JP2001249083A - 外観検査装置用照明装置及び外観検査装置 - Google Patents
外観検査装置用照明装置及び外観検査装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 視野が明るく光沢のある被検査体についても
光ムラによる画像のつぶれが生じない外観検査装置とそ
の照明装置を提供すること。 【解決手段】 面発光ライトガイド６の前方に散乱板７
を配置し、これらから傾けて反射板８を配置する。反射
板８の周辺部８ｂを全反射ミラーとし、中央部８ａをハ
ーフミラーとする。この反射光を受光する位置に被検査
体１２を配置し、被検査体からの反射光が中央部８ａの
ハーフミラーを通過する位置にＣＣＤカメラ３を配置す
る。こうすれば散乱光の利用効率が高まり、明るく光ム
ラのない照明装置及び外観検査装置を得ることができ
る。
光ムラによる画像のつぶれが生じない外観検査装置とそ
の照明装置を提供すること。 【解決手段】 面発光ライトガイド６の前方に散乱板７
を配置し、これらから傾けて反射板８を配置する。反射
板８の周辺部８ｂを全反射ミラーとし、中央部８ａをハ
ーフミラーとする。この反射光を受光する位置に被検査
体１２を配置し、被検査体からの反射光が中央部８ａの
ハーフミラーを通過する位置にＣＣＤカメラ３を配置す
る。こうすれば散乱光の利用効率が高まり、明るく光ム
ラのない照明装置及び外観検査装置を得ることができ
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパッケージ基板やプ
リント配線基板等のような被検査体についてその表面に
形成された微細なパターンの良否を検査する外観検査装
置と、外観検査装置に用いるための照明装置に関するも
のである。
リント配線基板等のような被検査体についてその表面に
形成された微細なパターンの良否を検査する外観検査装
置と、外観検査装置に用いるための照明装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図７は第１の従来例による外観検査装置
を示す図である。この外観検査装置はハロゲンランプな
どの光源装置１００より光ファイバ１０１を介して光を
円形のリング照明１０２に導く。リング照明１０２は光
を円形に分散させて被検査体１０３を照射し、この反射
光をカメラ１０４によって検出するようにしたものであ
る。
を示す図である。この外観検査装置はハロゲンランプな
どの光源装置１００より光ファイバ１０１を介して光を
円形のリング照明１０２に導く。リング照明１０２は光
を円形に分散させて被検査体１０３を照射し、この反射
光をカメラ１０４によって検出するようにしたものであ
る。
【０００３】又図８は第２の従来例による外観検査装置
を示す斜視図である。この外観検査装置は光源装置１１
０より光ファイバ１１１を介して面発光ライトガイド１
１２を駆動する。このライトガイド１１２の照射方向か
ら約４５°の角度にハーフミラー１１３を配置する。ハ
ーフミラー１１３で反射された光は垂直に被検査体１０
３に入射する。被検査体１０３の表面での反射光のう
ち、ハーフミラー１１３を透過した光をカメラ１０４で
検出することによって、被検査体１０３の外観の検査を
行うことができる。
を示す斜視図である。この外観検査装置は光源装置１１
０より光ファイバ１１１を介して面発光ライトガイド１
１２を駆動する。このライトガイド１１２の照射方向か
ら約４５°の角度にハーフミラー１１３を配置する。ハ
ーフミラー１１３で反射された光は垂直に被検査体１０
３に入射する。被検査体１０３の表面での反射光のう
ち、ハーフミラー１１３を透過した光をカメラ１０４で
検出することによって、被検査体１０３の外観の検査を
行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような第１の従来
例による外観検査装置では、リング照明１０２によって
被検査体１０３を直接照明しており、カメラ１０４によ
る撮像も直接的なので、視野が明るい反面、被検査体１
０３に光沢があると微細なパターンがつぶれた画像とな
ってしまうことがある。特に被検査体１０３がパターン
メッキを施されたパッケージ基板やプリント配線基板の
場合には、パターン部分は金属光沢のある銅メッキであ
り、しかも多くの場合断面形状は蒲鉾形である。このよ
うに上面が凸面状の場合、光ムラが部分的に発生して本
来の形状が認識できないほどとなる。従って銅メッキが
あるはずのパターンの中央部分が光ムラによりつぶれる
ような画像となる場合がある。
例による外観検査装置では、リング照明１０２によって
被検査体１０３を直接照明しており、カメラ１０４によ
る撮像も直接的なので、視野が明るい反面、被検査体１
０３に光沢があると微細なパターンがつぶれた画像とな
ってしまうことがある。特に被検査体１０３がパターン
メッキを施されたパッケージ基板やプリント配線基板の
場合には、パターン部分は金属光沢のある銅メッキであ
り、しかも多くの場合断面形状は蒲鉾形である。このよ
うに上面が凸面状の場合、光ムラが部分的に発生して本
