JP4188296B2 - 印刷はんだ検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品等を表面実装するためのプリント板上に、はんだ印刷装置等でクリーム状はんだが印刷されたときの印刷はんだ形成状態を測定し、検査する印刷はんだ検査装置に関する。

特に、基板（以下、プリント板を単に「基板」と言う。）を光学的に測定した結果として得られた測定値、例えば、基板上の印刷はんだ箇所の変位（高さを含む）或いは輝度（基板から反射した光の量、受光量（光の強さ）を含む。）の測定値から、はんだ印刷されたときの印刷はんだ量を表す要素となる画像データ（高さ、面積、或いは体積等のデータ：以下、これらの一部又は全部を「判定用画像データ」という。）に変換して、その判定用画像データを判定の基準となる基準データと比較して判定する検査装置（方法）においては、基板の印刷はんだ箇所のパターン形状、印刷はんだ状態、測定条件、雑音、上記のデータを変換する条件等及びそれらの組み合わせからして高度の判定が要求されるため、上記判定手段による判定結果、特に否と判定された結果については、印刷はんだされた状態を、視覚的に確認することがしばしば行われている。本発明は、上記判定用画像データに近い３次元画像、及び撮影された実画像を基に、容易に、比較視認できるようにするための技術に係る。

従来、基板上のはんだ等の状態を光学的に測定する方法としては、レーザ光を走査しながら照射して三角測量する方法（特許文献１）、や照射光を照射して撮影（撮像）する方法（特許文献２）があるが、いずれの印刷はんだ検査装置においても、測定値をデジタル化して判定用画像データを形成して、基準の画像データと比較して印刷はんだ状態の良否を判定していた。例えば、特許文献１では、３次元の判定用画像データを生成して体積、面積を判定している。しかし、実際に測定値から判定用画像データに変換するときは、基板の測定条件、雑音、データを変換する条件等の数々条件を反映して、例えば、フィルタ条件等でフィルタリングして雑音を除去し、はんだを識別するためのしきい値で２値データに変換するなどの処理をした上で、面積や体積等の印刷はんだ量を表す判定用画像データを作るという加工処理をしている。それに対し、作業者は、従来の目視検査に慣れていることもあって、問題があると現物の印刷はんだ箇所を確認する作業が発生する。また、本当に否と判定された箇所についてその原因を調査するために現物の印刷はんだ箇所を確認することが行われる。

現物の印刷はんだ箇所を確認するにあたっては、直接確認するより、机上の表示画面で容易に現物に近い確認ができることが望ましい。そこで、上記の走査しながら三角測量する測定方法においては、測定値を基にデジタル化したデータから形成した３次元の画像を所望の角度から観察できるように表示して、判定が否とされた箇所の印刷はんだ状態を確認できるようにしていた。一方で、上記の撮影して測定する方法では、撮影しているその撮影画像そのものを表示して確認できるようにすることができる。

また、はんだ状態の外観検査装置としては、レーザ光の死角を無くして精度向上のため、レーザ光をスリット光に変換して照射し、レーザとカメラを一体的に回転させて外観検査を行っているものがある（特許文献３）。

特開２００２−２２４１２号公報（段落〔００３０〕−〔００３４〕、図４） 特開２０００−６５５５２号公報（請求項１、段落〔００３０〕−〔００４３〕、図２） 特開平５−０１８７２３号公報（請求項１）

上記の特許文献１の走査しながら三角測量する測定方法においては、同一の測定値（デジタルデータ）を基に、判定する判定用画像データと、観察確認用の画像データ（３Ｄ画像）を形成しているので、対応関係が明瞭である。しかし、この観察確認用の画像は、上記したように各種の処理を施されてデジタル化されたデータにより形成されているため、目視検査に慣れている作業者にとって、感覚的に見づらいという印象を与える欠点があり、アナログに近い画像表示が要求されていた。

一方、上記の特許文献２の撮影して測定する方法では、撮影しているその撮影画像（実画像）そのものを表示するので、感覚的にはかなりアナログ的に確認しやすい画像で表示されるが、判定される判定用画像データとの対応関係が必ずしも良くないことと、これまでの製品では、基板の上部から一方向で固定的に撮影したものが多く、高さ方向の確認が容易でないという欠点があった。

特許文献３の技術では、斜めから撮影し外観検査が死角なく行えるが、良否判定の測定、判定とは別個の技術であり、上記特許文献２と同様の問題が生じる。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を改良するものであって、印刷はんだ状態の良否と対応して、容易に観察しやすい画像情報を提供できる印刷はんだ検査装置の提供である。

