JP2011220794A - キャリブレーション治具およびこれを用いた撮像装置のキャリブレーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトで、簡単且つ精度良く製作することができるキャリブレーション治具およびこれを用いた撮像装置のキャリブレーション方法を提供することである。
【解決手段】表面にセットステージ２と平行な平坦面３４を有するベース３２と、平坦面３４に貫通形成され、レーザー変位計５の基準位置を取得するために輪郭形状を測定され、且つ認識カメラ４の基準位置を取得するために周縁部と共に撮像される共通基準孔３３と、を備え、共通基準孔３３は、レーザー変位計におけるレーザースポットのスポット３５径より大きく、且つ認識カメラ４の視野に収まる大きさに形成されているものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、検査対象物を画像認識する画像認識手段と、検査対象物までの距離を非接触で測定するレーザー式の距離測定手段と、の相互の位置を校正するために用いられるキャリブレーション治具およびこれを用いた撮像装置のキャリブレーション方法に関するものである。

従来、この種のキャリブレーション治具（基準位置校正治具）として、測定対象物（検査対象物）の外観を検査する外観検査装置における、接触式の変位計（距離測定手段）および撮像装置（画像認識手段）の相互の位置を校正するために、外観検査装置のステージ（載置面）作り込んだものが知られている（特許文献１参照）。
外観検査装置は、測定対象物を撮像する撮像装置と、撮像装置による撮像に先立ち、測定対象物の位置情報を取得する接触式の変位計と、測定対象物をセットするステージ（載置面）と、を有している。そして、ステージに作り込んだキャリブレーション治具は、ステージの載置面に形成された円形孔と、円形孔の底面に形成された円形孔と同心の中心孔と、で構成されている。
この接触式の変位計と撮像装置との相互のキャリブレーション方法は、まず、変位計の接触子を円形孔の底面および載置面の表面に接触させることで、段差が生じている部分の平面方向の位置情報を取得し、その位置情報から円形孔（中心孔）の中心位置情報を取得する。一方、画像装置により中心孔を撮像し、中心孔に対する撮像中心の位置情報を取得する。そして、中心孔に対する変位計の位置と、中心孔に対する撮像中心の位置と、により双方の位置関係を校正する。

特開２００８−１２２３０７号公報

しかしながら、このようなキャリブレーション治具では、接触式の変位計を用いているため、変位計の接触子が円形孔に落ち込むように、円形孔を接触子に比して十分に大きく形成しなければならなかった。このため、治具自体をテーブルに作り込まざるを得ず、円形孔が検査対象物の撓みを助長する問題があった。また、大きな円形孔は加工に際し真円度が出し難く、治具自体を精度良く製作することができない問題があった。

本発明は、コンパクトで、簡単且つ精度良く製作することができるキャリブレーション治具およびこれを用いた撮像装置のキャリブレーション方法を提供することを課題としている。

本発明のキャリブレーション治具は、検査対象物をセットするセットテーブルと、検査対象物を画像認識する画像認識手段と、検査対象物までの距離を非接触で測定するレーザー式の距離測定手段と、セットテーブルに対し、画像認識手段および距離測定手段を相対的に移動させるテーブル移動手段と、を備えた撮像装置において、画像認識手段と距離測定手段とのセットテーブルに平行な面内における相互の位置を校正するために、セットテーブルにセットして用いられるキャリブレーション治具であって、表面にセットテーブルと平行な平坦面を有するベースと、平坦面に貫通形成され、距離測定手段の基準位置を取得するために輪郭形状を測定され、且つ画像認識手段の基準位置を取得するために周縁部と共に撮像される共通基準孔と、を備え、共通基準孔は、距離測定手段におけるレーザースポットのスポット径より大きく、且つ画像認識手段の視野に収まる大きさに形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、距離測定手段の基準位置を取得するため共通基準孔と、画像認識手段の基準位置を取得するため共通基準孔と、を共通の孔としているため、構造が簡単で且つ簡単に作成することができる。また、共通基準孔は、距離測定手段におけるレーザースポットのスポット径より大きく、且つ画像認識手段の視野に収まる大きさに形成されているため、共通基準孔自体を小さなものとすることができる共に、精度良く形成することができる。したがって、画像認識手段とレーザー式の距離測定手段とを高い精度で、キャリブレーションすることができる。

