JPH0526640A - リード形状計測装置 - Google Patents

リード形状計測装置

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JPH0526640A
JPH0526640A JP3186533A JP18653391A JPH0526640A JP H0526640 A JPH0526640 A JP H0526640A JP 3186533 A JP3186533 A JP 3186533A JP 18653391 A JP18653391 A JP 18653391A JP H0526640 A JPH0526640 A JP H0526640A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 外部リード１ａを２台のテレビカメラ１０，
１１により異なる斜め方向から撮像する。そして、カメ
ラ１１の画像平面１３でリード１ａの稜線と交差する仮
想線の２つの交点間の中点を計測サンプリング点として
決定する。次に、カメラ１０の画像平面１２内において
カメラ１１の計測サンプリング点を映す視線のエピポー
ラ・ラインを設定し、このエピポーラ・ライン上に存在
し且つ画像平面１２にてリード１ａの稜線と交差する仮
想線の２つの交点間の中点となる点を点と同一の点とし
て特定する。この計測サンプリング点を複数設定し各々
の３次元座標群に基づき外部リード１ａの形状計測を行
う。 【効果】 斜視撮像により計測可能であるため全外部リ
ード１ａについて自動計測することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 〔発明の目的〕
【産業上の利用分野】本発明はＱＦＰ（４方向リード付
フラットパッケージ）などのクランク状に曲げられた外
部リードやＪ形外部リード等の様々な外部リードの形状
を計測するのに使用されるリード形状計測装置に関し、
特に、画像認識により非接触に、外部リードの付根付近
から先端までのほぼ全域にわたり曲げ形状を精度良く計
測する際に使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体パッケージにおける外部リ
ードの横方向の曲がり、長さ、上下方向の曲がりなどを
計測する装置がある。その計測結果は、製品の品質管理
において製品が基準をクリアしているか否か等を確かめ
るのに使用される。また、生産機械の調整にも使用され
る。例えば、外部リードには、これを所定の形状に整形
すべくプレス加工が施されるが、このプレスの圧力、ス
トローク等のパラメータや、金型の形状・あたりなどの
の調整に使用される。
【０００３】このようなリード形状計測装置には、半導
体パッケージを任意の体勢、例えば水平に置いて外部リ
ードの先端の位置を認識することにより計測する装置が
ある。
【０００４】図１８は半導体パッケージを水平に置いて
そのクランク状に曲げられた外部リードの計測を行う装
置の一例を示すものである。
【０００５】この図において、符号１は被計測半導体パ
ッケージ、符号１ａはその外部リード、符号２，３はテ
レビカメラであり、パッケージ１は水平に置かれ、その
外部リード１ａ，１ａ，…がテレビカメラ２，３により
撮像される。一方のテレビカメラ２はパッケージ１の上
方から外部リード１ａ，１ａ，…の平面像を撮像し、他
方のテレビカメラ３はパッケージ１の横から外部リード
１ａ，１ａ，…の正面像を撮像する。
【０００６】符号４はテレビカメラ２による画像平面で
あり、符号４１ａ，４１ａ，…はその画像平面４内の外
部リード１ａ，１ａ，…を示している。この画像平面４
を見るとわかるように、テレビカメラ２からの画像情報
によると、外部リード１ａ，１ａ，…のスキューと呼ば
れる横方向の曲がりや長さを計測することができる。
【０００７】符号５はテレビカメラ３による画像平面で
あり、符号５１ａ，５１ａ，…はその画像平面５内の外
部リード１ａ，１ａ，…を示している。同じく、この画
像平面５を見ると理解されるように、テレビカメラ３か
らの画像情報によると、外部リード１ａ，１ａ，…の上
下方向の浮き、沈みを計測することができる。
【０００８】符号６は画像処理装置であり、それぞれ画
像平面４，５として示すテレビカメラ２，３からの画像
情報に基づいて上記の横方向の曲がりや長さ及び上下方
向の浮き、沈みを計算し、そのデータを出力するもので
ある。
【０００９】しかしながら、この装置により計測できる
ものは、結局、全て外部リードの先端部の３次元位置に
帰着する。つまり、外部リードの全体形状のうちの一つ
の特徴量は計測できるものの、例えば、クランク状に曲
げられた外部リードの各辺の角度、曲げ部分の曲げ半径
などの全体形状を計測することはできない。
【００１０】そこで、図１９に示すように装置を構成す
ることが考えられ、実用もされている。
【００１１】この図において、符号７はテレビカメラで
あり、パッケージ１を水平に置き、その外部リード１ａ
をパッケージ１の横から外部リード１ａの横から見た像
をテレビカメラ７により捕らえる。符号８はその画像平
面であり、符号８１ａはこの画像平面８内での外部リー
ド１ａの像、符号９はこの画像平面８で示すような画像
情報を基に、係る特徴量を計算する画像処理装置であ
る。画像平面８を見るとわかるように、テレビカメラ７
からの画像情報によれば、外部リード１ａの各辺の角
度、曲げ部分の曲げ半径などの全体形状を計測すること
が可能である。
【００１２】しかし、この装置による場合、外部リード
１ａ，１ａ，…のうちテレビカメラ７に対して最前部に
位置するもののみしか計測できず、全部についての計測
ができないという欠点がある。
【００１３】なお、どうしても全部の形状を知りたい場
合、従来にあっては、苦肉の策として、１本計測し終わ
るたびに、その計測の済んだ外部リード１ａを切り取っ
て次の外部リード１ａを先頭に位置付しその計測を行
う、という非能率な作業をやむをえず行っている。ま
た、このような作業の際の取扱い上の不注意により、外
部リードを変形させ、本来の計測値が得られなくなると
いう問題もある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のリ
ード形状計測装置にあっては、外部リードの全体形状を
能率的に自動計測することができなかった。
【００１５】本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、１パッ
ケージに付いている全外部リードの３次元形状を自動計
測することができるリード形状計測装置を提供すること
にある。
【００１６】 〔発明の構成〕
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
リード形状計測装置は、被計測外部リードを斜め方向か
ら撮像する第１斜視撮像装置と、被計測外部リードを第
１斜視撮像装置と同一撮像視野を含むように第１斜視撮
像装置とは異なる斜め方向から撮像する第２斜視撮像装
置と、第１斜視撮像装置の撮像による画像平面内におい
て被計測外部リードの２本の稜線と交差する仮想直線に
おけるその２つの交点間線分の中点を計測サンプリング
点として決定する第１計測点特定手段と、第２斜視撮像
装置の撮像による画像平面内において第１斜視撮像装置
の上記計測サンプリング点を映すときの視線に基づくエ
ピポーラ・ラインを設定し、このエピポーラ・ラインに
存在し且つ当該画像平面内において被計測外部リードの
２本の稜線と交差する仮想直線におけるその２つの交点
間線分の中点となる点を第１画像平面内の上記計測サン
プリング点と同一の点として特定する第２計測点特定手
段とを備え、上記計測サンプリング点を複数設定しその
