JP2001521140A - 三次元検査システム - Google Patents

三次元検査システム

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JP2001521140A JP2000517250A JP2000517250A JP2001521140A JP 2001521140 A JP2001521140 A JP 2001521140A JP 2000517250 A JP2000517250 A JP 2000517250A JP 2000517250 A JP2000517250 A JP 2000517250A JP 2001521140 A JP2001521140 A JP 2001521140A
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ディヴィッド ピー モーク
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Abstract

(57)【要約】 透明レティクル（２０）上に置かれた精密パターンマスクを撮像するためのカメラ（１０）を含む、集積回路を検査するための部品検査及び校正方法。検査される小さい部品（３０）は、透明レティクル（２０）上に、またはそれから離して上方に配置される。オーバヘッドミラーまたはプリズム（４０）は、被検査部品（３０）の側面ビューをカメラ（１０）へ反射する。部品（３０）の画像シーンは三角形分割され、それによってシステムの次元を校正することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （著作権に関する注意） 本特許文書の開示の一部分は、著作権保護の対象である資料を含む。本著作権
所有者は、本願が特許及び商標庁特許ファイルまたは記録に現れた時には、何人
が特許開示をファクシミリ再生しても異議を申し立てないが、それ以外の如何な
る場合にも全ての著作権の権利を留保する。
【０００２】 （発明の分野） 本発明は、三次元検査のための方法及び装置に関し、詳述すれば、単一の軸の
カメラ、単一のイメージ、及び参照システムを使用して電気構成要素としてのリ
ードを三次元検査するための方法及び装置に関する。
【０００３】 （発明の背景） 従来技術の三次元検査システムは、複数のアクセスミラー及び複数のカメラま
たは単一のカメラ及び複数のイメージを含んでいた。これらのシステムは、集積
回路及び他の小さい部品を検査するために使用されてきた。従来の技術は、三次
元検査を遂行するために複数のイメージを必要とする。伝統的な従来技術の方法
は、複数のイメージを必要とする三角形分割法（triangulation）を使用してい る。複数のイメージは、従来技術の解法のコスト、並びに複雑さ及び検査に必要
な時間を増加させる。
【０００４】 従来技術の解法は、単一のイメージから、参照システムを使用してリードを有
する部品の三次元検査を行うための方法または装置を含んではいない。ここに、
参照システムとはレティクル（ reticle ）マスク参照線からなり、この参照線 は単一イメージ内の部品の底面（ボトム）ビューと側面（サイド）ビューとの間
に位置するようになっている。三次元システムのために単一のイメージを使用す
ると、速度及びコストの恩恵が得られる。従って、本発明がなされた動機は、リ
ードを有する部品のための三次元走査システムを提供することであって、この走
査システムは、参照線と共に撮られた部品の１つのイメージだけしか必要とせず
、プリズムまたはミラーを通しての部品のビューも得られるようになっている。
【０００５】 他の走査システムは、1992年12月22日付パームらの米国特許第5,173,796号“ 三次元走査システム”、1994年１月４日付パームらの米国特許第5,276,546号“ 三次元走査システム”、及び1997年５月５日付米国特許出願第08/850,473号“三
次元検査システム”に開示されており、本明細書はこれらの開示の全てを参照と
して採り入れている。
【０００６】 （発明の概要） 本発明は、集積回路の検査のための部品検査及び校正の方法及び装置を提供す
る。本発明は、透明なレティクル上に置かれた精密パターンマスクを撮像するカ
メラを含んでいる。検査される小さい部品は、透明なレティクル上に、またはそ
れより上に配置される。光源及びオーバヘッド光反射ディフューザが照明を与え
る。オーバヘッドミラーまたはプリズムが、被検査部品の側面ビューをカメラへ
反射させる。部品のシーンは三角形分割され、従ってシステムの次元を校正する
ことができる。透明なレティクル上に参照ラインが位置していて、プリズムを通
ったイメージがカメラに供給される際に側面ビューと底面ビューとの間に参照線
を示すことができるようになっている。ドットパターンを有する精密なレティク
ルマスクは、校正に必要な付加的なセットの情報を生成する。参照線及びレティ
クルマスクは、参照値を与える。１つより多くのドットパターンをイメージング
することによって、三角解法を使用して紛失（ミッシング）状態値を分解するこ
とができる。システムの光学系は、付加的な集束用素子を必要とすることなく、
全ての透視図（パースペクティブ）のためのイメージを合焦させるように設計さ
れている。
【０００７】 本発明を例示するために、以下に添付図面を参照して好ましい実施の形態を説
明する。
【０００８】 （好ましい実施の形態の詳細な説明） 以下に説明する本発明の１実施の形態における方法及び装置は、電子リードを
有する物体の三次元検査のための方法及び装置である。
【０００９】 図１Ａは、三次元検査のための本発明の装置を示している。装置は、レンズ１
２を有するカメラ１０及びレティクル２０を含んでいる。レティクル２０は、カ
メラによって撮像するために、リード５０を有する部品３０を受ける中心領域２
２を含んでいる。カメラ１０はレティクル２０の中心領域２２の下に配置され、
部品３０のイメージを受ける。レティクル２０は、部品３０の付加的な透視図を
与える光学素子４０を含んでいる。光学素子４０はレティクルに取付けられ、中
心領域２２の周囲に配置されていて、部品３０の複数の側面ビュー（側面図）を
カメラ１０に供給する。本発明の１実施の形態においては、光学素子４０はプリ
ズムからなることができる。本発明の代替実施の形態においては、光学素子４０
はミラーからなることができる。
【００１０】 カメラ１０は、部品３０及び光学素子４０から供給される付加的な透視図イメ
ージを受けるように配置されている。カメラ１０は、イメージを捕捉するための
フレームグラバ基板１８を含んでいる。カメラ１０の光学系は、レティクル２０
からの底面ビュー、及び光学素子４０から供給される側面ビューの光路を包含す
る焦点深度を有している。カメラ１０は、イメージデータ出力をプロセッサ１４
に供給し、プロセッサ１４は図２A及び２Ｂを参照して後述するように三次元検 査を遂行する。
【００１１】 図１Ｂは、図１Ａに示すシステムによって取得されたイメージの例を示してい
る。カメラ１０によって入手されたイメージ６０は、レティクル２０を通しての
ビューによって得られた底面ビュー７０を含んでいる。底面ビュー７０は、部品
３２及びリード５２、５４、５６、５８のイメージを示している。イメージ６０
