JP2001280926A - Three-dimensional measuring instrument, three- dimensional measuring method, and method of inspecting component using the instrument and the method - Google Patents
Three-dimensional measuring instrument, three- dimensional measuring method, and method of inspecting component using the instrument and the methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物の高さの
測定や検査を行う３次元測定装置、３次元測定方法、並
びに当該３次元測定装置、又は３次元測定方法を使用す
る部品検査方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional measuring device and a three-dimensional measuring method for measuring and inspecting the height of an object to be measured, and a component inspection using the three-dimensional measuring device or the three-dimensional measuring method. About the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】被測定物の高さを測定するため、従来か
ら３次元測定装置が用いられている。例えば、図３
（ａ）に示すような、集積回路（ＩＣ）や大規模集積回
路（ＬＳＩ）のパッケージの一種で、電子回路基板など
に接合される側の面に多数の半球状のはんだボール７１
が配列されたボール・グリッド・アレイ（Ｂａｌｌ Ｇ
ｒｉｄ Ａｒｒａｙ：以下、「ＢＧＡ」という。）パッ
ケージ７２などの接合面の高さを測定する場合に、３次
元測定装置が使用されている。図３（ａ）は、ＢＧＡパ
ッケージ７２の被測定面側を見た斜視図である。電子部
品の接合面の高さを測定する目的は、例えばＢＧＡパッ
ケージ７２のはんだボール７１の一部が、つぶれなどの
原因でその部分が所定の高さとなっていない場合、当該
ＢＧＡパッケージ７１をそのまま電子回路基板に接合す
ると、当該つぶれたはんだボール７１の部分が電子回路
基板に密着せず、これによって接合不良、あるいは特定
回路の接触不良の原因となるため、事前に検出してこれ
を排除することにある。2. Description of the Related Art Conventionally, three-dimensional measuring devices have been used to measure the height of an object to be measured. For example, FIG.
A kind of package of an integrated circuit (IC) or a large-scale integrated circuit (LSI) as shown in (a), in which a large number of hemispherical solder balls 71 are provided on a surface to be joined to an electronic circuit board or the like.
Is arranged in a ball grid array (Ball G
lid Array: Hereinafter, referred to as “BGA”. 3) When measuring the height of the joint surface such as the package 72, a three-dimensional measuring device is used. FIG. 3A is a perspective view of the measurement surface side of the BGA package 72. The purpose of measuring the height of the joint surface of the electronic component is, for example, when a part of the solder ball 71 of the BGA package 72 does not have a predetermined height due to crushing or the like, the BGA package 71 is left as it is. When the solder ball 71 is bonded to the electronic circuit board, the crushed solder ball 71 does not adhere to the electronic circuit board, thereby causing a bonding failure or a contact failure of a specific circuit. It is in.
【０００３】電子部品で高さを測定する他の例として
は、図３（ｂ）に示すクアッド・フラット（Ｑｕａｄ
Ｆｌａｔ）パッケージ７３があり、クアッド・フラット
・パッケージ７３には、電子回路基板などとの接合部を
形成する足部７４が、クアッド・フラット・パッケージ
７３の周囲に多数配設されている。図３（ｂ）は、クア
ッド・フラット・パッケージ７３の被測定面の反対側の
面から見た斜視図である。クアッド・フラット・パッケ
ージ７３においても同様に、足部７４の高さを測定する
ことにより、足部７４の曲がりなどによる高さの相違
で、そのまま電子回路基板などに接合した場合に接触不
良となる要因を事前に検出してこれを排除するため、前
記のような３次元測定装置を用いて検査している。これ
ら例示した電子部品以外の他の被測定物に関しても、各
種用途に応じた測定を行なうため、３次元測定装置が使
用されている。As another example of measuring the height of an electronic component, a quad flat (Quad) shown in FIG.
A flat package 73 is provided, and the quad flat package 73 is provided with a large number of feet 74 that form a joint with an electronic circuit board or the like around the quad flat package 73. FIG. 3B is a perspective view of the quad flat package 73 as viewed from the surface opposite to the surface to be measured. Similarly, in the quad flat package 73, by measuring the height of the foot portion 74, a contact failure occurs when the foot portion 74 is directly bonded to an electronic circuit board or the like due to a difference in height due to bending or the like of the foot portion 74. In order to detect factors in advance and eliminate them, inspection is performed using the three-dimensional measuring device as described above. A three-dimensional measuring device is also used for measuring an object to be measured other than these exemplified electronic components according to various uses.
【０００４】従来技術による３次元測定装置につき、図
面を参照して説明する。図４、図５は、従来技術による
３次元測定装置の内部構成を示したもので、図４は正面
図、図５は側面図を示す。図４、図５において、この３
次元測定装置は、レーザ光を投光するするレーザ光照射
部１０と、被測定物を好ましくは移動可能に保持する被
測定物保持部２０と、そして、被測定物から反射したレ
ーザ光を検出・測定する検出測定部３０とから大きく構
成される。A conventional three-dimensional measuring apparatus will be described with reference to the drawings. 4 and 5 show the internal structure of a three-dimensional measuring apparatus according to the prior art. FIG. 4 is a front view, and FIG. 5 is a side view. In FIG. 4 and FIG.
The dimension measuring device includes a laser beam irradiation unit 10 for projecting a laser beam, an object holding unit 20 for holding the object to be measured preferably movably, and a laser beam reflected from the object to be measured. The detection / measurement unit 30 for performing measurement is largely configured.
【０００５】レーザ光照射部１０は、レーザ光１２を発
信するレーザ発信器１１と、前記レーザ光１２を反射さ
せて走査するポリゴンミラー１３と、前記反射したレー
ザ光１２を被測定物に垂直に入射するｆ−θレンズ１４
と、ライン走査の原点位置を検出する原点センサ１５と
から構成される。ここで、ｆ−θレンズ１４とは、ポリ
ゴンミラー１３の矢印１６に示す回転によって順次変化
するレーザ光１２の反射方向を、常に被測定物に対して
垂直の入射するようレーザ光１２の入射位置によって焦
点距離が変化する特殊レンズである。次に、被測定物保
持部２０は、被測定物２１を保持するステージ２２から
なり、このステージ２２は、図５の側面図において、矢
印２３に示すように図の左右方向に移動可能であり、こ
の移動により、レーザ光１２によって照射される被測定
物２１を移動させる。なお、図４の正面図においては、
ポリゴンミラー１３の矢印１６に示す回転によってレー
ザ光１２は図４の左右方向に走査されることから、この
ポリゴンミラー１３の矢印１６に示す回転と、前記のス
テージ２２の矢印２３に示す移動とにより、被測定物２
１全体がレーザ光１２に走査されるものとなる。部品の
形状、あるいは測定目的によっては、前記ステージ２２
を固定式とすることであってもよい。[0005] The laser beam irradiating section 10 comprises a laser transmitter 11 for transmitting a laser beam 12, a polygon mirror 13 for reflecting and scanning the laser beam 12, and a laser beam 12 for reflecting the reflected laser beam 12 perpendicularly to an object to be measured. Incoming f-θ lens 14
And an origin sensor 15 for detecting the origin position of the line scanning. Here, the f-θ lens 14 refers to an incident position of the laser beam 12 such that the reflection direction of the laser beam 12 that changes sequentially by the rotation of the polygon mirror 13 as indicated by the arrow 16 is always perpendicular to the object to be measured. This is a special lens whose focal length changes depending on it. Next, the DUT holder 20 includes a stage 22 that holds the DUT 21, and this stage 22 can be moved in the left and right directions in the side view of FIG. By this movement, the DUT 21 irradiated by the laser beam 12 is moved. In addition, in the front view of FIG.
Since the laser beam 12 is scanned in the horizontal direction in FIG. 4 by the rotation of the polygon mirror 13 as shown by the arrow 16, the rotation of the polygon mirror 13 as shown by the arrow 16 and the movement of the stage 22 as shown by the arrow 23 , DUT 2
The whole 1 is scanned by the laser light 12. Depending on the shape of the part or the purpose of measurement, the stage 22
May be fixed.
【０００６】図５において、検出測定部３０は、反射レ
ーザ光３１を集光させるレンズ３２と、レンズ３２に集
光されて結ばれる像３３の位置を検出するＰＳＤ（Ｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）素
子３４と、その検出結果に基づいて被測定箇所の高さを
求める高さ計算装置３５と、前記高さ情報を格納する画
像メモリ５２と、そして前記画像を基に処理を行なう画
像演算部５３とを備える。ここで、ＰＳＤ素子３４と
は、レーザ光１２などによる輝点の像３３がＰＳＤ素子
３４上に作られた場合に、ＰＳＤ素子３４上のどの位置
にその像３３ができているかを検出することができるセ
ンサ素子である。In FIG. 5, a detection / measurement unit 30 includes a lens 32 for condensing a reflected laser beam 31 and a PSD (Po) for detecting a position of an image 33 condensed and formed by the lens 32.
a position sensitive device (34), a height calculator 35 for calculating the height of the measured portion based on the detection result, an image memory 52 for storing the height information, and a process based on the image. An image calculation unit 53; Here, the PSD element 34 is used to detect at which position on the PSD element 34 the image 33 is formed when the image 33 of the bright spot caused by the laser light 12 or the like is formed on the PSD element 34. This is a sensor element that can be used.
【０００７】以上のように構成された３次元測定装置の
動作において、レーザ発信器１１より照射された投光レ
ーザ光１２は、ポリゴンミラー１３の矢印１６に示す回
転によって順次反射され、ｆ−θレンズ１４を通過し、
被測定物２１に垂直に照射されて被測定物２１上に輝点
２４を作る。輝点２４より散乱する反射レーザ光３１
は、レンズ３２によって集光され、ＰＳＤ素子３４上の
一点に輝点２４の像３３を結ぶ。ＰＳＤ素子３４によっ
て検出される輝点２４の像３３の位置と、レンズ３２お
よびＰＳＤ素子３４の位置とから、空間内において輝点
２４が存在する直線（すなわち、反射レーザ光）３１の
位置と角度とを求めることができる。同時に、輝点２４
は、投光レーザ光１２の線上に存在しなければならない
ことから、この両直線３１、１２の交点として、輝点２
４の位置を求めることができる。In the operation of the three-dimensional measuring apparatus configured as described above, the projected laser beam 12 emitted from the laser transmitter 11 is sequentially reflected by the rotation of the polygon mirror 13 as indicated by the arrow 16, and f-θ Through the lens 14,
The object 21 is vertically irradiated to form a bright spot 24 on the object 21. Reflected laser beam 31 scattered from bright spot 24
Are focused by the lens 32 and form an image 33 of the luminescent spot 24 at one point on the PSD element 34. From the position of the image 33 of the bright spot 24 detected by the PSD element 34 and the positions of the lens 32 and the PSD element 34, the position and angle of the straight line (that is, the reflected laser beam) 31 where the bright spot 24 exists in space. And can be asked. At the same time, bright spot 24
Must be present on the line of the projected laser beam 12, so that the intersection of the straight lines 31 and 12
4 can be obtained.
