(57)【要約】電子部品の一組のＮ接点要素のそれぞれの位置を測定する方法及び装置である。第１及び第２の光路が、異なる視準角を有する第１及び第２の光ビームによって生成される。第１及び第２の光路の双方を選択的に開くことができ、双方とも単一のカメラの画像面で終わる。位置が、第１及び第２の光ビームによりそれぞれ生成された第１及び第２の画像を用いることによって求められる。
2004516491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の一組のＮ接点要素のそれぞれの位置を測定する方法であって、
前記組の接点要素を測定面に配置し、
ほぼ均一の第１の光源によって前記測定面を照らし、
前記第１の光源と、前記接点要素の少なくとも１つからの第１の視準角の方向への反射光とによって生成された第１の光ビームによって形成された第１の光路を、前記少なくとも１つの接点要素から始まり、カメラの画像面で終わるように形成し、
前記第１の視準角と異なる値を有する第２の視準角の方向への前記接点要素の少なくとも１つからの反射光によって得られた第２の光ビームによって形成された第２の光路を、前記少なくとも１つの接点要素から始まり、前記カメラの前記画像面で終わるように形成し、
前記第１の光路を選択的に開くことによって、前記カメラにより前記接点要素の第１の画像を形成し、該第２の光路を選択的に開くことによって、該カメラにより該接点要素の第２の画像を形成し、
前記第１及び第２の画像を用いることによって前記位置を測定する、
段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第２の光ビームが、第２の光源によって生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１及び第２の光源が、波長が重ならない光を生成することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１及び第２の光路が、ほぼ等しい平均焦点距離を有することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の光源が、最大限２０°の前記要素への入射角をもつ前記第１の光ビームを生成することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の光路が、前記接点要素から始まり、前記測定面に対してほぼ垂直に延びる最初の部分を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の光路が、前記接点要素から始まる最初の部分を有し、前記第２の視準角αが、２０°≦α≦８０°からなることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ほぼ均一な光ビームを生成し、前記接点要素が配置された測定面を照らすように設けられた第１の光源と、前記第１の光源及び該接点要素の少なくとも１つからの第１の視準角の方向への反射光によって生成された第１の光ビームによって前記少なくとも１つの接点要素から始まりカメラの画像面で終わるように形成された第１の光路を形成するように設けられたカメラ及び第１の光学手段と、該接点要素の少なくとも１つからの第２の視準角の方向への反射光によって得られた、前記第１の視準角と異なる値を有し、前記少なくとも１つの接点要素から始まる第２の光ビームによって形成された第２の光路を形成するように設けられた第２の光学手段とを備え、前記カメラが、該カメラによって記録された画像から位置を測定するために設けられた処理手段に接続された、電子部品の一組のＮ接点要素のそれぞれの位置を測定する装置であって、前記第２の光路が該カメラの該画像面で終わり、前記装置が、前記第１及び第２の光路内に取り付けられた、該第１の光路又は前記第２の光路のいずれかを選択的に開くように設けられた選択手段をさらに備えることを特徴とする装置。
【請求項９】
前記第２の光ビームの出力が角度α（２０°≦α≦８０°）で前記測定面に入射するような手法で配向された前記第２の光ビームを生成するように設けられた第２の光源を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２の光源が、波長帯が重ならない光を生成するように設けられたことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
