JPH04166709A - Surface-state observing apparatus - Google Patents

Surface-state observing apparatus

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JPH04166709A
JPH04166709A JP29512490A JP29512490A JPH04166709A JP H04166709 A JPH04166709 A JP H04166709A JP 29512490 A JP29512490 A JP 29512490A JP 29512490 A JP29512490 A JP 29512490A JP H04166709 A JPH04166709 A JP H04166709A
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JP
Japan
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section
light sources
light
board
curved surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP29512490A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Kobayashi
茂樹 小林
Takahiro Namura
名村 孝宏
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Priority to TW80108569A priority patent/TW253986B/zh
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To judge the surface state of the solid bounded by a curved surface by emitting the lights having the different colors from spot light sources in the directions corresponding to the different bearing angles and elevation angles from an object to be observed on the object under observation at the same time. CONSTITUTION:In a printed-board inspecting apparatus, the images of a positioning board 20S and a board under inspection 20T are picked up and compared. Whether each part 21T of the board 20T is correctly mounted and soldered or not is inspected. In this constitution, the lights having the different colors are generated from a plurality of spot light sources 28 and emitted on an object to be observed at the different incident bearing angles and incident elevation angles based on the control signal from a processing part 26 in a light projecting part 24 at the same time. The light sources 28 are arranged at the upper part of the inspecting position so that the light sources on dashed lines a1 - a5 are aligned in the same elevation angle and the light sources on dashed lines b1 and b2 are aligned in the same bearing angle.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、表面の曲面形状が異なる方向に配向する多
数の曲面要素の集合より成る曲面体につき、各曲面要素
の配向性を検出するのに適用される曲面性状観測装置に
関連し、殊にこの発明は、プリント基板上に実装された
部品につき、そのはんだ付は部分の形状などを検査する
のに好適な曲面性状観測装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention is directed to detecting the orientation of each curved surface element in a curved body consisting of a set of a large number of curved surface elements whose surface curved shapes are oriented in different directions. In particular, the present invention relates to a curved surface property observation device suitable for inspecting the shape of a soldered part of a component mounted on a printed circuit board.

〈従来の技術〉 多配向性曲面をもつ曲面体として、プリント基板上に実
装された部品におけるはんだ付は部位の表面形状かその
代表例に挙げられる。従来、このはんだ付は部位は、目
視検査により検査されており、はんだ付は状態の良否、
すなわちはんだの有無、量、溶解性、短絡、導通不良な
どがこの目視検査によって判定されている。
<Prior Art> As a curved body having a multi-oriented curved surface, soldering of components mounted on a printed circuit board is a typical example of the surface shape of the part. Conventionally, this soldering part is inspected by visual inspection, and the soldering is in good or bad condition.
That is, the presence or absence of solder, amount, solubility, short circuit, poor continuity, etc. are determined by this visual inspection.

ところかこのような目視検査による方法では、検査ミス
の発生が避けられず、判定結果も検査する者によりまち
まちであり、また検査処理能力にも限界がある。
However, in such a visual inspection method, the occurrence of inspection errors is unavoidable, the judgment results vary depending on the person conducting the inspection, and there is a limit to the inspection processing capacity.

そこで近年、この種の検査を自動的に行うことができる
自動検査装置か各種提案されている。・ところではんだ
付は部位の表面形状は、3次元の拡がりをもつ立体形状
であって、これを検査するには、3次元の形状情報を検
出できることが不可欠の条件となる。
Therefore, in recent years, various automatic inspection devices that can automatically perform this type of inspection have been proposed. - By the way, the surface shape of a soldering part is a three-dimensional shape with three-dimensional expansion, and in order to inspect this, it is essential to be able to detect three-dimensional shape information.

第8図はこの条件を満たす自動検査装置の一例を示すも
のであり、レーザなどの光源から板状をなすスリット光
lを基板2上のはんだ付は部位へ照射している。このス
リット光lの照射により、はんだ付は部位を含む基板2
の表面には、立体形状に沿って歪を受けた光切断線3か
生成されるもので、その光切断線3の反射光像を撮像装
置4で撮像して、その撮像パターンの歪状態をチエツク
することにより、はんだ付は部位の立体形状を検出する
FIG. 8 shows an example of an automatic inspection apparatus that satisfies this condition, in which a plate-shaped slit light l is irradiated from a light source such as a laser onto the soldering area on the board 2. By irradiating this slit light l, soldering is performed on the board 2 including the parts.
A light section line 3 that is distorted along the three-dimensional shape is generated on the surface of the , and a reflected light image of the light section line 3 is captured by an imaging device 4 to determine the distorted state of the imaged pattern. By checking, the soldering detects the three-dimensional shape of the part.

ところがこの検査方法の場合、スリット光lが照射され
た部分の形状情報が得られるのみてあって、それ以外の
部分の立体形状を把握することは困難である。しかもは
んだ付は部位の表面は、その配向方向か基板2の垂直方
向に対して不定であるため、光源と撮像装置4との組み
合わせが少なくとも4組以上は必要であり、これかため
装置か複雑化し、かつ高精度の組立作業か必要となり、
コスト高を招くなとの問題かある。
However, in the case of this inspection method, only the shape information of the portion irradiated with the slit light 1 is obtained, and it is difficult to grasp the three-dimensional shape of the other portions. Moreover, since the surface of the soldering part is not fixed with respect to the orientation direction or the vertical direction of the board 2, at least four combinations of the light source and the imaging device 4 are required, which makes the device complicated. , and requires high-precision assembly work.
There is a problem with not increasing costs.

