JPH0865000A - プリント基板外観検査装置 - Google Patents

プリント基板外観検査装置

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JPH0865000A
JPH0865000A JP6199363A JP19936394A JPH0865000A JP H0865000 A JPH0865000 A JP H0865000A JP 6199363 A JP6199363 A JP 6199363A JP 19936394 A JP19936394 A JP 19936394A JP H0865000 A JPH0865000 A JP H0865000A
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Japan
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image
circuit board
printed circuit
ccd camera
line ccd
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JP6199363A
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Kazuhiro Ikurumi
和宏 王生
Masanori Yasutake
正憲 安武
Osamu Nakao
修 中尾
Shoji Tsujimura
昌治 辻村
Toshihiko Tsujikawa
俊彦 辻川
Kenji Okamoto
健二 岡本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡便な機構により画像撮像部を構成し、安価
で高精度とする。 【構成】 画像撮像部(1)はベルトコンベア２のような
簡便な機構に検査対象のプリント基板１を配置する。こ
のプリント基板１の動きはベルトコンベア２に配置され
たエンコーダ４で検知される。この検知信号Ｓ3で画像
取り込み開始信号Ｓ1を発生するタイミング生成手段５
と、前記画像取り込み開始信号Ｓ1の時間間隔である画
像蓄積時間を測定する時間計測手段６を動作させる。そ
の画像蓄積時間によりラインＣＣＤカメラ３からの画像
信号Ｓ2を正規化演算手段７で正規化する。その後、画
像データＤを画像認識装置(2)でプリント基板１の外観
(実装)の良否を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板外観検査
装置における画像撮像部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近代の電子機器の小型化に伴って電子部
品の小型化，高密度実装が進み、製造時の肉眼での確認
が事実上できなくなっており、インラインのプリント基
板外観検査装置が重要となっている。そして、そのプリ
ント基板外観検査装置においては、インラインでの検査
が可能な高速性と、低価格化の両立が重要な要素であ
る。
【０００３】高速性の実現の一つの手段として、従来の
512×480画素程度の２次元ＣＣＤカメラを画像撮像手段
とし、ＸＹテーブルで移動，停止を繰り返して撮像を行
う手段に対し、移動しながら撮像することによって停止
時間をなくし、高速検査を実現する１次元(ライン)ＣＣ
Ｄカメラ(以下、ラインＣＣＤカメラという)による検査
装置が増えてきている。
【０００４】また、ラインＣＣＤカメラは数千画素の撮
像幅によってプリント基板の横幅を一括で取り込めるた
め、プリント基板の移動軸を、２次元ＣＣＤカメラを画
像撮像手段として用いたプリント基板外観検査装置に比
べて１軸減らすことができ、コストダウンも可能とす
る。
【０００５】しかしながら、ラインＣＣＤカメラの画像
撮像手段を用いた場合は、位置精度と時間精度が重要
で、精密機構テーブルやサーボモータ等による駆動が必
要であり、これがコストアップの原因となっている。
【０００６】以下、従来のラインＣＣＤカメラを用いて
撮像を行うプリント基板外観検査装置について説明す
る。図３は従来のラインＣＣＤカメラを用いて撮像を行
うプリント基板外観検査装置の構成を示すブロック図で
ある。
【０００７】図３において、12はサーボモータ、13は精
密機構テーブル(以下、テーブルという)、14は検査対象
