軸平面上における形状）を判定（検出）する。
【００２５】
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）を参照して、本発明の一実施形態に係る検査工程の概要を説明する。
図３（Ａ）は、本発明の一実施形態に係る検査工程におけるノズル探索Ｔ１の工程を示す図である。図３（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る検査工程における焦点位置検出Ｔ２の工程を示す図である。図３（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る検査工程におけるノズル検査Ｔ３の工程を示す図である。
本実施形態では、検査対象５１として、プリンター用のノズルプレート１０１が用いられている。ノズルプレート１０１には、２つの列（Ａ列、Ｂ列）のそれぞれに、一定の間隔で直線上に、インクを放出するための複数の穴が形成されている。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）には、Ａ列の複数の穴のうちの１個の穴１１１に符号を付してあり、Ｂ列の複数の穴のうちの１個の穴１１２に符号を付してある。
【００２６】
図３（Ａ）に示されるノズル探索Ｔ１では、制御部３１は、ノズルプレート１０１の画像の情報に基づいて、ノズルプレート１０１に形成された穴の位置を探索する。図３（Ａ）の例では、制御部３１は、探索位置１３１の穴を検出している。制御部３１は、例えば、各列について、１個以上の穴を探索する。
ここで、ノズルプレート１０１に形成された穴の位置（初期の位置）を探索する理由は、ＸＹステージ１１に搭載されるノズルプレート１０１の配置が多少ずれる可能性があるためである。このため、このようなずれが発生しない場合には、このような探索が行われなくてもよい。
【００２７】
図３（Ｂ）に示される焦点位置検出Ｔ２では、制御部３１は、ノズルプレート１０１における複数の点において、焦点位置を検出する。これら複数の点は、例えば、あらかじめ、各列について、各列の穴の近傍に設定される。本実施形態では、これら複数の点として、各列について、各列の穴が並ぶ直線に対して垂直方向に一定量ずれた位置にあり、かつ、各列の穴が並ぶ直線と同じ方向に一定間隔で並ぶ点が用いられる。図３（Ｂ）には、Ａ列について設定される複数の点のうちの１個の点１４１に符号を付してある。これら複数の点の数は、任意であってもよく、例えば、１０個前後の点などが用いられる。
また、制御部３１は、複数の点のそれぞれにおいて焦点位置を検出したときにおけるＺステージ１２の位置（本実施形態では、高さ）に基づいて、形状判定部８８により、検査対象５１であるノズルプレート１０１の形状を判定する。図３（Ｂ）には、Ａ列について設定された複数の点のそれぞれにおいて検出された焦点位置の高さのうちの１個の高さ２０１に符号を付してある。制御部３１は、これら複数の点で検出された焦点位置の高さを近似する曲線２１１を求める。この曲線２１１は、ノズルプレート１０１の表面の高さの形状を表すと推定される。
【００２８】
図３（Ｃ）に示されるノズル検査Ｔ３では、制御部３１は、判定された形状（検出された焦点位置の高さ）に従ってＺステージ１２の位置を移動させて、撮像光学系２５により画像を撮像する。図３（Ｃ）の例では、制御部３１は、２個の穴が収まる大きさを有する枠１５１毎にノズルプレート１０１の画像を撮像し、当該枠１５１の位置を順次ずらしていく。そして、制御部３１は、形状判定部８８により、撮像された画像に基づいて、ノズルプレート１０１に形成された穴について、穴の形状、穴に存在するごみ、穴が開いているか否かなどを判定する。
【００２９】
本実施形態では、制御部３１は、図３（Ｂ）に示される各点における焦点位置を検出する毎に、焦点の合い具合を評価し、焦点の合い具合が一定水準を下回った場合にはフォーカス不良として焦点位置検出の動作をやり直す。この場合に、制御部３１は、例えば、焦点位置を検出する点の位置を、前回の位置からノズルプレート１０１に形成された各列の穴が並ぶ直線に対して垂直方向に所定の量ずらして、焦点位置検出の動作をやり直す。このように焦点位置検出の動作をやり直す際に焦点位置を検出する点の位置をずらす処理は、例えば、焦点位置を検出する複数の点のそれぞれ毎に行われてもよく、または、焦点位置を検出する複数の点についてまとめて行われてもよい。
