傾き検査装置及び傾き検査方法
【課題】基板に散ったハンダやゴミ等による基板の傾きの誤認識を防ぐこと。
【解決手段】傾き検査装置１０は、所定の範囲を撮像領域として、部品が取り付けられる基板２を撮像するカメラが出力する撮像領域の画像より、基板２及び部品の表面の高さを基板２の全域にわたって測定して高さ情報を得る高さ測定部１２を備える。また、撮像領域の画像に含まれる基板２の色と、基板２に配置される部材の色と、を異なる２色で表現する２値化情報に基づいて、基板２の色によって表現される箇所に少なくとも３点の測定点を指定する測定点指定部１３を備える。また、測定点毎に測定される高さ情報に基づいて、所定の平面に対する基板２の傾きを計算する傾き計算部１４を備える。また、基板２の傾きに基づいて高さ情報の補正量を求め、基板２の表面の全域にわたって高さ情報を補正する傾き補正部１５と、を備える。
【解決手段】傾き検査装置１０は、所定の範囲を撮像領域として、部品が取り付けられる基板２を撮像するカメラが出力する撮像領域の画像より、基板２及び部品の表面の高さを基板２の全域にわたって測定して高さ情報を得る高さ測定部１２を備える。また、撮像領域の画像に含まれる基板２の色と、基板２に配置される部材の色と、を異なる２色で表現する２値化情報に基づいて、基板２の色によって表現される箇所に少なくとも３点の測定点を指定する測定点指定部１３を備える。また、測定点毎に測定される高さ情報に基づいて、所定の平面に対する基板２の傾きを計算する傾き計算部１４を備える。また、基板２の傾きに基づいて高さ情報の補正量を求め、基板２の表面の全域にわたって高さ情報を補正する傾き補正部１５と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、基板に部品を実装する製造工程において、水平面に対する基板の傾きを検査する場合に適用して好適な傾き検査装置及び傾き検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品実装機により基板上に電子部品を実装したとき、従来は、電子部品をリフローハンダまたは接着剤で基板に取り付け、硬化後検査機などの別装置で実装状態の確認を行なっていた。
【０００３】
また、装着ノズルにより真空力で電子部品を吸着したとき、その吸着位置は必ずしも部品の中心とは限らず、また電子部品の角度も実装機のＸＹ座標軸からずれることがあった。この電子部品の吸着状態を検査するために、従来は複数台のカメラを用いて電子部品を撮像し、取り込んだ画像の輝度情報から中心や座標軸に対するずれを計算し、補正を行なっていた。またはレーザスポット光を用いた３次元測長器により部品の一部を測長し、その３次元情報から補正計算を行なうこともあった。
【０００４】
また、基板に設置される部品の高さを測定する３Ｄ基板検査機を用いて、対象物（部品）の高さを測定する際には、その高さを測定する基準の位置を指定する必要がある。この指定としては、ハンダ等が形成されていない基板上の３点を指定し、その高さ情報から基板の傾きを計算する方法が用いられていた。また、一般的にはユーザが任意の基準面の位置を指定(ティーチング)する作業を行う必要があった。
【０００５】
特許文献１には、基板の高さを検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３０７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の技術を用いても、検査対象に応じて変化する基準面の指定を検査対象毎に手作業で行う必要があったため、データの作成に時間を要していた。また、基板には密に部品が設置されるため、わずかな量のハンダやゴミ等が基板に散る場合があり、指定した基板の基準面にハンダやゴミ等が付着すると、検査対象の基板の傾きを誤認識する可能性があり、信頼性が低かった。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、基板に散ったハンダやゴミ等による基板の傾きの誤認識を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、所定の範囲を撮像領域として、部品が取り付けられる基板を撮像するカメラが出力する撮像領域の画像より、基板及び部品の表面の高さを基板の全域にわたって測定して高さ情報を得る。
次に、撮像領域の画像に含まれる基板の色と、基板に配置される部材の色と、を異なる２色で表現する２値化情報に基づいて、基板の色によって表現される箇所に少なくとも３点の測定点を指定する。
そして、測定点毎に測定される高さ情報に基づいて、所定の平面に対する基板の傾きを計算し、基板の傾きに基づいて高さ情報の補正量を求め、基板の表面の全域にわたって高さ情報を補正するものである。
【００１０】
このようにしたことで、製造工程において、所定の平面に対する基板の傾きを検査することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板及び基板に配置される部材を２色で表現する２値化情報に基づいて、基板の色によって特定される部分における少なくとも３点の測定点を指定し、この３点の測定点対応する高さ情報に基づいて、基板の傾きを計算する。そして、計算された基板の傾きに基づいて、基板の各部における高さ情報を補正することによって、基板に散ったハンダやゴミ等による傾きの影響を除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態における傾き検査装置の内部構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態における基板に設置された各部品の例を示す断面視した説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態における基板と、各部品を２値化表示した例を示す断面視した説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態における表示部に表示された基板と部品の例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態における傾き測定を行う際の測定点を指定する例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態における傾き検査方法の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする。）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．一実施の形態（基板の傾きを検査して、傾きと認識された部分の影響を補正する例）
２．変形例
【００１４】
＜１．一実施の形態＞
［基板の傾きを検査して、傾きと認識された部分の影響を補正する例］
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態では、基板の傾きを検査して、基板に付着したゴミ等の影響を除いた上で水平面に対する基板の傾きを検査する傾き検査装置１０に適用した例について説明する。
