JP2000266691A - 外観検査装置 - Google Patents
外観検査装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、被検物に対する焦点合わせに要する
時間が外観検査の時間に影響を与えない。 【解決手段】基板パレット９上に載置された複数のプリ
ント基板８を外観検査する前の基板搬送部１で搬送中
に、プリント基板８におけるサンプリングポイントＡで
の高さ方向の変位情報を保存し、各プリント基板８を検
査位置に持ち込まれるまでの間に予め保存した各プリン
ト基板８におけるサンプリングポイントＡでの高さ方向
の変位情報に基づいて撮像光学系１４をＺ軸方向に制御
して焦点位置を保つ。
時間が外観検査の時間に影響を与えない。 【解決手段】基板パレット９上に載置された複数のプリ
ント基板８を外観検査する前の基板搬送部１で搬送中
に、プリント基板８におけるサンプリングポイントＡで
の高さ方向の変位情報を保存し、各プリント基板８を検
査位置に持ち込まれるまでの間に予め保存した各プリン
ト基板８におけるサンプリングポイントＡでの高さ方向
の変位情報に基づいて撮像光学系１４をＺ軸方向に制御
して焦点位置を保つ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高密度プリ
ント基板等の被検物に対して撮像光学系の焦点合わせを
自動的に行い、撮像光学系の撮像により得られる画像を
処理して被検体の外観検査を行う外観検査装置に関す
る。
ント基板等の被検物に対して撮像光学系の焦点合わせを
自動的に行い、撮像光学系の撮像により得られる画像を
処理して被検体の外観検査を行う外観検査装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】このような自動焦点合わせ機能を備えた
外観検査装置では、被検物の画像を得る撮像光学系の光
路内或いはその近傍に配置された焦点方向のセンサによ
って被検物の焦点方向の位置を検出し、このセンサの出
力に応じて撮像光学系と被検物とを焦点方向に相対的に
移動させて焦点合わせ（合焦動作）を行っている。例え
ば特開平５−２８２４７号公報の自動焦点拡大装置に
は、撮像光学系内に配置された自動焦点部において焦点
方向の位置を検出し、被検物の載置されたテーブルを焦
点方向に移動することによって合焦動作を行うことが記
載されている。
外観検査装置では、被検物の画像を得る撮像光学系の光
路内或いはその近傍に配置された焦点方向のセンサによ
って被検物の焦点方向の位置を検出し、このセンサの出
力に応じて撮像光学系と被検物とを焦点方向に相対的に
移動させて焦点合わせ（合焦動作）を行っている。例え
ば特開平５−２８２４７号公報の自動焦点拡大装置に
は、撮像光学系内に配置された自動焦点部において焦点
方向の位置を検出し、被検物の載置されたテーブルを焦
点方向に移動することによって合焦動作を行うことが記
載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記装
置では、被検物が検査部に到着し、被検物を撮像する直
前になってセンサによって被検物の焦点方向の位置を検
出し、このセンサの出力に応じて撮像光学系と被検物と
を焦点方向に相対的に移動させて焦点合わせを行ってか
ら外観検査を行うので、焦点合わせに要する時間が検査
時間に影響する。特に被検物が例えばパレット上に多数
配列されたプリント基板であれば、これらプリント基板
を外観検査するためにプリント基板の１枚ずつに対して
それぞれ焦点合わせを行わなければならず、これらの焦
点合わせに要する時間が全体の外観検査の時間を延ばす
ことになる。
置では、被検物が検査部に到着し、被検物を撮像する直
前になってセンサによって被検物の焦点方向の位置を検
出し、このセンサの出力に応じて撮像光学系と被検物と
を焦点方向に相対的に移動させて焦点合わせを行ってか
ら外観検査を行うので、焦点合わせに要する時間が検査
時間に影響する。特に被検物が例えばパレット上に多数
配列されたプリント基板であれば、これらプリント基板
を外観検査するためにプリント基板の１枚ずつに対して
それぞれ焦点合わせを行わなければならず、これらの焦
点合わせに要する時間が全体の外観検査の時間を延ばす
ことになる。
【０００４】そこで本発明は、被検物に対する焦点合わ
せに要する時間が外観検査の時間に影響を与えることが
ない外観検査装置を提供することを目的とする。
せに要する時間が外観検査の時間に影響を与えることが
ない外観検査装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
検査部に搬送された被検体と撮像光学系を焦点方向に相
対的に移動させて焦点合わせを行い、撮像光学系を用い
て被検体の外観検査を行う外観検査装置において、被検
体を検査部に搬送するまでに、被検体上の基準面の変位
量を検出する高さ検出手段と、被検体の外観検査を行う
に際し、高さ検出手段により検出された高さ変位情報に
基づいて撮像光学系と被検体とを焦点方向に相対的に移
動させて焦点合わせを行う焦点合わせ手段と、を備えた
外観検査装置である。
検査部に搬送された被検体と撮像光学系を焦点方向に相
対的に移動させて焦点合わせを行い、撮像光学系を用い