他の構成例として、制御部３１は、画像の撮像毎に、当該画像の焦点の合い具合を評価し、焦点の合い具合が一定水準を下回った場合にはフォーカス不良として焦点位置検出の動作をやり直して再度撮像する、構成とされてもよい。
【００３０】
図４〜図６を参照して、焦点位置検出の成功または失敗を判定する方法について説明する。
図４は、本発明の一実施形態に係る焦点位置検出の成功の例を示す図である。
図５は、本発明の一実施形態に係る焦点位置検出の失敗の例を示す図である。
図４に示される画像３０１は、焦点位置検出が成功したと判定する場合に撮像される画像の一例である。この画像３０１では、レーザー光源２１からのスポット光３１１が、検査対象の平面部分にあり、本実施形態では、ノズルプレート１０１に形成された穴３２１以外の部分にある。つまり、制御部３１は、レーザー光源２１からのスポット光３１１が穴３２１以外の部分にある場合に、成功したと判定するように構成される。
図５に示される画像４０１は、焦点位置検出が失敗したと判定する場合に撮像される画像の一例である。この画像４０１では、レーザー光源２１からのスポット光４１１が、検査対象の平面部分以外の部分にあり、本実施形態では、ノズルプレート１０１に形成された穴４２１の部分にある。つまり、制御部３１は、レーザー光源２１からのスポット光４１１が穴４２１の部分にある（図５の例では、スポット光４１１の一部が穴４２１に入っている）場合に、失敗したと判定するように構成される。この場合、レーザー光源２１からのスポット光４１１は穴４２１により散乱されるなどして、ＰＳＤ２７に到来する反射光の光量が小さくなる。
なお、本実施形態では、図４および図５の例において、画像３０１、４０１に現れ得る干渉縞は、焦点位置検出の成功または失敗とは無関係である。
【００３１】
ここで、レーザー光源２１からのスポット光が検査対象５１であるノズルプレート１０１の穴に入った場合には、当該スポット光が正しく反射されないため、焦点位置検出動作の完了位置（焦点位置検出の結果）と実際の焦点位置とでずれが生じ得る。
本実施形態では、制御部３１は、ＰＳＤ２７の総受光量に基づいて、焦点位置検出の成功または失敗を判定する。
【００３２】
図６は、本発明の一実施形態に係る焦点位置検出の成功時と失敗時におけるＰＳＤ２７の総受光量の例を示す図である。
図６のグラフでは、横軸は焦点距離基準のワーク位置（μｍ）を表しており、本実施形態では、検査対象５１に対するＺステージ１２の位置（高さ）を表している。図６の例では、焦点が合う高さ（焦点位置の高さ）を０として、焦点位置を超える高さを正の値で表し、焦点位置未満の高さを負の値で表している。
縦軸はＰＳＤ２７の総受光量（Ｖ）を表しており、本実施形態では、ＰＳＤ２７により発生する電圧に基づいて総受光量（Ｖ）が得られる。
そして、焦点位置検出の成功時における特性５０１の例と、焦点位置検出の失敗時における特性５１１の例を示してある。
【００３３】
図６のグラフに示されるように、成功例の特性５０１では、Ｚステージ１２の位置が焦点位置の高さ（０）から正負のいずれの方向にずれても、ＰＳＤ２７の総受光量の変化は比較的小さい。一方、失敗例の特性５１１では、Ｚステージ１２の位置が焦点位置の遠くから近くに変化するにしたがって、ＰＳＤ２７の総受光量が低下する傾向がある。
そこで、本実施形態では、制御部３１は、受光量判定部８７により、焦点位置検出の完了時におけるＰＳＤ２７の総受光量を監視し、総受光量が所定の閾値以上である場合には焦点距離検出が成功したと判定し、また、総受光量が所定の閾値未満である場合には焦点距離検出が失敗したと判定する。制御部３１は、受光量判定部８７により、焦点位置検出が失敗したと判定した場合には、ＰＳＤ２７の総受光量を監視しつつ、現在における検査対象５１に対するレーザー光の照射位置を中心に、ＸＹステージ１１を近傍に移動させて、総受光量が回復する点（検査対象５１の位置）を探索し、総受光量が回復した点で再度焦点位置検出を実行する。これにより、焦点位置検出の失敗を回避する。
