JP2000171224A

JP2000171224A - 外観検査装置

Info

Publication number: JP2000171224A
Application number: JP10349214A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Hiraoka; 伸介平岡; Eiji Ishihara; 栄二石原; Taku Mizusawa; 卓水沢
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】作業者が観察、検査すべき画面の選択を間違
え、迷うことなく、また、検査対象物全体ができるだけ
観察でき、そして観察、検査する部分を忘れることなく
確実に目視検査を行うことができる外観検査装置を得る
こと。【解決手段】本発明の実施形態の外観検査装置１００
は、検査対象物Ｐを載置し、ＸＹ軸方向に移動できるＸ
Ｙテーブル２０と、検査対象物Ｐの検査部位へプログラ
ムされて順次移動できるようにＸＹテーブル２０を位置
制御する制御装置８０と、検査対象物Ｐの斜視像をそれ
ぞれ異なる方向から撮像できる複数のＣＣＤカメラ４１
Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄと、検査対象物Ｐの検査部
位に適したカメラを前記複数のカメラから選択する選択
装置と、前記選択されたカメラによって撮像された斜視
像を表示するテレビモニタ９０とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外観検査装置に関
し、特に電子回路基板に装着された部品の状態を目視検
査する場合に用いて好適な外観検査装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、部品供給機から供給された電子
部品などの部品が電子回路基板上にマウント装置などで
正常に表面実装されているか否かのチェックは、半田の
濡れ性、ブリッジ、半田過多、半田過少、部品の位置ず
れ、部品の欠品、電子部品の極性違いなどの多項目にわ
たって外観検査が行われる。しかしながら、この従来の
外観検査装置は、部品を実装した電子回路基板（以下、
単に「実装基板」と略記する）を検査ステージなどに水
平にセットした状態で、そこに実装された部品の直上位
置から検査対象物の平面像を取り込む方式を採用してい
るため、半田の濡れ具合やＩＣなどの部品端子の浮きな
どのような状態が観察、検査しにくいという問題があっ
た。

【０００３】そこで近年において、実装基板に実装され
た部品を３時限的に観察、検査することができる外観検
査装置が開発されており、その基本原理を図７に示す。
図７において鉛直線Ｖとほぼ平行に円筒に組み込まれた
ＣＣＤカメラＣが配置されている。また、水平軸Ｈに対
しては、これと所定の角度θをなす光軸Ｌ上に第１ミラ
ーＭ１が設けられ、この第１ミラーＭ１による光軸Ｌの
反射方向に第２ミラーＭ２が設けられている。そして、
これら第１、第２ミラーＭ１、Ｍ２による光軸ＬがＣＣ
ＤカメラＣに導かれるように構成されている。

【０００４】この構成においては、鉛直線２０１と光軸
Ｌとの交点に検査対象物（不図示）を配置することで、
その検査対象物の斜視像（光像）が第１、第２ミラーＭ
１、Ｍ２によってＣＣＤカメラＣへと導かれる。これに
より、ＣＣＤカメラＣからの出力映像をモニタに表示す
ることにより、検査対象物の状態を斜め方向から観察、
検査することができる。更に、この状態から鉛直軸Ｖを
回転中心としてＣＣＤカメラＣ及び第１、第２ミラーＭ
１、Ｍ２を回転（周回）させることにより多方向から検
査対象物の斜視像を取り込むことができるため、検査対
象物の半田の濡れ具合やＩＣなどの部品端子の浮きなど
のような実装状態を立体的（３次元的）に把握すること
ができる。

【０００５】しかしながら、図７に示す外観検査装置に
おいては、実装基板に実装されている部品１点ごとにカ
メラ光学系（ＣＣＤカメラＣ、第１、第２ミラーＭ１、
Ｍ２等）を回転させる必要があるため、その分だけ部品
１点当たりの検査時間、更にはトータルの検査時間が長
くなるという問題があった。また、カメラ光学系の回転
軸Ｖ上に検査対象物の検査部位を正確に位置決めするの
が難しく、回転軸Ｖ１から検査部位がずれた状態で光学
系を回転させた場合は、モニタ画面上で検査部位が移動
して検査しずらくなったり、場合によってはモニタ画面
から検査部位が外れてしまうこともある。