て被検体の外観検査を行う外観検査装置において、被検
体を検査部に搬送するまでに、被検体上の基準面の変位
量を検出する高さ検出手段と、被検体の外観検査を行う
に際し、高さ検出手段により検出された高さ変位情報に
基づいて撮像光学系と被検体とを焦点方向に相対的に移
動させて焦点合わせを行う焦点合わせ手段と、を備えた
外観検査装置である。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の外
観検査装置において、高さ検出手段は、被検体を検査部
に搬送させる搬送部に配置され、被検体の高さ方向の変
位量を検出する高さセンサである。
観検査装置において、高さ検出手段は、被検体を検査部
に搬送させる搬送部に配置され、被検体の高さ方向の変
位量を検出する高さセンサである。
【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の外
観検査装置において、撮像光学系は、焦点深度の深い撮
像光学系の後に焦点深度の浅い撮像光学系が配置され、
前段の撮像光学系に高さ検出手段を組み付けたものであ
る。
観検査装置において、撮像光学系は、焦点深度の深い撮
像光学系の後に焦点深度の浅い撮像光学系が配置され、
前段の撮像光学系に高さ検出手段を組み付けたものであ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】(1) 以下、本発明の第１の実施の
形態について図面を参照して説明する。
形態について図面を参照して説明する。
【０００９】図１はプリント基板に適用した外観検査装
置の構成図である。
置の構成図である。
【００１０】基板搬送部１及び基板検査部２が配置され
ており、これらの間にはそれぞれ各搬送モータ３、４の
駆動によって各搬送ベルト５、６が搬送動作するように
なっている。これら搬送モータ３、４は、それぞれ搬送
制御部７からの駆動制御信号を受けてそれぞれ個別に駆
動、停止及び各搬送ベルト５、６の搬送速度等が制御さ
れるものとなっている。
ており、これらの間にはそれぞれ各搬送モータ３、４の
駆動によって各搬送ベルト５、６が搬送動作するように
なっている。これら搬送モータ３、４は、それぞれ搬送
制御部７からの駆動制御信号を受けてそれぞれ個別に駆
動、停止及び各搬送ベルト５、６の搬送速度等が制御さ
れるものとなっている。
【００１１】これら搬送ベルト５、６上には、複数のプ
リント基板８、例えば図２に示すように３列×６行の格
子状に配列した基板パレット９が載置されて、基板搬送
部１から基板検査部２へ向かって搬送されるようになっ
ている。
リント基板８、例えば図２に示すように３列×６行の格
子状に配列した基板パレット９が載置されて、基板搬送
部１から基板検査部２へ向かって搬送されるようになっ
ている。
【００１２】基板搬送部１には、次の基板検査部２にプ
リント基板８を搬送するまでに、各プリント基板８上の
所定の基準面に対する高さ方向の変位を検出する高さセ
ンサ１０が搬送ベルト５の上方に配置されている。
リント基板８を搬送するまでに、各プリント基板８上の
所定の基準面に対する高さ方向の変位を検出する高さセ
ンサ１０が搬送ベルト５の上方に配置されている。
【００１３】この高さセンサ１０は、プリント基板８の
高さ方向の変位すなわちプリント基板８上で比較的反射
率が高いアライメントマーク等の基準部の高さ方向の変
位を検出するものである。すなわち、プリント基板８
は、基板パレット９の歪みやプリント基板８を載置する
窪みの高さの違い、さらにはプリント基板８自体の高さ
の違い、プリント基板８の基板パレット９への入れ方の
違いによって各プリント基板８の表面の高さに若干の上
下が生じる。従って、高さセンサ１０は、かかる各プリ
ント基板８上の基準部の高さの変位を検出するため、例
えば投光部１１と受光部１２とを備えた三角測量方式の
変位計を用いている。なお、この高さセンサ１０は、図
３に示すように基板パレット９上の３列のプリント基板
８に対応させて３つのセンサ１０ａ〜１０ｃを設けたも
のとなっている。これらセンサ１０ａ〜１０ｃの出力
は、コンピュータ１３に送られるようになっている。
高さ方向の変位すなわちプリント基板８上で比較的反射
率が高いアライメントマーク等の基準部の高さ方向の変
位を検出するものである。すなわち、プリント基板８
は、基板パレット９の歪みやプリント基板８を載置する
窪みの高さの違い、さらにはプリント基板８自体の高さ
の違い、プリント基板８の基板パレット９への入れ方の
違いによって各プリント基板８の表面の高さに若干の上
下が生じる。従って、高さセンサ１０は、かかる各プリ
ント基板８上の基準部の高さの変位を検出するため、例
えば投光部１１と受光部１２とを備えた三角測量方式の
変位計を用いている。なお、この高さセンサ１０は、図
３に示すように基板パレット９上の３列のプリント基板
８に対応させて３つのセンサ１０ａ〜１０ｃを設けたも
のとなっている。これらセンサ１０ａ〜１０ｃの出力
は、コンピュータ１３に送られるようになっている。
【００１４】又、基板検査部２には、搬送ベルト６の上
方に撮像光学系１４が配置されている。この撮像光学系
１４は、基板パレット９の上方でＸＹＺ軸方向に移動し
