JP2022069065A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外観検査に必要な時間を短くすることができる外観検査装置を提供すること。【解決手段】外観検査装置１は、第１検査対象物４ａに対し焦点の異なる複数の第１画像２０ａを撮像し、焦点の異なる複数の第１画像２０ａに基づいて、焦点の一致する第１焦点一致画像を決定し、第１焦点一致画像の焦点の位置を基準として第２検査対象物４ｂに対し焦点の異なる複数の第２画像２１ｂを撮像し、焦点の異なる複数の第２画像２１ｂの画像数ｍ２は、焦点の異なる複数の第１画像２０ａの画像数ｍ１に比べて少ない。【選択図】図２

Description

本発明は、外観検査装置に関する。

従来から、被検査物の表面の欠陥の有無を検査する外観検査装置として、被検査物又は被検査物を載置するステージの高さや形状に関する情報を用いて、撮像手段の焦点位置を変化させる外観検査装置が知られている。

例えば、特許文献１には、外観検査装置に装着された変位センサがステージ面の変位を検出し、検出された変位データに基づいて撮像手段とステージ面との間を等距離に保ちながら被検査物上を走査することにより、カメラの焦点を被検査物の上面に一致させる技術が開示されている。

特開２００６－２３４５５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の外観検査装置では、カメラの焦点を被検査物の上面に一致させるために、被検査物を外観検査する前に予め変位データを検出する必要があり、外観検査に必要な時間が長くなってしまうという課題がある。

外観検査装置は、複数の検査対象物を収容するトレイと、前記検査対象物を撮像するカメラと、前記トレイに対して前記カメラを相対的に移動させる移動部と、前記カメラと前記移動部とを制御する制御部と、を備える外観検査装置であって、前記制御部は、複数の前記検査対象物の内、第１検査対象物に対して、焦点の異なる複数の第１画像を前記カメラに撮像させる第１ステップと、複数の前記第１画像に基づいて、前記第１検査対象物の焦点の一致する第１焦点一致画像を決定する第２ステップと、前記トレイに対して第２検査対象物を撮像可能な位置に前記カメラを相対的に移動させる第３ステップと、前記第１検査対象物の前記第１焦点一致画像の焦点の位置を基準として、前記第２検査対象物に対して、焦点の異なる複数の第２画像を前記カメラに撮像させる第４ステップと、複数の前記第２画像に基づいて、前記第２検査対象物の焦点の一致する第２焦点一致画像を決定する第５ステップと、を実行し、複数の前記第２画像の画像数は、複数の前記第１画像の画像数に比べて少ないことを特徴とする。

実施形態１に係る外観検査装置の概略構成図。 実施形態１に係る外観検査装置の動作の一例を示すフローチャート。 実施形態１に係る外観検査装置の第１ステップの動作を示す説明図。 実施形態１に係る外観検査装置の第４ステップの動作を示す説明図。 実施形態１に係る外観検査装置の第４ステップで焦点一致画像を決定することができない場合の第１ステップの動作を示す説明図。

１．実施形態１
実施形態１に係る外観検査装置１について、図１を参照して説明する。図中、説明する便宜上、各構成要素の寸法比率は実際とは異なる。また、図面に付記する座標においては、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸として説明する。Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ方向」、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ方向」、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ方向」とし、矢印の方向がプラス方向である。また、Ｚ方向のプラス方向を「上」又は「上方」、Ｚ方向のマイナス方向を「下」又は「下方」として説明する。

図１に示すように、外観検査装置１は、ステージ２と、複数の検査対象物４を収容するトレイ６と、トレイ６に収容される複数の検査対象物４を撮像するカメラ８と、トレイ６に対してカメラ８を相対的に移動させる移動部１０と、カメラ８と移動部１０とを制御する制御部１４と、を備える。

ステージ２は、外観検査装置１の図示しない架台に設けられ、ステージ２の上面にトレイ６を保持する。

トレイ６は、複数の凹部７を備える。それぞれの凹部７には検査対象物４が１つずつ収容されている。本実施形態では、検査対象物４は、図示しない生産ラインにより製造された水晶発振器である。ただし、検査対象物４は水晶発振器に限定されず、外観検査装置１は、半導体デバイス、射出成形品、電子回路などの様々な物品を検査することができる。

