JP2007333664A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント配線基板の変形や搬送速度変動に起因する検査の誤りが無い外観検査装置を提供する。
【解決手段】画像取得部１１０は、移動ステージ２０１上を移動するプリント配線基板２０２の撮像データＤ１を取得する。変形解析部１３０は、撮像データＤ１の変形状態を解析する。データ変換部１４０は、ＣＡＤデータ格納部１２０から読み出したＣＡＤデータを、撮像データＤ１と同じ変形状態の画像データに変換し、基準画像データＤ２として出力する。検査部１５０は、撮像データＤ１と基準画像データＤ２とを用いて、プリント配線基板２０２の外観検査を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、検査対象物の外観を撮像することによって得られた撮像データを用いて、かかる検査対象物を検査する外観検査装置に関する。この発明は、例えば、プリント配線基板用の外観検査装置に適用することができる。

外観検査装置の従来技術について、プリント配線基板を検査する装置を例に採って説明する。

周知のように、プリント配線基板には、複数層の配線パターンや、該配線パターンを相互接続するためのスルーホール、該配線パターンを搭載デバイスのリードフレーム等に半田付け接続するためのランド（部品端子挿入用の貫通孔を囲む配線パターン）等が形成される。プリント配線基板の製造工程では、これら配線パターン等の断線、短絡、パターン幅不足、異物の付着、ピンホール等の欠陥が発生する場合がある。

このため、プリント配線基板の製造に際しては、検査工程において、基板の外観を目視で観察することにより、これら欠陥を検出している。加えて、近年は、このような外観検査工程を自動で行う装置（以下、「外観検査装置」と記す）が提案されている。外観検査装置は、例えば下記特許文献１に開示されている。

特許文献１の技術では、移動テーブル上にプリント配線基板を載置し、そのプリント配線基板から所定のランドを検出する。そして、そのランドの位置が所定基準位置と一致するように移動テーブルを移動させることで、プリント配線基板の位置調整を行う。次に、プリント配線基板上の被検査領域を撮像することによって、検査用の画像データを取得する。その後、この画像データを、予め作成しておいた基準画像データと比較する。そして、例えばこれらの画像データの不一致画素の隣接数が所定の判定基準を超える場合等に、かかるプリント配線基板が不良であると判断する（例えば特許文献１の段落００２５〜００３５等）。

撮像データを用いて検査を行うことにより、目視検査と比較して、短時間で大量のプリント配線基板を検査することが期待されている。
特開平１０−１２３０６３号公報

上述のような外観検査装置において、欠陥の発生を確実に検出するためには、上記判定基準を非常に厳しく設定する必要がある。

しかしながら、判定基準を厳しくすると、プリント配線基板の反り、プリント配線パターンの製造ばらつき、プリント配線基板を搬送する速度の変動等に起因して良品を不良品であると誤判断してしまう可能性も高くなる。これは、判定基準が非常に厳しい場合には、実際に撮像した画像データと基準画像データとの差異のうち、かかる反り等に起因する差異までも上述のような欠陥であると判断してしまうためである。

このような欠点は、他の種類の外観検査装置（例えば、デバイス実装後の回路基板を検査するための外観検査装置等）でも起こり得る。

この発明の課題は、検査対象物の欠陥を確実に検出することができ且つ誤判断が少ない外観検査装置を提供することにある。

この発明は、検査対象物の撮像データを取得する画像取得部と、撮像データの変形状態を解析する変形解析部と、変形状態が撮像データと一致する基準画像データを取得するデータ変換部と、撮像データと基準画像データとを用いて検査対象物の外観検査を行う検査部とを備える。

この発明では、変形解析部で撮像データの変形状態を解析し、データ変換部で撮像データおよび基準画像データの変形状態を一致させ、その後で、検査部が撮像データと基準画像データとを用いて検査対象物の外観検査を行う。したがって、この発明に係る外観検査装置によれば、撮像データの変形に起因する検査結果の誤りを低減することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の各図は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎない。

