JP2008185467A - プレート検査装置及びそれを用いたプレートの開口検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の開口と対物レンズとを容易に対向させることを可能にする。
【解決手段】プレート検査装置は、制御装置と、複数の孔２ａが形成されたプレート２を支持する平板３２を有するステージと、ステージが設けられた顕微鏡とを含んでいる。制御装置は、第１〜第３記憶部と、測定部と、算出部と、移動制御部とを有している。算出部は、第１〜第３記憶部４２〜４４に記憶された座標を、Ｘｍ´＝Ｘ１´＋（Ｘｍ−Ｘ１）×（Ｘ２´−Ｘ１´）／（Ｘ２−Ｘ１）、及び、Ｙｍ´＝Ｙ１´＋（Ｙｍ−Ｙ１）×（Ｙ２´−Ｙ１´）／（Ｙ２−Ｙ１）の２式に代入し、平板３２の所定位置からずれた位置に配置されたプレート２の所望の孔２ａの座標（Ｘｍ´、Ｙｍ´）を算出する。そして、移動制御部が、算出部によって算出された座標（Ｘｍ´、Ｙｍ´）と対物レンズの光軸とが一致するように、ステージを制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、プレートに形成された開口を検査するプレート検査装置及びそれを用いたプレートの開口検査方法に関する。

特許文献１には、ノズル孔を形成するパンチが用紙送り方向に沿って等間隔に配置され、且つその用紙送り方向と直交する方向に複数のパンチ列を有する金型で、ノズル板となるフープ材をプレス加工することで、ノズル孔が形成されたノズル板を製造する技術について記載されている。

特開平１０−２２６０７０号公報

上述した特許文献１に記載の技術において形成されたノズル板などは、ノズル孔が所望の開口形状を有しているかどうか検査し、ノズル孔が所望開口形状に形成されているノズル板のみ製品として扱う。このノズル孔の検査方法としては、例えば、製造されたノズル板を所定の支持台上に載置して、顕微鏡を用いてノズル孔の目視検査を行い、ノズル孔の開口形状が所望形状に形成されているか検査する。このとき、ノズル板が支持台の所定位置に配置されておれば、各ノズル孔の座標位置をもとにして、顕微鏡及び支持台のいずれか一方を移動させて顕微鏡の対物レンズの光軸を検査対象のノズル孔の座標に一致させ（すなわち、対物レンズとノズル孔とを対向させ）、ノズル孔の開口形状を検査する。しかし、ノズル孔が、顕微鏡を用いない目視では確認することができないほどに微小で、且つ、隣接して多数形成されたノズル板の場合、ノズル板が支持台の所定位置から僅かにでもずれると、検査対象のノズル孔の座標位置も、所定位置に配置されたノズル板のノズル孔の座標位置からずれてしまい、顕微鏡の対物レンズの光軸と検査対象のノズル孔の座標とを一致させるのが非常に困難となる。

そこで、本発明の目的は、所望の開口と対物レンズとを容易に対向させることが可能なプレート検査装置及びそれを用いたプレートの開口検査方法を提供することである。

本発明のプレート検査装置は、一面にｎ（ｎ：３以上の自然数）個の開口が形成されたプレートを支持する支持台と、前記支持台に支持された前記プレートの前記開口を拡大して検出することが可能な顕微鏡と、前記顕微鏡の対物レンズと前記プレートとを対向させつつ、前記一面の面内に設定されたＸ方向及びこれと直交するＹ方向の２方向に、前記プレートが前記対物レンズに対して相対移動するように、前記顕微鏡及び前記支持台の少なくともいずれか一方を移動させる移動装置とを備えている。そして、前記プレートが前記支持台の所定位置に配置されたときの前記ｎ個の開口の座標を記憶する第１記憶手段と、前記対物レンズの光軸が前記プレートの前記一面と交差する点の座標である交点座標を測定する測定手段と、前記プレートを支持する前記支持台及び前記顕微鏡のいずれか一方を移動して、予め前記第1記憶手段に記憶されている座標（Ｘ１、Ｙ１）の第1基準点に対応した開口の前記測定手段によって測定された前記交点座標（Ｘ１´、Ｙ１´）を記憶する第２記憶手段と、前記プレートを支持する前記支持台及び前記顕微鏡のいずれか一方を移動して、予め前記第1記憶手段に記憶されている座標（Ｘ２、Ｙ２）の第２基準点に対応した開口の前記測定手段によって測定された前記交点座標（Ｘ２´、Ｙ２´）を記憶する第３記憶手段と、前記第1記憶手段に記憶されたｎ個の開口のうち前記第１及び第２基準点に対応した開口を除くｎ−２の開口について、ｍ（ｍ：１以上の自然数）番目の開口座標を（Ｘｍ，Ｙｍ）としたとき、前記プレートが前記支持台の前記所定位置からずれた位置に配置されたときの前記ｍ番目の開口に対応する補正位置の座標を（Ｘｍ´、Ｙｍ´）とし、Ｘｍ´をＸｍ´＝Ｘ１´＋（Ｘｍ−Ｘ１）×（Ｘ２´−Ｘ１´）／（Ｘ２−Ｘ１）、Ｙｍ´をＹｍ´＝Ｙ１´＋（Ｙｍ−Ｙ１）×（Ｙ２´−Ｙ１´）／（Ｙ２−Ｙ１）より算出する算出手段と、前記交点座標が前記算出手段で算出された前記ｍ番目の開口に対応する補正位置の座標（Ｘｍ´、Ｙｍ´）と一致するように、前記移動装置を制御する移動制御手段とをさらに備えている。

