JP2003194515A - Displacement measuring instrument - Google Patents

Displacement measuring instrument

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JP2003194515A
JP2003194515A JP2001394024A JP2001394024A JP2003194515A JP 2003194515 A JP2003194515 A JP 2003194515A JP 2001394024 A JP2001394024 A JP 2001394024A JP 2001394024 A JP2001394024 A JP 2001394024A JP 2003194515 A JP2003194515 A JP 2003194515A
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JP
Japan
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data
displacement
output
alarm
irradiation position
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001394024A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Omori
浩二 大森
Eiji Tsujimura
映治 辻村
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Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the reliability of displacement data and luminance data by converting displacement data and luminance data which have become undefined-value data in accordance with alarm data. <P>SOLUTION: A displacement measuring instrument receives the reflected light from the irradiated position of an object W to be measured when light is projected upon the object W from a light projecting section 2 by means of a light receiving section 6, and measures the displacement of the irradiated position in a non-contacting state from measured signals obtained based on the light receiving position of the light receiving section 6. An arithmetic processing section 15 calculates the displacement data Z and luminance data G about the irradiated position from the measured signals. A dark alarm output section 24 outputs a dark alarm warning that the displacement data Z about the irradiated position are undefined-value data Z' when the level of light quantity is lower than a prescribed level. When the dark alarm is outputted, a data converting section 19 converts the undefined-value displacement data Z' into a prescribed first specific value. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、投光部から測定対
象に向けて照射され測定対象の照射位置で反射された光
を受光部で受光し、受光部で出力される測定信号から照
射位置の変位データを求めることで照射位置の変位を測
定する変位測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is directed to a light receiving section which receives light emitted from a light projecting section toward a measuring object and reflected at an irradiation position of the measuring object, and from a measurement signal output from the light receiving section to the irradiation position. The present invention relates to a displacement measuring device that measures displacement of an irradiation position by obtaining displacement data of

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、従来の変位測定装置50を示す
概略図である。変位測定装置50は、投光部51から照
射されたレーザ光が測定対象Wで反射され、その反射レ
ーザ光がPSD52で受光されて、光電変換される。そ
して、PSD52上の受光位置に基づいて、PSD52
から一対の電流信号が出力される。一対の電流信号は、
I/V変換器53,53で電圧信号に増幅され、その後
A/D変換器54,54でデジタル化される。そのデジ
タル信号は、それぞれ減算器55と加算器56に入力さ
れ、加減演算される。減算データと加算データは除算器
57に入力され、除算データが変位データとして出力さ
れる。この変位データが測定対象W上のレーザ光が照射
された位置の変位として出力される。これにより、測定
対象Wの変位を非接触で測定する。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a schematic view showing a conventional displacement measuring device 50. In the displacement measuring device 50, the laser light emitted from the light projecting unit 51 is reflected by the measurement target W, and the reflected laser light is received by the PSD 52 and photoelectrically converted. Then, based on the light receiving position on the PSD 52, the PSD 52
Outputs a pair of current signals. The pair of current signals is
The voltage signals are amplified by the I / V converters 53 and 53, and then digitized by the A / D converters 54 and 54. The digital signals are input to the subtractor 55 and the adder 56, respectively, and are subjected to addition / subtraction calculation. The subtraction data and the addition data are input to the divider 57, and the division data is output as displacement data. This displacement data is output as the displacement of the position on the measurement target W irradiated with the laser light. Thereby, the displacement of the measuring object W is measured in a non-contact manner.

【0003】また、一対の電流信号の電流量は、PSD
52上の受光量に比例しているため、一対のデジタル信
号の加算データが輝度データとなり、測定対象Wの輝度
を測定することができる。
The current amount of the pair of current signals is PSD.
Since it is proportional to the amount of light received on 52, the added data of the pair of digital signals becomes the brightness data, and the brightness of the measuring object W can be measured.

【0004】しかしながら、測定対象W、例えば、多数
の半田ボール粒子が密集して形成された半田は、その球
面へのレーザ光の入射角度によっては、半田ボールで反
射されるレーザ光の反射角度が通常の反射角度とは異な
ってしまい、PSD52に反射レーザ光の一部が受光さ
れない場合がある。このためPSD52に受光される受
光量が減少し、加算器56から出力される加算データも
小さい値となり、正確な変位データが出力されず、信頼
性の低い不定値データとなってしまうという問題があ
る。
However, in the object W to be measured, for example, solder formed by densely gathering a large number of solder ball particles, the reflection angle of the laser beam reflected by the solder ball depends on the incident angle of the laser beam on the spherical surface. There is a case where a part of the reflected laser light is not received by the PSD 52 because it is different from the normal reflection angle. For this reason, the amount of light received by the PSD 52 decreases, the addition data output from the adder 56 also has a small value, accurate displacement data is not output, and unreliable indefinite value data occurs. is there.

【0005】また、PSD52に受光されたときの受光
量は、測定対象Wの反射率により測定対象Wごとに異な
るため、上記と同様、PSD52に受光される受光量が
減少し、加算器56から出力される加算データも小さい
値となり、正確な変位データが出力されず、信頼性の低
い不定値データとなってしまうという問題がある。
Further, the amount of light received by the PSD 52 is different for each measuring object W depending on the reflectance of the measuring object W, so that the amount of light received by the PSD 52 is reduced and the adder 56 outputs the same as above. There is a problem that the added data that is output also has a small value, accurate displacement data is not output, and the data becomes unreliable indefinite value data.

【0006】一方、I/V変換器53,53では、オー
トゲインコントロールにより、PSDからの電流量よっ
てI/V変換器53,53のゲインを切り替える処理が
実行される。すなわち、電流量が少ないとゲインを上昇
させ、又、電流量が多いとゲインを下降させて得られる
輝度データを調節することにより、S/N比を向上させ
ている。
On the other hand, in the I / V converters 53 and 53, a process of switching the gain of the I / V converters 53 and 53 is executed by automatic gain control according to the amount of current from the PSD. That is, the S / N ratio is improved by adjusting the brightness data obtained by increasing the gain when the current amount is small and decreasing the gain when the current amount is large.

【0007】ここで、測定対象Wの輝度が低い領域から
輝度の高い領域へレーザ光が走査されるとき、受光量で
ある電流量が大幅に増加することとなる。しかし、上述
のオートゲインコントロールによるI/V変換器53,
53のゲイン切換処理が電流量の増減と同時に追従でき
ず、レーザ光が輝度の高い領域へ移動する境界で、ゲイ
ンが上昇したまま大きな光量を検出することとなる。し
たがって、後段のA/D変換器54,54では飽和状態
となり、輝度の高い領域内では、正しいデジタル出力が
得られず、不定値データとなってしまうこととなる。
Here, when the laser beam is scanned from the low luminance region of the measuring object W to the high luminance region, the amount of current, which is the amount of received light, increases significantly. However, the I / V converter 53 by the above-mentioned automatic gain control,
The gain switching process of 53 cannot follow the increase / decrease of the current amount at the same time, and a large amount of light is detected while the gain is increased at the boundary where the laser light moves to a region with high brightness. Therefore, the A / D converters 54, 54 in the subsequent stage are in a saturated state, and a correct digital output cannot be obtained in a high-luminance region, resulting in undefined data.

【0008】また、このような不定値データに基づいて
変位データを演算すると、その変位データも不定値デー
タとなり、信頼性の低い変位データを誤って出力してし
まうこととなる。
Further, when the displacement data is calculated based on such indefinite value data, the displacement data also becomes indefinite value data, and the unreliable displacement data is erroneously output.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消するためになされたものであって、そ
の目的とするところは、アラームデータに従って、不定
値データとなった変位データや輝度データを変換するこ
とにより、変位データや輝度データの信頼性の向上を図
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to provide displacement data that has become indefinite value data according to alarm data. It is intended to improve the reliability of the displacement data and the brightness data by converting the brightness data and the brightness data.

