JPH11224336A

JPH11224336A - 画像検出装置

Info

Publication number: JPH11224336A
Application number: JP10023293A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Honda; 敏文本田; Hisae Yamamura; 久恵山村; Hideaki Sasazawa; 秀明笹沢; Takanori Ninomiya; 隆典二宮
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 1999-08-17
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: JP4083854B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】異種、複数の各検出対象要素または各検出対象
パターンについて画像検出器から必要最大限の解像度を
確保しつつ短時間で画像信号を検出することができる画
像検出装置を提供する。【解決手段】配線基板実装構造体１０１等の被検出対象
を画像検出器１０５が、検出可能な線状の区間幅をもっ
て分割した複数の検出領域毎に画像信号を抽出し、当信
号のＹ方向の画素サイズを演算手段により決定し、当画
素サイズに対応するＹステージ１０２の移動速度を算出
し、これに基づいてコントロール手段１０３がＹステー
ジの移動を制御する。一方、前記演算手段によって決定
された画像検出領域毎のＹ方向の画素サイズに対応する
時間間隔の同期信号を生成し、該生成された同期信号で
前記画像検出器から画像信号をサンプリングして抽出す
る同期信号生成手段１０６とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば種類の異な
る複数の電子部品を配設し、該各電子部品の電極をはん
だ付けして実装された配線基板実装構造体等からなる被
画像検出対象に対して、はんだ付け部のはんだ付けの状
態等の外観検査をする装置等のような、被画像検出対象
から画像信号を検出しその画像信号を処理して被画像検
出対象の状態を判断する画像検出装置に関し、特に高速
に画像信号を検出し、短いタクトタイムで状態の判定を
可能にする画像検出装置および外観検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像信号を検出し、その画像を処理して
検出対象の状態を判断する装置としては、たとえば“Ｔ
ｏｓｈｉｆｕｍｉＨｏｎｄａ、Ａｕｔｏｍａｔｅｄ
ＶｉｓｕａｌＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＡｌｇｏｒｉ
ｔｈｍｆｏｒＳｏｌｄｅｒＪｏｉｎｔｏｆＳｕ
ｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＤｅｖｉｃｅｓＢａｓｅｄ
ｏｎＴｈｒｅｅ−ＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＳｈａｐ
ｅＡｎａｌｙｓｉｓ、ＭＶＡ９６”（従来技術１）
に記載されているように、ポリゴンミラーを回転させて
レーザビームを走査しｘ方向の線状の画像データを検出
し、走査方向と鉛直なＹ方向に検査対象を移動させ、前
記線状の画像データを蓄積して２次元画像を検出し、画
像処理を行うことではんだ付部の検査を行う装置が知ら
れている。

【０００３】また、特開平５−２４９０４７号公報（従
来技術２）には、被検査対象に光を照射する光源と、前
記被検査対象上に前記光を走査させる光走査手段と、前
記被検査対象を移動させる移動手段と、前記被検査対象
からの反射光の位置を検出する光検出手段と、該光検出
手段によって検出された反射光の位置に基づいて前記被
検査対象の配線パターンを認識し、かつ前記被検査パタ
ーンの検査に係る画像処理をする画像処理手段を具備す
るパターン検査装置において、検査パターンの密度を検
出する検査パターン密度検出手段と、該検査パターン密
度検出手段で検出された検査パターンの密度に基づいて
前記移動手段による前記被検査対象の移動速度を調整す
る移動速度調整手段とを設け、画像処理手段の画像処理
能力の範囲内で被検査対象を移動制御することができ、
その結果、パターン検査の信頼性を向上させることが記
載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、プリ
ント基板上には０．３ｍｍのリードピッチのＱＦＰのよ
うに電極部が極めて微細なものから部品サイズが３．２
ｍｍ×２．６ｍｍのチップ部品のように電極部が大きな
ものまで様々なものがはんだ付けされて実装される。従
来技術１では、このような被画像検出対象に対して、も
っとも微細なものを検出するのに必要な解像度をもとに
検査する検出解像度を決定していたため、サイズが大き
く、粗い解像度での検出でもかまわないものも高い解像
度で検出することになり、この結果、画像信号の検出時
間の増大が発生していた。また、従来技術２において
は、被画像検出対象を移動させる移動手段の速度を制御
することによって微細なパターンについては画像検出器
から画素サイズを小さくした画像信号を検出し、粗いパ
ターンについては画像検出器から画素サイズを大きくし
た画像信号を検出する点について考慮されていない。

【０００５】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
種類の異なる複数の検出対象要素または検出パターンを
配設または形成して構成された被画像検出対象に対し
て、上記各検出対象要素または各検出対象パターンにつ
いて画像検出器から必要最大限の解像度を確保しつつ短
時間で画像信号を検出することができる画像検出装置を
提供することにある。また、本発明の他の目的は、種類
の異なる複数の検出対象要素または検出パターンを配設
または形成して構成された被画像検出対象に対して、上
記各検出対象要素または各検出対象パターンについて画
像検出器から必要最大限の解像度を確保しつつ短時間で
画像信号を検出して、各検出対象要素または各検出対象
パターンの欠陥または欠陥候補を見逃しすることなく高
速で検査できるようにした検査装置を提供することにあ
る。

【０００６】また、本発明の他の目的は、種類の異なる
複数の電子部品を配設し、該複数の電子部品の電極をは
んだ付けして実装して構成された配線基板実装構造体に
対して、各電子部品のはんだ付け部について画像検出器
から必要最大限の解像度を確保しつつ短時間で画像信号
を検出して、はんだ付け部の欠陥または欠陥候補を見逃
しすることなく高速で検査できるようにした画像検出装
置または検査装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被画像検出対象に対してある線状の区間
の物理量を検出し、画像信号に変換する画像検出器と、
少なくとも、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検
出する線状の区間と直交する方向に移動させるＹステー
ジと、前記画像検出器から得られる画像信号をデジタル
画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器か
ら得られるデジタル画像信号を格納する画像格納手段
と、該画像格納手段に格納されたデジタル画像信号を読
み出して処理する画像処理手段と、前記被画像検出対象
を前記画像検出器が検出可能な線状の区間の幅をもつ複
数の画像検出領域に分割し、該分割された画像検出領域
毎に前記画像検出器から抽出される画像信号におけるＹ
方向の画素サイズを決定する演算手段と、該演算手段に
よって決定された画像検出領域毎のＹ方向の画素サイズ
に対応する前記Ｙステージの移動速度を算出し、該算出
されたＹステージの移動速度に基づいて前記Ｙステージ
を駆動制御するコントロール手段と、前記演算手段によ
って決定された画像検出領域毎のＹ方向の画素サイズに
対応する時間間隔の同期信号を生成し、該生成された同
期信号で前記画像検出器から画像信号をサンプリングし
て抽出する同期信号生成手段とを備えたことを特徴とす
る画像検出装置である。

【０００８】また、本発明は、被画像検出対象に対して
ある線状の区間の物理量を検出し、画像信号に変換する
画像検出器と、少なくとも、前記被画像検出対象を前記
画像検出器が検出する線状の区間と直交する方向に移動
させるＹステージと、前記画像検出器から得られる画像
信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該
Ａ／Ｄ変換器から得られるデジタル画像信号を格納する
画像格納手段と、該画像格納手段に格納されたデジタル
画像信号を読み出して処理する画像処理手段と、前記被
画像検出対象を前記画像検出器が検出可能な線状の区間
の幅をもつ複数の画像検出領域に分割し、該分割された
画像検出領域毎に前記画像検出器から抽出される画像信
号におけるＹ方向の画素サイズを決定する演算手段と、
該演算手段によって決定された画像検出領域毎のＹ方向
の画素サイズに対応する前記Ｙステージの移動速度を算
出し、該算出されたＹステージの移動速度に基づいて前
記Ｙステージを駆動制御するコントロール手段と、前記
コントロール手段において算出された画像検出領域毎の
Ｙステージの移動速度にほぼ反比例する時間間隔の同期
信号を生成し、該生成された同期信号で前記画像検出器
から画像信号をサンプリングして抽出する同期信号生成
手段とを備えたことを特徴とする画像検出装置である。