本発明のプレートの開口検査方法は、一面にｎ（ｎ：３以上の自然数）個の開口が形成されたプレートを支持する支持台と、前記支持台に支持された前記プレートの前記開口を拡大して検出することが可能な顕微鏡と、前記顕微鏡の対物レンズと前記プレートとを対向させつつ、前記一面の面内に設定されたＸ方向及びこれと直交するＹ方向の２方向に、前記プレートが前記対物レンズに対して相対移動するように、前記顕微鏡及び前記支持台の少なくともいずれか一方を移動させる移動装置と、前記プレートが前記支持台の所定位置に配置されたときの前記ｎ個の開口の座標を記憶する記憶手段と、前記対物レンズの光軸が前記プレートの前記一面と交差する点の座標である交点座標を測定する測定手段とを備えたプレート検査装置を用いたプレートの開口検査方法において、前記プレートを前記支持台に配置する配置工程と、前記プレートを支持する前記支持台及び前記顕微鏡のいずれか一方を移動して、予め前記記憶手段に記憶されている座標（Ｘ１、Ｙ１）の第1基準点に対応した開口の前記測定手段によって測定された前記交点座標（Ｘ１´、Ｙ１´）を記憶する第１記憶工程と、前記プレートを支持する前記支持台及び前記顕微鏡のいずれか一方を移動して、予め前記記憶手段に記憶されている座標（Ｘ２、Ｙ２）の第２基準点に対応した開口の前記測定手段によって測定された前記交点座標（Ｘ２´、Ｙ２´）を記憶する第２記憶工程とを備えている。そして、前記記憶手段に記憶されたｎ個の開口のうち前記第１及び第２基準点に対応した開口を除くｎ−２の開口について、ｍ（ｍ：１以上の自然数）番目の開口座標を（Ｘｍ，Ｙｍ）としたとき、前記プレートが前記支持台の前記所定位置からずれた位置に配置されたときの前記ｍ番目の開口に対応する補正位置の座標を（Ｘｍ´、Ｙｍ´）とし、Ｘｍ´をＸｍ´＝Ｘ１´＋（Ｘｍ−Ｘ１）×（Ｘ２´−Ｘ１´）／（Ｘ２−Ｘ１）、Ｙｍ´をＹｍ´＝Ｙ１´＋（Ｙｍ−Ｙ１）×（Ｙ２´−Ｙ１´）／（Ｙ２−Ｙ１）より算出する算出工程と、前記交点座標が前記算出工程において算出された前記ｍ番目の開口に対応する補正位置の座標（Ｘｍ´、Ｙｍ´）と一致するように、前記移動装置を制御する移動制御工程とをさらに備えている。

これにより、３以上の開口が形成されたプレートの開口を検査するときに、支持台に配置されたプレートが所定位置からずれていても、ずれた位置での第１及び第２基準点に対応した開口の座標を用いて、２つの基準点に対応した開口を除く所望の開口の座標を即座に算出することができる。そのため、当該所望の開口と対物レンズとを容易に対向させて、開口を検査することができ、プレートの開口検査がし易くなる。

本発明においては、前記移動制御手段が、前記第２記憶手段が前記交点座標（Ｘ１´、Ｙ１´）を記憶していないときに、前記第１記憶手段に記憶された前記座標（Ｘ１、Ｙ１）と前記交点座標とが一致するように、前記移動装置を制御することが好ましい。

また、本発明においては、前記配置工程後から第１記憶工程前において、前記交点座標が、予め前記記憶手段に記憶されている座標（Ｘ１、Ｙ１）と一致するように、前記移動装置を制御する第１移動制御工程をさらに備えていることが好ましい。

これにより、所定位置に配置されたプレートにおける第１基準点に対応した開口の座標と交点座標とが一致するようになるので、所定位置からずれた位置にプレートが配置されていても、顕微鏡及び支持台の少なくともいずれか一方を僅かに移動させるだけで、当該プレートにおける第１基準点に対応した開口の座標と交点座標とを一致させることができる。

また、このとき、前記移動制御手段が、前記第３記憶手段が前記交点座標（Ｘ２´、Ｙ２´）を記憶していないときに、前記第１記憶手段に記憶された前記座標（Ｘ２、Ｙ２）と前記交点座標とが一致するように、前記移動装置を制御していてもよい。

