(57)【要約】【課題】三次元画像および二次元画像を用いた複数種類の外観検査に対応しつつ外観検査に要する手間やコストを低減する上で有利な外観検査用照明装置および外観検査装置を提供する。【解決手段】外観検査用照明装置１６は、透過性反射板３２と、カバー３４と、フレーム３６と、第１の光源部３８、第２の光源部４０、第３の光源部４２、第４の光源部４４を含む。第１、第２、第３の光源部３８、４０、４２から発せされた光は、透過性反射板３２を透過して被検査物２を通る仮想平面に対して第１、第２、第３の角度θ１、θ２、θ３で交差して被検査物２を照射する。第４の光源部４４から発せられた光は透過性反射板３２の下面３２０６で拡散され反射されることで被検査物２を照射する。【選択図】図２
2010237034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過する材料で形成されて中央に開口を有し、前記開口の中心軸を中心とし下方に至るにつれて半径が次第に拡大するドーム形状を呈し、下方からの光を拡散して反射する微細な凹凸が形成された反射面で形成され下面と、前記下面の反対側に位置する上面とを有する透過性反射板と、
前記透過性反射板の上面に設けられ前記開口の下方で前記中心軸を通る箇所に配置された被検査物に光を照射するための第１、第２、第３の光源部と、
前記透過性反射板の下方に設けられ前記被検査物に光を照射するための第４の光源部とを備え、
前記第１の光源部は、前記中心軸を中心とする前記上面の第１の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せられた光が前記透過性反射板を透過して前記中心軸と直交し前記被検査物を通る仮想平面に対して第１の角度で交差して前記被検査物を照射し、
前記第２の光源部は、前記中心軸を中心とし前記第１の環状の領域よりも半径の大きい前記上面の第２の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せされた光が前記透過性反射板を透過して前記仮想平面に対して前記第１の角度よりも小さい第２の角度で交差して前記被検査物を照射し、
前記第３の光源部は、前記中心軸を中心とし前記第１の環状の領域と前記第２の環状の領域との間に位置する前記上面の第３の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せされた光が前記透過性反射板を透過して前記仮想平面に対して前記第１の角度と前記第２の角度との間の第３の角度で交差して前記被検査物を照射し、
前記第４の光源部は、前記透過性反射板の外周の下方に沿って配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せられた光が前記透過性反射板の下面で拡散され反射されることで前記被検査物を照射する、
外観検査用照明装置。
【請求項２】
前記透過性反射板の上方に、前記透過性反射板との間で収容空間を形成するカバーが設けられ、
前記第１、第２、第３の光源部はそれぞれ前記カバーで支持されて前記収容空間に収容されている、
請求項１記載の外観検査用照明装置。
【請求項３】
前記透過性反射板に対向する前記カバーの下面は反射面で形成されている、
請求項２記載の外観検査用照明装置。
【請求項４】
前記透過性反射板の上方に、前記透過性反射板との間で収容空間を形成するカバーが設けられ、
前記透過性反射板の外周部および前記カバーの外周部を保持する環状のフレームが設けられ、
前記フレームには前記透過性反射板の外周部の下方に位置して前記透過性反射板の外周部に沿って延在する環板部が設けられ、
前記第４の光源部は前記環板部で支持されている、
請求項１記載の外観検査用照明装置。
【請求項５】
前記第４の光源部の下方に前記中心軸を中心として環状に延在する半透過性の拡散板が設けられ、
前記拡散板は前記被検査物に対向する前面とその反対に位置する背面とを有し、
前記背面に第５の光源部が配置され、
前記第５の光源部から発せされた光が前記拡散板を透過して前記仮想平面に対して前記第２の角度よりも小さい第４の角度で交差して前記被検査物を照射する、
請求項１記載の外観検査用照明装置。
【請求項６】
前記第３の環状の領域は周方向において複数の点灯領域に分割され、
前記第３の光源部は、前記各点灯領域に位置する複数の光源毎に選択的に点灯される、
請求項１記載の外観検査用照明装置。
【請求項７】
前記第５の光源部は、前記中心軸を中心とする環状の領域に配置され、
前記環状の領域は周方向において複数の点灯領域に分割され、
