CN103827626A

CN103827626A - 三维测量装置

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Publication number: CN103827626A
Application number: CN201280044167.7A
Authority: CN
Inventors: 间宫高弘; 石垣裕之
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2032-04-25
Also published as: KR20140059773A; DE112012005755B4; DE112012005755T8; WO2013111354A1; JP5640025B2; US9417053B2; JP2013156045A; DE112012005755T5; CN103827626B; KR101578056B1; US20140333727A1

Abstract

提供能够在进行三维测量时实现测量精度的提高等的三维测量装置。基板检查装置（10）包括运送印刷基板（1）的传输带（13）、对印刷基板（1）照射亮度不同的四种图案光中的任一种的照明装置（14）、以及拍摄该图案光所照射的印刷基板（1）的相机（15）。并且，印刷基板（1）每被运送预定量，将相位每变化了预定量的同一亮度的图案光下拍摄的四套图像数据作为一组，获取在所述四种图案光下拍摄的四组的群数据。接着，判断图像数据的各像素的亮度值是否包含在预先设定的有效范围H内，并且从四个群数据中提取图像数据的各像素的亮度值处于有效范围H内的群数据，以该被提取的群数据为基础进行三维测量。

Description

三维测量装置

技术领域

本发明涉及三维测量装置。

背景技术

通常当在印刷基板上安装电子部件的情况下，首先在配置在印刷基板上的预定的电极图案上印刷膏状钎焊料。接着，基于该膏状钎焊料的粘性，电子部件被临时点焊在印刷基板上。之后，所述印刷基板被引导至回流炉，通过经过预定的回流工序来进行软钎焊。最近，存在在引导至回流炉之前阶段需要检查膏状焊料的印刷状态、并在该检查时使用三维测量装置的情况。

近年来，提出了各种使用光的所谓非接触式的三维测量装置，例如提出了涉及使用了相移法的三维测量装置的技术。

在利用了该相移法的三维测量装置中，通过由光源和正弦波图案的滤波器的组合构成的照射单元对被测量物（该情况下是印刷基板）照射具有正弦波状（条纹状）的光强度分布的图案光。然后，对基板上的点使用配置在正上方的拍摄单元进行观测。作为拍摄单元使用由镜头以及拍摄元件等构成的CCD相机等。该情况下，画面上的测量对象点P的光的强度I通过下式给出。

[这里，B：直流光噪声（偏置分量），A：正弦波的对比（反射率），φ：根据物体的凹凸给出的相位]。

此时，使图案光移动来使相位在例如四个阶段（

φ+π/2、φ+π、φ+3π/2）变化，取入与这些对应的具有强度分布I1、I2、I3、I4的图像，并基于下式求出调制量（用于导出高度的位置信息）θ。

θ=arctan{（I4-I2）/（I1-I3）}

使用该调制量θ求出印刷基板上的膏状钎焊料等测量对象点P的三维坐标（X、Y、Z），以此来测量测量对象的三维形状、特别是高度。

但是，在印刷基板上的膏状钎焊料的印刷部分（焊料印刷区域）和其他部分（背景区域）中，由于光的反射率等不同，在相同亮度的图案光下，有可能难以获得各部分的更准确的数据。

例如，关于反射率比较高的焊料印刷区域，当图案光的亮度过高时，通过拍摄单元拍摄的图像数据中与该焊料印刷区域对应的像素上产生亮度饱和状态（饱和），有可能难以进行更准确的高度测量。另一方面，关于反射率比较低的背景区域，当图案光的亮度过低时，图像数据上图案光的明暗差（亮度差）变小，有可能难以进行高度测量。

对此，近年来，也提出了以下技术：分别进行基于与焊料印刷区域适应的拍摄条件（照射亮度）的拍摄、基于与背景区域适应的拍摄条件的拍摄，来适当进行高度测量（例如参照专利文献1）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利文献特开2006-300539号公报。

发明内容

但是，即使是相同焊料印刷区域内或背景区域内，例如由于相机和印刷基板的位置关系、膏状钎焊料的表面形状等，在印刷基板上反射并入射到相机的图案光的反射率会针对印刷基板上的各位置而不同。

