DE3688833T2

DE3688833T2 - Untersuchungssystem durch Linienabtastung für Schaltungsplatten.

Info

Publication number: DE3688833T2
Application number: DE86402876T
Authority: DE
Inventors: Israel Amir; William Balchunas; Frank Patrick Higgins
Original assignee: American Telephone and Telegraph Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1986-12-19
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2006-12-20
Also published as: CA1255011A; EP0228963A2; JPS62282250A; KR940006229B1; KR870006828A; EP0228963A3; EP0228963B1; JPH0627713B2; DE3688833D1

Description

Technisches Feld

Die Erfindung bezieht sich generell auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung eines Substrats auf Fehler in vorbestimmten Bereichen.

Hintergrund der Erfindung

Die meisten Teile von heutzutage erzeugter elektronischer Ausrüstung umfassen eine oder mehrere Schaltungsplatten mit unterschiedlichen Arten von daran angebrachten elektronischen Bauteilen. Jedes Bauteil weist typischerweise zwei oder mehrere Leitungen auf, die durch Bohrungen in der Schaltungsplatte eingefügt und dann angelötet werden. Zur Zeit geht der Trend in der Elektronik zur Verringerung der körperlichen Abmessungen von elektronischen Bauteilen, um auf einer Schaltungsplatte gegebener Größe eine größere Bauteildichte zu erzielen, was zu einer größeren Anzahl von Leitungen führt, die jeweils mit einem metallisierten Bereich auf der Schaltungsplatte verbunden sind. Für eine typische Schaltungsplatte mit 50 bis 100 Bauteilen können es bis zu 5000 Bauteilleitungen sein, die jeweils durch Bohrungen in der Schaltungsplatte eingefügt sind.
In der Vergangenheit erfolgte die Untersuchung der Schaltungsplatte zur Bestimmung, ob jede der Leitungen durch eine entsprechende Bohrung eingefügt und dann mit einem entsprechend metallisierten Bereich verbunden worden ist, visuell durch eine menschliche Bedienungsperson. Im Maße wie die Bauteildichte auf der Schaltungsplatte zugenommen hat, zeigte sich jedoch, daß menschliche Bedienungspersonen größere Schwierigkeiten haben, die Schaltungsplatte auf Fehler hin visuell zu untersuchen. Gelegentlich macht selbst eine erfahrene Bedienungsperson Fehler bei der Feststellung von Fehlern in der Form von fehlenden oder falsch eingefädelten Bauteilleitungen. Darüber hinaus können wenige menschliche Bedienungspersonen, wenn überhaupt, Schaltungsplatten mit der gleichen Geschwindigkeit untersuchen, mit der sie hergestellt werden.
Wegen der Schwierigkeiten bei der manuellen Untersuchung von Schaltungsplatten sind viele Anstrengungen darauf gerichtet worden, maschinelle Sichtsysteme zur Ausführung dieser Aufgabe zu entwickeln. Eine Art von Sichtsystem, das zur Untersuchung von Schaltungsplatten nunmehr in Gebrauch ist, weist eine Fernsehkamera, gekoppelt mit einem Bildverarbeitungssystem auf. Die Fernsehkamera wandelt das Bild der Schaltungsplatte in Videosignale um, die durch das Bildverarbeitungssystem zur Feststellung von Fehlern verarbeitet werden, beispielsweise fehlende oder fehlgeschaltete Bauteilleitungen.
Der Nachteil von maschinellen Sichtsystemen unter Verwendung einer Fernsehkamera besteht darin, daß die Auflösung begrenzt ist. Der maximale Bereich, der von einer Fernsehkamera auf einer Schaltungsplatte erfaßt werden kann, während gleichzeitig genügende Auflösung zur Feststellung der Anwesenheit einer Bauteilleitung aufrecht erhalten wird, ist typischerweise in der Größenordnung von 50 mm · 50 mm. Für Schaltungsplatten mit einem Oberflächenbereich größer als 50 · 50 mm muß die Fernsehkamera über die Oberfläche der Schaltungsplatte bewegt oder schrittweise verfahren werden, um das gesamte Bild zu erfassen. In Abhängigkeit von der Größe der Schaltungsplatte kann die zur Bewegung der Fernsehkamera benötigte Zeit bedeutsam sein und bis zu 1 bis 2 Minuten dauern. Infolgedessen ist der Durchsatz an Schaltungsplatten eines solchen Inspektionssystems begrenzt.
IEEE 1981 IEGI Proceedings, San Francisco Cal., 9-12. November 1981, Seite 445-449 offenbart ein Inspektionssystem unter Verwendung einer flächigen Kamera vom Matrix- oder Gruppentyp, die so genannt ist, weil sie zur Erfassung eines quadratischen Bildes dient, typischerweise 256 · 256 Bildelemente (Pixel) groß. Um das Bild einer gesamten Schaltungsplatte zu erfassen, werden mehrere solche Kameras benutzt. Das Ausgangssignal jeder Kamera wird zunächst von einer Kamerabild- Schnittstelle zur Erzeugung von Bilddaten verarbeitet, die für das Bild der Schaltungsplatte repräsentativ sind, welche Bilddaten dann in einem Bildebene-Speicher gespeichert werden. In dem Bildebene-Speicher gespeicherte Daten werden danach verarbeitet (gesichtet), um räumliche Grenzen festzusetzen, um Hintergrundstörflecke zu beseitigen. Infolgedessen wird bei einem solchen System die Anforderung an den Speicher vergrößert.
US 4,569,079 offenbart ein Sichtsystem zur Untersuchung von Schaltungsplatten, worin der Zielschirm der Fernsehkamera in horizontaler und vertikaler Richtung in eine Matrix unterteilt ist, um Bilddatensignale in Unterteilung gemäß der Matrix für nachfolgende Verarbeitung zu empfangen. Dies setzt voraus, daß die Speicherschaltungen die gleiche Anzahl von Speicherelementen wie die Unterteilungen der Matrix aufweist. Infolgedessen sind die Speicheranforderungen dieses Gerätes ein Nachteil.
Die europäische Patentanmeldung 0 135 302 offenbart eine Vorrichtung zur Untersuchung einer gedruckten Schaltungsplatte mit einer optischen Abtasteinrichtung für eine in zwei orthogonalen X-Y-Achsen zu überprüfende Schaltungsplatte, so daß für jede Abtastung in der Y-Richtung ein schmaler Streifen auf der Schaltungsplatte vorbestimmter Breite in der X-Richtung abgetastet wird. Die optische Abtasteinrichtung ist zur Lieferung n · m diskreter Signale für jede Abtastung in der Y-Richtung ausgebildet. Eine Verarbeitungseinrichtung ist zur Verarbeitung der Signale in Gruppen von n · m' vorgesehen, wobei n' kleiner oder gleich n und m' kleiner oder gleich m ist, um Signale zu liefern, die repräsentativ für die Eigenschaften der Schaltungsplatte entlang des Streifens sind, und um diese Signale zu speichern. Eine Steuereinrichtung bringt die Abtasteinrichtung dazu, die Schaltungsplatte in der Y-Richtung wiederholt abzutasten und die Abtastrichtung um einen vorbestimmten Betrag in der X-Richtung am Ende ihrer Abtastung weiter zu fahren, bis ein erforderlicher Bereich auf der Schaltungsplatte abgetastet worden ist und die Verarbeitungseinrichtung eine Mehrzahl der Gruppen von Signalen verarbeitet hat.
Obzwar ein Teil der Signale unmittelbar verarbeitet wird, besteht weiterhin die Notwendigkeit eines großen Speichers für diese Art von Gerät.
Die Untersuchung von Schaltungsplatten kann auch durch Sichtsysteme durchgeführt werden, die eine Linienabtast-Sichtkamera anstelle einer Fernsehkamera aufweisen. Im Gegensatz zu einer Fernsehkamera, bei der eine Lichtaufnahmevorrichtung benutzt wird, die in der Lage ist, ein großes zweidimensionales Bild aufzulösen, weist die Linienabtastkamera eine Mehrzahl von leitungsgekoppelten Einrichtungen (CCDs) auf, die jeweils ein sehr kleines zweidimensionales Bild auflösen können. Typischerweise weist die Linienabtastkamera 2048 solcher CCDs auf, die in einer linearen eindimensionalen Anordnung in der Bildebene eines Objektivs angeordnet sind. In Abhängigkeit von den optischen Eigenschaften des Objektivs kann jede leitungsgekoppelte Einrichtung typischerweise ein (kleines) Sichtfeld von 0,1 mm · 0,1 mm aufweisen.
Jede leitungsgekoppelte Einrichtung innerhalb der Linienabtastkamera erzeugt ein analoges Signal, dessen Intensität innerhalb des Bildfeldes sich mit dem Bild ändert. Die lineare Anordnung von CCDs innerhalb der Linienabtastkamera dient daher kollektiv zur Erfassung des Bildes eines schmalen Streifens eines Oberflächenbereichs (z. B. 0,1 mm breit), der über die Schaltungsplatte läuft. Durch Bewegen (Abtasten) der Linienabtastkamera über die Schaltungsplatte kann das Bild jeder Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Streifen eines Bereichs auf der Oberfläche er faßt werden. In Abhängigkeit von den Abmessungen der Schaltungsplatte ist nur ein einzelner Durchgang der Linienabtastkamera über der Schaltungsplatte entlang einer einzelnen Achse notwendig, um das gesamte Bild zu erfassen.
In der Praxis wird das analoge Signal der jeweiligen leitungsgekoppelten Einrichtungen in der Linienabtastkamera in serieller Weise auf einer oder mehreren Signalleitungen ausgegeben. Jedes analoge Signal wird in ein digitales Signal zur Erleichterung der Verarbeitung umgewandelt. Für jeden aufeinanderfolgenden Streifen auf der Oberfläche der Schaltungsplatte innerhalb des Gesichtsfeldes der Linienabtastkamera gibt es 2048 derartiger digitaler Signale. Wie sich denken läßt, werden während der Abtastung der Schaltungsplatte durch die Linienabtastkamera eine große Anzahl von digitalen Signalen erzeugt.
Es gibt generell zwei Techniken zur Handhabung einer großen Anzahl von digitalen Signalen, die bei der Abtastung der Schaltungsplatte durch die Linienabtastkamera zustande kommen. Die erste Technik besteht in der Bearbeitung dieser digitalen Signale unmittelbar nach ihrer Erzeugung (d. h. "fliegende" Bearbeitung), wobei nur eine kleine Anzahl von digitalen Signalen ausgegeben wird, die dem Bild einer oder mehrerer Streifen des Bereichs auf der Oberfläche der Schaltungsplatte zugeordnet sind. Die Verarbeitung dieser Signale wird durch einen zugeordneten Hochgeschwindigkeitsprozessor erledigt, der einen speziellen Algorithmus verwendet, der zur Überprüfung einer spezifischen Art von Fehler ausgelegt ist, z. B. das Fehlen von Bauteilleitungen. Die von dieser Technik geforderte Flexibilität ist extrem eingeschränkt, weil die Handhabung und Verarbeitung der Eingangsdaten von den Linienabtastkamera mit der Überprüfung des speziellen Fehlers verknüpft ist. Um eine andere Art von Fehler zu überprüfen, muß gewöhnlich der gesamte Algorithmus geändert werden, was eine extensive erneute Programmierung des Bildverarbeitungssystems erforderlich macht.
Die andere Technik zur Handhabung der digitalen Signale, wie sie während der Abtastung der Schaltungsplatte durch die Linienabtastkamera anfallen, besteht in der Speicherung der gesamten Daten in einem Speicher zur nachfolgenden Verarbeitung. Da ein Byte (8 Bits) des Speichers zur Speicherung des Bildes von jedem 0,1 mm · 0,1 mm Bereich auf der Schaltungsplatte notwendig ist, werden nahezu 4 Megabyte Speicher zur Speicherung der digitalen Signale benötigt, die das Bild einer 811 · 8'' Schaltungsplatte darstellen. Der Vorteil dieser Technik besteht darin, daß, da die Bilddaten im Speicher gespeichert sind, die Daten hinsichtlich unterschiedlicher Arten von Fehlern analysiert werden können, ohne daß notwendigerweise die Art geändert wird, in welcher die ankommenden Daten gehandhabt werden. Doch obwohl die Kosten von Speichereinrichtungen in neuester Zeit gefallen sind, ist die Speicherung aller digitalen Daten, wie sie durch die Abtastung der Schaltungsplatte durch die Linienabtastkamera erzeugt worden sind, im allgemeinen nicht so wünschenswert, wie die Verarbeitung der Signale im Flug. Die Speicherung der Ausgangsdaten der Linienabtastkamera vor der Verarbeitung verlängert das Untersuchungsverfahren.
