JPS58171611A - 形状検出装置 - Google Patents
形状検出装置Info
- Publication number
- JPS58171611A JPS58171611A JP5381682A JP5381682A JPS58171611A JP S58171611 A JPS58171611 A JP S58171611A JP 5381682 A JP5381682 A JP 5381682A JP 5381682 A JP5381682 A JP 5381682A JP S58171611 A JPS58171611 A JP S58171611A
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- JP
- Japan
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- laser
- image
- laser spot
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- image sensor
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
- G01B11/2518—Projection by scanning of the object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
- G01B11/2518—Projection by scanning of the object
- G01B11/2522—Projection by scanning of the object the position of the object changing and being recorded
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プリント板はんだ付は部およびプ゛ リント
板実装部品等の立体形状を検出する形状検出方法と装置
に関する。
板実装部品等の立体形状を検出する形状検出方法と装置
に関する。
形状検出対象の一例として、プリント板上の電子部品の
はんだ付は部を第１図に示す。
はんだ付は部を第１図に示す。
この第１図に示す電子部品１は、そのリード２とプリン
ト板５上のランド４がはんだで接合されている。
ト板５上のランド４がはんだで接合されている。
このはんだ付は部の形状を検出する技術には本発明の出
願人により既に出願されているものがある（特願昭５６
−１５８０４４号参照）。かかる既出願の技術は、スポ
ット状の光を対象物に当て、これを水平方向に走査する
０そして、検出実儂面上の各瞬間におけるスポット像位
置を通過するスポット走査方向に垂直な方向のみから、
スポット偉を検出する方式になっている０この方式を実
施するだめの装置を第２図に示す。
願人により既に出願されているものがある（特願昭５６
−１５８０４４号参照）。かかる既出願の技術は、スポ
ット状の光を対象物に当て、これを水平方向に走査する
０そして、検出実儂面上の各瞬間におけるスポット像位
置を通過するスポット走査方向に垂直な方向のみから、
スポット偉を検出する方式になっている０この方式を実
施するだめの装置を第２図に示す。
この第２図に示す装置は、２つのフーリエ変換レンズ５
．６を、ガルバノミラ−７の中心に向かってフーリエ変
換面を対峙させかつ光線偏向器としてのガルバノミラ−
７の中心線を対称軸として互いに対称に配置し、一方の
フーリエ変換レンズ６の実像面上に、レーザ点光源８と
１次元イメージセンサなどのイメージセンサ９を配置し
、もう一方のフーリエ変換レンズ５の実像面上で、レー
ザスポットとイメージセンサ９の対応物点を一致させる
ように２つの反射ミラー１０．１１を介して、このレー
ザスポット位置に対象物を置き、ガルバノミラ−７によ
りレーザスポットを対象物上で走査し、かつその実像を
常にイメージセンサ９上に結像させるようにしている０ この方式により、第５図に例示するように、イメージセ
ンサ９の検出位置１２はレーザスポット１５と２方向の
位置が一致しており、この状態を保ったまま、２方向に
走査されるため、第５図に示すように、レーザスポット
１６の反射像１４がはんだ表面１５に生じていてもこれ
を誤検出することはない０しかしながら、はんだ表面１
５にスポットが移動した時には、はんだ表面が金属鏡面
であり、かつその面が横に向いているためレーザスポッ
ト１５の像は極めて暗くなり、イメージセンサ９では形
状を検出できないことがある。一方、はんだ表面１５が
、たまたまレーザスポット１５が正反射で検出される傾
きにあると、極めて明るく検出され、逆にイメージセン
サ９の感度が飽和し、正しい形状が検出できないことが
ある。
．６を、ガルバノミラ−７の中心に向かってフーリエ変
換面を対峙させかつ光線偏向器としてのガルバノミラ−
７の中心線を対称軸として互いに対称に配置し、一方の
