(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査方法であって、
良品の印刷物のカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割する領域分割ステップと、
その分割させたカラー画像の各パターン領域をあらかじめ登録しておく第１登録ステップと、
良品の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準を作成する検査基準作成ステップと、
その作成した各パターン領域ごとの各検査基準をあらかじめ登録しておく第２登録ステップと、
検査対象の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割された各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録ステップで登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査ステップと、
からなることを特徴とする印刷物の検査方法。
【請求項２】
印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査方法であって、
良品の印刷物のカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域に対してその形状を変形処理する分割・変形処理ステップと、
その分割、変形処理させたカラー画像の各パターン領域を、あらかじめ登録しておく第１登録ステップと、
良品の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域に対してその形状を変形処理し、この分割、変形処理させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準を作成する検査基準作成ステップと、
その作成させた各パターン領域の各検査基準をあらかじめ登録しておく第２登録ステップと、
検査対象の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域に対してその形状を変形処理し、この分割、変形処理させた各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録ステップで登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査ステップと、
からなることを特徴とする印刷物の検査方法。
【請求項３】
前記印刷物は、プリント基板またはＩＣカードであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の印刷物の検査方法。
【請求項４】
印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査方法であって、
良品の印刷物のカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させる分割・膨張ステップと、
その分割、膨張させたカラー画像の各パターン領域を、あらかじめ登録しておく第１登
録ステップと、
良品の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準を作成する検査基準作成ステップと、
その作成させた各パターン領域の各検査基準をあらかじめ登録しておく第２登録ステップと、
検査対象の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録ステップで登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査ステップと、
からなることを特徴とする印刷物の検査方法。
【請求項５】
前記検査基準作成ステップは、
基準となる良品の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域ごとの基準画像データと、この基準画像データの許容範囲を決めるべき許容差データの初期値とをそれぞれ取得する第１ステップと、
前記基準画像データを更新するために新たな良品の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張して各パターン領域ごとの更新用画像データを取得する第２ステップと、
その取得した更新用画像データが、前記基準画像データ、前記許容差データ、および任意に設定可能な第１の許容差パラメータで決まる許容範囲内に属するか否か検出し、その許容範囲内に属さない更新用画像データを抽出する第３ステップと、
その抽出した更新用画像データに対応する前記基準画像データおよび前記許容差データの更新指示があったときに、前記抽出された更新用画像データが許容範囲内に収まるように、前記基準画像データおよび前記許容差データを、前記更新用画像データ、前記基準画像データ、および前記許容差データに基づいて決まる各所定値にそれぞれ更新する第４のステップと、からなり、
前記第２のステップおよび前記第３のステップの各処理を任意の回数繰り返えして前記基準画像データおよび前記許容差データの更新を予め行っておき、
前記検査基準は、更新後の前記基準画像データと、更新後の前記許容差データおよび任意に設定可能な第２の許容差パラメータで決まる許容範囲とすることを特徴とする請求項４に記載の印刷物の検査方法。
【請求項６】
前記印刷物は、プリント基板またはＩＣカードであり、
膨張させる前記所定のパターン領域は、前記印刷物がプリント基板のときにはシルク領域であり、前記印刷物がＩＣカードのときには印刷領域であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の印刷物の検査方法。
【請求項７】
印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査装置であって、
複数のパターン領域が形成された印刷物を撮像してそのカラー画像またはそのモノクロ画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割する領域分割手段と、
その分割されたカラー画像の各パターン領域を登録する第１登録手段と、
前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段に登録された各パターン領域を参照して、その取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準を作成する検査基準作成手段と、
その作成した各パターン領域の各検査基準を登録する第２登録手段と、
前記画像取得手段で検査対象の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段に登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割された各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録手段に登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査手段と、
を備えることを特徴とする印刷物の検査装置。
【請求項８】
印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査装置であって、
複数のパターン領域が形成された印刷物を撮像してそのカラー画像またはそのモノクロ画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を変形処理させる領域分割・変形処理手段と、
その分割、変形処理させた印刷物の各パターン領域を登録する第１登録手段と、
前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段で登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を変形処理させ、この分割、変形処理させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準をそれぞれ作成する検査基準作成手段と、
その作成させた各パターン領域の各検査基準を登録する第２登録手段と、
前記画像取得手段で検査対象の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段に登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を変形処理させ、この分割、変形処理させた各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録手段に登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査手段と、
を備えることを特徴とする印刷物の検査装置。
【請求項９】
印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査装置であって、
複数のパターン領域が形成された印刷物を撮像してそのカラー画像またはそのモノクロ画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させる領域分割・膨張手段と、
