JPH03162610A - Height measuring instrument - Google Patents

Height measuring instrument

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Publication number
JPH03162610A
JPH03162610A JP2053021A JP5302190A JPH03162610A JP H03162610 A JPH03162610 A JP H03162610A JP 2053021 A JP2053021 A JP 2053021A JP 5302190 A JP5302190 A JP 5302190A JP H03162610 A JPH03162610 A JP H03162610A
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JP
Japan
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light
light emitting
scanning
spot
pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP2053021A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Nakajima
雅人 中島
Hiroyuki Tsukahara
博之 塚原
Giichi Kakigi
柿木 義一
Tetsuo Hizuka
哲男 肥塚
Shinji Hashiba
伸治 橋波
Yoshitaka Oshima
美隆 大嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Publication of JPH03162610A publication Critical patent/JPH03162610A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce the cost of the instrument, to prolong the life, and to make an efficient optical scan corresponding to an object to be measured by making the scan electrically by a pattern generating means with a light spot which is formed by turning on a spot light emitting element. CONSTITUTION:The light source 1 is constituted by arranging many spot light emitting elements and the pattern generating means 2 turns on and off those light emitting elements to scan the light emission part. A 1st image forming optical means 3 images the light emitted by the spot light emitting means on a measurement surface 4 to form the light spot P. An optical position detector 5 is composed of a PSD or has the same function with it to detect the light spot position on the light receiving surface of the optical position detector 5. A 2nd image forming optical means 6 images the light spot P, which is formed on the measurement surface 4, on the light receiving surface of the optical position detector 5. Then the light spot position on the light receiving surface of the optical position detector 5 corresponds to the height of the position of the light spot P on the measurement surface 4. Further, the optical position detector 5 detects the brightness of the light spot P and is used as a height and brightness measuring instrument.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【目次】【table of contents】

概要 産業上の利用分野 従来の技術〈第17〜19図) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(第IA、 1 B図) 作用 実施例 第1実施例(第2A〜5図) 第2実施例(第6、7図) 第3実施例(第8図) 第4実施例(第9図) 第5実施例(第10図) 第6実施例(第11〜16図) 発明の効果 overview Industrial applications Conventional technology (Figures 17 to 19) Problems that the invention aims to solve Means for solving problems (Article IA, 1 Figure B) action Example First embodiment (Figures 2A to 5) Second embodiment (Figures 6 and 7) Third embodiment (Figure 8) Fourth embodiment (Figure 9) Fifth embodiment (Figure 10) Sixth embodiment (Figures 11 to 16) Effect of the invention

【概要】【overview】

外観検査装置等に用いられ、測定面に光点を形或してこ
の光点の位置の高さを測定する高さ測定装置に関し、 装置の低価格化、長寿命化を可能にし、かつ、測定対象
に応じた効率的な光走査を可能にすることを目的とし、 多数の点状発光素子が配列された光源と、該発光素子を
オン・オフして、発光部を走査させるパターン生或手段
と、該点状発光素子から放射された光を測定面に結像さ
せて光点を形成する第1結像光学手段と、光位置検出器
の受光面上の光点位置を検出する該光位置検出器と、該
測定面に形或された該光点を該光位置検出器の該受光面
に結像させる第2結像光学手段と、を備えてM4或する
Regarding a height measuring device used in appearance inspection equipment, etc., which forms a light spot on a measuring surface and measures the height of the position of this light spot, it enables lower cost and longer life of the device, and The aim is to enable efficient light scanning according to the measurement target, and it uses a light source in which a large number of point-like light emitting elements are arranged, and a pattern generator that scans the light emitting part by turning on and off the light emitting elements. means, a first imaging optical means for forming a light spot by imaging the light emitted from the point light emitting element on a measurement surface, and a first imaging optical means for forming a light spot by imaging the light emitted from the point light emitting element, and a first imaging optical means for detecting the light spot position on the light receiving surface of the optical position detector. M4 includes an optical position detector and a second imaging optical means for imaging the light spot formed on the measurement surface onto the light receiving surface of the optical position detector.

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は外観検査装置や凹凸パターン読取り装庫等に用
いられ、測定面に光点を形或してこの光点の高さを測定
する高さ測定装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a height measuring device which is used in visual inspection equipment, uneven pattern reading equipment, etc., and which forms a light spot on a measurement surface and measures the height of this light spot.

【従来の技術】[Conventional technology]

近年のプリント配線板では、プリント配線の微細化、高
密度化及びチップ部品の小型化、薄型化により、部品が
高密度実装されており、しかもプリント配線基板が広く
、例えば600mm角にもなっている。そこで、部品の
有無、部品の位置ずれ、半田付けの良否等の外観検査の
自動化及び高速化が要望されている。 例えば検査対象部品が表面実装型LSIの場合、第17
図に示す如< 、25mmX 25mmのパッケージ1
0aの4つの側面から、幅W = 0. 35mmのリ
ードlObが間隔S = 0. 15mmをおいて多数
突出しており、各リード10bについて、第18図(B
)に示すような半田不足、同図(C)に示すような半田
無、同図(D)に示すようなリード浮き等の欠陥を検出
する必要がある。同図(A)は正常な場合を示す。 第19図は従来の高さ・明るさ測定装置の構戊を示す。 検査対象としてのプリント配線板10は、面走査用のX
−Yステージ12上に載置されている。平行光束l4は
ポリゴンミラ−16で反射され、fθレンズ18を通り
ミラー20で下方に折曲されてプリント配線板10上に
収束照射され、光点Pが形或される。ポリゴンミラ−1
6をモータ22で回転させると、光点Pがプリント配線
板10上を直線走査し、光走査線24が形或される。こ
の光点Pは、結像レンズ26でPSD (光位置検出器
〉 28の受光面に結像され、PSD2 8の出力信号
を用いて光点Pの位置の高さ及び光点Pの明暗が測定さ
れる。 このような高さ・明るさ測定装置は、凹凸パターン及び
濃淡パターンからなる小切手や手形等の押印文字の読取
り装置にも利用されている。
In recent years, printed wiring boards have become more densely packed due to the miniaturization and higher density of printed wiring, and smaller and thinner chip components, and the printed wiring boards are wider, for example, 600 mm square. There is. Therefore, there is a need to automate and speed up visual inspections such as the presence or absence of parts, misalignment of parts, and quality of soldering. For example, if the component to be inspected is a surface-mounted LSI, the 17th
As shown in the figure, 25mm x 25mm package 1
From the four sides of 0a, the width W = 0. 35 mm lead lOb with spacing S = 0. A large number of leads 10b protrude at intervals of 15 mm, and each lead 10b is shown in FIG.
), it is necessary to detect defects such as insufficient solder as shown in (C), no solder as shown in (C), and floating leads as shown in (D). Figure (A) shows a normal case. FIG. 19 shows the structure of a conventional height/brightness measuring device. The printed wiring board 10 to be inspected is
- It is placed on the Y stage 12. The parallel light beam l4 is reflected by the polygon mirror 16, passes through the fθ lens 18, is bent downward by the mirror 20, and is convergently irradiated onto the printed wiring board 10, forming a light spot P. polygon mirror 1
6 is rotated by a motor 22, a light spot P linearly scans the printed wiring board 10, and an optical scanning line 24 is formed. This light spot P is imaged by the imaging lens 26 on the light receiving surface of the PSD (optical position detector) 28, and the height of the position of the light spot P and the brightness of the light spot P are determined using the output signal of the PSD 28. Such height/brightness measuring devices are also used in reading devices for stamped characters on checks, bills, etc., which have uneven patterns and shading patterns.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