また、このとき、前記第１記憶工程後から第２記憶工程前において、前記交点座標が、予め前記記憶手段に記憶されている座標（Ｘ２、Ｙ２）と一致するように、前記移動装置を制御する第２移動制御工程をさらに備えていてもよい。

これにより、所定位置に配置されたプレートにおける第２基準点に対応した開口の座標と交点座標とが一致するようになるので、所定位置からずれた位置にプレートが配置されていても、顕微鏡及び支持台の少なくともいずれか一方を僅かに移動させるだけで、当該プレートにおける第２基準点に対応した開口の座標と交点座標とを一致させることができる。

また、本発明においては、前記プレートの前記第１基準点に対応した開口及び前記第２基準点に対応した開口が、前記ｎ個の開口のうち、互いに最も離れていることが好ましい。これにより、所望の開口の座標の算出精度が高くなる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるプレート検査装置の概略構成図である。図２は、図１に示す顕微鏡に取り付けられたステージの斜視図である。図３は、本発明の一実施形態によるプレート検査装置によって検査が行われるプレートの概略平面図である。

プレート検査装置１は、図１に示すように、複数の孔２ａが形成されたプレート２（図３参照）が載置されるステージ（移動装置）３と、ステージ３に載置されたプレート２の孔２ａを拡大して見ることが可能な顕微鏡４と、プレート２の複数の孔２ａの開口形状を検査するためにステージ３を制御する制御装置８と、制御装置８及びステージ３にケーブルを介して繋がった２軸コントローラドライバ９とを含んでいる。

制御装置８は、ディスプレイ５及びキーボード６ａ、マウス６ｂなどの入力装置を含み、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）本体７上でステージ３を制御するプログラムを起動することによって実現される。制御装置８は、ケーブルによってステージ３と接続されており、互いにデータ通信可能となっている。

顕微鏡４は、図中コの字形の本体フレーム１０を有している。本体フレーム１０には、レボルバ１１が回転可能に取り付けられている。レボルバ１１には、対物レンズ１２がプレート２と対向するように固定されている。対物レンズ１２は、プレート２の上面に対して垂直な方向に光軸が沿うように設定されている。本体フレーム１０の上面には、高輝度ハロゲン光源１３を有する反射照明装置１４が取り付けられている。反射照明装置１４の上面において、レボルバ１１と対向する位置には、正立三眼鏡筒１５が設けられている。正立三眼鏡筒１５には、図１において、紙面垂直方向に２つの接眼レンズ１６が並べて設置されている。なお、顕微鏡４には、制御装置８に繋がった図示しないカメラが取り付けられており、ユーザが接眼レンズ１６から覗き込んだときに見える画像と同じ画像がディスプレイ５に映し出されるようになっている。これによって、ユーザが直接接眼レンズ１６を覗き込まなくても、プレート２の部分的に拡大した画像をディスプレイ５で見ることができる。

また、本体フレーム１０には、ステージ３を支持する支持板１７と、支持板１７を上下方向にスライド可能に支持するスライド機構１８とが設けられている。この構成により、ステージ３上に配置されたプレート２を対物レンズ１２に対して離接可能な構成となり、プレート２に形成された孔２ａがディスプレイ５にハッキリと映し出されるように焦点を合わすことができる。

ステージ３は、図１に示すように、支持板１７に固定されており、対物レンズ１２とプレート２とを対向させつつ、プレート２の上面（一面）の面内に設定されたＸ方向及びこれと直交するＹ方向の２方向に、プレート２を移動させる移動装置である。また、ステージ３は、図２に示すように、プレート２が配置される平板（支持台）３２と、平板３２をＸ及びＹ方向に移動可能に支持する支持部材３３とを含んでいる。平板３２には、プレート２の長手方向がＸ方向に平行となるように、プレート２を位置決めする２つの突起３１が形成されている。

支持部材３３のＹ方向に沿って延在した一側面上には、平板３２をＸ方向に平行移動させる機構（不図示）が内蔵された移動機構３４が設けられている。移動機構３４の一端部には、移動機構３４を駆動するステッピングモータ３５が固定されている。ステッピングモータ３５は、２軸コントローラドライバ９を介して、制御装置８に接続されており、制御装置８からの制御によって平板３２がＸ方向に移動するように制御可能になっている。移動機構３４の他端部には、つまみ３６が設けられており、つまみ３６をユーザが回転させることで、手動で平板３２をＸ方向に平行な方向に移動させることができる。

支持部材３３のＸ方向に沿って延在した一側面下端には、平板３２をＹ方向に平行移動させる機構（不図示）が内蔵された移動機構３７が設けられている。移動機構３７の一端部には、移動機構３７を駆動するステッピングモータ３８が固定されている。ステッピングモータ３８は、２軸コントローラドライバ９を介して、制御装置８に接続されており、制御装置８からの制御によって平板３２がＹ方向に移動するように制御可能になっている。移動機構３７の他端部には、つまみ３９が設けられており、つまみ３９をユーザが回転させることで、手動で平板３２をＹ方向に平行な方向に移動させることができる。

