シルク検査装置
【課題】基板に印刷されたシルク印刷パターンを高い精度で検査することができるようにする。
【解決手段】基板の画像を取得する画像取得部と、画像取得部が取得した基板の画像からシルク印刷パターンの画像を切り出すシルク領域切り出し部と、シルク領域切り出し部が切り出したシルク印刷パターンの画像を保存する切り出し画像格納部と、シルク印刷パターンのＣＡＤ画像を読み込むＣＡＤ画像データ読み込み部と、ＣＡＤ画像データ読み込み部が読み込んだＣＡＤ画像と、シルク印刷パターンの画像とをずらしながら一致度合いを集計する手段と、ずらした座標に対して一致度合いの集計結果を格納する照合結果格納部と、照合結果格納部に格納された集計結果からシルク印刷パターンのずれ量を判定する位置ずれ判定部と、位置ずれ判定部が判定したシルク印刷パターンのずれ量に基づいてシルク印刷パターンの不良を判定する不良判定部とを有する。
【解決手段】基板の画像を取得する画像取得部と、画像取得部が取得した基板の画像からシルク印刷パターンの画像を切り出すシルク領域切り出し部と、シルク領域切り出し部が切り出したシルク印刷パターンの画像を保存する切り出し画像格納部と、シルク印刷パターンのＣＡＤ画像を読み込むＣＡＤ画像データ読み込み部と、ＣＡＤ画像データ読み込み部が読み込んだＣＡＤ画像と、シルク印刷パターンの画像とをずらしながら一致度合いを集計する手段と、ずらした座標に対して一致度合いの集計結果を格納する照合結果格納部と、照合結果格納部に格納された集計結果からシルク印刷パターンのずれ量を判定する位置ずれ判定部と、位置ずれ判定部が判定したシルク印刷パターンのずれ量に基づいてシルク印刷パターンの不良を判定する不良判定部とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シルク検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板等の基板には、表面に銅等の導電性金属による配線パターンが印刷メッキ等の方法で形成され、その上部に絶縁保護用ソルダレジスト、さらに、電子部品のシンボルや回路記号等の文字や線を示すシルク印刷パターン等が重ねて印刷されている。そして、電子部品の小型化に伴い、配線や印刷も微細化されている。そこで、これらのパターンが正確に形成され、印刷されているか否かを製品の製造後になんらかの方法で検査する必要がある。
【０００３】
近年、基板の外観検査は、検査の高精度化と検査時間の短縮のため、目視検査から画像処理装置を利用する検査装置による検査へと移行し、大量の基板の外観検査を短時間で行うことができるようになってきた。しかし、従来の検査装置の検査性能は、検査精度が十分に高くはなく、また、誤認識、すなわち、虚報の発生が完全に解消されず、検査装置のメーカは、検出精度を上げながら虚報を減らすという非常に困難な開発に時間をかけているのが現実である（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００４】
一般的な基板の製造工程において、ソルダレジスト、パッド、スルーホール等は、基準に合わせて製造されるため、製造誤差が非常に小さくなっている。これに対し、シルク印刷では基準の精度がそれほど高くないので、各基板毎に印刷パターンのずれが大きくなってしまい、比較的良い状態の基板、すなわち、ゴールデンボードを検査のマスターデータとすることが困難である。そのため、シルク印刷パターンの検査は、高精度な検査をすることができず、検査精度が低くなっている。
【０００５】
また、色によってシルク印刷パターンを抽出し、該シルク印刷パターンのずれに対しては、許容範囲の検査精度を落として検査する技術も提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１５８４１３号公報
【特許文献２】特開２００３−８６９１９号公報
【特許文献３】特開平１１−３３７４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の検査装置では、シルク印刷パターンを高い精度で検査することができず、検査精度が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、基板に印刷されたシルク印刷パターンの画像とシルク印刷パターンのＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）画像とのずれ量に基づいて、基板に印刷されたシルク印刷パターンの良不良を判定するようにして、基板に印刷されたシルク印刷パターンを高い精度で検査することができるシルク検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのために、本発明のシルク検査装置においては、基板の画像を取得する画像取得部と、該画像取得部が取得した基板の画像からシルク印刷パターンの画像を切り出すシルク領域切り出し部と、該シルク領域切り出し部が切り出したシルク印刷パターンの画像を保存する切り出し画像格納部と、前記シルク印刷パターンのＣＡＤ画像を読み込むＣＡＤ画像データ読み込み部と、該ＣＡＤ画像データ読み込み部が読み込んだＣＡＤ画像と、前記シルク印刷パターンの画像とをずらしながら一致度合いを集計する手段と、ずらした座標に対して一致度合いの集計結果を格納する照合結果格納部と、該照合結果格納部に格納された集計結果からシルク印刷パターンのずれ量を判定する位置ずれ判定部と、該位置ずれ判定部が判定したシルク印刷パターンのずれ量に基づいてシルク印刷パターンの不良を判定する不良判定部とを有する。
【０００９】
本発明の他のシルク検査装置においては、さらに、前記ＣＡＤ画像の連結成分を抽出する連結成分抽出部と、該連結成分抽出部が抽出した連結成分を複数のグループに分けるグループ作成部と、グループ毎にずらしてシルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像との一致度合いを計算する一致率集計部とを有する。
【００１０】
本発明の更に他のシルク検査装置においては、さらに、前記シルク印刷パターンの画像を二値化する二値化部と、二値画像の縦方向画素ヒストグラムを作成する縦方向画素ヒストグラム作成部と、前記二値画像の横方向画素ヒストグラムを作成する横方向画素ヒストグラム作成部と、前記ＣＡＤ画像の縦方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部と、前記ＣＡＤ画像の横方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部と、前記シルク印刷パターンの画像及びＣＡＤ画像の各々から作成した画素ヒストグラム同士をずらしながら一致度合いを計算する照合部とを有する。
【００１１】
本発明の更に他のシルク検査装置においては、さらに、前記ＣＡＤ画像の連結成分を抽出する連結成分抽出部と、該連結成分抽出部が抽出した連結成分を複数のグループに分けるグループ作成部と、前記ＣＡＤ画像のグループ毎に縦方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部と、前記ＣＡＤ画像のグループ毎に横方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部と、前記シルク印刷パターンの画像を二値化する二値化部と、前記シルク印刷パターンの二値画像の縦方向画素ヒストグラムを作成する縦方向画素ヒストグラム作成部と、前記二値画像の横方向画素ヒストグラムを作成する横方向画素ヒストグラム作成部と、前記シルク印刷パターンの画像及びＣＡＤ画像の各々から作成した画素ヒストグラム同士をずらしながら一致度合いを計算する照合部とを有する。
【００１２】
本発明の更に他のシルク検査装置においては、さらに、前記一致率集計部は、前記シルク印刷パターンの画像を二値化した二値画像と前記ＣＡＤ画像の二値画像とを重ね合わせたときに互いに共通する画素同士において、互いに黒である画素又は互いに白である画素を一致している画素として一致率を集計する。
【００１３】
本発明の更に他のシルク検査装置においては、さらに、前記一致率集計部は、前記シルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像との画素同士の特徴値の差異を閾（しきい）値と比較し、一致しているか否かを集計する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シルク検査装置は、基板に印刷されたシルク印刷パターンの画像とシルク印刷パターンのＣＡＤ画像とのずれ量に基づいて、基板に印刷されたシルク印刷パターンの良不良を判定するようになっている。これにより、基板に印刷されたシルク印刷パターンを高い精度で検査することができることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図において、１１は検査の対象となるプリント回路基板等の基板である。該基板１１は、樹脂、セラミクス等から成り、その片面又は両面に銅等の導電性金属による図示されない配線パターンが形成されている。そして、前記基板１１の片面又は両面には、各種部品がはんだ付けによって接続されて実装されるが、ここでは、前記基板１１は部品が実装される前の状態にあるものとする。なお、前記部品は、例えば、コンデンサ、抵抗、フィルタ、半導体、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の電気部品又は電子部品であるが、いかなる種類の部品であってもよい。また、前記基板１１の片面又は両面には、絶縁保護用ソルダレジストが塗布され、さらに、部品のシンボルや回路記号等の文字や線を示すシルク印刷パターンが印刷されている。
【００１８】
そして、１２は画像取得部であり、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子、レンズ等の光学素子を備える撮像装置によって撮像された前記基板１１の画像を取得する。なお、本実施の形態においては、ＲＧＢ（Ｒｅｄ Ｇｒｅｅｎ Ｂｌｕｅ）のカラー画像を取得するものとする。
【００１９】
また、１３はシルク領域切り出し部であり、切り出し特徴格納部２９に格納されている特徴データを用いて、前記画像取得部１２が取得した基板１１の画像から、シルク印刷パターンの切り出しを行う。そして、１４は切り出し画像格納部であり、シルク領域切り出し部１３が切り出したシルク印刷パターンの画像を格納する。
【００２０】
さらに、２０はＣＡＤデータベースであり、ソルダレジストパターン、シルク印刷パターン、各銅層のパターン、基板１１の外形等のＣＡＤデータが格納されている。そして、２１はシルクＣＡＤデータ取得部であり、前記ＣＡＤデータベース２０からシルク印刷パターンのＣＡＤデータを取得する。また、２２はＣＡＤ画像データ変換部であり、前記シルクＣＡＤデータ取得部２１が取得したシルク印刷パターンのＣＡＤデータをＣＡＤ画像、すなわち、シルクＣＡＤ画像のデータに変換する。
【００２１】
また、２３はＣＡＤ画像データ格納部であり、前記ＣＡＤ画像データ変換部２２によって変換されたシルク印刷パターンのＣＡＤ画像、すなわち、シルクＣＡＤ画像のデータを格納する。そして、２４は連結成分抽出部であり、前記ＣＡＤ画像データ変換部２２によって変換されたシルクＣＡＤ画像のデータからシルク印刷パターンの塊、すなわち、連結成分を取得し、取得した各連結成分にラベル（番号）を付ける。
【００２２】
さらに、１５は位置合わせ部であり、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されているシルクＣＡＤ画像のデータのずらし範囲に従って、切り出し画像格納部１４に格納されているシルク印刷パターンの画像と当該印刷パターンのシルクＣＡＤ画像との位置合わせを行う。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、ずらし範囲をＸ軸に３及びＹ軸に３とする、すなわち、３×３の範囲でずらすものとする。そして、３×３の左上（Ｘ＝１、Ｙ＝１）を始めの点として、Ｘ方向に移動しながら右下（Ｘ＝３、Ｙ＝３）までの９箇所にずらすものとする。また、ずらした座標の番号として、左上（Ｘ＝１、Ｙ＝１）を「１」とし、右下（Ｘ＝３、Ｙ＝３）を「９」とする。
【００２４】
