TWI613416B - 三維測量裝置 - Google Patents

三維測量裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI613416B
TWI613416B TW105130278A TW105130278A TWI613416B TW I613416 B TWI613416 B TW I613416B TW 105130278 A TW105130278 A TW 105130278A TW 105130278 A TW105130278 A TW 105130278A TW I613416 B TWI613416 B TW I613416B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
imaging
stripe pattern
image data
measured
Prior art date
Application number
TW105130278A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201734406A (zh
Inventor
Nobuyuki Umemura
Tsuyoshi Ohyama
Norihiko Sakaida
Ikuo Futamura
Original Assignee
Ckd Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ckd Corp filed Critical Ckd Corp
Publication of TW201734406A publication Critical patent/TW201734406A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI613416B publication Critical patent/TWI613416B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2518—Projection by scanning of the object
    • G01B11/2522—Projection by scanning of the object the position of the object changing and being recorded
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/50—Depth or shape recovery
    • G06T7/521—Depth or shape recovery from laser ranging, e.g. using interferometry; from the projection of structured light
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30141—Printed circuit board [PCB]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30152—Solder

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

本發明的目的在於提供能夠在進行使用相移法的三維測量時謀求測量精度飛躍性提升的三維測量裝置。
本發明的基板檢查裝置10係具備：輸送機13，係搬送印刷基板1；照明裝置14，係對印刷基板1的表面從斜上方照射預定的光；及攝像機15，係對受到該光照射的印刷基板1進行攝像。此外，在取得進行以相移法進行的三維測量所必要的4種圖像資料其中一個圖像資料時，係對連續搬送的印刷基板1照射具有矩形波狀或梯形波狀光強度分布的條紋圖案。此外，將於每搬送印刷基板1預定量攝得的複數次份的圖像資料的亮度值，按印刷基板1各座標位置相加，算出其平均值。

Description

三維測量裝置
本發明係有關利用相移法進行三維測量的三維測量裝置。
一般而言，在印刷基板上安裝電子零件時，首先係在配設於印刷基板上的預定的電極圖案上印刷銲膏。接著，基於該銲膏的黏性而將電子零件初步固定於印刷基板上。然後，將前述印刷基板送進迴銲(reflow)爐，經預定的迴銲步驟，藉此進行銲接。最近，係有必須在送進迴銲爐的前階段檢測銲膏的印刷狀態，而於進行該檢查時使用三維測量裝置的情形。
近年來，已提出有各種使用光的非接觸式的三維測量裝置。其中尤以使用相移法的三維測量裝置普遍為人所知。
在使用相移法的三維測量裝置中，係藉由預定的照射手段對被測量物照射預定的條紋圖案。照射手段係具備發出預定的光的光源、與將來自該光源的光轉換成條紋圖案的光柵而成。光柵係構成為由讓光透過的透光部與遮擋光的遮光部以交替排列的方式配置而成。
此外，使用配置在被測量物正上方的攝像手 段來對照射至被測量物上的條紋圖案進行攝像。就攝像手段而言，係使用由透鏡(lens)及攝像元件等構成的CCD(Charge Coupled Device；電荷耦合元件)攝像機(camera)等。
在上述構成之下，由攝像機攝得的圖像資料(data)上各像素的光的強度(亮度)I係以下式(U1)給定。
I=f．sin
Figure TWI613416BD00001
+e...(U1)
式中，f：增益(gain)，e：偏移(offset)，
Figure TWI613416BD00002
：條紋圖案的相位。
此外，例如一邊令被測量物連續移動，一邊令條紋圖案的相位進行四階段(
Figure TWI613416BD00003
+0、
Figure TWI613416BD00004
+90°、
Figure TWI613416BD00005
+180°、
Figure TWI613416BD00006
+270°)的相移，依序取得擁有對應該些相移之強度分布I0、I1、I2、I3的圖像資料，根據下式(U2)求取相位
Figure TWI613416BD00007
(參照例如下述之專利文獻1)。
Figure TWI613416BD00008
=tan-1[(I1-I3)/(I2-I0)]...(U2)
能夠使用該相位
Figure TWI613416BD00009
，根據三角測量的原理求取被測量物上各座標(X,Y)的高度(Z)。
一般而言，在使用相移法的三維測量裝置中，為了提高測量精度，係照射具有正弦波狀光強度分布的條紋圖案。然而，要照射具有高精度正弦波狀光強度分布的條紋圖案是非常困難的。
對此，近年來亦見有一種技術，係將經由光柵而轉換出的具有矩形波狀光強度分布的條紋圖案，偏移焦點來照射至被測量物，藉此形成具有正弦波狀光強度分布的條紋圖案而進行照射(例如參照下述之專利文 獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2012-247375號公報
專利文獻2：日本特開2007-85862號公報
然而，不同於聚焦時的情形，要將條紋圖案的偏焦程度維持管理在所期望的狀態是非常困難的，有照射至被測量物上的條紋圖案的光強度分布(波形)容易潰散、形成不了正弦波狀光強度分布之虞。
此外，條紋圖案的偏焦程度亦依與被測量物間的相對位置關係而異，故有當與被測量物間的相對位置關係變化，條紋圖案的光強度分布(波形)亦變化之虞。
此外，由於係偏移焦點進行照射，故亦無法使用遠心光學系統(telecentric optical system)來照射條紋圖案。
結果，有三維測量的測量精度降低的隱憂。
另外，上述課題並不一定僅存在於印刷在印刷基板上的銲膏等的高度測量，亦存在於其他三維測量裝置的領域中。
本發明乃係鑒於上述情事而研創，目的在於提供能夠在進行使用相移法的三維測量時謀求測量精度飛躍性提升的三維測量裝置。
以下，針對解決上述課題的各較佳手段，分項進行說明。另外，必要時並附記手段所特有的相對應作用效果。
手段1.一種三維測量裝置，係具備：照射手段，係具有發出預定的光的光源、與將來自該光源的光轉換成預定的條紋圖案的光柵，能夠對被測量物(例如印刷基板)照射前述條紋圖案；攝像手段，係能夠對受到前述條紋圖案照射的前述被測量物進行攝像；移動手段，係能夠使前述照射手段及前述攝像手段與前述被測量物相對移動；圖像取得手段，係能夠取得與從前述照射手段照射的條紋圖案間的相對位置關係(相位)相異的前述被測量物的複數個圖像資料(前述被測量物上各座標位置的光強度分布相異的複數個圖像資料)；及圖像處理手段，係能夠根據藉由前述圖像取得手段取得的複數個圖像資料，藉由相移法執行前述被測量物的三維測量；在前述圖像取得手段取得前述複數個圖像資料其中一個圖像資料方面，係：執行在與前述被測量物的相對移動期間中至少局部重疊的預定期間連續進行攝像(曝光)的攝像處理；或執行在與前述被測量物的相對移動期間中至少局部重疊的預定期間分複數次進行攝像(曝光)的攝像處理， 執行將該攝像結果(攝得的複數個圖像資料各像素的亮度值)按前述被測量物上各座標位置相加或取平均的處理。
依據上述手段1，使照射手段及攝像手段與被測量物相對移動，並且對被照射預定的條紋圖案(例如具有矩形波狀光強度分布的條紋圖案)的被測量物連續進行攝像或分複數次進行攝像，按被測量物上各座標位置將該攝像結果相加或取平均。
藉此，在取得進行以相移法進行的三維測量所必要的與條紋圖案間的相對位置關係(光強度分布)相異的被測量物的複數個圖像資料其中一個圖像資料方面，相較於僅是照射預定的條紋圖案進行攝像，能夠取得具有更加接近理想正弦波光強度分布的圖像資料。
此處，「正弦波狀」係指「呈類似正弦波的波形」，當簡稱為「正弦波狀」時，不僅指理想「正弦波」，亦包含近似於「正弦波」的波形(關於後述的「矩形波」等其他「非正弦波」亦同理)。
此外，上述「預定的條紋圖案」係亦包含「具有正弦波狀光強度分布的條紋圖案」。亦即，亦可構成為照射具有非理想「正弦波」的近似正弦波光強度分布的條紋圖案，取得具有更加接近理想正弦波光強度分布的圖像資料。
依據本手段，即使以聚焦的狀態照射條紋圖案，仍能夠取得具有正弦波狀光強度分布的圖像資料。藉由成為能夠以聚焦的狀態照射條紋圖案，變得容易維 持條紋圖案的光強度分布(波形)。此外，亦成為能夠照射使用遠心光學系統的條紋圖案。
結果，能夠在進行使用相移法的三維測量時謀求測量精度飛躍性提升。
另外，上述「被測量物的相對移動」的移動動作係可為被測量物連續進行相對移動的連續動作，亦可為被測量物間歇進行相對移動(逐次相對移動預定量)的間歇動作。
因此，執行上述「在與被測量物的相對移動期間中至少局部重疊的預定期間連續進行攝像(或分成複數次進行攝像)的攝像處理」，係亦包含在被測量物的相對移動開始前的停止中開始攝像處理的情形、和在被測量物的相對移動停止後的停止中結束攝像處理的情形等。例如亦可構成為在被測量物的相對移動停止中開始攝像處理後，開始被測量物的相對移動，在該被測量物的相對移動停止後，結束該攝像處理。
手段2.一種三維測量裝置，係具備：第1照射手段，係具有發出預定的光的光源、與將來自該光源的光轉換成預定的條紋圖案的光柵，能夠對被測量物(例如印刷基板)照射前述條紋圖案；第2照射手段，係能夠對前述被測量物照射與前述條紋圖案相異的第2種光；攝像手段，係能夠對受到前述各種光照射的前述被測量物進行攝像；移動手段，係能夠使前述各照射手段及前述攝像手 段與前述被測量物相對移動；第1圖像取得手段，係能夠取得與從前述第1照射手段照射的條紋圖案間的相對位置關係相異的前述被測量物的複數個圖像資料(前述被測量物上各座標位置的光強度分布相異的複數個圖像資料)；第1圖像處理手段(三維測量手段)，係能夠根據藉由前述第1圖像取得手段取得的複數個圖像資料，藉由相移法執行前述被測量物的三維測量；第2圖像取得手段，係能夠在前述第1圖像取得手段取得前述複數個圖像資料其中的預定的圖像資料時所進行的預定的攝像處理執行後，到取得下個圖像資料的攝像處理執行為止的期間，取得在從前述第2照射手段照射的前述第2種光之下進行攝像的前述被測量物的圖像資料；及第2圖像處理手段(特定處理執行手段)，係根據藉由前述第2圖像取得手段取得的圖像資料，執行預定的處理；在前述第1圖像取得手段取得前述複數個圖像資料其中一個圖像資料時，係：執行在與前述被測量物的相對移動期間中至少局部重疊的預定期間連續進行攝像(曝光)的攝像處理；或執行在與前述被測量物的相對移動期間中至少局部重疊的預定期間分複數次進行攝像(曝光)的攝像處理，執行將該攝像結果(攝得的複數個圖像資料各像素的亮度值)按前述被測量物上各座標位置相加或取平均的處理。
