JP3381129B2

JP3381129B2 - 観測領域設定方法およびその装置、ならびにこの観測領域設定方法を用いた外観検査方法およびその装置

Info

Publication number: JP3381129B2
Application number: JP33281795A
Authority: JP
Inventors: 光一田中; 則仁山本; 幸哉澤野井
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 2003-02-24
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JPH09184711A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表面に複数個の部品
が配備された対象物上に各部品の配置状態の良否を検査
するための複数個の観測領域を設定する観測領域設定方
法および装置、ならびにこの観測領域設定方法を用い
て、前記対象物を撮像した画像により、各部品の配置状
態の良否を検査するための外観検査方法およびその装置
に関連する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プリント基板上に実装された部
品のはんだ付け部位を検査するために、検査対象の基板
を撮像して得られた画像を用いて各部品の実装状態の良
否を目視または自動的に判定する基板検査装置が開発さ
れている。

【０００３】これらの基板検査装置では、検査に先立
ち、検査対象の基板上に複数個の観測領域を設定するよ
うにしており、検査時には、設定された各観測領域の位
置に撮像装置を移動させて観測領域内の画像データを順
次取り込むようにしている。取り込まれた各観測領域内
の画像データは、目視検査の場合、モニタに順次表示さ
れて検査員による判定がなされる。また自動検査の場合
は、制御部により各観測領域内の検査部位の画像データ
の抽出が行われ、これら画像データをあらかじめ登録さ
れた判定用のデータと照合することにより、各部品の実
装状態の良否が判定される。

【０００４】上記の観測領域は、基板上の各部品の実装
位置に応じて設定されるもので、あらかじめ装置内の制
御部には、実装状態が良好な基板を撮像して得られた画
像データ、または基板の設計過程で作成されるＣＡＤデ
ータにより、各部品の位置データが教示される。この教
示データは、通常、各部品の中心点など所定の基準点の
座標である。

【０００５】図２２（１）は、観測領域の設定処理の一
例を示すもので、前記良品基板の画像データ、またはＣ
ＡＤデータにより得られる基板の構成データ上に、撮像
装置の視野に応じた撮像領域Ｒが設定された後、順次走
査される。

【０００６】図２２（２）は、前記撮像領域Ｒ内の部品
配置例を示す。図中５０は、各部品が撮像領域Ｒ内に含
まれるか否かを判断するための領域を示す。この領域５
０（以下「確認領域５０」という）は撮像領域Ｒの各辺
より所定の距離ｄだけ内側に設定されるもので、制御部
は各部品の中心点（図中×印で示す）が確認領域５０内
に含まれるとき、この部品が撮像領域Ｒ内に入っている
ものと判断する。

【０００７】制御部は、前記確認領域５０内の中心点の
位置や数をチェックしながら撮像領域Ｒを順次走査し、
複数の部品の中心点が確認領域５０内に含まれる位置に
撮像領域Ｒを位置決めする。この位置決めにより特定さ
れる領域が観測領域としてメモリ内に登録されるもの
で、基板上のすべての部品の中心点がいずれかの観測領
域に含まれたとき、設定処理が終了する。

【０００８】図示例の場合、確認領域５０内に４つの部
品５１，５２，５３，５４の各中心点が含まれており、
制御部がこの時点で前記の位置決めを行うと、この撮像
領域Ｒの位置および大きさが観測領域の設定情報として
登録されると共に、この観測領域内の被検査部品とし
て、前記部品５１，５２，５３，５４が記憶されること
になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら各部品の
位置データを示す基準点の座標と検査の対象部位（以下
「被検査部位」という）の位置とは必ずしも一致しない
ため、基準点が観測領域内に含まれている部品であって
も検査の対象部位が観測領域外から外れるケースが生じ
る。例えば、前記の図２２（２）に示す状態で観測領域
を設定した場合、各部品の被検査部位（図中斜線で示
す）を見ると、部品５１，５２については、すべての被
検査部位が観測領域内に含まれているので、この観測領
域内での検査が可能となる。これに対し、部品５３，５
４では、一部の被検査部位が観測領域からはみ出てしま
い、観測領域内で適正な検査を行うことは不可能とな
る。

【００１０】上記のような問題を解決するためには、観
測領域の設定終了後に、設定された各観測領域をチェッ
クし、被検査部位が観測領域からはみ出た部品が存在す
る場合、その観測領域の設定位置の修正や新たな観測領
域の設定を行って、すべての部品の被検査部位がいずれ
かの観測領域内に含まれるようにする必要がある。この
ため観測領域の確定までに多大な時間と手間がかかる
上、観測領域が増加すると検査効率が低下するという問
題が生じる。

【００１１】この発明は上記問題点に着目してなされた
もので、対象物上に配備される各部品毎に、あらかじめ
部品種毎に設定されたデータを用いて検査に必要な視野
領域を確定した後、確定した各視野領域を用いて観測領
域を設定することにより、観測領域の設定を適正かつ効
率良く行うことを目的とする。

【００１２】またこの発明が他に目的とするところは、
あらかじめ部品種毎に定められた観測倍率の設定値を用
いて対象物上の各部品毎の観測倍率を確定し、前記視野
領域およびこの観測倍率に関わるデータを用いて観測領
域を設定することにより、各部品毎に最適な観測倍率を
設定して検査の効率や精度を向上させることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１，２の発明は、
表面に複数個の部品が配備された対象物上に各部品の配
置状態の良否を検査するための複数個の観測領域を設定
する観測領域設定方法であって、請求項１の発明は、前
記対象物上の各部品毎に、対象物に対する相対的な位置
データとその部品の属する部品種についてあらかじめ設
定された視野領域に関わるデータとを結びつけることに
より、対象物上に各部品の視野領域を確定する第１の工
程と、確定された各視野領域を用いて対象物上に複数個
の観測領域を設定する第２の工程とを順に実行すること
を特徴とする。

【００１４】一方、請求項２の発明は、前記対象物上の
各部品毎に、対象物に対する相対的な位置データとその
部品の属する部品種についてあらかじめ設定された視野
領域および観測倍率に関わるデータとを結びつけること
により、対象物上における各部品の視野領域および各部
品毎の観測倍率を確定する第１の工程と、前記各部品に
ついて確定された視野領域およびその観測倍率を用いて
対象物上に複数個の観測領域を設定する第２の工程とを
順に実行することを特徴とする。

【００１５】請求項３〜８の発明は、請求項１の観測領
域設定方法を実施するための装置に関するもので、請求
項３の観測領域設定装置は、複数種の部品について部品
種毎に検査に必要な視野領域に関わるデータを記憶する
登録手段と、前記対象物上の各部品の部品種および対象
物に対する相対的な位置データを入力する入力手段と、
前記対象物上の各部品について、前記入力手段により入
力された部品種に対応する視野領域に関わる登録データ
を前記登録手段より読み出した後、この登録データと前
記入力された相対的な位置データとを結びつけて対象物
上に各部品の視野領域を確定する視野領域確定手段と、
前記視野領域確定手段により確定された各視野領域を用
いて前記対象物上に複数個の観測領域を設定する観測領
域設定手段とを備えている。

【００１６】請求項６の観測領域設定装置は、複数種の
部品について部品種毎に検査に必要な視野領域に関わる
データを記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の
識別データおよび対象物に対する相対的な位置データを
入力する入力手段と、各部品の識別データとその部品が
属する部品種とを対応づけて記憶する対応づけテーブル
と、前記対応づけテーブルを用いて前記入力手段により
入力された各部品の識別データに対応する部品種を決定
する部品種決定手段と、前記対象物上の各部品につい
て、前記部品種決定手段により決定された部品種に対応
する視野領域に関わる登録データを前記登録手段より読
み出した後、この登録データと前記入力された相対的な
位置データとを結びつけて対象物上に各部品の視野領域
を確定する視野領域確定手段と、前記視野領域確定手段
により確定された各視野領域を用いて前記対象物上に複
数個の観測領域を設定する観測領域設定手段とを備えて
いる。

【００１７】前記入力手段は、請求項４の発明では、対
象物上に各部品を配備するための設計データを用いて、
前記各部品の部品種および対象物に対する相対的な位置
データを入力する手段であり、また請求項７の発明で
は、対象物上に各部品を配備するための設計データを用
いて、前記各部品の識別データおよび対象物に対する相
対的な位置データを入力する手段である。また請求項５
および８の発明では、前記観測領域設定手段は、前記複
数個の観測領域の設定位置を、各観測領域の中心点とこ
の観測領域内に含まれる視野領域に外接する矩形領域の
中心点とが一致するように調整する位置調整手段を含ん
でいる。

【００１８】請求項９〜１４の発明は、請求項２の観測
領域設定方法を実施するための装置に関する。請求項９
の観測領域設定装置は、複数種の部品について部品種毎
に検査に必要な視野領域および観測倍率に関わるデータ
を記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の部品種
および対象物に対する相対的な位置データを入力する入
力手段と、前記対象物上の各部品について、前記入力手
段により入力された部品種に対応する視野領域および観
測倍率に関わる登録データを前記登録手段より読み出し
た後、これら登録データと前記入力された相対的な位置
データとを結びつけて対象物上における各部品の視野領
域および各部品毎の観測倍率を確定する観測条件確定手
段と、前記観測条件確定手段により確定された各部品の
視野領域およびその観測倍率を用いて対象物上に複数個
の観測領域を設定する観測領域設定手段とを備えてい
る。

