【手続補正書】
【提出日】平成31年2月28日(2019.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体的な突起物をＸ軸及びこれと角度β（０＜β≦９０°）で交差するＹ軸で規定されるＸＹ平面上に複数列に配置してなる検査対象物の検査対象領域を撮像して外観検査を行うための外観検査装置であって、
検査対象物の光学画像を撮像するための第一撮像素子と、
検査対象物を撮像する前記第一撮像素子の第一光軸上に配置された第一結像レンズと、
前記第一光軸を、平面視において突起物の列方向に対して傾斜させた第一光軸水平傾斜角αOA1（０＜αOA1＜９０°）と、側面視において検査対象領域の平面に対して傾斜させた第一光軸垂直傾斜角θOA1（０＜θOA1＜９０°）とを調整するための第一光軸傾斜機構と、
を備え、
複数の突起物の、Ｘ軸方向における突起物同士の平均間隔をＬx、Ｙ軸方向における平均間隔をＬy、各突起物の高さ方向の内、外観検査の対象となる検査対象領域の最大高さをＨ、各突起物の最大太さをＷとするとき、前記第一光軸傾斜機構でもって第一光軸水平傾斜角αOA1を
−Ｗ＜ｍ・Ｌx・ｓｉｎβｃｏｓαOA1−ｓｉｎαOA1（ｍ・Ｌx・ｃｏｓβ＋ｎ・Ｌy）＜Ｗ（条件式１：ｍ、ｎは任意の整数）
を満たす範囲に設定したとき、前記第一光軸傾斜機構でもって第一光軸垂直傾斜角θOA1を
2017161487.tif 000001
（条件式２）
を満たす範囲に設定してなる外観検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の外観検査装置であって、
突起物の先端が先細り状となっている場合に、前記条件式２を
2017161487.tif 000002
としてなる外観検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の外観検査装置であって、
2017161487.tif 000003
（条件式３）
を満たすｍ、ｎに対して、
−Ｗ＜ｍ・Ｌx・ｓｉｎβｃｏｓαOA1−ｓｉｎαOA1（ｍ・Ｌx・ｃｏｓβ＋ｎ・Ｌy）＜Ｗ（条件式４）
を満たす第一光軸水平傾斜角αOA1となるよう、
前記第一光軸傾斜機構でもって前記第一光軸水平傾斜角αOA1を固定値に設定してなる外観検査装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の外観検査装置であって、
前記第一光軸傾斜機構が、
前記第一結像レンズの主点を含む主平面と検査対象領域とがなす第一レンズ垂直傾斜角θL1を調整するための第一レンズ垂直傾斜機構と、
前記第一撮像素子の受光面と検査対象領域とがなす第一撮像傾斜角θI1を調整するための第一撮像垂直傾斜機構と、
を備えており、
検査対象領域と、前記第一結像レンズの主平面と、前記第一撮像素子の受光面の各延長線が、シャインプルーフの原理に従い一点で交差するように、前記第一レンズ垂直傾斜機構で第一レンズ垂直傾斜角θL1を、前記第一撮像垂直傾斜機構で第一撮像傾斜角θI1を、それぞれ異なる角度に調整して、検査対象領域の各位置で合焦された光学画像を前記第一撮像素子で撮像可能としてなる外観検査装置。
【請求項５】
立体的な突起物を複数列に配置してなる検査対象物の検査対象領域を撮像して外観検査を行うための外観検査装置であって、
検査対象物の光学画像を撮像する第一撮像素子と、
検査対象物を撮像する前記第一撮像素子の第一光軸上に配置された第一結像レンズと、
前記第一結像レンズの主点を含む主平面に対する、
検査対象領域に対する第一レンズ垂直傾斜角θL1、
前記第一撮像素子の受光面に対する、
検査対象領域に対する第一撮像傾斜角θI1、
を、前記第一撮像素子及び／又は第一結像レンズを、第一光軸に対して相対的に傾斜させることで調整可能な第一光軸傾斜機構と、
を備え、
前記第一光軸傾斜機構は、検査対象物の検査対象領域と、前記第一結像レンズの主平面と、前記第一撮像素子の受光面の各延長線が、シャインプルーフの原理に従い一点で交差するように、第一レンズ垂直傾斜角θL1、第一撮像傾斜角θI1をそれぞれ異なる角度に調整可能としてなる外観検査装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一に記載の外観検査装置であって、さらに、
