久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

三維測(cè)定裝置、三維測(cè)定方法以及基板的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種三維測(cè)定裝置、三維測(cè)定方法以及基板的制造方法，該三維測(cè)定裝置能夠提高利用照度差立體法進(jìn)行的測(cè)定的精度。三維測(cè)定裝置具有高度測(cè)定部、三維形狀測(cè)定部以及校正部。所述高度測(cè)定部構(gòu)成為，對(duì)測(cè)定對(duì)象物的規(guī)定位置的高度或者高度位移進(jìn)行測(cè)定。所述三維形狀測(cè)定部構(gòu)成為，利用照度差立體法對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定。所述校正部構(gòu)成為，基于由所述高度測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)，對(duì)由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
【專利說明】三維測(cè)定裝置、三維測(cè)定方法以及基板的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及對(duì)測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定的三維測(cè)定裝置等的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，存在利用照度差立體法的三維形狀測(cè)定方法。在照度差立體法中，首先，利用光照射方向不同的大于或等于3個(gè)照明設(shè)備對(duì)測(cè)定對(duì)象物順序地照射光，在每次切換照明設(shè)備時(shí)利用拍攝部對(duì)測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝。然后，基于利用拍攝部得到的大于或等于3個(gè)圖像，將測(cè)定對(duì)象物表面各點(diǎn)處的法線方向作為法線圖而取得。
[0003]由此，能夠三維地對(duì)測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行測(cè)定。此外，如果將照射方向不同的光向測(cè)定對(duì)象物照射而拍攝到的大于或等于3個(gè)的圖像存在，則能夠利用照度差立體法對(duì)測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定。
[0004]在專利文獻(xiàn)I中，公開了一種外觀檢查裝置，其利用照度差立體法對(duì)印刷有焊料的基板或搭載有電子部件的基板的外觀進(jìn)行檢查。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010 - 237034號(hào)公報(bào)
[0006]通常，在應(yīng)用照度差立體法時(shí)以下兩點(diǎn)成為條件，S卩，測(cè)定對(duì)象物的測(cè)定面進(jìn)行漫反射(朗伯反射)、以及形狀變化為線型。測(cè)定面的形態(tài)越偏離該條件，利用照度差立體法得到的測(cè)定數(shù)據(jù)的誤差越大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本技術(shù)的目的在于，提供一種能夠提高利用照度差立體法的測(cè)定精度的三維測(cè)定
目.-rf* ο
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)所涉及的三維測(cè)定裝置具有高度測(cè)定部、三維形狀測(cè)定部以及校正部。
[0009]所述高度測(cè)定部構(gòu)成為，對(duì)測(cè)定對(duì)象物的規(guī)定位置的高度、或者高度位移進(jìn)行測(cè)定。
[0010]所述三維形狀測(cè)定部構(gòu)成為，利用照度差立體法對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定。
[0011]所述校正部構(gòu)成為，基于由所述高度測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)，對(duì)由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
[0012]該三維測(cè)定裝置基于由所述高度測(cè)定部得到的高精度的數(shù)據(jù)，對(duì)利用照度差立體法測(cè)定得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，因此，能夠提高利用照度差立體法的測(cè)定精度。
[0013]所述三維形狀測(cè)定部也可以包含照度差立體圖像取得部，該照度差立體圖像取得部構(gòu)成為，通過利用拍攝設(shè)備對(duì)包含測(cè)定對(duì)象物在內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行拍攝，從而取得大于或等于3個(gè)圖像，所述測(cè)定對(duì)象物被大于或等于3個(gè)光源分別單獨(dú)地照射光。由此，能夠利用照度差立體法測(cè)定三維形狀。
[0014]所述三維測(cè)定裝置也可以還具有圖像處理部。
[0015]所述圖像取得部也可以構(gòu)成為，通過利用所述拍攝設(shè)備對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝，從而取得包含所述測(cè)定對(duì)象物的圖像，所述測(cè)定對(duì)象物被包含有所述大于或等于3個(gè)光源的照射方向的光照射。
[0016]所述圖像處理部也可以構(gòu)成為，對(duì)由所述圖像取得部得到的包含所述測(cè)定對(duì)象物的圖像內(nèi)的多個(gè)區(qū)域進(jìn)行提取。圖像處理部通過將包含測(cè)定對(duì)象物的圖像區(qū)分為多個(gè)區(qū)域，從而能夠基于這些區(qū)域利用高度測(cè)定部和/或三維形狀測(cè)定部進(jìn)行測(cè)定，能夠提高測(cè)定精度。
