JP2002296198A

JP2002296198A - 曲面性状検査装置の照明装置

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Publication number: JP2002296198A
Application number: JP2001096697A
Authority: JP
Inventors: Hatsuo Mese; 初夫目瀬
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-09
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: JP4038993B2

Abstract

(57)【要約】【課題】照明装置を小型化すると、検査精度向上に必
要な低い照射角度を確保することができない。【解決手段】搬入した実装基板１１０の表面上に所定
クリアランスＨをもって配置され、実装基板１１０表面
への各色相光の照射角度が異なるように、複数の色相光
を照射する主照明部１１と、実装基板１１０表面上に照
射した各色相光の反射光を色相光別に撮像するカラーカ
メラ１２と、一つの色相光を、主照明部１１による実装
基板１１０表面への照射角度よりも低い照射角度で、実
装基板１１０の側面方向から照射する補償用照明部１３
とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、はんだの
傾斜角度を検査する実装基板検査装置のような曲面性状
検査装置の照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、はんだの傾斜角度を検査する実装
基板検査装置としては特公平６−１１７３号公報に掲げ
るものが知られており、この実装基板検査装置１００
は、図９に示すように、カラーハイライト方式のはんだ
検査装置であり、搬入した被検査対象物である実装基板
１１０の表面上に所定クリアランスＨをもって配置さ
れ、実装基板１１０の表面への各色相光の照射角度が異
なるように、３色の色相光を照射する３色照明部１２０
と、実装基板１１０の表面上に照射した各色相光の反射
光を色相光別に撮像するカラーカメラ１３０と、３色照
明部１２０で照射する各色相光を合成することで白色光
となるように、３色照明部１２０で照射する各色相光の
光量を調整する光量調整部１４０と、カラーカメラ１３
０で得られた撮像パターンから実装基板１１０の表面上
のはんだの傾斜角を検出する画像処理部１５０とを有し
ている。

【０００３】３色照明部１２０は、リング状の３つの蛍
光灯で構成してあり、赤色相光を照射する２０Ｗの赤色
（Ｒ）蛍光灯１２１と、この赤色蛍光灯１２１の下段に
設けられ且つ緑色相光を照射する３０Ｗの緑色（Ｇ）蛍
光灯１２２と、この緑色蛍光灯１２２の下段に設けられ
且つ青色相光を照射する３０Ｗの青色（Ｂ）蛍光灯１２
３とを有している。

【０００４】このような実装基板検査装置１００では、
被検査対象物である実装基板１１０が順次搬送されるた
め、３色照明部１２０及び実装基板１１０間は最低でも
２０ｍｍのクリアランスＨを確保する必要がある。

【０００５】また、実装基板１１０の表面上のはんだ状
態の検査精度をよくするためには照射角度を低くする必
要があり、この照射角度を低くする方法として、図９に
示すように最下段の青色蛍光灯１２３の外形寸法を大き
くする方法がとられている。

【０００６】３０Ｗの青色蛍光灯１２３の外形寸法をφ
２２０ｍｍと大きくすることで、クリアランスＨが２０
ｍｍであることを考慮すると、最下段の青色蛍光灯１２
３の照射角度範囲は１５度になる。

【０００７】このように、最下段の青色蛍光灯１２３の
照射角度範囲を１５度にすることで、実装基板１１０の
表面上のはんだ状態を高い精度で検査することができ
る。

【０００８】ここで、一般的な実装基板検査装置におけ
る照射角度及び照射領域の関係について説明する。図１
２の（１）、（２）は一般的な実装基板検査装置におけ
る照射角度及び照射領域の関係を示す説明図である。

【０００９】図１２の（１）、（２）において、実装基
板１１０上には、はんだ付けで実装部品１１１が実装さ
れているが、実装基板検査装置が実装基板１１０の表面
に色相光を照射して、その反射光に応じてはんだ検査を
実行する場合、実装基板１１０上のはんだ１１２のＡ領
域からＥ領域までの照射領域は、その色相光の照射角度
によって異なる。

【００１０】例えば照射角度を６０度とした場合にはＡ
領域のみを照射、照射角度を４５度とした場合にはＡ領
域からＢ領域までを照射、照射角度を３０度とした場合
にはＡ領域からＣ領域までを照射、照射角度を１５度と
した場合にはＡ領域からＤ領域までを照射、照射角度を
０度とした場合にはＡ領域からＥ領域まで照射すること
ができる。つまり、照射角度が低ければ低いほど、その
色相光を照射する領域は広くなるため、そのはんだの検
査精度は著しく高くなることがわかる。

【００１１】しかしながら、近年、実装基板検査装置１
００の小型化に伴い、その実装基板検査装置１００に使
用される照明装置の小型化も進んでいる。図１０は、こ
のような小型化した照明装置を使用した従来の実装基板
検査装置の概略構成を示す説明図である。尚、図９に示
す実装基板検査装置と同一の構成については同一符号を
付すことで、その構成及び動作の説明については省略す
る。

