JPH0712748A - 曲面形状検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】はんだ付部位などの曲面体の曲面形状を短時間
で検出し、装置のコストの低減と信頼性の向上とを実現
する。 【構成】赤色光，緑色光．青色光を照射する円環状光源
９，１０，１１を検査位置から見て異なる仰角の方向に
設ける。対象物からの反射光は、色相選択性のフィルタ
２７ａ，２７ｂ，２７ｃにより各光源別に選別された
後、モノクロムカメラ２６ａ，２６ｂ，２６ｃにより個
別に撮像される。各カメラからの画像信号は制御処理部
７へ出力され、ティーチングまたは検査のための画像処
理が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表面が異なる方向に
配向する多数の曲面要素の集合より成る曲面体につき、
各曲面要素の配向性を検出するのに用いられる曲面状態
検査装置に関連し、特にこの発明は、プリント基板上に
実装された部品につき、そのはんだ付け部位の状態など
を検査するのに好適な曲面状態検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多配向性曲面をもつ曲面体として、プリ
ント基板上に実装された部品におけるはんだ付け部位が
その代表例に挙げられる。従来、このはんだ付け部位
は、目視検査により検査されており、はんだ付け状態の
良否、すなわちはんだの有無，量，溶解性，短絡，導通
不良などがこの目視検査によって判定されている。とこ
ろがこのような目視検査による方法では、検査ミスの発
生が避けられず、判定結果も検査する者によりまちまち
であり、また検査処理能力にも限界がある。

【０００３】そこで近年、この種の検査を自動的に行う
ことができる自動検査装置が各種提案されている。とこ
ろではんだ付け部位の表面形状は、３次元の拡がりをも
つ立体形状であって、これを検査するには、３次元の形
状情報を検出できることが不可欠の条件となる。

【０００４】図８はこの条件を満たす自動検査装置の一
例を示すものであり、レーザなどの光源から板状をなす
スリット光５０を基板５１上のはんだ付け部位へ照射し
ている。このスリット光５０の照射により、はんだ付け
部位を含む基板５１の表面には、立体形状に沿って歪を
受けた光切断線５２が生成されるもので、その光切断線
５２の反射光像を撮像装置５３で撮像して、その撮像パ
ターンの歪状態をチェックすることにより、はんだ付け
部位の立体形状を検出する。

【０００５】ところがこの検査装置の場合、スリット光
５０が照射された部分の形状情報が得られるのみであっ
て、それ以外の部分の立体形状を把握することは困難で
ある。しかもはんだ付け部位の表面は、その配向方向が
基板５１の垂直方向に対して不定であるため、光源と撮
像装置５３との組み合わせが少なくとも４組以上は必要
であり、これがため装置が複雑化し、かつ高精度の組立
作業が必要となり、コスト高を招くなどの問題がある。

【０００６】そこでこの種問題を解消した方法として、
検査対象である曲面体の表面へ入射角が異なる光を照射
し、曲面体の表面からの各反射光像を撮像して、それぞ
れの撮像パターンより曲面体の有する各曲面要素の配向
性を検出するという方法が存在する。この方法の原理
は、３次元画像情報検出のひとつである「アクティブ・
センシング法」に属するものである。すなわちこの方法
は、一定のパターンをもった光束を検査対象に投光した
とき、その検査対象から得られる反射光束のパターンが
検査対象の立体的形状に対応して変形を受けることに着
目したもので、その変形パターンから検査対象の形状を
推定するという方法である。