第１の実施形態
この発明の第１の実施形態に係る外観検査装置について、プリント配線基板用の外観検査装置に適用される場合を例に採り、図１および図２を用いて説明する。

図１は、この実施形態に係る外観検査装置の構造を概念的に示すブロック図である。

図１に示したように、この実施形態の外観検査装置１００は、画像取得部１１０と、ＣＡＤデータ格納部１２０と、変形解析部１３０と、データ変換部１４０と、検査部１５０とを備える。以下、これら各部１１０〜１５０の構成について、詳述する。

画像取得部１１０は、検査対象物すなわちプリント配線基板２０２の撮像データＤ１を取得する。この実施形態の画像取得部１１０は、撮像部１１１と、スキュー補正部１１２とを有する。

撮像部１１１は、移動ステージ２０１に対応するように設置されており、このプリント配線基板２０２を撮像する。この実施形態では、撮像部１１１として、ＲＧＢ(Red Green Blue)カラーセンサを使用するが、例えばモノクロセンサを使用することも可能である。

スキュー補正部１１２は、撮像部１１１が取得した撮像データのスキュー補正、すなわちプリント配線基板２０２の傾きに起因する傾斜の補正を行う。スキュー補正後の撮像データは、撮像データＤ１として、変形解析部１３０および検査部１５０に送られる。なお、スキュー補正に代えて或いはこれに加えて、他の種類の補正を行ってもよい。

ＣＡＤデータ格納部１２０は、ＣＡＤ(Computer Aided Design) で作成されたプリント基板設計データを格納・出力する。ＣＡＤデータ格納部１２０は、ＣＡＤデータベース１２１と、ＣＡＤデータ読出部１２２とを有する。

ＣＡＤデータベース１２１は、ＣＡＤデータを保存する。通常、プリント配線基板２０２は複数の配線層を有しており、各配線層毎にＣＡＤデータが作成・格納される。

ＣＡＤデータ読出部１２２は、該当するプリント配線基板２０２の各層に対応するＣＡＤデータを、ＣＡＤデータベース１２１から読み出して、データ変換部１４０に送る。

変形解析部１３０は、撮像データＤ１の変形状態を解析する。この実施形態では、撮像データＤ１における基準ポイント間距離を、標準距離（当該基準ポイント間距離の設計値であり、ＣＡＤデータにおける当該基準ポイント間距離と一致する）と比較することによって、変形状態を解析する。撮像データＤ１の変形には、プリント配線基板２０２自体に起因するもの（反りや製造ばらつき等）と撮像時に発生するもの（搬送速度の変動等）とがあるが、この実施形態では、何れの原因に基づく変形であっても解析することができる。変形解析部１３０は、基準ポイント座標格納部１３１と、基準ポイント抽出部１３２と、基準データ格納部１３３と、倍率算出部１３４と、倍率データ格納部１３５とを有する。

基準ポイント座標格納部１３１は、基準ポイントの座標を示す情報を格納する。基準ポイントは、プリント配線基板２０２上の観測ポイントであり、プリント配線基板２０２のパッド、ランド、特定パターン部分等の中から適当に選択される。

基準ポイント抽出部１３２は、撮像データＤ１から、予め定められた基準ポイントの位置を抽出する。基準ポイントの抽出は任意であるが、例えば、オペレータが、基準ポイントの大まかな位置を指定したり、基準ポイントが属する区画（プリント配線基板２０２を複数行複数列に区分けすることによって規定される区画）を指定したりした後で、当該基準ポイントを基準ポイント抽出部１３２に自動的に認識させることが可能である（後述）。

基準データ格納部１３３は、上述の標準距離を格納する。

倍率算出部１３４は、基準ポイント抽出部が抽出した基準ポイントの距離を算出し、さらに、この算出値と標準距離との比を算出する。算出された値は、倍率データとして、倍率算出部１３４から出力される。

