JP3064517B2 - 実装済プリント基板の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、実装済プリント基板の
検査装置に関するもので、特に細く絞った微小ビーム光
を用いて、実装された部品の位置ずれ，はんだ不良，は
んだブリッジなどを検査せんとするものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、実装済プリント基板の部品の位置
ずれ，欠品，はんだ不良，はんだブリッジなどの検査に
は、細く絞ったビーム光を用いた非接触方式の検査装置
が用いられている。

【０００３】以下図面を参照しながら従来の技術につい
て説明する。図６は従来の実装済プリント基板の検査装
置を示したものである。なお、これより全ての図中の光
は光軸により代表している。図６において、７０は実装
済プリント基板７７に照射するビーム光を発生するため
の光源である。７１は前記光源１からの光を平行光にす
るためのコリメートレンズ系である。７２は前記平行光
を偏向するためのポリゴンミラーである。７４はポリゴ
ンミラー７２によって偏向された光束を実装済プリント
基板７７に投光するための投影レンズ系である。８２は
実装済プリント基板７７からの反射光を光電変換素子８
３に収束するための受光レンズ系である。８３は受光レ
ンズ系８２により収束された反射光を測定するための光
電変換素子である。７３はポリゴンモーターで、ポリゴ
ンミラー７２を回転させて、前記微小ビーム光の実装済
プリント基板７７上のビーム照射位置を変えるものであ
る。７８は実装済プリント基板７７を光学的走査にとも
なって矢印Ｙ方向に移動させるためのテーブルである。
７９は回転することによりテーブル７８を移動させるボ
ールネジである。８０はボールネジ７９を回転させるた
めのモーターである。８１ａ，８１ｂはテーブル７８を
案内するための案内レールである。

【０００４】以上の様に構成された実装済プリント基板
の検査装置についてその動作を説明する。光源７０より
発生した微小ビーム光は、コリメートレンズ系７１によ
り平行光束となり、ポリゴンミラー７２により偏向さ
れ、投影レンズ系７４を通過後、実装済プリント基板７
７上に垂直照射される。ポリゴンミラー７２はポリゴン
モーター７３により回転駆動され、ポリゴンミラー７２
の回転にともない、前記微小ビーム光は実装済プリント
基板７７上を矢印Ｘ方向に走査する。

【０００５】そして、実装済プリント基板７７からの前
記微小ビーム光の反射光は、４方向に用意された受光レ
ンズ系８２により収束され、実装済プリント基板７７上
の前記微小ビーム光照射位置に応じた光電変換素子８３
上の位置に照射される。その照射位置を光電変換素子８
３の電気的出力から検出し、三角測量の原理により実装
済プリント基板の形状が測定される。またテーブル７８
を走査方向に対して垂直な矢印Ｙ方向に移動させること
により、実装済プリント基板７７の全面の３次元的形状
が測定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、測定対象物の高さが同じであっても、走査
位置が変化すると反射光の受光角や、光電変換素子上の
反射光の収束位置が変化する。すなわち、図６の矢印Ｙ
方向の側面図を示す図７中の光軸は、走査位置がＡ〜Ｂ
と変化した時のそれぞれの光電変換素子８３上での反射
光の受光位置ａ〜ｂを示したものである。図７を見て明
らかなように、走査位置が変化すると同一の高さ面を計
測しているにも関わらず、反射光の受光位置や光電変換
素子上での受光位置が大きく変化することが分かる。

【０００７】そのため、光電変換素子８３は高さ計測に
必要な反射光の受光範囲に加え、走査位置の変化による
反射光の受光位置の変化をカバーするための受光範囲が
必要となり、光電変換素子８３の受光面積が拡大する。
広範囲を同時に走査／計測するためには、広い受光範囲
を持った光電変換素子が必要となる。

【０００８】一般的に光電変換素子は、受光面積が拡大
すると応答速度が悪くなる特性を持っており、この場合
では、高速度に広範囲の測定対象物の３次元形状を計測
することが困難である。また、前記記載の現象により走
査位置による高さ補正が必要となる。そのためセンサ
（光電変換素子、処理回路）自体が持っている分解能
を、高さ計測のためにのみ使うことが出来ず、精度面で
劣る。

