検査条件決定方法
【課題】カメラの撮影時の解像度を変更しながら部品の撮影を行なう外観検査機において、解像度の切り替えタイミングおよびカメラの移動経路を最適化する。
【解決手段】複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機における検査条件を決定する検査条件決定方法であって、前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定ステップ（Ｓ２、Ｓ４）と、前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定ステップ（Ｓ１０）とを含む。
【解決手段】複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機における検査条件を決定する検査条件決定方法であって、前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定ステップ（Ｓ２、Ｓ４）と、前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定ステップ（Ｓ１０）とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影時の解像度の異なる複数台のカメラを用いて基板上の部品の実装状態およびはんだの印刷状態を検査する外観検査機における検査条件を決定する方法であり、特に、外観検査を行なう際のカメラの移動経路および使用するカメラを決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
外観検査機は、部品実装機により基板上に実装された部品をカメラで撮影し、得られた画像を画像処理することにより、部品の実装位置や実装状態、およびはんだの印刷状態を検査する装置である。
【０００３】
外観検査では、部品の撮影を正確に行なう必要があるが、サイズが小さな部品や、リード（電極）の間隔が小さい部品などが増加しており、このような部品は高解像度での撮影が必要となる。しかし、通常の仕様のカメラで高解像度の撮影を行なおうとすると、ズーム撮影が必要になる。このため、撮影領域が狭くなってしまう。一方、サイズが大きい部品などは、広い撮影領域、かつ低解像度で撮影を行なっても検査が可能である。
【０００４】
このため、カメラの視野を変更することにより、撮影時の解像度を変更しながら部品の撮影を行ない、外観検査を行なう必要がある。または、撮影時の解像度が異なる複数のカメラを用いて、カメラを切り替えることにより撮影時の解像度（視野）を変更しながら外観検査を行なう必要がある。
【０００５】
一方、外観検査に必要な時間を短縮するためには、カメラの移動経路を適切に選択することが重要である（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−３０８３４９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、特許文献１では、カメラの移動経路を探索する方法について提案がされているものの、カメラの撮影時の解像度を切り替えることは前提としていない。
【０００７】
このため、カメラの撮影時解像度を変更しながら部品の撮影を行なう外観検査機において、解像度の切り替えタイミングおよびカメラの移動経路を最適化することができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、カメラの撮影時の解像度（視野）を変更しながら部品の撮影を行なう外観検査機において、解像度の切り替えタイミングおよびカメラの移動経路を最適化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る検査条件決定方法は、複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機における検査条件を決定する検査条件決定方法であって、前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定ステップと、前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定ステップとを含む。
【００１０】
この方法によると、撮影領域決定ステップで解像度毎に撮影領域を決定し、経路決定ステップですべての撮影領域を巡回する最短の経路を求めている。このため、撮影時の解像度を適切に切り替えながら、最短の移動時間でカメラを移動させることができる。よって、撮影時解像度の切り替えタイミングおよびカメラの移動経路を最適化することができる。
【００１１】
好ましくは、上述の検査条件決定方法は、さらに、前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれるすべての部品が、当該撮影領域での撮影解像度よりも高い解像度で部品を撮影可能な他の撮影領域に含まれる場合には、当該撮影領域を削除することにより当該撮影領域を前記他の撮影領域に統合する統合ステップを含み、前記経路決定ステップでは、前記統合ステップで統合された後の撮影領域を巡回する最短の経路を決定する。
【００１２】
低解像度で撮影可能な部品は高解像度でも撮影可能である。このため、低解像度で撮影可能な部品が高解像度での撮影領域に含まれる場合には、高解像度での撮影を行なうようにすることができる。これにより、同じ部品を複数回撮影することがなくなり、撮影回数を減らすことができる。
【００１３】
さらに好ましくは、上述の検査条件決定方法は、さらに、前記経路決定ステップでの経路決定対象となる撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれる部品を維持したまま、当該撮影領域をできるだけ前記基板の中央に移動させる経路決定前処理ステップを含む。
【００１４】
できるだけ撮影領域を基板の中央に寄せることにより、撮影領域間の距離を短くすることができる。これにより、最短の時間でカメラを移動させることができる。
【００１５】
さらに好ましくは、上述の検査条件決定方法は、さらに、前記経路決定ステップでの経路決定対象となる撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれる部品を維持したまま、隣接する撮影領域の縦方向または横方向の位置ができるだけ揃うように当該撮影領域を移動させる経路決定前処理ステップを含む。
【００１６】
できるだけ撮影領域の横方向または縦方向の位置を揃えることにより、撮影領域間の距離を短くすることができる。これにより、最短の時間でカメラを移動させることができる。また、オペレータが入力装置を操作しカメラを移動させ、撮影領域内の部品をチェックする際にも、カメラを上下左右に動かすという複雑な動きをさせることなく、カメラを一定の方向（縦方向または横方向）に移動させるだけでよい。このため、オペレータの操作負荷を軽減させることができる。
【００１７】
なお、本発明は、このような特徴的なステップを含む検査条件決定方法として実現することができるだけでなく、検査条件決定方法に含まれる特徴的なステップを手段とする検査条件決定装置として実現したり、検査条件決定方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）等の記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１８】
カメラの解像度を変更しながら部品の撮影を行なう外観検査機において、解像度の切り替えタイミングおよびカメラの移動経路を最適化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る外観検査機について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る外観検査機の外観図である。
【００２０】
外観検査機１００は、基板をカメラで撮影することにより、部品の実装状態やはんだの印刷状態を検査する装置である。外観検査機１００の左方向より外観検査機１００内部に基板２０が搬送され、基板２０の外観検査が行なわれる。
【００２１】
外観検査機１００には、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示部１０２が設けられており、表示部１０２には検査結果等が表示される。
【００２２】
図２は、基板上の部品を撮影するカメラ装置の構成を示す図である。
カメラ装置１０４は、外観検査機１００に設けられ、ＸＹロボットにより、基板２０上を移動することにより、基板２０上の部品を撮影する。
【００２３】
