CN101910784A - 用于检查对象的检查装置 - Google Patents

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CN101910784A CN2009801020832A CN200980102083A CN101910784A CN 101910784 A CN101910784 A CN 101910784A CN 2009801020832 A CN2009801020832 A CN 2009801020832A CN 200980102083 A CN200980102083 A CN 200980102083A CN 101910784 A CN101910784 A CN 101910784A
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秋山吉宏
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Abstract

在基板检查系统中,第一扫描单元(30)的线性传感器(38)通过经由远心透镜(40)对垂直观察基板(2)的被检查面而得到的映像进行扫描。第二扫描单元(32)的线性传感器(38)对以从垂直于检查面的方向起向第一方向侧倾斜第一角度(α)的角度观察基板(2)的检查面而得到的映像进行扫描。第三扫描单元(34)的线性传感器(38)对以从垂直于检查面的方向起向第二方向侧倾斜第二角度(β)的角度观察基板(2)的检查面而得到的映像进行扫描。判断部利用由第一扫描单元(30)、第二扫描单元(32)以及第三扫描单元(34)所获得的图像数据计算基板(2)的检查面的高度。

Description

用于检查对象的检查装置
技术领域
本发明涉及用于检查对象的检查装置,尤其涉及利用拍摄获得的检查对象的图像对检查对象进行检查的检查装置。
背景技术
近年来,在所有设备上都会装配电子基板。在这些组装有电子基板的设备中,由于小型化、薄型化以及低价格化是经常性的技术课题,因此通常会进行高集成度设计。作为实现这种高集成度设计的要素之一,例如为高密度组装技术。该高密度装配的要点在于制造技术以及检查技术,对于由零部件装配成的印制电路板(以下称之为“基板”)的检查,有一种现有的检查技术,其利用通过拍摄印制电路板所获得的光学图像。作为这种利用光学图像的检查技术,有人提出一种自动检查系统,其利用由两个摄像机的阵列所拍摄的立体图像来获得基板的外形轮廓(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:特表2003-522347号公报
在电子零部件上有时候存在管脚,在此管脚和基板之间有时候会夹有异物。这种异物有时候非常薄,例如为0.1mm等,为了判断是否夹有这样的异物,就要求高精度地掌握基板上零部件的高度。但是,在上述专利文献所记载的技术中,由两个摄像机的阵列所拍摄的图像却受视差影响较大。在视差影响较大时,通过图像解析来掌握基板上零部件的高度将变得困难,会降低基板上零部件的高度的测定精度。
发明内容
本发明就是鉴于这种状况而完成的,其目的在于提供一种检查对象的检查装置,能够高速且高精度地掌握检查对象上的检查面的立体形状。
为了解决上述课题,本发明的某技术方案的检查对象的检查装置,包括:第一线性传感器,通过对来自检查对象的反射光进行聚光使之相对于透镜光轴平行的光学系统对检查对象的映像进行扫描并生成第一图像数据;第二线性传感器,对从与所述第一线性传感器扫描的映像不同的角度观察到的检查对象的映像,通过对来自检查对象的反射光进行聚光使之相对于透镜光轴平行的光学系统进行扫描并生成第二图像数据;高度计算部,利用第一图像数据以及第二图像数据计算检查对象的检查面的高度。根据这一技术方案,由于能够利用视差影响较少的立体图像,因此可以高速且高精度地掌握到检查对象上的检查面的立体形状。
第一线性传感器或所述第二线性传感器也可以通过远心透镜对检查对象的映像进行扫描。根据这一技术方案,通过视场角非常小的远心透镜获得图像,因此能够获得视差影响非常小的图像。
第一线性传感器或所述第二线性传感器也可以通过等倍光学系统对检查对象的映像进行扫描。较之对从通常的缩小光学系统通过的检查对象的反射光进行扫描的情况,根据这一技术方案能够获得视差影响非常小的图像。
第一线性传感器也可以对垂直观察检查对象的被扫描面而得到的映像进行扫描。根据这一技术方案,就能够获得垂直观察检查对象的被扫描面而得到的映像。因此,与例如所有线性传感器对从非垂直角度观察检查对象的被扫描面而得到的映像进行扫描的情况相比,能够减少死角的范围。
