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DE102015116047B4 - Test device and control method for a test device - Google Patents

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DE102015116047B4
DE102015116047B4 DE102015116047.1A DE102015116047A DE102015116047B4 DE 102015116047 B4 DE102015116047 B4 DE 102015116047B4 DE 102015116047 A DE102015116047 A DE 102015116047A DE 102015116047 B4 DE102015116047 B4 DE 102015116047B4
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image
reflection object
projection
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Takayuki Nishi
Shimpei Fujii
Yuto Kawashima
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Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

Prüfvorrichtung (1), aufweisend:eine Bildaufnahmeeinrichtung (110);eine Projektionseinrichtung (112) zum Projizieren eines Musterbilds (51) in ein Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110);eine Informationsverarbeitungseinrichtung (13) zum Durchführen einer Prüfung mindestens eines im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) eingeschlossenen Objektes unter Verwendung eines Bildes, welches mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) photographiert wurde unter Projizieren eines Musterbilds (51) durch die Projektionseinrichtung (112); sowieeine Steuereinrichtung (12) zum Steuern der Bildaufnahmeeinrichtung (110) und der Projektionseinrichtung (112);dadurch gekennzeichnet, dassdie Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, welches eine durch an einer Reflexionsfläche eines anderen Objekts (43) reflektiertes Licht verursachte Sekundärreflexion hervorbringen kann, eine Steuerung zum Verändern des Projektionsbereichs eines von der Projektionseinrichtung (112) zu projizierenden Musterbilds (51) derart durchzuführen, so dass kein Licht auf die Reflexionsfläche trifft, und zum Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) unter Projizieren des Musterbildes (52-56) mit dem veränderten Projektionsbereich durchzuführen,wobei die Prüfvorrichtung (1) ferner eine Speichereinrichtung (3) zum Speichern eines Prüfprogramms aufweist, welches Information zum Ermitteln eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) unter mehreren zu prüfenden Objekten enthält;wobei die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, auf Grundlage des Prüfprogramms zu beurteilen, ob im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, wobei das Prüfprogramm Information über eine Aufnahmebedingung beim Photographieren eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) enthält, wobei die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die Änderung des Projektionsbereichs des beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts (42a) zu projizierenden Musterbilds (51) auf Grundlage der Information über die Aufnahmebedingung durchzuführen,wobei die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, eine Steuerung durchzuführen, welche die Position des Sekundärreflexionsobjekts (42a) innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) derart verändert, dass das Sekundärreflexionsobjekt (42a) eine vorbestimmte Position innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) einnimmt, um danach unter Projizieren des Musterbildes (52-56) mit dem veränderten Projektionsbereich das Sekundärreflexionsobjekt (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) zu photographieren,wobei die vorbestimmte Position das Zentrum des Gesichtsfeldes (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ist.Inspection device (1), comprising:an image recording device (110);a projection device (112) for projecting a sample image (51) into a field of view (41) of the image recording device (110);an information processing device (13) for carrying out an inspection of at least one object enclosed in the field of view (41) of the image recording device (110) using an image which was photographed by means of the image recording device (110) while projecting a sample image (51) through the projection device (112); and a control device (12) for controlling the image recording device (110) and the projection device (112); characterized in that the control device (12) is designed to, when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), which can produce a secondary reflection caused by light reflected on a reflection surface of another object (43), carry out a control for changing the projection area of a pattern image (51) to be projected by the projection device (112) in such a way that no light hits the reflection surface, and for photographing the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110) while projecting the pattern image (52-56) with the changed projection area, wherein the test device (1) further comprises a storage device (3) for storing a test program which contains information for determining a secondary reflection object (42a) among several to be objects to be checked;wherein the control device (12) is set up to judge on the basis of the test program whether a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), wherein the test program contains information about a recording condition when photographing a secondary reflection object (42a), wherein the control device (12) is set up to carry out the change in the projection area of the pattern image (51) to be projected when photographing the secondary reflection object (42a) on the basis of the information about the recording condition,wherein the control device is further set up, when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), to carry out a control which changes the position of the secondary reflection object (42a) within the field of view (41) of the image recording device (110) such that the secondary reflection object (42a) has a predetermined position within the field of view (41) the image recording device (110) in order to then photograph the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110) by projecting the pattern image (52-56) with the changed projection area, wherein the predetermined position is the center of the field of view (41) of the image recording device (110).