例如，在预定的膏状钎焊料的表面形状形成球面状的情况等，即使是与该膏状钎焊料对应的同一区域内，也会产生反射率高的部分和反射率低的部分。因此，在适于反射率高的部分的拍摄条件（照射亮度）下拍摄的情况下，反射率低的部分变成暗图像，测量精度有可能降低。另一方面，在适于反射率低的部分的拍摄条件下拍摄的情况下，反射率高的部分有可能变成亮度饱和状态。作为结果测量精度有可能降低。

此外，上述问题并不限于进行印刷在印刷基板上的膏状钎焊料等的高度测量的情况，在其他的三维测量装置的领域中也是固有的。毋庸置疑，并不是仅限于相移法的问题。

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供在进行三维测量时能够抑制测量效率的降低并实现测量精度的提高等的三维测量装置。

用于解决问题的手段

以下，对应用于解决上述问题的各手段分项进行说明。此外，根据需要对对应的手段标注特有的作用效果。

手段1.一种三维测量装置，其特征在于，包括：

照射单元，所述照射单元对于被连续运送的被测量物能够切换照射沿该被测量物的运送方向具有条纹状的光强度分布并且亮度不同的多种图案光；

拍摄单元，所述拍摄单元拍摄所述各种图案光的从被照射的所述被测量物反射的反射光，并输出至少包含亮度值的图像数据；

图像数据获取单元，每次所述被测量物被运送预定量，将在相位每变化了预定量的同一亮度的图案光下拍摄的多套图像数据作为一组，所述图像数据获取单元并获取在所述多种图案光下拍摄的多个图像数据组；

判定单元，所述判定单元判定与所述被测量物上的各坐标位置对应的所述图像数据的各像素的亮度值是否被包含在预先设定的有效范围内；

提取单元，所述提取单元针对所述被测量物的各坐标位置，从所述多个图像数据组中提取所述图像数据的各像素的亮度值处于所述有效范围内的图像数据组；以及

三维测量单元，所述三维测量单元以所述被提取的图像数据组为基础，进行所述被测量物的各坐标位置所涉及的三维测量。

根据上述手段1，对被连续运送的被测量物照射具有条纹状的光强度分布的图案光，该图案光所照射的被测量物每被运送预定量（例如与图案光的相位π/2大小相当的距离）就通过拍摄单元拍摄。由此，获取被照射的图案光的相位每预定量（例如每π/2）不同的多套（例如四套）图像数据。并且，以这些图像数据为基础进行被测量物的三维测量。

另外，本手段中，在亮度不同的多种图案光下获取多组由上述多套图像数据构成的图像数据组。并且，判定与被测量物上的各坐标位置（测量点）对应的图像数据的各像素的亮度值是否被包含在预先设定的有效范围内，并且针对被测量物的各坐标位置，从多组图像数据组中提取图像数据的各像素的亮度值处于有效范围内的图像数据组，以该被提取的图像数据组为基础，例如通过相移法进行被测量物的各坐标位置所涉及的三维测量。

作为结果，针对被测量物的各坐标位置，能够使用更适当的亮度的图像数据来进行三维测量，能够实现测量精度的提高。

手段2.根据手段1记载的三维测量装置，其特征在于，所述判定单元判定至少所述图像数据的各像素的亮度值是否小于相当于饱和水平的值。

根据上述手段2，能够通过将小于与饱和水平相当的值的值设定为上述有效范围的上限，抑制因上述亮度饱和而导致的测量精度的降低。

手段3.根据手段1或2所述的三维测量装置，其特征在于，所述提取单元在所述多个图像数据组中、所述图像数据的各像素的亮度值处于所述有效范围内的图像数据组存在多组的情况下，提取在所述多种图案光中照射亮度最高的图案光下拍摄的图像数据组。

根据上述手段3，能够提取具有更大的亮度值的图像数据，进行更适当的三维测量。

手段4.根据手段1或2所述的三维测量装置，其特征在于，包括平均值计算单元，在被所述提取单元提取的图像数据组存在多组的情况下，所述平均值计算单元计算该多组的图像数据组的平均值，

