JPH0529421A - 表面実装用部品リードの検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被測定物と測定用テレビカメラとの距離が、
基準となる分解能の算定基礎である撮像距離より例えズ
レていても正確な測定値を得ることができる表面実装用
部品リードの検査方法。 【構成】 テレビカメラにより撮像し取り込んだ画像に
基づき被測定物の寸法計測を行なう測定装置を使用し
て、実装用部品１のリード２の曲がり、ピッチ等を検査
する表面実装用部品リードの検査方法であって、前記テ
レビカメラにより表面実装用部品から等距離かつ各撮像
方向は平行そして等撮像角で撮像した複数の画像Ｚ１，
Ｚ２を連結し、前記複数画像を撮像した撮像位置間隔距
離Ｄと、画像の画素数と基準分解能から算出した距離Ｂ
とを算出要素として用い修正係数を算出し、前記画像上
の測定対象の画素数と前記基準分解能を用いて算出した
計測値に前記修正係数による補正を加えて測定値を得る
ことを特徴とする方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回路配線板に表面実
装する実装用部品のリードの曲がり、ピッチ等を測定す
る表面実装用部品リードの検査方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、表面実装用部品（以下実装用部品
という）のリードの曲がり、ピッチ誤差等の測定・検査
装置として、被測定物である実装用部品を基準位置にセ
ットし、測定のための画像取込み用テレビカメラ（以下
テレビカメラという）を使用して撮像し、画像を参照し
て被測定物の寸法計測ができる測定装置があった。

【０００３】図２は、上記測定装置の構成概要を示す側
面図である。１は実装用部品、２は実装用部品１を印刷
回路配線板のランドパターンに接合するための複数のリ
ード、３は対物レンズ、４はエリアセンサである測定用
の工業テレビカメラ（以下テレビカメラという）、５は
実装用部品１を斜め下から照射する照明装置である。

【０００４】図３は、リード２の先端形状とテレビカメ
ラに入力された画像Ｚの相対関係を示す説明図であり、
図４は、テレビカメラ４ａ，４ｂ，４ｃの３台で実装用
部品１のリード２の全体を撮像範囲内に収めるためのテ
レビカメラ４ａ，４ｂ，４ｃと実装用部品との位置関係
説明図である。そして図５は、図４に示す基準位置にセ
ットされた場合と、遠くにセットされた場合のケースに
ついて、画像を測定のために重ね合わせた状態を示した
画像説明図である。

【０００５】次に、上記各図を参照して測定動作につい
て説明する。実装用部品１を基準位置に置き、照明装置
５によって斜め下から照明し、実装用部品１のリード２
先端を複数のテレビカメラ４ａ，４ｂ，４ｃで撮像し計
測する。図５に示すように、複数のテレビカメラ４によ
り入力した画像に基づいて、リードピットＰＴは、ＰＴ
＝リード間の画素数Ｍ×分解能Ｒを算出することにより
求められる。なお分解能Ｒは連続する画素において、画
素１個当りに結像入射する被写体の実際寸法であり、同
一カメラであっても撮像距離により異る。

【０００６】即ち、図５に示すように、１つの実装用部
品１の複数画像Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３を連結して、全体を表
示させ、測定リード間の画素数Ｍと前記基準となる分解
能Ｒの積から、リード間隔を求め、検査することができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の検査方法は、上
記のような方法なので、１画素当りの分解能Ｒを正確に
求めなければならず、１画素の分解能はテレビカメラと
被測定物間の距離によって変化するので、実装用部品の
リード先端とテレビカメラとの距離を一定にすることが
必要である。

【０００８】例えば、図５は図４に示すテレビカメラ３
台４ａ，４ｂ，４ｃでリード先端を入力した画像図で、
２ａで示すリード位置は基準位置であり、２ｂ位置は基
準位置より遠くにセットした状態を示す。そして、取り
込んだ入力画像の合成画面は、基準位置にセットした実
装部品１ａを撮ったテレビカメラ４ａとテレビカメラ４
ｃでの画像Ｚ１とＺ３は直接には連結できないが、基準
位置より遠くセットした場合にはテレビカメラ４ａ，４
ｃの画像Ｚ１，Ｚ３は撮像範囲が広く、即ち小さく撮像
されており、直接連結できることを示している。同一の
被測定物でありながら、測定位置ズレにより誤差が発生
することから、テレビカメラからリード先端までの距離
を常に一定にしなければならないが、実装用部品のサイ
ズには許容誤差があり、一定に保つことは現実的には不
可能であり、測定誤差が避けれないといった問題点があ
った。