【０００７】図９は、この方法の原理説明図であり、光
源５７と撮像装置５８とから成る観測系と、観測対象で
ある曲面体５９との位置関係を示している。同図におい
て、光源５７より曲面体５８の表面に対して入射仰角ｉ
で光束６０を投光すると、角度ｉ′（＝ｉ）の反射光束
６１が真上に置かれた撮像装置５８に入射して検出され
る。これにより前記光束６０で照明された曲面体５９の
曲面要素は基準面６２に対してｉの仰角をなして配向し
ていることが検出されたことになる。従ってもし曲面体
５９の表面形状が、はんだ付け面のように異なる仰角方
向に配向している多数の曲面要素から成るものであれ
ば、入射仰角が異なる複数の光源を用いて曲面体５９の
表面に投光すれば、それぞれの入射仰角に対応する曲面
要素の群が撮像装置５８により検出され、これにより曲
面体５８の表面の各曲面要素がそれぞれどんな仰角をな
して配向をしているか、すなわちはんだ付け部位の表面
形状がどのようであるかを検出できる。

【０００８】また光源５７が、入射仰角がｉ＋Δｉから
ｉ−Δｉまでの２Δｉの幅をもつ光束６０を投光するな
らば、その幅に対応した幅を有する反射光束６１が撮像
装置５８により検出されることになる。すなわちこの場
合は、基準面６２となす仰角がｉ＋Δｉからｉ−Δｉま
での幅の角度をもつ曲面要素が検出できることになる。

【０００９】さらに図１０に示すように、曲面体５９へ
の入射仰角が異なる複数の光源５７ａ，５７ｂ，５７ｃ
をもって照明装置を構成すれば、各光源による光束６３
ａ，６３ｂ，６３ｃの入射仰角に対応した配向をもつ曲
面要素がそれだけ詳細に検出できることになる。

【００１０】前記光源５７ａ，５７ｂ，５７ｃは、半径
が異なる３個の円環状の白色光源であって、各光源５７
ａ，５７ｂ，５７ｃは基準面６２に対して異なる高さ位
置に水平に配置されている。いま各光源５７ａ，５７
ｂ，５７ｃの半径がｒ_n （ただしｎ＝1,2,3 ）、基準面
６２に対する高さがｈ_n （ｎ＝1,2,3 ）とすると、曲面
体５９への各光束の入射仰角はそれぞれｉ_n （ｎ＝1,2,
3 ）となり、曲面体５９における仰角がそれぞれｉ_n で
ある各曲面要素を撮像装置６により検出することができ
る。このとき各光源５７ａ，５７ｂ，５７ｃから曲面体
５９の表面を経て撮像装置５８に至る全光路長に比して
曲面要素の大きさが十分に小さいので、次式により入射
仰角、すなわち検出しようとする曲面要素の仰角を定め
ればよい。

【００１１】

【数１】

【００１２】上記の原理に基づきはんだ付け部位の外観
を検査する装置として、円環状の白色光源を複数用いた
ものが提案されている（特開昭６１−２９３６５７
号）。この検査装置では、はんだ付け部位の表面に対す
る入射仰角の異なる３個の光源５７ａ〜５７ｃによる反
射光像を相互に識別するために、それぞれ光源５７ａ〜
５７ｃを時間的に異なったタイミングで点灯し、また消
灯するようにしている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な方法では、異なる点灯タイミングで得た各画像を貯蔵
するためのメモリや、これら画像を同一視野像として演
算処理するための演算装置や、各光源を瞬間的に点灯動
作させるための照明制御装置などが必要であり、技術面
での煩雑さが多い。

【００１４】このようなタイムシェアリング方式の問題
を解決するため、この発明の発明者は、先般、はんだ付
部位を検査するための新たな曲面状態検査装置を提案し
た。この装置は、検査対象に対し異なる色彩光を異なる
入射角で同時照射するための複数の光源より成る投光部
と、曲面体の表面からの反射光を撮像するカラーカメラ
より成る撮像部と、撮像部で得た撮像パターンより曲面
の状態を判別する処理部とから成るものである。

【００１５】前記投光部は、例えば赤色光，緑色光，青
色光を発する３個の円環状光源を検査位置に対し異なる
仰角の位置に配備した構成のものであり、各光源から同
時照射された赤色光，緑色光，青色光の曲面体表面での
反射光像を前記カラーカメラにより撮像して三原色のカ
ラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂに分解し、これらを処理部へ供給し
て画像処理を行っている。