【００１９】請求項１２の観測領域設定装置は、複数種
の部品について部品種毎に検査に必要な視野領域および
観測倍率に関わるデータを記憶する登録手段と、前記対
象物上の各部品の識別データおよび対象物に対する相対
的な位置データを入力する入力手段と、各部品の識別デ
ータとその部品が属する部品種とを対応づけて記憶する
対応づけテーブルと、前記対応づけテーブルを用いて前
記入力手段により入力された各部品の識別データに対応
する部品種を決定する部品種決定手段と、前記対象物上
の各部品について、前記部品種決定手段により決定され
た部品種に対応する視野領域および観測倍率に関わる登
録データを前記登録手段より読み出した後、この登録デ
ータと前記入力された相対的な位置データとを結びつけ
て対象物上に各部品の視野領域および各部品毎の観測倍
率を確定する観測条件確定手段と、前記観測条件確定手
段により確定された各部品の視野領域およびその観測倍
率を用いて対象物上に複数個の観測領域を設定する観測
領域設定手段とを備えている。

【００２０】前記入力手段として、請求項１０の観測領
域設定装置は請求項４と同様の構成を、請求項１３の発
明の観測領域設定装置は請求項７と同様の構成を具備し
ている。また請求項１１および１４の観測領域設定装置
は、前記観測領域設定手段として、請求項５，８と同様
の構成を具備している。

【００２１】請求項１５および１６の発明は、表面に複
数個の部品が配備された対象物を撮像して得られた画像
により、各部品の配置状態の良否を検査する外観検査方
法に関連する。請求項１５の発明は、前記請求項１の第
１，第２の工程に続き、第２の工程において設定された
観測領域毎に対象物の画像データを取り込んで、各観測
領域内に含まれる各部品の配置状態の良否を判定する第
３の工程を実行することを特徴とする。また請求項１６
の発明は、前記請求項２の第１，第２の工程に続き、第
２の工程において設定された観測領域毎に対象物の画像
データを取り込んでその観測領域内の各部品をそれぞれ
に応じた観測倍率を用いて観測することにより、各観測
領域内に含まれる各部品の配置状態の良否を判定する第
３の工程を実行することを特徴とする。

【００２２】請求項１７〜２２の発明は、前記請求項１
５の外観検査方法を実施するための装置に関する。請求
項１７の外観検査装置は、対象物を撮像するための撮像
手段と、前記請求項３と同様の構成の登録手段，入力手
段，視野領域確定手段，観測領域設定手段の各手段と、
前記観測領域設定手段により設定された各観測領域の設
定情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され
た各設定情報に基づき前記撮像手段の位置を制御して、
各観測領域の画像データを順次取り込む画像データ入力
手段とを備えている。

【００２３】請求項２０の外観検査装置は、前記請求項
１７と同様の撮像手段と、前記請求項６と同様の構成の
登録手段，入力手段，対応づけテーブル，部品種決定手
段，視野領域確定手段，観測領域設定手段の各手段と、
前記観測領域設定手段により設定された各観測領域の設
定情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶され
た各設定情報に基づき前記撮像手段の位置を制御して、
各観測領域の画像データを順次取り込む画像データ入力
手段とを備えている。

【００２４】前記入力手段として、請求項１８の外観検
査装置は前記請求項４，１０と同様の構成を、請求項２
１の外観検査装置は前記請求項７，１３と同様の構成
を、それぞれ具備している。また請求項１９および請求
項２２の外観検査装置は、前記観測領域設定手段とし
て、前記請求項５，８，１１，１４と同様の構成を具備
している。

【００２５】請求項２３〜２８の発明は、請求項１６の
外観検査方法を実施するための装置に関する。請求項２
３の外観検査装置は、対象物を撮像するための撮像手段
と、前記請求項９と同様の構成の登録手段，入力手段，
観測条件確定手段，観測領域設定手段の各手段と、前記
観測領域設定手段により設定された各観測領域の設定情
報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各
設定情報に基づき前記撮像手段の位置および倍率を制御
して各観測領域の画像データを順次取り込む画像データ
入力手段とを備えている。

【００２６】請求項２６の外観検査装置は、前記請求項
２３と同様の撮像手段と、前記請求項１２と同様の構成
の登録手段，入力手段，対応づけテーブル，部品種決定
手段，観測条件確定手段，観測領域設定手段の各手段
と、前記観測領域設定手段により設定された各観測領域
の設定情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶
された各設定情報に基づき前記撮像手段の位置および倍
率を制御して各観測領域の画像データを順次取り込む画
像データ入力手段とを備えている。

【００２７】前記入力手段として、請求項２４の外観検
査装置は前記請求項４，１０，１８と同様の構成を、請
求項２７の外観検査装置は請求項７，１３，２１と同様
の構成を、それぞれ具備している。また請求項２５およ
び２８の外観検査装置は、前記観測領域設定手段とし
て、前記請求項５，８，１１，１４，１９，２２と同様
の構成を具備している。

【００２８】請求項２９の外観検査装置は、請求項１７
の構成に加え、画像入力手段により取り込まれた各観測
領域毎の画像データに各観測領域内の検査対象部位の位
置を示すための識別用の画像データを合成して表示する
合成画像表示手段を備えている。また請求項３３の外観
検査装置は、請求項２３の構成に加え、前記請求項２９
と同様の合成画像表示手段を具備している。

【００２９】請求項３０および３４の外観検査装置にお
ける観測領域設定手段は、前記視野領域確定手段または
観測条件確定手段により対象物上に確定された各視野領
域が、それぞれいずれか単独の観測領域内に含まれるよ
うに各観測領域を設定しており、前記合成画像表示手段
は、前記各観測領域内に視野領域全体が含まれる部品に
ついて前記識別用の画像データを各観測領域用の画像デ
ータに重ね合わせて表示する。

【００３０】請求項３１および３５の外観検査装置にお
ける観測領域設定手段は、前記視野領域確定手段または
観測条件確定手段により対象物上に確定された各視野領
域が、それぞれいずれか単独の観測領域内に含まれるよ
うに各観測領域を設定しており、前記合成画像表示手段
は、前記各観測領域内に視野領域全体が含まれる部品に
ついて前記識別用の画像データを各観測領域内の画像デ
ータに重ね合わせて表示すると共に、各観測領域内に視
野領域の一部が含まれる部品の画像部分を他の識別用の
画像データを用いて表示する。

【００３１】請求項３２および３６の外観検査装置にお
ける合成画像表示手段は、前記各観測領域内に視野領域
の一部が含まれる部品の画像部分を一様な濃度で表示す
る。

【００３２】

【作用】請求項１，３，６の発明では、検査の対象物上
の各部品についての相対的な位置データを、該当する部
品種について設定された視野領域に関わるデータと結び
つけることにより、対象物上における各部品の視野領域
の配置状態が確定される。この確定された視野領域を用
いて観測領域の設定がなされるので、各部品の被検査部
位は、もれなくいずれかの観測領域に含められる。さら
に請求項１５，１７，２０の発明では、検査時に、前記
の方法により設定された情報に応じて順次撮像装置が位
置決めされ、対象物上の画像データが取り込まれる。

【００３３】請求項２，９，１２の発明では、検査の対
象物上の各部品についての相対的な位置データを、該当
する部品種についての視野領域および観測倍率の設定デ
ータと結びつけることにより、対象物上における各部品
の視野領域の配置状態とともに各部品毎の観測倍率が確
定された後、これら確定データを用いて観測領域が設定
される。さらに請求項１６，２３，２６の発明では、検
査時に、前記の方法により設定された情報に応じて撮像
装置の位置および倍率が順次制御され、各部品について
の最適な画像データが取り込まれる。

【００３４】請求項４，１０，１８，２４の発明では、
各部品の部品種および対象物に対する相対的な位置デー
タとして、請求項７，１３，２１，２７の発明では、各
部品の識別データおよび対象物に対する相対的な位置デ
ータとして、それぞれ対象物上に各部品を配備するため
の設計データを入力するので、データ入力を正確かつ高
速に行い得る。

【００３５】請求項５，８，１１，１４，１９，２２，
２５，２８の発明では、各観測領域の設定位置を、この
観測領域の中心点と領域内に含まれる視野領域に外接す
る矩形領域の中心点とが一致するように調整することに
より、各視野領域が観測領域内にバランス良く配備され
る。

【００３６】請求項２９および３３の発明では、設定さ
れた各観測領域内の画像と共に、被検査部位の位置を示
す識別用の画像が表示される。また請求項３０および３
４の発明では、視野領域全体が観測領域に含まれる部品
について被検査部位を識別する画像が表示される。さら
に請求項３１，３５の発明では、視野領域が観測視野か
らはみ出す部品の画像部分が別の識別用の画像データを
用いて表示され、請求項３２，３６の発明では、前記画
像部分が一様な濃度で表示される。