前記第５の光源部は前記環状の領域に配置された複数の光源で構成され、
前記第５の光源部は、前記各点灯領域に位置する複数の光源毎に選択的に点灯される、
請求項５記載の外観検査用照明装置。
【請求項８】
被検査物が載置される基台本体と、基台本体から立設された支柱とを有する基台と、
前記支柱で支持され撮影光学系の光軸を下方に向けた撮像装置と、
前記支柱で支持され、光を透過する材料で形成されて中央に前記撮像装置が上方から挿入される開口を有し、前記開口の中心軸を中心とし下方に至るにつれて半径が次第に拡大するドーム形状を呈し、下方からの光を拡散して反射する微細な凹凸が形成された反射面で形成され下面と、前記下面の反対側に位置する上面とを有する透過性反射板と、
前記透過性反射板の上面に設けられ前記開口の下方で前記中心軸を通る箇所に配置された前記被検査物に光を照射するための第１、第２、第３の光源部と、
前記透過性反射板の下方に設けられ前記被検査物に光を照射するための第４の光源部とを備え、
前記第１の光源部は、前記中心軸を中心とする前記上面の第１の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せられた光が前記透過性反射板を透過して前記中心軸と直交し前記被検査物を通る仮想平面に対して第１の角度で交差して前記被検査物を照射し、
前記第２の光源部は、前記中心軸を中心とし前記第１の環状の領域よりも半径の大きい前記上面の第２の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せされた光が前記透過性反射板を透過して前記仮想平面に対して前記第１の角度よりも小さい第２の角度で交差して前記被検査物を照射し、
前記第３の光源部は、前記中心軸を中心とし前記第１の環状の領域と前記第２の環状の領域との間に位置する前記上面の第３の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せされた光が前記透過性反射板を透過して前記仮想平面に対して前記第１の角度と前記第２の角度との間の第３の角度で交差して前記被検査物を照射し、
前記第４の光源部は、前記透過性反射板の外周の下方に沿って配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せられた光が前記透過性反射板の下面で拡散され反射されることで前記被検査物を照射する、
外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は外観検査用照明装置および外観検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検査物を撮像装置によって撮像し、得られた画像に基づいて被検査物を検査する外観検査装置が種々提案されている。外観検査装置は、被検査物に対して照明光を照射する外観検査用照明装置を備えている。
このような外観検査装置として、外観検査装置用照明装置によってレーザ光を被検査物に対して走査しつつ投影して撮像を行い、得られた画像データに基づいて被検査物の三次元画像を得る、いわゆる光切断法を用いたものが提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら、上記光切断法を用いた場合には、外観検査用照明装置がレーザ光を走査しながら投影することから外観検査装置が大掛かりなものとなる欠点がある。
そこで、被検査物に対する光源の照射方向を変えて得られた複数の画像データから被検査物の３次元データを得る照度差ステレオ法（特許文献２参照）を用いることが考えられる。
照度差ステレオ法では、複数の光源を切り替えることで被検査物に対する光源の照射方向を変えればよく、レーザ光を走査する場合に比較して外観検査装置用照明装置の構成が簡素化されるからである。
照度差ステレオ法を用いた外観検査を行うための外観検査装置用照明装置が提案されている（特許文献３参照）。
このように被検査物の外観検査を行うにあたっては、画像を得る方法に応じて異なる構成の外観検査用照明装置が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９３４３２号公報
【特許文献２】特開２００１−２４５３２３号公報
【特許文献３】特開２００５−１７２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電子回路基板に印刷されたクリーム半田や電子機械路基板に実装された電子部品などのように厳しい精度管理が要求される被検査物に対しては、三次元画像に基づいた外観検査だけでは十分とはいえず、二次元画像に基づいた外観検査も合わせて行うことが求められている。
