三维测定装置、三维测定方法、程序及基板的制造方法
【专利摘要】本发明提供在利用光度立体法的三维测定装置中能够提高测定对象物的测定精度的三维测定装置、三维测定方法、程序及基板的制造方法。本技术涉及的三维测定装置具备四个以上照明装置、摄像部及控制部。上述四个以上照明装置对测定对象物分别依次照射光。上述摄像部对由上述四个以上照明装置分别依次照射光的上述测定对象物进行拍摄，取得4幅以上上述测定对象物的图像。上述控制部推测从上述四幅以上图像选择至少三幅图像的多个组合中的、上述测定对象物的三维测定的测定精度相对较高的图像的组合，根据推测的上述组合对上述测定对象物进行三维测定。
【专利说明】三维测定装置、三维测定方法、程序及基板的制造方法
【技术领域】
[0001]本技术涉及使用光度立体法对测定对象物进行三维测定的三维测定装置等技术。【背景技术】
[0002]近年来，作为对测定对象物进行三维测定的方法，光度立体法受到广泛关注。在光度立体法中，首先，利用光的照射方向不同的3个以上照明装置依次对测定对象物照射光，在每次切换照明装置时通过摄像部拍摄测定对象物。接着，根据利用摄像部得到的3幅以上图像，取得测定对象物表面的各点的法线方向作为法线贴图。
[0003]由此，能够对测定对象物进行三维测定。此外，只要存在将照射方向不同的光照射到测定对象物而拍摄到的3幅以上图像，则能够使用光度立体法对测定对象物进行三维测定。
[0004]在下述专利文献I中，公开有利用光度立体法对印刷有焊料的基板和搭载有电子部件的基板的外观进行检查的外观检查装置。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利特开2010 - 237034号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的技术问题
[0009]例如，假设利用光度立体法对印刷有焊料的基板进行三维测定的情况。这种情况下，存在由于照明装置和焊料的位置关系、以及焊料的形状等，取得对焊料的三维测定的精度产生恶劣影响的图像的情况。如果以包含这种图像的方式进行基于光度立体法的三维测定，则存在测定精度下降的问题。
[0010]鉴于上述情况，本技术的目的在于提供，在利用光度立体法的三维测定装置中，能够提高测定对象物的测定精度的三维测定装置等。
[0011]解决技术问题的技术方案
[0012]本技术涉及的三维测定装置具备4个以上照明装置、摄像部和控制部。
[0013]上述4个以上照明装置分别依次对测定对象物照射光。
[0014]上述摄像部拍摄由上述4个以上照明装置分别依次照射光的上述测定对象物，获取4幅以上上述测定对象物的图像。
[0015]上述控制部推测从上述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中的、上述测定对象物的三维测定的测定精度相对较高的图像的组合，并根据推测的上述组合对上述测定对象物进行三维测定。
[0016]本技术所涉及的三维测定装置，能够推测从4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中的、三维测定的测定精度相对较高的图像的组合。因此，在包含对三维测定造成恶劣影响的图像的情况下，造成该恶劣影响的图像，在基于光度立体法的三维测定中被适当地排除。由此，本技术所涉及的三维测定装置能够提高测定对象物的测定精度。
[0017]在上述三维测定装置中，上述控制部也可以针对上述多个组合中的每一个，分别根据各组合所包含的图像对上述测定对象物进行三维测定，并根据上述各组合中的三维测定的测定结果，推测上述测定精度相对较高的图像的组合。
[0018]由此，能够适当地推测测定精度相对较高的图像的组合。
[0019]在上述三维测定装置中，上述控制部也可以反复进行针对上述多个组合中的每一个，分别根据上述各组合所包含的图像对上述测定对象物进行三维测定的处理，判断上述各组合中的三维测定结果的偏差度，并根据上述偏差度推测上述测定精度相对较高的图像的组合。
[0020]由此，能够适当地推测测定精度相对较高的图像的组合。
[0021]在上述三维测定装置中，上述控制部也可以将上述多个组合中的、上述偏差度小的组合推测为上述测定精度相对较高的图像的组合。
[0022]由此，能够适当地推测测定精度相对较高的图像的组合。
[0023]在上述三维测定装置中，上述控制部也可以从上述多个组合中的、包含应最低限包含的数量的图像的组合中，推测上述测定精度相对较高的图像的组合。
[0024]由此，能够适当地推测测定精度相对较高的图像的组合。
[0025]在上述三维测定装置中，上述测定对象物也可以包含多个测定物。
[0026]这种情况下，上述控制部也可以分别对于上述多个测定物，推测上述测定精度相对较高的图像的组合。
[0027]“测定对象物”例如是印刷有焊料的基板和安装有电子部件的基板，“测定物”例如是焊料、电子部件等。
[0028]在上述三维测定装置中，上述测定对象物也可以具有照射有上述光的照射面。