【０００８】ＰＳＤ素子３４より得られる電流３７、３
８は、ＰＳＤ素子３４の特性から、ＰＳＤ素子３４上に
結ばれた像３３の位置の関数としてそれぞれ定まる。高
さ計算装置３５は、この電流３７、３８より、上述した
方法を用いた輝点２４の検出によって輝点２４の高さを
計算し、高さ情報３９として出力する。この高さ情報３
９は、画像メモリ５２に格納される。上述したステージ
２２による被測定物２１の矢印２３に示す移動、および
ポリゴンミラー１３の矢印１６に示す回転により、投光
レーザ光１２は、被測定物２１上を順次走査する。画像
メモリ５２への高さ情報３９の格納は、投光レーザ光１
２の走査と同期して行われるが、この両者を同期させる
ために、ライン走査の原点を検出する原点センサ１５
（図４参照）が設けられている。画像メモリ５２へ順次
格納された高さ情報３９は、画像演算部５３により処理
される。The currents 37, 3 obtained from the PSD element 34
8 is determined from the characteristics of the PSD element 34 as a function of the position of the image 33 formed on the PSD element 34, respectively. The height calculator 35 calculates the height of the bright spot 24 from the currents 37 and 38 by detecting the bright spot 24 using the above-described method, and outputs the height as height information 39. This height information 3
9 is stored in the image memory 52. The projection laser light 12 sequentially scans the measured object 21 by the movement of the measured object 21 indicated by the arrow 23 by the stage 22 and the rotation of the polygon mirror 13 indicated by the arrow 16 described above. The storage of the height information 39 in the image memory 52 is based on the projection laser beam 1
The scanning is performed in synchronization with the scanning of the line 2. In order to synchronize the two, the origin sensor 15 for detecting the origin of the line scanning
(See FIG. 4). The height information 39 sequentially stored in the image memory 52 is processed by the image calculation unit 53.
【０００９】しかし、このような従来技術による３次元
測定装置には、問題があった。具体的に、図６は、従来
技術による３次元測定装置を用いて、例えばＢＧＡパッ
ケージ７２（図３（ａ）参照）を被測定物２１として検
出を行なった場合に発生する問題を示している。図６に
おいて、投光レーザ光１２が被測定物２１上に輝点２４
を作り、ＰＳＤ素子３４上にレンズ３２を介して輝点２
４の像３３を結ぶ。しかし、図６に示すように、ＢＧＡ
パッケージ７２のような測定表面に多数の凸状部がある
被測定物２１を測定する場合、輝点２４より反射した反
射レーザ光６１が、被測定物２１上の他の部位に照射さ
れて、偽の輝点６２を作ることがある。However, the conventional three-dimensional measuring apparatus has a problem. Specifically, FIG. 6 shows a problem that occurs when, for example, a BGA package 72 (see FIG. 3A) is detected as the device under test 21 using a three-dimensional measuring apparatus according to the related art. . In FIG. 6, the projected laser light 12 has a bright spot 24 on the DUT 21.
And a bright spot 2 is formed on the PSD element 34 via the lens 32.
4 image 33. However, as shown in FIG.
When measuring the DUT 21 having a large number of convex portions on the measurement surface such as the package 72, the reflected laser light 61 reflected from the bright spot 24 is applied to another part of the DUT 21 to False spots 62 may be created.
【００１０】このため、ＰＳＤ素子３４上には、本来の
輝点２４の像３３に加えて、偽の輝点６２の像６４が作
られる。この際、偽の輝点６２の像６４の方が、測定す
べき輝点２４の像３３よりも明るい場合、電流３７およ
び電流３８によって検出されるＰＳＤ素子３４上の像
は、測定すべき輝点２４の像３３ではなく、偽の輝点６
２の像６４に基づいたものとなる。この偽の像６４を基
に、偽の直線（すなわち、反射レーザ光）６６を引いた
場合、この直線６６と投光レーザ光１２との交点６７
は、測定すべき輝点２４の位置とは異なるものとなる。
したがって、求められた高さ情報は、実際の高さとは全
く関係のない偽の交点６７に関するものとなってしま
う。Therefore, on the PSD element 34, an image 64 of a false luminescent spot 62 is formed in addition to the image 33 of the original luminescent spot 24. At this time, if the image 64 of the false luminescent spot 62 is brighter than the image 33 of the luminescent spot 24 to be measured, the image on the PSD element 34 detected by the current 37 and the current 38 becomes Fake bright spot 6 instead of image 33 of point 24
2 based on the second image 64. When a false straight line (that is, a reflected laser beam) 66 is drawn based on the false image 64, an intersection 67 between the straight line 66 and the projected laser beam 12 is obtained.
Is different from the position of the luminescent spot 24 to be measured.
Therefore, the obtained height information relates to the false intersection 67 which has no relation to the actual height.
【００１１】偽の交点６７の情報を画像メモリ５２に格
納することは、意味がないばかりでなく、誤った判定結
果を招く。また、偽の交点６７の情報を除外するように
画像演算部５３をプログラム化して処理することは、処
理速度の面から困難を伴う。このような問題を回避し、
例えばＢＧＡパッケージ７２のような複雑な凸状部を有
する被測定物２１の測定に当っても、偽の輝点６２に基
づく偽の情報を判別してこれを画像メモリ５２には格納
しない機能を備え、正確な高さ測定を可能とする３次元
測定装置の提供が従来から望まれていた。Storing the information of the false intersection 67 in the image memory 52 is not only meaningless, but also results in an erroneous determination. In addition, it is difficult to program and process the image calculation unit 53 so as to exclude the information of the false intersection 67 from the viewpoint of processing speed. To avoid such problems,
For example, even when measuring the DUT 21 having a complex convex portion such as a BGA package 72, a function of discriminating false information based on the false bright spot 62 and not storing the same in the image memory 52 is provided. It has been conventionally desired to provide a three-dimensional measuring device that is provided and that enables accurate height measurement.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、従来技術による上述の問題を解消し、ＢＧＡパッケ
ージ等の凸状部、もしくは凹凸部を有する面の高さを測
定するに際しても、測定時に発生する偽の輝点を基に計
算された誤った高さ情報が情報処理されることを防ぎ、
正確に計測された情報のみを利用することによって、安
定した計測を行うことができる３次元測定方法、並びに
３次元測定装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems caused by the prior art, and can measure the height of a surface having a convex portion or an uneven portion of a BGA package or the like. Prevents false height information calculated based on the generated false bright points from being processed,
It is an object of the present invention to provide a three-dimensional measuring method and a three-dimensional measuring device capable of performing stable measurement by using only accurately measured information.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、被測定物から
反射したレーザ光を検出して測定する高さ計算部を複数
組設け、前記複数の高さ計算部による検出結果を相互比
較することにより、その中に誤った高さ情報が含まれて
いるか否かを判定し、誤った高さ情報は排除し、正しい
と判定される高さ情報のみを対象に情報の処理を行なう
ことにより、上述の問題を解決しようとするもので、具
体的には以下の内容を含む。According to the present invention, a plurality of sets of height calculators for detecting and measuring a laser beam reflected from an object to be measured are provided, and the detection results by the plurality of height calculators are compared with each other. By determining whether or not erroneous height information is included in the information, erroneous height information is excluded, and information processing is performed only on height information determined to be correct. In order to solve the above-mentioned problem, the following contents are specifically included.
【００１４】すなわち、請求項１に記載の本発明は、被
測定物にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、前記被
測定物で反射した前記レーザ光を検出して前記被測定物
の高さを求める高さ計算部とを備えた３次元測定装置で
あって、前記高さ計算部が複数の高さ計算部からなり、
同一測定位置に関して前記複数の高さ計算部から入力さ
れる複数の高さ情報を相互比較して当該複数の高さ情報
の中に誤った高さ情報が含まれているか否かを判定する
判定装置を更に含むことを特徴とする３次元測定装置に
関する。複数の高さ情報を比較することにより、その中
に誤った高さ情報が含まれているか否かを判定し、高さ
測定の信頼度を高めるものである。That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a laser irradiation section for irradiating a laser beam to an object to be measured, and detecting the laser beam reflected by the object to measure the height of the object to be measured. A height calculating unit for determining the height, wherein the height calculating unit comprises a plurality of height calculating units,
A plurality of height information input from the plurality of height calculators for the same measurement position are compared with each other to determine whether or not the plurality of height information includes erroneous height information. The present invention relates to a three-dimensional measurement device further including a device. By comparing a plurality of pieces of height information, it is determined whether or not erroneous height information is included therein, and the reliability of height measurement is increased.
【００１５】請求項２に記載の３次元測定装置は、前記
判定装置が、前記複数の高さ情報相互間の差をそれぞれ
算出し、前記それぞれの差のいずれかが予め定められた
基準値を越えるとき、当該高さ情報の組は誤った高さ情
報を含むと判定することを特徴としている。簡便な判定
手段を提供するものである。[0015] In the three-dimensional measuring apparatus according to the second aspect, the judging device calculates a difference between the plurality of pieces of height information, and any one of the differences is set to a predetermined reference value. If the height information is exceeded, it is determined that the set of height information includes erroneous height information. It is intended to provide a simple determination means.
【００１６】請求項３に記載の本発明は、レーザ光をラ
イン走査させるレーザ光照射部と、被測定物を保持する
被測定物保持部と、前記被測定物で反射した前記レーザ
光を検出して前記被測定物の高さを求める高さ計算部
と、前記高さ計算部の高さ情報を順次格納する画像メモ
リと、前記画像メモリに格納された情報の処理を行う画
像演算部とを備えた３次元測定装置であって、前記高さ
計算部が複数の高さ計算部からなり、被測定物の同一位
置に関して前記複数の高さ計算部から入力される複数の
高さ情報を相互比較し、当該複数の高さ情報の中に誤っ
た高さ情報が含まれていると判定した場合には、当該誤
った高さ情報を含む高さ情報の組を前記情報の処理対象
から除外する判定装置を更に含むことを特徴とする３次
元測定装置に関する。１つの高さ計算部を備えた従来技
術による３次元測定装置では検出ができなかった誤った
高さ情報を、複数の高さ計算部を設けることで容易に検
出が可能となり、誤った高さ情報を処理対象から除外す
るものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a laser beam irradiating section for line-scanning a laser beam, a workpiece holding section for holding a workpiece, and detecting the laser beam reflected by the workpiece. A height calculation unit that obtains the height of the device under test, an image memory that sequentially stores height information of the height calculation unit, and an image calculation unit that processes information stored in the image memory. A three-dimensional measuring apparatus, wherein the height calculator comprises a plurality of height calculators, and a plurality of height information input from the plurality of height calculators with respect to the same position of the measured object. When comparing with each other and determining that the erroneous height information is included in the plurality of pieces of height information, a set of height information including the erroneous height information is determined from the processing target of the information. A three-dimensional measuring device, further comprising a determination device to be excluded. Erroneous height information, which could not be detected by the conventional three-dimensional measuring apparatus having one height calculator, can be easily detected by providing a plurality of height calculators. Information is excluded from the processing target.
