JP5198924B2 - 基板高度測定システムおよび電子部品実装機および基板高度測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板を取り扱う機器において、基板の反りなどを測定可能な基板高度測定システムに関する。また、それを用いた電子部品実装機に関する。また基板高度測定方法に関する。

例えば、特許文献１には、基板各所に設定された測定エリアの高度を測定し、測定した高度データに応じて、電子部品を装着する際の部品装着ヘッドのストロークを調整する電子部品実装機が開示されている。以下に示す図においては、左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、上下方向をＺ方向と定義する。なお、Ｘ方向は、基板搬送方向に対応する。

図１４（ａ）に、同文献記載の基板高度測定方法の画像の模式図を示す。図１４（ｂ）に同方法における測定可能範囲の模式図を示す。基板高度測定方法は、電子部品実装機が基板に電子部品を装着する前に、実行される。図１４（ｂ）に示すように、基板１００に対して、照射装置１０１は、Ｚ軸に対して斜め４５°の方向から光を照射する。図１４（ａ）に示すように、照射された光により、基板１００の上面の測定エリアＡ１００内には、形象Ｓ１００が形成される。測定エリアＡ１００は、撮像エリアＢ１００に含まれている。撮像エリアＢ１００の撮像データは、画像処理装置（図略）により画像処理される。画像の該測定エリアＡ１００における該形象Ｓ１００の位置に基づいて、基板１００の高度が測定される。

例えば、前方から光を照射する場合、基板１００の高度が高いときは、形象Ｓ１００は測定エリアＡ１００前方に形成される。一方、基板１００の高度が低いときは、形象Ｓ１００は測定エリアＡ１００後方に形成される。このように、特許文献１に記載の基板高度測定方法によると、測定エリアＡ１００内における形象Ｓ１００の位置から、基板１００の高度を測定している。そして、高度に応じて、電子部品を装着する際の部品装着ヘッドのストロークを調整している。すなわち、基板に対する電子部品の押し込み力を、均一化している。
特開２００３−２９８２９４号公報

前述したように、光は斜め４５°の方向から基板１００の上面に入射される。このため、ＸＹ平面方向に延在する測定エリアＡ１００の広さと、Ｚ方向の測定可能範囲Ｃ１００とは、略１：１に対応している。したがって、測定エリアＡ１００が広ければ測定可能範囲Ｃ１００も広くなり、測定エリアＡ１００が狭ければ測定可能範囲Ｃ１００も狭くなる。また、測定エリアＡ１００を決定する際は、基板１００の高度を測定する都合上、基板１００における電子部品が配置されていない部分を選択する必要がある。

しかしながら、近年においては、電子部品の高密度実装化が顕著であり、基板１００において広い測定エリアＡ１００を確保するのが困難になっている。このため、Ｚ方向の測定可能範囲Ｃ１００も狭くなる傾向にある。

本発明の基板高度測定システムおよび電子部品実装機および基板高度測定方法は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、基板における測定エリアが狭い場合であっても、基板の高度を広範囲で測定可能な基板高度測定システムおよび電子部品実装機および基板高度測定方法を提供することを目的とする。

以下の括弧内の番号は、請求項の番号に対応している。

（１）上記課題を解決するため、本発明の基板高度測定システムは、基板の上面の所定位置に設定される測定エリアに光を照射し、該測定エリアに形象を形成する照射装置と、該光の照射方向に対して交差する方向から該測定エリアを含む撮像エリアを撮像する撮像装置と、該撮像エリアの撮像データを画像処理し、画像の該測定エリアにおける該形象の位置に基づいて、該形象の高度を測定する画像処理装置と、を備えてなる基板高度測定システムであって、前記測定エリア内に前記形象が形成されていない場合、該測定エリア内に該形象が入るように、該測定エリアに対して相対的に該形象および前記撮像エリアを所定量だけ移動させることを特徴とする。

本発明の基板高度測定システムは、形象が測定エリア内に形成されていない場合に、つまり形象の高度が測定可能範囲を超えている場合に、測定エリアに対して相対的に形象および撮像エリアを所定量だけ移動させ、測定エリア内に形象を入れるものである。そして、画像から形象の高度を測定するものである。

測定エリアに対して形象および撮像エリアを相対的に移動させると、測定可能範囲を、高さ方向に移動させることができる。このため、基板における測定エリアが狭い場合であっても、基板の高度を広範囲で測定することができる。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記撮像エリア内における前記測定エリアの相対的な位置が所定位置にある場合、該測定エリアに対応する基準高度範囲内において前記形象を探す基準探索モードと、該基準探索モードに対して、該撮像エリア内における該測定エリアの相対的な位置をオフセットし、オフセット後の該測定エリアに対応する上方高度範囲内において該形象を探す上方探索モードと、該基準探索モードに対して、該撮像エリア内における該測定エリアの相対的な位置を該上方探索モードにおけるオフセット方向とは逆方向にオフセットし、オフセット後の該測定エリアに対応する下方高度範囲内において該形象を探す下方探索モードと、に切り替え可能な構成とする方がよい。

本構成の基板高度測定システムは、基準探索モードと上方探索モードと下方探索モードとに切り替え可能である。このため、基準高度範囲内で形象が見つからない場合は、上方高度範囲内あるいは下方高度範囲内で形象を探すことができる。すなわち、基準高度範囲を中心とする比較的広い高度範囲に亘って、形象の高度を測定することができる。

（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、さらに、互いに高度が異なる複数の水平面を有する基準ブロックを備え、前記画像処理装置は、複数の該水平面の該高度の、前記形象の位置に基づく測定値と、実測値と、を比較することにより、該実測値に対する該測定値のオフセット量を算出し、該オフセット量を用いて、前記基板の上面に形成される該形象の高度の測定値を、補正する構成とする方がよい。本構成の基板高度測定システムによると、基板の高度を、広範囲で、かつ高精度に測定することができる。

（４）また、上記課題を解決するため、本発明の電子部品実装機は、上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の基板高度測定システムと、複数の前記測定エリアにおいて測定された複数の前記形象の高度から算出された前記基板の変形データに応じたストローク量で、該基板の所定位置に電子部品を装着する部品装着ヘッドと、を有するモジュールを備えてなることを特徴とする。

本発明の電子部品実装機によると、基板における測定エリアが狭い場合であっても、基板の高度を広範囲で測定することができる。このため、基板の変形が大きい場合であっても、当該変形箇所の高度を測定することができる。したがって、不良品の判別が容易になる。