さらに、１６は照合部であり、位置合わせ部１５の座標に合わせて、切り出し画像格納部１４に格納されているシルク印刷パターンの画像と当該印刷パターンのシルクＣＡＤ画像とを重ね合わせる。そして、１７は一致率集計部であり、照合部１６が重ね合わせた画像において、シルク印刷パターンが重なっている度合い、すなわち、重なり度合いを計算して集計する。例えば、該重なり度合いは、シルク印刷パターンが重なっている部分の画素数を画像の全画素数で除算した数で表すことができる。
【００２５】
また、１８は照合結果格納部であり、一致率集計部１７が集計した結果を、ずらした座標の番号Ｐ１の配列と照合した結果を格納する。さらに、１９は照合座標変更部であり、ずらした座標を左上（Ｘ＝１、Ｙ＝１）から１つＸ方向に移動した点（Ｘ＝２、Ｙ＝１）に変更する。
【００２６】
そして、前記位置合わせ部１５、照合部１６、一致率集計部１７、照合結果格納部１８及び照合座標変更部１９が、前述の処理を、ずらし範囲である９箇所について終了するまで繰り返して行い、前記９箇所についての処理が終了した後に、以降の処理である位置ずれ判定部２５からの処理を行う。
【００２７】
ここで、該位置ずれ判定部２５は、照合結果格納部１８に格納されているずらした座標９箇所の結果のうちで最も一致度合いの高い箇所を、シルク印刷パターンの画像と当該シルク印刷パターンのＣＡＤ画像とのずれ量であると判定する。
【００２８】
また、２６は不良判定部であり、前記位置ずれ判定部２５が判定したずれ箇所の一致度合いを閾値と比較し、シルク印刷パターンに不良があるか否かを判定する。さらに、２７は判定結果格納部であり、不良判定部２６の判定結果を格納する。そして、２８は結果出力部であり、判定結果格納部２７に格納されている判定結果をファイルに出力したり、画面に表示したりする。
【００２９】
次に、前記構成のシルク検査装置の動作について説明する。
【００３０】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるシルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像とを示す図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるずらし範囲を示す図である。
【００３１】
まず、画像取得部１２は、撮像装置によって撮像された基板１１のカラー画像を取得する。そして、シルク領域切り出し部１３は、あらかじめ切り出し特徴格納部２９に格納されているシルク印刷パターンの特徴データを用い、前記画像取得部１２が取得した基板１１の画像からシルク印刷パターンの切り出しを行い、切り出し画像格納部１４に図２（ａ）に示されるようなシルク印刷パターン画像４０を格納する。
【００３２】
また、シルクＣＡＤデータ取得部２１は、ＣＡＤデータベース２０からシルク印刷パターンのＣＡＤデータを取得する。そして、ＣＡＤ画像データ変換部２２は、シルク印刷パターンのＣＡＤデータを画像データに変換し、変換した図２（ｂ）に示されるようなシルクＣＡＤ画像４１のデータをＣＡＤ画像データ格納部２３に格納する。また、連結成分抽出部２４は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されたシルクＣＡＤ画像４１について、シルク印刷パターンの塊、すなわち、連結成分を取得し、取得した各連結成分にラベル（番号）を付ける。
【００３３】
続いて、位置合わせ部１５は、前記シルク印刷パターン画像４０及びシルクＣＡＤ画像４１を入力し、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されている、図３に示されるようなシルク印刷パターンのＣＡＤ画像のデータのずらし範囲４４の番号「１」から「９」に従って、シルクＣＡＤ画像４１のデータをずらす。本実施の形態においては、ずらし範囲４４をＸ軸に３及びＹ軸に３とする、すなわち、３×３の範囲でずらすものとする。そして、３×３の左上「１」（Ｘ＝１、Ｙ＝１）を始めの点として、Ｘ方向に移動しながら右下「９」（Ｘ＝３、Ｙ＝３）までの９箇所にずらすものとする。また、ずらした座標の番号として、左上（Ｘ＝１、Ｙ＝１）を「１」とし、右下（Ｘ＝３、Ｙ＝３）を「９」とする。なお、本実施の形態において、ずらし範囲４４の１ブロックは１画素に相当する。
【００３４】
次に、シルク印刷パターン画像４０の画素４２とシルクＣＡＤ画像４１の画素４３を例にして位置合わせ部１５の動作を説明をする。
【００３５】
図４は本発明の第１の実施の形態における位置合わせ部の動作を説明する図、図５は本発明の第１の実施の形態における位置合わせ部及び照合部の動作を説明する図、図６は本発明の第１の実施の形態における照合結果を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態における不良判定部の動作を説明する図である。
【００３６】
ここで、シルク印刷パターン画像４０の画素４２がずらし範囲４４の「５」の位置にあるとしたときが図４に示される画素４８であり、シルクＣＡＤ画像４１の画素４３をずらし範囲４４の「１」の位置に合わせたときが図４に示される画素４７である。このときの画像が、図５に示されるシルクＣＡＤ画像５０及びシルク印刷パターン画像５１である。
【００３７】
まず、最初に、位置合わせ部１５は図５（ａ）に示される位置に合わせ、照合部１６は、シルク印刷パターン画像５１の画素とシルクＣＡＤ画像５０の画素とが一致している部分の画素数を一致率集計部１７に出力する。すると、該一致率集計部１７ではシルクＣＡＤ画像４１における画素の総数を分母として一致している部分の画素数を分子とし、一致率を計算する。そして、照合結果格納部１８に、ずらし範囲４４の番号「１」（Ｘ＝１、Ｙ＝１）の配列に格納する。
【００３８】
続いて、データが照合結果格納部１８に格納されると、照合座標変更部１９は、ずらし範囲４４の「２」の位置に相当する座標値に変更する。そして、位置合わせ部１５がシルクＣＡＤ画像４１の画素４３をずらし範囲４４の「２」の座標に合わせた画像が図５（ｂ）に示されるシルクＣＡＤ画像５２である。続いて、照合部１６及び一致率集計部１７が前述の動作を繰り返し、照合結果格納部１８に、ずらし範囲４４の番号「２」（Ｘ＝２、Ｙ＝１）の配列にデータを格納する。
【００３９】
以降、前記位置合わせ部１５、照合部１６、一致率集計部１７、照合結果格納部１８及び照合座標変更部１９が、前述の処理を、ずらし範囲４４の「９」（画像５４）が終了するまで行う。そして、「１」から「９」までの９箇所についての処理が終了した後に、以降の処理である位置ずれ判定部２５からの処理が行われる。なお、「１」から「９」までの９箇所についてのずらした座標の結果は、図６に示される表のように、前記照合結果格納部１８に格納される。
【００４０】
そして、位置ずれ判定部２５は、照合結果格納部１８に格納されているずらし座標９箇所の結果に基づき、最も一致率が高い箇所である番号「５」（Ｘ＝２、Ｙ＝２）がシルク印刷パターン画像４０とシルクＣＡＤ画像４１とがシルク印刷パターンのずれ補正をした位置であると判定する。続いて、不良判定部２６は、番号「５」の一致率をあらかじめ設定された閾値と比較し、前記一致率が閾値以上ならば不良ではないと判定し、閾値未満ならば不良であると判定する。例えば、図６に示される例においては、番号「５」の一致率が１００〔％〕であるので、不良判定部２６は、不良ではないと判定する。そして、不良判定部２６が判定した結果は判定結果格納部２７に格納される。また、結果出力部２８は、判定結果格納部２７に格納された結果をファイル出力したり、画面に表示したりする。
【００４１】
このように、本実施の形態においては、基板１１の画像からシルク印刷パターン画像４０を切り出し、該シルク印刷パターン画像４０に対してシルクＣＡＤ画像４１を特定範囲内においてずらしながらシルク印刷パターンのずれを補正し、補正後に検査を実施するようになっている。これにより、従来困難であったシルクのパターンマッチングによる検査を行うことができ、印刷ずれが大きく高精度に検査することが困難であったシルク印刷パターンの検査を、パターンマッチングによって高精度で実現することができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００４３】
図８は本発明の第２の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【００４４】
本実施の形態におけるシルク検査装置は、図に示されるように、グループ作成部３０を有する。該グループ作成部３０は、連結成分抽出部２４が取得したシルク印刷パターンの塊、すなわち、連結成分毎のラベル（番号）について、１つの基板１１の全シルク印刷パターンを、例えば、５つのグループにする場合に、５つのグループになるように近くにあるラベル同士をまとめてグループ番号（この場合は、「１」から「５」のいずれかの番号）を付ける。
【００４５】
また、位置合わせ部１５は、グループ作成部３０によって作成されたグループに対して、前記第１の実施の形態と同様に、グループ毎にずらし範囲に従って画像の位置合わせを行う。さらに、照合結果格納部１８は、グループ番号とずらし番号の２次元配列に結果を格納する。
【００４６】
そして、位置合わせ部１５、照合部１６、一致率集計部１７、照合結果格納部１８及び照合座標変更部１９は、各々の処理をずらし範囲である９箇所について終了するまで行い、９箇所についての処理が終了した後に、以降の処理である位置ずれ判定部２５からの処理を行う。
【００４７】
なお、その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
次に、本実施の形態におけるシルク検査装置の動作について説明する。
【００４９】
図９は本発明の第２の実施の形態における画像を重ね合わせる動作を示す第１の図、図１０は本発明の第２の実施の形態における画像を重ね合わせる動作を示す第２の図、図１１は本発明の第２の実施の形態における照合結果を示す図である。
【００５０】
前記第１の実施の形態においては、画像のずれを高い精度で補正することができない場合がある。例えば、シルク印刷パターンの画像及びシルクＣＡＤ画像が、それぞれ、図９（ａ）に示されるような６０及び図９（ｂ）に示されるような６３であって、広い範囲に亘（わた）って第１パターン６１及び６４と第２パターン６２及び６５とが、それぞれ、分布しているような場合である。この場合、シルク印刷パターン画像６０とシルクＣＡＤ画像６３との一致率を判定するために、シルクＣＡＤ画像６３の第１パターン６４及び第２パターン６５を同一条件でずらしていくと、シルク印刷パターン画像６０の第１パターン６１とシルクＣＡＤ画像６３の第１パターン６４とが一致しても、シルク印刷パターン画像６０の第２パターン６２とシルクＣＡＤ画像６３の第２パターン６５とが一致しないことがある。すなわち、図９（ｃ）に示されるように、重ね合わせ画像６６において、第１パターン６７は一致したものとなっても、第２パターン６８はずれたものとなってしまうことがある。これは、シルク印刷パターンが均等にずれていないためである。本実施の形態においては、このような問題を解消するために、グループ作成部３０が設けられている。
【００５１】
そして、該グループ作成部３０は、図１０に示されるように、シルクＣＡＤ画像７３に対して、基準点７９ａ及び７９ｂの２点から近いパターンを２つのグループに分けるとすると、グループ７４及び７５の２つに分けることができる。そして、グループ７４とグループ７５のそれぞれについて、前記第１の本実施の形態と同様に、位置合わせ部１５、照合部１６、一致率集計部１７、照合結果格納部１８及び照合座標変更部１９が処理を行う。ただし、照合結果格納部１８には、各グループ７４及び７５毎にずらし範囲４４の「１」から「９」までの９箇所の照合結果が格納される。
【００５２】
ここで、照合結果格納部１８に格納されているグループ７４及び７５毎のずらし座標９箇所の結果が、図１１に示される表８０のようになっているものとする。この場合、位置ずれ判定部２５は、表８０の結果に基づき、グループ７４のずらし座標９箇所のうちで最も一致率が高い箇所である番号「５」（Ｘ＝２、Ｙ＝２）がシルク印刷パターン画像７０のパターン７１とシルクＣＡＤ画像７３のグループ７４がシルク印刷パターンとのずれを補正した位置であると判定する。また、グループ７５のずらし座標９箇所のうちで最も一致率が高い箇所である番号「８」（Ｘ＝２、Ｙ＝３）がシルク印刷パターン画像７０のパターン７１とシルクＣＡＤ画像７３のグループ７４とがシルク印刷パターンのずれを補正した位置であると判定される。その結果、重ね合わせ画像７６におけるパターン７７及び７８が示すように、シルク印刷パターン画像７０とシルクＣＡＤ画像７３とを一致させることが可能となる。