【００１７】請求項４に記載の本発明にかかる３次元測
定装置は、前記判定装置が、前記高さ情報相互間の差を
それぞれ算出し、前記それぞれの差のいずれかが予め定
められた基準値を越えるとき、当該高さ情報の組は誤っ
た高さ情報を含むと判定して前記情報の処理対象から除
外することを特徴としている。誤った高さ情報は、一般
に著しく大きな値、もしくは著しく小さな値となること
から、複数の高さ情報の相互比較により誤った高さ情報
が含まれているか否かの判定を行うことは容易である。In the three-dimensional measuring apparatus according to the present invention, the determination device calculates a difference between the height information, and any one of the differences is a predetermined reference. When the value exceeds the value, the set of height information is determined to include erroneous height information, and is excluded from the information processing target. Since erroneous height information generally has an extremely large value or an extremely small value, it is easy to determine whether or not erroneous height information is included by inter-comparison of a plurality of pieces of height information. is there.
【００１８】請求項５に記載の本発明は、レーザ光をラ
イン走査させるレーザ光照射部と、被測定物を保持する
被測定物保持部と、前記被測定物で反射した前記レーザ
光を検出して前記被測定物の高さを求める高さ計算部
と、前記高さ計算部の高さ情報を順次格納する画像メモ
リと、前記画像メモリに格納された情報の処理を行う画
像演算部とを備えた３次元測定装置であって、前記高さ
計算部が複数の高さ計算部からなり、被測定物の同一位
置に関して前記複数の高さ計算部から入力される複数の
高さ情報を相互比較し、当該複数の高さ情報の中に誤っ
た高さ情報が含まれていると判定した場合には、当該誤
った高さ情報を含む高さ情報の組の中から正しい高さ情
報を判別し、当該正しい高さ情報を前記情報の処理対象
として出力する判定装置を更に含むことを特徴とする３
次元測定装置に関する。誤った高さ情報の中から正しい
高さ情報を判別して情報の処理対象とすることにより、
高さ情報の欠落を回避するものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a laser beam irradiating section for line-scanning a laser beam, a workpiece holding section for holding a workpiece, and detecting the laser beam reflected by the workpiece. A height calculation unit that obtains the height of the device under test, an image memory that sequentially stores height information of the height calculation unit, and an image calculation unit that processes information stored in the image memory. A three-dimensional measuring apparatus, wherein the height calculator comprises a plurality of height calculators, and a plurality of height information input from the plurality of height calculators with respect to the same position of the measured object. If the plurality of pieces of height information are determined to include erroneous height information, the correct height information is selected from the set of height information including the erroneous height information. And outputting the correct height information as a processing target of the information. 3, further comprising a location
The present invention relates to a dimension measuring device. By determining the correct height information from the incorrect height information and making it the information processing target,
This is to avoid missing height information.
【００１９】請求項６に記載の本発明にかかる３次元測
定装置は、前記判定装置が、前記正しい高さ情報を判別
するに際し、前記複数の高さ情報の相互間の差をそれぞ
れ算出し、前記それぞれの差がいずれも予め定められた
基準値を越えないものである場合に、前記各複数の高さ
情報の平均値を正しい高さ情報であると判別することを
特徴としている。[0019] In the three-dimensional measuring apparatus according to the present invention, when the determining device determines the correct height information, the determining device calculates a difference between the plurality of pieces of height information, In a case where each of the differences does not exceed a predetermined reference value, an average value of the plurality of pieces of height information is determined to be correct height information.
【００２０】請求項７に記載の本発明にかかる３次元測
定装置は、前記正しい高さ情報を判別するに際し、被測
定物の幾何学的な条件により、誤った高さ情報は正しい
高さ情報よりも常に大きな値となること、もしくは誤っ
た高さ情報は予め定められた原点レベルに対して負の値
となることが確認されている場合において、前記複数の
高さ情報の中から前記原点レベルに対して正となる最小
値を、もしくは当該最小値との差が予め定められた基準
値を越えない他の高さ情報と前記最小値との平均値を、
正しい高さ情報と判別するものであることを特徴として
いる。誤った高さ情報を判別して除外し、正しい高さ情
報のみを処理対象とするものである。In the three-dimensional measuring apparatus according to the present invention, when determining the correct height information, erroneous height information is replaced by correct height information due to a geometrical condition of an object to be measured. If the height information is always larger than the erroneous height information or it is confirmed that the erroneous height information is a negative value with respect to a predetermined origin level, the origin information is obtained from the plurality of pieces of height information. The minimum value that is positive with respect to the level, or the average of the minimum value and other height information whose difference from the minimum value does not exceed a predetermined reference value,
It is characterized in that it is determined as correct height information. Incorrect height information is discriminated and excluded, and only correct height information is processed.
【００２１】請求項８に記載の本発明にかかる３次元測
定装置は、前記予め定められた基準値が、前記被測定物
の被測定面における高さのばらつきの許容値内であるこ
とを特徴としている。前記誤った高さ情報を除外した残
りの正しい高さ情報の間にばらつきがあっても、各高さ
情報と前記平均値との差が、被測定物における高さのば
らつきの許容範囲内であれば実害がないことから、これ
を前記基準値として定めるものである。According to a third aspect of the present invention, in the three-dimensional measuring apparatus, the predetermined reference value is within an allowable value of a variation in height of the object to be measured on the surface to be measured. And Even if there is variation between the remaining correct height information excluding the erroneous height information, the difference between each height information and the average value is within the allowable range of the height variation in the DUT. If there is no actual harm, this is determined as the reference value.
【００２２】請求項９に記載の本発明にかかる３次元測
定装置は、前記複数の高さ計算部が、２つの高さ計算部
であることを特徴としている。A three-dimensional measuring apparatus according to a ninth aspect of the present invention is characterized in that the plurality of height calculators are two height calculators.
【００２３】請求項１０に記載の本発明は、請求項１か
ら請求項９のいずれか一に記載の３次元測定装置を使用
し、部品の所定面の高さが所定許容範囲内にあるか否か
を検査して当該部品の良否判定を行なうことを特徴とす
る、部品の検査方法に関する。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the three-dimensional measuring apparatus according to any one of the first to ninth aspects, wherein a height of a predetermined surface of the component is within a predetermined allowable range. The present invention relates to a method for inspecting a component, wherein the quality of the component is determined by inspecting whether or not the component is defective.
【００２４】請求項１１に記載の本発明は、被測定物に
レーザ光を照射して前記被測定物からの反射レーザ光を
検出し、前記被測定物の高さを測定する３次元測定方法
であって、同一測定位置における前記反射レーザ光を複
数の場所で検出し、前記検出結果により得られる複数の
高さ情報を相互比較して前記複数の高さ情報の中に誤っ
た高さ情報が含まれているか否かを判定するステップを
含むことを特徴とする３次元測定方法に関する。複数の
高さ情報を比較することにより、その中に誤った高さ情
報が含まれているか否かを判定し、高さ測定の信頼度を
高めるものである。According to the present invention, there is provided a three-dimensional measuring method for irradiating an object to be measured with laser light, detecting reflected laser light from the object to be measured, and measuring the height of the object to be measured. And detecting the reflected laser light at the same measurement position at a plurality of locations, comparing a plurality of pieces of height information obtained by the detection result with each other, and erroneously height information among the plurality of pieces of height information. And a step of determining whether or not the three-dimensional measurement is included. By comparing a plurality of pieces of height information, it is determined whether or not erroneous height information is included therein, and the reliability of height measurement is increased.
【００２５】請求項１２に記載の本発明にかかる３次元
測定方法は、前記複数の高さ情報の中に誤った高さ情報
が含まれているか否かを判定するに際し、前記各複数の
高さ情報相互間の差のいずれか１つが、予め定められた
基準値を超えるものであるときには、当該複数の高さ情
報の中に誤った高さ情報が含まれていると判定すること
を特徴としている。簡便な方法により、判定を可能にす
るものである。According to a twelfth aspect of the present invention, in the three-dimensional measuring method according to the present invention, when determining whether or not erroneous height information is included in the plurality of height information, each of the plurality of heights is determined. If any one of the differences between the pieces of height information exceeds a predetermined reference value, it is determined that erroneous height information is included in the plurality of pieces of height information. And The determination can be made by a simple method.
【００２６】請求項１３に記載の本発明は、被測定物に
レーザ光をライン走査して被測定物から反射する反射レ
ーザ光を検出し、前記検出結果から得られる高さ情報を
処理することによって前記被測定物の高さを測定する３
次元測定方法であって、被測定物の同一位置における前
記反射レーザ光を複数の場所で検出し、前記検出結果に
より得られる複数の高さ情報を相互比較して、当該複数
の高さ情報の中に誤った高さ情報が含まれているか否か
を判定し、誤った高さ情報が含まれた高さ情報の組を前
記処理対象から除外することにより、誤った高さ情報に
基づく処理による誤測定を防ぐことを特徴とする３次元
測定方法に関する。同一位置に関する高さ情報を複数の
場所で求めることにより、誤った高さ情報の検出を行っ
てこれを除外するものである。According to a thirteenth aspect of the present invention, the object to be measured is line-scanned with a laser beam to detect a reflected laser beam reflected from the object to be measured, and height information obtained from the detection result is processed. Measuring the height of the object under test 3
In the dimension measurement method, the reflected laser light at the same position of the object to be measured is detected at a plurality of locations, a plurality of pieces of height information obtained by the detection result are compared with each other, and the plurality of pieces of height information are detected. It is determined whether or not erroneous height information is included therein, and a set of height information including erroneous height information is excluded from the processing target, thereby performing processing based on erroneous height information. The present invention relates to a three-dimensional measuring method characterized by preventing erroneous measurement due to the measurement. By obtaining height information for the same position at a plurality of locations, erroneous height information is detected and excluded.
【００２７】請求項１４に記載の本発明にかかる３次元
測定方法は、前記誤った高さ情報に基づく処理による誤
測定を防ぐに際し、前記各複数の高さ情報相互間の差の
いずれか１つが、予め定められた基準値を超えるもので
あるときには、当該複数の高さ情報からなる高さ情報の
組を処理対象から除外することを特徴としている。According to a fourteenth aspect of the present invention, in the three-dimensional measuring method according to the present invention, any one of the differences between the plurality of pieces of height information is used to prevent erroneous measurements due to processing based on the erroneous height information. One of them is characterized in that when the value exceeds a predetermined reference value, the set of height information including the plurality of pieces of height information is excluded from the processing target.
【００２８】請求項１５に記載の本発明にかかる３次元
測定方法は、前記高さ情報の組を処理対象から除外する
ことにより、欠落することとなる位置における被測定物
の高さ情報を、当該位置の周囲にある他の位置の高さ情
報を用いて補完することを特徴としている。In the three-dimensional measuring method according to the present invention, the height information of the object to be measured at a position to be lost can be obtained by excluding the set of height information from the processing target. It is characterized in that complementation is performed using height information of another position around the position.
