JPS6080506A - プリント基板等の穴径判定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、プリント基板等の穴径判定方法に関し、特
に、プリント基板のパターン等に対応するパターン図か
ら穴径情報を得ることができるようなプリント基板等の
穴径判定方法に係る。

〔従来技術とその問題点〕

ところで、プリント基板は、家庭用の電気、電子機器具
からコンピュータに至るまで、各種の製品に広く使用さ
れている。

これらに使用されるプリント基板には、各種の配線パタ
ーンが描かれ、そこに組み込まれる電気。

電子部品は、そのリード線を介して接続され、所定の回
路が形成される。この場合、リード線は、多くの場合、
プリント基板に設けられた穴（又は孔、以下、穴という
）に挿入され、半田付は等により、プリン１一基板上の
配線パターンと接続される。

このときのリード線が挿入される穴は、電気。

電子部品の種類や形態により種々の径のものがある。一
般に、この穴は、ＮＣ工作機により開けられ、その穴あ
け位置、穴径、穴数等は、座標情報、穴径の数値を示す
情報等の形でＮＣテープ情報として作成される。

ここで、各穴あけ位置については、プリント基板のパタ
ーンに応じたパターン図２例えば、そのネガフィルムか
ら穴位置読み取り装置を用いて読み取ることができるが
、穴径（例えば、０．８〜１０ｍｍ程度のもの）につい
ては、その径を数値情報として直接読み取る場合に、誤
読み取りの可能性がある。そこで、信頼性の観点から穴
径を直接読み取るよりも、又は読み取るとともに、穴径
を設定してその穴径に応した穴位置を個々に読み、穴径
に対応した穴位置を得る場合が多い。

このように、穴径に応して個別に処理する場合には、例
えば、プリント基板のパターンに応じたパターン図に一
致する指示図を用いて、穴径に対応して、それぞれ異な
るマークを指示図に割当て、穴径を区別して請求める穴
径に対応した穴を個々に読み取る作業をするとか、選択
すべき穴径を他のものと色分けして区別し請求める穴径
に対応した穴を個々に読み取る作業をするとがというも
のである。特に、この作業は、人の手によることになり
、時間がかかるとともに、疲労等による間違いも多い。

ところで、最近では、プリント基板における穴の数や種
類が増加し、電気、電子部品が小型化され、複雑化、高
密度化されるにつれて、プリント基板に設Ｌｊられる穴
の数もより一層増加して高密度となり、その種類も多く
なってきている。そこで、前記のような従来の方式にあ
っては、穴径の指示（表示）の誤り、誤認のほか、読み
取り場所の誤りが起こり易く、しかも、穴径の種類に応
じて、穴位置読み取り作業を繰り返さなければならない
という欠点があり、作業能率が悪い上、さらに誤りが増
すという問題がある。

そこで、このような欠点を除去するために、この出願人
は、穴径情報を色情報に変えて、色情報で検出して、こ
れを穴径情報に変換して発生することにより、複数種類
の穴径情報を同時的に処理して、効率を上げ、誤りを少
なくするというものをすでに出願している。

しかしながら、このように穴径情報を色情報に変えて、
色情報で検出するものにあっては、使用する色とか、色
の塗り方によっては、誤動作をする危険性があり、この
点で未解決の問題点があった。

〔発明の目的〕

この発明は、このような従来技術の欠点、問題及び未解
決の問題点にがんがみてなされたものであって、このよ
うな従来技術の欠点乃至問題又は、先行技術の未解決な
問題点を除去するとともに、誤りがほとんどなく、正確
に穴径の情報が得られ、しかも、作業能率のよいプリン
１−基板等の穴径判定方法を提供することを目的とする
。

〔発明の要点〕

このような目的を達成するためのこの発明の特徴は、プ
リント基板等の穴あけ位置に対応して設けられた所定の
パターンを複数有するパターン図と、前記パターンの形
状に応じた検出信号を発生する検出手段と、この検出手
段からの検出信号に基づき、検出されるパターンの情報
が所定の基準パターンの情報と異なるか否かを判定する
判定手段とを備えるものであって、前記複数のパターン
のうち所定の穴径に対応するパターンを他のパク−ンと
異なるパターンとし、この異なるパターンを検出して、
他のパターンに対応する所定の基準パターン情報と比較
して異なるものと判定されたパターンを前記所定の穴径
とするというものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の実施例について詳細に
説明する。