以所述平均值计算单元计算出的图像数据组的平均值为基础，所述三维测量单元进行所述三维测量。

根据上述手段4，能够提取能够进行更适当的三维测量的图像数据。

手段5.根据手段1至4中任一项所述的三维测量装置，其特征在于，设定比所述图像数据的各像素的亮度值能取得的下限值（例如“0”）大的值作为所述有效范围的下限值。

根据上述手段5，能够提取具有为进行更适当的三维测量所需的充分的亮度的图像数据。

手段6.根据手段1至5中任一项所述的三维测量装置，其特征在于，包括对位单元，所述对位单元使在所述被测量物的运送方向上的不同位置分别拍摄的所述图像数据相互间的坐标系一致。

根据上述单元6，由于能够不使被测量物的运送停止而获取各种图像数据，因此能够实现测量效率的提高等。

附图说明

图1是示意性地示出一实施方式中的基板检查装置的简略立体图；

图2是印刷基板的截面图；

图3是示出基板检查装置的概略的框图；

图4是用于说明随时间经过而发生变化的相机的拍摄范围与印刷基板的坐标位置之间的关系的示意图；

图5是用于说明随时间经过而发生变化的图案光的种类（照射亮度）、以及印刷基板的各坐标位置中的图案光的相位的对应表；

图6是示意性地示出将多个图像数据的坐标位置对位的状态的表；

图7示意性地示出将印刷基板的各坐标位置涉及的各种数据按照预先设定的群进行整理、排序了的状态的表；

图8是示出印刷基板的预定的坐标位置涉及的16套数据（亮度值）的一个具体例的表；

图9是示出与图8的数据比较用于说明亮度饱和状态的理论上的数值的表。

具体实施方式

以下，参考附图对一实施方式进行说明。首先对作为被测量物的印刷基板的构成进行详细地说明。

如图2所示，印刷基板1在构成平板状并由玻璃环氧树脂等构成的基底基板2上设置有铜箔构成的电极图案3。并且，在预定的电极图案3上印刷形成膏状钎焊料4。将印刷有该膏状钎焊料4的区域称为“焊剂印刷区域”。将焊剂印刷区域以外的部分总称为“背景区域”，该背景区域包含：电极图案3露出的区域（符号A）、基底基板2露出的区域（符号B）、在基底基板2上涂覆了抗蚀剂膜5的区域（符号C）、以及在电极图案3上涂覆了抗蚀剂膜5的区域（符号D）。此外，抗蚀剂膜5被涂覆在印刷基板1的表面上，以避免在预定布线部分以外附上膏状钎焊料4。

接着，对具有本实施方式中的三维测量装置的基板检查装置的构成进行详细地说明。图1是示意性地示出基板检查装置10的简略构成图。

基板检查装置10具有：作为运送印刷基板1的运送单元的传输带13；作为对印刷基板1的表面从斜上方照射预定的光的照明单元的照明装置14；作为拍摄来自该光所照射的印刷基板1的反射光的拍摄单元的相机15；以及用于实施基板检查装置10内的各种控制、图像处理、运算处理的控制装置16（参照图3）。

传输带13设置有未图示的马达，该马达被控制装置16进行驱动控制，由此载置在传输带13上的印刷基板1向预定方向（图1的右方方向）以等速被连续运送。由此，相机15的拍摄范围W相对于印刷基板1向相反方向（图1的左方方向）进行相对移动。

照明装置14具有发出预定的光的八个照明（光源）。具体地，具有第一照明14A～第八照明14H。

第一照明14A～第二照明14D分别具有公知的液晶光学开闭器，并被构成为能够对印刷基板1照射沿着其运送方向具有条纹状（正弦波状）的光强度分布的图案光。即，被照射条纹的方向与印刷基板1的运送方向正交的图案光。

但是，从第一照明14A～第四照明14D照射的图案光的照射亮度分别不同。

更详细地说，从第一照明4A照射第一亮度的图案光。从第二照明4B照射第一亮度的2倍的第二亮度的图案光。从第三照明4C照射第二亮度的2倍的第三亮度的图案光。从第四照明4D照射第三亮度的2倍的第四亮度的图案光。

