(57)【要約】【課題】二次元配置された検査対象物の形状検出の信頼性を向上させる形状検出装置を提供する。【解決手段】形状検出装置の受光位置検出手段は、投光に対する、基板及び基板上に二次元配置されたＢＧＡ半田ボールからの反射光を受光する二次元イメージセンサ１９上の各画素１９ｂの受光信号を、走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）毎に、順次取り出し、各走査線上の受光レベルピーク位置Ｐを検出する。判別手段は、投光に応じて最初に検出された受光レベルピーク位置Ｐを基板からの反射光による基板画素位置ＰＷとして判別する。設定手段は、基板画素位置ＰＷを基準とした所定画素位置までを検出有効画素範囲Ｒとして設定する。高さ検出手段は、各走査線上の受光レベルピーク位置Ｐのうち、検出有効画素範囲Ｒ内の受光レベルピーク位置Ｐに基づいて、半田ボールの高さを検出する。【選択図】図２
2009133770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に等間隔で二次元状に配置されたＢＧＡ半田ボールの形状を検出する形状検出装置において、
前記基板と前記形状検出装置とは、前記ＢＧＡ半田ボールが配置される一方向に沿って相対的に移動され、
前記基板及び前記ＢＧＡ半田ボールに対して、前記移動方向と直交するライン光を照射する投光手段と、
前記基板及びＢＧＡ半田ボールからの反射光を受光する二次元イメージセンサと、
前記投光手段が投光する毎に、前記二次元イメージセンサに蓄積される各画素の受光信号を、前記投光手段からの光による線状の照射像に直交する方向に沿った走査線毎に、前記二次元イメージセンサの一端側から他端側に順次取り出し、前記各走査線上の受光レベルピーク位置を検出する受光位置検出手段と、
前記受光位置検出手段によって前記投光手段の投光に対応して最初に検出された受光レベルピーク位置を、前記基板からの反射光による基板画素位置として判別する判別手段と、
前記判別手段によって判別された基板画素位置を基準とした所定画素位置までを検出有効画素範囲として設定する設定手段と、
前記受光位置検出手段によって検出された各走査線上の受光レベルピーク位置のうち、前記設定手段によって設定された前記検出有効画素範囲内の受光レベルピーク位置に基づいて前記ＢＧＡ半田ボールの高さを検出する高さ検出手段と
を備えることを特徴とする形状検出装置。
【請求項２】
前記記ＢＧＡ半田ボールの配置間隔情報を取得する取得手段をさらに備え、
前記設定手段は、前記所定画素位置を前記取得手段によって取得された前記配置間隔情報によって設定することを特徴とする請求項１に記載の形状検出装置。
【請求項３】
前記取得手段は、前記二次元イメージセンサの各走査線を１回スキャンしたときの前記高さ検出手段によって検出される各ＢＧＡ半田ボールの受光レベルピーク位置の間隔を、前記ＢＧＡ半田ボールの配置間隔情報として取得することを特徴とする請求項２に記載の形状検出装置。
【請求項４】
前記取得手段は、外部より前記配置間隔情報が入力される入力手段によって構成されることを特徴とする請求項２に記載の形状検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状検出装置に関し、詳しくは、線（ライン）状のレーザ光及び二次元イメージセンサを用いてＢＧＡ半田ボールの形状を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、検出対象物に向けてライン状のレーザ光を照射すると共に、検出対象物からの反射光を二次元イメージセンサにて受光し、その二次元イメージセンサから出力される検出信号（受光信号）に基づいて検出対象物に係る形状を検出する形状検出装置（変位センサ）が提供されている（特許文献１参照）。
【０００３】
そのような形状検出装置は、図３に示すような、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）基板Ｗ上に形成されたＢＧＡ半田ボール３１の形状を検出するためにも使用される。ここで、ＢＧＡ半田ボール３１は、列方向にピッチＫ１、行方向にピッチＫ２を有して、マトリクス状に配置されている。ここでは、例えば、ピッチＫ１とピッチＫ２とは等しいものとする。
