(57)【要約】【課題】検査対象物の表面欠陥を確実に検出することができる外観検査装置及び外観検査方法を提供することを目的とする。【解決手段】外観検査装置１は、検査対象物であるプリント配線板５０の表面の高低を非接触で検出するための距離センサ２と、この距離センサ２の検出した表面の高低データに基づいてプリント配線板５０を画像化した高低画像を、表示部６に表示させる高低画像表示手段１１とを備えるものである。外観検査装置１は、カメラ３を備えていてもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の表面の高低を検出するための高低検出手段と、
該高低検出手段の検出した該表面の高低データに基づいて該検査対象物を画像化し、画像化した高低画像を表示部に表示させる高低画像表示手段とを備えることを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
前記検査対象物の表面の高低検査用のマスターデータを記憶する第１記憶手段と、
前記高低検出手段の検出した前記表面の高低データを、該高低検査用のマスターデータと比較して該検査対象物を検査する高低検査手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記検査対象物を光学的に撮像するための撮像手段と、
該撮像手段の撮像した光学画像を、前記高低画像と共に前記表示部に表示させる光学画像表示手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記検査対象物の光学画像検査用のマスターデータを記憶する第２記憶手段と、
前記撮像手段の撮像した光学画像データを、該光学画像検査用のマスターデータと比較して該検査対象物を検査する光学画像検査手段とを備えることを特徴とする請求項３に記載の外観検査装置。
【請求項５】
前記高低検査手段及び前記光学画像検査手段の両検査結果から前記検査対象物を検査する相互検査手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の外観検査装置。
【請求項６】
前記高低検査手段及び前記光学画像検査手段の少なくとも一方で異常と判定された領域の前記高低画像及び前記光学画像を、共に前記表示部に表示させることを特徴とする請求項４又は５に記載の外観検査装置。
【請求項７】
検査対象物の表面の高低を検出し、検出した該表面の高低データに基づいて該検査対象物を画像化し、画像化した高低画像を表示部に表示させることを特徴とする外観検査方法。
【請求項８】
前記表面の高低データを、高低検査用のマスターデータと比較して前記検査対象物を検査することを特徴とする請求項７に記載の外観検査方法。
【請求項９】
前記検査対象物を光学的に撮像し、撮像した光学画像を前記高低画像と共に前記表示部に表示させることを特徴とする請求項７又は８に記載の外観検査方法。
【請求項１０】
前記検査対象物を撮像した光学画像データを、光学画像検査用のマスターデータと比較して前記検査対象物を検査することを特徴とする請求項９に記載の外観検査方法。
【請求項１１】
前記表面の高低データの検査結果及び前記光学画像の検査結果から前記検査対象物を検査することを特徴とする請求項１０に記載の外観検査方法。
【請求項１２】
前記表面の高低データ及び前記光学画像データの少なくとも一方が異常と判定された領域の前記高低画像及び前記光学画像を、共に前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の外観検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の外観について、打痕、欠損、異物の付着などの表面上の欠陥の有無を検査するための外観検査装置及び外観検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
検査対象物の外観をカメラで撮像し、ディスプレイに表示させた画像を観察して検査することや、撮像した画像データを検査用マスターデータと比較して検査することが行われている。例えば、プリント配線板の検査では、パターン、部品実装用のランド（パット）、スルーホール、レジスト等の位置ずれ、打痕、傷、欠損、しわ、ピンホールなどの表面欠陥の有無を、カメラで撮像した画像に基づいて判別することが従来から行われている。
【０００３】
カメラで撮像した画像は、検査対象物を二次元的に写し取ったものである。二次元的な画像には、例えば照明の角度や光の反射率の関係により、打痕のような表面の凹凸、つまり表面の高さ方向の表面欠陥が表れ難い。
【０００４】