[0029]这种情况下，上述4个以上照明装置中的至少一个照明装置，也可以对上述照射面的光的照射角度与其他照明装置不同。
[0030]根据测定对象物的种类，存在对于照射面适当的光的照射角度不同的情况。在该三维测定装置中，能够从各种照射角度对照射面照射光。因此，例如，即使4个以上照明装置中的某个特定照明装置对测定对象物以不适当的照射角度照射光，其他的照明装置也能够对测定对象物以适当的角度照射光。
[0031]在上述三维测定装置中，在上述测定对象物具有照射有上述光的照射面的情况下，上述4个以上照明装置也可以分别具有光源和减光镜。
[0032]上述减光镜可以吸收对应于上述光源与上述照射面内的照射点之间的距离的光的照度的偏差。
[0033]在该三维测定装置中，利用减光镜，能够对照射面照射均匀照度的光。
[0034]在上述三维测定装置中，上述减光镜也可以具有第一滤镜和第二滤镜。
[0035]上述第一滤镜具有形成有减光膜的减光面。
[0036]上述第二滤镜具有与上述第一滤镜的减光面相对重叠的减光面。
[0037]在上述三维测定装置中，在上述减光镜具有第一滤镜和第二滤镜的情况下，第一滤镜也可以在第一方向具有渐变的图案方向。
[0038]这种情况下，第二滤镜在与上述第一方向不同的第二方向具有渐变的图案方向，并与上述第一滤镜重叠。
[0039]上述三维测定装置也可以还具备面发光照明部和同轴落射照明装置。
[0040]上述面发光照明部具有开口部，配置于上述测定对象物的上方，利用面发光对上述测定对象物照射光。
[0041]上述同轴落射照明装置在上述开口部的位置与上述摄像部同轴配置。
[0042]通过这种结构，能够取得正确的二维测定用图像。
[0043]本技术所涉及的三维测定方法，包括:对由4个以上照明装置分别依次照射光的测定对象物进行拍摄，取得4幅以上上述测定对象物的图像。
[0044]推测从上述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中的、上述测定对象物的三维测定的测定精度相对较高的图像的组合。
[0045]根据推测的上述组合对上述测定对象物进行三维测定。
[0046]本技术所涉及的程序，使三维测定装置执行:
[0047]对由4个以上照明装置分别依次照射光的测定对象物进行拍摄，取得4幅以上上述测定对象物的图像的步骤；
[0048]推测从上述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中的、上述测定对象物的三维测定的测定精度相对较高的图像的组合的步骤；以及
[0049]根据推测的上述组合，对上述测定对象物进行三维测定的步骤。
[0050]本技术所涉及的基板的制造方法，包括对由4个以上照明装置分别依次照射光的基板进行拍摄，取得4幅以上上述基板的图像。
[0051]推测从上述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中的、上述基板的三维测定的测定精度相对较高的图像的组合。
[0052]根据推测的上述组合，对上述基板进行三维测定。
[0053]根据上述三维测定的测定结果，判断上述基板的好坏，在判断为良品的基板上安装电子部件。
[0054]发明效果
[0055]如上所述，根据本技术能够提供，在利用光度立体法的三维测定装置中，能够提高测定对象物的测定精度的三维测定装置等。
【专利附图】
【附图说明】
[0056]图1是表示本技术的一种实施方式所涉及的印刷检查装置的立体图。
[0057]图2是表示印刷检查装置的结构的框图。
[0058]图3是聚光灯的侧向截面图。
[0059]图4是用于说明LED和基板上表面的光的照射点之间的距离与照射到该照射点的光的照度的关系的图。
[0060]图5是表示渐变的图案方向不同的多个滤镜重叠而构成减光镜的情况的一例的图。
[0061]图6是面发光照明部的侧向截面图。
[0062]图7是表示推测三维测定的测定精度相对较高的图像的组合时的处理的流程图。
[0063]图8是用于说明图7所示的处理的补充图。[0064]图9是表示基板检查时的印刷检查装置的处理的流程图。
[0065]图10是表示焊料的高度基准的图。
【具体实施方式】
[0066]以下，参照附图对本技术所涉及的实施方式进行说明。
[0067]印刷检查装置100的整体结构及各部的结构
[0068]图1是表示本技术的一实施方式所涉及的印刷检查装置100的立体图。图2是表示印刷检查装置100的结构的框图。
[0069]这些图所示的印刷检查装置100 (三维测定装置)是利用光度立体法对通过印刷在其上表面形成有多个焊料2 (测定物)(参照图4)的基板I (测定对象物)进行三维检查的装置。该印刷检查装置100配置于制造基板I的安装线内，构成安装线的一部分。
[0070]在安装线中，在印刷检查装置100的上游侧配置有在基板I上印刷膏状焊料2的丝网印刷装置。另一方面，在印刷检查装置100的下游侧，配置有在印刷有焊料2的基板I上安装电子部件的安装装置、检查安装有电子部件的基板I的检查装置、对基板I进行回流处理的回流炉，对基板I进行最终检查的最终检查装置等。
