(57)【要約】【課題】物体の表面に異常があった場合でも、より好適に物体の表面形状に基づいて、物体の表面を検査するための画像を撮像することができる検査装置、及び検査方法を提供すること。【解決手段】物体の表面における複数の被撮像点に関する撮像部の合焦位置を示す情報に基づいて、前記物体の表面の形状を表す近似式を導出し、導出された近似式と前記合焦位置との相関係数を算出する相関係数算出部と、前記相関係数算出部により算出された前記相関係数が所定の閾値未満である場合、前記合焦位置に異常があると判定する判定部と、を備える検査装置である。【選択図】図２
2015111183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の表面における複数の被撮像点に関する撮像部の合焦位置を示す情報に基づいて、前記物体の表面の形状を表す近似式を導出し、導出された近似式と前記合焦位置との相関係数を算出する相関係数算出部と、
前記相関係数算出部により算出された前記相関係数が所定の閾値未満である場合、前記合焦位置に異常があると判定する判定部と、
を備える検査装置。
【請求項２】
前記判定部により前記合焦位置に異常があると判定された場合、前記物体の表面における前記複数の被撮像点とは異なる複数の被撮像点において前記撮像部を合焦させる合焦制御部を備え、
前記相関係数算出部及び前記判定部は、前記異なる複数の被撮像点に関して前記相関係数の算出及び前記判定を行う、
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記判定部により前記合焦位置に異常があると判定された場合、前記近似式から最も離れた前記合焦位置が計測された被撮像点を示す位置を最離点位置として検出する検出部を備え、
前記合焦制御部は、前記検出部により検出された最離点位置から所定の距離離れた位置において、前記撮像部を合焦させ、
前記相関係数算出部及び前記判定部は、前記最離点位置に該当する被撮像点の代わりに前記最離点位置から所定の距離離れた位置に該当する被撮像点を採用して、前記異なる複数の被撮像点に関して前記相関係数の算出及び前記判定を行う、
請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記合焦制御部は、前記撮像部の合焦に失敗した場合、前記撮像部の合焦に失敗した被撮像点とは異なる被撮像点において前記撮像部を合焦させ直す、
請求項２又は請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記物体の表面を照らす照明部と、
前記撮像部と、を備える、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項６】
物体の表面における複数の被撮像点に関する撮像部の合焦位置を示す情報に基づいて、前記物体の表面の形状を表す近似式を導出し、導出された近似式と前記合焦位置との相関係数を算出し、
前記相関係数が所定の閾値未満である場合、前記合焦位置に異常があると判定する、
検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検査装置、及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工業分野を含む様々な分野において、標本などのワークを載置するステージに沿った方向への駆動と、撮像部を合焦させるための駆動とを電動化することで、ワークの検査を自動化、高速化する検査装置が開発されている。このような検査装置では、ワークの表面に予め決められた被撮像点が撮像部により撮像される位置まで、ワークを載置したステージが移動する。そして、検査装置は、撮像位置において撮像部の焦点をワークの表面に合わせることで、ワークの表面を検査するための画像を撮像する。
【０００３】
これに関連し、ワークの表面上における光の反射率が低い範囲や、コントラストの低い範囲等に含まれる撮像位置において、撮像部を合焦位置に移動させることによる合焦に失敗した場合、それまでに合焦に成功した少なくとも２箇所以上の撮像位置における合焦位置を示す情報に基づいてワーク表面の傾きを導出し、合焦に失敗した撮像位置における合焦位置を推定する方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１７９７０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、従来の方法では、合焦に失敗するよりも前に、少なくとも２箇所以上の撮像位置において合焦に成功していなければ、合焦に失敗した撮像位置における合焦位置を推定することができない。そのため、従来の方法は、合焦に失敗した撮像位置における合焦位置を、手動で計測し直さなければならないという問題がある。