【００１２】図１０に示す実装基板検査装置１００Ａ
は、光量調整部１４０及び画像処理部１５０の他に、実
装基板１１０の表面上を、所定クリアランスＨでＸ−Ｙ
軸方向に移動する３色照明部１２０Ａ及びカラーカメラ
１３０Ａを有している。

【００１３】この３色照明部１２０Ａは、リング状の３
つの蛍光灯で構成してあり、赤色相光を照射する９Ｗの
赤色蛍光灯１２１Ａと、この赤色蛍光灯１２１Ａの下段
に設けられ且つ緑色相光を照射する９Ｗの緑色蛍光灯１
２２Ａと、この緑色蛍光灯１２２Ａの下段に設けられ且
つ青色相光を照射する９Ｗの青色蛍光灯１２３Ａとを有
している。

【００１４】また、同様に、このような実装基板検査装
置１００Ａにおいては、被検査対象物である実装基板１
１０が順次搬送されるため、３色照明部１２０Ａ及び実
装基板１１０間は最低でも２０ｍｍのクリアランスＨを
確保する必要がある。

【００１５】９Ｗの青色蛍光灯１２３Ａの外形寸法φを
１２０ｍｍ、クリアランスを２０ｍｍとすると、最下段
の青色蛍光灯１２３Ａの照射角度は２６度になる。

【００１６】そして、実装基板１１０の表面上を、Ｘ−
Ｙ軸方向に３色照明部１２０Ａ及びカラーカメラ１３０
Ａを移動可能にすることで、実装基板１００上の表面上
のはんだ状態を検査することができる。

【００１７】また、従来の実装基板検査装置１００Ａに
使用される３色照明部１２０Ａは、リング状の蛍光灯で
構成しているため、さらなる３色照明部１２０Ａの小型
化は難しい。

【００１８】そこで、図１１に示す実装基板検査装置１
００Ｂは、３色照明部をリング状の蛍光灯ではなく、赤
色ＬＥＤ１２１Ｂ、緑色ＬＥＤ１２２Ｂ及び青色ＬＥＤ
１２３Ｂで構成する３色ＬＥＤ照明部１２０Ｂにするこ
とで、照明装置の小型化を図っている。この場合、３色
ＬＥＤ照明部１２０Ｂのケース外形寸法φを１００ｍ
ｍ、クリアランスＨを２０ｍｍとすると、青色ＬＥＤ１
２３Ａの照射角度は２６度となる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の実装基板検査装置１００（１００Ａ，１００
Ｂ）に使用される照明装置によれば、例えば３色照明部
１２０Ａや３色ＬＥＤ部１２０Ｂ等の照明装置を小型化
すると、その色相光の照射角度を低くすることができな
いために、その照射領域が狭くなることから、実装基板
表面上の検査精度が下がるという問題点があった。

【００２０】本発明は上記の問題点を解消するためにな
されたものであり、その目的とするところは、照明装置
を小型化したとしても、検査精度向上に必要な低い照射
角度を確保することができる曲面性状検査装置の照明装
置を提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る曲面性状検査装置の照明装置は、被
検査対象物の表面に、この表面への照射角度を異ならせ
て複数の色相光を照射する照明手段と、被検査対象物の
表面上に照射された各色相光の反射光を色相光別に撮像
する撮像手段とを有して、撮像手段で得られた色相光別
の撮像パターンから被検査対象物の曲面の傾斜角度を検
出する曲面性状検査装置の照明装置であって、照明手段
が、照射する複数の色相光のうち、一つの色相光を、照
明手段による被検査対象物の表面への照射角度よりも低
い照射角度で、被検査対象物の側面方向から被検査対象
物の表面に照射する補償用照明手段を有するものであ
る。

【００２２】被検査対象物とは、例えば実装基板検査装
置における実装基板に相当するものである。また、照明
手段は、例えば実装基板に色相光を照射する主照明部に
相当するものである。また、撮像手段は、例えばカラー
カメラ若しくは白黒カメラに相当するものである。

【００２３】また、補償用照明手段は、照明手段が照射
する複数の色相光のうち、一つの色相光を、照明手段に
よる被検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角
度で、被検査対象物の側面方向から被検査対象物の表面
に照射する、例えば補償用照明部に相当するものであ
る。また、照明手段による被検査対象物表面への照射角
度は、例えば２６度以上であり、補償用照明手段による
被検査対象物表面への照射角度は、例えば２６度未満で
ある。

【００２４】かかる構成により、補償用照明手段によ
り、照明手段が照射する複数の色相光のうち、一つの色
相光を、照明手段による被検査対象物の表面への照射角
度よりも低い照射角度で、被検査対象物の側面方向から
被検査対象物の表面に照射することができて、照明手段
が小型化したとしても、被検査対象物表面上の検査精度
向上に必要な低い照射角度を得ることができる。

【００２５】また、本発明に係る曲面性状検査装置の照
明装置は、補償用照明手段を、照明手段による色相光の
照射方向に昇降可能に移動させる移動手段を有し、この
移動手段は、被検査対象物を搬入する際には、補償用照
明手段を上昇させると共に、被検査対象物の搬入後は、
補償用照明手段を下降させるものである。