２軸コントローラドライバ９は、ステッピングモータ３５，３８を個別に駆動させることが可能な操作ボックス９ａを有している。この構成により、ユーザが操作ボックス９ａを操作することで、平板３２をＸ及びＹ方向に移動させることができる。

プレート２は、図中左右方向（Ｘ方向）に長手方向を有する長方形平面形状を有する平板からなる。プレート２の長手方向両端部には、厚み方向に貫通した位置決め孔２１が形成されている。プレート２は、これら位置決め孔２１に突起３１が挿入されることで、平板３２上に位置決めされて配置される。また、プレート２の２つの位置決め孔２１の間には、厚み方向に貫通した複数の孔２ａが形成されている。これら複数の孔２ａは、プレート２の長手方向及び短手方向にマトリクス状に配列されている。

図１に戻って、制御装置８は、記憶部（記憶手段）４１と、測定部（測定手段）４５と、算出部（算出手段）４６と、移動制御部（移動制御手段）４７とを有している。記憶部４１は、第１記憶部（第１記憶手段）４２と、第２記憶部（第２記憶手段）４３と、第３記憶部（第３記憶手段）４４とを有している。なお、図１においては、ＰＣ本体７上でステージ３を制御するプログラムが起動された状態の機能ブロック図を部分的に示している。

第１記憶部４２は、プレート２が平板３２上の所定位置に配置されたときのすべての孔２ａの座標を記憶している。第２及び第３記憶部４３，４４は、ステージ３を制御するプログラムが起動されたときにのみ、ＰＣのＲＡＭ（Random Access Memory）上に第２及び第３記憶部４３，４４の領域が確保されるように構成されている。つまり、ステージ３を制御するプログラムが終了したときには、ＲＡＭ上に確保された第２及び第３記憶部４３，４４の領域が開放される。また、第２記憶部４３は、平板３２上の所定位置からずれた位置に配置されたプレート２の第１基準点に対応した孔２ａの座標と、対物レンズ１２の光軸とが一致したときに測定部４５が測定した交点座標を記憶する。第３記憶部４４は、平板３２上の所定位置からずれた位置に配置されたプレート２の第２基準点に対応した孔２ａの座標と、対物レンズ１２の光軸とが一致したときに測定部４５が測定した交点座標を記憶する。

本実施形態において、第１基準点に対応した孔２ａは、図３に示すように、最も左側下方にある孔２ａであり、第２基準点に対応した孔２ａは、最も右側上方にある孔２ａである。これら第１及び第２基準点に対応した孔同士は、他の孔２ａよりも互いに最も離れている。

測定部４５は、平板３２のＸ及びＹ方向の移動に応じたステッピングモータ３５，３８の回転数及び回転軸の角度に基づいて、対物レンズ１２の光軸と平板３２上に配置されたプレート２の上面（一面）とが交差する点の座標である交点座標を測定する。

算出部４６は、複数の孔２ａのうち、第１及び第２基準点に対応する２つの孔２ａを除く複数の孔２ａにおいて、ｍ（１以上の自然数）番目の孔２ａの開口座標を（Ｘｍ、Ｙｍ）としたとき、プレート２が平板３２上において所定位置からずれた位置に配置されたときのｍ番目の孔２ａに対応する補正位置の座標（Ｘｍ´，Ｙｍ´）を次の２式から算出する。

式（１）
Ｘｍ´＝Ｘ１´＋（Ｘｍ−Ｘ１）×（Ｘ２´−Ｘ１´）／（Ｘ２−Ｘ１）

式（２）
Ｙｍ´＝Ｙ１´＋（Ｙｍ−Ｙ１）×（Ｙ２´−Ｙ１´）／（Ｙ２−Ｙ１）

なお、上記の２つの式は、記憶部４１に記憶されている。また、式（１）及び式（２）における、（Ｘ１，Ｙ１）及び（Ｘ２，Ｙ２）の座標は、プレート２が平板３２上の所定位置に配置されたときの第１及び第２基準点に対応した孔２ａの開口座標であり、（Ｘ１´，Ｙ１´）及び（Ｘ２´，Ｙ２´）の座標は、プレート２が平板３２上の所定位置からずれた位置に配置されたときの第１及び第２基準点に対応した孔２ａの開口座標である。

移動制御部４７は、算出部４６によって算出された座標（Ｘｍ´，Ｙｍ´）と、測定部４２によって測定される交点座標とが一致するように、２軸コントローラドライバ９を介してステッピングモータ３５，３８を制御する。