来の形状が認識できないほどとなる。従って銅メッキが
あるはずのパターンの中央部分が光ムラによりつぶれる
ような画像となる場合がある。
【０００５】図９はＣＣＤカメラ１０４で撮影した画像
を二値化したものの一例であり、図１０（ａ）はこの走
査ラインｓ上における反射強度チャートを示している。
これらの図から示されるように、パターンの中央の一部
分でメッキのない部分と変わらないほど反射強度が低く
なっていることが読取れる。そのため図１０（ｂ）に示
すように一部が欠損した銅メッキのパターンと区別がつ
かなくなる。そこで光ムラが少なくなるように照明の向
きや傾斜を変化させて最善の状態を見つけておかなけれ
ば、微細なパターンを良否検査することができない。そ
のため光学系の設定が難しく、しかもパターンのムラを
完全には除去できないという欠点があった。
を二値化したものの一例であり、図１０（ａ）はこの走
査ラインｓ上における反射強度チャートを示している。
これらの図から示されるように、パターンの中央の一部
分でメッキのない部分と変わらないほど反射強度が低く
なっていることが読取れる。そのため図１０（ｂ）に示
すように一部が欠損した銅メッキのパターンと区別がつ
かなくなる。そこで光ムラが少なくなるように照明の向
きや傾斜を変化させて最善の状態を見つけておかなけれ
ば、微細なパターンを良否検査することができない。そ
のため光学系の設定が難しく、しかもパターンのムラを
完全には除去できないという欠点があった。
【０００６】又図８に示す第２の従来例における外観検
査装置では、光源側にハーフミラーを用いているため光
の利用効率が悪く、更にカメラに入射する反射光もハー
フミラーを介して入射した光を受光するため、光源を明
るくしないと満足な明るさの視野が得られない。例えば
ハーフミラー１１３の反射率及び透過率がいずれも５０
％であったとすれば、被検査体１０３の表面が例え１０
０％の反射率のある領域であっても、ハーフミラーで反
射と透過を１回ずつ経ているため、光量は２５％に落ち
ることとなる。即ち光の利用効率が悪く、画面が暗くな
るため、解像度を高くするための絞りを得ることが難し
い。この従来例では、第１の従来例に比べて光源を明る
くする必要があり、消費電力が大きくなったり、装置の
価格が上昇するという欠点があった。
査装置では、光源側にハーフミラーを用いているため光
の利用効率が悪く、更にカメラに入射する反射光もハー
フミラーを介して入射した光を受光するため、光源を明
るくしないと満足な明るさの視野が得られない。例えば
ハーフミラー１１３の反射率及び透過率がいずれも５０
％であったとすれば、被検査体１０３の表面が例え１０
０％の反射率のある領域であっても、ハーフミラーで反
射と透過を１回ずつ経ているため、光量は２５％に落ち
ることとなる。即ち光の利用効率が悪く、画面が暗くな
るため、解像度を高くするための絞りを得ることが難し
い。この従来例では、第１の従来例に比べて光源を明る
くする必要があり、消費電力が大きくなったり、装置の
価格が上昇するという欠点があった。
【０００７】本発明はこのような従来の外観検査装置の
問題点に鑑みてなされたものであって、視野が明るく、
且つ光ムラによる画像のつぶれの生じない外観検査装置
用照明装置と、これを用いて低コストに微細なパターン
の良否を検査することができる外観検査装置を提供する
ことを目的とする。
問題点に鑑みてなされたものであって、視野が明るく、
且つ光ムラによる画像のつぶれの生じない外観検査装置
用照明装置と、これを用いて低コストに微細なパターン
の良否を検査することができる外観検査装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、被検査体の外観を検査するための外観検査装置用照
明装置であって、光源部と、前記光源部に対向して配置
され、光源からの光を散乱させる散乱板と、前記散乱板
に対して傾けて配置され、その周辺部を全反射ミラー、
中央部をハーフミラーとした反射板と、を具備すること
を特徴とするものである。
は、被検査体の外観を検査するための外観検査装置用照
明装置であって、光源部と、前記光源部に対向して配置
され、光源からの光を散乱させる散乱板と、前記散乱板
に対して傾けて配置され、その周辺部を全反射ミラー、
中央部をハーフミラーとした反射板と、を具備すること
を特徴とするものである。
【０００９】本願の請求項２の発明は、被検査体の外観
を検査するための外観検査装置用照明装置であって、光
源部と、前記光源部に対向して配置され、光源からの光
を散乱させる散乱板と、前記散乱板に対して傾けて配置
され、その周辺部を透明、中央部をハーフミラーとした
反射板と、を具備することを特徴とするものである。
を検査するための外観検査装置用照明装置であって、光
源部と、前記光源部に対向して配置され、光源からの光
を散乱させる散乱板と、前記散乱板に対して傾けて配置
され、その周辺部を透明、中央部をハーフミラーとした
反射板と、を具備することを特徴とするものである。
【００１０】本願の請求項３の発明は、請求項１の外観