は、レティクル２０を通り光学素子４０から反射されたビューによって得られた
４つの側面ビュー８０、８２、８４、８６を更に含んでいる。側面ビュー８０、
８２、８４、８６は、部品３２のそれぞれの側面ビュー及び対応するリード５３
、５５、５７、５９を示している。例えば、側面ビュー８２のリード５３は底面
ビュー７０のリード５２に対応し、側面ビュー８４のリード５５は底面ビュー７
０のリード５４に対応している、等々である。当分野に精通していれば理解でき
るように、本発明はどのような数の側面ビューとも共に動作する。例えば、１つ
のビューを使用してリードの単一の行を検査することができる。２つのビューを
使用してリードの２行を検査することができる。
【００１２】 今度は図１Ｃを参照する。図１Ｃは、単一のイメージから、電子リードの三次
元検査を遂行する方法を示している。本方法は、ステップ１０１において、上面
を有する透明なレティクルを準備すなわち提供することから開始される。次いで
方法はステップ１０２において、検査される電子リードを有する部品を透明レテ
ィクルの上面の中心部分上に配置する。次いで方法はステップ１０３において、
部品の側面透視図を与える固定光学素子を準備する。次いで、本方法はステップ
１０４において、部品のイメージ及び固定光学素子から供給される付加的な透視
図を受けるように透明レティクルの下に配置されたカメラを準備し、カメラはイ
メージデータを生成する。次いで方法はステップ１０５において、部品の三次元
解析を遂行するためにコンピュータを用いてイメージデータを処理する。
【００１３】 図２Ａ及び２Ｂは、本発明の三次元検査ループの流れ図である。プロセスは、
ステップ１１０において検査信号を待機することから開始される。信号が状態を
変化させると、システムは検査を開始する。ステップ１１０において、プロセッ
サは命令をフレームグラバ基板１８へ命令を送り、リードを有する部品のイメー
ジをカメラから取得する。ステップ１２０において、カメラ１０は画素値からな
るイメージを捕捉し、プロセッサはこの画像をメモリ内に格納する。図１Ｂに示
すように、イメージは部品の底面ビュー及び複数の側面ビューからなっている。
【００１４】 ステップ１３０において、検査システムは、図９Ｂ、９Ｃ、及び９Ｄに示すよ
うに、その部品を検査レティクルから移動させ、次の部品をその位置へ配置する
ことを可能にする信号を部品ハンドラへ送る。格納されたイメージデータを検査
システムが処理している間に、ハンドラは部品配置を続行する。
【００１５】 ステップ１４０において、検査システムは格納されたイメージの画素値を処理
し、図４に示すレティクルマスクを使用して検査システムの校正中に見出された
中心に対する部品の回転、Ｘ変位、及びＹ変位を見出す。プロセッサは、これら
の変位値を決定して部品のボディの４つの側上の点を見出す。ステップ１５０に
おいて、プロセッサは、理想的な部品のための測定値を含む部品定義ファイルを
使用する。部品定義ファイルからの測定値及びステップ１４０において決定され
た変位値を使用することによって、プロセッサはイメージの底面ビュー部分の各
リードのための予測される位置を計算する。プロセッサは、イメージデータに対
して探索手順を使用して底面ビューにおいて予測される位置に最も近いリードの
位置を探知する。次いで、プロセッサは、図１０Ａ−１０Ｄに示すようなサブピ
クセルイメージ処理方法を用いて各リードの３つの側上のエッジを見出すことに
よって、画素値内のリードのＸ及びＹ位置を決定する。
【００１６】 ステップ１６０においてプロセッサは、図６に関して後述する校正手順中に決
定される側面ビューの既知の位置と、底面ビューにおいて見出されたリードの位
置とを使用して、イメージの側面ビューにおける各リードの予測される位置を計
算する。図３Ａに関して詳細を後述するように、プロセッサはサブピクセル手順
を使用して画素値内のリードのＺ位置を決定する。
【００１７】 プロセッサがリードを探知した後に検査ループはステップ１７０へ進み、各リ
ードのための参照エッジを決定する。プロセッサは、側面ビュー内で見出された
各リードのための最も近い参照エッジを決定する。１実施の形態においては、光
学素子とレティクルとの接合箇所が参照エッジとして役立つ。代替実施の形態に
おいては、参照エッジは透明なレティクル上に配置することができる。別の代替
実施の形態においては、画素の仮想線によって参照エッジを定義することができ
る。ステップ１８０においてプロセッサは、画素値及び校正中に決定されるパラ
メータを使用することによって、画素値を各リードのためのワールド位置に変換
する。ワールド位置は、参照エッジに対するリードの物理的位置を表している。
プロセッサは、図３Ａ及び３Ｂに関して更に説明するように、ＤS及びＤB寸法を
決定し、各リードのためのＺ寸法を計算する。
【００１８】 ステップ１９０においてプロセッサは、計算された部品の回転、Ｘ変位、及び
Ｙ変位を使用してワールド値を部品値に変換し、理想部品のための座標を定義す
る。部品値は、リードの長さ及びリードの幅のようなリードの物理的寸法を表し
ている。
【００１９】 ステップ２００において、これらの部品値と、部品フィルにおいて定義された
理想部品値とが比較され、各リードの三次元内の理想位置からの偏差が計算され
る。本発明の１実施の形態においては、偏差値は、チップのオフセット、スキュ
ー、曲がったリード、幅、及び共面度を含むことができる。ステップ２１０にお
いてプロセッサは、これらの偏差値と、部品ファイルにおいて定義された理想部
品のための所定のしきい値とを比較して、電子リード検査結果を生成する。１実
施の形態では、所定の許容差値は、工業標準からの合格許容差値及び不合格許容
差値を含む。もし測定値が合格許容差値よりも小さいか、またはそれに等しけれ
ば、プロセッサはその部品に対して合格結果を割当てる。もし測定値が不合格許
容差値を越えれば、プロセッサはその部品に対して不合格結果を割当てる。もし
測定値が合格許容差よりは大きいが、不合格許容差よりも小さいか、またはそれ
に等しければ、プロセッサはその部品を再加工するものと指定する。ステップ２
２０においてプロセッサは、その部品に関する検査結果を報告し、部品検査を完
了する。次いでプロセスはステップ１１０へ戻り、次の検査信号を待機する。
【００２０】 図３Ａは、物体の三次元位置を得るために使用される本発明の１つの方法を示
している。図６に示すような校正手順から決定されたパラメータ及び単一のイメ
ージを使用して、プロセッサは三次元位置を計算する。プロセッサは、光学素子
４０とレティクル２０の面との接合箇所によって形成されるレティクル２０の面
上の参照線を探知する。光線３００は、参照エッジ３０２からカメラ１０までの
光路を示している。光線３００、３１０、及び３２０はカメラ１０の軸と平行で
ある。プロセッサは、参照エッジ３０２と、光路３１０によって示されているよ
うに物体３３０の反射したビューとの間の距離としての距離ＤSを測定する。１ 実施の形態においては、反射面３１２とレティクル２０の角度は42°である。当
分野に精通していれば、リードのビューをカメラ１０に供給するのに使用できる
どのような角度も実現できよう。プロセッサは、参照エッジ３０２と、光路３２
０によって示されている物体３３０のビューとの間の距離としての距離ＤBを決 定する。光路３１０と、レティクル面と平行な物体３３０を横切る面とによって
