ES2247853T3 - Metodo y dispositivo para la inspeccion optica de objetos situados sobre un sustrato. - Google Patents
Metodo y dispositivo para la inspeccion optica de objetos situados sobre un sustrato.Info
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Abstract
Un método para inspección sin contacto de objetos (2) situados sobre un sustrato (4), por medio de un dispositivo (1) de inspección durante el movimiento relativo entre el sustrato (4) y el dispositivo (1) de inspección, que comprende las etapas de: - generar una primera imagen que comprende información de altura de objeto mediante la iluminación de al menos una parte del sustrato que comprende uno o más objetos (2) por medio de unos primeros medios (3) de radiación y formar la imagen de al menos uno de dichos uno o más objetos (2) iluminados por dichos primeros medios (3) de radiación sobre unos medios de detector (23) de matriz bidimensional que tienen una matriz accesible por partes de elementos de píxel (36); - extraer la información de altura de objeto, por medio de dichos medios de detector, de dicha primera imagen; - generar una segunda imagen que comprende información de área del objeto mediante la iluminación de al menos una parte del sustrato (4) que comprende uno o más objetos(2) por medio de unos segundos medios de radiación y formar una imagen de al menos uno de dichos uno o más objetos iluminados por dichos segundos medios (5) de radiación sobre dichos medios de detector.
Description
Método y dispositivo para la inspección óptica
de objetos situados sobre un sustrato.
Este invento se refiere en general a un método y
un dispositivo para la inspección sin contacto de objetos situados
sobre un sustrato durante el movimiento relativo entre el sustrato y
el dispositivo de inspección.
Cuando se disponen objetos sobre un sustrato, las
propiedades geométricas y otras propiedades de los objetos son
importantes para las prestaciones del producto resultante. Por
consiguiente, es deseable que se pueda realizar de un modo rápido y
preciso una inspección automática de estas propiedades. Las
propiedades geométricas pueden ser, por ejemplo, el volumen, la
posición en el sustrato, el diámetro, la forma del contorno, los
arañazos, la rugosidad superficial, etc. Otras propiedades pueden
ser el color, etc. Es difícil realizar una inspección automática de
las propiedades a gran velocidad y con mucha precisión. Por ejemplo,
en el proceso de aplicar pasta para soldar al sustrato, mediante su
dispensación o procedimiento similar, las propiedades del depósito
resultante de pasta para soldar, por ejemplo, el volumen y la
posición, son importantes para las etapas subsiguientes del proceso
y el rendimiento final.
La técnica anterior se ha basado generalmente en
diferentes tecnologías de formación de imágenes tales como el
tratamiento bidimensional de imágenes, el reconocimiento del dibujo
y/o la triangulación óptica tridimensional, la fotografía en
estéreo, los métodos moiré y la interferometría con luz blanca.
Para obtener información de la altura de un
objeto, a menudo se usa la triangulación con láser, tal como en un
aparato y método para inspeccionar impresión de soldadura según se
describe en el documento US-5 134 665. Una fuente de
radiación, generalmente un láser, se sitúa a una distancia lateral
de un detector e iluminando el objeto a inspeccionar desde una
dirección. Se forma una imagen del objeto en el detector por medio
de un elemento de enfoque de radiación, tal como un sistema óptico
refractivo. Los métodos más comunes de triangulación emplean
iluminación con un solo punto luminoso, una triangulación de una
hoja de luz o de luz en múltiples tiras. El detector ve el objeto
desde otra dirección desde la que el objeto es iluminado y, de ese
modo, detecta la radiación reflejada o reemitida desde el objeto.
Como el detector es bidimensional y puesto que son conocidas las
posiciones de la fuente de radiación y del detector y el plano base
para el objeto, es posible determinar la altura del objeto mediante
la determinación de la radiación incidente sobre el detector.
Adicionalmente, mediante la exploración de todo
el objeto y la determinación de un gran número de puntos de altura o
de perfiles de altura es posible determinar un volumen aproximado
del objeto.
Sin embargo, existen problemas relacionados con
los métodos y dispositivos de la técnica anterior. Se desea combinar
velocidad y flexibilidad en una y en la misma disposición.
Generalmente, los métodos y dispositivos de la técnica anterior
están destinados a una sola tarea, y a menudo no son suficientemente
rápidos para cumplir con las demandas presentes y futuras.
En el documento US-5 134 665
anteriormente mencionado se describe un aparato para inspeccionar
huellas de pasta para soldar en una placa de circuitos impresos (en
adelante PCB), que es un tipo de sustrato Otros tipos de sustrato
son, por ejemplo, sustratos para conjuntos ordenados de rejilla de
bolas (en adelante BGA), paquetes de laminillas de chip (en adelante
CSP), paquetes planos de cuadrete (en adelante QFP), y lasquillas
reversibles. El aparato mide la desviación de la huella, el espesor
de la película y el dibujo de la huella de pasta para soldar impresa
en placas formadas en la PCB. Se realiza una medida de la altura
por medio de un rayo láser que ilumina la PCB en lo que se refiere a
los puntos de la PCB. Moviendo mutuamente el aparato y la PCB, se
explora el punto del láser sobre un solo objeto de pasta de soldar.
Mediante la exploración del objeto en direcciones ortogonales X e Y
se obtiene la proyección del objeto en la línea de perfil de una
dirección X y de una dirección Y que muestra el objeto de pasta para
soldar y la plataforma subyacente. Mediante este aparato conocido
se pueden determinar las posiciones y espesores de objetos de pasta
de soldar impresos por estarcido en relación con plataformas
pre-impresas. Este aparato conocido tiene el
inconveniente de su uso limitado. Por ejemplo, no se pueden realizar
medidas precisas de volumen ni medidas precisas de áreas al menos
de un modo razonablemente rápido, puesto que ello requeriría un gran
número de exploraciones en ambas direcciones.
Otra solución destinada a la inspección de
huellas de pasta para soldar en una PCB es un aparato fabricado por
Philips denominado TriScan. El aparato TriScan usa un sistema
avanzado de exploración óptica que comprende un espejo poligonal de
20 lados que gira a una velocidad muy elevada de hasta 50
revoluciones por segundo. Un rayo láser se proyecta sobre el espejo
y de ese modo un punto de láser es barrido sobre el objeto a una
velocidad de hasta 1.000 barridos de luz por segundo. Mediante
conjuntos avanzados de espejos, el objeto es iluminado por dichos
barridos y la luz reflejada es captada y guiada a un detector.
Aunque este aparato permite inspeccionar varios tipos de propiedades
a gran velocidad, es complejo y solamente realiza medidas de
perfiles de altura como una base para todas las determinaciones. Las
limitaciones en cuanto a medidas de perfiles de alturas dan lugar a
una precisión limitada. Mediante la medida de los perfiles de un
modo extremadamente exacto, se puede obtener un cierto
perfeccionamiento de precisión. Sin embargo, esto requiere una
elevada velocidad de medida, que es difícil de lograr.
Un objeto de este invento es proveer un
dispositivo de inspección para la inspección de objetos situados
sobre un sustrato durante el movimiento relativo entre el
dispositivo y el sustrato, y un método para la inspección de objetos
en un sustrato por medio de tal dispositivo de inspección, en el que
dicho dispositivo y dicho método de una manera perfeccionada
combinan la precisión de la inspección y una posibilidad de
múltiples tareas a velocidad elevada y bajo coste.
