JP2005265741A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同じ状態に各光源を設定することで検査精度を均一にするとともに、検査に対して精度良い画像などを得ることができるような照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】検査基板７に光を照射するＬＥＤ１１からなる複数の発光部材１と、この発光部材１から照射された光のうち検査対象物によって反射された光を受光するラインセンサ６とを具備してなる照明装置１００において、各発光部材１を直線平面状に構成し、それぞれの発光部材１の取り付け角度に対応した複数の発光部材取付部３０をブラケット３に設けて、この発光部材取付部３０に各発光部材１を取り付けるように構成する。また、各発光部材１１は全て同じ構成を有するように設けられ、これに対応して発光部材取付部３０も同じ寸法を有するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント基板などのような検査対象物を検査する際に使用される照明装置に関するものである。

基板表面に形成されたパッドやレジストなどを検査する装置に関しては、下記の特許文献１に記載されるようなものが存在する。

この特許文献１に記載される基板検査装置は、基板表面に色相光を照射する照明装置と、基板表面上に照射された各色相光の反射光像を色相光別に撮像するＣＣＤカメラとを備えてなるもので、このＣＣＤカメラから得られた色相光別の撮像パターンに基づいて基板表面を検査するものである。そして、この基板検査装置に組み込まれる照明装置は、ＣＣＤカメラの撮像軸を中心として基板表面への照射角度が異なるように同心円状に三段配置された赤色ＬＥＤ群、緑色ＬＥＤ群及び青色ＬＥＤ群と、これらＬＥＤ群の光の照射方向側に配置され、これらＬＥＤ群からの３色の色相光を拡散する拡散板と、これら赤色ＬＥＤ群、緑色ＬＥＤ群、青色ＬＥＤ群及び拡散板を収容し、ＣＣＤカメラが基板表面の反射光像を撮像するためのカメラ穴を有する照明フードとを設けて構成される。
特開２００２−３４０８１４号公報

ところで、このような基板検査装置においては、照射される光の角度によって検査精度が大きく左右されることが知られている。このため、各基板検査装置毎に同じ検査精度を得ようとするには、ＬＥＤ群をあらかじめ定められた角度に正確に取り付けなければならない。しかるに、上記特許文献１に記載される照明装置では、ＣＣＤカメラの撮像軸を中心とした同心円状（半球状）にＬＥＤ群を取り付けるようにしているため、正確な角度にＬＥＤ群を取り付けることが困難であった。また、従来の基板検査装置では、各ＬＥＤ群毎に角度を個別に調整するようにしているため、ＬＥＤ群の取り付け角度や基板までの距離の設定を誤ると、装置毎に同じ検査精度を得ることができないという問題を有していた。

さらに、このような装置を用いて基板を検査する場合、色相光の違いによって得られる画像が異なり、例えば、緑色のＬＥＤを用いる場合はレジストの検査に適した画像が得られることが知られており、また、赤色のＬＥＤを用いる場合はパッドの検査に適した画像が得られることが知られている。そして、このような種々の色相光についても、検査対象物の突起や欠損などを検査するために、種々の角度から照射することが好ましい。

しかしながら、上記特許文献１に記載される検査装置では、一の色相光については、あらかじめ設定された一の角度からしか照射することができず、検査に適した精度良い画像を得ることができない。また、特許文献１では、その角度設定されたＬＥＤ群に対して鉛直上方にＣＣＤカメラを取り付けるようにしているため、ＬＥＤ群とＣＣＤカメラとの大きな角度設定を行うことができず、検査に対して適切な画像を得ることができない場合があるという問題があった。

そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、同じ状態に各光源を設定することで検査精度を均一にするとともに、検査に対して精度良い画像を得ることができるような照明装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、検査対象物に光を照射する複数の発光部材と、この発光部材から照射された光のうち検査対象物によって反射された光を受光する受光装置とを具備してなる照明装置において、前記各発光部材を直線状に構成し、それぞれの発光部材の取り付け角度に対応した複数の取付部を有するブラケットを設けて、この取付部に各発光部材を取り付けるようにしたものである。

このように構成すれば、単一のブラケットに複数の発光部材を取り付けるだけで、それぞれの発光部材の角度を一度に設定することができ、角度設定の再現性を高めることができるようになる。また、直線状の発光部材を用いるようにしているため、対向する一対のブラケットにその両端などを取り付けるようにするだけで簡単かつ正確に発光部材の角度設定を行うことができるようになる。

また、複数の角度に取り付けられる各発光部材のそれぞれに、色相の異なる複数の光源を設けるようにする。

このように構成すれば、各発光部材に色相の異なる複数の光源を設けているため、種々の角度から複数の色相光を照射することができ、より検査に適した画像を取得させることができるようになる。

さらに、各発光部材を、長手方向に沿った所定数の光源毎に発光制御できるようする。

このように構成すれば、大きな検査対象物を検査できるように比較的長めの発光部材を取り付けるようにした場合であっても小さな検査対象物を検査する場合、その大きさに対応した部分のみを発光させることができるため、大小種々の大きさの検査対象物を検査することができるとともに、無駄な発光を防止することができるようになる。

加えて、複数列の光源を有するように構成するとともに、同一列における光源と光源の間に隣接する列の光源を配置するように発光部材を構成する。

このように構成すれば、多くのＬＥＤなどの光源を設ける場合であっても、発光部材の短手方向の寸法を小さくすることができるようになる。また、このように短手方向の寸法を小さくできることから、検査対象物の近傍に複数の発光部材をより多くの角度に取り付けることができるようになり、より検査に適した明るい画像を得ることができるようになる。

また、各発光部材の短手方向の寸法を共通に設定するとともに、発光部材取付部の寸法についてもこれと同様に共通に構成する。

このように構成すれば、各発光部材とその取付部の大きさが共通に設定されているため、部材の種類を選ぶことなく任意の発光部材を任意の発光部材取付部に取り付けることができる。また、各発光部材が共通に構成されるので、製造工程の簡略化やコストの低減などを図ることができるようになる。

また、受光装置を、発光部材の取り付け角度に対応した位置に移動できるように構成する。

このように構成すれば、着脱可能に取り付けられたいずれかの角度の発光部材を取り外し、その位置にラインセンサなどの受光装置を取り付けるようにすれば、発光部材と受光装置との角度を大きく確保することができ、受光に適した位置から画像を取得することができるようになる。

本発明では、検査対象物に光を照射する複数の発光部材と、この発光部材から照射された光のうち検査対象物によって反射された光を受光する受光装置とを具備してなる照明装置において、前記各発光部材を直線状に構成し、それぞれの発光部材の取り付け角度に対応した複数の発光部材取付部を有するブラケットを設けて、この発光部材取付部に各発光部材を取り付けるようにしたので、単一のブラケットに複数の発光部材を取り付けるだけで、それぞれの発光部材の角度を一度に設定をすることができ、角度設定の再現性を高めることができるようになる。また、直線状の発光部材を用いるようにしているため、対向する一対のブラケットにその発光部材の両端などを取り付けるだけで簡単かつ正確に発光部材の角度設定をすることができるようになる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、基板検査装置１０１の照明装置１００近傍における中央断面概略図を示したものであり、図２は、その照明装置１００のカバー体４を取り外した状態における正面図を、また、図３は、図２における基板１０を取り外した状態を示す図である。また、図４は、その照明装置１００に取り付けられる発光部材１のＬＥＤ１１の配列状態を示し、図５は、ブラケット３に基板１１や補強部材１３、プラスチック部材２１や異方性拡散フィルム２０を取り付ける状態を示す。また、図６は、一部の発光部材１を取り外し、その取り外した位置に受光装置であるラインセンサ６を設けるようにした状態図を示したものである。

この実施の形態における照明装置１００は、基板検査装置１０１内に組み込まれるもので、図２や図３に示すように、対向する一対の側板５０を有する支持体５と、この支持体５の側板５０の内側に対向して取り付けられる半円弧形状のブラケット３と（図３参照）、このブラケット３に着脱可能に取り付けられる細長い直線平面状に構成された発光部材１および異方性拡散部材２と（図５参照）、この発光部材１から照射された光のうち、検査基板７によって反射された光を受光する受光装置であるラインセンサ６とを具備してなるものである。以下、この照明装置１００の具体的構成について詳細について説明する。

