JPH05215534A - 表面検査用カメラ機構の調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】各カメラ内の画像素子で検知することができる
幅よりも小さい幅の各検知区域を各カメラが重複して検
知しないように配置して、その各検知区域を示す印を表
示した調整用具を用い、そして各カメラで調整用具上の
該各検知区域を示す印を写し撮ってモニター画面上に写
し出し、一方該各検知区域の幅を写し撮ることができる
画像素子の範囲をモニター画像上の任意の位置に表示
し、該検知区域と該画像素子の範囲にずれが生じている
場合には、該画像素子の範囲を該検知区域を写し撮るこ
とができる画像素子の範囲に一致させ、その検知区域を
写し撮ることができる画像素子のデータのみを検知する
ことことにより検査区域の重なり及び検知漏れを簡単に
防ぐことができる表面検査用カメラ機構の調整方法を提
供する。 【効果】カメラ自体を動かさなくても、モニター画面上
で簡単に検査区域の重なり及び検知漏れを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、検査物体の表面からの
光を写し撮ることができるカメラが複数台配置されてい
るカメラ群からなる表面検査用カメラ機構における検査
物体の表面の重複検知の防止、及び検知漏れの防止を容
易に行うことができる表面検査用カメラ機構の調整方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、比較的大領域でかつ高精細の検査
を行う技術として、ＣＣＤラインセンサーカメラを用い
て検査物体の表面を検査する技術が知られており、プリ
ント配線基板検査を初め各分野でよく用いられている。
ところで、このような検査物体表面の検査においては、
昨今の高精細化要求と高速化要求に対応して複数台のカ
メラを用いることがしばしば行われている。しかしなが
ら、複数台のカメラを一列にならべて多用する際には各
カメラの検知区域の重なり、あるいは検知漏れが起こり
易く、検査物体の表面を重複して検査したり、検査物体
の表面を完全に検査できないという問題点がある。つま
り、検知漏れとしては、例えば図１のようにカメラ群に
より検知していない部分が生じるという問題点があっ
た。従来、これを防ぐには、カメラ自体の向き、位置な
どを調整する方法がとられていたが、カメラ自体の向き
や位置の微量調整は困難であり、また煩雑であるという
欠点があった。そこで、カメラ自体を動かさなくても、
簡単に検査区域の重なり及び検知漏れを防止できる方法
が望まれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の表面
検査用カメラ機構の調整方法の問題点に鑑み、カメラ自
体を動かさなくても、モニター画面上で簡単に検査区域
の重なり及び検知漏れを防止できる表面検査用カメラ機
構の調整方法を提供することを目的としてなされたもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意検討した結果、各カメラ内の画像素
子で検知することができる幅よりも小さい幅の各検知区
域を各カメラが重複して検知しないように配置して、そ
の各検知区域を示す印を表示した調整用具を用いるこ
と、そして各カメラで調整用具上の該各検知区域を示す
印を写し撮ってモニター画面上に写し出し、一方該各検
知区域の幅を写し撮ることができる画像素子の範囲をモ
ニター画像上の任意の位置に表示し、該検知区域と該画
像素子の範囲にずれが生じている場合には、該画像素子
の範囲を該検知区域を写し撮ることができる画像素子の
範囲に一致させ、その検知区域を写し撮ることができる
画像素子のデータのみを検知することことにより検査区
域の重なり及び検知漏れを簡単に防ぐことができること
を見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。