て基板パレット９上の各プリント基板８を撮像してその
画像信号を出力するもので、レンズ、ラインセンサカメ
ラ、照明装置などを有するものとなっている。この場
合、撮像光学系１４は、ＸＹ軸方向に移動することで基
板パレット９上に配置された各プリント基板８の被検査
領域の画像を取得し、Ｚ軸方向に移動することにより各
プリント基板８に対する焦点合わせを行うものとなって
いる。
方に撮像光学系１４が配置されている。この撮像光学系
１４は、基板パレット９の上方でＸＹＺ軸方向に移動し
て基板パレット９上の各プリント基板８を撮像してその
画像信号を出力するもので、レンズ、ラインセンサカメ
ラ、照明装置などを有するものとなっている。この場
合、撮像光学系１４は、ＸＹ軸方向に移動することで基
板パレット９上に配置された各プリント基板８の被検査
領域の画像を取得し、Ｚ軸方向に移動することにより各
プリント基板８に対する焦点合わせを行うものとなって
いる。
【００１５】上記コンピュータ１３は、高さセンサ１０
における各センサ１０ａ〜１０ｃからの各高さ検出信号
を取り込み、基板パレット９上の全てのプリント基板８
の高さ変位情報、すなわち図４に示すようにセンサ出力
から例えば各プリント基板８におけるサンプリングポイ
ントＡ（基準部）での高さ方向の変位量を保存し、かつ
撮像光学系１４でプリント基板８を撮像する前までに予
め保存した検査対象となるプリント基板８の高さ変位情
報に基づいて撮像光学系１４をＺ軸方向に制御して対物
レンズに応じた基準焦点位置まで移動させる。これによ
り、各検査対象となるプリント基板８上の検査領域に対
して撮像開始前に焦点合わせを行うことが可能となる。
における各センサ１０ａ〜１０ｃからの各高さ検出信号
を取り込み、基板パレット９上の全てのプリント基板８
の高さ変位情報、すなわち図４に示すようにセンサ出力
から例えば各プリント基板８におけるサンプリングポイ
ントＡ（基準部）での高さ方向の変位量を保存し、かつ
撮像光学系１４でプリント基板８を撮像する前までに予
め保存した検査対象となるプリント基板８の高さ変位情
報に基づいて撮像光学系１４をＺ軸方向に制御して対物
レンズに応じた基準焦点位置まで移動させる。これによ
り、各検査対象となるプリント基板８上の検査領域に対
して撮像開始前に焦点合わせを行うことが可能となる。
【００１６】又、コンピュータ１３は、撮像光学系１４
により撮像された画像を処理して基板パレット９上の各
プリント基板８の外観検査を行う機能を有している。
により撮像された画像を処理して基板パレット９上の各
プリント基板８の外観検査を行う機能を有している。
【００１７】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１８】複数のプリント基板８が載置された基板パ
レット９が基板搬送部１により搬送されて高さセンサ１
０の下方に到達すると、各センサ１０ａ〜１０ｃは、搬
送中に各列のプリント基板８上の基準部の高さ変位を検
出して図４に示すような高さ検出信号を出力する。
レット９が基板搬送部１により搬送されて高さセンサ１
０の下方に到達すると、各センサ１０ａ〜１０ｃは、搬
送中に各列のプリント基板８上の基準部の高さ変位を検
出して図４に示すような高さ検出信号を出力する。
【００１９】コンピュータ１３は、高さセンサ１０にお
ける各センサ１０ａ〜１０ｃからの各高さ検出信号を取
り込み、搬送中に全てのプリント基板８上の基準部の高
さ方向の変位、すなわち図４に示すようにセンサ出力か
ら例えば各プリント基板８におけるサンプリングポイン
トＡでの高さ方向の高さ情報を保存する。なお、同図か
ら各プリント基板８ごとに基準部の高さ方向の変位が異
なることが分かる。
ける各センサ１０ａ〜１０ｃからの各高さ検出信号を取
り込み、搬送中に全てのプリント基板８上の基準部の高
さ方向の変位、すなわち図４に示すようにセンサ出力か
ら例えば各プリント基板８におけるサンプリングポイン
トＡでの高さ方向の高さ情報を保存する。なお、同図か
ら各プリント基板８ごとに基準部の高さ方向の変位が異
なることが分かる。
【００２０】この後、基板パレット９が搬送されて基板
搬送部１から基板検査部２に到達すると、基板検査部２
における搬送動作が停止され、撮像光学系１４は、基板
パレット９の上方でＸＹＺ軸方向に移動し、基板パレッ
ト９上の各プリント基板８の１枚ずつに対する画像の取
得を行う。
搬送部１から基板検査部２に到達すると、基板検査部２
における搬送動作が停止され、撮像光学系１４は、基板
パレット９の上方でＸＹＺ軸方向に移動し、基板パレッ
ト９上の各プリント基板８の１枚ずつに対する画像の取
得を行う。
【００２１】このときコンピュータ１３は、検査対象と
なるプリント基板８上の検査領域中心に撮像光学系の光
軸が持ち込まれるまでの間に、予め保存した各プリント
基板８におけるサンプリングポイントＡでの高さ方向の
変位に基づいて撮像光学系１４をＺ軸方向に制御して合
焦動作を終了する。
なるプリント基板８上の検査領域中心に撮像光学系の光
軸が持ち込まれるまでの間に、予め保存した各プリント
基板８におけるサンプリングポイントＡでの高さ方向の
変位に基づいて撮像光学系１４をＺ軸方向に制御して合
焦動作を終了する。
【００２２】そして、この撮像光学系１４は、基板パレ