移動部１０は、外観検査装置１の図示しない架台に設けられ、Ｘ方向移動部１０ａと、Ｙ方向移動部１０ｂと、Ｚ方向移動部１０ｃを備える。Ｘ方向移動部１０ａと、Ｙ方向移動部１０ｂと、Ｚ方向移動部１０ｃと、はそれぞれモーター１２ａ，１２ｂ，１２cを備え、モーター１２ａ，１２ｂ，１２cによって駆動されるリニアアクチュエーターである。本実施形態では、リニアアクチュエーターとして、図示しないボールねじを用いているが、ボールねじ以外のリニアアクチュエーターでも構わない。

カメラ８は、ＣＣＤによる撮像素子と、撮像素子に結像するためのレンズ等の光学系と、を有する、いわゆるＣＣＤカメラである。カメラ８は、カメラ８の下方であるＺ方向マイナス側に位置するトレイ６に収容されている検査対象物４を撮像する。

また、カメラ８は、Ｚ方向移動部１０ｃの下面に接続されており、Ｚ方向に移動して、検査対象物４に接近及び離間することができる。すなわち、カメラ８は、検査対象物４との距離を変化させて、Ｚ方向すなわち上下方向に焦点の異なる画像を撮像することができる。

カメラ８が接続されているＺ方向移動部１０ｃは、Ｘ方向移動部１０ａに接続しており、Ｘ方向移動部１０ａは、Ｙ方向移動部１０ｂに接続している。このように、カメラ８と、移動部１０と、を接続することにより、移動部１０は、カメラ８をトレイ６に対し、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させることができる。なお、本実施形態では、移動部１０は、カメラ８に接続されているが、Ｘ方向移動部１０ａ、Ｙ方向移動部１０ｂ、Ｚ方向移動部１０ｃのうち１つ以上をステージ２に接続し、ステージ２を移動することにしても構わない。すなわち、移動部１０は、カメラ８をトレイ６に対して相対的に移動する機能を有するものであれば、どのような構成でも構わない。

制御部１４は、演算部であるＣＰＵ１５と、記憶部であるメモリー１６と、を有する。制御部１４は、例えばパーソナルコンピューターなどの汎用の制御機器によって実現されるものであり、メモリー１６に記憶されているソフトウェアがＣＰＵ１５で実行されることにより、移動部１０と、カメラ８と、を制御する。

また、制御部１４は、カメラ８が撮像した検査対象物４の画像の画像処理や、検査対象物４の良否判定などの、各種の処理を行う。

制御部１４には、検査対象物４に関する検査対象物情報や、トレイ６に関するトレイ情報を、制御部１４に入力するための入力部１７が接続される。

メモリー１６は、入力部１７から制御部１４に入力される検査対象物４に関する検査対象物情報を記憶する。検査対象物情報は、検査対象物４の種類、検査対象物４の寸法、検査対象物４の良否判定の基準となる基準画像などを含む。

また、メモリー１６は、入力部１７から制御部１４に入力されるトレイ６に関するトレイ情報を記憶する。トレイ情報は、トレイ６の寸法、トレイ６が収容する検査対象物４の種類や数、カメラ８がトレイ６に収容される複数の検査対象物４を撮像する時のカメラ８の移動経路、カメラ８のＺ方向の撮像位置の基準となる基準焦点位置などを含む。

次に、外観検査装置１の外観検査の手順について、図２～図５を参照して説明する。なお、以下において、トレイ６に収容される複数の検査対象物４のうち、カメラ８がｎ番目に撮像する検査対象物４を第ｎ検査対象物とし、カメラ８が撮像する第ｎ検査対象物の焦点の異なる複数の画像を第ｎ画像として説明する。また、カメラ８が第ｎ検査対象物の焦点の異なる複数の第ｎ画像を撮像する時のカメラ８のＺ方向の撮像位置の基準となる基準焦点位置を第ｎ基準焦点位置として説明する。

例えば、ｎ＝１の場合、第１検査対象物４ａは、トレイ６に収容される複数の検査対象物４のうち、カメラ８が１番目に撮像する検査対象物４である。第１画像２０ａは、カメラ８が撮像する第１検査対象物４ａの焦点の異なる複数の画像である。第１基準焦点位置Ｌ１は、カメラ８が第１検査対象物４ａの焦点の異なる複数の第１画像２０ａを撮像する時のカメラ８のＺ方向の撮像位置の基準となる基準焦点位置である。

