JP2001074422A - Solid shape detector, solder containing inspection device and method therefor - Google Patents
Solid shape detector, solder containing inspection device and method thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、工業製品での立体
形状を高精度に検査する外観検査に係り、特に、電子回
路基板のはんだ付部や配線パターン、例えば、プリント
配線板やセラミックグリーンシートに印刷された配線パ
ターンやはんだ付部を検査する立体形状検出装置及びハ
ンダ付検査装置並びにそれらの方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an appearance inspection for inspecting a three-dimensional shape of an industrial product with high accuracy, and more particularly to a soldered portion or a wiring pattern of an electronic circuit board, for example, a printed wiring board or a ceramic green sheet. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a three-dimensional shape detection device, a soldering inspection device, and a method for inspecting a wiring pattern or a soldered portion printed on a device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】検査対象物の結像情報をもとに立体形状
を検出する方式として、例えば、石原満宏著“非走査マ
ルチビーム形共焦点撮像系による高速三次元計測” 第
９回［外観検査の自動化］ワークショップ（1997）に記
載の共焦点方式を用いたものや本田敏文著“光学的３次
元形状検出によるはんだ付自動外観検査技術” 第９回
［外観検査の自動化］ワークショップ（1997）に記載の
共焦点方式を複数組み合わせた多段焦点方式を適用した
もの，中川泰夫著“産業自動化への応用〜外観検査の自
動化〜” 計測と制御（1995）に記載のShape from Focu
s方式を用いたものなどが知られている。2. Description of the Related Art As a method of detecting a three-dimensional shape based on image formation information of an inspection object, for example, Mitsuhiro Ishihara, "High-speed three-dimensional measurement using a non-scanning multi-beam confocal imaging system", ninth [ Automation of Appearance Inspection] Workshop using confocal method described in Workshop (1997) and Toshifumi Honda, "Automatic Appearance Inspection Technique for Soldering by Optical Three-Dimensional Shape Detection" 9th Workshop on Automation of Appearance Inspection Application of multi-stage focusing method combining multiple confocal methods described in (1997), "Application to Industrial Automation-Automation of Visual Inspection-" by Yasuo Nakagawa "Shape from Focu" described in Measurement and Control (1995)
The one using the s method is known.
【０００３】図１７は共焦点方式の原理を示す図であ
る。同図において、この方式は検出対象をスポット状の
光で照明し、検査対象物または光検出器をＺ方向に移動
させつつ、光検出器がピンホールを介して検査対象物か
らの反射光を検出し、この光検出器の出力強度から検査
対象物の高さ位置を検出するものである。FIG. 17 shows the principle of the confocal system. In this figure, this method illuminates a detection target with spot-like light, and moves the inspection target or the photodetector in the Z direction, while the photodetector reflects light reflected from the inspection target via a pinhole. Then, the height position of the inspection object is detected from the output intensity of the photodetector.
【０００４】いま、検出対象の方をＺ方向に移動させる
ものとして、図１７（ａ）に示すように、検査対象物が
対物レンズに関してピンホールと共役な位置になったと
すると、ピンホールを通過する光量が最大になり、従っ
て、光検出器の出力強度が最大となる。また、図１７
（ａ）に示すように、検査対象物がこの共役な位置より
も対物レンズに近づくと、ピンホールでは、検査対象物
からの反射光のうち、その一部しか通過せず、光検出器
の出力強度は低くなる。図１７（ｃ）に示すように、検
査対象物がこの共役な位置よりも対物レンズから離れる
と、この場合も、ピンホールでは、検査対象物からの反
射光のうち、その一部しか通過せず、光検出器の出力強
度は低くなる。従って、検査対象物をＺ方向に移動させ
ることにより、光検出器の出力強度に基づいて図１７
（ｂ）に示すような共役な位置に設定されるようにし、
これにより、例えば、このときに検査対象物での光スポ
ットが照射されている点が共役な位置に設定されるまで
の移動距離を知ることができるから、検査対象物での各
点について同様の操作をすることにより、夫々の点につ
いての移動距離を求め、これらの移動距離から検査対象
物の各点間の高さ関係を得ることができるのである。Now, assuming that the object to be detected is moved in the Z direction, as shown in FIG. 17A, if the object to be inspected is at a position conjugate with the pinhole with respect to the objective lens, the object passes through the pinhole. The maximum light intensity, and thus the output intensity of the photodetector is maximum. FIG.
As shown in (a), when the inspection object approaches the objective lens from this conjugate position, only a part of the reflected light from the inspection object passes through the pinhole, and The output intensity decreases. As shown in FIG. 17 (c), when the inspection object is farther from the objective lens than the conjugate position, in this case, the pinhole also allows only a part of the reflected light from the inspection object to pass. The output intensity of the photodetector is low. Therefore, by moving the inspection object in the Z direction, based on the output intensity of the photodetector, FIG.
(B) so as to be set at a conjugate position,
Thereby, for example, it is possible to know the movement distance until the point where the light spot is irradiated on the inspection object at this time is set to a conjugate position, and therefore, the same applies to each point on the inspection object. By performing the operation, the moving distance of each point is obtained, and the height relationship between the points of the inspection object can be obtained from these moving distances.
【０００５】図１８は多段焦点方式の原理を示す図であ
る。この方式は共焦点方式の一種の変形であり、対物レ
ンズに対してピンホールの位置が異なる複数の共焦点方
式を組み合わせたものである。FIG. 18 is a diagram showing the principle of the multi-stage focus system. This method is a modification of the confocal method, and is a combination of a plurality of confocal methods having different pinhole positions with respect to the objective lens.
【０００６】図１８において、回転するポリゴンミラー
（多面鏡）とｆ−θレンズを介して検査対象物にレーザ
スポットを照射し、この検査対象物からの反射レーザ光
はｆ−θレンズを通り、ポリゴンミラーで反射された
後、複数（ここでは、３枚）のハーフミラーによって複
数（ここでは、４個）のレーザ光に分割される。夫々の
レーザ光は別々に対物レンズで集光され、ピンホールを
介して光検出器で検出される。In FIG. 18, a laser spot is irradiated on an inspection object via a rotating polygon mirror (polygon mirror) and an f-θ lens, and a reflected laser beam from the inspection object passes through an f-θ lens. After being reflected by the polygon mirror, it is split into a plurality (here, four) of laser beams by a plurality (here, three) of half mirrors. Each laser beam is separately collected by an objective lens and detected by a photodetector via a pinhole.
【０００７】ここで、組をなすピンホールと光検出器と
対物レンズとは、ｆ−θレンズとともに、１つの共焦点
方式の検出手段を構成しており、従って、ここでは、４
個の共焦点方式の検出手段が組み合わされて、これらが
ｆ−θレンズを共用している。対物レンズとピンホール
との間の距離が検出手段毎に異なっている。また、夫々
の共焦点方式の検出手段では、ピンホールと対物レンズ
との間の距離を異ならせており、共役な位置が異なる検
出手段としている。いま、光検出器を図示する配列順に
ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４とすると、光検出ＬＤ
１の検出手段でピンホールと対物レンズとの間の距離が
最も短く、光検出ＬＤ４の検出手段でピンホールと対物
レンズとの間の距離が最も長いものとしている。Here, the pinhole, the photodetector, and the objective lens forming a pair together with the f-θ lens constitute one confocal type detecting means.
The confocal type detection means are combined, and these share the f-θ lens. The distance between the objective lens and the pinhole differs for each detection means. Further, in each of the confocal type detecting means, the distance between the pinhole and the objective lens is made different, so that the conjugate positions are different. Now, assuming that the photodetectors are LD1, LD2, LD3, and LD4 in the arrangement order shown in the figure, the photodetector LD
It is assumed that the distance between the pinhole and the objective lens is shortest in the first detecting means, and the distance between the pinhole and the objective lens is longest in the detecting means of the light detection LD4.
【０００８】かかる構成において、検査対象物でのレー
ザスポット照射点が図１７でいう共役な位置に最も近い
位置にある検出手段で光検出器の出力強度が最も大き
く、この検出手段から両側に離れた検出手段ほど、光検
出器の出力強度が小さい。そして、これら光検出器の出
力強度間を、例えば、ガウス間数で補間することによ
り、ガウス分布を求め、この分布のピーク位置に相当す
る仮想的な検出手段での対物レンズとピンホールとの間
の距離を演算し、これによって上記の検査対象物でのレ
ーザスポット照射点の高さ位置を求めることができる。In such a configuration, the output intensity of the photodetector is the largest at the detecting means whose laser spot irradiation point on the inspection object is closest to the conjugate position shown in FIG. The output intensity of the photodetector is smaller for the detection means. Then, a Gaussian distribution is obtained by interpolating between the output intensities of these photodetectors, for example, using a Gaussian number, and the distance between the objective lens and the pinhole in virtual detection means corresponding to the peak position of this distribution is obtained. By calculating the distance between them, the height position of the laser spot irradiation point on the inspection object can be obtained.
【０００９】ポリゴンミラーが回転することにより、検
査対象物の表面をレーザスポットがＸ方向に走査し、さ
らに、検査対象物がＸ方向に垂直なＹ方向に移動するこ
とにより、レーザスポットが検査対象物の表面を２次元
的に走査してこの表面の各位置の高さを検出することが
できる。なお、ｆ−θレンズは、ポリゴンレンズが回転
してレーザ光の入射角が変化しても、レーザスポットの
Ｚ方向の焦点位置が変化しないようにするためのもので
ある。When the polygon mirror rotates, the laser spot scans the surface of the inspection object in the X direction, and the inspection object moves in the Y direction perpendicular to the X direction. By scanning the surface of the object two-dimensionally, the height of each position on the surface can be detected. The f-θ lens is for preventing the focal position of the laser spot in the Z direction from changing even when the angle of incidence of the laser beam changes due to rotation of the polygon lens.
【００１０】図１９は図１８で示した多段焦点方式での
検査対象物の高さを求める方法を示す図である。FIG. 19 is a view showing a method of obtaining the height of the inspection object in the multi-stage focus method shown in FIG.
【００１１】この方法は、出力強度が最大となる光検出
器と検査対象物が結像レンズに関して共役な位置にある
という特性を用いて、検査対象物の高さを検出する方法
である。上記の共焦点方式やその変形である多段焦点方
式では、光検出器の検出強度を焦点はずれの度合いの評
価量、即ち、合焦測度とみなすことができる。In this method, the height of the inspection object is detected by using the characteristic that the photodetector having the maximum output intensity and the inspection object are at conjugate positions with respect to the imaging lens. In the above-described confocal method or a multi-stage focus method which is a modification thereof, the detection intensity of the photodetector can be regarded as an evaluation amount of the degree of defocus, that is, a focusing measure.
【００１２】同図において、Ｌd1は検査対象物の高さｚ
が変化したとき（即ち、検査対象物を高さＺ方向に変位
させたとき）の図１８における光検出器ＬＤ１の出力強
度の変化を示す特性曲線であり、同様に、Ｌd2，Ｌd3，
Ｌd4は夫々図１８における光検出器ＬＤ２，ＬＤ３，Ｌ
Ｄ４の出力強度の変化を示す特性曲線であり、これら特
性曲線が夫々の検出手段の合焦測度である。ここでは、
検査対象物の高さｚがｚ-1のとき、光検出器ＬＤ１の出
力強度が最大となり（即ち、検査対象物は共役な位置に
ある）、同様に、検査対象物の高さｚがｚ0，ｚ1のと
き、光検出器ＬＤ２，ＬＤ３の出力強度が最大となるも
のとする。また、高さｚ-1，ｚ0の差、高さｚ0，ｚ1の
差、即ち、図１８に示す各検出手段での対物レンズに関
してピンホールと共役な高さ位置の間隔をｄとする。In FIG. 1 , L d1 is the height z of the inspection object.
18 is a characteristic curve showing a change in the output intensity of the photodetector LD1 in FIG. 18 when the test object changes (that is, when the inspection object is displaced in the height Z direction). Similarly, L d2 , L d3 ,
L d4 is the photodetector LD2, LD3, L in FIG.
D4 is a characteristic curve showing a change in the output intensity, and these characteristic curves are the focus measures of the respective detecting means. here,
When the height z of the inspection object is z −1 , the output intensity of the photodetector LD1 becomes maximum (that is, the inspection object is at a conjugate position), and similarly, the height z of the inspection object is z. 0, when z 1, it is assumed that the output intensity of the light detector LD2, LD3 becomes maximum. The difference between the heights z -1 and z 0 and the difference between the heights z 0 and z 1 , that is, the distance between the height positions conjugate to the pinholes with respect to the objective lens in each detection means shown in FIG. I do.
【００１３】そこで、いま、図１８において、検査対象
物のある位置をレーザビームが照射したとき、図１９に
示すように、光検出器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３の出力レ
ベがｙ-1，ｙ0，ｙ1であって、ｙ-1，ｙ1＜ｙ0であった
とする。この場合には、光検出器ＬＤ２を有する検出手
段で、他の検出手段に比べ、検査対象物の上記照射点は
最も共役な位置に近い位置にあることになり、この光検
出器ＬＤ２の検出強度ｙ0とその両隣の光検出器ＬＤ
１，ＬＤ３の出力強度ｙ-1，ｙ1とを用い、これらから
ガウス分布の合焦測度を求めてそのピーク位置、即ち、
検査対象物の高さ位置を求めるのであるが、この高さ位
置ｚcは次の数１によって得られる。Therefore, in FIG. 18, when a laser beam irradiates a certain position of the inspection object, as shown in FIG. 19, the output levels of the photodetectors LD1, LD2, and LD3 are y -1 and y 0. , Y 1 and y −1 , y 1 <y 0 . In this case, the detection point having the photodetector LD2 is located closer to the most conjugate position than the other detection means, and the detection point of the photodetector LD2 is detected. Intensity y 0 and photodetectors LD on both sides
1, LD3 output intensity y -1, using the y 1, the peak position from those seeking focus measure of the Gaussian distribution, i.e.,
The height position of the inspection object is obtained. This height position zc is obtained by the following equation ( 1).
【００１４】[0014]
【数１】 (Equation 1)
【００１５】図２０は光検出器の配置と合焦測度の形状
と高さ検出範囲と高さ検出精度との関係を示したもので
ある。FIG. 20 shows the relationship between the arrangement of the photodetectors, the shape of the focusing measure, the height detection range, and the height detection accuracy.
【００１６】図２０（ａ）は図１８に示す各検出手段で
の共役な位置の間隔ｄを小さくしたものであって、具体
的には、各検出手段での対物レンズとピンホールとの間
の距離の差を小さくしたものである。これを、以下、光
検出器ＬＤ１〜ＬＤ４を密に配置したということにする
が、この場合には、図２０（ａ）から明らかなように、
各検出手段の合焦測度はその広がりが狭くなるとともに
急峻な特性となる。この場合も、これら検出手段の合焦
測度が一部重なり合い、図１９で説明した方法で検査対
象物の高さ位置を求めることができ、高い高さ検出精度
が得られるが、高さ検出範囲は狭いものとなる。FIG. 20 (a) shows the distance d between the conjugate positions in each detecting means shown in FIG. 18 reduced, and more specifically, the distance between the objective lens and the pinhole in each detecting means. In which the difference between the distances is small. In the following, it is assumed that the photodetectors LD1 to LD4 are densely arranged. In this case, as is apparent from FIG.
The focus measure of each detection means has a narrow characteristic and a sharp characteristic. Also in this case, the focus measures of these detecting means partially overlap, and the height position of the inspection object can be obtained by the method described with reference to FIG. 19, and high height detection accuracy can be obtained. Becomes narrow.
【００１７】図２０（ｂ）は図１８に示す各検出手段で
の共役な位置の間隔ｄを大きくしたものであって、具体
的には、各検出手段での対物レンズとピンホールとの間
の距離の差を大きくしたものである。これを、以下、光
検出器ＬＤ１〜ＬＤ４を粗に配置したということにする
が、この場合には、図２０（ｂ）から明らかなように、
各検出手段の合焦測度はその広がりが広くなるとともに
緩やかな特性となる。この場合も、これら検出手段の合
焦測度が一部重なり合い、図１９で説明した方法で検査
対象物の高さ位置を求めることができ、高さ検出精度が
低くなるが、高さ検出範囲は広くなる。FIG. 20 (b) shows an enlarged distance d between the conjugate positions in each detecting means shown in FIG. 18, and specifically, the distance between the objective lens and the pinhole in each detecting means. The difference between the distances is increased. In the following, it is assumed that the photodetectors LD1 to LD4 are roughly arranged. In this case, as is apparent from FIG.
The in-focus measure of each detection means has a broad characteristic and a gradual characteristic. Also in this case, the focus measures of these detection means partially overlap, and the height position of the inspection object can be obtained by the method described with reference to FIG. 19, and the height detection accuracy is reduced. Become wider.
【００１８】以上のような合焦測度の広がりや急峻性
は、対物レンズに絞りを設け、この絞りを調整して焦点
深度を調整することにより、適宜設定することができ
る。このように焦点深度が調整された対物レンズに関し
て、共役な位置にピンホールを配置するものであり、図
２０（ａ）の場合には、各検出手段での合焦測度の広が
りを狭くして急峻にし、かつ各検出手段での対物レンズ
とピンホールとの間の間隔の差を小さくしたものであ
り、図２０（ｂ）の場合には、これとは逆にしたもので
ある。The spread and steepness of the focus measure as described above can be appropriately set by providing a stop on the objective lens and adjusting the stop to adjust the depth of focus. A pinhole is arranged at a conjugate position with respect to the objective lens whose depth of focus has been adjusted as described above. In the case of FIG. 20A, the spread of the focus measurement by each detection unit is reduced. In this case, the difference between the objective lens and the pinhole in each detection means is reduced, and in the case of FIG. 20B, the difference is reversed.
【００１９】このように、使用する光検出器の個数、即
ち、使用する共焦点方式の検出手段の個数が等しい場
合、高さ検出範囲と高さ検出精度とはトレードオフの関
係にある。また、合焦測度の拡がりは光検出器の配置間
隔と等間隔程度に保つ必要がある。As described above, when the number of photodetectors used, that is, the number of confocal type detection means used is equal, there is a trade-off between the height detection range and the height detection accuracy. Further, it is necessary to keep the spread of the focus measure approximately equal to the arrangement interval of the photodetectors.
【００２０】図２１はShape from Focus方式（以下、Ｓ
ｆＦ方式という）の原理を示す図である。FIG. 21 shows a Shape from Focus method (hereinafter referred to as S
FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of the fF method.
