(57)【要約】      （修正有）【課題】パタン光を投影する投影装置や斜視カメラを有する検査装置において、はんだ形状の良好な計測性能を実現するための技術を提供する。【解決手段】照明装置１に投影装置３用の開口１３を設ける場合に、原点から見て、Ｘ軸方向とＹ軸方向のいずれとも異なる方位に開口１３を形成する。投影装置３用の開口１３と斜視カメラ用の開口の両方を設ける場合には、それぞれを異なる方位に配置する。あるいは、補完照明装置を設けて、開口による照明光の欠損を補ってもよい。あるいは、投影装置と斜視カメラの光軸を一致させることで、開口を共通にしてもよい。【選択図】図１
2015169510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品がはんだ付けされた基板を垂直方向から撮影するカメラを有する検査装置であって、
検査装置内に搬送された基板と前記カメラの光軸との交点を原点とし、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に平行にＸ軸、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に垂直にＹ軸、基板表面に垂直にＺ軸をとり、Ｚ軸となす角を天頂角、原点から見たＸＹ面内における方向を方位という場合に、
天頂角に応じて色又は輝度が段階的若しくは連続的に変化する照明光を全方位から基板に対し照射可能に構成された照明装置と、
Ｚ軸に対し斜めの方向から、パタン光を基板に対し投影可能に構成された一つ又は複数の投影装置と、
前記照明装置を点灯した状態、又は、前記投影装置から前記パタン光を投影した状態で前記カメラにより撮影された基板の画像を用いて検査を行う処理装置と、を有し、
前記投影装置は、前記照明装置に設けられた開口を通して、パタン光を基板に対し投影するものであり、
前記開口は、原点から見て、Ｘ軸方向とＹ軸方向のいずれとも異なる方位に設けられている
ことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記照明装置は、ドーム状の発光領域を有する照明装置であり、
少なくともＸ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸正方向、Ｙ軸負方向の四つの方位では、最小の天頂角から最大の天頂角まで前記発光領域が連続している
ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記照明装置は、色又は輝度が異なる複数の発光体を天頂角を変えて配置した照明装置であり、
少なくともＸ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸正方向、Ｙ軸負方向の四つの方位では、前記複数の発光体が略隙間なく並べられている
ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項４】
Ｘ軸正方向の方位角を０度とした場合に、
前記開口は、原点から見て、約４５度、約１３５度、約２２５度、約３１５度のうちのいずれかの方位に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
二つの投影装置を有しており、
一方の投影装置用の開口と他方の投影装置用の開口とが、原点から見て、１８０度異なる方位に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項６】
前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対して斜めの方向から、基板を撮影する一つ又は複数の斜視カメラをさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項７】
前記投影装置用の開口と前記斜視カメラ用の開口とが、原点から見て、異なる方位に設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
前記投影装置の光軸と前記斜視カメラの光軸を一致させる光学部材をさらに有し、
前記投影装置用の開口が前記斜視カメラ用の開口を兼ねている
ことを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
【請求項９】
前記照明装置に設けられた開口による照明光の欠損を補う補完光を、基板に対し照射する補完照明装置をさらに有する
ことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項１０】
部品がはんだ付けされた基板を垂直方向から撮影するカメラを有する検査装置であって、