【００２９】請求項１６に記載の本発明は、被測定物に
レーザ光をライン走査して被測定物から反射する反射レ
ーザ光を検出し、前記検出結果から得られる高さ情報を
処理することによって前記被測定物の高さを測定する３
次元測定方法であって、被測定物の同一位置における前
記反射レーザ光を複数の場所で検出し、前記検出結果に
より得られる複数の高さ情報を相互比較して、当該複数
の高さ情報の中に誤った高さ情報が含まれているか否か
を判定し、誤った高さ情報が含まれていると判定された
高さ情報の組の中から正しい高さ情報を判別することに
より、誤った高さ情報に基づく処理による誤測定を防ぐ
ことを特徴とする３次元測定方法に関する。誤った高さ
情報の組の中から正しい高さ情報を判別してこれを情報
の処理対象とすることにより、高さ情報の欠落を回避す
るものである。According to a sixteenth aspect of the present invention, the object to be measured is line-scanned with laser light to detect reflected laser light reflected from the object to be measured, and height information obtained from the detection result is processed. Measuring the height of the object under test 3
In the dimension measurement method, the reflected laser light at the same position of the object to be measured is detected at a plurality of locations, a plurality of pieces of height information obtained by the detection result are compared with each other, and the plurality of pieces of height information are detected. By determining whether or not incorrect height information is included therein, and by determining correct height information from a set of height information determined to include incorrect height information, The present invention relates to a three-dimensional measuring method for preventing erroneous measurement due to processing based on erroneous height information. By discriminating correct height information from a set of erroneous height information and making the information a target of information processing, omission of height information is avoided.
【００３０】請求項１７に記載の本発明にかかる３次元
測定方法は、前記正しい高さ情報を判別するに際し、各
複数の高さ情報相互間の差のいずれかもが、予め定めら
れた基準値を超えないものであるときには、当該複数の
高さ情報からなる高さ情報の組の平均値をその位置にお
ける正しい高さ情報として処理することを特徴としてい
る。In the three-dimensional measuring method according to the present invention, when determining the correct height information, any of the differences between the plurality of pieces of height information may be determined by a predetermined reference value. If the height information does not exceed the average value, the average value of the set of height information including the plurality of pieces of height information is processed as correct height information at that position.
【００３１】請求項１８に記載の本発明にかかる３次元
測定方法は、前記正しい高さ情報を判別するに際し、被
測定物の幾何学的な条件により、誤った高さ情報は正し
い高さ情報よりも常に大きいこと、あるいは誤った高さ
情報は予め定められた原点レベルに対して負の値となる
ことが予め確認されている場合において、前記複数の高
さ情報の中の前記原点レベルに対して正となる最小値
を、もしくは前記最小値との差が予め定められた基準値
を越えない他の高さ情報と前記最小値との平均値のいず
れかを、その位置における正しい高さ情報として処理す
ることを特徴としている。In the three-dimensional measuring method according to the present invention, when the correct height information is determined, erroneous height information is replaced with correct height information due to a geometrical condition of a measured object. Is always greater than or incorrect height information is confirmed in advance to be a negative value with respect to a predetermined origin level, the origin level in the plurality of height information is The minimum value that is positive with respect to the other, or any other height information whose difference from the minimum value does not exceed a predetermined reference value, and the average value of the minimum value, the correct height at that position It is characterized by processing as information.
【００３２】請求項１９に記載の本発明にかかる３次元
測定方法は、前記予め定められた基準値が、前記被測定
物の被測定面における高さのばらつきの許容値内である
ことを特徴としている。The three-dimensional measuring method according to the present invention as set forth in claim 19, wherein the predetermined reference value is within an allowable value of a variation in height of the object to be measured on a surface to be measured. And
【００３３】請求項２０に記載の本発明は、請求項１３
から請求項１９のいずれか一に記載の３次元測定方法を
使用し、部品の所定面の高さが所定許容範囲内にあるか
否かを検査して当該部品の良否判定を行なうことを特徴
とする、部品の検査方法に関する。The present invention described in claim 20 is the same as the claim 13.
20. Using the three-dimensional measuring method according to claim 19, inspecting whether or not the height of a predetermined surface of the component is within a predetermined allowable range, and determining whether the component is good or bad. And a method for inspecting parts.
【００３４】[0034]
【発明の実施の形態】本発明にかかる第１の実施の形態
の３次元測定方法、並びに当該３次元測定方法を実施す
る３次元測定装置につき、図面を参照して説明する。図
１及び図２は、本実施の形態にかかる３次元測定装置の
内部構造を示したもので、図１は側面図、図２は正面図
を示す。なお、図４、図５に示す従来技術にかかる３次
元測定装置と同一の要素に関しては、図１、図２におい
ても同一の符号を付している。図１及び図２において、
３次元測定装置は、レーザ光を被測定物に照射するレー
ザ光照射部１０と、被測定物を好ましくは移動可能に保
持する被測定物保持部２０と、そして、被測定物から反
射したレーザ光を検出して高さを測定する検出測定部３
０ａとから構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A three-dimensional measuring method according to a first embodiment of the present invention and a three-dimensional measuring apparatus for executing the three-dimensional measuring method will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show the internal structure of the three-dimensional measuring apparatus according to the present embodiment. FIG. 1 is a side view, and FIG. 2 is a front view. Note that the same elements as those of the three-dimensional measuring apparatus according to the related art shown in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals in FIGS. 1 and 2,
The three-dimensional measuring device includes a laser light irradiation unit 10 for irradiating a laser beam to a measurement target, a measurement target holding unit 20 for holding the measurement target preferably movably, and a laser reflected from the measurement target. Detection and measurement unit 3 that detects light and measures height
0a.
【００３５】図２において、レーザ光照射部１０は、レ
ーザ光１２を発信するレーザ発信器１１と、前記レーザ
光１２を反射させて走査するポリゴンミラー１３と、前
記反射したレーザ光１２を被測定物に垂直に入射するｆ
−θレンズ１４と、ライン走査の原点位置を検出する原
点センサ１５とから構成される。被測定物保持部２０
は、被測定物２１を保持するステージ２２からなり、図
１の側面図において、本実施の形態にかかるステージ２
２は、図の矢印２３に示す左右方向に移動可能であり、
このステージ２２の移動とポリゴンミラー１３の矢印１
６に示す回転とによって、照射されるレーザ光１２が被
測定物２１全体を走査できるようにしている。以上の構
成は、従来技術にかかる３次元測定装置におけるものと
同様である。In FIG. 2, a laser beam irradiator 10 includes a laser transmitter 11 for transmitting a laser beam 12, a polygon mirror 13 for reflecting and scanning the laser beam 12, and a laser beam for measuring the reflected laser beam 12. F incident perpendicular to the object
It comprises a -θ lens 14 and an origin sensor 15 for detecting the origin position of the line scanning. DUT holder 20
Is composed of a stage 22 for holding an object to be measured 21. In the side view of FIG.
2 is movable in the left-right direction shown by arrow 23 in the figure,
The movement of the stage 22 and the arrow 1 of the polygon mirror 13
The rotation shown in FIG. 6 allows the irradiated laser beam 12 to scan the entire DUT 21. The above configuration is the same as that of the three-dimensional measuring apparatus according to the related art.
【００３６】図１において、本実施の形態にかかる検出
測定部３０ａは、反射レーザ光３１を集光させる第１の
レンズ３２、前記第１のレンズ３２の集光によって結ば
れる像３３の位置を検出する第１のＰＳＤ素子３４、前
記検出結果に基づいて被測定箇所の高さを求める高さ計
算装置３５とからなる第１の高さ計算部３６と、反射レ
ーザ光４１を集光させる第２のレンズ４２、前記第２の
レンズ４２の集光によって結ばれる像４３の位置を検出
する第２のＰＳＤ素子４４、前記検出結果に基づいて被
測定箇所の高さを求める第２の高さ計算装置４５とから
なる第２の高さ計算部４６との２組の高さ計算部３６、
４６と、第１の高さ計算部３６からの第１の高さ情報３
９と第２の高さ計算部４６からの第２の高さ情報４９と
を比較する判定装置５１と、前記高さ情報を格納する画
像メモリ５２と、そして前記画像を基に演算を行なう画
像演算部５３とを備えている。In FIG. 1, the detection / measurement unit 30a according to the present embodiment determines the position of the first lens 32 for condensing the reflected laser beam 31 and the position of the image 33 formed by the condensing of the first lens 32. A first height calculator 36 comprising a first PSD element 34 to be detected, a height calculator 35 for calculating the height of the measured position based on the detection result, and a second A second lens 42, a second PSD element 44 for detecting the position of an image 43 formed by the condensing light of the second lens 42, a second height for obtaining the height of the measured portion based on the detection result Two sets of height calculators 36, including a second height calculator 46 including a calculator 45;
46 and the first height information 3 from the first height calculator 36
9, a determination device 51 for comparing the second height information 49 from the second height calculator 46, an image memory 52 for storing the height information, and an image to be operated based on the image. And an operation unit 53.
【００３７】以上のように構成された本実施の形態にか
かる３次元測定装置の動作において、レーザ発信器１１
より照射された投光レーザ光１２は、ポリゴンミラー１
３の矢印１６に示す回転によって順次反射され、ｆ−θ
レンズ１４を通過して被測定物２１に垂直に照射され
て、被測定物２１上に輝点２４をつくる。一方、輝点２
４より反射した反射レーザ光６１は、凸状部を有する被
測定物２１の別の部位に照射されることによって、偽の
輝点６２を作る。In the operation of the three-dimensional measuring apparatus according to the present embodiment configured as described above, the laser transmitter 11
The projection laser light 12 emitted from the polygon mirror 1
3 is sequentially reflected by the rotation indicated by the arrow 16 of FIG.
The light passes through the lens 14 and is vertically irradiated on the object 21 to form a bright spot 24 on the object 21. Meanwhile, bright spot 2
The reflected laser light 61 reflected from 4 irradiates another portion of the DUT 21 having a convex portion, thereby forming a false luminescent spot 62.
【００３８】輝点２４で散乱した反射レーザ光３１は、
第１のレンズ３２を介して第１のＰＳＤ素子３４上に輝
点２４の像３３を作り、同時に、輝点２４で散乱した反
射レーザ光４１は、第２のレンズ４２を介して第２のＰ
ＳＤ素子４４の上に輝点２４の像４３を作る。また偽の
輝点６２は、同様にして第１のＰＳＤ素子３４、第２の
ＰＳＤ素子４４の上に、それぞれ偽の輝点６２の像６４
及び６５を作る。第１のＰＳＤ素子３４より得られる電
流３７、３８を基に第１の高さ計算装置３５で求められ
た第１の高さ情報３９と、第２のＰＳＤ素子４４より得
られる電流４７、４８を基に第２の高さ計算装置４５で
求められた第２の高さ情報４９とが、それぞれ判定装置
５１に送られる。The reflected laser light 31 scattered at the bright spot 24 is
An image 33 of the luminescent spot 24 is formed on the first PSD element 34 via the first lens 32, and at the same time, the reflected laser light 41 scattered at the luminescent spot 24 is transmitted to the second lens 42 via the second lens 42. P
An image 43 of the bright spot 24 is formed on the SD element 44. The false luminescent spot 62 is similarly formed on the first PSD element 34 and the second PSD element 44 by an image 64 of the false luminescent spot 62, respectively.
And make 65. The first height information 39 obtained by the first height calculator 35 based on the currents 37 and 38 obtained from the first PSD element 34, and the currents 47 and 48 obtained from the second PSD element 44 And the second height information 49 obtained by the second height calculation device 45 based on the above are sent to the determination device 51, respectively.