また、本発明の電子部品実装機によると、基板の変形データに応じて、基板各所に電子部品を装着する際のストローク量を調整することができる。例えば、部品装着ヘッドから基板までの距離が短い場合は、ストローク量を短くすることができる。また、部品装着ヘッドから基板までの距離が長い場合は、ストローク量を長くすることができる。このため、基板に対する電子部品の押し込み力がばらつくのを、抑制することができる。

（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記モジュールは、前記基板に段階的に複数の前記電子部品を装着するために、上流側から下流側に向かって直列に複数配置されており、前記変形データは、複数の該モジュールの各々について個別に算出される構成とする方がよい。

本構成の電子部品実装機によると、複数のモジュールが個別に基板の変形データを算出している。このため、上流側から下流側に搬送される間に、基板が変形する場合であっても、当該変形に追随して、各モジュールごとに、電子部品を装着する際のストローク量を調整することができる。

また、上流側から下流側に搬送される間に基板が変形し、不良品に該当するようになった場合であっても、下流側のモジュールにおいて、当該基板を不良品として判別することができる。

（６）好ましくは、上記（４）の構成において、前記モジュールは、前記基板に段階的に複数の前記電子部品を装着するために、上流側から下流側に向かって直列に複数配置されており、前記変形データは、複数の該モジュールのうち、任意の単一のモジュールについて算出され、該変形データが全てのモジュールに共用化されている構成とする方がよい。

本構成の電子部品実装機によると、任意の単一のモジュール（一例として、先頭のモジュール）の変形データを全てのモジュールが使用している。このため、単一のモジュールにおいて基板の高度の測定をするだけで、全モジュールが当該基板の変形に対応して電子部品を装着することができる。このため、電子部品実装機が基板の高度測定に費やす時間を、短縮化することができる。

（７）また、上記課題を解決するため、本発明の基板高度測定方法は、基板の上面の所定位置に設定される測定エリアに光を照射し、該測定エリアに形象を形成し、該光の照射方向に対して交差する方向から該測定エリアを含む撮像エリアを撮像し、該撮像エリアの撮像データを画像処理し、画像の該測定エリアにおける該形象の位置に基づいて、該形象の高度を測定する基板高度測定方法であって、前記測定エリア内に前記形象が形成されていない場合、該測定エリア内に該形象が入るように、該測定エリアに対して相対的に該形象および前記撮像エリアを所定量だけ移動させることを特徴とする。

本発明の基板高度測定方法は、形象が測定エリア内に形成されていない場合に、つまり形象の高度が測定可能範囲を超えている場合に、測定エリアに対して相対的に形象および撮像エリアを所定量だけ移動させ、測定エリア内に形象を入れるものである。そして、画像から形象の高度を測定するものである。

測定エリアに対して形象および撮像エリアを相対的に移動させると、測定可能範囲を、高さ方向に移動させることができる。このため、基板における測定エリアが狭い場合であっても、基板の高度を広範囲で測定することができる。

（８）好ましくは、上記（７）の構成において、前記撮像エリア内における前記測定エリアの相対的な位置が所定位置にある場合、該測定エリアに対応する基準高度範囲内において前記形象を探す基準探索工程と、該基準探索工程で該形象が見つからない場合、該基準探索工程に対して、該撮像エリア内における該測定エリアの相対的な位置をオフセットし、オフセット後の該測定エリアに対応する、上方高度範囲内および下方高度範囲内のうち一方において、該形象を探す第一高度範囲探索工程と、該第一高度範囲探索工程で該形象が見つからない場合、該基準探索工程に対して、該撮像エリア内における該測定エリアの相対的な位置を該第一高度範囲探索工程におけるオフセット方向とは逆方向にオフセットし、オフセット後の該測定エリアに対応する、該上方高度範囲内および該下方高度範囲内のうち他方において、該形象を探す第二高度範囲探索工程と、を有する構成とする方がよい。

本構成の基板高度測定方法は、基準探索工程と、第一高度範囲探索工程と、第二高度範囲探索工程と、を備えている。このため、基準高度範囲内で形象が見つからない場合は、上方高度範囲内あるいは下方高度範囲内で形象を探すことができる。すなわち、基準高度範囲を中心とする比較的広い高度範囲に亘って、形象の高度を測定することができる。

（９）好ましくは、上記（８）の構成において、ｎ（ｎは自然数）枚の前記基板の高度を順次測定する場合、１枚目の該基板に対しては、前記基準探索工程、前記第一高度範囲探索工程、前記第二高度範囲探索工程の順に、工程を実行し、ｋ（ｋは２〜ｎのいずれかの自然数）枚目の該基板に対しては、該基準探索工程、該第一高度範囲探索工程、該第二高度範囲探索工程のうち、ｋ−１枚目の該基板の高度を測定した際に前記形象が見つかった工程を、最初に実行する構成とする方がよい。

つまり、本構成の基板高度測定方法は、初回の測定（つまり１枚目の基板の高度測定）においては、上記（８）の構成の基板高度測定方法を用いて、形象を探すものである。並びに、２回目以降の測定（つまり２枚目以降の基板の高度測定）においては、各々一つ前の回の測定において形象が見つかった工程を、優先的に実行するものである。複数の基板の高度を順次測定する場合、測定順序が連続する基板においては、変形傾向（反り方など）が似ている場合が多い。この点に鑑み、本構成の基板高度測定方法は、ｋ−１回目の形象探索結果を参考に、ｋ回目の探索において最初に形象を探す高度範囲を設定している。このため、より短時間で形象を見つけることができる。延いては、基板の高度の測定に費やす時間を、短縮化することができる。

（１０）好ましくは、上記（８）または（９）の構成において、前記第一高度範囲探索工程は、前記上方高度範囲内において前記形象を探す上方探索工程であり、前記第二高度範囲探索工程は、前記下方高度範囲内において該形象を探す下方探索工程である構成とする方がよい。

基板が変形している場合は、上方に凸、下方に凹となるように、上方に反っている場合が多い。このため、形象が基準高度範囲内で見つからない場合は、まず上方高度範囲内を探す方が、形象が見つかりやすい。

この点、本構成の基板高度測定方法は、基準高度範囲内で形象を探した後、上方高度範囲内→下方高度範囲内の順番で形象を探している。このため、本構成の基板高度測定方法によると、より短時間で形象を見つけることができる。延いては、基板の高度の測定に費やす時間を、短縮化することができる。

（１１）好ましくは、上記（７）ないし（１０）のいずれかの構成において、互いに高度が異なる複数の水平面の該高度の、前記形象の位置に基づく測定値と、実測値と、を比較することにより、該実測値に対する該測定値のオフセット量を算出し、該オフセット量を用いて、前記基板の上面に形成される該形象の高度の測定値を、補正するオフセット量算出工程を有する構成とする方がよい。

