JPH0266432A - 光学計測装置 - Google Patents
光学計測装置Info
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- JPH0266432A JPH0266432A JP63218165A JP21816588A JPH0266432A JP H0266432 A JPH0266432 A JP H0266432A JP 63218165 A JP63218165 A JP 63218165A JP 21816588 A JP21816588 A JP 21816588A JP H0266432 A JPH0266432 A JP H0266432A
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の概要〕
物体の形状、性状を光学的に多項目同時測定する光学計
測装置に関し、 光学計測装置において更に多くの項目を同時に計測可能
にすることを目的とし、 レーザ光源、ビームスプリッタ、光走査器、被計測物体
から投射光の両側に反射した光に対する側面ミラー、投
射光の経路で戻り前記ビームスプリッタを通過した反射
光を受光する第１の光位置検出器、前記両側に反射した
光を受光する第２、第３の光位置検出器を備える光学系
と、第１０光位置検出器の出力を受けて明るさ信号を出
力する第１の処理回路、第２、第３の光位置検出回路の
出力を受けて明るさ信号と高さ信号を出力する第２、第
３の処理回路、第１〜第３の処理回路から明るさ信号を
受けてその最大のものまたは合計したものを出力する明
るさ選択回路、第２、第３の処理回路から明るさ信号と
高さ信号を受けて明るさ信号が大きい方の高さ信号を出
力する高さ選択回路を備え、更に、第１〜第３処理回路
から明るさ信号を受けて傾斜角信号を出力する傾斜角演
算回路およびまたは第１〜第３処理回路から明るさ信号
を受けて散乱度信号を出力する散乱度演算回路を備える
信号処理系とを有するよう構成する。
測装置に関し、 光学計測装置において更に多くの項目を同時に計測可能
にすることを目的とし、 レーザ光源、ビームスプリッタ、光走査器、被計測物体
から投射光の両側に反射した光に対する側面ミラー、投
射光の経路で戻り前記ビームスプリッタを通過した反射
光を受光する第１の光位置検出器、前記両側に反射した
光を受光する第２、第３の光位置検出器を備える光学系
と、第１０光位置検出器の出力を受けて明るさ信号を出
力する第１の処理回路、第２、第３の光位置検出回路の
出力を受けて明るさ信号と高さ信号を出力する第２、第
３の処理回路、第１〜第３の処理回路から明るさ信号を
受けてその最大のものまたは合計したものを出力する明
るさ選択回路、第２、第３の処理回路から明るさ信号と
高さ信号を受けて明るさ信号が大きい方の高さ信号を出
力する高さ選択回路を備え、更に、第１〜第３処理回路
から明るさ信号を受けて傾斜角信号を出力する傾斜角演
算回路およびまたは第１〜第３処理回路から明るさ信号
を受けて散乱度信号を出力する散乱度演算回路を備える
信号処理系とを有するよう構成する。
本発明は、物体の形状、性状を光学的に多項目同時測定
する光学計測装置に関する。
する光学計測装置に関する。
光学的な計測は多くの用途で行なわれている。
計測の項目として最も一般的なのは明るさであり、反射
光量によりこれを計測する。また三角法等によって光学
的に物体の高さを計測する装置も開発されている。
光量によりこれを計測する。また三角法等によって光学
的に物体の高さを計測する装置も開発されている。