第１図は、この発明を適用した一実施例のプリント基板
等の穴径判定方法を実施する穴径判定システムの概要図
である。

１は、プリント基板等の穴径判定システムであって、２
は、プリント基板に対応するプリントパターン２ａが描
かれた、フィルムである。そして、このフィルム２上に
は、プリント基板の、ある穴あけ位置に対応して、例え
ば、ラウンドマーク等のパターン３が描かれている。こ
こに、この実施例では、所定の穴径に対応するパターン
は、ラウンドマーク等が黒く塗り潰されてマスクされ、
マスクパターン３ａとして形成される。

４は、−次元イメージセンサ４０を内蔵した検出装置で
あって、フィルム２」二の所定の穴あけ位置に対応して
描かれたパターン３又はマスクパターン３ａの上部に対
応して順次位置決めされる。

そして、パターン３又はマスクパターン３ａに光線を照
射し、その反射光を受レノで、−次元イメージセンサ４
０からのディジタル情報を穴径判定装置５に送出する。

穴径判定装置５は、いわゆるマイクロコンピュータであ
って、インタフェース回路（ＰＩＡ）と、演算処理装置
（ＣＰＵ）、そして、メモリ　（ＭＥＭ）等を備えてい
て、検出装置４の一次元イメージセンサ４０からの信号
を受けて、パターン３゜又はマスクパターン３ａについ
ての形状情報ヲ基準のパターンの形状情報と比較して、
その形状が同一であるか否かを判定する。ここに、これ
らのパターン情報が相違するときには、検出したパター
ンに対する穴を、所定の穴径と判定するものである。

次に、内部記憶装置であるメモリの、対応する穴径情報
に対応させてこの穴あけ位置情報（座標情報）を記憶す
る。さらに、穴径判定装置５は、位置決め機構６を制御
して、検出装置４を次の所定の穴位置に位置決めする制
御を行う。また、キーボード７からの信号を受けて、所
定の穴径情報をあらかじめ設定されたメモリの所定領域
に記憶する。

さて、検出装置４は、−次元イメージセンサ４０のほか
、光源４１　（白色光源）、そして、ハーフミラ−４２
等を備えていて、光源４１から得られる光線がレンズ４
３を経てハーフミラ−４２で反射されて、この反射光が
レンズ４４を経て、フィルム２上のパターン３又はマス
クパターン３ａに照射される。

そして、ここで反射された光線は、レンズ４４を経て、
ハーフミラ−４２を透過し、−次元イメージセンサ４０
の検出位置にパターン３又はマスクパターン３ａの図形
を結像させる。その結果、−次元イメージセンサ４０に
この図形が受光される。そこで、−次元イメージセンサ
４０の一次元の検出方向に一致するパターンの図形が選
択されて、これに応じた電気信号がシリーズのビットパ
ターン情報として得られる。こうして得られたパターン
情報は、穴径判定装置５に送出される。

なお、検出される反射光は、第１図にあっては、マスク
パターン３ａに対応している゛。

次に、−次元イメージセンサ４０のパターン検出状態を
第２図（ａ）、（ｂ）の図に基づいて説明する。

第２図（ａ）は、ポジフィルム２上に描かれたパターン
３及びマスクパターン３ａを検出した場合の一次元イメ
ージセンサ４０から得られる出力信号（パターン情報）
を示したものである。ここで、パターン３は、中心部、
白抜きのポイントマークとその外側の黒い丸環とからな
る、いわゆるランドマークであって、これに対する検出
信号ば、ビソトバクーンにより形成される検出信号３ｏ
の形態を採る。すなわち、この検出信号３ｏは、ランド
マークのパターン３の白、黒状態に応して、白のポイン
トマ一つては、ＨＩＧＨレヘル、黒い丸環部では、ＬＯ
Ｗレヘルとなる。そこで、中央部のポイントマークに対
応する幅を検出することにより、その穴あけ位置が検出
できる。、一方、マスクパターン３ａば、パターン３を
黒（塗り潰し、マスクをしたものであって、その検出信
号は、検出信号３１に見るごとく、一定幅に渡りＬＯＷ
レベルとなる。