本实施方式中，例如第一亮度设定为“50（cd/m²）”、第二亮度设定为“100（cd/m²）”、第三亮度设定为“200（cd/m²）”、第四亮度设定为“400（cd/m²）”。

另外，本实施方式中的相机15中采用了使用了CCD传感器的256灰度的单色CCD相机作为拍摄元件。即，被相机15拍摄的图像在该相机15内部转换成数字信号之后，作为至少针对各像素包括从“0”至“255”中的某一值的亮度值的图像数据被输入控制装置16。并且，控制装置16以该图像数据为基础实施后述那样的图像处理或三维测量处理、检查处理等。

接着，参照图3对控制装置16的电气构成进行详细地说明。图3是示出基板检查装置10的概略的框图。

如图3所示，控制装置16包括：管理基板检查装置10整体的控制的CPU以及输入输出接口21；包括键盘和鼠标、或者触摸面板的作为输入单元的输入装置22；CRT或液晶等作为具有显示画面的显示单元的显示装置23；用于存储通过相机15所拍摄的图像数据的图像数据存储装置24；用于存储基于该图像数据所得到的三维测量结果等各种运算结果的运算结果存储装置25等。此外，这些各装置22～25相对于CPU以及输入输出接口21进行电连接。

接着，对由基板检查装置10执行的三维测量处理等各种处理进行详细地说明。

控制装置16对传输带13进行驱动控制并以等速连续运送印刷基板1。并且，控制装置16基于来自设置在传输带13上的未图示的编码器的信号对照明装置14以及相机15进行驱动控制。

更详细地，印刷基板1每被运送预定量Δx、即每经过预定时间Δt，就以预定的顺序切换从照明装置14照射的光，并通过相机15对该光所照射的印刷基板1进行拍摄。在本实施方式中，所述预定量Δx被设定为与从照明装置14（第一照明14A～第四照明14D）照射的图案光的相位π/8大小（22.5°大小）相当的距离。另外，相机15的拍摄范围W被设定为与所述图案光的相位2π大小（360°大小）相当的长度。

这里，对从照明装置14照射的光和相机15的拍摄范围W的关系列举具体例子来进行详细说明。图4是用于说明随时间经过进行相对移动的相机15的拍摄范围W与印刷基板1的坐标位置的关系的示意图。图5是用于说明随时间经过发生变化的图案光的种类（照射亮度）、以及印刷基板1的各坐标位置中的图案光的相位的对应表。

如图4、5所示，在预定的拍摄定时t1对印刷基板1从第一照明14A照射第一亮度的图案光。此时，与印刷基板1中的、其运送方向（X方向）中的坐标P1～P17相当的范围位于相机15的拍摄范围W内。即，在拍摄定时t1中，获取照射了第一亮度的图案光的印刷基板1表面的坐标P1～P17的范围的图像数据G1。此外，对于与运送方向正交的方向（Y方向），印刷基板1的Y方向整个范围包含在相机15的拍摄范围内，对于X方向的同一坐标位置上的Y方向的各坐标位置在图案光的种类以及相位上没有不同（以下同样）。

如图5所示，在拍摄定时t1，如照射在印刷基板1的图案光的相位在坐标P17为“0°”、在坐标P16为“22.5°”、在坐标P15为“45°”、……、在坐标P1为“360°”那样，获取图案光的相位按照各坐标P1～P17各错开了“22.5°”的图像数据。

在与拍摄定时t1相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t2，对印刷基板1从第二照明14B照射第二亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P2～P18相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G2。

在与拍摄定时t2相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t3，对印刷基板1从第三照明14C照射第三亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P3～P19相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G3。

在与拍摄定时t3相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t4，对印刷基板1从第四照明14D照射第四亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P4～P20相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据。

在与拍摄定时t4相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t5，对印刷基板1从第一照明14A照射第一亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P5～P21相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G5。

在与拍摄定时t5相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t6，对印刷基板1从第二照明14B照射第二亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P6～P22相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G6。