【００５３】
そして、不良判定部２６は、前記第１の実施の形態と同様に、一致率と閾値とを比較して閾値以上ならば不良ではないとし、閾値未満ならば不良であるとする。例えば、図１１に示される表８０のグループ７４及び７５の場合、グループ７４の番号「５」の一致率が１００〔％〕であるので、不良判定部２６は、不良ではないと判定する。そして、不良判定部２６が判定した結果は判定結果格納部２７に格納される。また、結果出力部２８は、判定結果格納部２７に格納された結果をファイル出力したり、画面に表示したりする。
【００５４】
このように、本実施の形態においては、シルクＣＡＤ画像７３をいくつかのグループに分け、グループ毎にシルクＣＡＤ画像７３を特定範囲内でずらしながらシルク印刷パターンのずれを補正するようになっている。そのため、部分的なシルク印刷パターンのずれに対しても高精度なずれ補正を行うことができ、ずれ補正後に検査を実行することによって、高精度なシルク印刷パターンの検査を行うことができる。
【００５５】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００５６】
図１２は本発明の第３の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【００５７】
本実施の形態におけるシルク検査装置は、図に示されるように、二値化部３１、縦方向画素ヒストグラム作成部３２、横方向画素ヒストグラム作成部３３、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４及びＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５を有する。なお、一致率集計部１７及び連結成分抽出部２４は省略されている。
【００５８】
そして、前記二値化部３１は、シルク領域切り出し部１３によって切り出されたシルク印刷パターンの画像を二値化する。また、縦方向画素ヒストグラム作成部３２は、切り出し画像格納部１４に格納されているシルク印刷パターンの二値画像について、縦方向に画素を累積してヒストグラムを作成する。一方、横方向画素ヒストグラム作成部３３は、切り出し画像格納部１４に格納されているシルク印刷パターンの二値画像について、横方向に画素を累積してヒストグラムを作成する。
【００５９】
また、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されているシルクＣＡＤ画像のデータについて、縦方向に画素を累積してヒストグラムを作成する。さらに、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されているシルクＣＡＤ画像のデータについて、横方向に画素を累積してヒストグラムを作成する。
【００６０】
そして、位置合わせ部１５は、照合座標格納部１５ａに格納されているずらし範囲に従い、縦方向画素ヒストグラム作成部３２によって作成されたヒストグラムとＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４によって作成されたヒストグラムとの位置合わせを行う。なお、本実施の形態においては、ずらしの範囲を横に３とする。
【００６１】
また、位置合わせ部１５は、照合座標格納部１５ａに格納されているずらし範囲に従い、横方向画素ヒストグラム作成部３３によって作成されたヒストグラムとＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５によって作成されたヒストグラムとの位置合わせを行う。なお、本実施の形態においては、ずらしの範囲を縦に３とする。
【００６２】
さらに、照合部１６は、前記位置合わせ部１５の座標に合わせて、縦方向画素ヒストグラム作成部３２によって作成されたヒストグラムと、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４によって作成されたヒストグラムとの照合を行う。また、照合部１６は、横方向画素ヒストグラム作成部３３によって作成されたヒストグラムと、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５によって作成されたヒストグラムとの照合を行う。なお、本実施の形態においては、照合方法をヒストグラムの相関性で表すものとし、縦方向画素ヒストグラムの相関性を縦方向ヒストグラム相関結果とし、横方向画素ヒストグラムの相関性を横方向ヒストグラム相関結果とする。
【００６３】
そして、照合座標変更部１９は、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラムに対してはずらし座標を横方向に１つ移動させ、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラムに対してはずらし座標を縦方向に１つ移動させる。
【００６４】
また、位置ずれ判定部２５は、照合結果格納部１８に格納されているずらし座標の縦方向ヒストグラム相関結果及び横方向ヒストグラム相関結果のそれぞれに対して最も相関性が高い座標を、シルク印刷パターン画像とシルクＣＡＤ画像とのずれ量であると判定する。
【００６５】
さらに、不良判定部２６は、前記位置ずれ判定部２５によって判定されたずれ箇所に対して、シルク印刷パターン画像とシルクＣＡＤ画像との一致度合いを計算し、シルク印刷パターンに不良があるか否かを判断する。
【００６６】
また、判定結果格納部２７は、前記不良判定部２６の判定結果を格納する。そして、結果出力部２８は、前記判定結果格納部２７に格納されている結果をファイルに出力したり画面に表示したりする。
【００６７】
なお、その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００６８】
次に、本実施の形態におけるシルク検査装置の動作について説明する。
【００６９】
図１３は本発明の第３の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムを示す図、図１４は本発明の第３の実施の形態におけるシルクＣＡＤ画像のヒストグラムを示す図、図１５は本発明の第３の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムとシルクＣＡＤ画像のヒストグラムとの相関性を示す図である。
【００７０】
まず、二値化部３１は、シルク領域切り出し部１３によって切り出されたシルク印刷パターンの画像を二値化し、切り出し画像格納部１４に格納する。そして、縦方向画素ヒストグラム作成部３２は、切り出し画像格納部１４に格納されている図１３に示されるような二値画像８１について、縦方向画素ヒストグラム８２を作成する。この場合、二値化された黒画素（二値画像８１の部分）の画素数を矢印８７で示される方向、すなわち、縦方向に累積して縦方向画素ヒストグラム８２を作成する。また、横方向画素ヒストグラム作成部３３は、切り出し画像格納部１４に格納されている図１３に示されるような二値画像８１について、横方向画素ヒストグラム８３を作成する。この場合、二値化された黒画素（二値画像８１の部分）の画素数を矢印８８で示される方向、すなわち、横方向に累積して横方向画素ヒストグラム８３を作成する。
【００７１】
同様に、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されている図１４に示されるようなシルクＣＡＤ画像８４について、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム８５を作成する。この場合、二値化された黒画素（シルクＣＡＤ画像８４の部分）の画素数を縦方向に累積してＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム８５を作成する。また、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されている図１４に示されるようなシルクＣＡＤ画像８４について、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム８６を作成する。この場合、二値化された黒画素（シルクＣＡＤ画像８４の部分）の画素数を横方向に累積してＣＡＤ横方向画素ヒストグラム８６を作成する。
【００７２】
続いて、位置合わせ部１５は、縦方向画素ヒストグラム８２及びＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム８５について、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されているシルクＣＡＤ画像のデータのずらし範囲に対してずらしながら、相関性を計算する。この場合、図１５（ａ）〜（ｃ）に示されるように、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム８５を線９１、９４及び９６の位置にずらしながら相関性を計算する。
【００７３】
同様に、横方向画素ヒストグラム８３及びＣＡＤ横方向画素ヒストグラム８６について、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されているシルクＣＡＤ画像のデータのずらし範囲に対してずらしながら、相関性を計算する。この場合、図１５（ｄ）〜（ｆ）に示されるように、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム８６を線９８、１００及び１０２の位置にずらしながら相関性を計算する。
【００７４】
続いて、位置ずれ判定部２５は、図１５（ａ）〜（ｃ）のうちで最も相関性が高い結果である図１５（ｂ）を横方向のずれと判定し、また、図１５（ｄ）〜（ｆ）のうちで最も相関性が高い結果である図１５（ｅ）を縦方向のずれと判定する。
【００７５】
そして、不良判定部２６は、位置ずれ判定部２５によって判定されたずれに対して、シルク印刷パターンとシルクＣＡＤ画像との一致率を前記第１の実施の形態と同様に計算し、判定結果を判定結果格納部２７に格納する。また、結果出力部２８は、判定結果格納部２７に格納された結果をファイル出力したり、画面に表示したりする。
【００７６】
このように、本実施の形態においては、縦方向のヒストグラムと横方向のヒストグラムとを用いて、シルク印刷パターンとシルクＣＡＤ画像とのずれ量を検出するようになっている。そのため、シルク印刷パターンとシルクＣＡＤ画像とのずれ量を高速で検出することができ、ずれ補正後に検査を実行することによって、高精度なシルク印刷パターンの検査を行うことができる。
【００７７】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第３の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００７８】
図１６は本発明の第４の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【００７９】
本実施の形態におけるシルク検査装置は、前記第１〜第３の実施の形態を組み合わせた構成を有するものであるので、各部の説明を省略する。
【００８０】
次に、本実施の形態におけるシルク検査装置の動作について説明する。
【００８１】
図１７は本発明の第４の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムを示す図、図１８は本発明の第４の実施の形態におけるシルクＣＡＤ画像のヒストグラムを示す図である。
【００８２】
まず、二値化部３１は、シルク領域切り出し部１３によって切り出されたシルク印刷パターンの画像を二値化し、切り出し画像格納部１４に格納する。そして、縦方向画素ヒストグラム作成部３２は、切り出し画像格納部１４に格納されている図１７に示されるような二値画像１０５について、縦方向画素ヒストグラム１１０を作成する。この場合、二値化された黒画素（二値画像１０５の部分）の画素数を矢印８７で示される方向、すなわち、縦方向に累積して縦方向画素ヒストグラム１１０を作成する。また、横方向画素ヒストグラム作成部３３は、切り出し画像格納部１４に格納されている図１７に示されるような二値画像１０５について、横方向画素ヒストグラム１１１を作成する。この場合、二値化された黒画素（二値画像１０５の部分）の画素数を矢印８８で示される方向、すなわち、横方向に累積して縦方向画素ヒストグラム１１１を作成する。