また、従来の方法では、ワークの傷や異物等による凹凸の表面に撮像部の焦点が合った場合、ワークの表面に合焦されていない画像が撮像されてしまうという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、物体の表面に異常があった場合でも、好適に物体の表面形状に基づいて、物体の表面を検査するための画像を撮像することができる検査装置、及び検査方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、物体の表面における複数の被撮像点に関する撮像部の合焦位置を示す情報に基づいて、前記物体の表面の形状を表す近似式を導出し、導出された近似式と前記合焦位置との相関係数を算出する相関係数算出部と、前記相関係数算出部により算出された前記相関係数が所定の閾値未満である場合、前記合焦位置に異常があると判定する判定部と、を備える検査装置である。
【０００８】
この構成により、検査装置は、物体の表面における複数の被撮像点に関する撮像部の合焦位置を示す情報に基づいて、物体の表面の形状を表す近似式を導出し、導出された近似式と合焦位置との相関係数を算出し、相関係数が所定の閾値未満である場合、合焦位置に異常があると判定するため、物体の表面に異常があった場合でも、より好適に物体の表面形状に基づいて、物体の表面を検査するための検査画像を撮像することができる。
【０００９】
また、本発明の一態様は、検査装置において、前記判定部により前記合焦位置に異常があると判定された場合、前記物体の表面における前記複数の被撮像点とは異なる複数の被撮像点において前記撮像部を合焦させる合焦制御部を備え、前記相関係数算出部及び前記判定部は、前記異なる複数の被撮像点に関して前記相関係数の算出及び前記判定を行う、構成が用いられてもよい。
【００１０】
この構成により、検査装置は、合焦位置に異常があると判定された場合、物体の表面における複数の被撮像点とは異なる複数の被撮像点において撮像部を合焦させ、異なる複数の被撮像点に関して相関係数の算出及び前記判定を行うため、同じ被撮像点で繰り返し撮像部を合焦させ続けてしまうことを抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の一態様は、検査装置において、前記判定部により前記合焦位置に異常があると判定された場合、前記近似式から最も離れた前記合焦位置が計測された被撮像点を示す位置を最離点位置として検出する検出部を備え、前記合焦制御部は、前記検出部により検出された最離点位置から所定の距離離れた位置において、前記撮像部を合焦させ、前記相関係数算出部及び前記判定部は、前記最離点位置に該当する被撮像点の代わりに前記最離点位置から所定の距離離れた位置に該当する被撮像点を採用して、前記異なる複数の被撮像点に関して前記相関係数の算出及び前記判定を行う、構成が用いられてもよい。
【００１２】
この構成により、検査装置は、合焦位置に異常があると判定された場合、近似式から最も離れた合焦位置が計測された被撮像点を示す位置を最離点位置として検出し、検出された最離点位置から所定の距離離れた位置において、撮像部を合焦させ、最離点位置に該当する被撮像点の代わりに最離点位置から所定の距離離れた位置に該当する被撮像点を採用して、異なる複数の被撮像点に関して相関係数の算出及び判定を行うため、すべての被撮像点について合焦させ直すのに比べて、やり直しの回数を減少させ、より短時間で物体の表面を検査することができる。
【００１３】
また、本発明の一態様は、検査装置において、前記合焦制御部は、前記撮像部の合焦に失敗した場合、前記撮像部の合焦に失敗した被撮像点とは異なる被撮像点において前記撮像部を合焦させ直す、構成が用いられてもよい。
【００１４】
この構成により、検査装置は、撮像部の合焦に失敗した場合、撮像部の合焦に失敗した被撮像点とは異なる被撮像点において撮像部を合焦させ直すため、すべての被撮像点について合焦させ直すのに比べて、やり直しの回数を減少させ、より短時間で物体の表面を検査することができる。
【００１５】
また、本発明の一態様は、検査装置において、前記物体の表面を照らす照明部と、前記撮像部と、を備える、構成が用いられてもよい。
【００１６】
この構成により、検査装置は、物体の表面における複数の被撮像点に関する撮像部の合焦位置を示す情報に基づいて、物体の表面の形状を表す近似式を導出し、導出された近似式と合焦位置との相関係数を算出し、相関係数が所定の閾値未満である場合、合焦位置に異常があると判定するため、物体の表面に異常があった場合でも、より好適に物体の表面形状に基づいて、物体の表面を検査するための検査画像を撮像することができる。
【００１７】