上記課題を達成するため、本発明は、印刷はんだ状態の判定と対応関係の取りやすい３次元画像データであって、基板の所望の一部領域を所望の角度で臨んだ３次元画像を形成して表示するとともに、この３次元画像に対応する、同じ領域を同じ角度で臨んだ実画像を、同時に表示するように構成した。

さらに、表示された３次元画像の臨む角度を変更すると、実画像も連動して同じ角度から臨んだ実画像となるようにして、色々な角度から容易に確認できる構成とした。

なお、従来技術として上記２種類の測定方法の印刷はんだ検査装置を挙げたが、本発明は、原則として、いずれの測定方法にも適用できるものである。また、上記「実画像」は、ＣＣＤカメラ等で撮影されてデジタル的に記憶される画像を含む。ＣＣＤカメラ等で撮影した画像データを他の目的、例えば、判定に用いる判定用画像データに加工処理して変換して、変換された判定用画像データに基づく画像は、「実画像」に含めない。

具体的には、請求項１に記載の発明は、プリント板の表面に光を照射させ、その反射光から得られるプリント板表面の各位置における高さの測定値を取得する測定手段と、該測定値を記憶する測定値記憶手段とを有し、該測定値記憶手段の測定値に基づいてはんだの印刷状態を検査し、前記プリント板表面の３次元画像を表示手段に表示する印刷はんだ検査装置において、
前記プリント板表面の所望の一部領域を前記測定値記憶手段に格納された測定値に基づいて、所望の角度から臨んだ該一部領域の３次元画像として形成する画像形成手段と、
前記一部領域の３次元画像に対応する実画像を得るための、カメラを含む撮影手段にして、該カメラを前記プリント板表面の前記所望の一部領域との相互の位置を制御する手段を有する前記撮影手段と、
前記一部領域の３次元画像と対応する実画像を同時に表示させる表示制御手段とを備えた。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記表示制御手段は、前記同時に表示する前記３次元画像を、その臨む所望の角度に変更指定可能に表示させ、かつ操作手段による変更指定に追随して角度変更された該３次元画像を表示させ、前記撮影手段は、該変更指定された角度に追随して前記カメラを移動させて前記一部領域を撮影し、さらに、前記表示制御手段は、前記撮影手段による実画像の撮影に応答して、先に同時表示した実画像を更新して表示させる構成とした。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記表示制御手段は、前記プリント板表面のはんだの領域を示すレイアウトを、前記所望の一部領域を指定可能に前記表示手段に表示させるとともに、操作手段によって該所望の一部領域が指定されたとき、該所望の一部領域についての領域情報を出力し、
前記画像形成手段は、該領域情報を受けて、前記測定値記憶手段から前記所望の一部領域についての測定値を読み出す観測領域アクセス手段と、前記読み出された測定値を基に、所定の角度から臨んだ前記３次元画像として形成する３Ｄ画像形成手段とを備え、
さらに、前記表示制御手段は、該所定の角度から臨んだ３次元画像を所望の角度に変更指定可能に前記表示手段に表示させるとともに、前記操作手段によって変更指定されたときは、前記３Ｄ画像形成手段は、前記所定の角度を該所望の角度に変更した前記３次元画像を形成し、前記撮影手段は、前記領域情報、及び前記所定の角度もしくは前所定の角度が変更指定されたときは前記所望の角度についての角度にしたがって、前記カメラを移動制御して撮影する構成とした。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記はんだの印刷状態を検査するために、前記測定値記憶手段の測定値に基づいて、前記はんだの領域毎に前記印刷状態の良否を判定するとともに、少なくともその判定結果が否と判断されたはんだの領域について前記所望の一部領域の領域情報として出力する判定手段を備え、
前記画像形成手段は、該領域情報を受けて、前記測定値記憶手段から前記所望の一部領域についての測定値を読み出す観測領域アクセス手段と、前記読み出された測定値を基に、所定の角度方向から臨んだ所望の前記３次元画像として形成する３Ｄ画像形成手段とを備え、
さらに、前記表示制御手段は、前記所望の３次元画像を、臨む角度を指定可能に前記表示手段に表示させるとともに、前記操作手段によって、前記所望の角度が変更指定されたときは、前記３Ｄ画像形成手段は、前記所定の角度方向を所望の角度に変更して前記３次元画像を形成し、前記撮影手段は、前記領域情報、及び前記所定の角度もしくは前所定の角度が変更指定されたときは前記所望の角度にしたがって前記カメラを移動制御し撮影する構成とした。

