以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態における三次元計測装置を具備する基板検査装置1を模式的に示す概略構成図である。同図に示すように、基板検査装置1は、計測対象たるクリーム半田が印刷されてなる被計測物としてのプリント基板2を載置するための載置台3と、プリント基板2の表面に対し斜め上方から所定の光パターンを照射する照射手段としての照明装置4と、プリント基板2上の光パターンの照射された部分(すなわち当該部分からの反射光)を撮像するための撮像手段としてのカメラ5と、照明装置4やカメラ5の駆動制御など基板検査装置1内における各種制御や画像処理、演算処理を実施するための制御装置6とを備えている。制御装置6は、本実施形態における画像取得手段及び画像処理手段を構成する。
載置台3には、モータ15,16が設けられており、該モータ15,16が制御装置6により駆動制御されることによって、載置台3上に載置されたプリント基板2が任意の方向(X軸方向及びY軸方向)へスライドさせられるようになっている。
照明装置4は、所定の光を発する光源4aと、当該光源4aからの光を正弦波状(縞状)の光強度分布を有する光パターンに変換する液晶格子4bとを備えており、プリント基板2に対し、斜め上方から複数通りに位相変化する縞状の光パターンを照射可能となっている。
より詳しくは、照明装置4において、光源4aから発せられた光は光ファイバーにより一対の集光レンズに導かれ、そこで平行光にされる。その平行光が、液晶格子4bを介して投影レンズに導かれる。そして、投影レンズからプリント基板2に対し縞状の光パターンが照射される。尚、本実施形態における照明装置4は、光源4aから発する光の輝度(照射輝度)を変更可能に構成されている。
液晶格子4bは、一対の透明基板間に液晶層が形成されると共に、一方の透明基板上に配置された共通電極と、これと対向するように他方の透明基板上に複数並設された帯状電極とを備え、駆動回路により、各帯状電極にそれぞれ接続されたスイッチング素子(薄膜トランジスタ等)をオンオフ制御し、各帯状電極に印加される電圧を制御することにより、各帯状電極に対応する各格子ラインの光透過率が切替えられ、光透過率の高い「明部」と、光透過率の低い「暗部」とからなる縞状の格子パターンを形成する。そして、液晶格子4bを介してプリント基板2上に照射される光は、回折作用に起因したボケ等により、正弦波状の光強度分布を有する光パターンとなる。尚、液晶格子4bにおける格子態様は制御装置6(格子制御手段)により切替制御される。
カメラ5は、レンズや撮像素子等からなる。本実施形態では、撮像素子としてCCDセンサを採用している。カメラ5によって撮像された画像データは、該カメラ5内部においてデジタル信号に変換された上で、デジタル信号の形で制御装置6に入力され、後述する画像データ記憶装置24に記憶される。そして、制御装置6は、該画像データを基に、後述するような画像処理や検査処理等を実施する。
次に、制御装置6の電気的構成について説明する。図2に示すように、制御装置6は、基板検査装置1全体の制御を司るCPU及び入出力インターフェース21(以下、「CPU等21」という)、キーボードやマウス、タッチパネル等で構成される「入力手段」としての入力装置22、CRTや液晶などの表示画面を有する「表示手段」としての表示装置23、カメラ5により撮像された画像データなどを記憶するための画像データ記憶装置24、各種演算結果を記憶するための演算結果記憶装置25、ガーバデータ(設計データ)などの各種情報を予め記憶しておくための設定データ記憶装置26を備えている。なお、これら各装置22〜26は、CPU等21に対し電気的に接続されている。
次に、基板検査装置1よるプリント基板2の検査手順について詳しく説明する。まずは、プリント基板2の検査を開始する前に行う条件設定処理について説明する。条件設定処理は、画像取得手段としての制御装置6が各検査エリア(計測領域)について実行する撮像形態としての撮像モードを決定する際に参照する所定の判定条件を事前に設定するためのものである。従って、この条件設定処理を実行する制御装置6の機能(入力装置22や表示装置23を含む)により本実施形態における設定手段が構成されることとなる。
本実施形態では、ここで設定される条件に基づき、4つの撮像モードのいずれかに切替設定される構成となっている。詳しくは、位相の異なる第1所定数通りとしての3通りの画像を取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像(露光)を1回で行う第1撮像形態としての第1撮像モード(3×1回撮像)と、位相の異なる第1所定数通りとしての3通りの画像を取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像(露光)を2回に分けて行う第2撮像形態としての第2撮像モード(3×2回撮像)と、位相の異なる第2所定数通りとしての4通りの画像を取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像(露光)を1回で行う第3撮像形態としての第3撮像モード(4×1回撮像)と、位相の異なる第2所定数通りとしての4通りの画像を取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像(露光)を2回に分けて行う第4撮像形態としての第4撮像モード(4×2回撮像)とに切替可能に構成されている。
本実施形態における条件設定処理は、表示装置23に表示される条件設定画面230(図3参照)を介して行われる。条件設定画面230には、判定条件として設定可能な複数の項目欄が設けられている。
より詳しくは、クリーム半田に対し実装される電子部品が所定品種であることを判定条件の1つとして設定可能な「属性」項目欄231、クリーム半田の体積が所定値未満であることを判定条件の1つとして設定可能な「体積」項目欄232、クリーム半田の面積が所定値未満であることを判定条件の1つとして設定可能な「面積」項目欄233、クリーム半田の周囲長が所定値未満であることを判定条件の1つとして設定可能な「周囲長」項目欄234、クリーム半田の短辺長が所定値未満であることを判定条件の1つとして設定可能な「短辺長」項目欄235が設けられている。
各項目欄231〜235には、その項目を選択するためのチェックボックス236が設けられている。本実施形態では、例えば「属性」及び「体積」といったように、同時に複数の項目を選択可能に構成されている。但し、本実施形態では、複数の項目(条件)を選択した場合には、いずれか1つの項目を満たせば、判定条件を満たす構成となっている(いわゆるOR条件)。勿論、これに代えて、複数の項目(条件)すべてを満たすことが判定条件を満たす構成としてもよい(いわゆるAND条件)。