【００２１】この方式は高さ検出の対象となる部分に模
様がある検査対象物に有効なものであって、かかる検査
対象物に面状の一様な光を照明し、検査対象物または光
検出器をＺ方向に移動させて検査対象物と結像レンズ、
または、光検出器と結像レンズとの光学的距離を複数の
異なる値に設定して各設定距離毎に画像を検出し、得ら
れた画素毎にラプラシアン演算（微分演算）を行なうこ
とにより、合焦測度を算出するものであって、検査対象
物が結像レンズに関して光検出器と共役な位置にあると
きに合焦測度が最大になるという特性を用いて、検査対
象物の高さを検出する手法である。This method is effective for an inspection object having a pattern in a portion to be subjected to height detection, and illuminates the inspection object with a uniform planar light, and the inspection object or the light. Moving the detector in the Z-direction, the inspection object and the imaging lens,
Alternatively, by setting the optical distance between the photodetector and the imaging lens to a plurality of different values, detecting an image at each set distance, and performing a Laplacian operation (differential operation) for each pixel obtained, The focus measure is calculated, and the height of the test object is determined by using the characteristic that the focus measure is maximized when the test object is at a position conjugate with the photodetector with respect to the imaging lens. It is a technique to detect.
【００２２】ＳｆＦ方式においても、上記の多段焦点方
式と同様、合焦測度に基づいて検査対象物の高さを求め
ることができる。即ち、各検出画像から算出した合焦測
度をガウス関数で補間し、そのピーク位置を対象の高さ
として求めることができる。また、合焦測度の算出にお
いては、ラプラシアン演算以外にも、一般に、各画素の
近傍における高域周波数成分のエネルギーを検出する、
局所的な広域通過型バンドパスフィルタを用いてもよ
い。Also in the SfF system, the height of the inspection object can be obtained based on the in-focus measure similarly to the above-mentioned multi-stage focusing system. That is, the focus measure calculated from each detected image is interpolated by a Gaussian function, and the peak position can be obtained as the target height. In addition, in the calculation of the focus measure, in addition to the Laplacian operation, generally, the energy of a high frequency component in the vicinity of each pixel is detected.
A local wide-pass bandpass filter may be used.
【００２３】図２１において、いま、検査対象物として
の試料に高さｈ１，ｈ２，ｈ３の面Ａ，Ｂ，Ｃが設けら
れ、これら面Ａ，Ｂ，Ｃには、何らかの模様があるもの
とする。この検査対象物の表面に面上に一様な強度の光
を照射し、これらの面からの反射光から、この照射面の
画像を図示しない画像検出器が検出する。ここでは、光
照射が面Ａ，Ｂ，Ｃ同時に行なわれるものとし、また、
画像検出器のＺ方向の位置を変化させて高さ検査を行な
うものとすると、画像検出器が位置ｈ１’にあるときに
得られる画像をｈ１’検出画像、画像検出器が位置ｈ
２’にあるときに得られる画像をｈ２’検出画像、画像
検出器が位置ｈ３’にあるときに得られる画像をｈ３’
検出画像とする。また、ｈ１’検出画像では、画像検出
器が位置ｈ１’にあるときに面Ａがこの画像検出器と共
役な位置（合焦位置）に最も近いため、他の画Ｂ，Ｃに
比べて模様がはっきりと現れ、ｈ２’検出画像では、画
像検出器が位置ｈ２’にあるときに面Ｂがこの画像検出
器と共役な位置に最も近いため、他の画Ａ，Ｃに比べて
模様がはっきりと現れ、ｈ３’検出画像では、画像検出
器が位置ｈ３’にあるときに面Ｃがこの画像検出器と共
役な位置に最も近いため、他の画Ａ，Ｂに比べて模様が
はっきりと現れているものとする。In FIG. 21, a sample as an object to be inspected is provided with surfaces A, B, and C having heights h1, h2, and h3. These surfaces A, B, and C have a certain pattern. I do. The surface of the inspection object is irradiated with light of uniform intensity on the surface, and an image detector (not shown) detects an image of the irradiated surface from light reflected from these surfaces. Here, it is assumed that the light irradiation is performed simultaneously on the surfaces A, B, and C.
Assuming that the height inspection is performed by changing the position of the image detector in the Z direction, an image obtained when the image detector is at the position h1 ′ is an h1 ′ detection image, and the image detector is at the position h.
The image obtained when the image detector is at 2 ′ is the h2 ′ detected image, and the image obtained when the image detector is at the position h3 ′ is h3 ′.
This is a detected image. Further, in the h1 ′ detected image, when the image detector is at the position h1 ′, the surface A is closest to a position (focusing position) conjugate with this image detector, and therefore, the pattern A is compared with the other images B and C. Clearly appears, and in the h2 'detected image, the pattern is more clearly compared to the other images A and C because the surface B is closest to the position conjugate with this image detector when the image detector is at the position h2'. In the h3 ′ detection image, when the image detector is at the position h3 ′, since the surface C is closest to the position conjugate with this image detector, the pattern appears more clearly than the other images A and B. It is assumed that
【００２４】このようにして得られたｈ１’，ｈ２’，
ｈ３’画像夫々の同じ位置の走査線に対する信号波形
は、図示するように、模様がはっきり見える面の部分で
高周波成分を含んでおり、これを画素毎にラプラシアン
演算することにより、得られる微分値は、図示するよう
に、共役な位置に近い面ほど大きな値となる。即ち、画
像検出器が位置ｈ１’にあるときには、面Ａでの微分値
が最も大きく、面Ｂ，Ｃの順に小さくなる。画像検出器
が位置ｈ２’にあるときには、面Ｂでの微分値が最も大
きく、面Ａ，Ｃの微分値は小さい。画像検出器が位置ｈ
３’にあるときには、面Ｃでの微分値が最も大きく、面
Ｂ，Ａの順に小さくなる。The thus obtained h1 ', h2',
As shown in the figure, the signal waveform for the scanning line at the same position in each of the h3 'images contains a high-frequency component in a portion of the surface where the pattern is clearly visible, and the differential value obtained by performing a Laplacian operation on each pixel is obtained. Has a larger value as the surface is closer to the conjugate position, as shown in FIG. That is, when the image detector is at the position h1 ', the differential value on the surface A is the largest and decreases in the order of the surfaces B and C. When the image detector is at the position h2 ', the differential value on the surface B is the largest, and the differential values on the surfaces A and C are small. Image detector at position h
When it is at 3 ', the differential value on the surface C is the largest, and decreases in the order of the surfaces B and A.
【００２５】このようにして求められた微分値を合焦測
度とし、これから各面Ａ，Ｂ，Ｃの高さｈ１，ｈ２，ｈ
３を求めることができる。例えば、面Ａの高さを求める
場合、この面Ａに関して、画像検出器が位置ｈ１’，ｈ
２’，ｈ３’にあるときの微分値から補間によってガウ
ス分布を求め、この分布のピーク位置を面Ａの高さとす
るものである。The differential value obtained in this manner is used as a focusing measure, and the heights h1, h2, h
3 can be obtained. For example, when determining the height of the surface A, the image detector moves the position h1 ′, h
A Gaussian distribution is obtained by interpolation from the differential values at 2 ′ and h3 ′, and the peak position of this distribution is used as the height of the plane A.
【００２６】図２２にShape from Defocus方式（以下、
ＳｆＤ方式という）の原理を示す図である。FIG. 22 shows a Shape from Defocus method (hereinafter, referred to as “shape from defocus method”).
FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of the SfD method).
【００２７】この方式はＳｆＦ方式の一種の変形であっ
て、検査対象物に市松模様などのテクスチャを投影し、
検査対象物または画像検出器をＺ方向に移動させて検査
対象物と結像レンズ、または、画像検出器と結像レンズ
の光学的距離を複数の異なる値に設定し、各設定位置毎
に画像を検出し、ＳｆＦ方式と同様に、局所的な高域通
過型バンドパスフィルタ演算、例えば、ラプラシアン演
算を行なうことによって合焦測度を算出するものであ
り、検査対象物が結像レンズに関して画像検出器と共役
な位置にあるときに合焦測度が最大になるという特性を
用いて、検査対象物の高さを検出する手法である。特定
の周波数成分を有する投影パターンの画像を検出してい
るため、原理的には、焦点はずれの度合いの異なる２個
の画像から検査対象物の高さを算出することができる。This method is a modification of the SfF method, in which a texture such as a checkered pattern is projected on an inspection object,
The inspection object or the image detector is moved in the Z direction, and the optical distance between the inspection object and the imaging lens or the optical distance between the image detector and the imaging lens is set to a plurality of different values. And calculates a focus measure by performing a local high-pass band-pass filter operation, for example, a Laplacian operation, as in the case of the SfF method. This is a technique for detecting the height of the inspection object by using the characteristic that the focus measure becomes maximum when it is at a position conjugate with the detector. Since an image of a projection pattern having a specific frequency component is detected, in principle, the height of the inspection object can be calculated from two images having different degrees of defocus.
【００２８】図２２において、光源からの光は、市松模
様などのテクスチャを有する部材を通した後、ハーフミ
ラーで反射させて検査対象物（試料）に、図２１に示し
た方式と同様に、照射し、テクスチャを検査対象物の面
Ａ，Ｂ，Ｃに投影する。この検査対象物からの反射光は
ハーフミラー，対物レンズを介して図示しない画像検出
器で受光されるのであるが、この画像検出器は、位置ｈ
１’，ｈ３’の２個所で検査対象物の画像を取り込む。
夫々の画像をｈ１’検出画像，ｈ３’検出画像とする。In FIG. 22, light from a light source passes through a member having a texture such as a checkered pattern, and is then reflected by a half mirror to an inspection object (sample) in the same manner as in the method shown in FIG. Irradiate and project the texture onto the surfaces A, B, C of the inspection object. The reflected light from the inspection object is received by an image detector (not shown) via a half mirror and an objective lens.
Images of the inspection object are captured at two locations 1 ′ and h3 ′.
Let each image be a h1 'detected image and h3' detected image.
【００２９】ここで、画像検出器が位置ｈ１’にあると
き、検査対象物の面Ａが共役な位置に最も近いとする
と、ｈ１’検出画像では、面Ａからの投影テクスチャが
最もはっきりしており、面Ｂ，Ｃの順に投影テクスチャ
がぼやけてくる。また、画像検出器が位置ｈ３’にある
とき、検査対象物の面Ｃが共役な位置に最も近いとする
と、ｈ３’検出画像では、面Ｃからの投影テクスチャが
最もはっきりしており、面Ｂ，Ａの順に投影テクスチャ
がぼやけてくる。Here, when the image detector is at the position h1 'and the surface A of the inspection object is closest to the conjugate position, the projected texture from the surface A is the clearest in the h1' detected image. As a result, the projected texture becomes blurred in the order of the surfaces B and C. Further, when the image detector is at the position h3 ′, assuming that the plane C of the inspection object is closest to the conjugate position, the projected texture from the plane C is the clearest in the h3 ′ detection image, and the plane B , A, the projected texture becomes blurred.
【００３０】そこで、これらｈ１’，ｈ３’検出画像で
同じ走査線での波形をみると、図示するように、ｈ１’
検出画像については、面Ａでの信号波形が投影テクスチ
ャによる高周波成分の振幅が最も大きく、面Ｂ，Ｃの順
で小さくなっていく。同様にして、ｈ３’検出画像につ
いては、面Ｃでの信号波形が投影テクスチャによる高周
波成分の振幅が最も大きく、面Ｂ，Ａの順で小さくなっ
ていく。従って、これらの信号波形を微分（ラプラシア
ン）処理すると、図示するように、ｈ１’検出画像につ
いては、面Ａでの微分値が最も大きく、面Ｂ，Ｃの順で
小さくなっていくし、ｈ３’検出画像については、面Ｃ
での微分値が最も大きく、面Ｂ，Ａの順で小さくなって
いく。Therefore, when the waveforms on the same scanning line are observed in these h1 'and h3' detected images, as shown, h1 'and h3'
As for the detected image, the signal waveform on the surface A has the largest amplitude of the high-frequency component due to the projection texture, and decreases in the order of the surfaces B and C. Similarly, for the h3 ′ detected image, the signal waveform on the surface C has the largest amplitude of the high-frequency component due to the projection texture, and decreases in the order of the surfaces B and A. Accordingly, when these signal waveforms are subjected to differentiation (Laplacian) processing, as shown in the figure, the differential value of the h1 'detected image on the surface A is the largest, and decreases in the order of the surfaces B and C. 'For the detected image, face C
Is the largest, and decreases in the order of surfaces B and A.
【００３１】ところで、同じ画像検出器を用いる場合、
検査対象物の表面のテクスチャの細かさに応じて、ガウ
ス分布をなす合焦測度の形状（広がりやピーク値）が決
まる。いま、図２３（ａ），（ｂ）の細かさが異なる２
つのパターン（テクスチャ）を例にとると、図２３
（ａ）に示すような狭いピッチの細かいパターンに対し
ては、図２３（ｃ）に示すピーク値が大きく広がりが狭
い形状の合焦測度Ａが得られるし、また、図２３（ｂ）
に示すような広いピッチの粗いパターンに対しては、図
２３（ｃ）に示すピーク値が小さく広がりが広い形状の
合焦測度Ｂが得られるすることになる。By the way, when using the same image detector,
The shape (expansion or peak value) of the focus measure having a Gaussian distribution is determined according to the fineness of the texture on the surface of the inspection object. Now, FIGS. 23 (a) and 23 (b) are different in detail 2.
Taking one pattern (texture) as an example, FIG.
For a fine pattern with a narrow pitch as shown in (a), an in-focus measure A of a shape having a large peak value and a narrow spread as shown in FIG. 23 (c) is obtained, and FIG. 23 (b)
For a coarse pattern with a wide pitch as shown in FIG. 23, a focus measure B having a shape with a small peak value and a wide spread as shown in FIG. 23C is obtained.
【００３２】このように、検査対象物の表面のテクスチ
ャの細かさに応じて合焦測度の形状が異なるが、図２１
に示したＳｆＦ方式では、検査対象物の表面が持つ任意
のテクスチャを用いるため、合焦測度の形状が定まら
ず、このため、画像検出器が３つの設定位置で得られる
検出画像の微分値、即ち、３点の微分値からガウス分布
の合焦測度を求め、これにより、対象面の高さを求める
ようにしたものである。As described above, the shape of the focus measure differs depending on the fineness of the texture on the surface of the inspection object.
In the SfF method shown in (1), since the arbitrary texture of the surface of the inspection object is used, the shape of the focusing measure is not determined. Therefore, the differential value of the detected image obtained at the three set positions by the image detector is calculated. That is, a focusing measure of a Gaussian distribution is obtained from the differential values of three points, and thereby the height of the target surface is obtained.
【００３３】これに対し、図２２で示すShape from Def
ocus方式の場合には、テクスチャが決まっており、かか
るテクスチャに対する合焦測度の形状は一意的に決ま
る。ここでは、検査対象物の高さに応じて合焦測度のピ
ーク位置が異なるだけであり、２点の微分値が決まれ
ば、合焦測度が一意的に決まる。On the other hand, Shape from Def shown in FIG.
In the case of the ocus method, the texture is determined, and the shape of the focus measure for the texture is uniquely determined. Here, only the peak position of the focus measure differs according to the height of the inspection object, and the focus measure is uniquely determined if the differential values of the two points are determined.
【００３４】そこで、このShape from Defocus方式で
は、上記のようにして画像検出器が位置ｈ１’，ｈ３’
に設定されて得られたｈ１’，ｈ３’検出画像から求め
た微分値に対応した合焦速度を求め、そのピーク位置か
ら高さを求めるものである。Therefore, in this Shape from Defocus method, the image detectors are moved to the positions h1 'and h3' as described above.
The focusing speed corresponding to the differential value obtained from the h1 ′ and h3 ′ detection images obtained by setting the above is obtained, and the height is obtained from the peak position.
【００３５】図２２において、画像検出器が位置ｈ１’
にあるときには、ｈ１’深さマップで示すように、面
Ａ，Ｂ，Ｃでの微分値を夫々ＤA,ＤB,ＤCとし、画像検
出器が位置ｈ３’にあるときには、ｈ３’深さマップで
示すように、面Ａ，Ｂ，Ｃでの微分値を夫々ＤA’,
ＤB’,ＤC’とする。かかる微分値を用いて、面Ａにつ
いては、高さｈ１’のときの微分値がＤA、高さｈ３’
のときの微分値がＤA’となる合焦測度を求める。この
ときの合焦測度は、図２４に示す合焦測度Ａとなり、こ
の合焦測度でのピーク位置を面Ａの高さ位置ｈAとす
る。同様にして、面Ｂについては、高さｈ１’のときの
微分値がＤB、高さｈ３’のときの微分値がＤB’となる
図２４に示すような合焦測度Ｂを求め、この合焦測度Ｂ
でのピーク位置を面Ｂの高さ位置ｈBとし、面Ｃについ
ても、同様にして、高さｈ１’のときの微分値がＤC、
高さｈ３’のときの微分値がＤC’となる合焦測度を求
め、この合焦測度でのピーク位置を面Ｃの高さ位置とす
る。この場合、得られた面Ａ，Ｂ，Ｃの高さは、画像検
出器が位置ｈ１’ｈ３’をもとにしているので（面Ａ，
Ｂ，Ｃの高さの差は検査対象物の面Ａ，Ｂ，Ｃの高さの
差に等しい）、位置ｈ１’に対する検査対象物での高さ
がわかっていれば、上記の結果から面Ａ，Ｂ，Ｃの高さ
が求まる。In FIG. 22, the image detector is positioned at the position h1 '.
When in the 'as indicated by the depth map, and the surface A, B, the differential value of the C respectively D A, D B, and D C, image detector position h3' h1 when in the h3 'deep As shown in the map, the differential values on the surfaces A, B, and C are D A ′,
D B ', D C' and. Using such differential values, for the surface A, the differential value at the height h1 'is D A , and the height h3'
The focus measure at which the differential value at the time is D A 'is obtained. Focusing measure of this time, the focus measure A next shown in FIG. 24, the peak position of the focus measure the height h A of the surface A. Similarly, for the surface B, obtains the focus measure B as' differential value D B, the height h3 of the time of 'shown in FIG. 24, the differential value when the D B' height h1, This focus measure B
The peak position and height position h B of the surface B with, for the surface C, and in a similar manner, the differential value D C at a height h1 ',
A focus measure at which the differential value at the height h3 'is D C ' is obtained, and the peak position in this focus measure is set as the height position of the plane C. In this case, since the heights of the obtained planes A, B, and C are based on the position h1′h3 ′ by the image detector (the planes A, B, and C).
