JP2714277B2 - リード形状計測装置 - Google Patents
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
【０００１】〔発明の目的〕
【産業上の利用分野】本発明はＱＦＰ（４方向リード付
フラットパッケージ）などのクランク状に曲げられた外
部リードやＪ形外部リード等の様々な外部リードの形状
を計測するのに使用されるリード形状計測装置に関し、
特に、画像認識により非接触に、外部リードの付根付近
から先端までのほぼ全域にわたり曲げ形状を精度良く計
測する際に使用されるものである。
フラットパッケージ）などのクランク状に曲げられた外
部リードやＪ形外部リード等の様々な外部リードの形状
を計測するのに使用されるリード形状計測装置に関し、
特に、画像認識により非接触に、外部リードの付根付近
から先端までのほぼ全域にわたり曲げ形状を精度良く計
測する際に使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体パッケージにおける外部リ
ードの横方向の曲がり、長さ、上下方向の曲がりなどを
計測する装置がある。その計測結果は、製品の品質管理
において製品が基準をクリアしているか否か等を確かめ
るのに使用される。また、生産機械の調整にも使用され
る。例えば、外部リードには、これを所定の形状に整形
すべくプレス加工が施されるが、このプレスの圧力、ス
トローク等のパラメータや、金型の形状・あたりなどの
の調整に使用される。
ードの横方向の曲がり、長さ、上下方向の曲がりなどを
計測する装置がある。その計測結果は、製品の品質管理
において製品が基準をクリアしているか否か等を確かめ
るのに使用される。また、生産機械の調整にも使用され
る。例えば、外部リードには、これを所定の形状に整形
すべくプレス加工が施されるが、このプレスの圧力、ス
トローク等のパラメータや、金型の形状・あたりなどの
の調整に使用される。
【０００３】このようなリード形状計測装置には、半導
体パッケージを任意の体勢、例えば水平に置いて外部リ
ードの先端の位置を認識することにより計測する装置が
ある。
体パッケージを任意の体勢、例えば水平に置いて外部リ
ードの先端の位置を認識することにより計測する装置が
ある。
【０００４】図１８は半導体パッケージを水平に置いて
そのクランク状に曲げられた外部リードの計測を行う装
置の一例を示すものである。
そのクランク状に曲げられた外部リードの計測を行う装
置の一例を示すものである。
【０００５】この図において、符号１は被計測半導体パ
ッケージ、符号１ａはその外部リード、符号２，３はテ
レビカメラであり、パッケージ１は水平に置かれ、その
外部リード１ａ，１ａ，…がテレビカメラ２，３により
撮像される。一方のテレビカメラ２はパッケージ１の上
方から外部リード１ａ，１ａ，…の平面像を撮像し、他
方のテレビカメラ３はパッケージ１の横から外部リード
１ａ，１ａ，…の正面像を撮像する。
ッケージ、符号１ａはその外部リード、符号２，３はテ
レビカメラであり、パッケージ１は水平に置かれ、その
外部リード１ａ，１ａ，…がテレビカメラ２，３により
撮像される。一方のテレビカメラ２はパッケージ１の上
方から外部リード１ａ，１ａ，…の平面像を撮像し、他
方のテレビカメラ３はパッケージ１の横から外部リード
１ａ，１ａ，…の正面像を撮像する。
【０００６】符号４はテレビカメラ２による画像平面で
あり、符号４１ａ，４１ａ，…はその画像平面４内の外
部リード１ａ，１ａ，…を示している。この画像平面４
を見るとわかるように、テレビカメラ２からの画像情報
によると、外部リード１ａ，１ａ，…のスキューと呼ば
れる横方向の曲がりや長さを計測することができる。
あり、符号４１ａ，４１ａ，…はその画像平面４内の外
部リード１ａ，１ａ，…を示している。この画像平面４
を見るとわかるように、テレビカメラ２からの画像情報
によると、外部リード１ａ，１ａ，…のスキューと呼ば
れる横方向の曲がりや長さを計測することができる。
【０００７】符号５はテレビカメラ３による画像平面で
あり、符号５１ａ，５１ａ，…はその画像平面５内の外
部リード１ａ，１ａ，…を示している。同じく、この画
像平面５を見ると理解されるように、テレビカメラ３か
らの画像情報によると、外部リード１ａ，１ａ，…の上
下方向の浮き、沈みを計測することができる。
あり、符号５１ａ，５１ａ，…はその画像平面５内の外
部リード１ａ，１ａ，…を示している。同じく、この画
像平面５を見ると理解されるように、テレビカメラ３か
らの画像情報によると、外部リード１ａ，１ａ，…の上
下方向の浮き、沈みを計測することができる。
【０００８】符号６は画像処理装置であり、それぞれ画
像平面４，５として示すテレビカメラ２，３からの画像
情報に基づいて上記の横方向の曲がりや長さ及び上下方
向の浮き、沈みを計算し、そのデータを出力するもので
ある。
像平面４，５として示すテレビカメラ２，３からの画像
情報に基づいて上記の横方向の曲がりや長さ及び上下方
向の浮き、沈みを計算し、そのデータを出力するもので
ある。
【０００９】しかしながら、この装置により計測できる
ものは、結局、全て外部リードの先端部の３次元位置に
帰着する。つまり、外部リードの全体形状のうちの一つ
の特徴量は計測できるものの、例えば、クランク状に曲
げられた外部リードの各辺の角度、曲げ部分の曲げ半径
などの全体形状を計測することはできない。
ものは、結局、全て外部リードの先端部の３次元位置に
帰着する。つまり、外部リードの全体形状のうちの一つ
の特徴量は計測できるものの、例えば、クランク状に曲
げられた外部リードの各辺の角度、曲げ部分の曲げ半径
などの全体形状を計測することはできない。
【００１０】そこで、図１９に示すように装置を構成す
ることが考えられ、実用もされている。
ることが考えられ、実用もされている。
【００１１】この図において、符号７はテレビカメラで
あり、パッケージ１を水平に置き、その外部リード１ａ
をパッケージ１の横から外部リード１ａの横から見た像
をテレビカメラ７により捕らえる。符号８はその画像平
面であり、符号８１ａはこの画像平面８内での外部リー
ド１ａの像、符号９はこの画像平面８で示すような画像
情報を基に、係る特徴量を計算する画像処理装置であ
る。画像平面８を見るとわかるように、テレビカメラ７
からの画像情報によれば、外部リード１ａの各辺の角
度、曲げ部分の曲げ半径などの全体形状を計測すること
が可能である。
あり、パッケージ１を水平に置き、その外部リード１ａ
をパッケージ１の横から外部リード１ａの横から見た像
をテレビカメラ７により捕らえる。符号８はその画像平
面であり、符号８１ａはこの画像平面８内での外部リー
ド１ａの像、符号９はこの画像平面８で示すような画像
情報を基に、係る特徴量を計算する画像処理装置であ
る。画像平面８を見るとわかるように、テレビカメラ７
からの画像情報によれば、外部リード１ａの各辺の角
度、曲げ部分の曲げ半径などの全体形状を計測すること
が可能である。
【００１２】しかし、この装置による場合、外部リード
１ａ，１ａ，…のうちテレビカメラ７に対して最前部に
位置するもののみしか計測できず、全部についての計測
ができないという欠点がある。
１ａ，１ａ，…のうちテレビカメラ７に対して最前部に
位置するもののみしか計測できず、全部についての計測
ができないという欠点がある。
【００１３】なお、どうしても全部の形状を知りたい場
合、従来にあっては、苦肉の策として、１本計測し終わ
るたびに、その計測の済んだ外部リード１ａを切り取っ
て次の外部リード１ａを先頭に位置付しその計測を行
う、という非能率な作業をやむをえず行っている。ま
た、このような作業の際の取扱い上の不注意により、外
部リードを変形させ、本来の計測値が得られなくなると
いう問題もある。
合、従来にあっては、苦肉の策として、１本計測し終わ
るたびに、その計測の済んだ外部リード１ａを切り取っ
て次の外部リード１ａを先頭に位置付しその計測を行
う、という非能率な作業をやむをえず行っている。ま
た、このような作業の際の取扱い上の不注意により、外
部リードを変形させ、本来の計測値が得られなくなると
いう問題もある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のリ
ード形状計測装置にあっては、外部リードの全体形状を
能率的に自動計測することができなかった。
ード形状計測装置にあっては、外部リードの全体形状を
能率的に自動計測することができなかった。
【００１５】本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、１パッ
ケージに付いている全外部リードの３次元形状を自動計
測することができるリード形状計測装置を提供すること
にある。
みてなされたもので、その目的とするところは、１パッ
ケージに付いている全外部リードの３次元形状を自動計
測することができるリード形状計測装置を提供すること
にある。
【００１６】〔発明の構成〕
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
リード形状計測装置は、被計測外部リードをそれぞれ異
なる方向から撮像し、そのステレオ視のリード形状画像
を形成する少なくとも２台の撮像装置を有するリード形
状を形成するものであって、被計測外部リードを斜め方
向から撮像する第１斜視撮像装置と、被計測外部リード
を第１斜視撮像装置と同一撮像視野を含むように第１斜
視撮像装置とは異なる斜め方向から撮像する第２斜視撮
像装置と、第１斜視撮像装置の撮像による画像平面内に
おいて被計測外部リードの２本の稜線と交差する仮想直
線におけるその２つの交点間線分の中点を計測サンプリ
ング点として決定する第１計測点特定手段と、第２斜視
撮像装置の撮像による画像平面内において第１斜視撮像
装置の上記計測サンプリング点を映すときの視線に基づ
くエピポーラ・ラインを設定し、このエピポーラ・ライ
ンに存在し且つ当該画像平面内において被計測外部リー
ドの２本の稜線と交差する仮想直線におけるその２つの
交点間線分の中点となる点を第１画像平面内の上記計測
サンプリング点と同一の点として特定する第２計測点特
定手段とを備え、上記計測サンプリング点を複数設定し
その各３次元座標を求め、その３次元座標群に基づいて
被計測外部リードの３次元形状を計測するものである。
リード形状計測装置は、被計測外部リードをそれぞれ異
なる方向から撮像し、そのステレオ視のリード形状画像
を形成する少なくとも２台の撮像装置を有するリード形
状を形成するものであって、被計測外部リードを斜め方
向から撮像する第１斜視撮像装置と、被計測外部リード
を第１斜視撮像装置と同一撮像視野を含むように第１斜
視撮像装置とは異なる斜め方向から撮像する第２斜視撮
像装置と、第１斜視撮像装置の撮像による画像平面内に
おいて被計測外部リードの２本の稜線と交差する仮想直
線におけるその２つの交点間線分の中点を計測サンプリ
ング点として決定する第１計測点特定手段と、第２斜視
撮像装置の撮像による画像平面内において第１斜視撮像
装置の上記計測サンプリング点を映すときの視線に基づ
くエピポーラ・ラインを設定し、このエピポーラ・ライ
ンに存在し且つ当該画像平面内において被計測外部リー
ドの２本の稜線と交差する仮想直線におけるその２つの
交点間線分の中点となる点を第１画像平面内の上記計測
サンプリング点と同一の点として特定する第２計測点特
定手段とを備え、上記計測サンプリング点を複数設定し
その各３次元座標を求め、その３次元座標群に基づいて
被計測外部リードの３次元形状を計測するものである。
【００１７】請求項２記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項１記載の構成に加え、第１、第２計測点特
定手段として、被計測外部リードの輪郭線を稜線として
扱う手段を備えていることを特徴としている。
