KR20240042042A - Work height measuring device and mounting board inspection device using it - Google Patents

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KR20240042042A
KR20240042042A KR1020247007577A KR20247007577A KR20240042042A KR 20240042042 A KR20240042042 A KR 20240042042A KR 1020247007577 A KR1020247007577 A KR 1020247007577A KR 20247007577 A KR20247007577 A KR 20247007577A KR 20240042042 A KR20240042042 A KR 20240042042A
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KR1020247007577A
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타케시 아라이
타카히로 마츠쿠보
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야마하하쓰도키 가부시키가이샤
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Abstract

워크 높이 계측 장치는, 워크의 화상을 촬상하는 촬상부와, 촬상광축에 대해서 소정의 교차각을 가진 투영광축을 갖고, 워크에 대해서 복수의 방위로부터 라인광을 조사 가능한 라인광 투영부와, 상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 이동시켜서 워크의 스캔을 행하게 하는 스캔 구동부와, 상기 스캔에 의해 취득된 화상에 의거하여 광 절단법에 의해 상기 워크의 높이 데이터를 구하는 계측부를 구비한다. 상기 계측부는, 상기 라인광을 소정의 조사 방향으로부터 워크에 조사시켜서 제 1 스캔을 실행시키고, 상기 제 1 스캔으로 취득한 화상에 의거하여 구해진 높이 데이터에 있어서, 상기 워크의 상기 높이 데이터의 결락부의 유무를 판정하고, 상기 결락부가 검출된 경우, 상기 라인광의 조사 방향을 상기 제 1 스캔과는 상이한 방위로 한 제 2 스캔을 실행시킨다. The work height measuring device includes an imaging unit that captures an image of the work, a line light projection unit that has a projection optical axis having a predetermined intersection angle with respect to the imaging optical axis, and is capable of irradiating line light from a plurality of directions with respect to the work, and the above-described line light projection unit. It is provided with a scan driving unit that moves the imaging unit and the line light projection unit to scan the workpiece, and a measurement unit that obtains height data of the workpiece by an optical cutting method based on the image acquired by the scanning. The measurement unit irradiates the line light to the workpiece from a predetermined irradiation direction to perform a first scan, and determines whether or not there is a missing portion in the height data of the workpiece in the height data obtained based on the image acquired through the first scan. is determined, and when the missing part is detected, a second scan is performed in which the line light is irradiated in a direction different from that of the first scan.

Description

워크 높이 계측 장치 및 이것을 사용한 실장 기판 검사 장치Work height measuring device and mounting board inspection device using it

본 발명은 예를 들면, 기판에 실장된 전자부품 등의 워크의 높이 계측 장치 및 이것을 사용한 실장 기판 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to, for example, a device for measuring the height of a work such as an electronic component mounted on a board and a mounted board inspection device using the same.

예를 들면, 전자부품(워크)을 기판에 실장해서 이루어지는 부품 실장 기판의 생산 라인에서는 상기 전자부품이 설계대로 기판에 실장되어 있는지의 여부를 검사할 필요가 있다. 부품 실장 기판에 대해서 높이 계측을 행하면, 전자부품의 실장 문제, 예를 들면, 부품 들뜸, 실장 위치 어긋남, 실장 누설 등을 검출할 수 있다. 워크의 높이 계측을 비접촉으로 행하는 방법으로서 광 절단법이 알려져 있다. 광 절단법에서는 라인광이 비스듬히 조사된 워크를 촬상하고, 그 촬상화상으로부터 삼각측량의 원리로 워크의 높이를 구한다. 특허문헌 1에는 광 절단법을 사용한 워크의 삼차원 형상 측정 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 1의 장치는 라인광원과 촬상 카메라를 구비한 광 절단 프로브를 회전시키는 기구를 구비하고 있다.For example, in a production line of component mounting boards in which electronic components (works) are mounted on a board, it is necessary to inspect whether the electronic parts are mounted on the board as designed. By measuring the height of a component mounting board, it is possible to detect mounting problems of electronic components, such as component lifting, mounting position misalignment, and mounting leakage. The optical cutting method is known as a non-contact method for measuring the height of a workpiece. In the optical cutting method, a workpiece to which line light is irradiated at an angle is imaged, and the height of the workpiece is determined from the captured image using the principle of triangulation. Patent Document 1 discloses a device for measuring the three-dimensional shape of a workpiece using an optical cutting method. The device of Patent Document 1 includes a mechanism for rotating an optical cutting probe equipped with a line light source and an imaging camera.

워크 높이를 계측할 때에는 라인광원 및 촬상 카메라를 워크에 대해서 수평 이동시키면서 다수회의 촬상을 행하는 스캔이 실행된다. 스캔으로 얻어진 각 화상으로부터 높이 데이터가 구해지고, 이들 높이 데이터를 합성함으로써, 워크의 형상을 계측할 수 있다. 여기에서, 예를 들면, 복수의 워크가 고밀도로 배치되어 있거나, 또는 높이가 높은 워크에 인접해서 높이가 낮은 워크가 배치되어 있는 경우, 타겟으로 하는 워크에 조사되어야 할 라인광이 인접하는 워크에 차광되는 일이 있다. 이 경우, 타겟의 워크의 높이 계측을 정확하게 행할 수 없는 문제가 생긴다.When measuring the height of a workpiece, a scan is performed to take multiple images while moving the line light source and the imaging camera horizontally with respect to the workpiece. Height data is obtained from each image obtained by scanning, and by combining these height data, the shape of the work can be measured. Here, for example, when a plurality of workpieces are arranged at high density or a low-height workpiece is arranged adjacent to a high-height workpiece, the line light to be irradiated to the target workpiece is directed to the adjacent workpiece. There is something about being shaded. In this case, a problem arises in which the height of the target work cannot be accurately measured.

일본 특허공개 2015-72197호 공보Japanese Patent Publication No. 2015-72197

본 발명의 목적은 워크의 배치 상태에 상관없이 워크의 높이를 정확하게 계측할 수 있는 워크 높이 계측 장치 및 이것을 사용한 실장 기판 검사 장치를 제공하는 것에 있다.The purpose of the present invention is to provide a work height measuring device that can accurately measure the height of a workpiece regardless of its arrangement state, and a mounting board inspection device using the same.

본 발명의 일국면에 따른 워크 높이 계측 장치는 연직 방향으로 촬상광축을 갖고, 워크의 화상을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상광축에 대해서 소정의 교차각을 가진 투영광축을 갖고, 워크에 대해서 복수의 방위로부터 라인광을 조사 가능한 라인광 투영부와, 상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 이동시켜서 워크의 스캔을 행하게 하는 스캔 구동부와, 상기 스캔 구동부를 제어해서 상기 스캔을 실행시킴과 아울러, 상기 스캔에 의해 취득된 화상에 의거하여 광 절단법에 의해 상기 워크의 높이 데이터를 구하는 계측부를 구비하고, 상기 계측부는 상기 라인광을 소정의 조사 방향으로부터 워크에 조사시켜서 제 1 스캔을 실행시키고, 상기 제 1 스캔으로 취득한 화상에 의거하여 구해진 높이 데이터에 있어서, 상기 워크의 상기 높이 데이터의 결락부의 유무를 판정하고, 상기 결락부가 검출된 경우, 상기 라인광의 조사 방향을 상기 제 1 스캔과는 상이한 방위로 한 제 2 스캔을 실행시킨다.A workpiece height measuring device according to one aspect of the present invention has an imaging optical axis in a vertical direction, an imaging unit that captures an image of a workpiece, and a projection optical axis having a predetermined intersection angle with respect to the imaging optical axis, and has a plurality of projection optical axes with respect to the workpiece. A line light projection unit capable of irradiating line light from an orientation, a scan driver for moving the image pickup unit and the line light projection unit to scan a workpiece, and controlling the scan driver to execute the scan, a measuring unit that obtains height data of the workpiece by an optical cutting method based on an image acquired by scanning; the measuring unit irradiates the line light to the workpiece from a predetermined irradiation direction to perform a first scan; In the height data obtained based on the image acquired in the first scan, the presence or absence of a missing part of the height data of the work is determined, and when the missing part is detected, the irradiation direction of the line light is set to an orientation different from that of the first scan. Run the second scan.

본 발명의 다른 국면에 따른 실장 기판 검사 장치는 부품이 실장된 실장 기판이 반입되는 검사 스테이지와, 상기 검사 스테이지에 반입된 상기 실장 기판 상의 부품을 상기 워크로 해서 높이 계측을 행하는 상기의 워크 높이 계측 장치를 구비한다.A mounted board inspection device according to another aspect of the present invention includes an inspection stage into which a mounted board with components mounted is loaded, and a workpiece height measurement device that measures the height of a component on the mounted board loaded into the test stage as the workpiece. Equipped with equipment.

도 1은 본 발명에 따른 워크 높이 계측 장치가 외관 검사기로서 장착된, 실장 기판 생산 라인의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2(A)∼(C)는 광 절단법에 의한 부품 높이 계측의 방법을 나타내는 모식도이다.
도 3(A), (B)는 광 절단법에 의한 부품 높이 계측의 결점을 설명하는 도면, 도 3(C)는 그 해결책을 나타내는 도면이다.
도 4는 상기 외관 검사기의 하드 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 상기 외관 검사기의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6(A)∼(C)는 카메라 유닛 및 라인광원을 구비한 헤드의 회전 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 변형예에 따른 헤드를 나타내는 사시도이다.
도 8(A)∼(D)는 제 1 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 9(A)∼(D)는 제 1 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 10(A)∼(D)는 제 2 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11(A)∼(C)는 제 2 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 12는 제 2 실시형태에 따른 부품 높이 계측에 있어서의 스캔 방향 결정 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 13(A)∼(E)는 제 3 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 14(A) 및 (B)는 제 4 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 15(A) 및 (B)는 제 4 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 16은 제 4 실시형태에 따른 부품 높이 계측에 있어서의 스캔 영역 결정 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 17(A)∼(C)는 제 5 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 18(A)∼(C)는 제 5 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 19는 제 5 실시형태에 따른 부품 높이 계측에 있어서의 부품마다의 스캔 방향 결정 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 20(A)∼(C)는 제 5 실시형태의 변형예에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 21은 제 5 실시형태의 변형예에 따른 부품 높이 계측에 있어서의 부품마다의 스캔 방향 결정 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 22(A)∼(D)는 제 6 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 23은 제 6 실시형태에 따른 부품 높이 계측에 있어서의 고정세 부품 높이 데이터의 작성 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 24(A) 및 (B)는 스캔의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 25는 화상 데이터 취득의 변형예를 나타내는 도면이다.
1 is a block diagram showing the configuration of a mounting board production line equipped with a work height measuring device according to the present invention as an external inspection machine.
2(A) to 2(C) are schematic diagrams showing a method of measuring component height by optical cutting.
Figures 3(A) and (B) are diagrams illustrating the shortcomings of part height measurement by optical cutting, and Figure 3(C) is a diagram showing the solution.
Figure 4 is a perspective view schematically showing the hard configuration of the external inspection device.
Figure 5 is a block diagram showing the electrical configuration of the external inspection device.
Figures 6(A) to (C) are perspective views showing the rotation state of the head equipped with the camera unit and the line light source.
Figure 7 is a perspective view showing a head according to a modified example.
8(A) to 8(D) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the first embodiment.
9(A) to 9(D) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the first embodiment.
10(A) to 10(D) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the second embodiment.
11(A) to 11(C) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the second embodiment.
Fig. 12 is a flowchart showing scan direction determination processing in component height measurement according to the second embodiment.
13(A) to 13(E) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the third embodiment.
14(A) and 14(B) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the fourth embodiment.
15(A) and 15(B) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the fourth embodiment.
Fig. 16 is a flowchart showing scan area determination processing in component height measurement according to the fourth embodiment.
17(A) to 17(C) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the fifth embodiment.
18(A) to 18(C) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the fifth embodiment.
Fig. 19 is a flowchart showing the scanning direction determination process for each component in component height measurement according to the fifth embodiment.
20(A) to 20(C) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to a modification of the fifth embodiment.
Fig. 21 is a flowchart showing the scanning direction determination process for each component in component height measurement according to a modification of the fifth embodiment.
22(A) to 22(D) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the sixth embodiment.
Fig. 23 is a flowchart showing the creation process of high-definition part height data in part height measurement according to the sixth embodiment.
24(A) and 24(B) are diagrams showing a modified example of scanning.
Fig. 25 is a diagram showing a modified example of image data acquisition.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거해서 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 워크 높이 계측 장치는 각종의 공업제품, 반제품, 기계부품, 전자부품, 식품, 농산물 등의 워크의 형상측정에 널리 적용할 수 있다. 이하에 나타내는 실시형태에서는 기판에 실장된 부품을 워크로 해서 높이 계측을 행하는 예에 대해서 설명한다. 여기에서는 실장 기판의 생산 라인에 있어서, 부품 실장후의 기판의 외관 검사에 본 발명에 따른 워크 높이 계측 장치가 적용되는 예를 나타낸다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention will be described in detail based on the drawings. The workpiece height measuring device according to the present invention can be widely applied to measuring the shape of workpieces of various industrial products, semi-finished products, machine parts, electronic parts, food, agricultural products, etc. In the embodiment shown below, an example in which height measurement is performed using a component mounted on a board as a workpiece will be described. Here, an example is shown in which the work height measuring device according to the present invention is applied to an external inspection of a board after component mounting in a production line of a mounted board.

[실장 기판 생산 라인][Mounting board production line]

도 1은 프린트 기판에 전자부품을 실장하는 실장 기판 생산 라인(1)의 구성을 나타내는 블록도이다. 실장 기판 생산 라인(1)은 기판의 반송 방향의 상류측으로부터 하류측에 걸쳐서 순서대로 배치된, 인쇄기(11), 인쇄 검사기(12), 부품 실장기(13), 리플로우 로(14) 및 외관 검사기(15)(워크 높이 계측 장치/실장 기판 검사 장치)를 구비한다.Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a mounting board production line 1 for mounting electronic components on a printed board. The mounting substrate production line 1 includes a printing machine 11, a print inspection machine 12, a component mounting machine 13, a reflow furnace 14, and An external appearance inspection device 15 (work height measurement device/mounted substrate inspection device) is provided.

인쇄기(11)는 프린트 기판의 패드부에 땜납을 도포한다. 예를 들면, 인쇄기(11)는 프린트 기판에 땜납 도포부분이 개구한 마스크를 겹치고, 상기 마스크 상으로부터 크림 땜납을 도포한다. 인쇄 검사기(12)는 프린트 기판에 도포된 땜납의 위치나 양이 적정한지 아닌지를 검사한다. 부품 실장기(13)는 부품 실장용의 헤드를 구비하고, 프린트 기판 상에 소요의 부품을 실장한다. 리플로우 로(14)는 부품이 실장된 프린트 기판을 가열해서 땜납을 녹이고, 부품을 기판에 정착시킨다.The printer 11 applies solder to the pad portion of the printed board. For example, the printer 11 overlaps a mask with an open solder application portion on a printed circuit board, and applies cream solder from the mask. The print inspection device 12 inspects whether the location or amount of solder applied to the printed board is appropriate. The component mounting machine 13 is equipped with a component mounting head and mounts required components on a printed circuit board. The reflow furnace 14 heats the printed board on which the components are mounted, melts the solder, and fixes the components to the board.

외관 검사기(15)는 프린트 기판에 전자부품이 바른 위치에 결함 없이 실장되어 있는지의 여부를 검사한다. 구체적으로는 외관 검사기(15)는 프린트 기판에 실장된 전자부품의 위치 어긋남, 부품 들뜸, 실장 누설, 납땜 결함 등을 검사한다. 이들의 검사는 실장 기판의 외관 검사, 즉 실장 기판에 대해서 높이 계측을 행하면 충분하다. 외관 검사기(15)는 높이 계측에서 얻어진 높이 데이터와, 기판의 설계 데이터를 대조함으로써, 실장 불량을 검출한다. 본 실시형태의 외관 검사기(15)는 광 절단법을 사용해서 상기 높이 계측을 행한다.The appearance inspection device 15 inspects whether the electronic components are mounted on the printed board in the correct position without defects. Specifically, the appearance inspection machine 15 inspects the electronic components mounted on the printed board for misalignment, component lifting, mounting leakage, soldering defects, etc. For these inspections, it is sufficient to inspect the appearance of the mounting board, that is, measuring the height of the mounting board. The appearance inspection device 15 detects mounting defects by comparing the height data obtained from the height measurement with the design data of the board. The appearance inspection device 15 of this embodiment performs the above height measurement using an optical cutting method.

[광 절단법에 의한 높이 계측][Height measurement by optical cutting method]

도 2(A)∼(C)를 참조해서 외관 검사기(15)가 채용하고 있는, 광 절단법에 의한 높이 계측에 대해서 설명을 추가해 둔다. 도 2(A)에 나타내는 대로, 측정 대상은 실장 기판(P)의 기판표면(PS)에 실장된 부품(C)(워크)이다. 후기에서 하드 구성을 상세하게 설명하지만, 외관 검사기(15)는 카메라 유닛(4)(촬상부)과, 라인광원(5)(라인광 투영부)을 구비하고 있다.With reference to FIGS. 2(A) to 2(C), an explanation will be added regarding the height measurement by the optical cutting method employed by the appearance inspection machine 15. As shown in Fig. 2(A), the measurement target is a component C (work) mounted on the substrate surface PS of the mounting substrate P. Although the hardware configuration will be described in detail later, the appearance inspection device 15 is equipped with a camera unit 4 (imaging unit) and a line light source 5 (line light projection unit).

카메라 유닛(4)은 기판표면(PS)에 대해서 연직 방향으로 촬상광축(AX)을 갖고, 부품(C)의 화상을 촬상한다. 라인광원(5)은 촬상광축(AX)에 대해서 소정의 교차각(θ)을 가진 투영광축을 갖고, 상기 투영광축을 따라 라인광(SL)을 발한다. 라인광(SL)은 측정 대상의 부품(C)에 조사된다. 본 실시형태에서는 카메라 유닛(4) 및 라인광원(5)을 탑재한 유닛이 촬상광축(AX)의 축 둘레로 회전하는 기구를 구비한다. 상기 기구에 의해, 라인광원(5)은 측정 대상의 부품(C)에 대해서 복수의 방위로부터 라인광(SL)을 조사 가능하다.The camera unit 4 has an imaging optical axis AX in a direction perpendicular to the substrate surface PS and captures an image of the component C. The line light source 5 has a projection optical axis having a predetermined intersection angle θ with respect to the imaging optical axis AX, and emits line light SL along the projection optical axis. Line light (SL) is irradiated to the component (C) to be measured. In this embodiment, the unit carrying the camera unit 4 and the line light source 5 is provided with a mechanism for rotating around the axis of the imaging optical axis AX. With the above mechanism, the line light source 5 can irradiate the line light SL from a plurality of directions to the component C to be measured.

도 2(B)는 부품(C)에 라인광(SL)이 조사되는, 어떤 스캔 위치(SC1)에서 카메라 유닛(4)이 취득하는 화상(IM)을 나타내고 있다. 라인광(SL)이 부품(C)을 포함하는 영역에 조사되면, 부품(C)의 주위의 기판표면(PS)으로부터의 반사광(RL1)과, 부품(C)의 상면으로부터의 반사광(RL2)이 카메라 유닛(4)으로 촬상된다. 라인광(SL)이 사광(斜光)이며 부품(C)이 높이를 가지므로, 화상(IM) 상에 있어서, 반사광(RL1, RL2)은 X좌표의 다른 위치에 관측된다. 구체적으로는 반사광(RL1)은 좌표(x11)에, 반사광(RL2)은 좌표(x11)보다 스캔 방향 하류측의 좌표(x12)에 나타내어진다.FIG. 2(B) shows an image IM acquired by the camera unit 4 at a certain scan position SC1 where the line light SL is irradiated to the component C. When the line light SL is irradiated to the area including the component C, reflected light RL1 from the substrate surface PS around the component C and reflected light RL2 from the upper surface of the component C Images are captured with this camera unit 4. Since the line light SL is incident light and the component C has a height, the reflected light RL1 and RL2 are observed at different positions of the X coordinate on the image IM. Specifically, the reflected light RL1 is shown at coordinates (x11), and the reflected light RL2 is shown at coordinates (x12) downstream of the scan direction from the coordinates (x11).

도 2(A)의 점(P0)에 라인광(SL)이 조사된 경우를 계산 상의 높이=0의 지점으로 취급한다. 그렇게 하면, 도 2(C)에 나타낸 바와 같이 교차각(θ)을 사용한 삼각측량의 원리로부터 좌표(x11)의 높이는 h1, 좌표(x12)의 높이는 h2라는 높이 데이터를 얻을 수 있다. 이후, 스캔 위치(SC1)로부터 카메라 유닛(4) 및 라인광원(5)을 스캔 방향 하류측으로 이동시키면서, 스캔 위치(SC2, SC3)에서 순차 카메라 유닛(4)이 촬상을 행한다. 이것에 의해, 스캔 위치(SC2)에서는 좌표(x21, x22)의 높이 데이터가, 스캔 위치(SC3)에서는 좌표(x31, x32)의 높이 데이터가 취득된다. 말할 필요도 없이, 실제의 스캔 피치는 도면예보다 훨씬 협피치이다.The case where the line light (SL) is irradiated to the point P0 in FIG. 2(A) is treated as a point with height = 0 in the calculation. Then, as shown in FIG. 2(C), from the principle of triangulation using the intersection angle θ, height data such as h1 as the height of the coordinate (x11) and h2 as the height of the coordinate (x12) can be obtained. Thereafter, the camera unit 4 and the line light source 5 are moved from the scan position SC1 to the downstream side in the scanning direction, while the camera unit 4 sequentially captures images at the scan positions SC2 and SC3. As a result, height data of coordinates (x21, x22) are acquired at the scan position SC2, and height data of coordinates (x31, x32) are acquired at the scan position SC3. Needless to say, the actual scan pitch is much narrower than the drawing example.

스캔에 의해 취득된 복수의 높이 데이터를 통합함으로써, 부품(C)의 삼차원 형상 데이터를 구할 수 있다. 또한, 하나의 스캔 위치(SC1, SC2, SC3)에서 취득되는 높이 데이터는 반사광(RL1, RL2)이 다른 X좌표 위치에 조사된 결과에 의거한다. 이 때문에, 데이터 통합에 있어서는 예를 들면, 스캔 위치(SC1)에 있어서 부품(C)의 영역에서 얻어진 좌표(x12)의 높이 데이터와, 그 후의 스캔 위치에서 기판표면(PS)의 영역에서 얻어진 좌표(x12)의 높이 데이터를 조정시키는 높이 테이블이 작성된다.By integrating a plurality of height data acquired by scanning, three-dimensional shape data of the part C can be obtained. Additionally, the height data acquired at one scan position (SC1, SC2, SC3) is based on the results of reflected light (RL1, RL2) being irradiated to different X coordinate positions. For this reason, in data integration, for example, the height data of the coordinates (x12) obtained in the area of the component C at the scan position SC1 and the coordinates obtained in the area of the substrate surface PS at the subsequent scan position A height table that adjusts the height data of (x12) is created.