この照明装置１００を構成する複数の発光部材１は、それぞれ、図４や図５に示すように、点光源である複数のＬＥＤ１１を実装した基板１０と、この基板１０をブラケット３に取り付けるための補強部材１３とを設けて共通に構成される。この基板１０は、一定の幅を有する直線平面上に構成され、例えば、短手方向の寸法を約１ｃｍ〜２ｃｍとし、長手方向の寸法を約４０ｃｍ〜５０ｃｍに構成される。そして、この基板１０には、長手方向に沿って複数列をなすようにＬＥＤ１１が取り付けられ、また、図４に示すように、それぞれのＬＥＤ１１は千鳥状、すなわち、同一列におけるＬＥＤ１１とＬＥＤ１１との間に隣接する列のＬＥＤ１１を配置するようにして設けられる。これらのＬＥＤ１１は、列方向に沿って同一色のＬＥＤ１１を設けて構成され、また、隣接する列のＬＥＤ１１については、これと異なる色相光を有するＬＥＤ１１で構成される。この実施の形態においては、赤色ＬＥＤ１１（Ｒ）、緑色ＬＥＤ１１（Ｇ）、赤色ＬＥＤ１１（Ｒ）、緑色ＬＥＤ１１（Ｇ）の４列のＬＥＤ１１を千鳥状に設けるようにしている。そして、このようなＬＥＤ１１は、図２に示すように、それぞれの基板１０の端部に設けられたコネクタ１２を介して制御部に接続され、その制御部によって点灯・消滅・光量調節などの制御が行われる。この制御は、複数設けられた発光部材１毎に行われ、また、それぞれの発光部材１内においても各列毎、および、長手方向に沿った所定数のＬＥＤ毎（例えば、１０個のＬＥＤ毎）にも行われる。

また、この発光部材１のＬＥＤ取り付け面側に設けられる補強部材１３は、基板１０とほぼ同じ外形形状を有するような直線平面状に構成されるもので、基板１０の撓みを防止できるようにアルミ部材などのような比較的剛性の高い部材で構成される。この補強部材１３の内側には、図５に示すように、ＬＥＤ１１を収納するための複数の孔部１４が設けられており、この孔部１４にＬＥＤ１１を収納した状態、すなわち、基板１０と補強部材１３の厚み寸法を小さくした状態にしてブラケット３の発光部材取付部３０上に固定される。

このブラケット３は、発光部材１の両端部を載置しうるような一定の厚みを有する略半円弧状、正確には、あらかじめ発光部材１の取り付け角度に対応した平坦部を有する半正多角形状に構成されるもので、その外周部分に発光部材１の端部を固定するための発光部材取付部３０を設ける。この発光部材取付部３０の載置面の長手方向の長さは、発光部材１の短手方向の寸法と略同一に構成されるもので、その上面に複数のネジ孔を設け、照明装置１００の上側からネジなどの固定部材１５によって発光部材１を着脱可能に固定できるようにしている。この発光部材１は、ラインセンサ６の受光部分を除いた全ての発光部材取付部３０に取り付けられ、このようにして、図１に示すように、半円筒状をなす頂点部分にスリットＳを設けるようにして取り付けられる。

また、このブラケット３の発光部材取付部３０には、スペーサー４０を介してカバー体４が取り付けられる（図１参照）。このカバー体４は発光部材１の外周部分を覆う薄い金属板によって構成されるもので、上部にスリットＳに対応した開口部４１を設けてなるものである。このカバー体４は、発光部材取付部３０に設けられたネジ孔にスペーサー４０を取り付け、このスペーサー４０によって発光部材１とのクリアランスを確保した状態で固定部材などによって固定される。

また、このブラケット３の内周部分には、図５に示すように、共通に構成された複数の異方性拡散部材２が取り付けられる。この異方性拡散部材２は、透明なプラスチック部材２１の下面側に異方性拡散フィルム２０を貼り付けて構成されるもので、ＬＥＤ１１から照射された光を異方性拡散フィルム２０の長手方向へ拡散するもので、複数のＬＥＤ１１から照射された光によってラインセンサ６の略直線受光領域上を均一に照射させるようにしたものである。この実施の形態においては、異方性拡散フィルム２０は、入力された直線光を長手方向に、例えば約４０度の角度に拡散し、また、短手方向に約５度の角度に拡散する。このため、この異方性拡散フィルム２０と検査基板７との距離が長いと、短手方向の拡散角度である約５度の角度によってラインセンサ６の受光領域外に幅広く光が照射されてしまい、照射効率が悪くなってしまう。このため本実施の形態では、検査基板７に近い側であるブラケット３の内周部分に異方性拡散部材２を設けるようにするとともに、より検査基板７に近い側であるプラスチック部材２１の下面側にその異方性拡散フィルム２０を貼り付けるようにしている。なお、この異方性拡散部材２を用いると、検査基板７上に形成された微少傷を目立たせなくすることができるため、その微少傷を消して検査対象物の形状を検査するような場合は、その異方性拡散部材２を取り付けておき、また、微少傷の存在を詳しく検査する場合は、その異方性拡散部材２を取り外して検査を行う。

この異方性拡散部材２を取り付けるためのブラケット３の拡散部材取付部３１については、発光部材取付部３０と同様に、共通に構成された異方性拡散部材２の短手方向の寸法と略同一の寸法に構成される。そして、その表面部分に図示しない複数のネジ孔を設けてブラケット３の下方側から着脱可能に取り付けられる。この異方性拡散部材２をブラケット３に取り付ける場合についても同様に、ラインセンサ６の受光部分にスリットＳを形成しうるように取り付けられる。また、この拡散部材取付部３１に取り付けられた異方性拡散部材２を取り外す場合は、その異方性拡散部材２の下方から取り付けられたネジなどの固定部材２２を取り外すことなどによって行われる。

そして、このように構成されたブラケット３および発光部材１などは、図１から図３などに示すように、支持体５によって固定される。この支持体５は、比較的厚みを有する金属板を略Ｕ字状に折り曲げて構成されるもので、対向する一対の側板５０を有するように構成される。そして、この対向する側板５０の下方に、半円形状に切り欠いた側面開口部５１を設け、その側面開口部５１の縁部分に沿ってブラケット３を固定部材３２（図１参照）によって取り付けられるようになっている。このように側面開口部５１を設けると、半円筒状に取り付けられた発光部材１の内部を視認することができ、また、その側面開口部５１側から工具などを入れて異方性拡散部材２を着脱することができるようになる。更に、このような側面開口部５１を設けないような構造であると、異方性拡散部材２によって拡散された光がその側板５０によって反射されて検査基板７に照射され、側板５０の近傍のみが明るくなってしまうが、このような側面開口部５１を設けるようにすると、側面近傍での反射がなくなるため、均一に光を照射することができるという利点がある。

一方、ラインセンサ６は、検査基板７に照射された光のうち直線領域の反射光を受光するもので、図１や図２などに示すように、長手方向に沿ったアーム部材６０に位置調整機構６１を介してスライド可能に取り付けられる。この位置調整機構６１は、アーム部材６０を包むようなコの字形状の保持部材６２と、この保持部材６２とアーム部材６０との相対位置を固定するネジなどの固定部材６３とを具備してなるものであり、固定部材６３を緩めてアーム部材６０上をスライドさせ、所望の位置にラインセンサ６を移動させて固定する。このアーム部材６０は、基板検査装置１０１を構成する骨格部材に取り付けられ、ラインセンサ６の受光軸がスリットの方向と合致するように設けられる。

次に、このように構成された照明装置１００の組み立て方法、及び、このような照明装置１００を用いた基板検査装置１０１の動作状態を説明する。

まず、照明装置１００を組み立てる場合、略Ｕ字状に構成された金属製の支持体５のうち、対向する側板５０の内側に対向するように各ブラケット３を取り付け、その際、ブラケット３の取り付け位置などを調整する。そして、このブラケット３を取り付けた支持体５に対して、発光部材１や異方性拡散部材２を取り付けていく。この発光部材１を取り付ける場合、アルミ製の補強部材１３に形成された孔部１４にＬＥＤ１１を収納した状態でその両端部分をブラケット３の発光部材取付部３０に載置し、上からネジなどの固定部材１５によって順次固定していく。この際、最上部の発光部材取付部３０には発光部材１を取り付けずに、その部分をスリットＳとして開口させておく。また、異方性拡散部材２を取り付ける場合は、まず、プラスチック部材２１に異方性拡散フィルム２０を貼り付けておき、その異方性拡散フィルム２０が下面側を向くようにして拡散部材取付部３１に順次ネジなどの固定部材２２によって固定していく。その際、同様に、最上部に位置する拡散部材取付部３１には異方性拡散部材２を取り付けずに、その部分をスリットＳとして開口させておく。なお、このように発光部材１や異方性拡散部材２を取り付ける場合、それぞれの発光部材１や異方性拡散部材２が共通に構成されているため、任意の発光部材１や異方性拡散部材２を選んで取り付けることができる。そして、このように発光部材１および異方性拡散部材２を取り付けた後、その略Ｕ字状に構成された支持体５を、基板検査装置１０１に設けられた骨格部材にネジなどの固定部材を介して取り付け、最後に、ブラケット３の最上部に設けられた発光部材取付部３０のネジ孔にスペーサー４０を取り付けてカバー体４を取り付ける。次に、アーム部材６０上にラインセンサ６を取り付け、このアーム部材６０上で任意の位置にラインセンサ６をスライドさせることによって受光位置を調整し、スリットＳからの反射光を受光する。

