JPH10197226A - 光学系および撮像手段を有する装置における検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 垂直度を検査する対象となる光学系および撮
像手段を有する装置において、光学系あるいは撮像手段
の光軸方向の撮像対象面の位置を検出するための装置を
追加することなく、光学系あるいは撮像手段の光軸に対
する撮像対象面の垂直度を精度よく検査することを可能
にする。 【解決手段】 撮像対象面上の同一直線上にない少なく
とも３箇所に設置された格子ピッチおよび格子方向が一
定な格子パターン４a〜４cを、ＣＣＤカメラ１のフォー
カスおよび倍率を変えないで個別に撮像し、格子パター
ン４a〜４cのみを含んだ複数の格子画像を得て、演算装
置７では前記複数の格子画像内に含まれる格子本数を所
定の方向においてカウントし、複数の格子画像における
格子本数を各々比較することにより、前記ＣＣＤカメラ
１の光軸に対する撮像対象面の垂直度を検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学系および撮像
手段を有する装置における検査方法に関するものであ
り、特に、光学系および撮像手段の光軸に対する撮像対
象面の垂直度の検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、製造現場において要求される加工
精度が上がるにつれて、製造品の加工装置や検査装置に
対しても非常に高い精度が要求されてきている。

【０００３】例えば、ＶＴＲなどの磁気記録再生装置に
より記録された磁気テープ上の磁気記録トラックパター
ンを検査する検査装置を例にして説明すると、前記磁気
記録再生装置は、磁気テープ上に形成されるトラックと
呼ばれる非常に細長い領域に信号を記録するものである
ため、個々のＶＴＲ機器間の互換性を確保するために
は、前記トラックの直線性をいかに高いレベルに保つか
が重要であって、このため、前記トラックの直線性を測
定する装置における高精度化が重要な技術課題となる。

【０００４】現在市販されている民生用デジタルＶＴＲ
であるＤＶＣの場合、要求されるトラックの直線性は３
μm程度である。したがって、トラックの直線性を測
定，検査する装置にはサブミクロンレベルの測定精度が
必要となる。このような高精度の測定を行うための装置
として特開平３−222102号公報には、磁気記録トラック
パターンを撮像手段を用いて撮像し、得られた画像を分
析することにより、トラックの変位状態を得る方法が記
載されている。

【０００５】このような高い精度を要求される装置で
は、その装置自身の組立に関しても同様に高い精度が要
求され、その装置の光学系あるいは撮像手段の光軸と撮
像対象面の垂直度とを調整するために、従来の方法で
は、磁気テープの設置面および撮像手段の支持部材の水
平面等、すなわち装置組立後に水平が確保されるべき面
上に水準器を設置し、各面それぞれに水平出しを行う方
法が採用されていた。

【０００６】また、その他の光学系あるいは撮像手段の
光軸と撮像対象面の垂直度の測定方法を例示すれば、特
開平７−142346号公報には半導体の露光装置におけるウ
ェハの傾斜量の測定方法として、スリットパターンの投
影を用いたＡＦ(オートフォーカス)センサによるフォー
カス位置検出を利用した測定方法に関する記載がある。

【０００７】図17は前記測定方法において用いられる装
置の構成図であって、20は露光されるウェハ、Ｂはウェ
ハ露光光の光軸、21は光源、22はスリットパターンより
なる開口パターン、23は対物レンズであり、送光系24は
光源21，開口パターン22，対物レンズ23よりなってい
る。

【０００８】また25は対物レンズ、26は初期焦点位置調
整に用いる傾斜角可変のミラー、27は結像レンズ、28は
開口パターン22と同様なスリットを有した振動スリッ
ト、２９は振動スリット２８を通過した光を振動スリッ
ト28の駆動信号に同期して検出する光電検出器であり、
受光系30は対物レンズ25，ミラー26，結像レンズ27，振
動スリット28，光電検出器29よりなっている。

【０００９】前記構成による測定方法を説明する。送光
系24を用いてウェハ20上の露光領域に光軸Ｂに対して斜
めにスリットパターンを投影する。投影されたスリット
パターンを受光系30を用いて受光する。ウェハ20の位置
が送光系24および受光系30の焦点位置と一致していれ
ば、送光系24より送出された光を受光系30で受光するこ
とができる。しかしウェハ20の位置が光軸Ｂの方向にず
れると、受光系30で結像されるスリットパターンの位置
がずれるため、光電検出器29により検出される信号レベ
ルが下がる。この信号レベルが変化することを利用して
フォーカス位置検出を行う。

【００１０】そして、このようなフォーカス位置検出を
ウェハ20内の数点で実施することにより、ウェハ20の光
軸Ｂに対する傾斜量の測定が行われていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
測定方法において、磁気記録トラックパターンの検査装
置の垂直度の調整に用いられていた水準器を用いる方法
では分解能が充分ではなかった。また特開平３−222102
号公報に記載された方法では、光学系あるいは撮像手段
の光軸と撮像対象面との垂直度に関しては何等考慮され
ていない。さらに、特開平７−142346号公報に記載され
た傾斜量測定方法では、ＡＦセンサという撮像対象面の
位置を検出するための装置が必要になり、装置全体のコ
ストアップになるという問題があった。

【００１２】本発明は、前記従来の問題に鑑み、垂直度
を検査する対象となる光学系および撮像手段を有する装
置において、光学系あるいは撮像手段の光軸方向の撮像
対象面の位置を検出するための装置を追加することな
く、光学系あるいは撮像手段の光軸に対する撮像対象面
の垂直度を精度よく検査することを可能にした検査方法
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明による光学系および撮像手段
を有する装置における検査方法は、撮像対象面上の同一
直線上にない少なくとも３箇所に設置された格子ピッチ
および格子方向が一定な格子パターンを、撮像手段のフ
ォーカスおよび倍率を変えることなく、個別に撮像する
ことにより、前記格子パターンのみを含んだ複数の格子
画像を得る第１の工程と、前記複数の格子画像内に含ま
れる格子本数を所定の方向においてカウントする第２の
工程と、前記第２の工程で求めた複数の格子画像におけ
る格子本数を各々比較することにより、前記撮像手段の
光軸に対する前記撮像対象面の垂直度を検査する第３の
工程とを有する。

【００１４】また本発明は、請求項１記載の発明におい
て、前記第１の工程を、撮像対象面上に設置された格子
ピッチおよび格子方向が一定な格子パターンを前記撮像
手段を用いて撮像する工程と、この工程で得られた画像
内の同一直線上になく、大きさおよび形状の等しい少な
くとも３つの格子画像を切り出す工程に置き換ることも
できる。

【００１５】また本発明は、請求項１記載の発明におい
て、前記第２の工程を、前記複数の格子画像内におい
て、格子本数のカウントを行う方向にフーリエ変換を施
し、得られる周波数スペクトルから１次周波数成分のピ
ークを検出することにより、前記格子画像に含まれる格
子本数をカウントする工程に置き換えることもできる。

【００１６】また本発明は、請求項１記載の発明におい
て、前記第２の工程を、前記複数の格子画像内におい
て、格子本数のカウントを行う方向にフーリエ変換を施
し、得られる周波数スペクトルから１次周波数成分を抽
出する工程と、抽出した前記１次周波数成分に逆フーリ
エ変換を施し、その結果の実部と虚部との比より前記格
子画像内の位相値分布を算出する工程と、前記位相値分
布を用いて、前記格子画像に含まれる格子本数をカウン
トするステップに置き換えることもできる。

【００１７】さらに、本発明による他の光学系および撮
像手段を有する装置における検査方法は、請求項５に記
載されているように、撮像対象面上の同一直線上にない
少なくとも３箇所に設置された格子ピッチおよび格子方
向が一定な格子パターンを、撮像手段のフォーカスおよ
び倍率を変えることなく、個別に撮像することにより、
前記格子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第
１の工程と、前記複数の格子画像内に含まれる格子本数
を所定の方向にカウントする第２の工程と、前記第１の
工程および第２の工程を、前記撮像対象面を前記撮像手
段の複数の光軸方向位置に設置して実施することによっ
て、前記撮像対象面の前記撮像手段の光軸方向の位置変
化に対する前記格子本数の変化倍率を求める第３の工程
と、前記第２の工程で求めた格子本数のうち、前記撮像
対象面の前記撮像手段の光軸方向の位置が一定である場
合の全ての前記格子画像より求めた格子本数の差から、
前記第３の工程で求めた前記変化率を用いて前記撮像手
段の光軸に対する前記撮像対象面の垂直度を定量的に検
査する第４の工程とを有する。

【００１８】また本発明は、請求項５記載の発明におい
て、前記第１の工程を、撮像対象面上に設置された格子
ピッチおよび格子方向が一定な格子パターンを前記撮像
手段を用いて撮像する工程と、この工程で得られた画像
内の同一直線上になく、大きさおよび形状の等しい少な
くとも３つの格子画像を切り出す工程に置き換えること
もできる。

【００１９】また本発明は、請求項５記載の発明におい
て、前記第２の工程を、前記複数の格子画像内におい
て、格子本数のカウントを行う方向にフーリエ変換を施
し、得られる周波数スペクトルから１次周波数成分のピ
ークを検出することにより、前記格子画像に含まれる格
子本数をカウントする工程に置き換えることもできる。

【００２０】また本発明は、請求項５記載の発明におい
て、前記第２の工程を、前記複数の格子画像内におい
て、格子本数のカウントを行う方向にフーリエ変換を施
し、得られる周波数スペクトルから１次周波数成分を抽
出する工程と、抽出した前記１次周波数成分に逆フーリ
エ変換を施し、その結果の実部と虚部との比より前記格
子画像内の位相値分布を算出する工程と、前記位相値分
布を用いて、前記格子画像に含まれる格子本数をカウン
トする工程に置き換えることもできる。

【００２１】さらに、本発明による他の光学系および撮
像手段を有する装置における検査方法は、請求項９に記
載されているように、磁気記録再生装置によって記録さ
れ、かつ可視化処理を施された磁気テープ上の磁気記録
トラックパターンを撮像して検査する光学系および撮像
手段を有する装置における検査方法であって、格子ピッ
チおよび格子方向が一定な格子パターンを、前記磁気テ
ープの撮像面と実質的に同一の面内で、かつ同一直線上
にない少なくとも３箇所に設置する第１の工程と、前記
格子パターンを、前記撮像手段のフォーカスおよび倍率
を変えることなく、個別に撮像することにより、前記格
子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第２の工
程と、前記複数の格子画像内に含まれる格子本数を所定
の方向においてカウントする第３の工程と、前記第３の
工程で求めた格子本数を各々比較することにより、前記
撮像手段の光軸に対する前記磁気テープの撮像面の垂直
度を検査する第４の工程とを有する。

【００２２】また本発明は、請求項９記載の発明におい
て、前記第２の工程を、前記格子パターンを前記撮像手
段を用いて撮像する工程と、この工程で得られた画像内
の同一直線上になく、大きさおよび形状の等しい少なく
とも３つの格子画像を切り出す工程に置き換えることも
できる。

【００２３】また本発明は、請求項９記載の発明におい
て、前記第３の工程を、前記複数の格子画像内におい
て、格子本数のカウントを行う方向にフーリエ変換を施
し、得られる周波数スペクトルから１次周波数成分のピ
ークを検出することにより、前記格子画像に含まれる格
子本数をカウントする工程に置き換えることもできる。

【００２４】また本発明は、請求項９記載の発明におい
て、前記第３の工程を、前記複数の格子画像内におい
て、格子本数のカウントを行う方向にフーリエ変換を施
し、得られる周波数スペクトルから１次周波数成分を抽
出する工程と、抽出した前記１次周波数成分に逆フーリ
エ変換を施し、その結果の実部と虚部との比より前記格
子画像内の位相値分布を算出する工程と、前記位相値分
布を用いて、前記格子画像に含まれる格子本数をカウン
トする工程に置き換えることもできる。

【００２５】さらに、本発明による他の光学系および撮
像手段を有する装置における検査方法は、請求項13に記
載されているように、磁気記録再生装置によって記録さ
れ可視化処理を施された磁気テープ上の磁気記録トラッ
クパターンを撮像して検査する光学系および撮像手段を
有する装置における検査方法であって、格子ピッチおよ
び格子方向が一定な格子パターンを、前記磁気テープの
撮像面と実質的に同一の面内で、かつ同一直線上にない
少なくとも３箇所に設置する第１の工程と、前記格子パ
ターンを、前記撮像手段のフォーカスおよび倍率を変え
ることなく、個別に撮像することにより、前記格子パタ
ーンのみを含んだ複数の格子画像を得る第２の工程と、
前記複数の格子画像内に含まれる格子本数を所定の方向
にカウントする第３の工程と、前記第２の工程および第
３の工程を、前記格子パターンを前記撮像手段の複数の
光軸方向位置に設置して実施することによって、前記格
子パターンの前記撮像手段の光軸方向の位置変化に対す
る前記格子本数の変化率を求める第４の工程と、前記第
３の工程で求めた格子本数のうち、前記撮像対象面の前
記撮像手段の光軸方向の位置が一定である場合の全ての
前記格子画像より求めた格子本数の差から、前記第４の
工程で求めた前記変化率を用いて前記撮像手段の光軸に
対する前記磁気テープの撮像面の垂直度を定量的に検査
する第５の工程とを有する。

【００２６】また本発明は、請求項13記載の発明におい
て、前記第２の工程を、前記格子パターンを前記撮像手
段を用いて撮像する工程と、この工程で得られた画像内
の同一直線上になく、大きさおよび形状の等しい少なく
とも３つの格子画像を切り出す工程に置き換えることも
できる。

【００２７】また本発明は、請求項13記載の発明におい
て、前記第３の工程を、前記複数の格子画像内におい
て、格子本数のカウントを行う方向にフーリエ変換を施
し、得られる周波数スペクトルから１次周波数成分のピ
ークを検出することにより、前記格子画像に含まれる格
子本数をカウントする工程に置き換えることもできる。

【００２８】また本発明は、請求項13記載の発明におい
て、前記第３の工程を、前記複数の格子画像内におい
て、格子本数のカウントを行う方向にフーリエ変換を施
し、得られる周波数スペクトルから１次周波数成分を抽
出する工程と、抽出した前記１次周波数成分に逆フーリ
エ変換を施し、その結果の実部と虚部との比より前記格
子画像内の位相値分布を算出する工程と、前記位相値分
布を用いて、前記格子画像に含まれる格子本数をカウン
トする工程に置き換えることもできる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。なお、本発明は撮像対象面
上に格子パターンを描くことができる光学系および撮像
手段を有する装置における検査に対して適応することが
可能であって、レンズユニット検査装置を例として本発
明の実施形態を説明する。

【００３０】図１は本発明の検査方法の第１実施形態を
説明するためのレンズユニットの検査装置の構成図であ
り、１は撮像手段としてのＣＤＤカメラ、２はＣＣＤカ
メラ１と光軸Ａを共有するように設置された光学系とし
てのレンズユニット、３はレンズユニット２の性能評価
に用いるチャートであって、本例ではチャート３が撮像
対象となる。さらに４ａ〜４ｃはチャート３の表面に描
かれた格子パターン(後で詳述する)、５はチャート３の
位置を調整するためのＸＹＺθステージ、６はＣＣＤカ
メラ１からの画像を保存するための画像メモリ、７は画
像メモリ６に保存されている画像に対して処理を行う演
算装置である。

【００３１】図２はチャート３の表面の状態を示す説明
図であり、チャート３の表面にはレンズユニットの評価
を行うための種々のパターンであるレンズユニット評価
用パターン15が描かれている。これらレンズユニット評
価用パターン15が描かれていない領域でかつ互いに同一
直線上にない３箇所に、格子ピッチおよび格子方向が一
定な格子パターン４ａ〜４ｃが描かれている。

【００３２】なお、格子パターン４ａ〜４ｃは、４箇所
以上に描かれていてもよく、また、少なくとも同一直線
上にない３箇所に描かれ、かつ格子ピッチおよび格子方
向が一定であるという条件を満たせば、レンズユニット
評価用パターン15と兼用してもよい。

【００３３】図３は第１実施形態に係るレンズユニット
検査装置における処理手順を示すフローチャート、図４
は後述する格子画像８ａ〜８ｃの模式図である。

【００３４】以上のように構成されたレンズユニット検
査装置について、以下、図１，図３，図４に基づいてそ
の動作を説明する。

【００３５】初めに図１を参照して図３の第１のステッ
プについて説明する。まず、レンズユニット２のフォー
カスをチャート３の表面に略合わせる(フォーカス調整1
01)。次にレンズユニット２の倍率を格子パターン４ａ
〜４ｃを個別に撮像するのに適切となるように調整する
(倍率調整102)。この際、格子パターン４ａ〜４ｃの格
子線をＣＣＤカメラ１が解像できる範囲内においてでき
るだけ多く取り込めるように、倍率や格子パターン４ａ
〜４ｃの大きさ、および含まれる格子線数を設定する。

【００３６】本例では、後述するステップで得られる複
数の格子画像８ａ〜８ｃ(図４参照)内に含まれている格
子の本数をカウントし、それらの差によって光軸Ａ方向
の格子パターン４ａ〜４ｃの位置の差を判断する。した
がって、格子画像８ａ〜８ｃは格子本数が算出可能な程
度にフォーカスが合っている必要がある。つまり本例
は、各格子パターン４ａ〜４ｃの光軸Ａ方向における位
置の差の最大値が、レンズユニット２の焦点深度以下で
あるような場合に適用可能である。

【００３７】また、格子画像８ａ〜８ｃ内に含まれる格
子本数は格子パターン４ａ〜４ｃの位置の分解能に関連
し、格子ピッチの小さい方が垂直度検出の分解能が高く
なる。したがって、撮像する格子本数が多い方が分解能
が高くなる。このことから格子パターン４ａ〜４ｃの撮
像の際には、１本１本の格子線がＣＣＤカメラ１の解像
度内でより多く撮像されることが望ましい。例えば、格
子画像８ａ〜８ｃの格子線に垂直な方向における画素数
が512画素であるような場合、理論的には格子本数は256
本まで分解可能である。実際には分解能に少し余裕のあ
る128〜170本程度であることが望ましい。

【００３８】ＸＹＺθステージ５を用いてチャート３を
光軸Ａと略垂直な方向に移動し、３箇所の格子パターン
４ａ〜４ｃを個別に撮像することにより、図４に示すよ
うな３つの格子画像８ａ〜８ｃを得る(格子画像の撮像1
03)。以降、画像の撮り込みが終了するまで、レンズユ
ニット２のフォーカスおよび倍率は一定とする。得られ
た格子画像８ａ〜８ｃは画像メモリ６に保存される。な
お、ここではチャート３を移動する構成としたが、ＣＣ
Ｄカメラ１の方を移動する構成にしてもよい。

【００３９】次に、図１および図４を参照して図３の第
２のステップについて説明する。同ステップでは、画像
メモリ６に保存された３つの格子画像８ａ〜８ｃにおけ
る格子線に略垂直方向の格子本数を演算装置７で算出す
る。演算装置７では、例えば以下に説明するような方法
で格子本数の算出を行う。

【００４０】まず、格子画像８ａ〜８ｃに対して下記の
２値化処理を行う(２値化処理104)。すなわち、格子画
像８ａ〜８ｃにおいて輝度分布のしきい値を決定する。
しきい値は格子画像８ａ〜８ｃの輝度分布の平均値でよ
い。しきい値より高い画素は明部とし、しきい値より低
い画素は暗部とする。

【００４１】以上の処理により格子画像８ａ〜８ｃを明
部と暗部の２値画像とする。２値化処理を行うと、その
輝度分布は完全な矩形波となる。この矩形波の数をカウ
ントすることにより格子本数を算出する(矩形波数のカ
ウント105)。