【０００６】前記のような課題を解決するために、本出
願人が平成１０年４月２３日に出願した特許願平１０−
１１２８６５号「外観検査装置」の発明で前記課題の解
決策を開示している。即ち、この発明の外観検査装置
は、検査対象物の斜視像をそれぞれ異なる方向から撮像
する複数の撮像手段と、これら複数の撮像手段によって
撮像されたそれぞれの斜視像を表示する表示手段とから
構成し、検査対象物の斜視像を複数の撮像手段によって
それぞれ異なる方向から同時に撮像し、そしてその撮像
したそれぞれの斜視像を表示手段で同時に表示し、これ
らの画像を観察することにより検査対象物の実装状態を
検査できるように構成したもので、従来のようにカメラ
光学系を回転させることなく、作業者が検査対象物の外
観を立体的（３次元的）に把握できるように構成してい
る。

【０００７】この先願の発明の外観検査装置の構成は、
前記特許願の図１に開示されているが、その図１乃至図
３を本特許願で図８乃至図１０に再掲載して、その原理
を説明する。図８は先願発明に係る一実施形態の外観検
査装置を示していて、同図Ａはその全体像を示す斜視
図、同図Ｂはその要部構造を示す斜視図、図９は検査対
象物に対する斜視像の撮像方向を示す模式図、そして図
１０はモニタ画面上の表示例を示す図である。

【０００８】図８Ａにおいて、この外観検査装置は、検
査ステージ１、ＸＹテーブル２、鏡筒５に内蔵されてい
る撮像手段６、照明光源装置９、画面分割装置１０及び
モニタ１１とから構成されている。

【０００９】前記検査ステージ１上に、水平２軸方向
（Ｘ、Ｙ方向）にそれぞれ独立して移動可能なテーブル
ユニットからなるＸＹテーブル２が搭載されている。ま
た、検査ステージ１上には、昇降ユニット３が垂直に設
置されている。この昇降ユニット３の上端部からは支持
アーム４が水平に延出し、その支持アーム４の延出端に
鏡筒５が取り付けられている。

【００１０】鏡筒５の内部には、図８Ｂに示したよう
に、４台のＣＣＤカメラ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄが組み
込まれている。各々のＣＣＤカメラ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、
６Ｄはそれぞれ鉛直方向に沿うＺ軸を中心にして、互い
に平行に配設されている。また、Ｚ軸に直交するＸ軸及
びＹ軸に対しては、それぞれ円周方向に４５度の角度を
なして配設されている。

【００１１】更に、鏡筒５内には、各ＣＣＤカメラ６
Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄの下方に、それぞれに対応する第
１、第２ミラー７Ａ、７Ｂが組み込まれ、これら各ＣＣ
Ｄカメラ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄとそれぞれに対応する
第１、第２ミラー７Ａ、７Ｂによって４組の撮像手段が
構成されている。なお、図８Ｂでは、斜視図の方向性の
関係から第１、第２ミラー７Ａ、７Ｂの組のみしか表示
されていないが、実際にはカメラ台数に対応して計４組
存在する。

【００１２】これら４組の第１、第２ミラー７Ａ、７Ｂ
は、検査対象物となる部品、例えば、図示の例では角形
のチップ部品Ｐの斜視像を、それぞれに対応するＣＣＤ
カメラ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄへと導くものであって、
各々のＣＣＤカメラ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄに対応する
４枚の第１ミラー７Ａからの光軸が、Ｚ軸に対してそれ
ぞれ４５度傾斜して設定されている。また、各々のＣＣ
Ｄカメラ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄの光軸は、それぞれ第
１、第２ミラー７Ａ、７Ｂで反射されてチップ部品Ｐ上
の１点に集約するように設定されている。

【００１３】一方、鏡筒５の上端部からはフレキシブル
チューブ８が導出されており、その先端は照明光源装置
９に接続されており、この照明光源装置９から射出され
た光がフレキシブルチューブ８内の光ファイバーケーブ
ル（不図示）を通してチップ部品Ｐに照射されるように
構成されている。

