(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物を搭載する台部（９）と、前記被測定物の表面の測定範囲に光を主走査しつつ照射し該表面からの反射光を受けるセンサ（２）と、前記台部とセンサとを相対的に第１方向に平行に前記主走査させる主走査機構（１１）と、前記台部とセンサとを測定範囲外で相対的に前記第１方向に直交する第２の方向に副走査し次の主走査位置を変更させる副走査機構（３）とを備え、該センサの出力を基に該測定範囲における表面の形状を検査する形状測定装置において、
前記主走査機構を駆動させて前記測定範囲を距離Ｌの間隔を置いてＮ回、前記第１方向に平行に開始位置から終了位置まで主走査をさせ、前記距離Ｌの間隔をＮ−１回に亘って主走査の開始位置を変更させるとともに、前記各主走査における開始位置及び終了位置のそれぞれに到達したこともしくは経過したことを検知する走査位置検出手段を有し、前記測定範囲における前回の主走査の終了位置から次回の主走査の開始位置へ前記主走査位置を変更するにあたって、前記副走査機構に対して、前記前回の終了位置を検知してから所定時間Ｔｈ内に前記第２の方向に距離Ｌだけ副走査させるとともに、前記主走査機構に対しては、該前回の終了位置まで一定速度で主走査してきた第１の方向と同じ方向へ該終了位置から延長させて速度を順次下げて第１の延長副走査をさせ、該速度が０になった後に記第１方向と平行な逆方向へ順次速度を上げて、該前回の終了位置を検知してから前記所定時間Ｔｈを経過時又は経過後に前記次回の開始位置に到達させる第２の延長副走査をさせて、該次回の開始位置を検知した後は前記逆方向へ前記一定速度で次回の主走査をさせる走査制御部（２５ａ）と、を備えたことを特徴とする形状測定装置。
【請求項２】
前記走査制御部は、前記測定範囲における前回の前記第１方向と平行な主走査の終了位置から次回の前記第１の方向と平行な主走査の開始位置へ前記主走査位置を変更するにあたって、前記終了位置と前記開始位置までの前記測定範囲外で前記主走査機構による延長副走査と副走査機構による副走査の合成による走査の軌跡が、前記終了位置と前記開始位置を直線で結ぶ前記距離Ｌの線の全部又は一部を一辺とする略三角形もしくは略半円形を含むように、前記主走査機構及び副走査機構のそれぞれの速度及び方向を制御することを特徴とする請求項１に記載の形状測定装置。
【請求項３】
被測定物を搭載する台部（９）と、前記被測定物の表面の測定範囲に光を主走査しつつ照射し該表面からの反射光を受けるセンサ（２）と、前記台部とセンサとを相対的に第１方向に平行にＮ回、前記主走査させる主走査機構（１１）と、前記台部とセンサとを前記測定範囲の外で相対的に前記第１方向に直交する第２の方向にＮ―１回、副走査し、主走査位置を変更させる副走査機構（３）とを備え、該センサの出力を基に該測定範囲における表面の形状を測定する形状測定装置において、
前記各主走査がその主走査の開始位置及び終了位置のそれぞれに到達したこともしくは経過したことを検知する走査位置検出手段を有し、前記測定範囲におけるｋ回目（ｋは１からＮ―１迄の整数）の前記主走査の終了位置からｋ＋１回目の前記主走査の開始位置へｋ回目の主走査位置の変更をするにあたって、前記主走査中における前記走査位置検出手段からの前記終了位置を示す各位置情報を受けて、前記副走査機構に対しては所定時間Ｔｈ内に前記第２の方向に距離Ｌだけ前記ｋ回目の副走査をさせ、前記主走査機構に対しては、前記終了位置まで主走査してきた第１の方向と同じ方向へ該終了位置から延長させて速度を順次下げて第１の延長副走査をさせ、該速度が０になった後に前記第１方向と平行な逆方向へ順次速度を上げて前記所定時間Ｔｈを経過時又は経過後に前記開始位置で前記一定速度になるよう第２の延長副走査をさせて、前記走査位置検出手段が主走査位置が該開始位置に変更されたことを検知して前記ｋ＋１回目の主走査をさせる走査制御部（２５ａ）を備えたことを特徴とする形状測定装置。
【請求項４】
被測定物を搭載する台部（９）と、該被測定物の表面の測定範囲に光を主走査しつつ照射し該表面からの反射光を受けるセンサ（２）と、前記台部と該センサとを相対的に第１方向に平行にＮ回主走査させる主走査機構（１１）と、前記台部と該センサとを前記測定範囲の外で相対的に前記第１方向に直交する第２の方向に副走査し次の主走査位置を変更させる副走査機構（３）と、を備えた形状測定装置における形状測定方法であって、
前記主走査機構が前記測定範囲におけるｋ回目の主走査の開始位置から主走査の終了位置まで第１の速度ｖｓで主走査する第１の主走査段階と、
走査位置検出手段により前記ｋ回目の主走査の終了位置に到達したこともしくは経過したことを検知する段階と、