【００２６】移動手段は、補償用照明手段を昇降可能に
移動させる、例えば補償用昇降駆動部に相当するもので
ある。

【００２７】かかる構成により、被検査対象物を搬入す
る際には、補償用照明手段を上昇させると共に、被検査
対象物の搬入後は、補償用照明手段を下降させることが
できるために、被検査対象物の搬入を円滑に行うことが
できる。

【００２８】また、本発明に係る曲面性状検査装置の照
明装置は、照明手段で照射する各色相光を合成すること
で白色光になるように照明手段で照射する各色相光の光
量を調整する光量調整手段を有し、この光量調整手段
が、照明手段及び補償用照明手段が照射する各色相光を
合成することで白色光になるように、補償用照明手段で
照射する色相光の光量を調整する補償用光量調整手段を
有するようにした。

【００２９】光量調整手段は、照明手段で照射する各色
相光を合成することで白色光となる、つまりホワイトバ
ランスをとるように、照明手段で照射する各色相光の光
量を調整する主照明光量制御部に相当するものである。
また、補償用光量調整手段は、補償用照明手段で照射す
る色相光の光量を調整する、例えば補償用照明光量制御
部に相当するものである。

【００３０】かかる構成により、照明手段及び補償用照
明手段が照射する各色相光を合成することで白色光にな
るように、補償用照明手段で照射する色相光の光量を調
整することができるために、常にホワイトバランスを確
保することができる。

【００３１】また、本発明に係る曲面性状検査装置の照
明装置は、補償用光量調整手段が、照明手段の照射領域
を複数分割し、これらの領域毎に、照明手段及び補償用
照明手段で照射する各色相光の合成で白色光になるよう
に、補償用照明手段で照射する光の光量を調整するよう
にした。

【００３２】照射領域とは、例えば照明装置を実装基板
検査装置に使用した場合、実装基板内の検査領域に相当
するものである。

【００３３】かかる構成により、照明手段の照射領域を
複数分割し、これら領域毎に、照明手段及び補償用照明
手段で照射する各色相光の合成で白色光となるように、
補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整すること
ができるために、これら領域毎にホワイトバランスを確
保することができる。

【００３４】また、本発明に係る曲面性状検査装置の照
明装置は、補償用照明手段が光ファイバを有し、この光
ファイバを通じて被検査対象物の表面に色相光を照射す
るようにした。

【００３５】かかる構成により、その照射角度をフレキ
シブルに変更することができる。

【００３６】また、本発明に係る曲面性状検査装置の照
明装置は、照明手段が、第１色相光を照射する第１発光
体と、第２色相光を照射する第２発光体と、第３色相光
を照射する第３発光体とを有し、補償用照明手段が、第
３発光体が照射する第３色相光と同一の色相光を、第３
発光体による被検査対象物の表面への照射角度よりも低
い照射角度で、被検査対象物の表面に照射する補償用発
光体を有する。

【００３７】そして、照明手段を、第１色相光を照射す
る第１発光体と、この第１発光体の下段に設けられ且つ
第２色相光を照射する第２発光体と、この第２発光体の
下段に設けられ且つ第３色相光を照射する第３発光体と
で構成にしてもよい。

【００３８】そして、前記第１発光体は、例えば赤色蛍
光灯、第２発光体は緑色蛍光灯、第３発光体は青色蛍光
灯、補償用発光体は青色ＬＥＤ若しくは青色蛍光灯に相
当するものである。

【００３９】かかる構成により、照明手段が小型化し
て、第３発光体では高い照射角度でしか照射できない箇
所であっても、補償用発光体が第３色相光を実装基板表
面上の検査精度向上に必要な低い照射角度で照射するこ
とができる。

【００４０】また、本発明に係る曲面性状検査装置の照
明装置は、第１色相光は赤色相光、第２色相光は緑色相
光、第３色相光は青色相光であるようにした。

【００４１】かかる構成により、カラーハイライト方式
に採用することができる。

【００４２】また、本発明に係る曲面性状検査装置の照
明装置は、被検査対象物の表面に、この表面への照射角
度を異ならせて光を照射する照明手段と、被検査対象物
の表面上に照射された各光の反射光を個別に撮像する撮
像手段とを有して、撮像手段で得られた撮像パターンか
ら被検査対象物の曲面の傾斜角度を検出する曲面性状検
査装置の照明装置であって、撮像手段を白黒カメラで構
成し、照明手段が、照射角度が異なる複数の同一色発光
体で構成された主照明部と、この主照明部による被検査
対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、被検
査対象物の側面方向から被検査対象物の表面に照射し且
つ主照明部の同一色発光体と同色相光の発光体で構成さ
れた補償用照明部とを有し、主照明部の各同一色発光体
を点灯装置の切換部の切換により順次点灯させると共
に、照射角度が一番低い同一色発光体の照射時に、補償
用照明部の発光体を照射するようにしたものである。