本構成の基板高度測定システムによると、基板の高度の測定に先立って、オフセット量算出工程が実行される。このため、基板の高度を、広範囲で、かつ高精度に測定することができる。

本発明の基板高度測定システムおよび電子部品実装機および基板高度測定方法によると、基板における測定エリアが狭い場合であっても、基板の高度を広範囲で測定することができる。

以下、本発明の基板高度測定システムおよび電子部品実装機および基板高度測定方法の実施の形態について説明する。なお、本実施形態の基板高度測定システムは、本実施形態の電子部品実装機に組み込まれている。このため、電子部品実装機についての説明により、基板高度測定システムについての説明を兼ねるものとする。

＜電子部品実装機＞
［電子部品実装機の機械的構成］
まず、本実施形態の電子部品実装機の機械的構成について説明する。図１に、本実施形態の電子部品実装機の透過斜視図を示す。図１に示すように、本実施形態の電子部品実装機１は、多数のモジュール２（二つだけ図示するが、Ｘ方向（基板搬送方向）に多数並んでいる。）から構成されている。多数のモジュール２は、Ｘ方向に連なっている。モジュール２は、部品供給装置３と、基板搬送装置４と、部品装着装置５と、フレーム６と、を備えている。

部品供給装置３は、フレーム６の前方に配置されている。部品供給装置３は、複数のカセット式フィーダ３０を備えている。カセット式フィーダ３０は、供給リール３００と、部品取出部３０１と、を備えている。供給リール３００は、細長いテープが巻回されることにより形成されており、円板状を呈している。供給リール３００のテープには、長手方向に所定間隔ごとに離間して、複数の電子部品が封入されている。電子部品は、部品取出部３０１から、後述する吸着ノズル５０１ａにより、取り出される。

基板搬送装置４は、フレーム６の内部に配置されている。基板搬送装置４は、フロントコンベア４０と、リアコンベア４１と、を備えている。フロントコンベア４０は、前後一対のガイドレール４００、４０１を備えている。一対のガイドレール４００、４０１は、各々Ｘ方向に延在する細板状を呈している。一対のガイドレール４００、４０１は、互いに略平行に配置されている。

ガイドレール４００の上端は、後方に突出している。ガイドレール４００の後面には、ベルトコンベア（図略）が配置されている。ベルトコンベアは、Ｘ方向に延在している。これに対して、ガイドレール４０１の上端は、前方に突出している。ガイドレール４０１の前面には、ベルトコンベア（図略）が配置されている。ベルトコンベアは、Ｘ方向に延在している。基板９（図１中、点線で示す。）は、これら一対のベルトコンベア間に架設されている。基板９は、一対のベルトコンベアにより、Ｘ方向に搬送される。

基板９に電子部品を装着する際は、下方からバックアップピン（図略）により支持され、一対のベルトコンベアから、基板９が上昇する。基板９は、前後方向から一対のガイドレール４００、４０１により挟持される。また、基板９の前後両縁は、上方のガイドレール４００、４０１の突出端と、下方のバックアップピンと、により、上下方向から挟持される。電子部品を装着する際は、このようにして基板９が保持される。リアコンベア４１の構成、動きは、上記フロントコンベア４０の構成、動きと、同様である。したがって、ここでは、説明を割愛する。

部品装着装置５は、フレーム６の内部において、基板搬送装置４の上方に配置されている。部品装着装置５は、Ｘ方向移動部５０と、Ｙ方向移動部５１と、一対のＹ方向ガイドレール５２、５３と、を備えている。図２に、本実施形態の電子部品実装機のモジュールの透過上面模式図を示す。図２に示すように、一対のＹ方向ガイドレール５２、５３は、Ｙ方向に延在している。一対のＹ方向ガイドレール５２、５３は、略平行に配置されている。

Ｙ方向移動部５１は、モータ（図略）の駆動力により、一対のＹ方向ガイドレール５２、５３に沿って、基板搬送装置４の上方空間を、Ｙ方向に移動可能である。Ｙ方向移動部５１は、一対のＸ方向ガイドレール（図略）を備えている。一対のＸ方向ガイドレールは、Ｘ方向に延在している。一対のＸ方向ガイドレールは、略平行に配置されている。

Ｘ方向移動部５０は、モータ（図略）の駆動力により、Ｙ方向移動部５１の有する一対のＸ方向ガイドレールに沿って、Ｘ方向に移動可能である。図３（ａ）に、本実施形態の電子部品実装機のモジュールのＸ方向移動部の右面模式図を示す。図３（ｂ）に、同Ｘ方向移動部の撮像装置の撮像エリアを示す。

図３（ａ）に示すように、Ｘ方向移動部５０は、Ｘ方向スライダ５００と、部品装着ヘッド５０１と、照射装置５０２と、撮像装置５０３と、を備えている。Ｘ方向スライダ５００は、一対のＸ方向ガイドレールに係合している。部品装着ヘッド５０１は、Ｘ方向スライダ５００に配置されている。部品装着ヘッド５０１は、吸着ノズル５０１ａを備えている。吸着ノズル５０１ａは、電子部品を吸着、解放可能である。

照射装置５０２は、Ｘ方向スライダ５００において、部品装着ヘッド５０１の後方に配置されている。照射装置５０２は、ＬＥＤを備えている。照射装置５０２は、Ｚ軸に対して、４５°後方に光を照射可能である。

撮像装置５０３は、Ｘ方向スライダ５００において、照射装置５０２の後方に配置されている。撮像装置５０３は、導光筒５０３ａと、マークカメラ５０３ｂと、を備えている。導光筒５０３ａは、照射装置５０２の後方に配置されている。導光筒５０３ａは、下方に開口している。マークカメラ５０３ｂは、導光筒５０３ａの後方に配置されている。マークカメラ５０３ｂは、導光筒５０３ａの側周壁に連なっている。

［電子部品実装機の電気的構成］
次に、本実施形態の電子部品実装機の電気的構成について説明する。図４に、本実施形態の電子部品実装機のモジュールのブロック図を示す。図４に示すように、電子部品実装機１は、制御部７０と画像処理装置７１と部品装着ヘッド移動用モータ７２と照射装置５０２と撮像装置５０３とを備えている。

制御部７０は、コンピュータ７００と、入出力ポート７０１と、駆動回路７０２と、を備えている。コンピュータ７００は、ＣＰＵ７００ａとＲＯＭ７００ｂとＲＡＭ７００ｃとを備えている。

