JP2018146289A - 三次元計測装置 - Google Patents
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Abstract
Description
但し、f:ゲイン、e:オフセット、φ:縞パターンの位相。
この位相φを用いて、三角測量の原理に基づき被計測物上の各座標(X,Y)における高さ(Z)を求めることができる。
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態(オン状態)と、前記第1の状態とは異なる第2の状態(オフ状態)とに択一的に切替え可能な複数の画素(例えばマイクロミラー)が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像(露光)を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の前後に、所定の全黒パターンを投影可能な少なくとも1フレーム分の全黒パターン投影期間を設定し、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間前の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を開始し、かつ、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間後の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して前記撮像処理を開始し、かつ、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して前記撮像処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の前後の少なくとも一方に、所定の全黒パターンを投影可能な少なくとも1フレーム分の全黒パターン投影期間を設定可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間前の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を開始し、又は、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して前記撮像処理を開始し、
かつ、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間後の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を終了し、又は、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して前記撮像処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して前記光源の点灯処理を開始し、
かつ、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して前記光源の点灯処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。
前記画像取得手段は、位相の異なる複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能に構成され、
前記画像処理手段は、前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に位相シフト法により前記被計測物の三次元計測を実行可能に構成されていることを特徴とする手段1乃至5のいずれかに記載の三次元計測装置。
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態における三次元計測装置を具備する基板検査装置1を模式的に示す概略構成図である。同図に示すように、基板検査装置1は、計測対象たるクリーム半田が印刷されてなる被計測物としてのプリント基板2を載置するための載置台3と、プリント基板2の表面に対し斜め上方から所定の縞パターン(正弦波状の光強度分布を有する光パターン)を投影する投影手段としての投影装置4と、プリント基板2上の縞パターンの投影された部分を撮像する撮像手段としてのカメラ5と、投影装置4やカメラ5の駆動制御など基板検査装置1内における各種制御や画像処理、演算処理を実施するための制御装置6とを備えている。制御装置6は、本実施形態における画像取得手段及び画像処理手段を構成する。
次に第2実施形態について図6を参照して詳しく説明する。図6は、本実施形態に係る投影装置4及びカメラ5の処理動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、上述した第1実施形態と重複する部分については、同一の部材名称、同一の符号を用いる等してその詳細な説明を省略するとともに、以下には第1実施形態と相違する部分を中心として説明することとする。
また、制御装置6は、この縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して、カメラ5による2回目の撮像処理を開始する。そして、縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して2回目の撮像処理を終了する。尚、この間、2回目の撮像処理は継続して実行される。
また、制御装置6は、この縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して、カメラ5による3回目の撮像処理を開始する。そして、縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して3回目の撮像処理を終了する。尚、この間、3回目の撮像処理は継続して実行される。
また、制御装置6は、この縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して、カメラ5による4回目の撮像処理を開始する。そして、縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して4回目の撮像処理を終了する。尚、この間、4回目の撮像処理は継続して実行される。
次に第3実施形態について図7を参照して詳しく説明する。図7は、本実施形態に係る投影装置4及びカメラ5の処理動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、上述した第1,2実施形態と重複する部分については、同一の部材名称、同一の符号を用いる等してその詳細な説明を省略するとともに、以下には第1,2実施形態と相違する部分を中心として説明することとする。
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の前後の少なくとも一方に、所定の全黒パターンを投影可能な少なくとも1フレーム分の全黒パターン投影期間を設定可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間前の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を開始し、又は、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して前記撮像処理を開始し、
