JPS60253905A

JPS60253905A - 表面状態検出装置

Info

Publication number: JPS60253905A
Application number: JP11128784A
Authority: JP
Inventors: Shuji Takeshita; 修二竹下
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1984-05-31
Filing date: 1984-05-31
Publication date: 1985-12-14

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。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）　発明の技術分野本発明は光拡散性物体上の不透明物体を明確に検出する
ことのできる表面状態検出装置に関し、特に照明光学系
か−ら表面層に照射された光による反射光が直接検出光
学系に入射しないようにして、上記不透明物体を明確に
検出できるようにした表面状態検出装置に関する。

（ロ）　従来技術と問題点プリント基板（光拡散性物体）上の導体パターン（不透
明物体）を検出するのに、従来はテレビカメラ等が用い
られていたが、この場合、次の理由により十分なＳ／Ｎ
比（基板と導体の明るさの比率）が得られなかった。

１）　導体パターン表面がはんだの凝固表面である場合
、光沢により輝度が不安定となる。

２）　はんだメッキ等の白色パターンではエポキシ基板
面との十分な明度差が得られない。

３）　表面の傷等により影響を受ける。

４）　プリント基板表面に強力な光が照射された場合、
該表面からの反射光が直接検出光学系に入射し、検出画
像のコントラストの低下をきたす。

また、これらの問題を改善するため、プリント基板の裏
面から照明を行って表面層パターンをシルエットとして
浮かび上らせて検出する方式も採用されており、これは
かなり有効である。しかしながら、この方式は、基板裏
面に全面へタパターン面がある場合や基板の中間層が表
面側に影を作る場合には使用できないこととなった。

（ハ）　発明の目的本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、照明光学系
から表面層に照射された光による反射光が直接検出光学
系に入射しないようにして、上記不透明物体を明確に検
出できるようにした表面状態検出装置を提供することを
目的とする。

（ニ）　発明の構成そして上記の目的は本発明によれば、表面に不透明物体
が形成された光拡散性物体の表面に、前記不透明物体形
成部に暗部を生ぜしめ、該暗部の周囲に明部を生せしめ
る照明光学系と、前記明部より光拡散性物体を経由して
前記暗部より再放射される光を検出して前記不透明物体
を検出する検出光学系とを有し、前記照明光学系の光軸
を検出光学系の光軸に対し傾斜させると共に、これら両
光学系の相互の光軸を前記光拡散性物体上方で交叉させ
るようにしたことを特徴とする表面状態検出装置を提供
することによって達成される。

（ホ）　発明の実施例以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る表面状態検出装置の正面図である
。同図において１．１は照明光学系、２はテレビカメラ
（検出光学系）、３はテレビカメラ２に接続されたイメ
ージ処理装置、４はプリント板（光拡散性物体）である
。

上記照明光学系１，１は、検出光学系２の左右対象位置
に二つ配置され、夫々光源５と、コンデンサレンズ６と
、マスク７と投影レンズ８とから成り、光源５からの光
がコンデンサレンズ６、マスク７を通り投影レンズ８に
よってプリント板４の表面に結像されるようになってい
る。これら照明光学系１．１の光軸１４．１４は、夫々
検出光学系２の光軸１５に対し傾斜されていると共に、
プリント板４の上方で交叉されている。これは、第２図
のようにプリント板４表面に強力な入射光１６が照射さ
れても、検出対象部を避けるような形で照明するため、
有害なプリント板４表面からの反射光１６ａが検出光学
系２に入射することがないようにし、検出光学系２内部
での光の散乱、回折などによる検出画像のコントラスト
の低下をきたさないようにされている。

次に、上記照明光学系１のマスク７の一部には、網状の
三ケ月形マスクパターン７ａが形成されている。そして
夫々の照明光学系１．１により結像される光パターン９
，９は、第３図に示されるように、明部ｌＯの一部に暗
部１１が形成されると共に、この暗部１１がｉ食出対象
部に合致せしめられる。

