JP2001349710A - 三次元計測装置 - Google Patents
三次元計測装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】計測対象物の三次元形状を位相シフト法を用い
て計測するに際し、ハレーション等による不具合を抑制
し、計測精度をより高めることを可能とする。 【解決手段】印刷状態検査装置１は、クリームハンダＣ
の印刷されてなるプリント基板Ｋを載置するためのテー
ブル２と、プリント基板Ｋの表面に対し斜め上方から正
弦波状の複数の位相変化する光パターンを照射するため
の照明装置３と、プリント基板Ｋ上の前記照射された部
分を撮像するための撮像手段を構成するＣＣＤカメラ４
とを備えている。照明装置３は、テーブル２の中心とコ
ーナー部とを結ぶ直線上に配置されており、プリント基
板Ｋの辺方向に対し、平面視斜め４５度の方向から光パ
ターンを照射する。従って、クリームハンダＣの延びる
方向に対し、４５度傾いた線に沿って照度が正弦波状に
変化する縞状の光パターンが照射される。
て計測するに際し、ハレーション等による不具合を抑制
し、計測精度をより高めることを可能とする。 【解決手段】印刷状態検査装置１は、クリームハンダＣ
の印刷されてなるプリント基板Ｋを載置するためのテー
ブル２と、プリント基板Ｋの表面に対し斜め上方から正
弦波状の複数の位相変化する光パターンを照射するため
の照明装置３と、プリント基板Ｋ上の前記照射された部
分を撮像するための撮像手段を構成するＣＣＤカメラ４
とを備えている。照明装置３は、テーブル２の中心とコ
ーナー部とを結ぶ直線上に配置されており、プリント基
板Ｋの辺方向に対し、平面視斜め４５度の方向から光パ
ターンを照射する。従って、クリームハンダＣの延びる
方向に対し、４５度傾いた線に沿って照度が正弦波状に
変化する縞状の光パターンが照射される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、測定対象物の三次
元形状等を位相シフト法を用いて計測する三次元計測装
置に関するものである。
元形状等を位相シフト法を用いて計測する三次元計測装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、プリント基板上に電子部品を実
装する場合、まずプリント基板上に配設された所定の電
極パターン上にクリームハンダが印刷される。次に、該
クリームハンダの粘性に基づいてプリント基板上に電子
部品が仮止めされる。その後、前記プリント基板がリフ
ロー炉へ導かれ、所定のリフロー工程を経ることでハン
ダ付けが行われる。昨今では、リフロー炉に導かれる前
段階においてクリームハンダの印刷状態を検査する必要
があり、かかる検査に際して三次元計測装置が用いられ
ることがある。
装する場合、まずプリント基板上に配設された所定の電
極パターン上にクリームハンダが印刷される。次に、該
クリームハンダの粘性に基づいてプリント基板上に電子
部品が仮止めされる。その後、前記プリント基板がリフ
ロー炉へ導かれ、所定のリフロー工程を経ることでハン
ダ付けが行われる。昨今では、リフロー炉に導かれる前
段階においてクリームハンダの印刷状態を検査する必要
があり、かかる検査に際して三次元計測装置が用いられ
ることがある。
【０００３】近年、光を用いたいわゆる非接触式の三次
元計測装置が種々提案されており、中でも位相シフト法
を用いた三次元計測装置に関する技術が提案されている
（特開平１１−２１１４４３号公報、特許第２７１１０
４２号等）。
元計測装置が種々提案されており、中でも位相シフト法
を用いた三次元計測装置に関する技術が提案されている
（特開平１１−２１１４４３号公報、特許第２７１１０
４２号等）。
【０００４】上記技術における三次元計測装置において
は、ＣＣＤカメラが用いられる。すなわち、光源と正弦
波パターンのフィルタとの組み合わせからなる照射手段
により、正弦波状の光強度分布を有する光パターンを測
定物体（この場合プリント基板）に照射する。そして、
基板上の点を真上に配置したＣＣＤカメラを用いて観測
する。この場合、画面上の点Ｐの光の強度Ｉは下式で与
えられる。
は、ＣＣＤカメラが用いられる。すなわち、光源と正弦
波パターンのフィルタとの組み合わせからなる照射手段
により、正弦波状の光強度分布を有する光パターンを測
定物体（この場合プリント基板）に照射する。そして、
基板上の点を真上に配置したＣＣＤカメラを用いて観測
する。この場合、画面上の点Ｐの光の強度Ｉは下式で与
えられる。
【０００５】Ｉ＝ｅ＋ｆ・ｃｏｓφ ［但し、ｅ：直流光ノイズ（オフセット成分）、ｆ：正
弦波のコントラスト（反射率）、φ：物体の凹凸により
与えられる位相］ このとき、光パターンを移動させて、位相を例えば４段
階（φ＋０、φ＋π／２、φ＋π、φ＋３π／２）に変
化させ、これらに対応する強度分布Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２、
Ｉ３をもつ画像を取り込み、下記式に基づいて変調分α
を求める。
弦波のコントラスト（反射率）、φ：物体の凹凸により
与えられる位相］ このとき、光パターンを移動させて、位相を例えば４段
階（φ＋０、φ＋π／２、φ＋π、φ＋３π／２）に変
化させ、これらに対応する強度分布Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２、
Ｉ３をもつ画像を取り込み、下記式に基づいて変調分α
を求める。
【０００６】 α＝ａｒｃｔａｎ｛（Ｉ３−Ｉ１）／（Ｉ０−Ｉ２）｝ この変調分αを用いて、プリント基板（クリームハン
ダ）上の点Ｐの３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が求められ、
もってクリームハンダの三次元形状、特に高さが計測さ
れる。
ダ）上の点Ｐの３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が求められ、
もってクリームハンダの三次元形状、特に高さが計測さ
れる。
【０００７】
【発明が解決しょうとする課題】ところで、上記技術に
おける三次元計測装置においては、基板の真上にＣＣＤ
カメラが設置され、該ＣＣＤカメラから離れた部位に照
射手段が設置される。また、図６に示すように、照射手
段からの光Ｌは、平面から見て矩形状のプリント基板Ｋ
の設置方向に沿って照射されるよう設定されている。す
なわち、プリント基板Ｋの一対の辺と平行に（残りの１
対の辺とは垂直に）光Ｌが当てられる。
おける三次元計測装置においては、基板の真上にＣＣＤ
カメラが設置され、該ＣＣＤカメラから離れた部位に照
射手段が設置される。また、図６に示すように、照射手
段からの光Ｌは、平面から見て矩形状のプリント基板Ｋ
の設置方向に沿って照射されるよう設定されている。す
なわち、プリント基板Ｋの一対の辺と平行に（残りの１
対の辺とは垂直に）光Ｌが当てられる。
【０００８】また、図７に示すように、一般には、クリ