請求項５に記載の発明は、請求項２、３又は４に記載の発明において、前記撮影手段は、前記カメラと、該カメラを、前記プリント板に対して相対的に位置及び角度を移動可能に支持する移動機構部と、該移動機構部に対して、前記カメラを、前記領域情報及び前記所定の角度もしくは前所定の角度が変更指定されたときは前記所望の角度についての角度情報にしたがって移動させるように制御する移動制御部とを備えた。

請求項６に記載の発明は、プリント板の表面にレーザ光を照射させ、その反射光から得られるプリント板表面の各位置における高さの測定値を取得する測定手段と、
該測定値を記憶する測定値記憶手段と、前記測定値を基に該印刷はんだ基板上のはんだ状態の良否判定を行う判定手段と、
前記プリント板表面の一部領域における、前記測定値記憶手段に格納された測定値に基づいて、該一部領域を所定の角度から臨んだ３次元画像として形成する画像形成手段と、
カメラを有し、該カメラを前記プリント板表面に対して、前記一部領域を前記所定の角度から臨んだ位置に移動して撮影することによって、実画像を取得する撮影手段と、
表示手段と、操作手段と、前記プリント板のレイアウトを該レイアウト内の前記一部領域が指定可能に、前記３次元画像を前記所定の角度が指定可能に、及び前記実画像を同時に表示し、前記操作手段により前記一部領域又は該角度が指定されたことによって、前記表示された３次元画像及び実画像を該指定された領域を指定された角度から臨む３次元画像及び実画像に更新して表示させる表示制御手段とを含むユーザインターフェース手段と、を備えた。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記判定手段は、少なくとも、前記はんだ状態を否と判定した箇所の位置を検出し、前記表示制御手段は、前記否と判定された箇所の位置を前記レイアウト上に識別可能に、かつ前記操作手段により指定可能に表示させる構成とした。

請求項１又は６に記載の発明は、そのために、測定値の基にした３次元画像を形成し、所望の一部領域を所望の角度で臨んだこの３次元画像と実画像が同時に表示されることから、感覚的にも視認しやすく、目視比較が容易である。また、判定結果、３次元画像、実画像の対応関係がとりやすい。

請求項２又は３に記載の発明は、３次元画像をベースに、臨む角度を指定することにより、連動して同じ角度の実画像が表示されるので、操作が容易である。さらに、実際は、角度を指定すると、指定された角度からの３次元画像が即表示される。或いは、言い換えると、表示画面上で３次元画像の臨む角度を指定して変更することになる。一方、カメラは、位置を移動し、角度を変更する動作が必要である。したがって、３次元画像上で所望の角度をいろいろ変更してみて、選択後に、カメラによる実画像を取得し、同時表示することができる。また、請求項３は、レイアウト画面の上で容易に、所望の位置を指定できる。

請求項４に記載の発明は、特に観察したい箇所である、判定手段により否とされた箇所を含む一部領域について所望の角度からの３次元画像及び実画像を表示できるので、操作が容易である。

請求項５に記載の発明は、カメラがプリント板上の所望の位置を所望の角度から臨めるようにした。

請求項７に記載の発明は、レイアウト画面の上で、特に観察したい箇所である、判定手段で否と判定された箇所を容易に指定できる。

本発明の実施形態を図１〜図６を用いて説明する。図１は、本発明の構成を示す機能ブロック図である。図２は、図１の表示画面の表示の仕方を説明するための図、図３は、同時表示の例を示す図である。図４〜図６は、図１における移動機構部５を説明するための図である。

[測定、判定及び３次元画像生成に係る構成の説明]
図１において、センサ３、移動台２及びセンサ３をプリント板１（以下。基板１と言う。）に対して相対的に移動走査させる移動機構部５、及び移動機構部５に対して基板１のレイアウトを基に、基板１の上を移動制御部４ａを介して走査させる測定制御手段４によって、測定手段１００を構成している。同様にして、カメラを基板１に対して相対的に移動させ、かつその臨む角度を変更する移動機構部５（図２を基に後記する。）、及び移動機構部５に対して基板１のレイアウトを基に、基板１の上を移動させ、かつ撮影角度を制御する移動制御部４ａによって、撮影手段１１を構成している。なお、撮影については、後記の[撮影に係る構成の説明]の中で説明する。

図１における上記、測定手段１００は、いわば、レーザ変位計の例であって、センサ３は、基板１に対して走査してＸ軸、Ｙ軸の各方向にレーザを照射可能なレーザ光源と、基板１からの反射光を受光する受光手段からなり、特にはんだが印刷された印刷はんだ箇所の変位、つまり印刷はんだ箇所の高さ（Ｚ軸方向）をその印刷はんだ箇所の位置と対応づけて測定する。そのときはんだ面からは、位置に対応した受光量（輝度）も得られる。レーザ変位計としての詳細の動作説明は省くが、原理としては、同一出願人が出願している特開平３−２９１５１２号公報のものがあり、その第４図及び第７図とそれらの説明のものと同様である。