【００８３】
また、グループ作成部３０は、図１８に示されるように、シルクＣＡＤ画像７３に対して、基準点７９ａ及び７９ｂの２点から近いパターンを２つのグループに分けるとすると、グループ７４及び７５の２つに分けることができる。そして、グループ７４とグループ７５のそれぞれについて、前記第１の本実施の形態と同様に、位置合わせ部１５、照合部１６、一致率集計部１７、照合結果格納部１８及び照合座標変更部１９が処理を行う。
【００８４】
続いて、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されているシルクＣＡＤ画像７３のグループ７４及びグループ７５のそれぞれについて、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム１１５及び１１６を作成する。この場合、二値化された黒画素（シルクＣＡＤ画像データの部分）の画素数を縦方向に累積してＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム１１５及び１１６を作成する。また、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されているシルクＣＡＤ画像７３のグループ７４及びグループ７５のそれぞれについて、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム１１７及び１１８を作成する。この場合、二値化された黒画素（シルクＣＡＤ画像７３の部分）の画素数を横方向に累積してＣＡＤ横方向画素ヒストグラム１１７及び１１８を作成する。
【００８５】
続いて、位置合わせ部１５は、縦方向画素ヒストグラム１１０及びグループ７４のＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム１１５について、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されているシルクＣＡＤ画像のデータのずらし範囲に対してずらしながら、相関性を計算する。同様に、縦方向画素ヒストグラム１１０及びグループ７５のＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム１１６について、相関性を計算する。
【００８６】
また、位置合わせ部１５は、横方向画素ヒストグラム１１１及びグループ７４のＣＡＤ横方向画素ヒストグラム１１７について、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されているシルクＣＡＤ画像のデータのずらし範囲に対してずらしながら、相関性を計算する。同様に、横方向画素ヒストグラム１１１及びグループ７５のＣＡＤ横方向画素ヒストグラム１１８について、相関性を計算する。
【００８７】
なお、相関性の計算は、前記第３の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。また、以降の動作も前記第３の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。ただし、本実施の形態においては、グループ７４及び７５毎に相関性の高い結果の位置をずれと判定し、判定されたずれに対して、シルク印刷パターンとシルクＣＡＤ画像との一致率を前記第１の実施の形態と同様に計算し、判定結果を判定結果格納部２７に格納する。そして、結果出力部２８は、判定結果格納部２７に格納された結果をファイル出力したり、画面に表示したりする。
【００８８】
このように、本実施の形態においては、シルクＣＡＤ画像７３をいくつかのグループに分け、グループ毎にシルクＣＡＤ画像７３の縦方向画素ヒストグラム１１５及び１１６と横方向画素ヒストグラム１１７及び１１８とを特定範囲内でずらしながらシルク印刷パターンのずれを補正するようになっている。そのため、部分的なシルク印刷パターンのずれに対しても、高速かつ高精度なシルクずれ補正を行うことができ、シルクずれ補正後に検査を実行することによって、高精度なシルク印刷パターンの検査を実現することができる。
【００８９】
なお、本発明の第１〜第４の実施の形態においては、ずらし範囲を１画素として説明したが、それに限定されるものではない。また、シルク印刷パターンの切り出しを行う特徴としてＲＧＢを用いて説明したが、色相、彩度などを用いることでも実現することができる。
【００９０】
また、前記第３及び第４の実施の形態においては、ヒストグラムの一致度合いの検出に相関性を用いたが、差分を特徴としても実現することができる。
【００９１】
さらに、前記第２及び第４の実施の形態においては、グループ作成部３０の基準を角点としたが、それに限定されるものではなく、例えば、中心を基準にしたり、画像左上角点を基準にしたりすることができ、基準は自由に設定することができる。
【００９２】
さらに、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるシルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像とを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるずらし範囲を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における位置合わせ部の動作を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における位置合わせ部及び照合部の動作を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における照合結果を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における不良判定部の動作を説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における画像を重ね合わせる動作を示す第１の図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における画像を重ね合わせる動作を示す第２の図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における照合結果を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムを示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態におけるシルクＣＡＤ画像のヒストグラムを示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムとシルクＣＡＤ画像のヒストグラムとの相関性を示す図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムを示す図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態におけるシルクＣＡＤ画像のヒストグラムを示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１１ 基板
１２ 画像取得部
１３ シルク領域切り出し部
１４ 切り出し画像格納部
１６ 照合部
１７ 一致率集計部
１８ 照合結果格納部
２４ 連結成分抽出部
２５ 位置ずれ判定部
２６ 不良判定部
３０ グループ作成部
３１ 二値化部
３２ 縦方向画素ヒストグラム作成部
３３ 横方向画素ヒストグラム作成部
３４ ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部
３５ ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部
４０、５１、６０、７０ シルク印刷パターン画像
４１、５０、５２、５３、６３、７３、８４ シルクＣＡＤ画像
５４ 画像
７４、７５ グループ
８１、１０５ 二値画像
８２、１１０ 縦方向画素ヒストグラム
８３、１１１ 横方向画素ヒストグラム
８５、１１５、１１６ ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム
８６、１１７、１１８ ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シルク検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板等の基板には、表面に銅等の導電性金属による配線パターンが印刷メッキ等の方法で形成され、その上部に絶縁保護用ソルダレジスト、さらに、電子部品のシンボルや回路記号等の文字や線を示すシルク印刷パターン等が重ねて印刷されている。そして、電子部品の小型化に伴い、配線や印刷も微細化されている。そこで、これらのパターンが正確に形成され、印刷されているか否かを製品の製造後になんらかの方法で検査する必要がある。
【０００３】
近年、基板の外観検査は、検査の高精度化と検査時間の短縮のため、目視検査から画像処理装置を利用する検査装置による検査へと移行し、大量の基板の外観検査を短時間で行うことができるようになってきた。しかし、従来の検査装置の検査性能は、検査精度が十分に高くはなく、また、誤認識、すなわち、虚報の発生が完全に解消されず、検査装置のメーカは、検出精度を上げながら虚報を減らすという非常に困難な開発に時間をかけているのが現実である（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００４】
一般的な基板の製造工程において、ソルダレジスト、パッド、スルーホール等は、基準に合わせて製造されるため、製造誤差が非常に小さくなっている。これに対し、シルク印刷では基準の精度がそれほど高くないので、各基板毎に印刷パターンのずれが大きくなってしまい、比較的良い状態の基板、すなわち、ゴールデンボードを検査のマスターデータとすることが困難である。そのため、シルク印刷パターンの検査は、高精度な検査をすることができず、検査精度が低くなっている。
【０００５】
また、色によってシルク印刷パターンを抽出し、該シルク印刷パターンのずれに対しては、許容範囲の検査精度を落として検査する技術も提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１５８４１３号公報
【特許文献２】特開２００３−８６９１９号公報
【特許文献３】特開平１１−３３７４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の検査装置では、シルク印刷パターンを高い精度で検査することができず、検査精度が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、基板に印刷されたシルク印刷パターンの画像とシルク印刷パターンのＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）画像とのずれ量に基づいて、基板に印刷されたシルク印刷パターンの良不良を判定するようにして、基板に印刷されたシルク印刷パターンを高い精度で検査することができるシルク検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのために、本発明のシルク検査装置においては、基板の画像を取得する画像取得部と、該画像取得部が取得した基板の画像からシルク印刷パターンの画像を切り出すシルク領域切り出し部と、該シルク領域切り出し部が切り出したシルク印刷パターンの画像を保存する切り出し画像格納部と、前記シルク印刷パターンのＣＡＤ画像を読み込むＣＡＤ画像データ読み込み部と、該ＣＡＤ画像データ読み込み部が読み込んだＣＡＤ画像と、前記シルク印刷パターンの画像とをずらしながら一致度合いを集計する手段と、ずらした座標に対して一致度合いの集計結果を格納する照合結果格納部と、該照合結果格納部に格納された集計結果からシルク印刷パターンのずれ量を判定する位置ずれ判定部と、該位置ずれ判定部が判定したシルク印刷パターンのずれ量に基づいてシルク印刷パターンの不良を判定する不良判定部とを有する。