【００３７】

【発明の実施の形態】請求項１〜８の各発明を実施する
ための一例として、プリント基板上の部品の実装状態を
目視で判別するための外観検査装置（図１，２に示す）
を挙げる。この外観検査装置は、後記するように、検査
に先立つティーチング時に、検査対象の基板上の各部品
の部品種および位置を特定したＣＡＤデータと、部品種
毎に検査に必要な視野領域や観測倍率を設定したライブ
ラリデータとを用いて、基板上に複数個の観測領域を設
定するための検査用データを生成するものである。

【００３８】

【実施例】図１は、この発明の一実施例にかかる外観検
査装置の概略構成を示す。この外観検査装置は、検査対
象であるプリント基板（以下これを「被検査基板」とい
う）上の各部品の実装状態の良否を検査員の目視により
判定するためのもので、ステージユニット１，撮像部
２，投光部３，制御装置４，基板ステージ５，モニタ
６，入力部７などから構成される。

【００３９】前記ステージユニット１は、ベース板１０
上に前面にコの字型の開口部１２を有する直方体状のハ
ウジング１１を設置して構成される。このハウジング１
１の上面には、制御装置４およびモニタ６が配備され、
また前記開口部１２の上方には、撮像部２および投光部
３が一体化されて取り付けられている。

【００４０】前記撮像部２にはカラーテレビカメラが用
いられると共に、撮像光学系として、倍率が手動により
変更されるズームレンズが配備されている。投光部３
は、フードの内側に赤色光，緑色光，青色光をそれぞれ
照射する３個の円環状光源１７，１８，１９（図２に示
す）が配備されて構成されており、撮像部２により各色
彩光の反射光の撮像がなされる。これら撮像部２および
投光部３は、ハウジング１１内部のＸ軸テーブル２０
（図２に示す）に連結されて、Ｘ軸方向（図中、矢印Ａ
で示す方向）に往復移動する。

【００４１】基板ステージ５は、前記ベース板１０上で
Ｙ軸方向（図中矢印Ｂで示す方向）に移動可能に配備さ
れるＹ軸テーブル８と、このＹ軸テーブル８上に固定配
備される一対の基板支持台９ａ，９ｂとから構成され
る。検査時には、被検査基板が各基板支持台９ａ，９ｂ
上に位置決めされ、検査員により検査実行の指示がなさ
れると、前記撮像部２および投光部３がＸ軸方向へ、基
板ステージ５がＹ軸方向へそれぞれ移動して、基板上の
あらかじめ記憶された観測領域が撮像され、その画像デ
ータが制御装置４へと入力される。検査員は、モニタ６
に表示された画像より各被検査部位の良否を目視で判断
する。

【００４２】前記制御装置４には、フロッピーディスク
装置２１が組み込まれており、このフロッピーディスク
装置２１を用いて後述するＣＡＤデータや部品種対応デ
ータなどが読み込まれて内部のメモリに記憶される。制
御装置４では、検査に先立ち、これら読み込まれたデー
タを用いて、被検査基板に観測領域を設定するためのデ
ータの教示（以下「ティーチング」という）が行われ
る。

【００４３】入力部７は、大，小２種類のキーボード１
４，１５やマウス１６から構成される。検査員は、検査
に先立つ各種のデータ設定時には大型のキーボード１４
およびマウス１６の操作により設定データを入力する。
検査時には、主として小型のキーボード１５により、観
測領域の切換え処理や被検査部位の指定，良否の判定結
果の入力などが行われる。

【００４４】モニタ６は、撮像部２により撮像された画
像を表示するほか、前記ティーチング時のデータ入力画
面や検査結果などを表示する。

【００４５】図２は、前記外観検査装置の電気的構成を
示すもので、前記制御装置４は、制御部２２，メモリ２
３，撮像コントローラ２４，ＸＹテーブルコントローラ
２５などを構成として含んでいる。

【００４６】撮像コントローラ２４は、制御部２２と撮
像部２および投光部３とを接続するインターフェイスな
どを備え、制御部２２の指令に基づき投光部３の各光源
１７，１８，１９の光量を調整したり、撮像部２の各色
相光の出力の相互バランスを保つなどの制御を行う。

【００４７】前記Ｘ軸テーブル２０およびＹ軸テーブル
８は、それぞれ図示しない駆動機構を備えており、これ
ら駆動機構によりＸ軸テーブル２０が撮像部２および投
光部３をＸ軸方向へ、またＹ軸テーブル８が前記基板ス
テージ５をＹ軸方向へ、それぞれ移動させる。ＸＹテー
ブルコントローラ２５は、制御部２２と前記Ｘ軸テーブ
ル２０およびＹ軸テーブル８の各駆動機構とを接続する
インターフェイスなどを備えており、制御部２２の指令
に基づき各駆動機構を作動させて、Ｘ軸テーブル２０お
よびＹ軸テーブル８の位置を制御することにより、撮像
部２の撮像視野を後述する観測領域に一致させる。

【００４８】制御部２２は、マイクロプロセッサを備え
ており、前記各入出力部に対するデータの読書きを行い
つつ、検査前のティーチングや検査などにおける外観検
査装置の各動作を制御する。メモリ２３は、制御部２２
で生成されたティーチングデータや検査対象の画像デー
タ，および入力部７より入力される検査結果に関するデ
ータなどを、それぞれのデータ種別に応じた領域に格納
する。

【００４９】この外観検査装置では、前記したティーチ
ングのために、あらかじめ部品種毎に検査に必要な視野
領域や観測倍率に関わるデータ（以下「ライブラリデー
タ」という）を編集して記憶する一方、被検査基板上の
各部品の部品種や位置データを記憶するＣＡＤデータを
メモリ２３に取り込んでいる。ティーチング時には、こ
のＣＡＤデータとライブラリデータとを結びつけること
により、被検査基板上における各部品の視野領域の配置
状態や各部品毎の観測倍率に関するデータが確定される
もので、さらにこれら確定されたデータを用いて被検査
基板上へ観測領域を設定するためのデータの生成が行わ
れる。

【００５０】図３（１）（２）（３）は、前記ライブラ
リデータのうち視野領域に関するデータの設定例を示
す。この実施例では、各部品種の被検査部位（図中斜線
で示す）を含む所定の小領域ｒを検査領域として指定
し、１つの部品に属するすべての検査領域ｒに外接する
矩形領域を視野領域としており、視野領域の設定情報と
して、各検査領域ｒの大きさや設定位置を示すデータが
登録される。

【００５１】さらにこの実施例では、検査時の表示画面
上に各被検査部位の位置を識別するためのマークに関わ
るデータをライブラリデータに付加している。この識別
用のマーク（以下「ポインタ」という）は、図示例では
Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ₃として示されるもので、各検査領域内
の任意の位置に設定でき、その種類や大きさは、複数種
のメニューの中から自由に選択される。設定されたポイ
ンタに関する情報は、前記検査領域の設定データに対応
させて記憶される。

【００５２】図４は、前記メモリ２３内の観測領域の設
定にかかわるデータ構成を示すもので、前記したＣＡＤ
データを保存するＣＡＤデータファイル２６，ライブラ
リデータを保存するライブラリデータファイル２７の他
に、品番対応データファイル２８，２個の検査用データ
ファイル２９，３０から構成される。

【００５３】前記ＣＡＤデータファイル２６は、図５に
示すごとく、部品名称，部品品番，部品の実装位置，実
装方向などのデータを基板上の各部品毎にまとめて記憶
する。

【００５４】部品名称は、基板上の同一種類の部品を識
別するためのデータであって、例えば被検査基板上に
「Ｃ」という名称で総称される部品が３個存在する場
合、その名称と通し番号とを用いて、各部品を「Ｃ０
１」，「Ｃ０２」，「Ｃ０３」というように特定する。

【００５５】部品品番は、基板上の各部品固有の部品メ
ーカ型式を示す。図示例の場合、前記「Ｃ」と表される
３つの部品のうち、Ｃ０１およびＣ０２には同じ品番
「ＣＨ００１」の部品が、またＣ０３には異なる品番
「ＣＨ００２」の部品が、それぞれ用いられている。実
装位置のデータは部品の中心点の被検査基板に対する相
対位置を示すｘ，ｙ座標であり、実装方向は部品種毎に
あらかじめ定められた実装状態に対する向きを９０度単
位で示したデータである。

【００５６】品番対応データファイル２８は、前記ＣＡ
Ｄデータファイル２６中の各部品品番に該当するライブ
ラリデータを読み出すための参照用のファイルであっ
て、図６に示すように、前記各部品品番に対応する部品
種とバリエーション情報とが記憶されている。

【００５７】部品種は、形状的に同種の部品を包括する
データを意味し、バリエーション情報は各部品種に属す
る複数個の部品を識別するために用いられる符号であ
る。図示例の場合、前記品番ＣＨ００１，ＣＨ００２の
各部品は、共に同じ部品種Ｃ₁に所属し、品番ＴＲ００
１，ＴＲ００２の各部品は、それぞれ異なる部品種ＴＲ
₁，ＴＲ₂に所属している。

【００５８】ライブラリデータファイル２７には、図７
に示すように、前記部品種およびバリエーション毎に、
視野領域およびポインタとに関する設定情報が記憶され
るとともに、その部品種の被検査部位を観察するのに最
適な観測倍率が記憶される。

