(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準対象物から取得した画像に基づいて検査対象物の検査に使用される基準データを作成する基準データ作成方法において、
ディスプレイに、基準対象物から取得された広域画像を表示させる第一表示領域と、当該広域画像の一部の領域を表示させる第二表示領域と、当該第二表示領域に表示された画像に基づいて基準データを作成するための基準データ作成領域とを備え、
前記第二表示領域に表示された画像の一部の選択を受け付けることによって、第二表示領域に表示されていた画像を前記第一表示領域に表示させるとともに、当該選択された一部の領域の画像を前記第二表示領域に表示させ、当該第二表示領域に表示された画像に基づいて基準データの作成を受け付けるようにしたことを特徴とする基準データ作成方法。
【請求項２】
前記第二表示領域で選択された領域の画像を第二表示領域に表示させる際に、当該選択された領域を拡大して第二表示領域に表示させるようにした請求項１に記載の基準データ作成方法。
【請求項３】
第二表示領域に表示されている領域に対応する領域を、前記第一表示領域内で他の領域と区別して表示させるようにした請求項１に記載の基準データ作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物を検査する際に使用される基準データを作成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリント基板などの形成状態を検査する場合、カメラによってその表面画像を取得し、基準データと比較することによってプリント基板の形成状態を判定する。
【０００３】
そして、このような自動外観検査装置で基準データを作成しておく場合、通常は、あらかじめ全体の形状や配線パターンなどの基準データを作成して記憶部に格納しておくとともに、共通する領域が多数出現する場合は、その領域に対応するライブラリを作成し、そのライブラリにその領域に対応する基準データを記憶部に格納する（特許文献１、特許文献２など）。なお、ここで「基準データ」とは、検査に際してあらかじめ記憶されるデータであって、検査対象となる検査対象物から得られたデータと比較されることによって使用されるデータである。この基準データは、目視検査や他の自動検査装置によって良品と判定されたプリント基板から生成され、あるいは、プリント基板を生成する際に用いられたＣＡＤデータなどから生成される。
【０００４】
図６に、従来の自動検査装置における基準データの構造を示す。図において符号４１は、全体の基準データである。この全体の基準データは、プリント基板の大きさや外形の形状などの他、そのプリント基板において一度しか出現しない配線パターンやシルク、レジストなどに関する基準データである。また、符号４２は、ライブラリであって、プリント基板中に同じ領域が多数出現する場合に共通して用いられる基準データである。このライブラリは、共通する領域ごとに独立して設けられ、全体領域の対応する領域に関連付けされて記憶される。
【０００５】
そして、検査対象物を検査する際には、カメラによってプリント基板の画像を取得し、全体の形状や配線パターンなどに関しては全体の基準データと比較することによって良否を判定する。このとき、何度も出現する共通の領域については、その領域と関連付けされたライブラリを参照し、そのライブラリに格納された基準データと比較することによってその領域の良否状態を判定する。
【特許文献１】特開２００６−３３０００３号公報
【特許文献２】特開２００６−２５０６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようにライブラリによって基準データを作成する場合、次のような問題を生ずる。
【０００７】
まず、第一に、共通する領域ごとにライブラリを作成して基準データを格納する方法では、ライブラリごとに基準データ作成のための画面を用意し、その画面に従って個別に基準データを作成（あるいは、編集）していかなければならない。しかしながら、このような方法では、ライブラリごとに基準データを作成するための画面を用意しなければならないために、コストや手間がかかってしまう。また、異なる領域ごとに他の基準データ作成用の画面を表示させて基準データを作成しなければならず、作業が煩雑になり、手間がかかってしまう。
【０００８】
さらには、ライブラリごとに個別の画面を用いて基準データを作成する方法であると、そのライブラリに対応する領域が全体のどの位置に存在し、また、検査領域全体に対してどのような位置付けであるのかを感覚的に判断することが困難なため、基準データの全体像が把握しづらくなるといった問題を有する。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、低コストで、かつ、簡単な操作で全体像を把握しながら、基準データを作成できるようにした基準データ作成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】