【００１４】更に、フレキシブルチューブ８内には、各
々のＣＣＤカメラ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄから出力され
る映像信号を伝送するための伝送ケーブル（不図示）も
組み込まれている。この伝送ケーブルの出力端は画面分
割装置１０に接続されており、また、画面分割装置１０
の出力端子は、不図示のケーブルを介してモニタ１１の
映像信号入力端子に接続されている。

【００１５】このように構成された外観検査装置におい
て、例えば、図９Ａに示したように、実装基板上に実装
された角形のチップ部品Ｐを検査するに当たっては、そ
の検査対象物がモニタ１１の画面に映るようにＸＹテー
ブル２を水平方向（Ｘ、Ｙ方向）に適宜移動させると共
に、昇降ユニット３の駆動により鏡筒５を昇降させてカ
メラ焦点を検査対象物に合わせる。

【００１６】これにより、前記ＣＣＤカメラ６Ａ、６
Ｂ、６Ｃ、６Ｄとそれぞれに対応する第１、第２ミラー
７Ａ、７Ｂによりチップ部品Ｐの斜視像がそれぞれ異な
る方向（ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４の矢視方向）
から同時に撮像される。そうすると、各ＣＣＤカメラ６
Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄに対応する各方向ＣＨ１、ＣＨ
２、ＣＨ３、ＣＨ４の映像（チップ部品Ｐの斜視像）
が、図３に示したように、モニタ１１の画面上に同時に
表示される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】前記実施形態の外観検
査装置は、従来のように部品１点ごとにカメラ光学系を
回転させなくても、実装基板上の検査対象物であるチッ
プ部品Ｐの外観を立体的（３次元的）に観察できるが、
４方向から撮像したチップ部品Ｐの斜視像を、画面分割
装置１０を中継して単一のモニタ１１の画面上に分割表
示する構成を採っているため、製造工程の検査作業に用
いる場合においては、作業者が見るべき画面の選択を間
違えたり、迷ったりすることがあることが判った。更
に、前記実施形態の外観検査装置では、各ＣＣＤカメラ
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄの視野が固定されているため、
検査対象物の形状によっては、観察、検査したい部分が
他の部分の陰になって観察、検査できないことがある。

【００１８】本発明は、このような課題を解決しようと
するものであって、作業者が表示手段で表示される画面
の選択を間違えたり、迷うことなく、また、検査対象物
が何らかの原因で隠れた部分が生じても、極力、これを
観察、検査できるようにし、そして検査する部分を忘れ
ることなく確実に目視検査を行うことができる外観検査
装置を得ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】従って、請求項１に記載
の本発明の外観検査装置では、検査対象物を載置し、Ｘ
軸方向及びＹ軸方向或いは必要に応じてＺ軸方向に移動
させることができる載置手段と、前記載置手段上に載置
された前記検査対象物の検査位置へプログラムされて順
次移動できるように前記載置手段を位置制御する制御手
段と、前記載置手段上に載置された前記検査対象物の斜
視像をそれぞれ異なる方向から撮像する複数の撮像手段
と、前記検査対象物の検査位置に適した撮像手段を前記
複数の撮像手段から選択する選択手段と、前記選択され
た撮像手段によって撮像された斜視像を表示する表示手
段とから構成して、前記課題を解決している。

【００２０】また、請求項２に記載の本発明の外観検査
装置では、検査対象物を載置し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向
或いは必要に応じてＺ軸方向に移動させることができる
載置手段と、前記載置手段上に載置された前記検査対象
物の検査位置へプログラムされて順次移動できるように
前記載置手段を位置制御する制御手段と、前記載置手段
上に載置された前記検査対象物の斜視像をそれぞれ異な
る方向から撮像する複数の撮像手段と、前記複数の撮像
手段を０〜４５度の範囲で回動させる回動手段と、前記
選択された撮像手段によって撮像された斜視像を表示す
る表示手段とから構成して、前記課題を解決している。

【００２１】更にまた、請求項３に記載の本発明の外観
検査装置では、前記請求項１及び請求項２に記載の本発
明の外観検査装置における前記複数の撮像手段が、それ
ぞれ検査対象物に対して光を照射する照射手段と、選択
された撮像手段に応じて前記照射手段を切り替える切替
え手段とを備えていることを特徴とする。