【００３９】ここで、判定装置５１を備えていない従来
技術による３次元測定装置においては、第１のＰＳＤ素
子３４上の偽の輝点６２による像６４の明るさが、輝点
２４の像３３の明るさよりも明るかった場合、第１のＰ
ＳＤ素子３４より得られる電流３７、３８は、両者の内
の明るい方である偽の輝点６２の像６４に基づくものと
なる。このため、偽の像６４による電流３７、３８を基
に第１の高さ計算装置３５で求められた第１の高さ情報
３９は、求めるべき輝点２４のものではなく、前記検出
結果に基づく偽の輝点６２が存在する直線（すなわち、
反射レーザ光）６６と、投光レーザ光１２との交点であ
る偽の交点６７に関する高さ情報となってしまう。Here, in the three-dimensional measuring apparatus according to the prior art which does not include the determination device 51, the brightness of the image 64 due to the false luminescent spot 62 on the first PSD element 34 is changed to the image 33 of the luminescent spot 24. If the brightness is higher than the brightness of the first P
The currents 37 and 38 obtained from the SD element 34 are based on the image 64 of the false bright spot 62 which is the brighter of the two. For this reason, the first height information 39 obtained by the first height calculator 35 based on the currents 37 and 38 by the false image 64 is not the one of the bright spot 24 to be obtained, but the detection result. Straight line on which the false luminescent spot 62 exists (that is,
The height information about the false intersection 67, which is the intersection of the reflected laser light (66) and the projected laser light 12, is obtained.
【００４０】このような偽の輝点６２に基づく誤測定を
防ぐため、本実施の形態においては、判定装置５１を備
えている。第１の高さ情報３９および第２の高さ情報４
９を入力した判定装置５１は、この両高さ情報３９、４
９の差と、予め定められた基準値Ａとの比較を行なう。
第１の高さ情報３９と第２の高さ情報４９との差が、前
記基準値Ａより大きい場合には、判定装置５１は、第１
の高さ情報３９と第２の高さ情報４９とのどちらかが誤
った高さ情報であると判定し、両高さ情報３９、４９
を、共に画像メモリ５２には格納しない。第１の高さ情
報３９と第２の高さ情報４９との差が、前記基準値Ａよ
り小さい場合には、判定装置５１は、第１の高さ情報３
９と第２の高さ情報４９とが、共に輝点２４に関する高
さ情報であると判定し、その両者の平均値を当該測定部
位における高さ情報として画像メモリ５２に格納する。In order to prevent such erroneous measurement based on the false luminescent spot 62, the present embodiment is provided with a determination device 51. First height information 39 and second height information 4
9 is input to the determination device 51.
9 is compared with a predetermined reference value A.
When the difference between the first height information 39 and the second height information 49 is larger than the reference value A, the determination device 51
It is determined that one of the height information 39 and the second height information 49 is incorrect height information, and the two height information 39 and 49 are determined.
Are not stored in the image memory 52. When the difference between the first height information 39 and the second height information 49 is smaller than the reference value A, the determination device 51 sets the first height information 3
9 and the second height information 49 are both determined to be height information relating to the bright spot 24, and the average value of both is stored in the image memory 52 as height information at the measurement site.
【００４１】第１の高さ情報３９が偽の交点６７の高さ
情報である場合には、第１の高さ情報３９と第２の高さ
情報４９との差は、通常の状態に比べて著しく大きくな
る。このため前記基準値Ａを設定することは容易であ
り、従って、誤った高さ情報の組を容易に判定すること
ができる。When the first height information 39 is the height information of the false intersection 67, the difference between the first height information 39 and the second height information 49 is smaller than that in the normal state. Significantly increased. Therefore, it is easy to set the reference value A, and therefore, it is possible to easily determine an incorrect set of height information.
【００４２】第１の高さ情報３９と第２の高さ情報４９
とのいずれかが偽の交点６７の高さ情報であると判定さ
れれば、その位置における高さ情報は画像メモリ５２に
格納されない。しかしながら、欠落した位置の高さ情報
については、当該位置の周囲にある他の位置の高さ情報
から十分に補完することができ、しかもこの計算は容易
であるため、被測定物全体の高さ情報の入手は可能であ
る。First height information 39 and second height information 49
Is determined as the height information of the false intersection 67, the height information at that position is not stored in the image memory 52. However, the height information of the missing position can be sufficiently supplemented from the height information of other positions around the position, and since this calculation is easy, the height of the entire DUT is high. Information is available.
【００４３】なお、第１の高さ情報３９と第２の高さ情
報４９との差が、前記基準値Ａより小さいとして両高さ
情報３９と４９との平均値が画像メモリ５２に格納され
た場合において、当該平均値を格納したことによる実際
の高さとの差が問題になるケースもあり得る。しかしな
がら、例えばこの際の被測定物がＢＧＡパッケージとす
れば、前記格納されることになる平均値と、実際の測定
値である高さ情報３９及び４９とのそれぞれの差が、当
該ＢＧＡパッケージを電子回路基板に接合した場合に、
当該測定箇所のはんだボールが接触不良とはならない高
さのばらつきの許容範囲に納まるように前記基準値Ａを
定めることができる。これによって、前記の平均値を用
いたとしても、実際の高さとの誤差は許容範囲内に納め
ることができるために実害が生ずることはなく、前記問
題を回避することができる。It is assumed that the difference between the first height information 39 and the second height information 49 is smaller than the reference value A, and the average value of the two height information 39 and 49 is stored in the image memory 52. In such a case, the difference from the actual height due to the storage of the average value may be a problem. However, for example, if the object to be measured at this time is a BGA package, the difference between the average value to be stored and the height information 39 and 49, which are the actual measurement values, is different from the BGA package. When joined to an electronic circuit board,
The reference value A can be determined so that the solder ball at the measurement location falls within an allowable range of height variation that does not cause a contact failure. As a result, even if the above average value is used, the error from the actual height can be kept within an allowable range, so that there is no actual harm and the problem can be avoided.
【００４４】次に、本発明にかかる第２の実施の形態の
３次元測定方法、並びに当該３次元測定方法を実施する
３次元測定装置について説明する。本実施の形態にかか
る３次元測定装置は、第１の実施の形態で説明した図１
及び図２に示す３次元測定装置と同様な構成を備えてお
り、判定装置５１における判定機能を異にしたものであ
る。Next, a three-dimensional measuring method according to a second embodiment of the present invention and a three-dimensional measuring apparatus for executing the three-dimensional measuring method will be described. The three-dimensional measurement apparatus according to the present embodiment is similar to the three-dimensional measuring apparatus shown in FIG.
2 and a configuration similar to that of the three-dimensional measurement device shown in FIG. 2 except that the determination function of the determination device 51 is different.
【００４５】図６を再度参照して、被測定物２１が、例
えばＢＧＡパッケージ７２であるとすると、実際の高さ
情報であるべきレーザ反射光軸の直線３１と投光レーザ
光１２との交点である輝点２４と、偽の高さ情報である
偽の輝点６２を含む反射レーザ光軸の直線６６と投光レ
ーザ光１２との交点６７との２つの異なる高さ情報が得
られた場合、偽の交点６７より得られる高さ情報は、常
に実際の輝点２４より得られる高さ情報よりも大きな
（高さが高い）値となる。これは、図６における交点６
７と輝点２４とを比べても明らかなように、被測定物で
あるＢＧＡパッケージ７２の幾何学的な条件により定ま
るものである。被測定物２１がＢＧＡパッケージではな
い場合においても、特に微細な凹凸が設けられた表面で
あるなどの特殊なケースを除いて、このようなＢＧＡパ
ッケージ７２と同様な結果となる場合が多い。Referring again to FIG. 6, assuming that the DUT 21 is, for example, a BGA package 72, the intersection of the straight line 31 of the laser reflected light axis, which should be the actual height information, and the projected laser beam 12 , And two different pieces of height information of the intersection 67 of the projected laser light 12 and the straight line 66 of the reflected laser optical axis including the false luminescent point 62 that is the false height information. In this case, the height information obtained from the false intersection 67 always has a value (height is higher) than the height information obtained from the actual bright spot 24. This corresponds to the intersection 6 in FIG.
As is clear from the comparison between the bright spot 7 and the bright spot 24, it is determined by the geometrical conditions of the BGA package 72 which is the measured object. Even when the device under test 21 is not a BGA package, the same result as that of the BGA package 72 is often obtained except for a special case such as a surface provided with fine irregularities.
【００４６】本実施の形態は、上述のように、偽の交点
６７より得られる高さ情報が常に実際の輝点２４より得
られる高さ情報よりも大きな値となることが予め確認で
きている被測定物２１を測定するという条件下における
ものである。前記条件下で、図１における第１の高さ情
報３９と第２の高さ情報４９との差が、予め定められた
基準値Ｂよりも大きな高さ情報の組が得られた場合に
は、判定装置５１は、両高さ情報３９、４９の内の小さ
な方の高さ情報を選択して画像メモリ５２に格納するよ
うに構成されている。また、両高さ情報３９、４９の差
が、予め定められた基準値Ｂよりも小さな場合には、第
１の実施の形態と同様に、両高さ情報３９、４９の平均
値を当該測定点における高さ情報として画像メモリ５２
に格納するようにしてもよい。なお、第１の実施の形態
における基準値Ａと本実施の形態における基準値Ｂと
は、同一の値とすることであっても勿論よい。In this embodiment, as described above, it has been previously confirmed that the height information obtained from the false intersection 67 always has a larger value than the height information obtained from the actual bright spot 24. This is under the condition that the DUT 21 is measured. Under the above conditions, when a difference between the first height information 39 and the second height information 49 in FIG. 1 is a set of height information larger than a predetermined reference value B, The determination device 51 is configured to select the smaller one of the two pieces of height information 39 and 49 and store it in the image memory 52. When the difference between the height information 39 and 49 is smaller than the predetermined reference value B, the average value of the height information 39 and 49 is determined in the same manner as in the first embodiment. Image memory 52 as height information at a point
May be stored. The reference value A in the first embodiment and the reference value B in the present embodiment may of course be the same value.
【００４７】更に本実施の形態における別の態様として
は、前記の基準値Ｂを予め設けることなく、第１の高さ
情報３９と第２の高さ情報４９との間に差が見られた場
合には、判定装置５１は、常に、両高さ情報３９、４９
の内のいずれか小さい方の高さ情報を正しい高さ情報で
あると判定して、画像メモリ５２に格納するよう構成し
てもよい。いずれの態様においても、本実施の形態によ
れば、判定装置５１は、被測定物のすべての位置におけ
る高さ情報を画像メモリ５２に格納するよう構成される
ことから、より安定した測定結果を得ることができる。Further, as another aspect of the present embodiment, a difference was found between the first height information 39 and the second height information 49 without previously providing the reference value B. In this case, the determination device 51 always outputs both height information 39, 49.
Any of the smaller pieces of height information may be determined to be correct height information and stored in the image memory 52. In any aspect, according to the present embodiment, the determination device 51 is configured to store the height information at all the positions of the device under test in the image memory 52, so that a more stable measurement result can be obtained. Obtainable.