【００５９】各部品種の視野領域の設定情報は、前記図
３に示したような複数個の検査領域毎の設定情報ｒ₁，
ｒ₂・・・であって、各設定情報は、例えば、領域の左
上および右下の各頂点の部品の中心点に対する相対位置
座標など、領域の設定位置および大きさを表現するデー
タにより構成される。またポインタの設定情報ｐ₁，ｐ
₂，ｐ₃・・・は、それぞれの検査領域に設定されるポ
インタの位置，種類，大きさなどのデータである。

【００６０】なお、被検査基板上のすべての部品を部品
種にかかわらず同一の観測倍率で観測する場合には、ラ
イブラリデータファイル２７には、視野領域とポインタ
とに関する設定情報のみを記憶すれば良い。

【００６１】前記制御部２２は、上記の品番対応データ
ファイル２８を参照して、ＣＡＤデータファイル２６内
の各部品に対応するライブラリデータをライブラリデー
タファイル２７から読み出した後、対応するＣＡＤデー
タとライブラリデータとを結びつける処理を行う。これ
により、被検査基板上の各部品について視野領域，ポイ
ンタ情報，および観測倍率に関する設定情報が確定さ
れ、第１の検査用データファイル２９内に格納される。
さらに制御部２２は、この第１の検査用データファイル
２９内の各部品毎の設定情報を用いて、被検査基板上に
複数個の観測領域を設定するためのデータを作成した
後、各観測領域の設定情報をそれぞれ領域内に含まれる
部品の視野領域やポインタの設定情報と対応づけて第２
の検査用データファイル３０へと格納する。

【００６２】この実施例では、被検査基板上の各部品に
ついて、同一の観測倍率が設定された部品毎に観測領域
を設定するとともに、各部品とも視野領域全体がいずれ
かの観測領域内に含まれるように観測領域の設定位置を
調整している。図８は、この観測領域の設定の一例を示
すもので、基板上の部品３１〜３７について、第１の検
査用データファイル２９の検査用データに基づく視野領
域４５〜５１がそれぞれ設定されている。

【００６３】制御部２２は、所定の観測倍率に応じた撮
像領域を用いて被検査基板の構成データ（前記したＣＡ
Ｄデータにより生成されるもの）を順次走査し、撮像領
域の設定値と同一の観測倍率が設定された部品が観測で
きる位置で撮像領域を位置決めする。この位置決め時の
領域が観測領域として特定され、その設定位置や観測倍
率，観測領域内に含まれる被検査部品の設定情報などが
対応づけられて第２の検査用データファイル３０に記憶
される。

【００６４】図８の例の場合、部品３１，３２，３３，
３５，３６，３７には同一の倍率（仮に１倍とする）が
設定され、部品３４には異なる倍率（仮に２倍とする）
が設定されており、部品３１，３２，３５の各視野領域
４５，４６，４９が完全に含まれる位置で第１の観測領
域ＫＲ１が、部品３３，３６，３７の各視野領域４７，
５０，５１が完全に含まれる位置で第２の観測領域ＫＲ
２が、部品３４の視野領域４８が中央部に完全に含まれ
る位置で第３の観測領域ＫＲ３が、それぞれ設定されて
いる。

【００６５】図９は、制御部２２によるライブラリデー
タの編集の手順を示す。このライブラリデータの編集
は、一般に、装置出荷前に製造元において行われるもの
で、流通している一般的な実装部品についての各種の教
示データが作成されている。

【００６６】まず同手順のスタート時点において、制御
部２２は、装置各部を制御して撮像部２や投光部３を作
動し、また撮像条件やデータの処理条件を整えた後、モ
ニタ６に初期メニュー画面を表示させる。ステップ１
で、オペレータがキーボード１４を操作して、初期メニ
ュー画面よりライブラリデータの編集作業を選択する
と、メモリ２３内の前記品番対応データファイル２８の
内容がモニタ６に表示される。

【００６７】図１０（１）は、このときのモニタ６の表
示例であって、前記部品種の一覧３６やマウス１６用の
確定キー３７などが表示される。つぎのステップ２で、
オペレータが前記の部品種一覧３６から所定の部品種
（例えばＡ₁）を選択すると、モニタ６には、図１０
（２）に示すごとく、選択された部品種に所属する複数
個の部品のバリエーションの一覧３８が追加表示され
る。つぎのステップ３で、オペレータがこの一覧から所
定のバリエーションを選択すると、モニタ６には、あら
かじめ基板ステージ５上にセットされていた基準基板の
画像が表示される（ステップ４）。

【００６８】この基準基板は、所定の部品が適正にはん
だ付けされた良好な実装品質を有するものであって、オ
ペレータは前記選択された部品種およびバリエーション
に該当する部品上に撮像位置を位置決めし、この部品の
画像を用いて検査領域やポインタに関する設定を行な
い、さらにキーボード１４を用いてこの部品に対する観
測倍率を入力する（ステップ５，６）。

【００６９】同様の処理が、前記一覧の各部品種，各バ
リエーションについて行われると、ステップ７，８がと
もに「ＹＥＳ」となり、オペレータは、各部品毎に記憶
されたデータを統合し、前記ライブラリデータファイル
２７内に登録する（ステップ９）。

【００７０】なおこのライブラリデータの編集は、各部
品の形状に関するデータをメモリ２３内に取り込んで行
ったり、他の端末機で作成された基準データをフロッピ
ーディスク装置２１よりメモリ２３に取り込み、このデ
ータを必要に応じて修正するなど、装置出荷後にもユー
ザの希望に応じて適宜データの追加，修正が可能であ
る。

【００７１】図１１は、前記ティーチングの手順を示
す。まず検査員が前記の初期メニュー画面からティーチ
ングモードを選択すると、モニタ６には前記メモリ２３
内に登録されている複数のＣＡＤデータファイルのファ
イル名が表示される。この中から検査員が教示対象とす
る基板のデータファイルを選択すると、制御部２２は、
該当するＣＡＤデータファイル２６を読み出し、メモリ
２３内の作業領域にセットする（ステップ１）。

【００７２】つぎのステップ２で、制御部２２は、前記
ＣＡＤデータ内の各部品品番をキーとして前記品番対応
データファイル２８を検索し、教示対象の基板上の各部
品に該当する部品種およびバリエーションを特定する。

【００７３】つぎに制御部２２は、ステップ３で、前記
ライブラリデータファイル２７より基板上の各部品に該
当するライブラリデータを読み出し、これを前記各部品
のＣＡＤデータと結びつけて被検査基板上の各部品の視
野領域，ポインタ，観測倍率に関する設定情報を生成
し、これを第１の検査用データファイル２９に格納する
（ステップ４）。

【００７４】つぎのステップ５で、制御部２２は、前記
第１の検査用データファイル２９内の視野領域設定情報
に基づき、前記ＣＡＤデータにより得られる被検査基板
の構成データ上に撮像部２の視野および所定の観測倍率
に応じた撮像領域を設定して走査し、各走査位置におい
て撮像領域に含まれる視野領域をチェックしながら所定
の位置で撮像領域を位置決めする。各位置決め点におけ
る撮像領域の設定にかかるデータ（領域の位置，大き
さ，観測倍率など）は、観測領域の設定情報として第２
の検査用データファイル３０に格納され、さらに第１の
検査用データファイル２９内に記憶された各部品の視野
領域設定情報やポインタ設定情報が同じ観測領域に含ま
れる部品毎にグループ化され、各検査領域の設定情報と
対応づけられて第２の検査用データファイル３０内に格
納される。

【００７５】図１２は、前記図１１のステップ５におけ
る詳細な手順を示す。ステップ５−１は、観測倍率の初
期設定を行うためのもので、制御部２２は最初の観測倍
率Ｆを、初期値（例えば１倍）に設定する。つぎのステ
ップ５−２は、上記の観測倍率に応じた撮像領域を走査
開始位置に設定するためのもので、制御部２２は、撮像
領域の左下頂点を基準点として、この基準点の座標（Ｘ
_S，Ｙ_S）を基板の左下端点の座標（１，１）に合わ
せ、この設定位置において、撮像領域内に１倍の観測倍
率が設定されている部品の中心点が存在するか否かをチ
ェックする（ステップ５−３）。

【００７６】前記ステップ５−３の判定が「ＮＯ」の場
合、制御部２２は、ステップ５−７で撮像領域の右端が
基板の右端に一致するか否かを、ステップ５−９では撮
像領域の上端が基板の上端に一致するか否かを、それぞ
れ判定し、いずれかのステップの判定が「ＹＥＳ」であ
れば、ステップ５−８またはステップ５−１０で前記基
準点の座標をつぎの走査位置に移動した後、再び前記ス
テップ５−３の判別処理を実行する。

【００７７】１倍の観測倍率が設定されたいずれかの部
品の中心点が領域内に含まれる位置まで撮像領域が走査
されるとステップ５−３の判定が「ＹＥＳ」となり、制
御部２２は、さらにこの部品を基準として、この撮像領
域内に同じ倍率値が設定された部品の視野領域が複数個
含まれるように、撮像領域の微調整を行なう（ステップ
５−４）。