カメラ装置１０４は、基台１１０と、基台１１０に取り付けられた高解像度カメラ１０６および低解像度カメラ１０８と、高解像度カメラ１０６および低解像度カメラ１０８の先端に取り付けられたリング照明１０９とを含む。
【００２４】
高解像度カメラ１０６と低解像度カメラ１０８とは、視野サイズおよび撮影時の解像度（撮影された画像データの解像度）が異なる。高解像度カメラ１０６と低解像度カメラ１０８とは同じ画素数を有するカメラであるとする。このため、高解像度カメラ１０６は、低解像度カメラ１０８に比べて、視野サイズが狭いものの、解像度は高い。一方、低解像度カメラ１０８は、高解像度カメラ１０６に比べて視野サイズが広いものの、解像度は低い。一例として、高解像度カメラ１０６の視野サイズは、２５ｍｍ×１６ｍｍであり、低解像度カメラ１０８の視野サイズは、５０ｍｍ×３２ｍｍである。なお、高解像度カメラ１０６と低解像度カメラ１０８との画素数が異なっていても良い。
【００２５】
図３は、カメラ装置１０４を右側方から見た図である。低解像度カメラ１０８の下方には、リング状に配置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）よりなるリング照明１０９が設けられている。リング照明１０９を基板２０上の部品２２に照射した状態で、低解像度カメラ１０８は、部品２２を撮影する。なお、リング照明１０９の光量は、切り替えが可能である。このため、部品２２の部材等に基づきリング照明１０９の光量を切り替えながら部品２２の撮影が行なわれる。
【００２６】
図４は、部品が実装された基板２０の一例を示す図である。
基板２０には、チップ部品や、ＱＦＰ（Quad Flat Package）などのパッケージ部品などが複数配置されている。外観検査機１００は、高解像度カメラ１０６および低解像度カメラ１０８を移動させながら、各撮影領域２４において部品２２を撮影することにより、すべての部品２２の検査を行なう。
【００２７】
なお、撮影領域２４の端部では部品がうまく撮影できない場合がある。このため、図５に示すように、部品２２を撮影する際には、少なくとも撮影領域２４の端部から所定の幅（例えば、２ｍｍ）内側に部品が来る位置において、部品２２の撮影を行なう。
【００２８】
ただし、撮影領域２４のサイズは固定である。このため、ある部品２２が撮影領域２４に納まったとしても、他の部品が撮影領域２４よりはみ出してしまう場合がある。また、撮影領域２４の一辺よりも部品２２の長さの方が長いような場合には、どのように撮影領域２４を設定しようとも、部品２２は撮影領域２４からはみ出してしまう。このような場合には、図６に示すように、撮影領域２４を所定の幅（例えば、２ｍｍ）だけ重なり合いを持たせるようにしてカメラ装置１０４を移動させならが、部品２２の一部をそれぞれ撮影する。外観検査機１００は、撮影された複数の画像を統合することにより、部品２２の画像を生成することができる。
【００２９】
また、部品には、高解像度での撮影が必要とされる部品と、低解像度での撮影が可能な部品とが存在する。このとき、高解像度での撮影が必要とされる部品については、高解像度カメラ１０６による撮影しか許可しないが、低解像度での撮影が可能な部品については、低解像度カメラ１０８による撮影の他、高解像度カメラ１０６による撮影も許可するものとする。例えば、図７（ａ）に示すように、高解像度での撮影が必要とされる部品２２ａと、低解像度での撮影が可能な部品２２ｂとが並んで基板２０上に配置されているものとする。このような場合には、図７（ｂ）に示すように、部品２２ａを高解像度カメラ１０６のカメラで撮影し、部品２２ｂを低解像度カメラ１０８で撮影するようにしてもよいし、図７（ｃ）に示すように、部品２２ａおよび２２ｂを高解像度カメラ１０６で撮影するようにしてもよい。なお、撮影領域２４ａは、高解像度カメラ１０６による撮影領域を示しており、撮影領域２４ｂは、低解像度カメラ１０８による撮影領域を示している。
【００３０】
図８は、外観検査機１００の構成を示す機能ブロック図である。
外観検査機１００は、機構部１２０と、機構制御部１１１と、表示部１０２と、入力部１０３と、記憶部１１４と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１１５と、検査条件決定部１１６とを備える。
【００３１】
機構部１２０は、基板を外観検査機１００内に搬送するための搬送路、カメラ装置１０４及びこれらを駆動するモータやコントローラ等を含む機構部品の集合である。
【００３２】
機構制御部１１１は、検査条件決定部１１６により決定される検査条件に従い、機構部１２０を制御する。この制御により、基板２０上の部品の実装状態やはんだの印刷状態が検査される。機構制御部１１１は、請求の範囲にいう検査手段に対応する。
【００３３】
表示部１０２は、上述したようにＣＲＴやＬＣＤである。入力部１０３は、キーボードやマウス等である。これらは、外観検査機１００とオペレータとが対話する等のために用いられる。
【００３４】
記憶部１１４は、ハードディスクやメモリ等であり、実装データ１１４ａ等を記憶する。
【００３５】
実装データ１１４ａは、図９に示すように、実装点毎に、実装される部品の部品種と、実装点座標と、部品サイズと、撮影時に要求される画像の解像度とを記憶するデータである。例えば、１番目の実装点には部品種Ａの部品が実装され、実装点の座標は（１０，２０）であり、部品サイズ（ｘサイズ、ｙサイズ）は、（３０，４５）であり、当該部品を撮影するときに要求される解像度は高解像度であることが示されている。高解像度が要求される部品は、高解像度カメラ１０６により撮影され、低解像度での撮影が可能な部品は、高解像度カメラ１０６または低解像度カメラ１０８により撮影される。実装点の座標は、部品の中心座標であってもよいし、部品の端部（例えば、左上隅）の座標であってもよい。
【００３６】
通信Ｉ／Ｆ部１１５は、ＬＡＮ（Local Area Network）アダプタ等であり、外観検査機１００と他の装置との通信等に用いられる。
【００３７】
検査条件決定部１１６は、部品検査時のカメラ装置１０４の移動経路や使用するカメラ等の検査条件を決定する処理部である。検査条件決定部１１６は、請求の範囲にいう撮影領域決定手段および経路決定手段に対応する。
【００３８】
図１０は、外観検査機１００の検査条件決定部１１６が実行する処理のフローチャートである。なお、以下に説明する例では、すべての部品を同じ大きさとしているが、部品の大きさが異なる場合であっても同様の処理が行なわれる。
【００３９】
検査条件決定部１１６は、高解像度カメラ１０６により部品を撮影する際の撮影領域を決定する（Ｓ２）。例を用いて説明を行なうと、図１１（ａ）に示すように基板２０上には、高解像度での撮影（高解像度カメラ１０６による撮影）が要求される部品（以下、「高解像度部品」という。）と、低解像度での撮影（低解像度カメラ１０８による撮影）が可能な部品（以下「低解像度部品」という。）とが装着されている。同図では、高解像度部品をハッチングが施された四角形で表し、低解像度部品をハッチングが施されていない四角形で表している。高解像度カメラ１０６の撮影領域２４ｃ（２４ｄ）のサイズはあらかじめ固定されている。検査条件決定部１１６は、撮影領域内に高解像度部品をできるだけ多く含むような撮影領域の配置位置を決定する。その際、上述したように、撮影領域の端部から部品までは所定の距離離すこととする。高解像度部品をできるだけ多く含む撮影領域の配置位置決定方法は、ナップザック問題として定式化することができる。検査条件決定部１１６は、定式化されたナップザック問題を解くことにより、撮影領域の配置位置を決定する。同図の例では、撮影領域２４ｃおよび２４ｄが配置される。この処理により、すべての高解像度部品がいずれかの撮影領域に含まれることとなる。
【００４０】
次に、検査条件決定部１１６は、低解像度カメラ１０８により部品を撮影する際の撮影領域を決定する（Ｓ４）。例えば、図１１（ｂ）に示すように、低解像度カメラ１０８の撮影領域２４ｅ（２４ｆ、２４ｇ）のサイズはあらかじめ固定されている。検査条件決定部１１６は、撮影領域内に低解像度部品をできるだけ多く含むような位置に撮影領域を設定する。この場合も、撮影領域の端部から部品までは所定の距離離すこととする。低解像度部品をできるだけ多く含む撮影領域の配置位置決定方法は、Ｓ２の処理と同様に、ナップザック問題として定式化することができる。検査条件決定部１１６は、定式されたナップザック問題を解くことにより、撮影領域の配置位置を決定する。同図の例では、撮影領域２４ｅ、２４ｆおよび２４ｇが配置される。この処理により、すべての低解像度部品がいずれかの撮影領域に含まれることとなる。
【００４１】