その分割、膨張させた印刷物の各パターン領域を登録する第１登録手段と、
前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段で登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準をそれぞれ作成する検査基準作成手段と、
その作成させた各パターン領域の各検査基準を登録する第２登録手段と、
前記画像取得手段で検査対象の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段に登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録手段に登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査手段と、
を備えることを特徴とする印刷物の検査装置。
【請求項１０】
前記検査基準作成手段は、
前記画像取得手段で基準となる良品の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段で登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域ごとの基準画像データを取得する基準画像データ取得手段と、
その取得した基準画像データと、この基準画像データの許容範囲を決めるべき許容差データの初期値とをそれぞれ記憶する記憶手段と、
第１の許容差パラメータと第２の許容差パラメータを任意にそれぞれ設定する設定手段と、
前記基準画像データを更新するために前記画像取得手段で新たな良品の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段で登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割させ、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させて各パターン領域ごとの更新用画像データを取得する更新用画像データ取得手段と、
その取得した更新用画像データが、前記基準画像データ、前記許容差データ、および任意に設定可能な第１の許容差パラメータで決まる許容範囲内に属するか否か検出し、その許容範囲内に属さない更新用画像データを抽出する抽出手段と、
その抽出した更新用画像データに対応する前記基準画像データおよび前記許容差データの更新指示があったときに、前記抽出された更新用画像データが許容範囲内に収まるように、前記記憶手段に記憶される前記基準画像データおよび前記許容差データを、前記更新用画像データ、前記基準画像データ、および前記許容差データに基づいて決まる各所定値にそれぞれ更新する更新手段とを備え、
前記検査手段が使用する検査基準は、前記記憶手段に記憶される前記更新後の前記基準画像データと、前記記憶手段に記憶される更新後の前記許容差データおよび前記設定手段で設定される第２の許容差パラメータで決まる許容範囲とすることを特徴とする請求項９に記載の印刷物の検査装置。
【請求項１１】
前記画像取得手段は、
前記印刷物を撮像するモノクロカメラと、
前記印刷物とモノクロカメラとの間に配置され、前記モノクロカメラで印刷物を撮像してＲ画像を取得する第１フィルタ、Ｂ画像を取得する第２フィルタ、Ｇ画像を取得する第３フィルタ、およびモノクロ画像を取得する第４フィルタと、
前記モノクロカメラで前記印刷物を撮像の際に、前記４つのフィルタのうちの１つを選択するフィルタ選択手段と、を含み、
前記フィルタ選択手段は、前記印刷物のカラー画像を取得する場合には前記第１、第２および第３のフィルタをそれぞれ選択し、前記印刷物のモノクロ画像を取得する場合には前記第４フィルタを選択するようになっていることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のうちのいずれかに記載の印刷物の検査装置。
【請求項１２】
前記画像取得手段で前記印刷物を撮像してカラー画像を取得する際に、その印刷物の背景色は、印刷物に含まれる色以外の色であって、ＲＧＢ色立体で表現した場合に印刷物に含まれる色からできるだけ離れている領域に属する色にするようにしたことを特徴とする請求項７乃至請求項１１のうちのいずれかに記載の印刷物の検査装置。
【請求項１３】
前記印刷物は、プリント基板またはＩＣカードであることを特徴とする請求項７、請求項８、請求項１１、または請求項１２に記載の印刷物の検査装置。
【請求項１４】
前記印刷物はプリント基板またはＩＣ基板であり、
膨張させる前記所定のパターン領域は、前記印刷物がプリント基板のときにはシルク領域であり、前記印刷物がＩＣカードのときには印刷領域であることを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１、または請求項１２に記載の印刷物の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板やＩＣカードのような印刷物における表面の欠陥の有無の検査を行う印刷物の検査方法およびその検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷物としてのプリント基板（プリント配線板）の外観検査は、一般に、以下の手順により行われる。まず、検査対象であるプリント基板の表面の画像をＣＣＤカメラなどで撮像し、この撮像により検査画像データを得る。次に、その検査画像データの各画素値と、予め用意してある基準画像データの各画素値との差を求め、その差が許容範囲内にあるか否かの判定を行う。さらに、その判定結果に基づき、検査対象であるプリント基板の良否を判別する。
【０００３】
このようなプリント基板の検査方法において、その検査精度を向上させるようにしたものとして、この発明の出願人による特許発明が知られている（特許文献１参照）。
この検査方法は、良品の複数のプリント基板のモノクロ画像を用いて、基準画像データと許容範囲とを所定の手順で更新させ、最終的な基準画像データと許容範囲とを決定して登録しておく。そして、印刷物の検査時には、検査対象のプリント基板のモノクロ画像を取得し、登録してある基準画像データと許容範囲とを用いて、プリント基板の欠陥の有無の検査を行う。
【０００４】
一方、複数のパターン領域を有するプリント基板についてそのカラー画像を取得し、この取得したカラー画像の画像データを用いて各パターン領域に分割する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３４４７２８０号公報（特開２００３−１５６４４８号公報）
【特許文献２】特開平１１−３０４７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の発明によれば、プリント基板の検査に先立って用意する基準画像データと許容範囲の作成時間を短縮できる上に、プリント基板の製造工程で多少のばらつきがあっても、その検査の精度を向上させることができる。
しかし、プリント基板の検査に先立って用意すべき基準画像データと許容範囲の作成時間については、さらに短縮できることが望まれ、かつ、そのプリント基板の検査精度についてもさらに向上できることが望まれる。
【０００６】
その一方、プリント基板の外観の検査対象は、配線パターン領域、レジスト領域、シルク領域などの異なる複数のパターン領域からなり、これらの各パターン領域は、製造工程で要求される品質が異なる。このため、プリント基板の各パターン領域では、出来上がりの品質の程度が様々であり、出来上がりの品質の要求の甘いシルク領域と、その要求の厳しい配線パターン領域およびレジスト領域とを比べると、シルク領域が出来上がりの品質に大きなばらつきがある。
【０００７】
そこで、シルク領域が不良と判定されないように検査の際の許容範囲を大きくすると、配線パターン領域およびレジスト領域についてもその大きな許容範囲が適用され、その結果、配線パターン領域およびレジスト領域については、不良であると判定すべきところを不良でないと判定するおそれがある。逆に、配線パターン領域とレジスト領域の検出精度を保つために検査の際の許容範囲を小さくすると、シルク領域についてもその小さな許容範囲が適用され、この結果、シルク領域については、不良でないにもかかわらず不良と判定されるおそれがある。このため、プリント基板の検査では、パターン領域の差異（特性）に応じた適切な検査が望まれる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、プリント基板のような印刷物の検査の開始に先立って用意すべき検査基準の作成時間を大幅に短縮が可能である上に、その検査の精度を大幅に向上できるようにした印刷物の検査方法およびその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】
【０００９】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するために、請求項１〜請求項１４に記載の各発明は、以下のように構成した。