前記副走査機構は、前記ｋ回目の終了位置から前記第２の方向に距離Ｌだけを、前記終了位置を検知してから所定時間Ｔｈ内に走査する副走査段階と、
前記副走査段階と並行に、前記主走査機構が前記ｋ回目の終了位置から前記測定範囲外へ第１の速度ｖｓから順次速度を下げて前記第１方向に第１の延長副走査をし、該速度が０になった後に前記第１方向とは逆方向に該速度を順次あげて、前記ｋ回目の終了位置を検知してから前記所定時間Ｔｈを経過時又は経過後に前記第１の速度でｋ＋１回目の開始
位置まで第２の延長副走査をする延長副走査段階と、
走査位置検出手段により前記ｋ＋１回目の主走査の開始位置に到達したこともしくは経過したことを検知する段階と、
前記主走査機構がｋ＋１回目の主走査の開始位置から前記逆方向へ前記第１の速度で前記測定範囲におけるｋ＋１回目の主走査を行う第２の主走査段階と、を備え、
前記第１の主走査段階から前記第２の主走査段階までの動作をｋ＝１からｋ＝Ｎ−１まで繰り返すことを特徴とする形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の所望の測定範囲にある表面の形状をセンサで走査して測定する形状測定装置及び方法に関する。特に、走査は、測定範囲をセンサにより主走査の終了位置まで主走査し、副走査により次の主走査の開始位置へセンサの位置を変更し、次の開始位置から主走査を開始する手順で行われるが、本発明は、副走査における走査の軌跡をできるだけ短くして、トータルとして測定範囲を測定する時間の短縮を図る技術に係る。被測定物としては、例えば、電子部品等を表面実装するためのプリント板上にはんだ印刷装置等でクリーム状はんだが印刷されたときのはんだの形成状態を測定し、検査するプリント板検査装置に適用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、印刷はんだ検査装置としては、基板（以下、プリント板を単に「基板」と言う。）の表面をレーザ光等で照射し、基板の表面からの反射光を受光するセンサを有し、そのセンサにより測定（三角測量）した結果として得られた測定値、例えば、基板上の印刷はんだ箇所の変位（高さを含む）或いは輝度（基板から反射した光の量、受光量（光の強さ）を含む。）の測定値を基に、判定の基準となる基準データと比較して判定している（特許文献１、２）。
【０００３】
このような検査装置（方法）においては、一般に、基板を一定方向から搬送させて所定の検査位置で停止させて、そこで、センサ又は／及び基板をＸステージ及びＹステージ（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の各方向への移動台と移動手段）を用いて走査して（相対的な走査を行って）測定するが、走査方向には、主走査と主走査に直交する方向へ走査する副走査があり、主走査のときに測定を行い、副走査は、センサを現在の主走査位置から次の主走査を行うべき位置へずらす為に行われ、そのずらす範囲は、主走査のときセンサによって変位が検出できる副走査方向の検出幅に相当する。その様子を示すのが図９である。図９は、基板の上から、主走査と副走査の軌跡を模擬的に示す図である。
【０００４】
なお、走査とは、センサと被測定物である基板との相対的な位置の移動を行って、被測定物の表面の測定範囲におけるセンサによる測定位置を変更することを言い、ここでは、主走査時に、実際の測定を行っている。走査、つまり相対的な位置移動にあたっては、センサ又は被測定物の一方だけの、或いは双方の移動のいずれでも可能である。特許文献１，２では、主走査は被測定物側を移動させることによって行われ、副走査は、センサ側を移動させることによって行われている。
【０００５】
図９において、基板の測定範囲内（図９の灰色部分）では一定の速度で図９の上下方向に主走査をし（図９の縦方向の線及び矢印が軌跡と方向を示す）、主走査が測定範囲外になったときは主走査速度を０迄下げ（慣性で急に停止できないので停止するまで延長して走査される：これらを「延長走査」と言う。）、その後に図９の横方向に次の主走査位置へ副走査する（図９の横方向の矢印がその方向を示す。副走査期間中に速度を上げ、再び０に戻す）。次に、測定範囲外で前回の主走査方向とは逆方向に助走（これを「助走走査」という。）して測定範囲内に入り、測定範囲内で一定の速度で主走査を行い、以下、これを繰り返して、測定範囲全部について走査を行う。
【０００６】
【特許文献１】特許３５９２５９４号公報
【特許文献２】特許３５３７３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、形状測定装置は、生産ライン等において用いられることが多い。したがって、形状測定装置としては、測定の速度を早くして、或いは測定に係る時間を減らして、効率よく稼働させることが常に求められる課題とされている。