また、本発明の一態様は、物体の表面における複数の被撮像点に関する撮像部の合焦位置を示す情報に基づいて、前記物体の表面の形状を表す近似式を導出し、導出された近似式と前記合焦位置との相関係数を算出し、前記相関係数が所定の閾値未満である場合、前記合焦位置に異常があると判定する、検査方法である。
【００１８】
この構成により、検査方法は、物体の表面における複数の被撮像点に関する撮像部の合焦位置を示す情報に基づいて、物体の表面の形状を表す近似式を導出し、導出された近似式と合焦位置との相関係数を算出し、相関係数が所定の閾値未満である場合、合焦位置に異常があると判定するため、物体の表面に異常があった場合でも、より好適に物体の表面形状に基づいて、物体の表面を検査するための検査画像を撮像することができる。
【００１９】
以上により、検査装置は、物体の表面における複数の被撮像点に関する撮像部の合焦位置を示す情報に基づいて、物体の表面の形状を表す近似式を導出し、導出された近似式と合焦位置との相関係数を算出し、相関係数が所定の閾値未満である場合、合焦位置に異常があると判定するため、物体の表面に異常があった場合でも、より好適に物体の表面形状に基づいて、物体の表面を検査するための検査画像を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る検査装置１の構成の一例を示す図である。
【図２】制御装置５の機能構成の一例を示す図である。
【図３】ワークＷＫの表面ＷＫＳにおいて予め決められた複数の被撮像点の一例を示す図である。
【図４】被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３において撮像部２の合焦が成功した場合に、相関係数算出部１４により導出される近似式が表す直線の一例を示す図である。
【図５】被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３とは異なる被撮像点ＡＦＰ４〜ＡＦＰ６の一例を示す図である。
【図６】被撮像点ＡＦＰ４〜ＡＦＰ６のそれぞれにおいて撮像部２の合焦が成功した場合に、相関係数算出部１４により導出される近似式が表す直線の一例を示す図である。
【図７】被撮像点ＡＦＰ２において、撮像部２の合焦に失敗した場合の検査装置１の動作の一例を示す図である。
【図８】被撮像点ＡＦＰ１、ＡＦＰ３、ＡＦＰ２’において撮像部２の合焦が成功した場合に、相関係数算出部１４により導出される近似式が表す直線の一例を示す図である。
【図９】検査装置１が、被撮像点において撮像部２の合焦を行い、その後、ワークＷＫの表面に沿って焦点を合わせながら撮像部２により撮像を行うまでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る検査装置１の構成の一例を示す図である。検査装置１は、例えば、撮像部２と、垂直移動台３と、水平移動台４と、レンズＬＮＳと、照明ＬＴと、制御装置５とを具備する。テーブルＴＢＬの上に水平移動台４が戴置されており、水平移動台４の上にワークＷＫが戴置されている。撮像部２は、例えば、撮像素子であるＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等を備えたカメラである。撮像部２は、照明ＬＴから照射されてワークＷＫの表面ＷＫＳで反射されレンズＬＮＳにより集光された光を電気信号に変換する。撮像部２は、例えば、有線のケーブルによって制御装置５と通信可能に接続されている。なお、撮像部２と制御装置５は、有線のケーブルの代わりに、無線通信によって接続されてもよい。
【００２２】
撮像部２は、図１に示したように、垂直移動台３に設置される。そのため、撮像部２は、垂直移動台３の移動とともに、例えば、図１に示した撮像部２の光軸であり、レンズＬＮＳの中心を通る中心線ＣＬに沿って上下動する。この中心線ＣＬは、水平移動台４の上面と直交する。この撮像部２の上下動により、撮像部２とワークＷＫとの間の距離が変化し、この距離の変化によって、撮像部２の焦点が合う位置が変化する。以下では、撮像部２の焦点が合う位置を、合焦位置と称する。
【００２３】
撮像部２は、制御装置５により、ワークＷＫの表面ＷＫＳを撮像するように制御される。また、撮像部２は、撮像した画像を制御装置５に出力する。ワークＷＫは、検査対象となる物体であり、例えば、プリンターのノズルプレートや、シリコンウェハー等の板状の試料であるが、他の形状の物体であってもよい。
【００２４】