ット９の上方でＸＹＺ軸方向に移動して基板パレット９
上の各プリント基板８を撮像してその画像信号を出力す
る。コンピュータ１３は、撮像光学系１４により撮像さ
れた画像を取り込み、この画像を処理して基板パレット
９上の各プリント基板８の外観検査を行う。
ット９の上方でＸＹＺ軸方向に移動して基板パレット９
上の各プリント基板８を撮像してその画像信号を出力す
る。コンピュータ１３は、撮像光学系１４により撮像さ
れた画像を取り込み、この画像を処理して基板パレット
９上の各プリント基板８の外観検査を行う。
【００２３】このように上記第１の実施の形態において
は、基板パレット９上に載置された複数のプリント基板
８を外観検査する前の基板搬送部１で搬送中に、プリン
ト基板８におけるサンプリングポイントＡでの高さ方向
の変位を保存し、撮像光学系１４でプリント基板８を撮
像する前までに予め保存した各プリント基板８における
サンプリングポイントＡでの高さ方向の変位情報に基づ
いて撮像光学系１４をＺ軸方向に制御して合焦動作を終
了するようにしたので、撮像光学系１４の走査動作中の
検査に関係ない時間を有効に活用して全体の検査時間を
短縮することができる。
は、基板パレット９上に載置された複数のプリント基板
８を外観検査する前の基板搬送部１で搬送中に、プリン
ト基板８におけるサンプリングポイントＡでの高さ方向
の変位を保存し、撮像光学系１４でプリント基板８を撮
像する前までに予め保存した各プリント基板８における
サンプリングポイントＡでの高さ方向の変位情報に基づ
いて撮像光学系１４をＺ軸方向に制御して合焦動作を終
了するようにしたので、撮像光学系１４の走査動作中の
検査に関係ない時間を有効に活用して全体の検査時間を
短縮することができる。
【００２４】以上述べたように、基板パレット９上に複
数のプリント基板８を３列×６行に配列するような被検
査領域が断続的に存在する場合に特に有効であるが、プ
リント基板を１枚づつ撮像光学系１４に搬送する場合に
も搬送中にプリント基板８におけるサンプリングポイン
トＡでの変位を検出し、この変位情報に基づいてプリン
ト基板が検査位置に持ち込まれるまでに撮像光学系１４
をＺ軸方向に制御して合焦動作を終了することで、焦点
合わせが外観検査の時間に全く影響することなく行うこ
とができる。この撮像光学系１４の焦点ずれ補正は、プ
リント基板８の基準面から検査対象物までの高さは設計
上で決まっていることから、基準面の変位情報から検査
対象物の高さ位置と焦点位置のずれ量を求めることがで
き、この焦点ずれ量に応じた分だけ撮像光学系１４をＺ
軸方向に移動させることにより焦点ずれの補正を行うこ
とができる。
数のプリント基板８を３列×６行に配列するような被検
査領域が断続的に存在する場合に特に有効であるが、プ
リント基板を１枚づつ撮像光学系１４に搬送する場合に
も搬送中にプリント基板８におけるサンプリングポイン
トＡでの変位を検出し、この変位情報に基づいてプリン
ト基板が検査位置に持ち込まれるまでに撮像光学系１４
をＺ軸方向に制御して合焦動作を終了することで、焦点
合わせが外観検査の時間に全く影響することなく行うこ
とができる。この撮像光学系１４の焦点ずれ補正は、プ
リント基板８の基準面から検査対象物までの高さは設計
上で決まっていることから、基準面の変位情報から検査
対象物の高さ位置と焦点位置のずれ量を求めることがで
き、この焦点ずれ量に応じた分だけ撮像光学系１４をＺ
軸方向に移動させることにより焦点ずれの補正を行うこ
とができる。
【００２５】(2) 次に、本発明の第２の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【００２６】図５はプリント基板に適用した外観検査装
置の構成図である。
置の構成図である。
【００２７】基板搬送部２０、広視野検査部２１及び高
分解能検査部２２が配置されており、これらの間にはそ
れぞれ各搬送モータ２３、２４、２５の駆動によって各
搬送ベルト２６、２７、２８が搬送動作するようになっ
ている。これら搬送モータ２３、２４、２５は、それぞ
れ搬送制御部２９からの駆動制御信号を受けてそれぞれ
個別に駆動、停止及び各搬送ベルト２６、２７、２８の
搬送速度等が制御されるものとなっている。
分解能検査部２２が配置されており、これらの間にはそ
れぞれ各搬送モータ２３、２４、２５の駆動によって各
搬送ベルト２６、２７、２８が搬送動作するようになっ
ている。これら搬送モータ２３、２４、２５は、それぞ
れ搬送制御部２９からの駆動制御信号を受けてそれぞれ
個別に駆動、停止及び各搬送ベルト２６、２７、２８の
搬送速度等が制御されるものとなっている。
【００２８】これら搬送ベルト２６、２７、２８上に
は、例えば上記図２に示すように３列×６行のプリント
基板８を配列した基板パレット９が載置されて、基板搬
送部２０から広視野検査部２１、高分解能検査部２２へ
向かって搬送されるようになっている。
は、例えば上記図２に示すように３列×６行のプリント
基板８を配列した基板パレット９が載置されて、基板搬
送部２０から広視野検査部２１、高分解能検査部２２へ
向かって搬送されるようになっている。
【００２９】広視野検査部２１には、広視野撮像光学系
３０が配置されている。この広視野撮像光学系３０は、