在与拍摄定时t6相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t7，对印刷基板1从第三照明14C照射第三亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P7～P23相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G7。

在与拍摄定时t7相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t8，对印刷基板1从第四照明14D照射第四亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P8～P24相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G8。

在与拍摄定时t8相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t9，对印刷基板1从第一照明14A照射第一亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P9～P25相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G9。

在与拍摄定时t9相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t10，对印刷基板1从第二照明14B照射第二亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P10～P26相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G10。

在与拍摄定时t10相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t11，对印刷基板1从第三照明14C照射第三亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P11～P27相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G11。

在与拍摄定时t11相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t12，对印刷基板1从第四照明14D照射第四亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P12～P28相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G12。

在与拍摄定时t12相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t13，对印刷基板1从第一照明14A照射第一亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P13～P29相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据。

在与拍摄定时t13相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t14，对印刷基板1从第二照明14B照射第二亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P14～P30相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，获取该范围的图像数据G14。

在与拍摄定时t14相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t15，对印刷基板1从第三照明14C照射第三亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P15～P31相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G15。

在与拍摄定时t15相比经过了预定时间Δt的拍摄定时t16，对印刷基板1从第四照明14D照射第四亮度的图案光。此时，与印刷基板1的坐标P16～P32相当的范围位于相机15的拍摄范围W内，并获取该范围的图像数据G16。

在与拍摄定时t16相比经过了预定时间Δt的拍摄定时，再进行与上述拍摄定时t1的处理相同的处理。之后，反复进行与上述拍摄定时t1～t16的处理同样的处理。

如此，当获取印刷基板1的预定坐标位置涉及的全部数据后，执行对上述各图像数据G1～G16的坐标位置对位的对位处理（参照图6）。执行该处理的功能构成本实施方式的对位单元。图6是示意性示出将拍摄定时t1～t16中获取的多个图像数据G1～G16的坐标位置进行了对位的状态的表。

接着，在按照各坐标位置汇集多个图像数据G1～G16的同一坐标位置所涉及的各种数据的基础上，按照每个预先设定了的群进行整理，并存储到运算结果存储装置25（参照图7）。图7是示意性地示出按照预先设定了的群对图6所示的印刷基板1的各坐标位置所涉及的各种数据进行整理排序后的状态的表。不过，在图7中，例示的仅是坐标P17所涉及的部分。

在本实施方式中，对印刷基板1的各坐标位置划分以下数据来进行存储：由在第一亮度的图案光下拍摄且该图案光的相位每90°错开的四套数据构成的第一群数据（图像数据G1、G5、G9、G13）；由在第二亮度的图案光下拍摄且该图案光的相位每90°错开的四套数据构成的第二群数据（G2、G6、G10、G14）；由在第三亮度的图案光下拍摄且该图案光的相位每90°错开的四套数据（图像数据G3、G7、G11、G15）构成的第三群数据、由在第四亮度的图案光下拍摄且该图案光的相位每90°错开的四套数据（图像数据G4、G8、G12、G16）构成的第四群数据。这里各群数据分别相当于本实施方式中的图像数据组，获取这些数据组的处理功能构成图像数据获取单元。

这里，图8示出焊料印刷区域中的预定的坐标位置涉及的16套数据（亮度值）的一个具体例子。在图8所示的例子中，第三和第四群数据中，从初始相位开始的图案光的位移量对应“0°”和“90°”的部位的亮度值变为相当于饱和水平的“255”（参照带散布图案的部分）。

但是，关于亮度值为饱和水平“255”、即成为亮度饱和状态的上述部分，也存在实际入射到相机15的光的亮度水平和作为图像数据而被存储的亮度值不成比例的可能性。例如，如图9所示，入射光的亮度水平也存在为相当于亮度值“255”的水平以上的可能性。此外，关于图9所示的上述部位的值是将入射光的亮度水平替换成与其他部分的256灰度的数据对应的值的理论上的数值。

