WO2021199513A1

WO2021199513A1 - 検査装置

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Publication number: WO2021199513A1
Application number: PCT/JP2020/046683
Authority: WO
Inventors: 尚史深町; 勝太溝上
Original assignee: オムロン株式会社
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2021-10-07
Also published as: JP2021162331A; CN115151786A; DE112020006999T5; JP7452188B2

Abstract

本発明の一側面に係る検査装置は、第１基板と、検査基板面の側方に検査基板を囲むように設けられる第２基板と、第１基板に配置され検査基板面へ向けて第１の色の光を照射する照射素子と、第２基板に配置され検査基板面へ向けて第１の色とは異なる光を夫々照射する二つの照射素子と、検査基板面に対して斜め方向に位置する第１基板から検査基板面へ向けて所定のパターン光を照射する投光部と、検査基板面の近傍において反射したパターン光を集光し、検査基板面が写る画像を出力し、かつはんだにおいて反射した光を集光し、はんだ形状が写る画像を出力する第１カメラと、はんだにおいて反射した光を集光し、はんだ形状が写る画像を出力する第２カメラと、を備える。

Description

検査装置

　本発明は、検査装置に関する。

　照明装置から格子パターン光を被検体へ向けて照射し、該被検体を撮像装置により撮像することが行われている（例えば特許文献１－２）。より詳細には、照明装置は被検体の斜め上方に設置されている。そして、被検体表面で反射された反射光のパターンを測定する撮像装置が被検体の上方に設置されている。このような構成の場合、撮像装置により撮像された画像には、被検体の高さに関連した反射光のパターンが写ることになる。よって、パターンから基板に実装された部品の高さを解析し、部品のはんだ付けの状態を検査することができる。

　また、複数の照明装置から夫々異なる色の光を部品が実装された基板表面へ向けて照射し、部品の根元部分のはんだフィレットの形状を撮像することが行われている（例えば特許文献３）。より詳細には、照明装置が基板表面の上方に設置されている。そして、はんだフィレット部分を撮像するための撮像装置が同じく基板表面の上方に設置されている。このような構成の場合、撮像装置により撮像された画像には、はんだフィレット形状に応じた色の分布が写ることになる。よって、取得された色の分布と検査基準の色の分布とを比較することにより、はんだ不良の検査を行うことができる。

特許第５８４７５６８号公報特許第５９４８４９６号公報特開２０１９－１４４２０９号公報

　例えば特許文献１－３を組み合わせ、基板表面にはんだ付けされた部品の高さ、及び部品のはんだフィレットの形状を解析することで、はんだ付けの状態を検査することが考えられる。ここで、特許文献１－２に開示される技術では、被検体の上方に撮像装置が配置されている。よって、撮像装置が配置されている場所に所定の色を照射する照明装置を設けることは困難と考えられる。よって、部品のはんだフィレット部分を撮像した場合に、撮像画像に写る一部の色が欠損することが考えらえる。よって、はんだ不良の検査の精度は低下すると考えられる。

　また、被検体の上方に照明装置を配置する場合、照明装置から被検体までの距離が遠く、照明装置から被検体へ到達する各色の光の光量が低下することが考えられる。よって、照明効率が低下する、又は撮像画像に照明ムラが生じることが考えられる。

　また、撮像装置及び照明装置のサイズ、数量又は配置場所が限定されることが考えられる。よって、検査装置の設計変更自由度が低下し、また検査装置の拡張性が低下することが考えられる。

　本発明は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、基板表面にはんだ付けされた部品の寸法、及びはんだの形状を同時に検査可能なように構成した場合に、検査精度の低下を抑制する技術を提供することである。

　本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。

　すなわち本発明の一側面に係る検査装置は、検査基板面に対して第１実装面を向けて配置され、前記第１実装面に直交する中心軸に対して前記第１実装面の形状が対称な形状の第１基板と、前記検査基板面の側方に前記検査基板を囲むように設けられ、前記第１実装面の縁から前記第１実装面と直交する方向に延びる第２基板であって、前記検査基板面に第２実装面を向けて配置される第２基板と、前記第１実装面に配置され、前記検査基板面へ向けて第１の色の光を照射する第１照射素子と、前記第２実装面において中央よりも前記第１実装面寄りの領域に前記検査基板面を囲むように配置され、前記検査基板面へ向けて第２の色の光を照射する第２照射素子と、前記第２実装面において前記第１実装面に対して前記第２照射素子が配置される場所よりも遠い領域に前記検査基板面を囲むように配置され、前記検査基板面へ向けて第３の色の光を照射する第３照射素子と、前記検査基板面に対して斜め方向に位置する前記第１実装面近傍から前記検査基板面へ向けて所定のパターン光を照射する投光部と、前記投光部から照射されたパターン光であって、前記検査基板面の近傍において反射したパターン光を集光可能なように前記検査基板面と対面する前記第１実装面近傍に配置され、前記検査基板面が写る画像を出力する第１カメラであって、前記第１照射素子、前記第２照射素子、及び前記第３照射素子から照射された光であって、前記検査基板面に実装された部品に付けられたはんだにおいて反射した光を集光可能なように配置され、前記はんだ形状が写る画像を出力する第１カメラと、前記検査基板面に対して斜め方向に位置する前記第１実装面近傍に設けられ、前記第１照射素子、前記第２照射素子、及び前記第３照射素子から照射された光であって、前記検査基板面に実装された部品に付けられたはんだにおいて反射した光を集光可能なように配置され、前記はんだ形状が写る画像を出力する第２カメラと、を備える。