このように構成された照明装置１００を用いて検査基板７を検査する場合は、まず、検査基板７を載せたステージ７０をスライドさせることによってアーチ状の照明装置１００内に移動させ、各発光部材１から光を照射する。この際、検査基板７の大きさに対応して、例えば、小さい検査基板７を検査する場合は、発光するＬＥＤ１１の数を１０個程度に設定するとともに、各発光部材１に設けられた色相光の異なるＬＥＤ１１（Ｒ）（Ｇ）から光を照射する。そして、その受光した画像を処理することによって、検査基板７の形成状態を検査する。

このように上記実施の形態によれば、検査基板７に光を照射するＬＥＤ１１からなる複数の発光部材１と、この発光部材１から照射された光のうち検査基板７によって反射された光を受光するラインセンサ６とを具備してなる照明装置１００において、各発光部材１を直線平面状に構成し、それぞれの発光部材１の取り付け角度に対応した複数の発光部材取付部３０をブラケット３に設けて各発光部材１を取り付けるようにしたので、それぞれの発光部材１の取り付け角度を一度に設定することができ、角度設定の再現性を高めることができるようになる。また、比較的長めの発光部材１の両端をブラケット３に固定するだけで全ての角度設定ができるため、簡単かつ正確に発光部材１の角度設定をすることができるようになる。

また、各発光部材１の各列毎に色相の異なるＬＥＤ１１を取り付けるようにしたので、種々の角度から複数の色相光を照射することができ、より検査に適した種々の色相に基づく画像を取得することができるようになる。

さらに、各発光部材１を比較的長めに構成し、その長手方向に沿った複数のＬＥＤ１１毎に発光させるようにしたので、大きな検査基板７に光を照射する場合は全てのＬＥＤ１１を発光させるとともに、小さな検査基板７に光を照射する場合は、その大きさに対応した部分だけを発光させることで無駄な発光を防止することができるようになる。

加えて、各発光部材１にＬＥＤ１１を配列する場合、千鳥状、すなわち、同一列におけるＬＥＤ１１とＬＥＤ１１との間に隣接する列のＬＥＤ１１を配置するようにしたので、より多くのＬＥＤ１１を幅の小さな基板１０内に収めることができるようになる。また、基板１０の幅寸法を小さくできることから、検査基板７の近傍により多くの角度に発光部材１を密着して取り付けることができるようになる。

また、 各発光部材１をすべて同じ構成として、さらに、ブラケット３に設けられた発光部材取付部３０も同じ寸法となるように構成したので、発光部材１の種類を選ぶことなく任意の位置に発光部材１を取り付けることができ、取り付け時間の短縮化を図ることができるようになる。また、各発光部材１がすべて同じ構成であるため、製造工程の簡略化やコストの低減などを図ることができるようになる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。

例えば、上記実施の形態では、パッドやレジストを有する検査基板７を検査する場合について説明したが、これに限らず、どのような対象物を検査する検査装置にこのような照明装置１００を組み込むようにしても良い。

また、上記実施の形態では、鉛直方向にラインセンサ６を取り付けるようにしているが、これに限らず、ラインセンサ６の受光軸を傾けるようにしても良い。この場合、図６に示すように、例えば、半円筒状に構成された複数の発光部材１のうち一つの発光部材１を取り外し、その取り外しによって形成されたスリットＳの部分に受光軸が位置するような角度調整機構６４を設けてラインセンサ６を取り付けるようにすると良い。このように構成すれば、最大で１８０度弱の反射角度を確保することができ、この範囲内において、検査対象物の検査に適した反射角度の画像を取得することができるようになる。

さらに、上記実施の形態では、一つのラインセンサ６を設ける場合について説明したが、アーム部材６０上に複数のラインセンサ６を取り付け、アーム部材６０のスライド機構を用いて各ラインセンサ６の位置を調整して検査基板７からの反射光を受光するようにしても良い。

加えて、上記実施の形態では、略円弧形状をなす一対のブラケット３に発光部材１を取り付けるようにしているが、これに限らず、１／４円弧形状をなすブラケットに複数の発光部材１を取り付けるようにするなど、一のブラケットに複数の発光部材１を取り付けるようにしても良い。また、ブラケットの形状については、円弧形状に限らず、発光部材１の取り付け角度を設定できるようなものであれば、どのような形状を有するものであっても良い。

また、上記実施の形態では、各列毎に色相光の異なるＬＥＤ１１を取り付けるようにしているが、比較的大きな光量を確保することが可能な場合は、各列内において交互に色相光の異なるＬＥＤ１１を設けるようにしても良い。

本発明の一実施の形態における照明装置の中央断面概略図 同形態における照明装置の正面概略図 図３における照明装置の基板を取り外した状態図 同形態におけるＬＥＤの配列状態を示す図 同形態におけるブラケットへの取り付け状態を示す図 同形態におけるラインセンサの位置を変化させた状態を示す図

符号の説明

１・・・発光部材
３・・・ブラケット
６・・・ラインセンサ
７・・・検査基板
１０・・・基板
１１・・・ＬＥＤ
３０・・・発光部材取付部
３１・・・拡散部材取付部
１００・・・照明装置

本発明は、プリント基板などのような検査対象物を検査する際に使用される照明装置に関するものである。

基板表面に形成されたパッドやレジストなどを検査する装置に関しては、下記の特許文献１に記載されるようなものが存在する。

この特許文献１に記載される基板検査装置は、基板表面に色相光を照射する照明装置と、基板表面上に照射された各色相光の反射光像を色相光別に撮像するＣＣＤカメラとを備えてなるもので、このＣＣＤカメラから得られた色相光別の撮像パターンに基づいて基板表面を検査するものである。そして、この基板検査装置に組み込まれる照明装置は、ＣＣＤカメラの撮像軸を中心として基板表面への照射角度が異なるように同心円状に三段配置された赤色ＬＥＤ群、緑色ＬＥＤ群及び青色ＬＥＤ群と、これらＬＥＤ群の光の照射方向側に配置され、これらＬＥＤ群からの３色の色相光を拡散する拡散板と、これら赤色ＬＥＤ群、緑色ＬＥＤ群、青色ＬＥＤ群及び拡散板を収容し、ＣＣＤカメラが基板表面の反射光像を撮像するためのカメラ穴を有する照明フードとを設けて構成される。
特開２００２−３４０８１４号公報

ところで、このような基板検査装置においては、照射される光の角度によって検査精度が大きく左右されることが知られている。このため、各基板検査装置毎に同じ検査精度を得ようとするには、ＬＥＤ群をあらかじめ定められた角度に正確に取り付けなければならない。しかるに、上記特許文献１に記載される照明装置では、ＣＣＤカメラの撮像軸を中心とした同心円状（半球状）にＬＥＤ群を取り付けるようにしているため、正確な角度にＬＥＤ群を取り付けることが困難であった。また、従来の基板検査装置では、各ＬＥＤ群毎に角度を個別に調整するようにしているため、ＬＥＤ群の取り付け角度や基板までの距離の設定を誤ると、装置毎に同じ検査精度を得ることができないという問題を有していた。

さらに、このような装置を用いて基板を検査する場合、色相光の違いによって得られる画像が異なり、例えば、緑色のＬＥＤを用いる場合はレジストの検査に適した画像が得られることが知られており、また、赤色のＬＥＤを用いる場合はパッドの検査に適した画像が得られることが知られている。そして、このような種々の色相光についても、検査対象物の突起や欠損などを検査するために、種々の角度から照射することが好ましい。

しかしながら、上記特許文献１に記載される検査装置では、一の色相光については、あらかじめ設定された一の角度からしか照射することができず、検査に適した精度良い画像を得ることができない。また、特許文献１では、その角度設定されたＬＥＤ群に対して鉛直上方にＣＣＤカメラを取り付けるようにしているため、ＬＥＤ群とＣＣＤカメラとの大きな角度設定を行うことができず、検査に対して適切な画像を得ることができない場合があるという問題があった。

そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、同じ状態に各光源を設定することで検査精度を均一にするとともに、検査に対して精度良い画像を得ることができるような照明装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、検査対象物に光を照射する複数の直線平面状の発光部材と、当該それぞれの直線平面状の発光部材の取り付け角度に対応した複数の発光部材取付部を有する単一のブラケットと、当該単一のブラケットに着脱可能に取り付けられた直線平面状の発光部材から照射された光のうち検査対象物によって反射された光を受光する受光装置とを設けるようにしたものである。

このように構成すれば、単一のブラケットに複数の発光部材を取り付けるだけで、それぞれの発光部材の角度を一度に設定することができ、角度設定の再現性を高めることができるようになる。また、直線状の発光部材を用いるようにしているため、対向する一対のブラケットにその両端などを取り付けるようにするだけで簡単かつ正確に発光部材の角度設定を行うことができるようになる。

また、第二の発明として、ブラケットとして、その外周部分に前記発光部材取付部を有し、内周部分に複数の異方性拡散部材を下方側から着脱可能に取り付けるための拡散部材取付部を有するものを用いる。

