JPH10288508A - 外観検査装置 - Google Patents
外観検査装置Info
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- JPH10288508A JPH10288508A JP9879297A JP9879297A JPH10288508A JP H10288508 A JPH10288508 A JP H10288508A JP 9879297 A JP9879297 A JP 9879297A JP 9879297 A JP9879297 A JP 9879297A JP H10288508 A JPH10288508 A JP H10288508A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検査対象の視認性がよく、２次元画像処理と
高さ計測を同一ステージで行える外観検査装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 ２次元画像処理に適した画像を得なが
ら、対象物１４に非接触で３次元計測が行えようにする
ため、光源１、２からなる２次元画像用照明と、２次元
画像用照明により照らされた対象物の２次元画像を得る
カメラ６と、対象物にレーザー光を照射する高さ変位量
検出用半導体レーザスキャナ７などのレーザー投光部
と、対象物からの反射レーザーを受光し対象物の高さ変
位量を検出するレーザースポット受光位置検出素子１３
とを一体的に組み合わせている。
高さ計測を同一ステージで行える外観検査装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 ２次元画像処理に適した画像を得なが
ら、対象物１４に非接触で３次元計測が行えようにする
ため、光源１、２からなる２次元画像用照明と、２次元
画像用照明により照らされた対象物の２次元画像を得る
カメラ６と、対象物にレーザー光を照射する高さ変位量
検出用半導体レーザスキャナ７などのレーザー投光部
と、対象物からの反射レーザーを受光し対象物の高さ変
位量を検出するレーザースポット受光位置検出素子１３
とを一体的に組み合わせている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路基板など
を対象物とする外観検査工程で使用される外観検査装置
に関するものである。
を対象物とする外観検査工程で使用される外観検査装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、回路モジュールを製造するプロセ
スにおいて、電子部品を搭載し半田付けをすませた後の
基板について、電子部品の欠落、電子部品の位置ずれ、
電子部品の浮き、電子部品を基板に固着する半田のフィ
レット形状について、不備がないかどうかを調べるた
め、対象物に対して非接触の外観検査が行われる。そし
て、従来の外観検査では、第１のステージにおいて、Ｃ
ＣＤ素子を備えたカメラなどからなる平面画像取得装置
を用いて、基板の２次元画像を取得し、この２次元画像
を処理して、電子部品の欠落や基板の平面上での位置ず
れが無いかどうかが検査される。次に、第１のステージ
とは別個に設けられる第２のステージにおいて、レーザ
ー投光部を備えた高さ検査装置を用いて、対象物の高さ
情報を得て、電子部品の浮きや半田のフィレット形状等
の３次元的な検査が行われる。
スにおいて、電子部品を搭載し半田付けをすませた後の
基板について、電子部品の欠落、電子部品の位置ずれ、
電子部品の浮き、電子部品を基板に固着する半田のフィ
レット形状について、不備がないかどうかを調べるた
め、対象物に対して非接触の外観検査が行われる。そし
て、従来の外観検査では、第１のステージにおいて、Ｃ
ＣＤ素子を備えたカメラなどからなる平面画像取得装置
を用いて、基板の２次元画像を取得し、この２次元画像
を処理して、電子部品の欠落や基板の平面上での位置ず
れが無いかどうかが検査される。次に、第１のステージ
とは別個に設けられる第２のステージにおいて、レーザ
ー投光部を備えた高さ検査装置を用いて、対象物の高さ
情報を得て、電子部品の浮きや半田のフィレット形状等
の３次元的な検査が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の外
観検査では、取得する情報（２次元画像と３次元の高
さ）ごとに、平面画像取得装置と高さ検査装置という別
個の装置を用いており、必然的に、検査工程が２つに分
けられていた。このため、広い設置スペースが必要なだ
けでなく、設備コストが高くなる。また、第２のステー
ジに設けられる高さ検査装置では、対象物の測定ポイン
トを確認する上で視認性が悪く、操作が難しいという問
題点があった。
観検査では、取得する情報（２次元画像と３次元の高
さ）ごとに、平面画像取得装置と高さ検査装置という別