依據上述手段2，達成與上述手段1相同的作用效果。此外，在本手段中，係在進行目的為以上述相移法進行的三維測量的複數次攝像處理的空檔，在從第2照射手段照射的第2種光之下進行被測量物的攝像。亦即，不需延長取得進行以上述相移法進行的三維測量所必要全部圖像資料所要的時間，就能夠除了取得該三維測量用的圖像資料外，還能夠另外取得用於與該三維測量不同的其他用途的圖像資料(供以特定處理執行手段執行預定的處理之用的圖像資料)。
結果，成為能夠將複數種測量組合進行，在進行使用相移法的三維測量時，既抑制測量效率的降低，也能夠謀求測量精度的提升等。
此處，亦可構成為具有複數種上述「第2照射手段(第2種光)」。此外，亦可構成為能夠在藉由第1圖像取得手段取得的複數個圖像資料全部攝得為止的期間，切換該些複數種光進行照射。藉由該構成，能夠另外取得用於複數種用途的圖像資料，能夠進一步提升上述作用效果。另外，複數種光係不僅包括均一光(光強度為一定的光)和條紋圖案等照射態樣相異的不同型的光，亦包括例如亮度相異的兩種均一光等亮度相異的同一型的光。
藉由照射亮度相異的複數種光，能夠抑制被基於測量物上各部位明暗差異的各種缺陷的發生。例如，作為被測量物的印刷基板上的銲膏的印刷部分的周圍(以下，稱為背景區域)有各種顏色。這是因為玻璃環氧樹 脂和阻劑膜使用多種顏色之故。此外，例如在黑色等比較暗的顏色的背景區域，以攝像手段攝得的圖像資料的對比(contrast)係變小。亦即，在圖像資料上，上述條紋圖案的明暗差(亮度差)係變小。因此，有背景區域的高度的測量變得困難之虞。原本，為了以更高精度測量印刷在基板上的銲膏的高度，較佳為於該基板內取得高度基準。然而，由於無法將背景區域正確地利用作為高度基準面，故有產生無法於該基板內取得高度基準的缺陷之虞。
為此，例如改變條紋圖案的亮度，將以適於銲料印刷區域(亮部)的亮度進行的攝像、及以適於背景區域(暗部)的亮度進行的攝像個別地進行，妥適測量高度基準，藉此，抑制上述缺陷的發生。
此外，只要照射均一光作為「第2種光」，便能夠取得亮度圖像資料。甚而能夠根據該亮度圖像資料，例如對藉由上述三維測量獲得的三維資料進行映射(mapping)和進行測量區域的抽出等，故能夠謀求測量精度更進一步的提升等。
手段3.如上述手段1或2之三維測量裝置，其中前述移動手段乃係令前述被測量物連續移動的手段。
依據上述手段3，例如對連續移動的被測量物照射預定的條紋圖案，於被測量物每移動預定量(例如相當於條紋圖案的90°相位量之距離)，進行上述攝像處理(於預定期間連續進行攝像的處理或分複數次進行攝像的處理)。結果，能夠在不需令被測量物停止下一邊連續移 動一邊進行三維測量等，故能夠謀求測量效率的提升，甚而能夠謀求生產效率的提升等。
此外，係成為在攝像期間中(預定期間中)進行攝像的被測量物上各座標位置的條紋圖案的相對位置(相位)一直變化，故相較於一部分含有未相對移動的條紋圖案的資料的情況，能夠取得具有更加接近理想正弦波光強度分布的圖像資料。結果，能夠謀求測量精度更進一步的提升。
但在進行被測量物間歇進行相對移動的間歇動作的情形中，例如只要構成為在與被測量物的相對移動的開始同時或在相對移動中開始前述攝像處理、在與該被測量物的相對移動的停止同時或在相對移動中結束前述攝像處理，便亦達成與本手段相同的作用效果。
手段4.如上述手段1至3中任一者之三維測量裝置，其中前述預定的條紋圖案乃係具有非正弦波狀光強度分布的條紋圖案。
另外，上述「非正弦波」係例如指「矩形波」、「梯形波」、「三角波」、「鋸齒波」等非「正弦波」的預定的波形。
一般而言，照射具有正弦波狀光強度分布的條紋圖案來進行三維測量時的測量精度係比照射具有非正弦波狀(例如矩形波狀)光強度分布的條紋圖案來進行三維測量時的測量精度佳。
然而，如上述，要以照射手段產生具有正弦波狀光強度分布的條紋圖案非常困難，有使機械性構成 複雜化之虞。
對於此點，依據本手段4，能夠在不使照射手段的機械性構成複雜化下，一邊照射具有非正弦波的非正弦波狀(例如矩形波狀)光強度分布的條紋圖案，一邊藉由比較簡單的控制處理和運算處理等，取得具有正弦波狀光強度分布的圖像資料。結果，抑制機械性構成的複雜化，甚而能夠謀求製造成本(cost)的抑制。
手段5.如上述手段1至4中任一者之三維測量裝置，其中前述光柵係構成為由讓光透過的透光部與遮擋光的遮光部以交替排列的方式配置而成。
依據上述手段5，達成與上述手段4相同的作用效果。藉由使用如本手段的二值性的光柵，能夠照射光強度分布至少具有亮度成為最大且一定的平坦的峰值(peak)部分(以下，稱為「亮部」)、及亮度成為最小且一定的平坦的峰值部分(以下，稱為「暗部」)之條紋圖案。亦即，能夠照射具有矩形波狀或梯形波狀光強度分布的條紋圖案。
通常，通過光柵的光並非完全的平行光，肇因於透光部及遮光部的交界部的繞射作用等，在條紋圖案的「亮部」與「暗部」的交界部會產生中間色調區，故不會形成完全的矩形波。
此處，雖依光柵的透光部及遮光部的配置間隔等構成而異，但當「亮部」與「暗部」的交界部的中間色調區的亮度梯度陡峭時，係成為具有矩形波狀光強度分布的條紋圖案，當中間色調區的亮度梯度和緩時， 係成為具有梯形波狀光強度分布的條紋圖案。
手段6.如上述手段1至5中任一者之三維測量裝置，其中前述被測量物乃係印刷有銲膏的印刷基板或形成有銲料凸塊的晶圓基板。
依據上述手段6，能夠進行印刷在印刷基板的銲膏或形成在晶圓基板的銲料凸塊的高度測量等。甚而能夠在銲膏或銲料凸塊的檢查中，根據該測量值進行銲膏或銲料凸塊的良否判定。因此，在該檢查中，達成上述各手段的作用效果，能夠高精度地進行良否判定。結果，能夠謀求銲料印刷檢查裝置或銲料凸塊檢查裝置的檢查精度的提升。
1‧‧‧印刷基板
4‧‧‧銲膏
10‧‧‧基板檢查裝置
13‧‧‧輸送機
14‧‧‧照明裝置
14A至14E‧‧‧照明
15‧‧‧攝像機
16‧‧‧控制裝置
24‧‧‧圖像資料記憶裝置
25‧‧‧運算結果記憶裝置
W‧‧‧攝像範圍
第1圖係示意性顯示基板檢查裝置之概略立體圖。
第2圖係印刷基板的剖面圖。
第3圖係顯示基板檢查裝置的電性構成之方塊(block)圖。
第4圖係示意性顯示照射在印刷基板上的條紋圖案的態樣之圖。
第5圖係用以說明隨時間經過而變化的攝像機的攝像範圍與印刷基板上的座標位置之關係的示意圖。
第6圖係表現第1模擬的條紋圖案的光強度分布之曲線圖(graph)。
第7圖係表現表27至表30的(a)所示理想正弦波光強度分布之曲線圖。
第8圖係描繪表27至表30的(b)所示各種平均值之曲線圖。
第9圖係描繪表27至表30的(c)所示各種平均值與理想值之差之曲線圖。
第10圖係表現第2模擬的條紋圖案的光強度分布之曲線圖。
第11圖係表現表34至表37的(a)所示理想正弦波光強度分布之曲線圖。
第12圖係描繪表34至表37的(b)所示各種平均值之曲線圖。
第13圖係描繪表34至表37的(c)所示各種平均值與理想值之差之曲線圖。
第14圖(a)至第14圖(d)係用以說明其他實施形態的攝像機及照明裝置的處理動作之時序圖(timing chart)。
以下，針對一實施形態，參照圖式進行說明。首先，針對作為被測量物的印刷基板的構成詳細進行說明。
如第2圖所示，印刷基板1係呈平板狀，在由玻璃環氧(glass epoxy)樹脂等構成的底座(base)基板2設置有由銅箔構成的電極圖案3。此外，在預定的電極圖案3上係印刷形成有銲膏4。將該印刷有銲膏4的區域稱為「銲料印刷區域」。將銲料印刷區域以外的部分總稱為「背景區域」，該背景區域係包含：電極圖案3露出的區域(代號A)、底座基板2露出的區域(代號B)、底座基板2上 塗覆(coating)有阻劑(resist)膜5的區域(代號C)、及電極圖案3上塗覆有阻劑膜5的區域(代號D)。另外，阻劑膜5乃係為了防止銲膏4漫開至預定配線部分以外部分而塗覆在印刷基板1的表面。
接著，針對具備本實施形態的三維測量裝置的基板檢查裝置的構成詳細進行說明。第1圖係示意性顯示基板檢查裝置10之概略構成圖。
基板檢查裝置10係具備：作為搬送手段(移動手段)的輸送機(conveyor)13，係搬送印刷基板1；照明裝置14，係對印刷基板1的表面從斜上方照射預定的光；作為攝像手段的攝像機15，係對受到該光照射的印刷基板1進行攝像；及控制裝置16(參照第3圖)，係用以實施輸送機13和照明裝置14、攝像機15的驅動控制等基板檢查裝置10內的各種控制和圖像處理、運算處理。控制裝置16係構成本實施形態的圖像取得手段(第1圖像取得手段、第2圖像取得手段)和圖像處理手段(第1圖像處理手段、第2圖像處理手段)。
在輸送機13係設置有未圖示的馬達(motor)等驅動手段，由控制裝置16驅動控制該馬達，藉此，以定速將載置在輸送機13上的印刷基板1往預定方向(第1圖的右方向)連續搬送。藉此，攝像機15的攝像範圍W便成為相對於印刷基板1往反方向(第1圖的左方向)相對移動下去。
照明裝置14係具備5個照明，藉由控制裝置16切換控制照射的光。具體而言，係具備：第1照明14A， 係能夠照射條紋圖案(條紋狀的圖案光)；第2照明14B，係能夠照射光強度於全範圍為一定的紅色均一光；第3照明14C，係能夠照射光強度於全範圍為一定的綠色均一光；第4照明14D，係能夠照射光強度於全範圍為一定的藍色均一光；及第5照明14E，係能夠照射光強度於全範圍為一定的近紅外線色均一光。其中，第1照明14A構成照射預定的條紋圖案的照射手段(第1照射手段)，其他的第2照明14B至第5照明14E分別構成照射預定的均一光作為第2種光的第2照射手段。
第1照明14A至第5照明14E乃係公知技術，故省略使用圖式的詳細說明。例如第1照明14A係具備發出預定的光的光源、與將來自該光源的光轉換成條紋圖案的光柵板。此處，乃係從光源發出的光係導往聚光透鏡，藉聚光透鏡而形成為平行光後，經介光柵板導往投影透鏡，而以條紋圖案進行照射。
另外，除了上述公知的構成之外，亦可構成為在聚光透鏡和投影透鏡等第1照明14A等的光學系統使用遠心光學系統。關於印刷基板1，在藉由輸送機13搬送時，高度位置有細微變化之虞。只要使用遠心光學系統，便能夠不受該變化影響而高精度地進行測量。
此外，光柵板係構成為由讓光透過的直線狀的透光部與遮擋光的直線狀的遮光部，以沿與光源的光軸正交的預定方向交替排列的方式配置而成。藉此，便能夠對印刷基板1照射沿其搬送方向具有條紋狀(矩形波狀或梯形波狀)光強度分布的條紋圖案。
如第4圖所示，在本實施形態中，係照射條紋的方向正交於印刷基板1搬送方向(X方向)的條紋圖案。亦即，在被搬送的印刷基板1上照射與正交於搬送方向(X方向)的方向平行(Y方向)的條紋圖案。
通常，通過光柵板的光並非完全的平行光，肇因於透光部及遮光部的交界部的繞射作用等，條紋圖案的「亮部」及「暗部」的交界部會產生中間色調區，故不會形成完全的矩形波。但在第4圖中係為求簡化而省略了中間色調區，以明暗二值的條紋圖樣表示條紋圖案。
此處，雖依光柵板的透光部及遮光部的配置間隔等構成而異，但當「亮部」與「暗部」的交界部的中間色調區的亮度梯度陡峭時，係成為具有矩形波狀光強度分布的條紋圖案(參照第6圖)，當中間色調區的亮度梯度和緩時，係成為具有梯形波狀光強度分布的條紋圖案(參照第10圖)。
攝像機15係具備透鏡和攝像元件等，其光軸沿與載置在輸送機13上的印刷基板1垂直的方向(Z方向)設定。在本實施形態中，係採用CCD感測器(sensor)作為攝像元件。
