JP3868917B2 - 三次元計測装置及び検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三次元計測装置及び検査装置に係り、より詳しくは、プリント基板上に配設されたクリームハンダ等の計測対象を計測するための三次元計測装置及び当該計測装置を具備する検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板の製造過程にあって、主要な工程として基板上に電子部品を実装する工程がある。電子部品の実装に際しては、まずプリント基板上に配設された所定の電極パターン上にクリームハンダが印刷される。次に、該クリームハンダの粘性に基づいてプリント基板上に電子部品が仮止めされる。その後、前記プリント基板がリフロー炉へ導かれ、所定のリフロー工程を経ることでハンダ付けが行われる。リフロー炉に導かれる前段階においてクリームハンダの印刷状態を検査する必要があり、かかる検査に際して三次元計測装置を具備する検査装置が用いられることがある。
【０００３】
上記のようなクリームハンダの印刷状態の検査においては、所定の基準高さを演算し設定するとともに、該設定された基準高さをベースに、クリームハンダの高さや体積が計算される。そして、その高さや体積が所定条件を満たしている場合には良品と判定され、満たしていない場合には不良品と判定される。
【０００４】
上記基準高さを設定する手法としては、検査対象のハンダに対してレーザー光を照射して輝度画像を得、その輝度画像に対して、予め指定された輝度条件をもとに、ハンダ印刷範囲（境界位置）を検出し、さらにその境界位置における高低レベル値を基準高さとして設定するものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。また、検査対象としてランドを検査する際に、ランド１個毎に設けられた測定基準部に基づき、はんだ膜厚が測定されるものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許３２０３３９７号公報
【特許文献２】
特開平８−６４９５８号公報
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】
しかし、特許文献１に記載されたはんだ付け状態検査装置の場合、境界位置を検出して、境界位置の高低レベル画像に対して高さ測定基準レベルを求めるので、計測が複雑化し検査に際し多くの時間を要するという課題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたはんだ膜厚測定方法の場合、検査対象のランド１個毎に設けられた測定基準部に基づき、はんだ膜厚が測定される。そのため、ランドの個数が増加すると測定基準部の個数も増加し、計測に際し多くの時間を要するという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測、検査を行うことの可能な三次元計測装置及び検査装置を提供することを主たる目的の一つとしている。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成し得る特徴的手段について以下に説明する。また、各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じて記載する。
【００１０】
手段１．基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成したことを特徴とする三次元計測装置。
【００１１】
手段１によれば、基板上に配設された計測対象の高さが求められることに基づいて、計測対象の三次元計測が行われる。この場合において、パターンデータが複数に分割され、分割された領域に基準部がそれぞれ設定される。そして、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、分割された領域内の計測対象の三次元計測が行われる。このため、例えば基板に反り等が生じ、基板上の計測対象の高さに高低差が生じてしまったとしても、計測対象に近接する基準部の高さを基準高さとして三次元計測が行われる。従って、基板の反り等による高低差の影響を払拭することができる。また、分割された領域毎に基準部が設定されることから、基準部の個数が分割された領域の個数に制限される。そのため、計測対象が多く計測対象毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の個数が少なくて済み、計測の効率化を図ることができる。従って、比較的高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測を行うことができる。なお、「パターンデータ」とあるのは、基板上の回路パターンを含んでなるデータであって、主として平面データ、画像化されたデータが具体例として挙げられる。また、「基準部」とあるのは、基板上の位置、領域を指すものであって、点であっても、所定の面積を有していてもよい。さらに、「最適基準部に基づいて」とあるのを、「最適基準部の高さに基づいて」或いは「最適基準部の高さを基準高さとして」或いは「最適基準部の高さを基準高さとして、その基準高さに基づいて」としてもよい（以下、各手段において同様）。
【００１２】
手段２．基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成したことを特徴とする三次元計測装置。
【００１３】
手段２によれば、基板上に配設された計測対象の高さが求められることに基づいて、計測対象の三次元計測が行われる。この場合において、パターンデータが所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割され、分割された領域に基準部がそれぞれ設定される。そして、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、縦横に分割された領域内の計測対象の三次元計測が行われる。このため、基板に反り等が生じ基板上の計測対象の高さに高低差が生じてしまったとしても、計測対象に近接する最適基準部を基準として三次元計測が行われる。従って、基板の反り等による高低差の影響を払拭することができる。また、縦横に分割された領域に基準部が設定されることから、基準部の個数が分割された領域の個数に制限される。そのため、計測対象が比較的多く、計測対象毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の個数が少なくて済み、計測の効率化を図ることができる。従って、比較的高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測を行うことができる。また、パターンデータが、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割されるので、分割領域及び基準部の配置が整然となり、計測精度が高精度になる。
【００１４】
手段３．前記パターンデータ取得手段は、予め存在するプリント基板に関するパターンデータを入力するパターンデータ入力手段を備えることを特徴とする手段１または２に記載の三次元計測装置。
【００１５】
手段３によれば、パターンデータ入力手段を介して、予め存在するプリント基板に関するパターンデータが入力されるので、いちいちパターンデータに関する取得作業を経ることなく、パターンデータを比較的容易に取得することができる。
【００１６】
手段４．前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定された、計測対象に近接する最適基準部を関連させる関連手段とを備えることを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００１７】
手段４によれば、分割された領域内に存在する計測対象と、計測対象に近接する最適基準部との整合をより確実に図ることができ、ひいては計測精度の向上をより確実に図ることができる。
【００１８】
手段５．基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板に対し、所定の光を照射可能な照射手段と、
前記所定の光が照射された前記基板を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段にて撮像された画像データに基づき、パターンデータを取得するパターンデータ取得手段と
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定され、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成したことを特徴とする三次元計測装置。
【００１９】
手段５によれば、基板上に配設された計測対象の高さが求められることに基づいて、計測対象の三次元計測が行われる。この場合において、基板に対し、照射手段により、所定の光が照射される。また、所定の光の照射された基板が、撮像手段によって撮像される。さらに、撮像手段にて撮像された画像データに基づき、パターンデータの取得が行われる。かかるパターンデータが所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割され、分割された領域毎に基準部がそれぞれ設定される。また、計測対象特定手段により、分割された領域内に存在する計測対象が特定される。そして、特定された計測対象に関し、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、縦横に分割された領域内の計測対象の三次元計測が行われる。このため、基板に反り等が生じ基板上の計測対象の高さに高低差が生じてしまったとしても、計測対象に近接する最適基準部を基準として三次元計測が行われる。従って、基板の反り等による高低差の影響を払拭することができる。また、縦横に分割された領域に基準部が設定されることから、基準部の個数が分割された領域の個数に制限される。そのため、計測対象が比較的多く、計測対象毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の個数が少なくて済み、計測の効率化を図ることができる。従って、比較的高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測を行うことができる。また、パターンデータが、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割されるので、分割領域及び基準部の配置が整然となり、計測精度が高精度になる。また、計測対象特定手段により、前記分割された領域内の計測対象が特定される。このため、分割された領域に設定された基準部と、分割された領域内に存在する計測対象との整合をより確実に図ることができ、ひいては計測精度の向上をより確実に図ることができる。
【００２０】
手段６．前記撮像手段によって撮像される基板は、マスタプリント基板であることを特徴とする手段５に記載の三次元計測装置。