倍率データ格納部１３５は、倍率データを、一時的に格納する。

データ変換部１４０は、ＣＡＤデータを変換することにより、撮像データＤ１と同じ変形状態の基準画像データＤ２を生成する。データ変換部１４０は、ＣＡＤデータ変換部１４１と、変換データ格納部１４２と、領域データ作成部１４３とを有する。上述のように、ＣＡＤデータは、プリント配線基板２０２の層ごとに作成されるが、基準画像データＤ２の作成には、撮像部１１１が撮像できる層のＣＡＤデータのみが使用される。したがって、基準画像データＤ２の作成に使用されるＣＡＤデータは、プリント配線基板２０２の透明度等に応じて異なり、最上層のみ使用する場合もあれば、上位複数層分を使用する場合もある。この実施形態では、複数層分のＣＡＤデータを使用する場合を例に採って説明する。

ＣＡＤデータ変換部１４１は、プリント配線基板２０２のＣＡＤデータ（外観検査に使用される各層のＣＡＤデータ）を順次入力し、倍率データ応じた変形状態の画像データに変換する。これにより、各層の画像データの変形状態は、撮像データの変形状態と同じになる。

変換データ格納部１４２は、ＣＡＤデータ変換部１４１で変換された各画像データを一時的に格納する。

領域データ作成部１４３は、プリント配線基板２０２の各層に対応する画像データを変換データ格納部１４２から読み出し、これらを重ね合わせる。さらに、領域データ作成部１４３は、重ね合わせ画像から、領域データを抽出する。領域データとは、例えば配線パターン、パッド、ランド等、特定の構造部分に対応する画像データであり、外観検査項目に基づいて選択される。各領域データは、基準画像データＤ２として、検査部１５０に送られる。

検査部１５０は、撮像データＤ１と基準画像データＤ２とを用いて、プリント配線基板２０２の外観検査を行う。検査部１５０は、位置合わせ部１５１と、特徴データ取得部１５２と、特徴データ格納部１５３と、特徴比較部１５４と、結果出力部１５５とを備える。

位置合わせ部１５１は、撮像データＤ１と基準画像データＤ２との位置合わせを行う。そして、撮像データＤ１から、当該基準画像データＤ２に対応する部分（すなわち、外観検査の対象となる構造部分のデータ）を抽出して、特徴データ取得部１５２に送る。

特徴データ取得部１５２は、位置合わせ部１５１より受け取ったデータから、特徴データを取得する。特徴データとしては、例えば、色（撮像部１１１がカラーセンサを使用する場合）、グレースケール（撮像部１１１がモノクロセンサを使用する場合）、輝度等のデータを採用することができる。

特徴データ格納部１５３は、比較用の特徴データを格納する。

特徴比較部１５４は、特徴データ取得部１５２から特徴データを入力するとともに、これに対応する特徴データを特徴データ格納部１５３から読み出す。そして、特徴比較部１５４は、これらの特徴データを比較することにより、プリント配線基板２０２の良品／不良品を判断する。

結果出力部１５５は、特徴比較部１５４の判断結果を、外観検査の結果として、外部に出力する。

次に、図１に示した外観検査装置の動作について、図２を用いて説明する。図２は、この実施形態に係る変形解析部１３０の原理を説明するための概念図である。

最初に、プリント配線基板２０２が、移動ステージ２０１に載置される。そして、この移動ステージ２０１を所定の搬送速度で移動させながら、撮像部１１１がプリント配線基板２０２を撮像する。これにより、プリント配線基板２０２の撮像データが得られる。この撮像データは、スキュー補正部１１２で補正された後、撮像データＤ１として、基準ポイント抽出部１３２および位置合わせ部１５１に送られる。