検査装置内に搬送された基板と前記カメラの光軸との交点を原点とし、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に平行にＸ軸、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に垂直にＹ軸、基板表面に垂直にＺ軸をとり、Ｚ軸となす角を天頂角、原点から見たＸＹ面内における方向を方位という場合に、
天頂角に応じて色又は輝度が段階的若しくは連続的に変化する照明光を全方位から基板に対し照射可能に構成された照明装置と、
前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対し斜めの方向から、パタン光を基板に対し投影可能に構成された一つ又は複数の投影装置と、
前記照明装置に設けられた開口による照明光の欠損を補う補完光を、基板に対し照射する補完照明装置と、
前記照明装置及び前記補完照明装置を点灯させた状態、又は、前記投影装置から前記パタン光を投影した状態で前記カメラにより撮影された基板の画像を用いて検査を行う処理装置と、を有する
ことを特徴とする検査装置。
【請求項１１】
部品がはんだ付けされた基板を垂直方向から撮影するカメラを有する検査装置であって、
検査装置内に搬送された基板と前記カメラの光軸との交点を原点とし、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に平行にＸ軸、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に垂直にＹ軸、基板表面に垂直にＺ軸をとり、Ｚ軸となす角を天頂角、原点から見たＸＹ面内における方向を方位という場合に、
天頂角に応じて色又は輝度が段階的若しくは連続的に変化する照明光を全方位から基板に対し照射可能に構成された照明装置と、
前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対し斜めの方向から、パタン光を基板に対し投影可能に構成された一つ又は複数の投影装置と、
前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対して斜めの方向から、基板を撮影する一つ又は複数の斜視カメラと、
前記照明装置を点灯した状態もしくは前記投影装置から前記パタン光を投影した状態で前記カメラにより撮影された基板の画像、又は、前記照明装置を点灯した状態で前記斜視カメラにより撮影された基板の画像を用いて検査を行う処理装置と、を有し、
前記投影装置用の開口と前記斜視カメラ用の開口とが、原点から見て、異なる方位に設けられている
ことを特徴とする検査装置。
【請求項１２】
部品がはんだ付けされた基板を垂直方向から撮影するカメラを有する検査装置であって、
検査装置内に搬送された基板と前記カメラの光軸との交点を原点とし、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に平行にＸ軸、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に垂直にＹ軸、基板表面に垂直にＺ軸をとり、Ｚ軸となす角を天頂角、原点から見たＸＹ面内における方向を方位という場合に、
天頂角に応じて色又は輝度が段階的若しくは連続的に変化する照明光を全方位から基板
に対し照射可能に構成された照明装置と、
前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対し斜めの方向から、パタン光を基板に対し投影可能に構成された一つ又は複数の投影装置と、
前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対して斜めの方向から、基板を撮影する一つ又は複数の斜視カメラと、
前記照明装置を点灯した状態もしくは前記投影装置から前記パタン光を投影した状態で前記カメラにより撮影された基板の画像、又は、前記照明装置を点灯した状態で前記斜視カメラにより撮影された基板の画像を用いて検査を行う処理装置と、
前記投影装置の光軸と前記斜視カメラの光軸を一致させる光学部材と、を有し、
前記投影装置用の開口が前記斜視カメラ用の開口を兼ねている