個の装置を用いており、必然的に、検査工程が２つに分
けられていた。このため、広い設置スペースが必要なだ
けでなく、設備コストが高くなる。また、第２のステー
ジに設けられる高さ検査装置では、対象物の測定ポイン
トを確認する上で視認性が悪く、操作が難しいという問
題点があった。
【０００４】そこで本発明は、検査対象の視認性がよ
く、２次元画像処理と高さ計測を同一ステージで行える
外観検査装置を提供することを目的とする。
く、２次元画像処理と高さ計測を同一ステージで行える
外観検査装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする手段】本発明は、２次元画像
用照明と、２次元画像用照明により照らされた対象物の
２次元画像を得るカメラと、対象物にレーザー光を照射
するレーザー投光部と、対象物からの反射レーザーを受
光し対象物の高さ変位量を検出するレーザースポット受
光位置検出素子とを一体的に組み合わせている。
用照明と、２次元画像用照明により照らされた対象物の
２次元画像を得るカメラと、対象物にレーザー光を照射
するレーザー投光部と、対象物からの反射レーザーを受
光し対象物の高さ変位量を検出するレーザースポット受
光位置検出素子とを一体的に組み合わせている。
【０００６】また本発明は、２次元画像用照明は、光源
と、光源が発する光をカメラの光軸と同軸的に落射させ
るハーフミラーとを備えている。
と、光源が発する光をカメラの光軸と同軸的に落射させ
るハーフミラーとを備えている。
【０００７】また本発明は、２次元画像用照明は、リン
グ状に配置され、かつ対象物に対してカメラの光軸とは
非平行に光を照射する光源とを備えている。
グ状に配置され、かつ対象物に対してカメラの光軸とは
非平行に光を照射する光源とを備えている。
【０００８】また本発明は、レーザー投光部は、カメラ
の光軸から離れた位置に配置され、カメラの光軸上に配
置されるハーフミラーによりレーザー投光部が照射する
レーザー光の光路はカメラの光軸と同軸的に変更され
る。
の光軸から離れた位置に配置され、カメラの光軸上に配
置されるハーフミラーによりレーザー投光部が照射する
レーザー光の光路はカメラの光軸と同軸的に変更され
る。
【０００９】さらに本発明は、レーザースポット受光位
置検出素子は、カメラの光軸に対して一定角度傾けてあ
る。
置検出素子は、カメラの光軸に対して一定角度傾けてあ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、２次元画
像用照明と、２次元画像用照明により照らされた対象物
の２次元画像を得るカメラと、対象物にレーザー光を照
射するレーザー投光部と、対象物からの反射レーザーを
受光し対象物の高さ変位量を検出するレーザースポット
受光位置検出素子とを一体的に組み合わせている。この
構成により、同一ステージにおいて、カメラによる２次
元画像とレーザースポット受光位置検出素子による高さ
とを取得することができ、従来別々に分離されていた設
備を共有してスペース及びコストを少なくすることがで
きる。
像用照明と、２次元画像用照明により照らされた対象物
の２次元画像を得るカメラと、対象物にレーザー光を照
射するレーザー投光部と、対象物からの反射レーザーを
受光し対象物の高さ変位量を検出するレーザースポット
受光位置検出素子とを一体的に組み合わせている。この
構成により、同一ステージにおいて、カメラによる２次
元画像とレーザースポット受光位置検出素子による高さ
とを取得することができ、従来別々に分離されていた設
備を共有してスペース及びコストを少なくすることがで
きる。
【００１１】請求項２記載の発明では、２次元画像用照
明は、光源と、光源が発する光をカメラの光軸と同軸的
に落射させるハーフミラーとを備えている。また請求項
３記載の本発明では、２次元画像用照明は、リング状に
配置され、かつ対象物に対してカメラの光軸とは非平行
に光を照射する光源とを備えている。これらの構成によ
ると、認識のための適切な２次元画像が得られる。
明は、光源と、光源が発する光をカメラの光軸と同軸的
に落射させるハーフミラーとを備えている。また請求項
３記載の本発明では、２次元画像用照明は、リング状に
配置され、かつ対象物に対してカメラの光軸とは非平行
に光を照射する光源とを備えている。これらの構成によ
ると、認識のための適切な２次元画像が得られる。
【００１２】請求項４記載の発明では、レーザー投光部
は、カメラの光軸から離れた位置に配置され、カメラの
光軸上に配置されるハーフミラーによりレーザー投光部
が照射するレーザー光の光路はカメラの光軸と同軸的に
変更される。また請求項５記載の発明では、レーザース
ポット受光位置検出素子は、カメラの光軸に対して一定
角度傾けてある。これらの構成によれば、検査中におい
て、カメラにより２次元画像を得ながら、対象物の測定
ポイントを簡単に視認でき、高さ変位を容易に計測でき
る。
は、カメラの光軸から離れた位置に配置され、カメラの