【０００４】
ＢＧＡ半田ボール３１の形状検出に際して、ＢＧＡ基板Ｗあるいは検出装置を列方向Ｍに相対的に移動させて、行方向にライン状のレーザ光ＬＳが基板Ｗの列方向Ｍの一端から他端まで、所定の照射時間間隔で照射される。その際、各行（Ｒ１〜Ｒ４）のＢＧＡ半田ボール３１に対してライン状のレーザ光ＬＳが複数回照射され、各照射に対する反射光が二次元イメージセンサにて受光される。そして、受光量がピークである画素の位置分布に基づいて、各照射位置でのＢＧＡ半田ボール３１の表面形状（輪郭形状）が検出される。
【０００５】
詳しくは、図４に模式的に示すように、二次元イメージセンサ１９上において、まず、複数のセンサ画素（以下、単に「画素」という）１９ｂからなる各走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）上における受光量がピークである画素の位置Ｐのデータによって、各走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）上での基準の位置（基板Ｗの表面）からのＢＧＡ半田ボール３１の高さが検出される。各受光量ピーク画素位置Ｐによって形成される形状に基づいて、詳しくは、その形状に係るデータに基づいて、レーザ光ＬＳの照射位置におけるＢＧＡ半田ボール３１の表面形状が検出される。なお、図４には、図３に対応して、半田ボール３１の頂点付近にレーザ光ＬＳが照射された場合の例が示される。そして、各照射位置に応じて検出された複数の表面形状データからＢＧＡ半田ボール３１の全体形状が検出される。
【特許文献１】特開２００２−２８６４２５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、一個のＢＧＡ半田ボール１３に対してレーザ光ＬＳを複数回照射してその形状を検出する際、レーザ光ＬＳがＢＧＡ半田ボール１３に照射される位置によっては、例えば図５に示されるように、隣接するＢＧＡ半田ボールによる二次反射光等の乱反射による光が二次元イメージセンサ１９によって受光される場合がある。その際、画素走査線上によっては、図６に示されるように、対象とするＢＧＡ半田ボールからの反射光よりも二次反射光等の乱反射による受光量ピークのほうが大きくなる場合もある。そのような場合には、例えば、図７に示されるように、走査線Ｓ２９及び走査線Ｓ７１上における受光量ピーク位置Ｐは、それぞれ位置Ｐ１及び位置Ｐ２となる。そのため、この場合のレーザ光ＬＳの照射位置におけるＢＧＡ半田ボールの表面形状が正確に検出されず、ひいては、ＢＧＡ半田ボール３１の形状が正確に検出されない虞があった。
【０００７】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、二次元配置された検査対象物の形状検出の信頼性を向上させる形状検出装置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】
上記の目的を達成するための手段として、第１の発明は、基板上に等間隔で二次元状に配置されたＢＧＡ半田ボールの形状を検出する形状検出装置において、前記基板と前記形状検出装置とは、前記ＢＧＡ半田ボールが配置される一方向に沿って相対的に移動され、前記基板及び前記ＢＧＡ半田ボールに対して、前記移動方向と直交するライン光を照射する投光手段と、前記基板及びＢＧＡ半田ボールからの反射光を受光する二次元イメージセンサと、前記投光手段が投光する毎に、前記二次元イメージセンサに蓄積される各画素の受光信号を、前記投光手段からの光による線状の照射像に直交する方向に沿った走査線毎に、前記二次元イメージセンサの一端側から他端側に順次取り出し、前記各走査線上の受光レベルピーク位置を検出する受光位置検出手段と、前記受光位置検出手段によって前記投光手段の投光に対応して最初に検出された受光レベルピーク位置を、前記基板からの反射光による基板画素位置として判別する判別手段と、前記判別手段によって判別された基板画素位置を基準とした所定画素位置までを検出有効画素範囲として設定する設定手段と、前記受光位置検出手段によって検出された各走査線上の受光レベルピーク位置のうち、前記設定手段によって設定された前記検出有効画素範囲内の受光レベルピーク位置に基づいて前記ＢＧＡ半田ボールの高さを検出する高さ検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、設定手段によって設定された所定の検出有効画素範囲内に存在する受光レベルピーク位置のみに基づいてＢＧＡ半田ボールの高さが検出され、各投光手段の投光に応じた高さの検出に基づいてＢＧＡ半田ボールの形状が検出される。