しかし、高価なポリゴンミラ−16やfθレンズ18を
用いる必要がある。また、ポリゴンミラ−16は機械的
動作するので寿命が比較的短く、長期間の使用にわたっ
て高精度を保つものを使用する必要がある。さらに、一
定の直線走査しかできないため、測定対象に応じた効率
的な測定を行うことができない。 本発明の目的は、このような問題点に鑑み、装置の低価
格化、長寿命化が可能であり、しかも、測定対象に応じ
た効率的な光走査が可能な高さ測定装置を提供すること
にある。
However, it is necessary to use an expensive polygon mirror 16 and fθ lens 18. Further, since the polygon mirror 16 operates mechanically, its lifespan is relatively short, and it is necessary to use one that maintains high accuracy over a long period of use. Furthermore, since only constant linear scanning is possible, efficient measurements depending on the object to be measured cannot be performed. SUMMARY OF THE INVENTION In view of these problems, an object of the present invention is to provide a height measuring device that can reduce the cost and extend the life of the device, and can perform efficient optical scanning depending on the object to be measured. There is a particular thing.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

第IA図は本発明の原理構或を示す。 図中、1は光源であり、多数の点状発光素子が配列され
ている。 2はパターン生戒手段であり、該発光素子をオン・オフ
して、発光部を走査させる。 3は第1結像光学手段であり、該点状発光素子から放射
された光を測定面4に結像させて光点Pを形成する。 5は光位置検出器であり、PSDまたはこれと同一機能
を有するものであって、光位置検出器5の受光面上の光
点位置を検出する。 6は第2結像光学手段であり、測定面4に形成された光
点Pを光位置検出器5の受光面に結像させる。 第IB図は上記パターン生戊手段2の一形態を示す。 2aは第1設定手段であり、光源lの発光部走査範囲を
設定する。 2bは第2設定手段であり、光源lの発光邪の大きさ及
び該発光部の走査周期(走査周期とl対1に対応したも
のも走査周期と称す)を設定する。 2cは走査手段であり、第2設定千段2bの設定に基づ
いて該発光素子のオン・オフパターンを生成し、該パタ
ーンを走査させる。 2dはスイッチ回路であり、該オン・オフパターンに対
応して、第1設定手段2aで設定された発光部走査範囲
の発光素子1aをオン・オフする。
FIG. IA shows the basic structure of the present invention. In the figure, 1 is a light source, and a large number of point-like light emitting elements are arranged. Reference numeral 2 denotes a pattern monitoring means, which turns on and off the light emitting element to scan the light emitting section. Reference numeral 3 denotes a first imaging optical means, which images the light emitted from the point-like light emitting element onto the measurement surface 4 to form a light spot P. Reference numeral 5 denotes an optical position detector, which is a PSD or has the same function as the PSD, and detects the position of a light spot on the light receiving surface of the optical position detector 5. Reference numeral 6 denotes a second imaging optical means, which images the light spot P formed on the measurement surface 4 onto the light receiving surface of the optical position detector 5. FIG. IB shows one form of the pattern generating means 2. As shown in FIG. Reference numeral 2a denotes a first setting means, which sets the scanning range of the light emitting part of the light source 1. Reference numeral 2b denotes a second setting means, which sets the magnitude of the light emission of the light source 1 and the scanning period of the light emitting section (the period corresponding to the scanning period and 1:1 is also referred to as the scanning period). Reference numeral 2c denotes a scanning means, which generates an on/off pattern of the light emitting element based on the settings of the second setting stage 2b, and scans the pattern. A switch circuit 2d turns on and off the light emitting element 1a in the light emitting section scanning range set by the first setting means 2a in accordance with the on/off pattern.

【作用】[Effect]

光位置検出器5の受光面上の光点位置は、測定面4の光
点Pの位置の高さに対応している。また、光位置検出器
5は光点Pの明るさも検出するので、一般には高さ・明
るさ測定装置として用いられる。 光源lは多数の点状発光素子を有し、点状発光素子を点
灯すると第1結像光学手段3により測定面に光点Pが形
成され、この光点Pはパターン生成手段2により電気的
に走査される。 したがって、高価なポリゴンミラーやfθレンズ等を用
いる必要がなく、装置の低価格化が実現できる。また、
機械的走査ではなく電気的走査を行なっているので、装
置の長寿命化が可能である。 そのうえ、適当な発光パターンを用いることにより測定
対象に応じた効率的な光走査が可能である。 さらに、パターン生戊手段2を第1B図に示す如く構戒
すれば、測定対象の大きさ及び移動速度(副走査速度)
に応じて、走査範囲及び走査周期を容易に変更すること
ができる。
The light spot position on the light receiving surface of the optical position detector 5 corresponds to the height of the light spot P on the measurement surface 4. Furthermore, since the optical position detector 5 also detects the brightness of the light spot P, it is generally used as a height/brightness measuring device. The light source l has a large number of point light emitting elements, and when the point light emitting elements are turned on, a light point P is formed on the measurement surface by the first imaging optical means 3, and this light point P is electrically generated by the pattern generation means 2. is scanned. Therefore, there is no need to use expensive polygon mirrors, fθ lenses, etc., and the cost of the device can be reduced. Also,
Since electrical scanning is performed rather than mechanical scanning, it is possible to extend the life of the device. Moreover, by using an appropriate light emission pattern, efficient light scanning can be performed depending on the object to be measured. Furthermore, if the pattern generating means 2 is arranged as shown in FIG. 1B, the size and moving speed (sub-scanning speed) of the object to be measured can be
The scanning range and scanning period can be easily changed depending on the situation.