【0010】特に、ダークアラームが出力されたとき
は、不定値変位データを無視又は平準変換することで、
変位の測定対象外とし、変位データの信頼性の向上を図
ることにある。また、ダークアラームが出力されたとき
は、照射位置の不定値変位データを、照射位置の近傍の
変位データに変換することで、変位データの信頼性の向
上を図ることにある。
In particular, when a dark alarm is output, by ignoring or level converting the indefinite value displacement data,
The purpose of this is to improve the reliability of displacement data by excluding displacement from being measured. Further, when a dark alarm is output, the indefinite value displacement data of the irradiation position is converted into the displacement data in the vicinity of the irradiation position to improve the reliability of the displacement data.

【0011】更に、ブライトアラームが出力されたとき
は、不定値変位データを無視し、不定値輝度データを強
調処理することで、受光量の増減に対するI/V変換器
のゲイン切換処理の追従誤差を是正して、測定対象から
得られる輝度データ及び変位データの信頼性の向上を図
ることにある。
Further, when a bright alarm is output, by ignoring the indefinite value displacement data and emphasizing the indefinite value luminance data, a tracking error of the gain switching process of the I / V converter with respect to the increase / decrease in the received light amount. To improve the reliability of the brightness data and displacement data obtained from the measurement target.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段を添付した図を用いて説明する。請求項1記
載の変位測定装置は、投光部(2)から測定対象(W)
に向けて照射され前記測定対象の照射位置で反射された
光を受光部(6)で受光し、該受光部で出力される測定
信号から前記照射位置の変位データ(Z)を求めること
で前記照射位置の変位を測定する変位測定装置であっ
て、前記測定信号をA/D変換するA/D変換部(1
2)と、前記A/D変換部から出力される信号に基づい
てアラームデータを出力するアラーム出力部(16)
と、前記アラームデータが出力されたとき、前記照射位
置の近傍の変位データを元に、前記出力されたアラーム
データに対応する前記変位データを無効にするデータ変
換部(19)と、を具備することを特徴とする。
A means for solving the above-mentioned problems will be described with reference to the accompanying drawings. The displacement measuring device according to claim 1 is a measuring object (W) from a light projecting section (2).
The light received by the light receiving section (6) is reflected by the light receiving section (6), and the displacement data (Z) of the irradiation position is obtained from the measurement signal output by the light receiving section. A displacement measuring device for measuring displacement of an irradiation position, comprising an A / D converter (1) for A / D converting the measurement signal.
2) and an alarm output section (16) for outputting alarm data based on the signal output from the A / D conversion section.
And a data conversion unit (19) for invalidating the displacement data corresponding to the output alarm data based on the displacement data near the irradiation position when the alarm data is output. It is characterized by

【0013】また、請求項2記載の変位測定装置は、請
求項1記載の変位測定装置において、前記アラーム出力
部は、前記A/D変換部から出力される信号が所定値未
満である場合に、前記照射位置の近傍の変位データが不
定値変位データ(Z’)であると警告するダークアラー
ムを出力し、前記データ変換部は、前記ダークアラーム
が出力されたときに、前記不定値変位データを無視若し
くは平準することを特徴とする。
A displacement measuring apparatus according to a second aspect is the displacement measuring apparatus according to the first aspect, wherein the alarm output section is provided when a signal output from the A / D conversion section is less than a predetermined value. , A dark alarm that warns that the displacement data in the vicinity of the irradiation position is indefinite value displacement data (Z ') is output, and the data conversion unit outputs the indefinite value displacement data when the dark alarm is output. Is characterized by ignoring or leveling.

【0014】請求項3記載の変位測定装置は、投光部
(2)から測定対象(W)に向けて照射され前記測定対
象の照射位置で反射された光を受光部(6)で受光し、
該受光部で出力される測定信号から前記照射位置の変位
データ(Z)及び輝度データ(G)を求めることで前記
照射位置の変位を測定する変位測定装置であって、前記
測定信号をA/D変換するA/D変換部(12)と、前
記A/D変換部が飽和状態である場合に、前記変位デー
タ及び前記輝度データが、それぞれ不定値変位データ
(Z’)及び不定値輝度データ(G’)であると警告す
るブライトアラーム出力部(25)と、前記ブライトア
ラームが出力されたときに、前記不定値変位データを無
視し、前記不定値輝度データを強調するデータ変換部
(19)と、を具備することを特徴とする。
In the displacement measuring device according to a third aspect, the light receiving section (6) receives the light emitted from the light projecting section (2) toward the measurement object (W) and reflected at the irradiation position of the measurement object. ,
A displacement measuring device for measuring displacement of the irradiation position by obtaining displacement data (Z) and brightness data (G) of the irradiation position from a measurement signal output from the light receiving unit, wherein the measurement signal is A / When the A / D conversion unit (12) for D conversion and the A / D conversion unit are in a saturated state, the displacement data and the luminance data are indefinite value displacement data (Z ′) and indefinite value luminance data, respectively. A bright alarm output unit (25) that warns that it is (G ′), and a data conversion unit (19) that ignores the indefinite value displacement data and emphasizes the indefinite value luminance data when the bright alarm is output. ), And are provided.

【0015】投光部2から測定対象Wに向けて照射され
測定対象Wの照射位置で反射された光を受光部6で受光
する。受光部6の受光位置に基づいて得られる測定信号
から、照射位置の変位データZ及び輝度データGを演算
する。
Light received by the light projecting unit 2 toward the measuring object W and reflected at the irradiation position of the measuring object W is received by the light receiving unit 6. From the measurement signal obtained based on the light receiving position of the light receiving unit 6, the displacement data Z and the brightness data G of the irradiation position are calculated.

【0016】測定信号の光量レベルに基づいて、アラー
ム出力部16からアラームデータが出力される。同一照
射位置の変位データZ,輝度データG及びアラームデー
タは、位置情報に基づいて同期化される。変位データZ
又は輝度データGは、アラームデータに従って変換され
る。
Alarm data is output from the alarm output section 16 based on the light intensity level of the measurement signal. The displacement data Z, the brightness data G, and the alarm data at the same irradiation position are synchronized based on the position information. Displacement data Z
Alternatively, the brightness data G is converted according to the alarm data.

【0017】アラームデータには、光量レベルが所定値
未満である場合に出力されるダークアラーム、又は、光
量レベルが所定値以上である場合に出力されるブライト
アラームがある。
The alarm data includes a dark alarm that is output when the light amount level is less than a predetermined value or a bright alarm that is output when the light amount level is more than the predetermined value.

【0018】測定対象Wの照射位置の反射率や形状によ
り、受光部6における光量レベルが減少して所定値未満
となり、ダークアラームが出力される。データ変換部1
9は、ダークアラームが出力されたときは、照射位置の
変位データZを所定の第一規定値、例えば、後段の画像
処理時の変位抽出対象外となるような無効変位データZ
0 (例として256階調で“0”)に変換する。これに
より、無効変位データZ0 を除いた変位データZにより
画像処理が実行可能となるため、無効変位データZ0
影響を受けることはなく、変位データZの信頼性が向上
する。
Depending on the reflectance and the shape of the irradiation position of the object W to be measured, the light amount level in the light receiving section 6 decreases and becomes less than a predetermined value, and a dark alarm is output. Data converter 1
The reference numeral 9 designates the displacement position data Z of the irradiation position when the dark alarm is output, for example, the invalid displacement data Z such that the displacement data Z is excluded from the displacement extraction target at the subsequent image processing.
It is converted to 0 (for example, “0” at 256 gradations). Thus, the image processing by excluding the invalid displacement data Z 0 displacement data Z is to become a feasible, not be affected by the invalid displacement data Z 0, thereby improving the reliability of the displacement data Z.