The difference between the heights of B and C is equal to the difference between the heights of the surfaces A, B and C of the inspection object), and if the height of the inspection object with respect to the position h1 'is known, the surface The heights of A, B, and C are obtained.
【００３６】なお、図２４での面Ａ，Ｂ，Ｃに対する合
焦測度Ａ，Ｂ，Ｃ（図示せず）は全て、形状（ピーク値
及び広がり）が等しいことはいうまでもない。It is needless to say that all the focus measures A, B, C (not shown) for the planes A, B, C in FIG. 24 have the same shape (peak value and spread).
【００３７】原理的には、以上のようにして検査対象物
の面Ａ，Ｂ，Ｃの高さが求まるが、上記の微分値からの
高さを求める変換処理をテーブル化することにより、簡
単な処理によって夫々の高さが得られる。In principle, the heights of the surfaces A, B, and C of the inspection object can be determined as described above. The respective heights can be obtained by appropriate processing.
【００３８】以上のように、上記いずれの方法において
も、焦点はずれの度合の異なる複数の画像を検出し、こ
れら複数の画像から、直接あるいは演算処理により、合
焦測度を求め、この合焦測度に基づいて高さを算出して
いる。As described above, in any of the above methods, a plurality of images having different degrees of defocus are detected, and a focus measure is obtained from the plurality of images directly or by arithmetic processing. Is calculated based on the height.
【００３９】[0039]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
技術では、要求する高さ検出範囲や高さ検出精度が異な
る複数の種類の検査対象物の立体形状を検出するために
は、これら全ての検査対象物の高さ検出範囲を包含すべ
く、焦点外れの度合いの異なる画像を多数検出する必要
があるし、また、このように、多数の画像を検出するた
めには、結像レンズからの光学的距離が異なる複数の光
検出器や画像検出器によって画像を同時に検出する方
法、あるいは、光検出器や画像検出器と結像レンズとの
光学的距離または検査対象物と結像レンズとの光学的距
離を複数の異なる値に順次設定するようにし、その設定
毎に同一箇所の画像を繰り返し検出する方法、あるいは
これらの方法の併用が考えられる。しかし、これらいず
れの方法においても、検出光学系が複雑かつ高価になる
し、あるいは、検出時間が遅くなるという問題点があっ
た。By the way, according to the above-mentioned prior art, in order to detect the three-dimensional shape of a plurality of types of inspection objects having different required height detection ranges and height detection accuracy, all of these are required. In order to cover the height detection range of the inspection object, it is necessary to detect a large number of images having different degrees of defocus, and in order to detect such a large number of images, it is necessary to detect the image from the imaging lens. A method of simultaneously detecting an image using a plurality of photodetectors or image detectors having different optical distances, or the optical distance between the photodetector or image detector and the imaging lens or the distance between the inspection object and the imaging lens. A method of sequentially setting the optical distance to a plurality of different values and repeatedly detecting an image at the same location for each setting, or a combination of these methods is conceivable. However, any of these methods has a problem that the detection optical system is complicated and expensive, or the detection time is long.
【００４０】本発明の目的は、かかる問題を解消し、簡
単でかつ安価な構成で、要求する高さ検出範囲や高さ検
出精度が異なる複数の種類の検査対象物の立体形状を検
出することができもようにした立体形状検出装置及びは
んだ付検査装置並びにそれらの方法を提供することにあ
る。An object of the present invention is to solve such a problem and to detect a three-dimensional shape of a plurality of types of inspection objects having different required height detection ranges and height detection accuracy with a simple and inexpensive configuration. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional shape detecting device, a soldering inspection device, and a method therefor.
【００４１】[0041]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、検査対象物の像を結像する結像レンズ
と、結像レンズによって結像した検査対象物の像を電気
信号に変換する光電変換手段と、検査対象物と結像レン
ズとの間の光学的距離または光電変換手段と結像レンズ
との間の光学的距離を複数の異なる値に設定する光学的
距離設定手段と、かかる光学的距離の異なる値毎に得ら
れる光電変換手段の複数の出力に基づいて合焦測度を算
出する合焦測度算出手段と、合焦測度算出手段によって
算出された合焦測度に基づいて検査対象物の高さを算出
する高さ算出手段とを備える立体形状検出装置であっ
て、検査対象物の合焦位置からの変位の関数としての合
焦測度の分布範囲を複数の異なる値に設定する合焦測度
制御手段と、検査対象物に固有の要求検出精度及び要求
検出高さ範囲を表わすデータを登録した第１のデータベ
ースと、要求高さ検出精度と合焦測度の分布範囲の設定
値との対応関係を表わすデータを登録した第２のデータ
ベースと、これら第１，第２のデータベースに登録され
ているデータを参照して、検査対象物に対応する合焦測
度の分布範囲の設定値を求め、さら、要求高さ検出範囲
を合焦測度の分布範囲の設定値で分割した際の分割位置
を検査対象物の設定位置として算出する、もしくは、こ
の分割位置と結像レンズに関して共役な位置を光電変換
手段が配置される位置として算出する検出条件算出手段
とを設けた構成とする。In order to achieve the above object, the present invention provides an image forming lens for forming an image of an inspection object, and an image forming apparatus for forming an image of the inspection object formed by the imaging lens on an electric signal. And an optical distance setting means for setting an optical distance between the inspection object and the imaging lens or an optical distance between the photoelectric conversion means and the imaging lens to a plurality of different values. And a focus measure calculating means for calculating a focus measure based on a plurality of outputs of the photoelectric conversion means obtained for each of the different values of the optical distance, and a focus measure calculated by the focus measure calculating means. A height calculating means for calculating the height of the inspection object, wherein the distribution range of the focus measure as a function of the displacement of the inspection object from the in-focus position is determined by a plurality of different values. Focus measure control means to be set to And a first database in which data indicating the required detection accuracy and the required detection height range unique to the first database are registered, and data indicating the correspondence between the required height detection accuracy and the set value of the distribution range of the focus measure are registered. With reference to the second database and the data registered in the first and second databases, the set value of the distribution range of the focus measure corresponding to the inspection object is obtained, and the required height detection range is further determined. The division position when divided by the set value of the distribution range of the focus measure is calculated as the setting position of the inspection object, or a position conjugate with this division position and the imaging lens is set as the position where the photoelectric conversion unit is arranged. A configuration is provided in which a detection condition calculating means for calculating is provided.
【００４２】[0042]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。図１は本発明による立体形状検出装置及
びはんだ付検査装置並びにそれらの方法の第１の実施形
態を示す構成図であって、１は光源、２は集光レンズ、
３，４は投影パターン部材、５は投影パターン移動機
構、６は制御用コンピュータ、７はハーフミラー、８は
対物レンズ、９はＸＹＺステージ、１０は検査対象物、
１１は結像レンズ、１２はラインセンサ、１３はシェー
ディング補正器、１４は画像メモリ、１５は高さ検出
器、１６は部品位置情報データベース、１７は検出条件
データベースである。この第１の実施形態は、Shape fr
om Defocus方式によるものである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a three-dimensional shape detection device and a soldering inspection device and a method thereof according to the present invention, wherein 1 is a light source, 2 is a condenser lens,
3, 4 are projection pattern members, 5 is a projection pattern moving mechanism, 6 is a control computer, 7 is a half mirror, 8 is an objective lens, 9 is an XYZ stage, 10 is an inspection object,
11 is an imaging lens, 12 is a line sensor, 13 is a shading corrector, 14 is an image memory, 15 is a height detector, 16 is a component position information database, and 17 is a detection condition database. This first embodiment is based on Shape fr
It is based on the om Defocus method.
【００４３】同図において、光源１から発した照明光
は、集光レンズ２で集光された後、投影パターン３を通
る。ここで、投影パターン部材３，４は夫々一定周期の
繰り返しパターンを有し、投影パターン部材３のパター
ンと投影パターン部材４のパターンとはパターン周期が
異なっている。これら投影パターン部材３，４は、投影
パターン移動機構５により、制御用コンピュータ６の指
示に従って光路中に入れ替えられ、光路中に挿入された
投影パターン部材の投影パターンに応じた合焦測度が得
られる。ここでは、図示するように、投影パターン部材
３が光路中に挿入されているものとする。In FIG. 1, illumination light emitted from a light source 1 is condensed by a condenser lens 2 and then passes through a projection pattern 3. Here, each of the projection pattern members 3 and 4 has a repetitive pattern having a constant period, and the pattern of the projection pattern member 3 and the pattern of the projection pattern member 4 have different pattern periods. These projection pattern members 3 and 4 are replaced in the optical path by the projection pattern moving mechanism 5 according to the instruction of the control computer 6, and a focus measure corresponding to the projection pattern of the projection pattern member inserted in the optical path is obtained. . Here, it is assumed that the projection pattern member 3 is inserted in the optical path as illustrated.
【００４４】投影パターン部材３を透過した照明光はハ
ーフミラー７で折り返され、対物レンズ８を介してＸＹ
Ｚステージ９上の検査対象物（ここでは、電子回路基板
とする）１０を照明する。ＸＹＺステージ９は、制御用
コンピュータ６の指示に従って上下動することにより、
検査対象物１０と結像レンズ１１との光学的距離を変更
させる。検査対象物１０からの反射光は、対物レンズ
８，ハーフミラー７及び結像レンズ１１を透過した後、
ラインセンサ１２で受光され、検査対象物１０での照明
光で照明された部分内の画像が検出される。The illumination light transmitted through the projection pattern member 3 is turned back by the half mirror 7,
An inspection object (here, an electronic circuit board) 10 on the Z stage 9 is illuminated. The XYZ stage 9 moves up and down in accordance with an instruction from the control computer 6, thereby
The optical distance between the inspection object 10 and the imaging lens 11 is changed. The reflected light from the inspection object 10 passes through the objective lens 8, the half mirror 7, and the imaging lens 11,
An image in a portion that is received by the line sensor 12 and illuminated by the illumination light on the inspection object 10 is detected.
【００４５】ラインセンサ１２により検出された画像
は、シェーディング補正器１３でシェーデイング補正さ
れた後、画像メモリ１４に格納される。高さ検出器１５
は、画像メモリ１４に格納された画像を参照することに
より、図２２で説明したようにして合焦測度を算出し、
検査対象物１０での検査対象の高さを検出する。The image detected by the line sensor 12 is stored in the image memory 14 after being subjected to shading correction by the shading corrector 13. Height detector 15
Calculates the focus measure as described with reference to FIG. 22 by referring to the image stored in the image memory 14,
The height of the inspection object on the inspection object 10 is detected.
【００４６】部品位置情報データベース１６は、検査対
象物１０である電子回路基板上に搭載されている各部品
の位置情報を格納しており、また、検出条件データベー
ス１７は、これら各部品種類毎にユーザが設定した検出
条件、即ち、投影パターンの種類やＸＹＺステージ９の
上下動の有無，ＸＹＺステージ９の上下動ピッチ、ある
いは、Ｈ１，Ｈ２と高さが異なる部品の種類毎の要求さ
れる高さ検出範囲など検出条件が格納されている。制御
用コンピュータ６は、部品位置情報データベース１６及
び検出条件データベース１７を参照して、ＸＹＺステー
ジ９及び投影パターン移動機構５に対して動作指示を行
なう。The component position information database 16 stores the position information of each component mounted on the electronic circuit board, which is the inspection object 10, and the detection condition database 17 stores the component condition information for each of these component types. Detection conditions set by the user, that is, the type of projection pattern, the presence or absence of vertical movement of the XYZ stage 9, the vertical movement pitch of the XYZ stage 9, or the required height for each type of component having a different height from H1 and H2. The detection conditions such as the detection range are stored. The control computer 6 refers to the component position information database 16 and the detection condition database 17 to issue an operation instruction to the XYZ stage 9 and the projection pattern moving mechanism 5.
【００４７】図２は図１における検査対象物１０の一具
体例である電子回路基板を示す断面図であって、１０ａ
はＱＦＰ(Quad Flat Package)、１０ｂはＳＯＰ(Single
Outline Package）、１０ｃはチップ部品、１０ｄは挿
入リード部品、１０ｅ〜１０ｇははんだ付部である。FIG. 2 is a sectional view showing an electronic circuit board which is a specific example of the inspection object 10 in FIG.
Is QFP (Quad Flat Package) and 10b is SOP (Single
Outline Package), 10c is a chip component, 10d is an insertion lead component, and 10e to 10g are soldering parts.
【００４８】同図において、この電子回路基板には、基
板上にＱＦＰ１０ａ，ＳＯＰ１０ｂ，チップ部品１０
ｃ，挿入リード部品１０ｄなどの複数の異なるタイプの
部品が実装されており、ＱＦＰ１０ａ，ＳＯＰ１０ｂが
夫々はんだ付部１０ｅ，１０ｆにより、また、チップ部
品１０ｃがはんだ付部１０ｇにより取り付けられてい
る。この場合、夫々の部品のタイプによってはんだ付部
の形状が異なり、これにより、検査に必要な立体形状の
検出精度や高さ検出範囲レンジは異なっている。例え
ば、リード間隔が０．３ｍｍピッチのＱＦＰ１０ａの場
合、はんだ付部１０ｅの高さは基板表面から１００μｍ
以内の高さ範囲に分布しており、基板表面から１００μ
ｍ程度の高さ範囲において、１０μｍ程度の高さ検出精
度が必要と考えられる。一方、チップ部品１０ｃの場合
には、その品種によっては、はんだ付部１０ｇの高さが
基板表面から５００μｍ程度の範囲に分布しており、５
０μｍ程度の高さ検出精度で充分実用的な場合がある。In this figure, the electronic circuit board includes a QFP 10a, an SOP 10b,
A plurality of different types of components, such as c and insertion lead components 10d, are mounted. The QFPs 10a and SOPs 10b are mounted by soldering portions 10e and 10f, respectively, and the chip components 10c are mounted by soldering portions 10g. In this case, the shape of the soldered part differs depending on the type of each component, and accordingly, the detection accuracy of the three-dimensional shape required for the inspection and the range of the height detection range differ. For example, in the case of the QFP 10a having a lead interval of 0.3 mm pitch, the height of the soldered portion 10e is 100 μm from the substrate surface.
Within 100μ from the substrate surface
It is considered that a height detection accuracy of about 10 μm is required in a height range of about m. On the other hand, in the case of the chip component 10c, the height of the soldered portion 10g is distributed within a range of about 500 μm from the substrate surface, depending on the product type.
In some cases, a height detection accuracy of about 0 μm is sufficiently practical.
【００４９】以下の説明では、このように実際に高さを
検出する部分を検出対象といい、上記の電子回路基板の
ように、かかる検出対象を持つものを検査対象物１０と
いうことにする。In the following description, such a part for which the height is actually detected is referred to as a detection target, and an object having such a detection target, such as the above-described electronic circuit board, is referred to as an inspection target 10.
【００５０】この第１の実施形態は、このように要求す
る高さ検出精度や高さ検出範囲が異なる領域が存在する
検査対象物に対し、繰り返し周期が異なる投影パターン
を用いることにより、この要求に対応できるようにした
ものである。In the first embodiment, a projection pattern having a different repetition period is used for an inspection object in which an area having a different height detection accuracy and a different height detection range is required. It is made to correspond to.
【００５１】図３は図１における投影パターン部材３，
４での投影パターンによるラインセンサ１２による検出
画像の一具体例を示す図である。FIG. 3 shows the projection pattern members 3 and 3 in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a specific example of an image detected by the line sensor 12 based on the projection pattern in FIG.
【００５２】図３（ａ）は繰り返し周期が細かい投影パ
ターンによるものであり、白地と黒地とが一定の周期で
繰り替えすパターンとなっているが、図示する最小の升
目を画素サイズとすると、白地，黒地は夫々縦，横４画
素のサイズとなっている。投影パターン部材３（図１）
には、かかる投影パターン（以下、細かい投影パターン
という）が設けられているものとする。高さ検出器１５
（図１）では、図２２で説明したように、かかる検出画
像を、画素毎に次の数２で示すラプラシアン演算ｇ1 に
よって微分し、その演算結果から微分値を求めて第１の
合焦測度を算出し、この第１の合焦測度に基づいて検出
対象物の高さを算出する。FIG. 3A shows a projection pattern in which the repetition period is small, and a white background and a black background are repeated at a constant period. However, if the minimum cell shown in FIG. , And the black background have a size of 4 pixels vertically and horizontally, respectively. Projection pattern member 3 (FIG. 1)
Is provided with such a projection pattern (hereinafter referred to as a fine projection pattern). Height detector 15
(FIG. 1), as described in FIG. 22, such a detection image, and differentiated by Laplacian g 1 represented by the following Equation 2 for each pixel, first focusing seeking differential value from the calculation result A measure is calculated, and the height of the detection target is calculated based on the first focus measure.
【００５３】[0053]
【数２】 (Equation 2)
【００５４】図３（ｂ）は繰り返し周期が粗い投影パタ
ーンによるものであり、これも白地と黒地とが一定の周
期で繰り替えすパターンとなっているが、図示する最小
の升目を画素サイズとすると、白地，黒地は夫々縦，横
８画素のサイズとなっている。投影パターン部材４（図
１）には、かかる投影パターン（以下、粗い投影パター
ンという）が設けられているものとする。この場合も、
高さ検出器１５（図１）では、かかる検出画像を、画素
毎に次の数３で示すラプラシアン演算ｇ2によって微分
し、その演算結果から微分値を求めて第２の合焦測度を
算出し、この第２の合焦測度に基づいて検出対象物の高
さを算出する。FIG. 3B shows a projection pattern having a coarse repetition period, which is a pattern in which a white background and a black background are repeated at a constant period. , A white background and a black background have a size of 8 pixels vertically and horizontally, respectively. The projection pattern member 4 (FIG. 1) is provided with such a projection pattern (hereinafter, referred to as a coarse projection pattern). Again,
In the height detector 15 (FIG. 1), calculated according detected image, differentiated by Laplacian g 2 represented by the following equation 3 for each pixel, a second focusing measures seeking differential value from the calculation result Then, the height of the detection target is calculated based on the second focus measure.
【００５５】[0055]
【数３】 (Equation 3)
【００５６】図４は図３に示した検出画像に対する検査
対象物の高さと合焦測度との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the height of the inspection object and the in-focus measure with respect to the detected image shown in FIG.