Demgemäß gibt es einen Bedarf für eine Technik zur raschen und
effektiven Untersuchung einer Oberfläche auf einem Substrat, beispielsweise
einer Schaltungsplatte, hinsichtlich darauf befindlicher Fehler unter
Verwendung einer Linienabtastkamera.
Die zuvor beschriebenen Probleme im Zusammenhang mit vorbekannten Techniken zur Inspektion einer Oberfläche auf einem Substrat zur Feststellung von Fehlern werden durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung gelöst, welche folgende Schritte aufweist:
Licht wird auf die Oberfläche des Artikels gerichtet;
mit einer Bildaufnahmevorrichtung wird das Bild der Oberfläche des Artikels erfaßt;
das Ausgangssignal der Bildaufnahmevorrichtung wird zum Erhalt von Bilddaten verarbeitet, welche für eine Mehrzahl von jeweiligen Bildelementen (Pixel) repräsentativ sind, welche insgesamt das erfaßte Bild ausmachen;
nur die Bilddaten werden rückbehalten, welche für Flächen von Interesse in dem erfaßten Bild repräsentativ sind;
die rückbehaltenen Bilddaten werden zur Feststellung von gegebenenfalls Fehlern analysiert, welche der Oberfläche des Artikels zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild der Oberfläche des Artikels durch folgende Schritte erfaßt wird:
Mit der Bildaufnahmevorrichtung wird das Bild eines schmalen Flächenstreifens der Oberfläche des Artikels erfaßt;
zwischen dem Artikel und der Bildaufnahmevorrichtung wird eine relative Verschiebung vorgenommen, so daß die Bildaufnahmevorrichtung das Bild von aufeinanderfolgenden Flächenstreifen der Oberfläche des Artikels erfaßt;
die Bilddaten von nur der Fläche von Interesse werden mit folgenden Schritten festgehalten:
Ein Speicher wird adressiert, der Datenworte speichert, welche Bezugsbilddaten eines ersten Streifens darstellen und eine Beschreibung des ersten Streifens liefern, dessen Bild von der Bildaufnahmevorrichtung erfaßt wird, wobei eine Gruppe von mindestens einem Streifen mindestens einen darin befindlichen Bereich aufweist und die Beschreibung folgendes aufweist: (1) die Länge und die Stellung jeden Bereichs in dem Streifen, (2) welche der Bereiche von Interesse sind und (3) die Anzahl der aufeinanderfolgenden Streifen in der Gruppe, welche eine ähnliche Ausbildung der Bereiche aufweist;
die erfaßten Bilddaten der Bereiche von Interesse jeder Gruppe von aufeinanderfolgenden Streifen mit der gleichen Ausbildung der Bereiche werden selektiv gespeichert.
Die zuvor beschriebenen Probleme beim Stand der Technik werden durch das Gerät gemäß Erfindung mit folgenden Merkmalen überwunden:
Eine Einrichtung zur Lenkung von Licht auf eine Oberfläche eines Artikels;
eine Bildaufnahmevorrichtung im Abstand von der Oberfläche des Artikels, um dessen Bild zu erfassen;
eine Einrichtung zur Verarbeitung des Ausgangssignals der Bildaufnahmevorrichtung zum Erhalt von Bilddaten, die von jedem Bildelement (Pixel) einer Mehrzahl von Bildelementen repräsentativ sind, welche insgesamt das Bild der Oberfläche ausmachen;
eine Einrichtung zum Rückbehalten ausgewählter Teile der Bilddaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmevorrichtung eine Zeilenabtastkamera umfaßt, welche zur Erfassung des Bildes eines schmalen Streifens einer über die Oberfläche laufenden Fläche dient und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die eine relative Bewegung zwischen der Linienabtastkamera und der Oberfläche jedes Artikels durchführen, so daß die Linienabtastkamera das Bild von aufeinanderfolgenden Streifen erfaßt, und
daß die Einrichtung zum Rückbehalten ausgewählter Teile der Bilddaten eine Einrichtung umfaßt, die auf gespeicherte Datenwörter anspricht, welche Bezugsbilddaten repräsentieren und eine Beschreibung eines ersten Streifens enthalten, dessen Bild von der
Bildaufnahmevorrichtung erfaßt wird, und zwar innerhalb einer Gruppe von mindestens einem Streifen mit einer ähnlichen Ausbildung der darin befindlichen Bereiche, wobei jeder Bereich ein Teil des Streifens aufweist, und wobei die Beschreibung folgendes anzeigt: (1) die Länge und die Stellen jeden Bereichs in dem Streifen; (2) welche der Bereiche von Interesse sind und (3) die Anzahl von aufeinanderfolgenden Streifen in der Gruppe, welche eine ähnliche Ausbildung der Bereiche aufweist, und daß die Einrichtung zur Auswahl spezifischer Teile der Bilddaten der Bereiche von Interesse jeder Gruppe von aufeinanderfolgenden Streifen dient, und zwar gemäß der Beschreibung, die dem jeweilig ersten Streifen zugeordnet ist.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Schaltungsplatte mit daran angebrachten Bauteilen;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Untersuchung der Schaltungsplatte von Fig. 1 zur Feststellung, ob Fehler in vorbestimmten Bereichen von Interesse auf der Oberfläche vorhanden sind;
Fig. 3 ist eine schematische Blockschaltung der Speichersteuerung
mit einem Teil der Vorrichtung nach Fig. 2;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm eines Programms, das auf der Speichersteuereinheit nach Fig. 3 ausgeführt wird;
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm eines von einem Prozessor ausgeführten Programms innerhalb des Geräts nach Fig. 2 zur Feststellung von Fehlern auf der Oberfläche der Schaltungsplatte nach Fig. 1;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das während des Programms nach Fig. 5 ausgeführt wird;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht einer Schaltungsplatte mit angebrachten Komponenten sowohl auf der Oberfläche als auch an Durchgangsbohrungen;
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines an der Oberfläche befestigten Bauteils der Art, wie sie auf der Schaltungsplatte nach Fig. 7 angebracht wird;
Fig. 9 und 10 stellen zusammen ein Flußdiagramm eines Programms dar, das von dem Prozessor nach Fig. 2 anstelle des Programms nach Fig. 6 ausgeführt wird;
Fig. 11 stellt die Art und Weise dar, in welcher die Fig. 9 und 10 zusammenzufügen sind, um die Reihenfolge des darin dargestellten Programms zu verstehen;
Fig. 12 ist eine Darstellung einer Anordnung oder eines Gitters zur Darstellung der Pixel, welche das Bild der Bauteile nach Fig. 8 enthalten und
Fig. 13 ist ein Intensitätsprofil des Bildes nach Fig. 12 nach der Verarbeitung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 ist eine perspektivische Teilansicht eines Substrats 10, welches in einer beispielhaften Ausführungsform eine Schaltungsplatte mit oberen und unteren Hauptflächen 12 bzw. 14 umfaßt. Eine Mehrzahl von plattierten Bohrungen 16-16 von typischerweise 0,036'' Durchmesser erstrecken sich durch die Schaltungsplatte 10 zwischen den Oberflächen 12 und 14. Auf jede der Oberflächen 12 und 14 befinden sich eine Mehrzahl von metallisierten Ringen 17-17, die jeweils eine zugeordnete Bohrung 16-16 umgeben und die jeweils mit der Plattierung innerhalb der Bohrung elektrisch verbunden sind. Nicht gezeigte leitende Metallfolien sind auf einer oder beiden Oberflächen 12 und 14 vorgesehen, um die Ringe 17-17 miteinander selektiv zu verbinden.
Die Bohrungen 16-16 sind in einer Mehrzahl von Mustern angeordnet, die jeweils den Mustern der Leitungen 18-18 auf einer zugehörigen Komponente einer Mehrzahl solcher elektronischer Komponenten 20-20 entspricht. In der Praxis werden die Leitungen 18-18 an den Komponenten 20- 20 automatisch in die Bohrung 16-16 eingefügt, so daß die Komponenten von der Oberfläche 12 gestützt werden. Typischerweise haben die Leitungen 18-18 eine derartige Länge, daß nach der Einfügung in die Bohrungen 16-16 die jeweiligen Enden 22 ein wenig unter die untere Oberfläche 14 der Schaltungsplatte 10 leicht hervorschauen. Um die Leitungen 18-18 daran zu hindern, die Bohrungen 16-16 zu verlassen, wird das Ende 22 einer oder mehrerer Leitungen jedes Bauteils 20 gegen die untere Oberfläche 14 gebogen (geklammert).
Während der Einfügung der Leitungen 18-18 in die Bohrungen 16-16 können Fehler vorkommen. Wenn beispielsweise eine der Leitungen 16-16 fehlausgerichtet ist oder fehlt, kann die Leitung nicht in die entsprechende Bohrung 16 eingefädelt werden. Selbst wenn nur eine der Bauteilleitungen 18-18 nicht richtig eingefügt worden ist, ist die Schaltungsplatte 10 wahrscheinlich fehlerhaft. Vom Standpunkt der Kleinhaltung der Reparaturkosten sind weitaus weniger Kosten bei der Reparatur der Schaltungsplatte 10 während des Herstellungsverfahrens betroffen, verglichen mit den Reparaturkosten der Schaltungsplatte nach dem Einbau.
Fig. 2 stellt eine Blockschaltung eines Geräts 24 gemäß der Erfindung zur Untersuchung der Schaltplatte 10 nach Fehlern dar, beispielsweise fehlende oder falsch eingefügte Bauteilleitungen 18-18' Das Gerät 24 umfaßt einen Objekttisch 26, auf dem die Schaltungsplatte 10 so montiert ist, daß die Unterseite 14 nach oben schaut. Der Objekttisch 26 bewegt die Schaltungsplatte 10 linear entlang einer Achse, die durch den Doppelpfeil 28 dargestellt wird, und zwar unter der Steuerung einer Tischsteuerung 30. In einer beispielhaften Ausführungsform bestehen der Objekttisch 26 und die Tischsteuerung 30 jeweils aus dem Modell 7-20 Stage bzw. ein Model IA-1 Stage Control, hergestellt durch die Firma Anorad Corporation Happague, New York.
Eine Lampe 32 (z. B. ein rohrförmiger Quarz-Halogen-Kolben) ist im Abstand von der Fläche 14 der Schaltungsplatte 10 angeordnet und richtet eine Mehrzahl von parallelen Strahlen 34-34 auf die Oberfläche entlang einer ersten Winkelrichtung. Die Strahlen 34-34 beleuchten die jeweiligen Enden 22 der vorstehenden Leitungen 18 sowie auch die Metallringe 17-17 auf der Oberfläche 14, welche die Bohrungen 16-16 umgeben. Jede Leitung 18, die jenseits der entsprechenden Bohrung 16 vorsteht, dient dazu, die Strahlen 14-14 vom Auftreffen auf den umgebenden Ring 14 teilweise abzuhalten, so daß auf diesen ein Schatten geworfen wird.
Eine Linienabtastkamera 36 ist von der Oberfläche 14 in kurzer Entfernung von der Lampe 32 angeordnet, um die entlang einer zweiten Winkelrichtung von den Enden 22-22 der Leitungen 18-18 reflektierte Strahlung und von den Metallringen 17-17 reflektierte Strahlung abzutasten. In einer beispielhaften Ausführungsform weist die Linienabtastkamera 36 ein Modell CCD1500R-Kamera der Fairchild Industrie, Palo Alto, Californien auf. Innerhalb der Kamera 36 befindet sich eine Mehrzahl von einzelnen ladungsgekoppelten Einrichtungen 38-38, von denen nur eine gezeigt ist.
Jede ladungsgekoppelte Einrichtung 38 weist einen Halbleiter mit einer nicht gezeigten ausgesetzten Region aus Silizium auf. Wenn die ausgesetzte Region des Siliziums innerhalb der ladungsgekoppelten Einrichtung 38 von Lichtphotonen getroffen wird, werden freie Elektronen- Loch-Paare erzeugt, wobei die Anzahl der Elektronen-Loch-Paare sich mit der Intensität einfallender Strahlung ändert. Die freien Elektronen-Loch-Paare (als Ladungspaket bezeichnet), sind für einen kleinen Teil oder Bildelement (Pixel) des Bildes jedes Streifens 40 repräsentativ. Das Ladungspaket wird durch Ladungskopplung über eine nicht gezeigte Elektrode mit langem Gate auf der ladungsgekoppelten Einrichtung 38 zu einem Ausgangs-Gate übertragen. Ein nicht gezeigter Verstärker wandelt die am Ausgangs-Gate vorhandene Ladung der leitungsgekoppelten Einrichtung 38 in eine analoge Spannung um. Die jeweiligen Analogsignale von den ladungsgekoppelten Einrichtungen 38-38 werden in serieller Weise von der Kamera 36 abgegeben.