そこでこの種問題を解消した方法として、検査対象であ
る曲面体の表面へ入射角か異なる光を照射し、曲面体の
表面からの各反射光像を撮像して、それぞれの撮像パタ
ーンより曲面体の有する各曲面要素の配向性を検出する
という方法が存在する。この方法の原理は、3次元画像
情報検出のひとつである[アクティブ・センシング法)
に属するものである。すなわちこの方法は、一定のパタ
ーンをもった光束を検査対象に投光したとき、その検査
対象から得られる反射光束のパターンか検査対象の立体
的形状に対応して変形を受けることに着目したもので、
その変形パターンから検査対象の形状を推定するという
方法である。
Therefore, as a method to solve this kind of problem, the surface of the curved surface to be inspected is irradiated with light with different incident angles, and each reflected light image from the surface of the curved surface is imaged, and the curved surface is There is a method of detecting the orientation of each curved surface element. The principle of this method is one of three-dimensional image information detection [active sensing method].
It belongs to In other words, this method focuses on the fact that when a light beam with a certain pattern is projected onto an inspection object, the pattern of the reflected light beam obtained from the inspection object undergoes deformation corresponding to the three-dimensional shape of the inspection object. in,
This method estimates the shape of the object to be inspected from the deformation pattern.

第9図は、この方法の原理説明図であり、光源5と撮像
装置6とから成る観測系と、観測対象である曲面体7と
の位置関係を示している。
FIG. 9 is a diagram explaining the principle of this method, and shows the positional relationship between an observation system consisting of a light source 5 and an imaging device 6, and a curved object 7 to be observed.

同図において、光源5より曲面体7の表面に対して入射
仰角iて光束8を投光すると、角度i’  (=i)の
反射光束9か真上に置かれた撮像装置6に入射して検出
される。これにより前記光束8て照明された曲面体7の
曲面要素は基準面lOに対してiの仰角をなして配向し
ていることか検出されたことになる。従ってもし曲面体
7の表面性状か、はんだ付は面のように異なる仰角方向
に配向している多数の曲面要素から成るものであれば、
入射仰角か異なる複数の光源を用いて曲面体7の表面に
投光すれば、それぞれの入射仰角に対応する曲面要素の
群か撮像装置6により検出され、これにより曲面体7表
面の各曲面要素かそれぞれとんな仰角をなして配向をし
ているか、すなわちはんだ付は部位の表面性状かとのよ
ってあるかを検出できる。
In the figure, when a light beam 8 is projected from a light source 5 onto the surface of a curved surface body 7 at an incident elevation angle i, a reflected light beam 9 at an angle i' (=i) enters the imaging device 6 placed directly above. detected. This means that it has been detected that the curved surface elements of the curved surface body 7 illuminated by the light beam 8 are oriented at an elevation angle of i with respect to the reference plane lO. Therefore, if the surface properties of the curved body 7 or the soldering are composed of a large number of curved elements oriented in different elevation angle directions like a surface, then
If a plurality of light sources with different incident elevation angles are used to project light onto the surface of the curved surface body 7, a group of curved surface elements corresponding to each incident elevation angle is detected by the imaging device 6, and thereby each curved surface element on the surface of the curved surface body 7 is detected. It is possible to detect whether the soldering is oriented at various elevation angles, that is, whether the soldering is due to the surface texture of the part.

また光源5か、入射仰角かi十Δiからi−Δiまで2
Δiの幅をもつ光束8を投光するならば、その幅に対応
した幅を有する反射光束9が撮像装置6により検出され
ることになる。すなわちこの場合は、基準面lOとなす
仰角か1十Δ1からi−Δ1まての幅の角度をもつ曲面
要素か検出できることになる。
Also, the light source 5 or the incident elevation angle is 2 from i + Δi to i − Δi.
If a beam of light 8 having a width of Δi is projected, a reflected beam of light 9 having a width corresponding to the width will be detected by the imaging device 6. That is, in this case, it is possible to detect a curved surface element having an elevation angle with respect to the reference plane lO or an angle having a width from 10 Δ1 to i−Δ1.

さらに第1O図に示すように、曲面体7への入射仰角か
異なる複数の光源11,12.13をもって投光装置を
構成すれば、各光源による光束14.15.16の入射
仰角に対応した配向をもつ曲面要素かそれたけ詳細に検
出てきることになる。
Furthermore, as shown in FIG. 1O, if the projector is configured with a plurality of light sources 11, 12, 13 having different elevation angles of incidence on the curved surface body 7, the angle of incidence of the light beams 14, 15, 16 from each light source can be adjusted. This means that curved surface elements with orientation can be detected in greater detail.

上記の原理に基づきはんだ付は部位の外観を検査する装
置として、円環状の白色光源を複数用いたものか提案さ
れている(特開昭61−293657号)。
Based on the above principle, a device for inspecting the appearance of soldering parts using a plurality of annular white light sources has been proposed (Japanese Patent Application Laid-open No. 293657/1983).