検査条件決定部１１６は、Ｓ２の処理で配置が決定された撮影領域とＳ４の処理で配置が決定された撮影領域との統合を行なう（Ｓ６）。つまり、検査条件決定部１１６は、低解像度カメラ１０８による１回の撮影で撮影対象とされる部品が、高解像度カメラ１０６による１回の撮影で撮影対象とされる部品に包含されるか否かをチェックし、包含される場合には、２つのカメラによる撮影領域を高解像度カメラ１０６による撮影領域に統合する。例えば、図１１（ｂ）に示される撮影領域２４ｅに含まれる２つの部品は、図１１（ａ）に示される撮影領域２４ｃにすべて含まれている。このため、検査条件決定部１１６は、撮影領域２４ｃと撮影領域２４ｅとを、図１１（ｃ）に示すように撮影領域２４ｃに統合する。また、図１１（ｂ）に示される撮影領域２４ｆに含まれる４つの部品は、図１１（ａ）に示される撮影領域２４ｄにすべて含まれる。このため、検査条件決定部１１６は、撮影領域２４ｄと撮影領域２４ｆとを、図１１（ｃ）に示されるように撮影領域２４ｄに統合する。統合の結果、図１１（ｃ）に示されるように、高解像度カメラ１０６の２つの撮像領域と、低解像度カメラ１０８の１つの撮像領域とが決定される。これにより、高解像度カメラ１０６による２回の撮影と、低解像度カメラ１０８による１回の撮影により、基板２０上に装着されたすべての部品が撮影され、検査が行なわれることになる。なお、同図に示すように、高解像度カメラ１０６による撮影領域２４ｃと低解像度カメラ１０８による撮影領域２４ｇとの双方に含まれる部品２２ｃについては、高解像度カメラ１０６による撮影画像を用いて検査を行うようにしてもよい。
【００４２】
次に、Ｓ６までの処理で決定された撮影領域について、当該撮影領域を探索する経路を決定する処理を行なう（Ｓ８、Ｓ１０）。
【００４３】
まず、検査条件決定部１１６は、探索する経路間の距離が短くなるように前処理を行なう（Ｓ８）。具体的には、検査条件決定部１１６は、図１２（ａ）に示すように、各撮影領域をできるだけＹ軸方向の中心に近い位置に移動させる。次に、検査条件決定部１１６は、図１２（ｂ）に示すように、各撮影領域をできるだけＸ軸方向の中心に近い位置に移動させる。なお、低解像度カメラ１０８の撮影領域２４ｇと高解像度カメラ１０６の撮影領域２４ｃとの双方に含まれる部品２２ｄおよび２２ｅは、撮影領域２４ｃで高解像度カメラ１０６により撮影される。このため、撮影領域２４ｇの移動時には無視される。よって、部品２２ｄのように、撮影領域２４ｇからはみ出る場合が起こり得る。以上の処理を行なうことにより、すべての撮影領域を、できるだけ基板２０の中心に配置することができる。この処理により、各撮影領域間の距離をできるだけ短くすることができる。
【００４４】
次に、検査条件決定部１１６は、前処理が施された撮影領域を探索する経路を決定する（Ｓ１０）。具体的には、図１３に示すように、左上隅の撮影領域を始点とし、貪欲法により、距離が最も近い撮影領域を順次選択することにより、撮影領域の探索経路を求める。なお、撮影領域の座標は、その中心位置の座標で代表させるものとする。次に、検査条件決定部１１６は、貪欲法で決定された撮影領域の探索経路に対して、巡回セールスマン問題の２−ＯＰＴ法を適用させることにより、移動距離がより短い探索経路を求める。
【００４５】
例えば、最終的な撮影領域の探索経路が、図１３に示すように求められた場合には、高解像度カメラ１０６が撮影領域２４ｃの位置で部品を撮像し、次に、低解像度カメラ１０８が撮影領域２４ｇの位置で部品を撮像し、最後に、高解像度カメラ１０６が撮影領域２４ｄの位置で部品を撮像するという、視野の切り替えタイミングおよびカメラ装置１０４の移動経路が検査条件とされる。
【００４６】
外観検査機１００は、カメラ装置１０４を決定された経路で移動させながら、決定された撮影領域においてカメラを切り替えながら部品を撮影する。
【００４７】
本実施の形態によると、高解像度カメラ１０６と低解像度カメラ１０８とを切り替えながら部品の撮影を行なう外観検査機１００において、高解像度カメラ１０６および低解像度カメラ１０８の移動経路が短くなるように最適化を行なうことができる。このため、短時間で部品の実装状態等の検査を行なうことができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態に係る外観検査機について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００４９】
例えば、上述の実施の形態では、経路決定前処理（図１０のＳ８）において、撮影領域をできるだけ基板２０の中心に移動させたが、撮影領域のＸ座標またはＹ座標ができるだけ一致するように撮影領域を移動させてもよい。例えば、図１４（ａ）に示されるように複数の撮影領域２４ｈが配置されている場合には、図１４（ｂ）に示すように、上段の３つの撮影領域については、ｙ座標がＹ２になるように移動させ、下段の３つの撮影領域については、座標がＹ１になるように移動させるようにしてもよい。このように、Ｘ座標またはＹ座標ができるだけ一致するように撮影領域を移動させることにより、Ｘ座標またはＹ座標が一致していない場合に比べ撮影領域間の距離を短くすることができる。また、オペレータが入力部１０３を操作してカメラ装置１０４を移動させ、撮影領域内の部品をチェックする際にも、カメラ装置１０４を上下左右に動かすという複雑な動きをさせることなく、カメラ装置１０４を一定の方向（図１４（ｂ）の例では、上段または下段の３つの撮影領域内の部品チェック時にはｘ軸方向）に移動させるだけでよい。このため、オペレータの操作負荷を軽減させることができる。なお、図１４に示した例では、すべての撮影領域のサイズを同じにしているが、高解像度カメラ１０６による撮影領域と低解像度カメラ１０８による撮影領域とが混在する場合であっても、上記と同様にできるだけＸ座標またはＹ座標が一致するように撮影領域を移動させればよい。
【００５０】
また、部品毎に、撮影時の照明の強度が予め定められていてもよい。このような場合には、高解像度カメラ１０６および低解像度カメラ１０８は、リング照明１０９の強度を変えながら部品を撮影する。また、カメラの移動経路は以下のように決定してもよい。例えば、図１５（ａ）に示すように、部品が配置されているものとする。ここで、図中の数字は、照明強度を表しており、レベル１またはレベル２の２種類の照明強度が存在するものとする。このような場合には、各レベル強度の部品について、撮影領域を決定する。すなわち、図１５（ｂ）に示すように、まず、レベル１の部品のみに着目し、図１０に示したＳ２〜Ｓ６の処理を実行し、レベル１の部品の撮影領域を決定する。次に、図１５（ｃ）に示すように、レベル２の部品のみに着目し、同様に図１０に示したＳ２〜Ｓ６の処理を実行し、レベル２の部品の撮影領域を決定する。次に、決定されたレベル１およびレベル２のすべての撮影領域を対象として、図１０のＳ８およびＳ１０の処理を実行することにより、撮影領域を探索する経路を決定する。
【００５１】
図１６は、決定された撮影領域の一部の探索経路の一例を示す図である。この例では、図１６（ａ）および図１６（ｂ）の順に撮影領域が移動する。すなわち、図１６（ａ）に示す撮影領域２４ｉにおいて、高解像度カメラ１０６がレベル１の照明で部品の撮影を行なった後、同じ位置において照明をレベル２に変更し、再度部品の撮影を行なう。次に、高解像度カメラ１０６を図１６（ｂ）に示す撮影領域２４ｋまで移動させ、同様に、高解像度カメラ１０６は、レベル１およびレベル２の照明で部品の撮影を行なう。ただし、図１６（ａ）に示す撮影領域２４ｉにおいてレベル１の照明で部品の撮影を行なった後は、部品２２ｉを再度撮影する必要性はない。このような場合には、レベル１の照明での部品撮影後に、次の撮影領域２４ｋに高解像度カメラ１０６を移動させるようにしてもよい。つまり、図１７に示すように撮影領域を移動させてもよい。図１７（ａ）に示す撮像領域２４ｉにおいて、高解像度カメラ１０６がレベル１の照明で部品の撮影を行なった後、高解像度カメラ１０６を図１７（ｂ）に示す撮影領域２４ｊまで移動させる。次に、高解像度カメラ１０６が、レベル２の照明で、撮影領域２４ｊ内の部品の撮影を行なう。その後、高解像度カメラ１０６を図１７（ｃ）に示す撮影領域２４ｋの位置に移動させ、高解像度カメラ１０６がレベル１およびレベル２の照明で、撮影領域２４ｋ内の部品を撮影する。なお、１つの部品であっても、照明を切り替えて撮影しなければならない部品が存在する。例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）部品のように、ボディーの部分が黒く、ピンの部分が金属でできているような場合である。このような部品については、基板上の同位置にレベル１の照明の部品とレベル２の照明の部品との２種類の部品が仮想的に存在するものとして、撮影領域の探索経路を求める。
【００５２】
なお、図１５〜図１７では、すべての部品を高解像度部品としたが、高解像度部品と低解像度部品とが混在していてもよい。このような場合には、照明の切り替えとともに、カメラの切り替えも行なうことになる。