ームハンダＣは長尺状をなしており、プリント基板Ｋの
辺と平行に又は直交方向に延びるようにして印刷され
る。従って、該長尺状のクリームハンダＣに対して、光
ＬはクリームハンダＣの延びる方向と平行に又は直交方
向に当てられることとなる。
ームハンダＣは長尺状をなしており、プリント基板Ｋの
辺と平行に又は直交方向に延びるようにして印刷され
る。従って、該長尺状のクリームハンダＣに対して、光
ＬはクリームハンダＣの延びる方向と平行に又は直交方
向に当てられることとなる。
【０００９】ここで、クリームハンダＣは、基板上に配
設された銅箔からなる電極パターン上に印刷されるので
あるが、該銅箔が錆びたりするのを防止するために、
（１）銅箔表面に金メッキを施したり、（２）銅箔の上
にプリフラックスを塗布したり、（３）ハンダの接合強
度を増すために銅箔表面にハンダメッキを施したりする
ことが行われる。しかし、図８に示すように、電極部分
の端縁（エッジ部分）の一部がクリームハンダＣで被覆
されないことがあり、この場合には、該エッジ部分が露
出することとなる。そして、かかる露出状態にて光Ｌを
当てた場合、同図に示すように、光ＬがＣＣＤカメラの
方へと反射してしまうことが起こりうる。そのため、撮
像に際しハレーションを起こしてしまうことがあり、他
のクリームハンダＣで被覆されている部分について正確
な測定が困難となってしまうおそれがある。特に、上記
（３）のように、銅箔表面にハンダメッキを施すことで
電極パターンが構成されている場合には、エッジ部分が
断面円弧状となるため、上記不具合が起こりやすくなる
傾向にある。
設された銅箔からなる電極パターン上に印刷されるので
あるが、該銅箔が錆びたりするのを防止するために、
（１）銅箔表面に金メッキを施したり、（２）銅箔の上
にプリフラックスを塗布したり、（３）ハンダの接合強
度を増すために銅箔表面にハンダメッキを施したりする
ことが行われる。しかし、図８に示すように、電極部分
の端縁（エッジ部分）の一部がクリームハンダＣで被覆
されないことがあり、この場合には、該エッジ部分が露
出することとなる。そして、かかる露出状態にて光Ｌを
当てた場合、同図に示すように、光ＬがＣＣＤカメラの
方へと反射してしまうことが起こりうる。そのため、撮
像に際しハレーションを起こしてしまうことがあり、他
のクリームハンダＣで被覆されている部分について正確
な測定が困難となってしまうおそれがある。特に、上記
（３）のように、銅箔表面にハンダメッキを施すことで
電極パターンが構成されている場合には、エッジ部分が
断面円弧状となるため、上記不具合が起こりやすくなる
傾向にある。
【００１０】また、光Ｌは真上から照射される訳ではな
いので、図７の斜線及び図９に示すように、光Ｌが当た
らない（陰となる）部分が生じることとなる。そして、
該部分のクリームハンダＣは測定されにくい。これに対
し、上述したように（図７参照）、クリームハンダＣの
中には、自身が延びる方向と平行に光Ｌが当たるもの
と、直交する方向に光Ｌが当たるものとがある。ここ
で、平行に光Ｌが当たる場合には陰となる部分が少ない
のに対し、直交する方向に当たる場合には陰となる部分
が多くなる。このため、たとえ同じ量のクリームハンダ
Ｃが印刷形成された場合であっても、平行に光Ｌが当た
るものと直交方向に光Ｌが当たるものとでは、測定され
るクリームハンダＣの量に大きな差異が生じてしまうお
それがある。
いので、図７の斜線及び図９に示すように、光Ｌが当た
らない（陰となる）部分が生じることとなる。そして、
該部分のクリームハンダＣは測定されにくい。これに対
し、上述したように（図７参照）、クリームハンダＣの
中には、自身が延びる方向と平行に光Ｌが当たるもの
と、直交する方向に光Ｌが当たるものとがある。ここ
で、平行に光Ｌが当たる場合には陰となる部分が少ない
のに対し、直交する方向に当たる場合には陰となる部分
が多くなる。このため、たとえ同じ量のクリームハンダ
Ｃが印刷形成された場合であっても、平行に光Ｌが当た
るものと直交方向に光Ｌが当たるものとでは、測定され
るクリームハンダＣの量に大きな差異が生じてしまうお
それがある。
【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、計測対象物の三次元形状を位相シフト法を用い
て計測するに際し、ハレーション等による不具合を抑制
し、計測精度をより高めることのできる三次元計測装置
を提供することを主たる目的の一つとしている。
であり、計測対象物の三次元形状を位相シフト法を用い
て計測するに際し、ハレーション等による不具合を抑制
し、計測精度をより高めることのできる三次元計測装置
を提供することを主たる目的の一つとしている。
【００１２】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成し得る特徴的手段について以下に説明する。また、
各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じて記
載する。
達成し得る特徴的手段について以下に説明する。また、
各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じて記
載する。
【００１３】手段１．略矩形状をなす基板本体上に設け
られた長尺状の計測対象物に対し、略正弦波状の光強度
分布を有する光パターンを照射可能な照射手段と、計測
対象物を撮像可能な撮像手段と、前記計測対象物と、前
記光パターンとの相対位相関係を変化させる位相変化手
段と、前記位相変更手段により変化させられた複数通り
の相対位相関係下において前記撮像手段にて撮像された
複数通りの画像データに基づき、位相シフト法により少
なくとも前記計測対象物の所定の高さを演算する演算手
段とを備え、前記照射手段にて照射される光パターン
が、前記基板本体の各辺に対し斜めとなるよう構成した
ことを特徴とする三次元計測装置。
られた長尺状の計測対象物に対し、略正弦波状の光強度
分布を有する光パターンを照射可能な照射手段と、計測
対象物を撮像可能な撮像手段と、前記計測対象物と、前
記光パターンとの相対位相関係を変化させる位相変化手
段と、前記位相変更手段により変化させられた複数通り
の相対位相関係下において前記撮像手段にて撮像された
複数通りの画像データに基づき、位相シフト法により少
なくとも前記計測対象物の所定の高さを演算する演算手
段とを備え、前記照射手段にて照射される光パターン
が、前記基板本体の各辺に対し斜めとなるよう構成した
ことを特徴とする三次元計測装置。
【００１４】手段１によれば、略矩形状をなす基板本体
上に設けられた長尺状の計測対象物に対し、略正弦波状
の光強度分布を有する光パターンが照射手段によって照
射される。また、光パターンの照射された計測対象物が
撮像手段によって撮像される。このとき、計測対象物と
光パターンとの相対位相関係が位相変化手段によって変
化させられる。そして、位相変更手段により変化させら
れた複数通りの相対位相関係下において前記撮像手段に