【００１６】
図１は、本例の傾き検査装置１０の内部構成例を示す。
始めに、傾き検査装置１０を含む傾き検査システム１は、測定対象物として用いられる基板２のカラー画像を撮像するカメラ３と、カメラ３が撮像したカラー画像等を表示する表示部４を備える。基板２の大きさは、例えば、３００ｍｍ×２２０ｍｍとしている。また、１回の撮像動作でカメラ３が基板２を撮像する撮像領域の範囲は、例えば、３０ｍｍ×５０ｍｍとしている。
【００１７】
また、傾き検査システム１は、基板２の傾きを検査して、基板２の傾きを補正する傾き検査装置１０と、傾き検査装置１０に対して、ユーザが表示部４を見ながら所定の操作指示を与える操作部５と、後述する高さ情報等を記録する記録部６と、を備える。記録部６には、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の大容量の記録装置が用いられる。
【００１８】
次に、傾き検査装置１０は、カメラ３から入力するカラー画像に対して、ユーザが操作部５を用いて行った抽出指示に基づいて指示された位置の色を抽出する色抽出部１１を備える。色抽出部１１が行う色の抽出は、一般的な画像ソフトに用いられるスポイト機能を用いて行われる。色抽出部１１は、ユーザが指定した位置における基板２と部品（本例では、ハンダ）の２色に基づいて、カラー画像を２値化した２値画像を出力する。２値化する際の色はユーザが適宜決めることが可能である。そして、色抽出部１１が抽出した２値画像は、傾き検査装置１０の外部に設けられた記録部６に記録される。ただし、色抽出部１１は、２値画像を表示するための２値化情報を後述する高さ測定部１２にそのまま出力することもできる。
【００１９】
また、傾き検査装置１０は、色抽出部１１から入力する２値画像に基づいて、カメラ３が備える撮像素子のピクセル毎に、基板２と部品の高さを求める高さ測定部１２を備える。このとき求められる高さは、撮像領域内における高さの範囲を０〜２５５とする相対的な値となる。また、傾き検査装置１０は、高さ測定部１２によって測定された高さデータに基づいて、基板２の傾きを測定する３点の測定点を指定する測定点指定部１３と、３点の測定点に基づいて基板２の傾き量を計算する傾き計算部１４と、を備える。ここで、測定点指定部１３が３点の測定点を指定するのは、三脚において３点を地面（水平面）に接触させると、地面に対するカメラ３の傾きを求めることができるのと同様の効果を得るためである。
【００２０】
また、傾き検査装置１０は、傾き計算部１４によって計算された傾き量に基づいて、２値画像の傾きを補正し、傾きを補正した後の補正後データと検査結果を出力する傾き補正部１５を備える。傾き補正部１５が出力する補正後データと検査結果は、記録部６に記録される。
【００２１】
次に、各部の動作を説明する。
始めに、カメラ３は、所定の範囲を撮像領域として部品（後述するパッド２１，ハンダ２２を含む。）が取り付けられる基板２を測定対象物として撮像する。カメラ３には、基板２のカラー画像を出力するフルカラーカメラが用いられる。次に、高さ測定部１２は、カメラ３から得る撮像領域の画像より、基板２及び部品の表面の高さを高さ情報として基板２の全域にわたって測定する。基板２には、高さが異なる各種の部品が設置されており、カラー画像には、基板２と部品の画像が含まれる。カメラ３が出力したカラー画像は、表示部４に表示され、ユーザが基板２や部品の色を確認することが可能である。ユーザは、表示部４に表示された画像を見ながら、操作部５を操作して、傾き検査装置１０に所定の指示を与えることができる。
【００２２】
ハンダが印刷された基板２において、通常、ハンダは灰色（無彩色）が使われ、基板２には緑や青などの有彩色が使われることが多い。カメラ３にフルカラーカメラを用いることにより、色抽出部１１は、カメラ３が出力するカラーの情報を取得することができ、基板部分を容易に識別することができる。そして、基板２上の有彩色箇所を抽出し、抽出した箇所を基板部分、すなわち、ゼロ基準面として高さ測定に使用する。
【００２３】
このとき、色抽出部１１は、表示部４に表示される撮像領域の画像に対して、基板２の一部が指示された場合に、指示された位置における基板から抽出した色が含まれる基板２上の各部を所定の色で塗りつぶした画像を出力する。また、色抽出部１１は、基板２の色以外の色によって表現される箇所を所定の色とは異なる色で塗りつぶした画像を出力する。そして、色抽出部１１は、これらの出力した画像を２色で塗り分けた２値画像として表示部４に表示させ、２値画像から求まる基板２の表面における２値化情報を高さ測定部１２に出力する。
【００２４】
ここで、ＲＧＢの２値化情報では、有彩色の場合、ＲＧＢの３つの２値化情報の輝度値の最大と最小の差が大きくなる。反対に、無彩色の場合には最大と最小の差が小さくなる。この特徴を利用し、基板部分とハンダ部分を明確に区別し、ゼロ基準面を設定する。
【００２５】
次に、測定点指定部１３は、撮像領域の画像に含まれる基板２の色と、基板２に配置される部材の色と、を異なる２色で表現する２値化情報に基づいて、基板２の色によって表現される箇所に少なくとも３点の測定点を指定する。３点の測定点は、撮像領域の画像の縦方向又は横方向における互いに最も離れた箇所に指定される。具体的には、測定点指定部１３は、撮像領域における四つ角のうち、一つの角に第１の測定点を指定した場合に、第１の測定点に対して、縦方向又は横方向における互いに最も離れた箇所に第２及び第３の測定点を指定する（後述する図５参照）。
【００２６】
次に、傾き計算部１４は、測定点毎に測定される高さ情報に基づいて、三角関数等を用いて所定の平面に対する基板２の傾きを計算する。本例では、所定の平面を「水平面」としている。また、傾き計算部１４は、カメラ３が１回の撮像を行う度に基板２の傾きを計算する。そして、傾き補正部１５は、基板２の傾きに基づいて高さ情報の補正量を求め、基板２の表面の全域にわたって高さ情報を補正する。ここで、ピクセル毎に基板２の高さ情報が求められている。ここで、例えば、高さ情報から求められる測定点の高さが“８０”，“８５”，“９０”であって、基板２の中心に取り付けられた部品又はハンダの高さが“１５０”である場合を想定する。このとき、傾き補正部１５は、基板２の中心の高さが“８５”であることが測定点の平均計算によって求まるため、この部分における基板２の傾きに相当する高さ“８５”を減ずる補正を行う。
【００２７】
図２は、基板２と取り付け部材を断面視した例取り付けを示す。
基板２には、ＢＧＡ（Ball grid array）部品やコンデンサ等の部品が搭載されるパッド２１と、パッド２１と部品を接続するハンダ２２が設けられる。パッド２１とハンダ２２は、基板２に部品を取り付ける取り付け部材として用いられる。また、基板２上にはソルダレジスト２０が形成されており、パッド２１を露出すると共に図示しない配線を覆っている。
【００２８】