　すなわち本発明は、第１照射素子を第１基板に、また第２照射素子及び第３照射素子を第２基板に実装した。また、本発明は、投光部と第２カメラとを同方位に配置可能とした。また、本発明は、第１基板の第１実装面の形状を多角形とすることを可能にし、投光部及び第２カメラの数量又は配置場所を任意に変更可能とした。

　ここで、検査基板面は、検査対象物における検査対象面を含む。

　当該構成によれば、第１カメラ、第２カメラによって出力される画像に基づいて検査基板面に実装された部品のはんだ形状を検査できるとともに、第１カメラによって出力される画像に写るパターン光に基づいて部品の検査基板面からの高さについても検査することができる。よって、当該構成は、基板表面にはんだ付けされた部品の寸法、及びはんだの形状を同時に検査可能である。

　また、当該構成によれば、第２カメラが前記検査基板面に対して斜め方向に配置されている。よって、検査対象物が被覆部材で覆われ、検査基板面に実装された部品に付けられたはんだにおいて反射し、第１カメラの集光レンズに到達する光量が低下する場合であっても、第２カメラにより検査基板面に実装された部品に付けられたはんだにおいて反射した光を集光することができる。よって、第２カメラによりはんだ形状が写る画像を出力することができ、検査可能となる。

　また、当該構成によれば、第１照射素子、第２照射素子、及び第３照射素子が全て検査基板と対面する第１基板に実装されておらず、第２照射素子及び第３照射素子が検査基板の側方に設けられる第２基板に実装されている。よって、第１照射素子、第２照射素子、及び第３照射素子が全て第１基板に実装される場合と比較して、上記の照射素子から照射され、検査基板面へ到達する光の光量の低下は抑制される。よって、照明効率が低下する、又は撮像画像に照明ムラが生じることは抑制される。

　また、第１基板近傍に第１カメラが配置可能なように第１基板における実装領域が制限された場合であっても、第２基板を利用することで第１照射素子、第２照射素子、及び第３照射素子のうちの何れの素子も当該構成に設置可能となる。よって、第１カメラ及び第２カメラにより出力される画像に、部品に付けられたはんだ形状に応じた色の分布が写る場合、一部の色が欠損することは抑制される。よって、はんだ形状の検査精度の低下は抑制される。

　また、当該構成によれば、第１基板の形状が多角形である場合、第２基板の数は第１基板の縁の数に応じて多くなる。よって、第２基板を利用し、検査に応じて第１照射素子、第２照射素子、及び第３照射素子のサイズを変更することができる。このような構成は、設計変更自由度を向上させ、装置の拡張性を高めることができる。よって、異なる検査に容易に対応可能となる。また、このような構成によれば、投光部及び第２カメラについて、数量又は配置場所が任意に変更可能となる。このような点からも設計変更自由度を向上させ、装置の拡張性を高めることができるといえる。よって、このような点からも異なる検査に容易に対応可能といえる。

　上記一側面に係る検査装置において、前記第１照射素子、前記第２照射素子、及び前記第３照射素子から照射される夫々の光を拡散させる拡散部材を更に備え、前記拡散部材は、前記投光部と前記検査基板面とを結ぶ直線、及び前記第１カメラと前記検査基板面とを結ぶ直線に重ならないように設けられてもよい。

　当該構成によれば、拡散部材が設けられることで、第１照射素子、第２照射素子、及び第３照射素子から照射された夫々の光が検査基板面に直射されることは抑制される。よって、第１カメラ、第２カメラから出力されるはんだ形状が写る画像が直射光により不鮮明となることは抑制される。よって、はんだ不良の検査精度の低下は抑制される。

　また、当該構成によれば、投光部と検査基板面とを結ぶ直線、及び第１カメラと検査基板面とを結ぶ直線に重ならないように拡散部材が設けられる。よって、投光部から照射され検査基板において反射したパターン光は、拡散部材を介さずに第１カメラの集光レンズに集光される。よって、第１カメラによって出力される画像に写るパターン光は鮮明となる。よって、拡散部材が設けられることで部品の検査基板面からの高さについての検査精度が低下することは抑制される。

　上記一側面に係る検査装置において、前記拡散部材は、前記検査基板面を覆うように設けられるドーム状の拡散板であり、前記拡散板は、前記投光部と前記検査基板面とを結ぶ直線に重なる部分と、前記第１カメラと前記検査基板面とを結ぶ直線に重なる部分の夫々に、夫々の直線方向に沿って貫通する孔を有してもよい。

　当該構成によれば、ドーム状の拡散板が設けられることで、第１照射素子、第２照射素子、及び第３照射素子から照射された夫々の光が検査基板面に直射されることは簡易に抑制される。よって、第１カメラ、第２カメラから出力される画像が直射光により不鮮明となることは簡易に抑制される。よって、はんだ不良の検査精度の低下は抑制される。

　また、当該構成によれば、投光部と検査基板面とを結ぶ直線、及び第１カメラと検査基板面とを結ぶ直線に重ならないように拡散板が設けられる。よって、投光部から照射され検査基板において反射したパターン光は、拡散板を介さずに第１カメラの集光レンズに集光される。よって、第１カメラによって出力される画像に写るパターン光は鮮明となる。よって、ドーム状の拡散板を設けることで部品の検査基板面からの高さについての検査精度が低下することは簡易に抑制される。