すなわち、請求項１に記載の発明は、印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査方法であって、良品の印刷物のカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割する領域分割ステップと、その分割させたカラー画像の各パターン領域をあらかじめ登録しておく第１登録ステップと、良品の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準を作成する検査基準作成ステップと、その作成した各パターン領域ごとの各検査基準をあらかじめ登録しておく第２登録ステップと、検査対象の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割された各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録ステップで登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査ステップとからなる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査方法であって、良品の印刷物のカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域に対してその形状を変形処理する分割・変形処理ステップと、その分割、変形処理させたカラー画像の各パターン領域を、あらかじめ登録しておく第１登録ステップと、良品の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域に対してその形状を変形処理し、この分割、変形処理させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準を作成する検査基準作成ステップと、その作成させた各パターン領域の各検査基準をあらかじめ登録しておく第２登録ステップと、検査対象の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域に対してその形状を変形処理し、この分割、変形処理させた各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録ステップで登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査ステップと、からなる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の印刷物の検査方法において、前記印刷物は、プリント基板またはＩＣカードである。
請求項４に記載の発明は、印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査方法であって、良品の印刷物のカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させる分割・膨張ステップと、その分割、膨張させたカラー画像の各パターン領域を、あらかじめ登録しておく第１登録ステップと、良品の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準を作成する検査基準作成ステップと、その作成させた各パターン領域の各検査基準をあらかじめ登録しておく第２登録ステップと、検査対象の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録ステップで登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査ステップと、からなる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の印刷物の検査方法において、前記検査基準作成ステップは、基準となる良品の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域ごとの基準画像データと、この基準画像データの許容範囲を決めるべき許容差データの初期値とをそれぞれ取得する第１ステップと、前記基準画像データを更新するために新たな良品の印刷物のモノクロ画像を取得し、前記第１登録ステップで登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張して各パターン領域ごとの更新用画像データを取得する第２ステップと、その取得した更新用画像データが、前記基準画像データ、前記許容差データ、および任意に設定可能な第１の許容差パラメータで決まる許容範囲内に属するか否か検出し、その許容範囲内に属さない更新用画像データを抽出する第３ステップと、その抽出した更新用画像データに対応する前記基準画像データおよび前記許容差データの更新指示があったときに、前記抽出された更新用画像データが許容範囲内に収まるように、前記基準画像データおよび前記許容差データを、前記更新用画像データ、前記基準画像データ、および前記許容差データに基づいて決まる各所定値にそれぞれ更新する第４のステップと、からなり、前記第２のステップおよび前記第３のステップの各処理を任意の回数繰り返えして前記基準画像データおよび前記許容差データの更新を予め行っておき、前記検査基準は、更新後の前記基準画像データと、更新後の前記許容差データおよび任意に設定可能な第２の許容差パラメータで決まる許容範囲とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の印刷物の検査方法において、前記印刷物は、プリント基板またはＩＣカードであり、膨張させる前記所定のパターン領域は、前記印刷物がプリント基板のときにはシルク領域であり、前記印刷物がＩＣカードのときには印刷領域である。
請求項７に記載の発明は、印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査装置であって、複数のパターン領域が形成された印刷物を撮像してそのカラー画像またはそのモノクロ画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割する領域分割手段と、その分割されたカラー画像の各パターン領域を登録する第１登録手段と、前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段に登録された各パターン領域を参照して、その取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準を作成する検査基準作成手段と、その作成した各パターン領域の各検査基準を登録する第２登録手段と、前記画像取得手段で検査対象の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段に登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割された各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録手段に登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査手段と、を備えている。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査装置であって、複数のパターン領域が形成された印刷物を撮像してそのカラー画像またはそのモノクロ画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を変形処理させる領域分割・変形処理手段と、その分割、変形処理させた印刷物の各パターン領域を登録する第１登録手段と、前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段で登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を変形処理させ、この分割、変形処理させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準をそれぞれ作成する検査基準作成手段と、その作成させた各パターン領域の各検査基準を登録する第２登録手段と、前記画像取得手段で検査対象の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段に登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を変形処理させ、この分割、変形処理させた各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録手段に登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査手段と、を備えている。