したがって、この検出信号３０．３１において、その中
央部で、ＨＩ　Ｇ　Ｈレヘルとなるが否かにより、これ
ら、パターン３とマスクパターン３ａとを判、別するこ
とができる。

第２図（ｂ）は、第２図（ａ）のポジフィルム２に対し
て、ネガフィルムを用いたもので、パターン３に対して
、その反転されたパターンがパターン３２であり、これ
による検出信号３３を得る。

この信号も、検出信号３０を反転した信号であって、そ
のＨＩＧＨレベル、ＬＯＷレベルが逆となっている。

一方、このパターン３２を塗り潰したマスクパターン３
４の検出信号は、検出信号３５として得られ、これは、
検出信号３１と同じものである。

なお、この場合には、例えば、ＬＯＷレヘルの幅ヲ比較
するか、ＨＩＧＨレベル、’ＬＯＷレベル。

ＨＩＧＨレヘルという変化を見て、判定することができ
る。

第３図は、穴径判定装置５０機能構成を示すブロック図
である。

穴径判定装置５は、制御手段５ｏと穴位置記憶手段５１
、パターン形状判定手段５２、そして、穴径対応穴位置
記憶手段５３とを備えている。ここに、穴位置記憶手段
５１、パターン形状判定手段５２、そして、穴径対応穴
位置記憶手段５３は、それぞれ内部にメモリを有してい
る。なお、これらの各メモリは、１つのメモリとして実
現されてもよく、穴位置記憶手段５１のメモリには、各
穴あけ位置に対応して、これらの座標情報が記憶され、
パターン形状判定手段５２のメモリには、検出パターン
のパターン情報と比較される基準パターン情報が記憶さ
れている。一方、穴径対応穴位置記憶手段５３のメモリ
には、穴径情報とこの穴径情報に対応した穴あけ位置情
報が記憶される。

ここで、パターン形状判定手段５２のメモリに記憶され
る基準パターン情報は、パターン３の形状に対応する情
報として検出信号３０が記憶される。

これら各手段の動作としては、まず、制御手段５０が、
キーボード７からの起動信号に応じて、位置決め機構６
を制御して、各パターン３の位置に、検出装置４を順次
位置決めし、それぞれのパターン位置の座標を穴位置記
憶手段５１に記憶する。

次に、穴径判定装置５のパターン判定処理についで説明
すると、まず、フィルム２上の所定の穴径に対応する穴
が、例えば、黒いインク等で塗り潰され、マスクパター
ン３ａが形成される。なお、フィルム２がネガフィルム
であれば、第２図（ａ）のマスクパターン３ａに示すご
ときものであって、ポジフィルムでは、第２図（ｂ）の
マスクパターン３４のようなものとなるが、このように
ゼずに、白いマスクをするようにしてもよい。

次に、このようにして、塗り潰されたマスクパター’Ｊ
３ａと、塗り潰されていないパターン３との混在するフ
ィルム２を所定の読み取り位置に設定して、検出装置４
を介して、穴径判定装置５によりパターン３又はマスク
パターン３ａの位置を読み取る処理をする。

まず、このフィルム２のパターン読み取りにあたり、キ
ーボード７から穴径を入力すると、制御手段５０は、キ
ーボード７からの入力信号に応して、穴径対応穴位置記
憶手段５３に入力された穴径情報を送出する。穴径対応
穴位置記憶手段５３は、この穴径情報をそのメモリに記
憶する。次に、制御手段５０は、穴位置記憶手段５Ｉが
ら、第１番目の穴の座標を読み出し、位置決め機構６を
制御して、検出装置４を第１番目の穴位置に位置決めす
る。

この位置決めが終了した時点で、検出装置４からの信号
を取込み、パターン形状判定手段５２に検出したパター
ンの形状の情報を送出する。このパターンについての情
報を受けて、パターン形状判定手段５２は、検出された
パターンが、マスクされたパターンであるか否かをその
基準パターン情報と比較して判定する。この判定の結果
、パターンがマスクのないパターン３の場合には、制御
手段５０は、穴位置記憶手段５１から次（第２番目）の
穴の座標を読み出し、位置決め機構６を制御して、検出
装置４を次（第２番目）の穴位置に位置決めする。