例えば特許文献１には、検査対象物に対し異なる位置から投射する複数の光源を設け、複数の光源を切り替えてラインセンサカメラで撮像し、複数の画像を得ることで、表面欠陥の種類によらず検出できるようにした表面検査装置が記載されている。特許文献２には、光源の照射方向を変化するように制御して、検査対象物の表面に段差があっても、陰になる領域を無くして、表面欠陥を検出できるようにした表面欠陥検査装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１６２１４６号公報
【特許文献２】特開２００８−３０４２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２のように、複数の光源を設けたり光源の位置を変化させたりしても、打痕などの表面欠陥は、光源に対する位置、傾き、傷の向き、凹凸の高低等がどのように形成されるか不定であるので、光の反射状態によっては検出できない可能性が残る。
【０００７】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、検査対象物の表面欠陥を確実に検出することができる外観検査装置及び外観検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された外観検査装置は、検査対象物の表面の高低を検出するための高低検出手段と、該高低検出手段の検出した該表面の高低データに基づいて該検査対象物を画像化し、画像化した高低画像を表示部に表示させる高低画像表示手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載された外観検査装置は、請求項１に記載のもので、前記検査対象物の表面の高低検査用のマスターデータを記憶する第１記憶手段と、前記高低検出手段の検出した前記表面の高低データを、該高低検査用のマスターデータと比較して該検査対象物を検査する高低検査手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載された外観検査装置は、請求項１又は２に記載のもので、前記検査対象物を光学的に撮像するための撮像手段と、該撮像手段の撮像した光学画像を、前記高低画像と共に前記表示部に表示させる光学画像表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載された外観検査装置は、請求項３に記載のもので、前記検査対象物の光学画像検査用のマスターデータを記憶する第２記憶手段と、前記撮像手段の撮像した光学画像データを、該光学画像検査用のマスターデータと比較して該検査対象物を検査する光学画像検査手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載された外観検査装置は、請求項４に記載のもので、前記高低検査手段及び前記光学画像検査手段の両検査結果から前記検査対象物を検査する相互検査手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載された外観検査装置は、請求項４又は５に記載のもので、前記高低検査手段及び前記光学画像検査手段の少なくとも一方で異常と判定された領域の前記高低画像及び前記光学画像を、共に前記表示部に表示させることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載された外観検査方法は、検査対象物の表面の高低を検出し、検出した該表面の高低データに基づいて該検査対象物を画像化し、画像化した高低画像を表示部に表示させることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載された外観検査方法は、請求項７に記載のもので、前記表面の高低データを、高低検査用のマスターデータと比較して前記検査対象物を検査することを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載された外観検査方法は、請求項７又は８に記載のもので、前記検査対象物を光学的に撮像し、撮像した光学画像を前記高低画像と共に前記表示部に表示させることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載された外観検査方法は、請求項９に記載のもので、前記検査対象物を撮像した光学画像データを、光学画像検査用のマスターデータと比較して前記検査対象物を検査することを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載された外観検査方法は、請求項１０に記載のもので、前記表面の高低データの検査結果及び前記光学画像の検査結果から前記検査対象物を検査することを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載された外観検査方法は、請求項１０又は１１に記載のもので、前記表面の高低データ及び前記光学画像データの少なくとも一方が異常と判定された領域の前記高低画像及び前記光学画像を、共に前記表示部に表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明を適用する外観検査装置及び外観検査方法によれば、検査対象物の表面の高低に基づく高低画像を表示部に表示させることにより、測定者は高低データを数値分析しなくても画像を見るだけで、検査対象物の表面欠陥を容易に識別することができる。検査対象物の表面の高低を測定しているので、カメラで撮影した光学画像から判断しにくい３次元的な異常を確実に検査することができる。