[0017]所述高度測(cè)定部也可以沿橫穿由所述圖像處理部得到的所述多個(gè)區(qū)域的線，對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的高度進(jìn)行測(cè)定。此外，如果存在作為測(cè)定點(diǎn)的大于或等于2個(gè)點(diǎn)，則能夠構(gòu)成線段，如果存在作為測(cè)定點(diǎn)的大于或等于3個(gè)點(diǎn)，則能夠構(gòu)成面，因此能夠進(jìn)一步提高精度。
[0018]所述三維形狀測(cè)定部也可以針對(duì)每個(gè)由所述圖像處理部提取出的區(qū)域，測(cè)定所述三維形狀。
[0019]所述校正部也可以基于由所述高度測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)和由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)的差，對(duì)由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。由此，校正部能夠求出由所述高度測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)和由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)之間的誤差，并基于該誤差進(jìn)行校正。
[0020]所述校正部也可以從由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)中去除所述差的量。
[0021]所述高度測(cè)定部也可以具有位移計(jì)。通過使用位移計(jì)而提高高度測(cè)定部的測(cè)定精度。
[0022]本技術(shù)的其他方式所涉及的三維測(cè)定裝置具有大于或等于3個(gè)光源、拍攝設(shè)備、高度測(cè)定部、三維形狀測(cè)定部以及校正部。
[0023]并且，所述拍攝設(shè)備能夠?qū)y(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝。
[0024]并且，所述高度測(cè)定部構(gòu)成為，對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的規(guī)定位置的高度、或者高度位移進(jìn)行測(cè)定。
[0025]并且，所述三維形狀測(cè)定部構(gòu)成為，使用所述大于或等于3個(gè)光源以及所述拍攝設(shè)備，利用照度差立體法對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定。
[0026]并且，所述校正部構(gòu)成為，基于由所述高度測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)，對(duì)由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
[0027]所述三維測(cè)定裝置也可以還具有:保持部，其對(duì)作為所述測(cè)定對(duì)象物的基板進(jìn)行保持；支撐部，其配置在所述保持部上，一體地支撐所述拍攝設(shè)備以及所述大于或等于3個(gè)光源；以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使所述保持部和所述支撐部相對(duì)地移動(dòng)。
[0028]在本技術(shù)所涉及的三維測(cè)定方法中，包含對(duì)測(cè)定對(duì)象物的規(guī)定位置的高度、或者高度位移進(jìn)行測(cè)定的步驟。
[0029]并且，利用照度差立體法對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定。
[0030]并且，基于通過所述高度或高度位移測(cè)定得到的數(shù)據(jù)，對(duì)通過所述三維形狀測(cè)定得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
[0031]本技術(shù)所涉及的用于三維測(cè)定的程序使三維測(cè)定裝置執(zhí)行以下各步驟。這些步驟是，對(duì)測(cè)定對(duì)象物的規(guī)定位置的高度、或者高度位移進(jìn)行測(cè)定的步驟、利用照度差立體法對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定的步驟、基于通過所述高度或者高度位移測(cè)定得到的數(shù)據(jù)，對(duì)通過所述三維形狀的測(cè)定得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正的步驟。
[0032]本技術(shù)所涉及的基板的制造方法包含在基板上安裝部件或者形成焊料的步驟。對(duì)所述基板上的所述部件或者所述焊料的規(guī)定位置的高度、或者高度位移進(jìn)行測(cè)定。
[0033]并且，利用照度差立體法對(duì)所述部件或者所述焊料的三維形狀進(jìn)行測(cè)定。
[0034]并且，基于通過所述高度或者高度位移測(cè)定得到的數(shù)據(jù)，對(duì)通過所述三維形狀測(cè)定得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
[0035]發(fā)明的效果
[0036]以上，根據(jù)本技術(shù)，能夠提高使用照度差立體法的測(cè)定精度。
[0037]此外，這里記載的效果并不被限定，也可以是本發(fā)明中公開記載的任意一個(gè)效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是表示使用本技術(shù)所涉及的三維測(cè)定裝置的檢查裝置的斜視圖。
[0039]圖2是從安裝基板的輸送方向觀察圖1所示的檢查裝置的圖。
[0040]圖3是從Z方向觀察的拍攝單元的概略圖。