【実施例】【Example】

以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。 (1)第1実施例 第2A図は高さ・明るさ測定装置の構戒を示す。 LEDアレイ30は多数のLEDが一直線状に配列され
て構戒されており、その任意のLEDから放射された光
は、結像レンズ32を通り測定面に結像されて光点Pが
形成される。この先点PとLED発光素子とは1対lに
対応しており、全LEDを点灯させると、測定面には光
ラインLが形成される。 光点Pからの反射光は結像レンズ26を通ってPSD2
 8の受光面に結像される。PSD2 8の一対の端子
から出力される電流I1、I2は、それぞれI/V変換
器34、36へ供給されて増幅され、電圧値Vl’  
V2に変換される。電圧値V, 、V.は高さ・明るさ
演算回路38に供給され、高さ(V.−V2 )/ (
V+ +Vz )  び明るさ(V + + V 2 
)が演算される。この高さ信号は補 正演算回路40へ
供給され、明るさ信号は2値化回路42へ供給される。 ここで、光点Pの位置は高さ(V,−V2)/(Vl 
+Vz )に比例するが、その比例定数は反射光の反射
角θに依存する。一方、この点灯しているLEDの位置
により僅か変化する。 そこで、補正演算回路40はこの反射角θに基づく補正
演算を行い、補正された高さ信号を出力する。また、2
値化回路42は(V r + V 2 )を基準値と比
較して明暗2値信号を出力する。この明暗信号により、
例えば第17図に示す反射率の大きいリード10b上に
光点Pがあるかどうかを判定することができ、他方、接
近した明部と暗部の高さ信号の差から、リード10bの
基板に対する高さを求めることができ、この高さの分布
から、第18図(B)〜(D)に示すような欠陥を検出
することができる。 パターン生戊回路44は、走査モード設定器46で設定
された走査モードに応じ、コントローラ48から供給さ
れるクロック信号に同期して並列パターンデータを直列
データに変換し、シフトレジスタ50へ供給する。この
パターンデータはコントローラ48からのシフトパルス
に同期してシフトレジスタ50に順次取り込まれ、所定
のパターンがシフトレジスタ50に形成される。このパ
ターンは、コントローラ48からのラッチパルスに基づ
いてラッチ回路52に保持され、ラッチ回路52の各ビ
ットデータに応じてスイッチ回路54の各スイッチ素子
がオン・オフされ、LEDアレイ30の対応するLED
が点灯・消灯される。 シフトレジスタ50は、コントローラ48からの制御信
号に基づいて左右いづれの方向にもシフト可能となって
いる。 走査モード設定器46により設定される各種走査モード
を第3図(Δ)〜(H)に示す。走査モードの各々を第
4図及び第5図に示すタイミングチャートに基づいて説
明する。なお、LEDアレイ30はLEDI−nで構戒
されているものとし、第4図ではその一部を代表して示
す。 (A)一点順方向定速走査モード このモードのタイミングチャートを第4図(A)〜(F
)に示す。同図(C)に示すようなパターンパルスがシ
フトレジスタ50へ供給され、これが同図(A)に示す
シフトパルスに基づきシフトレジスタ50に取り込まれ
てシフトされ、その内容が各シフト毎に同図(B)に示
すラッチパルスでラッチ回路52に保持され、スイッチ
回路54でLEDアレイ30がオン・オフされて、LE
DI〜nが順次点灯する。 光点Pは電気的に走査され、機械的動作が無いので、装
置の長寿命化が達成される。また、第13図に示すよう
な高価なポリゴンミラ−16やfθレンズ18を用いる
必要がない。しかも、ラッチ回路52のデータを読み取
れば走査線L上のどの点を走査しているかが容易に判る
。 (B)一点逆方向定速走査モード このモードは、上記モードの場合の逆方向にシフトレジ
スタ50の内容をシフトさせることにより実現できる。 従来では一定方向の直線走査しかできなかったが、本実
施例装置によれば走査方向を容易に変更することができ
る。 外観検査装置では一般に検査の前に標準品についてティ
ーチングを行うので、プリント配線板のどの位置にどの
サイズの部品がどの方向に配置されているかが予め分か
っている。したがって、例えば部品が走査線Lの左側端
邪のみにあれば左側から途中まで走査するというふうに
、走査部位に応じて走査範囲や方向を選べば必要な部分
のみ効率的に走査することが可能となる。 (C)一点変速走査モード このモードは、上記定速走査モードにおいて、シフトパ
ルスーの周波数を変化させることにより容易に実現でき
る。 例えば、第17図に示すリード10bをその配列方向に
沿って走査する場合、リード10bの部分で低速走査し
、リード10b間で高速走査をすれば、走査時間を短縮
することができる。この場合、高速モードと低速モード
の選択は、2値化回路42から出力される明暗信号に基
づいて行うことができる。 (D)一点間欠走査モード このモードは、第3図(D)に示す如く、光点Pを飛び
飛びに形成するモードであり、第4図(G)〜(K)に
そのフローチャートを示す。シフトパルスは同図(A)
に示すものを用いる。 このモードは、一点定速走査モードに於いて、ラッチパ
ルスの周期をシフトパルスの周期よりも長くすることに
より容易に実現することができる。 なお、シフトパルスの周波数は、上記一点定速走査の場
合よりも高くする。 例えば第17図に示すパッケージ10aの幅寸法を測定
する場合には、リード10bの半田不足等の欠陥を検出
する場合に比しラフな測定で充分であるので、このよう
な場合に一点間欠走査モードを用いれば高速測定が可能
となる。 (E)複数点平行走査モード このモードは、第3図(E)に示す如く、互いに離れた
複数の光点P,、P.、P,を同時に平行走査させるモ
ードであり、タイミングチャートを第4図(L)〜(P
)に示す。シフトパルスは同図(A)に示すものを用い
る。このモードは、パターンパルスの周期を一点定速走
査モードの場合よりも短くすることにより容易に実現す
ることができる。 複数光点走査の場合、高さ・明るさ測定装置は第2B図
に示す如く、該複数光点例えば5点の各々に対応してP
SD2 8 1〜285を備え、光点P1〜P,をそれ
ぞれPSD281〜285の受光面に結像させる。さら
に、各PSD281〜285に対して第2A図に示すよ
うな高さ・明るさ測定回路34〜42を設けて各光点の
高さ及び明るさを測定する。以下の各モードについても
同様である。 本モードは、例えば同一寸法のチップ部品が整列して配
置されている場合に使用すれば高速処理ができる。 (F)ライン定速走査モード このモードは、第3図(F)に示す如く、例えば一連の
光点P,〜P6を形成し、これを定速走査するモードで
あり、タイミングチャートを第5図(B)〜(F)に示
す。シフトパルスは同図(A)に示すものを用いる。こ
のモードは、一点定速走査モードにおいてパターンパル
スのパルス幅を長くすることにより、容易に実現するこ
とができる。 (G)ライン間欠走査モード このモードは、一点間欠走査モードにおいて一点を連続
する複数点としたものであり、タイミングチャートを第
5図(G)〜(K)に示す。シフトパルスは同図(A)
に示すものを用いる。このモードは、一点間欠走査モー
ドにおいてパターンパルスの幅を変えることにより容易
に実現することができる。 (H)静止パターンモード このモードは、第3図(H)に示す如く、あるパターン
を一時に形或するものであり、タイミングチャートを第
5図(L)〜(P)に示す。このモードは、シフトレジ
スタ50に目的とするパターンを形或した後、ラッチパ
ルスをラッチ回路52へ供給することにより容易に実現
することができる。 (2)第2実施例 第6図は第2実施例の高さ・明るさ測定装置のパターン
形底部を示す。 この実施例では、パターン生成回路44から出力される
パターン信号を、シフトレジスタ50Aの一方側から供
給してシフトさせると同時に、シフトレジスタ50Bの
他方側からも供給してシフトレジスタ50Aと逆方向に
シフトさせ、シフトレジスタ50Aとシフトレジスタ5
0Bの対応する各ビットの論理和をオア回路56で演算
し、その結果を発光パターンとして第2図に示すラッチ
回路52へ供給する構成となっている。他の構戊は第1
実施例と同一である。従って、この発光パターンは第7
図に示す如く、光点PI、P2が互いに左右対象に走査
するモードとなる。 このモードは、例えば第17図に示すパッケージ10a
の幅寸法を測定する場合に、両方向からパッケージ10
aの両エッジを検出することにより高速に測定すること
ができる。 (3〉第3実施例 第8図は第3実施例の高さ・明るさ測定装置の光学系を
示す。この実施例では、検査対象であるチップ部品のリ
ード10bの配置に対応して、LEDアレイ30A,3
0B,30C,30Dを正方形の辺に沿って配置してい
る。したがって、LEDアレイ30A〜30Dの全LE
Dを点灯させると、測定面には正方形の光ラインが形成
される。 他の点は第1実施例と同一である。 この第3実施例では、パッケージ10aの各側面から突
出しているリード10bに沿って走査することができ、
高速処理ができる。 (4)第4実施例 第9図は第4実施例の高さ・明るさ測定装置の光学系を
示す。 この実施例では、LEDアレイ30A.30B,30C
を互いに平行に配置している。したがって、LEDアレ
イ30A〜30Cの全LEDを点灯させると、測定面に
は互いに平行な3本の正方形の光ラインが形成される。 他の点は第1実施例と同一である。 (5)第5実施例 第10図は第5実施例の高さ・明るさ測定装置の光学系
を示す。この実施例では、光源として任意の発光パター
ンを形或することができるプラズマディスプレイパネル
(FDP)60を用いている。発光パターンは、周知の
表示回路を用いて生成することができる。測定面には、
この発光パターンに対応した光点Pのパターンが得られ
る。他の点は第1実施例と同一である。 この実施例では、検査対象及び検査部位に応じて最適な
走査パターンを形或することができるので、効率的な検
査を行うことができる。 (6)第6実施例 第11図は、第6実施例の高さ・明るさ測定装置を示し
、第12図はその回路の要部詳細を示す。 なお、第2A図と同一構或要素には同一符号を付してそ
の説明を省略する。 スイッチ回路54Aは、LEDアレイ30を構成するL
ED3 0 1〜30nの各々をオン・オフするスイッ
チ素子541〜54nと、出力端子がこれらスイッチ素
子541〜54nの制御端子に接続されたナンドゲート
551〜55nとを備えている。ナンドゲート551〜
55nは、その一方の人力端子が走査範囲設定回路70
の出力端子に接続され、他方の人力端子が発光パターン
設定・走査回路80の出力端子に接続されている。 LED30iS i=a+1〜a+bからなる発光部を
走査する場合には、走査範囲設定回路70はナンドゲー
ト55 iS i=a+1=a+bの一方の入力端子を
高レベルにし、ナンドゲート55i ,  i = 1
 〜a , a 十b + 1 〜nの一方の人力端子
を低レベルにする。これは以下のようにして行われる。 すなわち、コントローラ48Aからのクロック動作信号
S1の立ち上がりのタイミングでRSフリップフロップ
74がセットされ(第13図(A)   (E)) 、
その非反転出力Qがシフトレジスタ75のデータ入力端
子Dに供給される。シフトレジスタ75は、クロック人
力端子CKに供給されるクロックφ1の立ち下がりのタ
イミングで、保持内容が1ビットシフトすると同時にこ
のデータ入力端子Dに供給されたデータを最下位ビット
に取込む。このシフト方向は、シフトレジスタ75のシ
フト方向入力端子R/Lにコントローラ48Aから供給
される信号により定まる。また、クロックφ1は、クロ
ック発生器90から出力されるクロックがナンドゲート
92Aを通ったものであり、ナンドゲート92Aはクロ
ック動作信号Slにより開かれる(第13図(A)  
 (B))。 クロック発生器90から出力されるクロックはコントロ
ーラ48Aにも供給され、コントローラ48Aはこのク
ロックの立ち下がりのタイミングでクロック動作信号S
lを立ち上げる。また、クロック発生器90から出力さ
れるクロックの周波数は、コントローラ48Aにより設
定される。 一方、ラッチ回路?LA,71Bはそれぞれ、クロック
動作信号S1の立ち上がり前に、コントローラ48Δか
ら供給される設定値b,a−1−bを保持する。ラッチ
回路71A,71Bの内容は、ダウンカウンタ72A,
72Bのカウント・ロード端子C/Lに供給されるクロ
ック動作信号Slが低レベルの時に、ダウンカウンタ7
2A,72Bにロードされる。クロック動作信号Slが
高レベルになると、ダウンカウンタ72A及び72Bは
カウント状態になり、クロックφlの立ち上がりのタイ
ミングでその内容がデクリメントされる(第13図(C
)、(F))。ダウンカウンタ72A、72Bの計数値
はそれぞれ零検出回路73A、73Bへ供給され、零検
出回路73A及び73Bはこの計数値が0になると出力
を低レベルにする(第13図(D)   (G))。 RSフリップフロップ74は、零検出回路73Aの出力
の立ち上がりのタイミングでリセットされ、非反転出力
Qが低レベルになる(第13図(E))。したがって、
シフトレジスタ75の内容が第15図(A)に示す如く
なった後に、シフトレジスタ75のデータ人力端子Dが
低レベルとなる。その後、ダウンカウンタ72Bの計数
値が0となり、零検出回路73Bの出力の立ち上がりの
タイミングでシフトレジスタ75の内容がラッチ回路7
6に保持される。この時、シフトレジスタ75の内容は
第15図(B)に示す如くなっている。コントローラ4
8Aは、零検出回路73Bからの零検出信号に応答して
、クロツク動作信号S1を低レベルにする(第13図(