【００５７】図４(ａ)は、図１において、細かい投影パ
ターンの投影パターン部材３を光路中に挿入した場合に
得られる図３(ａ)に示した検出画像から得られる合焦測
度の一具体例を示すものである。この場合には、ＸＹＺ
ステージ９のＺ方向（高さ方向）の移動により、検査対
象物１０が予め設定された基準面から１００μｍの高さ
範囲にわたって移動するものであって、２０μｍ移動す
る毎にラインセンサ１２が検査対象物９での光照明部分
の画像を検出し、夫々の検出画像を、上記のように、数
２を用いて微分処理してその微分値から求まる合焦測度
を示すものである。FIG. 4A shows one example of the focus measure obtained from the detection image shown in FIG. 3A obtained when the projection pattern member 3 of the fine projection pattern is inserted into the optical path in FIG. It shows a specific example. In this case, XYZ
The inspection object 10 moves over a height range of 100 μm from a preset reference plane by the movement of the stage 9 in the Z direction (height direction), and the line sensor 12 is inspected every 20 μm. The image of the light illumination portion of the object 9 is detected, and the respective detected images are differentiated by using Expression 2 as described above to indicate a focus measure obtained from the differential value.
【００５８】ここで、図４（ａ）には、狭い広がりの５
個の合焦測度が０〜１００μｍの高さ範囲内で示してい
るが、先の図２２，図２４の説明から明らかなように、
これらは夫々左側から０〜２０μｍ，２０〜４０μｍ，
４０〜６０μｍ，６０〜８０μｍ，８０〜１００μｍ夫
々の範囲内にある検出対象の合焦測度であり、これら検
出対象がそれを含む範囲の中間の高さ（例えば、０〜２
０μｍの高さ範囲では、１０μｍの高さにある検出対
象）に位置する場合、その合焦測度のピーク位置がその
範囲の中間位置にある（上記の例では、１０μｍの高さ
位置で合焦測度がピークとなる）。Here, FIG.
Although the individual focus measures are shown in the height range of 0 to 100 μm, as is clear from the description of FIGS.
These are 0 to 20 μm, 20 to 40 μm,
It is a focusing measure of the detection target within the range of each of 40 to 60 μm, 60 to 80 μm, and 80 to 100 μm, and the detection target has an intermediate height (for example, 0 to 2) in a range including the detection target.
In the case of being located at a height of 0 μm in the height range of 10 μm), the peak position of the focusing measure is located at an intermediate position in the range (in the above example, focusing at the height of 10 μm). The measure peaks).
【００５９】このような場合には、１０μｍ程度の高い
精度で高さを検出することができ、図２で示した電子回
路基板でのＱＦＰ１０ａやＳＯＰ１０ｂのはんだ付部１
０ｅ，１０ｆのような高さの検出範囲は広くなくてよい
が、高い精度での高さ検出が要求される検出対象に適す
るものである。以下、図１でのかかる設定状態を第１の
設定状態という。In such a case, the height can be detected with high accuracy of about 10 μm, and the soldered portion 1 of the QFP 10a or the SOP 10b on the electronic circuit board shown in FIG.
The detection range of heights such as 0e and 10f does not need to be wide, but is suitable for a detection target that requires high-precision height detection. Hereinafter, such a setting state in FIG. 1 is referred to as a first setting state.
【００６０】図４（ｂ）は、図１において、粗い投影パ
ターンの投影パターン部材４を光路中に挿入した場合に
得られる図３（ｂ）に示した検出画像から得られる合焦
測度の一具体例を示すものである。この場合も、ＸＹＺ
ステージ９のＺ方向（高さ方向）の移動により、検査対
象物１０が予め設定された基準面から５００μｍの高さ
範囲にわたって移動するものであって、１００μｍ移動
する毎にラインセンサ１２が検査対象物９での光照明部
分の画像を検出し、夫々の検出画像を、上記のように、
数３を用いて微分処理してその微分値から求まる合焦測
度を示すものである。FIG. 4B shows one example of the focus measure obtained from the detection image shown in FIG. 3B obtained when the projection pattern member 4 of the coarse projection pattern is inserted into the optical path in FIG. It shows a specific example. Also in this case, XYZ
The inspection object 10 moves over a height range of 500 μm from a preset reference plane by the movement of the stage 9 in the Z direction (height direction), and the line sensor 12 is inspected every 100 μm. The image of the light illumination portion of the object 9 is detected, and each detected image is
This shows a focus measure obtained by differentiating using equation (3) and calculating from the differential value.
【００６１】ここで、図４（ｂ）には、広い広がりの５
個の合焦測度が０〜５００μｍの高さ範囲内で示してい
るが、これらは夫々左側から０〜１００μｍ，１００〜
２００μｍ，２００〜３００μｍ，３００〜４００μ
ｍ，４００〜５００μｍ夫々の範囲内にある検出対象の
合焦測度であり、これら検出対象がそれを含む範囲の中
間の高さ（例えば、０〜１００μｍの高さ範囲では、５
０μｍの高さにある検出対象）に位置する場合、その合
焦測度のピーク位置がその範囲の中間位置にある（上記
の例では、５０μｍの高さ位置で合焦測度がピークとな
る）。Here, FIG.
The individual focus measures are shown within a height range of 0 to 500 μm, which are respectively 0 to 100 μm and 100 to 100 μm from the left side.
200 μm, 200-300 μm, 300-400 μ
m, the in-focus measure of the detection target in each of the range of 400 to 500 μm, and the detection target has an intermediate height (for example, 5 in the height range of 0 to 100 μm) including the detection target.
If it is located at a height of 0 μm (a detection target at a height of 0 μm), the peak position of the focus measure is located at an intermediate position in the range (in the above example, the focus measure has a peak at a height position of 50 μm).
【００６２】このような場合には、５０μｍ程度の高い
精度で高さを検出することができ、図２で示した電子回
路基板でのチップ部品１０ｃのはんだ付部１０ｇのよう
な比較的高い検出精度が要求されないが、広い高さ範囲
の検出が必要な検出対象に適するものである。以下、図
１でのかかる設定状態を第２の設定状態という。In such a case, the height can be detected with a high accuracy of about 50 μm, and relatively high detection such as the soldered portion 10g of the chip component 10c on the electronic circuit board shown in FIG. It is suitable for a detection target that does not require accuracy but requires detection in a wide height range. Hereinafter, such a setting state in FIG. 1 is referred to as a second setting state.
【００６３】次に、図５により、図１に示した第１の実
施形態の動作を説明する。Next, the operation of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
【００６４】図５（ｂ）において、検査対象物１０の表
面の画像をラインセンサ１２で取り込む場合、検査対象
物１０はＸＹＺステージ９上にＸＹ平面に平行に載置さ
れる。そして、ラインセンサ１２は、そのセルの配列方
向がＸ方向に平行となるように、配置される。また、こ
のラインセンサ１２の検査対象物１０に対する移動方向
はＹ方向である。いま、説明を簡単にするために、ライ
ンセンサ１２が検査対象物１０に対して移動するものと
するが（これを、以下、ラインセンサ１２の走査という
が、実際には、ＸＹＺステージ９を移動させる）、・印
で示すｙ走査方向開始位置から検査対象物１０の検査領
域の端部に達すると、Ｘ方向にラインセンサ１２の長さ
（セルの配列方向の長さ）分移動し、Ｙ方向を戻るよう
に移動する。このようにして、ラインセンサ１２は検査
対象物１０の検査領域に対して、矢印で示すように、ジ
グザグに移動する。In FIG. 5B, when an image of the surface of the inspection object 10 is captured by the line sensor 12, the inspection object 10 is placed on the XYZ stage 9 in parallel with the XY plane. The line sensors 12 are arranged such that the cell arrangement direction is parallel to the X direction. The moving direction of the line sensor 12 with respect to the inspection target 10 is the Y direction. Now, for the sake of simplicity, it is assumed that the line sensor 12 moves with respect to the inspection object 10 (hereinafter, this is referred to as scanning of the line sensor 12, but actually, the XYZ stage 9 is moved). When the end of the inspection area of the inspection object 10 is reached from the start position in the y-scanning direction indicated by the mark, the line sensor 12 is moved in the X direction by the length of the line sensor 12 (the length in the cell arrangement direction). Move back in direction. In this way, the line sensor 12 moves zigzag with respect to the inspection area of the inspection object 10 as indicated by the arrow.
【００６５】このようにして、ラインセンサ１２は検査
対象物１０の検査領域に対して移動するが、その移動の
途中で、図２で示すＱＦＰ１０ａ，ＳＯＰ１０ｂ，チッ
プ部品１０ｃなどのはんだ付部などの検査対象がある領
域に達すると、部品位置情報データベース１６のデータ
に基づいてこれを検出し、検出条件１７のデータに基づ
いて上記の第１または第２の設定状態となり、検出対象
の高さの検出が行なわれるのである。As described above, the line sensor 12 moves with respect to the inspection area of the inspection object 10, and during the movement, the line sensor 12, such as a soldered portion such as the QFP 10 a, the SOP 10 b, and the chip component 10 c shown in FIG. When the inspection target reaches a certain area, it is detected based on the data of the component position information database 16 and the first or second setting state is set based on the data of the detection condition 17, and the height of the detection target is determined. The detection is performed.
【００６６】そこで、図５（ａ），（ｂ）において、上
記ｙ方向走査開始位置において、ラインセンサ１２の走
査領域中に含まれる部品の種類（図２では、ＱＦＰ１０
ａ，ＳＯＰ１０ｂ，チップ部品１０ｃなど）に応じて、
検出光学系の設定状態を変更し、検出動作を選択する。
制御用コンピュータ６は、部品位置情報データベース１
６のデータを参照して各走査領域中に含まれる部品種類
を認識し（ステップ１００）、さらに、検出条件データ
ベース１７から予めユーザが設定した部品種類に応じた
検出条件を検索した結果に基づいて、走査領域における
検出条件を設定する。即ち、走査領域中にＩＣ部品（図
２では、ＱＦＰ１０ａ，ＳＯＰ１０ｂ）のみが含まれて
いるならば、第１の設定状態を選択し（ステップ１０
１）、走査領域中にチップ部品（図２では、チップ部品
１０ｃ）のみが含まれているならば、第２の設定状態に
選択する（ステップ１０３）。そして、夫々の設定状態
で、上記のように、ラインセンサ１２で５個の検出対象
の画像を検出し（ステップ１０２，１０４）、これら画
像に基づいて検査対象の高さを検出する（ステップ１０
９）。In FIGS. 5 (a) and 5 (b), the types of components included in the scanning area of the line sensor 12 (the QFP 10 in FIG.
a, SOP 10b, chip component 10c, etc.)
Change the setting state of the detection optical system and select the detection operation.
The control computer 6 includes the component position information database 1
6, the type of component included in each scanning area is recognized (step 100), and further, based on the result of searching the detection condition database 17 for a detection condition corresponding to a component type set in advance by the user. , A detection condition in the scanning area is set. That is, if only the IC components (the QFP 10a and the SOP 10b in FIG. 2) are included in the scanning area, the first setting state is selected (step 10).
1) If the scan area includes only the chip component (the chip component 10c in FIG. 2), a second setting state is selected (step 103). Then, in each setting state, as described above, the five images to be detected are detected by the line sensor 12 (steps 102 and 104), and the height of the inspection target is detected based on these images (step 10).
9).
【００６７】また、走査領域中にチップ部品とＩＣ部品
とがともに含まれている場合には、まず、第１の設定状
態に選択して（ステップ１０５）、ラインセンサ１２で
検出対象であるＩＣ部品のはんだ付け部の画像を５個検
出し（ステップ１０６）、次いで、第２の設定状態を選
択して（ステップ１０７）、ラインセンサ１２で５個の
検出対象であるチップ部品のはんだ付け部の画像を５個
検出し（ステップ１０８）、これら画像から夫々の検査
対象の高さを検出する（ステップ１０９）。When both the chip component and the IC component are included in the scanning area, first, the first setting state is selected (step 105), and the IC to be detected by the line sensor 12 is selected. Five images of the parts to be soldered are detected (step 106), then the second setting state is selected (step 107), and the line sensor 12 detects the five parts to be soldered of the chip parts to be detected. Are detected (step 108), and the height of each inspection object is detected from these images (step 109).
【００６８】また、検査対象物１０によっては、図６
（ａ）に示すように、ＩＣ部品とチップ部品とを含み、
ＩＣ部品のみが分布している領域（以下、ＩＣ領域とい
う）、チップ部品のみが分布している領域（以下、チッ
プ領域という）、ＩＣ部品とチップ部品とが混在してい
る領域（以下、混在領域という）に分割できるものがあ
る。このような検査対象物１０に対しては、図７に示す
ような検出動作を行なうようにすることができる。Also, depending on the inspection object 10, FIG.
(A) includes an IC component and a chip component,
A region where only IC components are distributed (hereinafter referred to as IC region), a region where only chip components are distributed (hereinafter referred to as chip region), and a region where IC components and chip components are mixed (hereinafter mixed) Area). For such an inspection object 10, a detection operation as shown in FIG. 7 can be performed.
【００６９】即ち、制御用コンピュータ６は、部品位置
情報データベース１６のデータと検出条件データベース
１７のデータとを参照し、ラインセンサ１２の走査領域
を検出条件を同じくする領域、即ち、図６に示すよう
に、ＩＣ領域，チップ領域及び混在領域に分割する。そ
して、まず、第１の設定状態を選択し（ステップ２０
０）、図６（ｂ）で示すように、検査対象物１０の走査
領域でのＩＣ領域と混在領域の走査を実行して、これら
領域でのＩＣ部品のはんだ付部の画像を５個取り込み
（ステップ２０１）、これら検出画像からＩＣ部品夫々
のはんだ付部の高さを検出する（ステップ２０２）。次
いで、第２の設定状態を選択し（ステップ２０３）、図
６（ｃ）で示すように、検査対象物１０の走査領域での
チップ領域と混在領域の走査を実行して、これら領域で
のチップ部品のはんだ付部の画像を５個取り込み（ステ
ップ２０４）、これら検出画像からチップ部品夫々のは
んだ付部の高さを検出する（ステップ２０５）。That is, the control computer 6 refers to the data of the component position information database 16 and the data of the detection condition database 17 and sets the scanning area of the line sensor 12 to the area having the same detection condition, that is, FIG. Thus, the area is divided into an IC area, a chip area, and a mixed area. Then, first, the first setting state is selected (step 20).
0), as shown in FIG. 6B, scanning of the IC area and the mixed area in the scanning area of the inspection object 10 is performed, and five images of the soldered portion of the IC component in these areas are captured. (Step 201), the height of the soldered portion of each IC component is detected from these detected images (Step 202). Next, a second setting state is selected (step 203), and as shown in FIG. 6C, scanning of the chip area and the mixed area in the scanning area of the inspection object 10 is executed, and Five images of the soldered portion of the chip component are captured (step 204), and the height of the soldered portion of each chip component is detected from these detected images (step 205).
【００７０】この検出動作の具体例は、図５に示した具
体例と比較して、設定状態の変更回数が少なくなる点で
有利であるが、走査時間が長くなるという問題もある。
検出時間の合計は、一般に、回路基板、即ち、検査対象
物１０の種類に依存するので、回路基板の種類に応じ
て、検出時間が短く、かつ有利な検出動作を選択すれば
よい。The specific example of this detection operation is advantageous in that the number of times of changing the setting state is reduced as compared with the specific example shown in FIG. 5, but there is a problem that the scanning time becomes longer.
Since the total detection time generally depends on the type of the circuit board, that is, the type of the inspection object 10, a detection operation having a short detection time and an advantageous detection operation may be selected according to the type of the circuit board.
【００７１】以上のように、この第１の実施形態におい
ては、検査対象物１０の要求高さ検出精度と要求高さ検
出範囲に応じて、必要最小限の画像を検出する光学的配
置並びに検出手順により、廉価な検出光学系による高速
な形状検出を実現することができる。As described above, in the first embodiment, the optical arrangement and detection for detecting the minimum required image in accordance with the required height detection accuracy and the required height detection range of the inspection object 10 are performed. According to the procedure, high-speed shape detection by an inexpensive detection optical system can be realized.
【００７２】図８は本発明による立体形状検出装置及び
はんだ付検査装置並びにそれらの方法の第２の実施形態
を示す構成図であって、９はＸＹＺステージ、１０は検
査対象物、１８はミラー、１９，２０はリレーレンズ、
２１はポリゴンミラー、２２はスキャンレンズ、２３は
開口絞り、２４は絞り調節機構、２５ａ〜２５ｃはビー
ムスプリッタ、２６ａ〜２６ｃはミラー、２７ａ〜２７
ｄは結像レンズ、２８は光路長調節機構、２９ａ〜２９
ｄはガラスブロック、３０はガラスブロック送り機構、
３１ａ〜３１ｄはピンホール、３２ａ〜３２ｄは光電変
換器、３３は高さ算出器、３４はレーザ源、３５ａ〜３
５ｄは検出手段である。FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of a three-dimensional shape detecting device and a soldering inspection device and a method thereof according to the present invention, wherein 9 is an XYZ stage, 10 is an inspection object, and 18 is a mirror. , 19 and 20 are relay lenses,
21 is a polygon mirror, 22 is a scan lens, 23 is an aperture stop, 24 is an aperture adjustment mechanism, 25a to 25c are beam splitters, 26a to 26c are mirrors, 27a to 27
d is an imaging lens, 28 is an optical path length adjusting mechanism, 29a to 29
d is a glass block, 30 is a glass block feed mechanism,
31a to 31d are pinholes, 32a to 32d are photoelectric converters, 33 is a height calculator, 34 is a laser source, and 35a to 3
5d is a detecting means.
【００７３】この第２の実施形態は、多段焦点方式によ
るものであって、図１に示した第１の実施形態と同様、
検出条件が異なる検出対象を取り扱うことができるよう
にしたものである。The second embodiment is based on the multi-stage focusing system, and is similar to the first embodiment shown in FIG.
It is possible to handle detection targets having different detection conditions.
【００７４】同図において、検査対象物１０は、ここで
も、図２に示すものとし、ＸＹＺステージ９に固定され
ている。このＸＹＺステージ９は、上記第１の実施形態
と同様、制御用コンピュータ６により、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向
に移動可能である。In this figure, the inspection object 10 is also shown in FIG. 2 and is fixed to the XYZ stage 9. The XYZ stage 9 can be moved in the X, Y, and Z directions by the control computer 6 as in the first embodiment.