しかしながら、従来は、三次元画像および二次元画像に基づいた外観検査を実施するためには、三次元画像用の外観検査用照明装置と、二次元画像用の外観検査用照明装置とを別々に用意しなくてはならなかった。
したがって、検査に要する手間や設備コストを削減する上で不利があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、三次元画像および二次元画像を用いた複数種類の外観検査に対応しつつ外観検査に要する手間やコストを低減する上で有利な外観検査用照明装置および外観検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明の外観検査用照明装置は、光を透過する材料で形成されて中央に開口を有し、前記開口の中心軸を中心とし下方に至るにつれて半径が次第に拡大するドーム形状を呈し、下方からの光を拡散して反射する微細な凹凸が形成された反射面で形成され下面と、前記下面の反対側に位置する上面とを有する透過性反射板と、前記透過性反射板の上面に設けられ前記開口の下方で前記中心軸を通る箇所に配置された被検査物に光を照射するための第１、第２、第３の光源部と、前記透過性反射板の下方に設けられ前記被検査物に光を照射するための第４の光源部とを備え、前記第１の光源部は、前記中心軸を中心とする前記上面の第１の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せられた光が前記透過性反射板を透過して前記中心軸と直交し前記被検査物を通る仮想平面に対して第１の角度で交差して前記被検査物を照射し、前記第２の光源部は、前記中心軸を中心とし前記第１の環状の領域よりも半径の大きい前記上面の第２の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せされた光が前記透過性反射板を透過して前記仮想平面に対して前記第１の角度よりも小さい第２の角度で交差して前記被検査物を照射し、前記第３の光源部は、前記中心軸を中心とし前記第１の環状の領域と前記第２の環状の領域との間に位置する前記上面の第３の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せされた光が前記透過性反射板を透過して前記仮想平面に対して前記第１の角度と前記第２の角度との間の第３の角度で交差して前記被検査物を照射し、前記第４の光源部は、前記透過性反射板の外周の下方に沿って配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せられた光が前記透過性反射板の下面で拡散され反射されることで前記被検査物を照射する。
また本発明の外観検査装置は、被検査物が載置される基台本体と、基台本体から立設された支柱とを有する基台と、前記支柱で支持され撮影光学系の光軸を下方に向けた撮像装置と、前記支柱で支持され、光を透過する材料で形成されて中央に前記撮像装置が上方から挿入される開口を有し、前記開口の中心軸を中心とし下方に至るにつれて半径が次第に拡大するドーム形状を呈し、下方からの光を拡散して反射する微細な凹凸が形成された反射面で形成され下面と、前記下面の反対側に位置する上面とを有する透過性反射板と、前記透過性反射板の上面に設けられ前記開口の下方で前記中心軸を通る箇所に配置された前記被検査物に光を照射するための第１、第２、第３の光源部と、前記透過性反射板の下方に設けられ前記被検査物に光を照射するための第４の光源部とを備え、前記第１の光源部は、前記中心軸を中心とする前記上面の第１の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せられた光が前記透過性反射板を透過して前記中心軸と直交し前記被検査物を通る仮想平面に対して第１の角度で交差して前記被検査物を照射し、前記第２の光源部は、前記中心軸を中心とし前記第１の環状の領域よりも半径の大きい前記上面の第２の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せされた光が前記透過性反射板を透過して前記仮想平面に対して前記第１の角度よりも小さい第２の角度で交差して前記被検査物を照射し、前記第３の光源部は、前記中心軸を中心とし前記第１の環状の領域と前記第２の環状の領域との間に位置する前記上面の第３の環状の領域に配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