ことを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品がはんだ付けされた基板の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リフロー後の基板をカメラで撮影し、得られた画像を解析することで部品のはんだ接合の良否を検査する検査装置が知られている。この種の検査装置では、Ｒ，Ｇ，Ｂの照明を異なる入射角ではんだ面に当て、各色の反射光をカメラで撮影することで、はんだフィレットの３次元形状を２次元の色相情報として画像化する方法（いわゆるカラーハイライト方式）が用いられることが多い。また最近では、はんだ形状計測用の照明に加え、拡散物体の３次元形状（部品本体の高さなど）を計測するためのパタン光を投射する投影装置を搭載した検査装置もある（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４９７３６号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２１８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１２に、特許文献１の検査装置の構成を模式的に示す。この検査装置では、青色照明１０１Ｂ、緑色照明１０１Ｇ、赤色照明１０１Ｒの３つのリング状照明ではんだ形状計測用の照明装置が構成されており、Ｘ軸方向左右に２台の投影装置１０３が設置されている。はんだ形状を計測する際には、照明１０１Ｂ，１０１Ｇ，１０１Ｒを用いて基板１０４に青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒを照射し、その反射光をＺ軸上に配置されたカメラ１０２で撮影する。また、部品高さを計測する際には、左右の投影装置１０３から縞状のパタン光Ｌを投射し、カメラ１０２で撮影を行う。
【０００５】
パタン光Ｌは基板１０４に対し斜めの方向から投射しなければならない。そのため、従来装置では、図１２に示すようにリング状照明１０１Ｂと１０１Ｇの間隔を大きくとり、そのあいだに投影装置１０３を配置するか、特許文献２のように照明装置の中腹にパタン光投影用の開口を形成することで、照明装置と投影装置の物理的干渉を回避している。
【０００６】
しかしながら、照明装置に隙間や開口を設けると、図１２に示すように照明光に抜けが生じ、はんだ形状の計測性能を低下させてしまうという問題が発生する。言い換えると、はんだフィレット表面の傾斜を精度よく計測するには、照明装置の照明光が入射角方向（天頂角方向）に広く連続した角度レンジを有することが望ましいところ、従来装置では、パタン光投影のために照明光の角度レンジの一部を犠牲にしていたのである。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、パタン光を投影する投影装置を有する検査装置において、はんだ形状の良好な計測性能を実現するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一態様は、部品がはんだ付けされた基板を垂直方向から撮影するカメラを有する検査装置であって、検査装置内に搬送された基板と前記カメラの光軸との交点を原点とし、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に平行にＸ軸、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に垂直にＹ軸、基板表面に垂直にＺ軸をとり、Ｚ軸となす角を天頂角、原点から
見たＸＹ面内における方向を方位という場合に、天頂角に応じて色又は輝度が段階的若しくは連続的に変化する照明光を全方位から基板に対し照射可能に構成された照明装置と、Ｚ軸に対し斜めの方向から、パタン光を基板に対し投影可能に構成された一つ又は複数の投影装置と、前記照明装置を点灯した状態、又は、前記投影装置から前記パタン光を投影した状態で前記カメラにより撮影された基板の画像を用いて検査を行う処理装置と、を有し、前記投影装置は、前記照明装置に設けられた開口を通して、パタン光を基板に対し投影するものであり、前記開口は、原点から見て、Ｘ軸方向とＹ軸方向のいずれとも異なる方位に設けられていることを特徴とする検査装置である。
【０００９】
本発明の第二態様は、部品がはんだ付けされた基板を垂直方向から撮影するカメラを有する検査装置であって、検査装置内に搬送された基板と前記カメラの光軸との交点を原点とし、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に平行にＸ軸、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に垂直にＹ軸、基板表面に垂直にＺ軸をとり、Ｚ軸となす角を天頂角、原点から見たＸＹ面内における方向を方位という場合に、天頂角に応じて色又は輝度が段階的若しくは連続的に変化する照明光を全方位から基板に対し照射可能に構成された照明装置と、前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対し斜めの方向から、パタン光を基板に対し投影可能に構成された一つ又は複数の投影装置と、前記照明装置に設けられた開口による照明光の欠損を補う補完光を、基板に対し照射する補完照明装置と、前記照明装置及び前記補完照明装置を点灯させた状態、又は、前記投影装置から前記パタン光を投影した状態で前記カメラにより撮影された基板の画像を用いて検査を行う処理装置と、を有することを特徴とする検査装置である。