光軸上に配置されるハーフミラーによりレーザー投光部
が照射するレーザー光の光路はカメラの光軸と同軸的に
変更される。また請求項５記載の発明では、レーザース
ポット受光位置検出素子は、カメラの光軸に対して一定
角度傾けてある。これらの構成によれば、検査中におい
て、カメラにより２次元画像を得ながら、対象物の測定
ポイントを簡単に視認でき、高さ変位を容易に計測でき
る。
【００１３】（実施の形態１）以下本発明の実施の形態
について、図１を参照しながら説明する。図１は本発明
の一実施の形態における外観検査装置の斜視図、図２は
同実施の形態における外観検査装置の平面図、図３は同
実施の形態における外観検査装置の光路を示す平面図で
ある。まず、ＣＣＤ素子５を備えたカメラの周辺につい
て説明する。
について、図１を参照しながら説明する。図１は本発明
の一実施の形態における外観検査装置の斜視図、図２は
同実施の形態における外観検査装置の平面図、図３は同
実施の形態における外観検査装置の光路を示す平面図で
ある。まず、ＣＣＤ素子５を備えたカメラの周辺につい
て説明する。
【００１４】図において、１は、カメラ６の画像（基板
などの対象物１４の像）周辺部の適正照度を得るために
カメラ６の光軸Ａ（垂直）の周囲を一周するリング状に
ＬＥＤを配置してなる光源である。光源１の各ＬＥＤは
光軸Ａ側へ向けて内傾している。２は光軸Ａに対して直
角に光を照射するＬＥＤからなる光源である。３は光源
２の光の光路方向に対して４５度の角度で光軸Ａ中に配
置されたハーフミラーである。
などの対象物１４の像）周辺部の適正照度を得るために
カメラ６の光軸Ａ（垂直）の周囲を一周するリング状に
ＬＥＤを配置してなる光源である。光源１の各ＬＥＤは
光軸Ａ側へ向けて内傾している。２は光軸Ａに対して直
角に光を照射するＬＥＤからなる光源である。３は光源
２の光の光路方向に対して４５度の角度で光軸Ａ中に配
置されたハーフミラーである。
【００１５】光源２が発した光の光路は、ハーフミラー
３により光軸Ａに同軸となるように変えられ、光軸Ａと
同軸的に対象物１４の画像中央部に落射する。ここで、
光源１および光源２は、２次元画像用照明であって、そ
の一方のみまたは双方を選択的に点灯させることができ
る。
３により光軸Ａに同軸となるように変えられ、光軸Ａと
同軸的に対象物１４の画像中央部に落射する。ここで、
光源１および光源２は、２次元画像用照明であって、そ
の一方のみまたは双方を選択的に点灯させることができ
る。
【００１６】これらの光源１，２から発せられた光は、
対象物１４で反射され、光軸Ａを折り返してレンズ４に
より集光してカメラ６のＣＣＤ素子５に結像する。これ
により、対象物１４の検査用の２次元画像を取得できる
と共に、後述する高さ変位を計測する際の測定ポイント
の視認用の画像が得られる。
対象物１４で反射され、光軸Ａを折り返してレンズ４に
より集光してカメラ６のＣＣＤ素子５に結像する。これ
により、対象物１４の検査用の２次元画像を取得できる
と共に、後述する高さ変位を計測する際の測定ポイント
の視認用の画像が得られる。
【００１７】次に、レーザー投光部のうち、７は高さ変
位量検出用の半導体レーザスキャナ、８はスキャナ用小
型モータ、９はスキャナ用ミラー、１０はレーザー集光
用レンズである。これら半導体レーザスキャナ７、スキ
ャナ用小型モータ８、スキャナ用ミラー９、レーザー集
光用レンズ１０は、光軸Ａからオフセットさせて配置さ
れており、カメラ６が２次元画像を得る妨げにならな
い。１１は半導体レーザスキャナ７から発したレーザー
光を反射して対象物側へ向けるためのハーフミラーであ
る。ハーフミラー１１は光軸Ａ中に配置され、レーザー
光は反射し、光源１，２からの光は透過させる。１２は
対象物にて反射された反射レーザーを再度集光させるレ
ンズであり、光軸Ａからオフセットさせて配置されてい
る。
位量検出用の半導体レーザスキャナ、８はスキャナ用小
型モータ、９はスキャナ用ミラー、１０はレーザー集光
用レンズである。これら半導体レーザスキャナ７、スキ
ャナ用小型モータ８、スキャナ用ミラー９、レーザー集
光用レンズ１０は、光軸Ａからオフセットさせて配置さ
れており、カメラ６が２次元画像を得る妨げにならな
い。１１は半導体レーザスキャナ７から発したレーザー
光を反射して対象物側へ向けるためのハーフミラーであ
る。ハーフミラー１１は光軸Ａ中に配置され、レーザー
光は反射し、光源１，２からの光は透過させる。１２は
対象物にて反射された反射レーザーを再度集光させるレ
ンズであり、光軸Ａからオフセットさせて配置されてい
る。
【００１８】このレーザー投光部からのレーザービーム
Ｌ１は、光軸Ａ中に配置されるハーフミラー１１によっ
て、対象物１４にスポット落射される。対象物１４にて
反射された反射レーザーはレンズ１２で再度集光され、
光軸Ａに対し、一定角度傾けた位置に配置したレーザー
スポット受光位置検出素子１３で受光される。
