JP3160402B2 - 変位測定装置 - Google Patents
変位測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測定対象の変位を光学
的に非接触で測定する変位測定装置に関する。
的に非接触で測定する変位測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、従来の変位測定装置を示す側
面図、図１２は、同平面図である。これらの図に示すよ
うに、センサヘッド３０は、測定対象としての、例えば
ＩＣ３１のリード３１ａ上面に配置され、ＬＤ光を光源
とする投光部３２の投光ビームがリード３１ａに直角に
投光される。このセンサヘッド３０あるいはＩＣ３１は
図中Ｘ方向に移動することにより、各リード３１ａの変
位を順次測定できる。リード３１ａの散乱光は、センサ
ヘッド３０内の受光部３３にある位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）に入射され、測定対象のリード３１ａの変位出力お
よび受光量からリード３１ａの浮き具合やリード３１ａ
間のピッチ測定を行うことができる。
面図、図１２は、同平面図である。これらの図に示すよ
うに、センサヘッド３０は、測定対象としての、例えば
ＩＣ３１のリード３１ａ上面に配置され、ＬＤ光を光源
とする投光部３２の投光ビームがリード３１ａに直角に
投光される。このセンサヘッド３０あるいはＩＣ３１は
図中Ｘ方向に移動することにより、各リード３１ａの変
位を順次測定できる。リード３１ａの散乱光は、センサ
ヘッド３０内の受光部３３にある位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）に入射され、測定対象のリード３１ａの変位出力お
よび受光量からリード３１ａの浮き具合やリード３１ａ
間のピッチ測定を行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これら投光ビームと受
光レンズの光軸を含む面は、リード３１ａの延出方向に
沿って設けられている。すなわち、リード３１ａのエッ
ジを正確に検出すべく、投光ビームと受光レンズの光軸
を含む面は、リード３１ａと並行に設けねばならない。
光レンズの光軸を含む面は、リード３１ａの延出方向に
沿って設けられている。すなわち、リード３１ａのエッ
ジを正確に検出すべく、投光ビームと受光レンズの光軸
を含む面は、リード３１ａと並行に設けねばならない。
【０００４】しかしながら、多数のリード３１ａを有す
るＩＣ３１は、このリード３１ａがＩＣ３１の４辺に設
けられたＱＦＰ (Quad Flat Package)の構成が多いた
め、このまま他の辺のリード３１ａの変位を測定する
と、リード３１ａに対し投光ビームと受光レンズの光軸
を含む面が９０度直交することとなり、リード３１ａの
エッジ近傍で異常出力がでやすくなり、図４（ｂ），
（ｃ）に示すような異常出力がでて、正確な変位測定を
行うことができなくなった。
るＩＣ３１は、このリード３１ａがＩＣ３１の４辺に設
けられたＱＦＰ (Quad Flat Package)の構成が多いた
め、このまま他の辺のリード３１ａの変位を測定する
と、リード３１ａに対し投光ビームと受光レンズの光軸
を含む面が９０度直交することとなり、リード３１ａの
エッジ近傍で異常出力がでやすくなり、図４（ｂ），
（ｃ）に示すような異常出力がでて、正確な変位測定を
行うことができなくなった。
【０００５】このため、従来は、ＩＣ３１の一辺のリー
ド３１ａを測定した後、直交する他辺のリード３１ａを
測定するには、このリード３１ａに沿うよう、ＩＣ３１
あるいはセンサヘッド３０を９０度回転させねばなら
ず、回転機構の精度が必要になりコスト高となるととも
に回転により測定タクトが長くなる問題点を生じた。
ド３１ａを測定した後、直交する他辺のリード３１ａを
測定するには、このリード３１ａに沿うよう、ＩＣ３１
あるいはセンサヘッド３０を９０度回転させねばなら
ず、回転機構の精度が必要になりコスト高となるととも
に回転により測定タクトが長くなる問題点を生じた。
【０００６】上記説明では、投光部３２が測定対象に直
角に投光ビームを出射し、受光部３３は散乱光を受光す
るものであるが、他に投光部３２の投光ビームを測定対
象に対し斜めに照射し、測定対象の法線に対し照射方向
と対称になる角度に受光レンズを設置した正反射光を受
ける構成のものもあり、この構成の場合にも同様の問題
を生じている。また、上記測定対象は、ＩＣ３１の４辺
にリード３１ａが設けられたものを例に説明したが、他
にプリント基板上の配線パターンが４方に延出してお
り、この配線パターンの変位を測定する際にも同様の問
題を生じた。
角に投光ビームを出射し、受光部３３は散乱光を受光す
るものであるが、他に投光部３２の投光ビームを測定対
象に対し斜めに照射し、測定対象の法線に対し照射方向