基準ポイント抽出部１３２は、撮像データＤ１から、基準ポイント（図２の例ではパッド２０１〜２０５）を抽出する。この抽出処理は、例えば、オペレータがマウス等で基準ポイントを含む領域２１１〜２１５をそれぞれ指定し（図２（Ａ）参照）、指定された領域の色特徴等から基準ポイント抽出部１３２に自動でパッド形成領域を抽出させることにより、行うことができる。例えば、指定したい領域の対角をマウスで指定することにより、領域２１１〜２１５の指定を行うことが可能である。また、プリント配線基板２０２を予め複数行複数列に区分けしておき（図２（Ｂ）参照）、基準ポイントに対応する区画をオペレータが指定した後で、当該基準ポイントを基準ポイント抽出部１３２に自動的に認識させて、抽出処理を行うことも可能である。

基準ポイントの座標情報は、倍率算出部１３４に送られる。倍率算出部１３４は、受け取った座標情報を用いて、所定の基準ポイント間距離を算出する。この実施形態では、基準ポイント間距離として、基準ポイント２０１〜２０４と基準ポイント２０５間の距離ｘ１〜ｘ４を算出することにする（図２（Ｃ）参照）。但し、基準ポイント間距離の定め方は任意であり、例えばＸ方向およびＹ方向（図２（Ｃ）の縦方向および横方向）の基準ポイント間距離を採用してもよい。

次に、倍率算出部１３４は、基準ポイント間距離ｘ１〜ｘ４に対応する標準距離ｙ１〜ｙ４を、基準データ格納部１３３から読み出す。図２（Ｄ）に、変形の無い撮像データの一例を示す。図２（Ｄ）に示したように、変形が全くない画像データでは、基準ポイント間距離ｘ１〜ｘ４は、標準距離ｙ１〜ｙ４と一致する。さらに、倍率算出部１３４は、基準ポイント間距離ｘ１〜ｘ４と標準距離ｙ１〜ｙ４との比を算出する。これらの算出結果ｃ１（＝ｘ１／ｙ１）、ｃ２（＝ｘ２／ｙ２）、ｃ３（＝ｘ３／ｙ３）、ｃ４（＝ｘ４／ｙ４）は、撮像データＤ１の変形状態を表すデータとなる。計算結果ｃ１〜ｃ４は、倍率データとして、倍率データ格納部１３５に格納される。

ＣＡＤデータ読出部１２２は、この外観検査で使用するＣＡＤデータ（ここでは、複数層分のデータを含む場合を説明する）を、ＣＡＤデータベース１２１から読み出して、ＣＡＤデータ変換部１４１に送る。また、倍率データ格納部１３５は、倍率データｃ１〜ｃ４を、ＣＡＤデータ変換部１４１に送る。ＣＡＤデータ変換部１４１は、受け取った複数層分のＣＡＤデータを、それぞれ個別に、倍率データに応じた変形状態の画像データに変換する。このようにして取得された各画像データは、変換データ格納部１４２に、一時的に格納される。

領域データ作成部１４３は、プリント配線基板２０２の各層に対応する画像データを変換データ格納部１４２から読み出して重ね合わせ、さらに、この重ね合わせ画像から上述のような領域データを抽出する。各領域データは、基準画像データＤ２として、位置合わせ部１５１に送られる。

位置合わせ部１５１は、上述のように、撮像データＤ１と基準画像データＤ２との位置合わせを行い、基準画像データＤ２に対応する部分を撮像データＤ１から抽出して、特徴データ取得部１５２に送る。そして、特徴データ取得部１５２が、このデータから、特徴データを取得する。ここでは特徴データを色特徴とするが、グレースケール、輝度、形状（直線長さ等）としても良い。