光学的に物体の３次元形状を計測する方法は、プリント
板上へ実装された部品の実装状態を自動検査する有力な
方法として利用されている。第８図にその一例を示す。
板上へ実装された部品の実装状態を自動検査する有力な
方法として利用されている。第８図にその一例を示す。
これは光切断法と呼ばれるもので、被計測物体１０の真
上からシート状の光りを投射して物体１０とその台１１
に光切断線！を形成させ、これを斜め方向からＴＶ（テ
レビ）カメラ１３で撮像し、同図（ｂ）の如き画像を得
る。台１１上の輝線２．．２４をゼロラインとしてこれ
からの輝線１ｚ、ｌｚまでの距離が物体１０の高さに対
応しているからこれを求め（各ｙ値毎にＸ方向走査して
、輝線のあるｙ値から上記距離を求める）、カメラ１３
の位置（角度および距離）などから三角法により物体１
０の高さを算出する。
上からシート状の光りを投射して物体１０とその台１１
に光切断線！を形成させ、これを斜め方向からＴＶ（テ
レビ）カメラ１３で撮像し、同図（ｂ）の如き画像を得
る。台１１上の輝線２．．２４をゼロラインとしてこれ
からの輝線１ｚ、ｌｚまでの距離が物体１０の高さに対
応しているからこれを求め（各ｙ値毎にＸ方向走査して
、輝線のあるｙ値から上記距離を求める）、カメラ１３
の位置（角度および距離）などから三角法により物体１
０の高さを算出する。
第９図は本発明者が先に提案した３次元形状測定用光学
システムである。レーザ光源２１からのレーザビームを
コリメートレンズ２２で平行光にし、該平行光で回転多
面鏡２３、放物面鏡２４、およびミラー２５からなる光
学系により被計測物体１０を走査し、かつ該光学系で反
射光を結像レンズ２６へ送り、光検出器２７に受光させ
る。光検出器２７の出力を信号処理回路２８で処理し、
被計測物体１０の高さを示す信号Ｓ、及び必要に応じて
明るさを示す信号Ｓｚを出力する。
システムである。レーザ光源２１からのレーザビームを
コリメートレンズ２２で平行光にし、該平行光で回転多
面鏡２３、放物面鏡２４、およびミラー２５からなる光
学系により被計測物体１０を走査し、かつ該光学系で反
射光を結像レンズ２６へ送り、光検出器２７に受光させ
る。光検出器２７の出力を信号処理回路２８で処理し、
被計測物体１０の高さを示す信号Ｓ、及び必要に応じて
明るさを示す信号Ｓｚを出力する。
被計測物体の高さを計測する要領を第１０図で説明する
に、こ＼では該物体１０の低い部分をＡ、高い部分をＢ
とし、Ｂ−Ａを高さ、としている。
に、こ＼では該物体１０の低い部分をＡ、高い部分をＢ
とし、Ｂ−Ａを高さ、としている。
レンズ２２からの平行光Ｌ１は図示の如く回転多面鏡２
３、放物面鏡２４、ミラー２８を経て物体１０に入射す
る。反射光は、低い部分Ａからのそれは実線Ｌ２の如く
であり、高い部分Ｂからのそれは点線Ｌ３の如くであり
、光検出器２７に入射する位置はＡ’、Ｂ’ となる。
３、放物面鏡２４、ミラー２８を経て物体１０に入射す
る。反射光は、低い部分Ａからのそれは実線Ｌ２の如く
であり、高い部分Ｂからのそれは点線Ｌ３の如くであり
、光検出器２７に入射する位置はＡ’、Ｂ’ となる。
この光検出器上の入射点Ａ’ 、Ｂ’ はミラー２５の
傾斜角などによっても変るが、基本は部分Ａ、Ｂの位置
により変り、Ａ’Ｂ’間距離・はＡＢ間距離（物体の高
さ）に対応する。そこで光検出器２７に例えば光点位置
検出器（ＰＳＤ）を用いると入射光点Ａ’ 、Ｂ’従っ
て被計測物体の高さの検出出力を得ることができる。
傾斜角などによっても変るが、基本は部分Ａ、Ｂの位置
により変り、Ａ’Ｂ’間距離・はＡＢ間距離（物体の高