手段が、続いて前記第１及び第２の光源のスイッチを入れたり切ったりするように設けられたことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記選択手段が、ダイクロイックミラーによって形成されたことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記選択手段が、半透過型ミラー及びシャッターによって形成されたことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記接点要素が配置された測定面を照らし、ほぼ均一の光ビームを生成するように設けられた第１の光源と、前記測定面の反射光によって得られた該接点要素の第１の画像を記録するように設けられたカメラとを備える、電子部品の一組のＮ接点要素のそれぞれの位置を測定する装置であって、少なくとも１つの横方向ミラーが前記測定面に隣接して視準角ψで配置され、前記カメラが、前記少なくとも１つのミラーによって反射された光を記録し、そこから第２の画像を形成するように設けられ、該カメラが、前記第１及び第２の画像を同時に形成するようになった解像度を有するようになった装置。
【請求項１５】
前記カメラが、ｎＫ×ｍＫ（１≦ｎ≦２及び１≦ｍ≦２）の解像度を有することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、接点要素の第１及び第２の画像を記録することによって電子部品の一組のＮ接点要素のそれぞれの位置を測定する方法及び装置に関する。第１の画像は、接点要素に垂直に反射された光によって得られ、第２の画像は、該接点要素に対して三角形角度で反射された光によって得られる。
【０００２】
（背景技術）
このような方法及び装置は、ＰＣＴ／ＢＥ００／０００２０により周知である。周知の方法又は装置においては、第１の画像が第１のカメラによって記録され、第２の画像が第２のカメラによって記録される。次に、接点要素の位置が、第１及び第２の画像内にあるデータに基づいて定められる。
周知の方法及び装置の欠点は、２つの個々のカメラを必要とすることである。第１のカメラは第１の画像を記録し、第２のカメラは第２の画像を記録する。したがって、画像データを処理するために、２つのフレーム取付チャネルが必要とされる。さらに、２つのカメラを同じ装置内に収容しなければならず、そのため大きな体積が必要とされる。
本発明の目的は、測定の精度に影響を与えることなく単一のカメラだけを必要とする、電子部品の接点要素のそれぞれの位置を測定する方法及び装置を実現することである。
【０００３】
（発明の開示）
したがって、本発明による方法又は装置は、
・接点要素を測定面に配置し、
・ほぼ均一の第１の光源によって測定面を照らし、
・第１の光源と接点要素の少なくとも１つからの第１の視準角の方向への反射光によって生成された第１の光ビームによって少なくとも１つの接点要素から始まりカメラの画像面で終わるように生成された第１の光路を形成し、
・接点要素の該少なくとも１つからの第１の視準角と異なる値を有する第２の視準角の方向への反射光によって得られた第２の光ビームによって少なくとも１つの接点要素から始まりカメラの画像面で終わるように生成された第２の光路を形成し、
・第１の光路を選択的に開くことによって、カメラにより接点要素の第１の画像を形成し、第２の光路を選択的に開くことによって、該カメラにより該接点要素の第２の画像を形成し、
・第１及び第２の画像を用いることによって位置を測定する、
段階を含むことを特徴とする。
【０００４】
共に同じカメラの画像面で終わる第１及び第２の光路を形成することによって、単一のカメラを用いながら同じ接点要素から２つの異なる画像を形成することができる。第１及び第２の経路を選択的に開くことにより、第２の経路が開いているときに第１の経路に沿って進む光を遮断することが可能になり、その逆も同様である。このように、第２の経路の光によって得られた第２の画像は、第１の経路に沿って進む光の影響を受けない。したがって、２つの異なる画像が得られ、単一のカメラを用いながら接点要素の位置を求めることが可能になる。
【０００５】
本発明による装置の第１の好ましい実施形態は、第２の光ビーム出力が角度α（２０°≦α≦８０°）で測定面に入射するように配向された第２の光ビームを生成するように設けられた第２の光源を含むことを特徴とする。第２の光源の使用により、異なる光路において光を明確に識別することが可能になる。
本発明による装置の第２の好ましい実施形態は、第１及び第２の光源が、波長帯が重ならない光を生成するように設けられたことを特徴とする。必然的に異なる波長帯の光がこれらの経路に沿って進むので、波長帯が重ならない光を使用することにより、第１及び第２の光路に沿って進む光をより明確に識別することが可能になる。したがって、第１の画像を生成する光と第２の画像を生成する光は干渉しない。