【００１６】上記の構成によれば、各光源より光を一斉
照射してその反射光像を一度に処理できるため、検査が
高速化し、技術面での煩雑さも解消できるが、撮像部に
カラーカメラを用いるため、カラー画像入力装置が著し
くコスト高となり、これが検査装置の普及に大きな障害
となっている。

【００１７】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、はんだ付け部位などの曲面体の曲面形状を短時
間で検出でき、しかもコストの低減と信頼性の向上とを
実現した曲面状態検査装置を提供することを目的とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明の曲面状態検査
装置は、検査位置に対し異なる仰角の位置に配備された
複数の円環状光源と、検査位置にある曲面体の表面での
反射光を各光源別に選別する光学系と、前記光学系で選
別された曲面体の表面での反射光を個別に撮像する光源
数に一致する数のモノクロム撮像装置と、各モノクロム
撮像装置で得られた撮像パターンより曲面体が有する各
曲面要素の形状を検出する制御処理装置とを備えたもの
である。

【００１９】

【作用】各光源より曲面体へ一斉に光を照射すると、曲
面体表面での反射光が光学系により光源別に分離され、
各モノクロム撮像装置により個別に撮像される。制御処
理装置は、各モノクロム撮像装置より得られた撮像パタ
ーンを用いて曲面体の形状を認識する。

【００２０】

【実施例】図１は、この発明の一実施例にかかる基板検
査装置の全体構成を示す。この基板検査装置は、基準基
板１Ｓを撮像して得られた前記基準基板１Ｓ上にある各
部品２Ｓの検査領域の特徴パラメータと、被検査基板１
Ｔを撮像して得られた前記被検査基板１Ｔ上にある各部
品２Ｔの検査領域の特徴パラメータとを比較して、各部
品２Ｔの実装品質を検査するためのもので、Ｘ軸テーブ
ル部３，Ｙ軸テーブル部４，投光部５，撮像部６，制御
処理部７などをその構成として含んでいる。

【００２１】前記Ｘ軸テーブル部３およびＹ軸テーブル
部４は、それぞれ制御処理部７からの制御信号に基づい
て動作するモータ（図示せず）を備えており、これらモ
ータの駆動によりＸ軸テーブル部３が撮像部６をＸ方向
へ移動させ、またＹ軸テーブル部４が基板１Ｓ，１Ｔを
支持するコンベヤ８をＹ方向へ移動させる。

【００２２】前記投光部５は、異なる径を有しかつ制御
処理部７からの制御信号に基づき赤色光，緑色光，青色
光を同時に照射する３個の円環状光源９，１０，１１に
より構成されており、各光源９，１０，１１を検査位置
の真上位置に中心を合わせかつ検査位置から見て異なる
仰角に対応する方向に位置させている。

【００２３】この実施例では、各光源９，１０，１１と
して白色光源に赤色，緑色，青色の各着色透明板を被せ
た構造のものが用いてあるが、これに代えて、赤色光，
緑色光，青色光をそれぞれ発生する３本の円環状のカラ
ー蛍光灯やネオン管を用いてもよい。

【００２４】またこの投光部５による照明下で基板１
Ｓ，１Ｔ上の部品に関する情報（部品番号、極性、カラ
ーコードなど）やパターン情報（種々のマークなど）を
検出することを可能となすため、各光源９，１０，１１
が発する各色相の光が混色されると完全な白色光となる
よう工夫してある。すなわち各光源９，１０，１１は混
色により白色となるような対波長発光エネルギー分布を
有する赤色光スペクトル、緑色光スペクトル、青色光ス
ペクトルの光を発する光源をもって構成されると共に、
各光源９，１０，１１から照射された赤色光、緑色光、
青色光が混色して白色光となるよう後記する撮像コント
ーラ１８による各色相光の光量の調整を可能としてい
る。