[0041]圖4是按照功能表示檢查裝置的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
[0042]圖5是表示檢查裝置的動(dòng)作的流程圖。
[0043]圖6示出拍攝設(shè)備的拍攝區(qū)域的例子。
[0044]圖7是用于說明通過步驟106提取出的圖像內(nèi)的區(qū)域分類的圖。
[0045]圖8示出測(cè)定對(duì)象物的測(cè)定面和空間坐標(biāo)系的關(guān)系。
[0046]圖9示出基于通過照度差立體法計(jì)算出的斜度場(chǎng)數(shù)據(jù)的曲線。
[0047]圖10示出基于校正后的斜度場(chǎng)數(shù)據(jù)的曲線。
[0048]標(biāo)號(hào)的說明
[0049]PA…拍攝區(qū)域
[0050]P2…電子部件
[0051]I…基板
[0052]10…輸送部
[0053]15…控制部
[0054]16…圖像處理部
[0055]I7…圖像存儲(chǔ)部
[0056]20…支撐部
[0057]30…拍攝單元
[0058]31…拍攝設(shè)備
[0059]32…照明部
[0060]3?…圓頂部件
[0061]32b…照明設(shè)備
[0062]33…激光位移計(jì)
[0063]40…移動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0064]100…檢查裝置

【具體實(shí)施方式】
[0065]下面，參照附圖，對(duì)本技術(shù)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0066]1.使用三維測(cè)定裝置的檢查裝置的結(jié)構(gòu)
[0067]I)檢查裝置的結(jié)構(gòu)
[0068]圖1是表示使用本技術(shù)所涉及的三維測(cè)定裝置的檢查裝置的斜視圖。圖2是從安裝基板的輸送方向觀察圖1所示的檢查裝置100的圖。
[0069]該檢查裝置100是，在利用例如安裝機(jī)向安裝基板等基板上安裝電子部件后，對(duì)基板上的電子部件的安裝狀態(tài)進(jìn)行檢查的裝置。
[0070]檢查裝置100具有輸送部10,該輸送部10沿輸送方向(X方向)輸送基板I,并使正輸送的基板I在規(guī)定位置停止。檢查裝置100具在支撐部20，該支撐部20從下方支撐已停止于停止目標(biāo)位置的基板I。
[0071]檢查裝置100具有拍攝單元30和移動(dòng)機(jī)構(gòu)40，該拍攝單元30具有:照明部32，其向由支撐部20支撐的基板I照射光；以及拍攝設(shè)備31，其對(duì)被照射光的基板I進(jìn)行拍攝，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)40使拍攝單元30在X及Y方向上移動(dòng)。
[0072]作為檢查裝置100的檢查對(duì)象的基板1，例如在俯視觀察時(shí)具有矩形形狀。在基板I上設(shè)置有多個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記3 (參照?qǐng)D1)。在圖1中，示出了在基板I的對(duì)角線上的角部附近設(shè)置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記3的情況的一個(gè)例子。
[0073]輸送部10具有2個(gè)引導(dǎo)部11，這2個(gè)引導(dǎo)部11從兩側(cè)夾持基板I，沿輸送方向?qū)錓進(jìn)行引導(dǎo)。各引導(dǎo)部11是具有在基板I的輸送方向上較長的形狀的板狀部件。在各引導(dǎo)部11的下側(cè)，分別設(shè)置有多個(gè)從下方支撐引導(dǎo)部11的腳部12。各引導(dǎo)部11經(jīng)由該腳部12安裝在檢查裝置100的基座(未圖示)上。
[0074]支撐部20具有:支撐板21，其構(gòu)成為能夠升降；以及多個(gè)支撐銷22，其直立設(shè)置在該支撐板21上。
[0075]在各引導(dǎo)部11內(nèi)側(cè)的側(cè)面，分別設(shè)置有能夠正反轉(zhuǎn)動(dòng)的輸送帶13。輸送部10能夠通過該輸送帶13的驅(qū)動(dòng)將基板I輸送至進(jìn)行檢查處理的規(guī)定位置(配置支撐部20的位置)，并將檢查結(jié)束后的基板I搬出。
[0076]各引導(dǎo)部11形成為上端部向內(nèi)側(cè)彎曲。在利用支撐部20使基板I向上方移動(dòng)時(shí)，通過使引導(dǎo)部11的上端部與基板I的上側(cè)抵接，從而能夠利用該上端部以及支撐部20對(duì)基板I的兩側(cè)進(jìn)行夾持。這樣，對(duì)基板I進(jìn)行保持，在被保持的狀態(tài)下利用拍攝單元30進(jìn)行檢查處理。在這種情況下，輸送部10或者支撐部20作為保持基板的“保持部”起作用。
[0077]圖3是從Z方向觀察的拍攝單元30的概略圖。拍攝單元30的照明部32具有:圓頂形狀的圓頂部件32a，在其頂部形成開口 ；以及大于或等于3個(gè)照明設(shè)備(光源)32b，其配置在圓頂部件32a的內(nèi)側(cè)。I個(gè)照明設(shè)備32b例如由I個(gè)或者多個(gè)LED(Light EmittingD1de)構(gòu)成。照明設(shè)備32b例如設(shè)置有8個(gè)，配置在以拍攝單元30的主光軸(Z方向)為中心的圓周上。這些照明設(shè)備32b例如以相等角度間隔配置。
[0078]圓頂部件32a作為一體地支撐拍攝設(shè)備31以及多個(gè)照明設(shè)備32b的“支撐部”起作用。
[0079]拍攝設(shè)備31固定在照明部32的圓頂部件32a的上側(cè)、且圓頂部件32a上設(shè)置的開口位置處，其主光軸配置為與基板I的檢查面垂直。拍攝設(shè)備31具有CCD傳感器(CCD:Charge Coupled Device)、或者 CMOS 傳感器(CMOS:Complementary Metal OxideSemiconductor)等拍攝元件和成像透鏡等光學(xué)系統(tǒng)。