A)   (G)) このようにして、ナンドゲート55i,i=1〜nの一
方の入力端子のうち、i=a+1〜a十bのみが高レベ
ルになり、LED3 0 i、i=a+1〜a+bが発
光部走査範囲となる。 発光パターンの設定及び走査は発光パターン設定・走査
回路80により行われる。発光パターン設定・走査回路
80は、走査範囲設定回路70と同様のRSフリップフ
ロップ84、シフトレジスタ85及びラッチ回路86を
備えている。RSフリップフロップ84の非反転出力Q
はシフトレジスタ85のデータ人力端子Dに供給され、
シフトレジスタ85及びラッチ回路86のクロック入力
端子CKにはクロックφ2が供給される。シフトレジス
タ85はクロックφ2の立ち下がりのタイミングでシフ
ト動作し、ラッチ回路86はクロックφ2の立ち上がり
のタイミングでシフトレジスタ85の内容を保持する。 このクロックφ2は、クロック発生器90から出力され
るクロックがナンドゲート92Bを通ったものであり、
ナンドゲ−}92Bはコントローラ48Aからのクロッ
ク動作信号S2により開かれる(第14図(A)、(B
))。コントローラ48Aは、クロック発生器90から
のクロックの立ち下がりのタイミングでクロック動作信
号S2を立ち上げる。 発光パターン設定・走査回路80はまた、走査範囲設定
回路70と同様に、縦続接続されたラッチ回路81A1
ダウンカウンタ82A1零検出回路83A1及び、ラッ
チ回路81B1ダウンカウンタ82B1零検出回路83
Bを備えている。このダウンカウンタ82Aのカウント
・ロード端子C/LにはRSフリップフロップ84の反
転出力6が供給され、ダウンカウンタ82Bのカウント
・ロード端子C/LにはRSフリップフロップ84の非
反転出力Qが供給されている。また、零検出回路83A
の出力はRSフリップフロップ84のセット端子Sに供
給され、零検出回路83Bの出力はRSフリップフロツ
ブ84のリセット端子Rに供給されている。さらに、ダ
ウンカウンタ82A及び82Bのクロック端子CKには
クロックφ2が供給されている。 発光部の発光素子数、すなわち連続する同時点灯LED
の個数をC、発光部間の消灯LEDの個数をdとすると
、ラッチ回路8 1 A, 8 1 BニI;!それぞ
れコントローラ48Aから値d,cが供給される。最初
、RSフリップフロップ84はリセット状態となってお
り、このとき、ダウンカウンタ82Bはロード状態、ダ
ウンカウンタ82Aはカウント状態になっている。ダウ
ンカウンタ82Aはクロックφ2の立ち上がりでデクリ
メントされ(第14図(B)、(C))、その計数値が
Oになると、零検出回路83Aの出力が高レベルとなり
(第14図(D)) 、その立ち上がりのタイミングで
RSフリップフロップ84がセット状態になる(第14
図(E))。これにより、ダウンカウンタ82Aがロー
ド状態、ダウンカウンタ82Bがカウント状態になる。 したがって、ダウンカウンタ82Bの内容がクロックφ
2の立ち上がりでデクリメントされ(第14図(F)’
) 、その計数値が0になると、零検出回路83Bの出
力が高レベルになり(第14図(G)) 、その立ち上
がりのタイミングでRSフリップフロップ84がリセッ
トされて(第14図(E)) 、ダウンカウンタ82A
がカウント状態、ダウンカウンタ82Bがロード状態に
なる。以下、同様の動作が行われる。 したがって、シフトレジスタ85及びラッチ回路86の
内容は、第16図(A)に示す如く、Cビットの1とd
ビットの0が交互に配置され、このパターンが設定方向
に走査することになる。 発光パターン設定・走査回路80はまた、ラッチ回路8
1B、ダウンカウンタ82B及び零検出回路83Bと同
様に、縦続接続されたラッチ回路81C、ダウンカウン
タ82C及び零検出回路83Cを備えている。但し、ダ
ウンカウンタ82Cは、カウント・ロード端子C/Lの
代わりに分離したカウントイネーブル端子Eとロード端
子Lを備えており、このカウントイネーブル端子Eには
RSフリップフロップ84の反転出力dが供給され、ロ
ード端子LにはRSフリップフロップ84の非反転出力
Qが供給されている。ラッチ回路81Cにはコントロー
ラ48Aからaが供給される。 したがって、ダウンカウンタ82Cは、RSフリップフ
ロツブ84がセット状態になるとラッチ回路81Cの内
容がロードされ、RSフリップフロップ84がリセット
状態になるとカウント状態になってその内容がデクリメ
ントされ(第14図(H)〉、その計数値が0になった
ときのみ、零検出回路83Cの出力が高レベルになる(
第14図(I))。この零検出回路83Cの出力は、周
期が(c+d)クロックサイクルで、第16図(B)に
示す如く、走査範囲内の始端に発光部が位置するときに
零検出回路83Cから1個のパルスが出力され、走査同
期信号として用いられる。 なお、第16図(B)はd=b−cの場合を示す。 この第6実施例では、測定対象、例えば押印文字のある
小切手10Aの大きさ及びステージ12Aの移動速度に
応じて、走査範囲及び走査周期を容易に変更することが
できる。
Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. (1) First Embodiment FIG. 2A shows the configuration of a height/brightness measuring device. The LED array 30 has a large number of LEDs arranged in a straight line, and light emitted from any of the LEDs passes through an imaging lens 32 and is imaged on the measurement surface to form a light point P. Ru. There is a one-to-one correspondence between the leading point P and the LED light emitting elements, and when all the LEDs are turned on, a light line L is formed on the measurement surface. The reflected light from the light point P passes through the imaging lens 26 and enters the PSD 2.
The image is formed on the light receiving surface of 8. Currents I1 and I2 output from a pair of terminals of PSD28 are supplied to I/V converters 34 and 36, respectively, where they are amplified and have a voltage value Vl'
Converted to V2. Voltage value V, ,V. is supplied to the height/brightness calculation circuit 38, and the height (V.-V2)/(
V+ +Vz) and brightness (V++V2
) is calculated. This height signal is supplied to a correction calculation circuit 40, and the brightness signal is supplied to a binarization circuit 42. Here, the position of the light point P is the height (V, -V2)/(Vl
+Vz ), but its proportionality constant depends on the reflection angle θ of the reflected light. On the other hand, it changes slightly depending on the position of the lit LED. Therefore, the correction calculation circuit 40 performs correction calculation based on this reflection angle θ, and outputs a corrected height signal. Also, 2
The value converting circuit 42 compares (V r + V 2 ) with a reference value and outputs a bright and dark binary signal. With this light/dark signal,
For example, it is possible to determine whether a light spot P is on the lead 10b with a high reflectance as shown in FIG. From this height distribution, defects as shown in FIGS. 18(B) to 18(D) can be detected. The pattern generation circuit 44 converts the parallel pattern data into serial data in synchronization with the clock signal supplied from the controller 48 according to the scan mode set by the scan mode setter 46, and supplies the serial data to the shift register 50. This pattern data is sequentially taken into the shift register 50 in synchronization with shift pulses from the controller 48, and a predetermined pattern is formed in the shift register 50. This pattern is held in the latch circuit 52 based on the latch pulse from the controller 48, and each switch element of the switch circuit 54 is turned on and off according to each bit data of the latch circuit 52, and the corresponding LED of the LED array 30 is
is turned on and off. The shift register 50 can be shifted in either the left or right direction based on a control signal from the controller 48. Various scanning modes set by the scanning mode setter 46 are shown in FIGS. 3(Δ) to (H). Each of the scanning modes will be explained based on the timing charts shown in FIGS. 4 and 5. Note that the LED array 30 is assumed to be composed of LED I-n, and FIG. 4 shows a part of it as a representative. (A) Single-point forward constant speed scanning mode The timing chart for this mode is shown in Figures 4 (A) to (F).
). A pattern pulse as shown in FIG. 5(C) is supplied to the shift register 50, which is taken into the shift register 50 and shifted based on the shift pulse shown in FIG. It is held in the latch circuit 52 by the latch pulse shown in (B), and the LED array 30 is turned on and off by the switch circuit 54.