さ）に対応する。そこで光検出器２７に例えば光点位置
検出器（ＰＳＤ）を用いると入射光点Ａ’ 、Ｂ’従っ
て被計測物体の高さの検出出力を得ることができる。
ＰＳＤはＰＮ接合と抵抗層を基本としており、第１１図
に示すようにスポット光が入射すると、その入射光位置
に応じた光電流Ｉａ、Ｉｂを流す。
に示すようにスポット光が入射すると、その入射光位置
に応じた光電流Ｉａ、Ｉｂを流す。
中央に入ればＩａ＝Ｉｂであり、それより図面上方に入
ればそのずれに応じてＩａ＞Ｉｂになり、下方に入れば
その逆である。物体１０の低い部分（物体１０が載せら
れている台の上面）Ａからの反射光点Ａ′がＰＳＤの中
央にくるようにセットすれば物体の高さは（Ｉ ａ−Ｉ
ｂ） ／ （１ａ＋Ｉｂ）で表わされる。なおＩａ＋Ｉ
ｂはＰＳＤへの入射光従って被計測物体の反射光（明る
さ）を示す。従ってこの光学システムでは、被計測物体
の高さと明るさを出力することができる。
ればそのずれに応じてＩａ＞Ｉｂになり、下方に入れば
その逆である。物体１０の低い部分（物体１０が載せら
れている台の上面）Ａからの反射光点Ａ′がＰＳＤの中
央にくるようにセットすれば物体の高さは（Ｉ ａ−Ｉ
ｂ） ／ （１ａ＋Ｉｂ）で表わされる。なおＩａ＋Ｉ
ｂはＰＳＤへの入射光従って被計測物体の反射光（明る
さ）を示す。従ってこの光学システムでは、被計測物体
の高さと明るさを出力することができる。
従来の光学計測装置では物体の高さ、明るさ（反射率）
などを計測しており、更に多くの項目を同時に計測する
ものではない。
などを計測しており、更に多くの項目を同時に計測する
ものではない。
しかし認識（画像読取り）システム、例えばプリント板
への部品実装状態の正常／異常自動認識システムでは、
物体（部品）の高さ、明るさ、の他に、傾斜角（傾いて
取付けられてはいないか等）、光散乱度（当該部品は予
定のものか否か等）なども重要である。
への部品実装状態の正常／異常自動認識システムでは、
物体（部品）の高さ、明るさ、の他に、傾斜角（傾いて
取付けられてはいないか等）、光散乱度（当該部品は予
定のものか否か等）なども重要である。
それ故本発明は、光学計測装置において更に多くの項目
を同時に計測可能にすることを目的とするものである。
を同時に計測可能にすることを目的とするものである。
本発明では第１図に示す光学系を用い、第２図に示す信
号処理をして明るさ信号および高さ信号の他に、傾斜角
信号及び又は散乱度信号を得る。
号処理をして明るさ信号および高さ信号の他に、傾斜角
信号及び又は散乱度信号を得る。
全図を通してそうであるが、他の図と同じ部分には同じ
符号が付しである。
符号が付しである。
第１図で（ａ）は上面図、Φ）は正面図、（Ｃ）は側面
図であるが、いずれも概略図（説明図）である。３１は
偏光ビームスプリッタで、レーザ光源２１からのレーザ
光を回転多面鏡２３へ向け、回転多面鏡２３からのレー
ザ光をレンズ２６へ、ひいては光検出器２７へ向ける。
図であるが、いずれも概略図（説明図）である。３１は
偏光ビームスプリッタで、レーザ光源２１からのレーザ
光を回転多面鏡２３へ向け、回転多面鏡２３からのレー
ザ光をレンズ２６へ、ひいては光検出器２７へ向ける。
２４Ａはｆθレンズで、放物面鏡２４Ａと同様の機能を
持つ。ミラー２５は第１図（ａ）（Ｃ）に示されるよう
に２個設けられ、被計測物体１０への投射光はこれらの
ミラーの中間を通る。物体１０での反射光Ｌ Ｚａ＋
Ｌ ｚｂはミラー２５ａ、２５ｂで反射し、ｆθレンズ
２４Ａ１回転多面鏡２３、レンズ２６ａ、２６ｂを通っ
て光検出器２７ａ、２７ｂに入る。即ちレンズ２６及び