【００１０】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、基準対象物から取得した画像に基づいて検査対象物の検査に使用される基準データを作成する基準データ作成方法において、ディスプレイに、基準対象物から取得された広域画像を表示させる第一表示領域と、当該広域画像の一部の領域を表示させる第二表示領域と、当該第二表示領域に表示された画像に基づいて基準データを作成するための基準データ作成領域とを備え、前記第二表示領域に表示された画像の一部の選択を受け付けることによって、第二表示領域に表示されていた画像を前記第一表示領域に表示させるとともに、当該選択された一部の領域の画像を前記第二表示領域に表示させ、当該第二表示領域に表示された画像に基づいて基準データの作成を受け付けるようにしたものである。
【００１１】
このようにすれば、広域画像から順次その一部分の画像に対する基準データまでを入れ子構造化し、これらの基準データを共通化された一の画面で作成することができるため、独立して基準データを作成する場合に比べて、容易に基準データを作成することができるようになる。しかも、全体画像の中における該当領域の位置付けを把握しながら基準データを作成することができるため、全体像を把握しながら基準データを作成することができるようになる。さらに、従来のようにライブラリごとに基準データを作成するための画面を立ち上げなくてよいため、入力作業が楽になり、基準データ作成のための時間も短縮化することができるようになる。
【００１２】
そして、このような発明において、第二表示領域で選択された領域の画像を第二表示領域に表示させる場合、選択された領域を拡大して第二表示領域に表示させるようにする。
【００１３】
このようにすれば、入れ子構造における下階に進むに従って画像が小さくなってしまい、基準データを作成できなくなるといった問題を解決することができ、また、画像を拡大表示させる際に、画像がぼやけるなどして基準データを作成することができないような場合は、解像度を上げて再度画像を取得するなどの作業に反映させることができるようになる。
【００１４】
さらには、第二表示領域に表示されている領域に対応する領域を、前記第一表示領域内で他の領域と区別して表示させるようにする。
【００１５】
このようにすれば、第二表示領域に表示されている画像が広域画像の中のどこに位置しているかを容易に把握させることができ、全体における位置付けや重要度を判断して基準データを作成させることができるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基準対象物から取得した画像から検査対象物の検査に使用される基準データを作成する基準データ作成方法において、ディスプレイに、基準対象物から取得された広域画像を表示させる第一表示領域と、当該広域画像の一部の領域を表示させる第二表示領域と、当該第二表示領域に表示された画像に基づいて基準データを作成するための基準データ作成領域とを備え、前記第二表示領域に表示された画像の一部の選択を受け付けることによって、第二表示領域に表示されていた画像を前記第一表示領域に表示させるとともに、当該選択された一部の領域の画像を前記第二表示領域に表示させ、当該第二表示領域に表示された画像に基づいて基準データの作成を受け付けるようにしたので、独立して基準データを作成する場合に比べて、容易に基準データを作成することができるようになる。しかも、全体画像の中における該当領域の位置付けを把握しながら基準データを作成していくことができるため、全体像を把握しながら基準データを作成することができるようになる。さらに、従来のようにライブラリごとに基準データを作成するための画面を立ち上げなくてよいため、入力作業が楽になり、基準データ作成のための時間も短縮化することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、この基準データ作成方法が使用される外観検査システム１の概要を示したものであり、基準データ作成装置２と、自動外観検査装置３を示したものである。また、図２は、この外観検査システム１の機能ブロックを示したものである。
【００１８】
