JP2633450B2 - 回転式遮光ユニットを有する多角度照明装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、はんだ付け外観検査装
置に関し、特に、はんだ付け検査において照明の反射光
を取り込むＣＣＤカメラ方式の検査機における多角度照
明装置に関すす。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント基板のはんだ付けを光学
式に外観検査する装置では、照明を常時点灯させた方式
が知られている。この方式は検査部に常時照明をあてて
検査する方式である。

【０００３】他の従来方式として、検査時にはんだ付け
状態に合わせて照明方向を切替える方式も提案されてい
るが、この方式は一箇所のはんだ検査毎に照明の“Ｏ
Ｎ”、“ＯＦＦ”を行い、点灯部を切替えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、叙上の
従来技術のうち、前者即ち、検査部に常時、照明をあて
て検査する方式は照明方向をかえてはんだ付け部を検査
する方式に比較し、はんだ付け部の良否判定がしにくい
という欠点があった。

【０００５】一方、後者即ち、検査時にはんだ付け状態
に合わせて照明方向を切替える方式は、一箇所のはんだ
検査毎に照明の“ＯＮ”、“ＯＦＦ”を行い、点灯部を
切替えるために、検査時間がかかるという欠点があっ
た。

【０００６】更にまた、この照明ユニットはＬＥＤが使
われる場合が多かったが、ＬＥＤは照度の経時変化があ
り、点灯後数分間は照度が変化するために、“ＯＮ”、
“ＯＦＦ”を頻繁に行なう場合には照度が安定しないと
いう欠点も有していた。

【０００７】本発明は従来の上記実情に鑑みてなされた
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記諸欠点を解消することを可能とした新規な多角
度照明装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決する手段】 上記目的を達成するために、
本発明に係る回転式遮光ユニットを有する多角度照明装
置は、光源が内側面に複数個整列して取り付けられ、検
査中常時点灯される半球状の照明ユニットと、該照明ユ
ニットの内側に該照明ユニットと同心球円状であって、
光源からの照明光が検査対象物に対して照明角度が異な
る角度で照射するように複数段に形成される複数個のス
リットを有する遮光ユニットと、該遮光ユニットを検査
中回転させるモータユニットと、検査対象物の画像を取
り込む撮像ユニットと、該撮像ユニットに必要な画像処
理ユニットとを備え、光源からの照明光を複数個のスリ
ットを介して、常時複数の方向から検査対象物を照明
し、前記遮光ユニットの回転にともなって、その複数の
方向からの照明角度が切り替わるようにしたものであ
る。

【０００９】本発明では照明を常時点灯させたままで点
灯／消灯をくり返すのと同じ効果が得られるようにする
ものである。

【００１０】即ち、照明ユニットは点灯させたままでも
遮光ユニットでさえぎられた光は遮光ユニットのスリッ
トのある部分のみ透過するために、スリットの形状に従
ってこのケースでは断続的に光を透過させ、複数角度か
らの照明を切り換えて行うものと同じ状態となる。更に
照明は実際には点灯／消灯の切替えを行わないために、
切替えに伴うロス時間を削減し、その分高速検査を行う
ことができる。

【００１１】本発明において、照明部はドーム型（半球
円状）とし、ドームの内側にＬＥＤを配置し、検査部に
ＬＥＤの光が集中するようにしておく。

【００１２】照明ドームの内側に、一部スリット部が形
成されたドーム型の遮光ユニットを備えておく。

【００１３】この遮光ユニットを連続または断続的に回
転させることにより、検査対象の部分にスリットの形状
に従って断続的、あるいは連続的に光を照射することが
可能となる。

【００１４】カメラは真上カメラのみであるが、または
斜めカメラも有することとしてもよい。

【００１５】 遮光ユニットのスリットは本実施例では
段をつけて４段設けているが、照明角度を切替えるのが
目的であるので、３段以下または５段以上とすることも
でき、各種形状をとることとする。

【００１６】 遮光ユニットのスリットの方向は円周方
向としているが、これを軸方向（半径方向）に設けても
よい。この場合には、照明方向を切替えるのと同じ効果
が得られる。

【００１７】

【実施例】次に、本発明をその好ましい一実施例につい
て図面を参照して具体的に説明する。

【００１８】図１（ａ）、（ｂ）は本発明に係る照明装
置の一実施例を示す平面図及び（ａ）のＡ−Ａ′線に沿
った断面図である。

【００１９】図１（ａ）、（ｂ）を参照するに、本発明
は、検査対象基板７の上に搭載されたＩＣ部品６のはん
だフィレット部に各方向または各角度から照明をあてて
その画像をＣＣＤカメラ４に取り込み、画像処理部５で
画像処理を行って特徴量を抽出し、はんだの良否を判定
するものである。本発明ではこの照明装置に特徴を有す
るものであって、照明は本実施例ではＬＥＤを使用した
ものとしている。

【００２０】参照番号１は照明ユニットを示し、この照
明ユニット１はドーム型（半球円状）に形成され、この
ドーム型のフード内側に複数個のＬＥＤ１ａが整列して
取り付けられ、常時点灯させられて検査部（ＩＣ等の検
出対象物６が載置された領域）にＬＥＤの光が集中する
ように配置されている。

【００２１】ＬＥＤ照明ユニット１のフードの内側に
は、照明ユニット１と同心球円状にされドーム型に形成
されたスリット付遮光ユニット２が配設されている。こ
のスリット付遮光ユニット２はモータユニット３で駆動
することにより回転させられる。即ち、この遮光ユニッ
ト２をモータユニット３で連続または断続的に回転させ
ることにより、検査対象の部分（被検査物）にスリット
の形状に従って断続的あるいは連続的に光を照射するこ
とが可能となる。