測定制御手段４は、検査対象である基板１を設計したときの印刷はんだ箇所或いはレジスト箇所等のレイアウト（図２（ａ）にその一部だけを模式的に示したものを示す。）が後記する設計情報記憶手段１３に記憶されているので、そのレイアウトを受けて、そのレイアウトに沿って相対的にセンサ３に対して走査測定を行わせ、前記センサ部２ａが印刷はんだ箇所の位置に対応して、検出した上記の変位量及び／又は受光量を測定値として出力し、測定値記憶手段６に記憶させる。上記相対的な走査は、例えば、移動制御部４ａが、レイアウトのＸ軸方向にセンサ３を移動させることにより主走査し、Ｙ軸方向に沿って移動台２を移動させて副走査させることにより行っている。したがって、測定値は、レイアウト上のＸ、Ｙの位置におけるＺ軸（高さ）方向のデータ（変位量）を得ることになる。

なお、センサ３の代わりに、カメラ１１ａ（例えば、ＣＣＤカメラ）により、撮影のための光を照射して撮影し、撮影したデータから上記のような位置に対応した輝度を測定値として取得し、測定値記憶手段６に記憶する構成としてもよい。以下の例は、センサ３を用いた例で説明する。

設計情報記憶手段１３は、設計した基板１のはんだ箇所、やレジスト箇所を示すレイアウトと、判定手段８によって、はんだ状態の良否を判定するときの基準となる基準データを、予め記憶している。レイアウトは、検査対象とする基板１の設計されたときの配置図であって、例えば図２（ａ）に模式的に示すように、印刷はんだ箇所、印刷はんだののらないレジスト箇所及び位置の基準となる認識マーク（不図示）等の基板上の配置情報を記憶している。このレイアウトそのものを画像として（レイアウト画面として）、表示制御手段１２ａを介して表示手段１２ｂに表示することができる。また、基板１を検査して良否判定を行うための基準データとして、検査対象とする基板１に対応して記憶している。これらの基準データは、具体的には、例えば印刷はんだ箇所の高さ、面積、体積、及び印刷はんだの欠損等の値をはんだ箇所毎に準備され、判定用画像データ生成手段７が生成する判定用画像データに対応して準備されている。また、これらの基準データは、印刷はんだ箇所の印刷はんだを量的（画像的）に認識しやすい情報である。

なお、検査対象の基板１の種類が多い場合は、それらの基板情報を設計情報記憶手段１３に識別情報を付して記憶しておき、識別情報のリスト及び／又はレイアウト画面を表示手段８に表示して操作手段４で画面上でマーカ等により指定することによって選択できるようにしている。

判定用画像データ生成手段７は、測定値記憶手段６に記憶されている基板１の印刷はんだ箇所の位置とその位置における変位データ（変位量）又は輝度データ（受光量）等を受けて、上記したフィルタ、はんだブリッジやはんだパターンエッジ等の繊細パターンを識別する感度を示す数々の所定の画像パラメータ値を基に、測定データを各印刷はんだ箇所の印刷はんだ量を表す判定用画像データに加工処理する。また、判定用画像データ生成手段７は、測定値（２値化されたデータ）を用いて印刷はんだ箇所における高さ、面積及び／又は体積等の演算を行う演算する手段等を有している。

そして、判定用画像データとしては、印刷はんだ箇所におけるはんだ量を表す要素となるデータであって、上記基準データと同様に、それぞれのはんだ箇所の高さ、面積、体積、及び欠損（存在すべきはんだ量が無い状態の検出）等がある。これら高さ、面積、体積等のデータは３次元画像情報或いはその要素ともなりうる情報である。なお、基板１の良否を判定するには上記の画像の全てを必要とするとは限らないが、高さ、面積、体積の内、少なくともいずれか１つは不可欠である。判定にあたって、検査しようとする基板１の判定用画像データとして何を用いるか、或いはどの判定用画像データの組み合わせで判定するかは、基板１の種類、内容によって異なることがある。

判定手段８は、上記判定用画像データ生成手段７が出力する判定用画像データと、設計情報記憶手段１３が記憶している対応する基準データとを比較し、判定用画像データが基準データに対して許容値以内であれば、良と判定し、それ以外は否と判定する。そのとき、判定手段８は、印刷はんだ箇所毎に判定するので、否と判定された箇所の位置情報も検知できる。

