JP2808856B2 - 基板の観察装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は基板の観察装置に関し、詳しくは、基板認識
マーク、半田ランド、回路パターンのような基板上の被
測定物を明瞭に観察するための装置に関する。

（従来の技術） 電子部品が実装される基板には、基板の位置ずれ観察
の基準点となる基板認識マークや、電子部品を実装する
為の半田ランド、回路パターンなどが形成されており、
基板に電子部品を実装する際には、これらのマークや半
田ランド等をカメラにより観察することが行われる。

第５図は従来の観察装置を示すものであって、100は
カメラであり、鏡筒101の下端部には、リング状の光源
部102が装着されている。103は光源部102にリング状に
配列された光ファイバである。104は基板であり、その
上面には、基板認識マーク105が形成されている。光フ
ァイバ103から照射された光は、マーク105の上面に反射
され、その反射光をカメラ100により観察し、その画像
から、基板の位置ずれを算出する。

（発明が解決しようとする課題） ところが、マーク105は球面状であることから、光源
部102から照射された光は上方へ一様に反射されず、第
６図に示すように一部分ａのみがリング状に明るく輝き
やすい。このため、カメラ100によりマーク105の全体形
状を正確に観察できず、ひいては、基板104の位置ずれ
を正確に算出できない問題があった。

また第７図に示すような鏡面性を有する平面状の被測
定物105aの場合は、反射光は側方へ反射されてカメラ10
0に入射しないことから、第８図に示すように暗く観察
される問題があった。

したがって本発明は、基板上面の被測定物を正確に観
察することができる基板の観察装置を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、被測定物へ向って照明光を照射する面状光
源と、この面状光源の上方にあってこの被測定物からの
反射光が入射する結像光学系とから基板の観察装置を構
成し、上記面状光源が、上記結像光学系の開口角に接す
る透光部を有するようにしたものである。

また好ましくは、上記面状光源から下方へ照射された
光の光路に筒状の反射体が設けられており、この反射体
の内面が反射角度の異る複数の反射面を有し、これらの
反射面が、上記面状光源から下方へ照射された光を異る
角度で被測定物に照射するようにしたものである。

（作用） 上記構成において、面状光源から被測定物に照射さ
れ、この被測定物に反射された光は、透光部を通って結
像光学系に入射し、被測定物は明るく観察される。

また筒状の反射体の内面が反射角度の異る複数の反射
面とすることにより、被測定物に対して広い角度範囲で
光を照射することができる。

（実施例１） 次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。

第１図において、１はカメラ、２は鏡筒であり、鏡筒
２の下部には、結像光学系としての集光レンズ３が設け
られている。４は鏡筒２に装着された円筒状の反射体で
ある。この反射体４は、その内面に、垂直な反射面５、
内方に傾斜する反射面６、外方に傾斜する反射面７を有
しており、その下部には、透明樹脂や透明ガラスから成
る光透過体８が傾斜して装着されている。

９はLEDなどの面状光源であって、上記集光レンズ３
の直下に配設されている。この光源９の中央には、透光
部10が開孔されている。この透光部10は、集光レンズ３
の開口角αに接する形状となっている。集光レンズ３は
面状光源９の上方にあり、また反射体４は面状光源９か
ら下方へ照射された光の光路を包囲するように設けられ
ている。11は基板、12はこの基板11にスポット的に形成
された被測定物としての基板認識マークであり（第２図
も参照）、その形状は球面状である。

第１図及び第２図において、面状光源９から照射され
た照明光の一部ａは、直接マーク12に垂直若しくは略垂
直に照射される。また垂直な反射面５に照射された光の
一部ｂも、垂直に近い高角度でマーク12に照射される。
また反射面６で反射された光の一部c1は光透過体８を透
過して、かなりの高角度でマーク12に照射される。また
反射面６で反射された光の一部c2は光透過体８の表面に
反射され、反射面７で２次反射された後、光透過体８を
透過して、低角度でマーク12に照射される。