【００２２】従って、請求項１に記載の本発明によれ
ば、検査対象物の検査すべき部位を自動的に順送りで
き、しかも表示手段の表示画面には複数台の撮像手段に
よって撮像した検査対象物の映像から観察、検査すべき
映像のみを表示することができる。また、請求項２に記
載の本発明によれば、検査対象物の観察、検査すべき部
位を自動的に順送りできる他、検査対象物が他の検査対
象物などに隠れて観察、検査できなくなる部分を極力少
なくすることができる。更にまた、請求項３に記載の本
発明によれば、使用する撮像手段と照射手段とを選択で
き、従って、鮮明な映像を得ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら本発明の
実施形態の外観検査装置を説明する。図１は本発明の実
施形態の外観検査装置の概要を示した斜視図、図２は図
１に示した外観検査装置におけるビデオカメラ装置の平
面図、図３は図２に示したビデオカメラ装置の一部分を
断面で表した側面図、図４は図２に示したビデオカメラ
装置の一組のビデオカメラと照明装置を取り出して示し
ていて、同図Ａはその側面図、同図Ｂは同図Ａの上面
図、図５は本発明の実施形態の外観検査装置の動作フロ
ーチャートの前半部、そして図６は図５に示した動作フ
ローチャートに続く動作フローチャートの後半部であ
る。なお、本発明の実施形態の外観検査装置において、
先願発明の外観検査装置の構成部分と同一の構成部分に
は同一の符号を付して説明する。

【００２４】先ず、本発明の実施形態の外観検査装置の
構成を説明する。図１において、符号１００は本発明の
実施形態の外観検査装置を指す。この外観検査装置１０
０は、ＸＹテーブル２０、昇降回動装置３０、ビデオカ
メラ装置４０、ミラー装置５０、照明光源装置６０、制
御装置８０、レーザーポインタ７０、テレビモニタ９０
などから構成されている。

【００２５】前記ＸＹテーブル２０は基板２１上に搭載
されている。このＸＹテーブル２０は、基板２１に所定
の間隔で平行に敷設されたそれぞれ一対のレール２２に
Ｘ軸方向に移動可能なテーブル２３と、このテーブル２
３の上面に所定の間隔で平行に敷設されたそれぞれ一対
のレール２４にＹ軸方向に移動可能なテーブル（検査ス
テージ）２５とから構成されている。テーブル２３及び
検査ステージ２５はそれぞれ独立してそれぞれの軸方向
に移動可能である。

【００２６】また、基板２１上には、昇降回動装置３０
が配設されている。この昇降回動装置３０は基板２１の
最奥端部の中央部に逆Ｌ字状の垂直に形成された支柱３
１と、その上方端面に形成された昇降レール３２と、こ
の昇降レール３２上を摺動可能に取り付けられ、水平板
３３Ａと垂直板３３ＢとがＬ字型に直角に折り曲げられ
た状態で形成された支持フレーム３３と、この支持フレ
ーム３３の水平板３３Ａの中央上方で矢印Ｒの方向に回
動できるように取り付けられた回動摘み３４付きの回動
円板３５とから構成されている。前記支持フレーム３３
は摘み３６を回すことにより矢印Ｚで示す上下方向に微
細に摺動し、後記のビデオカメラ装置４０の焦点が合わ
せられる機構になっている。

【００２７】前記回動円板３５には、ビデオカメラ装置
４０が取り付けられている。このビデオカメラ装置４０
は同一構造の複数組の、例えば、４組のＣＣＤカメラ４
１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄと、ミラー装置５０Ａ、
５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ（図３）と、照明光源装置６０
（図４、１台のみ示した）とから構成されている。ま
た、それぞれのＣＣＤカメラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、
４１Ｄに囲まれた回動円板３５の中心部にレーザーポイ
ンタ７０が配設されている。なお、このレーザーポイン
タ７０の機能は先願発明の明細書に記載されているので
省略する。前記各ＣＣＤカメラ４１Ａ、４１Ｂ、４１
Ｃ、４１Ｄの出力端はケーブルＣを介して前記テレビモ
ニタ９０に接続されている。これらの詳細は後記する。