ここで、受光量判定部８７により、ＰＳＤ２７の総受光量が回復したと判定する条件として、例えば、ＰＳＤ２７の総受光量が前記した所定の閾値以上である場合に回復したと判定する条件が用いられる。また、焦点位置検出の失敗時に制御部３１によりＸＹステージ１１を移動させる量は、任意であってもよく、例えば、あらかじめ定められている。
【００３４】
図７および図８を参照して、本実施形態に係る検査装置１において行われる動作の例を示す。
図７は、本発明の一実施形態に係る検査装置１において行われる焦点位置検出処理の手順の一例を示すフローチャート図である。
検査装置１の制御部３１は、ユーザーからの指示にしたがって、または、あらかじめ定められた条件が満たされた場合に、焦点位置を検出する点（検査対象５１の位置）について、焦点位置検出処理を開始する（ステップＳ１）。
まず、制御部３１は、Ｚステージ１２の位置合わせを行って、Ｚステージ１２の位置を焦点位置の高さ（本例では、０）に合わせる（ステップＳ２）。
【００３５】
次に、制御部３１は、ＰＳＤ情報入力部８５により入力されたＰＳＤ２７の検出結果の情報に基づいて、受光量判定部８７により、ＰＳＤ２７の総受光量を計測（検出）して（ステップＳ３）、ＰＳＤ２７の総受光量が所定の閾値（基準値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。
ステップＳ４の処理の結果、制御部３１は、受光量判定部８７によりＰＳＤ２７の総受光量が所定の閾値以上であると判定した場合には、該当する点（検査対象５１の位置）について、焦点位置検出が成功したと判定して、焦点位置検出処理を完了する（ステップＳ５）。
【００３６】
一方、ステップＳ４の処理の結果、制御部３１は、受光量判定部８７によりＰＳＤ２７の総受光量が所定の閾値未満であると判定した場合には、該当する点（検査対象５１の位置）について、焦点位置検出が失敗したと判定して、ＸＹステージ制御部８１によりＸＹステージ１１をあらかじめ定められた一定量移動させる（ステップＳ６）。そして、制御部３１は、再び、Ｚステージ１２の位置合わせを行って（ステップＳ７）、ステップＳ３の処理へ移行する。
【００３７】
図８は、本発明の一実施形態に係る検査装置１において行われるＺステージ１２の位置合わせ処理の手順の一例を示すフローチャート図である。本処理は、図７に示されるステップＳ２やステップＳ７に係るＺステージの位置合わせの処理に該当する。
検査装置１の制御部３１は、Ｚステージ１２の位置合わせ処理を開始すると（ステップＳ２１）、まず、ＰＳＤ情報入力部８５により入力されたＰＳＤ２７の検出結果の情報に基づいて、スポット位置判定部８６により、ＰＳＤ２７に入射されるレーザー光源２１からの光スポットの位置を判定（検出）し（ステップＳ２２）、ＰＳＤ２７における光スポットの位置が所定の位置であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、本実施形態では、光スポットの位置がＰＳＤ２７の中央の位置（例えば、０）である場合に焦点が合うとし、この中央の位置が前記した所定の位置として用いられる。なお、前記した所定の位置としては、幅を有する位置の範囲が用いられてもよく、例えば、ＰＳＤ２７の中央の位置（例えば、０）を中心とする±α（αは任意の正の値）内の位置の範囲が用いられてもよい。
【００３８】
ステップＳ２３の処理の結果、制御部３１は、スポット位置判定部８６により、ＰＳＤ２７における光スポットの位置が所定の位置であると判定した場合には、Ｚステージ１２の位置合わせ処理を完了する（ステップＳ２４）。
一方、ステップＳ２３の処理の結果、制御部３１は、スポット位置判定部８６により、ＰＳＤ２７における光スポットの位置が所定の位置ではないと判定した場合には、光スポットの位置に基づいて、焦点を合わせるために移動すべきＺステージ１２の量（移動量）を算出する（ステップＳ２５）。そして、制御部３１は、算出された移動量だけＺステージ制御部８２によりＺステージ１２を移動させて（ステップＳ２６）、再び、ステップＳ２２の処理へ移行する。
【００３９】