【０００６】
第１又は第２の経路のいずれかを選択的に開くように設けられた選択手段は、ダイクロイックミラーによって形成されることが好ましい。ダイクロイックミラーは、異なる波長帯の光との組み合わせで、該ダイクロイックミラーが、ある波長帯について反射性となり、他の波長帯については透過性となるという利点を提供する。
本発明による装置の第３の好ましい実施形態は、少なくとも１つの横方向ミラーが測定面に隣接して視準角αで配置され、カメラが、ｎＫ×ｍＫ（１≦ｎ≦２及び１≦ｍ≦２）の解像度を有し、少なくとも１つのミラーによって反射された光を記録するように設けられたことを特徴とする。この実施形態では、第１及び第２の光路を構成するのにミラーの配置はあまり重要でない。
【０００７】
（発明を実施するための最良の形態）
ここで図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
図面において、同一又は類似の要素には同じ参照符号が付けられている。
本発明による方法は、ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）／ＣＳＰ（チップ・スケール・パッケージング）及びフリップ・チップ・デバイスのような電子部品の接点要素の共平面性を自動計算するように設計される。要素の２次元又は３次元の寸法、要素の色及び形状の算出、なくなった要素又は置き違えられた要素の検出を含む他の計算を本発明によって行うこともできる。
【０００８】
図１に示される本発明による装置８の第１の実施形態において、電子部品１０が、該電子部品のＮ接点要素が第１の光源３によって照らされるように測定面７に配置される。第１の光源は、好ましくは最大限２０°の低い入射角で接点要素を均一に照らす。第１の光源は、高品質のリングライトの照明源を含むことが好ましい。この光源は、接点要素が配置された面の下にある、環形、正方形、六方形、又は他のほぼ平坦な幾何学的構成に配置された一連のＬＥＤで形成される。部品の接点要素が位置する体積をカバーするほぼ均一な光照射野を形成することが重要である。このようにして、異なる接点要素についてほぼ均一の照明が得られる。対称的な照明を得るために、測定されることになる部品の寸法によって角度の大きさを定める。部品が大きくなるにつれて、角度が大きくなる。したがって、例えば、４０×４０ｍｍの部品の場合には、リングの直径が１５ｃｍ及び入射角＝１５°となり、１５×１５ｍｍより小さい部品の場合には、入射角＝１０°となる。
【０００９】
光源３は、接点要素が配置された面を該面の周辺部から照らすので、一般にボールによって形成される接点要素の両側が照らされる。光源３によって生成された光は、電子部品１０が位置する測定面７に対してほぼ垂直に、第１の視準角で反射される。その反射光は、装置８を形成する他の光学部品の機能により定められた角度δで傾斜している第１のミラー１に入射する。
例えば一連のＬＥＤによって形成された第２の照明源４が、測定面７の下に取り付けられる。第２の照明源によって生成された光は、ある角度で測定面に入射する。角度δで傾斜した第２のミラー５は、第２の照明源４によって生成され、接点要素１０の面に反射された光を捕える。第２のミラー５によって反射された光は、角度ψで傾斜した第３のミラー６に向けられる。
角度θで傾斜したダイクロイックミラー２は、第１のミラー１によって反射された光を、該第１のミラー及びダイクロイックミラー２の下に配置された単一のカメラ９の対物レンズ内に反射させる。ダイクロイックミラー２は、第３のミラー６の光も単一のカメラ９に達するように、該第３のミラー６によって反射された光を透過させる。このカメラは、ＣＣＤ又はＣＭＯＳカメラであることが好ましい。
【００１０】
図１に示されるような照明源とミラーの配置により、図２にも示されるような第１及び第２の光路の形成が可能になる。第１の光路ｐ１は、第１の照明源３と電子部品１０が配置される測定面に対してほぼ垂直な方向へのその光の反射光とによって生成された第１の光ビームによって形成される。第１の経路ｐ１は、測定面と第１のミラー１との間に延びる最初すなわち第１の部分を有する。第２の部分が第１のミラーとダイクロイックミラー２との間に延び、この第２の部分は、第１のミラーによって反射された光によって得られる。第１の経路の最終部分がダイクロイックミラー２とカメラ９の画像面との間に延びる。最終部分は、ダイクロイックミラーに入射し、カメラに向けて反射された光によって得られる。この例において、ダイクロイックミラーに入射する光と、反射された光との間の角度κは、κ＝３１°である。