【００４３】かかる構成により、同一色発光体に、例え
ば赤色発光体（赤色ＬＥＤ等）を使用するようにすれ
ば、撮像手段に白黒カメラを使用するようにしても、カ
ラーハイライト方式と同様の効果を奏し得る。

【００４４】また、本発明に係る曲面性状検査装置の照
明装置は、被検査対象物が実装基板であって、被検査対
象物の曲面の傾斜角度が、実装基板に実装された実装部
品におけるはんだの傾斜角度である。

【００４５】かかる構成により、照明装置を小型化した
としても、検査精度向上に必要な低い照射角度を確保す
ることができる実装基板検査装置の照明装置が提供でき
る。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る曲面性状検査
装置としての実装基板検査装置の照明装置の実施の態様
について、図面を参照して説明する。

【００４７】図１に示すように本発明に係る曲面性状検
査装置としての実装基板検査装置１０は、カラーハイラ
イト方式の実装基板検査装置であって、搬入した被検査
対象物である実装基板１１０の表面上に所定クリアラン
スＨをもって配置され、実装基板１１０の表面への各色
相光の照射角度が異なるように、複数の色相光を照射す
る照明手段である主照明部１１と、実装基板１１０の表
面上に照射した各色相光の反射光を色相光別に撮像する
撮像手段であるカラーカメラ１２と、主照明部１１が照
射する複数の色相光のうち、一つの色相光を、主照明部
１１による実装基板１１０の表面への照射角度よりも低
い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実装基板
１１０の表面に照射する補償用照明手段である補償用照
明部１３とを有している。

【００４８】主照明部１１は、赤色相光を照射する第１
発光体としての赤色発光体である赤色蛍光灯１１Ａと、
この赤色蛍光灯１１Ａの下段に設けられ且つ緑色相光を
照射する第２発光体としての緑色発光体である緑色蛍光
灯１１Ｂと、この緑色蛍光灯１１Ｂの下段に設けられ且
つ青色相光を照射する第３発光体としての青色発光体で
ある青色蛍光灯１１Ｃとを有している。

【００４９】補償用照明部１３は、青色蛍光灯１１Ｃか
ら実装基板１１０の表面に対する青色相光の照射角度よ
りも低い照射角度で、実装基板１１０の側面方向から実
装基板１１０の表面に照射する補償用発光体である補償
用ＬＥＤ１３Ａを有している。尚、この補償用ＬＥＤ１
３Ａは、最下段の蛍光灯で照射する色相光と同一とする
ために、最下段の蛍光灯が青色蛍光灯１１Ｃであること
から、青色ＬＥＤで構成してある。

【００５０】また、実装基板検査装置１０は、その内部
に搬入した被検査対象物である実装基板１１０を載置す
る照射領域である検査領域１４を有し、この検査領域１
４は、中央領域１４Ａと複数の外周領域（分割領域）１
４Ｂとに分割されていて、この検査領域１４内を主照明
部１１及びカラーカメラ１２から成るカメラ照明部１５
が検査領域１４のＸ−Ｙ軸方向に移動するようにしてあ
る。

【００５１】また、この検査領域１４内に載置した実装
基板１１０及び主照明部１１間の所定クリアランスＨ
は、実装基板１１０の搬入及び搬出を円滑にすべく２０
ｍｍとしている。

【００５２】また、補償用照明部１３は、検査領域１４
を囲むように配置され、後述する移動手段である補償用
昇降駆動部の駆動に応じて昇降可能とし、その上昇時に
おいては補償用照明部１１を２０ｍｍ上昇させるように
している。つまり、実装基板検査装置１０内に実装基板
１１０を搬入又は搬出する際には補償用照明部１３を上
昇させ、実装基板検査装置１０の検査領域１４内に実装
基板１１０を搬入した後は、補償用照明部１３を下降さ
せるものである。

【００５３】図４は実装基板検査装置１０内部の概略構
成を示すブロック図である。この実装基板検査装置１０
は、カラーカメラ１２及び主照明部１１で構成するカメ
ラ照明部１５を検査領域１４内のＸ−Ｙ軸方向に移動さ
せるカメラ照明駆動部１６と、カメラ照明部１５の位置
を制御するカメラ照明位置制御部１７と、このカメラ照
明部１５に電力を供給するカメラ照明駆動電源部１８
と、カメラ照明部１５内の主照明部１１に電力を供給す
る主照明電源部１９と、主照明部１１の光量を調整すべ
く、主照明電源部１９を制御する光量調整手段である主
照明光量制御部２０と、補償用照明部１３を昇降させる
移動手段である補償用昇降駆動部２１と、この補償用昇
降部２１に電力を供給する補償用昇降駆動電源部２２
と、補償用照明部１３に電力を供給する補償用照明電源
部２３と、補償用照明部１３の光量を調整すべく、補償
用照明電源部２３を制御する補償用光量調整手段である
補償用照明光量制御部２４と、画像メモリを含みカラー
カメラ１２で撮像したカラーカメラ信号に対して様々な
画像処理を施す画像処理部２５と、様々な情報を記憶す
るメモリ部２６と、この実装基板検査装置１０全体を制
御するＣＰＵ２７とを有している。