[0071]如图1及图2所示，印刷检查装置100包括输送部10、多个聚光灯15(照明装置)、面发光照明部20、同轴落射照明装置30、摄像部40、控制部3、存储部4、显示部5、输入部6以及通信部7。
[0072]输送部10包括沿X轴方向设置的两个导轨11，以及分别设置于两个导轨11的传送带12。输送部10通过传送带12的驱动，能够传入基板I并定位在检查位置，或排出结束检查后的基板I。基板I例如在俯视图中具有矩形形状，在对角线上的角部附近设置有两个对准标记。
[0073]多个聚光灯15在基板I斜上方的位置，以包围摄像部40的光轴的周围的方式进行配置。在图1所示示例中，聚光灯15的数量设定为4个，但聚光灯15的数量只要是4个以上，则并未特别限定。
[0074]4个以上聚光灯15对基板I分别依次照射光。在4个以上聚光灯15中的特定的一个聚光灯15点亮期间，其他聚光灯15熄灭。点亮的聚光灯15根据控制部3的控制进行切换。
[0075]4个以上聚光灯15配置成从基板I斜上方的位置分别以规定的照射角度Θ对基板I的上表面(照射面)照射光。通常，4个以上聚光灯15中的至少一个聚光灯15，配置成对于基板I的上表面(照射面)的光的照射角度Θ与其他聚光灯15的照射角度Θ不同。对于基板I的上表面(照射面)的照射角度Θ，通常设定为20°?60°左右，但并不局限于此。
[0076]在图1所示示例中，4个聚光灯15中的第一聚光灯15a的照射角度Θ 1，与其他聚光灯15 (第二至第4聚光灯15b、15c、15d)的照射角度Θ2不同。此外，也可以使所有聚光灯15的照射角度Θ各不相同。
[0077]此处，在基板I上通过印刷形成有多个焊料2。根据该焊料2的形状和焊料2在基板I上的位置，存在对于基板I的照射面适当的光的照射角度Θ不同的情况。在本实施方式中，配置有各种照射角度Θ的聚光灯15，因而能够从各种照射角度Θ对照射面照射光。因此，例如，即使4个以上聚光灯15中的某个特定聚光灯15对焊料2以不适当的照射角度Θ照射光，其他的聚光灯15也能够对焊料2以适当的角度照射光。
[0078]面发光照明部20在基板I的上方，配置在基板I与摄像部40之间，利用面发光从基板I的上方向基板I照射光。面发光照明部20整体具有矩形板状形状，在中央附近位置具有沿上下方向贯通的开口部20a。通过形成该开口部20a，摄像部40能够从基板I的上方拍摄基板I。
[0079]另一方面，为了确保摄像部40的视野，由于在面发光照明部20设置有开口部20a的关系，仅仅由面发光照明部20发出的光不能够从基板I的上方充分照射基板I。S卩，仅仅由面发光照明部20产生的发光，在与开口部20a对应的部分上，基板I变暗。
[0080]因此，在与面发光照明部20的开口部20a对应的位置配置同轴落射照明装置30。同轴落射照明装置30在面发光照明部20的上部，与摄像部40的光轴同轴配置。该同轴落射照明装置30具有立方体形状的箱体31，该箱体31在其上部及下部具有用于确保摄像部40的视野的开口 32。在箱体31内部配置有朝X轴方向照射光的、面发光型落射用照明装置33。另外，在箱体31的内部，在落射用照明装置33的光的射出方向的前侧位置斜向倾斜地配置有半反射镜34。
[0081]半反射镜34能够反射从落射用照明装置33射出的光，将光的方向改变90°，从而将光引导向基板I 一侧。另外，半反射镜34能够使从基板I 一侧入射的光透过，并引导向摄像部40 —侧。
[0082]在本实施方式中，通过利用面发光照明部20和同轴落射照明装置30从基板I的上方照射光，将基板I照売，而另一方面，能够使焊料2与基板I的边界变暗。
[0083]摄像部40配置在基板I的上方，经由设置于面发光照明部20的开口部20a及设置于同轴落射照明装置30的开口 32，从上方对基板I进行拍摄。摄像部40对由4个以上聚光灯15分别依次照射光的基板I从上方进行拍摄，取得4幅以上基板I的图像。另外，摄像部40对由面发光照明部20及同轴落射照明装置30照射光的基板I进行拍摄，取得基板I的图像。
[0084]此外，在本说明书中，将在点亮聚光灯15的状态下取得的图像称为三维测定用图像。另一方面，将在面发光照明部20和同轴落射照明装置30同时点亮的状态下取得的图像称为二维测定用图像。
[0085]摄像部40包括CO)传感器(CO):Charge Coupled Device:电磁稱合装置)或者CMOS传感器(CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)等摄像元件以及成像透镜等光学系统。
[0086]控制部3例如由CPU (Central Processing Unit:中央处理器)等构成,对印刷检查装置100的各部分统一进行控制。关于控制部3的处理，在后面详细叙述。
[0087]存储部4包括作为控制部3的工作区域而使用的非易失性存储器，以及存储有控制部3的处理所需的各种数据和程序的非易失性存储器。上述各种程序也可以从光盘、半导体存储器等的可移动的记录介质读取。