【００５３】
また、上述の外観検査機１００の機構部１２０および機構制御部１１１以外の構成部については、コンピュータを用いて実現することが可能である。この場合には、記憶部１１４がコンピュータのハードディスクまたはメモリに相当し、検査条件決定部１１６は図１０に示した処理プログラムをＣＰＵ上で実行することにより実現される。
【００５４】
また、上述の外観検査機１００では、カメラ装置１０４が２台のカメラを備える場合について説明を行なったが、１台のカメラのみを備え、ズーム処理により、撮影時の解像度を変えながら部品を撮影するものであっても良い。
【００５５】
また、上述の実施の形態では、外観検査機１００において検査条件の決定を行なっていたが、外観検査機１００に接続されているコンピュータが検査条件を決定するようにしてもよい。つまり、図１０に示した外観検査決定処理のプログラムをコンピュータ上で実行することにより、コンピュータを検査条件決定装置として機能させるものであっても良い。なお、コンピュータにより決定された検査条件は、外観検査機１００にダウンロードされることにより、外観検査機１００は、ダウンロードした検査条件に基づいて検査を行なう。
【００５６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、部品の実装状態やはんだの印刷状態を検査する外観検査機等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る外観検査機の外観図である。
【図２】基板上の部品を撮影するカメラ装置の構成を示す図である。
【図３】カメラ装置を右側方から見た図である。
【図４】部品が実装された基板の一例を示す図である。
【図５】部品の撮影領域を説明するための図である。
【図６】部品の撮影領域を説明するための図である。
【図７】高解像度での撮影が要求される部品と低解像度での撮影が要求される部品とが近傍に配置されている場合の撮影領域について説明するための図である。
【図８】外観検査機の構成を示す機能ブロック図である。
【図９】実装データの一例を示す図である。
【図１０】外観検査機の検査条件決定部が実行する処理のフローチャートである。
【図１１】図１０のＳ２〜Ｓ６の処理を説明するための図である。
【図１２】図１０のＳ８の処理を説明するための図である。
【図１３】図１０のＳ１０の処理を説明するための図である。
【図１４】経路決定前処理（図１０のＳ８）の他の方法を説明するための図である。
【図１５】撮影時の照明強度が異なる部品が混在する場合の撮影領域の経路決定処理を説明するための図である。
【図１６】撮影時の照明強度が異なる部品が混在する場合の撮影領域の経路決定処理を説明するための図である。
【図１７】撮影時の照明強度が異なる部品が混在する場合の撮影領域の経路決定処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５９】
２０ 基板
２２、２２ａ〜２２ｄ、２２ｉ 部品
２４、２４ａ〜２４ｋ 撮影領域
１００ 外観検査機
１０２ 表示部
１０３ 入力部
１０４ カメラ装置
１０６ 高解像度カメラ
１０８ 低解像度カメラ
１０９ リング照明
１１０ 基台
１１１ 機構制御部
１１４ 記憶部
１１４ａ 実装データ
１１５ 通信Ｉ／Ｆ部
１１６ 検査条件決定部
１２０ 機構部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影時の解像度の異なる複数台のカメラを用いて基板上の部品の実装状態およびはんだの印刷状態を検査する外観検査機における検査条件を決定する方法であり、特に、外観検査を行なう際のカメラの移動経路および使用するカメラを決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
外観検査機は、部品実装機により基板上に実装された部品をカメラで撮影し、得られた画像を画像処理することにより、部品の実装位置や実装状態、およびはんだの印刷状態を検査する装置である。
【０００３】
外観検査では、部品の撮影を正確に行なう必要があるが、サイズが小さな部品や、リード（電極）の間隔が小さい部品などが増加しており、このような部品は高解像度での撮影が必要となる。しかし、通常の仕様のカメラで高解像度の撮影を行なおうとすると、ズーム撮影が必要になる。このため、撮影領域が狭くなってしまう。一方、サイズが大きい部品などは、広い撮影領域、かつ低解像度で撮影を行なっても検査が可能である。
【０００４】
このため、カメラの視野を変更することにより、撮影時の解像度を変更しながら部品の撮影を行ない、外観検査を行なう必要がある。または、撮影時の解像度が異なる複数のカメラを用いて、カメラを切り替えることにより撮影時の解像度（視野）を変更しながら外観検査を行なう必要がある。
【０００５】
一方、外観検査に必要な時間を短縮するためには、カメラの移動経路を適切に選択することが重要である（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−３０８３４９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、特許文献１では、カメラの移動経路を探索する方法について提案がされているものの、カメラの撮影時の解像度を切り替えることは前提としていない。
【０００７】
このため、カメラの撮影時解像度を変更しながら部品の撮影を行なう外観検査機において、解像度の切り替えタイミングおよびカメラの移動経路を最適化することができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、カメラの撮影時の解像度（視野）を変更しながら部品の撮影を行なう外観検査機において、解像度の切り替えタイミングおよびカメラの移動経路を最適化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る検査条件決定方法は、複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機における検査条件を決定する検査条件決定方法であって、前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定ステップと、前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定ステップとを含む。
【００１０】
この方法によると、撮影領域決定ステップで解像度毎に撮影領域を決定し、経路決定ステップですべての撮影領域を巡回する最短の経路を求めている。このため、撮影時の解像度を適切に切り替えながら、最短の移動時間でカメラを移動させることができる。よって、撮影時解像度の切り替えタイミングおよびカメラの移動経路を最適化することができる。
【００１１】
好ましくは、上述の検査条件決定方法は、さらに、前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれるすべての部品が、当該撮影領域での撮影解像度よりも高い解像度で部品を撮影可能な他の撮影領域に含まれる場合には、当該撮影領域を削除することにより当該撮影領域を前記他の撮影領域に統合する統合ステップを含み、前記経路決定ステップでは、前記統合ステップで統合された後の撮影領域を巡回する最短の経路を決定する。
【００１２】
低解像度で撮影可能な部品は高解像度でも撮影可能である。このため、低解像度で撮影可能な部品が高解像度での撮影領域に含まれる場合には、高解像度での撮影を行なうようにすることができる。これにより、同じ部品を複数回撮影することがなくなり、撮影回数を減らすことができる。
【００１３】
さらに好ましくは、上述の検査条件決定方法は、さらに、前記経路決定ステップでの経路決定対象となる撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれる部品を維持したまま、当該撮影領域をできるだけ前記基板の中央に移動させる経路決定前処理ステップを含む。
【００１４】
できるだけ撮影領域を基板の中央に寄せることにより、撮影領域間の距離を短くすることができる。これにより、最短の時間でカメラを移動させることができる。
【００１５】
さらに好ましくは、上述の検査条件決定方法は、さらに、前記経路決定ステップでの経路決定対象となる撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれる部品を維持したまま、隣接する撮影領域の縦方向または横方向の位置ができるだけ揃うように当該撮影領域を移動させる経路決定前処理ステップを含む。
【００１６】