【００７８】図１３は、前記撮像領域の微調整の具体例
を示すもので、観測倍率がＦ倍（例えば１倍）に設定さ
れた３個の部品の撮像領域ｓｒ₁，ｓｒ₂，ｓｒ₃が近
傍に位置している。なお、図中、ｐ₁，ｐ₂，ｐ₃は、
各部品の中心点を、Ｒは撮像領域を示す。

【００７９】まず図１３（Ａ）は、第１の部品の中心点
Ｐ₁が撮像領域Ｒに入った状態を示すもので、つぎに制
御部２２は、この部品の視野領域ｓｒ₁の左辺が撮像領
域Ｒの左辺に重なるように、撮像領域Ｒの位置を調整し
（図１３（Ｂ））、さらに視野領域ｓｒ₁の下辺が撮像
領域Ｒの下辺に重なる位置まで撮像領域Ｒを移動させる
（図１３（Ｃ））。

【００８０】この時点で第２，第３の部品の視野領域ｓ
ｒ₂，ｓｒ₃がともに撮像領域Ｒ内に含まれると、制御
部２２はさらに撮像領域Ｒの位置を調整して最終的な位
置決めを行う。

【００８１】つぎに図１３（Ｃ）の例について、図１４
を用いてこの撮像領域Ｒを最終的に位置決めする手順を
説明する。制御部２２は、まず前記撮像領域Ｒ内に含ま
れる各視野領域ｓｒ₁，ｓｒ₂，ｓｒ₃について、それ
ぞれの頂点のｘ，ｙ座標をチェックし、この中からｘ，
ｙ各軸方向における最小値ｘ_min，ｙ_minおよび最大値
ｘ_max，ｙ_maxを、それぞれ抽出する。

【００８２】つぎに制御部２２は、つぎの（１）式によ
り、抽出された各座標ｘ_min，ｙ_min，ｘ_max，ｙ_max
により決定される矩形領域ＳＲの中心点Ｐの座標（Ｘ，
Ｙ）を算出した後、前記撮像領域Ｒの中心点Ｏがこの中
心点Ｐの位置に重なるように、撮像領域Ｒを移動させ、
図１３（４）に示すような最終的な撮像領域Ｒの位置を
決定する。

【００８３】

【数１】

【００８４】図１２に戻って、このようにして撮像領域
Ｒの位置が決定すると、制御部２２は、つぎのステップ
５−５で撮像領域内に視野領域全体が含まれた部品（た
だし観測倍率の設定値がＦ倍のものに限る）を抽出した
後、現時点での撮像領域の設定位置や観測倍率Ｆを観測
領域の設定情報として確定し、この設定情報と前記ステ
ップ５−５で抽出された各部品の視野領域やポインタの
設定情報とを対応づけて第２の検査用データファイル３
０内に格納する（ステップ５−６）。

【００８５】上記ステップ５−６の処理が終了し、基板
上に未処理の領域がある場合は、ステップ５−８または
ステップ５−１０で基準点の位置を変更して撮像領域を
つぎの走査位置へと移動させ、以下同様の処理を繰り返
し実行することにより、基板の構成データ上に複数個の
観測領域が設定される。

【００８６】前記観測倍率Ｆに基づく撮像領域の走査が
完了すると、ステップ５−７，ステップ５─９の判定が
いずれも「ＮＯ」となってステップ５−１１へと移行
し、制御部２２は、基板上に他の観測倍率に設定された
部品が存在するか否かをチェックする。この判定が「Ｙ
ＥＳ」であれば、つぎのステップ５−１２で観測倍率Ｆ
の変更が行われ、再びステップ５−２へと戻って、上記
と同様の処理が繰り返し実行される。

【００８７】このようにして、各観測倍率毎に観測領域
の設定情報や各観測領域内に含まれる部品の設定情報が
第２の検査用データファイル３０に格納されると、ステ
ップ５−１１の判定が「ＮＯ」となり、ティーチングが
終了する。

【００８８】図１５および図１６は、上記のティーチン
グ後に行われる検査の手順を示す。まずステップ１で、
検査員が被検査基板の基板名を選択して基板検査の開始
操作を行うと、制御部２２は、前記した第２の検査用デ
ータファイル３０より、観測領域の設定情報を読み出し
て、これを制御部２２へ供給する（ステップ２）。

【００８９】つぎのステップ３で、検査員が被検査基板
を基板ステージ５にセットして検査の開始指示を行う
と、制御部２２は、Ｘ軸テーブル２０およびＹ軸テーブ
ル８を制御して、被検査基板上の１番目の観測領域に対
し、撮像部２の撮像視野を位置決めして撮像を行わせ
る。この結果、１番目の観測領域内の画像データがモニ
タ６に表示される（ステップ４）。

【００９０】図１７は、撮像部２を図８に示した第１の
観測領域ＫＲ１に位置決めしたときのモニタ６の表示画
面の一例を示すもので、観測領域ＫＲ１内に視野領域全
体が含まれる部品３１，３２，３５について、前記ポイ
ンタ設定情報に基づき、各検査領域内のポインタＰが表
示されている。設定された視野領域の一部のみが観測領
域内に含まれる部品３３や異なる倍率が設定された部品
３４には、ポインタの表示はなされていない。なおこの
とき、表示画面の右上には、現在撮像部２に設定された
倍率を表示するための倍率表示部４２が設けられる。

【００９１】図１８は、前記第１の観測領域についての
モニタ６の他の表示例を示す。この例では、部品３１，
３２についての表示は図１７と同様であるが、部品３
３，３４については、観測領域内に含まれる各部品の画
像表示を消失させ、この代わりに、各部品の視野領域に
相当する部分に一様な濃度値の画像４０，４１（図示例
では黒塗りで示す）が表示される。

【００９２】図１５に戻って、つぎのステップ５で、検
査員が表示された観測領域内の検査を行うための指示を
入力すると、制御部２２は、この観測領域内に含まれる
第１番目の検査領域の被検査部位に対するポインタのみ
を表示させる（ステップ６）。検査員はこのポインタの
表示により、最初の被検査部位を確認して目視検査を行
い、その結果、被検査部位が良好であればキーボード１
５より送り指令を入力する。観測領域内に他の検査領域
がある場合はステップ７，１０の判定がともに「ＮＯ」
となってステップ６へと戻り、制御部２２は、ポインタ
の表示をつぎの検査領域に切り換える。

【００９３】もし、被検査部位にはんだ不良が存在して
いる場合、ステップ７が「ＹＥＳ」となり、検査員はキ
ーボード１４または１５より不良データを入力する（ス
テップ８）。この不良データは、該当する検査領域やポ
インタの情報と対応させてメモリ２３内に記憶される
（ステップ９）。

【００９４】同様の手順が第１の観測領域内のすべての
検査領域について順次行われ、領域内の最後の被検査部
位について良否の判定が行われると、ステップ１０の判
定が「ＹＥＳ」となる。つぎの観測領域に前記と同一の
倍率が設定されている場合はステップ１１が「ＮＯ」，
ステップ１２が「ＹＥＳ」となってステップ１５へと移
行し、制御部２２は、ＸＹテーブルコントローラ２５へ
指示を送って撮像部２の撮像視野を２番目の観測領域に
位置決めする。

【００９５】以下同様にして基板上の設定倍率が同一の
観測領域の画像データが順次取り込まれて各領域内の検
査が完了すると、制御部２２は、モニタ６上に観測倍率
の変更を指示するメッセージ情報を表示させる（ステッ
プ１３）。

【００９６】図１９は、前記図８の観測領域ＫＲ２内の
検査が終了した段階で前記メッセージ情報を表示した例
を示すもので、つぎの観測領域ＫＲ２内の画像データ上
にメッセージ表示部４３が表示されている。検査員が、
このメッセージ情報に従って撮像部２の倍率を変更し、
キーボード１４，１５またはマウス１６を用いて確認処
理を行うと、ステップ１４が「ＹＥＳ」となってステッ
プ１５へと移行し、変更された倍率にかかる第１番目の
観測領域内の画像データが取り込まれる。なお、上記の
実施例では、倍率を手動で変更しているが、撮像部２の
撮像系に電動ズームレンズを導入するとともに、制御部
２２が現在の観測倍率を読み取れるように構成すれば、
観測倍率を自動的に変更することができる。

【００９７】以下同様にして、基板上に設定されたすべ
ての観測領域についての検査が終了すると、ステップ１
１が「ＹＥＳ」となり、制御部２２は、メモリ２３より
この被検査基板の全不良データを取り出してモニタ６に
表示させる（ステップ１７）。つぎのステップ１７で、
検査員は、検査済の被検査基板を基板ステージ５より取
り出して、つぎの被検査基板をセットし（ステップ
３）、検査を続行する。

【００９８】１ロット分の被検査基板についての不良デ
ータがメモリ２３に記憶されたとき、検査員が入力部７
よりデータ格納指令を入力すると、そのロットの全基板
の不良データがフロッピーディスクに格納される（ステ
ップ１８，１９）。このフロッピーディスクは、はんだ
修正装置などにセットされ、格納された不良データに基
づき各基板の不良箇所の修正などが行われる。また検査
員が入力部７より演算指令を入力すると、そのロットの
全基板の不良データを用いて集計または統計演算など、
実装品質の分析に有効な諸演算が実施される。