【００２５】つぎに撮像部６は、３台のモノクロムカメ
ラ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ（以下単に「カメラ２６ａ，
２６ｂ，２６ｃ」という）より成り、各カメラ２６ａ，
２６ｂ，２６ｃを、検査位置の真上位置に下方に向けて
位置決めしてある。各カメラ２６ａ，２６ｂ，２６ｃの
真下には、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ透過させ
る色相選択性のフィルタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃより成
る光学系２７が配置され、さらにその下方の入射光路上
に同一像分離用の光学系２８が位置させてある。この光
学系２８は複数のハーフミラーなどを組み合わせて構成
されており、各カメラ２６ａ，２６ｂ，２６ｃはこれら
光学系２７，２８を介して同一視野内の赤色光，緑色
光，青色光の各反射光像を個別かつ同時に撮像できる。
各カメラ２６ａ，２６ｂ，２６ｃにより撮像された赤
色，緑色，青色の各反射光は濃淡画像信号にそれぞれ変
換されて制御処理部７へ供給される。

【００２６】制御処理部７は、Ａ／Ｄ変換部１２，メモ
リ１３，ティーチングテーブル１４，画像処理部１５，
判定部１６，ＸＹテーブルコントローラ１７，撮像コン
トローラ１８，表示部２０，プリンタ２１，キーボード
２２，フロッピディスク装置２３，制御部２４などで構
成されるもので、ティーチングモードのとき、基準基板
１Ｓについての、赤色，緑色，青色の各濃淡画像信号を
処理し、はんだ付け状態が良好な各部品２Ｓの所定領域
につき、各色の撮像パターンを検出して判定データファ
イルを作成する。

【００２７】また検査モードのとき、被検査基板１Ｓに
ついての赤色，緑色，青色の各濃淡画像信号を処理し、
被検査基板１Ｔ上の各部品２Ｔの検査領域につき同様の
撮像パターンを検出して特徴パラメータを生成し、被検
査データファイルを作成する。そしてこの被検査データ
ファイルと前記判定データファイルとを比較して、この
比較結果から被検査基板１Ｔ上の各部品２Ｔにつきはん
だ付けの良否などの実装品質を自動的に判定する。

【００２８】図２は、はんだ付けが良好であるとき、部
品が欠落しているとき、はんだ不足の状態にあるときの
はんだ３０の断面形態と、各場合における各色の撮像パ
ターンとの関係を一覧表で例示したものである。

【００２９】図中、３１，３２，３３は、それぞれ赤色
光，緑色光，青色光の反射光が検出された領域である。
同図によれば、はんだの状態が良好な場合の各撮像パタ
ーンと不良な場合の各撮像パターンとは明確に相違する
ため、検査対象にかかる各撮像パターンを正常なパター
ンと比較することにより、部品の有無やはんだ付けの良
否を判定することが可能となる。

【００３０】図１に戻って、Ａ／Ｄ変換部１２は前記撮
像部６の各カメラ２６ａ，２６ｂ，２６ｃより濃淡画像
信号が与えられたとき、走査同期信号を用いてこれらを
同期的に取り入れ、それぞれディジタル信号に変換して
制御部２４へ出力する。メモリ１３はＲＡＭなどを備
え、制御部２４の作業エリアとして使用される。画像処
理部１５は制御部２４を介して供給された画像データを
画像処理して前記被検査データファイルや判定データフ
ァイルを作成し、これらを制御部２４や判定部１６へ供
給する。

【００３１】ティーチングテーブル１４はティーチング
時に制御部２４から判定データファイルが供給されたと
き、これを記憶し、また検査時に制御部２４が転送要求
を出力したとき、この要求に応じて判定データファイル
を読み出してこれを制御部２４や判定部１６などへ供給
する。

【００３２】判定部１６は、検査時に制御部２４から供
給された判定データファイルと、前記画像処理部１５か
ら転送された被検査データファイルとを比較して、被検
査基板１Ｔの各部品２Ｔにつきはんだ付け状態の良否な
どを判定し、その判定結果を制御部２４へ出力する。

【００３３】撮像コントローラ１８は、制御部２４と投
光部５および撮像部６とを接続するインターフェイスな
どを備え、制御部２４の出力に基づき投光部５の各光源
９〜１１の光量を調整したり、撮像部６の各色相光出力
の相互バランスを保つなどの制御を行う。