定義される角θ ３４０を使用して、プロセッサはレティクル面の上の物体３３ ０の距離Ｚ ３５０を決定する。図７は、システムの校正中のθの計算例を示し ている。プロセッサは、次式を使用してＺ寸法を計算する。 Ｚ＝ＤS tan(45°−θ/2)−(ＤB−ＤS) tanθ ここに、ＤS ＝参照エッジから物体の側面ビューまでの距離、 ＤB ＝参照エッジから物体の底面ビューまでの距離、 θ ＝物体から発して光学素子によって反射され、カメラによって受け
られる光線と、レティクル面に平行な物体を横切る面とがなす角、及び Ｚ ＝レティクル面から物体までのＺ軸に沿う距離である。
【００２１】 図３Ｂは、三次元で物体を探知するために使用される本発明の代替方法を示し
ている。この方法では、プロセッサ１４は、レティクル２０上に位置している参
照線３６０を探知することから開始する。１実施の形態では、レティクル２０へ
の光学素子４０の取付けを参照線３６０とすることができる。
【００２２】 プロセッサ１４は、レティクル２０の面に対する光学素子４０の面３１２の角
度に依存する角θ ３４０を決定する。角度θ ３４０は、２つの点３３２及び３
３４を使用することによって決定される。プロセッサ１４は、点３３２及び３３
４からカメラの軸と平行に下方へ伸びる２つの光線３３３及び３３４の間の距離
を測定することによって、点３３２と３３４との間の距離を決定する。次いで、
プロセッサは光学素子４０からカメラによって受けられた対応する光線３７０及
び３７２について側面ビューを調べる。側面ビュー内のこれら２つの光線３７０
及び３７２間の距離はΔＺとして測定される。θは次式を使用して決定される。 θ＝tan-1（ΔZ /ΔＸ） ここに、ｄS ＝参照エッジから物体の側面ビューまでの距離、 ｄB ＝参照エッジから物体の底面ビューまでの距離、 θ ＝物体から発して固定光学素子によって反射され、カメラによって
受けられる光線と、レティクル面に平行な物体を横切る面とによって形成される
角度、 Ｒ ＝参照線３６０と、光学素子４０の反射面と透明なレティクル２０
との交線３８２とのオフセット、及び Ｚ ＝レティクル面から物体までのＺ軸に沿う距離である。 次いでプロセスは、オフセットＲを決定する。 但し、Ｒは光学素子の面３１２とレティクル２０の面との交線３８２から、参
照線３６０のエッジまでの距離の測度である。オフセットＲは次式に従って決定
される。 Ｒ＝［(ｄB−ｄS) tanθ / tan(45°−θ/2)］−ｄS ここに、ｄB ＝光線３８０と３３３との間の距離、及び ｄS ＝光線３８０から３７０までの距離 である。 次いでプロセッサは次式を使用して、レティクル２０の上面の上の物体の高さ
Ｚを決定する。 Ｚ＝(ｄS＋R) tan(45°−θ/2)−(ｄB−ｄS) tanθ。
【００２３】 本発明の１つの実施の形態においては、システムは、既知の間隔及びサイズの
校正ドットのパターンをレティクル面上に配置することによって校正される。図
４は、カメラ１０から見た４つの側面光学素子を有する校正ドットパターンの１
つの実施の形態を示しているが、より少ない、またはより多くの側面光学素子を
使用することもできる。カメラは、底面ビュー、及びレティクル面上に位置する
光学素子からの４つの側面ビューを含むイメージを受ける。校正ドットは、直接
イメージ４１０、及び反射イメージ４２０として現れる。図５は、直接イメージ
４１０、反射イメージ４２０、及び参照エッジ３０２の間の関係、及びＤS及び ＤBの値を示している。
【００２４】 図６は、レティクルマスク４００を使用してシステムを校正するために使用さ
れる本発明の方法を示している。この方法は、ステップ６００において校正ドッ
トを見出すことから開始される。プロセッサは、底面ビューから直接見ることが
できる各ドットの位置及びサイズを見出し、これらの結果をメモリ内に格納する
。ステップ６１０及び６２０において、プロセッサはこれらの結果と、メモリ内
に格納されている既知の値とを比較することによって、底面校正のための紛失状
態値を計算する。例えば、ステップ６１０においてプロセッサはカメラの歪み及
びロール角を決定し、ステップ６２０においてプロセッサは画素幅及び高さを測
定する。これらの状態値は、画素の幅及び高さ、画素のアスペクト比、光学系の
歪み、及びドットパターンに対するカメラの配向を含む。次いでカメラは、これ
らの結果をメモリ内に格納する。これらの結果は、画素値をワールド値に変換す
るための解析中に使用するための変換係数を与える。
【００２５】 プロセスはステップ６３０へ進み、プロセッサは側面ビュー及び参照エッジ内
に見ることができる校正ドットを見出す。ステップ６４０においてプロセッサは
これらの値から、図７に示す光学素子４０の側面ビュー角度を決定する。プロセ
ッサは、データから各側面ミラーを校正するための紛失状態値を見出すことから
開始する。これらは、レティクル面に対するミラーの位置を含む。状態値はメモ
リ内に格納される。
【００２６】 図７は、システムが、ＤS及びＤBを使用して光学素子７２０の角θをどのよう
にして決定するかを示している。システムは、参照エッジ７３０を探知し、物体
７５０の反射イメージ７４０を使用して距離ＤS ７６０を決定する。ＤSは、参
照エッジ７３０及び物体７５０からの距離によって決定される角θ ７１０のた めの角度計算は、以下の計算によって決定することができる。 θ＝sin-1（ＤS / ＤB） 角θが分かると、検査システムはこれらの既知の値を使用して空間内の物体の
三次元位置を決定する。
【００２７】 図８は、空間内の物体の三次元位置を決定するための本発明の検査システムの
方法の１つの実施の形態を示している。本方法は、ステップ８００において、底
面ビューから物体を見出すことから開始される。探索方法を使用して、プロセッ
サは物体の座標を決定する。１実施の形態においては、プロセッサは、図１０Ａ
−１０Ｄに関して後述するサブピクセル方法を使用して、再現可能な位置を見出
す。次いで方法はステップ８１０へ進み、側面ビュー内の物体を見出す。プロセ
ッサは、底面ビューと同じ手法で物体のサブピクセル位置を決定する。プロセッ
サは、ステップ８２０においてサブピクセル位置に対する参照エッジを見出し、
ステップ８３０においてＤS及びＤBの観測値を計算する。ステップ８４０におい
てプロセッサは、これら既知の値から、物体のｘ、ｙ、及びｚ位置を決定するこ
とができる。
【００２８】 図９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、及び９Ｄは、本発明の部品ホルダー、光学素子、及び照
明要素の代替実施の形態を示している。図９Ａにおいては、ペデスタル９１０が
レティクル９２０の中心部分に取付けられている。解析される部品９００は、ペ
デスタル９１０上に受入れることができる。光源９０４が照明を行う。オーバヘ
ッド光反射ディフューザ９０２がレティクル９２０の上に固定されていて光源９
０４からの照明を受けるように位置決めされ、部品９００の底面ビューをバック
ライトするために拡散照明する。１つの好ましい実施の形態では、光源９０４は
レティクル９２０の４つの側上に取付けられた光アレイからなり、各ビューのた
めに一様な照明を与える。
【００２９】 図９Ｂにおいては、真空ホルダー９５０を使用し、部品９００をレティクル９