도 3(A), (B)는 광 절단법에 의한 부품 높이 계측의 결점을 설명하는 도면이다. 라인광원(5)에 의한 라인광(SL)의 투영광축은 연직축에 대해서 경사져 있다. 이 때문에, 도 3(A)에 나타낸 바와 같이 높이를 갖는 부품(C)에 라인광(SL)을 조사한 경우, 부품(C)의 그림자가 되어서 라인광(SL)이 닫지 않는 그림자부(SH)가 발생한다. 이 그림자부(SH)의 영역에 대해서는 소정의 휘도를 갖는 반사광이 카메라 유닛(4)에 입사하지 않으므로, 높이 계측을 행할 수 없게 된다. 도 3(B)는 도 3(A)에 나타내는 실장 기판(P)의 높이 데이터 계측 결과를 나타내는 도면이다. 부품(C) 및 기판표면(PS)의 높이는 계측할 수 있지만, 그림자부(SH)의 영역은 높이 데이터의 결락부가 된다.Figures 3(A) and (B) are diagrams illustrating the shortcomings of part height measurement using the optical cutting method. The projection optical axis of the line light SL by the line light source 5 is inclined with respect to the vertical axis. For this reason, when the line light SL is irradiated to the component C having a height as shown in FIG. 3(A), the shadow portion SH which becomes the shadow of the component C and is not covered by the line light SL occurs. Since reflected light with a predetermined brightness does not enter the camera unit 4 in the area of this shadow portion SH, height measurement cannot be performed. FIG. 3(B) is a diagram showing the height data measurement results of the mounting substrate P shown in FIG. 3(A). Although the height of the component C and the substrate surface PS can be measured, the area of the shadow portion SH becomes a missing portion of the height data.

도 3(C)는 상기의 높이 데이터 결락부를 발생시키지 않기 위한 해결책을 나타내는 도면이다. 라인광원(5)으로서 스캔 방향(F)에 있어서 대향 배치된 제 1 라인광원(5A) 및 제 2 라인광원(5B)이 사용된다. 제 1 라인광원(5A)은 소정의 교차각(θ)으로 기판표면(PS)을 향해서 제 1 라인광(SL1)을 조사한다. 제 2 라인광원(5B)은 제 1 라인광원(5A)에 대해서 촬상광축(AX)을 사이에 두고 반대 방향으로 배치된다. 제 2 라인광원(5B)은 제 1 라인광(SL1)과 같은 교차각(θ)으로 제 1 라인광(SL)에 대해서 180도 다른 방향으로부터 제 2 라인광(SL2)을 기판표면(PS)을 향해서 조사한다.Figure 3(C) is a diagram showing a solution for preventing the above-mentioned height data missing portion from occurring. As the line light source 5, a first line light source 5A and a second line light source 5B arranged oppositely in the scanning direction F are used. The first line light source 5A irradiates the first line light SL1 toward the substrate surface PS at a predetermined crossing angle θ. The second line light source 5B is arranged in the opposite direction to the first line light source 5A across the imaging optical axis AX. The second line light source 5B transmits the second line light SL2 to the substrate surface PS from a direction 180 degrees different from the first line light SL at the same intersection angle θ as that of the first line light SL1. Investigate towards.

제 2 라인광(SL2)을 사용하면, 그림자부(SH)로의 조명이 가능해진다. 제 1 라인광(SL1)을 사용한 높이 계측 결과와, 제 2 라인광(SL2)을 사용한 높이 계측 결과를 조합함으로써, 높이 데이터의 결락부를 해소할 수 있다. 단, 한쌍의 라인광원(5A, 5B)을 사용한 경우라도, 높이 데이터의 결락부가 생기는 일이 있다. 본 실시형태에서는 한쌍의 라인광원(5A, 5B)을 사용한 경우라도 해소할 수 없는 높이 데이터 결락부에 대해서 높이 계측을 가능하게 한다.By using the second line light SL2, illumination of the shadow portion SH becomes possible. By combining the height measurement result using the first line light SL1 and the height measurement result using the second line light SL2, missing portions of the height data can be eliminated. However, even when a pair of line light sources 5A and 5B is used, missing portions of height data may occur. In this embodiment, height measurement is possible for height data missing portions that cannot be resolved even when a pair of line light sources 5A and 5B are used.

[장치구성의 설명][Description of device configuration]

도 4는 외관 검사기(15)의 하드 구성을 개략적으로 나타내는 사시도, 도 5는 외관 검사기(15)의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 외관 검사기(15)는 측정 장치 본체(2), 제어 장치(3)(계측부) 및 서버 장치(30)를 포함한다. 측정 장치 본체(2)는 실장 기판(P)의 높이 계측 동작을 실행한다. 측정 장치 본체(2)는 기대(21), 이동 프레임(22), Y축 이동 기구(23)(스캔 구동부/제 2 이동 기구), X축 이동 기구(24)(스캔 구동부/제 1 이동 기구), 슬라이더(25) 및 헤드(25H)를 포함한다. 헤드(25H)에는 상술의 카메라 유닛(4) 및 라인광원(5)이 탑재되어 있다.FIG. 4 is a perspective view schematically showing the hard configuration of the external inspection device 15, and FIG. 5 is a block diagram showing the electrical configuration of the external inspection device 15. The appearance inspection device 15 includes a measuring device main body 2, a control device 3 (measuring section), and a server device 30. The measuring device main body 2 performs a height measurement operation of the mounting board P. The measuring device main body 2 includes a base 21, a moving frame 22, a Y-axis moving mechanism 23 (scan driver/second moving mechanism), and an X-axis moving mechanism 24 (scan driving section/first moving mechanism). ), slider 25, and head 25H. The head 25H is equipped with the above-described camera unit 4 and line light source 5.

기대(21)는 Y축 이동 기구(23)를 지지함과 아울러, 실장 기판(P)의 계측 스테이지(21S)가 되는 평판상의 프레임대이다. 도시 생략의 컨베이어에 의해, 계측 스테이지(21S)에는 리플로우 로(14)로부터 외관 검사 대상의 실장 기판(P)이 반입되고, 검사후에 상기 실장 기판(P)이 반출된다. 이동 프레임(22)은 X 방향으로 연장되는 문형 형상의 프레임이며, 기대(21)의 상방에 있어서 Y 방향으로 이동한다. 이동 프레임(22)은 슬라이더(25)를 통해 헤드(25H)를 유지하고 있다.The base 21 is a flat frame stand that supports the Y-axis movement mechanism 23 and serves as the measurement stage 21S of the mounting substrate P. A mounted board P to be inspected for appearance is brought in from the reflow furnace 14 to the measurement stage 21S by a conveyor not shown, and the mounted board P is taken out after the inspection. The moving frame 22 is a door-shaped frame extending in the X direction and moves in the Y direction above the base 21. The moving frame 22 maintains the head 25H through the slider 25.

Y축 이동 기구(23) 및 X축 이동 기구(24)는 카메라 유닛(4) 및 라인광원(5)을 이동시켜서 부품(C)(워크)의 스캔을 행하게 하는 스캔 구동부로서 기능한다. Y축 이동 기구(23)는 기대(21)의 X 방향 양단부에 한쌍으로 배치되고, 헤드(25H)(카메라 유닛(4) 및 라인광원(5))를 유지하는 이동 프레임(22)을 Y 방향(제 1 이동 방향과 수평면에서 직교하는 제 2 이동 방향)으로 수평 이동시키는 기구이다. Y축 이동 기구(23)는 서보모터 등으로 이루어지는 Y축 모터(231)와, Y축 모터(231)에 연결되는 도시생략의 Y축 볼나사축을 포함한다. 상기 Y축 볼나사축은 이동 프레임(22)에 맞붙여진 볼너트에 나사 결합된다. X축 이동 기구(24)는 이동 프레임(22)에 설치되고, 헤드(25H)를 X 방향(제 1 이동 방향)으로 수평 이동시키는 기구이다. X축 이동 기구(24)는 X축 모터(241)와, X축 모터(241)에 연결되는 도시 생략의 X축 볼나사축을 포함한다.The Y-axis moving mechanism 23 and the The Y-axis moving mechanism 23 is arranged in pairs at both ends of the base 21 in the X direction, and moves the moving frame 22 holding the head 25H (camera unit 4 and line light source 5) in the Y direction. It is a mechanism for horizontal movement (a second movement direction perpendicular to the first movement direction and the horizontal plane). The Y-axis movement mechanism 23 includes a Y-axis motor 231 made of a servomotor or the like, and a Y-axis ball screw shaft (not shown) connected to the Y-axis motor 231. The Y-axis ball screw shaft is screwed to a ball nut attached to the moving frame 22. The X-axis moving mechanism 24 is installed on the moving frame 22 and is a mechanism that horizontally moves the head 25H in the X direction (first moving direction). The X-axis movement mechanism 24 includes an X-axis motor 241 and an X-axis ball screw shaft (not shown) connected to the X-axis motor 241.

슬라이더(25)는 헤드(25H)를 유지하는 판재이며, 이동 프레임(22)에 대해서 X 방향(스캔 방향)으로 이동 가능하게 맞붙여져 있다. 상기 X축 볼나사축은 슬라이더(25)에 맞붙여진 볼너트에 나사 결합된다. 슬라이더(25)는 X축 모터(241)가 상기 X축 볼나사축을 회전 구동함으로써, 이동 프레임(22)을 따라 X 방향으로 이동한다. 한편, 이동 프레임(22)은 Y축 모터(231)가 상기 Y축 볼나사축을 회전 구동함으로써, Y 방향으로 이동한다. 따라서, 슬라이더(25)에 유지된 헤드(25H)는 Y축 이동 기구(23) 및 X축 이동 기구(24)에 의해 XY 방향으로 이동 가능하다.The slider 25 is a plate material that holds the head 25H, and is movable in the X direction (scanning direction) with respect to the moving frame 22. The X-axis ball screw shaft is screwed to a ball nut attached to the slider (25). The slider 25 moves in the X direction along the moving frame 22 when the X-axis motor 241 rotates the X-axis ball screw shaft. Meanwhile, the moving frame 22 moves in the Y direction by the Y-axis motor 231 rotating the Y-axis ball screw shaft. Accordingly, the head 25H held by the slider 25 can be moved in the XY direction by the Y-axis moving mechanism 23 and the X-axis moving mechanism 24.

헤드(25H)는 부품(C)의 높이 계측을 행하는 카메라 유닛(4) 및 한쌍의 라인광원(5)(제 1 라인광원(5A) 및 제 2 라인광원(5B))과, 지지 플레이트(251)와, 광원 홀더(51)와, 회전 기구(6)를 포함한다. 지지 플레이트(251)는 슬라이더(25)로부터 Y 방향으로 연장되는 플레이트이며, 카메라 유닛(4) 및 라인광원(5)을 촬상광축(AX) 둘레로 회전 가능하게 지지한다. 광원 홀더(51)는 카메라 유닛(4)과 일체화된 날개형의 지지 프레임이며, 한쪽의 날개편으로 제 1 라인광원(5A)을, 다른쪽의 날개편으로 제 2 라인광원(5B)을 지지하고 있다. 회전 기구(6)는 지지 플레이트(251)에 마운트되고, 카메라 유닛(4) 및 라인광원(5)을 촬상광축(AX) 둘레로 일체 회전시키는 기구이다. 또한, 회전 기구(6)는 카메라 유닛(4)과 라인광원(5)을 유지하는 광원 홀더(51)를 개별 독립해서 회전시키는 기구여도 좋다.The head 25H includes a camera unit 4 that measures the height of the component C, a pair of line light sources 5 (first line light source 5A and second line light source 5B), and a support plate 251. ), a light source holder 51, and a rotation mechanism 6. The support plate 251 is a plate extending in the Y direction from the slider 25 and rotatably supports the camera unit 4 and the line light source 5 around the imaging optical axis AX. The light source holder 51 is a wing-shaped support frame integrated with the camera unit 4, and supports the first line light source 5A with one wing piece and the second line light source 5B with the other wing piece. I'm doing it. The rotation mechanism 6 is mounted on the support plate 251 and is a mechanism that rotates the camera unit 4 and the line light source 5 together around the imaging optical axis AX. Additionally, the rotation mechanism 6 may be a mechanism that independently rotates the light source holder 51 holding the camera unit 4 and the line light source 5.

제어 장치(3)는 측정 장치 본체(2)의 각종 동작을 제어한다. 구체적으로는 제어 장치(3)는 Y축 이동 기구(23) 및 X축 이동 기구(24)를 제어해서 헤드(25H)에 실장 기판(P)의 스캔을 실행시킴과 아울러, 상기 스캔에 의해 취득된 화상에 의거하여 광 절단법에 의해 실장 기판(P)에 탑재된 부품(C)의 높이 데이터를 구한다. 서버 장치(30)는 제어 장치(3)와 측정 장치 본체(2) 사이의 데이터 전송의 중계를 행한다.The control device 3 controls various operations of the measuring device main body 2. Specifically, the control device 3 controls the Y-axis moving mechanism 23 and the Based on the image, height data of the component C mounted on the mounting substrate P is obtained by optical cutting. The server device 30 relays data transmission between the control device 3 and the measurement device main body 2.

도 5를 참조해서 외관 검사기(15)의 전기적 구성에 대해서 설명을 추가한다. 또한, 도 5에서는 서버 장치(30)의 기재를 생략하고 있다. 측정 장치 본체(2)는 도 4에 나타내어져 있지 않은 요소로서 Z축 모터(261) 및 R축 모터(61)를 포함한다. Z축 모터(261)는 헤드(25H)를 Z축 방향으로 승강 이동시키는 구동원이다. Z축 모터(261)는 측정 대상인 실장 기판(P)에 큰 휘어짐이 존재하고 있는 경우에 필요에 따라 헤드(25H)를 승강시킨다. 또한, 실장 기판(P)에 큰 휘어짐의 발생이 상정되지 않는 경우는 Z축 모터(261)를 생략해도 좋다. R축 모터(61)는 회전 기구(6)의 구동원이 되는 모터이며, 헤드(25H)를 촬상광축(AX) 둘레로 회전시키는 구동력을 발생시킨다.Referring to FIG. 5, a description of the electrical configuration of the appearance inspection device 15 is added. Additionally, in FIG. 5, description of the server device 30 is omitted. The measuring device main body 2 includes a Z-axis motor 261 and an R-axis motor 61 as elements not shown in FIG. 4 . The Z-axis motor 261 is a driving source that lifts and moves the head 25H in the Z-axis direction. The Z-axis motor 261 raises and lowers the head 25H as necessary when there is a large bend in the mounting substrate P, which is the measurement target. Additionally, in cases where it is not expected that a large amount of warping will occur in the mounting substrate P, the Z-axis motor 261 may be omitted. The R-axis motor 61 is a motor that serves as a driving source for the rotation mechanism 6, and generates a driving force to rotate the head 25H around the imaging optical axis AX.

카메라 유닛(4)은 CMOS 센서 등의 촬상소자를 구비한 카메라 본체(41)와, 실장 기판(P)의 광상을 카메라 유닛(4)에 입사시키는 촬상 렌즈(42)와, 상기 광상을 상기 촬상소자의 촬상면에 결상시키는 광학계를 내장하는 몸통부(43)를 포함한다. 광원 홀더(51)는 몸통부(43)에 부착되어 있다. 회전 기구(6)도 몸통부(43)에 대해서 장착되어 있다. 회전 기구(6)가 몸통부(43)를 회전시키면, 카메라 유닛(4) 전체가 촬상광축(AX) 둘레로 회전함과 아울러, 광원 홀더(51)에 장착된 한쌍의 라인광원(5A, 5B)도 회전한다.The camera unit 4 includes a camera body 41 equipped with an imaging device such as a CMOS sensor, an imaging lens 42 that makes a light image of the mounting substrate P incident on the camera unit 4, and the light image is captured by the camera unit 4. It includes a body portion 43 that incorporates an optical system that forms an image on the imaging surface of the device. The light source holder 51 is attached to the body portion 43. The rotation mechanism 6 is also mounted on the body portion 43. When the rotation mechanism 6 rotates the body 43, the entire camera unit 4 rotates around the imaging optical axis AX, and a pair of line light sources 5A and 5B mounted on the light source holder 51 ) also rotates.

도 6(A)∼(C)는 헤드(25H)의 회전 상태를 나타내는 사시도이다. 도 6(A)는 헤드(25H)의 회전 각도=0도의 상태를 나타낸다. 이 상태에서는 한쌍의 라인광원(5A, 5B)은 X 방향을 따라 늘어선다. 라인광원(5A, 5B)이 각각 발하는 라인광(SL)은 Y 방향으로 연장되는 라인광이 된다. 도 6(B)는 헤드(25H)의 회전 각도=45도의 상태를 나타낸다. 이 경우, 라인광원(5A, 5B)은 X 방향 및 Y 방향의 쌍방에 대해서 45도 기운 선 상에 늘어서고, 라인광(SL)도 X 방향 및 Y 방향의 쌍방에 대해서 45도 기운 방향으로 연장되는 라인광이 된다. 도 6(C)는 헤드(25H)의 회전 각도=90도의 상태를 나타낸다. 이 상태에서는 한쌍의 라인광원(5A, 5B)은 Y 방향을 따라 늘어서고, 라인광(SL)은 X 방향으로 연장되는 라인광이 된다. 이렇게, 회전 기구(6)가 헤드(25H)를 회전시킴으로써, 라인광(SL)의 조사 방향을 소요의 방위로 설정할 수 있다.6(A) to 6(C) are perspective views showing the rotational state of the head 25H. FIG. 6(A) shows a state where the rotation angle of the head 25H is 0 degrees. In this state, the pair of line light sources 5A and 5B are aligned along the X direction. The line light SL emitted from the line light sources 5A and 5B, respectively, becomes line light extending in the Y direction. FIG. 6(B) shows a state where the rotation angle of the head 25H is 45 degrees. In this case, the line light sources 5A, 5B are lined up on a line inclined at 45 degrees to both the X and Y directions, and the line light SL also extends in a direction inclined at 45 degrees to both the X and Y directions. It becomes a line light. Figure 6(C) shows a state where the rotation angle of the head 25H is 90 degrees. In this state, the pair of line light sources 5A and 5B are lined up along the Y direction, and the line light SL becomes a line light extending in the X direction. In this way, the rotation mechanism 6 rotates the head 25H, so that the irradiation direction of the line light SL can be set to a desired direction.

Y축 모터(231), X축 모터(241), Z축 모터(261) 및 R축 모터(61)에는 각각 Y축 인코더(232)(제 2 인코더), X축 인코더(242)(제 1 인코더), Z축 인코더(262) 및 R축 인코더(62)가 부설되어 있다. Y축 인코더(232)는 이동 프레임(22)(헤드(25H))의 Y 방향 위치를 소정의 분해능으로 검출하는 위치 검출 신호를 출력한다. X축 인코더(242)는 헤드(25H)의 X 방향 위치를 소정의 분해능으로 검출하는 위치 검출 신호를 출력한다. Z축 인코더(262)는 헤드(25H)의 Z방향 위치를 나타내는 위치 검출 신호를 출력한다. R축 인코더(62)는 헤드(25H)의 회전 위치를 나타내는 위치 검출 신호를 출력한다.The Y-axis motor 231, the encoder), Z-axis encoder 262, and R-axis encoder 62 are installed. The Y-axis encoder 232 outputs a position detection signal that detects the Y-direction position of the moving frame 22 (head 25H) at a predetermined resolution. The X-axis encoder 242 outputs a position detection signal that detects the X-direction position of the head 25H at a predetermined resolution. The Z-axis encoder 262 outputs a position detection signal indicating the Z-direction position of the head 25H. The R-axis encoder 62 outputs a position detection signal indicating the rotational position of the head 25H.

제어 장치(3)는 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어지고, 소정의 프로그램이 실행되는 것에 의해, 기능적으로 촬상 제어부(31), 스캔 제어부(32), 계측 처리부(33), 실장 데이터 기억부(34)를 구비하도록 동작한다. 제어 장치(3)에는 서버 장치(30)를 통해 X축, Y축, Z축 및 R축 인코더(232, 242, 262, 62)의 각각으로부터 위치 검출 신호가 입력된다.The control device 3 is made of a microcomputer, etc., and functionally includes an imaging control unit 31, a scan control unit 32, a measurement processing unit 33, and an implementation data storage unit 34 by executing a predetermined program. Operates to provide. Position detection signals are input to the control device 3 from each of the X-axis, Y-axis, Z-axis, and R-axis encoders 232, 242, 262, and 62 through the server device 30.

촬상 제어부(31)는 카메라 유닛(4) 및 라인광원(5)의 동작을 제어한다. 구체적으로는 촬상 제어부(31)는 라인광원(5)에 라인광(SL)을 출사시키면서, 카메라 유닛(4)에 소정의 타이밍으로 촬상동작을 행하도록 촬상지령을 냄과 아울러, 그 촬상으로 얻어진 화상 데이터를 계측 데이터로서 수령한다. 촬상 제어부(31)는 헤드(25H)의 이동에 따라, Y축 인코더(232) 및 X축 인코더(242)가 출력하는 위치 검출 신호에 동기해서 부품(C)의 촬상을 카메라 유닛(4)에 행하게 함으로써, 부품(C)을 스캔시킨다. 예를 들면, 촬상 제어부(31)는 상기 위치 검출 신호가 미리 정해진 카운트수에 도달할 때마다 상기 촬상지령을 발출한다. 이것에 의해, 스캔 거리와, 촬상 데이터 상에 있어서의 스캔 방향의 사이즈를 임의의 비례 관계로 설정할 수 있다. 결과로서, 스캔 방향이 어떠한 방향이 되었다고 해도 같은 피치로 부품(C)의 높이 데이터를 취득하는 것이 가능해진다.The imaging control unit 31 controls the operation of the camera unit 4 and the line light source 5. Specifically, the imaging control unit 31 emits line light (SL) to the line light source 5, issues an imaging command to the camera unit 4 to perform an imaging operation at a predetermined timing, and produces images obtained through the imaging. Image data is received as measurement data. The imaging control unit 31 captures the part C to the camera unit 4 in synchronization with the position detection signal output by the Y-axis encoder 232 and the X-axis encoder 242 in accordance with the movement of the head 25H. By doing so, the component C is scanned. For example, the imaging control unit 31 issues the imaging command whenever the position detection signal reaches a predetermined number of counts. This allows the scanning distance and the size of the scanning direction on the imaging data to be set in an arbitrary proportional relationship. As a result, it becomes possible to acquire height data of the part C at the same pitch no matter what direction the scan direction is.