駆動回路７０２は、入出力ポート７０１を介して、コンピュータ７００に接続されている。部品装着ヘッド移動用モータ７２は、駆動回路７０２に接続されている。部品装着ヘッド移動用モータ７２は、図１のＹ方向移動部５１をＹ方向に、Ｘ方向移動部５０をＸ方向に、それぞれ移動させるためのモータである。

撮像装置５０３は、画像処理装置７１を介して、入出力ポート７０１に接続されている。撮像装置５０３が撮像した画像は、画像処理装置７１により処理され、入出力ポート７０１に入力される。照射装置５０２も、入出力ポート７０１に接続されている。照射装置５０２には、ＣＰＵ７００ａから、点灯指示あるいは消灯指示が伝送される。

［電子部品実装機の動き］
次に、本実施形態の電子部品実装機の動きについて説明する。基板９は、Ｘ方向に並んだ多数のモジュール２の基板搬送装置４にリレーされ、左側（上流側）から右側（下流側）に搬送される。当該搬送過程で、基板９に電子部品が順次装着される。すなわち、各モジュール２には、基板９に装着する電子部品が、各々割り当てられている。

モジュール２において電子部品を装着する場合は、まず、一対のガイドレール４００、４０１の対向面に配置されている一対のベルトコンベアを停止し、基板９を所定位置に停止させる。次いで、基板搬送装置４により、基板をＹ方向およびＺ方向から保持する。それから、基板９の保持位置をマークカメラ５０３ｂにより確認する。その後、部品装着装置５を駆動し、電子部品を基板９の所定位置に装着する。具体的には、Ｘ方向移動部５０およびＹ方向移動部５１を動かすことにより、吸着ノズル５０１ａを、部品供給装置３の部品取出部３０１に移動させる。そして、吸着ノズル５０１ａで、部品取出部３０１の電子部品を吸着する。その後、再びＸ方向移動部５０およびＹ方向移動部５１を動かすことにより、吸着ノズル５０１ａを、基板９の所定部位の上部に移動させる。それから、部品装着ヘッド５０１を下降させ、吸着ノズル５０１ａにより、電子部品を当該所定部位に押し込む。このようにして、モジュール２において電子部品の装着が行われる。

＜基板高度測定原理＞
次に、本実施形態の基板高度測定方法の基板高度測定原理について簡単に説明する。図３（ａ）に示すように、照射装置５０２の照射する光は、基板９の上面により反射される。反射光のうち、基板９の上方に乱反射された反射光は、導光筒５０３ａに軸方向から入射する。反射光は、導光筒５０３ａ内のミラー５０３ｃにより、後方に屈折する。屈折した反射光は、マークカメラ５０３ｂにより受光される。図３（ｂ）に示すように、撮像エリアＢ１には、Ｙ方向に長い楕円状の形象Ｓ１が形成される。

ところで、基板９は、図２に示すように、基板搬送装置４により保持されている。当該保持力により、基板９が、上方あるいは下方に反っている場合がある。このため、基板９の高度が部分的に変化する場合がある。上方に沿っている基板９ＵのＹ方向略中央部に光が照射されると、撮像エリアＢ１において、平坦な基板９に形成される形象Ｓ１に対して、前方に形象Ｓ１Ｕが形成される。一方、下方に沿っている基板９ＤのＹ方向略中央部に光が照射されると、撮像エリアＢ１において、平坦な基板９に形成される形象Ｓ１に対して、後方に形象Ｓ１Ｄが形成される。

このように、基板９の変形、つまり高度により、撮像エリアＢ１における形象Ｓ１、Ｓ１Ｕ、Ｓ１Ｄの形成位置はずれる。本実施形態の基板高度測定方法は、形象Ｓ１、Ｓ１Ｕ、Ｓ１Ｄの形成位置のずれを基に、基板９各所の高度を測定する。

＜測定エリアの設定方法＞
次に、本実施形態の基板高度測定方法に用いる測定エリアの設定方法について説明する。図５に、基板の上面図を示す。図５に示すように、基板９には、合計九箇所の測定エリアＡ１（説明の便宜上、実線で示す。）を配置する。測定エリアＡ１は、数ミリ角の正方形状を呈している。

図６に、同基板の部分断面図を示す。図６に示すように、基板９は、レジスト層９０と、ガラスエポキシ層９１と、パターン９２と、ランド９３と、シルク印刷部９４と、を備えている。レジスト層９０とガラスエポキシ層９１とは、レジスト層９０→ガラスエポキシ層９１→ガラスエポキシ層９１→レジスト層９０の順に積層されている。パターン９２は、これらの層間に介在している。ランド９３は、パターン９２表面に配置されている。ランド９３は、レジスト層９０の開口から表出している。シルク印刷部９４は、レジスト層９０の表面に配置されている。

基板９の上面において、電子部品が装着されている部位、シルク印刷部９４が配置されている部位、ランド９３が配置されている部位、色が同一色でない部位は、測定エリアＡ１として設定するのに好ましくない。

一方、測定エリアＡ１として設定するのに好ましい部位は、レジスト層９０の直下にパターン９２が積層されている部位である。また、レジスト層９０の直下にパターン９２が積層されていない場合であっても、条件付きで測定エリアＡ１として設定できる場合がある。このように、測定エリアＡ１として設定可能な部位は、非常に限られている。

＜基板高度測定方法＞
次に、本実施形態の基板高度測定方法について説明する。本実施形態の基板高度測定方法は、オフセット量算出工程と、基準探索工程と、上方探索工程と、下方探索工程と、を有する。本実施形態の基板高度測定方法は、基板９を基板搬送装置４により保持した後に実行される。言い換えると、電子部品を基板９に装着する直前に実行される。ただし、オフセット量算出工程は、前記照射装置５０２の再取付時にのみ実行される。オフセット量算出工程については、後で詳しく説明する。

また、基準探索工程と、上方探索工程と、下方探索工程とが、必ずこの順番で実行されるのは、ｎ（ｎは自然数）枚の基板９のうち、１枚目の基板９の場合である。すなわち、任意のモジュール２を基準に考えると、当該モジュール２には、ｎ枚の基板９が次々と搬入され、電子部品を装着され、搬出されている。これらｎ枚の基板９のうち、１枚目の基板９に対しては、必ず基準探索工程→上方探索工程→下方探索工程の順に、各工程が実行される。これに対して、２枚目以降の基板９に対しては、前回の基板９の測定の際、形象Ｓ１が見つかった高度範囲から、優先的に形象Ｓ１の探索が開始される。以下、１枚目の基板９に対する基板高度測定方法について説明する。