【００３４】ＸＹテーブルコントローラ１７は制御部２
４と前記Ｘ軸テーブル部３およびＹ軸テーブル部４とを
接続するインターフェイスなどを備え、制御部２４の出
力に基づきＸ軸テーブル部３およびＹ軸テーブル部４を
制御する。

【００３５】表示部２０は、制御部２４から画像デー
タ、検査結果、キー入力データなどが供給されたとき、
これを表示画面上に表示する。プリンタ２１は、制御部
２４から検査結果などが供給されたとき、これを予め決
められた書式（フォーマット）でプリントアウトする。

【００３６】キーボード２２は、操作情報、基準基板１
Ｓや被検査基板１Ｔに関するデータなどを入力するのに
必要な各種キーを備えており、キー入力データは前記制
御部２４へ供給される。制御部２４は，マイクロプロセ
ッサなどを備えており、図６，７に示す手順（詳細は後
述する）に従ってティーチングおよび、はんだ付検査に
おける基板検査装置の各動作を制御する。

【００３７】なお上記の実施例は、赤色光，緑色光，青
色光を照射する３個の円環状光源９，１０，１１と各色
の反射光像を撮像する３台のモノクロムカメラ２６ａ，
２６ｂ，２６ｃとを用いて検査を行うものであるが、実
質的な検査条件によっては、色相の数を２つに減少させ
ても十分な検査性能が得られる場合がある。たとえば、
プリント基板のリード挿入孔へ挿入された部品のリード
のはんだ付け部位は、一般的に単純な形態をなしてお
り、また不良の種類も、はんだ無し、穴あき、ブリッジ
など少数である。

【００３８】図３は、この種挿入リードのはんだ付部位
の検査に用いられる基板検査装置の構成を示す。この基
板検査装置も、第１の実施例と同様、Ｘ軸テーブル部
３，Ｙ軸テーブル部４，投光部５，撮像部６，制御処理
部７などを含んでいるが、投光部５は赤色光、緑色光を
発する２個の円環状光源１０，１１をもって、また撮像
部６は、２台のモノクロムカメラ２６ａ，２６ｂをもっ
て、それぞれ構成されている。各カメラに対応して赤色
光、緑色光を透過させる色相選択性のフィルタ２７ａ，
２７ｂより成る光学系２７と、入射光路上に同一像分離
用の光学系２８とを設けることは先の実施例と同様であ
る。なお、その他の構成は、図１の実施例と同様であ
り、ここではその説明を省略する。

【００３９】図４は、挿入リードのはんだ付部位につい
て、はんだ４２の断面形態と各カメラ２６ａ，２６ｂよ
り得られる撮像パターンとの関係を示したものである。

【００４０】図中、（１）はリード挿入孔へ垂直に挿入
されたままの垂直リード４０について、正常な状態およ
びリードが欠落した状態を示し、（２）はリード挿入孔
へ挿入された後に折り曲げるクリンチリード４１につい
て、正常な状態，リードが短い状態，リードが欠落した
状態を示す。なお、図中、４３はプリント基板を示す。

【００４１】さらに、各撮像パターンにおいて、４４，
４５は、それぞれ赤色光，緑色光の各反射光が検出され
た領域である。また４６，４７は、赤色光，緑色光の各
反射光がわずかに検出された低明度領域である。

【００４２】同図によれば、正常なはんだ付部位の各撮
像パターンと、異常があるはんだ付部位の各撮像パター
ンとは明確に相違するため、検査対象にかかる各撮像パ
ターンを正常なパターンと比較することにより、はんだ
付の良否を判定することが可能である。

【００４３】図５は、光源として白色光源が用いられた
この発明の第３の実施例を示す。この実施例の投光部６
は、径が異なる２個の円環状の白色光源１０′，１１′
が検査位置の真上位置に中心を合わせ、かつ検査位置か
ら見て異なる仰角に対応する方向に設置されている。