画像形成手段９は、例えば、基板１の一部領域である、判定が否とされた印刷はんだ箇所を立体的に視覚的に確認するための３次元画像（以下、「３Ｄ画像」という。）を所望の角度から臨めるように生成するもの（一般的にはグラフィック画像とも言われている。）であって、上記判定用画像データの基になる測定値を基にデジタル的に演算して求めるものである。３Ｄ画像は、判定手段８の判定結果が正常かどうかの確認をするため、或いは、判定手段８で否と判定されたはんだ箇所のトラブル内容を解析するために便利な情報である。したがって、３Ｄ画像は、判定手段８の判定に対応していなければ意味が薄れてしまうので、判定用画像データ生成手段７が用いた測定値と同じ測定値を基に形成される。

画像形成手段９は、具体的には、観測領域アクセス手段９ｂと３Ｄ画像形成手段９ａで構成される。観測領域アクセス手段９ｂは、判定手段８で判定が否とされた印刷はんだ箇所の位置情報を受けて、或いは、後記するユーザインタフェース１２から所望の位置情報を受けて、それらの位置情報を含む所望の一部領域について測定値を測定値記憶手段６から読み出す。この一部の領域の範囲はデフォルト値として予め定めたものでもよい。ユーザインタフェース１２から所望の位置を指定することは、表示制御手段１２ａが、図２（ａ）のようにレイアウト画面をマーカ（図の中の矢印）等で指定可能に表示手段１２ｂへ表示させ、操作手段１２ｃでマーカを移動して位置を確定したとき、表示制御手段１２ａは、その確定したマーカの位置を所望の観測位置における位置情報を出力することによって、行える。同様にしてマーカを矢印ではなく、四角枠等の領域を大きさを可変できるマーカで行えば、領域の大きさも指定できる。本発明では、少なくとも位置が指定できれば、領域はデフォルト値であってもよい。

なお、上記の所望の位置をレイアウト画面ではなく、一度、全体の３Ｄ画像を生成し、その全体の３Ｄ画像上で拡大したい位置を指定するようにしても良い。例えば、図２（ｂ）のようにデフォルトの角度からみた全体の３Ｄ画像を形成し（この場合は、印刷はんだ箇所の全ての測定値を使用することになる）、その後、操作手段１２ｃによりマーカを判定手段８がＮＧと判定した印刷はんだ箇所を選択する（操作手段１２ｃでなく、判定手段８からの情報により自動で選択させてもよい。）ことにより、図２（ｃ）のように、拡大画像を得るようにしても良い。

３Ｄ画像形成手段９ａは、上記の観測領域アクセス手段９ｂが読み出した測定値及び位置情報を基に所定の３次元座標上に３Ｄ画像を演算して求める。この３Ｄ画像を演算して求める方法は、一般的な市場に流布している画像形成ソフトが利用できるので、詳細説明は省略する。形成された３Ｄ画像は、表示制御手段１２ａを介して、表示手段１２ｂへ表示される（図２（ｃ）を参照）が、最初はその臨む角度及び拡大率は、予め決められたデフォルト値にしたがった画像である。そして表示されるときに、操作手段１２ｃにより角度が指定可能に表示される。

例えば、図２（ｃ）を表示しているとき、操作手段１２ｃにより図の星印箇所を４５度回転すると、図２（ｄ）のように角度変更した画像を表示し、さらに図２（ｄ）が表示されているとき、×印箇所を４５度あおり角を変更すると、図２（ｅ）のように表示する。これらの角度変更も、一般の画像ソフトと同様に行える。この角度変更したときの３Ｄ画像の変更は、３Ｄ画像生成手段９ａが、表示制御手段１２ａから角度情報を受けて変更して生成してもよいし、表示制御手段１２ａが先に受けた３Ｄ画像を操作手段１２ｃの指示に応じて角度変更してもよい。角度変更は、先に３Ｄ画像形成手段９ａが形成した所定の３次元座標上の３Ｄ画像を、表示手段１２ｂの表示画面上の３次元座標にそのまま載せ、表示画面の３次元座標上で、上記所定の３次元座標を回転することにより、簡易に臨む角度を変更できる。したがって、３Ｄ画像の角度変更は角度変更に即、追随して行われ、表示が最新の角度からみた画像に更新される。