【０００９】さらに受光角が走査位置により変化するた
め、走査位置により三角測量の特性、例えば死角（表面
の凹凸により反射光が遮られ三角測量が出来ない部分）
の状態が変わる等の問題点がある。

【００１０】そこで、本発明は、これらの問題点を解決
し、高速，高精度かつ広範囲に測定対象物の形状の影響
を受けることなく、検査対象となる実装済プリント基板
の３次元的形状を取得し、検査する装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の実装済プリント基板の検査装置は、検査す
べき実装済プリント基板上に照射する微小ビーム光を発
生する光源と、前記光源から発生された微小ビーム光に
よって実装済プリント基板上を走査するために前記微小
ビーム光を偏向する偏向手段と、前記偏向手段により偏
向された前記微小ビーム光を前記実装済プリント基板に
対して略垂直に照射する第１のレンズ系と、前記実装済
プリント基板上に照射された微小ビーム光の照射位置か
ら拡散する反射光のうち、前記微小ビーム光の走査位置
の変化に関わらず前記微小ビーム光の光軸とのなす角度
が一定の反射光を受光し、前記実装済プリント基板に照
射する微小ビーム光軸の移動平面に対して平行になるよ
うに光路を補正する、互いに異なる位置に配置された複
数の光学系と、前記複数の光学系によりその光路が補正
された複数の反射光を前記偏向手段に導く第２のレンズ
系と、前記偏向手段により偏向された前記複数の反射光
のそれぞれに対応して配置され、前記微小ビーム光の走
査位置の変化に関わらず、その反射光を測定対象物の前
記ビーム照射軸に対して垂直な面からの高さに応じた位
置で受光し、電気的出力に変換する複数の光電変換素子
とを備えた実装済プリント基板の検査装置であって、前
記複数の光学系は、微小ビーム光の照射位置からの反射
光を前記微小ビーム光の光軸に垂直な面に投影したとき
の、前記微小ビーム光の走査方向となす角度（割角）の
大きさが略９０度以外の反射光を受光する場合でも、前
記複数の光学系のそれぞれは受光した反射光を、前記ビ
ーム照射軸に略平行する経路で各光学系から前記第２の
レンズ系に導くものであることを特徴とするものであり
ます。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、実装済プリント基板に対し
て垂直に微小ビームを照射し、その微小ビーム光照射位
置から互いに異なる複数の方向に拡散する反射光を、微
小ビーム光の走査位置の変化に関わらず、測定対象物の
前記ビーム照射軸に対して垂直な面からの高さに応じた
光電変換素子上の位置に収束させる。その際、反射光の
光路を補正する光学系は、前記微小ビーム光軸とのなす
位置関係（仰角、割角）が前記照射微小ビームの走査位
置に関わらず略一定となる反射光を受光し、その反射光
を第２のレンズ系と前記偏向手段とを通して、光電変換
手段に導き検出する。特に上記光学系は、割角が９０度
以外の大きさを持つ反射光であっても、単に基板に垂直
な面上、すなわち微小ビーム光の移動平面に平行な面上
に光路を曲げるだけではなく、微小ビーム光の照射軸に
平行になるように光路を補正するので、第２のレンズ系
が大型化することはない。また、複数の光学系から第２
のレンズ系に向けて出射する反射光の光路が、微小ビー
ム光の走査方向に垂直な方向から見てほぼ同位置になる
ようにレンズ系を構成すれば、より第２のレンズ系を小
型化できる。さらに、上記第２のレンズ系に向けて出射
する反射光の光路が、基板に向けて照射する微小ビーム
光の光軸に対しても同位置にあれば、第１のレンズ系と
第２のレンズ系とをほぼ同じ大きさに構成でき、より小
型の検査装置を実現できる。