In der Praxis besitzt die Linienabtastkamera 36 zweitausendachtundvierzig (2048) ladungsgekoppelte Einrichtungen 38-38, die in einer horizontalen linearen Anordnung in einer Bildebene einer nicht gezeigten Optik sitzen, die von der Linienabtastkamera getragen wird. Die optischen Eigenschaften des Objektivs werden so ausgewählt, daß jede ladungsgekoppelte Einrichtung 38 ein Blickfeld in der Größenordnung von 0,1 mm · 0,1 mm aufweist, und daher erfaßt jede ladungsgekoppelte Einrichtung das Bild einer ähnlich großen Fläche oder Pixel der Oberfläche 14. Die lineare Anordnung der ladungsgekoppelten Einrichtung 38-38 innerhalb der Kamera 36 kann kollektiv das Bild eines schmalen Flächenstreifens 40 (z. B. von 0,1 mm Breite) erfassen, wie diese gestrichelt über die Oberfläche 14 senkrecht zur Achse 28 gezeigt ist.
Das Ausgangssignal der jeweiligen ladungsgekoppelten Einrichtungen 38-38 der Kamera 36 wird einem Bildverarbeitungssystem 42 zugeführt, welches die Signale zur Feststellung von Fehlern auf der Oberfläche 14 verarbeitet, beispielsweise die Abwesenheit einer der Leitungen 18-18, die bis jenseits der entsprechenden Bohrung 16 vorstehen sollten. Das Bildverarbeitungssystem 42 umfaßt eine Schnittstelle 44, die zur Umwandlung der von den ladungsgekoppelten Einrichtungen 38-38 erzeugten Analogsignale in digitale Signale dient. Die Schnittstelle 44 umfaßt einen Analog- Digital-Wandler (A/D) 46, der durch einen freilaufenden Taktgeber 48 gesteuert wird, wodurch ein Ausgangssignal mit 11 Bit erzeugt wird, wovon die neun höchstwertigen Bits eine monoton ansteigende Zählung von 0 bis 511 liefern. Bei jedem Übergang des 11-Bit-Ausgangssignals des Taktgebers 48 wandelt der A/D-Wandler 46 das Ausgangssignal einer nachfolgenden ladungsgekoppelten Einrichtung 38 der Kamera 36 in ein digitales Signal mit 7 Bit. Das Adjektiv "Pixel" wird zur Beschreibung des Taktgebers 48 verwendet, weil dessen 11-Bit-Ausgangssignal ein getrenntes Pixel der 2048 Pixel von 0,1 mm · 0,1 mm innerhalb jedes Streifens 40 auf der Oberfläche 14 anzeigt, dessen Bild von den zugeordneten ladungsgekoppelten Einrichtungen 38-38 erfaßt worden ist.
Die neun signifikantesten Bits der Ausgangszählung des Taktgebers 48 und das 7-Bit-Ausgangssignal des A/D-Wandlers 46 werden einem Intensitätseinsteller 50 zugeführt. Der Intensitätseinsteller 50 stellt den Wert jedes 7-Bit-Digital-Ausgangssignals des A/D-Wandlers 46 zur Kompensation von Ungleichförmigkeiten in der Beleuchtung der Oberfläche 14 auf der Schaltplatte 10 ein, welche das Bild schädlich beeinträchtigen könnten. In einer beispielhaften Ausführungsform weist der Intensitätseinsteller 50 ein 64K · 8-Bit-Speicher mit 16 Adreßleitungen 51- 51 (wovon nur eine gezeigt ist), acht Datenleitungen 52-52 (wovon nur eine gezeigt ist) und eine Steuerleitung 53 auf. Innerhalb des Intensitätseinstellers 50 sind 512 Seiten 54-54 von Daten gespeichert, wobei jede Seite 128 Datenblöcke 56-56 enthält. Jeder Datenblock 56 innerhalb jeder Seite 54 besteht aus einem 8-Bit-Wort, welches den kompensierten Wert für jeden der 7-Bit-Digitalsignale aus einem Block von vier darstellt, die von dem A/D-Wandler 46 erzeugt werden.
Damit der Intensitätseinsteller 50 den korrekten kompensierten Wert erzeugt, werden die niedrigstelligen sieben Adressenleitungen 51 aus sechzehn Adressenleitungen 51-51 des Intensitätseinstellers mit dem 7-Bit- Ausgangssignal des A/D-Wandlers 46 versorgt. Die neun höchstwertigen Adressenleitungen 51-51 des Intensitätseinstellers 50 werden mit den neun höchstwertigen Bits des Ausgangssignals des Pixeltaktgebers 48 beaufschlagt. Das 9-Bit-Signal von dem Pixeltaktgeber 48 dient zur Bestimmung einer zugeordneten Seite 54 innerhalb des Intensitätseinstellers 50. Das 7-Bit-Ausgangssignal des A/D-Wandlers 48 bezeichnet einen zugeordneten Block 56 innerhalb der bezeichneten Seite 54 und enthält den korrekten kompensierten Intensitätswert für jede der ladungsgekoppelten Einrichtungen 38-38 innerhalb des entsprechenden Blocks von vier Vorrichtungen. Der spezielle Block der vier ladungsgekoppelten Einrichtungen 38-38 wird von den neun höchstwertigen Bits des Ausgangssignals des Pixeltaktgebers 48 identifiziert.
An den Intensitätseinsteller 50 sind die Datenleitungen 52-52 und die Steuerleitung 53 über einen Datenbus 57 bzw. einen Steuerbus 58 mit einem Satz von Datenleitungen 59-59 (wovon nur eine gezeigt ist) bzw. eine Steuerleitung 60 eines Speichers 61 gekoppelt. Daten des Intensitätseinstellers 50 werden entlang des Datenbusses 57 zu dem Speicher 61 übertragen und dort gespeichert. Der Speicher 61 weist einen Satz von Adressenleitungen 62-62 (wovon nur eine gezeigt ist) auf, die mit einem Adressenbus 64 gekoppelt sind. Der Adressenbus 64 führt Adresseninformationen zu den Adressenleitungen 62-62 des Speichers 61, um die Stelle innerhalb des Speichers festzulegen, an denen entsprechende Daten gespeichert oder entnommen werden sollen.
Die innerhalb des Speichers 61 gespeicherte Information wird von einer zentralen Verarbeitungseinheit 66 verarbeitet, typischerweise ein Mikroprozessor, um Fehler auf der Oberfläche 14 festzustellen. Um die innerhalb des Speichers 61 enthaltene Information zur zentralen Verarbeitungseinheit 66 zur dortigen Verarbeitung übertragen zu können, weist die zentrale Verarbeitungseinheit einen Satz von Adressenleitungen 67-67 (wovon nur eine gezeigt ist) auf, die mit dem Adressenbus 64 verbunden sind. Adresseninformation, die für die Stelle der innerhalb des Speichers 61 gespeicherten Daten kennzeichnend ist und die zu verarbeiten ist, wird dem Speicher entlang des Adressenbusses 64 von der zentralen Verarbeitungseinheit 66 zugeführt.
Die zentrale Verarbeitungseinheit 66 weist einen Satz von Datenleitungen 68-68 (wovon nur eine gezeigt ist) auf, die an den Datenbus 57 angeschlossen sind, um Daten aus dem Speicher 61, die an einer von der vom Speicher gelieferten Adresseninformation spezifizierten Stelle gespeichert sind, an die zentrale Verarbeitungseinheit übertragen zu können. Eine Steuerleitung 69 der zentralen Verarbeitungseinheit 66 wird an den zentralen Bus 58 angekoppelt, um ein Steuersignal durch die zentrale Verarbeitungseinheit auf den Bus geben zu können, um anzuzeigen, daß der Speicher 61 durch diesen Vorgang gerade zugänglich ist. Programminstruktionen für die zentrale Verarbeitungseinheit 66 werden typischerweise über ein Terminal 70 eingegeben.
Zusätzlich zur Verarbeitung der im Speicher 61 gespeicherten Daten dient die zentrale Verarbeitungseinheit 66 auch dazu, die Bewegung des Objekttisches 26 zu steuern. Befehlssignale, die für die gewünschte Bewegung des Objekttisches 26 kennzeichnend sind, werden von der zentralen Verarbeitungseinheit 66 der Objekttischsteuereinheit 30 über eine Eingangs- Ausgangskarte 71 zugeführt. Signale von der Objekttischsteuereinheit 30, die für die Stellung des Objekttisches 26 entlang der Achse 28 kennzeichnend sind und daher welche der Streifen 40-40 auf der Oberfläche 14 innerhalb des Gesichtsfeldes der Linienabtastkamera 36 ist, werden der zentralen Verarbeitungseinheit 66 über die Eingangs-Ausgangskarte 71 zugeführt.
Eine Steuerschaltung 72 für direkte Speicheradresse (DMA), wie sie an sich bekannt ist, ist innerhalb des Bit-Verarbeitungssystems 42 vorgesehen, um die Übertragung der Daten von dem Intensitätseinsteller 50 in den Speicher 61 zu steuern. Die DMA-Steuerschaltung 72 weist einen Satz von Adressenleitungen 73-73 (wovon nur eine gezeigt ist) auf, die mit dem Adressenbus 64 verbunden sind, so daß Adresseninformationen innerhalb der DMA-Steuerschaltung dem Speicher zugeführt werden kann, und zwar kennzeichnend für die Stelle in dem Speicher 61, an der die Daten gespeichert werden sollen. Die DMA-Steuerschaltung 72 weist eine Steuerleitung 74 auf, die mit dem Steuerbus 48 verbunden ist, um es der DMA-Steuerschaltung zu ermöglichen, ob ein Steuersignal auf dem Steuerbus von der zentralen Verarbeitungseinheit 66 anliegt, was anzeigt, daß Datenübertragung zwischen der zentralen Verarbeitungseinheit und dem Speicher 61 gerade stattfindet. Wenn ein Steuersignal auf dem Steuerbus 58 von der zentralen Verarbeitungseinheit 66 anliegt, erlaubt die DMA- Steuerschaltung 72 nicht den Datentransfer von dem Intensitätseinsteller 50 zum Speicher 61. Wenn die DMA-Steuerschaltung 72 kein Steuersignal auf dem Steuerbus 58 antrifft, gibt sie ein Signal auf den Steuerbus, wann der Datentransfer von dem Intensitätseinsteller 50 zu dem Speicher 61 stattfinden soll. Dies wird zur Warnung der zentralen Verarbeitungseinheit 66 ausgeführt, den Speicher 61 zu dieser Zeit nicht anzusteuern.
Gewöhnlich würde die DMA-Steuerschaltung 72 nicht zwischen den von dem Intensitätseinsteller 50 erzeugten digitalen Signalen einen Unterschied machen. Daher würde die DMA-Steuerschaltung 72 normalerweise alle von dem Intensitätseinsteller 50 erzeugten digitalen Signale dazu bringen, entlang des Datenbusses 57 zu dem Speicher 61 zur Speicherung übertragen zu werden. In Abhängigkeit von der Größe der Schaltungsplatte 10, die von der Linienabtastkamera 36 abgetastet wird, können bis zu vier Megabyte Bilddaten von dem Intensitätseinsteller 50 über die Zeit hin erzeugt werden. Demgemäß würde der Speicher 61 normalerweise groß genug bemessen sein müssen, um alle die von dem Intensitätseinsteller 50 erzeugten Daten zu speichern.
Die Speichergröße des Speichers 61 kann jedoch vorteilhafterweise reduziert werden, wenn nur die Bilddaten zurückbehalten werden, welche die Pixel innerhalb jedes Bereichs 75 einer Mehrzahl von vorbestimmten Bereichen 75-75 von Interesse (gestrichelt gezeichnet) in jedem Streifen 40 darstellen. Wenn beispielsweise die Schaltplatte 10 wegen fehlender oder schlecht eingefügter Leitungen 18-18 zur untersuchen ist, bestehen die Bereiche 75-75 von Interesse innerhalb jedes Streifens 40 nur in solchen Regionen, welche einen Teil der jeweiligen Bohrung 16 und des jeweiligen umgebenden Ringes 17 enthalten. Da die einzige Stelle, an der die Leitungen 18-18 zugegen sind, innerhalb der Bohrungen 16-16 liegt, ist es nicht notwendig, die Bilddaten rückzubehalten, welche solchen Bereichen 75-75 zugeordnet sind, welche keinen Teil der Bohrungen oder der umgebenden Ringe 17-17 enthält. In der Praxis nehmen die Bereiche 75-75 jeweils die gleiche Breite wie der Streifen 40 ein, z. B. 0,1 mm, sind jedoch von unterschiedlicher Länge, und zwar in Abhängigkeit davon davon, ob der Bereich einen Teil einer der Bohrungen 16-16 und der umgebenden Ringe 17-17 enthält oder nicht.
Um es der DMA-Steuerschaltung 72 zu ermöglichen, zwischen Bilddaten zu unterscheiden, die in dem Speicher 61 gespeichert werden sollen und solchen, die nicht gespeichert werden, umfaßt das Bildverarbeitungssystem 42 eine Speichersteuerung 76, die mit der DMA- Steuerschaltung 72 verbunden ist. Die Einzelheiten der Speichersteuerung 76 werden am besten in Fig. 3 dargestellt. Mit Bezug auf diese Figur umfaßt die Speichersteuerung 76 einen Segmentationsspeicher 78 (z. B. 64K · 16 Bits), welcher sechzehn Datenleitungen 79-79 (wovon nur eine gezeigt ist) und sechzehn Adressenleitungen 80-80 (wovon nur eine gezeigt ist) aufweist. Innerhalb des Segmentationsspeichers 78 sind fünfundsechzigtausendfünfhundertsechsunddreißig (65536) Datenworte 81-81 mit 16 Bit gespeichert, die jeweils beschreibende Information eines getrennten zugehörigen Bereichs 75 (siehe Fig. 2) innerhalb eines getrennten zugehörigen Streifens 40 (Fig. 2) enthält.