【００１０】
本発明の第三態様は、部品がはんだ付けされた基板を垂直方向から撮影するカメラを有する検査装置であって、検査装置内に搬送された基板と前記カメラの光軸との交点を原点とし、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に平行にＸ軸、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に垂直にＹ軸、基板表面に垂直にＺ軸をとり、Ｚ軸となす角を天頂角、原点から見たＸＹ面内における方向を方位という場合に、天頂角に応じて色又は輝度が段階的若しくは連続的に変化する照明光を全方位から基板に対し照射可能に構成された照明装置と、前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対し斜めの方向から、パタン光を基板に対し投影可能に構成された一つ又は複数の投影装置と、前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対して斜めの方向から、基板を撮影する一つ又は複数の斜視カメラと、前記照明装置を点灯した状態もしくは前記投影装置から前記パタン光を投影した状態で前記カメラにより撮影された基板の画像、又は、前記照明装置を点灯した状態で前記斜視カメラにより撮影された基板の画像を用いて検査を行う処理装置と、を有し、前記投影装置用の開口と前記斜視カメラ用の開口とが、原点から見て、異なる方位に設けられていることを特徴とする検査装置である。
【００１１】
本発明の第四態様は、部品がはんだ付けされた基板を垂直方向から撮影するカメラを有する検査装置であって、検査装置内に搬送された基板と前記カメラの光軸との交点を原点とし、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に平行にＸ軸、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に垂直にＹ軸、基板表面に垂直にＺ軸をとり、Ｚ軸となす角を天頂角、原点から見たＸＹ面内における方向を方位という場合に、天頂角に応じて色又は輝度が段階的若しくは連続的に変化する照明光を全方位から基板に対し照射可能に構成された照明装置と、前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対し斜めの方向から、パタン光を基板に対し投影可能に構成された一つ又は複数の投影装置と、前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対して斜めの方向から、基板を撮影する一つ又は複数の斜視カメラと、前記照明装置を点灯した状態もしくは前記投影装置から前記パタン光を投影した状態で前記カメラにより撮影された基板の画像、又は、前記照明装置を点灯した状態で前記斜視カメラにより撮影された基板の画像を用いて検査を行う処理装置と、前記投影装置の光軸と前記斜視カメラの光軸を一致させる光学部材と、を有し、前記投影装置用の開口が前記斜視
カメラ用の開口を兼ねていることを特徴とする検査装置である。
【００１２】
以上述べた各態様の検査装置によれば、投影装置用の開口や斜視カメラ用の開口による照明光の抜けがはんだ形状の計測に与え得る影響を従来よりも小さくでき、安定した形状計測を実現することができる。
【００１３】
第一態様ないし第四態様の検査装置において、前記照明装置は、ドーム状の発光領域を有する照明装置であり、少なくともＸ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸正方向、Ｙ軸負方向の四つの方位では、最小の天頂角から最大の天頂角まで前記発光領域が連続しているとよい。あるいは、前記照明装置は、色又は輝度が異なる複数の発光体を天頂角を変えて配置した照明装置であり、少なくともＸ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸正方向、Ｙ軸負方向の四つの方位では、前記複数の発光体が略隙間なく並べられているとよい。かかる構成の照明装置を用いることで、Ｘ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸正方向、Ｙ軸負方向に向いたはんだフィレットの傾斜面の形状を精度よく計測することが可能となる。
【００１４】