置は、請求項１記載の構成に加え、第１、第２計測点特
定手段として、被計測外部リードの輪郭線を稜線として
扱う手段を備えていることを特徴としている。
【００１８】請求項３記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項１記載の構成に加え、第１、第２計測点特
定手段として、被計測外部リードの側縁線を稜線として
扱う手段を備えていることを特徴としている。
置は、請求項１記載の構成に加え、第１、第２計測点特
定手段として、被計測外部リードの側縁線を稜線として
扱う手段を備えていることを特徴としている。
【００１９】請求項４記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項１〜３のうちいずれか１項記載の構成に加
え、被計測外部リードと第１、第２の斜視撮像装置との
相対位置関係を可変とする位置調節手段を備えているこ
とを特徴としている。
置は、請求項１〜３のうちいずれか１項記載の構成に加
え、被計測外部リードと第１、第２の斜視撮像装置との
相対位置関係を可変とする位置調節手段を備えているこ
とを特徴としている。
【００２０】請求項５記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項１〜４のうちいずれか１項記載の構成に加
え、被計測外部リードをその真上から撮像する上面視撮
像装置と、この上面視撮像装置の撮像による画像平面内
において被計測外部リードの水平方向の２次元形状を計
測する２次元計測手段とを備えていることを特徴として
いる。
置は、請求項１〜４のうちいずれか１項記載の構成に加
え、被計測外部リードをその真上から撮像する上面視撮
像装置と、この上面視撮像装置の撮像による画像平面内
において被計測外部リードの水平方向の２次元形状を計
測する２次元計測手段とを備えていることを特徴として
いる。
【００２１】請求項６記載の本発明のリード形状計測装
置は、被計測外部リードをそれぞれ異なる方向から撮像
し、そのステレオ視のリード形状画像を形成する少なく
とも２台の撮像装置を有するリード形状を形成するもの
であって、被計測外部リードを斜め方向から撮像する第
１斜視撮像装置と、被計測外部リードを第１斜視撮像装
置との同一撮像視野を含むように第１斜視撮像装置とは
異なる斜め方向から撮像する第２斜視撮像装置と、被計
測外部リードにおける上記撮像視野内に入る部位に線で
なる計測用図形を投影するレーザスリット投光器と、第
１斜視撮像装置の撮像による画像平面においてその計測
用先図形用の１点を計測サンプリング点として決定し、
第２斜視撮像装置の撮像による画像平面内において第１
斜視撮像装置の計測サンプリング点を映すときの視線に
基づくエピポーラ・ラインを設定し、このエピポーラ・
ラインと上記計測用図形との交点を第１画像平面内の上
記計測サンプリング点と同一の点として特定する計測点
特定手段とを備え、上記サンプリング点を複数設定し各
３次元座標を求め、その３次元座標群に基づいて被計測
外部リードの３次元形状を計測するものである。
置は、被計測外部リードをそれぞれ異なる方向から撮像
し、そのステレオ視のリード形状画像を形成する少なく
とも２台の撮像装置を有するリード形状を形成するもの
であって、被計測外部リードを斜め方向から撮像する第
１斜視撮像装置と、被計測外部リードを第１斜視撮像装
置との同一撮像視野を含むように第１斜視撮像装置とは
異なる斜め方向から撮像する第２斜視撮像装置と、被計
測外部リードにおける上記撮像視野内に入る部位に線で
なる計測用図形を投影するレーザスリット投光器と、第
１斜視撮像装置の撮像による画像平面においてその計測
用先図形用の１点を計測サンプリング点として決定し、
第２斜視撮像装置の撮像による画像平面内において第１
斜視撮像装置の計測サンプリング点を映すときの視線に
基づくエピポーラ・ラインを設定し、このエピポーラ・
ラインと上記計測用図形との交点を第１画像平面内の上
記計測サンプリング点と同一の点として特定する計測点
特定手段とを備え、上記サンプリング点を複数設定し各
３次元座標を求め、その３次元座標群に基づいて被計測
外部リードの３次元形状を計測するものである。
【００２２】請求項７記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項６記載の構成に加え、レーザスリット投光
器として、計測用図形が線状を呈するようにこの計測用
図形を投影し且つその線状投影を複数列形成する手段を
備えていることを特徴としている。
置は、請求項６記載の構成に加え、レーザスリット投光
器として、計測用図形が線状を呈するようにこの計測用
図形を投影し且つその線状投影を複数列形成する手段を
備えていることを特徴としている。
【００２３】請求項８記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項６記載の構成に加え、レーザスリット投光
器として、計測用図形が十字状を呈するようにこの計測
用図形を投影する手段を備えていることを特徴としてい
る。
置は、請求項６記載の構成に加え、レーザスリット投光
器として、計測用図形が十字状を呈するようにこの計測
用図形を投影する手段を備えていることを特徴としてい
る。
【００２４】請求項９記載の本発明のリード形状計測装
置は、請求項６〜８のうちいずれか１項記載の構成に加
え、被計測外部リードと第１、第２の斜視撮像装置との
相対位置関係を可変とする位置調節手段を備えているこ
とを特徴としている。
置は、請求項６〜８のうちいずれか１項記載の構成に加
え、被計測外部リードと第１、第２の斜視撮像装置との
相対位置関係を可変とする位置調節手段を備えているこ
とを特徴としている。
【００２５】請求項１０記載の本発明のリード形状計測
装置は、請求項６〜９のうちいずれか１項記載の構成に
加え、被計測外部リードをその真上から撮像する上面視
撮像装置と、この上面視撮像装置の撮像による画像平面
内において被計測外部リードの水平方向の２次元形状を
計測する２次元計測手段とを備えていることを特徴とす
るものである。
装置は、請求項６〜９のうちいずれか１項記載の構成に
加え、被計測外部リードをその真上から撮像する上面視
撮像装置と、この上面視撮像装置の撮像による画像平面
内において被計測外部リードの水平方向の２次元形状を
計測する２次元計測手段とを備えていることを特徴とす
るものである。
【００２６】
【作用】請求項１記載の本発明によれば、斜視撮像によ
り外部リードの３次元形状を計測できるので、全外部リ
ードについてこれをパッケージに付けたまま自動計測す
ることができる。
り外部リードの３次元形状を計測できるので、全外部リ
ードについてこれをパッケージに付けたまま自動計測す
ることができる。
【００２７】請求項２記載の本発明によれば、認識対象
稜線として輪郭線を用い、外部リードの断面における中
心を計測するようにしていることから、外部リードの断
面形状が正確に方形である限り画像のピントが多少狂っ
ていても精度良く計測を行うことができる。
稜線として輪郭線を用い、外部リードの断面における中
心を計測するようにしていることから、外部リードの断
面形状が正確に方形である限り画像のピントが多少狂っ
ていても精度良く計測を行うことができる。
【００２８】請求項３記載の本発明によれば、認識対象
稜線として側縁線を用い、外部リード表面の幅方向中心
を計測するようにしていることから、外部リードの断面
形状が正確に方形でなくとも画像のピントが合ってさえ
いれば精度良く計測を行うことができる。
稜線として側縁線を用い、外部リード表面の幅方向中心
を計測するようにしていることから、外部リードの断面
形状が正確に方形でなくとも画像のピントが合ってさえ
いれば精度良く計測を行うことができる。
【００２９】請求項４記載の本発明によれば、被計測外
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
【００３０】さらに、撮像装置の視野を小領域にして外
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
【００３１】そして特筆すべきことに、その被計測外部
リードと撮像装置との位置関係を調整可能なことから、
光学系の焦点深度の問題による使用上の制約は生じなく
なるため、高倍率・高解像度の光学系を用いて高精度な
計測が可能となる。
リードと撮像装置との位置関係を調整可能なことから、
光学系の焦点深度の問題による使用上の制約は生じなく
なるため、高倍率・高解像度の光学系を用いて高精度な
計測が可能となる。
【００３２】請求項５記載の本発明によれば、被計測外
部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にしたた
め、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元形
状をも計測することができることとなる。よって、その
結果のデータをエピポーラ・ラインによる計測結果と照
合し、計測をより高精度に行うことができる。
部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にしたた
め、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元形
状をも計測することができることとなる。よって、その
結果のデータをエピポーラ・ラインによる計測結果と照
合し、計測をより高精度に行うことができる。
【００３３】請求項６記載の本発明によれば、レーザス
リット投光器により計測用図形を線として与えるように
なっているので、各画像平面内に計測用仮想線を設定す
ることなしにエピポーラ・ラインを用いた計測を行うこ
とができるので、精度良く計測を行うことができる。
リット投光器により計測用図形を線として与えるように
なっているので、各画像平面内に計測用仮想線を設定す
ることなしにエピポーラ・ラインを用いた計測を行うこ
とができるので、精度良く計測を行うことができる。
【００３４】また、請求項１〜５に記載の本発明におけ
る稜線の認識が不要になる分、計測プロセスを簡単にす
ることができる。
る稜線の認識が不要になる分、計測プロセスを簡単にす
ることができる。
【００３５】請求項７記載の本発明によれば、そのレー
ザスリット投光器によって、計測用図形が線状を呈する
ようにその計測用図形を投影し且つその線状投影を複数
列形成し、２以上の線のなす形を捕らえるようにしたか
ら、外部リードの捩じれを計測することができる。
ザスリット投光器によって、計測用図形が線状を呈する
ようにその計測用図形を投影し且つその線状投影を複数
列形成し、２以上の線のなす形を捕らえるようにしたか
ら、外部リードの捩じれを計測することができる。
【００３６】請求項８記載の本発明によれば、レーザス
リット投光器により、計測用図形が十字状を呈するよう
に投影するようにしたから、外部リードの局部的な面の
傾き等を計測することが可能となる。
リット投光器により、計測用図形が十字状を呈するよう
に投影するようにしたから、外部リードの局部的な面の
傾き等を計測することが可能となる。
【００３７】請求項９記載の本発明によれば、被計測外
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
【００３８】さらに、撮像装置の視野を小領域にして外
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
【００３９】請求項１０記載の本発明によれば、被計測
外部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にした
ため、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元
形状をも計測することができることとなる。