ここで、本実施形態では、制御部３１は、受光量判定部８７によりＰＳＤ２７の総受光量が所定の閾値（ここで、閾値Ｚと呼ぶ。）未満であると判定した場合に焦点位置検出が失敗したと判定する構成とした。
他の構成例として、制御部３１は、受光量判定部８７により、ＰＳＤ２７の総受光量が所定の閾値Ａ未満であると判定した場合に焦点位置検出が失敗したと判定し、ＰＳＤ２７の総受光量が所定の閾値Ｂ（閾値Ｂ＞閾値Ａ）を超えると判定した場合に焦点位置検出が失敗したと判定する構成が用いられてもよい。つまり、この構成例では、ＰＳＤ２７の総受光量が多すぎる場合も少なすぎる場合も焦点位置検出が失敗したとみなす。さらに他の構成例として、制御部３１は、受光量判定部８７により、ＰＳＤ２７の総受光量が所定の閾値Ｂを超えると判定した場合に焦点位置検出が失敗したと判定する構成が用いられてもよい。
なお、各閾値Ｚ、Ａ、Ｂとしては、様々な値が設定されてもよい。例えば、閾値Ｚは、閾値Ａと同じであってもよく、または、異なってもよい。
【００４０】
以上のように、本実施形態に係る検査装置１では、検査対象５１にビーム状の光を照射し、その反射光により焦点位置を検出する場合に、その反射光の光量に応じて焦点位置検出の成否（成功または失敗）を判定する。これにより、本実施形態に係る検査装置１では、検査対象５１に存在する穴や段差などによる非定常箇所を除く位置（本来焦点を合わせるべき検査対象５１の表面）で焦点合わせを行うことができる。
このように、本実施形態に係る検査装置１では、検査対象５１に対する焦点位置のずれを少なくして、検査対象５１の形状推定の精度を維持することができる。また、本実施形態に係る検査装置１では、例えば、焦点位置検出の失敗を判定した時点で焦点位置検出をやり直すことで、焦点位置検出のやり直し回数を少なくすることができ、検査時間を短縮することができる。
以上のように、本実施形態に係る検査装置１によると、焦点位置検出の結果が実際の焦点位置からずれた場合においても、焦点位置検出をやり直すことにより、焦点位置検出を用いた処理の精度の低下を防止することができ、例えば、対象物（検査対象５１）の形状を精度良く判定することが可能となる。一例として、本実施形態に係る検査装置１によると、プリンター用ヘッドの製造時に用いられるノズルプレート１０１などの表面形状測定を行う場合に重要となる焦点合わせを精度良く行うことができ、これにより、表面形状測定を精度良く行うことができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、焦点位置検出を行うための光源として、レーザー光源２１が用いられたが、他の構成例として、ビーム状の光を発光するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などが用いられてもよい。
また、本実施形態では、光の量を検出する機器として、ＰＳＤ２７が用いられたが、他の構成例として、受光した光の量を検出するフォトダイオードなどが用いられてもよい。
また、本実施形態では、ＸＹステージ１１によりワーク（検査対象５１）の位置を調整し、Ｚステージ１２により撮像光学系２５の位置を調整する構成としたが、それぞれの位置を調整する方向としては、任意であってもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、制御部３１が、受光量判定部８７により、ＰＳＤ２７の総受光量に基づいて焦点位置検出の成功または失敗を判定する構成を示したが、他の構成例として、さらに、制御部３１が、検査対象５１の所定部分の形状を判定し、その判定結果に基づいて焦点位置検出の成功または失敗を判定する構成が用いられてもよい。この構成の具体例として、制御部３１が、受光量判定部８７により、ＰＳＤ２７の総受光量に基づいて焦点位置検出が成功したことを判定した場合に、さらに、検査対象５１の所定部分（例えば、穴など）の形状を判定し、判定した形状が所定の形状（例えば、真円など）と合致するか否かを判定し、合致する場合には焦点位置検出が成功したことを判定し、合致しない場合には焦点位置検出が失敗したことを判定する構成が用いられてもよい。一例として、本実施形態では、ノズルプレートに形成された穴の形状は真円であることが必要である。