このように、基板２には、部材を載せるパッド２１と、パッド２１上に形成され、部材を接合するハンダ２２と、パッド２１及びハンダ２２を露出した状態で基板２を覆うソルダレジスト２０とが形成される。そして、色抽出部１１は、ソルダレジスト２０の色を指定する場合に、ユーザが指定した位置における一定の範囲内の色を平均して求めた色が含まれる撮像領域の画像における該当箇所を所定の色で塗りつぶし、表示部４に２値画像を表示させる。
【００２９】
図３は、２値画像として表された基板２の表示例を示す。
次に、２値画像として表された基板２の表示例について、図３を参照して説明する。
本例の色抽出部１１は、ソルダレジスト２０を青色とし、パッド２１、ハンダ２２、基板２等のソルダレジスト２０以外の部分を黒のように色を分けた２値画像を表示部４に表示する。このように表示することによって、基板２の表面に対応する部分を明確に識別することができる。
【００３０】
図４は、２値画像が表示される表示画面７の例を示す。
図４Ａは、２値化前の撮像領域２５の表示例を示す。
上述したように、カメラ３は、所定の範囲の撮像領域２５で基板２を撮像する。基板２には、ソルダレジスト２０がコーティングされており、パッド２１とハンダ２２が設置されている。そして、ソルダレジスト２０の上には、飛び散ったハンダやゴミ等の汚れ２３が付着している。
【００３１】
ユーザは、操作部５を操作して、表示画面７に表示されるカーソル２４を動かす。ここで、ユーザがソルダレジスト２０の上でカーソル２４を指定すると、色抽出部１１は、ソルダレジスト２０の色を抽出する。このとき、カーソル２４は、ある程度の大きさの範囲に含まれる色を平均化して、この平均した色が含まれる部分を所定の色（本例では、青色）で塗りつぶす。ただし、ソルダレジスト２０の色が撮像条件によってくすんだり、光ったりする可能性がある。この場合であっても、確実に領域を塗りつぶすため、平均した色を基準としてある程度の閾値を設け、この閾値の範囲内であれば同じ色であるとみなして、所定の色で塗りつぶしている。一方、パッド２１とハンダ２２の色は、ソルダレジスト２０の色と異なる色（上記と同様に閾値が設けられる。）であるため、ソルダレジスト２０が塗りつぶされた色とは異なる色（本例では、黒色）で塗りつぶされる。なお、この塗りつぶす処理は、カメラ３が出力する画像のピクセル単位で行われる。そして、色抽出部１１は、ピクセル毎に２値化情報として高さ測定部１２に送る。
なお、飛び散ったハンダやゴミ等の汚れ２３は、基板色とは異なる色である。従って、図４Ｂに示されるように、黒色で塗りつぶされることとなる。このように飛び散ったハンダやゴミ等の汚れ２３は、基板２とは異なる部分として認識されるため、基板部分だけを確実に抽出することができる。
【００３２】
図５は、撮像領域に測定点を指定する例を示す。
ここでは、カメラ３が基板２の範囲のうち、４箇所を撮像して得た撮像領域２５を並べて表示している。撮像領域２５は、既に２値画像として表現されており、基板２（ソルダレジスト２０）に該当する部分が黒色で示され、パッド２１、ハンダ２２に該当する部分が青色で示されている。
【００３３】
測定点指定部１３は、撮像領域２５毎に少なくとも３点の測定点を指定する。ただし、測定点は、基板２（ソルダレジスト２０）に該当する部分が指定され、かつ、撮像領域の画像の縦方向又は横方向における互いに最も離れた箇所に指定されなくてはならない。ここで、撮像領域２５の横方向をｘ軸、縦方向をｙ軸とした場合に、測定点指定部１３は、原点に最も近い位置（ｘ，ｙの最小値）に第１の測定点２６ａを指定する。次に、第１の測定点２６ａに対して、ｘ軸方向に最も遠くなる位置（ｘの最大値，ｙの最小値）に第２の測定点２６ｂを指定する。最後に、第１の測定点２６ａに対して、ｙ軸方向に最も遠くなる位置（ｘの最小値，ｙの最大値）に第３の測定点２６ｃを指定する。ただし、測定点を指定する位置に、パッド２１、ハンダ２２に該当する部分が重なる場合に、測定点指定部１３は、別に空いている基板２に該当する部分に測定点を指定する。
【００３４】
なお、第１の測定点２６ａ〜第３の測定点２６ｃは、一定の範囲を占める大きさで設定される。このため、カーソル２４が指定する位置に、たまたまソルダレジスト２０に付着した汚れ等によって周囲の色と異なる色を検出した場合であっても、指定した位置の周囲の色を平均化して、ソルダレジスト２０の色を誤認識する可能性を低くすることができる。
【００３５】
図６は、本例の基板２の傾き検査方法の例を示す。
始めに、カメラ３が基板２を撮像する（ステップＳ１）。ユーザは、表示部４に表示されたカラー画像を見ながら、操作部５を操作して、基板２の色（例えば青）を手動で指定する（ステップＳ２）。このとき、色抽出部１１は、２値画像を記録部６に記録させると共に、表示部４に２値画像を表示させる。この２値画像は、基板２の表面に対応する部分とそれ以外の部分とが異なる色で表示される。本例では、基板２の表面に対応する部分は、ソルダレジスト２０の表面である。
【００３６】
次に、高さ測定部１２は３Ｄ計測を用いて、測定領域内の基板２の全面にわたって各部の高さを測定する（ステップＳ３）。ここで、高さを計測する技術には、レーザビームを絞り光プローブ式で反射位置を計測する方法（レーザ光走査法）、ライン状のビームを投影し２次元カメラで撮像し三角計測法で計測する方法（レーザ光切断法）がある。また、ハンダの各点に焦点を合わせて高さを調べる方法（合焦法）、いくつかの投影したパターンから高さを求める方法（パターン投影法、位相シフト法）等がある。ただし、本例の高さ測定部１２は、位相シフト法を用いるため、この技術について説明する。
【００３７】
高さ測定部１２は、非接触式の三次元計測方法として、位相シフト法を用いる。この技術における三次元計測装置においては、ＣＣＤカメラが用いられる。すなわち、光源と正弦波パターンのフィルタとの組み合わせからなる照射手段により、縞状の光強度分布を有する光パターンを測定物体（この場合プリント基板）に照射する。そして、基板上の点を真上に配置したＣＣＤカメラを用いて観測する。この場合、画面上の点Ｐの光の強度Ｉは下式で与えられる。
【００３８】
Ｉ＝ｅ＋ｆ・ｃｏｓφ
［但し、ｅ：直流光ノイズ（オフセット成分）、ｆ：正弦波のコントラスト（反射率）、φ：物体の凹凸により与えられる位相］
このとき、光パターンを移動させて、位相を４段階（φ＋０、φ＋π／２、φ＋π、φ＋３π／２）に変化させ、これらに対応する強度分布Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３をもつ画像を取り込み、下記式に基づいて位置情報θを求める。
【００３９】
θ＝ａｒｃｔａｎ｛（Ｉ３−Ｉ１）／（Ｉ０−Ｉ２）｝
この位置情報θを用いて、基板２上の点Ｐの３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が求められる。そして、各部品や取り付け部材の三次元形状として、特に高さが計測される。測定された高さの値は、カメラ３のピクセル単位で「高さ情報」として記録部６に記録される。なお、高さ情報は、カメラ３の撮像領域内で０〜２５５の階調で割り振られる相対的な値である。