そのため、検出有効画素範囲を適宜設定することによって、検出対象のＢＧＡ半田ボールに隣接したＢＧＡ半田ボールからの二次反射光等が存在する場合であっても、その二次反射光等の乱反射による影響を除外してＢＧＡ半田ボールの高さ及び形状を検出することができる。その結果、二次元配置された検査対象物の形状検出の信頼性を向上させることができる。
【００１０】
なお、第１の発明において、上記投光手段による「ライン光」は、照射対象物体について所定の一方向における表面形状を検出したい場合、その所定の一方向に沿ったライン（線）状の光をいう。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明の形状検出装置において、前記ＢＧＡ半田ボールの配置間隔情報を取得する取得手段をさらに備え、前記設定手段は、前記所定画素位置を前記取得手段によって取得された前記配置間隔情報によって設定することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、配置間隔情報によって所定画素位置、すなわち検出有効画素範囲が設定されるため、少なくとも基板の一部を含んで検出有効画素範囲Ｒを設定することができる。通常、基板からの反射光は二次反射光等の乱反射の影響を受けない。そのため、例えば、検出有効画素範囲を、配置間隔情報によって、基板からの反射光による測定位置を基準としてＢＧＡ半田ボールの配置ピッチ（配置間隔）の範囲内に限定することで、乱反射の影響を好適に除外してＢＧＡ半田ボールの高さ及び形状を検出することができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明の形状検出装置において、前記取得手段は、前記二次元イメージセンサの各走査線を１回スキャンしたときの前記高さ検出手段によって検出される各ＢＧＡ半田ボールの受光レベルピーク位置の間隔を、前記ＢＧＡ半田ボールの配置間隔情報として取得することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、取得手段は、形状検出装置自身の動作によって、すなわち学習によって配置間隔情報を取得する。そのため、より現実に対応した検出有効画素範囲の設定及び設定変更を自動的に行うことができ、検出精度が向上されるとともに、作業効率も向上される。
【００１５】
第４の発明は、第２の発明の形状検出装置において、前記取得手段は、外部より前記配置間隔情報が入力される入力手段によって構成されることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、配置間隔情報、すなわち検出有効画素範囲を外部から適宜設定及び設定変更することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、二次元配置された検査対象物の形状検出の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１及び図２を参照しつつ説明する。なお、従来と同一の構成は同一符号を使用しその説明は省略する。
【００１９】
（形状検出装置の構成）
図１は、本発明の形状検出装置の一例であるＢＧＡ半田ボール形状検出装置１の全体概要図である。この半田ボール形状検出装置１は、例えば、検出ヘッド部１１と、コントローラ部１２とが信号ケーブルを介して接続された構成をなしている。なお、検出ヘッド部１１とコントローラ部１２とは、一体として構成されてもよい。
【００２０】
検出ヘッド部１１は、レーザダイオード（ＬＤ）１５と、そのレーザダイオード１５を駆動するためのＬＤ駆動回路１４と、レーザダイオード１５から発せられたレーザ光ＬをＢＧＡ半田ボール３１の表面上に照射させる投光レンズ１６と、レーザ光Ｌの照射スポットをライン状のレーザ光ＬＳに形成するスリット板１７とを備えている。これらのＬＤ駆動回路１４、レーザダイオード１５、投光レンズ１６およびスリット板１７が本発明の「投光手段」に相当する。