第11図はその検査原理を示すもので、半径か異なる3
個の円環状の白色光源17,18゜19を基準面10に
対して異なる高さ位置に水平に配置されている。
Figure 11 shows the inspection principle.
Annular white light sources 17, 18.degree. 19 are arranged horizontally at different height positions with respect to the reference plane 10.

いま各光源17,18.19の半径がrl。Now, the radius of each light source 17, 18, and 19 is rl.

(ただしn=1.2.3 ) 、基準面1oに対する高
さかり、(n=1.2.3)とすると、曲面体7への各
光束の入射仰角はそれぞれi、  (n=1.2゜3)
となり、曲面体7における仰角かそれぞれ17である各
曲面要素を撮像装置6により検出することかできる。こ
のとき各光源17,18゜19から曲面体7の表面を経
て撮像装置6に至る全光路長に比して曲面要素の大きさ
が十分に小さいので、次式により入射仰角、すなわち検
出しようとする曲面要素の仰角を定めればよい。
(However, n = 1.2.3), the height with respect to the reference surface 1o, (n = 1.2.3), the incident elevation angle of each light beam to the curved surface body 7 is i, (n = 1.2゜3)
Therefore, each curved surface element having an elevation angle of 17 in the curved surface body 7 can be detected by the imaging device 6. At this time, since the size of the curved surface element is sufficiently small compared to the total optical path length from each light source 17, 18° 19 to the imaging device 6 via the surface of the curved surface body 7, the incident elevation angle, that is, the angle of incidence to be detected is determined by the following formula. What is necessary is to determine the elevation angle of the curved surface element.

n FT[冒劉了 この検査方法においては、はんだ付は面に対する入射仰
角の異なる3個の光源17,18゜19による反射光像
を相互に識別するために、それぞれ光源17,18.1
9を時間的に異なったタイミングで点灯し、また消灯す
るようにしている。
In this inspection method, soldering is carried out using light sources 17, 18.
9 are turned on and off at different timings.

〈発明か解決しようとする問題点〉 しかしなからこのような方法では、曲面性状の検査を高
速で行うことかできないばかりでなく、異なる投光タイ
ミングで得た各画像を貯蔵するためのメモリや、これら
画像を同一視野像として演算処理するための演算装置や
、各光源を瞬間的に点滅させるための制御装置などが必
要であり、技術面での煩雑さが多く、またそれがコスト
面や信頼性の面で課題となっている。
<Problem to be solved by the invention> However, with this method, not only is it not possible to inspect curved surface properties at high speed, but it also requires a large amount of memory and memory to store each image obtained at different light emitting timings. , a calculation device to process these images as the same visual field image, a control device to flash each light source momentarily, etc. are required, which is technically complex, and also increases cost and This poses an issue in terms of reliability.

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、はん
だ付は部位などの曲面体の曲面性状を短時間で観測でき
、しかもコストの低減と信頼性の向上とを実現した曲面
性状観測装置を提供することを目的とする。
This invention was made by focusing on the above problem, and is a curved surface property observation device that can observe the curved surface properties of curved objects such as soldering parts in a short time, and also reduces costs and improves reliability. The purpose is to provide

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は、観測対象である曲面体を観測位置へ導入し
て前記曲面体の表面性状を観測する表面性状観測装置で
あって、投光装置と撮像装置とを有している。前記投光
装置は、異なる色彩の光を同時に投射する複数の点状光
源を備えると共に、各点状光源は、観測位置から見てそ
れぞれ異なる方位角および仰角に対応する各方向に配置
されている。また前記撮像装置は、観測位置の真上位置
に前記曲面体の表面の反射光像を撮像可能に配置されて
いる。
<Means for Solving the Problems> The present invention is a surface texture observation device that introduces a curved body to be observed into an observation position and observes the surface texture of the curved body, which includes a light projection device and an imaging device. It has The light projection device includes a plurality of point light sources that simultaneously project light of different colors, and each point light source is arranged in each direction corresponding to a different azimuth angle and elevation angle when viewed from the observation position. . Further, the imaging device is disposed directly above the observation position so as to be able to capture a reflected light image of the surface of the curved body.

〈作用〉 観測対象から見て異なる方位角および仰角に対応する各
方向の点状光源からそれぞれ異なる色彩の光か同時に観
測対象に投射されるので、撮像装置では曲面体の表面か
らの反射光像を各色彩別に同時を得ることかでき、その
撮像パターンを用いて曲面体の表面性状を高速で判断し
得る。
<Operation> Since light of different colors is simultaneously projected onto the observation object from point light sources in each direction corresponding to different azimuth and elevation angles when viewed from the observation object, the imaging device captures the reflected light image from the surface of the curved object. can be obtained simultaneously for each color, and the surface properties of the curved object can be determined at high speed using the imaged pattern.

〈実施例〉 第1図は、この発明か実施されたプリント基板検査装置
の概略構成を示す。
<Embodiment> FIG. 1 shows a schematic configuration of a printed circuit board inspection apparatus according to the present invention.