２０の上面の上方に吊り下げている。真空ホルダー９５０は、レティクル９２０
の面に実質的に平行に部品９００を吊り下げる。オーバヘッド光反射ディフュー
ザ９０６は、光源９０４からの光を受けるために真空ホルダー９５０上に取付け
ることができる。図９Ｃでは、真空ホルダー９５０が部品９００をレティクル９
２０の上方に吊り下げており、レティクル９２０の中心部分９２２は切り欠かれ
ている。レティクル９２０の中心部分９２２は、プリズム９４０の内側面９４２
がレティクル９２０の切り欠き部分と実質的に整列するように切り欠かれている
。図９Ｄは、プリズム９４０の代わりにミラー９５２が使用されていることを除
いて図９Ｃに示す形態と同一の形態である。
【００３０】 次に、サブピクセルリード寸法測定方法の１実施の形態を示す図１０Ａ−１０
Ｄを参照する。プロセッサは、底面ビューから決定された既知のパラメータを使
用してリードチップ５１を有するリード５０の理想位置中心を見出す。部品のサ
イズ、及び照明状態のような他のパラメータに依存して、リードチップ５１の理
想位置中心は変化し得る。プロセッサは、図１０Ａに座標ｎＸ、ｎＹで示してあ
るように、理想位置中心の周りに例えば11×19画素の関心領域を定義する。例え
ば、カメラは1024×1024画素を含むＣＣＤカメラであり、１つの画素はリードの
約1000分の1.6インチを表している。他の光学システム及びカメラの型も、本発 明の思想及び範囲から逸脱することなく使用することができる。関心領域のサイ
ズは、その領域内には１つのリードだけしか含まれず、他の隣接するリードはそ
の関心領域内には含まれないように選択される。図１０Ａに示すように、画素の
予測される幅ｎＷ、及び部品のボディまでの使用可能なリード５０の予測される
高さｎＬを使用して、予測されるリード寸法が見出される。関心領域内において
、プロセッサは、リードチップ５１の反対の外側エッジから一時に１画素だけリ
ードチップ５１に向かって運動することによって、リードチップ５１を見出す。
プロセッサは、最大勾配を有する画素がリードチップｄＴのエッジであることを
決定する。各画素毎の勾配は、その画素のグレースケール値を、次の画素のグレ
ースケール値から減算することによって見出される。可能な雑音の効果を減少さ
せるために、プロセッサは、個々の画素を使用するのではなく、例えば３つまた
はそれ以上の画素のグループを平均することによって前進することができる。リ
ードチップ５１が見出されると、プロセッサは、理想部品によって定義されたリ
ードに平行な軸に沿って、例えば５画素だけリード内へ運動することによってリ
ードチップの２つのエッジの位置ｄＳ1及びｄＳ2を決定する。次いで、方法は、
リードに直角な線に沿う最大勾配が見出されるまで、その線に沿って各側エッジ
に向かって運動する。最大勾配を有する画素ｄＳ1及びｄＳ2は、側位置として定
義される。
【００３１】 次いで、プロセッサは、図１０Ｂに示されているサブピクセル動作を遂行し、
第２のサブピクセル動作のためのより正確なシード（種）位置を見出す。プロセ
ッサは、各位置ｄＴ、ｄＳ1、及びｄＳ2の周りに小さい３×５ボックスを定義す
る。サブピクセル動作は、左から右へ運動しながら各列内の３つの画素を平均し
、より再現性の高いシード位置ｄＴを見出すことから開始される。同様に、非リ
ードエッジからリード内へ運動しながら、各行内の画素を平均することによって
、側位置のためのより正確なシード位置ｄＳ1及びｄＳ2を見出す。
【００３２】 これらの新しいシード画素を決定した後に、プロセッサは新シード点ｄTipを 使用してチップ位置を決定し、２ｎＷ×２ｎＷのサイズの大きいサブピクセルボ
ックスを定義する。ここで、図１０Ｃに示すように、チップ点は、左から右方向
にはｄＴ上に中心を有し、上から下方向には（ｄＳ1及びｄＳ2）/２上に中心を 有している。再び、プロセッサは非リードエッジから、左から右へリード内へ運
動しながら、各列内の画素を平均してチップ位置としてｄTipを見出す。より多 くの画素を有するより大きいボックスを使用することによって、より再現性の高
い結果が得られる。
【００３３】 同様に、図１０Ｄに示すように、寸法ｎＬ×ｎＷのサブピクセルボックスと共
にシード位置ｄＳ1及びｄＳ2を使用して側位置が見出される。あるボックスの場
合にはシード位置はｄＳ1及び（ｄTip＋ｎＬ/３）である。第２のボックスの場 合にはシード位置はｄＳ2及び（ｄTip＋ｎＬ/３）である。プロセッサはリード に向かって運動しながら各行内の画素を平均し、以下に説明するサブピクセルプ
ロセスを使用してリードエッジのサブピクセル位置をｄSide1及びｄSide2として
決定する。次いで、リードの幅がｄSide1−ｄSide2として計算される。
【００３４】 サブピクセルエッジ検出をＣ言語で実現したプログラムの１例を以下に示す。 void IML-FindHorzEdge(int nXseed, int nYseed, int nWidth, int nLength, doubule * dEdge) { int nXstart = nXseed - (nLength - 1)/2; int nYstart = nYseed - (nWidth - 1)/2; int nXstop = nXstart + nLength; int nYstop = nYstart + nWidth; int nArray[MAX LENGTH]; double d1, d2, d3; double dL = nLength; double dM1 = 0,0; double dM2 = 0,0; double dM3 = 0,0; double dM11; for (int x=nXstart; x<nXstop; x++) { d1 = 0.0; nArray[x - nXstart] = 0; for (int y=nYstart; y<nYstop; y++) { nArray[x - nXstart] += GET PIXEL(x,y); } d1 = nArray[x - nXstart]; d2 = d1 + d1; d3 = d2 + d1; dM1 += d1; dM2 += d2; dM3 += d3; } dM1 /= dL; dM2 /= dL; dM3 /= dL; dM11 = dM1 + dM1; double dS1 = dM3 - dM1 * (3.0 * dM2 - 2.0 * dM11); double dS2 = (dM2 - dM11) * sqrt( fabs(dM2 -dM11)); if (dS2 == 0.0) dS2 - 1.0; double dS3 = dS1 / dS2; double dP = 0.5 - dS3 / (2.0 * sqrt( fabs(4.0 + dS3 * dS3)); double dE = dP * dL + 0.5; if (nArray [0] > nArray[nLength - 1]) * dEdge = (double)nXseed - (double) (nLength +1) /2.0 + dE; else * dEdge = (double)nXseed - (double) (nLength +1) /2.0 - dE; } (c) 1997 Scanner Technologies, Inc.