このようにして、順次、フィルム２上のパターン位置を
穴位置記憶手段５１から読出して行き、検出装置４を位
置決めして、位置決め位置に対応するパターンを検出し
て、各パターン位置ごとにパターン形状判定手段５２に
より、マスクパターン３ａかパターン３か否かを判定す
る。そして、マスクパターン３ａと判定されたときには
、そのマスクパターン３ａについて、制御手段５０は、
その座標情報を穴径対応穴位置記憶手段５３に送出する
とともに、穴位置記憶手段５１の対応穴座標位置にフラ
グを立てる。なお、このフラグは、穴径対応穴位置記憶
手段５３にすでに記憶された座標位置であることを示す
情報である。

一方、穴径対応穴位置記憶手段５３は、先にキーボード
７から入力された穴径記憶位置に対応して制御手段５０
から送出されたマスクパターン３ａについての座標情報
を順次記憶する。

このようにして、パターン３にマスクしたマスクパター
ン３ａについて、すべての座標情報を穴径に対応して得
ることができる。

次に、次の穴径について、フィルム２上の対応パターン
３を、塗り潰し、マスクした状態にしてマスクパターン
３ａを形成する。そして、再び、フィルム２を所定の読
み取り位置にセットする。

前記と同様に、検出装置４を介して、穴径判定装置５に
よりマスクパターン３ａの位置を読み取る処理をする。

すなわち、まず、このフィルム２のパターン読み取りに
あたり、キーボード７から対応する新しい穴径を入力す
ると、制御手段５０は、キーボード７からの入力信号に
応じて、穴径対応穴位置記憶手段５３に、入力された対
応する穴径情報を送出する。そして、穴径対応穴位置記
憶手段５３がこの穴径情報をそのメモリに記憶し、前記
と同様に、各パターンの判定が終了するごとに、穴位置
記憶手段５１から、第１番目、第２番目、第３番目、・
・・の穴の座標が順次読み出され、位置決め機構６を制
御して、検出装置４を第１番目、第２番目、第３番目、
・・・と順次各穴位置に位置決めする。各パターンにつ
いての判定の処理は、前述と同様に、位置決めがそれぞ
れ終了した時点で、各穴あけ位置に対応するパターン位
置ごとに、検出装置４からの信号を受けて、パターン形
状判定手段５２に送出し、パターン形状判定手段５２は
、読み込んだパターンが、マスクされたパターンである
か否かを判定する。

このようにして、穴位置記憶手段５１から順次穴座標を
読出して行く過程で、読み出した穴の座標位置にフラグ
が立っていれば、その座標を飛ばし、次の座標に移る。

その結果、前回塗り潰され、マスクされたマスクパター
ン３ａは、検出対象から除外される。そして、新にマス
クされたマスクパターン３ａの穴位置に対してのみ判定
がなされ、マスクパターンであるとパターン形状判定手
段５２で判定されたときには、制御手段５０から穴径対
応穴位置記憶手段５３にその穴位置情報が送出され、穴
径対応穴位置記憶手段５３は、今回記憶した穴径に対応
して、この穴位置情報を順次そのメモリに記憶して行く
ことになる。

このようにして、各穴径に応して、その穴位置情報が穴
径対応穴位置記憶手段５３のメモリに記１意されるもの
である。

なお、塗り潰されていない残りの穴については、所定の
穴径を後から入力するか、あらかじめ、すべての穴径を
所定の穴径に設定しておき、フラグのセントされていな
い穴について、この所定の穴径を割り当て、穴径対応穴
位置記憶手段５３のメモリに記憶する処理をする。