【０００９】この発明は、上記従来技術の問題点を解消
するためになされたもので、被測定物である実装用部品
と測定用のテレビカメラとの距離が基準値よりズレてい
ても正確に測定し検査できる表面実装用部品リードの検
査方法を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、この発明に係
る表面実装用部品リードの検査方法は、テレビカメラに
より撮像し取り込んだ画像に基づき被測定物の寸法計測
を行なう測定装置を使用して、実装用部品のリードの曲
がり、ピッチ等を検査する表面実装用部品リードの検査
方法であって、前記テレビカメラにより表面実装用部品
から等距離かつ各撮像方向は平行そして等撮像角で撮像
した複数の画像を連結し、前記複数画像を撮像した撮像
位置間隔距離と、画像の画素数と基準分解能から算出し
た距離とを算出要素として用い修正係数を算出し、前記
画像上の測定対象の画素数と前記基準分解能を用いて算
出した計測値に前記修正係数による補正を加えて測定値
を得ることを特徴とする構成によって、前記の目的を達
成しようとするものである。

【００１１】

【作用】上記構成の、測定装置の画像取込み用のテレビ
カメラにより測定対象の表面実装用部品が有する複数の
リードから等距離かつ各撮像方向は平行そして等撮像角
で撮像した複数画像を連結する方法により、画像上の測
定対象の画素数と基準となる分解能の積は実際の寸法に
当然一致するものである。しかし、被測定物とテレビカ
メラとの距離が、基準となる分解能の算定基礎である撮
像距離よりズレていると測定結果に誤差を生ずることに
なる。

【００１２】上記誤差を補正するための本発明の構成で
は、前記条件で撮像し画像連結した一方のテレビカメラ
での画像全幅は前記複数画像を撮像した撮像位置の間隔
距離に対応する。よって、容易に正確な数値が得られる
前記複数画像を撮像したテレビカメラの位置間隔距離
と、画像の画素数と基準分解能から算出した距離とを算
出要素として用いることにより充分な正確さを有する修
正係数が算出できる。

【００１３】そして、画像上の測定対象の画素数と前記
基準分解能を用いて算出した計測値に前記修正係数によ
る補正を加えることにより、被測定物とテレビカメラと
の距離が、基準となる分解能の算定基礎である撮像距離
より例えズレていても正確な測定値を得ることができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、この発明に係る表面実装用部品リード
の検査方法を実施例により説明する。この発明の検査方
法は、画像取込み用のテレビカメラを使用し画像を参照
して被測定物の寸法計測をする前記した従来装置と同様
の測定装置により、回路配線板に実装する実装用部品が
有する複数リードのピッチ、曲がり等を検査する方法で
あり、被測定物である実装用部品とテレビカメラとの距
離が、基準となる分解能の算定基礎である撮像距離より
ズレたために生ずる誤差の補正方法に特徴があるもので
あり、同補正方法について以下説明する。

【００１５】図４、図５を参照して、実施例のテレビカ
メラの撮像位置と被測定実装用部品リードとの位置関係
について説明する。

【００１６】測定装置（不図示）は、テレビカメラ４
ａ，４ｂ，４ｃが実装用部品１から等距離そして各テレ
ビカメラの撮像方向は平行かつ等撮像角で撮像し複数画
像Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３を得るように構成されている。そし
て、実線で示す実装用部品１ａは基準位置にセットされ
た実装用部品であり、このセット状態で撮像されること
を前提とした分解能数値が従来例と同様に用意されてい
る。

