JP4038993B2 - 曲面性状検査装置の照明装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、はんだの傾斜角度を検査する実装基板検査装置のような曲面性状検査装置の照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、はんだの傾斜角度を検査する実装基板検査装置としては特公平６−１１７３号公報に掲げるものが知られており、この実装基板検査装置１００は、図９に示すように、カラーハイライト方式のはんだ検査装置であり、搬入した被検査対象物である実装基板１１０の表面上に所定クリアランスＨをもって配置され、実装基板１１０の表面への各色相光の照射角度が異なるように、３色の色相光を照射する３色照明部１２０と、実装基板１１０の表面上に照射した各色相光の反射光を色相光別に撮像するカラーカメラ１３０と、３色照明部１２０で照射する各色相光を合成することで白色光となるように、３色照明部１２０で照射する各色相光の光量を調整する光量調整部１４０と、カラーカメラ１３０で得られた撮像パターンから実装基板１１０の表面上のはんだの傾斜角を検出する画像処理部１５０とを有している。
【０００３】
３色照明部１２０は、リング状の３つの蛍光灯で構成してあり、赤色相光を照射する２０Ｗの赤色（Ｒ）蛍光灯１２１と、この赤色蛍光灯１２１の下段に設けられ且つ緑色相光を照射する３０Ｗの緑色（Ｇ）蛍光灯１２２と、この緑色蛍光灯１２２の下段に設けられ且つ青色相光を照射する３０Ｗの青色（Ｂ）蛍光灯１２３とを有している。
【０００４】
このような実装基板検査装置１００では、被検査対象物である実装基板１１０が順次搬送されるため、３色照明部１２０及び実装基板１１０間は最低でも２０ｍｍのクリアランスＨを確保する必要がある。
【０００５】
また、実装基板１１０の表面上のはんだ状態の検査精度をよくするためには照射角度を低くする必要があり、この照射角度を低くする方法として、図９に示すように最下段の青色蛍光灯１２３の外形寸法を大きくする方法がとられている。
【０００６】
３０Ｗの青色蛍光灯１２３の外形寸法をφ２２０ｍｍと大きくすることで、クリアランスＨが２０ｍｍであることを考慮すると、最下段の青色蛍光灯１２３の照射角度範囲は１５度になる。
【０００７】
このように、最下段の青色蛍光灯１２３の照射角度範囲を１５度にすることで、実装基板１１０の表面上のはんだ状態を高い精度で検査することができる。
【０００８】
ここで、一般的な実装基板検査装置における照射角度及び照射領域の関係について説明する。図１２の（１）、（２）は一般的な実装基板検査装置における照射角度及び照射領域の関係を示す説明図である。
【０００９】
図１２の（１）、（２）において、実装基板１１０上には、はんだ付けで実装部品１１１が実装されているが、実装基板検査装置が実装基板１１０の表面に色相光を照射して、その反射光に応じてはんだ検査を実行する場合、実装基板１１０上のはんだ１１２のＡ領域からＥ領域までの照射領域は、その色相光の照射角度によって異なる。
【００１０】
例えば照射角度を６０度とした場合にはＡ領域のみを照射、照射角度を４５度とした場合にはＡ領域からＢ領域までを照射、照射角度を３０度とした場合にはＡ領域からＣ領域までを照射、照射角度を１５度とした場合にはＡ領域からＤ領域までを照射、照射角度を０度とした場合にはＡ領域からＥ領域まで照射することができる。つまり、照射角度が低ければ低いほど、その色相光を照射する領域は広くなるため、そのはんだの検査精度は著しく高くなることがわかる。
【００１１】
しかしながら、近年、実装基板検査装置１００の小型化に伴い、その実装基板検査装置１００に使用される照明装置の小型化も進んでいる。図１０は、このような小型化した照明装置を使用した従来の実装基板検査装置の概略構成を示す説明図である。尚、図９に示す実装基板検査装置と同一の構成については同一符号を付すことで、その構成及び動作の説明については省略する。
【００１２】
図１０に示す実装基板検査装置１００Ａは、光量調整部１４０及び画像処理部１５０の他に、実装基板１１０の表面上を、所定クリアランスＨでＸ−Ｙ軸方向に移動する３色照明部１２０Ａ及びカラーカメラ１３０Ａを有している。
【００１３】
この３色照明部１２０Ａは、リング状の３つの蛍光灯で構成してあり、赤色相光を照射する９Ｗの赤色蛍光灯１２１Ａと、この赤色蛍光灯１２１Ａの下段に設けられ且つ緑色相光を照射する９Ｗの緑色蛍光灯１２２Ａと、この緑色蛍光灯１２２Ａの下段に設けられ且つ青色相光を照射する９Ｗの青色蛍光灯１２３Ａとを有している。
【００１４】
また、同様に、このような実装基板検査装置１００Ａにおいては、被検査対象物である実装基板１１０が順次搬送されるため、３色照明部１２０Ａ及び実装基板１１０間は最低でも２０ｍｍのクリアランスＨを確保する必要がある。
【００１５】
９Ｗの青色蛍光灯１２３Ａの外形寸法φを１２０ｍｍ、クリアランスを２０ｍｍとすると、最下段の青色蛍光灯１２３Ａの照射角度は２６度になる。
【００１６】
そして、実装基板１１０の表面上を、Ｘ−Ｙ軸方向に３色照明部１２０Ａ及びカラーカメラ１３０Ａを移動可能にすることで、実装基板１００上の表面上のはんだ状態を検査することができる。
【００１７】
また、従来の実装基板検査装置１００Ａに使用される３色照明部１２０Ａは、リング状の蛍光灯で構成しているため、さらなる３色照明部１２０Ａの小型化は難しい。
【００１８】
そこで、図１１に示す実装基板検査装置１００Ｂは、３色照明部をリング状の蛍光灯ではなく、赤色ＬＥＤ１２１Ｂ、緑色ＬＥＤ１２２Ｂ及び青色ＬＥＤ１２３Ｂで構成する３色ＬＥＤ照明部１２０Ｂにすることで、照明装置の小型化を図っている。この場合、３色ＬＥＤ照明部１２０Ｂのケース外形寸法φを１００ｍｍ、クリアランスＨを２０ｍｍとすると、青色ＬＥＤ１２３Ａの照射角度は２６度となる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の実装基板検査装置１００（１００Ａ，１００Ｂ）に使用される照明装置によれば、例えば３色照明部１２０Ａや３色ＬＥＤ部１２０Ｂ等の照明装置を小型化すると、その色相光の照射角度を低くすることができないために、その照射領域が狭くなることから、実装基板表面上の検査精度が下がるという問題点があった。
【００２０】
本発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、照明装置を小型化したとしても、検査精度向上に必要な低い照射角度を確保することができる曲面性状検査装置の照明装置を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、被検査対象物の表面に、この表面への照射角度を異ならせて複数の色相光を照射する照明手段と、前記被検査対象物の表面上に照射された各色相光の反射光を色相光別に撮像する撮像手段とを有して、前記撮像手段で得られた色相光別の撮像パターンから前記被検査対象物の曲面の傾斜角度を検出する曲面性状検査装置の照明装置であって、前記照明手段が、複数の色相光を照射する主照明手段と、該主照明手段に対して分離独立していると共に昇降可能に構成され、且つ、前記主照明手段が照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を前記主照明手段による被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で前記被検査対象物の側面方向から前記被検査対象物の表面に照射する補償用照明手段を有するものである。
【００２２】
被検査対象物とは、例えば実装基板検査装置における実装基板に相当するものである。また、照明手段は、例えば実装基板に色相光を照射する主照明部に相当するものである。また、撮像手段は、例えばカラーカメラ若しくは白黒カメラに相当するものである。
【００２３】
また、補償用照明手段は、照明手段が照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を、照明手段による被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、被検査対象物の側面方向から被検査対象物の表面に照射する、例えば補償用照明部に相当するものである。また、照明手段による被検査対象物表面への照射角度は、例えば２６度以上であり、補償用照明手段による被検査対象物表面への照射角度は、例えば２６度未満である。
【００２４】
かかる構成により、補償用照明手段により、照明手段が照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を、照明手段による被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、被検査対象物の側面方向から被検査対象物の表面に照射することができて、照明手段が小型化したとしても、被検査対象物表面上の検査精度向上に必要な低い照射角度を得ることができる。
【００２５】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、補償用照明手段を、照明手段による色相光の照射方向に昇降可能に移動させる移動手段を有し、この移動手段は、被検査対象物を搬入する際には、補償用照明手段を上昇させると共に、被検査対象物の搬入後は、補償用照明手段を下降させるものである。