【００３５】 次に、本発明の実施の形態を示している図１１Ａ−１１Ｅを参照する。１つの
実施の形態においては、プリズムからなることができる光学素子１０４０のレテ
ィクル１００４への取付けを、参照線１０２０とすることができる。しかし糊付
けであることができるこの取付けは、精密な線を与えないかも知れない。代替実
施の形態では、参照線１０２０はレティクル１００４上の、光学素子１０４０の
透過面１０４３とレティクル１００４との交線に位置している。参照線１０２０
の幅は、電子成分のリードチップからなることができる部品１０００のビュー（
光学素子１０４０の反射表面１０４１から反射してカメラ１０１５によって見ら
れる）を不明瞭にしないように十分に狭く選択される。参照線１０２０の幅は、
透過面１０４３とレティクル１００４との交線を不明瞭にし、光学素子１０４０
の上側張出しを越えて伸びるように選択することができる。光学素子１０４０を
レティクル１００４に取付けるのに使用した接着剤によって、透過面１０４３と
レティクル１００４との交線が真直ぐな線になっていなければ、不正確さが導入
され得る。参照線の幅は、光学素子１０４０のレティクル１００４への取付けに
よって不正確さが導入されることなく、測定を可能にする。
【００３６】 図１１Ａは、距離ｃ １００２（レティクル１００４の面から部品１０００ま での距離を表す）に位置する部品１０００の実際の位置を示している。距離ｃ １００２は、レティクル１００４の面の上の部品１０００のｚ次元の距離を表し
ている。光線ｗ １００６は、レティクル１００４の面を垂直に通過し、光学素 子１０４０の背面１０４１において反射され、そして部品１０００の位置を通る
光線の光路を示している。光線ｕ １００８は、レティクル１００４の面を上方 に垂直に通過し、プリズム１０４０の背面１０４１において反射され、そして部
品１００の直下の点を通過する光線の光路を示している。光線ｕ １００８は、 光線ｗ １００６と平行であり、ｚ次元において光線１００６から距離ｃだけ離 間している。光線ｗ １００６及びｕ １００８はプリズム１０４０の背面１０４
１によって角ｂ １０１３で反射され、入射角ａ １０１４及び反射角ａ １０１ ６を形成する。角θは、光線ｕ １００８とレティクル１００４の面との交点と がなす角として定義される。距離ｔ １０１８は、部品１０００から光線ｕ １０
０８までの距離であり、ｔ １０１８は光線ｕ １００８に垂直である。ｄB １０
３４は、参照線１０２０の先縁から、部品１０００のｚ投影とレティクル１００
４の面との交点までのｘまたはｙ次元に沿う距離である。
【００３７】 図１１Ｂは、θ １０１２、ｃ １００２、及びｔ １０１８の間の関係を示す 簡約図である。以下の方程式は、これらの間の関係を表している。 sin ( 90−θ) ＝ ｔ/ｃ ｃ＝ｔ/ sin ( 90−θ) Ｄ＝ 45°−θ/２ ｂ＝ 90°−θ ａ＝ 45°＋θ/２
【００３８】 参照線１０２０と部品１０００の位置とによって形成される関係を詳細に示し
ている図１１Ｃを参照する。距離ｓは、参照線１０２０の先縁から、距離ｔ １ ０１８に平行な経路に沿う光線ｕ １００８までの距離である。距離ｄp １０２ ４は２つの距離、ｔ １０１８とｓ １０２２との合計である。従って、 ｄp＝ｔ＋ｓ 及び、 ｔ＝ｄp−ｓ である。 光路１０２６は、レティクル１００４の面を垂直に通過し、プリズム１０４０
の背面１０４１において反射され、そして参照線１０２０の先縁を通過する反射
光線によって形成される。距離ｄS １０２８は、プリズム１０４０の背面１０４
１において反射された後の、光線１０２６から光線ｗ １００６までのレティク ル１００４の面内の距離の測度である。距離ｅ １０３０は、プリズム１０４０ の背面１０４１上の、光線１０２６から光線ｗ １００６の交点までの距離の測 度である。角Ｄ １０３２は、プリズム１０４０の背面とレティクル１００４の 面とがなす角である。これらの測度を使用して、以下の関係が決定される。 sinθ＝Ｓ/ｄB
【００３９】 図１１Ｄは、ｅ １０３０、角ａ １０１４、角ｄ １０３２，及びｄS １０２ ８の関係の簡約図である。従って、 ｅ/ sin90°＝ｄS / sinａ＝ｄS / sin(90°−Ｄ)＝ｅ/ｌ ｅ＝ｄS / sin(90°−Ｄ)
【００４０】 図１１Ｅは、距離ｓ １０２２、光線ｕ １００８，角θ １０１２、及びｄB １０３４の関係を示している。 ｄB / sin90°＝Ｓ/ sinθ＝ｕ/ sin(90°−θ)＝ｄB /ｌ ｄB ＝Ｓ/ sinθ＝ｕ/ sin(90°−θ) ｕ＝ｄB［sin(90°−θ)］ Ｓ＝ｄB sinθ
【００４１】 さて、距離ｅ １０３０、ｄp １０２４、角ａ １０１４、及び角ｂ １０１３ の間の関係を簡約して示す図１１Ｆを使用して、ｚ次元における部品１０００の
位置ｃ １００２を解くための方程式を以下のようにして導出する。 ｅ/ sin90°＝ｄp / sinθ＝ｄp / sin(45°＋θ/2)＝ｅ/ｌ ｅ＝ｄp / sin(45°＋θ/2) ｄS / sin(90°−Ｄ)＝ｄp / sin(45°＋θ/2) ｄp ＝ｄS sin(45°＋θ/2) / sin(90°−Ｄ) ｔ＝ｄp −Ｓ ｃsin(90°−θ) ＝ｄp −Ｓ ｃsin(90°−θ) ＝｛ｄS sin(45°＋θ/2) / sin(90°−Ｄ)｝−ｄB sinθ 90°−Ｄ ＝90°−(45°−θ/2) ＝ 45°＋θ/2 Ｃ＝［｛ｄS sin(45°＋θ/2) / sin(90°−Ｄ)｝−ｄB sinθ］/ { (ｄS −ｄB sinθ) / sin(90°−θ)} sin(90°−θ) ＝ cosθ ｃ＝(ｄS −ｄB sinθ) / cosθ＝(ｄS / cosθ) −(ｄB sinθ / cosθ) Ｃ＝ (ｄS / cosθ)−ｄB tanθ
【００４２】 以上に本発明を特許条約付属文書に従うために、及び新規な原理を適用し、要
求に応じてこれらの特殊化された成分を製造及び使用する上で必要な情報を当業
者に提供するために、かなり詳細に説明した。しかしながら、本発明は、特に異
なる設備及びデバイスによって遂行可能であること、及び本発明の範囲から逸脱
することなく設備の細部及び動作手順の両者についてさまざまな変更を達成でき
ることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 部品検査及び校正のための本発明の装置を示す図である。
【図１Ｂ】 システムによって取得されたイメージの例を示す図である。
【図１Ｃ】 単一のイメージから電子リードを三次元検査するための方法を示す図である。
【図２Ａ】 本発明の三次元検査ループの前半部分の流れ図である。
【図２Ｂ】 本発明の三次元検査ループの後半部分の流れ図である。
【図３Ａ】 物体を三次元で探知するのに使用される本発明の１つの方法を示す図である。
【図３Ｂ】 物体を三次元で探知するのに使用される本発明の代替方法を示す図である。
【図４】 カメラから見た４つの側面光学素子を有する校正ドットパターンの１つの実施
の形態を示す図である。
【図５】 ＤS及びＤBを決定するための本発明の方法を示す図である。
【図６】 システム校正のために使用される本発明の方法の流れ図である。
【図７】 光学素子の校正のための方法を示す図である。
【図８】 三次元位置を決定するための本発明の方法の流れ図である。
【図９Ａ】 本発明の部品ホルダー及び光学素子の１つの実施の形態を示す図である。
【図９Ｂ】 本発明の部品ホルダー及び光学素子の別の実施の形態を示す図である。