[0088]显示部5例如由液晶显示器等构成。输入部6由键盘、鼠标、触摸面板等构成，输入来自操作员的各种指示。通信部7向膏状焊料印刷装置、安装装置等其他装置发送信息，或从其他装置接收信息。[0089]聚光灯15的结构
[0090]接着，对聚光灯15的结构进行详细说明。图3是聚光灯15的侧向截面图。
[0091]如图3所不,聚光灯15包括圆筒状外壳51、安装于外壳51的上端部侧的基板52,安装于基板52的下侧的电路基板53，以及设置于电路基板53上的LED54(Light EmittingDiode:发光二极管)(光源)。另外，聚光灯15在外壳51的内部，在LED54的光的射出方向前侧的位置上，具有与LED54间隔规定的间隙而配置的减光镜60。
[0092]在聚光灯15的上部安装有散热器56。散热器56例如由铝、铜等热传导率高的材料构成。散热器56具有多个散热片，通过将由于LED54发光而产生的热从这些多个散热片散热，能够冷却LED54。
[0093]外壳51在其侧面具有用于使与电路基板53连接的线束55通过的开口 51a。另外，外壳51具有以内周面的一部分向内侧突出的方式形成的滤镜安装部5Ib。减光镜60夹在滤镜安装部51b的下端部和固定环59之间，固定于外壳51内。
[0094]基板52是圆板状部件，从上方保持电路基板53。基板52例如由铝、铜等热传导率高的材料构成，能够将由LED54发光产生的热高效率传递至散热器56。
[0095]图4是用于说明LED54和基板I上表面的光的照射点之间的距离与照射至该照射点的光的照度的关系的图。
[0096]将LED54与基板I上表面的光的照射点之间的距离设定为照射距离r时，照射至该照射点的光的照度与照射距离r的平方成反比例。因此，在基板I上的各照射点中，越接近LED54则照度越高，离LED54越远则照度越低。
[0097]例如，在图4中，距离LED54近的一侧的端部上的照射点的照度，与距离LED54远的一侧的端部上的照射点的照度相比，照度高达r22/rl2倍。为了消除这种基板I上的各照射点中的不均匀性而使其均匀化，本实施方式中设置有减光镜60。
[0098]再次参照图3，减光镜60构成为透光率与上述照射距离r的平方成比例。由此，减光镜60能够吸收与LED54和基板I上表面的照射点之间的距离对应的光的照度的偏差。
[0099]在图3所示示例中，减光镜60由第一滤镜61、第二滤镜62以及第3滤镜63从上开始依次层叠而构成。这三个滤镜61、62、63分别在其中一个表面具有形成有减光膜的减光面61a、62a、63a。减光膜例如能够通过将油墨或金属等具有减光性的物质，利用印刷或蒸镀等方法吸附于基材的其中一个表面而形成。根据印刷的油墨的浓度或蒸镀物的密度，能够在减光面61a、62a、63a内的各点处调整透光率。此外，三个滤镜的减光面内的深浅的图案(密疏的图案)相同。
[0100]第一滤镜61配置成使其减光面61a向下。相反，第二滤镜62配置成使其减光面62a向上,第二滤镜62的减光面62a与第一滤镜61的减光面61a相对重叠。第三滤镜63以其减光面63a向上的方式配置。
[0101]在图3所示示例中，重叠多个滤镜是为了在约O %?100 %之间调整透光率。此外，在滤镜为一个的情况下，难以将透光率调整为O。
[0102]另外，在图3所示示例中，使第一滤镜61的减光面61a和第二滤镜62的减光面62a相对，是为了防止产生干涉条纹。例如，在三个滤镜61、62、63分别使减光面向下而层叠的这种情况下，存在导致在基板I上产生干涉条纹的问题。另一方面，如本实施方式那样，在使减光面彼此重叠的情况下，能够抑制产生干涉条纹。[0103]减光镜60也可以由渐变的图案方向不同的多个滤镜重叠而构成。这种情况下也能够防止产生干涉条纹。
[0104]图5是表示渐变的图案方向不同的多个滤镜重叠而构成减光镜60的情况的一例的图。
[0105]图5所示的减光镜包括:第一滤镜，在第一方向具有渐变的图案方向；以及第二滤镜，在与上述第一方向不同的第二方向具有渐变的图案方向、且与上述第一滤镜重叠。这种情况下，通常不需要使减光面彼此重叠，但也可以使减光面彼此重叠。
[0106]面发光照明部20的结构
[0107]接着，对面发光照明部20的结构进行详细说明。图6是面发光照明部20的侧向截面图。
[0108]如图6所示，面发光照明部20包括安装于上层板21的下表面侧的多个LED22。在多个LED22的下侧的位置，从上方开始依次设置有第一柱面镜片材23、第二柱面镜片材24、第一扩散板25及第二扩散板26。
[0109]第一柱面镜片材23通过将多个柱面透镜沿一个方向排列而形成。第二柱面镜片材24是与第一柱面镜同样的结构，但多个柱面透镜排列的方向与第一柱面镜片材23不同。即，第二柱面镜的多个柱面透镜的排列方向，与第一柱面镜的柱面透镜排列的方向正交。
[0110]利用这种结构，能够将从LED22射出的光高效率扩散到XY方向。另外，在两个柱面镜片材的下侧配置有第一扩散板25及第二扩散板26，因而能够将从LED54射出的光充分地向XY方向扩散。