【０００８】
上記、従来技術で、図９における測定範囲外における走査時間は、言い換えれば主走査位置を変更するために係る走査時間は、測定していない時間であり、減らしたい時間である。つまり、上記説明の、測定範囲外での、延長走査―副走査―助走走査に係る時間は、無駄時間である。この時間を減らすには、主走査が測定範囲外を延長走査している速度や測定範囲に入る助走速度の速度を早くする、或いは、副走査の速度を早くする、等が考えられる。
【０００９】
速度を早くすると言うことは、狭い副走査期間において速度の加速、減速を急激に行うことになり、これ自体が困難になってきており、更に振動の発生等の問題が生じてくる。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を改良するものであって、主走査位置を変更するために行う測定範囲外での主走査による走査（上記の延長走査及び助走走査）と主走査に直交する方向への副走査をほぼ同時に行うことにより、測定範囲外での走査位置の変更に係る時間を短縮する技術の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被測定物を搭載する台部（９）と、前記被測定物の表面の測定範囲に光を主走査しつつ照射し該表面からの反射光を受けるセンサ（２）と、前記台部とセンサとを相対的に第１方向に平行に前記主走査させる主走査機構（１１）と、前記台部とセンサとを測定範囲外で相対的に前記第１方向に直交する第２の方向に副走査し次の主走査位置を変更させる副走査機構（３）とを備え、該センサの出力を基に該測定範囲における表面の形状を検査する形状測定装置において、前記主走査機構を駆動させて前記測定範囲を距離Ｌの間隔を置いてＮ回、前記第１方向に平行に開始位置から終了位置まで主走査をさせ、前記距離Ｌの間隔をＮ−１回に亘って主走査の開始位置を変更させるとともに、前記各主走査における開始位置及び終了位置のそれぞれに到達したこともしくは経過したことを検知する走査位置検出手段を有し、前記測定範囲における前回の主走査の終了位置から次回の主走査の開始位置へ前記主走査位置を変更するにあたって、前記副走査機構に対して、前記前回の終了位置を検知してから所定時間Ｔｈ内に前記第２の方向に距離Ｌだけ副走査させるとともに、前記主走査機構に対しては、該前回の終了位置まで一定速度で主走査してきた第１の方向と同じ方向へ該終了位置から延長させて速度を順次下げて第１の延長副走査をさせ、該速度が０になった後に記第１方向と平行な逆方向へ順次速度を上げて、該前回の終了位置を検知してから前記所定時間Ｔｈを経過時又は経過後に前記次回の開始位置に到達させる第２の延長副走査をさせて、該次回の開始位置を検知した後は前記逆方向へ前記一定速度で次回の主走査をさせる走査制御部（２５ａ）と、を備えた。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記走査制御部は、前記測定範囲における前回の前記第１方向と平行な主走査の終了位置から次回の前記第１の方向と平行な主走査の開始位置へ前記主走査位置を変更するにあたって、前記終了位置と前記開始位置までの前記測定範囲外で前記主走査機構による延長副走査と副走査機構による副走査の合成による走査の軌跡が、前記終了位置と前記開始位置を直線で結ぶ前記距離Ｌの線の全部又は一部を一辺とする略三角形もしくは略半円形を含むように、前記主走査機構及び副走査機構のそれぞれの速度及び方向を制御する構成とした。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、被測定物を搭載する台部（９）と、前記被測定物の表面の測定範囲に光を主走査しつつ照射し該表面からの反射光を受けるセンサ（２）と、前記台部とセンサとを相対的に第１方向に平行にＮ回、前記主走査させる主走査機構（１１）と、前記台部とセンサとを前記測定範囲の外で相対的に前記第１方向に直交する第２の方向にＮ−１回、副走査し、主走査位置を変更させる副走査機構（３）とを備え、該センサの出力を基に該測定範囲における表面の形状を測定する形状測定装置において、前記各主走査がその主走査の開始位置及び終了位置のそれぞれに到達したこともしくは経過したこと検知する走査位置検出手段を有し、前記測定範囲におけるｋ回目（ｋは１からＮ−１迄の整数）の前記主走査の終了位置からｋ＋１回目の前記主走査の開始位置へｋ回目の主走査位置の変更をするにあたって、前記主走査中における前記走査位置検出手段からの前記終了位置を示す各位置情報を受けて、前記副走査機構に対しては所定時間Ｔｈ内に前記第２の方向に距離Ｌだけ前記ｋ回目の副走査をさせ、前記主走査機構に対しては、前記終了位置まで主走査してきた第１の方向と同じ方向へ前記終了位置から延長させて速度を順次下げて第１の延長副走査をさせ、該速度が０になった後から前記第１方向と平行な逆方向へ順次速度を上げて前記所定時間Ｔｈを経過時又は経過後に前記開始位置で前記一定速度になるよう第２の延長副走査をさせて、前記走査位置検出手段が主走査位置が該開始位置に変更されたことを検知して前記ｋ＋１回目の主走査をさせる走査制御部（２５ａ）を備えた。