　上記一側面に係る検査装置において、前記第１照射素子の照射方向と直交する方向について前記第１照射素子の配置部分と空間とを仕切る第１仕切部材と、前記第２照射素子の配置部分と前記第３照射素子の配置部分とを仕切る第２仕切部材と、を更に備えてもよい。

　当該構成によれば、第１照射素子、第２照射素子、及び第３照射素子のうちの一方から照射される光に、第１照射素子、第２照射素子、及び第３照射素子のうちの他方から照射される光が混ざることは抑制される。よって、第１カメラ及び第２カメラから出力される画像が不鮮明となることは抑制される。よって、はんだ不良の検査精度の低下は抑制される。

　上記一側面に係る検査装置において、前記第１基板の前記第１実装面の形状は８角形であり、前記第２基板は、前記第１実装面の縁の八辺から前記第１実装面と直交する方向に延び、前記第１基板は、前記八辺のうち、周方向に一つおきに位置する四つの辺の夫々の中央に設けられる第１切り欠き部を有し、前記第２基板は、前記第１切り欠き部と近接する部分に前記第１切り欠き部と連通可能に第２切り欠き部を有し、前記第１切り欠き部及び前記第２切り欠き部により形成される第１孔には、前記投光部及び前記第２カメラが配置可能であってもよい。

　当該構成によれば、投光部は４つ設置可能である。よって、投光部の数が多いため、第１カメラが出力する画像に影が写ることは抑制される。よって、検査基板面からの部品の高さについての検査精度が低下することは抑制される。

　また、当該構成によれば、投光部と第２カメラとを第１孔に配置可能である。換言すれば、投光部と第２カメラとを別々の孔に配置する場合と比較して第１基板が切り欠かれる面積は低減される。よって、第１基板の剛性は向上する。また、第１基板の切り欠きを介して光が外部へ漏れることは抑制される。また、ドーム状の拡散板が切り欠かれる面積が低減される。よって、第１カメラ及び第２カメラから出力される画像に切り欠き部分に相当する影が写ることは抑制される。よって、基板検査面に照射される第１照射素子、第２照射素子、及び第３照射素子の色情報データの欠損が少なくなり、検査性能の向上につながる。

　上記一側面に係る検査装置において、前記第１基板は、前記八辺のうち、前記第１切り欠き部が設けられていない四つの辺の夫々の中央に設けられる第３切り欠き部を有し、前記第２基板は、前記第１基板の前記八辺と平行に近接する辺であって、前記第２切り欠き部が設けられていない四つの辺の夫々の中央に第４切り欠き部を有し、前記第３切り欠き部は、前記第１基板が前記第１実装面と直交する中心軸の周りに回転することで、前記第２切り欠き部と連通して前記第２カメラが配置可能な第３孔が形成されるように設けられ、前記第４切り欠き部は、前記第１基板が前記回転した場合に、前記第１切り欠き部と連通して前記投光部が配置可能な第４孔が形成されるように設けられてもよい。

　当該構成によれば、第１基板を第１実装面と直交する中心軸の周りに回転させることで、第４孔に投光部を、第３孔に第２カメラを夫々設置することができる。つまり、投光部と第２カメラとを異なる別々の場所に配置することが可能となる。よって、例えば投光部が２つ設置される場合に、第２カメラが出力する画像に影が写ることは抑制される。よって、検査基板面に実装された部品のはんだ形状の検査精度が低下することは抑制される。また、投光部の数が４つ設置される場合であっても、投光部の数が２つ設置される場合であっても、第１実装面と直交する中心軸の周りに回転させることで、第１基板を２つの場合において共通して使用することができる。このような構成は流用性が高く便利である。

　本発明によれば、基板表面にはんだ付けされた部品の寸法、及びはんだの形状を同時に検査可能なように構成した場合に、検査精度の低下を抑制する技術を提供することができる。

図１は、実施形態に係る検査装置の概要を示している。図２は、検査装置の断面図の一例を示している。図３は、変形例に係る検査装置の概要を示している。

　以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。

　§１　構成例
　［ハードウェア構成］
　図１は、本実施形態に係る検査装置１００の概要を示している。また、図２は、図１における断面図の一例を示している。検査装置１００は、赤、青、及び緑色の光を検査基板４の表面にはんだ付けされた部品に向けて照射する。そして、部品の根元部分のはんだフィレットにおいて反射した光を集光することではんだフィレットの像を取得し、はんだ付けの状態を検査する。また、検査装置１００は、部品を含む検査基板４の表面方向にプロジェクタ７から縞模様の光を照射する。そして、部品を含む検査基板４の表面において反射された光を集光することで、部品の高さに関連した反射光のパターンを取得することができる。そして、取得した反射光のパターンを解析することで部品の高さを検査する。なお、以降の説明において上下方向及び左右方向とは、図２における方向を表すものとする。

　より詳細には、検査装置１００は、撮像メイン基板１と、照明ＬＥＤ基板２と、を備える。撮像メイン基板１は、自身に直交する中心軸に対して対称な８角形の形状である。そして、撮像メイン基板１の八つの辺の夫々から該撮像メイン基板１の実装面に対して直交する方向に実装面が来るように照明ＬＥＤ基板２は配置される。そして、撮像メイン基板１と、照明ＬＥＤ基板２とで囲まれる内部空間に被検体としての検査基板４が配置される（図２）。なお、以降の説明において、内部空間に露出している撮像メイン基板１の面を撮像メイン基板１の実装面と呼ぶ。同様にして、内部空間に露出している照明ＬＥＤ基板２の面を照明ＬＥＤ基板２の実装面と呼ぶ。また、検査基板４の実装面には、はんだ付けされた部品が設置されている。なお、撮像メイン基板１は、本発明の「第１基板」の一例である。また、照明ＬＥＤ基板２は、本発明の「第２基板」の一例である。