[0111]在设置于面发光照明部20的中央附近的内周壁部27处，在其两面安装有具有一定的反射率的布、聚苯乙烯泡沫塑料等反射材料。或者，内周壁部27自身由反射材料构成。由此，内周壁部27的两面起反射板的作用。这样,通过内周壁部27的两面作为反射板起作用，能够防止面发光照明部20的开口部20a与同轴落射照明装置30之间的边界线出现在(浮分t/上力'飞)基板I上。
[0112]动作说明
[0113]三维测定的测定精度相对较高的图像的组合的推测
[0114]接着，对印刷检查装置100的处理进行说明。在本实施方式中，分别依次点亮4个以上聚光灯15，由摄像部40取得4幅以上图像(三维测定用图像)。然后，推测从4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中的、基于光度立体法的三维测定的测定精度相对较高的图像的组合。首先，对此时的处理进行说明。
[0115]图7是表示推测三维测定的测定精度相对较高的图像的组合时的处理的流程图。图8是用于说明图7所示的处理的补充图。
[0116]首先，控制部3控制输送部10，将基板I输送至检查位置，并将基板I固定在检查位置。接着，控制部3从存储部4读入将摄像部40的摄像设定(步骤101)。接着，控制部3从存储部4读入校正数据(步骤102)。校正数据中包括各聚光灯15的照度分布校正数据、以及面发光照明部20和同轴落射照明装置30的照度分布校正数据等。
[0117]接着，控制部3从存储部4读入检查设定(步骤103)。检查设定中包含使4个以上聚光灯15按何种顺序点亮、是否利用摄像部40拍摄等信息。另外，检查设定中包含基板I上的焊料2的位置等信息。[0118]接着，控制部3利用摄像部40对基板I进行拍摄(步骤104)。在步骤104中，首先，控制部3使4个以上聚光灯15依次点亮，然后在每次切换点亮的聚光灯15时，利用摄像部40拍摄基板I的图像。由此，取得光的照射方向不同的4幅以上三维测定用图像。
[0119]接着，控制部3使面发光照明部20和同轴落射照明装置30同时点亮，利用摄像部40从上方拍摄基板I。由此，取得二维测定用图像。
[0120]接着，控制部3读入步骤104中拍摄到的图像(步骤105)，根据二维测定用图像内所包含的两个对准标记识别基板I的位置(步骤106)。
[0121]接着，控制部3根据二维测定图像识别基板I与各焊料2的边界线，分别判断形成有各焊料2的二维区域(步骤107)。控制部3通过判断形成有各焊料2的二维区域，能够判断各焊料2的高度基准。图10中示出焊料2的高度基准。
[0122]接着，控制部3分别对从4幅以上图像(三维测定用图像)选择至少3幅图像的多个组合，根据各组合所包含的图像对焊料2进行三维测定(步骤108)。这种情况下，控制部3根据各组合中包含的图像，利用光度立体法，取得焊料2的表面的各点的法线方向作为法线贴图。然后，控制部3根据该信息测量焊料2的体积。在测量焊料2的体积时，测量二维区域内的焊料2的体积(即，高度基准以上高度的焊料2的体积)。
[0123]图8下侧的图示出在聚光灯15的数量为8、取得8幅图像的情况下的图像的组合的一例。图8上侧的图示出根据各组合所包含的图像测量出的焊料2的体积(平均值)。
[0124]在三维测定图像的数量是8幅的情况下，按照从8幅取8幅的组合、从8幅取7幅的组合、从8幅取6幅的组合、…、从8幅取3幅的组合，组合的合计总共存在219个模式。在步骤108中，控制部3对于所有这些219模式分别测量焊料2的体积。此外，对设置于基板I上的所有焊料2分别测量如 图8所示的焊料2的体积。
[0125]接着，控制部3将步骤108中测量的测量结果存储于存储部4 (步骤109)。接着，控制部3判断检验次数是否达到规定次数(步骤110)。该规定次数设定为5~20次左右，但并不局限于此。
[0126]在检验次数未达到规定次数的情况下(步骤110的“否”)，控制部3进入步骤111。在步骤111中，首先，控制部3使传送带12反向转动，暂且使基板I的位置离开检查位置。然后，控制部3使传送带12正向转动，再次将基板I输送至检查位置，并再次将基板I固定在该位置。
[0127]接着，控制部3与之前同样，执行步骤104~步骤110的处理。重复步骤104~步骤110的处理，直到检验次数达到规定次数。
[0128]在检验次数达到规定次数的情况下(步骤110的“是”)，控制部3分别对各焊料2判断焊料2的体积的偏差度最少的组合。然后，控制部3将焊料2与该组合进行关联，然后存储于存储部4 (步骤112)。
[0129]参照图8，图8上侧的附图记载有焊料2的体积的偏差的幅度(偏差度)。在图8所示示例中，所有组合中的1、3、4、5、6、7、8的图像的组合，焊料2的体积的偏差的幅度最小。因此，在图8所示示例中，1、3、4、5、6、7、8的图像组合被推测为三维测定的测定精度相对较高的图像组合。然后，该组合被采用作为用于同一种基板I中的对应的焊料2的体积测量的图像组合，存储于存储部4。
[0130]对于其他焊料2，例如，存在1、2、3、4、5、6、7、8的组合被推测为测定精度相对较高的图像的组合的情况，也存在1、2、6、7、8的组合被推测为测定精度相对较高的图像的组合的情况。