外部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にした
ため、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元
形状をも計測することができることとなる。
【００４０】よって、エピポーラ・ラインによる計測と
併用することにより、真上から画像情報による計測結果
とエピポーラ・ラインによる計測結果とを照合し、計測
をより高精度に行うことができることとなる。
併用することにより、真上から画像情報による計測結果
とエピポーラ・ラインによる計測結果とを照合し、計測
をより高精度に行うことができることとなる。
【００４１】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。図１〜図５は本発明の第１実施例に係る
リード形状計測装置の説明図、図６及び図７はその装置
で使用するステレオ視と呼ばれる計測方法の原理説明
図、図８及び図９は更に発展してエピポーララインを利
用する計測方法の原理説明図である。
つつ説明する。図１〜図５は本発明の第１実施例に係る
リード形状計測装置の説明図、図６及び図７はその装置
で使用するステレオ視と呼ばれる計測方法の原理説明
図、図８及び図９は更に発展してエピポーララインを利
用する計測方法の原理説明図である。
【００４２】本実施例では、上記したようにステレオ
視、つまり２台のテレビカメラにより異なる方向から同
一リードを撮像し、両テレビカメラによる各２次元画像
平面上で互いに同一の点を複数特定し、この点列のなす
形状によりリードの形状を計測しようというものであ
る。
視、つまり２台のテレビカメラにより異なる方向から同
一リードを撮像し、両テレビカメラによる各２次元画像
平面上で互いに同一の点を複数特定し、この点列のなす
形状によりリードの形状を計測しようというものであ
る。
【００４３】この技術を採用するにあたっては、二つの
２次元画像平面内の同一点をいかに特定するかが大切な
要素となり、本実施例では、この同一点の特定にあたり
エピポーラ・ラインを利用する手法を用いる。
２次元画像平面内の同一点をいかに特定するかが大切な
要素となり、本実施例では、この同一点の特定にあたり
エピポーラ・ラインを利用する手法を用いる。
【００４４】そこで、本実施例を説明する前に、図６〜
図９を用い、そのステレオ視での同一点特定の問題ない
しはそれを解決するエピポーララインによる手法の基本
原理について説明することとする。
図９を用い、そのステレオ視での同一点特定の問題ない
しはそれを解決するエピポーララインによる手法の基本
原理について説明することとする。
【００４５】ステレオ視とは図６に示すように、３次元
空間上の物体６−１を２台のテレビカメラ６−２，６−
４により撮像し、両画像平面内の２次元位置から３次元
座標を求めるものである。なお、６−３，６−５は各テ
レビカメラ５−２，５−４の画像平面である。
空間上の物体６−１を２台のテレビカメラ６−２，６−
４により撮像し、両画像平面内の２次元位置から３次元
座標を求めるものである。なお、６−３，６−５は各テ
レビカメラ５−２，５−４の画像平面である。
【００４６】この方法では、対象物体が物体６−１のよ
うに点状のものであれば、比較的容易にそれぞれの画像
平面内における２次元位置を求め、空間上の３次元位置
を導き出すことができる。ところが、図７に示すよう
に、対象物体が物体７−１のように線状のものであった
場合、それぞれの画像平面内において物体７−１上の同
一の点を特定することが困難になり、したがって容易に
線状の物体７−１の３次元位置を導き出すことができな
い。
うに点状のものであれば、比較的容易にそれぞれの画像
平面内における２次元位置を求め、空間上の３次元位置
を導き出すことができる。ところが、図７に示すよう
に、対象物体が物体７−１のように線状のものであった
場合、それぞれの画像平面内において物体７−１上の同
一の点を特定することが困難になり、したがって容易に
線状の物体７−１の３次元位置を導き出すことができな
い。
【００４７】そこで、これを解決する手法として、エピ
ポーラ・ラインというものを用いる方法が知られてい
る。このエピポーラ・ラインとは図８に示すように、一
方のテレビカメラ８−４が物体８−１を見ている視線８
−６を仮想的にもう一方のテレビカメラ８−３で映した
として得られる線で、テレビカメラ８−３の画像平面上
にエピポーラ・ライン８−７として求めることができ
る。このエピポーラ・ラインの持つ意味は、物体８−１
が視線８−６上に存在し、そしてその視線８−６を映し
た線がエピポーラ・ライン８−７であることから、テレ
ビカメラ８−２の画像平面上において、物体８−１の像
は必ずエピポーラ・ライン８−７上に写っているという
ことである。
ポーラ・ラインというものを用いる方法が知られてい
る。このエピポーラ・ラインとは図８に示すように、一
方のテレビカメラ８−４が物体８−１を見ている視線８
−６を仮想的にもう一方のテレビカメラ８−３で映した
として得られる線で、テレビカメラ８−３の画像平面上
にエピポーラ・ライン８−７として求めることができ
る。このエピポーラ・ラインの持つ意味は、物体８−１
が視線８−６上に存在し、そしてその視線８−６を映し
た線がエピポーラ・ライン８−７であることから、テレ
ビカメラ８−２の画像平面上において、物体８−１の像
は必ずエピポーラ・ライン８−７上に写っているという
ことである。
【００４８】このことを応用して、図９に示すような線
状の物体９−１が対象であった場合、まず、テレビカメ
ラ９−４の画像平面上で物体９−１の像上の１点９−８
を決め、それに対応するエピポーラ・ライン９−７をテ
レビカメラ９−２の画像平面上に求め、そのテレビカメ
ラ９−２の画像平面内における物体９−１の像と、エピ
ポーラ・ライン９−７との交点９−９を求めれば、点９
−８と点９−９とは物体９−１上の同一点であると言え
るわけである。したがって、物体９−１上のある１点の
３次元位置を求めることができることとなる。
状の物体９−１が対象であった場合、まず、テレビカメ
ラ９−４の画像平面上で物体９−１の像上の１点９−８
を決め、それに対応するエピポーラ・ライン９−７をテ
レビカメラ９−２の画像平面上に求め、そのテレビカメ
ラ９−２の画像平面内における物体９−１の像と、エピ
ポーラ・ライン９−７との交点９−９を求めれば、点９
−８と点９−９とは物体９−１上の同一点であると言え
るわけである。したがって、物体９−１上のある１点の
３次元位置を求めることができることとなる。
【００４９】このように、エピポーラ・ラインを用いた
手法によれば、確実に、異なる二つの２次元画像平面内
の相互の同一点を求めることができる。
手法によれば、確実に、異なる二つの２次元画像平面内
の相互の同一点を求めることができる。
【００５０】図１はその手法を利用する本実施例のリー
ド形状計測装置のシステム構成を示すものである。
ド形状計測装置のシステム構成を示すものである。
【００５１】この図において、符号１０，１１はテレビ
カメラであり、半導体パッケージ１の外部リード１ａ，
１ａ，…は１本ずつ各テレビカメラ１０，１１により異
なる方向から撮像する。符号１２はテレビカメラ１０に
よる画像平面、符号１２１はこの画像平面１２内のパッ
ケージ１の像、符号１２１ａは画像平面１２内の外部リ
ード１ａの像、符号１３はテレビカメラ１１による画像
平面、符号１３１はこの画像平面１３内のパッケージ１
の像、符号１３１ａは画像平面１３内での外部リード１
ａの像、符号１４は画像平面１２，１３として示す映像
情報に基づき外部リード１ａの形状特徴量を算出する画
像処理装置である。画像処理装置１４は、エピポーラ・
ラインを用いた手法で、画像平面１３，１４内で相互に
同一の点を複数特定し、その点列のなす形状によりリー
ド形状（３次元形状）の特徴量を算出するものである。
カメラであり、半導体パッケージ１の外部リード１ａ，
１ａ，…は１本ずつ各テレビカメラ１０，１１により異
なる方向から撮像する。符号１２はテレビカメラ１０に
よる画像平面、符号１２１はこの画像平面１２内のパッ
ケージ１の像、符号１２１ａは画像平面１２内の外部リ
ード１ａの像、符号１３はテレビカメラ１１による画像
平面、符号１３１はこの画像平面１３内のパッケージ１
の像、符号１３１ａは画像平面１３内での外部リード１
ａの像、符号１４は画像平面１２，１３として示す映像
情報に基づき外部リード１ａの形状特徴量を算出する画
像処理装置である。画像処理装置１４は、エピポーラ・
ラインを用いた手法で、画像平面１３，１４内で相互に
同一の点を複数特定し、その点列のなす形状によりリー
ド形状（３次元形状）の特徴量を算出するものである。
【００５２】３８はＸＹＺテーブルであり、パッケージ
１は、このＸＹＺテーブル３８上に載置された状態でそ
の計測が行われる。よって、このＸＹＺテーブル３８に
より外部リード１ａとテレビカメラ１０，１１との相対
位置関係を調節可能とされている。
１は、このＸＹＺテーブル３８上に載置された状態でそ
の計測が行われる。よって、このＸＹＺテーブル３８に
より外部リード１ａとテレビカメラ１０，１１との相対
位置関係を調節可能とされている。
【００５３】次に画像処理装置による画像処理の詳細に
ついて説明する。基本的には、同一点さえ特定できれ
ば、その点列で３次元形状は把握し得る。そこで、いか
にして同一点を特定するかを次に説明する。
ついて説明する。基本的には、同一点さえ特定できれ
ば、その点列で３次元形状は把握し得る。そこで、いか
にして同一点を特定するかを次に説明する。
【００５４】ここでは、その方法を二通り示すこととす
る。第１の例は外部リード１ａの断面の中心を測る方法
である。
る。第１の例は外部リード１ａの断面の中心を測る方法
である。
【００５５】図２に示すように、まず、一方のテレビカ
メラ１１からの２次元画像平面における外部リード像１
３１ａの任意の部位に着目し、パッケージ像１３１の本
体の輪郭線１３１ｂに平行な線２−１を想定する。そし
て、この線２−１と外部リード像１３１ａの輪郭との交
点２−２，２−３を求め、更にその中点２−４を求め
る。この中点２−４を外部リード１ａの計測サンプリン
グ点として決定する。
メラ１１からの２次元画像平面における外部リード像１
３１ａの任意の部位に着目し、パッケージ像１３１の本
体の輪郭線１３１ｂに平行な線２−１を想定する。そし
て、この線２−１と外部リード像１３１ａの輪郭との交
点２−２，２−３を求め、更にその中点２−４を求め
る。この中点２−４を外部リード１ａの計測サンプリン
グ点として決定する。
【００５６】次に、他方のテレビカメラ１０からの２次
元画像平面内においてテレビカメラ１１の視線となるエ
ピポーラ・ライン２−５を求め、このエピポーラ・ライ
ン２−５が通る点であって且つパッケージ像１２１の本
体の輪郭線１２１ｂに平行な線２−６と外部リード像１
２１ａの輪郭との交点２−７，２−８間の中点となる点
２−９を求める。この点２−９は点２−４と同一の点と
なり、これらの点２−４，２−９により特定される３次
元座標を求めることにより、外部リード１ａのある部位
の断面の中心を計測する。
元画像平面内においてテレビカメラ１１の視線となるエ
ピポーラ・ライン２−５を求め、このエピポーラ・ライ
ン２−５が通る点であって且つパッケージ像１２１の本
体の輪郭線１２１ｂに平行な線２−６と外部リード像１
２１ａの輪郭との交点２−７，２−８間の中点となる点
２−９を求める。この点２−９は点２−４と同一の点と
なり、これらの点２−４，２−９により特定される３次
元座標を求めることにより、外部リード１ａのある部位
の断面の中心を計測する。
【００５７】すなわち、外部リード１ａの断面に図４に
示す長方図形を当てはめると、線２−１はその一つの対
角線４−１に対応し、点２−２，２−３は、この対角線
４−１の両端の点４−２，４−３にそれぞれ対応する。
そして、中点２−４は対角線４−１の中点４−４に対応