【０００９】
本発明の他のシルク検査装置においては、さらに、前記ＣＡＤ画像の連結成分を抽出する連結成分抽出部と、該連結成分抽出部が抽出した連結成分を複数のグループに分けるグループ作成部と、グループ毎にずらしてシルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像との一致度合いを計算する一致率集計部とを有する。
【００１０】
本発明の更に他のシルク検査装置においては、さらに、前記シルク印刷パターンの画像を二値化する二値化部と、二値画像の縦方向画素ヒストグラムを作成する縦方向画素ヒストグラム作成部と、前記二値画像の横方向画素ヒストグラムを作成する横方向画素ヒストグラム作成部と、前記ＣＡＤ画像の縦方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部と、前記ＣＡＤ画像の横方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部と、前記シルク印刷パターンの画像及びＣＡＤ画像の各々から作成した画素ヒストグラム同士をずらしながら一致度合いを計算する照合部とを有する。
【００１１】
本発明の更に他のシルク検査装置においては、さらに、前記ＣＡＤ画像の連結成分を抽出する連結成分抽出部と、該連結成分抽出部が抽出した連結成分を複数のグループに分けるグループ作成部と、前記ＣＡＤ画像のグループ毎に縦方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部と、前記ＣＡＤ画像のグループ毎に横方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部と、前記シルク印刷パターンの画像を二値化する二値化部と、前記シルク印刷パターンの二値画像の縦方向画素ヒストグラムを作成する縦方向画素ヒストグラム作成部と、前記二値画像の横方向画素ヒストグラムを作成する横方向画素ヒストグラム作成部と、前記シルク印刷パターンの画像及びＣＡＤ画像の各々から作成した画素ヒストグラム同士をずらしながら一致度合いを計算する照合部とを有する。
【００１２】
本発明の更に他のシルク検査装置においては、さらに、前記一致率集計部は、前記シルク印刷パターンの画像を二値化した二値画像と前記ＣＡＤ画像の二値画像とを重ね合わせたときに互いに共通する画素同士において、互いに黒である画素又は互いに白である画素を一致している画素として一致率を集計する。
【００１３】
本発明の更に他のシルク検査装置においては、さらに、前記一致率集計部は、前記シルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像との画素同士の特徴値の差異を閾（しきい）値と比較し、一致しているか否かを集計する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シルク検査装置は、基板に印刷されたシルク印刷パターンの画像とシルク印刷パターンのＣＡＤ画像とのずれ量に基づいて、基板に印刷されたシルク印刷パターンの良不良を判定するようになっている。これにより、基板に印刷されたシルク印刷パターンを高い精度で検査することができることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図において、１１は検査の対象となるプリント回路基板等の基板である。該基板１１は、樹脂、セラミクス等から成り、その片面又は両面に銅等の導電性金属による図示されない配線パターンが形成されている。そして、前記基板１１の片面又は両面には、各種部品がはんだ付けによって接続されて実装されるが、ここでは、前記基板１１は部品が実装される前の状態にあるものとする。なお、前記部品は、例えば、コンデンサ、抵抗、フィルタ、半導体、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の電気部品又は電子部品であるが、いかなる種類の部品であってもよい。また、前記基板１１の片面又は両面には、絶縁保護用ソルダレジストが塗布され、さらに、部品のシンボルや回路記号等の文字や線を示すシルク印刷パターンが印刷されている。
【００１８】
そして、１２は画像取得部であり、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子、レンズ等の光学素子を備える撮像装置によって撮像された前記基板１１の画像を取得する。なお、本実施の形態においては、ＲＧＢ（Ｒｅｄ Ｇｒｅｅｎ Ｂｌｕｅ）のカラー画像を取得するものとする。
【００１９】
また、１３はシルク領域切り出し部であり、切り出し特徴格納部２９に格納されている特徴データを用いて、前記画像取得部１２が取得した基板１１の画像から、シルク印刷パターンの切り出しを行う。そして、１４は切り出し画像格納部であり、シルク領域切り出し部１３が切り出したシルク印刷パターンの画像を格納する。
【００２０】
さらに、２０はＣＡＤデータベースであり、ソルダレジストパターン、シルク印刷パターン、各銅層のパターン、基板１１の外形等のＣＡＤデータが格納されている。そして、２１はシルクＣＡＤデータ取得部であり、前記ＣＡＤデータベース２０からシルク印刷パターンのＣＡＤデータを取得する。また、２２はＣＡＤ画像データ変換部であり、前記シルクＣＡＤデータ取得部２１が取得したシルク印刷パターンのＣＡＤデータをＣＡＤ画像、すなわち、シルクＣＡＤ画像のデータに変換する。
【００２１】
また、２３はＣＡＤ画像データ格納部であり、前記ＣＡＤ画像データ変換部２２によって変換されたシルク印刷パターンのＣＡＤ画像、すなわち、シルクＣＡＤ画像のデータを格納する。そして、２４は連結成分抽出部であり、前記ＣＡＤ画像データ変換部２２によって変換されたシルクＣＡＤ画像のデータからシルク印刷パターンの塊、すなわち、連結成分を取得し、取得した各連結成分にラベル（番号）を付ける。
【００２２】
さらに、１５は位置合わせ部であり、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されているシルクＣＡＤ画像のデータのずらし範囲に従って、切り出し画像格納部１４に格納されているシルク印刷パターンの画像と当該印刷パターンのシルクＣＡＤ画像との位置合わせを行う。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、ずらし範囲をＸ軸に３及びＹ軸に３とする、すなわち、３×３の範囲でずらすものとする。そして、３×３の左上（Ｘ＝１、Ｙ＝１）を始めの点として、Ｘ方向に移動しながら右下（Ｘ＝３、Ｙ＝３）までの９箇所にずらすものとする。また、ずらした座標の番号として、左上（Ｘ＝１、Ｙ＝１）を「１」とし、右下（Ｘ＝３、Ｙ＝３）を「９」とする。
【００２４】
さらに、１６は照合部であり、位置合わせ部１５の座標に合わせて、切り出し画像格納部１４に格納されているシルク印刷パターンの画像と当該印刷パターンのシルクＣＡＤ画像とを重ね合わせる。そして、１７は一致率集計部であり、照合部１６が重ね合わせた画像において、シルク印刷パターンが重なっている度合い、すなわち、重なり度合いを計算して集計する。例えば、該重なり度合いは、シルク印刷パターンが重なっている部分の画素数を画像の全画素数で除算した数で表すことができる。
【００２５】
また、１８は照合結果格納部であり、一致率集計部１７が集計した結果を、ずらした座標の番号Ｐ１の配列と照合した結果を格納する。さらに、１９は照合座標変更部であり、ずらした座標を左上（Ｘ＝１、Ｙ＝１）から１つＸ方向に移動した点（Ｘ＝２、Ｙ＝１）に変更する。
【００２６】
そして、前記位置合わせ部１５、照合部１６、一致率集計部１７、照合結果格納部１８及び照合座標変更部１９が、前述の処理を、ずらし範囲である９箇所について終了するまで繰り返して行い、前記９箇所についての処理が終了した後に、以降の処理である位置ずれ判定部２５からの処理を行う。
【００２７】
ここで、該位置ずれ判定部２５は、照合結果格納部１８に格納されているずらした座標９箇所の結果のうちで最も一致度合いの高い箇所を、シルク印刷パターンの画像と当該シルク印刷パターンのＣＡＤ画像とのずれ量であると判定する。
【００２８】
また、２６は不良判定部であり、前記位置ずれ判定部２５が判定したずれ箇所の一致度合いを閾値と比較し、シルク印刷パターンに不良があるか否かを判定する。さらに、２７は判定結果格納部であり、不良判定部２６の判定結果を格納する。そして、２８は結果出力部であり、判定結果格納部２７に格納されている判定結果をファイルに出力したり、画面に表示したりする。
【００２９】
次に、前記構成のシルク検査装置の動作について説明する。
【００３０】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるシルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像とを示す図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるずらし範囲を示す図である。
【００３１】
まず、画像取得部１２は、撮像装置によって撮像された基板１１のカラー画像を取得する。そして、シルク領域切り出し部１３は、あらかじめ切り出し特徴格納部２９に格納されているシルク印刷パターンの特徴データを用い、前記画像取得部１２が取得した基板１１の画像からシルク印刷パターンの切り出しを行い、切り出し画像格納部１４に図２（ａ）に示されるようなシルク印刷パターン画像４０を格納する。
【００３２】
また、シルクＣＡＤデータ取得部２１は、ＣＡＤデータベース２０からシルク印刷パターンのＣＡＤデータを取得する。そして、ＣＡＤ画像データ変換部２２は、シルク印刷パターンのＣＡＤデータを画像データに変換し、変換した図２（ｂ）に示されるようなシルクＣＡＤ画像４１のデータをＣＡＤ画像データ格納部２３に格納する。また、連結成分抽出部２４は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されたシルクＣＡＤ画像４１について、シルク印刷パターンの塊、すなわち、連結成分を取得し、取得した各連結成分にラベル（番号）を付ける。
【００３３】
続いて、位置合わせ部１５は、前記シルク印刷パターン画像４０及びシルクＣＡＤ画像４１を入力し、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されている、図３に示されるようなシルク印刷パターンのＣＡＤ画像のデータのずらし範囲４４の番号「１」から「９」に従って、シルクＣＡＤ画像４１のデータをずらす。本実施の形態においては、ずらし範囲４４をＸ軸に３及びＹ軸に３とする、すなわち、３×３の範囲でずらすものとする。そして、３×３の左上「１」（Ｘ＝１、Ｙ＝１）を始めの点として、Ｘ方向に移動しながら右下「９」（Ｘ＝３、Ｙ＝３）までの９箇所にずらすものとする。また、ずらした座標の番号として、左上（Ｘ＝１、Ｙ＝１）を「１」とし、右下（Ｘ＝３、Ｙ＝３）を「９」とする。なお、本実施の形態において、ずらし範囲４４の１ブロックは１画素に相当する。
【００３４】
次に、シルク印刷パターン画像４０の画素４２とシルクＣＡＤ画像４１の画素４３を例にして位置合わせ部１５の動作を説明をする。
【００３５】
図４は本発明の第１の実施の形態における位置合わせ部の動作を説明する図、図５は本発明の第１の実施の形態における位置合わせ部及び照合部の動作を説明する図、図６は本発明の第１の実施の形態における照合結果を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態における不良判定部の動作を説明する図である。
【００３６】
ここで、シルク印刷パターン画像４０の画素４２がずらし範囲４４の「５」の位置にあるとしたときが図４に示される画素４８であり、シルクＣＡＤ画像４１の画素４３をずらし範囲４４の「１」の位置に合わせたときが図４に示される画素４７である。このときの画像が、図５に示されるシルクＣＡＤ画像５０及びシルク印刷パターン画像５１である。
【００３７】
まず、最初に、位置合わせ部１５は図５（ａ）に示される位置に合わせ、照合部１６は、シルク印刷パターン画像５１の画素とシルクＣＡＤ画像５０の画素とが一致している部分の画素数を一致率集計部１７に出力する。すると、該一致率集計部１７ではシルクＣＡＤ画像４１における画素の総数を分母として一致している部分の画素数を分子とし、一致率を計算する。そして、照合結果格納部１８に、ずらし範囲４４の番号「１」（Ｘ＝１、Ｙ＝１）の配列に格納する。