检查对象的检查装置还可以包括第三线性传感器,通过减少视差影响的光学系统,对从与所述第一线性传感器扫描的映像以及所述第二线性传感器扫描的映像不同的角度观察到的检查对象的映像进行扫描。与仅仅通过第一及第二线性传感器获得检查对象的图像的情况相比,根据这一技术方案能够减小检查死角的范围。
检查对象的检查装置还可以包括扫描方向变更部件,变更由所述第一线性传感器以及所述第二线性传感器进行扫描的扫描线相对于检查对象的朝向。例如基板上所组装的零部件在基板的宽度方向以及长度方向上并排配设的情况很多。通过这样变更相对于检查对象的主扫描方向,能够相对于所组装的零部件并排的方向来变更主扫描方向。因此,能够变更相对于基板的主扫描方向,从而减小因所组装的零部件并排而造成的检查死角的范围。
扫描方向变更部件也可以使扫描线相对于检查对象的朝向变化45度。在通过线性传感器来扫描基板等检查对象时,一般而言是沿基板的宽度方向或长度方向进行扫描。通过这样使主扫描方向变化45度,能够减少在基板的宽度方向或长度方向上并排组装的零部件之间等处构成检查死角的范围。
根据本发明的检查对象的检查装置,能够高速且高精度地掌握检查对象上的检查面的立体形状。
附图说明
图1是表示第一实施方式中的基板检查系统的结构的示意图。
图2是表示第一实施方式中的摄像单元的内部结构的立体图。
图3是表示第一实施方式中的摄像单元的结构的示意图。
图4是表示第一扫描单元、第二扫描单元以及第三扫描单元的主光线的光路的示意图。
图5是表示处于初始位置时的摄像单元、处于从初始位置通过旋转机构旋转到的位置时的摄像单元的俯视图。
图6是第一实施方式中的基板检查系统的功能的方框图。
图7是表示第一实施方式中的基板检查系统的基板检查处理工序的流程图。
图8是表示第二实施方式中的摄像单元的示意图。
图9是从传送方向上观察到的第一扫描单元的示意图。
附图标记说明
10:基板检查系统;14:摄像系统;24:摄像单元;26:旋转机构;30:第一扫描单元;32:第二扫描单元;34:第三扫描单元;38:线性传感器;40:远心透镜;70:主计算机;74:传送控制部;76:旋转控制部;78:摄像控制部;100:摄像单元;102:第一扫描单元;104:第二扫描单元;106:第三扫描单元。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明实施方式(以下称为“实施方式”)进行说明。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式中的基板检查系统10的结构的示意图。基板检查系统10包括:基板传送机构12、摄像系统14以及后述的图像处理部、从计算机(slave PC)、主计算机(master PC)等。基板传送机构12包括支撑板18以及两个传送导轨20。传送导轨20由支撑板18进行支撑。
传送导轨20具有通过驱动电机(未图示)来传送基板2的传送带(未图示),将传送带上所载置的基板2传送至基板传送机构12的大致中央。在传送导轨20的上方且在检查台的大致中央处设有对基板2的传送进行探测的光传感器等传送传感器(未图示)。当此传送传感器探测到在基板2的端面或基板2上所设置的探测孔石,基板检查系统10判断出基板2已被传送到基板传送机构12的大致中央,并使传送导轨20停止传送基板2。
在基板传送机构12的下方设有沿着与传送导轨20的延展方向正交的方向而延伸的滚珠螺杆22。滚珠螺杆22由传送电机(未图示)进行驱动。通过滚珠螺杆22的旋转,基板传送机构12与支撑板18一起沿着与传送导轨20的延展方向相垂直的方向而移动。如此,基板检查系统10将由传送导轨20所传送的基板2传送到摄像系统14的下方。
当基板2移动到预定的位置时,基板检查系统10将传送电机反转从而逆向旋转滚珠螺杆22,使基板传送机构12移动至原来的位置。基板检查系统10通过传送导轨20向下一工序传送如上所述被移动的基板2。在有继续进行检查的基板的情况下,再次通过传送导轨20将作为下一检查对象的基板2传送至基板传送机构12的大致中央,并重复进行上述动作。此外,在本图中近侧的传送导轨20上设有夹板(clamp),用于从上方按压载置于传送导轨20上的基板2以矫正基板2形状。被传送到基板传送机构12的大致中央的基板2以其变形通过此夹板得以矫正的状态被传送至摄像系统14。
摄像系统14包括摄像单元24以及旋转机构26。摄像单元24向基板2照射光,同时拍摄基板2以生成图像数据。旋转机构26包括单元旋转电机(未图示)以及减速机构(未图示),单元旋转电机进行工作从而经由减速机构使摄像单元24以垂直于基板2的检查面的轴为中心进行旋转。