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、被測定物を搭載する台部（９）と、該被測定物の表面の測定範囲に光を主走査しつつ照射し該表面からの反射光を受けるセンサ（２）と、前記台部と該センサとを相対的に第１方向に平行にＮ回主走査させる主走査機構（１１）と、前記台部と該センサとを前記測定範囲の外で相対的に前記第１方向に直交する第２の方向に副走査し次の主走査位置を変更させる副走査機構（３）と、を備えた形状測定装置における形状測定方法であって、前記主走査機構が前記測定範囲におけるｋ回目の主走査の開始位置から主走査の終了位置まで第１の速度ｖｓで主走査する第１の主走査段階と、走査位置検出手段により前記ｋ回目の主走査の終了位置に到達したこともしくは経過したことを検知する段階と、前記副走査機構は、前記ｋ回目の終了位置から前記第２の方向に距離Ｌだけを、前記終了位置を検知してから所定時間Ｔｈ内に走査する副走査段階と、前記副走査段階と並行に、前記主走査機構が前記ｋ回目の終了位置から前記測定範囲外へ第１の速度ｖｓから順次速度を下げて前記第１方向に第１の延長副走査をし、該速度が０になった後に前記第１方向とは逆方向に該速度を順次あげて、前記ｋ回目の終了位置を検知してから前記所定時間Ｔｈを経過時又は経過後に前記第１の速度でｋ＋１回目の開始位置まで第２の延長副走査をする延長副走査段階と、走査位置検出手段により前記ｋ＋１回目の主走査の開始位置に到達したこともしくは経過したことを検知する段階と、前記主走査機構がｋ＋１回目の主走査の開始位置から前記逆方向へ前記第１の速度で前記測定範囲におけるｋ＋１回目の主走査を行う第２の主走査段階と、を備え、前記第１の主走査段階から前記第２の主走査段階までの動作をｋ＝１からｋ＝Ｎ−１まで繰り返す構成とした。
【発明の効果】
【００１７】
測定範囲内の主走査終了位置から次の主走査の開始位置までの測定範囲外を、主走査機構による主走査方向に平行な延長副走査と、副走査機構による主走査方向と直交する方向への副走査とをほぼ同時に行わせる構成なので、主走査間の位置変更に要する時間が短縮され、測定装置全体として測定時間の短縮が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態を図１〜図８を用いて説明する。図１は、本実施形態の構成を示す機能ブロック図である。図２は、図１の変形例であって、走査位置検出部が走査機構にある場合の例である。図３は、図１の変形例であって、走査位置検出部が測定制御手段にある場合の例である。図４は、図１の実施形態による走査の軌跡を示す図である。図５は、主走査機構及び副走査機構による走査を説明するための図である。図６は、延長副走査及び副走査における速度及び軌跡の態様を説明するための図である。図７は、走査機構の副走査機構の例を示す図である。図８は、走査機構の主走査機構の例を示す図である。図７、図８は、従来から使用されてきた技術である。
【００１９】
［走査機構］
走査機構は、被測定物とセンサとの相対的位置（又は距離、方向）を順次移動、或いは変更して、センサが被測定物の測定範囲の全般に亘って測定できるようにする。走査は、被測定物とセンサの相対的移動であるから、何れか一方を移動できれば良い。ここでは一例として、図７及び図８に示す技術を用いる。走査には、具体的な動作としては測定位置を変更するための「移動」が伴うので「移動」で説明しても良いが、以下は、用語として「走査」を用いて説明する。
【００２０】
先ず図７及び図８を基に、走査機構について説明する。図７において、走査機構部１は、大きくはセンサ２、副走査機構３、及び未検査の基板Ｗを順次搬送する搬送装置４と、で構成されている。主走査機構１１は、この例では搬送装置内に含まれている。
【００２１】
基板Ｗは、いわば被測定物であり、表面にクリームはんだが印刷された検査対象のプリント基板である。この基板ｗの表面の一部又は全部が測定範囲となりうる。以下の説明では、基板Ｗの全部が測定範囲として説明する。
【００２２】
センサ２は、この例では、測定範囲にある基板ｗの表面を三角測量を行ってその変位を測定するセンサである。そのため基板ｗをレーザ光で照射するレーザ光源と基板ｗから反射してくる反射光を検出する変位検出器とを備えている。
【００２３】
副走査機構３は、センサ２を支持する支持体３ａをＸ軸モータ３ｂの駆動により、レール３ｃを介してＸ方向に移動させる。つまりＸ方向に副走査させる。