できるだけ撮影領域の横方向または縦方向の位置を揃えることにより、撮影領域間の距離を短くすることができる。これにより、最短の時間でカメラを移動させることができる。また、オペレータが入力装置を操作しカメラを移動させ、撮影領域内の部品をチェックする際にも、カメラを上下左右に動かすという複雑な動きをさせることなく、カメラを一定の方向（縦方向または横方向）に移動させるだけでよい。このため、オペレータの操作負荷を軽減させることができる。
【００１７】
なお、本発明は、このような特徴的なステップを含む検査条件決定方法として実現することができるだけでなく、検査条件決定方法に含まれる特徴的なステップを手段とする検査条件決定装置として実現したり、検査条件決定方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）等の記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１８】
カメラの解像度を変更しながら部品の撮影を行なう外観検査機において、解像度の切り替えタイミングおよびカメラの移動経路を最適化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る外観検査機について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る外観検査機の外観図である。
【００２０】
外観検査機１００は、基板をカメラで撮影することにより、部品の実装状態やはんだの印刷状態を検査する装置である。外観検査機１００の左方向より外観検査機１００内部に基板２０が搬送され、基板２０の外観検査が行なわれる。
【００２１】
外観検査機１００には、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示部１０２が設けられており、表示部１０２には検査結果等が表示される。
【００２２】
図２は、基板上の部品を撮影するカメラ装置の構成を示す図である。
カメラ装置１０４は、外観検査機１００に設けられ、ＸＹロボットにより、基板２０上を移動することにより、基板２０上の部品を撮影する。
【００２３】
カメラ装置１０４は、基台１１０と、基台１１０に取り付けられた高解像度カメラ１０６および低解像度カメラ１０８と、高解像度カメラ１０６および低解像度カメラ１０８の先端に取り付けられたリング照明１０９とを含む。
【００２４】
高解像度カメラ１０６と低解像度カメラ１０８とは、視野サイズおよび撮影時の解像度（撮影された画像データの解像度）が異なる。高解像度カメラ１０６と低解像度カメラ１０８とは同じ画素数を有するカメラであるとする。このため、高解像度カメラ１０６は、低解像度カメラ１０８に比べて、視野サイズが狭いものの、解像度は高い。一方、低解像度カメラ１０８は、高解像度カメラ１０６に比べて視野サイズが広いものの、解像度は低い。一例として、高解像度カメラ１０６の視野サイズは、２５ｍｍ×１６ｍｍであり、低解像度カメラ１０８の視野サイズは、５０ｍｍ×３２ｍｍである。なお、高解像度カメラ１０６と低解像度カメラ１０８との画素数が異なっていても良い。
【００２５】
図３は、カメラ装置１０４を右側方から見た図である。低解像度カメラ１０８の下方には、リング状に配置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）よりなるリング照明１０９が設けられている。リング照明１０９を基板２０上の部品２２に照射した状態で、低解像度カメラ１０８は、部品２２を撮影する。なお、リング照明１０９の光量は、切り替えが可能である。このため、部品２２の部材等に基づきリング照明１０９の光量を切り替えながら部品２２の撮影が行なわれる。
【００２６】
図４は、部品が実装された基板２０の一例を示す図である。
基板２０には、チップ部品や、ＱＦＰ（Quad Flat Package）などのパッケージ部品などが複数配置されている。外観検査機１００は、高解像度カメラ１０６および低解像度カメラ１０８を移動させながら、各撮影領域２４において部品２２を撮影することにより、すべての部品２２の検査を行なう。
【００２７】
なお、撮影領域２４の端部では部品がうまく撮影できない場合がある。このため、図５に示すように、部品２２を撮影する際には、少なくとも撮影領域２４の端部から所定の幅（例えば、２ｍｍ）内側に部品が来る位置において、部品２２の撮影を行なう。
【００２８】
ただし、撮影領域２４のサイズは固定である。このため、ある部品２２が撮影領域２４に納まったとしても、他の部品が撮影領域２４よりはみ出してしまう場合がある。また、撮影領域２４の一辺よりも部品２２の長さの方が長いような場合には、どのように撮影領域２４を設定しようとも、部品２２は撮影領域２４からはみ出してしまう。このような場合には、図６に示すように、撮影領域２４を所定の幅（例えば、２ｍｍ）だけ重なり合いを持たせるようにしてカメラ装置１０４を移動させならが、部品２２の一部をそれぞれ撮影する。外観検査機１００は、撮影された複数の画像を統合することにより、部品２２の画像を生成することができる。
【００２９】
また、部品には、高解像度での撮影が必要とされる部品と、低解像度での撮影が可能な部品とが存在する。このとき、高解像度での撮影が必要とされる部品については、高解像度カメラ１０６による撮影しか許可しないが、低解像度での撮影が可能な部品については、低解像度カメラ１０８による撮影の他、高解像度カメラ１０６による撮影も許可するものとする。例えば、図７（ａ）に示すように、高解像度での撮影が必要とされる部品２２ａと、低解像度での撮影が可能な部品２２ｂとが並んで基板２０上に配置されているものとする。このような場合には、図７（ｂ）に示すように、部品２２ａを高解像度カメラ１０６のカメラで撮影し、部品２２ｂを低解像度カメラ１０８で撮影するようにしてもよいし、図７（ｃ）に示すように、部品２２ａおよび２２ｂを高解像度カメラ１０６で撮影するようにしてもよい。なお、撮影領域２４ａは、高解像度カメラ１０６による撮影領域を示しており、撮影領域２４ｂは、低解像度カメラ１０８による撮影領域を示している。
【００３０】
図８は、外観検査機１００の構成を示す機能ブロック図である。
外観検査機１００は、機構部１２０と、機構制御部１１１と、表示部１０２と、入力部１０３と、記憶部１１４と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１１５と、検査条件決定部１１６とを備える。
【００３１】
機構部１２０は、基板を外観検査機１００内に搬送するための搬送路、カメラ装置１０４及びこれらを駆動するモータやコントローラ等を含む機構部品の集合である。
【００３２】
機構制御部１１１は、検査条件決定部１１６により決定される検査条件に従い、機構部１２０を制御する。この制御により、基板２０上の部品の実装状態やはんだの印刷状態が検査される。機構制御部１１１は、請求の範囲にいう検査手段に対応する。
【００３３】
表示部１０２は、上述したようにＣＲＴやＬＣＤである。入力部１０３は、キーボードやマウス等である。これらは、外観検査機１００とオペレータとが対話する等のために用いられる。
【００３４】
記憶部１１４は、ハードディスクやメモリ等であり、実装データ１１４ａ等を記憶する。
【００３５】
実装データ１１４ａは、図９に示すように、実装点毎に、実装される部品の部品種と、実装点座標と、部品サイズと、撮影時に要求される画像の解像度とを記憶するデータである。例えば、１番目の実装点には部品種Ａの部品が実装され、実装点の座標は（１０，２０）であり、部品サイズ（ｘサイズ、ｙサイズ）は、（３０，４５）であり、当該部品を撮影するときに要求される解像度は高解像度であることが示されている。高解像度が要求される部品は、高解像度カメラ１０６により撮影され、低解像度での撮影が可能な部品は、高解像度カメラ１０６または低解像度カメラ１０８により撮影される。実装点の座標は、部品の中心座標であってもよいし、部品の端部（例えば、左上隅）の座標であってもよい。
【００３６】
通信Ｉ／Ｆ部１１５は、ＬＡＮ（Local Area Network）アダプタ等であり、外観検査機１００と他の装置との通信等に用いられる。
【００３７】
検査条件決定部１１６は、部品検査時のカメラ装置１０４の移動経路や使用するカメラ等の検査条件を決定する処理部である。検査条件決定部１１６は、請求の範囲にいう撮影領域決定手段および経路決定手段に対応する。
【００３８】
図１０は、外観検査機１００の検査条件決定部１１６が実行する処理のフローチャートである。なお、以下に説明する例では、すべての部品を同じ大きさとしているが、部品の大きさが異なる場合であっても同様の処理が行なわれる。
【００３９】