各３次元座標を求め、その３次元座標群に基づいて被計
測外部リードの３次元形状を計測するものである。
【００１８】請求項２記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項１記載の構成に加え、第１、第２計測点特
定手段として、被計測外部リードの輪郭線を稜線として
扱う手段を備えていることを特徴としている。
【００１９】請求項３記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項１記載の構成に加え、第１、第２計測点特
定手段として、被計測外部リードの側縁線を稜線として
扱う手段を備えていることを特徴としている。
【００２０】請求項４記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項１〜３のうちいずれか１項記載の構成に加
え、被計測外部リードと第１、第２の斜視撮像装置との
相対位置関係を可変とする位置調節手段を備えているこ
とを特徴としている。
【００２１】請求項５記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項１〜４のうちいずれか１項記載の構成に加
え、被計測外部リードをその真上から撮像する上面視撮
像装置と、この上面視撮像装置の撮像による画像平面内
において被計測外部リードの水平方向の２次元形状を計
測する２次元計測手段とを備えていることを特徴として
いる。
【００２２】請求項６記載の本発明のリード形状計測装
置は、被計測外部リードを斜め方向から撮像する第１斜
視撮像装置と、被計測外部リードを第１斜視撮像装置と
の同一撮像視野を含むように第１斜視撮像装置とは異な
る斜め方向から撮像する第２斜視撮像装置と、被計測外
部リードにおける上記撮像視野内に入る部位に点あるい
は線もしくはそれらの組合わせからなる計測用図形を投
影するレーザ投光手段と、第１斜視撮像装置の撮像によ
る画像平面と第２撮像装置の撮像による画像平面との双
方において同一点となる計測サンプリング点を上記計測
用図形を用いて特定する計測点特定手段とを備え、上記
計測サンプリング点を複数設定し各３次元座標を求め、
その３次元座標群に基づいて被計測外部リードの３次元
形状を計測するものである。
【００２３】請求項７記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項６記載の構成に加え、レーザ投光手段とし
て、計測用図形が線状を呈するようにこの計測用図形を
投影し且つその線状投影を複数列形成する手段を備えて
いることを特徴としている。
【００２４】請求項８記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項６記載の構成に加え、レーザ投光手段とし
て、計測用図形が十字状を呈するようにこの計測用図形
を投影する手段を備えていることを特徴とする。
【００２５】請求項９記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項６〜８のうちいずれか１項記載の構成に加
え、被計測外部リードと第１、第２の斜視撮像装置との
相対位置関係を可変とする位置調節手段を備えている。
【００２６】請求項１０記載の本発明のリード形状計測
装置は、請求項６〜９のうちいずれか１項記載の構成に
加え、計測用図形として点を投影するレーザスポット投
光器をレーザ投光手段として有し、第１斜視撮像装置の
撮像による画像平面と第２斜視撮像装置の撮像による画
像平面との双方における前記計測用点図形を計測サンプ
リング点として決定する手段を計測点特定手段として備
えていることを特徴としている。
【００２７】請求項１１記載の本発明のリード形状計測
装置は、請求項６〜９のうちいずれか１項記載の構成に
加え、計測用図形として線を投影するレーザスリット投
光器をレーザ投光手段として有し、第１斜視撮像装置の
撮像による画像平面内においてその計測用線図形上の１
点を計測サンプリング点として決定し、第２斜視撮像装
置の撮像による画像平面内において、第１斜視撮像装置
の計測サンプリング点を映すときの視線に基づくエピポ
ーラ・ラインを設定し、このエピポーラ・ラインと上記
計測用線図形との交点を第２画像平面内の上記計測サン
プリング点と同一の点として特定する手段を計測点特定
手段として備えていることを特徴としている。
【００２８】請求項１２記載の本発明のリード形状計測
装置は、請求項６〜１１のうちいずれか１項記載の構成
に加え、被計測外部リードをその真上から撮像する上面
視撮像装置と、この上面視撮像装置の撮像による画像平
面内において被計測外部リードの水平方向の２次元形状
を計測する２次元計測手段とを備えていることを特徴と
するものである。
【００２９】
【作用】請求項１記載の本発明によれば、斜視撮像によ
り外部リードの３次元形状を計測できるので、全外部リ
ードについてこれをパッケージに付けたまま自動計測す
ることができる。
【００３０】請求項２記載の本発明によれば、認識対象
稜線として輪郭線を用い、外部リードの断面における中
心を計測するようにしていることから、外部リードの断
面形状が正確に方形である限り画像のピントが多少狂っ
ていても精度良く計測を行うことができる。
【００３１】請求項３記載の本発明によれば、認識対象
稜線として側縁線を用い、外部リード表面の幅方向中心
を計測するようにしていることから、外部リードの断面
形状が正確に方形でなくとも画像のピントが合ってさえ
いれば精度良く計測を行うことができる。
【００３２】請求項４記載の本発明によれば、被計測外
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
【００３３】さらに、撮像装置の視野を小領域にして外
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
【００３４】そして特筆すべきことに、その被計測外部
リードと撮像装置との位置関係を調整可能なことから、
光学系の焦点深度の問題による使用上の制約は生じなく
なるため、高倍率・高解像度の光学系を用いて高精度な
計測が可能となる。
【００３５】請求項５記載の本発明によれば、被計測外
部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にしたた
め、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元形
状をも計測することができることとなる。よって、その
結果のデータをエピポーラ・ラインによる計測結果と照
合し、計測をより高精度に行うことができる。
【００３６】請求項６記載の本発明によれば、レーザ投
光手段により点あるいは線もしくはそれらの組合わせか
らなる計測用図形を外部リードに投影し、この投影によ
り画像中に鮮明な計測サンプリング点を与えることがで
きるので、精度良く計測を行うことができる。
【００３７】また、請求項１〜５に記載の本発明におけ
る稜線の認識が不要になる分、計測プロセスを簡単にす
ることができる。
【００３８】請求項７記載の本発明によれば、そのレー
ザ投光手段によって、計測用図形が線状を呈するように
その計測用図形を投影し且つその線状投影を複数列形成
し、２以上の線のなす形を捕らえるようにしたから、外
部リードの捩じれを計測することができる。
【００３９】請求項８記載の本発明によれば、レーザ投
光手段により、計測用図形が十字状を呈するように投影
するようにしたから、外部リードの局部的な面の傾き等
を計測することが可能となる。
【００４０】請求項９記載の本発明によれば、被計測外