このように構成すれば、微小傷を消して検査対象物の形状を検査するような場合、その異方性拡散部材を取り付けておき、また、微小傷の存在を詳しく検査する場合は、その異方性拡散部材を取り外して検査することができる。

更に、第三の発明では、前記異方性拡散部材として、透明なプラスチック部材の下面側に異方性拡散フィルムを貼り付けたものを用いる。

このように構成すれば、検査基板に近い側に異方性拡散フィルムを位置させることができ、ラインセンサの受光領域外に幅広く光が照射されてしまって、照射効率が悪くなってしまうといった不具合をなくすことができるようになる。

加えて、第四の発明では、前記発光部材として、ＬＥＤを実装した基板と、この基板をブラケットに取り付けて基板の撓みを防止するための補強部材とを設けたものを用いる。

このように構成すれば、ＬＥＤを実装した基板の撓みを防止した状態でブラケットに基板を取り付けることができるようになる。

また、第五の発明では、前記ブラケットを、対向する一対の側板の下方に設けられた半円形状の側面開口部に沿って取り付けるようにする。

このように構成すれば、半円筒状に取り付けられた発光部材の内部を視認することができ、また、その側面開口部側から工具などを入れて異方性拡散部材を着脱することができるようになる。更に、このような側面開口部を設けない構造であると、異方性拡散部材によって拡散された光がその側面によって反射されて検査基板に照射され、側板の近傍のみが明るくなってしまうが、このような側面開口部を設けるようにすると、側面近傍での反射がなくなるため、均一に光を照射することができるようになる。

また、第六の発明では、前記発光部材の外周部分を覆うカバー体を、スペーサーを介してブラケットの発光部材取付部に取り付けるようにする。

また、第七の発明では、受光装置を、発光部材の取り付け角度に対応した位置に移動できるように構成する。

このように構成すれば、着脱可能に取り付けられたいずれかの角度の発光部材を取り外し、その位置にラインセンサなどの受光装置を取り付けるようにすれば、発光部材と受光装置との角度を大きく確保することができ、受光に適した位置から画像を取得することができるようになる。

本発明の照明装置は、検査対象物に光を照射する複数の直線平面状の発光部材と、当該それぞれの直線平面状の発光部材の取り付け角度に対応した複数の発光部材取付部を有する単一のブラケットと、当該単一のブラケットに着脱可能に取り付けられた直線平面状の発光部材から照射された光のうち検査対象物によって反射された光を受光する受光装置とを設けるように構成したので、単一のブラケットに複数の発光部材を取り付けるだけで、それぞれの発光部材の角度を一度に設定をすることができ、角度設定の再現性を高めることができるようになる。また、直線状の発光部材を用いるようにしているため、対向する一対のブラケットにその発光部材の両端などを取り付けるだけで簡単かつ正確に発光部材の角度設定をすることができるようになる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、基板検査装置１０１の照明装置１００近傍における中央断面概略図を示したものであり、図２は、その照明装置１００のカバー体４を取り外した状態における正面図を、また、図３は、図２における基板１０を取り外した状態を示す図である。また、図４は、その照明装置１００に取り付けられる発光部材１のＬＥＤ１１の配列状態を示し、図５は、ブラケット３に基板１１や補強部材１３、プラスチック部材２１や異方性拡散フィルム２０を取り付ける状態を示す。また、図６は、一部の発光部材１を取り外し、その取り外した位置に受光装置であるラインセンサ６を設けるようにした状態図を示したものである。

この実施の形態における照明装置１００は、基板検査装置１０１内に組み込まれるもので、図２や図３に示すように、対向する一対の側板５０を有する支持体５と、この支持体５の側板５０の内側に対向して取り付けられる半円弧形状のブラケット３と（図３参照）、このブラケット３に着脱可能に取り付けられる細長い直線平面状に構成された発光部材１および異方性拡散部材２と（図５参照）、この発光部材１から照射された光のうち、検査基板７によって反射された光を受光する受光装置であるラインセンサ６とを具備してなるものである。以下、この照明装置１００の具体的構成について詳細について説明する。

この照明装置１００を構成する複数の発光部材１は、それぞれ、図４や図５に示すように、点光源である複数のＬＥＤ１１を実装した基板１０と、この基板１０をブラケット３に取り付けるための補強部材１３とを設けて共通に構成される。この基板１０は、一定の幅を有する直線平面上に構成され、例えば、短手方向の寸法を約１ｃｍ〜２ｃｍとし、長手方向の寸法を約４０ｃｍ〜５０ｃｍに構成される。そして、この基板１０には、長手方向に沿って複数列をなすようにＬＥＤ１１が取り付けられ、また、図４に示すように、それぞれのＬＥＤ１１は千鳥状、すなわち、同一列におけるＬＥＤ１１とＬＥＤ１１との間に隣接する列のＬＥＤ１１を配置するようにして設けられる。これらのＬＥＤ１１は、列方向に沿って同一色のＬＥＤ１１を設けて構成され、また、隣接する列のＬＥＤ１１については、これと異なる色相光を有するＬＥＤ１１で構成される。この実施の形態においては、赤色ＬＥＤ１１（Ｒ）、緑色ＬＥＤ１１（Ｇ）、赤色ＬＥＤ１１（Ｒ）、緑色ＬＥＤ１１（Ｇ）の４列のＬＥＤ１１を千鳥状に設けるようにしている。そして、このようなＬＥＤ１１は、図２に示すように、それぞれの基板１０の端部に設けられたコネクタ１２を介して制御部に接続され、その制御部によって点灯・消滅・光量調節などの制御が行われる。この制御は、複数設けられた発光部材１毎に行われ、また、それぞれの発光部材１内においても各列毎、および、長手方向に沿った所定数のＬＥＤ毎（例えば、１０個のＬＥＤ毎）にも行われる。

また、この発光部材１のＬＥＤ取り付け面側に設けられる補強部材１３は、基板１０とほぼ同じ外形形状を有するような直線平面状に構成されるもので、基板１０の撓みを防止できるようにアルミ部材などのような比較的剛性の高い部材で構成される。この補強部材１３の内側には、図５に示すように、ＬＥＤ１１を収納するための複数の孔部１４が設けられており、この孔部１４にＬＥＤ１１を収納した状態、すなわち、基板１０と補強部材１３の厚み寸法を小さくした状態にしてブラケット３の発光部材取付部３０上に固定される。

このブラケット３は、発光部材１の両端部を載置しうるような一定の厚みを有する略半円弧状、正確には、あらかじめ発光部材１の取り付け角度に対応した平坦部を有する半正多角形状に構成されるもので、その外周部分に発光部材１の端部を固定するための発光部材取付部３０を設ける。この発光部材取付部３０の載置面の長手方向の長さは、発光部材１の短手方向の寸法と略同一に構成されるもので、その上面に複数のネジ孔を設け、照明装置１００の上側からネジなどの固定部材１５によって発光部材１を着脱可能に固定できるようにしている。この発光部材１は、ラインセンサ６の受光部分を除いた全ての発光部材取付部３０に取り付けられ、このようにして、図１に示すように、半円筒状をなす頂点部分にスリットＳを設けるようにして取り付けられる。

また、このブラケット３の発光部材取付部３０には、スペーサー４０を介してカバー体４が取り付けられる（図１参照）。このカバー体４は発光部材１の外周部分を覆う薄い金属板によって構成されるもので、上部にスリットＳに対応した開口部４１を設けてなるものである。このカバー体４は、発光部材取付部３０に設けられたネジ孔にスペーサー４０を取り付け、このスペーサー４０によって発光部材１とのクリアランスを確保した状態で固定部材などによって固定される。

また、このブラケット３の内周部分には、図５に示すように、共通に構成された複数の異方性拡散部材２が取り付けられる。この異方性拡散部材２は、透明なプラスチック部材２１の下面側に異方性拡散フィルム２０を貼り付けて構成されるもので、ＬＥＤ１１から照射された光を異方性拡散フィルム２０の長手方向へ拡散するもので、複数のＬＥＤ１１から照射された光によってラインセンサ６の略直線受光領域上を均一に照射させるようにしたものである。この実施の形態においては、異方性拡散フィルム２０は、入力された直線光を長手方向に、例えば約４０度の角度に拡散し、また、短手方向に約５度の角度に拡散する。このため、この異方性拡散フィルム２０と検査基板７との距離が長いと、短手方向の拡散角度である約５度の角度によってラインセンサ６の受光領域外に幅広く光が照射されてしまい、照射効率が悪くなってしまう。このため本実施の形態では、検査基板７に近い側であるブラケット３の内周部分に異方性拡散部材２を設けるようにするとともに、より検査基板７に近い側であるプラスチック部材２１の下面側にその異方性拡散フィルム２０を貼り付けるようにしている。なお、この異方性拡散部材２を用いると、検査基板７上に形成された微少傷を目立たせなくすることができるため、その微少傷を消して検査対象物の形状を検査するような場合は、その異方性拡散部材２を取り付けておき、また、微少傷の存在を詳しく検査する場合は、その異方性拡散部材２を取り外して検査を行う。