特徴比較部１５４は、特徴データ取得部１５２から特徴データを入力する。また、特徴比較部１５４は、この特徴データの各画素に対応する値を特徴データ格納部１５３から読み出す。さらに、特徴比較部１５４は、特徴データの値と、特徴データ格納部１５３から読み出された値とを、画素毎に比較する。そして、両画素値の差分が所定の許容範囲内であれば両画素の特徴が一致すると判断し、かかる差分が所定の許容範囲外であれば両画素の特徴が一致しないと判断する。さらに、特徴比較部１５４は、不一致画素が所定個数以上連続して検出された場合には、そのプリント配線基板２０２を不良品であると判断し、他の場合には、そのプリント配線基板２０２が良品であると判断する。この判断結果は、外観検査の結果として、結果出力部１５５から出力される。

以上説明したように、この実施形態に係る外観検査装置１００では、画像取得部１１０が取得した撮像データＤ１の変形状態を解析し、この解析結果を用いて撮像データＤ１と一致する変形状態の基準画像データＤ２（領域データ）を作成し、さらに、この基準画像データＤ２を用いて撮像データＤ１の特徴検査領域を決定する。したがって、この実施形態に係る外観検査装置１００によれば、検査対象物或いは撮像データの変形に起因する検査結果の誤りを低減することができる。

第２の実施形態
次に、この発明の第２の実施形態に係る外観検査装置について、プリント配線基板用の外観検査装置に適用される場合を例に採り、図３〜図５を用いて説明する。

この実施形態に係る外観検査装置は、変形解析部の構成が、第１の実施形態の外観検査装置と異なる。

図３は、この実施形態に係る外観検査装置３００の構造を概念的に示すブロック図である。図３において、図１と同じ符号を付した構成要素は、それぞれ図１の場合と同じものを示している。

この実施形態の変形解析部３１０は、色特徴解析部３１１と、ヒストグラム作成部３１２と、基準データ格納部３１３と、倍率算出部３１４と、倍率データ格納部３１５とを有する。

色特徴解析部３１１は、撮像データＤ１の色特徴を解析する。なお、ここでは、特徴として色特徴を使用する場合を例に採って説明するが、グレースケールや輝度等でも良い。

ヒストグラム作成部３１２は、色特徴解析部３１１の解析結果を用いて、ヒストグラムを作成する。この実施形態では、横方向（Ｘ方向）と縦方向（Ｙ方向）の二方向に係るヒストグラムを作成する。

基準データ格納部３１３は、基準ヒストグラムのデータ（後述）を格納する。基準ヒストグラムとは、プリント配線基板２０２や撮像データＤ１の変形が全く無い場合のヒストグラムに基づくデータであり、ＣＡＤデータに基づいて算出することができる。

倍率算出部３１４は、ヒストグラム作成部３１２が作成したヒストグラムを、上述の基準ヒストグラムのデータと比較することにより、倍率データを作成する。

倍率データ格納部１３５は、倍率データを、一時的に格納する。

次に、図３に示した外観検査装置の動作について、図４および図５を用いて説明する。図４はヒストグラム作成部３１２の動作を説明するための概念図であり、図５は倍率算出部３１４の動作を説明するための概念図である。

撮像部１１１が取得した撮像データＤ１は、スキュー補正部１１２で補正された後、色特徴解析部３１１および位置合わせ部１５１に送られる。

色特徴解析部３１１は、撮像データＤ１の色特徴を解析して、所定の領域に対応する部分を取り出す。ヒストグラム作成部３１２は、この色特徴データから、配線パターン部分に相当するヒストグラム（Ｘ方向およびＹ方向）を作成する。図４（Ａ）は、かかる配線パターンおよびヒストグラムを概念的に示している。図４（Ａ）に示したように、ヒストグラムは、撮像データＤ１上の所定領域４０１について、色特徴を示す値を画素毎に求め、これら画素値のＸ座標毎の総和およびＹ座標毎の総和を計算することによって、得ることができる。図４（Ａ）の例では、導電性パターン４０２が形成されている領域の画素は解析値が大きくなり、且つ、他の領域の画素は解析値が小さくなる。このため、図示したようなＸ方向ヒストグラムＤ１−ＸおよびＹ方向ヒストグラムＤ１−Ｙが得られる。これらのヒストグラムは、倍率算出部３１４に送られる。