検査条件決定部１１６は、高解像度カメラ１０６により部品を撮影する際の撮影領域を決定する（Ｓ２）。例を用いて説明を行なうと、図１１（ａ）に示すように基板２０上には、高解像度での撮影（高解像度カメラ１０６による撮影）が要求される部品（以下、「高解像度部品」という。）と、低解像度での撮影（低解像度カメラ１０８による撮影）が可能な部品（以下「低解像度部品」という。）とが装着されている。同図では、高解像度部品をハッチングが施された四角形で表し、低解像度部品をハッチングが施されていない四角形で表している。高解像度カメラ１０６の撮影領域２４ｃ（２４ｄ）のサイズはあらかじめ固定されている。検査条件決定部１１６は、撮影領域内に高解像度部品をできるだけ多く含むような撮影領域の配置位置を決定する。その際、上述したように、撮影領域の端部から部品までは所定の距離離すこととする。高解像度部品をできるだけ多く含む撮影領域の配置位置決定方法は、ナップザック問題として定式化することができる。検査条件決定部１１６は、定式化されたナップザック問題を解くことにより、撮影領域の配置位置を決定する。同図の例では、撮影領域２４ｃおよび２４ｄが配置される。この処理により、すべての高解像度部品がいずれかの撮影領域に含まれることとなる。
【００４０】
次に、検査条件決定部１１６は、低解像度カメラ１０８により部品を撮影する際の撮影領域を決定する（Ｓ４）。例えば、図１１（ｂ）に示すように、低解像度カメラ１０８の撮影領域２４ｅ（２４ｆ、２４ｇ）のサイズはあらかじめ固定されている。検査条件決定部１１６は、撮影領域内に低解像度部品をできるだけ多く含むような位置に撮影領域を設定する。この場合も、撮影領域の端部から部品までは所定の距離離すこととする。低解像度部品をできるだけ多く含む撮影領域の配置位置決定方法は、Ｓ２の処理と同様に、ナップザック問題として定式化することができる。検査条件決定部１１６は、定式されたナップザック問題を解くことにより、撮影領域の配置位置を決定する。同図の例では、撮影領域２４ｅ、２４ｆおよび２４ｇが配置される。この処理により、すべての低解像度部品がいずれかの撮影領域に含まれることとなる。
【００４１】
検査条件決定部１１６は、Ｓ２の処理で配置が決定された撮影領域とＳ４の処理で配置が決定された撮影領域との統合を行なう（Ｓ６）。つまり、検査条件決定部１１６は、低解像度カメラ１０８による１回の撮影で撮影対象とされる部品が、高解像度カメラ１０６による１回の撮影で撮影対象とされる部品に包含されるか否かをチェックし、包含される場合には、２つのカメラによる撮影領域を高解像度カメラ１０６による撮影領域に統合する。例えば、図１１（ｂ）に示される撮影領域２４ｅに含まれる２つの部品は、図１１（ａ）に示される撮影領域２４ｃにすべて含まれている。このため、検査条件決定部１１６は、撮影領域２４ｃと撮影領域２４ｅとを、図１１（ｃ）に示すように撮影領域２４ｃに統合する。また、図１１（ｂ）に示される撮影領域２４ｆに含まれる４つの部品は、図１１（ａ）に示される撮影領域２４ｄにすべて含まれる。このため、検査条件決定部１１６は、撮影領域２４ｄと撮影領域２４ｆとを、図１１（ｃ）に示されるように撮影領域２４ｄに統合する。統合の結果、図１１（ｃ）に示されるように、高解像度カメラ１０６の２つの撮像領域と、低解像度カメラ１０８の１つの撮像領域とが決定される。これにより、高解像度カメラ１０６による２回の撮影と、低解像度カメラ１０８による１回の撮影により、基板２０上に装着されたすべての部品が撮影され、検査が行なわれることになる。なお、同図に示すように、高解像度カメラ１０６による撮影領域２４ｃと低解像度カメラ１０８による撮影領域２４ｇとの双方に含まれる部品２２ｃについては、高解像度カメラ１０６による撮影画像を用いて検査を行うようにしてもよい。
【００４２】
次に、Ｓ６までの処理で決定された撮影領域について、当該撮影領域を探索する経路を決定する処理を行なう（Ｓ８、Ｓ１０）。
【００４３】
まず、検査条件決定部１１６は、探索する経路間の距離が短くなるように前処理を行なう（Ｓ８）。具体的には、検査条件決定部１１６は、図１２（ａ）に示すように、各撮影領域をできるだけＹ軸方向の中心に近い位置に移動させる。次に、検査条件決定部１１６は、図１２（ｂ）に示すように、各撮影領域をできるだけＸ軸方向の中心に近い位置に移動させる。なお、低解像度カメラ１０８の撮影領域２４ｇと高解像度カメラ１０６の撮影領域２４ｃとの双方に含まれる部品２２ｄおよび２２ｅは、撮影領域２４ｃで高解像度カメラ１０６により撮影される。このため、撮影領域２４ｇの移動時には無視される。よって、部品２２ｄのように、撮影領域２４ｇからはみ出る場合が起こり得る。以上の処理を行なうことにより、すべての撮影領域を、できるだけ基板２０の中心に配置することができる。この処理により、各撮影領域間の距離をできるだけ短くすることができる。
【００４４】
次に、検査条件決定部１１６は、前処理が施された撮影領域を探索する経路を決定する（Ｓ１０）。具体的には、図１３に示すように、左上隅の撮影領域を始点とし、貪欲法により、距離が最も近い撮影領域を順次選択することにより、撮影領域の探索経路を求める。なお、撮影領域の座標は、その中心位置の座標で代表させるものとする。次に、検査条件決定部１１６は、貪欲法で決定された撮影領域の探索経路に対して、巡回セールスマン問題の２−ＯＰＴ法を適用させることにより、移動距離がより短い探索経路を求める。
【００４５】
例えば、最終的な撮影領域の探索経路が、図１３に示すように求められた場合には、高解像度カメラ１０６が撮影領域２４ｃの位置で部品を撮像し、次に、低解像度カメラ１０８が撮影領域２４ｇの位置で部品を撮像し、最後に、高解像度カメラ１０６が撮影領域２４ｄの位置で部品を撮像するという、視野の切り替えタイミングおよびカメラ装置１０４の移動経路が検査条件とされる。
【００４６】
外観検査機１００は、カメラ装置１０４を決定された経路で移動させながら、決定された撮影領域においてカメラを切り替えながら部品を撮影する。
【００４７】
本実施の形態によると、高解像度カメラ１０６と低解像度カメラ１０８とを切り替えながら部品の撮影を行なう外観検査機１００において、高解像度カメラ１０６および低解像度カメラ１０８の移動経路が短くなるように最適化を行なうことができる。このため、短時間で部品の実装状態等の検査を行なうことができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態に係る外観検査機について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００４９】
例えば、上述の実施の形態では、経路決定前処理（図１０のＳ８）において、撮影領域をできるだけ基板２０の中心に移動させたが、撮影領域のＸ座標またはＹ座標ができるだけ一致するように撮影領域を移動させてもよい。例えば、図１４（ａ）に示されるように複数の撮影領域２４ｈが配置されている場合には、図１４（ｂ）に示すように、上段の３つの撮影領域については、ｙ座標がＹ２になるように移動させ、下段の３つの撮影領域については、座標がＹ１になるように移動させるようにしてもよい。このように、Ｘ座標またはＹ座標ができるだけ一致するように撮影領域を移動させることにより、Ｘ座標またはＹ座標が一致していない場合に比べ撮影領域間の距離を短くすることができる。また、オペレータが入力部１０３を操作してカメラ装置１０４を移動させ、撮影領域内の部品をチェックする際にも、カメラ装置１０４を上下左右に動かすという複雑な動きをさせることなく、カメラ装置１０４を一定の方向（図１４（ｂ）の例では、上段または下段の３つの撮影領域内の部品チェック時にはｘ軸方向）に移動させるだけでよい。このため、オペレータの操作負荷を軽減させることができる。なお、図１４に示した例では、すべての撮影領域のサイズを同じにしているが、高解像度カメラ１０６による撮影領域と低解像度カメラ１０８による撮影領域とが混在する場合であっても、上記と同様にできるだけＸ座標またはＹ座標が一致するように撮影領域を移動させればよい。
【００５０】
また、部品毎に、撮影時の照明の強度が予め定められていてもよい。このような場合には、高解像度カメラ１０６および低解像度カメラ１０８は、リング照明１０９の強度を変えながら部品を撮影する。また、カメラの移動経路は以下のように決定してもよい。例えば、図１５（ａ）に示すように、部品が配置されているものとする。ここで、図中の数字は、照明強度を表しており、レベル１またはレベル２の２種類の照明強度が存在するものとする。このような場合には、各レベル強度の部品について、撮影領域を決定する。すなわち、図１５（ｂ）に示すように、まず、レベル１の部品のみに着目し、図１０に示したＳ２〜Ｓ６の処理を実行し、レベル１の部品の撮影領域を決定する。次に、図１５（ｃ）に示すように、レベル２の部品のみに着目し、同様に図１０に示したＳ２〜Ｓ６の処理を実行し、レベル２の部品の撮影領域を決定する。次に、決定されたレベル１およびレベル２のすべての撮影領域を対象として、図１０のＳ８およびＳ１０の処理を実行することにより、撮影領域を探索する経路を決定する。
