JP2003331267A - 読取装置 - Google Patents
読取装置Info
- Publication number
- JP2003331267A JP2003331267A JP2002143059A JP2002143059A JP2003331267A JP 2003331267 A JP2003331267 A JP 2003331267A JP 2002143059 A JP2002143059 A JP 2002143059A JP 2002143059 A JP2002143059 A JP 2002143059A JP 2003331267 A JP2003331267 A JP 2003331267A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、実装基板上に存在する複数
の被検査部位を一回の主走査で検査するに適したテレセ
ントリック光学系並びに照明系を有する実装基板の読取
装置を得ることである。 【解決手段】 そこで、本発明では、検査移送台上に載
置した実装基板に接触しない範囲で近接配置した第一凸
レンズ部と第二レンズ部によりテレセントリック光学系
を形成することで検査上の死角を解消すると共に該第一
凸レンズを透過し基板を略垂直に照明する落射照明系と
該第一凸レンズを透過せず角度の付いた側面照明系によ
る２系照明を副走査中に切り替え主走査を行うことで一
回の主走査で異なる両画像情報を得る構成をとる。
の被検査部位を一回の主走査で検査するに適したテレセ
ントリック光学系並びに照明系を有する実装基板の読取
装置を得ることである。 【解決手段】 そこで、本発明では、検査移送台上に載
置した実装基板に接触しない範囲で近接配置した第一凸
レンズ部と第二レンズ部によりテレセントリック光学系
を形成することで検査上の死角を解消すると共に該第一
凸レンズを透過し基板を略垂直に照明する落射照明系と
該第一凸レンズを透過せず角度の付いた側面照明系によ
る２系照明を副走査中に切り替え主走査を行うことで一
回の主走査で異なる両画像情報を得る構成をとる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は検査移送台上に載置
した実装基板などの部品欠落、半田欠落等の画像検査情
報を結像光学系によりラインセンサーなどの読み取り手
段上に結像させ該読取手段により短時間で広範囲に読み
取る事を目的とした実装基板の画像を読み取る読取装置
に関するものである。
した実装基板などの部品欠落、半田欠落等の画像検査情
報を結像光学系によりラインセンサーなどの読み取り手
段上に結像させ該読取手段により短時間で広範囲に読み
取る事を目的とした実装基板の画像を読み取る読取装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の画像読取技術としては複写機など
の画像読取装置が周知であるがこの場合平面原稿が対象
であり実装基板読取装置のように基板上の立体部品を精
査するに必要な１０ｍｍを超える被写界深度と立体部品
の死角対策そして落射照明と側面照明の異なる２照明画
像を得る等の異なった技術が必要とされている。
の画像読取装置が周知であるがこの場合平面原稿が対象
であり実装基板読取装置のように基板上の立体部品を精
査するに必要な１０ｍｍを超える被写界深度と立体部品
の死角対策そして落射照明と側面照明の異なる２照明画
像を得る等の異なった技術が必要とされている。
【０００３】そこで従来の実装基板検査装置では被写界
深度を深くするために撮影倍率を０．２５〜０．３と低
くすることで画角を抑え開口Ｆｎｏも５．６前後と暗め
に設定して被写界深度を深くする撮影光学系で構成され
ていた。
深度を深くするために撮影倍率を０．２５〜０．３と低
くすることで画角を抑え開口Ｆｎｏも５．６前後と暗め
に設定して被写界深度を深くする撮影光学系で構成され
ていた。
【０００４】又、２照明画像を得るために基板近傍に２
照明系を図１の如く配置し落射照明と側面照射をそれぞ
れ別に２度主走査を繰り返していた。
照明系を図１の如く配置し落射照明と側面照射をそれぞ
れ別に２度主走査を繰り返していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の第一課題は、撮影倍率を低めに設定しても２５０ｍ
ｍ幅の実装基板では１０°の画角を生じ死角となってし
まい検査の漏れとなり又、複写機などのテレセントリッ
ク光学系をそのまま使うのでは被写界深度が浅いため実
装基板上の立体物の上下にピントを合わすことができな
いし第一レンズが単レンズである為の収差による画像劣
化等の光学的問題点である。
術の第一課題は、撮影倍率を低めに設定しても２５０ｍ
ｍ幅の実装基板では１０°の画角を生じ死角となってし
まい検査の漏れとなり又、複写機などのテレセントリッ
ク光学系をそのまま使うのでは被写界深度が浅いため実
装基板上の立体物の上下にピントを合わすことができな
いし第一レンズが単レンズである為の収差による画像劣
化等の光学的問題点である。
【０００６】第二課題として落射照明画像と側面照射画
像を得るために二回の主走査を行う為に検査時間が長く
なってしまう問題がある。
像を得るために二回の主走査を行う為に検査時間が長く
なってしまう問題がある。
【０００７】そこで、本発明は上述課題を解決し、死角
のない落射照明画像と側面照明画像を一回の主走査で短
時間に得られる実装基板の読取装置を提供する物であ
る。
のない落射照明画像と側面照明画像を一回の主走査で短