続いて、プレート検査装置１を用いたプレート２の孔２ａの開口検査方法について、以下に説明する。図４は、プレート検査装置１を用いたプレート２の開口検査工程のフロー図である。図５は、プレート２が平板３２の所定位置からずれた位置に配置されたときの状態において、所望の孔２ａの開口形状を検査するときの説明図である。なお、図５においては、図面を見やすくするために、プレート２に形成された孔２ａをすべて図示せずに、最も外側にある複数の孔２ａだけを図示してある。さらに、これらの孔２ａの中心を通る一点鎖線を示してある。ここでは、第１及び第２基準点に対応した孔２ａ及び開口形状を検査する所望の孔２ａだけを実線で示している。また、平板３２上の所定位置に配置されたプレート２を２点鎖線で示し、所定位置からずれた位置に配置されたプレート２を実線で示している。また、図５においては、Ｘ座標軸を左右方向に平行に、Ｙ座標軸を上下方向に平行に描いている。

プレート検査装置１を用いて、プレート２の所望の孔２ａの開口形状を検査する手順を説明する。まず、図４に示すように、ステップ１（Ｓ１）において、プレート検査装置１の電源を「ＯＮ」にする。次に、ステップ２（Ｓ２）において、ステージ３を制御するプログラムを起動する。次に、ステップ３（Ｓ３）において、起動したプログラムによってディスプレイ５に表示された原点復帰ボタンを選択し、ステージ３の平板３２を機械原点（０，０）に移動する。

次に、ステップ４（Ｓ４）において、平板３２上に複数の孔２ａが形成されたプレート２を配置する（配置工程）。このとき、プレート２の位置決め孔２１に突起３１を挿入し、プレート２を所定位置に位置決めする。しかし、位置決め孔２１は、突起３１を通すために突起３１の直径より僅かに大きくなっているため、図５に示すように、プレート２が２点鎖線で示す所定位置から僅かにずれて配置されることがある。以下、プレート２が平板３２上の所定位置からずれた位置に配置されたときの、孔２ａの開口検査方法について説明する。

次に、ステップ５（Ｓ５）において、起動したプログラムによってディスプレイ５に表示されたプレート基準点設定ボタンを選択し、プレート基準点設定ダイアログを開く。次に、ステップ６（Ｓ６）において、プレート基準点設定ダイアログの第１基準点設定ボタンを選択する。このとき、第１記憶部４２に記憶された第１基準点に対応する孔２ａの座標、すなわち、所定位置にプレート２が配置されたときの第１基準点に対応する孔２ａの座標（Ｘ１，Ｙ１）と、対物レンズ１２の光軸とプレート２の上面と交差する点の交点座標とが一致するように、移動制御部４７によってステッピングモータ３５，３８が駆動制御される（第１移動制御工程）。具体的には、プレート２が配置された平板３２がステッピングモータ３５，３８の駆動によって対物レンズ１２と対向しつつＸ及びＹ方向に移動し、所定位置にプレート２が配置されたときの第１基準点に対応する孔２ａの中心を対物レンズ１２の光軸が通る位置に移動する。なお、プレート２は、所定位置からずれているので、当該プレート２の第１基準点に対応する孔２ａもずれており、ここでは、対物レンズ１２と当該第１基準点に対応する孔２ａとが対向しておらず、ディスプレイ５には第１基準点に対応する孔２ａが表示されていない。

次に、ステップ７（Ｓ７）において、ユーザが操作ボックス９ａを操作して平板３２をＸ及びＹ方向に移動させ、交点座標と、所定位置からずれた位置に配置されたプレート２の第１基準点に対応する孔２ａの座標（Ｘ１´，Ｙ１´）とを一致させる補正を行い、ディスプレイ５に第１基準点に対応した孔２ａを映し出す。このとき、交点座標は、ステップ６において、すでに座標（Ｘ１，Ｙ１）と一致しているので、ステップ７における平板３２の補正移動量は、プレート２が所定位置からずれた分だけの僅かな距離となる。そのため、交点座標と座標（Ｘ１´，Ｙ１´）とを、比較的簡単に且つ素早く一致させることが可能になり、対物レンズ１２と第１基準点に対応した孔２ａとを対向させる位置合わせに時間を要しない。

次に、ステップ８（Ｓ８）において、プレート基準点設定ダイアログの第１基準点登録ボタンを選択し、測定部４５によって測定された交点座標（ここでは、第１基準点と対応する孔２ａの座標）（Ｘ１´，Ｙ１´）を第２記憶部４３に記憶させる（第１記憶工程）。

次に、ステップ９（Ｓ９）において、プレート基準点設定ダイアログの第２基準点設定ボタンを選択する。このとき、第１記憶部４２に記憶された第２基準点に対応する孔２ａの座標、すなわち、所定位置にプレート２が配置されたときの第２基準点に対応する孔２ａの座標（Ｘ２，Ｙ２）と、対物レンズ１２の光軸とプレート２の上面と交差する点の交点座標とが一致するように、移動制御部４７によってステッピングモータ３５，３８が駆動制御される（第２移動制御工程）。具体的には、プレート２が配置された平板３２がステッピングモータ３５，３８の駆動によって対物レンズ１２と対向しつつ移動し、所定位置にプレート２が配置されたときの第２基準点に対応する孔２ａの中心を対物レンズ１２の光軸が通る位置に移動する。なお、このときもステップ６と同様に、ディスプレイ５に第２基準点に対応する孔２ａが表示されていない。