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、印刷物に形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査する印刷物の検査装置であって、複数のパターン領域が形成された印刷物を撮像してそのカラー画像またはそのモノクロ画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異により各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させる領域分割・膨張手段と、その分割、膨張させた印刷物の各パターン領域を登録する第１登録手段と、前記画像取得手段で良品の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段で登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準をそれぞれ作成する検査基準作成手段と、その作成させた各パターン領域の各検査基準を登録する第２登録手段と、前記画像取得手段で検査対象の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段に登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像の各パターン領域を分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域の欠陥の有無の検査を、前記第２登録手段に登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う検査手段と、を備えている。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の印刷物の検査装置において、前記検査基準作成手段は、前記画像取得手段で基準となる良品の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段で登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させ、この分割、膨張させた各パターン領域ごとの基準画像データを取得する基準画像データ取得手段と、その取得した基準画像データと、この基準画像データの許容範囲を決めるべき許容差データの初期値とをそれぞれ記憶する記憶手段と、第１の許容差パラメータと第２の許容差パラメータを任意にそれぞれ設定する設定手段と、前記基準画像データを更新するために前記画像取得手段で新たな良品の印刷物を撮像してモノクロ画像を取得し、前記第１登録手段で登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割させ、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域の形状を膨張させて各パターン領域ごとの更新用画像データを取得する更新用画像データ取得手段と、その取得した更新用画像データが、前記基準画像データ、前記許容差データ、および任意に設定可能な第１の許容差パラメータで決まる許容範囲内に属するか否か検出し、その許容範囲内に属さない更新用画像データを抽出する抽出手段と、その抽出した更新用画像データに対応する前記基準画像データおよび前記許容差データの更新指示があったときに、前記抽出された更新用画像データが許容範囲内に収まるように、前記記憶手段に記憶される前記基準画像データおよび前記許容差データを、前記更新用画像データ、前記基準画像データ、および前記許容差データに基づいて決まる各所定値にそれぞれ更新する更新手段とを備え、前記検査手段が使用する検査基準は、前記記憶手段に記憶される前記更新後の前記基準画像データと、前記記憶手段に記憶される更新後の前記許容差データおよび前記設定手段で設定される第２の許容差パラメータで決まる許容範囲とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項７乃至請求項１０のうちのいずれかに記載の印刷物の検査装置において、前記画像取得手段は、前記印刷物を撮像するモノクロカメラと、前記印刷物とモノクロカメラとの間に配置され、前記モノクロカメラで印刷物を撮像してＲ画像を取得する第１フィルタ、Ｂ画像を取得する第２フィルタ、Ｇ画像を取得する第３フィルタ、およびモノクロ画像を取得する第４フィルタと、前記モノクロカメラで前記印刷物を撮像の際に、前記４つのフィルタのうちの１つを選択するフィルタ選択手段と、を含み、前記フィルタ選択手段は、前記印刷物のカラー画像を取得する場合には前記第１、第２および第３のフィルタをそれぞれ選択し、前記印刷物のモノクロ画像を取得する場合には前記第４フィルタを選択するようになっている。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項７乃至請求項１１のうちのいずれかに記載の印刷物の検査装置において、前記画像取得手段で前記印刷物を撮像してカラー画像を取得する際に、その印刷物の背景色は、印刷物に含まれる色以外の色であって、ＲＧＢ色立体で表現した場合に印刷物に含まれる色からできるだけ離れている領域に属する色にするようにした。
請求項１３に記載の発明は、請求項７、請求項８、請求項１１、または請求項１２のうちのいずれかに記載の印刷物の検査装置において、前記印刷物は、プリント基板またはＩＣカードである。
【００１９】
請求項１４に記載の発明は、請求項９、請求項１０、請求項１１、または請求項１２のうちのいずれかに記載の印刷物の検査装置において、前記印刷物はプリント基板またはＩＣ基板であり、膨張させる前記所定のパターン領域は、前記印刷物がプリント基板のときにはシルク領域であり、前記印刷物がＩＣカードのときには印刷領域である。
【発明の効果】
【００２１】
このように、本発明では、良品の印刷物のカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異を利用して各パターン領域に分割し、これを登録するようにした。次に、良品の印刷物のモノクロ画像を取得し、その登録済みの各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させた各パターン領域ごとに、印刷物の検査時に使用する検査基準を作成し、これを登録するようにした。このため、本発明によれば、プリント基板のような印刷物の検査の開始に先立って用意すべき検査基準の作成時間を大幅に短縮が可能である。
【００２２】
また、本発明では、印刷物の検査時には、検査対象のプリント基板のモノクロ画像を取得し、その登録済みの各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割された各パターン領域の欠陥の有無の検査を、その登録済みの各パターン領域ごとの検査基準を用いて行うようにした。このため、本発明によれば、プリント基板のような印刷物の検査精度を大幅に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明の印刷物の検査装置は、プリント基板、ＩＣカードなどに形成された互いに色の異なる複数のパターン領域の欠陥の有無を検査するものである。
ここで、検査対象となるプリント基板は、絶縁基板上に、配線パターン領域、パッド領域、レジスト領域、シルク領域などの色の異なる複数のパターン領域が形成され、これらは検査領域となる。
また、検査対象となるＩＣカードは、基材の表面や裏面に露出し金メッキなどが施された端子領域、基材上に印刷された文字などからなる印刷領域などを含み、これらが検査対象となる。
【００２４】
この印刷物の検査装置に係る実施形態は、図１および図２に示すように、検査対象であるプリント基板などの印刷物（図示せず）を載せるテーブル１と、このテーブル１上に置かれた印刷物を上方から撮像する撮像装置２とを備えている。
テーブル１は、その表面の色が印刷物に含まれる色以外の色であって、ＲＧＢ色立体で表現した場合に印刷物に含まれる色からできるだけ離れている領域に属する色にするようにした。このように、プリント基板などの印刷物の背景色を、上記にようにするのは、プリント基板などを撮像したカラー画像から検査領域と非検査領域とを認識する際に、その非検査領域を容易に認識できるようにするためである。
【００２５】
ここで、印刷物がプリント基板の場合には、テーブル１の表面色を以下のように決めるようにしても良い。すなわち、プリント基板の場合には、レジスト領域が占める割合が多いので、このレジストの色と補色の関係にある色またはその色と近似する色にすることができる。従って、レジストの色が緑色の場合には、テーブル１の表面の色は、赤色およびその赤色に近似する色にすれば良い。
【００２６】
また、テーブル１の構成素材が厚手のアルミニウム板の場合には、その表面をアルマイト処理することにより上記の色にすることができる。さらに、テーブル１は、その表面側を上向きにしてテーブル移動機構１１上に設置され、テーブル移動機構１１の駆動により図示の方向に往復移動できるようになっている。
なお、テーブル１は、テーブル移動機構に対して着脱自在に構成するようにしてもよい。この場合には、テーブル１は、例えばその表面側を赤色、その裏面側を黒色のように異なる色にすると、プリント基板を検査する際にレジストの色に合わせてテーブル１の表裏を選択的に使用することができ便宜である。
【００２７】
撮像装置２は、図１および図２に示すように、テーブル１の上方に配置されるモノクロカメラ２１と、このモノクロカメラ２１の前方に配置されるフィルタプレート２２とを備えている。フィルタプレート２２は、図２に示すように４つの孔を備え、この各孔に、Ｒ（赤）画像を得るための赤色レンズフィルタ２２１、Ｇ（緑）画像を得るための緑色レンズフィルタ２２２、Ｂ（青）画像を得るための青色レンズフィルタ２２３、およびモノクロ画像を得るための透明なレンズフィルタ２２４がそれぞれ嵌まっている。
【００２８】
このフィルタプレート２２は、図２の矢印方向に移動させて、その４つのレンズフィルタのうちの１つを選択的に設定して使用できるようになっている。