図２及び図３に示すように、まず、ステップＳ１において、外観検査装置１の初期化が行われる。初期化により、検査対象物４を特定するための変数ｎは、初期値である１に設定される。

以下、ｎ＝１の場合、すなわち、外観検査装置１が第１検査対象物４ａの外観検査を行う手順について説明する。

ステップＳ１において、カメラ８は、第１検査対象物４ａの直上、すなわちＺ方向から見て、カメラ８と、第１検査対象物４ａと、が重なる位置に移動する。この時、カメラ８のＺ方向の位置は、ステージ２のＺ方向の位置と、トレイ６の高さと、検査対象物４の高さと、を考慮して決定される。本実施形態では、カメラ８のＺ方向の位置は、トレイ６に歪みや反りがなく、かつ、検査対象物４が凹部７に正しく配置されている理想的な状態において、検査対象物４の上面からカメラ８までのＺ方向の距離が４０ｍｍとなる位置である。

次に、ステップＳ２において、カメラ８は、第１検査対象物４ａの焦点の異なる複数の第１画像２０ａを撮像する。カメラ８が撮像する第１画像２０ａの画像数ｍは、ｍ１枚に設定される。また、カメラ８が第１画像２０ａを撮像する撮像位置の基準は、第１基準焦点位置Ｌ１に設定される。なお、ステップＳ２は、本発明の第１ステップに相当する。

画像数ｍ１は、検査対象物４の高さと、カメラ８のＺ方向の撮像間隔ｄ、カメラ８の被写界深度と、トレイ６の歪みや反りなどによるＺ方向の変形量、を考慮して決定される。本実施形態では、画像数ｍ１は５０枚である。

第１基準焦点位置Ｌ１は、トレイ６に歪みや反りがなく、かつ、検査対象物４が凹部７に正しく配置されている理想的な状態において、カメラ８の焦点の位置が検査対象物４の良否判定を行う判定対象部位に一致する位置である。第１基準焦点位置Ｌ１は、予め入力部１７から制御部１４に入力され、メモリー１６に記憶されている。なお、本実施形態では、検査対象物４の良否判定を行う判定対象部位を検査対象物４の上面のＸ方向の中央部として説明する。

本実施形態では、まず、カメラ８の焦点の位置が第１基準焦点位置Ｌ１よりもＺ方向マイナス側にｄ×ｍ１／２離れた位置になるように、カメラ８をＺ方向に移動する。次に、カメラ８をＺ方向プラス側に向かって撮像間隔ｄずつ移動させながら、焦点の異なる第１画像２０ａを撮像する。カメラ８の焦点の位置が第１基準焦点位置Ｌ１よりもＺ方向プラス側にｄ×ｍ１／２だけ離れた位置となり、焦点の異なる第１画像２０ａをｍ１枚撮像したところで、第１画像２０ａの撮像を終了する。このようにして、カメラ８は、第１基準焦点位置Ｌ１を基準として、第１検査対象物４ａに対して、撮像間隔ｄ毎に焦点の異なる画像数ｍ１の第１画像２０ａを撮像する。

本実施形態では、カメラ８の撮像間隔ｄは２５μｍである。また、カメラ８の被写界深度は３０μｍである。カメラ８の被写界深度よりもカメラ８の撮像間隔ｄを小さくすることにより、カメラ８が撮像した画像数ｍ１の第１画像２０ａは、焦点の位置が連続的に異なる画像となる。

なお、本実施形態では、カメラ８は、Ｚ方向プラス側に向かって移動しながら第１画像２０ａを撮像しているが、Ｚ方向マイナス側に向かって移動しながら第１画像２０ａを撮像することにしても構わない。また、本実施形態では、カメラ８は、第１基準焦点位置Ｌ１のＺ方向プラス側及びＺ方向マイナス側のそれぞれの第１画像２０ａの画像数を均等にｍ１／２枚ずつ撮像しているが、第１基準焦点位置Ｌ１のＺ方向プラス側及びＺ方向マイナス側のそれぞれの第１画像２０ａの画像数は均等でなくても構わない。