【００２４】
搬送装置４は、図７及び図８に示すように、２本の搬送ベルト５，５が基板ｗの搬送方向に沿うようにして円筒状の一対のプーリ６，６で巻回されている。一方のプーリ６には、搬送モータ７が設けられており、搬送ベルト５，５を回転させて未検査の基板ｗをＸ正方向に搬送させる。２本の搬送ベルト５，５間の所定の位置には高さ方向（Ｚ方向）に上下動自在なストッパ８が設けられており、搬送されてくる未検査のプリント基板Ｗを停止させる。また、２本の搬送ベルト５，５間のストッパ８近傍にはＺ方向に上下動自在なクランパ９が設けられており、クランパ９は、センサ２により検査されるときは搬送ベルト５，５に替わって基板ｗを載置するとともに、搬送方向に直交するＹ方向に移動自在な突き当て板１０，１０により、基板ｗを挟持する。
【００２５】
搬送装置４には、主走査機構１１が設けられている。主走査機構１１は、搬送装置４を支持体１１ａで支持してＹ軸モータ１１ｂの駆動により、レール１１ｃを介して搬送装置４自身を搬送方向と直交する方向のＹ方向に移動させる。つまり主走査させる。
【００２６】
［走査の機能・構成］
図１は、本発明の実施形態の機能構成を示す図である。図１で図７及び図８における符号と一致する符号の要部は同一機能を示す。ただし、図１の走査機構部１における主走査機構１１及び副走査機構３は、図７，８の主走査、副走査に係る中心的要部を代表して模擬的に表したものである。説明上、図１では副走査機構３とセンサ２が分かれているが図７、８では、副走査機構はセンサ２を搭載し移動させる機構になっている。又、図１では、クランパ９と主走査機構１１とが分かれて記載されているが、図７、８ではクランパ９を搭載する搬送手段を主走査機構１１が移動させて主走査する機構になっている。
【００２７】
図１で測定制御手段２５は、走査制御部２５ａを有して、走査機構部１を制御して走査させて測定させるとともに、そのときのセンサ２からの出力を基に主走査した位置における変位量を測定値として、測定値記憶手段２６へ送り記憶させる。なお、センサ２は、光学的センサ（後述）を用い、測定範囲の測定個所における高さ方向の変位を検出できる。併せて、測定個所からの光量を検出することもできる（別に設けても良い）。
【００２８】
走査制御部２５ａは、設計情報記憶手段３０から、これから検査しようとする基板ｗの測定範囲、位置を示すレイアウト、及び主走査方向、主走査回数等の基板情報を受けて走査を行う。
【００２９】
この発明における走査制御部２５ａは、図４に示すような軌跡を描くように走査機構部１を制御するが、その仕方としては、次の（１）〜（２）のような技術がある。
【００３０】
（１）走査の開始から終了時点までタイマーで管理し、開始時刻からスケジュールで管理して、シーケンシャル制御を行う方法。図４において、測定範囲内での主走査機構１１の速度、時間の制御、測定範囲外での主走査機構１１の速度、時間、及び測定範囲外での副走査機構３の速度、時間を、タイムスケジュールとして記憶しておいて、そのタイムスケジュールにしたがってシーケンシャルに制御するものである。
【００３１】
（２）図４の走査の軌跡の中で、Ｎ回の主走査それぞれにおいて、測定範囲外から測定範囲内の主走査の開始位置へ入るイン・タイミング、測定範囲の端の主走査の終了位置からから測定範囲外へ出るアウト・タイミングの一方、又は双方を検知して、そのそれらのタイミングを基点として、主走査機構１１及び副走査機構３のそれぞれの速度、時間をシーケンシャル制御するものである。検知したタイミングを基点として制御するから正確な制御ができ、長い距離に亘って走査する場合、つまり、主走査回数Ｎが多い場合に有効である。
この場合、上記のタイミングを検知する方法としては、次の２通りがある。
【００３２】
（２−１）図２のように走査機構部１が走査位置検出部１ａを有する場合。より具体的には、主走査機構１１，副走査機構３のそれぞれ、或いは一方に実際の移動距離を検知するためのエンコーダとカウンタを備える。例えば、主走査機構１１，副走査機構３のそれぞれがモータを有し、その駆動するのであれば、その回転数を検知するエンコーダでその出力をカントすることで移動距離（移動した位置、到達時刻）を知ることができる。
【００３３】
例えば、図４におけるｋ回目の主走査開始位置から主走査機構１１が一定速度ｖｓでｎａ回転したときにｋ回目の主走査終了位置であり、終了位置から主走査機構１１が一定速度ｖｓを回転数ｎｂ回で（時間Ｔｈ／２で）速度０にし、次に回転方向を逆にして、回転数ｎｂ回で（時間Ｔｈ／２で）一定速度ｖｓあげることにより、速度制御に併せて回転数２ｎｂで次の主走査開始位置とする回転スケジュールを組んで制御する。その制御結果である回転数をエンコーダで検出しカウンタで積算して、例えば、ｎａ回、２ｎｂ回を求めることにより、前回の主走査の終了位置（或いはそこへ走査位置の到達時刻）、次の主走査の開始位置（或いは、到達時刻）を知ることができる。上記（１）は、これを回転数（移動距離）をタイムに換算して管理している。ただし、制御結果をエンコーダ等で検知して、確認することをしていない。