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
【００４１】さらに、撮像装置の視野を小領域にして外
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
【００４２】請求項１０記載の本発明によれば、レーザ
投光手段による計測用点図形をそのまま計測サンプリン
グ点として使用することができる。
【００４３】請求項１１記載の本発明によれば、レーザ
投光手段により計測用図形を線として与えるようになっ
ているので、各画像平面内に計測用仮想線を設定するこ
となしにエピポーラ・ラインを用いた計測を行うことが
できる。
【００４４】請求項１２記載の本発明によれば、被計測
外部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にした
ため、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元
形状をも計測することができることとなる。
【００４５】よって、エピポーラ・ラインを用いた計測
を行わなくとも外部リードのパッケージ横方向の形状を
計測することが可能となる。
【００４６】また、エピポーラ・ラインによる計測と併
用すれば、真上から画像情報による計測結果とエピポー
ラ・ラインによる計測結果とを照合し、計測をより高精
度に行うことができることとなる。
【００４７】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。
【００４８】図１〜図５は本発明の第１実施例に係るリ
ード形状計測装置の説明図、図６及び図７はその装置で
使用するステレオ視と呼ばれる計測方法の原理説明図、
図８及び図９は更に発展してエピポーララインを利用す
る計測方法の原理説明図である。
【００４９】本実施例では、上記したようにステレオ
視、つまり２台のテレビカメラにより異なる方向から同
一リードを撮像し、両テレビカメラによる各２次元画像
平面上で互いに同一の点を複数特定し、この点列のなす
形状によりリードの形状を計測しようというものであ
る。
【００５０】この技術を採用するにあたっては、二つの
２次元画像平面内の同一点をいかに特定するかが大切な
要素となり、本実施例では、この同一点の特定にあたり
エピポーラ・ラインを利用する手法を用いる。
【００５１】そこで、本実施例を説明する前に、図６〜
図９を用い、そのステレオ視での同一点特定の問題ない
しはそれを解決するエピポーララインによる手法の基本
原理について説明することとする。
【００５２】ステレオ視とは図６に示すように、３次元
空間上の物体６−１を２台のテレビカメラ６−２，６−
４により撮像し、両画像平面内の２次元位置から３次元
座標を求めるものである。なお、６−３，６−５は各テ
レビカメラ５−２，５−４の画像平面である。
【００５３】この方法では、対象物体が物体６−１のよ
うに点状のものであれば、比較的容易にそれぞれの画像
平面内における２次元位置を求め、空間上の３次元位置
を導き出すことができる。ところが、図７に示すよう
に、対象物体が物体７−１のように線状のものであった
場合、それぞれの画像平面内において物体７−１上の同
一の点を特定することが困難になり、したがって容易に
線状の物体７−１の３次元位置を導き出すことができな
い。
【００５４】そこで、これを解決する手法として、エピ
ポーラ・ラインというものを用いる方法が知られてい
る。このエピポーラ・ラインとは図８に示すように、一
方のテレビカメラ８−４が物体８−１を見ている視線８
−６を仮想的にもう一方のテレビカメラ８−３で映した
として得られる線で、テレビカメラ８−３の画像平面上
にエピポーラ・ライン８−７として求めることができ
る。このエピポーラ・ラインの持つ意味は、物体８−１
が視線８−６上に存在し、そしてその視線８−６を映し
た線がエピポーラ・ライン８−７であることから、テレ
ビカメラ８−２の画像平面上において、物体８−１の像
は必ずエピポーラ・ライン８−７上に写っているという
ことである。
【００５５】このことを応用して、図９に示すような線
状の物体９−１が対象であった場合、まず、テレビカメ
ラ９−４の画像平面上で物体９−１の像上の１点９−８
を決め、それに対応するエピポーラ・ライン９−７をテ
レビカメラ９−２の画像平面上に求め、そのテレビカメ
ラ９−２の画像平面内における物体９−１の像と、エピ
ポーラ・ライン９−７との交点９−９を求めれば、点９
−８と点９−９とは物体９−１上の同一点であると言え
るわけである。したがって、物体９−１上のある１点の
３次元位置を求めることができることとなる。
【００５６】このように、エピポーラ・ラインを用いた
手法によれば、確実に、異なる二つの２次元画像平面内
の相互の同一点を求めることができる。
【００５７】図１はその手法を利用する本実施例のリー
ド形状計測装置のシステム構成を示すものである。
【００５８】この図において、符号１０，１１はテレビ
カメラであり、半導体パッケージ１の外部リード１ａ，
１ａ，…は１本ずつ各テレビカメラ１０，１１により異
なる方向から撮像する。符号１２はテレビカメラ１０に
よる画像平面、符号１２１はこの画像平面１２内のパッ
ケージ１の像、符号１２１ａは画像平面１２内の外部リ
ード１ａの像、符号１３はテレビカメラ１１による画像
平面、符号１３１はこの画像平面１３内のパッケージ１
の像、符号１３１ａは画像平面１３内での外部リード１
ａの像、符号１４は画像平面１２，１３として示す映像
情報に基づき外部リード１ａの形状特徴量を算出する画
像処理装置である。画像処理装置１４は、エピポーラ・
ラインを用いた手法で、画像平面１３，１４内で相互に
同一の点を複数特定し、その点列のなす形状によりリー
ド形状（３次元形状）の特徴量を算出するものである。
【００５９】３８はＸＹＺテーブルであり、パッケージ
１は、このＸＹＺテーブル３８上に載置された状態でそ
の計測が行われる。よって、このＸＹＺテーブル３８に
より外部リード１ａとテレビカメラ１０，１１との相対
位置関係を調節可能とされている。
【００６０】次に画像処理装置による画像処理の詳細に
ついて説明する。基本的には、同一点さえ特定できれ
ば、その点列で３次元形状は把握し得る。そこで、いか
にして同一点を特定するかを次に説明する。
【００６１】ここでは、その方法を二通り示すこととす
る。
【００６２】第１の例は外部リード１ａの断面の中心を
測る方法である。
【００６３】図２に示すように、まず、一方のテレビカ
メラ１１からの２次元画像平面における外部リード像１
３１ａの任意の部位に着目し、パッケージ像１３１の本
体の輪郭線１３１ｂに平行な線２−１を想定する。そし
て、この線２−１と外部リード像１３１ａの輪郭との交
点２−２，２−３を求め、更にその中点２−４を求め
る。この中点２−４を外部リード１ａの計測サンプリン
グ点として決定する。
【００６４】次に、他方のテレビカメラ１０からの２次
元画像平面内においてテレビカメラ１１の視線となるエ
ピポーラ・ライン２−５を求め、このエピポーラ・ライ
ン２−５が通る点であって且つパッケージ像１２１の本
体の輪郭線１２１ｂに平行な線２−６と外部リード像１
２１ａの輪郭との交点２−７，２−８間の中点となる点
２−９を求める。この点２−９は点２−４と同一の点と
なり、これらの点２−４，２−９により特定される３次
元座標を求めることにより、外部リード１ａのある部位
の断面の中心を計測する。
【００６５】すなわち、外部リード１ａの断面に図４に
示す長方図形を当てはめると、線２−１はその一つの対
角線４−１に対応し、点２−２，２−３は、この対角線
４−１の両端の点４−２，４−３にそれぞれ対応する。
そして、中点２−４は対角線４−１の中点４−４に対応