光検出器２７も各３個設けられ、その左右の各２個が反
射光用、中央の各１個がビームスプリッタ３１で分割さ
れたレーザ光源２１からの直接光用である。
持つ。ミラー２５は第１図（ａ）（Ｃ）に示されるよう
に２個設けられ、被計測物体１０への投射光はこれらの
ミラーの中間を通る。物体１０での反射光Ｌ Ｚａ＋
Ｌ ｚｂはミラー２５ａ、２５ｂで反射し、ｆθレンズ
２４Ａ１回転多面鏡２３、レンズ２６ａ、２６ｂを通っ
て光検出器２７ａ、２７ｂに入る。即ちレンズ２６及び
光検出器２７も各３個設けられ、その左右の各２個が反
射光用、中央の各１個がビームスプリッタ３１で分割さ
れたレーザ光源２１からの直接光用である。
第２図で３２〜３４は処理回路で、光検出器２７ａ〜２
７ｃの各々に対応して設けられる。３５は明るさ選択回
路で、処理回路３２〜３４からの明るさ信号Ｂａ−Ｂｃ
を入力して明るさ信号Ｂを出力する。３６は高さ選択回
路で、処理回路３２゜３４からの明るさ信号ＢａとＢｂ
及び高さ信号ＨａとＨｂを入力して高さ信号Ｈを出力す
る。また３７は傾斜角演算回路で、処理回路３２〜３４
からの明るさ信号Ｂａ−Ｂｃを入力し、傾斜角信号Ａを
出力する。更に、３８は散乱度演算回路で、処理回路３
２〜３４からの明るさ信号を入力し、散乱度信号Ｓを出
力する。
７ｃの各々に対応して設けられる。３５は明るさ選択回
路で、処理回路３２〜３４からの明るさ信号Ｂａ−Ｂｃ
を入力して明るさ信号Ｂを出力する。３６は高さ選択回
路で、処理回路３２゜３４からの明るさ信号ＢａとＢｂ
及び高さ信号ＨａとＨｂを入力して高さ信号Ｈを出力す
る。また３７は傾斜角演算回路で、処理回路３２〜３４
からの明るさ信号Ｂａ−Ｂｃを入力し、傾斜角信号Ａを
出力する。更に、３８は散乱度演算回路で、処理回路３
２〜３４からの明るさ信号を入力し、散乱度信号Ｓを出
力する。
用途によっては傾斜角演算回路と散乱度演算回路のいず
れか一方は除いてもよい。
れか一方は除いてもよい。
レーザ光源２１からのレーザ光はビームスプリッタ３１
で反射して回転多面鏡２３へ向けられ、ｆθレンズ２４
Ａでスポットビームになって被計測物体１０に垂直に入
射する。レーザ光源２１からのレーザ光を直線偏光にす
ると（半導体レーザは通常直線偏光）、偏光ビームスプ
リッタ３１で効率よく反射する。多面鏡２３の回転に伴
なってレーザ光は経路が点線範囲内で移動し、物体１０
を走査する。反射光のうちＬｚｉ、 Ｌｚｂで示され
るものはミラー２５ａ、２５ｂ、ｆθレンズ２４Ａ１回
転多面鏡２３、レンズ結像用レンズ２６ａ、２６ｂの経
路で光検出器２７ａ、２７ｂに入射する。
で反射して回転多面鏡２３へ向けられ、ｆθレンズ２４
Ａでスポットビームになって被計測物体１０に垂直に入
射する。レーザ光源２１からのレーザ光を直線偏光にす
ると（半導体レーザは通常直線偏光）、偏光ビームスプ
リッタ３１で効率よく反射する。多面鏡２３の回転に伴
なってレーザ光は経路が点線範囲内で移動し、物体１０
を走査する。反射光のうちＬｚｉ、 Ｌｚｂで示され
るものはミラー２５ａ、２５ｂ、ｆθレンズ２４Ａ１回
転多面鏡２３、レンズ結像用レンズ２６ａ、２６ｂの経
路で光検出器２７ａ、２７ｂに入射する。
反射光Ｌ２□ Ｌｏは入射光Ｌ＋に対して対称であり、
この光による検出は物体を左方、右方から見ることにな
る。入射光Ｌ１と同じ径路で反射する成分もあり、これ
はビームスプリッタ３１を通って結像用レンズ２６ｃに
、更には光検出器２７ｃに入射する。
この光による検出は物体を左方、右方から見ることにな
る。入射光Ｌ１と同じ径路で反射する成分もあり、これ