垂直移動台３は、制御装置５により制御されて、レンズＬＮＳの中心線ＣＬに沿って撮像部２を上下動させ、撮像部２の焦点をワークＷＫの表面ＷＫＳに合焦させる。水平移動台４は、制御装置５により制御されて、ワークＷＫの表面ＷＫＳに予め決められた被撮像点が撮像される位置ＸＹまでワークＷＫを移動させる。また、水平移動台４は、テーブルＴＢＬの上面に沿ってする。より具体的には、水平移動台４は、例えば、図１に示した３次元座標軸のうち、ｘ軸方向を第１方向として、ｙ軸方向を第２方向として、それぞれの軸に沿って移動する。
【００２５】
なお、ｘ軸方向とｙ軸方向とは、中心線ＣＬとは直交する方向である。この移動により、水平移動台４は、ワークＷＫを所望の位置ＸＹまで移動させる。なお、本実施形態では、予め決められた被撮像点は、異なる３箇所以上の位置である。以下では、例えば、予め決められた被撮像点が３箇所である場合を示し、それぞれに対応する位置ＸＹを、位置ＸＹ−１、ＸＹ−２、ＸＹ−３のように示して説明する。また、以下では、複数の位置ＸＹ−１、ＸＹ−２、ＸＹ−３を区別する必要が無い場合、これらを単に位置ＸＹと称する。
【００２６】
制御装置５は、ワークＷＫの表面ＷＫＳに予め決められた被撮像点Ａが、撮像部２により撮像される位置ＸＹになるように、水平移動台４をテーブルＴＢＬの上面に沿って移動させる。そして、制御装置５は、ワークＷＫの表面ＷＫＳを撮像部２に撮像させ、撮像された画像を取得する。そして、制御装置５は、取得した画像に基づいて、表面ＷＫＳにおける被撮像点Ａに撮像部２の焦点が合う合焦位置まで、垂直移動台３により撮像部２を移動させる。なお、制御装置５は、これに代えて、画像以外の情報に基づいた合焦手法、例えば、レーザーオートフォーカス装置等を用いた合焦手法によって、撮像部２の焦点が合う合焦位置まで、垂直移動台３により撮像部２を移動させてもよい。そして、制御装置５は、撮像部２の焦点が被撮像点Ａに合った場合、撮像部２の合焦位置を示す情報を取得する。なお、合焦位置とは、垂直移動台３が移動可能な範囲に規定される座標によって示されてもよいし、レンズＬＮＳとワークＷＫとの間の距離や、焦点距離等、他の何らかの値で示されてもよい。なお、被撮像点Ａが撮像される水平移動台４の位置ＸＹ−Ａは、予めユーザーの操作により制御装置５の記憶部２０（図２参照）に記憶されるとする。
【００２７】
一方、制御装置５は、ワークＷＫの表面ＷＫＳにおける被撮像点Ａにおいて撮像部２の焦点が合わなかった場合（合焦に失敗した場合）、被撮像点Ａとは異なる他の被撮像点Ａ１が、撮像部２により撮像される位置ＸＹ−Ａ１になるように、水平移動台４をテーブルＴＢＬの上面に沿って移動させる。そして、制御装置５は、ワークＷＫの表面ＷＫＳを撮像部２に撮像させ、撮像された画像を取得し直し、取得し直した画像に基づいて、表面ＷＫＳにおける被撮像点Ａ１に撮像部２の焦点が合う合焦位置まで、垂直移動台３により撮像部２を移動させ直す。制御装置５は、撮像部２の焦点が被撮像点Ａ１に合った場合、撮像部２の合焦位置を示す情報を取得し直す。制御装置５は、取得した合焦位置を示す情報が、所定の数になるまでこのような動作を繰り返して行う。所定の数は、ワークＷＫの形状等によって異なるが、少なくとも３以上であり、本実施形態では、３であるとして説明する。
【００２８】
制御装置５は、取得した複数の合焦位置を示す情報（計測値）に基づいて、ワークＷＫの表面ＷＫＳの形状を表す近似式を導出する。制御装置５は、導出した近似式と、取得した計測値との相関係数を算出する。制御装置５は、算出された相関係数が、所定の閾値Ｋ１未満であるか否かを判定する異常判定処理を行う。制御装置５は、相関係数が所定の閾値Ｋ１未満であると判定した場合、取得された計測値のいずれかに異常があると判定し、例えば、それまでに取得したすべての合焦位置を示す情報を破棄し、合焦位置を示す情報の取得をやり直す。
【００２９】
一方、制御装置５は、相関係数が所定の閾値Ｋ１以上であると判定した場合、導出した近似式に基づいて、ワークＷＫの表面ＷＫＳに焦点を合わせながら、表面ＷＫＳに沿って撮像を行い、撮像された画像を検査画像として記憶部２０（図２参照）に記憶させる。この時、制御装置５は、垂直移動台３及び水平移動台４を移動させることで、ワークＷＫの表面ＷＫＳに沿った撮像を行う。なお、所定の閾値Ｋ１は、本実施形態では、ワークＷＫの表面ＷＫＳの形状に応じて理論的に算出された値が用いられるが、これに代えて、実験的に導出された値が用いられてもよい。所定の閾値Ｋ１が実験的に導出される場合、所定の閾値Ｋ１は、実験を繰り返す回数に応じて、より精度の高い閾値となる。
【００３０】