この異方性拡散部材２を取り付けるためのブラケット３の拡散部材取付部３１については、発光部材取付部３０と同様に、共通に構成された異方性拡散部材２の短手方向の寸法と略同一の寸法に構成される。そして、その表面部分に図示しない複数のネジ孔を設けてブラケット３の下方側から着脱可能に取り付けられる。この異方性拡散部材２をブラケット３に取り付ける場合についても同様に、ラインセンサ６の受光部分にスリットＳを形成しうるように取り付けられる。また、この拡散部材取付部３１に取り付けられた異方性拡散部材２を取り外す場合は、その異方性拡散部材２の下方から取り付けられたネジなどの固定部材２２を取り外すことなどによって行われる。

そして、このように構成されたブラケット３および発光部材１などは、図１から図３などに示すように、支持体５によって固定される。この支持体５は、比較的厚みを有する金属板を略Ｕ字状に折り曲げて構成されるもので、対向する一対の側板５０を有するように構成される。そして、この対向する側板５０の下方に、半円形状に切り欠いた側面開口部５１を設け、その側面開口部５１の縁部分に沿ってブラケット３を固定部材３２（図１参照）によって取り付けられるようになっている。このように側面開口部５１を設けると、半円筒状に取り付けられた発光部材１の内部を視認することができ、また、その側面開口部５１側から工具などを入れて異方性拡散部材２を着脱することができるようになる。更に、このような側面開口部５１を設けないような構造であると、異方性拡散部材２によって拡散された光がその側板５０によって反射されて検査基板７に照射され、側板５０の近傍のみが明るくなってしまうが、このような側面開口部５１を設けるようにすると、側面近傍での反射がなくなるため、均一に光を照射することができるという利点がある。

一方、ラインセンサ６は、検査基板７に照射された光のうち直線領域の反射光を受光するもので、図１や図２などに示すように、長手方向に沿ったアーム部材６０に位置調整機構６１を介してスライド可能に取り付けられる。この位置調整機構６１は、アーム部材６０を包むようなコの字形状の保持部材６２と、この保持部材６２とアーム部材６０との相対位置を固定するネジなどの固定部材６３とを具備してなるものであり、固定部材６３を緩めてアーム部材６０上をスライドさせ、所望の位置にラインセンサ６を移動させて固定する。このアーム部材６０は、基板検査装置１０１を構成する骨格部材に取り付けられ、ラインセンサ６の受光軸がスリットの方向と合致するように設けられる。

次に、このように構成された照明装置１００の組み立て方法、及び、このような照明装置１００を用いた基板検査装置１０１の動作状態を説明する。

まず、照明装置１００を組み立てる場合、略Ｕ字状に構成された金属製の支持体５のうち、対向する側板５０の内側に対向するように各ブラケット３を取り付け、その際、ブラケット３の取り付け位置などを調整する。そして、このブラケット３を取り付けた支持体５に対して、発光部材１や異方性拡散部材２を取り付けていく。この発光部材１を取り付ける場合、アルミ製の補強部材１３に形成された孔部１４にＬＥＤ１１を収納した状態でその両端部分をブラケット３の発光部材取付部３０に載置し、上からネジなどの固定部材１５によって順次固定していく。この際、最上部の発光部材取付部３０には発光部材１を取り付けずに、その部分をスリットＳとして開口させておく。また、異方性拡散部材２を取り付ける場合は、まず、プラスチック部材２１に異方性拡散フィルム２０を貼り付けておき、その異方性拡散フィルム２０が下面側を向くようにして拡散部材取付部３１に順次ネジなどの固定部材２２によって固定していく。その際、同様に、最上部に位置する拡散部材取付部３１には異方性拡散部材２を取り付けずに、その部分をスリットＳとして開口させておく。なお、このように発光部材１や異方性拡散部材２を取り付ける場合、それぞれの発光部材１や異方性拡散部材２が共通に構成されているため、任意の発光部材１や異方性拡散部材２を選んで取り付けることができる。そして、このように発光部材１および異方性拡散部材２を取り付けた後、その略Ｕ字状に構成された支持体５を、基板検査装置１０１に設けられた骨格部材にネジなどの固定部材を介して取り付け、最後に、ブラケット３の最上部に設けられた発光部材取付部３０のネジ孔にスペーサー４０を取り付けてカバー体４を取り付ける。次に、アーム部材６０上にラインセンサ６を取り付け、このアーム部材６０上で任意の位置にラインセンサ６をスライドさせることによって受光位置を調整し、スリットＳからの反射光を受光する。

このように構成された照明装置１００を用いて検査基板７を検査する場合は、まず、検査基板７を載せたステージ７０をスライドさせることによってアーチ状の照明装置１００内に移動させ、各発光部材１から光を照射する。この際、検査基板７の大きさに対応して、例えば、小さい検査基板７を検査する場合は、発光するＬＥＤ１１の数を１０個程度に設定するとともに、各発光部材１に設けられた色相光の異なるＬＥＤ１１（Ｒ）（Ｇ）から光を照射する。そして、その受光した画像を処理することによって、検査基板７の形成状態を検査する。

このように上記実施の形態によれば、検査基板７に光を照射する複数の直線平面状の発光部材１と、当該それぞれの直線平面状の発光部材１の取り付け角度に対応した複数の発光部材取付部３０を有する単一のブラケット３と、当該単一のブラケット３に着脱可能に取り付けられた直線平面状の発光部材１のＬＥＤ１１から照射された光のうち検査基板７によって反射された光を受光するラインセンサ６とを設けるようにしたので、それぞれの発光部材１の取り付け角度を一度に設定することができ、角度設定の再現性を高めることができるようになる。また、比較的長めの発光部材１の両端をブラケット３に固定するだけで全ての角度設定ができるため、簡単かつ正確に発光部材１の角度設定をすることができるようになる。

また、ブラケット３として、その外周部分に発光部材取付部３０を有し、内周部分に複数の異方性拡散部材２を下方側から着脱可能に取り付けるための拡散部材取付部３１を有するものを用いるようにしたので、微小傷を消して検査対象物の形状を検査するような場合は、その異方性拡散部材２を取り付けておき、また、微小傷の存在を詳しく検査する場合は、その異方性拡散部材を下方側から取り外して検査することができるようになる。

更に、異方性拡散部材２として、透明なプラスチック部材２１の下面側に異方性拡散フィルム２０を貼り付けたものを用いるようにしたので、検査基板７に近い側に異方性拡散フィルムを設けることができ、ラインセンサ６の受光領域外に幅広く光が照射されて、照射効率が悪くなってしまうといった不具合を防止することができるようになる。

加えて、発光部材１を、ＬＥＤ１１を実装した基板１０と、この基板１０をブラケット３に取り付けて基板１０の撓みを防止するための補強部材１３を設けて構成するようにしたので、基板１０の撓みを防止した状態でブラケット３に基板１０を取り付けることができるようになる。

また、前記ブラケット３を、対向する一対の側板５０の下方に設けられた半円形状の側面開口部５１に沿って取り付けるようにしたので、半円筒状に取り付けられた発光部材１の内部を視認することができ、また、その側面開口部５１側から工具などを入れて異方性拡散部材２を着脱することができるようになる。更に、このような側面開口部５１を設けない構造であると、異方性拡散部材２によって拡散された光がその側板５０によって反射されて検査基板７に照射され、側板５０の近傍のみが明るくなってしまうが、このような側面開口部５１を設けるようにすると、側面近傍での反射がなくなるため、均一に光を照射することができるようになる。

また、発光部材１の外周部分を覆うカバー体４を、スペーサー４０を介してブラケット３の発光部材取付部３０に取り付けるようにする。

また、受光装置であるラインセンサ６を、発光部材１の取り付け角度に対応した位置に移動できるように構成したので、着脱可能に取り付けられたいずれかの角度の発光部材１を取り外し、その位置にラインセンサ６を取り付けるようにすれば、発光部材１とラインセンサ６との角度を大きく確保することができ、受光に適した位置から画像を取得することができるようになる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。

例えば、上記実施の形態では、パッドやレジストを有する検査基板７を検査する場合について説明したが、これに限らず、どのような対象物を検査する検査装置にこのような照明装置１００を組み込むようにしても良い。

また、上記実施の形態では、鉛直方向にラインセンサ６を取り付けるようにしているが、これに限らず、ラインセンサ６の受光軸を傾けるようにしても良い。この場合、図６に示すように、例えば、半円筒状に構成された複数の発光部材１のうち一つの発光部材１を取り外し、その取り外しによって形成されたスリットＳの部分に受光軸が位置するような角度調整機構６４を設けてラインセンサ６を取り付けるようにすると良い。このように構成すれば、最大で１８０度弱の反射角度を確保することができ、この範囲内において、検査対象物の検査に適した反射角度の画像を取得することができるようになる。