はビームスプリッタ３１を通って結像用レンズ２６ｃに
、更には光検出器２７ｃに入射する。
ｆθレンズも放物面鏡も同様な機能（平行光作成／集束
）を有するが、反射光Ｌ ２ａ、 Ｌ Ｈのように左
右対称な光線を扱うにはｆθレンズがよく、放物面鏡で
は左右対称に、は原理的に無理である。
）を有するが、反射光Ｌ ２ａ、 Ｌ Ｈのように左
右対称な光線を扱うにはｆθレンズがよく、放物面鏡で
は左右対称に、は原理的に無理である。
図示していないが被計測物体１０の光入射点部分の高さ
が変ると反射光１２ｍＩ Ｌｚｂの軌跡は変り、光検
出器２７ａ、２７ｂへの光入射点も変わる。
が変ると反射光１２ｍＩ Ｌｚｂの軌跡は変り、光検
出器２７ａ、２７ｂへの光入射点も変わる。
入射光と同じ経路を辿る反射光は、方向は垂直であるか
ら、高さが変っても変化はない。そこで光検出器にＰＳ
Ｄを使用すると、左右の光検出器２７ａ、２７ｂから前
記Ｔａ＋Ｉｂとして明るさ信号が、また（Ｉａ−１ｂ）
／ （Ｉａ＋Ｉｂ）として高さ信号が得られ、中央の光
検出器２７ｃからはＩａ＋Ｉｂとして明るさ信号が得ら
れる。第２図の処理回路３２〜３４はこの処理を行なう
。
ら、高さが変っても変化はない。そこで光検出器にＰＳ
Ｄを使用すると、左右の光検出器２７ａ、２７ｂから前
記Ｔａ＋Ｉｂとして明るさ信号が、また（Ｉａ−１ｂ）
／ （Ｉａ＋Ｉｂ）として高さ信号が得られ、中央の光
検出器２７ｃからはＩａ＋Ｉｂとして明るさ信号が得ら
れる。第２図の処理回路３２〜３４はこの処理を行なう
。
第２図の明るさ選択回路３５は、処理回路３２〜３４か
らの明るさ信号Ｂａ−Ｂｃを取込み、最も明るいもの（
最大値）を選択し、これを明るさ信号Ｂとする。明るさ
信号Ｂａ−Ｂｃの和をとってそれを明るさ信号としても
よく、要はこの明るさ信号は光照射したとき被計測物体
がどの程度間るく見えるかを示す信号である。
らの明るさ信号Ｂａ−Ｂｃを取込み、最も明るいもの（
最大値）を選択し、これを明るさ信号Ｂとする。明るさ
信号Ｂａ−Ｂｃの和をとってそれを明るさ信号としても
よく、要はこの明るさ信号は光照射したとき被計測物体
がどの程度間るく見えるかを示す信号である。
また高さ選択回路３６は処理回路３２．３４からの明る
さ信号Ｂａ、Ｂｂと高さ信号Ｈａ、Ｈｂを受けて、明る
さ信号が大きい方の高さ信号を選択し、これを求める高
さ信号Ｈとして出力する。
さ信号Ｂａ、Ｂｂと高さ信号Ｈａ、Ｈｂを受けて、明る
さ信号が大きい方の高さ信号を選択し、これを求める高
さ信号Ｈとして出力する。
暗い方の高さ信号は、影の部分からのものであって真の
高さを示していない恐れがある。
高さを示していない恐れがある。
被計測物体の傾斜角は、次のようにして求めることがで
きる。第３図に示すように反射光Ｂａ〜Ｂｃ（こ−では
明るさと同じ符号で示す）の反射角をθａ〜θＣとする
と平均反射角θはθ＝ （Ｂａθａ＋Ｂｂθｂ＋Ｂｃθ
ｃ） ／ （Ｂａ ＋ Ｂｂ ＋ Ｂｃ）・・・・・・
（１） である。傾斜角Ａは平均反射角の半分、即ち次式とする
（傾斜角は反射角の半分）。
きる。第３図に示すように反射光Ｂａ〜Ｂｃ（こ−では
明るさと同じ符号で示す）の反射角をθａ〜θＣとする
と平均反射角θはθ＝ （Ｂａθａ＋Ｂｂθｂ＋Ｂｃθ
ｃ） ／ （Ｂａ ＋ Ｂｂ ＋ Ｂｃ）・・・・・・
（１） である。傾斜角Ａは平均反射角の半分、即ち次式とする
（傾斜角は反射角の半分）。
Ａ＝θ／２ ・・・・・・（
２）次に散乱度は各方向への反射光のバラつきの程度を
示すものであり、物体の材質に関係する。これは（３）
式の平均偏差σで表わす。
２）次に散乱度は各方向への反射光のバラつきの程度を