せされた光が前記透過性反射板を透過して前記仮想平面に対して前記第１の角度と前記第２の角度との間の第３の角度で交差して前記被検査物を照射し、前記第４の光源部は、前記透過性反射板の外周の下方に沿って配置された複数の光源で構成され、それら複数の光源から発せられた光が前記透過性反射板の下面で拡散され反射されることで前記被検査物を照射する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、第１、第２、第３、第４の光源部を選択して用いることで、三次元画像および二次元画像を用いた複数種類の外観検査に対応することができるので、外観検査に要する手間やコストを低減する上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施の形態の外観検査用照明装置１６の構成を示す一部を破断した斜視図である。
【図２】本実施の形態の外観検査用照明装置１６の構成を示す断面図である。
【図３】本実施の形態の外観検査用照明装置１６の構成を示す平面図である。
【図４】本実施の形態の外観検査用照明装置１６および外観検査装置１０の構成を示す図である。
【図５】プリント配線基板４０２にクリーム半田４０４が印刷された状態を示す平面図である。
【図６】（Ａ）クリーム半田４０４の平面図、（Ｂ）クリーム半田４０４の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明の実施の形態について図１乃至図６を参照して説明する。
まず、本発明の外観検査用照明装置および外観検査装置について説明する。
図４に示すように、外観検査装置１０は、基台１２と、撮像装置１４と、本発明に係る外観検査用照明装置１６と、画像処理部１８と、駆動部２０と、制御部２２などを含んで構成されている。
【０００９】
基台１２は、板状の基台本体２４と、基台本体２４の後部から立設された支柱２６とを備えている。
基台本体２４の上面には、基台本体２４に対して水平面内で互いに直交する２方向に移動可能なＸＹテーブル２８が設けられている。
ＸＹテーブル２８の上面は平坦な載置面３０として形成されており、載置面３０に被検査物２が載置される。
支柱２６の上部には、撮像装置用取り付け部２６０２が上下方向に位置調節可能に結合されている。
また、支柱２６の中間部には、外観検査用照明装置用取り付け部２６０４が上下方向に位置調節可能に結合されている。
【００１０】
撮像装置１４は、直方体状のボディ１４０２と、ボディ１４０２の前面から突設された円筒状のレンズ鏡筒１４０４とを備えている。
レンズ鏡筒１４０４は、被写体像を捉える撮像光学系１４０６を収容保持している。
ボディ１４０２には、撮像光学系１４０６で結像された被写体像を撮像する撮像素子１４０８と、撮像素子１４０８によって生成された撮像信号に基づいて映像信号を生成する信号処理部１４１０などが収容されている。
撮像装置１４は、ボディ１４０２の側面が撮像装置用取り付け部２６０２に取着されることで、撮影光学系１４０６の光軸Ｌを下方に向けて基台１２に支持されている。この支持された状態で撮像装置１４は、載置面３０の上方に間隔をおいた箇所に位置し、撮像光学系１４０６の光軸Ｌは載置面３０と直交している。
したがって、載置面３０に載置された被検査物２の像が撮像光学系１４０６によって撮像素子１４０８に結像されると、撮像素子１４０８から撮像信号が信号処理部１４１０に供給され、信号処理部１４１０によって被検査物２の画像を示す映像信号が生成される。
【００１１】
画像処理部１８は、制御部２２の制御に基づいて、従来公知の様々な手法に基づいた画像処理を信号処理部１４１０から供給される映像信号に対して行うことにより、被検査物２の三次元画像のデータ、二次元画像のデータを生成する。
駆動部２０は、制御部２２の制御に基づいて、外観検査用照明装置１６の光源に対する駆動電流の供給を制御するものである。
制御部２２は、画像処理部１８から供給される三次元画像のデータ、二次元画像のデータに基づいて被検査物２が予め定められた条件を満たしているか否かに基づいて被検査物２の良否を判定し、その判定結果を図示しない外部装置に供給するものである。
ここで外部装置は、例えば、判定結果に基づいて良否の表示を行うディスプレイ装置、あるいは、判定結果に基づいて被検査物２を良品と不良品とに仕分ける搬送装置などである。
【００１２】
次に、被検査物２について説明する。
本実施の形態では、図２、図５に示すように、被検査物２は電子回路基板４である。