스캔 제어부(32)는 Y축 모터(231) 및 X축 모터(241)를 제어함으로써, Y축 이동 기구(23) 및 X축 이동 기구(24)를 통해 카메라 유닛(4) 및 라인광원(5)을 탑재한 헤드(25H)를 소요의 스캔 방향으로 이동시킨다. 또한, 스캔 제어부(32)는 필요에 따라 Z축 모터(261)를 동작시켜서 헤드(25H)의 높이 조정을 행한다. 또한, 스캔 제어부(32)는 R축 모터(61)를 제어해서 헤드(25H)를 회전시키고, 라인광원(5)으로부터의 라인광(SL)의 조사 방향을 소요의 방위로 설정한다.The scan control unit 32 controls the Y-axis motor 231 and the Move the head (25H) equipped with ) in the desired scan direction. Additionally, the scan control unit 32 operates the Z-axis motor 261 as needed to adjust the height of the head 25H. Additionally, the scan control unit 32 controls the R-axis motor 61 to rotate the head 25H and sets the irradiation direction of the line light SL from the line light source 5 to the desired direction.

계측 처리부(33)는 상기 스캔시에 카메라 유닛(4)에 의해 취득된 화상에 의거하여 광 절단법에 의해 부품(C)의 높이 데이터를 구하는 연산 처리를 행한다. 예를 들면, 계측 처리부(33)는 엣지 검출 처리 등의 화상 처리 방법을 사용해서 도 2(B)에 예시한 바와 같은 반사광(RL1, RL2)을 검출한다. 또한, 계측 처리부(33)는 높이 데이터의 결락부의 유무를 검출하는 처리를 행한다. 상기 결락부는 예를 들면, 도 3(A)에 나타낸 그림자부(SH)의 영향 등으로, 높이 데이터를 계측할 수 없었던 개소에 상당한다. 어떤 스캔 방향/라인광(SL)의 조사 방향으로 스캔(제 1 스캔)이 실행되고, 상기 스캔으로 취득된 화상에 의거하여 구해진 높이 데이터에 있어서, 상기 결락부가 검출된 것으로 한다. 이 경우, 계측 처리부(33)는 스캔 방향/라인광(SL)의 조사 방향을 상이한 방위로 한 재스캔(제 2 스캔)을 촬상 제어부(31) 및 스캔 제어부(32)에 실행시킨다.The measurement processing unit 33 performs calculation processing to obtain height data of the component C by an optical cutting method based on the image acquired by the camera unit 4 during the scanning. For example, the measurement processing unit 33 detects the reflected light RL1 and RL2 as illustrated in FIG. 2(B) using an image processing method such as edge detection processing. Additionally, the measurement processing unit 33 performs processing to detect the presence or absence of missing portions in the height data. The missing portion corresponds to a location where height data could not be measured, for example, due to the influence of the shadow portion SH shown in Fig. 3(A). It is assumed that a scan (first scan) is performed in a certain scanning direction/irradiation direction of line light SL, and that the missing part is detected in height data obtained based on the image acquired by the scan. In this case, the measurement processing unit 33 causes the imaging control unit 31 and the scan control unit 32 to perform a rescan (second scan) with the scanning direction/irradiation direction of the line light SL in a different direction.

실장 데이터 기억부(34)는 실장 기판(P)에 관한 실장 데이터를 기억한다. 실장 데이터는 예를 들면, 부품(C)의 종별, XY 사이즈, 높이, 개수, 기판 상의 배치 위치 등을 포함한다. 후술하는 몇개의 실시형태에서는 실장 데이터 기억부(34)에 격납된 실장 데이터가 활용된다.The mounting data storage unit 34 stores mounting data regarding the mounting substrate P. The mounting data includes, for example, the type of component C, XY size, height, number, arrangement position on the board, etc. In some embodiments described later, the implementation data stored in the implementation data storage unit 34 is utilized.

도 7은 변형예에 따른 헤드(25HA)를 나타내는 사시도이다. 도 4에서는 회전 기구(6)에 의해 헤드(25H)가 촬상광축(AX) 둘레로 회전됨으로써, 라인광(SL)의 조사 방위를 변경하는 예를 나타냈다. 도 7에서는 회전 기구(6)를 생략하는 것이 가능한 헤드(25HA)를 예시한다. 헤드(25HA)는 하나의 카메라 유닛(4)의 촬상광축(AX)을 중심으로 하는 원주 상에 복수의 라인광원(5)이 소정 피치로 배열되어서 이루어진다. 여기에서는 10대의 라인광원(5a1, 5a2, 5b1, 5b2, 5c1, 5c2, 5d1, 5d2, 5e1, 5e2)이 상기 원주 상에 균등 피치로 배열되어 있는 예를 나타내고 있다. 이들 10대의 라인광원(5a1∼5e2) 중 촬상광축(AX)을 사이에 두고 서로 대향해서 배치되어 있는 한쌍의 페어, 예를 들면, 라인광원(5a1, 5a2), 혹은 라인광원(5b1, 5b2)을 선택함으로써, 라인광(SL)의 조사 방위를 변경할 수 있다.Figure 7 is a perspective view showing the head 25HA according to a modified example. FIG. 4 shows an example in which the head 25H is rotated around the imaging optical axis AX by the rotation mechanism 6 to change the irradiation direction of the line light SL. FIG. 7 illustrates a head 25HA in which the rotation mechanism 6 can be omitted. The head 25HA is composed of a plurality of line light sources 5 arranged at a predetermined pitch on a circumference centered on the imaging optical axis AX of one camera unit 4. Here, an example is shown in which ten line light sources (5a1, 5a2, 5b1, 5b2, 5c1, 5c2, 5d1, 5d2, 5e1, 5e2) are arranged at equal pitches on the circumference. Among these ten line light sources (5a1 to 5e2), one pair is arranged opposite to each other with the imaging optical axis (AX) in between, for example, line light sources (5a1, 5a2) or line light sources (5b1, 5b2). By selecting , the irradiation direction of the line light (SL) can be changed.

[높이 계측의 제 1 실시형태][First embodiment of height measurement]

도 8(A)∼(D)는 제 1 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다. 제 1 실시형태에서는 라인광(SL)의 조사 방향을 디폴트 설정의 방위로 해서 제 1 스캔을 실행하고, 계속해서 헤드(25H)를 회전시켜서 라인광(SL)의 조사 방향을 상이한 방위로 해서 제 2 스캔을 실행하는 예를 나타낸다. 도 8 및 이하의 도면에 있어서, 도시 간략화를 위해서, 헤드(25H)를 대략 정방형으로 나타내는 카메라 유닛(4)과, 이 카메라 유닛(4)을 사이에 두고 배치되고, 가늘고 긴 장방형으로 나타내는 한쌍의 라인광원(5A, 5B)으로 약도화해서 나타내고 있다. 이들은 카메라 유닛(4)의 촬상 에리어의 자세와, 라인광원(5A, 5B)이 발하는 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향을 모식적으로 나타내는 것이기도 하다.8(A) to 8(D) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the first embodiment. In the first embodiment, the first scan is performed with the irradiation direction of the line light SL as the default orientation, and then the head 25H is rotated to perform the first scan with the irradiation direction of the line light SL in a different orientation. 2 This shows an example of executing a scan. In FIG. 8 and the following drawings, for the sake of simplification, the head 25H is shown as a substantially square camera unit 4, and a pair of cameras arranged with the camera unit 4 in between and shown as an elongated rectangle. It is schematically shown as line light sources (5A, 5B). These also schematically represent the posture of the imaging area of the camera unit 4 and the irradiation direction of the line lights SL1 and SL2 emitted by the line light sources 5A and 5B.

도 8(A)는 제 1 스캔의 모습을 나타내고 있다. 높이 계측의 대상은 비교적 키가 높은 고부품(C1)과, 비교적 키가 낮은 저부품(C2)이 실장된 실장 기판(P)이다. 저부품(C2)은 고부품(C1)으로 둘러싸여지는 영역에 실장되어 있다. 제 1 스캔시에, 스캔 제어부(32)는 헤드(25H)의 회전 위치를 디폴트 설정 위치로 해서 Y축 모터(231) 및/또는 X축 모터(241)를 동작시킨다. 이것에 의해, 헤드(25H)를 소정의 스캔 방향(F)으로 이동시킨다. 또한, 촬상 제어부(31)는 제 1 라인광원(5A) 또는 제 2 라인광원(5B)으로부터 제 1 라인광(SL1) 또는 제 2 라인광(SL2)을 출사시키면서, 카메라 유닛(4)에 촬상동작을 실행시킨다. 나중에 실행되는 제 2 스캔도 동일하다.Figure 8(A) shows the first scan. The object of height measurement is a mounting board (P) on which a relatively tall high component (C1) and a relatively short low component (C2) are mounted. The low component (C2) is mounted in an area surrounded by the high component (C1). During the first scan, the scan control unit 32 operates the Y-axis motor 231 and/or the X-axis motor 241 with the rotation position of the head 25H as the default setting position. Thereby, the head 25H is moved in the predetermined scan direction F. In addition, the imaging control unit 31 emits the first line light SL1 or the second line light SL2 from the first line light source 5A or the second line light source 5B, and allows the camera unit 4 to capture an image. Execute the action. The second scan executed later is also the same.

제 1 스캔에서는 스캔 방향(F)이 X 방향(제 1 스캔 방향)이며, 한쌍의 라인광원(5A, 5B)의 대향 방향도 X 방향이다. 즉, 제 1 라인광(SL1) 또는 제 2 라인광(SL2)의 투영광축은 X 방향을 따르는 방향이며, 측정 대상에 투영된 제 1 라인광(SL1) 또는 제 2 라인광(SL2)이 연장되는 방향은 스캔 방향(F)과 직교하는 Y 방향이다. 도 8(A)로부터 명백한 바와 같이, 스캔 방향(F)을 X 방향으로 한 경우, X 방향으로 늘어서는 2개의 고부품(C1)의 사이에 저부품(C2)이 끼워진 영역이 스캔된다. 계측 처리부(33)는 제 1 스캔에 의해 취득된 화상에 의거하여 광 절단법에 의해 고부품(C1) 및 저부품(C2)의 높이 데이터를 구하는 처리를 실행한다.In the first scan, the scan direction F is the X direction (first scan direction), and the opposing direction of the pair of line light sources 5A and 5B is also the X direction. That is, the projection optical axis of the first line light (SL1) or the second line light (SL2) is along the X direction, and the first line light (SL1) or the second line light (SL2) projected on the measurement object extends. The direction is the Y direction orthogonal to the scan direction (F). As is clear from FIG. 8(A), when the scanning direction F is set to the X direction, the area where the low component C2 is sandwiched between two high components C1 lined up in the X direction is scanned. The measurement processing unit 33 performs processing to obtain height data of the high part C1 and the low part C2 by the optical cutting method based on the image acquired by the first scan.

도 8(B)는 도 8(A)의 스캔 방향(F) 및 라인광 투영 방향으로 제 1 스캔이 행해진 경우의, 제 1 라인광(SL1) 또는 제 2 라인광(SL2)의 조사 상황을 나타내는 도면이다. 제 1 라인광원(5A)이 발하는 제 1 라인광(SL1)은 도면 중의 좌측의 고부품(C1)에 차광되어서 저부품(C2)에는 조사할 수 없다. 또한, 제 2 라인광원(5B)이 발하는 제 2 라인광(SL2)도 도면 중의 우측의 고부품(C1)에 차광되어서 저부품(C2)에는 조사할 수 없다.FIG. 8(B) shows the irradiation situation of the first line light SL1 or the second line light SL2 when the first scan is performed in the scan direction F and the line light projection direction of FIG. 8(A). This is a drawing that represents. The first line light SL1 emitted from the first line light source 5A is blocked by the high component C1 on the left side of the figure and cannot illuminate the low component C2. Additionally, the second line light SL2 emitted from the second line light source 5B is also blocked by the high component C1 on the right side of the figure and cannot illuminate the low component C2.

저부품(C2) 중 어느 한쪽에 밖에 고부품(C1)이 존재하지 않는 경우에는 도 3(B)에 나타낸 바와 같이 제 1 라인광(SL1) 또는 제 2 라인광(SL2) 중 어느 하나를 저부품(C2)에 조사할 수 있다. 그러나, 저부품(C2)의 양측에 고부품(C1)이 존재하면, 제 1 라인광(SL1) 및 제 2 라인광(SL2)의 쌍방을 저부품(C2)에 조사 불능이 되는 경우가 생길 수 있다. 이 경우, 저부품(C2)으로부터의 반사광이 카메라 유닛(4)에 입사하지 않으므로, 계측 처리부(33)는 저부품(C2)의 실장영역에 대해서 높이 데이터를 구할 수 없다. 이 경우, 계측 처리부(33)는 제 1 스캔에 의거하는 높이 계측에 있어서, 높이 데이터 결락부가 「있음」으로 판정된다.When the high component C1 exists only in one of the low components C2, either the first line light SL1 or the second line light SL2 is used as shown in FIG. 3(B). You can irradiate the part (C2). However, if the high component C1 is present on both sides of the low component C2, there may be cases where it becomes impossible to irradiate both the first line light SL1 and the second line light SL2 to the low component C2. You can. In this case, since the reflected light from the low component C2 does not enter the camera unit 4, the measurement processing unit 33 cannot obtain height data for the mounting area of the low component C2. In this case, the measurement processing unit 33 determines that “there is” a height data missing portion in the height measurement based on the first scan.

높이 데이터 결락부가 검출된 경우, 계측 처리부(33)는 적어도 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향을 상이한 방위로 해서 제 2 스캔을 실행시킨다. 도 8(C)는 제 2 스캔의 제 1 예를 나타내는 도면이다. 이 제 1 예에서는 스캔 방향(F)은 제 1 스캔과 같은 X 방향으로 유지하는 한편, 헤드(25H)를 45도 정도만 회전시키고 있다. 저부품(C2)은 X 방향 및 Y 방향에서 보면 고부품(C1)에 끼워져 있지만, X 방향과 Y 방향의 중간의 방위에서 보면 고부품(C1)에 끼워져 있지 않은 위치 관계에 있다.When a height data missing portion is detected, the measurement processing unit 33 executes a second scan with at least the irradiation directions of the line lights SL1 and SL2 in different directions. FIG. 8(C) is a diagram showing a first example of the second scan. In this first example, the scan direction F is maintained in the same X direction as in the first scan, while the head 25H is rotated by only about 45 degrees. The low component C2 is inserted into the high component C1 when viewed from the

헤드(25H)의 회전에 의해, 카메라 유닛(4)의 촬상 에리어도 촬상광축(AX) 둘레로 45도 정도 회전한 자세가 된다. 또한, 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향(투영광축)도 촬상광축(AX) 둘레로 회전한다. 즉, 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향과 상기 촬상 에리어의 자세의 관계가 제 1 스캔과 동일하게 유지된다. 라인광(SL1, SL2)이 연장되는 방향은 X 방향에 대해서 45도 정도 기운 방향이 된다. 이러한 조사 방향으로서 제 2 스캔을 실행함으로써, 제 1 라인광(SL1) 또는 제 2 라인광(SL2) 모두 저부품(C2)에 대해서 조사 가능해진다. 따라서, 계측 처리부(33)는 제 2 스캔으로 취득된 화상에 의거하여 높이 데이터의 결락부였던 저부품(C2)의 높이 데이터를 구할 수 있다. 또한, 제 1 스캔과 제 2 스캔으로 상기 촬상 에리어의 자세와 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향의 관계는 동일하게 유지되므로, 높이 데이터를 효율 좋게 도출할 수 있다.By rotating the head 25H, the imaging area of the camera unit 4 is also rotated by approximately 45 degrees around the imaging optical axis AX. Additionally, the irradiation direction (projection optical axis) of the line lights SL1 and SL2 also rotates around the imaging optical axis AX. That is, the relationship between the irradiation direction of the line lights SL1 and SL2 and the posture of the imaging area remains the same as in the first scan. The direction in which the line lights (SL1, SL2) extend is inclined at an angle of approximately 45 degrees with respect to the X direction. By performing the second scan in this irradiation direction, both the first line light SL1 and the second line light SL2 can be irradiated to the low component C2. Therefore, the measurement processing unit 33 can obtain the height data of the low part C2, which was the missing part of the height data, based on the image acquired by the second scan. Additionally, since the relationship between the posture of the imaging area and the irradiation direction of the line lights SL1 and SL2 remains the same in the first scan and the second scan, height data can be derived efficiently.

도 8(D)는 제 2 스캔의 제 2 예를 나타내는 도면이다. 이 제 2 예에서는 스캔 방향(F)을 제 1 스캔과 다른 방향으로 설정해서 제 2 스캔이 실행되는 예를 나타내고 있다. 제 2 스캔의 스캔 방향(F)은 스캔 방향(F)인 X 방향에 대해서 45도 정도 기운 방향(제 2 스캔 방향)이다. 헤드(25H)는 제 1 예와 마찬가지로 회전되고, 카메라 유닛(4)의 촬상 에리어 및 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향도 제 1 스캔의 설정에 대해서 45도 정도 회전되어 있다. 제 2 예에서는 제 1 스캔 및 제 2 스캔의 쌍방에서, 스캔 방향(F)과 라인광(SL1, SL2)이 연장되는 방향이 직교하는 관계가 유지된다. 이러한 제 2 예에 의해서도 제 2 스캔으로 제 1 라인광(SL1) 또는 제 2 라인광(SL2) 중 어느 하나를 저부품(C2)에 조사해서 높이 데이터의 결락부였던 상기 저부품(C2)의 높이 데이터를 구할 수 있다.Figure 8(D) is a diagram showing a second example of the second scan. This second example shows an example in which the second scan is performed by setting the scan direction F to a direction different from the first scan. The scan direction (F) of the second scan is a direction (second scan direction) inclined by about 45 degrees with respect to the X direction, which is the scan direction (F). The head 25H is rotated similarly to the first example, and the imaging area of the camera unit 4 and the irradiation direction of the line lights SL1 and SL2 are also rotated by about 45 degrees with respect to the settings of the first scan. In the second example, in both the first scan and the second scan, a relationship in which the scan direction F and the direction in which the line lights SL1 and SL2 extend are orthogonal is maintained. In this second example, either the first line light SL1 or the second line light SL2 is irradiated to the low part C2 in the second scan, and the low part C2, which was a missing part of the height data, is scanned. Height data can be obtained.

도 9(A)∼(D)는 높이 데이터의 결락부가 발생하는 다른 예와, 그 경우의 부품 높이 계측예를 설명하기 위한 모식도이다. 도 9(A)에 나타낸 바와 같이 실제의 실장 기판(P)에서는 부품(C)이 좁은 부품간 피치(W)로 실장되는 일이 있다. 이러한 실장 기판(P)에 대해서 부품(C)의 배열 방향과 스캔 방향(F)이 일치하는 스캔을 행해 버리면, 부품(C)간의 높이 데이터를 취득할 수 없는 일이 있다.9(A) to 9(D) are schematic diagrams for explaining another example in which missing portions of height data occur and an example of component height measurement in that case. As shown in FIG. 9(A), on an actual mounting board P, components C may be mounted with a narrow pitch W between components. If a scan is performed on such a mounting board P in which the arrangement direction of the components C matches the scan direction F, height data between the components C may not be acquired.

도 9(B)를 참조해서 스캔 방향(F)을 따라 2개의 부품(C)이 좁은 부품간 피치(W)로 실장 기판(P) 상에 배치되어 있으면, 제 1 라인광(SL1) 또는 제 2 라인광(SL2) 모두 기판표면(PS)에 도달하지 않는 영역이 발생한다. 라인광(SL1, SL2)이 교차각(θ)(도 2)으로 기판표면(PS)을 향해서 조사될 경우, 부품(C)의 높이를 H로 하면,Referring to FIG. 9(B), when two components C are arranged on the mounting board P with a narrow inter-component pitch W along the scan direction F, the first line light SL1 or the first line light SL1 A region occurs in which neither of the two line lights (SL2) reaches the substrate surface (PS). When the line lights SL1 and SL2 are irradiated toward the substrate surface PS at the intersection angle θ (FIG. 2), if the height of the component C is H,

W=H/tanθW=H/tanθ

이하의 부품간 피치(W)이면, 라인광(SL1, SL2)이 부품(C)에 차광된다. 이 경우, 부품간 피치(W)의 영역에 있어서 높이 데이터의 결락부가 발생하게 된다.With the pitch W between components below, the line lights SL1 and SL2 are blocked by the component C. In this case, missing portions of height data occur in the area of the pitch (W) between parts.

상기와 같은 부품(C)의 배치를 포함하는 실장 기판(P)의 높이 계측예를 도 9(C), (D)에 나타낸다. 여기에서는 복수의 부품(C)이 협피치로 XY 방향으로 매트릭스 배치되어 있는 실장 기판(P)을 예시하고 있다. 도 9(C)에 나타내는 제 1 스캔에서는 스캔 방향(F)이 X 방향(제 1 스캔 방향)으로 설정된다. 한쌍의 라인광원(5A, 5B)의 대향 방향도 X 방향이다. 한편, 기판표면(PS)에 투영되는 제 1 라인광(SL1) 또는 제 2 라인광(SL2)이 연장되는 방향은 Y 방향이다. 이 제 1 스캔에서는 X 방향으로 늘어서는 부품(C)의 피치(Wx)의 영역이 높이 데이터의 결락부가 될 가능성이 있지만, Y 방향으로 늘어서는 부품(C)의 피치(Wy)의 영역에 대해서는 높이 데이터를 취득할 수 있다.An example of height measurement of the mounting board P including the arrangement of the components C as described above is shown in FIGS. 9(C) and 9(D). Here, a mounting board P on which a plurality of components C are arranged in a matrix in the XY direction at a narrow pitch is exemplified. In the first scan shown in FIG. 9(C), the scan direction F is set to the X direction (first scan direction). The opposing direction of the pair of line light sources 5A and 5B is also the X direction. Meanwhile, the direction in which the first line light SL1 or the second line light SL2 projected on the substrate surface PS extends is the Y direction. In this first scan, there is a possibility that the pitch Wx area of the parts C lined up in the Height data can be acquired.

도 9(D)는 제 2 스캔의 모습을 나타내고 있다. 제 2 스캔의 스캔 방향(F)은 X 방향으로부터 90도 회전시킨 Y 방향으로 설정된다. 즉, 헤드(25H)가 90도 회전된다. 이것에 의해, 제 1 스캔에 대해서 카메라 유닛(4)의 촬상 에리어는 촬상광축(AX) 둘레로 90도 정도 회전한 자세가 되고, 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향도 촬상광축(AX) 둘레로 90도 회전한 상태가 된다. 이 제 2 스캔에서는 Y 방향으로 늘어서는 부품(C)의 피치(Wy)의 영역이 높이 데이터의 결락부가 될 가능성이 있다. 그러나, 제 1 스캔으로 높이 데이터 결락부가 된 X 방향으로 늘어서는 부품(C)의 피치(Wx)의 영역에 대해서는 높이 데이터를 취득할 수 있다. 따라서, 제 1 스캔 및 제 2 스캔의 계측 결과를 합성함으로써, 높이 데이터 결락부를 해소할 수 있다.Figure 9(D) shows the second scan. The scan direction (F) of the second scan is set to the Y direction rotated by 90 degrees from the X direction. That is, the head 25H is rotated 90 degrees. As a result, for the first scan, the imaging area of the camera unit 4 is rotated about 90 degrees around the imaging optical axis AX, and the irradiation direction of the line lights SL1 and SL2 is also aligned with the imaging optical axis AX. It is rotated 90 degrees around the circumference. In this second scan, there is a possibility that the area of the pitch Wy of the parts C lined up in the Y direction becomes a missing part of the height data. However, height data can be acquired for the area of the pitch Wx of the parts C lined up in the X direction, which became the height data missing portion in the first scan. Therefore, by combining the measurement results of the first scan and the second scan, the missing portion of height data can be eliminated.