検査装置用照明装置において、前記反射板は、中央部を
光透過率が３０〜５０％のハーフミラーとし、周辺部を
反射率が６０〜１００％の全反射ミラーとしたことを特
徴とするものである。
検査装置用照明装置において、前記反射板は、中央部を
光透過率が３０〜５０％のハーフミラーとし、周辺部を
反射率が６０〜１００％の全反射ミラーとしたことを特
徴とするものである。
【００１１】本願の請求項４の発明は、請求項２の外観
検査装置用照明装置において、前記反射板は、中央部を
光透過率が３０〜５０％のハーフミラーとしたことを特
徴とするものである。
検査装置用照明装置において、前記反射板は、中央部を
光透過率が３０〜５０％のハーフミラーとしたことを特
徴とするものである。
【００１２】本願の請求項５の発明は、請求項１又は２
の外観検査装置用照明装置において、前記光源部の発光
面と前記散乱板との距離を、５〜４０ｍｍの範囲内とし
たことを特徴とするものである。
の外観検査装置用照明装置において、前記光源部の発光
面と前記散乱板との距離を、５〜４０ｍｍの範囲内とし
たことを特徴とするものである。
【００１３】本願の請求項６の発明は、請求項１又は２
の外観検査装置用照明装置において、前記反射板は、前
記光源部の発光面に垂直な光軸に対して４５°の角度で
配置したことを特徴とするものである。
の外観検査装置用照明装置において、前記反射板は、前
記光源部の発光面に垂直な光軸に対して４５°の角度で
配置したことを特徴とするものである。
【００１４】本願の請求項７の発明は、請求項１又は２
の外観検査装置用照明装置において、前記反射板のハー
フミラーで形成される中央部を、被検査体により近い辺
が長く、近い辺が短い台形状としたことを特徴とするも
のである。
の外観検査装置用照明装置において、前記反射板のハー
フミラーで形成される中央部を、被検査体により近い辺
が長く、近い辺が短い台形状としたことを特徴とするも
のである。
【００１５】本願の請求項８の発明は、請求項１記載の
照明装置と、被検査体のパターンを撮像するカメラと、
を具備し、前記光源部から発光した光のうち前記反射板
で反射される光を受光する位置に前記被検査体を配置す
ると共に、前記被検査体に入射した光のうちその検知面
で反射され、前記反射板の中央部を透過する光を受光す
る位置に前記カメラを配置したことを特徴とするもので
ある。
照明装置と、被検査体のパターンを撮像するカメラと、
を具備し、前記光源部から発光した光のうち前記反射板
で反射される光を受光する位置に前記被検査体を配置す
ると共に、前記被検査体に入射した光のうちその検知面
で反射され、前記反射板の中央部を透過する光を受光す
る位置に前記カメラを配置したことを特徴とするもので
ある。
【００１６】本願の請求項９の発明は、請求項２記載の
照明装置と、被検査体のパターンを撮像するカメラと、
を具備し、前記光源部から発光した光のうち前記反射板
を透過した光を受光する位置に前記被検査体を配置する
と共に、前記被検査体に入射した光のうちその検知面で
反射され、前記反射板の中央部で反射された光を受光す
る位置に前記カメラを配置したことを特徴とするもので
ある。
照明装置と、被検査体のパターンを撮像するカメラと、
を具備し、前記光源部から発光した光のうち前記反射板
を透過した光を受光する位置に前記被検査体を配置する
と共に、前記被検査体に入射した光のうちその検知面で
反射され、前記反射板の中央部で反射された光を受光す
る位置に前記カメラを配置したことを特徴とするもので
ある。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態による
外観検査装置用照明装置及びこれを用いた外観検査装置
について図面を参照しつつ説明する。第１の実施の形態
による外観検査装置１Ａは図１に示すように、照明装置
２と撮像装置、例えばＣＣＤカメラ３とから成り立って
いる。照明装置２の光源４はハロゲンランプを含むもの
であり、バンドル型の光ファイバ５を介して面発光ライ
トガイド６に導かれる。光源４、光ファイバ５、面発光
ライトガイド６は光源部を構成している。図２はこの照
明装置の主要部を示す斜視図である。図示のように面発
光ライトガイド６に対向する位置に平行に半透明の散乱
板７が配置され、更にこれらの面に対して４５°の角度
で反射板８が配置される。面発光ライトガイド６，散乱
板７，反射板８はフレーム９に図示のように固定されて
いる。
外観検査装置用照明装置及びこれを用いた外観検査装置
について図面を参照しつつ説明する。第１の実施の形態
による外観検査装置１Ａは図１に示すように、照明装置
２と撮像装置、例えばＣＣＤカメラ３とから成り立って
いる。照明装置２の光源４はハロゲンランプを含むもの
であり、バンドル型の光ファイバ５を介して面発光ライ
トガイド６に導かれる。光源４、光ファイバ５、面発光
ライトガイド６は光源部を構成している。図２はこの照
明装置の主要部を示す斜視図である。図示のように面発
光ライトガイド６に対向する位置に平行に半透明の散乱
板７が配置され、更にこれらの面に対して４５°の角度
で反射板８が配置される。面発光ライトガイド６，散乱
板７，反射板８はフレーム９に図示のように固定されて
いる。
【００１８】図３は面発光ライトガイド６，散乱板７と
反射板８の配置を示す側面図である。面発光ライトガイ
ド５，散乱板７に垂直な光軸を１１ａ，反射板８での反
射光の中心軸を１１ｂとすると、反射板８の下方には光
軸１１ａと平行な方向に被検査体１２が配置される。又
反射板８に対して被検査体１２と対称な位置に光軸１１
ｂに沿ってＣＣＤカメラ３を配置する。
反射板８の配置を示す側面図である。面発光ライトガイ
ド５，散乱板７に垂直な光軸を１１ａ，反射板８での反
射光の中心軸を１１ｂとすると、反射板８の下方には光
軸１１ａと平行な方向に被検査体１２が配置される。又
反射板８に対して被検査体１２と対称な位置に光軸１１
ｂに沿ってＣＣＤカメラ３を配置する。
【００１９】次に各ブロックについてより詳細に説明す
る。光源４は例えばメタルハライドランプやその光を集
束するレンズが内蔵された光源であって、その光が光フ
ァイバ５を介して面発光ライトガイド６に導かれる。面
発光ライトガイド６は光ファイバ５の端部が分岐され
て、各ファイバの端部が散乱板７に向けて配置されてい
る。面発光ライトガイド６から光軸１１ａの方向にラン
プの光が照射される。散乱板７はこの光源からの光を散
乱させて反射板８に入射するもので、例えば乳白色のア
ルクル樹脂などの合成樹脂板を用いることができる。散
乱光の透過率は高い方が好ましいが、通常例えば６５〜
８０％程度である。面発光ライトガイド５と散乱板７と
の間隔Ｌ１は、例えば５〜４０ｍｍ程度の間隔すること
が好ましい。反射板８は図示のように長方形状の反射板
であり、例えば厚さ１ｍｍ程度のミラーで構成され、面
発光ライトガイド６から出射され、散乱板７で散乱され
た光が入射する。そして反射板８は光軸１１ａに対して
４５°の角度でフレーム９内に保持されている。この反
射板８は図２に示すようにＣＣＤカメラ３から直接被検
査体１２を見通す中央部８ａのみをハーフミラーとして
いる。そしてＣＣＤカメラ３の受光面を正方形とする
と、このＣＣＤカメラに入射する光が通る領域のみをハ
ーフミラーとするため、反射板８上では被検査体１２に
近い辺が長く、被検査体１２から遠い辺が短い台形状の
領域をハーフミラーとする。ハーフミラーである中央部
８ａに入射した光の透過率は３０〜５０％とし、残りの
大部分は反射するものとする。中央部８ａ以外の周辺部
８ｂは完全に光を反射する反射面であり、例えば反射率
６０〜１００％、吸収率４０〜０％の全反射ミラーとし
て構成される。反射板の材質はガラスの反射面にクロム
を蒸着して透過面にＡＲコートを施したものとすること
ができる。
る。光源４は例えばメタルハライドランプやその光を集
束するレンズが内蔵された光源であって、その光が光フ
ァイバ５を介して面発光ライトガイド６に導かれる。面
発光ライトガイド６は光ファイバ５の端部が分岐され
て、各ファイバの端部が散乱板７に向けて配置されてい
る。面発光ライトガイド６から光軸１１ａの方向にラン
プの光が照射される。散乱板７はこの光源からの光を散
乱させて反射板８に入射するもので、例えば乳白色のア
ルクル樹脂などの合成樹脂板を用いることができる。散
乱光の透過率は高い方が好ましいが、通常例えば６５〜
８０％程度である。面発光ライトガイド５と散乱板７と
の間隔Ｌ１は、例えば５〜４０ｍｍ程度の間隔すること
が好ましい。反射板８は図示のように長方形状の反射板
であり、例えば厚さ１ｍｍ程度のミラーで構成され、面
発光ライトガイド６から出射され、散乱板７で散乱され
た光が入射する。そして反射板８は光軸１１ａに対して
４５°の角度でフレーム９内に保持されている。この反
射板８は図２に示すようにＣＣＤカメラ３から直接被検
査体１２を見通す中央部８ａのみをハーフミラーとして
いる。そしてＣＣＤカメラ３の受光面を正方形とする
と、このＣＣＤカメラに入射する光が通る領域のみをハ
ーフミラーとするため、反射板８上では被検査体１２に
近い辺が長く、被検査体１２から遠い辺が短い台形状の
領域をハーフミラーとする。ハーフミラーである中央部
８ａに入射した光の透過率は３０〜５０％とし、残りの
大部分は反射するものとする。中央部８ａ以外の周辺部
８ｂは完全に光を反射する反射面であり、例えば反射率
６０〜１００％、吸収率４０〜０％の全反射ミラーとし
て構成される。反射板の材質はガラスの反射面にクロム
を蒸着して透過面にＡＲコートを施したものとすること
ができる。
【００２０】さて本実施の形態の動作について説明す
る。この外観検査装置用光源４のランプを発光させる
と、その光は光ファイバ５に導かれ、面発光ライトガイ
ド６から光軸１１ａ側に出射する。この光は散乱板７に
よって散乱され、反射板８に入射する。散乱板７を通過
するときに適度に散乱されるため、被検査体１２には光
ムラのない均一な光が入射する。ここでもし散乱光に対
して４５°の角度で第２の従来例のように全面がハーフ
ミラーの反射板を配置した場合には、中央部分の散乱光
強度が高く、周辺部分の光量レベルが低下する。しかし
この実施の形態では周辺部８ｂを全反射ミラーとし、中