本発明の撮像装置のキャリブレーション方法は、上記のキャリブレーション治具を用い、画像認識手段の位置と距離測定手段の位置とを校正する撮像装置のキャリブレーション方法であって、キャリブレーション治具をセットテーブルにセットする治具セット工程と、画像認識手段によりキャリブレーション治具の共通基準孔を画像認識すると共に、画像認識の認識結果に基づいて、テーブル移動手段により共通基準孔の中心に画像認識手段の視野中心を合わせ込む視野中心合せ込み工程と、合わせ込んだ視野中心の座標を画像認識手段の基準位置として、テーブル移動手段の座標系に記憶する認識基準記憶工程と、テーブル移動手段により距離測定手段に対しセットテーブルを相対的に移動させながら、共通基準孔の縁部を３箇所以上測定する共通基準孔測定工程と、３箇所以上の測定結果に基づいて、共通基準孔に対応する近似円を求めると共にその中心座標を求め、当該中心座標を距離測定手段の基準位置として、テーブル移動手段の座標系に記憶する測定基準記憶工程と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、キャリブレーション治具がコンパクトで精度良く形成されているため、画像認識手段と距離測定手段との位置関係を、高い精度でキャリブレーションすることができる。

この場合、共通基準孔は、視野に収まる径であって可能な限り大きい径に形成されていることが、好ましい。
また、共通基準孔は、平面視円形であることが、好ましい。

これらの構成によれば、より精度良く作製することができると共に、画像認識手段および距離測定手段による共通基準孔の中心座標を正確に求めることができるため、キャリブレーションの精度を向上させることができる。

本発明の他のキャリブレーション治具は、検査対象物をセットするセットテーブルと、検査対象物を画像認識する画像認識手段と、検査対象物までの距離を非接触で測定するレーザー式の距離測定手段と、セットテーブルに対し、画像認識手段および距離測定手段を相対的に移動させるテーブル移動手段と、を備えた装置において、画像認識手段と距離測定手段とのセットテーブルに平行な面内における相互の位置を校正するために、セットテーブルにセットして用いられるキャリブレーション治具であって、表面にセットテーブルと平行な平坦面を有するベースと、平坦面に窪入形成され、距離測定手段の基準位置を取得するために輪郭形状を測定される基準凹部と、基準凹部と同心上に貫通形成され、画像認識手段の基準位置を取得するために周縁部と共に撮像される基準孔と、を備え、基準凹部は、距離測定手段におけるレーザースポットのスポット径より大きく、且つ画像認識手段の視野に収まる大きさに形成され、基準孔は、基準凹部より小さく形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、基準凹部は、距離測定手段におけるレーザースポットのスポット径より大きく、且つ画像認識手段の視野に収まる大きさに形成され、基準孔は、基準凹部より小さく形成されているため、治具自体を小さなものとすることができる共に、精度良く形成することができる。したがって、画像認識手段とレーザー式の距離測定手段とを高い精度で、キャリブレーションすることができる。

本発明の他の撮像装置のキャリブレーション方法は、上記のキャリブレーション治具を用い、画像認識手段の位置と距離測定手段の位置とを校正する撮像装置のキャリブレーション方法であって、キャリブレーション治具をセットテーブルにセットする治具セット工程と、画像認識手段によりキャリブレーション治具の基準孔を画像認識すると共に、画像認識の認識結果に基づいて、テーブル移動手段により基準孔の中心に画像認識手段の視野中心を合わせ込む視野中心合せ込み工程と、合わせ込んだ視野中心の座標を画像認識手段の基準位置として、テーブル移動手段の座標系に記憶する認識基準記憶工程と、テーブル移動手段により距離測定手段に対しセットテーブルを相対的に移動させながら、基準凹部の縁部を３箇所以上測定する基準凹部測定工程と、３箇所以上の測定結果に基づいて、基準凹部に対応する近似円を求めると共にその中心座標を求め、当該中心座標を距離測定手段の基準位置として、テーブル移動手段の座標系に記憶する測定基準記憶工程と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、キャリブレーション治具がコンパクトで精度良く形成されているため、画像認識手段と距離測定手段との位置関係を、高い精度でキャリブレーションすることができる。