Ｌ１は、光軸Ａ中に配置されるハーフミラー１１によっ
て、対象物１４にスポット落射される。対象物１４にて
反射された反射レーザーはレンズ１２で再度集光され、
光軸Ａに対し、一定角度傾けた位置に配置したレーザー
スポット受光位置検出素子１３で受光される。
【００１９】対象物１４の高さが変位すれば、そのスポ
ット位置は、レーザースポット受光位置検出素子１３上
で２次元的に相対変化するので、この変化をとらえるこ
とにより対象物１４の高さ変位量が得られる。
ット位置は、レーザースポット受光位置検出素子１３上
で２次元的に相対変化するので、この変化をとらえるこ
とにより対象物１４の高さ変位量が得られる。
【００２０】このように、本発明を用いれば、カメラに
よる２次元画像処理に適した適正画像が得られると同時
に、２次元画像処理が不得意とする高さ変位量の測定が
可能となる。
よる２次元画像処理に適した適正画像が得られると同時
に、２次元画像処理が不得意とする高さ変位量の測定が
可能となる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、２次元画像と高さ計測
を単一の装置で行えるし、この装置を単一のヘッドとし
て構成することができる。画像認識と非接触高さ測定を
選択的かつ同一ステージで行え、スペースやコストの消
費を抑制できる。加えて、被検査対象との距離を大きく
とれ、外乱光による影響が少ない。
を単一の装置で行えるし、この装置を単一のヘッドとし
て構成することができる。画像認識と非接触高さ測定を
選択的かつ同一ステージで行え、スペースやコストの消
費を抑制できる。加えて、被検査対象との距離を大きく
とれ、外乱光による影響が少ない。
【図１】本発明の一実施の形態における外観検査装置の
斜視図
斜視図
【図２】同実施の形態における外観検査装置の平面図
【図３】同実施の形態における外観検査装置の光路を示
す平面図
す平面図
１，２ 光源 ３ ハーフミラー ６ カメラ ７ 半導体レーザスキャナ ８ スキャナ用小型モータ ９ スキャナ用ミラー １１ ハーフミラー １３ レーザースポット受光位置検出素子 １４ 対象物 Ａ 光軸
Claims (5)
- 【請求項１】２次元画像用照明と、前記２次元画像用照
明により照らされた対象物の２次元画像を得るカメラ
と、対象物にレーザー光を照射するレーザー投光部と、
対象物からの反射レーザーを受光し対象物の高さ変位量
を検出するレーザースポット受光位置検出素子とを一体
的に組み合わせたことを特徴とする外観検査装置。 - 【請求項２】前記２次元画像用照明は、光源と、前記光
源が発する光を前記カメラの光軸と同軸的に落射させる
ハーフミラーとを備えていることを特徴とする請求項１
記載の外観検査装置。 - 【請求項３】前記２次元画像用照明は、リング状に配置
され、かつ対象物に対して前記カメラの光軸とは非平行
に光を照射する光源とを備えていることを特徴とする請
求項１記載の外観検査装置。 - 【請求項４】前記レーザー投光部は、前記カメラの光軸
から離れた位置に配置され、前記カメラの光軸上に配置
されるハーフミラーにより前記レーザー投光部が照射す
るレーザー光の光路は前記カメラの光軸と同軸的に変更
されることを特徴とする請求項１記載の外観検査装置。 - 【請求項５】前記レーザースポット受光位置検出素子
は、前記カメラの光軸に対して一定角度傾けてあること
を特徴とする請求項１記載の外観検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9879297A JPH10288508A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9879297A JPH10288508A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 外観検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288508A true JPH10288508A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14229226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9879297A Pending JPH10288508A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 外観検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10288508A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005242386A (ja) * | 2005-05-02 | 2005-09-08 | Mitsutoyo Corp | 画像プローブ |