以下では、電子回路基板４として、図５に示すように、プリント配線基板４０２にクリーム半田４０４が印刷によって塗布されたものを外観検査するものとして説明する。
あるいは、図２に示すように、プリント配線基板４０２に塗布されたクリーム半田４０４の上にチップ部品４０６が搭載されたものを外観検査するものとして説明する。
図５に示すように、プリント配線基板４０２は、多くの場合、その表面に、銅箔からなる配線パターン４１０と、銅箔からなり半田付けを行うためのパッド４１２とが形成されている。
そして、プリント配線基板４０２の表面のうち、パッド４１２を除く部分が絶縁材料からなるレジスト４２０で覆われている。
【００１３】
また、プリント配線基板４０２の表面には、配線パターン４１０およびパッド４１２の基準位置を示す位置決め用マーク４３０が複数形成されている。
位置決め用マーク４３０は、次のように形成されている。
銅箔によりプリント配線基板４０２上に配線パターン４１０およびパッド４１２を形成すると共に、位置決め用マーク４３０を形成する箇所に銅箔４３２を残存させておく。そして、レジスト４２０を形成する工程において、残存した銅箔４３２の領域の内側にレジストからなる矩形状のレジスト部４３６を形成する。その際に、矩形状のレジスト部４３６の中央に銅箔４３２を露出させる円形の孔４３４を形成する。
これにより、矩形状のレジスト部４３６と、該レジスト部４３６の中央に円形の銅箔部４３８とが形成され、これらレジスト部４３６と銅箔部４３８とにより位置決め用マーク４３０が形成される。
【００１４】
次に本発明の要旨である外観検査用照明装置１６について説明する。
図１乃至図３に示すように、外観検査用照明装置１６は、透過性反射板３２と、カバー３４と、フレーム３６と、第１の光源部３８、第２の光源部４０、第３の光源部４２、第４の光源部４４、第５の光源部４６と、拡散板４８とを含んで構成されている。
【００１５】
透過性反射板３２は、光を透過する材料で形成されて中央に開口３２０２を有し、開口３２０２の中心軸３２０４を中心とし下方に至るにつれて半径が次第に拡大するドーム形状を呈している。
透過性反射板３２は、下面３２０６と、下面３２０６の反対側に位置する上面３２０８とを有している。
下面３２０６は、下方からの光を拡散して反射する微細な凹凸が形成された反射面３２Ａで形成されている。
透過性反射板３２の開口３２０２部分は、上方に起立した起立部３２１０となっている。
【００１６】
カバー３４は、中央に開口３４０２を有し、開口３４０２の周囲に位置する環状の平面からなる内周部３４０４と、内周部３４０４の外端から半径方向外方に至るにつれて下方に変位する傾斜部３４０６と、傾斜部３４０６の外端から円筒状に垂設された外周部３４０８とを有している。
カバー３４は、透過性反射板３２の上方に配置され、透過性反射板３２との間で収容空間Ｓを形成している。
透過性反射板３２に対向するカバー３４の下面は反射面３４Ａで形成されている。
透過性反射板３２の起立部３２１０の上端とカバー３４の内周部３４０４の内端は結合されている。
また、透過性反射板３２の半径方向外側の外端とカバー３４の外周部３４０８の下端とはフレーム３６により支持されている。
【００１７】
フレーム３６は、環状を呈し、透過性反射板３２の外周部およびカバー３４の外周部３４０８を保持している。
フレーム３６には、透過性反射板３２の外周部の下方に位置して透過性反射板３２の外周部に沿って延在する環板部３６０２が設けられている。
フレーム３６は、外観検査用照明装置用取り付け部２６０４（図４）により支持されている。
なお、開口３２０２の中心軸３２０４と撮像装置１４の撮像光学系１４０６の光軸Ｌとは一致している。
【００１８】
図１乃至図３に示すように、第１の光源部３８は、中心軸３２０４を中心とする上面３２０８の第１の環状の領域５０に配置された複数の光源３８０２で構成されている。
第１の光源部３８は、複数の光源３８０２から発せられた光が透過性反射板３２を透過して中心軸３２０４と直交し被検査物２を通る仮想平面に対して第１の角度θ１で交差して被検査物２を照射する。
ここで、被検査物２を通る仮想平面は、プリント配線基板４０２の表面を通る平面である。
複数の光源３８０２は、支持部材３８０４（図１）を介してカバー３４により支持されている。
【００１９】
図１乃至図３に示すように、第２の光源部４０は、中心軸３２０４を中心とし第１の環状の領域５０よりも半径の大きい上面３２０８の第２の環状の領域５２に配置された複数の光源４００２で構成されている。