【００４２】次に、図１および図４を参照して図３の第
３のステップについて説明する。演算装置７において、
前ステップで得られた３つの格子画像８ａ〜８ｃ内に含
まれる格子本数を比較することにより、各格子画像８ａ
〜８ｃに対応する格子パターン４ａ〜４ｃの光軸Ａ方向
における相対位置関係を判断する(格子本数の比較10
6)。例えば、格子パターン４ａ，４ｂのそれぞれに対応
する格子画像８ａ，８ｂ内の格子本数がそれぞれ128本,
129本であった場合、格子パターン４ａの方が格子パタ
ーン４ｂよりもＣＣＤカメラ１に近いと判断する。

【００４３】このように第１実施形態に係るレンズユニ
ット検査装置によれば、光学系および撮像装置を有する
装置に、光学系あるいは撮像手段の光軸の方向における
撮像対象面の位置を検出するための装置を追加すること
なく、光学系あるいは撮像手段の光軸に対する撮像対象
面の垂直度を検出することができる。

【００４４】また第１実施形態に係るレンズユニット検
査装置では、格子画像８ａ〜８ｃの撮像の際におけるス
テージ移動の光軸Ａ方向の振れに起因する見かけ上の撮
像対象面の傾きを含んだ垂直度の検出が可能となる。し
たがって、撮像対象が大きいために撮像の際にステージ
の移動が伴うような場合でも、ステージ移動に起因する
見かけ上の撮像対象面の傾きを考慮した光学系あるいは
撮像手段の光軸に対する撮像対象面の垂直度を検出する
ことができる。

【００４５】なお、第１実施形態の検査方法によって得
られた撮像対象面の垂直度を利用して、ＸＹＺθステー
ジ５の傾きを調整する等の手段により撮像対象面の垂直
度を調整することも可能である。

【００４６】次に本発明の第２実施形態について、前記
第１実施形態と同様に図１に示すレンズユニット検査装
置を例として説明する。第２実施形態で用いる検査装置
の構成は第１実施形態で用いたものと同じである。

【００４７】図５は第２実施形態の処理手順を示すフロ
ーチャート、図６は後述する全体画像９および全体画像
９より切り出される格子画像８ａ〜８ｃの説明図、図７
は格子画像８ａ〜８ｃにおける格子線に略垂直な方向の
ある１ラインの輝度分布の波形の一例を示す波形図、図
８は図７の輝度分布に対してフーリエ変換を施したとき
に得られる周波数スペクトルの実部と虚部との自乗和で
あるパワースペクトルの概略図を示したものである。

【００４８】以下、図１，図５〜図８に基づいて第２実
施形態で用いる検査装置の動作について説明する。

【００４９】初めに図１を参照して図５の第１のステッ
プについて説明する。まず、レンズユニット２のフォー
カスを略チャート３の表面に合わせる(フォーカス調整2
01)。第１実施形態の場合と同様に、本実施形態に適用
可能な格子パターン４ａ〜４ｃの光軸Ａ方向の位置の差
の最大値はレンズユニット２の焦点深度以下である。次
にレンズユニット２の倍率を格子パターン４ａ〜４ｃを
同時に撮像するのに適切となるように調整する(倍率調
整202)。この際も第１実施形態と同じように、格子パタ
ーン４ａ〜４ｃの格子線をＣＣＤカメラ１の解像できる
範囲内で、できるだけ多く撮り込める方が垂直度検出の
分解能が高くなる。ＣＣＤカメラ１を用いて格子パター
ン４ａ〜４を同時に撮像する(全体画像の撮像203)。得
られた全体画像９(図６参照)は画像メモリ６に保存され
る。

【００５０】次に図１および図６を参照して図５の第２
のステップについて説明する。演算装置７において、画
像メモリ６に保存された全体画像９から格子パターン４
ａ〜４ｃの領域を、個別にかつ同じ大きさで、しかも同
じ形状で切り出し、格子画像８ａ〜８ｃ(図６参照)を得
る(格子画像の切り出し204)。図６では長方形の領域に
切り出して格子画像８ａ〜８ｃを得る例を示している。
なお、領域の形状は長方形に限定されるものではない。
得られた格子画像８ａ〜８ｃは画像メモリ６に保存され
る。

【００５１】次に図１および図６を参照して図５の第３
のステップについて説明する。まず、画像メモリ６に保
存された３つの格子画像８ａ〜８ｃのそれぞれにおい
て、格子線に略垂直方向の格子本数を演算装置７で算出
する。演算装置７では第１実施形態の第２のステップで
説明したように、２値化処理を用いて格子本数のカウン
トを行ってもよい。

【００５２】ここでは他の方法として、格子画像８ａ〜
８ｃのそれぞれのパワースペクトルを利用した方法につ
いて説明する。画像メモリ６に保存された格子画像８ａ
〜８ｃのそれぞれについて演算装置７において後述する
処理を行う。

【００５３】すなわち、図７は格子画像８ａ〜８ｃにお
ける格子線に略垂直な方向のある１ラインの輝度分布の
波形の一例である。この輝度分布に対してフーリエ変換
を施すと周波数スペクトルが得られる(フーリエ変換処
理205)。図８は図７の輝度分布に対してフーリエ変換を
施したときに得られる周波数スペクトルの実部と虚部の
自乗和であるパワースペクトルの概略図を示したもので
あって、図８のパワースペクトルの斜線を付した成分
が、元の波形の１次調和波の成分を表す１次周波数成分
である。この１次周波数成分のピーク位置の座標、すな
わち原点Ｏからピーク位置Ｐまでの距離が元の格子画像
８ａ〜８ｃに含まれる格子本数に相当する。この原点Ｏ
からピーク位置Ｐまでの距離を検出することにより格子
本数を算出する(１次周波数成分のピーク位置検出20
6)。

【００５４】次に図１および図６を参照して図５の第４
のステップについて説明する。第４のステップでは第１
実施形態の第３のステップと同様に、演算装置７におい
て、前記第３のステップで得られた３つの格子画像８ａ
〜８ｃ内に含まれる格子本数を比較することにより、各
格子画像８ａ〜８ｃに対応する格子パターン４ａ〜４ｃ
の光軸Ａ方向の相対位置関係を判断する(格子本数の比
較207)。例えば、格子パターン４ａ、４ｂのそれぞれに
対応する格子画像８ａ，８ｂ内の格子本数がそれぞれ12
8本,129本であった場合、格子パターン４ａの方が格子
パターン４ｂよりもＣＣＤカメラ１に近いと判断する。

【００５５】このように第２実施形態に係るレンズユニ
ット検査装置によれば、光学系および撮像手段を有する
装置に、光学系あるいは撮像手段の光軸の方向における
撮像対象面の位置を検出するための装置を追加すること
なく、光学系あるいは撮像手段の光軸に対する撮像対象
面の垂直度を検出することができる。また、格子画像撮
像時にステージ等の移動がないため処理時間が短縮でき
る。

【００５６】なお、第２実施形態の検査方法により得ら
れた撮像対象面の垂直度を利用して、ＸＹＺθステージ
５の傾きを調整する等の手段により、撮像対象面の垂直
度を調整することも可能である。

【００５７】次に本発明の第３実施形態について、前記
第１実施形態と同様に図１に示すレンズユニット検査装
置を例として説明する。図９は第３実施形態のレンズユ
ニット検査装置における処理手順を示すフローチャート
である。以下において、図１，図４，図６〜図９に基づ
いて第３実施形態で用いる装置の動作について説明す
る。

【００５８】初めに図１および図４を参照して図９の第
１のステップについて説明する。第１のステップではチ
ャート３上の格子パターン４ａ〜４ｃをＣＣＤカメラ１
を用いて撮像し、図４に示すような格子画像８ａ〜８ｃ
を得る。具体的には第１実施形態の第１のステップで説
明したように、まず、レンズユニット２のフォーカスを
略チャート３の表面に合わせる(フォーカス調整301)。
次にレンズユニット２の倍率を格子パターン４ａ〜４ｃ
を個別に撮像するのに適切となるように調整する(倍率
調整302)。

【００５９】さらに、それぞれの格子パターン４ａ〜４
ｃを個別に撮像することによって格子画像８ａ〜８ｃを
得て、画像メモリ６に保存する(格子画像の撮像303)。
または第２実施形態の第１，第２のステップで説明した
ように、まず、レンズユニット２のフォーカスをチャー
ト３の表面に略合わせる(フォーカス調整301)。次にレ
ンズユニット２の倍率を格子パターン４ａ〜４ｃを同時
に撮像するのに適切となるように調整する(倍率調整30
2)。次に格子パターン４ａ〜４ｃを同時に撮像する(全
体画像の撮像304)。得られた全体画像９(図６参照)より
各格子パターン４ａ〜４ｃの含まれる部分を切り出すこ
とによって格子画像８ａ〜８ｃを得、画像メモリ６に保
存する(格子画像の切り出し305)。

【００６０】なお、第１実施形態および第２実施形態の
場合と同様に、本実施形態の適用可能な格子パターン４
ａ〜４ｃの光軸Ａ方向における位置の差の最大値は、レ
ンズユニット２の焦点深度以下である。

【００６１】次に図１および図４を参照して図９の第２
のステップについて説明する。まず、画像メモリ６に保
存された３つの格子画像８ａ〜８ｃのそれぞれにおい
て、格子線に略垂直方向の格子本数を演算装置７で算出
する。演算装置７では第１実施形態の第２ステップで説
明したように、２値化処理を用いて格子本数のカウント
を行ってもよく、また第２実施形態の第３のステップで
説明したように、格子画像８ａ〜８ｃそれぞれのパワー
スペクトルを利用して格子本数のカウントを行ってもよ
い。ここでは、他の方法として格子画像８ａ〜８ｃに対
してフーリエ変換を用いた位相情報処理を利用した方法
について説明する。

