JPH10261084A - はんだ付部の検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像データの処理を簡略化して且つ、高精度に
はんだ付部の外観を検査することのできるはんだ付部の
検査方法及びその装置を提供する。 【解決手段】多段照明Ｌ１〜Ｌ５により検査対象となる
基板９のはんだフィレット１１に順次光照射を行いつ
つ、同はんだフィレット１１を撮像デバイス３にて撮像
し、画像処理デバイス４にてこれを画像データとして所
要に処理する。コンピュータ５では、この画像データに
基づいてはんだフィレット１１の上記各照射段に対応し
た反射光分布を求め、この求めた各反射光分布に基づい
てはんだフィレット１１の外観形状に対応した稜線を推
定し、この推定される稜線に沿った点を含むよう画像デ
ータに検査線を設定し、同画像データのうち該設定され
る検査線に対応したデータに基づいてはんだフィレット
１１の外観を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、はんだ付部の検査
方法及びその装置に係り、特に多段照明による撮像画像
を利用してはんだ付部の検査を行う上で好適な検査方法
及び検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子部品が実装された基板の
はんだ付部の検査に、多段照明による撮像画像を利用す
る方法が、種々提案されている。これらの方法は、検査
対象物であるはんだ付部分に照明を当ててその画像をＣ
ＣＤカメラ等の撮像装置に取り込み、その取り込んだ画
像に基づいて同はんだ付部の外観をコンピュータにて判
定するものである。例えば、特開平５−３０３６２７号
公報に記載された装置では、はんだ付部に対し環状多段
照明を順次切換え照射しつつその画像を撮像装置にて撮
像し、これを画像処理装置にて評価することにより、同
はんだ付部の品質検査を行うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
装置にあっては、画像処理装置においてはんだ付部全体
の画像を処理してその評価を行うようにしている。その
ため、はんだ付部の外観検査にかかるデータ処理が複雑
化するとともに、検査に要する時間も無視できないもの
となっている。

【０００４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、画像データの処理を簡
略化して且つ、高精度にはんだ付部の外観を検査するこ
とのできるはんだ付部の検査方法及びその装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明は、多段照明により検査対象と
なるはんだ付部に順次光照射を行いつつ、同はんだ付部
を撮像する工程と、この撮像した画像データに基づいて
前記はんだ付部の前記各照射段に対応した反射光分布を
求める工程と、この求めた各反射光分布に基づいて前記
はんだ付部の外観形状に対応した稜線を推定する工程
と、この推定される稜線に沿った点を含むよう前記画像
データに検査線を設定する工程と、前記撮像した画像デ
ータのうち、この設定される検査線に対応したデータに
基づいて前記はんだ付部の外観を評価する工程とを備え
ることをその要旨とする。

【０００６】上記方法によれば、上記検査線の設定に基
づく基本的には一次元でのデータ処理が行われるととも
に、その検査線がはんだ付部の稜線に沿った点を含んで
設定されるため、撮像した画像データの処理が大幅に簡
略化されるにも拘わらず、極めて精度の高いはんだ付部
の外観検査が実現される。また、データ処理の簡略化に
伴い、その検査に要する時間も好適に短縮される。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１記載のはんだ
付部の検査方法において、前記はんだ付部の稜線の推定
を、前記求めた各反射光分布の重心の推移に基づいて行
うことをその要旨とする。

【０００８】上記方法によれば、稜線の推定を的確に、
しかも効率よく行うことができ、ひいてははんだ付部の
外観を一次元データとして近似・規格化する上記検査線
の設定も、的確且つ高効率に行うことができる。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
はんだ付部の検査方法において、前記はんだ付部の稜線
の推定に先立ち、前記撮像した画像データに仮の検査線
を設定して前記はんだ付部の特徴領域を分割する工程を
更に備え、前記はんだ付部の稜線の推定、並びに該推定
される稜線に基づく前記検査線の設定は、それら分割さ
れた領域毎に行われることをその要旨とする。

【００１０】上記方法によれば、はんだ付部の外観が複
雑な形状を有する場合であれ、検査線に基づく同はんだ
付部の外観評価を適切に行うことができる。請求項４の
発明は、請求項１又は２又は３記載のはんだ付部の検査
方法において、前記はんだ付部の撮像は、前記多段照明
による順次の光照射の輝度分布が確率分布となるような
調光のもとに行われることをその要旨とする。

【００１１】上記方法によれば、はんだ付部の表面の光
沢むらが軽減され、上記はんだ付部の撮像データとして
より精度の高い画像データが得られるようになる。請求
項５の発明は、検査対象となるはんだ付部に順次角度の
異なる光照射を行う多段照明光源と、この光照射される
はんだ付部を撮像する撮像手段と、この撮像される画像
データに基づき前記はんだ付部の前記各照射角度に対応
した反射光分布を求める反射光分布演算手段と、この求
められる各反射光分布に基づいて前記はんだ付部の外観
形状に対応した稜線を推定する稜線推定手段と、この推
定される稜線に沿った点を含むかたちで前記画像データ
に検査線を設定する検査線設定手段と、前記画像データ
のうち、この設定される検査線に対応したデータに基づ
いて前記はんだ付部の外観を評価する外観評価手段とを
備えることをその要旨とする。

【００１２】上記構成によれば、上記検査線の設定に基
づく基本的には一次元でのデータ処理が行われるととも
に、その検査線がはんだ付部の稜線に沿った点を含んで
設定されるため、撮像した画像データの処理が大幅に簡
略化されるにも拘わらず、極めて精度の高いはんだ付部
の外観検査が実現される。また、データ処理の簡略化に
伴い、その検査に要する時間も好適に短縮される。

【００１３】請求項６の発明は、請求項５記載のはんだ
付部の検査装置において、前記稜線推定手段は、前記求
められる各反射光分布の重心の推移に基づいて前記はん
だ付部の稜線を推定することをその要旨とする。

【００１４】上記構成によれば、稜線の推定を的確に、
しかも効率よく行うことができ、ひいてははんだ付部の
外観を一次元データとして近似・規格化する上記検査線
の設定も、的確且つ高効率に行うことができる。

【００１５】請求項７の発明は、請求項５又は６記載の
はんだ付部の検査装置において、前記画像データに仮の
検査線を設定して前記はんだ付部の特徴領域を分割する
領域分割手段を更に備え、前記稜線推定手段及び前記検
査線設定手段は、それら分割された領域毎に前記はんだ
付部の稜線の推定、及び該推定される稜線に基づく前記
検査線の設定を行うことをその要旨とする。

【００１６】上記構成によれば、はんだ付部の外観が複
雑な形状を有する場合であれ、検査線に基づく同はんだ
付部の外観評価を適切に行うことができる。請求項８の
発明は、請求項５又は６又は７記載のはんだ付部の検査
装置において、前記順次角度の異なる光照射の輝度分布
が確率分布となるよう、前記多段照明光源を調光する調
光手段を更に備えることをその要旨とする。

【００１７】上記構成によれば、はんだ付部の表面の光
沢むらが軽減され、上記はんだ付部の撮像データとして
より精度の高い画像データが得られるようになる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図１〜図４１に従って説明する。図１（ａ）は
本実施の形態のはんだ付部の検査装置１の全体概略構成
図である。同図において、はんだ付部の検査装置１は照
明装置２、撮像デバイス３、画像処理デバイス４、コン
ピュータ５、同コンピュータ５にて制御される確率分布
照明生成回路６とから構成されている。

【００１９】照明装置２は、半球状をなすドーム７と、
同ドーム７の内周面に設けられた複数のＬＥＤ８とから
構成されている。この実施の形態では複数のＬＥＤ８は
上下５段となるように、第１段から第５段の各段におい
て等間隔に環状に配置されており、第１段環状照明光源
Ｌ１〜第５段環状照明光源Ｌ５とされている。すべての
光源からの光を等価に扱う点で等間隔が望ましいが、必
ずしも等間隔である必要はない。前記ＬＥＤ８は単なる
オン・オフ制御のみでなく、最小輝度Ｌmin から最大輝
度Ｌmax まで段階的に調節可能なものである。

【００２０】ドーム７の上部中央には開口部が設けられ
ており、同開口部には撮像デバイス３が配置されてい
る。本実施の形態では、撮像デバイス３はＣＣＤカメラ
から構成されている。撮像デバイス３は画像処理デバイ
ス４を介してコンピュータ５に接続されている。又、コ
ンピュータ５は、確率分布照明生成回路６を制御して前
記各段のＬＥＤ８の輝度を調整して照明させる。

【００２１】なお、図１（ａ）においてはドーム７は断
面で示され、又、基板９はその上面に電子部品の電極１
０とはんだ付部（以下、はんだフィレットという）１１
とが接合された状態で図示されている。

【００２２】ここで、撮像デバイス３が取り込む画像の
内、画像処理される基板９上の範囲と、画像処理される
画像データとの対応を図２に従って説明する。図２
（ｂ）は図２（ａ）に示すはんだフィレット１１断面の
平面図を示し、図２（ｂ）の点線で示す所定の枠Ｄが画
像処理される基板９上の範囲を示すものである（以下、
単に「枠Ｄ」と記す）。なお、実際に撮像デバイス３が
取り込む基板９上の画像範囲は枠Ｄより広い。また、画
像図２（ｂ）に示すように、枠Ｄには電子部品の電極１
０の一部も含まれる。

【００２３】撮像デバイス３により取り込まれる画像の
うち枠Ｄ内の画像は、画像処理デバイス４により図２
（ｃ）に示すような縦横ｍ×ｎ（１≦ｐ≦ｍ，１≦ｑ≦
ｎ）個のマトリックス状画像ドットデータに変換され、
画像処理デバイス４以下、画像はドットデータとして処
理される。因みに、図２（ｃ）に示す（１，１）ドット
は、枠Ｄの左上隅Ａに対応するドットデータである。

【００２４】なお、図２（ｂ）においてＫは検査線を示
す。この検査線Ｋは、後に詳述するように、フィレット
１１の稜線に沿った点を含むように設定されるものであ
り、同図２（ｂ）の検査線Ｋに特定されるものではな
い。なおこの検査線Ｋは、マトリックス状の画像ドット
データ上に設定される１ドット幅のデータ線であり、基
板９上に設定されるものではない。

【００２５】また、図２（ｂ）において、Ｑは前記検査
線Ｋ上の所定幅を示す。またｔは、枠Ｄの左端を原点と
した同右端方向への座標軸を示し、ｔ₁ は枠Ｄ内におけ
る電極１０端面の位置座標である。なお、このｔの座標
軸方向と、図２（ｃ）に示すｑの座標軸方向とは等し
い。