かつ、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間後の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を終了し、又は、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して前記撮像処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して前記光源の点灯処理を開始し、
かつ、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して前記光源の点灯処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。
前記画像取得手段は、位相の異なる複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能に構成され、
前記画像処理手段は、前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に位相シフト法により前記被計測物の三次元計測を実行可能に構成されていることを特徴とする手段1乃至4のいずれかに記載の三次元計測装置。
但し、f:ゲイン、e:オフセット、φ:縞パターンの位相。
この位相φを用いて、三角測量の原理に基づき被計測物上の各座標(X,Y)における高さ(Z)を求めることができる。
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態(オン状態)と、前記第1の状態とは異なる第2の状態(オフ状態)とに択一的に切替え可能な複数の画素(例えばマイクロミラー)が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像(露光)を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の前後に、所定の全黒パターンを投影可能な少なくとも1フレーム分の全黒パターン投影期間を設定し、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間前の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を開始し、かつ、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間後の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る2以上の所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して前記撮像処理を開始し、かつ、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して前記撮像処理を終了し、
一つ目の縞パターンの投影が終了または一つ目の縞パターンによる撮像が終了してから、二つ目の縞パターンの投影が開始または二つ目の縞パターンによる撮像が開始するまでの間に少なくとも1フレーム空けるようにしたことを特徴とする三次元計測装置。
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る2以上の所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の前に、所定の全黒パターンを投影可能な少なくとも1フレーム分の全黒パターン投影期間を設定可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間前の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を開始し、
一つ目の縞パターンの投影が終了または一つ目の縞パターンによる撮像が終了してから、二つ目の縞パターンの投影が開始または二つ目の縞パターンによる撮像が開始するまでの間に少なくとも1フレーム空けるようにしたことを特徴とする三次元計測装置。
手段3−2.所定の光を発する光源、及び、該光源からの光を所定の縞パターンに変換可能な反射型光変調素子を有し、単位時間あたり所定のフレーム数で前記縞パターンを被計測物に対し投影可能な投影手段と、
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る2以上の所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の後に、所定の全黒パターンを投影可能な少なくとも1フレーム分の全黒パターン投影期間を設定可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間後の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を終了し、
一つ目の縞パターンの投影が終了または一つ目の縞パターンによる撮像が終了してから、二つ目の縞パターンの投影が開始または二つ目の縞パターンによる撮像が開始するまでの間に少なくとも1フレーム空けるようにしたことを特徴とする三次元計測装置。
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して前記光源の点灯処理を開始し、
かつ、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して前記光源の点灯処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。
前記画像取得手段は、位相の異なる複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能に構成され、
前記画像処理手段は、前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に位相シフト法により前記被計測物の三次元計測を実行可能に構成されていることを特徴とする手段1乃至5のいずれかに記載の三次元計測装置。
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態における三次元計測装置を具備する基板検査装置1を模式的に示す概略構成図である。同図に示すように、基板検査装置1は、計測対象たるクリーム半田が印刷されてなる被計測物としてのプリント基板2を載置するための載置台3と、プリント基板2の表面に対し斜め上方から所定の縞パターン(正弦波状の光強度分布を有する光パターン)を投影する投影手段としての投影装置4と、プリント基板2上の縞パターンの投影された部分を撮像する撮像手段としてのカメラ5と、投影装置4やカメラ5の駆動制御など基板検査装置1内における各種制御や画像処理、演算処理を実施するための制御装置6とを備えている。制御装置6は、本実施形態における画像取得手段及び画像処理手段を構成する。
次に第2実施形態について図6を参照して詳しく説明する。図6は、本実施形態に係る投影装置4及びカメラ5の処理動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、上述した第1実施形態と重複する部分については、同一の部材名称、同一の符号を用いる等してその詳細な説明を省略するとともに、以下には第1実施形態と相違する部分を中心として説明することとする。
また、制御装置6は、この縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して、カメラ5による2回目の撮像処理を開始する。そして、縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して2回目の撮像処理を終了する。尚、この間、2回目の撮像処理は継続して実行される。