このようにしてマーク12に照射された光は、マーク12
に反射され、その反射光は透光部10を通って集光レンズ
３に入射し、カメラ１に観察されるが、上記のように、
マーク12には、様々の角度を有する光a,b,c1,c2が広い
角度範囲θから照射されているので、マーク12全体を明
るく観察することができる。

また第１図において、マーク12が存在する領域Ａ以外
の場所への照射は無駄であるが、光透過体８を設けるこ
とにより、不要な領域Ｂの光ｄを光透過体８で反射さ
せ、反射面７で再反射させて、光透過体８を透過させて
領域Ａに照射し、マーク12を明るく観察できる。

また上記透光部10は、集光レンズ３の開口角αに接す
るように開口されているので、光源９から照射された光
を無駄なくマーク12に照射し、またその反射光を無駄な
く集光レンズ３に入射させて、マーク12を明るく観察す
ることができる。因みに、第４図（ａ）に示すように、
透光部10が開口角αよりも小さいと、反射光の一部ｅは
光源９のエッジ部に遮光されて画像は暗くなる。また同
図（ｂ）に示すように透光部10が開口角αよりも大きい
と、光の一部ｆは透光部10に入射されないことから、同
様に暗く観察される。

（実施例２） 第３図において、反射体13は、垂直な反射面14と、傾
斜した反射面15を有している。このものは、上記光透過
体８は設けられていない。このように、反射体13の構造
は種々考えられるのであって、要は、マーク12などの被
測定物全体に、全方向から十分かつ均一な光を照射でき
るものであればよい。

またこの光源９も、上記第１実施例と同様の透光部10
が形成されており、反射光を集光レンズ３に十分に入射
させて、マーク12の全体を明瞭に観察できる。なお上記
実施例は、マーク12を観察する場合を例にとって説明し
たが、本発明は、基板に形成される半田ランドや、回路
パターンなどの観察にも適用できる。

また第７図に示すような鏡面性を有する平面状の被測
定物105aの場合も、その反射光をカメラに十分に入射さ
せて明るく観察できる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、被測定物へ向って照明
光を照射する面状光源と、この面状光源の上方にあって
この被測定物からの反射光が入射する結像光学系とから
成り、上記面状光源が、上記結像光学系の開口角に接す
る透光部を有するようにしているので、面状光源から照
射された光を無駄なく被測定物に照射することができ、
また被測定物で反射された反射光を無駄なく結像光学系
に入射させることができる。したがって基板に形成され
た被測定物を明瞭に観察することができ、殊に基板認識
マークのような球面状の被測定物を明瞭に観察すること
ができる。

また面状光源から下方へ照射された光の光路に筒状の
反射体を設け、この反射体の内面が反射角度の異る複数
の反射面を有し、面状光源から下方へ照射された光をこ
れらの反射面で反射させて異る角度で被測定物に照射す
ることにより、被測定物に対して広い角度範囲で光を照
射し、被測定物より明瞭に観察することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図は基板
の観察装置の断面図、第２図は部分拡大図、第３図は他
の実施例の断面図、第４図は説明図、第５図は従来装置
の正面図、第６図は観察図、第７図は従来装置の正面
図、第８図は観察図である。 ３……集光レンズ（結像光学系） 4,13……反射体 5,6,7,14,15……反射面 ９……面状光源 10……透光部 11……基板 12……被測定物

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定物へ向って照明光を照射する面状光
   源と、この面状光源の上方にあってこの被測定物からの
   反射光が入射する結像光学系とから成り、上記面状光源
   が、上記結像光学系の開口角に接する透光部を有するこ
   とを特徴とする基板の観察装置。
2. 【請求項２】上記面状光源から下方へ照射された光の光
   路に筒状の反射体が設けられており、この反射体の内面
   が反射角度の異る複数の反射面を有し、これらの反射面
   が、上記面状光源から下方へ照射された光を異る角度で
   被測定物に照射することを特徴とする請求項１に記載の
   基板の観察装置。