【００６２】すなわち、画像メモリ６に保存された格子
画像８ａ〜８ｃのそれぞれについて、演算装置７で後述
する処理を行う。図７は格子画像８ａ〜８ｃにおける格
子線に略垂直な方向のある１ラインの輝度分布の波形の
一例である。これに対してフーリエ変換を施すと周波数
スペクトルが得られる(フーリエ変換処理306)。図８は
図７の輝度分布に対してフーリエ変換を施したときに得
られる周波数スペクトルの実部と虚部の自乗和であるパ
ワースペクトルの概略図を示したものであって、この周
波数スペクトルのうち元の波形の１次調和波の成分を表
す１次周波数成分(図８の斜線部分に相当)のみを抽出し
て(１次周波数成分の抽出307)、逆フーリエ変換する
と、実部には元の波形の１次調和波形が、また虚部には
実部波形とπ／２位相のずれた波形が得られる(逆フー
リエ変換処理308)。虚部を実部で除算したものの逆正接
をとると、各画素での元の波形の１次調和波の位相値が
得られる(位相値算出309)。

【００６３】次に、それぞれの格子画像８ａ〜８ｃにお
ける位相値の変化量を算出する(位相値の変化量算出31
0)。位相値変化量を２πで除算すれば格子画像８ａ〜８
ｃに含まれる格子本数が小数点以下の精度で算出するこ
とができ(格子本数算出311)、２値化処理を用いた方法
よりも高精度な値を得ることができる。

【００６４】次に図１および図４を参照して図９の第３
のステップについて説明する。まず、ＸＹＺθステージ
５を用いてチャート３を光軸ＡのＣＣＤカメラ１に近づ
く方向に移動する。移動距離は、焦点深度の範囲内でＣ
ＣＤカメラ１の撮像範囲に含まれる格子本数が変化する
程度とする(チャート移動312)。次に光軸Ａ方向に移動
後のチャート３に対して、レンズユニット２のフォーカ
スおよび倍率は一定のままで、再度、第１のステップお
よび第２のステップと同様にして格子画像８ａ〜８ｃの
取得(格子画像の撮像313、または全体画像の撮像314お
よび格子画像の切り出し315)、および格子本数の算出
(フーリエ変換処理316，１次周波数成分の抽出317，逆
フーリエ変換処理318，位相値算出319，位相値の変化量
算出320，格子本数算出321)を実施する。

【００６５】なお、格子本数算出の際には、第１実施形
態で説明した２値化処理による格子本数算出方法や、第
２実施形態で説明したパワースペクトルのピーク位置を
利用する格子本数算出方法を用いる場合、格子画像８ａ
〜８ｃに含まれる格子本数の変化量が１本以上となるよ
うにチャート３を移動する必要がある。しかしながら、
第３実施形態で説明した位相情報処理を用いた格子本数
算出方法を用いる場合には、格子画像８ａ〜８ｃに含ま
れる格子本数の変化量は１本未満でも検出可能となっ
て、チャート３の移動量距離を少なくすることができ
る。

【００６６】ここで、チャート３の移動後に得られた画
像より算出される各格子パターン４ａ〜４ｃに対応した
格子本数をＨ１ａ〜Ｈ１ｃとし、チャート３の移動前に
得られた画像より算出される各格子パターン４ａ〜４ｃ
に対応した格子本数をＨ０ａ〜Ｈ０ｃとし、チャート３
の移動距離をＬとして、演算装置７では、次式(数１)に
したがって光軸Ａ方向におけるチャート３の位置変化に
対する各格子パターン４ａ〜４ｃに対応した格子本数の
変化率Ｒａ〜Ｒｃ、およびＲａ〜Ｒｃの平均Ｒを算出す
る(格子本数変化率算出322)。

【００６７】

【数１】Ｒａ＝（Ｈ１ａ−Ｈ０ａ）／Ｌ Ｒｂ＝（Ｈ１ｂ−Ｈ０ｂ）／Ｌ Ｒｃ＝（Ｈ１ｃ−Ｈ０ｃ）／Ｌ Ｒ＝（Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｃ）／３ なお、ここではすべての格子パターン４ａ〜４ｃについ
て処理を行い、平均をとったが、格子パターン４ａ〜４
ｃのうち少なくとも１種類について処理を行うだけでも
よい。またチャート３の移動方向はＣＣＤカメラ１から
遠ざかる方向でもよく、さらにチャート３の移動を複数
回実施し、各格子パターン４ａ〜４ｃに対応した格子本
数算出結果Ｈｎａ，Ｈｎｂ，Ｈｎｃ(ｎ：整数)と、その
ときのチャート３の移動距離Ｌｎ(ｎ：整数)の関係に対
して、最小自乗法を適用して平均的な傾きを算出するこ
とによりＲを求めてもよい。

【００６８】次に図１および図４を参照して図９の第４
のステップについて説明する。演算装置７において、第
２のステップで得られた移動前のチャート３の３つの格
子画像８ａ〜８ｃ内に含まれる格子本数をＨ０ａ〜Ｈ０
ｃとする。本例ではＨ０ａを基準とする場合を考える。
もちろん他の２つのうちのいずれかを基準としてもよ
い。基準の格子パターン４ａ〜４ｃに対する他の格子パ
ターンにおける光軸Ａ方向の相対位置Ｐｂ，Ｐｃを次式
(数２)にしたがって算出する(相対位置の算出323)。

【００６９】

【数２】Ｐｂ＝（Ｈ０ｂ−Ｈ０ａ）／Ｒ Ｐｃ＝（Ｈ０ｃ−Ｈ０ａ）／Ｒ このようにＰｂ，Ｐｃを算出することにより、各格子画
像８ａ〜８ｃに対応する各格子パターン４ａ〜４ｃの光
軸Ａ方向の相対位置関係を定量的に判断する。

【００７０】このように第３実施形態に係るレンズユニ
ット検査装置によれば、光学系および撮像手段を有する
装置に、光学系あるいは撮像手段の光軸方向における撮
像対象面の位置を検出するための装置を追加することな
く、光学系あるいは撮像手段の光軸に対する撮像対象面
の垂直度を定量的に検出することができる。

【００７１】なお、第３実施形態の検査方法より得られ
た撮像対象面の垂直度を利用して、ＸＹＺθステージ５
の傾きを調整するなどの手段により撮像対象面の垂直度
を調整することも可能である。

【００７２】以下、本発明の第４実施形態について説明
する。図10は第４実施形態を説明するための磁気記録ト
ラックの検査装置の構成図であり、１は撮像手段として
のＣＣＤカメラ、12はＣＣＤカメラ１と光軸Ａを共有す
るように設置された光学系としての顕微鏡、13は後述す
る所定のパターンが表面に描かれた基準ゲージ、14は基
準ゲージ13や磁気テープ(図示せず)を設置する試料設置
台、４ａ〜４ｃは基準ゲージ13表面に描かれた格子パタ
ーン(後述する)、５は基準ゲージ13の位置を調整するた
めのＸＹＺθステージ、６はＣＣＤカメラ１からの画像
を保存するための画像メモリ、７は画像メモリ６に保存
されている画像に対して処理を行う演算装置である。

【００７３】図11は基準ゲージ13表面の状態を示す説明
図であり、基準ゲージ13の表面の同一直線上にない３箇
所には、格子ピッチおよび格子方向が一定な格子パター
ン４ａ〜４ｃが描かれている。なお、格子パターン４ａ
〜４ｃは４箇所以上に描かれていてもよい。また基準ゲ
ージ13は、試料設置台14に設置時、その表面が磁気テー
プを試料設置台14に設置した際の磁気テープの表面と略
同じ位置にあるように設置される。具体的には、基準ゲ
ージ13にはガラス板上に格子パターン４ａ〜４ｃを描い
たものを用いる。また磁気テープの設置時には、表面に
何も描かれていないガラス板を試料設置台14に設置し、
その上に磁気テープを設置するという構成を採用する。
基準ゲージ13のガラス板と磁気テープを設置するための
ガラス板の厚さ、および平面度を管理することにより、
基準ゲージ13表面と磁気テープ表面とを略一致させる。
もちろんＸＹＺθステージ５のＺステージを用い、基準
ゲージ13と磁気テープとの両者の表面位置が一致するよ
うに、光軸Ａ方向の位置調整を行う構成としてもよい。

【００７４】図12は第４実施形態に係る磁気記録トラッ
クの検査装置における処理手順を示すフローチャートで
あって、以上のように構成された磁気記録トラックの検
査装置について、以下、図４，図10ないし図12に基づい
てその動作を説明する。

【００７５】初めに図10を参照して図12の第１のステッ
プについて説明する。上述したように、基準ゲージ13を
試料設置台14に設置することにより、格子パターン４ａ
〜４ｃを磁気テープの設置面と略一致する面内に設置す
る(基準ゲージの設置401)。このときの略一致するとみ
なす範囲は、光軸Ａ方向の基準ゲージ13表面の位置と磁
気テープ設置時の磁気テープ表面との差に起因する磁気
記録トラックにおける検査精度への影響量が無視できる
範囲とすればよい。

【００７６】次に図10を参照して図12の第２のステップ
について説明する。顕微鏡12のフォーカスを基準ゲージ
13の表面に略合わせ(フォーカス調整402)、顕微鏡12の
倍率を格子パターン４ａ〜４ｃを個別に撮像するのに適
切となるように調整する(倍率調整403)。この際、格子
パターン４ａ〜４ｃの格子線をＣＣＤカメラ１の解像で
きる範囲内で、できるだけ多く取り込めるように倍率を
設定する。本例では、後述するステップで得られる格子
画像８ａ〜８ｃ(図４参照)内に含まれている格子の本数
をカウントし、その差によって光軸Ａ方向の格子パター
ン４ａ〜４ｃの位置の差を判断する。したがって、格子
画像８ａ〜８ｃは格子本数が算出可能な程度にフォーカ
スが合っている必要がある。

