(57)【要約】【課題】搬送ステージと撮像デバイスとを同期させて移動し、ワークを停止させることなく撮像することができる外観検査装置を提供する。【解決手段】検査用のワーク１を所定の検査位置へ搬送する搬送ステージ３と、上記ワークが上記検査位置へ到達するまでに上記ワークの所定の２点における光軸方向の高さを検出する変位センサ４と、上記検査位置において光軸方向の位置が焦点深度内に保持され、上記ワークの外観を撮像するシャッタ速度1/20000以上の撮像デバイス５と、上記撮像デバイスによって撮像された画像を処理する画像処理装置８と、上記ワークの所定の１点から他の１点に向けて上記搬送ステージを移動させると共に、上記搬送ステージの移動と同期して上記撮像デバイスの光軸方向の位置を調整する制御装置９とを備えた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査用のワークを所定の検査位置へ搬送する搬送ステージと、上記ワークが上記検査位置へ到達するまでに上記ワークの所定の２点における光軸方向の高さを検出する変位センサと、上記検査位置において光軸方向の位置が焦点深度内に保持され、上記ワークの外観を撮像するシャッタ速度1/20000以上の撮像デバイスと、上記撮像デバイスによって撮像された画像を処理する画像処理装置と、上記ワークの所定の１点から他の１点に向けて上記搬送ステージを移動させると共に、上記搬送ステージの移動と同期して上記撮像デバイスの光軸方向の位置を調整する制御装置とを備えた外観検査装置。
【請求項２】
上記ワークの位置確認は、固定部に装着されたリニアスケールによって行うことを特徴とする請求項１記載の外観検査装置。
【請求項３】
上記撮像デバイスはラインセンサであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は外観検査装置、例えば電子基板などの検査個所である外観を撮像し、その画像を高速で精度よく取り込むことにより外観検査を行う装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の外観検査装置は、検査対象であるワークを所定の検査位置に移動させる搬送ステージと、上記ワークが検査位置へ到達するまでの所でワーク内の所定の２点における光軸方向の高さ、即ち基準面からの高さの変位量を検出する変位センサと、検査位置において光軸方向の高さ位置が焦点範囲内に保持され、その状態でワークの外観を撮像する撮像デバイスと、撮像デバイスによって撮像された画像を処理する画像処理装置と、搬送ステージ及び撮像デバイスの位置を制御する制御装置とから構成されていた。（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６６６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の外観検査装置は上記のように構成されており、ワーク内の１点について検査位置で撮像した後、他の１点に移動させて次の撮像を行なうが、撮像デバイスのシャッタ速度が1/10000以下と遅かったため、図３に示すように、ワークを移動させる搬送ステージをX1〜X5に示すように各検査点において停止させ、それぞれの位置で撮像デバイスを焦点範囲内に収めるように、撮像デバイスの光軸方向の高さ位置をh1〜h5に示すように調整する必要があった。
【０００５】
しかし、検査効率向上などのためにワークを移動させる搬送ステージの速度が速くなった場合には、ワーク内の所定の２点間の移動時間が短縮されることから、撮像デバイスの高さ方向の移動、停止も急激に行なわせる必要が生じる。
【０００６】
しかしながら、撮像デバイスには顕微鏡ユニットなどの重量の大きい光学系が用いられている場合があるため、停止するための時間（静定時間）が大きくなって高速での停止が困難となり、結果として高速の画像取得ができないという問題点があった。
【０００７】
また、重量の大きいものを急激に移動、停止させるためには、一般的に非常に高価な上下移動ステージを用いなければならないという問題点もあった。
【０００８】
この発明は上記のような問題点に対処するためになされたもので、搬送ステージと撮像デバイスとを同期させて移動し、ワークを停止させることなく撮像することができる外観検査装置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】
【０００９】
この発明に係る外観検査装置は、検査用のワークを所定の検査位置へ搬送する搬送ステージと、上記ワークが上記検査位置へ到達するまでに上記ワークの所定の２点における光軸方向の高さを検出する変位センサと、上記検査位置において光軸方向の位置が焦点深度内に保持され、上記ワークの外観を撮像するシャッタ速度1/20000以上の撮像デバイスと、上記撮像デバイスによって撮像された画像を処理する画像処理装置と、上記ワークの所定の１点から他の１点に向けて上記搬送ステージを移動させると共に、上記搬送ステージの移動と同期して上記撮像デバイスの光軸方向の位置を調整する制御装置とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る外観検査装置は上記のように構成され、シャッタ速度の速い撮像デバイスを用いると共に、搬送ステージと撮像デバイスとの光軸方向の移動を同期させているため、ワークを停止させることなく、必要な外観を撮像することができる。従って、撮像デバイスに重量の大きい光学系が用いられていた場合でも支障なく外観検査を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１の構成を示すブロック図、図２は、実施の形態１における搬送ステージの位置と撮像デバイスの上下方向位置との関係を示す説明図である。