と対称になる角度に受光レンズを設置した正反射光を受
ける構成のものもあり、この構成の場合にも同様の問題
を生じている。また、上記測定対象は、ＩＣ３１の４辺
にリード３１ａが設けられたものを例に説明したが、他
にプリント基板上の配線パターンが４方に延出してお
り、この配線パターンの変位を測定する際にも同様の問
題を生じた。
【０００７】また、図１３に示すように、ＩＣ３１のリ
ード３１ａは、所定角度α傾斜した接合部分３１ｂを有
しており、従来のセンサヘッド３０でこの接合部分３１
ｂの変位（リード３１ａの浮き）を測定すると、正反射
光を直接受光することとなり、受光レベルが高くなるた
め、処理系のダイナミックレンジを広くする必要が生ず
る問題があった。この接合部分３１ｂは、同一高さとな
ることにより、ＩＣ３１をプリント基板に搭載する際、
安定した接合を行えることになり、この接合部分３１ｂ
の高さを正確に測ることが必要になる。
ード３１ａは、所定角度α傾斜した接合部分３１ｂを有
しており、従来のセンサヘッド３０でこの接合部分３１
ｂの変位（リード３１ａの浮き）を測定すると、正反射
光を直接受光することとなり、受光レベルが高くなるた
め、処理系のダイナミックレンジを広くする必要が生ず
る問題があった。この接合部分３１ｂは、同一高さとな
ることにより、ＩＣ３１をプリント基板に搭載する際、
安定した接合を行えることになり、この接合部分３１ｂ
の高さを正確に測ることが必要になる。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みて成されたも
のであり、異なる方向に延びる変位測定箇所を有する測
定対象の変位を正確に測定でき、かつ簡単な構成で低コ
ストな変位測定装置を提供することを目的としている。
また、ＩＣのリードの接合部分が所定角度傾斜している
場合にも、浮きを正確に測定できる変位測定装置を提供
することを目的とする。
のであり、異なる方向に延びる変位測定箇所を有する測
定対象の変位を正確に測定でき、かつ簡単な構成で低コ
ストな変位測定装置を提供することを目的としている。
また、ＩＣのリードの接合部分が所定角度傾斜している
場合にも、浮きを正確に測定できる変位測定装置を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の変位測定装置は、請求項１では、平行でな
い複数のエッジを有する測定対象（３１ａ）に測定用の
投光ビームを照射する投光部（３）と、受光レンズと位
置検出素子とで構成され、前記投光ビームが照射される
前記測定対象上の点から点対称な位置に、前記エッジに
対して斜め方向にのみ配置され、前記測定対象からの散
乱光のみを受光する一又は複数対の受光部（４ａ，４
ｂ），（４ａ〜４ｄ）と、該位置検出素子の出力を演算
し、前記測定対象の変位量を出力する演算手段（７），
（１７）とを具備することを特徴としている。また、上
記一又は複数対の受光部は、前記平行でない複数のエッ
ジのいずれに対しても同一の角度を有して点対称な位置
に配置してもよい。
め、本発明の変位測定装置は、請求項１では、平行でな
い複数のエッジを有する測定対象（３１ａ）に測定用の
投光ビームを照射する投光部（３）と、受光レンズと位
置検出素子とで構成され、前記投光ビームが照射される
前記測定対象上の点から点対称な位置に、前記エッジに
対して斜め方向にのみ配置され、前記測定対象からの散
乱光のみを受光する一又は複数対の受光部（４ａ，４
ｂ），（４ａ〜４ｄ）と、該位置検出素子の出力を演算
し、前記測定対象の変位量を出力する演算手段（７），
（１７）とを具備することを特徴としている。また、上
記一又は複数対の受光部は、前記平行でない複数のエッ
ジのいずれに対しても同一の角度を有して点対称な位置
に配置してもよい。
【００１０】また請求項３では、平行でない複数のエッ
ジを有する測定対象に測定用の投光ビームを照射する投
光部と、受光レンズと位置検出素子とで構成され、前記
エッジと平行な軸で形成される多軸２次元座標の各象限
空間にエッジ上を除き同じ数だけ配置され、前記測定対
象からの散乱光のみを受光する第１の受光部と、該位置
検出素子の出力を演算し、前記測定対象の変位量を出力
する演算手段とを具備し、前記エッジ上を除く前記各受
光部近傍に、更に前記象限空間と同数の第２の受光部を
配置することを特徴とする。
ジを有する測定対象に測定用の投光ビームを照射する投
光部と、受光レンズと位置検出素子とで構成され、前記
エッジと平行な軸で形成される多軸２次元座標の各象限
空間にエッジ上を除き同じ数だけ配置され、前記測定対
象からの散乱光のみを受光する第１の受光部と、該位置
検出素子の出力を演算し、前記測定対象の変位量を出力
する演算手段とを具備し、前記エッジ上を除く前記各受
光部近傍に、更に前記象限空間と同数の第２の受光部を
配置することを特徴とする。
【００１１】
【作用】投光部３は測定対象３１のエッジとしてのリー
ド３１ａに対し投光ビームを照射し、この散乱光が受光