【００４４】各光源１０′，１１′の真下には、それぞ
れ偏光フィルタ３０ａ，３０ｂが一周して設けられてい
る。一方の偏光フィルタ３０ａの偏光角がα、他方の偏
光フィルタ３０ｂの偏光角がβであり、撮像部６の一方
のカメラ２６ａの真下に偏光角αの偏光フィルタ３１ａ
を、他方のカメラ２６ｂの真下に偏光角βの偏光フィル
タ３１ｂを、それぞれ配置して光学系を構成する。この
構成によれば、一方の光源１０′からの光の反射光は一
方のカメラ２６ａで、他方の光源１１′からの光の反射
光は、他方のカメラ２６ｂで、それぞれ観測される。

【００４５】図６は、上記各実施例におけるティーチン
グの手順をステップ１（図中「ＳＴ１」で示す）〜ＳＴ
７で示す。まず同図のステップ１において、オペレータ
はキーボード２２を操作して教示対象とする基板名の登
録を行い、また基板サイズをキー入力した後、つぎのス
テップ２で、基準基板１ＳをＹ軸テーブル部４上にセッ
トしてスタートキーを押操作する。

【００４６】つぎにステップ３でその基準基板１Ｓの原
点と右上および左下の各角部を撮像部６にて撮像させて
各点の位置により実際の基準基板１Ｓのサイズを入力し
た後、制御部２４は入力データに基づきＸ軸テーブル部
３およびＹ軸テーブル部４を制御して基準基板１Ｓを初
期位置に位置出しする。

【００４７】前記基準基板１Ｓは、部品実装位置に所定
の部品２Ｓが適正にはんだ付けされた良好な実装品質を
有するものであって、この基準基板１Ｓが初期位置に位
置決めされると、つぎのステップ４で撮像部６が基準基
板１Ｓ上の領域を撮像して部品の実装位置に関する教示
データを作成する。

【００４８】つぎのステップ５では、各カメラ２６ａ，
２６ｂ，２６ｃにより、良好な実装品質を持つ部品の実
装位置の画像を撮像し、ステップ４で実装位置が教示さ
れた部品２Ｓについての検査情報を教示データとして作
成する。

【００４９】同様の手順が基準基板１Ｓ上のすべての部
品について繰り返し実行されると、ステップ６の判定が
「ＹＥＳ」となってステップ７へ移行し、ステップ４，
５で作成した教示データより被検査基板１Ｔを検査する
のに必要な判定データファイルを作成し、これをティー
チングテーブル１４に記憶させた後、ティーチングを終
了する。

【００５０】図７は、自動検査の手順を示すもので、同
図のステップ１，２で検査すべき基板名を選択して基板
検査の開始操作を行う。つぎのステップ３は、基板検査
装置への被検査基板１Ｔの供給をチェックしており、
「ＹＥＳ」の判定でコンベヤ８が作動して、Ｙ軸テーブ
ル部４に被検査基板１Ｔが搬入され、自動検査が開始さ
れる（ステップ４，５）。

【００５１】ステップ５において、制御部２４はＸ軸テ
ーブル部３およびＹ軸テーブル部４を制御して、被検査
基板１Ｔ上の１番目の部品２Ｔに対し撮像部６の視野を
位置決めして撮像を行わせ、検査領域内の各ランド領域
を自動抽出すると共に、各ランド領域の特徴パラメータ
を算出して、被検査データファイルを作成する。ついで
制御部２４は、前記被検査データファイルを判定部１６
に転送させ、この被検査データファイルと前記判定デー
タファイルとを比較させて、１番目の部品２Ｔにつきは
んだ付の良否などの実装品質を判定させる。

【００５２】このような検査が被検査基板１Ｔ上の全て
の部品２Ｔにつき繰り返し実行され、その結果、はんだ
付不良などがあると、その不良部品と不良内容とが表示
部２０に表示され或いはプリンタ２１に印字された後、
基板を搬出する（ステップ６，７，８）。