由攝像機15攝得的圖像資料係在該攝像機15內部轉換成數位(digital)信號後，以數位信號的形式輸入至控制裝置16，記憶在後述的圖像資料記憶裝置24。此外，控制裝置16係根據該圖像資料，實施如後述的圖像處理和運算處理等。
接著，針對控制裝置16的電性構成，參照第3 圖詳細進行說明。第3圖係顯示基板檢查裝置10的概略之方塊圖。
如第3圖所示，控制裝置16係具備下述等元件：CPU(Central Processing Unit；中央處理器)及輸入輸出介面(interface)21，係掌控基板檢查裝置10整體的控制；作為「輸入手段」的輸入裝置22，係以鍵盤和滑鼠(mouse)、觸控面板(touch panel)等構成；作為「顯示手段」的顯示裝置23，係具有CRT(Cathode Ray Tube；陰極射線管)和液晶等顯示畫面；圖像資料記憶裝置24，係用以記憶由攝像機15攝得的圖像資料等；運算結果記憶裝置25，係用以記憶根據該圖像資料而得的三維測量結果等各種運算結果；及設定資料記憶裝置26，係用以預先記憶設計資料等各種資訊。另外，上述各裝置22至26係電性連接至CPU及輸入輸出介面21。
接著，針對以基板檢查裝置10執行的三維測量處理等各種處理詳細進行說明。
控制裝置16係驅動控制輸送機13，以定速將印刷基板1連續搬送。此外，控制裝置16係根據從設置在輸送機13的未圖示的編碼器(encoder)而來的信號，驅動控制照明裝置14及攝像機15。
更詳言之，每搬送印刷基板1預定量△x、亦即按各經過預定時間△t，以預定的順序切換從照明裝置14照射的光，並且以攝像機15對受到該光照射的印刷基板1進行攝像。每經過預定時間△t由攝像機15攝得的圖像資料係隨時轉送至圖像資料記憶裝置24記憶。
另外，在本實施形態中，係將前述預定量△x設定為相當於從第1照明14A照射的條紋圖案的6°相位量之距離。此外，係將攝像機15於印刷基板1的搬送方向(X方向)之攝像範圍W設定為相當於條紋圖案的1週期(相位360°)之長度。當然，預定量△x和攝像機15的攝像範圍W並不限於上述，可更長，亦可更短。
此處，針對從照明裝置14照射的光與由像機15進行攝像的印刷基板1之關係，舉具體例詳細進行說明。
第5圖係用以說明隨時間經過而相對移動的攝像機15的攝像範圍W與印刷基板1上的座標位置之關係的示意圖。表1至表16係用以說明在印刷基板1移動相當於條紋圖案的1週期(相位360°)之距離的期間中，隨時間經過(t1至t60)而變化的照射光的種類、及、印刷基板1上各座標位置的照射光的態樣(條紋圖案的相位和均一光的顏色)、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X1至X60)之關係的對應表。
另外，關於印刷基板1上的與搬送方向(X方向)正交的方向(Y方向)，印刷基板1的Y方向全範圍係涵蓋在攝像機15的攝像範圍內，關於在相同X方向座標位置的Y方向的各座標位置，照射光的種類及態樣沒有不同。
此外，由於攝像機15與照明裝置14的位置關係係固定，故對於攝像元件的各座標X1至X60，從照明裝置14照射的條紋圖案的相位係固定。例如在攝像元件的座標X60為「0°」、在座標X59為「6°」、在座標X58為「12°」、......、在座標X1為「354°」。另一方面，在 被搬送的印刷基板1上的各座標位置(例如座標P60)，如後述，條紋圖案的相位係隨時間經過(t1至t60)逐次變化「6°」下去。其中，表1至表16中所示條紋圖案的相位乃係設想照射至高度位置「0」且呈平面的基準面時的相位。
如表1至表4所示，在攝像時序t1，係從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P1至P60的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在自攝像時序t1經過預定時間△t的攝像時序t2(參照表1至表4)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P2至P61的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t3(參照表1至表4)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P3至P62的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t4(參照表1至表4)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P4至P63的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t5(參照表1至表4)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於 座標P5至P64的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t6(參照表1至表4)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P6至P65的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t7(參照表1至表4)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P7至P66的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t8(參照表1至表4)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P8至P67的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t9(參照表1至表4)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P9至P68的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t10(參照表1至表4)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P10至P69的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t11(參照表1至表4)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於 座標P11至P70的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t12(參照表1至表4)，從第2照明14B照射紅色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P12至P71的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表1至表4中的各座標位置為「R1」係指照射至該位置的光為「紅色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t13(參照表1至表4)，從第3照明14C照射綠色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P13至P72的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表1至表4中的各座標位置為「G1」係指照射至該位置的光為「綠色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t14(參照表1至表4)，從第4照明14D照射藍色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P14至P73的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表1至表4中的各座標位置為「B1」係指照射至該位置的光為「藍色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t15(參照表1至表4)，從第5照明14E照射近紅外線色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P15至P74的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表1至表4中的各座標位置為「NIR1」係 指照射至該位置的光為「近紅外線色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t16(參照表5至表8)，從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P16至P75的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t17(參照表5至表8)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P17至P76的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t18(參照表5至表8)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P18至P77的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t19(參照表5至表8)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P19至P78的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t20(參照表5至表8)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P20至P79的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t21(參照表5至表8)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P21至P80的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t22(參照表5至表8)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P22至P81的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t23(參照表5至表8)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P23至P82的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t24(參照表5至表8)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P24至P83的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t25(參照表5至表8)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P25至P84的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t26(參