【００２１】
手段６によれば、マスタプリント基板が撮像されることにより得られた画像データに基づいて、プリント基板に関するパターンデータが取得される。従って、プリント基板に関するパターンデータは精度の高いものとなる。
【００２２】
手段７．前記撮像手段によって撮像される基板は、計測対象となるプリント基板であることを特徴とする手段５に記載の三次元計測装置。
【００２３】
手段７によれば、計測対象となるプリント基板が撮像されることにより得られた画像データに基づいて、プリント基板に関するパターンデータが取得される。そのため、プリント基板に関するパターンデータについては、実際に計測対象となるプリント基板のパターンに基づいて三次元計測が行われる。従って、三次元計測の精度は高いものとなる。
【００２４】
手段８．前記基板はプリント基板であり、前記計測対象はプリント基板の銅箔上に配設されたクリームハンダであり、前記基準部は前記銅箔の高さに基づいて設定されることを特徴とする手段１乃至７のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００２５】
手段８によれば、銅箔上に配設されたクリームハンダの三次元計測を正確、かつ、スピーディに行うことができる。尚、銅箔上に所定厚さのレジストが配設され、基準部がそのレジストの高さに基づいて設定された場合、基準部は銅箔の高さに基づいて設定されたことになる。
【００２６】
手段９．前記各基準部は、前記分割手段によって分割された各領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されることを特徴とする手段１乃至８のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００２７】
手段９によれば、各基準部は、分割された領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されるため、計測対象と最適基準部とが必然的に近くなる。従って、三次元計測に際しての基準高さが、より妥当な値となり、ひいては基板の反り等による高低差の影響が少なくなり、三次元計測の精度が高い。
【００２８】
手段１０．前記最適基準部として、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられていることを特徴とする手段９に記載の三次元計測装置。
【００２９】
手段１０によれば、最適基準部として不適切と判断された場合は、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を防止することができる。
【００３０】
手段１１．前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段では、前記分割された領域のうち計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする手段１０に記載の三次元計測装置。
【００３１】
手段１１によれば、最適基準部として不適切と判断された場合、計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部が新たに設定される。従って、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を防止することができる。しかも、新たに設定される最適基準部が、少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づくものであるため、計測に際しての基準高さが許容範囲を逸脱したものとはなりにくい。
【００３２】
手段１２．前記基準部設定手段は、前記分割された領域の少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて前記最適基準部を設定するようにしたことを特徴とする手段１乃至８のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００３３】
手段１２によれば、計測手段に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部が設定される。従って、１の基準部が最適基準部とされる場合に比べて、計測に際しての基準高さが許容範囲を逸脱したものとはなりにくい。結果として、より安定した計測を行うことができる。
【００３４】
手段１３．前記基準部設定手段によって設定される最適基準部が、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられていることを特徴とする手段１２に記載の三次元計測装置。
【００３５】
手段１３によれば、最適基準部として不適切と判断された場合は、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を防止することができる。
【００３６】
手段１４．前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段は、前記少なくとも３つの基準部とは、少なくとも１つが相違する少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする手段１３に記載の三次元計測装置。
【００３７】
手段１４によれば、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を一層防止することができる。
【００３８】
手段１５．手段１乃至１４のいずれかに記載の三次元計測装置を具備し、前記三次元計測装置の計測結果に基づき、前記計測対象に関する良否判定を行うよう構成したことを特徴とする検査装置。
【００３９】
手段１５によれば、計測対象の良否判定をより正確、かつ、スピーディに行うことができ、ひいては、検査精度の向上を図ることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図１は、本実施の形態における三次元計測装置１を模式的に示す概略構成図である。なお、本実施の形態では、三次元計測装置１は、プリント基板Ｋの回路パターン（例えば銅箔からなる）上に印刷されてなるクリームハンダの印刷状態を検査するための印刷状態検査装置として具現化されている。
【００４２】
図１に示すように、三次元計測装置１は、基台２を備えているとともに、基台２上には、Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４が設けられている。Ｙ軸移動機構４上には、レール１０が配設されており、該レール１０上に基板としてのプリント基板Ｋが載置されるようになっている。そして、Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４が作動することで、プリント基板ＫがＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するようになっている。
【００４３】
三次元計測装置１はまた、三次元計測用照射手段５と、撮像手段としてのＣＣＤカメラ（カラーカメラ）６と、ＣＣＤカメラ６に対し電気的に接続された主制御手段７とを備えている。三次元計測用照射手段５は、プリント基板Ｋの表面に対し斜め上方から所定の光パターンを照射するように構成されている。ＣＣＤカメラ６は、プリント基板Ｋの真上に配置され、プリント基板Ｋ上の前記光パターンの照射された部分を撮像可能となっている。そして、主制御手段７では、所定の三次元計測方法によって、ＣＣＤカメラ６にて撮像された画像データに基づき画像処理が行われ、所定の検査パッドＰＤ（図３等参照）に位置するクリームハンダの三次元計測（主として高さ計測及び体積計測）が行われるようになっている。つまり、主制御手段７は、所定の検査パッドＰＤに位置するクリームハンダの高さ（体積）に基づいて印刷状態を検査する検査手段８を具備している。なお、本実施の形態における三次元計測に際しては、位相シフト法、光切断法、空間コード法、合焦法等、任意の計測方法が適宜採用される。
【００４４】
本実施の形態における三次元計測装置１は、前記三次元計測に際し（先だって）、所定の検査パッドＰＤに位置するクリームハンダが配設されてなる領域を抽出するための手段を具備している。当該手段には、ハンダ抽出用照射手段１１が含まれる。ハンダ抽出用照射手段１１は、三次元計測用照射手段５による光パターンの照射に先だってプリント基板Ｋに対し、所定の光を照射するものである。
【００４５】
より詳しく説明すると、ハンダ抽出用照射手段１１は、図示しない上下一対のリングライトを具備している。上部のリングライトは、小入射角での光照射を行うようになっているとともに、赤色または緑色の光を照射可能に構成されている。下部のリングライトは、大入射角での光照射を行うようになっているとともに、青色または緑色の光を選択的に照射可能に構成されている。通常、プリント基板Ｋにおいては、ランド及び回路パターンを形成するための赤色系統の銅箔が設けられており、その上に青色系統のクリームハンダが印刷されていることから、赤色光はクリームハンダ部分からは暗くしか反射されず青色光は銅箔部分からは暗くしか反射されない。これにより、青色画像としては銅箔部分がより暗く、赤色画像としてはクリームハンダ部分がより暗くなることから、各色画像とも、明暗の差が大きくなる。そこで、本実施の形態では、三次元計測に先だって、計測対象たるクリームハンダの領域抽出を行うべく、両リングライトにより赤色青色の光を照射し、その照射面をＣＣＤカメラ６で撮像し、ＣＣＤカメラ６による撮像から得られた画像データに基づき、主制御手段７において、クリームハンダの配設領域を特定（抽出）する作業が行われるようになっている。
【００４６】
また、プリント基板Ｋ上に緑色系統のレジストが塗布されている場合、プリント基板Ｋと塗布されたレジストとの間に回路パターンが形成されているか否かを問わず、下部のリングライトが緑色光を照射すると、反射光としての緑色光がレジストから明るく反射される。この場合、上部のリングライトが緑色光を照射すると、緑色光が回路パターン上のレジストから明るく反射されるのに対し、回路パターンが存在しないレジストからは暗くしか反射されない。これにより、両リングライトにより緑色光を照射し、その照射面をＣＣＤカメラ６で撮像すると、ＣＣＤカメラ６による撮像から得られた画像データに基づき、主制御手段７において、レジストが塗布されている場所を特定（抽出）する作業、及びプリント基板Ｋとレジストとの間の回路パターンを特定（抽出）する作業が行われるようになっている。
【００４７】
次に、主制御手段７を中心とする三次元計測装置１の電気的構成について説明する。
【００４８】
図２に示すように、ＣＣＤカメラ６は、主制御手段７に対し電気的に接続されている。主制御手段７は、上述したように、検査手段８を備えている。これとともに、主制御手段７は、印刷されたクリームハンダの大きさや配置データ及びプリント基板Ｋに関するパターンデータ等を入力するためのパターンデータ入力手段１７が接続されている。