図示例の基板検査装置は、位置決め基板2O3を撮像し
て得られた前記位置決め基板2O3上にある各部品21
Sの検査領域のパラメータ(判定データ)と、被検査基
板20Tを搬像して得られた前記被検査基板2OT上に
ある各部品21Tの検査領域のパラメータ(被検査デー
タ)とを比較して、これらの各部品21Tが正しく実装
されかつはんだ付けされているかとぅかを検査するため
のものであって、X軸テーブル部22.Y軸テーブル部
23.投光部24゜撮像部25.処理部26などをその
構成として含んでいる。
The board inspection apparatus of the illustrated example has each component 21 on the positioning board 2O3 obtained by imaging the positioning board 2O3.
Compare the parameters (judgment data) of the inspection area of S with the parameters (inspection data) of the inspection area of each component 21T on the substrate 2OT to be inspected obtained by transporting the substrate 20T to be inspected. The X-axis table section 22., is for inspecting whether each of these components 21T is correctly mounted and soldered. Y-axis table section 23. Light projecting section 24° imaging section 25. The configuration includes a processing section 26 and the like.

X軸テーブル部22およびY軸テーブル部23は、それ
ぞれ処理部26からの制御信号に基づいて動作するモー
タ(図示せず)を備えており、これらモータの駆動によ
りX軸テーブル部22か撮像部25をX方向へ移動させ
、またY軸テーブル部23か基板2O3,20Tを支持
するコンベヤ27をX方向へ移動させる。
The X-axis table section 22 and the Y-axis table section 23 are each equipped with a motor (not shown) that operates based on a control signal from the processing section 26, and when driven by these motors, the X-axis table section 22 or the imaging section 25 in the X direction, and the Y-axis table section 23 or the conveyor 27 supporting the substrates 2O3, 20T is moved in the X direction.

これら基板2O3,20Tは、投光部24からの照射光
を受けつつ撮像部25により撮像される。
These substrates 2O3 and 20T are imaged by the imaging section 25 while receiving irradiation light from the light projecting section 24.

投光部24は、処理部26からの制御信号に基づき異な
る色彩の光をそれぞれ発生して検査対象へ異なる入射方
位角および入射仰角で同時に照射するための複数の点状
光源28を備えており、各点状光源28を発した光束を
前記基板・2O3,20Tを投光して、その反射光像を
撮像部25て得て電気信号に変換する。
The light projection unit 24 includes a plurality of point light sources 28 that generate light of different colors based on a control signal from the processing unit 26 and simultaneously irradiate the inspection target at different incident azimuths and elevation angles. , the luminous flux emitted from each point light source 28 is projected onto the substrate 2O3, 20T, and an image of the reflected light is obtained by the imaging section 25 and converted into an electrical signal.

第2図および第3図は、この投光部24の具体例を示し
ており、ドーム形状をなすフード29の内面に前記の各
点状光源28か点在させた状態で配備しである。フード
29は下面開口を下方に向け、上面の開口部30に撮像
部25を位置させである。
FIGS. 2 and 3 show a specific example of this light projecting section 24, in which the above-mentioned point light sources 28 are arranged in a dotted manner on the inner surface of a hood 29 having a dome shape. The hood 29 has a bottom opening facing downward, and an imaging section 25 located in an opening 30 on the top surface.

前記点状光源28には、白色光源に異なる色彩のフィル
タを被せた構造のものか用いであるが、異なる色彩の光
を投射できるものであれば、これに限られないことは勿
論である。
The point light source 28 may be a white light source covered with filters of different colors, but is of course not limited to this as long as it can project light of different colors.

各点状光源28は、検査位置の上方であって検査位置か
ら見てそれぞれ異なる方位角および仰角に対応する各方
向に配置されるもので、第3図中、−点鎖#I a I
−a s上の各点状光源28かそれぞれ同一の仰角の方
向に位置し、−点鎖線す、、b2.b、・・・・上の各
点状光源28かそれぞれ同一の方位角の方向に位置する
ものである。
Each point light source 28 is arranged above the inspection position in each direction corresponding to a different azimuth angle and elevation angle when viewed from the inspection position, and in FIG. 3, - point chain #I a I
- Each point light source 28 on a s is located in the direction of the same elevation angle, - dotted chain line S, b2. The point light sources 28 above b, . . . are located in the same azimuth direction.

なお点状光源28は、上記実施例のように必ずしも全方
位角の方向にわたって設ける必要はなく、第4図に示す
如く、特定範囲の方位角の方向に限って設けてもよい。
Note that the point light sources 28 do not necessarily need to be provided in all azimuth directions as in the above embodiment, but may be provided only in a specific range of azimuth directions, as shown in FIG.

この実施例の場合、検出したい曲面要素の有無や位置を
直接判定できる。
In the case of this embodiment, the presence or absence and position of the curved surface element to be detected can be directly determined.

また点状光源28を全方位角にわたって設ける場合に、
全ての点状光源28か異なる色彩の光を投射するもので
ある必要はなく、例えば方位角か90°の範囲について
は各点状光源28として異なる色彩の光を投射するもの
で構成し、残りの角度範囲については同じ点状光源28
の組合せを繰返し用いてもよい。
Further, when the point light source 28 is provided over all azimuth angles,
It is not necessary that all the point light sources 28 project light of different colors; for example, for a range of 90° in azimuth angle, each point light source 28 may be configured to project light of a different color, and the remaining For the angular range of the same point light source 28
A combination of these may be used repeatedly.

第5図は、検査対象48の表面の方位角検出原理を示す
もので、任意の点状光源28と検査対象48との幾何学
的関係を上方より俯轍して表したものである。
FIG. 5 shows the principle of detecting the azimuth angle of the surface of the inspection object 48, and shows the geometrical relationship between an arbitrary point light source 28 and the inspection object 48 viewed from above.

