JP6097389B2 - 検査装置および検査方法 - Google Patents

Description

この発明は、検査装置および検査方法に関し、特に、３次元計測部を備えた検査装置および検査方法に関する。

従来、３次元計測部を備えた検査装置が知られている。このような検査装置は、たとえば、特開２０１１−１４９７３６号公報に開示されている。

上記特開２０１１−１４９７３６号公報には、３次元計測用の第１の光を照射する投射ユニットと、２次元計測用の照明ユニットとを備える電子部品が実装された基板を検査する外観検査装置（検査装置）が開示されている。また、この外観検査装置は、投射ユニットおよび照明ユニットそれぞれから照射された光により撮像された画像を撮像する撮像ユニットと、制御部とを備えている。また、制御部は、３次元計測を行うとともに、３次元計測の結果に基づいて検査対象部位を検査する検査ウインドウ（検査領域）を自動的に設定するように構成されている。また、この外観検査装置は、自動的に検査ウインドウを設定した後、検査ウインドウを設定するために３次元計測を行った基板とは別の基板に対して、この検査ウインドウを用いて２次元計測を行うように構成されていると考えられる。

特開２０１１−１４９７３６号公報

しかしながら、上記特開２０１１−１４９７３６号公報の外観検査装置では、検査対象部位を検査する際の検査ウインドウを自動的に設定することが可能である一方、検査ウインドウを設定するために３次元計測を行った基板とは別の基板の２次元計測を行うため、２次元計測を行う際に、設定された検査ウインドウと検査対象部位とがずれる場合があり、その場合、２次元計測（検査）を精度よく行うことができないという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、設定された検査領域と検査対象部位とがずれている場合でも、２次元計測（検査）を精度よく行うことが可能な検査装置および検査方法を提供することである。

この発明の第１の局面による検査装置は、検査対象部位の高さ情報を取得可能な３次元計測部と、検査対象部位の形状の情報と、色相、彩度、明度のうち少なくとも１つの情報とを取得可能な２次元計測部と、３次元計測を行うとともに、３次元計測により取得された高さ情報に基づいて取得された検査対象部位の形状を示す３次元計測の結果に基づき、検査対象部位の中心座標と検査対象部位を検査する検査領域の中心座標とのずれを補正し、補正された検査領域において２次元計測を行う制御部とを備え、制御部は、３次元計測により取得された高さ情報に基づいて取得された検査対象部位の形状を示す３次元計測の結果と２次元計測により取得された検査対象部位の形状を示す２次元計測の結果とを対比し、対比結果に基づいて、検査対象部位の状態を判別する要否を決定するか、または、３次元計測の結果と２次元計測の結果とが異なる場合に、３次元計測の結果のうち２次元計測の結果と異なる結果を考慮せずに検査対象部位の状態を判別するか、もしくは、３次元計測の結果のうち２次元計測の結果と異なる結果を２次元計測の結果を用いて補正することにより検査対象部位の状態を判別する制御を行うように構成されている。

この発明の第１の局面による検査装置では、上記のように、３次元計測の結果に基づいて検査対象部位を検査する検査領域を補正し、補正された検査領域において２次元計測を行う制御部を設けることによって、設定された検査領域と検査対象部位との位置がずれている場合でも、ずれた検査領域と検査対象部位との位置を合せるように調整することができる。これにより、検査領域と検査対象部位との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができるので、２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。

上記第１の局面による検査装置において、好ましくは、検査対象部位の高さ情報を取得可能な３次元計測用の第１の光を照射可能な第１照明部と、検査対象部位の形状の情報と、色相、彩度、明度のうち少なくとも１つの情報とを取得可能な２次元計測用の第２の光を照射可能な第２照明部と、第１照明部の第１の光と第２照明部の第２の光とをそれぞれ用いて検査対象部位を撮像可能な撮像部とをさらに備え、制御部は、第１照明部から照射される第１の光を用いて３次元計測を行うとともに、３次元計測の結果に基づいて検査対象部位を検査する検査領域を補正し、補正された検査領域において第２照明部から照射される第２の光を用いて２次元計測を行うように構成されている。このように構成すれば、第１照明部、第２照明部および撮像部を設けた簡易な構成により、設定された検査領域と検査対象部位との位置がずれている場合でも、ずれた検査領域と検査対象部位との位置を合せるように調整することができる。

上記第１の局面による検査装置において、制御部は、３次元計測の結果と２次元計測の結果とを対比し、対比した結果が略同一であると判断された場合に、検査対象部位の状態を判別する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、検査領域と検査対象部位との位置のずれが調整された状態で計測された２次元計測の結果と、３次元計測の結果との両方に基づいて、検査対象部位の状態を正確に判別することができる。

上記第１の局面による検査装置において、好ましくは、制御部は、３次元計測の結果と２次元計測の結果とを対比し、対比した結果が異なると判断された場合に、検査対象部位の状態を判別しない制御を行うように構成されている。このように構成すれば、正確に３次元計測または２次元計測が行われていない可能性がある場合に、不正確な３次元計測の結果および２次元計測の結果に基づいて、検査対象部位の状態を判別するのを抑制することができるので、検査対象部位の状態を判別する際の精度が低下するのを抑制することができる。

上記第１の局面による検査装置において、好ましくは、位相シフト法による３次元計測を行うための第１の光と第1の光とは異なる２次元計測を行うための第２の光とをそれぞれ切り替えて照射可能に構成され、検査対象部位の高さ情報を取得可能な３次元計測用の第１の光を照射可能な第１照明部、および、検査対象部位の形状の情報と、色相、彩度、明度のうち少なくとも１つの情報とを取得可能な２次元計測用の第２の光を照射可能な第２照明部として機能するプロジェクタをさらに備え、制御部は、第１の光を用いて３次元計測を行うとともに、３次元計測の結果に基づいて、検査対象部位を検査する検査領域を補正し、補正された検査領域において第２の光を用いて２次元計測を行うように構成されている。このように構成すれば、設定された検査領域と検査対象部位とがずれている場合でも、第１照明部および第２照明部の両方の機能を有するプロジェクタを用いて、検査領域と検査対象部位との位置ずれが調整された状態で２次元計測を行うことができる。これにより、検査装置（照明部）の構造を簡素化しながら、２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。

この場合、好ましくは、第１照明部の第１の光と第２照明部の第２の光とをそれぞれ用いて検査対象部位を撮像可能な撮像部をさらに備え、プロジェクタは、上方から見て、撮像部を取り囲むように複数個設けられ、制御部は、複数個のプロジェクタのうちの１つのプロジェクタから第２の光を照射し、補正された検査領域において第２の光を用いて２次元計測を行うように構成されている。このように構成すれば、撮像部を取り囲むように設けられた第２照明部により照射された光を照射することにより検出対象物の影を検出して２次元計測を行う場合と異なり、所定の１方向から光を照射することにより検出対象物の影を容易に検出して２次元計測を行うことができる。

上記第１の局面による検査装置において、好ましくは、制御部は、検査対象部位としての電子部品の３次元計測を行うことにより電子部品の位置を特定するとともに、特定された電子部品の位置に基づいて、電子部品を検査する検査領域を補正し、補正された検査領域において２次元計測を行うように構成されている。このように構成すれば、設定された検査領域と検査対象部位である電子部品との位置がずれている場合でも、検査領域と電子部品との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができるので、電子部品の２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。

この場合、好ましくは、制御部は、検査対象部位としての電子部品の３次元計測を行うことにより電子部品の位置を特定するとともに、特定された電子部品の位置に基づいて、電子部品の２次元計測を行う際の検査領域を規定する検査枠座標を補正する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、設定された検査領域と検査対象部位である電子部品との位置がずれている場合でも、検査領域を規定する検査枠座標を用いて、ずれた検査領域と電子部品との位置を合せるように容易に調整することができる。