【００７７】すなわち、本例では、各格子パターン４ａ
〜４ｃの光軸Ａ方向における位置の差の最大値が顕微鏡
12の焦点深度以下であるような場合に適用可能である。
例えば使用する顕微鏡12の焦点深度が0.32mmの場合、本
例において適用可能な格子パターン４ａ〜４ｃの光軸Ａ
方向における位置の差の最大値は0.32mmである。また、
格子画像８ａ〜８ｃ内に含まれる格子本数は、格子パタ
ーン４ａ〜４ｃの位置の分解能に関連し、格子ピッチが
小さい方が垂直度検出の分解能が高くなる。したがっ
て、撮像する格子本数が多い方が分解能が高くなる。

【００７８】このことから、格子パターン４ａ〜４ｃの
撮像の際には、１本１本の格子線がＣＣＤカメラ１の解
像度内で格子本数を多く撮像することが望ましい。例え
ば、格子画像８ａ〜８ｃの格子線に垂直な方向の画素数
が512画素であるような場合では、理論的には格子本数
は256本まで分解可能である。実際には分解能に少し余
裕のある128〜170本程度が望ましい。

【００７９】ＸＹＺθステージ５を用いて基準ゲージ13
を光軸Ａと略垂直な方向に移動し、３箇所の格子パター
ン４ａ〜４ｃを個別に撮像することにより、図４に示す
ような３つの格子画像８ａ〜８ｃを得る(格子画像の撮
像404)。以降、画像の撮り込みが終了するまで顕微鏡12
のフォーカスおよび倍率は一定とする。得られた格子画
像８ａ〜８ｃは画像メモリ６に保存される。なお、ここ
では基準パターン13を移動する構成としたが、ＣＣＤカ
メラ１の方を移動する構成としてもよい。

【００８０】次に図10および図４を参照して図12の第３
のステップについて説明する。まず、画像メモリ６に保
存された３つの格子画像８ａ〜８ｃにおいて、格子線に
略垂直方向の格子本数を演算装置７で算出する。演算装
置７では、例えば以下に説明するような方法で格子本数
の算出を行う。まず格子画像８ａ〜８ｃに対して２値化
処理を行う(２値化処理405)。

【００８１】２値化処理は以下のように行う。すなわ
ち、格子画像８ａ〜８ｃにおいて輝度分布のしきい値を
決定する。しきい値は格子画像８ａ〜８ｃの輝度分布の
平均値でよい。しきい値より高い画素は明部とし、しき
い値より低い画素は暗部とする。以上の処理により格子
画像８ａ〜８ｃを明部と暗部の２値画像とする。

【００８２】この２値化処理を行うことによって前記輝
度分布は完全な矩形波となる。そして、この矩形波の数
をカウントすることにより格子本数を算出する(矩形波
数のカウント406)。

【００８３】次に、図10および図４を参照して図12の第
４のステップについて説明する。演算装置７において、
第３のステップで得られた３つの格子画像８ａ〜８ｃ内
に含まれる格子本数を比較することにより、各格子画像
８ａ〜８ｃに対応する格子パターン４ａ〜４ｃの光軸Ａ
方向の相対位置関係を判断する(格子本数の比較407)。
例えば、格子パターン４ａ，４ｂのそれぞれに対応する
格子画像８ａ，８ｂ内の格子本数がそれぞれ128本，129
本であった場合、格子パターン４ａの方が格子パターン
４ｂよりもＣＣＤカメラ１に近いと判断する。

【００８４】このように第４実施形態に係る磁気記録ト
ラックの検査装置によれば、磁気記録トラックパターン
を撮像して検査する光学系および撮像手段を有する装置
のように、格子パターンが撮像対象面上に描けないよう
な場合でも、基準ゲージを用いることにより、光学系あ
るいは撮像手段の光軸の方向における撮像対象面の位置
を検出するための装置を追加することなく、光学系ある
いは撮像手段の光軸に対する撮像対象面の垂直度を検出
することができる。

【００８５】また第４実施形態に係る磁気記録トラック
の検査装置では、格子画像８ａ〜８ｃの撮像の際におけ
るステージ移動による光軸Ａ方向の振れに起因する見か
け上の撮像対象面の傾きを含んだ垂直度の検出が可能と
なる。したがって、撮像対象面が大きいために撮像の際
にステージの移動が伴うような場合でも、ステージ移動
に起因する見かけ上の撮像対象面の傾きを考慮した光学
系あるいは撮像手段の光軸に対する撮像対象面の垂直度
を検出することができる。

【００８６】なお、第４実施形態の検査方法により得ら
れた撮像対象面の垂直度を利用して、ＸＹＺθステージ
５の傾きや試料設置台14の傾きを調整するなどの手段に
より撮像対象面の垂直度を調整することも可能である。

【００８７】次に本発明の第５実施形態について説明す
る。図13は第５実施形態に係る磁気記録トラックの検査
装置における処理手順を示すフローチャート、図14は後
述する全体画像９および全体画像９より切り出される格
子画像８ａ〜８ｃの説明図である。

【００８８】第５実施形態で用いる装置の構成は前記第
４実施形態で用いたものと同じである。以下、図７，図
８，図10，図13，図14に基づいてその動作を説明する。

【００８９】初めに図10を参照して図13の第１のステッ
プについて説明する。第４実施形態の第１のステップと
同様に、基準ゲージ13を試料設置台14に設置することに
より、格子パターン４ａ〜４ｃを磁気テープの設置面と
略一致する面内に設置する(基準ゲージの設置501)。

【００９０】次に図10を参照して図13の第２のステップ
について説明する。顕微鏡12のフォーカスを基準ゲージ
13の表面に略合わせる(フォーカス調整502)。第４実施
形態の場合と同様に、本実施形態において適用可能な格
子パターン４ａ〜４ｃの光軸Ａ方向における位置の差の
最大値は顕微鏡１２の焦点深度以下である。次に顕微鏡
12の倍率を格子パターン４ａ〜４ｃを同時に撮像するの
に適切となるように調整する(倍率調整503)。この際に
も第４実施形態の場合と同じように、格子パターン４ａ
〜４ｃの格子線をＣＣＤカメラ１にて解像できる範囲内
で、できるだけ多く撮り込める方が垂直度検出の分解能
が高くなる。そしてＣＣＤカメラ１を用いて格子パター
ン４ａ〜４ｃを同時に撮像する(全体画像の撮像504)。
得られた全体画像９(図14参照)は画像メモリ６に保存さ
れる。

【００９１】次に図10および図14を参照して図13の第３
のステップについて説明する。演算装置７において、画
像メモリ６に保存された全体画像９から格子パターン４
ａ〜４ｃの領域を個別にかつ同じ大きさで、しかも同じ
形状で切り出し、格子画像８ａ〜８ｃを得る(格子画像
の切り出し505)。図14では長方形の領域に切り出して格
子画像８ａ〜８ｃを得る例を示している。なお、領域の
形状は長方形に限定されるものではない。得られた格子
画像８ａ〜８ｃは画像メモリ６に保存される。

【００９２】次に図10および図14を参照して図13の第４
のステップについて説明する。まず、画像メモリ６に保
存された３つの格子画像８ａ〜８ｃそれぞれにおいて、
格子線に略垂直方向の格子本数を演算装置７で算出す
る。演算装置７では第１実施形態の第２のステップで示
したように、２値化処理を用いて格子本数のカウントを
行ってもよい。

【００９３】ここでは他の方法として格子画像８ａ〜８
ｃそれぞれのパワースペクトルを利用した方法について
説明する。すなわち、画像メモリ６に保存された格子画
像８ａ〜８ｃそれぞれについて演算装置７において後述
する処理を行う。図７は格子画像８ａ〜８ｃにおける格
子線に略垂直な方向のある１ラインの輝度分布の波形の
一例である。これに対してフーリエ変換を施すと周波数
スペクトルが得られる(フーリエ変換処理506)。図８は
図７の輝度分布に対してフーリエ変換を施したときに得
られる周波数スペクトルの実部と虚部の自乗和であるパ
ワースペクトルの概略図を示したものである。図８のパ
ワースペクトルの斜線を付した成分が元の波形の１次調
和波の成分を表す１次周波数成分である。この１次周波
数成分のピーク位置の座標、すなわち原点Ｏからピーク
位置Ｐまでの距離が元の格子画像８ａ〜８ｃに含まれる
格子本数に相当する。この原点Ｏからピーク位置Ｐまで
の距離を検出することにより格子本数を算出する(１次
周波数成分のピーク位置検出507)。

【００９４】次に図10および図14を参照して図13の第５
のステップについて説明する。第５のステップでは第４
実施形態の第４のステップと同様に、演算装置７におい
て、前ステップで得られた３つの格子画像８ａ〜８ｃ内
に含まれる格子本数を比較することにより、各格子画像
８ａ〜８ｃに対応する格子パターン４ａ〜４ｃの光軸Ａ
方向における相対位置関係を判断する(格子本数の比較5
08)。例えば、格子パターン４ａ，４ｂのそれぞれに対
応する格子画像８ａ，８ｂ内の格子本数がそれぞれ128
本,129本であった場合、格子パターン４ａの方が格子パ
ターン４ｂよりもＣＣＤカメラ１に近いと判断する。

【００９５】なお、第５実施形態の説明においては、第
４実施形態と同様の基準ゲージ13を用いた場合を示した
が、図15に示すように基準ゲージ13表面の広い領域に格
子パターンが描かれたものを用いてもよい。

【００９６】このように第５実施形態に係る磁気記録ト
ラックの検査装置によれば、磁気記録トラックのパター
ンを撮像して検査する光学系および撮像手段を有する装
置のように、格子パターンが撮像対象面上に描けないよ
うな場合でも、基準ゲージを用いることにより、光学系
あるいは撮像手段の光軸の方向における撮像対象面の位
置を検出するための装置を追加することなく、光学系あ
るいは撮像手段の光軸に対する撮像対象面の垂直度を検
出することができる。また格子画像撮像時にステージ等
の移動がないため処理時間が短縮できる。

【００９７】なお、第５実施形態の検査方法により得ら
れた撮像対象面の垂直度を利用して、ＸＹＺθステージ
５の傾きや試料設置台14の傾きを調整する等の手段によ
り、撮像対象面の垂直度を調整することも可能である。