検査対象物の光学画像を撮像する第二撮像素子と、
検査対象物を撮像する前記第二撮像素子の第二光軸上に配置された第二結像レンズと、
前記第二結像レンズの主点を含む主平面及び前記第二撮像素子の受光面に対しそれぞれ、
検査対象領域に対する第二レンズ垂直傾斜角θL2、第二撮像傾斜角θI2を調整可能で、
かつ平面視において前記第二撮像素子の第二光軸を、突起物の列方向に対して傾斜させた第二光軸水平傾斜角αOA2を調整可能な第二光軸傾斜機構と、
を備えてなる外観検査装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一に記載の外観検査装置であって、
検査対象物がマイクロニードルアレイである外観検査装置。
【請求項８】
先端を円錐状とする細長いマイクロニードルを複数の、Ｘ軸及びこれと角度β（０＜β≦９０°）で交差するＹ軸で規定されるＸＹ平面上に複数列に配置してなるマイクロニードルアレイを撮像して、少なくとも各マイクロニードルの先端部分を含む検査対象領域の外観検査を行うための外観検査装置であって、
マイクロニードルアレイの光学画像を撮像する第一撮像素子と、
マイクロニードルアレイを撮像する前記第一撮像素子の第一光軸上に配置された第一結像レンズと、
前記第一結像レンズの主点を含む主平面と検査対象領域とがなす第一レンズ垂直傾斜角θL1、前記第一撮像素子の受光面と検査対象領域とがなす第一撮像傾斜角θI1
を調整するための傾斜機構と、
前記第一撮像素子で撮像されるマイクロニードルアレイに対して、照明光を照射するための照明部と、
前記第一撮像素子で撮像された光学画像に対して、画像処理を行い、異常の有無を判別するための画像処理部と、
マイクロニードルアレイをライン上に搬送するための搬送部と
を備え、
前記傾斜機構が、マイクロニードルアレイの検査対象領域と、前記第一結像レンズの主平面と、前記第一撮像素子の受光面が、一点で交差するように前記第一レンズ垂直傾斜角θL1、第一撮像傾斜角θI1をそれぞれ異なる角度に調整して、シャインプルーフの原理に従い検査対象領域の各位置で合焦された光学画像を撮像可能としており、
前記画像処理部は、前記搬送部で搬送中のマイクロニードルアレイを撮像した、前記合焦された光学画像に対して、インラインで外観検査を行うよう構成してなる外観検査装置。
【請求項９】
請求項８に記載の外観検査装置であって、
複数のマイクロニードルの、Ｘ軸方向におけるマイクロニードル同士の平均間隔をＬx、Ｙ軸方向における平均間隔をＬy、各マイクロニードルの高さ方向の内、外観検査の対象となる領域の最大高さをＨ、各マイクロニードルの最大太さをＷとするとき、
前記第一レンズ傾斜機構でもって第一光軸水平傾斜角αOA1が次式
−Ｗ＜ｍ・Ｌx・ｓｉｎβｃｏｓαOA1−ｓｉｎαOA1（ｍ・Ｌx・ｃｏｓβ＋ｎ・Ｌy）＜Ｗ（条件式１）
（ｍ、ｎは任意の整数）
を満たす範囲に設定しており、
前記第一レンズ傾斜機構でもって前記第一レンズ垂直傾斜角θL1を、
前記第一撮像素子傾斜機構でもって前記第一撮像傾斜角θI1を、それぞれ第一光軸垂直傾斜角θOA1が次式
2017161487.tif 000004
（条件式２）
を満たす範囲に設定してなる外観検査装置。
【請求項１０】
立体的な突起物をＸ軸及びこれと角度β（０＜β≦９０°）で交差するＹ軸で規定されるＸＹ平面上に複数列に配置してなる検査対象物の検査対象領域を撮像して外観検査を行う外観検査方法であって、
前記第一撮像素子で検査対象物の光学画像を撮像する工程と、
前記撮像された光学画像に対し、画像処理によって外観検査を行う工程と、
を含み、
検査対象物の光学画像を撮像する第一撮像素子を、
該第一撮像素子の受光面に対し、検査対象領域に対する第一撮像傾斜角θI1と、
平面視において前記第一撮像素子の第一光軸を、突起物の列方向に対して傾斜させた第一撮像素子水平傾斜角αI1（０＜αI1＜９０°）を調整する第一撮像素子傾斜機構と、
検査対象物を撮像する前記第一撮像素子の第一光軸上に配置された第一結像レンズを、
該第一結像レンズの主点を含む主平面に対し、検査対象領域に対する第一レンズ垂直傾斜角θL1と、