【００４９】
主制御手段７は、照射制御手段２１に接続されている。照射制御手段２１は、前記三次元計測用照射手段５、ハンダ抽出用照射手段１１（上下一対のリングライト）に接続されており、前記主制御手段７からの制御信号に基づき、各照射手段５，１１の照射の実行制御及び各色の光の照射の切換制御を行う。
【００５０】
主制御手段７はまた、Ｘ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３に接続されている。これらＸ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３は、主制御手段７からの制御信号に基づき、前記Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４を適宜駆動制御する。これにより、プリント基板ＫがＸ軸方向、Ｙ軸方向へと適宜移動させられる。
【００５１】
次に、上記のように構成されてなる三次元計測装置１における作用及び効果を、主制御手段７によって行われる制御内容を中心として説明する。
【００５２】
主制御手段７は、予め定められたプログラムに従って、各種工程を経る。より詳しくは、（１）パターンデータ等の入力工程、（２）所定の大きさの分割領域にパターンデータを分割する分割工程、（３）分割されたパターンデータに基づいて、分割領域毎の基準部設定用の基準エリア候補を設定する設定工程、（４）計測対象となるクリームハンダが載置される検査パッドＰＤに近接する基準エリア候補に基づいて、クリームハンダの検査を行う検査工程を経る。そして、全検査エリアでの検査が終了した時点で、主制御手段７による検査が完了する。
【００５３】
（１）パターンデータの入力工程に際しては、パターンデータは、パターンデータ入力手段１７を介して主制御手段７へ入力される。より詳しくは、パターンデータの入力に際し、所謂ガーバデータ、マウントデータ、部品形状データ等の、基板製作上必要な複合データが使用される。そして、主制御手段７は、パターンデータ入力手段１７を介して、各クリームハンダの配置、大きさ、形状等の基礎データ及びプリント基板Ｋに関するパターンデータを入力する。
【００５４】
具体的には、パターンデータは、画像データ上、図３に示すように、基板の大きさに対応する長方形状をなしている。そして、その長方形状の内部に、クリームハンダが載置される検査パッドＰＤ及びこの検査パッドＰＤに連続する複数の回路パターンのデータが存在している。この場合、パターンデータは、ＣＣＤカメラ６による撮像から得られた画像データに基づいて取得されるようになっていてもよい。
【００５５】
（２）次に、パターンデータを所定長さ毎に縦横に並んだ分割領域に分割することが行われる。この場合、分割手段としての主制御手段７により、長方形状のパターンデータは、縦方向にＮ等分され、横方向にＭ等分されてマトリックス状になる。よりわかりやすく説明すると、パターンデータは、図４に示すように、縦方向及び横方向に等分（例えば４等分）され、合計１６個の分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６が形成される。このように等分に分割された分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６も長方形状をなし、各分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の大きさは、検査対象となるクリームハンダが載置される検査パッドＰＤ及びパターンの一部を少なくとも含む。
【００５６】
（３）次に、等分に分割された分割領域毎に基準部設定用の基準エリア候補が設定される。この場合、等分に分割された分割領域の中心が最初に検索される。その後に、当該中心から一番近いところに位置するパターンデータに、基準部設定用の基準エリア候補が設定される。具体的には、基準部設定手段としての主制御手段７は、図５に示すように、等分に分割された分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の中心に最も近いところに位置するパターンデータに、基準部設定用の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６を設定する。
【００５７】
（４）次に、計測対象となるクリームハンダに近接する基準部設定用の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６に基づいて、クリームハンダの検査を行う検査工程を行う。その検査工程に際しては、計測対象特定手段としての主制御手段７は、分割された領域Ｃ１乃至Ｃ１６内の計測対象となるクリームハンダが載置される検査パッドＰＤ１を特定し、検査パッドＰＤ１に対し基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６（この場合基準エリア候補Ａ７）を割り付け関連付ける（図６参照）。
【００５８】
検査パッドＰＤ１に載置されるクリームハンダの検査に際しては、関連づけられた基準エリア候補Ａ７が用いられる。そして、所定の三次元計測方法によって、ＣＣＤカメラ６にて撮像された画像データに基づき画像処理が行われ、クリームハンダの三次元計測が行われる。このとき、主制御手段７では、関連づけられた基準エリア候補Ａ７を基準高さとしてクリームハンダの高さ、ひいては体積が演算される。つまり、本実施の形態では、原則として、前記基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６のいずれかが、最適基準部として採用される。
【００５９】
主制御手段７は、検査対象となる全てのクリームハンダが載置される検査パッドＰＤが特定されたか否かを確認する。そして、全てのクリームハンダが載置される検査パッドＰＤが特定された旨が確認されると、各クリームハンダの検査が実行される。次に、主制御手段７は、Ｘ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３を介してＸ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４を適宜駆動制御し、必要に応じてプリント基板Ｋを適宜移動させる。
【００６０】
なお、上記（３）に記載された領域Ｃ１乃至Ｃ１６毎の最適基準部の設定方法については、上記の方法に必ずしも限定されず、別の設定方法を採用してもよい。すなわち、主制御手段７は、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の中心に最も近いところに位置する回路パターン上に、基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６を設定しても、クリームハンダが載置される検査パッドＰＤと基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６との距離が所定値以上の場合は、その基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６を不適切として採用しない。このような判断手段として機能する主制御手段７により、基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６の適否の判断がなされることにより、基準部として不適切なものが排除される。その場合、１６個の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６の内から、クリームハンダが載置される検査パッドＰＤ１に対して一番近い３個（４個以上でもよい）の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が選ばれる。その後、選ばれたものに基づいて基準平面を形成した上で最適基準部が特定され、検査パッドＰＤ１に対し最適基準部が割り付け関連付けられる。そして、その最適基準部の高さが基準高さとされた上で、クリームハンダの三次元計測が行われる。この場合、最適基準部がより精度よく設定されることとなる。
【００６１】
より詳細には、計測対象になる検査パッドＰＤ１が、例えば分割領域Ｃ７に位置する場合、図７に示されるように、分割領域Ｃ７及び分割領域Ｃ７に近接する分割領域Ｃ３、Ｃ６の基準エリア候補Ａ７、Ａ３及びＡ６の３点が選択されて、その３点を頂点とする三角形ＰＨ１を含む基準平面が形成される。このような基準平面を形成した上で最適基準部が特定され、検査パッドＰＤ１に対し最適基準部が割り付け関連付けられ、その基準基準部の高さを基準高さとすることにより、クリームハンダの三次元計測が行われる。
【００６２】
更に、別の判別方法を採用してもよい。すなわち、図７に示される分割領域Ｃ３、Ｃ６及びＣ７の基準エリア候補Ａ３、Ａ６及びＡ７の３点が選択されて、その３点を頂点とする三角形ＰＨ１が例えば正三角形に近いか否かが判定される（このときのロジックは任意に設定可能である）。３点を頂点とする三角形ＰＨ１が正三角形にある程度近いと判別された場合、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は適正と判別され、その基準平面が採用され、最適基準部が特定される。それに対し、３点を頂点とする三角形ＰＨ１が正三角形に近くないと判別された場合、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は不適正と判別され、その基準平面は採用されない。そして、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は不適正と判別された場合、図８に示されるように、異なる３点として、例えば分割領域Ｃ２、Ｃ３及びＣ７の基準エリア候補Ａ２、Ａ３及びＡ７（先ほどとは相違する別の３つの候補）が選択されて、その３点を頂点とする三角形ＰＨ２が、正三角形に近いか否かが再び判定される。そして、３点を頂点とする三角形ＰＨ２が正三角形にある程度近いと判別された場合、その三角形ＰＨ２を含む基準平面は適正と判別され、その基準平面が採用されて、最適基準部が特定される。以下同様の処理が繰り返される。
【００６３】
更に、別の態様として、判定される三角形ＰＨ１が検査パッドＰＤ１に一定の距離に比べて近くない場合であっても、再度、判定される三角形ＰＨ１が正三角形に近いか否かが判定されてもよい。そして、判定される三角形ＰＨ１が正三角形にある程度近い場合、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は適正と判別されてもよい。
【００６４】