フーリエ変換レンズ６の実像面上に、レーザ点光源８と
１次元イメージセンサなどのイメージセンサ９を配置し
、もう一方のフーリエ変換レンズ５の実像面上で、レー
ザスポットとイメージセンサ９の対応物点を一致させる
ように２つの反射ミラー１０．１１を介して、このレー
ザスポット位置に対象物を置き、ガルバノミラ−７によ
りレーザスポットを対象物上で走査し、かつその実像を
常にイメージセンサ９上に結像させるようにしている０ この方式により、第５図に例示するように、イメージセ
ンサ９の検出位置１２はレーザスポット１５と２方向の
位置が一致しており、この状態を保ったまま、２方向に
走査されるため、第５図に示すように、レーザスポット
１６の反射像１４がはんだ表面１５に生じていてもこれ
を誤検出することはない０しかしながら、はんだ表面１
５にスポットが移動した時には、はんだ表面が金属鏡面
であり、かつその面が横に向いているためレーザスポッ
ト１５の像は極めて暗くなり、イメージセンサ９では形
状を検出できないことがある。一方、はんだ表面１５が
、たまたまレーザスポット１５が正反射で検出される傾
きにあると、極めて明るく検出され、逆にイメージセン
サ９の感度が飽和し、正しい形状が検出できないことが
ある。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点をなくし、対
象物の形状を正しい光切断像として検出しうる形状検出
方法と装置を提供するにある０ 本発明方法の特徴は、レーザスポットを対象物上に走査
させ、レーザスポット像のピーク値を検出し、該ピーク
値が目標値と一致するように、レーザ光の強度を制御す
るところにあり、この構成により対象物の形状を正しい
光切断像として検出することができたものである。
象物の形状を正しい光切断像として検出しうる形状検出
方法と装置を提供するにある０ 本発明方法の特徴は、レーザスポットを対象物上に走査
させ、レーザスポット像のピーク値を検出し、該ピーク
値が目標値と一致するように、レーザ光の強度を制御す
るところにあり、この構成により対象物の形状を正しい
光切断像として検出することができたものである。
本発明装置の特徴は、強度制御の可能なレーザ点光源と
、レーザスポット像を検出するイメージセ／すと、レー
ザスポットを対象物上に走査させるとともにレーザスポ
ット像を検出するための光切新法光学系と、イメージセ
ンサの各走査におけるピーク値を検出するピーク値検出
回路と、ピーク値と目標値との差を求め、この差が０と
なるように、イメージセンサの走査に同期してレーザ光
強度を制御する差動増幅器とレーザ駆動回路とを有し、
イメージセンサの各走査によって検出されるレーザスポ
ット偉のピーク値が一定となるようにレーザ点光源の強
度を制御するように構成したところにあり、この構成に
より前記方法を確実に実施できたものである。
、レーザスポット像を検出するイメージセ／すと、レー
ザスポットを対象物上に走査させるとともにレーザスポ
ット像を検出するための光切新法光学系と、イメージセ
ンサの各走査におけるピーク値を検出するピーク値検出
回路と、ピーク値と目標値との差を求め、この差が０と
なるように、イメージセンサの走査に同期してレーザ光
強度を制御する差動増幅器とレーザ駆動回路とを有し、
イメージセンサの各走査によって検出されるレーザスポ
ット偉のピーク値が一定となるようにレーザ点光源の強
度を制御するように構成したところにあり、この構成に
より前記方法を確実に実施できたものである。
以下、本発明を図面に基づいて説明する０第４図に本発
明方法を実施する装置の一実施例を示す。
明方法を実施する装置の一実施例を示す。
この実施例に示すものは、２つのフーリエ変換レンズ５
．．６、強度制御の可能なレーザ点光源８、反射ミラー
１０．１１、光線偏向器としてのガルバノミー）−７、
半導体レーザ１６、−次元イメージセンサなどのイメー
ジセンサ９、イメージセンサ駆動増幅回路１７、ピーク
値検出回路１８目標強度設定回路１９、差動増幅器２０
、半導体レーザ駆動回路２１、光切断線検出処理回路２
２、ガルバノミラ−駆動回路２５、同期信号発生回路２
４とを有して構成されている。
．．６、強度制御の可能なレーザ点光源８、反射ミラー
１０．１１、光線偏向器としてのガルバノミー）−７、
半導体レーザ１６、−次元イメージセンサなどのイメー
ジセンサ９、イメージセンサ駆動増幅回路１７、ピーク
値検出回路１８目標強度設定回路１９、差動増幅器２０
、半導体レーザ駆動回路２１、光切断線検出処理回路２
２、ガルバノミラ−駆動回路２５、同期信号発生回路２
４とを有して構成されている。
なお、第４図中、１は形状検出の対象物である電子部品
、６はプリント板を示す。
、６はプリント板を示す。
次に、第４図、第５図、第６図に関連して、前記実施例
の装置の作用とともに本発明方法の一実施態様を説明す
る。
の装置の作用とともに本発明方法の一実施態様を説明す
る。
外部より同期信号発生回路２４に、第５図（ａ）に示す