【００２６】
移動手段は、補償用照明手段を昇降可能に移動させる、例えば補償用昇降駆動部に相当するものである。
【００２７】
かかる構成により、被検査対象物を搬入する際には、補償用照明手段を上昇させると共に、被検査対象物の搬入後は、補償用照明手段を下降させることができるために、被検査対象物の搬入を円滑に行うことができる。
【００２８】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、照明手段で照射する各色相光を合成することで白色光になるように照明手段で照射する各色相光の光量を調整する光量調整手段を有し、この光量調整手段が、照明手段及び補償用照明手段が照射する各色相光を合成することで白色光になるように、補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整する補償用光量調整手段を有するようにした。
【００２９】
光量調整手段は、照明手段で照射する各色相光を合成することで白色光となる、つまりホワイトバランスをとるように、照明手段で照射する各色相光の光量を調整する主照明光量制御部に相当するものである。また、補償用光量調整手段は、補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整する、例えば補償用照明光量制御部に相当するものである。
【００３０】
かかる構成により、照明手段及び補償用照明手段が照射する各色相光を合成することで白色光になるように、補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整することができるために、常にホワイトバランスを確保することができる。
【００３１】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、補償用光量調整手段が、照明手段の照射領域を複数分割し、これらの領域毎に、照明手段及び補償用照明手段で照射する各色相光の合成で白色光になるように、補償用照明手段で照射する光の光量を調整するようにした。
【００３２】
照射領域とは、例えば照明装置を実装基板検査装置に使用した場合、実装基板内の検査領域に相当するものである。
【００３３】
かかる構成により、照明手段の照射領域を複数分割し、これら領域毎に、照明手段及び補償用照明手段で照射する各色相光の合成で白色光となるように、補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整することができるために、これら領域毎にホワイトバランスを確保することができる。
【００３４】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、補償用照明手段が光ファイバを有し、この光ファイバを通じて被検査対象物の表面に色相光を照射するようにした。
【００３５】
かかる構成により、その照射角度をフレキシブルに変更することができる。
【００３６】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、照明手段が、第１色相光を照射する第１発光体と、第２色相光を照射する第２発光体と、第３色相光を照射する第３発光体とを有し、補償用照明手段が、第３発光体が照射する第３色相光と同一の色相光を、第３発光体による被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、被検査対象物の表面に照射する補償用発光体を有する。
【００３７】
そして、照明手段を、第１色相光を照射する第１発光体と、この第１発光体の下段に設けられ且つ第２色相光を照射する第２発光体と、この第２発光体の下段に設けられ且つ第３色相光を照射する第３発光体とで構成にしてもよい。
【００３８】
そして、前記第１発光体は、例えば赤色蛍光灯、第２発光体は緑色蛍光灯、第３発光体は青色蛍光灯、補償用発光体は青色ＬＥＤ若しくは青色蛍光灯に相当するものである。
【００３９】
かかる構成により、照明手段が小型化して、第３発光体では高い照射角度でしか照射できない箇所であっても、補償用発光体が第３色相光を実装基板表面上の検査精度向上に必要な低い照射角度で照射することができる。
【００４０】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、第１色相光は赤色相光、第２色相光は緑色相光、第３色相光は青色相光であるようにした。
【００４１】
かかる構成により、カラーハイライト方式に採用することができる。
【００４２】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、被検査対象物の表面に、この表面への照射角度を異ならせて光を照射する照明手段と、前記被検査対象物の表面上に照射された各光の反射光を個別に撮像する撮像手段とを有して、前記撮像手段で得られた撮像パターンから前記被検査対象物の曲面の傾斜角度を検出する曲面性状検査装置の照明装置であって、前記撮像手段を白黒カメラで構成し、前記照明手段が、照射角度が異なる複数の同一色発光体で構成された主照明手段と、この主照明手段に対して分離独立していると共に昇降可能に構成され、且つ前記被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で前記被検査対象物の側面方向から前記被検査対象物の表面に照射し且つ前記主照明手段の前記同一色発光体と同色相光の発光体で構成された補償用照明手段を有して、前記主照明手段の各同一色発光体を点灯装置の切換部の切換により順次点灯させると共に、照射角度が一番低い前記同一色発光体の照射時に、前記補償用照明手段の前記発光体を照射するようにしたものである。
【００４３】
かかる構成により、同一色発光体に、例えば赤色発光体（赤色ＬＥＤ等）を使用するようにすれば、撮像手段に白黒カメラを使用するようにしても、カラーハイライト方式と同様の効果を奏し得る。
【００４４】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、被検査対象物が実装基板であって、被検査対象物の曲面の傾斜角度が、実装基板に実装された実装部品におけるはんだの傾斜角度である。
【００４５】
かかる構成により、照明装置を小型化したとしても、検査精度向上に必要な低い照射角度を確保することができる実装基板検査装置の照明装置が提供できる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る曲面性状検査装置としての実装基板検査装置の照明装置の実施の態様について、図面を参照して説明する。
【００４７】
図１に示すように本発明に係る曲面性状検査装置としての実装基板検査装置１０は、カラーハイライト方式の実装基板検査装置であって、搬入した被検査対象物である実装基板１１０の表面上に所定クリアランスＨをもって配置され、実装基板１１０の表面への各色相光の照射角度が異なるように、複数の色相光を照射する照明手段である主照明部１１と、実装基板１１０の表面上に照射した各色相光の反射光を色相光別に撮像する撮像手段であるカラーカメラ１２と、主照明部１１が照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を、主照明部１１による実装基板１１０の表面への照射角度よりも低い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表面に照射する補償用照明手段である補償用照明部１３とを有している。
【００４８】
主照明部１１は、赤色相光を照射する第１発光体としての赤色発光体である赤色蛍光灯１１Ａと、この赤色蛍光灯１１Ａの下段に設けられ且つ緑色相光を照射する第２発光体としての緑色発光体である緑色蛍光灯１１Ｂと、この緑色蛍光灯１１Ｂの下段に設けられ且つ青色相光を照射する第３発光体としての青色発光体である青色蛍光灯１１Ｃとを有している。
【００４９】
補償用照明部１３は、青色蛍光灯１１Ｃから実装基板１１０の表面に対する青色相光の照射角度よりも低い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表面に照射する補償用発光体である補償用ＬＥＤ１３Ａを有している。尚、この補償用ＬＥＤ１３Ａは、最下段の蛍光灯で照射する色相光と同一とするために、最下段の蛍光灯が青色蛍光灯１１Ｃであることから、青色ＬＥＤで構成してある。
【００５０】
また、実装基板検査装置１０は、その内部に搬入した被検査対象物である実装基板１１０を載置する照射領域である検査領域１４を有し、この検査領域１４は、中央領域１４Ａと複数の外周領域（分割領域）１４Ｂとに分割されていて、この検査領域１４内を主照明部１１及びカラーカメラ１２から成るカメラ照明部１５が検査領域１４のＸ−Ｙ軸方向に移動するようにしてある。
【００５１】
また、この検査領域１４内に載置した実装基板１１０及び主照明部１１間の所定クリアランスＨは、実装基板１１０の搬入及び搬出を円滑にすべく２０ｍｍとしている。
【００５２】
また、補償用照明部１３は、検査領域１４を囲むように配置され、後述する移動手段である補償用昇降駆動部の駆動に応じて昇降可能とし、その上昇時においては補償用照明部１１を２０ｍｍ上昇させるようにしている。つまり、実装基板検査装置１０内に実装基板１１０を搬入又は搬出する際には補償用照明部１３を上昇させ、実装基板検査装置１０の検査領域１４内に実装基板１１０を搬入した後は、補償用照明部１３を下降させるものである。