する。また、線２−６はもう一方の対角線４−５に対応
し、点２−７，２−８は、この対角線４−５の両端の点
４−６，４−７にそれぞれ対応する。そして中点２−９
は対角線４−５の中点４−４に対応する。長方形の２本
の対角線４−１，４−５の中点は点４−４で同一であ
り、図３に示す方法は、この法則を利用して点２−９を
求めるものである。
【００６６】第２の例は外部リード１ａの表面上の中心
を測る方法である。
【００６７】図３に示すように、まず、一方のテレビカ
メラ１１からの２次元画像平面における外部リード像１
３１ａの任意の部位に着目し、パッケージ像１３１の本
体の輪郭線１３１ｂに平行な線３−１を想定する。そし
て、この線３−１と外部リード像１３１ａの表面側縁部
との交点３−２，３−３を求め、更にその中点３−４を
求める。この中点３−４を外部リード１ａの計測サンプ
リング点として決定する。
【００６８】次に、他方のテレビカメラ１０からの２次
元画像平面内においてテレビカメラ１１の視線となるエ
ピポーラ・ライン３−５を求め、このエピポーラ・ライ
ン３−５が通る点であって且つパッケージ像１２１の本
体の輪郭線１２１ｂに平行な線３−６と外部リード像１
２１ａの輪郭との交点３−７，３−８間の中点となる点
３−９を求める。この点３−９は点３−４と同一の点と
なり、これらの点３−４，３−９により特定される３次
元座標を求めることにより、外部リード１ａのある部位
の表面の中心を計測する。
【００６９】以上のようにして第１の例あるいは第２の
例に示す方法より、複数の計測サンプリング点を特定す
る。すると、それらサンプリング点の列は外部リード１
ａに倣った形状を呈することから、これをもって外部リ
ード１ａの形状の特徴量を算出する。
【００７０】すなわち、外部リード１ａの断面に図４に
示す長方図形を当てはめると、線３−１は一辺４−８に
対応し、点３−２，３−３は、辺４−８の両端の点４−
２，４−６にそれぞれ対応する。そして、中点３−４は
辺４−８の中点４−９に対応する。また、線３−６も辺
４−８に対応し、点３−７，３−８も、辺４−８の両端
の点４−６，４−２にそれぞれ対応する。そして中点３
−９も辺４−８の中点４−９に対応する。よって、図４
に示す方法は、長方形の同じ辺４−８の中点４−９を求
めているものである。
【００７１】以上ようなシステムにより計測した結果
は、製品の品質管理において製品が基準をクリアしてい
るか否か等を確かめるのに使用することができる。ま
た、生産機械の調整にも使用される。例えば、外部リー
ドには、これを所定の形状に整形すべくプレス加工が施
されるが、このプレスの圧力、ストローク等のパラメー
タや、金型の形状・あたりなどの調整に使用することが
できる。
【００７２】以上説明した本実施例によれば、斜視撮像
により外部リードの３次元形状を計測できるので、全外
部リードについてこれをパッケージに付けたまま自動計
測することができる。
【００７３】また、２つの撮像装置１０，１１による画
像平面１２，１３において認識する稜線として輪郭線を
用い、上述した第１の例に示すように外部リード１ａの
断面における中心を計測すれば、外部リードの断面形状
が正確に方形である限り画像のピントが多少狂っていて
も精度良く計測を行うことができる。
【００７４】一方、画像平面１２，１３において認識す
る稜線として外部リード１ａの側縁線を用い、上述した
第２の例に示すように外部リード１ａの表面の幅方向中
心を計測するようにすれば、外部リード１ａの断面形状
が正確に方形でなくとも画像のピントが合ってさえいれ
ば精度良く計測を行うことができる。
【００７５】つまり、前者の方式による場合、図４に示
すように外部リード１ａの断面が綺麗に方形であれば、
線２−１の中点と線２−６の中点とは合致することとな
るが、図５（ａ）に示すように、外部リード１ａの断面
が歪んでいる場合、線２−１の中点と線２−６の中点と
は必ずしも合致しない。
【００７６】この点に関し、後者の方式による場合に
は、同一線の中点を検出するようになっているために、
顔面が歪んでいようとも、確実に同一点を特定すること
ができる。
【００７７】よって、外部リード１ａの断面形状として
確実に歪みのない方形が保証されない場合には後者の方
式の方が望ましいと言える。
【００７８】ただし、後者の方式を採用する場合、画像
のピントが正確に調整されていることが必要とされ、ま
た、外部リード１ａの稜線がはっきりしていることが必
要とされる。なぜなら、画像内において外部リード１ａ
の側縁線の一方は輪郭線となって背景とは明確に区別が
付くが、他方の側縁線は外部リード１ａの象１２１ａ，
１３１ａの中に入っていて輪郭のように明確な線として
は画像内に現れない。よって、ピントが合っていなかっ
たり、あるいは図５（ｂ）に示すように外部リード１ａ
の角が丸まってしまっている場合、不鮮明さを増すこと
となってしまい、捕らえることすらできなくなるからで
ある。
【００７９】このような観点においては、前者の方式は
画像内で鮮明に現れる、外部リード１ａの輪郭を捕らえ
るようになっているために、ある程度のピントのずれや
外部リード１ａの角の丸まりは許容されて、その分、精
度が得られることとなる。
【００８０】よって、上記２方式はケースバイケースで
選択できるシステムとなっている方が望ましい。
【００８１】そして、上記実施例によれば、被計測外部
リード１ａはＸＹＺテーブル３８上に載置され、外部リ
ード１ａとテレビカメラ１０，１１との相対位置関係が
可変とされているため、常に最良のピントで画像情報が
得られるので、非常に高精度な計測を行うことができ
る。
【００８２】さらに、テレビカメラ１０，１１の視野を
小領域にして外部リード像を部分的に拡大して撮像し、
その画像平面内で計測サンプリング点を細かく設定する
ことにより詳細な計測を行うことも可能となる。
【００８３】そして特筆すべきことに、撮像系と被計測
物との相対位置が可変なことから、高倍率・高解像度の
光学系を使用することが可能となり、このことで計測の
精度は格段と向上させることが可能となっている。
【００８４】また、上記実施例の装置において、図１８
のテレビカメラ２のごとき、被計測外部リード１ａをそ
の真上から撮像するテレビカメラを加設し、このテレビ
カメラの撮像による画像平面内において被計測外部リー
ドの水平方向の２次元形状を計測する手段を備えていて
も良い。
【００８５】こうすることにより、被計測外部リード１
ａを真上から捕らえた画像だけで外部リード１ａの横方
向の曲り等の２次元形状をも計測することができること
となる。よって、その結果のデータをエピポーラ・ライ
ンによる計測結果と照合すれば、計測をより高精度に行
うことができることとなる。
【００８６】図１０〜図１６は本発明の第２実施例に係
るリード形状計測装置の説明図である。
【００８７】本実施例の特徴は鮮明な計測部位を点とし
て画像平面内に積極的に形成するようにしたことにあ
る。
【００８８】符号１５はＸＹＺテーブルであり、ここで
はパッケージ１は、このＸＹＺテーブル１５上に、その
各辺がＹ＝Ｘ又はＹ＝−Ｘとなる面に平行となり且つＺ
軸に対しては垂直になる状態、つまりＸＹ軸に対しては
これを４５度回転せた状態であって且つ水平な状態に置
かれた状態でその計測が行われる。
【００８９】なお、図ではＸＹＺ３次元領域の原点Ｏよ
り下方にパッケージ１が存在するように描かれている
が、これは図示が複雑に込み入るのを防ぐためであり、
計測の際にはＸＹＺテーブル１５の作動によりパッケー
ジ１の全外部リード１ａ，１ａ，…につき１本ずつその
基端部より先端部までを原点Ｏの位置に移動させ得るよ
うになっている。
【００９０】ここで、Ｘ軸を軸線χ（＞０）と原点Ｏと