第２の光源部４０は、複数の光源４００２から発せされた光が透過性反射板３２を透過して仮想平面に対して第１の角度θ１よりも小さい第２の角度θ２で交差して被検査物を照射する。
複数の光源４００２は、支持部材を４００４を介してカバー３４により支持されている。
【００２０】
図１乃至図３に示すように、第３の光源部４２は、中心軸３２０４を中心とし第１の環状の領域５０と第２の環状の領域５２との間に位置する上面３２０８の第３の環状の領域５４に配置された複数の光源４２０２で構成されている。
第３の光源部４２は、複数の光源４２０２から発せされた光が透過性反射板３２を透過して仮想平面に対して第１の角度θ１と第２の角度θ２との間の第３の角度θ３で交差して被検査物２を照射する。
第３の環状の領域５４は周方向において複数の点灯領域５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，……に分割されている。
第３の光源部４２は、駆動部２０により各点灯領域５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，……に位置する複数の光源４２０２毎に選択的に点灯される。
複数の光源４２０２は、支持部材４２０４を介してカバー３４により支持されている。
【００２１】
図１乃至図３に示すように、第４の光源部４４は、透過性反射板３２の外周の下方に沿って配置された複数の光源４４０２で構成されている。
第４の光源部４４は、複数の光源４４０２から発せられた光が透過性反射板３２の下面で拡散され反射されることで被検査物２を照射する。
複数の光源４４０２は、環板部３６０２で支持されている。
【００２２】
図１、図２に示すように、第４の光源部４４の下方に、本実施の形態では、環板部３６０２の下方に、中心軸３２０４を中心として環状に延在する半透過性の拡散板４８が設けられている。
拡散板４８は被検査物２に対向する前面４８０２とその反対に位置する背面４８０４とを有している。
第５の光源部４６は背面４８０４に配置されている。したがって、図３に示すように、第５の光源部４６は、中心軸３２０４を中心とした環状の領域５６に配置されている。
第５の光源部４６は環状の領域５６に配置された複数の光源４６０２で構成されている。
環状の領域５６は周方向において複数の点灯領域５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ，……に分割されている。
拡散板４８はフレーム３６を介して支持され、また、複数の光源４６０２は図示しない支持部材を介してフレーム３６により支持されている。
第５の光源部４６は、複数の光源４６０２から発せされた光が拡散板４８を透過して仮想平面に対して第３の角度θ３よりも大きい第４の角度θ４で交差して被検査物２を照射する。
第５の光源部４６は、駆動部２０により各点灯領域５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ，……に位置する複数の光源４６０２毎に選択的に点灯される。
【００２３】
次に、外観検査用照明装置１６を用いた外観検査の動作について説明する。
まず、図５に示すように、被検査物２が、クリーム半田４０４が塗布されたプリント配線基板４０４である場合について説明する。
予め、被検査物２が載置面３０に載置されているものとする。
制御部２２に制御により駆動部２０から第１の光源部３８に駆動電流が供給されることにより、第１の光源部３８のみが点灯する。
すると、第１の光源部３８の複数の光源３８０２から発せられた光が透過性反射板３２を透過して中心軸３２０４と直交し被検査物２を通る仮想平面に対して第１の角度θ１で交差して被検査物２を照射する。
この状態で、撮像装置１４により撮像がなされ、画像処理部１８によって被撮像物２の二次元画像データＤ１が生成される。
【００２４】
次いで、制御部２２の制御により、第１の光源部３８が消灯され、駆動部２０から第２の光源部４０に駆動電流が供給されることにより、第２の光源部４０のみが点灯する。
すると、第２の光源部４０の複数の光源４００２から発せられた光が透過性反射板３２を透過して中心軸３２０４と直交し被検査物２を通る仮想平面に対して第２の角度θ２で交差して被検査物２を照射する。
この状態で、撮像装置１４により撮像がなされ、画像処理部１８によって被検査物２の二次元画像データＤ２が生成される。
なお、第１、第２の光源部３８、４０から発せられた光は、透過性反射板３２を透過することである程度拡散され、ほぼ平行光となって被検査物２を照射することになる。