【図９Ｃ】 本発明の部品ホルダー及び光学素子の更に別の実施の形態を示す図である。
【図９Ｄ】 本発明の部品ホルダー及び光学素子の更に別の実施の形態を示す図である。
【図１０Ａ】 サブピクセルリード寸法測定方法の１つの実施の形態の１のステップを示す図
である。
【図１０Ｂ】 サブピクセルリード寸法測定方法の１つの実施の形態の次のステップを示す図
である。
【図１０Ｃ】 サブピクセルリード寸法測定方法の１つの実施の形態の更に次のステップを示
す図である。
【図１０Ｄ】 サブピクセルリード寸法測定方法の１つの実施の形態のその後のステップを示
す図である。
【図１１Ａ】 リードの位置を決定するための本発明の１つの実施の形態を示す図であり、レ
ティクル１００４の面から部品１０００までの距離に位置する部品１０００の実
際の位置を示している。
【図１１Ｂ】 リードの位置を決定するための本発明の１つの実施の形態を示す図であり、θ
１０１２、ｃ １００２、及びｔ １０１８の間の関係を示す簡約図である。
【図１１Ｃ】 リードの位置を決定するための本発明の１つの実施の形態を示す図であり、参
照線１０２０と部品１０００の位置とによって形成される関係を示している。
【図１１Ｄ】 リードの位置を決定するための本発明の１つの実施の形態を示す図であり、ｅ
１０３０、角ａ １０１４、角ｄ １０３２，及びｄS １０２８の関係を示す図 である。
【図１１Ｅ】 リードの位置を決定するための本発明の１つの実施の形態を示す図であり、距
離ｓ １０２２、光線ｕ １００８，角θ １０１２、及びｄB １０３４の関係を 示している。
【図１１Ｆ】 リードの位置を決定するための本発明の１つの実施の形態を示す図であり、距
離ｅ １０３０、ｄp １０２４、角ａ １０１４、及び角ｂ １０１３の間の関係 を示している。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年４月１９日（２０００．４．１９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】 プロセッサ１４は、レティクル２０の面に対する光学素子４０の面３１２の角
度に依存する角θ ３４０を決定する。角度θ ３４０は、２つの点３３２及び３
３４を使用することによって決定される。プロセッサ１４は、点３３２及び３３
４からカメラの軸と平行に下方へ伸びる２つの光線３３３及び３３４の間の距離
を測定することによって、点３３２と３３４との間の距離を決定する。次いで、
プロセッサは光学素子４０からカメラによって受けられた対応する光線３７０及
び３７２について側面ビューを調べる。側面ビュー内のこれら２つの光線３７０
及び３７２間の距離はΔＺとして測定される。θは次式を使用して決定される。
θ＝tan-1（ΔZ /ΔＸ） 次いでプロセスは、オフセットＲを決定する。但し、Ｒは光学素子の面３１２
とレティクル２０の面との交線３８２から、参照線３６０のエッジまでの距離の
測度である。オフセットＲは次式に従って決定される。 Ｒ＝［(ｄB−ｄS) tanθ / tan(45°−θ/2)］−ｄS ここに、ｄS ＝参照エッジから物体の側面ビューイメージまでの距離、即ち光
線３８０から３７０までの距離、 ｄB ＝参照エッジから物体の底面ビューイメージまでの距離、即ち光線
３８０から３３３までの距離、 θ ＝物体から発して固定光学素子によって反射され、カメラによって
受けられる光線とレティクル面に平行な物体を横切る面とがなす角、及び Ｒ ＝参照線３６０と光学素子４０の反射面と透明レティクル２０との
交線３８２のオフセットである。 次いでプロセッサは次式を使用して、レティクル２０の上面の上の物体の高さ
Ｚを決定する。 Ｚ＝(ｄS＋R) tan(45°−θ/2)−(ｄB−ｄS) tanθ。 ここに、Ｚはレティク
ル面から物体までのＺ軸に沿う距離に等しい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】 図７は、システムが、ＤS及びＤBを使用して光学素子７２０の角θをどのよう
にして決定するかを示している。システムは、参照エッジ７３０を探知し、物体
７５０の反射イメージ７４０を使用して距離ＤS ７６０を決定する。ＤSは、参
照エッジ７３０及び物体７５０からの距離によって決定される角θ ７１０のた めの角度計算は、以下の計算によって決定することができる。 θ＝sin-1（ＤS / ＤB） ここに、ＤS ＝参照エッジから物体の側面ビューイメージまでの距離、即ち光線
３８０から３７０までの距離、 ＤB ＝参照エッジから物体の底面ビューイメージまでの距離、即ち光線
３８０から３３３までの距離、 θ ＝物体から発して固定光学素子によって反射され、カメラによって
受けられる光線と、レティクル面に平行な物体を横切る面とがなす角である。 角θが分かると、検査システムはこれらの既知の値を使用して空間内の物体の
三次元位置を決定する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】 図１１Ｂは、θ １０１２、距離ｃ １００２、及び距離ｔ １０１８の間の関 係を示す簡約図である。以下の方程式は、これらの値の間の関係を表している。
sin ( 90−θ) ＝ ｔ/ｃ ｃ＝ｔ/ sin ( 90−θ) Ｄ＝ 45°−θ/２ ｂ＝ 90°−θ ａ＝ 45°＋θ/２
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA04 CC27 DD06 FF04 JJ03 JJ26 LL12 PP11 QQ24 QQ25 QQ42 5B057 BA02 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 DA03 DA07 DB03 DB09 DC03 DC16

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子リードを三次元検査するための装置であって、 ａ）上面を有し、上記上面の中心部分（２２）上に電子リード（５０）を有す
    る部品（３０）を検査のために受入れる透明レティクル（２０）と、 ｂ）上記透明レティクル（２０）の上面に取付けられ、上記透明レティクルを
    通して上記部品の側面ビューを反射させるように位置決めされている固定光学素
    子（４０）と、 ｃ）上記透明レティクル（２０）の下に配置され、該透明レティクル（２０）
    を通した上記部品（３０）の底面ビュー（７０）及び上記固定光学素子（４０）
    からの上記部品（３０）の側面ビュー（８０、８２、８４、８６）を含むイメー
    ジを受けるように位置決めされ、上記底面ビュー（７０）及び上記側面ビュー（
    ８０、８２、８４、８６）を表すイメージデータ出力を生成するカメラ（１０）
    と、 ｄ）上記透明レティクル（２０）上に配置され、上記底面ビュー（７０）と上
    記側面ビュー（８０、８２、８４、８６）との間に生ずる参照線のビューを上記
    カメラ（１０）に供給するように位置決めされている参照線（３６０）と、 ｅ）上記イメージデータ出力を受けるように接続され、上記イメージデータ出
    力を三次元解析して電子リード（５０）を検査し、電子リード検査結果を生成す
    るプロセッサ（１４）と を備えていることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 上記装置は校正のためにレティクルマスク（４００）を使用