照表5至表8)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P26至P85的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t27(參照表5至表8)，從第2照明14B照射紅色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P27至P86的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表5至表8中的各座標位置為「R2」係指照射至該位置的光為「紅色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t28(參照表5至表8)，從第3照明14C照射綠色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P28至P87的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表5至表8中的各座標位置為「G2」係指照射至該位置的光為「綠色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t29(參照表5至表8)，從第4照明14D照射藍色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P29至P88的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表5至表8中的各座標位置為「B2」係指照射至該位置的光為「藍色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t30(參照表5至表8)，從第5照明14E照射近紅外線色均一光。此時， 在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P30至P89的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表5至表8中的各座標位置為「NIR2」係指照射至該位置的光為「近紅外線色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t31(參照表9至表12)，從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P31至P90的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t32(參照表9至表12)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P32至P91的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t33(參照表9至表12)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P33至P92的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t34(參照表9至表12)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P34至P93的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t35(參照表9至表12)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在 攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P35至P94的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t36(參照表9至表12)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P36至P95的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t37(參照表9至表12)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P37至P96的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t38(參照表9至表12)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P38至P97的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t39(參照表9至表12)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P39至P98的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t40(參照表9至表12)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在 攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P40至P99的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t41(參照表9至表12)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P41至P100的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t42(參照表9至表12)，從第2照明14B照射紅色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P42至P101的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表9至表12中的各座標位置為「R3」係指照射至該位置的光為「紅色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t43(參照表9至表12)，從第3照明14C照射綠色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P43至P102的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表9至表12中的各座標位置為「G3」係指照射至該位置的光為「綠色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t44(參照表9至表12)，從第4照明14D照射藍色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P44至P103的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表9至表12中的各座標位置為「B3」係指照射 至該位置的光為「藍色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t45(參照表9至表12)，從第5照明14E照射近紅外線色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P45至P104的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表9至表12中的各座標位置為「NIR3」係指照射至該位置的光為「近紅外線色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t46(參照表13至表16)，從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P46至P105的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t47(參照表13至表16)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P47至P106的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t48(參照表13至表16)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P48至P107的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t49(參照表13至表16)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P49至P108的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝 像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t50(參照表13至表16)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P50至P109的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t51(參照表13至表16)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P51至P110的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t52(參照表13至表16)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P52至P111的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t53(參照表13至表16)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P53至P112的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t54(參照表13至表16)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P54至P113的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝 像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t55(參照表13至表16)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P55至P114的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t56(參照表13至表16)，再次從第1照明14A照射條紋圖案。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P56至P115的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。