【００７５】照明用のレーザ源３４から射出されたレー
ザ光は、中央にピンホールが配置されているミラー１８
及びリレーレンズ１９，２０を介してポリゴンミラー２
１で折り返され、図１８におけるｆ−θレンズと同様の
作用をなすスキャンレンズ２２によって検査対象物１０
上に焦点を結ぶ。検査対象物１０からの反射レーザ光
は、スキャンレンズ２２を透過した後、再びポリゴンミ
ラー２１で折り返される。折り返されたレーザ光は、あ
る程度広がりを持っているため、ミラー１８で反射さ
れ、開口絞り２３を通った後、ビームスプリッタ２５ａ
で２分割され、一方はさらにビームスプリッタ２５ｂに
よって２分割される。また、他方は、ミラー２６ａで光
路が曲げられた後、ビームスプリッタ２５ｃによって２
分割される。従って、検査対象物１０からの反射レーザ
光は、ビームスプリッタ２５ａ，２５ｂ，２５ｃによっ
て４分割される。The laser beam emitted from the illumination laser source 34 is reflected by the mirror 18 having a pinhole at the center.
And polygon mirror 2 via relay lenses 19 and 20
1 and is scanned by the scan lens 22 having the same function as the f-θ lens in FIG.
Focus on the top. The reflected laser light from the inspection object 10 is transmitted through the scan lens 22 and then turned back by the polygon mirror 21 again. Since the folded laser light has a certain spread, it is reflected by the mirror 18, passes through the aperture stop 23, and then passes through the beam splitter 25 a
, And one is further divided into two by the beam splitter 25b. On the other hand, after the optical path is bent by the mirror 26a, the beam splitter 25c
Divided. Therefore, the reflected laser light from the inspection object 10 is divided into four by the beam splitters 25a, 25b, and 25c.
【００７６】ビームスプリッタ２５ｃで２分割された反
射レーザ光の一方は、ミラー２６ｃで光路が曲げられた
後、結像レンズ２７ａ，光路長調節機構２８のガラスブ
ロック２９ａ，ピンホール３１ａを通り、光電変換器３
２ａで受光され、他方は、結像レンズ２７ｂ，光路長調
節機構２８のガラスブロック２９ｂ，ピンホール３１ｂ
を通り、光電変換器３２ｂで受光される。また、ビーム
スプリッタ２５ｂで２分割された反射レーザ光の一方
は、ミラー２６ｂで光路が曲げられた後、結像レンズ２
７ｃ，光路長調節機構２８のガラスブロック２９ｃ，ピ
ンホール３１ｃを通り、光電変換器３２ｃで受光され、
他方は、結像レンズ２７ｄ，光路長調節機構２８のガラ
スブロック２９ｄ，ピンホール３１ｄを通り、光電変換
器３２ｄで受光される。光電変換器３２ａ〜３２ｄは夫
々、受光量に応じたレベルの電気信号を出力する。One of the reflected laser beams split into two by the beam splitter 25c passes through the imaging lens 27a, the glass block 29a of the optical path length adjusting mechanism 28, and the pinhole 31a after the optical path is bent by the mirror 26c. Converter 3
2a, the other is the imaging lens 27b, the glass block 29b of the optical path length adjusting mechanism 28, the pinhole 31b
, And is received by the photoelectric converter 32b. One of the reflected laser beams split into two by the beam splitter 25b has an optical path bent by a mirror 26b, and then the imaging lens 2
7c, the light passes through the glass block 29c of the optical path length adjusting mechanism 28 and the pinhole 31c, and is received by the photoelectric converter 32c.
The other passes through the imaging lens 27d, the glass block 29d of the optical path length adjusting mechanism 28, and the pinhole 31d, and is received by the photoelectric converter 32d. Each of the photoelectric converters 32a to 32d outputs an electric signal at a level corresponding to the amount of received light.
【００７７】ここで、各光電変換器３２ａ〜３２ｄで
は、スキャンレンズ２２と結像レンズ２７ａ〜２７ｄに
関して、検査対象物１０とピンホール３１ａ〜３１ｄと
が共役な位置関係にあるとき、検出光量が最大となって
出力する電気信号のレベルが最大となり、かかる共役な
位置関係から外れるに従って、電気信号が減少する。従
って、この第２の実施形態では、光電変換器３２ａ〜３
２ｄの検出光量、つまり、出力する電気信号のレベルそ
のものを合焦測度とみなすものである。Here, in each of the photoelectric converters 32a to 32d, when the inspection object 10 and the pinholes 31a to 31d are in a conjugate positional relationship with respect to the scan lens 22 and the imaging lenses 27a to 27d, the detected light amount The level of the electric signal to be output becomes the maximum, and the electric signal decreases as the level deviates from the conjugate positional relationship. Therefore, in the second embodiment, the photoelectric converters 32a to 32a-3
The detected light amount of 2d, that is, the level of the output electric signal itself is regarded as a focusing measure.
【００７８】ここで、スキャンレンズ２２，結像レンズ
２７ａ，ピンホール３１ａ及び光電変換器３２ａからな
る部分を検出手段３５ａとし、同様の不財貨らなる部分
を検出手段３５ｂ，３５ｃ，３５ｄとすると、これら検
出手段３５ａ〜３５ｄの夫々の光路中に絞り調整機構２
４によって調節される開口絞り２３と光路長調節機構２
８のガラスブロック２９ａ〜２９ｄが配置されている。Here, if the portion composed of the scan lens 22, the imaging lens 27a, the pinhole 31a and the photoelectric converter 32a is the detecting means 35a, and the similar non-goods are the detecting means 35b, 35c and 35d. An aperture adjusting mechanism 2 is provided in each of the optical paths of these detecting means 35a to 35d.
Aperture stop 23 and optical path length adjustment mechanism 2 adjusted by 4
Eight glass blocks 29a to 29d are arranged.
【００７９】この絞り調整機構２４は、合焦測度の分布
形状を制御するための合焦測度制御手段として機能す
る。即ち、開口絞り２３の開口数を小さくするほど、図
９に破線で示すように、検出光量、即ち、合焦測度の形
状は広がり、焦点はずれに対して緩やかに変化する。ま
た、開口絞り２３の開口数を大きくすると、図９に実線
で示すように、合焦測度の広がりは狭くなり、焦点はず
れに対して急激に変化する。絞り調整機構２４は、制御
用コンピュータ６の指示に従って開口絞り２３を光路中
に出し入れする。これにより、開口数を２段階に調節で
きる。なお、この開口絞り２３は、リレーレンズ１９，
２０によってリレーされるスキャンレンズ２２の射出瞳
位置に挿入すると、都合がよい。The aperture adjusting mechanism 24 functions as a focus measure control means for controlling the distribution of the focus measure. That is, as the numerical aperture of the aperture stop 23 is reduced, the detected light amount, that is, the shape of the in-focus measure is expanded as shown by a broken line in FIG. When the numerical aperture of the aperture stop 23 is increased, as shown by the solid line in FIG. 9, the spread of the focus measurement is narrowed, and the focus measurement changes sharply with respect to defocus. The aperture adjustment mechanism 24 moves the aperture stop 23 into and out of the optical path according to an instruction from the control computer 6. Thereby, the numerical aperture can be adjusted in two stages. The aperture stop 23 is connected to the relay lens 19,
It is convenient to insert the scan lens 22 at the exit pupil position relayed by 20.
【００８０】光路長調節機構２８は、結像レンズ２７ａ
〜２７ｄとピンホール３１ａ〜３１ｄとの間の光学的距
離を調節するものである。この光路長調節機構２８は、
各検出手段３５ａ〜３５ｄの光路中に挿入されるガラス
ブロック２９ａ〜２９ｄとガラスブロック送り機構３０
とから構成されている。ガラスブロック送り機構３０
は、制御用コンピュータ６の指示に従って、ガラスブロ
ック２９ａ〜２９ｄを各検出手段３５ａ〜３５ｄの光路
中へ出し入れする。これにより、各光電変換器３２ａ〜
３２ｄと結像レンズ２７ａ〜２７ｄとの間の光学的距離
を２段階に調節することができる。The optical path length adjusting mechanism 28 includes an imaging lens 27a.
27d and the optical distance between the pinholes 31a to 31d. This optical path length adjustment mechanism 28
Glass blocks 29a to 29d inserted into the optical paths of the respective detecting means 35a to 35d and a glass block feeding mechanism 30
It is composed of Glass block feed mechanism 30
Moves the glass blocks 29a to 29d into and out of the optical path of each of the detection means 35a to 35d in accordance with an instruction from the control computer 6. Thereby, each photoelectric converter 32a-
The optical distance between 32d and the imaging lenses 27a to 27d can be adjusted in two steps.
【００８１】図１０はかかるガラスブロック２９（即
ち、ガラスブロック２９ａ〜２９ｄ）の作用を示す図で
ある。FIG. 10 is a view showing the operation of the glass block 29 (that is, the glass blocks 29a to 29d).
【００８２】同図において、いま、ガラスブロック２９
を光路中に挿入しないときの結像レンズ２７（即ち、結
像レンズ２７ａ〜２７ｄ）による合焦位置をＧ1とす
る。かかる光路にガラスブロック２９を挿入すると、合
焦位置はＧ1からＧ2に移動する。この合焦位置の移動量
Δは、ガラスブロック２９の屈折率をｎ、厚さをｄGと
すると、次の数４で表わされる。Referring to FIG.
The imaging lens 27 when not inserted in the optical path (i.e., an imaging lens 27a-27d) to the in-focus position by the G 1. Upon insertion of the glass blocks 29 to such an optical path, focus position moves from G 1 to G 2. When the refractive index of the glass block 29 is n and the thickness is d G , the moving amount Δ of the focus position is expressed by the following Expression 4.
【００８３】[0083]
【数４】 (Equation 4)
【００８４】従って、検出手段３５ａ〜３５ｄの光路中
にガラスブロック２９ａ〜２９ｄを出し入れすることに
より、レンズ２２，２７ａ〜２７ｄに関して検査対象物
１０と共役なピンホール３１ａ〜３１ｄの位置、換言す
ると、レンズ２２，２７ａ〜２７ｄに関してピンホール
３１ａ〜３１ｄと共役な検査対象物１０の位置がΔだけ
変化することになる。Therefore, by moving the glass blocks 29a to 29d in and out of the optical path of the detecting means 35a to 35d, the positions of the pinholes 31a to 31d conjugate with the inspection object 10 with respect to the lenses 22, 27a to 27d, in other words, With respect to the lenses 22, 27a to 27d, the position of the inspection object 10 conjugate with the pinholes 31a to 31d changes by Δ.
【００８５】ここで、開口絞り２３の絞り値（開口数）
を大にし、かつ、各検出手段３５ａ〜３５ｄの光路中に
ガラスブロック２９ａ〜２９ｄを挿入したときを第１の
設定状態とし、開口絞り２３の絞り値を小にし、かつ、
３５ａ〜３５ｄの光路中にガラスブロック２９ａ〜２９
ｄを挿入しないときを第２の設定状態とすると、第１の
設定状態では、図２０（ａ）に示したような高さ検出範
囲は狭いが、高い精度で高さ検出が可能な合焦測度が得
られ、第２の設定状態では、図２０（ｂ）に示したよう
な高さ検出精度は低下するが、高さ検出範囲が広い合焦
測度が得られる。従って、ガラスブロック２９ａ〜２９
ｄの厚さや開口絞り２３の開口数を適宜選択することに
より、図２に示したようなチップ部品やＩＣ部品でのは
んだ付部の高さ検出に好適な合焦測度の分布を得ること
ができる。Here, the aperture value (numerical aperture) of the aperture stop 23
Is large, and when the glass blocks 29a to 29d are inserted into the optical paths of the detection means 35a to 35d, the first setting state is set, the aperture value of the aperture stop 23 is reduced, and
Glass blocks 29a-29 in the optical path of 35a-35d
In the first setting state, the height detection range as shown in FIG. 20A is narrow, but the height can be detected with high accuracy in the first setting state. A measure is obtained, and in the second setting state, a focus measure having a wide height detection range is obtained although the height detection accuracy as shown in FIG. 20B is reduced. Therefore, the glass blocks 29a to 29
By appropriately selecting the thickness of d and the numerical aperture of the aperture stop 23, it is possible to obtain a distribution of a focus measure suitable for detecting the height of a soldered portion in a chip component or an IC component as shown in FIG. it can.
【００８６】高さ算出器３３は、図１８に示した従来技
術と同様、光電変換器３２ａ〜３２ｄからの電気信号を
取り込み、レベルが最大の電気信号の値とその両側の光
電変換器からの電気信号との値を上記数１によって演算
することにより、検査対象物１０の所望の検出対象の高
さを検出することができる。The height calculator 33 fetches the electric signals from the photoelectric converters 32a to 32d in the same manner as in the prior art shown in FIG. 18, and calculates the value of the electric signal having the maximum level and the signals from the photoelectric converters on both sides thereof. By calculating the value with the electric signal by the above equation 1, the desired height of the detection target of the inspection target 10 can be detected.
【００８７】また、レーザスポットがポリゴンミラー２
１によって検査対象物１０をＸ方向に走査し、また、Ｘ
ＹＺステージ９がポリゴンミラー２１の回転と同期して
ｙ方向に移動することにより、検査対象物１０上をレー
ザスポットが走査する。作業者は、制御用コンピュータ
６で動作するユーザインターフェースソフトを介して装
置を操作する。The laser spot is located on the polygon mirror 2.
1 scans the inspection object 10 in the X direction,
As the YZ stage 9 moves in the y direction in synchronization with the rotation of the polygon mirror 21, the laser spot scans on the inspection object 10. The operator operates the device via user interface software operated on the control computer 6.
【００８８】以上のように、この第２の実施形態におい
ても、検査対象物１０に検出条件が異なる検出対象部品
があっても、これらの高さを夫々の検出条件で検出する
ことができる。As described above, even in the second embodiment, even if the inspection object 10 includes detection target components having different detection conditions, the heights thereof can be detected under the respective detection conditions.
【００８９】図１１は本発明による立体形状検出装置及
びはんだ付検査装置並びにそれらの方法の第３の実施形
態を示す構成図であって、１’は光源、９’はＸＹステ
ージ、１２ａ，１２ｂはラインセンサ、１３ａ，１３ｂ
はシェーデング補正器、１４ａ，１４ｂは画像メモリ、
３６は照明光波長選択機構、３７はλ1波長透過フィル
タ、３８はλ2波長透過フィルタ、３９はフィルタ移動
機構、４０はガラスブロック、４１はハーフミラーであ
り、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する
説明を省略する。FIG. 11 is a block diagram showing a third embodiment of a three-dimensional shape detecting apparatus, a soldering inspection apparatus and a method thereof according to the present invention, wherein 1 'is a light source, 9' is an XY stage, 12a and 12b. Are line sensors, 13a and 13b
Is a shading corrector, 14a and 14b are image memories,
36 is an illumination light wavelength selection mechanism, 37 is a λ 1 wavelength transmission filter, 38 is a λ 2 wavelength transmission filter, 39 is a filter moving mechanism, 40 is a glass block, 41 is a half mirror, and a portion corresponding to FIG. The same reference numerals are given and duplicate description is omitted.
【００９０】この第３の実施形態は、Shape from Defoc
us方式によるものであり、先の実施形態と同様に、検査
対象物での検出条件の異なる検出対象の高さ検出ができ
るようにしたものである。This third embodiment is based on Shape from Defoc.
This is based on the us system, and can detect the height of a detection target having a different detection condition on the inspection target, as in the previous embodiment.
【００９１】同図において、光源１’は、特定の波長λ
1，λ2で輝線スペクトルを有するスペクトルランプであ
る。この光源１’から出力される照明光は、集光レンズ
２で集光された後、照明光波長選択機構３６，投影パタ
ーン部材３または４を通ってハーフミラー７で光路が曲
げられ、対物レンズ８を介してＸＹステージ９’に載置
されている検査対象物１０を照明する。また、この検査
対象物１０からの反射光は、対物レンズ８，ハーフミラ
ー７及びガラスブロック４０を通り、ハーフミラー４１
で２分されて夫々ラインセンサ１２ａ，１２ｂで受光さ
れる。ＸＹステージ９’をＸ，Ｙ方向に移動させること
により、検査対象物１０での照明光の照明領域を変える
ことができる。In the figure, a light source 1 'has a specific wavelength λ.
1 is a spectrum lamp having an emission line spectrum in lambda 2. The illumination light output from the light source 1 ′ is condensed by the condenser lens 2, passes through the illumination light wavelength selection mechanism 36, the projection pattern member 3 or 4, and the optical path is bent by the half mirror 7. The inspection object 10 mounted on the XY stage 9 ′ is illuminated via 8. The reflected light from the inspection object 10 passes through the objective lens 8, the half mirror 7 and the glass block 40 and passes through the half mirror 41.
Are received by the line sensors 12a and 12b, respectively. By moving the XY stage 9 ′ in the X and Y directions, the illumination area of the inspection object 10 with illumination light can be changed.
【００９２】ここで、照明光波長選択機構３６は、波長
λ1 を含むその近傍の波長領域で高い透過率を有するλ
1 波長透過フィルタ３７と波長λ2 を含むその近傍の波
長領域で高い透過率を有するλ2 波長透過フィルタ３８
とフィルタ移動機構３９とから構成されており、フィル
タ移動機構３９が制御用コンピュータ６の指示に従って
λ1 波長透過フィルタ３７とλ2 波長透過フィルタ３８
とを光路中に入替えすることにより、照明光の波長をλ
1 とλ2 とに切り換えることができる。Here, the illumination light wavelength selection mechanism 36 has a high transmittance λ having a high transmittance in a wavelength region in the vicinity thereof including the wavelength λ 1.
Lambda 2 wavelength transmission filter 38 having the high transmittance in a wavelength region including and neighboring wavelength transmission filter 37 and the wavelength lambda 2
And a filter moving mechanism 39. The filter moving mechanism 39 is configured to transmit the λ 1 wavelength transmission filter 37 and the λ 2 wavelength transmission filter 38 in accordance with an instruction from the control computer 6.
In the optical path, the wavelength of the illumination light is changed to λ.
It can be switched to 1 and λ 2 and.