央部８ａのみをハーフミラーとする反射板８を用いてお
り、反射板８の周辺部８ｂの全反射ミラーでは入射光を
全て反射する一方、中央部でもハーフミラーによってそ
の一部が反射して被検出体であるパッケージ基板やプリ
ント基板に入射される。従って被検査体１２の面上での
光強度をほぼ一様にすることができる。又面発光ライト
ガイド６の光軸は本来光軸１１ａと垂直に配置する必要
があるが、散乱板７を用いているため、位置決めや垂直
の精度を正確にする必要がなくなる。
る。この外観検査装置用光源４のランプを発光させる
と、その光は光ファイバ５に導かれ、面発光ライトガイ
ド６から光軸１１ａ側に出射する。この光は散乱板７に
よって散乱され、反射板８に入射する。散乱板７を通過
するときに適度に散乱されるため、被検査体１２には光
ムラのない均一な光が入射する。ここでもし散乱光に対
して４５°の角度で第２の従来例のように全面がハーフ
ミラーの反射板を配置した場合には、中央部分の散乱光
強度が高く、周辺部分の光量レベルが低下する。しかし
この実施の形態では周辺部８ｂを全反射ミラーとし、中
央部８ａのみをハーフミラーとする反射板８を用いてお
り、反射板８の周辺部８ｂの全反射ミラーでは入射光を
全て反射する一方、中央部でもハーフミラーによってそ
の一部が反射して被検出体であるパッケージ基板やプリ
ント基板に入射される。従って被検査体１２の面上での
光強度をほぼ一様にすることができる。又面発光ライト
ガイド６の光軸は本来光軸１１ａと垂直に配置する必要
があるが、散乱板７を用いているため、位置決めや垂直
の精度を正確にする必要がなくなる。
【００２１】さてパッケージ基板やプリント基板等の被
検査体１２に入射された光の一部はその検知面で反射さ
れ、反射板８の中央部８ａのハーフミラー部分を通り、
ＣＣＤカメラ３に向かい、ここで撮像される。例えばパ
ッケージ基板やプリント基板が被検査体の場合には、そ
の表面には銅メッキによる回路パターンが形成されてお
り、銅メッキのある場所とない場所では反射率が違うの
で、ＣＣＤカメラ３の画像にはパッケージ基板やプリン
ト配線基板上の回路パターンが明暗パターンとして現れ
る。
検査体１２に入射された光の一部はその検知面で反射さ
れ、反射板８の中央部８ａのハーフミラー部分を通り、
ＣＣＤカメラ３に向かい、ここで撮像される。例えばパ
ッケージ基板やプリント基板が被検査体の場合には、そ
の表面には銅メッキによる回路パターンが形成されてお
り、銅メッキのある場所とない場所では反射率が違うの
で、ＣＣＤカメラ３の画像にはパッケージ基板やプリン
ト配線基板上の回路パターンが明暗パターンとして現れ
る。
【００２２】図４はＣＣＤカメラ３であるプリント基板
を撮像し、二値化した画像の一例を示す。プリント基板
の表面上には銅メッキによる回路パターンが形成され、
銅メッキのある場所とない場所では反射率が違うので、
ＣＣＤカメラ３の画像にはプリント配線基板上の回路パ
ターンが明暗パターンとして現れる。そして銅箔のパタ
ーンを有する部分は、図５（ａ）に拡大して示すように
上面がほぼ平坦であるとすれば、このような領域を含む
走査ラインｔ上を走査したときの反射光のレベルは、図
５（ｂ）に示すレベルとなる。即ちパットや配線の形状
が光ムラによってつぶれることなく、画像に再現されて
いる。そして所定のラインｔ上に反射強度の分布に基づ
いてメッキのある部分はメッキのない部分よりも強い反
射強度が確実に得られている。即ち第１の従来例に示す
ように、メッキ部の反射強度が大幅に低下し、メッキの
ない部分なみに弱くなってしまうことがない。又散乱板
７での光の透過効率は例えば６５〜８０％程度であるの
で、光源４のランプを特に強力にしなくても暗くなって
しまことがない。このため回路パターンの形成状況につ
いて高精度に検査することができる。
を撮像し、二値化した画像の一例を示す。プリント基板
の表面上には銅メッキによる回路パターンが形成され、
銅メッキのある場所とない場所では反射率が違うので、
ＣＣＤカメラ３の画像にはプリント配線基板上の回路パ
ターンが明暗パターンとして現れる。そして銅箔のパタ
ーンを有する部分は、図５（ａ）に拡大して示すように
上面がほぼ平坦であるとすれば、このような領域を含む
走査ラインｔ上を走査したときの反射光のレベルは、図
５（ｂ）に示すレベルとなる。即ちパットや配線の形状
が光ムラによってつぶれることなく、画像に再現されて
いる。そして所定のラインｔ上に反射強度の分布に基づ
いてメッキのある部分はメッキのない部分よりも強い反
射強度が確実に得られている。即ち第１の従来例に示す
ように、メッキ部の反射強度が大幅に低下し、メッキの
ない部分なみに弱くなってしまうことがない。又散乱板
７での光の透過効率は例えば６５〜８０％程度であるの
で、光源４のランプを特に強力にしなくても暗くなって
しまことがない。このため回路パターンの形成状況につ
いて高精度に検査することができる。
【００２３】この実施の形態による照明装置では散乱板
７と面発光ライトガイド６との距離Ｌ１を５〜４０ｍｍ
程度としている。これは近すぎると光の散乱位置が光源