すなわち、フィルタプレート２２は、図１８に示す一軸の位置決め装置２３に取り付けられ、位置決め装置２３の駆動により図２の矢印方向に往復動でき、４つの各レンズフィルタを所定の撮像位置に置決めができるようになっている。
この位置決め装置２３は、図１８に示すように、両端が回転自在に軸受けされるネジ棒２３１と、このネジ棒２３１の正転または逆転に伴ってネジ棒２３１の軸方向に移動できるようになっている移動部材２３２と、ネジ棒２３１を正転または逆転させるモータ２３３とを備えている。そして、その位置決め装置２３の移動部材２３２に対して、フィルタプレート２２がネジなどで接続されている。
【００２９】
このような構成からなる撮像装置２では、プリント基板などの印刷物のカラー画像が必要の場合にはフィルタプレート２２の３つのレンズフィルタ２２１、２２２、２２３を使用してモノクロカメラ２１で撮像し、モノクロ画像が必要な場合にはフィルタプレート２２のレンズフィルタ２２４を使用してモノクロカメラ２１で撮像することになる。
次に、この実施形態が撮像装置２で撮像した印刷物の画像の処理を行うための構成について、図３を参照して説明する。
この実施形態は、図３に示すように、撮像装置２と、画像処理装置３と、パターン領域データメモリ４と、基準画像データメモリ５と、許容差データメモリ６と、外部記憶装置７と、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）８と、入力装置９と、表示装置１０とを少なくとも備えている。
【００３０】
撮像装置２は、上記のように、モノクロカメラ２１とフィルタプレート２２とを含んでいる。モノクロカメラ２１は、ＣＣＤカメラなどからなる。このＣＣＤカメラは、テーブル１上のプリント基板などの印刷物を撮像して画像信号を取得し、その画像信号をＡ／Ｄ変換器（図示せず）でＡ／Ｄ変換してデジタル形態の画像データを生成して出力するものである。その画像データは、例えば８ビット（０〜２５５）の濃淡値からなる。また、このように取得する画像の１画素のサイズ（分解能）は、例えば０．０５ｍｍ×０．０５ｍｍである。
【００３１】
画像処理装置３は、ＲＯＭ８に格納される後述のような画像処理やプリント基板などの印刷物の検査の手順（プログラム）に基づき、後述のような各種の比較や演算などの処理を行うものである。このために、この画像処理装置３は、ＣＰＵ（中央処理装置）、画像メモリ、ワークメモリなどから構成されている。
パターン領域データメモリ４は、良品のプリント基板などの印刷物の表面を撮像装置２で撮像してカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の違いを利用して各パターン領域に分割し、さらに後述のように変形処理させた各パターン領域を示すデータを記憶するメモリである。
【００３２】
基準画像データメモリ５は、基準画像となる良品のプリント基板などの印刷物の表面を撮像装置２で撮像し、この撮像により得られるモノクロ画像からなる基準画像の各画素の濃度値（基準画像データ）を各画素毎に記憶するメモリである。
許容差データメモリ６は、その基準画像の各画素の濃度値ごとの許容差データを格納するメモリである。
ここで、許容差データとは、基準画像データの許容範囲を決めるべきものである（以下、本明細書においては同様である）。
外部記憶装置７は、ハードディスク、フレキシブルディスク、または光ディスクからなり、後述のように画像データなどを大量に記憶するものである。
【００３３】
ＲＯＭ８は、画像処理装置３が後述のような比較や演算などの画像処理や、プリント基板や多色刷りの印刷物の検査処理を行うための手順（プログラム）を予め記憶しておく読み出し専用のメモリである。
入力装置９は、画像処理装置３からの要求などに応じて画像処理装置３に対して後述のような指示や設定などを行うものであり、例えばキーボードなどから構成される。
表示装置１０は、画像処理装置３がその画像処理中やプリント基板などの検査中に所定の表示を行うものであり、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイなどにより構成される。
【００３４】
次に、このような構成からなる実施形態において、検査対象である印刷物をプリント基板とし、このプリント基板の検査を行う場合の画像処理装置３の動作の概要について、図４を参照して説明する。
まず、図４のステップＳ１では、プリント基板の検査が、パターン領域の分割によるものか否かが判定される。従って、使用者が、パターン領域の分割によるプリント基板の検査をしない旨の指示をする場合には、ステップＳ２〜Ｓ３の処理に移行する。他方、使用者が、パターン領域の分割によるプリント基板の検査をする旨の指示をする場合には、ステップＳ４〜Ｓ７の処理に移行する。
【００３５】
ステップＳ２では、良品のプリント基板を撮像装置２で撮像してモノクロ画像を取得し、この取得したモノクロ画像を用いて検査基準を作成し、登録する。ステップＳ３では、検査対象のプリント基板を撮像装置２で撮像してモノクロ画像を取得し、この取得したモノクロ画像と登録済みの検査基準を用いて、プリント基板の欠陥の有無を検査する。ここで、ステップＳ２およびステップＳ３による検査方法は、上記の特許文献１に記載の検査方法が適用できるので、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
次に、ステップＳ４〜ステップＳ７によるプリント基板の検査方法について、以下に順に説明する。
まず、ステップＳ４では、撮像装置２で良品のプリント基板を撮像してそのカラー画像を取得し、この取得したカラー画像の色の差異により各パターン領域に分割し、この分割させたカラー画像の各パターン領域をあらかじめ登録する。
次に、ステップＳ５では、撮像装置２で良品のプリント基板を撮像してそのモノクロ画像を取得する。そして、ステップＳ４で登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させた各パターン領域ごとに、プリント基板の検査時に使用する検査基準を作成する。さらに、この作成した各パターン領域ごとの各検査基準をあらかじめ登録する。
【００３７】
また、ステップＳ６では、撮像装置２で検査対象のプリント基板を撮像してそのモノクロ画像を取得し、ステップＳ４で登録された各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割する。さらに、ステップＳ７では、その分割された各パターン領域の欠陥の有無の検査を、ステップＳ５で登録された各パターン領域ごとの検査基準を用いて行う。
この実施形態では、図４に示すように、プリント基板の検査に先立ってステップＳ４およびステップＳ５の処理を行うので、その各処理の具体例について図５を参照して説明する。ここで、図４のステップＳ４は、図５のステップＳ１１〜ステップＳ１４に対応し、図４のステップＳ５は、図５のステップＳ１５〜ステップＳ１７に対応する。
図５のステップＳ１１〜ステップＳ１４の各処理について説明する。
【００３８】
まず、ステップＳ１１では、目視検査により良品と判断したプリント基板を用意し、そのプリント基板の撮像範囲を、入力装置９の操作により設定する。次のステップＳ１２では、その良品のプリント基板の表面を後述のように撮像装置２で３回撮像してＲ，Ｇ，Ｂの各画像を取得し、この取得した各画像の合成によりカラー画像を作成する。次のステップＳ１３では、その作成したカラー画像をその色の差異を利用して各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域に対してその形状の変形処理を行う。さらに、ステップＳ１４では、その分割、変形処理させたカラー画像の各パターン領域を、パターン領域データメモリ４に記憶（登録）させる。
【００３９】
次に、図５のステップＳ１５〜ステップＳ１７の各処理について説明する。
まず、ステップＳ１５では、良品のプリント基板の表面を撮像装置２で１回撮像し、その撮像によりそのモノクロ画像を取得する。次のステップＳ１６では、ステップＳ１４でで登録済みのカラー画像の各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割する。そして、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域に対してその形状の変形処理を行い、この分割、変形処理させた各パターン領域ごとに、プリント基板の検査時に使用する検査基準を作成する。
【００４０】
その作成される検査基準は、後述のように基準画像データと許容範囲データである。ステップＳ１７では、その作成された基準画像データと許容範囲データが、基準画像データメモリ５と許容範囲データメモリ６とにそれぞれ記憶される。
次に、図５に示すステップＳ１２の処理の詳細は、図６のフローチャートに示す通りであるので、図６について説明する。
まず、テーブル１上に良品のプリント基板をセットしたのち、位置決め装置２３の駆動によりフィルタプレート２２を移動させて赤色レンズフィルタ２２１を使用するように設定する（ステップＳ２１）。その後、モノクロカメラ２１のオフセット・ゲインを設定したのち（ステップＳ２２）、テーブル１を移動させてモノクロカメラ２１でＲ画像を撮像する（ステップＳ２３）。
【００４１】