El objeto se logra mediante el invento según se
define en la reivindicación independiente 1 de método,
reivindicación independiente 18 de aparato y reivindicación
independiente 32 de uso. En las reivindicaciones subordinadas 2 a 17
y 19 a 31 se definen realizaciones adicionales del invento.
En un aspecto, el presente invento se refiere a
un método para la inspección sin contacto físico de objetos
situados sobre un sustrato, por medio de un dispositivo de
inspección durante el movimiento relativo entre el sustrato y el
dispositivo de inspección. El método comprende las etapas de:
- generar una primera imagen que comprende
información de altura del objeto mediante la iluminación de al
menos una parte del sustrato que comprende uno o más objetos por
medio de unos primeros medios de radiación y formar imágenes de al
menos uno de dichos uno o más objetos iluminados por dichos primeros
medios de radiación sobre unos medios de detector de matriz
bidimensional que tienen una matriz direccionable por partes de
elementos de píxel;
- generar una segunda imagen que comprende
información de área de objeto mediante la iluminación de al menos
una parte del sustrato que comprenda uno o más objetos por medio de
unos segundos medios de radiación, y formar la imagen de al menos
uno de dichos uno o más objetos iluminados por dichos segundos
medios de radiación sobre dichos medios de detector;
- extraer la información de altura del objeto,
por medio de dichos medios de detector, de dicha primera imagen;
y
- extraer la información de área de objeto, por
medio de dichos medios de detector, de dicha segunda imagen.
En otro aspecto, el invento se refiere a un
dispositivo para realizar el método anteriormente descrito. El
dispositivo comprende unos medios de detector de matriz
bidimensional que tienen una matriz direccionable de elementos de
píxel por partes; unos primeros medios de radiación; unos segundos
medios de radiación; y medios de formación de imágenes para formar
imágenes de la radiación que se origina de un plano de objeto sobre
los medios de detector. Dichos primeros medios de radiación están
dispuestos para iluminar al menos una parte del sustrato que
comprende uno o más objetos cuando el sustrato está en dicho plano
de objeto, cuyos medios de formación de imágenes de ese modo generan
una primera imagen de al menos uno de dichos uno o más objetos,
comprendiendo dicha primera imagen información de altura de objeto.
Dichos segundos medios de radiación están dispuestos para iluminar
al menos una parte del sustrato que comprende uno o más objetos,
cuando el sustrato está en dicho plano de objeto, cuyos medios de
formación de imagen de ese modo generan una segunda imagen de al
menos uno de dichos uno o más objetos, comprendiendo dicha segunda
imagen información de área de objeto. Dichos medios de detector
comprenden medios de extracción para extraer, de dicha primera
imagen, información de altura de objeto, y para extraer, de dicha
segunda imagen, información de área de objeto.
La generación de una primera y segunda imagen
usada para extraer información de altura de objeto e información de
área de objeto respectivamente, en combinación con el empleo de
unos medios de detector de matriz direccionable de elementos de
píxel por partes, proporciona un uso eficiente y flexible de la
información de imagen generada para inspeccionar y determinar las
propiedades de uno o más objetos. Una característica de tales medios
de detector es la matriz de elementos de píxel y la posibilidad de
dirigir, y por tanto de leer, solamente una parte de la totalidad de
la matriz a la vez. La expresión "por partes" se deberá
interpretar como al menos un píxel cada vez, Esta posibilidad se
emplea de acuerdo con el invento para designar diferentes
combinaciones de elementos de píxel para tareas diferentes. Mediante
la generación de dos imágenes diferentes, por medio de dichos
primeros y segundos medios de radiación, la posibilidad de múltiples
tareas se usa eficientemente de acuerdo con el invento.
En comparación con el dispositivo y método
anteriormente mencionados del documento US-5 134
665, el presente invento proporciona inspecciones bidimensional y
tridimensional de objetos más o menos simultáneamente mientras el
sustrato y el dispositivo se mueven uno respecto a otro.
La expresión "objetos situados sobre el
sustrato" comprende muchos objetos posibles diferentes, tales
como por ejemplo adhesivo, fundente, adhesivo conductor, costuras
soldadas, componentes electrónicos, componentes electrónicos
soldados, protuberancias, pasadores, y, en particular, depósitos
tales como uno solo o grupos de pasta de soldar o puntos de
adhesivo. Los depósitos podrían comprender también satélites, es
decir, gotitas parásitas de pasta para soldar, adhesivo, adhesivo
conductor, etc., ya dispensados, procedentes del proceso de
dispensación.
Se entiende por "radiación", diferentes
tipos de luz, tales como luz visible, luz infrarroja, luz
ultravioleta, etc., y por "frecuencia" se entiende la
frecuencia de las ondas de radiación. En lugar de "frecuencia"
podría usarse de modo equivalente el término "longitud de
onda".
En una realización ventajosa del invento, el
detector comprende la posibilidad de tratamiento de la señal sobre
un chip. Por consiguiente, el tratamiento de la señal se realiza
sobre el mismo chip cuando se forman los elementos de píxel, lo cual
aumenta la velocidad del dispositivo mediante la reducción de la
cantidad de salida necesaria para aplicarse a los medios externos de
tratamiento.
En una realización ventajosa del invento, dichas
imágenes primera y segunda se tratan alternativamente por partes, es
decir, las imágenes se tratan parcialmente y el tratamiento salta
hacia delante y hacia atrás entre las dos imágenes. Esta forma de
tratamiento es muy próxima al tratamiento en paralelo de la
información de altura y de área, respectivamente. Mediante la
utilización de unos medios de detector particularmente avanzados, en
una realización adicional del invento, incluso es posible realizar
un verdadero tratamiento en paralelo, es decir, simultáneo, de la
información de altura y de área respectivamente.
Todavía en más realizaciones del invento, los
tratamientos de las imágenes primera y segunda se separan
adicionalmente.
Un aspecto de la separación es separar en el
tiempo la generación de las primeras y segundas imágenes, para de
ese modo minimizar una posible dificultad de radiación asociada con
una de las imágenes que interfiera con la radiación asociada con la
otra imagen en el detector en un caso en el que las imágenes primera
y segunda se superpongan en la superficie del detector. Esta
separación de tiempo proporciona más bien un uso de la misma área de
detector para detectar ambas imágenes, lo cual es ventajoso en
algunos casos. Adicionalmente, se aumenta la posibilidad de iluminar
la misma área del sustrato sin arriesgar la interferencia de
radiación en el plano de objeto.
Otro aspecto de la separación es separar la
primera imagen de la segunda imagen teniendo partes diferentes, es
decir, separadas geométricamente, de los medios de detector
iluminadas por las imágenes primera y segunda, respectivamente. Como
resultado, se elimina sustancialmente el riesgo de interferencia, y
mediante el uso, de esta manera, de elementos diferentes de detector
para las diferentes imágenes se puede aumentar la tasa total de
imágenes.