【００２１】
なお、本実施形態において、レーザ光Ｌはライン状のレーザ光ＬＳとしてＢＧＡ半田ボール３１の表面に照射される。また、検出ヘッド部１１は、例えば、ＢＧＡ半田ボール３１から拡散反射光を受光する、いわゆる拡散反射型のものである。
【００２２】
更に、検出ヘッド部１１は、受光レンズ１８と、その受光レンズ１８を透過した反射レーザ光ＬＲを受光する二次元ＣＣＤエリアセンサ(二次元イメージセンサ)1９と、その二次元ＣＣＤリニアセンサ１９を駆動するためのＣＣＤ駆動回路（受光位置検出手段）２０とを備えている。二次元ＣＣＤリニアセンサ１９は、撮像面１９ａ及び複数の走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）を形成し、マトリウス状に配置される多数の画素１９ｂを備える。
【００２３】
ここで、検出ヘッド部１１のレーザダイオード１５から発せられたレーザ光Ｌは、投光レンズ１６及びスリット板１７を透過してＢＧＡ基板Ｗ上のＢＧＡ半田ボール３１に照射される。そして、このＢＧＡ半田ボール３１の表面上からの反射光ＬＲは、受光レンズ１８を透過して二次元ＣＣＤエリアセンサ１９に入射する。この二次元ＣＣＤエリアセンサ１９において、受光量に応じて蓄積された電荷は、受光信号としてＣＣＤ駆動回路２０によって、例えば走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）毎に読み出され、受光信号は、例えば時系列の電圧信号Ｖ１に変換される。
【００２４】
その際、ＣＣＤ駆動回路２０は、コントローラ部１２からの駆動信号Ｖ２に基づいて、二次元ＣＣＤエリアセンサ１９の各画素１９ｂからの受光信号を走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）毎に順次読み取る。また、例えば、ＣＣＤ駆動回路２０が所定の転送用クロックを二次元ＣＣＤエリアセンサ１９に与えることにより、二次元ＣＣＤエリアセンサ１９は、各画素１９ｂに蓄積された電荷を１画素ずつ順番に転送する。そして、ＣＣＤ駆動回路２０は、例えば、各走査線毎の画素１９ｂの蓄積電荷に対応する時系列の電圧信号Ｖ１を生成し、電圧信号Ｖ１をコントローラ部１２に供給する。
【００２５】
すなわち、ＣＣＤ駆動回路２０は、投光手段が投光する毎に、二次元ＣＣＤエリアセンサ１９に蓄積される各センサ画素１９ｂの受光信号を、走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）毎に、ＣＣＤエリアセンサ１９の一端側から他端側に順次取り出し、その受光信号を電圧信号Ｖ１に変換する。
【００２６】
一方、コントローラ部１２は、ＣＰＵ４１、メモリ４２、操作キー４３及び表示部４４等を備える。ＣＰＵ４１は、ＬＤ駆動回路１４に駆動信号を与えてレーザダイオード１５に投光動作をさせる。さらに、ＣＰＵ４１は、制御信号Ｖ２によって、所定周期でＣＣＤ駆動回路２０を駆動させて二次元ＣＣＤエリアセンサ１９の各画素１９ｂの蓄積電荷を転送させる受光動作を実行させて、ＣＣＤ駆動回路２０からの電圧信号Ｖ１を受け取る。
【００２７】
ＣＰＵ（受光位置検出手段）４１は、ＣＣＤ駆動回路２０からの電圧信号Ｖ１を受け取って、ＣＣＤエリアセンサ１９の各走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）上の全画素１９ｂから最大受光量の画素（受光レベルピーク位置Ｐ）を検出し、例えば、メモリ４２の測定データ記憶領域に格納する。
【００２８】
また、ＣＰＵ（判別手段）４１は、投光手段の投光に対応して最初に検出した受光レベルピーク位置Ｐを基板Ｗからの反射光による基板画素位置ＰＷとして判別する。そして、ＣＰＵ（設定手段）４１は、判別された基板画素位置ＰＷを基準とした所定のセンサ画素位置までを検出有効画素範囲Ｒとして設定する。
【００２９】