【０００９】また、本発明は、前記画像検出装置におい
て、前記画像処理手段において処理する画像検出領域毎
のデジタル画像信号について、Ｘ方向の画素サイズをＹ
方向の画素サイズに調整させるＸ方向画素サイズ調整手
段を備えたことを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、前記画像検出装置におい
て、前記Ｘ方向画素サイズ調整手段を、前記画像格納手
段に格納されたデジタル画像信号を読み出してＸ方向に
ついて圧縮処理または伸長処理するように構成したこと
を特徴とする。

【００１１】また、本発明は、前記画像検出装置におい
て、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検出可能な
線状の区間の幅をもつ複数の画像検出領域に分割し、該
分割された所望の画像検出領域について更に複数の画像
検出要素領域に細分割し、該細分割された画像検出要素
領域毎に前記画像検出器から抽出される画像信号におけ
るＹ方向の画素サイズを決定する演算手段と、前記所望
の画像検出領域において、前記演算手段によって決定さ
れた画像検出要素領域毎のＹ方向の画素サイズに対応す
る前記Ｙステージの移動速度を算出し、該算出されたＹ
ステージの移動速度に基づいて前記Ｙステージを駆動制
御するコントロール手段と、前記所望の画像検出領域に
おいて、前記演算手段によって決定された画像検出要素
領域毎のＹ方向の画素サイズに対応する時間間隔の同期
信号を生成し、該生成された同期信号で前記画像検出器
から画像信号をサンプリングして抽出する同期信号生成
手段とを備えたことを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、前記画像検出装置におい
て、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検出可能な
線状の区間の幅をもつ複数の画像検出領域に分割し、該
分割された所望の画像検出領域について更に複数の画像
検出要素領域に分割し、該分割された画像検出要素領域
毎に前記画像検出器から抽出される画像信号におけるＹ
方向の画素サイズを決定する演算手段と、前記所望の画
像検出領域において、該演算手段によって決定された画
像検出要素領域毎のＹ方向の画素サイズに対応する前記
Ｙステージの移動速度を算出し、該算出されたＹステー
ジの移動速度に基づいて前記Ｙステージを駆動制御する
コントロール手段と、前記所望の画像検出領域におい
て、前記コントロール手段において算出された画像検出
要素領域毎のＹステージの移動速度にほぼ反比例する時
間間隔の同期信号を生成し、該生成された同期信号で前
記画像検出器から画像信号をサンプリングして抽出する
同期信号生成手段とを備えたことを特徴とする。また、
本発明は、前記画像検出装置において、前記画像処理手
段において処理する前記所望の画像検出領域における画
像検出要素領域毎のデジタル画像信号について、Ｘ方向
の画素サイズをＹ方向の画素サイズに調整させるＸ方向
画素サイズ調整手段を備えたことを特徴とする。また、
本発明は、前記画像検出装置において、前記Ｘ方向画素
サイズ調整手段を、前記画像格納手段に格納されたデジ
タル画像信号を読み出してＸ方向について圧縮処理また
は伸長処理するように構成したことを特徴とする。

【００１３】また、本発明は、前記画像検出装置におい
て、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検出可能な
線状の区間の幅をもつ複数の画像検出領域に分割し、該
分割された所望の画像検出領域について更に複数の画像
検出要素領域に細分割し、前記分割された画像検出領域
毎および細分割された画像検出要素領域毎に前記画像検
出器から抽出される画像信号におけるＹ方向の画素サイ
ズを決定する演算手段と、該演算手段によって決定され
た画像検出領域毎および画像検出要素領域毎のＹ方向の
画素サイズに対応する前記Ｙステージの移動速度を算出
し、該算出されたＹステージの移動速度に基づいて前記
Ｙステージを駆動制御するコントロール手段と、前記同
期信号発生手段から得られる同期信号を基にして、前記
演算手段によって決定された画像検出領域毎および画像
検出要素領域毎のＹ方向の画素サイズに対応する時間間
隔の同期信号を生成し、該生成された同期信号で前記画
像検出器から画像信号をサンプリングして抽出する同期
信号生成手段とを備えたことを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、前記画像検出装置におい
て、被画像検出対象を画像検出器が検出可能な線状の区
間の幅をもつ複数の画像検出領域に分割し、該分割され
た所望の画像検出領域について更に複数の画像検出要素
領域に細分割し、前記分割された画像検出領域毎および
細分割された画像検出要素領域毎に前記画像検出器から
抽出される画像信号におけるＹ方向の画素サイズを決定
する演算手段と、該演算手段によって決定された画像検
出領域毎および画像検出要素領域毎のＹ方向の画素サイ
ズに対応する前記Ｙステージの移動速度を算出し、該算
出された画像検出領域毎および画像検出要素領域毎のＹ
ステージの移動速度に基づいて前記Ｙステージを駆動制
御するコントロール手段と、前記コントロール手段にお
いて算出されたＹステージの移動速度にほぼ反比例する
時間間隔の同期信号を生成し、該生成された同期信号で
前記画像検出器から画像信号をサンプリングして抽出す
る同期信号生成手段とを備えたことを特徴とする。ま
た、本発明は、前記画像検出装置において、前記画像処
理手段において処理する前記画像検出領域毎および画像
検出要素領域毎のデジタル画像信号について、Ｘ方向の
画素サイズをＹ方向の画素サイズに調整させるＸ方向画
素サイズ調整手段を備えたことを特徴とする。

【００１５】また、本発明は、前記画像検出装置におい
て、前記Ｘ方向画素サイズ調整手段を、前記画像格納手
段に格納されたデジタル画像信号を読み出してＸ方向に
ついて圧縮処理または伸長処理するように構成したこと
を特徴とする。また、本発明は、前記画像検出装置にお
いて、被画像検出対象を、種類の異なる複数の検出対象
要素または検出対象パターンを配設または形成して構成
し、前記種類の異なる各検出対象要素または各検出対象
パターンについて、配設または形成位置座標に対応させ
て前記画像処理手段で処理する画素サイズを記載したテ
ーブルを格納するテーブル格納手段を備えたことを特徴
とする。また、本発明は、前記画像検出装置において、
前記テーブル格納手段には、更に前記画像処理手段で処
理する処理パラメータを前記画素サイズに対応させて記
載したテーブルを格納することを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、前記画像検出装置におい
て、前記被画像検出対象を、種類の異なる複数の電子部
品を配設し、該各電子部品の電極をはんだ付けして実装
された配線基板実装構造体で構成し、前記画像処理手段
において、前記各電子部品のはんだ付け部のはんだ付け
欠陥または欠陥候補を検査するように構成したことを特
徴とする。また、本発明は、前記画像検出装置におい
て、予め画像検出器における画像信号としての出力値の
変動を、蓄積時間の変化あるいは検出特性の変化をもと
に求めておき、該蓄積時間の変化あるいは検出特性の変
化が生じた際、この蓄積時間の変化あるいは検出特性の
変化に応じて画像検出器における画像信号としての出力
値の増減を補正する検出値補正手段を備えたことを特徴
とする。

【００１７】以上説明したように、前記構成によれば、
種類の異なる複数の検出対象要素または検出パターンを
配設または形成して構成された被画像検出対象に対し
て、上記各検出対象要素または各検出対象パターンにつ
いて画像検出器から必要最大限の解像度を確保しつつ短
時間で画像信号を検出することができる画像検出装置を
実現することができる。また、前記構成によれば、種類
の異なる複数の検出対象要素または検出パターンを配設
または形成して構成された被画像検出対象に対して、上
記各検出対象要素または各検出対象パターンについて画
像検出器から必要最大限の解像度を確保しつつ短時間で
画像信号を検出して、各検出対象要素または各検出対象
パターンの欠陥または欠陥候補を見逃しすることなく高
速で検査できるようにした検査装置を実現することがで
きる。また、前記構成によれば、種類の異なる複数の電
子部品をはんだ付けして実装して構成された配線基板実
装構造体に対して、各電子部品のはんだ付け部について
画像検出器から必要最大限の解像度を確保しつつ短時間
で画像信号を検出して、はんだ付け部の欠陥または欠陥
候補を見逃しすることなく高速で検査できるようにした
画像検出装置または検査装置を実現することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１〜図９を用いて説明する。図１は本発明に係るプリン
ト基板上に実装された電子部品のはんだ付状態を検査す
る装置の一実施の形態の概略構成を示す図である。被画
像検出対象である検査対象の配線基板実装構造体１０１
は、Ｙステージ１０２上に保持される。Ｙステージ１０
２は、演算手段であるＣＰＵを内蔵したシーケンスコン
トローラ（コントロール手段）１０３により制御され
る。同期信号発生手段（エンコーダ）１０４は、Ｙステ
ージの移動量に応じてパルスを発生させるもの、即ち、
Ｙステージ１０２が一定距離移動する度に同期信号を発
生させるものである。イメージセンサ等で構成される画
像検出器１０５は、同期信号発生手段１０６から得られ
る同期信号３０５、３０６、３０７によってアクティブ
に作用してサンプリングされて、Ｙステージ１０２が移
動するＹ方向と直交するＸ方向の線状の１次元の画素列
からなる１次元の画像信号を検出するものである。この
画像検出器１０５から検出されるＸ方向の線状の１次元
画像信号は、同期信号３０５、３０６、３０７とＹステ
ージ１０２の移動速度Ｖとの関係に応じてＹ方向の画素
サイズ（画素幅）が変化することになる。検出光学系１
２０は、はんだ付け部から得られる反射光を集光させる
集光レンズ１２１と画像検出器１０５とによって構成さ
れる。なお、この検出光学系１２０には、上記画素幅の
最大のものより大きいスポット幅を有するスリット状の
照明光を照射する照明光学系（図示せず）が備えられて
いる。

【００１９】同期信号生成手段１０６は、同期信号発生
手段（エンコーダ）１０４が発生するパルスに同期して
画像検出器１０５に対してサンプリングする同期信号を
与えるものである。メモリ（画像格納手段）１０７は、
画像検出器１０５により検出された１次元画像信号１１
１を蓄積し、２次元の画素列からなる２次元画像信号と
するものである。画素サイズ一致手段１０８は、Ｘおよ
びＹ方向それぞれの画素サイズを一致させるように画素
サイズを修正（変更）させるものである。画像処理手段
１０９は、画素サイズ一致手段１０８により、Ｘおよび
Ｙ方向それぞれの画素サイズを一致させた２次元の画像
信号からはんだ付け部の欠陥または欠陥候補を抽出する
ものである。１１０は、画像処理パラメータ蓄積手段で
ある。なお、シーケンスコントローラ（コンロール手
段）１０３、画像処理手段１０９、画像処理パラメータ
蓄積手段１１０、およびキーボードやマウスやネットワ
ーク等で構成された入力手段１２５は、例えばバス１２
６によって接続されている。

【００２０】従って、画素サイズ一致手段１０８は、メ
モリ１０７に蓄積された２次元画像信号のＸおよびＹ方
向それぞれの画素サイズが一致するよう修正（変更）す
る。次に、画像処理手段１０９は、ＸおよびＹ方向それ
ぞれの画素サイズが一致するよう修正された２次元の画
素列からなる２次元画像信号に対して、画像処理パラメ
ータ蓄積手段１１０に蓄積された画像処理パラメータを
用いて画像処理をしてはんだ付け部の欠陥または欠陥候
補が抽出される。１１０にて処理する方法としては、た
とえば特願平８−３００４６７号はんだ付検査装置の画
像処理・検査対象物形状検出手段と同様の方法が適用さ
れる。即ち、画素サイズ一致手段１０８によって、Ｘ方
向にも画素サイズを一致させた状態で出力される２次元
の画像信号から、画像処理手段１０９においてはんだ付
け部に対してウインドウを設定し、該設定されたウイン
ドウ内における高さ情報を抽出し、該高さ情報からはん
だの過不足を判定し、不足によるリードの浮きや過剰に
よるリード間の短絡等の欠陥や欠陥候補を抽出する。は
んだ付け部の高さ情報を抽出する方法としては、光切断
法や合焦点法がある。

【００２１】光切断法の場合には、はんだ付け部に対し
てＹ方向の斜め方向からスリット光束を照射し、上方か
らこのスリット光束とＹステージ１０２の走査とによる
２次元画像信号を画像検出器１０５によって検出するこ
とによって、はんだ付け部の光切断による高さ情報を示
す２次元の画像信号が得られる。はんだ付け部に対して
スリット光束をＹ方向の斜め方向から照射した場合、画
像検出器１０５は高さに応じてＹ方向にシフトした画像
信号を検出することになる。合焦点法の場合、最も焦点
が合った部分から焦点の合った特徴ある画像信号が得ら
れる。これによって、画像検出器１０５によって検出さ
れる画像信号からはんだ付け部の高さ情報を抽出するこ
とができる。

【００２２】図２は、検査対象プリント板１０１への電
子部品の実装と画像スキャン単位を示している。検査対
象プリント板１０１上には、様々な部品が実装されてい
る。２０１はリードピッチが０．３ｍｍのＱＦＰ、２０
２は１．２７ｍｍピッチのＳＯＰ、２０３は部品サイズ
が３．２ｍｍ×２．６ｍｍのチップ部品である。ＱＦＰ
２０１は、電極部が微細であるため、そのはんだ付の良
否を正確に判定するためには小さい画素サイズでの画像
検出が必要であるが、ＳＯＰ２０２の部品に関しては中
程度、チップ部品２０３に対しては粗い画素サイズでの
検出で正確な判定を行うことができる。イメージセンサ
等の画像検出器１０５が検出する線状の１次元画像は、
一般にプリント板の幅に比較して小さい。よって、Ｙス
テージ１０２が１回移動する毎に連続して検出される領
域は、２０４、２０５、２０６、２０７に示すように、
画像検出器１０１が検出可能な長さと等しい幅を持つ短
冊形の領域となる。ここで、２０４〜２０７に示すそれ
ぞれの領域において、同一のスピードでＹステージ１０
２を移動させるものとする。

【００２３】ここで、２次元画像信号のＹ方向の画素サ
イズは、画像検出器１０５に対する検出タイミングとＹ
ステージ１０２のスピードＶとの相関によって決定され
る。このため、Ｙステージ１０２のスピードが同一であ
る１つの画像検出領域において画素サイズは一定とな
る。よって、シーケンスコンロール１０３内の演算手段
であるＣＰＵ（図示せず）は、メモリ１１０に格納され
たはんだ付部位置テーブルデータ４０１と画像検出器１
０１が検出可能なＸ方向の長さとに基づいて、１つの画
像検出領域の中においてもっとも小さな画素サイズでの
検出が必要な検出対象要素または検出対象パターン（各
電子部品のはんだ付け部）を求め、この求めた画素サイ
ズでその画像検出領域における画像信号１１１を検出す
ればよいことになる。領域２０４ではＱＦＰ２０１の画
像が検出される。同様に領域２０５ではＱＦＰ２０１と
ＳＯＰ２０２、領域２０６ではＳＯＰ２０２、領域２０
７ではチップ部品２０３の画像が検出される。このた
め、領域２０４と領域２０５とでは小さい画素サイズで
画像を検出する必要があるが、領域２０６では中程度、
領域２０７では粗い画素サイズでの画像の検出でよい。

【００２４】図３には、同期信号生成手段１０６の詳細
な構成および動作を示している。図３（ａ）には、同期
信号生成手段１０６における入出力信号の関係を示す。
Ｙステージ１０２のスピードは標準の速度以外に標準速
度の２倍、３倍の速度を設定することが可能になってい
る。なお、本実施の形態では、標準速度とその２、３倍
の速度でＹステージを動作可能としているが、この速度
は任意に決定することが可能である。図３（ｂ）に示す
ように、３０１、３０２、３０３の各々は、シーケンス
コントローラ（コントロール手段）１０３の駆動制御に
基づいて移動されるＹステージ１０２の移動量に応じて
同期信号発生手段（Ｙステージ位置パルス発生手段）１
０４で発生して同期信号生成手段１０６に入力される同
期パルスであり、３０１は標準速度、３０２は２倍速、
３０３は３倍速でＹステージを動作させた場合のパルス
を示している。エンコーダ等から構成された同期信号発
生手段１０４は、ある一定距離Ｙステージ１０２が移動
する毎にパルスを発生させるため、Ｙステージ１０２の
速度とパルスの間隔とは比例の関係になる。

【００２５】３０４は、同期信号生成手段１０６に設け
られたステージ速度設定レジスタで、画像取り込み開始
前にＹステージの速度Ｖと相関関係にある値がシーケン
スコンローラ１０３内のＣＰＵから算出されて設定され
る。すなわち、ステージ速度設定レジスタ３０４に対し
て、Ｙステージのスピードが標準の速度の場合は１、２
倍の速度の場合は２というようにＹステージスピードと
比例関係にある値を設定する。このようにステージ速度
設定レジスタ３０４に設定されたステージ速度Ｖに応じ
た信号３１０に基づいて、シーケンスコントローラ１０
３は、Ｙステージ１０２を駆動制御して移動させる。こ
のとき、同期信号生成手段１０６において、同期信号発
生手段１０４で発生させる各同期パルス３０１、３０
２、３０３を基準として、ステージ速度設定レジスタ３
０４に設定されたステージ速度値Ｖに逆比例するＹ方向
の画素幅に応じた時間間隔毎に、図３（ｃ）に示す画像
検出外部同期信号３０５、３０６、３０７を発生させて
画像検出器１０５に与える。画像検出器１０５は、画像
検出外部同期信号３０５、３０６、３０７によりアクテ
ィブに作用して画像動作して、Ｙ方向の画素幅が決ま
り、１次元画像信号１１１が検出されることになる。

【００２６】即ち、各画像検出外部同期信号３０５、３
０６、３０７は、画像検出器１０５における各線状の画
像の取り込みタイミングを示している。３０５は３０４
に１が設定してある状態で同期パルス３０１が同期信号
生成手段１０６に入力された場合における画像検出外部
同期信号である。同様に３０６は３０４に２が設定して
ある状態で３０２が入力された場合、３０７は３０４に
３が設定してある状態で３０３が入力された場合におけ
る画像検出外部同期信号を示している。各画像検出外部
同期信号３０５、３０６、３０７における時間間隔
Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃は、全て同一となって、画像検出器１０
５に対して与えられることになる。一般に画像検出レー
トは、画像検出器１０５の最大画像検出レートか、また
は画像処理手段１０９の最大処理レートをもとに決定さ
れ、これをもとに画像検出外部同期信号３０５、３０
６、３０７は決定される。上記の如く、画像検出外部同
期の信号３０５〜３０７において、アクティブになる時
間間隔Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃をすべて同一にすれば、すべての
場合において最大画像検出レートによる画像検出、ある
いは最大処理レートによる画像処理を実現することがで
きる。

【００２７】画像信号１１１におけるステージ移動方
向、すなわちＹ方向の画素サイズは、画像の取り込みタ
イミングＴとＹステージの移動速度Ｖとの相関により決
定される。画像検出外部同期３０５〜３０７は、ある一
定距離移動する毎に発生するパルス信号３０１〜３０３
を基準としているため、画像検出器１０５から画像信号
１１１をＹ方向の画素サイズを正確にして抽出すること
が可能となる。図３（ｃ）に示すように、画像検出外部
同期３０５〜３０７の時間間隔Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃が、一定
の場合、画像信号１１１におけるＹ方向の画素サイズ
（画素幅）は、ＹステージのスピードＶと比例関係にな
る。図２で説明したように、画像検出領域毎２０４、２
０５、２０６、２０７に、同期信号生成手段１０６のＹ
ステージ速度設定レジスタ３０４に対してステージ速度
が設定されるので、検出領域毎２０４、２０５、２０
６、２０７に、画像検出器１０５から検出される画像信
号１１１に対して必要とされるＹ方向の画素サイズ（画
素幅）が決定されることになる。即ち、高速に画像を検
出するためには複数ある短冊形の領域２０４〜２０７を
すべて同一のスピードで画像を検出するのではなく、各
領域の画素サイズに合わせてＹステージのスピードを決
定すればよい。たとえばＱＦＰの検出領域２０４および
２０５を標準の速度、ＳＯＰの検出領域２０６を標準の
２倍速、チップ部品の検出領域２０７を標準の３倍速と
いうように移動させる。

【００２８】図４には、画像処理パラメータ蓄積手段
（記憶装置）１１０のデータ構成を示している。はんだ
付部位置テーブルデータ４０１は、検査対象プリント基
板１０１上のすべてのはんだ付部の種類のパラメータ
（ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ１，ｉ２・・・・）に対し、そ
れぞれの代表位置（基準位置）（（ｘ１，ｙ１），（ｘ
２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４），（ｘ
５，ｙ５）・・・・）で示され、例えばプリント基板の
ＣＡＤシステムから得られるＣＡＤデータに基づいて入
力されて格納される。すべてのはんだ付部の種類のパラ
メータ（ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ１，ｉ２・・・・）に
は、実装される電子部品の種類に応じた形状データが含
まれることになる。はんだ付部検査パラメータテーブル
データ４０２は、はんだ付部の種類（ｉ１，ｉ２，ｉ３
・・・・）毎に、画像処理手段１０９にて用いる画像処
理パラメータ（（ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５），
（ｐ１’，ｐ２’，ｐ３’，ｐ４’，ｐ５’），（ｐ
１”，ｐ２”，ｐ３”，ｐ４”，ｐ５”）・・・・）と
はんだ付部の画像を検出するのに必要な画像検出画素サ
イズ（ｐsize１，ｐsize２，ｐsize３，・・・・）とが
記載されて構成され、例えば、入力手段１２５を用いて
入力されて格納される。画像処理パラメータとしては、
リードピッチ、リード幅、リード厚さ、はんだのリード
からのはみ出し量、および正常にはんだ付けされた場合
における基板電極からのリードの高さ等の情報である。

【００２９】シーケンスコントローラ１０３内に設けら
れたＣＰＵは、記憶装置１１０に格納されたデータ４０
１および電子部品の形状データ（ＱＦＰ１，ｉ１；ＳＯ
Ｐ１，ｉ２；チップ部品１，ｉ３；・・・・）４０３を
読みだすことによって、図２に示すプリント基板１０１
上に実装された電子部品（ＱＦＰ２０１、ＳＯＰ２０
２、チップ部品２０３等）の配置情報を算出し、該電子
部品の配置情報が算出されたプリント基板に対して、検
査装置の仕様である画像検出器１０５のスキャン幅のデ
ータ４０４を基に２０４〜２０７に示すように画像検出
領域を決定する。次いで、シーケンスコントローラ１０
３内に設けられたＣＰＵは、各画像検出領域毎に、その
領域内にあるすべてのはんだ付部に関し、検出するのに
必要な画像検出画素サイズ（ｐsize）をデータ４０２よ
り読みだすことによって求め、もっとも小さい画素サイ
ズでの検出が必要なはんだ付部の画素サイズで決定し、
該決定された画像検出領域毎の画素サイズを画像処理手
段１０９へ送信すると共に決定された画像検出領域毎の
画素サイズに基づいてＹステージ速度を求めて同期信号
生成手段１０６のＹステージ速度設定レジスタ３０４に
格納して設定する。

【００３０】図１に示す実施の形態では、既に説明した
ようにＹ方向の画像の画素サイズはＹステージの移動速
度と画像の取り込みタイミングより決定される。しか
し、Ｘ方向の画像の検出画素サイズはＹステージの移動
スピードとの相関はない。このため、Ｙステージの移動
速度を変更しただけではＸ方向とＹ方向との画素サイズ
が異なってしまい、画像処理手段１０９における画像処
理を行いにくくなってしまう。この課題を解決する１つ
の方法としては、Ｘ方向画素サイズ調整手段である検出
光学系１２０における集光レンズ１２１を各画像検出領
域２０５〜２０７毎に変え、Ｘ方向とＹ方向の画素サイ
ズを合わせる調整方法が考えられる。この場合、集光レ
ンズ１２１の特性の変化により画像検出器１０５の検出
光量が変化し、後段の画像処理が難しくなる場合があ
る。一般に集光レンズ１２１を変化させて画素サイズを
変化させた場合、検出光量は画素サイズの２乗に比例す
る。また、集光レンズ１２１のＮＡが変化した場合、光
量はＮＡの２乗に比例する。光量の変化を受けなくする
ためには、画像検出器１０５の後段にゲイン可変のアン
プ（図示せず）を挿入し、そのゲインを変化させれば良
い。本アンプはＹステージの移動速度を変更させた場合
に画像検出器１０５の検出光量が変化した場合にもゲイ
ンを変化させることで光量の変化を抑える効果を持つ。
予め画像検出器１０５における画像信号としての出力値
の変動を、例えばＹ方向の画素サイズの変化による蓄積
時間の変化あるいは検出特性の変化をもとに求めてお
き、該Ｙ方向の画素サイズの変化による蓄積時間の変化
あるいは検出特性の変化が生じた際、この蓄積時間の変
化あるいは検出特性の変化に応じて画像検出器１０５に
おける画像信号としての出力値の増減を、例えばゲイン
可変のアンプからなる検出値補正手段によって補正をす
れば良い。

【００３１】Ｙステージ１０２の移動速度Ｖの変更とと
もに集光レンズ１２１を変更するという方法には、機械
的に集光レンズ１２１を装着し直す必要があるため、時
間的ロスが発生する可能性が高いという問題がある。よ
って、時間的ロスが小さい場合には機械的に集光レンズ
１２１を変更する方式をとればよいが、そうでない場合
はＸ方向の画素サイズはそのままで検出を行い、画像処
理手段１０９で画像処理の前にＸ、Ｙ方向の画素サイズ
を修正（変更）する。図１に示した実施の形態では、Ｘ
方向画素サイズ調整手段である画素サイズ一致手段（分
解能一致手段）１０８において、ＸおよびＹ方向の画素
サイズを一致させる。図５には、画素サイズ一致手段
（分解能一致手段）１０８への入力画像信号と出力画像
信号との関係を示す。画素サイズ一致手段（分解能一致
手段）１０８において、標準速度の場合、メモリ１０７
から読み出された入力画像信号５０２は、Ｘ、Ｙ方向の
画素サイズが一致しているため、何も処理せず出力画像
信号５０３を出力する。しかし、画像検出領域２０６の
ように、Ｙステージ１０２の移動速度Ｖが２倍速になっ
た場合、画素サイズ一致手段（分解能一致手段）１０８
において、メモリ１０７から読み出された入力画像信号
５０４はＹ方向の画素サイズが２倍となっているため、
Ｘ方向の画素サイズとＹ方向の画素サイズとが一致しな
い。このため、画素サイズ一致手段（分解能一致手段）
１０８において、間引き、あるいは内挿補間等による圧
縮処理をおこない、Ｘ方向の画素サイズとＹ方向の画素
サイズとを一致させる。出力画像信号５０５は、入力画
像信号５０４に対して画素サイズを一致させたものであ
る。

【００３２】入力画像信号を２次元配列ｉ１（ｘ，ｙ）
で表した場合、画素サイズ一致手段（分解能一致手段）
１０８において、この入力画像信号ｉ１（ｘ，ｙ）に対
して、次に示す（数１）式に基づいて間引き変換により
画素サイズを一致させて出力画像信号ｉ２（ｘ，ｙ）を
生成する。即ち、間引き変換は、２倍速の２ｘに亘る画
素をｘ画素とする変換である。ｉ２（ｘ，ｙ）＝ｉ１（２ｘ，ｙ）（数１）同様に３倍速になった場合、間引き変換は、次に示す
（数２）式の関係となる。

【００３３】ｉ２（ｘ，ｙ）＝ｉ１（３ｘ，ｙ）（数２）また、入力画像信号を２次元配列ｉ１（ｘ，ｙ）で表し
た場合、画素サイズ一致手段（分解能一致手段）１０８
において、この入力画像信号ｉ１（ｘ，ｙ）に対して、
次に示す（数３）式に基づいて内挿補間変換により画素
サイズを一致させて出力画像信号ｉ２（ｘ，ｙ）を生成
する。即ち、内挿補間変換は、例えば、２倍速の２ｘに
亘る画素信号を例えば平均化する変換である。

【００３４】ｉ２（ｘ，ｙ）＝［ｉ１（２ｘ，ｙ）＋ｉ１（（２ｘ＋１），ｙ）］／２（数３）同様に３倍速になった場合、補間変換は、次に示す（数
４）式の関係となる。ｉ２（ｘ，ｙ）＝［ｉ１（３ｘ，ｙ）＋ｉ１（（３ｘ＋１），ｙ）＋ｉ１（（３ｘ＋２），ｙ）］／３（数４）このように、画素サイズ一致手段（分解能一致手段）１
０８において、Ｘ方向についても、画素サイズを一致さ
せることが可能となる。

【００３５】図１に示した実施の形態では、Ｙステージ
１０２のスピードＶをもとに画像検出タイミングを決定
しているが、画像検出タイミングを容易には制御できな
いときには本方式は適用できない。この場合には、同期
信号生成手段１０６から画像検出器１０５に提供する画
像検出タイミング３０５、３０６、３０７を基に、シー
ケンスコントローラ１０３は、Ｙステージ１０２のスピ
ードＶを決定して制御すればよい。

【００３６】次に、画像検出タイミング３０５、３０
６、３０７を基に、Ｙステージ１０２のスピードＶを制
御する実施の形態について図６を用いて説明する。１０
１は電子部品２０１、２０２、２０３をはんだ付けして
実装された検査対象プリント基板である。Ｙステージ１
０２は、検査対象プリント基板１０１を保持する。１０
３は、シーケンスコントローラ（演算手段であるＣＰＵ
を内蔵したコントロール手段）で、全体の画像検出シー
ケンスを制御するものである。

【００３７】レーザ光源６０４から出射されたレーザ光
束を、ポリゴンミラー６０５により一度反射させ、その
後ｆ−θレンズ６０６で集光し、検査対象プリント基板
１０１（特にはんだ付け部）に照射する。検査対象プリ
ント基板１０１からの反射光は、ｆ−θレンズ６０６を
介して一度ポリゴンミラー６０５で反射され、その後に
ハーフミラー６１２を介してフォトセンサ（画像検出
器）６０７で受光されて画像信号に変換される。ポリゴ
ンミラー６０５が回転することによりレーザ光束は、Ｙ
方向と直交するＸ方向にスキャンされ、フォトセンサ
（画像検出器）６０７によってＸ方向の１次元画像が検
出される。フォトセンサ６０７で検出された光は、電気
信号に変換された後、画像入力手段６０８に入力され、
メモリ１０８に蓄積される。ポリゴンミラー６０５を回
転させるとともにＹステージ１０２を移動させることに
よりメモリ１０８には２次元画像信号として蓄積される
ことになる。

【００３８】ポリゴンミラー回転角度に応じた同期信号
生成手段６１０は、ポリゴンミラー６０５がｎ面あった
場合、１回転につきｎ回パルスを発生させるように構成
される。ステージコントロール手段６１１は、上記同期
信号生成手段６１０からのパルス信号を基準にして、Ｙ
ステージ１０２に制御パルスを与える。メモリ１０８に
蓄積された２次元の画像信号は、読みだされてＸ方向の
画素サイズ調整手段である画素サイズ一致手段１０８に
よりＸ方向について画素サイズが一致され、その結果、
画像検査領域毎２０５〜２０７に必要な分解能を持った
２次元画像信号が得られることになる。このように、画
像検査領域毎２０５〜２０７に、必要な分解能を持った
２次元画像信号は、画像処理手段１０９で処理され、は
んだ付け部についてはんだ過不足等の欠陥または欠陥候
補についての判定が行われる。

【００３９】レーザ光源６０４から出射されたレーザ光
束の被検査対象物１０１への照射位置は、ポリゴンミラ
ー６０５の角度に依存するため、画像入力手段６０８に
よるフォトセンサ６０７から得られる画像信号の検出タ
イミング（取り込みタイミング）は、同期信号生成手段
６１０の出力する同期信号を基準にする必要がある。画
像信号のＹ方向の画素サイズ（画素幅）は、図１に示す
実施の形態と同様に、画像信号の検出タイミングとＹス
テージ１０２のスピードＶによって決定される。図１に
示す実施の形態では、画像信号の検出タイミングをＹス
テージ１０２の移動タイミングをもとに変化させ、各画
像検出領域毎２０５〜２０７に画素サイズが一定になる
ようにしていた。しかし、図６に示す実施の形態では、
画像信号の検出タイミングＴ₁、Ｔ₂、Ｔ₃はポリゴンミ
ラー６０５の回転角で決定されており、ポリゴンミラー
の回転はイナーシャが大きいため、画像の検出タイミン
グは容易には変更できない。このため、図６に示す実施
の形態では、ステージコントロール手段１３１が、画像
の検出タイミング、すなわち、同期信号生成手段６１０
の出力する同期信号を基準にしてＹステージ１０２のス
ピードＶを制御する。

【００４０】図７には、ステージコントロール手段１３
１の詳細な構成および動作を示している。図７（ａ）に
は、ステージコントロール手段１３１における入出力信
号の関係を示す。図７（ｂ）には、同期信号生成手段６
１０からステージコントロール手段１３１に入力される
同期信号７０１を示す。図７（ｃ）には、ステージコン
トロール手段１３１から出力されるＹステージ１０２へ
の駆動制御パルス７０３、７０４、７０５を示す。ステ
ージコントロール手段１３１は、Ｙステージ１０２のス
ピードＶを標準の速度以外に標準速度の２倍、３倍の速
度を設定することが可能になっている。７０１は同期信
号生成手段６１０が発生させる同期パルスである。７０
２はステージ速度設定レジスタで、画像取り込み開始前
に、Ｙステージ１０２の速度Ｖと相関関係にある値が、
画像処理パラメータ蓄積手段１１０からバス１２６を介
して読み出される画素サイズに応じて設定される。すな
わち、画素サイズｐsize１に応じたＹステージ１０２の
スピードＶが標準の速度の場合は１、画素サイズｐsize
２に応じた２倍の速度の場合は２というように速度に比
例した値を設定する。このとき、ステージコントロール
手段１３１が発生させるＹステージ１０２への駆動制御
パルスは、同期信号７０１を基準としてステージ速度設
定レジスタ７０２に設定された値にほぼ逆比例する時間
間隔毎に発生するようにしてある。７０３、７０４、７
０５は、ステージコントローラ１３１に同期信号７０１
が入力された状態で、ステージ速度設定レジスタ７０２
にそれぞれ１、２、３が設定された場合におけるＹステ
ージ１０２への駆動制御パルスである。Ｙステージ１０
２の速度Ｖは、Ｙステージ１０２への駆動制御パルスの
周波数と比例する。画像信号を検出するタイミングが一
定で、Ｙステージ１０２の速度Ｖのみが変化するため、
検出画像のＹ方向の画素サイズは、ステージ速度設定レ
ジスタ７０２に設定した値に比例することになる。Ｙス
テージ１０２の駆動制御パルスは、同期信号生成手段６
１０が発生させる同期パルスを基準にしているため、画
素サイズを正確に決定することが可能である。

【００４１】図１、および図６に示す実施の形態では、
図２の２０４〜２０７で示した、１回のＹステージの移
動で連続的に検出する画像検出領域は、同じ画素サイズ
で検出することを前提としていた。しかし、１回のＹス
テージ１０２の移動中にＹステージ１０２のスピードを
変化させ、画像を検出することも可能である。図８にお
いて２０５は一度のＹステージの移動により連続的に画
像を検出する領域である。８０２は小さい画素サイズで
検出する必要があるはんだ付け部、８０３は大きい画素
サイズでも検出可能なはんだ付け部である。ところで、
シーケンスコントローラ１０３内に備えられたＣＰＵ
は、画像検出領域２０５を、更に細分化した複数の画像
検出要素領域２０５ａ、２０５ｂに分割する。いま、２
０５ａの画像検出要素領域は小さい画素サイズで検出を
行い、２０５ｂの画像検出要素領域領域を大きい画素サ
イズで検出することを考える。ここで、画像検出要素領
域２０５ａは標準の画素サイズ、画像検出要素領域２０
５ｂは例えばその２倍の画素サイズで検査が可能とす
る。このとき、２０５ａの画像検出要素領域区間は標準
の速度でＹステージ１０２を移動させ、２０５ｂの画像
検出要素領域に入るとＹステージ１０２の速度を上げて
標準に対して例えば２倍のスピードとなったところで一
定速度になる。ここでは２０５ａを標準の画素サイズ、
２０５ｂを例えばその２倍の画素サイズと述べたが、シ
ーケンスコントローラ１０３内のＣＰＵにおいて、各画
像検出要素領域の画素サイズの決定は、図４に示すデー
タ構造よりその領域内にあるすべてのはんだ付部に関
し、検出するのに必要な画像検出画素サイズをはんだ付
け部検査パラメータテーブルデータ４０２より求め、も
っとも小さい画素サイズでの検出が必要なはんだ付部の
画素サイズで前記画像検出要素領域を検出することによ
り自動的に決定可能である。

【００４２】正確な検査を行うためには、はんだ付け部
の位置が正確に画像信号より特定できなければならな
い。このためには画素サイズが変更されるタイミングが
正確に特定できるようにすることが必要である。このた
め、図１で示した実施の形態そのままでは正確に検査す
ることはできず、正確な検査を実現するためには図３で
説明した同期信号生成手段１０６を多少変更することが
必要である。図９は変更した同期信号生成手段の説明図
である。同期信号生成手段１０６は、Ｙステージ位置と
検出画素サイズとの組の配列からなるステージ速度設定
レジスタテーブル９０２を有している。Ｙ１（９０
３）、ｐsize１（９０４）およびＹ２（９０４）、ｐsi
ze２（９０５）のそれぞれの組は１回のＹステージの移
動において検出する画素サイズが等しい領域の開始位置
（Ｙ１、Ｙ２）とその画素サイズ（ｐsize１、ｐsize
２）を示している。９０１はＹステージ位置パルス発生
手段１０４が発生させる同期パルスである。

【００４３】図８に示す画像検出領域２０５の画像信号
を検出する場合を考える。Ｙ１（９０３）は、画像検出
要素領域２０５ａの開始点を示す値であり、画像処理パ
ラメータ蓄積手段１１０から読みだされてセットされ
る。画像検出要素領域２０５ａの画素サイズは標準サイ
ズであるので、標準画素サイズｐsize１が画像処理パラ
メータ蓄積手段１１０から読みだされてセットされる。
また、Ｙ２（９０５）は、画像検出要素領域２０５ｂの
開始点を示す値であり、画像処理パラメータ蓄積手段１
１０から読みだされてセットされる。画像検出要素領域
２０５ｂの画素サイズは例えば標準サイズの２倍である
ので、２倍の画素サイズｐsize２が画像処理パラメータ
蓄積手段１１０から読みだされてセットされる。ステー
ジ速度設定レジスタテーブル９０２には、各画像検出要
素領域毎２０５ａ、２０５ｂの開始点と画素サイズとが
セットされることになる。

【００４４】９０７と９０８との各々は、画像検出要素
領域２０５ａの開始点を示す値Ｙ１および画像検出要素
領域２０５ｂの開始点を示す値Ｙ２に基づいて算出され
る各画像検出要素領域毎２０５ａ、２０５ｂの検出開始
点と検出終了位置を示す。カウンタ９０９は、Ｙステー
ジ位置パルス発生手段１０４から得られる同期パルス９
０１をカウントするものである。カウンタ９０９でカウ
ントされた値が画像検出要素領域毎２０５ａの検出開始
点９０７と一致すると、同期信号生成手段１０６から画
像検出器１０５に対して画像信号を検出するための外部
同期信号９１０の出力を開始する。カウンタ９０９でカ
ウントされた値が、画像検出領域２０５ａの開始点を示
す値Ｙ１（９０３）と一致すると、Ｙステージ速度設定
レジスタ３０４に設定された画素サイズｐsize１（９０
４）の値と同様の画像信号を検出するための外部同期信
号９１０が出力される。Ｙステージ１０２が移動を続
け、カウンタ９０９でカウントされた値が、画像検出要
素領域２０５ｂの開始点を示す値Ｙ２（９０５）と一致
すると、Ｙステージ速度設定レジスタ３０４に設定され
た画素サイズｐsize２（９０６）の値と同様の画像信号
を検出するための外部同期信号９１１が出力される。Ｙ
ステージ１０２はカウンタ値がＹ２（９０５）と一致す
るのと同時に加速を開始し、２倍のスピードになって一
定速になる。９１１に示すようにＹステージ１０２がカ
ウンタ値がＹ２（９０５）と一致した直後の加速期間に
おいても画像信号が検出されるが、Ｙステージ１０２の
スピードＶが一定速度になると画像検出器１０５に対し
て同期信号９１０と同じ時間間隔毎にアクティブにな
る。従って、画像検出要素領域毎２０５ａ、２０５ｂ
に、Ｙ方向については、電子部品２０１、２０２のリー
ドの密度に応じた分解能（画素サイズ）で画像検出器１
０５から画像信号を検出することができる。

【００４５】Ｘ方向については、Ｘ方向の画素サイズ調
整手段である画素サイズ一致手段１０８により、画像検
出要素領域毎２０５ａ、２０５ｂに、Ｙ方向と同様に電
子部品２０１、２０２のリードの密度に応じた分解能
（画素サイズ）に合わせることで、Ｘ方向およびＹ方向
共に電子部品２０１、２０２のリードの密度に応じた分
解能を保ってはんだ付け部の欠陥や欠陥候補を見逃しす
ることなく、検査時間の大幅な短縮を実現することがで
きる。なお、図６に示す実施の形態の場合には、図９に
示す同期信号生成手段１０６の機能を、ステージコント
ロール手段１３１に持たせることによって、実現するこ
とができる。

【００４６】以上説明した本発明に係る実施の形態は、
プリント基板に実装された電子部品のはんだ付け部から
得られる反射光に基づく画像信号を検出してはんた付け
欠陥又は欠陥候補を検査するものであるが、光以外のも
のを検出して検査するシステムにも適用することは可能
である。たとえば電子線をスキャンし、その２次電子を
検出するＳＥＭのようなシステムでも上記に説明した原
理により画像検出領域毎に異なった画素サイズで検出す
ることが可能である。即ち、被画像検出対象に対してあ
る線状の区間の物理量を検出し、画像信号に変換する画
像検出器を備えた画像検出装置に適用することが可能で
ある。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、様々な検出対象要素ま
たは検出対象パターンが基板上に配置されているとき
に、それぞれの検出対象または検出対象パターンに好適
な検出画素サイズにより画像を検出することにより高速
な画像検出を実現する効果を奏する。また、本発明によ
れば、種類の異なる複数の検出対象要素または検出パタ
ーンを配設または形成して構成された被画像検出対象に
対して、上記各検出対象要素または各検出対象パターン
について画像検出器から必要最大限の解像度を確保しつ
つ短時間で画像信号を検出することができる画像検出装
置を実現することができる効果を奏する。

【００４８】また、本発明によれば、種類の異なる複数
の検出対象要素または検出パターンを配設または形成し
て構成された被画像検出対象に対して、上記各検出対象
要素または各検出対象パターンについて画像検出器から
必要最大限の解像度を確保しつつ短時間で画像信号を検
出して、各検出対象要素または各検出対象パターンの欠
陥または欠陥候補を見逃しすることなく高速で検査でき
るようにした検査装置を実現することができる効果を奏
する。また、本発明によれば、種類の異なる複数の電子
部品をはんだ付けして実装して構成された配線基板実装
構造体に対して、各電子部品のはんだ付け部について画
像検出器から必要最大限の解像度を確保しつつ短時間で
画像信号を検出して、はんだ付け部の欠陥または欠陥候
補を見逃しすることなく高速で検査できるようにした画
像検出装置または検査装置を実現することができる効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像検出装置であるはんだ付け検
査装置の一実施の形態を示す主要部簡略構成図である。

【図２】本発明に係るはんだ付け検査装置が画像検出対
象とする配線基板実装構造体に対して画像検出方法の一
実施例を説明するための図である。

【図３】図１に示すはんだ付け検査装置において画像検
出タイミングを制御する同期信号生成手段の一実施例を
説明するための図である。

【図４】本発明に係るはんだ付け検査装置の画像処理パ
ラメータ格納手段に格納された検出画像の画素サイズを
自動設定するために用いるデータの構造を説明するため
の図である。

【図５】本発明に係るはんだ付け検査装置の画素サイズ
一致手段によってＸ方向の画素サイズをＹ方向の画素サ
イズに一致させるための説明図である。

【図６】本発明に係る画像検出装置であるはんだ付検査
装置の他の一実施の形態を示す主要部簡略構成図であ
る。

【図７】図６に示すはんだ付検査装置において画像検出
タイミングを制御するステージコントロール手段の一実
施例について説明するための図である。

【図８】本発明に係るはんだ付け検査装置が画像検出対
象とする配線基板実装構造体に対して画像検出方法の他
の一実施例を説明するための図である。

【図９】はんだ付け検査装置において画像検出タイミン
グを制御する手段の他の一実施例について説明するため
の図である。

【符号の説明】

１０１…配線基板実装構造体、１０２…Ｙステージ、１
０３…シーケンスコントローラ（コントロール手段）、
１０４…同期信号発生手段（エンコーダ）、１０５…画
像検出器、１０６…同期信号発生手段、１０７…メモ
リ、１０８…画素サイズ一致手段、１０９…画像処理手
段、１１０…画像処理パラメータ蓄積手段、１２０…検
出光学系、１２１…集光レンズ、１３１…ステージコン
トロール手段、２０２〜２０７…画像検出領域、２０５
ａ、２０５ｂ…画像検出要素領域、６０４…レーザ光
源、６０５…ポリゴンミラー、６０６…ｆ−θレンズ、
６０７…フォトセンサ（画像検出器）、６０８…画像入
力手段、６１０…同期信号生成手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者二宮隆典神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被画像検出対象に対してある線状の区間の
物理量を検出し、画像信号に変換する画像検出器と、少なくとも、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検
出する線状の区間と直交する方向に移動させるＹステー
ジと、前記画像検出器から得られる画像信号をデジタル画像信
号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から得られるデジタル画像信号を格納す
る画像格納手段と、該画像格納手段に格納されたデジタル画像信号を読み出
して処理する画像処理手段と、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検出可能な線状
の区間の幅をもつ複数の画像検出領域に分割し、該分割
された画像検出領域毎に前記画像検出器から抽出される
画像信号におけるＹ方向の画素サイズを決定する演算手
段と、該演算手段によって決定された画像検出領域毎のＹ方向
の画素サイズに対応する前記Ｙステージの移動速度を算
出し、該算出されたＹステージの移動速度に基づいて前
記Ｙステージを駆動制御するコントロール手段と、前記演算手段によって決定された画像検出領域毎のＹ方
向の画素サイズに対応する時間間隔の同期信号を生成
し、該生成された同期信号で前記画像検出器から画像信
号をサンプリングして抽出する同期信号生成手段とを備
えたことを特徴とする画像検出装置。
【請求項２】被画像検出対象に対してある線状の区間の
物理量を検出し、画像信号に変換する画像検出器と、少なくとも、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検
出する線状の区間と直交する方向に移動させるＹステー
ジと、前記画像検出器から得られる画像信号をデジタル画像信
号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から得られるデジタル画像信号を格納す
る画像格納手段と、該画像格納手段に格納されたデジタル画像信号を読み出
して処理する画像処理手段と、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検出可能な線状
の区間の幅をもつ複数の画像検出領域に分割し、該分割
された画像検出領域毎に前記画像検出器から抽出される
画像信号におけるＹ方向の画素サイズを決定する演算手
段と、該演算手段によって決定された画像検出領域毎のＹ方向
の画素サイズに対応する前記Ｙステージの移動速度を算
出し、該算出されたＹステージの移動速度に基づいて前
記Ｙステージを駆動制御するコントロール手段と、前記コントロール手段において算出された画像検出領域
毎のＹステージの移動速度にほぼ反比例する時間間隔の
同期信号を生成し、該生成された同期信号で前記画像検
出器から画像信号をサンプリングして抽出する同期信号
生成手段とを備えたことを特徴とする画像検出装置。
【請求項３】前記画像処理手段において処理する画像検
出領域毎のデジタル画像信号について、Ｘ方向の画素サ
イズをＹ方向の画素サイズに調整させるＸ方向画素サイ
ズ調整手段を備えたことを特徴とする請求項１または２
記載の画像検出装置。
【請求項４】前記Ｘ方向画素サイズ調整手段を、前記画
像格納手段に格納されたデジタル画像信号を読み出して
Ｘ方向について圧縮処理するように構成したことを特徴
とする請求項３記載の画像検出装置。
【請求項５】被画像検出対象に対してある線状の区間の
物理量を検出し、画像信号に変換する画像検出器と、少なくとも、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検
出する線状の区間と直交する方向に移動させるＹステー
ジと、前記画像検出器から得られる画像信号をデジタル画像信
号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から得られるデジタル画像信号を格納す
る画像格納手段と、該画像格納手段に格納されたデジタル画像信号を処理す
る画像処理手段と、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検出可能な線状
の区間の幅をもつ複数の画像検出領域に分割し、該分割
された所望の画像検出領域について更に複数の画像検出
要素領域に細分割し、該細分割された画像検出要素領域
毎に前記画像検出器から抽出される画像信号におけるＹ
方向の画素サイズを決定する演算手段と、前記所望の画像検出領域において、前記演算手段によっ
て決定された画像検出要素領域毎のＹ方向の画素サイズ
に対応する前記Ｙステージの移動速度を算出し、該算出
されたＹステージの移動速度に基づいて前記Ｙステージ
を駆動制御するコントロール手段と、前記所望の画像検出領域において、前記演算手段によっ
て決定された画像検出要素領域毎のＹ方向の画素サイズ
に対応する時間間隔の同期信号を生成し、該生成された
同期信号で前記画像検出器から画像信号をサンプリング
して抽出する同期信号生成手段とを備えたことを特徴と
する画像検出装置。
【請求項６】被画像検出対象に対してある線状の区間の
物理量を検出し、画像信号に変換する画像検出器と、少なくとも、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検
出する線状の区間と直交する方向に移動させるＹステー
ジと、前記画像検出器から得られる画像信号をデジタル画像信
号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から得られるデジタル画像信号を格納す
る画像格納手段と、該画像格納手段に格納されたデジタル画像信号を処理す
る画像処理手段と、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検出可能な線状
の区間の幅をもつ複数の画像検出領域に分割し、該分割
された所望の画像検出領域について更に複数の画像検出
要素領域に分割し、該分割された画像検出要素領域毎に
前記画像検出器から抽出される画像信号におけるＹ方向
の画素サイズを決定する演算手段と、前記所望の画像検出領域において、該演算手段によって
決定された画像検出要素領域毎のＹ方向の画素サイズに
対応する前記Ｙステージの移動速度を算出し、該算出さ
れたＹステージの移動速度に基づいて前記Ｙステージを
駆動制御するコントロール手段と、前記所望の画像検出領域において、前記コントロール手
段において算出された画像検出要素領域毎のＹステージ
の移動速度にほぼ反比例する時間間隔の同期信号を生成
し、該生成された画像検出用の同期信号で前記画像検出
器から画像信号をサンプリングして抽出する同期信号生
成手段とを備えたことを特徴とする画像検出装置。
【請求項７】前記画像処理手段において処理する前記所
望の画像検出領域における画像検出要素領域毎のデジタ
ル画像信号について、Ｘ方向の画素サイズをＹ方向の画
素サイズに調整させるＸ方向画素サイズ調整手段を備え
たことを特徴とする請求項５または６記載の画像検出装
置。
【請求項８】前記Ｘ方向画素サイズ調整手段を、前記画
像格納手段に格納されたデジタル画像信号を読み出して
Ｘ方向について圧縮処理するように構成したことを特徴
とする請求項７記載の画像検出装置。
【請求項９】被画像検出対象に対してある線状の区間の
物理量を検出し、画像信号に変換する画像検出器と、少なくとも、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検
出する線状の区間と直交する方向に移動させるＹステー
ジと、前記画像検出器から得られる画像信号をデジタル画像信
号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から得られるデジタル画像信号を格納す
る画像格納手段と、該画像格納手段に格納されたデジタル画像信号を処理す
る画像処理手段と、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検出可能な線状
の区間の幅をもつ複数の画像検出領域に分割し、該分割
された所望の画像検出領域について更に複数の画像検出
要素領域に細分割し、前記分割された画像検出領域毎お
よび細分割された画像検出要素領域毎に前記画像検出器
から抽出される画像信号におけるＹ方向の画素サイズを
決定する演算手段と、該演算手段によって決定された画像検出領域毎および画
像検出要素領域毎のＹ方向の画素サイズに対応する前記
Ｙステージの移動速度を算出し、該算出されたＹステー
ジの移動速度に基づいて前記Ｙステージを駆動制御する
コントロール手段と、前記演算手段によって決定された画像検出領域毎および
画像検出要素領域毎のＹ方向の画素サイズに対応する時
間間隔の同期信号を生成し、該生成された同期信号で前
記画像検出器から画像信号をサンプリングして抽出する
同期信号生成手段とを備えたことを特徴とする画像検出
装置。
【請求項１０】被画像検出対象に対してある線状の区間
の物理量を検出し、画像信号に変換する画像検出器と、少なくとも、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検
出する線状の区間と直交する方向に移動させるＹステー
ジと、前記画像検出器から得られる画像信号をデジタル画像信
号に変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から得られるデジタル画像信号を格納す
る画像格納手段と、該画像格納手段に格納されたデジタル画像信号を処理す
る画像処理手段と、前記被画像検出対象を前記画像検出器が検出可能な線状
の区間の幅をもつ複数の画像検出領域に分割し、該分割
された所望の画像検出領域について更に複数の画像検出
要素領域に細分割し、前記分割された画像検出領域毎お
よび細分割された画像検出要素領域毎に前記画像検出器
から抽出される画像信号におけるＹ方向の画素サイズを
決定する演算手段と、該演算手段によって決定された画像検出領域毎および画
像検出要素領域毎のＹ方向の画素サイズに対応する前記
Ｙステージの移動速度を算出し、該算出された画像検出
領域毎および画像検出要素領域毎のＹステージの移動速
度に基づいて前記Ｙステージを駆動制御するコントロー
ル手段と、該コントロール手段において算出されたＹステージの移
動速度にほぼ反比例する時間間隔の同期信号を生成し、
該生成された同期信号で前記画像検出器から画像信号を
サンプリングして抽出する同期信号生成手段とを備えた
ことを特徴とする画像検出装置。
【請求項１１】前記画像処理手段において処理する前記
画像検出領域毎および画像検出要素領域毎のデジタル画
像信号について、Ｘ方向の画素サイズをＹ方向の画素サ
イズに調整させるＸ方向画素サイズ調整手段を備えたこ
とを特徴とする請求項９または１０記載の画像検出装
置。
【請求項１２】前記Ｘ方向画素サイズ調整手段を、前記
画像格納手段に格納されたデジタル画像信号を読み出し
てＸ方向について圧縮処理するように構成したことを特
徴とする請求項１１記載の画像検出装置。
【請求項１３】前記被画像検出対象を、種類の異なる複
数の検出対象要素または検出対象パターンを配設または
形成して構成し、前記種類の異なる各検出対象要素または各検出対象パタ
ーンについて、配設または形成位置座標に対応させて前
記画像処理手段で処理する画素サイズを記載したテーブ
ルを格納するテーブル格納手段を備えたことを特徴とす
る請求項１または２または３または４または５または６
または７または８または９または１０または１１または
１２記載の画像検出装置。
【請求項１４】前記テーブル格納手段には、更に前記画
像処理手段で処理する処理パラメータを前記画素サイズ
に対応させて記載したテーブルを格納することを特徴と
する請求項１３記載の画像検出装置。
【請求項１５】前記被画像検出対象を、種類の異なる複
数の電子部品を配設し、はんだ付けして実装された配線
基板実装構造体で構成し、前記画像処理手段において、前記各電子部品のはんだ付
け部のはんだ付け欠陥または欠陥候補を検査するように
構成したことを特徴とする請求項１または２または３ま
たは４または５または６または７または８または９また
は１０または１１または１２記載の画像検出装置。