【００５３】
図４は実装基板検査装置１０内部の概略構成を示すブロック図である。この実装基板検査装置１０は、カラーカメラ１２及び主照明部１１で構成するカメラ照明部１５を検査領域１４内のＸ−Ｙ軸方向に移動させるカメラ照明駆動部１６と、カメラ照明部１５の位置を制御するカメラ照明位置制御部１７と、このカメラ照明部１５に電力を供給するカメラ照明駆動電源部１８と、カメラ照明部１５内の主照明部１１に電力を供給する主照明電源部１９と、主照明部１１の光量を調整すべく、主照明電源部１９を制御する光量調整手段である主照明光量制御部２０と、補償用照明部１３を昇降させる移動手段である補償用昇降駆動部２１と、この補償用昇降部２１に電力を供給する補償用昇降駆動電源部２２と、補償用照明部１３に電力を供給する補償用照明電源部２３と、補償用照明部１３の光量を調整すべく、補償用照明電源部２３を制御する補償用光量調整手段である補償用照明光量制御部２４と、画像メモリを含みカラーカメラ１２で撮像したカラーカメラ信号に対して様々な画像処理を施す画像処理部２５と、様々な情報を記憶するメモリ部２６と、この実装基板検査装置１０全体を制御するＣＰＵ２７とを有している。
【００５４】
画像処理部２５は、カメラ照明部１５のカラーカメラ１２で、基準となる白色基準板を撮像し、このカラーカメラ信号に基づいて白色基準板のホワイトバランス（ＲＧＢバランス）を測定する。なお、画像処理部２５はホワイトバランス（ＲＧＢバランス）の測定のみならず、いろいろな画像処理を行うものである。
【００５５】
カメラ照明位置制御部１７は検査領域１４内の中央領域１４Ａ及び分割領域１４Ｂを位置データとして保持しており、この位置データをカメラ照明駆動部１６に設定することで、カメラ照明部１１の各領域への正確な移動を可能としている。
【００５６】
メモリ部２６は、後述するが、ＣＰＵ２７を介して分割領域１４Ｂの位置データと、各分割領域１４Ｂでのホワイトバランスがとれた補償用照明部１３の光量とを、夫々対応づけて記憶している。
【００５７】
次に、本実施の形態に示す実装基板検査装置１０の動作について説明する。
【００５８】
図３は本実施の形態に示す実装基板検査装置１０の動作状態を示す説明図である。図３において実装基板検査装置１０は、補償用昇降駆動部２１を通じて、補償用照明部１３を所定クリアランスＨまで上昇させ、実装基板１１０を検査領域１４内に搬入した後、この補償用照明部１３を下降する。
【００５９】
そして、実装基板検査装置１０は、検査領域１４内に搬入した実装基板１１０の表面上をカメラ照明部１５がＸ−Ｙ軸方向に移動し、このカメラ照明部１５内の主照明部１１が実装基板１１０の表面を照射する。
【００６０】
さらに、補償用照明部１３は、主照明部１１が照射する青色相光を、主照明部１１による実装基板１１０の表面への照射角度よりも低い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表面に照射する。
【００６１】
図３に示す補償用照明部１３においては、一方側の照射角度が１５度、他方側の照射角度が６度になり、実装基板１１０表面上の実装部品１１１におけるはんだ１１２の傾斜角度の検査精度向上に必要な低い照射角度を得ることができる。
【００６２】
このように本実施の形態によれば、主照明部１１の青色蛍光灯１１Ｃが照射する青色相光と同一の青色相光を、主照明部１１による実装基板１１０の表面への照射角度よりも低い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表面に照射する補償用照明部１３を設けるようにしたので、主照明部１１が小型化したとしても、実装基板１１０表面上の実装部品１１１におけるはんだ１１２の傾斜角度の検査精度向上に必要な低い照射角度を得ることができる。
【００６３】
しかしながら、本実施の形態に示す実装基板検査装置１０は、図２に示すように検査領域１４内の中央領域１４Ａと分割領域１４Ｂとでは、補償用照明部１３で照射する色相光の影響を受ける率が異なり、分割領域１４Ｂでは補償用照明部１３で照射する色相光の影響を大きく受けるため、その補償用照明部１３で照射する青色相光の影響を強く受けることで、画面が青色になってしまう。
【００６４】
そこで、本実施の形態に示す実装基板検査装置１０においては、検査領域１４内の分割領域１４Ｂでホワイトバランスがとれるように、図５に示すようなホワイトバランス調整処理が行われている。
【００６５】
図５は本実施の形態に示す実装基板検査装置１０におけるホワイトバランス調整処理に関わるＣＰＵ２７の処理動作を示すフローチャートである。
【００６６】
図５に示すホワイトバランス調整処理はＣＰＵ２７を介して行われ、実装基板検査を実行する前に基準となる各分割領域１４Ｂでのホワイトバランスがとれた補償用照明部１３の光量を、分割領域１４Ｂの位置データと対応づけてメモリ部２６に記憶する処理も行われる。
【００６７】
図５においてＣＰＵ２７は、補償用昇降駆動部２１を通じて補償用照明部１３を所定クリアランスＨまで上昇させる（ステップＳ１１）。そして、この所定クリアランスＨから実装基板検査装置１０内の検査領域１４に白色基準板を搬入した後（ステップＳ１２）、補償用昇降駆動部２１を通じて補償用照明部１３を下降させる（ステップＳ１３）。
【００６８】
次に、ＣＰＵ２７は、主照明光量制御部２０及び主照明電源部１９を通じて、主照明部１１を標準点灯する（ステップＳ１４）。尚、主照明部１１の標準点灯とは、標準の光量で赤色蛍光灯１１Ａの赤色相光、緑色蛍光灯１１Ｂの緑色相光及び青色蛍光灯１１Ｃの青色相光を夫々照射させるものである。
【００６９】
さらに、ＣＰＵ２７は、補償用光量制御部２４及び補償用照明電源部２３を通じて、補償用照明部１３を標準点灯する（ステップＳ１５）。尚、補償用照明部１３の標準点灯とは、標準の光量で補償用ＬＥＤ１３Ａの青色相光を照射させるものである。
【００７０】
次に、ＣＰＵ２７は、カメラ照明位置制御部１７で検査領域１４の中央領域１４Ａに相当する位置データを検索し、この位置データをカメラ照明駆動部１６に設定することで、カメラ照明部１５を中央領域１４Ａに移動させる（ステップＳ１６）。
【００７１】
ＣＰＵ２７は、カメラ照明部１５のカラーカメラ１２を通じて、中央領域１４Ａにおける白色基準板を撮像し、このカラーカメラ信号に画像処理を施すことで、この中央領域１４Ａでのホワイトバランスを測定する（ステップＳ１７）。
【００７２】
さらに、ＣＰＵ２７は、主照明光量制御部２０及び主照明電源部１９を通じて、主照明部１１の光量を調整して、この中央領域１４Ａでのホワイトバランスをとり（ステップＳ１８）、この中央領域１４Ａでの主照明部１１の現在光量を、この中央領域１４Ａの位置データと対応づけてメモリ部２６に記憶する（ステップＳ１９）。
【００７３】
次に、ＣＰＵ２７は、カメラ照明位置制御部１７を通じて、ある分割領域１４Ｂの位置データを検索し、この位置データをカメラ照明駆動部１６に設定し、カメラ照明部１５を該当分割領域１４Ｂに移動させる（ステップＳ２０）。
【００７４】
ＣＰＵ２７は、カメラ照明部１５のカラーカメラ１２を通じて、該当分割領域１４Ｂにおける白色基準板を撮像し、このカラーカメラ信号に画像処理を施すことで、該当分割領域１４Ｂでのホワイトバランスを測定する（ステップＳ２１）。
【００７５】
さらに、ＣＰＵ２７は、補償用照明光量制御部２４及び補償用照明電源部２３を通じて、補償用照明部１３の光量を調整して、該当分割領域１４Ｂでのホワイトバランスをとり（ステップＳ２２）、該当分割領域１４Ｂでの補償用照明部１３の現在光量を、該当分割領域１４Ｂの位置データと対応づけてメモリ部２６に記憶する（ステップＳ２３）。尚、補償用照明部１３の光量の調整は、通常、補償用照明部１３の影響で青色になっていることから、そのゲインを落とすことでホワイトバランスをとることができる。
【００７６】
さらに、ＣＰＵ２７は、補償用照明部１３の光量を記憶していない分割領域１４Ｂがあるか否かを判定する（ステップＳ２４）。光量を記憶していない分割領域１４Ｂがなければ、この検査領域１４Ａにおける全分割領域１４Ｂでの補償用照明部１３の光量をメモリ部２７に記憶したものと判断して、この処理動作を終了する。
【００７７】
また、ＣＰＵ２７は、補償用照明部１３の光量を記憶していない分割領域１４Ｂが未だ残っているのであれば、次の分割領域１４Ｂにカメラ照明部１５を移動すべく、ステップＳ２０に移行する。
【００７８】
このように図５に示すホワイトバランス調整処理によれば、白色基準板を基準にして検査領域１４内の各分割領域１４Ｂでのホワイトバランスがとれた補償用照明部１３の光量をメモリ部２６に記憶することができる。
【００７９】
このように本実施の形態によれば、白色基準板を基準にして検査領域１４内の各分割領域１４Ｂでのホワイトバランスがとれた補償用照明部１３の光量を、分割領域１４Ｂの位置データと対応づけてメモリ部２６に記憶するようにしたので、実装基板検査実行時においては、カメラ照明部１５が分割領域１４Ｂに移動した場合には、このメモリ部２６に記憶した、該当分割領域１４Ｂに対応する光量に基づいて補償用照明部１３の光量を調整することで、補償用照明部１３を設けたことによるホワイトバランスのバラツキを補償しながら、その補償動作も迅速に行うことができる。
【００８０】