示すものであり、物体の材質に関係する。これは（３）
式の平均偏差σで表わす。
Ｂａ＋Ｂｂ＋Ｂｃ
・・・・・・（３）
平均偏差の他に、標準偏差や分散を使ってもよい。
第４図に明るさ選択回路３５の実施例を示す。
４１．４２は比較器、４３．４４は選択器である。
比較器４１は明るさ信号ＢａとＢｂを比較し、選択器４
３にその大きい方を通過させる。例えばＢａ＞Ｂｂなら
比較器４１は正の出力を生じ、２個のアナログゲートで
ある選択器４３はＢａ側をオンにして該Ｂａを出力する
。比較器４２は明るさ信号Ｂｃと選択器４３が出力する
明るさ信号Ｂｃとを比較し、同様にして選択器４４に大
きい方を通過させる。これで最大値選択が行なわれる。
３にその大きい方を通過させる。例えばＢａ＞Ｂｂなら
比較器４１は正の出力を生じ、２個のアナログゲートで
ある選択器４３はＢａ側をオンにして該Ｂａを出力する
。比較器４２は明るさ信号Ｂｃと選択器４３が出力する
明るさ信号Ｂｃとを比較し、同様にして選択器４４に大
きい方を通過させる。これで最大値選択が行なわれる。
処理はデジタル的に行なってもよい。即ち処理回路３２
〜３４は明るさ信号及び高さ信号をデジタル値で出力し
、比較器はデジタルコンパレータで構成し、選択器は大
きい方をロードされるしジスタとする。
〜３４は明るさ信号及び高さ信号をデジタル値で出力し
、比較器はデジタルコンパレータで構成し、選択器は大
きい方をロードされるしジスタとする。
傾斜角演算回路３７は前記（１）（２）式を計算し、散
乱度演算回路３８は前記（３）式を計算するが、これは
プロセッサを用いたデジタル処理の方が簡単、正確であ
る。
乱度演算回路３８は前記（３）式を計算するが、これは
プロセッサを用いたデジタル処理の方が簡単、正確であ
る。
第５図は高さ選択回路３６の実施例を示す。比較器４５
は明るさ信号Ｂａ、Ｂｂを受けて例えばＢａ＞Ｂｂなら
正の出力を生じて選択器４６にＨａを通過させ、Ｂａ＜
Ｂｂなら負の出力を生じて選択器４６にＨｂを通過させ
る。
は明るさ信号Ｂａ、Ｂｂを受けて例えばＢａ＞Ｂｂなら
正の出力を生じて選択器４６にＨａを通過させ、Ｂａ＜
Ｂｂなら負の出力を生じて選択器４６にＨｂを通過させ
る。
第６図は光検出器（ＰＳＤ）の信号処理回路の例を示す
。ＰＳＤ２７は光電流１ａ、Ｉｂを生じるから、これを
電流電圧変換器５１．５２で電圧Ｖａ、Ｖｂに変換し、
減算器５３、加算器５４に入力する。加算器５４の出力
は明るさ信号Ｂｘになり、除算回路５５により減算器５
３の出力を加算器５４の出力で割ったものが高さ信号Ｈ
ｘになる。
。ＰＳＤ２７は光電流１ａ、Ｉｂを生じるから、これを
電流電圧変換器５１．５２で電圧Ｖａ、Ｖｂに変換し、
減算器５３、加算器５４に入力する。加算器５４の出力
は明るさ信号Ｂｘになり、除算回路５５により減算器５
３の出力を加算器５４の出力で割ったものが高さ信号Ｈ
ｘになる。
第７図に本発明の計測装置のシステム構成を示す。６１
は第１図に示した光学系、６２は第２図等に示した信号
処理回路である。６３は画像メモリ、６４は被計測物体
ＩＯをのせる可動ステージ、６５はプロセッサで、これ
らはシステムバス６６に゛より接続される。プリント板
の部品実装状態の良／否検査では、該プリント板をステ
ージ６４にのせ、光学系６１により光走査して前記信号
Ｂａ〜Ｂｃ、Ｈａ、）（ｂを得、信号処理回路６２で前
記信号Ｂ、Ｈ，Ａ、Ｓを得、これらを逐次画像メモリ６
３に格納する。ステージの移動を含めてプリント板の全
面につき上記信号群を得、画像メモＵ ６３に格納する
。
は第１図に示した光学系、６２は第２図等に示した信号