以上詳述したように、本実施の形態では、プリント基板Ｋ１の大きさに対応するパターンデータを取得し、取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割し、分割された各分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６毎に基準部としての基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が設定される。そして、計測対象となるクリームハンダが載置される検査パッド（ＰＤ１）に近接する基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６のうちの基準エリア候補（Ａ７）に基づいて（１つの基準エリア候補が最適基準部とされ）、その最適基準部の高さが基準高さとされた上で、計測対象となるクリームハンダの三次元計測が行われる。このため、反り等に起因してプリント基板Ｋ１に高低差が生じてしまったとしても、その高低差の影響を払拭することができ、正確な三次元計測及び検査を行うことができる。
【００６５】
また、各分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６毎に基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が設定されることから、計測対象となるクリームハンダ毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の種類（数）が少なくて済む。即ち、仮に、計測対象となるクリームハンダ毎に基準部が設定されるとすると、計測対象が例えば２００個あれば、基準部も２００個必要となる。それに対し、本実施の形態によれば、計測対象が例えば２００個あっても、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の個数分、つまり基準部は１６個で済むことになる。従って、比較的スピーディに三次元計測及び検査を行うことができる。また、パターンデータが、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割されるので、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６及び基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６の配置が整然となり、計測精度が高精度になる。また、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６に設定された基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６と、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６内に存在する計測対象との整合がより確実に図られることにより、計測精度の向上を確実に図ることができる。
【００６６】
また、基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６は、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の中心から近いところのパターンに設定されるため、計測対象となるクリームハンダに載置される検査パッドＰＤと選定された基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６とは相互に近くなり、三次元計測の精度が高いものとなる。
【００６７】
さらに、上述した別の最適基準部の設定方法によれば、１つの基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が最適基準部として設定される場合の不安定さを解消することができ、より安定した、かつ正確な三次元計測及び検査を実現することができる。
【００６８】
また、パターンデータ入力手段１７を介して、プリント基板Ｋに関するパターンデータが入力されるので、プリント基板Ｋに関するパターンデータを容易に取得することができる。
【００６９】
尚、上述した実施の形態の記載内容に限定されることなく、例えば次のように実施してもよい。
【００７０】
（ａ）上記実施の形態では、クリームハンダの印刷状態を検査するための検査装置に具現化されているが、上記のような構成を別の三次元計測装置及び検査装置に具現化することも可能である。例えば、基板上に設けられたハンダバンプの高さ計測等を行うこととしてもよい。
【００７１】
（ｂ）撮像手段としては、上記実施の形態のようなエリアを撮像可能なＣＣＤカメラ以外にも、例えば、ＣＭＯＳカメラなど、エリア状又はライン状に撮像可能なカメラであってもよく、必ずしもＣＣＤカメラに限定されるものではない。
【００７２】
（ｃ）各照射手段５，１１を構成する光源は、ハロゲンランプでもよいし、ＬＥＤであってもよい。また、レーザ光を照射可能な照射手段を採用してもよい。
【００７３】
（ｄ）上記実施の形態では、パターンデータが縦横４等分されているが、縦横２等分、縦横３等分、縦横５等分以上に分割してもよい。この場合、プリント基板Ｋ１のそりよる高低差の影響を払拭するためには、分割する個数を多くするのが望ましい。また、パターンデータの縦横は必ずしも等分されている必要はない。
【００７４】
（ｅ）上記実施の形態では、ＸＹ軸方向へプリント基板Ｋが移動する構成となっているが、プリント基板Ｋ及びＣＣＤカメラ６が互いに相対移動可能であればよく、例えばＣＣＤカメラ６がＸＹ軸方向へ移動可能となっていてもよい。
【００７５】
（ｆ）撮像手段によって撮像される基板は、マスタプリント基板であってもいし、計測対象となるプリント基板であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における計測装置を模式的に示す概略斜視図である。
【図２】主制御手段等の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、取得されたパターンデータを示す。
【図４】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータを示す。
【図５】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の基準エリア候補の割付状態を示す。
【図６】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の基準エリア候補の割付及び検査対象の特定を示す。
【図７】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の他の基準部の割付及び検査対象の特定を示す。
【図８】本実施の形態の変更例における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の他の基準部の割付及び検査対象の特定を示す。
【符号の説明】
１…三次元計測装置、３…Ｘ軸移動機構、４…Ｙ軸移動機構、５…三次元計測用照射手段、６…撮像手段としてのＣＣＤカメラ、７…パターンデータ取得手段、基準部設定手段、分割手段、計測対象特定手段、判断手段としての主制御手段、８…検査手段、１７…パターンデータ入力手段、Ｋ…プリント基板、Ｃ１乃至Ｃ１６…分割領域、Ａ１乃至Ａ１６…基準部としての基準エリア候補、Ａ７…最適基準部としての基準エリア候補、ＰＤ…検査パッド、ＰＤ１…計測対象としてクリームハンダが載った検査パッド、ＰＨ１…三角形、ＰＤ２…三角形。
【発明の属する技術分野】
本発明は、三次元計測装置及び検査装置に係り、より詳しくは、プリント基板上に配設されたクリームハンダ等の計測対象を計測するための三次元計測装置及び当該計測装置を具備する検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板の製造過程にあって、主要な工程として基板上に電子部品を実装する工程がある。電子部品の実装に際しては、まずプリント基板上に配設された所定の電極パターン上にクリームハンダが印刷される。次に、該クリームハンダの粘性に基づいてプリント基板上に電子部品が仮止めされる。その後、前記プリント基板がリフロー炉へ導かれ、所定のリフロー工程を経ることでハンダ付けが行われる。リフロー炉に導かれる前段階においてクリームハンダの印刷状態を検査する必要があり、かかる検査に際して三次元計測装置を具備する検査装置が用いられることがある。
【０００３】
上記のようなクリームハンダの印刷状態の検査においては、所定の基準高さを演算し設定するとともに、該設定された基準高さをベースに、クリームハンダの高さや体積が計算される。そして、その高さや体積が所定条件を満たしている場合には良品と判定され、満たしていない場合には不良品と判定される。
【０００４】
上記基準高さを設定する手法としては、検査対象のハンダに対してレーザー光を照射して輝度画像を得、その輝度画像に対して、予め指定された輝度条件をもとに、ハンダ印刷範囲（境界位置）を検出し、さらにその境界位置における高低レベル値を基準高さとして設定するものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。また、検査対象としてランドを検査する際に、ランド１個毎に設けられた測定基準部に基づき、はんだ膜厚が測定されるものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許３２０３３９７号公報
【特許文献２】
特開平８−６４９５８号公報
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】
しかし、特許文献１に記載されたはんだ付け状態検査装置の場合、境界位置を検出して、境界位置の高低レベル画像に対して高さ測定基準レベルを求めるので、計測が複雑化し検査に際し多くの時間を要するという課題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたはんだ膜厚測定方法の場合、検査対象のランド１個毎に設けられた測定基準部に基づき、はんだ膜厚が測定される。そのため、ランドの個数が増加すると測定基準部の個数も増加し、計測に際し多くの時間を要するという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測、検査を行うことの可能な三次元計測装置及び検査装置を提供することを主たる目的の一つとしている。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成し得る特徴的手段について以下に説明する。また、各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じて記載する。
【００１０】
手段１．基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成したことを特徴とする三次元計測装置。
【００１１】