次に、ステップＳ３において、第１検査対象物４ａの焦点が異なる画像数ｍ１の第１画像２０ａに基づいて、第１検査対象物４ａの焦点の一致する第１焦点一致画像を決定する。ステップＳ３は、本発明の第２ステップに相当する。

第１検査対象物４ａの焦点の一致する第１焦点一致画像とは、第１検査対象物４ａの焦点が異なる画像数ｍ１の第１画像２０ａのうち、カメラ８の焦点が第１検査対象物４ａの良否判定を行う判定対象部位に一致している画像である。

本実施形態では、第１検査対象物４ａの焦点の一致する第１焦点一致画像を決定する方法として、第１検査対象物４ａの焦点が異なる画像数ｍ１の第１画像２０ａと、検査対象物４の良否判定の基準となる基準画像と、を比較する方法を用いる。なお、検査対象物４の良否判定の基準となる基準画像は、予め入力部１７から制御部１４に入力され、メモリー１６に記憶されている。また、検査対象物４の良否判定の基準となる基準画像は、カメラ８の焦点の位置が検査対象物４の良否判定を行う判定対象部位に一致しており、かつ、欠陥のない正常な検査対象物４いわゆる良品の検査対象物４の画像である。

第１検査対象物４ａの焦点が異なる画像数ｍ１の第１画像２０ａと、検査対象物４の良否判定の基準となる基準画像と、を比較する方法としては、例えば、第１画像２０ａの良否判定を行う判定対象部位の画像のシャープネスと、検査対象物４の良否判定の基準となる基準画像のシャープネスと、を比較する方法を用いることができる。検査対象物４の良否判定の基準となる基準画像のシャープネスに最も近いシャープネスを有する第１画像２０ａが、第１検査対象物４ａの第１焦点一致画像となる。

このように、本発明の第２ステップであるステップＳ３において、メモリー１６に記憶される検査対象物４の良否判定の基準となる基準画像と、焦点の異なる画像数ｍ１の第１画像２０ａと、を比較することで、焦点の異なる画像数ｍ１の第１画像２０ａから第１検査対象物４ａの第１焦点一致画像を短時間で精度よく決定することができ、外観検査の効率化を図ることができる。

また、ステップＳ３において、第１検査対象物４ａの第１焦点一致画像が決定できた場合、第１焦点一致画像を撮像した時のカメラ８のＺ方向の焦点の位置は、第２基準焦点位置Ｌ２として、メモリー１６に記憶される。第２基準焦点位置Ｌ２は、後述するように、第２検査対象物４ｂの焦点の異なる複数の第２画像２０ｂを撮像する時のカメラ８のＺ方向の撮像位置の基準となる。

次に、ステップＳ４において、ステップＳ３で第１検査対象物４ａの第１焦点一致画像を決定することができたか否かを判定する。ステップＳ３で第１検査対象物４ａの第１焦点一致画像を決定することができた場合は、ステップＳ５に進む。一方、ステップＳ３で第１検査対象物４ａの第１焦点一致画像を決定することができない場合は、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１以降の処理については後述する。

ステップＳ５において、第１検査対象物４ａの良否判定を行う。本実施形態では、第１検査対象物４ａの良否判定する方法として、第１検査対象物４ａの第１焦点一致画像と、検査対象物４の良否判定の基準となる基準画像と、を比較する方法を用いる。例えば、検査対象物４の良否判定の基準となる基準画像の特徴量と、第１検査対象物４ａの第１焦点一致画像の特徴量と、を計算し、それぞれの特徴量を比較することにより、良品か不良品かを判別することができる。特徴量は、良否判定を行う判定対象部位、例えば、検査対象物４である図示しない水晶発振器の電極、ボンディングワイヤー、又は封止穴など、の寸法や輝度情報などを用いることができる。

次に、ステップＳ６に進み、検査対象物４を特定するための変数ｎと、トレイ６に収容される検査対象物４の最大数Ｎと、を比較する。ｎ＜Ｎの場合は、良否判定を実施していない検査対象物４がトレイ６にあると判断し、ステップＳ７に進む。一方、ｎ≧Ｎの場合は、トレイ６に収容される全ての検査対象物４について良否判定を実施したと判断し、外観検査を終了する。

良否判定を実施していない検査対象物４がトレイ６にある場合は、ステップＳ７に進み、検査対象物４を特定するための変数ｎの値を１つ増やし、ステップＳ８に進む。例えば、ステップＳ１～ステップＳ６において、ｎ＝１の場合は、ステップＳ７において、ｎ＝２が新たに設定される。