[제 2 실시형태][Second Embodiment]

제 2 실시형태에서는 헤드(25H)의 이동 제어를 간소화하기 위해서, 스캔 방향(F)을 X 방향 또는 Y 방향 중 어느 일방향으로 제한하는 예를 나타낸다. 즉, 제어 장치(3)가 제 1 스캔 및 제 2 스캔을 실행함에 있어서, Y축 이동 기구(23) 또는 X축 이동 기구(24) 중 어느 한쪽을 선택해서 동작시키는 예를 나타낸다. 상기 선택에 있어서는 스캔 가능폭이나 스캔 거리 등이 참조된다.In the second embodiment, in order to simplify movement control of the head 25H, an example is shown in which the scan direction F is limited to either the X direction or the Y direction. That is, an example is shown in which the control device 3 selects and operates either the Y-axis movement mechanism 23 or the X-axis movement mechanism 24 when performing the first scan and the second scan. In the above selection, scannable width, scan distance, etc. are referred to.

실장 기판(P) 등을 측정 대상으로 하는 높이 계측에서는 측정 대상의 전영역에 라인광(SL)을 조사하도록 헤드(25H)를 이동시키지 않으면 안된다. 이 때, Y축 이동 기구(23) 및 X축 이동 기구(24)를 동시에 동작시키면, 스캔 방향(F)을 모든 방향으로 설정이 가능하다. 예를 들면, 도 8(D)에 예시한 바와 같은 X 방향과 Y 방향의 중간 방향을 스캔 방향(F)으로 설정할 수 있다. 그러나, 이 경우, 스캔 제어부(32)는 Y축 모터(231)와 X축 모터(241)를 동기 제어하지 않으면 안되고, 구동 제어가 복잡화된다. 구동 제어의 간소화를 위해서는 스캔시에 Y축 모터(231) 또는 X축 모터(241) 중 어느 한쪽만을 동작시키는 제어로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 스캔 방향(F)으로서 X 방향 또는 Y 방향 중 어느 것을 선택할지는 측정 대상의 전영역의 스캔에 필요로 하는 시간이 어느 방향이 짧은지를 판단 요소로 하는 것이 바람직하다.In height measurement using a mounting board (P) or the like as a measurement target, the head 25H must be moved so that line light (SL) is irradiated to the entire area of the measurement target. At this time, if the Y-axis movement mechanism 23 and the X-axis movement mechanism 24 are operated simultaneously, the scan direction F can be set to any direction. For example, the middle direction between the X and Y directions as illustrated in FIG. 8(D) can be set as the scan direction (F). However, in this case, the scan control unit 32 must synchronously control the Y-axis motor 231 and the X-axis motor 241, making drive control complicated. In order to simplify drive control, it is desirable to control to operate only one of the Y-axis motor 231 or the X-axis motor 241 during scanning. In addition, when selecting either the

도 3(C)에 의거하여 설명한 바와 같이, 부품(C)의 그림자부(SH)의 영향을 회피하기 위해서는 2개의 라인광(SL1, SL2)의 쌍방이 측정 대상 위를 통과하도록 스캔할 필요가 있다. 그러나, 헤드(25H)의 회전 각도에 의해, X 방향과 Y 방향에서 스캔 가능폭에 광협의 차이가 생긴다. 이 점을 도 10(A)∼(D)에 의거해서 설명한다. 도 10에서는 카메라 유닛(4)의 촬상 에리어(4A)와, 이 촬상 에리어(4A) 내에 투영되는 라인광(SL1, SL2)이 나타내어져 있다.As explained based on FIG. 3(C), in order to avoid the influence of the shadow portion SH of the component C, it is necessary to scan so that both of the two line lights SL1 and SL2 pass over the measurement object. there is. However, depending on the rotation angle of the head 25H, a wide difference occurs in the scannable width in the X direction and Y direction. This point will be explained based on FIGS. 10(A) to 10(D). In Fig. 10, an imaging area 4A of the camera unit 4 and line lights SL1 and SL2 projected within this imaging area 4A are shown.

도 10(A)는 헤드(25H)의 회전 각도=0도의 상태를 나타낸다. 0도의 상태에서는 라인광(SL1, SL2)은 Y 방향을 따라 연장되어 있다. 이 때문에, X 방향을 스캔 방향(F)으로 선택하는 X 방향 스캔에서는 그 스캔 가능폭(X)은 최대폭(max)이 된다. 한편, Y 방향을 스캔 방향(F)으로 선택하는 Y 방향 스캔에서는 스캔 가능폭(Y)은 제로가 되고 측정 불능이 된다.FIG. 10(A) shows a state where the rotation angle of the head 25H is 0 degrees. In a state of 0 degrees, the line lights SL1 and SL2 extend along the Y direction. For this reason, in the X-direction scan in which the X-direction is selected as the scan direction (F), the scannable width (X) becomes the maximum width (max). On the other hand, in Y-direction scan in which the Y-direction is selected as the scan direction (F), the scannable width (Y) becomes zero and measurement is not possible.

도 10(B)는 헤드(25H)의 회전 각도=30도의 상태를 나타낸다. 30도의 상태에서는 X 방향 스캔에 있어서 2개의 라인광(SL1, SL2)의 쌍방을 조사할 수 있는 영역이 0도의 상태보다 좁아진다. 이 때문에, 스캔 가능폭(X)은 최대폭(max)보다 작은 X=x1이 된다. 한편, Y 방향 스캔에서는 2개의 라인광(SL1, SL2)의 쌍방이 조사할 수 있는 영역이 제로가 아니게 되고, 스캔 가능폭(Y)=y1이 된다. 단, y1<x1이다. 도 10(C)는 헤드(25H)의 회전 각도=60도의 상태를 나타낸다. 60도의 상태에서는 라인광(SL1, SL2)의 연장 방향이 Y 방향에 접근하는 점에서 Y 방향의 스캔 가능폭(Y)이 증가하는 한편, X 방향의 스캔 가능폭(X)이 감소한다. 즉, 스캔 가능폭(X)=x2, 스캔 가능폭(Y)=y2, y2>x2의 관계가 된다.Fig. 10(B) shows a state where the rotation angle of the head 25H is 30 degrees. In the 30-degree state, the area where both the two line lights (SL1 and SL2) can be irradiated in X-direction scanning is narrower than in the 0-degree state. For this reason, the scannable width (X) becomes X=x1, which is smaller than the maximum width (max). On the other hand, in Y-direction scanning, the area that can be irradiated by both line lights SL1 and SL2 is not zero, and the scannable width Y = y1. However, y1<x1. Fig. 10(C) shows a state where the rotation angle of the head 25H is 60 degrees. In a state of 60 degrees, the extension direction of the line lights SL1 and SL2 approaches the Y direction, so the scannable width (Y) in the Y direction increases, while the scannable width (X) in the X direction decreases. That is, the relationship is scannable width (X) = x2, scannable width (Y) = y2, and y2>x2.

도 10(D)는 헤드(25H)의 회전 각도=90도의 상태를 나타낸다. 90도의 상태에서는 라인광(SL1, SL2)은 X 방향을 따라 연장된다. 이 때문에, Y 방향 스캔의 스캔 가능폭(Y)은 최대폭(max)이 되는 한편, X 방향 스캔의 스캔 가능폭(X)은 제로가 되고, 측정 불능이 된다. 이상과 같으므로, 헤드(25H)의 회전 각도에 따라 X 방향 또는 Y 방향 중 어느 적절한 한쪽을 스캔 방향(F)으로서 선택할 필요가 있다.FIG. 10(D) shows a state where the rotation angle of the head 25H is 90 degrees. In the 90 degree state, the line lights SL1 and SL2 extend along the X direction. For this reason, the scannable width (Y) of the Y-direction scan becomes the maximum width (max), while the scannable width (X) of the X-direction scan becomes zero, making measurement impossible. As described above, it is necessary to select an appropriate one of the X direction or the Y direction as the scan direction F according to the rotation angle of the head 25H.

도 11(A)∼(C)는 스캔 방향(F)의 결정 방법을 설명하는 도면이다. 헤드(25H)의 회전 각도와, X 방향 스캔 또는 Y 방향 스캔에서의 측정 가능폭의 관계는 다음과 같이 해서 구할 수 있다. 도 10(A)에 나타내는 대로, 헤드(25H)의 회전 각도를 α, α=0도일 때의 측정 가능폭을 L, 2개의 라인광(SL1, SL2)간의 거리를 D로 한다.11(A) to 11(C) are diagrams explaining a method for determining the scan direction (F). The relationship between the rotation angle of the head 25H and the measurable width in X-direction scan or Y-direction scan can be obtained as follows. As shown in Fig. 10(A), the rotation angle of the head 25H is α, the measurable width when α = 0 degrees is L, and the distance between the two line lights SL1 and SL2 is D.

도 11(B)에 나타낸 바와 같이 헤드(25H)의 회전 각도=α일 때, X 방향 스캔을 실행시킨 경우의 측정 가능폭(Lx)은 다음식으로 나타내어진다. 또한 「abs」는 절대값을, 「·」은 승산을 각각 나타낸다.As shown in Fig. 11(B), when the rotation angle of the head 25H = α, the measurable width Lx when X-direction scanning is performed is expressed by the following equation. Additionally, “abs” represents the absolute value and “·” represents the multiplication.

Lx=abs(L·cosα)-abs(D·sinα)Lx=abs(L·cosα)-abs(D·sinα)

한편, 도 11(C)에 나타낸 바와 같이 헤드(25H)의 회전 각도=α일 때, Y 방향 스캔을 실행시킨 경우의 측정 가능폭(Ly)은 다음식으로 나타내어진다.On the other hand, as shown in Fig. 11(C), when the rotation angle of the head 25H = α, the measurable width Ly when Y-direction scanning is performed is expressed by the following equation.

Ly=abs(L·sinα)-abs(D·cosα)Ly=abs(L·sinα)-abs(D·cosα)

상게의 측정 가능폭(Lx, Ly)의 값이 클수록 1회의 스캔에서의 측정폭이 커진다. 따라서, X 방향 측정 가능폭(Lx)과 Y 방향 측정 가능폭(Ly)의 값을 비교해서 어느 큰 한쪽을 스캔 방향(F)으로서 선택하면, 효율이 좋은 높이 계측을 행할 수 있다. 또한, 회전 각도=45도일 때는 측정 가능폭(Lx, Ly)의 값은 같은 값이 된다. 이 경우, 스캔 거리가 짧을수록 스캔에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있으므로, X 방향 스캔 또는 Y 방향 스캔 중 스캔 거리가 짧은 쪽을 선택하는 것이 바람직하다.The larger the value of the measurable width (Lx, Ly) above, the larger the measurement width in one scan. Therefore, by comparing the values of the X-direction measurable width (Lx) and the Y-direction measurable width (Ly) and selecting the larger one as the scan direction (F), efficient height measurement can be performed. Additionally, when the rotation angle = 45 degrees, the values of the measurable widths (Lx, Ly) are the same. In this case, the shorter the scan distance, the shorter the time required for scanning, so it is preferable to select the shorter scan distance among X-direction scanning or Y-direction scanning.

도 12는 제 2 실시형태에 따른 부품 높이 계측에 있어서의 스캔 방향 결정 처리를 나타내는 플로우차트이다. 제어 장치(3)의 스캔 제어부(32)는 촬상광축(AX) 둘레로 헤드(25H)를 소요의 회전 각도(α)로 회전시킨다(스텝 S1). 이 회전 각도(α)는 예를 들면, 도 8(C)에서 예시한 바와 같은 고부품(C1)으로 둘러싸여진 저부품(C2)에 라인광(SL)을 조사할 수 있는 회전 각도이다. 이하, X 방향 스캔 또는 Y 방향 스캔의 어느 쪽을 선택할지의 처리가 행해진다.Fig. 12 is a flowchart showing scan direction determination processing in component height measurement according to the second embodiment. The scan control unit 32 of the control device 3 rotates the head 25H around the imaging optical axis AX at a desired rotation angle α (step S1). This rotation angle α is, for example, a rotation angle at which the line light SL can be irradiated to the low component C2 surrounded by the high component C1 as illustrated in FIG. 8(C). Hereinafter, processing to select either X-direction scan or Y-direction scan is performed.

이어서 스캔 제어부(32)는 스텝 S1에서 설정된 회전 각도(α)에 의거하여 상게의 산출식으로 X 방향 측정 가능폭(Lx) 및 Y 방향 측정 가능폭(Ly)을 산출한다(스텝 S2). 계속해서 스캔 제어부(32)는 측정 가능폭(Lx, Ly)의 값을 비교한다. 우선, Lx>Ly의 부등식을 만족하는지의 여부가 판정된다(스텝 S3). Lx>Ly를 만족할 경우(스텝 S3에서 YES), 스캔 제어부(32)는 측정폭이 넓은 X 방향 스캔을 선정한다(스텝 S4). 한편, Lx>Ly를 만족하지 못한 경우(스텝 S3에서 NO), Lx<Ly의 부등식을 만족하는지의 여부가 판정된다(스텝 S5). Lx<Ly를 만족할 경우(스텝 S5에서 YES), 스캔 제어부(32)는 Y 방향 스캔을 선정한다(스텝 S6).Next, the scan control unit 32 calculates the X-direction measurable width Lx and the Y-direction measurable width Ly) using the above calculation formula based on the rotation angle α set in step S1 (step S2). Subsequently, the scan control unit 32 compares the values of the measurable widths (Lx, Ly). First, it is determined whether the inequality of Lx>Ly is satisfied (step S3). If Lx>Ly is satisfied (YES in step S3), the scan control unit 32 selects an X-direction scan with a wide measurement width (step S4). On the other hand, if Lx>Ly is not satisfied (NO in step S3), it is determined whether the inequality of Lx<Ly is satisfied (step S5). If Lx<Ly is satisfied (YES in step S5), the scan control unit 32 selects the Y direction scan (step S6).

이것에 대해서 Lx<Ly도 만족하지 못한 경우(스텝 S5에서 NO), Lx=Ly라고 하게 된다. 이 경우, 스캔 제어부(32)는 X 방향 스캔을 채용한 경우의 스캔 거리와, Y 방향 스캔을 채용한 경우의 스캔 거리를 비교한다(스텝 S7). 예를 들면, 도 8(B)의 예에서는 제 1 스캔에 있어서, 2개의 고부품(C1)으로 끼워진 영역이 높이 데이터의 결락부가 된다. 이 결락부 영역을 제 2 스캔으로 재계측함에 있어서, X 방향 스캔 또는 Y 방향 스캔 중 어느 것을 채용한 쪽이 스캔 거리가 짧은지가 판정된다. 예를 들면, 상기 결락부 영역이 X 방향으로 긴 직사각형의 영역이면, Y 방향 스캔의 쪽이 상기 결락부 영역에 대한 스캔 거리가 짧아도 되어 높이 계측의 고속화에 기여할 수 있다. 따라서, X 방향 스캔 거리의 쪽이 Y 방향 스캔 거리보다 긴 경우(스텝 S7에서 YES), 스캔 제어부(32)는 Y 방향 스캔을 선정한다(스텝 S8). 반대로, Y 방향 스캔 거리의 쪽이 X 방향 스캔 거리보다 긴 경우(스텝 S7에서 NO), 스캔 제어부(32)는 X 방향 스캔을 선정한다(스텝 S9). In this case, if Lx<Ly is not satisfied (NO in step S5), it is assumed that Lx=Ly. In this case, the scan control unit 32 compares the scan distance when X-direction scanning is adopted and the scan distance when Y-direction scanning is adopted (step S7). For example, in the example of Fig. 8(B), in the first scan, the area sandwiched between the two high components C1 becomes a missing part of the height data. When re-measuring this missing portion area with the second scan, it is determined which of the X-direction scan or Y-direction scan is adopted has a shorter scan distance. For example, if the missing area is a rectangular area long in the Therefore, when the X-direction scan distance is longer than the Y-direction scan distance (YES in step S7), the scan control unit 32 selects the Y-direction scan (step S8). Conversely, if the Y-direction scan distance is longer than the X-direction scan distance (NO in step S7), the scan control unit 32 selects the X-direction scan (step S9).

[제 3 실시형태][Third Embodiment]

제 3 실시형태에서는 부품(C)의 실장 데이터를 이용해서 스캔 방향(F)을 결정하는 예를 나타낸다. 실장 기판(P)에 어떤 부품(C)이 어떤 레이아웃으로 실장되는지는 실장 데이터에 의해 미리 정해져 있다. 실장 데이터는 부품(C)의 형상이나 기판에의 실장 위치에 관한 정보이며, 실장 데이터 기억부(34)에 격납되어 있다. 이 실장 데이터를 활용하면, 높이 데이터 결락부가 생기지 않거나, 또는 높이 데이터 결락부의 가장 적은 라인광(SL)의 조사 방향 내지는 스캔 방향(F)을 탐지하는 것이 가능하다. 제 3 실시형태에서는 계측 처리부(33)가 실장 데이터 기억부(34)로부터 실장 데이터를 읽어 내고, 높이 데이터의 결락부의 발생 유무를 판정하는 예를 나타낸다.The third embodiment shows an example of determining the scanning direction F using the mounting data of the component C. Which components (C) are mounted on the mounting board (P) and in what layout are predetermined by mounting data. The mounting data is information about the shape of the component C and the mounting position on the board, and is stored in the mounting data storage unit 34. By utilizing this mounting data, it is possible to detect the irradiation direction or scanning direction (F) of the line light (SL) in which no height data missing portions occur or with the fewest height data missing portions. In the third embodiment, an example is shown in which the measurement processing unit 33 reads the mounting data from the mounting data storage section 34 and determines whether or not a missing portion of the height data has occurred.

도 13(A)∼(E)는 제 3 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다. 도 13(A)에 나타내는 바와 같은 디폴트 상태에, 카메라 유닛(4) 및 라인광원(5A, 5B)을 포함하는 헤드(25H)의 자세, 스캔 방향(F)이 정해져 있는 것으로 한다. 계측 처리부(33)는 스캔을 실행하기 전에 실장 데이터 기억부(34)로부터 측정 대상인 실장 기판(P)에 대한 실장 데이터를 취득한다. 가장 간단히 되는 예는, 디폴트 상태에서 스캔을 실행시켜도 높이 데이터의 결락부가 발생하지 않는 케이스이다. 이 경우, 디폴트 상태에서 제 1 스캔을 실행시키는 것만으로 높이 계측이 완료된다. 제 2 스캔은 쓸모가 없게 된다.13(A) to 13(E) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the third embodiment. In the default state as shown in Fig. 13(A), the posture and scanning direction F of the head 25H including the camera unit 4 and the line light sources 5A and 5B are assumed to be determined. The measurement processing unit 33 acquires mounting data for the mounting substrate P that is the measurement target from the mounting data storage section 34 before executing the scan. The simplest example is a case in which missing portions of height data do not occur even if a scan is executed in the default state. In this case, height measurement is completed simply by executing the first scan in the default state. The second scan becomes useless.

도 13(B) 및 (C)는 실장 데이터의 취득예를 나타낸다. 도 13(B)는 도 8(A)에 나타낸 부품(C1, C2)의 배치예, 도 13(C)는 도 9(C)에 나타낸 부품(C)의 매트릭스 배치예에 상당한다. 실장 데이터를 취득하면, 부품 탑재후의 실장 기판(P)의 삼차원 모델을 작성할 수 있다. 계측 처리부(33)는 이 삼차원 모델을 사용해서 스캔 양태를 결정한다. 도 13(B) 및 (C)의 예의 쌍방 모두 디폴트 상태에서 스캔을 실행하면, 높이 데이터의 결락부가 발생하는 것은 상술한 바와 같다.Figures 13(B) and 13(C) show examples of acquisition of implementation data. FIG. 13(B) corresponds to an example of the arrangement of the parts C1 and C2 shown in FIG. 8(A), and FIG. 13(C) corresponds to an example of the matrix arrangement of the parts C shown in FIG. 9(C). By acquiring the mounting data, it is possible to create a three-dimensional model of the mounting board P after the components are mounted. The measurement processing unit 33 uses this three-dimensional model to determine the scanning mode. As described above, when scanning is performed in the default state in both examples of Figs. 13(B) and 13(C), missing portions of height data occur.

이 경우, 계측 처리부(33)는 라인광(SL)의 조사 방위나 스캔 방향(F)을 다양하게 변경하는 시뮬레이션을 행하여 최적의 스캔 양태를 산출해 낸다. 도 13(D) 및 (E)는 도 13(B) 및 (C)의 실장 데이터가 취득된 경우의 스캔 양태의 결정예를 각각 나타내고 있다. 도 13(D)는 도 8(C)의 스캔 양태에, 도 13(E)는 도 9(D)의 스캔 양태에 각각 대응한다.In this case, the measurement processing unit 33 performs a simulation to variously change the irradiation direction or scanning direction F of the line light SL to calculate the optimal scanning mode. Figures 13(D) and (E) show examples of determination of the scan mode when the mounting data of Figures 13(B) and (C) are acquired, respectively. FIG. 13(D) corresponds to the scan mode in FIG. 8(C), and FIG. 13(E) corresponds to the scan mode in FIG. 9(D).

예를 들면, 도 13(B)의 실장 데이터가 취득된 경우에 있어서, 도 13(D)에 나타내는 바와 같은 헤드(25H)에 회전 각도로 하는 스캔 양태에서, 높이 데이터의 결락부가 발생하지 않는다고 판명한 것으로 한다. 이 경우, 도 13(D)의 스캔 양태에서 제 1 스캔만을 실행하고, 상기 실장 기판(P)의 높이 계측을 끝낸다. 도 13(D)의 스캔 양태에서는 다른 부분에 높이 데이터 결락부가 발생할 경우는 예를 들면, 제 1 스캔을 도 13(A)의 디폴트 상태의 스캔 양태에서 실행시키고, 제 2 스캔을 도 13(D)의 스캔 양태에서 실행시켜서 높이 데이터를 보완한다. 또한, 도 13(C)의 실장 데이터가 취득되었을 경우에 있어서, 도 13(E)의 스캔 양태에서는 Y 방향의 부품 피치간에 있어서 높이 데이터 결락부가 발생한다. 따라서, 제 1 스캔을 도 13(A)의 디폴트 상태의 스캔 양태에서 실행시키고, 제 2 스캔을 도 13(E)의 스캔 양태에서 실행하도록 결정한다.For example, in the case where the mounting data in Fig. 13(B) was acquired, it was determined that no missing portions of the height data occurred in the scanning mode with the rotation angle of the head 25H as shown in Fig. 13(D). Do it as done. In this case, only the first scan is performed in the scanning mode of Fig. 13(D), and the height measurement of the mounting substrate P is completed. In the scan mode of FIG. 13(D), if missing height data occurs in other parts, for example, the first scan is performed in the default scan mode of FIG. 13(A), and the second scan is performed in the default scan mode of FIG. 13(D). ) to supplement the height data by executing in the scan mode. Additionally, when the mounting data in FIG. 13(C) is acquired, in the scan mode in FIG. 13(E), missing portions of height data occur between component pitches in the Y direction. Accordingly, it is decided to execute the first scan in the default scan mode in FIG. 13(A) and to execute the second scan in the scan mode in FIG. 13(E).