て撮像された複数通りの画像データに基づき、演算手段
では、位相シフト法により少なくとも計測対象物の所定
の高さが演算される。ここで、照射手段にて照射される
光パターンは、基板本体の各辺に対し斜めとなる。この
ため、撮像の対象となる計測対象物が基板本体の辺方向
に延びるように設けられている場合には、光が計測対象
物を撮像するための撮像手段の方へと反射してしまうこ
とが起こりにくくなり、ハレーションによる不具合が抑
制される。
上に設けられた長尺状の計測対象物に対し、略正弦波状
の光強度分布を有する光パターンが照射手段によって照
射される。また、光パターンの照射された計測対象物が
撮像手段によって撮像される。このとき、計測対象物と
光パターンとの相対位相関係が位相変化手段によって変
化させられる。そして、位相変更手段により変化させら
れた複数通りの相対位相関係下において前記撮像手段に
て撮像された複数通りの画像データに基づき、演算手段
では、位相シフト法により少なくとも計測対象物の所定
の高さが演算される。ここで、照射手段にて照射される
光パターンは、基板本体の各辺に対し斜めとなる。この
ため、撮像の対象となる計測対象物が基板本体の辺方向
に延びるように設けられている場合には、光が計測対象
物を撮像するための撮像手段の方へと反射してしまうこ
とが起こりにくくなり、ハレーションによる不具合が抑
制される。
【００１５】手段２．ほぼ全ての計測対象物が、前記基
板本体の辺方向に延びるように設けられていることを特
徴とする手段１に記載の三次元計測装置。
板本体の辺方向に延びるように設けられていることを特
徴とする手段１に記載の三次元計測装置。
【００１６】手段２によれば、光がほぼ全ての計測対象
物の延びる方向に斜めに当たり、反射光が撮像手段の方
へと反射してしまうことが起こりにくくなり、ハレーシ
ョンによる不具合が一層抑制される。また、光が当たら
ない部分が生じたとしても、ほぼ全ての計測対象物の延
びる方向に斜めに光が当たるため、各計測対象物間で陰
となる部分の均一化が図られる。このため、計測対象物
間での計測結果に差異を生じにくくすることができる。
物の延びる方向に斜めに当たり、反射光が撮像手段の方
へと反射してしまうことが起こりにくくなり、ハレーシ
ョンによる不具合が一層抑制される。また、光が当たら
ない部分が生じたとしても、ほぼ全ての計測対象物の延
びる方向に斜めに光が当たるため、各計測対象物間で陰
となる部分の均一化が図られる。このため、計測対象物
間での計測結果に差異を生じにくくすることができる。
【００１７】手段３．長尺状をなす計測対象物に対し、
略正弦波状の光強度分布を有する光パターンを照射可能
な照射手段と、計測対象物を略矩形状の視野にて撮像可
能な撮像手段と、前記計測対象物と、前記光パターンと
の相対位相関係を変化させる位相変化手段と、前記位相
変更手段により変化させられた複数通りの相対位相関係
下において前記撮像手段にて撮像された複数通りの画像
データに基づき、位相シフト法により少なくとも前記計
測対象物の所定の高さを演算する演算手段とを備え、前
記照射手段にて照射される光パターンが、前記撮像手段
の視野の各辺に対し斜めとなるよう構成したことを特徴
とする三次元計測装置。
略正弦波状の光強度分布を有する光パターンを照射可能
な照射手段と、計測対象物を略矩形状の視野にて撮像可
能な撮像手段と、前記計測対象物と、前記光パターンと
の相対位相関係を変化させる位相変化手段と、前記位相
変更手段により変化させられた複数通りの相対位相関係
下において前記撮像手段にて撮像された複数通りの画像
データに基づき、位相シフト法により少なくとも前記計
測対象物の所定の高さを演算する演算手段とを備え、前
記照射手段にて照射される光パターンが、前記撮像手段
の視野の各辺に対し斜めとなるよう構成したことを特徴
とする三次元計測装置。
【００１８】手段３によれば、長尺状をなす計測対象物
に対し、略正弦波状の光強度分布を有する光パターンが
照射手段によって照射される。また、照射された計測対
象物が、撮像手段によって略矩形状の視野にて撮像され
る。このとき、計測対象物と光パターンとの相対位相関
係が位相変化手段によって変化させられる。そして、位
相変更手段により変化させられた複数通りの相対位相関
係下において前記撮像手段にて撮像された複数通りの画
像データに基づき、演算手段では、位相シフト法により
少なくとも計測対象物の所定の高さが演算される。ここ
で、照射手段にて照射される光パターンは、撮像手段の
視野の各辺に対し斜めとなる。このため、撮像の対象と
なる計測対象物が撮像手段の視野の辺方向に延びるよう
に設けられている場合には、光が撮像手段の方へと反射
してしまうことが起こりにくくなり、ハレーションによ
る不具合が抑制される。
に対し、略正弦波状の光強度分布を有する光パターンが
照射手段によって照射される。また、照射された計測対
象物が、撮像手段によって略矩形状の視野にて撮像され
る。このとき、計測対象物と光パターンとの相対位相関
係が位相変化手段によって変化させられる。そして、位
相変更手段により変化させられた複数通りの相対位相関
係下において前記撮像手段にて撮像された複数通りの画
像データに基づき、演算手段では、位相シフト法により
少なくとも計測対象物の所定の高さが演算される。ここ
で、照射手段にて照射される光パターンは、撮像手段の
視野の各辺に対し斜めとなる。このため、撮像の対象と
なる計測対象物が撮像手段の視野の辺方向に延びるよう
に設けられている場合には、光が撮像手段の方へと反射
してしまうことが起こりにくくなり、ハレーションによ
る不具合が抑制される。
【００１９】手段４．ほぼ全ての計測対象物が、前記撮
像手段の視野の辺方向に延びるように設けられているこ
とを特徴とする手段３に記載の三次元計測装置。
像手段の視野の辺方向に延びるように設けられているこ
とを特徴とする手段３に記載の三次元計測装置。
【００２０】手段４によれば、光がほぼ全ての計測対象
物の延びる方向に斜めに当たり、反射光が撮像手段の方
へと反射してしまうことが起こりにくくなり、ハレーシ
ョンによる不具合が一層抑制される。また、光が当たら
ない部分が生じたとしても、ほぼ全ての計測対象物の延
びる方向に斜めに光が当たるため、各計測対象物間で陰
となる部分の均一化が図られる。このため、計測対象物
間での計測結果に差異を生じにくくすることができる。
物の延びる方向に斜めに当たり、反射光が撮像手段の方
へと反射してしまうことが起こりにくくなり、ハレーシ
ョンによる不具合が一層抑制される。また、光が当たら
ない部分が生じたとしても、ほぼ全ての計測対象物の延
びる方向に斜めに光が当たるため、各計測対象物間で陰
となる部分の均一化が図られる。このため、計測対象物
間での計測結果に差異を生じにくくすることができる。
【００２１】手段５．長尺状をなし、第１の方向及び該
第１の方向に略直交する第２の方向の少なくとも一方向
に延びるよう配列された計測対象物に対し、略正弦波状
の光強度分布を有する光パターンを照射可能な照射手段