【００４０】
次に、測定点指定部１３は、撮像領域ごとに基板２の青色部分の中で互いに離れた３点を自動的に指定する（ステップＳ４）。この指定は、上述した２値化情報に基づいて自動的に行われる。
【００４１】
次に、傾き計算部１４は、指定された３点の測定点において測定された３点の高さ情報の値から、撮像領域内の傾きを計算する（ステップＳ５）。このとき、傾き計算部１４は、記録部６から読出した高さ情報に基づいて、基板２の傾きを求める。
【００４２】
そして、傾き補正部１５は、基板２の傾きを補正する（ステップＳ６）。このとき、傾き補正部１５は、ハンダ２２の高さ情報を傾き情報に基づいて補正することにより、基板２をゼロ基準面とした場合における、ハンダ２２の基板２の表面に対する高さを求めることができる。
【００４３】
以上説明した本実施の形態に係る傾き検査装置１０によれば、ハンダペースト／ランド以外の領域として、例えば、ソルダレジストが塗布された領域を、基準面とした場合に、ハンダペーストの３Ｄ検査（高さを求める）を行うことが可能となる。このとき、傾き検査装置１０基板２の色を抽出し、その抽出された色によって塗りつぶされた領域に指定された３点の測定点に基づいて基板２の傾きを計算する。そして、基板２の傾きに基づいて高さ情報の補正量を求め、基板２の表面の全域にわたって高さ情報を補正することができる。従来では、一定の場所を予め測定点として指定していたことにより、指定した位置に部品等が設けられたり、ゴミ等が付着していたりすると後続の傾きを計算する処理で誤った結果を得ることがあったが、本例ではこれらの影響を排除して傾きを検査できる。また、基板２部分の色を抽出するため、検査データを作成する際の労力を低減することができる。
【００４４】
また、高さ測定部１２は、基板２と部品等の全面にわたってカメラ３のピクセル毎に高さを測定し、高さ情報を生成する。このため、基板２に微細加工が施されていても、カメラ３の解像度に合わせた微小な領域毎に高さ情報を得ることができる。また、測定点指定部１３によって指定される測定点は、撮像領域毎に基板２の色に基づいて動的に指定される。また、測定点の指定を自動化することによって、ユーザが測定点を指定する必要がなくなる。また、傾き計算部１４が基板２の傾きを求め、傾き補正部１５が基板２の傾きを補正するため、基板２の傾きを水平面に平行にすることができる。
【００４５】
また、測定点指定部１３は、３点の測定点を、撮像領域の画像の縦方向又は横方向における互いに最も離れた箇所に指定するため、測定点が近くで指定された場合に比べて、傾き計算部１４による傾きを計算する処理の結果の信頼性が高まる。これにより、傾き補正部１５は、基板２の傾きを正確に求めることができる。
【００４６】
また、傾き計算部１４は、カメラ３が１回の撮像を行う度に基板２の傾きを計算するため、一部の基板２にゴミ等が付着しても、このゴミによる影響を抑えることができる。また、表示部４に表示される２値画像によって、ソルダレジスト２０が塗られた部分と、それ以外の部分とを明確に識別することができる。
【００４７】
＜２．変形例＞
なお、本例の色抽出部１１は、基板２に対して、異なる２色の２値化情報を生成し、２値画像を表示部４に表示するようにしたが、３色以上の色を指定し、この色で表現した画像を表示部４に表示するようにしてもよい。また、色抽出部１１は、基板２（ソルダレジスト２０）の色を抽出するようにしたが、基板２にコーティングされる他の素材の色を抽出するようにしてもよい。
【００４８】
また、高さ測定部１２と傾き計算部１４は、水平面に対する基板２の高さと傾きを求めるようにしたが、垂直面や斜め方向の面に対する基板２の高さと傾きを求めるようにしてもよい。
【００４９】
また、表示部４と記録部６は、傾き検査装置１０の外部に出した構成としたが、傾き検査装置１０が表示部４と記録部６を備える構成としても好い。また、色抽出部１１は、予め基板２と部品等の色が分かっていれば、カメラ３が出力するカラー画像から自動的に色を抽出して、２値画像を生成してもよい。これにより、ユーザが撮像領域毎に色を抽出する手間を省くことができる。
【００５０】
また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
１…傾き検査システム１、２…基板、３…カメラ、４…表示装置、５…操作部、６…記録部、１０…傾き検査装置、１１…色抽出部、１２…測定部、１３…測定点指定部、１４…傾き計算部、１５…傾き補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、基板に部品を実装する製造工程において、水平面に対する基板の傾きを検査する場合に適用して好適な傾き検査装置及び傾き検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品実装機により基板上に電子部品を実装したとき、従来は、電子部品をリフローハンダまたは接着剤で基板に取り付け、硬化後検査機などの別装置で実装状態の確認を行なっていた。
【０００３】
また、装着ノズルにより真空力で電子部品を吸着したとき、その吸着位置は必ずしも部品の中心とは限らず、また電子部品の角度も実装機のＸＹ座標軸からずれることがあった。この電子部品の吸着状態を検査するために、従来は複数台のカメラを用いて電子部品を撮像し、取り込んだ画像の輝度情報から中心や座標軸に対するずれを計算し、補正を行なっていた。またはレーザスポット光を用いた３次元測長器により部品の一部を測長し、その３次元情報から補正計算を行なうこともあった。
【０００４】
また、基板に設置される部品の高さを測定する３Ｄ基板検査機を用いて、対象物（部品）の高さを測定する際には、その高さを測定する基準の位置を指定する必要がある。この指定としては、ハンダ等が形成されていない基板上の３点を指定し、その高さ情報から基板の傾きを計算する方法が用いられていた。また、一般的にはユーザが任意の基準面の位置を指定(ティーチング)する作業を行う必要があった。
【０００５】
特許文献１には、基板の高さを検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３０７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の技術を用いても、検査対象に応じて変化する基準面の指定を検査対象毎に手作業で行う必要があったため、データの作成に時間を要していた。また、基板には密に部品が設置されるため、わずかな量のハンダやゴミ等が基板に散る場合があり、指定した基板の基準面にハンダやゴミ等が付着すると、検査対象の基板の傾きを誤認識する可能性があり、信頼性が低かった。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、基板に散ったハンダやゴミ等による基板の傾きの誤認識を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、所定の範囲を撮像領域として、部品が取り付けられる基板を撮像するカメラが出力する撮像領域の画像より、基板及び部品の表面の高さを基板の全域にわたって測定して高さ情報を得る。