この場合、基準凹部および基準孔は、それぞれ平面視円形であることが、好ましい。

この構成によれば、より精度良く作製することができると共に、画像認識手段による基準孔の中心座標および距離測定手段による基準凹部の中心座標を正確に求めることができるため、キャリブレーションの精度を向上させることができる。

検査装置の模式図である。 キャリブレーション治具の模式図である。 キャリブレーション方法のフローチャートである。 キャリブレーション方法を説明するための図である。 第２実施形態に係るキャリブレーション治具の模式図である。 第２実施形態に係るキャリブレーション方法のフローチャートである。 第２実施形態に係るキャリブレーション方法を説明するための図である。

以下、添付した図面を参照して、キャリブレーション治具、およびこれを用いた撮像装置である検査装置のキャリブレーション方法について説明する。このキャリブレーション治具は、インクジェットヘッドの吐出面側に貼着されるノズルプレートが複数枚取りされる大判のマザープレート（ここでは、単にノズルプレートと称する：検査対象物）を検査対象とする検査装置に搭載されて使用され、ノズルプレートを画像認識する画像認識手段（認識カメラ）と、ノズルプレートまでの距離を計測する距離測定手段（レーザー変位計）と、の位置関係を校正（キャリブレーション）するために用いられるものである。そこで、まず検査装置について簡単に説明する。

図１に示すように、検査装置１は、ノズルプレート２１がセットされるセットステージ２と、セットステージ２を介して、ノズルプレート２１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる移動テーブル（テーブル移動手段）３と、各ノズル孔２２の表面側周囲および内部を画像認識する落射照明１６付きの認識カメラ４と、認識カメラ４による各ノズル孔２２の撮像に先立ち、ノズルプレート２１の高さ位置を計測するレーザー変位計５と、認識カメラ４およびレーザー変位計５を昇降させるＺテーブル６と、各ノズル孔２２内部の画像認識に際し、各ノズル孔２２を下側から照明する透過照明７と、これら装置を支持するフレーム（図示省略）と、これら装置を統括的に制御し、認識カメラ４およびレーザー変位計５のキャリブレーションを実施すると共に、ノズルプレート２１の検査を実施する制御装置８と、を備えている。なお、請求項に言う「テーブル移動手段」は、上記の移動テーブル３と制御装置８の一部を含む概念である。

この検査装置１では、移動テーブル３上に配設されたセットステージ２の上方からＺテーブル６に取り付けられた認識カメラ４およびレーザー変位計５が臨むようになっている。また、移動テーブル３には、Ｘ軸透過開口１３およびＹ軸透過開口１４が形成され、セットステージ２にはステージ開口１５がそれぞれ形成されており、これらの開口１３，１４，１５の下方から透過照明７が臨んでいる。

移動テーブル３は、セットステージ２に載置されたノズルプレート２１をＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル１１と、セットステージ２に載置されたノズルプレート２１をＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル１２と、から構成されており、それぞれ制御装置８に接続されている。Ｘ軸テーブル１１の中央部には、Ｘ軸透過開口１３が形成され、またＹ軸テーブル１２の中央部には、Ｙ軸透過開口１４が形成されている。Ｘ軸透過開口１３およびＹ軸透過開口１４は、透過照明７の直上に位置しており、Ｘ軸透過開口１３、Ｙ軸透過開口１４および上記のステージ開口１５を介して、各ノズル孔２２が照明されるようになっている。

Ｚテーブル６は、フレームによってホーム位置にある移動テーブル３の中央部直上に配設されており、落射照明１６（同軸照明）付の認識カメラ４およびレーザー変位計５を上下動自在に支持している。この場合、Ｚテーブル６は、ノズルプレート２１の除給材に際し、認識カメラ４およびレーザー変位計５を上下動させる。