手段１によれば、基板上に配設された計測対象の高さが求められることに基づいて、計測対象の三次元計測が行われる。この場合において、パターンデータが複数に分割され、分割された領域に基準部がそれぞれ設定される。そして、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、分割された領域内の計測対象の三次元計測が行われる。このため、例えば基板に反り等が生じ、基板上の計測対象の高さに高低差が生じてしまったとしても、計測対象に近接する基準部の高さを基準高さとして三次元計測が行われる。従って、基板の反り等による高低差の影響を払拭することができる。また、分割された領域毎に基準部が設定されることから、基準部の個数が分割された領域の個数に制限される。そのため、計測対象が多く計測対象毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の個数が少なくて済み、計測の効率化を図ることができる。従って、比較的高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測を行うことができる。なお、「パターンデータ」とあるのは、基板上の回路パターンを含んでなるデータであって、主として平面データ、画像化されたデータが具体例として挙げられる。また、「基準部」とあるのは、基板上の位置、領域を指すものであって、点であっても、所定の面積を有していてもよい。さらに、「最適基準部に基づいて」とあるのを、「最適基準部の高さに基づいて」或いは「最適基準部の高さを基準高さとして」或いは「最適基準部の高さを基準高さとして、その基準高さに基づいて」としてもよい（以下、各手段において同様）。
【００１２】
手段２．基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成したことを特徴とする三次元計測装置。
【００１３】
手段２によれば、基板上に配設された計測対象の高さが求められることに基づいて、計測対象の三次元計測が行われる。この場合において、パターンデータが所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割され、分割された領域に基準部がそれぞれ設定される。そして、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、縦横に分割された領域内の計測対象の三次元計測が行われる。このため、基板に反り等が生じ基板上の計測対象の高さに高低差が生じてしまったとしても、計測対象に近接する最適基準部を基準として三次元計測が行われる。従って、基板の反り等による高低差の影響を払拭することができる。また、縦横に分割された領域に基準部が設定されることから、基準部の個数が分割された領域の個数に制限される。そのため、計測対象が比較的多く、計測対象毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の個数が少なくて済み、計測の効率化を図ることができる。従って、比較的高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測を行うことができる。また、パターンデータが、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割されるので、分割領域及び基準部の配置が整然となり、計測精度が高精度になる。
【００１４】
手段３．前記パターンデータ取得手段は、予め存在するプリント基板に関するパターンデータを入力するパターンデータ入力手段を備えることを特徴とする手段１または２に記載の三次元計測装置。
【００１５】
手段３によれば、パターンデータ入力手段を介して、予め存在するプリント基板に関するパターンデータが入力されるので、いちいちパターンデータに関する取得作業を経ることなく、パターンデータを比較的容易に取得することができる。
【００１６】
手段４．前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定された、計測対象に近接する最適基準部を関連させる関連手段とを備えることを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００１７】
手段４によれば、分割された領域内に存在する計測対象と、計測対象に近接する最適基準部との整合をより確実に図ることができ、ひいては計測精度の向上をより確実に図ることができる。
【００１８】
手段５．基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板に対し、所定の光を照射可能な照射手段と、
前記所定の光が照射された前記基板を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段にて撮像された画像データに基づき、パターンデータを取得するパターンデータ取得手段と
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定され、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成したことを特徴とする三次元計測装置。
【００１９】
手段５によれば、基板上に配設された計測対象の高さが求められることに基づいて、計測対象の三次元計測が行われる。この場合において、基板に対し、照射手段により、所定の光が照射される。また、所定の光の照射された基板が、撮像手段によって撮像される。さらに、撮像手段にて撮像された画像データに基づき、パターンデータの取得が行われる。かかるパターンデータが所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割され、分割された領域毎に基準部がそれぞれ設定される。また、計測対象特定手段により、分割された領域内に存在する計測対象が特定される。そして、特定された計測対象に関し、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、縦横に分割された領域内の計測対象の三次元計測が行われる。このため、基板に反り等が生じ基板上の計測対象の高さに高低差が生じてしまったとしても、計測対象に近接する最適基準部を基準として三次元計測が行われる。従って、基板の反り等による高低差の影響を払拭することができる。また、縦横に分割された領域に基準部が設定されることから、基準部の個数が分割された領域の個数に制限される。そのため、計測対象が比較的多く、計測対象毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の個数が少なくて済み、計測の効率化を図ることができる。従って、比較的高い計測精度を維持しながらスピーディに三次元計測を行うことができる。また、パターンデータが、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割されるので、分割領域及び基準部の配置が整然となり、計測精度が高精度になる。また、計測対象特定手段により、前記分割された領域内の計測対象が特定される。このため、分割された領域に設定された基準部と、分割された領域内に存在する計測対象との整合をより確実に図ることができ、ひいては計測精度の向上をより確実に図ることができる。
【００２０】
手段６．前記撮像手段によって撮像される基板は、マスタプリント基板であることを特徴とする手段５に記載の三次元計測装置。
【００２１】
手段６によれば、マスタプリント基板が撮像されることにより得られた画像データに基づいて、プリント基板に関するパターンデータが取得される。従って、プリント基板に関するパターンデータは精度の高いものとなる。
【００２２】
手段７．前記撮像手段によって撮像される基板は、計測対象となるプリント基板であることを特徴とする手段５に記載の三次元計測装置。
【００２３】
手段７によれば、計測対象となるプリント基板が撮像されることにより得られた画像データに基づいて、プリント基板に関するパターンデータが取得される。そのため、プリント基板に関するパターンデータについては、実際に計測対象となるプリント基板のパターンに基づいて三次元計測が行われる。従って、三次元計測の精度は高いものとなる。
【００２４】
手段８．前記基板はプリント基板であり、前記計測対象はプリント基板の銅箔上に配設されたクリームハンダであり、前記基準部は前記銅箔の高さに基づいて設定されることを特徴とする手段１乃至７のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００２５】
手段８によれば、銅箔上に配設されたクリームハンダの三次元計測を正確、かつ、スピーディに行うことができる。尚、銅箔上に所定厚さのレジストが配設され、基準部がそのレジストの高さに基づいて設定された場合、基準部は銅箔の高さに基づいて設定されたことになる。
【００２６】
手段９．前記各基準部は、前記分割手段によって分割された各領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されることを特徴とする手段１乃至８のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００２７】
手段９によれば、各基準部は、分割された領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されるため、計測対象と最適基準部とが必然的に近くなる。従って、三次元計測に際しての基準高さが、より妥当な値となり、ひいては基板の反り等による高低差の影響が少なくなり、三次元計測の精度が高い。
【００２８】
手段１０．前記最適基準部として、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられていることを特徴とする手段９に記載の三次元計測装置。
【００２９】
手段１０によれば、最適基準部として不適切と判断された場合は、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を防止することができる。
【００３０】
手段１１．前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段では、前記分割された領域のうち計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする手段１０に記載の三次元計測装置。
【００３１】
手段１１によれば、最適基準部として不適切と判断された場合、計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部が新たに設定される。従って、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を防止することができる。しかも、新たに設定される最適基準部が、少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づくものであるため、計測に際しての基準高さが許容範囲を逸脱したものとはなりにくい。
【００３２】
手段１２．前記基準部設定手段は、前記分割された領域の少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて前記最適基準部を設定するようにしたことを特徴とする手段１乃至８のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００３３】