Un aspecto adicional de la separación es separar
la primera imagen de la segunda imagen mediante la separación de la
radiación que se origina desde dichos medios primero y segundo de
radiación en un primer intervalo y en un segundo intervalo de
frecuencias respectivamente, y mediante la filtración de al menos la
radiación que incide contra una primera parte de los medios de
detector de tal manera que la radiación comprendida dentro de uno de
dichos primero y segundo intervalos de frecuencias pase, y la
radiación comprendida dentro del otro de dichos primero y segundo
intervalo de frecuencias se detenga. Además de las ventajas
anteriormente mencionadas del aumento de separación, este aspecto
proporciona una posibilidad de, al menos hasta cierto grado, limitar
el área inspeccionada en el sustrato mediante la limitación de las
dimensiones de dicha primera parte. Opcionalmente, dos o más partes
de los medios de detector se cubren con filtros que dejen pasar la
radiación dentro de diferentes intervalos de frecuencias.
A continuación se describen otros objetos y
ventajas adicionales del presente invento por medio de realizaciones
ejemplares.
La Figura 1 es una vista esquemática de un
dispositivo de acuerdo con una realización del presente
invento;
La Figura 2 es una vista esquemática de una
técnica de formación de imágenes de intervalo empleada en el
dispositivo de la Figura 1;
La Figura 3 es una vista esquemática de una
técnica de exploración de línea empleada por el dispositivo de la
Figura 1;
Las Figuras 4a y 4b son vistas esquemáticas de la
superficie sensible a la radiación de unos medios de detector
comprendidos en el dispositivo de la Figura 1;
La Figura 5 ilustra la división en sub-áreas de
la superficie sensible a la radiación de los medios de detector de
la Figura 4;
La Figura 6 ilustra unos medios de filtro
divididos en sub-áreas;
La Figura 7 es una vista esquemática en
perspectiva de los medios de detector, que ilustra la construcción
de los mismos; y
La Figura 8 es una vista esquemática en
perspectiva de un detalle a escala ampliada de los medios de
detector de la Figura 7.
En la Figura 1 se muestra un dispositivo de
acuerdo con una realización del presente invento. El dispositivo 1
está dispuesto encima de un sustrato que porta un objeto 2 que se va
a inspeccionar. El dispositivo 1 y el objeto 2 se mueven
mutuamente, es decir, con movimiento relativo entre sí, lo cual se
ha indicado con una flecha A. El objeto 2 podría ser de muchas
clases diferentes según se ha indicado anteriormente, pero, para
mayor sencillez de la explicación, en la siguiente descripción se
supondrá que el objeto 2 es un depósito de pasta para soldar, que se
ha dispensado en la superficie del sustrato, designada por 4.
Generalmente, el objeto inspeccionado 2 cubierto por el área de
inspección iluminada abarca un depósito que comprende varios puntos
luminosos, pero por razones de claridad en la exposición solamente
se ha mostrado en los dibujos un único punto luminoso 2.
El dispositivo 1 comprende unos primeros medios 3
de radiación para generar radiación de un primer intervalo de
frecuencias, o de longitudes de onda, y unos segundos medios 5 de
radiación para generar radiación de un segundo intervalo de
frecuencias. En esta realización, los primeros medios 3 de radiación
comprenden dos generadores 6 y 8 de radiación similares, de los
cuales un primero 6 comprende una primera fuente de láser 7,
preferiblemente un diodo de láser, unos primeros medios 9
ópticamente refractivos, preferiblemente un par de lentes
cilíndricas, y unos primeros medios 11 de dirección de radiación; y
un segundo de los mismos 8 que comprende similarmente una segunda
fuente de láser 13, unos segundos medios 15 ópticamente refractivos,
y unos segundos medios 17 de dirección de radiación. Los medios 11 y
17 de dirección de radiación, que dirigen la radiación generada
sobre el sustrato 4, están comprendidos preferiblemente por espejos
flexibles y livianos. Sin embargo, son posibles varias alternativas,
tales como prismas. Los segundos medios 5 de radiación comprenden un
tercero, un cuarto y un quinto generador de radiación 19, 20 y 21
respectivamente. En la realización preferida que se ha ilustrado,
cada uno de los generadores tercero, cuarto y quinto de radiación
19, 20 y 21 comprenden una fuente de diodo emisor de luz (en
adelante LED), constituida por un conjunto o grupo de elementos de
LED, y por elementos ópticos refractivos (no mostrados por
separado).
Adicionalmente, el dispositivo 1 comprende unos
terceros medios de radiación 22 constituidos por un generador de
radiación de forma de anillo que comprende una pluralidad de LED
individuales y elementos ópticos refractivos (que no se han mostrado
por separado).
Más adelante se explica con mayor detalle la
elección preferida de los diferentes tipos de generadores de
radiación 11.
El dispositivo 1 comprende adicionalmente medios
de detector o simplemente un detector 23, dispuesto para detectar
una imagen del objeto 2 y unos medios 25 de formación de imagen para
crear dicha imagen mediante la formación de una imagen del objeto 2
en el detector 23. Preferiblemente, el detector 23 es un detector de
matriz bidimensional que tiene capacidad de tratamiento de señal
sobre chip. Como se muestra en las Figuras 7 y 8, el detector 23
comprende un soporte 27 y un circuito integrado o chip 29 soportado
por el soporte 27. El chip 29 lleva dos partes 31, 33, una primera
de las cuales constituye una unidad sensible a la radiación 31 y una
segunda de las cuales constituye un conjunto de unidades de
tratamiento 33, como se muestra también en la Figura 4b.
En esta realización, dichos medios 25 de
formación de imagen están constituidos por elementos ópticos
refractivos, es decir, un sistema de lentes. El sistema 25 de lentes
está dispuesto para dirigir ópticamente la radiación que se origina
desde el objeto 2 hasta el detector 23. En otras palabras, el
sistema de lentes 25 está dispuesto para formar la imagen de un
plano 32 de objeto, como se muestra en las Figuras 2 y 3, sobre un
plano de imagen. La radiación originada desde el objeto 2 se genera
originalmente por los generadores de radiación 6, 8, 19, 20, 21 y 22
y es reflejada o reemitida por el objeto 2.
Los generadores de radiación 6 y 8 están
dispuestos a una distancia uno de otro tal que iluminen al objeto 2
desde direcciones diferentes, preferiblemente opuestas, y, en esta
realización, como se muestra en la Figura 1, con diferentes ángulos
de incidencia, es decir, ángulos con el plano 32 de objeto. Hay por
lo menos tres propiedades importantes asociadas con la elección de
los ángulos de incidencia, que son, la oclusión, la resolución
vertical y el intervalo dinámico de medida vertical. Mediante la
elección de ángulos diferentes, es posible seleccionar una
resolución diferente y un intervalo dinámico diferente para la
inspección de diferentes objetos. Desafortunadamente, se plantearán
algunos problemas de oclusión. Por otra parte, si se eligen los
ángulos de manera que sean iguales, que es una realización
alternativa, se evita sustancialmente la oclusión, mientras que por
otra parte la resolución y el intervalo dinámico son
fijos.
fijos.
Los generadores de radiación tercero, cuarto y
quinto 19 a 21 están dispuestos a una distancia entre sí tal que
iluminen al objeto 2 desde direcciones diferentes y preferiblemente
en ángulos diferentes con el plano 32 de objeto. Sin embargo, estos
generadores de radiación iluminan la misma área del objeto 2.