【００５４】画像処理部２５は、カメラ照明部１５のカ
ラーカメラ１２で、基準となる白色基準板を撮像し、こ
のカラーカメラ信号に基づいて白色基準板のホワイトバ
ランス（ＲＧＢバランス）を測定する。なお、画像処理
部２５はホワイトバランス（ＲＧＢバランス）の測定の
みならず、いろいろな画像処理を行うものである。

【００５５】カメラ照明位置制御部１７は検査領域１４
内の中央領域１４Ａ及び分割領域１４Ｂを位置データと
して保持しており、この位置データをカメラ照明駆動部
１６に設定することで、カメラ照明部１１の各領域への
正確な移動を可能としている。

【００５６】メモリ部２６は、後述するが、ＣＰＵ２７
を介して分割領域１４Ｂの位置データと、各分割領域１
４Ｂでのホワイトバランスがとれた補償用照明部１３の
光量とを、夫々対応づけて記憶している。

【００５７】次に、本実施の形態に示す実装基板検査装
置１０の動作について説明する。

【００５８】図３は本実施の形態に示す実装基板検査装
置１０の動作状態を示す説明図である。図３において実
装基板検査装置１０は、補償用昇降駆動部２１を通じ
て、補償用照明部１３を所定クリアランスＨまで上昇さ
せ、実装基板１１０を検査領域１４内に搬入した後、こ
の補償用照明部１３を下降する。

【００５９】そして、実装基板検査装置１０は、検査領
域１４内に搬入した実装基板１１０の表面上をカメラ照
明部１５がＸ−Ｙ軸方向に移動し、このカメラ照明部１
５内の主照明部１１が実装基板１１０の表面を照射す
る。

【００６０】さらに、補償用照明部１３は、主照明部１
１が照射する青色相光を、主照明部１１による実装基板
１１０の表面への照射角度よりも低い照射角度で、実装
基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表面に照射
する。

【００６１】図３に示す補償用照明部１３においては、
一方側の照射角度が１５度、他方側の照射角度が６度に
なり、実装基板１１０表面上の実装部品１１１における
はんだ１１２の傾斜角度の検査精度向上に必要な低い照
射角度を得ることができる。

【００６２】このように本実施の形態によれば、主照明
部１１の青色蛍光灯１１Ｃが照射する青色相光と同一の
青色相光を、主照明部１１による実装基板１１０の表面
への照射角度よりも低い照射角度で、実装基板１１０の
側面方向から実装基板１１０の表面に照射する補償用照
明部１３を設けるようにしたので、主照明部１１が小型
化したとしても、実装基板１１０表面上の実装部品１１
１におけるはんだ１１２の傾斜角度の検査精度向上に必
要な低い照射角度を得ることができる。

【００６３】しかしながら、本実施の形態に示す実装基
板検査装置１０は、図２に示すように検査領域１４内の
中央領域１４Ａと分割領域１４Ｂとでは、補償用照明部
１３で照射する色相光の影響を受ける率が異なり、分割
領域１４Ｂでは補償用照明部１３で照射する色相光の影
響を大きく受けるため、その補償用照明部１３で照射す
る青色相光の影響を強く受けることで、画面が青色にな
ってしまう。

【００６４】そこで、本実施の形態に示す実装基板検査
装置１０においては、検査領域１４内の分割領域１４Ｂ
でホワイトバランスがとれるように、図５に示すような
ホワイトバランス調整処理が行われている。

【００６５】図５は本実施の形態に示す実装基板検査装
置１０におけるホワイトバランス調整処理に関わるＣＰ
Ｕ２７の処理動作を示すフローチャートである。

【００６６】図５に示すホワイトバランス調整処理はＣ
ＰＵ２７を介して行われ、実装基板検査を実行する前に
基準となる各分割領域１４Ｂでのホワイトバランスがと
れた補償用照明部１３の光量を、分割領域１４Ｂの位置
データと対応づけてメモリ部２６に記憶する処理も行わ
れる。

【００６７】図５においてＣＰＵ２７は、補償用昇降駆
動部２１を通じて補償用照明部１３を所定クリアランス
Ｈまで上昇させる（ステップＳ１１）。そして、この所
定クリアランスＨから実装基板検査装置１０内の検査領
域１４に白色基準板を搬入した後（ステップＳ１２）、
補償用昇降駆動部２１を通じて補償用照明部１３を下降
させる（ステップＳ１３）。

【００６８】次に、ＣＰＵ２７は、主照明光量制御部２
０及び主照明電源部１９を通じて、主照明部１１を標準
点灯する（ステップＳ１４）。尚、主照明部１１の標準
点灯とは、標準の光量で赤色蛍光灯１１Ａの赤色相光、
緑色蛍光灯１１Ｂの緑色相光及び青色蛍光灯１１Ｃの青
色相光を夫々照射させるものである。