【0019】また、照射位置の変位データZを、照射位
置の近傍(例えば周囲)の変位データZに変換すること
もできる。これにより、不定値変位データの影響を軽減
し、変位データZの信頼性が向上する。
Further, the displacement data Z of the irradiation position can be converted into the displacement data Z near (for example, around) the irradiation position. As a result, the influence of the indefinite value displacement data is reduced and the reliability of the displacement data Z is improved.

【0020】また、測定対象W(例えばプリント基板)
の照射位置の反射率が低い領域(例えばレジストやプリ
ント基板表面)から高い領域(例えば基準マーク)にレ
ーザ光が走査される場合には、I/V変換部11のゲイ
ンが追従できず、測定信号の光量レベルが所定値以上と
なってA/D変換部12に入力される。これによりA/
D変換部12がオーバーフローとなって飽和する。アラ
ーム出力部16は、A/D変換部12の飽和状態を検出
してブライトアラームを出力する。データ変換部19
は、ブライトアラームが出力されたときは、照射位置の
変位データZを所定の第二規定値、例えば、後段の画像
処理手段32にて確実に無効とされるような変位データ
Z(例として256階調で“0”)に変換する。また、
照射位置の輝度データGを所定の第三規定値、例えば、
後段の画像処理手段32にて確実に有効とされるような
輝度データG(例として256階調で“255”フルス
ケール)に強調変換する。
Further, the measurement object W (for example, a printed circuit board)
When the laser beam is scanned from a region (for example, a resist or a printed circuit board surface) having a low reflectance at the irradiation position of 1 to a region (for example, a reference mark), the gain of the I / V conversion unit 11 cannot follow the measurement. The light amount level of the signal becomes a predetermined value or more and is input to the A / D conversion unit 12. This gives A /
The D conversion unit 12 overflows and becomes saturated. The alarm output unit 16 detects the saturation state of the A / D conversion unit 12 and outputs a bright alarm. Data converter 19
When the bright alarm is output, the displacement data Z of the irradiation position is set to a predetermined second prescribed value, for example, the displacement data Z that is surely invalidated by the image processing unit 32 in the subsequent stage (for example, 256). It is converted into "0") by gradation. Also,
The brightness data G of the irradiation position is set to a predetermined third specified value, for example,
The image processing unit 32 in the subsequent stage performs emphasis conversion to luminance data G (for example, "255" full scale with 256 gradations) that is surely validated.

【0021】これにより、変換された変位データZ及び
輝度データGで表示されるデータは、基準マークMの変
位データZ及び輝度データGと同等のデータとなり、照
射位置における変位データZ及び輝度データGの信頼性
が向上する。
As a result, the data displayed by the converted displacement data Z and brightness data G becomes data equivalent to the displacement data Z and brightness data G of the reference mark M, and the displacement data Z and brightness data G at the irradiation position. Improves reliability.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】変位測定装置10の測定対象Wと
して、図1(a)に示すように、QFPやBGA等の電
子部品等が搭載されるプリント基板Pがある。プリント
基板Pの表面には、 レジストRが塗布されている。その
レジストR上の電子部品の端子が位置する箇所には、フ
ットパターンが形成されており、そのパターン上には予
め半田Hが印刷されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a measurement object W of the displacement measuring apparatus 10, there is a printed circuit board P on which electronic parts such as QFP and BGA are mounted as shown in FIG. A resist R is applied to the surface of the printed circuit board P. A foot pattern is formed on the resist R at the position where the terminal of the electronic component is located, and the solder H is printed in advance on the pattern.

【0023】一方、プリント基板Pの一対の対角には、
基準マークMが設けられている。なお、基準マークM
は、プリント基板P上の電子部品が搭載される位置に印
刷されている半田H等の座標位置の基準となる原点位置
を示すマークであり、基準マークMの存在及びその位置
を正確に検出することで、プリント基板P上の所定の位
置へ電子部品を正確に搭載することができる。基準マー
クMの材質には、光沢の強い金メッキ又は半田メッキ等
の材質が用いられることがあり、この場合、プリント基
板Pに塗布されるレジストRや半田Hなどと比較して格
段に反射率が高いため輝度が高い半面、プリント基板P
上に非常に薄く形成されているため変位が低く、レジス
トRの変位と略同一である。
On the other hand, on a pair of diagonals of the printed circuit board P,
A reference mark M is provided. The reference mark M
Is a mark indicating the origin position that serves as a reference for the coordinate position of the solder H or the like printed at the position where the electronic component is mounted on the printed circuit board P, and accurately detects the existence of the reference mark M and its position. As a result, the electronic component can be accurately mounted at a predetermined position on the printed board P. As the material of the reference mark M, a material such as gold plating or solder plating having a high gloss may be used, and in this case, the reflectance is significantly higher than that of the resist R or the solder H applied to the printed board P. Because of its high brightness, the brightness is high.
Since it is formed very thin on the top, the displacement is low, which is almost the same as the displacement of the resist R.

【0024】なお、プリント基板表面Pa,レジスト
R,基準マークMは若干変位を有するが、後述する画像
処理手段32において二値化処理されて変位データZ
“0”となり、図1(b)に示すように、変位のない基
準平面データSとして扱われる。
Although the printed circuit board surface Pa, the resist R, and the reference mark M have some displacement, they are binarized by the image processing means 32, which will be described later, to obtain displacement data Z.
It becomes “0”, and is treated as the reference plane data S having no displacement as shown in FIG.

【0025】図2は測定センサ1を示す概略図である。
測定センサ1は、投光部2と受光部6とで略構成され
る。投光部2は、レーザ光源3とポリゴンミラーが内蔵
された走査部4と投光レンズ5からなる走査型投光部で
あり、レーザ光源3から出射され、ポリゴンミラーの回
転により走査されたレーザ光は、投光レンズ5で平行光
となり、測定対象Wに対して走査するようになってい
る。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the measuring sensor 1.
The measurement sensor 1 is substantially composed of a light projecting section 2 and a light receiving section 6. The light projecting unit 2 is a scanning type light projecting unit including a laser light source 3, a scanning unit 4 having a built-in polygon mirror and a light projecting lens 5, and a laser emitted from the laser light source 3 and scanned by rotation of the polygon mirror. The light is collimated by the light projecting lens 5, and scans the measurement target W.

【0026】受光部6は、受光レンズ7と結像レンズ8
と受光素子9で構成され、測定対象Wから反射されたレ
ーザ光を受光レンズ7を介して、結像レンズ8にて受光
素子9上に一点の光スポットとして結像させる。光スポ
ットは投光部2のレーザ光の走査に追従して受光素子9
上を移動する。
The light receiving section 6 includes a light receiving lens 7 and an image forming lens 8.
The laser light reflected from the object W to be measured is imaged as a single light spot on the light receiving element 9 by the imaging lens 8 via the light receiving lens 7. The light spot follows the scanning of the laser light of the light projecting unit 2 and the light receiving element 9
Move up.

【0027】受光素子9はPSDからなり、光スポット
の受光量を光電変換により、光スポットの結像位置に基
づく一対の電流信号に変換して出力する。一対の電流信
号はそれぞれ、光スポットの移動方向に直交する方向に
設けられた端子までの距離に反比例した信号である。
The light receiving element 9 is made of PSD, and photoelectrically converts the amount of light received by the light spot into a pair of current signals based on the image formation position of the light spot, and outputs the current signal. Each of the pair of current signals is a signal that is inversely proportional to the distance to the terminal provided in the direction orthogonal to the moving direction of the light spot.

【0028】図3は、本発明による変位測定装置10の
実施の形態を示す概略ブロック図である。変位測定装置
10は、ボードC上に設けられた不図示のコネクタとI
/V変換部11とA/D変換部12とCPU13と記憶
部14とで略構成される。
FIG. 3 is a schematic block diagram showing an embodiment of the displacement measuring device 10 according to the present invention. The displacement measuring device 10 includes a connector (not shown) provided on the board C and an I
The / V conversion unit 11, the A / D conversion unit 12, the CPU 13, and the storage unit 14 are substantially configured.