【０００５】すなわち、本発明は、検査物体の表面から
の光を写し撮ることができるカメラが複数台配置されて
いるカメラ群からなり、検査物体又はカメラ群を移動さ
せることにより検査物体の表面を検査することができる
表面検査用カメラ機構の調整方法であって、各カメラ内
の画像素子で検知することができる幅よりも小さい幅を
有し、かつ各カメラが重複して検知しないように配置さ
れている各検知区域を示す印を表示している調整用具を
検査物体の代わりに置き、各カメラで該各検知区域を示
す印を写し撮ってモニター画面上に写し出し、一方該各
検知区域の幅を写し撮ることができる画像素子の範囲を
モニター画像上の任意の位置に表示し、該検知区域と該
画像素子の範囲にずれが生じている場合には、該画像素
子の範囲を該検知区域を写し撮ることができる画像素子
の範囲に一致させ、その検知区域を写し撮ることができ
る画像素子のデータのみを検知することを特徴とする表
面検査用カメラ機構の調整方法を提供するものである。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
表面検査用カメラ機構は、検査物体の表面からの光を写
し撮ることができるカメラが複数台配置されているカメ
ラ群から成るものである。カメラ群を構成する各カメラ
は、解像力が同じものが好ましいが、異なるものでもよ
い。カメラの解像度は、出来るだけ大きい方が好まし
く、通常５１２〜１００００の範囲の解像度が用いられ
る。カメラ群を構成するカメラの数は、複数であれば良
いが、通常２〜１００個、好ましくは２〜２０個、特に
好ましくは２〜１０個が用いられる。また、カメラの配
置形態は、検査物体の表面からの光を写し撮ることがで
きる位置に配置されていれば特に限定されるものではな
く、種々の配置形態が適応できるが、一列に配列された
ものが配列が簡単であるので適応し易い。カメラは、Ｃ
ＣＤ（電荷結合素子）ラインセンサーを内蔵しており、
ＣＣＤラインセンサーは、画像素子が多数配列されたも
のであり、その画像素子の数は通常直線状に１００〜１
００００の範囲であり、好ましくは５１２〜１００００
の範囲である。

【０００７】本発明の表面検査用カメラ機構は、検査物
体又はカメラ群を移動させることにより検査物体の表面
の検査を必要とする部分を検査することができるもので
ある。移動するものは、検査物体だけでもよいし、カメ
ラ群だけでもよく、また検査物体とカメラ群の両方でも
良い。この検査物体又はカメラ群の移動形態は、特に限
定されるものではなく、適宜選定して決めれば良く、例
えば直線状の移動、曲線状の移動、中心点回りの回動な
ど種々の移動形態を採ることができるが、直線状の平行
移動形態が好ましい。なお、本発明の表面検査用カメラ
機構は、検査物体の表面から発する光を直接カメラで写
し撮らないで、検査物体の表面から発する光を光学ミラ
ーに反射させて、その反射光をカメラで写し撮る機構で
も良い。光学ミラーを使用する場合、光学ミラーは、特
にカメラの幅よりも小さい幅の光学ミラーを複数一列に
配列して、かつ検査物体の表面からの光の反射角度が隣
接する光学ミラー毎に変えている光学ミラー群にするこ
とが好ましい。この場合、カメラは、光学ミラーの配列
方向に隣接する各光学ミラーの幅のほぼ中点間距離ずつ
ずらし、かつ光学ミラー群の各光学ミラーから反射され
る光を写し撮ることができる位置に複数配置されること
が必要である。

【０００８】本発明の表面検査用カメラ機構を用いて検
査物体の表面を検査するためには、検査物体の表面から
発する光の光源が必要である。この光源は、検査物体の
表面に当たり反射光を生じさせる光源であってもよく、
透過光あるいは散乱光であっても良い。この光源から発
する光の形状は、特に限定されるものではなく、種々の
形状の光が用いられるが、特定の幅を有する線状光が好
ましい。本発明の検査用カメラ機構により検査物体の表
面を検査する場合、その検査効率を向上させるため、そ
の検査面に一定幅の光線を照射し、その光線を検査面上
に少しずつ移動させるか、あるいはその光線は固定して
検査物体を移動させて一定幅の検査面を検査する方法が
採ることができる。

【０００９】本発明の表面検査用カメラ機構によりカメ
ラに写し撮られる光はカメラの中に内蔵されているＣＣ
Ｄラインセンサーに検知され、その映像信号をコンピュ
ーターに送り画像処理されることにより、検査物体の表
面の表面状態を検査することができる。この画像処理と
しては、例えばモニター画面上に検査物体の表面を写し
出させるものや検査物体の表面の傷などを数値化してそ
の数値を表示するものなどが挙げられる。モニター画面
上に検査物体の表面を写し出させることにより、検査物
体の表面にある傷の大きさや位置を容易に知ることがで
きる。