[撮影に係る構成の説明]
撮影手段１１は、カメラ４、そのカメラを基板１に対して相対的に移動させ、かつその臨む角度を変更する移動機構部５及び移動機構部５に対して基板１のレイアウトを基に、基板１の上を移動させ、かつ撮影角度を制御する移動制御部４ａを有している。カメラ４は、いわゆるデジタルカメラ（例えば、ＣＣＤカメラ）が利用でき、撮影倍率を変更可能にズームできることが望ましい。カメラ４は、上記センサ３と同じように基板１のＸ軸方向及びＹ軸方向に走査できるようにされている。その構造を図４に示す。カメラ４は、Ｘ軸ステージ駆動部５ａ（例えば、モータを含む。）にセンサ３とともに取り付けられ、モータで駆動されてＸ軸ステージを移動することにより、基板１のＸ軸方向を走査する構造とされている。Ｙ軸方向は、上記したように移動台２を移動させればよい。

カメラ４の駆動機構部分を示したのが図５及び図６で、図５は、図４から見て側面、図６は図４と同じ正面を示す図である。図６において、モータ５ｄ及びギア５ｅは、カメラ４を基板１に対して水平に回転させるものであり、モータ５ｃ及びギヤ５ｆは、カメラ４を基板１に対して垂直方向に回転させるものであり、いずれも基板１上の同一位置を種々の角度から撮影できるようにされている。ただし、図６では、基板１の完全に水平方向からの撮影、９０度上からの撮影は、困難な構造であるが、観察、確認する上で実用上、困らない範囲としている。

上記の説明のＸ軸ステージ駆動部５ａは、観測領域アクセス手段９ｂが出力する位置情報にしたがって、移動制御部４ａによって制御される。モータ５ｄ及びモータ５ｃは、上記３Ｄ画像を表示したときに、３Ｄ画面上で操作手段１２ｃによって操作された角度に応じて、表示制御手段１２ａが出力する角度情報を基に、移動制御部４ａによって制御される。

このようにして撮影手段１１で撮影された実画像は、一旦、撮像記憶手段１０に記憶された後（必ずしも、記憶は必要ではない。）、表示制御手段１２ａを介して、先に形成されている３Ｄ画像と共に同時に表示手段１２ｂへ表示される。表示手段１２ｂは、複数の表示画面があて、それぞれに３Ｄ画像と実画像が分けて表示されてもよいが、同時に表示されている時間が必要である。この時間は、双方を比較して、確認するために必要な時間である。

その同時表示の例を図３に示す。図３は、レイアウトを印刷はんだ箇所の位置を指定可能に表示し、そのレイアウト上で所望の位置をマーカ（矢印）で位置を指定すると、その指定した位置を含む一部領域の３Ｄ画像を生成して表示し、そしてその３Ｄ画像と一部領域及び臨む角度が対応した実画像を撮影して表示した例である。さらに、上記説明のように図３の表示が行われているとき、３Ｄ画像上で角度が操作手段１２ｃにより指定されたときは、３Ｄ画像は即座にその指定された角度から臨んだ３Ｄ画像に更新して表示され、さらに指定された角度から撮影した新たな実画像に更新して表示される。なお、上記レイアウトを表示するとき、表示制御手段１２ｂは、判定手段８が判定した結果、否と判定した印刷はんだ箇所の位置情報を受けて、レイアウト上に否であることを識別可能に、例えば、赤色に染めて表示することにより、操作者にとっては観測、確認したい箇所を選ぶにあたって、より便利になる。

３Ｄ画像及び実画像は、上記のように位置及び臨む角度が連動するように構成されているが、３Ｄ画像及び実画像の拡大率も操作手段１２ｃからの指示に連動して同じ拡大率で形成又は撮影して、表示することができる。その例を図７、図８及び図９に示す。図７が印刷はんだのパターンを標準の大きさ（基板上の印刷はんだよりは、拡大されている。）の３Ｄ画像と実画像を同時表示した例であり、図８は、図７と同じ角度でそのまま拡大して表示した例であり、図９は、図７で表示している各画像の臨む角度を回転させた例である。

また、上記説明では、３Ｄ画像が優先的に変更され、その後に追随して実画像が変更される形態であった。それは、３Ｄ画像が変更に一早く追随できるのに対して、実画像がカメラを移動して撮影するため、遅くなるからである。しかし、反対に実画像上で変更指示して、その変更指定に連動した３Ｄ画像及び実画像の表示も可能である。

ユーザインタフェース１２の主要部については、既に、上記各要素、機能の説明の中で説明済みである。なお、上記説明したマーカのフォーマットや、図３のように一つの画面上に三つの画像を同時ウィンドウ表示する場合の割り付けは、予め表示制御手段１２ａが有している。また、操作手段１２ｃが、画面上でマーカ等で指定した位置、角度は、表示制御手段１２が、検知して数値化或いはコード化し、これを受ける観測領域アクセス手段９ｂ及び移動制御部４ａが、解釈できる情報として出力する。