【００１７】点線で示す実装用部品１ｂは、基準位置よ
り遠くにセットされた実装用部品であり、この状態では
誤差補正を必要とする。

【００１８】図１は、実施例の連結画像の説明図であ
る。基準位置より遠くにセットされた実装用部品１ｂを
テレビカメラ４ａにより撮像した画像Ｚ１と、実装用部
品１に対して等距離そしてテレビカメラの方向は平行か
つ等撮像角で撮像したテレビカメラ４ｃによる画像Ｚ３
とが連結するよう両テレビカメラ位置間隔Ｄを調整して
撮像し、かつテレビカメラ４ｂの画像をも結合した画像
図である。

【００１９】以下、図１を参照して第１実施例での測定
値の算出について説明する。画像Ｚ１と画像Ｚ３との連
結線Ｙが、実装用部品１の６番目のリードＬ６の中心に
くるよう撮像されているとする。このとき画像Ｚ１の左
端から例えば７番目のリードＬ７の中心までの距離Ｓ７
を、前記した基準距離で撮像したときの分解能Ｒに基づ
き、 Ｓ７＝左端からリードＬ７中心までの画素数Ｍ×分解能
Ｒ として求めたのでは、前記したように撮像距離のズレに
よる誤差を含むことになる。

【００２０】そこで、まず画像連結線Ｙ、即ちテレビカ
メラ４ｃの画像Ｚ３の左端からリードＬ７の中心までの
距離Ｂを仮に、 Ｂ＝画像連結線ＹからリードＬ７の中心までの画素数ｍ
７×分解能Ｒ として求める。そして、テレビカメラ４ａの画像Ｚ１の
左端からリードＬ７の中心までの距離Ｓ７ａを、前記し
たようにテレビカメラ４ａとテレビカメラ４ｃの撮像位
置間隔距離Ｄを取込みして、 Ｓ７ａ＝Ｄ＋Ｂ として求める。Ｂには誤差を含んではいるが、Ｄに比較
してＢが小さいことから、Ｓ７ａは一応近似的に真な値
と見なして、前記Ｓ７に対する比、 Ｃａ＝Ｓ７ａ／Ｓ７ を算出し、このＣａを修正係数として採用し、計測値の
誤差補正に用いる。

【００２１】即ち、Ｓａ＝画素数Ｍ×分解能Ｒ×Ｃａ を算出して、Ｓａを補正した測定値（以下測定値とい
う）とする。

【００２２】（第２実施例）前記第１実施例において、
各リードの基準ピッチが全て同一の実装用部品では、第
１実施例のＢの代りに、各リード位置を画素数と分解能
から算出して、リードピッチの平均値を算出して、より
正確なリードＬ７の画像Ｚ３上の位置Ｂとすることがで
き、前記Ｓ７ａ，Ｃａ，Ｓａの各正確さも向上する。

【００２３】（第３実施例）第３実施例は、第１実施例
のＢを別の計算方法により、より正確に求めたものであ
る。即ち、 Ｃ１＝リード平均ピッチの基準値／画素数Ｍと分解能Ｒ
から算出したリード平均ピッチ を算出して、Ｂを補正する。即ち、テレビカメラ４ａの
画像Ｚ３の左端からリードＬ７の中心までの距離は Ｓ７ｂ＝Ｄ＋Ｂ×Ｃ１ として算出する。 そして、 Ｃｂ＝Ｓ７ｂ／Ｓ７ を算出し、このＣｂを
修正係数として採用し、計測値の補正に使用する。

【００２４】即ち、 Ｓｂ＝画素数Ｍ×分解能Ｒ×Ｃｂ を算出して測定値とする。

【００２５】（第４実施例）画像Ｚ１の左端から画像Ｚ
３内のリードまでの測定は、 Ｓａ＝Ｄ＋画像Ｚ３内での画素数ｍ×Ｒ×Ｃａ また
は、 Ｓｂ＝Ｄ＋画像Ｚ３内での画素数ｍ×Ｒ×Ｃｂ を算出して測定値とする。