【0029】測定センサ1はコネクタを介して変位測定
装置10と接続される。一方、ボードCは、汎用のパソ
コン30のPCIカードスロットに差し込まれ、PCI
バスを介してパソコン30と接続されている。
The measuring sensor 1 is connected to the displacement measuring device 10 via a connector. On the other hand, the board C is inserted into the PCI card slot of the general-purpose personal computer 30 and
It is connected to the personal computer 30 via a bus.

【0030】なお、図3に示すように、測定センサ1
は、走査開始手段4aを有する。走査開始手段4aは、
例えばレーザ光を遮断するスリットであり、レーザ光の
遮断の有無を検出する走査開始信号を後述するカウンタ
28に出力する。
As shown in FIG. 3, the measurement sensor 1
Has a scanning start means 4a. The scanning start means 4a is
For example, it is a slit that blocks the laser light, and outputs a scanning start signal for detecting the presence or absence of the laser light cutoff to a counter 28 described later.

【0031】I/V変換部11は、PSD9から出力さ
れる電流信号を電圧信号に変換する。I/V変換部11
は、オートゲインコントロールにより、PSD9からの
電流量よってI/V変換器のゲインを切り替え可能であ
る。すなわち、電流量が少ないとゲインを上昇させ、
又、電流量が多いとゲインを下降させて、後述する輝度
データGを調節して、S/N比を向上させている。
The I / V converter 11 converts the current signal output from the PSD 9 into a voltage signal. I / V converter 11
With the automatic gain control, the gain of the I / V converter can be switched according to the amount of current from the PSD 9. That is, when the amount of current is small, the gain is increased,
Further, when the amount of current is large, the gain is lowered and the brightness data G described later is adjusted to improve the S / N ratio.

【0032】A/D変換部12は、I/V変換部11に
て変換された電圧信号をデジタル信号に変換する。A/
D変換部12は、入力される測定信号によりオーバーフ
ロー(飽和状態)になるか否かを検出する飽和検出機能
を有する。飽和状態となったときは、A/D変換部12
は、アラーム出力部16に飽和信号(1ビットの情報)
を出力する。
The A / D converter 12 converts the voltage signal converted by the I / V converter 11 into a digital signal. A /
The D conversion unit 12 has a saturation detection function of detecting whether or not an overflow (saturation state) occurs due to the input measurement signal. When saturated, the A / D converter 12
Is a saturation signal (1-bit information) to the alarm output unit 16.
Is output.

【0033】CPU13は、例えばプログラムを書き込
み可能なFPGAからなり、演算処理部15と、アラー
ム出力部16と、位置情報算出部17と、同期化部18
と、データ変換部19と、で機能的に表現される。
The CPU 13 comprises, for example, a program-writable FPGA, and has an arithmetic processing unit 15, an alarm output unit 16, a position information calculation unit 17, and a synchronization unit 18.
And the data conversion unit 19 are functionally expressed.

【0034】演算処理部15は、減算部21と加算部2
2と除算部23とで構成される。減算部21は、一対の
デジタル信号A,Bを減算し、減算データ(A−B)を
除算部23に出力する。加算部22は、一対のデジタル
信号A,Bを加算し、加算データ(A+B)を除算部2
3に出力する。
The arithmetic processing section 15 includes a subtracting section 21 and an adding section 2.
2 and the division unit 23. The subtraction unit 21 subtracts the pair of digital signals A and B and outputs subtraction data (AB) to the division unit 23. The adder 22 adds a pair of digital signals A and B and adds the added data (A + B) to the divider 2
Output to 3.

【0035】除算部23は、減算データ(A−B)を加
算データ(A+B)で除算し、変位データZ(Z=(A
−B)/(A+B))を同期化部18に出力する。ま
た、加算データ(A+B)は輝度データGであり、同期
化部18に出力する。なお、変位データZは、例えば8
bitの情報量を有し、測定対象Wの変位(高さ)を2
56階調で識別可能である。同様に、輝度データGも、
例えば8bitの情報量を有し、測定対象Wの輝度を2
56階調で識別可能である。
The division unit 23 divides the subtraction data (A-B) by the addition data (A + B) to obtain displacement data Z (Z = (A
-B) / (A + B)) is output to the synchronization unit 18. The addition data (A + B) is the brightness data G, which is output to the synchronization unit 18. The displacement data Z is, for example, 8
It has the information amount of bit, and the displacement (height) of the measuring object W is 2
It can be identified by 56 gradations. Similarly, the brightness data G
For example, it has an information amount of 8 bits and the brightness of the measurement target W is 2
It can be identified by 56 gradations.

【0036】アラーム出力部16は、ダークアラーム出
力部24とブライトアラーム出力部25とOR回路26
で構成される。ダークアラーム出力部24には、所定の
閾値が設定されている。ダークアラーム出力部24は、
加算部22からの加算データ(A+B)である輝度デー
タGが、この閾値未満と判定したときに、その変位デー
タZが不定値データであるとして、ダークアラームを出
力する。すなわち、この閾値は、変位データZを測定す
るために必要な輝度データGの下限値である。
The alarm output section 16 includes a dark alarm output section 24, a bright alarm output section 25, and an OR circuit 26.
Composed of. A predetermined threshold is set in the dark alarm output unit 24. The dark alarm output unit 24
When it is determined that the brightness data G, which is the addition data (A + B) from the addition unit 22, is less than this threshold value, the displacement data Z is determined to be indefinite value data, and a dark alarm is output. That is, this threshold value is the lower limit value of the luminance data G necessary for measuring the displacement data Z.

【0037】また、ブライトアラーム出力部25は、A
/D変換部12に入力された電圧信号により、A/D変
換部12が飽和したときに出力される飽和信号を検出す
る。飽和信号の入力を受けると、A/D変換部12が飽
和状態であると判別し、ブライトアラームを出力する。
なお、飽和信号は、A/D変換部12そのものが飽和状
態を検出して生成してもよいし、A/D変換部12の入
力信号又は出力信号のレベルが所定値以上となったとき
飽和状態であると認知して出力するようにしてもよい。
Further, the bright alarm output section 25 is
The saturation signal output when the A / D conversion unit 12 is saturated is detected from the voltage signal input to the / D conversion unit 12. When the input of the saturation signal is received, the A / D conversion unit 12 determines that it is in the saturated state and outputs a bright alarm.
The saturation signal may be generated by the A / D conversion unit 12 itself by detecting the saturation state, or may be saturated when the level of the input signal or the output signal of the A / D conversion unit 12 exceeds a predetermined value. You may make it output, recognizing that it is a state.

【0038】ダークアラーム及びブライトアラームはと
もに1bitの二値情報である。OR回路26は、ダー
クアラーム又はブライトアラームのいずれかが入力され
ると、同期化部18にそのアラームデータを出力する。
Both the dark alarm and the bright alarm are binary information of 1 bit. The OR circuit 26 outputs the alarm data to the synchronization unit 18 when either the dark alarm or the bright alarm is input.

【0039】位置情報算出部17はクロック生成部27
とカウンタ28とで構成され、走査開始手段4aからの
開始信号を起点として一定クロックをカウントし、測定
対象Wの照射位置の位置データ(カウント信号)を算出
する。
The position information calculation unit 17 is a clock generation unit 27.
And a counter 28, which counts a fixed clock starting from a start signal from the scanning start means 4a and calculates position data (count signal) of the irradiation position of the measurement object W.

【0040】同期化部18には、アドレス変換テーブル
が設けられており、カウンタ28から出力された位置デ
ータ(カウント信号)を記憶部14のアドレス領域に対
応するアドレスデータに変換する。また、同期化部18
は、ある照射位置の変位データZ,輝度データG及びア
ラームデータの処理過程での遅延時間を合わせて、その
照射位置のアドレスデータと同期を取る。
The synchronization unit 18 is provided with an address conversion table, and converts the position data (count signal) output from the counter 28 into address data corresponding to the address area of the storage unit 14. In addition, the synchronization unit 18
Synchronizes with the address data of the irradiation position by adjusting the delay time in the process of processing the displacement data Z, the brightness data G and the alarm data of a certain irradiation position.