【００１０】本発明の表面検査用カメラ機構の調整方法
においては、各カメラ内の画像素子で検知することがで
きる幅よりも小さい幅を有し、かつ各カメラが重複して
検知しないように配置されている各検知区域を示す印を
表示している調整用具を用いることが必要である。この
調整用具は、検知区域を示す印を表示してあるものであ
れば、どのような形状のものでもよいが、例えば板、シ
ート、フイルムなどが挙げられる。検知区域は、各カメ
ラ内の画像素子で検知することができる幅よりも小さい
幅であればよいが、通常各カメラ内の画像素子で検知す
ることができる幅の４０〜９９％の範囲が好ましく、特
に６０〜９９％の範囲が好ましい。各カメラで検知する
各検知区域の幅は、それぞれ同じでも良く、異なっても
良いが、同じ方が調整し易いので好ましい。検知区域の
幅をカメラ内の画像素子で検知することができる幅より
も小さい幅にすることにより、この検知区域を写し撮る
カメラは、検知区域の両端の少なくとも一方の端を越え
た部分を写し撮ることができるが、検知区域の両端を越
えた部分を写し撮ることが検知漏れを防ぎ易いので好ま
しい。このように、検知区域を各カメラ内の画像素子で
検知することができる幅よりも小さい幅にすることによ
り、検知漏れを防ぐことができる。

【００１１】検知区域は複数台のカメラでそれぞれの検
知区域を検知するものであるので、検知区域は調整用具
に複数配置されるものである。その配置形態は各カメラ
が重複して検知しないように配置されていれば、特に限
定されるものではなく、例えば各検知区域を直線状に連
続的に配置しているもの、各検知区域を直線状に間を空
けて配置しているもの、各検知区域を平行にずらして配
置しているものなど種々の形態を適用することができ
る。各カメラ又は検査物体は、移動しながら検査物体の
表面を検査するので、これらの移動形態を考慮して検知
区域を配置しなければならない。例えば、一列に配置さ
れたカメラ群が検査物体の表面の端から端まで直線状に
平行移動する場合は、各検知区域を直線状に連続的に配
置しても良いが、ジグザグ状に配置されたカメラ群が検
査物体の表面の端から端まで直線状に平行移動する場合
は、各検知区域を平行にずらして配置する必要がある場
合がある。

【００１２】また、検査物体又はカメラ群の移動を２回
以上繰り返して行うことにより検査物体の表面の検査を
行う場合は、移動回数に応じて同じカメラで写し撮る検
知区域を２個以上配置する必要がある。調整用具には、
各検知区域を示す印が表示されているが、その印は、ど
のような印でもよく、例えば点、線、丸、四角、星印な
ど任意の形状の印を使用することができる。また、その
印を表示する位置は、特に限定されるものではなく、例
えば各検知区域の両端、各検知区域の一方の端、各検知
区域の中間点、各検知区域の両端間全体など任意の位置
が適応できる。本発明においては、上記調整用具を検査
物体の代わりに置き、各カメラで該調整用具に表示され
た各検知区域を示す印を写し撮ってモニター画面上に写
し出すことが必要である。

【００１３】モニター画面には、対応する検知区域を示
す印を写し出せば良く、必ずしも検知区域全体あるいは
カメラ内の画像素子で写し撮る区域の全体を写し出す必
要はないが、カメラ内の画像素子で写し撮る区域の全体
を写し出すことが好ましい。本発明においては、各検知
区域の幅を写し撮ることができる画像素子の範囲をモニ
ター画像上の任意の位置に表示することが必要である。
各検知区域の幅を写し撮ることができる画像素子の範囲
は、検知区域の幅、カメラの解像度及び調整用具とカメ
ラとの距離、あるいは使用されるレンズや接写リング等
により、決定できるものであるので、これらの条件を選
定するとおのずから決定できるものである。したがっ
て、この画像素子の範囲の表示は、予めモニター画面上
に写し出しておくことが好ましい。各検知区域の幅を写
し撮ることができる画像素子の範囲のモニター画像上へ
の表示は、調整用具に表示されている検知区域を示す印
と同様に種々の形状により表示しても良く、数値で表示
しても良いが、形状で表示する方が好ましく、特に調整
用具に表示されている検知区域を示す印と同じ形状にす
ると、画像素子の範囲を検知区域に合わせ易いので好ま
しい。