【００２１】
表面の高低データを、高低検査用のマスターデータと比較して検査対象物を検査する場合、検査対象物の表面欠陥を自動的に検査することができる。
【００２２】
検査対象物を光学的に撮像した光学画像を高低画像と共に表示部に表示させる場合、２種類の検査画像が同一画面上に表示されるため、測定者は表面欠陥を一層確実に検査することができる。
【００２３】
光学画像データを、光学画像検査用のマスターデータと比較して検査対象物を検査する場合、検査対象物の表面の高低を検査しつつ、光学画像について自動的に検査されるので、表面欠陥の検査漏れを一層なくすことができ、高精度な検査を行うことができる。
【００２４】
表面の高低データの検査結果及び光学画像の検査結果から検査対象物を検査する場合、２つの検査結果がつき合わされて判定されるので、表面欠陥の検査漏れを確実に無くすことができる。表面欠陥ありと判定された領域の高低画像及び光学画像を、共に表示部に表示させることで、欠陥の内容を測定者は直ちに確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用する外観検査装置の使用状態を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用する外観検査装置の使用状態を示すブロック図である。
【図３】高低検査用のマスターデータ及び光学画像検査用のマスターデータの作成方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明を適用する外観検査方法を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）高低画像の表示イメージ、（ｂ）光学画像の表示イメージである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２７】
本発明を適用する外観検査装置１は、一例として、図１，図２に示すように、検査対象物であるプリント配線板（基板）５０の外観を検査する装置であり、距離センサ２、カメラ３、ＸＹ移動機構４、制御部５、及び表示部６を備えている。基板５０は、図示しない載置台上の既知の位置に、固定機構で固定されている。図２では、基板５０の一部を拡大断面図で示している。
【００２８】
距離センサ２は、基板５０の表面の凹凸の高低を検出するための高低検出手段の一例であり、基板５０に対向するように上方に配置されている。距離センサ２は、非接触で基板５０の表面までの距離を測定して、距離データを出力する。距離センサ２としては、例えばレンズを通して光Ｌを投光し、その反射光の焦点で距離を測定する同軸共焦点方式のセンサや、光Ｌを投光して３角法測距方式で距離を測定するセンサなどの公知の距離センサを使用することができる。距離センサ２は、基板５０の表面に対し平行に移動可能なＸＹ移動機構４に取り付けられていて、測定ポイントをＸＹ方向に移動させることで基板５０の表面全体について高低（距離）を検出できるようになっている。なお、距離センサ２を複数配置して、異なる複数の測定ポイントの距離を同時に測定するようにしてもよい。又、距離センサ２として、一点の距離を測定するものではなく、１次元的（線的）に距離をサーチするラインセンサや、２次元的（面的）に距離をサーチするエリアセンサを用いてもよい。複数の距離センサを用いたり、ラインセンサやエリアセンサを用いたりするほうが、距離の検出を短時間で行えるので好ましい。距離センサ２としては、非接触タイプであると基板５０に傷を付けないので好ましいが、許容されうるのであれば接触タイプのものを用いてもよい。
【００２９】
カメラ３は、基板５０を光学的に撮像するための撮像手段の一例であり、基板５０に対向するように上方に配置されている。カメラ３は、例えばカラーＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いたデジタルカメラであり、カラー画像データを出力する。カメラ３として、検査の精度に必要性がなければモノクロ画像を撮像するモノクロデジタルカメラを用いてもよい。カメラ３には、検査の精度に必要な倍率の拡大レンズが装着されている。カメラ３は、基板５０の表面に対し平行に移動可能にＸＹ移動機構４に取り付けられていて、撮像ポイントをＸＹ方向に移動させることで、基板５０の表面全体を撮像できるようになっている。