する。また、線２−６はもう一方の対角線４−５に対応
し、点２−７，２−８は、この対角線４−５の両端の点
４−６，４−７にそれぞれ対応する。そして中点２−９
は対角線４−５の中点４−４に対応する。長方形の２本
の対角線４−１，４−５の中点は点４−４で同一であ
り、図３に示す方法は、この法則を利用して点２−９を
求めるものである。
示す長方図形を当てはめると、線２−１はその一つの対
角線４−１に対応し、点２−２，２−３は、この対角線
４−１の両端の点４−２，４−３にそれぞれ対応する。
そして、中点２−４は対角線４−１の中点４−４に対応
する。また、線２−６はもう一方の対角線４−５に対応
し、点２−７，２−８は、この対角線４−５の両端の点
４−６，４−７にそれぞれ対応する。そして中点２−９
は対角線４−５の中点４−４に対応する。長方形の２本
の対角線４−１，４−５の中点は点４−４で同一であ
り、図３に示す方法は、この法則を利用して点２−９を
求めるものである。
【００５８】第２の例は外部リード１ａの表面上の中心
を測る方法である。図３に示すように、まず、一方のテ
レビカメラ１１からの２次元画像平面における外部リー
ド像１３１ａの任意の部位に着目し、パッケージ像１３
１の本体の輪郭線１３１ｂに平行な線３−１を想定す
る。そして、この線３−１と外部リード像１３１ａの表
面側縁部との交点３−２，３−３を求め、更にその中点
３−４を求める。この中点３−４を外部リード１ａの計
測サンプリング点として決定する。
を測る方法である。図３に示すように、まず、一方のテ
レビカメラ１１からの２次元画像平面における外部リー
ド像１３１ａの任意の部位に着目し、パッケージ像１３
１の本体の輪郭線１３１ｂに平行な線３−１を想定す
る。そして、この線３−１と外部リード像１３１ａの表
面側縁部との交点３−２，３−３を求め、更にその中点
３−４を求める。この中点３−４を外部リード１ａの計
測サンプリング点として決定する。
【００５９】次に、他方のテレビカメラ１０からの２次
元画像平面内においてテレビカメラ１１の視線となるエ
ピポーラ・ライン３−５を求め、このエピポーラ・ライ
ン３−５が通る点であって且つパッケージ像１２１の本
体の輪郭線１２１ｂに平行な線３−６と外部リード像１
２１ａの輪郭との交点３−７，３−８間の中点となる点
３−９を求める。この点３−９は点３−４と同一の点と
なり、これらの点３−４，３−９により特定される３次
元座標を求めることにより、外部リード１ａのある部位
の表面の中心を計測する。
元画像平面内においてテレビカメラ１１の視線となるエ
ピポーラ・ライン３−５を求め、このエピポーラ・ライ
ン３−５が通る点であって且つパッケージ像１２１の本
体の輪郭線１２１ｂに平行な線３−６と外部リード像１
２１ａの輪郭との交点３−７，３−８間の中点となる点
３−９を求める。この点３−９は点３−４と同一の点と
なり、これらの点３−４，３−９により特定される３次
元座標を求めることにより、外部リード１ａのある部位
の表面の中心を計測する。
【００６０】以上のようにして第１の例あるいは第２の
例に示す方法より、複数の計測サンプリング点を特定す
る。すると、それらサンプリング点の列は外部リード１
ａに倣った形状を呈することから、これをもって外部リ
ード１ａの形状の特徴量を算出する。
例に示す方法より、複数の計測サンプリング点を特定す
る。すると、それらサンプリング点の列は外部リード１
ａに倣った形状を呈することから、これをもって外部リ
ード１ａの形状の特徴量を算出する。
【００６１】すなわち、外部リード１ａの断面に図４に
示す長方図形を当てはめると、線３−１は一辺４−８に
対応し、点３−２，３−３は、辺４−８の両端の点４−
２，４−６にそれぞれ対応する。そして、中点３−４は
辺４−８の中点４−９に対応する。また、線３−６も辺
４−８に対応し、点３−７，３−８も、辺４−８の両端
の点４−６，４−２にそれぞれ対応する。そして中点３
−９も辺４−８の中点４−９に対応する。よって、図４
に示す方法は、長方形の同じ辺４−８の中点４−９を求
めているものである。
示す長方図形を当てはめると、線３−１は一辺４−８に
対応し、点３−２，３−３は、辺４−８の両端の点４−
２，４−６にそれぞれ対応する。そして、中点３−４は
辺４−８の中点４−９に対応する。また、線３−６も辺
４−８に対応し、点３−７，３−８も、辺４−８の両端
の点４−６，４−２にそれぞれ対応する。そして中点３
−９も辺４−８の中点４−９に対応する。よって、図４
に示す方法は、長方形の同じ辺４−８の中点４−９を求
めているものである。
【００６２】以上のようなシステムにより計測した結果
は、製品の品質管理において製品が基準をクリアしてい
るか否か等を確かめるのに使用することができる。ま
た、生産機械の調整にも使用される。例えば、外部リー
ドには、これを所定の形状に整形すべくプレス加工が施
されるが、このプレスの圧力、ストローク等のパラメー
タや、金型の形状・あたりなどの調整に使用することが
できる。
は、製品の品質管理において製品が基準をクリアしてい
るか否か等を確かめるのに使用することができる。ま
た、生産機械の調整にも使用される。例えば、外部リー
ドには、これを所定の形状に整形すべくプレス加工が施
されるが、このプレスの圧力、ストローク等のパラメー
タや、金型の形状・あたりなどの調整に使用することが
できる。
【００６３】以上説明した本実施例によれば、斜視撮像
により外部リードの３次元形状を計測できるので、全外
部リードについてこれをパッケージに付けたまま自動計
測することができる。
により外部リードの３次元形状を計測できるので、全外
部リードについてこれをパッケージに付けたまま自動計
測することができる。
【００６４】また、２つの撮像装置１０，１１による画
像平面１２，１３において認識する稜線として輪郭線を
用い、上述した第１の例に示すように外部リード１ａの
断面における中心を計測すれば、外部リードの断面形状
が正確に方形である限り画像のピントが多少狂っていて
も精度良く計測を行うことができる。
像平面１２，１３において認識する稜線として輪郭線を
用い、上述した第１の例に示すように外部リード１ａの
断面における中心を計測すれば、外部リードの断面形状
が正確に方形である限り画像のピントが多少狂っていて
も精度良く計測を行うことができる。
【００６５】一方、画像平面１２，１３において認識す
る稜線として外部リード１ａの側縁線を用い、上述した
第２の例に示すように外部リード１ａの表面の幅方向中
心を計測するようにすれば、外部リード１ａの断面形状
が正確に方形でなくとも画像のピントが合ってさえいれ
ば精度良く計測を行うことができる。
る稜線として外部リード１ａの側縁線を用い、上述した
第２の例に示すように外部リード１ａの表面の幅方向中
心を計測するようにすれば、外部リード１ａの断面形状
が正確に方形でなくとも画像のピントが合ってさえいれ
ば精度良く計測を行うことができる。
【００６６】つまり、前者の方式による場合、図４に示
すように外部リード１ａの断面が綺麗に方形であれば、
線２−１の中点と線２−６の中点とは合致することとな
るが、図５（ａ）に示すように、外部リード１ａの断面
が歪んでいる場合、線２−１の中点と線２−６の中点と
は必ずしも合致しない。
すように外部リード１ａの断面が綺麗に方形であれば、
線２−１の中点と線２−６の中点とは合致することとな
るが、図５（ａ）に示すように、外部リード１ａの断面
が歪んでいる場合、線２−１の中点と線２−６の中点と
は必ずしも合致しない。
【００６７】この点に関し、後者の方式による場合に
は、同一線の中点を検出するようになっているために、
顔面が歪んでいようとも、確実に同一点を特定すること
ができる。
は、同一線の中点を検出するようになっているために、
顔面が歪んでいようとも、確実に同一点を特定すること
ができる。
【００６８】よって、外部リード１ａの断面形状として
確実に歪みのない方形が保証されない場合には後者の方
式の方が望ましいと言える。
確実に歪みのない方形が保証されない場合には後者の方
式の方が望ましいと言える。
【００６９】ただし、後者の方式を採用する場合、画像
のピントが正確に調整されていることが必要とされ、ま
た、外部リード１ａの稜線がはっきりしていることが必
要とされる。なぜなら、画像内において外部リード１ａ
の側縁線の一方は輪郭線となって背景とは明確に区別が
付くが、他方の側縁線は外部リード１ａの象１２１ａ，
１３１ａの中に入っていて輪郭のように明確な線として
は画像内に現れない。よって、ピントが合っていなかっ
たり、あるいは図５（ｂ）に示すように外部リード１ａ
の角が丸まってしまっている場合、不鮮明さを増すこと
となってしまい、捕らえることすらできなくなるからで
ある。
のピントが正確に調整されていることが必要とされ、ま
た、外部リード１ａの稜線がはっきりしていることが必
要とされる。なぜなら、画像内において外部リード１ａ
の側縁線の一方は輪郭線となって背景とは明確に区別が
付くが、他方の側縁線は外部リード１ａの象１２１ａ，
１３１ａの中に入っていて輪郭のように明確な線として
は画像内に現れない。よって、ピントが合っていなかっ
たり、あるいは図５（ｂ）に示すように外部リード１ａ
の角が丸まってしまっている場合、不鮮明さを増すこと
となってしまい、捕らえることすらできなくなるからで
ある。
【００７０】このような観点においては、前者の方式は
画像内で鮮明に現れる、外部リード１ａの輪郭を捕らえ
るようになっているために、ある程度のピントのずれや
外部リード１ａの角の丸まりは許容されて、その分、精
度が得られることとなる。
画像内で鮮明に現れる、外部リード１ａの輪郭を捕らえ
るようになっているために、ある程度のピントのずれや
外部リード１ａの角の丸まりは許容されて、その分、精
度が得られることとなる。
【００７１】よって、上記２方式はケースバイケースで
選択できるシステムとなっている方が望ましい。そし
て、上記実施例によれば、被計測外部リード１ａはＸＹ
Ｚテーブル３８上に載置され、外部リード１ａとテレビ
カメラ１０，１１との相対位置関係が可変とされている
ため、常に最良のピントで画像情報が得られるので、非
常に高精度な計測を行うことができる。
選択できるシステムとなっている方が望ましい。そし
て、上記実施例によれば、被計測外部リード１ａはＸＹ
Ｚテーブル３８上に載置され、外部リード１ａとテレビ
カメラ１０，１１との相対位置関係が可変とされている
ため、常に最良のピントで画像情報が得られるので、非
常に高精度な計測を行うことができる。
【００７２】さらに、テレビカメラ１０，１１の視野を
小領域にして外部リード像を部分的に拡大して撮像し、
その画像平面内で計測サンプリング点を細かく設定する
ことにより詳細な計測を行うことも可能となる。
小領域にして外部リード像を部分的に拡大して撮像し、
その画像平面内で計測サンプリング点を細かく設定する
ことにより詳細な計測を行うことも可能となる。
【００７３】そして特筆すべきことに、撮像系と被計測
物との相対位置が可変なことから、高倍率・高解像度の
光学系を使用することが可能となり、このことで計測の
精度は格段と向上させることが可能となっている。
物との相対位置が可変なことから、高倍率・高解像度の
光学系を使用することが可能となり、このことで計測の
精度は格段と向上させることが可能となっている。
【００７４】また、上記実施例の装置において、図１８
のテレビカメラ２のごとき、被計測外部リード１ａをそ
の真上から撮像するテレビカメラを加設し、このテレビ
カメラの撮像による画像平面内において被計測外部リー
ドの水平方向の２次元形状を計測する手段を備えていて
も良い。
のテレビカメラ２のごとき、被計測外部リード１ａをそ
の真上から撮像するテレビカメラを加設し、このテレビ
カメラの撮像による画像平面内において被計測外部リー
ドの水平方向の２次元形状を計測する手段を備えていて
も良い。
【００７５】こうすることにより、被計測外部リード１
