JPH0720588Y2 - 視覚装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、例えば多層基板の自動検査などに用いられ
る視覚装置に関する。

〈従来の技術〉 前記多層基板は、複数枚の基板を一定間隔毎に層状に配
置した構造のもので、各基板の所定位置に所定の部品が
実装される。

各基板の表面には配線パターンが印刷されているが、各
基板の外周が破損していると、配線パターンが途切れる
ため、その破損部の有無を検査する必要がある。

さらに各基板を層状に組み立てる際、各基板を相互に正
しく位置合わせする必要がある。また各基板に部品を実
装する際は、各部品を基板上の適正位置に位置決めする
必要がある。

そこで基板の破損を検査したり、基板間の位置合わせや
部品の位置決めを行ったりする場合に、視覚装置を備え
た基板検査装置が用いられている。

前記視覚装置は、第５図に示す如く、検査対象の多層基
板１に照明を施すための光源２と、この照明下で多層基
板１の外形や位置決め用の基準孔４などを撮像するため
の撮像装置３とで構成されるもので、その濃淡画像を画
像処理装置（図示せず）に取り込んで２値化し、その２
値画像から多層基板１の外形や前記基準孔４の位置を求
めてその良否を判断している。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら上記の視覚装置では、光源２による照射光
が多層基板１の配線パターンやハンダ面で反射するた
め、多層基板１の随所が高輝度で光るようになる。この
ような高輝度部分が存在すると、多層基板１を撮像して
得た濃淡画像を適正に２値化するのが困難であり、とり
わけ基準孔４を検出するのは不可能となる。

このような実情から、第６図に示す如く、検査対象５の
背後に面光源６を位置させて背後照明を施し、検査対象
５の影を撮像装置７により正面から観測する方法をとる
方が望ましい。この撮像装置７で得た濃淡画像には、前
記の高輝度部分は発生せず、検査対象５の部分は暗く、
背景や基準孔の部分は適度に明るく現れるため、これを
正しく２値化でき、またその２値画像より基準孔を検出
するのも容易である。

ところで前記の面光源６は、蛍光灯，ハロゲンランプ,L
EDなどの光源８と白色拡散板９とで構成されるもので、
この面光源６からの光が一様となるよう光源８と白色拡
散板９との間の距離Ｌを十分に大きく設定する必要があ
る。

ところが検査対象が前記多層基板１における上層基板1a
である場合は、上記面光源６を上下の基板1a,1b間の間
隙に位置させるのが不可能であるため、背後照明による
検査方法を多層基板の自動検査に導入することが困難で
ある。このことは多層基板に限らず、背後に十分なスペ
ースが存在しないような他の検査対象についても同様で
ある。

この考案は、上記問題に着目してなされたもので、対象
物の背後に螢光による面光源を作り出すことにより、背
後に十分なスペースが存在しない対象物でも背後照明下
の観測が可能な視覚装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 この考案にかかる視覚装置は、対象物の背後へ配備され
るシート状の螢光体と、螢光体へ光を照射して螢光を発
生させる光源と、前記螢光による背後照明下で対象物を
撮像する撮像装置とから成る。

〈作用〉 対象物の背後へシート状の螢光体を位置させた後、その
螢光体へ光源からの光を照射して螢光を発生させること
により、対象物の背後位置に面光源が生成される。従っ
て背後に十分なスペースが存在しない対象物であっても
背後照明下の観測が可能となる。

〈実施例〉 第１図は、この考案にかかる視覚装置11が用いられた基
板検査装置の外観を示している。

この基板検査装置は、視覚装置11により多層基板１にお
ける上層基板1aの外形を観測して、基板外周に破損部が
存在するか否かを検査するものであるが、この視覚装置
11は、この種の破損検査に限らず、上層基板1aに設けた
基準孔４を検出することにより下層基板1bに対する上層
基板1aの位置合わせや上層基板1aへの実装部品10の位置
決めを行うための装置にも適用できる。

図示例の視覚装置11は、第１図および第２図に示す如
く、螢光体12,光源13および，撮像装置14より成るもの
で、光源13および撮像装置14は画像処理装置15に接続さ
れている。

前記螢光体12は、上層基板1aの背後位置、すなわち上層
基板1aと下層基板1bとの間隙へ挿入されるもので、シー
ト状基材の表面に螢光塗料を塗布して成る。前記シート
状基材は、前記間隙の大きさなどに応じて紙シートや合
成樹脂シートのような薄い肉厚のものを使用できる他、
板材などのやや厚手のものも使用可能である。