　また、検査装置１００は、ＬＥＤ３Ａを備える。ＬＥＤ３Ａは、図２に示されるように撮像メイン基板１の実装面に設けられる。ＬＥＤ３Ａは、検査基板４の方向へ向けて赤色の光を照射する。なお、ＬＥＤ３Ａは、本発明の「第１照射素子」の一例である。また、赤色は、本発明の「第１の色」の一例である。

　また、検査装置１００は、ＬＥＤ３Ｂを備える。ＬＥＤ３Ｂは、図２に示されるように照明ＬＥＤ基板２の実装面かつ内部空間の上部に設けられる。ＬＥＤ３Ｂは、検査基板４の方向へ向けて緑色の光を照射する。なお、ＬＥＤ３Ｂは、本発明の「第２照射素子」の一例である。また、緑色は、本発明の「第２の色」の一例である。

　また、検査装置１００は、ＬＥＤ３Ｃを備える。ＬＥＤ３Ｃは、図２に示されるように照明ＬＥＤ基板２の実装面かつ内部空間の下部に設けられる。ＬＥＤ３Ｃは、検査基板４の方向へ向けて青色の光を照射する。なお、ＬＥＤ３Ｃは、本発明の「第３照射素子」の一例である。また、青色は、本発明の「第３の色」の一例である。

　また、検査装置１００は、仕切板１３Ａ及び１０Ｂを備える。仕切板１３Ａは、ＬＥＤ３Ａが撮像メイン基板１に実装される場所を囲むように撮像メイン基板１の実装面に直交して設けられる。また、仕切板１３Ｂは、ＬＥＤ３ＢとＬＥＤ３Ｃとが夫々実装される照明ＬＥＤ基板２の場所を仕切るように照明ＬＥＤ基板２の実装面に直交して設けられる。このような仕切板１３Ａ、１０Ｂにより、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃのうちの一方から照射される光に他方のＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃから照射される光が混ざることは抑制される。なお、仕切板１３Ａは、本発明の「第１仕切部材」の一例である。また、仕切板１３Ｂは、本発明の「第２仕切部材」の一例である。

　また、検査装置１００は、拡散板５を備える。拡散板５は、図２に示されるようにドーム状であり、検査基板４を覆うように配置される。拡散板５は、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの夫々から照射された光を拡散させる。よって、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの夫々から照射された光は、多方向から万遍なく検査基板４に到達することになる。

　また、検査装置１００は、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６を備える。図１及び図２に示されるようにＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６は、撮像メイン基板１の中央部分に配置され、集光レンズが検査基板４の方向を向くように配置される。そして、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６の集光レンズには、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの夫々から照射された光であって、検査基板４に実装される部品の根元部分のはんだフィレットにおいて反射した光が入射する。なお、撮像メイン基板１の中央部分には、検査基板４から反射された光が通過するための孔１１が設けられている。また、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６の集光レンズには、４つのプロジェクタ７（後述する）から照射されたパターン光であって、検査基板４及び検査基板４に実装される部品において反射したパターン光が入射する。なお、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６は、本発明の「第１カメラ」の一例である。

　また、検査装置１００は、プロジェクタ７を備える。図１に示されるように、プロジェクタ７は、検査基板４に対して斜め上方であって撮像メイン基板１の縁部分に配置される。ここで、プロジェクタ７は、撮像メイン基板１の実装面に直交する中心軸の周りに９０度ごとに４つ設けられている。そして、４つのプロジェクタ７の夫々から検査基板４の方向へ光が照射される。また、照射される光は、例えば照射方向に対して直交する面において縞状のパターンとなるようにプロジェクタ７内において生成される。なお、８角形状の撮像メイン基板１の各辺から中央部分へ向けて、プロジェクタ７から照射される光が通過するための切り欠き８が設けられている。また、切り欠き８を通過した照射光を通過させるために、プロジェクタ７の夫々の光照射部と検査基板４とを結ぶ線上であって、ドーム状の拡散板５の斜め上部には、線に沿って開口する４つの孔１５が設けられている。また、拡散板５の上部には、撮像メイン基板１の孔１１と連通し、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６と検査基板４とを結ぶ線に沿って開口する孔が設けられている。なお、プロジェクタ７は、本発明の「投光部」の一例である。また、切り欠き８は、本発明の「第１切り欠き部」の一例である。