次に、緑色レンズフィルタ２２２を用いてモノクロカメラ２１でＧ画像を撮像する。さらに、青色レンズフィルタ２２３を用いてモノクロカメラ２１でＢ画像を撮像する。これにより、良品のプリント基板について、Ｒ画像、Ｇ画像、およびＢ画像の各データを取得する。
次のステップＳ２４では、その取得したＲ画像、Ｇ画像、およびＢ画像の各データによりカラー画像を合成する際のＲ画像、Ｇ画像、およびＢ画像の各データの配合比を設定する。ステップＳ２５では、その設定された配合比でカラー画像を合成する。さらに、ステップＳ２６では、その合成させたカラー画像を表示装置１０に表示させる。
【００４２】
ステップＳ２７では、その表示されたカラー画像が妥当であるいう指示があるか否かの判断を行う。そこで、操作者が、その表示装置１０に表示されたカラー画像を見て、そのカラー画像が妥当と判断し、妥当である旨の指示を行うと、その処理が終了する。一方、妥当である旨の指示がない場合には、ステップＳ２１に戻る。
次に、図５に示すステップＳ１３の処理の詳細は、図７のフローチャートに示す通りであるので、図７について説明する。
【００４３】
まず、ステップＳ３１では、図６のような手順で作成された良品のプリント基板のカラー画像から、配線パターン領域（パッド領域を含む）、レジスト領域、シルク領域、および非検査領域の色情報をサンプリングする。次のステップＳ３２では、そのサンプリングした色を基準色として、カラー画像を４つの基準色で構成される画像に変換する（減色処理）。この減色処理により、配線パターン領域（パッド領域を含む）、レジスト領域、シルク領域、および非検査領域は、その各基準色に応じた色となる。次のステップＳ３３では、その減色された画像からノイズの画素を除去し、各パターン領域に分割された基本画像が完成する。
【００４４】
次のステップＳ３４では、その基本画像を元に、各パターン領域に適した検査を行うために、その分割させた各パターン領域の形状を以下のように変形処理させる。
まず、シルク領域は、個々のプリント基板においてその位置のばらつきが大きいので、そのばらつきがあってもシルク領域内に入るように、その形状を実際の形状よりも膨張させる。
また、非検査領域は、プリント基板の端部などを検査領域から外すために、その形状を実際の形状よりも膨張させる。
さらに、配線パターン領域（パッド領域）は、厳しい検査が要求されるのが一般的であるので、レジストとの境界の微妙なばらつきにより検査の際に間違ったデータとなってしまうおそれがある。これを避けるために、配線パターン領域（パッド領域）の形状は実際の形状よりも縮小させる。
【００４５】
また、レジスト領域は、上記のような不都合が生じにくいので、他の領域のように形状の膨張や縮小は行わない。
ステップＳ３５では、フィルタプレート２２を移動させて透明のレンズフィルタ２２４を使用するように設定する。
次に、図５に示すステップＳ１５およびステップＳ１６の処理の詳細は、図８および図９のフローチャートに示す通りであるので、図８および図９について説明する。
【００４６】
まず、目視検査により良品と判断したプリント基板を用意し、そのプリント基板の表面の画像を基準画像として撮像装置２で撮像し、モノクロからなる基準画像を取得する（ステップＳ４１）。
次に、後述のように得られる基準画像の各画素の濃度値の許容範囲を決めるべき許容差データの初期値を入力装置９で設定し、または予め設定されているその許容差データの初期値をを取得する（ステップＳ４２）。この結果、その許容差データの初期値が、基準画像データと同サイズで許容差データメモリ６の各アドレスに記憶される。例えば、その許容差データとして、例えば「１０」という値が設定されると、その同じ値が各許容差データメモリ６の各アドレスに一律に記憶される。
【００４７】
次に、表示装置１０に表示されているモノクロの基準画像に対して、検査対象領域を、入力装置９を用いて操作者が設定する（ステップＳ４３）。さらに、操作者はその基準画像を見ながら、入力装置９を用いて後述の更新用画像と基準画像との位置合わせのための位置合わせ基準マークを、基準画像内の任意の位置に設定する（ステップＳ４４）。
次のステップＳ４５では、操作者からモノクロの基準画像の作成の指示の有無が判定され、その指示があると次のステップＳ４６に移行する。
【００４８】
ステップＳ４６では、パターン領域データメモリ４に登録されている各パターン領域のデータを参照し、ステップＳ４１で取得したモノクロ基準画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうち所定のパターン領域に対して形状を変形させる。
この例では、その変形処理は、その分割させたパターン領域のうちシルク領域を膨張させる場合について説明する。このため、ステップＳ４７では、その分割、膨張処理されたモノクロの基準画像の各画素の濃度値（基準画像データ）を、各画素ごとに基準画像データメモリ５のアドレスに順次記憶する。この基準画像とその各画素の濃度値の一例を示すと、図１１（Ａ）に示すようになる。なお、図中の各画素中の数値は、各画素の濃度値を示す。
【００４９】
引き続き、基準画像データメモリ５に記憶される基準画像の各画素の濃度値を書き換えるために、２枚目の良品のプリント基板を撮像装置２で撮像し、その撮像して得たモノクロの更新用画像の各画素の濃度値（更新用画像データ）を、画像処理装置３が有する画像メモリに記憶する（ステップＳ４８）。
次のステップＳ４９では、ステップＳ４８で取得した更新用画像と基準画像データメモリ５に登録される基準画像の位置ずれの補正を、上記で設定した位置合わせ基準マークを基準に補正する。
【００５０】
次のステップＳ５０では、パターン領域データメモリ４に登録されている各パターン領域のデータを参照して、ステップＳ４８で取得したモノクロの更新用画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域のうちシルク領域についてはその形状を膨張させる。
次のステップＳ５１では、ステップＳ５０で得られた更新用画像の各画素の濃度値が、許容範囲内に属するか否かを判定する。この判定結果に基づき、更新用画像中から濃度値が許容範囲外の画素を抽出する。
【００５１】
上記の判定は、図１０に示すように、基準画像の各画素の濃度値を中央値とし、この中央値の上下に設定される許容範囲内に属するか否かを判定することにより行う。
ここで、許容範囲に係る許容差範囲は、次の（１）式で求めるものとする。
許容差範囲＝許容差データ＋（ａ〔％〕×許容差データ＋ｂ）・・・・（１）
（１）式において、許容差データは許容差データメモリ６に記憶される値である。また、（１）式中の（  ）内は許容差パラメータを示し、ａは許容差データを補正するための補正係数、ｂは許容差データを補正するための補正値（絶対値）であり、ａ、ｂは入力装置９から任意の値として予め設定されている。
【００５２】
例えば、基準画像の画素の濃度値が「１００」、許容差データの値を「１０」、ａを「１０％」、ｂを「１０」とすると、許容差範囲は「２１」となり、その許容範囲は「±２１」となる（図１０参照）。
次に、更新用画像の各画素のうち、その濃度値が許容範囲外の画素を判定して抽出する具体的な手順の一例について、図１１および図１２を参照して説明する。
まず、図１１に示すように、同図（Ａ）に示す基準画像の各画素の濃度値と、同図（Ｂ）に示す今回の更新用画像の各画素の濃度値との間で減算を行い、同図（Ｃ）に示すような各画素ごとの差分データを求める。
次に、図１２に示すように、（１）式により算出した許容差範囲のデータ（同図の（Ａ）と（Ｂ））と、同図（Ｃ）に示すように上記で求めた差分データとの間で減算を行い、各画素ごとの差分データ（図示せず）を求める。
【００５３】
図１２では、説明をわかりやすくするために、その許容差範囲のデータを、同図（Ａ）に示すような許容差データメモリ６に記憶される許容差データと、同図（Ｂ）に示すような（１）式中の括弧内に対応する許容差パラメータ値とに分割して表示している。ここで、図１２（Ｂ）の許容差パラメータは、ａ＝１０％、ｂ＝１０として求めた値である。
さらに、その求めた各画素ごとの差分データの値について、正負の判定を行う。この判定結果は、例えば図１２（Ｄ）に示すようになる。
【００５４】
ここで、図１２（Ｄ）において、判定結果が「正」の場合には、更新用画像の画素の濃度値が許容範囲内に属することを意味し、「負」の場合には、それが許容範囲内に属さないことを意味する。
ところで、上述のステップＳ５１の判定処理の結果、更新用画像の各画素の濃度値が、全て許容範囲内に属する場合には、次のステップＳ５３に進み、表示装置１０に正常である旨の表示を行う。
【００５５】
一方、更新用画像の各画素の濃度値に、許容範囲内に属さないものがある場合、すなわち、図１２（Ｄ）に示すように「負」を示す画素がある場合には、次のステップＳ５２に進む。ステップＳ５２では、その「負」を示す画素の８近傍の連結個数が所定値（例えば８個）以上か否かを判定する。
この判定の結果、その画素の８近傍の連結個数が所定値以上の場合には、表示装置１０に表示されている更新用画像において、その画素の連結個数が所定個以上の部分に異常である旨を示すマーキング表示を行う（ステップＳ５４）。このときには、表示装置１０に、更新用画像が異常である旨の表示を併せて行う。一方、その画素の８近傍の連結個数が所定値以下の場合には、ステップＳ５３に進む。
【００５６】
次のステップＳ５５では、更新用画像のデータを外部記憶装置７に登録する旨の指示が入力装置９からあるか否かを判定し、登録する旨の指示があるとステップＳ５６に進み、登録する旨の指示がないとステップＳ６１に進む。