以下、ｎ＝２の場合、すなわち、外観検査装置１が第２検査対象物４ｂの外観検査を行う手順について説明する。

図２及び図４に示すように、ステップＳ８において、カメラ８は、移動部１０によって第２検査対象物４ｂの直上に移動する。ステップＳ８は、本発明の第３ステップに相当する。

なお、カメラ８の移動経路は、カメラ８の移動距離が最も短くなるように構成されている。本実施形態では、第１検査対象物４ａの第１画像２０ａを撮像した後は、第１検査対象物４ａのＸ方向プラス側に隣り合う第２検査対象物４ｂの外観検査が行われるように、カメラ８の移動経路が構成されている。同様にして、ｎ＝３の場合、第２検査対象物４ｂのＸ方向プラス側に隣り合う第３検査対象物４ｃの外観検査が行われ、ｎ＝４の場合、第３検査対象物４ｃのＸ方向プラス側に隣り合う第４検査対象物４ｄの外観検査が行われる。なお、本実施形態では、カメラ８をＸ方向に移動させているが、Ｙ方向に移動させることにしても構わない。

次に、ステップＳ９において、カメラ８は、第２検査対象物４ｂの焦点の異なる複数の第２画像２１ｂを撮像する。カメラ８が撮像する第２画像２１ｂの画像数ｍは、ｍ２枚に設定される。また、カメラ８が第２画像２１ｂを撮像する撮像位置の基準は、第２基準焦点位置Ｌ２に設定される。なお、ステップＳ９は、本発明の第４ステップに相当する。

焦点の異なる複数の第２画像２１ｂの画像数ｍ２は、焦点の異なる複数の第１画像２０ａの画像数ｍ１に比べて少なく、本実施形態では、画像数ｍ２は２０枚である。

第２基準焦点位置Ｌ２は、第１焦点一致画像を撮像した時のカメラ８のＺ方向の焦点の位置である。

本実施形態では、まず、カメラ８の焦点の位置が第２基準焦点位置Ｌ２よりもＺ方向マイナス側にｄ×ｍ２／２離れた位置になるように、カメラ８をＺ方向に移動する。次に、カメラ８をＺ方向プラス側に向かって撮像間隔ｄずつ移動させながら、焦点の異なる第２画像２１ｂを撮像する。カメラ８の焦点の位置が第２基準焦点位置Ｌ２よりもＺ方向プラス側にｄ×ｍ２／２だけ離れた位置となり、第２画像２１ｂをｍ２枚撮像したところで、第２画像２１ｂの撮像を終了する。このようにして、カメラ８は、第２基準焦点位置Ｌ２すなわち第１検査対象物４ａの第１焦点一致画像の焦点の位置を基準として、第２検査対象物４ｂに対して、撮像間隔ｄ毎に焦点の異なる画像数ｍ２の第２画像２１ｂを撮像する。

次に、ステップＳ１０において、第２検査対象物４ｂの焦点が異なる画像数ｍ２の第２画像２１ｂに基づいて、第２検査対象物４ｂの焦点の一致する第２焦点一致画像を決定する。ステップＳ１０は、本発明の第５ステップに相当する。

第２検査対象物４ｂの焦点が異なる画像数ｍ２の第２画像２１ｂと、検査対象物４の良否判定の基準となる基準画像と、を比較することにより、第２検査対象物４ｂの焦点の一致する第２焦点一致画像を決定することができる。

また、ステップＳ１０において、第２検査対象物４ｂの第２焦点一致画像を決定できた場合、第２焦点一致画像を撮像した時のカメラ８のＺ方向の焦点の位置は、第３基準焦点位置Ｌ３として、メモリー１６に記憶される。第３基準焦点位置Ｌ３は、第３検査対象物４ｃの焦点の異なる複数の第３画像を撮像する時のカメラ８のＺ方向の撮像位置の基準となる。このように、第ｎ検査対象物の第ｎ焦点一致画像を撮像した時のカメラ８のＺ方向の焦点の位置を、第ｎ＋１検査対象物の第ｎ＋１画像を撮像する時の第ｎ＋１基準焦点位置に反映することにより、歪みや反りにより変形したトレイ６にも対応することができる。