【００２８】前記基板２１の下方には制御装置８０が配
設されている。この制御装置８０の正面には、制御ボタ
ン８１が配設されており、その制御ボタン８１は複数の
制御スイッチ、例えば、連続動作開始スイッチＳＷ１、
動作停止スイッチＳＷ２、手動動作開始スイッチＳＷ
３、手動動作スイッチＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ７
及びＳＷ８、ティーチングＳＷ９、ステップＳＷ１０と
から構成されている。また、ＳＷ１１は電源スイッチで
ある。これら制御スイッチの詳細な機能も後記する。

【００２９】前記回動円板３５は、図２及び図３に示し
たように、その周縁部が支持フレーム３３の水平板３３
Ａの上方で、前記周縁部の回りに配設されている複数個
の支持ローラ３７で回動自在に支持されている。従っ
て、回動円板３５は作業者が回動摘み３４をもって点線
図示の回動摘み３４の位置の方向に自在に回動させるこ
とができる。その回動範囲は０〜４５度程度であればよ
い。

【００３０】前記の４台の各ＣＣＤカメラ４１Ａ、４１
Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄは、それぞれ鉛直方向に沿うＺ軸を
中心にして、互いに平行に配設されていて、図２乃至図
４に示したように、それぞれ鏡筒４２内に収納されてい
る。各ＣＣＤカメラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄは
ＣＣＤ撮像素子４３、撮像レンズ４４などから構成され
ている。

【００３１】各ＣＣＤカメラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、
４１Ｄの撮像レンズ４４の下方には、それぞれミラー装
置５０が取り付けられている。各ミラー装置５０はミラ
ーボックス５１内に第１、第２ミラー５２、５３が組み
込まれている。第１ミラー５２はＣＣＤカメラ４１Ａ、
４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの光軸Ｌに対して４５度の傾斜
角度で配設されており、この第１ミラー５２の水平方向
の光軸Ｌに対向して第２ミラー５３が２２．５度の傾斜
角度で配設されている。

【００３２】また、各ミラー装置５０の両側面には、そ
れぞれ照明光源装置６０が取り付けられている。この照
明光源装置６０は複数個の白色の発光ダイオード６１か
ら構成されており、その照明角度は、第１、第２ミラー
５２、５３の傾斜角度と同様に、レーザーポインタ７０
が照射する中心部に向かう４５度の傾斜角度である。そ
して前記各ＣＣＤカメラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１
Ｄに取り付けられた照明光源装置６０は、それぞれのＣ
ＣＤカメラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄが作動した
場合に連動して作動するように配線されており、発光ダ
イオード６１が発光して検査対象物を照射する。

【００３３】前記基板２１の下方には、前記のように制
御装置８０が配設されている。この制御装置８０には、
例えば、株式会社ダイナックス製のコンピュータソフト
ウエア「ダイナフィックス（ＤｙｎａＦｉｃｓ）」でプ
ログラミングできるマイクロコンピュータ（不図示）が
内蔵されている。

【００３４】即ち、このマイクロコンピュータの記憶回
路には、図５に示したように、各種の検査対象物Ｐｉ、
例えば、チップ部品などが装着されている被検査基板の
検査する必要のある被検査部分の位置を順にティーチす
るために、手動でＸＹテーブル２０を前後左右の方向に
移動させることができる手動動作プログラム８２と、そ
の手動動作プログラム８２に従って、検査対象物の検査
する必要のある被検査部分の位置を順にティーチできる
ティーチング作業プログラム８３と、そのティーチング
作業プログラム８３により記憶された検査対象物Ｐｉの
被検査部分の検査順とは逆に前記ビデオカメラ装置４０
を戻せることができる順戻しプログラム８４と、前記テ
ィーチング作業プログラム８３に従って記憶された検査
対象物Ｐｉの被検査部分の検査順に前記ビデオカメラ装
置４０を自動的に移動させることができる順次検査作業
プログラム８５などがプログラミングされている。この
制御装置８０は作業者が前面に配設されている前記制御
ボタン８１を操作することにより制御することができ
る。

【００３５】前記テレビモニタ９０は、１台のテレビモ
ニタで構成されており、ケーブルＣを介して各ＣＣＤカ
メラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの出力が接続され
ていて、作動中のＣＣＤカメラ４１Ａ、４１Ｂ、４１
Ｃ、４１Ｄの出力のみが画面に映出される。