プリント基板８の全体を広視野観察することで大きな欠
陥を検出するためのもので、基板パレット９の上方でＸ
Ｙ軸方向に移動して基板パレット９上の各プリント基板
８を広視野で撮像してその画像信号を出力するものとな
っている。なお、この広視野撮像光学系３０は、レン
ズ、ラインセンサカメラ、照明装置などを有するものと
なっている。
３０が配置されている。この広視野撮像光学系３０は、
プリント基板８の全体を広視野観察することで大きな欠
陥を検出するためのもので、基板パレット９の上方でＸ
Ｙ軸方向に移動して基板パレット９上の各プリント基板
８を広視野で撮像してその画像信号を出力するものとな
っている。なお、この広視野撮像光学系３０は、レン
ズ、ラインセンサカメラ、照明装置などを有するものと
なっている。
【００３０】又、この広視野検査部２１には、プリント
基板８を高分解能検査部２２で高分解能検査する前の広
視野撮像光学系３０によるプリント基板８の広視野観察
中に、プリント基板８上の所定の基準面に対する高さ変
位の検出するものとしての高さセンサ３１が組み付けら
れている。この高さセンサ３１は、プリント基板８上の
基準面の高さ変位を検出するために、投光部３１ａと受
光部３１ｂとを備えた三角測量方式の変位計を用いてい
る。この高さセンサ３１の出力は、コンピュータ３２に
送られるようになっている。
基板８を高分解能検査部２２で高分解能検査する前の広
視野撮像光学系３０によるプリント基板８の広視野観察
中に、プリント基板８上の所定の基準面に対する高さ変
位の検出するものとしての高さセンサ３１が組み付けら
れている。この高さセンサ３１は、プリント基板８上の
基準面の高さ変位を検出するために、投光部３１ａと受
光部３１ｂとを備えた三角測量方式の変位計を用いてい
る。この高さセンサ３１の出力は、コンピュータ３２に
送られるようになっている。
【００３１】一方、高分解能検査部２２には、高分解能
撮像光学系３３が配置されている。この高分解能撮像光
学系３３は、プリント基板８を局所的に観察して小さな
欠陥を検出するためのものである。この高分解能検査部
２２は、例えば基板パレット９の上方でＸＹ軸方向に移
動することで基板パレット９上に配置された各プリント
基板８の被検査領域の画像を取得し、Ｚ軸方向に移動す
ることにより各プリント基板８に対する焦点合わせを行
うもので、レンズ、ラインセンサカメラ、照明装置など
を有するものとなっている。
撮像光学系３３が配置されている。この高分解能撮像光
学系３３は、プリント基板８を局所的に観察して小さな
欠陥を検出するためのものである。この高分解能検査部
２２は、例えば基板パレット９の上方でＸＹ軸方向に移
動することで基板パレット９上に配置された各プリント
基板８の被検査領域の画像を取得し、Ｚ軸方向に移動す
ることにより各プリント基板８に対する焦点合わせを行
うもので、レンズ、ラインセンサカメラ、照明装置など
を有するものとなっている。
【００３２】上記コンピュータ３２は、高さセンサ３１
からの高さ検出信号を取り込み、基板パレット９上の全
てのプリント基板８の高さ方向の変位、例えば図６に示
すように各プリント基板８におけるサンプリングポイン
トＡでの高さ方向の変位を保存し、かつ高分解能撮像光
学系３３でプリント基板８を撮像するときに予め保存し
た各プリント基板８におけるサンプリングポイントＡで
の高さ方向の変位に基づいて高分解能撮像光学系３３を
Ｚ軸方向に制御して焦点位置を保つ機能を有している。
からの高さ検出信号を取り込み、基板パレット９上の全
てのプリント基板８の高さ方向の変位、例えば図６に示
すように各プリント基板８におけるサンプリングポイン
トＡでの高さ方向の変位を保存し、かつ高分解能撮像光
学系３３でプリント基板８を撮像するときに予め保存し
た各プリント基板８におけるサンプリングポイントＡで
の高さ方向の変位に基づいて高分解能撮像光学系３３を
Ｚ軸方向に制御して焦点位置を保つ機能を有している。
【００３３】又、コンピュータ３２は、広視野撮像光学
系３０から出力された画像信号を取り込み、この画像信
号を画像処理してプリント基板８の全体を広視野観察し
て大きな欠陥を検出し、かつ高分解能撮像光学系３３か
ら出力された画像信号を取り込み、この画像信号を画像
処理してプリント基板８を局所的に観察して小さな欠陥
を検出する機能を有している。
系３０から出力された画像信号を取り込み、この画像信
号を画像処理してプリント基板８の全体を広視野観察し
て大きな欠陥を検出し、かつ高分解能撮像光学系３３か
ら出力された画像信号を取り込み、この画像信号を画像
処理してプリント基板８を局所的に観察して小さな欠陥
を検出する機能を有している。
【００３４】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３５】複数のプリント基板８が載置された基板パ
レット９が基板搬送部２０の搬送ベルト２６により搬送
されて広視野検査部２１の搬送ベルト２７に渡され、こ
の広視野検査部２１での検査位置に到達すると、この広
視野検査部２１における搬送モータ２４が停止し、これ
により基板パレット９は、広視野検査部２１の搬送ベル
ト２７上で停止する。
レット９が基板搬送部２０の搬送ベルト２６により搬送