Die Tabelle I zeichnet graphisch die Anordnung der innerhalb jedes Datenwortes 61 enthaltene Information, wie in dem Speicher 78 gespeichert. Tabelle I Ein/AusBit Verbinde Zählung Wiederhole
Das erste Bit (oder das von der höchsten Stelle) innerhalb jedes Datenwortes 61 wird als Ein/Aus-Bit bezeichnet. Der Status der 81 Ein/Aus- Bits (welches entweder eine binäre Eins oder Null ist) bestimmt, ob die Daten des Intensitätseinstellers 50 (siehe Fig. 2), welche für das Bild eines speziellen Bereichs 75 repräsentativ sind, in dem Speicher 61 (siehe Fig. 2) gespeichert werden sollen oder nicht. Wenn der Bereich 75 einen Teil einer der Bohrungen 16-16 und den zugehörigen umgebenden Ring 17 umfaßt, dann ist das Ein/Aus-Bit eine binäre Eins zur Kennzeichnung, daß die Daten von dem Intensitätseinsteller 50 in dem Speicher 61 der Fig. 2 gespeichert sind. Andernfalls ist das Ein/Aus-Bit eine binäre Null und die Daten werden übersprungen.
Das zweite höchstwertige Bit in jedem Datenwort 81 wird als Verbindungsbit bezeichnet. Der Status des Verbindungsbits kennzeichnet, ob der von dem Datenwort 81 beschriebene Bereich 75 körperlich an einem der Enden des Streifens 40 (siehe Fig. 2) gelegen ist. Wenn das Verbindungsbit eine binäre Eins ist, dann befindet sich der Bereich 75 nicht an dem Ende des Streifens 40. Umgekehrt, eine binäre Null als Verbindungsbit kennzeichnet die andere Anordnung.
Die nächsten zehn Bits nach dem Verbindungsbit werden als Ein/Aus- Zählung bezeichnet. Der Wert der Ein/Aus-Zählung stellt die Länge jedes Bereichs 75 dar, gemessen in Blöcken von jeweils vier Pixel. Da ein Pixel als das 0,1 mm · 0,1 mm Bild bezeichnet wird, wie es von einer speziellen ladungsgekoppelten Einrichtung 38 nach Fig. 2 erfaßt wird, stellt die Ein/Aus-Zählung ein Viertel der Anzahl von aufeinanderfolgenden ladungsgekoppelten Einrichtungen dar, deren Signale übersprungen oder gespeichert werden, abhängig vom Status des Ein/Aus-Bits. Wenn beispielsweise das Ein/Aus-Bit eine binäre Null ist, bringt eine Ein/Aus- Zählung von Eins (binär) das von den vier benachbarten ladungsgekoppelten Einrichtungen 38-38 erfaßte Bild dazu, gespeichert zu werden.
Die vier geringwertigsten Bits jedes Datenwortes 81 werden als Wiederholungszählung bezeichnet. Die Wiederholungszählung ist für die Anzahl der Streifen 40-40 kennzeichnend, welche die gleichen Muster der Bereiche 75-75 aufweisen. Mit anderen Worten, die Bereiche 75-75 eines Streifens 40 haben jeweils die gleiche Länge wie die entsprechenden Bereiche in dem nächst darauffolgenden Streifen. Häufig wird das Muster der Bereiche 75-75 in einem Streifen 40 auf der Oberfläche 14 für mehrere aufeinanderfolgende Streifen wiederholt. Wenn daher das Muster der Bereiche 75-75 das gleiche für mehrere Streifen 40-40 ist, können die Bereiche innerhalb der Streifen als der gleiche Satz der Datenworte 81-81 beschrieben werden.
Der mit dem ersten Streifen von mehreren identischen Streifen 40- 40 zugeordnete Satz von Datenwörtern 81-81 kann daher entsprechend der "Wiederholungszählung"-Anzahl wiederholt werden, um die Bereiche 75-75 in jedem nachfolgenden Streifen 40-40 zu beschreiben, welche identisch sind. Die Verwendung einer Wiederholungszählung zur Kennzeichnung, wie oft die Muster der Bereiche 75-75 innerhalb des Streifens 40 zu wiederholen sind, verringert im großen Maße den erforderlichen Speicherumfang zur Speicherung der Datenwörter 81-81. Wie nunmehr verständlich, dient das Verbindungsbit zur Identifizierung des Endes eines wiederholbaren Musters von Bereichen 75-75 im Streifen 40. Die Wiederholungszählung ist immer größer als Null.
Mit weiterem Bezug auf Fig. 3 werden die Adressenleitungen 80-80 des Segementationsspeichers 78 an einen Adressenzähler 82 angeschlossen. Die Zählung, welche durch den Adressenzähler 82 auf den Adressenleitungen 80-80 des Segmentationsspeichers 78 gegeben wird, bringt den Segmentationsspeicher dazu, auf den Datenleitungen 79-79 das Datenwort 81 aus zugeben, das bei der Adresse gespeichert ist, welche dem Zählstand der Zähler entspricht. Typischerweise wird das erste beschreibende Datenwort 81 in dem Segmentationsspeicher 78 bei der ersten Adresse (Null) gespeichert. Die Ausgangszählung des Adressenspeichers 82 wird in einem Zwischenspeicher 84 verriegelt, dessen Ausgang mit dem Eingang des Zählers in Verbindung steht.
Die höchstwertige Datenleitung 79 des Segementationsspeichers 78 ist mit der DMA-Steuerschaltung 72 der Fig. 2 verbunden. Die höchstwertige Datenleitung des Segementationsspeichers 78 führt das Ein/Aus-Bit des Datenwortes 81, das bei der auf den Datenleitungen 80-80 plazierten Adresse gespeichert ist. Wenn das von der DMA-Steuerschaltung 72 der Fig. 3 zugeführte Ein/Aus-Bit eine binäre Eins ist, gibt die DMA-Steuerschaltung den Intensitätseinsteller 50 der Fig. 3 frei, so daß dessen Daten entlang des Datenbusses 57 der Fig. 2 in den Speicher 61 der Fig. 2 übertragen werden.
Die höchstwertigen zehn der niedrigwertigsten vierzehn Datenleitungen 79-79 des Segementationsspeichers 78 der Fig. 3 übertragen die Ein/Aus-Zählung des adressierten Wortes 81 an einen Zähler 86, der als Ein/Aus-Zähler bezeichnet wird. Der Ein/Aus-Zähler 86 dient zur Erniedrigung des Wertes des gespeicherten Ein/Aus-Zählstandes um Eins, und zwar jedesmal, wenn der von den höchstwertigen neun Bits des Pixeltaktgebers 48 der Fig. 2 repräsentierte Zählstand sich ändert. Die vier niedrigwertigsten Datenleitungen 79-79 des Segementationsspeichers 78 führen die Wiederholungszählung des adressierten Wortes 81 zu einem Zähler 88, der als Wiederholungszählstand-Zähler bezeichnet wird.
Die Adressen, Ein/Aus- und Wiederholungszählstand-Zähler 82, 86 bzw. 88, der Adressenzwischenspeicher 84 und der Segmentationsspeicher 78 sind mit einer logischen Einheit 90 verbunden. Die logische Einheit 90 gibt die Adressen, Ein/Aus- und Wiederholungszählstand-Zähler 82, 86 bzw. 88 und den Adressenzwischenspeicher 84 in einer vorbestimmten Reihenfolge frei, und zwar gemäß einem vorgeschriebenen Verhältnis zwischen dem Verbindungsbit und dem Wiederholungszählstand des adressierten Datenwortes 81 bzw. dem Ein/Aus-Zählstand und dem Wiederholungs-Zählstand des Ein/Ausbzw. Wiederholungszählers. In einer beispielsweisen Ausführungsform umfaßt die logische Einheit 90 eine programmierbare logische Gatteranordnung, die zur Durchführung der in Fig. 4 dargestellten Folge programmiert ist. Mit Bezug auf diese Darstellung beginnt das logische Gatter 90 (Fig. 3) die Programmausführung dadurch, daß der Zählstand des Adressenzählers 82 zunächst auf Null eingestellt wird (Schritt 92.) Danach wird der Zählstand des Adressenzählers 82 in dem Adressenzwischenspeicher 84 in der Fig. 3 gespeichert oder verriegelt (Schritt 94).
Danach wird der Segementationsspeicher 78 aus gelesen und die Wiederholungszählstand- und Ein/Aus-Zähler 88 und 86 werden mit dem Wiederholungszählstand bzw. dem Ein/Aus-Zählstand des Datenwortes 81 beladen, wie es von dem Segementationsspeicher ausgelesen worden ist (Schritt 96). Nach Schritt 96 wird der Wiederholzählstand des Datenwortes 81 überprüft, ob der Wert größer als Null ist (Schritt 98). In der Praxis wird die Wiederholungszählung des Datenwortes 81, die für den letzten Bereich 75 im letzten Streifen 40 auf der Oberfläche 14 beschreibend ist, auf Null gesetzt, um anzudeuten, daß keine Datenwörter mehr aus dem Segementationsspeicher 78 der Fig. 3 auszulesen sind. Wenn daher das logische Gatter 90 feststellt, daß die Wiederholungszählung des Datenwortes 81 auf Null ist, endet die Programmausführung (Schritt 100), denn die Übertragung des Bildes von dem Intensitätseinsteller 50 der Fig. 2 zum Speicher 61 der Fig. 2 ist nun vervollständigt.
Wenn der Wiederholungszählstand als nicht Null während der Überprüfung des Schrittes 98 befunden wird, wird der Zählstand des Ein/Aus- Speichers 86 untersucht (Schritt 102): Die Ein/Aus-Zählung des Ein/Aus- Zählers 88 stellt die Anzahl der Blöcke von vier Pixel dar, die jeweils innerhalb einer speziellen Region 75 (siehe Fig. 2) innerhalb eines speziellen Streifens 40 (Fig. 2) liegen, deren Bilddaten gespeichert oder übersprungen werden sollen, und zwar in Abhängigkeit vom Status des Ein/Aus-Bits. Eine Nichtnull-Ein/Aus-Zählung deutet an, daß ein Teil oder die gesamten Bilddaten, die einem speziellen Bereich 75 zugeordnet sind, noch zu speichern oder zu überspringen sind. Wenn demgemäß die Ein/Aus- Zählung als nicht Null während des Schrittes 102 angetroffen wird, gibt das logische Gatter 90 daraufhin den Ein/Aus-Zähler 86 frei, so daß dessen Ein/Aus-Zählung in Abhängigkeit von dem 9-Bit-Zählstand des Pixeltaktgebers 48 der Fig. 2 herabgesetzt wird (Schritt 104). In dieser Weise werden die von jedem Block der vier ladungsgekoppelten Einrichtungen 38-38 innerhalb der Linienabtastkamera 36 der Fig. 2 produzierten Bilddaten gespeichert oder übersprungen.
Nach Schritt 104 zweigt die Programmausführung zurück zum Schritt 102 ab. Wenn die Ein/Aus-Zählung des Ein/Aus-Zählers 88 während der erneuten Überprüfung während des Schrittes 102 Null sein sollte, schaltet das logische Glied 90 weiter, um den Status des Verbindungsbits des zur Zeit auf den Datenleitungen 79-79 (Fig. 3) des Segementationsspeichers 78 der Fig. 3 befindlichen Datenwortes 81 zu überprüfen (Schritt 106).
Wenn das Verbindungsbit als nicht Null angetroffen wird (was andeutet, daß Bilddaten noch nicht gespeichert oder übersprungen sind, und zwar für noch nicht innerhalb des Streifens 40 der Fig. 2 überprüfte Bereiche 75-75), dann wird der Adressenzähler 82 freigegeben (Schritt 108). Nach der Freigabe erhöht der Zähler 82 den Zählstand um Eins. Danach wird der Segementationsspeicher 78 gelesen und der Ein/Aus-Zählstand des Datenwortes 81, wie an der Adresse entsprechend dem erhöhten Zählstand des Adressenzählers 82, wird in den Ein/Aus-Zähler 86 eingeladen (Schritt 110). Danach zweigt die Programmausführung zurück zum Schritt 102 ab.
Wenn während der Überprüfung in Schritt 106 das Datenbit den Wert Null haben sollte (was anzeigt, daß die Bilddaten für sämtliche Regionen 75-75 in dem speziellen Streifen 40 gespeichert oder übersprungen worden sind), wird daraufhin der Wiederholungszählstand-Zähler 88 freigegeben, was den Zähler dazu bringt, den gespeicherten Wiederholungszählstand um Eins zu erniedrigen, Schritt 112. Als nächstes wird der laufende Wert des Wiederholungszählstandes des Wiederholungszählstand-Zählers 78 überprüft (Schritt 114). Wenn der Wiederholungszählstand als Null angetroffen wird, was anzeigt, daß das Muster der Bereiche 75-75 des speziellen Streifens sich in gewünschter Anzahl bereits wiederholt hat (gleich dem Wiederholungszählstand des Datenwortes 81), wird der Adressenzähler 82 freigegeben, so daß dessen Zählung um Eins durch den Zähler erhöht wird (Schritt 116). Danach zweigt die Programmausführung zum Schritt 94 ab.