【００９３】ガラスブロック４０は、上記のように照明
光波長選択機構３６による反射光の波長の違いにより、
同じ位置からの反射光の結像レンズ１１による焦点位置
を異ならせるためのものであり、図１２に示すように、
λ1＞λ2とし、ガラスブロック４０の波長λ1に対する
屈折率をｎ1、波長λ2に対する屈折率をｎ2、ガラスブ
ロック４０の厚さをｄGとすると、波長λ1(長波長）の
光での焦点位置ＧLに対し、波長λ2(短波長）の光での
焦点位置ＧSは、次の数５で示す光学的距離Δだけガラ
スブロック４０から離れる。The glass block 40 is formed by the difference in the wavelength of the reflected light by the illumination light wavelength selection mechanism 36 as described above.
This is for changing the focal position of the reflected light from the same position by the imaging lens 11, and as shown in FIG.
Assuming that λ 1 > λ 2 , the refractive index of the glass block 40 for the wavelength λ 1 is n 1 , the refractive index for the wavelength λ 2 is n 2 , and the thickness of the glass block 40 is d G , the wavelength λ 1 (long wavelength) the relative focal positions G L in the light, the focal position G S with light of a wavelength lambda 2 (short wavelength), away from the glass block 40 by the optical distance Δ shown in the following Equation 5.
【００９４】[0094]
【数５】 (Equation 5)
【００９５】図１１において、ラインセンサ１２ａとラ
インセンサ１２ｂとは、結像レンズ１１からの光学的距
離が異なるように配置されている。従って、ラインセン
サ１２ａとラインセンサ１２ｂとでは、結像レンズ１１
からの光の焦点はずれの度合いが異なる。In FIG. 11, the line sensor 12a and the line sensor 12b are arranged so that the optical distance from the imaging lens 11 is different. Therefore, the line sensor 12a and the line sensor 12b
The degree of defocus of the light from the camera differs.
【００９６】制御用コンピュータ６は、図１に示した制
御用コンピュータ６と同様、図示していないが、図１に
示されるような部品位置情報データベース１６や検出条
件データベース１７のデータに基づいてＸＹステージ
９’のＸ，Ｙ方向の移動制御や投影パターン移動機構５
の制御を行なうとともに、フィルタ移動機構３９の制御
を行なう。従って、図１で説明したように、検査対象物
１０での検査条件が異なる検出対象毎に、制御用コンピ
ュータ６は投影パターン移動機構５を制御して、照明光
の光路中に挿入する投影パターン部材３，４を入れ替え
る。The control computer 6 is not shown like the control computer 6 shown in FIG. 1, but is based on the data of the component position information database 16 and the detection condition database 17 as shown in FIG. X and Y movement control of the stage 9 'and the projection pattern moving mechanism 5
And the filter moving mechanism 39 is controlled. Therefore, as described with reference to FIG. 1, the control computer 6 controls the projection pattern moving mechanism 5 for each detection target having a different inspection condition in the inspection target 10 so that the projection pattern inserted into the optical path of the illumination light. The members 3 and 4 are exchanged.
【００９７】また、この光路中に投影パターン部材３，
４のいずれが挿入されていても、制御用コンピュータ６
がフィルタ移動機構３９を制御することにより、光路中
に挿入される色フィルタがλ1 波長透過フィルタ３７と
λ2 波長透過フィルタ３８とのいずれか一方から他方に
切り換えられ、これにより、高さ検出に使用される光の
波長が異なるものとなる。従って、いま、λ1 波長透過
フィルタ３７が光路中に挿入されて波長λ1 の照明光が
使用されているとき、ラインセンサ１２ａ,１２ｂとで
焦点はずれの度合いが異なるが、次に、光路中に挿入す
る色フィルタをλ2 波長透過フィルタ３８に切り換えて
波長λ2 の照明光が使用されると、ラインセンサ１２
ａ，１２ｂとで焦点はずれの度合いが互いに異なるが、
さらに、波長λ1 の照明光が使用したときとも異なるこ
とになる。Further, the projection pattern members 3 and
4 is inserted, the control computer 6
There By controlling the filter moving mechanism 39 is switched from one of the color filter to be inserted in the optical path between lambda 1 wavelength transmission filter 37 and the lambda 2 wavelength transmission filter 38 to the other, thereby, the height detection The wavelength of the light used for the light is different. Therefore, when the λ 1 wavelength transmission filter 37 is inserted into the optical path and the illumination light of the wavelength λ 1 is used, the degree of defocus differs between the line sensors 12a and 12b. When illumination light having a wavelength lambda 2 is used by switching the color filter to be inserted into lambda 2 wavelength transmission filter 38, the line sensor 12
a and 12b have different degrees of defocus,
Further, the illumination light having the wavelength λ 1 is different from that when the illumination light is used.
【００９８】このように、結像レンズ１１からの光学的
距離が異なる２つのラインセンサ１２ａ，１２ｂを用
い、かつ異なる波長λ1，λ2の照明光を切り換えて使用
することにより、４通りの焦点はずれの度合いが得られ
ることになる。このことは、図１に示した第１の実施形
態での１つのラインセンサ１２を用いて検査対象物１０
をＺ方向の複数の設定位置に移動させ、複数通りの異な
る焦点ずれの度合いを得るようにすることと同等であ
り、従って、この第３の実施形態は、検査対象物１０を
移動させずに、ラインセンサで第１の実施形態と同等の
画像を検出することができるものである。As described above, by using two line sensors 12a and 12b having different optical distances from the imaging lens 11 and switching and using illumination light having different wavelengths λ 1 and λ 2 , four types of illumination light can be used. The degree of defocus will be obtained. This means that the inspection object 10 can be inspected using one line sensor 12 in the first embodiment shown in FIG.
Is moved to a plurality of setting positions in the Z direction to obtain a plurality of different degrees of defocus. Therefore, the third embodiment does not move the inspection object 10 without moving the inspection object 10. And the line sensor can detect an image equivalent to that of the first embodiment.
【００９９】ラインセンサ１２ａ，１２ｂから出力され
た画像信号は、シェーディング補正器１３ａ，１３ｂで
シェーディング補正された後、画像メモリ１４ａ，１４
ｂに格納される。高さ検出器１５は、画像メモリ１４
ａ，１４ｂに格納された画像データを夫々読み出し、画
素毎に合焦測度を算出して高さを求める。The image signals output from the line sensors 12a and 12b are subjected to shading correction by shading correctors 13a and 13b, and then the image memories 14a and 14b.
b. The height detector 15 is connected to the image memory 14.
The image data stored in a and 14b are read out, and the height is obtained by calculating the focus measure for each pixel.
【０１００】このように、この第３の実施形態は、第１
の実施形態とは、光学的距離設定手段が異なるだけであ
る。第１の実施形態では、ＸＹステージ９’の上下動に
よって検査対象物１０と結像レンズ１１との光学的距離
を変化させて画像を検出していたのであるが、この第３
の実施形態では、照明光の波長の切替えにより、結像レ
ンズ１１とラインセンサとの光学的距離を変化させ、か
つ結像レンズ１１から光学的距離から異なる複数のライ
ンセンサ１２ａ，１２ｂを配置しているものであって、
第１の実施形態と同等の効果が得られるものである。As described above, the third embodiment is similar to the first embodiment.
Only the optical distance setting means is different from the embodiment. In the first embodiment, the image is detected by changing the optical distance between the inspection object 10 and the imaging lens 11 by the vertical movement of the XY stage 9 ′.
In the embodiment, the optical distance between the imaging lens 11 and the line sensor is changed by switching the wavelength of the illumination light, and a plurality of line sensors 12a and 12b different from the optical distance from the imaging lens 11 are arranged. That is
An effect equivalent to that of the first embodiment can be obtained.
【０１０１】図１３は本発明による立体形状検出装置及
びはんだ付検査装置並びにそれらの方法の第４の実施形
態を示す構成図であって、４２は投影パターン部材、４
３ａ，４３ｂはテレビカメラであり、前出図面に対応す
る部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
この第４の実施形態はＳｆＤ方式と多段焦点方式とを併
用したものである。FIG. 13 is a block diagram showing a fourth embodiment of the three-dimensional shape detecting device and the soldering inspection device and the method thereof according to the present invention.
Reference numerals 3a and 43b denote television cameras, and portions corresponding to the above-described drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
In the fourth embodiment, the SfD method and the multi-stage focus method are used in combination.
【０１０２】同図において、光源１から発した照明光
は、集光レンズ２で集光された後、投影パターン部材４
２を通ってハーフミラー７で折り返され、対物レンズ８
を介してＸＹステージ９’上の電子回路基板である検査
対象物１０を照明する。この検査対象物１０からの反射
光は、対物レンズ８及び結像レンズ１１を透過した後、
ハーフミラー４１で２分割され、夫々テレビカメラ４３
ａ，４３ｂで受光される。これにより、テレビカメラ４
３ａ，４３ｂ毎に画像が検出される。これらテレビカメ
ラ４３ａ，４３ｂは、結像レンズ１１からの光学的距離
が異なるように、配置されている。テレビカメラ４３
ａ，４３ｂの検出画像は夫々、シェーデイング補正器１
３ａ，１３ｂでシェーデイング補正された後、画像メモ
リ１４ａ，１４ｂに格納される。高さ検出器１５は画像
メモリ１４ａ，１４ｂに格納された検出画像から合焦測
度を算出し、検出対象の高さを検出する。In the figure, illumination light emitted from a light source 1 is condensed by a condenser lens 2 and then is projected onto a projection pattern member 4.
2 and is turned back by the half mirror 7 and the objective lens 8
Illuminates the inspection object 10 which is an electronic circuit board on the XY stage 9 'through the. After the reflected light from the inspection object 10 passes through the objective lens 8 and the imaging lens 11,
The camera is divided into two parts by a half mirror 41,
a and 43b. Thereby, the TV camera 4
An image is detected for each of 3a and 43b. These television cameras 43a and 43b are arranged so that the optical distance from the imaging lens 11 is different. TV camera 43
The detected images a and 43b are respectively the shading corrector 1
After the shading correction in 3a and 13b, the image data is stored in the image memories 14a and 14b. The height detector 15 calculates a focus measure from the detected images stored in the image memories 14a and 14b, and detects the height of the detection target.
【０１０３】ここで、投影パターン部材４２は、Ｘ，Ｙ
方向で繰り返し周期が異なるパターンからなる投影パタ
ーンを有している。Here, the projection pattern member 42 is composed of X, Y
It has a projection pattern consisting of a pattern having a different repetition period in each direction.
【０１０４】この第４の実施形態では、合焦測度をＸ，
Ｙ方向で別個に算出し、夫々から高さ算出を行なうもの
であり、ＳｆＤ方式における合焦測度と共焦点方式にお
ける合焦測度としての検出光量を併用して高さを算出す
るものである。以下、これら合焦測度と高さ算出方法に
ついて説明する。In the fourth embodiment, the focus measure is X,
The height is calculated separately in the Y direction, and the height is calculated from each of them. The height is calculated using both the focus measurement in the SfD method and the detected light amount as the focus measure in the confocal method. Hereinafter, the focus measure and the height calculation method will be described.
【０１０５】図１４は図１３における投影パターン部材
４２の投影パターンと検出画像を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a projected pattern of the projected pattern member 42 in FIG. 13 and a detected image.
【０１０６】同図（ａ）において、投影パターン部材４
２に設けられた投影パターンは、枠状に図示した格子パ
ターン窓ＰＷの配列からなっており、この格子パターン
窓ＰＷでは、その検出画像として拡大して示す図１４
（ｂ）から明らかなように、Ｘ方向の格子ピッチＰXと
Ｙ方向の格子ピッチＰYとが異なる格子パターンが形成
されている。このように、格子パターン窓ＰＷ内の格子
ピッチを方向によって異ならせることにより、ＳｆＤ方
式でのＸ，Ｙ方向の合焦測度を異ならせることができ
る。ここでは、Ｘ方向の格子ピッチＰXを４画素、Ｙ方
向の格子ピッチＰYを８画素とする。In FIG. 11A, the projection pattern member 4
The projection pattern provided in 2 has an array of lattice pattern windows PW illustrated in a frame shape, and in this lattice pattern window PW, FIG.
(B) As is apparent from, and the grating pitch P Y of the grating pitch P X and Y directions of the X direction are different lattice patterns formed. As described above, by making the grid pitch in the grid pattern window PW different depending on the direction, it is possible to make the X / Y direction focus measurement in the SfD system different. Here, four pixels a grating pitch P X in the X direction, the grating pitch P Y in the Y-direction and eight pixels.
【０１０７】ＳｆＤ方式では、テレビカメラ４３ａ，４
３ｂの検出画像を画素ｇm,n毎に以下の数６で示す微分
演算ｇXによってＸ方向の微分処理を行ない、また、こ
の検出画像を画素ｇm,n毎に以下の数７で示す微分演算
ｇYによってＹ方向の微分処理を行ない、夫々の微分値
からＸ，Ｙ方向の合焦測度を求める。In the SfD system, the television cameras 43a, 4
Pixel g m the detected image of 3b, performs differential processing of the X-direction by the differential operation g X indicated by the following equation 6 for each n, also shown in the following Equation 7 the detected image pixel g m, each n the differential operation g Y performs differential processing in the Y direction, obtaining X, the Y-direction focusing measure the differential value of each.
【０１０８】[0108]
【数６】 (Equation 6)
【０１０９】[0109]
【数７】 (Equation 7)
【０１１０】ここで、数６，７を比較して明らかなよう
に、Ｘ方向の微分ｇXでは、Ｙ方向の微分ｇYに対し、画
素ｇm,nから近い画素を用いている。このため、Ｘ方向
の微分ｇXの微分値に対する合焦測度ＧXとＹ方向の微分
ｇYに対する合焦測度ＧYとは、同じ画素についてみる
と、ピーク位置は一致するが、広がり形状が異なるもの
である。つまり、合焦測度ＧXの方が、合焦測度ＧYより
も、広がりが狭いが、急峻な形状をなしている。このよ
うな合焦測度ＧX，ＧYの形状は、図１４に示した投影パ
ターンによって決まる。従って、投影パターンとして、
図１４に示すものに限らず、合焦測度ＧX，ＧYの所望と
する形状に応じて、例えば、Ｘ方向の格子ピッチＰX を
８画素，Ｙ方向の格子ピッチＰY を１６画素というよう
に、投影パターンを適宜決めることができる。[0110] Here, as apparent by comparing the number 6 and 7, the X-direction differential g X, with respect to the derivative g Y of the Y-direction, and using the pixel closer to the pixel g m, n. Therefore, the focus measure G Y for focus measure G X and Y directions of the differential g Y for the differential value of the differential g X in the X direction, looking for the same pixel, the peak position is consistent, spread shape Are different. In other words, towards the focus measure G X is than focusing measure G Y, but a narrow spread, and has a steep shape. The shape of such focus measures G X and G Y is determined by the projection pattern shown in FIG. Therefore, as a projection pattern,
For example, the grid pitch PX in the X direction is 8 pixels, and the grid pitch PY in the Y direction is 16 pixels, depending on the desired shape of the focus measures G X and G Y. As described above, the projection pattern can be appropriately determined.
【０１１１】図１５は同じ画素に対するＸ方向の合焦測
度ＧX とＹ方向の合焦測度ＧY とを示すものであり、こ
れらはそのピーク位置が一致して広がり形状が異なる。
つまり、使用する投影パターンが決まっているから、同
じピーク位置のＸ方向の合焦測度ＧXとＹ方向の合焦測
度ＧYが対をなしている。ピーク位置は検出対象の高さ
位置である。従って、種々の高さ位置に応じてピーク値
が異なるＸ方向の合焦測度ＧXとＹ方向の合焦測度ＧYと
の対が存在することになる。[0111] Figure 15 shows a focus measure G Y of the X direction focusing measure G X and Y directions with respect to the same pixel, they are different shapes spread its peak positions match.
In other words, because they decided projection pattern used, focus measure G X and Y directions of the focusing measure G Y of the X-direction of the same peak positions are paired. The peak position is the height position of the detection target. Accordingly, the present pairs of focus measure G Y focus measure G X and Y directions of the peak value is different X direction according to the various heights.
【０１１２】そこで、高さ検出器１５には、Ｘ方向の合
焦測度ＧXとＹ方向の合焦測度ＧYとの対毎にそれを表わ
す微分値とそのピーク位置との対応関係を表わすルック
アップテーブルが設けられており、画像メモリ１４ａに
格納されている検出画像から各画素毎の微分値ｇＸ，ｇ
Ｙが求まると、上記のルックアップテーブルにより、こ
れら微分値ｇＸ，ｇＹからこれら合焦測度ＧX，ＧYのピ
ーク位置、即ち、検出対象の画素毎の高さが求まるよう
にしている。このようなルックアップテーブルは、基準
となる検査対象物を用いて高さ検出を行なうことによ
り、その検出結果に基づいて作成することができる。Therefore, the height detector 15 indicates the correspondence between the differential value representing the pair of the focus measure G X in the X direction and the focus measure G Y in the Y direction and its peak position. A lookup table is provided, and differential values gX, g for each pixel are calculated from the detected image stored in the image memory 14a.
When Y is obtained, the above lookup table is used to obtain the peak positions of the focusing measures G X and G Y from the differential values gX and gY, that is, the height of each detection target pixel. Such a look-up table can be created based on the detection result by performing height detection using a reference inspection object.
【０１１３】ところで、テレビカメラ４３ａとテレビカ
メラ４３ｂとは、結像レンズ１１からの光学的距離が異
なるから、焦点はずれの度合いも異なる。このために、
同じとウエイパターンを用いているため、得られる合焦
測度の形状は等しいが、ピーク位置が異なる。そこで、
図１６において、テレビカメラ４３ａの検出画像に対す
る合焦測度をＧXa，ＧYaとすると、テレビカメラ４３ｂ
の検出画像に対する合焦測度は、これらとはピーク位置
が異なるＧXb，ＧYbということになる。この場合、テレ
ビカメラ４３ａの検出画像に対する合焦測度ＧXa，ＧYa
によって精度良く検出対象の高さを検出できる高さ範囲
ＨAがあり、また、テレビカメラ４３ｂの検出画像に対
する合焦測度ＧXb，ＧYbによって精度良く検出対象の高
さを検出できる高さ範囲ＨBがある。そして、高さ範囲
ＨAについては、テレビカメラ４３ａの検出画像の微分
値から検出対象の高さが求められる上記のルックアップ
テーブルが設定され、また、高さ範囲ＨBについても、
テレビカメラ４３ｂの検出画像の微分値から検出対象の
高さが求められる上記のルックアップテーブルが設定さ
れている。By the way, the television camera 43a and the television camera 43b have different optical distances from the imaging lens 11, and therefore have different degrees of defocus. For this,
Since the way patterns are the same, the shapes of the obtained focus measures are the same, but the peak positions are different. Therefore,
In FIG. 16, assuming that the focus measures for the detected image of the television camera 43a are G Xa and G Ya , the television camera 43b
Will be G Xb and G Yb with different peak positions. In this case, the focus measures G Xa and G Ya with respect to the image detected by the television camera 43a.