本実施の形態によれば、主照明部１１が照射する青色相光と同一の青色相光を、主照明部１１による実装基板１１０表面への照射角度よりも低い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表面に照射する補償用照明部１３を設けたので、主照明部１１が小型化したとしても、実装基板１１０表面上の実装部品１１におけるはんだ１１２の傾斜角度の検査精度向上に必要な低い照射角度を得ることができる。
【００８１】
尚、上記の実施の形態においては、主照明部１１を赤色蛍光灯１１Ａ、緑色蛍光灯１１Ｂ及び青色蛍光灯１１Ｃで構成し、補償用照明部１３を補償用青色ＬＥＤ１３Ａで構成するようにしたが、図６に示すように主照明部１１を赤色ＬＥＤ３１Ａ、緑色ＬＥＤ３１Ｂ及び青色ＬＥＤ３１Ｃで構成すれば、この実装基板検査装置１０全体を小型化することができ、上記実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８２】
また、上記の実施の形態においては、主照明部１１を赤色蛍光灯１１Ａ、緑色蛍光灯１１Ｂ及び青色蛍光灯１１Ｃで構成し、補償用照明部１３を補償用青色ＬＥＤ１３Ａで構成するようにしたが、図７に示すように主照明部１１を赤色ＬＥＤ３１Ａ、緑色ＬＥＤ３１Ｂ及び青色ＬＥＤ３１Ｃで構成し、補償用照明部１３を光ファイバ１３Ｂで構成し、この光ファイバ１３Ｂを通じて、青色ランプ１３Ｃから青色相光を実装基板１１０の表面上に照射するような構成としても、実装基板検査装置１０全体を小型化でき、さらには光ファイバ１３Ｂを使用することから、その照射角度をフレキシブルに変更することができ、上記実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８３】
また、上記の実施の形態においてはカラーハイライト方式の実装基板検査装置１０について説明したが、カラーカメラ１２ではなく、図８に示すように白黒カメラ１２Ａを使用してもよい。この場合には、可動できる主照明部１１を３種類の照射角度が異なる同一色発光体（赤色発光体）である赤色ＬＥＤ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃで構成すると共に、補償用照明部１３を赤色ＬＥＤ１３Ｃで構成して、主照明部１１の各種類の赤色ＬＥＤ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ毎に、これら赤色ＬＥＤ３２Ａ（３２Ｂ、３２Ｃ）を点灯する点灯装置３３の切換部３４を切換接続して点灯し、照射角度が一番低い赤色ＬＥＤ３２Ｃの照射時に、補償用照明部１３の赤色ＬＥＤ１３Ｃを照射するようにすれば、白黒方式でも同様の効果を得ることができる。
【００８４】
また、上記の実施の形態においては、実装基板検査装置１０に対する実装基板１１０の搬入又は搬出に際しては補償用昇降駆動部２１によって補償用照明部１３全体を昇降可能としたが、検査領域１４内への実装基板１１０を搬入することを保証するのであれば、補償用照明部１３全体ではなく、その一部、例えば図２に示す補償用照明部１３Ｄのみを昇降可能とするようにしても良い。
【００８５】
また、上記の実施の形態においては補償用照明部１３を補償用ＬＥＤ１３Ａで構成するようにしたが、直管蛍光灯で構成するようにしても良い。
【００８６】
また、上記の実施の形態においては、カメラ照明部１５を検査領域１４のＸ−Ｙ軸方向に移動可能としたが、固定方式においても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置によれば、補償用照明手段により、照明手段が照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を、照明手段による被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、被検査対象物の側面方向から被検査対象物の表面に照射することができて、照明手段が小型化したとしても、被検査対象物表面上の検査精度向上に必要な低い照射角度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装置の実施の形態としての実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図２】同実装基板検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】同実装基板検査装置の動作状態を示す説明図である。
【図４】同実装基板検査装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【図５】同実装基板検査装置のホワイトバランス調整処理に関わるＣＰＵの処理動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装置の他の実施の形態として実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図７】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装置の他の実施の形態として実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図８】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装置の他の実施の形態として実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図９】従来の照明装置を使用した実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図１０】従来の照明装置（小型３色照明部）を使用した実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図１１】従来の照明装置（ＬＥＤ３色照明部）を使用した実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図１２】一般的な実装基板検査装置における色相光の照射角度及び照射領域の関係を示し、（１）は平面図、（２）は側面図である。
【符号の説明】
１０ 実装基板検査装置（曲面性状検査装置）
１１ 主照明部（照明手段）
１１Ａ 赤色蛍光灯（第１発光体）
１１Ｂ 緑色蛍光灯（第２発光体）
１１Ｃ 青色蛍光灯（第３発光体）
１２ カラーカメラ（撮像手段）
１３ 補償用照明部（補償用照明手段）
１３Ａ 補償用ＬＥＤ（補償用発光体）
１３Ｂ 光ファイバ
１４ 検査領域（照射領域）
１４Ａ 中央領域
１４Ｂ 外周領域（分割領域）
１５ カメラ照明部
１７ カメラ照明位置制御部
１８ カメラ照明駆動電源部
１９ 主照明電源部
２０ 主照明光量制御部（光量調整手段）
２１ 補償用昇降駆動部（移動手段）
２４ 補償用照明光量制御部（補償用光量調整手段）
２５ 画像処理部
２６ メモリ部
２７ ＣＰＵ
１１０ 実装基板（被検査対象物）
１１１ 実装部品
１１２ はんだ
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、はんだの傾斜角度を検査する実装基板検査装置のような曲面性状検査装置の照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、はんだの傾斜角度を検査する実装基板検査装置としては特公平６−１１７３号公報に掲げるものが知られており、この実装基板検査装置１００は、図９に示すように、カラーハイライト方式のはんだ検査装置であり、搬入した被検査対象物である実装基板１１０の表面上に所定クリアランスＨをもって配置され、実装基板１１０の表面への各色相光の照射角度が異なるように、３色の色相光を照射する３色照明部１２０と、実装基板１１０の表面上に照射した各色相光の反射光を色相光別に撮像するカラーカメラ１３０と、３色照明部１２０で照射する各色相光を合成することで白色光となるように、３色照明部１２０で照射する各色相光の光量を調整する光量調整部１４０と、カラーカメラ１３０で得られた撮像パターンから実装基板１１０の表面上のはんだの傾斜角を検出する画像処理部１５０とを有している。
【０００３】
３色照明部１２０は、リング状の３つの蛍光灯で構成してあり、赤色相光を照射する２０Ｗの赤色（Ｒ）蛍光灯１２１と、この赤色蛍光灯１２１の下段に設けられ且つ緑色相光を照射する３０Ｗの緑色（Ｇ）蛍光灯１２２と、この緑色蛍光灯１２２の下段に設けられ且つ青色相光を照射する３０Ｗの青色（Ｂ）蛍光灯１２３とを有している。
【０００４】
このような実装基板検査装置１００では、被検査対象物である実装基板１１０が順次搬送されるため、３色照明部１２０及び実装基板１１０間は最低でも２０ｍｍのクリアランスＨを確保する必要がある。
【０００５】
また、実装基板１１０の表面上のはんだ状態の検査精度をよくするためには照射角度を低くする必要があり、この照射角度を低くする方法として、図９に示すように最下段の青色蛍光灯１２３の外形寸法を大きくする方法がとられている。
【０００６】
３０Ｗの青色蛍光灯１２３の外形寸法をφ２２０ｍｍと大きくすることで、クリアランスＨが２０ｍｍであることを考慮すると、最下段の青色蛍光灯１２３の照射角度範囲は１５度になる。
【０００７】
このように、最下段の青色蛍光灯１２３の照射角度範囲を１５度にすることで、実装基板１１０の表面上のはんだ状態を高い精度で検査することができる。
【０００８】