【００９９】なおこの実施例では、１つの部品につき設
定された全ての検査領域に外接する矩形領域を視野領域
として設定しているが、これに限らず、一部の検査領域
のみを含むように視野領域を設定しても良い。また基板
上の各部品の部品種や位置データは、前記のＣＡＤデー
タ以外に、入力部７から手入力することも可能である。

【０１００】また上記の観測領域の設定方法は、自動基
板検査装置にも適用できるもので、この場合、ライブラ
リデータとして、前記した設定データ以外に各検査領域
内の画像データの特徴量に関わるデータを記憶するよう
にすれば、ティーチングにかかる時間を大幅に削減する
ことができる。またこの場合、ティーチング時に標準倍
率（例えば１倍）に基づく撮像領域を用いて観測領域を
設定した後、各観測領域の設定位置に対し、領域内に含
まれるすべての部品についての視野領域と観測倍率との
設定情報を対応づけて第２の検査用データファイル３０
内に格納しておけば、検査時に、各観測領域の画像デー
タを順次取り込み、被検査部位に応じて撮像部の倍率を
自動変更することができる。

【０１０１】なお上記の説明は、プリント基板上の各部
品の実装品質を検査する外観検査装置において、観測領
域の設定データを生成する場合を例にしているが、これ
に限らず、この発明は、上記のような検査装置に供給す
る検査用のデータを生成するための装置（以下「ティー
チングマシン」という）にも適用することができる。

【０１０２】図２０はこのティーチングマシンの外観
を、図２１はその電気的構成を、それぞれ示す。このテ
ィーチングマシン６０は、制御本体６１，モニタ６２，
キーボード６３およびマウス６４から構成される入力部
６５などを備えるもので、制御本体６１には、マイクロ
コンピュータから成る制御部６６，メモリ６７，フロッ
ピーディスク装置６８などが組み込まれている。

【０１０３】前記メモリ６７には、前記したＣＡＤデー
タファイル２６，ライブラリデータファイル２７，品番
対応データファイル２８，第１，第２の各検査用データ
ファイル２９，３０の各ファイルがそれぞれ記憶されて
いる。制御部６６は、前記図１１のステップ１〜４と同
様の手順を実行して、教示対象の基板のＣＡＤデータフ
ァイル２６のＣＡＤデータと、このＣＡＤデータに基づ
く各部品の部品種に応じたライブラリデータとを結びつ
けて、被検査基板上の各部品の視野領域，ポインタ，観
測倍率に関する設定情報を作成し、これを第１の検査用
データファイル２９に格納する。

【０１０４】さらに制御部６６は、これらの設定情報を
用いて前記ステップ１１のステップ５（すなわち図１２
の手順）を実行し、被検査基板上の複数個の観測領域の
設定情報と各観測領域に含まれる部品の視野領域設定情
報およびポインタ設定情報とを対応づけた検査用データ
を作成して、第２のデータファイル３０内に格納する。

【０１０５】検査用データの作成が終了すると、制御部
６６は、第２の検査用データファイル３０に格納された
検査用データを、フロッピーディスク装置５８にセット
されたフロッピーディスクに転送する。このフロッピー
ディスクを図１に示した外観検査装置側のフロッピーデ
ィスク装置２１にセットして読込み処理を行うことによ
り、前記検査用データは前記制御装置４のメモリ２３内
に転送され、直ちに被検査基板の検査を実行することが
できる。なお、上記のティーチングマシン６０を外観検
査装置にオンライン接続して、検査用データを伝送する
よう構成することも可能である。

【０１０６】

【発明の効果】請求項１，３，６，１５，１７，２０の
発明では、複数個の部品が配備された対象物上に各部品
の配置状態の良否を検査するための複数個の観測領域を
設定する際に、各部品の相対的な位置データを、該当す
る部品種についてあらかじめ記憶された視野領域に関わ
るデータと結びつけることにより、対象物上に各部品の
位置に応じた視野領域を設定した後、これら視野領域を
用いて観測領域の設定を行うようにしたので、各部品の
被検査部位は設定されたいずれかの観測領域に割り付け
られ、観測領域の変更や追加設定などの処理を行う必要
のない、効率の良い設定処理を行うことができる。また
検査のために適正な数の観測領域が設定されるので、検
査時の効率も大幅に向上する。

【０１０７】請求項２，９，１２，１６，２３，２６の
発明では、対象物上の各部品についての相対的な位置デ
ータを該当する部品種について設定された視野領域およ
び観測倍率に関わるデータと結びつけることにより、対
象物上に各部品の位置に応じた視野領域を設定するとと
もに各部品の種別に応じた観測倍率を確定し、さらにこ
れら確定データを用いて観測領域を設定するので、検査
時には、各観測領域の設定情報に応じて撮像装置の位置
および観測倍率が制御され、各部品の最適な画像データ
を得て検査の効率と精度とを大幅に向上させることがで
きる。

【０１０８】請求項４，１０，１８，２４の発明では、
各部品の部品種および対象物に対する相対的な位置デー
タとして、請求項７，１３，２１，２７の発明では、各
部品の識別データおよび対象物に対する相対的な位置デ
ータとして、それぞれ対象物上に各部品を配備するため
の設計データを入力するので、データの入力が正確かつ
高速に行われ、この結果、観測領域の設定も正確かつ高
速に行われる。

【０１０９】請求項５，８，１１，１４，１９，２２，
２５，２８の発明では、各観測領域の設定位置を、この
観測領域の中心点と領域内に含まれる視野領域に外接す
る矩形領域の中心点とが一致するように調整するので、
各視野領域が観測領域内にバランス良く配備され、検査
時の表示画面が見やすくなる。

【０１１０】請求項２９〜３６の発明では、設定された
各観測領域内の画像データと共に、領域内の検査対象部
位の位置を示す識別用の画像を表示するようにしたの
で、特に目視検査の場合、表示画面により被検査部位を
確認して正確かつ効率の良い検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる外観検査装置の概
略構成を示す斜視図である。

【図２】外観検査装置の電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図３】視野領域の設定情報の設定例を示す説明図であ
る。

【図４】メモリ内のティーチングにかかわるデータ構成
を示す説明図である。

【図５】ＣＡＤデータファイルのデータ構成を示す説明
図である。

【図６】品番対応データファイルのデータ構成を示す説
明図である。

【図７】ライブラリデータファイルのデータ構成を示す
説明図である。

【図８】観測領域の設定例を示す説明図である。

【図９】ライブラリデータの編集手順を示すフローチャ
ートである。

【図１０】ライブラリデータ編集時のモニタの表示画面
を示す説明図である。

【図１１】ティーチングの手順を示すフローチャートで
ある。

【図１２】図１１のステップ５の詳細な手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１３】撮像領域の微調整方法の一例を示す説明図で
ある。

【図１４】撮像領域の最終的な位置決め方法を示す説明
図である。

【図１５】基板検査の手順を示すフローチャートであ
る。

【図１６】基板検査の手順を示すフローチャートであ
る。

【図１７】検査時のモニタの表示画面の一例を示す説明
図である。

【図１８】検査時のモニタの表示画面の別の例を示す説
明図である。

【図１９】観測倍率の変更指示時の表示例を示す説明図
である。

【図２０】この発明の他の実施例にかかるティーチング
マシンの外観を示す正面図である。

【図２１】図２０のティーチングマシンの電気的構成を
示すブロック図である。

【図２２】従来の観測領域の設定方法を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

２撮像部３投光部４制御装置２２制御部２３メモリ２６ＣＡＤデータファイル２７ライブラリデータファイル２９，３０検査用データファイル６０ティーチングマシン６６制御部６７メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者澤野井幸哉京都府京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地株式会社オムロンライフサイエンス研究所内 (56)参考文献特開昭63−90707（ＪＰ，Ａ) 特開平６−258047（ＪＰ，Ａ) 特開平６−160042（ＪＰ，Ａ) 特開平２−171602（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/24 G06T 1/00 305