【００２６】次に、前記確率分布照明生成回路６を図３
を参照して説明する。コンピュータ５の出力ポートであ
るＩ／Ｏポート１３には、Ｄ／Ａチャンネル０〜Ｄ／Ａ
チャンネル８（以下、「ＣＨ０」〜「ＣＨ８」と記す）
が接続されており、各ＣＨ０〜ＣＨ８の出力は電圧フォ
ロア回路１４の非反転入力端子に接続されている。各電
圧フォロア回路１４の出力端子は、各々抵抗Ｒ１を介し
てトランジスタＴＲのベースに接続されている。各トラ
ンジスタＴＲのコレクタは、前記ＬＥＤ８の各々２４個
ずつからなる直列回路を介して直流電源（４８Ｖ）に接
続されている。なお、図３において、ＬＥＤ８には各チ
ャンネル別に２桁又は３桁の添字を付す。この２桁また
は３桁の添字のうち先頭の桁はチャンネルを表し、他の
桁はそのチャンネルにおけるＬＥＤ８の個別番号を示し
ている。各トランジスタＴＲのエミッタは各々抵抗Ｒ２
を介して接地されている。それらエミッタと抵抗Ｒ２の
各接続点は前記各電圧フォロア回路１４の反転入力端子
に接続されている。

【００２７】確率分布照明生成回路６には各チャンネル
毎にＤ／Ａコモン（ＣＯＭＭＯＮ）ポート１５が設けら
れ、各Ｄ／Ａコモンポート１５は電圧フォロア回路１４
に設けられた調整抵抗Ｒ４に接続されている。また、各
Ｄ／Ａチャンネルと各Ｄ／Ａコモンポート１５との出力
端子間には抵抗Ｒ３が接続されるとともに各ＤＡコモン
ポート１５の出力端子は接地されている。そして、前記
調整抵抗Ｒ４により、各電圧フォロア回路１４のオフセ
ットが予め調整されている。

【００２８】図４は各段における、ＬＥＤ８の配列を示
している。すなわち、第１段（図において段数１）は、
ＣＨ０に対応するＬＥＤ８（Ｌ₀₁〜Ｌ₀₂₄ ）にて構成さ
れ、これらのＬＥＤ８から第１段環状照明光源Ｌ１が構
成されている。第２段（図において段数２）は、ＣＨ１
及びＣＨ２に対応するＬＥＤ８（Ｌ₁₁〜Ｌ₁₂₄ 、Ｌ₂₁〜
Ｌ₂₂₄ ）が交互に入り込んで配列され、これらのＬＥＤ
８から第２段環状照明光源Ｌ２が構成されている。第３
段（図において段数３）は、ＣＨ３及びＣＨ４に対応す
るＬＥＤ８（Ｌ₃₁〜Ｌ₃₂₄ 、Ｌ₄₁〜Ｌ₄₂₄ ）が交互に入
り込んで配列され、これらのＬＥＤ８から第３段環状照
明光源Ｖ３が構成されている。第４段（図において段数
４）は、ＣＨ５及びＣＨ６に対応するＬＥＤ８（Ｌ₅₁〜
Ｌ₅₂₄ 、Ｌ₆₁〜Ｌ₆₂₄ ）が交互に入り込んで配列され、
これらのＬＥＤ８から第４段環状照明光源Ｌ４が構成さ
れている。第５段（図において段数５）は、ＣＨ７及び
ＣＨ８に対応するＬＥＤ８（Ｌ₇₁〜Ｌ₇₂₄ 、Ｌ₈₁〜Ｌ_82
4 ）が交互に入り込んで配列され、これらのＬＥＤ８か
ら第５段環状照明光源Ｌ５が構成されている。

【００２９】従って、例えば第１段環状照明光源Ｌ１を
所定の輝度に発光させる場合、コンピュータ５は、ＣＨ
０をアドレス指定してこれに所定のデジタル信号（所定
のアナログ電圧に対応したデジタル信号、以下同様）を
入力する。するとＣＨ０は、このデジタル信号に対応す
る所定のアナログ電圧に変換してこれを対応する電圧フ
ォロア回路１４の非反転入力端子に入力する。電圧フォ
ロア回路１４は、入力されたアナログ電圧を正確にトラ
ンジスタＴＲのベースに印加する。すると、このトラン
ジスタＴＲにはベースに印加された電圧に対応した所定
のコレクタ電流が流れる。つまり、ＣＨ０に入力された
所定のデジタル信号に対応した所定の電流がＬＥＤ８
（Ｌ₀₁〜Ｌ₀₂₄ ）に流れ、その電流量に応じてこれらの
ＬＥＤ８が発光する。

【００３０】又、例えば第２段環状照明光源Ｌ２を所定
の輝度に発光させる場合、コンピュータ５は、ＣＨ１及
びＣＨ２をアドレス指定してこれらにデジタル信号を入
力する。この結果、対応する電圧フォロア回路１４が対
応するトランジスタＴＲに所定のベース電圧を印加し、
該印加された所定のベース電圧に対応した電流がＬＥＤ
８（Ｌ₁₁〜Ｌ₁₂₄ 、Ｌ₂₁〜Ｌ₂₂₄ ）に流れ、その電流量
に応じてこれらのＬＥＤ８が発光することになる。他の
段においても同様に、各々対応するＤ／Ａチャンネルに
所定のデジタル信号が入力されることにより、そのデジ
タル信号に対応した電流が各対応するＬＥＤ８に流れ、
それら電流量に応じて各段のＬＥＤ８が各々所定の輝度
に発光する。

【００３１】ここで、コンピュータ５が前記各段のＬＥ
Ｄ８を所定の輝度に発光するためにＩ／Ｏポート１３か
ら確率分布照明生成回路６の各チャンネルに印加する電
圧値を算出するための計算方法等について説明する。な
お、実際このコンピュータ５のＩ／Ｏポート１３から各
チャンネルに印加される電圧値はデジタル値であるが、
以下では便宜上、アナログ電圧値に換算した値として説
明する。

【００３２】図５は、検査対象である基板９と、光源
（ＬＥＤ）と、撮像デバイス３の撮像中心軸Ｍとの関係
を示している。撮像中心軸Ｍを通る基板９の部位を基点
Ｏとし、同基点Ｏを通過する任意の光源Ｐ（すなわちＬ
ＥＤ８の任意のもの）からの光軸と基板９の平面とのな
す角度をθとする。ある光源Ｐの光軸に関してある角度
θ_TYP を与えると、各段におけるそれぞれのＬＥＤ８の
輝度は角度θ_TYP を中心値とした確率分布としてのポア
ソン分布をなすようにこの実施の形態では与えられる。
なお、図中、θｃはドーム７と撮像デバイス３とが干渉
しないための物理的限界値の角度であり、θ0 はθの初
期値、すなわち、検査対象である実装基板９に実装され
た電子部品により影を作らない角度である。

【００３３】図６は、前記角度θ_TYP の光軸を有する光
源（ＬＥＤ）の輝度をピークとし、他の光源をポアソン
分布曲線に沿わせた場合の発光輝度分布を示している。
そしてコンピュータ５は、下記の式により、確率分布照
明生成回路６の各チャンネルに対する印加電圧（アナロ
グ換算値、以下同様）を計算する。

【００３４】Ｖouti＝Ｖconi×Ｃｉ ここで、Ｖoutiはｉ段照明（ｉ＝1 ，2 ，3 ，4 ，5 ）
用のコンピュータ５の出力電圧値（アナログ換算値であ
り、各Ｉ／Ｏポートへ出力電圧値の２倍に相当する）、
Ｖconiは同じくｉ段照明による輝度理論値から導き出さ
れる理論電圧値、Ｃｉはその補正値である。

【００３５】各段における理論電圧値Ｖconiは、ポアソ
ン分布に基づいて得た輝度理論値のテーブルから得られ
る。このテーブルの求め方は下記の通りである。図７は
縦軸を輝度、横軸を分布距離とした確率分布曲線として
のポアソン分布曲線を示している。同図においては、ピ
ーク値をＬTABLE1とし、このピーク値を中心としたそれ
ぞれ等距離の位置に対応して、それぞれ同ポアソン分布
に従った輝度レベルＬTABLE2，ＬTABLE3，ＬTABLE4，Ｌ
TABLE5を定めてしている。なお、この実施の形態では、
ピーク値を中心として他の輝度レベルＬTABLE を分布距
離が等間隔となるようにしたが、これに限定されるもの
ではなく、要は実験によってはんだ検査の検出率が最大
となるように定めればよい。

【００３６】そして、上記のように得られた輝度レベル
ＬTABLE1〜ＬTABLE5に対応させた電圧値、つまりレベル
ＬTABLE1〜ＬTABLE5の輝度でＬＥＤが発光するためのコ
レクタ電流を得るための電圧値ＶTABLE1〜ＶTABLE5（理
論値）は、予めコンピュータ５の記憶手段としてのＲＯ
Ｍ５ａに格納されている。

【００３７】ここで、例えば、第３段を最も明るくする
場合には、コンピュータ５は第３段環状照明光源Ｌ３の
理論電圧値Ｖcon3としてテーブル値ＶTABLE1を選択す
る。そして、第２段環状照明光源Ｌ２及び第４段環状照
明光源Ｌ４の理論電圧値Ｖcon2及びＶcon4として、コン
ピュータ５はテーブル値ＶTABLE2を選択し、第１段環状
照明光源Ｌ１及び第５段の環状照明光源Ｌ５の理論電圧
値Ｖcon1及びＶcon5として、テーブル値ＶTABLE3を選択
する。また、例えば第５段環状照明光源Ｌ５を最も明る
くする場合には、コンピュータ５は第５段環状照明光源
Ｌ５の理論電圧値Ｖcon5として、テーブル値ＶTABLE1を
選び出す。そしてコンピュータ５は、第４段環状照明光
源Ｌ４の理論電圧値Ｖcon4としてテーブル値ＶTABLE2を
選択し、第３段環状照明光源Ｌ３の理論電圧値Ｖcon3と
してテーブルＶTABLE3を選択する。さらに、第２段環状
照明光源Ｌ２の理論電圧値Ｖcon2としてテーブル値ＶTA
BLE4を選択し、第１段環状照明光源Ｌ１の理論電圧値Ｖ
con1としてテーブル値ＶTABLE ５を選択する。

【００３８】本実施の形態にあっては上記のように、コ
ンピュータ５は、所定の段において最も明るい理論電圧
値を選択すると、その所定の段から離間する段に対して
は順次輝度が低くなるようにポアソン分布に従った理論
電圧値を選択する。