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL FIELD

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Objekts unter Verwendung eines Bildes, das im Zustand mit einem auf das betreffende Objekt projizierten Musterbild aufgenommen wurde.The invention relates to an inspection apparatus for inspecting an object using an image taken in the state with a pattern image projected onto the object in question.

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Forschungen über Methoden, unter Verwendung von Bildern die dreidimensionale Gestalt von Objekten zu vermessen, zählen zum Stand der Technik. Beispielsweise werden bei den als aktive Triangulationsverfahren oder aktive Stereoverfahren bezeichneten Methoden in einem Zustand, während mittels eines Projektors ein Musterbild (Streifenmuster, Punktmuster o. Ä.) auf ein Objekt projiziert wird, photographische Aufnahmen durchgeführt, um durch Analysieren von Veränderungen des Musters oder der Luminanz, die Abhängigkeit von den Unebenheiten der Objektoberfläche auftreten, die dreidimensionale Information des Objekts zu erfassen. Als Beispiele aktiver Triangulationsverfahren sind das Phasenschiebeverfahren, das Raumkodierverfahren u. a. praktisch implementiert worden.Research into methods for measuring the three-dimensional shape of objects using images is state of the art. For example, in methods known as active triangulation methods or active stereo methods, photographs are taken while a pattern image (stripe pattern, dot pattern, etc.) is being projected onto an object using a projector in order to capture the three-dimensional information of the object by analyzing changes in the pattern or luminance that occur depending on the unevenness of the object's surface. Examples of active triangulation methods that have been practically implemented include the phase shift method, the spatial coding method, and others.

Bei diesen Verfahren kann das Phänomen auftreten, dass Licht, welches von einem Objekt reflektiert wird, die Messgenauigkeit für andere in der Umgebung vorhandene Objekte herabsetzt. Dieses Phänomen soll mit Bezug auf 12 erläutert werden. 12 zeigt ein Messsystem unter Verwendung einer Bildaufnahmeeinrichtung 200 und eines Projektors 201. Vom Projektor 201 aus wird Licht 201L, das ein bestimmtes Muster aufweist, auf ein Objekt 202 projiziert und das an der Oberfläche des Objekts 202 reflektierte Projektionsmuster mit der Bildaufnahmeeinrichtung 200 photographiert. Die von der Oberflächenunebenheit des Objekts 202 herrührende Verzerrung des Musters wird dabei in dem mit der Bildaufnahmeeinrichtung 200 photographisch aufgenommenen Bild in Form von Luminanzänderungen sichtbar. Dies ermöglicht, auf Grundlage der Luminanzänderungen im Bild die Positionsbeziehung zwischen dem Projektor 201, einem Punkt auf der Oberfläche des Objekts 202 und der Bildaufnahmeeinrichtung 200 zu ermitteln und auf die Höhe (dreidimensionale Position) der Oberfläche des Objekts 202 zu schließen.In these methods, the phenomenon can occur that light reflected from an object reduces the measurement accuracy for other objects in the surrounding area. This phenomenon is to be considered with reference to 12 be explained. 12 shows a measuring system using an image recording device 200 and a projector 201. Light 201L, which has a specific pattern, is projected from the projector 201 onto an object 202 and the projection pattern reflected on the surface of the object 202 is photographed with the image recording device 200. The distortion of the pattern resulting from the surface unevenness of the object 202 becomes visible in the image photographically recorded with the image recording device 200 in the form of luminance changes. This makes it possible to determine the positional relationship between the projector 201, a point on the surface of the object 202 and the image recording device 200 on the basis of the luminance changes in the image and to infer the height (three-dimensional position) of the surface of the object 202.