在又經過預定時間△t的攝像時序t57(參照表13至表16)，從第2照明14B照射紅色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P57至P116的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表13至表16中的各座標位置為「R4」係指照射至該位置的光為「紅色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t58(參照表13至表16)，從第3照明14C照射綠色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P58至P117的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表13至表16中的各座標位置為「G4」係指照射至該位置的光為「綠色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t59(參照表13至表16)，從第4照明14D照射藍色均一光。此時，在攝 像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P59至P118的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表13至表16中的各座標位置為「B4」係指照射至該位置的光為「藍色均一光」。
在又經過預定時間△t的攝像時序t60(參照表13至表16)，從第5照明14E照射近紅外線色均一光。此時，在攝像機15的攝像範圍W(X1至X60)，係印刷基板1上相當於座標P60至P119的範圍落於其中，成為對該範圍進行攝像。另外，在表13至表16中的各座標位置為「NIR4」係指照射至該位置的光為「近紅外線色均一光」。
當如上述進行而取得印刷基板1的預定的座標位置(例如座標P60)的全部資料，便執行將上述各圖像資料的座標位置進行對位(將各圖像資料彼此間的座標系對齊)的對位處理(參照表17至表20)。執行該處理的功能係構成本實施形態的對位手段。表17至表20係示意性顯示將在攝像時序t1至t60取得的複數個圖像資料的座標位置進行對位後的狀態之表。
接著，在將複數個圖像資料的同一座標位置的各種資料按各座標位置彙整後，按預先設定的各群(類別)進行整理，記憶至運算結果記憶裝置25(參照表21至表23)。表21至表23係示意性顯示將表17至表20所示印刷基板1各座標位置的各種資料按預先設定的群進行整理重新排列後的狀態之表。但在表21至表23中係僅例示出印刷基板1的座標P60的部分。
如表21至表23所示，在本實施形態中係區分 成7個群。詳言之，係區分整理成：第1相位群[θ]、第2相位群[θ+90°]、第3相位群[θ+180°]、第4相位群[θ+270°]、紅色群[R]、綠色群[G]、藍色群[B]、近紅外線色群[NIR]。
第1相位群[θ]係由在攝像時序t1至t11攝得的相位0°至相位60°(相當於相位逐個差6°的60°相位量)之範圍的11個亮度值組成(參照表21)。
第2相位群[θ+90°]係由在攝像時序t16至t26攝得的相位90°至相位150°(相當於相位逐個差6°的60°相位量)之範圍的11個亮度值組成(參照表21)。
第3相位群[θ+180°]係由在攝像時序t31至t41攝得的相位180°至相位240°(相當於相位逐個差6°的60°相位量)之範圍的11個亮度值組成(參照表22)。
第4相位群[θ+270°]係由在攝像時序t46至t56攝得的相位270°至相位330°(相當於相位逐個差6°的60°相位量)之範圍的11個亮度值組成(參照表22)。
紅色群[R]係由在攝像時序t12、t27、t42、t57於紅色均一光下攝得的4個亮度值(R1至R4)組成(參照表23)。
綠色群[G]係由在攝像時序t13、t28、t43、t58於綠色均一光下攝得的4個亮度值(G1至G4)組成(參照表23)。
藍色群[B]係由在攝像時序t14、t29、t44、t59於藍色均一光下攝得的4個亮度值(B1至B4)組成(參照表23)。
近紅外線色群[NIR]係由在攝像時序t15、t30、t45、t60於近紅外線色均一光下攝得的4個亮度值(NIR1至NIR4)組成(參照表23)。
當上述分群結束，控制裝置16便執行將上述各相位群所含的11個亮度值相加算出其平均值的平均處理。此外，控制裝置16係將藉由前述平均處理取得的值記憶至運算結果記憶裝置25。
藉此，便能夠按印刷基板1各座標位置分別取得4種亮度值(各相位群的亮度平均值)。結果，能夠取得針對印刷基板1整體的光強度分布相異的4種圖像資料。另外，藉由上述構成，此處所取得的4種圖像資料係成為與令具有正弦波狀光強度分布的條紋圖案的相位逐次相移90°進行攝像所得的4種圖像資料相同的圖像資料。
接著，控制裝置16係根據如上述方式取得的4種圖像資料(各座標的4種亮度值)，藉由在前述先前技術中已說明的公知的相移法進行三維測量(高度測量)，將該測量結果記憶至運算結果記憶裝置25。主要藉由執行該處理的功能來構成本實施形態的第1圖像處理手段(三維測量手段)。
此外，控制裝置16係當上述分群結束，便執行將上述各顏色群所含的4個亮度值相加算出其平均值的平均處理。此外，控制裝置16係將藉由前述平均處理取得的值記憶至運算結果記憶裝置25。
此外，控制裝置16係根據如上述方式取得的各值，產生具有紅色、綠色、藍色、近紅外線色各顏色 成分的印刷基板1整體的亮度圖像資料(以下，稱為彩色圖像資料)，記憶至運算結果記憶裝置25。主要藉由執行該處理的功能來構成本實施形態的第2圖像處理手段(特定處理執行手段)。
接著，判別上述彩色圖像資料的各像素的顏色資訊，進行各種測量對象區域的抽出。例如將「白色」的像素的範圍抽出作為銲料印刷區域、將「紅色」的像素的範圍抽出作為電極圖案3露出的電極區域(背景區域)、將「綠色」的像素的範圍抽出作為底座基板2或阻劑膜5露出的基板區域(背景區域)。
接著，控制裝置16係根據如上述方式取得的測量結果進行銲膏4的印刷狀態的良否判定。具體而言，控制裝置16係檢測比高度基準面高預定高度以上的銲膏4的印刷範圍，對該範圍內的各部位的高度進行積分，藉此算出所印刷的銲膏4的量。
接著，控制裝置16係將如上述方式求得的銲膏4的位置、面積、高度或量等資料，與預先記憶在設定資料記憶裝置26的基準資料(Gerber資料等)進行比較判定，依據該比較結果是否在容許範圍內來判定銲膏4的印刷狀態的良否。
以下，顯示藉由模擬驗證本實施形態的基板檢查裝置10的作用效果之結果。首先，針對照射具有矩形波狀光強度分布的條紋圖案時的模擬(第1模擬)的結果，參照表24至表30以及第6圖至第9圖進行說明。
在本模擬中，所照射的條紋圖案係具有在「 亮部」與「暗部」的交界部存在相當於「6°」相位量的中間色調區(亮度梯度)之矩形波狀光強度分布。
表24至表26係顯示印刷基板1上的各座標位置、與隨時間經過(攝像時序t1至t11)而變化的條紋圖案的亮度值之關係之表。亦即，係顯示每經過預定時間的印刷基板1上的光強度分布之表。此處，係設亮度成為最大的「亮部」的亮度值為「1」、設亮度成為最小的「暗部」的亮度值為「0」來進行模擬。
另外，以下皆同，在表24至表30以及第6圖至第9圖中，作為橫軸顯示的相位值係代表印刷基板1上的各座標位置，係指在本模擬中作為基準的攝像時序t6，與照射至印刷基板1(基準面)的條紋圖案的各相位對應的印刷基板1上的位置。
如表24至表26所示，在攝像時序t6，相位「6°」位置至相位「174°」位置的範圍成為亮度值「1」的「亮部」，相位「186°」位置至相位「354°」位置的範圍成為亮度值「0」的「暗部」。此外，在相當於「亮部」與「暗部」之交界部的相位「180°」位置與相位「0°」位置，係分別存在亮度值漸變的相當於「6°」相位量的中間色調區。亦即，攝像時序t6時的條紋圖案的光強度分布係成為如第6圖的曲線圖。
此外，於自攝像時序t6經過預定時間△t後的攝像時序t7，相位「12°」位置至相位「180°」位置的範圍成為亮度值「1」的「亮部」，相位「192°」位置至相位「0°」位置的範圍成為亮度值「0」的「暗部」。此外 ，於自攝像時序t7經過預定時間△t後的攝像時序t8，相位「18°」位置至相位「186°」位置的範圍成為亮度值「1」的「亮部」，相位「198°」位置至相位「6°」位置的範圍成為亮度值「0」的「暗部」。
如上述，條紋圖案的光強度分布係每經過預定時間△t，往表24至表26的右方向逐次移動相當於「6°」相位量。
接著，一邊與具有理想正弦波光強度分布的條紋圖案進行比較一邊進行驗證。表27至表30的(a)係顯示印刷基板1上各座標位置與理想正弦波光強度分布(理想值)之關係之表。此處係顯示週期、振幅及相位成為與具有攝像時序t6時的上述矩形波狀光強度分布的條紋圖案相同的理想正弦波光強度分布。攝像時序t6時的理想正弦波係成為如第7圖所示的曲線圖。
表27至表30的(b)係按印刷基板1上各座標位置顯示針對以在攝像時序t6攝得的圖像資料為中心及於前後預定時間內攝得的複數個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的複數個亮度值)進行平均處理的結果(平均值)之表。
更詳言之，在表27至表30的(b)中，係在最上段按照原樣地顯示不進行平均處理時的在攝像時序t6攝得的圖像資料(1個亮度值)，作為比較例。
從上數下來第2段係顯示將以攝像時序t6為中心及前後各1個圖像資料、亦即在攝像時序t5至t7攝得的3個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的3個亮度值 )取平均而得的3項平均值。
從上數下來第3段係顯示將以攝像時序t6為中心及前後各2個圖像資料、亦即在攝像時序t4至t8攝得的5個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的5個亮度值)取平均而得的5項平均值。
從上數下來第4段係顯示將以攝像時序t6為中心及前後各3個圖像資料、亦即在攝像時序t3至t9攝得的7個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的7個亮度值)取平均而得的7項平均值。
從上數下來第5段係顯示將以攝像時序t6為中心及前後各4個圖像資料、亦即在攝像時序t2至t10攝得的9個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的9個亮度值)取平均而得的9項平均值。
從上數下來第6段係顯示將以攝像時序t6為中心及前後各5個圖像資料、亦即在攝像時序t1至t11攝得的11個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的11個亮度值)取平均而得的11項平均值。
此外，將表27至表30的(b)所示上述各平均值分別描繪出，便成為如第8圖所示的曲線圖。
此外，表27至表30的(c)係按印刷基板1上各座標位置顯示表27至表30的(a)所示各理想值與表27至表30的(b)所示各平均值之差之表。
更詳言之，在表27至表30的(c)中，係在最上段顯示不進行平均處理時的在攝像時序t6攝得的圖像資料(1個亮度值)與各理想值之差，作為比較例。
從上數下來第2段係顯示上述各3項平均值與各理想值之差。從上數下來第3段係顯示上述各5項平均值與各理想值之差。從上數下來第4段係顯示上述各7項平均值與各理想值之差。從上數下來第5段係顯示上述各9項平均值與各理想值之差。從上數下來第6段係顯示上述各11項平均值與各理想值之差。
此外，將表27至表30的(c)所示上述各值分別描繪出，便成為如第9圖所示的曲線圖。此外，在表30(c)右端係顯示按印刷基板1上各座標位置顯示的上述各值之平均及各值的最大值。
如同觀看表30(c)右端、第8圖、第9圖等可知，如5項平均值相較於3項平均值、7項平均值相較於5項平均值，隨著平均個數增加，與理想正弦波(理想值)間的誤差愈發減少，11項平均值的誤差為最小。因此，在本模擬中，較佳為使用11項平均值來進行以相移法進行的三維測量。