【００１３】従って、光電変換素子の受光面積を拡大す
ることなく、また三角測量の走査位置による特性変化を
起こすことなく、多方向より高速，高精度かつ広範囲に
測定対象物の形状を取得することができる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は、一実施例における実装済
プリント基板の検査装置を示すものである。この図にお
いて、１は実装済みプリント基板上に照射するビーム光
を発生するための光源である。２は光源１からの光を集
光し平行光にするための投光光学系である。４は前記平
行光を偏向するためのポリゴンミラーである。５はポリ
ゴンミラー４を回転させるポリゴンモーターである。６
はポリゴンミラー４により偏向された前記平行光を実装
済プリント基板７に対して略垂直に照射するとともに、
実装済プリント基板７から微小ビーム光の光軸と平行に
返って来る反射光を前記ポリゴンミラー４の前記微小ビ
ーム光光軸上に収束する投影レンズ系である。８，９，
１０，１１は実装済プリント基板７上の前記微小ビーム
光照射位置からの反射光を４方向で受光し、それぞれの
反射光を前記微小ビーム光の照射光軸に対して平行にし
て、前記投影レンズ系６の側部１３へ導く反射光路補正
光学系である。１４，１５，１６，１７は、前記実装済
プリント基板からの反射光を、その反射光を受光してそ
れぞれ高さ，輝度を測定するための第一の光電変換素子
１８，１９，２０，２１に導くための第一の受光レンズ
系である。２５は実装済プリント基板からの略垂直方向
の反射光を、投影レンズ系６，ポリゴンミラー４，穴明
きミラー２２，第二の受光レンズ系２３，垂直方向以外
の反射光をカットする絞り２４を通して受光し、前記略
垂直方向の反射光の輝度を測定するための第二の光電変
換素子である。２６は実装済プリント基板７を光学的走
査にともなって矢印Ｙ方向に移動させるためのテーブル
である。２８は回転することによりテーブル２６を移動
させるボールネジである。２７はボールネジ２８を回転
させるためのモーターである。２９ａ，２９ｂはテーブ
ル２６を案内するための案内レールである。

【００１５】以上のように構成された実装済プリント基
板の検査装置についてその動作を説明する。光源１から
発生した微小ビーム光は、投光光学系２により集光され
平行光束となり、穴明きミラー２２を通過後、ポリゴン
ミラー４により偏向され、投影レンズ系６の中央部１２
を通して、実装済プリント基板７上に略垂直に微小ビー
ム光として照射される。前記微小ビーム光は、ポリゴン
モーター５により回転駆動されるポリゴンミラー４の回
転にともない、実装済プリント基板７上を図中の矢印Ｘ
で示す走査方向に走査する。そして、実装済プリント基
板７上の前記微小ビーム光照射位置から拡散する反射光
は、反射光路補正光学系８，９，１０，１１によって、
投影レンズ系６の両側部１３へと導かれる。

【００１６】その際、これらの反射光路補正光学系８，
９，１０，１１は、前記実装済みプリント基板７上の微
小ビーム光照射位置から拡散する反射光のうち、前記ビ
ーム照射軸に対して水平で前記反射光の光軸を含む面に
おいて、前記ビーム照射軸に対して垂直な面と前記反射
光の光軸とがなす角度（仰角）と、前記反射光の光軸を
実装済みプリント基板７上へのビーム照射軸に対して垂
直な面に投影した軸と走査方向軸とがなす角度（割角）
とが、前記微小ビーム光の走査位置の変化に関わらず略
一定となる成分を、前記微小ビーム光の照射光軸と平行
かつ走査方向に垂直な方向に関して略平行になるよう
に、投影光学系６の両側部１３に導く。