「属性」項目欄231には、判定条件となる電子部品の品種として、「SOP(Small Outline Package)」、「SOJ(Small Outline J−leaded)」、「SOT(Small Outline Transistor)」、「QFP(Quad Flat Package)」、「PLCC(Plastic leaded chip carrier)」、「BGA(Ball grid array)」、「抵抗」、「コンデンサ」、「トランジスタ」が挙げられている。勿論、判定条件となる電子部品の品種は、これらに限定されるものではなく、例えばLGA(Land grid array)など他の品種を判定条件として設定可能な構成としてもよい。
また、「属性」項目欄231には、電子部品の各品種に対応して、これらの品種を選択するためのチェックボックス237が設けられている。ここでチェックボックス237にチェックを入れて選択した所定品種の電子部品が判定条件の1つとして設定され、設定データ記憶装置26に記憶されることとなる。
尚、各品種のチェックボックス237は、「属性」項目欄231のチェックボックス236にチェックを入れ、該「属性」項目を選択することによりはじめて、チェックを入力可能(選択可能)となる。また、本実施形態では、例えば「SOP」及び「SOJ」といったように、同時に複数の品種を選択可能に構成されている。但し、本実施形態では、複数の品種(条件)を選択した場合には、いずれか1つの品種を満たせば、判定条件を満たす構成となっている(いわゆるOR条件)。
一方、「体積」、「面積」、「周囲長」及び「短辺長」の各項目欄232〜235には、判定条件となる数値を入力するための入力欄238が設けられている。ここで入力欄238に入力した数値が判定条件の1つとして設定され、設定データ記憶装置26に記憶されることとなる。尚、各入力欄238は、それぞれ対応する各項目欄232〜235のチェックボックス236にチェックを入れ、該項目を選択することによりはじめて、数値入力可能(選択可能)となる。
例えば、ここで第4撮像モード(4×2回撮像)に対応する図3中の設定欄241にて判定条件(第1判定条件)として『「体積」が「1mm3」未満』であることを設定し、第3撮像モード(4×1回撮像)に対応する図3中の設定欄242にて判定条件(第2判定条件)として『「体積」が「2mm3」未満』であることを設定し、第2撮像モード(3×2回撮像)に対応する図3中の設定欄243にて判定条件(第3判定条件)として『「体積」が「3mm3」未満』であることを設定した場合には、『「体積」が「1mm3」未満』のクリーム半田が含まれる検査エリアについては第4撮像モードにより画像データの取得が行われ、『「体積」が「1mm3」未満』のクリーム半田が含まれず、『「体積」が「2mm3」未満』のクリーム半田が含まれる検査エリアについては第3撮像モードにより画像データの取得が行われ、『「体積」が「2mm3」未満』のクリーム半田が含まれず、『「体積」が「3mm3」未満』のクリーム半田が含まれる検査エリアについては第2撮像モードにより画像データの取得が行われ、『「体積」が「3mm3」未満』のクリーム半田が含まれない検査エリアについては第1撮像モードにより画像データの取得が行われることとなる。
次に、各検査エリアごとに行われる検査ルーチンについて、図4のフローチャートを参照して詳しく説明する。この検査ルーチンは、制御装置6(CPU等21)にて実行されるものである。
制御装置6は、まずモータ15,16を駆動制御してプリント基板2を移動させ、カメラ5の視野をプリント基板2上の所定の検査エリアに合わせる。なお、検査エリアは、カメラ5の視野の大きさを1単位としてプリント基板2の表面を予め分割しておいた中の1つのエリアである。
そして、ステップS101において、この検査エリアが第1条件を満たすか否かを判定する。より詳しくは、この検査エリア内に、上記条件設定処理にて設定した第1判定条件(例えば「体積」が「1mm3」未満であること)を満たすクリーム半田が含まれているか否かを判定する。ここでの判定は、予め記憶されたガーバデータを参照して行われる(以下同様)。
ガーバデータには、例えばプリント基板2上に設けられたランド、及び、該ランド上に印刷される理想的なクリーム半田の位置、大きさ、形状などが記憶されると共に、これらランドやクリーム半田が属する電子部品の品種などが記憶されている。
ここで、検査エリアが第1条件を満たす場合(検査エリア内に第1判定条件を満たすクリーム半田が含まれている場合)には、ステップS102に移行し、かかる検査エリアについて第4撮像モード(4×2回撮像)により画像データを取得する。
より詳しくは、制御装置6は、まず照明装置4の液晶格子4bを切替制御し、該液晶格子4bに形成される格子の位置を所定の基準位置(位相「0°」の位置)に設定する。
液晶格子4bの切替設定が完了すると、制御装置6は、所定のタイミングTa1にて、位相「0°」の光パターンの下で第1撮像処理の1回目を開始する〔図5(a)参照〕。
具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTa2において、第1撮像処理の1回目を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
それから所定時間(本実施形態では4ms)経過後のタイミングTa3にて、画像データ記憶装置24への画像データの転送が終了すると同時に、制御装置6は、位相「0°」の光パターンの下で第1撮像処理の2回目を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTa4において、第1撮像処理の2回目を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
尚、制御装置6は、1回目の第1撮像処理の画像データと、2回目の第1撮像処理の画像データが取得されると、両画像データの各画素の輝度値をそれぞれ合算し、これを位相「0°」の光パターンの下で撮像された1つの三次元計測用の画像データとして、画像データ記憶装置24に記憶する。
同時に、制御装置6は、タイミングTa4にて照明装置4の液晶格子4bの切替処理を開始する。具体的には、液晶格子4bに形成される格子の位置を基準位置(位相「0°」の位置)から、光パターンの位相が4分の1ピッチずれる位相「90°」の位置へ切替える処理を開始する。
制御装置6は、液晶格子4bの切替処理の開始(タイミングTa4)から所定時間(本実施形態では20ms)経過後のタイミングTa5において、該切替処理を終了する。
液晶格子4bの切替処理の完了と同時に、制御装置6は、タイミングTa5にて位相「90°」の光パターンの下で第2撮像処理の1回目を開始する。具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTa6において、第2撮像処理の1回目を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
