JPH09166423A

JPH09166423A - 検査装置

Info

Publication number: JPH09166423A
Application number: JP32885695A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Ota; 眞之太田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-12-18
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 1997-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】均一な照明を被検査体にほぼ全方向から当て
ることによって、被検査体の正常な検査を行うことがで
きる検査装置を提供する。【構成】ラインセンサカメラ２と蛍光灯３，４と主走
査反射部５と逆主走査方向反射部６と反射板７，８とを
備えている。そして、蛍光灯３からの光Ｌ1 を主走査反
射部５の反射板５０で主走査方向Ａに反射させ、蛍光灯
４からの光Ｌ2 を逆主走査方向反射部６の反射板６０で
主走査方向Ａと逆の方向に反射させる。また、反射板７
によって、蛍光灯４からの光Ｌ2 を副走査方向Ｂに反射
させ、反射板８によって、蛍光灯３からの光Ｌ1 を副走
査方向Ｂと逆の方向に反射させる。これにより、撮像ラ
インＮ上に全方向から均一な光を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上の部品の取
付状態や半田付け状態を検査するための検査装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の検査装置は、基板の検査
部分を蛍光灯で照明しながら、上方のラインセンサカメ
ラで撮像し、部品の取付状態や半田付け状態を検査して
いた。検査装置には、蛍光灯を１本用いる場合と、図７
に示すように、２本用いる場合とがある。すなわち、図
７に示すように、２本の蛍光灯３，４を所定間隔で平行
に配置し、その間隙の上方にラインセンサカメラ２を配
置する。そして、ラインセンサカメラ２で主走査方向Ａ
に撮像しながら、ラインセンサカメラ２と蛍光灯３，４
全体を副走査方向Ｂに移動させて、基板１００上の部品
の取付状態や半田付け状態を検査していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の検査装置では、次のような問題があった。蛍光灯を１
本しか用いない検査装置では、図８に示すように、光が
部品１０１の片方からのみ当たるので、部品１０２が部
品１０１の影に隠れてしまう。このため、部品１０２の
外観を明瞭に撮像することができず、部品１０２の取付
状態等を検査することができなかった。

【０００４】これに対して、蛍光灯を２本用いる図７の
検査装置では、両方から光を当てるので、図８に示した
部品１０１の影が生じず、部品１０２の外観を明瞭に撮
像することができ、部品１０２の取付状態等を正確に検
査することができる。しかしながら、半田付けの状態検
査では正常な検査ができなかった。すなわち、椀状の半
田付け部分を正常に撮像すると、図１０の斜線部分で示
すように、実際の半田付け部分Ｃと対応したドーナッツ
状の画像が得られるはずである。しかし、図７に示した
検査装置では、図９に示すように、蛍光灯３，４の光
が、主走査方向Ａの両側から半田付け部分Ｃに当たるの
で、丸破線で示す主走査方向Ａ両端部と中央部分とに当
たる光が弱い。このため、明るさに偏りが生じ、ライン
センサカメラ２で撮像された画像が、斜線部分で示すよ
うに、主走査方向Ａを境に二分割されたものとなり、正
常な検査が困難となってしまう。

【０００５】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたもので、均一な照明を被検査体にほぼ全方向から
当てることによって、被検査体の正常な検査を行うこと
ができる検査装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明に係る検査装置は、被検査体を撮像
する撮像部と、上記被検査体を照明する照明部と、上記
照明部からの光を反射して、上記被検査体を主走査方向
から照す光を形成する主走査方向反射部と、上記照明部
からの光を反射して、上記被検査体を上記主走査方向の
逆方向から照す光を形成する逆主走査方向反射部と、上
記照明部からの光を反射して、上記被検査体を上記撮像
部の副走査方向から照す光を形成する副走査方向反射部
と、上記照明部からの光を反射して、上記被検査体を上
記副走査方向の逆方向から照す光を形成する逆副走査方
向反射部とを具備する構成とした。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の検査
装置において、上記主走査方向反射部は、上記主走査方
向に沿って列設され、反射面が上記主走査方向を向き且
つ上記照明部を覗くように傾斜した複数の第１の反射板
を具備し、上記逆主走査方向反射部は、上記主走査方向
に沿って列設され、反射面が上記主走査方向と逆に向き
且つ上記照明部を覗くように傾斜した複数の第２の反射
板を具備し、上記副走査方向反射部は、上記副走査方向
とほぼ直交するように配設され、反射面が上記副走査方
向を向き且つ上記照明部を覗くように傾斜した第３の反
射板を具備し、上記逆副走査方向反射部は、上記副走査
方向とほぼ直交するように配設され、反射面が上記副走
査方向と逆に向き且つ上記照明部を覗くように傾斜した
第４の反射板を具備する構成とした。