Wenn andererseits der Wiederholungszählstand des Wiederholungszählstand-Zählers 88 nicht Null ist, wird der Adressenzähler 82 mit der in dem Adressenzwischenspeicher 84 gespeicherten Adresse beladen (Schritt 118). Dies ermöglicht die Wiederholung der Bilddaten, die den Bereichen 75-75 des ersten Satzes der Streifen 40-40 zugeordnet sind, welche das gleiche Muster der Bereiche aufweisen. Der Adressenzwischenspeicher 84 enthält die Anfangsadresse des beginnenden Datenwortes, das für den ersten Bereich 75 der Regionen 75-75 beschreibend ist, die zu wiederholen sind. Nachfolgend dem Schritt 118 zweigt die Programmausführung zum Schritt 110 ab.
Bezug nehmend auf Fig. 5 ist ein Flußdiagramm des von der zentrale Verarbeitungseinheit 66 der Fig. 2 ausgeführten Programms gezeigt, um die im Speicher 61 der Fig. 2 gespeicherten Bilddaten darauf hin zu analysieren, ob Fehler in den vorbestimmten Bereichen 75-75 auf der Oberfläche 14 der Fig. 2 anzutreffen sind. Die Ausführung des Programms der Fig. 5 wird dadurch eingeleitet, daß der Segementationsspeicher 78 der Fig. 3 mit dem Satz der Datenworte 81-81 beladen wird, der beschreibende Information enthält, und zwar über die Bereiche 75-75 (siehe Fig. 2) innerhalb der jeweiligen Streifen 40-40 auf der Oberfläche 14 der Schaltungsplatte 10 der Fig. 2 (Schritt 120). Typischerweise werden das Ein/Aus-Bit, das Verbindungsbit, der Ein/Aus-Zählstand und der Wiederholungszählstand, wie sie den jeweiligen Datenwörtern 81-81 zugeordnet sind, von Daten innerhalb einer computerunterstützten Design (CAD)-Datenbasis (nicht gezeigt) bestimmt, die beschreibende Information über die Stellen der Bohrungen 16-16 und der umgebenden Ringe 17-17 auf der Oberfläche 14 der Schaltungsplatte 10 der Fig. 1 und 2 enthält.
Nachfolgend dem Schritt 120 steuert die zentrale Verarbeitungseinheit 66 der Fig. 2 den Objekttisch 26 der Fig. 2 zur Bewegung entlang der Achse 28 der Fig. 2 (Schritt 122). Auf diese Weise wird die Schaltungsplatte der Fig. 2 durch die Linienabtastkamera 36 der Fig. 2 abgetastet. Im Maße, wie sich der Objekttisch 26 entlang der Achse 28 der Fig. 2 bewegt, wird das Ausgangssignal der jeweiligen ladungsgekoppelten Einrichtungen 38-38 der Fig. 2 digitalisiert und dann kompensiert, bevor es in den Speicher 61 der Fig. 2 gespeichert oder in der zuvor beschriebenen Weise übersprungen wird. Die Geschwindigkeit des Objekttisches 26 entlang der Achse 28 wird durch die zentrale Verarbeitungseinheit 66 so gesteuert, daß genügend Zeit bleibt, die digitalisierten und kompensierten Ausgangssignale der ladungsgekoppelten Einrichtungen 38-38 der Linienabtastkamera 26 zu speichern, bevor der nächste Streifen in das Gesichtsfeld der Linienabtastkamera gerät.
Im Maße, wie die Bilddaten der Oberfläche 14 der Schaltungsplatte 10 gewonnen werden, analysiert die zentrale Verarbeitungseinheit 66 der Fig. 2 gleichzeitig die erhaltenen Daten, um Fehler auf der Oberfläche 14 innerhalb der jeweiligen Regionen 75-75 festzustellen. Die zentrale Verarbeitungseinheit 66 beginnt die Aufgabe der Datenanalyse, indem eine laufende Variable in mit Eins ausgelöst wird (Schritt 124). Die Variable m identifiziert das Bild einer speziellen Bohrung 16 der Fig. 2 und ihres umgebenden Ringes 17. Weil der Durchmesser jedes Ringes 17 (z. B. 2 mm) typischerweise größer als die Breite jedes Streifens 14 ist, ist das Bild jedes Ringes und der von diesem umschriebenen Bohrung 16 in dem Bild von Teilen von mehreren aufeinander folgenden Streifen auf der Oberfläche 14 der Fig. 2 enthalten.
Nachfolgend Schritt 124 bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit 66, ob die gesamten Bilddaten, welche die mte Bohrung 16 und ihren umgebenden Ring 17 darstellen, aufgenommen worden sind (Schritt 126). Da die Analyse der Bilddaten der Oberfläche 14 der Fig. 2 durch die zentrale Verarbeitungseinheit 66 gleichzeitig mit ihrer Aufnahme unternommen wird, ist es möglich, daß die gesamten, der mten Bohrung 16 und ihres umgebenden Ringes 17 zugeordneten Bilddaten bereits zu erwerben ist. Bevor die zentrale Verarbeitungseinheit 66 das Bild der mten Bohrung 16 und ihres umgebenden Ringes 17 analysieren kann, müssen deren gesamten Bilddaten verfügbar sein.
Um es der zentrale Verarbeitungseinheit 66 zu ermöglichen, zu bestimmen, ob die notwendigen Bilddaten zur Verfügung stehen, wird die zentrale Verarbeitungseinheit beim Einsetzen der Programmausführung mit den Adressen der Stellen innerhalb des Speichers 61 versorgt, welche die Bilddaten der jeweiligen m Bohrungen 16-16 und der jeweiligen umgebenden Ringe 17-17 zu enthalten hat. Wenn während des Schrittes 126 die zentrale Verarbeitungseinheit 66 der Fig. 2 heraus findet, daß nicht alle Bilddaten für die mte Bohrung 16 und ihren Umgebungsring 17 in dem Speicher 61 bei den entsprechenden Stellen gespeichert worden ist, dann wird der Schritt 126 wieder ausgeführt.
Wenn die mte Bohrung 16 und ihres umgebenden Ringes 17 umfassende Bilddaten verfügbar werden, werden die Daten verarbeitet (Schritt 128), um festzustellen, ob die Leitung 18 sich durch die mte Bohrung bis jenseits der Oberfläche 14 erstreckt. Auf diese Weise wird die mte Bohrung 16 inspiziert. In Abhängigkeit davon, ob die Leitung 18 festgestellt wird, wird der jeweilige Zustand "gut" oder "schlecht" aufgezeichnet (Schritt 130).
Nach Schritt 130 wird der Wert der Variablen m um Eins erhöht (Schritt 132). Danach wird der Wert von m mit einem Bezugswert mf verglichen, der die Anzahl der Bohrungen 16 und der umgebenden Ringe 17 auf der Oberfläche 14 der Schaltung 10 der Fig. 2 darstellt. Wenn m kleiner als mf ist, was andeutet, daß noch nicht alle Bohrungen 16 inspiziert worden sind, dann zweigt die Programmausführung zum Schritt 126 ab. Wenn andererseits m gleich mf ist, werden die zuvor aufgezeichneten Ergebnisse zum Anschluß 70 der Fig. 2 ausgegeben (Schritt 136), so daß die geeignete Reparaturarbeit an der Schaltungsplatte 10 unternommen werden kann. Nachfolgend dem Schritt 136 wird die nächste Schaltungsplatte 10 auf den Objekttisch 26 der Fig. 2 geladen (Schritt 138). Danach zweigt die Programmausführung zum Schritt 120 ab. Wenn jedoch die auf dem Objekttisch 26 der Fig. 2 aufgeladene Schaltungsplatte 10 identisch zu der zuvor inspizierten Schaltungsplatte ist (d. h., daß die Öffnungen 16-16 in den gleichen Stellungen sind), dann zweigt die Programmausführung zum Schritt 122 ab (wie durch die gestrichelte Linie angedeutet) und der Segementationsspeicher 78 der Fig. 2 wird nicht mehr mit dem gleichen Satz der Datenworte 81-81 beladen.
Wenn die Untersuchung der Bereiche 75-75 in anderer Weise gewünscht wird, als dies durch die gerade in dem Segementationsspeicher 78 gespeicherten Datenwörter 81-81 definiert wird, ist es lediglich erforderlich, den Segementationsspeicher mit einem neuen Satz von Datenwörtern zu laden, welche die gewünschten, zu inspizierenden Bereiche von Interesse definieren.
Fig. 6 illustriert ein Flußdiagramm eines Unterprogramms, das von der zentrale Verarbeitungseinheit 66 während des Schrittes 128 der Fig. 5 ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob sich die Leitung 18 durch die Bohrung 16 bis jenseits der Oberfläche 14 der Fig. 1 und 2 erstreckt. Zunächst versucht die zentrale Verarbeitungseinheit 66 der Fig. 2 den Mittelpunkt der mten Bohrung 16 dadurch zu finden, daß deren Kanten betrachtet wird (Schritt 140). Danach überprüft die zentrale Verarbeitungseinheit 66, ob der Mittelpunkt der Bohrung 16 gefunden wurde (Schritt 142). Wenn der Mittelpunkt der mten Bohrung 16 nicht gefunden werden kann, ist es wahrscheinlich, daß sich eine Leitung 18 durch die Bohrung erstreckt, welche das Bild dieser Bohrung verzerrt hat. Wenn demgemäß der Mittelpunkt der Bohrung 16 nicht gefunden werden kann, zweigt die Programmausführung zum Schritt 144 ab, während welchem der Zustand gut gesetzt wird. Danach kehrt die Programmausführung (Schritt 148) zum Programm der Fig. 5 zurück.
Wenn jedoch der Mittelpunkt der mten Öffnung 16 gefunden werden kann, dann zweigt die Programmausführung zum Schritt 150 der Fig. 6 ab, während welchem der Schwarzpegel des Mittelpunkts der Bohrung normalisiert wird, d. h. der Intensitätspegel wird gemessen und ein Schwellwert wird demgemäß festgesetzt. Die Normalisierung des Bildes der mten Öffnung 16 und ihres umgebenden Ringes 17 wird dadurch ausgeführt, daß der Mittelwert der Intensität der vier dem Zentrum der Bohrung nächstgelegenen Pixel genommen wird. Der Zweck der Normalisierung des Bildes der Bohrung 16 besteht darin, eine Basislinie für den Dunkelintensitätswert zu erhalten, die für Vergleichs zwecke verwendet werden kann.
Nachfolgend Schritt 150 wird die Intensität des die Bohrung 16 umgebenden Ringes 17 reflektierten Lichtes gemessen und die Intensität des dunkelsten Teils des Ringes wird bestimmt (Schritt 152). Danach wird die Intensität des dunkelsten Teils des Ringes 17 mit einem vorbestimmten Referenzwert verglichen (Schritt 154), der die von dem Ring 17 reflektierte Lichtintensität darstellt, wenn keine Schatten darauf geworfen werden. Der Bezugswert wird gemäß dem während des Schrittes 150 festgelegten Schwellwert festgesetzt. Wenn der Intensitätswert des dunkelsten Teils des Ringes 17 geringer als der Bezugswert ist, dann ist es wahrscheinlich, daß ein Schatten auf den Ring durch die Leitung 18 geworfen worden ist, die bis jenseits der Öffnung 16 hervorsteht. Deshalb zweigt die Programmausführung zunächst zum Schritt 144 ab, während welchem der Zustand gut gesetzt wird, bevor zum Schritt 148 zurückgekehrt wird. Andernfalls zweigt die Programmausführung zum Schritt 156 ab, während welcher der Zustand schlecht gesetzt wird. Sowohl nach Schritt 144 als auch nach Schritt 156 kehrt die Programmausführung zum Programm nach Fig. 5 zurück (Schritt 148).
Während das Gerät 24 der Fig. 2 als zur Inspektion einer speziellen Art von Fehler auf der Schaltungsplatte 10 beschrieben worden ist, d. h. das Fehlen von Komponentenleitungen 18-18 oder deren Fehlmontage, ist das Gerät in der Lage, andere Arten von Fehlern zu untersuchen. Beispielsweise ist das Gerät 24 der Fig. 2 zur Feststellung tätig, ob eine bekannte Art von Bauteil 20' (siehe Fig. 7) mit seinen Leitungen 18'-18' an ein Paar metallisierter Flächen 158-158 auf der Oberfläche 12 der Schaltungsplatte angelötet montiert ist. Dieses Bauteil 20' wird als oberflächenmontierte Vorrichtung bezeichnet, und zwar wegen der Art und Weise, wie die Leitungen 18'-18' direkt auf der Oberfläche 12 der Schaltungsplatte 10 montiert sind. Im Gegensatz dazu wird jedes Bauteil 20 als "mit Durchgangsloch" bezeichnet, wegen der Art und Weise, wie die Leitungen 18-18 durch die Bohrungen 16-16 hindurchgeführt sind, um an den metallisierten Ringen 17-17 (Fig. 2) auf der Unterseite 14 (siehe Fig. 2) der Schaltungsplatte 10 angelötet zu werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform besteht jedes in Fig. 7 dargestellte oberflächen-montierte Bauteil 20' aus einer diskreten Vorrichtung, die als Kondensator oder Widerstand ausgeführt sein kann. Wie am besten aus Fig. 8 ersichtlich, weist jedes Bauteil 20' einen Körper mit einem rechteckförmigen Querschnitt auf. Die Leitungen 18'-18' an jedem Bauteil 201 weisen zwei metallisierte Bänder auf, die jeweils ein zugehöriges Ende umgeben. Die Leitungen 18'-18' stehen im rechten Winkel zu den Seiten des Bauteils 201.