次のステップＳ５６では、基準画像データメモリ５に記憶される基準画像の濃度値と、許容差データメモリ６に記憶される許容差データとのうち、上述のように抽出された画素に対応する濃度値と許容差データとを、以下のような手順によりそれぞれ更新する。
これは、上記のように登録された更新用画像には、上述のように抽出された濃度値が異常な画素が含まれるので、その画素の濃度値も許容範囲内となるようにする必要があるためである。
【００５７】
次に、そのような画素の基準画像の濃度値と、許容差データとの更新処理について詳述する。
いま、更新用画像の画素のうち、その濃度値が許容範囲外の画素の濃度値をｚとし、それに対応する更新前の基準画像の画素の濃度値をｘ、許容差データの値をｙとする。
そして、図１３に示すように、更新用画像の画素の濃度値ｚが、上限値（ｘ＋ｙ）を上回る場合には、更新後の基準画像の濃度値ｘ’と許容差データの値ｙ’を次の（２）式および（３）式により求めるものとする。
ｘ’＝〔ｚ＋（ｘ−ｙ〕／２・・・・（２）
ｙ’＝ｚ−ｘ’            ・・・・（３）
ここで、いま、図７に示すように、例えばｘ＝１００、ｙ＝１０、ｚ＝１５０とすると、ｘ’＝１２０、ｙ’＝３０となる。
【００５８】
一方、図１４に示すように、更新用画像の濃度値ｚが、下限値（ｘ−ｙ）を下回る場合には、更新後の基準画像の濃度値ｘ’と許容差データの値ｙ’を次の（４）式および（５）式により求めるものとする。
ｘ’＝〔ｚ＋（ｘ＋ｙ〕／２・・・・（４）
ｙ’＝ｘ’−ｚ            ・・・・（５）
ここで、いま、図１４に示すように、例えばｘ＝１００、ｙ＝１０、ｚ＝２０とすると、ｘ’＝６５、ｙ’＝４５となる。  
このようにして基準画像データメモリ５の内容は、図１１（Ａ）に示す内容から図１５（Ａ）に示す内容に更新され、同様に、許容差データメモリ６の内容は、図１１（Ａ）に示す内容から図１５（Ｂ）に示す内容に更新される。
【００５９】
ところで、プリント基板の表面パターンは、プリント基板ごとに差異（ずれ）があるので、プリント基板の良否の検査の精度を上げるためには、良品のプリント基板を撮像した画像データを多数登録して使用する必要がある。
その一方、画像データの登録を少なくして精度の良いプリント基板の検査ができるようにするためには、登録した画像データについて、許容範囲（許容差データ）を疑似的に広げるようにすれば良い。
【００６０】
そこで、この実施形態では、画像の１画素の大きさが０．０５ｍｍ×０．０５ｍｍであることを利用し、更新用画像を基準画像に対して、所定方向に所定量ずらし、これに基づいて許容差データメモリ６に記憶される許容差データのみを更新するようにしたので、以下この手順について詳細に説明する。
まず、ステップＳ５７では、図１１（Ｂ）に示す更新用画像を、図１１（Ａ）に示す基準画像に対して所定方向（例えば右方向）に所定量（例えば１画素分）ずらすと、図１６（Ａ）に示すようなずらし画像が得られる。
【００６１】
次のステップＳ５８では、そのずらした更新用画像の各画素の濃度値が、許容範囲内に属するか否かの判定を行い、その許容範囲内に属しない画素を抽出する。すなわち、図１５（Ａ）に示す更新後の基準画像の濃度値と、図１６（Ａ）のずらした画像の濃度値との間で差分演算を行い、図１６（Ｂ）に示すような差分データを得る。次に、その求めた差分データに基づき、上記と同様に、許容範囲外の画素を抽出すると、その画素ごとの抽出結果（判定結果）は図１６（Ｃ）に示すようになる。
ところで、そのずらした更新用画像には、上記のように濃度値が異常な画素が含まれるので、その異常な部分の濃度値も許容範囲内となるようにする必要がある。そのため、ステップＳ５９では、許容差データメモリ６に記憶される許容差データのみを、以下のような手順により更新する。
【００６２】
すなわち、そのずらした更新用画像の画素のうち、その濃度値が許容範囲外の画素の濃度値をｚ、それに対応する更新後の基準画像の画素の濃度値をｘ’とする。そして、更新用画像の画素の濃度値ｚが、ｘ’を上回る場合には、更新後の許容差データの値ｙ’を次の（６）式により求めるものとする。
ｙ’＝ｚ−ｘ’・・・・（６）
ここで、例えば、ｚ＝１０１、ｘ’＝２０とすると、ｙ’＝８１となる。
一方、更新用画像の濃度値ｚが、ｘ’を下回る場合には、更新後の許容差データの値ｙ’を次の（７）式により求めるものとする。
ｙ’＝ｘ’−ｚ・・・・（７）
このようにして再更新された許容差データの一例を示すと、図１６（Ｄ）に示すようになる。
【００６３】
次のステップＳ６０では、設定された所定方向の全てに対して更新用画像のずらしに基づく許容差データの更新が終了したか否かが判定される。この判定の結果、許容差データの更新が終了していない場合には、ステップＳ５７に戻る。そして、図１１（Ｂ）に示す更新用画像を、図１１（Ａ）に示す基準画像に対して例えば左方向にずらし、上記と同様の手順により許容差データを更新する（ステップＳ５７〜Ｓ５９）。
【００６４】
このようにして、例えば、更新用画像の基準画像に対して所定量ずらす方向を、左方向、右方向、前方向、後方向、右斜め上方向、右斜め下方向、左斜め上方向、および左斜め下方向の８方向について行い、その各方向における許容差データの更新を終了すると（ステップＳ６０）、次のステップＳ６１に進む。
次のステップＳ６１では、上記の一連の処理の終了指示があるか否かが判定される。この判定の結果、その指示がない場合には、ステップＳ４８に戻り、上記の一連の処理を行う。一方、その指示がある場合には、上記の一連の処理を終了する。
【００６５】
この実施形態では、このようにして更新された基準画像データと許容差データを使用し、検査対象であるプリント基板の良否の検査を行う。そこで、次にそのプリント基板の検査の処理手順を、図１７に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、上記のようにして取得した、パターン領域の分割のために使用するパターン領域用データ、更新済みの基準画像データ、および許容差データを、パターン領域データメモリ４、基準画像データメモリ５、および許容差データメモリ６にそれぞれ格納する（ステップＳ７１）。
【００６６】
次に、ステップＳ７２では、検査対象のプリント基板の表面の画像を撮像装置２で撮像し、その撮像して得たモノクロの検査画像を、画像処理装置３内の画像メモリ内に取得する。次のステップＳ７３では、このように取得した検査画像を表示装置８に表示し、基準画像の位置合わせマークを基準に位置補正する（ステップＳ７３）。
ステップＳ７４では、パターン領域データメモリ４に登録されている各パターン領域のデータを参照し、ステップＳ７２で取得したモノクロの検査画像を各パターン領域に分割する。そして、ステップＳ７５では、その分割させたパターン領域のうちシルク領域の形状を膨張させ、この分割、膨張処理をさせた検査画像の各画素の濃度値を、検査画像データとして画像処理装置３の画像メモリ内に記憶する。
【００６７】
次いで、検査画像の各画素の濃度値と、対応する基準画像の各画素の濃度値との間で差分演算を行い、差分データを求める（ステップＳ７６）。さらに、その各差分データを比較するために、許容差範囲を次の（８）式のより算出する（ステップＳ２５）。
許容差範囲＝許容差データ＋（ｃ〔％〕×許容差データ＋ｄ）・・・・（８）
（８）式において、許容差データは許容差データメモリ６に記憶される値である。また、（８）式中の（  ）内は許容差パラメータであり、ｃは許容差データを補正するための補正係数、ｄは許容差データを補正するための補正値（絶対値）であり、ｃ、ｄは入力装置９から任意の値として予め設定されている。
【００６８】
次に、その求めた許容差範囲と差分データの比較を行う（ステップＳ７８）。この比較の結果、差分データが許容差範囲よりも大きな場合には、その差分データにかかる画素を不一致画素（異常画素）として記憶する（ステップＳ７９）。一方、差分データが許容差範囲よりも小さい場合には、次のステップＳ８０に進む。
以上のステップＳ７６〜ステップＳ７９の各処理を、検査画像の画素の最終アドレスまで継続し、最終アドレスであると判断されると（ステップＳ８０）、次のステップＳ８１に移行する。
【００６９】
ステップＳ８１では、その不一致画素が、設定個数以上連結するか否かを判定する。この判定の結果、不一致画素が設定個数以上連結する場合には、表示装置１０においてプリント基板が不良品である旨の表示を行うとともに、その不一致画素をマーキング表示する（ステップＳ８２）。一方、不一致画素が設定個数以上連結しない場合には、表示装置１０においてプリント基板が良品である旨の表示を行う（ステップＳ８３）。
【００７０】
次のステップＳ８４では、プリント基板の検査の終了の指示があったか否かが判定される。その指示があるまでステップＳ７２からステップＳ８３までの各処理を繰り返し、その指示があったことが判定されると、プリント基板の検査を終了する。
なお、以上の動作説明では、検査対象をプリント基板とした場合について説明してきたが、検査対象をＩＣ基板として場合も、上記の手順で検査することができる。ただし、プリント基板の場合には、シルク領域の形状を膨張させたが、ＩＣ基板の場合には、膨張させるのは文字などの印刷領域である。
【００７１】