【００１７】これらの反射光路補正光学系８，９，１
０，１１の一例としては、例えば図２の様にプリズム等
を利用したものが考えられる。ここで図２（Ａ）は走査
方向に対して平行な方向から見た反射光路補正光学系８
を示す構成図であり、同図（Ｂ）は同じくそれを走査方
向に対して垂直な方向から見たものである。以下その構
成と動作とを説明すると、第一のミラーａ及びプリズム
ｃで測定対象となる反射光の光軸を前記ビーム照射光軸
と平行になる様に偏向する。そして、第二，第三のミラ
ーｄ，ｅで、前記反射光の光軸を微小ビーム光照射光軸
に対して、走査方向に垂直な方向に関して平行になるよ
うに反射光を平行移動して、投影光学系６の側部１３に
導く。また、シリンドリカルレンズｂは、第一の光電変
換素子２１が受光できる光量を増やすために、走査方向
に対して垂直な方向に拡散する反射光を平行光にするた
めのものである。

【００１８】以上のような構成となっているため、図２
に示すｆ点とｇ点とを走査した場合（それぞれ走査位置
が異なる場合である）、微小スポットからのそれぞれ同
一の測定方向の反射光が投影光学系６の側部１３上で、
走査方向に関して略同位置かつ平行になるように導か
れ、投影光学系６の側部１３，偏向光学系であるポリゴ
ンミラー４を通過した後、微小ビーム光の走査位置の変
化にかかわらず、光学変換素子２１上の前記微小ビーム
光照射位置の高さに応じた位置に像が結像されることが
分かる。他の反射光路補正光学系９，１０，１１もこれ
と同様である。

【００１９】また、図２の反射光路補正光学系から、ミ
ラーａとシリンドリカルレンズｂとを除いた構成にする
こともできる。これはミラーａの役割はミラーｄ，ｅで
補うことができ、またシリンドリカルレンズｂは集光力
を上げるためのもので、測定原理には特に影響を及ぼさ
ないからである。

【００２０】また同様の機能を果たすその他の反射光路
補正光学系８，９，１０，１１それぞれの例としては、
図３の３０に示す様に４枚のミラーを組み合わせたもの
とか、図４の３３に示す様に反射面が鋸歯状の微小な凹
凸を形成したミラーを２枚組み合わせたもの等がある。

【００２１】図３の３０の反射光路補正光学系は４枚の
平面もしくは曲面ミラーの組合せで、走査位置が変化し
ても反射光の光路長を略一定に保ち、さらに最終ミラー
の反射光軸が微小ビーム光照射光軸と、走査方向に垂直
な方向に関して相対的に略同位置になるように配置され
ている。この場合、ミラー面が連続であるため距離誤差
は生じず、光電変換素子上にシャープな像が得られ測定
精度が高い。なお図３は前記穴明きミラー２２の代わり
に、ビームスプリッター３１を用いたものであり、３２
は光源１からの光を集光し平行光束とするコリメートレ
ンズ系である。

【００２２】図４の３３の反射光路補正光学系は反射面
が鋸歯状の２枚のミラー（例えばフレネリカルミラー）
の組合せで、鋸歯状の反射面の一つ一つは、２回反射す
ることにより、反射光軸が最終的に微小ビーム光照射軸
と、走査方向に垂直な方向に関して相対的に略同位置に
なるような傾きを持っている。この鋸歯状の反射面が数
多く形成されているため、走査位置が変わっても反射光
の光路長は一定に保てる。この場合、ミラー表面の凹凸
による距離誤差が生じるものの、反射面数が少ないため
光路上での光の反射による減衰は少なく、そのため、高
さ／輝度計測においてＳ／Ｎがよい。

【００２３】反射光路補正光学系８，９，１０，１１に
よって、投影レンズ系６の両側部１３へと導かれた反射
光は、投影レンズ系６の両側部１３とポリゴンミラー４
を通して、第一の受光レンズ系１４，１５，１６，１７
により、その微小ビーム光照射位置の高さに応じた第一
の光電変換素子１８，１９，２０，２１上の位置にその
像が結像される。その際の第一の光電変換素子からの電
気的出力を用いて、微小ビーム光照射位置の高さ及び輝
度を求める。これらの複数方向に配置された第一の光電
変換素子により測定されたデータに対して、後に述べる
回路で選択等の処理を行い、正しい高さを表面の形状に
かかわらず計測することができる。