認識カメラ４は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子と、レンズユニット（共に図示省略）と、を有しており、その被写界深度に、ノズル孔２２の表面側周囲および内部が納まるものが用いられている。また、認識カメラ４の先端部周囲には、落射照明を構成する上記の落射照明１６が組み込まれている。また、認識カメラ４には、オートフォーカスの機構が組み込まれており、上記のレーザー変位計５の測定結果に基づいて、認識カメラ４をオートフォーカスさせるようになっている。なお、認識カメラ４は、落射照明１６を駆動させた状態で、ノズル孔２２の表面側周囲の不良を検査し、透過照明７を駆動させた状態で、ノズル孔２２内の異物およびノズル孔２２の径等を検査する。また、認識カメラ４は、後述するキャリブレーションにおいて、キャリブレーション治具３１の共通基準孔３３を画像認識する。

レーザー変位計５は、認識カメラ４に付設するように配設されており、認識カメラ４をオートフォーカスするために、認識カメラ４の視野の相対的な移動に先行してノズルプレート２１の高さを測定する。また、レーザー変位計５は、後述するキャリブレーションにおいて、キャリブレーション治具３１の表面の変位を測定する。

透過照明７は、認識カメラ４の直下に配設されており、ノズル孔２２内部の撮像に際し、各ノズル孔２２を裏面側から照射する。すなわち、ノズルプレート２１の検査においてノズル孔２２内部を画像認識する際には、Ｘ軸透過開口１３、Ｙ軸透過開口１４およびステージ開口１５を介して、透過照明７によりノズル孔２２を照射する。また、透過照明７は、後述するキャリブレーションにおいても使用され、後述するキャリブレーション治具３１の共通基準孔３３を裏面側から照射する。よって、透過照明７を駆動した状態で、認識カメラ４によりノズル孔２２（共通基準孔３３）を画像認識すると、透過照明７の光が透過するノズル孔（共通基準孔３３）内が明るい円として撮像される（図４参照）。

このような検査装置１を用いたノズルプレート２１の検査は、後述のキャリブレーション後に実施され、まず、レーザー変位計５により認識カメラ４の移動軌跡（撮像軌跡）となるノズル列２３に沿って、撮像位置におけるノズルプレート２１の高さ情報を順次取得する。続いて、その高さ情報に基づいて、認識カメラ４をオートフォーカスしながらノズル列２３に沿って、各ノズル孔２２廻りを検査する。

次に、図２を参照して、キャリブレーション治具３１について説明する。キャリブレーション治具３１は、上記の認識カメラ４およびレーザー変位計５の位置校正に用いられるものであり、表面がセットステージ２と平行な平坦面３４で構成されたベース３２と、平坦面３４に貫通形成された共通基準孔３３と、を備えている。なお、平坦面３４は、共通基準孔３３の周囲のみであってもよい。

ベース３２は、厚手の板状に形成されており、中心部には共通基準孔３３が形成されている。共通基準孔３３は、平面視円形の形状でベース３２の中心部分に貫通形成されている。共通基準孔３３は、レーザー変位計５におけるレーザースポット３５のスポット径より大きく形成されると共に、認識カメラ４の視野に収まる径であって可能な限り大きく形成されている。なお、後述のキャリブレーションにおいて共通基準孔３３は、レーザー変位計５の基準位置を取得するために輪郭形状を測定され、且つ認識カメラ４の基準位置を取得するために縁部と共に撮像される。

次に、図３および図４を参照して、上記のキャリブレーション治具３１を用いた認識カメラ４およびレーザー変位計５のキャリブレーション方法（ＸＹ平面内におけるキャリブレーション）について説明する。このキャリブレーション方法は、キャリブレーション治具３１をセットする治具セット工程（Ｓ１）と、認識カメラ４により共通基準孔３３を画像認識し、共通基準孔３３の中心に認識カメラ４の視野中心を合わせ込む視野中心合せ込み工程（Ｓ２）と、合わせ込んだ視野中心の座標を認識カメラ４の基準位置として記憶する認識基準記憶工程（Ｓ３）と、キャリブレーション治具３１を移動させながら、共通基準孔３３の縁部を３箇所以上測定する共通基準孔測定工程（Ｓ４）と、共通基準孔３３に対応する近似円からその中心座標を求め、当該中心座標をレーザー変位計５の基準位置として記憶する測定基準記憶工程（Ｓ５）と、により実施される。