Los terceros medios 22 de radiación se usan,
entre otras cosas, para proporcionar una iluminación uniforme de
toda el área de superficie del sustrato cuya imagen se haya formado
en la unidad 31 sensible a la radiación. Dichos medios proporcionan
un contraste aumentado entre las superficies de los objetos que se
van a inspeccionar y el fondo más próximo. Adicionalmente, los
terceros medios 22 de radiación se usan para iluminar marcadores
fiduciales o de referencia en el sustrato 4 para permitir la
alineación del sustrato con el dispositivo 1 de inspección, y para
calibrar los elementos ópticos.
Como se muestra en las Figuras 4a y 4b, la
radiación incidente en el detector 23, y más particularmente en la
unidad 31 sensible a la radiación, es detectada por los elementos
sensibles a la radiación o píxeles 35 dispuestos en una matriz en la
superficie de la unidad 31 sensible a la radiación. Los píxeles 35,
son, al menos un subconjunto de los mismos cada vez, conectables al
conjunto de unidades 33 de tratamiento, donde cada unidad 33 de
tratamiento maneja un solo píxel 35. Por ejemplo, en el detector
denominado MAPP2200 y fabricado por IVP, todos los píxeles de una
fila a la vez son manejados en paralelo por un conjunto ordenado de
unidades de tratamiento. Es opcional qué fila se va a analizar.
Como otro ejemplo, en un detector de píxel activo
(en adelante APS), todos los elementos de píxel son individualmente
accesibles. El APS es un detector de matriz en el que los píxeles
están dispuestos en un chip. Algunos medios para el tratamiento de
señal de las señales de salida de píxel están integrados en el chip.
Se usa un procesador de señal digital (en adelante DSP) para el
tratamiento adicional de las señales de salida de píxel.. En una
realización preferida del APS, también el DSP está integrado en el
chip. Típicamente, ambos tipos de detector se fabrican por medio de
la tecnología de semiconductor de óxido metálico complementario (en
adelante CMOS), aunque opcionalmente son usables otros métodos de
fabricación.
Cada elemento de píxel convierte la radiación
incidente en una carga electrónica, que luego se procesa mediante
hardware en chip. De ese modo, el valor de la carga se digitaliza,
bien mediante fijación de umbral o bien por conversión analógica
digital (en adelante A/D).
Adicionalmente, el hardware en chip del detector
23, al menos cuando es del tipo MAPP2200, es capaz de manejar las
tareas adicionales cuya realización sea necesaria para obtener
información útil de imagen. Estas tareas incluyen la reducción de
datos y la correspondencia de plantillas u operaciones de filtración
que reducen el ruido o mejoran los bordes del objeto.
Las capacidades de detector se emplean mediante
el dispositivo del presente invento. La información de imagen
requerida para determinar diferentes propiedades del objeto 2 es
información relacionada con el área o bien información relacionada
con la altura, o ambas. El detector 23, o más particularmente la
unidad 31 sensible a la radiación, es divisible en diferentes
sub-áreas cada una de las cuales comprende un número de píxeles,
preferiblemente una o más filas de píxeles. La diferentes sub-áreas
están destinada a la extracción de información de imagen
relacionada con el área o bien de la información relacionada con la
altura.
En esta realización preferida, la unidad 31
sensible a la radiación está dividida en primeras y segundas
sub-áreas 37, 39 para extraer información de altura y en una tercera
sub-área 41 para extraer información de área, como se ha mostrado
en la Figura 5. Por razones que se exponen más adelante, la división
de la unidad 31 sensible a la radiación se hace preferiblemente de
un modo físico, como se ha mostrado en la Figura 6. Unos medios de
filtro o capa de filtro 42 se disponen sobre la superficie de la
unidad 31 sensible a la radiación. Los medios de filtro 42 están
provistos de una primera parte estrecha 34 de paso total, y de una
segunda parte 36 que deja pasar dicho primer intervalo de
frecuencias radiadas desde los primeros medios 3 de radiación, y que
detiene dicho segundo intervalo de frecuencias, radiadas desde los
segundos medios 5 de radiación. Por consiguiente, para lograr un uso
pleno de estos medios de filtro 42, los intervalos de frecuencias
primero y segundo están separados, es decir, uno de los aspectos de
separación mencionados anteriormente en el sumario del invento se
emplea en esta realización, que se describe adicionalmente más
adelante.
Los primeros y segundos medios 3, 5 de radiación
están destinados a proporcionar al detector 23 las imágenes primera
y segunda, respectivamente, generándose la primera imagen de tal
manera que comprende sustancialmente información de altura y
generándose la segunda imagen de tal manera que comprende
sustancialmente información de área. Con el fin de obtener estas
imágenes diferentes, por una parte la radiación generada por dichos
primeros medios 3 es radiación de láser de dicho primer intervalo de
frecuencias y línea, u hoja, conformada cuando se llega al plano 32
de objeto. A esta clase de iluminación se le denomina también
iluminación de hoja de luz. Por otra parte, la radiación generada
por dichos segundos medios 5 de radiación es radiación de LED que
tiene una forma menos limitada cuando llega al plano 32 de objeto.
La iluminación de hoja de luz se ha ilustrado en la Figura 2, y la
iluminación de LED se ha ilustrado en la Figura 3. Para mayor
claridad, en ambas figuras se ha mostrado la radiación de un solo
generador.
Los generadores de radiación primero y segundo 6,
8 están dispuestos de manera que iluminen una primera parte del
sustrato 4, y del tercero al quinto generadores de radiación 19, 20
y 21 están dispuestos de manera que iluminen una segunda parte del
sustrato 4. La razón para separar las partes iluminadas primera y
segunda es impedir que la interferencia de la radiación afecte
negativamente a la extracción de información de altura y de
información de área, respectivamente. Sin embargo, las realizaciones
alternativas, tales como la que proporciona una separación de tiempo
según se ha mencionado anteriormente, permiten la iluminación de las
mismas partes. La separación se aumenta mediante la separación de
los intervalos primero y segundo de frecuencias combinada con el uso
del filtro 42, mientas que las realizaciones alternativas emplean
intervalos de frecuencias que se solapan.
La elección de tipos diferentes de generadores de
radiación 6, 8 y 19-21 respectivamente depende de la
construcción del detector 23, de la división de la unidad 31
sensible a la radiación y de los diferentes tipos de información de
imagen extraídos. Como la altura del objeto se determina por
triangulación, los perfiles de altura del objeto 2 se generan por
medio del detector 23, requiriendo que las sub-áreas usadas 37, 39
sean suficientemente extensas, típicamente se emplean varias filas
de píxeles adyacentes, para acoplarse a dichos perfiles. Cada hoja
de luz genera un perfil. Por consiguiente, como se muestra en la
Figura 5, en esta realización se generan dos perfiles 38 y 40
respectivamente. Como se ha ilustrado, como las áreas iluminadas
sobre el sustrato 4 son diferentes para los generadores de radiación
primero y segundo 6 y 8 respectivamente, los perfiles 38, 40 están
asociados con objetos diferentes o partes diferentes de un objeto
único. Típicamente, unos pocos perfiles por objeto son bastantes
para obtener suficiente información de altura, en combinación con
información de área, para ser capaz de determinar las propiedades
requeridas.