【００２４】また、前記微小ビーム光照射位置より、前
記微小ビーム光の照射光軸方向（略垂直方向）へ反射す
る反射光は、投影レンズ系６の中央部１２，ポリゴンミ
ラー４，穴明きミラー２２を介して、第二の受光レンズ
系２３により、第二の光電変換素子２５に導かれる。そ
の際、第二の受光レンズ系２３と第二の光電変換素子２
５との間に設けられている絞り２４により、前記微小ビ
ーム光の光軸に沿った反射光以外の光は遮断される。そ
のため前記微小ビーム光照射位置より照射光軸方向（略
垂直方向）へ反射する光量のみが測定される。

【００２５】本実施例においては、第一の光電変換素子
としては、例えば半導体位置検出素子（ＰＳＤ）やＣＣ
Ｄ等が用いられる。第二の光電変換素子としては、例え
ばフォトダイオード等を用いることができる。また、実
装済プリント基板７の全面の３次元的形状を測定するに
は、テーブル２６を走査方向に対して垂直な矢印Ｙ方向
に移動させればよい。

【００２６】次に、図５において、第一の光電変換素子
にＰＳＤ素子、第二の光電変換素子にフォトダイオード
を用いた場合に、それらの出力から高さ及び輝度情報を
得て実装済プリント基板７の検査をするための本装置の
電気回路を示している。図中、５７，５８，５９，６０
は、高さ及び輝度を計測するための第一の光電変換素子
１８，１９，２０，２１の出力から、フラグ付輝度デー
タとフラグ付き高さデータを求める高さ輝度算出回路で
ある。そして、輝度データと高さデータとはそれぞれ輝
度情報選択処理回路６４，高さ情報選択処理回路６５に
それぞれ導かれる。これらの回路からの出力は、輝度を
計測するための第二の光電変換素子２５の出力から輝度
データを求める輝度算出回路６３の出力とともに、ＲＡ
Ｍ６６とＣＰＵ６７へ導かれる。

【００２７】高さ輝度算出回路５７，５８，５９，６０
はそれぞれ同じ構成になっており、各光電変換素子から
の電流を電圧に変換するためのＩ／Ｖ変換回路４５，４
６、アナログ電圧をデジタル値に変換するためのＡ／Ｄ
変換回路４７，４８、あるしきい値と入力値を比較する
ためのコンパレーター回路４９，５０，５５、デジタル
値を加算するための加算回路５１、デジタル値の割り算
を行うための割り算回路５２、デジタル値を補正するた
めの補正ＲＯＭ５３，５４、コンパレーターの出力より
フラグを算出するためのフラグ算出回路５６から構成さ
れている。

【００２８】また、輝度算出回路６３は、光電変換素子
からの電流を電圧に変換するためのＩ／Ｖ変換回路６１
と、アナログ電圧をデジタル値に変換するためのＡ／Ｄ
変換回路６２とから構成されている。

【００２９】以上のように構成された電気回路について
その動作を説明する。第一の光電変換素子１８，１９，
２０，２１に対する高さ及び輝度算出回路５７，５８，
５９，６０は、第一の光電変換素子からのそれぞれ２つ
の電流出力を、それぞれＩ／Ｖ変換回路４５，４６によ
り電流電圧変換し、その後Ａ／Ｄ変換回路４７，４８に
より、アナログ／デジタル変換する。この際、その出力
値をあるしきい値（演算精度を保証できる限界値）とコ
ンパレーター４９，５０により比較して、その比較結果
をフラグ算出回路５６に送る。また、そのデジタル出力
の１つは、割り算回路５２により、割り算を行いその微
小ビーム光照射位置点の高さ情報となり、また加算回路
５１により加算されその輝度情報となる。

【００３０】これらより得られたデータには、この時点
で走査位置による計測誤差（この計測誤差は、各光学系
要素の誤差やポリゴンミラー回転にともなう誤差等によ
るものである）が含まれている。この誤差を補正するた
め、予め走査位置に対する補正量を計測して、その次の
補正用のＲＯＭ５３，５４に記録しておき、その補正値
を参照することで、計測データを補正する様な構成にな
っている。この際、その出力値をあるしきい値（第一の
光電変換素子が正しく測定できる限界値）とコンパレー
ター５５により比較して、その比較結果をフラグ算出回
路５６に送る。そして、フラグ算出回路５６により、上
記のコンパレータ４９，５０よりの情報も含めてフラグ
化する。そのフラグを、上記輝度と高さデータに加え、
それぞれをフラグ付き輝度データとフラグ付き高さデー
タとする。