ここでは、ＣＰＵ（取得手段）４１は、例えば、各走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）を１回スキャンしたときに検出される２つのＢＧＡ半田ボール１３の受光レベルピーク位置Ｐｐの間隔Ｄｐ（Ｐｐ−Ｐｐ）をＢＧＡ半田ボール１３の配置間隔情報として取得する。そして、ＣＰＵ（設定手段）４１は、検出有効画素範囲Ｒを設定するための所定画素位置を、取得された配置間隔情報によって設定する。なお、ここで、「配置間隔」である間隔Ｄｐは、図３に示される基板Ｗ上のＢＧＡ半田ボール１３のピッチＫ２に相当し、実際のピッチＫ２と図２に示される間隔Ｄｐとは、例えば、画素位置情報に基づく変換によって対応付けられているものとする。
【００３０】
例えば、ＣＰＵ４１は、図２に示されるように、基板画素位置ＰＷを中心として、その両側（図２の上下側）に、上記間隔Ｄｐの半分である１／２Ｄｐにあるセンサ画素１９ｂの位置を所定画素位置とし、その所定画素位置までを検出有効画素範囲Ｒとして設定する。すなわち、本実施形態では、ＣＰＵ４１は、形状検出に先立って、配置間隔情報を学習して取得し、取得された配置間隔情報によって、所定画素位置の設定、つまり検出有効画素範囲Ｒを設定する。
【００３１】
そして、ＣＰＵ（高さ検出手段）４１は、検出された各走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）上の受光レベルピーク位置Ｐのうち、設定された検出有効画素範囲Ｒ内の受光レベルピーク位置Ｐに基づいてＢＧＡ半田ボール１３の高さを検出する。その際、ＣＰＵ４１は、例えば、各画素１９ｂのアドレスとＢＧＡ半田ボール３１の高さとを関連づけるデータによって、各最大受光量の画素情報（受光レベルピーク位置Ｐにある画素アドレス）からＢＧＡ半田ボール３１の高さを検出する。すなわち、ＣＰＵ４１は、撮像面１９ａ上における画素の位置情報をＢＧＡ半田ボール３１の高さ情報に変換する。
【００３２】
このように、ＣＰＵ４１は、本発明における受光位置検出手段、判別手段、設定手段、高さ検出手段、及び取得手段に相当する。
【００３３】
なお、レーザ反射光ＬＲが二次元ＣＣＤエリアセンサ１９の撮像面１９ａ上に形成する照射像は、対象物体の表面（照射範囲）が平坦であれば、上記スリット板１７の開口形状に対応して一直線状をなす。そのため、基板Ｗからの反射光ＬＲによって撮像面１９ａ上に形成される照射像は、直線状をなす。一方、ＢＧＡ半田ボール１３のように、対象物体の表面が凸部形状に形成されている場合には、この凸部形状に応じた凸状の照射像となる。従って、二次元ＣＣＤエリアセンサ１９の撮像面１９ａにおける照射像（詳しくは、受光レベルピーク位置Ｐにある画素の位置情報）を捉えることで対象物体の表面形状を検出することが可能になる。
【００３４】
また、本実施形態では、走査線Ｓの方向（画素のスキャン方向）は、スリット板１７を通過したレーザ光の厚さ方向に直交する方向、換言すれば、スリット板１７の開口部の延長方向に直交する方向に沿っている。さらに換言すれば、レーザ反射光ＬＲによる撮像面１９ａ上の線状の照射像（本実施形態では、基板Ｗからの反射光ＬＲによって形成される線状の照射像に相当する）に直交する方向に沿っている。図２においては、紙面上下方向が走査線Ｓの方向である。すなわち、走査線Ｓの方向は、図２において矢印で示される「高さ測定値方向」に沿った方向である。
【００３５】
（コントローラ部による制御動作）
次に、ＢＧＡ半田ボール形状検出装置１のコントローラ部１２によるＢＧＡ半田ボール３１の形状検出に係る動作を説明する。
【００３６】
検出に際して、まず、図１に示されるように、基板Ｗが、ＢＧＡ半田ボール１３が配置される一方向であるＭ方向に、形状検出装置１に対して所定の速度で移動される。ついで、基板Ｗが所定位置まで移動されると、Ｍ方向と直交するライン状のレーザ光ＬＳが、投光手段（１４、１５、１６，１７）によって基板Ｗ上の基板のみの領域に対して照射される。
【００３７】
すると、コントローラ部１２のＣＰＵ４１は、まず、レーザ光ＬＳの最初の投光に対応して、ＣＣＤエリアセンサ１９における走査線Ｓ１によって最初に検出された受光レベルピーク位置Ｐを、基板Ｗからの反射光による基板画素位置ＰＷとして判別する。
【００３８】