ａを真上から捕らえた画像だけで外部リード１ａの横方
向の曲り等の２次元形状をも計測することができること
となる。よって、その結果のデータをエピポーラ・ライ
ンによる計測結果と照合すれば、計測をより高精度に行
うことができることとなる。
ａを真上から捕らえた画像だけで外部リード１ａの横方
向の曲り等の２次元形状をも計測することができること
となる。よって、その結果のデータをエピポーラ・ライ
ンによる計測結果と照合すれば、計測をより高精度に行
うことができることとなる。
【００７６】図１０〜図１６は本発明の第２実施例を説
明するためのリード形状計測装置の１例の説明図であ
る。
明するためのリード形状計測装置の１例の説明図であ
る。
【００７７】本例は鮮明な計測部位を点として画像平面
内に形成するようにしたものである。符号１５はＸＹＺ
テーブルであり、ここではパッケージ１は、このＸＹＺ
テーブル１５上に、その各辺がＹ＝Ｘ又はＹ＝−Ｘとな
る面に平行となり且つＺ軸に対しては垂直になる状態、
つまりＸＹ軸に対してはこれを４５度回転せた状態であ
って且つ水平な状態に置かれた状態でその計測が行われ
る。
内に形成するようにしたものである。符号１５はＸＹＺ
テーブルであり、ここではパッケージ１は、このＸＹＺ
テーブル１５上に、その各辺がＹ＝Ｘ又はＹ＝−Ｘとな
る面に平行となり且つＺ軸に対しては垂直になる状態、
つまりＸＹ軸に対してはこれを４５度回転せた状態であ
って且つ水平な状態に置かれた状態でその計測が行われ
る。
【００７８】なお、図ではＸＹＺ３次元領域の原点Ｏよ
り下方にパッケージ１が存在するように描かれている
が、これは図示が複雑に込み入るのを防ぐためであり、
計測の際にはＸＹＺテーブル１５の作動によりパッケー
ジ１の全外部リード１ａ，１ａ，…につき１本ずつその
基端部より先端部までを原点Ｏの位置に移動させ得るよ
うになっている。
り下方にパッケージ１が存在するように描かれている
が、これは図示が複雑に込み入るのを防ぐためであり、
計測の際にはＸＹＺテーブル１５の作動によりパッケー
ジ１の全外部リード１ａ，１ａ，…につき１本ずつその
基端部より先端部までを原点Ｏの位置に移動させ得るよ
うになっている。
【００７９】ここで、Ｘ軸を軸線χ（＞０）と原点Ｏと
軸線χ´（＜０）とに分け、Ｙ軸を軸線ｙ（＞０）と原
点Ｏと軸線ｙ´（＜０）とに分け、Ｚ軸を軸線ｚ（＞
０）と原点Ｏと軸線ｚ´（＜０）とに分けて、上記座標
系を考える。
軸線χ´（＜０）とに分け、Ｙ軸を軸線ｙ（＞０）と原
点Ｏと軸線ｙ´（＜０）とに分け、Ｚ軸を軸線ｚ（＞
０）と原点Ｏと軸線ｚ´（＜０）とに分けて、上記座標
系を考える。
【００８０】この座標系における軸線ｚ上の一点（つま
り、原点Ｏの真上位置）１０−１、ｙＯｚ平面（つま
り、ＹＺ平面の第１象限）上の一点１０−２で示す位
置、χＯｚ平面（つまり、ＸＺ平面の第１象限）上の一
点１０−３で示す位置、ｙ´Ｏｚ平面（つまり、ＹＺ平
面の第２象限）上の一点１０−４で示す位置、χ´Ｏｚ
平面（つまり、ＸＺ平面の第２象限）上の一点１０−５
で示す位置には各１台ずつテレビカメラが設けられてい
る。
り、原点Ｏの真上位置）１０−１、ｙＯｚ平面（つま
り、ＹＺ平面の第１象限）上の一点１０−２で示す位
置、χＯｚ平面（つまり、ＸＺ平面の第１象限）上の一
点１０−３で示す位置、ｙ´Ｏｚ平面（つまり、ＹＺ平
面の第２象限）上の一点１０−４で示す位置、χ´Ｏｚ
平面（つまり、ＸＺ平面の第２象限）上の一点１０−５
で示す位置には各１台ずつテレビカメラが設けられてい
る。
【００８１】点１０−２と点１０−３とを結ぶ直線の中
点１０−６として示す位置、点１０−３と点１０−４と
を結ぶ直線の中点１０−７として示す位置、点１０−４
と点１０−５とを結ぶ直線の中点１０−８として示す位
置及び点１０−５と点１０−６とを結ぶ直線の中点１０
−９として示す位置には各１台ずつのレーザスポット投
光器が設けられる。
点１０−６として示す位置、点１０−３と点１０−４と
を結ぶ直線の中点１０−７として示す位置、点１０−４
と点１０−５とを結ぶ直線の中点１０−８として示す位
置及び点１０−５と点１０−６とを結ぶ直線の中点１０
−９として示す位置には各１台ずつのレーザスポット投
光器が設けられる。
【００８２】全てのテレビカメラ及び投光器はその光軸
が原点Ｏで交わるように指向され、その方向性及び相互
の位置関係が狂わないようにその各位置に固定されてい
る。
が原点Ｏで交わるように指向され、その方向性及び相互
の位置関係が狂わないようにその各位置に固定されてい
る。
【００８３】点１０−１で示す位置のテレビカメラには
照明装置が内蔵され、この照明装置も原点Ｏに指向さ
れ、原点Ｏを中心に含みその周辺を照明するようになっ
ている。
照明装置が内蔵され、この照明装置も原点Ｏに指向さ
れ、原点Ｏを中心に含みその周辺を照明するようになっ
ている。
【００８４】よって、外部リード１ａが原点Ｏに位置決
めされたとき、その外部リード１ａを境に正面・背面を
考えると、外部リード１ａの正面側の領域に位置する投
光器によりスポット光が照射され、同じく正面側の領域
に位置するテレビカメラによりその外部リード１ａのス
ポット光照射位置を含む一部分あるいは全体が撮像され
る。ここで、スポット光の明度は照明よりも十分高く、
テレビカメラの映像内に鮮明に映し出される程度のもの
である。
めされたとき、その外部リード１ａを境に正面・背面を
考えると、外部リード１ａの正面側の領域に位置する投
光器によりスポット光が照射され、同じく正面側の領域
に位置するテレビカメラによりその外部リード１ａのス
ポット光照射位置を含む一部分あるいは全体が撮像され
る。ここで、スポット光の明度は照明よりも十分高く、
テレビカメラの映像内に鮮明に映し出される程度のもの
である。
【００８５】図１１〜１３はその様子を示すものであ
り、これらの図において、符号１８は点１０−１で示す
位置のテレビカメラ、符号１９はこのテレビカメラ１８
に内蔵された照明装置、符号２２，２３は計測対象外部
リード１ａの正面側に位置するテレビカメラ、符号２４
は計測対象外部リード１ａの正面側に位置するレーザス
ポット投光器、符号２５は投光器２４により投影された
スポットである。例えば、パッケージ１の中心が原点と
一致するように置かれている状態において、図１１がパ
ッケージ１をＹ＝−Ｘの面に垂直な方向から見た図、図
１２がパッケージ１をＹ＝Ｘの面に垂直な方向から見た
図として考えると、外部リード１ａはＸＹ平面の第１象
限に位置し、テレビカメラ２２は点１０−２として示す
位置のテレビカメラ、テレビカメラ２３は点１０−３と
して示す位置のテレビカメラ、投光器２４は点１０−６
として示す位置の投光器となり、第１象限に位置する外
部リード１ａについては点１０−１，１０−２，１０−
３に位置するテレビカメラ及び点１０−６に位置する投
光器を使用する。また、ＸＹ平面の第２象限に位置する
外部リード１ａについては、点１０−１，１０−２，１
０−５に位置するテレビカメラ及び点１０−９に位置す
る投光器を使用し、ＸＹ平面の第３象限に位置する外部
リード１ａについては点１０−１，１０−４，１０−５
に位置するテレビカメラ及び点１０−８に位置する投光
器を使用し、ＸＹ平面の第４象限に位置する外部リード
１ａについては点１０−１，１０−３，１０−４に位置
するテレビカメラ及び点１０−７に位置する投光器を使
用する。
り、これらの図において、符号１８は点１０−１で示す
位置のテレビカメラ、符号１９はこのテレビカメラ１８
に内蔵された照明装置、符号２２，２３は計測対象外部
リード１ａの正面側に位置するテレビカメラ、符号２４
は計測対象外部リード１ａの正面側に位置するレーザス
ポット投光器、符号２５は投光器２４により投影された
スポットである。例えば、パッケージ１の中心が原点と
一致するように置かれている状態において、図１１がパ
ッケージ１をＹ＝−Ｘの面に垂直な方向から見た図、図
１２がパッケージ１をＹ＝Ｘの面に垂直な方向から見た
図として考えると、外部リード１ａはＸＹ平面の第１象
限に位置し、テレビカメラ２２は点１０−２として示す
位置のテレビカメラ、テレビカメラ２３は点１０−３と
して示す位置のテレビカメラ、投光器２４は点１０−６
として示す位置の投光器となり、第１象限に位置する外
部リード１ａについては点１０−１，１０−２，１０−
３に位置するテレビカメラ及び点１０−６に位置する投
光器を使用する。また、ＸＹ平面の第２象限に位置する
外部リード１ａについては、点１０−１，１０−２，１
０−５に位置するテレビカメラ及び点１０−９に位置す
る投光器を使用し、ＸＹ平面の第３象限に位置する外部
リード１ａについては点１０−１，１０−４，１０−５
に位置するテレビカメラ及び点１０−８に位置する投光
器を使用し、ＸＹ平面の第４象限に位置する外部リード
１ａについては点１０−１，１０−３，１０−４に位置
するテレビカメラ及び点１０−７に位置する投光器を使
用する。
【００８６】照明装置１９は光源ライト２０とミラー２
１とからなっており、ライト２０からの光をミラー２１
で反射して原点Ｏ周辺に投光するようになっている。ミ
ラー２１はハーフミラーからなり、その裏面側に位置す
るテレビカメラ１８がこのミラー２１を通して原点Ｏ周
辺を撮像することができるようになっている。
１とからなっており、ライト２０からの光をミラー２１
で反射して原点Ｏ周辺に投光するようになっている。ミ
ラー２１はハーフミラーからなり、その裏面側に位置す
るテレビカメラ１８がこのミラー２１を通して原点Ｏ周
辺を撮像することができるようになっている。
【００８７】図１４は各テレビカメラ１８，２２，２３
からの画像情報の内容を示すものであり、符号２６はテ
レビカメラ１８の画像平面、符号２６１はこの画像平面
２６内のパッケージ１の像、符号２６１ａは同画像平面
２６内の外部リード１ａの像、符号２６２５１ｂは同画
像平面２６内のスポット２５の像、符号２７はテレビカ
メラ２２の画像平面、符号２７１はこの画像平面２７内
のパッケージ１の像、符号２７１ａは同画像平面２７内
の外部リード１ａの像、符号２７２５１ｂは同画像平面
２７内のスポット２５の像、符号２８はテレビカメラ２
３の画像平面、符号２８１はこの画像平面２８内のパッ
ケージ１の像、符号２８１ａは同画像平面２８内の外部
リード１ａの像、符号２８２５１ｂは同画像平面２８内
のスポット２５の像である。
からの画像情報の内容を示すものであり、符号２６はテ
レビカメラ１８の画像平面、符号２６１はこの画像平面
２６内のパッケージ１の像、符号２６１ａは同画像平面
２６内の外部リード１ａの像、符号２６２５１ｂは同画
像平面２６内のスポット２５の像、符号２７はテレビカ
メラ２２の画像平面、符号２７１はこの画像平面２７内
のパッケージ１の像、符号２７１ａは同画像平面２７内
の外部リード１ａの像、符号２７２５１ｂは同画像平面
２７内のスポット２５の像、符号２８はテレビカメラ２
３の画像平面、符号２８１はこの画像平面２８内のパッ
ケージ１の像、符号２８１ａは同画像平面２８内の外部
リード１ａの像、符号２８２５１ｂは同画像平面２８内
のスポット２５の像である。
【００８８】符号１６はテーブル制御装置であり、次述
する画像処理装置からの動作指令に基づいて、ＸＹＺテ
ーブル１５、照明装置及び投光器の駆動制御を行うもの
である。
する画像処理装置からの動作指令に基づいて、ＸＹＺテ
ーブル１５、照明装置及び投光器の駆動制御を行うもの
である。
【００８９】符号１７は画像処理装置であり、この画像
処理装置１７は、外部リード１ａの原点Ｏへの位置決め
制御と投光器の調光・選択オン／オフ制御と照明装置の
調光・オン／オフ制御とテレビカメラからの画像情報に
基づく外部リード１ａの形状計測演算とを行う機能を有
する。
処理装置１７は、外部リード１ａの原点Ｏへの位置決め
制御と投光器の調光・選択オン／オフ制御と照明装置の
調光・オン／オフ制御とテレビカメラからの画像情報に
基づく外部リード１ａの形状計測演算とを行う機能を有
する。