【００３１】これらのデータは本実施例によれば、１つ
の計測点に対してそれぞれ４方向より、４つの高さ輝度
算出回路５７，５８，５９，６０で取得できる。６４，
６５は、これらの輝度情報及び高さ情報のデータに対し
て、選択もしくは、処理を行う回路である。選択，処理
方法としては、例えば高さにおいては、フラグからの情
報で計測精度が保証できないデータをまず除き、残りの
データの平均を取る方法や、残りのデータ数が多い場合
は、最大レベルのものと最小レベルのものとを除いた残
りを平均したものを用いるなどの方法がある。また、輝
度においては、最大値を用いる方法などがある。これら
の選択／処理回路は、ＲＡＭ６６の節約及びＣＰＵ６７
の負担軽減のために設けられたものである。そして、前
記２つの選択／処理回路の出力は、ＣＰＵ６７のバスに
接続されているＲＡＭ６６へ送られる。

【００３２】また、第二の光電変換素子２５からの出力
は、Ｉ／Ｖ変換回路６１により、電流電圧変換し、その
後Ａ／Ｄ変換回路６２により、アナログ／デジタル変換
され、上記ＲＡＭ６６に送られる。この第二の光電変換
素子２５の出力は、実装済プリント基板７からの垂直方
向の反射光を検出するので、はんだ面の傾きが急な時に
はその出力は小さい。逆に、はんだ面の傾きが緩やかな
時や、はんだが付いていない時には、垂直方向の反射光
が多くなるので、その出力は大きくなる。このため、第
一の光電変換素子の出力が小さく、はんだ面の高さを正
しく測定できない場合、第二の光電変換素子２５からの
輝度情報を参照することができる。

【００３３】そして、前記ＣＰＵ６７がＲＡＭ６６より
読み出した高さ及び輝度情報と、予め基準となる実装済
プリント基板から得られて記憶されている高さ及び輝度
情報とを比較し、検査対象となる実装済プリント基板の
実装状態の良否を検査する。

【００３４】なお本実施例では反射光を４方向から測定
したが、さらに本実施例で用いた反射光路補正光学系や
受光光学系及び光電変換素子を増やすことにより、４方
向以上からも反射光を測定することができる。

【００３５】また、本実施例では三角測量の走査位置に
よる特性変化を起こすことのないように、微小ビーム光
の照射位置から拡散する反射光のうち、走査位置の変化
に関わらず仰角と割角とが一定の成分を取り出してその
光路を補正するようにしたが、仰角のみが一定の成分を
取り出し、その光路を補正するようにしても差し支えな
い。

【００３６】

【発明の効果】以上の様に本発明によれば、光電変換素
子の受光面積を拡大することなく、また三角測量の走査
位置による特性変化を起こすことなく、各計測点に対し
て多方向より高速，高精度かつ広範囲に測定対象物の３
次元形状を取得することができるようになる。

【００３７】また上記実施例においては、各計測点から
得られた複数のデータから確からしいデータを選択して
処理することにより、測定対象物の形状変化の影響を受
けることなく、実装済プリント基板を検査する高性能な
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における実装済プリント基板
の検査装置の構成図