[제 4 실시형태][Fourth Embodiment]

제 4 실시형태에서는 제 1 스캔에 있어서 높이 데이터의 결락부가 검출된 경우, 상기 결락부의 발생 요인이 스캔 방향에 기인하는지의 여부를 판정하고, 스캔 방향에 기인하는 결락부인 경우, 제 2 스캔을 실행시키는 예를 나타낸다. 높이 데이터 결락부는 부품(C)의 그림자부(SH)만을 요인으로 해서 발생하는 것은 아니다. 예를 들면, 실장 기판(P)에 개구부나 노치부가 존재하고 있는 경우, 이들의 부분에 대해서는 기판표면(PS)으로부터의 반사광을 검출할 수 없어 높이 데이터 결락부가 된다. 이러한 결락부에 대해서 제 2 스캔을 실행해도 높이 데이터는 얻어지지 않고, 쓸데 없는 공수가 된다. 따라서, 높이 데이터 결락부의 영역이 발생했을 경우라도, 그 결락부가 스캔 방향에 기인해서 높이 계측에 실패했는지의 여부를 확정한 후에, 상기 결락부 영역에 대해서 제 2 스캔을 실행시키는 것이 바람직하다.In the fourth embodiment, when a missing part of height data is detected in the first scan, it is determined whether the cause of the missing part is due to the scan direction, and if the missing part is due to the scan direction, a second scan is performed. Shows an example of what to do. The missing height data does not occur solely due to the shadow portion (SH) of the component (C). For example, if there are openings or notches in the mounting substrate P, reflected light from the substrate surface PS cannot be detected for these portions, resulting in height data missing portions. Even if a second scan is performed on such missing portions, height data cannot be obtained and it becomes a waste of time. Therefore, even when a height data missing portion area occurs, it is desirable to perform a second scan on the missing portion area after determining whether the missing portion failed the height measurement due to the scan direction.

높이 데이터 결락부에 대해서 제 2 스캔을 실행하는지의 여부의 판정예를 나타낸다. 도 14(A) 및 (B)는 상기 판정의 일양태를 나타내는 모식도이다. 여기에서는 높이 데이터 결락부가 높이 데이터가 취득되어 있는 데이터 있음 영역에 스캔 방향(F)에 있어서 인접하여 있을 경우에 상기 결락부를 스캔 방향에 기인하는 결락부로 판정한다.An example of determination of whether to perform the second scan for the height data missing portion is shown. Figures 14(A) and (B) are schematic diagrams showing one aspect of the above determination. Here, when the height data missing part is adjacent to the data area where the height data is acquired in the scanning direction (F), the missing part is determined to be a missing part due to the scanning direction.

도 14(A)는 측정 대상인 실장 기판(P1)이 2개의 고부품(C1) 사이에 저부품(C2)이 배치된 부품 레이아웃을 구비하는 경우를 나타낸다. 도 14(A)의 (A-1)에 나타낸 바와 같이 2개의 고부품(C1)이 늘어서는 방향을 스캔 방향으로 해서 실장 기판(P1)의 높이 계측을 위한 제 1 스캔이 행해진 것으로 한다. 도 14(A)의 (A-2)는 제 1 스캔에 의거하여 구해진 높이 데이터의 화상(IM1)을 나타낸다. 2개의 고부품(C1)은 기판표면(PS)(적재면)의 높이보다 높은 높이 데이터가 얻어지고 있는, 데이터 있음 영역으로서 표출하고 있다. 한편, 화상(IM1)에는 높이가 검출되어 있지 않은 2개의 그림자부(SH1, SH2)가 표출하고 있다. 한쪽의 그림자부(SH1)에는 스캔 방향과 직교하는 방향으로 가늘고 길게 신장되는 고립 영역(CA)이 나타내어져 있다.FIG. 14(A) shows a case where the mounting board P1, which is the measurement target, has a component layout in which a low component C2 is arranged between two high components C1. As shown in (A-1) of FIG. 14(A), it is assumed that the first scan for measuring the height of the mounting substrate P1 is performed using the direction in which the two high components C1 are lined up as the scanning direction. (A-2) in FIG. 14(A) shows an image IM1 of height data obtained based on the first scan. The two high components C1 are expressed as data-containing areas where height data higher than the height of the substrate surface PS (loading surface) is obtained. On the other hand, two shadow parts SH1 and SH2 whose heights are not detected are expressed in the image IM1. In one shadow portion SH1, an isolated area CA is shown that extends thinly and long in a direction perpendicular to the scanning direction.

한쪽의 그림자부(SH1)는 데이터 있음 영역인 2개의 고부품(C1)에 스캔 방향에 있어서 인접하여 있는 그림자부이다. 이 경우, 그림자부(SH1)는 라인광(SL)이 고부품(C1)에 차광되어서 계측에 실패한 가능성이 높다고 할 수 있다. 실제로, 고부품(C1)의 사이에 끼워진 저부품(C2)의 높이 데이터가 얻어지고 있지 않다. 또한, 고립 영역(CA)은 라인광(SL)의 난반사 등으로 데이터 있음 영역으로서 검출되는 에러 영역이다. 통상, 이러한 형상의 부품은 존재하지 않는 점에서, 노이즈로서 삭제된다. 한편, 다른쪽의 그림자부(SH2)는 어느 쪽의 고부품(C1)에 대해서도 스캔 방향에 인접하는 그림자부가 아니다.One shadow portion SH1 is a shadow portion adjacent to the two high components C1, which are data containing areas, in the scanning direction. In this case, it can be said that there is a high possibility of measurement failure in the shadow portion SH1 because the line light SL is blocked by the high component C1. In reality, height data of the low component C2 sandwiched between the high component C1 is not obtained. Additionally, the isolated area CA is an error area detected as a data containing area due to diffuse reflection of the line light SL. Normally, parts of this shape do not exist, so they are deleted as noise. On the other hand, the other shadow portion SH2 is not a shadow portion adjacent to the scan direction for either high component C1.

도 14(A)의 (A-3)은 (A-2)의 상황이 얻어진 경우의, 제 2 스캔의 실행 영역의 결정예를 나타낸다. 2개의 고부품(C1)에 대응하는 데이터 있음 영역에, 스캔 방향에 인접하여 있는 그림자부(SH1)는 제 2 스캔의 대상영역이 되는 재스캔 영역(RS1)으로 결정된다. 한편, 데이터 있음 영역에 대해서 스캔 방향에 인접하여 있지 않은 그림자부(SH2)는 재스캔 영역(RS1)으로는 취급되지 않는다. 나중에 행해지는 제 2 스캔에서는 라인광(SL)의 조사 방향을 바꾸는 등 해서 재스캔 영역(RS1)의 높이 계측이 행해진다. 이러한 실시형태에 의하면, 쓸모 없이 제 2 스캔이 실행되지 않아도 되어 높이 계측의 신속화를 꾀할 수 있다.(A-3) in FIG. 14(A) shows an example of determination of the execution area of the second scan when the situation (A-2) is obtained. The shadow area SH1 adjacent in the scanning direction to the data area corresponding to the two high components C1 is determined as the re-scan area RS1 to be the target area for the second scan. Meanwhile, the shadow portion SH2 that is not adjacent to the data containing area in the scan direction is not treated as the re-scan area RS1. In the second scan performed later, the height of the re-scan area RS1 is measured by, for example, changing the irradiation direction of the line light SL. According to this embodiment, it is possible to speed up height measurement by eliminating the need for a useless second scan to be performed.

도 14(B)는 측정 대상인 실장 기판(P2)이 노치부(PD2)를 갖는 경우를 나타낸다. 도 14(B)의 (B-1)에 나타낸 바와 같이 실장 기판(P2)은 실장된 부품(C)의 스캔 방향 하류측에 인접해서, 실장 기판(P2)의 일부가 잘라 내어진 노치부(PD2)를 갖고 있다. 도 14(B)의 (B-2)는 제 1 스캔에 의거하여 구해진 높이 데이터의 화상(IM2)을 나타낸다. 부품(C)의 실장영역은 기판표면(PS)보다 높은 높이 데이터를 갖는 데이터 있음 영역으로서 표출하고 있다. 한편, 노치부(PD2)의 영역은 높이 데이터가 없는 그림자부(SH3)가 된다.FIG. 14(B) shows a case where the mounting substrate P2 to be measured has a notch portion PD2. As shown in (B-1) of FIG. 14(B), the mounting board P2 is adjacent to the downstream side in the scanning direction of the mounted component C, and has a notch portion ( I have PD2). (B-2) in FIG. 14(B) shows an image IM2 of height data obtained based on the first scan. The mounting area of the component (C) is expressed as a data area with height data higher than the substrate surface (PS). Meanwhile, the area of the notch portion PD2 becomes a shadow portion SH3 without height data.

도 14(B)의 (B-3)은 (B-2)의 상황이 얻어진 경우의, 제 2 스캔의 실행 영역의 결정예를 나타낸다. 이 경우, 그림자부(SH3)는 부품(C)에 대응하는 데이터 있음 영역에 인접하고는 있지만, 그 전영역을 제 2 스캔의 대상영역으로는 하지 않는다. 그림자부(SH3) 중 확실히 부품(C)의 데이터 있음 영역에 대해서 스캔 방향에 인접하는 영역, 즉 스캔 방향 하류측에 위치하는 영역만이 재스캔 영역(RS2)으로 결정된다. 이 재스캔 영역(RS2)도 노치부(PD2)에 대응하는 영역이므로, 결과로서 제 2 스캔으로도 높이 데이터가 계측되지 않는다. 그러나, 제 2 스캔의 실행 영역이 한정되는 만큼, 높이 계측의 신속화에 공헌할 수 있다.(B-3) in FIG. 14(B) shows an example of determination of the execution area of the second scan when the situation (B-2) is obtained. In this case, although the shadow portion SH3 is adjacent to the data containing area corresponding to the component C, the entire area is not used as the target area for the second scan. Among the shadow areas SH3, only the area adjacent to the scan direction, that is, the area located downstream in the scan direction, with respect to the area that clearly contains data of the part C, is determined as the re-scan area RS2. Since this rescan area RS2 is also an area corresponding to the notch PD2, as a result, height data is not measured even in the second scan. However, since the execution area of the second scan is limited, it can contribute to speeding up height measurement.

도 15(A) 및 (B)는 높이 데이터 결락부에 대해서 제 2 스캔을 실행하는지의 여부의 다른 판례를 나타내는 모식도이다. 여기에서는 데이터 있음 영역에 스캔 방향(F)에 있어서 인접하여 있는 높이 데이터 결락부가 제 1 스캔으로 얻어진 화상에 있어서 소정의 화소수 미만의 결락부인 경우에 상기 결락부를 스캔 방향에 기인한다고 판정하는 예를 나타낸다. 도 14의 예에서는 데이터 있음 영역에 스캔 방향에 인접하여 있는 한에 있어서, 노치부(PD2)여도 제 2 스캔의 대상으로 결정해 버린다. 본 판정예에서는 이 문제를 억제하는 예를 나타낸다.15(A) and 15(B) are schematic diagrams showing other precedents for whether or not a second scan is performed for the height data missing portion. Here, in the case where the height data missing part adjacent to the data containing area in the scanning direction (F) is a missing part of less than a predetermined number of pixels in the image obtained by the first scan, an example is given in which it is determined that the missing part is due to the scanning direction. indicates. In the example of FIG. 14, even if it is the notch PD2, it is determined as the object of the second scan as long as it is adjacent to the data containing area in the scanning direction. This judgment example shows an example of suppressing this problem.

도 15(A)는 도 14(A)와 마찬가지로, 측정 대상인 실장 기판(P1)이 2개의 고부품(C1)의 사이에 저부품(C2)이 배치된 부품 레이아웃을 구비할 경우를 나타낸다. 2개의 고부품(C1)이 늘어서는 방향을 스캔 방향으로 해서, 실장 기판(P1)의 높이 계측을 위한 제 1 스캔이 행해진 것으로 한다. 도 15(A)의 (A-2)에 나타낸 바와 같이 2개의 고부품(C1)에 대응하는 영역은 데이터 있음 영역이 되고, 양자간에는 높이가 검출되지 않은 그림자부(SH1)와, 고립 영역(CA)이 나타내어져 있다. 제 2 스캔의 실행 필요와 불필요 판정에 있어서, 고립 영역(CA)은 노이즈로서 무시하고, 높이 데이터의 결락부인 그림자부(SH1)의 스캔 방향의 폭(d1)을 화상 상의 화소수로 평가한다. 여기에서는 그림자부(SH1)의 폭(d1)이 미리 정해진 소정의 화소수(n) 미만의 결락부이므로, 이 그림자부(SH1)를 제 2 스캔의 대상으로 취급한다고 판정된다.FIG. 15(A), similar to FIG. 14(A), shows a case where the mounting board P1 to be measured has a component layout in which a low component C2 is disposed between two high components C1. It is assumed that the first scan for measuring the height of the mounting board P1 is performed using the direction in which the two high components C1 are lined up as the scan direction. As shown in (A-2) of FIG. 15(A), the area corresponding to the two high components C1 becomes an area with data, and between them is a shadow area SH1 whose height is not detected and an isolated area ( CA) is shown. In determining whether execution of the second scan is necessary or unnecessary, the isolated area CA is ignored as noise, and the width d1 in the scan direction of the shadow area SH1, which is a missing part of the height data, is evaluated by the number of pixels in the image. Here, since the width d1 of the shadow portion SH1 is a missing portion less than a predetermined number of pixels n, it is determined that the shadow portion SH1 is treated as an object of the second scan.

도 15(B)는 도 14(B)와 마찬가지로, 측정 대상인 실장 기판(P2)이 노치부(PD2)를 갖는 경우를 나타낸다. 실장 기판(P2)은 부품(C)의 스캔 방향 하류측에 인접해서 노치부(PD2)를 갖고 있다. 도 15(B)의 (B-2)에 나타낸 바와 같이 부품(C)에 대응하는 영역은 데이터 있음 영역이 되고, 노치부(PD2)의 영역은 높이 데이터가 없는 그림자부(SH3)가 된다. 상기와 마찬가지로, 그림자부(SH3)의 스캔 방향의 폭(d2)을 화상 상의 화소수로 평가한다. 여기에서는 그림자부(SH3)의 폭(d2)이 미리 정해진 소정의 화소수(n) 이상의 결락부이므로, 이 그림자부(SH3)를 제 2 스캔의 대상으로는 취급하지 않는다고 판정된다.FIG. 15(B), like FIG. 14(B), shows a case where the mounting substrate P2 to be measured has a notch portion PD2. The mounting substrate P2 has a notch portion PD2 adjacent to the downstream side of the component C in the scan direction. As shown in (B-2) of Fig. 15(B), the area corresponding to the part C becomes an area with data, and the area of the notch portion PD2 becomes a shadow portion SH3 without height data. Similarly to the above, the width d2 of the shadow portion SH3 in the scanning direction is evaluated based on the number of pixels in the image. Here, since the width d2 of the shadow portion SH3 is a missing portion greater than or equal to a predetermined number of pixels n, it is determined that the shadow portion SH3 is not treated as an object of the second scan.

소정의 화소수(n)는 0 이상의 임의의 값으로 설정할 수 있다. 예를 들면, 높이 데이터 결락부가 검출된 경우, 그 전체를 재스캔의 대상으로 할 때는 n=0으로 설정하면 좋다. 또는 높이 데이터 결락부의 주위의 평균 높이와 라인광(SL)의 조사 각도의 관계로부터, 동적으로 화소수(n)를 설정해도 좋다. 또한, 화상 처리로 높이 데이터 보완을 행하는 화소수를 기준으로 화소수(n)를 설정할 수 있다. 예를 들면, 높이 데이터가 없는 화소가 3화소 이하이면, 보완 처리로 데이터 없음 화소의 높이 데이터를 도출하는 설정의 경우, n=4로 설정한다. 이렇게, 제 2 스캔을 실행하는 트리거가 되는 높이 데이터 결락부인 것으로 판단하는 기준을 화소수(n)에 의해 임의로 설정할 수 있다.The predetermined number of pixels (n) can be set to any value greater than 0. For example, when a missing portion of height data is detected and the entire portion is to be re-scanned, n = 0 can be set. Alternatively, the number of pixels (n) may be set dynamically from the relationship between the average height around the height data missing portion and the irradiation angle of the line light (SL). Additionally, the number of pixels (n) can be set based on the number of pixels for which height data is supplemented by image processing. For example, if the number of pixels without height data is 3 or less, n = 4 is set to derive the height data of the pixels without data through supplementary processing. In this way, the standard for determining that the height data is missing, which becomes the trigger for executing the second scan, can be arbitrarily set by the number of pixels (n).

도 16은 제 4 실시형태에 따른 부품 높이 계측에 있어서의 스캔 영역 결정 처리를 나타내는 플로우차트이다. 제어 장치(3)의 스캔 제어부(32)는 디폴트 설정으로 규정된 제 1 스캔을 실행시키고, 측정 대상인 실장 기판(P)에 대해서 높이 계측을 행하게 한다(스텝 S11). 계속해서 계측 처리부(33)가 제 1 스캔으로 얻어진 화상에 의거해서 높이 데이터, 및 높이 데이터 결락부를 구한다(스텝 S12). Fig. 16 is a flowchart showing scan area determination processing in component height measurement according to the fourth embodiment. The scan control unit 32 of the control device 3 executes a first scan defined by default settings and performs a height measurement on the mounting substrate P as a measurement target (step S11). Subsequently, the measurement processing unit 33 obtains height data and height data missing portions based on the image obtained in the first scan (step S12).

다음에 계측 처리부(33)는 높이 데이터 결락부 내에, 도 14(A)에 예시한 바와 같은 높이 데이터가 부자연스럽게 고립된 고립 영역(CA)이 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S13). 고립 영역(CA)이 검출된 경우(스텝 S13에서 YES), 상기 영역은 노이즈이므로, 계측 처리부(33)는 고립 영역(CA)을 삭제하는 처리를 행한다(스텝 S14). 고립 영역(CA)이 검출되지 않은 경우(스텝 S13에서 NO), 계측 처리부(33)는 높이 데이터 결락부에 인접해서 기판표면(PS)보다 높은 높이 데이터가 검출되어 있는 데이터 있음 영역이 존재하는지의 여부를 판정한다(스텝 S15).Next, the measurement processing unit 33 determines whether there is an isolated area CA in which the height data is unnaturally isolated as illustrated in FIG. 14(A) in the height data missing portion (step S13). When the isolated area CA is detected (YES in step S13), since the area is noise, the measurement processing unit 33 performs processing to delete the isolated area CA (step S14). When the isolated area CA is not detected (NO in step S13), the measurement processing unit 33 determines whether there is a data area adjacent to the height data missing area in which height data higher than the substrate surface PS is detected. Determine whether or not (step S15).

상기 데이터 있음 영역이 존재할 경우(스텝 S15에서 YES), 계측 처리부(33)는 높이 데이터 결락부가 스캔 방향의 그림자에 대응하는 결락부인지의 여부를 판정한다(스텝 S16). 즉, 계측 처리부(33)는 스텝 S2에서 검출된 높이 데이터 결락부가 상기 데이터 있음 영역에 스캔 방향으로 인접한 결락부인지의 여부를 판정한다. 스캔 방향에 인접한 결락부인 경우(스텝 S16에서 YES), 계측 처리부(33)는 상기 높이 데이터 결락부가 화상 상에 있어서 스캔 방향으로 미리 정해진 화소수(n) 이상의 폭을 갖는 결락부인지의 여부를 판정한다(스텝 S17). If the data-containing area exists (YES in step S15), the measurement processing unit 33 determines whether the height data missing portion is a missing portion corresponding to the shadow in the scanning direction (step S16). That is, the measurement processing unit 33 determines whether the height data missing part detected in step S2 is a missing part adjacent to the data containing area in the scan direction. In the case of a missing part adjacent to the scan direction (YES in step S16), the measurement processing unit 33 determines whether the height data missing part is a missing part with a width of more than a predetermined number (n) of pixels in the scan direction on the image. Do it (step S17).

화소수(n) 이상의 폭을 갖는 결락부로 판정되었을 경우(스텝 S17에서 YES), 계측 처리부(33)는 상기 높이 데이터 결락부는 재스캔이 필요한 결락부인 것으로 판정한다. 이 경우, 지정된 높이 계측을 모두 완료하고 있는지의 여부가 판정된다(스텝 S18). 높이 계측이 미완인 경우(스텝 S18에서 NO), 스캔 제어부(32)는 헤드(25H)의 회전 각도의 변경 및 필요에 따라서 스캔 방향(F)을 변경하고(스텝 S20), 스텝 S11로 돌아가서 재스캔으로서의 제 2 스캔을 실행시킨다. 예를 들면, 회전 각도를 15도씩 변경하는 등 해서 재스캔이 실행된다.When it is determined that the missing portion has a width equal to or greater than the number of pixels (n) (YES in step S17), the measurement processing unit 33 determines that the height data missing portion is a missing portion that requires re-scanning. In this case, it is determined whether all specified height measurements have been completed (step S18). If the height measurement is incomplete (NO in step S18), the scan control unit 32 changes the rotation angle of the head 25H and changes the scan direction F as necessary (step S20), returns to step S11, and restarts. The second scan as a scan is executed. For example, a rescan is performed by changing the rotation angle by 15 degrees.

높이 계측이 모두 완료되어 있는 경우(스텝 S18에서 YES), 계측 처리부(33)는 측정 대상으로 한 실장 기판(P)에 대한 높이 계측 데이터를 제어 장치(3)의 메모리 영역에 격납하고, 데이터를 갱신한다(스텝 S19). 한편, 스텝 S15에서 상기 데이터 있음 영역이 존재하지 않는 경우(스텝 S15에서 NO), 스텝 S16에서 스캔 방향에 인접한 결락부가 아닌 경우(스텝 S16에서 NO), 혹은 스텝 S17에서 화소수(n) 이상의 폭을 갖는 결락부인 것으로 판정되었을 경우(스텝 S17에서 YES), 계측 처리부(33)는 재스캔이 불필요라고 판정되고(스텝 S21), 처리를 마친다.When all height measurements have been completed (YES in step S18), the measurement processing unit 33 stores the height measurement data for the mounting substrate P as the measurement target in the memory area of the control device 3, and stores the data as Update (step S19). On the other hand, if the data-containing area does not exist in step S15 (NO in step S15), if it is not a missing area adjacent to the scan direction in step S16 (NO in step S16), or if the area has a width of more than the number of pixels (n) in step S17. (YES in step S17), the measurement processing unit 33 determines that re-scanning is not necessary (step S21) and ends the process.