次に、撮像領域の画像に含まれる基板の色と、基板に配置される部材の色と、を異なる２色で表現する２値化情報に基づいて、基板の色によって表現される箇所に少なくとも３点の測定点を指定する。
そして、測定点毎に測定される高さ情報に基づいて、所定の平面に対する基板の傾きを計算し、基板の傾きに基づいて高さ情報の補正量を求め、基板の表面の全域にわたって高さ情報を補正するものである。
【００１０】
このようにしたことで、製造工程において、所定の平面に対する基板の傾きを検査することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板及び基板に配置される部材を２色で表現する２値化情報に基づいて、基板の色によって特定される部分における少なくとも３点の測定点を指定し、この３点の測定点対応する高さ情報に基づいて、基板の傾きを計算する。そして、計算された基板の傾きに基づいて、基板の各部における高さ情報を補正することによって、基板に散ったハンダやゴミ等による傾きの影響を除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態における傾き検査装置の内部構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態における基板に設置された各部品の例を示す断面視した説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態における基板と、各部品を２値化表示した例を示す断面視した説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態における表示部に表示された基板と部品の例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態における傾き測定を行う際の測定点を指定する例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態における傾き検査方法の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする。）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．一実施の形態（基板の傾きを検査して、傾きと認識された部分の影響を補正する例）
２．変形例
【００１４】
＜１．一実施の形態＞
［基板の傾きを検査して、傾きと認識された部分の影響を補正する例］
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態では、基板の傾きを検査して、基板に付着したゴミ等の影響を除いた上で水平面に対する基板の傾きを検査する傾き検査装置１０に適用した例について説明する。
【００１６】
図１は、本例の傾き検査装置１０の内部構成例を示す。
始めに、傾き検査装置１０を含む傾き検査システム１は、測定対象物として用いられる基板２のカラー画像を撮像するカメラ３と、カメラ３が撮像したカラー画像等を表示する表示部４を備える。基板２の大きさは、例えば、３００ｍｍ×２２０ｍｍとしている。また、１回の撮像動作でカメラ３が基板２を撮像する撮像領域の範囲は、例えば、３０ｍｍ×５０ｍｍとしている。
【００１７】
また、傾き検査システム１は、基板２の傾きを検査して、基板２の傾きを補正する傾き検査装置１０と、傾き検査装置１０に対して、ユーザが表示部４を見ながら所定の操作指示を与える操作部５と、後述する高さ情報等を記録する記録部６と、を備える。記録部６には、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の大容量の記録装置が用いられる。
【００１８】
次に、傾き検査装置１０は、カメラ３から入力するカラー画像に対して、ユーザが操作部５を用いて行った抽出指示に基づいて指示された位置の色を抽出する色抽出部１１を備える。色抽出部１１が行う色の抽出は、一般的な画像ソフトに用いられるスポイト機能を用いて行われる。色抽出部１１は、ユーザが指定した位置における基板２と部品（本例では、ハンダ）の２色に基づいて、カラー画像を２値化した２値画像を出力する。２値化する際の色はユーザが適宜決めることが可能である。そして、色抽出部１１が抽出した２値画像は、傾き検査装置１０の外部に設けられた記録部６に記録される。ただし、色抽出部１１は、２値画像を表示するための２値化情報を後述する高さ測定部１２にそのまま出力することもできる。
【００１９】
また、傾き検査装置１０は、色抽出部１１から入力する２値画像に基づいて、カメラ３が備える撮像素子のピクセル毎に、基板２と部品の高さを求める高さ測定部１２を備える。このとき求められる高さは、撮像領域内における高さの範囲を０〜２５５とする相対的な値となる。また、傾き検査装置１０は、高さ測定部１２によって測定された高さデータに基づいて、基板２の傾きを測定する３点の測定点を指定する測定点指定部１３と、３点の測定点に基づいて基板２の傾き量を計算する傾き計算部１４と、を備える。ここで、測定点指定部１３が３点の測定点を指定するのは、三脚において３点を地面（水平面）に接触させると、地面に対するカメラ３の傾きを求めることができるのと同様の効果を得るためである。
【００２０】
また、傾き検査装置１０は、傾き計算部１４によって計算された傾き量に基づいて、２値画像の傾きを補正し、傾きを補正した後の補正後データと検査結果を出力する傾き補正部１５を備える。傾き補正部１５が出力する補正後データと検査結果は、記録部６に記録される。
【００２１】
次に、各部の動作を説明する。
始めに、カメラ３は、所定の範囲を撮像領域として部品（後述するパッド２１，ハンダ２２を含む。）が取り付けられる基板２を測定対象物として撮像する。カメラ３には、基板２のカラー画像を出力するフルカラーカメラが用いられる。次に、高さ測定部１２は、カメラ３から得る撮像領域の画像より、基板２及び部品の表面の高さを高さ情報として基板２の全域にわたって測定する。基板２には、高さが異なる各種の部品が設置されており、カラー画像には、基板２と部品の画像が含まれる。カメラ３が出力したカラー画像は、表示部４に表示され、ユーザが基板２や部品の色を確認することが可能である。ユーザは、表示部４に表示された画像を見ながら、操作部５を操作して、傾き検査装置１０に所定の指示を与えることができる。
【００２２】
ハンダが印刷された基板２において、通常、ハンダは灰色（無彩色）が使われ、基板２には緑や青などの有彩色が使われることが多い。カメラ３にフルカラーカメラを用いることにより、色抽出部１１は、カメラ３が出力するカラーの情報を取得することができ、基板部分を容易に識別することができる。そして、基板２上の有彩色箇所を抽出し、抽出した箇所を基板部分、すなわち、ゼロ基準面として高さ測定に使用する。
【００２３】