图2是第一实施方式中的摄像单元24的内部结构立体图。摄像单元24包括第一扫描单元30、第二扫描单元32以及第三扫描单元34。此外,虽然摄像单元24还包括在摄像时对基板2进行光照射的照明单元,但因照明单元的结构为公知而省略说明。第一扫描单元30、第二扫描单元32以及第三扫描单元34具有同样的结构,分别在支撑板36上包括线性传感器38、透镜39、远心透镜40、以及反射镜42。此外,还可以为了降低成本等目的而省略第三扫描单元34,由第一扫描单元30以及第二扫描单元32构成摄像单元24。
图3是第一实施方式中的摄像单元24的结构示意图。在图3中,在基板2从左侧向右侧进行传送这一期间由摄像单元24实施基板2的摄像处理。以下,设图3的右方向为第一方向、图3的左方向为第二方向来进行说明。此外,摄像单元24还可以在基板2向第二方向进行传送这一期间实施基板2的摄像处理。
第一扫描单元30、第二扫描单元32以及第三扫描单元34各自的线性传感器38,对由反射镜42所反射并通过远心透镜40以及透镜39的基板2在扫描线上的映像进行扫描。此时,各个线性传感器38扫描同一扫描线上的映像。由此,各个线性传感器38能够在向扫描线进行光照射的时刻同时进行扫描,从而可以有效地获得图像数据。
以下,将该扫描线垂直地朝向基板2的传送方向时的摄像单元24的位置设为“初始位置”来进行说明。另外,“扫描”是指线性传感器38内的受光元件将表示对象物的映像的光量变换成电信号进行输出这一动作。另外,“拍摄”是指对一个扫描单位进行扫描。一个扫描单位是指例如从基板的一方端部到另一方端部的一次单向扫描或一次往复扫描等线性传感器38的扫描单位。
第一扫描单元30的线性传感器38对垂直地观察基板2的检查面而得到的映像进行扫描。第二扫描单元32的线性传感器38对以从垂直于检查面的方向起朝第一方向侧相应地倾斜了第一角度α的角度观察基板2的检查面而得到的映像进行扫描。第三扫描单元34的线性传感器38对以从垂直于检查面的方向起朝第二方向侧相应地倾斜了第二角度β的角度观察基板2的检查面而得到的映像进行扫描。在第一实施方式中,第一角度α和第二角度β被设定成同一角度(在第一实施方式中均为10度)。但是,第一角度α和第二角度β也可以被设定成不同角度。
此外,第一扫描单元30、第二扫描单元32以及第三扫描单元34各自的线性传感器38还可以扫描不同扫描线上的映像。这种情况下,各个线性传感器38还可以扫描相互平行的扫描线上的映像。
图4是第一扫描单元30、第二扫描单元32以及第三扫描单元34的主光线的光路示意图。此外,在图4中省略了根据反射镜42的主光线反射的图示。
线性传感器38经由远心透镜40扫描基板2的映像。远心透镜40使来自基板2的反射光进行聚光使之相对于透镜光轴平行。因此,在远心透镜40和基板2之间,主光线相对于光轴平行、亦即视场角实质上为零度。在使用了远心透镜40的情况下,因视场角为零度故不论被摄体的像处于光轴中心还是处于光轴外的周边位置都不会受到视差所造成的影响,理论上能够拍摄没有视差造成的畸变的图像。若要利用存在视差所造成的畸变的图像来计算组装在基板2上的零部件高度,不仅需要考虑到视差所造成的畸变的复杂计算过程,还很难期待高精度的计算结果。通过利用这种没有视差造成的畸变的立体图像,能够经过简单的计算过程正确地计算出被组装在基板2上的零部件等的高度
图5是表示处于初始位置时的摄像单元24和处于从初始位置通过旋转机构26被旋转到的位置时的摄像单元24的俯视图。在图5中,设摄像单元24处于初始位置时第一扫描单元30、第二扫描单元32以及第三扫描单元34进行扫描的扫描线为第一主扫描线L1。另外,设摄像单元24从初始位置进行了旋转时的扫描线为第二主扫描线L2。第一主扫描线L1与第二主扫描线L2所成的角度就是摄像单元24从初始位置旋转的角度。以下,设该角度为扫描角度θ。这样,旋转机构26作为将基板2的传送方向及基板2上的扫描线的角度进行变更的扫描方向变更部件而发挥功能。通过使摄像单元24进行旋转,与基板2的传送方向正交的方向(以下称之为“基板宽度方向”)的析像度只需提高1/cosθ倍,就可以获得更精细的图像。
图6是第一实施方式中的基板检查系统10的功能方框图。如图6所示,基板检查系统10除基板传送机构12以及摄像系统14外还包括第一从计算机54、第二从计算机56、第三从计算机58、主计算机70以及显示器86。此外在图6中第一从计算机54、第二从计算机56、第三从计算机58以及主计算机70被描绘成由执行各种运算处理的CPU、保存各种控制程序的ROM、作为用于数据保存及程序执行的工作区来利用的RAM等硬件以及软件的协作而得以实现的功能块。从而,这些功能块能够通过硬件以及软件的组合以各种各样的形式实现。