[제 5 실시형태][Fifth Embodiment]

제 5 실시형태에서는 모델 기판을 사용해서 사전에 바람직한 스캔 양태를 탐지하는 예를 나타낸다. 개략적으로는 스캔 제어부(32)가 모델 기판을 대상으로 해서 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향을 상이한 방위로 한 복수의 스캔을 실행시키고, 복수의 스캔 중에서, 제 1 스캔으로서 사용하기에 적합한 스캔을 선택한다. 그리고, 이후의 모델 기판과 동일한 실장 기판(P)의 높이 계측에 있어서는 선택한 스캔 양태에서 높이 계측을 행한다.The fifth embodiment shows an example of detecting a desirable scan mode in advance using a model substrate. Schematically, the scan control unit 32 executes a plurality of scans with the irradiation directions of the line lights SL1 and SL2 in different orientations on the model substrate, and selects a scan suitable for use as the first scan among the plurality of scans. Select Scan. Then, in the subsequent height measurement of the mounting board P, which is the same as the model board, the height is measured in the selected scan mode.

도 17(A)∼(C)는 제 5 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다. 본 실시형태에서는 도 17(A)에 나타내는 바와 같은 모델 기판(PM)이 준비된다. 모델 기판(PM)은 어떤 실장 기판 제품에 대해서 그 기판 설계대로, 부품(C)이 소정의 배치로 기판에 마운트된 양품 기판이다. 여기에서는 도 8(A)에서의 예시품과 마찬가지로, 4개의 고부품(C1)에 하나의 저부품(C2)이 둘러싸여진 레이아웃을 갖는다.17(A) to 17(C) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the fifth embodiment. In this embodiment, a model substrate PM as shown in Fig. 17(A) is prepared. A model board (PM) is a good quality board in which components (C) are mounted on a board in a predetermined arrangement according to the board design for a certain mounting board product. Here, like the example product in FIG. 8(A), it has a layout in which one low component (C2) is surrounded by four high components (C1).

상기 실장 기판 제품의 높이 계측을 행하기 전에, 제어 장치(3)는 모델 기판(PM)에 대해서 높이 계측 동작을 실행한다. 이 높이 계측에 있어서, 스캔 제어부(32)는 예를 들면, 헤드(25H)를 순차 회전시켜서, 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향을 상이한 방위로 한 복수의 높이 계측을 행한다. 도 17(A)에서는 헤드(25H)의 회전 각도를 0도, 45도, 90도로 순차 변경하고, 각각 스캔 방향(F1, F2, F3)으로 모델 기판(PM)의 스캔을 행하는 예를 나타내고 있다. 실제로는 15도 정도의 소피치로 헤드(25H)의 회전 각도를 변화시키면서, 모델 기판(PM)의 스캔을 행하는 것이 바람직하다.Before measuring the height of the mounted substrate product, the control device 3 performs a height measurement operation on the model substrate PM. In this height measurement, the scan control unit 32 sequentially rotates the head 25H, for example, and performs a plurality of height measurements with the irradiation directions of the line lights SL1 and SL2 in different directions. Figure 17(A) shows an example in which the rotation angle of the head 25H is sequentially changed to 0 degrees, 45 degrees, and 90 degrees, and the model substrate PM is scanned in the scan directions F1, F2, and F3, respectively. . In reality, it is preferable to scan the model substrate PM while changing the rotation angle of the head 25H at a small pitch of about 15 degrees.

각 스캔으로 취득된 화상에 의거하여 계측 처리부(33)가 모델 기판(PM)의 높이 데이터를 구한다. 이 때, 계측 처리부(33)는 각 스캔에 있어서의 높이 데이터의 결락부를 특정하고, 높이 계측이 어느 정도 정확하게 실행되었는지를 상기 실장 데이터에 의거하여 평가한다. 도 17(A)에서는 헤드(25H)의 회전 각도=0도 및 90도인 경우, 저부품(C2)의 높이 계측을 행할 수 없으므로, 최적인 스캔 양태라고는 평가할 수 없다. 한편, 회전 각도=45도인 경우, 저부품(C2)을 포함시킨 높이 계측이 가능하다. 따라서, 계측 처리부(33)는 헤드(25H)의 회전 각도=45도를 모델 기판(PM)과 동일한 배치로 부품(C1, C2)이 마운트된 실장 기판(P)을 높이 계측의 대상으로 할 때, 스캔 양태로서 채용한다.Based on the images acquired in each scan, the measurement processing unit 33 obtains height data of the model substrate PM. At this time, the measurement processing unit 33 identifies missing portions of height data in each scan and evaluates how accurately the height measurement was performed based on the mounting data. In Fig. 17(A), when the rotation angle of the head 25H = 0 degrees and 90 degrees, the height of the low part C2 cannot be measured, so it cannot be evaluated as an optimal scanning mode. On the other hand, when the rotation angle = 45 degrees, height measurement including the low part (C2) is possible. Therefore, when the measurement processing unit 33 sets the mounting board P on which the components C1 and C2 are mounted in the same arrangement as the model board PM with the rotation angle of the head 25H = 45 degrees as the object of height measurement. , is adopted as a scanning mode.

도 17(B), (C)는 이후에 실시되는 모델 기판(PM)과 동일한 실장 기판(P)에 대한 스캔 양태를 나타낸다. 이들은 제 1 실시형태의 도 8(C), (D)로 나타낸 스캔 양태와 동일하다. 도 17(B)는 회전 각도=0도인 스캔 방향(F1)을 유지한 채, 헤드(25H)의 회전 각도=45도로서 스캔을 행하는 예를 나타내고 있다. 도 17(C)에서는 헤드(25H)의 회전 각도=45도로 설정함과 아울러, 이 회전 각도에 따른 스캔 방향(F2)으로 설정하는 예를 나타내고 있다.Figures 17(B) and 17(C) show a scan mode for the mounting board P, which is the same as the model board PM, to be performed later. These are the same as the scanning aspects shown in Figs. 8(C) and 8(D) of the first embodiment. FIG. 17(B) shows an example in which scanning is performed with the rotation angle of the head 25H = 45 degrees while maintaining the scan direction F1 with the rotation angle = 0 degrees. Figure 17(C) shows an example in which the rotation angle of the head 25H is set to 45 degrees and the scan direction F2 is set according to this rotation angle.

제 5 실시형태에 의하면, 모델 기판(PM)을 사용해서 복수의 스캔이 미리 실행되고, 높이 데이터 결락부가 가장 발생하기 어려운 최적 스캔을 탐지하는 것이 가능해진다. 그리고, 모델 기판(PM)과 동일한 실장 기판(P)에 대해서는 상기 최적 스캔의 양태를 적어도 제 1 스캔에 적용함으로써, 낭비 없는 높이 계측을 행할 수 있다.According to the fifth embodiment, a plurality of scans are performed in advance using the model substrate PM, and it becomes possible to detect the optimal scan in which missing height data parts are least likely to occur. And, for the mounting substrate P that is the same as the model substrate PM, height measurement without waste can be performed by applying the above-mentioned optimal scan mode to at least the first scan.

제 5 실시형태에 있어서, 부품(C)에 대해서 그 높이, 체적, 면적을 산출 가능한 실장 데이터가 존재하고 있는 경우는 각 스캔에 있어서의 계측값으로부터 얻어지는 높이, 체적, 면적이 가장 상기 실장 데이터에 가까운 스캔 양태를 선택시킬 수 있다. 도 18은 저부품(C2) 및 고부품(C1)에 대해서 실장 데이터로부터 구해지는 체적과, 각 스캔에서의 실측에 의해 구해지는 체적의 비인 체적 비율로, 스캔 방향의 평가를 행하는 예를 나타내고 있다. 상기 체적비율이 100%에 가까울수록 계측의 정확성이 담보되어 있다.In the fifth embodiment, when there is mounting data that can calculate the height, volume, and area of the component C, the height, volume, and area obtained from the measured values in each scan are the closest to the mounting data. You can select the nearest scan mode. Figure 18 shows an example of evaluating the scan direction using the volume ratio, which is the ratio of the volume obtained from the mounting data for the low component (C2) and the high component (C1) and the volume obtained by actual measurement in each scan. . The closer the volume ratio is to 100%, the more accurate the measurement is.

도 18(A)는 스캔 방향 및 헤드(25H)의 회전 각도=0도인 경우에 있어서의, 저부품(C2) 및 고부품(C1)의 상기 체적비를 나타내고 있다. 기술한 대로, 0도인 경우에는 저부품(C2)이 고부품(C1)의 그림자가 되어서 정확한 높이 계측은 행할 수 없다. 이 때문에, 저부품(C2)에 대한 체적비율은 1%라는 낮은 값이다. 한편, 고부품(C1)에 대해서는 계측에 지장은 없으므로, 체적비율은 95%라는 높은 값이 얻어지고 있다.FIG. 18(A) shows the volume ratio of the low part C2 and the high part C1 in the case where the scanning direction and the rotation angle of the head 25H = 0 degrees. As described, in the case of 0 degrees, the low part (C2) becomes a shadow of the high part (C1), so accurate height measurement cannot be performed. For this reason, the volume ratio for low components (C2) is a low value of 1%. On the other hand, since there is no problem in measurement for large components (C1), a high value of 95% for the volume ratio is obtained.

도 18(B)는 스캔 방향 및 헤드(25H)의 회전 각도=45도인 경우에 있어서의 체적비를 나타내고 있다. 45도의 경우, 저부품(C2)에도 라인광(SL1, SL2)을 조사 가능하다. 이 때문에, 저부품(C2)에 대한 체적비율은 99%라는 높은 값이 얻어지고 있다. 고부품(C1)에 대해서도, 체적비율은 97%라는 높은 값이 얻어지고 있다. 도 18(C)는 회전 각도=90도인 경우에 있어서의 체적비를 나타내고 있다. 이 경우에서도 저부품(C2)이 고부품(C1)의 그림자가 되어서 정확한 높이 계측은 행할 수 없다. 따라서, 고부품(C1)의 체적비율은 94%가 얻어지지만, 저부품(C2)에 대한 체적비율은 2%라는 낮은 값이다.Figure 18(B) shows the volume ratio in the case where the scan direction and rotation angle of the head 25H = 45 degrees. In the case of 45 degrees, line light (SL1, SL2) can be irradiated even to the low part (C2). For this reason, the volume ratio for the low component (C2) is obtained as high as 99%. Even for high-volume components (C1), a high value of 97% is obtained for the volume ratio. Figure 18(C) shows the volume ratio in the case of rotation angle = 90 degrees. Even in this case, the low part (C2) becomes a shadow of the high part (C1), so accurate height measurement cannot be performed. Accordingly, the volume ratio of the high component (C1) is 94%, but the volume ratio of the low component (C2) is a low value of 2%.

상기의 결과에 의하면, 회전 각도=0도, 90도에서는 적어도 저부품(C2) 및 고부품(C1)의 실장 에리어에 있어서, 정확한 높이 계측은 행할 수 없다. 따라서, 회전 각도=45도의 스캔이 선택된다. 실제의 실장 기판(P)에서는 복수의 실장 에리어가 존재하고, 이들 실장 에리어마다 바람직한 스캔 방향이 존재한다. 바람직한 스캔 방향이 동일한 실장 에리어 또는 부품을 정리하는 등 해서 실장 기판(P) 전체에서 볼 때, 최적인 스캔 양태를 설정하는 것이 바람직하다.According to the above results, when the rotation angle is 0 degrees and 90 degrees, accurate height measurement cannot be performed at least in the mounting area of the low component C2 and the high component C1. Therefore, a scan with rotation angle = 45 degrees is selected. In an actual mounting substrate P, a plurality of mounting areas exist, and a preferable scan direction exists for each of these mounting areas. It is desirable to set the optimal scan mode when looking at the entire mounting substrate P, such as by arranging mounting areas or components with the same preferred scan direction.

도 19는 제 5 실시형태에 따른 부품 높이 계측에 있어서의, 실장 데이터를 사용할 수 있는 경우의 스캔 방향 결정 처리를 나타내는 플로우차트이다. 제어 장치(3)의 스캔 제어부(32)는 모델 기판(PM)에 대해서 디폴트 설정으로 규정된 스캔을 실행시키고, 실장된 부품(C)의 높이 계측을 행하게 한다(스텝 S31). 계속해서 계측 처리부(33)가 모델 기판(PM)의 각 부품(C)에 대한 높이 데이터를 구한다. 또한 계측 처리부(33)는 실장 데이터 기억부(34)로부터 실장 데이터를 판독하고, 실측의 부품(C)의 높이 데이터에 의거하는 체적과, 실측 데이터로부터 도출되는 부품(C1)의 체적으로부터 체적비율을 산출한다(스텝 S32).Fig. 19 is a flowchart showing scan direction determination processing when mounting data can be used in component height measurement according to the fifth embodiment. The scan control unit 32 of the control device 3 executes a scan specified by default settings on the model board PM and measures the height of the mounted component C (step S31). Subsequently, the measurement processing unit 33 obtains height data for each component C of the model board PM. In addition, the measurement processing unit 33 reads the mounting data from the mounting data storage unit 34 and calculates the volume ratio from the volume based on the height data of the actually measured component C and the volume of the component C1 derived from the actually measured data. Calculate (step S32).

계속해서, 미리 지정된 헤드(25H)의 회전 각도 및 스캔 방향에서의, 모델 기판(PM)의 높이 계측이 완료되었는지의 여부가 확인된다(스텝 S33). 모든 높이 계측이 미완료인 경우(스텝 S33에서 NO), 스캔 제어부(32)는 헤드(25H)의 회전 각도 내지는 스캔 방향을 변경하고(스텝 S35), 새로운 스캔을 실행시킨다(스텝 S31). 한편, 모든 높이 계측이 완료된 경우(스텝 S33에서 YES), 계측 처리부(33)는 부품(C)마다 시행한 모든 스캔 중에서 가장 실장 데이터에 가까운 결과가 얻어진 스캔 방향을 특정하고, 이것을 기억시킨다(스텝 S34). Subsequently, it is confirmed whether the measurement of the height of the model substrate PM in the pre-specified rotation angle of the head 25H and the scan direction has been completed (step S33). If all height measurements are incomplete (NO in step S33), the scan control unit 32 changes the rotation angle or scan direction of the head 25H (step S35) and executes a new scan (step S31). On the other hand, when all height measurements are completed (YES in step S33), the measurement processing unit 33 specifies the scan direction in which a result closest to the mounting data was obtained among all scans performed for each component C and stores this (step S34).

이상은 실장 데이터를 사용할 수 있는 경우의 스캔 방향 결정 방법의 예이다. 실장 데이터를 사용할 수 없는 경우는 높이 데이터의 결락부의 면적과 스캔 방향의 관계로부터 최적인 스캔 방향을 선정할 수 있다. 도 20(A)∼(C)는 부품(C)의 높이 계측에 있어서의, 높이 데이터 결락부인 그림자부(SH1, SH21, SH22, SH3)와 스캔 방향의 관계를 나타내는 도면이다. 도 20(A), (B), (C)는 각각 스캔 방향 및 헤드(25H)의 회전 각도=0도, 45도, 90도의 경우의 계측 결과를 나타내고 있다.The above is an example of a method for determining the scan direction when mounting data is available. If mounting data is not available, the optimal scan direction can be selected from the relationship between the area of the missing part in the height data and the scan direction. 20(A) to 20(C) are diagrams showing the relationship between the scan direction and the shadow portions SH1, SH21, SH22, and SH3, which are missing height data portions, in measuring the height of the component C. Figures 20(A), (B), and (C) show measurement results for the scan direction and rotation angle of the head 25H = 0 degrees, 45 degrees, and 90 degrees, respectively.

도 20(A)∼(C)의 각 스캔으로 취득된 화상에 의거하여 부품(C)의 영역인 데이터 있음 영역이 특정된다. 이어서, 이 데이터 있음 영역에 대해서 스캔 방향에 인접하여 있는 높이 데이터의 결락부의 면적이 구해진다. 도 20(A)에 나타낸 바와 같이 회전 각도=0도인 경우, 직사각형의 부품(C)의 장변이 스캔 방향과 직교하고 있는 점에서, 비교적 큰 면적의 그림자부(SH1), 즉 상기 결락부가 표출하고 있다. 이것에 대해서 도 20(B)의 회전 각도=45도인 경우, 부품(C1)에 있어서의 스캔 방향 하류측의 코너부에 비교적 작은 면적의 그림자부(SH21, SH22)가 표출하고 있다. 도 20(C)의 회전 각도=90도에서는 부품(C)의 단변측에 SH21, SH22의 합계보다는 큰 면적의 그림자부(SH3)가 표출하고 있다.Based on the images acquired by each scan in Figs. 20(A) to 20(C), the data containing area, which is the area of the part C, is specified. Next, for this data-containing area, the area of the missing portion of height data adjacent to the scanning direction is calculated. As shown in FIG. 20(A), when the rotation angle is 0 degrees, the long side of the rectangular component C is perpendicular to the scanning direction, so the shadow portion SH1 of a relatively large area, that is, the missing portion, is expressed. there is. In contrast, when the rotation angle in Fig. 20(B) is 45 degrees, shadow portions SH21 and SH22 of relatively small areas are expressed at the corner portion on the downstream side of the scanning direction of the component C1. At a rotation angle of 90 degrees in Fig. 20(C), a shadow portion SH3 with an area larger than the sum of SH21 and SH22 is expressed on the short side of the component C.

이들, 도 20(A)∼(C)의 스캔 중에서, 가장 상기 결락부의 면적이 작아지는 스캔을 제 1 스캔으로서 선택한다. 여기에서의 예에서는 도 20(B)의 회전 각도=45도로 설정한 스캔으로 검출되는 그림자부(SH21, SH22)가 이외에 비교해서 가장 면적이 작다. 즉, 회전 각도=45도가 높이 데이터의 결락부의 가장 발생하기 어려운 스캔이 된다. 따라서, 헤드(25H)의 회전 각도=45도로 하는 스캔이 적어도 제 1 스캔으로서 선정된다.Among these scans in Figs. 20(A) to 20(C), the scan in which the area of the missing portion is smallest is selected as the first scan. In this example, the shadow portions (SH21, SH22) detected by scanning with the rotation angle = 45 degrees in Fig. 20(B) have the smallest area compared to the others. In other words, a rotation angle of 45 degrees is the scan in which missing portions of height data are least likely to occur. Therefore, a scan with the rotation angle of the head 25H = 45 degrees is selected as at least the first scan.

도 21은 제 5 실시형태에 따른 부품 높이 계측에 있어서의, 실장 데이터를 사용할 수 없는 경우의 스캔 방향 결정 처리를 나타내는 플로우차트이다. 제어 장치(3)의 스캔 제어부(32)는 모델 기판(PM)에 대해서 디폴트 설정으로 규정된 스캔을 실행시키고, 실장된 부품(C)의 높이 계측을 행하게 한다(스텝 S41). 계속해서 계측 처리부(33)가 모델 기판(PM)에 대한 높이 데이터 결락부를 구하는 처리를 실행한다(스텝 S42). 이 스텝 S42에 처리는 먼저 설명한 도 16의 스텝 S12∼S17의 처리와 동일하다. 여기에서는 설명을 할애한다.Fig. 21 is a flowchart showing scan direction determination processing when mounting data cannot be used in component height measurement according to the fifth embodiment. The scan control unit 32 of the control device 3 executes a scan specified by default settings on the model board PM and measures the height of the mounted component C (step S41). Subsequently, the measurement processing unit 33 executes processing to determine the height data missing portion for the model substrate PM (step S42). The processing in step S42 is the same as the processing in steps S12 to S17 in FIG. 16 described previously. An explanation is given here.

그 후, 계측 처리부(33)는 상기 스캔으로 발생한 높이 데이터 결락부의 면적을 구하는 처리를 행한다(스텝 S43). 계속해서, 미리 지정된 헤드(25H)의 회전 각도 및 스캔 방향에서의, 모델 기판(PM)의 높이 계측이 완료되었는지의 여부가 확인된다(스텝 S44). 모든 높이 계측이 미완료인 경우(스텝 S44에서 NO), 스캔 제어부(32)는 헤드(25H)의 회전 각도 내지는 스캔 방향을 변경하고(스텝 S46), 새로운 스캔을 실행시킨다(스텝 S41). 한편, 모든 높이 계측이 완료된 경우(스텝 S44에서 YES), 계측 처리부(33)는 높이 데이터 결락부의 면적이 최소가 되는 스캔을 선정한다(스텝 S45). 나중에 실시하는 모델 기판(PM)과 동일한 실장 기판(P)의 높이 계측은 여기에서 선정된 스캔 양태가 사용된다.After that, the measurement processing unit 33 performs processing to determine the area of the height data missing portion generated by the scan (step S43). Subsequently, it is confirmed whether the height measurement of the model substrate PM in the pre-specified rotation angle of the head 25H and the scan direction has been completed (step S44). If all height measurements are incomplete (NO in step S44), the scan control unit 32 changes the rotation angle or scan direction of the head 25H (step S46) and executes a new scan (step S41). On the other hand, when all height measurements are completed (YES in step S44), the measurement processing unit 33 selects the scan with the minimum area of the height data missing portion (step S45). The scan mode selected here is used to measure the height of the mounting board P, which is the same as the model board PM, to be performed later.

[제 6 실시형태][Sixth Embodiment]

제 6 실시형태에서는 특정 부품의 고정세의 높이 데이터를 취득하는 예를 나타낸다. 예를 들면, 중요성이 높은 부품에 대해서 그 형상을 고정세로 구하는 것이 요청되는 일이 있다. 이 경우, 상기 부품에 대해서 제 1 스캔을 실행시킴과 아울러, 상기 제 1 스캔에서는 높이 데이터의 결락부가 있다고 간주해서 적어도 제 2 스캔을 실행시킨다. 즉, 높이 데이터 결락부의 유무에 상관없이, 상기 부품에 대해서 복수회의 스캔을 실행시킨다. 그리고, 적어도 제 1 스캔 및 제 2 스캔으로 얻어진 화상으로부터 얻어진 높이 데이터를 합성해서 상기 부품의 높이 데이터를 구한다.The sixth embodiment shows an example of acquiring fixed height data of a specific part. For example, for parts of high importance, it may be requested to obtain the shape at a fixed resolution. In this case, in addition to executing a first scan for the part, at least a second scan is executed considering that there is a missing portion of height data in the first scan. That is, regardless of the presence or absence of height data missing portions, the component is scanned multiple times. Then, the height data obtained from at least the images obtained by the first scan and the second scan are synthesized to obtain the height data of the part.