このとき、色抽出部１１は、表示部４に表示される撮像領域の画像に対して、基板２の一部が指示された場合に、指示された位置における基板から抽出した色が含まれる基板２上の各部を所定の色で塗りつぶした画像を出力する。また、色抽出部１１は、基板２の色以外の色によって表現される箇所を所定の色とは異なる色で塗りつぶした画像を出力する。そして、色抽出部１１は、これらの出力した画像を２色で塗り分けた２値画像として表示部４に表示させ、２値画像から求まる基板２の表面における２値化情報を高さ測定部１２に出力する。
【００２４】
ここで、ＲＧＢの２値化情報では、有彩色の場合、ＲＧＢの３つの２値化情報の輝度値の最大と最小の差が大きくなる。反対に、無彩色の場合には最大と最小の差が小さくなる。この特徴を利用し、基板部分とハンダ部分を明確に区別し、ゼロ基準面を設定する。
【００２５】
次に、測定点指定部１３は、撮像領域の画像に含まれる基板２の色と、基板２に配置される部材の色と、を異なる２色で表現する２値化情報に基づいて、基板２の色によって表現される箇所に少なくとも３点の測定点を指定する。３点の測定点は、撮像領域の画像の縦方向又は横方向における互いに最も離れた箇所に指定される。具体的には、測定点指定部１３は、撮像領域における四つ角のうち、一つの角に第１の測定点を指定した場合に、第１の測定点に対して、縦方向又は横方向における互いに最も離れた箇所に第２及び第３の測定点を指定する（後述する図５参照）。
【００２６】
次に、傾き計算部１４は、測定点毎に測定される高さ情報に基づいて、三角関数等を用いて所定の平面に対する基板２の傾きを計算する。本例では、所定の平面を「水平面」としている。また、傾き計算部１４は、カメラ３が１回の撮像を行う度に基板２の傾きを計算する。そして、傾き補正部１５は、基板２の傾きに基づいて高さ情報の補正量を求め、基板２の表面の全域にわたって高さ情報を補正する。ここで、ピクセル毎に基板２の高さ情報が求められている。ここで、例えば、高さ情報から求められる測定点の高さが“８０”，“８５”，“９０”であって、基板２の中心に取り付けられた部品又はハンダの高さが“１５０”である場合を想定する。このとき、傾き補正部１５は、基板２の中心の高さが“８５”であることが測定点の平均計算によって求まるため、この部分における基板２の傾きに相当する高さ“８５”を減ずる補正を行う。
【００２７】
図２は、基板２と取り付け部材を断面視した例取り付けを示す。
基板２には、ＢＧＡ（Ball grid array）部品やコンデンサ等の部品が搭載されるパッド２１と、パッド２１と部品を接続するハンダ２２が設けられる。パッド２１とハンダ２２は、基板２に部品を取り付ける取り付け部材として用いられる。また、基板２上にはソルダレジスト２０が形成されており、パッド２１を露出すると共に図示しない配線を覆っている。
【００２８】
このように、基板２には、部材を載せるパッド２１と、パッド２１上に形成され、部材を接合するハンダ２２と、パッド２１及びハンダ２２を露出した状態で基板２を覆うソルダレジスト２０とが形成される。そして、色抽出部１１は、ソルダレジスト２０の色を指定する場合に、ユーザが指定した位置における一定の範囲内の色を平均して求めた色が含まれる撮像領域の画像における該当箇所を所定の色で塗りつぶし、表示部４に２値画像を表示させる。
【００２９】
図３は、２値画像として表された基板２の表示例を示す。
次に、２値画像として表された基板２の表示例について、図３を参照して説明する。
本例の色抽出部１１は、ソルダレジスト２０を青色とし、パッド２１、ハンダ２２、基板２等のソルダレジスト２０以外の部分を黒のように色を分けた２値画像を表示部４に表示する。このように表示することによって、基板２の表面に対応する部分を明確に識別することができる。
【００３０】
図４は、２値画像が表示される表示画面７の例を示す。
図４Ａは、２値化前の撮像領域２５の表示例を示す。
上述したように、カメラ３は、所定の範囲の撮像領域２５で基板２を撮像する。基板２には、ソルダレジスト２０がコーティングされており、パッド２１とハンダ２２が設置されている。そして、ソルダレジスト２０の上には、飛び散ったハンダやゴミ等の汚れ２３が付着している。
【００３１】
ユーザは、操作部５を操作して、表示画面７に表示されるカーソル２４を動かす。ここで、ユーザがソルダレジスト２０の上でカーソル２４を指定すると、色抽出部１１は、ソルダレジスト２０の色を抽出する。このとき、カーソル２４は、ある程度の大きさの範囲に含まれる色を平均化して、この平均した色が含まれる部分を所定の色（本例では、青色）で塗りつぶす。ただし、ソルダレジスト２０の色が撮像条件によってくすんだり、光ったりする可能性がある。この場合であっても、確実に領域を塗りつぶすため、平均した色を基準としてある程度の閾値を設け、この閾値の範囲内であれば同じ色であるとみなして、所定の色で塗りつぶしている。一方、パッド２１とハンダ２２の色は、ソルダレジスト２０の色と異なる色（上記と同様に閾値が設けられる。）であるため、ソルダレジスト２０が塗りつぶされた色とは異なる色（本例では、黒色）で塗りつぶされる。なお、この塗りつぶす処理は、カメラ３が出力する画像のピクセル単位で行われる。そして、色抽出部１１は、ピクセル毎に２値化情報として高さ測定部１２に送る。
なお、飛び散ったハンダやゴミ等の汚れ２３は、基板色とは異なる色である。従って、図４Ｂに示されるように、黒色で塗りつぶされることとなる。このように飛び散ったハンダやゴミ等の汚れ２３は、基板２とは異なる部分として認識されるため、基板部分だけを確実に抽出することができる。
【００３２】
図５は、撮像領域に測定点を指定する例を示す。
ここでは、カメラ３が基板２の範囲のうち、４箇所を撮像して得た撮像領域２５を並べて表示している。撮像領域２５は、既に２値画像として表現されており、基板２（ソルダレジスト２０）に該当する部分が黒色で示され、パッド２１、ハンダ２２に該当する部分が青色で示されている。
【００３３】
測定点指定部１３は、撮像領域２５毎に少なくとも３点の測定点を指定する。ただし、測定点は、基板２（ソルダレジスト２０）に該当する部分が指定され、かつ、撮像領域の画像の縦方向又は横方向における互いに最も離れた箇所に指定されなくてはならない。ここで、撮像領域２５の横方向をｘ軸、縦方向をｙ軸とした場合に、測定点指定部１３は、原点に最も近い位置（ｘ，ｙの最小値）に第１の測定点２６ａを指定する。次に、第１の測定点２６ａに対して、ｘ軸方向に最も遠くなる位置（ｘの最大値，ｙの最小値）に第２の測定点２６ｂを指定する。最後に、第１の測定点２６ａに対して、ｙ軸方向に最も遠くなる位置（ｘの最小値，ｙの最大値）に第３の測定点２６ｃを指定する。ただし、測定点を指定する位置に、パッド２１、ハンダ２２に該当する部分が重なる場合に、測定点指定部１３は、別に空いている基板２に該当する部分に測定点を指定する。
【００３４】
なお、第１の測定点２６ａ〜第３の測定点２６ｃは、一定の範囲を占める大きさで設定される。このため、カーソル２４が指定する位置に、たまたまソルダレジスト２０に付着した汚れ等によって周囲の色と異なる色を検出した場合であっても、指定した位置の周囲の色を平均化して、ソルダレジスト２０の色を誤認識する可能性を低くすることができる。