　また、検査装置１００は、ＬＥＤ用カメラ９を備える。図１及び図２に示されるようにＬＥＤ用カメラ９は、検査基板４に対して斜め上方であって４つのプロジェクタ７の夫々の近傍に配置される。４つのＬＥＤ用カメラ９の集光レンズには、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの夫々から照射された光であって、検査基板４に実装される部品の根元部分のはんだフィレットにおいて反射した光が入射する。なお、図１に示されるように、切り欠き８の近傍の照明ＬＥＤ基板２の縁部分には、切り欠き８と繋がる切り欠き１０が設けられている。そして、切り欠き８及び切り欠き１０により形成される孔を介して当該反射光はＬＥＤ用カメラ９の夫々の集光レンズに入射する。なお、切り欠き８と近接していない照明ＬＥＤ基板２の縁には、切り欠き１０と同形状の切り欠き１０Ａが設けられている。そして、撮像メイン基板１において、切り欠き１０Ａの近接する縁には、切り欠き１０Ａと連通する切り欠き１２が設けられている。つまり、切り欠き１２及び切り欠き１０Ａにより形成される孔近傍にＬＥＤ用カメラ９を配置した場合であっても、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの夫々から照射された光であって、検査基板４に実装される部品の根元部分のはんだフィレットにおいて反射した光を、ＬＥＤ用カメラ９の集光レンズにより集光可能である。なお、切り欠き（１０、１０Ａ）及び切り欠き１２のサイズは、プロジェクタ７から照射される光が通過する切り欠き８より小さいサイズである。なお、ＬＥＤ用カメラ９は、本発明の「第２カメラ」の一例である。また、切り欠き１０は、本発明の「第２切り欠き部」の一例である。また、切り欠き１２は、本発明の「第３切り欠き部」の一例である。また、切り欠き１０Ａは、本発明の「第４切り欠き部」の一例である。

　［作用・効果］
　また、上記のような検査装置１００によれば、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６によって出力される画像に写るパターン光に基づいて検査基板４の実装面からの部品の高さについても検査することができる。また、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６及びＬＥＤ用カメラ９によって出力される画像に基づいて、検査基板４に実装された部品のはんだフィレットの状態を検査できる。よって、このような検査装置１００は、検査基板４の実装面にはんだ付けされた部品の高さ、及び該部品のはんだフィレットの形状を同時に検査可能である。

　また、上記のような検査装置１００によれば、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃが検査基板４に対面する撮像メイン基板１に全て実装されておらず、ＬＥＤ３Ｂ、３Ｃが検査基板４の実装面の側方に配置される照明ＬＥＤ基板２に実装されている。よって、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃが全て撮像メイン基板１に実装される場合と比較して、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃから照射され、検査基板４の実装面へ到達する光の光量の低下は抑制される。よって、照明効率が低下する、又は撮像画像に照明ムラが生じることは抑制される。

　また、上記のような検査装置１００によれば、撮像メイン基板１の中央部分には、検査基板４から反射された光が通過するための孔１１が設けられている。よって、撮像メイン基板１における実装領域は、孔１１が配置される場所以外に制限されることになる。しかしながら、上記のような検査装置１００によれば、照明ＬＥＤ基板２にＬＥＤ３Ｂ、３Ｃが実装されている。よって、孔１１により撮像メイン基板１における実装領域が制限されていても、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３ＣのいずれのＬＥＤも設置可能となる。よって、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６及びＬＥＤ用カメラ９により出力される画像に部品のはんだフィレットの形状に応じた色の分布が写ることになるが、当該分布においてＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃから照射される光の一部の色が欠損することは抑制される。よって、はんだ不良の検査精度の低下は抑制される。

　また、上記のような検査装置１００によれば、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃから照射された夫々の光が拡散板５によって拡散される。よって、検査基板４の実装面にこれらの光が直射されることは簡易に抑制される。よって、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６及びＬＥＤ用カメラ９から出力される画像にムラやダマなどが写ることは簡易に抑制される。よって、はんだ不良の検査精度の低下は簡易に抑制される。

　また、上記のような検査装置１００によれば、プロジェクタ７から照射されたパターン光は、拡散板５の孔１５を通過して検査基板４に入射される。そして、検査基板４において反射したパターン光は、拡散板５の上部に設けられた孔及び撮像メイン基板１に設けられた孔１１を通過してＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６の集光レンズに集光される。よって、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６によって出力される画像に写るパターン光は鮮明となる。よって、拡散板５を設けることで部品の検査基板４の実装面からの高さについての検査精度が低下することは簡易に抑制される。

　また、上記のような検査装置１００によれば、仕切板１３Ａ、１０ＢによりのＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃのうちの一方から照射される光に、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃのうちの他方から照射される光が混ざることは抑制される。よって、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６及びＬＥＤ用カメラ９から出力される画像が不鮮明となることは抑制される。よって、はんだ不良の検査精度の低下は抑制される。

　また、上記のような検査装置１００によれば、プロジェクタ７は４つ設置されている。よって、プロジェクタ７の数が多いため、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６が出力する画像に影が写ることは抑制される。よって、検査基板４の実装面からの部品の高さについての検査精度が低下することは抑制される。

　また、上記のような検査装置１００によれば、プロジェクタ７とＬＥＤ用カメラ９とを切り欠き８および切り欠き１０により形成される孔に配置している。換言すれば、プロジェクタ７とＬＥＤ用カメラ９とを別々の孔に配置する場合と比較して撮像メイン基板１が切り欠かれる面積は低減される。よって、撮像メイン基板１の剛性は向上する。また、撮像メイン基板１の切り欠きを介して光が外部へ漏れることは抑制される。また、拡散板５の切り欠き面積は低減されるため、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６及びＬＥＤ用カメラ９から出力される画像に切り欠き部分に相当する影が写ることは抑制される。よって、検査基板４に照射されるＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの色情報データの欠損が少なくなり、検査性能の向上につながる。

　また、上記のような検査装置１００によれば、８枚の照明ＬＥＤ基板２を利用することで、検査に応じてＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃのサイズを変更することができる。このような検査装置１００は、設計変更自由度を向上させ、検査装置１００の拡張性を高めることができる。よって、異なる検査に容易に対応可能となる。