도 22(A)∼(D)는 제 6 실시형태에 따른 부품 높이 계측을 설명하기 위한 모식도이다. 측정 대상은 실장 기판(P)에 실장되는 특정 부품(CP)이다. 특정 부품(CP)은 예를 들면, 대규모 집적 회로 부품과 같은 중요부품이다. 도 22(A)에 나타낸 바와 같이 특정 부품(CP)에 대해서 헤드(25H)의 회전 각도, 즉 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향을 다르게 해서, 복수회의 스캔을 실행시킨다. 도 22(A)에서는 특정 부품(CP)에 대해서 X 방향을 스캔 방향(F1)으로 하는 제 1 스캔과, Y 방향을 스캔 방향(F2)으로 하는 제 2 스캔이 실행되어 있는 예를 나타내고 있다.22(A) to 22(D) are schematic diagrams for explaining component height measurement according to the sixth embodiment. The measurement target is a specific component (CP) mounted on the mounting board (P). Specific components (CPs) are critical components, for example, large-scale integrated circuit components. As shown in Fig. 22(A), a plurality of scans are performed for a specific component CP by varying the rotation angle of the head 25H, that is, the irradiation direction of the line lights SL1 and SL2. FIG. 22(A) shows an example in which a first scan using the X direction as the scan direction F1 and a second scan using the Y direction as the scan direction F2 are performed for a specific component CP.

도 22(B)는 제 1 스캔으로 취득된 화상에 의거하여 구해진 특정 부품(CP)의 높이 데이터와, 높이 데이터 결락부인 그림자부(SHx)를 나타내고 있다. 특정 부품(CP)의 X측변(XS)에 그림자부(SHx)가 나타내어져 있지만, Y측변(YS)에는 그림자부가 존재하지 않는다. 도 22(C)는 제 2 스캔에 의거하는 특정 부품(CP)의 높이 데이터와, 그림자부(SHy)를 나타내고 있다. 특정 부품(CP)의 Y측변(YS)에 그림자부(SHy)가 나타내어져 있지만, X측변(XS)에는 그림자부가 존재하지 않는다. 제 1 스캔에 의한 높이 계측에서는 X측변(XS)의 높이 데이터가 확정되어 있지 않다. 또한, 제 2 스캔에 의한 높이 계측에서는 Y측변(YS)의 높이 데이터가 확정되어 있지 않다. 그러나, 도 22(D)에 나타낸 바와 같이 제 1 스캔 및 제 2 스캔으로 각각 얻어진 높이 데이터를 합성하면, 그림자부(SHx, SHy)에 의한 불확정 부분을 소거할 수 있다. 따라서, 특정 부품(CP)의 높이 데이터를 고정세로 구할 수 있다.Figure 22(B) shows the height data of the specific component CP obtained based on the image acquired in the first scan, and the shadow portion SHx, which is a missing portion of the height data. Although a shadow portion (SHx) is shown on the FIG. 22(C) shows the height data of the specific component CP and the shadow portion SHy based on the second scan. A shadow portion (SHy) is shown on the Y side (YS) of the specific component (CP), but a shadow portion does not exist on the X side edge (XS). In the height measurement using the first scan, the height data of the X side (XS) is not confirmed. In addition, in the height measurement by the second scan, the height data of the Y side (YS) is not confirmed. However, as shown in FIG. 22(D), if the height data obtained from the first scan and the second scan are combined, the uncertain portion due to the shadow portions SHx and SHy can be eliminated. Therefore, height data of a specific component (CP) can be obtained at a fixed rate.

도 23은 제 6 실시형태에 따른 고정세 부품 높이 데이터 작성 처리를 나타내는 플로우차트이다. 제어 장치(3)의 스캔 제어부(32)는 특정 부품(CP)에 대해서 디폴트 설정으로 규정된 스캔을 실행시키고, 특정 부품(CP)의 높이 계측을 행하게 한다(스텝 S51). 이 높이 계측에 의거하여 계측 처리부(33)는 특정 부품(CP)의 높이 데이터 및 그림자부(SHx, SHy)를 구한다(스텝 S52).Fig. 23 is a flowchart showing the high-detail part height data creation process according to the sixth embodiment. The scan control unit 32 of the control device 3 executes a scan specified with default settings for the specific component CP and performs height measurement of the specific component CP (step S51). Based on this height measurement, the measurement processing unit 33 obtains the height data and shadow portions SHx and SHy of the specific component CP (step S52).

계속해서, 도 22(B)∼(D)에 예시한 바와 같은 데이터 합성에 필요한 높이 계측이 완료되었는지의 여부가 확인된다(스텝 S53). 모든 높이 계측이 미완료인 경우(스텝 S53에서 NO), 스캔 제어부(32)는 헤드(25H)의 회전 각도 내지는 스캔 방향을 변경하고(스텝 S54), 새로운 스캔을 실행시킨다(스텝 S51). 한편, 모든 높이 계측이 완료된 경우(스텝 S53에서 YES), 계측 처리부(33)는 높이 데이터의 합성 처리를 실행한다(스텝 S55).Subsequently, it is confirmed whether the height measurement required for data synthesis as illustrated in FIGS. 22(B) to 22(D) has been completed (step S53). If all height measurements are incomplete (NO in step S53), the scan control unit 32 changes the rotation angle or scan direction of the head 25H (step S54) and executes a new scan (step S51). On the other hand, when all height measurements are completed (YES in step S53), the measurement processing unit 33 performs synthesis processing of the height data (step S55).

스텝 S55에서는 예를 들면, 도 22(C) 및 (D)에 예시한 바와 같이 특정 부품(CP)의 X측변(XS) 또는 Y측변(YS) 중 어느 한쪽밖에 그림자부(SHx, SHy)가 존재하지 않는 경우, 다른쪽의 측변의 높이 데이터를 그대로 채용하는 합성 처리가 행해진다. 즉, 제 1 스캔으로 얻어진 Y측변(YS)의 높이 데이터를 제 2 스캔으로 얻어진 X측변(XS)의 높이 데이터를 그대로 사용해서 특정 부품(CP)의 높이 데이터가 작성된다. 이것에 대해서 복수의 스캔에 있어서, X측변(XS) 또는 Y측변(YS) 중 어느 것에나 그림자부(SHx, SHy)가 나타나는 경우가 있다. 이 경우, 복수의 스캔으로 얻어진 높이 데이터의 평균, 중간, 최대값 또는 최소값을 채용해서 높이 데이터를 작성할 수 있다.In step S55, for example, as illustrated in FIGS. 22(C) and 22(D), the shadow portions SHx and SHy are present only on either the If it does not exist, synthesis processing is performed to adopt the height data of the other side as is. That is, the height data of the specific part CP is created by using the height data of the Y side YS obtained in the first scan as is and the height data of the X side side XS obtained in the second scan. In relation to this, in a plurality of scans, shadow portions (SHx, SHy) may appear on either the X-side (XS) or the Y-side (YS). In this case, height data can be created by employing the average, median, maximum value, or minimum value of the height data obtained from multiple scans.

[기타 변형 실시형태][Other modified embodiments]

이상, 본 발명의 각종 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 다음과 같은 변형 실시형태를 채용할 수 있다.Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and, for example, the following modified embodiments can be adopted.

(1)상기 실시형태에서는 헤드(25H)를 촬상광축(AX) 둘레로 회전시킴으로써, 카메라 유닛(4)과 라인광원(5A, 5B)을 일체적으로 회전시키는 예를 나타냈다. 이것에 대신해서, 라인광원(5A, 5B)만을 회전시켜서 라인광(SL)의 조사 방향을 변경시켜도 좋다. 상술의 예에서는 도 24(A)에 나타낸 바와 같이 카메라 유닛(4)의 촬상 에리어(4A)의 자세와, 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향의 관계가 유지되도록, 카메라 유닛(4)과 라인광원(5A, 5B)을 일체 회전시키고 있다. 이것에 대해서 도 24(B)에 나타내는 변형예에서는 카메라 유닛(4)을 회전시키지 않고, 라인광원(5A, 5B)만을 회전시키는 예를 나타내고 있다. 이 경우, 촬상 에리어(4A)의 자세와 라인광(SL1, SL2)의 조사 방향의 관계가 도 24(A)의 경우로부터 변화된다. 또한, 스캔 방향은 라인광(SL1, SL2)의 연장 방향과 직행하는 방향으로 설정할 수 있다.(1) In the above embodiment, an example is shown in which the camera unit 4 and the line light sources 5A and 5B are rotated integrally by rotating the head 25H around the imaging optical axis AX. Instead of this, the irradiation direction of the line light SL may be changed by rotating only the line light sources 5A and 5B. In the above example, the camera unit 4 and the camera unit 4 are positioned so that the relationship between the posture of the imaging area 4A of the camera unit 4 and the irradiation direction of the line lights SL1 and SL2 is maintained, as shown in Fig. 24(A). The line light sources 5A and 5B are all rotated. In contrast, the modified example shown in Fig. 24(B) shows an example in which the camera unit 4 is not rotated and only the line light sources 5A and 5B are rotated. In this case, the relationship between the posture of the imaging area 4A and the irradiation direction of the line lights SL1 and SL2 changes from the case in Fig. 24(A). Additionally, the scan direction can be set to be perpendicular to the extension direction of the line lights SL1 and SL2.

(2)일반적으로, 카메라 유닛(4)이 촬상한 화상 데이터는 그 전체 화소수분이 제어 장치(3)측으로 전송된다. 이것에 대신해서, 처리의 고속화를 위해서, 일부의 화상 데이터만을 전송하도록 해도 좋다. 도 25는 사용하는 화상 데이터를 제한하는 예를 나타내는 모식도이다. 광 절단법에 있어서 화상 데이터에서 필요가 되는 것은 라인광(SL1, SL2)의 주변영역이다. 예를 들면, 도 24(B)와 같이 라인광(SL1, SL2)을 조사하는 경우를 상정한다. 이 경우, 카메라 본체(41)의 CMOS 센서 등이 구비하는 촬상 에리어(4A) 전체의 화상 데이터를 전송하지 않고, 도 25에 나타낸 바와 같이 라인광(SL1, SL2)의 촬상영역(ROI)에 존재하는 화상의 데이터만을 잘라 내어 전송시킨다. 이것에 의해, 데이터 처리의 고속화를 꾀할 수 있다.(2) In general, the entire number of pixels of the image data captured by the camera unit 4 is transmitted to the control device 3. Instead of this, in order to speed up processing, only part of the image data may be transmitted. Fig. 25 is a schematic diagram showing an example of limiting image data to be used. In the light cutting method, what is needed from the image data is the surrounding area of the line light (SL1, SL2). For example, assume that line lights SL1 and SL2 are irradiated as shown in Fig. 24(B). In this case, the image data of the entire imaging area 4A provided by the CMOS sensor of the camera body 41, etc. is not transmitted, but is present in the imaging area ROI of the line lights SL1 and SL2, as shown in FIG. 25. Only the data of the image being cut out and transmitted. This makes it possible to speed up data processing.

[상기 실시형태에 포함되는 발명][Invention included in the above embodiment]

본 발명의 일국면에 따른 워크 높이 계측 장치는 연직 방향으로 촬상광축을 갖고, 워크의 화상을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상광축에 대해서 소정의 교차각을 가진 투영광축을 갖고, 워크에 대해서 복수의 방위로부터 라인광을 조사 가능한 라인광 투영부와, 상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 이동시켜서 워크의 스캔을 행하게 하는 스캔 구동부와, 상기 스캔 구동부를 제어해서 상기 스캔을 실행시킴과 아울러, 상기 스캔에 의해 취득된 화상에 의거하여 광 절단법에 의해 상기 워크의 높이 데이터를 구하는 계측부를 구비하고, 상기 계측부는 상기 라인광을 소정의 조사 방향으로부터 워크에 조사시켜서 제 1 스캔을 실행시키고, 상기 제 1 스캔으로 취득한 화상에 의거하여 구해진 높이 데이터에 있어서, 상기 워크의 상기 높이 데이터의 결락부의 유무를 판정하고, 상기 결락부가 검출된 경우, 상기 라인광의 조사 방향을 상기 제 1 스캔과는 상이한 방위로 한 제 2 스캔을 실행시킨다.A workpiece height measuring device according to one aspect of the present invention has an imaging optical axis in a vertical direction, an imaging unit that captures an image of a workpiece, and a projection optical axis having a predetermined intersection angle with respect to the imaging optical axis, and has a plurality of projection optical axes with respect to the workpiece. A line light projection unit capable of irradiating line light from an orientation, a scan driver for moving the image pickup unit and the line light projection unit to scan a workpiece, and controlling the scan driver to execute the scan, a measuring unit that obtains height data of the workpiece by an optical cutting method based on an image acquired by scanning; the measuring unit irradiates the line light to the workpiece from a predetermined irradiation direction to perform a first scan; In the height data obtained based on the image acquired in the first scan, the presence or absence of a missing part of the height data of the work is determined, and when the missing part is detected, the irradiation direction of the line light is set to an orientation different from that of the first scan. Run the second scan.

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 제 1 스캔으로 얻어진 높이 데이터에 결락부가 검출된 경우, 라인광의 조사 방향을 상기 제 1 스캔과는 상이한 방위로 한 제 2 스캔이 실행된다. 사이즈가 다른 복수의 워크가 존재하고 있거나 워크가 밀집하고 있거나 할 경우, 상기 제 1 스캔에서는 다른 워크의 그림자에 들어가는 등 해서 라인광이 조사되지 않은 워크가 발생할 수 있다. 또는 표면요철이 존재하는 워크의 경우, 상기 제 1 스캔에서는 볼록부에 차단되는 등 해서 라인광이 조사되지 않은 그림자 부분이 발생할 수 있다. 그러나, 상기 제 2 스캔이 실행됨으로써, 이들의 그림자의 영역에 대해서 다시 높이 계측을 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 워크의 높이를 정확하게 계측할 수 있다.According to this workpiece height measuring device, when a missing part is detected in the height data obtained in the first scan, a second scan is performed with the line light irradiation direction set to a different direction from the first scan. If a plurality of works of different sizes exist or the works are crowded together, in the first scan, a work that is not illuminated by line light may occur, for example, because it is in the shadow of another work. Alternatively, in the case of a workpiece with surface irregularities, a shadow portion in which line light is not illuminated may occur in the first scan, such as being blocked by a convex portion. However, by executing the second scan, it becomes possible to measure the height again for these shadow areas. Therefore, the height of the work can be accurately measured.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 상기 계측부는 상기 촬상부의 촬상 에리어의 자세와 상기 라인광의 조사 방향을 소정 조건으로 설정한 상태에서, 스캔 방향을 소정의 제 1 스캔 방향으로 설정해서 상기 제 1 스캔을 실행시키고, 스캔 방향을 상기 제 1 스캔 방향으로 유지하는 한편, 상기 촬상 에리어를 상기 촬상광축 둘레로 회전시킴과 아울러, 상기 라인광의 조사 방향과 상기 촬상 에리어의 자세의 관계가 상기 제 1 스캔과 동일하게 유지되도록, 상기 라인광의 조사 방향의 방위를 변경시켜서 상기 제 2 스캔을 실행시킬 수 있다.In the above workpiece height measuring device, the measurement unit sets the scanning direction to a predetermined first scan direction while setting the posture of the imaging area of the imaging unit and the irradiation direction of the line light to predetermined conditions, and performs the first scan. is executed, the scan direction is maintained in the first scan direction, the imaging area is rotated around the imaging optical axis, and the relationship between the irradiation direction of the line light and the posture of the imaging area is set to the first scan. The second scan can be performed by changing the direction of irradiation of the line light so that it remains the same.

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 스캔 방향을 바꾸지 않고 제 1 스캔 및 제 2 스캔이 실행된다. 스캔 방향을 변경하지 않더라도, 제 1 스캔과 제 2 스캔에서는 촬상 에리어의 방향과 라인광의 조사 방향이 다르다. 따라서, 워크의 높이 데이터의 결락부가 생긴 영역에 대해서 제 2 스캔으로 높이 계측을 행할 수 있다. 또한, 제 1 스캔과 제 2 스캔으로 상기 촬상 에리어의 자세와 라인광의 조사 방향의 관계는 동일하게 유지되므로, 높이 데이터를 효율 좋게 도출할 수 있다.According to this workpiece height measuring device, the first scan and the second scan are performed without changing the scan direction. Even if the scan direction is not changed, the direction of the imaging area and the line light irradiation direction are different in the first scan and the second scan. Therefore, height measurement can be performed in the second scan for the area where the workpiece height data is missing. Additionally, since the relationship between the posture of the imaging area and the line light irradiation direction remains the same in the first scan and the second scan, height data can be derived efficiently.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 상기 계측부는 상기 촬상부의 촬상 에리어의 자세와 상기 라인광의 조사 방향을 소정 조건으로 설정한 상태에서, 스캔 방향을 소정의 제 1 스캔 방향으로 설정해서 상기 제 1 스캔을 실행시키고, 스캔 방향을 상기 제 1 스캔 방향과는 상이한 제 2 스캔 방향으로 설정하고, 상기 촬상 에리어를 상기 제 2 스캔 방향에 따라서 상기 촬상광축 둘레로 회전시킴과 아울러, 상기 라인광의 조사 방향과 상기 촬상 에리어의 자세의 관계가 상기 제 1 스캔과 동일하게 유지되도록, 상기 라인광의 조사 방향의 방위를 변경시켜서 상기 제 2 스캔을 실행시켜도 좋다.In the above workpiece height measuring device, the measurement unit sets the scanning direction to a predetermined first scan direction while setting the posture of the imaging area of the imaging unit and the irradiation direction of the line light to predetermined conditions, and performs the first scan. is executed, the scanning direction is set to a second scanning direction different from the first scanning direction, the imaging area is rotated around the imaging optical axis according to the second scanning direction, and the line light is irradiated in an irradiation direction and The second scan may be performed by changing the orientation of the line light irradiation direction so that the attitude relationship of the imaging area is maintained the same as in the first scan.

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 단순하게 스캔 방향을 변경하는 것만으로, 워크의 높이 데이터의 결락부가 발생한 영역에 대해서 제 2 스캔으로 높이 계측을 행할 수 있다.According to this workpiece height measuring device, height measurement can be performed in the second scan for the area where missing portions of workpiece height data occur simply by changing the scan direction.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 상기 스캔 구동부는 상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 제 1 이동 방향으로 수평 이동시키는 제 1 이동 기구와, 상기 제 1 이동 방향과 수평면에서 직교하는 제 2 이동 방향으로 수평 이동시키는 제 2 이동 기구를 포함하고, 상기 계측부는 상기 제 1 스캔 및 상기 제 2 스캔을 실행함에 있어서, 상기 제 1 이동 기구 또는 상기 제 2 이동 기구 중 어느 한쪽을 선택해서 동작시키는 것이 바람직하다.In the above workpiece height measuring device, the scan driving section includes a first moving mechanism that horizontally moves the imaging section and the line light projection section in a first moving direction, and a second moving direction orthogonal to the first moving direction in a horizontal plane. and a second moving mechanism that moves horizontally, wherein the measuring unit selects and operates either the first moving mechanism or the second moving mechanism when performing the first scan and the second scan. do.

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 스캔 동작을 행함에 있어서, 스캔 구동부는 상기 제 1 이동 기구 또는 상기 제 2 이동 기구 중 어느 한쪽만을 구동시킨다. 따라서, 상기 스캔 구동부의 구동 제어를 간소화할 수 있다.According to this workpiece height measuring device, when performing a scan operation, the scan drive unit drives only one of the first moving mechanism or the second moving mechanism. Accordingly, driving control of the scan driver can be simplified.

이 경우, 상기 계측부는 상기 제 1 이동 기구 또는 상기 제 2 이동 기구의 선택에 있어서, 스캔 거리가 짧은 쪽을 선택하는 것이 바람직하다. 이 양태에 의하면, 워크의 스캔에 필요로 하는 토털 스캔 거리를 짧게 할 수 있어 높이 계측의 고속화에 기여할 수 있다.In this case, when selecting the first movement mechanism or the second movement mechanism, the measurement unit preferably selects the one with a shorter scan distance. According to this aspect, the total scan distance required to scan the work can be shortened, contributing to speeding up height measurement.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 상기 워크가, 복수의 부품이 실장된 기판이며, 상기 계측부는 상기 부품의 형상 및 상기 기판에의 실장 위치에 관한 정보를 포함하는 부품 실장 데이터를 취득하고, 상기 부품 실장 데이터에 의거해서 상기 높이 데이터의 결락부의 유무를 판정하는 것이 바람직하다.In the above workpiece height measuring device, the workpiece is a substrate on which a plurality of components are mounted, and the measurement unit acquires component mounting data including information on the shape of the component and the mounting position on the substrate, and It is desirable to determine the presence or absence of missing portions in the height data based on component mounting data.

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 부품 실장 데이터에 의거하여 라인광의 조사 방향 또는 스캔 방향과, 높이 데이터의 결락부의 발생 개소의 관계를 사전에 파악하는 것이 가능해진다. 따라서, 미리 상기 결락부가 적은 라인광의 조사 방향 또는 스캔 방향을 설정할 수 있다.According to this workpiece height measuring device, it becomes possible to determine in advance the relationship between the irradiation direction or scanning direction of line light and the location of missing portions in the height data based on component mounting data. Accordingly, the irradiation direction or scanning direction of the line light with few missing portions can be set in advance.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 상기 계측부는 상기 높이 데이터의 결락부가 검출된 경우, 상기 결락부의 발생 요인이 스캔 방향에 기인하는지의 여부를 판정하고, 스캔 방향에 기인하는 결락부인 경우, 상기 제 2 스캔을 실행시키는 것이 바람직하다.In the above workpiece height measuring device, when a missing part of the height data is detected, the measuring unit determines whether the cause of the missing part is due to the scanning direction, and if the missing part is due to the scanning direction, the It is desirable to run 2 scans.

높이 데이터의 결락부는 예를 들면, 워크의 설치 베이스에 개구부나 노치부가 존재하고 있는 경우에도 발생할 수 있다. 상기의 워크 높이 계측 장치에 의하면, 스캔 방향에 기인하는 높이 데이터 결락부일 때에만 제 2 스캔이 실행된다. 따라서, 상기 제 2 스캔이 쓸모 없게 실행되어 버리지 않게 된다.Missing portions of height data may also occur, for example, when an opening or notch exists in the installation base of the work. According to the above-mentioned workpiece height measuring device, the second scan is performed only when there is a height data missing portion due to the scan direction. Accordingly, the second scan is not performed useless.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 상기 워크는 기판의 적재면에 마운트된 워크이며, 상기 계측부는 상기 적재면의 높이보다 높은 높이 데이터가 얻어지고 있는 데이터 있음 영역을 특정하고, 상기 결락부가 상기 데이터 있음 영역의 스캔 방향에 인접하여 있을 경우에 상기 제 2 스캔을 실행시킬 수 있다.In the above workpiece height measuring device, the workpiece is a workpiece mounted on a loading surface of a substrate, the measuring portion specifies a data area where height data higher than the height of the loading surface is obtained, and the missing portion specifies the data. The second scan can be executed when the area is adjacent to the scan direction.