それから所定時間(本実施形態では4ms)経過後のタイミングTa7にて、画像データ記憶装置24への画像データの転送が終了すると同時に、制御装置6は、位相「90°」の光パターンの下で第2撮像処理の2回目を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTa8において、第2撮像処理の2回目を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
尚、制御装置6は、1回目の第2撮像処理の画像データと、2回目の第2撮像処理の画像データが取得されると、両画像データの各画素の輝度値をそれぞれ合算し、これを位相「90°」の光パターンの下で撮像された1つの三次元計測用の画像データとして、画像データ記憶装置24に記憶する。
同時に、制御装置6は、タイミングTa8にて照明装置4の液晶格子4bの切替処理を開始する。具体的には、液晶格子4bに形成される格子の位置を位相「90°」の位置から、光パターンの位相が4分の1ピッチずれる位相「180°」の位置へ切替える処理を開始する。
制御装置6は、液晶格子4bの切替処理の開始(タイミングTa8)から所定時間(本実施形態では20ms)経過後のタイミングTa9において、該切替処理を終了する。
液晶格子4bの切替処理の完了と同時に、制御装置6は、タイミングTa9にて位相「180°」の光パターンの下で第3撮像処理の1回目を開始する。具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTa10において、第3撮像処理の1回目を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
それから所定時間(本実施形態では4ms)経過後のタイミングTa11にて、画像データ記憶装置24への画像データの転送が終了すると同時に、制御装置6は、位相「180°」の光パターンの下で第3撮像処理の2回目を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTa12において、第3撮像処理の2回目を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
尚、制御装置6は、1回目の第3撮像処理の画像データと、2回目の第3撮像処理の画像データが取得されると、両画像データの各画素の輝度値をそれぞれ合算し、これを位相「180°」の光パターンの下で撮像された1つの三次元計測用の画像データとして、画像データ記憶装置24に記憶する。
同時に、制御装置6は、タイミングTa12にて照明装置4の液晶格子4bの切替処理を開始する。具体的には、液晶格子4bに形成される格子の位置を位相「180°」の位置から、光パターンの位相が4分の1ピッチずれる位相「270°」の位置へ切替える処理を開始する。
制御装置6は、液晶格子4bの切替処理の開始(タイミングTa12)から所定時間(本実施形態では20ms)経過後のタイミングTa13において、該切替処理を終了する。
液晶格子4bの切替処理の完了と同時に、制御装置6は、タイミングTa13にて位相「270°」の光パターンの下で第4撮像処理の1回目を開始する。具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTa14において、第4撮像処理の1回目を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
それから所定時間(本実施形態では4ms)経過後のタイミングTa15にて、画像データ記憶装置24への画像データの転送が終了すると同時に、制御装置6は、位相「270°」の光パターンの下で第4撮像処理の2回目を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTa16において、第4撮像処理の2回目を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
尚、制御装置6は、1回目の第4撮像処理の画像データと、2回目の第4撮像処理の画像データが取得されると、両画像データの各画素の輝度値をそれぞれ合算し、これを位相「270°」の光パターンの下で撮像された1つの三次元計測用の画像データとして、画像データ記憶装置24に記憶する。
このように、上記一連の撮像処理を行うことにより、4通りに位相変化させた光パターンの下でそれぞれ撮像された4画面分の三次元計測用の画像データが取得される。尚、第4撮像モードにおいて、例えば1つの検査エリアにつき、1回の撮像処理に要する時間をそれぞれ[10ms]、1回の画像データの転送(読出)処理に要する時間をそれぞれ[4ms]、1回の液晶格子4bの切替処理に要する時間をそれぞれ[20ms]とした場合、1つの検査エリアに係る全ての撮像処理(最後の撮像処理)が終了するまでに必要な時間は、図5(a)に示すように、〔撮像処理に要する時間[10ms]×8回〕+〔画像データの転送処理に要する時間[4ms]×4回〕+〔液晶格子4bの切替処理に要する時間[20ms]×3回〕=合計[156ms]となる。
図4のフローチャートに戻り、ステップS101において、検査エリアが第1条件を満たさないと判定された場合(検査エリア内に第1判定条件を満たすクリーム半田が含まれていないと判定された場合)には、ステップS103に移行し、この検査エリアが第2条件を満たすか否かを判定する。より詳しくは、この検査エリア内に、上記条件設定処理にて設定した第2判定条件(例えば「体積」が「2mm3」未満であること)を満たすクリーム半田が含まれているか否かを判定する。
ここで、検査エリアが第2条件を満たす場合(検査エリア内に第1判定条件を満たすクリーム半田は含まれていないが、第2判定条件を満たすクリーム半田が含まれている場合)には、ステップS104に移行し、かかる検査エリアについて第3撮像モード(4×1回撮像)により画像データを取得する。
より詳しくは、制御装置6は、まず照明装置4の液晶格子4bを切替制御し、該液晶格子4bに形成される格子の位置を所定の基準位置(位相「0°」の位置)に設定する。
液晶格子4bの切替設定が完了すると、制御装置6は、所定のタイミングTb1にて、位相「0°」の光パターンの下で第1撮像処理を開始する〔図5(b)参照〕。
具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTb2において、第1撮像処理を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され、三次元計測用の画像データとして記憶される。