尚、上記照明光学系１．１としては、マスクパターンを
高解像度、高コントラストで検出対象部に結像させる必
要があるため、収差の少ないものにすると共に、迷光を
十分除去できるものが好ましい。

次に、プリント板（光拡散性物体）４上の導体パターン
（不透明物体）１７の例えばパッド部１２を検出して観
測する場合について説明する。

まず、プリント板４を図示しないＸ、Ｙテーブル等によ
り上記パッド部１２が暗部１１内に入るように移動させ
て行う。この場合、暗部１１の周囲の明部１０，１０に
入射した光が第３図矢印線で示したように基板内に回り
込んで、暗部１１から再放射されるので、この部分の表
面層パターン９゜９は影となって浮き出す。従って、こ
の再放射された光を対物レンズ１３を通してテレビカメ
ラ２により検出し、観測することによってパッド部１２
を明確かつ容易に検出することができる。また、この検
出された像をイメージ処理装置３により処理（二値化処
理等）することができる。更に、この場合において、両
光学系１，２の光軸１４，１５が互いに傾斜されている
と共に、プリント板４上方で交叉されているので、プリ
ント板４表面層からの反射光１６ａが上記テレビカメラ
２に入射することがなく、従って明部１０に導体パター
ンなどの反射率の高いものが多く存在する場合でも問題
がない。

ところで、画像処理により像を処理する場合、明るさの
変動は一般に二値化処理を困難にする。

しかしながら、本発明の場合は、明るさが変動した場合
でも影として表れるパターンシルエット部は同じ明るさ
く暗さ）であり、二値化処理上有利である。

また、明部１０に表面パターン１４等がある場合、基板
内へ侵入する光量が減少するが、プリント板４表面のパ
ターンで覆われている割合は５０％以下であるため、こ
の減少の程度も５０％以下で実用上支障はない。

上述の説明ではプリント板の表面パターンを検出する例
について述べたが、本発明は基板表面に直接搭載される
部分や基板表面の異物等の不透明物体を検出する場合に
も適用でき、またセラミック基板上の不透明物体の検出
にも適用可能である。

更に、実施例では照明光学系１，１を二つ使用するもの
として説明したが、これに限らず一つあるいは三つ以上
用いることも可能である。

（へ）　発明の効果本発明は以上のように構成されたので、検出対象部に暗
部を生せしめる照明光学系と、該暗部から再放射される
光を検出する検出光学系とを有することにより光拡散性
物体上の不透明物体を明確に検出することができ、その
二値化処理を容易に行うことができる。また、上記両光
学系の光軸を互いに傾斜させると共に、これら両光学系
の光軸を光拡散性物体上方で交叉させるようにしたこと
により、光拡散性物体表面からの反射光が検出光学系に
入射することなく、検出画像のコントラストを向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る表面状態検出装置の正面図、第２
図は入射光の表面層における反射パターンの説明図、第
３図は入射光結像および再放射光発生要領説明図である
。 ■・・・照明光学系２・・・テレビカメラ（検出光学系）３・・・イメージ処理装装置４・・・プリント板（光拡散性物体）７・・・マスク７ａ・・・マスクパターン９・・・投影光のパターン１０・・・明部１１・・・暗部１２・・・バンド部（不透明物体）１４．１４・・・光軸出願人　富士通株式会社第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

表面に不透明物体が形成された光拡散性物体の表面に、
前記不透明物体形成部に暗部を生ぜしめ、該暗部の周囲
に明部を生せしめる照明光学系と、前記明部より光拡散
性物体を経由して前記暗部より再放射される光を検出し
て前記不透明物体を検出する検出光学系とを有し、前記
照明光学系の光軸を検出光学系の光軸に対し傾斜させる
と共に、これら両光学系の相互の光軸を前記光拡散性物
体上方で交叉させるようにしたことを特徴とする表面状
態検出装置。