手段１２によれば、計測手段に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部が設定される。従って、１の基準部が最適基準部とされる場合に比べて、計測に際しての基準高さが許容範囲を逸脱したものとはなりにくい。結果として、より安定した計測を行うことができる。
【００３４】
手段１３．前記基準部設定手段によって設定される最適基準部が、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられていることを特徴とする手段１２に記載の三次元計測装置。
【００３５】
手段１３によれば、最適基準部として不適切と判断された場合は、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を防止することができる。
【００３６】
手段１４．前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段は、前記少なくとも３つの基準部とは、少なくとも１つが相違する少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする手段１３に記載の三次元計測装置。
【００３７】
手段１４によれば、より妥当な別の最適基準部を採用することができ、計測精度の低下を一層防止することができる。
【００３８】
手段１５．手段１乃至１４のいずれかに記載の三次元計測装置を具備し、前記三次元計測装置の計測結果に基づき、前記計測対象に関する良否判定を行うよう構成したことを特徴とする検査装置。
【００３９】
手段１５によれば、計測対象の良否判定をより正確、かつ、スピーディに行うことができ、ひいては、検査精度の向上を図ることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００４１】
図１は、本実施の形態における三次元計測装置１を模式的に示す概略構成図である。なお、本実施の形態では、三次元計測装置１は、プリント基板Ｋの回路パターン（例えば銅箔からなる）上に印刷されてなるクリームハンダの印刷状態を検査するための印刷状態検査装置として具現化されている。
【００４２】
図１に示すように、三次元計測装置１は、基台２を備えているとともに、基台２上には、Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４が設けられている。Ｙ軸移動機構４上には、レール１０が配設されており、該レール１０上に基板としてのプリント基板Ｋが載置されるようになっている。そして、Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４が作動することで、プリント基板ＫがＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するようになっている。
【００４３】
三次元計測装置１はまた、三次元計測用照射手段５と、撮像手段としてのＣＣＤカメラ（カラーカメラ）６と、ＣＣＤカメラ６に対し電気的に接続された主制御手段７とを備えている。三次元計測用照射手段５は、プリント基板Ｋの表面に対し斜め上方から所定の光パターンを照射するように構成されている。ＣＣＤカメラ６は、プリント基板Ｋの真上に配置され、プリント基板Ｋ上の前記光パターンの照射された部分を撮像可能となっている。そして、主制御手段７では、所定の三次元計測方法によって、ＣＣＤカメラ６にて撮像された画像データに基づき画像処理が行われ、所定の検査パッドＰＤ（図３等参照）に位置するクリームハンダの三次元計測（主として高さ計測及び体積計測）が行われるようになっている。つまり、主制御手段７は、所定の検査パッドＰＤに位置するクリームハンダの高さ（体積）に基づいて印刷状態を検査する検査手段８を具備している。なお、本実施の形態における三次元計測に際しては、位相シフト法、光切断法、空間コード法、合焦法等、任意の計測方法が適宜採用される。
【００４４】
本実施の形態における三次元計測装置１は、前記三次元計測に際し（先だって）、所定の検査パッドＰＤに位置するクリームハンダが配設されてなる領域を抽出するための手段を具備している。当該手段には、ハンダ抽出用照射手段１１が含まれる。ハンダ抽出用照射手段１１は、三次元計測用照射手段５による光パターンの照射に先だってプリント基板Ｋに対し、所定の光を照射するものである。
【００４５】
より詳しく説明すると、ハンダ抽出用照射手段１１は、図示しない上下一対のリングライトを具備している。上部のリングライトは、小入射角での光照射を行うようになっているとともに、赤色または緑色の光を照射可能に構成されている。下部のリングライトは、大入射角での光照射を行うようになっているとともに、青色または緑色の光を選択的に照射可能に構成されている。通常、プリント基板Ｋにおいては、ランド及び回路パターンを形成するための赤色系統の銅箔が設けられており、その上に青色系統のクリームハンダが印刷されていることから、赤色光はクリームハンダ部分からは暗くしか反射されず青色光は銅箔部分からは暗くしか反射されない。これにより、青色画像としては銅箔部分がより暗く、赤色画像としてはクリームハンダ部分がより暗くなることから、各色画像とも、明暗の差が大きくなる。そこで、本実施の形態では、三次元計測に先だって、計測対象たるクリームハンダの領域抽出を行うべく、両リングライトにより赤色青色の光を照射し、その照射面をＣＣＤカメラ６で撮像し、ＣＣＤカメラ６による撮像から得られた画像データに基づき、主制御手段７において、クリームハンダの配設領域を特定（抽出）する作業が行われるようになっている。
【００４６】
また、プリント基板Ｋ上に緑色系統のレジストが塗布されている場合、プリント基板Ｋと塗布されたレジストとの間に回路パターンが形成されているか否かを問わず、下部のリングライトが緑色光を照射すると、反射光としての緑色光がレジストから明るく反射される。この場合、上部のリングライトが緑色光を照射すると、緑色光が回路パターン上のレジストから明るく反射されるのに対し、回路パターンが存在しないレジストからは暗くしか反射されない。これにより、両リングライトにより緑色光を照射し、その照射面をＣＣＤカメラ６で撮像すると、ＣＣＤカメラ６による撮像から得られた画像データに基づき、主制御手段７において、レジストが塗布されている場所を特定（抽出）する作業、及びプリント基板Ｋとレジストとの間の回路パターンを特定（抽出）する作業が行われるようになっている。
【００４７】
次に、主制御手段７を中心とする三次元計測装置１の電気的構成について説明する。
【００４８】
図２に示すように、ＣＣＤカメラ６は、主制御手段７に対し電気的に接続されている。主制御手段７は、上述したように、検査手段８を備えている。これとともに、主制御手段７は、印刷されたクリームハンダの大きさや配置データ及びプリント基板Ｋに関するパターンデータ等を入力するためのパターンデータ入力手段１７が接続されている。
【００４９】
主制御手段７は、照射制御手段２１に接続されている。照射制御手段２１は、前記三次元計測用照射手段５、ハンダ抽出用照射手段１１（上下一対のリングライト）に接続されており、前記主制御手段７からの制御信号に基づき、各照射手段５，１１の照射の実行制御及び各色の光の照射の切換制御を行う。
【００５０】
主制御手段７はまた、Ｘ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３に接続されている。これらＸ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３は、主制御手段７からの制御信号に基づき、前記Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４を適宜駆動制御する。これにより、プリント基板ＫがＸ軸方向、Ｙ軸方向へと適宜移動させられる。
【００５１】
次に、上記のように構成されてなる三次元計測装置１における作用及び効果を、主制御手段７によって行われる制御内容を中心として説明する。
【００５２】
主制御手段７は、予め定められたプログラムに従って、各種工程を経る。より詳しくは、（１）パターンデータ等の入力工程、（２）所定の大きさの分割領域にパターンデータを分割する分割工程、（３）分割されたパターンデータに基づいて、分割領域毎の基準部設定用の基準エリア候補を設定する設定工程、（４）計測対象となるクリームハンダが載置される検査パッドＰＤに近接する基準エリア候補に基づいて、クリームハンダの検査を行う検査工程を経る。そして、全検査エリアでの検査が終了した時点で、主制御手段７による検査が完了する。
【００５３】
（１）パターンデータの入力工程に際しては、パターンデータは、パターンデータ入力手段１７を介して主制御手段７へ入力される。より詳しくは、パターンデータの入力に際し、所謂ガーバデータ、マウントデータ、部品形状データ等の、基板製作上必要な複合データが使用される。そして、主制御手段７は、パターンデータ入力手段１７を介して、各クリームハンダの配置、大きさ、形状等の基礎データ及びプリント基板Ｋに関するパターンデータを入力する。
【００５４】
具体的には、パターンデータは、画像データ上、図３に示すように、基板の大きさに対応する長方形状をなしている。そして、その長方形状の内部に、クリームハンダが載置される検査パッドＰＤ及びこの検査パッドＰＤに連続する複数の回路パターンのデータが存在している。この場合、パターンデータは、ＣＣＤカメラ６による撮像から得られた画像データに基づいて取得されるようになっていてもよい。
【００５５】
（２）次に、パターンデータを所定長さ毎に縦横に並んだ分割領域に分割することが行われる。この場合、分割手段としての主制御手段７により、長方形状のパターンデータは、縦方向にＮ等分され、横方向にＭ等分されてマトリックス状になる。よりわかりやすく説明すると、パターンデータは、図４に示すように、縦方向及び横方向に等分（例えば４等分）され、合計１６個の分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６が形成される。このように等分に分割された分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６も長方形状をなし、各分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の大きさは、検査対象となるクリームハンダが載置される検査パッドＰＤ及びパターンの一部を少なくとも含む。
【００５６】
（３）次に、等分に分割された分割領域毎に基準部設定用の基準エリア候補が設定される。この場合、等分に分割された分割領域の中心が最初に検索される。その後に、当該中心から一番近いところに位置するパターンデータに、基準部設定用の基準エリア候補が設定される。具体的には、基準部設定手段としての主制御手段７は、図５に示すように、等分に分割された分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の中心に最も近いところに位置するパターンデータに、基準部設定用の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６を設定する。