There is a height range HA in which the height of the detection target can be detected with high accuracy, and the height range in which the height of the detection target can be detected with high accuracy by the focusing measures G Xb and G Yb with respect to the image detected by the television camera 43b. there is a H B. Then, for the height range H A , the above-described look-up table in which the height of the detection target is obtained from the differential value of the detection image of the television camera 43a is set, and for the height range H B ,
The above-mentioned lookup table is set in which the height of the detection target is obtained from the differential value of the image detected by the television camera 43b.
【０１１４】以上のようにして、高さ範囲ＨA，ＨBで
は、ＳｆＤ方式によって検出対象の高さを高精度で検出
することができるが、これら以外の高さ範囲ＨS1,ＨS2,
ＨS3については、高精度の高さ検出ができない。このた
めに、この第４の実施形態では、多段焦点方式を併用す
るものである。As described above, in the height ranges H A and H B , the height of the detection target can be detected with high accuracy by the SfD method. However, other height ranges H S1 , H S2 , and H S2 are used .
For H S3 , high-precision height detection cannot be performed. For this reason, in the fourth embodiment, a multi-stage focusing method is used together.
【０１１５】即ち、高さ検出器１５は、画像メモリ１４
ａ，１４ｂに格納されている検出画像から、格子パター
ン窓ＰＷ毎に、そこでの検出光量の総和Ｓを次の数８に
よって求め、That is, the height detector 15 is connected to the image memory 14
From the detected images stored in a and 14b, the total sum S of the detected light amounts at each grid pattern window PW is calculated by the following equation 8,
【０１１６】[0116]
【数８】 (Equation 8)
【０１１７】また、格子パターン窓ＰＷ毎にこれを含
み、かつ格子パターン窓ＰＷよりも大きい全光量積分窓
ＩＷを設定し、画像メモリ１４ａ，１４ｂに格納されて
いる検出画像からこの全光量積分窓ＩＷ毎の検出量の総
和Ｔを次の数９から求める。Further, a total light intensity integration window IW that includes this and is larger than the lattice pattern window PW is set for each lattice pattern window PW, and the total light intensity integration window IW is determined from the detected images stored in the image memories 14a and 14b. The total sum T of the detection amounts for each IW is obtained from the following equation (9).
【０１１８】[0118]
【数９】 (Equation 9)
【０１１９】いま、テレビカメラ４３ａ，４３ｂの検出
画像に対する格子パターン窓ＰＷでの検出光量の総和Ｓ
をＳa，Ｓaとし、同じく全光量積分窓ＩＷでの検出量の
総和ＴをＴa，Ｔbとすると、対物レンズ８，結像レンズ
１１に関し、テレビカメラ４３ａが検出対象と共役な位
置関係にあるとき、検出光量の総和Ｓaは最大であり、
同様に、テレビカメラ４３ｂが検出対象と共役な位置関
係にあるとき、検出光量の総和Ｓbは最大である。この
検出光量の総和Ｓa，Ｓbを全光量積分窓ＩＷでの検出量
の総和Ｔa，Ｔbで夫々除算することにより、検出対象の
反射率などの影響を除くことができ、この除算値Ｓa／
Ｔaはテレビカメラ１２ａでの焦点ずれの度合いによっ
て異なるものであって、多段焦点方式でのテレビカメラ
４３ａの検出画像による合焦測度Ｇaとみなすことがで
き、同様に、除算値Ｓb／Ｔbも、多段焦点方式でのテレ
ビカメラ４３ｂの検出画像による合焦測度Ｇbとみなす
ことができる。Now, the sum S of the amounts of light detected in the lattice pattern window PW with respect to the images detected by the television cameras 43a and 43b.
Was a S a, S a, also the sum T of the detected amount of the total light quantity integration window IW T a, when a T b, the objective lens 8, relates to an imaging lens 11, a TV camera 43a is detected at a position conjugate When there is a relationship, the sum S a of the detected light amounts is the maximum,
Similarly, when the television camera 43b is in the detection object and conjugate positional relationship, the sum S b of detected light is at a maximum. Sum S a of the detection light amount, the detection of total T a of the S b in total light integration window IW, by respectively dividing T b, it is possible to eliminate the influence of the reflectivity, such as the detection target, the division Value S a /
T a is a different from the degree of defocus on television cameras 12a, it can be considered as a focus measure G a by detecting the image of a television camera 43a of a multistage focus method, similarly, the divided value S b / T b can also be regarded as focus measure G b by the detection image of the TV camera 43b in a multistage focus method.
【０１２０】ここで、図１６に示すように、多段焦点方
式での合焦測度Ｇaのピーク位置はＳｆＤ方式での合焦
測度ＧXa，ＧYaのピーク位置に一致し、多段焦点方式で
の合焦測度Ｇbのピーク位置はＳｆＤ方式での合焦測度
ＧXb，ＧYbのピーク位置に一致する。そして、これら合
焦測度Ｇa，Ｇbは、多段焦点方式での合焦測度ＧXa，Ｇ
Yaに比べ、広く広がった形状をなしているから、換言す
ると、検出精度を高めるために、多段焦点方式での合焦
測度Ｇa，Ｇbに比べてＳｆＤ方式での合焦測度ＧXa，Ｇ
Yaを狭い広がりの形状と指定るものであり、このことか
ら、図１６での高さ範囲ＨA，ＨB間の高さ範囲ＨS1，Ｈ
S2，ＨS3にある検出対象の高さ検出を比較的高い精度で
行なうことができる。[0120] Here, as shown in FIG. 16, the peak position of the focus measure G a of a multistage focus scheme coincides with focus measure G Xa, the peak position of the G Ya in SfD method, a multistage focusing type peak position of the focus measure G b is focused measure G Xb in SfD scheme coincides with the peak position of the G Yb. These focus measures G a , G b are used as the focus measures G Xa , G in the multi-stage focus method.
Since it has a shape that is wider and wider than Ya , in other words, in order to increase the detection accuracy, the focus measure G Xa , S xD in the SfD method is larger than the focus measure G a , G b in the multi-stage focus method. G
Ya is designated as a narrow spread shape. From this, the height ranges H S1 and H S between the height ranges H A and H B in FIG.
The height of the detection target at S2 and H S3 can be detected with relatively high accuracy.
【０１２１】このようにして、この第４の実施形態で
は、ＳｆＤ方式と多段焦点方式とを併用することによ
り、広い高さ範囲Ｈallで検出対象の高さを検出するこ
とができるが、さらに、この高さ範囲Ｈallのうちの所
定の高さ範囲ＨA，ＨBで、ＳｆＤ方式を選択することに
より、高い精度で高さ検出ができることになる。[0121] Thus, in this fourth embodiment, by using both the SfD method and multi-stage focusing system, although it is possible to detect the height of a detection target in a wide height range H all, further By selecting the SfD method in the predetermined height ranges H A and H B of the height range H all , height detection can be performed with high accuracy.
【０１２２】なお、以上の各実施形態では、検査対象物
１０を図２で示したような電子回路基板とし、検出対象
をそのはんだ付部１０ｅ〜１０ｇとし、その高さを検出
するものであったが、本発明はこれのみに限られるもの
ではなく、例えば、回路基板に設けられた配線パターン
など他の検出対象でもよく、また、検査対象物１０とし
ては、電子回路基板以外のものでもよい。In each of the above embodiments, the inspection object 10 is an electronic circuit board as shown in FIG. 2, the detection object is the soldered portions 10e to 10g, and the height is detected. However, the present invention is not limited to this. For example, another detection target such as a wiring pattern provided on a circuit board may be used, and the inspection target 10 may be other than an electronic circuit board. .
【０１２３】[0123]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検査対象物の検出対象毎に光学的検出条件を変更するこ
とにより、該検出対象の要求高さ検出精度や要求高さ検
出範囲に応じた高さ検出が可能となり、安価かつ汎用的
な構成でもって立体形状の検出ができる。また、要求高
さ検出精度に応じて画像検出回数を可変とするため、立
体形状の高速な検出が可能である。As described above, according to the present invention,
By changing the optical detection conditions for each detection target of the inspection target, it is possible to perform height detection in accordance with the required height detection accuracy and the required height detection range of the detection target, and use a low-cost and general-purpose configuration. Thus, a three-dimensional shape can be detected. Further, since the number of times of image detection is made variable in accordance with the required height detection accuracy, high-speed detection of a three-dimensional shape is possible.
【図１】本発明による立体形状検出装置及びはんだ付検
査装置並びにそれらの方法の第１の実施形態を示す構成
図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a first embodiment of a three-dimensional shape detection device, a soldering inspection device, and a method thereof according to the present invention.
【図２】図１に示した第１の実施形態の検査対象の一具
体例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a specific example of an inspection target according to the first embodiment shown in FIG.
【図３】図１における投影パターン部材に設けられた投
影パターンの一具体例を示す図である。FIG. 3 is a view showing a specific example of a projection pattern provided on a projection pattern member in FIG. 1;
【図４】図１に示した第１の実施形態での図３に示した
投影パターンに対する合焦測度を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a focus measure for the projection pattern shown in FIG. 3 in the first embodiment shown in FIG. 1;
【図５】図１に示した第１の実施形態の検出動作の手順
の一具体例を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a specific example of a procedure of a detection operation according to the first embodiment illustrated in FIG. 1;
【図６】図１に示した第１の実施形態に対する検査対象
物の一具体例をその走査方法を概略的に示す図である。FIG. 6 is a view schematically showing a scanning method of a specific example of the inspection object with respect to the first embodiment shown in FIG. 1;
【図７】図６に示した検査対象物に対する図１に示した
第１の実施形態の検出動作の手順の他の具体例を示す図
である。7 is a diagram showing another specific example of the procedure of the detection operation of the first embodiment shown in FIG. 1 for the inspection object shown in FIG. 6;
【図８】本発明による立体形状検出装置及びはんだ付検
査装置並びにそれらの方法の第２の実施形態を示す構成
図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a second embodiment of a three-dimensional shape detection device, a soldering inspection device, and a method thereof according to the present invention.
【図９】図８に示した第２の実施形態での合焦測度を説
明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a focus measure in the second embodiment shown in FIG.
【図１０】図８におけるガラスブロックの作用を示す図
である。FIG. 10 is a view showing an operation of the glass block in FIG. 8;
【図１１】本発明による立体形状検出装置及びはんだ付
検査装置並びにそれらの方法の第３の実施形態を示す構
成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a third embodiment of a three-dimensional shape detection device, a soldering inspection device, and a method thereof according to the present invention.
【図１２】図１１における照明光波長選択機構の作用を
示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating the operation of the illumination light wavelength selection mechanism in FIG. 11;
【図１３】本発明による立体形状検出装置及びはんだ付
検査装置並びにそれらの方法の第４の実施形態を示す構
成図である。FIG. 13 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of a three-dimensional shape detection device, a soldering inspection device, and a method thereof according to the present invention.
【図１４】図１３における投影パターンに設けられた投
影パターンとその検出画像の一具体例を示す図である。14 is a diagram illustrating a specific example of a projection pattern provided in the projection pattern in FIG. 13 and a detection image thereof.
【図１５】図１３に示した第４の実施形態でのＸ，Ｙ方
向の合焦測度の違いを示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a difference between X and Y focusing measures in the fourth embodiment shown in FIG. 13;
【図１６】図１３に示した第４の実施形態での合焦測度
を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a focus measure in the fourth embodiment shown in FIG.
【図１７】共焦点法の基本構成とその原理を説明する図
である。FIG. 17 is a diagram illustrating a basic configuration of the confocal method and its principle.
【図１８】多段焦点法の基本構成とその原理を説明する
図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a basic configuration of a multi-stage focus method and its principle.
【図１９】図１８に示した多段焦点法での合焦測度と検
出対象の高さ検出の方法を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a method of detecting a focus measure and a height of a detection target by the multi-stage focus method shown in FIG. 18;
【図２０】図１８に示した多段焦点法でのセンサの配置
と合焦測度との関係を示す図である。20 is a diagram showing a relationship between sensor arrangement and a focus measure in the multi-stage focus method shown in FIG.
【図２１】Shape from Focus法の基本構成とその原理を
説明する図である。FIG. 21 is a diagram illustrating a basic configuration and a principle of the Shape from Focus method.
【図２２】Shape from Defocus法の基本構成とその原理
を説明する図である。FIG. 22 is a diagram illustrating a basic configuration and a principle of the Shape from Defocus method.
【図２３】図２２に示したShape from Defocus法での投
影パターンと合焦測度の形状の関係を示す図である。23 is a diagram showing a relationship between a projection pattern and a shape of a focus measure by the Shape from Defocus method shown in FIG. 22.
【図２４】図２２に示したShape from Defocus法での検
出対象の高さ検出方法を説明する図である。24 is a diagram illustrating a method for detecting the height of a detection target by the Shape from Defocus method illustrated in FIG. 22;
１，１’ 光源 ３，４ 投影パターン部材 ５ 投影パターン移動手段 ６ 制御用コンピュータ ８ 対物レンズ ９ ＸＹＺステージ ９’ ＸＹステージ １０ 検査対象物 １０ａ ＱＦＰ １０ｂ ＳＯＰ １０ｄ 挿入リード部品 １０ｃ チップ部品 １０ｅ〜１０ｇ はんだ付部 １１ 結像レンズ １２，１２ａ，１２ｂ ラインセンサ １４，１４ａ，１４ｂ 画像メモリ １５ 高さ検出器 １６ 部品位置情報データベース １７ 検出条件データベース ２２ スキャンレンズ ２３ 開口絞り ２４ 絞り調節機構 ２５ａ〜２５ｃ ビームスプリッタ ２７ａ〜２７ｄ 結像レンズ ２８ 光路長調節機構 ２９ａ〜２９ｄ ガラスブロック ３０ ガラスブロック送り機構 ３１ａ〜３１ｄ ピンホール ３２ａ〜３２ｄ 光検出器 ３３ 高さ検出器 ３４ レーザ源 ３６ 照明光波長選択機構 ３７ λ1波長透過フィルタ ３８ λ2波長透過フィルタ ３９ フィルタ移動機構 ４０ ガラスブロック ４１ ハーフミラー ４２ 投影パターン部材 ４３ａ，４３ｂ テレビカメラ1, 1 'Light source 3, 4 Projection pattern member 5 Projection pattern moving means 6 Control computer 8 Objective lens 9 XYZ stage 9' XY stage 10 Inspection object 10a QFP 10b SOP 10d Insert lead component 10c Chip component 10e to 10g Solder Unit 11 Imaging Lens 12, 12a, 12b Line Sensor 14, 14a, 14b Image Memory 15 Height Detector 16 Component Position Information Database 17 Detection Condition Database 22 Scan Lens 23 Aperture Stop 24 Aperture Adjustment Mechanism 25a-25c Beam Splitter 27a- 27d imaging lens 28 optical path length adjusting mechanism 29a-29d glass block 30 glass block feeding mechanism 31a-31d pinhole 32a-32d photodetector 33 height detector 34 laser source 36 illumination wavelength selection mechanism 7 lambda 1 wavelength transmission filter 38 lambda 2 wavelength transmission filter 39 filter moving mechanism 40 glass block 41 a half mirror 42 projection pattern member 43a, 43b television camera
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA54 BB02 CC01 CC26 DD00 DD06 EE00 FF10 GG04 HH06 JJ02 JJ03 JJ05 JJ25 JJ26 LL10 LL15 LL22 LL30 LL41 LL46 LL62 MM03 PP12 QQ13 QQ24 QQ26 QQ31 RR08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference)
Claims (10)
と、該結像レンズによって結像した該検査対象物の像を
電気信号に変換する光電変換手段と、該検査対象物と該
結像レンズとの間の光学的距離、または、該光電変換手
段と該結像レンズとの間の光学的距離を複数の異なる値
に設定する光学的距離設定手段と、該検査対象物と該結
像レンズとの間の光学的距離、または、該光電変換手段
と該結像レンズとの間の光学的距離の異なる値毎に得ら
れる該光電変換手段の複数の出力に基づいて、合焦測度
を算出する合焦測度算出手段と、該合焦測度算出手段で
算出された合焦測度に基づいて該検査対象物の高さを算
出する高さ算出手段とを備える立体形状検出装置におい
て、 該検査対象物の合焦位置からの変位の関数としての該合
焦測度の分布範囲を複数の異なる値に設定する合焦測度
制御手段と、 該検査対象物に固有の要求検出精度及び要求検出高さ範
囲を登録した第１のデータベースと、 該要求高さ検出精度と該合焦測度の分布範囲の設定値と
の対応関係を表わすデータを登録した第２のデータベー
スと、 該第１，第２のデータベースに登録されているデータを
参照して、該検査対象物に対応する合焦測度の分布範囲
の設定値を求め、さらに、該要求高さ検出範囲を該合焦
測度の分布範囲の設定値で分割した際の分割位置を該検
査対象物の設定位置として算出する、もしくは、該分割
位置と該結像レンズに関して共役な位置を該光電変換手
段が配置される位置として算出する検出条件算出手段と
を設けたことを特徴とする立体形状検出装置。An imaging lens configured to form an image of the inspection object; a photoelectric conversion unit configured to convert an image of the inspection object formed by the imaging lens into an electric signal; Optical distance setting means for setting an optical distance between the imaging lens or the optical distance between the photoelectric conversion means and the imaging lens to a plurality of different values; and Focusing is performed based on a plurality of outputs of the photoelectric conversion unit obtained for each different value of the optical distance between the imaging lens and the optical distance between the photoelectric conversion unit and the imaging lens. A three-dimensional shape detection device comprising: a focus measure calculating means for calculating a measure; and a height calculating means for calculating a height of the inspection object based on the focus measure calculated by the focus measure calculating means. Distribution range of the focus measure as a function of displacement of the inspection object from the focus position Focusing measure control means for setting a plurality of different values, a first database in which a required detection accuracy and a required detection height range specific to the inspection object are registered, the required height detection accuracy and the focusing A second database in which data representing a correspondence relationship with a set value of a measure distribution range is registered; and a data corresponding to the inspection object is referred to by referring to data registered in the first and second databases. Determine the set value of the distribution range of the focus measure, and further calculate the division position when the required height detection range is divided by the set value of the distribution range of the focus measure as the set position of the inspection object, or A three-dimensional shape detection device, comprising: a detection condition calculation unit that calculates a position conjugate with respect to the division position and the imaging lens as a position where the photoelectric conversion unit is disposed.