【００３９】次に補正値Ｃｉの算出方法について説明す
る。この補正値Ｃｉは予め試験により求められる。図８
は補正値Ｃｉを算出するための試験法を説明するための
図を示している。ここでは第３段環状照明光源Ｌ３にお
ける補正値Ｃ3 を算出する場合を説明する。図８におい
て球形物体２０を撮像デバイス３の撮像中心軸Ｍ上に載
置し、第３段環状照明光源Ｌ３のみを前記テーブル値Ｖ
TABLE3に基づいて発光させ、他の環状照明光源は消灯す
る。この状態で撮像デバイス３にて撮像し、画像処理デ
バイス４にて所定の画像処理を行ってからコンピュータ
５に画像データを入力する。なお、画像データは前述の
ように縦横ｍ×ｎ個からなるマトリックス状に配置され
た画素の集合からなる。

【００４０】図９はコンピュータ５が入力した画像デー
タを視覚化して示しており、ハッチング部は暗部Ａを、
非ハッチング部分はＬＥＤにより反射した部分Ｂ（以
下、「反射光データ部Ｂ」と記す）を示している。同図
において、コンピュータ５は反射光データ部Ｂの反射率
の高い領域を区画し、その反射率が高い方から順に輝度
値ｘ₃₁，ｘ₃₂，ｘ₃₃，……ｘ₃₁₀ をサンプリングする。
そして、輝度値の総和Ｘ３を下式から求める。

【００４１】

【数１】 同様にして、各段の環状照明光源のみをそれぞれテーブ
ル値ＶTABLE3に基づいて発光させ、他の環状照明光源は
消灯し、得た画像データを基にして、輝度値の総和Ｘ1
，Ｘ2 ，Ｘ4 ，Ｘ5 を求める。

【００４２】そして、上記のように得たそれぞれの輝度
値の総和Ｘ1 〜Ｘ5 の中から、 ＸMAX ＝max （Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，Ｘ4 ，Ｘ5 ） とし、最大値ＸMAX を得る。

【００４３】上記のように得られた最大値ＸMAX と、各
段の環状光源が発光したときの画像データにおける輝度
値の総和Ｘ１〜Ｘ５とを下式に代入することにより各段
における補正値Ｃｉが算出されている。

【００４４】 Ｃ1 ＝Ｘ1 ／ＸMAX Ｃ2 ＝Ｘ2 ／ＸMAX Ｃ3 ＝Ｘ3 ／ＸMAX Ｃ4 ＝Ｘ4 ／ＸMAX Ｃ5 ＝Ｘ5 ／ＸMAX 次に、上記のように構成されたはんだ付部の検査装置１
による検査方法を図１０〜図４１を参照して説明する。

【００４５】図１０は、本実施の形態にかかるはんだ付
部の検査装置１にあって、コンピュータ５が実行する検
査処理ルーチンを示している。ステップ１０において、
実装基板９をセットし、セット完了後ステップ２０にお
いて、角度カウンタθをθ0 に設定する。ステップ３０
においては、角度θ0に最も近接した最下段の環状光源
（この実施の形態では第５段環状光源Ｌ５）の輝度をピ
ークとするＬＥＤ発光パターンをコンピュータ５のＲＯ
Ｍ５ａから呼び出し、その発光パターンに基づいて発光
する。

【００４６】なお、ＲＯＭ５ａに格納されている発光パ
ターンはこの実施の形態では５種類あり、上記発光パタ
ーンを第５パターンとして、角度カウンタθがθ0 ＋θ
stepのときは第４パターン、θ0 ＋２θstepのときは第
３パターン、θ0 ＋３θstepのときは第２パターン、θ
0 ＋４θstepのときは第１パターンがそれぞれ読み出さ
れ、前記ＬＥＤ８は、このＬＥＤ発光パターンに基づい
て発光する。なお、各段におけるＬＥＤ８と撮像デバイ
ス３と基板９との配置状態は、図１（ｂ）に示す通りで
ある。同図に示すように、θstepは、基板９上の基点Ｏ
に向かう各環状照明光源Ｌ１〜Ｌ５の光軸において、隣
接する光軸間とのなす角度を表すもので一定の角度幅で
ある。従って、各光軸間の角度は互いに等しく設定され
ている。そして、各パターンに基づいてコンピュータ５
が確率分布照明生成回路６に印加する電圧（アナログ換
算値）は下記の通りである。なお、下式中においてＶou
t1〜Ｖout5は、それぞれ第１段〜第５段環状照明光源Ｌ
１〜Ｌ５に対応するものである。

【００４７】第５段（最下段）環状照明光源Ｌ５が最も
明るい第５パターンの場合は、 Ｖout1＝ＶTABLE5 × Ｃ1 Ｖout2＝ＶTABLE4 × Ｃ2 Ｖout3＝ＶTABLE3 × Ｃ3 Ｖout4＝ＶTABLE2 × Ｃ4 Ｖout5＝ＶTABLE1 × Ｃ5 第４段環状照明光源Ｌ４が最も明るい第４パターンの場
合は、 Ｖout1＝ＶTABLE4 × Ｃ1 Ｖout2＝ＶTABLE3 × Ｃ2 Ｖout3＝ＶTABLE2 × Ｃ3 Ｖout4＝ＶTABLE1 × Ｃ4 Ｖout5＝ＶTABLE2 × Ｃ5 第３段環状照明光源Ｌ３が最も明るい第３パターンの場
合は、 Ｖout1＝ＶTABLE3 × Ｃ1 Ｖout2＝ＶTABLE2 × Ｃ2 Ｖout3＝ＶTABLE1 × Ｃ3 Ｖout4＝ＶTABLE2 × Ｃ4 Ｖout5＝ＶTABLE3 × Ｃ5 第２段環状照明光源Ｌ２が最も明るい第２パターンの場
合は、 Ｖout1＝ＶTABLE2 × Ｃ1 Ｖout2＝ＶTABLE1 × Ｃ2 Ｖout3＝ＶTABLE2 × Ｃ3 Ｖout4＝ＶTABLE3 × Ｃ4 Ｖout5＝ＶTABLE4 × Ｃ5 第１段（最上段）環状照明光源Ｌ１が最も明るい第１パ
ターンの場合は、 Ｖout1＝ＶTABLE1 × Ｃ1 Ｖout2＝ＶTABLE2 × Ｃ2 Ｖout3＝ＶTABLE3 × Ｃ3 Ｖout4＝ＶTABLE4 × Ｃ4 Ｖout5＝ＶTABLE5 × Ｃ5となる。

【００４８】最初にステップ３０に入った時には、第５
パターンが読み出され、この第５パターンに基づいて、
各環状光源に対応するチャネルに対してコンピュータ５
が印加電圧を印加する。この結果、このパターンに基づ
いて各段の環状照明光源Ｌ１〜Ｌ５が発光する。すなわ
ち、照明装置２のうち最下段である第５段環状照明光源
Ｌ５が最も明るく発光し、他の段はポアソン分布に従っ
て発光する。

【００４９】続くステップ４０においては、この第５段
環状照明Ｌ５が最も明るく発光した状態で実装基板９の
はんだフィレット１１を撮像した撮像デバイス３からの
画像を取り込む。取り込まれた画像のうち画像処理され
る領域は、前記枠Ｄ（図２）で示される領域である。

【００５０】次にステップ５０において、この撮像デー
タに対して各種の「フィルター処理」を行う。この「フ
ィルター処理」を図１１を参照して説明する。図１１の
ステップ５１に入ると、平均値フィルター処理を行う。
この平均値フィルター処理は、取り込んだデータの平均
値以下のレベル部分を除去する処理である。ステップ５
２においては、平滑化カウンタ値ｊを０にリセットす
る。ステップ５３では平滑化フィルター処理を行う。平
滑化フィルター処理は画像データの山の形を変えないよ
うに微量のスムージングをかける処理であり、 例えば、
図１２（ａ）の波形が、平滑化処理を行うと、図１２
（ｂ）に示すようになる。この処理を終えると平滑化カ
ウンタ値ｊをインクリメントしてステップ５４に移行す
る。

【００５１】ステップ５４においては、平滑化カウンタ
値ｊが規定回数Ｊ以下か否かを判定し、 規定回数Ｊ以下
であれば、 ステップ５３に戻る。従って、規定回数の平
滑化処理が行われるまでステップ５３及びステップ５４
の処理が繰り返される。

【００５２】ステップ５４において、 平滑化カウンタ値
ｊが規定回数Ｊに達したときには、ステップ５５に移行
し、輝度正規化を行う。この輝度正規化は、画素の明る
さ（輝度）の値を０〜２５５の範囲で正規化し、Ａ／Ｄ
変換後のデータ処理での誤差を少なくするために行う処
理である。図１３（ａ）は輝度正規化処理の前における
一定単位時間毎の撮像データを表しており、 輝度正規化
により、図１３（ａ）の破線間の波形が図１３（ｂ）の
ようになる。この輝度正規化処理を終えるとこのフィル
ター処理を抜け出る。このフィルター処理を終えた画像
データを以下反射光分布データ［Ｉ］という。

【００５３】再び、図１０のフローチャートに戻って説
明する。前記フィルター処理５０からステップ６０に移
行すると、 「検査線処理」を行う。ここで、この「検査
線処理」の説明に入る前に、「領域分割」及び「重心計
算」について説明する。

【００５４】「領域分割」とは、撮像した反射光分布デ
ータ［Ｉ］のうち、前記図２（ｂ）において矢印で示す
検査線Ｋ上に並ぶ画素（１ドット幅の画素列）における
輝度データの曲線を求め、この輝度曲線をその極小値を
境界として分割することをいう。この領域分割は輝度の
極小値を境界として行われる。なお、この輝度は、はん
だフィレット１１から反射した光の強度に比例するもの
である。すなわち、極小値の部分ははんだフィレット１
１部における曲面（平面も含む）のうち、形状変化が少
ない部分に対応する。

【００５５】例えば、図１４（ａ）は実装基板９に電子
部品の電極１０がはんだ付けされた状態を示す側面図を
示しており、図１４（ｂ）は同実装基板９のはんだフィ
レット１１を撮像した画像データのうち、検査線Ｋ上に
並ぶ画素における輝度曲線を示している。そして、図１
５は前記図１４（ｂ）における輝度曲線を領域分割した
状態を示し、同図の例では座標位置ｔ₂ ，ｔ₃ において
極小値が存在し、その座標位置において分割されてい
る。

