JP6268114B2 - マイクロニードルの検査方法 - Google Patents
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Description
まず、検査対称であるマイクロニードルアレイについて説明する。
〈第1の実施の形態〉
本実施の形態では、透明又は半透明のシート3上に配置された透明又は半透明のマイクロニードル2をカメラで撮像し、得られた画像に基づいてマイクロニードル2を検査する。
図3は、検査装置の概略構成図である。
支持部20は、検査対象としてのマイクロニードルアレイ1を支持する。支持部20は、マイクロニードルアレイ1を支持するステージ22を備える。ステージ22は、水平な載置面22Aを備える。マイクロニードルアレイ1は、シート第2面3Bを下にして載置面22Aの上に載置される。これにより、マイクロニードルアレイ1が水平に支持される。また、ステージ22は、開口部24を備える。開口部24は、ステージ22に載置されたマイクロニードルアレイ1に照明光を照射するための照明窓として使用される。
照明部30は、支持部20に支持されたマイクロニードルアレイ1に照明光を照射する。照明部30は、照明ユニット32を備える。照明ユニット32は、図示しない光源及びレンズを備え、平行光を出射する。光源には、たとえば、白色LED(LED:Light Emitting Diode)が用いられる。照明ユニット32は、ステージ22に向けて照明光を出射する。照明ユニット32は、その光軸L1がステージ22の載置面22Aの中心Oを通るように設定される。
撮像部40は、撮像ユニット42を備える。撮像ユニット42は、レンズ44及びカメラ46を備えて構成される。カメラ46は、いわゆるデジタルカメラであり、レンズ44を通った光を撮像素子で受け、デジタル信号に変換して出力する。撮像ユニット42は、そのレンズ44の光軸L2が、ステージ22の載置面22Aの中心Oを通るように設定される。また、撮像ユニット42は、照明ユニット32と同一平面上に配置される。すなわち、その光軸L2が照明ユニット32の光軸L1と同一平面上に配置される。
検査部50は、撮像部40で撮像されたマイクロニードルアレイ1の画像データを解析し、マイクロニードルアレイ1に備えられた個々のマイクロニードル2を検査する。検査は、形状の良否の他、傷の有無や異物の有無等が検査される。
検査は、ステージ22に載置したマイクロニードルアレイ1をシート第1面3A側から撮像ユニット42で撮像し、得られた画像データを検査部50で解析することにより行われる。
図8は、第1の実施の形態の検査装置の変形例を示す図である。
図9は、検査装置の第2の実施の形態の概略構成図である。
支持部120の構成は、上述した第1の実施の形態と同じであり、ステージ122を備える。マイクロニードルアレイ1は、シート第2面3Bを下にしてステージ122の載置面122Aの上に載置される。ステージ122は、開口部124を備え、開口部124を介して、照明光がシート第2面3Bに入射する。
撮像部140の構成は、上述した第1の実施の形態と同じであり、撮像ユニット142を備える。撮像ユニット142は、レンズ144及びカメラ146を備えて構成される。なお、レンズ144には、同軸照明を実現するため、その光路上にハーフミラー144Aが備えられる。
照明部130は、照明ユニット132及び反射体134を備える。照明ユニット132は、図示しない光源及びレンズを備え、平行光を出射する。照明ユニット132は、撮像ユニット142のレンズ144に備えられたハーフミラー144Aに向けて照明光を出射する。ハーフミラー144Aに入射した照明光は、進行方向が直角に折り曲げられて、撮像ユニット142のレンズ144と同じ光軸上を伝播する。これにより、撮像ユニット142のカメラ146と同軸で照明光を照射できる。
検査部150は、撮像部140で撮像されたマイクロニードルアレイ1の画像データを解析し、マイクロニードルアレイ1に備えられた個々のマイクロニードル2を検査する。検査は、形状の良否の他、傷の有無や異物の有無等が検査される。
照明ユニット132を駆動すると、照明光が撮像ユニット142のレンズ144に備えられたハーフミラー144Aに入射する。ハーフミラー144Aに入射した照明光は、レンズ144の光軸L2と同軸上を伝播して、シート第1面3Aに照射される。シート第1面3Aに照射された照明光は、シート第1面3Aを透過して、反射体134の反射面134Aに入射し、その反射面134Aで反射して、シート第2面3Bに入射する。
〔拡散板の利用〕
反射を利用して照明光をシート第2面3Bに入射する場合においても、入射させる照明光の指向性を弱めることによって、厳密な角度調整を不要にできる。この場合、反射体に変えて拡散板を設置する。
上記実施の形態では、ハーフミラー144Aを使用することにより、同時照明を実現しているが、カメラ146と同軸方向から照明光を照射する方法は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、リング照明を利用して、カメラ146と同軸方向から照明光を照射することもできる。
マイクロニードルが配置されたシート第1面側からマイクロニードルアレイに照明光を照射すると、マイクロニードルで反射した光がカメラに入射して、コントラストを低下させる場合がある。
〔テレセントリック光学系の利用〕
テレセントリック光学系を介してマイクロニードルを撮像する。これにより、ピントがずれても像の大きさを変えずに撮像できる。また、視差によるゆがみのない画像を撮像できる。
Claims (10)
- 透明又は半透明のシート上に配置された透明又は半透明のマイクロニードルを、前記マイクロニードルが配置された面に対して斜めの方向からカメラで撮像し、得られた画像に基づいて前記マイクロニードルを検査するマイクロニードルの検査方法であって、
前記マイクロニードルが配置された前記シートの面をシート第1面、前記シート第1面と反対側の前記シートの面をシート第2面とした場合に、前記シート第2面に照明光を斜めから入射して、前記マイクロニードルの先端部分が暗く、根元部分が明るい状態を作り出し、前記マイクロニードルを撮像する、
マイクロニードルの検査方法。 - 前記シート第2面に前記照明光を斜めから入射して、前記マイクロニードルの先端部分と根元部分とのコントラストが最大となる状態を作り出す、
請求項1に記載のマイクロニードルの検査方法。 - 拡散体を透過させた前記照明光を前記シート第2面に入射する、
請求項1又は2に記載のマイクロニードルの検査方法。 - 前記シート第2面側に反射面を配置し、
前記シート第1面に斜めから前記照明光を入射し、
前記シートを透過して前記反射面で反射した前記照明光を前記シート第2面に入射する、
請求項1又は2に記載のマイクロニードルの検査方法。 - 前記シート第2面側に拡散面を配置し、
前記シート第1面に斜めから前記照明光を入射し、
前記シートを透過して前記拡散面で反射した前記照明光を前記シート第2面に入射する、
請求項1又は2に記載のマイクロニードルの検査方法。 - 前記拡散面を前記シート第2面に対して50°以上傾けて配置する、
請求項5に記載のマイクロニードルの検査方法。 - 前記拡散面を前記シート第2面に対して垂直に配置する、
請求項6に記載のマイクロニードルの検査方法。 - 前記カメラと同軸で前記照明光を照射する、
請求項4から7のいずれか1項に記載のマイクロニードルの検査方法。 - 偏光フィルタを介して撮像する、
請求項4から8のいずれか1項に記載のマイクロニードルの検査方法。 - テレセントリック光学系を介して前記マイクロニードルを撮像する、
請求項1から9のいずれか1項に記載のマイクロニードルの検査方法。
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