倍率算出部３１４は、まず、Ｘ方向ヒストグラムおよびＹ方向ヒストグラムのピーク座標を検出する。図４（Ａ）において、Ｘ方向ヒストグラムのピーク座標は、ａ，ｂ，ｃであり、Ｙ方向ヒストグラムのピーク座標はｄ，ｅ，ｆである。

続いて、倍率算出部３１４は、ピーク座標ａ〜ｆに対応する座標データを、基準データ格納部３１３から読み出す。図４（Ｂ）は、基準ヒストグラムを概念的に示している。図４（Ｂ）のヒストグラムも、図４（Ａ）の場合と同様、導電性パターン４１２が形成されている領域の画素は解析値が大きくなり、且つ、他の領域の画素は解析値が小さくなる。したがって、領域４１１について、色特徴を示す値を画素毎に算出し、さらに、これら画素値のＸ座標毎の総和およびＹ座標毎の総和をそれぞれ算出することによって、図４（Ｂ）に示したようなヒストグラムを得ることができる。図４（Ｂ）において、Ｘ方向ヒストグラムＳ−Ｘのピーク座標は、ｇ，ｈ，ｉであり、Ｙ方向ヒストグラムＳ−Ｙのピーク座標はｊ，ｋ，ｌである。このようにして得られたピーク座標ｇ〜ｌが、基準データ格納部３１３に格納される。

次に、倍率算出部３１４は、ピーク座標ａ〜ｆ，ｇ〜ｌを用いて、ヒストグラムの比較を行う。図５は、撮像データＤ１のヒストグラムＤ１−Ｘ，Ｄ１−Ｙと基準ヒストグラムＳ−Ｘ，Ｓ−Ｙとを重ね合わせた状態を示しており、（Ａ）はＸ方向ヒストグラムＤ１−Ｘ，Ｓ−Ｘ、（Ｂ）はＹ方向ヒストグラムＤ１−Ｙ，Ｓ−Ｙである。図５（Ａ）、（Ｂ）から解るように、撮像データＤ１が変形している場合、ピーク座標ａ〜ｆとピーク座標ｇ〜ｌとの間にずれが発生する。そして、例えば、ピーク座標ａ−ｂ間の距離とピーク座標ｇ−ｈ間の距離との比は、この区間における撮像データＤ１の変形に応じた値になる。したがって、この実施形態では、この値を算出し、倍率データとして、倍率データ格納部３１５に格納する。同様にして、ピーク座標ｂ−ｃ間の距離とピーク座標ｈ−ｉ間の距離との比、ピーク座標ｄ−ｅ間の距離とピーク座標ｊ−ｋ間の距離との比、ピーク座標ｅ−ｆ間の距離とピーク座標ｋ−ｌ間の距離との比も算出され、倍率データとして、倍率データ格納部３１５に格納される。

他の構成部１２０，１４０，１５０の動作は、上述の第１の実施形態の場合と同じであるので、説明を省略する。

以上説明したように、この実施形態に係る外観検査装置３００によっても、画像取得部１１０が取得した撮像データＤ１の変形状態を解析し、この解析結果を用いて撮像データＤ１と一致する変形状態の基準画像データＤ２（領域データ）を作成し、さらに、この基準画像データＤ２を用いて撮像データＤ１の特徴検査領域を決定することができる。したがって、この実施形態に係る外観検査装置３００によっても、検査対象物或いは撮像データの変形に起因する検査結果の誤りを低減することができる。

第３の実施形態
次に、この発明の第３の実施形態に係る外観検査装置について、プリント配線基板用の外観検査装置に適用される場合を例に採り、図６、図７を用いて説明する。