【００６９】さらに、ＣＰＵ２７は、補償用光量制御部
２４及び補償用照明電源部２３を通じて、補償用照明部
１３を標準点灯する（ステップＳ１５）。尚、補償用照
明部１３の標準点灯とは、標準の光量で補償用ＬＥＤ１
３Ａの青色相光を照射させるものである。

【００７０】次に、ＣＰＵ２７は、カメラ照明位置制御
部１７で検査領域１４の中央領域１４Ａに相当する位置
データを検索し、この位置データをカメラ照明駆動部１
６に設定することで、カメラ照明部１５を中央領域１４
Ａに移動させる（ステップＳ１６）。

【００７１】ＣＰＵ２７は、カメラ照明部１５のカラー
カメラ１２を通じて、中央領域１４Ａにおける白色基準
板を撮像し、このカラーカメラ信号に画像処理を施すこ
とで、この中央領域１４Ａでのホワイトバランスを測定
する（ステップＳ１７）。

【００７２】さらに、ＣＰＵ２７は、主照明光量制御部
２０及び主照明電源部１９を通じて、主照明部１１の光
量を調整して、この中央領域１４Ａでのホワイトバラン
スをとり（ステップＳ１８）、この中央領域１４Ａでの
主照明部１１の現在光量を、この中央領域１４Ａの位置
データと対応づけてメモリ部２６に記憶する（ステップ
Ｓ１９）。

【００７３】次に、ＣＰＵ２７は、カメラ照明位置制御
部１７を通じて、ある分割領域１４Ｂの位置データを検
索し、この位置データをカメラ照明駆動部１６に設定
し、カメラ照明部１５を該当分割領域１４Ｂに移動させ
る（ステップＳ２０）。

【００７４】ＣＰＵ２７は、カメラ照明部１５のカラー
カメラ１２を通じて、該当分割領域１４Ｂにおける白色
基準板を撮像し、このカラーカメラ信号に画像処理を施
すことで、該当分割領域１４Ｂでのホワイトバランスを
測定する（ステップＳ２１）。

【００７５】さらに、ＣＰＵ２７は、補償用照明光量制
御部２４及び補償用照明電源部２３を通じて、補償用照
明部１３の光量を調整して、該当分割領域１４Ｂでのホ
ワイトバランスをとり（ステップＳ２２）、該当分割領
域１４Ｂでの補償用照明部１３の現在光量を、該当分割
領域１４Ｂの位置データと対応づけてメモリ部２６に記
憶する（ステップＳ２３）。尚、補償用照明部１３の光
量の調整は、通常、補償用照明部１３の影響で青色にな
っていることから、そのゲインを落とすことでホワイト
バランスをとることができる。

【００７６】さらに、ＣＰＵ２７は、補償用照明部１３
の光量を記憶していない分割領域１４Ｂがあるか否かを
判定する（ステップＳ２４）。光量を記憶していない分
割領域１４Ｂがなければ、この検査領域１４Ａにおける
全分割領域１４Ｂでの補償用照明部１３の光量をメモリ
部２７に記憶したものと判断して、この処理動作を終了
する。

【００７７】また、ＣＰＵ２７は、補償用照明部１３の
光量を記憶していない分割領域１４Ｂが未だ残っている
のであれば、次の分割領域１４Ｂにカメラ照明部１５を
移動すべく、ステップＳ２０に移行する。

【００７８】このように図５に示すホワイトバランス調
整処理によれば、白色基準板を基準にして検査領域１４
内の各分割領域１４Ｂでのホワイトバランスがとれた補
償用照明部１３の光量をメモリ部２６に記憶することが
できる。

【００７９】このように本実施の形態によれば、白色基
準板を基準にして検査領域１４内の各分割領域１４Ｂで
のホワイトバランスがとれた補償用照明部１３の光量
を、分割領域１４Ｂの位置データと対応づけてメモリ部
２６に記憶するようにしたので、実装基板検査実行時に
おいては、カメラ照明部１５が分割領域１４Ｂに移動し
た場合には、このメモリ部２６に記憶した、該当分割領
域１４Ｂに対応する光量に基づいて補償用照明部１３の
光量を調整することで、補償用照明部１３を設けたこと
によるホワイトバランスのバラツキを補償しながら、そ
の補償動作も迅速に行うことができる。

【００８０】本実施の形態によれば、主照明部１１が照
射する青色相光と同一の青色相光を、主照明部１１によ
る実装基板１１０表面への照射角度よりも低い照射角度
で、実装基板１１０の側面方向から実装基板１１０の表
面に照射する補償用照明部１３を設けたので、主照明部
１１が小型化したとしても、実装基板１１０表面上の実
装部品１１におけるはんだ１１２の傾斜角度の検査精度
向上に必要な低い照射角度を得ることができる。

【００８１】尚、上記の実施の形態においては、主照明
部１１を赤色蛍光灯１１Ａ、緑色蛍光灯１１Ｂ及び青色
蛍光灯１１Ｃで構成し、補償用照明部１３を補償用青色
ＬＥＤ１３Ａで構成するようにしたが、図６に示すよう
に主照明部１１を赤色ＬＥＤ３１Ａ、緑色ＬＥＤ３１Ｂ
及び青色ＬＥＤ３１Ｃで構成すれば、この実装基板検査
装置１０全体を小型化することができ、上記実施の形態
と同様の効果が得られることは言うまでもない。