【００２２】スリット付遮光ユニット２の表面円周方向
には複数個のスリット８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ（本実施
例では４個即ち４方向４角度（段））が形成されてい
る。

【００２３】モータユニット３は、モータ３１と、この
モータの軸に固定されたギヤ３２と、ギヤ３２と噛み合
うギア３３と、このギアの軸に固定されたゴム等弾性体
により形成されたローラ３４とにより構成されている。
スリット付遮光ユニット２の下部には鍔状の回転接触部
２ａが形成され、この回転接触部２ａの円形側面は、ロ
ーラ３４及び回転接触部２ａの周辺に配設された複数個
のベアリング９（図１（ｂ）では１個のみ示され他は省
略されている）と常時摩擦接触している。

【００２４】回転接触部２ａの下面はまた、回転接触部
２ａの円形形状に対応して配設された複数個のベアリン
グ１０（図１（ｂ）では２個のみ示され他は省略されて
いる）と常時接触している。

【００２５】 モータユニット３及びベアリング９、１
０の連結機構によりスリット付遮光ユニット２は円滑に
しかも安定した回転を保持することができる。この連結
機構はいわゆるフリクションドライブ機構といえるもの
であり、本実施例で開示した以外のフリクションドライ
ブ機構も本発明に採用し得ることは勿論である。

【００２６】ローラ３４の代わりにギアを用いることが
できるが、その際には回転接触部２ａの円周側面はこの
ギヤと噛合するギヤ構造とする必要があり、またベアリ
ング９もギヤ構成になるであろう。

【００２７】このように構成した結果、照明はスリット
８ａ〜８ｄの部分のみから行われるために、本実施例で
は４段のＬＥＤ光が円を描きながらはんだフィレット部
を照らすこととなる。ＣＣＤカメラ４による画像取り込
みはシャッタを切りながら行われる。

【００２８】遮光ユニット２の１回転当り４画像を取り
込むことにより、４種の画像が取り込まれ、画像処理部
５で画像処理が行われて、はんだの良否が判定される。

【００２９】本発明の動作を詳細に説明すると下記の通
りである。

【００３０】先づ、遮光ユニット２の断続回転の場合に
ついて説明する。

【００３１】遮光ユニット２が図１（ａ）に示す状態に
あるとすれば、照明ユニット１のＬＥＤ光はスリット８
ａ〜８ｄを通して４方向（水平方向）及び４角度（段）
（垂直方向）から検査対象基板７上に配置されたＩＣ等
検査対象物６に照射される。ＣＣＤカメラ４はＩＣ等検
査対象物６からの反射光による４種のデータを読み取
り、そのデータを画像処理部５に転送する。

【００３２】次に、モータユニット３により遮光ユニッ
ト２を例えば図１（ａ）の矢印方向即ち反時計方向に９
０°回転させて停止せしめ上記と同様にしてＩＣ等検査
対象物の４種のデータを読み取り画像処理する。

【００３３】続いて遮光ユニット２を更に反時計方向に
９０°回転させて同様に４個のデータを読み取り処理す
る。

【００３４】次いで遮光ユニット２を反時計方向に９０
°回転させて停止せしめ４種のデータの処理を実行し、
しかして遮光ユニット２が一回転させられて１６種のデ
ータ処理が行われる。

【００３５】次に遮光ユニット２の連続回転の場合につ
いて説明するに、連続回転の場合には、モータユニット
３による遮光ユニット２の回転速度とＣＣＤカメラ４の
シャッタスピードとの関係を任意または最適に設定する
ことによって上記の場合の如く１６種のデータ処理のみ
ならず、より多くのデータを取り込んで処理することが
可能となる。

【００３６】

【発明の効果】外観検査装置で用いられる照明ユニット
はその寿命と安定性からＬＥＤが用いられることが多
い。しかしながらＬＥＤは点灯後数分間経過しないと安
定した照度が得られない。

【００３７】本発明によれば、ＬＥＤを用いた場合でも
スリット付遮光ユニットを回転させることにより、照明
を点灯／消灯をくり返すのと同じ効果が得られ、単なる
常時点灯方式に比較してはんだ部の検査性能の大幅な向
上を期待することができる。

【００３８】更に本発明に係る照明装置によれば、実際
には点灯／消灯の切り替えを行なわないために、切り替
えロスタイムが生じることもなく、検査時間の短縮とい
う効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例を示す概略平面図で
あり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′線に沿って切断し、矢
印の方向に見た断面図である。

【符号の説明】

１…ＬＥＤ照明ユニット（固定式、常時点灯） １ａ…ＬＥＤ ２…スリット付遮光ユニット（連続回転または断続回
転） ２ａ…回転接触部 ３…モータユニット（遮光ユニット回転駆動用） ４…ＣＣＤカメラ（単数または複数） ５…画像処理部 ６…ＩＣ等検査対象物 ７…検査対象基板 ８ａ〜８ｄ…スリット ９、１０…ベアリング ３１…モータ ３２、３３…ギヤ ３４…ローラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源が内側面に複数個整列して取り付け
   られ、検査中常時点灯される半球状の照明ユニットと、 該照明ユニットの内側に該照明ユニットと同心球円状で
   あって、光源からの照明光が検査対象物に対して照明角
   度が異なる角度で照射するように複数段に形成される複
   数個のスリットを有する遮光ユニットと、 該遮光ユニットを検査中回転させるモータユニットと、 検査対象物の画像を取り込む撮像ユニットと、 該撮像ユニットに必要な画像処理ユニットとを備え、 光源からの照明光を複数個のスリットを介して、常時複
   数の方向から検査対象物を照明し、前記遮光ユニットの
   回転にともなって、その複数の方向からの照明角度が切
   り替わるようにした ことを特徴とする回転式遮光ユニッ
   トを有する多角度照明装置。