次に、ステップＳ１０からステップＳ４に進む。ステップＳ４において、ステップＳ１０で第２検査対象物４ｂの第２焦点一致画像が決定することができたか否かを判定する。

ステップＳ４において、ステップＳ１０で第２検査対象物４ｂの第２焦点一致画像を決定することができた場合は、ステップＳ５に進み、第２検査対象物４ｂの良否判定を行う。次に、ステップＳ６に進み、ｎ＜Ｎの場合は、良否判定を実施していない検査対象物４がトレイ６にあると判断し、ステップＳ７以降を繰り返す。ｎ≧Ｎの場合は、トレイ６に収容される全ての検査対象物４について良否判定を実施したと判断し、外観検査を終了する。

一方、ステップＳ４において、ステップＳ１０で第２検査対象物４ｂの第２焦点一致画像を決定することができない場合は、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１において、カメラ８が撮像する画像数ｍが、ステップＳ２で設定されているｍ１枚であるか否か、を判定する。なお、カメラ８が撮像する画像数ｍがステップＳ２で設定されているｍ１枚ではない場合とは、言い換えると、カメラ８が撮像する画像数ｍがステップＳ９で設定されているｍ２枚である場合であり、すなわち、カメラ８が撮像する画像数ｍが、ｍ１枚よりも少ないｍ２枚である場合である。

カメラ８が撮像する画像数ｍがステップＳ２で設定されているｍ１枚ではない場合、ステップＳ１１からステップＳ２に進む。すなわち、ステップＳ１０で焦点の異なる画像数ｍ２の第２画像２１ｂに基づいて第２検査対象物４ｂの第２焦点一致画像を決定することができない場合は、第２検査対象物４ｂに対して、本発明の第１ステップであるステップＳ２を実行する。

図２及び図５に示すように、ステップＳ２において、カメラ８が撮像する画像数ｍは、ｍ２枚よりも多いｍ１枚に設定される。カメラ８が第２画像２０ｂを撮像する撮像位置の基準は、第１基準焦点位置Ｌ１に設定される。このようにして、カメラ８は、第１基準焦点位置Ｌ１を基準として、第２検査対象物４ｂに対して、撮像間隔ｄ毎に焦点の異なる画像数ｍ１の第２画像２０ｂを撮像する。

なお、本実施形態では、カメラ８が第２画像２０ｂを撮像する撮像位置の基準を第１基準焦点位置Ｌ１としているが、第２基準焦点位置Ｌ２としても構わない。

次に、ステップＳ３において、焦点の異なるｍ１枚の第２画像２０ｂに基づき、第２検査対象物４ｂの焦点の一致する第２焦点一致画像を決定する。第２検査対象物４ｂの第２焦点一致画像を決定できた場合、第２焦点一致画像を撮像した時のカメラ８のＺ方向の焦点の位置は、第３基準焦点位置Ｌ３として、メモリー１６に記憶される。

次に、ステップＳ４において、ステップ３で第２検査対象物４ｂの焦点の一致する第２焦点一致画像を決定することができたか否かを判別する。第２焦点一致画像を決定することができた場合は、ステップＳ５に進み、ステップＳ５以降を繰り返す。

このように、本発明の第５ステップであるステップＳ１０で第２検査対象物４ｂの第２焦点一致画像を決定することができない場合、第２検査対象物４ｂに対して本発明の第１ステップであるステップＳ２を実行することにより、トレイ６の歪みや反りなどの変形量が大きい場合でも、第２検査対象物４ｂの第２焦点一致画像を決定することができるので、外観検査の効率化を図ることができる。

一方、ステップＳ１１において、カメラ８が撮像する画像数ｍが、ステップＳ２で設定されているｍ１枚であると判定された場合は、ステップＳ１２へ進み、制御部１４に接続される図示しない表示部などに異常情報を出力する。

本発明の第２ステップであるステップＳ３において焦点一致画像を決定することができなかった場合、すなわち、カメラ８が撮像する画像数ｍをｍ１枚に設定しても焦点一致画像を決定することができなかった場合は、トレイ６の歪みや反りが非常に大きいなどの異常が発生している虞がある。このような異常を速やかに報知することができるので、ユーザーにとって利便性の高い外観検査装置１を得ることができる。