【００４８】なお、図１において、第２のＰＳＤ素子４
４に結ばれた偽の輝点６２の像６５の明るさが、測定す
べき輝点２４の像４３の明るさよりも明るい場合には、
第２のＰＳＤ素子４４から出力される電流４７、４８
は、偽の像６５に基づくものとなり、したがって、第２
の高さ計算装置４５によって求められる高さ情報４９
は、偽の輝点６２が存在する直線（すなわち、反射レー
ザ光）６８と投光レーザ光１２とが交差する偽の交点６
９の高さとなる。しかしながら、このような場合には、
図１の偽の交点６９の位置から明らかな如く、偽の交点
６９の高さは著しく小さな値となるためにこれを容易に
検出し、除去することができる。例えば、被測定物２１
が図３（ａ）に示すＢＧＡパッケージ７２である場合に
おいて、はんだボール７１の高さの起点となる被測定面
の平坦部を原点レベルとして当該はんだボール７１の高
さを表示するものとすれば、この偽の輝点６２の高さは
負の値となるため、偽の高さ情報であることを容易に検
出でき、除去することができる。ＢＧＡパッケージ７２
以外を被測定物とする場合においても、微小な凹凸部を
有するような特殊形状の被測定物を除いて、このＢＧＡ
パッケージ７２と同様に偽の輝点の高さが負の値となる
場合が多いが、被測定物２１ごとに事前に確認しておく
ことで、偽の高さ情報を排除することは容易である。In FIG. 1, the second PSD element 4
4 is brighter than the brightness of the image 43 of the luminescent spot 24 to be measured,
Currents 47 and 48 output from the second PSD element 44
Is based on the false image 65, and thus the second
Information 49 obtained by the height calculator 45
Is a false intersection point 6 where a straight line (that is, a reflected laser beam) 68 where the false luminescent spot 62 exists and the projected laser beam 12 intersect.
9 height. However, in such a case,
As is apparent from the position of the false intersection 69 in FIG. 1, the height of the false intersection 69 has a remarkably small value, which can be easily detected and removed. For example, the DUT 21
Is the BGA package 72 shown in FIG. 3A, the height of the solder ball 71 is displayed with the flat portion of the surface to be measured, which is the starting point of the height of the solder ball 71, as the origin level. Since the height of the false luminescent spot 62 is a negative value, false height information can be easily detected and removed. BGA package 72
In the case where the object to be measured is other than the object to be measured, the BGA
Like the package 72, the height of the false bright point is often a negative value, but it is easy to eliminate false height information by checking in advance for each DUT 21. is there.
【００４９】次に、本発明にかかる第３の実施の形態の
３次元測定方法、並びに当該３次元測定方法を実施する
３次元測定装置について説明する。第１及び第２の実施
の形態においては、レンズ、ＰＳＤ素子、高さ計算装置
からなる２組の高さ計算部３６、４６を備えている。本
実施の形態においては、３組、もしくはそれ以上の複数
の高さ計算部を備えるようにするものである。各高さ計
算部における機能、動作は、第１、もしくは第２の実施
の形態におけるものと同様である。本実施の形態におけ
る判定装置５１には、３つ、もしくはそれ以上の高さ情
報が入力されることとなり、その際における判定装置５
１での判定動作は、以下のように構成することができ
る。Next, a three-dimensional measuring method according to a third embodiment of the present invention and a three-dimensional measuring apparatus for implementing the three-dimensional measuring method will be described. In the first and second embodiments, two sets of height calculators 36 and 46 each including a lens, a PSD element, and a height calculator are provided. In the present embodiment, three or more sets of height calculators are provided. The function and operation of each height calculator are the same as those in the first or second embodiment. Three or more pieces of height information are input to the determination device 51 in the present embodiment.
The determination operation in 1 can be configured as follows.
【００５０】例えばレンズ、ＰＳＤ素子、高さ計算装置
からなる高さ計算部が、被測定物から反射する反射レー
ザ光が捉えられる位置に３組備えられ、したがって入力
する高さ情報がＸ、Ｙ、Ｚの３つあると仮定する。本実
施の形態にかかる１つの態様は、以下のようなものであ
る。すなわち、基準値Ｃを予め定めておき、Ｘ、Ｙ、Ｚ
相互間の高さ情報の差を求めて、まず、いずれの相互間
の差も基準値Ｃより小さい場合には、Ｘ、Ｙ、Ｚの平均
値を求めてこの平均値を正しい高さ情報と判定し、画像
メモリ５２に格納する。次に、Ｘ、Ｙ、Ｚ相互間の高さ
情報の差の内、いずれか１つでも前記基準値Ｃを越える
ものがある場合には、高さ情報Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれかに
誤った高さ情報が含まれていると判定し、当該高さ情報
の組は画像メモリ５２に格納しない。これによって欠落
した位置の高さ情報については、当該位置の周囲にある
他の位置の高さ情報から補完し、被測定物２１全体の高
さ情報を得るものとする。なお、前記基準値Ｃは、先の
実施の形態で使用する基準値Ａもしくは基準値Ｂと同一
の値であってもよい。For example, three sets of height calculators including a lens, a PSD element, and a height calculator are provided at positions where the reflected laser light reflected from the object to be measured is captured. Therefore, the input height information is X, Y. , Z, there are three. One aspect according to the present embodiment is as follows. That is, the reference value C is determined in advance, and X, Y, Z
First, if the difference between the height information is smaller than the reference value C, an average value of X, Y, and Z is calculated, and this average value is used as the correct height information. It is determined and stored in the image memory 52. Next, if any one of the height information differences among X, Y, and Z exceeds the reference value C, any of the height information X, Y, or Z is incorrect. It is determined that the height information is included, and the set of the height information is not stored in the image memory 52. As a result, the height information of the missing position is complemented from the height information of other positions around the position, and the height information of the entire DUT 21 is obtained. The reference value C may be the same value as the reference value A or the reference value B used in the above embodiment.
【００５１】本実施の形態にかかる２つ目の態様として
は、第２の実施の形態で説明したような、被測定物２１
の幾何学的な条件により、偽の輝点６２による高さ情報
は、常に測定すべき輝点２４による高さ情報よりも大き
な値となること、あるいは予め定められた原点レベルに
対して負の値となることが事前に確認できている場合に
関する。この場合において、前述の態様と同様、基準値
Ｃを予め定めておき、Ｘ、Ｙ、Ｚ相互間の高さ情報の差
を求めて、まず、いずれの相互間の差も基準値Ｃより小
さい場合には、Ｘ、Ｙ、Ｚの平均値を求めてこの平均値
を高さ情報と判定する。次に、１つの高さ情報（例えば
Ｘ）と他の２つの高さ情報（例えばＹ、Ｚ）との間のそ
れぞれの差が基準値Ｃよりも大きく、前記他の２つの高
さ情報（Ｙ、Ｚ）の間では差が基準値Ｃより小さい場合
において、前記１つの高さ情報（Ｘ）が他の２つの高さ
情報（Ｙ、Ｚ）よりも大きい時には、他の２つの高さ情
報（Ｙ、Ｚ）の平均を本来の高さ情報と判定する。逆
に、前記１つの高さ情報（Ｘ）が他の２つの高さ情報
（Ｙ、Ｚ）よりも小さい時には、前記１つの高さ情報
（Ｘ）が本来の高さ情報であると判定する。Ｘ、Ｙ、Ｚ
各相互間の差がいずれも基準値Ｃより大きいときには、
いずれの値も画像メモリ１５に格納しない、もしくはそ
の内の一番小さい値を本来の高さ情報と判定する。な
お、この場合において、Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれかが、前記
予め定められた原点レベルに対して負の値となっている
場合には、予めその値は上述の判定からは除外されてい
るものとする。As a second mode according to the present embodiment, the object to be measured 21 as described in the second embodiment is used.
Height information based on the false luminescent spot 62 is always larger than the height information based on the luminescent spot 24 to be measured, or a negative value with respect to a predetermined origin level. It is related to the case where the value can be confirmed in advance. In this case, similarly to the above-described embodiment, the reference value C is determined in advance, and a difference in height information between X, Y, and Z is obtained. In this case, an average value of X, Y, and Z is obtained, and this average value is determined as height information. Next, the respective differences between one piece of height information (for example, X) and the other two pieces of height information (for example, Y, Z) are larger than the reference value C, and the other two pieces of height information (for example, X). In the case where the difference between Y and Z) is smaller than the reference value C, when the one piece of height information (X) is larger than the other two pieces of height information (Y and Z), the other two pieces of height information are used. The average of the information (Y, Z) is determined as the original height information. Conversely, when the one piece of height information (X) is smaller than the other two pieces of height information (Y, Z), it is determined that the one piece of height information (X) is the original piece of height information. . X, Y, Z
When the difference between each of them is larger than the reference value C,
Neither value is stored in the image memory 15, or the smallest value among them is determined as the original height information. In this case, if any of X, Y, and Z is a negative value with respect to the predetermined origin level, the value is previously excluded from the above determination. Shall be.
【００５２】本実施の形態にかかる３つ目の態様とし
て、上述の２つ目の態様と同様に、被測定物の幾何学的
な条件により、偽の交点による高さ情報は、測定すべき
位置の高さ情報よりも常に大きな値となること、あるい
は前記予め定められた原点レベルに対して負の値となる
ことが事前に確認できている場合に関する。この場合に
おいて、基準値Ｃを予め定めることなく、Ｘ、Ｙ、Ｚの
各値を比較して、常にこの内の正となる最小値を選択す
ることにより、この値を高さ情報であると判定して画像
メモリ５２に格納するよう、判定装置５１を構成する。As a third mode according to the present embodiment, similarly to the second mode described above, height information at a false intersection should be measured according to the geometrical condition of the device under test. This relates to the case where it is confirmed in advance that the value always becomes larger than the height information of the position, or that the value becomes a negative value with respect to the predetermined origin level. In this case, without determining the reference value C in advance, the values of X, Y, and Z are compared, and the minimum value that is positive among the values is always selected. The determination device 51 is configured to make a determination and store it in the image memory 52.
【００５３】以上、本実施の形態による上述のいずれの
態様によっても、レンズ、ＰＳＤ素子、高さ測定装置か
らなる高さ計算部を３組、もしくはそれ以上備えること
により、高さ計算部を２組のみ備えた場合に比べ、高さ
情報を数多く入力することができるため、これら各高さ
情報相互間の比較により、偽の輝点の検出をより確実に
行なうことができるようになり、被測定物の高さ測定を
より精度高く実行することが可能となる。As described above, according to any of the above-described embodiments of the present embodiment, three or more sets of height calculators each including a lens, a PSD element, and a height measuring device are provided, so that two height calculators are provided. Compared to the case where only pairs are provided, a larger amount of height information can be input, and by comparing these pieces of height information with each other, false bright spots can be detected more reliably. The height measurement of the measured object can be performed with higher accuracy.