こうして得た穴径情報とその位置情報は、例えば、外部
記憶装置としての磁気記憶装置等に送出され、記憶され
て、ＮＣ工作機の穴あけ情報として使用される。

次に、この発明を適用した一実施例のプリント基板等の
穴径判定方法の全体的な処理の流れについて説明する。

第４図は、制御手段５０．穴位置記憶手段５１゜パター
ン形状判定手段５２．そして、穴径対応穴位置記憶手段
５３を演算処理装置（ＣＰ　Ｕ）を用いてプログラムに
て実現した場合の処理手順を含め、この全体的な処理の
流れを示す説明図である。

まず、ステップ■で、すべての穴座標を読み取り、ステ
ップ■で第１番目の穴径に対応する穴のパターンを塗り
潰しマスクする。そして、フィルム２をセットして、ス
テップ■で、キーボード７から、第１番目の穴径を入力
する。

次のステップ■からステップ■は、演算処理装置の処理
のステップで、ステップ■では、所定の穴位置に位置決
めして、パターン３．又はマスクパターン３ａに対する
形状情報からその座標におけるパターンにマスクがある
か否かを判定する。

ここで、マスク有りと判定されたときには、ステップ■
において、その座標を第１番目の穴径としてメモリに記
憶する。そして、穴のアドレスを１つ更新して、ステッ
プ■に移る。一方、マスク無しと判定されたときには、
ステップ■ａに移り、あらかじめ、すべての穴位置に所
定の穴径を割り当ている場合には、穴径を変更せずに、
単に、穴アドレスを更新して、ステップ■に移る。

ステップ■においては、例えば、穴アドレスを最終穴ア
ドレスと比較して、これを越えているが否かにより、す
べての穴のパターンについて、その検出が終了したか判
定し、これが終了していなければ、ステップ■に戻り、
次の穴アドレスに検出装置４を位置決めして、同様な処
理をする。

ステップ■において、すべての穴についての検出が終了
したと判定された場合（例えば、穴径判定装置５に設け
た表示器にその旨を表示）には、フィルム２を取り出し
、ステップ■で、こんどは、第２番目の穴径に対応るパ
ターンを塗り潰してマスクをする。そして、ステップ■
で、第２番目に対応する穴あけ径に対する穴径をキーボ
ード７より入力し、ステップ■にて、演算処理装置は、
第１番目の穴を除く、すべての穴座標について、前回の
ステップ■と同様に、マスクの有無を判定する。その結
果、あるパターンについてマスクがあれば、ステップ［
相］で、その座標を第２の穴径に割り当て、穴アドレス
を更新し、マスクがなければ、ステップ＠ｌａで、穴径
を変更せずに、単に、穴アドレスを更新して、ステップ
■で、すべての穴についてのパターン（ただし、穴径が
すでに穴径対応穴位置記憶手段５３に記憶されているパ
ターンについては除かれる）の検出が終了したか判定す
る。そして、これが終了していなければ、ステップ■に
戻り、次の穴アドレスに検出装置４を位置決めして、同
様な処理をする。

ステップ０において、すべての穴のパターンについて検
出が終了したと判定された場合には、フィルム２を取り
出し、次のステップ＠に移り、こんどは、第３番目の穴
について、ステップ■からステップ■までの処理と同様
な処理を繰り返す。

そして、所定の穴径すべてについて処理が終了したとき
、例えば、穴径がＮ個あれば、Ｎ−１回行なったとき、
次のステップＳで、残った穴について、あらかじめ、す
べての穴に割り当てた、穴径（第Ｎ番目の穴径とする）
を割り当てる処理をする。

このようにして、各穴位置について、その穴あけ径に対
応して、それぞれの穴座標位置を得ることができる。

以上、説明してきたが、実施例にあっては、同一’フィ
ルムに、各穴径に応して、順次パターンをマスクする例
を挙げているが、穴径に対応して、別々にマスクしたフ
ィルムをあらかしめ用意して、これを差換えるようにし
てもよい。また、マスクの方法は、塗り潰すものに限ら
ず、例えば、張り付ける等の方法を採ることもできる。

さらに、その色も、黒いものに限らず、白でも、他の色
でもよい。

また、実施例においては、パターンの形状情報を一次元
イメージセンサにより検出しているが、これは、二次元
イメージセンサでもよく、さらには、形状情報を検出で
きる他の検出手段を用いることができる。