【００１１】
第２の光路ｐ２は、測定面に角度α（２０°≦α≦８０°）で入射する第２の照射源４によって生成された第２の光ビームによって形成される。第２の光路ｐ２の最初すなわち第１の部分は、測定面と第２のミラーとの間に第２の視準角αの方向に延びる。第２のミラーの傾斜角度δは、角度αとカメラの位置によって定められる。この例においては、２°≦δ≦１５°である。第２の光路の第２の部分は、第２のミラー５によって反射され、第３のミラー６に向けられた光によって得られる。第３のミラーの向きは、第２のミラー５及びカメラ９のうちの一つによって決まる。この例においては、５°≦ψ≦３５°である。第２の光路の最終部分は、第３のミラーとカメラ９の画像面との間に延びる。この最終部分はダイクロイックミラーに交差し、第３のミラーによって反射された光によって得られる。
【００１２】
ダイクロイックミラーは、一方では第１の経路に沿って、他方では第２の経路に沿って進む光によって得られる画像の多重化を可能にする。ダイクロイックミラーは、第１の波長帯に対しては、光を反射することによってミラーとして働き、第２の重ならない波長帯に対しては、ミラーが透過性、すなわち単なるガラス板として働くという特性を有する。したがって、ダイクロイックミラーは、波長多重化装置である。ここで第１の波長帯を第１の経路に沿って進む光に割り当て、該第１の波長帯と重ならない第２の波長帯を第２の経路に沿って進む光に割り当てることによって、２つの異なる画像を形成するために単一のカメラを用いるという特性を有する光学組立体が得られる。
【００１３】
一つの実行可能な波長帯の割当ては、例えば、第１の源に６００ｎｍから７２０ｎｍまでの範囲の赤色光を、第２の源に４２０ｎｍから５５０ｎｍまでの範囲の青色光を割り当てるというものである。赤色光は、第１の光路ｐ１に沿って進み、ダイクロイックミラー２は赤色光に対してミラーとして働く、すなわち該赤色光をカメラに向けて反射させる。他方、青色光は第２の光路に沿って進む。ダイクロイックミラー２は青色光を通すので、青色光はダイクロイックミラーを横切り、カメラ９に達する。
【００１４】
第１及び第２の光源のスイッチを一緒に入れるのではなく交互に入れることが好ましい。たとえ散乱のせいで、青色光が第１のミラー１に達するか、又は赤色光が第３のミラー６に達したとしても、この散乱光はカメラによる第１及び第２の画像の形成に影響を及ぼすものではない。実際は、ダイクロイックミラーは青色光を通すので、第１のミラーに入射し、該ダイクロイックミラーに向けて反射される青色光は、該ダイクロイックミラーを横切る。第３のミラーに達し、したがってダイクロイックミラーに入射する赤色光は、該ダイクロイックミラーによって反射される。このように、両方の画像は明確に分離される。
図３は、第１の経路に沿って進む光によって得られた第１の画像を左側に、第２の経路に沿って進む光によって得られた第２の画像を右側に示す。第１の画像は、接点要素に垂直に反射することによって得られた典型的なドーナツ形状を有する。第２の画像は、三角形角度での横方向照明のために典型的な月の形状を示す。
【００１５】
第２の光路において最初の部分の光軸が測定面に対して垂直ではなく、該測定面と角度αをなすので、用いられる対物レンズから電子部品上の種々の点までの距離は様々なものになる。したがって、視野の深さを大きくすることに対する必要性がある。図６は、視野の深さの必要性を示す。必要とされる視野の深さは、次のように表される。
ｄ＝ｆ．ｓｉｎα
ここで、ｆは、考慮される物体又は電子部品の横方向寸法に対応する視野である。必要とされる視野の深さは、十分小さなカメラの対物レンズの絞り口径を用いることによって得られる。例として、視野ｆ＝５０ｍｍ及び視準角α＝６０°である場合には、４３ｍｍの全体の視野の深さが必要とされる。全体の視野の深さは、波・光方程式
深さ＝λ／（絞り口径）２
によって与えられる。
ここで、λは、用いられる光源の波長である。波長λ＝５００ｎｍであると仮定すると、物体の側に必要とされる絞り口径は、０．００３４であり、これは、ｆ＝５０ｍｍの焦点距離の対物レンズについてのＦ数に対応する。
【００１６】
単一のカメラを用いることによって満たすべき別の制約は、単一の対物レンズだけを用いて鮮明な画像を生成できるように、双方の視野について平均の光路長（光路の中心軸線に沿って測定される）、すなわち物体とカメラの画像面との間の距離を実質的に同じにしなければならないことである。その条件は、異なるミラー１、２、５及び６を適切に配置すること、及び第１及び第２の光路がほぼ同じ光路長を有するように正しく傾斜させることによって満たされる。