て、 互いに繰り返し周期が異なるパターンの複数の投影パタ
ーンと、 該投影パターンのいずれかを前記検査対象物上に投影す
るパターン投影手段とを有すること特徴とする立体形状
検出装置。2. The three-dimensional shape detection device according to claim 1, further comprising: a plurality of projection patterns having patterns having different repetition periods from each other; and a pattern projection unit configured to project any one of the projection patterns onto the inspection object. A three-dimensional shape detection device.
て、 異なる２方向で周期が異なるパターンからなる投影パタ
ーンと、 該投影パターンを前記検査対象物上に投影するパターン
投影手段とを有することを特徴とする立体形状検出装
置。3. The three-dimensional shape detecting apparatus according to claim 1, further comprising: a projection pattern including a pattern having a different period in two different directions; and a pattern projection unit configured to project the projection pattern onto the inspection object. Characteristic three-dimensional shape detection device.
て、 前記合焦測度算出手段は、前記光電変換手段による前記
検査対象物の検出画像中の各高さ検出単位における検出
光量値を第１の合焦測度とし、該検出画像中の各高さ検
出単位の近傍において、局所的な高周波通過型バンドパ
スフィルタ演算の出力として得られる各画素近傍におけ
る高周波成分のエネルギーを第２の合焦測度とすること
を特徴とする立体形状検出装置。4. The three-dimensional shape detecting device according to claim 1, wherein the focus measure calculating means calculates a first light amount value in each height detection unit in the detection image of the inspection object by the photoelectric conversion means as a first value. In the vicinity of each height detection unit in the detected image, the energy of the high-frequency component in the vicinity of each pixel obtained as an output of the local high-frequency band-pass filter operation is calculated as a second focus measure. A three-dimensional shape detection device, characterized in that:
て、 前記合焦測度制御手段は、 互いに開口数が異なる複数の開口絞りと、 該開口絞りを検出光路中に挿入，排出する開口絞り移動
手段とからなることを特徴とする立体形状検出装置。5. The three-dimensional shape detecting apparatus according to claim 1, wherein said focus measure control means comprises: a plurality of aperture stops having different numerical apertures; and an aperture stop movement for inserting and discharging said aperture stop into a detection optical path. Means for detecting a three-dimensional shape.
と、該結像レンズによって結像した該検査対象物の像を
電気信号に変換する光電変換手段と、該検査対象物と該
結像レンズとの間の光学的距離、または、該光電変換手
段と該結像レンズとの間の光学的距離を複数の異なる値
に設定する光学的距離設定手段と、該検査対象物と該結
像レンズとの間の光学的距離、または、該光電変換手段
と該結像レンズとの間の光学的距離の異なる値毎に得ら
れる該光電変換手段の複数の出力に基づいて、合焦測度
を算出する合焦測度算出手段と、該合焦測度算出手段で
算出された合焦測度に基づいて該検査対象物の高さを算
出する高さ算出手段と、該高さ算出手段で算出された該
検査対象物の高さに基づいて、ハンダ付部の欠陥を検出
する欠陥検出手段とを備えるハンダ付検査装置におい
て、 該検査対象物の合焦位置からの変位の関数としての該合
焦測度の分布範囲を複数の異なる値に設定する合焦測度
制御手段と、 該検査対象物に固有の要求検出精度及び要求検出高さ範
囲を登録した第１のデータベースと、 該要求高さ検出精度と該合焦測度の分布範囲の設定値と
の対応関係を表わすデータを登録した第２のデータベー
スと、 該第１，第２のデータベースに登録されているデータを
参照して、該検査対象物に対応する合焦測度の分布範囲
の設定値を求め、さらに、該要求高さ検出範囲を該合焦
測度の分布範囲の設定値で分割した際の分割位置を該検
査対象物の設定位置として算出する、もしくは、該分割
位置と該結像レンズに関して共役な位置を該光電変換手
段が配置される位置として算出する検出条件算出手段と
を設けたことを特徴とするハンダ付検査装置。6. An imaging lens for forming an image of an inspection object, photoelectric conversion means for converting an image of the inspection object formed by the imaging lens into an electric signal, Optical distance setting means for setting an optical distance between the imaging lens or the optical distance between the photoelectric conversion means and the imaging lens to a plurality of different values; and Focusing is performed based on a plurality of outputs of the photoelectric conversion unit obtained for each different value of the optical distance between the imaging lens and the optical distance between the photoelectric conversion unit and the imaging lens. A focus measure calculating means for calculating a measure; a height calculating means for calculating a height of the inspection object based on the focus measure calculated by the focus measure calculating means; Defect detection means for detecting a defect in the soldered portion based on the height of the inspection object thus obtained. An inspection device with solder, comprising: a focus measure control means for setting a distribution range of the focus measure as a function of a displacement of the test object from a focus position to a plurality of different values; A first database in which the required detection accuracy and the required detection height range are registered, and a second database in which data representing the correspondence between the required height detection accuracy and the set value of the distribution range of the focus measure are registered. With reference to the data registered in the first and second databases, a set value of the distribution range of the focus measure corresponding to the inspection object is obtained, and further, the required height detection range is The division position when dividing by the set value of the distribution range of the focus measure is calculated as the set position of the inspection object, or the photoelectric conversion means is arranged to set a position conjugate with the division position and the imaging lens. Calculated as And a detecting condition calculating means.
象物の像を結像する結像レンズと、該結像レンズによっ
て結像した該検査対象物の像を電気信号に変換する光電
変換手段と、該検査対象物と該結像レンズとの間の光学
的距離、または、該光電変換手段と該結像レンズとの間
の光学的距離を複数の異なる値に設定する光学的距離設
定手段と、該検査対象物と該結像レンズとの間の光学的
距離、または、該光電変換手段と該結像レンズとの間の
光学的距離の異なる値毎に得られる該光電変換手段の複
数の出力に基づいて、合焦測度を求める合焦測度算出手
段と、該合焦測度算出手段によって算出された合焦測度
に基づいて該検査対象物の高さを算出する高さ算出手段
と、高さ算出手段によって算出された該検査対象物の高
さに基づいて、ハンダ付部の欠陥を検出する欠陥検出手
段と備えたハンダ付検査装置において、 該検査対象物と像検出数との対応関係を表わすデータを
登録した第３のデータベースを設けたことを特徴とする
ハンダ付検査装置。7. An imaging lens for forming an image of an inspection object provided with a soldered portion on a substrate, and a photoelectric device for converting the image of the inspection object formed by the imaging lens into an electric signal. A conversion unit, an optical distance between the inspection object and the imaging lens, or an optical distance for setting an optical distance between the photoelectric conversion unit and the imaging lens to a plurality of different values. Setting means, and the photoelectric conversion means obtained for each different value of the optical distance between the inspection object and the imaging lens, or the optical distance between the photoelectric conversion means and the imaging lens A focus measure calculating means for obtaining a focus measure based on the plurality of outputs; and a height calculating means for calculating a height of the inspection object based on the focus measure calculated by the focus measure calculating means. And a height based on the height of the inspection object calculated by the height calculating means. In a soldering inspection apparatus provided with a defect detecting means for detecting a defect in a soldered portion, a third database in which data representing a correspondence relationship between the inspection object and the number of detected images is registered is provided. Inspection device with solder.
て、 前記基板上の要求高さ検出範囲が異なる部分領域と像検
出数との対応関係を表わすデータを登録した第４のデー
タベースを設けたことを特徴とするハンダ付検査装置。8. The inspection apparatus with soldering according to claim 7, further comprising a fourth database in which data indicating a correspondence relationship between a partial area having a different required height detection range on the substrate and the number of detected images is registered. An inspection device with solder, characterized in that:
像し、該結像レンズによって結像した該検査対象物の像
を光電変換手段によって電気信号に変換し、該検査対象
物と該結像レンズとの間の光学的距離、または、該光電
変換手段と該結像レンズとの間の光学的距離を複数の異
なる値に設定して、該光学的距離の設定値毎に得られる
該光電変換手段の出力に基づいて合焦測度を求め、得ら
れた該合焦測度に基づいて該検査対象物の高さを算出す
る立体形状検出方法において、 第１のデータベースに登録されている該検査対象物に特
有の要求高さ検出精度及び要求高さ検出範囲のデータ
と、第２のデータベースに登録されている該要求高さ検
出精度と該合焦測度の分布範囲の設定値との対応関係を
表わすデータとを参照して、該検査対象物に対応する合
焦測度の分布範囲の設定値に合焦測度の分布範囲を設定
し、該要求高さ検出範囲を該合焦測度の分布範囲の設定
値で分割した際の分割位置に該検査対象物を配置、もし
くは、該分割位置と該結像レンズに関して共役な位置に
該光電変換手段を配置して該検査対象物の像を検出する
ことを特徴とする立体形状検出方法。9. An image of the inspection object is formed by an imaging lens, and the image of the inspection object formed by the imaging lens is converted into an electric signal by photoelectric conversion means. The optical distance between the imaging lens and the optical distance between the photoelectric conversion unit and the imaging lens is set to a plurality of different values, and the optical distance is obtained for each set value of the optical distance. In a three-dimensional shape detection method for obtaining a focus measure based on an output of the photoelectric conversion means and calculating a height of the inspection object based on the obtained focus measure, the focus measure is registered in a first database. The data of the required height detection accuracy and the required height detection range specific to the inspection object and the set values of the required height detection accuracy and the distribution range of the focus measure registered in the second database. With reference to the data representing the correspondence relationship, The focus measure distribution range is set to the corresponding focus measure distribution range setting value, and the inspection target is set at the division position when the required height detection range is divided by the focus measure distribution range setting value. A three-dimensional shape detection method, comprising: arranging an object or arranging the photoelectric conversion means at a position conjugate with respect to the division position and the imaging lens to detect an image of the inspection object.
結像し、該結像レンズによって結像した該検査対象物の
像を光電変換手段によって電気信号に変換し、該検査対
象物と該結像レンズとの間の光学的距離、または、該光
電変換手段と該結像レンズとの間の光学的距離を複数の
異なる値に設定して、該光学的距離の設定値毎に得られ
る該光電変換手段の出力に基づいて合焦測度を求め、得
られた該合焦測度に基づいて該検査対象物の高さを算出
し、算出した該検査対象物の高さに基づいてハンダ付け
欠陥を検出するハンダ付検査方法において、 第１のデータベースに登録されている該検査対象物に特
有の要求高さ検出精度及び要求高さ検出範囲のデータ
と、第２のデータベースに登録されている該要求高さ検
出精度と該合焦測度の分布範囲の設定値との対応関係を
表わすデータとを参照して、該検査対象物に対応する合
焦測度の分布範囲の設定値に合焦測度の分布範囲を設定
し、該要求高さ検出範囲を該合焦測度の分布範囲の設定
値で分割した際の分割位置に該検査対象物を配置、もし
くは、該分割位置と該結像レンズに関して共役な位置に
該光電変換手段を配置して該検査対象物の像を検出する
ことを特徴とするハンダ付検査方法。10. An image of an inspection object is formed by an imaging lens, and the image of the inspection object formed by the imaging lens is converted into an electric signal by photoelectric conversion means. The optical distance between the imaging lens and the optical distance between the photoelectric conversion unit and the imaging lens is set to a plurality of different values, and the optical distance is obtained for each set value of the optical distance. A focus measure is obtained based on the output of the photoelectric conversion means, a height of the inspection object is calculated based on the obtained focus measure, and soldering is performed based on the calculated height of the inspection object. In the soldering inspection method for detecting a defect, data of a required height detection accuracy and a required height detection range specific to the inspection object registered in the first database and registered in the second database. The required height detection accuracy and the distribution range of the focus measure With reference to the data indicating the correspondence with the set value, the distribution range of the focus measure is set to the set value of the distribution range of the focus measure corresponding to the inspection object, and the required height detection range is set to the required height detection range. The inspection object is arranged at the division position when the object is divided by the set value of the focus measure distribution range, or the photoelectric conversion means is arranged at a position conjugate with the division position and the imaging lens. An inspection method with solder, characterized by detecting an image of an object.
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|---|---|---|---|
| JP24626399A JP2001074422A (en) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | Solid shape detector, solder containing inspection device and method therefor |
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| JP24626399A JP2001074422A (en) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | Solid shape detector, solder containing inspection device and method therefor |
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| JP2001074422A true JP2001074422A (en) | 2001-03-23 |
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006520900A (en) * | 2003-03-11 | 2006-09-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Spectroscopic analysis apparatus and method comprising an excitation system and a focus monitoring system |
| WO2009096422A1 (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Nikon Corporation | Three-dimensional shape measurement device, method, and program |
| JP2009300236A (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Sony Corp | Displacement detecting device |
| JP2010019762A (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | V Technology Co Ltd | Method and apparatus for measuring surface profile |
| JP2010139419A (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Nikon Corp | Shape measuring instrument |
| JP2010181247A (en) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Nokodai Tlo Kk | Shape measurement apparatus and shape measurement method |
| WO2012066774A1 (en) * | 2010-11-17 | 2012-05-24 | パナソニック株式会社 | Image pickup device and distance measuring method |
| WO2012070208A1 (en) * | 2010-11-24 | 2012-05-31 | パナソニック株式会社 | Image capturing device, image capturing method, program and integrated circuit |
| EP2584311A1 (en) * | 2010-06-17 | 2013-04-24 | Panasonic Corporation | Image processing device and image processing method |
| CN109631758A (en) * | 2019-01-02 | 2019-04-16 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | The detection device and detection method at sample center |
| US10728519B2 (en) | 2004-06-17 | 2020-07-28 | Align Technology, Inc. | Method and apparatus for colour imaging a three-dimensional structure |
| US10952827B2 (en) | 2014-08-15 | 2021-03-23 | Align Technology, Inc. | Calibration of an intraoral scanner |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24626399A patent/JP2001074422A/en active Pending
Cited By (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006520900A (en) * | 2003-03-11 | 2006-09-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Spectroscopic analysis apparatus and method comprising an excitation system and a focus monitoring system |
| US10944953B2 (en) | 2004-06-17 | 2021-03-09 | Align Technology, Inc. | Method and apparatus for colour imaging a three-dimensional structure |
| US10764557B2 (en) | 2004-06-17 | 2020-09-01 | Align Technology, Inc. | Method and apparatus for imaging a three-dimensional structure |
| US10750151B2 (en) | 2004-06-17 | 2020-08-18 | Align Technology, Inc. | Method and apparatus for colour imaging a three-dimensional structure |
| US10728519B2 (en) | 2004-06-17 | 2020-07-28 | Align Technology, Inc. | Method and apparatus for colour imaging a three-dimensional structure |
| US10924720B2 (en) | 2004-06-17 | 2021-02-16 | Align Technology, Inc. | Systems and methods for determining surface topology and associated color of an intraoral structure |
| US10812773B2 (en) | 2004-06-17 | 2020-10-20 | Align Technology, Inc. | Method and apparatus for colour imaging a three-dimensional structure |
| US10750152B2 (en) | 2004-06-17 | 2020-08-18 | Align Technology, Inc. | Method and apparatus for structure imaging a three-dimensional structure |
| WO2009096422A1 (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Nikon Corporation | Three-dimensional shape measurement device, method, and program |
| JP5218429B2 (en) * | 2008-01-28 | 2013-06-26 | 株式会社ニコン | Three-dimensional shape measuring apparatus and method, and program |
| JP2009300236A (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Sony Corp | Displacement detecting device |
| JP2010019762A (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | V Technology Co Ltd | Method and apparatus for measuring surface profile |
| JP2010139419A (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Nikon Corp | Shape measuring instrument |
| JP2010181247A (en) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Nokodai Tlo Kk | Shape measurement apparatus and shape measurement method |
| EP2584311A1 (en) * | 2010-06-17 | 2013-04-24 | Panasonic Corporation | Image processing device and image processing method |
| EP2584311A4 (en) * | 2010-06-17 | 2014-05-21 | Panasonic Corp | Image processing device and image processing method |
| US8773570B2 (en) | 2010-06-17 | 2014-07-08 | Panasonic Corporation | Image processing apparatus and image processing method |
| US8994869B2 (en) | 2010-06-17 | 2015-03-31 | Panasonic Corporation | Image processing apparatus and image processing method |
| JPWO2011158508A1 (en) * | 2010-06-17 | 2013-08-19 | パナソニック株式会社 | Image processing apparatus and image processing method |
| JP5869883B2 (en) * | 2010-06-17 | 2016-02-24 | パナソニック株式会社 | Image processing device |
| WO2012066774A1 (en) * | 2010-11-17 | 2012-05-24 | パナソニック株式会社 | Image pickup device and distance measuring method |
| JP5832424B2 (en) * | 2010-11-17 | 2015-12-16 | パナソニック株式会社 | Imaging apparatus and distance measuring method |
| JPWO2012066774A1 (en) * | 2010-11-17 | 2014-05-12 | パナソニック株式会社 | Imaging apparatus and distance measuring method |
| US8698943B2 (en) | 2010-11-17 | 2014-04-15 | Panasonic Corporation | Imaging apparatus and distance measurement method |
| CN102713512A (en) * | 2010-11-17 | 2012-10-03 | 松下电器产业株式会社 | Image pickup device and distance measuring method |
| WO2012070208A1 (en) * | 2010-11-24 | 2012-05-31 | パナソニック株式会社 | Image capturing device, image capturing method, program and integrated circuit |
| JP5873430B2 (en) * | 2010-11-24 | 2016-03-01 | パナソニック株式会社 | Imaging apparatus, imaging method, program, and integrated circuit |
| CN102713513A (en) * | 2010-11-24 | 2012-10-03 | 松下电器产业株式会社 | Image capturing device, image capturing method, program and integrated circuit |
| US10952827B2 (en) | 2014-08-15 | 2021-03-23 | Align Technology, Inc. | Calibration of an intraoral scanner |
| CN109631758A (en) * | 2019-01-02 | 2019-04-16 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | The detection device and detection method at sample center |
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