治具セット工程では、セットステージ２の図示しない治具セット部にキャリブレーション治具３１をセットする。視野中心合せ込み工程では、まず、移動テーブル３により、共通基準孔３３が、認識カメラ４の視野にほぼ入るように、セットステージ２を介してキャリブレーション治具３１を移動する（図４（ａ））。そして、透過照明７を照明した状態で認識カメラ４により、共通基準孔３３全体を画像認識する。この認識結果は、上記の制御装置８に転送され、制御装置８は、画像認識結果を２値化処理して共通基準孔３３の中心座標を求める（図４（ｂ）および（ｃ））。ここで、制御装置８は、移動テーブル３を駆動し、共通基準孔３３の中心に認識カメラ４の視野中心を合わせ込む（図４（ｄ））。認識基準記憶工程では、合わせ込んだ視野中心の座標を認識カメラ４の基準位置として、制御装置８における移動テーブル３の座標系に記憶する。

共通基準孔測定工程では、移動テーブル３により、セットステージ２を介してキャリブレーション治具３１をレーザー変位計５のレーザースポット３５近傍に移動させる。そして、キャリブレーション治具３１にレーザースポット３５が照射された状態で、キャリブレーション治具３１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる（図４（ｅ））。この際、レーザースポット３５が、キャリブレーション治具３１の平坦面３４（共通基準孔３３の底部）から共通基準孔３３の底部（平坦面３４）に移動すると、共通基準孔３３の縁部でレーザー変位計５の測定値が変化する（図４（ｆ））。すなわち、レーザー変位計５の測定値の変化点が共通基準孔３３の縁部となる。そして、この縁部の座標を周方向に離間した３箇所以上記録する（図４（ｇ））。なお、この動作は、制御装置８に記憶されている動作シーケンスにより実施される。

測定基準記憶工程では、測定した３箇所以上の縁部の座標を円周上に有する近似円を求める（図４（ｈ））。続いて、当該近似円の中心座標を求め、その中心座標をレーザー変位計５の基準位置として記憶する。これにより、制御装置８における移動テーブル３の座標系データに、認識カメラ４の視野中心の座標データと、レーザー変位計５のスポット中心の座標データとが書き込まれ、認識カメラ４およびレーザー変位計５のキャリブレーション（位置校正）が完了する。

以上の構成によれば、共通基準孔３３から認識カメラ４およびレーザー変位計５の基準位置を取得しているため、キャリブレーション治具３１を簡単で且つ簡単に作成することができる。また、共通基準孔３３は、レーザー変位計５のスポット径より大きく、且つ認識カメラ４の視野に収まる大きさであるため、小さくすることができる共に、精度良く形成することができる。したがって、認識カメラ４とレーザー変位計５とを高い精度で、キャリブレーションすることができる。

次に、図５ないし図７を参照して、本発明の第２実施形態に係るキャリブレーション治具３１および検査装置１のキャリブレーション方法について説明する。なお、重複した記載を避けるべく、第１実施形態と異なる部分を主として説明する。このキャリブレーション治具３１は、図５に示すように、表面がセットステージ２と平行な平坦面３４に形成されたベース３２と、平坦面３４に窪入形成された基準凹部３６と、基準凹部３６の中心位置（同心上）に貫通形成された基準孔３７と、を備えている。

ベース３２は、厚手の板状に形成されており、基準凹部３６が窪入形成されている。基準凹部３６は、平面視円形の形状でベース３２の約半分の深さまで窪入形成されている。基準孔３７は、平面視円形の形状で基準凹部３６と同心上に貫通形成されている。また、基準凹部３６は、レーザー変位計５におけるレーザースポット３５のスポット径より大きく、且つ認識カメラ４の視野に収まる径であって可能な限り大きく形成されている。なお、後述のキャリブレーションにおいて基準凹部３６は、レーザー変位計５の基準位置を取得するために輪郭形状を測定され、且つ認識カメラ４の基準位置を取得するために縁部と共に撮像される。