また、制御装置6は、この縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して、カメラ5による3回目の撮像処理を開始する。そして、縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して3回目の撮像処理を終了する。尚、この間、3回目の撮像処理は継続して実行される。
また、制御装置6は、この縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して、カメラ5による4回目の撮像処理を開始する。そして、縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して4回目の撮像処理を終了する。尚、この間、4回目の撮像処理は継続して実行される。
次に第3実施形態について図7を参照して詳しく説明する。図7は、本実施形態に係る投影装置4及びカメラ5の処理動作を説明するためのタイミングチャートである。尚、上述した第1,2実施形態と重複する部分については、同一の部材名称、同一の符号を用いる等してその詳細な説明を省略するとともに、以下には第1,2実施形態と相違する部分を中心として説明することとする。
Claims (7)
- 所定の光を発する光源、及び、該光源からの光を所定の縞パターンに変換可能な反射型光変調素子を有し、単位時間あたり所定のフレーム数で前記縞パターンを被計測物に対し投影可能な投影手段と、
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の前後に、所定の全黒パターンを投影可能な少なくとも1フレーム分の全黒パターン投影期間を設定し、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間前の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を開始し、かつ、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間後の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。 - 所定の光を発する光源、及び、該光源からの光を所定の縞パターンに変換可能な反射型光変調素子を有し、単位時間あたり所定のフレーム数で前記縞パターンを被計測物に対し投影可能な投影手段と、
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して前記撮像処理を開始し、かつ、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して前記撮像処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。 - 所定の光を発する光源、及び、該光源からの光を所定の縞パターンに変換可能な反射型光変調素子を有し、単位時間あたり所定のフレーム数で前記縞パターンを被計測物に対し投影可能な投影手段と、
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の前後の少なくとも一方に、所定の全黒パターンを投影可能な少なくとも1フレーム分の全黒パターン投影期間を設定可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間前の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を開始し、又は、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して前記撮像処理を開始し、
かつ、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間後の前記全黒パターン投影期間中に前記撮像処理を終了し、又は、前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して前記撮像処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。 - 所定の光を発する光源、及び、該光源からの光を所定の縞パターンに変換可能な反射型光変調素子を有し、単位時間あたり所定のフレーム数で前記縞パターンを被計測物に対し投影可能な投影手段と、
少なくとも前記縞パターンの投影された前記被計測物を撮像可能な撮像手段と、
前記投影手段及び前記撮像手段を制御し、複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能な画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に前記被計測物の三次元計測を実行可能な画像処理手段とを備え、
前記反射型光変調素子は、
前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の状態と、前記第1の状態とは異なる第2の状態とに択一的に切替え可能な複数の画素が二次元配列された構成を有すると共に、
前記画素毎の1フレーム期間中における前記第1の状態にある割合を変化させることにより前記縞パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、
前記複数の画像データのうちの1つの画像データを取得する上で、
前記複数通りの縞パターンのうちの1通りの縞パターンに係る所定数フレーム分の縞パターン投影期間を少なくとも含む所定期間において連続して撮像を行う撮像処理を実行可能に構成され、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最初のフレームの開始タイミングに同期して前記光源の点灯処理を開始し、
かつ、
前記所定数フレーム分の縞パターン投影期間の最後のフレームの終了タイミングに同期して前記光源の点灯処理を終了することを特徴とする三次元計測装置。 - 前記反射型光変調素子は、前記画素として、前記光源から入射した光を前記被計測物に対し投射可能なように反射させる第1の傾斜状態と、前記第1の傾斜状態とは異なる第2の傾斜状態とに択一的に所定軸を中心に揺動変位可能な可動ミラーを備えたデジタル・マイクロミラー・デバイスであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の三次元計測装置。
- 前記反射型光変調素子は、前記縞パターンとして、正弦波状の光強度分布を有する光パターンを生成可能に構成され、
前記画像取得手段は、位相の異なる複数通りの縞パターンを順次投影し撮像することにより、光強度分布の異なる複数の画像データを取得可能に構成され、
前記画像処理手段は、前記画像取得手段により取得された複数の画像データを基に位相シフト法により前記被計測物の三次元計測を実行可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の三次元計測装置。 - 前記被計測物は、クリーム半田が印刷されたプリント基板であること、又は、接着剤が塗布されたプリント基板であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の三次元計測装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109799239A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-24 | 安徽省沃特邦电子科技有限公司 | 一种电子元件的快速检测装置 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6306230B1 (ja) * | 2017-02-09 | 2018-04-04 | Ckd株式会社 | 半田印刷検査装置、半田印刷検査方法、及び、基板の製造方法 |