さらに、上記実施の形態では、一つのラインセンサ６を設ける場合について説明したが、アーム部材６０上に複数のラインセンサ６を取り付け、アーム部材６０のスライド機構を用いて各ラインセンサ６の位置を調整して検査基板７からの反射光を受光するようにしても良い。

加えて、上記実施の形態では、略円弧形状をなす一対のブラケット３に発光部材１を取り付けるようにしているが、これに限らず、１／４円弧形状をなすブラケットに複数の発光部材１を取り付けるようにするなど、一のブラケットに複数の発光部材１を取り付けるようにしても良い。また、ブラケットの形状については、円弧形状に限らず、発光部材１の取り付け角度を設定できるようなものであれば、どのような形状を有するものであっても良い。

また、上記実施の形態では、各列毎に色相光の異なるＬＥＤ１１を取り付けるようにしているが、比較的大きな光量を確保することが可能な場合は、各列内において交互に色相光の異なるＬＥＤ１１を設けるようにしても良い。

本発明の一実施の形態における照明装置の中央断面概略図 同形態における照明装置の正面概略図 図３における照明装置の基板を取り外した状態図 同形態におけるＬＥＤの配列状態を示す図 同形態におけるブラケットへの取り付け状態を示す図 同形態におけるラインセンサの位置を変化させた状態を示す図

符号の説明

１・・・発光部材
２・・・異方性拡散部材
３・・・ブラケット
４・・・カバー体
６・・・ラインセンサ
７・・・検査基板
１０・・・基板
１１・・・ＬＥＤ
２０・・・異方性拡散フィルム
２１・・・プラスチック部材
３０・・・発光部材取付部
３１・・・拡散部材取付部
４０・・・スペーサー
５０・・・側面
５１・・・側面開口部
１００・・・照明装置

本発明は、プリント基板などのような検査対象物を検査する際に使用される照明装置に関するものである。

基板表面に形成されたパッドやレジストなどを検査する装置に関しては、下記の特許文献１に記載されるようなものが存在する。

この特許文献１に記載される基板検査装置は、基板表面に色相光を照射する照明装置と、基板表面上に照射された各色相光の反射光像を色相光別に撮像するＣＣＤカメラとを備えてなるもので、このＣＣＤカメラから得られた色相光別の撮像パターンに基づいて基板表面を検査するものである。そして、この基板検査装置に組み込まれる照明装置は、ＣＣＤカメラの撮像軸を中心として基板表面への照射角度が異なるように同心円状に三段配置された赤色ＬＥＤ群、緑色ＬＥＤ群及び青色ＬＥＤ群と、これらＬＥＤ群の光の照射方向側に配置され、これらＬＥＤ群からの３色の色相光を拡散する拡散板と、これら赤色ＬＥＤ群、緑色ＬＥＤ群、青色ＬＥＤ群及び拡散板を収容し、ＣＣＤカメラが基板表面の反射光像を撮像するためのカメラ穴を有する照明フードとを設けて構成される。
特開２００２−３４０８１４号公報

ところで、このような基板検査装置においては、照射される光の角度によって検査精度が大きく左右されることが知られている。このため、各基板検査装置毎に同じ検査精度を得ようとするには、ＬＥＤ群をあらかじめ定められた角度に正確に取り付けなければならない。しかるに、上記特許文献１に記載される照明装置では、ＣＣＤカメラの撮像軸を中心とした同心円状（半球状）にＬＥＤ群を取り付けるようにしているため、正確な角度にＬＥＤ群を取り付けることが困難であった。また、従来の基板検査装置では、各ＬＥＤ群毎に角度を個別に調整するようにしているため、ＬＥＤ群の取り付け角度や基板までの距離の設定を誤ると、装置毎に同じ検査精度を得ることができないという問題を有していた。

さらに、このような装置を用いて基板を検査する場合、色相光の違いによって得られる画像が異なり、例えば、緑色のＬＥＤを用いる場合はレジストの検査に適した画像が得られることが知られており、また、赤色のＬＥＤを用いる場合はパッドの検査に適した画像が得られることが知られている。そして、このような種々の色相光についても、検査対象物の突起や欠損などを検査するために、種々の角度から照射することが好ましい。

しかしながら、上記特許文献１に記載される検査装置では、一の色相光については、あらかじめ設定された一の角度からしか照射することができず、検査に適した精度良い画像を得ることができない。また、特許文献１では、その角度設定されたＬＥＤ群に対して鉛直上方にＣＣＤカメラを取り付けるようにしているため、ＬＥＤ群とＣＣＤカメラとの大きな角度設定を行うことができず、検査に対して適切な画像を得ることができない場合があるという問題があった。

そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、同じ状態に各光源を設定することで検査精度を均一にするとともに、検査に対して精度良い画像を得ることができるような照明装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、検査対象物に光を照射する複数の直線平面状の発光部材と、当該それぞれの直線平面状の発光部材の取り付け角度に対応した複数の発光部材取付部を外周部分に有し、内周部分に複数の複数の異方性拡散部材を下方側から着脱可能に取り付けるための拡散部材取付部を有する単一のブラケットと、当該単一のブラケットに着脱可能に取り付けられた直線平面状の発光部材から照射された光のうち検査対象物によって反射された光を受光する受光装置とを設けるようにしたものである。

このように構成すれば、単一のブラケットに複数の発光部材を取り付けるだけで、それぞれの発光部材の角度を一度に設定することができ、角度設定の再現性を高めることができるようになる。また、直線状の発光部材を用いるようにしているため、対向する一対のブラケットにその両端などを取り付けるようにするだけで簡単かつ正確に発光部材の角度設定を行うことができるようになる。更に、ブラケットの外周部分に発光部材取付部を設け、内周部分に複数の異方性拡散部材を下方側から着脱可能に取り付けるための拡散部材取付部を設けるようにしたので、微小傷を消して検査対象物の形状を検査する場合は、その異方性拡散部材を取り付けておき、また、微小傷の存在を詳しく検査する場合は、その異方性拡散部材を取り外して検査することができるようになる。

また、第二の発明では、前記異方性拡散部材として、透明なプラスチック部材の下面側に異方性拡散フィルムを貼り付けたものを用いる。

このように構成すれば、検査基板に近い側に異方性拡散フィルムを位置させることができ、ラインセンサの受光領域外に幅広く光が照射されてしまって、照射効率が悪くなってしまうといった不具合をなくすことができるようになる。

更に、第三の発明では、前記発光部材として、ＬＥＤを実装した基板と、この基板をブラケットに取り付けて基板の撓みを防止するための補強部材とを設けたものを用いる。

このように構成すれば、ＬＥＤを実装した基板の撓みを防止した状態でブラケットに基板を取り付けることができるようになる。

加えて、第四の発明では、前記ブラケットを、対向する一対の側板の下方に設けられた半円形状の側面開口部に沿って取り付けるようにする。

このように構成すれば、半円筒状に取り付けられた発光部材の内部を視認することができ、また、その側面開口部側から工具などを入れて異方性拡散部材を着脱することができるようになる。更に、このような側面開口部を設けない構造であると、異方性拡散部材によって拡散された光がその側面によって反射されて検査基板に照射され、側板の近傍のみが明るくなってしまうが、このような側面開口部を設けるようにすると、側面近傍での反射がなくなるため、均一に光を照射することができるようになる。

また、第五の発明では、前記発光部材の外周部分を覆うカバー体を、スペーサーを介してブラケットの発光部材取付部に取り付けるようにする。

また、第六の発明では、受光装置を、発光部材の取り付け角度に対応した位置に移動できるように構成する。

このように構成すれば、着脱可能に取り付けられたいずれかの角度の発光部材を取り外し、その位置にラインセンサなどの受光装置を取り付けるようにすれば、発光部材と受光装置との角度を大きく確保することができ、受光に適した位置から画像を取得することができるようになる。

本発明の照明装置は、検査対象物に光を照射する複数の直線平面状の発光部材と、当該それぞれの直線平面状の発光部材の取り付け角度に対応した複数の発光部材取付部を外周部分に有し、内周部分に複数の複数の異方性拡散部材を下方側から着脱可能に取り付けるための拡散部材取付部を有する単一のブラケットと、当該単一のブラケットに着脱可能に取り付けられた直線平面状の発光部材から照射された光のうち検査対象物によって反射された光を受光する受光装置とを設けるように構成したので、単一のブラケットに複数の発光部材を取り付けるだけで、それぞれの発光部材の角度を一度に設定をすることができ、角度設定の再現性を高めることができるようになる。また、直線状の発光部材を用いるようにしているため、対向する一対のブラケットにその発光部材の両端などを取り付けるだけで簡単かつ正確に発光部材の角度設定をすることができるようになる。更に、ブラケットの外周部分に発光部材取付部を設け、内周部分に複数の異方性拡散部材を下方側から着脱可能に取り付けるための拡散部材取付部を設けるようにしたので、微小傷を消して検査対象物の形状を検査する場合は、その異方性拡散部材を取り付けておき、また、微小傷の存在を詳しく検査する場合は、その異方性拡散部材を取り外して検査することができるようになる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、基板検査装置１０１の照明装置１００近傍における中央断面概略図を示したものであり、図２は、その照明装置１００のカバー体４を取り外した状態における正面図を、また、図３は、図２における基板１０を取り外した状態を示す図である。また、図４は、その照明装置１００に取り付けられる発光部材１のＬＥＤ１１の配列状態を示し、図５は、ブラケット３に基板１１や補強部材１３、プラスチック部材２１や異方性拡散フィルム２０を取り付ける状態を示す。また、図６は、一部の発光部材１を取り外し、その取り外した位置に受光装置であるラインセンサ６を設けるようにした状態図を示したものである。