【００３５】
図６は、本例の基板２の傾き検査方法の例を示す。
始めに、カメラ３が基板２を撮像する（ステップＳ１）。ユーザは、表示部４に表示されたカラー画像を見ながら、操作部５を操作して、基板２の色（例えば青）を手動で指定する（ステップＳ２）。このとき、色抽出部１１は、２値画像を記録部６に記録させると共に、表示部４に２値画像を表示させる。この２値画像は、基板２の表面に対応する部分とそれ以外の部分とが異なる色で表示される。本例では、基板２の表面に対応する部分は、ソルダレジスト２０の表面である。
【００３６】
次に、高さ測定部１２は３Ｄ計測を用いて、測定領域内の基板２の全面にわたって各部の高さを測定する（ステップＳ３）。ここで、高さを計測する技術には、レーザビームを絞り光プローブ式で反射位置を計測する方法（レーザ光走査法）、ライン状のビームを投影し２次元カメラで撮像し三角計測法で計測する方法（レーザ光切断法）がある。また、ハンダの各点に焦点を合わせて高さを調べる方法（合焦法）、いくつかの投影したパターンから高さを求める方法（パターン投影法、位相シフト法）等がある。ただし、本例の高さ測定部１２は、位相シフト法を用いるため、この技術について説明する。
【００３７】
高さ測定部１２は、非接触式の三次元計測方法として、位相シフト法を用いる。この技術における三次元計測装置においては、ＣＣＤカメラが用いられる。すなわち、光源と正弦波パターンのフィルタとの組み合わせからなる照射手段により、縞状の光強度分布を有する光パターンを測定物体（この場合プリント基板）に照射する。そして、基板上の点を真上に配置したＣＣＤカメラを用いて観測する。この場合、画面上の点Ｐの光の強度Ｉは下式で与えられる。
【００３８】
Ｉ＝ｅ＋ｆ・ｃｏｓφ
［但し、ｅ：直流光ノイズ（オフセット成分）、ｆ：正弦波のコントラスト（反射率）、φ：物体の凹凸により与えられる位相］
このとき、光パターンを移動させて、位相を４段階（φ＋０、φ＋π／２、φ＋π、φ＋３π／２）に変化させ、これらに対応する強度分布Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３をもつ画像を取り込み、下記式に基づいて位置情報θを求める。
【００３９】
θ＝ａｒｃｔａｎ｛（Ｉ３−Ｉ１）／（Ｉ０−Ｉ２）｝
この位置情報θを用いて、基板２上の点Ｐの３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が求められる。そして、各部品や取り付け部材の三次元形状として、特に高さが計測される。測定された高さの値は、カメラ３のピクセル単位で「高さ情報」として記録部６に記録される。なお、高さ情報は、カメラ３の撮像領域内で０〜２５５の階調で割り振られる相対的な値である。
【００４０】
次に、測定点指定部１３は、撮像領域ごとに基板２の青色部分の中で互いに離れた３点を自動的に指定する（ステップＳ４）。この指定は、上述した２値化情報に基づいて自動的に行われる。
【００４１】
次に、傾き計算部１４は、指定された３点の測定点において測定された３点の高さ情報の値から、撮像領域内の傾きを計算する（ステップＳ５）。このとき、傾き計算部１４は、記録部６から読出した高さ情報に基づいて、基板２の傾きを求める。
【００４２】
そして、傾き補正部１５は、基板２の傾きを補正する（ステップＳ６）。このとき、傾き補正部１５は、ハンダ２２の高さ情報を傾き情報に基づいて補正することにより、基板２をゼロ基準面とした場合における、ハンダ２２の基板２の表面に対する高さを求めることができる。
【００４３】
以上説明した本実施の形態に係る傾き検査装置１０によれば、ハンダペースト／ランド以外の領域として、例えば、ソルダレジストが塗布された領域を、基準面とした場合に、ハンダペーストの３Ｄ検査（高さを求める）を行うことが可能となる。このとき、傾き検査装置１０基板２の色を抽出し、その抽出された色によって塗りつぶされた領域に指定された３点の測定点に基づいて基板２の傾きを計算する。そして、基板２の傾きに基づいて高さ情報の補正量を求め、基板２の表面の全域にわたって高さ情報を補正することができる。従来では、一定の場所を予め測定点として指定していたことにより、指定した位置に部品等が設けられたり、ゴミ等が付着していたりすると後続の傾きを計算する処理で誤った結果を得ることがあったが、本例ではこれらの影響を排除して傾きを検査できる。また、基板２部分の色を抽出するため、検査データを作成する際の労力を低減することができる。
【００４４】
また、高さ測定部１２は、基板２と部品等の全面にわたってカメラ３のピクセル毎に高さを測定し、高さ情報を生成する。このため、基板２に微細加工が施されていても、カメラ３の解像度に合わせた微小な領域毎に高さ情報を得ることができる。また、測定点指定部１３によって指定される測定点は、撮像領域毎に基板２の色に基づいて動的に指定される。また、測定点の指定を自動化することによって、ユーザが測定点を指定する必要がなくなる。また、傾き計算部１４が基板２の傾きを求め、傾き補正部１５が基板２の傾きを補正するため、基板２の傾きを水平面に平行にすることができる。
【００４５】
また、測定点指定部１３は、３点の測定点を、撮像領域の画像の縦方向又は横方向における互いに最も離れた箇所に指定するため、測定点が近くで指定された場合に比べて、傾き計算部１４による傾きを計算する処理の結果の信頼性が高まる。これにより、傾き補正部１５は、基板２の傾きを正確に求めることができる。
【００４６】
また、傾き計算部１４は、カメラ３が１回の撮像を行う度に基板２の傾きを計算するため、一部の基板２にゴミ等が付着しても、このゴミによる影響を抑えることができる。また、表示部４に表示される２値画像によって、ソルダレジスト２０が塗られた部分と、それ以外の部分とを明確に識別することができる。
【００４７】
＜２．変形例＞
なお、本例の色抽出部１１は、基板２に対して、異なる２色の２値化情報を生成し、２値画像を表示部４に表示するようにしたが、３色以上の色を指定し、この色で表現した画像を表示部４に表示するようにしてもよい。また、色抽出部１１は、基板２（ソルダレジスト２０）の色を抽出するようにしたが、基板２にコーティングされる他の素材の色を抽出するようにしてもよい。
【００４８】
また、高さ測定部１２と傾き計算部１４は、水平面に対する基板２の高さと傾きを求めるようにしたが、垂直面や斜め方向の面に対する基板２の高さと傾きを求めるようにしてもよい。
【００４９】
また、表示部４と記録部６は、傾き検査装置１０の外部に出した構成としたが、傾き検査装置１０が表示部４と記録部６を備える構成としても好い。また、色抽出部１１は、予め基板２と部品等の色が分かっていれば、カメラ３が出力するカラー画像から自動的に色を抽出して、２値画像を生成してもよい。これにより、ユーザが撮像領域毎に色を抽出する手間を省くことができる。
【００５０】