されて広視野検査部２１の搬送ベルト２７に渡され、こ
の広視野検査部２１での検査位置に到達すると、この広
視野検査部２１における搬送モータ２４が停止し、これ
により基板パレット９は、広視野検査部２１の搬送ベル
ト２７上で停止する。
【００３６】この広視野検査部２１において広視野撮像
光学系３０は、ＸＹ軸方向に移動して基板パレット９上
の各プリント基板８の被検査領域を撮像してその画像信
号を出力する。例えば、広視野撮像光学系３０は、図６
に示すように１列の各プリント基板８上を移動してこれ
らプリント基板８の被検査領域を撮像し、次に隣の列の
各プリント基板８上を移動してこれらプリント基板８の
被検査領域を撮像し、さらに隣の列の各プリント基板８
上を移動してこれらプリント基板８の被検査領域を撮像
してその画像信号を出力する。この画像信号はコンピュ
ータ３２に送られ、各プリント基板８の被検査領域の画
像が取得される。
光学系３０は、ＸＹ軸方向に移動して基板パレット９上
の各プリント基板８の被検査領域を撮像してその画像信
号を出力する。例えば、広視野撮像光学系３０は、図６
に示すように１列の各プリント基板８上を移動してこれ
らプリント基板８の被検査領域を撮像し、次に隣の列の
各プリント基板８上を移動してこれらプリント基板８の
被検査領域を撮像し、さらに隣の列の各プリント基板８
上を移動してこれらプリント基板８の被検査領域を撮像
してその画像信号を出力する。この画像信号はコンピュ
ータ３２に送られ、各プリント基板８の被検査領域の画
像が取得される。
【００３７】この広視野撮像光学系３０で観察中に高さ
センサ３１は、投光部３１ａから光をプリント基板８に
照射し、このプリント基板８からの反射光を受光部３１
ｂで受光し、三角測量方式を用いて各列のプリント基板
８の表面の凹凸を検出してその高さ検出信号を出力す
る。
センサ３１は、投光部３１ａから光をプリント基板８に
照射し、このプリント基板８からの反射光を受光部３１
ｂで受光し、三角測量方式を用いて各列のプリント基板
８の表面の凹凸を検出してその高さ検出信号を出力す
る。
【００３８】コンピュータ３２は、高さセンサ３１から
の高さ検出信号を取り込み、基板パレット９上の全ての
プリント基板８の高さ方向の変位、例えば図６に示すよ
うにセンサ出力から各プリント基板８におけるサンプリ
ングポイントＡでの高さ方向の変位情報を保存する。
の高さ検出信号を取り込み、基板パレット９上の全ての
プリント基板８の高さ方向の変位、例えば図６に示すよ
うにセンサ出力から各プリント基板８におけるサンプリ
ングポイントＡでの高さ方向の変位情報を保存する。
【００３９】又、コンピュータ３２は、広視野撮像光学
系３０から出力された画像信号を取り込み、この画像信
号を画像処理してプリント基板８の全体を広視野観察し
て大きな欠陥を検出する。
系３０から出力された画像信号を取り込み、この画像信
号を画像処理してプリント基板８の全体を広視野観察し
て大きな欠陥を検出する。
【００４０】広視野検査部２１で検査が終了すると、再
び搬送モータ２４が駆動することにより、基板パレット
９は高分解能検査部２２に搬送される。そして、この高
分解能検査部２２の検査位置に到達すると、搬送モータ
２５が停止し、これにより基板パレット９は、高分解能
検査部２２の搬送ベルト２８上で停止する。
び搬送モータ２４が駆動することにより、基板パレット
９は高分解能検査部２２に搬送される。そして、この高
分解能検査部２２の検査位置に到達すると、搬送モータ
２５が停止し、これにより基板パレット９は、高分解能
検査部２２の搬送ベルト２８上で停止する。
【００４１】この高分解能撮像光学系３３は、例えば基
板パレット９の上方でＸＹ軸方向に移動することで基板
パレット９上に配置された各プリント基板８の局所的な
被検査領域を撮像してその画像信号を出力する。
板パレット９の上方でＸＹ軸方向に移動することで基板
パレット９上に配置された各プリント基板８の局所的な
被検査領域を撮像してその画像信号を出力する。
【００４２】このときコンピュータ３２は、予め広視野
検査部２１において検出して保存した各プリント基板８
ごとの各サンプリングポイントＡでの高さ方向の変位に
基づいて高分解能撮像光学系３３をＺ軸方向に制御して
焦点位置を保つ。
検査部２１において検出して保存した各プリント基板８
ごとの各サンプリングポイントＡでの高さ方向の変位に
基づいて高分解能撮像光学系３３をＺ軸方向に制御して
焦点位置を保つ。
【００４３】コンピュータ３２は、高分解能撮像光学系
３３から出力された画像信号を取り込み、この画像信号
を画像処理してプリント基板８を局所的に観察して小さ
な欠陥を検出する。
３３から出力された画像信号を取り込み、この画像信号
を画像処理してプリント基板８を局所的に観察して小さ
な欠陥を検出する。
【００４４】このように上記第２の実施の形態において
は、高分解能検査する前に配置された広視野検査部２１
に、各プリント基板８に対する高さ変位の検出を行うた
めの高さセンサ３１を組み付け、この高さセンサ３１で
検出された高さ変位情報に基づいて高分解能撮像光学系
３３をＺ軸方向に制御して基準焦点位置を保つようにし
たので、上記第１の実施の形態と同様に、各プリント基
板８高分解能撮像中に一々プリント基板８に対する合焦