部４ａ，４ｂで受光され、リード３１ａの変位量を検出
し、演算手段７で演算処理される。測定対象３１は、４
辺から９０度の直交する方向に各々リード３１ａが延出
されており、このリード３１ａに対しエッジ上を除く点
対称の位置に受光部４ａ，４ｂが配置されているため、
これら全てのリード３１ａの延出方向に対し常に同様の
投受光の配置関係とすることができ、投光部３，受光部
４ａ，４ｂを回転させずとも、単純にＸ−Ｙ方向に移動
させるのみで全てのリード３１ａの変位量を測定するこ
とができる。
ド３１ａに対し投光ビームを照射し、この散乱光が受光
部４ａ，４ｂで受光され、リード３１ａの変位量を検出
し、演算手段７で演算処理される。測定対象３１は、４
辺から９０度の直交する方向に各々リード３１ａが延出
されており、このリード３１ａに対しエッジ上を除く点
対称の位置に受光部４ａ，４ｂが配置されているため、
これら全てのリード３１ａの延出方向に対し常に同様の
投受光の配置関係とすることができ、投光部３，受光部
４ａ，４ｂを回転させずとも、単純にＸ−Ｙ方向に移動
させるのみで全てのリード３１ａの変位量を測定するこ
とができる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の変位測定装置の第１実施例を
示す平面図である。測定対象としてのＩＣ３１のエッ
ジ、すなわちリード３１ａは、従来同様４辺に延びたＱ
ＦＰタイプのものである。
示す平面図である。測定対象としてのＩＣ３１のエッ
ジ、すなわちリード３１ａは、従来同様４辺に延びたＱ
ＦＰタイプのものである。
【００１３】各リード３１ａ部分には、センサヘッド１
がＸ方向あるいはこのＸ方向と直交するＹ方向に移動自
在である。センサヘッド１には、中央部に投光部３が設
けられ、この投光部３の投光ビームはリード３１ａに向
かっている。
がＸ方向あるいはこのＸ方向と直交するＹ方向に移動自
在である。センサヘッド１には、中央部に投光部３が設
けられ、この投光部３の投光ビームはリード３１ａに向
かっている。
【００１４】この投光部３を中央として、リード３１ａ
の両側部には、各々リード３１ａの延出方向（Ｘ−Ｙ方
向いずれの方向）に対し４５度傾いた位置に夫々受光部
４ａ，４ｂが設けられる。この受光部４ａ，４ｂの受光
レンズの光軸と投光ビームは同一平面上に設けられてい
る。このセンサヘッド１は、図示しない移動機構によ
り、Ｘ方向あるいはＹ方向に移動自在に構成されてい
る。尚、センサヘッド１が固定され、移動機構はＩＣ３
１をＸ−Ｙ方向に移動する構成とすることもできる。
の両側部には、各々リード３１ａの延出方向（Ｘ−Ｙ方
向いずれの方向）に対し４５度傾いた位置に夫々受光部
４ａ，４ｂが設けられる。この受光部４ａ，４ｂの受光
レンズの光軸と投光ビームは同一平面上に設けられてい
る。このセンサヘッド１は、図示しない移動機構によ
り、Ｘ方向あるいはＹ方向に移動自在に構成されてい
る。尚、センサヘッド１が固定され、移動機構はＩＣ３
１をＸ−Ｙ方向に移動する構成とすることもできる。
【００１５】図２は、センサヘッド１の内部を示す概要
図である。投光部１のＬＤから出射される投光ビーム
は、リード３１ａに垂直に当たり、この散乱光が受光部
４ａ，４ｂの受光レンズ５ａ，５ｂを介して位置検出素
子（ＰＳＤ）６ａ，６ｂ上に焦点を結ぶ。位置検出素子
６ａ，６ｂは、投光ビームに対し点対称の位置に配置さ
れ、後段の演算手段７に接続されている。
図である。投光部１のＬＤから出射される投光ビーム
は、リード３１ａに垂直に当たり、この散乱光が受光部
４ａ，４ｂの受光レンズ５ａ，５ｂを介して位置検出素
子（ＰＳＤ）６ａ，６ｂ上に焦点を結ぶ。位置検出素子
６ａ，６ｂは、投光ビームに対し点対称の位置に配置さ
れ、後段の演算手段７に接続されている。
【００１６】この一方の受光素子６ａ上の光スポットの
像は、図中太矢印で示すように変位方向を基準にとると
他方の受光素子６ｂ上の光スポットの像に対し反転して
いるため、表面状態が変化したときに生ずる２つの受光
素子６ａ，６ｂ上の光スポットの像の重心変化は矢印の
ように互いに打ち消し合う方向に働くので精度の良い測
定ができる。また、リード３１ａのエッジに対し投受光
面を斜めに設置しているため、エッジ部で正反射光を受
光することはなく、処理回路のダイナミックレンジが狭
くできるという利点がある。
像は、図中太矢印で示すように変位方向を基準にとると
他方の受光素子６ｂ上の光スポットの像に対し反転して
いるため、表面状態が変化したときに生ずる２つの受光
素子６ａ，６ｂ上の光スポットの像の重心変化は矢印の
ように互いに打ち消し合う方向に働くので精度の良い測
定ができる。また、リード３１ａのエッジに対し投受光
面を斜めに設置しているため、エッジ部で正反射光を受
光することはなく、処理回路のダイナミックレンジが狭
くできるという利点がある。
【００１７】次に、図３はセンサヘッド１に設けられる
演算手段７の電気的構成を示すブロック図である。それ