【００１４】また、この表示は、モニター画面上の任意
の位置に行うことができるが、検知区域を示す印が写し
出されている位置の近くに表示することが好ましい。本
発明においては、検知区域と該画像素子の範囲にずれが
生じている場合には、該画像素子の範囲を該検知区域を
写し撮ることができる画像素子の範囲に一致させ、その
検知区域を写し撮ることができる画像素子のデータのみ
を検知することが必要である。画像素子の範囲を該検知
区域を写し撮ることができる画像素子の範囲に一致させ
る方法は、モニター画面上に写し出された検知区域の範
囲に画像素子の範囲を一致させる方法でも良いし、モニ
ター画面上に表示された画像素子の範囲は固定したまま
調整用具を動かせることにより一致させる方法でも良
い。

【００１５】モニター画面上に写し出す検知区域及び画
像素子の範囲は、カメラ群で検知することができる全体
でも良く、各検知区域及び各画像素子の範囲毎でも良
く、適宜選定すれば良い。各検知区域及び各画像素子の
範囲毎に写し出す場合は、順次モニター画面上に写し出
すことにより全部のカメラを調整することができる。こ
れにより、検知区域を越えた部分の検知データは処理さ
れないで、検知区域内の検知データのみが処理され、そ
の結果検査範囲の重複を防ぐことができる。 本発明においては、前述の検知区域と該画像素子の範囲
にずれを認識する処理、画像素子の範囲を該検知区域を
写し撮ることができる画像素子の範囲に一致させる処
理、及びその検知区域を写し撮ることができる画像素子
のデータのみを検知する処理は、コンピュータを用いて
行うことが好ましい。これにより、極めて簡単に調整す
ることができる。コンピュータによる制御は、種々のプ
ログラムにより行うことができるが、そのプログラムの
例としては、図７のフローチャートに示されるプログラ
ムなどが挙げられる。

【００１６】

【実施例】次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。ただし、本発明はこれらの例によって何ら
限定されるものではない。図２は本発明の検査用カメラ
機構の一実施例を示す斜視図である。図３は、図２のカ
メラ機構により写し撮る各検知区域を示す印を表示して
いる調整用具の平面図である。図３において、シート状
の調整用具の表面には、各検知区域を直線状に連続的に
並べて、その各検知区域の両端に線状の印として線６、
７、８、９を表示している。この各検知区域の幅は、４
０mmであり、図２の各カメラ内の画面素子で写し撮るこ
とができる範囲の８０％である。

【００１７】図２の各カメラ１、２、３は、その解像度
が同じであり、それぞれ１０μｍの解像度になるように
カメラ調整用具５との距離を調整した。また、これらの
カメラ内にある画像素子は、それぞれ直線状に５０００
個配置されているものを使用した。したがって、４０mm
の検知区域を写し撮ることができるカメラ内の画像素子
は４０００個である。そして、モニター画面１２上いっ
ぱいに５０００画像素子分を表示し、その画像素子の真
ん中の４０００個分の範囲をモニター画面１２上にその
範囲の両端の位置に線１０、１１(カーソル)を図４のよ
うに表示した。なお、これらの線１０、１１間の幅は、
１０μｍの解像度で調整用具５上に表示されている検知
区域の線６、７をモニター画面１２上に写し出したとき
の線６、７間の幅と同じ幅になる。

【００１８】一方、４０mmの各検知区域を配置して、各
検知区域の両端の位置に線６、７を表示した調整用具５
をカメラ１で写し撮り、図５のようにモニター画面１２
上に写し出した。さらに、モニター画面１２上に図４及
び図５の線６、７及び１０、１１を同時に写し出して、
図６のように重ね合わせた。なお、一般にモニター画面
１２上に一度に表示する場合は、モニターの分解能が十
分でないため、分けて表示した方が良い。また、図４の
２つの線１０と線１１との幅と図５の２つの線６と線７
との幅が一致しない場合があるが、これはカメラ１が正
確に１０μｍの解像度になっていないためである。した
がって、カメラ１の位置とレンズの調整を行えば良い。

【００１９】次に、図６の線１０と線１１の間隔を保っ
たまま、線１０、１１を左右に移動させ、図７のように
線６、７に完全に一致させる。次いで、図７の線の間の
画像素子の範囲で検知できるデータのみを検知するよう
に組まれているプログラムソフトにその線１０、１１の
位置を登録する。この結果、例えば線の移動が１２６画
像素子分の移動であった場合は、実際にはカメラの位置
が１.２６mmずれていたことになるが、上記作業によ
り、カメラ１の位置ずれを調整するためにカメラ１を移
動させることなく、モニター画面１２上の作業だけで調
整することができる。なお、より精度良く調整を行う為
には、５０００画像素子の左側の一部、及び／又は右側
の一部を拡大表示しながら調整を行う方法があり、この
方法では１画像素子単位での微量調整を行うことができ
る。