[0131]在此处的示例中，对采用焊料2的体积偏差度最小的组合作为测定精度相对较高的图像的组合的情况进行了说明。另一方面，也可以计算出各组合中的焊料体积平均的平均值，采用取与该平均值最接近的值的组合。或者，也可以采用偏差度小且取与上述平均值最接近的值的组合。
[0132]作为推测三维测定的测定精度相对较高的图像的组合的其他方法，可以列举出使用标准偏差σ的方法。这种情况下，控制部3计算出各组合中的焊料体积平均的标准偏差σ，判断取未进入平均值±3σ (或者平均值土 σ、平均值±2σ等)的值的组合。此外，在图8上侧的附图中，平均值±3 σ的边界线以虚线示出。
[0133]然后，控制部3检测取未进入平均值±3。的值的组合所包含的概率高的图像。即，检测对三维测定造成恶劣影响的可能性高的图像。然后，控制部3将包含对三维测定造成恶劣影响的可能性高的图像的组合，从采用的候补中排除。或者，控制部3排除对三维测定造成恶劣影响的可能性高的图像，使用其他剩余的图像进行三维测定。
[0134]此处，在利用光度立体法的三维测定中，至少需要3幅从不同照射方向照射光而拍摄的图像。另一方面已知，图像的数量多则测定精度高。例如，在可以取得8幅图像的情况下，存在如果根据3幅图像进行三维测定则导致测定精度下降的可能性。
[0135]因此，控制部3也可以从上述多个组合中的、包含应最低限包含的数量的图像的组合中，推测测定精度相对较高的图像的组合。例如，在图像的数量为8幅的情况下，组合中应最低限包含的图像的数量设定为5幅左右。此外，这种情况下，组合的数量受到限制，因此控制部3的负荷降低。
[0136]在推测测定精度相对较高的图像的组合的过程中，例如，能够通过正交表、配对法等合理化方法，降低检验的组合的数量。
[0137]基板检查
[0138]接着，对基板检查时的印刷检查装置100的动作进行说明。图9是表示基板检查时的印刷检查装置100的处理的流程图。
[0139]首先，控制部3控制输送部10，将基板I输送至检查位置，并将基板I固定在检查位置。然后，控制部3从存储部4读入摄像部40的摄像设定(步骤201)，并从存储部4读入校正数据(步骤202)。控制部3读入校正数据时，也同时从存储部4读入上述每一个焊料2的使用图像的组合。然后，控制部3从存储部4读入检查设定(步骤203)。
[0140]接着，控制部3依次点亮4个以上聚光灯15，在每次切换点亮的聚光灯15时，利用摄像部40拍摄基板I的图像(步骤204)。另外，控制部3使面发光照明部20和同轴落射照明装置30同时点亮，利用摄像部40从上方拍摄基板I (步骤204)。
[0141]接着，控制部3读入步骤204中拍摄到的图像(步骤205)，并根据二维测定用图像内所包含的两个对准标记识别基板I的位置(步骤206)。
[0142]接着，控制部3根据二维测定图像识别基板I与各焊料2的边界线，并分别判断形成有各焊料2的二维区域(步骤207)。控制部3通过判断形成有各焊料2的二维区域，能够判断各焊料2的高度基准(参照图10)。
[0143]此处，如上所述，在本实施方式中，通过面发光照明部和同轴落射照明装置30能够将基板I照亮，而另一方面，能够使焊料2和基板I的边界变暗。因此，控制部3能够根据二维测定用图像正确地识别形成有各焊料2的二维区域。由此，控制部3能够正确地判断各焊料2的高度基准(参照图10)，因此在对焊料2进行三维测定时，能够正确地测量焊料2的体积。
[0144]接着，控制部3根据通过上述推测而采用的组合所包含的图像，利用光度立体法分别测量各焊料2的体积(步骤208)。例如，某特定的焊料2，根据1、3、4、5、6、7、8的图像，测量焊料2的体积。另外，例如，其他焊料2根据1、2、3、4、5、6、7、8的图像测量焊料2的体积。
[0145]测量焊料2的体积后，接着，控制部3根据测量到的各焊料2的体积，分别判断是否检测到异常(步骤209)。通常，在焊料2的体积未达到规定值、焊料2的量少的情况下，检测到异常。
[0146]在检测到异常的情况下(步骤209的“是”)，控制部3通过显示部5将检测到异常的情况通知给操作员(步骤210)。另外，控制部3将检测到异常的焊料2的三维图像和二维图像显示在显示部5的画面上。反之，在未检测到异常的情况下(步骤209的“否”)，控制部3判断该基板I是良品(步骤211)。然后，控制部3驱动传送带排出基板1，并移送至安装装置。安装装置在判断为良品的基板I上安装电子部件。这样依次制造基板I。
[0147]作用等
[0148]如以上说明的那样，在本实施方式中，推测测定精度相对较高的图像的组合，并根据通过上述推测而采用的组合所包含的图像，测量焊料2的体积。由此，在由于聚光灯15与焊料2的位置关系和焊料2的形状等，包含对三维测定造成恶劣影响的图像的情况下，造成该恶劣影响的图像在利用光度立体法的三维测定中被适当地排除。由此，在本实施方式中，能够提高焊料2的测定精度。