上記第１の局面による検査装置において、好ましくは、制御部は、検査対象部位としての半田が基板に印刷された際に、３次元計測を行うとともに、３次元計測の結果に基づいて半田を検査する検査領域を補正し、補正された検査領域において２次元計測を行うように構成されている。このように構成すれば、設定された検査領域と基板に印刷された検査対象部位である半田との位置がずれている場合でも、検査領域と半田との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができるので、電子部品が基板上（半田の上）に実装される前に２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。これにより、基板に電子部品が実装された後に半田の検査を行う場合と比べて早い段階で半田の検査を行うことができるので、生産効率が低下するのを抑制することができる。

上記第１の局面による検査装置において、好ましくは、制御部は、検査対象部位としての電子部品が基板に実装されるとともにリフロー前のタイミングで、３次元計測を行うとともに、３次元計測の結果に基づいて電子部品を検査する検査領域を補正し、補正された検査領域において２次元計測を行うように構成されている。このように構成すれば、設定された検査領域と基板に実装された検査対象部位である電子部品との位置がずれている場合でも、検査領域と電子部品との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができるので、リフローされる前に２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。これにより、電子部品が実装され、リフローされた後に電子部品の検査を行う場合と比べて早い段階で電子部品の検査を行うことができるので、生産効率が低下するのを抑制することができる。

上記第１の局面による検査装置において、好ましくは、制御部は、検査対象部位としての電子部品が基板に実装されるとともにリフロー後のタイミングで、３次元計測を行うとともに、３次元計測の結果に基づいて電子部品を検査する検査領域を補正し、補正された検査領域において用いて２次元計測を行うことにより電子部品を検査するように構成されている。このように構成すれば、リフロー工程での半田の溶融および硬化に伴なって電子部品の端子部の位置ずれが発生する場合にも、検査領域と電子部品との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができる。

上記第１の局面による検査装置において、好ましくは、制御部は、３次元計測を行うとともに、３次元計測の結果に基づいて電子部品を検査する検査領域を補正し、補正された検査領域において電子部品が配置される向きおよび半田接合状態のうち少なくとも一方についての２次元計測を行うように構成されている。このように構成すれば、検査領域と電子部品との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができるので、電子部品が配置される向きおよび半田接合状態の２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。また、制御部は、２次元計測部によって取得された、検査対象部位の形状の情報と、色相、彩度、明度のうち少なくとも１つの情報とによって、検査対象部位の表面上における薄膜状物体を検出する制御を行うように構成されている。

この発明の第２の局面による検査方法は、検査対象部位の高さ情報を取得可能な３次元計測を行うステップと、３次元計測により取得された高さ情報に基づいて取得された検査対象部位の形状を示す３次元計測の結果に基づいて、検査対象部位の中心座標と検査対象部位を検査する検査領域の中心座標とのずれを補正するステップと、補正された検査領域において、検査対象部位の形状の情報と、色相、彩度、明度のうち少なくとも１つの情報とを取得可能な２次元計測を行うステップと、３次元計測により取得された高さ情報に基づいて取得された検査対象部位の形状を示す３次元計測の結果と２次元計測により取得された検査対象部位の形状を示す２次元計測の結果とを対比し、対比結果に基づいて、検査対象部位の状態を判別する要否を決定するか、または、３次元計測の結果と２次元計測の結果とが異なる場合に、３次元計測の結果のうち２次元計測の結果と異なる結果を考慮せずに検査対象部位の状態を判別するか、もしくは、３次元計測の結果のうち２次元計測の結果と異なる結果を２次元計測の結果を用いて補正することにより検査対象部位の状態を判別するステップと、を備える。

この発明の第２の局面による検査方法では、上記のように、３次元計測の結果に基づいて検査対象部位を検査する検査領域を補正し、補正された検査領域において２次元計測を行うステップを設けることによって、設定された検査領域と検査対象部位との位置がずれている場合でも、ずれた検査領域と検査対象部位との位置を合せるように調整することができる。これにより、検査領域と検査対象部位との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができるので、２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。

本発明によれば、上記のように、設定された検査領域と検査対象部位とがずれている場合でも、２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。

本発明の第１実施形態による検査装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の第１実施形態による検査装置のプロジェクタおよび照明部を説明するための図である。 本発明の第１実施形態による検査装置の制御に関する構成を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態による検査装置により３次元計測された半田を示した図である。 本発明の第１実施形態による検査装置により２次元計測された半田を示した図である。 本発明の第１実施形態による検査装置の検査領域を補正する前の状態を示した図である。 本発明の第１実施形態による検査装置の検査領域を補正した後の状態を示した図である。 本発明の第１実施形態による検査装置の半田検査処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態による検査装置の検査領域を補正する前の状態を示した図である。 本発明の第２実施形態による検査装置の検査領域を補正した後の状態を示した図である。 本発明の第２実施形態による検査装置の電子部品検査処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態の変形例による検査装置のプロジェクタおよび照明部を説明するための図である。 本発明の第１実施形態の変形例による検査装置により検査される異物を上部からみた図である。 本発明の第１実施形態の変形例による検査装置により検査される異物の影を示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態による検査装置１００の構造について説明する。

図１に示すように、第１実施形態による検査装置１００は、半田１２０がプリント基板１３０に印刷された半田印刷済み基板１１０（図２参照）に対して、半田の印刷状態を検査するための装置である。半田印刷済み基板１１０には、プリント基板１３０上の所定位置に半田１２０が配置（印刷）されている。また、プリント基板１３０の表面と半田１２０の表面とは、同系統の色を有している。検査装置１００は、半田１２０の設計位置に対する位置ズレの量が許容範囲内か、半田１２０が印刷されているか否か（欠品検査）などの各種検査を行うように構成されている。なお、半田１２０は、本発明の「検査対象部位」の一例である。また、プリント基板１３０は、本発明の「基板」の一例である。

図１に示すように、検査装置１００は、基台１上に設けられた半田印刷済み基板１１０（図２参照）を搬送するための基板搬送コンベア１０と、半田印刷済み基板１１０をＹ方向に移動させる移動テーブル２０と、ユニット支持部３０と、ユニット支持部３０によりＸ方向に移動可能に支持される撮像ユニット４０と、制御装置５０（図３参照）とを主に備えている。以下、検査装置１００の具体的な構造を説明する。

基板搬送コンベア１０は、半田印刷済み基板１１０（図２参照）を保持してＸ方向に搬送することによって、検査装置１００への半田印刷済み基板１１０の搬入、検査位置への搬送および検査装置１００からの半田印刷済み基板１１０の搬出を行う機能を有する。基板搬送コンベア１０は、装置上流側（矢印Ｘ２方向側）の搬入部１１と、装置下流側（矢印Ｘ１方向側）の搬出部１２と、移動テーブル２０上に設けられた移動部１３とを含んでいる。

搬入部１１および搬出部１２は、Ｘ方向に延びる一対のコンベア部をそれぞれ有している。具体的には、搬入部１１および搬出部１２は、それぞれ基台１上に固定的に設けられた矢印Ｙ２方向側の前側コンベア１１ａおよび１２ａと、基台１に対してＹ方向に移動可能に設けられた矢印Ｙ１方向側の後側コンベア１１ｂおよび１２ｂとを有している。搬入部１１および搬出部１２は、この後側コンベア１１ｂおよび１２ｂを図示しないモータにより駆動してＹ方向に同期して移動させることにより、コンベアの間隔（前側コンベアと後側コンベアとの間のＹ方向の距離）を搬送される半田印刷済み基板１１０の幅（Ｙ方向の幅）に応じて調整することが可能なように構成されている。