ごとき検出開始信号が入ると、ガルバノミラ−駆動回路
２５は第５図（ｂ）に示すような鋸歯状波を発生、・ガ
ルバノミラ−７はこれに従いθ方向に回転、レーザスポ
ットは検出対象物上をＸ方向に走査される０このスポッ
ト像は、ガルバノミラー７を介してイメージセンサ９上
に結像する。イメージセンサ９上では、ガルバノミラ−
７を介して結像させるため２方向には静止し対象物の上
下変化に対応してレーザスポットがイメージセンサ９上
を上下する。従って、第５図（ｂ）に示すガルバノミラ
−走査信号によりガルバノミラ−７の走査中に、イメー
ジセンサ９は第５図（ｃ）のように多数回のトリガー信
号によりＺ軸方向に走査することによって二次元的に光
切断像を検出することができる０ 前述のごとく検出された光切断像は、イメージセンサ駆
動増幅回路１７を通じて光切断線検出処理回路２２に送
られ、該光切断線検出処理回路２２により形状検出処理
される０ 第６図は第５図の時間軸を拡大したものであり、第６図
（ａ）はイメージセンサ９のトリガー信号、第６図（ｂ
）は映像信号、第６図（ｅ）は半導体レーザの強度信号
、すなわち半導体レーザ駆動回路２１の出力信号を示し
ている０ この第６図（ａ） 、（ｂ） 、 （ｃ）に基づき、形
状検出過程を説明すると、最初にレーザ光の強度は半導
体レーザ駆動回路２１に設定された基準強度Ｅｏに設定
されている。検出開始後の最初の映像信号からレーザス
ポットの強度、すなわちピーク値Ｖｐをピーク値検出回
路１８で検出する。そして差動増幅器２０により、目標
強度設定回路１９で設定されている目標値ｖＯとＶｐの
差Ｖｎ −Ｖｐ を求め半導体レーザ駆動回路２１に
よりレーザ光強度をＥｏ＋α（Ｖｏ−Ｖｐ）に変更する
。この強度変更は次のトリガー信号が発せられるまでの
ブランキング中に行う。
ごとき検出開始信号が入ると、ガルバノミラ−駆動回路
２５は第５図（ｂ）に示すような鋸歯状波を発生、・ガ
ルバノミラ−７はこれに従いθ方向に回転、レーザスポ
ットは検出対象物上をＸ方向に走査される０このスポッ
ト像は、ガルバノミラー７を介してイメージセンサ９上
に結像する。イメージセンサ９上では、ガルバノミラ−
７を介して結像させるため２方向には静止し対象物の上
下変化に対応してレーザスポットがイメージセンサ９上
を上下する。従って、第５図（ｂ）に示すガルバノミラ
−走査信号によりガルバノミラ−７の走査中に、イメー
ジセンサ９は第５図（ｃ）のように多数回のトリガー信
号によりＺ軸方向に走査することによって二次元的に光
切断像を検出することができる０ 前述のごとく検出された光切断像は、イメージセンサ駆
動増幅回路１７を通じて光切断線検出処理回路２２に送
られ、該光切断線検出処理回路２２により形状検出処理
される０ 第６図は第５図の時間軸を拡大したものであり、第６図
（ａ）はイメージセンサ９のトリガー信号、第６図（ｂ
）は映像信号、第６図（ｅ）は半導体レーザの強度信号
、すなわち半導体レーザ駆動回路２１の出力信号を示し
ている０ この第６図（ａ） 、（ｂ） 、 （ｃ）に基づき、形
状検出過程を説明すると、最初にレーザ光の強度は半導
体レーザ駆動回路２１に設定された基準強度Ｅｏに設定
されている。検出開始後の最初の映像信号からレーザス
ポットの強度、すなわちピーク値Ｖｐをピーク値検出回
路１８で検出する。そして差動増幅器２０により、目標
強度設定回路１９で設定されている目標値ｖＯとＶｐの
差Ｖｎ −Ｖｐ を求め半導体レーザ駆動回路２１に
よりレーザ光強度をＥｏ＋α（Ｖｏ−Ｖｐ）に変更する
。この強度変更は次のトリガー信号が発せられるまでの
ブランキング中に行う。
以後の各走査においても、レーザスポットのピーク値Ｖ
ｐを検出し、Ｖｏ−Ｖｐを求め、次の走査時のレーザ光
強度をＥ＋α（Ｖｏ−Ｖｐ）に変更する０ この動作を繰り返し行うことにより、レーザスポットの
検出光強度をほぼ一定に保つことができる〇 前述の実施例では、第４図のように、対象物に垂直にレ
ーザスポットを照射し、これを斜め横から検出したが、
これに限らず斜め横からレーザスポットを照射し、これ
を垂直上方から検出したり、斜め横からレーザスポット
を照、射し反対側斜め横からこれを検出するなど、光砺
断法の投光、検出関係は前記関係のいずれであっても良
い。
ｐを検出し、Ｖｏ−Ｖｐを求め、次の走査時のレーザ光
強度をＥ＋α（Ｖｏ−Ｖｐ）に変更する０ この動作を繰り返し行うことにより、レーザスポットの
検出光強度をほぼ一定に保つことができる〇 前述の実施例では、第４図のように、対象物に垂直にレ
ーザスポットを照射し、これを斜め横から検出したが、
これに限らず斜め横からレーザスポットを照射し、これ
を垂直上方から検出したり、斜め横からレーザスポット
を照、射し反対側斜め横からこれを検出するなど、光砺
断法の投光、検出関係は前記関係のいずれであっても良
い。
また、前述の実施例ではレーザスポットの走査をガルバ
ノミラ−により実現したが、これに限らず回転多面鏡９
回転子行ミラー、ＡＯＯ向器などの光線偏向器であって