[0149]并且，在本实施方式中，配置有各种照射角度Θ的聚光灯15，因而能够从各种照射角度Θ对基板I的上表面(照射面)照射光。因此，例如，即使4个以上聚光灯15中的某个特定聚光灯15对某个特定焊料2以不适当的照射角度Θ照射光，其他聚光灯15也能够对该焊料2以适当的照射角度Θ照射光。然后，对某个特定焊料2以不适当的照射角度Θ照射光而拍摄的图像，通过上述推测而被适当地排除。
[0150]各种变形例
[0151]在以上说明中，作为三维测定装置的一例，以印刷检查装置100为例进行了说明，但三维检查装置并不局限于印刷检查装置100。例如，三维检查装置可以是检查安装有电子部件(测定物)的基板I (测定对象物)的检查装置，或最终检查装置等。另外，三维测定装置也可以是探伤检测装置。
[0152]本技术也可以采用以下的结构。
[0153](I) 一种三维测定装置，具备:
[0154]对测定对象物分别依次照射光的4个以上照明装置，
[0155]摄像部，对由上述4个以上照明装置分别依次照射光的上述测定对象物进行拍摄，取得4幅以上上述测定对象物的图像，
[0156]控制部，推测从上述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中的、上述测定对象物的三维测定的测定精度相对较高的图像的组合，并根据推测的上述组合，对上述测定对象物进行三维测定。
[0157]( 2 )上述(I)中记载的三维测定装置，其中，
[0158]上述控制部针对上述多个组合的每一个，分别根据各组合所包含的图像，对上述测定对象物进行三维测定，并根据上述各组合中的三维测定的测定结果，推测上述测定精度相对较高的图像的组合。
[0159]( 3 )上述(2 )中记载的三维测定装置，其中，
[0160]上述控制部反复进行针对上述多个组合的每一个，分别根据上述各组合所包含的图像对上述测定对象物进行三维测定的处理，判断上述各组合中的三维测定的结果的偏差度，并根据上述偏差度推测上述测定精度相对较高的图像的组合。
[0161](4)上述(3)中记载的三维测定装置，其中，
[0162]上述控制部将上述多个组合中的、上述偏差度小的组合推测为上述测定精度相对较高的图像的组合。
[0163](5)上述(I)?(4)的任一项中记载的三维测定装置，其中，
[0164]上述控制部从上述多个组合中的包含应最低限包含的数量的图像的组合中，推测上述测定精度相对较高的图像的组合。
[0165](6)上述(I)?(5)的任一项中记载的三维测定装置，其中，
[0166]上述测定对象物包含多个测定物，
[0167]上述控制部分别对于上述多个测定物，推测上述测定精度相对较高的图像的组
八
口 ο
[0168](7)上述(I)?(6)的任一项中记载的三维测定装置，其中，
[0169]上述测定对象物具有被照射上述光的照射面，
[0170]上述4个以上照明装置中的至少一个照明装置对上述照射面的光的照射角度与其他照明装置不同。
[0171](8)上述(I)?(7)的任一项中记载的三维测定装置，其中，
[0172]上述测定对象物具有被照射上述光的照射面，
[0173]上述4个以上照明装置分别具有:
[0174]光源，以及
[0175]减光镜，可以吸收与上述光源和上述照射面内的照射点之间的距离对应的光的照度的偏差。
[0176]( 9 )上述(8 )记载的三维测定装置，其中，
[0177]上述减光镜具有
[0178]第一滤镜，具有形成有减光膜的减光面，以及
[0179]第二滤镜，具有与上述第一滤镜的减光面相对重叠的减光面。
[0180](10)上述(8)记载的三维测定装置，其中，
[0181]上述减光镜具有
[0182]第一滤镜，在第一方向具有渐变的图案方向，以及
[0183]第二滤镜，在与上述第一方向不同的第二方向具有渐变的图案方向、并与上述第
一滤镜重叠。
[0184](11)上述(I)?(10)的任一项中记载的三维测定装置,还具备:[0185]面发光照明部，具有开口部，配置于上述测定对象物的上方，利用面发光对上述测定对象物照射光，以及
[0186]同轴落射照明装置，在上述开口部的位置与上述摄像部同轴配置。
[0187](12)—种三维测定方法，其中，
[0188]对由4个以上照明装置分别依次照射光的测定对象物进行拍摄，取得4幅以上上述测定对象物的图像，
[0189]推测从上述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中的、上述测定对象物的三维测定的测定精度相对较高的图像的组合，
[0190]根据推测的上述组合对上述测定对象物进行三维测定。
[0191](13) 一种程序，使三维测定装置执行以下步骤:
[0192]对由4个以上照明装置分别依次照射光的测定对象物进行拍摄，取得4幅以上上述测定对象物的图像的步骤，
[0193]推测从上述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中的、上述测定对象物的三维测定的测定精度相对较高的图像的组合的步骤，以及
[0194]根据推测的上述组合对上述测定对象物进行三维测定的步骤。
[0195](14) 一种基板的制造方法，其中，