　また、上記のような検査装置１００によれば、ＬＥＤ用カメラ９が検査基板４に対して斜め方向に配置されている。よって、検査基板４に実装された部品に付けられたはんだにおいて反射し、ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６の集光レンズに到達する光量が低下する場合であっても、ＬＥＤ用カメラ９により検査基板４に実装された部品に付けられたはんだにおいて反射した光を集光することができる。よって、ＬＥＤ用カメラ９によりはんだ形状が写る画像を出力することができ、検査可能となる。

　§２　変形例
　以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。

　図３は、変形例に係る検査装置１００Ａの概要を示している。図３に示されるように、検査装置１００Ａは、検査装置１００の撮像メイン基板１を撮像メイン基板１の実装面と直交する中心軸の周りに４５度回転させる。つまり、検査装置１００では、切り欠き８と切り欠き１０とが一つの孔を形成していたが、検査装置１００Ａでは、切り欠き８と切り欠き１０Ａとが一つの孔を形成することになる。また、検査装置１００では、切り欠き１２と切り欠き１０Ａとが一つの孔を形成していたが、検査装置１００Ａでは、切り欠き１２と切り欠き１０とが一つの孔を形成することになる。

　また、検査装置１００Ａは、２つのプロジェクタ７を備える。２つのプロジェクタ７は、検査基板４に対して斜め上方であって撮像メイン基板１の実装面と直交する中心軸に対して対称に配置される。そして、プロジェクタ７から照射される光は、切り欠き８と切り欠き１０Ａとが形成する孔を通過する。また、検査装置１００Ａは４つのＬＥＤ用カメラ９を備える。ＬＥＤ用カメラ９は、検査基板４に対して斜め上方であって切り欠き１２と切り欠き１０とが形成する孔に配置される。つまり、ＬＥＤ用カメラ９は、プロジェクタ７から光軸をずらして、撮像メイン基板１の実装面と直交する中心軸の周りに対称に４つ配置される。このように配置された夫々のＬＥＤ用カメラ９の集光レンズに、検査基板４及び検査基板４に実装される部品において反射した光が集光される。

　［作用・効果］
　プロジェクタ７が２つ配置される場合、プロジェクタ７の配置場所近傍にＬＥＤ用カメラ９を設けると、ＬＥＤ用カメラ９により撮像されて出力される撮像画像には、影が写ることが考えられる。しかしながら、上記のような検査装置１００Ａによれば、プロジェクタ７とＬＥＤ用カメラ９とを異なる別々の場所に配置している。よって、ＬＥＤ用カメラ９が出力する画像に影が写ることは抑制される。よって、検査基板４の実装面からの高さについての検査精度が低下することは抑制される。また、プロジェクタ７とＬＥＤ用カメラ９とを同一（検査装置１００）あるいは別々の場所（検査装置１００Ａ）に配置可能な撮像メイン基板１は、設計変更自由度の高い基板といえる。このような撮像メイン基板１は、検査装置１００Ａの拡張性を高めることができる。よって、異なる検査に容易に対応可能となる。

　また、上記のような検査装置１００Ａによれば、検査装置１００の撮像メイン基板１を撮像メイン基板１の実装面と直交する中心軸の周りに４５度回転させて使用している。つまり、プロジェクタ７の数が４つの場合であっても、プロジェクタ７の数が２つの場合であっても、撮像メイン基板１を共通して使用することができる。このような検査装置１００Ａに備わる撮像メイン基板１は流用性が高く便利な基板と言える。

　また、上記のように撮像メイン基板１を回転することで、検査に応じてプロジェクタ７又はＬＥＤ用カメラ９について、数量又は配置を変更したい場合に容易に対応することができる。このような検査装置１００は、拡張性が高く、異なる検査に容易に対応可能である。

　＜その他変形例＞
　上記の検査装置１００の撮像メイン基板１では、切り欠き１２と切り欠き１０Ａとが設けられていたが、これらの切り欠きは設けられていなくてもよい。このような場合、撮像メイン基板１に設けられる孔は、切り欠き８と切り欠き１０とが形成する孔のみであるので、その数は４つとなる。また、撮像メイン基板１の剛性は向上する。また、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃから検査基板４の実装面へ向けて照射された光や、プロジェクタ７から検査基板４の実装面へ向けて照射された光が当該孔を介して検査装置１００の外部へ漏れることは抑制される。

　また、本実施形態では、拡散部材の一例としてドーム状の拡散板５が例示されているが、拡散部材の形態は拡散板５に限定されない。拡散部材は、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの夫々から照射される光を拡散させ、プロジェクタ７と検査基板４とを結ぶ線、及びＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ６と検査基板４とを結ぶ線に重ならないように配置されていればよい。また、拡散板５が配置されていなくともよい。また、仕切板１３Ａ、１３Ｂは設けられていなくともよい。また、ＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの夫々から照射される光の色は、上記の実施形態に限定されない。

　また、上記の実施形態では、撮像メイン基板１の形状として８角形の形状が例示されているが、８角形に限定されず、自身に直交する回転軸に対して対称な形状であればよく、例えば５角形や１６角形といった多角形や円盤状の基板であってもよい。このような撮像メイン基板１の形状によれば、照明ＬＥＤ基板２の枚数が例えば５枚や１６枚となるため、照明ＬＥＤ基板２を利用し、検査に応じてＬＥＤ３Ａ、３Ｂ、３Ｃのサイズを変更することができる。また、検査に応じてプロジェクタ７又はＬＥＤ用カメラ９の数量又は配置が変更可能である。このような検査装置１００は、設計変更自由度を向上させ、検査装置１００の拡張性を高めることができる。よって、異なる検査に容易に対応可能である。
拡張性が高いため、利便性の高い構成であるといえる。