も良い。
ノミラ−により実現したが、これに限らず回転多面鏡９
回転子行ミラー、ＡＯＯ向器などの光線偏向器であって
も良い。
さらに、図示実施例では２つの反射ミラー１０１１によ
り投光、検出用の両光束を折り曲げて使用したが、これ
は１つのミラーで投光、検出のいずれかの光束を折り曲
げ、他方をミラーなしで直接観察する構成であっても゛
良い。
り投光、検出用の両光束を折り曲げて使用したが、これ
は１つのミラーで投光、検出のいずれかの光束を折り曲
げ、他方をミラーなしで直接観察する構成であっても゛
良い。
また、図示実施例ではレーザ点光源として半導体レーザ
を使用し、入力電圧を制御することによりレーザ光強度
を変化させるようにしているが、光源としてはＨｅ −
Ｎｅ等のガスレーザを使用し、ＡＯ変変換中ＥＯＯ換器
などの透過率制御器によりレーザ光強度を制、御するよ
うにしても良い。
を使用し、入力電圧を制御することによりレーザ光強度
を変化させるようにしているが、光源としてはＨｅ −
Ｎｅ等のガスレーザを使用し、ＡＯ変変換中ＥＯＯ換器
などの透過率制御器によりレーザ光強度を制、御するよ
うにしても良い。
さらにまた、レーザスポット像の検出用には一次元イメ
ージセンサに限らず、イメージディセクタやＴＶ撮像管
または二次元イメージセンサで垂直走査を行うか、ある
いは垂直方向の一定値で映像信号を抽出することによっ
ても実現でき、要は実質的にイメージセンサとしての機
能を有するものであれば良い。
ージセンサに限らず、イメージディセクタやＴＶ撮像管
または二次元イメージセンサで垂直走査を行うか、ある
いは垂直方向の一定値で映像信号を抽出することによっ
ても実現でき、要は実質的にイメージセンサとしての機
能を有するものであれば良い。
さらに、光切断線検出処理回路２２に代えてモニタ装置
を用いても良い。
を用いても良い。
本発明は、以上説明した構成１作用のもので本発明方法
によれば、レーザスポット像のピーク値を一定に保持し
つつ光切断像法により対象物の形状を捉えることができ
るので、対象物の形状を正しい光切断像として検出しう
る効果がある。
によれば、レーザスポット像のピーク値を一定に保持し
つつ光切断像法により対象物の形状を捉えることができ
るので、対象物の形状を正しい光切断像として検出しう
る効果がある。
さらに、本発明装置によれば、レーザ点光源と、イメー
ジセンサと、光切新法光学系と、レーザスポットのピー
ク値検出回路と、レーザ光強度の制御用の差動増幅器と
鳴レーザ駆動回路とを備え、しかもイメージセンサの各
走査によって検出されるレーザスポット像のピーク値が
一定となるようにレーザ点光源の強度を制御するように
構成しているので、前記本発明方法を確実に実施できる
効果がある。
ジセンサと、光切新法光学系と、レーザスポットのピー
ク値検出回路と、レーザ光強度の制御用の差動増幅器と
鳴レーザ駆動回路とを備え、しかもイメージセンサの各
走査によって検出されるレーザスポット像のピーク値が
一定となるようにレーザ点光源の強度を制御するように
構成しているので、前記本発明方法を確実に実施できる
効果がある。
第１図は検出すべき対象物の一例を示す図、第２図は従
来技術の検出光学系の系統図、第３図は同従来技術の検
出状態の説明図、第４図は本発明の一実施例を示す系統
図、第５図および第６図は本発明による検査状態におけ
るタイミングチャートを示す図である□ １・・・形状検出の対象物である電子部品５．６・・・
フーリエ変換レンズ ７・・・光線偏向器であるガルバノミラ−８・・・レー
ザ点光源 ９・・・イメージセンサ１６・・・半導体
レーザ １７・・・イメージセンサ駆動増幅回路１８・・・レー
ザスポット像のピーク値検出回路１９・・・目標強度設
定回路 ２０・・・レーザ光強度制御用の差動増幅器２１・・・
半導体レーザ駆動回路 ２２・・・光切断線検出処理回路 ２３・・・ガルバノミラ−駆動回路 ２４・・・同期信号発生回路 代理人弁理士 薄 １）利 滲宥、 豹１図 爾２図 殆５図 殆４図
来技術の検出光学系の系統図、第３図は同従来技術の検
出状態の説明図、第４図は本発明の一実施例を示す系統
図、第５図および第６図は本発明による検査状態におけ
るタイミングチャートを示す図である□ １・・・形状検出の対象物である電子部品５．６・・・
フーリエ変換レンズ ７・・・光線偏向器であるガルバノミラ−８・・・レー
ザ点光源 ９・・・イメージセンサ１６・・・半導体
レーザ １７・・・イメージセンサ駆動増幅回路１８・・・レー
ザスポット像のピーク値検出回路１９・・・目標強度設
定回路 ２０・・・レーザ光強度制御用の差動増幅器２１・・・
半導体レーザ駆動回路 ２２・・・光切断線検出処理回路 ２３・・・ガルバノミラ−駆動回路 ２４・・・同期信号発生回路 代理人弁理士 薄 １）利 滲宥、 豹１図 爾２図 殆５図 殆４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｔ レーザスポットを対象物上に走査させ、レーザスポ