同時に、制御装置6は、タイミングTb2にて照明装置4の液晶格子4bの切替処理を開始する。具体的には、液晶格子4bに形成される格子の位置を基準位置(位相「0°」の位置)から、光パターンの位相が4分の1ピッチずれる位相「90°」の位置へ切替える処理を開始する。
制御装置6は、液晶格子4bの切替処理の開始(タイミングTb2)から所定時間(本実施形態では20ms)経過後のタイミングTb3において、該切替処理を終了する。
液晶格子4bの切替処理の完了と同時に、制御装置6は、タイミングTb3にて位相「90°」の光パターンの下で第2撮像処理を開始する。具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTb4において、第2撮像処理を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され、三次元計測用の画像データとして記憶される。
同時に、制御装置6は、タイミングTb4にて照明装置4の液晶格子4bの切替処理を開始する。具体的には、液晶格子4bに形成される格子の位置を位相「90°」の位置から、光パターンの位相が4分の1ピッチずれる位相「180°」の位置へ切替える処理を開始する。
制御装置6は、液晶格子4bの切替処理の開始(タイミングTb4)から所定時間(本実施形態では20ms)経過後のタイミングTb5において、該切替処理を終了する。
液晶格子4bの切替処理の完了と同時に、制御装置6は、タイミングTb5にて位相「180°」の光パターンの下で第3撮像処理を開始する。具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTb6において、第3撮像処理を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され、三次元計測用の画像データとして記憶される。
同時に、制御装置6は、タイミングTb6にて照明装置4の液晶格子4bの切替処理を開始する。具体的には、液晶格子4bに形成される格子の位置を位相「180°」の位置から、光パターンの位相が4分の1ピッチずれる位相「270°」の位置へ切替える処理を開始する。
制御装置6は、液晶格子4bの切替処理の開始(タイミングTb6)から所定時間(本実施形態では20ms)経過後のタイミングTb7において、該切替処理を終了する。
液晶格子4bの切替処理の完了と同時に、制御装置6は、タイミングTb7にて位相「270°」の光パターンの下で第4撮像処理を開始する。具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では10ms)経過後のタイミングTb8において、第4撮像処理を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され、三次元計測用の画像データとして記憶される。
このように、上記一連の撮像処理を行うことにより、4通りに位相変化させた光パターンの下でそれぞれ撮像された4画面分の三次元計測用の画像データが取得される。尚、第3撮像モードにおいて、例えば1つの検査エリアにつき、1回の撮像処理に要する時間をそれぞれ[10ms]、1回の画像データの転送(読出)処理に要する時間をそれぞれ[4ms]、1回の液晶格子4bの切替処理に要する時間をそれぞれ[20ms]とした場合、1つの検査エリアに係る全ての撮像処理(最後の撮像処理)が終了するまでに必要な時間は、図5(b)に示すように、〔撮像処理に要する時間[10ms]×4回〕+〔液晶格子4bの切替処理に要する時間[20ms]×3回〕=合計[100ms]となる。
図4のフローチャートに戻り、ステップS103において、検査エリアが第2条件を満たさないと判定された場合(検査エリア内に第2判定条件を満たすクリーム半田が含まれていないと判定された場合)には、ステップS105に移行し、この検査エリアが第3条件を満たすか否かを判定する。より詳しくは、この検査エリア内に、上記条件設定処理にて設定した第3判定条件(例えば「体積」が「3mm3」未満であること)を満たすクリーム半田が含まれているか否かを判定する。
ここで、検査エリアが第3条件を満たす場合(検査エリア内に第1判定条件を満たすクリーム半田及び第2判定条件を満たすクリーム半田は含まれていないが、第3判定条件を満たすクリーム半田が含まれている場合)には、ステップS106に移行し、かかる検査エリアについて第2撮像モード(3×2回撮像)により画像データを取得する。
より詳しくは、制御装置6は、まず照明装置4の液晶格子4bを切替制御し、該液晶格子4bに形成される格子の位置を所定の基準位置(位相「0°」の位置)に設定する。
液晶格子4bの切替設定が完了すると、制御装置6は、所定のタイミングTc1にて、位相「0°」の光パターンの下で第1撮像処理の1回目を開始する〔図5(c)参照〕。
具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。但し、本実施形態の第2撮像モードでは、後述するように1回の撮像処理に係る撮像時間が「5ms」と、第4撮像モード及び第3撮像モードの「10ms」に比べ短く設定されているため、その分、照明装置4の照射輝度を大きくしている(後述する第1撮像モードにおいても同様)。これにより、所定の撮像時間内におけるカメラ5の受光量を増加させることができ、撮像時間を短縮しつつも計測精度を維持することができる。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では5ms)経過後のタイミングTc2において、第1撮像処理の1回目を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
それから所定時間(本実施形態では4ms)経過後のタイミングTc3にて、画像データ記憶装置24への画像データの転送が終了すると同時に、制御装置6は、位相「0°」の光パターンの下で第1撮像処理の2回目を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では5ms)経過後のタイミングTc4において、第1撮像処理の2回目を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
尚、制御装置6は、1回目の第1撮像処理の画像データと、2回目の第1撮像処理の画像データが取得されると、両画像データの各画素の輝度値をそれぞれ合算し、これを位相「0°」の光パターンの下で撮像された1つの三次元計測用の画像データとして、画像データ記憶装置24に記憶する。
同時に、制御装置6は、タイミングTc4にて照明装置4の液晶格子4bの切替処理を開始する。具体的には、液晶格子4bに形成される格子の位置を基準位置(位相「0°」の位置)から、光パターンの位相が3分の1ピッチずれる位相「120°」の位置へ切替える処理を開始する。