ここで、一般的な実装基板検査装置における照射角度及び照射領域の関係について説明する。図１２の（１）、（２）は一般的な実装基板検査装置における照射角度及び照射領域の関係を示す説明図である。
【０００９】
図１２の（１）、（２）において、実装基板１１０上には、はんだ付けで実装部品１１１が実装されているが、実装基板検査装置が実装基板１１０の表面に色相光を照射して、その反射光に応じてはんだ検査を実行する場合、実装基板１１０上のはんだ１１２のＡ領域からＥ領域までの照射領域は、その色相光の照射角度によって異なる。
【００１０】
例えば照射角度を６０度とした場合にはＡ領域のみを照射、照射角度を４５度とした場合にはＡ領域からＢ領域までを照射、照射角度を３０度とした場合にはＡ領域からＣ領域までを照射、照射角度を１５度とした場合にはＡ領域からＤ領域までを照射、照射角度を０度とした場合にはＡ領域からＥ領域まで照射することができる。つまり、照射角度が低ければ低いほど、その色相光を照射する領域は広くなるため、そのはんだの検査精度は著しく高くなることがわかる。
【００１１】
しかしながら、近年、実装基板検査装置１００の小型化に伴い、その実装基板検査装置１００に使用される照明装置の小型化も進んでいる。図１０は、このような小型化した照明装置を使用した従来の実装基板検査装置の概略構成を示す説明図である。尚、図９に示す実装基板検査装置と同一の構成については同一符号を付すことで、その構成及び動作の説明については省略する。
【００１２】
図１０に示す実装基板検査装置１００Ａは、光量調整部１４０及び画像処理部１５０の他に、実装基板１１０の表面上を、所定クリアランスＨでＸ−Ｙ軸方向に移動する３色照明部１２０Ａ及びカラーカメラ１３０Ａを有している。
【００１３】
この３色照明部１２０Ａは、リング状の３つの蛍光灯で構成してあり、赤色相光を照射する９Ｗの赤色蛍光灯１２１Ａと、この赤色蛍光灯１２１Ａの下段に設けられ且つ緑色相光を照射する９Ｗの緑色蛍光灯１２２Ａと、この緑色蛍光灯１２２Ａの下段に設けられ且つ青色相光を照射する９Ｗの青色蛍光灯１２３Ａとを有している。
【００１４】
また、同様に、このような実装基板検査装置１００Ａにおいては、被検査対象物である実装基板１１０が順次搬送されるため、３色照明部１２０Ａ及び実装基板１１０間は最低でも２０ｍｍのクリアランスＨを確保する必要がある。
【００１５】
９Ｗの青色蛍光灯１２３Ａの外形寸法φを１２０ｍｍ、クリアランスを２０ｍｍとすると、最下段の青色蛍光灯１２３Ａの照射角度は２６度になる。
【００１６】
そして、実装基板１１０の表面上を、Ｘ−Ｙ軸方向に３色照明部１２０Ａ及びカラーカメラ１３０Ａを移動可能にすることで、実装基板１００上の表面上のはんだ状態を検査することができる。
【００１７】
また、従来の実装基板検査装置１００Ａに使用される３色照明部１２０Ａは、リング状の蛍光灯で構成しているため、さらなる３色照明部１２０Ａの小型化は難しい。
【００１８】
そこで、図１１に示す実装基板検査装置１００Ｂは、３色照明部をリング状の蛍光灯ではなく、赤色ＬＥＤ１２１Ｂ、緑色ＬＥＤ１２２Ｂ及び青色ＬＥＤ１２３Ｂで構成する３色ＬＥＤ照明部１２０Ｂにすることで、照明装置の小型化を図っている。この場合、３色ＬＥＤ照明部１２０Ｂのケース外形寸法φを１００ｍｍ、クリアランスＨを２０ｍｍとすると、青色ＬＥＤ１２３Ａの照射角度は２６度となる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の実装基板検査装置１００（１００Ａ，１００Ｂ）に使用される照明装置によれば、例えば３色照明部１２０Ａや３色ＬＥＤ部１２０Ｂ等の照明装置を小型化すると、その色相光の照射角度を低くすることができないために、その照射領域が狭くなることから、実装基板表面上の検査精度が下がるという問題点があった。
【００２０】
本発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、照明装置を小型化したとしても、検査精度向上に必要な低い照射角度を確保することができる曲面性状検査装置の照明装置を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、被検査対象物の表面に、この表面への照射角度を異ならせて複数の色相光を照射する照明手段と、前記被検査対象物の表面上に照射された各色相光の反射光を色相光別に撮像する撮像手段とを有して、前記撮像手段で得られた色相光別の撮像パターンから前記被検査対象物の曲面の傾斜角度を検出する曲面性状検査装置の照明装置であって、前記照明手段が、複数の色相光を照射する主照明手段と、該主照明手段に対して分離独立していると共に昇降可能に構成され、且つ、前記主照明手段が照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を前記主照明手段による被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で前記被検査対象物の側面方向から前記被検査対象物の表面に照射する補償用照明手段を有するものである。
【００２２】
被検査対象物とは、例えば実装基板検査装置における実装基板に相当するものである。また、照明手段は、例えば実装基板に色相光を照射する主照明部に相当するものである。また、撮像手段は、例えばカラーカメラ若しくは白黒カメラに相当するものである。
【００２３】
また、補償用照明手段は、照明手段が照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を、照明手段による被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、被検査対象物の側面方向から被検査対象物の表面に照射する、例えば補償用照明部に相当するものである。また、照明手段による被検査対象物表面への照射角度は、例えば２６度以上であり、補償用照明手段による被検査対象物表面への照射角度は、例えば２６度未満である。
【００２４】
かかる構成により、補償用照明手段により、照明手段が照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を、照明手段による被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、被検査対象物の側面方向から被検査対象物の表面に照射することができて、照明手段が小型化したとしても、被検査対象物表面上の検査精度向上に必要な低い照射角度を得ることができる。
【００２５】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、補償用照明手段を、照明手段による色相光の照射方向に昇降可能に移動させる移動手段を有し、この移動手段は、被検査対象物を搬入する際には、補償用照明手段を上昇させると共に、被検査対象物の搬入後は、補償用照明手段を下降させるものである。
【００２６】
移動手段は、補償用照明手段を昇降可能に移動させる、例えば補償用昇降駆動部に相当するものである。
【００２７】
かかる構成により、被検査対象物を搬入する際には、補償用照明手段を上昇させると共に、被検査対象物の搬入後は、補償用照明手段を下降させることができるために、被検査対象物の搬入を円滑に行うことができる。
【００２８】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、照明手段で照射する各色相光を合成することで白色光になるように照明手段で照射する各色相光の光量を調整する光量調整手段を有し、この光量調整手段が、照明手段及び補償用照明手段が照射する各色相光を合成することで白色光になるように、補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整する補償用光量調整手段を有するようにした。
【００２９】
光量調整手段は、照明手段で照射する各色相光を合成することで白色光となる、つまりホワイトバランスをとるように、照明手段で照射する各色相光の光量を調整する主照明光量制御部に相当するものである。また、補償用光量調整手段は、補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整する、例えば補償用照明光量制御部に相当するものである。
【００３０】
かかる構成により、照明手段及び補償用照明手段が照射する各色相光を合成することで白色光になるように、補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整することができるために、常にホワイトバランスを確保することができる。
【００３１】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、補償用光量調整手段が、照明手段の照射領域を複数分割し、これらの領域毎に、照明手段及び補償用照明手段で照射する各色相光の合成で白色光になるように、補償用照明手段で照射する光の光量を調整するようにした。
【００３２】
照射領域とは、例えば照明装置を実装基板検査装置に使用した場合、実装基板内の検査領域に相当するものである。
【００３３】
かかる構成により、照明手段の照射領域を複数分割し、これら領域毎に、照明手段及び補償用照明手段で照射する各色相光の合成で白色光となるように、補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整することができるために、これら領域毎にホワイトバランスを確保することができる。