平面視において前記第一結像レンズの第一光軸を、突起物の列方向に対して傾斜させた第一レンズ水平傾斜角αL1（０＜αL1＜９０°）を調整する第一レンズ傾斜機構とで、
複数の突起物の、Ｘ軸方向における突起物同士の平均間隔をＬx、Ｙ軸方向における平均間隔をＬy、各突起物の高さ方向の内、外観検査の対象となる領域の最大高さをＨ、各突起物の最大太さをＷとするとき、
第一光軸水平傾斜角αOA1が次式−Ｗ＜ｍ・Ｌx・ｓｉｎβｃｏｓαOA1−ｓｉｎαOA1（ｍ・Ｌx・ｃｏｓβ＋ｎ・Ｌy）＜Ｗ（条件式１）
（ｍ、ｎは任意の整数）
を満たし、かつ
前記第一レンズ垂直傾斜角θL1と、前記第一撮像傾斜角θI1を、それぞれ第一光軸垂直傾斜角θOA1が次式
2017161487.tif 000005
（条件式２）
を満たす範囲に設定してなる外観検査方法。
【請求項１１】
立体的な突起物をＸ軸及びこれと角度β（０＜β≦９０°）で交差するＹ軸で規定されるＸＹ平面上に複数列に配置してなる検査対象物の検査対象領域を撮像して外観検査を行う外観検査方法であって、
検査対象物の光学画像を撮像する第一撮像素子を、
該第一撮像素子の受光面に対し、検査対象領域に対する第一撮像傾斜角θI1と、
平面視において前記第一撮像素子の第一光軸を、突起物の列方向に対して傾斜させた第一撮像素子水平傾斜角αI1（０＜αI1＜９０°）を第一撮像素子傾斜機構で調整すると共に、
検査対象物を撮像する前記第一撮像素子の第一光軸上に配置された第一結像レンズを、
該第一結像レンズの主点を含む主平面に対し、検査対象領域に対する第一レンズ垂直傾斜角θL1と、
平面視において前記第一結像レンズの第一光軸を、突起物の列方向に対して傾斜させた第一レンズ水平傾斜角αL1（０＜αL1＜９０°）を第一レンズ傾斜機構で調整する工程と、
を含み、
複数の突起物の、Ｘ軸方向における突起物同士の平均間隔をＬx、Ｙ軸方向における平均間隔をＬy、各突起物の高さ方向の内、外観検査の対象となる領域の最大高さをＨ、各突起物の最大太さをＷとするとき、
前記第一光軸水平傾斜角αOA1が次式−Ｗ＜ｍ・Ｌx・ｓｉｎβｃｏｓαOA1−ｓｉｎαOA1（ｍ・Ｌx・ｃｏｓβ＋ｎ・Ｌy）＜Ｗ（条件式１）
（ｍ、ｎは任意の整数）
を満たす範囲に設定したとき、
前記第一レンズ傾斜機構でもって前記第一レンズ垂直傾斜角θL1を、
前記第一撮像素子傾斜機構でもって前記第一撮像傾斜角θI1を、それぞれ第一光軸垂直傾斜角θOA1が次式
2017161487.tif 000006
（条件式２）
を満たす範囲に設定してなる外観検査方法。
【請求項１２】
検査対象物の光学画像を撮像する第一撮像素子と、
検査対象物を撮像する前記第一撮像素子の第一光軸上に配置された第一結像レンズと、
前記第一撮像素子と第一結像レンズとの、第一光軸上における相対的な傾斜角度を調整可能な傾斜機構と、
を備える外観検査装置を用いて、立体的な突起物をＸ軸及びこれと交差するＹ軸で規定されるＸＹ平面上に複数列に配置してなる検査対象物の検査対象領域を撮像して外観検査を行う外観検査方法であって、
該検査対象物の検査対象領域と、前記第一結像レンズの主平面と、前記第一撮像素子の受光面とが、一点で交差するように前記傾斜機構でもってそれぞれ異なる傾斜角度に調整して、シャインプルーフの原理に従い検査対象領域の各位置で合焦された、検査対象物の第一光学画像を、前記第一撮像素子で撮像する工程と、
検査対象物に対して所定の表面処理を行う工程と、
同じくシャインプルーフの原理に従い、前記表面処理後の検査対象物の、検査対象領域の各位置で合焦された、第二光学画像を撮像する工程と、
前記第一光学画像及び第二光学画像に対して、差分抽出部で差分を抽出し、得られる差分量に基づき、所定の表面処理が正常に行われたか否かを判定する工程と
を含む外観検査方法。
【請求項１３】
立体的な突起物をＸ軸及びこれと角度β（０＜β≦９０°）で交差するＹ軸で規定されるＸＹ平面上に、ｙ軸方向に複数列に配置してなる検査対象物の検査対象領域を撮像して外観検査を行うための外観検査プログラムであって、
前記第一撮像素子で検査対象物の光学画像を撮像する機能と、
前記撮像された光学画像に対し、画像処理によって外観検査を行う機能と、
をコンピュータに実現させ、
検査対象物の光学画像を撮像する第一撮像素子を、
該第一撮像素子の受光面に対し、検査対象領域に対する第一撮像傾斜角θI1と、