由第一扫描单元30的线性传感器38进行拍摄所生成的图像数据,在由图像处理部52实施了图像处理以后被输出到第一从计算机54。由第二扫描单元32的线性传感器38进行拍摄所生成的图像数据,在由图像处理部52实施了图像处理以后被输出到第二从计算机56。由第三扫描单元34的线性传感器38进行拍摄所生成的图像数据,在由图像处理部52实施了图像处理以后被输出到第三从计算机58。
第一从计算机54、第二从计算机56以及第三从计算机58分别具有存储器60、解析部62、存储部64以及收发部66。存储器60保持已接收的图像数据。
解析部62对存储器60中所保持的图像数据进行解析,首先取得基准数据。这里基准数据是指例如被设置在基板2上的表示基板2位置的辨别标记的位置数据、通过对基板2上所设置的条形码等识别标记进行解析而获得的基板2序列号及生产日期等识别数据、被不同的线性传感器38所交迭拍摄到的零部件图像以及其他基板2检查所需要的数据。
另外,解析部62对存储器60中所保持的图像数据进行解析,进而利用已取得的基准数据,以取得表示被组装在基板2上的各零部件及锡焊位置的位置信息数据。存储部64由硬盘构成,预先保存着被用于基板检查的判定基准数据。解析部62利用存储部64中所保存的判定基准数据,在用平面图像可以检查的范围检查基板2的零部件的组装状态。此外,零部件的组装状态不仅是指作为检查对象的基板2上所组装的元件等零部件的有无、位置、是否为恰当的零部件等,还包含有无锡焊、锡焊量、有无桥接等。
存储部64保持检查结果作为检查结果数据。第一从计算机54、第二从计算机56以及第三从计算机58分别经由收发部66以及集线器68将基准数据、位置信息数据以及检查结果数据发送给主计算机70。此时,第一从计算机54、第二从计算机56以及第三从计算机58将各自接收到的基板2的图像也发送给主计算机70。
主计算机70包括:收发部72、传送控制部74、旋转控制部76、摄像控制部78、存储部80、判断部82以及显示控制部84。收发部72从第一从计算机54、第二从计算机56以及第三从计算机58接收基准数据、位置信息数据以及检查结果数据。存储部80由硬盘所构成,接收到的这些数据被保存在存储部80中。
用于将基板2沿第一方向以及第二方向进行传送的传送电机50连接到主计算机70上。传送控制部74通过对传送电机50供给驱动信号使传送电机50工作以使基板传送机构12进行移动,由此使基板2沿第一方向以及第二方向进行移动。从而,传送控制部74以及基板传送机构12作为使基板2进行移动的移动部件而发挥功能。
设置在旋转机构26内的单元旋转电机连接到主计算机70上。旋转控制部76通过对供给单元旋转电机的驱动信号进行控制,从而控制摄像单元24的旋转角度。
第一扫描单元30、第二扫描单元32以及第三扫描单元34各自的线性传感器38连接到主计算机70上。摄像控制部78对线性传感器38各自的摄像进行控制,以便在照明单元对基板2进行光照射的时刻对基板2的映像进行扫描。
判断部82利用从第一从计算机54、第二从计算机56以及第三从计算机58接收到的基准数据以及位置信息数据,计算出基板2上所组装的零部件高度。因此,判断部82作为高度计算部而发挥功能。
具体而言,因第一扫描单元30、第二扫描单元32以及第三扫描单元34分别扫描从不同的视点所观察到的基板2的检查面,故若将检查面的高度为零的平面设为基准,则对于有高度的部分,由各个扫描单元所获得的图像的位置就会不同。因第二扫描单元32以及第三扫描单元34进行扫描时的倾斜视点的角度是预先决定的,故判断部82基于从第一从计算机54、第二从计算机56以及第三从计算机58分别接收到的位置信息数据表示的零部件位置的各自偏移量,计算组装在计算基板2上零部件的高度。在存储部80中预先保存着与基板2的检查面的零部件等的高度有关的检查基准数据。判断部82利用存储部80中所保存的检查基准数据,实施异常判断,例如判断各零部件的高度是否落入检查基准数据表示的正常范围的高度。据此,就可以检测例如在电子零部件的管脚和基板之间是否夹有异物等。此外,判断部82还可以利用从第一从计算机54、第二从计算机56以及第三从计算机58接收到的图像,取得基准数据及位置信息数据。