［基準探索工程］
まず、基準探索工程について説明する。基準探索工程においては、モジュール２は、コンピュータ７００により、基準探索モードに切り替えられる。図７（ａ）に本実施形態の基板高度測定方法の基準探索工程における測定エリア内に形象がある場合の画像の模式図を示す。図７（ｂ）に同工程における測定エリア内に形象がある場合の基板のＸ方向から見た模式図を示す。

各モジュール２においては、基板搬送装置４の基板高さ基準の固有値Ｚ０が予め設定されている。すなわち、基板搬送装置４に保持された状態における、基板９の上面高度は、予めＺ０に設定されている。また、この状態において、Ｚ軸に対して斜め４５°方向から、基板９の上面に光を照射した場合、画像のちょうど測定エリアＡ１（数ミリ角の正方形）の中心ＰＡ（＝撮像エリアＢ１の中心ＰＢ）上に、形象Ｓ１が形成されるように設定されている。このように、基板搬送装置４に保持された状態の基板９の高度と、中心ＰＡと、が関連付けられている。このため、画像における、撮像エリアＢ１の中心ＰＢに対する形象Ｓ１のＹ方向のずれ量から、形象Ｓ１の高度を測定することができる。

同工程において、測定エリアＡ１内で形象Ｓ１が見つかった場合、つまり基準高度範囲Ｃ１内に形象Ｓ１が位置している場合は、このようにして形象Ｓ１の高度を測定する。

しかしながら、測定エリアＡ１内で形象Ｓ１が見つからない場合がある。図８（ａ）に本実施形態の基板高度測定方法の基準探索工程における測定エリア前方に形象がある場合の画像の模式図を示す。図８（ｂ）に同工程における測定エリア前方に形象がある場合の基板のＸ方向から見た模式図を示す。図８（ａ）に示すように、測定エリアＡ１の前方（つまり照射装置５０２側）に形象Ｓ１がある場合は、図８（ｂ）に示すように、基準高度範囲Ｃ１の上方に形象Ｓ１が位置している。

図９（ａ）に本実施形態の基板高度測定方法の基準探索工程における測定エリア後方に形象がある場合の画像の模式図を示す。図９（ｂ）に同工程における測定エリア後方に形象がある場合の基板のＸ方向から見た模式図を示す。図９（ａ）に示すように、測定エリアＡ１の後方（つまり照射装置５０２と反対側）に形象Ｓ１がある場合は、図９（ｂ）に示すように、基準高度範囲Ｃ１の下方に形象Ｓ１が位置している。

このように、測定エリアＡ１の前方に形象Ｓ１がある場合は基準高度範囲Ｃ１の上方に、測定エリアＡ１の後方に形象Ｓ１がある場合は基準高度範囲Ｃ１の下方に、それぞれ形象Ｓ１が位置している。

そこで、本実施形態の基板高度測定方法の場合、基準探索工程の後に、引き続き上方探索工程と下方探索工程とを実行することにより、基準高度範囲Ｃ１の上方および下方において、形象Ｓ１を探索している。

［上方探索工程］
次に、上方探索工程について説明する。上述したように、基準探索工程において形象Ｓ１が見つからない場合は、上方探索工程に移行する。上方探索工程においては、モジュール２は、コンピュータ７００により、上方探索モードに切り替えられる。図１０（ａ）に本実施形態の基板高度測定方法の上方探索工程における測定エリア内に形象を移動させた場合の画像の模式図を示す。図１０（ｂ）に同工程における測定エリア内に形象を移動させた場合の基板のＸ方向から見た模式図を示す。

本工程においては、前出図８（ａ）、（ｂ）に示す状態から、測定エリアＡ１を固定したまま、撮像エリアＢ１および形象Ｓ１を、ΔＹＲだけ後方に移動させる。すなわち、基板９を固定したまま、撮像装置５０３および照射装置５０２を、ΔＹＲだけ後方に移動させる。当該移動により、形象Ｓ１は、測定エリアＡ１に入る。この場合、形象Ｓ１は、上方高度範囲Ｃ２内に位置している。画像における、撮像エリアＢ１の中心ＰＢに対する形象Ｓ１のＹ方向のずれ量から、形象Ｓ１の高度を測定することができる。

［下方探索工程］
次に、下方探索工程について説明する。上述したように、上方探索工程において形象Ｓ１が見つからない場合は、下方探索工程に移行する。下方探索工程においては、モジュール２は、コンピュータ７００により、下方探索モードに切り替えられる。図１１（ａ）に本実施形態の基板高度測定方法の下方探索工程における測定エリア内に形象を移動させた場合の画像の模式図を示す。図１１（ｂ）に同工程における測定エリア内に形象を移動させた場合の基板のＸ方向から見た模式図を示す。

本工程においては、前出図９（ａ）、（ｂ）に示す状態から、測定エリアＡ１を固定したまま、撮像エリアＢ１および形象Ｓ１を、ΔＹＦだけ前方に移動させる。すなわち、基板９を固定したまま、撮像装置５０３および照射装置５０２を、ΔＹＦだけ前方に移動させる。当該移動により、形象Ｓ１は、測定エリアＡ１に入る。この場合、形象Ｓ１は、下方高度範囲Ｃ３内に位置している。画像における、撮像エリアＢ１の中心ＰＢに対する形象Ｓ１のＹ方向のずれ量から、形象Ｓ１の高度を測定することができる。

本実施形態の基板高度測定方法によると、基準探索工程、上方探索工程、下方探索工程を実行することにより、基準高度範囲Ｃ１内に位置する形象Ｓ１の高度のみならず、上方高度範囲Ｃ２内、下方高度範囲Ｃ３内に位置する形象Ｓ１の高度までも、測定することができる。なお、下方高度範囲Ｃ３内においても形象Ｓ１が見つからない場合は、基板９の反り量が規格を外れていると判断し、当該基板９は不良品として処理される。

本実施形態の基板高度測定方法は、図５に示す九箇所の測定エリアＡ１の各々について実行される。基板９における電子部品の装着位置は、当該装着位置を囲む近傍の複数（例えば四つ）の測定エリアＡ１から当該装着位置までの距離比を基に、画像処理装置７１により、近似演算される。すなわち、近傍の複数の測定エリアＡ１の高度に基づいて、電子部品の装着位置の高度が線形補間により演算される。このようにして得られた基板９の変形データに応じて、吸着ノズル５０１ａのストローク量が、基板９の電子部品装着位置ごとに調整される。なお、本実施形態の基板高度測定方法は、各モジュール２ごとに実行される。