上記構成における、測定制御手段４、判定用画像データ生成手段７、判定手段８、画像形成手段９及び表示制御手段１２ａは、ＣＰＵ及びそのＣＰＵに上記説明の機能を動作させるためのプログラムやデフォルト値を記憶したメモリ（ＲＯＭ）、及び上記機能動作過程でデータを貯えるメモリ（ＲＡＭ）等で構成される。測定値記憶手段６及び設計情報記憶手段１３はメモリで構成され、ＣＰＵで管理される。

次に、実施形態の主な動作の流れを説明する。
（１）測定手段１００において、所望の基板１に対してセンサ３を相対的に操作させて、測定位置における変位（高さ）データを取得し、測定値記憶手段６に記憶する。その測定値に基づいて生成された判定用画像データについて、判定手段８によって良否判定し、否と判定したはんだ箇所についての位置情報を出力する。
（２）表示制御手段１２ａは、基板１のレイアウトを表示手段１２ｂに表示するとともに、否と判定されたはんだ箇所を他の部分と識別できる赤色でレイアウト上の該当位置に表示する。
（３）操作者は、操作手段１２ｃによりマーカを移動させて、否と判定された赤色で表示された箇所を所望の一部領域として選定し、確定する。
（４）観測領域アクセス手段９ｂが、選択された所望の一部領域についての測定値を測定値記憶手段６から読み出し、３Ｄ画像形成手段９ａがデフォルト値として設定された角度から臨んだ３Ｄ画像を形成し、表示手段１２ｂに表示させる。
（５）表示された３Ｄ画像上で、操作者が操作手段１２ｃを操作して３Ｄ画像の角度を変更する。表示制御手段１２ａは、その変更に追随して３Ｄ画像の角度を更新して表示する。
（６）観測領域アクセス手段９ｂから一部領域の位置情報を受けた撮影手段１１は、その位置情報にしたがった位置を上記デフォルト値の角度で臨んだ位置にカメラ１１ａを移動させて、撮影し、表示手段１２ｂに、図３のように、レイアウト、３Ｄ画像とともに同時に表示する。
（７）３Ｄ画像上で、再び角度変更されたときは、上記（５）及び（６）を変更の都度繰り返して、表示手段１２ｂに表示されている各画像を更新表示する。

本発明の実施形態の機能ブロックを説明するための図である。 図１の実施形態における画像表示を説明するための図である。 図１の実施形態における各画像の同時表示例を示す図である。 図１の撮影手段１１の機構を説明するための図である。 図１の撮影手段１１の機構を説明するための図である。 図１の撮影手段１１の機構を説明するための図である。 標準の画像表示の例を示す図である。 図７の各画像を拡大表示した例を示す図である。 図７の各画像を回転させて表示した例を示す図である。

符号の説明

１ 基板（プリント板）、 ２ 移動台、 ３ センサ、 ４ 測定制御手段、
４ａ 移動制御部、 ５ 移動機構部、 ６ 測定値記憶手段、
７ 判定用画像データ生成手段、 ８ 判定手段、 ９ 画像形成手段、
９ａ ３Ｄ画像形成手段、 ９ｂ 観測領域アクセス手段、 １０ 撮像記憶手段
１１ 撮影手段、 １２ ユーザインタフェース、 １２ａ 表示制御手段
１２ｂ 表示手段、 １２ｃ 操作手段、 １３ 設計情報記憶手段

Claims (7)