処理回路である。６３は画像メモリ、６４は被計測物体
ＩＯをのせる可動ステージ、６５はプロセッサで、これ
らはシステムバス６６に゛より接続される。プリント板
の部品実装状態の良／否検査では、該プリント板をステ
ージ６４にのせ、光学系６１により光走査して前記信号
Ｂａ〜Ｂｃ、Ｈａ、）（ｂを得、信号処理回路６２で前
記信号Ｂ、Ｈ，Ａ、Ｓを得、これらを逐次画像メモリ６
３に格納する。ステージの移動を含めてプリント板の全
面につき上記信号群を得、画像メモＵ ６３に格納する
。
良／否検査に当っては、予め画像メモリ６３等に格納し
である、正常実装状態のプリント板についての前記信号
群と、上記メモリに格納した信号群とを、逐次メモリ読
出しで比較し、一致／不−致をみる。全て一致しておれ
ば、実装状態は良好、である。プロセッサ６５は前記の
デジタル的な信号処理、得られた信号のメモリへの格納
およびステージ移動制御などを行なう。
である、正常実装状態のプリント板についての前記信号
群と、上記メモリに格納した信号群とを、逐次メモリ読
出しで比較し、一致／不−致をみる。全て一致しておれ
ば、実装状態は良好、である。プロセッサ６５は前記の
デジタル的な信号処理、得られた信号のメモリへの格納
およびステージ移動制御などを行なう。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、物体の高さ、明る
さ、傾斜角、光散乱度が同時に計測でき、プリントへの
部品実装状態の検査などに用いて有効である。
さ、傾斜角、光散乱度が同時に計測でき、プリントへの
部品実装状態の検査などに用いて有効である。
第１図は本発明の詳細な説明図、
第２図は本発明の信号処理系のブロック図、第３図は反
射光の説明図、 第４図は明るさ選択回路の実施例を示すブロック図、 第５図は高さ選択回路の実施例を示すブロック図、 第６図は光位置検出器の信号処理回路のブロック図、 第７図は計測システムの構成を示すブロック図、第８図
は高さ検知法の説明図、 第９図は既提案計測システムの説明図、第１０図は高さ
計測原理の説明図、 第１１図は光位置検出器の説明図である。 第１図で２１はレーザ光源、３１はビームスプリッタ、
２３は回転多面鏡、２４Ａはｆθレンズ、２５はミラー
１０は被計測対象、２７ａ〜２７Ｃは光位置検出器で
ある。
射光の説明図、 第４図は明るさ選択回路の実施例を示すブロック図、 第５図は高さ選択回路の実施例を示すブロック図、 第６図は光位置検出器の信号処理回路のブロック図、 第７図は計測システムの構成を示すブロック図、第８図
は高さ検知法の説明図、 第９図は既提案計測システムの説明図、第１０図は高さ
計測原理の説明図、 第１１図は光位置検出器の説明図である。 第１図で２１はレーザ光源、３１はビームスプリッタ、
２３は回転多面鏡、２４Ａはｆθレンズ、２５はミラー
１０は被計測対象、２７ａ〜２７Ｃは光位置検出器で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザ光源（２１）、ビームスプリッタ（３１）、
光走査器（２３、２４Ａ）、被計測物体（１０）から投
射光の両側に反射した光（Ｌ＿２＿ａ、Ｌ＿２＿ｂ）に
対する側面ミラー（２５ａ、２５ｂ）、投射光の経路で
戻り前記ビームスプリッタ（３１）を通過した反射光を
受光する第１の光位置検出器（２７ｃ）、前記両側に反
射した光を受光する第２、第３の光位置検出器（２７ａ
、２７ｂ）を備える光学系と、 第１の光位置検出器（２７ｃ）の出力を受けて明るさ信
号を出力する第１の処理回路（３３）、第２、第３の光