次に、ステップ１０（Ｓ１０）において、ユーザが操作ボックス９ａを操作して平板３２をＸ及びＹ方向に移動させ、交点座標と、所定位置からずれた位置に配置されたプレート２の第２基準点に対応する孔２ａの座標（Ｘ２´，Ｙ２´）とを一致させる補正を行い、ディスプレイ５に第２基準点に対応した孔２ａを映し出す。このとき、交点座標は、ステップ９において、すでに座標（Ｘ２，Ｙ２）と一致しているので、ステップ９における平板３２の補正移動量は、プレート２が所定位置からずれた分だけの僅かな距離となる。そのため、交点座標と座標（Ｘ２´，Ｙ２´）とを、比較的簡単に且つ素早く一致させることが可能になり、対物レンズ１２と第１基準点に対応した孔２ａとを対向させる位置合わせに時間を要しない。

次に、ステップ１１（Ｓ１１）において、プレート基準点設定ダイアログの第２基準点登録ボタンを選択し、測定部４５によって測定された交点座標（ここでは、第２基準点と対応する孔２ａの座標）（Ｘ２´，Ｙ２´）を第３記憶部４４に記憶させる（第２記憶工程）。このように、ステップ８及びステップ１１で記憶された第１及び第２基準点に対応した２つの孔２ａは、互いに最も離れているので、後述のステップ１３で算出される所望の孔２ａの座標の精度が高くなる。

次に、ステップ１２（Ｓ１２）において、起動したプログラムによってディスプレイ５に表示された孔選択ボタンを選択し、孔選択ダイアログを開き、開口形状を検査したい所望の孔２ａを選択する。このとき、選択する孔２ａは、第１記憶手段４２に座標が記憶された複数の孔２ａの中から選択しており、本実施形態においては、図５中に示す座標が（Ｘｍ，Ｙｍ）の孔２ａを選択している。なお、座標が（Ｘｍ，Ｙｍ）の孔２ａは、プレート２が所定位置に配置されたものであって、プレート２が所定位置からずれた位置に配置されたものの当該座標（Ｘｍ，Ｙｍ）に対応する孔２ａの座標は、図５中（Ｘｍ´，Ｙｍ´）である。これは後述のステップ１３によって算出される。また、ステップ１２においては、１つの孔２ａを選択しているが、複数の孔２ａを同時に選択していてもよい。この場合、後述のステップ１３において、選択されたすべての孔２ａに対応する補正位置の座標が算出される。

次に、ステップ１３（Ｓ１３）において、ステップ１２で選択された孔２ａの、所定位置からずれた位置に配置されたプレート２の孔２ａに対応する補正位置の座標（Ｘｍ´，Ｙｍ´）を算出する（算出工程）。このとき、ユーザが孔選択ダイアログの補正ボタンを選択することで、算出部４６が、ステップ１２で選択された孔２ａの座標（Ｘｍ，Ｙｍ）、第２及び第３記憶部４３，４４に記憶された第１及び第２基準点に対応した孔２ａの座標（Ｘ１´，Ｙ１´）、（Ｘ２´，Ｙ２´）、及び、第１記憶部４２に記憶された第１及び第２基準点に対応した孔２ａの座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）を、記憶部４１に記憶された上記式（１）及び式（２）に代入し、所望孔２ａの補正位置の座標（Ｘｍ´，Ｙｍ´）が算出される。なお、算出された補正位置の座標（Ｘｍ´，Ｙｍ´）は、後述のステップ１４における開始ボタンを選択したときの座標データに用いられる。

次に、ステップ１４（Ｓ１４）において、起動したプログラムによってディスプレイ５に表示された開始ボタンを選択する。このとき、ステップ１３で算出された補正位置の座標と、対物レンズ１２の光軸とプレート２の上面と交差する点の交点座標とが一致するように、移動制御部４７によってステッピングモータ３５，３８が駆動制御される（移動制御工程）。具体的には、プレート２が配置された平板３２がステッピングモータ３５，３８の駆動によって対物レンズ１２と対向しつつ移動し、開口検査したい所望の孔２ａの中心を対物レンズ１２の光軸が通る位置に移動する。こうして、ディスプレイ５に所望の孔２ａの開口形状が表示され、ユーザがその表示を目視確認することで開口形状の良否が判断される。

次に、ステップ１４において開口形状の良否を判断した後、ステップ１５（Ｓ１５）において、起動したプログラムによってディスプレイ５に表示された原点復帰ボタンを選択し、ステージ３の平板３２を機械原点に移動する。そして、ステップ１６（Ｓ１６）において、平板３２上からプレート２を取り外す。