また、フィルム２上のパターンは、ランドマークを挙げ
ているが、このパターンの形状は、どのようなものでの
よく、マスクするパターンの形状も自由選択することが
できる。要するに、形状の異なるパターンが、少なくと
も、２つ存在すればよく、パターンをランドマークとし
た場合には、ランドマークと異なるパターンは、このラ
ンドマークの、少なくとも、ポイントマークの部分をマ
スクしたものであれば十分である。

〔発明の効果〕

以上の説明から理解できるように、この発明は、プリン
ト基板等の穴あけ位置に対応して設けられた所定のパタ
ーンを複数有するパターン図と、前記パターンの形状に
応じた検出信号を発生する検出手段と、この検出手段か
らの検出信号に基づき、検出されるパターンの情報が所
定の基準パターンの情報と異なるか否かを判定する判定
手段とを備えるものであって、前記複数のパターンのう
ち所定の穴径に対応するパターンを他のパターンと異な
るパターンとし、この異なるパターンを検出して、他の
パターンに対応する所定の基準パターン情報と比較して
異なるものと判定されたパターンを前記所定の穴径とす
るので、穴径の指示（表示）の誤り、誤認等による誤り
が起こり難く、しかも、穴径の種類が多数あっても、各
種の穴径を効率よく読み取ることができるものである。

その結果、例えば、マスクする作業を人の手で行っても
、時間がかからず、疲労等が少なく、間違いも発生し難
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を適用した一実施例のプリント基板
等の穴径判定方法を実施する穴径判定システムの概要図
、第２図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第１図におる一次
元イメージセンサのパターン検出状態の説明図、第３図
は、第１図におる穴径判定装置の機能構成を示すブロッ
ク図、第４図は、演算処理装置（ＣＰＵ）を用いてプロ
グラムにて実現した場合の処理手順を含め、第１図の実
施例の全体的な処理の流れを示す説明図である。 ■　−プリント基板等の穴径判定システム２−　フィル
ム　２ａ　−プリントパターン３−　ラウンドマーク　
３ａ　−マスクパターン　４−・検出装置　５　・−穴
径判定装置６−　位置決め機構　７−　キーボード３０
、　３１　−　検出信号 ４０　−−−一次元イメージセンサ　５０　−　制御手
段　５１−　穴位置記憶手段 ５２　・−パターン形状判定手段 ５３−−ｍ−穴径対応穴位置記憶手段 特許出願人　日本精工株式会社 代理人　弁理士　森　哲也 弁理士　内藤　嘉昭 弁理士　清水　正 弁理士　提出　倍是 第１図 第３図 （５

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プリント基板等の穴あけ位置に対応して設けられ
   た所定のパターンを複数有するパターン図と、前記パタ
   ーンの形状に応じた検出信号を発生する検出手段と、こ
   の検出手段からの検出信号に基づき、検出されたパター
   ンの情報が所定の基準パターンの情報と異なるか否かを
   判定する判定手段とを備え、前記パターン図における複
   数の所定のパターンのうちの所定の穴径に対応するパタ
   ーンを他のパターンと異なるパターンとしかつこの他の
   パターンの形状に対応する情報を前記基準パターンの情
   報として、前記検出手段により前記パターン図のパター
   ンを検出し、前記判定手段により、検出したパターンの
   情報を判定して、前記基準パターンの情報と異なるもの
   と判定されたパターンについての前記穴あけ位置につい
   ての穴を前記所定の穴径とすることを特徴とするプリン
   ト基板等の穴径判定方法。
2. （２）所定のパターンは、いわゆるランドマークであり
   、異なるパターンは、このランドマークの、少なくとも
   、ポイントマークの部分をマスクしたものであって、第
   １の穴径に対応するパターンについて前記異なるパター
   ンとし、判定された前記異なるパターンの穴あけ位置を
   前記第１の穴径に対する穴あけ位置として記憶し、次に
   第２の穴径に対応するパターンについて、前記異なるパ
   ターンとし、前記第１の穴径に対する穴あけ位置以外の
   穴あけ位置のパターンについて判定して、判定された前
   記異なるパターンの位置を前記第２の穴径に対する穴あ
   け位置として記憶することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のプリント基板等の穴径判定方法。