【００５１】
図１６は、決定された撮影領域の一部の探索経路の一例を示す図である。この例では、図１６（ａ）および図１６（ｂ）の順に撮影領域が移動する。すなわち、図１６（ａ）に示す撮影領域２４ｉにおいて、高解像度カメラ１０６がレベル１の照明で部品の撮影を行なった後、同じ位置において照明をレベル２に変更し、再度部品の撮影を行なう。次に、高解像度カメラ１０６を図１６（ｂ）に示す撮影領域２４ｋまで移動させ、同様に、高解像度カメラ１０６は、レベル１およびレベル２の照明で部品の撮影を行なう。ただし、図１６（ａ）に示す撮影領域２４ｉにおいてレベル１の照明で部品の撮影を行なった後は、部品２２ｉを再度撮影する必要性はない。このような場合には、レベル１の照明での部品撮影後に、次の撮影領域２４ｋに高解像度カメラ１０６を移動させるようにしてもよい。つまり、図１７に示すように撮影領域を移動させてもよい。図１７（ａ）に示す撮像領域２４ｉにおいて、高解像度カメラ１０６がレベル１の照明で部品の撮影を行なった後、高解像度カメラ１０６を図１７（ｂ）に示す撮影領域２４ｊまで移動させる。次に、高解像度カメラ１０６が、レベル２の照明で、撮影領域２４ｊ内の部品の撮影を行なう。その後、高解像度カメラ１０６を図１７（ｃ）に示す撮影領域２４ｋの位置に移動させ、高解像度カメラ１０６がレベル１およびレベル２の照明で、撮影領域２４ｋ内の部品を撮影する。なお、１つの部品であっても、照明を切り替えて撮影しなければならない部品が存在する。例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）部品のように、ボディーの部分が黒く、ピンの部分が金属でできているような場合である。このような部品については、基板上の同位置にレベル１の照明の部品とレベル２の照明の部品との２種類の部品が仮想的に存在するものとして、撮影領域の探索経路を求める。
【００５２】
なお、図１５〜図１７では、すべての部品を高解像度部品としたが、高解像度部品と低解像度部品とが混在していてもよい。このような場合には、照明の切り替えとともに、カメラの切り替えも行なうことになる。
【００５３】
また、上述の外観検査機１００の機構部１２０および機構制御部１１１以外の構成部については、コンピュータを用いて実現することが可能である。この場合には、記憶部１１４がコンピュータのハードディスクまたはメモリに相当し、検査条件決定部１１６は図１０に示した処理プログラムをＣＰＵ上で実行することにより実現される。
【００５４】
また、上述の外観検査機１００では、カメラ装置１０４が２台のカメラを備える場合について説明を行なったが、１台のカメラのみを備え、ズーム処理により、撮影時の解像度を変えながら部品を撮影するものであっても良い。
【００５５】
また、上述の実施の形態では、外観検査機１００において検査条件の決定を行なっていたが、外観検査機１００に接続されているコンピュータが検査条件を決定するようにしてもよい。つまり、図１０に示した外観検査決定処理のプログラムをコンピュータ上で実行することにより、コンピュータを検査条件決定装置として機能させるものであっても良い。なお、コンピュータにより決定された検査条件は、外観検査機１００にダウンロードされることにより、外観検査機１００は、ダウンロードした検査条件に基づいて検査を行なう。
【００５６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、部品の実装状態やはんだの印刷状態を検査する外観検査機等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る外観検査機の外観図である。
【図２】基板上の部品を撮影するカメラ装置の構成を示す図である。
【図３】カメラ装置を右側方から見た図である。
【図４】部品が実装された基板の一例を示す図である。
【図５】部品の撮影領域を説明するための図である。
【図６】部品の撮影領域を説明するための図である。
【図７】高解像度での撮影が要求される部品と低解像度での撮影が要求される部品とが近傍に配置されている場合の撮影領域について説明するための図である。
【図８】外観検査機の構成を示す機能ブロック図である。
【図９】実装データの一例を示す図である。
【図１０】外観検査機の検査条件決定部が実行する処理のフローチャートである。
【図１１】図１０のＳ２〜Ｓ６の処理を説明するための図である。
【図１２】図１０のＳ８の処理を説明するための図である。
【図１３】図１０のＳ１０の処理を説明するための図である。
【図１４】経路決定前処理（図１０のＳ８）の他の方法を説明するための図である。
【図１５】撮影時の照明強度が異なる部品が混在する場合の撮影領域の経路決定処理を説明するための図である。
【図１６】撮影時の照明強度が異なる部品が混在する場合の撮影領域の経路決定処理を説明するための図である。
【図１７】撮影時の照明強度が異なる部品が混在する場合の撮影領域の経路決定処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５９】
２０ 基板
２２、２２ａ〜２２ｄ、２２ｉ 部品
２４、２４ａ〜２４ｋ 撮影領域
１００ 外観検査機
１０２ 表示部
１０３ 入力部
１０４ カメラ装置
１０６ 高解像度カメラ
１０８ 低解像度カメラ
１０９ リング照明
１１０ 基台
１１１ 機構制御部
１１４ 記憶部
１１４ａ 実装データ
１１５ 通信Ｉ／Ｆ部
１１６ 検査条件決定部
１２０ 機構部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機における検査条件を決定する検査条件決定方法であって、
前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、
前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定ステップと、
前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定ステップと
を含む検査条件決定方法。
【請求項２】
さらに、前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれるすべての部品が、当該撮影領域での撮影解像度よりも高い解像度で部品を撮影可能な他の撮影領域に含まれる場合には、当該撮影領域を削除することにより当該撮影領域を前記他の撮影領域に統合する統合ステップを含み、
前記経路決定ステップでは、前記統合ステップで統合された後の撮影領域を巡回する最短の経路を決定する
請求項１に記載の検査条件決定方法。
【請求項３】
さらに、前記経路決定ステップでの経路決定対象となる撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれる部品を維持したまま、当該撮影領域をできるだけ前記基板の中央に移動させる経路決定前処理ステップを含む
請求項１または２に記載の検査条件決定方法。
【請求項４】
さらに、前記経路決定ステップでの経路決定対象となる撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれる部品を維持したまま、隣接する撮影領域の縦方向または横方向の位置ができるだけ揃うように当該撮影領域を移動させる経路決定前処理ステップを含む
請求項１または２に記載の検査条件決定方法。
【請求項５】
前記撮影領域決定ステップでは、前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影される部品をできるだけ多く含む撮影領域を前記基板上に順次設定することにより、前記少なくとも１つの撮影領域を決定する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査条件決定方法。
【請求項６】
前記経路決定ステップでは、決定された撮影領域を巡回する最短の経路を、巡回セールスマン問題を解くことにより決定する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の検査条件決定方法。
【請求項７】
複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する検査方法であって、
前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、
前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定ステップと、