前述したように、２枚目以降の基板９の高度を測定する場合は、前回形象Ｓ１が見つかった工程を、優先的に実行する。例えば、上記１枚目の基板９の高度測定の結果、下方探索工程で形象Ｓ１が見つかった場合は、２枚目の基板９の高度測定の際、まず下方探索工程が実行される。すなわち、ｋ−１（ｋは、２〜ｎのいずれかの自然数）枚目の基板高度測定において形象Ｓ１が見つかった工程が、基準探索工程、上方探索工程、下方探索工程のうちどの工程であったかは、図４のＲＡＭ７００ｃに記憶されている。この記憶データを基に、ｋ枚目の基板高度測定を実行する。

＜オフセット量算出工程＞
次に、本実施形態の基板高度測定方法のオフセット量算出工程について説明する。オフセット量算出工程は、照射装置５０２の再取付時にのみ実行される。オフセット量算出工程においては、予め高度の実測値が入力されている基準ブロックの高度を、本実施形態の基板高度測定方法を用いて測定し、実測値と測定値とのオフセット量を設定する。

図１２（ａ）に、本実施形態の基板高度測定方法のオフセット量算出工程に用いられる基準ブロックの上面図を示す。図１２（ｂ）に、同基準ブロックの前面図を示す。図２にハッチングで示すように、基準ブロック８は、ガイドレール４００前面の上縁付近に配置されている。

基準ブロック８は、三段の階段状を呈している。基準ブロック８は、基準段８０と、上段８１と、下段８２と、を備えている。基準段８０上面、上段８１上面、下段８２上面の高度は、予め実測されている、実測値は、基準ブロック８の表面に、２Ｄコードとして印字されている。当該２Ｄコードを撮像装置５０３で読み取ることにより、基準段８０上面、上段８１上面、下段８２上面の高度が、画像処理装置７１に入力される。ここでは、説明の便宜上、基準段８０上面の高度の実測値を０ｍｍ、上段８１上面の高度の実測値を２ｍｍ、下段８２上面の高度の実測値を−２ｍｍとする。

基準段８０の上面には測定エリアＡ８０が、上段８１の上面には測定エリアＡ８１が、下段８２の上面には測定エリアＡ８２が、それぞれ設定されている。測定エリアＡ８０〜Ａ８２は、各々数ミリ角の正方形状を呈している。照射装置５０２は、基準ブロック８の前方に配置されている。同じ位置から光を照射する場合、面の高度が高いほど、より前方に形象が形成されることになる。このため、基準段８０上面の測定エリアＡ８０の中心Ｐ８０付近に形象Ｓ８０を形成する場合と同じＹ方向位置から光を照射すると、上段８１上面においては測定エリアＡ８１前方に、下段８２上面においては測定エリアＡ８２後方に、それぞれ形象Ｓ８１、Ｓ８２（つまり測定エリアＡ８０の中心Ｐ８０）が形成されることになる。

そこで、上段８１上面に形象Ｓ８１を形成する場合は、照射装置５０２を後方に２ｍｍ（つまり基準段８０上面に対する上段８１上面の上昇分）だけ移動させている。そして、形象Ｓ８１を測定エリアＡ８１の中心付近に形成させている。

これに対して、下段８２上面に形象Ｓ８２を形成する場合は、照射装置５０２を前方に２ｍｍ（つまり基準段８０上面に対する下段８２上面の下降分）だけ移動させている。そして、形象Ｓ８２を測定エリアＡ８２の中心付近に形成させている。

前述したように、各モジュール２においては、基板搬送装置４の基板高さ基準の固有値Ｚ０が予め設定されている。当該高度Ｚ０を基準に、形象Ｓ８０〜Ｓ８２の高度を、各々測定する。ここでは、説明の便宜上、形象Ｓ８０の高度の測定値を−０．２ｍｍ、形象Ｓ８１の高度の測定値を１．９ｍｍ、形象Ｓ８２の高度の測定値を−２．１ｍｍとする。

図１３に、測定値と実測値との関係をグラフで示す。図１３に示すように、測定値と実測値との関係を最小二乗法で近似することにより、前記関係を示す補正直線の傾きが算出され、前記Ｚ０を通過する補正直線が得られる。画像処理装置７１は、当該補正直線により、上記基準探索工程、上方探索工程、下方探索工程で取得される形象Ｓ１の高度の測定値を補正する。

＜作用効果＞
本実施形態の電子部品実装機１および基板高度測定方法は、形象Ｓ１が測定エリアＡ１内に形成されていない場合に、つまり形象Ｓ１の高度が測定可能範囲（基準高度範囲Ｃ１）を超えている場合に、測定エリアＡ１に対して相対的に形象Ｓ１および撮像エリアＢ１を所定量ΔＹＲ、ΔＹＦだけ移動させ、測定エリアＡ１内に形象Ｓ１を入れるものである。そして、画像から形象Ｓ１の高度を測定するものである。

測定エリアＡ１に対して形象Ｓ１および撮像エリアＢ１を相対的に移動させると、測定可能範囲を、高さ方向に移動させることができる。このため、前出図６に示すように測定エリアＡ１として設定可能な部位が限られており、また測定エリアＡ１が狭小な場合であっても、基板９の高度を広範囲で測定することができる。

また、本実施形態の電子部品実装機１は、基準探索モードと、上方探索モードと、下方探索モードと、に切り替え可能である。並びに、本実施形態の基板高度測定方法は、基準探索工程と、上方探索工程と、下方探索工程と、を有している。このため、基準高度範囲Ｃ１内で形象Ｓ１が見つからない場合は、上方高度範囲Ｃ２内あるいは下方高度範囲Ｃ３内で形象Ｓ１を探すことができる。すなわち、基準高度範囲Ｃ１を中心とする比較的広い高度範囲に亘って、形象Ｓ１の高度を測定することができる。

また、基板９は、高度測定の際、図１に示すように、前後方向から一対のガイドレール４００、４０１により挟持されている。並びに、下方からバックアップピンにより支持されている。このため、基板９は、上方に反っている場合が多い。したがって、形象Ｓ１が基準高度範囲Ｃ１内で見つからない場合は、まず上方高度範囲Ｃ２内を探す方が、形象Ｓ１が見つかりやすい。

この点、本実施形態の電子部品実装機１および基板高度測定方法は、基準高度範囲Ｃ１内で形象Ｓ１を探した後、上方高度範囲Ｃ２内→下方高度範囲Ｃ３内の順番で形象Ｓ１を探している。このため、本実施形態の電子部品実装機１および基板高度測定方法によると、より短時間で形象Ｓ１を見つけることができる。延いては、基板９の高度の測定に費やす時間を、短縮化することができる。