制御装置6は、液晶格子4bの切替処理の開始(タイミングTc4)から所定時間(本実施形態では20ms)経過後のタイミングTc5において、該切替処理を終了する。
液晶格子4bの切替処理の完了と同時に、制御装置6は、タイミングTc5にて位相「120°」の光パターンの下で第2撮像処理の1回目を開始する。具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では5ms)経過後のタイミングTc6において、第2撮像処理の1回目を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
それから所定時間(本実施形態では4ms)経過後のタイミングTc7にて、画像データ記憶装置24への画像データの転送が終了すると同時に、制御装置6は、位相「120°」の光パターンの下で第2撮像処理の2回目を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では5ms)経過後のタイミングTc8において、第2撮像処理の2回目を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
尚、制御装置6は、1回目の第2撮像処理の画像データと、2回目の第2撮像処理の画像データが取得されると、両画像データの各画素の輝度値をそれぞれ合算し、これを位相「120°」の光パターンの下で撮像された1つの三次元計測用の画像データとして、画像データ記憶装置24に記憶する。
同時に、制御装置6は、タイミングTc8にて照明装置4の液晶格子4bの切替処理を開始する。具体的には、液晶格子4bに形成される格子の位置を位相「120°」の位置から、光パターンの位相が3分の1ピッチずれる位相「240°」の位置へ切替える処理を開始する。
制御装置6は、液晶格子4bの切替処理の開始(タイミングTc8)から所定時間(本実施形態では20ms)経過後のタイミングTc9において、該切替処理を終了する。
液晶格子4bの切替処理の完了と同時に、制御装置6は、タイミングTc9にて位相「240°」の光パターンの下で第3撮像処理の1回目を開始する。具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では5ms)経過後のタイミングTc10において、第3撮像処理の1回目を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
それから所定時間(本実施形態では4ms)経過後のタイミングTc11にて、画像データ記憶装置24への画像データの転送が終了すると同時に、制御装置6は、位相「240°」の光パターンの下で第3撮像処理の2回目を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では5ms)経過後のタイミングTc12において、第3撮像処理の2回目を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され記憶される。
尚、制御装置6は、1回目の第3撮像処理の画像データと、2回目の第3撮像処理の画像データが取得されると、両画像データの各画素の輝度値をそれぞれ合算し、これを位相「240°」の光パターンの下で撮像された1つの三次元計測用の画像データとして、画像データ記憶装置24に記憶する。
このように、上記一連の撮像処理を行うことにより、3通りに位相変化させた光パターンの下でそれぞれ撮像された3画面分の三次元計測用の画像データが取得される。尚、第2撮像モードにおいて、例えば1つの検査エリアにつき、1回の撮像処理に要する時間をそれぞれ[5ms]、1回の画像データの転送(読出)処理に要する時間をそれぞれ[4ms]、1回の液晶格子4bの切替処理に要する時間をそれぞれ[20ms]とした場合、1つの検査エリアに係る全ての撮像処理(最後の撮像処理)が終了するまでに必要な時間は、図5(c)に示すように、〔撮像処理に要する時間[5ms]×6回〕+〔画像データの転送処理に要する時間[4ms]×3回〕+〔液晶格子4bの切替処理に要する時間[20ms]×2回〕=合計[82ms]となる。
図4のフローチャートに戻り、ステップS105において、検査エリアが第3条件を満たさないと判定された場合(検査エリア内に第3判定条件を満たすクリーム半田が含まれていないと判定された場合)には、ステップS107に移行し、かかる検査エリアについて第1撮像モード(3×1回撮像)により画像データを取得する。
より詳しくは、制御装置6は、まず照明装置4の液晶格子4bを切替制御し、該液晶格子4bに形成される格子の位置を所定の基準位置(位相「0°」の位置)に設定する。
液晶格子4bの切替設定が完了すると、制御装置6は、所定のタイミングTd1にて、位相「0°」の光パターンの下で第1撮像処理を開始する〔図5(d)参照〕。
具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では5ms)経過後のタイミングTd2において、第1撮像処理を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され、三次元計測用の画像データとして記憶される。
同時に、制御装置6は、タイミングTd2にて照明装置4の液晶格子4bの切替処理を開始する。具体的には、液晶格子4bに形成される格子の位置を基準位置(位相「0°」の位置)から、光パターンの位相が3分の1ピッチずれる位相「120°」の位置へ切替える処理を開始する。
制御装置6は、液晶格子4bの切替処理の開始(タイミングTd2)から所定時間(本実施形態では20ms)経過後のタイミングTd3において、該切替処理を終了する。
液晶格子4bの切替処理の完了と同時に、制御装置6は、タイミングTd3にて位相「120°」の光パターンの下で第2撮像処理を開始する。具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では5ms)経過後のタイミングTd4において、第2撮像処理を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され、三次元計測用の画像データとして記憶される。
同時に、制御装置6は、タイミングTd4にて照明装置4の液晶格子4bの切替処理を開始する。具体的には、液晶格子4bに形成される格子の位置を位相「120°」の位置から、光パターンの位相が3分の1ピッチずれる位相「240°」の位置へ切替える処理を開始する。
制御装置6は、液晶格子4bの切替処理の開始(タイミングTd4)から所定時間(本実施形態では20ms)経過後のタイミングTd5において、該切替処理を終了する。
液晶格子4bの切替処理の完了と同時に、制御装置6は、タイミングTd5にて位相「240°」の光パターンの下で第3撮像処理を開始する。具体的には、照明装置4の光源4aを発光させ、光パターンの照射を開始すると共に、カメラ5を駆動制御して、該光パターンが照射された検査エリア部分の撮像を開始する。