と、計測対象物を撮像可能な撮像手段と、前記計測対象
物と、前記光パターンとの相対位相関係を変化させる位
相変化手段と、前記位相変更手段により変化させられた
複数通りの相対位相関係下において前記撮像手段にて撮
像された複数通りの画像データに基づき、位相シフト法
により少なくとも前記計測対象物の所定の高さを演算す
る演算手段とを備え、前記照射手段にて照射される光パ
ターンが、前記計測対象物の延びる方向に対し斜めとな
るよう構成したことを特徴とする三次元計測装置。
第１の方向に略直交する第２の方向の少なくとも一方向
に延びるよう配列された計測対象物に対し、略正弦波状
の光強度分布を有する光パターンを照射可能な照射手段
と、計測対象物を撮像可能な撮像手段と、前記計測対象
物と、前記光パターンとの相対位相関係を変化させる位
相変化手段と、前記位相変更手段により変化させられた
複数通りの相対位相関係下において前記撮像手段にて撮
像された複数通りの画像データに基づき、位相シフト法
により少なくとも前記計測対象物の所定の高さを演算す
る演算手段とを備え、前記照射手段にて照射される光パ
ターンが、前記計測対象物の延びる方向に対し斜めとな
るよう構成したことを特徴とする三次元計測装置。
【００２２】手段５によれば、長尺状をなし、第１の方
向及び該第１の方向に略直交する第２の方向の少なくと
も一方向に延びるよう配列された計測対象物に対し、略
正弦波状の光強度分布を有する光パターンが照射手段に
よって照射される。また、照射された計測対象物が撮像
手段によって撮像される。このとき、計測対象物と光パ
ターンとの相対位相関係が位相変化手段によって変化さ
せられる。そして、位相変更手段により変化させられた
複数通りの相対位相関係下において前記撮像手段にて撮
像された複数通りの画像データに基づき、演算手段で
は、位相シフト法により少なくとも計測対象物の所定の
高さが演算される。ここで、照射手段にて照射される光
パターンが、計測対象物の延びる方向に対し斜めとな
る。このため、光が計測対象物の延びる方向に斜めに当
たることとなり、反射光が撮像手段の方へと反射してし
まうことが起こりにくくなる。そのため、ハレーション
による不具合が抑制される。また、光が当たらない部分
が生じたとしても、計測対象物の延びる方向に斜めに光
が当たるため、各計測対象物間で陰となる部分の均一化
が図られる。このため、計測対象物間での計測結果に差
異を生じにくくすることができる。
向及び該第１の方向に略直交する第２の方向の少なくと
も一方向に延びるよう配列された計測対象物に対し、略
正弦波状の光強度分布を有する光パターンが照射手段に
よって照射される。また、照射された計測対象物が撮像
手段によって撮像される。このとき、計測対象物と光パ
ターンとの相対位相関係が位相変化手段によって変化さ
せられる。そして、位相変更手段により変化させられた
複数通りの相対位相関係下において前記撮像手段にて撮
像された複数通りの画像データに基づき、演算手段で
は、位相シフト法により少なくとも計測対象物の所定の
高さが演算される。ここで、照射手段にて照射される光
パターンが、計測対象物の延びる方向に対し斜めとな
る。このため、光が計測対象物の延びる方向に斜めに当
たることとなり、反射光が撮像手段の方へと反射してし
まうことが起こりにくくなる。そのため、ハレーション
による不具合が抑制される。また、光が当たらない部分
が生じたとしても、計測対象物の延びる方向に斜めに光
が当たるため、各計測対象物間で陰となる部分の均一化
が図られる。このため、計測対象物間での計測結果に差
異を生じにくくすることができる。
【００２３】手段６．前記計測対象物は、略矩形状のプ
リント基板本体表面に設けられた複数の電極パターン上
に印刷形成されたクリームハンダであることを特徴とす
る手段１乃至５のいずれかに記載の三次元計測装置。
リント基板本体表面に設けられた複数の電極パターン上
に印刷形成されたクリームハンダであることを特徴とす
る手段１乃至５のいずれかに記載の三次元計測装置。
【００２４】手段６によれば、クリームハンダで被覆さ
れない電極パターンの露出部分があったとしても、該露
出部分に当たった光の反射光が撮像手段の方へと反射し
てしまうことが起こりにくくなる。そのため、ハレーシ
ョンによる不具合が抑制される。また、クリームハンダ
の端部において光が当たらない部分が生じたとしても、
クリームハンダの延びる方向に斜めに光が当たるため、
各クリームハンダ間で陰となる部分の均一化が図られ
る。このため、各クリームハンダ間での計測結果に差異
を生じにくくすることができる。
れない電極パターンの露出部分があったとしても、該露
出部分に当たった光の反射光が撮像手段の方へと反射し
てしまうことが起こりにくくなる。そのため、ハレーシ
ョンによる不具合が抑制される。また、クリームハンダ
の端部において光が当たらない部分が生じたとしても、
クリームハンダの延びる方向に斜めに光が当たるため、
各クリームハンダ間で陰となる部分の均一化が図られ
る。このため、各クリームハンダ間での計測結果に差異
を生じにくくすることができる。
【００２５】手段７．前記電極パターン表面にはハンダ
メッキが施されていることを特徴とする手段６に記載の
三次元計測装置。
メッキが施されていることを特徴とする手段６に記載の
三次元計測装置。
【００２６】手段７によれば、電極パターン表面に設け
られたハンダメッキは、一般にはそのエッジ部分が断面
円弧状をなしている。このため、該エッジ部分に光が当
たった場合には、光が撮像手段の方へ反射することが懸
念されるところであるが、光を計測対象物の延びる方向
に対し斜めに当てることによって、撮像手段とは別の方
向へ反射させることが可能となる。このため、撮像手段
の方へと光が反射することによる不具合の抑制を図るこ
とができる。
られたハンダメッキは、一般にはそのエッジ部分が断面
円弧状をなしている。このため、該エッジ部分に光が当
たった場合には、光が撮像手段の方へ反射することが懸
念されるところであるが、光を計測対象物の延びる方向
に対し斜めに当てることによって、撮像手段とは別の方
向へ反射させることが可能となる。このため、撮像手段
の方へと光が反射することによる不具合の抑制を図るこ
とができる。
【００２７】手段８．前記演算手段は、前記位相変更手
段により変化させられた相対位相関係下において前記撮
像手段にて撮像された少なくとも３通りの画像データに
基づき前記計測対象物の所定の高さを演算することを特
徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の三次元計測
装置。
段により変化させられた相対位相関係下において前記撮
像手段にて撮像された少なくとも３通りの画像データに
基づき前記計測対象物の所定の高さを演算することを特
徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の三次元計測
装置。
【００２８】手段８によれば、前記位相変更手段により