显示控制部84使包含异常判断结果在内的源于判断部82的基板2的检查结果以及接收到的检查结果数据所表示的基板2的检查结果显示在显示器86上。此时,显示控制部84例如还可以使从第一从计算机54接收到的、从垂直上方观察到的基板2的图像显示在显示器86上,并在该图像中明示出异常零部件的位置。
图7是第一实方式中的基板检查系统10的基板检查处理工序的流程图。在由用户按下基板检查系统10上所设置的启动按钮时,开始本流程图中的处理。
用户能够使用鼠标或键盘等输入装置将扫描角度θ输入到主计算机70中。表述由用户所输入的扫描角度θ的信息被保存在主计算机70的RAM中。当启动按钮被用户按下时,旋转控制部76通过参照RAM来判断是否由用户输入了扫描角度θ(S10)。在输入有扫描角度θ的情况下(S10的Y),旋转控制部76对旋转机构26的单元旋转电机供给驱动信号,使摄像单元24从初始位置起相应地旋转扫描角度θ(S12)。在扫描角度θ没有输入的情况下(S10的N),旋转控制部76跳过S12的处理。
此外,还可以使用户能够使用鼠标或键盘等输入装置在主计算机70上选择是否变化扫描线朝向基板2的方向。用户选择改变扫描线的朝向时,表述这一意图的信息被保存在主计算机70的RAM中。当启动按钮被用户按下,旋转控制部76参照RAM,来判断用户是否选择了改变扫描线的朝向。在选择了进行改变时,旋转控制部76使摄像单元24从初始位置起旋转45度,以使扫描线朝向基板2的方向变化45度。由此,能够减小检查死角的范围,这种死角包括在基板2的宽度方向或者长度方向上并排组装的零部件之间等。
接着,摄像控制部78实施基板摄像处理(S14)。在基板摄像处理中,传送控制部74沿第一方向传送基板2,摄像控制部78在基板2沿第一方向进行传送时使线性传感器38开始对基板2的摄像。此时,传送控制部74参照RAM来传送基板2以使传送方向上的各扫描线的间隔为L*cosθ。这里,L表示基板2处于初始位置时的基板2的检查面上的各扫描线的间隔。据此,与基板2处于初始位置时相比,能够使传送方向的析像度提高至1/cosθ倍。在设置有扫描角度θ时,基板宽度方向上的析像度如上述那样成为1/cosθ倍。这样,通过调整传送速度,就能够使传送方向的析像度与基板宽度方向的析像度相吻合。
当基板摄像处理结束,第一从计算机54、第二从计算机56以及第三从计算机58各自的解析部62对所取得的图像数据进行解析,如上述那样取得位置信息数据等。收发部66将所取得的位置信息数据等发送给主计算机70(S16)。判断部82利用接收到的位置信息数据等来计算基板2的检查面上的各零部件的高度(S18),并基于计算结果实施基板2的异常判断(S20)。当异常判断结束,显示控制部84将基板2的检查结果显示在显示器86上(S22),结束本流程图中的处理。
(第二实施方式)
图8是表示第二实施2方式中的摄像单元100的图。第二实施方式中的基板检查系统的结构除取代摄像单元24而设置摄像单元100以外,与第一实施方式所涉及的基板检查系统10相同。从而,在第二实施方式中,旋转机构26以垂直于基板2的检查面的轴为中心使摄像单元100进行旋转。
摄像单元100包括第一扫描单元102、第二扫描单元104以及第三扫描单元106。第一扫描单元102、第二扫描单元104以及第三扫描单元106分别具有线性传感器108以及透镜阵列110。此外,还可以为了降低成本等目的而省略第三扫描单元106,由第一扫描单元102以及第二扫描单元104构成摄像单元100。
第一扫描单元102、第二扫描单元104以及第三扫描单元106各自的线性传感器108对基板2的检查面上的同一扫描线上的映像进行扫描。在第二实施方式中,也是将此扫描线与基板2的传送方向垂直相向时的摄像单元100的位置设为“初始位置”。此外,第一扫描单元102、第二扫描单元104以及第三扫描单元106各自的线性传感器108还可以扫描不同扫描线上的映像。在此情况下,各个线性传感器38还可以扫描相互平行的扫描线上的映像。
第一扫描单元102的线性传感器108对垂直观察检查面而得到的映像进行扫描。第二扫描单元104的线性传感器108对以从垂直于检查面的方向起朝第一方向侧倾斜了第一角度α的角度所观察到的基板2的映像进行扫描。第三扫描单元106的线性传感器108对以从垂直于检查面的方向起朝第二方向侧倾斜了第二角度β的角度所观察到的基板2的映像进行扫描。在第二实施方式中,第一角度α和第二角度β被设定成同一角度(在第二实施方式中均为10度)。但是,第一角度α和第二角度β也可以被设定成不同角度。
图9是在传送方向上观察到的第一扫描单元102的图。此外,因第二扫描单元104以及第三扫描单元106的结构与第一扫描单元102相同,故通过说明第一扫描单元102的结构而省略说明第二扫描单元104以及第三扫描单元106的结构。