また、移動部１３は、Ｙ方向に移動可能な移動テーブル２０上に設けられたＸ方向に延びる一対のコンベア部をそれぞれ有している。具体的には、移動部１３は、移動テーブル２０上に固定的に設けられた前側コンベア１３ａと、移動テーブル２０に対してＹ方向に移動可能に設けられた後側コンベア１３ｂとを有している。移動部１３は、この後側コンベア１３ｂを図示しないモータにより駆動してＹ方向に移動させることにより、コンベア間隔（前側コンベアと後側コンベアとの間のＹ方向の距離）を搬送される半田印刷済み基板１１０の幅に応じて調整することが可能なように構成されている。また、移動部１３は、図示しない保持機構によって半田印刷済み基板１１０を移動部１３上の所定位置に固定的に保持することが可能なように構成されている。

また、移動部１３がＹ方向において搬入部１１と位置が一致した状態で、搬入部１１の前側コンベア１１ａ、後側コンベア１１ｂ、移動部１３の前側コンベア１３ａ、後側コンベア１３ｂが同期して駆動されることにより、半田印刷済み基板１１０が搬入部１１から移動部１３に搬入されるように構成されている。そして、移動部１３がＹ方向において搬出部１２と位置が一致した状態で、搬出部１２の前側コンベア１２ａ、後側コンベア１２ｂ、移動部１３の前側コンベア１３ａ、後側コンベア１３ｂが同期して駆動されることにより、半田印刷済み基板１１０が移動部１３から搬出部１２に搬出されるように構成されている。

また、移動テーブル２０は、移動部１３が載置されたテーブル２１と、基台１上にＹ方向に延びるように固定的に設けられた一対のガイドレール２２と、Ｙ方向に延びるように回転可能に設けられたボールネジ軸２３と、ボールネジ軸２３を軸回りに回転駆動するためのＹ軸モータ２４とを含んでいる。テーブル２１は、基台１上でガイドレール２２に沿って移動可能に設けられるとともに、ボールネジ軸２３と螺合するナット部（図示せず）を有している。これにより、移動テーブル２０は、Ｙ軸モータ２４によりボールネジ軸２３を回転駆動することによってテーブル２１をＹ方向に移動させ、その結果、移動部１３の一対のコンベア（前側コンベア１３ａおよび後側コンベア１３ｂ）に保持された半田印刷済み基板１１０をＹ方向に移動させるように構成されている。

ユニット支持部３０は、移動テーブル２０および移動部１３よりも上方の位置で移動テーブル２０を跨ぐように設けられたＸ方向に延びる梁部３１と、基台１上のＸ方向の両端部において梁部３１の両端部をそれぞれ支持する一対の脚部（図示せず）とからなる門型形状を有している。また、梁部３１上には、Ｙ２方向側で撮像ユニット４０を支持する支持フレーム３２と、Ｘ方向に延びるように設けられた一対のガイドレール３３と、Ｘ方向に延びるように回転可能に設けられたボールネジ軸３４と、ボールネジ軸３４を軸回りに回転駆動するためのＸ軸モータ３５とが設けられている。支持フレーム３２は、ボールネジ軸３４に螺合するとともに、一対のガイドレール３３に沿って移動可能に構成されている。これにより、ユニット支持部３０は、Ｘ軸モータ３５によりボールネジ軸３４を回転駆動して支持フレーム３２をＸ方向に移動させることにより、支持フレーム３２に支持された撮像ユニット４０を移動テーブル２０（移動部１３）の上方でＸ方向に移動させるように構成されている。

ここで、第１実施形態では、図２に示すように、撮像ユニット４０は、異なる複数の照射角度で照明光を照射可能な照明部４１と、所定角度から照明光を照射可能な複数のプロジェクタ４２とを含んでいる。また、撮像ユニット４０は、撮像方向を鉛直下方（矢印Ｚ２方向）に向けられ半田印刷済み基板１１０（半田１２０）の上面画像を撮像する撮像部４３を含んでいる。この撮像ユニット４０がユニット支持部３０によってＸ方向に移動されるとともに、移動部１３上の半田印刷済み基板１１０が移動テーブル２０によってＹ方向に移動される。これにより、撮像ユニット４０が半田印刷済み基板１１０上の所定位置で半田１２０の撮像を行うことが可能である。なお、照明部４１は、本発明の「第２照明部」および「２次元計測部」の一例である。また、プロジェクタ４２は、本発明の「第１照明部」および「３次元計測部」の一例である。また、撮像部４３は、本発明の「３次元計測部」および「２次元計測部」の一例である。

また、照明部４１は、概略的には、頂部に開口部４１１が形成されたドーム状形状を有し、ドームの内面側に設けられた複数の照明を有している。開口部４１１の上方（矢印Ｚ１方向）には撮像部４３が配置され、撮像部４３がこの開口部４１１を介して半田印刷済み基板１１０の撮像を行うように構成されている。照明部４１の内面側には、開口部４１１の設けられた頂点側（矢印Ｚ１方向側）から順に、上段照明４１２と、中段照明４１３と、下段照明４１４とが、それぞれ上方から見て円形状に複数設けられている。また、上段照明４１２と、中段照明４１３と、下段照明４１４とは、上方から見て、撮像部４３を取り囲むように設けられている。

具体的には、上段照明４１２は、照明部４１において最も上方（矢印Ｚ１方向）の位置に、開口部４１１の外周を取り囲むように複数設けられている。また、中段照明４１３は、上段照明４１２よりも下方（矢印Ｚ２方向）の位置であって、下段照明４１４よりも上方（矢印Ｚ１方向）の位置で、上段照明４１２を取り囲むように複数設けられている。そして、下段照明４１４が、中段照明４１３よりも下方（矢印Ｚ２方向）の位置で、中段照明４１３を取り囲むように複数設けられている。また、上段照明４１２と、中段照明４１３と、下段照明４１４とは、それぞれ、色相（階調）、彩度および明度の情報を取得可能な２次元計測用の光を照射可能なように構成されている。具体的には、これらの上段照明４１２と、中段照明４１３と、下段照明４１４とは、それぞれ白色ＬＥＤから構成されている。これにより、図２に示す例のように、３次元計測では検出し難い、半田１２０の表面上の薄膜状の異物１２０ａ（たとえば、フィルム）などを検出することが可能である。なお、簡略化のため、以下の説明では、この２次元計測用の照明光を第２の光として説明する。

なお、照明部４１がドーム状形状を有するため、上段照明４１２から下方（矢印Ｚ２方向）に向かうにしたがって照明の位置が撮像部４３（開口部４１１）から離間する。このため、上段照明４１２は、撮像対象（半田印刷済み基板１１０上の半田１２０）に対して略直上（矢印Ｚ１方向）の位置から第２の光を照射するように構成されている。したがって、上段照明４１２の照射方向と撮像部４３の撮像方向とが略同一方向となるように構成されている。また、中段照明４１３は、照明部４１のドーム内面で光を反射させ、撮像対象（実装済み基板１１０上の半田１２０）の全体に均一な第２の光を照射するように構成されている。そして、下段照明４１４は、撮像対象に対して約３０度の照射角度（仰角）で第２の光を照射するように構成されている。これにより、撮像部４３は、同一の撮像対象に対して、異なる角度から照射された第２の光を用いて撮像を行うことが可能なように構成されている。