DI~n lights up sequentially. Since the light spot P is electrically scanned and there is no mechanical movement, a long life of the device is achieved. Furthermore, there is no need to use an expensive polygon mirror 16 or f.theta. lens 18 as shown in FIG. Moreover, by reading the data of the latch circuit 52, it is easy to determine which point on the scanning line L is being scanned. (B) Single point backward constant speed scanning mode This mode can be realized by shifting the contents of the shift register 50 in the opposite direction of the above mode. Conventionally, only linear scanning in a fixed direction was possible, but according to the apparatus of this embodiment, the scanning direction can be easily changed. In visual inspection equipment, teaching is generally performed on standard products before inspection, so it is known in advance in what position and in what direction components of what size are placed on the printed wiring board. Therefore, if the scanning range and direction are selected depending on the part to be scanned, for example, if the part is only on the left edge of the scanning line L, it will be scanned halfway from the left side, and only the necessary parts can be efficiently scanned. becomes. (C) Single-point variable speed scanning mode This mode can be easily realized by changing the frequency of the shift pulse in the constant speed scanning mode. For example, when scanning the leads 10b shown in FIG. 17 along the direction in which they are arranged, the scanning time can be shortened by scanning at a low speed on the leads 10b and scanning at high speed between the leads 10b. In this case, the selection between the high speed mode and the low speed mode can be made based on the brightness signal output from the binarization circuit 42. (D) Single-point intermittent scanning mode This mode is a mode in which light spots P are formed at intervals as shown in FIG. 3(D), and its flow chart is shown in FIGS. 4(G) to (K). The shift pulse is shown in the same figure (A).
Use the one shown below. This mode can be easily realized by making the period of the latch pulse longer than the period of the shift pulse in the one-point constant speed scanning mode. Note that the frequency of the shift pulse is set higher than in the case of the one-point constant speed scanning described above. For example, when measuring the width dimension of the package 10a shown in FIG. 17, a rough measurement is sufficient compared to when detecting defects such as insufficient solder on the leads 10b. By using this mode, high-speed measurement becomes possible. (E) Multiple-point parallel scanning mode In this mode, as shown in FIG. 3(E), a plurality of light points P, , P. , P, are simultaneously scanned in parallel, and the timing chart is shown in Figure 4 (L) to (P).
). The shift pulse shown in the same figure (A) is used. This mode can be easily realized by making the period of the pattern pulse shorter than that in the single point constant speed scanning mode. In the case of multiple light spot scanning, the height/brightness measuring device measures P corresponding to each of the multiple light spots, for example, 5 points, as shown in Figure 2B.
It is equipped with SD281-285, and images the light spots P1-P on the light receiving surface of PSD281-285, respectively. Furthermore, height/brightness measurement circuits 34 to 42 as shown in FIG. 2A are provided for each PSD 281 to 285 to measure the height and brightness of each light spot. The same applies to each mode below. If this mode is used, for example, when chip components of the same size are arranged in a row, high-speed processing can be achieved. (F) Line constant speed scanning mode In this mode, as shown in FIG. Shown in Figures (B) to (F). The shift pulse shown in the same figure (A) is used. This mode can be easily realized by increasing the pulse width of the pattern pulse in the single point constant speed scanning mode. (G) Line intermittent scanning mode In this mode, one point is converted into a plurality of consecutive points in the single point intermittent scanning mode, and timing charts are shown in FIGS. 5(G) to 5(K). The shift pulse is shown in the same figure (A).
Use the one shown below. This mode can be easily realized by changing the width of the pattern pulse in the one-point intermittent scanning mode. (H) Stationary pattern mode In this mode, a certain pattern is formed at once as shown in FIG. 3(H), and timing charts are shown in FIGS. 5(L) to (P). This mode can be easily realized by forming a desired pattern in the shift register 50 and then supplying a latch pulse to the latch circuit 52. (2) Second Embodiment FIG. 6 shows the patterned bottom of the height/brightness measuring device of the second embodiment. In this embodiment, the pattern signal output from the pattern generation circuit 44 is supplied from one side of the shift register 50A to be shifted, and at the same time, it is supplied from the other side of the shift register 50B to be shifted in the opposite direction to that of the shift register 50A. Shift register 50A and shift register 5
The OR circuit 56 calculates the logical sum of each corresponding bit of 0B, and the result is supplied as a light emission pattern to the latch circuit 52 shown in FIG. 2. The other structure is the first
Same as the example. Therefore, this light emission pattern is the seventh
As shown in the figure, the mode is such that the light points PI and P2 scan each other symmetrically. In this mode, for example, the package 10a shown in FIG.
When measuring the width dimension of the package 10 from both directions.
By detecting both edges of a, high-speed measurement is possible. (3> Third Embodiment FIG. 8 shows the optical system of the height/brightness measuring device of the third embodiment. In this embodiment, corresponding to the arrangement of the leads 10b of the chip component to be inspected, LED array 30A, 3
0B, 30C, and 30D are arranged along the sides of the square. Therefore, all LEs of LED arrays 30A to 30D
When D is turned on, a square light line is formed on the measurement surface. Other points are the same as the first embodiment. In this third embodiment, it is possible to scan along the leads 10b protruding from each side of the package 10a,