この実施形態に係る外観検査装置は、変形解析部の構成が、第１の実施形態の外観検査装置と異なる。

図６は、この実施形態に係る外観検査装置６００の構造を概念的に示すブロック図である。図６において、図１と同じ符号を付した構成要素は、それぞれ図１の場合と同じものを示している。

この実施形態の変形解析部６１０は、搬送速度測定部６１１と、速度データ変換部６１２と、倍率算出部６１３と、倍率データ格納部６１４とを有する。

搬送速度測定部６１１は、プリント配線基板２０２を撮像するときの、移動ステージ２０１の搬送速度を連続的に測定する。

速度データ変換部６１２は、搬送速度測定部６１１から入力した測定データをヒストグラムに変換する。

倍率算出部６１３は、速度データ変換部６１２が作成したヒストグラム用いて、倍率データを作成する。

倍率データ格納部６１４は、この倍率データを、一時的に格納する。

次に、図６に示した外観検査装置の動作について、図７を用いて説明する。

最初に、第１の実施形態と同様、プリント配線基板２０２を移動ステージ２０１に載置し、この移動ステージ２０１を所定の搬送速度で移動させながら、撮像部１１１がプリント配線基板２０２を撮像する。これにより、プリント配線基板２０２の撮像データが得られる。撮像データは、スキュー補正部１１２で補正された後、撮像データＤ１として、位置合わせ部１５１に送られる。

撮像部１１１による撮像と並行して、搬送速度測定部６１１が、移動ステージ２０１の搬送速度を測定する。搬送速度測定部６１１が生成した測定データは、速度データ変換部６１２に送られる。

速度データ変換部６１２は、この測定データから、速度変動を示すヒストグラムを作成する。図７は、速度データ変換部６１２が作成したヒストグラムの一例である。図７において、横軸は搬送時間を示しており、縦軸は速度変動量を示している。搬送速度の測定値が設定速度と一致するとき、速度変動量は‘０’になる。また、搬送速度の測定値が設定速度よりも速い場合には速度変動量が正値となり、搬送速度の測定値が設定速度よりも遅い場合には速度変動量が負値となる。さらに、図７において、時刻ｐ，ｒは測定値の極大値を示しており、時刻ｑ，ｓは測定値の極小値を示している。

上述のように、プリント配線基板２０２は、移動ステージ２０１に搬送されながら、撮像される。したがって、搬送速度が設定値よりも速い場合には、搬送方向についての撮像データＤ１の寸法が当該寸法の設計値よりも短くなり、また、搬送速度が設定値よりも遅い場合には、搬送方向の寸法が当該寸法の設計値よりも長くなる。そして、撮像データＤ１の搬送方向寸法と当該寸法の設計値との比は、搬送速度の設定値と測定値との比と一致するはずである。したがって、この実施形態では、搬送速度の設定値と測定値との比を、倍率データとして使用する。

倍率算出部６１３は、このような倍率データを生成して、倍率データ格納部６１４に格納する。

他の構成部１２０，１４０，１５０の動作は、上述の第１の実施形態の場合と同じであるので、説明を省略する。

以上説明したように、この実施形態に係る外観検査装置６００によれば、画像取得部１１０が取得した撮像データＤ１について、移動ステージ２０１の速度変動に起因する変形状態を解析し、この解析結果を用いて撮像データＤ１と一致する変形状態の基準画像データＤ２（領域データ）を作成し、さらに、この基準画像データＤ２を用いて撮像データＤ１の特徴検査領域を決定することができる。したがって、この実施形態に係る外観検査装置６００によれば、移動ステージ２０１の速度変動に起因する検査結果の誤りを低減することができる。

以上説明した各実施形態では、変形解析部１３０，３１０，６１０が解析した変形状態に応じて基準画像データＤ２を変形させる場合を例に採って説明したが、これらの変形解析部１３０，３１０，６１０の解析結果を用いて撮像データＤ１を変換することにより、変形がない状態の撮像データを生成することとしても良い。この場合、ＣＡＤデータ変換部１４１は、変形が無い基準画像データを作成することになる。このような方法によれば、変形がない撮像データおよび基準画像データを用いて外観検査を行うことができ、これにより、上述の各実施形態と同様の効果を得ることができる。