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に複数個の部品が配備された対象物
上に各部品の配置状態の良否を検査するための複数個の
観測領域を設定する観測領域設定方法であって、前記対象物上の各部品毎に、対象物に対する相対的な位
置データとその部品の属する部品種についてあらかじめ
設定された視野領域に関わるデータとを結びつけること
により、対象物上に各部品の視野領域を確定する第１の
工程と、確定された各視野領域を用いて対象物上に複数個の観測
領域を設定する第２の工程とを順に実行することを特徴
とする観測領域設定方法。
【請求項２】表面に複数個の部品が配備された対象物
上に各部品の配置状態の良否を検査するための複数個の
観測領域を設定する観測領域設定方法であって、前記対象物上の各部品毎に、対象物に対する相対的な位
置データとその部品の属する部品種についてあらかじめ
設定された視野領域および観測倍率に関わるデータとを
結びつけることにより、対象物上における各部品の視野
領域および各部品毎の観測倍率を確定する第１の工程
と、前記各部品について確定された視野領域およびその観測
倍率を用いて対象物上に複数個の観測領域を設定する第
２の工程とを順に実行することを特徴とする観測領域設
定方法。
【請求項３】表面に複数個の部品が配備された対象物
上に各部品の配置状態の良否を検査するための複数個の
観測領域を設定する観測領域設定装置であって、複数種の部品について部品種毎に検査に必要な視野領域
に関わるデータを記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の部品種および対象物に対する相
対的な位置データを入力する入力手段と、前記対象物上の各部品について、前記入力手段により入
力された部品種に対応する視野領域に関わる登録データ
を前記登録手段より読み出した後、この登録データと前
記入力された相対的な位置データとを結びつけて対象物
上に各部品の視野領域を確定する視野領域確定手段と、前記視野領域確定手段により確定された各視野領域を用
いて前記対象物上に複数個の観測領域を設定する観測領
域設定手段とを備えて成る観測領域設定装置。
【請求項４】前記入力手段は、対象物上に各部品を配
備するための設計データを用いて、前記各部品の部品種
および対象物に対する相対的な位置データを入力する請
求項３に記載された観測領域設定装置。
【請求項５】前記観測領域設定手段は、前記複数個の
観測領域の設定位置を、各観測領域の中心点とこの観測
領域内に含まれる視野領域に外接する矩形領域の中心点
とが一致するように調整する位置調整手段を含んで成る
請求項３に記載された観測領域設定装置。
【請求項６】表面に複数個の部品が配備された対象物
上に各部品の配置状態の良否を観測するための複数個の
観測領域を設定する観測領域設定装置であって、複数種の部品について部品種毎に検査に必要な視野領域
に関わるデータを記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の識別データおよび対象物に対す
る相対的な位置データを入力する入力手段と、各部品の識別データとその部品が属する部品種とを対応
づけて記憶する対応づけテーブルと、前記対応づけテーブルを用いて前記入力手段により入力
された各部品の識別データに対応する部品種を決定する
部品種決定手段と、前記対象物上の各部品について、前記部品種決定手段に
より決定された部品種に対応する視野領域に関わる登録
データを前記登録手段より読み出した後、この登録デー
タと前記入力された相対的な位置データとを結びつけて
対象物上に各部品の視野領域を確定する視野領域確定手
段と、前記視野領域確定手段により確定された各視野領域を用
いて前記対象物上に複数個の観測領域を設定する観測領
域設定手段とを備えて成る観測領域設定装置。
【請求項７】前記入力手段は、対象物上に各部品を配
備するための設計データを用いて、前記各部品の識別デ
ータおよび対象物に対する相対的な位置データを入力す
る請求項６に記載された観測領域設定装置。
【請求項８】前記観測領域設定手段は、前記複数個の
観測領域の設定位置を、各観測領域の中心点とこの観測
領域内に含まれる視野領域に外接する矩形領域の中心点
とが一致するように調整する位置調整手段を含んで成る
請求項６に記載された観測領域設定装置。
【請求項９】表面に複数個の部品が配備された対象物
上に各部品の配置状態の良否を観測するための複数個の
観測領域を設定する観測領域設定装置であって、複数種の部品について部品種毎に検査に必要な視野領域
および観測倍率に関わるデータを記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の部品種および対象物に対する相
対的な位置データを入力する入力手段と、前記対象物上の各部品について、前記入力手段により入
力された部品種に対応する視野領域および観測倍率に関
わる登録データを前記登録手段より読み出した後、これ
ら登録データと前記入力された相対的な位置データとを
結びつけて対象物上における各部品の視野領域および各
部品毎の観測倍率を確定する観測条件確定手段と、前記観測条件確定手段により確定された各部品の視野領
域およびその観測倍率を用いて対象物上に複数個の観測
領域を設定する観測領域設定手段とを備えて成る観測領
域設定装置。
【請求項１０】前記入力手段は、対象物上に各部品を
配備するための設計データを用いて、前記各部品の部品
種および対象物に対する相対的な位置データを入力する
請求項９に記載された観測領域設定装置。
【請求項１１】前記観測領域設定手段は、前記複数個
の観測領域の設定位置を、各観測領域の中心点とこの観
測領域内に含まれる視野領域に外接する矩形領域の中心
点とが一致するように調整する位置調整手段を含んで成
る請求項９に記載された観測領域設定装置。
【請求項１２】表面に複数個の部品が配備された対象
物上に各部品の配置状態の良否を観測するための複数個
の観測領域を設定する観測領域設定装置であって、複数種の部品について部品種毎に検査に必要な視野領域
および観測倍率に関わるデータを記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の識別データおよび対象物に対す
る相対的な位置データを入力する入力手段と、各部品の識別データとその部品が属する部品種とを対応
づけて記憶する対応づけテーブルと、前記対応づけテーブルを用いて前記入力手段により入力
された各部品の識別データに対応する部品種を決定する
部品種決定手段と、前記対象物上の各部品について、前記部品種決定手段に
より決定された部品種に対応する視野領域および観測倍
率に関わる登録データを前記登録手段より読み出した
後、この登録データと前記入力された相対的な位置デー
タとを結びつけて対象物上に各部品の視野領域および各
部品毎の観測倍率を確定する観測条件確定手段と、前記観測条件確定手段により確定された各部品の視野領
域およびその観測倍率を用いて対象物上に複数個の観測
領域を設定する観測領域設定手段とを備えて成る観測領
域設定装置。
【請求項１３】前記入力手段は、対象物上に各部品を
配備するための設計データを用いて、前記各部品の識別
データおよび対象物に対する相対的な位置データを入力
する請求項１２に記載された観測領域設定装置。
【請求項１４】前記観測領域設定手段は、前記複数個
の観測領域の設定位置を、各観測領域の中心点とこの観
測領域内に含まれる視野領域に外接する矩形領域の中心
点とが一致するように調整する位置調整手段を含んで成
る請求項１２に記載された観測領域設定装置。
【請求項１５】表面に複数個の部品が配備された対象
物を撮像して得られた画像により、各部品の配置状態の
良否を検査する外観検査方法であって、前記対象物上の各部品毎に、対象物に対する相対的な位
置データとその部品の属する部品種についてあらかじめ
設定された視野領域に関わるデータとを結びつけること
により、対象物上に各部品の視野領域を確定する第１の
工程と、確定された各視野領域を用いて対象物上に複数個の観測
領域を設定する第２の工程と、前記設定された観測領域毎に対象物の画像データを取り
込んで、各観測領域内に含まれる各部品の配置状態の良
否を判定する第３の工程とを順に実行することを特徴と
する外観検査方法。
【請求項１６】表面に複数個の部品が配備された対象
物を撮像して得られた画像により、各部品の配置状態の
良否を検査する外観検査方法であって、前記対象物上の各部品毎に、対象物に対する相対的な位
置データとその部品の属する部品種についてあらかじめ
設定された視野領域および観測倍率に関わるデータとを
結びつけることにより、対象物上における各部品の視野
領域および各部品毎の観測倍率を確定する第１の工程
と、前記各部品について確定された視野領域およびその観測
倍率を用いて対象物上に複数個の観測領域を設定する第
２の工程と、前記設定された観測領域毎に対象物の画像データを取り
込んでその観測領域内の各部品をそれぞれに応じた観測
倍率を用いて観測することにより、各観測領域内に含ま
れる各部品の配置状態の良否を判定する第３の工程とを
順に実行することを特徴とする外観検査方法。
【請求項１７】表面に複数個の部品が配備された対象
物について、各部品の配置状態の良否を検査する外観検
査装置であって、対象物を撮像するための撮像手段と、複数種の部品について部品種毎に検査に必要な視野領域
に関わるデータを記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の部品種および対象物に対する相
対的な位置データを入力する入力手段と、対象物上の各部品について、前記入力手段により入力さ
れた部品種に対応する視野領域に関わる登録データを前
記登録手段より読み出した後、この登録データと前記入
力された相対的な位置データとを結びつけて対象物上に
各部品の視野領域を確定する視野領域確定手段と、前記視野領域確定手段により確定された各視野領域を用
いて対象物上に複数個の観測領域を設定する観測領域設
定手段と、前記観測領域設定手段により設定された各観測領域の設
定情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各設定情報に基づき前記撮像
手段の位置を制御して、各観測領域の画像データを順次
取り込む画像データ入力手段とを備えて成る外観検査装
置。
【請求項１８】前記入力手段は、対象物上に各部品を
配備するための設計データを用いて、前記各部品の部品
種および対象物に対する相対的な位置データを入力する
請求項１７に記載された外観検査装置。
【請求項１９】前記観測領域設定手段は、前記複数個
の観測領域の設定位置を、各観測領域の中心点とこの観
測領域内に含まれる視野領域に外接する矩形領域の中心
点とが一致するように調整する位置調整手段を含んで成
る請求項１７に記載された外観検査装置。