この実施の形態における照明装置１００は、基板検査装置１０１内に組み込まれるもので、図２や図３に示すように、対向する一対の側板５０を有する支持体５と、この支持体５の側板５０の内側に対向して取り付けられる半円弧形状のブラケット３と（図３参照）、このブラケット３に着脱可能に取り付けられる細長い直線平面状に構成された発光部材１および異方性拡散部材２と（図５参照）、この発光部材１から照射された光のうち、検査基板７によって反射された光を受光する受光装置であるラインセンサ６とを具備してなるものである。以下、この照明装置１００の具体的構成について詳細について説明する。

この照明装置１００を構成する複数の発光部材１は、それぞれ、図４や図５に示すように、点光源である複数のＬＥＤ１１を実装した基板１０と、この基板１０をブラケット３に取り付けるための補強部材１３とを設けて共通に構成される。この基板１０は、一定の幅を有する直線平面上に構成され、例えば、短手方向の寸法を約１ｃｍ〜２ｃｍとし、長手方向の寸法を約４０ｃｍ〜５０ｃｍに構成される。そして、この基板１０には、長手方向に沿って複数列をなすようにＬＥＤ１１が取り付けられ、また、図４に示すように、それぞれのＬＥＤ１１は千鳥状、すなわち、同一列におけるＬＥＤ１１とＬＥＤ１１との間に隣接する列のＬＥＤ１１を配置するようにして設けられる。これらのＬＥＤ１１は、列方向に沿って同一色のＬＥＤ１１を設けて構成され、また、隣接する列のＬＥＤ１１については、これと異なる色相光を有するＬＥＤ１１で構成される。この実施の形態においては、赤色ＬＥＤ１１（Ｒ）、緑色ＬＥＤ１１（Ｇ）、赤色ＬＥＤ１１（Ｒ）、緑色ＬＥＤ１１（Ｇ）の４列のＬＥＤ１１を千鳥状に設けるようにしている。そして、このようなＬＥＤ１１は、図２に示すように、それぞれの基板１０の端部に設けられたコネクタ１２を介して制御部に接続され、その制御部によって点灯・消滅・光量調節などの制御が行われる。この制御は、複数設けられた発光部材１毎に行われ、また、それぞれの発光部材１内においても各列毎、および、長手方向に沿った所定数のＬＥＤ毎（例えば、１０個のＬＥＤ毎）にも行われる。

また、この発光部材１のＬＥＤ取り付け面側に設けられる補強部材１３は、基板１０とほぼ同じ外形形状を有するような直線平面状に構成されるもので、基板１０の撓みを防止できるようにアルミ部材などのような比較的剛性の高い部材で構成される。この補強部材１３の内側には、図５に示すように、ＬＥＤ１１を収納するための複数の孔部１４が設けられており、この孔部１４にＬＥＤ１１を収納した状態、すなわち、基板１０と補強部材１３の厚み寸法を小さくした状態にしてブラケット３の発光部材取付部３０上に固定される。

このブラケット３は、発光部材１の両端部を載置しうるような一定の厚みを有する略半円弧状、正確には、あらかじめ発光部材１の取り付け角度に対応した平坦部を有する半正多角形状に構成されるもので、その外周部分に発光部材１の端部を固定するための発光部材取付部３０を設ける。この発光部材取付部３０の載置面の長手方向の長さは、発光部材１の短手方向の寸法と略同一に構成されるもので、その上面に複数のネジ孔を設け、照明装置１００の上側からネジなどの固定部材１５によって発光部材１を着脱可能に固定できるようにしている。この発光部材１は、ラインセンサ６の受光部分を除いた全ての発光部材取付部３０に取り付けられ、このようにして、図１に示すように、半円筒状をなす頂点部分にスリットＳを設けるようにして取り付けられる。

また、このブラケット３の発光部材取付部３０には、スペーサー４０を介してカバー体４が取り付けられる（図１参照）。このカバー体４は発光部材１の外周部分を覆う薄い金属板によって構成されるもので、上部にスリットＳに対応した開口部４１を設けてなるものである。このカバー体４は、発光部材取付部３０に設けられたネジ孔にスペーサー４０を取り付け、このスペーサー４０によって発光部材１とのクリアランスを確保した状態で固定部材などによって固定される。

また、このブラケット３の内周部分には、図５に示すように、共通に構成された複数の異方性拡散部材２が取り付けられる。この異方性拡散部材２は、透明なプラスチック部材２１の下面側に異方性拡散フィルム２０を貼り付けて構成されるもので、ＬＥＤ１１から照射された光を異方性拡散フィルム２０の長手方向へ拡散するもので、複数のＬＥＤ１１から照射された光によってラインセンサ６の略直線受光領域上を均一に照射させるようにしたものである。この実施の形態においては、異方性拡散フィルム２０は、入力された直線光を長手方向に、例えば約４０度の角度に拡散し、また、短手方向に約５度の角度に拡散する。このため、この異方性拡散フィルム２０と検査基板７との距離が長いと、短手方向の拡散角度である約５度の角度によってラインセンサ６の受光領域外に幅広く光が照射されてしまい、照射効率が悪くなってしまう。このため本実施の形態では、検査基板７に近い側であるブラケット３の内周部分に異方性拡散部材２を設けるようにするとともに、より検査基板７に近い側であるプラスチック部材２１の下面側にその異方性拡散フィルム２０を貼り付けるようにしている。なお、この異方性拡散部材２を用いると、検査基板７上に形成された微少傷を目立たせなくすることができるため、その微少傷を消して検査対象物の形状を検査するような場合は、その異方性拡散部材２を取り付けておき、また、微少傷の存在を詳しく検査する場合は、その異方性拡散部材２を取り外して検査を行う。

この異方性拡散部材２を取り付けるためのブラケット３の拡散部材取付部３１については、発光部材取付部３０と同様に、共通に構成された異方性拡散部材２の短手方向の寸法と略同一の寸法に構成される。そして、その表面部分に図示しない複数のネジ孔を設けてブラケット３の下方側から着脱可能に取り付けられる。この異方性拡散部材２をブラケット３に取り付ける場合についても同様に、ラインセンサ６の受光部分にスリットＳを形成しうるように取り付けられる。また、この拡散部材取付部３１に取り付けられた異方性拡散部材２を取り外す場合は、その異方性拡散部材２の下方から取り付けられたネジなどの固定部材２２を取り外すことなどによって行われる。

そして、このように構成されたブラケット３および発光部材１などは、図１から図３などに示すように、支持体５によって固定される。この支持体５は、比較的厚みを有する金属板を略Ｕ字状に折り曲げて構成されるもので、対向する一対の側板５０を有するように構成される。そして、この対向する側板５０の下方に、半円形状に切り欠いた側面開口部５１を設け、その側面開口部５１の縁部分に沿ってブラケット３を固定部材３２（図１参照）によって取り付けられるようになっている。このように側面開口部５１を設けると、半円筒状に取り付けられた発光部材１の内部を視認することができ、また、その側面開口部５１側から工具などを入れて異方性拡散部材２を着脱することができるようになる。更に、このような側面開口部５１を設けないような構造であると、異方性拡散部材２によって拡散された光がその側板５０によって反射されて検査基板７に照射され、側板５０の近傍のみが明るくなってしまうが、このような側面開口部５１を設けるようにすると、側面近傍での反射がなくなるため、均一に光を照射することができるという利点がある。

一方、ラインセンサ６は、検査基板７に照射された光のうち直線領域の反射光を受光するもので、図１や図２などに示すように、長手方向に沿ったアーム部材６０に位置調整機構６１を介してスライド可能に取り付けられる。この位置調整機構６１は、アーム部材６０を包むようなコの字形状の保持部材６２と、この保持部材６２とアーム部材６０との相対位置を固定するネジなどの固定部材６３とを具備してなるものであり、固定部材６３を緩めてアーム部材６０上をスライドさせ、所望の位置にラインセンサ６を移動させて固定する。このアーム部材６０は、基板検査装置１０１を構成する骨格部材に取り付けられ、ラインセンサ６の受光軸がスリットの方向と合致するように設けられる。