に近すぎるため、光ムラが発生することがあり、位置決
め精度が難しくなる。遠すぎればパッケージ基板やプリ
ント基板で反射され、ＣＣＤカメラに向かう光が弱くな
って撮像に不適当となるからである。
７と面発光ライトガイド６との距離Ｌ１を５〜４０ｍｍ
程度としている。これは近すぎると光の散乱位置が光源
に近すぎるため、光ムラが発生することがあり、位置決
め精度が難しくなる。遠すぎればパッケージ基板やプリ
ント基板で反射され、ＣＣＤカメラに向かう光が弱くな
って撮像に不適当となるからである。
【００２４】又この実施の形態では反射板８の中央部分
のハーフミラーを台形形状としたが、反射光がＣＣＤカ
メラの検出面に入射できる大きさがあれば台形より大き
くてもよい。
のハーフミラーを台形形状としたが、反射光がＣＣＤカ
メラの検出面に入射できる大きさがあれば台形より大き
くてもよい。
【００２５】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。この実施の形態の外観検査装置１Ｂは前述した
第１の実施の形態の光源部と撮像部との位置を逆転させ
るようにしたものである。即ち光源４より光ファイバ５
を介して光を面発光ライトガイド６に導く点は共通して
いるが、面発光ライトガイド６を図示のように被検査体
１２に向けて配置する。この面発光ライトガイド６に対
向する位置には第１の実施の形態と同様に散乱板７を平
行に配置し、これらの光軸から４５°傾けた位置に反射
板２１を配置する。反射板２１は第１の実施の形態と異
なり、中央部２１ａのみをハーフミラーとし、その周辺
部２１ｂは透明とする。この実施の形態においてもハー
フミラーとする中央部２１ａは被検査体１２に近い領域
の辺を長く、被検査体１２に遠い辺を短くした台形状と
することが好ましい。こうすれば面発光ライトガイド６
からの光は散乱板７によって散乱され、反射板２１の透
明の周辺部２１ｂ及びハーフミラーの中央部２１ａを介
して被検査体１２に入射される。そして被検査体１２で
反射された光のうち、中央部２１ａのハーフミラーで再
び反射される光のみをＣＣＤカメラ３で撮像する。この
場合にも前述した実施の形態と同様に、散乱光を照射で
きるため、光のムラがなく、又被検査体に加わる光のロ
スを最小限として光の利用効率の高い外観検査装置とす
ることができる。
明する。この実施の形態の外観検査装置１Ｂは前述した
第１の実施の形態の光源部と撮像部との位置を逆転させ
るようにしたものである。即ち光源４より光ファイバ５
を介して光を面発光ライトガイド６に導く点は共通して
いるが、面発光ライトガイド６を図示のように被検査体
１２に向けて配置する。この面発光ライトガイド６に対
向する位置には第１の実施の形態と同様に散乱板７を平
行に配置し、これらの光軸から４５°傾けた位置に反射
板２１を配置する。反射板２１は第１の実施の形態と異
なり、中央部２１ａのみをハーフミラーとし、その周辺
部２１ｂは透明とする。この実施の形態においてもハー
フミラーとする中央部２１ａは被検査体１２に近い領域
の辺を長く、被検査体１２に遠い辺を短くした台形状と
することが好ましい。こうすれば面発光ライトガイド６
からの光は散乱板７によって散乱され、反射板２１の透
明の周辺部２１ｂ及びハーフミラーの中央部２１ａを介
して被検査体１２に入射される。そして被検査体１２で
反射された光のうち、中央部２１ａのハーフミラーで再
び反射される光のみをＣＣＤカメラ３で撮像する。この
場合にも前述した実施の形態と同様に、散乱光を照射で
きるため、光のムラがなく、又被検査体に加わる光のロ
スを最小限として光の利用効率の高い外観検査装置とす
ることができる。
【００２６】尚本発明はこれらの実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の
改良、変形が可能であることはいうまでもない。即ち寸
法についての具体的な数値や散乱板，反射板の材質等は
単なる例示にすぎない。又プリント配線基板以外の種々
の被検査体の外観検査に使用できることはいうまでもな
い。又光源部についても、前述した第１，第２の実施の
形態の面発光ライトガイドの位置に、直接発光ダイオー
ドやランプ等で面状とした光源を配置して光源部とする
ことができる。
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の
改良、変形が可能であることはいうまでもない。即ち寸
法についての具体的な数値や散乱板，反射板の材質等は
単なる例示にすぎない。又プリント配線基板以外の種々
の被検査体の外観検査に使用できることはいうまでもな
い。又光源部についても、前述した第１，第２の実施の
形態の面発光ライトガイドの位置に、直接発光ダイオー
ドやランプ等で面状とした光源を配置して光源部とする
ことができる。
【００２７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１〜７の照明装置及びこれを用いた請求項８，９の外観
検査装置によれば、被検査体に散乱光を照射することが