【０００８】上記請求項１の発明によれば、照明部から
の光が、主走査方向反射部光によって反射されて、撮像
部の主走査方向から被検査体を照すと共に、逆主走査方
向反射部によって反射されて、主走査方向の逆方向から
被検査体を照す。また、照明部の光は、副走査方向反射
部によって反射されて、撮像部の副走査方向から被検査
体を照すと共に、逆副走査方向反射部によって反射され
て、副走査方向の逆方向から被検査体を照す。この結
果、被検査体は、主走査方向の両側と副走査方向の両側
とから、すなわち、ほぼ全方向から均一な光で照明され
ることとなる。

【０００９】請求項２の発明によれば、照射部からの光
が、主走査方向に沿って列設され且つ反射面が照明部を
覗くように傾斜した複数の第１の反射板によって、反射
される。このとき、第１の反射板の反射面が主走査方向
を向いているので、この第１の反射板で反射された光
は、主走査方向から被検査体を照明する。また、照射部
からの光は、主走査方向に沿って列設され且つ反射面が
照明部を覗くように傾斜した複数の第２の反射板によっ
て、反射される。このとき、第２の反射板の反射面が主
走査方向の逆を向いているので、この第２の反射板で反
射された光は、主走査方向の逆方向から被検査体を照明
する。さらに、照射部からの光が、副走査方向とほぼ直
交するように配設され且つ反射面が照明部を覗くように
傾斜した第３の反射板によって、反射される。このと
き、第３の反射板の反射面が副走査方向を向いているの
で、第３の反射板で反射された光は、副走査方向から被
検査体を照明する。また、照射部からの光は、副走査方
向とほぼ直交するように配設され且つ反射面が上記照明
部を覗くように傾斜した第４の反射板によって、反射さ
れる。このとき、第４の反射板の反射面が副走査方向の
逆を向いているので、第４の反射板で反射された光は、
副走査方向と逆の方向から被検査体を照明する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形
態に係る検査装置の要部を示す概略斜視図であり、図２
は検査装置の構成を示すブロック図である。図２に示す
ように、本実施形態の検査装置は、走査器１と、走査器
１を基板１００（被検査体）の上方で副走査方向Ｂに移
動させる駆動装置１０と、走査器１からの電気信号を画
像処理する画像処理装置１１と、この画像処理装置１１
と駆動装置１０を制御すると共に画像処理した画像を図
示しないモニタに表示する制御装置１２とを有してい
る。

【００１１】走査器１は、図１に示すように、ラインセ
ンサカメラ２（撮像部）と、２本の蛍光灯３，４（照明
部）と、複数の反射板５０（第１の反射板）を有した主
走査方向反射部５と、複数の反射板６０（第２の反射
板）を有した逆主走査方向反射部６と、副走査方向反射
部としての反射板７（第３の反射板）と、逆副走査方向
反射部としての反射板８（第４の反射板）とを具備して
おり、この走査器１は、図２の駆動装置１０によって、
基板１００の副走査方向Ｂ方向に一体に１ラインづつ移
動させられるようになっている。

【００１２】ラインセンサカメラ２は、ＣＣＤ撮像素子
等を有したカメラであり、走査器１の最上位に取り付け
られている。このラインセンサカメラ２は、基板１００
の表面を１ライン単位で主走査方向Ａに撮像し、その光
信号を電気信号にして、図２の画像処理装置１１に送る
機能を有している。

【００１３】蛍光灯３，４は、主走査方向Ａに伸びるラ
インセンサカメラ２の撮像ラインＮの部分を照明するた
めの機器である。これら蛍光灯３，４は、ラインセンサ
カメラ２の光軸Ｍを挟んで互に平行になるように配さ
れ、ラインセンサカメラ２よりも多少下側に位置するよ
うに取り付けられている。これにより、蛍光灯３，４か
らの光は、ラインセンサカメラ２の光軸Ｍの両側から斜
め下に向かう。