次いで、ＣＰＵ４１は、判別された基板画素位置ＰＷを基準とした所定画素位置までを検出有効画素範囲Ｒとして設定する。ここでは、ＣＰＵ４１は、上記したように、例えば、基板画素位置ＰＷを中心として、その両側に、２つのＢＧＡ半田ボール１３の受光レベルピーク位置Ｐｐの間隔Ｄｐの半分である１／２Ｄｐまでに存在する画素１９ｂの位置までを検出有効画素範囲Ｒとして設定する。
【００３９】
続いて、ＣＣＤ駆動回路２０及びＣＰＵ４１は、投光手段が所定時間毎にライン状のレーザ光ＬＳを基板Ｗに向けて投光する毎に、二次元イメージセンサ１９に蓄積される各センサ画素１９ｂの受光信号を、各走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）毎に、二次元イメージセンサ１９の一端側から他端側に順次取り出し、各走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）上の受光レベルピーク位置Ｐを検出する。この場合、基板Ｗの移動に伴い、一行のＢＧＡ半田ボール３１の異なる場所において、数回、例えば５、６回、レーザ光ＬＳが照射される。
【００４０】
図２は、その検出された受光レベルピーク位置Ｐを画素１９ｂに対応させて模式的に示した例であり、従来の図７に対応するものである。すなわち、図２は、図５に示したように、ライン状のレーザ光ＬＳがＢＧＡ半田ボール１３の頂点からずれた場所に照射された場合の各走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）上の受光レベルピーク位置Ｐを示すものである。
【００４１】
図２に示されるように、本実施形態においては、ＣＰＵ４１が各走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）上の受光レベルピーク位置Ｐを検出する範囲が、検出有効画素範囲Ｒとして設定されている。そして、従来の図７に示される隣接半田ボールからの二次反射等の散乱光による受光レベルピーク位置Ｐ１及びＰ２は、検出有効画素範囲Ｒの外となる。そのため、ＣＰＵ４１は、ピーク位置Ｐ１及びＰ２を走査線２９及び走査線７１におけるピーク位置Ｐとして検出せず、詳しくは、ピーク位置Ｐ１及びＰ２の画素位置情報を除外し、検出対象ボール３１からの反射光ＬＳによってピーク位置Ｐを検出する。すなわち、ＣＰＵ４１は、検出された各走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）上の受光レベルピーク位置Ｐのうち、検出有効画素範囲Ｒ内に存在する受光レベルピーク位置Ｐに基づいてＢＧＡ半田ボール３１の高さ、すなわち表面形状を検出する。そして、ＣＰＵ４１は、投光手段による投光毎に各照射位置に応じて検出された複数の表面形状から、ＢＧＡ半田ボール３１の全体形状を検出する。
【００４２】
（実施形態の効果）
本実施形態においては、上記したように、ＣＰＵ４１によって設定された所定の検出有効画素範囲Ｒ内に存在する受光レベルピーク位置Ｐのみに基づいてＢＧＡ半田ボール３１の高さが検出される。そして、投光手段の各投光に応じた高さ、すなわち表面形状（輪郭形状）の検出に基づいてＢＧＡ半田ボール３１の全体形状が検出される。そのため、検出対象のＢＧＡ半田ボール３１に隣接したＢＧＡ半田ボール３１からの二次反射光が存在する場合であっても、その二次反射光等の乱反射による影響を除外してＢＧＡ半田ボール３１の高さ及び形状を検出することができる。その結果、二次元配置されたＢＧＡ半田ボール３１の形状検出の信頼性を向上させることができる。
【００４３】
また、検出有効画素範囲Ｒが、基板画素位置ＰＷを中心として、その両側に、均等に１／２Ｄｐ（Ｄｐ：Ｐｐ−Ｐｐ間隔）までの範囲に設定される。通常、基板からの反射光は二次反射光等の乱反射の影響を受けない。そのため、乱反射の影響を好適に除外してＢＧＡ半田ボールの高さ及び形状を正確に検出することができる。
【００４４】
さらに、ＣＰＵ４１は、形状検出装置１自身の動作によって、すなわち学習によって配置間隔情報（Ｄｐ）を取得する。そのため、より現実に対応した検出有効画素範囲Ｒの設定及び設定変更を自動的に行うことができ、検出精度が向上されるとともに、作業効率も向上される。
【００４５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４６】