【００９０】すなわち、画像処理装置１７は計測開始前
の任意のタイミングで照明装置をオンさせ、所定の明る
さに調光する。
の任意のタイミングで照明装置をオンさせ、所定の明る
さに調光する。
【００９１】また、画像処理装置１７には外部リード１
ａそれぞれについての情報を含むパッケージ１全体の概
略の情報が予め入力されており、画像処理装置１７は、
この情報とパッケージ１の体勢とから外部リード１ａ１
本々の概略の３次元位置及び形状を割出す。画像処理装
置１７は、このプリセット情報に基づき、位置決めされ
た外部リード１ａの方向性に従って、この外部リード１
ａの正面側に存在しこれにスポット投光するに最も相応
しい投光器を投光器２４として選出し、これをオンさせ
るべく投光器駆動命令を制御装置１６に与える。する
と、制御装置１６により該当する投光器２４がオンさ
れ、外部リード１ａの計測サンプリング点に、この投光
器２４からのレーザ光によるスポットが投影され、この
計測サンプリング点から乱反射する。
ａそれぞれについての情報を含むパッケージ１全体の概
略の情報が予め入力されており、画像処理装置１７は、
この情報とパッケージ１の体勢とから外部リード１ａ１
本々の概略の３次元位置及び形状を割出す。画像処理装
置１７は、このプリセット情報に基づき、位置決めされ
た外部リード１ａの方向性に従って、この外部リード１
ａの正面側に存在しこれにスポット投光するに最も相応
しい投光器を投光器２４として選出し、これをオンさせ
るべく投光器駆動命令を制御装置１６に与える。する
と、制御装置１６により該当する投光器２４がオンさ
れ、外部リード１ａの計測サンプリング点に、この投光
器２４からのレーザ光によるスポットが投影され、この
計測サンプリング点から乱反射する。
【００９２】そして、画像処理装置１７は、計測対象外
部リード１ａの計測開始と同時に上記プリセット情報に
基づく概略の軌跡に従い計測対象外部リード１ａが概略
原点Ｏを通るように制御装置１６を通してステージ１５
を移動させ、この移動中、ステージ１５を間欠的に停止
させ、その停止時にテレビカメラ１８からの画像情報を
取込んで、計測対象外部リード１ａの両側縁の輪郭線２
６１ｂ，２６１ｃを認識する。
部リード１ａの計測開始と同時に上記プリセット情報に
基づく概略の軌跡に従い計測対象外部リード１ａが概略
原点Ｏを通るように制御装置１６を通してステージ１５
を移動させ、この移動中、ステージ１５を間欠的に停止
させ、その停止時にテレビカメラ１８からの画像情報を
取込んで、計測対象外部リード１ａの両側縁の輪郭線２
６１ｂ，２６１ｃを認識する。
【００９３】この際の停止間隔は要求される精度により
異なり、例えば外部リード１ａの屈曲部位を確実に或い
はその曲り具合を詳細に捕らえたい場合、それが可能な
程度に設定するもので、停止間隔が細かいほど高精度な
計測が可能である。
異なり、例えば外部リード１ａの屈曲部位を確実に或い
はその曲り具合を詳細に捕らえたい場合、それが可能な
程度に設定するもので、停止間隔が細かいほど高精度な
計測が可能である。
【００９４】また、この間欠移動の際、プリセット情報
で与えられる形状は３次元形状であることから、ステー
ジ１５はＸＹ方向に外部リード１ａの付根から先端まで
移動させてゆくに従い、Ｚ方向も移動し、常にピントの
合った状態で撮像可能となっている。
で与えられる形状は３次元形状であることから、ステー
ジ１５はＸＹ方向に外部リード１ａの付根から先端まで
移動させてゆくに従い、Ｚ方向も移動し、常にピントの
合った状態で撮像可能となっている。
【００９５】このようにして、外部リード１ａの２次元
的な形状を計測した後、画像処理装置１７は、その計測
結果を利用して、レーザスポット２５が外部リード１ａ
の幅方向中心位置に当たるように、外部リード１ａの付
根から先端までステージ１５を間欠的に移動させて行
く。
的な形状を計測した後、画像処理装置１７は、その計測
結果を利用して、レーザスポット２５が外部リード１ａ
の幅方向中心位置に当たるように、外部リード１ａの付
根から先端までステージ１５を間欠的に移動させて行
く。
【００９６】この間欠移動の際の停止間隔も要求される
精度により任意に設定するものである。
精度により任意に設定するものである。
【００９７】また、テレビカメラ１８の画像情報による
計測で外部リード１ａの２次元的輪郭は認識されている
ため、横方向に曲がっている外部リード１ａに対しても
外部リード１ａの幅方向中心位置に常にスポットを当て
るように制御することが可能となる。
計測で外部リード１ａの２次元的輪郭は認識されている
ため、横方向に曲がっている外部リード１ａに対しても
外部リード１ａの幅方向中心位置に常にスポットを当て
るように制御することが可能となる。
【００９８】そして、画像処理装置１７は、その間欠移
動中の停止の最中に、テレビカメラ２２，２３からの画
像情報に基づいて、レーザスポット２５をターゲットと
しその３次元位置を順次計測して行く。
動中の停止の最中に、テレビカメラ２２，２３からの画
像情報に基づいて、レーザスポット２５をターゲットと
しその３次元位置を順次計測して行く。
【００９９】この結果から、画像処理装置１７は、計測
対象外部リード１ａのレーザスポット２５による点列の
なす３次元形状を求めるものである。
対象外部リード１ａのレーザスポット２５による点列の
なす３次元形状を求めるものである。
【０１００】以上のような手順で各外部リード１ａにつ
いて順次繰返すことにより全リード１ａについての計測
を終了する。
いて順次繰返すことにより全リード１ａについての計測
を終了する。
【０１０１】以上説明したように本例によれば、レーザ
投光器２４により計測用の図形としての点を外部リード
１ａに投影し、この投影により画像中に鮮明な計測サン
プリング点を与えることができるので、精度良く計測を
行うことができる。
投光器２４により計測用の図形としての点を外部リード
１ａに投影し、この投影により画像中に鮮明な計測サン
プリング点を与えることができるので、精度良く計測を
行うことができる。
【０１０２】テレビカメラ、照明装置、レーザスポット
投光器の相対位置関係は変化できるような機構を備えて
も良い。例えば、図１３に示すような点列を測定するよ
うに移動する場合に、テレビカメラ２２，２３は移動さ
せず、レーザスポット投光器２４のみを機械的にまたは
ミラーを振る等して光学的に移動させても良い。
投光器の相対位置関係は変化できるような機構を備えて
も良い。例えば、図１３に示すような点列を測定するよ
うに移動する場合に、テレビカメラ２２，２３は移動さ
せず、レーザスポット投光器２４のみを機械的にまたは
ミラーを振る等して光学的に移動させても良い。
【０１０３】この例では点列を１列だけ取って計測を行
ったが、図１５に示すように点列を外部リード１ａの幅
方向に間隔を置いて２列取るようにすることもできる。
この場合、同時に２本の平行レーザ光を発生する投光器
により同時に２つのレーザスポット２９，３０を形成す
るか、あるいは１つの投光器２４を用いて１列ずつ２列
の計測を行う。このようにすることで、外部リード１ａ
の捩じれも計測可能となる。
ったが、図１５に示すように点列を外部リード１ａの幅
方向に間隔を置いて２列取るようにすることもできる。
この場合、同時に２本の平行レーザ光を発生する投光器
により同時に２つのレーザスポット２９，３０を形成す
るか、あるいは１つの投光器２４を用いて１列ずつ２列
の計測を行う。このようにすることで、外部リード１ａ
の捩じれも計測可能となる。
【０１０４】また、スポット列は、１列、２列に限ら
ず、３列以上、そしてどのような配列にアレンジしても
良い。そのアレンジ次第では独特の計測が可能となる。
ず、３列以上、そしてどのような配列にアレンジしても
良い。そのアレンジ次第では独特の計測が可能となる。
【０１０５】例えば、図１６に示すように、外部リード
１ａの表面上に十字を考えたとき、これを構成する２本
の線の交点に対応する位置にスポット３１を設けるとと
もに、十字を構成する各線の両端に対応する各位置にス
ポット３２〜３５を配置し、これら５つのスポット３１
〜３５をターゲットにして計測するようにしても良い。
こうすることにより、その十字領域の局所的な面の傾き
を計測することもできる。
１ａの表面上に十字を考えたとき、これを構成する２本
の線の交点に対応する位置にスポット３１を設けるとと
もに、十字を構成する各線の両端に対応する各位置にス
ポット３２〜３５を配置し、これら５つのスポット３１
〜３５をターゲットにして計測するようにしても良い。
こうすることにより、その十字領域の局所的な面の傾き
を計測することもできる。
【０１０６】図１７は本発明の第２実施例に係るリード
形状計測装置のシステム構成を示すもので、この実施例
の特徴は鮮明な計測部位を線として画像平面内に積極的
に形成し、この計測部位をターゲットにしてエピポーラ
・ライン使用法で計測を行うようにしたことにある。
形状計測装置のシステム構成を示すもので、この実施例
の特徴は鮮明な計測部位を線として画像平面内に積極的
に形成し、この計測部位をターゲットにしてエピポーラ
・ライン使用法で計測を行うようにしたことにある。
【０１０７】符号３１，３２はテレビカメラ、符号３３
はレーザ投光器である。投光器３３は断面がライン状の
スリット状のレーザ光を発生するもので、このレーザ光
により外部リード１ａの表面にライン３４が形成される
こととなる。
はレーザ投光器である。投光器３３は断面がライン状の
スリット状のレーザ光を発生するもので、このレーザ光
により外部リード１ａの表面にライン３４が形成される
こととなる。
【０１０８】符号３５はテレビカメラ３２による画像平
面、符号３５１ａはその画像平面３５内の外部リード１
ａの像、符号３５３４は画像平面３５内のライン３４の
像、符号３６はテレビカメラ３１による画像平面、符号
３６１ａは画像平面３６内の外部リード１ａの像、符号
３６３４は画像平面３６内のライン３４の像、符号３７
は画像処理装置である。
面、符号３５１ａはその画像平面３５内の外部リード１
ａの像、符号３５３４は画像平面３５内のライン３４の
像、符号３６はテレビカメラ３１による画像平面、符号
３６１ａは画像平面３６内の外部リード１ａの像、符号
３６３４は画像平面３６内のライン３４の像、符号３７
は画像処理装置である。
【０１０９】画像処理装置３７は画像平面３５，３６と
してそれぞれ示す２次元画像情報から外部リード１ａの
形状計測を行うものである。なお、図示はしていない
が、本実施例の場合もパッケージ１はＸＹＺテーブル上
に載置された状態で計測が行われる。
してそれぞれ示す２次元画像情報から外部リード１ａの
形状計測を行うものである。なお、図示はしていない
が、本実施例の場合もパッケージ１はＸＹＺテーブル上
に載置された状態で計測が行われる。
【０１１０】その詳細は次の通りである。まず、テレビ
カメラ３２の画像平面上においてライン３５３４上の任
意の一点１６−１を決め、これを計測サンプリング点と
して決定する。次に、テレビカメラ３１の画像平面上に
おいてテレビカメラ３２の視線に基づくエピポーラ・ラ
イン１６−２を求め、このエピポーラ・ライン１６−２
とライン３６３４との交点１６−３を求める。すると、
この点１６−３は点１６−１と同一点となる。
カメラ３２の画像平面上においてライン３５３４上の任
意の一点１６−１を決め、これを計測サンプリング点と
して決定する。次に、テレビカメラ３１の画像平面上に
おいてテレビカメラ３２の視線に基づくエピポーラ・ラ
イン１６−２を求め、このエピポーラ・ライン１６−２
とライン３６３４との交点１６−３を求める。すると、
この点１６−３は点１６−１と同一点となる。
【０１１１】このような処理を外部リード１ａの付根付
近から先端まで一定間隔を置いて繰返し、外部リード１
ａ全体の形状計測を行う。
近から先端まで一定間隔を置いて繰返し、外部リード１
ａ全体の形状計測を行う。
【０１１２】本実施例によれば、レーザ投光器３３によ