【００９８】次に第６実施形態について説明する。図16
は第６実施形態に係る磁気記録トラックの検査装置の処
理手順を示すフローチャートである。第６実施形態で用
いる装置の構成は第５実施形態で用いたものと同じであ
る。以下、図４，図７，図８，図10，図14，図16に基づ
いてその動作を説明する。

【００９９】初めに図10を用いて図16の第１のステップ
について説明する。第４実施形態の第１のステップと同
様に基準ゲージ13を試料設置台14に設置することによ
り、格子パターン４ａ〜４ｃを磁気テープの設置面と略
一致する面内に設置する(基準ゲージの設置601)。

【０１００】次に図10を用いて図16の第２のステップに
ついて説明する。顕微鏡12のフォーカスを基準ゲージ13
の上の格子パターン４ａ〜４ｃをＣＣＤカメラ１を用い
て撮像し、図４に示すような格子画像８ａ〜８ｃを得
る。具体的には第４実施形態の第２のステップで説明し
たように、まず顕微鏡12のフォーカスを基準ゲージ13の
表面に略合わせる(フォーカス調整602)。次に顕微鏡12
の倍率を格子パターン４ａ〜４ｃを個別に撮像するのに
適切となるように調整する(倍率調整603)。次にそれぞ
れの格子パターン４ａ〜４ｃを個別に撮像することによ
って格子画像８ａ〜８ｃを得、画像メモリ６に保存する
(格子画像の撮像604)。

【０１０１】または第５実施形態の第２，第３のステッ
プで説明したように、まず顕微鏡12のフォーカスを基準
ゲージ13の表面に略合わせる(フォーカス調整602)。次
に顕微鏡12の倍率を格子パターン４ａ〜４ｃを同時に撮
像するのに適切となるように調整する(倍率調整603)。
次に格子パターン４ａ〜４ｃを同時に撮像する(全体画
像の撮像605)。得られた全体画像９(図14参照)より格子
パターン４ａ〜４ｃの含まれる部分を切り出すことによ
って格子画像８ａ〜８ｃを得、画像メモリ６に保存する
(格子画像の切り出し606)。

【０１０２】なお、第４実施形態あるいは第５実施形態
の場合と同様に、本実施形態に適用可能な格子パターン
４ａ〜４ｃの光軸Ａ方向における位置の差の最大値は顕
微鏡12の焦点深度以下である。

【０１０３】次に図10および図４を参照して図16の第３
のステップについて説明する。まず、画像メモリ６に保
存された３つの格子画像８ａ〜８ｃそれぞれにおいて、
格子線に略垂直方向の格子本数を演算装置７で算出す
る。演算装置７では第４実施形態の第３のステップで示
したように、２値化処理を用いて格子本数のカウントを
行ってもよい。また第５実施形態の第４のステップで示
したように、格子画像８ａ〜８ｃそれぞれのパワースペ
クトルを利用して格子本数のカウントを行ってもよい。

【０１０４】ここでは他の方法として格子画像８ａ〜８
ｃに対してフーリエ変換を用いた位相情報処理を利用し
た方法について説明する。まず、画像メモリ６に保存さ
れた格子画像８ａ〜８ｃそれぞれについて、演算装置７
において後述する処理を行う。図７は格子画像８ａ〜８
ｃにおける格子線に略垂直な方向のある１ラインの輝度
分布の波形の一例である。これに対してフーリエ変換を
施すと周波数スペクトルが得られる(フーリエ変換処理6
07)。図８は図７の輝度分布に対してフーリエ変換を施
したときに得られる周波数スペクトルの実部と虚部の自
乗和であるパワースペクトルの概略図を示したものであ
る。この周波数スペクトルのうち元の波形の１次調和波
の成分を表す１次周波数成分(図８の斜線部に相当)のみ
抽出し(１次周波数成分の抽出608)。逆フーリエ変換す
ると実部には元の波形の１次調和波形が、虚部には実部
波形とπ／２位相のずれた波形が得られる(逆フーリエ
変換処理609)。虚部を実部で除算したものの逆正接をと
ると、各画素での元の波形の１次調和波の位相値が得ら
れる(位相値算出610)。

【０１０５】次にそれぞれの格子画像８ａ〜８ｃにおけ
る位相値の変化量を算出する(位相値の変化量算出61
1)。位相値変化量が２πで格子１本に相当するため、位
相変化量を２πで除算すれば格子画像８ａ〜８ｃに含ま
れる格子本数が小数点以下の精度で算出することができ
る(格子本数算出612)。したがって、２値化処理を用い
た方法よりも高精度な値を得ることができる。

【０１０６】次に図10および図４を参照して図16の第４
のステップについて説明する。まずＸＹＺθステージ５
を用いて基準ゲージ13を光軸Ａ方向のＣＣＤカメラ１に
近づく方向に移動する(基準ゲージの移動613)。移動距
離は、焦点深度の範囲内でＣＣＤカメラ１の撮像範囲に
含まれる格子本数が変化する程度とする。具体的には数
十ミクロン程度でよい。次に光軸Ａ方向に移動後の基準
ゲージ13に対して、顕微鏡12のフォーカスおよび倍率は
一定のままで、再度、第２ステップおよび第３ステップ
と同様にして格子画像８ａ〜８ｃの取得(格子画像の撮
像614、または全体画像の撮像615および格子画像の切り
出し616)。および格子本数の算出(フーリエ変換処理61
7，１次周波数成分の抽出618，逆フーリエ変換処理61
9，位相値算出620，位相値の変化量算出621，格子本数
算出622)を実施する。

【０１０７】なお、格子本数の算出の際、第４実施形態
で示した２値化処理による格子本数算出方法や、第５実
施形態で説明したパワースペクトルのピーク位置を利用
する格子本数算出方法を用いる場合には、格子画像８ａ
〜８ｃに含まれる格子本数の変化量は１本以上となるよ
うに基準ゲージ13を移動する必要がある。

【０１０８】しかしながら、第６実施形態で説明した位
相情報処理を用いた格子本数の算出方法を用いる場合に
は、格子画像８ａ〜８ｃに含まれる格子本数の変化量
は、１本未満でも検出可能となる。このため、基準ゲー
ジ13の移動距離が少なくなる。

【０１０９】ここで基準ゲージ13の移動後に得られた画
像より算出される各格子パターン４ａ〜４ｃに対応した
格子本数をＨ１ａ〜Ｈ１ｃとし、基準ゲージ13の移動前
に得られた画像より算出される各格子パターン４ａ〜４
ｃに対応した格子本数をＨ０ａ〜Ｈ０ｃとし、さらに基
準ゲージ13の移動距離をＬとする。演算装置７におい
て、光軸Ａ方向の基準ゲージ13の位置変化に対する各格
子パターン４ａ〜４ｃに対応した格子本数の変化率Ｒａ
〜Ｒｃ、およびＲａ〜Ｒｃの平均Ｒを(数３)の式に従っ
て算出する(格子本数変化率算出623)。

【０１１０】

【数３】Ｒａ＝（Ｈ１ａ−Ｈ０ａ）／Ｌ Ｒｂ＝（Ｈ１ｂ−Ｈ０ｂ）／Ｌ Ｒｃ＝（Ｈ１ｃ−Ｈ０ｃ）／Ｌ Ｒ＝（Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｃ）／３ なお、ここではすべての格子パターン４ａ〜４ｃについ
て処理を行い、平均をとったが、格子パターン４ａ〜４
ｃのうち少なくとも１種類について処理を行うだけでも
よい。また基準ゲージ13の移動方向はＣＣＤカメラ１か
ら遠ざかる方向でもよい。あるいは基準ゲージ13の移動
を複数回実施し、各格子パターン４ａ〜４ｃに対応した
格子本数の算出結果Ｈｎａ，Ｈｎｂ，Ｈｎｃ(ｎ：整数)
と、そのときの基準ゲージ13の移動距離Ｌｎ(ｎ：整数)
の関係に対して最小自乗法を適用して平均的な傾きを算
出することにより前記Ｒを求めてもよい。

【０１１１】次に図10および図４を参照して図16の第５
のステップについて説明する。演算装置７において、第
３のステップで得られた移動前の基準ゲージ13の３つの
格子画像８ａ〜８ｃ内に含まれる格子本数をＨ０ａ〜Ｈ
０ｃとする。Ｈ０ａを基準とする場合を考える。もちろ
ん他の２つのうちのいずれかを基準としてもよい。基準
の格子パターン４ａ〜４ｃに対する他の格子パターンの
光軸Ａ方向における相対位置Ｐｂ，Ｐｃを(数４)の式に
従って算出する(相対位置の算出624)。

【０１１２】

【数４】Ｐｂ＝（Ｈ０ｂ−Ｈ０ａ）／Ｒ Ｐｃ＝（Ｈ０ｃ−Ｈ０ａ）／Ｒ このようにＰｂ，Ｐｃを算出することにより、各格子画
像８ａ〜８ｃに対応する各格子パターン４ａ〜４ｃの光
軸Ａ方向の相対位置関係を定量的に判断する。

【０１１３】このように第６実施形態に係る磁気記録ト
ラックの検査装置によれば、磁気記録トラックパターン
を撮像して検査する光学系および撮像手段を有する装置
に、格子パターンが撮像対象面上に描けないような場合
でも、基準ゲージを用いることにより、光学系あるいは
撮像手段の光軸方向における撮像対象面の位置を検出す
るための装置を追加することなく、光学系あるいは撮像
手段の光軸に対する撮像対象面の垂直度を定量的に検出
することができる。

【０１１４】なお、第６実施形態の検査方法により得ら
れた撮像対象面の垂直度を利用して、ＸＹＺθステージ
５の傾きや試料設置台14の傾きを調整するなどの手段に
より撮像対象面の垂直度を調整することも可能である。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光学
系および撮像手段を有する装置における検査方法によれ
ば、光学系および撮像手段を有する装置に、光学系ある
いは撮像手段の光軸方向における撮像対象面の位置を検
出するための装置を追加することなく、光学系あるいは
撮像手段の光軸に対する撮像対象面の垂直度を検出する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するためのレンズユニ
ットの検査装置の構成図である。