【００３０】
距離センサ２及びカメラ３を共にＸＹ移動機構４で移動させる例を示しているが、各々を独立的に移動させるようにしてもよい。距離センサ２及びカメラ３の位置を固定して、基板５０をＸＹ方向に移動させるようにしてもよい。ＸＹ移動機構４としては、公知の機構を使用することができる。距離センサ２やカメラ３などを移動させなくても、距離の測定が可能であったり、撮像が可能であったりする場合には、ＸＹ移動機構４を用いなくてもよい。
【００３１】
制御部５は、例えば汎用のコンピュータであり、ＣＰＵ（中央処理演算装置）、ハードディスク及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）などのメモリ、並びに外部インタフェースなどを備え、動作用のプログラムに従って動作して、外観検査装置１の動作を統括的に制御する。制御部５は、液晶ディスプレイなどの表示部６に画像を表示可能になっている。制御部５は、プログラムにより、図２に示すように、高低画像表示手段１１、高低検査手段１２、第１記憶手段１３、光学画像表示手段２１、光学画像検査手段２２、第２記憶手段２３、相互検査手段３１、及び位置制御手段１５として機能する。第１記憶手段及び第２記憶手段には、例えばコンピュータのハードディスクを用いる。
【００３２】
次に、外観検査装置１の動作について、図２、図３、図４を参照して説明する。
【００３３】
外観検査を行う前に、検査基準となる高低検査用のマスターデータ、及び光学画像検査用のマスターデータを予め作成する。両マスターデータを作成するために、製造品質の良い基板５０を外観検査装置１にセットする。
【００３４】
図２に示す基板５０は、一例として、基材５５の板厚が１．０ｍｍであり、その表面（図の上側）に、例えば部品実装用のランド５１ａ、５１ｂ、５１ｃやパターン５２が、膜厚３５μｍの銅箔で形成されたものである。基板５０の表面の必要な個所には、例えば膜厚２０μｍのレジスト５３が形成されている。図２には、ランド５１ｂに打痕６１、及びランド５１ｃに欠損６２の表面欠陥がある基板５０を図示しているが、マスターデータを作成するときには、表面欠陥の無い正常な基板５０をセットする。
【００３５】
マスターデータを作成するために外観検査装置１が動作を開始すると、位置制御手段１５がＸＹ移動機構４を制御して、距離センサ２及びカメラ３を、検査対象領域である例えば基板５０の表面全体を隅から隅までくまなく移動させる。このとき、図３のフローチャートに示すように、距離センサ２によって基板５０の表面全体の距離データ（高低データ）を順次測定する（ステップＳ１１）と共に、撮像領域をずらしながらカメラ３に撮像させることで、基板５０の表面全体のカラー画像を撮像する（ステップＳ２１）。位置制御手段１５により距離センサ２を移動させている位置、つまり基板５０の位置に対応させて、測定した距離データを第１記憶手段１３に記憶させて（ステップＳ１２）、高低検査用のマスターデータとする。例えば、ランド５１ａ，５１ｂ，５１ｃの位置では距離データＤ１、レジスト５３の位置では距離データＤ２、表面にレジスト５３を有するパターン５２の位置では距離データＤ３が測定されて、基板５０の位置に対応させて記憶される。距離データを、基材５５の表面からの高さ（高低データ）に変換して記憶させてもよい。又、基板５０の位置に対応させて、カメラ３の撮像したカラー画像データを第２記憶手段２３に記憶させて（ステップＳ２２）、光学画像検査用のマスターデータとする。作成した両マスターデータについて、後述するように画像化して表示部６に表示させることで、測定者が目視により異常がない正常なデータであるかを確認することが好ましい。
【００３６】
距離データを測定する測定ポイントの間隔は、狭くするほど高精度に検査できるので好ましいが、間隔を狭くしすぎると測定に時間が掛かるため、検査精度に応じた間隔に適宜設定すればよい。カメラ３の撮像する画像データの１画素ごとの間隔で距離データを測定するようにすると、１画素ごとに距離データが存在するようになり、画像と距離とを同様の解像度で検査することができるため好ましい。この場合、第１記憶手段１３と第２記憶手段２３とを共通化して、カラー画像の１画素ごとの色データ（例えば赤色データ、緑色データ、青色データ）に、距離データを追加して記憶させると、各画素における色と距離との関係が明確になると共に、データ記憶領域を小さくできるのでより好ましい。なお、カメラ３の画素数が多くて、検査精度と比べて画像データが高解像度すぎる場合には、例えば４画素×４画素のように複数画素ごとに距離データを測定するようにしてもよい。
【００３７】