この場合におけるキャリブレーション方法は、図６および図７に示すように、治具セット工程（Ｓ１１）と、認識カメラ４により基準孔３７を画像認識し、基準孔３７の中心に認識カメラ４の視野中心を合わせ込む視野中心合せ込み工程（Ｓ１２）と、合わせ込んだ視野中心の座標を画像認識手段の基準位置として記憶する認識基準記憶工程（Ｓ１３）と、基準凹部３６の縁部を３箇所以上測定する基準凹部測定工程（Ｓ１４）と、基準凹部３６に対応する近似円を求めると共にその中心座標を求め、当該中心座標をレーザー変位計５の基準位置として記憶する測定基準記憶工程（Ｓ１５）と、により実施される。

治具セット工程では、セットステージ２の図示しない治具セット部にキャリブレーション治具３１をセットする。視野中心合せ込み工程では、まず、移動テーブル３により、基準孔３７が、認識カメラ４の視野に入るように、セットステージ２を介してキャリブレーション治具３１を移動する（図７（ａ））。そして、認識カメラ４により、基準孔３７全体を画像認識する。続いて、画像認識結果を２値化処理して基準孔３７の中心座標を求める（図７（ｂ）および（ｃ））。さらに、移動テーブル３により、基準孔３７の中心に認識カメラ４の視野中心を合わせ込む（図７（ｄ））。認識基準記憶工程では、合わせ込んだ視野中心の座標を認識カメラ４の基準位置として、移動テーブル３の座標系に記憶する。

基準凹部測定工程では、移動テーブル３により、セットステージ２を介してキャリブレーション治具３１をレーザー変位計５のレーザースポット３５近傍に移動させる（図７（ｅ））。そして、キャリブレーション治具３１にレーザースポット３５が照射された状態で、キャリブレーション治具３１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。この際、レーザースポット３５が、キャリブレーション治具３１の平坦面３４（基準凹部３６の底部）から基準凹部３６の底部（平坦面３４）に移動すると、基準凹部３６の縁部でレーザー変位計５の測定値が変化する（図７（ｆ））。すなわち、レーザー変位計５の測定値の変化点が基準凹部３６の縁部となる。そして、この縁部の座標を３箇所以上記録する（図７（ｇ））。測定基準記憶工程では、３箇所以上の縁部の座標を円周上に有する近似円を求める（図７（ｈ））。そして、当該近似円の中心座標を求め、その中心座標をレーザー変位計５の基準位置として記憶する。

以上の構成によれば、基準凹部３６が、レーザー変位計５のスポット径より大きく、且つ認識カメラ４の視野に収まる大きさに形成され、基準孔３７は、基準凹部３６より小さく形成されているため、キャリブレーション治具を小さく、且つ精度良く形成することができる。したがって、認識カメラ４とレーザー変位計５とを高い精度で、キャリブレーションすることができる。

１…検査装置 ２…セットステージ ３…移動テーブル ４…認識カメラ ５…レーザー変位計 ８…制御装置 ２１…ノズルプレート ３１…キャリブレーション治具 ３２…ベース ３３…共通基準孔 ３６…基準凹部 ３７…基準孔

Claims (7)