    し、該レティクルマスク（４００）は校正ドットパターンを更に含んでいること
    を特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 上記透明レティクル（２０）の中心部分（２２）の周囲に取
    付けられ、上記部品の４つの側面ビューを上記カメラ（１０）に供給する４つの
    固定光学素子（４０）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 上記固定光学素子（４０）は、プリズムを更に備えているこ
    とを特徴とする請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 上記固定光学素子（４０）は、ミラーを更に備えていること
    を特徴とする請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 上記カメラ（１０）からのイメージデータはメモリ（１６）
    内に格納されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】 上記プロセッサ（１４）は、上記透明レティクル（２０）の
    上の物体の高さを、下式： Ｚ＝ＤS tan(45°−θ/2)−(ＤB−ＤS) tanθ （ここで、ＤS ＝参照エッジから上記物体の側面ビューイメージまでの距離、 ＤB ＝参照エッジ（３０２）から上記物体の底面ビューイメージまでの距離、 θ ＝上記物体から発して上記固定光学素子（４０）によって反射され、上記
    カメラ（１０）によって受けられる光線と、上記レティクル（２０）面と平行な
    上記物体を横切る面とがなす角、及び Ｚ ＝上記レティクル（２０）面から上記物体までのＺ軸に沿う距離である） に従って決定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
  8. 【請求項８】 上記固定光学素子（４０）の反射面（３１２）と上記透明レ
    ティクル（２０）との交線が上記参照エッジ（３０２）であることを特徴とする
    請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 上記プロセッサ（１４）は、上記透明レティクル（２０）の
    上の物体の高さを、下式： Ｚ＝(ｄS＋R) tan(45°−θ/2)−(ｄB−ｄS) tanθ （ここで、ｄS ＝上記参照エッジ（３０２）から上記物体の側面ビュー（８０、
    ８２、８４、８６）までの距離、 ｄB ＝参照エッジ（３０２）から物体の底面ビュー（７０）までの距離、 θ ＝上記物体から発して上記固定光学素子（４０）によって反射され、上記
    カメラ（１０）によって受けられる光線と、上記透明レティクル面と平行な上記
    物体を横切る面とがなす角、 Ｒ ＝上記参照線と、上記固定光学素子（４０）の反射面と上記透明レティク
    ル（２０）との交線のオフセット、及び Ｚ ＝上記透明レティクル面から上記物体までのＺ軸に沿う距離である。） に従って決定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 上記プロセッサ（１４）は、θ及びオフセットＲを、 Ｒ＝［(ｄθ−ｄS) tanθ / tan(45°−θ/2)］−ｄS、及び θ＝tan-1(ΔＺ / ΔＸ) （ここで、Δｘ＝上記底面ビュー（７０）上の２つの物体間の距離、及び Δｚ＝上記側面ビュー（８０、８２、８４、８６）上の２つの物体間の対応す
    る距離である。）、 に従って決定することを特徴とする請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 上記カメラ（１０）は、上記部品（３０）から上記カメラ
    （１０）までの光路、及び上記部品（３０）から上記固定光学素子（４０）を通
    って上記カメラ（１０）までの光路を包含する焦点深度が得られるように調整さ
    れていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 真空ホルダー（９５０）が、上記部品（９００）を、上記
    透明レティクルホルダーの上に吊り下げることを特徴とする請求項１に記載の装
    置。
  13. 【請求項１３】 上記透明レティクル（９２０）の中心部分（９２２）が切
    り欠いてあることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 上記透明レティクル（９２０）の中心部分上に取付けられ
    て、上記部品を受入れるようになっているペデスタル（９１０）を更に備えてい
    ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 上記カメラ（１０）は、上記カメラ（１０）の軸が上記透
    明レティクル（２０）の表面に実質的に垂直であるように位置決めされているこ
    とを特徴とする請求項１に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 単一のイメージから電子リードを三次元検査するための方
    法であって、 ａ）上面（１０１）を有する透明レティクルを提供するステップと、 ｂ）上記透明レティクル（１０２）の上面の中心部分上に電子リードを有する
    部品を検査のために配置するステップと、 ｃ）上記部品（１０３）の側面透視図を与えるための固定光学素子を提供する
    ステップと、 ｄ）上記透明レティクルの下に配置され、上記部品のイメージ及び上記固定光
    学素子によって供給される上記側面透視図を受け、イメージデータ（１０４）を
    供給するカメラを提供するステップと、 ｅ）上記透明レティクル上に配置され、上記底面ビューと上記側面ビューとの
    間に生ずる参照線のビューを上記カメラに供給するように位置決めされている参
    照線を提供するステップと、 ｆ）上記イメージデータをコンピュータを用いて処理し、部品（１０５）を三
    次元解析するステップと を含んでいることを特徴とする方法。
  17. 【請求項１７】 レティクルマスクを使用して上記コンピュータを校正する
    ステップを更に含んでいることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 上記コンピュータを校正するステップは、 ａ）上記レティクルマスク上に、底面ビュー（６００）から直接見ることがで
    きる校正ドットを配置するステップと、 ｂ）上記の各ドット（６１０、６２０）の位置及びサイズを決定するステップ
    と、 ｃ）上記各ドットの位置及びサイズをメモリ内に格納するステップと、 ｄ）上記各ドットの位置及びサイズと、既知の値とを比較することによって、
    上記底面ビューの校正のための状態値を決定するステップと、 ｅ）上記状態値をメモリ内に格納するステップと、 によって上記底面ビューを校正することを更に含んでいることを特徴とする請求
    項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 上記コンピュータを校正するステップは、 ａ）上記各固定光学素子（６００）内に見ることができる校正ドットを配置す
    るステップと、 ｂ）参照エッジ（６３０）を探知するステップと、 ｃ）上記参照エッジから上記側面ビューイメージ及び上記底面ビューイメージ