【００２０】以上と同様の作業を各カメラ毎に順次繰り
返し行うことにより、カメラ群全体の調整を行うことが
できる。従って、各カメラは、検知区域の両端を越えて
それぞれ５００個の画像素子で写し撮ることができ、そ
の部分は重複して検知することになるが、本発明では、
この部分の画像素子のデータは処理されないので、重複
検知を完全に防ぐことができる。なお、各線を一致させ
る方法は、Ｘ−Ｙステージを持つ場合では、画像素子の
範囲を示す線を固定しておき、ステージを移動すること
により逆に調整用具５自体を移動させ、線に調整用具上
の線を合わせるようにして行うこともできる。また、画
角調整が終わっている場合は、画像素子の範囲を表示す
る線として１本の線のみを表示し、カメラで見ている調
整用具５上の１本の線に合わせる方法により調整しても
良い。

【００２１】

【発明の効果】本発明の表面検査用カメラ機構の調整方
法によれば、カメラ自体を動かさなくても、モニター画
面上で簡単に検査区域の重なり及び検知漏れを防止でき
る。従って、本発明の表面検査用カメラ機構の調整方法
は実用上、極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来の表面検査用カメラ機構により写
し撮る際に検知していない部分が生じることを示す概略
図である。

【図２】図２は、本発明の表面検査用カメラ機構の調整
方法の一実施例のカメラ群と調整用具の配置を示す側面
図である。

【図３】図３は、本発明の表面検査用カメラ機構の調整
方法の一実施例に使用する調整用具を示す平面図であ
る。

【図４】図４は、本発明の表面検査用カメラ機構の調整
方法の一実施例のモニター画面上に表示された画像素子
の範囲を示す正面図である。

【図５】図５は、本発明の表面検査用カメラ機構の調整
方法の一実施例のモニター画面上に写し出された調整用
具上の検知区域を示す線を示す正面図である。

【図６】図６は、図４及び図５に表示された線を同時に
表示したモニター画面の正面図である。

【図７】図７は、本発明の調整方法に使用するコンピュ
ータープログラムの一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ カメラ ２ カメラ ３ カメラ ４ 検査物体 ５ 調整用具 ６ 調整用具上に表示された検知区域を示す線 ７ 調整用具上に表示された検知区域を示す線 ８ 調整用具上に表示された検知区域を示す線 ９ 調整用具上に表示された検知区域を示す線 １０ 画像素子の範囲を示す線 １１ 画像素子の範囲を示す線 １２ モニター画面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査物体の表面からの光を写し撮ることが
   できるカメラが複数台配置されているカメラ群からな
   り、検査物体又はカメラ群を移動させることにより検査
   物体の表面を検査することができる表面検査用カメラ機
   構の調整方法であって、各カメラ内の画像素子で検知す
   ることができる幅よりも小さい幅を有し、かつ各カメラ
   が重複して検知しないように配置されている各検知区域
   を示す印を表示している調整用具を検査物体の代わりに
   置き、各カメラで該各検知区域を示す印を写し撮ってモ
   ニター画面上に写し出し、一方該各検知区域の幅を写し
   撮ることができる画像素子の範囲をモニター画像上の任
   意の位置に表示し、該検知区域と該画像素子の範囲にず
   れが生じている場合には、該画像素子の範囲を該検知区
   域を写し撮ることができる画像素子の範囲に一致させ、
   その検知区域を写し撮ることができる画像素子のデータ
   のみを検知することを特徴とする表面検査用カメラ機構
   の調整方法。
2. 【請求項２】各検知区域を示す印が線である請求項１記
   載の表面検査用カメラ機構の調整方法。
3. 【請求項３】各検知区域を示す印が検知区域の両端に付
   されている請求項１記載の表面検査用カメラ機構の調整
   方法。
4. 【請求項４】各検知区域が直線状に連続的に調整用具上
   に設けられている請求項１記載の表面検査用カメラ機構
   の調整方法。
5. 【請求項５】モニター画面上に表示されている画像素子
   の範囲が線で示されている請求項１記載の表面検査用カ
   メラ機構の調整方法。