外観検査システム１は、基準データ作成装置２と自動外観検査装置３を備えて構成されるもので、基準データ作成装置２で作成された基準データを記憶部２７（図２参照）に格納し、その記憶された基準データと自動外観検査装置３で得られたデータとを比較して検査対象物４ｂの良否を判定できるようにしたものである。この外観検査システム１のうち、基準データ作成装置２は、良品となる基準対象物４ａの表面画像を取得する画像取得部２１と、この画像取得部２１によって取得された画像に基づいて基準データを作成するコンピューター２２とを備える。このコンピューター２２は、汎用のパーソナルコンピューターであってもよく、あるいは、基準データを作成するためだけに用いられる専用コンピューターであってもよい。もしくは、自動外観検査装置３の表示部や入力部などを備えたコンピューターと兼用できるようにしてもよいが、少なくとも、ディスプレイ２３やキーボード・マウスなどの入力装置２４、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶装置などを備えるようにする。そして、その画像取得部２１から取得された基準対象物４ａの画像に基づいて、領域ごとの基準データを作成し、これを記憶部２７に格納させておく。
【００１９】
一方、自動外観検査装置３は、検査対象物４ｂの形成状態を自動的に検査できるようにしたものであって、複数の検査対象物４ｂを集積するスタッカ３１と、このスタッカ３１から一枚ずつ検査対象物４ｂをステージに載置して画像取得部３４まで搬送する移送機構３２と、画像取得部３４から取得された画像に基づいて判定を行い、その判定結果に基づいて検査対象物４ｂを振り分けて回収する回収機構３３とを備えて構成される。そして、画像取得部３４によって取得された検査対象物４ｂの画像に基づいて検査する際、その画像をＡ／Ｄ変換して各領域ごとに画像を分割して抽出し、その分割した画像から得られたデータとあらかじめ記憶部２７に格納されていた基準データとを比較して良否判定を行えるようにする。
【００２０】
このような外観検査システム１において、基準データ作成装置２は、カメラやディスプレイ２３、ＣＰＵ、記憶装置、入力装置２４などを協働させて、図２に示すような機能を実現させる。
【００２１】
まず、画像取得部２１は、カメラによって基準対象物４ａからの表面画像を取得し、検査対象物４ｂに対して自動外観検査装置３で取得される条件とほぼ同じ条件で基準対象物４ａの表面画像を取得する。すなわち、自動外観検査装置３で設定された光の照射角度や画像取得の解像度、検査対象物４ｂまでの距離などとほぼ同じ条件に設定して表面から画像を取得する。このカメラとしては、ＣＣＤラインセンサが用いられ、または、ＣＭＯＳセンサなどが用いられる。これらのカメラで画像を取得する場合、白黒やフルカラーなどで画像を取得する。
【００２２】
この画像取得部２１で取得された画像は、前処理部２５にてＡ／Ｄ変換などの処理が行われ、輝度やＲＧＢなどの情報を有する画像情報として記憶部２７に格納される。
【００２３】
基準データ作成手段２６は、この記憶部２７に格納された画像データに基づいて各領域ごとに基準データを作成する。このとき、基準対象物４ａとしてプリント基板を用いる場合は、その表面に形成されたパターンやパッド、レジスト、シルクなどごとに画像を分離し、各パターンやパッドごと、あるいは、レジストごと、シルクごとに基準データを作成する。各領域ごとに基準データを作成する場合は、まず、図３に示すように、ディスプレイ２３に設けられた左側の第一表示領域２３１に、例えば、全体画像などのような広域画像を表示させ、マウスなどによってその広域画像内における一部の領域の選択を受け付ける。ここでは、「領域選択」のボタン２３５が押下された後、マウスなどによって広域画像内で矩形状の領域Ａが選択されたものとする。この領域Ａは、ＩＣパッケージの4辺からリードピンを引き出した高密度表面実装用のパッケージ（ＱＦＰ）を含む領域を示したものであり、一枚のプリント基板上で複数箇所出現する領域である。そして、このように領域Ａが選択されると、その領域の拡大画像をディスプレイ２３における第二表示領域２３２に拡大した状態で表示し、その第二表示領域２３２に表示された画像に基づいて基準データの作成を受け付ける。基準データを作成する場合は、選択された領域Ａに対してユーザーが識別情報を割り当て、その割り当てられた領域に対して基準データ表示領域２３３内で個別の基準データを作成する。このとき、パッケージ（ＱＦＰ）の領域Ａに対しては、例えば、そのパッケージ（ＱＦＰ）の大きさや形状、その領域内における画素の許容輝度幅などの基準データがユーザーによって設定される。次に、このＱＦＰの基準データが作成された後、同様に、第二表示領域２３２に表示された画像の中から特定領域の画像の選択を受け付け、今まで第二表示領域２３２に表示されていた画像を第一表示領域２３１に表示させるとともに、図４に示すように、今回選択された領域の画像を第二表示領域２３２に拡大して表示させる。なお、図４は、図３における領域Ｂが選択され、領域選択のボタン２３６が押下された状態を示している。図３における領域Ｂは、パッケージ（ＱＦＰ）のリードピンを示したものであり、その領域Ｂが選択されることによって、図４に示すように、選択されたリードピンの拡大画像を第二表示領域２３２に表示させる。