次に、このように構成された照明装置１００の組み立て方法、及び、このような照明装置１００を用いた基板検査装置１０１の動作状態を説明する。

まず、照明装置１００を組み立てる場合、略Ｕ字状に構成された金属製の支持体５のうち、対向する側板５０の内側に対向するように各ブラケット３を取り付け、その際、ブラケット３の取り付け位置などを調整する。そして、このブラケット３を取り付けた支持体５に対して、発光部材１や異方性拡散部材２を取り付けていく。この発光部材１を取り付ける場合、アルミ製の補強部材１３に形成された孔部１４にＬＥＤ１１を収納した状態でその両端部分をブラケット３の発光部材取付部３０に載置し、上からネジなどの固定部材１５によって順次固定していく。この際、最上部の発光部材取付部３０には発光部材１を取り付けずに、その部分をスリットＳとして開口させておく。また、異方性拡散部材２を取り付ける場合は、まず、プラスチック部材２１に異方性拡散フィルム２０を貼り付けておき、その異方性拡散フィルム２０が下面側を向くようにして拡散部材取付部３１に順次ネジなどの固定部材２２によって固定していく。その際、同様に、最上部に位置する拡散部材取付部３１には異方性拡散部材２を取り付けずに、その部分をスリットＳとして開口させておく。なお、このように発光部材１や異方性拡散部材２を取り付ける場合、それぞれの発光部材１や異方性拡散部材２が共通に構成されているため、任意の発光部材１や異方性拡散部材２を選んで取り付けることができる。そして、このように発光部材１および異方性拡散部材２を取り付けた後、その略Ｕ字状に構成された支持体５を、基板検査装置１０１に設けられた骨格部材にネジなどの固定部材を介して取り付け、最後に、ブラケット３の最上部に設けられた発光部材取付部３０のネジ孔にスペーサー４０を取り付けてカバー体４を取り付ける。次に、アーム部材６０上にラインセンサ６を取り付け、このアーム部材６０上で任意の位置にラインセンサ６をスライドさせることによって受光位置を調整し、スリットＳからの反射光を受光する。

このように構成された照明装置１００を用いて検査基板７を検査する場合は、まず、検査基板７を載せたステージ７０をスライドさせることによってアーチ状の照明装置１００内に移動させ、各発光部材１から光を照射する。この際、検査基板７の大きさに対応して、例えば、小さい検査基板７を検査する場合は、発光するＬＥＤ１１の数を１０個程度に設定するとともに、各発光部材１に設けられた色相光の異なるＬＥＤ１１（Ｒ）（Ｇ）から光を照射する。そして、その受光した画像を処理することによって、検査基板７の形成状態を検査する。

このように上記実施の形態によれば、検査基板７に光を照射する複数の直線平面状の発光部材１と、当該それぞれの直線平面状の発光部材１の取り付け角度に対応した複数の発光部材取付部３０を外周部分に有し、内周部分に複数の異方性拡散部材２を下方側から着脱可能に取り付けるための拡散部材取付部３１を有する単一のブラケット３と、当該単一のブラケット３に着脱可能に取り付けられた直線平面状の発光部材１のＬＥＤ１１から照射された光のうち検査基板７によって反射された光を受光するラインセンサ６とを設けるようにしたので、それぞれの発光部材１の取り付け角度を一度に設定することができ、角度設定の再現性を高めることができるようになる。また、比較的長めの発光部材１の両端をブラケット３に固定するだけで全ての角度設定ができるため、簡単かつ正確に発光部材１の角度設定をすることができるようになる。更に、微小傷を消して検査基板７の形状を検査するような場合は、その異方性拡散部材２を取り付けておき、また、微小傷の存在を詳しく検査する場合は、その異方性拡散部材を下方側から取り外して検査することができるようになる。

また、異方性拡散部材２として、透明なプラスチック部材２１の下面側に異方性拡散フィルム２０を貼り付けたものを用いるようにしたので、検査基板７に近い側に異方性拡散フィルムを設けることができ、ラインセンサ６の受光領域外に幅広く光が照射されて、照射効率が悪くなってしまうといった不具合を防止することができるようになる。

更に、発光部材１を、ＬＥＤ１１を実装した基板１０と、この基板１０をブラケット３に取り付けて基板１０の撓みを防止するための補強部材１３を設けて構成するようにしたので、基板１０の撓みを防止した状態でブラケット３に基板１０を取り付けることができるようになる。

加えて、前記ブラケット３を、対向する一対の側板５０の下方に設けられた半円形状の側面開口部５１に沿って取り付けるようにしたので、半円筒状に取り付けられた発光部材１の内部を視認することができ、また、その側面開口部５１側から工具などを入れて異方性拡散部材２を着脱することができるようになる。更に、このような側面開口部５１を設けない構造であると、異方性拡散部材２によって拡散された光がその側板５０によって反射されて検査基板７に照射され、側板５０の近傍のみが明るくなってしまうが、このような側面開口部５１を設けるようにすると、側面近傍での反射がなくなるため、均一に光を照射することができるようになる。

また、発光部材１の外周部分を覆うカバー体４を、スペーサー４０を介してブラケット３の発光部材取付部３０に取り付けるようにする。

また、受光装置であるラインセンサ６を、発光部材１の取り付け角度に対応した位置に移動できるように構成したので、着脱可能に取り付けられたいずれかの角度の発光部材１を取り外し、その位置にラインセンサ６を取り付けるようにすれば、発光部材１とラインセンサ６との角度を大きく確保することができ、受光に適した位置から画像を取得することができるようになる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。

例えば、上記実施の形態では、パッドやレジストを有する検査基板７を検査する場合について説明したが、これに限らず、どのような対象物を検査する検査装置にこのような照明装置１００を組み込むようにしても良い。

また、上記実施の形態では、鉛直方向にラインセンサ６を取り付けるようにしているが、これに限らず、ラインセンサ６の受光軸を傾けるようにしても良い。この場合、図６に示すように、例えば、半円筒状に構成された複数の発光部材１のうち一つの発光部材１を取り外し、その取り外しによって形成されたスリットＳの部分に受光軸が位置するような角度調整機構６４を設けてラインセンサ６を取り付けるようにすると良い。このように構成すれば、最大で１８０度弱の反射角度を確保することができ、この範囲内において、検査対象物の検査に適した反射角度の画像を取得することができるようになる。

さらに、上記実施の形態では、一つのラインセンサ６を設ける場合について説明したが、アーム部材６０上に複数のラインセンサ６を取り付け、アーム部材６０のスライド機構を用いて各ラインセンサ６の位置を調整して検査基板７からの反射光を受光するようにしても良い。

加えて、上記実施の形態では、略円弧形状をなす一対のブラケット３に発光部材１を取り付けるようにしているが、これに限らず、１／４円弧形状をなすブラケットに複数の発光部材１を取り付けるようにするなど、一のブラケットに複数の発光部材１を取り付けるようにしても良い。また、ブラケットの形状については、円弧形状に限らず、発光部材１の取り付け角度を設定できるようなものであれば、どのような形状を有するものであっても良い。

また、上記実施の形態では、各列毎に色相光の異なるＬＥＤ１１を取り付けるようにしているが、比較的大きな光量を確保することが可能な場合は、各列内において交互に色相光の異なるＬＥＤ１１を設けるようにしても良い。

本発明の一実施の形態における照明装置の中央断面概略図 同形態における照明装置の正面概略図 図３における照明装置の基板を取り外した状態図 同形態におけるＬＥＤの配列状態を示す図 同形態におけるブラケットへの取り付け状態を示す図 同形態におけるラインセンサの位置を変化させた状態を示す図

符号の説明

１・・・発光部材
２・・・異方性拡散部材
３・・・ブラケット
４・・・カバー体
６・・・ラインセンサ
７・・・検査基板
１０・・・基板
１１・・・ＬＥＤ
２０・・・異方性拡散フィルム
２１・・・プラスチック部材
３０・・・発光部材取付部
３１・・・拡散部材取付部
４０・・・スペーサー
５０・・・側面
５１・・・側面開口部
１００・・・照明装置

Claims (6)

1. 検査対象物に光を照射する複数の発光部材と、この発光部材から照射された光のうち検査対象物によって反射された光を受光する受光装置とを具備してなる照明装置において、
   前記各発光部材を直線状に構成し、それぞれの発光部材の取り付け角度に対応した複数の発光部材取付部を有するブラケットを設けて、この発光部材取付部に各発光部材を取り付けるようにしたことを特徴とする照明装置。
2. 前記各発光部材が、色相の異なる複数の光源を具備してなるものである請求項１に記載の照明装置。
3. 前記各発光部材が、長手方向に沿った定数毎に発光制御されるものである請求項１に記載の照明装置。
4. 前記発光部材が、複数列の光源から構成されるものであり、同一列における光源と光源との間に隣接する列の光源を配置した請求項１に記載の照明装置。
5. 前記各発光部材の短手方向の寸法が共通に設定されるものであり、前記発光部材取付部の寸法が共通に構成されるものである請求項１に記載の照明装置。
6. 前記受光装置が、発光部材の各取り付け角度に対応した位置に移動可能に設けられるものである請求項１に記載の照明装置。

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