ぞれの位置検出素子６ａ，６ｂ両端からの出力は、各々
増幅器８ａ〜８ｄで増幅される。増幅器８ａ，８ｂの出
力は、減算器１０ａおよび加算器１１ａに並列入力され
減算出力，加算出力が得られる。同様に増幅器８ｃ，８
ｄの出力も減算器１０ｂと加算器１１ｂにより減算出力
および加算出力される。
演算手段７の電気的構成を示すブロック図である。それ
ぞれの位置検出素子６ａ，６ｂ両端からの出力は、各々
増幅器８ａ〜８ｄで増幅される。増幅器８ａ，８ｂの出
力は、減算器１０ａおよび加算器１１ａに並列入力され
減算出力，加算出力が得られる。同様に増幅器８ｃ，８
ｄの出力も減算器１０ｂと加算器１１ｂにより減算出力
および加算出力される。
【００１８】減算器１０ａ，１０ｂの減算出力は、合成
器１４で合成処理され、加算器１１ａ，１１ｂの加算出
力も合成器１６で合成処理される。合成器１６の出力
は、測定対象の受光量情報とされる。これら合成器１
４，１６の出力は、除算器１８で除算処理され、測定対
象の位置情報出力が得られる。
器１４で合成処理され、加算器１１ａ，１１ｂの加算出
力も合成器１６で合成処理される。合成器１６の出力
は、測定対象の受光量情報とされる。これら合成器１
４，１６の出力は、除算器１８で除算処理され、測定対
象の位置情報出力が得られる。
【００１９】上記構成において、位置検出素子６ａ，６
ｂは、投光ビームに対し点対称の位置に配置され、且つ
リード３１ａのエッジに対し投受光面を傾けて設置して
いるため、互いの出力が表面状態による点スポットの重
心位置変化を打ち消すように働くとともに、隣合うリー
ド３１ａからの２次反射による影響を受けにくくしてい
る。また、処理系のダイナミックレンジを狭くすること
ができる。
ｂは、投光ビームに対し点対称の位置に配置され、且つ
リード３１ａのエッジに対し投受光面を傾けて設置して
いるため、互いの出力が表面状態による点スポットの重
心位置変化を打ち消すように働くとともに、隣合うリー
ド３１ａからの２次反射による影響を受けにくくしてい
る。また、処理系のダイナミックレンジを狭くすること
ができる。
【００２０】したがって、図４（ａ）に示すようにある
リード３１ａについて、センサヘッド１が移動して一方
のエッジ３１ｃから他方のエッジ３１ｄにかけて変位を
測定すると、一方の受光部４ａから得られる変位出力は
同図（ｂ）に示すような特性となり、他方の受光部４ｂ
から得られる変位出力は同図（ｃ）に示すような特性と
なるが、２つの受光部４ａ，４ｂの出力を合成した変位
出力は、同図（ｄ）に示す特性となり、リード３１ａの
変位に対応した正確な測定を行える。尚、この出力は、
除算器１８の出力である。
リード３１ａについて、センサヘッド１が移動して一方
のエッジ３１ｃから他方のエッジ３１ｄにかけて変位を
測定すると、一方の受光部４ａから得られる変位出力は
同図（ｂ）に示すような特性となり、他方の受光部４ｂ
から得られる変位出力は同図（ｃ）に示すような特性と
なるが、２つの受光部４ａ，４ｂの出力を合成した変位
出力は、同図（ｄ）に示す特性となり、リード３１ａの
変位に対応した正確な測定を行える。尚、この出力は、
除算器１８の出力である。
【００２１】このセンサヘッド１は、受光部４ａ，４ｂ
が平面でＸ−Ｙ方向いずれに対しても４５度傾斜した構
成であるため、ＩＣ３１の１辺のリード３１ａを順次Ｘ
方向に移動して変位量を測定した後、このＩＣ３１の他
辺（前記一辺と９０度異なる方向）に延びるリード３１
ａについても、図１中１点鎖線で示す如く、このセンサ
ヘッド１をＹ方向に移動させるのみで同様に変位量の測
定を行うことができる。このとき、センサヘッド１の受
光部４ａ，４ｂは、リード３１ａに対し前記同様４５度
の傾斜を有しており、同一の精度で測定できる。
が平面でＸ−Ｙ方向いずれに対しても４５度傾斜した構
成であるため、ＩＣ３１の１辺のリード３１ａを順次Ｘ
方向に移動して変位量を測定した後、このＩＣ３１の他
辺（前記一辺と９０度異なる方向）に延びるリード３１
ａについても、図１中１点鎖線で示す如く、このセンサ
ヘッド１をＹ方向に移動させるのみで同様に変位量の測
定を行うことができる。このとき、センサヘッド１の受
光部４ａ，４ｂは、リード３１ａに対し前記同様４５度
の傾斜を有しており、同一の精度で測定できる。
【００２２】次に、図５は、本発明の変位測定装置の第
２実施例を示す平面図である。図示の如く、センサヘッ
ド１には、中央部に投光部３が設けられ、この投光部３
の投光ビームはリード３１ａに垂直に当たる。この投光
部３を中央として、リード３１ａの両側部には、リード
３１ａの延出方向（Ｘ−Ｙ方向いずれの方向）に対し４
５度傾いた位置に所定間隔を隔てて２個づつ受光部４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが設けられる。尚、各受光部４ａ
〜４ｄは、それぞれ平面で９０度の角度を有して配置さ