La información de área se consigue mediante la
exploración por línea, que significa que el objeto 2 es explorado
línea por línea, siendo las líneas adyacentes. Típicamente, una
línea corresponde a una sola fila de píxeles en la unidad 31
sensible a la radiación, siendo tratados en paralelo todos los
píxeles de la fila. Con el fin de lograr una línea tan delgada de
radiación incidente en la unidad 31 sensible a la radiación, sería
natural iluminar el objeto en un área correspondientemente estrecha
usando una fuente de láser. Sin embargo, esto ha demostrado ser
difícil debido al ruido de patrón granulado inducido por
interferencia local en el objeto 2. El problema del ruido de patrón
granulado se elimina mediante el uso de radiación no coherente tal
como la generada por los LED, que de acuerdo con ello es preferida.
Por otra parte, cuando se usan LED, se pueden plantear dificultades
en la limitación del área iluminada. Más bien mediante la limitación
de la sub-área 41 usada para recibir información de área en el
detector 23 a, por ejemplo, una sola fila de píxeles se evitará el
problema anterior. Todavía, no obstante, el área en el plano 32 de
objeto iluminada por las fuentes de LED de los generadores de
radiación tercero a quinto 19 a 21 se limita por medio de elementos
ópticos refractivos con el fin de separarla de las áreas iluminadas
por las fuentes de láser 7, 13 de los generadores de radiación
primero y segundo 6 y 8 respectivamente. Un objeto adicional de
limitar el área por medio de los elementos ópticos refractivos es
obtener una intensidad mayor de la radiación dentro del área
iluminada del sustrato 4. El filtro espectral anteriormente descrito
se emplea preferiblemente para aumentar la separación.
Para obtener la información de altura, es posible
lograr una buena resolución aún si la anchura de la hoja de luz o
línea de láser asciende a unas pocas filas de píxeles, tales como
las filas 3 a 5. De ese modo, disminuye sustancialmente el ruido de
patrón granulado, lo cual habilita el uso de las fuentes de láser 7,
13.
Adicionalmente, cada uno de los generadores de
radiación primero y segundo 6, 8 genera una línea individual de
láser de la que se forma una imagen en una parte separada de la
unidad sensible a la radiación es decir, las sub-áreas primera y
segunda 37, 39 respectivamente, como se muestra en la Figura 5. Por
consiguiente, se podrían emplear resoluciones diferentes, es decir,
número diferente de filas de píxeles.
De ese modo, mientras se mueve el objeto 2 con
respecto al dispositivo 1, la fila de píxeles que forman la sub-área
41 se muestrea y trata consecutivamente para extraer información de
área de objeto línea por línea. Este tratamiento se combina con el
tratamiento de la información de altura recogida mediante el
muestreo correspondiente de las filas de píxeles de las otras
sub-áreas 37, 39. Preferiblemente, la información de área y la
información de altura se extraen alternativamente con el fin de usar
la capacidad total del detector. Las determinaciones alternativas se
ejecutan principalmente mediante la escisión de los trabajos,
ejecutando así alternativamente partes de una línea completa y de un
área completa respectivamente. De ese modo, se habilita una
velocidad elevada de movimiento, manteniendo al mismo tiempo la
precisión en un nivel alto.
Con el fin de mejorar los resultados en un
movimiento de alta velocidad, los generadores de radiación 6,8,19,20
y 21 preferiblemente funcionan por impulsos, o bien la radiación se
emite por impulsos, para de ese modo minimizar la pérdida de
definición causada por el movimiento mientras los generadores de
radiación están emitiendo radiación.
Como es evidente a partir de lo anteriormente
expuesto, el detector 23 genera señales de salida digitales. Estas
señales de salida se comunican a unos medios de control, tales como
una unidad central de tratamiento (en adelante CPU, no mostrada).
que trata adicionalmente dichas señales de salida. Las señales de
salida comprenden la salida de información de altura y la salida de
información de área usadas por los medios de control para determinar
diferentes propiedades del objeto 2. Adicionalmente, un usuario
utiliza los medios de control para programar el detector 23. La
programación podría comprender, por ejemplo, definir las diferentes
sub-áreas 37, 39, 41 e iniciar posibilidades de tratamiento de
imágenes diferentes de las mismas tales como las que agudizan los
bordes del objeto. Debido a las posibilidades de tratamiento de
señal sobre chip cableadas y/o programadas del detector 23, se
reducen las cantidades de datos intercambiados entre el detector 23
y los medios de control, haciendo posible un proceso más rápido de
inspección de objetos. Cuando se usa un detector avanzado tal como
el MAPP2200, las posibilidades sobre chip son suficientemente
complejas para asegurar que el tratamiento de señal realizado sobre
chip es un tratamiento de imagen.
El presente invento se ha provisto para
inspeccionar objetos en un sustrato, y en particular depósitos 2 de
pasta para soldar dispensada en el mismo. Un sustrato dispuesto
para componentes de fijación superficial se ha provisto de
plataformas o placas impresas para la recepción de terminales de
conexión de componentes. Los componentes se conectan a las
plataformas mediante soldadura. La pasta para soldar se aplica
previamente a las plataformas mediante algún método general, como la
impresión de estarcido o la dispensación. Con el fin de que sea
satisfactorio para la subsiguiente fijación y soldadura de los
componentes, es importante que el depósito de pasta para soldar, al
que en adelante se hará referencia simplemente como depósito, esté
correctamente conformado y situado, y que no se generen satélites de
pasta para soldar.
Debido a las pequeñas dimensiones del depósito,
típicamente del orden de fracciones de un milímetro, se requieren
del dispositivo de inspección medidas precisas de gran resolución.
Por requisitos de calidad, se desea que todo depósito situado en un
sustrato sea inspeccionado después de haberse dispensado.
Adicionalmente, el ritmo de dispensación es alto y aumenta
continuamente, y por consiguiente se desea que la inspección se
pueda realizar también a un ritmo muy alto. Además, es deseable que
se puedan determinar diferentes propiedades, tales como las
anteriormente indicadas.
Mediante el presente invento se habilita un ritmo
elevado por el uso del detector 23 del invento. En cuanto a las
diferentes propiedades que se desea determinar, la información de
área se obtiene línea por línea según se ha descrito. El detector
MAPP2200 anteriormente mencionado es capaz de generar líneas
adyacentes de área corregidas por píxeles erróneos ocasionales y que
tengan distintos límites entre el depósito y la plataforma o
plataformas circundantes. Las líneas se descargan como salidas a la
CPU, que calcula la verdadera área del depósito. Similarmente, se
trata previamente un número de perfiles de altura sobre chip, o
bien, alternativamente, de otra manera interna o externa del
dispositivo 1, se descargan como salida a la CPU. El detector asocia
en posición las salidas de área y altura, y de ese modo la CPU es
capaz de combinar la información de altura y de área relacionada con
el mismo depósito para determinar volumen, etc. Un detector futuro
aún más avanzado será capaz con muchas probabilidades de realizar
muchos cálculos adicionales sobre chip y es probable creer que el
detector contendrá una unidad de tratamiento por píxel en lugar del
número de píxeles de una fila.