また、本実施形態の電子部品実装機１および基板高度測定方法は、基準探索工程、上方探索工程、下方探索工程に先立って、オフセット量算出工程を実行している。すなわち、基準ブロック８を用いて、実測値に対する測定値のオフセット量を算出している。そして、オフセット量を用いて、基板９の上面に形成される形象Ｓ１の高度の測定値を、補正している。このため、基板９の高度を、広範囲で、かつ高精度に測定することができる。

また、本実施形態の電子部品実装機１によると、基板９の変形が大きい場合であっても、当該変形箇所の高度を測定することができる。したがって、不良品の判別が容易になる。

また、本実施形態の電子部品実装機１によると、基板９の変形データに応じて、基板９各所に電子部品を装着する際のストローク量を調整することができる。例えば、吸着ノズル５０１ａから基板９までの距離が短い場合は、ストローク量を短くすることができる。また、吸着ノズル５０１ａから基板９までの距離が長い場合は、ストローク量を長くすることができる。このため、基板９に対する電子部品の押し込み力がばらつくのを、抑制することができる。

また、本実施形態の電子部品実装機１によると、多数のモジュール２が個別に基板９の変形データを算出している。このため、上流側から下流側に搬送される間に、基板９が変形する場合であっても、当該変形に追随して、各モジュール２ごとに、電子部品を装着する際のストローク量を調整することができる。

また、上流側から下流側に搬送される間に基板９が変形し、不良品に該当するようになった場合であっても、下流側のモジュール２において、当該基板９を不良品として判別することができる。

また、照射装置５０２から照射される光の輝度、すなわち形象Ｓ１の輝度は、適宜調整することができる。このため、測定エリアＡ１の色などの影響をあまり受けずに、形象Ｓ１を探すことができる。

＜その他＞
以上、本発明の基板高度測定システムおよび電子部品実装機１および基板高度測定方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、上記実施形態においては、多数のモジュール２に個別に基板９の変形データを算出させたが、任意の単一のモジュール２（例えば先頭のモジュール２）にだけ基板９の変形データを算出させ、当該変形データを全モジュール２に共用化してもよい。こうすると、電子部品実装機１が基板９の高度の測定に費やす時間を、短縮化することができる。

また、上記実施形態においては、測定エリアＡ１を固定し、撮像エリアＡ２および形象Ｓ１を移動させたが、撮像エリアＡ２および形象Ｓ１を固定し、測定エリアＡ１を移動させてもよい。また、測定エリアＡ１、撮像エリアＡ２、形象Ｓ１の全てを移動させてもよい。

また、上記実施形態においては、基準高度範囲Ｃ１と、上方高度範囲Ｃ２と、下方高度範囲Ｃ３と、を重複しないように設定したが、これらの高度範囲は重複してもよい。例えば、基準高度範囲Ｃ１の上限値よりも、上方高度範囲Ｃ２の下限値の方が低くてもよい。また、基準高度範囲Ｃ１の下限値よりも、下方高度範囲Ｃ３の上限値の方が高くてもよい。

また、上記実施形態においては、照射装置５０２をＹ方向に移動させたが、Ｚ方向に移動させてもよい。すなわち、基板９上において形象Ｓ１が動けばよい。また、上記実施形態においては、形象Ｓ１の形状を円形（楕円形）としたが、三角形、四角形などの多角形状、直線状、十字状としてもよい。また、上記実施形態においては、下方探索工程後に形象Ｓ１の探索を打ち切ったが、形象Ｓ１が見つかるまで探索を続けてもよい。また、上記実施形態においては、基板９における測定エリアＡ１の配置数を九箇所としたが、測定エリアＡ１の配置数は特に限定しない。例えば三箇所、四箇所などでもよい。すなわち、基板９における電子部品の装着位置の高度を、線形補間により演算可能な配置数であればよい。

また、上記実施形態においては、照射装置５０２と撮像装置５０３とを同一のＸＹ駆動機構により動かしたが、照射装置５０２と撮像装置５０３とを別々に動かしてもよい。また、照射装置５０２から照射される光の基板９に対する照射角度、基板９に対する撮像装置５０３の受光角度も特に限定しない。また、上記実施形態においては、本発明の基板高度測定システムを、電子部品実装機１に組み込んだが、例えばスクリーン印刷機など、基板を扱う他の機器に組み込んでもよい。

本発明の一実施形態である電子部品実装機の透過斜視図である。 同電子部品実装機のモジュールの透過上面模式図である。 （ａ）は同モジュールのＸ方向移動部の右面模式図である。（ｂ）は同Ｘ方向移動部の撮像装置の撮像エリアである。 同モジュールのブロック図である。 基板の上面図である。 同基板の部分断面図である。 （ａ）は本実施形態の基板高度測定方法の基準探索工程における測定エリア内に形象がある場合の画像の模式図である。（ｂ）は同工程における測定エリア内に形象がある場合の基板のＸ方向から見た模式図である。 （ａ）は同工程における測定エリア前方に形象がある場合の画像の模式図である。（ｂ）は同工程における測定エリア前方に形象がある場合の基板のＸ方向から見た模式図である。 （ａ）は同工程における測定エリア後方に形象がある場合の画像の模式図である。（ｂ）は同工程における測定エリア後方に形象がある場合の基板のＸ方向から見た模式図である。 （ａ）は同基板高度測定方法の上方探索工程における測定エリア内に形象を移動させた場合の画像の模式図である。（ｂ）は同工程における測定エリア内に形象を移動させた場合の基板のＸ方向から見た模式図である。 （ａ）は同基板高度測定方法の下方探索工程における測定エリア内に形象を移動させた場合の画像の模式図である。（ｂ）は同工程における測定エリア内に形象を移動させた場合の基板のＸ方向から見た模式図である。 （ａ）は同基板高度測定方法のオフセット量算出工程に用いられる基準ブロックの上面図である。（ｂ）は同基準ブロックの前面図である。 測定値と実測値との関係を示すグラフである。 （ａ）は従来の基板高度測定方法の画像の模式図である。（ｂ）は同方法における測定可能範囲の模式図である。