位置検出回路の出力を受けて明るさ信号と高さ信号を出
力する第２、第３の処理回路（３２、３４）、第１〜第
３の処理回路から明るさ信号を受けてその最大のものま
たは合計したもの（Ｂ）を出力する明るさ選択回路（３
５）、第２、第３の処理回路から明るさ信号と高さ信号
を受けて明るさ信号が大きい方の高さ信号（Ｈ）を出力
する高さ選択回路（３６）を備え、更に、 第１〜第３処理回路から明るさ信号を受けて傾斜角信号
（Ａ）を出力する傾斜角演算回路（３７）およびまたは
第１〜第３処理回路から明るさ信号を受けて散乱度信号
（Ｓ）を出力する散乱度演算回路（３８）を備える信号
処理系とを有することを特徴とする光学計測装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63218165A JPH0266432A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光学計測装置 |
| AU35277/89A AU598418B2 (en) | 1988-06-04 | 1989-05-29 | Optical system for detecting three-dimensional shape |
| DE68919441T DE68919441T2 (de) | 1988-06-04 | 1989-06-02 | Optisches System zur Ermittlung einer dreidimensionalen Form. |
| EP89305573A EP0346015B1 (en) | 1988-06-04 | 1989-06-02 | Optical system for detecting three-dimensional shape |
| US07/360,878 US5004929A (en) | 1988-06-04 | 1989-06-02 | Optical system for detecting three-dimensional shape |
| KR1019890007738A KR920010013B1 (ko) | 1988-06-04 | 1989-06-05 | 3차원 형상 검출용 광학시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63218165A JPH0266432A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光学計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266432A true JPH0266432A (ja) | 1990-03-06 |
Family
ID=16715648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63218165A Pending JPH0266432A (ja) | 1988-06-04 | 1988-08-31 | 光学計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0266432A (ja) |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP63218165A patent/JPH0266432A/ja active Pending
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