[0080]拍攝設(shè)備31與后述的控制部15的控制相對(duì)應(yīng)，對(duì)基板I上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記3進(jìn)行拍攝，并對(duì)基板I的檢查面進(jìn)行拍攝。拍攝設(shè)備31的拍攝區(qū)域例如設(shè)為35mmX35mm的程度。在利用拍攝設(shè)備31對(duì)基板I的檢查面進(jìn)行拍攝時(shí)，拍攝設(shè)備31通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)40在X及Y軸方向上移動(dòng)，分多次對(duì)需要檢查的基板I上的區(qū)域進(jìn)行拍攝。另外，拍攝設(shè)備31如后述所示在后述的測(cè)定對(duì)象物的三維測(cè)定時(shí)使用。
[0081]在圖所示的例子中，示出了拍攝單元30的數(shù)量為I個(gè)的情況，但拍攝單元30的數(shù)量也可以大于或等于2個(gè)。
[0082]檢查裝置100具有激光位移計(jì)33，該激光位移計(jì)33設(shè)置為能夠與拍攝單元30 —體地移動(dòng)。例如激光位移計(jì)33安裝在拍攝設(shè)備31的側(cè)部。激光位移計(jì)33對(duì)基板I上的測(cè)定對(duì)象物即電子部件的規(guī)定位置的高度或者高度位移進(jìn)行測(cè)定。
[0083]2)檢查裝置的電氣結(jié)構(gòu)
[0084]圖4是按照功能表示檢查裝置100的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
[0085]檢查裝置100具有控制部15、圖像處理部16以及圖像存儲(chǔ)部17。另外，檢查裝置100具有上述的移動(dòng)機(jī)構(gòu)40、激光位移計(jì)33、拍攝設(shè)備31以及照明部32。
[0086]圖像處理部16根據(jù)控制部15的控制，對(duì)由拍攝設(shè)備31得到的基板I上的圖像進(jìn)行處理。圖像存儲(chǔ)部17存儲(chǔ)由圖像處理部16處理后的圖像數(shù)據(jù)。
[0087]控制部15 至少具有例如 CPU (Central Processing Unit)以及RAM(Random AccessMemory)、ROM (Read Only Memory)等在計(jì)算機(jī)中使用的硬件要素。控制部15也可以通過FPGA (Field Programmable Gate Array)等的 PLD (Programmable Logic Device)、其他的ASIC (Applicat1n Specific Integrated Circuit)等設(shè)備而實(shí)現(xiàn)。
[0088]控制部15能夠?qū)Χ鄠€(gè)照明設(shè)備32b分別進(jìn)行接通及斷開?？刂撇?5例如能夠使至少一個(gè)照明設(shè)備32b點(diǎn)燈，并且能夠使全部8個(gè)照明設(shè)備32b同時(shí)點(diǎn)燈。
[0089]2.檢查裝置的動(dòng)作
[0090]圖5是表示基板的制造方法的一部分即利用檢查裝置100進(jìn)行的動(dòng)作的流程圖。
[0091]控制部15使拍攝單元30移動(dòng)至由輸送部10搬入的基板I的上方，利用拍攝設(shè)備31拍攝基板I上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。由此，對(duì)基板I和拍攝單元30相對(duì)地進(jìn)行定位(步驟101)。另外，由此確定檢查裝置100的系統(tǒng)內(nèi)統(tǒng)一的坐標(biāo)系。
[0092]控制部15使照明設(shè)備32b逐一地分別點(diǎn)燈，利用位于一定位置處的拍攝設(shè)備31，對(duì)應(yīng)于每次點(diǎn)燈切換而對(duì)基板I上的規(guī)定區(qū)域進(jìn)行拍攝(步驟102)。
[0093]規(guī)定區(qū)域(拍攝區(qū)域PA)如圖6所示，是包含安裝在基板I的安裝面Pl上的、成為測(cè)定對(duì)象的例如大于或等于I個(gè)電子部件P2在內(nèi)的區(qū)域。
[0094]在存在多個(gè)成為測(cè)定對(duì)象的電子部件的情況下，有時(shí)拍攝區(qū)域PA與這些電子部件相對(duì)應(yīng)而成為多個(gè)?；蛘?，拍攝設(shè)備31也可以將包含多個(gè)電子部件P2在內(nèi)的I個(gè)區(qū)域作為I個(gè)拍攝區(qū)域PA而進(jìn)行拍攝，還可以將基板I整體作為I個(gè)拍攝區(qū)域而進(jìn)行拍攝。即，能夠根據(jù)成為測(cè)定對(duì)象的電子部件的數(shù)量、大小、配置以及拍攝設(shè)備31所具有的視角及分辨率，而適當(dāng)設(shè)定拍攝區(qū)域PA。
[0095]通過步驟102，控制部15取得利用8個(gè)不同方向的光照射的測(cè)定對(duì)象物的8個(gè)拍攝區(qū)域PA的圖像(步驟103)。為了便于說明，以下將這些多個(gè)圖像稱為“圖像A”。上述多個(gè)(8個(gè))圖像在用于利用照度差立體法進(jìn)行的三維形狀測(cè)定的計(jì)算中被使用。在這種情況下，控制部15作為“照度差立體圖像取得部”起作用。
[0096]控制部15將拍攝到的圖像A經(jīng)由圖像處理部16向圖像存儲(chǔ)部17中存儲(chǔ)。圖像A可以是彩色圖像，也可以是黑白圖像。
[0097]另外，控制部15在使全部照明設(shè)備32b點(diǎn)燈的狀態(tài)下，即，將包含8個(gè)照明設(shè)備32b的照射方向的光向測(cè)定對(duì)象物照射的狀態(tài)下，利用拍攝設(shè)備31對(duì)測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝(步驟104)。由此，控制部15取得包含測(cè)定對(duì)象物在內(nèi)的拍攝區(qū)域PA的I個(gè)圖像(步驟105)。在這種情況下，控制部15作為“圖像取得部”起作用。為了便于說明，以下將該I個(gè)圖像稱為“圖像B”。