【００３８】
続いて、データが照合結果格納部１８に格納されると、照合座標変更部１９は、ずらし範囲４４の「２」の位置に相当する座標値に変更する。そして、位置合わせ部１５がシルクＣＡＤ画像４１の画素４３をずらし範囲４４の「２」の座標に合わせた画像が図５（ｂ）に示されるシルクＣＡＤ画像５２である。続いて、照合部１６及び一致率集計部１７が前述の動作を繰り返し、照合結果格納部１８に、ずらし範囲４４の番号「２」（Ｘ＝２、Ｙ＝１）の配列にデータを格納する。
【００３９】
以降、前記位置合わせ部１５、照合部１６、一致率集計部１７、照合結果格納部１８及び照合座標変更部１９が、前述の処理を、ずらし範囲４４の「９」（画像５４）が終了するまで行う。そして、「１」から「９」までの９箇所についての処理が終了した後に、以降の処理である位置ずれ判定部２５からの処理が行われる。なお、「１」から「９」までの９箇所についてのずらした座標の結果は、図６に示される表のように、前記照合結果格納部１８に格納される。
【００４０】
そして、位置ずれ判定部２５は、照合結果格納部１８に格納されているずらし座標９箇所の結果に基づき、最も一致率が高い箇所である番号「５」（Ｘ＝２、Ｙ＝２）がシルク印刷パターン画像４０とシルクＣＡＤ画像４１とがシルク印刷パターンのずれ補正をした位置であると判定する。続いて、不良判定部２６は、番号「５」の一致率をあらかじめ設定された閾値と比較し、前記一致率が閾値以上ならば不良ではないと判定し、閾値未満ならば不良であると判定する。例えば、図６に示される例においては、番号「５」の一致率が１００〔％〕であるので、不良判定部２６は、不良ではないと判定する。そして、不良判定部２６が判定した結果は判定結果格納部２７に格納される。また、結果出力部２８は、判定結果格納部２７に格納された結果をファイル出力したり、画面に表示したりする。
【００４１】
このように、本実施の形態においては、基板１１の画像からシルク印刷パターン画像４０を切り出し、該シルク印刷パターン画像４０に対してシルクＣＡＤ画像４１を特定範囲内においてずらしながらシルク印刷パターンのずれを補正し、補正後に検査を実施するようになっている。これにより、従来困難であったシルクのパターンマッチングによる検査を行うことができ、印刷ずれが大きく高精度に検査することが困難であったシルク印刷パターンの検査を、パターンマッチングによって高精度で実現することができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００４３】
図８は本発明の第２の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【００４４】
本実施の形態におけるシルク検査装置は、図に示されるように、グループ作成部３０を有する。該グループ作成部３０は、連結成分抽出部２４が取得したシルク印刷パターンの塊、すなわち、連結成分毎のラベル（番号）について、１つの基板１１の全シルク印刷パターンを、例えば、５つのグループにする場合に、５つのグループになるように近くにあるラベル同士をまとめてグループ番号（この場合は、「１」から「５」のいずれかの番号）を付ける。
【００４５】
また、位置合わせ部１５は、グループ作成部３０によって作成されたグループに対して、前記第１の実施の形態と同様に、グループ毎にずらし範囲に従って画像の位置合わせを行う。さらに、照合結果格納部１８は、グループ番号とずらし番号の２次元配列に結果を格納する。
【００４６】
そして、位置合わせ部１５、照合部１６、一致率集計部１７、照合結果格納部１８及び照合座標変更部１９は、各々の処理をずらし範囲である９箇所について終了するまで行い、９箇所についての処理が終了した後に、以降の処理である位置ずれ判定部２５からの処理を行う。
【００４７】
なお、その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
次に、本実施の形態におけるシルク検査装置の動作について説明する。
【００４９】
図９は本発明の第２の実施の形態における画像を重ね合わせる動作を示す第１の図、図１０は本発明の第２の実施の形態における画像を重ね合わせる動作を示す第２の図、図１１は本発明の第２の実施の形態における照合結果を示す図である。
【００５０】
前記第１の実施の形態においては、画像のずれを高い精度で補正することができない場合がある。例えば、シルク印刷パターンの画像及びシルクＣＡＤ画像が、それぞれ、図９（ａ）に示されるような６０及び図９（ｂ）に示されるような６３であって、広い範囲に亘（わた）って第１パターン６１及び６４と第２パターン６２及び６５とが、それぞれ、分布しているような場合である。この場合、シルク印刷パターン画像６０とシルクＣＡＤ画像６３との一致率を判定するために、シルクＣＡＤ画像６３の第１パターン６４及び第２パターン６５を同一条件でずらしていくと、シルク印刷パターン画像６０の第１パターン６１とシルクＣＡＤ画像６３の第１パターン６４とが一致しても、シルク印刷パターン画像６０の第２パターン６２とシルクＣＡＤ画像６３の第２パターン６５とが一致しないことがある。すなわち、図９（ｃ）に示されるように、重ね合わせ画像６６において、第１パターン６７は一致したものとなっても、第２パターン６８はずれたものとなってしまうことがある。これは、シルク印刷パターンが均等にずれていないためである。本実施の形態においては、このような問題を解消するために、グループ作成部３０が設けられている。
【００５１】
そして、該グループ作成部３０は、図１０に示されるように、シルクＣＡＤ画像７３に対して、基準点７９ａ及び７９ｂの２点から近いパターンを２つのグループに分けるとすると、グループ７４及び７５の２つに分けることができる。そして、グループ７４とグループ７５のそれぞれについて、前記第１の本実施の形態と同様に、位置合わせ部１５、照合部１６、一致率集計部１７、照合結果格納部１８及び照合座標変更部１９が処理を行う。ただし、照合結果格納部１８には、各グループ７４及び７５毎にずらし範囲４４の「１」から「９」までの９箇所の照合結果が格納される。
【００５２】
ここで、照合結果格納部１８に格納されているグループ７４及び７５毎のずらし座標９箇所の結果が、図１１に示される表８０のようになっているものとする。この場合、位置ずれ判定部２５は、表８０の結果に基づき、グループ７４のずらし座標９箇所のうちで最も一致率が高い箇所である番号「５」（Ｘ＝２、Ｙ＝２）がシルク印刷パターン画像７０のパターン７１とシルクＣＡＤ画像７３のグループ７４がシルク印刷パターンとのずれを補正した位置であると判定する。また、グループ７５のずらし座標９箇所のうちで最も一致率が高い箇所である番号「８」（Ｘ＝２、Ｙ＝３）がシルク印刷パターン画像７０のパターン７１とシルクＣＡＤ画像７３のグループ７４とがシルク印刷パターンのずれを補正した位置であると判定される。その結果、重ね合わせ画像７６におけるパターン７７及び７８が示すように、シルク印刷パターン画像７０とシルクＣＡＤ画像７３とを一致させることが可能となる。
【００５３】
そして、不良判定部２６は、前記第１の実施の形態と同様に、一致率と閾値とを比較して閾値以上ならば不良ではないとし、閾値未満ならば不良であるとする。例えば、図１１に示される表８０のグループ７４及び７５の場合、グループ７４の番号「５」の一致率が１００〔％〕であるので、不良判定部２６は、不良ではないと判定する。そして、不良判定部２６が判定した結果は判定結果格納部２７に格納される。また、結果出力部２８は、判定結果格納部２７に格納された結果をファイル出力したり、画面に表示したりする。
【００５４】
このように、本実施の形態においては、シルクＣＡＤ画像７３をいくつかのグループに分け、グループ毎にシルクＣＡＤ画像７３を特定範囲内でずらしながらシルク印刷パターンのずれを補正するようになっている。そのため、部分的なシルク印刷パターンのずれに対しても高精度なずれ補正を行うことができ、ずれ補正後に検査を実行することによって、高精度なシルク印刷パターンの検査を行うことができる。
【００５５】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００５６】
図１２は本発明の第３の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【００５７】
本実施の形態におけるシルク検査装置は、図に示されるように、二値化部３１、縦方向画素ヒストグラム作成部３２、横方向画素ヒストグラム作成部３３、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４及びＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５を有する。なお、一致率集計部１７及び連結成分抽出部２４は省略されている。
【００５８】
そして、前記二値化部３１は、シルク領域切り出し部１３によって切り出されたシルク印刷パターンの画像を二値化する。また、縦方向画素ヒストグラム作成部３２は、切り出し画像格納部１４に格納されているシルク印刷パターンの二値画像について、縦方向に画素を累積してヒストグラムを作成する。一方、横方向画素ヒストグラム作成部３３は、切り出し画像格納部１４に格納されているシルク印刷パターンの二値画像について、横方向に画素を累積してヒストグラムを作成する。
【００５９】
また、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されているシルクＣＡＤ画像のデータについて、縦方向に画素を累積してヒストグラムを作成する。さらに、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されているシルクＣＡＤ画像のデータについて、横方向に画素を累積してヒストグラムを作成する。
【００６０】
そして、位置合わせ部１５は、照合座標格納部１５ａに格納されているずらし範囲に従い、縦方向画素ヒストグラム作成部３２によって作成されたヒストグラムとＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４によって作成されたヒストグラムとの位置合わせを行う。なお、本実施の形態においては、ずらしの範囲を横に３とする。
【００６１】
また、位置合わせ部１５は、照合座標格納部１５ａに格納されているずらし範囲に従い、横方向画素ヒストグラム作成部３３によって作成されたヒストグラムとＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５によって作成されたヒストグラムとの位置合わせを行う。なお、本実施の形態においては、ずらしの範囲を縦に３とする。
【００６２】
さらに、照合部１６は、前記位置合わせ部１５の座標に合わせて、縦方向画素ヒストグラム作成部３２によって作成されたヒストグラムと、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４によって作成されたヒストグラムとの照合を行う。また、照合部１６は、横方向画素ヒストグラム作成部３３によって作成されたヒストグラムと、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５によって作成されたヒストグラムとの照合を行う。なお、本実施の形態においては、照合方法をヒストグラムの相関性で表すものとし、縦方向画素ヒストグラムの相関性を縦方向ヒストグラム相関結果とし、横方向画素ヒストグラムの相関性を横方向ヒストグラム相関結果とする。
【００６３】
そして、照合座標変更部１９は、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラムに対してはずらし座標を横方向に１つ移動させ、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラムに対してはずらし座標を縦方向に１つ移動させる。
【００６４】
また、位置ずれ判定部２５は、照合結果格納部１８に格納されているずらし座標の縦方向ヒストグラム相関結果及び横方向ヒストグラム相関結果のそれぞれに対して最も相関性が高い座標を、シルク印刷パターン画像とシルクＣＡＤ画像とのずれ量であると判定する。