プロジェクタ４２は、プリント基板１３０に対する半田１２０の高さ情報を取得可能な３次元計測用の照明光（第１の光）を照射可能なように構成されている。プロジェクタ４２は、第１の光である正弦波状の光強度分布を有する投影パターンの照明光により照明を行うように構成されている。これにより、一定の周期（たとえば、３ｍｍ）で光強度が変化する縞状の光パターンが半田１２０に対して投影される。この第１の光により照明を行うことによって、位相シフト法（３次元計測）により半田１２０の高さ位置を測定（高さ情報を取得）することが可能である。また、プロジェクタ４２は、半田１２０（プリント基板１３０）に対して略４５度の斜め上方の位置から、第１の光を照射可能に構成されている。また、プロジェクタ４２は、上方から見て、撮像部４３を囲むように複数個設けられている。

撮像部４３は、レンズ４３ａが設けられたＣＣＤカメラなどから構成されている。撮像部４３は、半田印刷済み基板１１０（基板搬送コンベア１０）に対して上方（矢印Ｚ１方向）の位置に設けられるとともに、撮像方向が半田印刷済み基板１１０に対して略垂直となるように、鉛直下方（矢印Ｚ２方向）を向けて設けられている。撮像部４３は、プロジェクタ４２の第１の光と、上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４の第２の光とをそれぞれ用いて半田１２０を撮像可能なように構成されている。

これにより、撮像部４３は、プロジェクタ４２から半田印刷済み基板１１０（半田１２０）に対して照射された第１の光を用いて、半田印刷済み基板１１０（半田１２０）の３次元画像を撮像するように構成されている。これにより、プロジェクタ４２による第１の光の下では高さ情報を含む画像が得られる。また、撮像部４３は、照明部４１から半田印刷済み基板１１０（半田１２０）に対して照射された第２の光を用いて、半田印刷済み基板１１０（半田１２０）の上面の２次元（平面）画像を撮像するように構成されている。この撮像部４３は、赤色（ｒ）成分、緑色（ｇ）成分および青色（ｂ）成分のそれぞれの光の強度を検知する成分別の撮像素子を有している。これにより、白色ＬＥＤからなる上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４による照明光の下では赤色（ｒ）成分、緑色（ｇ）成分、青色（ｂ）成分を含むカラー画像が得られる。また、撮像部４３は、上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４のそれぞれにより、半田１２０の２次元データ（画像）１２０ｃの上段部１２０ｄ、中段部１２０ｅおよび下段部１２０ｆに対応するデータ（画像）を取得するように構成されている。そして、取得されたデータに基づいて、演算処理部５１により、色相、彩度および明度の情報が取得される。

図３に示すように、検査装置１００は、制御装置５０によって制御されるように構成されている。制御装置５０は、演算処理部５１と、記憶部５２と、モータ制御部５３と、照明制御部５４と、撮像制御部５５とを含んでいる。また、制御装置５０には、タッチパネルなどからなる表示ユニット６０が接続され、ユーザからの操作入力を受け付けるように構成されている。なお、演算処理部５１は、本発明の「制御部」の一例である。

演算処理部５１は、論理演算を実行するＣＰＵ、ＣＰＵを制御するプログラムなどを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）および装置の動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成されている。演算処理部５１は、ＲＯＭに記憶されているプログラムに従って、モータ制御部５３、照明制御部５４および撮像制御部５５を介して、検査装置１００の各部を制御するように構成されている。これにより、演算処理部５１は、搬入された半田印刷済み基板１１０を撮像ユニット４０により撮像するとともに、撮像画像を用いて半田印刷済み基板１１０に印刷された半田１２０の印刷状態の検査を行うように構成されている。

また、第１実施形態では、演算処理部５１は、３次元計測を行うとともに、３次元計測の結果に基づいて半田１２０を検査する検査領域１４０（検査領域１４０を規定する検査枠座標）を補正し、補正された検査領域１４０において（補正された検査枠座標に基づいて）、２次元計測（検査）（高精度計測制御）を行うように構成されている。具体的には、図６および図７に示すように、演算処理部５１は、第１の光を用いて３次元計測を行うとともに、３次元計測の結果（実際に印刷された半田１２０の中心座標１４０ａと設計上の半田１２０の中心座標１４０ｂとのズレ）に基づいて、半田１２０を検査する検査領域１４０を補正するように構成されている。そして、演算処理部５１は、補正された検査領域１４０において上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４から照射される第２の光を用いて２次元計測（検査）を行うように構成されている。また、演算処理部５１は、半田１２０が印刷されたプリント基板１３０に対して、この制御を行うように構成されている。また、演算処理部５１は、たとえば、プリント基板１３０に半田１２０が印刷された際に、この制御を行うように構成されている。なお、この検査領域１４０は、移動テーブル２０が移動する方向に略垂直な方向に延びる検査枠座標軸１４０Ｘと、移動テーブル２０が移動する方向に略平行な方向に延びる検査枠座標軸１４０Ｙとにより定められる検査枠座標により規定されている。

演算処理部５１は、３次元計測の結果と２次元計測の結果とを対比し、対比した結果が略同一であると判断された場合に、半田１２０の状態を判別（検査）する制御を行うように構成されている。一方、演算処理部５１は、３次元計測の結果と２次元計測の結果とを対比し、対比した結果が異なると判断された場合に、半田１２０の状態を判別（検査）しないように構成されている。詳細には、演算処理部５１は、第１の光による３次元計測により取得された半田１２０の形状を示すデータ（画像）１２０ｂ（３次元計測の結果）のうち一部１２０ｂ１（図４参照）が、第２の光による２次元計測により取得された半田１２０の形状を示すデータ（画像）１２０ｃ（２次元計測の結果（図５参照））と異なっている場合には、半田１２０の状態を判別（検査）しない制御を行うように構成されている。

記憶部５２は、各種データの記憶および演算処理部５１による読み出しが可能な不揮発性の記憶装置からなる。記憶部５２には、撮像部４３によって撮像された撮像画像データ、プリント基板１３０に印刷される半田１２０の設計上の位置情報を定めた基板データ、および、半田１２０の形状を定めた部品形状データベースなどが記憶されている。

モータ制御部５３は、演算処理部５１から出力される制御信号に基づいて、検査装置１００の各サーボモータ（移動テーブル２０をＹ方向に移動するためのＹ軸モータ２４、撮像ユニット４０をＸ方向に移動させるためのＸ軸モータ３５、基板搬送コンベア１０の半田印刷済み基板１１０の搬送用のモータ１４など）などの駆動を制御するように構成されている。また、モータ制御部５３は、各サーボモータのエンコーダ（図示せず）からの信号に基づいて、撮像部４３の撮像位置および半田印刷済み基板１１０の位置などを取得するように構成されている。

照明制御部５４は、演算処理部５１から出力される制御信号に基づいて、プロジェクタ４２、照明部４１の上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４の各々を、所定のタイミングで点灯させるように構成されている。

撮像制御部５５は、演算処理部５１から出力される制御信号に基づいて、撮像部４３から所定のタイミングで撮像信号の読み出しを行うことにより、撮像画像のデータを取得するように構成されている。

表示ユニット６０は、ユーザからの情報入力（操作入力）を受け付け可能なタッチパネルを有し、撮像部４３により撮像された撮像画像の表示を行う表示部としての機能と、表示画面上での入力操作を受け付ける入力部としての機能とを有している。

次に、図４〜図８を参照して、本発明の第１実施形態の検査装置１００の演算処理部５１による半田検査処理について説明する。なお、半田検査処理は、たとえば、半田１２０がプリント基板１３０に印刷された際に実行される。

まず、ステップＳ１において、半田１２０の位置に視野が移動される。具体的には、撮像ユニット４０がユニット支持部３０によってＸ方向に移動されるとともに、半田１２０が印刷された半田印刷済み基板１１０が移動テーブル２０によってＹ方向に移動され、半田１２０が撮像ユニット４０の撮像視野に収められる。

次に、ステップＳ２において、視野の撮像が行われる。具体的には、プロジェクタ４２から第１の光が照射され、撮像部４３により視野の撮像が行われるとともに、上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４から第２の光が照射され、撮像部４３により視野の撮像が行われる。

次に、ステップＳ３において、第１の光が照射された際に撮像された画像に基づいて、半田１２０の３次元形状が計測される。次に、ステップＳ４において、ステップＳ３で計測された３次元形状に基づいて、半田１２０の本体形状が抽出される。

次に、ステップＳ５において、３次元検査が行われる。具体的には、ステップＳ３で計測された３次元形状およびステップＳ４で抽出された半田１２０の本体形状に基づいて、半田１２０の高さ（３次元）に関する情報が取得される。そして、ステップＳ６において、実際に印刷された半田１２０の中心座標１４０ａ（図６参照）が取得される。

次に、ステップＳ７において、検査領域１４０（検査領域１４０を規定する検査枠座標）の補正が行われる。図６および図７に示す例では、記憶部５２に記憶されているプリント基板１３０に印刷される半田１２０の設計上の中心座標１４０ｂ（位置情報）と、上記ステップＳ６において取得された半田１２０の中心座標１４０ａとが比較され、記憶部５２に記憶されている設計上の中心座標１４０ｂに対する取得された半田１２０の中心座標１４０ａのズレ量が検出される。そして、このズレ量に基づいて、実際に印刷された半田１２０の中心座標１４０ａに対応するように検査領域１４０が補正される。これにより、プリント基板１３０の表面および半田１２０の表面が同系統の色を有することに起因して、２次元計測によりプリント基板１３０および半田１２０の境界が検出し難い場合でも、３次元計測によりプリント基板１３０および半田１２０の境界を検出するとともに、検査領域１４０を補正することが可能である。

次に、ステップＳ８において、２次元検査が行われる。具体的には、色相（階調）、彩度および明度の情報を取得可能な２次元計測用の第２の光を半田１２０に照射した際に取得された画像に基づいて、半田１２０についての２次元の情報が取得される。

次に、ステップＳ９において、２次元検査と３次元検査との結果が対比される。そして、ステップＳ１０において、２次元検査と３次元検査との結果が略同一であるか否かが判断される。２次元検査と３次元検査との結果が略同一でない場合には、ステップＳ１に戻る。一方、２次元検査と３次元検査との結果が略同一である場合には、ステップＳ１１に進む。たとえば、図４および図５に示す例では、第１の光を半田１２０に照射した際に取得されたデータ（画像）１２０ｂ（図４参照）は、一部１２０ｂ１にノイズを含んでおり、第２の光を半田１２０に照射した際に取得されたデータ（画像）１２０ｃ（図５参照）は、半田１２０の形状に対応している。このような場合には、２次元検査と３次元検査との結果が略同一でないとして、ステップＳ１に戻る。

次に、ステップＳ１１において、半田１２０の状態が判別（検査）される。具体的には、ステップＳ５の半田１２０の高さ（３次元）に関する情報とステップＳ８の第２の光を半田１２０に照射した際に取得された情報に基づいて、半田１２０の体積、形状、ブリッジ（短絡）などの各種項目が、予め決められている所定範囲に入っているか（半田１２０の状態が適正であるか）否かが判別（検査）される。

次に、ステップＳ１２において、半田印刷済み基板１１０上の全ての視野が検査されたか否かが判断される。半田印刷済み基板１１０上の全ての視野が検査されていない場合には、ステップＳ１に戻る。一方、半田印刷済み基板１１０上の全ての視野が検査された場合には、半田検査処理が終了される。

第１実施形態では、上記のように、３次元計測の結果に基づいて半田１２０を検査する検査領域１４０を補正し、補正された検査領域１４０において２次元計測を行う演算処理部５１を設ける。これにより、設定された検査領域１４０と半田１２０との位置がずれている場合でも、ずれた検査領域１４０と半田１２０との位置を合せるように調整することができる。その結果、検査領域１４０と半田１２０との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができるので、２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、３次元計測の結果に基づいて検査領域１４０を規定する検査枠座標を補正し、補正された検査枠座標に基づいて、２次元計測を行うように演算処理部５１を構成する。これにより、検査領域１４０を規定する検査枠座標を用いて、ずれた検査領域１４０と半田１２０との位置を合せるように容易に調整することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、プリント基板１３０に対する半田１２０の高さ情報を取得可能な第１の光を照射可能なプロジェクタ４２と、色相、彩度および明度の情報を取得可能な第２の光を照射可能な照明部４１と、第１の光と第２の光とをそれぞれ用いて半田１２０を撮像可能な撮像部４３とを設ける。また、第１の光を用いて３次元計測を行うとともに、検査領域１４０を補正し、補正された検査領域１４０において第２の光を用いて２次元計測を行うように演算処理部５１を構成する。これにより、上記のプロジェクタ４２、照明部４１および撮像部４３を設けた簡易な構成により、ずれた検査領域１４０と検査対象部位との位置を合せるように調整することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、３次元計測の結果と２次元計測の結果とを対比し、対比した結果が略同一であると判断された場合に、半田１２０の状態を判別（検査）する制御を行う演算処理部５１を設ける。これにより、２次元計測の結果と、３次元計測の結果との両方に基づいて、半田１２０の状態を正確に判別（検査）することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、３次元計測の結果と２次元計測の結果とを対比し、対比した結果が異なると判断された場合に、検査対象部位の状態を判別しない制御を行う演算処理部５１を設ける。これにより、正確に３次元計測または２次元計測が行われていない可能性がある場合に、不正確な３次元計測の結果および２次元計測の結果に基づいて、半田１２０の状態を判別（検査）するのを抑制し、判別する際の精度が低下するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、プリント基板１３０に半田１２０が印刷された際に、上記高精度計測制御を行うように演算処理部５１を構成する。これにより、電子部品がプリント基板１３０上（半田１２０の上）に実装される前に２次元計測（検査）を精度よく行うことができるので、プリント基板１３０に電子部品が実装された後に半田１２０の検査を行う場合と比べて早い段階で半田１２０の検査を行うことができるので、生産効率が低下するのを抑制することができる。

（第２実施形態）
以下、図１、図３、図９および図１０を参照して、本発明の第２実施形態による検査装置２００の構成について説明する。

この第２実施形態では、検査対象部位としての半田１２０について検査を行った第１実施形態と異なり、検査対象部位としての電子部品２２０について検査を行う検査装置２００について説明する。

図１に示すように、第２実施形態による検査装置２００は、電子部品２２０がプリント基板２３０に実装された電子部品実装済み基板２１０（図９参照）に対して、電子部品２２０の実装状態を検査するための装置である。電子部品実装済み基板２１０には、プリント基板２３０上の所定位置に電子部品２２０が配置（実装）されている。また、プリント基板２３０の表面と電子部品２２０の表面とは、同系統の色を有している。検査装置２００は、電子部品２２０の設計位置に対する配置方向や位置ズレの量が許容範囲内か、電子部品２２０をプリント基板２３０に半田付けした際のフィレットの形状が許容範囲内か、電子部品２２０が搭載されているか否か（欠品検査）などの各種検査を行うように構成されている。また、電子部品２２０には、図９および図１０に示すように、電子部品２２０の配置方向を検査するための極性マーク２２１や、プリント基板２３０に実装するための端子２２２などが設けられている。なお、図９および図１０に示す例では、半田が印刷されたプリント基板２３０に電子部品２２０が実装された状態を示しているが、端子２２２をプリント基板２３０に接合する半田を省略して図示している。なお、電子部品２２０は、本発明の「検査対象部位」の一例である。また、プリント基板２３０は、本発明の「基板」の一例である。

図１に示すように、検査装置２００は、基台１上に設けられた電子部品実装済み基板２１０（図９参照）を搬送するための基板搬送コンベア１０と、電子部品実装済み基板２１０をＹ方向に移動させる移動テーブル２０と、ユニット支持部３０と、ユニット支持部３０によりＸ方向に移動可能に支持される撮像ユニット４０と、制御装置２５０（図３参照）とを主に備えている。

また、図３に示すように、撮像ユニット４０は、異なる複数の照射角度で第２の光を照射可能な照明部４１（上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４）と、複数のプロジェクタ４２とを含んでいる。また、撮像ユニット４０は、撮像方向を鉛直下方（矢印Ｚ２方向）に向けられ電子部品実装済み基板２１０の上面画像を撮像する撮像部４３を含んでいる。

また、上段照明４１２と、中段照明４１３と、下段照明４１４とは、それぞれ、色相（階調）、彩度および明度の情報を取得可能な２次元計測用の光を照射可能なように構成されている。これにより、図１０に示す例のように、３次元計測では検出し難い、電子部品２２０の表面上の部分（電子部品２２０が配置される向きの標識となる薄膜状の極性マーク２２１や、半田接合状態（半田のフィレット））などを検出することが可能である。

プロジェクタ４２は、プリント基板２３０に対する電子部品２２０の高さ情報を取得可能な３次元計測用の照明光（第１の光）を照射可能なように構成されている。縞状の投影パターンの第１の光により照明を行うことによって、位相シフト法（３次元計測）により電子部品２２０の高さ位置を測定（高さ情報を取得）することが可能である。

演算処理部５１は、３次元計測を行うことにより電子部品２２０の位置を特定する。そして、演算処理部５１は、３次元計測により特定された電子部品２２０の位置に基づいて、電子部品２２０を検査する検査領域２４０を補正し、補正された検査領域２４０において２次元計測（検査）を行うように構成されている。具体的には、図９および図１０に示すように、演算処理部５１は、第１の光を用いて３次元計測を行うとともに、３次元計測の結果（実際に実装された電子部品２２０の中心座標２４０ａと設計上の電子部品２２０の中心座標２４０ｂとのズレ）に基づいて、電子部品２２０の２次元計測を行う際の検査領域２４０（検査領域２４０を規定する検査枠座標）を補正する制御を行うように構成されている。そして、演算処理部５１は、補正された検査領域２４０において上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４から照射される第２の光を用いて２次元計測（検査）を行うように構成されている。なお、この検査領域２４０は、移動テーブル２０が移動する方向に略垂直な方向に延びる検査枠座標軸２４０Ｘと、移動テーブル２０が移動する方向に略平行な方向に延びる検査枠座標軸２４０Ｙとにより定められる検査枠座標により規定されている。

また、演算処理部５１は、電子部品２２０が実装されたプリント基板２３０に対して、この制御を行うように構成されている。また、演算処理部５１は、たとえば、電子部品２２０がプリント基板２３０に実装された後のリフロー前およびリフロー後のタイミングで、３次元計測を行うとともに、３次元計測の結果に基づいて電子部品２２０を検査する検査領域２４０を補正し、補正された検査領域２４０において２次元計測を行うように構成されている。

記憶部５２には、撮像部４３によって撮像された撮像画像データ、プリント基板２３０に実装される電子部品２２０の設計上の位置情報を定めたデータ、電子部品２２０に設けられた極性マーク２２１、端子２２２およびプリント基板２３０を半田により接合する位置などが記憶されている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

次に、図９〜図１１を参照して、本発明の第２実施形態の検査装置２００の演算処理部５１による電子部品検査処理について説明する。なお、電子部品検査処理は、たとえば、電子部品２２０がプリント基板２３０に実装されるとともに、リフロー前およびリフロー後のタイミングに実行される。

まず、ステップＳ２１において、電子部品２２０の位置に視野が移動される。具体的には、撮像ユニット４０がユニット支持部３０によってＸ方向に移動されるとともに、電子部品２２０が実装された電子部品実装済み基板２１０が移動テーブル２０によってＹ方向に移動され、電子部品２２０が撮像ユニット４０の撮像視野に収められる。

次に、ステップＳ２２において、視野の撮像が行われる。具体的には、プロジェクタ４２から第１の光が照射され、撮像部４３により視野の撮像が行われるとともに、上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４から第２の光が照射され、撮像部４３により視野の撮像が行われる。

次に、ステップＳ２３において、第１の光が照射された際に撮像された画像に基づいて、電子部品２２０の３次元形状が計測される。次に、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で計測された３次元形状に基づいて、電子部品２２０の本体形状が抽出される。

次に、ステップＳ２５において、３次元検査が行われる。具体的には、ステップＳ２３で計測された３次元形状およびステップＳ２４で抽出された電子部品２２０の本体形状に基づいて、電子部品２２０の高さなどの３次元に関する情報が取得される。そして、ステップＳ２６において、実際に実装された電子部品２２０の中心座標２４０ａ（図９参照）が取得される。

次に、ステップＳ２７において、検査領域２４０（検査領域２４０を規定する検査枠座標）の補正が行われる。図９および図１０に示す例では、記憶部５２に記憶されているプリント基板２３０に印刷される電子部品２２０の設計上の中心座標２４０ｂ（位置情報）と、上記ステップＳ２６において取得された電子部品２２０の中心座標２４０ａとが比較され、記憶部５２に記憶されている設計上の中心座標２４０ｂに対する取得された電子部品２２０の中心座標２４０ａのズレ量が検出される。そして、このズレ量に基づいて、実際に実装された電子部品２２０の中心座標２４０ａに対応するように検査領域２４０（検査枠座標）が補正される。これにより、プリント基板２３０の表面および電子部品２２０の表面が同系統の色を有することに起因して、２次元計測によりプリント基板２３０および電子部品２２０の境界が検出し難い場合でも、３次元計測によりプリント基板２３０および電子部品２２０の境界を検出するとともに、検査領域２４０を補正することが可能である。

次に、ステップＳ２８において、フィレットの２次元検査が行われる。具体的には、色相（階調）、彩度および明度の情報を取得可能な２次元計測用の第２の光を電子部品２２０の端子２２２に設けられた半田（図示せず）に照射した際に取得された画像に基づいて、半田のフィレットについての２次元の情報が取得される。

次に、ステップＳ２９において、電子部品２２０の極性（配置方向）の２次元検査が行われる。具体的には、色相（階調）、彩度および明度の情報を取得可能な２次元計測用の第２の光を電子部品２２０の極性マーク２２１に照射した際に取得された画像に基づいて、電子部品２２０の極性（配置方向）についての２次元の情報が取得される。

次に、ステップＳ３０において、２次元検査と３次元検査との結果が対比される。そして、ステップＳ３１において、２次元検査と３次元検査との結果が略同一であるか否かが判断される。２次元検査と３次元検査との結果が略同一でない場合には、ステップＳ２１に戻る。一方、２次元検査と３次元検査との結果が略同一である場合には、ステップＳ３２に進む。

次に、ステップＳ３２において、電子部品２２０の状態が判別（検査）される。具体的には、ステップＳ２５の電子部品２２０の高さなどの３次元に関する情報、ステップＳ２８の電子部品２２０の端子２２２に設けられた半田のフィレットの２次元の情報、およびステップＳ２９の電子部品２２０の極性（配置方向）についての２次元の情報に基づいて、電子部品２２０の向きや端子２２２に設けられた半田の形状などの各種項目が、予め決められている所定範囲に入っているか（電子部品２２０の状態が適正であるか）否かが判別（検査）される。

次に、ステップＳ３３において、電子部品実装済み基板２１０上の全ての視野が検査されたか否かが判断される。電子部品実装済み基板２１０上の全ての視野が検査されていない場合には、ステップＳ２１に戻る。一方、電子部品実装済み基板２１０上の全ての視野が検査された場合には、電子部品検査処理が終了される。

第２実施形態では、上記のように、３次元計測の結果に基づいて電子部品２２０を検査する検査領域２４０を補正し、補正された検査領域２４０において２次元計測を行う演算処理部５１を設ける。これにより、設定された検査領域２４０と電子部品２２０との位置がずれている場合でも、ずれた検査領域２４０と電子部品２２０との位置を合せるように調整することができる。その結果、検査領域２４０と電子部品２２０との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができるので、２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。

第２実施形態では、上記のように、電子部品２２０の３次元計測を行うことにより電子部品２２０の位置を特定するとともに、特定された電子部品２２０の位置に基づいて、電子部品２２０を検査する検査領域２４０を補正し、補正された検査領域２４０において２次元計測を行うように演算処理部５１を構成する。これにより、検査領域２４０と電子部品２２０との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができるので、電子部品２２０の２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。

また、第２実施形態では、上記のように、電子部品２２０の３次元計測を行うことにより電子部品２２０の位置を特定するとともに、特定された電子部品２２０の位置に基づいて、電子部品２２０の２次元計測を行う際の検査領域２４０を規定する検査枠座標を補正する制御を行うように演算処理部５１を構成する。これにより、検査領域２４０を規定する検査枠座標を用いて、ずれた検査領域２４０と電子部品２２０との位置を合せるように容易に調整することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、電子部品２２０がプリント基板２３０に実装されるとともにリフロー前のタイミングで、上記高精度計測制御を行うように演算処理部５１を構成する。これにより、リフローされる前に２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。その結果、電子部品２２０が実装され、リフローされた後に電子部品２２０の検査を行う場合と比べて早い段階で電子部品２２０の検査を行うことができるので、生産効率が低下するのを抑制することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、電子部品２２０がプリント基板２３０に実装されるとともにリフロー後のタイミングで、上記高精度計測制御を行うように演算処理部５１を構成する。これにより、リフロー工程での半田の溶融および硬化に伴なって電子部品２２０の端子２２２の位置ずれが発生する場合にも、検査領域２４０と電子部品２２０との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、補正された検査領域２４０において電子部品２２０が配置される向きおよび半田接合状態についての２次元計測を行うように演算処理部５１を構成する。これにより、検査領域２４０と電子部品２２０との位置がずれた状態で２次元計測が行われてしまうのを抑制することができるので、電子部品２２０が配置される向きおよび半田接合状態の２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。

また、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１実施形態および第２実施形態では、照明部（第２照明部）を、上段照明４１２と、中段照明４１３と、下段照明４１４とによって３つの異なる照射角度で照明光を照射可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２照明部を、上段照明および下段照明のみにより２つの照射角度で照明光を照射可能なように構成してもよいし、４つ以上の異なる照射角度で照明光を照射可能なように構成してもよい。

また、上記第１実施形態および第２実施形態では、上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４（第２照明部）と撮像部とをそれぞれ別個に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２照明部と撮像部とが一体的に構成された２次元計測部を設けてもよい。また、上記第１実施形態および第２実施形態では、プロジェクタ（第１照明部）と撮像部とをそれぞれ別個に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１照明部と撮像部とが一体的に構成された３次元計測部を設けてもよい。

また、上記第１実施形態では、半田（検査対象部位）について検査を行い、上記第２実施形態では電子部品（検査対象部位）について検査を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、検査対象部位としての半田や電子部品以外の部位について検査を行ってもよい。

また、上記第１実施形態および第２実施形態では、色相、彩度および明度に基づいて、２次元計測を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、色相、彩度および明度のうち、いずれか１つまたは２つに基づいて、２次元計測を行ってもよい。

また、上記第１実施形態および第２実施形態では、３次元計測の結果と２次元計測の結果とが異なると判断された場合に、半田および電子部品（検査対象部位）の状態を判別しない例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３次元計測の結果と２次元計測の結果とが異なると判断された場合に、３次元計測の結果のうち２次元計測と異なる結果を考慮せずに検査対象部位の状態を判別してもよい。これにより、正確に３次元計測または２次元計測が行われていない可能性がある場合に、不正確な３次元計測の結果および２次元計測の結果に基づいて、検査対象部位の状態を判別するのを抑制することができるので、検査対象部位の状態を判別する際の精度が低下するのを抑制することができる。また、３次元計測の結果のうち２次元計測と異なる結果を２次元計測の結果を用いて補正することにより検査対象部位の状態を判別してもよい。これにより、正確に３次元計測が行われていない可能性がある場合に、不正確な３次元計測の結果に基づいて、検査対象部位の状態を判別するのを抑制することができるので、検査対象部位の状態を判別する際の精度が低下するのを抑制することができる。

また、上記第１実施形態および第２実施形態では、上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４（照明部）により、２次元計測用の第２の光を照射する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、位相シフト法による３次元計測を行うための第１の光と第1の光とは異なる２次元計測用の第２の光とをそれぞれ切り替えて照射可能に構成されたプロジェクタ１４２（第１照明部）により、第２の光を照射してもよい。すなわち、プロジェクタ１４２は、第１の光を照射する第１照明部および第２の光を照射する第２照明部として機能するように構成されていてもよい。これにより、設定された検査領域と検査対象部位とがずれている場合でも、第１照明部および第２照明部の両方の機能を有するプロジェクタ１４２を用いて、検査領域と検査対象部位との位置ずれが調整された状態で２次元計測を行うことができる。その結果、検査装置の構造を簡素化しながら、２次元計測（検査）を精度よく行うことができる。また、プロジェクタ１４２は、本発明の「第１照明部」および「第２照明部」の一例である。

また、上記第１実施形態および第２実施形態では、上方から見て、撮像部を取り囲むように設けられた上段照明４１２、中段照明４１３および下段照明４１４（照明部）により、２次元計測用の第２の光を照射する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１２に示すように、３次元計測を行うための第１の光と第1の光とは異なる２次元計測を行うための第２の光とをそれぞれ切り替えて照射可能に構成されたプロジェクタ１４２を、上方から見て、撮像部を取り囲むように複数個設け、複数個のプロジェクタ１４２のうちの１つのプロジェクタ１４２により、第２の光を照射してもよい。これにより、撮像部を取り囲むように設けられた第２照明部により照射された光を照射することにより検出対象物の影を検出することにより２次元計測を行う場合と異なり、所定の１方向から光を照射することにより検出対象物の影を容易に検出することにより２次元計測を行うことができる。具体的には、図１３に示すように、検査対象部位としてのプリント基板３３０上に立体的な異物３２０がある場合には、撮像部を取り囲むように設けられた照明部により２次元計測用の第２の光を照射した際には、異物の周方向の全体から第２の光が照射されるので影が形成されないため、異物３２０を検出することができない。これに対して、上記構成では、図１４に示すように、任意の１方向から光を照射することにより影３２１を形成することができるので、異物３２０を容易に検出することができる。

また、上記第１実施形態では、プリント基板に半田（検査対象部位）が印刷された際に上記高精度計測制御を行い、上記第２実施形態では、電子部品（検査対象部位）がプリント基板に実装されるとともに、リフロー前およびリフロー後のタイミングで上記高精度計測制御制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、印刷後、リフロー前およびリフロー後以外のタイミングで検査を行ってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、たとえば、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

４１ 照明部（第２照明部、２次元計測部）
４２ プロジェクタ（第１照明部、３次元計測部）
４３ 撮像部（３次元計測部、２次元計測部）
５１ 演算処理部（制御部）
１００、２００ 検査装置
１３０、２３０ プリント基板（基板）
１２０ 半田（検査対象部位）
１４０、２４０ 検査領域
１４２ プロジェクタ（第１照明部、第２照明部）
２２０ 電子部品（検査対象部位）

Claims (14)

1. 検査対象部位の高さ情報を取得可能な３次元計測部と、
   前記検査対象部位の形状の情報と、色相、彩度、明度のうち少なくとも１つの情報とを取得可能な２次元計測部と、
   ３次元計測を行うとともに、前記３次元計測により取得された高さ情報に基づいて取得された前記検査対象部位の形状を示す前記３次元計測の結果に基づき、前記検査対象部位の中心座標と前記検査対象部位を検査する検査領域の中心座標とのずれを補正し、補正された前記検査領域において２次元計測を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、前記３次元計測により取得された高さ情報に基づいて取得された前記検査対象部位の形状を示す前記３次元計測の結果と前記２次元計測により取得された前記検査対象部位の形状を示す前記２次元計測の結果とを対比し、対比結果に基づいて、前記検査対象部位の状態を判別する要否を決定するか、または、前記３次元計測の結果と前記２次元計測の結果とが異なる場合に、前記３次元計測の結果のうち前記２次元計測の結果と異なる結果を考慮せずに前記検査対象部位の状態を判別するか、もしくは、前記３次元計測の結果のうち前記２次元計測の結果と異なる結果を前記２次元計測の結果を用いて補正することにより前記検査対象部位の状態を判別する制御を行うように構成されている、検査装置。
2. 前記検査対象部位の高さ情報を取得可能な前記３次元計測用の第１の光を照射可能な第１照明部と、
   前記検査対象部位の形状の情報と、色相、彩度、明度のうち少なくとも１つの情報とを取得可能な前記２次元計測用の第２の光を照射可能な第２照明部と、
   前記第１照明部の第１の光と前記第２照明部の第２の光とをそれぞれ用いて前記検査対象部位を撮像可能な撮像部とをさらに備え、
   前記制御部は、前記第１照明部から照射される前記第１の光を用いて前記３次元計測を行うとともに、前記３次元計測の結果に基づいて前記検査対象部位を検査する前記検査領域を補正し、補正された前記検査領域において前記第２照明部から照射される前記第２の光を用いて前記２次元計測を行うように構成されている、請求項１に記載の検査装置。
3. 前記制御部は、前記３次元計測の結果と前記２次元計測の結果とを対比し、対比した結果が略同一であると判断された場合に、前記検査対象部位の状態を判別する制御を行うように構成されている、請求項１に記載の検査装置。
4. 前記制御部は、前記３次元計測の結果と前記２次元計測の結果とを対比し、対比した結果が異なると判断された場合に、前記検査対象部位の状態を判別しない制御を行うように構成されている、請求項１に記載の検査装置。
5. 位相シフト法による前記３次元計測を行うための第１の光と前記第1の光とは異なる前記２次元計測を行うための第２の光とをそれぞれ切り替えて照射可能に構成され、前記検査対象部位の高さ情報を取得可能な前記３次元計測用の第１の光を照射可能な第１照明部、および、前記検査対象部位の形状の情報と、色相、彩度、明度のうち少なくとも１つの情報とを取得可能な前記２次元計測用の第２の光を照射可能な第２照明部として機能するプロジェクタをさらに備え、
   前記制御部は、前記第１の光を用いて前記３次元計測を行うとともに、前記３次元計測の結果に基づいて、前記検査対象部位を検査する前記検査領域を補正し、補正された前記検査領域において前記第２の光を用いて前記２次元計測を行うように構成されている、請求項１に記載の検査装置。
6. 前記第１照明部の第１の光と前記第２照明部の第２の光とをそれぞれ用いて前記検査対象部位を撮像可能な撮像部をさらに備え、
   前記プロジェクタは、上方から見て、前記撮像部を取り囲むように複数個設けられ、
   前記制御部は、複数個の前記プロジェクタのうちの１つのプロジェクタから前記第２の光を照射し、補正された前記検査領域において前記第２の光を用いて前記２次元計測を行うように構成されている、請求項５に記載の検査装置。
7. 前記制御部は、前記検査対象部位としての電子部品の前記３次元計測を行うことにより前記電子部品の位置を特定するとともに、特定された前記電子部品の位置に基づいて、前記電子部品を検査する前記検査領域を補正し、補正された前記検査領域において前記２次元計測を行うように構成されている、請求項１に記載の検査装置。
8. 前記制御部は、前記検査対象部位としての電子部品の前記３次元計測を行うことにより前記電子部品の位置を特定するとともに、特定された前記電子部品の位置に基づいて、前記電子部品の前記２次元計測を行う際の前記検査領域を規定する検査枠座標を補正する制御を行うように構成されている、請求項７に記載の検査装置。
9. 前記制御部は、前記検査対象部位としての半田が基板に印刷された際に、前記３次元計測を行うとともに、前記３次元計測の結果に基づいて前記半田を検査する前記検査領域を補正し、補正された前記検査領域において前記２次元計測を行うように構成されている、請求項１に記載の検査装置。
10. 前記制御部は、前記検査対象部位としての電子部品が基板に実装されるとともにリフロー前のタイミングで、前記３次元計測を行うとともに、前記３次元計測の結果に基づいて前記電子部品を検査する前記検査領域を補正し、補正された前記検査領域において前記２次元計測を行うように構成されている、請求項１に記載の検査装置。
11. 前記制御部は、前記検査対象部位としての電子部品が基板に実装されるとともにリフロー後のタイミングで、前記３次元計測を行うとともに、前記３次元計測の結果に基づいて前記電子部品を検査する前記検査領域を補正し、補正された前記検査領域において用いて前記２次元計測を行うことにより前記電子部品を検査するように構成されている、請求項１に記載の検査装置。
12. 前記制御部は、前記３次元計測を行うとともに、前記３次元計測の結果に基づいて電子部品を検査する前記検査領域を補正し、補正された前記検査領域において前記電子部品が配置される向きおよび半田接合状態のうち少なくとも一方についての前記２次元計測を行うように構成されている、請求項１に記載の検査装置。
13. 前記制御部は、前記２次元計測部によって取得された、前記検査対象部位の形状の情報と、色相、彩度、明度のうち少なくとも１つの情報とによって、前記検査対象部位の表面上における薄膜状物体を検出する制御を行うように構成されている、請求項１に記載の検査装置。
14. 検査対象部位の高さ情報を取得可能な３次元計測を行うステップと、
    前記３次元計測により取得された高さ情報に基づいて取得された前記検査対象部位の形状を示す前記３次元計測の結果に基づいて、前記検査対象部位の中心座標と前記検査対象部位を検査する検査領域の中心座標とのずれを補正するステップと、
    補正された前記検査領域において、前記検査対象部位の形状の情報と、色相、彩度、明度のうち少なくとも１つの情報とを取得可能な２次元計測を行うステップと、
    前記３次元計測により取得された高さ情報に基づいて取得された前記検査対象部位の形状を示す前記３次元計測の結果と前記２次元計測により取得された前記検査対象部位の形状を示す前記２次元計測の結果とを対比し、対比結果に基づいて、前記検査対象部位の状態を判別する要否を決定するか、または、前記３次元計測の結果と前記２次元計測の結果とが異なる場合に、前記３次元計測の結果のうち前記２次元計測の結果と異なる結果を考慮せずに前記検査対象部位の状態を判別するか、もしくは、前記３次元計測の結果のうち前記２次元計測の結果と異なる結果を前記２次元計測の結果を用いて補正することにより前記検査対象部位の状態を判別するステップと、を備える、検査方法。

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