Can perform high-speed processing. (4) Fourth Embodiment FIG. 9 shows the optical system of the height/brightness measuring device of the fourth embodiment. In this embodiment, LED array 30A. 30B, 30C
are arranged parallel to each other. Therefore, when all the LEDs of the LED arrays 30A to 30C are turned on, three mutually parallel square light lines are formed on the measurement surface. Other points are the same as the first embodiment. (5) Fifth Embodiment FIG. 10 shows the optical system of the height/brightness measuring device of the fifth embodiment. In this embodiment, a plasma display panel (FDP) 60 that can form an arbitrary light emission pattern is used as a light source. The light emitting pattern can be generated using a well-known display circuit. On the measurement surface,
A pattern of light spots P corresponding to this light emission pattern is obtained. Other points are the same as the first embodiment. In this embodiment, an optimal scanning pattern can be formed depending on the object to be inspected and the region to be inspected, so that efficient inspection can be performed. (6) Sixth Embodiment FIG. 11 shows a height/brightness measuring device of the sixth embodiment, and FIG. 12 shows details of the main parts of the circuit. Note that the same structures or elements as in FIG. 2A are designated by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted. The switch circuit 54A is an L
It includes switch elements 541 to 54n that turn on and off each of the ED301 to 30n, and NAND gates 551 to 55n whose output terminals are connected to the control terminals of these switch elements 541 to 54n. Nand Gate 551~
55n, one of the manual terminals is connected to the scanning range setting circuit 70.
The other manual terminal is connected to the output terminal of the light emitting pattern setting/scanning circuit 80. When scanning the light emitting section consisting of the LEDs 30iS i=a+1 to a+b, the scanning range setting circuit 70 sets one input terminal of the NAND gate 55iS i=a+1=a+b to a high level, and sets the NAND gate 55i, i=1.
~a, a + b + 1 - Set one of the human power terminals of ~n to a low level. This is done as follows. That is, the RS flip-flop 74 is set at the timing of the rise of the clock operation signal S1 from the controller 48A (FIGS. 13A and 13E).
The non-inverted output Q is supplied to the data input terminal D of the shift register 75. The shift register 75 shifts the held content by one bit at the falling edge of the clock φ1 supplied to the clock input terminal CK, and at the same time takes in the data supplied to the data input terminal D into the least significant bit. This shift direction is determined by a signal supplied from the controller 48A to the shift direction input terminal R/L of the shift register 75. Further, the clock φ1 is the clock output from the clock generator 90 that passes through the NAND gate 92A, and the NAND gate 92A is opened by the clock operation signal Sl (see FIG. 13(A)).
(B)). The clock output from the clock generator 90 is also supplied to the controller 48A, and the controller 48A generates the clock operation signal S at the falling edge of this clock.
Launch l. Further, the frequency of the clock output from the clock generator 90 is set by the controller 48A. On the other hand, a latch circuit? LA and 71B respectively hold set values b and a-1-b supplied from the controller 48Δ before the clock operation signal S1 rises. The contents of the latch circuits 71A, 71B are the down counters 72A,
When the clock operation signal Sl supplied to the count/load terminal C/L of 72B is at a low level, the down counter 7
2A, 72B. When the clock operation signal Sl becomes high level, the down counters 72A and 72B enter a counting state, and their contents are decremented at the rising timing of the clock φl (see FIG. 13(C)).
), (F)). The count values of the down counters 72A and 72B are supplied to zero detection circuits 73A and 73B, respectively, and when the count values reach 0, the zero detection circuits 73A and 73B set their outputs to a low level (Fig. 13 (D) (G) ). The RS flip-flop 74 is reset at the timing of the rise of the output of the zero detection circuit 73A, and the non-inverted output Q becomes a low level (FIG. 13(E)). therefore,
After the contents of the shift register 75 become as shown in FIG. 15(A), the data input terminal D of the shift register 75 becomes low level. Thereafter, the count value of the down counter 72B becomes 0, and the contents of the shift register 75 are transferred to the latch circuit 7 at the timing of the rise of the output of the zero detection circuit 73B.
It is held at 6. At this time, the contents of the shift register 75 are as shown in FIG. 15(B). controller 4
8A sets the clock operation signal S1 to a low level in response to the zero detection signal from the zero detection circuit 73B (see FIG. 13).
A) (G)) In this way, among the input terminals of one of the NAND gates 55i, i=1 to n, only i=a+1 to a+b becomes high level, and the LEDs 30i, i=a+1 to a+b is the light emitting unit scanning range. Setting and scanning of the light emitting pattern is performed by a light emitting pattern setting/scanning circuit 80. The light emission pattern setting/scanning circuit 80 includes an RS flip-flop 84, a shift register 85, and a latch circuit 86 similar to the scanning range setting circuit 70. Non-inverting output Q of RS flip-flop 84
is supplied to the data input terminal D of the shift register 85,
A clock φ2 is supplied to the clock input terminal CK of the shift register 85 and the latch circuit 86. The shift register 85 performs a shift operation at the falling timing of the clock φ2, and the latch circuit 86 holds the contents of the shift register 85 at the rising timing of the clock φ2. This clock φ2 is the clock outputted from the clock generator 90 and passed through the NAND gate 92B.
92B is opened by the clock operation signal S2 from the controller 48A (Fig. 14 (A), (B)