【００３４】
（２−２）センサ２は測定範囲内を走査しているときは、反射光を一定の量で受光しているが、測定範囲外になって反射光がない場合、或いは測定範囲内とは差のある反射光を受けた場合は、受光する光量が変動するので、その変動を検知して、測定範囲内へ入るイン・タイミング、或いは外へ移動したアウト・タイミングを検知することができる。したがって、図３のように、測定制御部２５が、センサ２の出力のうち輝度データを取得し、イン・タイミングやアウト・タイミングを検知する構成にすることができる。この場合は、アウト・タイミングとイン・タイミングを基点として、それらの間の走査の速度、距離の制御をシーケンシャルに行う。走査が各タイミングを検知して行われることから正確であり、主走査回数が多い場合に、タイミングのズレが積算されることなく正確になるので有効である。
【００３５】
［走査制御の方法］
走査制御部２５は、（２−１）による走査位置検出部１ａを有する構成で、主走査機構１１及び副走査機構３を次の（イ）〜（ハ）のように走査制御することを、図４〜図６を基に説明する。ここで、主走査機構１１による延長副走査に要する時間がＴｈとし、副走査機構３による副走査がこれより速く実行できる構成として説明する。
【００３６】
副走査機構３は、図４でｋ回目の主走査位置からｋ＋１回目の主走査位置の開始位置まで、距離Ｌだけ主走査方向とは直交する方向（以下、「副走査方向」という。）であって、図４では基板ｗの左端から右へ向かってＮ−１回（Ｎは主走査の全回数）移動する。
【００３７】
つまり、走査制御部２５は、副走査機構３に対して、走査位置検出部１ａがｋ回目の終了位置にあることを検知した結果を受けて副走査速度ｖ２を０から上げて、時間Ｔｈだけ要してｋ回目の終了位置からの距離Ｌだけ副走査させて停止させる。副走査速度ｖ２の変化の様子の典型的な一例を図５（Ａ）に示す。これは、走査制御部２５が、距離Ｌのほぼ中間（時間でＴｈ／２）でピークになるようにし、その後は、距離Ｌに近づくにつれ副走査速度ｖ２が０になるようにシーケンシャルに制御している。これら時間Ｔｈ或いはＴｈ／２、距離Ｌ、副走査機構３に使用されるモータを含む駆動能力は、既知であるから、これらの情報を基に、終了位置を経過した時刻から時間Ｔｈ間の副走査速度の変化を制御するための情報が求められて、走査制御部２５に予めシーケンシャル制御情報として記憶している。
【００３８】
（ロ）主走査機構１１は、図４における測定範囲を一定速度でｋ回目で主走査したら、ｋ＋１回目の隣の主走査は平行に、かつ逆方向で同一の速度で走査する。これは次の主走査位置へ早く位置するためである。方向変換するときに速度を一旦０にする必要がある。主走査機構１１は、測定範囲外では、主走査前には、速度０から一定速度になるまでに助走する期間が必要である。そして、主走査機構１１は、測定範囲外では、主走査後には、速度０までの速度を下げて走る延長走査が必要である。以下、これらの助走期間の走査及び延長走査の双方を纏めて、測定範囲での主走査機構１１による「延長副走査」と言う。
【００３９】
つまり、走査制御部２５は、主走査制御機構１１に対して、走査位置検出部１ａがｋ回目の終了位置にあることを検知した結果を受けて主走査速度ｖ１を一定速度から０まで下げて走査し（第１の延長副走査：延長走査）、その後さらに主走査速度ｖ１が０から逆方向に、上昇させて一定速度になるように制御する（第２の延長副走査：助走走査）。第１の延長副走査及び第２の延長副走査を合わせて、以下、延長副走査と言う。この延長副走査に要する時間、つまり、ｋ回目の終了位置経過から逆方向の一定速度になるまでの時間は、副走査機構３が距離Ｌだけ副走査方向へ移動を完了後、つまり、ｋ回目の終了位置経過から時間Ｔｈ経過後まで要する。言い換えるなら、走査制御部２５は、走査位置検出手段１ａが、走査位置がｋ＋１回目の主走査開始位置にあることを検知するまで、副走査機構３と主走査機構１１を制御して、副走査機構１による距離Ｌだけの副走査完了と同時かその直後に主走査機構１１による延長副走査を完了させる。そして、その後、走査位置検出手段１ａが走査位置がｋ＋１回目の主走査開始位置にあることを検知後に、ｋ＋１回目の主走査を行わせる。
【００４０】
図５（Ｂ）に主走査機構１１による延長副走査時の速度ｖ２の変化の典型的な例を示す。図５（Ｂ）は時間Ｔｈのほぼ中間地点で主走査速度ｖ１が０になるように制御している。
【００４１】