できるため、光のムラの少ない外観検査が可能となる。
又光源からの光のうち大部分は被検査体に照射すること
ができるため、光の利用効率を大幅に向上させることが
できるという効果が得られる。従って容易で且つ低コス
トに微細なパターンの良否を検査することができるとい
う効果が得られる。
１〜７の照明装置及びこれを用いた請求項８，９の外観
検査装置によれば、被検査体に散乱光を照射することが
できるため、光のムラの少ない外観検査が可能となる。
又光源からの光のうち大部分は被検査体に照射すること
ができるため、光の利用効率を大幅に向上させることが
できるという効果が得られる。従って容易で且つ低コス
トに微細なパターンの良否を検査することができるとい
う効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による外観検査装置
の全体構成を示す斜視図である。
の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態による外観検査装置に用いられる
照明装置の主要部を示す斜視図である。
照明装置の主要部を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態による光学部品を示す側面図であ
る。
る。
【図４】本実施の形態で測定されるプリント配線基板の
撮像例を示す図である。
撮像例を示す図である。
【図５】プリント配線基板のメッキパターンの断面形状
と走査ラインｔ上の反射光を示す図である。
と走査ラインｔ上の反射光を示す図である。
【図６】第２の実施の形態による主要光学部品の配置を
示す図である。
示す図である。
【図７】第１の従来例による外観検査装置を示す概略図
である。
である。
【図８】第２の従来例による外観検査装置を示す概略図
である。
である。
【図９】第１の従来例による外観検査装置で撮像したプ
リント配線基板の撮像例を示す図である。
リント配線基板の撮像例を示す図である。
【図１０】プリント配線基板の走査ラインｓ上の反射レ
ベルとプリント基板のメッキパターンの断面形状を示す
図である。
ベルとプリント基板のメッキパターンの断面形状を示す
図である。
１Ａ，１Ｂ 外観検査装置 ２ 照明装置 ３ ＣＣＤカメラ ４ 光源 ５ 光ファイバ ６ 面発光ライトガイド ７ 散乱板 ８，２１ 反射板 ８ａ，２１ａ 中央部 ８ｂ，２１ｂ 周辺部 ９ フレーム １１ａ，１１ｂ 光軸 １２ 被検査体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｋ (72)発明者 高橋 伸治 愛知県小牧市大字上末122番地 サンテッ ク株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA49 AA56 BB02 CC01 DD00 FF42 GG02 GG18 HH02 HH13 JJ03 JJ09 JJ26 LL00 LL03 LL12 LL49 QQ04 2G051 AA65 AB11 BB11 BB17 CA04 CB01 CB05
Claims (9)
- 【請求項１】 被検査体の外観を検査するための外観検
査装置用照明装置であって、 光源部と、 前記光源部に対向して配置され、光源からの光を散乱さ
せる散乱板と、 前記散乱板に対して傾けて配置され、その周辺部を全反
射ミラー、中央部をハーフミラーとした反射板と、を具
備することを特徴とする外観検査装置用照明装置。 - 【請求項２】 被検査体の外観を検査するための外観検
査装置用照明装置であって、 光源部と、 前記光源部に対向して配置され、光源からの光を散乱さ
せる散乱板と、 前記散乱板に対して傾けて配置され、その周辺部を透
明、中央部をハーフミラーとした反射板と、を具備する
ことを特徴とする外観検査装置用照明装置。 - 【請求項３】 前記反射板は、中央部を光透過率が３０
〜５０％のハーフミラーとし、周辺部を反射率が６０〜
１００％の全反射ミラーとしたことを特徴とする請求項
１記載の外観検査装置用照明装置。 - 【請求項４】 前記反射板は、中央部を光透過率が３０
〜５０％のハーフミラーとしたことを特徴とする請求項
２記載の外観検査装置用照明装置。 - 【請求項５】 前記光源部の発光面と前記散乱板との距
離を、５〜４０ｍｍの範囲内としたことを特徴とする請
求項１又は２記載の外観検査装置用照明装置。 - 【請求項６】 前記反射板は、前記光源部の発光面に垂
直な光軸に対して４５°の角度で配置したことを特徴と
する請求項１又は２記載の外観検査装置用照明装置。 - 【請求項７】 前記反射板のハーフミラーで形成される
中央部を、被検査体により近い辺が長く、近い辺が短い
台形状としたことを特徴とする請求項１又は２記載の外
観検査装置用照明装置。 - 【請求項８】 請求項１記載の照明装置と、 被検査体のパターンを撮像するカメラと、を具備し、 前記光源部から発光した光のうち前記反射板で反射され
る光を受光する位置に前記被検査体を配置すると共に、 前記被検査体に入射した光のうちその検知面で反射さ
れ、前記反射板の中央部を透過する光を受光する位置に