れており、各々受光レンズ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄおよ
び位置検出素子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを有している。
２実施例を示す平面図である。図示の如く、センサヘッ
ド１には、中央部に投光部３が設けられ、この投光部３
の投光ビームはリード３１ａに垂直に当たる。この投光
部３を中央として、リード３１ａの両側部には、リード
３１ａの延出方向（Ｘ−Ｙ方向いずれの方向）に対し４
５度傾いた位置に所定間隔を隔てて２個づつ受光部４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが設けられる。尚、各受光部４ａ
〜４ｄは、それぞれ平面で９０度の角度を有して配置さ
れており、各々受光レンズ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄおよ
び位置検出素子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを有している。
【００２３】図６は第２実施例の演算手段１７の電気的
構成を示すブロック図である。各々の受光部４ａ〜４ｄ
に設けられた位置検出素子６ａ〜６ｄの出力は、増幅器
８ａ〜８ｈで増幅される。増幅器８ａ，８ｂの出力は、
減算器１０ａおよび加算器１１ａに並列入力され減算出
力，加算出力が得られる。同様に増幅器８ｃ〜８ｈの出
力も減算器１０ｂ，１０ｃ，１０ｄおよび加算器１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄにより減算出力および加算出力され
る。
構成を示すブロック図である。各々の受光部４ａ〜４ｄ
に設けられた位置検出素子６ａ〜６ｄの出力は、増幅器
８ａ〜８ｈで増幅される。増幅器８ａ，８ｂの出力は、
減算器１０ａおよび加算器１１ａに並列入力され減算出
力，加算出力が得られる。同様に増幅器８ｃ〜８ｈの出
力も減算器１０ｂ，１０ｃ，１０ｄおよび加算器１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄにより減算出力および加算出力され
る。
【００２４】減算器１０ａ〜１０ｄの減算出力は、合成
器１４で合成処理され、加算器１１ａ〜１１ｄの加算出
力も合成器１６で合成処理される。合成器１６の出力
は、測定対象の受光量情報とされる。これら合成器１
４，１６の出力は、除算器１８で除算処理され、測定対
象の位置情報出力が得られる。
器１４で合成処理され、加算器１１ａ〜１１ｄの加算出
力も合成器１６で合成処理される。合成器１６の出力
は、測定対象の受光量情報とされる。これら合成器１
４，１６の出力は、除算器１８で除算処理され、測定対
象の位置情報出力が得られる。
【００２５】この実施例の構成では、リード３１ａの延
出方向に所定間隔を隔てて２組の受光部４ａ〜４ｄが設
けられた構成であるため、図１３に示すＩＣ３１の如
く、リード３１ａの接合部分３１ｂが所定角度傾いてい
るものについても、正反射量が受光部に入らないため、
処理系のダイナミックレンジを狭くすることができる上
に、リード３１ａのエッジに対して投受光面を傾けて設
置しているため、リード３１ａで反射し隣のリード３１
ａで反射した光による影響を受けにくくなっており、結
果としてこのリード３１ａの接合部分３１ｂの変位量を
測定することができるようになった。
出方向に所定間隔を隔てて２組の受光部４ａ〜４ｄが設
けられた構成であるため、図１３に示すＩＣ３１の如
く、リード３１ａの接合部分３１ｂが所定角度傾いてい
るものについても、正反射量が受光部に入らないため、
処理系のダイナミックレンジを狭くすることができる上
に、リード３１ａのエッジに対して投受光面を傾けて設
置しているため、リード３１ａで反射し隣のリード３１
ａで反射した光による影響を受けにくくなっており、結
果としてこのリード３１ａの接合部分３１ｂの変位量を
測定することができるようになった。
【００２６】また、前記第１，第２実施例の変位測定装
置によればＩＣ３１の隣接するリード３１ａ，３１ａａ
同士のピッチ間隔が狭い場合でも、隣のリード３１ａａ
で反射する２次反射光の影響を防止することができる。
すなわち、図７に示すようにリード３１ａ同士の間隔が
狭ピッチの場合、投光部３の投光ビームがリード３１ａ
のエッジ３１ｃあるいは３１ｄ部分に照射された際、光
の一部Ｂは隣接するリード３１ａａ方向に反射され、こ
のリード３１ａａの２次反射光Ｃが受光部４に入射する
と測定精度に影響を及ぼすのであるが、少なくとも１対
の受光部４ａ，４ｂが投光部３に対し等角度で対称に配
置された前記構成によれば、１点鎖線で示す如く、この
２次反射光Ｃ，Ｃ’は各位置検出素子６ａ，６ｂに入射
し、受光部４ａ，４ｂからの出力を合成すると互いに相
殺する方向に作用するため、２次反射光の影響を防止で
きる。