【0041】データ変換部19は、アドレスデータとと
もに同期化された変位データZ,輝度データG及びアラ
ームデータを参照して、入力されたアラームデータに従
って変位データZ又は輝度データGを変換する。
The data conversion section 19 refers to the displacement data Z, the brightness data G and the alarm data which are synchronized with the address data, and converts the displacement data Z or the brightness data G according to the input alarm data.

【0042】例えば、ダークアラームが出力されたとき
は、そのダークアラームと同期化された不定値変位デー
タZ’(図6(b)参照)を所定の第一規定値、例えば
256階調の“0”に変換し、無効変位データZ0 とす
る(図6(c)参照)。また、ブライトアラームが出力
されたときは、そのブライトアラームと同期化された不
定値変位データZ’を所定の第二規定値、例えば256
階調の“0”に変換する。同様に、その不定値輝度デー
タG’を所定の第三規定値、例えば256階調の“25
5”フルスケールに変換する。
For example, when a dark alarm is output, the indefinite value displacement data Z '(see FIG. 6 (b)) synchronized with the dark alarm is used as a predetermined first prescribed value, for example, "256 gradation". It is converted to 0 ″ and used as invalid displacement data Z 0 (see FIG. 6C). Further, when the bright alarm is output, the indefinite value displacement data Z ′ synchronized with the bright alarm is set to a predetermined second prescribed value, for example, 256.
Convert to gradation "0". Similarly, the indefinite value brightness data G ′ is set to a predetermined third specified value, for example, “25 of 256 gradations”
Convert to 5 "full scale.

【0043】記憶部14は、例えば比較的容量の少ない
メモリ等からなり、データ変換後の変位データZ及び輝
度データGを、アドレスデータに従って一時的に保持す
る。保持されたデータ量が所定量に達したときに、後述
する記憶手段に保持されたデータを転送する。
The storage unit 14 is composed of, for example, a memory having a relatively small capacity, and temporarily holds the displacement data Z and the brightness data G after data conversion according to the address data. When the held data amount reaches a predetermined amount, the data held in the storage unit described later is transferred.

【0044】ボードCが差し込まれるパソコン30に
は、画像処理手段32と記憶手段31が設けられてい
る。画像処理手段32は、パソコン30にインストール
された画像処理プログラムである。記憶手段31は、例
えばパソコン30のHDD等の大容量メモリである。表
示手段33は、例えば液晶ディスプレイ等で構成され
る。そして、ボードCの記憶部14に一時的に保持され
た変位データZ及び輝度データGが、PCIバスを介し
て随時記憶手段31に入力され、測定画像を形成する。
測定画像は、画像処理手段32と表示手段33により表
示可能とされる。
The personal computer 30 into which the board C is inserted is provided with an image processing means 32 and a storage means 31. The image processing means 32 is an image processing program installed in the personal computer 30. The storage unit 31 is a large-capacity memory such as an HDD of the personal computer 30. The display unit 33 is composed of, for example, a liquid crystal display or the like. Then, the displacement data Z and the brightness data G temporarily stored in the storage unit 14 of the board C are input to the storage unit 31 via the PCI bus at any time, and a measurement image is formed.
The measurement image can be displayed by the image processing means 32 and the display means 33.

【0045】なお、画像処理手段32は、二値化処理機
能を有しており、プリント基板表面Pa,レジストR,
基準マークM等変位の検出対象となる半田H等に対して
低い値の変位データZを、図1(b)に示すように、所
定の基準平面Sの変位に対する二値化閾値で、一括して
“0”にし、変位のない基準平面データSとする。同様
に、プリント基板表面Pa,レジストR,半田H等輝度
の検出対象となる基準マークM等に対して低い値の輝度
データGを、図1(c)に示すように、所定の基準平面
Sの受光量に対する二値化閾値で、一括して“0”に
し、変位のない基準平面データSとする。
The image processing means 32 has a binarization processing function, and includes the printed circuit board surface Pa, the resist R,
As shown in FIG. 1B, the displacement data Z having a low value with respect to the solder H or the like, which is a displacement detection target of the reference mark M, is collectively binarized with a binarization threshold value for the displacement of a predetermined reference plane S. Is set to "0" to obtain the reference plane data S having no displacement. Similarly, as shown in FIG. 1C, the luminance data G having a low value with respect to the reference mark M or the like whose luminance is to be detected, such as the printed circuit board surface Pa, the resist R, and the solder H, has a predetermined reference plane S. This is a binarization threshold value for the received light amount of, and is collectively set to "0" to obtain reference plane data S having no displacement.

【0046】本実施の形態の作用について説明する。ま
ず、図4のフローチャートを用いて、測定対象Wとして
プリント基板P上の半田Hがレーザ光に走査される場合
を説明する。なお、基準マークMを走査しないため、ブ
ライトアラームは出力されないものとする(図5で
「0」)。
The operation of this embodiment will be described. First, the case where the solder H on the printed board P as the measurement target W is scanned by the laser light will be described with reference to the flowchart of FIG. Since the reference mark M is not scanned, the bright alarm is not output (“0” in FIG. 5).

【0047】測定対象Wにレーザ光を走査して測定す
る。走査開始信号がカウンタ28に出力され、同期化部
18にアドレスデータを出力する。レーザ光は、プリン
ト基板Pの半田H上を走査され(ST1)、その反射レ
ーザ光がPSD9に受光される(ST2)。PSD9か
らの測定信号は演算処理部15で演算処理され、同期化
部18に変位データZ及び輝度データGを出力する(S
T3)。通常は、加算部22から出力される加算データ
(A+B)(輝度データG)がダークアラーム出力部2
4により所定の閾値以上と判定されるため(ST4−N
O)、ダークアラームが出力されない。そして、その照
射位置の変位データZ,輝度データGを、その照射位置
のアドレスデータにて同期化する(ST5)。
The measuring object W is scanned with laser light for measurement. The scanning start signal is output to the counter 28, and the address data is output to the synchronization unit 18. The laser light scans the solder H on the printed circuit board P (ST1), and the reflected laser light is received by the PSD 9 (ST2). The measurement signal from the PSD 9 is arithmetically processed by the arithmetic processing unit 15, and the displacement data Z and the luminance data G are output to the synchronization unit 18 (S
T3). Normally, the addition data (A + B) (luminance data G) output from the addition unit 22 is the dark alarm output unit 2
Since it is determined to be equal to or larger than the predetermined threshold value in step 4 (ST4-N
O), the dark alarm is not output. Then, the displacement data Z and the brightness data G of the irradiation position are synchronized with the address data of the irradiation position (ST5).

【0048】一方、レーザ走査された半田Hの照射位置
の形状等により、反射されるレーザ光の反射光路が変化
すると、PSD9に受光されるレーザ光の受光レベルが
低下する。これにより、加算部22から出力される加算
データ(A+B)がダークアラーム出力部24により所
定の閾値未満と判定されると(ST4−YES)、演算
処理部15で演算される変位データZ及び輝度データG
は不定値データと判定され、ダークアラーム出力部24
から同期化部18にダークアラームが出力される(ST
6)。そして、その照射位置の変位データZ,輝度デー
タG及びダークアラームを、その照射位置のアドレスデ
ータにて同期化する(ST5)。
On the other hand, if the reflected light path of the reflected laser light changes due to the shape of the irradiation position of the solder H scanned by the laser, the light receiving level of the laser light received by the PSD 9 decreases. Accordingly, when the dark alarm output unit 24 determines that the addition data (A + B) output from the addition unit 22 is less than the predetermined threshold value (ST4-YES), the displacement data Z and the brightness calculated by the calculation processing unit 15 are calculated. Data G
Is determined to be indefinite value data, and the dark alarm output unit 24
Outputs a dark alarm to the synchronization unit 18 (ST
6). Then, the displacement data Z, the brightness data G and the dark alarm of the irradiation position are synchronized with the address data of the irradiation position (ST5).