また、検査対象５１としては、任意の物体が用いられてもよく、例えば、ノズルプレート１０１のように平面状の部材に対して抜き加工（穴の形成）がしてある物体や、他の物体に、本実施形態に係る構成が適用されてもよい。
【００４３】
［以上の実施形態に関する構成例］
一構成例として、対象物（図１の例では、検査対象５１）にビーム状の光（図１の例では、レーザー光源２１からのレーザーの光）を照射してその反射光により三角測量を用いて焦点位置を検出するための前記反射光を受光する受光部（図１の例では、ＰＳＤ２７）と、前記受光部により受光された前記反射光の受光量（本実施形態では、総受光量）が所定の閾値（本実施形態では、閾値Ｚ）未満である場合に、前記焦点位置の検出の異常を判定する受光量判定部（図１および図２の例では、制御部３１の受光量判定部８７）と、を備える検査装置（図１の例では、検査装置１）である。
一構成例として、検査装置において、前記受光量判定部は、前記受光部により受光された前記反射光の受光量が第１の閾値（本実施形態では、閾値Ａ）未満である場合および第２の閾値（第２の閾値は、前記第１の閾値を超える値であり、本実施形態では、閾値Ｂ）を超える場合に前記焦点位置の検出の異常を判定する。
一構成例として、検査装置において、前記受光量判定部は、前記焦点位置の検出の異常を判定した場合に、前記対象物の位置をずらして焦点位置の検出をやり直させる。
一構成例として、検査装置において、前記対象物の複数の点における前記焦点位置の検出結果に基づいて、近似曲線を用いて前記対象物の形状を判定する形状判定部（図１および図２の例では、制御部３１の形状判定部８８）を備える。
一構成例として、検査装置において、前記ビーム状の光を発光する発光部（図１の例では、レーザー光源２１）と、前記対象物の画像を撮像するための撮像光学系（図１の例では、撮像光学系２５）と、前記対象物が戴置されて前記対象物を平面で移動させる第１のステージ（図１の例では、ＸＹステージ１１）と、前記撮像光学系が搭載されて前記撮像光学系を前記平面に対する垂直方向に移動させる第２のステージ（図１の例では、Ｚステージ１２）と、を備え、前記受光部は、ＰＳＤ（図１の例では、ＰＳＤ２７）を用いて構成された。
一構成例として、検査装置において、前記対象物は、複数の穴が形成された平面状の部材（図３（Ａ）〜図３（Ｃ）の例では、ノズルプレート１０１）である。
一構成例として、検査装置において行われる検査方法を実施することができる。
【００４４】
［以上の実施形態について］
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００４５】
なお、以上に説明した装置（例えば、検査装置１）における任意の構成部（例えば、制御部３１）の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４６】
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…検査装置、１１…ＸＹステージ、１２…Ｚステージ、２１…レーザー光源、２２、２３…ハーフミラー、２４…対物レンズ、２５…撮像光学系、２６…集光レンズ、２７…ＰＳＤ、３１…制御部、５１…検査対象、７１…操作部、７２…表示部、７３…記憶部、８１…ＸＹステージ制御部、８２…Ｚステージ制御部、８３…撮像光学系制御部、８４…画像入力部、８５…ＰＳＤ情報入力部、８６…スポット位置判定部、８７…受光量判定部、８８…形状判定部、１０１…ノズルプレート、１１１、１１２、３２１、４２１…穴、１３１…探索位置、２０１…高さ、２１１…曲線、３０１、４０１…画像、３１１、４１１…スポット光、５０１、５１１…特性
【図１】
2015105940.tif 000003
【図２】
2015105940.tif 000004
【図３】
2015105940.tif 000005
【図６】
2015105940.tif 000006
【図７】
2015105940.tif 000007
【図８】
2015105940.tif 000008
【図４】
2015105940.tif 000009
【図５】
2015105940.tif 000010