【００５４】以上、本発明にかかる各実施の形態の３次
元測定装置及び３次元測定方法につき、説明してきた
が、これらの３次元測定装置、もしくは３次元測定方法
は、各種用途に利用可能である。特に、前述のように、
例えば電子回路基板などの回路形成体に実装される電子
部品などの接合される面の測定・検査に利用することに
より、接合部の高さのばらつきによって生ずる接合不
良、接触不良の要因を従来技術の３次元測定方法もしく
は３次元測定装置によるものよりも遥かに精度良く事前
に検出することができる。また、従来では良品であって
も測定の誤りにより不良品として処理されていた部品
を、本発明にかかる３次元測定装置、もしくは３次元測
定方法の利用によりこれらを良品として救済することが
可能となり、無駄を排除できる。従って、本発明は、上
述の各実施の形態に示す３次元測定装置、もしくは３次
元測定方法を利用して、部品の選別を行なう方法をも包
含するものとする。The three-dimensional measuring apparatus and the three-dimensional measuring method according to each embodiment of the present invention have been described above. However, these three-dimensional measuring apparatuses or three-dimensional measuring methods can be used for various purposes. is there. In particular, as mentioned above,
For example, by using it for measurement / inspection of surfaces to be joined such as electronic components mounted on a circuit formed body such as an electronic circuit board, it is possible to reduce the causes of joint failure and contact failure caused by variations in the height of the joint. Can be detected in advance with much higher accuracy than the three-dimensional measuring method or the three-dimensional measuring device. In addition, it is possible to remedy a part which was conventionally treated as a defective part due to a measurement error even if it is a non-defective part by using the three-dimensional measuring apparatus or the three-dimensional measuring method according to the present invention. , Waste can be eliminated. Therefore, the present invention also includes a method of selecting parts using the three-dimensional measuring device or the three-dimensional measuring method described in each of the above embodiments.
【００５５】なお、上述の各実施の形態では、被測定物
の測定面全体を測定することを想定し、したがってポリ
ゴンミラーを使用して被測定物上をレーザ光で走査する
ものとしている。本発明の適用はこれに限定されるもの
ではなく、例えば、特定ポイントをレーザ光で直接照射
し、その反射レーザ光を検出することにより前記特定ポ
イントの高さを測定するような場合においても適用可能
である。このような形式の３次元測定装置においては、
図１において、例えばポリゴンミラー１３、ｆ−θレン
ズ１４、画像メモリ５２、画像演算部５３などを必要と
せず、レーザ発信器１１と複数の検出測定部３０とを備
えた簡素な測定装置とすることができる。In each of the above-described embodiments, it is assumed that the entire measurement surface of the object is measured, and therefore, the object to be measured is scanned with laser light using a polygon mirror. The application of the present invention is not limited to this. For example, it is also applicable to a case where a specific point is directly irradiated with laser light and the height of the specific point is measured by detecting the reflected laser light. It is possible. In a three-dimensional measuring device of this type,
In FIG. 1, for example, a simple measuring device including a laser transmitter 11 and a plurality of detecting and measuring units 30 does not require the polygon mirror 13, the f-θ lens 14, the image memory 52, the image calculating unit 53, and the like. be able to.
【００５６】[0056]
【発明の効果】本発明にかかる３次元測定装置、並びに
３次元測定方法によれば、ＢＧＡパッケージ等の凸状部
もしくは凹凸部を有する表面の高さを認識するに際して
も、前記凸状部などによって発生する偽の輝点を基に計
算される誤った高さ情報が、情報の処理対象とされるこ
とを防止することができ、正しい高さ情報のみを利用し
て安定した３次元計測を行うことができる。According to the three-dimensional measuring apparatus and the three-dimensional measuring method according to the present invention, even when recognizing the height of a surface having a convex portion or an uneven portion of a BGA package or the like, the convex portion or the like can be recognized. Erroneous height information calculated based on false luminescent spots generated by the above can be prevented from being processed, and stable three-dimensional measurement can be performed using only correct height information. It can be carried out.
【００５７】そして、本発明にかかる３次元測定装置、
もしくは３次元測定方法を使用して、例えば電子回路基
板などの回路形成体に実装される電子部品などの部品の
接合される面を検査することにより、測定面の高さのば
らつきによって生ずる接合不良、接触不良をより精度良
く未然に防止することができ、又、従来は不良品として
処理されていた部品を良品として救済することにもな
り、無駄を排除することができる。Then, the three-dimensional measuring device according to the present invention,
Alternatively, by using a three-dimensional measuring method to inspect a surface to which a component such as an electronic component mounted on a circuit formed body such as an electronic circuit board is bonded, a bonding defect caused by a variation in the height of the measurement surface. In addition, a contact failure can be prevented more accurately beforehand, and a part which has been conventionally treated as a defective product can be rescued as a non-defective product, thereby eliminating waste.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】 本発明の実施の形態にかかる３次元測定装置
の内部構成を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an internal configuration of a three-dimensional measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】 図１に示す３次元測定装置の内部構成の側面
図である。FIG. 2 is a side view of the internal configuration of the three-dimensional measuring device shown in FIG.
【図３】 被測定物の例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of an object to be measured.
【図４】 従来技術による３次元測定装置の内部構成を
示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing an internal configuration of a conventional three-dimensional measuring apparatus.
【図５】 図４に示す３次元測定装置の内部構成の側面
図である。FIG. 5 is a side view of the internal configuration of the three-dimensional measuring device shown in FIG.
【図６】 従来技術による３次元測定装置で発生する問
題点を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a problem that occurs in a conventional three-dimensional measuring apparatus.
１０．レーザ光照射部、 １１．レーザ発信器、 １
２．レーザ光、 １３．ポリゴンミラー、 １４．ｆ−
θレンズ、２０．被測定物保持部、 ２１．被測定物、
２２．ステージ、 ２４．輝点、 ３０、３０ａ．検
出測定部、 ３１．反射レーザ光、 ３２．第１のレン
ズ、 ３３．像、 ３４．第１のＰＳＤ素子、 ３５．
第１の高さ計算部、 ３９．第１の高さ情報、、 ４
１．反射レーザ光、 ４２．第２のレンズ、 ４３．
像、 ４４．第２のＰＳＤ素子、 ４５．第２の高さ計
算部、 ４９．第２の高さ情報、 ５１．判定装置、
５２．画像メモリ、 ５３．画像演算部、 ６１．反射
レーザ光、 ６２．偽の輝点、 ６４．像、 ６５．
像、 ６７．偽の交点、 ６９．偽の交点。10. 10. laser beam irradiation unit; Laser transmitter, 1
2. 12. laser light; 13. polygon mirror; f-
θ lens, 20. Object holder, 21. DUT,
22. Stage, 24. Bright spot, 30, 30a. 31. detection / measurement unit; Reflected laser light, 32. First lens, 33. Image, 34. 35. first PSD element;
First height calculator, 39. First height information, 4
1. 42. reflected laser light; Second lens, 43.
Image, 44. 45. second PSD element; Second height calculator, 49. Second height information, 51. Judgment device,
52. Image memory, 53. Image operation unit, 61. Reflected laser light, 62. Fake bright spots, 64. Image, 65.
Image, 67. Fake intersection, 69. False intersection.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蜂谷 栄一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 兼高 巌 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA24 AA53 AA61 BB05 CC25 DD00 DD12 FF01 FF02 FF09 GG04 GG12 HH04 HH18 JJ02 JJ16 LL10 LL15 LL62 MM02 MM16 PP12 QQ23 QQ25 RR07 SS04 UU05 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Eiichi Hachiya 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 2F065 AA24 AA53 AA61 BB05 CC25 DD00 DD12 FF01 FF02 FF09 GG04 GG12 HH04 HH18 JJ02 JJ16 LL10 LL15 LL62 MM02 MM16 PP12 QQ23 QQ25 RR07 SS04 UU05
Claims (20)
照射部と、 前記被測定物で反射した前記レーザ光を検出して前記被
測定物の高さを求める高さ計算部とを備えた３次元測定
装置において、 前記高さ計算部が複数の高さ計算部からなり、 同一測定位置に関して前記複数の高さ計算部から入力さ
れる複数の高さ情報を相互比較して当該複数の高さ情報
の中に誤った高さ情報が含まれているか否かを判定する
判定装置を更に含むことを特徴とする３次元測定装置。1. A laser light irradiator for irradiating a laser beam to an object to be measured, and a height calculator for detecting a height of the object to be measured by detecting the laser light reflected by the object to be measured. In the three-dimensional measuring device, the height calculation unit includes a plurality of height calculation units, and a plurality of height information input from the plurality of height calculation units for the same measurement position are compared with each other to determine the plurality of height information. A three-dimensional measuring apparatus, further comprising a determining device for determining whether or not wrong height information is included in the height information.
互間の差をそれぞれ算出し、前記それぞれの差のいずれ
かが予め定められた基準値を越えるとき、当該高さ情報
の組は誤った高さ情報を含むと判定することを特徴とす
る、請求項１に記載の３次元測定装置。2. The method according to claim 1, wherein the determining device calculates a difference between the plurality of pieces of height information, and when any one of the differences exceeds a predetermined reference value, the set of the pieces of height information is The three-dimensional measuring apparatus according to claim 1, wherein it is determined that the height information includes erroneous height information.
射部と、 被測定物を保持する被測定物保持部と、 前記被測定物で反射した前記レーザ光を検出して前記被
測定物の高さを求める高さ計算部と、 前記高さ計算部の高さ情報を順次格納する画像メモリ
と、 前記画像メモリに格納された情報の処理を行う画像演算
部とを備えた３次元測定装置において、 前記高さ計算部が複数の高さ計算部からなり、 被測定物の同一位置に関して前記複数の高さ計算部から
入力される複数の高さ情報を相互比較し、当該複数の高
さ情報の中に誤った高さ情報が含まれていると判定した
場合には、当該誤った高さ情報を含む高さ情報の組を前
記情報の処理対象から除外する判定装置を更に含むこと
を特徴とする３次元測定装置。3. A laser beam irradiator for line-scanning a laser beam, an object holder for holding an object to be measured, and a height of the object to be measured by detecting the laser light reflected by the object to be measured. A three-dimensional measuring apparatus comprising: a height calculator for determining the height; an image memory for sequentially storing height information of the height calculator; and an image calculator for processing information stored in the image memory. The height calculation unit includes a plurality of height calculation units, and compares a plurality of pieces of height information input from the plurality of height calculation units with respect to the same position of the device under test, and obtains the plurality of pieces of height information. If it is determined that erroneous height information is included in the information, the apparatus further includes a determination device that excludes a set of height information including the erroneous height information from a processing target of the information. Three-dimensional measuring device.
差をそれぞれ算出し、前記それぞれの差のいずれかが予
め定められた基準値を越えるとき、当該高さ情報の組は
誤った高さ情報を含むと判定して前記情報の処理対象か
ら除外することを特徴とする、請求項３に記載の３次元
測定装置。4. The determination device calculates a difference between the pieces of height information, and if any of the differences exceeds a predetermined reference value, the set of pieces of height information is incorrect. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 3, wherein it is determined that height information is included and the information is excluded from a processing target of the information.
射部と、 被測定物を保持する被測定物保持部と、 前記被測定物で反射した前記レーザ光を検出して前記被
測定物の高さを求める高さ計算部と、 前記高さ計算部の高さ情報を順次格納する画像メモリ
と、 前記画像メモリに格納された情報の処理を行う画像演算
部とを備えた３次元測定装置において、 前記高さ計算部が複数の高さ計算部からなり、 被測定物の同一位置に関して前記複数の高さ計算部から
入力される複数の高さ情報を相互比較し、当該複数の高
さ情報の中に誤った高さ情報が含まれていると判定した
場合には、当該誤った高さ情報を含む高さ情報の組の中
から正しい高さ情報を判別し、当該正しい高さ情報を前
記情報の処理対象として出力する判定装置を更に含むこ
とを特徴とする３次元測定装置。5. A laser beam irradiator for line-scanning a laser beam, an object holder for holding an object to be measured, and a height of the object to be measured by detecting the laser light reflected by the object to be measured. A three-dimensional measuring apparatus comprising: a height calculator for determining the height; an image memory for sequentially storing height information of the height calculator; and an image calculator for processing information stored in the image memory. The height calculation unit includes a plurality of height calculation units, and compares a plurality of pieces of height information input from the plurality of height calculation units with respect to the same position of the device under test, to obtain the plurality of pieces of height information. If it is determined that incorrect height information is included in the information, correct height information is determined from a set of height information including the incorrect height information, and the correct height information is determined. A determination device that outputs the information as a processing target; A three-dimensional measuring device.