【0049】同期化されたデータは、図5に示すよう
に、変位データZ,輝度データG,アラームデータの構
成でデータ変換部19に転送され、画像処理手段32で
画像処理される際の1画素分のデータとなる。
As shown in FIG. 5, the synchronized data is transferred to the data conversion section 19 in the structure of displacement data Z, luminance data G, and alarm data, and is 1 when the image processing means 32 performs image processing. It becomes data for pixels.

【0050】そして、データ変換部19にて、図5に示
すように、ダークアラームなし(「0」)と判別された
場合(ST7−NO)、データ変換を実行することな
く、図6(a)に示すように、画像処理手段32にて画
像展開される(ST8)。展開された画像データ中の変
位データZには、ダークアラームが含まれていないの
で、不定値変位データZ’は発生せず、信頼性の高いデ
ータとなる。
When the data conversion section 19 determines that there is no dark alarm ("0") as shown in FIG. 5 (ST7-NO), the data conversion is not executed and the data conversion is performed as shown in FIG. ), The image processing means 32 develops an image (ST8). Since the displacement data Z in the expanded image data does not include a dark alarm, the indefinite value displacement data Z ′ does not occur and the data becomes highly reliable.

【0051】そして、データ変換部19にて、図5に示
すように、ダークアラーム有りと判別された場合(ST
7−YES)、同期を取った不定値変位データZ’を、
レジストRやプリント基板表面Pa等の基準平面データ
Sと略同等な変位データZ、すなわち、無効変位データ
0 とするため、所定の第一規定値、例えば、256階
調の“0”に変換する(ST9)。
When the data conversion section 19 determines that a dark alarm is present as shown in FIG. 5 (ST
7-YES), the synchronized indefinite value displacement data Z ′ is
In order to make the displacement data Z substantially equal to the reference plane data S of the resist R or the printed circuit board surface Pa, that is, the invalid displacement data Z 0 , it is converted to a predetermined first prescribed value, for example, “0” of 256 gradations. (ST9).

【0052】データ変換された変位データZに基づい
て、画像処理手段32にて画像展開される(ST8)。
ここで、図6において、画像展開された半田Hについて
説明する。この半田Hは3×5画素からなる。
An image is developed by the image processing means 32 based on the data-converted displacement data Z (ST8).
Here, the image-developed solder H in FIG. 6 will be described. This solder H is composed of 3 × 5 pixels.

【0053】図6(a)の半田画像は、上述のように、
ダークアラームなしと判別されたときの画像である。図
6(b)は、従来のように、データ変換部19にてデー
タ変換されなかった場合の半田Hの画像である。半田H
の形状等により、3つの画素データが不定値変位データ
Z’、すなわち、ダークアラームが発生した画素データ
である。この画素データを採用すると、変位や位置に誤
差を生じることとなる。従って、画像展開後に不定値変
位データZ’の検出処理が必要となる。これらを、予め
データ変換部19にて256階調の“0”に変換してお
くと、展開される半田画像では、同図(c)に示すよう
に、画像処理前に予め不定値変位データZ’が変位
“0”の無効変位データZ0 とされる。
The solder image of FIG. 6A is as described above.
It is an image when it is determined that there is no dark alarm. FIG. 6B is an image of the solder H when data is not converted by the data conversion unit 19 as in the conventional case. Solder H
Due to the shape and the like, the three pieces of pixel data are the indefinite value displacement data Z ′, that is, the pixel data in which the dark alarm occurs. If this pixel data is adopted, an error will occur in displacement and position. Therefore, it is necessary to detect the indefinite value displacement data Z ′ after image development. If these are converted into “0” of 256 gradations in the data conversion unit 19 in advance, in the developed solder image, as shown in FIG. Z ′ is used as invalid displacement data Z 0 of displacement “0”.

【0054】このように、予め個々の変位データZをデ
ータ変換しておくことにより、後段のパソコン30側の
画像処理手段32による画像処理にて不定値変位データ
Z’を検出する処理を省略することができる。これによ
り、基準平面S以上の変位、例えば半田Hのみを抽出可
能となり、タクトタイムが向上することとなる。
As described above, by converting the individual displacement data Z in advance, the process of detecting the indefinite value displacement data Z'by the image processing by the image processing means 32 on the side of the personal computer 30 in the subsequent stage is omitted. be able to. As a result, it becomes possible to extract only the displacement above the reference plane S, for example, only the solder H, and the takt time is improved.

【0055】次に、測定対象Wとしてプリント基板P上
の基準マークMがレーザ光に走査される場合の作用につ
いて、図7のフローチャートを用いて説明する。なお、
レジストR,プリント基板表面Pa及び基準マークMを
走査するため、ダークアラームは出力されないものとす
る。
Next, the operation when the reference mark M on the printed circuit board P as the measurement object W is scanned by the laser beam will be described with reference to the flowchart of FIG. In addition,
Since the resist R, the printed circuit board surface Pa, and the reference mark M are scanned, the dark alarm is not output.

【0056】測定対象Wにレーザ光を走査して測定す
る。走査開始信号がカウンタ28に出力され、同期化部
18にアドレスデータを出力する。まず、レーザ光をレ
ジストR及びプリント基板表面Paに走査する(ST1
1)。その反射レーザ光がPSD9に受光される(ST
12)。PSD9からの測定信号は演算処理部15で演
算処理され、同期化部18に変位データZ及び輝度デー
タGを出力する(ST13)。レジストR及びプリント
基板表面Paは基準マークMに対して反射率が低いた
め、入力される測定信号によりA/D変換部12はオー
バーフローせず、ブライトアラームが出力されない(S
T14−NO)。そして、その照射位置の変位データZ
及び輝度データGを、その照射位置のアドレスデータに
て同期化する(ST15)。
The object W to be measured is scanned with laser light for measurement. The scanning start signal is output to the counter 28, and the address data is output to the synchronization unit 18. First, the resist R and the printed circuit board surface Pa are scanned with laser light (ST1).
1). The reflected laser light is received by the PSD 9 (ST
12). The measurement signal from the PSD 9 is arithmetically processed by the arithmetic processing unit 15, and the displacement data Z and the luminance data G are output to the synchronization unit 18 (ST13). Since the resist R and the printed circuit board surface Pa have low reflectance with respect to the reference mark M, the A / D converter 12 does not overflow due to the input measurement signal, and the bright alarm is not output (S).
T14-NO). Then, the displacement data Z of the irradiation position
And the brightness data G are synchronized with the address data of the irradiation position (ST15).

【0057】一方、レーザ光がプリント基板表面Paか
ら基準マークMへ走査されると、急激に受光レベルが上
昇する。このため、I/V変換部11のオートゲインコ
ントロールによるゲインの切替処理が追従できず、レー
ザ光がプリント基板表面Paから基準マークMへ走査さ
れたときの基準マークMの境界では、ゲインが上昇した
状態で電圧信号をA/D変換部12に出力する。
On the other hand, when the laser light is scanned from the surface Pa of the printed board onto the reference mark M, the light receiving level rises sharply. Therefore, the gain switching process by the automatic gain control of the I / V conversion unit 11 cannot follow, and the gain increases at the boundary of the reference mark M when the laser beam is scanned from the printed circuit board surface Pa to the reference mark M. In this state, the voltage signal is output to the A / D converter 12.