【００３６】次に、本発明の実施形態の前記外観検査装
置１００による検査対象物Ｐｉの外観検査方法を図１乃
至図６を用いて説明する。制御は、手動動作８２、ティ
ーチング作業８３、順戻し８４、順次検査作業８５の４
制御部分に分けられる。先ず、各種のチップ部品Ｐが予
め正常に装着された検査対象物である基準基板ＰｓをＸ
Ｙテーブル２０の検査ステージ２５の所定の位置に載置
し、この基準基板Ｐｓを基に手動動作８２及びティーチ
ング作業８３を制御装置８０内のマイクロコンピュータ
に記憶させる作業を行う。

【００３７】制御装置８０の電源スイッチＳＷ１１を投
入して基準基板ＰｓをＸＹテーブル２０の検査ステージ
２５の所定の位置に載置した後、次に、制御ボタン８１
の手動動作開始スイッチＳＷ３を押圧する。この手動動
作開始スイッチＳＷ３の押圧によりＸＹテーブル２０は
移動できる状態となり（ステップＳＴ１）、そして手動
動作スイッチＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ７及びＳＷ
８を押圧することによって、ＸＹテーブル２０を＋Ｘ軸
方向、−Ｘ軸方向、＋Ｙ軸方向、−Ｙ軸方向へ移動で
き、同時にＣＣＤカメラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１
Ｄとその照明光源装置６０との組合せ切替えができる状
態となる。

【００３８】従って、これらのスイッチを押圧すること
で、基準基板Ｐｓが載置されたＸＹテーブル２０を移動
させ、その基準基板Ｐｓを用いて、検査対象物の検査し
たい第１の検査部位をＣＣＤカメラ４１Ａ、４１Ｂ、４
１Ｃ、４１Ｄで撮影できるようにし、検査に使用するＣ
ＣＤカメラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの選択を行
う（ステップＳＴ２）。この選択を行うことにより、選
択されたＣＣＤカメラに付属している照明光源装置６０
も選択される。そして検査に適した映像が得られた場合
に、ＸＹテーブル２０の現在位置とＣＣＤカメラ４１
Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ及び照明光源装置６０のい
ずれかの選択状態を、制御ボタン８１の内のティーチン
グスイッチＳＷ９を押圧して、前記第１の検査部位を制
御装置８０内のマイクロコンピュータに記憶させる（ス
テップＳＴ３）。以下同様に、検査対象物の検査すべき
第２、第３・・・の検査部位、使用するＣＣＤカメラ及
び照明光源装置を基準基板Ｐｓを用いて選択、記憶させ
る。前記ＸＹテーブル２０の移動に際しては、前記レー
ザーポインタ７０を目安にして行う。

【００３９】次に、前記のように記憶されたプログラム
に従って、検査対象物の順次検査作業８５を図５及び図
６を用いて説明する。先ず、検査対象物ＰをＸＹテーブ
ル２０上の所定の位置に載置し、電源スイッチＳＷ１１
を投入した後、連続動作開始スイッチＳＷ１を押圧す
る。ＸＹテーブル２０は前記ティーチング作業プログラ
ム８３によって前記のように予め記憶させておいた第１
の検査部位へ検査対象物Ｐが順次移動し（ステップＳＴ
４）、そして検査対象物Ｐが第１の検査部位へ移動する
と、そのＸＹテーブル２０が停止する（ステップＳＴ
５）。同時に前記のように予め記憶させておいた検査に
使用するＣＣＤカメラ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ
の選択が行われて、それらのＣＣＤカメラで得られる４
つの斜視映像の内の１つの斜視映像がテレビモニタ９０
の画面上に映出される。作業者はその斜視映像を見て、
その検査部位の目視検査（良否の判定）を行う。この検
査作業の場合に、作業者は必要に応じて回動円板３５の
回動摘み３４を操作することでビデオカメラ装置４０を
０〜４５度程度の角範囲で回動させることができ、観
察、検査に必要な明瞭な斜視映像を撮影できるように調
整することができる。