置によればＩＣ３１の隣接するリード３１ａ，３１ａａ
同士のピッチ間隔が狭い場合でも、隣のリード３１ａａ
で反射する２次反射光の影響を防止することができる。
すなわち、図７に示すようにリード３１ａ同士の間隔が
狭ピッチの場合、投光部３の投光ビームがリード３１ａ
のエッジ３１ｃあるいは３１ｄ部分に照射された際、光
の一部Ｂは隣接するリード３１ａａ方向に反射され、こ
のリード３１ａａの２次反射光Ｃが受光部４に入射する
と測定精度に影響を及ぼすのであるが、少なくとも１対
の受光部４ａ，４ｂが投光部３に対し等角度で対称に配
置された前記構成によれば、１点鎖線で示す如く、この
２次反射光Ｃ，Ｃ’は各位置検出素子６ａ，６ｂに入射
し、受光部４ａ，４ｂからの出力を合成すると互いに相
殺する方向に作用するため、２次反射光の影響を防止で
きる。
【００２７】また、第２実施例においても前記実施例同
様、センサヘッド１は、移動機構によりＸ−Ｙ方向に移
動し、ＩＣ３１の直交する各辺から延出されたリード３
１ａに対し、センサヘッド１あるいはＩＣ３１を回転さ
せることなくＸ−Ｙ方向にのみ移動させることで変位量
を測定することができる。
様、センサヘッド１は、移動機構によりＸ−Ｙ方向に移
動し、ＩＣ３１の直交する各辺から延出されたリード３
１ａに対し、センサヘッド１あるいはＩＣ３１を回転さ
せることなくＸ−Ｙ方向にのみ移動させることで変位量
を測定することができる。
【００２８】また、上記各実施例では測定対象として４
辺にリード３１ａが設けられたＩＣ３１を例に説明した
が、他に測定対象としてプリント基板上の配線パターン
が４方に延出したものにおいて、この配線パターンの変
位を測定する場合にも上記同様の作用効果を得ることが
できる。
辺にリード３１ａが設けられたＩＣ３１を例に説明した
が、他に測定対象としてプリント基板上の配線パターン
が４方に延出したものにおいて、この配線パターンの変
位を測定する場合にも上記同様の作用効果を得ることが
できる。
【００２９】次に、図８は、本発明の変位測定装置の第
３実施例を示す平面図である。図示の如く、センサヘッ
ド１には、中央部に投光部３が設けられ、この投光部３
の投光ビームは測定対象４１のエッジ４１ａに垂直に当
たる。測定対象４１は、図９に示すように平面上に多角
形に形成されており、この実施例ではプリント基板上に
３角形の電子部品が搭載されたものである。
３実施例を示す平面図である。図示の如く、センサヘッ
ド１には、中央部に投光部３が設けられ、この投光部３
の投光ビームは測定対象４１のエッジ４１ａに垂直に当
たる。測定対象４１は、図９に示すように平面上に多角
形に形成されており、この実施例ではプリント基板上に
３角形の電子部品が搭載されたものである。
【００３０】この投光部３を中央として、測定対象４１
のエッジ４１ａ形状に対応して３つの受光部４ａ，４
ｂ，４ｃが設けられる。受光部４ａ，４ｂ，４ｃは、エ
ッジ４１ａと平行な軸で形成される多軸２次元座標の各
象限空間に、エッジ４１ａ上を除き同じ数だけ配置され
る。この受光部４ａ，４ｂ，４ｃは、投光部３による測
定対象４１の測定ポイントを中心として同一円周上に設
けられ、かつそれぞれのエッジ４１ａからの角度が同一
に設けられる。
のエッジ４１ａ形状に対応して３つの受光部４ａ，４
ｂ，４ｃが設けられる。受光部４ａ，４ｂ，４ｃは、エ
ッジ４１ａと平行な軸で形成される多軸２次元座標の各
象限空間に、エッジ４１ａ上を除き同じ数だけ配置され
る。この受光部４ａ，４ｂ，４ｃは、投光部３による測
定対象４１の測定ポイントを中心として同一円周上に設
けられ、かつそれぞれのエッジ４１ａからの角度が同一
に設けられる。
【００３１】図９（ａ），（ｂ）は、各々測定対象４１
を示す平面図および側面図であり、この測定対象４１
は、例えばプリント基板上に設けられた電子部品として
構成される。測定対象４１は、エッジ４１ａが前記図８
の如く３角形状に形成されたものである。したがって、
１つの測定対象４１につき各エッジ４１ａに対応して３
個の受光部４ａ，４ｂ，４ｃが設けられる。
を示す平面図および側面図であり、この測定対象４１
は、例えばプリント基板上に設けられた電子部品として
構成される。測定対象４１は、エッジ４１ａが前記図８
の如く３角形状に形成されたものである。したがって、
１つの測定対象４１につき各エッジ４１ａに対応して３
個の受光部４ａ，４ｂ，４ｃが設けられる。
【００３２】したがって、図１０の動作図に示す如く、
測定対象４１上をセンサヘッド１がＸ方向に移動する
と、同図（ａ）に示すように、投光部３による測定ポイ
ント部分のＸ方向の変位量に対応するＺ方向の出力が受
光部４ａｘ，４ｂｘ，４ｃｘから得られる。また、Ｙ方
向に移動すると、同図（ｂ）に示す如く測定ポイント部
分のＹ方向の変位量に対応するＺ方向の出力が受光部４
ａｙ，４ｂｙ，４ｃｙから得られる。これら受光部４
ａ，４ｂ，４ｃの出力は、前記演算手段７，１７と同様
な回路で入力が３系統のものであるのみで容易に演算で