　以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせる事ができる。

　なお、以下には本発明の構成要件と実施例の構成とを対比可能とするために、本発明の構成要件を図面の符号付きで記載しておく。
＜付記１＞
　検査基板（４）面に対して第１実装面を向けて配置され、前記第１実装面に直交する中心軸に対して前記第１実装面の形状が対称な形状の第１基板（１）と、
　前記検査基板（４）面の側方に前記検査基板（４）を囲むように設けられ、前記第１実装面の縁から前記第１実装面と直交する方向に延びる第２基板（２）であって、前記検査基板（４）面に第２実装面を向けて配置される第２基板（２）と、
　前記第１実装面に配置され、前記検査基板（４）面へ向けて第１の色の光を照射する第１照射素子（３Ａ）と、
　前記第２実装面において中央よりも前記第１実装面寄りの領域に前記検査基板（４）面を囲むように配置され、前記検査基板（４）面へ向けて第２の色の光を照射する第２照射素子（３Ｂ）と、
　前記第２実装面において前記第１実装面に対して前記第２照射素子（３Ｂ）が配置される場所よりも遠い領域に前記検査基板（４）面を囲むように配置され、前記検査基板（４）面へ向けて第３の色の光を照射する第３照射素子（３Ｃ）と、
　前記検査基板（４）面に対して斜め方向に位置する前記第１実装面近傍から前記検査基板（４）面へ向けて所定のパターン光を照射する投光部（７）と、
　前記投光部（７）から照射されたパターン光であって、前記検査基板（４）面の近傍において反射したパターン光を集光可能なように前記検査基板（４）面と対面する前記第１実装面近傍に配置され、前記検査基板（４）面が写る画像を出力する第１カメラ（６）であって、前記第１照射素子（３Ａ）、前記第２照射素子（３Ｂ）、及び前記第３照射素子（３Ｃ）から照射された光であって、前記検査基板（４）面に実装された部品に付けられたはんだにおいて反射した光を集光可能なように配置され、前記はんだ形状が写る画像を出力する第１カメラ（６）と、
　前記検査基板（４）面に対して斜め方向に位置する前記第１実装面近傍に設けられ、前記第１照射素子（３Ａ）、前記第２照射素子（３Ｂ）、及び前記第３照射素子（３Ｃ）から照射された光であって、前記検査基板（４）面に実装された部品に付けられたはんだにおいて反射した光を集光可能なように配置され、前記はんだ形状が写る画像を出力する第２カメラ（９）と、を備える、
　検査装置（１００、１００Ａ）。
＜付記２＞
　前記第１照射素子（３Ａ）、前記第２照射素子（３Ｂ）、及び前記第３照射素子（３Ｃ）から照射される夫々の光を拡散させる拡散部材（５）を更に備え、
　前記拡散部材（５）は、前記投光部（７）と前記検査基板（４）面とを結ぶ直線、及び前記第１カメラ（６）と前記検査基板（４）面とを結ぶ直線に重ならないように設けられる、
　付記１に記載の検査装置（１００、１００Ａ）。
＜付記３＞
　前記拡散部材（５）は、前記検査基板（４）面を覆うように設けられるドーム状の拡散板（５）であり、
　前記拡散板（５）は、前記投光部（７）と前記検査基板（４）面とを結ぶ直線に重なる部分と、前記第１カメラ（６）と前記検査基板（４）面とを結ぶ直線に重なる部分の夫々に、夫々の直線方向に沿って貫通する孔を有する、
　付記２に記載の検査装置（１００、１００Ａ）。
＜付記４＞
　前記第１照射素子（３Ａ）の照射方向と直交する方向について前記第１照射素子（３Ａ）の配置部分と空間とを仕切る第１仕切部材（１３Ａ）と、
　前記第２照射素子（３Ｂ）の配置部分と前記第３照射素子（３Ｃ）の配置部分とを仕切る第２仕切部材（１３Ｂ）と、を更に備える、
　付記１から３のうち何れか一項に記載の検査装置（１００、１００Ａ）。
＜付記５＞
　前記第１基板（１）の前記第１実装面の形状は８角形であり、
　前記第２基板（２）は、前記第１実装面の縁の八辺から前記第１実装面と直交する方向に延び、
　前記第１基板（１）は、前記八辺のうち、周方向に一つおきに位置する四つの辺の夫々の中央に設けられる第１切り欠き部（８）を有し、
　前記第２基板（２）は、前記第１切り欠き部（８）と近接する部分に前記第１切り欠き部（８）と連通可能に第２切り欠き部（１０）を有し、
　前記第１切り欠き部（８）及び前記第２切り欠き部（１０）により形成される第１孔には、前記投光部（７）及び前記第２カメラ（９）が配置可能である、
　付記１から４のうち何れか一項に記載の検査装置（１００、１００Ａ）。
＜付記６＞
　前記第１基板（１）は、前記八辺のうち、前記第１切り欠き部（８）が設けられていない四つの辺の夫々の中央に設けられる第３切り欠き部（１２）を有し、
　前記第２基板（２）は、前記第１基板（１）の前記八辺と平行に近接する辺であって、前記第２切り欠き部（１０）が設けられていない四つの辺の夫々の中央に第４切り欠き部（１０Ａ）を有し、
　前記第３切り欠き部（１２）は、前記第１基板（１）が前記第１実装面と直交する中心軸の周りに回転することで、前記第２切り欠き部（１０）と連通して前記第２カメラ（９）が配置可能な第３孔が形成されるように設けられ、
　前記第４切り欠き部（１０Ａ）は、前記第１基板（１）が前記回転した場合に、前記第１切り欠き部（８）と連通して前記投光部（７）が配置可能な第４孔が形成されるように設けられる、
　付記５に記載の検査装置（１００、１００Ａ）。