図１に示される装置に幾つかの修正又は改良を加えることができる。所定の配置内で、すなわち固定されたミラーとカメラの光学機械式組立体について、単一の対物レンズを交換することだけによって視野を変えることができ、これによりカメラの解像度を変えることができる。絞り口径及び取り付け位置が適切に調整された異なる焦点距離の対物レンズは全て、カメラ視野全体にわたって鮮明な画像を生成するが、小さな視野（長い焦点距離）又は大きな視野（短い焦点距離）をマッピングする。
【００１７】
図３に示されるように、角度αのもとで第２の画像を斜めに見ているので、該画像の高さは、ｃｏｓ（α）の因子によって圧縮される。つまり、辺Ｅの正方形の物体が、およそ幅Ｅ及び高さＥ＊ｃｏｓ（α）の台形として見られる。したがって、画像フィールドの全領域が用いられるわけではない。幅に影響を及ぼすことなくこの画像の高さを拡張することによって、この方法の解像度、よって精度を改善することができる。直交する２方向について異なる倍率を有する光学システムは、アナモフィック光学系と呼ばれる。２つの平坦なミラーに代えて、第２のミラー５及び第３のミラー６について２つの円筒形ミラーを用いることによって、このことを第２の視野経路内で行うことができる。その結果が図４に示される。代わりに、２つの付加的な円柱レンズを第２の経路内に用いることができる。これらの２つのミラー又は２つのレンズは、一方向にビーム拡大器を形成し、他方向には光学作用をもたない。ここでは物体のアスペクト比に影響を与えないようにしなくてはならないので、これらの要素のいずれをも、もちろん真っ直ぐな視野経路である第１の経路の一部とすることはできない。
【００１８】
図１及び図２に示されるような配置は、本発明による装置の実行可能な実施形態の一例を示すにすぎないことは明らかである。第１及び第２の光路を実現するために、別の実施形態を用いることもできる。したがって、例えば、第１の経路が測定面に垂直に延びる最初の部分、すなわち９０°に等しい第１の視準角を有することが絶対不可欠というわけではない。第１及び第２の視準角についての他の値も許容される。もちろん、第１及び第２の視準角及び単一のカメラの位置の選択のためには、異なるミラーの配置を適合させなければならない。
【００１９】
第１又は第２の光路が異なる部分を有することが絶対に必要とされるわけではない。例えば、異なる配置のカメラ９及び／又は部品１０、或いは第１の光源３により、第１のミラー１を用いることなく該カメラの画像面に向けていきなり第１の光ビームを構成することが可能になる。さらに、ミラー１、５及び６より多いミラー又は少ないミラーを用いて光路を形成することもできる。重要なことは、異なる値を有する第１及び第２の視準角に沿って測定面を出る第１及び第２の光路を生成することができる２つの光ビームが形成されることである。各々の光ビームは、その都度単一のカメラの画像面上に画像を形成しなければならない。
【００２０】
ダイクロイックミラー２を用いる代わりに、半透過型ミラーを用いることもできる。しかしながら、半透過型ミラーを用いる実施形態においては、第１及び第２の光路内にフィルタ又はシャッターを取り付けなければならない。それらのフィルタ又はシャッターは、一方が開いているときに他方の光路を遮らなくてはならず、逆の場合も同様である。したがって、例えば、第１の光路が開いているときは、シャッターは第２の経路を閉じなければならない。半透過型ミラーを用いることによって幾らかの光強度が失われるので、十分な光強度が光源３及び４によってもたらされるように注意を払わなくてならない。
【００２１】
図５に示される実施形態におけるようにフィルタ１３及び１４が用いられる場合には、これらのフィルタは、もちろん、これらが取り付けられた光路に割り当てられた波長帯を透過し、他の波長を濾過するものでなければならない。したがって、一つの光路からの光が、他の光路の光と干渉し、取り込まれることになるそれぞれの画像を妨害することはない。
このように、ダイクロイックミラーの使用、或いはフィルタ又はシャッターの使用のいずれかによって、光路を選択的に開くことが重要である。シャッターを用いる場合には、該シャッターの開口部を光源と同期させなければならない。したがって、第１の光源３が光を発するときには、シャッター１３を開けなければならず、一方では第２の光源４のスイッチを切り、シャッター１４を閉めなければならない。第２の光源４が光を発するとき、すなわちシャッター１３が閉じられ、シャッター１４を開けるときには、反対の状況が生じる。シャッターは、例えば、電気的に作動可能な通常の絞り又はＬＣＤによって形成される。