制御装置6は、撮像開始から所定時間(本実施形態では5ms)経過後のタイミングTd6において、第3撮像処理を終了する。同時に、光パターンの照射を終了する。ここで、カメラ5により撮像された画像データは、画像データ記憶装置24へ転送され、三次元計測用の画像データとして記憶される。
このように、上記一連の撮像処理を行うことにより、3通りに位相変化させた光パターンの下でそれぞれ撮像された3画面分の三次元計測用の画像データが取得される。尚、第1撮像モードにおいて、例えば1つの検査エリアにつき、1回の撮像処理に要する時間をそれぞれ[5ms]、1回の画像データの転送(読出)処理に要する時間をそれぞれ[4ms]、1回の液晶格子4bの切替処理に要する時間をそれぞれ[20ms]とした場合、1つの検査エリアに係る全ての撮像処理(最後の撮像処理)が終了するまでに必要な時間は、図5(d)に示すように、〔撮像処理に要する時間[5ms]×3回〕+〔液晶格子4bの切替処理に要する時間[20ms]×2回〕=合計[55ms]となる。
ここで具体例を挙げて説明する。例えば図6に例示するプリント基板2においては、所定の判定条件となるBGAやSOP、QFPなどの電子部品が実装される比較的サイズの小さいランド(図示略)に対応して比較的サイズの小さいクリーム半田Jg(例えば「体積」が「1mm3」未満のもの)やクリーム半田Js(例えば「体積」が「1mm3」以上「2mm3」未満のもの)が印刷されると共に、抵抗やコンデンサ、トランジスタなどの電子部品が実装される比較的サイズの大きいランド(図示略)に対応して比較的サイズの大きいクリーム半田Jb(例えば「体積」が「2mm3」以上「3mm3」未満のもの)やクリーム半田Jk(例えば「体積」が「3mm3」以上のもの)が印刷されている。
従って、かかるプリント基板2においては、第1判定条件(例えば「体積」が「1mm3」未満)を満たすクリーム半田Jg及び第2判定条件(例えば「体積」が「1mm3」以上「2mm3」未満)を満たすクリーム半田Jsを含む検査エリアW1、並びに、第1判定条件(例えば「体積」が「1mm3」未満)を満たすクリーム半田Jg及び第3判定条件(例えば「体積」が「2mm3」以上「3mm3」未満)を満たすクリーム半田Jbを含む検査エリアW3に関しては、第4撮像モード(4×2回撮像)により画像データが取得される。
第2判定条件(例えば「体積」が「1mm3」以上「2mm3」未満)を満たすクリーム半田Js及び第3判定条件(例えば「体積」が「2mm3」以上「3mm3」未満)を満たすクリーム半田Jbを含む検査エリアW2に関しては、第3撮像モード(4×1回撮像)により画像データが取得される。
第3判定条件(例えば「体積」が「2mm3」以上「3mm3」未満)を満たすクリーム半田Jb及び第1〜第3判定条件を満たさないクリーム半田Jk(例えば「体積」が「3mm3」以上のもの)を含む検査エリアW4に関しては、第2撮像モード(3×2回撮像)により画像データが取得される。
図4のフローチャートに戻り、制御装置6は、ステップS108において、上記ステップS102、ステップS104、ステップS106又はステップS107にて取得した4通り又は3通りの画像データを基に公知の位相シフト法により三次元計測(高さ計測)を行い、この計測結果を演算結果記憶装置25に記憶する。
次に、制御装置6は、ステップS109において、上記ステップS108の三次元計測結果(各座標における高さデータ)に基づき、クリーム半田の良否判定処理を行う。具体的に、制御装置6は、上記のように得られた検査エリアの計測結果に基づいて、基準面より高くなったクリーム半田の印刷範囲を検出し、この範囲内での各部位の高さを積分することにより、印刷されたクリーム半田の量を算出する。
続いて、制御装置6は、このようにして求めたクリーム半田の位置、面積、高さ又は量等のデータを、予め設定データ記憶装置26に記憶されている基準データ(ガーバデータなど)と比較判定し、この比較結果が許容範囲内にあるか否かによって、その検査エリアにおけるクリーム半田の印刷状態の良否を判定する。
かかる処理が行われている間に、制御装置6は、モータ15,16を駆動制御してプリント基板2を次の検査エリアへと移動せしめ、以降、上記一連の処理が、全ての検査エリアで繰り返し行われることで、プリント基板2全体の検査が終了する。
以上詳述したように、本実施形態では、光パターンの位相が120°ずつ異なる3通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を1回で行う第1撮像モード(3×1回撮像)と、光パターンの位相が120°ずつ異なる3通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を2回に分けて行う第2撮像モード(3×2回撮像)と、光パターンの位相が90°ずつ異なる4通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を1回で行う第3撮像モード(4×1回撮像)と、光パターンの位相が90°ずつ異なる4通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を2回に分けて行う第4撮像モード(4×2回撮像)とに切替可能に構成されている。
これにより、本実施形態によれば、従来の位相シフト回数の違いだけではなく、同一位相の光パターンの下での撮像回数の違いによっても、利用者のニーズに対応できるようになる。結果として、より多様なケースに対応することが可能となり、利便性や汎用性の向上を図ることができる。
さらに、本実施形態では、検査エリアに応じて撮像モードが切替わる構成となっている。これにより、例えば所定の判定条件(例えば大きさが所定値未満)を満たすクリーム半田を含む検査エリアについては、より高精度に三次元計測を実行する一方、それ以外の検査エリアについては、より短時間に三次元計測を実行することができる。結果として、高精度の計測を必要とするクリーム半田に必要な計測精度を維持しつつ、計測速度の向上を図ることができる。ひいては、より多様なケースに対応することが可能となり、利便性や汎用性のさらなる向上を図ることができる。
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
(a)上記実施形態では、三次元計測装置を、プリント基板2に印刷形成されたクリーム半田の高さを計測する基板検査装置1に具体化したが、これに限らず、例えば基板上に印刷された半田バンプや、基板上に実装された電子部品など、他のものの高さを計測する構成に具体化してもよい。