第一態様ないし第四態様の検査装置において、Ｘ軸正方向の方位角を０度とした場合に、前記開口は、原点から見て、約４５度、約１３５度、約２２５度、約３１５度のうちのいずれかの方位に設けられているとよい。Ｘ軸方向とＹ軸方向のいずれからも最も遠い方位に配置することで、開口による影響を最小限にできるからである。
【００１５】
第一態様ないし第四態様の検査装置において、二つの投影装置を有しており、一方の投影装置用の開口と他方の投影装置用の開口とが、原点から見て、１８０度異なる方位に設けられているとよい。これにより、二つの投影装置だけで、基板上の計測対象の略全体をカバーすることができる。
【００１６】
第一態様又は第二態様の検査装置において、前記照明装置に設けられた開口を通して、Ｚ軸に対して斜めの方向から、基板を撮影する一つ又は複数の斜視カメラをさらに有することも好ましい。
【００１７】
上記構成および処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、パタン光を投影する投影装置を有する検査装置において、はんだ形状の良好な計測性能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の検査装置の構成を模式的に示す図。
【図２】第２実施形態の検査装置の構成を模式的に示す図。
【図３】第３実施形態の検査装置の構成を模式的に示す図。
【図４】第４実施形態の検査装置の構成を模式的に示す図。
【図５】第５実施形態の検査装置の構成を模式的に示す図。
【図６】第６実施形態の検査装置の構成を模式的に示す図。
【図７】第７実施形態の検査装置の構成を模式的に示す図。
【図８】第８実施形態の検査装置の構成を模式的に示す図。
【図９】第９実施形態の検査装置の構成を模式的に示す図。
【図１０】基板上に表面実装された部品を模式的に示す図。
【図１１】座標系を説明する図。
【図１２】従来の検査装置の構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、部品がはんだ付けされた基板（リフロー後基板）のはんだ接合の良否を検査するための基板外観検査装置（以下、単に「検査装置」と呼ぶ）に関するものであり、特に、カメラ、照明装置、投影装置などの配置上の工夫に関するものである。以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態のいくつかを例示する。
【００２１】
図１１に各実施形態の説明及び図面において用いる座標系を示す。検査装置内に搬送され検査位置に配置された基板とカメラの光軸との交点を原点Ｏとし、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に平行にＸ軸、基板表面に平行で且つ基板の搬送方向に垂直にＹ軸、基板表面に垂直にＺ軸をとる。カメラの光軸はＺ軸に一致している。また、ある点Ｑを考えたときに、原点Ｏと点Ｑを通る直線ＯＱがＺ軸となす角を点Ｑの天頂角（φ）といい、原点Ｏから見たＸＹ面内における方向を点Ｑの方位という。方位角（θ）を記述する場合は、Ｘ軸正方向を０度として、反時計回りに、Ｙ軸正方向を９０度、Ｘ軸負方向を１８０度、Ｙ軸負方向を２７０度とする。
【００２２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る検査装置の構成を模式的に示す図である。図１（ａ）は、Ｚ軸天頂側から照明装置と投影装置の配置を表した図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡＯＢ線（一点鎖線）における組み合わせ断面図である。
【００２３】
検査装置は、照明装置１と、カメラ２と、投影装置３と、処理装置Ｐと、搬送装置（不図示）を有している。照明装置１は、はんだ形状計測用の照明であって、天頂角に応じて色が段階的若しくは連続的に変化する照明光を全方位から基板４に対し照射可能に構成されている。投影装置３は、拡散物体計測用の照明であって、Ｚ軸に対し斜めの方向（例えば天頂角＝約３０度の方向）から、パタン光３Ｌを基板４に対し投影可能に構成されている。カメラ２は、その光軸がＺ軸に一致するように配置され、垂直方向から基板４を撮影するカラーカメラであり、はんだ形状計測用の画像撮影と拡散物体計測用の画像撮影の両方に利用される。処理装置Ｐは、照明装置、投影装置、カメラ、搬送装置などの制御、カメラで撮影された画像の解析、はんだ接合の検査、部品高さの計測、検査結果の出力などの処理を担う装置である。搬送装置は、検査対象となる基板４を搬送するための装置であり、本実施形態では、Ｘ軸の負側より基板４を搬入し、検査を終えた基板４をＸ軸の正側へと搬出する（図１０参照）。
【００２４】