ット像のピーク値を検出し、該ピーク値が目標値と一致
するように、レーザ光の強度を制御することを特徴とす
る形状検出方法０ ２、強度制御の可能なレーザ点光源と、レーザスポット
像を検出するイメージセンサと、レーザスポットを対象
物上に走査させるとと吃にレーザスポット像を検出する
だめの光切断法光学系と、イメージセンサの各走査にお
けるピーク値を検出するピーク値検出回路と、ピーク値
と目標値との差を求め、この差が０となるように、イメ
ージセンサの走査に同期してレーザ光強度を制御する差
動増幅器と、レーザ駆動回路とを有し、イメージ・セン
ナの各走査によって検出されるレーザスポット像のピー
ク値が一定となるようにレーザ点光源の強度を制御する
ように構成したことを特徴とする形状検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5381682A JPS58171611A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 形状検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5381682A JPS58171611A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 形状検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58171611A true JPS58171611A (ja) | 1983-10-08 |
Family
ID=12953311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5381682A Pending JPS58171611A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 形状検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58171611A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61120006A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-07 | Nippon Tsushin Gijutsu Kk | 計測ヘツドの信号検出方法 |
| JPS63177045A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-21 | Nagoya Denki Kogyo Kk | 実装済プリント基板自動検査装置における半田フヌレ検出方式 |
| JPH01250807A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Kumamoto Techno Porisu Zaidan | 物体計測装置 |
| JPH01295143A (ja) * | 1988-05-23 | 1989-11-28 | Nec Corp | リード曲り検出方法 |
| JPH03248004A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-06 | Kiyadeitsukusu:Kk | 形状計測装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55124005A (en) * | 1979-03-20 | 1980-09-24 | Hitachi Ltd | Contour line display device |
| JPS56158044A (en) * | 1980-05-12 | 1981-12-05 | Riken Vitamin Oil Co Ltd | Production of quality improving agent of novel starch containing food |
-
1982
- 1982-04-02 JP JP5381682A patent/JPS58171611A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55124005A (en) * | 1979-03-20 | 1980-09-24 | Hitachi Ltd | Contour line display device |
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| JPH01250807A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Kumamoto Techno Porisu Zaidan | 物体計測装置 |
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