判別するに際し、前記複数の高さ情報の相互間の差をそ
れぞれ算出し、前記それぞれの差がいずれも予め定めら
れた基準値を越えないものである場合に、前記各複数の
高さ情報の平均値を正しい高さ情報であると判別するこ
とを特徴とする、請求項５に記載の３次元測定装置。6. The determining device calculates a difference between the plurality of pieces of height information when determining the correct height information, and each of the differences is a predetermined reference value. 6. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 5, wherein when the values do not exceed, an average value of the plurality of pieces of height information is determined to be correct height information.
被測定物の幾何学的な条件により、誤った高さ情報は正
しい高さ情報よりも常に大きな値となること、もしくは
誤った高さ情報は予め定められた原点レベルに対して負
の値となることが確認されている場合において、前記複
数の高さ情報の中から前記原点レベルに対して正となる
最小値を、もしくは当該最小値との差が予め定められた
基準値を越えない他の高さ情報と前記最小値との平均値
を、正しい高さ情報と判別するものであることを特徴と
する、請求項５に記載の３次元測定装置。7. When determining the correct height information,
Depending on the geometrical condition of the device under test, incorrect height information always has a larger value than correct height information, or incorrect height information is a negative value with respect to a predetermined origin level. In the case where it has been confirmed that the minimum value that is positive with respect to the origin level from among the plurality of pieces of height information, or the difference from the minimum value does not exceed a predetermined reference value, The three-dimensional measuring apparatus according to claim 5, wherein an average value of the height information of the three-dimensional image and the minimum value is determined as correct height information.
定物の被測定面における高さのばらつきの許容値内であ
ることを特徴とする、請求項４、請求項６、または請求
項７のいずれか一に記載の３次元測定装置。8. The apparatus according to claim 4, wherein the predetermined reference value is within an allowable value of variation in height of the object to be measured on a surface to be measured. 7. The three-dimensional measuring device according to any one of 7.
算部であることを特徴とする、請求項１から請求項８の
いずれか一に記載の３次元測定装置。9. The three-dimensional measuring apparatus according to claim 1, wherein the plurality of height calculators are two height calculators.
記載の３次元測定装置を使用し、部品の所定面の高さが
所定許容範囲内にあるか否かを検査して当該部品の良否
判定を行なうことを特徴とする、部品の検査方法。10. The component using the three-dimensional measuring apparatus according to claim 1 to inspect whether the height of a predetermined surface of the component is within a predetermined allowable range. A method for inspecting a part, comprising: determining whether a part is good or bad.
測定物からの反射レーザ光を検出し、前記被測定物の高
さを測定する３次元測定方法において、 同一測定位置における前記反射レーザ光を複数の場所で
検出し、前記検出結果により得られる複数の高さ情報を
相互比較して前記複数の高さ情報の中に誤った高さ情報
が含まれているか否かを判定するステップを含むことを
特徴とする３次元測定方法。11. A three-dimensional measuring method for irradiating a laser beam to an object to detect a reflected laser beam from the object and measuring a height of the object, wherein the reflection at the same measurement position is performed. Laser light is detected at a plurality of locations, and a plurality of height information obtained based on the detection result are compared with each other to determine whether or not the erroneous height information is included in the plurality of height information. A three-dimensional measuring method, comprising a step.
情報が含まれているか否かを判定するに際し、前記各複
数の高さ情報相互間の差のいずれか１つが、予め定めら
れた基準値を超えるものであるときには、当該複数の高
さ情報の中に誤った高さ情報が含まれていると判定する
ことを特徴とする、請求項１１に記載の３次元測定方
法。12. When determining whether or not erroneous height information is included in the plurality of pieces of height information, one of the differences between the plurality of pieces of height information is determined in advance. 12. The three-dimensional measurement method according to claim 11, wherein when the value exceeds a given reference value, it is determined that erroneous height information is included in the plurality of pieces of height information.
被測定物から反射する反射レーザ光を検出し、前記検出
結果から得られる高さ情報を処理することによって前記
被測定物の高さを測定する３次元測定方法において、 被測定物の同一位置における前記反射レーザ光を複数の
場所で検出し、前記検出結果により得られる複数の高さ
情報を相互比較して、当該複数の高さ情報の中に誤った
高さ情報が含まれているか否かを判定し、誤った高さ情
報が含まれていると判定された高さ情報の組を前記処理
対象から除外することにより、誤った高さ情報に基づく
処理による誤測定を防ぐことを特徴とする３次元測定方
法。13. A line scan of a device under test with a laser beam to detect a reflected laser beam reflected from the device under test, and processing height information obtained from the detection result to process the height of the device under test. In the three-dimensional measuring method, the reflected laser light at the same position of the object to be measured is detected at a plurality of locations, and a plurality of pieces of height information obtained from the detection result are compared with each other to obtain the plurality of heights. It is determined whether or not incorrect height information is included in the information, and a set of height information determined to include the incorrect height information is excluded from the processing target, whereby an incorrect A three-dimensional measurement method characterized by preventing erroneous measurement due to processing based on height information.
る誤測定を防ぐに際し、前記各複数の高さ情報相互間の
差のいずれか１つが、予め定められた基準値を超えるも
のであるときには、当該複数の高さ情報からなる高さ情
報の組を処理対象から除外することを特徴とする、請求
項１３に記載の３次元測定方法。14. In preventing erroneous measurement due to processing based on the erroneous height information, when any one of the differences between the plurality of pieces of height information exceeds a predetermined reference value. 14. The three-dimensional measurement method according to claim 13, wherein a set of height information including the plurality of pieces of height information is excluded from a processing target.
することにより、欠落することとなる位置における被測
定物の高さ情報を、当該位置の周囲にある他の位置の高
さ情報を用いて補完することを特徴とする、請求項１４
に記載の３次元測定方法。15. Excluding the set of height information from the processing target, the height information of the DUT at a position to be lost is replaced with the height information of another position around the position. 15. Complementing by using
3. The three-dimensional measuring method according to 1.
被測定物から反射する反射レーザ光を検出し、前記検出
結果から得られる高さ情報を処理することによって前記
被測定物の高さを測定する３次元測定方法において、 被測定物の同一位置における前記反射レーザ光を複数の
場所で検出し、前記検出結果により得られる複数の高さ
情報を相互比較して、当該複数の高さ情報の中に誤った
高さ情報が含まれているか否かを判定し、誤った高さ情
報が含まれていると判定された高さ情報の組の中から正
しい高さ情報を判別することにより、誤った高さ情報に
基づく処理による誤測定を防ぐことを特徴とする３次元
測定方法。16. The object to be measured is line-scanned with a laser beam to detect reflected laser light reflected from the object to be measured, and height information obtained from the detection result is processed, whereby the height of the object to be measured is processed. In the three-dimensional measuring method, the reflected laser light at the same position of the object to be measured is detected at a plurality of locations, and a plurality of pieces of height information obtained from the detection result are compared with each other to obtain the plurality of heights. To determine whether or not the information includes incorrect height information, and to determine correct height information from a set of height information determined to include incorrect height information. A three-dimensional measuring method for preventing erroneous measurement by processing based on erroneous height information.
し、各複数の高さ情報相互間の差のいずれかもが、予め
定められた基準値を超えないものであるときには、当該
複数の高さ情報からなる高さ情報の組の平均値をその位
置における正しい高さ情報として判別することを特徴と
する、請求項１６に記載の３次元測定方法。17. When determining the correct height information, when any of the differences between the plurality of pieces of height information does not exceed a predetermined reference value, the plurality of pieces of height information are determined. 17. The three-dimensional measurement method according to claim 16, wherein an average value of a set of height information consisting of the following is determined as correct height information at that position.
し、被測定物の幾何学的な条件により、誤った高さ情報
は正しい高さ情報よりも常に大きいこと、あるいは誤っ
た高さ情報は予め定められた原点レベルに対して負の値
となることが予め確認されている場合において、前記複
数の高さ情報の内の前記原点レベルに対して正となる最
小値を、もしくは前記最小値との差が予め定められた基
準値を越えない他の高さ情報と前記最小値との平均値の
いずれかを、その位置における正しい高さ情報として処
理することを特徴とする、請求項１６に記載の３次元測
定方法。18. In determining the correct height information, erroneous height information is always larger than correct height information, or erroneous height information is determined in advance, depending on a geometrical condition of an object to be measured. In the case where it is previously confirmed that the value is a negative value with respect to the determined origin level, the minimum value that is positive with respect to the origin level of the plurality of pieces of height information, or the minimum value 17.Processing, as the correct height information at that position, any one of the average value of the other minimum height information and other height information whose difference does not exceed a predetermined reference value, The three-dimensional measurement method as described in the above.
測定物の被測定面における高さのばらつきの許容値内で
あることを特徴とする、請求項１４、請求項１５、請求
項１７、又は請求項１８のいずれか一に記載の３次元測
定方法。19. The apparatus according to claim 14, wherein the predetermined reference value is within an allowable value of variation in height of the object to be measured on the surface to be measured. The three-dimensional measurement method according to claim 18.
一に記載の３次元測定方法を使用し、部品の所定面の高
さが所定許容範囲内にあるか否かを検査して当該部品の
良否判定を行なうことを特徴とする、部品の検査方法。20. The three-dimensional measuring method according to claim 13, wherein the inspection is performed to determine whether the height of a predetermined surface of the component is within a predetermined allowable range. A method for inspecting a part, comprising: determining whether a part is good or bad.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7256897B2 (en) | 2003-01-30 | 2007-08-14 | Sony Corporation | Three-dimensional measurement apparatus and three-dimensional measurement method |
| CN102233468A (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-09 | 索尼公司 | Inclination inspection device and inclination inspection method |
| JPWO2015019447A1 (en) * | 2013-08-07 | 2017-03-02 | 富士機械製造株式会社 | Electronic component mounting machine and transfer confirmation method |
| JP2021004863A (en) * | 2019-06-27 | 2021-01-14 | 株式会社キーエンス | Inspection apparatus |
-
2000
- 2000-03-30 JP JP2000093458A patent/JP2001280926A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7256897B2 (en) | 2003-01-30 | 2007-08-14 | Sony Corporation | Three-dimensional measurement apparatus and three-dimensional measurement method |
| CN102233468A (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-09 | 索尼公司 | Inclination inspection device and inclination inspection method |
| JPWO2015019447A1 (en) * | 2013-08-07 | 2017-03-02 | 富士機械製造株式会社 | Electronic component mounting machine and transfer confirmation method |
| JP2021004863A (en) * | 2019-06-27 | 2021-01-14 | 株式会社キーエンス | Inspection apparatus |
| JP7247031B2 (en) | 2019-06-27 | 2023-03-28 | 株式会社キーエンス | inspection equipment |
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