り計測用図形を線として与えるようになっているので、
各画像平面３５，３６内に計測用仮想線を設定すること
なしにエピポーラ・ラインを用いた高精度の計測を行う
ことができる。
り計測用図形を線として与えるようになっているので、
各画像平面３５，３６内に計測用仮想線を設定すること
なしにエピポーラ・ラインを用いた高精度の計測を行う
ことができる。
【０１１３】なお、上述のスポットの例と同様に、テレ
ビカメラやレーザ投光器の数を減らし、半導体パッケー
ジ１、もしくはテレビカメラ、照明装置、レーザスポッ
ト投光器の群を９０度、１８０度などの単位で回転させ
ても良い。
ビカメラやレーザ投光器の数を減らし、半導体パッケー
ジ１、もしくはテレビカメラ、照明装置、レーザスポッ
ト投光器の群を９０度、１８０度などの単位で回転させ
ても良い。
【０１１４】また、半導体パッケージ１をＸＹＺ方向に
移動させる代わりに、テレビカメラ、照明装置、レーザ
スポット投光器の群を移動させても良く、またＸＹＺの
移動機能を半導体パッケージ側とテレビカメラ、照明装
置、レーザスポット投光器群側とに分割させて持たせて
も良い。
移動させる代わりに、テレビカメラ、照明装置、レーザ
スポット投光器の群を移動させても良く、またＸＹＺの
移動機能を半導体パッケージ側とテレビカメラ、照明装
置、レーザスポット投光器群側とに分割させて持たせて
も良い。
【０１１５】さらに、テレビカメラ、照明装置、レーザ
投光器の相対位置関係は変化できるような機構を備えて
も良い。
投光器の相対位置関係は変化できるような機構を備えて
も良い。
【０１１６】そして、上記第２実施例では、投影スリッ
ト３４を１本だけ用いて計測を行っているが、スポット
の例と同様に２本以上を外部リード１ａの幅方向に間隔
を置いて投影するようにすることもできる。この場合、
同時に複数本の平行レーザ光を発生する投光器により同
時に複数のレーザスリットを形成するか、あるいは１つ
の投光器３３を用いて１列ずつ複数列の計測を行う。こ
のようにすることで、外部リード１ａの捩じれが計測可
能となる。
ト３４を１本だけ用いて計測を行っているが、スポット
の例と同様に２本以上を外部リード１ａの幅方向に間隔
を置いて投影するようにすることもできる。この場合、
同時に複数本の平行レーザ光を発生する投光器により同
時に複数のレーザスリットを形成するか、あるいは１つ
の投光器３３を用いて１列ずつ複数列の計測を行う。こ
のようにすることで、外部リード１ａの捩じれが計測可
能となる。
【０１１７】また、外部リード１ａの表面上に十字状の
スリット投影を行っても良い。これによりスポットの例
と同様にその十字領域の局所的な面の傾きを計測するこ
ともできる。
スリット投影を行っても良い。これによりスポットの例
と同様にその十字領域の局所的な面の傾きを計測するこ
ともできる。
【０１１８】さらに、半導体パッケージと、テレビカメ
ラ、照明装置、レーザスリット投光器群との位置関係及
びその計測器群内の相互の位置関係は特に上記実施例の
態様に限定されるものではなく、外部リードの計測した
い部位をステレオ撮像及びスリット投光することがで
き、要求される精度が得られるならば、その位置関係は
いくらでも変形例が存在する。
ラ、照明装置、レーザスリット投光器群との位置関係及
びその計測器群内の相互の位置関係は特に上記実施例の
態様に限定されるものではなく、外部リードの計測した
い部位をステレオ撮像及びスリット投光することがで
き、要求される精度が得られるならば、その位置関係は
いくらでも変形例が存在する。
【０１１９】また、上記実施例では半導体パッケージを
計測器群に対し表向きで水平にセットしたが、裏向き、
横向き等、外部リードの形状やパッケージ本体に対する
位置に応じて種々の向きに設定可能である。上記実施例
ではクランク状に曲げられ、パッケージ本体の横に全容
が出ている外部リードを対象としたから水平表向きのセ
ットで計測することができたが、例えば、Ｊ型でパッケ
ージ本体の裏側にまで伸びるＪベンドと呼ばれる外部リ
ードはパッケージを裏側にするか或いは横向きにして計
測を行うこととなる。
計測器群に対し表向きで水平にセットしたが、裏向き、
横向き等、外部リードの形状やパッケージ本体に対する
位置に応じて種々の向きに設定可能である。上記実施例
ではクランク状に曲げられ、パッケージ本体の横に全容
が出ている外部リードを対象としたから水平表向きのセ
ットで計測することができたが、例えば、Ｊ型でパッケ
ージ本体の裏側にまで伸びるＪベンドと呼ばれる外部リ
ードはパッケージを裏側にするか或いは横向きにして計
測を行うこととなる。
【０１２０】上記実施例では四角形のパッケージ１の外
部リード１ａを計測対象にしているが、半導体パッケー
ジの外径が５角形以上であったり、外形辺に対し直角以
外の方向に外部リードが付いている等のケースのよう
に、外部リードの伸びる方向が４方向以上の半導体パッ
ケージにも対応できるように９０度より細かい単位でテ
レビカメラ、照明装置、投光器群と半導体パッケージと
の位置関係を回転移動できる手段を備えても良い。
部リード１ａを計測対象にしているが、半導体パッケー
ジの外径が５角形以上であったり、外形辺に対し直角以
外の方向に外部リードが付いている等のケースのよう
に、外部リードの伸びる方向が４方向以上の半導体パッ
ケージにも対応できるように９０度より細かい単位でテ
レビカメラ、照明装置、投光器群と半導体パッケージと
の位置関係を回転移動できる手段を備えても良い。
【０１２１】また特筆すべきことに、投影線を分割して
与えるようにすることも可能である。
与えるようにすることも可能である。
【０１２２】つまり、上記第２実施例では、投光器３３
によりスリット３４を１度に形成するようになっている
が、投光器３３にも焦点深度があり、外部リード１ａの
形状との関係で、必ずしも細い鮮明な線が得られるとは
限らず、途中が太くぼやけたりすることも考えられる。
によりスリット３４を１度に形成するようになっている
が、投光器３３にも焦点深度があり、外部リード１ａの
形状との関係で、必ずしも細い鮮明な線が得られるとは
限らず、途中が太くぼやけたりすることも考えられる。
【０１２３】そこで、スリット３４を一度に形成せず、
それより短いスリットを繋げるように形成するのであ
る。この場合、投光器３３によりスリット３４より短い
スリットを外部リード１ａに投影し、これによる計測が
終了したら、投光器３３と外部リード１ａとの相対位置
を変更したり或いはミラー等の反射板を用い、そのスリ
ットの外部リード１ａ上での投影位置を移動させるよう
にする。これにより、常に鮮明なスリットを使用するこ
とができ、高精度な計測が可能になる。
それより短いスリットを繋げるように形成するのであ
る。この場合、投光器３３によりスリット３４より短い
スリットを外部リード１ａに投影し、これによる計測が
終了したら、投光器３３と外部リード１ａとの相対位置
を変更したり或いはミラー等の反射板を用い、そのスリ
ットの外部リード１ａ上での投影位置を移動させるよう
にする。これにより、常に鮮明なスリットを使用するこ
とができ、高精度な計測が可能になる。
【０１２４】さらに、第１、第２の実施例における全計
測方式による計測能力を一つのシステムでまとめて持
ち、ケースバイケースで選択して使用したり、あるいは
併用し、各計測結果を照合することにより、精度向上を
図るようにすることも可能である。
測方式による計測能力を一つのシステムでまとめて持
ち、ケースバイケースで選択して使用したり、あるいは
併用し、各計測結果を照合することにより、精度向上を
図るようにすることも可能である。
【０１２５】
【発明の効果】以上述べたことから明らかなように本発
明によれば次のような種々の効果を奏する。まず、請求
項１記載の本発明によれば、斜視撮像により外部リード
の３次元形状を計測することにより、全外部リードにつ
いてこれをパッケージに付けたまま自動計測することが
できる。
明によれば次のような種々の効果を奏する。まず、請求
項１記載の本発明によれば、斜視撮像により外部リード
の３次元形状を計測することにより、全外部リードにつ
いてこれをパッケージに付けたまま自動計測することが
できる。
【０１２６】請求項２記載の本発明によれば、認識対象
稜線として輪郭線を用い、外部リードの断面における中
心を計測するようにしていることから、外部リードの断
面形状が正確に方形である限り画像のピントが多少狂っ
ていても精度良く計測を行うことができる。
稜線として輪郭線を用い、外部リードの断面における中
心を計測するようにしていることから、外部リードの断
面形状が正確に方形である限り画像のピントが多少狂っ
ていても精度良く計測を行うことができる。
【０１２７】請求項３記載の本発明によれば、認識対象
稜線として側縁線を用い、外部リード表面の幅方向中心
を計測するようにしていることから、外部リードの断面
形状が正確に方形でなくとも画像のピントが合ってさえ
いれば精度良く計測を行うことができる。
稜線として側縁線を用い、外部リード表面の幅方向中心
を計測するようにしていることから、外部リードの断面
形状が正確に方形でなくとも画像のピントが合ってさえ
いれば精度良く計測を行うことができる。
【０１２８】請求項４記載の本発明によれば、被計測外
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
【０１２９】さらに、撮像装置の視野を小領域にして外
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
【０１３０】さらにまた、被計測外部リードと撮像装置
との相対位置関係が可変とされていることにより、計測
に使用する光学系の焦点深度の問題による制約が著しく
緩和され、その分、高倍率・高解像度の光学系を計測に
使用することができ、精度の高い緻密な計測を行うこと
ができる。
との相対位置関係が可変とされていることにより、計測
に使用する光学系の焦点深度の問題による制約が著しく
緩和され、その分、高倍率・高解像度の光学系を計測に
使用することができ、精度の高い緻密な計測を行うこと
ができる。
【０１３１】請求項５記載の本発明によれば、被計測外
部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にしたた
め、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元形
状をも計測することができることとなる。よって、その
結果のデータをエピポーラ・ラインによる計測結果と照
合し、計測をより高精度に行うことができる。
部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にしたた
め、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元形
状をも計測することができることとなる。よって、その
結果のデータをエピポーラ・ラインによる計測結果と照
合し、計測をより高精度に行うことができる。
【０１３２】請求項６記載の本発明によれば、レーザス
リット投光器により計測用図形を線として与えるように
なっているので、各画像平面内に計測用仮想線を設定す
ることなしにエピポーラ・ラインを用いた計測を行うこ
とができる。これにより精度良く計測を行うことができ
る。
リット投光器により計測用図形を線として与えるように
なっているので、各画像平面内に計測用仮想線を設定す
ることなしにエピポーラ・ラインを用いた計測を行うこ
とができる。これにより精度良く計測を行うことができ
る。
【０１３３】請求項７記載の本発明によれば、そのレー
ザスリット投光器によって、計測用図形が線状を呈する
ようにその計測用図形を投影し且つその線状投影を複数
列形成し、２以上の線のなす形を捕らえるようにしたか
ら、外部リードの捩じれを計測することができる。
ザスリット投光器によって、計測用図形が線状を呈する