【００２２】
半透過型ミラーを用いるとき、両方の光源が発する光の波長を同じにすることができる。もちろん、ダイクロイックミラーが用いられる場合には、両方の光源の波長帯が異なり、重なっていないことが必要である。互いに妨害しないように第１及第２の画像を連続して作らなければならない。
波長多重化装置を使用せずに空間構成を使用する単一のカメラの解決法の別の実施形態が図７に示される。この実施形態においては、少なくとも１つの横方向ミラー２０が物体１０に隣接して配置される。このミラーは、測定面と角度ψをなす。この角度は、２０°から８０°までの間である。示される実施形態において、一方が東側、他方が西側にある２つのミラー２０及び２１が配置される。代わりに、一方が北側、他方が南側にある更に別の２つのミラーを配置することも可能である。後者の実施形態において、図８に示されるように、第１の画像を形成する直接視野が画像面の中央に形成され、第２の画像を形成する４つの視野が該直接視野の周りに更に形成される。
【００２３】
図７に示される実施形態において、単一のカメラ及びレンズには、直接視野及び側方視野が隣接して見える。図９は、東側に単一のミラーを有する配置を用いて得られた画像を示す。図１又は図５の実施形態におけるものと同じ解像度を有する場合、カメラは、一方向により多くの画素を有する必要がある。例えば、視準角ψ＝６０°である場合には、画像の寸法は、係数２（ｃｏｓψ＝１／２）だけ圧縮される。したがって、カメラは他の実施形態の１．５倍の画素を有する必要がある。しなしながら、測定面に隣接してミラーを用いることにより、光路内にミラー及びその配置を用いることが回避される。例として、図１又は図５の実施形態において、１Ｋ×１Ｋ画素のカメラが用いられる場合には、同じ解像度を得るために、一つの横方向ミラーを用いる配置の場合には１Ｋ×１．５Ｋ画素のカメラが好ましい。視野の深さの必要性は、前述のものと同じである。
【００２４】
多くの横方向ミラーを用いると、測定はより正確なものになる。２つのミラーを有する実施形態について、１Ｋ×２Ｋ画素のカメラが好ましく、同じ解像度を得るために４つのミラーが用いられる場合には、２Ｋ×２Ｋ画素のカメラが好ましい。一般に、１≦ｎ≦２及び１≦ｍ≦２の場合には、ｎＫ×ｍＫの解像度が好ましい。
もちろん、必要とされる画質によって、より高い解像度又はより低い解像度を有するカメラを用いることも可能である。カメラの解像度は、多少なりとも同時に両方の画像を記録するように適合させるべきである。
【００２５】
通常のミラー及びダイクロイックミラーのより複雑な配置を利用することによって、少ない画素数のカメラによってこれらの多数の側方視野の実施形態を実行し、種々の視野についての波長の多重化を再び用いることができる。光学技術における当業者であれば、上で概要が説明された方法に基づいて実行可能な多数の配置を発明するのは困難なことではない。
接点要素の位置の決定は、引用によりここに組み入れるＰＣＴ／ＢＥ００／０００２０に説明されるものと類似の手法で記録された画像に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による装置の第１の実施形態の全体図を概略的に示す。
【図２】
図１に示されるような装置において形成されたような第１及び第２の光路を示す。
【図３】
図１に示される装置によって記録された第１及び第２の画像の例を示す。
【図４】
図１に示され、アナモフィック光学系を用いる装置によって記録された第１及び第２の画像の例を示す。
【図５】
本発明による装置の第２の実施形態の全体図を概略的に示す。
【図６】
本発明の方法を用いるときの必要とされる視野の深さを示す。
【図７】
本発明による装置の第３の実施形態の原理を概略的に示す。
【図８】
図５に示される装置によって得られた異なる画像の配置を示す。
【図９】
図８に示される装置によって記録された画像の例を示す。
【図３】
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【図４】
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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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004516491.tif 000032