（１）上記実施形態では、所定画素位置（検出有効画素範囲Ｒ）が学習によって取得された配置間隔情報によって設定される例を示したが、これに限定されない。例えば、外部より配置間隔情報が入力される入力手段（取得手段）を設け、ＣＰＵ（設定手段）４１は、入力手段から配置間隔情報を受けて、所定画素位置を設定するようにしてもよい。すなわち、検出有効画素範囲Ｒが外部から適宜設定可能なように構成されるようにしてもよい。この構成によれば、検出対象物に応じて、配置間隔情報、すなわち検出有効画素範囲Ｒを外部から適宜設定及び設定変更することができる。
【００４７】
あるいは、ＣＰＵ（設定手段）４１は、予めメモリ４２に格納された所定画素位置に関するデータに基づいて検出有効画素範囲Ｒを設定するようにしてもよい。
【００４８】
（２）上記実施形態では、基板画素位置ＰＷを中心として、その両側に、均等に１／２Ｄｐ（Ｐｐ−Ｐｐ間隔）までの範囲を検出有効画素範囲Ｒとして設定する例を示したが、基板画素位置ＰＷを基準として検出有効画素範囲Ｒを設定する態様はこれに限られない。例えば、基板画素位置ＰＷを基準として、その一方側（図２の上側）は３／５Ｄｐまでの範囲、その他方側（図２の下側）２／５Ｄｐまでの範囲を検出有効画素範囲Ｒに含めるようにしてもよい。
【００４９】
（３）上記実施形態では、受光位置検出手段、判別手段、設定手段、高さ検出手段、及び取得手段をＣＰＵ４１によって構成する例を示しだが、これに限定されない。これらの手段は、専用のロジック回路、例えばカスタムＩＣ、エーシック（ＡＳＩＣ）等によって個別にあるいは１個に集積して構成されてもよい。
【００５０】
（４）ＢＧＡ基板Ｗ上にマトリクス状に配置されたＢＧＡ半田ボール３１の形成を検出する例を示したが、これに限定されない。例えば、球状の金属、チョコレート、薬剤等の形状の検出にも本発明による形状検出装置は適用可能である。
【００５１】
（５）上記実施形態では、検出ヘッド部１１は、ＢＧＡ半田ボール３１から拡散反射光を受光する、いわゆる拡散反射型のものであったが、これに限られない。本発明は、レーザダイオード１５からのレーザ光ＬをＢＧＡ半田ボール３１に対して斜め上方から照射し、その正反射光を受光する、いわゆる正反射型のセンサヘッド部にも、適用できる。
【００５２】
（６）上記実施形態では、二次元ＣＣＤエリアセンサ１９とＣＣＤ駆動回路２０とを個別とする構成を示したが、二次元ＣＣＤエリアセンサ１９とＣＣＤ駆動回路２０とを一体とする構成してもよい。また、二次元イメージセンサとして二次元ＣＭＯＳ二次元エリアセンサを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る形状検出装置の全体概要図
【図２】本実施形態における、二次元ＣＣＤエリアセンサの撮像面を示した模式図
【図３】ＢＧＡ半田ボールの形状検出に係る態様を示す平面図
【図４】二次元ＣＣＤエリアセンサの撮像面を示した模式図
【図５】ＢＧＡ半田ボールの形状検出に係る態様を示す側面図
【図６】ＢＧＡ半田ボールからの反射光量を示すグラフ
【図７】従来における、二次元ＣＣＤエリアセンサの撮像面を示した模式図
【符号の説明】
【００５４】
１…半田ボール形状検出装置（形状検出装置）
１１…検出ヘッド部
１２…コントローラ部
１４…ＬＤ駆動回路（投光手段）
１５…レーザダイオード（投光手段）
１６…投光レンズ（投光手段）
１７…スリット板（投光手段）
１９…二次元ＣＣＤエリアセンサ（二次元イメージセンサ）
２０…ＣＣＤ駆動回路（受光位置検出手段）
３１…ＢＧＡ半田ボール
４１…ＣＰＵ（受光位置検出手段、判別手段、設定手段、高さ検出手段、取得手段）
４２…メモリ
ＬＳ…ライン状レーザ光
Ｗ…ＢＧＡ基板
【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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【図６】
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【図７】
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