El dispositivo 1 adapta la iluminación, mediante
la adaptación de la radiación emitida de los generadores de
radiación 6, 8, 19 a 22, de acuerdo con las propiedades de los
objetos presentes 2 que se están inspeccionando con el fin de
facilitar el tratamiento de la señal y hacer posible una extracción
de información fiable y precisa. Un objetivo típico de la
iluminación adaptada es resaltar el contraste entre un objeto y el
fondo circundante. Los parámetros adaptables son como mínimo los
siguientes:
\bullet La intensidad de la radiación se
sintoniza con el fin de obtener niveles de contraste suficientemente
altos.
\bullet Se puede usar el ángulo de incidencia
hacia los objetos con el fin de resaltar los contrastes.
\bullet Se puede usar eficientemente la
polarización de la radiación para reducir, por ejemplo, las
reverberaciones procedentes de objetos brillantes. Para este fin se
ha provisto un polarizador entre los generadores de radiación 6, 8,
19 a 22 y el sustrato 4, o más particularmente el objeto u objetos
situados sobre el mismo. Adicionalmente, se ha provisto otro
polarizador enfrente del detector 23, cuya orientación es
perpendicular al primer polarizador citado. Como resultado, todas
las reflexiones que son directas, es decir, que no cambian la
polarización causada por el primer polarizador, son luego bloqueadas
por el segundo polarizador. Por otra parte, a la radiación que se
esparce en la superficie del objeto 2 se le comunica una
contribución aleatoria de polarización, y de ese modo llega a la
unidad 31 sensible a la radiación.
\bullet La frecuencia/longitud de onda de la
radiación.
El dispositivo del presente invento es
implementable como un aparato autónomo, o como una parte de una
máquina para dispensar pasta para soldar, impresión de estarcido,
componentes de fijación, etc.
Se han descrito anteriormente realizaciones del
presente invento, que deberán considerarse como simplemente un
ejemplo sin carácter limitativo. Serán posibles muchas
modificaciones adicionales dentro del alcance del invento según se
han definido en las reivindicaciones.
Claims (32)
1. Un método para inspección sin contacto de
objetos (2) situados sobre un sustrato (4), por medio de un
dispositivo (1) de inspección durante el movimiento relativo entre
el sustrato (4) y el dispositivo (1) de inspección, que comprende
las etapas de:
- -
- generar una primera imagen que comprende información de altura de objeto mediante la iluminación de al menos una parte del sustrato que comprende uno o más objetos (2) por medio de unos primeros medios (3) de radiación y formar la imagen de al menos uno de dichos uno o más objetos (2) iluminados por dichos primeros medios (3) de radiación sobre unos medios de detector (23) de matriz bidimensional que tienen una matriz accesible por partes de elementos de píxel (36);
- -
- extraer la información de altura de objeto, por medio de dichos medios de detector, de dicha primera imagen;
- -
- generar una segunda imagen que comprende información de área del objeto mediante la iluminación de al menos una parte del sustrato (4) que comprende uno o más objetos (2) por medio de unos segundos medios de radiación y formar una imagen de al menos uno de dichos uno o más objetos iluminados por dichos segundos medios (5) de radiación sobre dichos medios de detector (23); y
- caracterizado por
- -
- extraer la información de área de objeto, por medio de dichos medios de detector (23), de dicha segunda imagen.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la etapa de generar una primera imagen está separada en el
tiempo de la etapa de generar una segunda imagen.
3. Un método de acuerdo con las reivindicaciones
1 ó 2, que comprende la etapa de separar la primera imagen de la
segunda imagen mediante la formación de imágenes de las imágenes
primera y segunda respectivamente sobre partes separadas (37, 39) de
dichos medios de detector (23).
4. Un método de acuerdo con las reivindicaciones
1, 2 ó 3, que comprende la etapa de separar la primera imagen de la
segunda imagen mediante la iluminación de partes diferentes (37, 39)
del sustrato (4) con dichos medios de radiación primero y segundo
(3, 5), respectivamente.
5. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que comprende la etapa de separar
la primera imagen de la segunda imagen mediante la separación de la
radiación que se origina desde dichos medios de radiación primero y
segundo (3, 5) en un primer y un segundo intervalos de frecuencias
respectivamente, y mediante la filtración de al menos la radiación
que incide sobre una primera parte (37) de los medios de detector
(23) de tal manera que la radiación contenida dentro de uno de
dichos intervalos de frecuencia primero y segundo pase, y la
radiación contenida dentro del otro de dichos intervalos de
frecuencia primero y segundo no pueda pasar.
6. Un método de acuerdo con una cualquiera de la
reivindicaciones precedentes, que comprende la etapa de usar dicha
información de área y de altura para calcular el volumen del
objeto.
7. Un método de acuerdo con una cualquiera de la
reivindicaciones precedentes, que comprende la etapa de usar dicha
información de área para calcular la posición del objeto.
8. Un método de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende la etapa de usar dicha
información de área para calcular la forma del contorno del
objeto.
9. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que comprende la etapa de usar
dicha información de área para calcular el diámetro del objeto.
10. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que al menos algún
tratamiento de señal se realiza sobre chip.
11. Un método de acuerdo con la reivindicación
10, que comprende la etapa de las extracciones de dicha información
de área y de altura sobre chip.
12. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que comprende la etapa de tratar
alternativamente dichas imágenes primera y segunda para obtener
dicha información de altura y de área respectivamente.
13. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 11, que comprende la etapa de tratar dicha
primera imagen y dicha segunda imagen en paralelo para obtener
dicha información de altura y de área respectivamente.
14. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que el sustrato (4) se
ilumina mediante dichos primeros medios (3) de radiación en la forma
de una iluminación de hoja de luz.
15. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que dicha etapa de extraer
información de área se realiza mediante exploración por línea.
16. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que dicha etapa de extraer
información de altura se realiza por triangulación.
17. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que al menos uno de dichos
primeros y segundos medios (3,5) de radiación se sintoniza de forma
adaptable en respuesta a condiciones que cambian.
18. Un dispositivo (1) para inspeccionar objetos
(2) situados sobre un sustrato durante el movimiento relativo entre
el sustrato (4) y el dispositivo (1) de inspección, que
comprende:
- -
- unos medios de detector (23) de matriz bidimensional que tienen una matriz accesible por partes de elementos de píxel (35);
- -
- unos primeros medios (3) de radiación;
- medios (25) de formación de imagen para formar la imagen de la radiación que se origina de un objeto plano sobre los medios de detector (23); cuyos primeros medios de radiación están dispuestos para iluminar al menos una parte del sustrato (4) que comprende uno o más objetos (2) cuando el sustrato (4) está en dicho plano de objeto, estando dispuestos dichos medios de formación de imagen (25) para generar una primera imagen de al menos uno de dichos uno o más objetos (2), comprendiendo dicha primera imagen información de altura de objeto,
- caracterizado por
- -
- unos segundos medios (5) de radiación,
- cuyos segundos medios (6) de radiación están dispuestos para iluminar al menos una parte del sustrato (4) que comprende uno o más objetos (2) cuando el sustrato está en dicho plano de objeto, estando dispuestos dichos medios de formación de imagen (25) para generar una segunda imagen de al menos uno de dichos uno o más objetos (2), cuya segunda imagen comprende información de área de obje- to;
- cuyos medios de detector (23) comprenden medios de extracción para extraer, de dicha primera imagen, información de altura de objeto y para extraer, de dicha segunda imagen, información de área de objeto.