時間に得られる実装基板の読取装置を提供する物であ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以上に述べた課題に対し
本発明の読取装置は、 （１）読取り光学系の課題である死角対策として安価且
つコンパクトなテレセントリック光学系を得る為に図２
の如く一枚のシリンドリカルレンズ又は球面レンズから
なる副走査範囲を全域カバーできる短冊形の第一レンズ
部と撮影系の第二レンズ部で構成されテレセントリック
効果を生じさせる第一レンズ部を被検査基板から５０ｍ
ｍ以内に近接させ且つ第一レンズ後焦点と第二レンズ部
の入射瞳位置が略一致させることを特徴としている。 （２）該光学系は第一レンズを単レンズとしている為倍
率色収差と非点収差が少なからず発生してしまう。対策
として該光学系の倍率色収差を予めパソコンのソフト上
で定量的な色補正を行い非点収差対策としては被検基板
と第一レンズ間隔をできる限り近接させ両収差の発生を
低く抑えていることを特徴とする。 （３）落射照明の照明効率を上げつつ装置のコンパクト
化を計る為に照明光が第一レンズを透過する構造とし
た。該構造により照明光束が収斂傾向となり照明照度が
高まり画像取込時間の短縮につながっている事を特徴と
している。 （４）落射照明と側面照明の両光源に切り替え応答性の
速い白色LEDを用いることで副走査時に両画像情報を略
同時に取り込むことを可能とし一回の主走査で両照明画
像を得ることを特徴としている。
本発明の読取装置は、 （１）読取り光学系の課題である死角対策として安価且
つコンパクトなテレセントリック光学系を得る為に図２
の如く一枚のシリンドリカルレンズ又は球面レンズから
なる副走査範囲を全域カバーできる短冊形の第一レンズ
部と撮影系の第二レンズ部で構成されテレセントリック
効果を生じさせる第一レンズ部を被検査基板から５０ｍ
ｍ以内に近接させ且つ第一レンズ後焦点と第二レンズ部
の入射瞳位置が略一致させることを特徴としている。 （２）該光学系は第一レンズを単レンズとしている為倍
率色収差と非点収差が少なからず発生してしまう。対策
として該光学系の倍率色収差を予めパソコンのソフト上
で定量的な色補正を行い非点収差対策としては被検基板
と第一レンズ間隔をできる限り近接させ両収差の発生を
低く抑えていることを特徴とする。 （３）落射照明の照明効率を上げつつ装置のコンパクト
化を計る為に照明光が第一レンズを透過する構造とし
た。該構造により照明光束が収斂傾向となり照明照度が
高まり画像取込時間の短縮につながっている事を特徴と
している。 （４）落射照明と側面照明の両光源に切り替え応答性の
速い白色LEDを用いることで副走査時に両画像情報を略
同時に取り込むことを可能とし一回の主走査で両照明画
像を得ることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】上述した構成を採ることにより、
従来の実装基板を読み取る読取装置のように画面周辺で
の死角はなくなり、又、落射照明照度を高め画像取込時
間の短縮と主走査一回を得ている。
従来の実装基板を読み取る読取装置のように画面周辺で
の死角はなくなり、又、落射照明照度を高め画像取込時
間の短縮と主走査一回を得ている。
【００１０】
【実施例】図３に本発明の実施例の概略構成図を示す。
【００１１】実装基板撮影範囲を２５０ｍｍ、それを５
７ｍｍのラインセンサーで取込む為に焦点距離７５０ｍ
ｍのシリンドリカルレンズの後主点に焦点距離１３５ｍ
ｍの撮影第二レンズを配置している。又、実装基板とシ
リンドリカルレンズは略２０ｍｍ間隔を設け立体物との
接触を避けつつ収差発生を抑える設定としシリンドリカ
ルレンズと撮影第二レンズの間にはハーフミラーを含む
複数枚のミラーを設け光学系を折り曲げ装置のコンパク
ト化を果たしている。照明系については図２の如く落射
照明系と側面照明系を設定している。
７ｍｍのラインセンサーで取込む為に焦点距離７５０ｍ
ｍのシリンドリカルレンズの後主点に焦点距離１３５ｍ
ｍの撮影第二レンズを配置している。又、実装基板とシ
リンドリカルレンズは略２０ｍｍ間隔を設け立体物との
接触を避けつつ収差発生を抑える設定としシリンドリカ
ルレンズと撮影第二レンズの間にはハーフミラーを含む
複数枚のミラーを設け光学系を折り曲げ装置のコンパク
ト化を果たしている。照明系については図２の如く落射
照明系と側面照明系を設定している。
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の構成によ
る実装基板を読み取る読取装置によれば、死角のない精
査に耐えうる画像を短時間で読込むことが可能となる。
る実装基板を読み取る読取装置によれば、死角のない精
査に耐えうる画像を短時間で読込むことが可能となる。
【図１】従来の実装基板の読取装置の説明図
【図２】本発明の実装基板の読取装置の説明図
【図３】本発明の実装基板の読取装置の説明図
１ 落射照明光源
２ 拡散板
３ ハーフミラー
４ 側面照射光源
５ 拡散板
６ 実装基板
７ 撮影レンズ
８ ラインセンサー
９ シリンドリカルレンズ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０２
(72)発明者 青柳 健輔
東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ
ン株式会社内
(72)発明者 佐藤 正人
東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ
ン株式会社内
(72)発明者 富田 勝彦
東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ
ン株式会社内
Ｆターム(参考） 5B047 AA12 BB02 BC05 BC09 BC11
5C072 AA01 CA05 DA02 DA04 DA21
LA12
Claims (6)
- 【請求項１】 ラインセンサーから成る読取手段と照明
手段により照明された被検査基板からの光束を該読取手
段上に結像させる結像手段とを有する読取光学系を該被
検査基板に対し相対的に該ラインセンサーの配列方向と
異なる垂直方向へ主走査させ該検査基板の画像情報を読
み取る読取装置において、 該結像手段としての光学系は該被検査基板より第一レン
ズ部と第二レンズ部の少なくとも２つのレンズ部を有
し、第一レンズ部は該被検査基板からの物体距離を５０
ｍｍ以内として且つ第一レンズ部の後側焦点と第二レン
ズ部の入射瞳が略一致するように配置したテレセントリ
ック系で第一レンズ部は一枚から成るシリンドリカル又
は球面レンズで副走査範囲を全域カバーできる短冊形で
あると共に第一レンズを介して略垂直照明光を照射でき
る構造を有する特徴を持った読取装置。 - 【請求項２】 第一レンズが単レンズであるために発生
する倍率色収差を予めパソコンのソフト上で定量的な色
補正を加え倍率色収差による画像劣化を軽減した画像を
得ることのできる検査装置を有する請求項1記載の読取
装置。 - 【請求項３】 被検査基板の画像取り込みを落射照明と
角度を持った側面照射による側面照明画像の２種類を取
り込み両画像情報の違いにより検査判定する読取装置に
おいて、 両照明光源に切り替え応答性の早い白色ＬＥＤを用いる
ことで副走査時に両画像情報を略同時に取り込むことを
可能とし一回の主走査で両照明画像を得る特徴を有する
読取装置。 - 【請求項４】 読取手段と、第一の照明手段と、該第一
の照明手段の光束により照明される被検査手段と、該被
検査手段からの光束を該読取手段上に結像させる結像光
学系と、を有する読取装置において、 前記結像光学系は、前記被検査手段と前記読取手段の間
の光路中に正のパワーを有する第一の光学系と第二の光
学系を備えた少なくとも２つの光学系を有し、該結像光
学系は、第一の光学系の後側焦点位置と第二の光学系の
入射瞳が略一致するように配置したことを特徴とする読
取装置。 - 【請求項５】 第一の光学系は、屈折光学系である請求
項４記載の読取装置。 - 【請求項６】 第一の照明手段と被検査手段の光軸と所
定の角度を有する位置に前記被検査手段を照明する第二
の照明手段を備え、第一の照明手段の光束と第二の照明
手段の光束の２つの画像情報を検知して該被検査手段の
画像情報を判定する際、第一の照明手段及び第二の照明
手段は白色ＬＥＤとする請求項４記載の読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002143059A JP2003331267A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002143059A JP2003331267A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003331267A true JP2003331267A (ja) | 2003-11-21 |
Family
ID=29703172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002143059A Withdrawn JP2003331267A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003331267A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008294317A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Nidec Copal Corp | 撮像装置 |
| EP2068548A2 (en) | 2007-12-06 | 2009-06-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Image sensing apparatus |
-
2002
- 2002-05-17 JP JP2002143059A patent/JP2003331267A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008294317A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Nidec Copal Corp | 撮像装置 |
| EP2068548A2 (en) | 2007-12-06 | 2009-06-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Image sensing apparatus |
| US7884976B2 (en) | 2007-12-06 | 2011-02-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Image sensing apparatus |
| US8107138B2 (en) | 2007-12-06 | 2012-01-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Image sensing apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |