JPH01108683A - 形状認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント基板の配線パターン等の欠陥や形状
を認識する形状認識装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来において、プリント基板の配線パターンをレーザビ
ームで走査し、その反射光像を突起や断線等の検出論理
に対応して認識パターンが設定された所定分解能のオペ
レータによって調べ、反射光像で示される配線パターン
の線幅が許容値以下の部分は線細り、許容値以上の部分
は線太りという具合に、配線パターンの欠陥、あるいは
形状を認識する形状認識装置がある。

この場合のオペレータとしては、例えば第６図（ａ）に
示すようにｎｘｍ画素のマトリクスで構成され、これに
例えば第６図（ｂ）に示すような十字状の認識パターン
が設定される。そして、このオペレータで配線パターン
の反射光像を走査して十字状認識パターンの中心点から
伸びた４つの測長子Ｕ、Ｒ，Ｄ、Ｌにより配線パターン
幅を測長した結果、導体部１００から途切れた部分が第
７図（ａ）に示すような長さになっていたならば、配線
パターンの欠落部分１０１として認識される。

同様に、導体部１００から途切れた部分が第７図（ｂ）
に示すような形状で、かつその部分の長さがランド径よ
りも小さい場合にはピンホール１０２として認識される
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来の形状認識装置は所定の認識パターンに
よって配線パターンの幅を調べていった結果、途切れて
いる部分の長さが許容値以内にないときに欠落部分とし
て認識するものであるが、オペレータに設定する認識パ
ターンは、従来はそのパターン形状が１種類に固定され
ている。

このため、配線パターンの線幅を故意に太くしている部
分では線太り、細くしている部分では線細りという具合
に誤検出してしまう問題があった。

本発明の目的は、配線パターン等の認識対象の物体の形
状や大きさが変化してもその形状や欠陥を正しく認識す
ることができる形状認識装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、形状のＷなる複数種類の認識パターンを記
憶した認識パターン記憶手段と、認識Ｊべき形状に応じ
て上記認識パターン記憶手段内の１つの認識パターンを
選択し、前記オペレータに設定する認識パターン選択手
段とを設（プることにより、」二記目的を達成している
。

〔作用） 認識パターン記憶手段にはパターン形状の異なる複数種
類の認識パターンが記憶されている。そこで、例えば線
幅の太い配線パターンの形状や欠陥を認識する際には、
配線パターンの太さに適合した認識パターンを選択して
使用する″。

これによって、形状や欠陥の誤検出をなくすことができ
る。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図で在り、大
別すると、走査光学系１２画像メモリ部２、形状認識部
３とから構成されている。

走査光学系１は、認識対象となるプリント基板ＰＷＢの
配線パターン面をレーザビ−ムによって走査し、その反
射光像の画信号を出力するもので、レーザビームを走査
するポリゴンスキャナ１０と、配線パターン面からの反
射光像を集光する集光用光ファイバ１１と、この集光用
光ファイバで集光された反射光像をポリゴンスキャナ１
０の走査速度に同期した速度でサンプリングした後、２
値化画信号として出力するＡＤ変換モジュール１２とか
ら構成されている。

画像メモリ部２は、走査光学系１から出ツノされる２値
化画信号を画素単位で記憶するもので、ここでは後述す
るオペレータにそれぞれ対応した分解能で２値化画信号
を記憶可能に構成されている。

ここで、オペレータをｎ行×ｍ列のｍｘｎ画素のマトリ
クスで構成したとすると、メモリ部２はｍｘｎ画素の記
憶容量を備える必要がある。一方、走査光学系１で得た
配線パターンの像は実時間で拘束処哩する必要がある。

そこで、メモリ部２はオペレータと同一マｌ−リクス構
成のパイプラインモジュール２０と第ｉ業目の画像信号
を１＋１行目に順送りするラインバッファ２１とを備え
ている。この場合、ラインバッファ２１はパイプライン
モジュール２０と同−記憶容量を備えている。

メモリ部２はこのようにオペレータと同一画素数の記憶
容量を有するものであるが、この実施例では、オペレー
タの分解能を第２図に示すように分解能−１０μｍ、ｎ
ｘｍ＝１５ｘ１５としているため、パイプラインモジュ
ール２０とラインバッファ２１は１５Ｘ１５画素の記憶
容量に設定されている。

次に、形状認識部３はｎｘｍ画素のオペレータを用いて
配線パターンの形状を１０μｍの分解能で認識するもの
で、ｎｘｍ画素のオペレータ３０および形状の箕なる認
識パターンを複数種類記憶した認識パターン記憶部３１
と、この記憶部３１から配線パターン幅に適合した形状
の認識パターンを読出してオペレータ３０に設定するパ
ターン選択部３２と、認識モジュール３３とから構成さ
れている。

認識モジュール３３はオペレータ３０を用いて配線パタ
ーンの形状を認識するものであるが、具体的にはＲＯＭ
またはＲＡＭなどのメモリで構成され、その出力から配
線パターンの欠け、線太り、突起などの欠陥を表ず信号
を出力する。すなわち、配線パターンの欠陥はｎｘｍ画
素の２値化画像の組合せによって認識できる。従って、
ｎｘｍ画素の２値化画像の組合せに対応したアドレスに
欠陥の種類を表す信号を記憶させておき、ｎｘｍ画素の
オペレータを通して見た配線パターンの画信号をアドレ
ス入力として供給することにより、配線パターンの欠陥
の種類を表す信号を出力することができる。この場合、
ｎｘｍ画素のすべての画素の組合せについて判別しよう
とすると、アドレス数が非常に多くなる。

そこで、本実施例では第３図（ａ）に示すような十字状
認識パターンを設定した場合、上下、左右方向に伸びる
測長子Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒの８画素の２値化画信丹と中心画
素Ｃの組合せで欠陥の種類を認識するように構成してい
る。また、第３図（ｂ）に示すようなＸ字状の認識パタ
ーンを設定上場合、左上、右下、右上、左下に伸びに測
長子ＬＩＬ、ＯＲ，ｔＪＲ，ＤＬの８画素の２値化画信
号と中心画素Ｃの組合ゼで欠陥の種類を認識するように
構成している。

従って、認識モジュール３３は、具体的には第４図に示
すようにオペレータ３ｏの各測長子における８画素のア
ドレスを表わす３ピツ１〜の信号と中心画素Ｃのアドレ
スを表わす１ビツトの信号の合泪１３ビットの信号がア
ドレス信号として入りされるＲＯＭ３３０で構成されて
いる。そして、このＲＯＭ３３０には次のような信号が
記憶され−ている。すなわち、第７図（ａ）に示したよ
うに一部分が欠落した配線パターンを十字状の認識パタ
ーンで見た時、欠落部分をｒｔ　１　＋＋、導体部分を
”ｏ”とすると、Ｕ、Ｄ、Ｒ，Ｌ、Ｃｌ７）書く測長子
は ｕ＝ｏｏｏｏｏｏｏｏ、Ｄ＝１１１１１０００゜Ｒ＝１
１１０００００．Ｌ＝１１１１１０００゜Ｃ−Ｏとなる
。そこで、これら測長子のｌ　ｉ　Ｆ＋。

（Ｌ　ＯＩＩの組合せパターンに対応したアドレスに′
欠け″という欠陥情報を記憶させておくことにより、導
体部１００の欠陥の種類を表わす信号をＲＯＭ３３０の
出力から取出すことができる。

この場合、パターン選択部３２は配線パターンの形状や
線幅を示す信号が外部から与えられることに′より、該
形状や線幅に適合した認識パターンを記憶部３１から読
出してオペレータ３０に設定する。

第５図（ａ）は゛′線細り”１０３のある配線パターン
、同図（ｂ）は欠け”　１０１のある配線パターン、同
図（Ｃ）はピンホール１０２のある配線パターンの例を
示す平面図であり、第５図（ａ）においては十字状認識
パターンで線幅を測長した結果、下向きの測長子りと上
向きの測長子Ｕで測長した長さが同じであり、上向きの
測長子Ｕで測長した長さが許容値より短いために“線細
り″として認識される。また、同図（ｂ）においてはＸ
字状認識パターンで線幅を測長した結果、右上向の測長
子ＬＩＲと左上向きの測長子ＬＩＬで測長した画素が不
連続となっているため、欠【プ″とじて認識される。さ
らに、同図（Ｃ）においては、十字状認識パターンで線
幅を測長した結果、中心画素Ｃを中心とする左右上下の
２画素分が欠けとなっており、かつこれがランド径より
も小さ。

いため、“′ピンホール″として認識される。

以上のように、配線パターンの線幅あるいは形状に適切
な認識パターンをオペレータに設定することにより、欠
陥や形状を正確に認識することができる。

なお、上記実施例では配線パターンの欠陥検出を例に挙
げているが、各種の物体の形状認識にも同様に適用でき
るものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明においては、認識すべき物体
の形状や大きさに応じた７２　ｍｌパターンをオペレー
タに設定して形状認識を行うようにした　　−ため、配
線パターン等の認識対象の物体の形状や大きさが変化し
てもそれを正確に認識することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の位置実施例を示すブロック図、第２図
はオペレータの構成を示す図、第３図は認識パターンの
一例を示す図、第４図は認識モジュ−ルの構成を示す図
、第５図は認識対象となる配線パターンの欠陥の一例を
示す図、第６図は従来装置において用いていた認識パタ
ーンの一例を示す図、第７図は欠陥検出方法の説明図で
ある。 １・・・走査光学系、２・・・画像メモリ部、３・・・
形状認識部、１０・・・ポリゴンスキャナ、１２・・・
ＡＤ変換モジコール、２０・・・パイプラインモジコー
ル、２１・・・ラインバッファ、３０・・・オペレータ
、３１・・・認識パターン記憶部、３２・・・パターン
選択部、３３・・・認識モジュール。 （ａ＞　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第
６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　所定分解能のオペレータに形状認識用の認識パターン
   を設定し、この認識パターンによって認識対象物体の形
   状を認識する形状認識装置において、形状の異なる複数
   種類の認識パターンを記憶した認識パターン記憶手段と
   、 認識すべき形状に応じて上記認識パターン記憶手段内の
   １つの認識パターンを選択し、前記オペレータに設定す
   る認識パターン選択手段と を備える形状認識装置。