(b)上記実施形態では、光源4aからの光を縞状の光パターンに変換するための格子を、液晶格子4bにより構成すると共に、これを切替制御することにより、光パターンの位相をシフトさせる構成となっている。これに限らず、例えば格子部材をピエゾアクチュエータ等の移送手段により移送させ、光パターンの位相をシフトさせる構成としてもよい。
(c)上記実施形態では、位相シフト法による三次元計測を行う上で、光パターンの位相が120°ずつ異なる3通りの画像データ、又は、光パターンの位相が90°ずつ異なる4通りの画像データを取得する構成となっているが、位相シフト回数及び位相シフト量は、これらに限定されるものではない。位相シフト法により三次元計測可能な他の位相シフト回数及び位相シフト量を採用してもよい。
例えば位相が90°ずつ異なる3通りの光パターンの下で取得した3通りの画像データを基に三次元計測を行う構成としてもよい。また、位相が180°(又は90°)ずつ異なる2通りの光パターンの下で取得した2通りの画像データを基に三次元計測を行う構成としてもよい。
従って、上記実施形態に代えて、位相の異なる2通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を1回で行う第1撮像モード(2×1回撮像)と、位相の異なる2通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を2回に分けて行う第2撮像モード(2×2回撮像)と、位相の異なる3通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を1回で行う第3撮像モード(3×1回撮像)と、位相の異なる3通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を2回に分けて行う第4撮像モード(3×2回撮像)とに切替可能な構成としてもよい。
同様に、位相の異なる2通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を1回で行う第1撮像モード(2×1回撮像)と、位相の異なる2通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を2回に分けて行う第2撮像モード(2×2回撮像)と、位相の異なる4通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を1回で行う第3撮像モード(4×1回撮像)と、位相の異なる4通りの画像データを取得する上で、同一位相の光パターンの下での撮像を2回に分けて行う第4撮像モード(4×2回撮像)とに切替可能な構成としてもよい。
(d)上記実施形態では、同一位相の光パターンの下での撮像を1回で行う撮像モード(第1撮像モード及び第3撮像モード)と、同一位相の光パターンの下での撮像を2回に分けて行う撮像モード(第2撮像モード及び第4撮像モード)とに切替可能な構成となっているが、同一位相の光パターンの下での撮像回数は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば同一位相の光パターンの下での撮像を2回に分けて行う撮像モードと、同一位相の光パターンの下での撮像を3回に分けて行う撮像モードとに切替可能な構成としてもよい。
また、2段階に限らず、例えば同一位相の光パターンの下での撮像を1回で行う撮像モードと、同一位相の光パターンの下での撮像を2回に分けて行う撮像モードと、同一位相の光パターンの下での撮像を3回に分けて行う撮像モードとに切替可能といったように、3段階以上に切替可能な構成としてもよい。
(e)上記実施形態では、状況に応じて、位相シフト回数が3通り又は4通りに切替わる構成となっているが、これに限らず、位相シフト回数が1種類(例えば2通り、3通り又は4通りのうちのいずれか1つ)しか設定されていない構成の下、同一位相の光パターンの下での撮像回数のみを異ならせる構成としてもよい。
(f)上記実施形態では、検査エリアに応じて撮像モードが切替わる構成となっているが、これに限らず、予め設定した1つの撮像モードによってプリント基板2全域を画一的に計測する構成としてもよい。
(g)上記実施形態では、所定の判定条件を満たすクリーム半田(例えば図6のクリーム半田Jg,Js)と、所定の判定条件を満たさないクリーム半田(例えば図6のクリーム半田Jb,Jk)の両者を含む検査エリア(例えば図6の検査エリアW2,W3)について、位相の異なる4通りの画像データを取得した場合において、該検査エリア内における両クリーム半田(例えば図6の検査エリアW2のクリーム半田Js,Jbや、検査エリアW3のクリーム半田Jg,Jb)ともに、4通りの画像データを基に三次元計測を行う構成となっている。
これに限らず、例えば所定の判定条件を満たすクリーム半田(例えば図6のクリーム半田Jg,Js)と、所定の判定条件を満たさないクリーム半田(例えば図6のクリーム半田Jb,Jk)の両者を含む検査エリア(例えば図6の検査エリアW2,W3)について、位相の異なる4通りの画像データを取得した場合に、該検査エリア内において所定の判定条件を満たすクリーム半田(例えば図6のクリーム半田Jg,Js)については、4通りの画像データを基に三次元計測を行い、該検査エリア内において所定の判定条件を満たさないクリーム半田(例えば図6のクリーム半田Jb,Jk)については、取得した4通りの画像データのうちの3通りの画像データを基に三次元計測を行う構成としてもよい。
かかる構成によれば、所定の判定条件を満たさないクリーム半田(計測精度をそれほど必要としないクリーム半田)については、より少ない画像データを基により短時間で三次元計測を行うことができる。結果として、計測速度のさらなる向上を図ることができる。
また、4通りの画像データを取得した場合における「所定の判定条件を満たさないクリーム半田(例えば図6のクリーム半田Jb,Jk)」についての計測精度と、位相の異なる3通りの光パターンの下でそれぞれ取得した3通りの画像データを基に三次元計測を行った場合における「所定の判定条件を満たさないクリーム半田(例えば図6のクリーム半田Jb,Jk)」についての計測精度とを同等にすることができる。
(h)上記実施形態では、条件設定画面230を介して、撮像モードの切替条件である判定条件を設定する構成となっているが、設定手段の構成はこれに限定されるものではない。
例えば図7に示す条件設定画面350を介して判定条件を設定する構成としてもよい。条件設定画面350では、スライドバー351を左右にスライド操作することにより、第1判定条件用のポインタ352、第2判定条件用のポインタ353、及び、第3判定条件用のポインタ354を一体に操作することができる。各ポインタ352〜354を操作することで、各判定条件となるクリーム半田の体積値を変更することができる。尚、スライドバー351とは、表示装置23に表示されたスライドバーを模した画像であり、タッチパネルを介して操作することができる。