【0058】この電圧信号が入力されると、A/D変換
部12が飽和状態になり(ST14−YES)、ブライ
トアラーム出力部25に飽和信号が出力される。ブライ
トアラーム出力部25は、飽和信号の入力により飽和状
態であると判別して同期化部18にブライトアラームを
出力する(ST16)。そして、その照射位置の変位デ
ータZ,輝度データG及びブライトアラームを、その照
射位置のアドレスデータにて同期化する(ST15)。
When this voltage signal is input, the A / D conversion unit 12 is saturated (ST14-YES), and the saturation signal is output to the bright alarm output unit 25. The bright alarm output unit 25 determines that it is in a saturated state by the input of the saturation signal and outputs a bright alarm to the synchronization unit 18 (ST16). Then, the displacement data Z of the irradiation position, the brightness data G and the bright alarm are synchronized with the address data of the irradiation position (ST15).

【0059】そして、データ変換部19にて、ブライト
アラームなしと判別された場合(ST17−NO)、図
5に示すようにデータ変換は実行されず、画像処理手段
32にて画像展開される(ST18)。図8(b)に示
すように、展開された画像データには、ブライトアラー
ムが含まれていないので、基準マークMの輪郭が明瞭に
検出された輝度データGとなり、信頼性の高いデータと
なる。
When the data conversion section 19 determines that there is no bright alarm (ST17-NO), the data conversion is not executed as shown in FIG. 5, and the image processing means 32 develops the image ( ST18). As shown in FIG. 8B, since the developed image data does not include a bright alarm, the contour of the reference mark M becomes the brightness data G in which the contour is clearly detected, which is highly reliable data. .

【0060】そして、データ変換部19にて、ブライト
アラーム有りと判別された場合(ST17−YES)、
A/D変換部12が飽和状態となっているため、不正確
なデジタル信号を出力しており、図1(a)に示す照射
位置の実際の変位と,図1(b)に示す演算処理部15
にて演算される変位データZとが異なり、変位データZ
が後段の画像処理手段32における基準平面Sを算出す
るための二値化閾値以上となる部分(図1(b)に示す
不定値変位データZ’)を生じる場合がある。このた
め、データ変換部19では、図1(b)の点線及び図5
に示すように、同期を取った不定値変位データZ’を、
画像処理手段32による二値化処理後に無効となるよう
な変位データZ、すなわち、所定の第二規定値である2
56階調の“0”に変換する(ST19)。
When the data converter 19 determines that there is a bright alarm (ST17-YES),
Since the A / D converter 12 is in a saturated state, an incorrect digital signal is output, and the actual displacement of the irradiation position shown in FIG. 1 (a) and the arithmetic processing shown in FIG. 1 (b). Part 15
Different from the displacement data Z calculated in
May cause a portion (indefinite value displacement data Z ′ shown in FIG. 1B) that is equal to or larger than the binarization threshold for calculating the reference plane S in the image processing unit 32 in the subsequent stage. Therefore, in the data conversion unit 19, the dotted line in FIG.
As shown in, the synchronized indefinite value displacement data Z ′ is
The displacement data Z that becomes invalid after the binarization processing by the image processing means 32, that is, the predetermined second prescribed value 2
It is converted into "0" of 56 gradations (ST19).

【0061】一方、輝度データGにおいても、図1
(a)に示す照射位置の実際の輝度と図1(c)に示す
演算処理部15にて演算される輝度データGとが異なる
こととなる。このとき、データ変換することなく画像処
理を実行すると、図8(a)に示すように、I/V変換
部11のオートゲインコントロールによるゲインの切替
処理が追従できず、レーザ光がプリント基板表面Paか
ら基準マークMへ走査されたときの基準マークMの境界
の輝度データGは、不定値輝度データG’となる。
On the other hand, the luminance data G is also shown in FIG.
The actual brightness at the irradiation position shown in (a) is different from the brightness data G calculated by the calculation processing section 15 shown in FIG. 1 (c). At this time, if image processing is executed without data conversion, as shown in FIG. 8A, the gain switching process by the automatic gain control of the I / V conversion unit 11 cannot be followed, and the laser light is reflected on the surface of the printed circuit board. The brightness data G at the boundary of the reference mark M when scanned from Pa to the reference mark M becomes indefinite value brightness data G ′.

【0062】このため、この不定値輝度データG’を、
図1(c)の点線及び図8(b)に示すように、画像処
理手段32による二値化処理後に有効となるような輝度
データG、すなわち、所定の第三規定値としての256
階調の“255”フルスケールに変換する。
Therefore, this indefinite value brightness data G'is
As shown by the dotted line in FIG. 1C and FIG. 8B, the luminance data G that becomes effective after the binarization processing by the image processing unit 32, that is, 256 as a predetermined third prescribed value.
Converts to "255" full scale of gradation.

【0063】これにより、後段の画像処理手段32での
二値化処理により、不定値輝度データG’が切り捨てら
れることがなくなり、基準マークMの輪郭を正確に抽出
することができる。またこれによって、基準マークMの
形成位置が正確に検出でき、基準マークMの形成位置を
座標原点として、プリント基板P上に印刷された半田H
等の座標位置を正確に検出することが可能となる。
As a result, the indeterminate brightness data G ′ is not truncated by the binarization process in the image processing means 32 in the subsequent stage, and the contour of the reference mark M can be accurately extracted. Further, as a result, the formation position of the reference mark M can be accurately detected, and the solder H printed on the printed board P with the formation position of the reference mark M as the coordinate origin.
It becomes possible to accurately detect coordinate positions such as.

【0064】また、上述した実施の形態では、ダークア
ラームが出力されたときは、不定値変位データZ’を所
定の第一規定値に変換することとしているが、図6
(d)に示すように、このデータ変換に代え、ダークア
ラームが出力されたときは、照射位置の変位データZ
を、照射位置の近傍、例えば周囲の変位データZに変換
することとしてもよい。照射位置の周囲8画素の変位デ
ータZから選ばれた変位データZであれば、その照射位
置の変位データZに遜色がないので、照射位置の変位デ
ータZの真値と推定でき、変位データZの信頼性を向上
させることも可能である。
Further, in the above-described embodiment, when the dark alarm is output, the indefinite value displacement data Z'is converted into the predetermined first specified value.
As shown in (d), when a dark alarm is output instead of this data conversion, the displacement data Z of the irradiation position is output.
May be converted into displacement data Z in the vicinity of the irradiation position, for example, in the surroundings. If the displacement data Z is selected from the displacement data Z of the eight pixels around the irradiation position, the displacement data Z at that irradiation position is comparable to the displacement data Z, so it can be estimated as the true value of the displacement data Z at the irradiation position. It is also possible to improve the reliability of the.

【0065】なお、上述した実施の形態では、ボードC
上に搭載した変位測定装置10としたが、そのCPU1
3のプログラムを、予めパソコン30のメモリに書き込
み、測定センサ1と接続されるコネクタ側にI/V変換
部11とA/D変換部12とを設けた構成としてもよ
い。
In the above embodiment, the board C is used.
The displacement measuring device 10 mounted on the above is the CPU 1
The program of No. 3 may be written in the memory of the personal computer 30 in advance, and the I / V conversion unit 11 and the A / D conversion unit 12 may be provided on the connector side connected to the measurement sensor 1.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように本発明による変位測
定装置では、アラームデータに従って、不定値データと
なった変位データ及び輝度データを変換することによ
り、変位データ及び輝度データの信頼性を向上できると
いう効果がある。この処理は画像処理前に実行されるた
め、画像処理により画像展開した後に不定値データを検
出する必要がなく、変位測定のタクトタイムが向上でき
るという効果がある。
As described above, in the displacement measuring device according to the present invention, the reliability of the displacement data and the luminance data can be improved by converting the displacement data and the luminance data which have become indefinite value data according to the alarm data. There is an effect. Since this processing is executed before the image processing, it is not necessary to detect the indefinite value data after the image is developed by the image processing, and the takt time of the displacement measurement can be improved.