変化させられた相対位相関係下において前記撮像手段に
て撮像された少なくとも３通りの画像データに基づき、
演算手段では、計測対象物の所定の高さが演算される。
このため、演算に際し、光強度に関するオフセット成分
と反射率とをキャンセルした計測が可能となる。
変化させられた相対位相関係下において前記撮像手段に
て撮像された少なくとも３通りの画像データに基づき、
演算手段では、計測対象物の所定の高さが演算される。
このため、演算に際し、光強度に関するオフセット成分
と反射率とをキャンセルした計測が可能となる。
【００２９】手段９．前記照射手段にて照射される光パ
ターンが、前記計測対象物の延びる方向に対し略４５度
となるよう構成したことを特徴とする手段１乃至８のい
ずれかに記載の三次元計測装置。
ターンが、前記計測対象物の延びる方向に対し略４５度
となるよう構成したことを特徴とする手段１乃至８のい
ずれかに記載の三次元計測装置。
【００３０】手段９によれば、照射手段にて照射される
光パターンが、前記計測対象物の延びる方向に対し略４
５度となるため、各計測対象物間で陰となる部分の一層
の均一化が図られ、計測対象物間での計測結果の差異を
一層生じにくくすることができる。
光パターンが、前記計測対象物の延びる方向に対し略４
５度となるため、各計測対象物間で陰となる部分の一層
の均一化が図られ、計測対象物間での計測結果の差異を
一層生じにくくすることができる。
【００３１】手段１０．手段１乃至９のいずれかに記載
の三次元計測装置を備え、前記演算手段による演算結果
に基づき、計測対象物の良否を判定する判定手段を設け
たことを特徴とする検査装置。
の三次元計測装置を備え、前記演算手段による演算結果
に基づき、計測対象物の良否を判定する判定手段を設け
たことを特徴とする検査装置。
【００３２】手段１０によれば、判定手段では、演算手
段による演算結果に基づき、計測対象物の良否が判定さ
れる。このため、反射光の影響や陰の影響の少ない正確
な判定を期待することが可能となる。
段による演算結果に基づき、計測対象物の良否が判定さ
れる。このため、反射光の影響や陰の影響の少ない正確
な判定を期待することが可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、一実施の形態について、図
１乃至図５を参照しつつ説明する。
１乃至図５を参照しつつ説明する。
【００３４】図１は、本実施の形態における三次元計測
装置を具備する印刷状態検査装置１を模式的に示す概略
構成図である。同図に示すように、印刷状態検査装置１
は、クリームハンダＣの印刷されてなるプリント基板Ｋ
を載置するためのテーブル２と、プリント基板Ｋの表面
に対し斜め上方から正弦波状の複数の位相変化する光パ
ターンを照射するための照明手段及び位相変化手段を構
成する照明装置３と、プリント基板Ｋ上の前記照射され
た部分を撮像するための撮像手段を構成するＣＣＤカメ
ラ４とを備えている。なお、本実施の形態におけるクリ
ームハンダＣは、プリント基板Ｋ上に設けられた銅箔か
らなる電極パターン上に印刷形成されている。また、電
極パターン上にはハンダメッキが施されている。
装置を具備する印刷状態検査装置１を模式的に示す概略
構成図である。同図に示すように、印刷状態検査装置１
は、クリームハンダＣの印刷されてなるプリント基板Ｋ
を載置するためのテーブル２と、プリント基板Ｋの表面
に対し斜め上方から正弦波状の複数の位相変化する光パ
ターンを照射するための照明手段及び位相変化手段を構
成する照明装置３と、プリント基板Ｋ上の前記照射され
た部分を撮像するための撮像手段を構成するＣＣＤカメ
ラ４とを備えている。なお、本実施の形態におけるクリ
ームハンダＣは、プリント基板Ｋ上に設けられた銅箔か
らなる電極パターン上に印刷形成されている。また、電
極パターン上にはハンダメッキが施されている。
【００３５】テーブル２には、モータ５，６が設けられ
ており、該モータ５，６によって、テーブル２上に載置
されたプリント基板Ｋが任意の方向（Ｘ軸方向及びＹ軸
方向）へスライドさせられるようになっている。
ており、該モータ５，６によって、テーブル２上に載置
されたプリント基板Ｋが任意の方向（Ｘ軸方向及びＹ軸
方向）へスライドさせられるようになっている。
【００３６】照明装置３は、公知の液晶光学シャッター
を備えており、プリント基板Ｋに対し、斜め上方から４
分の１ピッチづつ位相変化する光パターンを照射するよ
うになっている。また、図４に示すように、本実施の形
態における照明装置３は、テーブル２の中心とコーナー
部とを結ぶ直線上に配置されており、テーブル２の辺方
向（プリント基板Ｋの辺方向）に対し、平面視斜め４５
度の方向から光パターンを照射する。従って、光源から
の光は液晶光学シャッターを介してプリント基板Ｋ上に
照射されるようになっており、特にプリント基板Ｋの辺
方向に対し、４５度傾いた線に沿って照度が正弦波状に
変化する縞状の光パターン（正弦波パターン）が照射さ
れるようになっている（図２参照）。
を備えており、プリント基板Ｋに対し、斜め上方から４
分の１ピッチづつ位相変化する光パターンを照射するよ
うになっている。また、図４に示すように、本実施の形
態における照明装置３は、テーブル２の中心とコーナー
部とを結ぶ直線上に配置されており、テーブル２の辺方
向（プリント基板Ｋの辺方向）に対し、平面視斜め４５
度の方向から光パターンを照射する。従って、光源から
の光は液晶光学シャッターを介してプリント基板Ｋ上に
照射されるようになっており、特にプリント基板Ｋの辺
方向に対し、４５度傾いた線に沿って照度が正弦波状に
変化する縞状の光パターン（正弦波パターン）が照射さ
れるようになっている（図２参照）。
【００３７】なお、照明装置３において、図示しない光
源からの光は光ファイバーにより一対の集光レンズに導
かれ、そこで平行光にされる。その平行光が、液晶素子
を介して恒温制御装置内に配置された投影レンズに導か
れる。そして、投影レンズから４つの位相変化する光パ
ターンが照射される。このように、照明装置３に液晶光
学シャツターが使用されていることによって、縞状の光
パターンを作成した場合に、その照度が理想的な正弦波
に近いものが得られ、これにより、三次元計測の測定分
解能が向上するようになっている。また、光パターンの
位相シフトの制御を電気的に行うことができ、制御系の
コンパクト化を図ることができるようになっている。
源からの光は光ファイバーにより一対の集光レンズに導
かれ、そこで平行光にされる。その平行光が、液晶素子
を介して恒温制御装置内に配置された投影レンズに導か
れる。そして、投影レンズから４つの位相変化する光パ
ターンが照射される。このように、照明装置３に液晶光
学シャツターが使用されていることによって、縞状の光
パターンを作成した場合に、その照度が理想的な正弦波
に近いものが得られ、これにより、三次元計測の測定分
解能が向上するようになっている。また、光パターンの
位相シフトの制御を電気的に行うことができ、制御系の
コンパクト化を図ることができるようになっている。