本実施形態の照明装置１は、青色ＬＥＤ１０Ｂ、緑色ＬＥＤ１０Ｇ、赤色ＬＥＤ１０Ｒが同心円状に配列された光源基板と、ドーム形状の拡散板１１とから構成されたドーム状照明装置である。照明装置１の天頂部には開口１２が設けられており、カメラ２はこの開口１２を通して基板４を真上から撮影可能に設置される。また、照明装置１の中腹、検査位置Ｏから見て約４５度の方位と約２２５度の方位には、投影装置用の開口１３が形成されている。これより、照明装置１の外側に設置された投影装置３から、各開口１３を通してパタン光３Ｌを基板４に投影できるようになっている。
【００２５】
はんだ形状を計測する場合には、照明装置１を点灯し、拡散板１１の発光領域１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒからそれぞれ青色光１Ｇ、緑色光１Ｇ、赤色光１Ｒを照射する。これにより、天頂角が大きくなるに従い青色、緑色、赤色と色が変化する照明光が全方位から基板４に対し照射される（つまり、ある天頂角φに対応する同じ色の光が、方位角θ＝０〜３６０度の全ての方位から、基板４に入射する）。この照明下で基板４を撮影すると、はんだ部分の画像には傾斜角に応じた色相が現れる。よって、色相の変化を解析することで、はんだフィレットの３次元形状（ぬれ上がり高さ）などを推定することができる。
【００２６】
拡散物体の計測には、例えば、位相シフト、光切断法などの方法を利用することができ
る。位相シフトの場合には、投影装置３から縞状のパタン光を投影した状態で基板４を撮影する操作を、縞状パタンの周期を変化させながら複数回行い、縞状パタンの位相の変化に基づき拡散物体の３次元形状（部品高さなど）を推定する。また、光切断法の場合には、ライン状のパタン光を投影し、パタン光の変形により拡散物体の３次元形状を推定する。なお、投影装置３から投影するパタン光は、縞状やライン状のパタン光に限られず、所定の模様や形状をもつように形成された光であればどのようなものでもよい。
【００２７】
本実施形態の検査装置の利点について説明する。図１０は、基板表面を上側からみた平面図であり、図１０の右方向に基板４が搬送されるものとする。図１０に示すように、基板４に表面実装される部品のほとんどは、基板４の縦方向又は横方向に平行に配列される。そのため、はんだフィレットの傾斜面は概ねＸ軸方向かＹ軸方向を向くように形成されることとなる。この点、本実施形態では、投影装置用の開口１３をＸ軸方向とＹ軸方向のいずれとも異なる方位に設けているため、図１（ｂ）のＡＯ断面に示すように、Ｘ軸正方向（０度）、Ｘ軸負方向（１８０度）、Ｙ軸正方向（９０度）、Ｙ軸負方向（２７０度）の四つの方位では、最小の天頂角φｍｉｎ（本実施形態では青色発光領域１１Ｂの上端の天頂角）から最大の天頂角φｍａｘ（本実施形態では赤色発光領域１１Ｒの下端の天頂角）まで発光領域が連続し、照明光の抜けが無い。したがって、投影装置用の開口１３による照明光の抜けがはんだ形状の計測に与え得る影響を十分に小さくでき、安定した形状計測を実現できる。
【００２８】
なお、開口１３の方位がＸ軸方向（０度又は１８０度）とＹ軸方向（９０度又は２７０度）のいずれとも異なっていさえすれば、開口１３による影響を低減する効果は得られるが、本実施形態のように、Ｘ軸方向とＹ軸方向のいずれからも最も遠い方位である４５度＋ｎ×９０度（ｎ＝０，１，２，３）の近辺に配置するのが、開口１３による影響を最小限にできるため最も好ましい。
【００２９】
また開口１３を４５度＋ｎ×９０度の近辺に配置すると、検査位置から見て対角に（１８０度異なる方位に）配置した２台の投影装置３だけで、基板上の計測対象の略全体をカバーできるという利点もある。すなわち、本実施形態のように約４５度と約２２５度に開口１３を設けた場合であれば、約４５度から投影したパタン光により、部品の上面とＸ軸正方向側の面とＹ軸正方向側の面の三つの面を照らすことができ、約２２５度から投影したパタン光により、部品の上面とＸ軸負方向側の面とＹ軸負方向側の面の三つの面を照らすことができるため、従来装置（図１２参照）のようにＸ軸方向の左右に２台の投影装置１０３を設置した場合よりも、死角（パタン光が届かない部分）を減らすことができる。
【００３０】
＜第２実施形態＞
図２は、本発明の第２実施形態に係る検査装置の構成を模式的に示す図である。第１実施形態との違いは、投影装置３を四つ設置し、投影装置用の開口１３を約４５度、約１３５度、約２２５度、約３１５度の四つの方位に設けた点である。かかる構成によっても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３１】
＜第３実施形態＞
図３は、本発明の第３実施形態に係る検査装置の構成を模式的に示す図である。図３（ａ）は、Ｚ軸天頂側から照明装置と投影装置と斜視カメラの配置を表した図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡＯＢ線（一点鎖線）における組み合わせ断面図である。以下、第１実施形態との相違部分についてのみ説明する。