ここで、第1判定条件用のポインタ352を操作して設定した所定値(例えば「1mm3」)未満の体積のクリーム半田を含む検査エリアについては第4撮像モード(4×2回撮像)により三次元計測を行い、第2判定条件用のポインタ353を操作して設定した所定値(例えば「2mm3」)未満の体積のクリーム半田を含む検査エリアについては第3撮像モード(4×1回撮像)により三次元計測を行い、第3判定条件用のポインタ354を操作して設定した所定値(例えば「3mm3」)未満の体積のクリーム半田を含む検査エリアについては第2撮像モード(3×2回撮像)により三次元計測を行い、それ以外の検査エリアについては第1撮像モード(3×1回撮像)により三次元計測を行うこととなる。
図7において、例えばスライドバー351を右端まで動かすと、各判定条件となるクリーム半田の体積値は最大値に収束する。つまり、プリント基板2上の全てのクリーム半田が第1判定条件を満たすこととなり、全ての検査エリアについて第4撮像モード(4×2回撮像)により三次元計測が行われることとなる。一方、スライドバー351を左端まで動かすと、各判定条件となるクリーム半田の体積値は最小値に収束する。つまり、プリント基板2上の全てのクリーム半田が第3判定条件を満たさないこととなり、全ての検査エリアについて第1撮像モード(3×1回撮像)により三次元計測が行われることとなる。
また、条件設定画面350には、スライドバー351を操作して設定した判定条件(所定の体積値)の下でプリント基板2の計測にかかる予定時間を表示可能な予定時間表示部355(予定時間表示手段)が設けられている。ここに表示される予定時間は、スライドバー351を操作して設定した各判定条件と、ガーバデータとを基に算出される。
例えば図7に示した例において、1つの検査エリアに係る全ての撮像処理を終了するまでに必要な時間は、第4撮像モード(4×2回撮像)の場合は156ms(0.156s)となり、第1撮像モード(3×1回撮像)の場合は55ms(0.055s)となる。
従って、プリント基板2上に設定される検査エリアの数をN個とすると、1枚のプリント基板2の全範囲の画像データを取得するまでに要する時間は、全ての検査エリアについて第4撮像モード(4×2回撮像)により画像データを取得する場合には、156×N(ms)となる。一方、全ての検査エリアについて第1撮像モード(3×1回撮像)により画像データを取得する場合には、55×N(ms)となる。
また、第1撮像モード(3×1回撮像)により画像データを取得する検査エリアの数がN1(個)で、第2撮像モード(3×2回撮像)により画像データを取得する検査エリアの数がN2(個)で、第3撮像モード(4×1回撮像)により画像データを取得する検査エリアの数がN3(個)で、第4撮像モード(4×2回撮像)により画像データを取得する検査エリアの数がN4(個)である場合には、1枚のプリント基板2の全範囲の画像データを取得するまでに要する時間は、55×N1(ms)+82×N2(ms)+100×N3(ms)+156×N4(ms)となる。
さらに、モータ15,16を駆動してプリント基板2を所定の検査エリアから次の検査エリアへ移動する移動時間を含めた時間を予定時間として予定時間表示部355に表示する構成としてもよい。
また、図7に示す条件設定画面350に代えて、例えば図8に示す条件設定画面360を介して判定条件を設定する構成としてもよい。条件設定画面360では、第1判定条件用のスライドバー361、第2判定条件用のスライドバー362、及び、第3判定条件用のスライドバー363が設けられている。各判定条件用のスライドバー361〜363はそれぞれ個別に操作でき、各判定条件となるクリーム半田の体積値を個別に変更することができる。
(i)上記実施形態では、撮像モードの切替条件(判定条件)を設定する構成となっているが、これに代えて、利用者が所望の撮像モードを直接選択できる構成としてもよい。かかる場合、例えば上記(f)に記載したように、選択した1つの撮像モードによってプリント基板2全域を画一的に計測する構成としてもよい。又は、事前に各検査エリアごとに任意の撮像モードを選択可能な構成としてもよい。さらに、ここで設定した撮像モードの下でプリント基板2の計測にかかる予定時間を表示可能な予定時間表示部(予定時間表示手段)を備えた構成としてもよい。
(j)上記実施形態では、第1撮像モード及び第2撮像モードにおける1回の撮像処理に係る撮像時間が「5ms」に設定され、第4撮像モード及び第3撮像モードにおける1回の撮像処理に係る撮像時間が「10ms」に設定されているが、撮像時間はこれらに限定されるものではない。
例えば、全ての撮像モードの1回の撮像処理に係る撮像時間が全て同一(例えば、全て「10ms」)になる構成としてもよい。また、各撮像モードごとに1回の撮像処理に係る撮像時間がそれぞれ異なる構成としてもよい。例えば1回の撮像処理に係る撮像時間が第1撮像モードでは「5ms」、第2撮像モードでは「7ms」、第3撮像モードでは「10ms」、第4撮像モードでは「13ms」としてもよい。
また、上記実施形態では、同一位相の光パターンの下での撮像を2回に分けて行う撮像モード(第2撮像モード及び第4撮像モード)において、1回目の撮像処理に係る撮像時間と、2回目の撮像処理に係る撮像時間とが同一となっているが、これに限らず、1回目の撮像処理と、2回目の撮像処理とで撮像時間が異なる構成としてもよい。例えば1回目の撮像処理に係る撮像時間を「10ms」とし、2回目の撮像処理に係る撮像時間を「5ms」としてもよい。
さらに、1回の撮像処理に係る撮像時間を変更可能な構成としてもよい。かかる場合、外部操作に基づき利用者が撮像時間を直接設定可能な構成としてもよいし、所定の切替条件を設定し、かかる条件に応じて適宜、撮像時間が切替わる構成としてもよい。さらに、ここで設定した撮像時間又はその切替条件の下でプリント基板2の計測にかかる予定時間を表示可能な予定時間表示部(予定時間表示手段)を備えた構成としてもよい。
(k)上記実施形態では、1回の撮像処理に係る撮像時間に応じて照明装置4の照射輝度を変更する構成となっているが、これに限らず、撮像時間が異なる場合においても照明装置4の照射輝度が一定となる構成としてもよい。
(l)上記実施形態では、カメラ5の撮像素子としてCCDセンサを採用しているが、撮像素子はこれに限定されるものではなく、例えばCMOSセンサ等を採用してもよい。
尚、一般のCCDカメラ等を用いた場合には、露光中にデータ転送を行うことができないため、上記実施形態のように同一位相の光パターンの下での撮像を2回に分けて行う場合には、その間にデータ転送処理(読出処理)を行う必要がある(図5参照)。
これに対し、カメラ5として、CMOSカメラや、データ転送中に露光可能な機能を持ったCCDカメラ等を用いた場合には、撮像処理(露光処理)とデータ転送処理とを一部で重複して行うことができるため、計測時間の短縮化を図ることができる。