軸線χ´（＜０）とに分け、Ｙ軸を軸線ｙ（＞０）と原
点Ｏと軸線ｙ´（＜０）とに分け、Ｚ軸を軸線ｚ（＞
０）と原点Ｏと軸線ｚ´（＜０）とに分けて、上記座標
系を考える。
【００９１】この座標系における軸線ｚ上の一点（つま
り、原点Ｏの真上位置）１０−１、ｙＯｚ平面（つま
り、ＹＺ平面の第１象限）上の一点１０−２で示す位
置、χＯｚ平面（つまり、ＸＺ平面の第１象限）上の一
点１０−３で示す位置、ｙ´Ｏｚ平面（つまり、ＹＺ平
面の第２象限）上の一点１０−４で示す位置、χ´Ｏｚ
平面（つまり、ＸＺ平面の第２象限）上の一点１０−５
で示す位置には各１台ずつテレビカメラが設けられてい
る。
【００９２】点１０−２と点１０−３とを結ぶ直線の中
点１０−６として示す位置、点１０−３と点１０−４と
を結ぶ直線の中点１０−７として示す位置、点１０−４
と点１０−５とを結ぶ直線の中点１０−８として示す位
置及び点１０−５と点１０−６とを結ぶ直線の中点１０
−９として示す位置には各１台ずつのレーザスポット投
光器が設けられる。
【００９３】全てのテレビカメラ及び投光器はその光軸
が原点Ｏで交わるように指向され、その方向性及び相互
の位置関係が狂わないようにその各位置に固定されてい
る。
【００９４】点１０−１で示す位置のテレビカメラには
照明装置が内蔵され、この照明装置も原点Ｏに指向さ
れ、原点Ｏを中心に含みその周辺を照明するようになっ
ている。
【００９５】よって、外部リード１ａが原点Ｏに位置決
めされたとき、その外部リード１ａを境に正面・背面を
考えると、外部リード１ａの正面側の領域に位置する投
光器によりスポット光が照射され、同じく正面側の領域
に位置するテレビカメラによりその外部リード１ａのス
ポット光照射位置を含む一部分あるいは全体が撮像され
る。ここで、スポット光の明度は照明よも十分高く、テ
レビカメラの映像内に鮮明に映し出される程度のもので
ある。
【００９６】図１１〜１３はその様子を示すものであ
り、これらの図において、符号１８は点１０−１で示す
位置のテレビカメラ、符号１９はこのテレビカメラ１８
に内蔵された照明装置、符号２２，２３は計測対象外部
リード１ａの正面側に位置するテレビカメラ、符号２４
は計測対象外部リード１ａの正面側に位置するレーザス
ポット投光器、符号２５は投光器２４により投影された
スポットである。例えば、パッケージ１の中心が原点と
一致するように置かれている状態において、図１１が図
９の矢印Ａ方向から見た図、図１２が図９の矢印Ｂ方向
から見た図として考えると、外部リード１ａはＸＹ平面
の第１象限に位置し、テレビカメラ２２は点１０−２と
して示す位置のテレビカメラ、テレビカメラ２３は点１
０−３として示す位置のテレビカメラ、投光器２４は点
１０−６として示す位置の投光器となり、第１象限に位
置する外部リード１ａについては点１０−１，１０−
２，１０−３に位置するテレビカメラ及び点１０−６に
位置する投光器を使用する。また、ＸＹ平面の第２象限
に位置する外部リード１ａについては、点１０−１，１
０−２，１０−５に位置するテレビカメラ及び点１０−
９に位置する投光器を使用し、ＸＹ平面の第３象限に位
置する外部リード１ａについては点１０−１，１０−
４，１０−５に位置するテレビカメラ及び点１０−８に
位置する投光器を使用し、ＸＹ平面の第４象限に位置す
る外部リード１ａについては点１０−１，１０−３，１
０−４に位置するテレビカメラ及び点１０−７に位置す
る投光器を使用する。
【００９７】照明装置１９は光源ライト２０とミラー２
１とからなっており、ライト２０からの光をミラー２１
で反射して原点Ｏ周辺に投光するようになっている。ミ
ラー２１はハーフミラーからなり、その裏面側に位置す
るテレビカメラ１８がこのミラー２１を通して原点Ｏ周
辺を撮像することができるようになっている。
【００９８】図１４は各テレビカメラ１８，２２，２３
からの画像情報の内容を示すものであり、符号２６はテ
レビカメラ１８の画像平面、符号２６１はこの画像平面
２６内のパッケージ１の像、符号２６１ａは同画像平面
２６内の外部リード１ａの像、符号２６２５１ｂは同画
像平面２６内のスポット２５の像、符号２７はテレビカ
メラ２２の画像平面、符号２７１はこの画像平面２７内
のパッケージ１の像、符号２７１ａは同画像平面２７内
の外部リード１ａの像、符号２７２５１ｂは同画像平面
２７内のスポット２５の像、符号２８はテレビカメラ２
３の画像平面、符号２８１はこの画像平面２８内のパッ
ケージ１の像、符号２８１ａは同画像平面２８内の外部
リード１ａの像、符号２８２５１ｂは同画像平面２８内
のスポット２５の像である。
【００９９】符号１６はテーブル制御装置であり、次述
する画像処理装置からの動作指令に基づいて、ＸＹＺテ
ーブル１５、照明装置及び投光器の駆動制御を行うもの
である。
【０１００】符号１７は画像処理装置であり、この画像
処理装置１７は、外部リード１ａの原点Ｏへの位置決め
制御と投光器の調光・選択オン／オフ制御と照明装置の
調光・オン／オフ制御とテレビカメラからの画像情報に
基づく外部リード１ａの形状計測演算とを行う機能を有
する。
【０１０１】すなわち、画像処理装置１７は計測開始前
の任意のタイミングで照明装置をオンさせ、所定の明る
さに調光する。
【０１０２】また、画像処理装置１７には外部リード１
ａそれぞれについての情報を含むパッケージ１全体の概
略の情報が予め入力されており、画像処理装置１７は、
この情報とパッケージ１の体勢とから外部リード１ａ１
本々の概略の３次元位置及び形状を割出す。画像処理装
置１７は、このプリセット情報に基づき、位置決めされ
た外部リード１ａの方向性に従って、この外部リード１
ａの正面側に存在しこれにスポット投光するに最も相応
しい投光器を投光器２４として選出し、これをオンさせ
るべく投光器駆動命令を制御装置１６に与える。する
と、制御装置１６により該当する投光器２４がオンさ
れ、外部リード１ａの計測サンプリング点に、この投光
器２４からのレーザ光によるスポットが投影され、この
計測サンプリング点から乱反射する。
【０１０３】そして、画像処理装置１７は、計測対象外
部リード１ａの計測開始と同時に上記プリセット情報に
基づく概略の軌跡に従い計測対象外部リード１ａが概略
原点Ｏを通るように制御装置１６を通してステージ１５
を移動させ、この移動中、ステージ１５を間欠的に停止
させ、その停止時にテレビカメラ１８からの画像情報を
取込んで、計測対象外部リード１ａの両側縁の輪郭線２
６１ｂ，２６１ｃを認識する。
【０１０４】この際の停止間隔は要求される精度により
異なり、例えば外部リード１ａの屈曲部位を確実に或い
はその曲り具合を詳細に捕らえたい場合、それが可能な
程度に設定するもので、停止間隔が細かいほど高精度な
計測が可能である。
【０１０５】また、この間欠移動の際、プリセット情報
で与えられる形状は３次元形状であることから、ステー
ジ１５はＸＹ方向に外部リード１ａの付根から先端まで
移動させてゆくに従い、Ｚ方向も移動し、常にピントの
合った状態で撮像可能となっている。
【０１０６】このようにして、外部リード１ａの２次元
的な形状を計測した後、画像処理装置１７は、その計測
結果を利用して、レーザスポット２５が外部リード１ａ
の幅方向中心位置に当たるように、外部リード１ａの付
根から先端までステージ１５を間欠的に移動させて行
く。
【０１０７】この間欠移動の際の停止間隔も要求される
精度により任意に設定するものである。
【０１０８】また、テレビカメラ１８の画像情報による
計測で外部リード１ａの２次元的輪郭は認識されている
ため、横方向に曲がっている外部リード１ａに対しても
外部リード１ａの幅方向中心位置に常にスポットを当て
るように制御することが可能となる。
【０１０９】そして、画像処理装置１７は、その間欠移