【００１４】主走査方向反射部５は、蛍光灯３の下側に
設けられ、蛍光灯３からの光Ｌ1 を反射して、主走査方
向Ａから撮像ラインＮに入射する光を形成する部分であ
る。具体的には、主走査方向Ａに沿って光軸Ｍの右側
（図１の右側）に取り付けられた長尺状の支持板５１
に、複数の小型の反射板５０を等間隔で列設した構造に
なっている。支持板５１は、図３に示すように、支持板
５１の下端が光軸Ｍ側に寄るように所定角度だけ傾けら
れており、これによって、主走査方向Ａから見ると、蛍
光灯３からの光Ｌ1 が反射板５０を介して撮像ラインＮ
に真っ直ぐ入射する。また、反射板５０の反射面５０ａ
は、図４に示すように、主走査方向Ａを向き且つ蛍光灯
３を覗くように所定角度だけ上向きに傾斜している。こ
れにより、蛍光灯３からの光Ｌ1 を一定の反射角で主走
査方向Ａに反射させ、撮像ラインＮに入射させる。

【００１５】逆主走査方向反射部６は、図１に示すよう
に、蛍光灯４の下側に設けられ、蛍光灯４からの光Ｌ2
を反射して、主走査方向Ａと逆の方向から撮像ラインＮ
に入射する光を形成する部分である。具体的には、主走
査方向反射部５の支持板５１と対向するように主走査方
向Ａに沿って光軸Ｍの左側（図１の左側）に取り付けら
れた長尺状の支持板６１に、複数の小型の反射板６０を
等間隔で列設した構造となっている。支持板６１は、支
持板５１と同形であり、図３に示すように、光軸Ｍを挟
んで支持板５１と対称の位置に配され、その下端が光軸
Ｍ側に寄るように所定角度だけ傾けられている。これに
より、主走査方向Ａから見ると、蛍光灯４からの光Ｌ2
が反射板６０を介して撮像ラインＮに真っ直ぐ入射す
る。また、反射板６０の反射面６０ａは、図４に示すよ
うに、主走査方向Ａと逆に向き且つ蛍光灯４を覗くよう
に所定角度だけ上向きに傾斜している。これにより、蛍
光灯４からの光Ｌ2 を一定の反射角で主走査方向Ａと逆
方向に反射させ、撮像ラインＮに入射させる。

【００１６】一方、図１において、反射板７は、逆主走
査方向反射部６のさらに下側に設けられ、蛍光灯４から
の光Ｌ2 を反射して、副走査方向Ｂから撮像ラインＮに
入射する光を形成する部分である。具体的には、反射板
７は、反射面７ａを副走査方向Ｂに向けた状態で、副走
査方向Ｂと直交するように配設されている。そして、図
３に示すように、その下端が光軸Ｍ側に寄るように所定
角度だけ傾けられている。これにより、蛍光灯４からの
光Ｌ2 を一定の反射角で副走査方向Ｂに反射させ、撮像
ラインＮに入射させる。

【００１７】また、図１において、反射板８は、主走査
方向反射部５の下側に設けられ、蛍光灯３からの光Ｌ1
を反射して、副走査方向Ｂの逆方向から撮像ラインＮに
入射する光を形成する部分である。具体的には、反射板
８は、反射板７と同形であり、副走査方向Ｂと直交する
ように配設されている。この反射板８は、光軸Ｍを挟ん
で反射板７と対称の位置に取り付けられており、その反
射面８ａは、副走査方向Ｂと逆に向けられている。そし
て、図３に示すように、反射板８の下端が光軸Ｍ側に寄
るように所定角度だけ傾けられており、これによって、
蛍光灯３からの光Ｌ1 を一定の反射角で副走査方向Ｂの
逆方向に反射させ、撮像ラインＮに入射させる。

【００１８】次に、本実施形態の検査装置が示す動作に
ついて説明する。図２において、走査器１を基板１００
の上方に配置し、検査装置を動作させると、走査器１が
駆動装置１０によって副走査方向Ｂに１ラインづつ移動
させられる。基板１００の各ラインは、図１に示すよう
に、蛍光灯３，４によって照明され、各ライン上の部品
の取付状態や半田付け状態が、ラインセンサカメラ２に
よって撮像される。

【００１９】このとき、右側の蛍光灯３から主走査方向
反射部５に向かう光Ｌ1 は、複数の反射板５０の反射面
５０ａで反射される。そして、図４に示すように、反射
面５０ａが主走査方向Ａを向いているので、反射面５０
ａで反射した光Ｌ1 は主走査方向Ａに沿って撮像ライン
Ｎに向かう。すなわち、図４において、例えば反射板５
０−１で反射した光Ｌ1 は、図５の破線内の矢印で示す
ように、撮像ラインＮに対して主走査方向Ａから入射す
る。そして、図４に示す反射板５０−１の前後の反射板
５０で反射した光Ｌ1 が、図５の（ａ）に示すように、
反射板５０−１からの光Ｌ1 の前後に入射する。これに
より、全ての反射板５０からの反射光Ｌ1 が順に主走査
方向Ａから撮像ラインＮ上に均一に入射することとな
る。また、図１において、左側の蛍光灯４から逆主走査
方向反射部６に向かう光Ｌ2 は、複数の反射板６０の反
射面６０ａで反射される。そして、図４に示すように、
反射面６０ａが主走査方向Ａと逆を向いているので、反
射面６０ａの反射光Ｌ2 は主走査方向Ａの逆方向から撮
像ラインＮに向かう。これにより、図５の（ｂ）に示す
ように、全ての反射板６０からの反射光Ｌ2 が順に主走
査方向Ａと逆の方向から撮像ラインＮ上に均一に入射す
ることとなる。

【００２０】一方、図１において、蛍光灯４から反射板
７に向かう光Ｌ2 は、副走査方向Ｂを向いた反射面７ａ
で反射され、図５の（ｃ）に示すように、その反射光Ｌ
2 が副走査方向Ｂから撮像ラインＮ上に均一に入射する
こととなる。また、図１において、蛍光灯３から反射板
８に向かう光Ｌ1 は、副走査方向Ｂと逆の方向を向いた
反射面８ａで反射され、図５の（ｄ）に示すように、そ
の反射光Ｌ1 が副走査方向Ｂと逆の方向から撮像ライン
Ｎ上に均一に入射することとなる。

【００２１】このようにして、蛍光灯３からの光Ｌ1 が
主走査方向Ａから撮像ラインＮに入射すると共に副走査
方向Ｂと逆の方向からも撮像ラインＮに入射し、蛍光灯
４からの光Ｌ2 が主走査方向Ａと逆の方向から撮像ライ
ンＮに入射すると共に副走査方向Ｂからも撮像ラインＮ
に入射するので、図６に示すように、撮像ラインＮ上の
半田付け部分Ｃや図示しない部品等が、蛍光灯３，４か
らの光によって全方向から均一に照される。この状態
で、撮像ラインＮ上の半田付け部分Ｃ等が、上方のライ
ンセンサカメラ２によって撮像される。そして、ライン
センサカメラ２において、その光信号が電気信号に変換
され、画像処理装置１１で画像処理された後、半田付け
部分Ｃ等の画像が図示しないモニタに表示される。この
とき、ラインセンサカメラ２が、上記のように、蛍光灯
３，４からの光によって全方向から均一に照し出された
半田付け部分Ｃ等を撮像しているので、モニタには、図
１０に示すように、半田付け部分Ｃの外観と正確に対応
したドーナッツ状の画像が表示される。この結果、撮像
ラインＮ上にある半田付け部分Ｃや部品等の取付状態を
正常に検査することができる。

【００２２】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変
形や変更が可能である。例えば、本実施形態では、照明
部として、蛍光灯３，４を用いたが、蛍光灯３，４を用
いず、蛍光灯３，４の位置に複数の発光ダイオードを並
べて、照明部として使用することもできる。このように
することで、照明寿命の長い照明部を得ることができる
と共に部分的な明るさの調整を高精度で行うことができ
る。また、照明部として、２本の蛍光灯３，４を用いた
が、１本の蛍光灯をラインセンサカメラ２の光軸Ｍ近傍
に取り付けて照明部とすることもできる。これにより、
蛍光灯の交換作業等のメインテナンスを容易にすると共
にコストの低減化を図ることができる。また、本実施形
態では、主走査方向反射部５と反射板８との側に１本の
蛍光灯３を配設し、逆主走査方向反射部６と反射板７と
の側に１本の蛍光灯４を配設した構造としたが、主走査
方向反射部５，逆主走査方向反射部６，反射板７，反射
板８にそれぞれ１本づち蛍光灯を取り付けた構造として
も良い。このようにすることで、主走査方向Ａに照射す
る光の強さ，主走査方向Ａの逆方向に照射する光の強
さ，副走査方向Ｂに照射する光の強さ，副走査方向Ｂの
逆方向に照射する光の強さをそれぞれ正確に調整するこ
とができる。さらに、主走査方向反射部５（逆主走査方
向反射部６）を、支持板５１（６１）に別体の反射板５
０（６０）を固着して形成したが、支持板５１（６１）
と反射板５０（６０）とを一体成型し、メッキ等によっ
て反射面５０ａ（６０ａ）を形成するようにしても良
い。これにより、製造工程の削減を図ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項１の
発明によれば、主走査方向反射部，逆主走査方向反射
部，副走査方向反射部，及び逆副走査方向反射部によっ
て反射された照明部の光が、ほぼ全方向から均一に被検
査体を照明するので、上記した従来の検査装置のような
部品影の発生や半田付け部分の光の偏りの発生がなく、
この結果、被検査体の部品や半田付け部分等の実際の外
観に対応した正常な画像を得ることができ、被検査体の
正常な検査を行うことができるという優れた効果があ
る。

【００２４】請求項２の発明によれば、主走査方向反射
部及び逆主走査方向反射部が複数の第１及び第２の反射
板を具備し、副走査方向反射部及び逆副走査方向反射部
が第３及び第４の反射板を具備した簡単な構造となって
いるので、安価な部品コストで装置を製造することがで
き、この結果、装置全体の製造コストを節減することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る検査装置の要部を示す
概略斜視図である。

【図２】本実施形態の検査装置の構成を示すブロック図
である。

【図３】走査器を主走査方向から示す概略断面図であ
る。

【図４】走査器を副走査方向Ｂから一部を破断して示す
概略図である。

【図５】光の撮像ラインへの照射状態を示す平面図であ
り、図５の（ａ）は主走査方向からの照射状態を示し、
図５の（ｂ）は主走査方向と逆方向からの照射状態を示
し、図５の（ｃ）は副走査方向からの照射状態を示し、
図５の（ｄ）は副走査方向と逆方向からの照射状態を示
す。

【図６】半田付け部分に照射される光の状態を示す概略
斜視図である。

【図７】従来例に係る検査装置の要部を示す概略斜視図
である。

【図８】部品の影発生現象を示す平面図である。

【図９】半田付け部分の正常でない画像を示す平面図で
ある。

【図１０】半田付け部分の正常な画像を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

２ラインセンサカメラ３，４蛍光灯５主走査方向反射部６逆主走査方向反射部７，８，５０，６０反射板５１，６１支持板１００基板Ａ主走査方向Ｂ副走査方向Ｌ1 ，Ｌ2 光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査体を撮像する撮像部と、上記被検査体を照明する照明部と、上記照明部からの光を反射して、上記被検査体を主走査
方向から照す光を形成する主走査方向反射部と、上記照明部からの光を反射して、上記被検査体を上記主
走査方向の逆方向から照す光を形成する逆主走査方向反
射部と、上記照明部からの光を反射して、上記被検査体を上記撮
像部の副走査方向から照す光を形成する副走査方向反射
部と、上記照明部からの光を反射して、上記被検査体を上記副
走査方向の逆方向から照す光を形成する逆副走査方向反
射部と、を具備することを特徴とする検査装置。
【請求項２】請求項１に記載の検査装置において、上記主走査方向反射部は、上記主走査方向に沿って列設
され、反射面が上記主走査方向を向き且つ上記照明部を
覗くように傾斜した複数の第１の反射板を具備し、上記逆主走査方向反射部は、上記主走査方向に沿って列
設され、反射面が上記主走査方向と逆に向き且つ上記照
明部を覗くように傾斜した複数の第２の反射板を具備
し、上記副走査方向反射部は、上記副走査方向とほぼ直交す
るように配設され、反射面が上記副走査方向を向き且つ
上記照明部を覗くように傾斜した第３の反射板を具備
し、上記逆副走査方向反射部は、上記副走査方向とほぼ直交
するように配設され、反射面が上記副走査方向と逆に向
き且つ上記照明部を覗くように傾斜した第４の反射板を
具備する、ことを特徴とする検査装置。