Um das Gerät 24 zur Feststellung zu verwenden, ob eine bekannte Art von Bauteil 20' auf der Oberfläche 12 der Schaltungsplatte 10 montiert ist, muß die Stellung der Lampe 32 so eingestellt werden, daß die Strahlen 34-34 zur Oberfläche 12 im spitzen Winkel (z. B. 10-15º) gerichtet werden. Die Stellung der Linienabtastkamera 36 muß so eingestellt werden, daß nur die Lichtstrahlen 34-34, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Schaltungsplatte 10 reflektiert werden, dabei zu sehen sind. Um eine wesentlich ebenmäßigere Beleuchtung der Oberfläche 12 der Schaltungsplatte 10 zu erzielen, kann es wünschenswert sein, eine nicht gezeigte zweite Lampe vorzusehen, die so angeordnet wird, daß ihre Lichtstrahlen die Schaltungsplatte im gleichen Winkel aber entgegengesetzt zu den Lichtstrahlen 34 der Lampe 32 die Schaltungsplatte treffen.
Der Zweck der Einstellung der Lampe 32 und der Linienabtastkamera 36 in der oben beschriebenen Weise besteht darin, die Intensität der von den metallisierten Flächen 158-158 reflektierten Lichtstrahlungen 34-34 in die Kamera klein zu halten. Die metallisierten Flächen 158-158 sind spiegelnd aber eben. Deshalb werden die Lichtstrahlen 34-34, welche die metallisierten Flächen 158-158 im spitzen Winkel treffen, im spitzen Winkel reflektiert und deshalb nicht von der Linienabtastkamera 32 gesehen.
Die Leitungen 18'-18' sind auch spiegelnd, da sie typischerweise mit Lot bedeckt sind. Jedoch werden die auf die Leitungen 18'-18' auftreffenden Strahlen 34-34 in Richtung im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche 12 der Schaltungsplatte 10 reflektiert und werden daher von der Linienabtastkamera 36 gesehen. In der Praxis kann die Oberseite der jeweiligen Komponente 20', die zwischen den Leitungen 18'-18' liegt, ebenfalls spiegelnd sein. Daher kann die Linienabtastkamera 36 die gesamte Fläche der Oberseite jeder Komponente 20' sehen und nicht nur die Leitungen 18'-18'.
Zusätzlich zur Einstellung der Lampe 32 und der Linienabtastkamera 36 muß das Programm der Fig. 5 modifiziert werden. Erstens muß während des Schrittes 120 der Fig. 5 der Speicher 78 der Fig. 3 mit einem Satz von Datenworten 81-81 (siehe Fig. 3) beladen werden, welche die Bereiche von Interesse in jedem Streifen 40 beschreiben, die zwischen der Umgebungsfläche jedes Paars der metallisierten Bereiche 158-158 liegen, welche eines der Bauteile 20'-20' hält. Ferner muß während des Schrittes 126 des Programms der Fig. 5 die zentrale Verarbeitungseinheit 66 überprüfen, ob das Bild des mten Paares der metallisierten Flächen 158-158 (das mte Bild) erfaßt worden ist und nicht das der mten Bohrung 16 der Fig. 2.
Das Programm nach Fig. 5 muß danach dahingehend modifiziert werden, daß während des Schrittes 128 das mte Bild zur Bestimmung bearbeitet wird, ob das richtige Bauteil 20' auf dem mten Paar der metallisierten Flächen 158-158 plaziert worden ist. Um diese Aufgabe zu erfüllen, muß das Programm der Fig. 6 durch ein Programm ersetzt werden, wie es in Flußdiagrammform in Fig. 9 und 10 gezeigt ist, die in der in Fig. 11 gezeigten Art zusammenzufügen sind. Die Ausführung des Programms wird begonnen, wenn die zentrale Verarbeitungseinheit 66 den Startschritt ausführt (Schritt 160). Während des Schrittes 160 werden alle Programmvariablen initialisiert. Auch werden Daten, die für die Stelle der metallisierten Flächen 158-158 auf der Oberfläche 12 der Schaltungsplatte 10 der Fig. 7 und die Art der auf dieser zu montierenden Bauteile 20'-20' kennzeichnend sind, in den Speicher 61 (siehe Fig. 2) eingegeben. In der Praxis werden solche Daten von der CAD-Datenbasis (nicht gezeigt) geliefert, die während der Konstruktion der Schaltungsplatte 10 aufgestellt werden.
Bevor der Schritt 160 vervollständigt wird, legt die zentrale Verarbeitungseinheit 66 die erweiterte Breite und Länge der jeweiligen Bauteile 20'-20' fest, die auf die metallisierten Flächen 158-158 der Fig. 7 zu montieren sind. In der beispielhaften Ausführungsform enthält die Schaltungsplatte 10 nur vier unterschiedliche Arten von Bauteilen 20' (Typen 1206, 1010, 1812 und 1825), deren jeweilige Längen und Breiten in nachfolgender Tabelle II aufgelistet sind, die in dem Speicher 61 (siehe Fig. 2) enthalten ist. Tabelle II Komponententyp Länge Breite
Von der von der CAD-Datenbasis empfangene Information hinsichtlich des Typs des Bauteils 20', der auf einem speziellen Paar von metallisierten Flächen 158-158 zu montieren ist, kann die zentrale Verarbeitungseinheit 66 die korrekte Breite und Länge für diese Komponente von den in Tabelle II enthaltenen Daten aufstellen. Infolge Herstellungstoleranzen kann die tatsächliche Länge und Breite der Bauteile 20'-20' der Fig. 7 bis zu 10% schwanken.
Nachfolgend dem Schritt 160 errichtet die zentrale Verarbeitungseinheit 66 einen binärisierten oder Schwellwert für die Intensität jedes Pixels, das von der jeweiligen ladungsgekoppelten Einrichtungen 38 der Fig. 2 erfaßt wird (Schritt 162). Die tatsächliche oder Grauskala-Intensität jedes Pixels wird weiterhin im Speicher 61 gehalten. Die zentrale Verarbeitungseinheit 66 setzt den binärisierten Intensitätswert für jeden Pixel zu Null, wenn die tatsächliche Pixelintensität unterhalb eines gewissen maximalen Wertes ist. Der Zweck für die Zubilligung einer binären Intensität Null für jedes Pixel unter diesen Bedingungen besteht darin, elektrisches Rauschen infolge niedriger Lichtpegel zu beseitigen. Wenn ferner die tatsächliche Pixelintensität oberhalb eines gewissen vorbestimmten maximalen Wertes ist, wird der binäre Pixelintensitätswert auch auf Null gesetzt. Der Grund für dieses Tun besteht darin, das Problem des "Ausblühens" (größer werdende Anzeige) der Linienabtastkamera 36 zu verringern, die durch Übertreten der Ladung von einer ladungsgekoppelten Einrichtung auf eine benachbarte ladungsgekoppelte Einrichtung verursacht wird, was die letztere dazu bringt, dieses auftreffende Licht als von sehr hoher Intensität fälschlich zu registrieren, was nicht wünschenswert ist.
Nachfolgend dem Schritt 162 überprüft die zentrale Verarbeitungseinheit 66, ob ein Bauteil 20' auf dem mten Paar der metallisierten Flächen 158-158 der Fig. 7 montiert ist. Zum Verständnis, wie die zentrale Verarbeitungseinheit diese Aufgabe erfüllt, wird Bezug auf Fig. 12 genommen, die eine Array oder ein Gitter von Boxen darstellt. Jede Box innerhalb der Fig. 10 stellt eine der Pixel dar, die zusammengenommen das Bild einer kleine Fläche auf der Oberfläche 12 (siehe Fig. 7) der Schaltungsplatte 10 der Fig. 7 darstellen, welche das Bauteil 20' umgeben, das auf dem mten Paar der metallisierten Flächen 158-158 montiert ist. Die von den Boxen in der Anordnung der Fig. 12 dargestellten Pixel liegen gänzlich außerhalb des Bauteils 20' und haben typischerweise einen binären Intensitätswert von Null, weil die Fläche auf der Oberfläche 12 der Schaltungsplatte 10, die außerhalb des Bauteils liegt, typischerweise wenig wenn überhaupt Licht in die Linienabtastkamera 36 der Fig. 2 reflektiert. Die Pixel, welche den Boxen innerhalb der Anordnung entsprechen und teilweise oder gänzlich innerhalb der vom Bauteil 20' eingenommenen Fläche liegen, haben einen von Null unterschiedlichen binären Intensitätswert. Der Grund hierfür ist der, daß die Leitungen 18'-18' und typischerweise die Fläche auf der Oberseite des Bauteils 20', welche zwischen den Leitungen liegt, Licht reflektieren und daher von der Linienabtastkamera 36 gesehen werden.
Um sicherzustellen, ob ein Bauteil 20' auf den metallisierten Flächen 158-158 der Fig. 7 montiert ist, summiert die zentrale Verarbeitungseinheit 66 (siehe Fig. 2) den binärisierten Intensitätswert der Pixel innerhalb jeder horizontalen Reihe der Anordnung der Pixel, die durch das Gitter der Boxen der Fig. 12 dargestellt werden. Wenn das Bauteil 20' anwesend ist, gibt es mindestens zwei Reihen von Pixel, die mehr als einen vorbestimmten Abstand voneinander entfernt sind, und deren Intensitätssumme größer als ein vorbestimmter Wert ist. Zur Feststellung, ob das Bauteil 20' anwesend ist, prüft die zentrale Verarbeitungseinheit 66 die Summe der Pixel innerhalb jeden horizontalen Reihe zur Bestimmung, ob diese Bedingung erfüllt ist. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, zeigt die zentrale Verarbeitungseinheit 66 eine Fehlbedingung an (Schritt 166), was die Abwesenheit des Bauteils 20' bedeutet, bevor das Programm (Schritt 168) erregt wird, und kehrt zu dem Programm nach Fig. 5 zurück.
Wenn mit Bezug auf Fig. 9 ein Bauteil 20' festgestellt wird, dann zweigt die Programmausführung zum Schritt 170 ab. Während des Schrittes 170 überprüft die zentrale Verarbeitungseinheit 66 das Bild des Bauteils 20' zur Feststellung, ob es auch das Bild von benachbarten Bauteilen enthält. Wenn ja, wird das Bild des Bauteils 20' von dem von benachbarten Bauteilen isoliert. Die zentrale Verarbeitungseinheit 66 isoliert das Bild des Bauteils 20', indem zunächst festgestellt wird, welche der beiden vertikalen Spalten der Pixel in der vom Gitter der Fig. 12 dargestellten Anordnung beide eine von Null verschiedene Pixelintensitätssumme aufweisen und die jeweils innerhalb einer Spalte liegen, deren Pixelintensitätssumme Null ist. Jede der beiden Spalten von Pixel, welche diese Bedingungen erfüllen, entsprechen einem getrennten Ende des Bauteils 20'. Sobald die Enden des Bauteils 20' festgestellt worden sind, werden helle Bilder, die außerhalb der Enden des Bauteils 20' erscheinen, ignoriert.
Nachfolgend dem Schritt 170 werden die Breite und Länge des beobachteten Bauteils 20' gemessen (Schritt 172). Um die Länge des Bauteils 20' zu messen, bestimmt die zentrale Verarbeitungseinheit 66 den Abstand zwischen den Enden der Komponente, die während des Schrittes 170 festgestellt worden sind. Die Breite des Bauteils 20 wird dadurch gemessen, daß zuerst festgestellt wird, welche der beiden Pixelreihen sowohl eine von Null unterschiedliche Intensitätssumme aufweist und die jeweils innerhalb einer Reihe mit einer Pixelintensitätssumme von Null liegen. Der Abstand zwischen diesen Reihen entspricht der Breite des Bauteils.
Nach Schritt 172 wird die gemessene Breite und Länge des Bauteils 20' mit der bekannten Breite bzw. Länge des Bauteils verglichen, das auf dem mten Paar der metallisierten Fläche 158-158 der Fig. 7 montiert ist (Schritt 174). Wenn die gemessene Breite und Länge von der bekannten Breite bzw. Länge des Bauteils 20' um weniger als einem vorbestimmten Toleranzfaktor abweicht, dann kommt das Signal "passend". Passend zeigt an, daß das richtige Bauteil 20' auf dem mten Paar der metallisierten Flächen 158-158 montiert worden ist. Wenn passend angetroffen wird, wird der Zustand gut angezeigt (Schritt 176), wodurch angegeben wird, daß die Komponente 20' von richtiger Größe auf dem mten Paar der metallisierten Flächen 158-158 montiert worden ist. Danach zweigt die Programmausführung zum Schritt 168 ab. Wenn das "Passend" nicht angetroffen wird, dann zweigt die Programmausführung zum Schritt 178 ab.