【００３８】また、図１に示すように、前記ＣＣＤカメ
ラ４、照明装置３、モータ５，６を駆動制御するととも
に、ＣＣＤカメラ４により撮像された撮像データに基づ
き種々の演算を実行するための制御装置７が設けられて
いる。すなわち、プリント基板Ｋがテーブル２上に載置
されると、制御装置７は、まずモータ５，６を駆動制御
して所定の位置に移動させ、プリント基板Ｋを初期位置
に移動させる。この初期位置は、例えばＣＣＤカメラ４
の視野の大きさを１単位としてプリント基板Ｋの表面を
予め分割しておいた中の１つの位置である。また、制御
装置７は、照明装置３を駆動制御して光パターンの照射
を開始させると共に、この光パターンの位相を４分の１
ピッチずつシフトさせて４種類の照射を順次切換制御す
る。さらに、このようにして光パターンの位相がシフト
する照明が行われている間に、制御装置７はＣＣＤカメ
ラ４を駆動制御して、これら各照射ごとに検査エリア部
分を撮像し、それぞれ４画面分の画像データを得る。
ラ４、照明装置３、モータ５，６を駆動制御するととも
に、ＣＣＤカメラ４により撮像された撮像データに基づ
き種々の演算を実行するための制御装置７が設けられて
いる。すなわち、プリント基板Ｋがテーブル２上に載置
されると、制御装置７は、まずモータ５，６を駆動制御
して所定の位置に移動させ、プリント基板Ｋを初期位置
に移動させる。この初期位置は、例えばＣＣＤカメラ４
の視野の大きさを１単位としてプリント基板Ｋの表面を
予め分割しておいた中の１つの位置である。また、制御
装置７は、照明装置３を駆動制御して光パターンの照射
を開始させると共に、この光パターンの位相を４分の１
ピッチずつシフトさせて４種類の照射を順次切換制御す
る。さらに、このようにして光パターンの位相がシフト
する照明が行われている間に、制御装置７はＣＣＤカメ
ラ４を駆動制御して、これら各照射ごとに検査エリア部
分を撮像し、それぞれ４画面分の画像データを得る。
【００３９】制御装置７は画像メモリを備えており、４
画面分の画像データを順次記憶する。この記憶した画像
データに基づいて、制御装置７は各種画像処理を行う。
かかる画像処理が行われている間に、制御装置７は、モ
ータ５，６を駆動制御してテーブル２を次の検査エリア
へと移動せしめる。制御装置７は、ここでの画像データ
についても画像メモリへ格納する。一方、画像メモリで
の画像処理が一旦終了した場合、すでに画像メモリには
次の画像データが記憶されているので、速やかに制御装
置７は次の画像処理を行うことができる。つまり、検査
は、一方で次なる検査エリア（ｎ＋１番目）への移動及
び画像入力を行い、他方ではｎ番目の画像処理及び比較
判定を行う。以降、全ての検査エリアでの検査が完了す
るまで、交互に同様の上記並行処理が繰り返し行われ
る。このように、本実施の形態の印刷状態検査装置１に
おいては、制御装置７の制御により検査エリアを移動し
ながら、順次画像処理を行うことにより、プリント基板
Ｋ上のクリームハンダＣの印刷状態を高速かつ確実に検
査することができるようになっている。
画面分の画像データを順次記憶する。この記憶した画像
データに基づいて、制御装置７は各種画像処理を行う。
かかる画像処理が行われている間に、制御装置７は、モ
ータ５，６を駆動制御してテーブル２を次の検査エリア
へと移動せしめる。制御装置７は、ここでの画像データ
についても画像メモリへ格納する。一方、画像メモリで
の画像処理が一旦終了した場合、すでに画像メモリには
次の画像データが記憶されているので、速やかに制御装
置７は次の画像処理を行うことができる。つまり、検査
は、一方で次なる検査エリア（ｎ＋１番目）への移動及
び画像入力を行い、他方ではｎ番目の画像処理及び比較
判定を行う。以降、全ての検査エリアでの検査が完了す
るまで、交互に同様の上記並行処理が繰り返し行われ
る。このように、本実施の形態の印刷状態検査装置１に
おいては、制御装置７の制御により検査エリアを移動し
ながら、順次画像処理を行うことにより、プリント基板
Ｋ上のクリームハンダＣの印刷状態を高速かつ確実に検
査することができるようになっている。
【００４０】次に、制御装置７の行う画像処理と比較判
定について説明する。プリント基板Ｋに投影された光パ
ターンに関して、プリント基板Ｋ面上とクリームハンダ
Ｃとの間では、その高さの相違に基づく位相のずれが生
じる。そこで、制御装置７では、光パターンの位相が４
分の１ピッチずつシフトした際の検査エリアの画像デー
タ（本実施の形態では４画面の画像データ）に基づき、
位相シフト法（縞走査法）によって検査エリア内の各部
の反射面の高さを算出するのである。
定について説明する。プリント基板Ｋに投影された光パ
ターンに関して、プリント基板Ｋ面上とクリームハンダ
Ｃとの間では、その高さの相違に基づく位相のずれが生
じる。そこで、制御装置７では、光パターンの位相が４
分の１ピッチずつシフトした際の検査エリアの画像デー
タ（本実施の形態では４画面の画像データ）に基づき、
位相シフト法（縞走査法）によって検査エリア内の各部
の反射面の高さを算出するのである。
【００４１】すなわち、画面上の点Ｐの光の強度Ｉは下
式で与えられる。
式で与えられる。
【００４２】Ｉ＝ｅ＋ｆ・ｃｏｓφ ［但し、ｅ：直流光ノイズ（オフセット成分）、ｆ：正
弦波のコントラスト（反射率）、φ：物体の凹凸により
与えられる位相］ このとき、光パターンをシフトさせて、位相を例えば４
段階（φ＋０、φ＋π／２、φ＋π、φ＋３π／２）に
変化させ、これらに対応する強度分布Ｉ０、Ｉ１、Ｉ
２、Ｉ３をもつ画像を取り込み、下記式に基づいて変調
分αを求める。
弦波のコントラスト（反射率）、φ：物体の凹凸により
与えられる位相］ このとき、光パターンをシフトさせて、位相を例えば４
段階（φ＋０、φ＋π／２、φ＋π、φ＋３π／２）に
変化させ、これらに対応する強度分布Ｉ０、Ｉ１、Ｉ
２、Ｉ３をもつ画像を取り込み、下記式に基づいて変調
分αを求める。
【００４３】 α＝ａｒｃｔａｎ｛（Ｉ３−Ｉ１）／（Ｉ０−Ｉ２）｝ この変調分αを用いて、下記式に基づいてプリント基板
（クリームハンダ）上の点Ｐの３次元座標（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）を求める。
（クリームハンダ）上の点Ｐの３次元座標（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）を求める。
【００４４】 Ｘ＝−ｓｘ Ｙ＝ｂ＋ｓ（−ｃ＋ｙｃｏｓφ） Ｚ＝ａ＋ｓ（−ｄ＋ｙｓｉｎφ） ｓ＝（−ｂｃｏｓθ）／ｕ θ＝ａｒｃｔａｎ（ｌα／ａ） ｕ＝（−ｃ−ｙｃｏｓφ）ｃｏｓθ＋（−ｄ＋ｙｓｉｎ
φ）ｓｉｎθ φ＝ａｒｃｔａｎ（ｂ／ａ） ｃ＝ａｍ ｄ＝ｂｍ （但し、ｌ：基準面に投影された光パターン
のピッチ、ｍ：カメラ倍率） このようにして得られた点Ｐの３次元座標（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）データは、撮像画面の画素Ｐ単位に演算され、制御