透镜阵列110是所谓的等倍光学系统,构成为将超小型的棒形透镜进行了排列的棒形透镜阵列。此外,因棒形透镜阵列的结构为公知故省略说明。线性传感器108是受光元件在与基板2的宽度方向全域相对应的长度上排列成一列而构成。线性传感器108经由透镜阵列110扫描基板2的检查面的映像。
等倍光学系统同样地也对来自基板2的反射光相对于透镜光轴实质上平行地进行聚光。因此,通过这样采用等倍光学系统,能够使通过线性传感器108所获得的基板2的图像因视差所受到的影响大幅地减低。在第二实施方式中,因在第一扫描单元102、第二扫描单元104以及第三扫描单元106上全部采用等倍光学系统,故能够以视差所造成的影响较少的状态获得从不同角度扫描的图像。因此,能够高速且高精度地掌握基板2的检查面的立体形状。
此外,还可以采用自聚焦
Figure BPA00001182833500121
透镜阵列(SLA)作为透镜阵列110。这种透镜阵列因焦距非常短,故需要将透镜阵列设置在距基板2的检查面5~10毫米的极近距离处。因而,无法使用于搭载了有较高高度的零部件的基板2的检查。另外,若使用这种透镜阵列就会由于邻接透镜的像而引起干涉,因此,析像度的极限为40~50micron(微米)。
本发明并不限于上述各实施方式,将各实施方式的各要素适当组合起来的技术方案作为本发明的实施方式亦有效。另外,还可以基于本领域技术人员的知识对各实施方式进行各种设计变更等变形,这种进行了变形的实施方式也可包含在本发明的范围内。以下,列举这样的例子。
在某变形例中,用户能够使用鼠标或键盘等对主计算机70输入是否实施基板2的检查面的高度检查。在由用户选择了不实施基板2的检查面的高度检查的基板检查的情况下,在第一实施方式中,摄像控制部78不通过第二扫描单元32以及第三扫描单元34来拍摄基板2,而仅通过第一扫描单元30来拍摄基板2。在第二实施方式中,摄像控制部78不通过第二扫描单元104以及第三扫描单元106来拍摄基板2,而仅通过第一扫描单元102来拍摄基板2。这样,通过可以由用户选择是否进行基板2的检查面的高度检查,能够减轻第二从计算机56、第三从计算机58以及主计算机70的检查处理负荷。
另外,即便在这样仅通过第一扫描单元30来拍摄基板2的情况下,在由用户输入了扫描角度θ时,在第一实施方式中也是旋转控制部76使摄像单元24旋转扫描角度θ,在第二实施方式中则是使摄像单元100旋转扫描角度θ。据此,较之于摄像单元24或摄像单元100在初始位置原样拍摄基板2,能够以更高的析像度来拍摄基板2。
在另一个变形例中,在传送导轨20上设置转台(turn table)。转台构成为通过电机的工作而进行旋转。当由用户对主计算机70输入了扫描角度θ以后按下启动按钮,旋转控制部76使该电机进行工作以使转台旋转扫描角度θ。通过这样由用基板2的旋转来取代摄像单元24或摄像单元100的旋转,也能够变更扫描角度θ。
在另一个变形例中,摄像单元24或摄像单元100被固定在扫描角度θ成为零以上的值的位置。此时,扫描角度θ还可以是45度。通过这样使扫描线相对于基板2的传送方向的朝向倾斜并预先进行固定,能够削减用于使摄像单元24或摄像单元100进行旋转的机构的成本及使摄像单元24或摄像单元100进行旋转的时间。
工业上的可利用性
根据本发明所涉及的检查对象的检查装置,能够高速且高精度地掌握检查对象上的检查面的立体形状。

Claims (7)

1.一种用于检查对象的检查装置,其特征在于,包括:
第一线性传感器,通过对来自检查对象的反射光进行聚光使之相对于透镜光轴平行的光学系统对检查对象的映像进行扫描并生成第一图像数据;
第二线性传感器,对从与所述第一线性传感器扫描的映像不同的角度观察到的检查对象的映像,通过对来自检查对象的反射光进行聚光使之相对于透镜光轴平行的光学系统进行扫描并生成第二图像数据;
高度计算部,利用第一图像数据以及第二图像数据计算检查对象的检查面的高度。
2.如权利要求1所述的用于检查对象的检查装置,其特征在于,
所述第一线性传感器或所述第二线性传感器通过远心透镜对检查对象的映像进行扫描。
3.如权利要求1所述的用于检查对象的检查装置,其特征在于,
所述第一线性传感器或所述第二线性传感器通过等倍光学系统对检查对象的映像进行扫描。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的用于检查对象的检查装置,其特征在于,
所述第一线性传感器对垂直观察检查对象的被扫描面而得到的映像进行扫描。