以上で、高低検査用のマスターデータ、及び光学画像検査用のマスターデータが作成される。なお、基板５０から両マスターデータを作成するのではなく、基板５０の設計ＣＡＤ／ＣＡＭデータから両マスターデータを生成するようにしてもよい。
【００３８】
次に基板５０の外観検査について説明する。
【００３９】
図２に示すように、外観検査を実施する基板５０をセットする。
【００４０】
外観検査装置１が検査動作を開始すると、位置制御手段１５がＸＹ移動機構４を制御して、距離センサ２及びカメラ３を、基板５０の表面全体の隅から隅までくまなく移動させる。このとき、検査用のマスターデータを取得したときと同様に、図４のフローチャートに示すように、距離センサ２によって基板５０の表面全体の距離データを順次測定（ステップＳ３１）すると共に、撮像領域をずらしながらカメラ３で基板５０の表面全体のカラー画像（光学画像）を撮像する（ステップＳ４１）。測定した距離データを、第１記憶手段に高低検査用のマスターデータとは別に記憶させ、撮像した画像データを、第２記憶手段に光学画像検査用のマスターデータとは別に記憶させる。第１記憶手段及び第２記憶手段を共通化して、１画素ごとの色データと距離データとが対応するように記憶させることが好ましい。
【００４１】
図２に示す基板５０の場合、距離センサ２によって、ランド５１ｂの打痕６１の最深部分では距離データＤ１１が測定され、ランド５１ｃの欠損６２部分では距離データＤ１２が測定される。
【００４２】
次に、高低画像表示手段１１が、測定した距離データから基板５０を画像化し、画像化した高低画像を表示部６に表示させる（ステップＳ３２）。例えば、基板５０の表面に対して、高さが低い部位ほど黒色に近くなるように色を濃くし、高くなるほど白色に近くなるように色を薄くするようにして、高低に応じたグレースケールで画像化する。具体的には、一例として明るさを０（黒）〜２５５（白）で表示する２５６階調のグレースケールで表現する場合、基材５５の表面の高さのときに明るさを４０で表示させ、基板５０の一番高い場所である、基材５５の上に銅箔（３５μｍ）及びレジスト（２０μｍ）が形成されている場所（図２の距離Ｄ３の場所）の高さ（５５μｍ）のときに明るさを２１０で表示させるように、基板５０の表面の高さに対応させて明るさを変更する。基材５５の表面で最低の明るさ０としない理由は、スルーホールなどの孔を表示できるようにするためである。又、一番高い場所で最大の明るさの２５５としない理由は、異物が付着しているときに判別できるように、明るさにマージンを持たせるためである。又、基材５５の板厚に製造誤差が生じる場合には、予め定めた特定の位置（例えばランド５１ａの位置）の明るさを基準明るさ（例えば６８や１００など）として、この特定の位置に対する相対的な高低で他の位置の明るさを算出するようにしてもよい。
【００４３】
このようなグレースケールで高低画像を表示させた場合、図２に示した打痕６１の部分が周囲のランド５１ｂよりも暗く表示され、欠損６２の部分がランド５１ｃやレジストよりも暗く表示される。図５（ａ）に高低画像の表示イメージ例を示す。同図の表示イメージは、図２の基板５０とは異なるパターン配置の基板の例である。同図中に「不良個所」で示した部分は打痕であり、窪んでいて、周囲よりも暗く表示されている。
【００４４】
又、高低画像表示手段１１は、高低画像をカラー画像で表示させてもよい。例えば、基材５５の表面に対して、レジスト５３の高さと同じ高さになっている部位はレジスト５３と同じ色で表示する。ランド５１ａの高さと同じ高さになっている部位はランド５１ａと同じような銀色や金色、又は銅色で表示する。パターン５２上に形成されたレジスト５３と同じ高さとなっている部位は、レジスト５３だけの部位と識別可能なように、レジスト５３の色とは違う例えば水色で表示する。正常な基板５０では存在しないはずの高さの部位を、低い高さほど濃い赤色で、高い高さほど黄色になるように高さに応じた警告色で表示する。このようにカラー画像化すると、高低画像が基板５０の色に近くなるので、視覚的に基板５０の部位を認識しやすい。又、例えば基材５５に対する高さに対応させて、虹のように赤色から紫色まで色を変えて高低画像を表示するようにしてもよい。
【００４５】
基板５０の表面に対する高低に対応させて、グレースケール表示のときはどのような明るさで表示させるか、カラー表示のときはどのような色で表示させるかを、測定者が制御部５を操作して任意に設定できるようにすることが好ましい。
【００４６】
さらに、高低画像表示手段１１は、第１記憶手段に記憶されている高低検査用のマスターデータを同様に画像化し、画像化した高低検査用のマスター画像を高低画像と並べて表示部６に表示させてもよい。
【００４７】