そして、同様に、基準データ表示領域２３３内で、そのリードピンに対する形状や大きさなどに基づいて基準データを作成し、その基準データを記憶部２７に格納させていく。また、この作業において、同じパターンが繰り返し出現する場合は、同じ領域について同じ基準データを割り当てる。この同じ基準データの割り当てを行う場合、同じ領域の選択を第一表示領域２３１内で受け付け、その受け付けた領域に対して同じ識別情報を割り当てていく。以下、同様に、第二表示領域２３２に表示された画像の中から特定領域の画像の選択を受け付け、今まで第二表示領域２３２に表示されていた画像を第一表示領域２３１に表示させるとともに、今回受け付けた領域を拡大処理して第二表示領域２３２に表示させる。そして、その第二表示領域２３２に表示された画像に基づいて基準データを作成する。すなわち、入��子構造として広域画像に対する第一階層の基準データを作成し、また、その一部の画像に対して第二階層の基準データを作成し、さらに、その一部の画像に対して第三階層の基準データを作成していく。なお、ここでは第三階層までの基準データを作成する場合について説明しているが、以下、同様の操作を行うことによって更に下層の基準データを作成してもよい。
【００２４】
このように基準データ作成手段２６によって作成された基準データは、図５に示すような入れ子構造を有する階層構造として記憶部２７に格納され、事後的に基準データの編集を行う場合、あるいは、自動外観検査装置３で外観検査を行う場合に読み出される。
【００２５】
なお、すでに作成された基準データを編集する場合は、記憶部２７に格納されていた広域画像を読み出して第一表示領域２３１に表示させ、その一部の領域の選択を受け付ける。そして、その選択された領域の拡大画像を第二表示領域２３２に表示させるとともに、その第二表示領域２３２に表示された領域の基準データを基準データ表示領域２３３に表示させる。このとき、第二表示領域２３２に表示された領域を第一表示領域２３１で特定できるようにすべく、例えば、矩形枠などを付けて第一表示領域２３１内に表示させる。また、この基準データに対応する領域が複数存在する場合は、第一表示領域２３１にその対応する領域に矩形枠を付けて表示させる。そして、この広域画像に対する基準データの編集が終了した後、第二表示領域２３２に表示された画像から更に下層の基準データを編集する場合は、第二表示領域２３２に表示された画像の中から一部の領域の選択を受け付け、その受け付けた領域に対応する拡大画像を第二表示領域２３２に表示させる。そして、今まで第二表示領域２３２に表示されていた画像を第一表示領域２３１に表示させ、その選択された領域に対応する基準データを記憶部２７から読み出して基準データ作成画面に表示させる。このとき、その編集すべき基準データに対応する領域が複数存在する場合は、その対応する領域に矩形枠を付けて第一表示領域２３１に表示させる。
【００２６】
次に、このように作成された基準データを用いて検査対象物４ｂを検査する自動外観検査装置３の構成について説明する。
【００２７】
まず、自動外観検査装置３の記憶部３６は、基準データ作成装置２の記憶部２７に格納さていた基準データを読み出して格納する。この基準データ作成装置２の記憶部２７から基準データを読み出す場合は、携帯可能な記憶媒体に基準データを一旦記憶させ、その記憶媒体から基準データを読み出して記憶させるようにしてもよく、あるいは、インターネットやＬＡＮなどのネットワークを用いて読み出せるようにしてもよい。
【００２８】
画像取得部３４は、カメラによって検査対象物４ｂの表面画像を取得するもので、斜め方向から光を照射させ、真上に設けられたＣＣＤラインセンサなどのカメラによって表面画像を取得する。この画像取得部３４は、前述のように基準データ作成装置２の画像取得部２１とほぼ同じ条件で検査対象物４ｂからの画像を取得する。
【００２９】
前処理部３５は、基準データ作成装置２の前処理部２５と同様に、画像取得部３４で取得された画像をＡ／Ｄ変換し、輝度やＲＧＢなどを有する画像情報として記憶する。
【００３０】
判定部３７は、このように取得された画像を特定領域ごとに分割処理し、その分割処理された領域ごとに形成状態の良否を判定する。このとき、例えば、プリント基板の形成状態を検査する場合は、高輝度領域から露出パッドや配線パターンの画像を抽出し、以下、低輝度領域に向かって、シルク、レジストなどの画像を抽出する。そして、その抽出された領域について、まず、全体領域についての形成状態の検査を行い、以下、順次検査領域を絞り込んで詳細な検査を行う。全体領域について検査を行う場合は、記憶部２７に格納された第一階層の基準データを用いて検査を行い、また、絞り込まれた領域については、第二階層や第三階層の基準データを用いて検査を行う。
【００３１】
判定結果出力部３８は、この判定部３７によって不良と判定された箇所が数カ所以上存在する場合は「不良」であるという旨の出力を行い、それ以外の検査対象物４ｂに対しては「良品」である旨の出力を行う。そして、この出力結果に基づいて移送機構３２を駆動するとともに、検査対象物４ｂを良品や不良品ごとの回収ボックスに振り分けて回収する。