１　　　　　　　　：撮像メイン基板
２　　　　　　　　：照明ＬＥＤ基板
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ　：ＬＥＤ
４　　　　　　　　：検査基板
５　　　　　　　　：拡散板
６　　　　　　　　：ＬＥＤ・プロジェクタ用カメラ
７　　　　　　　　：プロジェクタ
８　　　　　　　　：切り欠き
９　　　　　　　　：ＬＥＤ用カメラ
１０、１０Ａ　　　：切り欠き
１１　　　　　　　：孔
１２　　　　　　　：切り欠き
１３Ａ、１３Ｂ　　：仕切板
１５　　　　　　　：孔
１００、１００Ａ　：検査装置

Claims

　検査基板面に対して第１実装面を向けて配置され、前記第１実装面に直交する中心軸に対して前記第１実装面の形状が対称な形状の第１基板と、
　前記検査基板面の側方に前記検査基板を囲むように設けられ、前記第１実装面の縁から前記第１実装面と直交する方向に延びる第２基板であって、前記検査基板面に第２実装面を向けて配置される第２基板と、
　前記第１実装面に配置され、前記検査基板面へ向けて第１の色の光を照射する第１照射素子と、
　前記第２実装面において中央よりも前記第１実装面寄りの領域に前記検査基板面を囲むように配置され、前記検査基板面へ向けて第２の色の光を照射する第２照射素子と、
　前記第２実装面において前記第１実装面に対して前記第２照射素子が配置される場所よりも遠い領域に前記検査基板面を囲むように配置され、前記検査基板面へ向けて第３の色の光を照射する第３照射素子と、
　前記検査基板面に対して斜め方向に位置する前記第１実装面近傍から前記検査基板面へ向けて所定のパターン光を照射する投光部と、
　前記投光部から照射されたパターン光であって、前記検査基板面の近傍において反射したパターン光を集光可能なように前記検査基板面と対面する前記第１実装面近傍に配置され、前記検査基板面が写る画像を出力する第１カメラであって、前記第１照射素子、前記第２照射素子、及び前記第３照射素子から照射された光であって、前記検査基板面に実装された部品に付けられたはんだにおいて反射した光を集光可能なように配置され、前記はんだ形状が写る画像を出力する第１カメラと、
　前記検査基板面に対して斜め方向に位置する前記第１実装面近傍に設けられ、前記第１照射素子、前記第２照射素子、及び前記第３照射素子から照射された光であって、前記検査基板面に実装された部品に付けられたはんだにおいて反射した光を集光可能なように配置され、前記はんだ形状が写る画像を出力する第２カメラと、を備える、
　検査装置。
　前記第１照射素子、前記第２照射素子、及び前記第３照射素子から照射される夫々の光を拡散させる拡散部材を更に備え、
　前記拡散部材は、前記投光部と前記検査基板面とを結ぶ直線、及び前記第１カメラと前記検査基板面とを結ぶ直線に重ならないように設けられる、
　請求項１に記載の検査装置。
　前記拡散部材は、前記検査基板面を覆うように設けられるドーム状の拡散板であり、
　前記拡散板は、前記投光部と前記検査基板面とを結ぶ直線に重なる部分と、前記第１カメラと前記検査基板面とを結ぶ直線に重なる部分の夫々に、夫々の直線方向に沿って貫通する孔を有する、
　請求項２に記載の検査装置。
　前記第１照射素子の照射方向と直交する方向について前記第１照射素子の配置部分と空間とを仕切る第１仕切部材と、
　前記第２照射素子の配置部分と前記第３照射素子の配置部分とを仕切る第２仕切部材と、を更に備える、
　請求項１から３のうち何れか一項に記載の検査装置。
　前記第１基板の前記第１実装面の形状は８角形であり、
　前記第２基板は、前記第１実装面の縁の八辺から前記第１実装面と直交する方向に延び、
　前記第１基板は、前記八辺のうち、周方向に一つおきに位置する四つの辺の夫々の中央に設けられる第１切り欠き部を有し、
　前記第２基板は、前記第１切り欠き部と近接する部分に前記第１切り欠き部と連通可能に第２切り欠き部を有し、
　前記第１切り欠き部及び前記第２切り欠き部により形成される第１孔には、前記投光部及び前記第２カメラが配置可能である、
　請求項１から４のうち何れか一項に記載の検査装置。
　前記第１基板は、前記八辺のうち、前記第１切り欠き部が設けられていない四つの辺の夫々の中央に設けられる第３切り欠き部を有し、
　前記第２基板は、前記第１基板の前記八辺と平行に近接する辺であって、前記第２切り欠き部が設けられていない四つの辺の夫々の中央に第４切り欠き部を有し、
　前記第３切り欠き部は、前記第１基板が前記第１実装面と直交する中心軸の周りに回転することで、前記第２切り欠き部と連通して前記第２カメラが配置可能な第３孔が形成されるように設けられ、
　前記第４切り欠き部は、前記第１基板が前記回転した場合に、前記第１切り欠き部と連通して前記投光部が配置可能な第４孔が形成されるように設けられる、
　請求項５に記載の検査装置。