次に、図２を参照することで、制御装置５の機能構成について説明する。図２は、制御装置５の機能構成の一例を示す図である。制御装置５は、制御部１０と、記憶部２０と、画像取得部３０とを備える。制御装置５に含まれる機能部のうち一部又は全部は、例えば、図示しないＣＰＵが、記憶部２０に記憶された各種プログラムを実行することで実現される。また、制御装置５に含まれる機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large  Scale  Integration）やＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。制御部１０は、撮像制御部１１と、合焦制御部１２と、位置取得部１３と、相関係数算出部１４と、異常判定部１５とを備える。撮像制御部１１は、ワークＷＫの表面ＷＫＳを撮像するように、撮像部２を制御する。制御部１０は、画像取得部３０から、撮像部２により撮像された画像を取得する。
【００３１】
合焦制御部１２は、記憶部２０により記憶される位置ＸＹを示す情報を読み込み、読み込んだ情報に基づいて、水平移動台４を位置ＸＹまで移動させる。そして、合焦制御部１２は、撮像部２により撮像された画像を画像取得部３０から取得し、取得した画像に基づいて、合焦位置まで撮像部２を垂直移動台３により移動させる。位置取得部１３は、合焦制御部１２が撮像部２を合焦位置まで垂直移動台３により移動させた後、合焦位置を示す情報を取得する。そして、位置取得部１３は、取得した合焦位置を示す情報を、記憶部２０に記憶させる。
【００３２】
相関係数算出部１４は、位置取得部１３により合焦位置を示す情報が、計測値として所定の数だけ取得されると、記憶部２０により記憶された複数の合焦位置を示す情報に基づいて、近似式を導出する。そして、相関係数算出部１４は、導出された近似式と、取得された計測値との相関係数を算出する。異常判定部１５は、相関係数算出部１４により算出された相関係数に基づいて、異常判定処理を行う。
【００３３】
記憶部２０は、例えば、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）やＳＳＤ（Solid  State  Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read−Only  Memory）、ＲＯＭ（Read−Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）などを含み、制御部１０が処理する各種情報やプログラム、複数の予め決められた位置ＸＹを示す情報等を格納する。なお、記憶部２０は、制御装置５に内蔵されるものに代えて、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置でもよい。画像取得部３０は、撮像部２により撮像される画像を取得する。そして、画像取得部３０は、取得した画像を制御部１０に出力する。
【００３４】
次に、図３及び図４を参照して、ワークＷＫの表面ＷＫＳにおいて予め決められた複数の被撮像点と、計測値と、近似式との関係について説明する。図３は、ワークＷＫの表面ＷＫＳにおいて予め決められた複数の被撮像点の一例を示す図である。図３には、撮像部２により撮像されるワークＷＫの表面ＷＫＳの一部分の画像ＷＫ−ＳＦを示す。３つの被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３は、ワークＷＫの表面ＷＫＳに予め決められている３つの被撮像点をそれぞれ示す。検査装置１は、これら３つの被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３のそれぞれにおいて合焦位置を示す情報を、計測値として取得する。図３に示したワークＷＫの表面ＷＫＳには、直線の溝状の傷ＨＴが存在している。図３における被撮像点ＡＦＰ２は、傷ＨＴの上に位置している。
【００３５】
図４は、図３に示した被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３において撮像部２の合焦が成功した場合に、相関係数算出部１４により導出される近似式が表す直線の一例を示す図である。図４に示したＺ座標軸の位置（Ｚ座標の値）は、垂直移動台３により移動される撮像部２の位置を表す。また、図４に示したＸ座標軸の位置（Ｘ座標の値）は、被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３の第１方向における位置を表す。点Ｐ１〜Ｐ３は、それぞれ被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３における計測値（合焦位置）を示す。点Ｐ２は、図３に示した傷ＨＴにおける溝の底に撮像部２の焦点が合った場合に取得された計測値を表している。相関係数算出部１４は、点Ｐ１〜Ｐ３が示す計測値に基づいて、図４に示した直線ＦＬ１を表す近似式を導出する。より具体的には、ワークＷＫの表面ＷＫＳにおける被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３の方向の形状が一次式で表されるまたは近似され得る場合、相関係数算出部１４は、点Ｐ１〜Ｐ３が示す計測値のそれぞれが一次式に最も当てはまる（フィットする）ように、一次式の各係数を算出する。直線ＦＬ１は、この算出により近似式として導出された一次式が表す直線である。