【００６５】
さらに、不良判定部２６は、前記位置ずれ判定部２５によって判定されたずれ箇所に対して、シルク印刷パターン画像とシルクＣＡＤ画像との一致度合いを計算し、シルク印刷パターンに不良があるか否かを判断する。
【００６６】
また、判定結果格納部２７は、前記不良判定部２６の判定結果を格納する。そして、結果出力部２８は、前記判定結果格納部２７に格納されている結果をファイルに出力したり画面に表示したりする。
【００６７】
なお、その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００６８】
次に、本実施の形態におけるシルク検査装置の動作について説明する。
【００６９】
図１３は本発明の第３の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムを示す図、図１４は本発明の第３の実施の形態におけるシルクＣＡＤ画像のヒストグラムを示す図、図１５は本発明の第３の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムとシルクＣＡＤ画像のヒストグラムとの相関性を示す図である。
【００７０】
まず、二値化部３１は、シルク領域切り出し部１３によって切り出されたシルク印刷パターンの画像を二値化し、切り出し画像格納部１４に格納する。そして、縦方向画素ヒストグラム作成部３２は、切り出し画像格納部１４に格納されている図１３に示されるような二値画像８１について、縦方向画素ヒストグラム８２を作成する。この場合、二値化された黒画素（二値画像８１の部分）の画素数を矢印８７で示される方向、すなわち、縦方向に累積して縦方向画素ヒストグラム８２を作成する。また、横方向画素ヒストグラム作成部３３は、切り出し画像格納部１４に格納されている図１３に示されるような二値画像８１について、横方向画素ヒストグラム８３を作成する。この場合、二値化された黒画素（二値画像８１の部分）の画素数を矢印８８で示される方向、すなわち、横方向に累積して横方向画素ヒストグラム８３を作成する。
【００７１】
同様に、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されている図１４に示されるようなシルクＣＡＤ画像８４について、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム８５を作成する。この場合、二値化された黒画素（シルクＣＡＤ画像８４の部分）の画素数を縦方向に累積してＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム８５を作成する。また、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されている図１４に示されるようなシルクＣＡＤ画像８４について、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム８６を作成する。この場合、二値化された黒画素（シルクＣＡＤ画像８４の部分）の画素数を横方向に累積してＣＡＤ横方向画素ヒストグラム８６を作成する。
【００７２】
続いて、位置合わせ部１５は、縦方向画素ヒストグラム８２及びＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム８５について、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されているシルクＣＡＤ画像のデータのずらし範囲に対してずらしながら、相関性を計算する。この場合、図１５（ａ）〜（ｃ）に示されるように、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム８５を線９１、９４及び９６の位置にずらしながら相関性を計算する。
【００７３】
同様に、横方向画素ヒストグラム８３及びＣＡＤ横方向画素ヒストグラム８６について、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されているシルクＣＡＤ画像のデータのずらし範囲に対してずらしながら、相関性を計算する。この場合、図１５（ｄ）〜（ｆ）に示されるように、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム８６を線９８、１００及び１０２の位置にずらしながら相関性を計算する。
【００７４】
続いて、位置ずれ判定部２５は、図１５（ａ）〜（ｃ）のうちで最も相関性が高い結果である図１５（ｂ）を横方向のずれと判定し、また、図１５（ｄ）〜（ｆ）のうちで最も相関性が高い結果である図１５（ｅ）を縦方向のずれと判定する。
【００７５】
そして、不良判定部２６は、位置ずれ判定部２５によって判定されたずれに対して、シルク印刷パターンとシルクＣＡＤ画像との一致率を前記第１の実施の形態と同様に計算し、判定結果を判定結果格納部２７に格納する。また、結果出力部２８は、判定結果格納部２７に格納された結果をファイル出力したり、画面に表示したりする。
【００７６】
このように、本実施の形態においては、縦方向のヒストグラムと横方向のヒストグラムとを用いて、シルク印刷パターンとシルクＣＡＤ画像とのずれ量を検出するようになっている。そのため、シルク印刷パターンとシルクＣＡＤ画像とのずれ量を高速で検出することができ、ずれ補正後に検査を実行することによって、高精度なシルク印刷パターンの検査を行うことができる。
【００７７】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第３の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００７８】
図１６は本発明の第４の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【００７９】
本実施の形態におけるシルク検査装置は、前記第１〜第３の実施の形態を組み合わせた構成を有するものであるので、各部の説明を省略する。
【００８０】
次に、本実施の形態におけるシルク検査装置の動作について説明する。
【００８１】
図１７は本発明の第４の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムを示す図、図１８は本発明の第４の実施の形態におけるシルクＣＡＤ画像のヒストグラムを示す図である。
【００８２】
まず、二値化部３１は、シルク領域切り出し部１３によって切り出されたシルク印刷パターンの画像を二値化し、切り出し画像格納部１４に格納する。そして、縦方向画素ヒストグラム作成部３２は、切り出し画像格納部１４に格納されている図１７に示されるような二値画像１０５について、縦方向画素ヒストグラム１１０を作成する。この場合、二値化された黒画素（二値画像１０５の部分）の画素数を矢印８７で示される方向、すなわち、縦方向に累積して縦方向画素ヒストグラム１１０を作成する。また、横方向画素ヒストグラム作成部３３は、切り出し画像格納部１４に格納されている図１７に示されるような二値画像１０５について、横方向画素ヒストグラム１１１を作成する。この場合、二値化された黒画素（二値画像１０５の部分）の画素数を矢印８８で示される方向、すなわち、横方向に累積して縦方向画素ヒストグラム１１１を作成する。
【００８３】
また、グループ作成部３０は、図１８に示されるように、シルクＣＡＤ画像７３に対して、基準点７９ａ及び７９ｂの２点から近いパターンを２つのグループに分けるとすると、グループ７４及び７５の２つに分けることができる。そして、グループ７４とグループ７５のそれぞれについて、前記第１の本実施の形態と同様に、位置合わせ部１５、照合部１６、一致率集計部１７、照合結果格納部１８及び照合座標変更部１９が処理を行う。
【００８４】
続いて、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部３４は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されているシルクＣＡＤ画像７３のグループ７４及びグループ７５のそれぞれについて、ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム１１５及び１１６を作成する。この場合、二値化された黒画素（シルクＣＡＤ画像データの部分）の画素数を縦方向に累積してＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム１１５及び１１６を作成する。また、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部３５は、ＣＡＤ画像データ格納部２３に格納されているシルクＣＡＤ画像７３のグループ７４及びグループ７５のそれぞれについて、ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム１１７及び１１８を作成する。この場合、二値化された黒画素（シルクＣＡＤ画像７３の部分）の画素数を横方向に累積してＣＡＤ横方向画素ヒストグラム１１７及び１１８を作成する。
【００８５】
続いて、位置合わせ部１５は、縦方向画素ヒストグラム１１０及びグループ７４のＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム１１５について、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されているシルクＣＡＤ画像のデータのずらし範囲に対してずらしながら、相関性を計算する。同様に、縦方向画素ヒストグラム１１０及びグループ７５のＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム１１６について、相関性を計算する。
【００８６】
また、位置合わせ部１５は、横方向画素ヒストグラム１１１及びグループ７４のＣＡＤ横方向画素ヒストグラム１１７について、あらかじめ照合座標格納部１５ａに格納されているシルクＣＡＤ画像のデータのずらし範囲に対してずらしながら、相関性を計算する。同様に、横方向画素ヒストグラム１１１及びグループ７５のＣＡＤ横方向画素ヒストグラム１１８について、相関性を計算する。
【００８７】
なお、相関性の計算は、前記第３の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。また、以降の動作も前記第３の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。ただし、本実施の形態においては、グループ７４及び７５毎に相関性の高い結果の位置をずれと判定し、判定されたずれに対して、シルク印刷パターンとシルクＣＡＤ画像との一致率を前記第１の実施の形態と同様に計算し、判定結果を判定結果格納部２７に格納する。そして、結果出力部２８は、判定結果格納部２７に格納された結果をファイル出力したり、画面に表示したりする。
【００８８】
このように、本実施の形態においては、シルクＣＡＤ画像７３をいくつかのグループに分け、グループ毎にシルクＣＡＤ画像７３の縦方向画素ヒストグラム１１５及び１１６と横方向画素ヒストグラム１１７及び１１８とを特定範囲内でずらしながらシルク印刷パターンのずれを補正するようになっている。そのため、部分的なシルク印刷パターンのずれに対しても、高速かつ高精度なシルクずれ補正を行うことができ、シルクずれ補正後に検査を実行することによって、高精度なシルク印刷パターンの検査を実現することができる。
【００８９】
なお、本発明の第１〜第４の実施の形態においては、ずらし範囲を１画素として説明したが、それに限定されるものではない。また、シルク印刷パターンの切り出しを行う特徴としてＲＧＢを用いて説明したが、色相、彩度などを用いることでも実現することができる。
【００９０】
また、前記第３及び第４の実施の形態においては、ヒストグラムの一致度合いの検出に相関性を用いたが、差分を特徴としても実現することができる。
【００９１】
さらに、前記第２及び第４の実施の形態においては、グループ作成部３０の基準を角点としたが、それに限定されるものではなく、例えば、中心を基準にしたり、画像左上角点を基準にしたりすることができ、基準は自由に設定することができる。
【００９２】