動作が不要となり、高分解能検査部２２の検査位置に次
のプリント基板８が持ち込まれるまでの間に焦点合わせ
が終了しているので、外観検査の時間に全く影響を及ぼ
すことがない。
は、高分解能検査する前に配置された広視野検査部２１
に、各プリント基板８に対する高さ変位の検出を行うた
めの高さセンサ３１を組み付け、この高さセンサ３１で
検出された高さ変位情報に基づいて高分解能撮像光学系
３３をＺ軸方向に制御して基準焦点位置を保つようにし
たので、上記第１の実施の形態と同様に、各プリント基
板８高分解能撮像中に一々プリント基板８に対する合焦
動作が不要となり、高分解能検査部２２の検査位置に次
のプリント基板８が持ち込まれるまでの間に焦点合わせ
が終了しているので、外観検査の時間に全く影響を及ぼ
すことがない。
【００４５】特に広視野撮像光学系３０と高分解能撮像
光学系３３とを配置した場合、一般に広視野撮像光学系
３０の焦点深度は深くプリント基板８の上下に左右され
ることなくプリント基板８の表面画像を得られるので焦
点合わせは不要であるが、高分解能撮像光学系３３の焦
点深度は浅くプリント基板８上の検査対象部分の焦点合
わせが必要である。従って、広視野撮像光学系３０や高
分解能撮像光学系３３などの複数の撮像光学系を配置し
た場合には、広視野検査部２１などに高さセンサ３１を
組み付けることが有効である。又、広視野検査部２１と
高分解能検査部２２との２つの検査部に分担させたこと
により検査効率を向上させることができる。
光学系３３とを配置した場合、一般に広視野撮像光学系
３０の焦点深度は深くプリント基板８の上下に左右され
ることなくプリント基板８の表面画像を得られるので焦
点合わせは不要であるが、高分解能撮像光学系３３の焦
点深度は浅くプリント基板８上の検査対象部分の焦点合
わせが必要である。従って、広視野撮像光学系３０や高
分解能撮像光学系３３などの複数の撮像光学系を配置し
た場合には、広視野検査部２１などに高さセンサ３１を
組み付けることが有効である。又、広視野検査部２１と
高分解能検査部２２との２つの検査部に分担させたこと
により検査効率を向上させることができる。
【００４６】又、基板パレット９上に複数のプリント基
板８を３列×６行に配列するような被検査領域が断続的
に存在する場合には、各プリント基板８を撮像するため
に高分解能撮像光学系３３をＸＹ軸方向に移動中に、予
め保存した各プリント基板８におけるサンプリングポイ
ントＡでの高さ方向の位置に基づいて高分解能撮像光学
系３３をＺ軸方向に制御完了して焦点位置を保つことが
でき、焦点合わせが外観検査の時間に全く影響すること
なく行うことができる。
板８を３列×６行に配列するような被検査領域が断続的
に存在する場合には、各プリント基板８を撮像するため
に高分解能撮像光学系３３をＸＹ軸方向に移動中に、予
め保存した各プリント基板８におけるサンプリングポイ
ントＡでの高さ方向の位置に基づいて高分解能撮像光学
系３３をＺ軸方向に制御完了して焦点位置を保つことが
でき、焦点合わせが外観検査の時間に全く影響すること
なく行うことができる。
【００４７】さらに、上記第１の実施の形態と比較し
て、１つの高さセンサ３１で基板パレット９内の全ての
プリント基板８の高さ位置を検出することができ、基板
パレット９内のプリント基板８の配列数に応じて高さセ
ンサ３１を増やす必要はないという利点がある。
て、１つの高さセンサ３１で基板パレット９内の全ての
プリント基板８の高さ位置を検出することができ、基板
パレット９内のプリント基板８の配列数に応じて高さセ
ンサ３１を増やす必要はないという利点がある。
【００４８】なお、本発明は、上記第１及び第２の実施
の形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよ
い。
の形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよ
い。
【００４９】例えば、上記第１及び第２の実施の形態で
は、図４に示すようにプリント基板８におけるサンプリ
ングポイントＡでの高さ方向の変位を検出したが、これ
に限らずサンプリングポイントＢでの高さ方向の変位を
検出してもよい。又、プリント基板８におけるサンプリ
ングポイントＡでの高さ方向の変位を検出し、この高さ
変位から設計値を用いてサンプリングポイントＢでの高
さ方向の変位を算出するようにしてもよい。
は、図４に示すようにプリント基板８におけるサンプリ
ングポイントＡでの高さ方向の変位を検出したが、これ
に限らずサンプリングポイントＢでの高さ方向の変位を
検出してもよい。又、プリント基板８におけるサンプリ
ングポイントＡでの高さ方向の変位を検出し、この高さ
変位から設計値を用いてサンプリングポイントＢでの高
さ方向の変位を算出するようにしてもよい。
【００５０】又、第１及び第２の実施の形態に示すよう
に複数の検査部を配置したラインにおいて、各検査部毎
に合焦動作を行う必要がある場合には、一番前の検査部
にプリント基板が搬送されるまで搬送部に高さ検出手段
を設けることもできる。又、基板パレット９上のプリン
ト基板８の外観検査に限らず、各種被検物の外観検査に
適用してもよい。
に複数の検査部を配置したラインにおいて、各検査部毎