【００２６】上記各実施例による測定値は、機械的に正
確・容易に測定・算出できる測定カメラ位置間の距離Ｄ
を算出要素として修正係数の算出決定に取り入れ、或は
計測値の算出にも取り入れたことにより、目的のリード
の位置、ピッチ等を容易・正確に測定して、実装用部品
リードの検査ができる。

【００２７】（第５実施例）上記各実施例の、修正係数
Ｃａ，Ｃｂの代りに、 Ｃｃ＝Ｄ／（画像Ｚ１の画素数×分解能Ｒ） を採用して、前記同様に計測値を補正して測定値を得る
ことができる。

【００２８】（第６実施例）実装用部品を基準距離で撮
像計測したとき、測定の基準となる、例えば実装用部品
の左端、或は１番目のリードの中心が画像Ｚ１の左端に
来るようにセットされた測定機等のときは、撮像距離が
遠くなったことによる撮像画面の広がり、即ち画面左端
に生じた余分な画像部分の修正値として、 Ｃｄ＝Ｄ×（Ｃａー１）／２，または、Ｃｅ＝Ｄ×（Ｃｂー１）／２ 或は、Ｃｄ＝Ｄ×（Ｃｃー１）／２ を算出して、前記各測定値を補正する。

【００２９】即ち、 Ｓｄ〜Ｓｆ＝（ＳａまたはＳｂ）
ー（Ｃｄ〜Ｃｆのいずれか）を測定値とすることによ
り、撮像距離による誤差を補正でき、実装用部品を基準
位置にセットして測定検査するときと同様な取扱ができ
る。

【００３０】上記の各実施例は、複数のテレビカメラを
使用したとして説明したが、１台のテレビカメラを移動
して複数位置から、実装用部品１に対して等距離そして
各位置でのテレビカメラの撮像方向は平行かつ等撮像角
度で撮像し、画像を記憶させておき連結させる方法によ
ってもよく、前記各実施例と同様な効果を得ることがで
きる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、測定対象の表面実装用部品が有する複数のリードか
ら等距離かつ各撮像方向は平行そして等撮像角で撮像し
た複数画像を連結することにより、画像連結した一方の
テレビカメラでの画像全幅は前記複数画像を撮像した撮
像位置の間隔距離に対応する。そして複数の画像を撮像
した撮像位置の間隔距離は容易・正確に求めることがで
きるので、該間隔距離と、画像の画素数と基準分解能か
ら算出した距離とを算出要素として用いることにより、
充分な正確さを有する修正係数が算出できる。

【００３２】そして、画像上の測定対象の画素数と基準
分解能を用いて算出した計測値に前記修正係数による補
正を加えることにより、被測定物とテレビカメラとの距
離が、基準となる分解能の算定基礎である撮像距離より
例えズレていても正確な測定値を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の結合画像の説明図である。

【図２】測定装置の構成概要を示す側面図である。

【図３】リード先端と画像との関係を示す説明図であ
る。

【図４】テレビカメラと実装用部品との位置関係を示す
説明図である。

【図５】画像説明図である。

【符号の説明】

１ 表面実装用部品 ２ リード ４ テレビカメラ Ｌ６ ６番目のリード Ｌ７ ７番目のリード Ｙ 画像連結線 Ｚ１ テレビカメラ４ａの画像（撮像位置間隔Ｄに対
応） Ｚ３ テレビカメラ４ｃの画像 なお、図中、同一符号は同一または相当する部分を示
す。

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１０月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 テレビカメラにより撮像し取り込んだ画
   像に基づき被測定物の寸法計測を行なう測定装置を使用
   して、実装用部品のリードの曲がり、ピッチ等を検査す
   る表面実装用部品リードの検査方法であって、前記テレ
   ビカメラにより表面実装用部品から等距離かつ各撮像方
   向は平行そして等撮像角で撮像した複数の画像を連結
   し、前記複数画像を撮像した撮像位置間隔距離と、画像
   の画素数と基準分解能から算出した距離とを算出要素と
   して用い修正係数を算出し、前記画像上の測定対象の画
   素数と前記基準分解能を用いて算出した計測値に前記修
   正係数による補正を加えて測定値を得ることを特徴とす
   る表面実装用部品リードの検査方法。