【００１２】
図１に示すように、実施の形態１の外観検査装置は、検査対象であるワーク１をモータ２の駆動力によって矢印で示す方向に駆動し、所定の検査位置に移動させる搬送ステージ３と、上記ワーク１が検査位置へ到達する前に適宜の個所でワーク内の所定の２点（図示せず）における光軸方向の高さ、即ち基準面（図示せず）からの高さの変位量を検出する変位センサ４と、検査位置の上方でワーク１の高さ方向の変位量に対して焦点範囲となる焦点深度内に位置するように予め設定され、その高さ位置でワーク１の外観を撮像する焦点距離固定でシャッタ速度が1/20000以上の例えばCCDカメラからなる撮像デバイス５と、モータ６によって駆動され、撮像デバイス５の上下方向の位置を調整する上下ステージ７と、撮像デバイス５によって撮像された画像を処理する画像処理装置８と、変位センサ４からの信号にもとづいて搬送ステージ３のモータ２及び上下ステージ７のモータ６を制御し、搬送ステージ３と撮像デバイス５の位置を同期させて調整する制御装置９とから構成されている。
【００１３】
実施の形態１は上記のように構成され、撮像デバイス５がシャッタ速度1/20000以上の高速カメラとして構成され、少ない光で撮影することができるようにされているため、ワーク１内の１点、例えば図２のXaにおいて撮像した後、他の１点、例えば図２のXbへの移動に際しては図２に示す途中の検査点X1〜X5では搬送ステージ３を停止させることなくXbまで連続して移動させ、その間、ワーク１の各検査点X1〜X5に至るごとに予め変位センサ４で検出されている各検査点の高さに対してジャストフォーカスとなる焦点深度（図２に△で示している）に対応するように撮像デバイス５の位置を搬送ステージ３と同期させてh1〜h5に調整し、それぞれの位置でワーク１を移動させながら撮像を行なう。
【００１４】
このように実施の形態１によれば、撮像デバイスが1/20000以上のシャッタ速度を有し、搬送ステージと撮像デバイスとを同期して移動させているため、各検査点においてワークを停止させることなく撮像できる結果、撮像デバイス５に重量の大きな光学系が用いられている場合でも支障なくワークの撮像を行なうことができ、外観の検査を実施することができる。
【００１５】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。外観検査装置の基本的な構成は図１と同じであるため、図示及び説明を省略する。実施の形態１と異なる点は、搬送ステージ３の移動量の計測方法である。
【００１６】
実施の形態１においては、モータ２の位置を計測してワーク１の位置を推定する形を取っているが、具体的には搬送ステージ３に装着されたモータ２によってボールねじを回動する構成とされ、モータの回転数に対応してワークの位置が読み取られるようになっている。しかしながら、ボールねじのねじ山間隔は、ボールねじの全長にわたって一様ではないため、これに起因する誤差が発生し、ワーク位置、検査点の位置の情報の精度が低下している。
【００１７】
このため実施の形態２は、モータ位置によってワークの位置を推定するのをやめ、搬送ステージ３の周辺の適宜の固定部にリニアスケール等を装着し、この固定されたスケールを基準としてワークの位置を計測するようにしたものである。
これによって、位置情報の精度を向上することができる。
【００１８】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。外観検査装置の基本的な構成は図１と同じであるため、図示及び説明を省略する。実施の形態１と異なる点は、撮像デバイス５としてラインセンサを使用した点である。
【００１９】
実施の形態１におけるCCDカメラとは異なり、ラインセンサは横方向に多数の画素が配列されているため、この配列方向をワークの搬送方向と直角方向に配設することにより、ワークの搬送方向と直角方向の視野を拡大することができ、広範囲の検査が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１〜３の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１における搬送ステージと撮像デバイスとの位置関係を説明するための説明図である。
【図３】従来装置における搬送ステージと撮像デバイスとの位置関係を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ワーク、  ２  モータ、  ３  搬送ステージ、  ４  変位センサ、
５  撮像デバイス、  ６  モータ、  ７  上下ステージ、  ８  画像処理装置、
９  制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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