5.如权利要求4所述的用于检查对象的检查装置,其特征在于,还包括:
第三线性传感器,通过减少视差影响的光学系统,对从与所述第一线性传感器扫描的映像以及所述第二线性传感器扫描的映像不同的角度观察到的检查对象的映像进行扫描。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的用于检查对象的检查装置,其特征在于,还包括:
扫描方向变更部件,改变由所述第一线性传感器以及所述第二线性传感器进行扫描的扫描线相对于检查对象的朝向。
7.如权利要求6所述的用于检查对象的检查装置,其特征在于,
所述扫描方向变更部件使扫描线相对于检查对象的朝向变化45度。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111492231A (zh) * 2017-12-26 2020-08-04 索尼公司 外观检查设备、外观检查方法、程序和工件制造方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8313486B2 (en) 2010-01-29 2012-11-20 Vivant Medical, Inc. System and method for performing an electrosurgical procedure using an ablation device with an integrated imaging device
US20140152804A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-05 Seagate Technology Llc Sub-pixel imaging for enhanced pixel resolution
US9849895B2 (en) * 2015-01-19 2017-12-26 Tetra Tech, Inc. Sensor synchronization apparatus and method
CA2892952C (en) 2015-01-19 2019-10-15 Tetra Tech, Inc. Protective shroud
CA2893017C (en) 2015-01-19 2020-03-24 Tetra Tech, Inc. Light emission power control apparatus and method
US10349491B2 (en) 2015-01-19 2019-07-09 Tetra Tech, Inc. Light emission power control apparatus and method
US10362293B2 (en) 2015-02-20 2019-07-23 Tetra Tech, Inc. 3D track assessment system and method
US10807623B2 (en) 2018-06-01 2020-10-20 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for gathering data from sensors oriented at an oblique angle relative to a railway track
US10730538B2 (en) 2018-06-01 2020-08-04 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for calculating plate cut and rail seat abrasion based on measurements only of rail head elevation and crosstie surface elevation
US11377130B2 (en) 2018-06-01 2022-07-05 Tetra Tech, Inc. Autonomous track assessment system
US10625760B2 (en) 2018-06-01 2020-04-21 Tetra Tech, Inc. Apparatus and method for calculating wooden crosstie plate cut measurements and rail seat abrasion measurements based on rail head height