【００４０】検査対象物Ｐの第１の検査部位が終了する
と、ＸＹテーブル２０は次の第２の検査部位へ順次移動
し、前記の検査作業が行われる。このような検査作業は
第３、第４・・・の検査部位での検査も順次自動的に行
われ、最終の検査部位に到達して、その最終検査部位の
検査が終了して、その検査対象物Ｐの全ての目視検査が
終了する。作業者は第１の検査対象物Ｐの目視検査が終
了すると、これをＸＹテーブル２０から外し、次に観
察、検査しなければならない第２番目、第３番目・・・
の検査対象物ＰをＸＹテーブル２０の検査ステージ２５
上に順次載置し、それぞれの検査対象物Ｐについて前記
のような順次検査作業８５を繰り返し行う。

【００４１】この順次検査作業８５中に、何らかの事情
で、映出されている検査部位を時間を掛けて観察、検査
したい場合には、一連の目視検査の作業を一時停止させ
ることができる。このような場合は、制御ボタン８１中
の動作停止スイッチＳＷ２を押圧する。この押圧により
検査対象物Ｐの検査部位の移動が中止される（ステップ
ＳＴ６）。そして、その検査対象物Ｐの目視検査を再度
開始したい場合には、前記連続動作開始スイッチＳＷ１
を再度押圧することにより、最初の検査部位から移動が
始まり、前記のような順次検査作業を行うことができ
る。

【００４２】また、前記の順次検査作業８５において、
順次検査中の見直しもできるように順戻しの機能が制御
装置８０にプログラムされている（図５、順戻しプログ
ラム８４）。順戻しの機能とは、順次検査中に既に検査
を終えた部分について疑義が生じた場合に順次検査を一
時中断して、その中断した場所からティーチング作業で
記憶させたステップと逆の順序にＸＹテーブル２０を動
作させ（ステップＳＴ７）、疑義の生じた部分について
再度検査することができる機能である。

【００４３】以上、説明したように、本発明の実施形態
の前記外観検査装置１００によれば、作業者は、検査対
象物Ｐの検査部位を手動で観察、検査できる他、自動的
に順次観察、検査でき、また、検査部位の詳細を観察、
検査したい場合や既に検査済みの部位を再度観察、検査
したい場合は、前記順次検査作業を中断し、或いは逆に
戻して詳細に観察、検査することができ、更にまた、検
査部位を見落とすことはない。しかも、この外観検査装
置１００は極めて簡単な構造であり、それだけ廉価に製
作でき、しかも操作が簡単であることから、バッチシス
テムで行う製造工程に導入できるものとして好適であ
る。

【００４４】前記実施形態では、検査対象物として電子
回路基板に実装されたチップ部品Ｐを採り上げたが、本
発明の外観検査装置はチップ部品の検査に限定されるも
のではなく、各種の部品や製品（半製品も含む）などの
外観検査にも広く用いることができることを付言してお
く。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の実施形態の外観検査装置によれば、１．テレビモニタに映出される斜視映像が観察すべき映
像のみとなるため検査作業が早くなる２．順次送りで検査対象物が移動し、映像が切り替わる
ため、観察、検査忘れを防止することができる３．複数台のビデオカメラを用い、観察に適した映像を
選択するために、従来の光軸回転式に比べ、観察に適し
た映像を早く得ることができる４．複数台のビデオカメラを０〜４５度程度の範囲で回
動させることができるため他の部品などで隠れて観察で
きない部位が少なくできる５．複数台のビデオカメラが０〜４５度の程度の範囲内
での回動であるため、ビデオケーブルに加わる機械的な
負荷を軽減することができる６．複数台のビデオカメラの回動を０〜４５度の程度の
範囲内とすることで、各ビデオカメラを回動円板で支持
でき、回動中心部分に検査位置指示用のレーザーポイン
タ７０を置くことができる７．使用するビデオカメラに応じて照明を選択するの
で、鮮明な映像を得ることができる８．検査対象物の多品種、少量生産を行うのに最適であ
るなど、数々の優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の外観検査装置の概要を
示した斜視図である。