接著，針對照射具有梯形波狀光強度分布的條紋圖案時的模擬(第2模擬)的結果，參照表31至表37以及第10圖至第13圖進行說明。
在本模擬中，所照射的條紋圖案係具有在「亮部」與「暗部」的交界部存在相當於「78°」相位量的中間色調區(亮度梯度)之梯形波狀光強度分布。
表31至表33係顯示印刷基板1上的各座標位置、與隨時間經過(攝像時序t1至t11)而變化的條紋圖案的亮度值之關係之表。亦即，係顯示每經過預定時間的 印刷基板1上的光強度分布之表。此處，係設亮度成為最大的「亮部」的亮度值為「1」、設亮度成為最小的「暗部」的亮度值為「0」來進行模擬。
另外，以下皆同，在表31至表37以及第10圖至第13圖中，作為橫軸顯示的相位值係代表印刷基板1上的各座標位置，係指在本模擬中作為基準的攝像時序t6，與照射至印刷基板1(基準面)的條紋圖案的各相位對應的印刷基板1上的位置。
如表31至表37所示，在攝像時序t6，相位「42°」位置至相位「138°」位置的範圍成為亮度值「1」的「亮部」、相位「222°」位置至相位「318°」位置的範圍成為亮度值「0」的「暗部」。此外，在相當於「亮部」與「暗部」之交界部的相位「144°」位置至相位「216°」位置與相位「324°」位置至相位「36°」位置，係分別存在亮度值漸變的相當於「78°」相位量的中間色調區。亦即，攝像時序t6時的條紋圖案的光強度分布係成為如第10圖的曲線圖。
此外，於自攝像時序t6經過預定時間△t後的攝像時序t7，相位「48°」位置至相位「144°」位置的範圍成為亮度值「1」的「亮部」，相位「228°」位置至相位「324°」位置的範圍成為亮度值「0」的「暗部」。此外，於自攝像時序t7經過預定時間△t後的攝像時序t8，相位「54°」位置至相位「150°」位置的範圍成為亮度值「1」的「亮部」，相位「234°」位置至相位「330°」位置的範圍成為亮度值「0」的「暗部」。
如上述，條紋圖案的光強度分布係每經過預定時間△t，往表31至表33的右方向逐次移動相當於「6°」相位量。
接著，一邊與具有理想正弦波光強度分布的條紋圖案進行比較一邊進行驗證。表34至表37的(a)係顯示印刷基板1上各座標位置與理想正弦波光強度分布(理想值)之關係之表。此處係顯示週期、振幅及相位成為與具有攝像時序t6時的上述梯形波狀光強度分布的條紋圖案相同的理想正弦波光強度分布。攝像時序t6時的理想正弦波係成為如第11圖所示的曲線圖。
表34至表37的(b)係按印刷基板1上各座標位置顯示針對以在攝像時序t6攝得的圖像資料為中心及於前後預定時間內攝得的複數個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的複數個亮度值)進行平均處理的結果(平均值)之表。
更詳言之，在表34至表37的(b)中，係在最上段原封不動地顯示不進行平均處理時的在攝像時序t6攝得的圖像資料(1個亮度值)，作為比較例。
從上數下來第2段係顯示將以攝像時序t6為中心及前後各1個圖像資料、亦即在攝像時序t5至t7攝得的3個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的3個亮度值)取平均而得的3項平均值。
從上數下來第3段係顯示將以攝像時序t6為中心及前後各2個圖像資料、亦即在攝像時序t4至t8攝得的5個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的5個亮度值 )取平均而得的5項平均值。
從上數下來第4段係顯示將以攝像時序t6為中心及前後各3個圖像資料、亦即在攝像時序t3至t9攝得的7個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的7個亮度值)取平均而得的7項平均值。
從上數下來第5段係顯示將以攝像時序t6為中心及前後各4個圖像資料、亦即在攝像時序t2至t10攝得的9個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的9個亮度值)取平均而得的9項平均值。
從上數下來第6段係顯示將以攝像時序t6為中心及前後各5個圖像資料、亦即在攝像時序t1至t11攝得的11個圖像資料(印刷基板1上同一座標位置的11個亮度值)取平均而得的11項平均值。
此外，將表34至表37的(b)所示上述各平均值分別描繪出，便成為如第12圖所示的曲線圖。
此外，表34至表37的(c)係按印刷基板1上各座標位置顯示表34至表37的(a)所示各理想值與表34至表37的(b)所示各平均值之差之表。
更詳言之，在表34至表37的(c)中，係在最上段顯示不進行平均處理時的在攝像時序t6攝得的圖像資料(1個亮度值)與各理想值之差，作為比較例。
從上數下來第2段係顯示上述各3項平均值與各理想值之差。從上數下來第3段係顯示上述各5項平均值與各理想值之差。從上數下來第4段係顯示上述各7項平均值與各理想值之差。從上數下來第5段係顯示上述各 9項平均值與各理想值之差。從上數下來第6段係顯示上述各11項平均值與各理想值之差。
此外，將表34至表37的(c)所示上述各值分別描繪出，便成為如第13圖所示的曲線圖。此外，在表37(c)右端係顯示按印刷基板1上各座標位置顯示的上述各值之平均及各值的最大值。
如同觀看表37(c)右端、第12圖、第13圖等可知，如5項平均值相較於3項平均值、7項平均值相較於5項平均值，隨著平均個數增加，與理想正弦波(理想值)間的誤差愈益減少，11項平均值的誤差為最小。因此，在本模擬中，較佳為使用11項平均值來進行以相移法進行的三維測量。
如以上詳述，在本實施形態中，係在取得進行以相移法進行的三維測量所必要的4種圖像資料其中一個圖像資料時，對連續搬送的印刷基板1照射具有具有矩形波狀或梯形波狀光強度分布的條紋圖案。此外，將於每搬送印刷基板1預定量攝得的複數次份的圖像資料的亮度值，按印刷基板1各座標位置相加，算出其平均值。
藉此，相較於僅是照射具有矩形波狀或梯形波狀光強度分布的條紋圖案進行攝像，能夠取得具有更加接近理想正弦波光強度分布的圖像資料。
此外，依據本實施形態，即使以聚焦的狀態照射條紋圖案，仍能夠取得具有正弦波狀光強度分布的圖像資料。藉由成為能夠以聚焦的狀態照射條紋圖案，變得容易維持條紋圖案的光強度分布(波形)。
結果，能夠在進行使用相移法的三維測量時謀求測量精度飛躍性提升。
此外，依據本實施形態，能夠在不使機械性構成複雜化下，一邊照射具有非正弦波的矩形波狀或梯形波狀光強度分布的條紋圖案，一邊藉由比較簡單的控制處理和運算處理等，取得具有正弦波狀光強度分布的圖像資料。結果，抑制機械性構成的複雜化，進而能夠謀求製造成本的抑制。
另外，並不限於上述實施形態的記載內容，例如亦可如下述方式實施。無庸贅言，亦當能夠實施未例示於下的其他應用例、變更例。
(a)在上述實施形態中，係將三維測量裝置具體化成對印刷形成在印刷基板1的銲膏4的高度進行測量的基板檢查裝置10，但並不以此為限，例如亦可具體化成對印刷在基板上的銲料凸塊和安裝在基板上的電子零件等其他物品的高度進行測量的構成。
(b)在上述實施形態中，係構成為在進行以相移法進行的三維測量時取得相位逐個差90°的4種圖像資料，但相移次數及相移量並不以上述為限。亦能夠採用能夠藉由相移法進行三維測量的其他相移次數及相移量。
例如亦可構成為取得相位逐個差120°(或90°)的三種圖像資料來進行三維測量，亦可構成為取得相位逐個差180°(或90°)的兩種圖像資料來進行三維測量。
(c)在上述實施形態中，係構成為照射具有 矩形波狀或梯形波狀光強度分布的條紋圖案，取得具有正弦波狀光強度分布的圖像資料。
但並不以此為限，例如亦可構成為照射具有三角波狀和鋸齒波狀等其他非正弦波狀光強度分布的條紋圖案，取得具有正弦波狀光強度分布的圖像資料。無庸贅言，若有可能，亦可構成為照射具有不存在中間色調區(亮度梯度)的矩形波狀光強度分布的條紋圖案，取得具有正弦波狀光強度分布的圖像資料。
此外，亦可構成為照射具有非理想正弦波的近似正弦波(正弦波狀)光強度分布的條紋圖案，取得具有更加接近理想正弦波光強度分布的圖像資料。
(d)照射手段的構成並不限於上述實施形態的照明裝置14(第1照明14A至第5照明14E)。
例如在上述實施形態中，係在第1照明14A中採用光柵板作為將來自光源的光轉換成條紋圖案的光柵。
但並不此為限，例如，亦可採用液晶面板作為光柵。液晶面板係在一對透明基板間形成液晶層，並且具備配置在其中一方透明基板上的共同電極、及以與該共同電極相對向之方式平行設置在另一方透明基板上的複數個帶狀電極，以驅動電路對分別連接至各帶狀電極的開關(switching)元件(薄膜電晶體等)進行導通關斷(on/off)控制，而控制施加至各帶狀電極的電壓，藉此，切換與各帶狀電極對應的各光柵線(line)的光透過率，形成光透過率高的透光部及光透過率低的遮光部交替排列的光柵圖案。
此外，亦可採用使用數位反射鏡元件(Digital Mirror Device)的DLP(Digital Light Processing；數位光處理)(註冊商標)取代液晶面板作為光柵。
此外，在上述實施形態中，係構成為不僅具備照射條紋圖案的第1照明14A，還具備照射均一光的第2照明14B至第5照明14E，但並不以此為限，只要足以取得進行以相移法進行的三維測量所必要的圖像資料，亦可構成為僅具備第1照明14A。
(e)在上述實施形態中，係採用透光部與遮光部交替排列的二值性的光柵(光柵板)，但並不以此為限，例如亦可構成為在光柵板和液晶面板形成透過率有三階段以上差異的多值性的光柵樣式。
(f)在上述實施形態中，係構成為以輸送機13將印刷基板1連續移動，藉此使照明裝置14及攝像機15與印刷基板1間的位置關係相對移動，但並不以此為限，亦可構成為移動由照明裝置14及攝像機15構成的測量頭(head)使該測量頭與印刷基板1之間的位置關係相對移動。
(g)並不限於輸送機13，亦可採用其他移動手段。此外，亦可構成為將印刷基板1間歇移動而非連續移動。
另外，在令印刷基板1間歇移動的情形中，例如構成為如第14圖(a)所示，在與印刷基板1之移動開始(開始時序M1)同時或之後，開始以攝像機15進行的攝像處理(開始時序N1)，在與該印刷基板1之移動停止(結束時 序M2)同時或之前，結束以攝像機15進行的攝像處理(結束時序N2)。
亦可改構成為如第14圖(b)所示，在印刷基板1之移動開始(開始時序M1)前，開始以攝像機15進行的攝像處理(開始時序N1)，在與該印刷基板1之移動停止(結束時序M2)同時或之前，結束以攝像機15進行的攝像處理(結束時序N2)。
此外，亦可構成為如第14圖(c)所示，在與印刷基板1之移動開始(開始時序M1)同時或之後，開始以攝像機15進行的攝像處理(開始時序N1)，在該印刷基板1之移動停止(結束時序M2)後，結束以攝像機15進行的攝像處理(結束時序N2)。
此外，亦可構成為如第14圖(d)所示，在印刷基板1之移動開始(開始時序M1)前，開始以攝像機15進行的攝像處理(開始時序N1)，在該印刷基板1之移動停止(結束時序M2)後，結束以攝像機15進行的攝像處理(結束時序N2)。
(h)在上述實施形態中，係構成為在取得進行以相移法進行的三維測量所必要的4種圖像資料其中一個圖像資料時進行的各攝像處理中，將於每搬送印刷基板1預定量攝得的複數次份(例如攝像時序t1至t11)的圖像資料的亮度值，按印刷基板1各座標位置相加，算出其平均值。
但並不限於上述，亦可省略算出平均值的處理，構成為根據將複數次份的圖像資料的亮度值按印刷 基板1各座標相加而得的加算資料(圖像資料)來進行三維測量。
此外，亦可構成為在印刷基板1的移動中(例如攝像時序t1至t11)連續照射條紋圖案。此外，亦可構成為連續進行攝像(曝光)，根據該所攝得的圖像資料來進行三維測量。
另外，一般而言，攝像元件感光的光量(感光量)愈多，能夠獲得更適於進行測量的畫質愈佳的圖像、亦即雜訊(noise)和量化誤差的影響愈小的圖像。然而，當攝像(曝光)時間一長，攝像元件便達到飽和等級(level)，圖像成為所謂的「過度曝光」。對此，如上述實施形態在印刷基板1的移動中將攝像(曝光)分成複數次反覆進行，再將亮度值按像素相加，藉此，能夠在不造成飽和下獲得感光量較多的圖像。