TWI708041B (zh) * 2018-10-17 2020-10-21 所羅門股份有限公司 檢測與標記瑕疵的方法
WO2020232443A1 (en) 2019-05-16 2020-11-19 Tetra Tech, Inc. Autonomous track assessment system
JP7069436B2 (ja) * 2019-12-16 2022-05-17 三菱電機株式会社 画像良否学習装置、画像良否判定装置及び画像読取装置
EP3896640B1 (en) 2020-04-17 2022-09-28 MVTec Software GmbH System and method for efficient 3d reconstruction of objects with telecentric line-scan cameras
WO2023210154A1 (ja) * 2022-04-27 2023-11-02 浜松ホトニクス株式会社 厚み分布計測装置および厚み分布計測方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61129512A (ja) * 1984-11-28 1986-06-17 Mitsubishi Electric Corp リ−ド曲がり検査装置
JPH04259808A (ja) * 1991-02-15 1992-09-16 Fujitsu Ltd 線状物検査用画像入力装置
JPH04315905A (ja) * 1991-04-15 1992-11-06 Fujitsu Ltd 物体検査装置
JPH1114316A (ja) * 1997-06-18 1999-01-22 Koa:Kk 外観状態観察装置
JPH1123239A (ja) * 1997-06-27 1999-01-29 Nippon Electro Sensari Device Kk 検査装置
JPH11132734A (ja) * 1997-10-28 1999-05-21 Juki Corp 形状測定装置
JP2000241125A (ja) * 1999-02-19 2000-09-08 Nippon Electro Sensari Device Kk 寸法測定装置
JP4197217B2 (ja) * 2000-05-08 2008-12-17 株式会社半導体エネルギー研究所 装置
JP2002071576A (ja) * 2000-09-04 2002-03-08 Sharp Corp 外観検査装置および外観検査方法
JP2003083717A (ja) * 2001-09-13 2003-03-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 距離計測装置及び距離計測方法
JP2004117186A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Mitsutoyo Corp 3次元形状測定装置
GB0308509D0 (en) * 2003-04-12 2003-05-21 Antonis Jan Inspection apparatus and method
JP4045341B2 (ja) * 2004-02-19 2008-02-13 独立行政法人海上技術安全研究所 3次元計測システム
JP2007005690A (ja) * 2005-06-27 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp 半導体装置用検査装置およびこれを用いた半導体装置の検査方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111492231A (zh) * 2017-12-26 2020-08-04 索尼公司 外观检查设备、外观检查方法、程序和工件制造方法
CN111492231B (zh) * 2017-12-26 2024-04-16 索尼公司 外观检查设备、外观检查方法、程序和工件制造方法

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Publication number Publication date
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