【００８２】また、上記の実施の形態においては、主照
明部１１を赤色蛍光灯１１Ａ、緑色蛍光灯１１Ｂ及び青
色蛍光灯１１Ｃで構成し、補償用照明部１３を補償用青
色ＬＥＤ１３Ａで構成するようにしたが、図７に示すよ
うに主照明部１１を赤色ＬＥＤ３１Ａ、緑色ＬＥＤ３１
Ｂ及び青色ＬＥＤ３１Ｃで構成し、補償用照明部１３を
光ファイバ１３Ｂで構成し、この光ファイバ１３Ｂを通
じて、青色ランプ１３Ｃから青色相光を実装基板１１０
の表面上に照射するような構成としても、実装基板検査
装置１０全体を小型化でき、さらには光ファイバ１３Ｂ
を使用することから、その照射角度をフレキシブルに変
更することができ、上記実施の形態と同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。

【００８３】また、上記の実施の形態においてはカラー
ハイライト方式の実装基板検査装置１０について説明し
たが、カラーカメラ１２ではなく、図８に示すように白
黒カメラ１２Ａを使用してもよい。この場合には、可動
できる主照明部１１を３種類の照射角度が異なる同一色
発光体（赤色発光体）である赤色ＬＥＤ３２Ａ、３２
Ｂ、３２Ｃで構成すると共に、補償用照明部１３を赤色
ＬＥＤ１３Ｃで構成して、主照明部１１の各種類の赤色
ＬＥＤ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ毎に、これら赤色ＬＥＤ
３２Ａ（３２Ｂ、３２Ｃ）を点灯する点灯装置３３の切
換部３４を切換接続して点灯し、照射角度が一番低い赤
色ＬＥＤ３２Ｃの照射時に、補償用照明部１３の赤色Ｌ
ＥＤ１３Ｃを照射するようにすれば、白黒方式でも同様
の効果を得ることができる。

【００８４】また、上記の実施の形態においては、実装
基板検査装置１０に対する実装基板１１０の搬入又は搬
出に際しては補償用昇降駆動部２１によって補償用照明
部１３全体を昇降可能としたが、検査領域１４内への実
装基板１１０を搬入することを保証するのであれば、補
償用照明部１３全体ではなく、その一部、例えば図２に
示す補償用照明部１３Ｄのみを昇降可能とするようにし
ても良い。

【００８５】また、上記の実施の形態においては補償用
照明部１３を補償用ＬＥＤ１３Ａで構成するようにした
が、直管蛍光灯で構成するようにしても良い。

【００８６】また、上記の実施の形態においては、カメ
ラ照明部１５を検査領域１４のＸ−Ｙ軸方向に移動可能
としたが、固定方式においても、同様の効果が得られる
ことは言うまでもない。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る曲面
性状検査装置の照明装置によれば、補償用照明手段によ
り、照明手段が照射する複数の色相光のうち、一つの色
相光を、照明手段による被検査対象物の表面への照射角
度よりも低い照射角度で、被検査対象物の側面方向から
被検査対象物の表面に照射することができて、照明手段
が小型化したとしても、被検査対象物表面上の検査精度
向上に必要な低い照射角度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装
置の実施の形態としての実装基板検査装置の概略構成説
明図である。

【図２】同実装基板検査装置の概略構成を示す平面図で
ある。

【図３】同実装基板検査装置の動作状態を示す説明図で
ある。

【図４】同実装基板検査装置内部の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図５】同実装基板検査装置のホワイトバランス調整処
理に関わるＣＰＵの処理動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装
置の他の実施の形態として実装基板検査装置の概略構成
説明図である。

【図７】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装
置の他の実施の形態として実装基板検査装置の概略構成
説明図である。

【図８】本発明に係る照明装置を有する曲面性状検査装
置の他の実施の形態として実装基板検査装置の概略構成
説明図である。

【図９】従来の照明装置を使用した実装基板検査装置の
概略構成説明図である。

【図１０】従来の照明装置（小型３色照明部）を使用し
た実装基板検査装置の概略構成説明図である。

【図１１】従来の照明装置（ＬＥＤ３色照明部）を使用
した実装基板検査装置の概略構成説明図である。

【図１２】一般的な実装基板検査装置における色相光の
照射角度及び照射領域の関係を示し、（１）は平面図、
（２）は側面図である。

【符号の説明】

１０実装基板検査装置（曲面性状検査装置）１１主照明部（照明手段）１１Ａ赤色蛍光灯（第１発光体）１１Ｂ緑色蛍光灯（第２発光体）１１Ｃ青色蛍光灯（第３発光体）１２カラーカメラ（撮像手段）１３補償用照明部（補償用照明手段）１３Ａ補償用ＬＥＤ（補償用発光体）１３Ｂ光ファイバ１４検査領域（照射領域）１４Ａ中央領域１４Ｂ外周領域（分割領域）１５カメラ照明部１７カメラ照明位置制御部１８カメラ照明駆動電源部１９主照明電源部２０主照明光量制御部（光量調整手段）２１補償用昇降駆動部（移動手段）２４補償用照明光量制御部（補償用光量調整手
段）２５画像処理部２６メモリ部２７ＣＰＵ１１０実装基板（被検査対象物）１１１実装部品１１２はんだ

フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA36 BB05 CC26 FF04 GG07 GG12 GG23 HH02 HH18 JJ03 JJ19 MM13 NN01 QQ31 RR06 UU01 2G051 AA65 AB14 BA01 BB17 BC01 CA04 EA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査対象物の表面に、この表面への照
射角度を異ならせて複数の色相光を照射する照明手段
と、前記被検査対象物の表面上に照射された各色相光の
反射光を色相光別に撮像する撮像手段とを有して、前記
撮像手段で得られた色相光別の撮像パターンから前記被
検査対象物の曲面の傾斜角度を検出する曲面性状検査装
置の照明装置であって、前記照明手段が、照射する複数の色相光のうち、一つの
色相光を、前記照明手段による前記被検査対象物の表面
への照射角度よりも低い照射角度で、前記被検査対象物
の側面方向から前記被検査対象物の表面に照射する補償
用照明手段を有することを特徴とする曲面性状検査装置
の照明装置。
【請求項２】前記補償用照明手段を、前記照明手段に
よる色相光の照射方向に昇降可能に移動させる移動手段
を有し、前記移動手段は、前記被検査対象物を搬入する際には、
前記補償用照明手段を上昇させると共に、前記被検査対
象物の搬入後は、前記補償用照明手段を下降させる請求
項１に記載の曲面性状検査装置の照明装置。
【請求項３】前記照明手段で照射する各色相光を合成
することで白色光になるように前記照明手段で照射する
各色相光の光量を調整する光量調整手段を有し、前記光
量調整手段が、前記照明手段及び前記補償用照明手段が
照射する各色相光を合成することで白色光になるよう
に、前記補償用照明手段で照射する色相光の光量を調整
する補償用光量調整手段を有する請求項１又は請求項２
に記載の曲面性状検査装置の照明装置。
【請求項４】前記補償用光量調整手段が、前記照明手
段の照射領域を複数分割し、これらの領域毎に、前記照
明手段及び前記補償用照明手段で照射する各色相光の合
成で白色光になるように、前記補償用照明手段で照射す
る色相光の光量を調整する請求項３に記載の曲面性状検
査装置の照明装置。
【請求項５】前記補償用照明手段は光ファイバを有
し、この光ファイバを通じて前記被検査対象物の表面に
色相光を照射する請求項１乃至請求項４のいずれかに記
載の曲面性状検査装置の照明装置。
【請求項６】前記照明手段が、第１色相光を照射する
第１発光体と、第２色相光を照射する第２発光体と、第
３色相光を照射する第３発光体とを有し、前記補償用照明手段が、前記第３発光体が照射する第３
色相光と同一の色相光を、前記第３発光体による前記被
検査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、
前記被検査対象物の表面に照射する補償用発光体を有す
る請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の曲面性状検
査装置の照明装置。
【請求項７】前記照明手段は、前記第１色相光を照射
する前記第１発光体と、この第１発光体の下段に設けら
れ且つ前記第２色相光を照射する前記第２発光体と、こ
の第２発光体の下段に設けられ且つ前記第３色相光を照
射する前記第３発光体とを有する請求項６に記載の曲面
性状検査装置の照明装置。
【請求項８】前記第１色相光は赤色相光、前記第２色
相光は緑色相光、前記第３色相光は青色相光である請求
項６又は請求項７に記載の曲面性状検査装置の照明装
置。
【請求項９】被検査対象物の表面に、この表面への照
射角度を異ならせて光を照射する照明手段と、前記被検
査対象物の表面上に照射された各光の反射光を個別に撮
像する撮像手段とを有して、前記撮像手段で得られた撮
像パターンから前記被検査対象物の曲面の傾斜角度を検
出する曲面性状検査装置の照明装置であって、前記撮像手段を白黒カメラで構成し、前記照明手段が、照射角度が異なる複数の同一色発光体
で構成された主照明部と、この主照明部による前記被検
査対象物の表面への照射角度よりも低い照射角度で、前
記被検査対象物の側面方向から前記被検査対象物の表面
に照射し且つ前記主照明部の前記同一色発光体と同色相
光の発光体で構成された補償用照明部とを有し、前記主
照明部の各同一色発光体を点灯装置の切換部の切換によ
り順次点灯させると共に、照射角度が一番低い前記同一
色発光体の照射時に、前記補償用照明部の前記発光体を
照射するようにしたことを特徴とする曲面性状検査装置
の照明装置。
【請求項１０】前記被検査対象物が実装基板であっ
て、前記被検査対象物の曲面の傾斜角度が、前記実装基
板に実装された実装部品におけるはんだの傾斜角度であ
る請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の曲面性状検
査装置の照明装置。