に合焦動作を行う必要がある場合には、一番前の検査部
にプリント基板が搬送されるまで搬送部に高さ検出手段
を設けることもできる。又、基板パレット９上のプリン
ト基板８の外観検査に限らず、各種被検物の外観検査に
適用してもよい。
【００５１】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、被
検物に対する焦点合わせに要する時間が外観検査の時間
に影響を与えることがない外観検査装置を提供できる。
検物に対する焦点合わせに要する時間が外観検査の時間
に影響を与えることがない外観検査装置を提供できる。
【００５２】又、本発明によれば、複数の撮像光学系を
配置して検査効率を向上させるとともに、高さセンサを
増やさずに１つの高さセンサで被検物の高さ変位を検出
できる外観検査装置を提供できる。
配置して検査効率を向上させるとともに、高さセンサを
増やさずに１つの高さセンサで被検物の高さ変位を検出
できる外観検査装置を提供できる。
【図１】本発明に係わる外観検査装置の第１の実施の形
態を示す構成図。
態を示す構成図。
【図２】プリント基板を配列したパレットを示す図。
【図３】高さセンサの構成図。
【図４】高さセンサの出力信号の模式図。
【図５】本発明に係わる外観検査装置の第１の実施の形
態を示す構成図。
態を示す構成図。
【図６】プリント基板上の高さ位置のサンプリングポイ
ントを示す図。
ントを示す図。
１：基板搬送部、 ２：基板検査部、 ３，４：搬送モータ、 ５，６：搬送ベルト、 ７：搬送制御部、 ８：プリント基板、 ９：基板パレット、 １０：高さセンサ、 １３：コンピュータ、 １４：撮像光学系、 ２０：基板搬送部、 ２１：広視野検査部、 ２２：高分解能検査部、 ２３〜２５：搬送モータ、 ２６〜２８：搬送ベルト、 ２９：搬送制御部、 ３０：広視野撮像光学系、 ３１：高さセンサ、 ３１ａ：投光部、 ３１ｂ：受光部、 ３２：コンピュータ、 ３３：高分解能撮像光学系。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA06 AA24 AA25 AA49 BB02 CC01 DD06 DD10 FF04 FF09 JJ02 JJ05 JJ07 JJ25 PP04 PP15 PP22 QQ24 UU07 2G051 AA65 AB02 AB20 AC02 BA01 BA20 CA03 CA04 CA07 CB01 CD04 DA06 EA14 EB01 EB02
Claims (3)
- 【請求項１】 検査部に搬送された被検体と撮像光学系
を焦点方向に相対的に移動させて焦点合わせを行い、前
記撮像光学系を用いて前記被検体の外観検査を行う外観
検査装置において、 前記被検体を前記検査部に搬送するまでに、前記被検体
上の基準面の変位量を検出する高さ検出手段と、 前記被検体の外観検査を行うに際し、前記高さ検出手段
により検出された前記高さ変位情報に基づいて前記撮像
光学系と前記被検体とを焦点方向に相対的に移動させて
焦点合わせを行う焦点合わせ手段と、を具備したことを
特徴とする外観検査装置。 - 【請求項２】 前記高さ検出手段は、前記被検体を検査
部に搬送させる搬送部に配置され、前記被検体の高さ方
向の変位量を検出する高さセンサであることを特徴とす
る請求項１記載の外観検査装置。 - 【請求項３】 前記撮像光学系は、焦点深度の深い撮像
光学系の後に焦点深度の浅い撮像光学系が配置され、前
段の撮像光学系に前記高さ検出手段を組み付けたことを
特徴とする請求項１記載の外観検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11070096A JP2000266691A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11070096A JP2000266691A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 外観検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000266691A true JP2000266691A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13421670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11070096A Withdrawn JP2000266691A (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 外観検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000266691A (ja) |
Cited By (21)
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-
1999
- 1999-03-16 JP JP11070096A patent/JP2000266691A/ja not_active Withdrawn
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