また、第１、第２の光源部３８、４０から発せられた光の一部は、透過性反射板３２の上面３２０８で反射されるが、この反射された光は、カバー３４の反射面３４Ａで再び透過性反射板３２に向けて反射され透過性反射板３２を透過して被検査物２を照射する。したがって、被検査物２を照射する光の光量を確保する上で有利となる。
【００２５】
このようにして被検査物２に照射される光の角度を変化させた２つの二次元画像データＤ１、Ｄ２が得られたならば、制御部２２は、これら２つの二次元画像データＤ１、Ｄ２の差分を演算することにより、被検査物２の表面の画像の輪郭を得る。
より詳細には、位置決め用マーク４３０の輪郭、パッド４１２の輪郭、クリーム半田４０４の輪郭が正確に得られる。
したがって、制御部２２は、位置決め用マーク４３０の位置を基準として、各パッド４１２の位置を特定する。そして、特定した各パッド４１２の輪郭に対するクリーム半田４０４の輪郭の位置、あるいは、クリーム半田４０４の輪郭の面積が予め定められた検査基準を満たしているか否かを判定し、判定結果を図示しない外部装置に供給する。
【００２６】
ここで、被検査物２に照射される光の角度を第１の角度θ１と第２の角度θ２とに変化させた２つの二次元画像データＤ１、Ｄ２を用いる理由について説明する。
第１の角度θ１で光を照射した場合、クリーム半田４０４およびレジスト４２０で反射される光量の差が小さいことから、クリーム半田４０４およびレジスト４２０の間でのコントラストが比較的低い二次元画像データＤ１が得られる。
これに対して第１の角度θ１よりも小さい第２の角度θ１で光を照射した場合、クリーム半田４０４およびレジスト４２０で反射される光量の差が大きいことから、クリーム半田４０４およびレジスト４２０の間でのコントラストが比較的高い二次元画像データＤ２が得られる。
このようなコントラストの差異がある２つの二次元画像データＤ１，Ｄ２の差分をとると、被検査物２の表面の画像の輪郭を明確に得る上で有利となる。
なお、クリーム半田４０４の上に搭載されたチップ部品を検査する場合であっても同様の原理が成り立つ。すなわち、２つの二次元画像データＤ１，Ｄ２の差分をとることで、プリント配線基板４０２の表面に搭載されたチップ部品の画像の輪郭を明確に得る上で有利となる。
【００２７】
さらに、制御部２２の画像処理によって生成される被検査物２の表面の画像の輪郭をより正確なものとするためには、撮像装置１４によって撮像される被検査物２の画像のコントラストをより高めることが好ましい。
被検査物２の表面に塗布されたレジスト４２０が緑色である場合、被検査物２の表面に照射される光を赤色とすると、レジスト４２０の部分がより暗く、銅箔で形成されたパッド４１２の部分がより明るく撮像される。同様に、位置決め用マーク４３０のレジスト部４３６がより暗く、銅箔部４３８の部分がより明るく撮像される。
したがって、第１の光源部３８および第２の光源部４２から照射される光の色を赤色とすることがコントラストをより大きく確保する上で好ましい。
【００２８】
次に、制御部２２に制御により駆動部２０から第３の光源部４２に駆動電流が供給されることにより、第３の光源部４２のみが点灯する。
すなわち、第３の光源部４２は、駆動部２０により各点灯領域５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，……に位置する複数の光源４２０２毎に選択的に点灯される。
すると、第３の光源部４２の複数の光源４２０２から発せられた光が透過性反射板３２を透過して中心軸３２０４と直交し被検査物２を通る仮想平面に対して第３の角度θ３で交差して被検査物２を照射する。
各点灯領域５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，……に位置する複数の光源４２０２が選択的に点灯される毎に、撮像装置１４により撮像がなされ、画像処理部１８によって被撮像物２の二次元画像データＤ３がそれぞれ生成される。
これら複数の二次元画像データＤ３を従来公知の方法、例えば、照度差ステレオ法を用いて合成することにより、三次元画像データＤ４が生成される。言い換えると、被検査物２の高さ方向の成分を有する三次元画像データＤ４が生成されることになり、被検査物２の立体的な形状が得られる。
ただし、各点灯領域５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，……に位置する複数の光源４２０２が選択的に点灯されることによって被検査物２には影が生じており、その影を含んだ画像が二次元画像データＤ３として生成されることになる。