【図２】図１に示した外観検査装置におけるビデオカ
メラ装置の平面図である。

【図３】図２に示したビデオカメラ装置の一部分を断
面で表した側面図である。

【図４】図２に示したビデオカメラ装置の一組のビデ
オカメラと照明装置を取り出して示していて、同図Ａは
その側面図、同図Ｂは同図Ａの上面図である。

【図５】本発明の実施形態の外観検査装置の動作フロ
ーチャートの前半部である。

【図６】図５に示した動作フローチャートに続く動作
フローチャートの後半部である。

【図７】検査対象物を３時限的に観察、検査すること
ができる従来の外観検査装置の概念図である。

【図８】先願発明に係る一実施形態の外観検査装置を
示していて、同図Ａはその全体像を示す斜視図、同図Ｂ
はその要部構造を示す斜視図である。

【図９】検査対象物に対する斜視像の撮像方向を示す
模式図である。

【図１０】モニタ画面上の表示例を示す図である。

【符号の説明】

１００…本発明の実施形態の外観検査装置、２０…ＸＹ
テーブル、２５…検査ステージ、３０…昇降回動装置、
３３…支持フレーム、３３Ａ…支持フレーム３３の水平
板、３３Ｂ…支持フレーム３３の垂直板、３４…回動円
板３５の回動摘み、３５…回動円板、４０…ビデオカメ
ラ装置、４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ…ＣＣＤカメ
ラ、４２…鏡筒、４３…ＣＣＤ撮影素子、４４…撮像レ
ンズ、５０…ミラー装置、５１…ミラーボックス、５
２、５３…ミラー、６０…照明光源装置、６１…発光ダ
イオード、７０…レーザーポインタ、８０…制御装置、
８１…制御ボタン、８２…手動動作プログラム、８３…
ティーチング作業プログラム、８４…順戻しプログラ
ム、８５…順次検査作業プログラム、ＳＷ１…連続動作
開始スイッチ、ＳＷ２…動作停止スイッチ、ＳＷ３…手
動動作開始スイッチ、ＳＷ４，ＳＷ５，ＳＷ６，ＳＷ
７，ＳＷ８…手動動作スイッチ、ＳＷ９…ティーチング
スイッチ、ＳＷ１０…ステップスイッチ、Ｐ…検査対象
物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水沢卓東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 2F065 AA49 BB05 CC25 FF42 GG07 GG24 HH12 JJ03 JJ05 JJ08 JJ26 LL04 LL12 NN20 PP02 PP05 PP12 PP22 QQ23 RR00 SS02 SS13 TT02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象物を載置し、Ｘ軸方向及びＹ軸
方向或いは必要に応じてＺ軸方向に移動させることがで
きる載置手段と、前記載置手段上に載置された前記検査対象物の検査位置
へプログラムされて順次移動できるように前記載置手段
を位置制御する制御手段と、前記載置手段上に載置された前記検査対象物の斜視像を
それぞれ異なる方向から撮像する複数の撮像手段と、前記検査対象物の検査位置に適した撮像手段を前記複数
の撮像手段から選択する選択手段と、前記選択された撮像手段によって撮像された斜視像を表
示する表示手段とから構成されていることを特徴とする
外観検査装置。
【請求項２】検査対象物を載置し、Ｘ軸方向及びＹ軸
方向或いは必要に応じてＺ軸方向に移動させることがで
きる載置手段と、前記載置手段上に載置された前記検査対象物の検査位置
へプログラムされて順次移動できるように前記載置手段
を位置制御する制御手段と、前記載置手段上に載置された前記検査対象物の斜視像を
それぞれ異なる方向から撮像する複数の撮像手段と、前記複数の撮像手段を０〜４５度の範囲で回動させる回
動手段と、前記選択された撮像手段によって撮像された斜視像を表
示する表示手段とから構成されていることを特徴とする
外観検査装置。
【請求項３】前記複数の撮像手段はそれぞれ前記検査
対象物に対して光を照射する照射手段と、選択された撮
像手段に応じて前記照射手段を切り替える切替え手段と
を備えていることを特徴とする請求項１及び請求項２に
記載の外観検査装置。
【請求項４】前記制御手段に順戻し手段が組み込まれ
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の
外観検査装置。
【請求項５】前記制御手段に順戻し一時移動中止手段
が組み込まれていることを特徴とする請求項１乃至請求
項４に記載の外観検査装置。