上記の走査制御部２５が、主走査機構１１を制御する情報は、主走査機構１１に用いられる駆動源としてのモータの性能、時間Ｔｈ、主走査時の一定速度等が既知なので予め求められシーケンシャル制御情報として記憶している。
【００４２】
（ハ）図６は、副走査機構３による測定範囲外での副走査速度ｖ２（図６（Ａ））、主走査機構１１による測定範囲外での延長副走査速度ｖ１（図６（Ｂ））、及び走査の経路（軌跡：（図６（Ｃ）））それぞれの変化の態様を示す図である（いずれの図でも、２種類の点線、一点鎖線、実線、２点鎖線等がそれらの態様を示す。）。主走査の終了位置と次の開始位置との間における、いずれの速度の変化の軌跡及び経路の軌跡も、略三角形状、略半円形状を含む形状となる。したがって、図９のように測定範囲外での延長副走査、及び副走査が矩形上になるのに比べ、経路が短く、時間も早くなる。
【００４３】
いくつかある態様の中で、例えば、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の中で、一部の制御、制御の完了時期が前後し、速度の変化が一部平坦になるような制御であっても良い。言い換えれば、図６（Ａ）の距離Ｌを副走査する副走査速度の変化と、図６（Ｂ）における延長副走査速度の変化とは、独立した変化であっても良いが、互いに変化する共通の時間があることにより早い処理が可能になる（この発明の前提である）。このとき、主走査機構１１による延長副走査もしくは副走査機構３による副走査のいずれの動作による大きな時間を要するかを決定し、例えば、それが延長副走査であれば、それがベストの早い時間で動作するように延長走査制御シーケンスを決定し（この場合は、ベストの時間であるからして、図６（Ｂ）の一点鎖線や、点線のように変化しない時間帯はなくなる。）、その延長副走査されている時間内で距離Ｌの副走査が完了するように副走査制御シーケンスを決定しておいて、それらのシーケンス情報により制御すればよい。上記（イ）（ロ）の動作は、主走査機構１１による延長副走査に要する時間がＴｈとし、副走査機構３による副走査がこれより速く実行できるとして説明している。
【００４４】
次に、走査制御部２５による走査制御手順を説明する。内容は、上記と一部、重なることがある。ここで、主走査機構１１による延長副走査に要する時間がＴｈとする。
ステップ１：走査制御部２５は、基板ｗの測定範囲、位置を示すレイアウト情報を基に、既知の初期位置から初期助走距離を徐々に速度を上げて走査し、１回目の主走査開始位置までに一定の速度になるように主走査機構１１を走査させる。
【００４５】
ステップ２：走査制御部２５は、走査位置検出部１ａが、走査位置が１回目の主走査開始位置にあることを検知したときから測定範囲における終了位置を検知するまで１回目目の主走査を主走査機構１１に実行させる。
【００４６】
ステップ３：走査制御部２５は、走査位置検出部１ａが、１回目の主走査の終了位置を検知してから２回目の主走査開始位置までの直線距離に相当する距離Ｌだけ副走査機構３に対して副走査方向へ、終了位置を検知した時刻から時間Ｔｈ内で副走査させる。
【００４７】
ステップ４：走査制御部２５は、主走査機構１１に対して、ステップ３と並行して、走査位置検出部１ａが、１回目の主走査の終了位置を検知してから２回目の主走査開始位置まで、測定範囲外で、１回目の主走査速度ｖｓから順次速度を下げて０になるまで主走査方向へ延長副走査（第１の延長副走査）をし、速度が０になった後に１回目の主走査方向とは逆方向に速度を順次あげて時間Ｔｈを経過時又は経過後に主走査速度ｖｓになるよう延長副走査（第２の延長副走査）し、走査位置検出部１ａが２回目の主走査の開始位置を検知してから、２回目の主走査を実行させる。
【００４８】
ステップ５：走査制御部２５は、主走査機構１１及び副走査機構３に対して、ステップ２の主走査と、ステップ３及びステップ４の副走査及び延長副走査とを交互に、かつ前者をＮ回、後者をＮ−１回繰り返し制御することにより、目的とした測定範囲についての走査を実行させる。
【００４９】
［検査装置］
次に図１を基にプリント基板検査装置全般について説明する。
【００５０】
図１において測定制御手段２５は、上記したように、設計情報記憶手段３０から基板ｗ表面上の測定範囲を示すレイアウトを受けて、センサ２を相対的に測定範囲を走査させ、高さ方向の変位を含む測定値を取得する。センサ２は、三角測量によるレーザ変位計の例であって、基板ｗに対して移動機構部５によって相対的に走査されながら、レーザを照射可能なレーザ光源と、基板ｗからの反射光を受光する受光手段からなり、測定範囲、例えば、はんだが印刷されたはんだ箇所の変位、つまり印刷はんだ箇所の高さ（Ｚ軸方向）をその印刷はんだ箇所の位置と対応づけて測定し、デジタルデータに変換して測定値記憶手段２６に記憶させる。