另一方面，只要是在攝像元件沒達到飽和等級的範圍內，在印刷基板1的移動中連續進行攝像(曝光)的方式所需的處理負擔較少。
(i)在上述實施形態中，係採用CCD感測器作為攝像機15的攝像元件，但攝像元件並不以此為限，例如亦可採用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor；互補式金屬氧化物半導體)感測器等。
另外，在使用一般的CCD攝像機等的情形中，並無法於曝光中進行資料轉送，故在如上述實施形態於每搬送印刷基板1預定量進行攝像(曝光)的情形中，係必須在攝像間進行資料轉送(讀取)。
對此，當使用CMOS攝像機和具有能夠在資料轉送中進行曝光之功能的CCD攝像機等作為攝像機15時，由於能夠將攝像(曝光)與資料轉送局部重疊進行，故適於印刷基板1的連續搬送，能夠謀求測量時間的縮短化。
(j)在上述實施形態中，係將彩色圖像資料(亮度圖像資料)利用於進行各種測量對象區域的抽出處理，但亦可改用於或復用於其他用途。例如，亦可構成為將彩色圖像資料對藉由三維測量獲得的三維資料進行映射。若構成為上述，便能夠表現被測量物的濃淡，能夠提高三維圖像的質感。結果，容易瞬間掌握被測量物的形狀，能夠使確認作業所要的時間顯著地減少。
表1係用以說明在印刷基板移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t1至t15)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X46至X60)之關係的對應表。
表2係用以說明在印刷基板移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t1至t15)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X31至X45)之關係的對應表。
表3係用以說明在印刷基板移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t1至t15)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X16至X30)之關係的對應表。
表4係用以說明在印刷基板移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t1至t15)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X1至X15)之關係的對應表。
表5係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t16至t30)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X46至X60)之關係的對應表。
表6係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t16至t30)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X31至X45)之關係的對應表。
表7係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t16至t30)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X16至X30)之關係的對應表。
表8係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t16至t30)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X1至X15)之關係的對應表。
表9係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t31至t45)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X46至X60)之關係的對應表。
表10係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t31至t45)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X31至X45)之關係的對應表。
表11係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t31至t45)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X16至X30)之關係的對應表。
表12係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t31至t45)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X1至X15)之關係的對應表。
表13係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t46至t60)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X46至X60)之關係的對應表。
表14係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t46至t60)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X31至X45)之關係的對應表。
表15係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t46至t60)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X16至X30)之關係的對應表。
表16係用以說明在印刷基板移動移動相當於條紋圖案的1/4週期(相位90°)之距離的期間中，隨時間經過(t46至t60)而變化的照射光的種類、及、印刷基板上各座標位置的照射光的態樣、以及、上述兩者與攝像元件各像素的座標位置(X1至X15)之關係的對應表。
表17係示意性顯示將在攝像時序(timing)t1至t15攝得的複數個圖像資料的座標位置進行對位後的狀態之表。
表18係示意性顯示將在攝像時序t16至t30攝得的複數個圖像資料的座標位置進行對位後的狀態之表。
表19係示意性顯示將在攝像時序t31至t45攝得的複數個圖像資料的座標位置進行對位後的狀態之表。
表20係示意性顯示將在攝像時序t46至t60攝得的複數個圖像資料的座標位置進行對位後的狀態之表。
表21係示意性顯示將印刷基板各座標位置的各種資料按各種類別(category)(第1相位群(group)、第2相位群)進行整理重新排列後的狀態之表。
表22係示意性顯示將印刷基板各座標位置的各種資料按各種類別(第3相位群、第4相位群)進行整理重新排列後的狀態之表。
表23係示意性顯示將印刷基板各座標位置的各種資料按各種類別(紅色群、綠色群、藍色群、近紅外線色群)進行整理重新排列後的狀態之表。
表24係顯示第1模擬中每經過預定時間的印刷基板上(相當於相位0°至114°的位置)的光強度分布之表。
表25係顯示第1模擬中每經過預定時間的印刷基板上(相當於相位120°至234°的位置)的光強度分布之表。
表26係顯示第1模擬中每經過預定時間的印刷基板上(相當於相位240°至354°的位置)的光強度分布之表。
表27(a)至表27(c)係關於第1模擬的表，表27(a)係顯示印刷基板上(相當於相位0°至90°的位置)的理想正弦波光強度分布之表、表27(b)係顯示各座標位置的亮度值的各種平均值之表、表27(c)係顯示理想值與各種平均值之差之表。
表28(a)至表28(c)係關於第1模擬的表，表28(a)係顯示印刷基板上(相當於相位96°至186°的位置)的理想正弦波光強度分布之表、表28(b)係顯示各座標位置的亮度值的各種平均值之表、表28(c)係顯示理想值與各種平均值之差之表。
表29(a)至表29(c)係關於第1模擬的表，表29(a)係顯示印刷基板上(相當於相位192°至282°的位置)的理想正弦波光強度分布之表、表29(b)係顯示各座標位置的亮度值的各種平均值之表、表29(c)係顯示理想值與各種平均值之差之表。
表30(a)至表30(c)係關於第1模擬的表，表30(a)係顯示印刷基板上(相當於相位288°至354°的位置)的理想正弦波光強度分布之表、表30(b)係顯示各座標位置的亮度值的各種平均值之表、表30(c)係顯示理想值與各種平均值之差之表。
表31係顯示第2模擬中每經過預定時間的印刷基板上(相當於相位0°至114°的位置)的光強度分布之表。
表32係顯示第2模擬中每經過預定時間的印刷基板上(相當於相位120°至234°的位置)的光強度分布之表。
表33係顯示第2模擬中每經過預定時間的印刷基板上(相當於相位240°至354°的位置)的光強度分布之表。
表34(a)至表34(c)係關於第2模擬的表，表34(a)係顯示印刷基板上(相當於相位0°至90°的位置)的理想正弦波光強度分布之表、表34(b)係顯示各座標位置的亮度值的各種平均值之表、表34(c)係顯示理想值與各種平均值之差之表。
表35(a)至表35(c)係關於第2模擬的表，表35(a)係顯示印刷基板上(相當於相位96°至186°的位置)的理想正弦波光強度分布之表、表35(b)係顯示各座標位置的亮度值的各種平均值之表、表35(c)係顯示理想值與各種平均值之差之表。
表36(a)至表36(c)係關於第2模擬的表，表36(a)係顯示印刷基板上(相當於相位192°至282°的位置)的理想正弦波光強度分布之表、表36(b)係顯示各座標位置的亮度值的各種平均值之表、表36(c)係顯示理想值與各種平均值之差之表。
表37(a)至表37(c)係關於第2模擬的表，表37(a)係顯示印刷基板上(相當於相位288°至354°的位置)的理想正弦波光強度分布之表、表37(b)係顯示各座標位置的亮度值的各種平均值之表、表37(c)係顯示理想值與各種平均值之差之表。
Figure TWI613416BD00010
Figure TWI613416BD00011
Figure TWI613416BD00012
Figure TWI613416BD00013
Figure TWI613416BD00014
Figure TWI613416BD00015
Figure TWI613416BD00016
Figure TWI613416BD00017
Figure TWI613416BD00018
Figure TWI613416BD00019
Figure TWI613416BD00020
Figure TWI613416BD00021
Figure TWI613416BD00022
Figure TWI613416BD00023
Figure TWI613416BD00024
Figure TWI613416BD00025
Figure TWI613416BD00026
Figure TWI613416BD00027
Figure TWI613416BD00028
Figure TWI613416BD00029
Figure TWI613416BD00030
Figure TWI613416BD00031
Figure TWI613416BD00032
Figure TWI613416BD00033
Figure TWI613416BD00034
Figure TWI613416BD00035