第１の実施の形態に係る外観検査装置の構造を概念的に示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る変形解析部の原理を説明するための概念図である。 第２の実施の形態に係る外観検査装置の構造を概念的に示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る変形解析部の原理を説明するための概念図である。 第２の実施の形態に係る変形解析部の原理を説明するための概念図である。 第３の実施の形態に係る外観検査装置の構造を概念的に示すブロック図である。 第３の実施の形態に係る変形解析部の原理を説明するための概念図である。

符号の説明

１００，３００，６００ 外観検査装置
１１０ 画像取得部
１１１ 撮像部
１１２ スキュー補正部
１２０ ＣＡＤデータ格納部
１２１ ＣＡＤデータベース
１２２ ＣＡＤデータ読出部
１３０，３１０，６１０ 変形解析部
１３１ 基準ポイント座標格納部
１３２ 基準ポイント抽出部
１３３ 基準データ格納部
１３４ 倍率算出部
１３５ 倍率データ格納部
１４０ データ変換部
１４１ ＣＡＤデータ変換部
１４２ 変換データ格納部
１４３ 領域データ作成部
１５０ 検査部
１５１ 位置合わせ部
１５２ 特徴データ取得部
１５３ 特徴データ格納部
１５４ 特徴比較部
１５５ 結果出力部

Claims (8)

1. 検査対象物の撮像データを取得する画像取得部と、
   前記撮像データの変形状態を解析する変形解析部と、
   前記変形状態が前記撮像データと一致する基準画像データを取得するデータ変換部と、
   前記撮像データと前記基準画像データとを用いて前記検査対象物の外観検査を行う検査部と、
   を備えることを特徴とする外観検査装置。
2. 前記変形解析部が、
   前記検査対象物に設けられた複数の基準ポイントを前記撮像データから抽出する抽出部と、
   該抽出部が抽出した前記基準ポイント間の距離を標準距離と比較することにより前記変形状態を解析する距離比較部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
3. 前記変形解析部が、
   前記撮像データの所定の特徴を解析する特徴解析部と、
   前記所定の特徴から検査用ヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、
   前記検査用ヒストグラムと基準ヒストグラムとの差異を用いて前記変形状態を解析するヒストグラム比較部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
4. 前記変形解析部が、
   前記検査対象物を撮像するときの搬送速度を連続的に検出する速度検出部と、
   該速度検出部が検出した搬送速度の変動をヒストグラムデータに変換する速度データ変換部と、
   該ヒストグラムデータを用いて変形状態を解析する速度変動解析部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
5. 前記データ変換部が、前記変形解析部の解析結果を用いて、設計データを、前記変形状態が前記撮像データと一致する前記基準画像データに変換することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の外観検査装置。
6. 前記データ変換部が、前記変形解析部の解析結果を用いて前記撮像データを前記変形がない状態に変換し、且つ、設計データを前記変形がない前記基準画像データに変換することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の外観検査装置。
7. 前記基準画像データが、前記設計データより変換された画像データから、特定の構造部分に対応する領域を抽出することによって得られる領域データであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の外観検査装置。
8. 前記検査部が、
   前記撮像データと前記基準画像データとの位置合わせを行う位置合わせ部と、
   前記撮像データの、前記領域データに対応する部分から、特徴データを取得する特徴データ取得部と、
   比較用特徴データを、前記検査領域毎に格納する特徴データ格納部と、
   前記特徴データ取得部が取得した前記特徴データを、対応する前記比較用特徴データと比較することによって、前記検査対象物の外観検査を行う特徴比較部と、
   を備えることを特徴とする請求項７に記載の外観検査装置。

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