動中の停止の最中に、テレビカメラ２２，２３からの画
像情報に基づいて、レーザスポット２５をターゲットと
しその３次元位置を順次計測して行く。
【０１１０】この結果から、画像処理装置１７は、計測
対象外部リード１ａのレーザスポット２５による点列の
なす３次元形状を求めるものである。
【０１１１】以上のような手順で各外部リード１ａにつ
いて順次繰返すことにより全リード１ａについての計測
を終了する。
【０１１２】以上説明したように本実施例によれば、レ
ーザ投光器２４により計測用の図形を外部リード１ａに
投影し、この投影により画像中に鮮明な計測サンプリン
グ点を与えることができるので、精度良く計測を行うこ
とができる。
【０１１３】また、第１実施例のごときエピポーラ・ラ
イン使用技術における稜線認識プロセスは不要となるた
め、その分計測プロセスを簡単にすることができる。
【０１１４】さらに、被計測外部リード１ａとテレビカ
メラ２２，２３との相対位置関係が可変とされ、常に最
良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精度な
計測を行うことができる。
【０１１５】そして、テレビカメラ２２，２３の視野を
小領域にして外部リード像２７１ａ，２８１ａのごとく
視野を狭い領域に絞って拡大画像とし、計測サンプリン
グ点を細かく設定することにより詳細な計測を行うこと
も可能となる。
【０１１６】さらに、レーザ投光器２４は計測用の図形
として点を投影するため、そのまま計測サンプリング点
として使用することができる。
【０１１７】この第２実施例では５台のテレビカメラと
４台のレーザスポット投光器とを用意し、これらを切替
え使用するようになっているが、その数を減らし、半導
体パッケージ１、もしくはテレビカメラ、照明装置、レ
ーザスポット投光器の群を９０度、１８０度などの単位
で回転させても良い。
【０１１８】また、半導体パッケージ１をＸＹＺ方向に
移動させたが、テレビカメラ、、照明装置、レーザスポ
ット投光器の群を移動させても良い。
【０１１９】また、例えば、ＸＹ方向はテレビカメラ、
照明装置、レーザスポット投光器群が移動し、Ｚ方向は
半導体パッケージが移動するというように、ＸＹＺの移
動機能を半導体パッケージ側とテレビカメラ、照明装
置、レーザスポット投光器群側とに分割させて持たせて
も良い。
【０１２０】テレビカメラ、照明装置、レーザスポット
投光器の相対位置関係は変化できるような機構を備えて
も良い。例えば、図１３に示すような点列を測定するよ
うに移動する場合に、テレビカメラ２２，２３は移動さ
せず、レーザスポット投光器２４のみを機械的にまたは
ミラーを振る等して光学的に移動させても良い。
【０１２１】なお、ステレオ視による３次元計測では使
用するテレビカメラの位置関係は正確に校正されている
必要があり、テレビカメラ同士の位置関係を変化させる
ことは得策ではないが、レーザスポットは、単なるター
ゲットマークの役目を果たすのみであるので、移動させ
るようにしても問題は無く、むしろスポットの移動時間
の短縮、すなわち計測時間の短縮に寄与するものとな
る。
【０１２２】この第２実施例では点列を１列だけ取って
計測を行ったが、図１５に示すように点列を外部リード
１ａの幅方向に間隔を置いて２列取るようにすることも
できる。この場合、同時に２本の平行レーザ光を発生す
る投光器により同時に２つのレーザスポット２９，３０
を形成するか、あるいは１つの投光器２４を用いて１列
ずつ２列の計測を行う。このようにすることで、外部リ
ード１ａの捩じれも計測可能となる。
【０１２３】また、スポット列は、１列、２列に限ら
ず、３列以上、そしてどのような配列にアレンジしても
良い。そのアレンジ次第では独特の計測が可能となる。
【０１２４】例えば、図１６に示すように、外部リード
１ａの表面上に十字を考えたとき、これを構成する２本
の線の交点に対応する位置にスポット３１を設けるとと
もに、十字を構成する各線の両端に対応する各位置にス
ポット３２〜３５を配置し、これら５つのスポット３１
〜３５をターゲットにして計測するようにしても良い。
こうすることにより、その十字領域の局所的な面の傾き
を計測することもできる。
【０１２５】さらに、半導体パッケージと、テレビカメ
ラ、照明装置、レーザスポット投光器群との位置関係及
びその計測器群内の相互の位置関係は特に上記実施例の
態様に限定されるものではなく、外部リードの計測した
い部位をステレオ撮像及びスポット投光することがで
き、要求される精度が得られるならば、その位置関係は
いくらでも変形例が存在する。
【０１２６】また、上記実施例では半導体パッケージを
計測器群に対し表向きで水平にセットしたが、裏向き、
横向き等、外部リードの形状やパッケージ本体に対する
位置に応じて種々の向きに設定可能である。上記実施例
ではクランク状に曲げられ、パッケージ本体の横に全容
が出ている外部リードを対象としたから水平表向きのセ
ットで計測することができたが、例えば、Ｊ型でパッケ
ージ本体の裏側にまで伸びるＪベンドと呼ばれる外部リ
ードはパッケージを裏側にするか或いは横向きにして計
測を行うこととなる。
【０１２７】上記実施例では四角形のパッケージ１の外
部リード１ａを計測対象にしているが、半導体パッケー
ジの外径が５角形以上であったり、外形辺に対し直角以
外の方向に外部リードが付いている等のケースのよう
に、外部リードの伸びる方向が４方向以上の半導体パッ
ケージにも対応できるように９０度より細かい単位でテ
レビカメラ、照明装置、投光器群と半導体パッケージと
の位置関係を回転移動できる手段を備えても良い。
【０１２８】図１７は本発明の第３実施例に係るリード
形状計測装置のシステム構成を示すもので、この実施例
の特徴は鮮明な計測部位を線として画像平面内に積極的
に形成し、この計測部位をターゲットにしてエピポーラ
・ライン使用法で計測を行うようにしたことにある。
【０１２９】符号３１，３２はテレビカメラ、符号３３
はレーザ投光器である。投光器３３は断面がライン状の
スリット状のレーザ光を発生するもので、このレーザ光
により外部リード１ａの表面にライン３４が形成される
こととなる。
【０１３０】符号３５はテレビカメラ３２による画像平
面、符号３５１ａはその画像平面３５内の外部リード１
ａの像、符号３５３４は画像平面３５内のライン３４の
像、テレビカメラ３３による画像平面、符号３６１ａは
画像平面３６内の外部リード１ａの像、符号３６３４は
画像平面３６内のライン３４の像、符号３７は画像処理
装置である。
【０１３１】画像処理装置３７は画像平面３５，３６と
してそれぞれ示す２次元画像情報から外部リード１ａの
形状計測を行うものである。なお、図示はしていない
が、本実施例の場合もパッケージ１はＸＹＺテーブル上
に載置された状態で計測が行われる。
【０１３２】その詳細は次の通りである。
【０１３３】まず、テレビカメラ３２の画像平面上にお
いてライン３５３４上の任意の一点１６−１を決め、こ
れを計測サンプリング点として決定する。次に、テレビ
カメラ３１の画像平面上においてテレビカメラ３２の視
線に基づくエピポーラ・ライン１６−２を求め、このエ
ピポーラ・ライン１６−２とライン３６３４との交点１
６−３を求める。すると、この点１６−３は点１６−１
と同一点となる。
【０１３４】このような処理を外部リード１ａの付根付
近から先端まで一定間隔を置いて繰返し、外部リード１
ａ全体の形状計測を行う。
【０１３５】本実施例によっても第２実施例と同様の効
果を奏する。
【０１３６】また、本実施例によれば、レーザ投光器３
３により計測用図形を線として与えるようになっている
ので、各画像平面３５，３６内に計測用仮想線を設定す