以上説明したように、この実施形態によれば、良品のプリント基板のカラー画像を取得し、この取得したカラー画像を色の差異を利用して各パターン領域に分割するとともに、この分割させたパターン領域に対してその特性に応じてその形状を変形処理し、これを登録するようにした。次に、良品のプリント基板のモノクロ画像を取得し、その登録済みの各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域に対してその形状を変形処理し、この分割、変形処理させた各パターン領域ごとに、プリント基板の検査時に使用する検査基準を作成し、これを登録するようにした。このため、この実施形態によれば、プリント基板の検査の開始に先立って用意すべき検査基準の作成時間を大幅に短縮が可能である。
【００７２】
また、この実施形態では、プリント基板の検査時には、検査対象のプリント基板のモノクロ画像を取得し、その登録済みの各パターン領域を参照してその取得したモノクロ画像を各パターン領域に分割し、この分割させたパターン領域に対してその形状を変形処理し、この分割、変形処理させた各パターン領域の欠陥の有無の検査を、その登録済みの各パターン領域ごとの検査基準を用いて行うようにした。
【００７３】
このため、この実施形態によれば、そのプリント基板の検査精度を大幅に向上できる。具体的には、特定の領域（例えばパッド領域）の不良検出精度が向上でき、従来検出が不能であった不良を検出できる。例えば、φ０．６程度のＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒｅｙ）のパッド上における０．２ｍｍ角程度の不良が、従来の検査機では、許容がつきすぎて検出できない、あるいは、虚報が大量に発生してしまうという不具合があったが、この実施形態では、虚報が発生することなく検出できる。
【００７４】
さらに、この実施形態では、上記のように、プリント基板などの印刷物の検査時に必要な検査基準を作成する場合に、印刷物のカラー画像とモノクロ画像とを使用し、プリント基板の検査のときに、はモノクロ画像を使用してその良否を判定するようにした。すなわち、この実施形態では、カラー画像を使用するのは検査基準の作成時だけで、プリント基板の検査時にはモノクロ画像のみを使用するようにした。
【００７５】
このため、この実施形態によれば、検査時にカラー画像を使用する場合に比べ、その処理する情報量を１／３にすることができる上に判定処理が容易になり、検査時間を大幅に短縮できる。
また、この実施形態では、上記のように、プリント基板などの印刷物の検査時に必要な検査基準を、良品のプリント基板などのカラー画像とモノクロ画像とを使用することにより各パターン領域ごとに作成するようにした。これに対して、その検査基準をプリント基板などの設計データに基づいて作成することが可能である。
【００７６】
しかし、プリント基板などでは、良品であってもその仕上がりにばらつきがあるので、この実施形態のように、良品のプリント基板を撮像した画像に基づいて作成した方が好ましい。また、設計データから検査基準を作成するのは、相当の技術が必要である上にその作業が複雑であるが、この実施形態によればそのような不具合がない。
さらに、この実施形態では、テーブル１の表面色、すなわち、プリント基板など印刷物のカラー画像の取得時の背景色を、印刷物に含まれる色以外の色であって、ＲＧＢ色立体で表現した場合に印刷物に含まれる色からできるだけ離れている領域に属する色にするようにした。このため、この実施形態によれば、プリント基板のカラー画像を用いてその検査領域と非検査領域を認識する際に、その非検査領域を容易に認識できる。
【００７７】
次に、本発明の他の実施形態の構成について、図１９、図２０、および２１を参照して説明する。
図１〜図３で説明した実施形態は、印刷物であるプリント基板をテーブル１上に静止させ、テーブル１を移動させるようにしてプリント基板の画像を撮像装置２で撮像するようにしたものである。
これに対して、図１９〜図２１に示す他の実施形態は、印刷物であるプリント基板ａを、傾斜板３１に沿わせて搬送装置３２で搬送させ、その搬送中に傾斜板３１に設けたスリット３３を介して撮像装置２で撮像するようにしたものである。
【００７８】
傾斜板３１は、その平面が基台３４の平面に対して所定の傾斜角θを有するように配置されている。ここで傾斜角θは、例えば７０度〜８５度の範囲である。搬送装置３２は、プリント基板ａを傾斜板３１の表面側に沿わせた状態で搬送させるようになっている。傾斜板３１の裏側であって、スリット３５の長さ方向に向けて、そのスリット３５を照明する蛍光灯３６が配置されている。基台３４上には、図１、図２および図１８と同様に構成される撮像装置２が配置されている。
【００７９】
なお、撮像装置２でプリント基板ａのカラー画像を取得する場合には、そのプリント基板ａの背景色が以下の色になるようにした。すなわち、その背景色が、プリント基板ａに含まれる色以外の色であって、ＲＧＢ色立体で表現した場合にプリント基板ａに含まれる色からできるだけ離れている領域に属する色にするようにした。このために、図示しないが、カラー画像を取得する場合には、プリント基板ａの傾斜板３１に沿わない面の側を、その背景色で照明するようになっている。
ここで、この他の実施例は、上記の構成の部分のみが図１〜図３で説明した実施形態と異なり、その他の部分の構成やその検査の動作は、図１〜図３で説明した実施形態と同じであるので、その説明は省略する。
この他の実施形態によれば、上記の実施形態と同様の効果を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態の外観構成を示す正面図である。
【図２】その外観構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態の画像処理に係る構成を示すブロック図である。
【図４】この実施形態によるプリント基板の検査方法の概要を説明するフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ４，Ｓ５のそれぞれの処理を具体化したフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ１２の処理を具体化したフローチャートである。
【図７】図５のステップＳ１３の処理を具体化したフローチャートである。
【図８】図５のステップＳ１５、Ｓ１６の処理を具体化したフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートの続きの処理を示すフローチャートである。
【図１０】基準データとその許容範囲を説明する説明図である。
【図１１】基準画像と更新用画像の差分演算の一例を示す図である。
【図１２】更新用画像の各画素から許容差範囲外の画素を抽出することを説明する説明図である。
【図１３】基準画像の基準画像データと、許容差データの更新の一例を説明する説明図である。
【図１４】基準画像の基準画像データと、許容差データの更新の他の例を説明する説明図である。
【図１５】更新された基準画像の基準画像データと、更新された許容差データの一例を示す図である。
【図１６】更新用画像をずらし、これに応じて許容差データのみを再更新する場合の手順を説明する説明図である。
【図１７】この実施形態において、プリント基板の検査の処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１８】図１および図２に示すフィルタプレートを駆動する位置決め装置の一例を示す斜視図である。
【図１９】本発明の他の実施形態の外観構成を示す平面図である。
【図２０】その他の実施形態の外観構成を示す正面図である。
【図２１】その他の実施形態の外観構成を示す右側面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  テーブル
２  撮像装置
３  画像処理装置
４  パターン領域データメモリ
５  基準画像データメモリ
６  許容差データメモリ
７  外部記憶装置
８  ＲＯＭ
９  入力装置
１０  表示装置
２１  モノクロカメラ
２２  フィルタプレート
２２１〜２２４  フィルタ
２３  位置決め装置
【図１】
0003691503.tif 000002
【図２】
0003691503.tif 000003
【図３】
0003691503.tif 000004
【図４】
0003691503.tif 000005
【図５】
0003691503.tif 000006
【図６】
0003691503.tif 000007
【図７】
0003691503.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003691503.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
0003691503.tif 000015
【図１５】
0003691503.tif 000016
【図１６】
0003691503.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0003691503.tif 000019
【図１９】
0003691503.tif 000020
【図２０】
0003691503.tif 000021
【図２１】
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