であるプリント基板、15はラインＣＣＤカメラ、16はカ
メラ制御部で、このカメラ制御部16内にタイマー17を有
する。18は画像認識装置で、この画像認識装置18内に画
像メモリ19を有する。20は判定制御部、21は前記サーボ
モータ12のドライバである。
【０００８】このような構成要素からなるラインＣＣＤ
カメラを利用したプリント基板外観検査装置について、
以下、その構成要素間の関係とその動作について説明す
る。
【０００９】まず、ドライバ21で駆動されるサーボモー
タ12によって移動することのできるテーブル13上に検査
対象であるプリント基板14を配置する。
【００１０】次に、テーブル13をラインＣＣＤカメラ15
の撮像位置にて一定速度で１方向(例えばＡ矢印方向)に
移動させ、カメラ制御部16内のタイマー17により、ライ
ンＣＣＤカメラ15に一定時間ごとに画像取り込み開始信
号Ｓ1を送り、その都度、１ライン〔１画素×Ｎ画素(Ｎ
はラインＣＣＤカメラの画素数)〕の画像信号Ｓ2を得
る。
【００１１】そして、この画像信号Ｓ2を画像認識装置1
8の画像メモリ19上に取り込み、画像認識装置18で処理
を行い、最後に判定制御部20においてプリント基板外観
(実装)の良否の判定などを行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、ライ
ンＣＣＤカメラ15は数千画素の撮像幅によってプリント
基板14の横幅を一括で取り込めるため、プリント基板14
の移動軸を２次元ＣＣＤカメラのプリント基板外観検査
装置に比べて１軸減らすことができ、コストダウンも可
能とする。
【００１３】しかしながら、従来例では、精密機構テー
ブル13や精度の高いサーボモータ12による駆動を行って
おり、これらがコストダウンを妨げている。この原因
は、ラインＣＣＤカメラ15における撮像においては、画
像取り込み開始信号Ｓ1の位置精度とその画像取り込み
開始信号Ｓ1の時間間隔が、得られる画像の品質を大き
く左右するためである。
【００１４】以下に、図４の画像取り込み開始信号と画
像の関係を示す図を用いて、画像取り込み開始信号の位
置精度と同開始信号の時間間隔が、画像の品質に与える
影響について説明する。図４(A)は開始位置精度がずれ
た場合の画像例を示す。取り込み位置の実物(ａ1)のず
れは、画像上(ａ2)に伸び(ａ2-1)縮み(ａ2-2)として現
れる。また、図４の(B)は画像取り込み開始信号の時間
間隔がばらついた場合の画像例を示す。同画像取り込み
開始信号はＣＣＤ素子への光蓄積時間を兼ねているた
め、実物(ｂ1)の蓄積時間が短い場合はそのラインは画
像上(ａ2)では暗く(ｂ2-1)、時間が長い場合は明るく
(ｂ2-2)なって現れるため、時間間隔のばらつきは画像
上に精度の異なる線として現れる。これらの画像の乱れ
はプリント基板外観検査装置の検査性能を大きく左右す
る。
【００１５】本発明は、上記課題を解決するもので、ラ
インＣＣＤカメラを用いてプリント基板を自動検査する
ためのプリント基板外観検査装置において、簡便な機構
により画像撮像部を構成し、安価で高精度とすることを
目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１の発明は、ラインＣＣＤカメラ
による画像撮像手段と、検査対象であるプリント基板を
移動させるベルトコンベアなどの１軸移動手段と、前記
ベルトコンベア上でのプリント基板の移動量を検出する
エンコーダなどの移動量検出手段と、前記移動量検出手
段からの検知信号により前記ラインＣＣＤカメラによる
画像撮像手段へ画像取り込み開始信号を送出するタイミ
ング生成手段と、前記移動量検出手段からの検知信号に
より起動された前記タイミング生成手段からの画像取り
込み開始信号の時間間隔である画像蓄積時間を測定する
時間計測手段と、前記時間計測手段からの画像蓄積時間
によって画像信号を正規化する演算手段を備えたことを
特徴とする。
【００１７】さらに、請求項２の発明は、シャッター手
段を持つラインＣＣＤカメラによる画像撮像手段と、検
査対象であるプリント基板を移動させるベルトコンベア
などの１軸移動手段と、前記ベルトコンベア上でのプリ
ント基板の移動量を検出するエンコーダなどの移動量検
出手段と、前記移動量検出手段からの検知信号により前
記シャッター手段を持つラインＣＣＤカメラによる画像
撮像手段へ画像取り込み開始信号を送出するタイミング