ることなしにエピポーラ・ラインを用いた計測を行うこ
とができる。
【０１３７】なお、第２実施例と同様に、テレビカメラ
やレーザ投光器の数を減らし、半導体パッケージ１、も
しくはテレビカメラ、照明装置、レーザスポット投光器
の群を９０度、１８０度などの単位で回転させても良
い。
【０１３８】また、半導体パッケージ１をＸＹＺ方向に
移動させる代わりに、テレビカメラ、照明装置、レーザ
スポット投光器の群を移動させても良く、またＸＹＺの
移動機能を半導体パッケージ側とテレビカメラ、照明装
置、レーザスポット投光器群側とに分割させて持たせて
も良い。
【０１３９】さらに、テレビカメラ、照明装置、レーザ
投光器の相対位置関係は変化できるような機構を備えて
も良い。
【０１４０】そして、上記第３実施例では、投影スリッ
ト３４を１本だけ用いて計測を行っているが、スポット
のときと同様に２本以上を外部リード１ａの幅方向に間
隔を置いて投影するようにすることもできる。この場
合、同時に複数本の平行レーザ光を発生する投光器によ
り同時に複数のレーザスリットを形成するか、あるいは
１つの投光器３３を用いて１列ずつ複数列の計測を行
う。このようにすることで、外部リード１ａの捩じれが
計測可能となる。
【０１４１】また、外部リード１ａの表面上に十字状の
スリット投影を行っても良い。これによりスポットのと
き同様にその十字領域の局所的な面の傾きを計測するこ
ともできる。
【０１４２】さらに、半導体パッケージと、テレビカメ
ラ、照明装置、レーザスポット投光器群との位置関係及
びその計測器群内の相互の位置関係や、半導体パッケー
ジの計測器群に対する向き等も種々設定可能である。
【０１４３】また特筆すべきことに、投影線を分割して
与えるようにすることも可能である。
【０１４４】つまり、上記第３実施例では、投光器３３
によりスリット３４を１度に形成するようになっている
が、投光器３３にも焦点深度があり、外部リード１ａの
形状との関係で、必ずしも細い鮮明な線が得られるとは
限らず、途中が太くぼやけたりすることも考えられる。
【０１４５】そこで、スリット３４を一度に形成せず、
それより短いスリットを繋げるように形成するのであ
る。この場合、投光器３３によりスリット３４短いスリ
ットを外部リード１ａに投影し、これによる計測が終了
したら、投光器３３と外部リード１ａとの相対位置を変
更したり或いはミラー等の反射板を用い、そのスリット
の外部リード１ａ上での投影位置を移動させるようにす
る。これにより、常に鮮明なスリットを使用することが
でき、高精度な計測が可能になる。
【０１４６】さらに、第１、第２、第３の実施例におけ
る全計測方式による計測能力を一つのシステムでまとめ
て持ち、ケースバイケースで選択して使用したり、ある
いは併用し、各計測結果を照合することにより、精度向
上を図るようにすることも可能である。
【０１４７】
【発明の効果】以上述べたことから明らかなように本発
明によれば次のような種々の効果を奏する。
【０１４８】まず、請求項１記載の本発明によれば、斜
視撮像により外部リードの３次元形状を計測することに
より、全外部リードについてこれをパッケージに付けた
まま自動計測することができる。
【０１４９】請求項２記載の本発明によれば、認識対象
稜線として輪郭線を用い、外部リードの断面における中
心を計測するようにしていることから、外部リードの断
面形状が正確に方形である限り画像のピントが多少狂っ
ていても精度良く計測を行うことができる。
【０１５０】請求項３記載の本発明によれば、認識対象
稜線として側縁線を用い、外部リード表面の幅方向中心
を計測するようにしていることから、外部リードの断面
形状が正確に方形でなくとも画像のピントが合ってさえ
いれば精度良く計測を行うことができる。
【０１５１】請求項４記載の本発明によれば、被計測外
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
【０１５２】さらに、撮像装置の視野を小領域にして外
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
【０１５３】さらにまた、被計測外部リードと撮像装置
との相対位置関係が可変とされていることにより、計測
に使用する光学系の焦点深度の問題による制約が著しく
緩和され、その分、高倍率・高解像度の光学系を計測に
使用することができ、精度の高い緻密な計測を行うこと
ができる。
【０１５４】請求項５記載の本発明によれば、被計測外
部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にしたた
め、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元形
状をも計測することができることとなる。よって、その
結果のデータをエピポーラ・ラインによる計測結果と照
合し、計測をより高精度に行うことができる。
【０１５５】請求項６記載の本発明によれば、レーザ投
光手段により点あるいは線もしくはそれらの組合わせか
らなる計測用図形を外部リードに投影し、この投影によ
り画像中に鮮明な計測サンプリング点を与えることがで
きるので、精度良く計測を行うことができる。
【０１５６】請求項７記載の本発明によれば、そのレー
ザ投光手段によって、計測用図形が線状を呈するように
その計測用図形を投影し且つその線状投影を複数列形成
し、２以上の線のなす形を捕らえるようにしたから、外
部リードの捩じれを計測することができる。
【０１５７】請求項８記載の本発明によれば、レーザ投
光手段により、計測用図形が十字状を呈するように投影
するようにしたから、外部リードの局部的な面の傾き等
を計測することが可能となる。
【０１５８】請求項９記載の本発明によれば、被計測外
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
【０１５９】さらに、撮像装置の視野を小領域にして外
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
【０１６０】請求項１０記載の本発明によれば、レーザ
投光手段による計測用点図形をそのまま計測サンプリン
グ点として使用することができる。
【０１６１】請求項１１記載の本発明によれば、レーザ
投光手段により計測用図形を線として与えるようになっ
ているので、各画像平面内に計測用仮想線を設定するこ
となしにエピポーラ・ラインを用いた計測を行うことが
できる。
【０１６２】請求項１２記載の本発明によれば、被計測
外部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にした
ため、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元
形状をも計測することができることとなる。
【０１６３】よって、エピポーラ・ラインを用いた計測
を行わなくとも外部リードのパッケージ横方向の形状を
計測することが可能となる。
【０１６４】また、エピポーラ・ラインによる計測と併
用すれば、真上から画像情報による計測結果とエピポー
ラ・ラインによる計測結果とを照合し、計測をより高精
度に行うことができることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るリード形状計測装置
のシステム構成説明図。
【図２】図１に示すシステムによる一計測方式を説明す
るための外部リード像の拡大図。
【図３】図１に示すシステムによる他の計測方式を説明
するための外部リード像の拡大図。
【図４】図２，３に示す計測方式の原理説明図。
【図５】図２，３に示す計測方式の原理説明図。
【図６】ステレオ視による３次元計測により点状物体を