さらに、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるシルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像とを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるずらし範囲を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における位置合わせ部の動作を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における位置合わせ部及び照合部の動作を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における照合結果を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における不良判定部の動作を説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における画像を重ね合わせる動作を示す第１の図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における画像を重ね合わせる動作を示す第２の図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における照合結果を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムを示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態におけるシルクＣＡＤ画像のヒストグラムを示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムとシルクＣＡＤ画像のヒストグラムとの相関性を示す図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態におけるシルク検査装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態におけるシルク印刷パターンのヒストグラムを示す図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態におけるシルクＣＡＤ画像のヒストグラムを示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１１ 基板
１２ 画像取得部
１３ シルク領域切り出し部
１４ 切り出し画像格納部
１６ 照合部
１７ 一致率集計部
１８ 照合結果格納部
２４ 連結成分抽出部
２５ 位置ずれ判定部
２６ 不良判定部
３０ グループ作成部
３１ 二値化部
３２ 縦方向画素ヒストグラム作成部
３３ 横方向画素ヒストグラム作成部
３４ ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部
３５ ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部
４０、５１、６０、７０ シルク印刷パターン画像
４１、５０、５２、５３、６３、７３、８４ シルクＣＡＤ画像
５４ 画像
７４、７５ グループ
８１、１０５ 二値画像
８２、１１０ 縦方向画素ヒストグラム
８３、１１１ 横方向画素ヒストグラム
８５、１１５、１１６ ＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム
８６、１１７、１１８ ＣＡＤ横方向画素ヒストグラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基板の画像を取得する画像取得部と、
（ｂ）該画像取得部が取得した基板の画像からシルク印刷パターンの画像を切り出すシルク領域切り出し部と、
（ｃ）該シルク領域切り出し部が切り出したシルク印刷パターンの画像を保存する切り出し画像格納部と、
（ｄ）前記シルク印刷パターンのＣＡＤ画像を読み込むＣＡＤ画像データ読み込み部と、
（ｅ）該ＣＡＤ画像データ読み込み部が読み込んだＣＡＤ画像と、前記シルク印刷パターンの画像とをずらしながら一致度合いを集計する手段と、
（ｆ）ずらした座標に対して一致度合いの集計結果を格納する照合結果格納部と、
（ｇ）該照合結果格納部に格納された集計結果からシルク印刷パターンのずれ量を判定する位置ずれ判定部と、
（ｈ）該位置ずれ判定部が判定したシルク印刷パターンのずれ量に基づいてシルク印刷パターンの不良を判定する不良判定部とを有することを特徴とするシルク検査装置。
【請求項２】
（ａ）前記ＣＡＤ画像の連結成分を抽出する連結成分抽出部と、
（ｂ）該連結成分抽出部が抽出した連結成分を複数のグループに分けるグループ作成部と、
（ｃ）グループ毎にずらしてシルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像との一致度合いを計算する一致率集計部とを有する請求項１に記載のシルク検査装置。
【請求項３】
（ａ）前記シルク印刷パターンの画像を二値化する二値化部と、
（ｂ）二値画像の縦方向画素ヒストグラムを作成する縦方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｃ）前記二値画像の横方向画素ヒストグラムを作成する横方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｄ）前記ＣＡＤ画像の縦方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｅ）前記ＣＡＤ画像の横方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｆ）前記シルク印刷パターンの画像及びＣＡＤ画像の各々から作成した画素ヒストグラム同士をずらしながら一致度合いを計算する照合部とを有する請求項１に記載のシルク検査装置。
【請求項４】
（ａ）前記ＣＡＤ画像の連結成分を抽出する連結成分抽出部と、
（ｂ）該連結成分抽出部が抽出した連結成分を複数のグループに分けるグループ作成部と、
（ｃ）前記ＣＡＤ画像のグループ毎に縦方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｄ）前記ＣＡＤ画像のグループ毎に横方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｅ）前記シルク印刷パターンの画像を二値化する二値化部と、
（ｆ）前記シルク印刷パターンの二値画像の縦方向画素ヒストグラムを作成する縦方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｇ）前記二値画像の横方向画素ヒストグラムを作成する横方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｈ）前記シルク印刷パターンの画像及びＣＡＤ画像の各々から作成した画素ヒストグラム同士をずらしながら一致度合いを計算する照合部とを有する請求項１に記載のシルク検査装置。
【請求項５】
前記一致率集計部は、前記シルク印刷パターンの画像を二値化した二値画像と前記ＣＡＤ画像の二値画像とを重ね合わせたときに互いに共通する画素同士において、互いに黒である画素又は互いに白である画素を一致している画素として一致率を集計する請求項２に記載のシルク検査装置。
【請求項６】
前記一致率集計部は、前記シルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像との画素同士の特徴値の差異を閾値と比較し、一致しているか否かを集計する請求項２に記載のシルク検査装置。
【請求項１】
（ａ）基板の画像を取得する画像取得部と、
（ｂ）該画像取得部が取得した基板の画像からシルク印刷パターンの画像を切り出すシルク領域切り出し部と、
（ｃ）該シルク領域切り出し部が切り出したシルク印刷パターンの画像を保存する切り出し画像格納部と、
（ｄ）前記シルク印刷パターンのＣＡＤ画像を読み込むＣＡＤ画像データ読み込み部と、
（ｅ）該ＣＡＤ画像データ読み込み部が読み込んだＣＡＤ画像と、前記シルク印刷パターンの画像とをずらしながら一致度合いを集計する手段と、
（ｆ）ずらした座標に対して一致度合いの集計結果を格納する照合結果格納部と、
（ｇ）該照合結果格納部に格納された集計結果からシルク印刷パターンのずれ量を判定する位置ずれ判定部と、
（ｈ）該位置ずれ判定部が判定したシルク印刷パターンのずれ量に基づいてシルク印刷パターンの不良を判定する不良判定部とを有することを特徴とするシルク検査装置。
【請求項２】
（ａ）前記ＣＡＤ画像の連結成分を抽出する連結成分抽出部と、
（ｂ）該連結成分抽出部が抽出した連結成分を複数のグループに分けるグループ作成部と、
（ｃ）グループ毎にずらしてシルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像との一致度合いを計算する一致率集計部とを有する請求項１に記載のシルク検査装置。
【請求項３】
（ａ）前記シルク印刷パターンの画像を二値化する二値化部と、
（ｂ）二値画像の縦方向画素ヒストグラムを作成する縦方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｃ）前記二値画像の横方向画素ヒストグラムを作成する横方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｄ）前記ＣＡＤ画像の縦方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｅ）前記ＣＡＤ画像の横方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｆ）前記シルク印刷パターンの画像及びＣＡＤ画像の各々から作成した画素ヒストグラム同士をずらしながら一致度合いを計算する照合部とを有する請求項１に記載のシルク検査装置。
【請求項４】
（ａ）前記ＣＡＤ画像の連結成分を抽出する連結成分抽出部と、
（ｂ）該連結成分抽出部が抽出した連結成分を複数のグループに分けるグループ作成部と、
（ｃ）前記ＣＡＤ画像のグループ毎に縦方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ縦方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｄ）前記ＣＡＤ画像のグループ毎に横方向画素ヒストグラムを作成するＣＡＤ横方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｅ）前記シルク印刷パターンの画像を二値化する二値化部と、
（ｆ）前記シルク印刷パターンの二値画像の縦方向画素ヒストグラムを作成する縦方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｇ）前記二値画像の横方向画素ヒストグラムを作成する横方向画素ヒストグラム作成部と、
（ｈ）前記シルク印刷パターンの画像及びＣＡＤ画像の各々から作成した画素ヒストグラム同士をずらしながら一致度合いを計算する照合部とを有する請求項１に記載のシルク検査装置。
【請求項５】
前記一致率集計部は、前記シルク印刷パターンの画像を二値化した二値画像と前記ＣＡＤ画像の二値画像とを重ね合わせたときに互いに共通する画素同士において、互いに黒である画素又は互いに白である画素を一致している画素として一致率を集計する請求項２に記載のシルク検査装置。
【請求項６】
前記一致率集計部は、前記シルク印刷パターンの画像とＣＡＤ画像との画素同士の特徴値の差異を閾値と比較し、一致しているか否かを集計する請求項２に記載のシルク検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−３２２３５４（Ｐ２００７−３２２３５４Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５５７９０（Ｐ２００６−１５５７９０）
【出願日】平成１８年６月５日（２００６．６．５）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月５日（２００６．６．５）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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