【００３４】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、補償用照明手段が光ファイバを有し、この光ファイバを通じて被検査対象物の表面に色相光を照射するようにした。
【００３５】
かかる構成により、その照射角度をフレキシブルに変更することができる。
【００３６】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、照明手段が、第１色相光を照射する第１発光体と、第２色相光を照射する第２発光体と、第３色相光を照射する第３発光体とを有し、補償用照明手段が、第３発光体が照射する第３色相光と同一の色相光を、第３発光体による被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、被検査対象物の表面に照射する補償用発光体を有する。
【００３７】
そして、照明手段を、第１色相光を照射する第１発光体と、この第１発光体の下段に設けられ且つ第２色相光を照射する第２発光体と、この第２発光体の下段に設けられ且つ第３色相光を照射する第３発光体とで構成にしてもよい。
【００３８】
そして、前記第１発光体は、例えば赤色蛍光灯、第２発光体は緑色蛍光灯、第３発光体は青色蛍光灯、補償用発光体は青色ＬＥＤ若しくは青色蛍光灯に相当するものである。
【００３９】
かかる構成により、照明手段が小型化して、第３発光体では高い照射角度でしか照射できない箇所であっても、補償用発光体が第３色相光を実装基板表面上の検査精度向上に必要な低い照射角度で照射することができる。
【００４０】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、第１色相光は赤色相光、第２色相光は緑色相光、第３色相光は青色相光であるようにした。
【００４１】
かかる構成により、カラーハイライト方式に採用することができる。
【００４２】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、被検査対象物の表面に、この表面への照射角度を異ならせて光を照射する照明手段と、前記被検査対象物の表面上に照射された各光の反射光を個別に撮像する撮像手段とを有して、前記撮像手段で得られた撮像パターンから前記被検査対象物の曲面の傾斜角度を検出する曲面性状検査装置の照明装置であって、前記撮像手段を白黒カメラで構成し、前記照明手段が、照射角度が異なる複数の同一色発光体で構成された主照明手段と、この主照明手段に対して分離独立していると共に昇降可能に構成され、且つ前記被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で前記被検査対象物の側面方向から前記被検査対象物の表面に照射し且つ前記主照明手段の前記同一色発光体と同色相光の発光体で構成された補償用照明手段を有して、前記主照明手段の各同一色発光体を点灯装置の切換部の切換により順次点灯させると共に、照射角度が一番低い前記同一色発光体の照射時に、前記補償用照明手段の前記発光体を照射するようにしたものである。
【００４３】
かかる構成により、同一色発光体に、例えば赤色発光体（赤色ＬＥＤ等）を使用するようにすれば、撮像手段に白黒カメラを使用するようにしても、カラーハイライト方式と同様の効果を奏し得る。
【００４４】
また、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、被検査対象物が実装基板であって、被検査対象物の曲面の傾斜角度が、実装基板に実装された実装部品におけるはんだの傾斜角度である。
【００４５】
かかる構成により、照明装置を小型化したとしても、検査精度向上に必要な低い照射角度を確保することができる実装基板検査装置の照明装置が提供できる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る曲面性状検査装置としての実装基板検査装置の照明装置の実施の態様について、図面を参照して説明する。
【００４７】
図１に示すように本発明に係る曲面性状検査装置としての実装基板検査装置１０は、カラーハイライト方式の実装基板検査装置であって、搬入した被検査対象物である実装基板１１０の表面上に所定クリアランスＨをもって配置され、実装基板１１０の表面への各色相光の照射角度が異なるように、複数の色相光を照射する照明手段である主照明部１１と、実装基板１１０の表面上に照射した各色相光の反射光を色相光別に撮像する撮像手段であるカラーカメラ１２と、主照明部１１が照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を、主照明部１１による実装基板１１０の表面への照射角度よりも低い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表面に照射する補償用照明手段である補償用照明部１３とを有している。
【００４８】
主照明部１１は、赤色相光を照射する第１発光体としての赤色発光体である赤色蛍光灯１１Ａと、この赤色蛍光灯１１Ａの下段に設けられ且つ緑色相光を照射する第２発光体としての緑色発光体である緑色蛍光灯１１Ｂと、この緑色蛍光灯１１Ｂの下段に設けられ且つ青色相光を照射する第３発光体としての青色発光体である青色蛍光灯１１Ｃとを有している。
【００４９】
補償用照明部１３は、青色蛍光灯１１Ｃから実装基板１１０の表面に対する青色相光の照射角度よりも低い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表面に照射する補償用発光体である補償用ＬＥＤ１３Ａを有している。尚、この補償用ＬＥＤ１３Ａは、最下段の蛍光灯で照射する色相光と同一とするために、最下段の蛍光灯が青色蛍光灯１１Ｃであることから、青色ＬＥＤで構成してある。
【００５０】
また、実装基板検査装置１０は、その内部に搬入した被検査対象物である実装基板１１０を載置する照射領域である検査領域１４を有し、この検査領域１４は、中央領域１４Ａと複数の外周領域（分割領域）１４Ｂとに分割されていて、この検査領域１４内を主照明部１１及びカラーカメラ１２から成るカメラ照明部１５が検査領域１４のＸ−Ｙ軸方向に移動するようにしてある。
【００５１】
また、この検査領域１４内に載置した実装基板１１０及び主照明部１１間の所定クリアランスＨは、実装基板１１０の搬入及び搬出を円滑にすべく２０ｍｍとしている。
【００５２】
また、補償用照明部１３は、検査領域１４を囲むように配置され、後述する移動手段である補償用昇降駆動部の駆動に応じて昇降可能とし、その上昇時においては補償用照明部１１を２０ｍｍ上昇させるようにしている。つまり、実装基板検査装置１０内に実装基板１１０を搬入又は搬出する際には補償用照明部１３を上昇させ、実装基板検査装置１０の検査領域１４内に実装基板１１０を搬入した後は、補償用照明部１３を下降させるものである。
【００５３】
図４は実装基板検査装置１０内部の概略構成を示すブロック図である。この実装基板検査装置１０は、カラーカメラ１２及び主照明部１１で構成するカメラ照明部１５を検査領域１４内のＸ−Ｙ軸方向に移動させるカメラ照明駆動部１６と、カメラ照明部１５の位置を制御するカメラ照明位置制御部１７と、このカメラ照明部１５に電力を供給するカメラ照明駆動電源部１８と、カメラ照明部１５内の主照明部１１に電力を供給する主照明電源部１９と、主照明部１１の光量を調整すべく、主照明電源部１９を制御する光量調整手段である主照明光量制御部２０と、補償用照明部１３を昇降させる移動手段である補償用昇降駆動部２１と、この補償用昇降部２１に電力を供給する補償用昇降駆動電源部２２と、補償用照明部１３に電力を供給する補償用照明電源部２３と、補償用照明部１３の光量を調整すべく、補償用照明電源部２３を制御する補償用光量調整手段である補償用照明光量制御部２４と、画像メモリを含みカラーカメラ１２で撮像したカラーカメラ信号に対して様々な画像処理を施す画像処理部２５と、様々な情報を記憶するメモリ部２６と、この実装基板検査装置１０全体を制御するＣＰＵ２７とを有している。
【００５４】
画像処理部２５は、カメラ照明部１５のカラーカメラ１２で、基準となる白色基準板を撮像し、このカラーカメラ信号に基づいて白色基準板のホワイトバランス（ＲＧＢバランス）を測定する。なお、画像処理部２５はホワイトバランス（ＲＧＢバランス）の測定のみならず、いろいろな画像処理を行うものである。
【００５５】
カメラ照明位置制御部１７は検査領域１４内の中央領域１４Ａ及び分割領域１４Ｂを位置データとして保持しており、この位置データをカメラ照明駆動部１６に設定することで、カメラ照明部１１の各領域への正確な移動を可能としている。
【００５６】
メモリ部２６は、後述するが、ＣＰＵ２７を介して分割領域１４Ｂの位置データと、各分割領域１４Ｂでのホワイトバランスがとれた補償用照明部１３の光量とを、夫々対応づけて記憶している。
【００５７】
次に、本実施の形態に示す実装基板検査装置１０の動作について説明する。
【００５８】
図３は本実施の形態に示す実装基板検査装置１０の動作状態を示す説明図である。図３において実装基板検査装置１０は、補償用昇降駆動部２１を通じて、補償用照明部１３を所定クリアランスＨまで上昇させ、実装基板１１０を検査領域１４内に搬入した後、この補償用照明部１３を下降する。
【００５９】