    内の各ドットまでの距離（６４０）を計算するステップと、 ｄ）既知の値（６４０）から上記固定光学素子のための状態値を決定するステ
    ップと、 ｅ）上記状態値をメモリ内に格納するステップと、 によって上記側面ビューを校正することを更に含んでいることを特徴とする請求
    項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 単一のイメージから電子リードを有する物体の三次元検査
    を遂行するための方法であって、 ａ）検査信号を待機するステップ（１１０）と、 ｂ）底面ビュー及び側面ビューを含む上記物体のイメージを取得するステップ
    （１２０）と、 ｃ）上記イメージを処理し、透明レティクル上に配置され上記底面ビューと上
    記側面ビューとの間に生ずる参照線のビューを上記カメラに供給するように位置
    決めされている参照線と、上記物体（１４０）の回転、ｘ変位、及びｙ変位とを
    見出すステップ（１４０）と、 ｄ）上記底面ビュー内の上記物体の電子リードを探知するステップ（１５０）
    と、 ｅ）上記側面ビュー内の上記物体の電子リードを探知するステップ（１６０）
    と、 ｆ）各リードのための参照点を決定するステップ（１７０）と、 ｇ）画素値をワールド値に変換するステップ（１８０）と、 ｈ）上記ワード値を部品値に変換するステップ（１９０）と、 ｉ）上記部品値を、上記部品値と所定の部品値とを比較することによって決定
    される測定値に変換するステップ（２００）と、 ｊ）上記測定値及び所定の許容差の値に基づいて部品結果を供給するステップ
    （２１０）と を含んでいることを特徴とする方法。
  21. 【請求項２１】 上記部品結果は、合格結果、不合格結果、及び再加工結果
    からなるグループから選択された結果を含んでいることを特徴とする請求項２０
    に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 上記所定の部品値（２００）は、合格許容差値及び不合格
    許容差値を更に含んでいることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 上記部品結果（２１０）は、もし上記測定値が上記合格許
    容差値より小さいかまたは等しければ合格結果からなり、もし上記測定値が上記
    合格許容差値を越えていれば不合格結果からなり、それ以外ならば再加工結果か
    らなることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 上記イメージはメモリ内に格納される（１２０）ことを特
    徴とする請求項２０に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 上記イメージを取得した後の上記部品結果が計算されてい
    る間に、上記物体を取り外し、次の物体を配置することができる（１３０）こと
    を特徴とする請求項２０に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 上記底面ビュー内の上記物体の上記電子リードを探知する
    ステップ（１５０）、及び上記側面ビュー内の上記物体の上記電子リードを探知
    するステップ（１６０）は、 ａ）リードチップ（５１）のイメージを含むリード（５０）のイメージを処理
    し、上記リードチップを含む上記イメージの領域を概ね探知するステップ（図１
    ０Ａ）と、 ｂ）リードチップエッジ及びリードチップ側を含む上記リードチップを含む関
    心領域を画定するステップ（図１０Ｂ、１０Ｃ）と、 ｃ）上記関心領域にわたってサブピクセルエッジ検出を遂行し、上記リードチ
    ップの中心の位置を見出すステップ（図１０Ｄ）と、 を更に含んでいることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 上記関心領域は、１つのリード全体のイメージだけを含ん
    でいるようなサイズ（図１０Ｃ）であることを特徴とする請求項２６に記載の方
    法。
  28. 【請求項２８】 上記プロセッサは、上記透明レティクル（２０）の上の物
    体の高さを、下式： Ｃ＝（ｄS / cosθ）−ｄB tanθ （ここで、 ｄS＝参照エッジ（３０２）から上記物体の側面ビュー（８０、８ ２、８４、 ８６）までの距離、 ｄB ＝参照エッジ（３０２）から上記物体の底面ビュー（７０）までの距離、 θ＝上記物体から発して上記固定光学素子（４０）によって反射され、上記カ
    メラ（１０）によって受けられる光線と、上記透明レティクル面（２０）と平行
    な上記物体を横切る面とがなす角、及び Ｃ＝上記透明レティクル面（２０）から上記物体までＺ軸に沿う距離である） に従って決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 上記参照エッジ（３０２）は上記透明レティクル面（２０
    ）上に配置されていることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 電子リードを三次元検査するための装置であって、 ａ）光源（９０４）と、 ｂ）上面を有し、該上面の中心部分（２２）上に電子リードを有する部品（３
    ０）を検査のために受入れる透明レティクル（２０）と、 ｃ）上記透明レティクル（２０）上に位置決めされ、上記光源（９０４）から
    の照明を受けて拡散した照明を供給する光ディフューザ（９０２、９０６）と、 ｄ）上記透明レティクル（２０）の上面に取付けられ、上記透明レティクル（
    ２０）を通した上記部品（３０）の側面ビュー（８０、８２、８４、８６）を反
    射させるように位置決めされている固定光学素子（４０）と、 ｅ）上記透明レティクル（２０）の下に配置され、該透明レティクル（２０）
    を通した上記部品（３０）の底面ビュー（７０）、及び上記固定光学素子（４０
    ）からの上記部品（３０）の側面ビュー（８０、８２、８４、８６）を含むイメ
    ージを受けるように位置決めされ、底面ビュー（７０）及び側面ビュー（８０、
    ８２、８４、８６）を表すイメージデータ出力を生成するカメラ（１０）と、 ｆ）上記イメージデータ出力を受けるように接続され、上記イメージデータ出
    力の三次元解析を遂行して電子リード（５０）を検査し、電子リード検査結果を
    生成するプロセッサ（１４）と を備えていることを特徴とする装置。
  31. 【請求項３１】 上記光ディフューザ（９０２、９０６）は、上記レティク
    ル（２０）の上に固定されていることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
  32. 【請求項３２】 上記光ディフューザ（９０６）は部品ホルダー（９５０）
    に取付けられていることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
  33. 【請求項３３】 上記光源（９０４）は、上記透明レティクル（２０）の周
    囲に位置決めされている複数の光アレイからなることを特徴とする請求項３０に
    記載の装置。
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