【００５１】
データ生成手段２７は、記憶手段２６から測定値を受けて、フィルタ、はんだブリッジやはんだパターンエッジ等の繊細パターンを識別する感度を示す数々の所定の画像パラメータ値を基に、測定値を各印刷はんだ箇所の印刷はんだ量を表す判定用データに加工処理する。また、データ生成手段２７は、その判定用データとして印刷はんだ箇所における高さ、面積及び／又は体積等生成するための演算を行う手段等を有している。この判定用データとして、印刷はんだ箇所におけるはんだ量を表す要素となるデータであって、その種類としてはそれぞれのはんだ箇所の高さ、面積、体積、及び欠損（存在すべきはんだ量が無い状態の検出）等を出力する。なお、基板ｗの良否を判定するには上記の画像の全てを必要とするとは限らないが、高さ、面積、体積、欠損の内、少なくともいずれか１つは不可欠である。
【００５２】
なお、データ生成手段２７は、はんだ状態を面積や体積に換算して評価するためのものであり、単純に高さだけで評価する場合は、無くてもよい。ただし、この場合、後記する基準データは、高さについての基準データであり、判定手段２８は、はんだ状態の高さについて、良否判定を行うことになる。
【００５３】
判定手段２８は、はんだ箇所毎に、測定値から生成された判定用データと、予め設計情報記憶手段３０に記憶されている同一はんだ箇所の基準データとを比較し、良否判定を行う。
【００５４】
表示制御手段２９ｂは、判定手段２８による判定結果を、判定したはんだ箇所を介して設計情報記憶手段３０に記憶されているレイアウトに対応付けて表示手段２９ｃへ表示させる。例えば、レイアウトにおける測定範囲のどの箇所が不良（ＮＧ）と判定された箇所を視覚的に明示できる。
【００５５】
設計情報記憶手段３０は、上記判定用データと同じ種類の設計値、つまり、はんだ箇所の高さ、面積、体積、及び欠損についての設計値を基準データとして記憶している。さらに、設計情報記憶手段３０は、検査対象とする基板ｗの種類毎にレイアウト（基板ｗの配置図、寸法、はんだ位置等）を記憶し、検査開始のときは、基板ｗの種類リストを表示手段２９ｃに表示し、操作手段２９ａで選択可能にされている。
【００５６】
ユーザインタフェース２９は、表示制御手段２９ｂ、表示手段２９ｃ及び、操作手段２９ａで構成されるが、その主要動作について上記した通りである。
【００５７】
上記構成における、測定制御手段４、走査制御部２５ａ、データ生成手段２７、判定手段２８、表示制御手段２９ｂは、ＣＰＵ及びそのＣＰＵに上記説明の機能を動作させるためのプログラムを記憶したメモリ（ＲＯＭ）、及び上記機能動作過程でデータを貯えるメモリ（ＲＡＭ）等で構成される。設計情報記憶手段３０及び測定値記憶手段２６はメモリで構成され、ＣＰＵで管理される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態の機能ブロックを説明するための図である。
【図２】図１の変形例であって、走査位置検出部が走査機構にある場合の例である。
【図３】図１の変形例であって、走査位置検出部が測定制御手段にある場合の例である。
【図４】走査及びその軌跡を説明するための図である。
【図５】主走査及び副走査の速度の変化の例を説明するための図である。
【図６】延長副走査及び副走査の速度及び軌跡の態様を説明するための図である。
【図７】走査機構の副走査機構の例を示す図である。
【図８】走査機構の主走査機構の例を示す図である。
【図９】従来技術における走査を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 走査機構部、 ２ センサ、 ３ 副走査機構、 ３ａ 支持体、
３ｂ Ｘ軸モータ、 ３ｃ レール、 ４ 搬送装置、 ５ 搬送ベルト、
６ プーリ、 ７ 搬送モータ、 ８ ストッパ、 ９ クランパ、 １０ 突き当て板、
１１ 主走査機構、 １１ａ 支持体、 １１ｂ Ｙ軸モータ、 １１ｃ レール、
２５ 測定制御手段、 ２５ａ 操作制御部、 ２６ 測定値記憶手段、
２７ データ生成手段、 ２８ 判定手段、 ２９ ユーザインタフェース、
２９ａ  操作手段、 ２９ｂ 表示制御手段、 ２９ｃ 表示手段、
３０ 設計情報記憶手段、 ｗ 基板（プリント板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図４】
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【図６】
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【図９】
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