以上述べた通り、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。外観検査装置１の制御部１４は、トレイ６に収容されている第１検査対象物４ａに対して焦点の異なる画像数ｍ１の第１画像２０ａをカメラ８に撮像させ、第１画像２０ａに基づいて、第１検査対象物４ａの第１焦点一致画像を決定し、第１焦点一致画像の焦点位置を基準として、トレイ６に収容されている第２検査対象物４ｂに対して画像数ｍ１よりも少ない画像数ｍ２の焦点の異なる第２画像２１ｂをカメラ８に撮像させ、第２画像２１ｂに基づいて第２検査対象物４ｂの第２焦点一致画像を決定することにより、検査対象物４の外観検査をする前にトレイ６の歪みや反り等の変位データを検出することなく、カメラの焦点を被検査物の上面に一致させることができるので、外観検査に必要な時間を短くすることができる。

また、第１焦点一致画像の焦点位置を基準として、第２画像２１ｂを撮像することにより、第２画像２１ｂの画像数ｍ２を、第１画像２０ａの画像数ｍ１に比べて少なくすることができる。このため、第２画像２１ｂは、第１画像２０ａよりも短時間で撮像することができるので、外観検査に必要な時間をさらに短くすることができる。
このように、外観検査の効率を向上させることができる外観検査装置１を得ることができる。

また、トレイ６の歪みや反り等の変位データを検出するための検出装置を別に必要としないので、外観検査装置１の構成を簡素化することができる。

また、トレイ６をステージ２に吸着あるいは押圧することによりトレイ６の歪みや反りなどの変形を矯正させる方法も知られているが、トレイ６の変形を完全に矯正することは困難であり、本実施形態によれば、トレイ６に検査対象物４を収容したまま外観検査を行うことができるため、外観検査の効率化を図ることができる。

１…外観検査装置、２…ステージ、４…検査対象物、４ａ…第１検査対象物、４ｂ…第２検査対象物、４ｃ…第３検査対象物、４ｄ…第４検査対象物、６…トレイ、７…凹部、８…カメラ、１０…移動部、１０ａ…Ｘ方向移動部、１０ｂ…Ｙ方向移動部、１０ｃ…Ｚ方向移動部、１４…制御部、１５…ＣＰＵ、１６…メモリー、１７…入力部、２０ａ…第１画像、２０ｂ…第２画像、Ｌ１…第１基準焦点位置、Ｌ２…第２基準焦点位置、Ｌ３…第３基準焦点位置。

Claims (4)

1. 複数の検査対象物を収容するトレイと、前記検査対象物を撮像するカメラと、前記トレイに対して前記カメラを相対的に移動させる移動部と、前記カメラと前記移動部とを制御する制御部と、を備える外観検査装置であって、
   前記制御部は、
   複数の前記検査対象物の内、第１検査対象物に対して、焦点の異なる複数の第１画像を前記カメラに撮像させる第１ステップと、
   複数の前記第１画像に基づいて、前記第１検査対象物の焦点の一致する第１焦点一致画像を決定する第２ステップと、
   前記トレイに対して第２検査対象物を撮像可能な位置に前記カメラを相対的に移動させる第３ステップと、
   前記第１検査対象物の前記第１焦点一致画像の焦点の位置を基準として、前記第２検査対象物に対して、焦点の異なる複数の第２画像を前記カメラに撮像させる第４ステップと、
   複数の前記第２画像に基づいて、前記第２検査対象物の焦点の一致する第２焦点一致画像を決定する第５ステップと、を実行し、
   複数の前記第２画像の画像数は、複数の前記第１画像の画像数に比べて少ないことを特徴とする、外観検査装置。
2. 前記制御部は、前記第２ステップにおいて、前記第１検査対象物の前記第１焦点一致画像を決定することができない場合、異常情報を出力する、
   請求項１記載の外観検査装置。
3. 前記制御部は、前記第５ステップにおいて、前記第２検査対象物の前記第２焦点一致画像を決定することができない場合、前記第２検査対象物に対して前記第１ステップを実行する、請求項１又は請求項２記載の外観検査装置。
4. 前記制御部は、前記第２ステップにおいて、メモリーに記憶される基準画像と、複数の前記第１画像と、を比較することで、前記第１検査対象物の前記第１焦点一致画像を決定する、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の外観検査装置。

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