【００５７】
（４）次に、計測対象となるクリームハンダに近接する基準部設定用の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６に基づいて、クリームハンダの検査を行う検査工程を行う。その検査工程に際しては、計測対象特定手段としての主制御手段７は、分割された領域Ｃ１乃至Ｃ１６内の計測対象となるクリームハンダが載置される検査パッドＰＤ１を特定し、検査パッドＰＤ１に対し基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６（この場合基準エリア候補Ａ７）を割り付け関連付ける（図６参照）。
【００５８】
検査パッドＰＤ１に載置されるクリームハンダの検査に際しては、関連づけられた基準エリア候補Ａ７が用いられる。そして、所定の三次元計測方法によって、ＣＣＤカメラ６にて撮像された画像データに基づき画像処理が行われ、クリームハンダの三次元計測が行われる。このとき、主制御手段７では、関連づけられた基準エリア候補Ａ７を基準高さとしてクリームハンダの高さ、ひいては体積が演算される。つまり、本実施の形態では、原則として、前記基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６のいずれかが、最適基準部として採用される。
【００５９】
主制御手段７は、検査対象となる全てのクリームハンダが載置される検査パッドＰＤが特定されたか否かを確認する。そして、全てのクリームハンダが載置される検査パッドＰＤが特定された旨が確認されると、各クリームハンダの検査が実行される。次に、主制御手段７は、Ｘ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３を介してＸ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４を適宜駆動制御し、必要に応じてプリント基板Ｋを適宜移動させる。
【００６０】
なお、上記（３）に記載された領域Ｃ１乃至Ｃ１６毎の最適基準部の設定方法については、上記の方法に必ずしも限定されず、別の設定方法を採用してもよい。すなわち、主制御手段７は、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の中心に最も近いところに位置する回路パターン上に、基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６を設定しても、クリームハンダが載置される検査パッドＰＤと基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６との距離が所定値以上の場合は、その基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６を不適切として採用しない。このような判断手段として機能する主制御手段７により、基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６の適否の判断がなされることにより、基準部として不適切なものが排除される。その場合、１６個の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６の内から、クリームハンダが載置される検査パッドＰＤ１に対して一番近い３個（４個以上でもよい）の基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が選ばれる。その後、選ばれたものに基づいて基準平面を形成した上で最適基準部が特定され、検査パッドＰＤ１に対し最適基準部が割り付け関連付けられる。そして、その最適基準部の高さが基準高さとされた上で、クリームハンダの三次元計測が行われる。この場合、最適基準部がより精度よく設定されることとなる。
【００６１】
より詳細には、計測対象になる検査パッドＰＤ１が、例えば分割領域Ｃ７に位置する場合、図７に示されるように、分割領域Ｃ７及び分割領域Ｃ７に近接する分割領域Ｃ３、Ｃ６の基準エリア候補Ａ７、Ａ３及びＡ６の３点が選択されて、その３点を頂点とする三角形ＰＨ１を含む基準平面が形成される。このような基準平面を形成した上で最適基準部が特定され、検査パッドＰＤ１に対し最適基準部が割り付け関連付けられ、その基準基準部の高さを基準高さとすることにより、クリームハンダの三次元計測が行われる。
【００６２】
更に、別の判別方法を採用してもよい。すなわち、図７に示される分割領域Ｃ３、Ｃ６及びＣ７の基準エリア候補Ａ３、Ａ６及びＡ７の３点が選択されて、その３点を頂点とする三角形ＰＨ１が例えば正三角形に近いか否かが判定される（このときのロジックは任意に設定可能である）。３点を頂点とする三角形ＰＨ１が正三角形にある程度近いと判別された場合、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は適正と判別され、その基準平面が採用され、最適基準部が特定される。それに対し、３点を頂点とする三角形ＰＨ１が正三角形に近くないと判別された場合、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は不適正と判別され、その基準平面は採用されない。そして、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は不適正と判別された場合、図８に示されるように、異なる３点として、例えば分割領域Ｃ２、Ｃ３及びＣ７の基準エリア候補Ａ２、Ａ３及びＡ７（先ほどとは相違する別の３つの候補）が選択されて、その３点を頂点とする三角形ＰＨ２が、正三角形に近いか否かが再び判定される。そして、３点を頂点とする三角形ＰＨ２が正三角形にある程度近いと判別された場合、その三角形ＰＨ２を含む基準平面は適正と判別され、その基準平面が採用されて、最適基準部が特定される。以下同様の処理が繰り返される。
【００６３】
更に、別の態様として、判定される三角形ＰＨ１が検査パッドＰＤ１に一定の距離に比べて近くない場合であっても、再度、判定される三角形ＰＨ１が正三角形に近いか否かが判定されてもよい。そして、判定される三角形ＰＨ１が正三角形にある程度近い場合、その三角形ＰＨ１を含む基準平面は適正と判別されてもよい。
【００６４】
以上詳述したように、本実施の形態では、プリント基板Ｋ１の大きさに対応するパターンデータを取得し、取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割し、分割された各分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６毎に基準部としての基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が設定される。そして、計測対象となるクリームハンダが載置される検査パッド（ＰＤ１）に近接する基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６のうちの基準エリア候補（Ａ７）に基づいて（１つの基準エリア候補が最適基準部とされ）、その最適基準部の高さが基準高さとされた上で、計測対象となるクリームハンダの三次元計測が行われる。このため、反り等に起因してプリント基板Ｋ１に高低差が生じてしまったとしても、その高低差の影響を払拭することができ、正確な三次元計測及び検査を行うことができる。
【００６５】
また、各分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６毎に基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が設定されることから、計測対象となるクリームハンダ毎に基準部が設定される場合に比べて、設定されるべき基準部の種類（数）が少なくて済む。即ち、仮に、計測対象となるクリームハンダ毎に基準部が設定されるとすると、計測対象が例えば２００個あれば、基準部も２００個必要となる。それに対し、本実施の形態によれば、計測対象が例えば２００個あっても、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の個数分、つまり基準部は１６個で済むことになる。従って、比較的スピーディに三次元計測及び検査を行うことができる。また、パターンデータが、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割されるので、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６及び基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６の配置が整然となり、計測精度が高精度になる。また、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６に設定された基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６と、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６内に存在する計測対象との整合がより確実に図られることにより、計測精度の向上を確実に図ることができる。
【００６６】
また、基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６は、分割領域Ｃ１乃至Ｃ１６の中心から近いところのパターンに設定されるため、計測対象となるクリームハンダに載置される検査パッドＰＤと選定された基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６とは相互に近くなり、三次元計測の精度が高いものとなる。
【００６７】
さらに、上述した別の最適基準部の設定方法によれば、１つの基準エリア候補Ａ１乃至Ａ１６が最適基準部として設定される場合の不安定さを解消することができ、より安定した、かつ正確な三次元計測及び検査を実現することができる。
【００６８】
また、パターンデータ入力手段１７を介して、プリント基板Ｋに関するパターンデータが入力されるので、プリント基板Ｋに関するパターンデータを容易に取得することができる。
【００６９】
尚、上述した実施の形態の記載内容に限定されることなく、例えば次のように実施してもよい。
【００７０】
（ａ）上記実施の形態では、クリームハンダの印刷状態を検査するための検査装置に具現化されているが、上記のような構成を別の三次元計測装置及び検査装置に具現化することも可能である。例えば、基板上に設けられたハンダバンプの高さ計測等を行うこととしてもよい。
【００７１】
（ｂ）撮像手段としては、上記実施の形態のようなエリアを撮像可能なＣＣＤカメラ以外にも、例えば、ＣＭＯＳカメラなど、エリア状又はライン状に撮像可能なカメラであってもよく、必ずしもＣＣＤカメラに限定されるものではない。