同図において、点状光源28より検査対象48の表面に
対して入射方位角」て光束49が投光されると、その反
射光束か検査対象48の真上に位置する撮像部25に入
射して検出される。
In the same figure, when a light beam 49 is projected from a point light source 28 onto the surface of an inspection object 48 at an incident azimuth angle of 49, the reflected light beam enters the imaging unit 25 located directly above the inspection object 48. detected.

これにより前記光束49て照明された検査対象48にお
ける曲面要素は座標軸50に対しjの方位角をなして配
向していることか検出される。
Thereby, it is detected whether the curved surface elements in the inspection object 48 illuminated by the light beam 49 are oriented at an azimuth angle of j with respect to the coordinate axis 50.

従って検査対象48の表面形状かはんだ付は面のように
異なる方位角方向に配向している多数の曲面要素から成
るものであれば、入射方位角か異なる複数の点状光源2
8より検査対象48の表面へ投光すれば、それぞれの入
射方位角に対応する曲面要素の群か撮像部25により検
出される。これにより検査対象48の表面の各曲面要素
かそれぞれどんな方位角をなして配向しているかを検出
できる。
Therefore, if the surface shape or soldering of the inspection object 48 is made up of many curved surface elements oriented in different azimuth directions like a surface, a plurality of point light sources 2 with different incident azimuth angles may be used.
8 onto the surface of the inspection object 48, the imaging section 25 detects a group of curved surface elements corresponding to each incident azimuth. This makes it possible to detect the azimuth angle at which each curved surface element on the surface of the inspection object 48 is oriented.

また点状光源28か入射方位角かj−Δjからj+Δj
まで2Δjの幅をもつ光束49を投光するならば、その
幅に対応した幅を有する反射光束か撮像されることにな
り、この場合は、座標軸50となす方位角かj−Δjか
らj十Δjまでの幅の角度をもつ曲面要素か検出てきる
ことになる。
Also, whether the point light source 28 or the incident azimuth is j−Δj to j+Δj
If the beam 49 with a width of 2Δj is projected, a reflected beam 49 with a width corresponding to the width will be imaged. In this case, the azimuth with the coordinate axis 50 is A curved surface element having an angle of width up to Δj will be detected.

かくして第6図に示すように、検査対象48から見て異
なる方位角に対応する各方向にそれぞれ点状光源28を
配置して投光部24を構成すれば、各点状光源28によ
る光束49の入射方位角に対応した配向性をもつ曲面要
素をそれたけ詳細に検出てきることになる。
Thus, as shown in FIG. 6, if the light projecting unit 24 is configured by arranging the point light sources 28 in each direction corresponding to a different azimuth angle when viewed from the inspection object 48, the light flux 49 from each point light source 28 will be This means that curved surface elements with an orientation corresponding to the incident azimuth angle can be detected in greater detail.

なお仰角検出原理については、従来の技術の説明の中で
すでに説明済みてあり、ここでは同じ説明を繰り返さな
い。
Note that the principle of elevation angle detection has already been explained in the description of the conventional technology, and the same explanation will not be repeated here.

つぎに撮像部25は、検査位置の真上に位置させたカラ
ーテレビカメラ32を備えており、前記基板2O3また
は20Tからの反射光はこのカラーテレビカメラ32に
よって三原色のカラー信号R,G、  Bに変換されて
処理部26へ供給される。
Next, the imaging section 25 is equipped with a color television camera 32 located directly above the inspection position, and the reflected light from the substrate 2O3 or 20T is converted into three primary color signals R, G, and B by this color television camera 32. and is supplied to the processing section 26.

処理部26は、A/D変換部33.メモリ38゜ティー
チングテーブル352画像処理部34゜判定部36.X
、Yテーブルコントローラ37゜撮像コントローラ31
.CRT表示部41.プリンタ42.キーボード40.
  フロッピーディスク装置43.制御部(CPU)3
9なとから構成されるもので、ティーチングモードのと
き、位置決め基板2O3についてのカラー信号R9G、
Bを処理し、はんだ付は状態が良好な各部品21Sの所
定領域につき投光された各色彩の光の反射光により形成
された色彩パターンを検出して、判定データファイルを
作成し、また検査モードのとき、被検査基板20Tにつ
いてのカラー信号R,G、Bを処理し、基板上の各部品
21Tの所定領域につき同様の色彩パターンを検出して
被検査データファイルを作成する。
The processing section 26 includes an A/D conversion section 33. Memory 38° Teaching table 352 Image processing section 34° Judgment section 36. X
, Y table controller 37° imaging controller 31
.. CRT display section 41. Printer 42. Keyboard 40.
Floppy disk device 43. Control unit (CPU) 3
9, and when in the teaching mode, the color signal R9G for the positioning board 2O3,
A color pattern formed by the reflected light of each colored light projected on a predetermined area of each component 21S that is in good soldering condition is detected, a judgment data file is created, and an inspection is performed. In the mode, color signals R, G, and B for the board to be inspected 20T are processed, similar color patterns are detected in predetermined areas of each component 21T on the board, and a data file to be inspected is created.