【００３２】
検査装置は、第１実施形態の構成に加え、４台の斜視カメラ５を有している。斜視カメラ５は、Ｚ軸に対して斜めの方向から基板４を撮影するためのカメラである。斜視カメラ５は、真上からでは観測が困難な構造（例えば、Ｊリード等のフィレットやブリッジ）を
検査する目的や、ステレオ撮影による３次元計測の目的などに利用可能である。斜視カメラ５も、投影装置３と同じく基板４に対し斜めに設置する必要があるため、本実施形態では照明装置１の中腹に斜視カメラ用の開口１５を設けている。このとき、投影装置用の開口１３と斜視カメラ用の開口１５とが異なる方位になるように配置を工夫している。その理由は、２つの開口１３、１５を同じ方位に縦に並べて設けた場合、その方位における照明光の抜けが極めて大きくなり、はんだ形状の計測精度が著しく低下するおそれがあるからである。具体的に本実施形態では、投影装置用の二つの開口１３を約４５度と約２２５度の方位に配置し、斜視カメラ用の四つの開口１５を約０度、約９０度、約１８０度、約２７０度の方位に配置することとした。
【００３３】
以上述べた本実施形態の構成によっても、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、本実施形態の構成では、Ｘ軸方向やＹ軸方向において開口１５による照明光の抜けが生じるが、図から分かるように、斜視カメラ用の開口１５は投影装置用の開口１３に比べてサイズを小さくできるため、（従来のように投影装置用の開口をＸ軸方向やＹ軸方向に配置するのと比較して）開口１５による影響はさほど問題とならない。
【００３４】
＜第４実施形態＞
図４は、本発明の第５実施形態に係る検査装置の構成を模式的に示す図である。第３実施形態との違いは、斜視カメラ５を二つにし、斜視カメラ用の開口１５を約１３５度と約３１５度の二つの方位に設けた点である。この構成によれば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における照明光の抜けを無くすことができるので、第３実施形態よりもはんだ形状計測の信頼性を向上することができる。
【００３５】
＜第５実施形態＞
図５は、本発明の第５実施形態に係る検査装置の構成を模式的に示す図である。第５実施形態は、第１実施形態又は第２実施形態の変形例であり、その違いは、各投影装置３に対し補完照明装置６と光学部材７を組み合わせた点である。
【００３６】
補完照明装置６は、投影装置用の開口１３による照明光の欠損を補うための補完光６Ｇを照射する照明である。本実施形態では、投影装置用の開口１３が緑色光１Ｇの領域に形成されているため、緑色の補完光６Ｇを発する緑色ＬＥＤにより補完照明装置６が形成される。光学部材７は、補完照明装置６の光軸と投影装置３の光軸とを一致させるための光学系であり、例えばハーフミラーを用いることができる。
【００３７】
はんだ形状を計測する際、照明装置１と補完照明装置６の両方を点灯することで、開口１３を通して補完光６Ｇが基板４に照射されるため、実質的に開口１３が無いのと同じ照明状態を実現することができる。したがって、本実施形態によれば、前述した実施形態よりもさらにはんだ形状計測の信頼性を向上することができる。
【００３８】
＜第６実施形態＞
図６は、本発明の第６実施形態に係る検査装置の構成を模式的に示す図である。第６実施形態は、第３実施形態の変形例であり、その違いは、各投影装置３に対し補完照明装置６と光学部材７を組み合わせた点と各斜視カメラ５に対し補完照明装置８と光学部材９を組み合わせた点である。投影装置用の補完照明装置６及び光学部材７は第５実施形態のものと同様のため説明を省略する。
【００３９】
補完照明装置８は、斜視カメラ用の開口１５による照明光の欠損を補うための補完光８Ｇを照射する照明である。本実施形態では、斜視カメラ用の開口１５が緑色光１Ｇの領域に形成されているため、緑色の補完光８Ｇを発する緑色ＬＥＤにより補完照明装置８が形成される。光学部材９は、補完照明装置８の光軸と斜視カメラ５の光軸とを一致させるた
めの光学系であり、例えばハーフミラーを用いることができる。
【００４０】
はんだ形状を計測する際、照明装置１と補完照明装置６と補完照明装置８を点灯することで、開口１３と１５を通して補完光６Ｇと８Ｇが基板４に照射されるため、実質的に開口１３、１５が無いのと同じ照明状態を実現することができる。したがって、本実施形態によれば、前述した実施形態よりもさらにはんだ形状計測の信頼性を向上することができる。
【００４１】
＜第７実施形態＞
図７は、本発明の第７実施形態に係る検査装置の構成を模式的に示す図である。第７実施形態では、投影装置３と斜視カメラ５を１ユニットにした点が特徴である。