Figure TWI613416BD00036
Figure TWI613416BD00037
Figure TWI613416BD00038
Figure TWI613416BD00039
Figure TWI613416BD00040
Figure TWI613416BD00041
Figure TWI613416BD00042
Figure TWI613416BD00043
Figure TWI613416BD00044
Figure TWI613416BD00045
Figure TWI613416BD00046
1‧‧‧印刷基板
10‧‧‧基板檢查裝置
13‧‧‧輸送機
14‧‧‧照明裝置
14A至14E‧‧‧照明
15‧‧‧攝像機
W‧‧‧攝像範圍

Claims (9)

  1. 一種三維測量裝置，其特徵為：具備：照射手段，係具有發出預定的光的光源、與將來自該光源的光轉換成預定的條紋圖案的光柵，能夠對被測量物照射前述條紋圖案；攝像手段，係能夠對受到前述條紋圖案照射的前述被測量物進行攝像；移動手段，係能夠使前述照射手段及前述攝像手段與前述被測量物相對移動；圖像取得手段，係能夠取得與從前述照射手段照射的條紋圖案間的相對位置關係相異的前述被測量物的複數個圖像資料；及圖像處理手段，係能夠根據藉由前述圖像取得手段取得的複數個圖像資料，以照射具有正弦波狀光強度分布的條紋圖案為前提，藉由相移法執行前述被測量物的三維測量；在前述圖像取得手段取得前述複數個圖像資料其中一個圖像資料時，係：執行在與前述被測量物的相對移動期間中至少局部重疊的預定期間連續進行攝像的攝像處理；或執行在與前述被測量物的相對移動期間中至少局部重疊的預定期間分複數次進行攝像的攝像處理，執行將該攝像結果按前述被測量物上各座標位置相加或取平均的處理， 前述預定的條紋圖案係具有非正弦波狀光強度分布的條紋圖案。
  2. 如請求項1之三維測量裝置，其中前述移動手段乃係令前述被測量物連續移動的手段。
  3. 如請求項1之三維測量裝置，其中前述光柵係構成為由讓光透過的透光部與遮擋光的遮光部以交替排列的方式配置而成。
  4. 如請求項2之三維測量裝置，其中前述光柵係構成為由讓光透過的透光部與遮擋光的遮光部以交替排列的方式配置而成。
  5. 一種三維測量裝置，係具備：第1照射手段，係具有發出預定的光的光源、與將來自該光源的光轉換成預定的條紋圖案的光柵，能夠對被測量物照射前述條紋圖案；第2照射手段，係能夠對前述被測量物照射與前述條紋圖案相異的第2種光之均一光；攝像手段，係能夠對被照射的前述被測量物進行攝像；移動手段，係能夠使前述各照射手段及前述攝像手段與前述被測量物相對移動；第1圖像取得手段，係能夠取得與從前述第1照射手段照射的條紋圖案間的相對位置關係相異的前述被測量物的複數個圖像資料；第1圖像處理手段，係能夠根據藉由前述第1圖像取得手段取得的複數個圖像資料，以照射具有正弦 波狀光強度分布的條紋圖案為前提，藉由相移法執行前述被測量物的三維測量；第2圖像取得手段，係能夠在前述第1圖像取得手段取得前述複數個圖像資料其中的預定的圖像資料時所進行的預定的攝像處理執行後，到取得下個圖像資料的攝像處理執行為止的期間，取得在從前述第2照射手段照射的前述第2種光之下進行攝像的前述被測量物的圖像資料；及第2圖像處理手段，係根據藉由前述第2圖像取得手段取得的圖像資料，執行預定的處理；在前述第1圖像取得手段取得前述複數個圖像資料其中一個圖像資料時，係：執行在與前述被測量物的相對移動期間中至少局部重疊的預定期間連續進行攝像的攝像處理；或執行在與前述被測量物的相對移動期間中至少局部重疊的預定期間分複數次進行攝像的攝像處理，執行將該攝像結果按前述被測量物上各座標位置相加或取平均的處理；前述預定的條紋圖案係具有非正弦波狀光強度分布的條紋圖案；利用第2圖像取得手段所進行之同一波長的均一光的攝像係進行複數次。
  6. 如請求項5之三維測量裝置，其中前述移動手段乃係令前述被測量物連續移動的手段。
  7. 如請求項5之三維測量裝置，其中前述光柵係構成為 由讓光透過的透光部與遮擋光的遮光部以交替排列的方式配置而成。
  8. 如請求項6之三維測量裝置，其中前述光柵係構成為由讓光透過的透光部與遮擋光的遮光部以交替排列的方式配置而成。
  9. 如請求項1至8中任一項之三維測量裝置，其中前述被測量物乃係印刷有銲膏的印刷基板或形成有銲料凸塊的晶圓基板。
TW105130278A 2015-12-24 2016-09-20 三維測量裝置 TWI613416B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015251053A JP6259806B2 (ja) 2015-12-24 2015-12-24 三次元計測装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201734406A TW201734406A (zh) 2017-10-01
TWI613416B true TWI613416B (zh) 2018-02-01

Family

ID=59090018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105130278A TWI613416B (zh) 2015-12-24 2016-09-20 三維測量裝置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6259806B2 (zh)
CN (1) CN108139206B (zh)
DE (1) DE112016005990T5 (zh)
TW (1) TWI613416B (zh)
WO (1) WO2017110146A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7030079B2 (ja) * 2019-06-12 2022-03-04 Ckd株式会社 三次元計測装置及び三次元計測方法
JP7062798B1 (ja) 2021-01-21 2022-05-06 株式会社トヨタシステムズ 検査システム及び検査方法
KR20230152761A (ko) * 2021-04-23 2023-11-03 야마하하쓰도키 가부시키가이샤 측정 장치 및 기판 검사 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012132836A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Yamaha Motor Co Ltd 三次元形状計測装置、部品移載装置および三次元形状計測方法
JP2013167464A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Ckd Corp 三次元計測装置
TWI414750B (zh) * 2009-04-03 2013-11-11 Omron Tateisi Electronics Co Dimensional shape measuring device, three-dimensional shape measurement method and three-dimensional shape measurement program

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3394811B2 (ja) * 1994-03-22 2003-04-07 浜松ホトニクス株式会社 偏光顕微鏡システム
JP3878023B2 (ja) * 2002-02-01 2007-02-07 シーケーディ株式会社 三次元計測装置
JP2004325096A (ja) * 2003-04-22 2004-11-18 Fujitsu Ltd 格子パターン投影法における画像処理方法、画像処理装置及び計測装置
JP4931728B2 (ja) * 2007-08-08 2012-05-16 シーケーディ株式会社 三次元計測装置及び基板検査機
JP5430612B2 (ja) * 2011-05-31 2014-03-05 Ｃｋｄ株式会社 三次元計測装置
JP5640025B2 (ja) * 2012-01-27 2014-12-10 Ckd株式会社 三次元計測装置
JP5956296B2 (ja) * 2012-09-14 2016-07-27 ４Ｄセンサー株式会社 形状計測装置及び形状計測方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI414750B (zh) * 2009-04-03 2013-11-11 Omron Tateisi Electronics Co Dimensional shape measuring device, three-dimensional shape measurement method and three-dimensional shape measurement program
JP2012132836A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Yamaha Motor Co Ltd 三次元形状計測装置、部品移載装置および三次元形状計測方法
JP2013167464A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Ckd Corp 三次元計測装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017110146A1 (ja) 2017-06-29
CN108139206A (zh) 2018-06-08
JP6259806B2 (ja) 2018-01-10
JP2017116368A (ja) 2017-06-29
CN108139206B (zh) 2020-01-24
DE112016005990T5 (de) 2018-09-06
TW201734406A (zh) 2017-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107238608B (zh) 基板检查装置
CN107219237B (zh) 基板检查装置
TWI622754B (zh) Three-dimensional measuring device
US10139220B2 (en) Three-dimensional measurement device
US9441957B2 (en) Three-dimensional shape measuring apparatus
KR101527525B1 (ko) 삼차원 계측 장치
TWI613416B (zh) 三維測量裝置
US10914574B2 (en) Three-dimensional measurement device
CN108139208B (zh) 三维测量装置
WO2012050375A2 (ko) 측정장치 및 이의 보정방법
TW201817305A (zh) 基板位置檢測裝置
WO2017119155A1 (ja) 三次元計測装置
WO2016203668A1 (ja) 三次元計測装置
TWI610061B (zh) 三維測量裝置
US11906903B2 (en) Real time registration in lithography system
JP5409120B2 (ja) 補正方法、装置、及び、デバイス製造方法
TW202119020A (zh) 使用複合光源的光學檢測方法及其裝置
KR20110128462A (ko) 기판 검사장치 및 이를 이용한 기판 검사방법