[0098]圖像B可以不一定是利用全部8個(gè)照明設(shè)備32b照射的圖像，也可以是利用8個(gè)照明設(shè)備32b中例如位于以光軸為中心的點(diǎn)對(duì)稱位置處的規(guī)定數(shù)量的照明設(shè)備32b照射的圖像。
[0099]控制部15將拍攝到的圖像B經(jīng)由圖像處理部16向圖像存儲(chǔ)部17中存儲(chǔ)。圖像B可以是彩色圖像，也可以是黑白圖像，優(yōu)選與圖像A的上述選擇相同。
[0100]控制部15利用圖像處理部16對(duì)圖像B進(jìn)行解析。圖6示出了如上述所示規(guī)定的區(qū)域PA的圖像(例如圖像B)的例子。在該例子中，電子部件P2是電阻等無源元件(passiveelement) 0圖像處理部16通過基于圖像B的像素值(亮度值)的邊緣處理等，從圖像B中提取出多個(gè)區(qū)域(步驟106)。該多個(gè)區(qū)域是根據(jù)位于拍攝區(qū)域PA內(nèi)的對(duì)象物的材質(zhì)不同而區(qū)分出的區(qū)域。即，其原因在于，由于材質(zhì)的不同，而使照明光的反射率以及反射方向等反射方式不同。
[0101]圖7是用于說明通過步驟106得到的區(qū)域的分類的圖。區(qū)域(I)是基板I的表面(安裝面)P1，區(qū)域⑵及⑷是電子部件P2的電極部，區(qū)域(3)是電子部件P2的樹脂封裝部。
[0102]然后，控制部15通過對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)40的動(dòng)作進(jìn)行控制，從而以橫穿上述提取出的多個(gè)區(qū)域(I)?(4)的方式，使支撐在拍攝單元30上的激光位移計(jì)33移動(dòng)。
[0103]控制部15 —邊使激光位移計(jì)33如上述所示進(jìn)行掃描，一邊利用該激光位移計(jì)33，對(duì)電子部件P2的相距安裝面Pl的高度進(jìn)行測(cè)定(步驟107)。即，控制部15對(duì)該電子部件P2的高度(即高度位移)進(jìn)行測(cè)定。在這種情況下，激光位移計(jì)33以及控制部15作為“高度測(cè)定部”起作用。
[0104]圖8示出測(cè)定對(duì)象物的測(cè)定面R和空間坐標(biāo)系的關(guān)系?？刂撇?5對(duì)應(yīng)于每個(gè)通過步驟106提取出的區(qū)域，利用照度差立體法，生成上述每個(gè)區(qū)域的斜度場(chǎng)C (p，q)(步驟
108)。P= δ ζ/ δ X，q = δ ζ/ δ y。在這種情況下，至少控制部15作為“三維形狀測(cè)定部”起作用。
[0105]具體地說，控制部15利用已知的各照明設(shè)備32b的相對(duì)位置以及已知的各照明設(shè)備32b的照射方向，基于提取出的各區(qū)域(I)?(4)內(nèi)的亮度值等，對(duì)應(yīng)于上述每個(gè)區(qū)域，計(jì)算P = δ ζ/ δ x>q = δ ζ/ δ yD對(duì)于測(cè)定點(diǎn),例如設(shè)在圖7所示的線段上,對(duì)應(yīng)于每個(gè)區(qū)域設(shè)置至少I個(gè)點(diǎn)(像素)。
[0106]通過步驟108得到的斜度場(chǎng)P、q的數(shù)據(jù)，表示包含安裝面Pl的電子部件P2的形狀。圖9示出基于該斜度場(chǎng)p、q的數(shù)據(jù)的曲線。該曲線形狀具有與各區(qū)域(I)?(4)對(duì)應(yīng)的形狀。
[0107]然后，控制部15基于由激光位移計(jì)33得到的數(shù)據(jù)，對(duì)斜度場(chǎng)P、q進(jìn)行校正(步驟
109)。在這種情況下，控制部15作為“校正部”起作用。取得對(duì)應(yīng)于每個(gè)區(qū)域而劃分的圖7所示線段上的、激光位移計(jì)33的測(cè)定數(shù)據(jù)(pm、qm)和與這些測(cè)定數(shù)據(jù)(pm、qm)對(duì)應(yīng)的斜度場(chǎng)(P、q)之間的差(誤差)，將這些差的集合分別作為(ep、eq)(參照下面的公式)。η是測(cè)定次數(shù)，即測(cè)定點(diǎn)的數(shù)量。
[0108][公式I]
[0109]epL n = p(xL.n, yL.n)-pm(X1..η, yL.η)
[0110]eq!..η = q (X1..η，yL.η) -qm (X1..η, yL.η)
[0111]將基于點(diǎn)列印^、eq,.n計(jì)算出的近似式分別作為e(X)、e(y)，控制部15利用以下的公式對(duì)斜度場(chǎng)C(p、q)進(jìn)行校正。將校正后的斜度場(chǎng)作為pf、qf。即，校正后的斜度場(chǎng)Pf、Qf表示從利用照度差立體法進(jìn)行的三維形狀測(cè)定的數(shù)據(jù)中去除了上述誤差后的值。
[0112][公式2]
[0113]pf (x, y) = p(x, y)-e(x)
[0114]qf(x, y) = q(x, y)-e(y)
[0115]用于求出上述近似式e(x)、e(y)的近似方法，不特別地限定，但例如可以使用平均法、雙線性法、或者η次近似(例如2次近似)等。
[0116]校正后的斜度場(chǎng)pf、qf例如如圖10所示，與圖9所示的曲線相比，示出對(duì)該高度信息進(jìn)行校正后的曲線。
[0117]3.總結(jié)
[0118]本實(shí)施方式所涉及的檢查裝置100基于由激光位移計(jì)33得到的高精度的數(shù)據(jù)，對(duì)通過使用照度差立體法的測(cè)定得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，因此能夠提高使用照度差立體法的測(cè)定的精度。
[0119]特別地，對(duì)于包含多種不同材質(zhì)在內(nèi)的區(qū)域，由于具有分別不同的反射率，所以如果使用照度差立體法則無法得到高精度的三維形狀數(shù)據(jù)。但是，通過使用由激光位移計(jì)33得到的高精度的數(shù)據(jù)，從而即使測(cè)定對(duì)象物具有多種不同的材質(zhì)，也能夠提高利用照度差立體法的測(cè)定數(shù)據(jù)的精度。