【請求項２０】表面に複数個の部品が配備された対象
物について、各部品の配置状態の良否を検査する外観検
査装置であって、対象物を撮像するための撮像手段と、複数種の部品について部品種毎に検査に必要な視野領域
に関わるデータを記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の識別データおよび対象物に対す
る相対的な位置データを入力する入力手段と、各部品の識別データとその部品が属する部品種とを対応
づけて記憶する対応づけテーブルと、前記対応づけテーブルを用いて前記入力手段により入力
された各部品の識別データに対応する部品種を決定する
部品種決定手段と、前記対象物上の各部品について、前記部品種決定手段に
より決定された部品種に対応する視野領域に関わる登録
データを前記登録手段より読み出した後、この登録デー
タと前記入力された相対的な位置データとを結びつけて
対象物上に各部品の視野領域を確定する視野領域確定手
段と、前記視野領域確定手段により確定された各視野領域を用
いて対象物上に複数個の観測領域を設定する観測領域設
定手段と、前記観測領域設定手段により設定された各観測領域の設
定情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各設定情報に基づき前記撮像
手段の位置を制御して、各観測領域の画像データを順次
取り込む画像データ入力手段とを備えて成る外観検査装
置。
【請求項２１】前記入力手段は、対象物上に各部品を
配備するための設計データを用いて、前記各部品の識別
データおよび対象物に対する相対的な位置データを入力
する請求項２０に記載された外観検査装置。
【請求項２２】前記観測領域設定手段は、前記複数個
の観測領域の設定位置を、各観測領域の中心点とこの観
測領域内に含まれる視野領域に外接する矩形領域の中心
点とが一致するように調整する位置調整手段を含んで成
る請求項２０に記載された外観検査装置。
【請求項２３】表面に複数個の部品が配備された対象
物について、各部品の配置状態の良否を検査する外観検
査装置であって、対象物を撮像するための撮像手段と、複数種の部品について部品種毎に検査に必要な視野領域
および観測倍率に関わるデータを記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の部品種および対象物に対する相
対的な位置データを入力する入力手段と、前記対象物上の各部品について、前記入力手段により入
力された部品種に対応する視野領域および観測倍率に関
わる登録データを前記登録手段より読み出した後、これ
ら登録データと前記入力された相対的な位置データとを
結びつけて対象物上における各部品の視野領域および各
部品毎の観測倍率を確定する観測条件確定手段と、前記観測条件確定手段により確定された各部品の視野領
域およびその観測倍率を用いて対象物上に複数個の観測
領域を設定する観測領域設定手段と、前記観測領域設定手段により設定された各観測領域の設
定情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各設定情報に基づき前記撮像
手段の位置および倍率を制御して各観測領域の画像デー
タを順次取り込む画像データ入力手段とを備えて成る外
観検査装置。
【請求項２４】前記入力手段は、対象物上に各部品を
配備するための設計データを用いて、前記各部品の部品
種および対象物に対する相対的な位置データを入力する
請求項２３に記載された外観検査装置。
【請求項２５】前記観測領域設定手段は、前記複数個
の観測領域の設定位置を、各観測領域の中心点とこの観
測領域内に含まれる視野領域に外接する矩形領域の中心
点とが一致するように調整する位置調整手段を含んで成
る請求項２３に記載された外観検査装置。
【請求項２６】表面に複数個の部品が配備された対象
物について、各部品の配置状態の良否を検査する外観検
査装置であって、対象物を撮像するための撮像手段と、複数種の部品について部品種毎に検査に必要な視野領域
および観測倍率に関わるデータを記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の識別データおよび対象物に対す
る相対的な位置データを入力する入力手段と、各部品の識別データとその部品が属する部品種とを対応
づけて記憶する対応づけテーブルと、前記対応づけテーブルを用いて前記入力手段により入力
された各部品の識別データに対応する部品種を決定する
部品種決定手段と、前記対象物上の各部品について、前記部品種決定手段に
より決定された部品種に対応する視野領域および観測倍
率に関わる登録データを前記登録手段より読み出した
後、この登録データと前記入力された相対的な位置デー
タとを結びつけて対象物上における各部品の視野領域お
よび各部品毎の観測倍率を確定する観測条件確定手段
と、前記観測条件確定手段により確定された各部品の視野領
域およびその観測倍率を用いて対象物上に複数個の観測
領域を設定する観測領域設定手段と、前記観測領域設定手段により設定された各観測領域の設
定情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各設定情報に基づき前記撮像
手段の位置および倍率を制御して各観測領域の画像デー
タを順次取り込む画像データ入力手段とを備えて成る外
観検査装置。
【請求項２７】前記入力手段は、対象物上に各部品を
配備するための設計データを用いて、前記各部品の識別
データおよび対象物に対する相対的な位置データを入力
する請求項２６に記載された外観検査装置。
【請求項２８】前記観測領域設定手段は、前記複数個
の観測領域の設定位置を、各観測領域の中心点とこの観
測領域内に含まれる視野領域に外接する矩形領域の中心
点とが一致するように調整する位置調整手段を含んで成
る請求項２６に記載された外観検査装置。
【請求項２９】表面に複数個の部品が配備された対象
物について、各部品の配置状態の良否を検査する外観検
査装置であって、対象物を撮像するための撮像手段と、複数種の部品について部品種毎に検査に必要な視野領域
に関わるデータを記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の部品種および対象物に対する相
対的な位置データを入力する入力手段と、対象物上の各部品について、前記入力手段により入力さ
れた部品種に対応する視野領域に関わる登録データを前
記登録手段より読み出した後、この登録データと前記入
力された相対的な位置データとを結びつけて対象物上に
各部品の視野領域を確定する視野領域確定手段と、前記視野領域確定手段により確定された各視野領域を用
いて対象物上に複数個の観測領域を設定する観測領域設
定手段と、前記観測領域設定手段により設定された各観測領域の設
定情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各設定情報に基づき前記撮像
手段の位置を制御して、各観測領域の画像データを順次
取り込む画像データ入力手段と、前記画像入力手段により取り込まれた各観測領域毎の画
像データに各観測領域内の検査対象部位の位置を示すた
めの識別用の画像データを合成して表示する合成画像表
示手段とを備えて成る外観検査装置。
【請求項３０】前記観測領域設定手段は、前記視野領
域確定手段により対象物上に確定された各視野領域が、
それぞれいずれか単独の観測領域内に含まれるように各
観測領域を設定しており、前記合成画像表示手段は、前記各観測領域内に視野領域
全体が含まれる部品について前記識別用の画像データを
各観測領域用の画像データに重ね合わせて表示する請求
項２９に記載された外観検査装置。
【請求項３１】前記観測領域設定手段は、前記視野領
域確定手段により対象物上に確定された各視野領域が、
それぞれいずれか単独の観測領域内に含まれるように各
観測領域を設定しており、前記合成画像表示手段は、前記各観測領域内に視野領域
全体が含まれる部品について前記識別用の画像データを
各観測領域内の画像データに重ね合わせて表示すると共
に、各観測領域内に視野領域の一部が含まれる部品の画
像部分を他の識別用の画像データを用いて表示する請求
項２９に記載された外観検査装置。
【請求項３２】前記合成画像表示手段は、前記各観測
領域内に視野領域の一部が含まれる部品の画像部分を一
様な濃度で表示する請求項３１に記載された外観検査装
置。
【請求項３３】表面に複数個の部品が配備された対象
物について、各部品の配置状態の良否を検査する外観検
査装置であって、対象物を撮像するための撮像手段と、複数種の部品について部品種毎に検査に必要な視野領域
および観測倍率に関わるデータを記憶する登録手段と、前記対象物上の各部品の部品種および対象物に対する相
対的な位置データを入力する入力手段と、前記対象物上の各部品について、前記入力手段により入
力された部品種に対応する視野領域および観測倍率に関
わる登録データを前記登録手段より読み出した後、これ
ら登録データと前記入力された相対的な位置データとを
結びつけて対象物上における各部品の視野領域および各
部品毎の観測倍率を確定する観測条件確定手段と、前記観測条件確定手段により確定された各部品の視野領
域およびその観測倍率を用いて対象物上に複数個の観測
領域を設定する観測領域設定手段と、前記観測領域設定手段により設定された各観測領域の設
定情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各設定情報に基づき前記撮像
手段の位置および倍率を制御して各観測領域の画像デー
タを順次取り込む画像データ入力手段と、前記画像入力手段により取り込まれた各観測領域毎の画
像データに各観測領域内の検査対象部位の位置を示すた
めの識別用の画像データを合成して表示する合成画像表
示手段とを備えて成る外観検査装置。
【請求項３４】前記観測領域設定手段は、前記観測条
件確定手段により対象物上に確定された各視野領域が、
それぞれいずれか単独の観測領域内に含まれるように各
観測領域を設定しており、前記合成画像表示手段は、前記各観測領域内に視野領域
全体が含まれる部品について前記識別用の画像データを
各観測領域用の画像データに重ね合わせて表示する請求
項３３に記載された外観検査装置。
【請求項３５】前記観測領域設定手段は、前記観測条
件確定手段により対象物上に確定された各視野領域が、
それぞれいずれか単独の観測領域内に含まれるように各
観測領域を設定しており、前記合成画像表示手段は、前記各観測領域内に視野領域
全体が含まれる部品について前記識別用の画像データを
各観測領域内の画像データに重ね合わせて表示すると共
に、各観測領域内に視野領域の一部が含まれる部品の画
像部分を他の識別用の画像データを用いて表示する請求
項３３に記載された外観検査装置。
【請求項３６】前記合成画像表示手段は、前記各観測
領域内に視野領域の一部が含まれる部品の画像部分を一
様な濃度で表示する請求項３５に記載された外観検査装
置。