Während des Schrittes 178 wird eine Bestimmung darüber gemacht, ob das Bauteil 20', welches als auf dem mten Paar der metallisierten Flächen 158-158 bekanntermaßen montiert ist, vom Typ 1206 ist. Wenn das Bauteil 20' vom Typ 1206 ist oder im Falle, wenn das mte Paar der metallisierten Flächen 158-158 ein kleineres Bauteil montieren soll, dann zweigt die Programmausführung zum Schritt 180 ab. Während des Schrittes 180 wird das Bild des Bauteils 20' der Fig. 7 dahingehend bearbeitet, daß das Bild von Klebstoffpatzern (nicht in Fig. 12 gezeigt), die hierin erscheinen könnten, abgestreift wird. In der Praxis weist jedes der Bauteile 20'-20' Klebstoff auf seiner Unterseite auf, um das Bauteil an der Schaltungsplatte 10 der Fig. 7 anzuheften, bevor die Leitungen 18'18' an die metallisierten Flächen 158-158 angelötet werden. Manchmal neigt der an der Unterseite des jeweiligen Bauteils 20' angelegte Klebstoff dazu, an den Seiten vorzuquellen und benachbart dazu einen Klebstofftropfen zu bilden. Solche Klebstofftropfen sind generell halbkreisförmig und häufig sehr glänzend, weswegen sie Licht in die Linienabtastkamera 36 der Fig. 7 reflektieren.
Die Klebstofftropfen sind von variabler Größe, aber typischerweise kleiner als 50 Mils im Durchmesser. Daher tendiert die Anwesenheit von Klebstofftropfen benachbart den Seiten des Bauteils 20' dazu, die Längen- und die Seitenmessung nur dann schädlich zu beeinträchtigen, wenn das Bauteil sehr klein ist. Wenn das Bauteil 20' dem Typ 1206 entspricht oder kleiner ist, ist es deshalb wünschenswert, das Bild 10 zu verarbeiten, daß darin erscheinende Klebstofftropfen entfernt werden.
Um das Bild des Bauteils 20' dahingehend zu bearbeiten, daß die darin erscheinenden Klebstofftropfen entfernt werden, wird das Bild in der Mitte des Bauteils, das zwischen den Leitungen 18'-18' liegt (wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 12 dargestellt), automatisch dazu gebracht, schwarz zu erscheinen. Damit die Mitte des Bildes des Bauteils 20' schwarz erscheint, stellt die zentrale Verarbeitungseinheit 66 jeweils ein Paar von vertikalen Spalten der Pixel in kurzer seitlicher Entfernung (typischerweise 0,5 mm) innerhalb jedes der Enden des Bauteils fest. Der Teil des Bildes des Bauteils 20', der zwischen diesen jeweiligen beiden Spalten der Pixel liegt, wird dann geschwärzt, indem diese Pixel, wenn sie innerhalb der beiden Säulen liegen, auf binäre Intensität Null gebracht werden.
Danach wird die Breite und Länge des Bauteils 20 erneut gemessen (Schritt 182), und zwar in der gleichen Weise wie mit Bezug auf den Schritt 172 beschrieben. Die Längenmessung bleibt die gleiche wie zuvor in Schritt 180 festgestellt. Jedoch wird die Breitenmessung während des Schrittes 182 betroffen, da das Bild von Licht reflektierenden Flächen, die mindestens 20 Mils innerhalb der jeweiligen Enden des Bauteils 20' angeordnet sind, nunmehr schwarz erscheint. Daher weist jede horizontale Reihe der Pixel innerhalb der durch das Gitter der Fig. 10 dargestellten Anordnung, die vor dem Schritt 182 eine von Null abweichende Pixelintensitätssumme aufweisen, allein durch die Anwesenheit eines Klebstofftropfens nunmehr eine Pixelintensitätssumme von Null auf. Die Längen- und Breitenbestimmung während des Schrittes 182 werden dann mit der bekannten Breite und Länge des Bauteils 20' verglichen (Schritt 184), um festzustellen, ob eine Übereinstimmung vorliegt. Wenn eine Übereinstimmung vorliegt, dann zweigt die Programmausführung zum Schritt 176 ab.
Sollte die gemessene Länge und Breite des Bauteils 20' nicht der bekannten Breite und Länge gleichkommen oder wenn das Bauteil nicht vom Typ 1206 ist oder kleiner ist, zweigt die Programmausführung zum Schritt 186 ab. Während des Schrittes 186 wird die tatsächliche oder Grauskalenintensität jedes der Pixel mit dem Bild des Bauteils 20' zuerst aus dem Speicher 61 entnommen und dann wird diese Information gefiltert, um die Intensität der Kanten und Seiten des Bauteils 20' zu verbessern, d. h. zu vergrößern. Auch wird während des Schritte 186 ein Histogramm oder Profil der Grauskalen-Pixelintensitätssumme der Spalten in der Anordnung der Fig. 12 von der zentrale Verarbeitungseinheit 66 aufgestellt. Das Adjektiv "vertikal" wird nachfolgend dann benutzt, wenn es sich auf das während des Schrittes 186 errichtete Intensitätsprofil bezieht. Eine Aufzeichnung des vertikalen Intensitätsprofils, wie durch die zentrale Verarbeitungseinheit 66 errichtet, ist in Fig. 13 dargestellt.
Mit Bezug auf Fig. 13 weist idealerweise das vertikale Intensitätsprofil zwei sehr scharfe Spitzen auf, die jeweils einem getrennten Ende des Bauteils 20' entsprechen. Der Abstand zwischen den Spitzen entspricht dem Abstand zwischen den Enden des Bauteils 20'. Durch Bestimmung des Abstandes zwischen den Spitzen in dem vertikalen Intensitätsprofil der Fig. 13 kann daher die Länge des Zwischenraums der Spitzen in dem vertikalen Intensitätsprofil der Fig. 13 und damit die Länge des Bauteils 20' gemessen werden. Nachfolgend dem Schritt 186 wird eine Überprüfung zur Bestimmung gemacht, ob die während des Schrittes 182 gemessene Länge des Bauteils 20' und die Breite des Bauteils, wie während der Schritte 182 oder 183 gemessen, zu der bekannten Länge des Bauteils passen (Schritt 188).
Wenn die während des Schrittes 182 gemessene Länge des Bauteils 20' zu ihrer bekannten Länge paßt und die während der Schritte 182 oder 186 gemessene Breite zu der bekannten Breite paßt, zweigt die Programmausführung zum Schritt 176 ab. Wenn nicht, zweigt die Programmausführung zum Schritt 190 ab, während welchem die zentrale Verarbeitungseinheit 66 die Grauskalenintensität der Pixel in der horizontalen Reihe der Anordnung der Pixel aufsummiert, wie diese durch das Gitter der Fig. 12 dargestellt sind. Auch während des Schrittes 190 errichtet die zentrale Verarbeitungseinheit 66 ein Profil der gerade errechneten Grauskalen-Pixelintensitätssumme jeder der horizontalen Reihen. Das Adjektiv "horizontal" wird nachfolgend mit Bezug auf das während des Schrittes 190 errichtete Intensitätsprofil benutzt. Idealerweise weist das während des Schrittes 190 von dem Prozessor 66 errichtete horizontale Intensitätsprofil zwei scharfe im Abstand angeordnete Spitzen auf, weil die Grauskala-Pixelintensitätsdaten zuvor gefiltert worden sind, um die Seiten der Komponente 20 zu verbessern. Durch Verbesserung der Seiten des Bauteils 20', verglichen mit anderen Teilen des Bildes, folgt, daß jede der beiden Reihen der Pixel innerhalb der Anordnung der Fig. 11 entsprechend den Seiten eine größere Pixelintensitätssumme aufweist.
Das nicht gezeigte horizontale Intensitätsprofil erscheint ziemlich ähnlich zu dem Diagramm des in Fig. 13 dargestellten vertikalen Intensitätsprofil. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der Abstand zwischen den Spitzen des- horizontalen Intensitätsprofils kleiner ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß der Abstand zwischen den Spitzen in dem horizontalen Intensitätsprofil dem Abstand zwischen den Komponentenseiten entspricht, der typischerweise kleiner als der Abstand zwischen den Komponentenenden ist. Die Breite der Komponente 20' kann durch Messen des Abstandes zwischen den Spitzen in dem horizontalen Intensitätsprofil erhalten werden.
Nach Schritt 190 wird eine Überprüfung dahingehend durchgeführt, ob die während des Schrittes 182 oder 186 gemessene Breite des Bauteils 20' zu der bekannten Komponentenbreite paßt (Schritt 192). Auch wird während des Schrittes 192 eine Überprüfung durchgeführt, ob die während der Schritte 182 oder 190 gemessene Länge zu der bekannten Länge des Bauteils 20' paßt. Wenn eine Übereinstimmung zwischen der bekannten Breite und Länge des Bauteils 20' und einem der beiden gemessenen Breiten bzw. einer der beiden gemessenen Längen festgestellt wird, dann zweigt die Programmausführung zum Schritt 176 ab.
Wenn keine Übereinstimmung angetroffen wird, dann zweigt die Programmausführung zum Schritt 194 ab. Während des Schrittes 194 errechnet die zentrale Verarbeitungseinheit 66 den Gradienten des Teils des vertikalen Intensitätsprofils, der dem jeweiligen Ende des Bauteils 20' entspricht. Um den Gradienten zu errechnen, errechnet die zentrale Verarbeitungseinheit 66 die Differenz zwischen der Pixelintensitätssumme von diesen vertikalen Spalten in der Pixelanordnung, wie diese durch das Gitter der Fig. 12 im Bereich um jedes betreffende Ende der Komponente 20' dargestellt wird. Der von der zentralen Verarbeitungseinheit 66 errechnete Gradient hat zwei sehr scharfe Maxima, die voneinander durch einen Abstand getrennt sind, der der Länge des Bauteils 20' gleichkommt. Sobald die zentrale Verarbeitungseinheit 66 den Gradienten errechnet hat, wird daher die Länge des Bauteils 20' davon bestimmt.
Nachfolgend dem Schritt 194 wird eine Überprüfung dahingehend durchgeführt, ob die Breite des Bauteils 20', wie diese während einer der Schritte 182, 186 oder 194 gemessen worden ist, mit der bekannten Breite übereinstimmt und ob die während der Schritte 182 und 190 gemessene Länge mit der bekannten Länge übereinstimmt (Schritt 196). Wenn eine Übereinstimmung angetroffen wird, dann zweigt die Programmausführung zum Schritt 176 ab. Sollte keine der gemessenen Längen und Breiten mit der bekannten Breite und Länge des Bauteils 20' übereinstimmen, dann zweigt die Programmausführung zum Schritt 198 ab.
Während des Schrittes 198 errechnet die zentrale Verarbeitungseinheit 66 den Gradienten des horizontalen Intensitätsprofils innerhalb jedes von zwei Bereichen, die den Seiten des Bauteils 20' entsprechen. Der Gradient des horizontalen Intensitätsprofils wird in einer Weise ähnlich dazu berechnet, wie der Gradient des vertikalen Intensitätsprofils während des Schritte 194 errechnet worden ist. Der Gradient des horizontalen Intensitätsprofils hat zwei sehr scharfe Spitzen, die voneinander durch einen Abstand getrennt werden, der der Breite des Bauteils 20' entspricht. Sobald die zentrale Verarbeitungseinheit 66 den Gradienten des horizontalen Intensitätsprofils errechnet, wird daher die Breite von diesem Wert leicht errechnet.
Nach Schritt 198 wird eine Überprüfung dahingehend durchgeführt, ob einer der während der Schritte 182, 186 und 194 gemessenen Breiten und eine während der Schritte 182, 190 und 196 gemessenen Längen mit den bekannten Breiten bzw. Längen des Bauteils 20' übereinstimmt (Schritt 200). Wenn ja, zweigt die Programmausführung zum Schritt 176 ab. Andernfalls zweigt die Programmausführung zum Schritt 166 ab, wobei eine fehlerhafte Bedingung bezeichnet wird, bevor das Programm während des Schritte 168 erregt wird.
Das oben beschriebene Programm testet effektiv die Existenz und die Anordnung des richtigen Bauteils 20' auf dem Endenpaar der metallisierten Flächen 158-158. Jedesmal, wenn eine Übereinstimmung zwischen der gemessenen Breite und Länge und der bekannten Breite bzw. Länge des Bauteils 20' angetroffen wird, findet eine Abzweigung zurück zum Programm der Fig. 5 statt. Daher ist es häufiger nicht notwendig, das Programm der Fig. 9 vollständig auszuführen, um die Überprüfung des richtigen Bauteils 20' auf dem Endenpaar der metallisierten Flächen 158-158 voll zu überprüfen. Nur wenn keine Übereinstimmung nachfolgend einem Vergleich der gemessenen Breiten und Längen mit den bekannten Werten angetroffen wird, führt das Programm der Fig. 9 die weitere Ausführung aus, um die Länge und Breite des Bauteils durch unterschiedliche Techniken zu messen.