次に、高低検査手段１２が、距離センサ２によって測定された距離データと、第１記憶手段に記憶されている高低検査用のマスターデータとを、各測定ポイントで比較して、基板５０の表面の凹凸の高低が正常であるか異常であるかを検査する（ステップＳ３３）。図２の例では、打痕６１の部分が距離Ｄ１１≠Ｄ１であり、欠損６２の部分が距離Ｄ１２≠Ｄ１であるので、両箇所が異常（表面欠陥）であると判定される。距離データには測定誤差が多少含まれるので、例えば、高低検査用のマスターデータに対する高さの許容範囲内（一例として銅箔やレジストの膜厚の±５％以内）に距離データがあれば正常であると判定し、許容範囲を超えるときには不良であると判定することが好ましい。又、測定ポイントの１点だけが不良であると判定されるときには、誤測定の可能性もあるので、例えば２点〜５０点などの連続する複数の測定ポイントで異常と判定されたときに、基板５０が不良であると判定するようにすることが好ましい。
【００４８】
なお、高低検査手段１２は、高低画像の各画素のデータ（例えば２５６階調でグレースケール化したデータ）と、高低検査用のマスターデータを画像化した高低検査用のマスター画像のデータ（例えば２５６階調でグレースケール化したデータ）とを比較することで、基板５０の良否を検査してもよい。画像化した後のデータは、例えば２５６階調にデジタル化されているので、高速に検査処理（比較処理）を行うことができる。この場合には、高低検査用（高低画像検査用）のマスターデータとして、画像化したデータを第１記憶手段に記憶させておけばよい。
【００４９】
高低検査手段１２が異常と判定した高低画像の領域を、丸枠や矢印で示して表示部６に表示させることが好ましい。又、異常と判定した領域を第１記憶手段に記憶しておくと、後で呼び出して表示部６に再表示することができるので好ましい。
【００５０】
又、高低画像の表示（ステップＳ３２）や表面の高低検査（ステップＳ３３）と並列的に処理を行って、光学画像表示手段２１が、カメラ３の撮像したカラー画像（光学画像）を表示部６に表示させる（ステップＳ４２）。高低画像と光学画像とを比較しやすいように、基板５０の同じ領域を、同じ倍率で左右又は上下に並べて表示部６に表示させることが好ましい。高低画像と光学画像とを重ね合わせるように表示させてもよい。高低画像及び光学画像の表示倍率や表示領域は、制御部５の操作により任意に変更できるようにすることが好ましい。又、一方の画像を選択して拡大、縮小の操作や表示領域の変更操作をすると、両方の画像が連動して拡大、縮小等されて表示できるようにすることが好ましい。
【００５１】
図５（ｂ）に光学画像の表示イメージ例を示す。なお、同図の表示イメージは実際にはカラーである。図５（ａ），（ｂ）は、基板の同じ領域を表示している。このように光学画像を表示させることで、高低画像には表れない表面欠陥があったとしても、確実に識別することができる。
【００５２】
次に、光学画像検査手段２２が、カメラ３によって撮像されたカラー画像データと、第２記憶手段に記憶されている光学画像検査用のマスターデータとを比較して、基板５０の画像が正常であるか不良であるかを検査する（ステップＳ４３）。色データには多少誤差が含まれるので、例えば、カラー画像の色データが各色２５６階調で表される場合、撮像した各画素の各色データが、光学画像検査用のマスターデータに対し、所定の色の許容範囲内（例えば各色が±５階調内）であれば正常であると判定し、１色でも色の許容範囲を超えた場合は異常であると判定する。なお、１つの画素だけが異常であると判定されるときには、誤判定の可能性もあるので、例えば２点〜５０点などの連続する複数の画素で異常と判定されたときに、基板５０が不良であると判定するようにすることが好ましい。このような光学画像の検査については、公知の検査方法を採用することができる。
【００５３】
光学画像検査手段２２が異常と判定した光学画像の領域を、丸枠や矢印で示して表示部６に表示させることが好ましい。又、異常と判定した領域を第２記憶領域に記憶しておくと、後で呼び出して表示部６に再表示することができるので好ましい。
【００５４】
次に、相互検査手段３１が、高低検査手段１２の検査結果と光学画像検査手段２２の検査結果とを総合的に判定する（ステップＳ５１）。相互検査手段３１は、高低検査手段１２及び光学画像検査手段２２の両方が正常と判定した基板５０を正常であると判定し、例えば「ＯＫ」や「○」等の文字を表示部６に表示させる。相互検査手段３１は、高低検査手段１２及び光学画像検査手段２２の少なくとも一方が不良と判定した基板５０を不良であると判定し、例えば「ＮＧ」や「×」等の文字を表示部６に表示させる。相互検査手段３１は、高低検査手段１２及び光学画像検査手段２２のいずれかが、又は両方が不良と判定したかという情報を表示部６に表示する。さらに、相互検査手段３１は、高低検査手段１２及び光学画像検査手段２２の少なくとも一方が異常と判定した領域の高低画像及び光学画像を、例えば確認し易い倍率で拡大して、共に表示部６に表示することが好ましい。高低画像及び光学画像の両方に、異常と判定された領域が判るように、丸枠や矢印で示して表示部６に表示させることが好ましい。