また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
１…傾き検査システム１、２…基板、３…カメラ、４…表示装置、５…操作部、６…記録部、１０…傾き検査装置、１１…色抽出部、１２…測定部、１３…測定点指定部、１４…傾き計算部、１５…傾き補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の範囲を撮像領域として、部品が取り付けられる基板を撮像するカメラが出力する前記撮像領域の画像より、前記基板及び前記部品の表面の高さを前記基板の全域にわたって測定して高さ情報を得る高さ測定部と、
前記撮像領域の画像に含まれる前記基板の色と、前記基板に配置される部材の色と、を異なる２色で表現する２値化情報に基づいて、前記基板の色によって表現される箇所に少なくとも３点の測定点を指定する測定点指定部と、
前記測定点毎に測定される前記高さ情報に基づいて、所定の平面に対する前記基板の傾きを計算する傾き計算部と、
前記基板の傾きに基づいて前記高さ情報の補正量を求め、前記基板の表面の全域にわたって前記高さ情報を補正する傾き補正部と、を備える
傾き検査装置。
【請求項２】
さらに、表示部に表示される前記撮像領域の画像に対して、前記基板の一部が指示された場合に、前記指示された位置における前記基板から抽出した色が含まれる前記基板上の各部を所定の色で塗りつぶした画像、及び前記基板の色以外の色によって表現される箇所を前記所定の色とは異なる色で塗りつぶした画像を２値画像として表示部に表示させ、前記２値画像から求まる前記基板の表面における２値化情報を前記高さ測定部に出力する色抽出部を備える
請求項１記載の傾き検査装置。
【請求項３】
前記測定点指定部は、前記撮像領域における四つ角のうち、一つの角に第１の測定点を指定した場合に、前記第１の測定点に対して、縦方向又は横方向における互いに最も離れた箇所に第２及び第３の測定点を指定する
請求項２記載の傾き検査装置。
【請求項４】
前記傾き計算部は、前記カメラが１回の撮像を行う度に前記基板の傾きを計算する
請求項３記載の傾き検査装置。
【請求項５】
前記基板には、前記部材を載せるパッドと、前記パッド上に形成され、前記部材を接合するハンダと、前記パッド及び前記ハンダを露出した状態で前記基板を覆うソルダレジストとが形成されており、前記色抽出部は、前記ソルダレジストの色を指定する場合に、ユーザが指定した位置における一定の範囲内の色を平均して求めた色が含まれる前記撮像領域の画像における該当箇所を前記所定の色で塗りつぶす
請求項２〜４のいずれか１項に記載の傾き検査装置。
【請求項６】
前記カメラは、前記基板のカラー画像を出力する
請求項５記載の傾き検査装置。
【請求項７】
所定の範囲を撮像領域として、部品が取り付けられる基板を撮像するカメラが出力する前記撮像領域の画像より、前記基板及び前記部品の表面の高さを前記基板の全域にわたって測定して高さ情報を得るステップと、
前記撮像領域の画像に含まれる前記基板の色と、前記基板に配置される部材の色と、を異なる２色で表現する２値化情報に基づいて、前記基板の色によって表現される箇所に少なくとも３点の測定点を指定するステップと、
前記測定点毎に測定される前記高さ情報に基づいて、所定の平面に対する前記基板の傾きを計算するステップと、
前記基板の傾きに基づいて前記高さ情報の補正量を求め、前記基板の表面の全域にわたって前記高さ情報を補正するステップと、を含む
傾き検査方法。
【請求項１】
所定の範囲を撮像領域として、部品が取り付けられる基板を撮像するカメラが出力する前記撮像領域の画像より、前記基板及び前記部品の表面の高さを前記基板の全域にわたって測定して高さ情報を得る高さ測定部と、
前記撮像領域の画像に含まれる前記基板の色と、前記基板に配置される部材の色と、を異なる２色で表現する２値化情報に基づいて、前記基板の色によって表現される箇所に少なくとも３点の測定点を指定する測定点指定部と、
前記測定点毎に測定される前記高さ情報に基づいて、所定の平面に対する前記基板の傾きを計算する傾き計算部と、
前記基板の傾きに基づいて前記高さ情報の補正量を求め、前記基板の表面の全域にわたって前記高さ情報を補正する傾き補正部と、を備える
傾き検査装置。
【請求項２】
さらに、表示部に表示される前記撮像領域の画像に対して、前記基板の一部が指示された場合に、前記指示された位置における前記基板から抽出した色が含まれる前記基板上の各部を所定の色で塗りつぶした画像、及び前記基板の色以外の色によって表現される箇所を前記所定の色とは異なる色で塗りつぶした画像を２値画像として表示部に表示させ、前記２値画像から求まる前記基板の表面における２値化情報を前記高さ測定部に出力する色抽出部を備える
請求項１記載の傾き検査装置。
【請求項３】
前記測定点指定部は、前記撮像領域における四つ角のうち、一つの角に第１の測定点を指定した場合に、前記第１の測定点に対して、縦方向又は横方向における互いに最も離れた箇所に第２及び第３の測定点を指定する
請求項２記載の傾き検査装置。
【請求項４】
前記傾き計算部は、前記カメラが１回の撮像を行う度に前記基板の傾きを計算する
請求項３記載の傾き検査装置。
【請求項５】
前記基板には、前記部材を載せるパッドと、前記パッド上に形成され、前記部材を接合するハンダと、前記パッド及び前記ハンダを露出した状態で前記基板を覆うソルダレジストとが形成されており、前記色抽出部は、前記ソルダレジストの色を指定する場合に、ユーザが指定した位置における一定の範囲内の色を平均して求めた色が含まれる前記撮像領域の画像における該当箇所を前記所定の色で塗りつぶす
請求項２〜４のいずれか１項に記載の傾き検査装置。
【請求項６】
前記カメラは、前記基板のカラー画像を出力する
請求項５記載の傾き検査装置。
【請求項７】
所定の範囲を撮像領域として、部品が取り付けられる基板を撮像するカメラが出力する前記撮像領域の画像より、前記基板及び前記部品の表面の高さを前記基板の全域にわたって測定して高さ情報を得るステップと、
前記撮像領域の画像に含まれる前記基板の色と、前記基板に配置される部材の色と、を異なる２色で表現する２値化情報に基づいて、前記基板の色によって表現される箇所に少なくとも３点の測定点を指定するステップと、
前記測定点毎に測定される前記高さ情報に基づいて、所定の平面に対する前記基板の傾きを計算するステップと、
前記基板の傾きに基づいて前記高さ情報の補正量を求め、前記基板の表面の全域にわたって前記高さ情報を補正するステップと、を含む
傾き検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２３２２７９（Ｐ２０１１−２３２２７９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０５００４（Ｐ２０１０−１０５００４）
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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