ようにその計測用図形を投影し且つその線状投影を複数
列形成し、２以上の線のなす形を捕らえるようにしたか
ら、外部リードの捩じれを計測することができる。
【０１３４】請求項８記載の本発明によれば、レーザス
リット投光器により、計測用図形が十字状を呈するよう
に投影するようにしたから、外部リードの局部的な面の
傾き等を計測することが可能となる。
リット投光器により、計測用図形が十字状を呈するよう
に投影するようにしたから、外部リードの局部的な面の
傾き等を計測することが可能となる。
【０１３５】請求項９記載の本発明によれば、被計測外
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
部リードと撮像装置との相対位置関係が可変とされ、常
に最良のピントで画像情報が得られるので、非常に高精
度な計測を行うことができる。
【０１３６】さらに、撮像装置の視野を小領域にして外
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
部リード像を複数画像に分割し、計測サンプリング点を
細かく設定して詳細な計測を行うことも可能となる。
【０１３７】請求項１０記載の本発明によれば、被計測
外部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にした
ため、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元
形状をも計測することができることとなる。
外部リードを真上から捕らえた画像をも計測材料にした
ため、それだけで外部リードの横方向の曲り等の２次元
形状をも計測することができることとなる。
【０１３８】よって、エピポーラ・ラインによる計測と
併用することにより、真上から画像情報による計測結果
とエピポーラ・ラインによる計測結果とを照合し、計測
をより高精度に行うことができることとなる。
併用することにより、真上から画像情報による計測結果
とエピポーラ・ラインによる計測結果とを照合し、計測
をより高精度に行うことができることとなる。
【図１】本発明の第１実施例に係るリード形状計測装置
のシステム構成説明図。
のシステム構成説明図。
【図２】図１に示すシステムによる一計測方式を説明す
るための外部リード像の拡大図。
るための外部リード像の拡大図。
【図３】図１に示すシステムによる他の計測方式を説明
するための外部リード像の拡大図。
するための外部リード像の拡大図。
【図４】図２，３に示す計測方式の原理説明図。
【図５】図２，３に示す計測方式の原理説明図。
【図６】ステレオ視による３次元計測により点状物体を
計測するときの原理説明図。
計測するときの原理説明図。
【図７】ステレオ視による３次元計測により線状物体を
計測するときの原理説明図。
計測するときの原理説明図。
【図８】エピポーラ・ラインを用いた３次元計測により
点状物体を計測するときの原理説明図。
点状物体を計測するときの原理説明図。
【図９】エピポーラ・ラインを用いた３次元計測により
線状物体を計測するときの原理説明図。
線状物体を計測するときの原理説明図。
【図１０】本発明の第２実施例を説明するためのリード
形状計測装置の１例のシステム構成説明図。
形状計測装置の１例のシステム構成説明図。
【図１１】図１０に示すシステムのスポット投影並びに
撮像状態を示す正面図。
撮像状態を示す正面図。
【図１２】図１０に示すシステムのスポット投影並びに
撮像状態を示す側面図。
撮像状態を示す側面図。
【図１３】図１０に示すシステムのスポット投影並びに
撮像状態を示す斜視図。
撮像状態を示す斜視図。
【図１４】図１０に示すシステムのテレビカメラによる
画像平面の説明図。
画像平面の説明図。
【図１５】投影スポット列を２列にした状態を示す外部
リードの斜視図。
リードの斜視図。
【図１６】投影スポットを十字状に配置した状態を示す
外部リードの斜視図。
外部リードの斜視図。
【図１７】本発明の第２実施例に係るリード形状計測装
置のシステム構成説明図。
置のシステム構成説明図。
【図１８】従来の一計測装置のシステム構成説明図。
【図１９】従来の他の計測装置のシステム構成説明図。
１ 半導体パッケージ １ａ 被計測外部リード １０，１１ テレビカメラ １２，１３ 画像平面 １２１ａ，１３１ａ 外部リード像 １４ 画像処理装置 ３８ ＸＹＺテーブル ２−１，２−６，３−１，３−６ 計測用仮想線 ２−２，２−３，２−７，２−８ 交点 ２−４，２−９，３−４，３−９ 計測サンプリング点 ２−５，３−５ エピポーラ・ライン １５ ＸＹＺテーブル １６ 制御装置 １７ 画像処理装置 １８，２２，２３ テレビカメラ １９ 照明装置 ２４ レーザスポット投光器 ２５，２９〜３５ 投影スポット ２６，２７，２８ 画像平面 ２６１ａ，２７１ａ，２８１ａ 外部リード像 ２６２５，２７２５，２８２５ 投影スポット像 ３１，３２ テレビカメラ ３３ レーザスリット投光器 ３４ 投影スリット ３５，３６ 画像平面 ３５１ａ，３６１ａ 外部リード像 ３５３４，３６３４ 投影スリット像 ３７ 画像処理装置 １６−１，１６−３ 計測サンプリング点 １６−２ エピポーラ・ライン
Claims (10)
- 【請求項１】被計測外部リードをそれぞれ異なる方向か
ら撮像し、そのステレオ視のリード形状画像を形成する
少なくとも２台の撮像装置を有するリード形状を形成す
るリード形状計測装置であって、 前記被計測外部リードを斜め方向から撮像する第１斜視
撮像装置と、 前記被計測外部リードを前記第１斜視撮像装置との同一
撮像視野を含むように該第１斜視撮像装置とは異なる斜
め方向から撮像する第２斜視撮像装置と、 前記第１斜視撮像装置の撮像による画像平面内において
前記被計測外部リードの２本の綾線と交差する仮想直線
の該２つの交点間線分の中点を計測サンプリング点とし
て決定する第１計測点特定手段と、 前記第２斜視撮像装置の撮像による画像平面内におい
て、前記第１斜視撮像装置の前記計測サンプリング点を
映すときの視線に基づくエピポーラ・ラインを設定し、
該エピポーラ・ラインに存在し且つ該画像平面内におい
て前記被計測外部リードの２本の稜線と交差する仮想直
線の該２つの交点間線分の中点となる点を前記第１画像
平面内の前記計測サンプリング点と同一の点として特定
する第２計測点特定手段と、 を備え、 前記計測サンプリング点を複数設定しその各３次元座標
を求め、その３次元座標群に基づいて前記被計測外部リ
ードの３次元形状を計測するリード形状計測装置。 - 【請求項２】第１、第２計測点特定手段として、被計測
外部リードの輪郭線を認識対象稜線として扱う手段を備
えている請求項１記載のリード形状計測装置。 - 【請求項３】第１、第２計測点特定手段として、被計測
外部リードの側縁線を認識対象稜線として扱う手段を備
えている請求項１記載のリード形状計測装置。 - 【請求項４】被計測外部リードと第１、第２の斜視撮像
装置との相対位置関係を可変とする位置調節手段を備え
ている請求項１〜３のうちいずれか１項記載のリード形
状計測装置。 - 【請求項５】被計測外部リードをその真上から撮像する
上面視撮像装置と、 該上面視撮像装置の撮像による画像平面内において前記
被計測外部リードの水平方向の２次元形状を計測する２
次元計測手段と、 を備えている請求項１〜４のうちいずれか１項記載のリ
ード形状計測装置。 - 【請求項６】 被計測外部リードをそれぞれ異なる方向か
ら撮像し、そのステレオ視のリード形状画像を形成する
少なくとも２台の撮像装置を有するリード形状を形成す
るリード形状計測装置であって、 被計測外部リードを斜め方向から撮像する第１斜視撮像
装置と、 前記被計測外部リードを前記第１斜視撮像装置との同一
撮像視野を含むように該第１斜視撮像装置とは異なる斜
め方向から撮像する第２斜視撮像装置と、 前記被計測外部リードにおける前記撮像視野内に入る部
位に線でなる計測用図形を投影するレーザスリット投光
器と 前記第１斜視撮像装置の撮像による画像平面内にお
いて前記計測用線図形上の１点を計測サンプリング点と
して決定し、第２斜視撮像装置の撮像による画像平面内
において、前記第１斜視撮像装置の前記計測サンプリン
グ点を映すときの視線に基づくエピポーラ・ラインを設
定し、該エピポーラ・ラインと前記計測用線図形との交
点を前記第１画像平面内の前記計測サンプリング点と同
一の点として特定する計測点特定手段と、 を備え、 前記計測サンプリング点を複数設定しその各３次元座標
を求め、その３次元座標群に基づいて前記被計測外部リ
ードの３次元形状を計測するリード形状計測装置。 - 【請求項７】 前記レーザースリット投光器は、計測用図
形が線状を呈するように該計測用図形を投影し且つその
線状投影を複数列形成する手段を備えている請求項６記
載のリード形状計測装置。 - 【請求項８】 前記レーザースリット投光器は、計測用図
形が十字状を呈するように該計測用図形を投影する手段
を備えている請求項６記載のリード形状計測装置。 - 【請求項９】 被計測外部リードと第１、第２の斜視撮像
装置との相対位置関係を可変とする位置調節手段を備え
ている請求項６〜８のうちいずれか１項記載のリード形
状計測装置。 - 【請求項１０】 被計測外部リードをその真上から撮像す
る上面視撮像装置と、 該上面視撮像装置の撮像による画像平面内において前記
被計測外部リードの水平方向の２次元形状を計測する２
次元計測手段と、 を備えている請求項６〜９のうちいずれか１項記載のリ
ード形状計測装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3186533A JP2714277B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | リード形状計測装置 |
| US07/918,064 US5347363A (en) | 1991-07-25 | 1992-07-24 | External lead shape measurement apparatus for measuring lead shape of semiconductor package by using stereoscopic vision |
| KR1019920013354A KR960013683B1 (ko) | 1991-07-25 | 1992-07-25 | 리드형상 계측장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3186533A JP2714277B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | リード形状計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526640A JPH0526640A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2714277B2 true JP2714277B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=16190160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3186533A Expired - Fee Related JP2714277B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | リード形状計測装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5347363A (ja) |
| JP (1) | JP2714277B2 (ja) |
| KR (1) | KR960013683B1 (ja) |
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