【００５６】なお、この領域分割される個数（以下、
「分割数」という）Ｎは、検査対象物の断面形状の変曲
点数に１プラスしたものに対応する。例えば、図１７
（ａ）の例では、はんだフィレット１１が単調な凹状を
なし、同図１７（ｃ）では単調な凸状をなし、共に変曲
点が０である。従って、分割数Ｎは１となる。また図１
７（ｂ）の例では、凹凸が組み合わされたものとなって
おり、変曲点数は１、すなわち分割数Ｎは２となる。そ
して図１７（ｄ）の例では、凹凸凹が連続して組み合わ
された形状であり、変曲点数は２、すなわち、分割数は
３となる。

【００５７】次に「重心計算」とは、上記「領域分割」
により分割された領域毎に輝度分布の重心座標値の計算
を行うことをいう。図１６は、前記領域分割した図１５
の領域１の拡大図を示しており、この図に基づいて重心
座標値Ｇの計算方法を説明する。

【００５８】この重心座標値Ｇは、分割した領域の中で
それぞれ独立して、図１６に示すようなＴを中心とした
をモーメントの釣り合いを演算し、次式（数２）の計算
式の結果が最小となるＴの座標値として得られる。すな
わち、Ｔを中心とした左右のモーメントの差Ｐを算出
し、その差が最小となる検査線Ｋ上の座標位置Ｔが重心
座標値Ｇである。なお、Ｌ（ｔ）は輝度、ｔ₁ は電子部
品の電極１０の端面座標である。

【００５９】

【数２】 以下、図１０のルーチンにおけるステップ６０の「検査
線処理」を図１８及び図２０に示すフローチャートに基
づいて説明する。

【００６０】まず、図１８のステップ６１において仮検
査線の設定を行う。仮検査線の設定とは、図１９（ｂ）
に示すように、仮の検査線Ｋ₀ を設定することである。
なお図１９（ｂ）は、図１９（ａ）に示すはんだフィレ
ット１１の反射光分布データ［Ｉ］を図９と同様に視覚
化したものである。この仮検査線Ｋ₀ の設定は、検査対
象はんだフィレット１１の領域分割数Ｎの目途を付ける
ために行われ、枠Ｄのほぼ中央部に設定される。

【００６１】次のステップ６２においては、前記仮の検
査線Ｋ₀ に基づいて領域分割を行う。この仮の検査線Ｋ
₀ に基づく領域分割を「仮領域分割」という。図１９
（ｃ）においては、この「仮領域分割」によって、同図
１９（ａ）に示す検査対象はんだフィレット１１の領域
分割数Ｎは２と決定される。なお、ここで決定された領
域分割数Ｎは以後のステップで共通に使用されるもので
ある。

【００６２】次にステップ６３において領域番号カウン
タｎ＝１として、ステップ６４では「仮領域分割」によ
る領域１での「稜点検出処理」が行われる。この「稜点
検出処理」を図２０に示すフローチャートに基づいて説
明する。

【００６３】その前に、同処理についての理解を容易と
するために「グラデーション乗算」及び「射影処理」に
ついて説明する。まず、「グラデーション乗算」とは、
反射光分布データ［Ｉ］の所定領域をソースイメージ
［Ｉ_S ］とすると、このソースイメージ［Ｉ_S ］に一定
方向にのみ輝度勾配を持つ グラデーションイメージ
［Ｉ_G ］を掛けて、ディスティネーションイメージ［Ｉ
_D ］を求めることである。今ソースイメージ［Ｉ_S ］を
図２（ｃ）に示すような縦横ｍ×ｎ個のマトリックスと
し、グラデーションイメージ［Ｉ_G ］をｐ方向一定でｑ
方向に輝度勾配を持つものとして「グラデーション乗
算」を式で表わすと下記に示す（数３）のようになる。

【００６４】

【数３】 「射影処理」は、この「グラデーション乗算」で得られ
たディスティネーションイメージ［Ｉ_D ］をｐ軸または
ｑ軸方向に射影することである。

【００６５】次に、この「グラデーション乗算」と「射
影処理」を、図２１〜図２４に基づき視覚的に説明す
る。ソースイメージ［Ｉ_S ］には、図２２及び図２４に
示すように、反射光部Ｂが同図において上に凸状を成す
（［Ｉ_{S 1} ］）場合と、下に凸状を成す（［Ｉ_{S 2}］）
場合との大別して２種類のイメージがある。

【００６６】また、グラデーションイメージ［Ｉ_G ］に
は、ｑ軸方向の輝度勾配の種類により２種類ある。つま
り、ｑ軸方向に向かって輝度が高くなる正方向グラデー
ションイメージ［Ｉ_NG］と、ｑ軸方向に向かって輝度が
低くなる逆方向グラデーションイメージ［Ｉ_RG］とがあ
る。

【００６７】すなわち、図２１及び図２２においては、
正方向グラデーションイメージ［Ｉ _NG］による「正方向
グラデーション乗算」を示し、図２３及び図２４におい
ては、逆方向グラデーションイメージ［Ｉ_RG］による
「逆方向グラデーション乗算」を示す。また図２１及び
図２３は、それぞれの「グラデーション乗算」を模式的
に表わすものである。

【００６８】図２２において同図（ａ）のソースイメー
ジ［Ｉ_{S 1} ］及び［Ｉ_{S 2} ］に、同図（ｂ）に示す正方
向グラデーションイメージ［Ｉ_NG］を掛けると、それぞ
れ同図（ｃ）に示すディスティネーションイメージ［Ｉ
_ND1 ］及び［Ｉ_ND2 ］の態様で反射データ光部Ｂに輝度
勾配が生じる。このディスティネーションイメージ［Ｉ
_ND1 ］及び［Ｉ_ND2 ］のｐ軸方向への射影を取ると、同
図（ｄ）に示すような反射光データ部Ｂの射影曲線が得
られる。この射影曲線は、ソースイメージ［Ｉ _{S 1} ］に
対しては下に凸状を成し、ソースイメージ［Ｉ_{S 2} ］に
対しては上に凸状を成す。この場合、そしてここでは、
上に凸状を成す射影曲線を採用する。

【００６９】なお、以上は図２４に示す逆方向グラデー
ションイメージ［Ｉ_RG］の場合も同様であり、その説明
は省略する。以上説明したように、この「グラデーショ
ン乗算」及び「射影処理」によって、反射光分布データ
［Ｉ］中においての反射光データ部Ｂの凸部先端が選択
的に抽出される。

【００７０】さて、ここで「稜点検出処理」を図２０に
示すフローチャートにもどって説明する。まず、ステッ
プ６４１において所定ソースイメージ［Ｉ_S ］の「正方
向グラデーション乗算」を行い、続いてステップ６４２
においてこの「正方向グラデーション乗算」の結果で得
られたディスティネーションイメージ［Ｉ_D ］の「射影
処理」を行う。そして、上に凸状の射影曲線が得られた
かの判断をステップ６４３で行う。「ＹＥＳ」であれば
ステップ６４６にジャンプし、「ＮＯ」であればステッ
プ６４４で「逆方向グラデーション乗算」、続いて及び
ステップ６４５で「射影処理」を行いステップ６４６に
進む。このステップ６４６では「重心計算（１）」を行
う。

【００７１】この「重心計算（１）」においては、ステ
ップ６４２又はステップ６４５の「射影処理」によって
得られる図２５に示す上に凸状の射影曲線から、前記
「重心計算」に示した方法により、ｐ軸上の重心座標値
Ｇ_p が求められる。なお、この場合の計算は、ｐ軸上の
座標値で１〜ｍの範囲で行われる。この重心座標値Ｇ_p
は、反射光データ部Ｂの凸部先端のｐ座標に対応させる
ことができる。また、図２６に示すように、図２６
（ａ）に示す反射光データ部Ｂは同（ｂ）に示すはんだ
フィレット１１の等高線Ｔに対応させることができ、ま
た反射光データ部Ｂの凸部先端Ｐは同図（ｂ）に示すは
んだフィレット１１の等高線Ｔの稜点（稜線に沿った
点）Ｒに対応させることができる。そのため、反射光デ
ータ部Ｂの凸部先端のｐ座標は、はんだフィレット１１
の稜点Ｒのｐ座標と等価である。すなわち、重心座標値
Ｇ_p を求めることは、稜点Ｒを検出することと等価であ
る。

【００７２】この「重心計算（１）」の処理を終えると
図１８に示すステップ６４の「稜点検出処理」は終了
し、図１８に示すステップ６５の「検査線設定」に進
む。この「検査線設定」においては、前記「重心計算
（１）」により求められたｐ軸上の重心座標値Ｇ_p か
ら、図２６（ａ）に示す検査線Ｋ_p を設定する。上記し
たように重心座標値Ｇ_p は反射光データ部Ｂの凸部先端
のｐ座標に等しいため、この検査線Ｋ_p は反射光データ
部Ｂの凸部先端Ｐを通る。それはまた、同図（ｂ）に示
すように、はんだフィレット１１の稜点Ｒを通ることと
等価である。すなわち、重心座標値Ｇ_p をもとに検査線
Ｋを設定すると、図２６（ｂ）に示すように、はんだフ
ィレット１１の稜点Ｒを通る検査線Ｋを設定したことに
なる。

【００７３】なおここまでの処理は、ステップ６２の
「仮領域分割」により得られた領域１に属するｑ座標値
を持つデータに対して行われるものである。この「検査
線設定」を終えると、ステップ６６で領域番号カウンタ
ｎをインクリメントし、続くステップ６７で領域番号カ
ウンタｎが分割数Ｎに達したかどうか判断する。達して
いなければ、ステップ６４〜６６を繰り返し、達してい
れば図１０に示すルーチンにおけるステップ６０の「検
査線処理」終了し、ステップ７０の「本領域決定処理」
に進む。なお、図２８（ａ）及び（ｃ）に、先の図１９
（ａ）に例示したはんだフィレット１１に対しこの「検
査線処理」によって設定された検査線Ｋ₅₁及びＫ₅₂を示
す。ここで検査線Ｋの先頭の添字「５」は「第５段環状
照明光源Ｌ５」を意味し、次の添字「１」は「検査線番
号１」を意味する。すなわち、検査線Ｋ₅₁は、第５段環
状照明光源Ｌ５のもとで検査線番号１の検査線であるこ
とを示すものである。

【００７４】次に、図１０に示すルーチンにおけるステ
ップ７０の「本領域決定処理」を図２７に示すフローチ
ャートに基づいて説明する。まず、ステップ７１におい
て領域番号カウンタｎ＝１として、続くステップ７２の
「本領域分割」においては、ステップ６０の「検査線処
理」によって得られた検査線により「領域分割」が行わ
れる。先の、図１９（ａ）に例示したはんだフィレット
１１に関する領域分割態様を、図２８（ｂ）及び（ｄ）
に示す。

【００７５】続くステップ７３の「本領域決定」では、
ステップ７２の「本領域分割」によって分割された領域
のうち検査線番号に等しい領域を残し他の領域は捨て
る。例えば図２８（ｂ）及び（ｄ）で説明すると、検査
線Ｋ₅₁による領域分割では領域１のみ、検査線Ｋ₅₂によ
る領域分割では領域２のみを本領域として決定する。な
お、図２８（ｂ）及び（ｄ）点線で示す領域は捨てる領
域である。すなわち、本領域は、複数の検査線により領
域分割された領域の合成領域として決定される。

【００７６】ステップ７４で領域番号カウンタｎをイン
クリメントし、続くステップ７５で領域カウンタｎが分
割数Ｎに達したかどうか判断する。達していなければ、
ステップ７２〜７４を繰り返し、達していれば図１０に
示すルーチンにおけるステップ７０の「本領域決定処
理」終了し、ステップ８０の「重心計算（２）」に進
む。

【００７７】このステップ８０の「重心計算（２）」で
は、ステップ７０の「本領域決定処理」で決定された合
成領域ごとの重心座標値Ｇが求められる。なおここで求
められる重心座標値Ｇはｔ軸（ｑ軸）上の座標値であ
り、「重心計算（１）」で求めた検査線を設定するため
の重心座標値Ｇ_p とは座標軸が異なる。

【００７８】図２９に、図２８に示す例の合成領域と重
心座標値Ｇ₅₁及びＧ₅₂を示す。ここで重心座標値Ｇの先
頭の添字「５」は「第５段環状照明光源Ｌ５」を意味
し、次の添字「１」は「合成領域１」を意味する。すな
わち、重心座標値Ｇ₅₁は、第５段環状照明光源Ｌ５のも
とで合成領域１で得られた重心座標値を示すものであ
る。なお、図２９のｔ₂ 〜ｔ₃ 間に示すように、領域の
合成により領域が重複する場合がある。

【００７９】このステップ８０の「重心計算（２）」に
より合成領域の各領域における重心座標値Ｇの算出が終
了すると、この第５パターンで照明が行われた場合にお
いて得られた重心座標値Ｇ_5nをコンピュータ５のＲＡＭ
５ｂに一旦格納し、次のステップ９０において、角度カ
ウントθをインクリメントする。すなわち、前回の角度
カウント値θに対して新たにθstepを加算する。続くス
テップ１００においては、角度カウント値θがθc 以下
か否かを判定する。角度カウント値θがθc 以下であれ
ば、この判定を「ＹＥＳ」としてステップ３０に戻る。

【００８０】従って、ステップ３０においては、角度カ
ウント値θがインクリメントされてθ0 ＋θstepとなっ
ているため、コンピュータ５は、発光パターンとして前
記第４パターンを読み出し、この第４パターンに基づい
て各環状光源に対応するチャネルに対して所定電圧を印
加する。この結果、この発光パターンに基づいて各段の
環状照明光源Ｌ１〜Ｌ５が発光する。すなわち、照明装
置２のうち第４段環状照明光源Ｌ４が最も明るく発光
し、他の段はポアソン分布に従って発光する。

【００８１】以下、次のステップ４０〜９０も同様に処
理して、第４パターンにおけるポアソン分布の照明状態
における各領域の重心座標値Ｇ_4nを求め、ＲＡＭ５ｂに
その重心座標値を格納する。続く、ステップ１００では
「ＹＥＳ」と判定処理され、ステップ３０に戻る。

【００８２】以下同様に処理され、ステップ１００にお
いて、角度カウント値θがθc を超えるまで、コンピュ
ータ５は同様の処理を行う。この間において、第３パタ
ーン、第２パターン、第１パターンの各発光パターンに
よる各領域の重心座標値Ｇ_3n、Ｇ_2n及びＧ_1nがＲＡＭ５
ｂに格納される。

【００８３】環状照明光源Ｌ１〜Ｌ５をＬ５からＬ１に
順次変化させた場合の検査線Ｋ及び稜点Ｒの動きを、図
３０〜図３２に示す。なおここでは簡単のため、はんだ
フィレット１１断面は単純な凹状をなし、領域分割数Ｎ
＝１としている。図３０においては各光源の反射の様子
を示し、図３１においては各光源による検査線Ｋ及び稜
点Ｒの動きを示す。さらに図３２においては、図３１に
おいて求められた各稜点Ｒをはんだフィレット１１の等
高線Ｔ上にプロットしたものである。このプロットされ
た各稜点Ｒを結ぶと稜線ＲＬが得られる。すなわち、本
実施の形態によって得られる重心座標値Ｇは稜点Ｒを含
んだ稜点Ｒ近傍の画素データ（検査線上の）に基づいて
算出されるものであるため、同座標値Ｇを、稜線ＲＬを
検査線とした場合の重心座標値に近似させることができ
る。

【００８４】続いて図１０に示すルーチンのステップ１
００において、角度カウント値θがθc を超えて「Ｎ
Ｏ」と判定されステップ１１０に移行すると、同ステッ
プ１１０でははんだ付け検査を行った画像データに関し
て、検査線Ｋ上の画素に基づいた認識数列｛Ｘ_k ｝の作
成を行う。

【００８５】以下、認識数列｛Ｘ_k ｝の作成について説
明する。ここでは、角度カウント値θが、角度θ0 〜θ
ｃの範囲でＲＡＭ５ｂに格納したｚ個の全重心座標値
を、角度θ0 〜θｃに関係なく座標値の小さい順に並べ
る。

【００８６】そうして得られた重心座標値をＧ₁ ，
Ｇ₂ ，…Ｇｚとする（Ｇ₁ ＜Ｇ₂ ＜…＜Ｇｚ）。次にＧ
₁ ，Ｇ₂ ，…Ｇｚを求めたときの角度カウント値（以
下、照射角度という）θの値をθ₁ 、θ₂ 、…、θｚと
して下記のように対比させる。

【００８７】次に、 Ｘ_k ＝（θ_k −θ0 ）／θstep （ｋ＝１，２，…ｚ）と定義し、上記の照射角度に対応
して認識数列をつくると下記のようになる。

【００８８】 重心座標値 Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，Ｇ₃ ，…，Ｇ_k …，Ｇz 照射角度 θ₁ ，θ₂ ，θ₃ ，…，θ_k …，θz 認識数列 Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ₃ ，…，Ｘ_k …，Ｘz 例えば、θstep＝１０°、θ0 ＝３０°及び、θｃ＝７
０°とし照明段数を５段とすると、照射角度θは、３０
°，４０°，５０°，６０°及び７０°となる。このと
き、例えばθ₁ ＝３０°，θ₂ ＝５０°，θ₃ ＝４０
°，θ₄ ＝３０°，θ₅ ＝６０°，θ₆ ＝７０°，…と
すると、上記定義式に従って認識数列｛Ｘ_k ｝は以下の
ようになる。

【００８９】 重心座標値 Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，Ｇ₃ ，Ｇ₄ ，Ｇ₅ ，Ｇ₆ ，…… 照射角度 ３０°，５０°，４０°，３０°，６０°，７０°，…… 認識数列 ０ ，２ ，１ ，０ ，３ ，４ ，…… 次に、この認識数列｛Ｘ_k ｝の「グループ」について説
明する。例えば上記照明構成において認識数列｛Ｘ_k ｝
が｛０, １，２，３，４，４，３，２，１, ０｝であっ
た場合について説明する。

【００９０】この数列において全ての数字が昇順又は降
順に並んでいるところ、つまり（０, １，２，３，４）
及び（４，３，２，１, ０）を「グループ」と定義す
る。そして、数列中に存在する「グループ」の数をこの
認識数列｛Ｘ_k ｝のグループ数Ｓとする。この例では、
グループ数Ｓは２である。

【００９１】また、この「グループ」には左から順にグ
ループ番号を付ける。この例では、「グループ」（０,
１，２，３，４）がグループ番号１であり、「グルー
プ」（４，３，２，１, ０）がグループ番号２である。

【００９２】この「グループ」の意味するところを以下
に説明する。認識数列｛Ｘ_k ｝の数字は、その定義に従
うと、環状照明光源Ｌ１〜Ｌ５に対応させることができ
る。すなわち、環状照明光源「Ｌ５」を認識数列の
「０」に、以下同様に「Ｌ４」を「１」、「Ｌ３」を
「２」に、「Ｌ２」を「３」に、「Ｌ１」を「４」に対
応させることができる。つまり、認識数列｛Ｘ_k ｝の数
字が前記昇順又は降順に並ぶこと（「グループ」が存在
すること）は、環状照明光源Ｌ１〜Ｌ５の切り換え順に
重心座標の移動が起こることを意味する。すなわち、認
識数列｛Ｘ_k ｝に「グループ」が存在することは、はん
だフィレット１１の形状に規則性があることを意味す
る。例えば、「昇順グループ」（０, １，２，３，４）
が存在すれば図１７（ａ）に示す凹形状が、「降順グル
ープ」（４，３，２，１, ０）が存在すれば図１７
（ｃ）に示す凸形状が認識される。本実施の形態におい
ては、このような認識数列｛Ｘ_k ｝の規則性に基づいて
はんだフィレット１１の様々な形状を認識するようにし
ている。

【００９３】さて、コンピュータ５は上記認識数列｛Ｘ
_k ｝を作成し、その作成した認識数列｛Ｘ_k ｝と、同認
識数列｛Ｘ_k ｝を構成している数値と関係する重心座標
値とをともにＲＡＭ５ｂに格納して、ステップ１２０に
移行する。ステップ１２０では、「マスターパターンと
の照合」ルーチンを実行し、その処理を終えると、この
はんだ付部の検査処理ルーチンを終了する。

【００９４】次に、図３３〜図３６に示すフローチャー
トを参照して「マスターパターンとの照合」ルーチンを
詳細に説明する。このルーチンに入ると、ステップ２０
０において、グループ番号ｓをカウントするグループ番
号カウンタを１にセットし、ステップ２０１においてグ
ループ番号がｓのグループについてのデータ整理を行
う。すなわち、グループ番号ｓのグループにおける重心
座標値の内、最大値をＧMAXsとし最小値をＧMINsとする
と、この最大値ＧMAXsと最小値ＧMINsとの差ＧRANGEsを
算出する。

【００９５】ステップ２０２において、差ＧRANGEsが、
真にはんだフィレット１１の存在を示しているがどうか
を判定するための基準値Ｑ以下か否かを判定する。前記
基準値Ｑは、検査線Ｋ上の所定幅であり、はんだ材料、
電子部品の型、形状等で決まる所定の値である。ステッ
プ２０２において、差ＧRANGEsが基準値Ｑ以下であれば
「ＹＥＳ」と判定し、ステップ２０９に移行して、真性
判定フラグＢｓを１にセットし、ステップ２０８にジャ
ンプする。すなわち、はんだフィレット１１部のデータ
に異物や酸化膜等のノイズデータ含まれていると判定す
るのである。ステップ２０２において、差ＧRANGEsが基
準値Ｑを超えていれば、「ＮＯ」と判定して、ステップ
２０３に移行して、真性判定フラグＢｓを０にリセット
してステップ２０４に移行する。すなわち、はんだフィ
レット１１上が確実に存在していると判定するのであ
る。

【００９６】ステップ２０４においては、最小重心座標
値ＧMINsが判定値ｔ₁ 以下か否かを判定する。これは電
子部品の電極１０上に最小重心座標値ＧMINsがあるか否
かを判定するのである。なお、判定値ｔ₁ は、図２
（ｂ）に示したように枠Ｄの左端面を０としたとき、枠
Ｄ内における電子部品の電極１０端面の位置座標を示す
ものである。

【００９７】ステップ２０４において、最小重心座標値
ＧMINsが判定値ｔ₁ を超えていれば、「ＮＯ」と判定
し、ステップ２１０に移行して、重心有無属性フラグＡ
ｓを０にリセットし、ステップ２０６に移行する。少な
くとも最小重心座標値ＧMINsが、電極１０上にないと判
定するのである。

【００９８】ステップ２０４において、最小重心座標値
ＧMINsが判定値ｔ₁ 以下であれば、「ＹＥＳ」と判定
し、ステップ２０５に移行して、重心有無属性フラグＡ
ｓを１にセットし、ステップ２０６に移行する。すなわ
ち、最小重心座標値ＧMINsが電極１０上にあり、はんだ
が電極１０上にあると判定するのである。

【００９９】前記ステップ２０５又はステップ２１０か
らステップ２０６に移行すると、ステップ２０６では、
グループ番号ｓのグループの認識数列が昇順の数列とな
っているか否かを判定する。

【０１００】ここで認識数列｛Ｘ_k ｝の昇順、降順とは
んだフィレットの形状との対応を説明する。例えば図３
７（ａ）に示すはんだフィレットの形状の認識数列は、
｛Ｘ_k ｝＝｛０, １，２，３，４，４，３，２，１,
０｝からなる。前半の（０, １，２，３，４）の列がグ
ループ番号１のグループを構成し、後半の（４，３，
２，１,０）の列がグループ番号２のグループを構成し
ている。グループ番号１のグループでは、数列中、
「０」が最小座標値ＧMIN₁、「４」が最大座標値ＧMAX₁
のものである。又、グループ番号２のグループでは、数
列中、「４」が最小座標値ＧMIN₂、「０」が最大座標値
ＧMAX₂のものである。

【０１０１】従って、この例に従えば、グループ１は
「０１２３４」の昇順と判定される。なお、グループ２
では「４３２１０」の降順となる。図３７（ｂ）は、電
極１０の平面を示しており、枠Ｄの中において、左向き
矢印は降順、右向き矢印は昇順を示しており、重心移動
がこのように昇順、又は降順の向き（図中、矢印方向）
に移動する。

【０１０２】又、他の例として、図３８（ａ）に示され
ているはんだフィレット１１の場合、｛Ｘ_k ｝＝｛０,
１，２，３，４，４，３，２，１，０, ０, １，２，
３，４｝となる。前半の（０, １，２，３，４）の列が
グループ番号１のグループを構成し、中間の（４，３，
２，１，０）の列がグループ番号２のグループを構成
し、後半の（０, １，２，３，４）の列がグループ番号
３のグループを構成している。 グループ１では、数列
中、「０」が最小座標値ＧMIN₁、「４」が最大座標値Ｇ
MAX₁のものである。又、グループ２では、数列中、
「４」が最小座標値ＧMIN₂、「０」が最大座標値ＧMAX₂
のものである。又、グループ３では、数列中、「０」が
最小座標値ＧMIN₃、「４」が最大座標値ＧMAX₃のもので
ある。図３８（ｂ）は、電極１０の平面を示しており、
枠Ｄの中において、左向き矢印は降順、右向き矢印は昇
順を示し、重心座標値がこの向きに移動する。

【０１０３】前記のようにステップ２０６において、グ
ループ番号ｓのグループの数列が昇順か否かを判定し
て、昇順であると判定すると、ステップ２０７において
昇順属性フラグＣｓを１にセットし、ステップ２０８に
移行する。ステップ２０６において、グループ番号ｓの
グループの数列が昇順ではなく、降順である場合には、
昇順属性フラグＣｓを０にリセットし、ステップ２０８
に移行する。

【０１０４】前記ステップ２０７、ステップ２１１又は
ステップ２０９からステップ２０８に移行すると、グル
ープ番号ｓがグループ数Ｓ未満であるか、否かを判定す
る。なお、グループ番号ｓがグループ数Ｓ未満であれ
ば、まだ、他のグループの属性フラグのセット、或いは
リセットの処理がすんでいないものとしてステップ２１
２に移行し、グループ番号カウンタを１つインクリメン
トして、ステップ２０１に移行する。

【０１０５】全てのグループについて重心有無属性フラ
グＡｓ、真性判定フラグＢｓ、昇順属性フラグＣｓのセ
ット、或いはリセットの処理が終了すると、ステップ２
０８ではグループ番号ｓがグループ数Ｓと等しくなるた
め、このステップ２０８の判定を「ＮＯ」とし、ステッ
プ２１３（図３４）に移行する。

【０１０６】ステップ２１３において、グルーブ番号カ
ウンタを１にセットし、ステップ２１４に移行して真性
判定フラグＢｓが「１」にセットされているいか否かを
判定する。真性判定フラグＢｓが０にリセットされてい
るときには、このステップ２１４を「ＮＯ」と判定し
て、ステップ２１７にジャンプする。ステップ２１４に
おいて、真性判定フラグＢｓが「１」にセットされてい
るときには、はんだフィレット１１部のデータにノイズ
が含まれているとして、このステップ２１４を「ＹＥ
Ｓ」と判定し、ステップ２１５に移行する。

【０１０７】ステップ２１５では現在処理中のグループ
にはノイズが含まれていると判定したため、このノイズ
を含むデータを削除し、削除した後のグループに関する
番号を全てのグループに対して１つずつ減らして更新す
る。

【０１０８】例えば、図３９（ａ）は、各グループ番号
ｓ（この例では、ｓは１〜４である。）のグループにお
ける、重心有無属性フラグＡｓ、真性判定フラグＢｓ、
昇順属性フラグＣｓの行列である。このうち、グループ
２の真性判定フラグＢ₂ は「１」となっているため、グ
ループ２にはノイズが含まれていると判定される。この
ため、このグループ２に関する列αを削除する。削除し
た後は、次の列のグループ（この例では、グループ３）
が新たにグループ２とされ、さらに次の列のグループ
（この例ではグループ４）が新たにグループ３とされる
（図３９（ｂ）参照）。

【０１０９】次のステップ２１６では、ステップ２１５
のノイズに関するグループが削除されているため、グル
ープ数Ｓ及びグループ番号ｓを１つ減らし、ステップ２
１７に移行して、現在処理したグループ番号ｓ（ステッ
プ２１５において、行われた更新後の番号）がグループ
数Ｓ以下か否かを判定する。ステップ２１７において、
グループ番号ｓがグループ数Ｓよりも小さければ、まだ
処理すべきグループが残っているとして、ステップ２１
８に移行し、グループ番号カウンタをインクリメント
し、ステップ２１４に戻る。

【０１１０】従って、全グループについてこの処理が完
了するまで、ステップ２１４〜ステップ２１７の処理が
繰り返される。ステップ２１７において、全てのグルー
プに関してこれらの処理が終了し、グループ番号カウン
タがグループ数Ｓと同じとなったときには、ステップ２
１７の判定を「ＮＯ」とし、ステップ２１９（図３５）
に移行する。

【０１１１】このステップ２１３〜２１８の処理ルーチ
ンが設けられている理由は、次の通りである。例えば、
図１７（ｂ）において、はんだフィレット１１部のデー
タにノイズが含まれない場合、このはんだフィレット１
１に関する認識数列は下記の通りになったとする。

【０１１２】｛Ｘ_k ｝＝｛０，１，２，３，４，４，
３，２，１，０｝ ところが、はんだフィレット１１表面に、一点鎖線で示
すようにブローホール２０あるいはゴミなどの異物、酸
化物等があると、このはんだフィレット１１に関する認
識数列は例えば下記の通りとなってしまうことがある。

【０１１３】｛Ｘ_k ｝＝｛０，１，２，３，４，２，
１，０，４，３，２，１，０｝ このため、このブローホール２０に関するノイズを除去
するために、上記ステップ２１３〜２１８の処理ルーチ
ンが設けられている。

【０１１４】次にステップ２１９以後の説明をする。ス
テップ２１９に移行すると、グループ番号カウンタを１
にセットし、ステップ２２０に移行する。ステップ２２
０では、グループ番号ｓのグループとグループ番号（ｓ
＋1 ）のグループの間にオイラー数が１となるものがあ
るか否かを判定する。すなわち、 両グループの間に孔と
なっている部分があるか否かを判定するのである。 な
お、 オイラー数の検出は、このはんだ付け検査処理ルー
チンとは別の図示しない処理ルーチンで行われる。この
オイラー数の検出については公知であるため、詳細な説
明は省略するが、画像データ全体において、同輝度の画
素が連結してリング状の連結成分を備えており、その連
結成分の中に輝度が低い部分、すなわち、孔となってい
る場合に、オイラー数が１とされるものである。

【０１１５】ステップ２２０において、オイラー数が１
でない場合には、ステップ２２０の判定を「ＮＯ」と
し、ステップ２２８において、オイラー数属性フラグＥ
ｓを０にリセットする。ステップ２２０において、オイ
ラー数が１の場合には、ステップ２２０の判定を「ＹＥ
Ｓ」とし、ステップ２２１において、オイラー数属性フ
ラグＥｓを１にセットする。ステップ２２２において
は、現在処理したグループ番号ｓがグループ数Ｓ以下か
否かを判定する。ステップ２２２においてグループ番号
ｓがグループ数Ｓよりも小さければ、まだ処理すべきグ
ループが残っているとして、ステップ２２９に移行し、
グループ番号カウンタをインクリメントし、ステップ２
２０に戻る。

【０１１６】従って、全グループについてこの処理が完
了するまで、ステップ２２０、２２１、２２８、２２
２、２２９の処理が繰り返される。ステップ２２２にお
いて、全てのグループに関してこれらの処理が終了し、
グルーブ番号カウンタがグループ数Ｓと同じとなったと
きには、ステップ２２２の判定を「ＮＯ」とし、ステッ
プ２２３に移行する。

【０１１７】このステップ２１９〜２２２、２２８及び
２２９の処理ルーチンが設けられている理由は、次の通
りである。図４０に示すように領域Ｄの範囲（画像デー
タの範囲と対応する）で図に示すようにハッチング部分
がリング状（閉ループ）の反射光が検出された場合に
は、図３８（ａ）のように山形状のはんだフィレット１
１が過はんだ状態となっている。このことから、上記の
ステップでは、オイラー数を別ルーチンで検出し、この
オイラー数が１である時に、リング状の部分が連結成分
となり、この連結成分の中に孔が存在することになる。
従って、前記ステップ２２０において、グループ番号ｓ
のグループとグループ番号（ｓ＋１）のグループの間に
孔が存在すれば、これを過はんだ状態における外観形状
と判定できる。

【０１１８】次に、ステップ２２３においてはグループ
数Ｓが０か否かを判定する。グループ数が０である場合
にはステップ２３０に移行して、未はんだ判定を行い、
この処理ルーチンを抜け出る。なお、グループ数Ｓが０
ということは、環状照明光源Ｌ１〜Ｌ５の照明をポアソ
ン分布にて輝度がピークとなる環状照明光源を切換えて
も、重心位置が昇順、或いは降順に移動しなかったとい
うことを示しており、重心位置が移動しないことは、曲
面が存在しない、すなわち、平面であるということであ
る。従って、未はんだと判定するのである。

【０１１９】ステップ２２３において、グループ数Ｓが
０でない場合には、ステップ２２４に移行してグループ
数Ｓが１か否かを判定する。グループ数Ｓが１でない場
合には、検査対象のはんだフィレット１１が単純な形状
ではないとして、ステップ２３３（図３６）にジャンプ
する。

【０１２０】ステップ２２４において、グループ数Ｓが
１である場合には、検査対象のはんだフィレット１１の
外観が単純な形状、すなわち、凹状か、凸状であると判
定し、ステップ２２５に移行する。

【０１２１】ステップ２２５においては、グループ番号
が１であるグループのオイラー数属性フラグＥ₁ （＝Ｅ
ｓ）が１であるか否かを判定する。オイラー数属性フラ
グＥ ₁ が１の場合には、ステップ２３１に移行して、エ
ラー判定を行い、この処理ルーチンを終了する。

【０１２２】この処理をエラー判定とするのは、下記の
理由による。すなわち、ステップ２２４において、グル
ープ数Ｓが１と判定されているが、一方、別の処理ルー
チンにおいては、オイラー数が１と検出されているた
め、ステップ２２１にてオイラー数属性フラグＥ₁ が１
にセットされている。仮に、オイラー数が１とした検出
が正しければ、はんだフィレット１１の形状は、山形状
をしており、少なくともグループ数は２となるはずであ
る。従って、オイラー数の検出結果とグループ数とが一
致していないため、これをエラーと判定するのである。

【０１２３】前記ステップ２２５において、グループ番
号が１であるグループのオイラー数属性フラグＥ₁ （＝
Ｅｓ）が１でない、すなわち、０の場合には、ステップ
２２６に移行して、昇順属性フラグＣ₁ （＝Ｃｓ）が１
か否かの判定を行う。昇順属性フラグＣ₁ が１である場
合には、ステップ２３２においてはんだフィレット１１
の外観形状が先の図１７（ａ）に示されるような凹状の
形状であると正常判定し、この処理ルーチンを終了す
る。一方、昇順属性フラグＣ₁ が０である場合において
も、ステップ２２７において、はんだフィレット１１の
外観形状が先の図１７（ｃ）に示されるような凸状の形
状であると正常判定し、この処理ルーチンを終了する。

【０１２４】次に、ステップ２３３（図３６）にジャン
プした場合を説明する。ステップ２３３に移行すると、
まずグループ数Ｓが基準値未満か否かを判定する。この
基準値はグループ数Ｓの最大数を制限するためのもので
あり、それ以上のグループ数はあり得ない数値として実
験によって決定される。従って、基準値を超えている場
合には、ステップ２３７に移行して、エラー判定を行
い、この処理ルーチンを終了する。グループ数Ｓが基準
値未満であれば、ステップ２３４に移行する。

【０１２５】ステップ２３４では、グループ数Ｓが２以
上のグループに関してオイラー数属性フラグＥ₁ が１で
あり、かつ、昇順属性フラグＣ₁ が１であるか否かを判
定する。すなわち、この判定ステップは、はんだフィレ
ット１１がリング状の反射光を有する山形状をなしてお
り、かつ、重心移動が昇順であるか否かを判定する。

【０１２６】このステップ２３４において、オイラー数
属性フラグＥ₁ が１であり、かつ、昇順属性フラグＣ₁
が１である場合には、ステップ２３５に移行して、重心
有無属性フラグＡ₁ が０か否かを判定する。すなわち、
グループ番号１のグループが電子部品の電極１０の上に
位置しているか、否かを判定するのである。重心有無属
性フラグＡ₁ が０の場合には、ステップ２３５の判定を
「ＹＥＳ」とし、ステップ２３８に移行して、このグル
ープ番号１のグループが電極１０の上面にはなく、か
つ、例えば図４１（ｂ）のはんだフィレット１１に示す
ような山形形状をしているため、はんだのぬれ不良であ
ると判定し、この処理ルーチンを終了する。

【０１２７】前記ステップ２３５において、重心有無属
性フラグＡ₁ が０でなく、１の場合には、ステップ２３
５の判定を「ＮＯ」とし、ステップ２３６に移行して、
このグループ番号１のグループが電極１０の上面にあ
り、かつ、例えば図３８（ａ）のはんだフィレット１１
に示すような山形形状をしているため、過はんだである
と判定し、この処理ルーチンを終了する。

【０１２８】前記ステップ２３４から移行してステップ
２３９においては、グループ番号１のグループに関して
オイラー数属性フラグＥ₁ が１であり、かつ、昇順属性
フラグＣ₁ が０であるか否かを判定する。すなわち、こ
の判定ステップは、はんだフィレット１１がリング状の
反射光を有する山形状をなしており、かつ、重心移動が
降順であるか否かを判定するのである。

【０１２９】オイラー数属性フラグＥ₁ が１であり、か
つ、昇順属性フラグＣ₁ が０である場合には、ステップ
２４０に移行して、重心有無属性フラグＡ₁ が０か否か
を判定する。すなわち、グループ番号１のグループが電
子部品の電極１０の上に位置しているか、否かを判定す
るのである。

【０１３０】重心有無属性フラグＡ₁ が０の場合には、
ステップ２４０の判定を「ＹＥＳ」とし、ステップ２４
２に移行して、このグループ番号１のグループが電極１
０の上面にはなく、かつ、はんだフィレット１１が山形
形状をしているため、過はんだであると判定し、この処
理ルーチンを終了する。

【０１３１】前記ステップ２４０において、重心有無属
性フラグＡ₁ が０でなく、１の場合には、ステップ２４
０の判定を「ＮＯ」とし、ステップ２４１に移行して、
このグループ番号１のグループが電極１０の上面にあ
り、かつ、例えば図４１（ａ）のはんだフィレット１１
に示すような上方に延びたつらら山形形状をしているた
め、過はんだであると判定し、この処理ルーチンを終了
する。

【０１３２】前記ステップ２３９において、グループ番
号１のグループに関してオイラー数属性フラグＥ₁ が１
であり、かつ、昇順属性フラグＣ₁ が０の両条件を満足
していない場合には、ステップ２４３に移行する。ここ
では、はんだフィレット１１が山形形状をなさず、例え
ば、図１７（ｂ）、図１７（ｄ）等のような外観形状が
Ｓ字形状を有しているとして正常判定を行い、この処理
ルーチンを終了する。

【０１３３】以上説明した実施の形態によって得られる
効果について、以下に記載する。 ・ 本実施の形態では、検査線Ｋの設定に基づく基本的
には一次元でのデータ処理が行われるとともに、その検
査線Ｋがはんだフィレット１１の稜線に沿った点を含ん
で設定されるため、撮像した画像データの処理が大幅に
簡略化されるにも拘わらず、極めて精度の高いはんだフ
ィレット１１の外観検査が実現される。また、データ処
理の簡略化に伴い、その検査に要する時間も好適に短縮
される。

【０１３４】・ 本実施の形態では、上記稜線の推定を
反射光分布の重心の推移に基づいて行うため、稜線の推
定を的確にしかも効率よく行うことができ、ひいてはは
んだフィレット１１の外観を一次元データとして近似す
る上記検査線Ｋの設定も、的確且つ高効率に行うことが
できる。

【０１３５】・ 本実施の形態では、前記はんだフィレ
ット１１の稜線の推定に先立ち、反射光分布データに基
づいて領域分割し、前記検査線の設定は、それら分割さ
れた領域毎に行われる。そのため、はんだ付部の外観が
複雑な形状を有する場合であれ、検査線に基づく同はん
だ付部の外観評価を適切に行うことができる。

【０１３６】・ 本実施の形態では、上記確率分布とし
てポアソン分布を採用し、環状照明光源Ｌ１〜Ｌ５のう
ち１つをピークの光度となるように照明し、そのピーク
点からあるポアソン分布関数に従って光度が低下するよ
うに他の段の環状照明光源を照明した。この結果、ポア
ソン分布形の照明強度の光を実装基板９に照射すると、
微妙な凹凸部分にも明暗が生ずることはなく、同微妙な
凹凸部分は、実際には強い光同士が干渉しあって一体化
して撮像される。そのため、本実施の形態では、環状照
明光源Ｌ１〜Ｌ５による照度むらやはんだフィレット１
１表面の光沢むらの影響が軽減され、上記はんだフィレ
ット１１の撮像データとしてより精度の高い画像データ
が得られるようになる。

【０１３７】・ 本実施の形態では、認識数列の各グル
ープ毎に、重心有無属性フラグＡｓ、真性判定フラグＢ
ｓ、昇順属性フラグＣｓ及びオイラー数判定フラグＥｓ
を有しており、前記属性フラグ及び判定フラグの組み合
わせに基づいて、はんだフィレット１１の形状を認識す
るようにした。そして、属性フラグをセット、リセット
する基準は、すべて重心座標値に関するデータに基づい
て決定されている。そして、重心座標値の移動軌跡があ
るグループ単位毎に分割し、そのグループ単位が昇順
か、降順の数列を判定することによって、外観形状が把
握できる。重心座標値の算出は簡単な計算によって行わ
れるため、簡易な手法にも拘わらず、外観形状の認識を
確実に行うことができる。

【０１３８】・ 本実施の形態では、図３３〜３６に示
したルーチンのステップ２１５において行われているよ
うに、前記グループデータにノイズが含まれている場
合、真性判定フラグに基づいてそのグループを除去し
て、残りのグループにて外観形状を認識するようにし
た。その結果、異物や酸化膜等のノイズデータに惑わさ
れることなく、はんだフィレット１１の外観形状を正確
に認識することができる。

【０１３９】なお、本実施の形態は次のように構成を変
更して具体化することもできる。 ・ 本実施の形態においては、環状照明光源の段数をＬ
１〜Ｌ５の５段で構成したがこれに限定されるものでは
ない。例えば環状照明光源の段数を、４段、６段あるい
は８段で構成してもよい。また、１段の光源を構成する
ＬＥＤの個数も２４個と４８個に限定されるものではな
い。

【０１４０】・ 本実施の形態においては、確率分布照
明をポアソン分布照明としたが、ピーク点をもち、ある
基準範囲内の裾野をもった確率分布関数に沿ったもので
あるならば、前記ポアソン分布照明に代えて使用するこ
とが可能である。また、基本的には多段照明により順次
光照射を行うものであればよく、必ずしも確率分布関数
に沿ったものである必要もない。

【０１４１】・ 本実施の形態においては、光源として
ＬＥＤを使用したが、その変わりにドーム７内周面に、
レーザ光線を導入するための、光ファイバーを挿入し、
その端面にから検査対象物に対して照射するようにして
もよい。

【０１４２】・ 本実施の形態においては、環状照明光
源Ｌ１〜Ｌ５の照射順をＬ５からＬ１、つまり最下段か
ら最上段としたが、逆に最上段から最下段の照射順とし
てもよい。

【０１４３】

【発明の効果】請求項１及び請求項５の発明では、検査
線の設定に基づく基本的には一次元でのデータ処理が行
われるとともに、その検査線がはんだ付部の稜線に沿っ
た点を含んで設定されるため、撮像した画像データの処
理が大幅に簡略化されるにも拘わらず、極めて精度の高
いはんだ付部の外観検査が実現される。また、データ処
理の簡略化に伴い、その検査に要する時間も好適に短縮
される。

【０１４４】請求項２及び請求項６の発明では、稜線の
推定を的確に、しかも効率よく行うことができ、ひいて
ははんだ付部の外観を一次元データとして近似する上記
検査線の設定も、的確且つ高効率に行うことができる。

【０１４５】請求項３及び請求項７の発明では、はんだ
付部の外観が複雑な形状を有する場合であれ、検査線に
基づく同はんだ付部の外観評価を適切に行うことができ
る。請求項４及び請求項８の発明では、はんだ付部表面
の光沢むらが軽減され、上記はんだ付部の撮像データと
してより精度の高い画像データが得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のはんだ付部検査装置の一実施の形態を
示す概略構成図。

【図２】実装基板のはんだ付部と処理される画像データ
との関係を示す略図。

【図３】確率分布照明生成回路の電気的構成を示すブロ
ック図。

【図４】照明装置のＬＥＤ配列を示す略図。

【図５】検査対象である基板と、光源と、撮像デバイス
の撮像中心軸Ｍとの関係を示す略図。

【図６】同実施の形態による照明装置の発光態様を示す
グラフ。

【図７】ポアソン分布に従ったテーブル例を示すグラ
フ。

【図８】補正値Ｃi を算出するための試験法の略図。

【図９】補正値Ｃi を得るために撮像デバイスにより得
られた画像データ例を示す略図。

【図１０】同実施の形態によるはんだ付部検査手順を示
すフローチャート。

【図１１】同検査ルーチンにおけるフィルター処理手順
を示すフローチャート。

【図１２】同フィルター処理での平均化処理態様を示す
グラフ。

【図１３】同フィルター処理での正規化処理態様を示す
グラフ。

【図１４】はんだフィレット側面と検査線に基づく１次
元輝度曲線との関係を示す略図。

【図１５】同輝度曲線に基づく領域分割態様を示すグラ
フ。

【図１６】同領域分割した領域１を拡大して示すグラ
フ。

【図１７】各種はんだフィレット形状を示す断面（側
面）図。

【図１８】検査ルーチンにおける検査線処理手順を示す
フローチャート。

【図１９】仮検査線設定態様及び仮領域分割態様を示す
略図。

【図２０】検査ルーチンにおける稜点検出処理手順を示
すフローチャート。

【図２１】正方向グラデーション乗算態様を模式的に示
す略図。

【図２２】正方向グラデーション乗算及び射影態様を模
式的に示す略図。

【図２３】逆方向グラデーション乗算態様を模式的に示
す略図。

【図２４】逆方向グラデーション乗算及び射影態様を模
式的に示す略図。

【図２５】射影の重心位置を示すグラフ。

【図２６】反射光分布とその重心位置に基づく検査線設
定態様を示す略図。

【図２７】検査ルーチンにおける本領域決定処理手順を
示すフローチャート。

【図２８】本領域分割態様を示す略図。

【図２９】本領域分割された領域の重心位置算態様を示
すグラフ。

【図３０】撮像デバイスに対する各光源からの反射光入
射態様を示す略図。

【図３１】光源により移動する稜点と検査線との関係を
示す略図。

【図３２】同実施の形態による稜線検出態様を示す略
図。

【図３３】検査ルーチンにおけるマスターパターンとの
照合処理手順を示すフローチャート。

【図３４】検査ルーチンにおけるマスターパターンとの
照合処理手順を示すフローチャート。

【図３５】検査ルーチンにおけるマスターパターンとの
照合処理手順を示すフローチャート。

【図３６】検査ルーチンにおけるマスターパターンとの
照合処理手順を示すフローチャート。

【図３７】はんだフィレット形状とグループとの関係を
示す略図。

【図３８】はんだフィレット形状とグループとの関係を
示す略図。

【図３９】画像データグループからノイズ除去態様を示
す略図。

【図４０】オイラー数が１となるはんだフィレット例を
示す略図。

【図４１】各種はんだフィレット形状を示す断面（側
面）図。

【符号の説明】

１…はんだ付部検査装置、２…照明装置、３…撮像デバ
イス、４…画像処理デバイス、５…コンピュータ、６…
確率分布照明生成回路、７…ドーム、８…ＬＥＤ、９…
基板、１０…電極、１１…はんだフィレット、１３…Ｉ
／Ｏポート、Ｌ１〜Ｌ５…環状照明光源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０６Ｆ 15/70 ４６０Ｄ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多段照明により検査対象となるはんだ付部
   に順次光照射を行いつつ、同はんだ付部を撮像する工程
   と、 この撮像した画像データに基づいて前記はんだ付部の前
   記各照射段に対応した反射光分布を求める工程と、 この求めた各反射光分布に基づいて前記はんだ付部の外
   観形状に対応した稜線を推定する工程と、 この推定される稜線に沿った点を含むよう前記画像デー
   タに検査線を設定する工程と、 前記撮像した画像データのうち、この設定される検査線
   に対応したデータに基づいて前記はんだ付部の外観を評
   価する工程と、 を備えることを特徴とするはんだ付部の検査方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のはんだ付部の検査方法にお
   いて、 前記はんだ付部の稜線の推定を、前記求めた各反射光分
   布の重心の推移に基づいて行うことを特徴とするはんだ
   付部の検査方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載のはんだ付部の検査方
   法において、 前記はんだ付部の稜線の推定に先立ち、前記撮像した画
   像データに仮の検査線を設定して前記はんだ付部の特徴
   領域を分割する工程を更に備え、 前記はんだ付部の稜線の推定、並びに該推定される稜線
   に基づく前記検査線の設定は、それら分割された領域毎
   に行われることを特徴とするはんだ付部の検査方法。
4. 【請求項４】請求項１又は２又は３記載のはんだ付部の
   検査方法において、 前記はんだ付部の撮像は、前記多段照明による順次の光
   照射の輝度分布が確率分布となるような調光のもとに行
   われることを特徴とするはんだ付部の検査方法。
5. 【請求項５】検査対象となるはんだ付部に順次角度の異
   なる光照射を行う多段照明光源と、 この光照射されるはんだ付部を撮像する撮像手段と、 この撮像される画像データに基づき前記はんだ付部の前
   記各照射角度に対応した反射光分布を求める反射光分布
   演算手段と、 この求められる各反射光分布に基づいて前記はんだ付部
   の外観形状に対応した稜線を推定する稜線推定手段と、 この推定される稜線に沿った点を含むかたちで前記画像
   データに検査線を設定する検査線設定手段と、 前記画像データのうち、この設定される検査線に対応し
   たデータに基づいて前記はんだ付部の外観を評価する外
   観評価手段と、 を備えることを特徴とするはんだ付部の検査装置。
6. 【請求項６】請求項５記載のはんだ付部の検査装置にお
   いて、 前記稜線推定手段は、前記求められる各反射光分布の重
   心の推移に基づいて前記はんだ付部の稜線を推定するこ
   とを特徴とするはんだ付部の検査装置。
7. 【請求項７】請求項５又は６記載のはんだ付部の検査装
   置において、 前記画像データに仮の検査線を設定して前記はんだ付部
   の特徴領域を分割する領域分割手段を更に備え、 前記稜線推定手段及び前記検査線設定手段は、それら分
   割された領域毎に前記はんだ付部の稜線の推定、及び該
   推定される稜線に基づく前記検査線の設定を行うことを
   特徴とするはんだ付部の検査装置。
8. 【請求項８】請求項５又は６又は７記載のはんだ付部の
   検査装置において、 前記順次角度の異なる光照射の輝度分布が確率分布とな
   るよう、前記多段照明光源を調光する調光手段を更に備
   えることを特徴とするはんだ付部の検査装置。