因此，对于接下来的印刷基板1的各坐标位置，判定上述四群的四套数据（总计16套的图像数据G1～G16）中所包含的亮度值的值是否分别被包含在预先设定的有效范围H内。执行该判定处理的功能构成本实施方式中的判定单元。

在本实施方式中，判定亮度值是否包含在“11”以上、“254”以下的范围中（参照图8）。

接着，按照印刷基板1的各坐标位置，从四群数据中，提取图像数据G1～G16的各像素的亮度值处于上述有效范围H（11≦H≦254）内的群数据。由此，将含有成为亮度饱和状态的图像数据的群数据从作为进行三维测量的基础的数据中排除。执行该提取处理的功能构成本实施方式的提取单元。

在图8所示的例子中，提取在第二亮度的图案光下拍摄的第二群数据。此外，在图像数据的各像素的亮度值在有效范围H内的群数据存在多个的情况下（也包括全部四群数据的情况），提取上述多种图案光中照射亮度最高的图案光下拍摄的群数据。例如，在全部群数据满足上述条件的情况下，提取在第四亮度的图案光下拍摄的第四群数据。

接着，控制装置16基于上述提取的各群数据通过背景技术中也示出的公知的移相法来进行各坐标的每个的高度测量。并且，通过针对各坐标反复进行该处理，计算出印刷基板1整体的高度数据，作为该印刷基板1的三维数据存储在运算结果存储装置25中。该处理功能构成本实施方式中的三维测量单元。

接着，基于如上述那样得到的测量结果进行膏状钎焊料4的印刷状态的是否良好的判定。具体地，检测与高度基准面相比是预定长度以上的变高的膏状钎焊料4的印刷范围，并计算出该范围内的部位的体积。并且，将该体积与预先设定了的基准值进行比较判定，根据该比较结果是否处于允许范围内来判定该膏状钎焊料4的印刷状态的是否良好。

如以上详细说明的那样，在本实施方式中，对被连续运送的印刷基板1照射具有条纹状的光强度分布的图案光，该图案光所照射的印刷基板1每被运送预定量通过相机15进行拍摄。由此，获取被照射的图案光的相位每π/2而不同的四套图像数据。并且，以这些图像数据为基础进行印刷基板1的三维测量。

另外，在本实施方式中，在亮度不同的四种图案光下获取多组由四套图像数据构成的群数据。并且，在判定与印刷基板1上的各坐标位置对应的图像数据的各像素的亮度值是否包含在预先设定的有效范围H内，并且针对印刷基板1的各坐标位置，从四个群数据中提取图像数据的各像素的亮度值在有效范围H内的群数据，以该提取的群数据为基础通过相移法进行与印刷基板1的各坐标位置相关的三维测量。

作为结果，针对印刷基板1的各坐标位置，能够使用更适当的亮度的图像数据来进行三维测量，从而能够实现测量精度的提高。

此外，不限定于上述实施方式的记载内容，例如可以如以下那样实施。毋庸置疑，在以下没有例示的其它的应用例、变形例也是当然可以的。

（a）在上述实施方式中，将三维测量装置具体化为对印刷形成在印刷基板1上的膏状钎焊料4的高度进行测量的基板检查装置10，但是并不限于此，例如可以具体化为对印刷在基板上的焊剂隆起块、已安装在基板上的电子部件等其他的部件的高度进行测量的构成。

（b）在上述实施方式的相移法中，为使图案光的相位每四分之一间隔发生变化的构成，但并不限于此，可以为使图案光的相位每三分之一间隔发生变化的构成。

（c）照明装置14的构成并不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中为包括照射亮度不同的四个照明（光源）的构成，但是取而代之，也可以采用包括一个光源并适当变更其照射亮度的构成。

另外，各照明4A～4D的照射亮度也不限于上述实施方式，例如第一亮度设定为“100（cd/m2）”、第二亮度设定为“200（cd/m2）”、第三亮度设定为“300（cd/m2）”、第四亮度设定为“400（cd/m2）”等，设为与上述实施方式不同的设定。

（d）相机15的构成不限于上述实施方式。例如，作为拍摄元件也可以采用使用了CMOS传感器的相机等。另外，关于相机15的输出灰度，也不限于上述实施方式的256灰度，例如也可以为1024灰度等与上述实施方式不同的设定。