[0120]例如，相比于使用一維激光位移計(jì)并通過使該一維激光位移計(jì)在二維區(qū)域整體內(nèi)進(jìn)行掃描，從而對(duì)三維形狀進(jìn)行測(cè)定的方法，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的三維測(cè)定，能夠高速地測(cè)定三維形狀。另外，由于不需要使用二維激光位移計(jì)等高價(jià)的測(cè)定器，因此能夠廉價(jià)地進(jìn)行三維形狀的測(cè)定。
[0121]通過將本技術(shù)的三維測(cè)定方法應(yīng)用于檢查裝置100，從而能夠在利用現(xiàn)有的檢查裝置100的檢查項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，進(jìn)行利用該三維形狀測(cè)定的檢查。因此，能夠利用I臺(tái)檢查裝置100實(shí)現(xiàn)多種檢查處理，能夠提高產(chǎn)品的可靠性。
[0122]4.其他的實(shí)施方式
[0123]本技術(shù)并不限定于以上說明的實(shí)施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)其他的各種實(shí)施方式。
[0124]上述實(shí)施方式所涉及的檢查裝置100特別地對(duì)安裝在基板I上的電子部件的狀態(tài)進(jìn)行檢查，但例如也可以對(duì)形成在基板I上的焊料的狀態(tài)進(jìn)行檢查。在該情況下，對(duì)焊料的狀態(tài)進(jìn)行檢查的檢查裝置也可以使用該三維形狀的測(cè)定數(shù)據(jù)而計(jì)算出焊料的體積。
[0125]作為測(cè)定對(duì)象物，也可以不是如上述所示的無源元件，能夠針對(duì)包含有源元件(active element)在內(nèi)的各種元件應(yīng)用本技術(shù)。
[0126]或者，也可以不將三維測(cè)定裝置應(yīng)用于檢查裝置100，而使三維測(cè)定裝置成為具有單獨(dú)的三維測(cè)定功能的裝置。例如，本技術(shù)也可以應(yīng)用于在醫(yī)療領(lǐng)域或其他產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中使用的三維測(cè)定裝置。
[0127]如圖7所示，使激光位移計(jì)33進(jìn)行掃描的方向是X方向，但也可以是包含X及Y這兩個(gè)方向成分的掃描方向。由此，能夠?qū)y(cè)定點(diǎn)的數(shù)量設(shè)得較多，能夠提高計(jì)算的準(zhǔn)確性?；蛘?，也可以在I個(gè)測(cè)定對(duì)象物內(nèi)沿多個(gè)方向的線進(jìn)行掃描。
[0128]在圖6所示的例子中，利用拍攝設(shè)備31拍攝的拍攝區(qū)域PA是包含I個(gè)電子部件P2的圖像在內(nèi)的區(qū)域。但是，例如在該拍攝區(qū)域包含多個(gè)電子部件的圖像的情況下，控制部15也可以具有與該多個(gè)電子部件的相對(duì)配置、姿態(tài)、方向等對(duì)應(yīng)的位移計(jì)掃描處理算法。由此，能夠提高檢查的時(shí)間效率。
[0129]在上述實(shí)施方式中使用了激光位移計(jì)，但也可以是利用光干涉的位移計(jì)、利用超聲波的位移計(jì)、接觸式的位移計(jì)等。并不限于位移計(jì)，只要存在能夠利用例如光切斷法等，例如對(duì)測(cè)定對(duì)象物照射至少一維狀的光并能夠檢測(cè)出該光的反射狀態(tài)的傳感器即可，可以是任何設(shè)備。
[0130]可以使圖5所示的步驟102(及103)和步驟104(及105)的順序相反。
[0131]或者，也可以分別改變照明光的波長而同時(shí)進(jìn)行上述步驟102以及步驟104。在這種情況下，例如用于取得圖像A的拍攝使用可見光，用于取得圖像B的拍攝使用紅外線，由此能夠同時(shí)對(duì)這些圖像進(jìn)行拍攝。在這種情況下，拍攝設(shè)備需要具有能夠分別檢測(cè)出這些不同波長的光的圖像傳感器。
[0132]或者，圖像處理部16也可以通過對(duì)在步驟102 (及103)中得到的圖像A進(jìn)行處理，而生成圖像B。在這種情況下，不需要步驟104及105。
[0133]在上述實(shí)施方式中，拍攝單元構(gòu)成為相對(duì)于由輸送部10保持的基板進(jìn)行移動(dòng)，但是，也可以構(gòu)成為，拍攝單元是固定的，使保持基板的保持部相對(duì)于拍攝單元移動(dòng)。
[0134]在上述實(shí)施方式中，成為光源的照明設(shè)備32b的數(shù)量是8個(gè)，但只要有至少3個(gè)即可，也可以是大于或等于9個(gè)。
[0135]在上述實(shí)施方式中，在拍攝單元30上一體地支撐激光位移計(jì)33，但檢查裝置也可以具有使它們分別進(jìn)行移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
[0136]在上述實(shí)施方式中，作為激光位移計(jì)33的高度測(cè)定部橫穿電子部件的多個(gè)區(qū)域
(I)?(4)而對(duì)高度位移進(jìn)行測(cè)定。并不限于這種測(cè)定方法，高度測(cè)定部例如也可以對(duì)應(yīng)于上述每個(gè)區(qū)域，在至少一個(gè)測(cè)定點(diǎn)處對(duì)高度進(jìn)行測(cè)定。
[0137]在以上說明的各方式的特征部分中，能夠?qū)⒅辽?個(gè)特征部分進(jìn)行組合。
[0138]本技術(shù)能夠采用以下結(jié)構(gòu)。
[0139](I)
[0140]一種三維測(cè)定裝置，其具有:
[0141]高度測(cè)定部，其構(gòu)成為，對(duì)測(cè)定對(duì)象物的規(guī)定位置的高度、或者高度位移進(jìn)行測(cè)定;
[0142]三維形狀測(cè)定部，其構(gòu)成為，利用照度差立體法對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定；以及