1. 検査対象物をセットするセットテーブルと、検査対象物を画像認識する画像認識手段と、前記検査対象物までの距離を非接触で測定するレーザー式の距離測定手段と、前記セットテーブルに対し、前記画像認識手段および前記距離測定手段を相対的に移動させるテーブル移動手段と、を備えた撮像装置において、前記画像認識手段と前記距離測定手段との前記セットテーブルに平行な面内における相互の位置を校正するために、前記セットテーブルにセットして用いられるキャリブレーション治具であって、
   表面に前記セットテーブルと平行な平坦面を有するベースと、
   前記平坦面に貫通形成され、前記距離測定手段の基準位置を取得するために輪郭形状を測定され、且つ前記画像認識手段の基準位置を取得するために周縁部と共に撮像される共通基準孔と、を備え、
   前記共通基準孔は、前記距離測定手段におけるレーザースポットのスポット径より大きく、且つ前記画像認識手段の視野に収まる大きさに形成されていることを特徴とするキャリブレーション治具。
2. 前記共通基準孔は、前記視野に収まる径であって可能な限り大きい径に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のキャリブレーション治具。
3. 前記共通基準孔は、平面視円形であることを特徴とする請求項１または２に記載のキャリブレーション治具。
4. 検査対象物をセットするセットテーブルと、検査対象物を画像認識する画像認識手段と、前記検査対象物までの距離を非接触で測定するレーザー式の距離測定手段と、前記セットテーブルに対し、前記画像認識手段および前記距離測定手段を相対的に移動させるテーブル移動手段と、を備えた装置において、前記画像認識手段と前記距離測定手段との前記セットテーブルに平行な面内における相互の位置を校正するために、前記セットテーブルにセットして用いられるキャリブレーション治具であって、
   表面に前記セットテーブルと平行な平坦面を有するベースと、
   前記平坦面に窪入形成され、前記距離測定手段の基準位置を取得するために輪郭形状を測定される基準凹部と、
   前記基準凹部と同心上に貫通形成され、前記画像認識手段の基準位置を取得するために周縁部と共に撮像される基準孔と、を備え、
   前記基準凹部は、前記距離測定手段におけるレーザースポットのスポット径より大きく、且つ前記画像認識手段の視野に収まる大きさに形成され、
   前記基準孔は、前記基準凹部より小さく形成されていることを特徴とするキャリブレーション治具。
5. 前記基準凹部および前記基準孔は、それぞれ平面視円形であることを特徴とする請求項４に記載のキャリブレーション治具。
6. 請求項３に記載のキャリブレーション治具を用い、前記画像認識手段の位置と前記距離測定手段の位置とを校正する撮像装置のキャリブレーション方法であって、
   前記キャリブレーション治具を前記セットテーブルにセットする治具セット工程と、
   前記画像認識手段により前記キャリブレーション治具の前記共通基準孔を画像認識すると共に、前記画像認識の認識結果に基づいて、前記テーブル移動手段により前記共通基準孔の中心に前記画像認識手段の視野中心を合わせ込む視野中心合せ込み工程と、
   合わせ込んだ前記視野中心の座標を前記画像認識手段の前記基準位置として、前記テーブル移動手段の座標系に記憶する認識基準記憶工程と、
   前記テーブル移動手段により前記距離測定手段に対し前記セットテーブルを相対的に移動させながら、前記共通基準孔の縁部を３箇所以上測定する共通基準孔測定工程と、
   前記３箇所以上測定結果に基づいて、前記共通基準孔に対応する近似円を求めると共にその中心座標を求め、当該中心座標を前記距離測定手段の前記基準位置として、前記テーブル移動手段の座標系に記憶する測定基準記憶工程と、を備えたことを特徴とする撮像装置のキャリブレーション方法。
7. 請求項５に記載のキャリブレーション治具を用い、前記画像認識手段の位置と前記距離測定手段の位置とを校正する撮像装置のキャリブレーション方法であって、
   前記キャリブレーション治具を前記セットテーブルにセットする治具セット工程と、
   前記画像認識手段により前記キャリブレーション治具の前記基準孔を画像認識すると共に、前記画像認識の認識結果に基づいて、前記テーブル移動手段により前記基準孔の中心に前記画像認識手段の視野中心を合わせ込む視野中心合せ込み工程と、
   合わせ込んだ前記視野中心の座標を前記画像認識手段の前記基準位置として、前記テーブル移動手段の座標系に記憶する認識基準記憶工程と、
   前記テーブル移動手段により前記距離測定手段に対し前記セットテーブルを相対的に移動させながら、前記基準凹部の縁部を３箇所以上測定する基準凹部測定工程と、
   前記３箇所以上測定結果に基づいて、前記基準凹部に対応する近似円を求めると共にその中心座標を求め、当該中心座標を前記距離測定手段の前記基準位置として、前記テーブル移動手段の座標系に記憶する測定基準記憶工程と、を備えたことを特徴とする撮像装置のキャリブレーション方法。

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