そしてこの被検査データファイルと前記判定データファ
イルとを比較して、この比較結果から被検査基板2OT
上の所定の部品21Tにつきはんだ付は部分の良、不良
を自動的に判定する。
Then, this inspected data file and the judgment data file are compared, and based on the comparison result, the inspected board 2OT
For the above predetermined component 21T, it is automatically determined whether the soldering part is good or bad.

第7図(1)は、はんだ付けか良好であるとき、第7図
(2)ははんだか欠落しているとき、第7図(3)は部
品か欠落しているときのそれぞれのはんだ44の断面形
態と、各場合の撮像パターン45〜47との関係を対応
付けして示したものであり、各撮像パターン45〜47
間には明確な差異か現われるため、部品の育無やはんだ
付けの良否が判定できることになる。
Figure 7 (1) shows the solder 44 when the soldering is good, Figure 7 (2) shows the solder missing, and Figure 7 (3) shows the solder 44 when the component is missing. The relationship between the cross-sectional form and the imaging patterns 45 to 47 in each case is shown in association with each other, and each imaging pattern 45 to 47
Since there is a clear difference between the two, it is possible to judge whether the parts are grown or not and whether the soldering is good or bad.

第1図に戻って、A/D変換部33は前記撮像部25か
らカラー信号R,G、Bか供給されたときに、これをア
ナログ・ディジタル変換して制御部39へ出力する。メ
モリ38はRAMなどを備え、制御部39の作業エリア
として使われる。画像処理部34は制御部39を介して
供給された画像データを画像処理して前記被検査データ
ファイルや判定データファイルを作成し、これらを制御
部39や判定部36へ供給する。
Returning to FIG. 1, when the A/D converter 33 is supplied with the color signals R, G, and B from the image pickup section 25, it converts them into analog and digital signals and outputs them to the control section 39. The memory 38 includes a RAM and the like, and is used as a work area for the control section 39. The image processing section 34 performs image processing on the image data supplied via the control section 39 to create the above-mentioned inspected data file and judgment data file, and supplies these to the control section 39 and the judgment section 36.

ティーチングテーブル35はティーチング時に制御部3
9から判定データファイルか供給されたとき、これを記
憶し、また検査時に制御部39が転送要求を出力したと
き、この要求に応じて判定データファイルを読み出して
、これを制御部39や判定部36などへ供給する。
The teaching table 35 is connected to the control unit 3 during teaching.
When a judgment data file is supplied from the control unit 9, it is stored, and when the control unit 39 outputs a transfer request during inspection, the judgment data file is read out in response to this request and is sent to the control unit 39 or the judgment unit. 36 etc.

判定部36は、検査時に制御部39から供給された判定
データファイルと、前記画像処理部34から転送された
被検査データファイルとを比較して、その被検査基板2
0Tにつきはんだ付は状態の良否を判定し、その判定結
果を制御部39へ出力する。
The determination unit 36 compares the determination data file supplied from the control unit 39 at the time of inspection with the data file to be inspected transferred from the image processing unit 34, and determines the quality of the board 2 to be inspected.
At 0T, it is determined whether the soldering condition is good or bad, and the determination result is output to the control section 39.

撮像コントローラ31は、制御部39と投光部24およ
び撮像部25とを接続するインターフェースなどを備え
、制御部39の出力に基づき投光部24の各点状光源2
8の光量を調整したり、撮像部25のカラーテレビカメ
ラ32の各色相光出力の相互バランスを保つなとの制御
を行う。
The imaging controller 31 includes an interface for connecting the control section 39 with the light projecting section 24 and the imaging section 25, and controls each point light source 2 of the light projecting section 24 based on the output of the control section 39.
Control is performed such as adjusting the amount of light of 8 and maintaining the mutual balance of the light outputs of each hue of the color television camera 32 of the imaging section 25.

X、 Yテーブルコントローラ37は制御部39と前記
X軸テーブル部22およびY軸テーブル部23とを接続
するインターフェースなどを備え、制御部39の出力に
基づきX軸テーブル部22およびY軸テーブル部23を
制御する。
The X, Y table controller 37 includes an interface for connecting the control section 39 with the X-axis table section 22 and the Y-axis table section 23, and controls the X-axis table section 22 and the Y-axis table section 23 based on the output of the control section 39. control.

CRT表示部41はブラウン管(CRT)を備え、制御
部39から画像データ、判定結果、キー人力データなど
が供給されたとき、これを画面上に表示する。プリンタ
42は制御部39から判定結果などか供給されたとき、
これを予め決められた書式(フォーマット)でプリント
アウトする。キーボード40は操作情報や位置決め基板
2O3に関するデータ、この位置決め基板2O3上の部
品21Sに関するデータなどを入力するのに必要な各種
キーを備えており、このキーボード40から入力された
情報やデータなどは制御部39へ供給される。
The CRT display section 41 is equipped with a cathode ray tube (CRT), and when image data, judgment results, key manual data, etc. are supplied from the control section 39, they are displayed on the screen. When the printer 42 is supplied with the determination result etc. from the control unit 39,
This is printed out in a predetermined format. The keyboard 40 is equipped with various keys necessary for inputting operation information, data regarding the positioning board 2O3, data regarding the component 21S on this positioning board 2O3, etc., and the information and data input from this keyboard 40 are controlled. 39.

制御部39は、マイクロプロセッサなどを備えており、
つぎに述へる手順に沿って動作する。
The control unit 39 includes a microprocessor, etc.
It operates according to the procedure described below.