【００７２】
（ｃ）各照射手段５，１１を構成する光源は、ハロゲンランプでもよいし、ＬＥＤであってもよい。また、レーザ光を照射可能な照射手段を採用してもよい。
【００７３】
（ｄ）上記実施の形態では、パターンデータが縦横４等分されているが、縦横２等分、縦横３等分、縦横５等分以上に分割してもよい。この場合、プリント基板Ｋ１のそりよる高低差の影響を払拭するためには、分割する個数を多くするのが望ましい。また、パターンデータの縦横は必ずしも等分されている必要はない。
【００７４】
（ｅ）上記実施の形態では、ＸＹ軸方向へプリント基板Ｋが移動する構成となっているが、プリント基板Ｋ及びＣＣＤカメラ６が互いに相対移動可能であればよく、例えばＣＣＤカメラ６がＸＹ軸方向へ移動可能となっていてもよい。
【００７５】
（ｆ）撮像手段によって撮像される基板は、マスタプリント基板であってもいし、計測対象となるプリント基板であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における計測装置を模式的に示す概略斜視図である。
【図２】主制御手段等の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、取得されたパターンデータを示す。
【図４】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータを示す。
【図５】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の基準エリア候補の割付状態を示す。
【図６】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の基準エリア候補の割付及び検査対象の特定を示す。
【図７】本実施の形態における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の他の基準部の割付及び検査対象の特定を示す。
【図８】本実施の形態の変更例における三次元計測を説明するための模式図であって、分割されたパターンデータ内の他の基準部の割付及び検査対象の特定を示す。
【符号の説明】
１…三次元計測装置、３…Ｘ軸移動機構、４…Ｙ軸移動機構、５…三次元計測用照射手段、６…撮像手段としてのＣＣＤカメラ、７…パターンデータ取得手段、基準部設定手段、分割手段、計測対象特定手段、判断手段としての主制御手段、８…検査手段、１７…パターンデータ入力手段、Ｋ…プリント基板、Ｃ１乃至Ｃ１６…分割領域、Ａ１乃至Ａ１６…基準部としての基準エリア候補、Ａ７…最適基準部としての基準エリア候補、ＰＤ…検査パッド、ＰＤ１…計測対象としてクリームハンダが載った検査パッド、ＰＨ１…三角形、ＰＤ２…三角形。
Claims (16)
- 基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、
前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記各基準部は、前記分割手段によって分割された各領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されるものであり、
前記最適基準部として、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられ、
前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段では、前記分割された領域のうち計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。 - 基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記各基準部は、前記分割手段によって分割された各領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されるものであり、
前記最適基準部として、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられ、
前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段では、前記分割された領域のうち計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。 - 基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記基準部設定手段は、前記分割された領域の少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて前記最適基準部を設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。 - 基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板の大きさに対応するパターンデータを取得するパターンデータ取得手段と、
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記基準部設定手段で設定され、前記計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記基準部設定手段は、前記分割された領域の少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて前記最適基準部を設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。 - 前記基準部設定手段によって設定される最適基準部が、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載の三次元計測装置。
- 前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段は、前記少なくとも３つの基準部とは、少なくとも１つが相違する少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の三次元計測装置。
- 前記パターンデータ取得手段は、予め存在するプリント基板に関するパターンデータを入力するパターンデータ入力手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の三次元計測装置。
- 前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、
前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定された、計測対象に近接する最適基準部を関連させる関連手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の三次元計測装置。 - 基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板に対し、所定の光を照射可能な照射手段と、
前記所定の光が照射された前記基板を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段にて撮像された画像データに基づき、パターンデータを取得するパターンデータ取得手段と
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定され、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記各基準部は、前記分割手段によって分割された各領域の中心から最も近い回路パターン上に設定されるものであり、
前記最適基準部として、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられ、
前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段では、前記分割された領域のうち計測対象に近い少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。 - 基板上に配設された計測対象の高さを求めることに基づいて、前記計測対象の三次元計測を行う三次元計測装置であって、
前記基板に対し、所定の光を照射可能な照射手段と、
前記所定の光が照射された前記基板を撮像可能な撮像手段と、
前記撮像手段にて撮像された画像データに基づき、パターンデータを取得するパターンデータ取得手段と
前記取得されたパターンデータを、所定長さ毎に縦横に並んだ所定の大きさの領域に分割する分割手段と、
前記分割された領域内の計測対象を特定する計測対象特定手段と、
前記分割された領域毎に基準部をそれぞれ設定する基準部設定手段と
を備え、前記計測対象特定手段で特定された計測対象に関し、前記基準部設定手段で設定され、計測対象に近接する最適基準部に基づいて、前記分割された領域内の計測対象の三次元計測を行うよう構成し、
前記基準部設定手段は、前記分割された領域の少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて前記最適基準部を設定するようにしたことを特徴とする三次元計測装置。 - 前記基準部設定手段によって設定される最適基準部が、適切であるか否かを判断する判断手段が設けられていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の三次元計測装置。
- 前記判断手段によって、最適基準部として不適切と判断された場合、前記基準部設定手段は、前記少なくとも３つの基準部とは、少なくとも１つが相違する少なくとも３つの基準部により特定される基準平面に基づいて最適基準部を新たに設定するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の三次元計測装置。
- 前記撮像手段によって撮像される基板は、マスタプリント基板であることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載の三次元計測装置
- 前記撮像手段によって撮像される基板は、計測対象となるプリント基板であることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載の三次元計測装置。
- 前記基板はプリント基板であり、前記計測対象はプリント基板の銅箔上に配設されたクリームハンダであり、前記基準部は前記銅箔の高さに基づいて設定されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の三次元計測装置。
- 請求項１乃至１５のいずれかに記載の三次元計測装置を具備し、前記三次元計測装置の計測結果に基づき、前記計測対象に関する良否判定を行うよう構成したことを特徴とする検査装置。
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