次に、ステップ１７（Ｓ１７）において、ステージ３を制御するプログラムを終了し、プレート検査装置の電源を「ＯＦＦ」にする。こうして、プレート検査装置１を用いたプレート２の孔２ａの開口検査が終了する。

以上のようなプレート検査装置１及びその開口検査方法によると、３以上の孔２ａが形成されたプレート２の孔２ａの開口形状を検査するときに、平板３２上に配置されたプレート２が所定位置からずれていても、ずれた位置での第１及び第２基準点に対応した孔２ａの座標を用いて、２つの基準点に対応した孔２ａを除く所望の孔２ａの座標を即座に算出することができる。そのため、当該所望の孔２ａと対物レンズ１２とを容易に対向させて、開口形状を検査することができ、プレート２の開口検査がし易くなる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、本実施形態においては、ステップ７で交点座標と孔２ａの座標（Ｘ１´，Ｙ１´）とを一致させる前に、ステップ６で第１基準点設定ボタンを選択したときに、交点座標と孔２ａの座標（Ｘ１，Ｙ１）とが一致するように、移動制御部４７がステッピングモータ３５，３８を駆動制御しているが、このステップ６を行わず、ステップ７において、ユーザが操作ボックス９ａを操作して直接、交点座標と第１基準点に対応する孔２ａの座標（Ｘ１´，Ｙ１´）とを一致させてもよい。同様に、ステップ９を行わず、ステップ１０において、ユーザが操作ボックス９ａを操作して直接、交点座標と第２基準点に対応する孔２ａの座標（Ｘ２´，Ｙ２´）とを一致させてもよい。また、第１及び第２基準点に対応する孔同士が互いに最も離れていなくてもよい。また、平板３２のみならず対物レンズ１２をＸ及びＹ方向に移動させてもよいし、平板３２を移動させずに、対物レンズ１２をＸ及びＹ方向に移動させてもよい。また、本実施形態においては、貫通孔である孔２ａの開口形状を検査していたが、プレートの一面において開口が形成された穴の開口でも同様に開口形状を検査することができる。

本発明の一実施形態によるプレート検査装置の概略構成図である。 図１に示す顕微鏡に取り付けられたステージの斜視図である。 本発明の一実施形態によるプレート検査装置によって検査が行われるプレートの概略平面図である。 プレート検査装置を用いたプレートの開口検査工程のフロー図である。 プレートが平板の所定位置からずれた位置に配置されたときの状態において、所望の孔の開口形状を検査するときの説明図である。

符号の説明

１ プレート検査装置
２ プレート
２ａ 孔（開口）
３ ステージ（移動装置）
４ 顕微鏡
１２ 対物レンズ
３２ 平板（支持台）
４２ 第１記憶部（第１記憶手段）
４３ 第２記憶部（第２記憶手段）
４４ 第３記憶部（第３記憶手段）
４５ 測定部（測定手段）
４６ 算出部（算出手段）
４７ 移動制御部（移動制御手段）

Claims (8)