2004516491.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月28日(2003.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の一組のＮ接点要素のそれぞれの位置を測定する方法であって、
前記組の接点要素を測定面内に配置し、
ほぼ均一な第１及び第２の光源によって前記測定面を照らし、
前記第１の光源と前記接点要素の少なくとも１つからの第１の視準角の方向への反射光によって生成された第１の光ビームによって前記少なくとも１つの接点要素から始まりカメラの画像面で終わるように生成された第１の光路を形成し、
前記第２の光源と前記接点要素の少なくとも１つからの前記第１の視準角と異なる値を有する第２の視準角の方向への反射光とによって生成された第２の光ビームによって前記少なくとも１つの接点要素から始まり前記カメラの前記画像面で終わるように生成された第２の光路を形成する、
段階を含み、
前記第１及び第２の光路が、おのおの前記測定面から延び、互いに角度２０°≦α≦５０°をなす第１の部分を有しており、
及び前記第１の光路を選択的に開くことによって、前記カメラにより前記接点要素の第１の画像を形成し、及び該第２の光路を選択的に開くことによって、該カメラにより該接点要素の第２の画像を形成し、
前記第１及び第２の画像を用いることによって前記位置を測定する、
段階をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１及び第２の光源が、波長が重ならない光を生成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１及び第２の光路が、ほぼ等しい平均焦点距離を有することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の光源が、最大限２０°の前記要素への入射角をもつ前記第１の光ビームを生成することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の光路が、前記接点要素から始まり、前記測定面に対してほぼ垂直に延びる最初の部分を有することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ほぼ均一な光ビームを生成し、前記接点要素が配置された測定面を照らすように設けられた第１の光源と、前記第１の光源及び該接点要素の少なくとも１つからの第１の視準角の方向への反射光によって生成された第１の光ビームによって前記少なくとも１つの接点要素から始まりカメラの画像面で終わるように生成された第１の光路を形成するように設けられたカメラ及び第１の光学手段と、前記第２の光源及び該接点要素の前記少なくとも１つからの前記第１の視準角とは異なる値を有する第２の視準角の方向への反射光によって生成された第２の光ビームによって、前記少なくとも１つの接点要素から始まるように生成された第２の光路を形成するように設けられた第２の光学手段とを備え、前記カメラが該カメラによって記録された画像から前記位置を測定するために設けられた処理手段に接続された、電子部品の一組のＮ接点要素のそれぞれの位置を測定する装置であって、前記第１及び第２の光路が、おのおの前記測定面から延び、互いに角度２０°≦α≦８０°をなし、前記第２の光路が前記カメラの前記画像面で終わり、前記装置が、前記第１及び第２の光路内に取り付けられた、該第１又は第２の光路のいずれかを選択的に開くように設けられた選択手段をさらに備えることを特徴とする装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の光源が、波長帯が重ならない光を生成することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
手段が、続いて前記第１及び第２の光源のスイッチを入れたり切ったりするように設けられたことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記選択手段が、ダイクロイックミラーによって形成されたことを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記選択手段が、半透過型ミラー及びシャッターによって形成されたことを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