[0143]校正部，其構(gòu)成為，基于由所述高度測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)，對(duì)由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
[0144](2)
[0145]根據(jù)(I)所述的三維測(cè)定裝置，
[0146]所述三維形狀測(cè)定部包含照度差立體圖像取得部，該照度差立體圖像取得部構(gòu)成為，通過利用拍攝設(shè)備對(duì)包含測(cè)定對(duì)象物在內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行拍攝，從而取得大于或等于3個(gè)圖像，所述測(cè)定對(duì)象物被大于或等于3個(gè)光源分別單獨(dú)地照射光。
[0147](3)
[0148]根據(jù)(2)所述的三維測(cè)定裝置，其還具有，
[0149]圖像取得部，其構(gòu)成為，通過利用所述拍攝設(shè)備對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝，從而取得包含所述測(cè)定對(duì)象物的圖像，所述測(cè)定對(duì)象物被包含有所述大于或等于3個(gè)光源的照射方向的光照射；以及，
[0150]圖像處理部，其構(gòu)成為，對(duì)由所述圖像取得部得到的包含所述測(cè)定對(duì)象物的圖像內(nèi)的多個(gè)區(qū)域進(jìn)行提取。
[0151](4)
[0152]根據(jù)(3)所述的三維測(cè)定裝置，
[0153]所述高度測(cè)定部沿橫穿由所述圖像處理部得到的所述多個(gè)區(qū)域的線，對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的高度進(jìn)行測(cè)定。
[0154](5)
[0155]根據(jù)⑶或⑷所述的三維測(cè)定裝置，
[0156]所述三維形狀測(cè)定部針對(duì)每個(gè)由所述圖像處理部提取出的區(qū)域，測(cè)定所述三維形狀。
[0157](6)
[0158]根據(jù)(I)至(5)中任一項(xiàng)所述的三維測(cè)定裝置，
[0159]所述校正部基于由所述高度測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)和由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)的差，對(duì)由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
[0160](7)
[0161]根據(jù)(6)所述的三維測(cè)定裝置，
[0162]所述校正部從由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)中去除所述差的量。
[0163](8)
[0164]根據(jù)(I)至(J)中任一項(xiàng)所述的三維測(cè)定裝置，
[0165]所述高度測(cè)定部具有位移計(jì)。
[0166](9)
[0167]一種三維測(cè)定裝置，其具有:
[0168]大于或等于3個(gè)光源；
[0169]拍攝設(shè)備，其能夠?qū)y(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝；
[0170]高度測(cè)定部，其構(gòu)成為，對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的規(guī)定位置的高度、或者高度位移進(jìn)行測(cè)定；
[0171]三維形狀測(cè)定部，其構(gòu)成為，使用所述大于或等于3個(gè)光源以及所述拍攝設(shè)備，利用照度差立體法對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定；以及
[0172]校正部，其構(gòu)成為，基于由所述高度測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)，對(duì)由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
[0173](10)
[0174]根據(jù)(9)所述的三維測(cè)定裝置，其還具有:
[0175]保持部，其對(duì)作為所述測(cè)定對(duì)象物的基板進(jìn)行保持；
[0176]支撐部，其配置在所述保持部上，一體地支撐所述拍攝設(shè)備以及所述大于或等于3個(gè)光源；以及
[0177]移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使所述保持部和所述支撐部相對(duì)地移動(dòng)。
[0178](11)
[0179]一種三維測(cè)定方法，在該方法中，
[0180]對(duì)測(cè)定對(duì)象物的規(guī)定位置的高度或者高度位移進(jìn)行測(cè)定，
[0181]利用照度差立體法對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定，
[0182]基于通過所述高度或高度位移測(cè)定得到的數(shù)據(jù)，對(duì)通過所述三維形狀測(cè)定得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
[0183](12)
[0184]一種基板的制造方法，在該方法中，
[0185]在基板上安裝部件或者形成焊料，
[0186]對(duì)所述基板上的所述部件或者所述焊料的規(guī)定位置的高度、或者高度位移進(jìn)行測(cè)定，
[0187]利用照度差立體法對(duì)所述部件或者所述焊料的三維形狀進(jìn)行測(cè)定，
[0188]基于通過所述高度或者高度位移測(cè)定得到的數(shù)據(jù)，對(duì)通過所述三維形狀測(cè)定得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
【權(quán)利要求】