そして、実装基板検査装置１０は、検査領域１４内に搬入した実装基板１１０の表面上をカメラ照明部１５がＸ−Ｙ軸方向に移動し、このカメラ照明部１５内の主照明部１１が実装基板１１０の表面を照射する。
【００６０】
さらに、補償用照明部１３は、主照明部１１が照射する青色相光を、主照明部１１による実装基板１１０の表面への照射角度よりも低い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表面に照射する。
【００６１】
図３に示す補償用照明部１３においては、一方側の照射角度が１５度、他方側の照射角度が６度になり、実装基板１１０表面上の実装部品１１１におけるはんだ１１２の傾斜角度の検査精度向上に必要な低い照射角度を得ることができる。
【００６２】
このように本実施の形態によれば、主照明部１１の青色蛍光灯１１Ｃが照射する青色相光と同一の青色相光を、主照明部１１による実装基板１１０の表面への照射角度よりも低い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表面に照射する補償用照明部１３を設けるようにしたので、主照明部１１が小型化したとしても、実装基板１１０表面上の実装部品１１１におけるはんだ１１２の傾斜角度の検査精度向上に必要な低い照射角度を得ることができる。
【００６３】
しかしながら、本実施の形態に示す実装基板検査装置１０は、図２に示すように検査領域１４内の中央領域１４Ａと分割領域１４Ｂとでは、補償用照明部１３で照射する色相光の影響を受ける率が異なり、分割領域１４Ｂでは補償用照明部１３で照射する色相光の影響を大きく受けるため、その補償用照明部１３で照射する青色相光の影響を強く受けることで、画面が青色になってしまう。
【００６４】
そこで、本実施の形態に示す実装基板検査装置１０においては、検査領域１４内の分割領域１４Ｂでホワイトバランスがとれるように、図５に示すようなホワイトバランス調整処理が行われている。
【００６５】
図５は本実施の形態に示す実装基板検査装置１０におけるホワイトバランス調整処理に関わるＣＰＵ２７の処理動作を示すフローチャートである。
【００６６】
図５に示すホワイトバランス調整処理はＣＰＵ２７を介して行われ、実装基板検査を実行する前に基準となる各分割領域１４Ｂでのホワイトバランスがとれた補償用照明部１３の光量を、分割領域１４Ｂの位置データと対応づけてメモリ部２６に記憶する処理も行われる。
【００６７】
図５においてＣＰＵ２７は、補償用昇降駆動部２１を通じて補償用照明部１３を所定クリアランスＨまで上昇させる（ステップＳ１１）。そして、この所定クリアランスＨから実装基板検査装置１０内の検査領域１４に白色基準板を搬入した後（ステップＳ１２）、補償用昇降駆動部２１を通じて補償用照明部１３を下降させる（ステップＳ１３）。
【００６８】
次に、ＣＰＵ２７は、主照明光量制御部２０及び主照明電源部１９を通じて、主照明部１１を標準点灯する（ステップＳ１４）。尚、主照明部１１の標準点灯とは、標準の光量で赤色蛍光灯１１Ａの赤色相光、緑色蛍光灯１１Ｂの緑色相光及び青色蛍光灯１１Ｃの青色相光を夫々照射させるものである。
【００６９】
さらに、ＣＰＵ２７は、補償用光量制御部２４及び補償用照明電源部２３を通じて、補償用照明部１３を標準点灯する（ステップＳ１５）。尚、補償用照明部１３の標準点灯とは、標準の光量で補償用ＬＥＤ１３Ａの青色相光を照射させるものである。
【００７０】
次に、ＣＰＵ２７は、カメラ照明位置制御部１７で検査領域１４の中央領域１４Ａに相当する位置データを検索し、この位置データをカメラ照明駆動部１６に設定することで、カメラ照明部１５を中央領域１４Ａに移動させる（ステップＳ１６）。
【００７１】
ＣＰＵ２７は、カメラ照明部１５のカラーカメラ１２を通じて、中央領域１４Ａにおける白色基準板を撮像し、このカラーカメラ信号に画像処理を施すことで、この中央領域１４Ａでのホワイトバランスを測定する（ステップＳ１７）。
【００７２】
さらに、ＣＰＵ２７は、主照明光量制御部２０及び主照明電源部１９を通じて、主照明部１１の光量を調整して、この中央領域１４Ａでのホワイトバランスをとり（ステップＳ１８）、この中央領域１４Ａでの主照明部１１の現在光量を、この中央領域１４Ａの位置データと対応づけてメモリ部２６に記憶する（ステップＳ１９）。
【００７３】
次に、ＣＰＵ２７は、カメラ照明位置制御部１７を通じて、ある分割領域１４Ｂの位置データを検索し、この位置データをカメラ照明駆動部１６に設定し、カメラ照明部１５を該当分割領域１４Ｂに移動させる（ステップＳ２０）。
【００７４】
ＣＰＵ２７は、カメラ照明部１５のカラーカメラ１２を通じて、該当分割領域１４Ｂにおける白色基準板を撮像し、このカラーカメラ信号に画像処理を施すことで、該当分割領域１４Ｂでのホワイトバランスを測定する（ステップＳ２１）。
【００７５】
さらに、ＣＰＵ２７は、補償用照明光量制御部２４及び補償用照明電源部２３を通じて、補償用照明部１３の光量を調整して、該当分割領域１４Ｂでのホワイトバランスをとり（ステップＳ２２）、該当分割領域１４Ｂでの補償用照明部１３の現在光量を、該当分割領域１４Ｂの位置データと対応づけてメモリ部２６に記憶する（ステップＳ２３）。尚、補償用照明部１３の光量の調整は、通常、補償用照明部１３の影響で青色になっていることから、そのゲインを落とすことでホワイトバランスをとることができる。
【００７６】
さらに、ＣＰＵ２７は、補償用照明部１３の光量を記憶していない分割領域１４Ｂがあるか否かを判定する（ステップＳ２４）。光量を記憶していない分割領域１４Ｂがなければ、この検査領域１４Ａにおける全分割領域１４Ｂでの補償用照明部１３の光量をメモリ部２７に記憶したものと判断して、この処理動作を終了する。
【００７７】
また、ＣＰＵ２７は、補償用照明部１３の光量を記憶していない分割領域１４Ｂが未だ残っているのであれば、次の分割領域１４Ｂにカメラ照明部１５を移動すべく、ステップＳ２０に移行する。
【００７８】
このように図５に示すホワイトバランス調整処理によれば、白色基準板を基準にして検査領域１４内の各分割領域１４Ｂでのホワイトバランスがとれた補償用照明部１３の光量をメモリ部２６に記憶することができる。
【００７９】
このように本実施の形態によれば、白色基準板を基準にして検査領域１４内の各分割領域１４Ｂでのホワイトバランスがとれた補償用照明部１３の光量を、分割領域１４Ｂの位置データと対応づけてメモリ部２６に記憶するようにしたので、実装基板検査実行時においては、カメラ照明部１５が分割領域１４Ｂに移動した場合には、このメモリ部２６に記憶した、該当分割領域１４Ｂに対応する光量に基づいて補償用照明部１３の光量を調整することで、補償用照明部１３を設けたことによるホワイトバランスのバラツキを補償しながら、その補償動作も迅速に行うことができる。
【００８０】
本実施の形態によれば、主照明部１１が照射する青色相光と同一の青色相光を、主照明部１１による実装基板１１０表面への照射角度よりも低い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表面に照射する補償用照明部１３を設けたので、主照明部１１が小型化したとしても、実装基板１１０表面上の実装部品１１におけるはんだ１１２の傾斜角度の検査精度向上に必要な低い照射角度を得ることができる。
【００８１】
尚、上記の実施の形態においては、主照明部１１を赤色蛍光灯１１Ａ、緑色蛍光灯１１Ｂ及び青色蛍光灯１１Ｃで構成し、補償用照明部１３を補償用青色ＬＥＤ１３Ａで構成するようにしたが、図６に示すように主照明部１１を赤色ＬＥＤ３１Ａ、緑色ＬＥＤ３１Ｂ及び青色ＬＥＤ３１Ｃで構成すれば、この実装基板検査装置１０全体を小型化することができ、上記実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８２】
また、上記の実施の形態においては、主照明部１１を赤色蛍光灯１１Ａ、緑色蛍光灯１１Ｂ及び青色蛍光灯１１Ｃで構成し、補償用照明部１３を補償用青色ＬＥＤ１３Ａで構成するようにしたが、図７に示すように主照明部１１を赤色ＬＥＤ３１Ａ、緑色ＬＥＤ３１Ｂ及び青色ＬＥＤ３１Ｃで構成し、補償用照明部１３を光ファイバ１３Ｂで構成し、この光ファイバ１３Ｂを通じて、青色ランプ１３Ｃから青色相光を実装基板１１０の表面上に照射するような構成としても、実装基板検査装置１０全体を小型化でき、さらには光ファイバ１３Ｂを使用することから、その照射角度をフレキシブルに変更することができ、上記実施の形態と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８３】
また、上記の実施の形態においてはカラーハイライト方式の実装基板検査装置１０について説明したが、カラーカメラ１２ではなく、図８に示すように白黒カメラ１２Ａを使用してもよい。この場合には、可動できる主照明部１１を３種類の照射角度が異なる同一色発光体（赤色発光体）である赤色ＬＥＤ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃで構成すると共に、補償用照明部１３を赤色ＬＥＤ１３Ｃで構成して、主照明部１１の各種類の赤色ＬＥＤ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ毎に、これら赤色ＬＥＤ３２Ａ（３２Ｂ、３２Ｃ）を点灯する点灯装置３３の切換部３４を切換接続して点灯し、照射角度が一番低い赤色ＬＥＤ３２Ｃの照射時に、補償用照明部１３の赤色ＬＥＤ１３Ｃを照射するようにすれば、白黒方式でも同様の効果を得ることができる。