)). The controller 48A raises the clock operation signal S2 at the falling timing of the clock from the clock generator 90. Similarly to the scanning range setting circuit 70, the light emission pattern setting/scanning circuit 80 also includes a cascade-connected latch circuit 81A1.
Down counter 82A1 zero detection circuit 83A1 and latch circuit 81B1 down counter 82B1 zero detection circuit 83
It is equipped with B. The count/load terminal C/L of this down counter 82A is supplied with the inverted output 6 of the RS flip-flop 84, and the count/load terminal C/L of the down counter 82B is supplied with the non-inverted output Q of the RS flip-flop 84. has been done. Additionally, the zero detection circuit 83A
The output of the zero detection circuit 83B is supplied to the set terminal S of the RS flip-flop 84, and the output of the zero detection circuit 83B is supplied to the reset terminal R of the RS flip-flop 84. Furthermore, the clock φ2 is supplied to the clock terminals CK of the down counters 82A and 82B. Number of light emitting elements in the light emitting part, i.e. consecutive simultaneous lighting LEDs
If the number of LEDs is C and the number of unlit LEDs between the light emitting parts is d, then the latch circuits 8 1 A, 8 1 B dI;! Values d and c are supplied from the controller 48A, respectively. Initially, the RS flip-flop 84 is in a reset state, and at this time, the down counter 82B is in a loading state and the down counter 82A is in a counting state. The down counter 82A is decremented at the rising edge of the clock φ2 (Fig. 14 (B), (C)), and when the count value reaches O, the output of the zero detection circuit 83A becomes high level (Fig. 14 (D)). , the RS flip-flop 84 enters the set state at the rising timing (the 14th
Figure (E)). As a result, the down counter 82A becomes a load state and the down counter 82B becomes a count state. Therefore, the contents of the down counter 82B are the clock φ
It is decremented at the rising edge of 2 (Fig. 14 (F)'
), when the count value reaches 0, the output of the zero detection circuit 83B becomes high level (Fig. 14 (G)), and the RS flip-flop 84 is reset at the rising timing (Fig. 14 (E)). ), down counter 82A
is in a counting state, and the down counter 82B is in a loading state. Similar operations are performed thereafter. Therefore, the contents of the shift register 85 and latch circuit 86 are as shown in FIG.
Bits of 0 are arranged alternately, and this pattern scans in the set direction. The light emission pattern setting/scanning circuit 80 also includes a latch circuit 8
1B, a down counter 82B, and a zero detection circuit 83B, a latch circuit 81C, a down counter 82C, and a zero detection circuit 83C are connected in series. However, the down counter 82C has a separate count enable terminal E and a load terminal L instead of the count/load terminal C/L, and the inverted output d of the RS flip-flop 84 is supplied to the count enable terminal E. , the non-inverted output Q of the RS flip-flop 84 is supplied to the load terminal L. A is supplied to the latch circuit 81C from the controller 48A. Therefore, the down counter 82C is loaded with the contents of the latch circuit 81C when the RS flip-flop 84 is set, and when the RS flip-flop 84 is reset, it becomes a count state and its contents are decremented (see FIG. 14). H)>, only when the count value becomes 0, the output of the zero detection circuit 83C becomes high level (
Figure 14 (I)). The output of this zero detection circuit 83C has a period of (c+d) clock cycles, and as shown in FIG. is output and used as a scanning synchronization signal. Note that FIG. 16(B) shows the case where d=b−c. In this sixth embodiment, the scanning range and scanning period can be easily changed depending on the size of the object to be measured, for example, the check 10A with stamped characters and the moving speed of the stage 12A.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上説明した如く、本発明に係る高さ測定装置では、光
源が多数の点状発光素子を有し、点状発光素子を点灯す
ると測定面に光点が形成され、この光点が電気的に走査
されるので、高価なポリゴンミラーやfθレンズ等を用
いる必要がなく、装置の低価格化、長寿命化が可能であ
り、そのうえ、適当な発光パターンを用いることにより
測定対象に応じた効率的な光走査が可能であるという優
れた効果を奏する。 また、パターン生或手段を第IB図に示す如く構戊すれ
ば、測定対象の大きさ及び移動速度に応じて、走査範囲
及び走査周期を容易に変更することができるという優れ
た効果を奏する。
As explained above, in the height measuring device according to the present invention, the light source has a large number of point light emitting elements, and when the point light emitting elements are turned on, a light spot is formed on the measurement surface, and this light spot is electrically Because it is scanned, there is no need to use expensive polygon mirrors or f-theta lenses, making it possible to lower the cost and extend the life of the device.Furthermore, by using an appropriate light emission pattern, it can be used efficiently according to the measurement target. This provides an excellent effect in that optical scanning is possible. Furthermore, if the pattern generation means is configured as shown in FIG. IB, an excellent effect can be obtained in that the scanning range and scanning period can be easily changed depending on the size and moving speed of the object to be measured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第IA図は本発明の原理構戊図、 第IB図は本発明の一形態の原理構戒図であるる。 第2A乃至第5図は本発明の第1実施例に係り、第2A
図は高さ・明るさ測定装置の構戊図、第2B図は複数光
点走査型高さ・明るさ測定装置の光学系構成図、 第3図は各種走査モード説明図、 第4図(A)〜(P)及び第5図(A)〜(P)は第3
図の走査モードに対応した第2A図及び第2B図に示す
回路の要部タイミングチャートである。 第6図及び第7図は本発明の第2実施例に係り、第6図
は高さ・明るさ測定装置のパターン形底部の構或を示す
ブロック図、 第7図は走査モード説明図である。 第8乃至第10図はそれぞれ本発明の第3乃至第5実施
例の高さ・明るさ測定装置の光学系構或図である。 第11図乃至第16図は本発明の第6実施例に係り、 第11図は高さ・明るさ測定装置の構戊図、第12図は
第11図の回路の要部詳細図、第13図は走査範囲設定
回路70のタイミングチャート、 第14図は発光パターン設定・走査回路80のタイミン
グチャート、 第15図はシフトレジスタ75の内容説明図、第16[
Dはシフトレジスタ85及びラッチ回路86の内容説明
図である。 第17図は検査対象の一例を示す部分斜視図、第18図
(A)〜(D)は第17図に示すリドの基板に対する接
続状態図である。 第19図は従来の高さ・明るさ測定装置の光学系構成図
である。 図中、 26、32は結像レンズ 28はPSD 30、30A〜30DはLEDアレイ 34、36はI/V変換器 38は高さ・明るさ演算回路 40は捕正演算回路 42は2値化回路 44はパターン生或回路 46は走査モード設定器 48、48Aはコントローラ 50、50Δ、50Bはシフトレジスタ2はラッチ回路 4、54Aはスイッチ回路 6はオア回路 0はプラズマディスプレイパネル 0は走査範囲設定回路 0は発光パターン設定・走査回路 1:光源 第1A図 第IB図 高さ・明るさ測定装置の光学系(″a散光点走査型)第
2B図 走査方向 高さ・明るさ測定装置のパターン生成部(第2実施例)