接点要素が配置された測定面を照らし、ほぼ均一の光ビームを生成するように設けられた第１の光源と、前記測定面の反射光によって得られた該接点要素の第１の画像を記録するように設けられたカメラとを備える、電子部品の一組のＮ接点要素のそれぞれの位置を測定する装置であって、少なくとも１つの横方向ミラーが前記測定面に隣接して視準角ψで配置され、前記カメラが、前記少なくとも１つのミラーによって反射された光を記録し、そこから第２の画像を形成するように設けられ、該カメラが、前記第１及び第２の画像を同時に形成する解像度を有するようになったことを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記カメラが、ｎＫ×ｍＫ（１≦ｎ≦２及び１≦ｍ≦２）の解像度を有することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
（発明の開示）
したがって、本発明による方法又は装置は、
・接点要素を測定面に配置し、
・ほぼ均一の第１及び第２の光源によって測定面を照らし、
・第１の光源と接点要素の少なくとも１つからの第１の視準角の方向への反射光とによって生成された第１の光ビームによって少なくとも１つの接点要素から始まりカメラの画像面で終わるように生成された第１の光路を形成し、
・第２の光源と接点要素の少なくとも１つからの第１の視準角と異なる値を有する第２の視準角の方向への反射光とによって生成された第２の光ビームによって少なくとも１つの接点要素から始まりカメラの画像面で終わるように生成された第２の光路を形成する、
段階を含み、
第１及び第２の光路が、おのおの測定面から延び、互いに角度２０°≦α≦５０°をなす第１の部分を有しており、
・第１の光路を選択的に開くことによって、カメラにより接点要素の第１の画像を形成し、第２の光路を選択的に開くことによって、該カメラにより該接点要素の第２の画像を形成し、
・第１及び第２の画像を用いることによって位置を測定する、
段階をさらに含むことを特徴とする。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
共に同じカメラの画像面で終わる第１及び第２の光路を形成することによって、単一のカメラを用いながら同じ接点要素から２つの異なる画像を形成することができる。第１及び第２の経路を選択的に開くことにより、第２の経路が開いているときに第１の経路に沿って進む光を遮断することが可能になり、その逆も同様である。このように、第２の経路の光によって得られた第２の画像は、第１の経路に沿って進む光の影響を受けない。したがって、２つの異なる画像が得られ、単一のカメラを用いながら接点要素の位置を求めることが可能になる。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明による装置の実施形態は、第１及び第２の光路が、おのおの測定面から延び、互いに角度２０°≦α≦８０°をなす第１の部分を有し、該第２の光路がカメラの画像面で終わり、該装置が、該第１及び第２の光路内に取り付けられた、該第１又は第２の光路のいずれかを選択的に開くように設けられた選択手段をさらに含むことを特徴とする。
本発明による装置の第１の好ましい実施形態は、第１及び第２の光源が、波長帯が重ならない光を生成するように設けられたことを特徴とする。必然的に異なる波長帯の光がこれらの経路に沿って進むので、波長帯が重ならない光を使用することにより、第１及び第２の光路に沿って進む光をさらに明確に識別することが可能になる。したがって、第１の画像を生成する光と第２の画像を生成する光は干渉しない。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
第１又は第２の経路のいずれかを選択的に開くように設けられた選択手段は、ダイクロイックミラーによって形成されることが好ましい。ダイクロイックミラーは、異なる波長帯の光との組み合わせで、該ダイクロイックミラーが、ある波長帯について反射性となり、他の波長帯については透過性となるという利点を提供する。
本発明による装置の第２の好ましい実施形態は、少なくとも１つの横方向ミラーが測定面に隣接して視準角Ψで配置され、カメラが、ｎＫ×ｍＫ（１≦ｎ≦２及び１≦ｍ≦２）の解像度を有し、少なくとも１つのミラーによって反射された光を記録するように設けられたことを特徴とする。この実施形態では、第１及び第２の光路を構成するのにミラーの配置はあまり重要でない。




【国際調査報告】
2004516491.tif 000034
2004516491.tif 000035
2004516491.tif 000036