【００３６】
なお、相関係数算出部１４は、ワークＷＫの表面ＷＫＳが２次以上の多項式によって表されるまたは近似され得る場合、２次以上の多項式が計測値を示す点のそれぞれにフィットするように、２次以上の多項式の各係数を算出するフィッティングを行う。フィッティングとは、計測値に対する曲線のあてはめのことであり、図４に示したように直線をあてはめてもよい。また、これらのフィッティングに用いられる多項式の種類は、検査装置１により検査されるワークＷＫの種類に応じて、ユーザーの操作により記憶部２０に予め登録されているとする。また、相関係数算出部１４は、ワークＷＫの表面ＷＫＳの形状が不明である場合、複数種類の次数の多項式を用いてフィッティングを行ってもよい。
【００３７】
相関係数算出部１４は、近似式を導出した後、導出された近似式が表す直線と、近似式の導出に用いた計測値との間の相関係数を算出する。そして、異常判定部１５は、相関係数算出部１４により算出された相関係数が、所定の閾値Ｋ１未満であるか否かを判定する。以下では、図４に示した近似式が表す直線ＦＬ１は、計測値との相関係数が所定の閾値Ｋ１未満であるとして説明する。なお、所定の閾値Ｋ１とは、任意であってもよく、例えば、０．５程度である。
【００３８】
検査装置１は、相関係数算出部１４により算出された相関係数が、異常判定部１５により所定の閾値Ｋ１未満であると判定された場合、被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３において取得された計測値をすべて破棄し、被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３とは異なる被撮像点ＡＦＰ４〜ＡＦＰ６のそれぞれにおいて、計測値を取得し直す。そして、検査装置１は、新たに取得された計測値に基づいて近似式を導出し、相関係数を算出し直す。検査装置１は、導出された近似式が表す直線と、取得された計測値との相関係数が、所定の閾値Ｋ１以上となるまで、この動作を繰り返して行う。
【００３９】
ここで、図５を参照して、被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３とは異なる被撮像点ＡＦＰ４〜ＡＦＰ６について説明する。図５は、被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３とは異なる被撮像点ＡＦＰ４〜ＡＦＰ６の一例を示す図である。検査装置１は、異常判定部１５により相関係数が所定の閾値Ｋ１未満であると判定された場合、図３に示した被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３において取得された計測値をすべて破棄する。そして、検査装置１は、図５に示した被撮像点ＡＦＰ４〜ＡＦＰ６のそれぞれにおいて、計測値を取得し直す。検査装置１は、図６に示したように、新たに取得された計測値に基づいて近似式を導出し、導出された近似式と新たな計測値との相関係数を算出する。
【００４０】
図６は、図５に示した被撮像点ＡＦＰ４〜ＡＦＰ６のそれぞれにおいて撮像部２の合焦が成功した場合に、相関係数算出部１４により導出される近似式が表す直線の一例を示す図である。図５に示したように、被撮像点ＡＦＰ４〜ＡＦＰ６の位置は、傷ＨＴの直上ではなくずれている。そのため、図６に示したように、被撮像点ＡＦＰ４〜ＡＦＰ６における計測値を示す点Ｐ４〜Ｐ６はすべて、相関係数算出部１４により導出された近似式が表す直線ＦＬ２に近接している。以下では、図６に示した近似式が表す直線ＦＬ２と、計測値を表す点Ｐ４〜Ｐ６との間の相関係数は所定の閾値Ｋ１以上であったとして説明する。検査装置１は、相関係数算出部１４により算出される相関係数が、異常判定部１５により所定の閾値Ｋ１以上であると判定された場合、導出された近似式に基づいて、垂直移動台３及び水平移動台４を移動させることで、ワークＷＫの表面に沿って撮像部２の焦点を合わせながら、撮像部２によりワークＷＫの表面ＷＫＳの撮像を行う。そして、検査装置１は、撮像された画像を検査画像として、記憶部２０に記憶させる。
【００４１】