前記カメラを配置したことを特徴とする外観検査装置。 - 【請求項９】 請求項２記載の照明装置と、 被検査体のパターンを撮像するカメラと、を具備し、 前記光源部から発光した光のうち前記反射板を透過した
光を受光する位置に前記被検査体を配置すると共に、 前記被検査体に入射した光のうちその検知面で反射さ
れ、前記反射板の中央部で反射された光を受光する位置
に前記カメラを配置したことを特徴とする外観検査装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058392A JP2001249083A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 外観検査装置用照明装置及び外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058392A JP2001249083A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 外観検査装置用照明装置及び外観検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001249083A true JP2001249083A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18578990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000058392A Pending JP2001249083A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 外観検査装置用照明装置及び外観検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001249083A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007225392A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Spectratech Inc | 光干渉装置 |
| JP2008226197A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Hitachi Information & Control Solutions Ltd | 個人認証装置の指静脈パターンの入力装置 |
| CN107702664A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-02-16 | 北京信息科技大学 | 一种基于半导体激光准直的反射式垂直度检测系统及方法 |
| US20220333761A1 (en) * | 2021-04-14 | 2022-10-20 | Samsung Display Co., Ltd. | Illumination apparatus and optical inspection apparatus including the same |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000058392A patent/JP2001249083A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007225392A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Spectratech Inc | 光干渉装置 |
| JP2008226197A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Hitachi Information & Control Solutions Ltd | 個人認証装置の指静脈パターンの入力装置 |
| CN107702664A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-02-16 | 北京信息科技大学 | 一种基于半导体激光准直的反射式垂直度检测系统及方法 |
| US20220333761A1 (en) * | 2021-04-14 | 2022-10-20 | Samsung Display Co., Ltd. | Illumination apparatus and optical inspection apparatus including the same |
| US11549662B2 (en) * | 2021-04-14 | 2023-01-10 | Samsung Display Co., Ltd. | Illumination apparatus and optical inspection apparatus including the same |
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