Claims

1. Verfahren zur Untersuchung der Oberfläche eines Artikels mit folgenden Schritten:

Licht wird auf die Oberfläche des Artikels gerichtet;

mit einer Bildaufnahmevorrichtung wird das Bild der Oberfläche des Artikels erfaßt;

das Ausgangssignal der Bildaufnahmevorrichtung wird zum Erhalt von Bilddaten verarbeitet, welche für eine Mehrzahl von jeweiligen Bildelementen (Pixel) repräsentativ sind, welche insgesamt das erfaßte Bild ausmachen;

nur die Bilddaten werden rückbehalten, welche für Flächen von Interesse in dem gefaßten Bild repräsentativ sind; die rückbehaltenen Bilddaten werden zur Feststellung von gegebenenfalls Defekten analysiert, welche der Oberfläche des Artikels zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild der Oberfläche des Artikels durch folgende Schritte erfaßt wird:

mit der Bildaufnahmevorrichtung wird das Bild eines dünnen Flächenstreifens der Oberfläche des Artikels erfaßt;

zwischen dem Artikel und der Bildaufnahmevorrichtung wird eine relative Verschiebung vorgenommen, so daß die Bildaufnahmevorrichtung das Bild von aufeinanderfolgenden Flächenstreifen der Oberfläche des Artikels erfaßt;

ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddaten von nur der Fläche von Interesse in folgenden Schritten festgehalten werden:

ein Speicher wird adressiert, der Datenworte speichert, welche Bezugsbilddaten eines ersten Streifens darstellen und eine Beschreibung des ersten Streifens liefern, dessen Bild von der Bildaufnahmevorrichtung erfaßt wird, wobei eine Gruppe von mindestens einem Streifen mindestens einen darin befindlichen Bereich aufweist und die Beschreibung folgendes anzeigt:

1. die Länge und die Stellen jeden Bereichs in dem Streifen,

2. welche der Bereiche von Interesse ist und

3. die Anzahl der aufeinanderfolgenden Streifen in der Gruppe, welche eine ähnliche Ausbildung der Bereiche aufweist und

die erfaßten Bilddaten der Bereiche von Interesse jeder Gruppe von aufeinanderfolgenden Streifen mit der gleichen Ausbildung der Bereiche werden selektiv gespeichert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verarbeitungsschritt folgende Unterschritte aufweist:

a) Umwandeln der Ausgangssignale der Bildaufnahmevorrichtung in einen Strom digitaler Signale, welche jeweils die aktuelle Intensität des jeweiligen Bildelementes innerhalb jedes Streifens des Oberflächenbereiches darstellt;

b) Auswählen aus dem Strom der digitalen Signale solcher digitalen Signale, welche die Bildelemente innerhalb jedes bezeichneten Bereiches von Interesse innerhalb jedes ersten Streifens des Oberflächenbereiches in jeder Gruppe von aufeinanderfolgenden Streifen; und

c) Speichern der ausgewählten digitalen Signale.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auswahlschritt der Wert jedes der digitalen Signale innerhalb des Stroms der digitalen Signale zur Kompensation von nicht gleichförmiger Beleuchtung der Oberfläche des Substrats entsprechend eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswahlschritt folgende Unterschritte aufweist:

a) Vorsehen einer Mehrzahl von Datenworten, die jeweils beschreibende Informationen der Charakteristiken eines darauffolgenden Bereiches aus einer Mehrzahl von Bereichen enthalten, und zwar innerhalb jeden ersten Streifens des Oberflächenbereiches, und Informationen darüber enthalten, ob der Bereich von Interesse ist;

b) Lesen eines nachfolgenden Datenwortes zur Bestimmung der Charakteristiken des dabei beschriebenen Bereiches;

c) Identifizierung der Gruppen der digitalen Signale innerhalb des Stromes, welche kollektiv das Bild des Bereiches darstellen, der durch das gerade ausgelesene Datenwort beschrieben wird;

d) Auswählen der Gruppe der digitalen Signale, die zuvor identifiziert worden sind, wenn das gerade ausgelesene Datenwort anzeigt, daß der Bereich von Interesse ist;

e) Wiederholen der Schritte b) bis d) bis alle Datenworte gelesen worden sind und jede der Gruppen von digitalen Signalen, welche solche Bereiche von Interesse darstellen, innerhalb jedes ersten Streifens des Oberflächenbereiches ausgewählt ist.

5. Gerät zur Bilddatenaufnahme, die für vorbestimmte Bereiche von Interesse auf einer Oberfläche eines Artikels kennzeichnend sind, mit folgenden Merkmalen:

eine Einrichtung zur Lenkung von Licht auf eine Oberfläche eines Artikels;

eine Bildaufnahmevorrichtung im Abstand von der Oberfläche des Artikels, um dessen Bild zu erfassen;

eine Einrichtung zur Verarbeitung des Ausgangssignals der Bildaufnahmevorrichtung zum Erhalt von Bilddaten, die von jedem Bildelement (Pixel) einer Mehrzahl von Bildelementen repräsentativ sind, welche insgesamt das Bild der Oberfläche ausmachen;

eine Einrichtung zum Rückbehalten ausgewählter Teile der Bilddaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmevorrichtung eine Zeilenabtastkamera umfaßt, welche zur Erfassung des Bildes eines dünnen Streifens einer über die Oberfläche laufenden Fläche dient und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die eine relative Bewegung zwischen der Linienabtastkamera und der Oberfläche des Artikels durchzuführen, so daß die Linienabtastkamera das Bild von aufeinanderfolgenden Streifen erfaßt, und daß die Einrichtung zum Rückbehalten ausgewählter Teile der Bilddaten eine Einrichtung umfaßt, die auf gespeicherte Datenwörter anspricht, welche Bezugsbilddaten repräsentieren und eine Beschreibung eines ersten Streifens enthalten, dessen Bild von der Bildaufnahmevorrichtung erfaßt wird, und zwar innerhalb einer Gruppe von mindestens einem Streifen mit einer ähnlichen Ausbildung der darin befindlichen Bereiche, wobei jeder Bereich ein Teil des Streifens aufweist, und wobei die Beschreibung folgendes anzeigt 1. Die Länge und die Stellen jeden Bereiches in dem Streifen, 2. welche der Bereiche von Interesse sind und 3. die Anzahl von aufeinanderfolgenden Streifen in der Gruppe, welche eine ähnliche Ausbildung der Bereiche aufweist, und daß die Einrichtung zur Auswahl spezifischer Teile der Bilddaten der Bereiche von Interesse jeder Gruppe von aufeinanderfolgenden Streifen dient, und zwar gemäß der Beschreibung, die dem jeweilig ersten Streifen zugeordnet ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Einrichtung zur Analyse der rückbehaltenen Bilddaten aufweist, um Fehler auf dem Substrat innerhalb der vorbestimmten Bereiche von Interesse festzustellen.

7. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung folgende Merkmale aufweist:

ein Interface zur Umwandlung des Ausgangssignals der Linienabtastkamera in einen Strom von digitalen Signalen, die jeweils die aktuelle Intensität jedes Bildelementes innerhalb des Bildes jedes Streifens darstellt;

eine Steuereinrichtung, die mit dem Interface gekoppelt ist und zur Auswahl aus dem Strom der von dem Interface erzeugten digitalen Signale solcher digitalen Signale dient, die Bildelemente innerhalb des Bildes jedes vorbestimmten Bereiches von Interesse in jedem Streifen darstellen; und

Speichereinrichtung zur Speicherung der von der Steuereinrichtung ausgewählten Signale.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Interfaceeinrichtung aufweist:

einen Analog-Digitalwandler zur Erzeugung eines Stromes von digitalen Signalen, die sich gemäß dem Ausgangssignal der Linienabtastkamera ändern und

einen freilaufenden Taktgeber zur Erzeugung einer monoton zunehmenden Zählung, die die jeweiligen digitalen Signale innerhalb des Signalstroms identifiziert, welche von dem Analog-Digitalwandler erzeugt worden sind.