符号の説明

１：電子部品実装機、２：モジュール、３：部品供給装置、４：基板搬送装置、５：部品装着装置、６：フレーム、８：基準ブロック、９：基板、９Ｄ：基板、９Ｕ：基板。
３０：カセット式フィーダ、４０：フロントコンベア、４１：リアコンベア、５０：Ｘ方向移動部、５１：Ｙ方向移動部、５２：Ｙ方向ガイドレール、５３：Ｙ方向ガイドレール、７０：制御部、７１：画像処理装置、７２：部品装着ヘッド移動用モータ、８０：基準段、８１：上段、８２：下段、９０：レジスト層、９１：ガラスエポキシ層、９２：パターン、９３：ランド、９４：シルク印刷部。
３００：供給リール、３０１：部品取出部、４００：ガイドレール、４０１：ガイドレール、５００：Ｘ方向スライダ、５０１：部品装着ヘッド、５０１ａ：吸着ノズル、５０２：照射装置、５０３：撮像装置、５０３ａ：導光筒、５０３ｂ：マークカメラ、５０３ｃ：ミラー、７００：コンピュータ、７００ａ：ＣＰＵ、７００ｂ：ＲＯＭ、７００ｃ：ＲＡＭ、７０１：入出力ポート、７０２：駆動回路。
Ａ１：測定エリア、Ａ２：撮像エリア、Ａ８０〜Ａ８２：測定エリア、Ｂ１：撮像エリア、Ｃ１：基準高度範囲、Ｃ２：上方高度範囲、Ｃ３：下方高度範囲、Ｓ１：形象、Ｓ１Ｄ：形象、Ｓ１Ｕ：形象、Ｓ８０〜Ｓ８２：形象。

Claims (11)

1. 基板の上面の所定位置に設定される測定エリアに光を照射し、該測定エリアに形象を形成する照射装置と、
   該光の照射方向に対して交差する方向から該測定エリアを含む撮像エリアを撮像する撮像装置と、
   該撮像エリアの撮像データを画像処理し、画像の該測定エリアにおける該形象の位置に基づいて、該形象の高度を測定する画像処理装置と、
   を備えてなる基板高度測定システムであって、
   前記測定エリア内に前記形象が形成されていない場合、該測定エリア内に該形象が入るように、該測定エリアに対して相対的に該形象および前記撮像エリアを所定量だけ移動させることを特徴とする基板高度測定システム。
2. 前記撮像エリア内における前記測定エリアの相対的な位置が所定位置にある場合、該測定エリアに対応する基準高度範囲内において前記形象を探す基準探索モードと、
   該基準探索モードに対して、該撮像エリア内における該測定エリアの相対的な位置をオフセットし、オフセット後の該測定エリアに対応する上方高度範囲内において該形象を探す上方探索モードと、
   該基準探索モードに対して、該撮像エリア内における該測定エリアの相対的な位置を該上方探索モードにおけるオフセット方向とは逆方向にオフセットし、オフセット後の該測定エリアに対応する下方高度範囲内において該形象を探す下方探索モードと、
   に切り替え可能な請求項１に記載の基板高度測定システム。
3. さらに、互いに高度が異なる複数の水平面を有する基準ブロックを備え、
   前記画像処理装置は、複数の該水平面の前記形象の位置から測定した高度である測定値と、複数の該水平面の実際の高度である実測値と、を比較することにより、該実測値に対する該測定値のオフセット量を算出し、該オフセット量を用いて、前記基板の上面に形成される該形象の高度の測定値を、補正する請求項１または請求項２に記載の基板高度測定システム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板高度測定システムと、
   複数の前記測定エリアにおいて測定された複数の前記形象の高度から算出された前記基板の変形データに応じたストローク量で、該基板の所定位置に電子部品を装着する部品装着ヘッドと、
   を有するモジュールを備えてなる電子部品実装機。
5. 前記モジュールは、前記基板に段階的に複数の前記電子部品を装着するために、上流側から下流側に向かって直列に複数配置されており、
   前記変形データは、複数の該モジュールの各々について個別に算出される請求項４に記載の電子部品実装機。
6. 前記モジュールは、前記基板に段階的に複数の前記電子部品を装着するために、上流側から下流側に向かって直列に複数配置されており、
   前記変形データは、複数の該モジュールのうち、任意の単一のモジュールについて算出され、該変形データが全てのモジュールに共用化されている請求項４に記載の電子部品実装機。
7. 基板の上面の所定位置に設定される測定エリアに光を照射し、該測定エリアに形象を形成し、該光の照射方向に対して交差する方向から該測定エリアを含む撮像エリアを撮像し、該撮像エリアの撮像データを画像処理し、画像の該測定エリアにおける該形象の位置に基づいて、該形象の高度を測定する基板高度測定方法であって、
   前記測定エリア内に前記形象が形成されていない場合、該測定エリア内に該形象が入るように、該測定エリアに対して相対的に該形象および前記撮像エリアを所定量だけ移動させることを特徴とする基板高度測定方法。
8. 前記撮像エリア内における前記測定エリアの相対的な位置が所定位置にある場合、該測定エリアに対応する基準高度範囲内において前記形象を探す基準探索工程と、
   該基準探索工程で該形象が見つからない場合、該基準探索工程に対して、該撮像エリア内における該測定エリアの相対的な位置をオフセットし、オフセット後の該測定エリアに対応する、上方高度範囲内および下方高度範囲内のうち一方において、該形象を探す第一高度範囲探索工程と、
   該第一高度範囲探索工程で該形象が見つからない場合、該基準探索工程に対して、該撮像エリア内における該測定エリアの相対的な位置を該第一高度範囲探索工程におけるオフセット方向とは逆方向にオフセットし、オフセット後の該測定エリアに対応する、該上方高度範囲内および該下方高度範囲内のうち他方において、該形象を探す第二高度範囲探索工程と、
   を有する請求項７に記載の基板高度測定方法。
9. ｎ（ｎは自然数）枚の前記基板の高度を順次測定する場合、
   １枚目の該基板に対しては、前記基準探索工程、前記第一高度範囲探索工程、前記第二高度範囲探索工程の順に、工程を実行し、
   ｋ（ｋは２〜ｎのいずれかの自然数）枚目の該基板に対しては、該基準探索工程、該第一高度範囲探索工程、該第二高度範囲探索工程のうち、ｋ−１枚目の該基板の高度を測定した際に前記形象が見つかった工程を、最初に実行する請求項８に記載の基板高度測定方法。
10. 前記第一高度範囲探索工程は、前記上方高度範囲内において前記形象を探す上方探索工程であり、
    前記第二高度範囲探索工程は、前記下方高度範囲内において該形象を探す下方探索工程である請求項８または請求項９に記載の基板高度測定方法。
11. 互いに高度が異なる複数の水平面を有する基準ブロックの、複数の該水平面の前記形象の位置から測定した高度である測定値と、複数の該水平面の実際の高度である実測値と、を比較することにより、該実測値に対する該測定値のオフセット量を算出し、該オフセット量を用いて、前記基板の上面に形成される該形象の高度の測定値を、補正するオフセット量算出工程を有する請求項７ないし請求項１０のいずれかに記載の基板高度測定方法。

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