きる。
測定対象４１上をセンサヘッド１がＸ方向に移動する
と、同図（ａ）に示すように、投光部３による測定ポイ
ント部分のＸ方向の変位量に対応するＺ方向の出力が受
光部４ａｘ，４ｂｘ，４ｃｘから得られる。また、Ｙ方
向に移動すると、同図（ｂ）に示す如く測定ポイント部
分のＹ方向の変位量に対応するＺ方向の出力が受光部４
ａｙ，４ｂｙ，４ｃｙから得られる。これら受光部４
ａ，４ｂ，４ｃの出力は、前記演算手段７，１７と同様
な回路で入力が３系統のものであるのみで容易に演算で
きる。
【００３３】上記Ｘ−Ｙ方向への移動は、いずれも１回
移動するのみであり、測定対象４１の全部分を移動する
ものではないため、同図（ａ），（ｂ）のように測定後
の信号が部分的なものとなるが、このＸ−Ｙ方向への移
動を測定対象の外形に合わせて全体部分を移動すること
により全体の外形に対応した変位量を得ることができる
ようになる。
移動するのみであり、測定対象４１の全部分を移動する
ものではないため、同図（ａ），（ｂ）のように測定後
の信号が部分的なものとなるが、このＸ−Ｙ方向への移
動を測定対象の外形に合わせて全体部分を移動すること
により全体の外形に対応した変位量を得ることができる
ようになる。
【００３４】また、図８に示すように、基準とする３つ
の受光部４ａ，４ｂ，４ｃの側部に受光部４ａｂ，４ａ
ｃ，…．４ｃｃを増設配置することにより、受光量を平
均化でき、変位測定を高精度化できる。さらに、測定対
象４１の形に合わせエッジ４１ａと平行な多軸２次元座
標の各象限空間内にエッジ４１ａ上を除き同じ数だけ受
光部を配置すればさらに多角形状の測定対象４１の変位
量についても精度良く測定することができる。
の受光部４ａ，４ｂ，４ｃの側部に受光部４ａｂ，４ａ
ｃ，…．４ｃｃを増設配置することにより、受光量を平
均化でき、変位測定を高精度化できる。さらに、測定対
象４１の形に合わせエッジ４１ａと平行な多軸２次元座
標の各象限空間内にエッジ４１ａ上を除き同じ数だけ受
光部を配置すればさらに多角形状の測定対象４１の変位
量についても精度良く測定することができる。
【００３５】
【発明の効果】請求項１，２によれば、投光部の投光ビ
ームは、測定対象の各々のエッジに対しエッジ上を除く
点対称の位置に配置された受光部で受光され、演算手段
で演算される構成であるため、直交するいずれのリード
に対しても同様の投受光の配置とすることができ、投光
部および受光部が設けられたセンサヘッドを回転せずと
も全てのリードの変位量を測定することができるように
なり、該効果を簡単な構成で得ることができる。また、
リード間隔が狭ピッチで設けられるＩＣについても、隣
接するリードの２次反射光の影響を防止して精度良い変
位量測定が行える。
ームは、測定対象の各々のエッジに対しエッジ上を除く
点対称の位置に配置された受光部で受光され、演算手段
で演算される構成であるため、直交するいずれのリード
に対しても同様の投受光の配置とすることができ、投光
部および受光部が設けられたセンサヘッドを回転せずと
も全てのリードの変位量を測定することができるように
なり、該効果を簡単な構成で得ることができる。また、
リード間隔が狭ピッチで設けられるＩＣについても、隣
接するリードの２次反射光の影響を防止して精度良い変
位量測定が行える。
【００３６】請求項３によれば、投光部の投光ビーム
は、測定対象のエッジと平行な軸で形成される３以上の
多軸２次元座標の各象限空間にエッジ上を除き同じ数だ
け配置された受光部で受光され、演算手段で演算される
構成であるため、測定対象が多角形状であっても、この
変位量を精度良く測定することができるとともに受光量
を平均化でき、変位測定を高精度化できる。
は、測定対象のエッジと平行な軸で形成される３以上の
多軸２次元座標の各象限空間にエッジ上を除き同じ数だ
け配置された受光部で受光され、演算手段で演算される
構成であるため、測定対象が多角形状であっても、この
変位量を精度良く測定することができるとともに受光量
を平均化でき、変位測定を高精度化できる。
【図１】本発明の変位測定装置の第１実施例を示す平面
図。
図。
【図２】同第１実施例のセンサヘッドの内部を示す概要
図。
図。
【図３】同第１実施例の演算手段を示すブロック図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、各々、リードの測定状態に
対応する各部の出力信号を示す図。
対応する各部の出力信号を示す図。
【図５】本発明の変位測定装置の第２実施例によるセン
サヘッドを示す平面図。
サヘッドを示す平面図。
【図６】同第２実施例の演算手段を示すブロック図。
【図７】本発明の変位測定装置による狭ピッチのリード
測定状態を示す図。
測定状態を示す図。
【図８】本発明の変位測定装置の第３実施例によるセン
サヘッドを示す平面図。
サヘッドを示す平面図。
【図９】（ａ），（ｂ）は、同第３実施例の測定対象を
示す平面図、および側面図。