【0067】特に、ダークアラームが出力されたとき
は、予め画像処理前に変位データを所定の第一規定値に
変換することで、画像処理時の変位の抽出対象外とし、
変位データZの信頼性を向上できる。また、ダークアラ
ームが出力されたときは、照射位置の不定値変位データ
を、照射位置の周囲の変位データZに変換することで、
変位データを推定し、変位データの信頼性を向上できる
という効果がある。
In particular, when a dark alarm is output, the displacement data is converted into a predetermined first specified value before image processing in advance, so that displacement is not extracted during image processing.
The reliability of the displacement data Z can be improved. Also, when a dark alarm is output, by converting the indefinite value displacement data of the irradiation position into displacement data Z around the irradiation position,
There is an effect that the displacement data can be estimated and the reliability of the displacement data can be improved.

【0068】更に、ブライトアラームが出力されたとき
は、不定値変位データを所定の第二規定値に変換し、不
定値輝度データを所定の第三規定値に変換することで、
受光量の増減に対するI/V変換器のゲイン切換処理の
追従誤差を是正して、測定対象から得られる輝度データ
G及び変位データの信頼性を向上できるという効果があ
る。
Further, when a bright alarm is output, the indefinite value displacement data is converted into a predetermined second prescribed value, and the indefinite value luminance data is converted into a prescribed third prescribed value,
There is an effect that the tracking error of the gain switching process of the I / V converter with respect to the increase / decrease in the amount of received light can be corrected and the reliability of the brightness data G and the displacement data obtained from the measurement object can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)本発明による変位測定装置の測定対象を
示す断面図である。 (b)測定対象の変位データを示す図である。 (c)測定対象の輝度データを示す図である。
FIG. 1A is a cross-sectional view showing a measurement target of a displacement measuring device according to the present invention. (B) It is a figure which shows the displacement data of a measuring object. (C) It is a figure which shows the brightness | luminance data of a measuring object.

【図2】本発明の変位測定装置と接続される測定センサ
である。
FIG. 2 is a measurement sensor connected to the displacement measuring device of the present invention.

【図3】本発明の変位測定装置の概略ブロック構成図で
ある。
FIG. 3 is a schematic block configuration diagram of a displacement measuring device of the present invention.

【図4】本発明の変位測定装置が半田を測定していると
きのフローチャートである。
FIG. 4 is a flow chart when the displacement measuring device of the present invention measures solder.

【図5】データ変換部に出力された測定データを示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing measurement data output to a data conversion unit.

【図6】半田のデータ変換を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing solder data conversion.

【図7】本発明の変位測定装置が基準マークを測定して
いるときのフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart when the displacement measuring device of the present invention measures a reference mark.

【図8】基準マークのデータ変換を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing data conversion of reference marks.

【図9】従来の変位測定装置を示す概略ブロック構成図
である。
FIG. 9 is a schematic block configuration diagram showing a conventional displacement measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…投光部 6…受光部 12…A/D変換部 15…演算処理部 16…アラーム出力部 19…データ変換部 24…ダークアラーム出力部 25…ブライトアラーム出力部 W…測定対象 Z…変位データ Z’…不定値変位データ G…輝度データ G’…不定値輝度データ 2 ... Projector 6 ... Light receiving part 12 ... A / D converter 15 ... Arithmetic processing unit 16 ... Alarm output section 19 ... Data converter 24 ... Dark alarm output section 25 ... Bright alarm output section W ... Measurement target Z ... Displacement data Z '... Indefinite displacement data G ... Luminance data G '... Indefinite brightness data

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA01 AA06 AA19 AA20 BB02 CC01 CC26 DD08 FF09 FF23 FF41 FF67 GG04 HH03 HH12 JJ03 JJ08 JJ16 LL15 LL28 LL62 MM15 NN13 NN17 QQ03 QQ06 QQ23 QQ25 QQ27 QQ31 SS09 UU05 2F112 AA02 BA14 CA12 CA13 FA03 FA07 FA08 FA45    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2F065 AA01 AA06 AA19 AA20 BB02                       CC01 CC26 DD08 FF09 FF23                       FF41 FF67 GG04 HH03 HH12                       JJ03 JJ08 JJ16 LL15 LL28                       LL62 MM15 NN13 NN17 QQ03                       QQ06 QQ23 QQ25 QQ27 QQ31                       SS09 UU05                 2F112 AA02 BA14 CA12 CA13 FA03                       FA07 FA08 FA45

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 投光部(2)から測定対象(W)に向け
て照射され前記測定対象の照射位置で反射された光を受
光部(6)で受光し、該受光部で出力される測定信号か
ら前記照射位置の変位データ(Z)を求めることで前記
照射位置の変位を測定する変位測定装置であって、 前記測定信号をA/D変換するA/D変換部(12)
と、 前記A/D変換部から出力される信号に基づいてアラー
ムデータを出力するアラーム出力部(16)と、 前記アラームデータが出力されたとき、前記照射位置の
近傍の変位データを元に、前記出力されたアラームデー
タに対応する前記変位データを無効にするデータ変換部
(19)と、を具備することを特徴とする変位測定装
置。
1. Light received by a light projecting section (2) toward a measurement target (W) and reflected at an irradiation position of the measurement target is received by a light receiving section (6) and is output by the light receiving section. A displacement measuring device for measuring displacement of the irradiation position by obtaining displacement data (Z) of the irradiation position from a measurement signal, the A / D converter (12) for A / D converting the measurement signal.
An alarm output unit (16) that outputs alarm data based on a signal output from the A / D conversion unit; and, when the alarm data is output, based on displacement data in the vicinity of the irradiation position, A displacement measuring device comprising: a data conversion unit (19) for invalidating the displacement data corresponding to the output alarm data.
【請求項2】 前記アラーム出力部は、前記A/D変換
部から出力される信号が所定値未満である場合に、前記
照射位置の近傍の変位データが不定値変位データ
(Z’)であると警告するダークアラームを出力し、 前記データ変換部は、前記ダークアラームが出力された
ときに、前記不定値変位データを無視若しくは平準する
ことを特徴とする請求項1記載の変位測定装置。
2. The alarm output section, when the signal output from the A / D conversion section is less than a predetermined value, the displacement data near the irradiation position is indefinite value displacement data (Z ′). The displacement measuring device according to claim 1, wherein a dark alarm is output to warn that the data conversion unit ignores or flattens the indefinite value displacement data when the dark alarm is output.
【請求項3】 投光部(2)から測定対象(W)に向け
て照射され前記測定対象の照射位置で反射された光を受
光部(6)で受光し、該受光部で出力される測定信号か
ら前記照射位置の変位データ(Z)及び輝度データ
(G)を求めることで前記照射位置の変位を測定する変
位測定装置であって、 前記測定信号をA/D変換するA/D変換部(12)
と、 前記A/D変換部が飽和状態である場合に、前記変位デ
ータ及び前記輝度データが、それぞれ不定値変位データ
(Z’)及び不定値輝度データ(G’)であると警告す
るブライトアラーム出力部(25)と、 前記ブライトアラームが出力されたときに、前記不定値
変位データを無視し、前記不定値輝度データを強調する
データ変換部(19)と、を具備することを特徴とする
変位測定装置。
3. The light receiving section (6) receives the light emitted from the light projecting section (2) toward the measurement target (W) and reflected at the irradiation position of the measurement target, and is output by the light receiving section. A displacement measuring device for measuring displacement of the irradiation position by obtaining displacement data (Z) and luminance data (G) of the irradiation position from a measurement signal, the A / D conversion for A / D converting the measurement signal. Division (12)
And a bright alarm that warns that the displacement data and the luminance data are indefinite value displacement data (Z ′) and indefinite value luminance data (G ′), respectively, when the A / D converter is in a saturated state. An output unit (25), and a data conversion unit (19) for ignoring the indefinite value displacement data and emphasizing the indefinite value luminance data when the bright alarm is output. Displacement measuring device.
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