前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定ステップと
カメラを前記経路決定ステップで決定された経路で移動させながら、前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域内の部品を撮影することにより部品の実装状態を検査する検査ステップと
を含む検査方法。
【請求項８】
複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機における検査条件を決定する検査条件決定装置であって、
前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、
前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定手段と、
前記撮影領域決定手段で決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定手段と
を含む検査条件決定装置。
【請求項９】
複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機であって、
前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、
前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定手段と、
前記撮影領域決定手段で決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定手段と
カメラと、
前記カメラを前記経路決定手段で決定された経路で移動させながら、当該カメラで前記撮影領域決定手段で決定された撮影領域内の部品を撮影することにより部品の実装状態を検査する検査手段と
を含む外観検査機。
【請求項１０】
複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機における検査条件を決定するプログラムであって、
前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、
前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定ステップと、
前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定ステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１】
複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機における検査条件を決定する検査条件決定方法であって、
前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、
前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定ステップと、
前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定ステップと
を含む検査条件決定方法。
【請求項２】
さらに、前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれるすべての部品が、当該撮影領域での撮影解像度よりも高い解像度で部品を撮影可能な他の撮影領域に含まれる場合には、当該撮影領域を削除することにより当該撮影領域を前記他の撮影領域に統合する統合ステップを含み、
前記経路決定ステップでは、前記統合ステップで統合された後の撮影領域を巡回する最短の経路を決定する
請求項１に記載の検査条件決定方法。
【請求項３】
さらに、前記経路決定ステップでの経路決定対象となる撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれる部品を維持したまま、当該撮影領域をできるだけ前記基板の中央に移動させる経路決定前処理ステップを含む
請求項１または２に記載の検査条件決定方法。
【請求項４】
さらに、前記経路決定ステップでの経路決定対象となる撮影領域の各々について、当該撮影領域に含まれる部品を維持したまま、隣接する撮影領域の縦方向または横方向の位置ができるだけ揃うように当該撮影領域を移動させる経路決定前処理ステップを含む
請求項１または２に記載の検査条件決定方法。
【請求項５】
前記撮影領域決定ステップでは、前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影される部品をできるだけ多く含む撮影領域を前記基板上に順次設定することにより、前記少なくとも１つの撮影領域を決定する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査条件決定方法。
【請求項６】
前記経路決定ステップでは、決定された撮影領域を巡回する最短の経路を、巡回セールスマン問題を解くことにより決定する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の検査条件決定方法。
【請求項７】
複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する検査方法であって、
前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、
前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定ステップと、
前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定ステップと
カメラを前記経路決定ステップで決定された経路で移動させながら、前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域内の部品を撮影することにより部品の実装状態を検査する検査ステップと
を含む検査方法。
【請求項８】
複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機における検査条件を決定する検査条件決定装置であって、
前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、
前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定手段と、
前記撮影領域決定手段で決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定手段と
を含む検査条件決定装置。
【請求項９】
複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機であって、
前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、
前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定手段と、
前記撮影領域決定手段で決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定手段と
カメラと、
前記カメラを前記経路決定手段で決定された経路で移動させながら、当該カメラで前記撮影領域決定手段で決定された撮影領域内の部品を撮影することにより部品の実装状態を検査する検査手段と
を含む外観検査機。
【請求項１０】
複数の解像度で基板上の部品を撮影し、前記部品の実装状態を検査する外観検査機における検査条件を決定するプログラムであって、
前記部品の撮影時に要求される解像度は予め定められており、
前記複数の解像度の各々について、当該解像度で撮影されるべき部品を含むように少なくとも１つの撮影領域を決定する撮影領域決定ステップと、
前記撮影領域決定ステップで決定された撮影領域を巡回する最短の経路を決定する経路決定ステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。
【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】
【公開番号】特開２００８−２９８６９３（Ｐ２００８−２９８６９３Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４７４０６（Ｐ２００７−１４７４０６）
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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