【００５３】

【発明の効果】この発明は上記の如く、異なる仰角の方
向に位置させた各円環状光源より検査位置へ光を一斉照
射し、曲面体での反射光を各光源別に選別して個別のモ
ノクロム撮像装置で撮像するようにしたから、カラーカ
メラを用いた従来例と比較して検査装置の大幅なコスト
ダウンを実現でき、しかも曲面体の状態を高速で検査で
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる基板検査装置の全
体構成を示す説明図である。

【図２】はんだ付状態の良否と撮像パターンとの関係を
示す説明図である。

【図３】この発明の第２の実施例の基板検査装置の全体
構成を示す説明図である。

【図４】はんだ付状態の良否と第２実施例による撮像パ
ターンとの関係を示す説明図である。

【図５】この発明の第３の実施例の基板検査装置の全体
構成を示す説明図である。

【図６】ティーチングの手順を示すフローチャートであ
る。

【図７】自動検査の手順を示すフローチャートである。

【図８】従来のはんだ付自動検査装置の原理を示す説明
図である。

【図９】従来のはんだ付自動検査装置の原理を示す説明
図である。

【図１０】従来のはんだ付自動検査装置の原理を示す説
明図である。

【符号の説明】

５ 投光部 ６ 撮像部 ７ 制御処理部 ９，１０，１１，１０′，１１′ 円環状光源 ２４ 制御部 ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ モノクロムカメラ ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ フィルタ ３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ 偏光フィルタ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年８月２０日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 曲面形状検査装置

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表面が異なる方向に
配向する多数の曲面要素の集合より成る曲面体につき、
各曲面要素の配向性を検出するのに用いられる曲面形状
検査装置に関連し、特にこの発明は、プリント基板上に
実装された部品につき、そのはんだ付け部位の形状など
を検査するのに好適な曲面形状検査装置に関する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】このようなタイムシェアリング方式の問題
を解決するため、この発明の発明者は、先般、はんだ付
部位を検査するための新たな曲面形状検査装置を提案し
た。この装置は、検査対象に対し異なる色彩光を異なる
入射角で同時照射するための複数の光源より成る投光部
と、曲面体の表面からの反射光を撮像するカラーカメラ
より成る撮像部と、撮像部で得た撮像パターンより曲面
の形状を判別する処理部とから成るものである。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、はんだ付け部位などの曲面体の曲面形状を短時
間で検出でき、しかもコストの低減と信頼性の向上とを
実現した曲面形状検査装置を提供することを目的とす
る。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明の曲面形状検査
装置は、検査位置に対し異なる仰角の位置に配備された
複数の円環状光源と、検査位置にある曲面体の表面での
反射光を各光源別に選別する光学系と、前記光学系で選
別された曲面体の表面での反射光を個別に撮像する光源
数に一致する数のモノクロム撮像装置と、各モノクロム
撮像装置で得られた撮像パターンより曲面体が有する各
曲面要素の形状を検出する制御処理装置とを備えたもの
である。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】

【発明の効果】この発明は上記の如く、異なる仰角の方
向に位置させた各円環状光源より検査位置へ光を一斉照
射し、曲面体での反射光を各光源別に選別して個別のモ
ノクロム撮像装置で撮像するようにしたから、カラーカ
メラを用いた従来例と比較して検査装置の大幅なコスト
ダウンを実現でき、しかも曲面体の形状を高速で検査で
きるという効果を奏する。

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正１２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正１３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正１５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象である曲面体の表面の状態を検
   査するための曲面状態検査装置であって、 検査位置に対し異なる仰角の位置に配備された複数の円
   環状光源と、 検査位置にある前記曲面体の表面での反射光を各光源別
   に選別する光学系と、 前記光学系で選別された曲面体の表面での反射光を個別
   に撮像する光源数に一致する数のモノクロム撮像装置
   と、 各モノクロム撮像装置で得られた撮像パターンより曲面
   体が有する各曲面要素の形状を検出する制御処理装置と
   から成る曲面形状検査装置。