示す平面図、および側面図。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、同第３実施例の動作状態
に対応する出力を示す図。
に対応する出力を示す図。
【図１１】従来の変位測定装置を示す側面図。
【図１２】同装置の平面図。
【図１３】接合部分が所定角度傾斜したＩＣのリードを
示す図。
示す図。
１…センサヘッド、３…投光部、４ａ〜４ｄ…受光部、
５ａ〜５ｄ…受光レンズ、６ａ〜６ｄ…位置検出素子、
７，１７…演算手段、８ａ〜８ｄ…増幅器、１０ａ〜１
０ｄ…減算器、１１ａ〜１１ｄ…加算器、１４，１６…
合成器、１８…除算器。
５ａ〜５ｄ…受光レンズ、６ａ〜６ｄ…位置検出素子、
７，１７…演算手段、８ａ〜８ｄ…増幅器、１０ａ〜１
０ｄ…減算器、１１ａ〜１１ｄ…加算器、１４，１６…
合成器、１８…除算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−259233（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−53506（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 H01J 21/66
Claims (3)
- 【請求項１】 平行でない複数のエッジを有する測定対
象（３１ａ）に測定用の投光ビームを照射する投光部
（３）と、受光レンズと位置検出素子とで構成され、 前記投光ビー
ムが照射される前記測定対象上の点から点対称な位置
に、前記エッジに対して斜め方向にのみ配置され、前記
測定対象からの散乱光のみを受光する一又は複数対の受
光部（４ａ，４ｂ），（４ａ〜４ｄ）と、 該位置検出素子の出力を演算し、前記測定対象の変位量
を出力する演算手段（７），（１７）とを具備すること
を特徴とする変位測定装置。 - 【請求項２】 前記一又は複数対の受光部は、前記エッ
ジのいずれに対しても同一の角度を有して前記測定対象
上の点から点対称な位置に配置されていることを特徴と
する請求項１記載の変位測定装置。 - 【請求項３】 平行でない複数のエッジを有する測定対
象（４１）に測定用の投光ビームを照射する投光部
（３）と、受光レンズと位置検出素子とで構成され、 前記エッジと
平行な軸で形成される多軸２次元座標の各象限空間に前
記エッジ上を除き同じ数だけ配置され、前記測定対象か
らの散乱光のみを受光する第１の受光部と、 前記位置検出素子の出力を演算し、前記測定対象の変位
量を出力する演算手段とを具備し、 前記エッジ上を除く前記各第１の受光部近傍に、更に前
記象限空間と同数の第２の受光部を配置したことを特徴
とする変位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34854892A JP3160402B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34854892A JP3160402B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 変位測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201326A JPH06201326A (ja) | 1994-07-19 |
| JP3160402B2 true JP3160402B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=18397758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34854892A Expired - Fee Related JP3160402B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3160402B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002075899A1 (de) * | 2001-03-17 | 2002-09-26 | Robert Bosch Gmbh | Stellantrieb bzw. verfahren zur montage eines stellantriebs |
| JP6941333B6 (ja) * | 2019-10-28 | 2021-11-02 | 智責 山口 | 色変化識別方法 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP34854892A patent/JP3160402B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06201326A (ja) | 1994-07-19 |
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