【図２】同装置の反射光路補正光学系の構成図

【図３】同装置の他の反射光路補正光学系の構成図

【図４】同装置の他の反射光路補正光学系の構成図

【図５】同装置の電気回路のブロック図

【図６】従来の実装済プリント基板の検査装置の構成図

【図７】同装置の構成図

【符号の説明】

１ 光源 ２ 投光光学系 ４ ポリゴンミラー ６ 投影レンズ系 ７ 実装済プリント基板 ８，９，１０，１１ 反射光路補正光学系 １８，１９，２０，２１ 第一の光電変換素子 ２５ 第二の光電変換素子 ５７，５８，５９，６０ 第一の光電変換素子に対する
高さ及び輝度算出回路 ６３ 第二の光電変換素子に対する輝度算出回路 ６４ 輝度情報選択／処理回路 ６５ 高さ情報選択／処理回路 ６６ ＲＡＭ ６７ ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 英二 香川県高松市寿町２丁目２番10号 松下 寿電子工業株式会社内 (72)発明者 小野 裕司 香川県高松市寿町２丁目２番10号 松下 寿電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−166707（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−66432（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 21/84 - 21/958

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査すべき実装済プリント基板上に照射す
   る微小ビーム光を発生する光源と、 前記光源から発生された微小ビーム光によって実装済プ
   リント基板上を走査するために前記微小ビーム光を偏向
   する偏向手段と、 前記偏向手段により偏向された前記微小ビーム光を前記
   実装済プリント基板に対して略垂直に照射する第１のレ
   ンズ系と、 前記実装済プリント基板上に照射された微小ビーム光の
   照射位置から拡散する反射光のうち、前記微小ビーム光
   の走査位置の変化に関わらず前記微小ビーム光の光軸と
   のなす角度が一定の反射光を受光し、前記実装済プリン
   ト基板に照射する微小ビーム光軸の移動平面に対して平
   行になるように光路を補正する、互いに異なる位置に配
   置された複数の光学系と、 前記複数の光学系によりその光路が補正された複数の反
   射光を前記偏向手段に導く第２のレンズ系と、 前記偏向手段により偏向された前記複数の反射光のそれ
   ぞれに対応して配置され、前記微小ビーム光の走査位置
   の変化に関わらず、その反射光を測定対象物の前記ビー
   ム照射軸に対して垂直な面からの高さに応じた位置で受
   光し、電気的出力に変換する複数の光電変換素子とを備
   えた実装済プリント基板の検査装置であって、 前記複数の光学系は、微小ビーム光の照射位置からの反
   射光を前記微小ビーム光の光軸に垂直な面に投影したと
   きの、前記微小ビーム光の走査方向となす角度（割角）
   の大きさが略９０度以外の反射光を受光する場合でも、
   前記複数の光学系のそれぞれは受光した反射光を、前記
   ビーム照射軸に略平行する経路で各光学系から前記第２
   のレンズ系に導くものであることを特徴とする 実装済プ
   リント基板の検査装置。
2. 【請求項２】複数の光学系から第２のレンズ系に導かれ
   る反射光のそれぞれは、微小ビーム光の走査方向に垂直
   な方向から見てほぼ同じ経路を辿ることを特徴とする請
   求項１に記載の実装済プリント基板の検査装置。
3. 【請求項３】複数の光学系から第２のレンズ系に導かれ
   る反射光の経路は、そ れぞれ、微小ビーム光の走査方向
   に垂直な方向から見て、前記微小ビーム光の照射軸に対
   してほぼ同じところに位置することを特徴とする請求項
   １または２に記載の実装済プリント基板の検査装置。
4. 【請求項４】第１のレンズ系と第２のレンズ系とを同一
   のレンズで構成したことを特徴とする請求項１から３の
   いずれかに記載の実装済プリント基板の検査装置。
5. 【請求項５】実装済プリント基板上に照射された微小ビ
   ーム光の照射位置からの反射光のうち、前記微小ビーム
   光の照射光軸に沿った垂直方向の反射光を、第１のレン
   ズ系及び偏向手段を通して受光し、電気的出力に変換す
   る第二の光電変換手段を備えたことを特徴とする請求項
   １から４のいずれかに記載の実装済プリント基板の検査
   装置。
6. 【請求項６】複数の光学系のそれぞれは、第２のレンズ
   系に入射する反射光の結像距離が走査位置の変化に関係
   なく常に一定とすることを特徴とする請求項１から５の
   いずれかに記載の実装済プリント基板の検査装置。