まず新たな被検査基板20Tを検査するときには、制御
部39は、ティーチングを実行するために装置各部を制
御して投光部24や撮像部25をオンし、また撮像条件
やデータの処理条件を整える。つぎにY軸テーブル部2
3上に位置決め基板2O3かセットされると、制御部3
9はX軸テーブル部22およびY軸テーブル部23を制
御して位置決め基板2O3を位置出しした後、撮像部2
5に位置決め基板2O3を撮像させる。この撮像動作で
得られた三原色のカラー信号R,G、 BはA/D変換
部33でA/D変換され、その変換結果はメモリ38に
リアルタイムで記憶される。
First, when inspecting a new substrate to be inspected 20T, the control section 39 controls each section of the apparatus to turn on the light projecting section 24 and the imaging section 25 in order to execute teaching, and also sets the imaging conditions and data processing conditions. Arrange. Next, Y-axis table section 2
When the positioning board 2O3 is set on the controller 3, the controller 3
9 controls the X-axis table section 22 and the Y-axis table section 23 to position the positioning board 2O3, and then moves the imaging section 2
5 to image the positioning board 2O3. The three primary color signals R, G, and B obtained by this imaging operation are A/D converted by an A/D converter 33, and the conversion results are stored in a memory 38 in real time.

ついて制御部39は、前記メモリ38より各色相に対応
する画像データを画像処理部34へ転送させ、この画像
処理部34にて各色相の画像データを各色相別の適当な
しきい値で2値化するなとして、反射光の色彩パターン
を検出する。また制御部39は、画像処理部34を制御
し、各部品21Sの撮像パターンにつき各部分(電極な
ど)の明度をチエツクするなどして各部品21Sの電極
の位置や極性マークの位置などを識別させる。
Accordingly, the control unit 39 transfers the image data corresponding to each hue from the memory 38 to the image processing unit 34, and the image processing unit 34 converts the image data of each hue into binary values using an appropriate threshold value for each hue. Detect the color pattern of the reflected light. The control unit 39 also controls the image processing unit 34 and checks the brightness of each part (electrode, etc.) in the imaged pattern of each component 21S to identify the position of the electrode and polarity mark of each component 21S. let

この後制御部39は、前記の各色彩パターンと前記の識
別結果とに基づいて、被検査基板20Tを検査するのに
必要な判定データファイルを作成し、これをティーチン
グテーブル35に記憶させた後、ティーチングを終了す
る。
Thereafter, the control unit 39 creates a determination data file necessary for inspecting the board to be inspected 20T based on each of the color patterns and the identification results, and stores this in the teaching table 35. , end teaching.

つぎに検査モードに移行すると、制御部39はティーチ
ングテーブル35やキーボード40からその日の日付デ
ータや、被検査基板20TのIDナンバ(識別番号)を
取り込むとともに、ティーチングテーブル35から判定
データファイルを読み出して、これを判定部36に供給
する。
Next, when shifting to the inspection mode, the control unit 39 takes in the date data of the day and the ID number (identification number) of the board to be inspected 20T from the teaching table 35 and the keyboard 40, and reads out the judgment data file from the teaching table 35. , and supplies this to the determination section 36.

この後、制御部39は、撮像条件やデータの処理条件を
整えた後、Y軸テーブル部23上に被検査基板20Tか
セットされたかどうかをチエツクする。
Thereafter, the control section 39 checks whether the substrate to be inspected 20T is set on the Y-axis table section 23 after adjusting the imaging conditions and data processing conditions.

もしセットされておれば、制御部39は前記と同様、画
像処理部34にて各色彩パターンの検出および電極や極
性マークの識別を順次行わせた後、各色彩パターンと前
記の識別結果とに基づき被検査データファイルを作成す
る。ついて制御部39は、前記被検査データファイルを
判定部36に転送させ、この被検査データファイルと前
記判定データファイルとを比較させて、被検査基板2O
T上の所定の部品21Tにつきはんた付けの良否を判定
させると共に、この判定結果をCRT表示部41やプリ
ンタ42に供給して、これらを表示させ、またプリント
アウトさせる。
If set, the control unit 39 causes the image processing unit 34 to sequentially detect each color pattern and identify the electrodes and polarity marks as described above, and then compares each color pattern with the above identification results. Create a data file to be inspected based on this. The control unit 39 then transfers the inspected data file to the determining unit 36, compares the inspected data file with the determined data file, and determines whether the inspected board 2O
The quality of soldering is determined for a predetermined component 21T on the T, and the determination results are supplied to the CRT display section 41 and printer 42 for display and printing out.

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、異なる色彩の光を同時に投射す
る複数の点状光源をもって投光装置を構成すると共に、
各点状光源を観測位置から見てそれぞれ異なる方位角お
よび仰角に対応する各方向に配置したから、撮像装置で
は曲面体の表面からの反射光像を各色彩別に同時を得る
ことかでき、その撮像パターンを用いて曲面体の表面性
状を高速で判断し得る。また時系列的に各光源を点灯動
作させる従来例のように、大きなメモリ容量を必要とせ
ず、また時間ずれのある画像を結合するための演算や光
源の点滅のタイミングをとるための制御か不要であり、
コストの低減および信頼性の向上を実現するなど、発明
目的を達成した顕著な効果を奏する。
<Effects of the Invention> As described above, the present invention configures a light projection device with a plurality of point light sources that simultaneously project light of different colors, and
Since each point light source is placed in each direction corresponding to a different azimuth and elevation angle when viewed from the observation position, the imaging device can simultaneously obtain images of reflected light from the surface of the curved surface for each color. The surface properties of a curved object can be determined at high speed using an imaged pattern. Also, unlike the conventional example of turning on and off each light source in chronological order, it does not require a large memory capacity, nor does it require calculations to combine images with time lags or control to determine the timing of the blinking of the light sources. and
The invention achieves remarkable effects such as reducing costs and improving reliability.