光源13は、螢光体12へ光を照射して螢光を発生させるこ
とにより上層基板1aの背後位置に面光源を生成するため
のものである。この光源13はブラックライトを放射する
ものであることが望ましいが、用途に応じては可視光を
放射するものであってもよい。

撮像装置14は螢光による背後照明下で上層基板1aを撮像
して濃淡画像を生成するためのもので、多層基板１に対
し撮像装置14を直角位置に、また前記光源13を斜め位置
に、それぞれ配置してある。

第３図は、前記画像処理装置15の回路構成例を示してい
る。

この画像処理装置15は、A/D変換部16,メモリ17,画像処
理部18,判定部19,撮像コントローラ20,制御部21などで
構成され、この制御部21にはビデオモニタなどの表示部
22が接続されている。

A/D変換部16は撮像装置14で得た濃淡画像の信号をディ
ジタル信号に変換して制御部21へ出力する。メモリ17は
プログラムが格納されるROMや作業エリアとしてのRAMを
具備する。画像処理部18は制御部21を介して与えられた
画像データにつき２値化や画像の切出しなどの所定の画
像処理を行う。判定部19は画像処理部18で得た処理結果
データや制御部21より与えられる判定用データに基づき
上層基板1aに破損部が存在するか否かを判定し、その判
定結果を制御部21へ出力する。撮像コントローラ20は制
御部21と撮像装置14および光源13とを接続するインター
フェイスなどを備え、制御部21の出力に基づき光源13の
光量調整や撮像装置14の撮像動作の制御などを行う。

制御部21はマイクロプロセッサなどを含み、所定の制御
手順を従って基板検査に関する各部の動作を一連に制御
する。

表示部22は制御部21からの画像データや判定結果が供給
されたとき、これを画面上に表示する。

上記構成の多層基板検査装置において、まず制御部21は
メモリ17の内容をクリアするなどして画像処理装置15を
初期化する。ついでロボットハンドなどにより螢光体12
を上層基板1aと下層基板1bとの間隙へ挿入して、上層基
板1aの背後に位置させる。

螢光体12の挿入が完了すると、つぎに制御部21は光源13
を作動させて螢光体12にブラックライトを照射する。こ
れにより螢光体12の全面より螢光が発生し、上層基板1a
の背後位置に面光源が生成される。

この背後照明の状態で制御部21は撮像装置14を動作させ
て、上層基板1aの外形を撮像させる。この濃淡画像は画
像処理装置15に取り込まれて２値化され、その２値画像
から上層基板1aの外周につき破損部の有無が検出され
る。

第４図は、上層基板1aの２値画像を示すもので、図中、
Ａは上層基板1aを示す黒画素部分、Ｂは上層基板1aの基
準孔４を示す白画素部分、Ｃは螢光体12の螢光面を示す
白画素部分、Ｄは背景を示す黒画素部分である。図示例
の上層基板1aは、外周に破損部が存在しない適正なもの
であるが、もし破損部が存在しておれば、黒画素Ａの輪
郭は鎖線Ｅで示すように非直線状となる。

なお上記はこの考案の視覚装置を多層基板の検査装置に
適用した例であるが、これに限らず、エンジンブロック
の検査、精密機器の部品（例えば歯車）検査、自動車や
ロボットの組立検査などにも適用実施できる。

〈考案の効果〉 この考案は上記の如く、対象物の背後へ配備されるシー
ト状の螢光体と、螢光体へ光を照射して螢光を発生させ
る光源と、前記螢光による背後照明下で対象物を撮像す
る撮像装置とで視覚装置を構成したから、背後に十分な
スペースが存在しない対象物であってもその背後に面光
源を生成でき、背後照明下で対象物の観測が可能となる
など、考案目的を達成した顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案が適用された基板検査装置の外観を示
す斜面図、第２図は視覚装置の正面図、第３図は画像処
理装置の回路構成を示すブロック図、第４図は多層基板
の２値画像を示す説明図、第５図は従来の視覚装置の外
観を示す斜面図、第６図は他の従来例を示す正面図であ
る。 11……視覚装置、12……螢光体 13……光源、14……撮像装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】対象物の背後より照明を施して対象物を撮
   像する視覚装置であって、 対象物の背後へ配備されるシート状の螢光体と、 螢光体へ光を照射して螢光を発生させる光源と、 前記螢光による背後照明下で対象物を撮像する撮像装置
   とから成る視覚装置。