生成手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
【作用】したがって、本発明の請求項１の発明によれ
ば、ベルトコンベアのような簡便な機構にてプリント基
板を移動しながらも、位置検出精度をプリント基板の動
きがエンコーダなどの駆動量検出手段で検出することに
よって向上し、かつ時間のばらつきによって現れる画像
信号の精度のばらつきを画像蓄積時間を測定する時間計
測手段と、その画像蓄積時間によって画像信号を正規化
演算手段にて正規化することにより、安価で高精度なプ
リント基板の外観検査を可能とする。
【００１９】さらに請求項２の発明によれば、シャッタ
ー手段を持つラインＣＣＤカメラによる画像撮像手段に
より、検査対象のプリント基板を撮像することによっ
て、画像信号の演算処理を不要とし、演算処理による桁
落ち等の精度低下をなくすことができ、より高精度なプ
リント基板の外観検査を可能とする。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の各実施例について図面を参照
しながら説明する。
【００２１】図１は本発明の請求項１の発明の一実施例
におけるプリント基板外観検査装置の構成を示すブロッ
ク図である。図１において、１は検査対象であるプリン
ト基板、２はベルトコンベアなどの１軸移動手段(以
下、ベルトコンベアという)、３は画像撮像手段である
ラインＣＣＤカメラ、４はベルトコンベア２上に配置さ
れたエンコーダ等の移動量検出手段(以下、エンコーダ
という)、５は前記エンコーダ４からの検知信号Ｓ3によ
りラインＣＣＤカメラ３へ画像取り込み開始信号Ｓ1を
送出するタイミング生成手段、６は画像取り込み開始信
号Ｓ1の時間間隔を測定する時間計測手段、７はライン
ＣＣＤカメラ３からの画像信号Ｓ2を時間計測手段６に
よって計測した画像蓄積時間で正規化を行う正規化演算
手段、８は画像メモリ、９は画像認識部、10は判定制御
部である。
【００２２】このような構成要素の各部１〜７が画像撮
像部(1)、各部８〜10が画像認識装置(2)を構成する。次
に上記各構成要素からなるプリント基板外観検査装置に
ついて、以下これら構成要素間の関係とその動作を説明
する。
【００２３】画像撮像部(1)は検査対象であるプリント
基板１をベルトコンベア等によりラインＣＣＤカメラ３
の撮像位置にて１方向(例えばＡ矢印方向)に移動させ
る。ベルトコンベア２上に配置されたエンコーダ４にて
プリント基板１の移動量を検知する。その検知信号Ｓ3
からタイミング生成手段５により一定間隔ごとにライン
ＣＣＤカメラ３に画像取り込み開始信号Ｓ1を送ると同
時に前記検知信号Ｓ3で起動され、前記画像取り込み開
始信号Ｓ1の時間間隔、すなわち画像蓄積時間を時間計
測手段６にて計測しておく。
【００２４】ラインＣＣＤカメラ３で撮像された画像信
号Ｓ2を時間計測手段６によって計測した画像蓄積時間
で、正規化演算手段７は正規化を行い、画像データＤを
得る。
【００２５】そして、この画像データＤを画像認識装置
(2)の画像メモリ８上に取り込み、画像認識部９を用い
て処理を行い、最後の判定制御部10においてプリント基
板外観(実装)の良否の判定などを行う。
【００２６】図２は本発明の請求項２の発明の一実施例
におけるプリント基板外観検査装置の構成を示すブロッ
ク図である。なお、図１と同一構成部品には同じ符号で
示し、説明は省略する。図２において、11は例えば電子
シャッター手段を持つラインＣＣＤカメラ(以下、ライ
ンＣＣＤカメラという)である。
【００２７】このような構成要素からなるプリント基板
外観検査装置について、以下これら構成要素間の関係と
その動作を説明する。
【００２８】検査対象であるプリント基板１をベルトコ
ンベア２によりラインＣＣＤカメラ11の撮像位置にて１
方向(例えばＡ矢印方向)に移動させる。ベルトコンベア
２上に配置されたエンコーダ４にてプリント基板１の移
動量を検知する。その検知信号Ｓ3からタイミング生成
手段５により一定間隔ごとにラインＣＣＤカメラ11に画
像取り込み開始信号Ｓ1を送る。またはエンコーダ４の
出力をラインＣＣＤカメラ11に直接出力してもよい。
【００２９】そして、その撮像された画像信号Ｓ2を画
像認識装置(2)の画像メモリ８上に取り込み、タイミン
グ生成手段５からの画像取り込み開始信号Ｓ1に基づい
て画像認識部９を用いて処理を行い、最後の判定制御部