19. Un dispositivo (1) de acuerdo con la
reivindicación 18, en el que el detector comprende capacidad de
tratamiento de señal sobre chip (33).
20. Un dispositivo (1) de acuerdo con la
reivindicación 19, en el que dicha capacidad de tratamiento de señal
sobre chip (33) se provee mediante al menos dichos medios de
extracción.
21. Un dispositivo (1) de acuerdo con la
reivindicación 20, en el que dicha capacidad de tratamiento de señal
sobre chip (33) se provee además mediante medios sobre chip para
calcular una o más propiedades de objeto por medio de al menos una
de dicha información de altura de objeto o de dicha información de
área de objeto.
22. Un dispositivo (1) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 18 a 21, en el que la generación
de la primera imagen está separada en el tiempo de la generación de
la segunda imagen.
23. Un dispositivo (1) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 18 a 22, en el que el detector
(23) está provisto de al menos una primera parte (37) para recibir
la primera imagen y de una segunda parte (39), separada de la
primera parte, para recibir la segunda imagen.
24. Un dispositivo (1) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 18 a 23, en el que los primeros
medios (3) de radiación se han provisto para generar radiación
dentro de un primer intervalo de frecuencias, los segundos medios
(5) de radiación se han provisto para generar radiación dentro de un
segundo intervalo de frecuencias, y el dispositivo comprende además
al menos unos primeros medios de filtro (42) que dejan pasar la
radiación comprendida dentro de uno de dichos primero y segundo
intervalos de frecuencias y no dejan pasar la radiación comprendida
dentro del otro de dichos primero y segundo intervalos de
frecuencias, cuyos medios de filtro (42) cubren una primera parte de
dichos medios de detector.
25. Un dispositivo (1) de acuerdo con las
reivindicaciones 18 a 24, en el que el dispositivo (1) está
dispuesto para extraer la información de área de objeto por medio de
exploración por línea.
26. Un dispositivo (1) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 18 a 25, en el que dichos
primeros medios de radiación (3) comprenden un generador de láser
(7) para generar la radiación por medio de una hoja de luz.
27. Un dispositivo (1) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 18 a 25, en el que dichos
segundos medios de radiación (5) comprenden diodos emisores de luz
(19, 20, 21).
28. Un dispositivo (1) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 18 a 27, en el que cada elemento
de píxel (35) es individualmente accesible.
29. Un dispositivo (1) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 18 a 28, que comprende al menos
uno de dichos medios de radiación (3,5) es sintonizable de modo que
se puede adaptar.
30. Un dispositivo (1) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 18 a 29, que comprende unos
terceros medios de radiación (22) para iluminar un área del sustrato
(4) correspondiente a la totalidad de la matriz de los elementos de
píxel (35).
31. Un dispositivo (1) de acuerdo con la
reivindicación 30, en el que al menos uno de dichos primeros (3),
segundos (5), y terceros (22) medios de radiación está provisto de
un primer polarizador y al menos una parte del detector (23) está
provista de un segundo polarizador dispuesto en dirección
perpendicular al primer polarizador.
32. Uso de un dispositivo (1) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 18 a 31 para medir el volumen de
los depósitos (2) situados en un sustrato (4).
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Families Citing this family (57)
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| SE518640C2 (sv) | 2000-07-11 | 2002-11-05 | Mydata Automation Ab | Förfarande, anordning för applicering av ett visköst medium på ett substrat, anordning för applicering av ytterligare visköst medium samt användningen av screentryckning |
| US7009163B2 (en) | 2001-06-22 | 2006-03-07 | Orbotech Ltd. | High-sensitivity optical scanning using memory integration |
| US7158235B2 (en) | 2001-12-05 | 2007-01-02 | Rudolph Technologies, Inc. | System and method for inspection using white light interferometry |
| DE10208286A1 (de) | 2002-02-26 | 2003-09-18 | Koenig & Bauer Ag | Elektronische Bildauswerteeinrichtung und ein Verfahren zur Auswertung |
| DE10208289C1 (de) * | 2002-02-26 | 2003-02-27 | Koenig & Bauer Ag | Elektronischer Bildsensor und ein Verfahren zur Auswertung |
| SE523681C2 (sv) * | 2002-04-05 | 2004-05-11 | Integrated Vision Prod | System och sensor för avbildning av egenskaper hos ett objekt |
| US7355694B2 (en) | 2002-09-10 | 2008-04-08 | Sapporo Breweries Limited | Method and apparatus for measuring a particle diameter of foam on a malt alcoholic drink |
| EP1581781B1 (en) * | 2003-01-09 | 2011-09-21 | Orbotech Ltd. | Method and apparatus for simultaneous 2-d and topographical inspection |
| JP4166587B2 (ja) * | 2003-01-24 | 2008-10-15 | 株式会社サキコーポレーション | 外観検査装置および体積検査方法 |
| US20040218006A1 (en) * | 2003-04-30 | 2004-11-04 | Dickerson Stephen Lang | Scanning apparatus |
| US7187437B2 (en) * | 2003-09-10 | 2007-03-06 | Shearographics, Llc | Plurality of light sources for inspection apparatus and method |
| US7436504B2 (en) * | 2003-09-10 | 2008-10-14 | Shear Graphics, Llc | Non-destructive testing and imaging |
| US6934018B2 (en) * | 2003-09-10 | 2005-08-23 | Shearographics, Llc | Tire inspection apparatus and method |
| JP2006041352A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 皮膜検査装置、検査システム、プログラム、皮膜検査方法およびプリント基板検査方法 |
| SG121898A1 (en) * | 2004-10-06 | 2006-05-26 | Generic Power Pte Ltd | System for 2-D and 3-D vision inspection |
| DE102004056698B3 (de) * | 2004-11-24 | 2006-08-17 | Stratus Vision Gmbh | Inspektionsvorrichtung für ein Substrat, das mindestens eine aufgedruckte Schicht aufweist |
| DE102004063076A1 (de) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Vermessung einer strukturierten Oberfläche sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE102006009593B4 (de) * | 2005-10-01 | 2008-12-18 | Vistec Semiconductor Systems Gmbh | Vorrichtung zur Aufnahme von mehreren Bildern von scheibenförmigen Objekten |
| DE102005058873A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und Verfahren zur Vermessung der Oberfläche eines Körpers |
| US7830528B2 (en) * | 2005-12-14 | 2010-11-09 | Koh Young Technology, Inc. | 3D image measuring apparatus and method thereof |
| KR100795509B1 (ko) | 2006-02-24 | 2008-01-16 | 주식회사 탑 엔지니어링 | 페이스트 패턴 검사 방법 |
| EP2056064A1 (en) * | 2006-08-10 | 2009-05-06 | I-Pulse Kabushiki Kaisha | Inspecting apparatus, and inspecting method |