装置７のメモリに格納される。また、当該各部のデータ
に基づいて、基準面より高くなったクリームハンダＣの
印刷範囲が検出され、この範囲内での各部の高さを積分
することにより、印刷されたクリームハンダＣの量が算
出される。そして、このようにして求めたクリームハン
ダの位置、面積、高さ又は量等のデータが予め記憶され
ている基準データと比較判定され、この比較結果が許容
範囲内にあるか否かによって、その検査エリアにおける
クリームハンダＣの印刷状態の良否が判定されるのであ
る。
φ）ｓｉｎθ φ＝ａｒｃｔａｎ（ｂ／ａ） ｃ＝ａｍ ｄ＝ｂｍ （但し、ｌ：基準面に投影された光パターン
のピッチ、ｍ：カメラ倍率） このようにして得られた点Ｐの３次元座標（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）データは、撮像画面の画素Ｐ単位に演算され、制御
装置７のメモリに格納される。また、当該各部のデータ
に基づいて、基準面より高くなったクリームハンダＣの
印刷範囲が検出され、この範囲内での各部の高さを積分
することにより、印刷されたクリームハンダＣの量が算
出される。そして、このようにして求めたクリームハン
ダの位置、面積、高さ又は量等のデータが予め記憶され
ている基準データと比較判定され、この比較結果が許容
範囲内にあるか否かによって、その検査エリアにおける
クリームハンダＣの印刷状態の良否が判定されるのであ
る。
【００４５】以上詳述したように、本実施の形態によれ
ば、照明装置３にて照射される光パターンが、クリーム
ハンダＣの延びる方向に対し斜めとなる（プリント基板
Ｋの各辺に対し斜めとなり、ＣＣＤカメラ４の視野の各
辺に対し斜めとなる：図２参照）。このため、図３に示
すように、光ＬがクリームハンダＣの延びる方向に斜め
に（４５度の角度で）当たることとなる。従って、仮に
クリームハンダＣの端縁部において、電極パターンのエ
ッジ部分が露出していたとしても、該エッジ部分に当た
った光ＬがＣＣＤカメラ４の方へと反射してしまうとい
った事態が起こりにくくなる。その結果、ハレーション
による不具合を抑制することができ、ひいては計測精度
をより高めることができる。
ば、照明装置３にて照射される光パターンが、クリーム
ハンダＣの延びる方向に対し斜めとなる（プリント基板
Ｋの各辺に対し斜めとなり、ＣＣＤカメラ４の視野の各
辺に対し斜めとなる：図２参照）。このため、図３に示
すように、光ＬがクリームハンダＣの延びる方向に斜め
に（４５度の角度で）当たることとなる。従って、仮に
クリームハンダＣの端縁部において、電極パターンのエ
ッジ部分が露出していたとしても、該エッジ部分に当た
った光ＬがＣＣＤカメラ４の方へと反射してしまうとい
った事態が起こりにくくなる。その結果、ハレーション
による不具合を抑制することができ、ひいては計測精度
をより高めることができる。
【００４６】また、同図に示すように、光Ｌが当たらな
い部分が生じたとしても、クリームハンダＣの延びる方
向に斜めに光Ｌが当たるため、クリームハンダＣが同図
縦方向に延びていても横方向に延びていても陰となる部
分に差異が生じにくい。従って、各クリームハンダＣ間
で陰となる部分の均一化が図られる。このため、結果と
して得られる各クリームハンダＣについての計測結果に
関し、差異を生じにくくすることができ、もってより一
層の計測精度の向上を図ることができる。
い部分が生じたとしても、クリームハンダＣの延びる方
向に斜めに光Ｌが当たるため、クリームハンダＣが同図
縦方向に延びていても横方向に延びていても陰となる部
分に差異が生じにくい。従って、各クリームハンダＣ間
で陰となる部分の均一化が図られる。このため、結果と
して得られる各クリームハンダＣについての計測結果に
関し、差異を生じにくくすることができ、もってより一
層の計測精度の向上を図ることができる。
【００４７】さらに、本実施の形態では平面視斜め４５
度の方向から光パターンを照射する構成となっているた
め、図５に示すように、クリームハンダＣに対して、該
クリームハンダＣの延びる方向と平行に又は直交方向に
当てられていた従来技術に比べて、照射光の角度が相対
的に鋭角となる。そのため、陰となる部分（同図散点模
様を付した部分）が相対的に減少することとなる。その
結果、より一層加減の影響を少なくすることができるこ
とから、計測精度をより一層高めることができる。さら
に、本実施の形態では、ＣＣＤカメラ４や照明装置３を
移動させることなく固定状態で配設しておけばよいた
め、装置全体の構造の簡素化及び計測精度のさらなる向
上を図ることができる。
度の方向から光パターンを照射する構成となっているた
め、図５に示すように、クリームハンダＣに対して、該
クリームハンダＣの延びる方向と平行に又は直交方向に
当てられていた従来技術に比べて、照射光の角度が相対
的に鋭角となる。そのため、陰となる部分（同図散点模
様を付した部分）が相対的に減少することとなる。その
結果、より一層加減の影響を少なくすることができるこ
とから、計測精度をより一層高めることができる。さら
に、本実施の形態では、ＣＣＤカメラ４や照明装置３を
移動させることなく固定状態で配設しておけばよいた
め、装置全体の構造の簡素化及び計測精度のさらなる向
上を図ることができる。
【００４８】尚、上述した実施の形態の記載内容に限定
されることなく、例えば次のように実施してもよい。
されることなく、例えば次のように実施してもよい。
【００４９】（ａ）上記実施の形態では、照明装置３が
光パターンをシフトさせることができる構成となってい
たが、プリント基板Ｋ（ひいてはクリームハンダＣ）を
移動させることにより、位相を変化させることとしても
よい。
光パターンをシフトさせることができる構成となってい
たが、プリント基板Ｋ（ひいてはクリームハンダＣ）を
移動させることにより、位相を変化させることとしても
よい。
【００５０】（ｂ）ＣＣＤカメラ４及び照明装置３の配
置を従来と同じにしておいて、テーブル２やプリント基
板Ｋの配置角を従来と異ならせることとしてもよい。
置を従来と同じにしておいて、テーブル２やプリント基
板Ｋの配置角を従来と異ならせることとしてもよい。
【００５１】（ｃ）上記実施の形態では平面視斜め４５
度の方向から光パターンを照射する構成となっていた
が、必ずしも４５度という数値に拘泥されるわけではな
く、平面視斜めの方向から光パターンが照射される構成
となっていれば、例えば３０度であってもよいし、４０
度であってもよいし、６０度であってもよい。
度の方向から光パターンを照射する構成となっていた
が、必ずしも４５度という数値に拘泥されるわけではな
く、平面視斜めの方向から光パターンが照射される構成
となっていれば、例えば３０度であってもよいし、４０
度であってもよいし、６０度であってもよい。
【００５２】（ｄ）上記実施の形態では、撮像回数を４
回としたが、３回であってもよい。この場合には、位相
変化手段により変化させられる３通りの相対位相関係を