平面視において前記第一撮像素子の第一光軸を、突起物の列方向に対して傾斜させた第一撮像素子水平傾斜角αI1（０＜αI1＜９０°）を調整する第一撮像素子傾斜機構と、
検査対象物を撮像する前記第一撮像素子の第一光軸上に配置された第一結像レンズを、
該第一結像レンズの主点を含む主平面に対し、検査対象領域に対する第一レンズ垂直傾斜角θL1と、
平面視において前記第一結像レンズの第一光軸を、突起物の列方向に対して傾斜させた第一レンズ水平傾斜角αL1（０＜αL1＜９０°）を調整する第一レンズ傾斜機構とで、
複数の突起物の、Ｘ軸方向における突起物同士の平均間隔をＬx、Ｙ軸方向における平均間隔をＬy、各突起物の高さ方向の内、外観検査の対象となる領域の最大高さをＨ、各突起物の最大太さをＷとするとき、
前記第一光軸水平傾斜角αOA1が次式−Ｗ＜ｍ・Ｌx・ｓｉｎβｃｏｓαOA1−ｓｉｎαOA1（ｍ・Ｌx・ｃｏｓβ＋ｎ・Ｌy）＜Ｗ（条件式１）
（ｍ、ｎは任意の整数）
を満たし、かつ
前記第一レンズ垂直傾斜角θL1と、前記第一撮像傾斜角θI1を、それぞれ第一光軸垂直傾斜角θOA1が次式
2017161487.tif 000007
（条件式２）
を満たす範囲に設定してなる外観検査プログラム。
【請求項１４】
立体的な突起物をＸ軸及びこれと角度β（０＜β≦９０°）で交差するＹ軸で規定されるＸＹ平面上に複数列に配置してなる検査対象物の検査対象領域を撮像して外観検査を行うための外観検査プログラムであって、
検査対象物の光学画像を撮像する第一撮像素子を、
該第一撮像素子の受光面に対し、検査対象領域に対する第一撮像傾斜角θI1と、
平面視において前記第一撮像素子の第一光軸を、突起物の列方向に対して傾斜させた第一撮像素子水平傾斜角αI1（０＜αI1＜９０°）を第一撮像素子傾斜機構で調整すると共に、
検査対象物を撮像する前記第一撮像素子の第一光軸上に配置された第一結像レンズを、
該第一結像レンズの主点を含む主平面に対し、検査対象領域に対する第一レンズ垂直傾斜角θL1と、
平面視において前記第一結像レンズの第一光軸を、突起物の列方向に対して傾斜させた第一レンズ水平傾斜角αL1（０＜αL1＜９０°）を第一レンズ傾斜機構で調整する機能をコンピュータに実現させ、
複数の突起物の、Ｘ軸方向における突起物同士の平均間隔をＬx、Ｙ軸方向における平均間隔をＬy、各突起物の高さ方向の内、外観検査の対象となる領域の最大高さをＨ、各突起物の最大太さをＷとするとき、
前記第一光軸水平傾斜角αOA1が次式
−Ｗ＜ｍ・Ｌx・ｓｉｎβｃｏｓαOA1−ｓｉｎαOA1（ｍ・Ｌx・ｃｏｓβ＋ｎ・Ｌy）＜Ｗ（条件式１）
（ｍ、ｎは任意の整数）
を満たす範囲に設定しており、
前記第一レンズ傾斜機構でもって前記第一レンズ垂直傾斜角θL1を、
前記第一撮像素子傾斜機構でもって前記第一撮像傾斜角θI1を、それぞれ第一光軸垂直傾斜角θOA1が次式
2017161487.tif 000008
（条件式２）
を満たす範囲に設定してなる外観検査プログラム。
【請求項１５】
検査対象物の光学画像を撮像する第一撮像素子と、
検査対象物を撮像する前記第一撮像素子の第一光軸上に配置された第一結像レンズと、
前記第一撮像素子と第一結像レンズとの、第一光軸上における相対的な傾斜角度を調整可能な傾斜機構と、
を備える外観検査装置を用いて、立体的な突起物をＸ軸及びこれと交差するＹ軸で規定されるＸＹ平面上に複数列に配置してなる検査対象物の検査対象領域を撮像して外観検査を行うための外観検査プログラムであって、
該検査対象物の検査対象領域と、前記第一結像レンズの主平面と、前記第一撮像素子の受光面とが、一点で交差するように前記傾斜機構でもってそれぞれ異なる傾斜角度に調整して、シャインプルーフの原理に従い検査対象領域の各位置で合焦された、検査対象物の第一光学画像を、前記第一撮像素子で撮像する機能と、
検査対象物に対して所定の表面処理を行う機能と、
同じくシャインプルーフの原理に従い、前記表面処理後の検査対象物の、検査対象領域の各位置で合焦された、第二光学画像を撮像する機能と、
前記第一光学画像及び第二光学画像に対して、差分抽出部で差分を抽出し、得られる差分量に基づき、所定の表面処理が正常に行われたか否かを判定する機能と
をコンピュータに実現させる外観検査プログラム。