| JP2008064624A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Toyo Inspections Kk | 撮像装置及び撮像方法 |
| EP2071278A1 (en) * | 2006-09-21 | 2009-06-17 | I-Pulse Kabushiki Kaisha | Inspecting apparatus |
| US20080199068A1 (en) * | 2007-01-10 | 2008-08-21 | Duquette David W | Inspection System |
| EP2009390A1 (en) * | 2007-06-25 | 2008-12-31 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Measuring system |
| JP4777310B2 (ja) * | 2007-07-31 | 2011-09-21 | シャープ株式会社 | 検査装置、検査方法、検査システム、カラーフィルタの製造方法、検査装置制御プログラム、及び該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| DE502007000856D1 (de) | 2007-08-14 | 2009-07-23 | Sick Ag | Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Erzeugung und Weitergabe von Geometriedaten |
| DE102007063041A1 (de) * | 2007-12-28 | 2009-07-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Laserlicht-Schnittanordnung und Laserlicht-Schnittverfahren zur Bestimmung des Höhenprofils eines Objekts |
| US8059280B2 (en) | 2008-01-31 | 2011-11-15 | Cyberoptics Corporation | Method for three-dimensional imaging using multi-phase structured light |
| DE102008014690A1 (de) * | 2008-03-18 | 2009-09-24 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Schaltungsträgern |
| KR20110043616A (ko) | 2008-07-22 | 2011-04-27 | 오르보테크 엘티디. | 효과적인 원격중심 광학 시스템(ｅｔｏｓ) |
| KR101503304B1 (ko) * | 2008-10-23 | 2015-03-17 | 대우조선해양 주식회사 | 레이저 포인터를 이용하는 러그 용접 로봇의 위치 및 자세 세팅방법 |
| JP5542367B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2014-07-09 | 池上通信機株式会社 | 外観検査装置及び外観検査用の光学装置 |
| DE102010028894B4 (de) | 2009-05-13 | 2018-05-24 | Koh Young Technology Inc. | Verfahren zur Messung eines Messobjekts |
| JP5621178B2 (ja) * | 2009-10-24 | 2014-11-05 | 株式会社第一メカテック | 外観検査装置及び印刷半田検査装置 |
| CN102954759A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-06 | 陈启宏 | 箱体运输测算装置及箱体运输测算方法 |
| US10126252B2 (en) | 2013-04-29 | 2018-11-13 | Cyberoptics Corporation | Enhanced illumination control for three-dimensional imaging |
| CN103278090B (zh) * | 2013-05-14 | 2015-10-07 | 陕西科技大学 | 一种不规则物体体积的视觉测量方法 |
| DE102014114506B4 (de) * | 2014-10-07 | 2020-06-04 | Sick Ag | Kamera zur Montage an einer Fördereinrichtung und Verfahren zur Inspektion oder Identifikation |
| DE102014016087B4 (de) * | 2014-11-03 | 2016-03-10 | In-Situ Gmbh | Dreidimensionale optische Erfassung von Objektoberflächen |
| US10349491B2 (en) | 2015-01-19 | 2019-07-09 | Tetra Tech, Inc. | Light emission power control apparatus and method |
| CA2892885C (en) | 2015-02-20 | 2020-07-28 | Tetra Tech, Inc. | 3d track assessment system and method |
| CN105675614A (zh) * | 2016-02-19 | 2016-06-15 | 清华大学 | 一种包装袋封口质量检测设备和包装袋封口质量检测方法 |
| US10572992B2 (en) * | 2017-12-28 | 2020-02-25 | Intel Corporation | 2D metrology technique for solder paste inspection |
| US11507097B2 (en) * | 2018-02-05 | 2022-11-22 | Pixart Imaging Inc. | Control apparatus for auto clean machine and auto clean machine control method |
| CN108273761A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-13 | 华侨大学 | 一种分拣建筑垃圾的装置及方法 |
| 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 |
| 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 |
| US11377130B2 (en) | 2018-06-01 | 2022-07-05 | Tetra Tech, Inc. | Autonomous track assessment system |
| 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 |
| WO2020232443A1 (en) | 2019-05-16 | 2020-11-19 | Tetra Tech, Inc. | Autonomous track assessment system |
| CN110455199A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-11-15 | 深圳市格灵人工智能与机器人研究院有限公司 | PCB板Pin针高度检测方法及系统 |
| CN112857234A (zh) * | 2019-11-12 | 2021-05-28 | 峻鼎科技股份有限公司 | 结合物体二维和高度信息的测量方法及其装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57132044A (en) * | 1981-02-10 | 1982-08-16 | Hitachi Metals Ltd | Discriminating method of surface defect |
| DE3204086A1 (de) * | 1982-02-06 | 1983-08-11 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur automatischen optischen beschaffenheitspruefung |
| JPH02231510A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-13 | Omron Tateisi Electron Co | 基板検査装置 |
| JP2890578B2 (ja) * | 1989-12-25 | 1999-05-17 | ソニー株式会社 | Ｉｃリード検査装置とｉｃリード検査方法 |
| JP2691789B2 (ja) * | 1990-03-08 | 1997-12-17 | 三菱電機株式会社 | はんだ印刷検査装置 |
| US5048965A (en) * | 1990-05-02 | 1991-09-17 | At&T Bell Laboratories | Three-dimensional imaging technique with occlusion avoidance |
| US5302836A (en) * | 1992-07-16 | 1994-04-12 | Bernard Siu | High speed image acquisition for microelectronics inspection |
| JP3180198B2 (ja) * | 1992-10-29 | 2001-06-25 | 株式会社オーク製作所 | ワークのバンプ検査方法およびその装置 |
| JP3189500B2 (ja) * | 1993-06-25 | 2001-07-16 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品の外観検査装置および外観検査方法 |
| JPH07190736A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半田フィレット部の高さ測定方法及び装置 |
| JP3373327B2 (ja) * | 1995-04-24 | 2003-02-04 | 松下電器産業株式会社 | 異物検査装置 |
| US5835620A (en) * | 1995-12-19 | 1998-11-10 | Neuromedical Systems, Inc. | Boundary mapping system and method |
| JPH09229632A (ja) * | 1996-02-27 | 1997-09-05 | Toray Ind Inc | 画像情報出力装置および方法、形状測定装置および方法 |
| US5912732A (en) * | 1996-07-05 | 1999-06-15 | Kabushiki Kaisha Topcon | Surface detecting apparatus |
| JPH1073421A (ja) * | 1996-08-29 | 1998-03-17 | Nippei Toyama Corp | 三次元曲面測定方法及び装置 |
| US5815274A (en) * | 1996-12-31 | 1998-09-29 | Pitney Bowes Inc. | Method for dimensional weighing by spaced line projection |
| DE69703487T2 (de) * | 1997-08-22 | 2001-06-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Prüfung bewegter Oberflächen |
| JP2001118899A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-27 | Mitsubishi Electric Corp | 異物及びパターン欠陥検査装置 |
-
1999
- 1999-01-18 SE SE9900124A patent/SE514859C2/sv not_active IP Right Cessation
- 1999-12-14 JP JP2000593911A patent/JP4515638B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-14 KR KR1020017009038A patent/KR100602765B1/ko active IP Right Grant
- 1999-12-14 AU AU30902/00A patent/AU3090200A/en not_active Abandoned
- 1999-12-14 AT AT99964865T patent/ATE301818T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-12-14 EP EP99964865A patent/EP1153265B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-14 WO PCT/SE1999/002349 patent/WO2000042381A1/en active IP Right Grant
- 1999-12-14 CN CNB998155934A patent/CN1179192C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-14 DE DE69926659T patent/DE69926659T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-14 ES ES99964865T patent/ES2247853T3/es not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-07-18 US US09/906,656 patent/US6496254B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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