【００５５】
このように、相互検査手段３１によって、高低検査手段１２の検査結果と光学画像検査手段２２の検査結果との両方で基板５０の検査を行うので、表面欠陥のある個所の見逃しを無くすことができる。異常と判定された領域の高低画像及び光学画像が表示部６に表示されるので、測定者が直ちに異常の内容を確認することができる。例えば異物の付着による異常と判定された場合、測定者が光学画像等から異物を確認できるので、直ちに除去して基板５０を正常化することができる。
【００５６】
相互検査手段３１（高低検査手段１２、光学画像検査手段２２）は、１〜１０回などの予め設定された所定回数、検査中の基板５０に異常個所があると判定したときは、残りの領域について検査せずにそこで検査処理を中止してもよい。これは、不良である基板５０は使用することができないので、それ以上検査することが無駄であるためである。
【００５７】
以上で、基板５０の検査が終了する。基板５０が複数ある場合には、他の基板５０をセットして、同様に検査する。
【００５８】
なお、検査対象物の種類や検査の必要性などに応じて、相互検査手段３１が、高低検査手段１２及び光学画像検査手段２２の少なくとも一方が正常と判定した場合に、検査対象物が正常であると判定し、高低検査手段１２及び光学画像検査手段２２の両方が不良であると判定した場合に、検査対象物が不良であると判定するようにしてもよい。この場合も、相互検査手段３１は、高低検査手段１２及び光学画像検査手段２２の少なくとも一方が異常と判定した領域の高低画像及び光学画像を、表示部６に表示することが好ましい。
【００５９】
又、図４のフローチャートにおいて、高低画像表示（ステップＳ３２）、高低画像検査（ステップＳ３３）、光学画像表示（ステップＳ４２）、光学画像検査（ステップＳ４３）、相互検査（ステップＳ５１）は、ＸＹ移動機構４によって距離センサ２及びカメラ３を移動させて測定、撮像を行いながら、ほぼリアルタイムに、距離の測定や撮像が完了した部分ごとに実行してもよいし、基板５０の表面全体の距離の測定や撮像が完了してから実行してもよい。ほぼリアルタイムに行う場合には、１枚の基板５０に対し、位置を換えながら図４のフローチャートを繰り返し実行する。
【００６０】
又、高低検査手段１２が高低画像検査（ステップＳ３３）を行ってから、次に高低画像表示手段１１が高低画像の表示（ステップＳ３２）を行ってもよい。同様に、光学画像検査手段２２が光学画像検査（ステップＳ４３）を行ってから、次に光学画像表示手段２１が光学画像の表示（ステップＳ４２）を行ってもよい。又、ステップＳ３１〜Ｓ３３を行ってからステップＳ４１〜Ｓ４３を行うというように、順序は適宜変更してもよい。
【００６１】
又、多数の基板５０の検査を終了した後に、不良と判定した基板５０の異常個所を表示できるように、基板５０の管理番号と共に、距離データ、光学画像データ、及び異常と判定した位置を第１及び第２の記憶手段に保持させてもよい。
【００６２】
距離センサ２及びカメラ３を備えて、高低画像及び光学画像という２つの観点で基板５０を検査したほうが、検査精度を向上できるため好ましいが、検査対象物の形状や検査の精度により距離センサ２だけを備えて、高低画像（表面の高低）だけで外観検査を行うようにしてもよい。
【００６３】
又、高低画像のみ、又は、高低画像及び光学画像を表示部６に表示させて、測定者が目視のみで検査を行うようにしてもよい。マスターデータと比較して検査する場合、高低画像及び光学画像の一方だけを比較するようにしてもよい。
【００６４】
本発明は、基板５０の外観検査に好ましく適用することができるが、検査対象物に制限は無く、電気製品、工業用製品、家庭用製品、各種部品などの外観検査に対しても本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１は外観検査装置、２は距離センサ、３はカメラ、４はＸＹ移動機構、５は制御部、６は表示部、１１は高低画像表示手段、１２は高低検査手段、１３は第１記憶手段、１５は位置制御手段、２１は光学画像表示手段、２２は光学画像検査手段、２３は第２記憶手段、３１は相互検査手段、５０はプリント配線板（基板）、５１ａ・５１ｂ・５１ｃはランド、５２はパターン、５３はレジスト、６１は打痕、６２は欠損、５５は基材、Ｄ１・Ｄ２・Ｄ３・Ｄ１１・Ｄ１２は距離センサ２と基板５０の表面との距離データ、Ｌは光である。
【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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