1.一種三維測(cè)定裝置，其具有: 高度測(cè)定部，其構(gòu)成為，對(duì)測(cè)定對(duì)象物的規(guī)定位置的高度、或者高度位移進(jìn)行測(cè)定； 三維形狀測(cè)定部，其構(gòu)成為，利用照度差立體法對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定；以及 校正部，其構(gòu)成為，基于由所述高度測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)，對(duì)由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維測(cè)定裝置， 所述三維形狀測(cè)定部包含照度差立體圖像取得部，該照度差立體圖像取得部構(gòu)成為，通過利用拍攝設(shè)備對(duì)包含測(cè)定對(duì)象物在內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行拍攝，從而取得大于或等于3個(gè)圖像，所述測(cè)定對(duì)象物被大于或等于3個(gè)光源分別單獨(dú)地照射光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維測(cè)定裝置，其還具有: 圖像取得部，其構(gòu)成為，通過利用所述拍攝設(shè)備對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝，從而取得包含所述測(cè)定對(duì)象物的圖像，所述測(cè)定對(duì)象物被包含有所述大于或等于3個(gè)光源的照射方向的光照射；以及， 圖像處理部，其構(gòu)成為，對(duì)由所述圖像取得部得到的包含所述測(cè)定對(duì)象物的圖像內(nèi)的多個(gè)區(qū)域進(jìn)行提取。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維測(cè)定裝置， 所述高度測(cè)定部沿橫穿由所述圖像處理部得到的所述多個(gè)區(qū)域的線，對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的高度進(jìn)行測(cè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維測(cè)定裝置， 所述三維形狀測(cè)定部針對(duì)每個(gè)由所述圖像處理部提取出的區(qū)域，測(cè)定所述三維形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維測(cè)定裝置， 所述校正部基于由所述高度測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)和由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)的差，對(duì)由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維測(cè)定裝置， 所述校正部從由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)中去除所述差的量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維測(cè)定裝置， 所述高度測(cè)定部具有位移計(jì)。
9.一種三維測(cè)定裝置，其具有: 大于或等于3個(gè)光源； 拍攝設(shè)備，其能夠?qū)y(cè)定對(duì)象物進(jìn)行拍攝； 高度測(cè)定部，其構(gòu)成為，對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的規(guī)定位置的高度、或者高度位移進(jìn)行測(cè)定; 三維形狀測(cè)定部，其構(gòu)成為，使用所述大于或等于3個(gè)光源以及所述拍攝設(shè)備，利用照度差立體法對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定；以及 校正部，其構(gòu)成為，基于由所述高度測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)，對(duì)由所述三維形狀測(cè)定部得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維測(cè)定裝置，其還具有: 保持部，其對(duì)作為所述測(cè)定對(duì)象物的基板進(jìn)行保持； 支撐部，其配置在所述保持部上，一體地支撐所述拍攝設(shè)備以及所述大于或等于3個(gè)光源；以及 移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使所述保持部和所述支撐部相對(duì)地移動(dòng)。
11.一種三維測(cè)定方法，在該方法中， 對(duì)測(cè)定對(duì)象物的規(guī)定位置的高度或者高度位移進(jìn)行測(cè)定， 利用照度差立體法對(duì)所述測(cè)定對(duì)象物的三維形狀進(jìn)行測(cè)定， 基于通過所述高度或高度位移測(cè)定得到的數(shù)據(jù)，對(duì)通過所述三維形狀測(cè)定得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
12.—種基板的制造方法，在該方法中， 在基板上安裝部件或者形成焊料， 對(duì)所述基板上的所述部件或者所述焊料的規(guī)定位置的高度、或者高度位移進(jìn)行測(cè)定， 利用照度差立體法對(duì)所述部件或者所述焊料的三維形狀進(jìn)行測(cè)定， 基于通過所述高度或者高度位移測(cè)定得到的數(shù)據(jù)，對(duì)通過所述三維形狀測(cè)定得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
【文檔編號(hào)】G01B11/24GK104515477SQ201410520476
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】杉浦崇正 申請(qǐng)人:重機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司