CN112213332A (zh) * | 2019-07-12 | 2021-01-12 | 无锡先导智能装备股份有限公司 | 表面检测设备 |
JP7371443B2 (ja) * | 2019-10-28 | 2023-10-31 | 株式会社デンソーウェーブ | 三次元計測装置 |
CN111982928A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-24 | 江苏顺泰包装印刷科技有限公司 | 智能化多功能质量分析控制平台 |
CN113513987B (zh) * | 2021-07-10 | 2023-04-18 | 深慧视(深圳)科技有限公司 | 一种3d点云坐标生成装置 |
CN116858130B (zh) * | 2023-05-30 | 2024-01-09 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 一种基于π/2互补双脉宽调制模式的三维冰形测量方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006292385A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Hiroshima Univ | 視覚情報処理システム及びその視覚情報処理方法 |
JP2013120093A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Canon Inc | 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、およびプログラム |
JP2014032159A (ja) * | 2012-08-06 | 2014-02-20 | Canon Inc | 投影撮像システム及び投影撮像システムの制御方法 |
JP2015001381A (ja) * | 2013-06-13 | 2015-01-05 | ヤマハ発動機株式会社 | 3次元形状測定装置 |
WO2015125403A1 (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-27 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 投影システムおよび半導体集積回路 |
US20150300816A1 (en) * | 2012-10-29 | 2015-10-22 | 7D Surgical Inc. | Integrated illumination and optical surface topology detection system and methods of use thereof |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7379193B2 (en) * | 2002-02-09 | 2008-05-27 | Lang Liu | Sensing device for measuring the three-dimension shape and its measuring method |
EP2183544B1 (en) * | 2007-08-17 | 2015-07-15 | Renishaw PLC | Non-contact measurement apparatus and method |
CN201765193U (zh) * | 2008-11-26 | 2011-03-16 | 康代有限公司 | 用于检查物体的*** |
JP2010164350A (ja) * | 2009-01-14 | 2010-07-29 | Ckd Corp | 三次元計測装置 |
JP4744610B2 (ja) * | 2009-01-20 | 2011-08-10 | シーケーディ株式会社 | 三次元計測装置 |
EP2615412B1 (en) * | 2010-09-07 | 2016-06-01 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Scanner device and device for measuring three-dimensional shape of object |
JP5994787B2 (ja) * | 2011-10-11 | 2016-09-21 | 株式会社ニコン | 形状測定装置、構造物製造システム、形状測定方法、構造物製造方法、形状測定プログラム |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006292385A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Hiroshima Univ | 視覚情報処理システム及びその視覚情報処理方法 |
JP2013120093A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Canon Inc | 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、およびプログラム |
JP2014032159A (ja) * | 2012-08-06 | 2014-02-20 | Canon Inc | 投影撮像システム及び投影撮像システムの制御方法 |
US20150300816A1 (en) * | 2012-10-29 | 2015-10-22 | 7D Surgical Inc. | Integrated illumination and optical surface topology detection system and methods of use thereof |
JP2015001381A (ja) * | 2013-06-13 | 2015-01-05 | ヤマハ発動機株式会社 | 3次元形状測定装置 |
WO2015125403A1 (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-27 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 投影システムおよび半導体集積回路 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109799239A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-24 | 安徽省沃特邦电子科技有限公司 | 一种电子元件的快速检测装置 |
CN109799239B (zh) * | 2019-01-29 | 2021-03-02 | 安徽省沃特邦电子科技有限公司 | 一种电子元件的快速检测装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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