したがって、影を含んだ二次元画像データＤ３に基づいて合成された三次元画像データＤ４は誤差を含んだものとなる。
具体的には、実際のクリーム半田４０４の立体形状が図６（Ａ），（Ｂ）に破線で示すようなものであったとする。ここで、影を含んだ二次元画像データＤ３に基づいて合成された三次元画像データＤ４は実線で示すように、クリーム半田４０４の周囲にあたかも凹部４０５が形成されたようなものとなってしまう。
【００２９】
次に、制御部２２に制御により駆動部２０から第４の光源部４４に駆動電流が供給されることにより、第４の光源部４４のみが点灯する。
すると、第４の光源部４４の複数の光源４４０２から発せられた光が透過性反射板３２の下面で拡散され反射されることで被検査物２を照射する。
この際、透過性反射板３２の下面で拡散され反射された光が被検査物２の全周から被検査物２を照射するため、被検査物２が影を生じることがない。
この状態で、撮像装置１４により撮像がなされ、画像処理部１８によって被撮像物２の二次元画像データＤ５が生成される。
制御部２２は、影を含まない二次元画像データＤ５を用いて前記の三次元画像データＤ４を補正することにより、図６（Ｂ）に実線で示すような、被検査物２（クリーム半田４０４）の正確な三次元画像データＤ６を得る。
次いで、制御部２２は、被検査物２の立体形状が予め定められた検査基準を満たしているか否かを判定し、判定結果を図示しない外部装置に供給する。
具体的には、クリーム半田４０４の量が少なすぎたり、多すぎたり、あるいは、偏在していたり（印刷のかすれが生じていたり）といったことがないか否かを判定し、判定結果を図示しない外部装置に供給する。
【００３０】
なお、被検査物２の高さによっては、第３の光源部４２から発せられた光が第３の角度θ３で交差して被検査物２を照射した状態で撮像した場合に、三次元画像データを合成するために十分な情報を有する二次元画像データを得られない場合がある。
その場合には、第３の光源部４２に代えて、第５の光源部４６を用いて被検査物２を照射する。
すなわち、制御部２２に制御により駆動部２０から第５の光源部４６に駆動電流が供給されることにより、第５の光源部４６のみが点灯する。
すなわち、第５の光源部４６は、駆動部２０により各点灯領域５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ，……に位置する複数の光源４６０２毎に選択的に点灯される。
すると、第５の光源部４６の複数の光源４６０２から発せられた光が拡散板４８を透過して中心軸３２０４と直交し被検査物２を通る仮想平面に対して第４の角度θ４で交差して被検査物２を照射する。
各点灯領域５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ，……に位置する複数の光源４６０２が選択的に点灯される毎に、撮像装置１４により撮像がなされ、画像処理部１８によって被撮像物２の二次元画像データＤ３がそれぞれ生成される。
以下前述と同様の動作がなされる。
【００３１】
なお、第３の光源部４２、第５の光源部４６から発せられる光の色は、撮像装置１４によって被検査物２の表面形状を正確に撮像する上で波長成分が短い光が好ましく、具体的には青色の光が好ましい。あるいは、青色の波長成分を含む白色の光が好ましい。
これは光の波長成分が短いほど、回折による影響を受けにくいことによる。
【００３２】
また、第４の光源部４４から発せられる光の色は、撮像装置１４によって被検査物２の色を正確に判別する上で白色が好ましい。
すなわち、被検査物２の色を判別することで、被検査物２を該被検査物２以外の部分から特定することが容易となるためである。
【００３３】
本実施の形態によれば、第１、第２、第３、第４の光源部３８、４０、４２、４４を選択して用いることで、三次元画像および二次元画像を用いた複数種類の外観検査に対応することができる。
したがって、従来のように、三次元画像用の外観検査用照明装置と、二次元画像用の外観検査用照明装置とを別々に用意する必要が無く、外観検査に要する手間やコストを低減する上で有利となる。
【符号の説明】
【００３４】
１０……外観検査装置、１２……基台、１４……撮像装置、１６……外観検査用照明装置、３２……光透過性反射板、３８……第１の光源部、４０……第２の光源部、４２……第３の光源部、４４……第４の光源部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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