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

第1図はこの発明の一実施例にかかる基板検査装置の全
体構成を示す説明図、第2図は投光部の構成を示す拡大
断面図、第3図は点状光源の配置状態を示す投光部の下
面図、第4図は点状光源の他の配置状態を示す投光部の
下面図、第5図および第6図は方位角の検出原理を示す
説明図、第7図ははんだ付は状態の良否と撮像パターン
との関係を示す説明図、第8図は従来例を示す説明図、
第9図および第10図は仰角の検出原理を示す説明図、
第11図は従来例を示す説明図である。 24・・・・投光部    25・・・・撮像部26・
・・・処理部28・・・・点状光源特許出願人    
オ ム ロ ン 株式会 社第 3 麻 2 図 投九郭め項八と、〒、T拡大−面口@  
 、!F、イ天光μ早のb己’a *’、態と乃2、ず
投光JやのTi図−ぐ 第 4 5ぐ  、弘イズ充:沖硝イシh己1tπ托と
ティ段l?め丁1か図iへ 5  図  ;y(fL角
−7会出原理ε會゛、鷹[2舎−日月1シ〕I 270゜
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a board inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the configuration of the light projecting section, and FIG. 3 is an illustration showing the arrangement of point light sources. FIG. 4 is a bottom view of the light projecting section showing another arrangement of point light sources, FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams showing the principle of detecting the azimuth angle, and FIG. An explanatory diagram showing the relationship between the soldering condition and the imaged pattern, FIG. 8 is an explanatory diagram showing a conventional example,
FIG. 9 and FIG. 10 are explanatory diagrams showing the principle of detecting the elevation angle;
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a conventional example. 24... Light projecting section 25... Imaging section 26.
... Processing unit 28 ... Point light source patent applicant
Omron Co., Ltd. No. 3 Asa 2 Fig. 8 and 8, 〒, T enlargement - Menguchi @
,! F, Itenko μ Haya's bself 'a *', State and No 2, Zuko Jya's Ti figure-gu 4th 5gu, Hirois Mitsuru: Okisou Ishih self 1tπ托 and Tidan l? Go to page 1 or figure i 5 figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 観測対象である曲面体を所定の観測位置へ導入して前記
曲面体の表面形状を観測する表面性状観測装置であって
、 投光装置と撮像装置とを有し、 前記投光装置は、異なる色彩の光を同時に投射する複数
の点状光源を備え、 各点状光源は、観測位置から見てそれぞれ異なる方位角
および仰角に対応する各方向に配置されており、 前記撮像装置は、観測位置の真上位置に前記曲面体の表
面の反射光像を撮像可能に配置されて成る表面性状観測
装置。
[Scope of Claims] A surface texture observation device for introducing a curved surface object to be observed into a predetermined observation position and observing the surface shape of the curved surface object, comprising: a light projection device and an imaging device; The light projection device includes a plurality of point light sources that simultaneously project light of different colors, and each point light source is arranged in each direction corresponding to a different azimuth angle and elevation angle when viewed from the observation position, The imaging device is a surface texture observation device that is arranged directly above the observation position so as to be able to capture a reflected light image of the surface of the curved object.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5519496A (en) * 1994-01-07 1996-05-21 Applied Intelligent Systems, Inc. Illumination system and method for generating an image of an object
JP2008058331A (en) * 2000-06-14 2008-03-13 Qc Optics Inc Highly sensitive optical inspection system and method for detecting defect on diffraction surface
JP2011215101A (en) * 2010-04-02 2011-10-27 Seiko Epson Corp Optical position detecting device
JP2011215100A (en) * 2010-04-02 2011-10-27 Seiko Epson Corp Optical position detecting device
JP2011215102A (en) * 2010-04-02 2011-10-27 Seiko Epson Corp Optical position detecting device
JP2011215099A (en) * 2010-04-02 2011-10-27 Seiko Epson Corp Optical position detecting device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5519496A (en) * 1994-01-07 1996-05-21 Applied Intelligent Systems, Inc. Illumination system and method for generating an image of an object
JP2008058331A (en) * 2000-06-14 2008-03-13 Qc Optics Inc Highly sensitive optical inspection system and method for detecting defect on diffraction surface
JP2011215101A (en) * 2010-04-02 2011-10-27 Seiko Epson Corp Optical position detecting device
JP2011215100A (en) * 2010-04-02 2011-10-27 Seiko Epson Corp Optical position detecting device
JP2011215102A (en) * 2010-04-02 2011-10-27 Seiko Epson Corp Optical position detecting device
JP2011215099A (en) * 2010-04-02 2011-10-27 Seiko Epson Corp Optical position detecting device

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