計測するときの原理説明図。
【図７】ステレオ視による３次元計測により線状物体を
計測するときの原理説明図。
【図８】エピポーラ・ラインを用いた３次元計測により
点状物体を計測するときの原理説明図。
【図９】エピポーラ・ラインを用いた３次元計測により
線状物体を計測するときの原理説明図。
【図１０】本発明の第２実施例に係るリード形状計測装
置のシステム構成説明図。
【図１１】図１０に示すシステムのスポット投影並びに
撮像状態を示す正面図。
【図１２】図１０に示すシステムのスポット投影並びに
撮像状態を示す側面図。
【図１３】図１０に示すシステムのスポット投影並びに
撮像状態を示す斜視図。
【図１４】図１０に示すシステムのテレビカメラによる
画像平面の説明図。
【図１５】投影スポット列を２列にした状態を示す外部
リードの斜視図。
【図１６】投影スポットを十字状に配置した状態を示す
外部リードの斜視図。
【図１７】本発明の第３実施例に係るリード形状計測装
置のシステム構成説明図。
【図１８】従来の一計測装置のシステム構成説明図。
【図１９】従来の他の計測装置のシステム構成説明図。
【符号の説明】
１ 半導体パッケージ １ａ 被計測外部リード １０，１１ テレビカメラ １２，１３ 画像平面 １２１ａ，１３１ａ 外部リード像 １４ 画像処理装置 ３８ ＸＹＺテーブル ２−１，２−６，３−１，３−６ 計測用仮想線 ２−２，２−３，２−７，２−８ 交点 ２−４，２−９，３−４，３−９ 計測サンプリング点 ２−５，３−５ エピポーラ・ライン １５ ＸＹＺテーブル １６ 制御装置 １７ 画像処理装置 １８，２２，２３ テレビカメラ １９ 照明装置 ２４ レーザスポット投光器 ２５，２９〜３５ 投影スポット ２６，２７，２８ 画像平面 ２６１ａ，２７１ａ，２８１ａ 外部リード像 ２６２５，２７２５，２８２５ 投影スポット像 ３１，３２ テレビカメラ ３３ レーザスリット投光器 ３４ 投影スリット ３５，３６ 画像平面 ３５１ａ，３６１ａ 外部リード像 ３５３４，３６３４ 投影スリット像 ３７ 画像処理装置 １６−１，１６−３ 計測サンプリング点 １６−２ エピポーラ・ライン

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被計測外部リードを斜め方向から撮像する
    第１斜視撮像装置と、 前記被計測外部リードを前記第１斜視撮像装置との同一
    撮像視野を含むように該第１斜視撮像装置とは異なる斜
    め方向から撮像する第２斜視撮像装置と、 前記第１斜視撮像装置の撮像による画像平面内において
    前記被計測外部リードの２本の稜線と交差する仮想直線
    の該２つの交点間線分の中点を計測サンプリング点とし
    て決定する第１計測点特定手段と、 前記第２斜視撮像装置の撮像による画像平面内におい
    て、前記第１斜視撮像装置の前記計測サンプリング点を
    映すときの視線に基づくエピポーラ・ラインを設定し、
    該エピポーラ・ラインに存在し且つ該画像平面内におい
    て前記被計測外部リードの２本の稜線と交差する仮想直
    線の該２つの交点間線分の中点となる点を前記第１画像
    平面内の前記計測サンプリング点と同一の点として特定
    する第２計測点特定手段と、 を備え、前記計測サンプリング点を複数設定しその各３
    次元座標を求め、その３次元座標群に基づいて前記被計
    測外部リードの３次元形状を計測するリード形状計測装
    置。
  2. 【請求項２】第１、第２計測点特定手段として、被計測
    外部リードの輪郭線を認識対象稜線として扱う手段を備
    えている請求項１記載のリード形状計測装置。
  3. 【請求項３】第１、第２計測点特定手段として、被計測
    外部リードの側縁線を認識対象稜線として扱う手段を備
    えている請求項１記載のリード形状計測装置。
  4. 【請求項４】被計測外部リードと第１、第２の斜視撮像
    装置との相対位置関係を可変とする位置調節手段を備え
    ている請求項１〜３のうちいずれか１項記載のリード形
    状計測装置。
  5. 【請求項５】被計測外部リードをその真上から撮像する
    上面視撮像装置と、 該上面視撮像装置の撮像による画像平面内において前記
    被計測外部リードの水平方向の２次元形状を計測する２
    次元計測手段と、 を備えている請求項１〜４のうちいずれか１項記載のリ
    ード形状計測装置。
  6. 【請求項６】被計測外部リードを斜め方向から撮像する
    第１斜視撮像装置と、 前記被計測外部リードを前記第１斜視撮像装置との同一
    撮像視野を含むように該第１斜視撮像装置とは異なる斜
    め方向から撮像する第２斜視撮像装置と、 前記被計測外部リードにおける前記撮像視野内に入る部
    位に点あるいは線もしくはそれらの組合わせからなる計
    測用図形を投影するレーザ投光手段と、 前記第１撮像装置の撮像による画像平面と前記第２撮像
    装置の撮像による画像平面との双方において同一点とな
    る計測サンプリング点を前記計測用図形を用いて特定す
    る計測点特定手段と、 を備え、前記計測サンプリング点を複数設定しその各３
    次元座標を求め、その３次元座標群に基づいて前記被計
    測外部リードの３次元形状を計測するリード形状計測装
    置。
  7. 【請求項７】レーザ投光手段として、計測用図形が線状
    を呈するように該計測用図形を投影し且つその線状投影
    を複数列形成する手段を備えている請求項６記載のリー
    ド形状計測装置。
  8. 【請求項８】レーザ投光手段として、計測用図形が十字
    状を呈するように該計測用図形を投影する手段を備えて
    いる請求項６記載のリード形状計測装置。
  9. 【請求項９】被計測外部リードと第１、第２の斜視撮像
    装置との相対位置関係を可変とする位置調節手段を備え
    ている請求項６〜８のうちいずれか１項記載のリード形
    状計測装置。
  10. 【請求項１０】計測用図形として点を投影するレーザス
    ポット投光器をレーザ投光手段として有し、 第１斜視撮像装置の撮像による画像平面と第２斜視撮像
    装置の撮像による画像平面との双方における前記計測用
    点図形を計測サンプリング点として決定する手段を計測
    点特定手段として備えている、 請求項６〜９のうちいずれか１項記載のリード形状計測
    装置。
  11. 【請求項１１】計測用図形として線を投影するレーザス
    リット投光器をレーザ投光手段として有し、 第１斜視撮像装置の撮像による画像平面内において前記
    計測用線図形上の１点を計測サンプリング点として決定
    し、第２斜視撮像装置の撮像による画像平面内におい
    て、前記第１斜視撮像装置の前記計測サンプリング点を
    映すときの視線に基づくエピポーラ・ラインを設定し、
    該エピポーラ・ラインと前記計測用線図形との交点を前
    記第１画像平面内の前記計測サンプリング点と同一の点
    として特定する手段を計測点特定手段として備えてい
    る、 請求項６〜９のうちいずれか１項記載のリード形状計測
    装置。
  12. 【請求項１２】被計測外部リードをその真上から撮像す
    る上面視撮像装置と、 該上面視撮像装置の撮像による画像平面内において前記
    被計測外部リードの水平方向の２次元形状を計測する２
    次元計測手段と、 を備えている請求項６〜１１のうちいずれか１項記載の
    リード形状計測装置。
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