【図２】本実施形態におけるチャートの一例を示した説
明図である。

【図３】本発明の第１実施形態における処理手順を示す
フローチャートである。

【図４】本実施形態における格子画像の模式図である。

【図５】本発明の第２実施形態における処理手順を示す
フローチャートである。

【図６】本実施形態における格子画像の切り出しの説明
図である。

【図７】本実施形態における格子画像のある１ラインの
輝度分布の一例を示した図である。

【図８】本実施形態における格子画像のある１ラインの
輝度分布にフーリエ変換を行った結果のパワースペクト
ルの例を示した図である。

【図９】本発明の第３実施形態における処理手順のフロ
ーチャートである。

【図１０】本発明の実施形態説明するための磁気記録ト
ラックの検査装置の構成図である。

【図１１】本実施形態における基準ゲージ上のパターン
例を示した図である。

【図１２】本発明の第４実施形態における処理手順を示
すフローチャートである。

【図１３】本発明の第５実施形態における処理手順を示
すフローチャートである。

【図１４】本実施形態における格子画像の切り出しの説
明図である。

【図１５】本実施形態における基準ゲージ上のパターン
例を示したである。

【図１６】本発明の第６実施形態における処理手順を示
すフローチャートである。

【図１７】従来の傾斜量測定方法において用いられる装
置の構成図である。

【符号の説明】

１…ＣＣＤカメラ、 ２…レンズユニット、 ３…チャ
ート、 ４ａ，４ｂ，４ｃ…格子パターン、 ５…ＸＹ
Ｚθステージ、 ６…画像メモリ、 ７…演算装置、
８ａ，８ｂ，８ｃ…格子画像、 ９…全体画像、 12…
顕微鏡、 13…基準ゲージ、 14…試料設置台、 15…
レンズユニット評価用パターン。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像対象面上の同一直線上にない少なく
   とも３箇所に設置された格子ピッチおよび格子方向が一
   定な格子パターンを、撮像手段のフォーカスおよび倍率
   を変えることなく、個別に撮像することにより、前記格
   子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第１の工
   程と、 前記複数の格子画像内に含まれる格子本数を所定の方向
   においてカウントする第２の工程と、 前記第２の工程で求めた複数の格子画像における格子本
   数を各々比較することにより、前記撮像手段の光軸に対
   する前記撮像対象面の垂直度を検査する第３の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
   る装置における検査方法。
2. 【請求項２】 撮像対象面上に設置された格子ピッチお
   よび格子方向が一定な格子パターンを、撮像手段を用い
   て撮像する第１の工程と、 前記第１の工程で得られた画像内の同一直線上になく、
   大きさおよび形状の等しい少なくとも３つの格子画像を
   切り出す第２の工程と、 前記格子画像内に含まれる格子本数を所定の方向におい
   て、各々カウントする第３の工程と、 前記第３の工程で求めた格子画像の格子本数を各々比較
   することにより、前記撮像手段の光軸に対する前記撮像
   対象面の垂直度を検査する第４の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
   る装置における検査方法。
3. 【請求項３】 撮像対象面上の同一直線上にない少なく
   とも３箇所に設置された格子ピッチおよび格子方向が一
   定な格子パターンを、撮像手段のフォーカスおよび倍率
   を変えることなく、個別に撮像することにより、前記格
   子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第１の工
   程と、 前記複数の格子画像内において、格子本数のカウントを
   行う方向にフーリエ変換を施し、得られる周波数スペク
   トルから１次周波数成分のピークを検出することによ
   り、前記格子画像に含まれる格子本数をカウントする第
   ２の工程と、 前記第２の工程で求めた複数の格子画像における格子本
   数を各々比較することにより、前記撮像手段の光軸に対
   する前記撮像対象面の垂直度を検査する第３の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
   る装置における検査方法。
4. 【請求項４】 撮像対象面上の同一直線上にない少なく
   とも３箇所に設置された格子ピッチおよび格子方向が一
   定な格子パターンを、撮像手段のフォーカスおよび倍率
   を変えることなく、個別に撮像することにより、前記格
   子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第１の工
   程と、 前記複数の格子画像内において、格子本数のカウントを
   行う方向にフーリエ変換を施し、得られる周波数スペク
   トルから１次周波数成分を抽出する第２の工程と、 抽出した１次周波数成分に逆フーリエ変換を施し、その
   結果の実部と虚部との比より前記格子画像内の位相値分
   布を算出する第３の工程と、 前記位相値分布を用いて、前記格子画像に含まれる格子
   本数をカウントする第４の工程と、 前記第４の工程で求めた複数の格子画像における格子本
   数を各々比較することにより、前記撮像手段の光軸に対
   する前記撮像対象面の垂直度を検査する第５の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
   る装置における検査方法。
5. 【請求項５】 撮像対象面上の同一直線上にない少なく
   とも３箇所に設置された格子ピッチおよび格子方向が一
   定な格子パターンを、撮像手段のフォーカスおよび倍率
   を変えることなく、個別に撮像することにより、前記格
   子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第１の工
   程と、 複数の格子画像内に含まれる格子本数を所定の方向にお
   いてカウントする第２の工程と、 前記第１の工程および第２の工程を、前記撮像対象面を
   前記撮像手段における複数の光軸方向位置に設置して実
   施することによって、前記撮像対象面の前記撮像手段の
   光軸方向の位置変化に対する前記格子本数の変化率を求
   める第３の工程と、 前記第２の工程で求めた複数の格子画像内の格子本数の
   うち、前記撮像対象面の前記撮像手段における光軸方向
   の設置位置が一定である場合の全ての前記複数の格子画
   像より求めた格子本数の差から、前記第３の工程で求め
   た前記変化率を用いて前記撮像手段の光軸に対する前記
   撮像対象面の垂直度を定量的に検査する第４の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
   る装置における検査方法。
6. 【請求項６】 撮像対象面上に設置された格子ピッチお
   よび格子方向が一定な格子パターンを、撮像手段を用い
   て撮像する第１の工程と、 前記第１の工程で得られた画像内の同一直線上になく、
   大きさおよび形状の等しい少なくとも３つの格子画像を
   切り出す第２の工程と、 前記格子画像内に含まれる格子本数を所定の方向におい
   て、各々カウントする第３の工程と、 前記第１から第３までの工程を、前記撮像対象面を前記
   撮像手段における複数の光軸方向位置に設置して実施す
   ることによって、前記撮像対象面の前記撮像手段の光軸
   方向の位置変化に対する前記格子本数の変化率を求める
   第４の工程と、 前記第３の工程で求めた格子画像の格子本数のうち、前
   記撮像対象面の前記撮像手段における光軸方向の設置位
   置が一定である場合の全ての前記格子画像より求めた格
   子本数の差から、前記第４の工程で求めた前記変化率を
   用いて前記撮像手段の光軸に対する前記撮像対象面の垂
   直度を定量的に検査する第５の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
   る装置における検査方法。
7. 【請求項７】 撮像対象面上の同一直線上にない少なく
   とも３箇所に設置された格子ピッチおよび格子方向が一
   定な格子パターンを、撮像手段のフォーカスおよび倍率
   を変えることなく、個別に撮像することにより、前記格
   子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第１の工
   程と、 前記複数の格子画像内において、格子本数のカウントを
   行う方向にフーリエ変換を施し、得られる周波数スペク
   トルから１次周波数成分のピークを検出することによ
   り、前記格子画像に含まれる格子本数をカウントする第
   ２の工程と、 前記第１の工程および第２の工程を、前記撮像対象面を
   前記撮像手段における複数の光軸方向位置に設置して実
   施することによって、前記撮像対象面の前記撮像手段の
   光軸方向の位置変化に対する前記格子本数の変化率を求
   める第３の工程と、 前記第２の工程で求めた格子本数のうち、前記撮像対象
   面の前記撮像手段における光軸方向の設置位置が一定で
   ある場合の全ての前記格子画像より求めた格子本数の差
   から、前記第３の工程で求めた前記変化率を用いて前記
   撮像手段の光軸に対する前記撮像対象面の垂直度を定量
   的に検査する第４の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
   る装置における検査方法。
8. 【請求項８】 撮像対象面上の同一直線上にない少なく
   とも３箇所に設置された格子ピッチおよび格子方向が一
   定な格子パターンを、撮像手段のフォーカスおよび倍率
   を変えることなく、個別に撮像することにより、前記格
   子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第１の工
   程と、 前記複数の格子画像内において、格子本数のカウントを
   行う方向にフーリエ変換を施し、得られる周波数スペク
   トルから１次周波数成分を抽出する第２の工程と、 抽出した前記１次周波数成分に逆フーリエ変換を施し、
   その結果の実部と虚部との比より前記格子画像内の位相
   値分布を算出する第３の工程と、 前記位相値分布を用いて、前記格子画像に含まれる格子
   本数をカウントする第４の工程と、 前記第１から第４までの工程を、前記撮像対象面を前記
   撮像手段における複数の光軸方向位置に設置して実施す
   ることによって、前記撮像対象面の前記撮像手段の光軸
   方向の位置変化に対する前記格子本数の変化率を求める
   第５の工程と、 前記第４の工程で求めた複数の格子画像の格子本数のう
   ち、前記撮像対象面の前記撮像手段における光軸方向の
   設置位置が一定である場合の全ての前記格子画像より求
   めた格子本数の差から、前記第５の工程で求めた前記変
   化率を用いて前記撮像手段の光軸に対する前記撮像対象
   面の垂直度を定量的に検査する第６の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
   る装置における検査方法。
9. 【請求項９】 磁気記録再生装置によって記録され、か
   つ可視化処理を施された磁気テープ上の磁気記録トラッ
   クパターンを撮像して検査する光学系および撮像手段を
   有する装置における検査方法であって、 格子ピッチおよび格子方向が一定な格子パターンを、前
   記磁気テープの撮像面と実質的に同一の面内で、かつ同
   一直線上にない少なくとも３箇所に設置する第１の工程