【００８４】
また、上記の実施の形態においては、実装基板検査装置１０に対する実装基板１１０の搬入又は搬出に際しては補償用昇降駆動部２１によって補償用照明部１３全体を昇降可能としたが、検査領域１４内への実装基板１１０を搬入することを保証するのであれば、補償用照明部１３全体ではなく、その一部、例えば図２に示す補償用照明部１３Ｄのみを昇降可能とするようにしても良い。
【００８５】
また、上記の実施の形態においては補償用照明部１３を補償用ＬＥＤ１３Ａで構成するようにしたが、直管蛍光灯で構成するようにしても良い。
【００８６】
また、上記の実施の形態においては、カメラ照明部１５を検査領域１４のＸ−Ｙ軸方向に移動可能としたが、固定方式においても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置によれば、補償用照明手段により、照明手段が照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を、照明手段による被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、被検査対象物の側面方向から被検査対象物の表面に照射することができて、照明手段が小型化したとしても、被検査対象物表面上の検査精度向上に必要な低い照射角度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装置の実施の形態としての実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図２】同実装基板検査装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】同実装基板検査装置の動作状態を示す説明図である。
【図４】同実装基板検査装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【図５】同実装基板検査装置のホワイトバランス調整処理に関わるＣＰＵの処理動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装置の他の実施の形態として実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図７】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装置の他の実施の形態として実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図８】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装置の他の実施の形態として実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図９】従来の照明装置を使用した実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図１０】従来の照明装置（小型３色照明部）を使用した実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図１１】従来の照明装置（ＬＥＤ３色照明部）を使用した実装基板検査装置の概略構成説明図である。
【図１２】一般的な実装基板検査装置における色相光の照射角度及び照射領域の関係を示し、（１）は平面図、（２）は側面図である。
【符号の説明】
１０ 実装基板検査装置（曲面性状検査装置）
１１ 主照明部（照明手段）
１１Ａ 赤色蛍光灯（第１発光体）
１１Ｂ 緑色蛍光灯（第２発光体）
１１Ｃ 青色蛍光灯（第３発光体）
１２ カラーカメラ（撮像手段）
１３ 補償用照明部（補償用照明手段）
１３Ａ 補償用ＬＥＤ（補償用発光体）
１３Ｂ 光ファイバ
１４ 検査領域（照射領域）
１４Ａ 中央領域
１４Ｂ 外周領域（分割領域）
１５ カメラ照明部
１７ カメラ照明位置制御部
１８ カメラ照明駆動電源部
１９ 主照明電源部
２０ 主照明光量制御部（光量調整手段）
２１ 補償用昇降駆動部（移動手段）
２４ 補償用照明光量制御部（補償用光量調整手段）
２５ 画像処理部
２６ メモリ部
２７ ＣＰＵ
１１０ 実装基板（被検査対象物）
１１１ 実装部品
１１２ はんだ
Claims (10)
- 被検査対象物の表面に、この表面への照射角度を異ならせて複数の色相光を照射する照明手段と、前記被検査対象物の表面上に照射された各色相光の反射光を色相光別に撮像する撮像手段とを有して、前記撮像手段で得られた色相光別の撮像パターンから前記被検査対象物の曲面の傾斜角度を検出する曲面性状検査装置の照明装置であって、
前記照明手段が、
複数の色相光を照射する主照明手段と、
該主照明手段に対して分離独立していると共に昇降可能に構成され、且つ、前記主照明手段が照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を前記主照明手段による被検査対象物の表面への照明角度よりも低い照射角度で前記被検査対象物の側面方向から前記被検査対象物の表面に照射する補償用照明手段を有することを特徴とする曲面性状検査装置の照明装置。 - 前記補償用照明手段を、前記照明手段による色相光の照射方向に昇降可能に移動させる移動手段を有し、
前記移動手段は、前記被検査対象物を搬入する際には、前記補償用照明手段を上昇させると共に、前記被検査対象物の搬入後は、前記補償用照明手段を下降させる請求項１に記載の曲面性状検査装置の照明装置。 - 前記照明手段で照射する各色相光を合成することで白色光になるように前記照明手段で照射する各色相光の光量を調整する光量調整手段を有し、前記光量調整手段が、前記照明手段及び前記補償用照明手段が照射する各色相光を合成することで白色光になるように、前記補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整する補償用光量調整手段を有する請求項１又は請求項２に記載の曲面性状検査装置の照明装置。
- 前記補償用光量調整手段が、前記照明手段の照射領域を複数分割し、これらの領域毎に、前記照明手段及び前記補償用照明手段で照射する各色相光の合成で白色光になるように、前記補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整する請求項３に記載の曲面性状検査装置の照明装置。
- 前記補償用照明手段は光ファイバを有し、この光ファイバを通じて前記被検査対象物の表面に色相光を照射する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の曲面性状検査装置の照明装置。
- 前記照明手段が、第１色相光を照射する第１発光体と、第２色相光を照射する第２発光体と、第３色相光を照射する第３発光体とを有し、
前記補償用照明手段が、前記第３発光体が照射する第３色相光と同一の色相光を、前記第３発光体による前記被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、前記被検査対象物の表面に照射する補償用発光体を有する請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の曲面性状検査装置の照明装置。 - 前記照明手段は、前記第１色相光を照射する前記第１発光体と、この第１発光体の下段に設けられ且つ前記第２色相光を照射する前記第２発光体と、この第２発光体の下段に設けられ且つ前記第３色相光を照射する前記第３発光体とを有する請求項６に記載の曲面性状検査装置の照明装置。
- 前記第１色相光は赤色相光、前記第２色相光は緑色相光、前記第３色相光は青色相光である請求項６又は請求項７に記載の曲面性状検査装置の照明装置。
- 被検査対象物の表面に、この表面への照射角度を異ならせて光を照射する照明手段と、前記被検査対象物の表面上に照射された各光の反射光を個別に撮像する撮像手段とを有して、前記撮像手段で得られた撮像パターンから前記被検査対象物の曲面の傾斜角度を検出する曲面性状検査装置の照明装置であって、
前記撮像手段を白黒カメラで構成し、
前記照明手段が、照射角度が異なる複数の同一色発光体で構成された主照明手段と、この主照明手段に対して分離独立していると共に昇降可能に構成され、且つ前記被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で前記被検査対象物の側面方向から前記被検査対象物の表面に照射し且つ前記主照明手段の前記同一色発光体と同色相光の発光体で構成された補償用照明手段を有して、前記主照明手段の各同一色発光体を点灯装置の切換部の切換により順次点灯させると共に、照射角度が一番低い前記同一色発光体の照射時に、前記補償用照明手段の前記発光体を照射するようにしたことを特徴とする曲面性状検査装置の照明装置。 - 前記被検査対象物が実装基板であって、前記被検査対象物の曲面の傾斜角度が、前記実装基板に実装された実装部品におけるはんだの傾斜角度である請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の曲面性状検査装置の照明装置。
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