[0196]对由4个以上照明装置分别依次照射光的基板进行拍摄，取得4幅以上上述基板的图像，`
[0197]推测从上述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中的、上述基板的三维测定的测定精度相对较高的图像的组合，
[0198]根据推测的上述组合，对上述基板进行三维测定，
[0199]根据上述三维测定的测定结果，判断上述基板的好坏，在判断为良品的基板上安装电子部件。
[0200]符号说明
[0201]1、基板2、焊料
[0202]3、控制部10、输送部
[0203]15、聚光灯20、面发光照明部
[0204]30、同轴落射照明装置 60、减光镜
[0205]100、印刷检查装置
【权利要求】
1.一种三维测定装置，其特征在于:具备:对测定对象物分别依次照射光的4个以上照明装置；摄像部，对由所述4个以上照明装置分别依次照射光的所述测定对象物进行拍摄，取得4幅以上所述测定对象物的图像；以及控制部，在从所述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中推测所述测定对象物的三维测定的测定精度相对高的图像的组合，并根据推测的所述组合，对所述测定对象物进行三维测定。
2.根据权利要求1所述的三维测定装置，其特征在于，所述控制部针对所述多个组合中的每一个，分别根据各组合所包含的图像，对所述测定对象物进行三维测定，并根据所述各组合中的三维测定的测定结果，推测所述测定精度相对高的图像的组合。
3.根据权利要求2所述的三维测定装置，其特征在于，所述控制部反复进行针对所述多个组合中的每一个，分别根据所述各组合所包含的图像对所述测定对象物进行三维测定的处理，判断所述各组合中的三维测定的结果的偏差度，并根据所述偏差度推测所述测定精度相对高的图像的组合。
4.根据权利要求3所述的三维测定装置，其特征在于，所述控制部将所述多个 组合中所述偏差度小的组合推测为所述测定精度相对高的图像的组合。
5.根据权利要求1所述的三维测定装置，其特征在于，所述控制部从所述多个组合中、包含应最低限包含的数量的图像的组合中推测所述测定精度相对闻的图像的组合。
6.根据权利要求1所述的三维测定装置，其特征在于，所述测定对象物包含多个测定物，所述控制部分别对于所述多个测定物，推测所述测定精度相对高的图像的组合。
7.根据权利要求1所述的三维测定装置，其特征在于，所述测定对象物具有被照射所述光的照射面，所述4个以上照明装置中的至少一个照明装置对所述照射面的光的照射角度与其他照明装置不同。
8.根据权利要求1所述的三维测定装置，其特征在于，所述测定对象物具有被照射所述光的照射面，所述4个以上照明装置分别具有:光源；以及减光镜，能够吸收与所述光源和所述照射面内的照射点之间的距离对应的光的照度的偏差。
9.根据权利要求8所述的三维测定装置，其特征在于，所述减光镜具有:第一滤镜，具有形成有减光膜的减光面；以及第二滤镜，具有与所述第一滤镜的减光面相对并重叠的减光面。
10.根据权利要求8所述的三维测定装置，其特征在于，所述减光镜具有:第一滤镜，在第一方向具有渐变的图案方向；以及第二滤镜，在与所述第一方向不同的第二方向具有渐变的图案方向、并与所述第一滤镜重叠。
11.根据权利要求1所述的三维测定装置，其特征在于，还具备:面发光照明部，具有开口部，配置于所述测定对象物的上方，利用面发光对所述测定对象物照射光；以及同轴落射照明装置，在所述开口部的位置与所述摄像部同轴配置。
12.—种三维测定方法，其特征在于，对由4个以上照明装置分别依次照射光的测定对象物进行拍摄，取得4幅以上所述测定对象物的图像，在从所述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中，推测所述测定对象物的三维测定的测定精度相对高的图像的组合，根据推测的所述组合，对所述测定对象物进行三维测定。·
13.一种程序，其特征在于，使三维测定装置执行以下步骤:对由4个以上照明装置分别依次照射光的测定对象物进行拍摄并取得4幅以上所述测定对象物的图像的步骤；在从所述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中推测所述测定对象物的三维测定的测定精度相对高的图像的组合的步骤；以及根据推测的所述组合对所述测定对象物进行三维测定的步骤。
14.一种基板的制造方法，其特征在于，对由4个以上照明装置分别依次照射光的基板进行拍摄，取得4幅以上所述基板的图像，在从所述4幅以上图像选择至少3幅图像的多个组合中，推测所述基板的三维测定的测定精度相对高的图像的组合，根据推测的所述组合，对所述基板进行三维测定，根据所述三维测定的测定结果，判断所述基板的好坏，在判断为良品的基板上安装电子部件。
【文档编号】G01N21/88GK103592307SQ201310344631
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2012年8月17日
【发明者】井户胜也, 千贺大辅 申请人:索尼公司