10においてプリント基板外観(実装)の良否の判定などを
行う。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の発明は、ベルトコンベアなどのような簡便な機構で位
置精度についてプリント基板の動きをエンコーダで検出
して生成し、かつ時間のばらつきによって現れる画像信
号の精度のばらつきを画像蓄積時間を測定する時間計測
手段と、その画像蓄積時間によって画像信号を正規化す
る演算手段にて正規化することにより、安価で高精度な
検査を可能としたものである。したがって、従来例のよ
うにプリント基板の移動を機密機構テーブルと精度の高
いモータにより行い、位置精度と時間精度をとる必要が
ない。
【００３１】さらに本発明の請求項２の発明は、電子シ
ャッター手段を持つラインＣＣＤカメラによる画像撮像
手段により、画像信号の演算による桁落ちなどの精度低
下をなくすことができ、より高精度な検査を可能とした
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１の発明の一実施例におけるプ
リント基板外観検査装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図２】本発明の請求項２の発明の一実施例におけるプ
リント基板外観検査装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図３】従来例におけるプリント基板外観検査装置の構
成を示すブロック図である。
【図４】図３の画像取り込み信号と画像の関係を説明す
る図である。
【符号の説明】
１…検査対象であるプリント基板、 ２…ベルトコンベ
アなどの１軸移動手段、３…画像撮像手段であるライン
ＣＣＤカメラ、 ４…エンコーダ等の移動量検出手段、
５…タイミング生成手段、 ６…画像取り込み開始信
号の時間間隔を計測する時間計測手段、 ７…正規化演
算手段、 ８…画像メモリ、 ９…画像認識部、 10…
判定制御部、 11…電子シャッター手段を持つラインＣ
ＣＤカメラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻村 昌治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 辻川 俊彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岡本 健二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プリント基板外観検査装置における画像
    撮像部において、ラインＣＣＤカメラによる画像撮像手
    段と、検査対象であるプリント基板を移動させるベルト
    コンベアなどの１軸移動手段と、前記ベルトコンベア上
    でのプリント基板の移動量を検出するエンコーダなどの
    移動量検出手段と、前記移動量検出手段からの検知信号
    により前記ラインＣＣＤカメラによる画像撮像手段へ画
    像取り込み開始信号を送出するタイミング生成手段と、
    前記移動量検出手段からの検知信号により起動され、前
    記タイミング生成手段からの画像取り込み開始信号の時
    間間隔である画像蓄積時間を測定する時間計測手段と、
    前記時間計測手段からの画像蓄積時間によって画像信号
    を正規化する演算手段を備えたことを特徴とするプリン
    ト基板外観検査装置。
  2. 【請求項２】 プリント基板外観検査装置における画像
    撮像部において、シャッター手段を持つラインＣＣＤカ
    メラによる画像撮像手段と、検査対象であるプリント基
    板を移動させるベルトコンベアなどの１軸移動手段と、
    前記ベルトコンベア上でのプリント基板の移動量を検出
    するエンコーダなどの移動量検出手段と、前記移動量検
    出手段からの検知信号により前記シャッター手段を持つ
    ラインＣＣＤカメラによる画像撮像手段へ画像取り込み
    開始信号を送出するタイミング生成手段を備えたことを
    特徴とするプリント基板外観検査装置。
JP6199363A 1994-08-24 1994-08-24 プリント基板外観検査装置 Pending JPH0865000A (ja)

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