| JP2009229158A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Laser Solutions Co Ltd | 撮像装置 |
| JP2010190668A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Omron Corp | 光学的検査方法および光学的検査装置 |
| DE102010000467A1 (de) | 2009-03-13 | 2010-12-09 | Omron Corporation | Messvorrichtung |
| CN103196376A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-07-10 | 安徽省城建设计研究院 | 基于数字图像快速匹配算法的位移传感器 |
| JP2013228404A (ja) * | 2013-06-28 | 2013-11-07 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | 撮像装置 |
| EP3926331A1 (en) | 2020-06-19 | 2021-12-22 | Sumida Corporation | Electronic component inspection apparatus and electronic component inspection method |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP9879297A patent/JPH10288508A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005242386A (ja) * | 2005-05-02 | 2005-09-08 | Mitsutoyo Corp | 画像プローブ |
| JP2009229158A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Laser Solutions Co Ltd | 撮像装置 |
| JP2010190668A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Omron Corp | 光学的検査方法および光学的検査装置 |
| DE102010000467A1 (de) | 2009-03-13 | 2010-12-09 | Omron Corporation | Messvorrichtung |
| US8917900B2 (en) | 2009-03-13 | 2014-12-23 | Omron Corporation | Measurement apparatus |
| DE102010000467B4 (de) * | 2009-03-13 | 2016-12-01 | Omron Corporation | Messvorrichtung |
| CN103196376A (zh) * | 2013-04-07 | 2013-07-10 | 安徽省城建设计研究院 | 基于数字图像快速匹配算法的位移传感器 |
| CN103196376B (zh) * | 2013-04-07 | 2016-12-28 | 安徽省城建设计研究总院有限公司 | 基于数字图像快速匹配算法的位移传感器 |
| JP2013228404A (ja) * | 2013-06-28 | 2013-11-07 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | 撮像装置 |
| EP3926331A1 (en) | 2020-06-19 | 2021-12-22 | Sumida Corporation | Electronic component inspection apparatus and electronic component inspection method |
| US11821843B2 (en) | 2020-06-19 | 2023-11-21 | Sumida Corporation | Electronic component inspection apparatus and electronic component inspection method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040330 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040527 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040803 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |