JPH1137731A - 画像取込みシステム - Google Patents
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
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Abstract
を簡単にする。 【解決手段】 被検査基板11の上方には、Yガルバノ
ミラー12とXガルバノミラー13を設置し、ガルバノ
モータ14,15によって各ガルバノミラー12,13
の角度を切り換えることで、被検査基板11の撮像対象
部位を切り換える。Xガルバノミラー13の前方に二次
元カメラ16を設置し、この二次元カメラ16の出力信
号を映像分配器17を介して複数台の画像処理装置18
に分配する。各画像処理装置18は、別々の撮像対象部
位の画像信号を取り込み、該撮像対象部位の画像を予め
設定された基準画像と比較すること等で、該撮像対象部
位の外観及び/又は寸法を検査する。この場合、被検査
基板11からのYガルバノミラー12の高さ位置を、Y
ガルバノミラー12の角度切換により二次元カメラ16
の撮像画像が焦点ぼけとならないように所定以上の高さ
に設定する。
Description
で撮像して、その画像信号を取り込む画像取込みシステ
ムに関するものである。
で、基板表面のワイヤボンディング部等をカメラで撮影
して検査するシステムがある。このシステムでは、回路
基板全体を1台のカメラの視野に入れて撮像すると、微
小なワイヤボンディング部の画像認識が困難となるた
め、検査対象部位のみを拡大して撮像するようにしてい
る。通常、回路基板の検査対象部位は複数箇所に存在す
るため、異なる検査対象部位を撮像するために、カメラ
又は回路基板を平行移動させるようにしている。
成では、カメラ又は回路基板を移動させるのに時間がか
かって、複数箇所の検査対象部位の画像信号を高速に取
り込むことが困難であり、高速処理化の要求を満たすこ
とができない。
位毎にカメラを1台ずつセットし、各カメラによって別
々の検査対象部位の画像信号を取り込むようにしたシス
テムがある。しかし、このシステムでは、各検査対象部
位間の間隔が近接している場合には、複数台のカメラを
並設することがスペース的に困難であり、回路基板のよ
うな小型部品の検査システムには適用できない。
示すように、検査対象物の上方にガルバノミラーを設置
して、このガルバノミラーに検査対象物の一部分を写す
と共に、このガルバノミラーの角度を所定周波数で切り
換えて、ガルバノミラーに写す部分を切り換えると共
に、ガルバノミラーの前後にレンズを配置し、ガルバノ
ミラーの角度の切り換えに同期して、ガルバノミラーに
写る部分をカメラで順次撮像することで、大面積の検査
対象物の全面の画像を高速で取り込むようにしたシステ
ムが提案されている。
撮像するために、ガルバノミラーの角度の切換範囲(振
り角)を大きく取っているため、ガルバノミラーの角度
の切り換えに伴って、撮像対象部位とガルバノミラーと
の間の距離が比較的大きく変動し、それによって、撮像
対象部位からカメラまでの光路の長さが比較的大きく変
動してしまう。この光路の長さの変動は、カメラの撮像
画像を焦点ぼけにする原因となるため、上記公報のシス
テムでは、焦点ぼけにならないようにガルバノミラーの
前後にそれぞれレンズを設置して焦点距離を補正するよ
うにしている。このため、光学系の構成が複雑化して、
システムが高価格化するという欠点がある。
たものであり、従ってその目的は、光学系の構成を簡単
にすることができる画像取込みシステムを提供すること
にある。
に、本発明の請求項1の画像取込みシステムは、被写体
の上方に該被写体の一部分(以下「撮像対象部位」とい
う)を写すように設置された可動ミラーと、この可動ミ
ラーの角度を切り換えて該可動ミラーに写す撮像対象部
位を他の撮像対象部位に切り換えるミラー駆動手段と、
前記可動ミラーに写る撮像対象部位を撮像する撮像手段
と、前記可動ミラーの角度が他の撮像対象部位の角度に
切り換えられる毎に前記撮像手段の画像信号を取り込む
画像処理手段とを備え、前記被写体からの前記可動ミラ
ーの高さ位置を、前記可動ミラーの角度切換により前記
撮像手段の撮像画像が焦点ぼけとならないように所定以
上の高さに設定した構成としたものである。
ことで、可動ミラーの振り角を小さくし、それによっ
て、可動ミラーの角度切換による撮像対象部位と可動ミ
ラーとの間の距離の変動を小さくして、撮像対象部位か
ら撮像手段までの光路の長さの変動を小さくする。これ
により、可動ミラーの角度切換による撮像手段の撮像画
像の焦点ぼけが防がれる。また、可動ミラーの振り角が
小さくなれば、被写体の周辺部の撮像対象部位も垂直に
近い角度で精度良く撮像できる。
理手段を、被写体の撮像対象部位の数と同数又はそれ以
下の複数の画像処理装置から構成し、各画像処理装置か
らは別々の撮像対象部位の撮像を要求し、その要求に応
じて前記ミラー駆動手段により前記可動ミラーの角度を
切り換えて、要求された撮像対象部位を前記撮像手段に
より撮像し、その画像信号を当該撮像対象部位の撮像を
要求した画像処理装置に取り込むようにしても良い。こ
のようにすれば、被写体の任意の撮像対象部位の画像信
号を極めて高速に取り込むことができると共に、複数の
撮像対象部位の画像信号を並行して処理することが可能
となり、被写体全体の画像処理を高速化できる。
に取り込んだ撮像対象部位の画像を予め設定された基準
画像と比較すること等で、当該撮像対象部位の外観及び
/又は寸法を検査するようにしても良い。このようにす
れば、各撮像対象部位毎に画像信号の取り込みから検査
までの処理を各画像処理装置で高速に行うことができ
る。
に基づいて説明する。被写体となる被検査基板11(回
路基板)の上方には、可動ミラーであるYガルバノミラ
ー12とXガルバノミラー13が設置されている。各ガ
ルバノミラー12,13は、それぞれミラー駆動手段で
あるガルバノモータ14,15の回転軸に取り付けら
れ、各ガルバノモータ14,15の回転角をモータ制御
回路19により制御することで、各ガルバノミラー1
2,13の角度を切り換え、被検査基板11の撮像対象
部位を切り換える。つまり、被検査基板11の撮像対象
部位の位置は、Yガルバノミラー12によってY軸方向
の位置が決められ、更にXガルバノミラー13によって
X軸方向の位置が決められる。Xガルバノミラー13の
前方には、撮像手段である小型のCCDカメラ等の二次
元カメラ16が設置されている。この二次元カメラ16
は、Xガルバノミラー13に写る撮像対象部位を撮像す
る。つまり、被検査基板11の撮像対象部位は、Yガル
バノミラー12とXガルバノミラー13を順に経て二次
元カメラ16で撮像される。
ノミラー12の高さ位置を、Yガルバノミラー12の角
度切換により二次元カメラ16の撮像画像が焦点ぼけと
ならないように所定以上の高さ(例えば30cm以上の
高さ)に設定している。これにより、Yガルバノミラー
12の最大振り角を例えば±20°程度又はそれ以下に
設定している。
は、映像分配器17を介して複数台の画像処理装置18
(画像処理手段)に分配される。画像処理装置18の台
数Nは、被検査基板11の撮像対象部位の数と同数又は
それ以下の複数に設定され、各画像処理装置18には、
それぞれ別々の撮像対象部位の画像信号が取り込まれ
る。
タ制御回路19は、各画像処理装置18から出力される
別々の撮像対象部位の撮像要求信号を取り込み、この撮
像要求信号に基づいてガルバノモータ14,15の回転
角を制御して、各ガルバノミラー12,13の角度を切
り換え、被検査基板11の撮像対象部位を、画像処理装
置18から要求された撮像対象部位に切り換える。両ガ
ルバノミラー12,13の角度切り換えが終了すると、
モータ制御回路19から当該撮像対象部位の撮像を要求
した画像処理装置18に対して画像信号取り込みが可能
である旨のミラーレディ信号を返す。この後、二次元カ
メラ16で撮像した撮像対象部位の画像信号は、ミラー
レディ信号を受信した画像処理装置18(つまり当該撮
像対象部位の撮像を要求した画像処理装置18)に取り
込まれる。
号を画像処理して撮像対象部位の画像を求め、この撮像
対象部位の画像を予め設定された基準画像と比較するこ
と等で、当該撮像対象部位の外観及び/又は寸法を検査
する。例えば、外観検査により、断線等の不良箇所が検
出されれば、警報ランプ、ブザー等を動作させると共
に、その不良基板を不良品回収部に自動的に排除し、正
常な回路基板のみを次工程へ搬送する。
画像と比較する場合に限定されず、例えば、撮像対象部
位の画像をグレイサーチして、検査対象部位の輪郭(外
形)をサーチし、その輪郭内の面積を演算して基準面積
と比較したり、或は、上記サーチ結果から検査対象部位
の外形寸法及び/又は座標を演算して基準値と比較する
ようにしても良い。
は、Yガルバノミラー12の高さ位置を高くすること
で、Yガルバノミラー12の振り角を小さくし、それに
よって、Yガルバノミラー12の角度切換による撮像対
象部位とYガルバノミラー12との間の距離の変動を小
さくして、撮像対象部位から二次元カメラ16までの光
路の長さの変動を小さくしている。これにより、Yガル
バノミラー12の角度切換による二次元カメラ16の撮
像画像の焦点ぼけを防止することができる。この結果、
ガルバノミラー12,13の前後に、焦点ぼけを補正す
るためのレンズを配置する必要がなくなり、光学系の構
成を簡単化できて、システムを低価格化できる。また、
Yガルバノミラー12の振り角が小さくなることで、被
検査基板の周辺部の撮像対象部位も垂直に近い角度で撮
像でき、撮像対象部位の位置の相違による撮像画像の歪
みを少なくできる。
と同数又はそれ以下の複数の画像処理装置18を設置
し、各画像処理装置18からは別々の撮像対象部位の撮
像を要求し、その要求に応じてガルバノモータ14,1
5によりガルバノミラー12,13の角度を切り換え
て、要求された撮像対象部位を二次元カメラ16により
撮像し、その画像信号を当該撮像対象部位の撮像を要求
した画像処理装置18に取り込むようにしている。この
構成では、画像処理装置18から撮像対象部位の撮像の
要求を出してから、ガルバノミラー12,13の角度切
り換えが終了してミラーレディ信号が出力されるまでの
時間が例えば5ms以下という極めて短い時間であり、
任意の撮像対象部位の画像信号を極めて高速に取り込む
ことができる。しかも、複数の撮像対象部位の画像信号
を複数台の画像処理装置18で並行して処理することが
可能となり、被検査基板11全体の画像処理を高速化す
ることができる。
追加する場合には、画像処理装置を追加し、この画像処
理装置から新しい検査部位の撮像要求をモータ制御回路
19に出力すれば、新しい検査部位を容易に撮像でき
る。この場合も、複数の検査部位の画像信号を複数台の
画像処理装置18で並行して処理することができるの
で、被検査基板11全体の画像処理時間はあまり延び
ず、高速処理の要求を満たすことができる。
を1台のみ設置したが、例えば拡大率や視野の異なる複
数台の二次元カメラを配列し、各画像処理装置18から
二次元カメラを指定して、二次元カメラの画像信号を選
択して取り込むようにしても良い。
には、撮像に用いる二次元カメラを撮像対象部位の位置
に応じて切り換えるようにしても良い。この場合、各二
次元カメラ毎に、各撮像対象部位からの正確な光路の長
さを測定して各二次元カメラの位置を調整すれば、焦点
ずれを確実に無くすことができ、極めて鮮明な画像を得
ることができる。
装置18を設けたが、1台の画像処理装置で、各撮像対
象部位について順番に画像処理するようにしても良い。
また、上記実施形態は、本発明の画像取込みシステムを
外観検査システムに適用したものであるが、ワイヤボン
ディング工程等の位置決めや、その他の生産工程に用い
るようにしても良い。
の請求項1によれば、被写体からの可動ミラーの高さ位
置を、可動ミラーの角度切換により撮像手段の撮像画像
が焦点ぼけとならないように所定以上の高さに設定した
ので、光学系の構成を簡単にすることができ、システム
を低価格化できると共に、被写体の周辺部の撮像対象部
位も垂直に近い角度で精度良く撮像することができる。
位の数と同数又はそれ以下の複数の画像処理装置を設け
て、各撮像対象部位毎に別々の画像処理装置で画像処理
するようにしたので、複数の撮像対象部位の画像信号を
並行して処理することが可能となり、被写体全体の画像
処理を高速化できる。
画像信号の取り込みから外観検査及び/又は寸法検査ま
での処理を各画像処理装置で高速に行うことができるた
め、外観検査及び/又は寸法検査の高速化の要求に十分
に対応できる。
体の構成図
(可動ミラー)、13…Xガルバノミラー(可動ミラ
ー)、14,15…ガルバノモータ(ミラー駆動手
段)、16…二次元カメラ(撮像手段)、18…画像処
理装置(画像処理手段)、19…モータ制御回路。
Claims (3)
- 【請求項1】 被写体の上方に該被写体の一部分(以下
「撮像対象部位」という)を写すように設置された可動
ミラーと、 前記可動ミラーの角度を切り換えて該可動ミラーに写す
撮像対象部位を他の撮像対象部位に切り換えるミラー駆
動手段と、 前記可動ミラーに写る撮像対象部位を撮像する撮像手段
と、 前記可動ミラーの角度が他の撮像対象部位の角度に切り
換えられる毎に前記撮像手段の画像信号を取り込む画像
処理手段とを備え、 前記被写体からの前記可動ミラーの高さ位置を、前記可
動ミラーの角度切換により前記撮像手段の撮像画像が焦
点ぼけとならないように所定以上の高さに設定したこと
を特徴とする画像取込みシステム。 - 【請求項2】 前記画像処理手段を、前記被写体の撮像
対象部位の数と同数又はそれ以下の複数の画像処理装置
から構成し、 各画像処理装置からは別々の撮像対象部位の撮像を要求
し、その要求に応じて前記ミラー駆動手段により前記可
動ミラーの角度を切り換えて、要求された撮像対象部位
を前記撮像手段により撮像し、その画像信号を当該撮像
対象部位の撮像を要求した画像処理装置に取り込むよう
にしたことを特徴とする請求項1に記載の画像取込みシ
ステム。 - 【請求項3】 前記各画像処理装置は、取り込んだ撮像
対象部位の画像を予め設定された基準画像と比較するこ
と等で、当該撮像対象部位の外観及び/又は寸法を検査
することを特徴とする請求項2に記載の画像取込みシス
テム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9197673A JPH1137731A (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | 画像取込みシステム |
US09/118,933 US6222582B1 (en) | 1997-07-24 | 1998-07-20 | Image capture system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9197673A JPH1137731A (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | 画像取込みシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1137731A true JPH1137731A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16378442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9197673A Pending JPH1137731A (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | 画像取込みシステム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6222582B1 (ja) |
JP (1) | JPH1137731A (ja) |
Cited By (1)
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-
1997
- 1997-07-24 JP JP9197673A patent/JPH1137731A/ja active Pending
-
1998
- 1998-07-20 US US09/118,933 patent/US6222582B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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---|---|
US6222582B1 (en) | 2001-04-24 |
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