높이 데이터 결락부가 데이터 있음 영역의 스캔 방향에 인접하여 있을 때, 그 결락부의 발생 요인이 라인광 조사시의 그림자일 가능성이 높다. 상기의 워크 높이 계측 장치에 의하면, 이러한 경우에 데이터 결락부가 스캔 방향에 기인하는 결락부인 것으로 판정한다. 따라서, 제 2 스캔의 필요와 불필요를 적확하게 판단할 수 있다.When the height data missing part is adjacent to the scan direction of the data area, there is a high possibility that the cause of the missing part is a shadow when line light is irradiated. According to the above-mentioned workpiece height measuring device, in this case, it is determined that the data missing part is the missing part due to the scanning direction. Therefore, it is possible to accurately determine whether the second scan is necessary or unnecessary.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 상기 계측부는 상기 데이터 있음 영역의 스캔 방향에 인접하여 있는 상기 결락부가 상기 제 1 스캔으로 얻어진 화상에 있어서 소정의 화소수 미만의 결락부인 경우에 상기 제 2 스캔을 실행시킬 수 있다.In the above workpiece height measuring device, the measurement unit performs the second scan when the missing part adjacent to the scan direction of the data area is a missing part of less than a predetermined number of pixels in the image obtained by the first scan. It can be run.

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 제 2 스캔을 실행하는 트리거가 되는 상기 결락부인 것으로 판단하는 기준을 화소수에 의해 임의로 설정할 수 있다.According to this workpiece height measuring device, the standard for determining that the workpiece is the missing part, which is the trigger for executing the second scan, can be arbitrarily set according to the number of pixels.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 상기 워크는 기판의 적재면에 마운트된 워크이며, 상기 계측부는 상기 워크가 소정의 배치로 상기 기판에 마운트된 모델 기판을 대상으로 해서 상기 스캔 구동부에 상기 라인광의 조사 방향을 상이한 방위로 한 복수의 스캔을 실행시키고, 상기 모델 기판과 동일한 배치로 기판에 마운트된 워크를 높이 계측의 대상으로 하는 경우, 상기 복수의 스캔 중에서, 적어도 상기 제 1 스캔으로서 사용하는 스캔을 선택해서 높이 데이터를 구할 수 있다.In the above workpiece height measuring device, the workpiece is a workpiece mounted on a loading surface of a substrate, and the measurement unit measures a model substrate on which the workpiece is mounted on the substrate in a predetermined arrangement and transmits the line light to the scan driver. When a plurality of scans with different irradiation directions are executed and a work mounted on the substrate in the same arrangement as the model substrate is targeted for height measurement, a scan used as at least the first scan among the plurality of scans You can obtain height data by selecting .

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 모델 기판을 사용해서 복수의 스캔이 행해지므로, 높이 데이터 결락부가 가장 발생하기 어려운 최적 스캔을 탐지하는 것이 가능해진다. 그리고, 모델 기판과 동일한 실장 기판에 대해서는 사전에 탐지한 최적 스캔을 적용할 수 있다.According to this workpiece height measuring device, since multiple scans are performed using a model substrate, it becomes possible to detect the optimal scan in which missing height data parts are least likely to occur. In addition, the optimal scan detected in advance can be applied to the same mounting board as the model board.

이 경우, 상기 계측부는 상기 복수의 스캔에 있어서, 상기 적재면의 높이보다 높은 높이 데이터가 얻어지고 있는 데이터 있음 영역을 특정하고, 상기 데이터 있음 영역의 스캔 방향에 인접하여 있는 상기 높이 데이터의 결락부의 면적을 구하고, 상기 복수의 스캔 중에서 가장 상기 결락부의 면적이 작아지는 스캔을 상기 제 1 스캔으로서 선택하는 것이 바람직하다.In this case, the measurement unit specifies a data area in which height data higher than the height of the loading surface is obtained in the plurality of scans, and determines a missing area of the height data adjacent to the scan direction of the data area. It is preferable to calculate the area and select, as the first scan, the scan in which the area of the missing portion is smallest among the plurality of scans.

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 높이 데이터의 결락부의 발생 면적이 가장 작아지는 스캔 양태에서 제 1 스캔을 실시시킬 수 있다.According to this workpiece height measuring device, the first scan can be performed in a scanning mode in which the occurrence area of missing portions of height data is smallest.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 상기 계측부는 하나의 워크에 대해서 상기 제 1 스캔을 실행시킴과 아울러, 상기 결락부가 있다고 간주해서 상기 제 2 스캔을 실행시키고, 상기 제 1 스캔 및 상기 제 2 스캔으로 얻어진 화상으로부터 얻어진 높이 데이터를 합성해서 상기 하나의 워크의 높이 데이터를 구하는 것이 바람직하다.In the above workpiece height measuring device, the measurement unit executes the first scan for one workpiece and executes the second scan considering that there is a missing portion, and the first scan and the second scan are performed. It is desirable to obtain the height data of the single workpiece by combining the height data obtained from the image obtained.

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 2개의 스캔으로 각각 얻어진 높이 데이터를 합성함으로써, 워크의 높이 데이터를 고정세로 구하는 것이 가능해진다.According to this workpiece height measuring device, it is possible to obtain workpiece height data at high precision by combining height data obtained through two scans.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 상기 스캔 구동부는 상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 제 1 이동 방향으로 수평 이동시키는 제 1 이동 기구와, 상기 제 1 이동 방향과 수평면에서 직교하는 제 2 이동 방향으로 수평 이동시키는 제 2 이동 기구를 포함하고, 상기 제 1 이동 기구는 상기 제 1 이동 방향의 위치를 소정의 분해능으로 검출하는 제 1 인코더를, 상기 제 2 이동 기구는 상기 제 2 이동 방향의 위치를 상기 소정의 분해능으로 검출하는 제 2 인코더를 각각 구비하고, 상기 촬상부는 스캔시에 상기 제 1 인코더 및 상기 제 2 인코더가 출력하는 위치 검출 신호에 동기해서 워크의 화상을 촬상하는 것이 바람직하다.In the above workpiece height measuring device, the scan driving section includes a first moving mechanism that horizontally moves the imaging section and the line light projection section in a first moving direction, and a second moving direction orthogonal to the first moving direction in a horizontal plane. and a second moving mechanism that horizontally moves, wherein the first moving mechanism includes a first encoder that detects a position in the first moving direction with a predetermined resolution, and the second moving mechanism detects a position in the second moving direction. It is preferable that each second encoder detects at the predetermined resolution, and that the imaging unit captures an image of the workpiece in synchronization with the position detection signals output by the first encoder and the second encoder during scanning.

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 제 1 및 제 2 인코더가 출력하는 위치 검출 신호에 동기시켜서 촬상이 행해지므로, 스캔 방향이 어떠한 방향으로 되었다고 해도 같은 피치로 워크의 높이 데이터를 취득하는 것이 가능해진다.According to this workpiece height measuring device, imaging is performed in synchronization with the position detection signal output from the first and second encoders, so it becomes possible to acquire workpiece height data at the same pitch regardless of the scanning direction.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 스캔 방향으로 이동 가능한 슬라이더와, 상기 슬라이더에 지지되고, 상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 상기 촬상광축 둘레로 회전 가능하게 유지하는 헤드와, 상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 일체 회전 또는 양자를 개별로 회전시키는 회전 기구를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the above work height measuring device, a slider movable in a scanning direction, a head supported on the slider and rotatably holding the imaging unit and the line light projection unit around the imaging optical axis, the imaging unit and the It is preferable to further include a rotation mechanism for rotating the line light projection unit or both separately.

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 일체 회전 또는 개별 회전시킬 수 있다. 따라서, 촬상영역의 회전각 및 라인광의 조사 방향을 자유롭게 설정할 수 있다.According to this workpiece height measuring device, the imaging unit and the line light projection unit can be rotated together or individually. Therefore, the rotation angle of the imaging area and the irradiation direction of the line light can be freely set.

상기의 워크 높이 계측 장치에 있어서, 하나의 상기 촬상부의 상기 촬상광축을 중심으로 하는 원주 상에 복수의 상기 라인광 투영부가 소정 피치로 배열된 구성으로 할 수 있다.In the above workpiece height measuring device, a plurality of the line light projection units may be arranged at a predetermined pitch on a circumference centered on the imaging optical axis of one of the imaging units.

이 워크 높이 계측 장치에 의하면, 원주 배열된 복수의 라인광 투영부 중 어느 하나를 선택함으로써, 라인광의 조사 방향을 변경할 수 있다. According to this work height measuring device, the irradiation direction of the line light can be changed by selecting one of a plurality of line light projection units arranged in a circumference.

본 발명의 다른 국면에 따른 실장 기판 검사 장치는 부품이 실장된 실장 기판이 반입되는 계측 스테이지와, 상기 계측 스테이지에 반입된 상기 실장 기판 상의 부품을 상기 워크로 해서 높이 계측을 행하는 상기의 워크 높이 계측 장치를 구비한다.A mounted board inspection device according to another aspect of the present invention includes a measurement stage into which a mounted board with components mounted is loaded, and a workpiece height measurement device that measures the height of a component on the mounted board loaded into the measurement stage as the workpiece. Equipped with equipment.

이 실장 기판 검사 장치에 의하면, 부품의 배치 상태에 상관없이 부품 높이를 정확하게 계측할 수 있으므로, 적확한 실장 기판 검사를 행할 수 있다.According to this mounted board inspection device, the height of a component can be accurately measured regardless of the arrangement state of the component, and thus an accurate mounted substrate inspection can be performed.

Claims (16)

연직 방향으로 촬상광축을 갖고, 워크의 화상을 촬상하는 촬상부와,
상기 촬상광축에 대해서 소정의 교차각을 가진 투영광축을 갖고, 워크에 대해서 복수의 방위로부터 라인광을 조사 가능한 라인광 투영부와,
상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 이동시켜서 워크의 스캔을 행하게 하는 스캔 구동부와,
상기 스캔 구동부를 제어해서 상기 스캔을 실행시킴과 아울러, 상기 스캔에 의해 취득된 화상에 의거하여 광 절단법에 의해 상기 워크의 높이 데이터를 구하는 계측부를 구비하고,
상기 계측부는,
상기 라인광을 소정의 조사 방향으로부터 워크에 조사시켜서 제 1 스캔을 실행시키고,
상기 제 1 스캔으로 취득한 화상에 의거하여 구해진 높이 데이터에 있어서, 상기 워크의 상기 높이 데이터의 결락부의 유무를 판정하고,
상기 결락부가 검출된 경우, 상기 라인광의 조사 방향을 상기 제 1 스캔과는 상이한 방위로 한 제 2 스캔을 실행시키는 워크 높이 계측 장치.
an imaging unit having an imaging optical axis in a vertical direction and capturing an image of a workpiece;
a line light projection unit having a projection optical axis having a predetermined crossing angle with respect to the imaging optical axis and capable of irradiating line light from a plurality of directions with respect to the workpiece;
a scan driving unit that moves the imaging unit and the line light projection unit to scan a workpiece;
a measuring unit that controls the scan driving unit to execute the scan and obtains height data of the workpiece by an optical cutting method based on the image acquired by the scanning;
The measuring unit,
Executing a first scan by irradiating the line light to the workpiece from a predetermined irradiation direction,
In the height data obtained based on the image acquired by the first scan, determine whether there is a missing part of the height data of the work,
A workpiece height measuring device that, when the missing part is detected, performs a second scan in which the line light is irradiated in a direction different from that of the first scan.
제 1 항에 있어서,
상기 계측부는,
상기 촬상부의 촬상 에리어의 자세와 상기 라인광의 조사 방향을 소정 조건으로 설정한 상태에서, 스캔 방향을 소정의 제 1 스캔 방향으로 설정해서 상기 제 1 스캔을 실행시키고,
스캔 방향을 상기 제 1 스캔 방향으로 유지하는 한편, 상기 촬상 에리어를 상기 촬상광축 둘레로 회전시킴과 아울러, 상기 라인광의 조사 방향과 상기 촬상 에리어의 자세의 관계가 상기 제 1 스캔과 동일하게 유지되도록, 상기 라인광의 조사 방향의 방위를 변경시켜서 상기 제 2 스캔을 실행시키는 워크 높이 계측 장치.
According to claim 1,
The measuring unit,
With the posture of the imaging area of the imaging unit and the irradiation direction of the line light set to predetermined conditions, the scan direction is set to a predetermined first scan direction to execute the first scan,
Maintaining the scan direction in the first scan direction, rotating the imaging area around the imaging optical axis, and maintaining the relationship between the irradiation direction of the line light and the posture of the imaging area the same as the first scan. , A workpiece height measuring device that executes the second scan by changing the direction of irradiation of the line light.
제 1 항에 있어서,
상기 계측부는,
상기 촬상부의 촬상 에리어의 자세와 상기 라인광의 조사 방향을 소정 조건으로 설정한 상태에서, 스캔 방향을 소정의 제 1 스캔 방향으로 설정해서 상기 제 1 스캔을 실행시키고,
스캔 방향을 상기 제 1 스캔 방향과는 상이한 제 2 스캔 방향으로 설정하고, 상기 촬상 에리어를 상기 제 2 스캔 방향에 따라서 상기 촬상광축 둘레로 회전시킴과 아울러, 상기 라인광의 조사 방향과 상기 촬상 에리어의 자세의 관계가 상기 제 1 스캔과 동일하게 유지되도록, 상기 라인광의 조사 방향의 방위를 변경시켜서 상기 제 2 스캔을 실행시키는 워크 높이 계측 장치.
According to claim 1,
The measuring unit,
With the posture of the imaging area of the imaging unit and the irradiation direction of the line light set to predetermined conditions, the scan direction is set to a predetermined first scan direction to execute the first scan,
The scanning direction is set to a second scanning direction different from the first scanning direction, the imaging area is rotated around the imaging optical axis according to the second scanning direction, and the irradiation direction of the line light and the imaging area are adjusted. A workpiece height measuring device that performs the second scan by changing the orientation of the line light irradiation direction so that the attitude relationship remains the same as in the first scan.
제 1 항에 있어서,
상기 스캔 구동부는 상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 제 1 이동 방향으로 수평 이동시키는 제 1 이동 기구와, 상기 제 1 이동 방향과 수평면에서 직교하는 제 2 이동 방향으로 수평 이동시키는 제 2 이동 기구를 포함하고,
상기 계측부는 상기 제 1 스캔 및 상기 제 2 스캔을 실행함에 있어서, 상기 제 1 이동 기구 또는 상기 제 2 이동 기구 중 어느 한쪽을 선택해서 동작시키는 워크 높이 계측 장치.
According to claim 1,
The scan driver includes a first moving mechanism that horizontally moves the imaging unit and the line light projection unit in a first moving direction, and a second moving mechanism that horizontally moves the first moving direction and the second moving direction orthogonal to the horizontal plane. Contains,
A workpiece height measuring device in which the measurement unit selects and operates either the first movement mechanism or the second movement mechanism when performing the first scan and the second scan.
제 4 항에 있어서,
상기 계측부는 상기 제 1 이동 기구 또는 상기 제 2 이동 기구의 선택에 있어서, 스캔 거리가 짧은 쪽을 선택하는 워크 높이 계측 장치.
According to claim 4,
A workpiece height measuring device wherein the measurement unit selects the shorter scanning distance when selecting the first moving mechanism or the second moving mechanism.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 워크가, 복수의 부품이 실장된 기판이며,
상기 계측부는, 상기 부품의 형상 및 상기 기판에의 실장 위치에 관한 정보를 포함하는 부품 실장 데이터를 취득하고, 상기 부품 실장 데이터에 의거해서 상기 높이 데이터의 결락부의 유무를 판정하는 워크 높이 계측 장치.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The work is a board on which a plurality of components are mounted,
A workpiece height measuring device in which the measurement unit acquires component mounting data including information on the shape of the component and its mounting position on the substrate, and determines the presence or absence of a missing part in the height data based on the component mounting data.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계측부는,
상기 높이 데이터의 결락부가 검출된 경우, 상기 결락부의 발생 요인이 스캔 방향에 기인하는지의 여부를 판정하고,
스캔 방향에 기인하는 결락부인 경우, 상기 제 2 스캔을 실행시키는 워크 높이 계측 장치.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The measuring unit,
When a missing part of the height data is detected, determine whether the cause of the missing part is due to the scanning direction,
A work height measuring device that performs the second scan in the case of missing parts due to the scan direction.
제 7 항에 있어서,
상기 워크는 기판의 적재면에 마운트된 워크이며,
상기 계측부는,
상기 적재면의 높이보다 높은 높이 데이터가 얻어지고 있는 데이터 있음 영역을 특정하고,
상기 결락부가 상기 데이터 있음 영역의 스캔 방향에 인접하여 있을 경우에 상기 제 2 스캔을 실행시키는 워크 높이 계측 장치.
According to claim 7,
The work is a work mounted on the loading surface of the substrate,
The measuring unit,
Specifying a data area in which height data higher than the height of the loading surface is obtained,
A workpiece height measuring device that executes the second scan when the missing portion is adjacent to the scan direction of the data area.
제 8 항에 있어서,
상기 계측부는 상기 데이터 있음 영역의 스캔 방향에 인접하여 있는 상기 결락부가, 상기 제 1 스캔으로 얻어진 화상에 있어서 소정의 화소수 미만의 결락부인 경우에 상기 제 2 스캔을 실행시키는 워크 높이 계측 장치.
According to claim 8,
The workpiece height measuring device wherein the measurement unit performs the second scan when the missing part adjacent to the scan direction of the data area is a missing part of less than a predetermined number of pixels in the image obtained by the first scan.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 워크는 기판의 적재면에 마운트된 워크이며,
상기 계측부는,
상기 워크가 소정의 배치로 상기 기판에 마운트된 모델 기판을 대상으로 해서 상기 스캔 구동부에 상기 라인광의 조사 방향을 상이한 방위로 한 복수의 스캔을 실행시키고,
상기 모델 기판과 동일한 배치로 기판에 마운트된 워크를 높이 계측의 대상으로 할 경우, 상기 복수의 스캔 중에서 적어도 상기 제 1 스캔으로서 사용하는 스캔을 선택해서 높이 데이터를 구하는 워크 높이 계측 장치.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The work is a work mounted on the loading surface of the substrate,
The measuring unit,
Targeting a model substrate on which the work is mounted on the substrate in a predetermined arrangement, causing the scan driver to perform a plurality of scans with the line light irradiated in different directions,
A work height measuring device that obtains height data by selecting at least a scan to be used as the first scan among the plurality of scans when a work mounted on a substrate in the same arrangement as the model substrate is to be measured.
제 10 항에 있어서,
상기 계측부는,
상기 복수의 스캔에 있어서, 상기 적재면의 높이보다 높은 높이 데이터가 얻어지고 있는 데이터 있음 영역을 특정하고,
상기 데이터 있음 영역의 스캔 방향에 인접하여 있는 상기 높이 데이터의 결락부의 면적을 구하고,
상기 복수의 스캔 중에서 가장 상기 결락부의 면적이 작아지는 스캔을 상기 제 1 스캔으로서 선택하는 워크 높이 계측 장치.
According to claim 10,
The measuring unit,
In the plurality of scans, a data area in which height data higher than the height of the loading surface is obtained is specified,
Obtain the area of the missing portion of the height data adjacent to the scan direction of the data area,
A workpiece height measuring device that selects, as the first scan, a scan in which the area of the missing portion is smallest among the plurality of scans.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 계측부는,
하나의 워크에 대해서 상기 제 1 스캔을 실행시킴과 아울러, 상기 결락부가 있다고 간주해서 상기 제 2 스캔을 실행시키고,
상기 제 1 스캔 및 상기 제 2 스캔으로 얻어진 화상으로부터 얻어진 높이 데이터를 합성해서 상기 하나의 워크의 높이 데이터를 구하는 워크 높이 계측 장치.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The measuring unit,
Executing the first scan for one work and executing the second scan considering that there is a missing part,
A workpiece height measuring device that obtains height data of the single workpiece by combining height data obtained from images obtained by the first scan and the second scan.
제 1 항에 있어서,
상기 스캔 구동부는 상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 제 1 이동 방향으로 수평 이동시키는 제 1 이동 기구와, 상기 제 1 이동 방향과 수평면에서 직교하는 제 2 이동 방향으로 수평 이동시키는 제 2 이동 기구를 포함하고,
상기 제 1 이동 기구는 상기 제 1 이동 방향의 위치를 소정의 분해능으로 검출하는 제 1 인코더를, 상기 제 2 이동 기구는 상기 제 2 이동 방향의 위치를 상기 소정의 분해능으로 검출하는 제 2 인코더를 각각 구비하고,
상기 촬상부는 스캔시에 상기 제 1 인코더 및 상기 제 2 인코더가 출력하는 위치 검출 신호에 동기해서 워크의 화상을 촬상하는 워크 높이 계측 장치.
According to claim 1,
The scan driver includes a first moving mechanism that horizontally moves the imaging unit and the line light projection unit in a first moving direction, and a second moving mechanism that horizontally moves the first moving direction and the second moving direction orthogonal to the horizontal plane. Contains,
The first moving mechanism includes a first encoder that detects a position in the first moving direction with a predetermined resolution, and the second moving mechanism includes a second encoder that detects a position in the second moving direction with the predetermined resolution. Equipped with each,
A workpiece height measuring device in which the imaging unit captures an image of the workpiece in synchronization with position detection signals output from the first encoder and the second encoder during scanning.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
스캔 방향으로 이동 가능한 슬라이더와,
상기 슬라이더에 지지되고, 상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 상기 촬상광축 둘레로 회전 가능하게 유지하는 헤드와,
상기 촬상부 및 상기 라인광 투영부를 일체 회전 또는 양자를 개별로 회전시키는 회전 기구를 더 포함하는 워크 높이 계측 장치.
The method according to any one of claims 1 to 13,
A slider that can be moved in the scanning direction,
a head supported on the slider and rotatably holding the imaging unit and the line light projection unit around the imaging optical axis;
The workpiece height measuring device further includes a rotation mechanism that rotates the imaging unit and the line light projection unit together or separately.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
하나의 상기 촬상부의 상기 촬상광축을 중심으로 하는 원주 상에 복수의 상기 라인광 투영부가 소정 피치로 배열되어 있는 워크 높이 계측 장치.
The method according to any one of claims 1 to 13,
A workpiece height measuring device in which a plurality of the line light projection units are arranged at a predetermined pitch on a circumference centered on the optical axis of the imaging unit.
부품이 실장된 실장 기판이 반입되는 계측 스테이지와,
상기 계측 스테이지에 반입된 상기 실장 기판 상의 부품을 상기 워크로 해서 높이 계측을 행하는 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 워크 높이 계측 장치를 구비하는 실장 기판 검사 장치.
A measurement stage into which a mounting board with components mounted is brought in,
A mounted board inspection device comprising the workpiece height measuring device according to any one of claims 1 to 15, which measures the height of a component on the mounted board loaded into the measurement stage as the workpiece.
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