1. 一面にｎ（ｎ：３以上の自然数）個の開口が形成されたプレートを支持する支持台と、
   前記支持台に支持された前記プレートの前記開口を拡大して検出することが可能な顕微鏡と、
   前記顕微鏡の対物レンズと前記プレートとを対向させつつ、前記一面の面内に設定されたＸ方向及びこれと直交するＹ方向の２方向に、前記プレートが前記対物レンズに対して相対移動するように、前記顕微鏡及び前記支持台の少なくともいずれか一方を移動させる移動装置と、
   前記プレートが前記支持台の所定位置に配置されたときの前記ｎ個の開口の座標を記憶する第１記憶手段と、
   前記対物レンズの光軸が前記プレートの前記一面と交差する点の座標である交点座標を測定する測定手段と、
   前記プレートを支持する前記支持台及び前記顕微鏡のいずれか一方を移動して、予め前記第1記憶手段に記憶されている座標（Ｘ１、Ｙ１）の第1基準点に対応した開口の前記測定手段によって測定された前記交点座標（Ｘ１´、Ｙ１´）を記憶する第２記憶手段と、
   前記プレートを支持する前記支持台及び前記顕微鏡のいずれか一方を移動して、予め前記第1記憶手段に記憶されている座標（Ｘ２、Ｙ２）の第２基準点に対応した開口の前記測定手段によって測定された前記交点座標（Ｘ２´、Ｙ２´）を記憶する第３記憶手段と、
   前記第1記憶手段に記憶されたｎ個の開口のうち前記第１及び第２基準点に対応した開口を除くｎ−２の開口について、ｍ（ｍ：１以上の自然数）番目の開口座標を（Ｘｍ，Ｙｍ）としたとき、前記プレートが前記支持台の前記所定位置からずれた位置に配置されたときの前記ｍ番目の開口に対応する補正位置の座標を（Ｘｍ´、Ｙｍ´）とし、Ｘｍ´をＸｍ´＝Ｘ１´＋（Ｘｍ−Ｘ１）×（Ｘ２´−Ｘ１´）／（Ｘ２−Ｘ１）、Ｙｍ´をＹｍ´＝Ｙ１´＋（Ｙｍ−Ｙ１）×（Ｙ２´−Ｙ１´）／（Ｙ２−Ｙ１）より算出する算出手段と、
   前記交点座標が前記算出手段で算出された前記ｍ番目の開口に対応する補正位置の座標（Ｘｍ´、Ｙｍ´）と一致するように、前記移動装置を制御する移動制御手段とを備えていることを特徴とするプレート検査装置。
2. 前記移動制御手段が、前記第２記憶手段が前記交点座標（Ｘ１´、Ｙ１´）を記憶していないときに、前記第１記憶手段に記憶された前記座標（Ｘ１、Ｙ１）と前記交点座標とが一致するように、前記移動装置を制御することを特徴とする請求項１に記載のプレート検査装置。
3. 前記移動制御手段が、前記第３記憶手段が前記交点座標（Ｘ２´、Ｙ２´）を記憶していないときに、前記第１記憶手段に記憶された前記座標（Ｘ２、Ｙ２）と前記交点座標とが一致するように、前記移動装置を制御することを特徴とする請求項２に記載のプレート検査装置。
4. 前記プレートの前記第１基準点に対応した開口及び前記第２基準点に対応した開口が、前記ｎ個の開口のうち、互いに最も離れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレート検査装置。
5. 一面にｎ（ｎ：３以上の自然数）個の開口が形成されたプレートを支持する支持台と、前記支持台に支持された前記プレートの前記開口を拡大して検出することが可能な顕微鏡と、前記顕微鏡の対物レンズと前記プレートとを対向させつつ、前記一面の面内に設定されたＸ方向及びこれと直交するＹ方向の２方向に、前記プレートが前記対物レンズに対して相対移動するように、前記顕微鏡及び前記支持台の少なくともいずれか一方を移動させる移動装置と、前記プレートが前記支持台の所定位置に配置されたときの前記ｎ個の開口の座標を記憶する記憶手段と、前記対物レンズの光軸が前記プレートの前記一面と交差する点の座標である交点座標を測定する測定手段とを備えたプレート検査装置を用いたプレートの開口検査方法において、
   前記プレートを前記支持台に配置する配置工程と、
   前記プレートを支持する前記支持台及び前記顕微鏡のいずれか一方を移動して、予め前記記憶手段に記憶されている座標（Ｘ１、Ｙ１）の第1基準点に対応した開口の前記測定手段によって測定された前記交点座標（Ｘ１´、Ｙ１´）を記憶する第１記憶工程と、
   前記プレートを支持する前記支持台及び前記顕微鏡のいずれか一方を移動して、予め前記記憶手段に記憶されている座標（Ｘ２、Ｙ２）の第２基準点に対応した開口の前記測定手段によって測定された前記交点座標（Ｘ２´、Ｙ２´）を記憶する第２記憶工程と、
   前記記憶手段に記憶されたｎ個の開口のうち前記第１及び第２基準点に対応した開口を除くｎ−２の開口について、ｍ（ｍ：１以上の自然数）番目の開口座標を（Ｘｍ，Ｙｍ）としたとき、前記プレートが前記支持台の前記所定位置からずれた位置に配置されたときの前記ｍ番目の開口に対応する補正位置の座標を（Ｘｍ´、Ｙｍ´）とし、Ｘｍ´をＸｍ´＝Ｘ１´＋（Ｘｍ−Ｘ１）×（Ｘ２´−Ｘ１´）／（Ｘ２−Ｘ１）、Ｙｍ´をＹｍ´＝Ｙ１´＋（Ｙｍ−Ｙ１）×（Ｙ２´−Ｙ１´）／（Ｙ２−Ｙ１）より算出する算出工程と、
   前記交点座標が前記算出工程において算出された前記ｍ番目の開口に対応する補正位置の座標（Ｘｍ´、Ｙｍ´）と一致するように、前記移動装置を制御する移動制御工程とを備えていることを特徴とするプレートの開口検査方法。
6. 前記配置工程後から第１記憶工程前において、前記交点座標が、予め前記記憶手段に記憶されている座標（Ｘ１、Ｙ１）と一致するように、前記移動装置を制御する第１移動制御工程をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載のプレートの開口検査方法。
7. 前記第１記憶工程後から第２記憶工程前において、前記交点座標が、予め前記記憶手段に記憶されている座標（Ｘ２、Ｙ２）と一致するように、前記移動装置を制御する第２移動制御工程をさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載のプレートの開口検査方法。
8. 前記プレートの前記第１基準点に対応した開口及び前記第２基準点に対応した開口が、前記ｎ個の開口のうち、互いに最も離れていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のプレートの開口検査方法。

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