第6図 光走査モード 笛 7 団 第8図 30B 第9図 60 第〕○図 bビット シフトレジスタ75の内容 第15図 シフトレジスタ85及びラッチ回1!!86の内容第1
6図
FIG. IA is a diagram showing the principle structure of the present invention, and FIG. IB is a diagram showing the principle structure of one form of the invention. 2A to 5 relate to the first embodiment of the present invention, and FIG.
Figure 2B is a configuration diagram of the height/brightness measurement device, Figure 2B is a configuration diagram of the optical system of the multiple light spot scanning height/brightness measurement device, Figure 3 is an explanatory diagram of various scanning modes, and Figure 4 ( A) to (P) and Fig. 5 (A) to (P) are the third
FIG. 2 is a timing chart of the main parts of the circuit shown in FIGS. 2A and 2B corresponding to the scanning mode shown in FIG. 6 and 7 relate to the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a block diagram showing the structure of the pattern bottom of the height/brightness measuring device, and FIG. 7 is a diagram explaining the scanning mode. be. 8 to 10 are diagrams showing the optical system configuration of the height/brightness measuring apparatus according to the third to fifth embodiments of the present invention, respectively. 11 to 16 relate to the sixth embodiment of the present invention, FIG. 11 is a block diagram of a height/brightness measuring device, FIG. 12 is a detailed diagram of the main part of the circuit in FIG. 11, and FIG. 13 is a timing chart of the scanning range setting circuit 70, FIG. 14 is a timing chart of the light emitting pattern setting/scanning circuit 80, FIG. 15 is an explanatory diagram of the contents of the shift register 75, and FIG.
D is an explanatory diagram of the contents of the shift register 85 and the latch circuit 86. FIG. 17 is a partial perspective view showing an example of the object to be inspected, and FIGS. 18(A) to 18(D) are diagrams showing how the lid shown in FIG. 17 is connected to the board. FIG. 19 is a diagram showing the configuration of an optical system of a conventional height/brightness measuring device. In the figure, 26 and 32 are imaging lenses 28, PSD 30, 30A to 30D are LED arrays 34, 36 is an I/V converter 38, a height/brightness calculation circuit 40, a capture calculation circuit 42 is a binarization Circuit 44 is a pattern generator, circuit 46 is a scan mode setter 48, 48A is a controller 50, 50Δ, 50B is a shift register 2 is a latch circuit 4, 54A is a switch circuit 6 is an OR circuit 0 is a plasma display panel 0 is a scan range setting Circuit 0 is light emitting pattern setting/scanning circuit 1: Light source Figure 1A Figure IB Optical system of height/brightness measuring device ("a diffused point scanning type) Figure 2B Scanning direction Pattern of height/brightness measuring device Generation unit (second embodiment)
Fig. 6 Optical scanning mode whistle 7 Group Fig. 8 30B Fig. 9 60 Fig. ○ b Contents of bit shift register 75 Fig. 15 Shift register 85 and latch times 1! ! 86 contents 1st
Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)、多数の点状発光素子が配列された光源(1)と、 該発光素子をオン・オフして、発光部を走査させるパタ
ーン生成手段(2)と、 該点状発光素子から放射された光を測定面(4)に結像
させて光点(P)を形成する第1結像光学手段(3)と
、 光位置検出器(5)の受光面上の光点位置を検出する該
光位置検出器(5)と、 該測定面(4)に形成された該光点(P)を該光位置検
出器(5)の該受光面に結像させる第2結像光学手段(
6)と、 を有することを特徴とする高さ測定装置。 2)、前記パターン生成手段(2)は、 前記光源の発光部走査範囲を設定する第1設定手段(2
a)と、 該光源の発光部の大きさ及び該発光部の走査周期を設定
する第2設定手段(2b)と、 該第2設定手段の設定に基づいて該発光素子のオン・オ
フパターンを生成し、該パターンを走査させる走査手段
(2c)と、 該オン・オフパターンに対応して、該第1設定手段で設
定された発光部走査範囲の該発光素子をオン・オフする
スイッチ回路(2d)と、 を有することを特徴とする請求項1記載の高さ測定装置
[Claims] 1) A light source (1) in which a large number of point-like light emitting elements are arranged; a pattern generating means (2) that turns on and off the light emitting elements to scan the light emitting portion; and the point. a first imaging optical means (3) that images the light emitted from the shaped light emitting element on the measurement surface (4) to form a light spot (P); The optical position detector (5) detects the position of a light spot, and the optical position detector (5) forms an image of the light spot (P) formed on the measurement surface (4) on the light receiving surface of the optical position detector (5). 2. Imaging optical means (
6) A height measuring device comprising: 2), the pattern generation means (2) includes a first setting means (2) for setting a scanning range of the light emitting part of the light source;
a); second setting means (2b) for setting the size of the light emitting part of the light source and the scanning period of the light emitting part; and setting the on/off pattern of the light emitting element based on the settings of the second setting means. scanning means (2c) for generating and scanning the pattern; and a switch circuit (2c) for turning on and off the light emitting elements in the light emitting unit scanning range set by the first setting means in accordance with the on/off pattern. 2d); The height measuring device according to claim 1, characterized in that it has:
JP2053021A 1989-06-19 1990-03-05 Height measuring instrument Pending JPH03162610A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0567197A (en) * 1991-09-05 1993-03-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Shape measuring instrument
JP2002195808A (en) * 2000-12-27 2002-07-10 Konica Corp Surface displacement detector
JP2005214734A (en) * 2004-01-28 2005-08-11 Fuji Xerox Co Ltd Device for inspecting paper wrinkle, and control device
JP2015132475A (en) * 2014-01-09 2015-07-23 学校法人東北学院 Electronic scanning-type light source scanning apparatus and method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0567197A (en) * 1991-09-05 1993-03-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Shape measuring instrument
JP2002195808A (en) * 2000-12-27 2002-07-10 Konica Corp Surface displacement detector
JP2005214734A (en) * 2004-01-28 2005-08-11 Fuji Xerox Co Ltd Device for inspecting paper wrinkle, and control device
JP2015132475A (en) * 2014-01-09 2015-07-23 学校法人東北学院 Electronic scanning-type light source scanning apparatus and method

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