図７（ｂ）に示すように、ハーフミラー等の光学部材７によって投影装置３の光軸と斜視カメラ５の光軸を一致させ、投影装置用の開口１３が斜視カメラ用の開口も兼ねている。このように投影装置３と斜視カメラ５で開口を共通にしたことで、照明装置１に設けるべき開口の数（面積）を前述の実施形態よりも減らすことができる。したがって、開口による照明光の抜けを小さくでき、はんだ形状計測の信頼性を向上することができる。
【００４２】
＜第８実施形態＞
図８は、本発明の第８実施形態に係る検査装置の構成を模式的に示す図である。第８実施形態は、第７実施形態の変形例であり、その違いは、投影装置３と斜視カメラ５のユニットをＸ軸正方向、Ｘ軸負方向、Ｙ軸正方向、Ｙ軸負方向それぞれに配置した点である。
本実施形態の構成によっても、第７実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、本実施形態の構成では、Ｘ軸方向やＹ軸方向において開口１３による照明光の抜けが生じるが、一つの開口１３が投影装置用の開口と斜視カメラ用の開口を兼ねているため、（投影装置用の開口と斜視カメラ用の開口を別々に設ける構成と比較して）開口１３による照明光の抜けの影響を低減できる効果が得られる。
【００４３】
＜第９実施形態＞
図９は、本発明の第９実施形態に係る検査装置の構成を模式的に示す図である。前述した実施形態では、ドーム状照明装置１を用いていたのに対し、本実施形態では、色が異なる複数の発光体２０Ｂ，２０Ｇ，２０Ｒから構成された照明装置２０を用いている点が異なる。
【００４４】
発光体２０Ｂは、青色光を発する環状照明であり、例えば、環状基板に青色ＬＥＤを配列することで作製することができる。発光体２０Ｇは、緑色光を発する環状照明であり、発光体２０Ｒは、赤色光を発する環状照明であり、それぞれ発光体２０Ｂと同じように作製可能である。三つの発光体２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒを天頂角を変えて配置することで、前述したドーム状照明装置１と同様の照明光を照射することができる。
【００４５】
本実施形態においては、照明装置２０の外側に配置した投影装置３から基板４へパタン光を投影するため、発光体２０Ｇの一部に投影装置用の開口１３を形成している。このときも、開口１３の方位をＸ軸方向とＹ軸方向のいずれとも異ならせることで、第１実施形態で述べたのと同様の作用効果を得ることができる。なお、照明光の抜けを極力少なくし、はんだ形状計測の信頼性を高めるため、開口１３以外の部分では発光体同士を略隙間なく並べる（隙間を無くすか、はんだ形状の計測に影響を及ぼさない程度の十分に小さい隙間とする）とよい。
【００４６】
＜その他＞
上記の実施形態の説明は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能で
ある。
例えば、各々の実施形態の構成は、技術的な矛盾が生じない限り、互いに組み合わせることもできる。また、第１実施形態や第２実施形態の投影装置３を斜視カメラ５に置き換えた構成を採ることもできる。すなわち、照明装置１とカメラ２と斜視カメラ５を有する構成において、斜視カメラ用の開口をＸ軸方向やＹ軸方向とは異なる方位に設けるのである。
また、はんだ形状計測用の照明装置として、３色の照明を用いたが、２色又は４色以上の照明を用いることもできる。また、段階的に色が変化する照明ではなく、連続的に色が変化する照明を用いてもよい。あるいは、色でなく、輝度が段階的又は連続的に変化する照明を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１：照明装置
１Ｒ：赤色光、１Ｇ：緑色光、１Ｂ：青色光
１０Ｒ：赤色ＬＥＤ、１０Ｇ：緑色ＬＥＤ、１０Ｂ：青色ＬＥＤ
１１：拡散板、１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ：発光領域
２：カメラ、１２：カメラ用の開口
３：投影装置、３Ｌ：パタン光、１３：投影装置用の開口
４：基板
５：斜視カメラ、１５：斜視カメラ用の開口
６：補完照明装置、６Ｇ：補完光
７：光学部材
８：補完照明装置、８Ｇ：補完光
９：光学部材
２０：照明装置
２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ：発光体
Ｏ：検査位置
Ｐ：処理装置
【図１】
2015169510.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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