1. プリント板の表面に光を照射させ、その反射光から得られるプリント板表面の各位置における高さの測定値を取得する測定手段（１００）と、該測定値を記憶する測定値記憶手段（６）とを有し、該測定値記憶手段の測定値に基づいてはんだの印刷状態を検査し、前記プリント板表面の３次元画像を表示手段（１２ｂ）に表示する印刷はんだ検査装置において、
   前記プリント板表面の所望の一部領域を前記測定値記憶手段に格納された測定値に基づいて、所望の角度から臨んだ該一部領域の３次元画像として形成する画像形成手段（９）と、
   前記一部領域の３次元画像に対応する実画像を得るための、カメラを含む撮影手段にして、該カメラを前記プリント板表面の前記所望の一部領域との相互の位置を制御する手段を有する前記撮影手段（１１）と、
   前記一部領域の３次元画像と対応する実画像を同時に表示させる表示制御手段（１２ａ）とを備えたことを特徴とする印刷はんだ検査装置。
2. 前記表示制御手段は、前記同時に表示する前記３次元画像を、その臨む所望の角度に変更指定可能に表示させ、かつ操作手段による変更指定に追随して角度変更された該３次元画像を表示させ、前記撮影手段は、該変更指定された角度に追随して前記カメラを移動させて前記一部領域を撮影し、さらに、前記表示制御手段は、前記撮影手段による実画像の撮影に応答して、先に同時表示した実画像を更新して表示させることを特徴とする請求項１に記載の印刷はんだ検査装置。
3. 前記表示制御手段は、前記プリント板表面のはんだの領域を示すレイアウトを、前記所望の一部領域を指定可能に前記表示手段に表示させるとともに、操作手段によって該所望の一部領域が指定されたとき、該所望の一部領域についての領域情報を出力し、
   前記画像形成手段は、該領域情報を受けて、前記測定値記憶手段から前記所望の一部領域についての測定値を読み出す観測領域アクセス手段（９ｂ）と、前記読み出された測定値を基に、所定の角度から臨んだ前記３次元画像として形成する３Ｄ画像形成手段（９ａ）とを備え、
   さらに、前記表示制御手段は、該所定の角度から臨んだ３次元画像を所望の角度に変更指定可能に前記表示手段に表示させるとともに、前記操作手段によって変更指定されたときは、前記３Ｄ画像形成手段は、前記所定の角度を該所望の角度に変更した前記３次元画像を形成し、前記撮影手段は、前記領域情報、及び前記所定の角度もしくは前記所定の角度が変更指定されたときは前記所望の角度についての角度にしたがって、前記カメラを移動制御して撮影することを特徴とする請求項１に記載の印刷はんだ検査装置。
4. 前記はんだの印刷状態を検査するために、前記測定値記憶手段の測定値に基づいて、前記はんだの領域毎に前記印刷状態の良否を判定するとともに、少なくともその判定結果が否と判断されたはんだの領域について前記所望の一部領域の領域情報として出力する判定手段（７）を備え、
   前記画像形成手段は、該領域情報を受けて、前記測定値記憶手段から前記所望の一部領域についての測定値を読み出す観測領域アクセス手段（９ｂ）と、前記読み出された測定値を基に、所定の角度方向から臨んだ所望の前記３次元画像として形成する３Ｄ画像形成手段（９ａ）とを備え、
   さらに、前記表示制御手段は、前記所望の３次元画像を、臨む角度を指定可能に前記表示手段に表示させるとともに、前記操作手段によって、前記所望の角度が変更指定されたときは、前記３Ｄ画像形成手段は、前記所定の角度方向を所望の角度に変更して前記３次元画像を形成し、前記撮影手段は、前記領域情報、及び前記所定の角度もしくは前記所定の角度が変更指定されたときは前記所望の角度にしたがって前記カメラを移動制御し撮影することを特徴とする請求項１に記載の印刷はんだ検査装置。
5. 前記撮影手段は、前記カメラと、該カメラを、前記プリント板に対して相対的に位置及び角度を移動可能に支持する移動機構部（５）と、該移動機構部に対して、前記カメラを、前記領域情報及び前記所定の角度もしくは前記所定の角度が変更指定されたときは前記所望の角度についての角度情報にしたがって移動させるように制御する移動制御部（４ａ）とを備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の印刷はんだ検査装置。
6. プリント板の表面にレーザ光を照射させ、その反射光から得られるプリント板表面の各位置における高さの測定値を取得する測定手段（１００）と、
   該測定値を記憶する測定値記憶手段（６）と、前記測定値を基に該印刷はんだ基板上のはんだ状態の良否判定を行う判定手段（８）と、
   前記プリント板表面の一部領域における、前記測定値記憶手段に格納された測定値に基づいて、該一部領域を所定の角度から臨んだ３次元画像として形成する画像形成手段（９）と、
   カメラ（１１ａ）を有し、該カメラを前記プリント板表面に対して、前記一部領域を前記所定の角度から臨んだ位置に移動して撮影することによって、実画像を取得する撮影手段（１１）と、
   表示手段（１）と、操作手段（２）と、前記プリント板のレイアウトを該レイアウト内の前記一部領域が指定可能に、前記３次元画像を前記所定の角度が指定可能に、及び前記実画像を同時に表示し、前記操作手段により前記一部領域又は該角度が指定されたことによって、前記表示された３次元画像及び実画像を該指定された領域を指定された角度から臨む３次元画像及び実画像に更新して表示させる表示制御手段（１２ａ）とを含むユーザインターフェース手段（１０）と、を備えたことを特徴とする印刷はんだ検査装置。
7. 前記判定手段は、少なくとも、前記はんだ状態を否と判定した箇所の位置を検出し、前記表示制御手段は、前記否と判定された箇所の位置を前記レイアウト上に識別可能に、かつ前記操作手段により指定可能に表示させることを特徴とする請求項６に記載の印刷はんだ検査装置。
   

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