（e）上述实施方式中，在判定与印刷基板1上的各坐标位置对应的图像数据G1～G16的各像素的亮度值是否包含在预先设定的有效范围H内时，关于上限值，为判定是否小于相当于饱和水平的值“255”的“254”以下的构成。上限值不限于此，也可以设定为不同的值。

另外，上述实施方式中，作为有效范围H的下限值，设定了大于图像数据G1～G16的各像素的亮度值能取得的下限值“0”的大值“11”，但是下限值不限定于此，也可以设定不同的值。此外，关于下限，由于不会产生如上限那样的亮度饱和等不良情况，因此也可以为将有效范围H的下限值设定为“0”、即下限值的构成。

（f）上述实施方式中，在提取图像数据G1～G16的各像素的亮度值处于有效范围H内的群数据时，为获取在亮度不同的四种图案光下拍摄的四个群数据的构成，但是群数据的数量不限于此，也可以是2以上。

（g）上述实施方式中，在图像数据的各像素的亮度值处于有效范围H内的群数据存在多个的情况下，为提取四种图案光中照射亮度最高的图案光下拍摄的群数据的构成。三维测量中使用的群数据的提取方法不限于此，也可以采用不同的方法。

例如，在图像数据的各像素的亮度值处于有效范围H内的群数据存在多个的情况下，也可以计算出该多个群数据的平均值并以该群数据的平均值为基础进行三维测量的构成。这里，计算出群数据的平均值的处理功能构成本实施方式中的平均值计算单元。

（h）在上述实施方式中，作为使用了图案光的三维测量方法而采用了相移法，但除此之外也能够采用空间编码法、或云纹法、聚焦法等各种三维测量方法。

符号说明

1…印刷基板、4…膏状钎焊料、10…基板检查装置、13…传输带、14…照明装置、15…相机、16…控制装置、P1～P32…坐标、G1～G16…图像数据、H…有效范围、W…拍摄范围。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.（修改后）一种三维测量装置，其特征在于，包括：

图像数据获取单元，每次所述被测量物被运送预定量，所述图像数据获取单元将在相位每变化了预定量的同一亮度的图案光下拍摄的多套图像数据作为一组，并获取在所述多种图案光下拍摄的多个图像数据组；

三维测量单元，所述三维测量单元以所述被提取的图像数据组为基础，进行所述被测量物的各坐标位置所涉及的三维测量，

所述提取单元在所述多个图像数据组中、所述图像数据的各像素的亮度值处于所述有效范围内的图像数据组存在多组的情况下，提取在所述多种图案光中照射亮度最高的图案光下拍摄的图像数据组。

2.（修改后）一种三维测量装置，其特征在于，包括：

包括平均值计算单元，在被所述提取单元提取的图像数据组存在多组的情况下，所述平均值计算单元计算该多组的图像数据组的平均值，

3.（修改后）根据权利要求1至2中任一项所述的三维测量装置，其特征在于，

所述判定单元判定至少所述图像数据的各像素的亮度值是否小于相当于饱和水平的值。

4.（修改后）根据权利要求1至3中任一项所述的三维测量装置，其特征在于，

设定比所述图像数据的各像素的亮度值能取得的下限值大的值作为所述有效范围的下限值。

5.（修改后）根据权利要求1至4中任一项所述的三维测量装置，其特征在于，

包括对位单元，所述对位单元使在所述被测量物的运送方向上的不同位置分别拍摄的所述图像数据相互间的坐标系一致。

6.（删除）

Claims

1.一种三维测量装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的三维测量装置，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的三维测量装置，其特征在于，

4.根据权利要求1或2所述的三维测量装置，其特征在于，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的三维测量装置，其特征在于，设定比所述图像数据的各像素的亮度值能取得的下限值大的值作为所述有效范围的下限值。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的三维测量装置，其特征在于，包括对位单元，所述对位单元使在所述被测量物的运送方向上的不同位置分别拍摄的所述图像数据相互间的坐标系一致。