図５及び図６では、検査装置１が、異常判定部１５により相関係数が所定の閾値Ｋ１未満であると判定された場合、被撮像点ＡＦＰ１〜ＡＦＰ３の３点すべてに代えて、被撮像点ＡＦＰ４〜ＡＦＰ６において計測値を取得し直す例を示した。以下で説明する図７では、検査装置１が撮像部２の合焦に失敗した場合、合焦に失敗した被撮像点における計測値の取得を取り止め、次の被撮像点において撮像部２を合焦させる例を示す。図７は、図３に示した被撮像点ＡＦＰ２において、撮像部２の合焦に失敗した場合の検査装置１の動作の一例を示す図である。検査装置１は、被撮像点ＡＦＰ２において撮像部２の合焦に失敗した場合、被撮像点ＡＦＰ２において計測値を取得することを取り止め、次の被撮像点である被撮像点ＡＦＰ３において撮像部２を合焦させる。そして、検査装置１は、被撮像点ＡＦＰ３において撮像部２の合焦に成功した場合、検査装置１が取得した計測値の数が３に満たないため、新たな被撮像点ＡＦＰ２’において撮像部２の合焦を行う。
【００４２】
なお、被撮像点ＡＦＰ２’は、予め決められた被撮像点のうちのＡＦＰ１〜ＡＦＰ３とは異なる被撮像点であってもよいし、ＡＦＰ２から予め決められた方向に所定の距離だけ離れた点であるとしてもよい。また、被撮像点ＡＦＰ２’がＡＦＰ２から予め決められた方向に所定の距離だけ離れた点である場合、予め決められた方向と所定の距離とは、ワークＷＫの表面ＷＫＳの形状や種類に応じてユーザーが予め登録するものとする。ここで、予め決められた方向とは、前述した第１方向や第２方向等の水平移動台４の上面に沿ったいずれかの方向である。また、ＡＦＰ２の次に合焦を行う被撮像点の順は、被撮像点ＡＦＰ２’から被撮像点ＡＦＰ３の順であってもよい。
【００４３】
検査装置１は、図８に示したように、被撮像点ＡＦＰ１、ＡＦＰ３、ＡＦＰ２’において取得した計測値に基づいて近似式を導出し、それらの計測値と、導出された近似式との相関係数を算出する。図８は、図７に示した被撮像点ＡＦＰ１、ＡＦＰ３、ＡＦＰ２’において撮像部２の合焦が成功した場合に、相関係数算出部１４により導出される近似式が表す直線の一例を示す図である。
【００４４】
以下では、図８に示した近似式が表す直線ＦＬ３と、計測値を表す点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ２’との間の相関係数は、所定の閾値Ｋ１以上であったとして説明する。検査装置１は、相関係数算出部１４により算出される相関係数が、図８に示した状況において異常判定部１５により所定の閾値Ｋ１以上であると判定された場合、導出された近似式に基づいて、垂直移動台３及び水平移動台４を移動させることで、ワークＷＫの表面に沿って撮像部２の焦点を合わせながら、撮像部２によりワークＷＫの表面ＷＫＳの撮像を行う。そして、検査装置１は、撮像された画像を検査画像として、記憶部２０に記憶させる。
【００４５】
以下、図９を参照して、検査装置１が、被撮像点において撮像部２の合焦を行い、その後、ワークＷＫの表面ＷＫＳに沿って焦点を合わせながら撮像部２により撮像を行う動作の流れを説明する。図９は、検査装置１が、被撮像点において撮像部２の合焦を行い、その後、ワークＷＫの表面ＷＫＳに沿って焦点を合わせながら撮像部２により撮像を行う動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４６】
まず、検査装置１は、予め決められた被撮像点Ａにおいて撮像部２の合焦を行う（ステップＳ１００）。次に、検査装置１は、ステップＳ１００における撮像部２の合焦が成功したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。検査装置１は、ステップＳ１００における撮像部２の合焦が成功したと判定した場合（ステップＳ１１０−Ｙｅｓ）、合焦位置を示す情報を、計測値として取得する（ステップＳ１２０）。一方、検査装置１は、ステップＳ１００における撮像部２の合焦が失敗したと判定した場合（ステップＳ１１０−Ｎｏ）、撮像部２により次の被撮像点Ｂが撮像される位置まで、水平移動台４によりワークＷＫを移動させ（ステップＳ１７０）、ステップＳ１００に戻り、被撮像点Ｂにおいて撮像部２の合焦をやり直す。
【００４７】
ステップＳ１２０で合焦位置を示す情報を計測値として取得した後、検査装置１は、取得した計測値の個数が、所定の個数以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。検査装置１は、取得した計測値の個数が、所定の個数以上であると判定した場合（ステップＳ１３０−Ｙｅｓ）、計測値に基づいて近似式を導出し、導出した近似式と計測値とに基づいて相関係数を算出する（ステップＳ１４０）。一方、検査装置１は、取得した計測値の数が、所定の個数以上ではないと判定した場合（ステップＳ１３０−Ｎｏ）、ステップＳ１００に戻り、次の被撮像点Ｂにおいて撮像部２の合焦を行う。
【００４８】