【００３２】
このように、上記実施の形態によれば、広域画像に対する基準データから拡大領域に対する基準データを入れ子構造化し、これらの基準データの作成を共通化された一の画面で行えるようにしたため、ライブラリごとに独立して基準データを作成する場合に比べて、基準データ作成のための画面作成が容易になり、しかも、全体画像の中の位置付けを把握しながら拡大画像内における特定領域の基準データを作成することができるため、全体像を把握しながら基準データを作成することができるようになる。さらには、従来のようにライブラリごとに基準データ作成のための画面を立ち上げなくてよいため、入力作業が楽になり、基準データ作成のための時間も短縮化することができるようになる。
【００３３】
また、第二表示領域２３２で選択された領域の画像を第二表示領域２３２に表示させる場合、選択された領域を拡大して第二表示領域２３２に表示させるようにしたので、入れ子構造において下階層に進むに従って画像が小さくなって基準データを作成しにくくなるといった問題を解決することができ、また、拡大表示させる際に、画像がぼやけるなどして基準データを作成することができない場合は、解像度を上げて画像を取得するなどの作業に反映させることができるようになる。
【００３４】
さらには、第二表示領域２３２に表示されている領域に対応する領域を、前記第一表示領域２３１内で他の領域と区別して表示させるようにしたので、第二表示領域２３２に表示されている画像が広域画像の中のどこに位置しているかを容易に把握させることができ、全体における位置付けや重要度を他と比べながら判断して基準データを作成させることができるようになる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００３６】
例えば、上記実施の形態では、プリント基板のパッドや配線パターン、シルク、レジストなどの形成状態を検査する場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、液晶基板、実装基板、半導体ウエハやチップ、文字や図形の印刷状態の検査など、多種多様な検査に用いることができる。
【００３７】
また、上記実施の形態では、第一表示領域２３１と第二表示領域２３２とを同一画面上に表示させたが、ディスプレイ２３が大きい場合は、第三階層までの画面を同時に表示させるようにしてもよい。このとき、第三階層以降もデータの入れ子構造の仕組みにより、同様に第三表示領域に表示させるようにしてもよい。
【００３８】
さらに、上記実施の形態では、下層に進むに従って微小な領域を更に拡大していくようにしているが、拡大処理を重ねると画像がぼやけてしまう可能性がある。このような場合は、先に基準データを作成することなく下層までの画像を表示させていき、画像がぼやけるような場合は、解像度を上げて画像を撮り直すようにしてもよい。
【００３９】
加えて、上記実施の形態では、基準データ作成装置２と自動外観検査装置３とを分離して構成するようにしているが、自動外観検査装置３を用いて基準データを作成するようにしてもよい。この場合、本発明との関係において、基準データ作成装置２が自動外観検査装置３となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態における外観検査システムの概要を示す図
【図２】同形態における外観検査システムの機能ブロックを示す図
【図３】同形態における基準データ作成装置の第一階層と第二階層の画像を表示した例を示す図
【図４】同形態における基準データ作成装置の第二階層と第三階層の画像を表示した例を示す図
【図５】同形態における基準データの階層構造を示す図
【図６】従来例における基準データの構造を示す図
【符号の説明】
【００４１】
１・・・外観検査システム
２・・・基準データ作成装置
２１・・・画像取得部
２２・・・コンピューター
２３・・・ディスプレイ
２４・・・入力装置
２５・・・前処理部
２６・・・基準データ作成手段
２７・・・記憶部
２３１・・・第一表示領域
２３２・・・第二表示領域
２３３・・・基準データ表示領域
３・・・自動外観検査装置
３１・・・スタッカ
３２・・・移送機構
３３・・・回収機構
３４・・・画像取得部
３５・・・前処理部
３６・・・記憶部
３７・・・判定部
３８・・・判定結果出力部
４ａ・・・基準対象物
４ｂ・・・検査対象物
【図１】
0004963284.tif 000002
【図２】
0004963284.tif 000003
【図３】
0004963284.tif 000004
【図４】
0004963284.tif 000005
【図５】
0004963284.tif 000006
【図６】
0004963284.tif 000007