   と、 前記格子パターンを、前記撮像手段のフォーカスおよび
   倍率を変えることなく、個別に撮像することにより、前
   記格子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第２
   の工程と、 前記複数の格子画像内に含まれる格子本数を所定の方向
   においてカウントする第３の工程と、 前記第３の工程で求めた格子本数を各々比較することに
   より、前記撮像手段の光軸に対する前記磁気テープの撮
   像面の垂直度を検査する第４の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
   る装置における検査方法。
10. 【請求項１０】 磁気記録再生装置によって記録され、
    かつ可視化処理を施された磁気テープ上の磁気記録トラ
    ックパターンを撮像して検査する光学系および撮像手段
    を有する装置における検査方法であって、 格子ピッチおよび格子方向が一定な格子パターンを、前
    記磁気テープの撮像面と実質的に同一の面内で、かつ同
    一直線上にない少なくとも３箇所に設置する第１の工程
    と、 前記格子パターンを、前記撮像手段を用いて撮像する第
    ２の工程と、 前記第２の工程で得られた画像内の同一直線上になく、
    大きさおよび形状の等しい少なくとも３つの格子画像を
    切り出す第３の工程と、 前記格子画像内に含まれる格子本数を所定の方向におい
    て、各々カウントする第４の工程と、 前記第４の工程で求めた格子本数を各々比較することに
    より、前記撮像手段の光軸に対する前記磁気テープの撮
    像面の垂直度を検査する第５の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
    る装置における検査方法。
11. 【請求項１１】 磁気記録再生装置によって記録され、
    かつ可視化処理を施された磁気テープ上の磁気記録トラ
    ックパターンを撮像して検査する光学系および撮像手段
    を有する装置における検査方法であって、 格子ピッチおよび格子方向が一定な格子パターンを、前
    記磁気テープの撮像面と実質的に同一の面内で、かつ同
    一直線上にない少なくとも３箇所に設置する第１の工程
    と、 前記格子パターンを、前記撮像手段のフォーカスおよび
    倍率を変えることなく、個別に撮像することにより、前
    記格子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第２
    の工程と、 前記複数の格子画像内において、格子本数のカウントを
    行う方向にフーリエ変換を施し、得られる周波数スペク
    トルから１次周波数成分のピークを検出することによ
    り、前記格子画像に含まれる格子本数をカウントする第
    ３の工程と、 前記第３の工程で求めた格子本数を各々比較することに
    より、前記撮像手段の光軸に対する前記磁気テープの撮
    像面の垂直度を検査する第４の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
    る装置における検査方法。
12. 【請求項１２】 磁気記録再生装置によって記録され、
    かつ可視化処理を施された磁気テープ上の磁気記録トラ
    ックパターンを撮像して検査する光学系および撮像手段
    を有する装置における検査方法であって、 格子ピッチおよび格子方向が一定な格子パターンを、前
    記磁気テープの撮像面と実質的に同一の面内で、かつ同
    一直線上にない少なくとも３箇所に設置する第１の工程
    と、 前記格子パターンを、前記撮像手段のフォーカスおよび
    倍率を変えることなく、個別に撮像することにより、前
    記格子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第２
    の工程と、 前記複数の格子画像内において、格子本数のカウントを
    行う方向にフーリエ変換を施し、得られる周波数スペク
    トルから１次周波数成分を抽出する第３の工程と、 抽出した前記１次周波数成分に逆フーリエ変換を施し、
    その結果の実部と虚部との比より前記格子画像内の位相
    値分布を算出する第４の工程と、 前記位相値分布を用いて、前記格子画像に含まれる格子
    本数をカウントする第５の工程と、 前記第５の工程で求めた格子本数を各々比較することに
    より、前記撮像手段の光軸に対する前記磁気テープの撮
    像面の垂直度を検査する第６の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
    る装置における検査方法。
13. 【請求項１３】 磁気記録再生装置によって記録され可
    視化処理を施された磁気テープ上の磁気記録トラックパ
    ターンを撮像して検査する光学系および撮像手段を有す
    る装置における検査方法であって、 格子ピッチおよび格子方向が一定な格子パターンを、前
    記磁気テープの撮像面と実質的に同一の面内で、かつ同
    一直線上にない少なくとも３箇所に設置する第１の工程
    と、 前記格子パターンを、前記撮像手段のフォーカスおよび
    倍率を変えることなく、個別に撮像することにより、前
    記格子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第２
    の工程と、 前記複数の格子画像内に含まれる格子本数を所定の方向
    においてカウントする第３の工程と、 前記第２の工程と第３の工程を、前記格子パターンを前
    記撮像手段の複数の光軸方向位置に設置して実施するこ
    とによって、前記格子パターンの前記撮像手段の光軸方
    向の位置変化に対する前記格子本数の変化率を求める第
    ４の工程と、 前記第３の工程で求めた格子本数のうち、前記格子パタ
    ーンの前記撮像手段の光軸方向の位置が一定である場合
    の全ての前記格子画像より求めた格子本数の差から、前
    記第４の工程で求めた前記変化率を用いて前記撮像手段
    の光軸に対する前記磁気テープの撮像面の垂直度を定量
    的に検査する第５の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
    る装置における検査方法。
14. 【請求項１４】 磁気記録再生装置によって記録され可
    視化処理を施された磁気テープ上の磁気記録トラックパ
    ターンを撮像して検査する光学系および撮像手段を有す
    る装置における検査方法であって、 格子ピッチおよび格子方向が一定な格子パターンを、前
    記磁気テープの撮像面と実質的に同一の面内で、かつ同
    一直線上にない少なくとも３箇所に設置する第１の工程
    と、 前記格子パターンを、前記撮像手段を用いて撮像する第
    ２の工程と、 前記第２の工程で得られた画像内の同一直線上になく、
    大きさおよび形状の等しい少なくとも３つの格子画像を
    切り出す第３の工程と、 前記格子画像内に含まれる格子本数を所定の方向におい
    て、各々カウントする第４の工程と、 前記第２から第４までの工程を、前記格子パターンを前
    記撮像手段の複数の光軸方向位置に設置して実施するこ
    とによって、前記格子パターンの前記撮像手段の光軸方
    向の位置変化に対する前記格子本数の変化率を求める第
    ５の工程と、 前記第４の工程で求めた格子本数のうち、前記格子パタ
    ーンの前記撮像手段の光軸方向の位置が一定である場合
    の全ての前記格子画像より求めた格子本数の差から、前
    記第５の工程で求めた前記変化率を用いて前記撮像手段
    の光軸に対する前記磁気テープの撮像面の垂直度を定量
    的に検査する第６の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
    る装置における検査方法。
15. 【請求項１５】 磁気記録再生装置によって記録され可
    視化処理を施された磁気テープ上の磁気記録トラックパ
    ターンを撮像して検査する光学系および撮像手段を有す
    る装置における検査方法であって、 格子ピッチおよび格子方向が一定な格子パターンを、前
    記磁気テープの撮像面と実質的に同一の面内で、かつ同
    一直線上にない少なくとも３箇所に設置する第１の工程
    と、 前記格子パターンを、前記撮像手段のフォーカスおよび
    倍率を変えることなく、個別に撮像することにより、前
    記格子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第２
    の工程と、 前記複数の格子画像内において、格子本数のカウントを
    行う方向にフーリエ変換を施し、得られる周波数スペク
    トルから１次周波数成分のピークを検出することによ
    り、前記格子画像に含まれる格子本数をカウントする第
    ３の工程と、 前記第２の工程と第３の工程を、前記格子パターンを前
    記撮像手段の複数の光軸方向位置に設置して実施するこ
    とによって、前記格子パターンの前記撮像手段の光軸方
    向の位置変化に対する前記格子本数の変化率を求める第
    ４の工程と、 前記第３の工程で求めた格子本数のうち、前記格子パタ
    ーンの前記撮像手段の光軸方向の位置が一定である場合
    の全ての前記格子画像より求めた格子本数の差から、前
    記第４の工程で求めた前記変化率を用いて前記撮像手段
    の光軸に対する前記磁気テープの撮像面の垂直度を定量
    的に検査する第５の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
    る装置における検査方法。
16. 【請求項１６】 磁気記録再生装置によって記録され可
    視化処理を施された磁気テープ上の磁気記録トラックパ
    ターンを撮像して検査する光学系および撮像手段を有す
    る装置における検査方法であって、 格子ピッチおよび格子方向が一定な格子パターンを、前
    記磁気テープの撮像面と実質的に同一の面内で、かつ同
    一直線上にない少なくとも３箇所に設置する第１の工程
    と、 前記格子パターンを、前記撮像手段のフォーカスおよび
    倍率を変えることなく、個別に撮像することにより、前
    記格子パターンのみを含んだ複数の格子画像を得る第２
    の工程と、 前記複数の格子画像内において、格子本数のカウントを
    行う方向にフーリエ変換を施し、得られる周波数スペク
    トルから１次周波数成分を抽出する第３の工程と、 抽出した前記１次周波数成分に逆フーリエ変換を施し、
    その結果の実部と虚部との比より前記格子画像内の位相
    値分布を算出する第３の工程と、 前記位相値分布を用いて、前記格子画像に含まれる格子
    本数をカウントする第４の工程と、 前記第２から第４までの工程を、前記格子パターンを前
    記撮像手段の複数の光軸方向位置に設置して実施するこ
    とによって、前記格子パターンの前記撮像手段の光軸方
    向の位置変化に対する前記格子本数の変化率を求める第
    ５の工程と、 前記第４の工程で求めた格子本数のうち、前記格子パタ
    ーンの前記撮像手段の光軸方向の位置が一定である場合
    の全ての前記格子画像より求めた格子本数の差から、前
    記第５の工程で求めた前記変化率を用いて前記撮像手段
    の光軸に対する前記磁気テープの撮像面の垂直度を定量
    的に検査する第６の工程と、 を有することを特徴とする光学系および撮像手段を有す
    る装置における検査方法。