ステップＳ１４０で相関係数を算出した後、検査装置１は、算出された相関係数が所定の閾値Ｋ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。検査装置１は、算出された相関係数が所定の閾値Ｋ１以上であると判定した場合（ステップＳ１５０−Ｙｅｓ）、ワークＷＫの表面ＷＫＳに沿って撮像部２の焦点を合わせながら、撮像部２によりワークＷＫの表面ＷＫＳを撮像し、撮像された検査画像を記憶部２０に記憶させる。（ステップＳ１６０）。一方、検査装置１は、算出された相関係数が所定の閾値Ｋ１未満であると判定した場合（ステップＳ１５０−Ｎｏ）、これまでに取得していた計測値をすべて破棄し（ステップＳ１８０）、ステップＳ１００に戻り、ステップＳ１００〜ステップＳ１４０までに計測値を取得したすべての被撮像点とは異なる他の被撮像点において、撮像部２の合焦を行う。
【００４９】
なお、検査装置１は、ステップＳ１５０において、相関係数が所定の閾値Ｋ１未満であると判定した場合、ステップＳ１８０の処理を行うとしてもよいし、相関係数が所定の閾値Ｋ２とＫ３で表される範囲内に含まれないと判定した場合、ステップＳ１８０の処理を行うとしてもよい。また、検査装置１は、ステップＳ１８０において、これまでに取得していた計測値をすべて破棄することに代えて、一部の計測値を破棄するものとしてもよい。その場合、検査装置１は、例えば、少なくとも近似式から最も離れた計測値を検出する検出部を備え、検出部により検出された計測値であって、近似式から最も離れた計測値を破棄し、それらの計測値が計測された被撮像点から予め決められた方向に所定の距離だけ離れた被撮像点において、ステップＳ１００から処理をやり直すこととしてもよい。
【００５０】
また、検査装置１は、ワークＷＫを水平移動台４によって位置ＸＹに移動することに代えて、撮像部２を水平方向に移動させることで、被撮像点を撮像部２により撮像するものとしてもよい。また、検査装置１は、撮像部２を垂直移動台３により合焦位置に移動させることに代えて、ワークＷＫを垂直方向に合焦位置にまで移動させる構成としてもよい。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態に係る検査装置１は、ワークＷＫの表面ＷＫＳにおける複数の被撮像点に関する撮像部２の合焦位置を示す情報に基づいて、ワークＷＫの表面ＷＫＳの形状を表す近似式を導出し、導出された近似式と合焦位置との相関係数を算出し、相関係数が所定の閾値未満である場合、合焦位置に異常があると判定するため、ワークＷＫの表面ＷＫＳに異常があった場合でも、好適にワークＷＫの表面形状に基づいて、ワークＷＫの表面ＷＫＳを検査するための検査画像を撮像することができる。
【００５２】
また、検査装置１は、合焦位置に異常があると判定された場合、ワークＷＫの表面ＷＫＳにおける複数の被撮像点とは異なる複数の被撮像点において撮像部２を合焦させ、異なる複数の被撮像点に関して相関係数の算出及び前記判定を行うため、異常がある同じ被撮像点で繰り返し撮像部２を合焦させ続けてしまうことを抑制することができる。
【００５３】
また、検査装置１は、合焦位置に異常があると判定された場合、近似式から最も離れた合焦位置が計測された被撮像点を示す位置を最離点位置として検出し、検出された最離点位置から所定の距離離れた位置において、撮像部２を合焦させ、最離点位置に該当する被撮像点の代わりに最離点位置から所定の距離離れた位置に該当する被撮像点を採用して、異なる複数の被撮像点に関して相関係数の算出及び判定を行うため、すべての被撮像点について合焦させ直すのに比べて、やり直しの回数を減少させ、短時間でワークＷＫの表面ＷＫＳを検査することができる。
【００５４】
また、検査装置１は、撮像部の合焦に失敗した場合、撮像部の合焦に失敗した被撮像点とは異なる被撮像点において撮像部を合焦させ直すため、すべての被撮像点について合焦させ直すのに比べて、やり直しの回数を減少させ、短時間でワークＷＫの表面ＷＫＳを検査することができる。
【００５５】
なお、以上に説明した装置（例えば、制御装置５）における任意の構成部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。
【００５６】
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】
【００５７】
１  検査装置、２  撮像部、３  垂直移動台、４  水平移動台、５  制御装置、１０  制御部、１１  撮像制御部、１２  合焦制御部、１３  位置取得部、１４  相関係数算出部、１５  異常判定部、２０  記憶部、３０  画像取得部
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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