それぞれ０、δ、εとしたときの前記３通りの光の強度
がそれぞれI0、I1、I2であるとき、下記式により変調分
αが求められ、該変調分αに基づき所定の高さ等が演算
される。
回としたが、３回であってもよい。この場合には、位相
変化手段により変化させられる３通りの相対位相関係を
それぞれ０、δ、εとしたときの前記３通りの光の強度
がそれぞれI0、I1、I2であるとき、下記式により変調分
αが求められ、該変調分αに基づき所定の高さ等が演算
される。
【００５３】
【数１】 （ｅ）上記実施の形態ではクリームハンダＣの高さ等を
計測する場合に具体化したが、他の計測対象物の高さ等
を計測する場合に具体化してもよい。他の計測対象物と
しては、基板上に印刷された印刷物、積層体等が挙げら
れる。
計測する場合に具体化したが、他の計測対象物の高さ等
を計測する場合に具体化してもよい。他の計測対象物と
しては、基板上に印刷された印刷物、積層体等が挙げら
れる。
【図１】一実施の形態における三次元計測装置を具備す
る印刷状態検査装置を模式的に示す概略斜視図である。
る印刷状態検査装置を模式的に示す概略斜視図である。
【図２】プリント基板、正弦波パターン及びカメラ視野
の関係を模式的に示す平面図である。
の関係を模式的に示す平面図である。
【図３】プリント基板上のクリームハンダ及び入射光の
関係を概略的に示す平面模式図である。
関係を概略的に示す平面模式図である。
【図４】プリント基板、ＣＣＤカメラ及び照明装置の相
対位置関係を示す平面模式図である。
対位置関係を示す平面模式図である。
【図５】本実施の形態の照射光に関する作用効果を説明
する側面模式図である。
する側面模式図である。
【図６】従来技術におけるプリント基板、正弦波パター
ン及びカメラ視野の関係を模式的に示す平面図である。
ン及びカメラ視野の関係を模式的に示す平面図である。
【図７】従来技術におけるプリント基板上のクリームハ
ンダ及び入射光の関係を概略的に示す平面模式図であ
る。
ンダ及び入射光の関係を概略的に示す平面模式図であ
る。
【図８】従来技術におけるプリント基板上のクリームハ
ンダ並びに入射及び反射光の関係を概略的に示す断面模
式図である。
ンダ並びに入射及び反射光の関係を概略的に示す断面模
式図である。
【図９】従来技術におけるプリント基板上のクリームハ
ンダ及び入射光の関係を概略的に示す断面模式図であ
る。
ンダ及び入射光の関係を概略的に示す断面模式図であ
る。
１…三次元計測装置を具備する印刷状態検査装置、２…
テーブル、３…照明手段及び位相変化手段を構成する照
明装置、４…撮像手段としてのＣＣＤカメラ、７…演算
手段を構成する制御装置、Ｋ…基板本体を構成するプリ
ント基板、Ｌ…光、Ｃ…計測対象物を構成するクリーム
ハンダ。
テーブル、３…照明手段及び位相変化手段を構成する照
明装置、４…撮像手段としてのＣＣＤカメラ、７…演算
手段を構成する制御装置、Ｋ…基板本体を構成するプリ
ント基板、Ｌ…光、Ｃ…計測対象物を構成するクリーム
ハンダ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA24 AA53 CC01 CC26 DD12 FF04 HH06 JJ03 JJ26 LL25 LL30 MM03 PP12 5B057 AA03 BA02 BA15 CA12 CA16 CB13 CB17 DA17 DB02 DC02 DC23 5E319 AC17 BB05 CD29 CD52
Claims (9)
- 【請求項１】 略矩形状をなす基板本体上に設けられた
長尺状の計測対象物に対し、略正弦波状の光強度分布を
有する光パターンを照射可能な照射手段と、 計測対象物を撮像可能な撮像手段と、 前記計測対象物と、前記光パターンとの相対位相関係を
変化させる位相変化手段と、 前記位相変更手段により変化させられた複数通りの相対
位相関係下において前記撮像手段にて撮像された複数通
りの画像データに基づき、位相シフト法により少なくと
も前記計測対象物の所定の高さを演算する演算手段とを
備え、 前記照射手段にて照射される光パターンが、前記基板本
体の各辺に対し斜めとなるよう構成したことを特徴とす
る三次元計測装置。 - 【請求項２】 ほぼ全ての計測対象物が、前記基板本体
の辺方向に延びるように設けられていることを特徴とす
る請求項１に記載の三次元計測装置。 - 【請求項３】 長尺状をなす計測対象物に対し、略正弦
波状の光強度分布を有する光パターンを照射可能な照射
手段と、 計測対象物を略矩形状の視野にて撮像可能な撮像手段
と、 前記計測対象物と、前記光パターンとの相対位相関係を
変化させる位相変化手段と、 前記位相変更手段により変化させられた複数通りの相対
位相関係下において前記撮像手段にて撮像された複数通
りの画像データに基づき、位相シフト法により少なくと
も前記計測対象物の所定の高さを演算する演算手段とを
備え、 前記照射手段にて照射される光パターンが、前記撮像手
段の視野の各辺に対し斜めとなるよう構成したことを特
徴とする三次元計測装置。 - 【請求項４】 ほぼ全ての計測対象物が、前記撮像手段
の視野の辺方向に延びるように設けられていることを特
徴とする請求項３に記載の三次元計測装置。 - 【請求項５】 長尺状をなし、第１の方向及び該第１の
方向に略直交する第２の方向の少なくとも一方向に延び
るよう配列された計測対象物に対し、略正弦波状の光強
度分布を有する光パターンを照射可能な照射手段と、 計測対象物を撮像可能な撮像手段と、 前記計測対象物と、前記光パターンとの相対位相関係を
変化させる位相変化手段と、 前記位相変更手段により変化させられた複数通りの相対
位相関係下において前記撮像手段にて撮像された複数通
りの画像データに基づき、位相シフト法により少なくと
も前記計測対象物の所定の高さを演算する演算手段とを
備え、 前記照射手段にて照射される光パターンが、前記計測対
象物の延びる方向に対し斜めとなるよう構成したことを
特徴とする三次元計測装置。 - 【請求項６】 前記計測対象物は、略矩形状のプリント
基板本体表面に設けられた複数の電極パターン上に印刷
形成されたクリームハンダであることを特徴とする請求
項１乃至５のいずれかに記載の三次元計測装置。 - 【請求項７】 前記電極パターン表面にはハンダメッキ
が施されていることを特徴とする請求項６に記載の三次
元計測装置。 - 【請求項８】 前記演算手段は、前記位相変更手段によ
り変化させられた相対位相関係下において前記撮像手段
にて撮像された少なくとも３通りの画像データに基づき
前記計測対象物の所定の高さを演算することを特徴とす
る請求項１乃至７のいずれかに記載の三次元計測装置。 - 【請求項９】 前記照射手段にて照射される光パターン
が、前記計測対象物の延びる方向に対し略４５度となる
よう構成したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれ
かに記載の三次元計測装置。
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