Wenn allerdings, wie in 12 gezeigt, in der Nachbarschaft des Objekts 202 ein hohes Objekt 203 existiert, kommt es vor, dass Seitenflächen des Objekts 203 das Licht 201L des Projektors 201 spiegelnd oder streuend reflektieren, sodass das resultierende Reflexionslicht die Oberfläche des Objekts 202 bescheint. Dies führt dann dazu, dass das Licht, welches die Bildaufnahmeeinrichtung 200 von der Oberfläche des Objekts 202 erreicht, nicht nur Reflexionslicht 201R des Lichts 201L des Projektors 201 (Primärreflexionslicht), sondern auch Reflexionslicht 203R des von dem Objekt 203 kommenden Lichts 203L (Sekundärreflexionslicht) enthält. Da sich dieses Sekundärreflexionslicht 201R dem Projektionsmuster an der Oberfläche des Objekts 202 als Störung überlagert, beeinflusst es nämlich die Analyse des Projektionsmusters ungünstig und ruft Messfehler hervor. In der vorliegenden Beschreibung wird ein Objekt, das eine durch an einem anderen Objekt reflektiertes Licht verursachte Sekundärreflexion hervorzubringen vermag, (z.B. das Objekt 202 in 12) als „Sekundärreflexionsobjekt“ bezeichnet, während das Objekt, welches das die Sekundärreflexion verursachende Reflexionslicht hervorbringt, (z.B. das Objekt 203) als „Ursachenobjekt“ bezeichnet wird. Ferner werden durch derartige Sekundärreflexion verursachte Luminanzänderungen des Projektionsmusters als „Sekundärreflexionsstörungen“ bezeichnet.However, if, as in 12 shown, in the vicinity of the object 202 there is a tall object 203, it happens that side surfaces of the object 203 reflect the light 201L of the projector 201 in a specular or scattering manner, so that the resulting reflection light shines on the surface of the object 202. This then leads to the light that reaches the image recording device 200 from the surface of the object 202 not only containing reflection light 201R of the light 201L of the projector 201 (primary reflection light), but also reflection light 203R of the light 203L coming from the object 203 (secondary reflection light). Since this secondary reflection light 201R is superimposed on the projection pattern on the surface of the object 202 as a disturbance, it adversely affects the analysis of the projection pattern and causes measurement errors. In the present description, an object capable of producing a secondary reflection caused by light reflected from another object (eg, object 202 in 12 ) is referred to as a "secondary reflection object", while the object which produces the reflected light causing the secondary reflection (eg, the object 203) is referred to as a "cause object". Furthermore, luminance changes of the projection pattern caused by such secondary reflection are referred to as "secondary reflection disturbances".

Als Maßnahme gegen Sekundärreflexionsstörungen schlägt Patentdokument 1 ein Verfahren vor, eine dadurch exaktere Messung einer Oberflächengestalt durchzuführen, dass Musterbilder aus zwei oder mehr Richtungen eingestrahlt werden, um auf Grundlage einer Messgenauigkeit (Reliabilität) für die einzelnen Richtungen Schattendefekte, Spiegeldefekte usw. zu eliminieren. Dieses herkömmliche Verfahren versucht jedoch lediglich den Einfluss von Störungen zu verringern, indem es Messergebnisse verschiedener Richtungen kombiniert, und beseitigt nicht grundlegend das Auftreten von Sekundärreflexionsstörungen. Folglich ist es in Umgebungen, wo Sekundärreflexionen auftreten, aus welcher Richtung ein Musterbild auch eingestrahlt wird (z.B. wenn ringsum viele hohe Objekte existieren), mit herkömmlichen Verfahren schwierig, den Einfluss von Sekundärreflexionsstörungen zu eliminieren.As a measure against secondary reflection noise, Patent Document 1 proposes a method of performing more accurate measurement of a surface shape by irradiating pattern images from two or more directions to eliminate shadow defects, specular defects, etc. based on measurement accuracy (reliability) for each direction. However, this conventional method only attempts to reduce the influence of noise by combining measurement results from different directions, and does not fundamentally eliminate the occurrence of secondary reflection noise. Consequently, in environments where secondary reflection occurs, no matter which direction a pattern image is irradiated from (for example, when many tall objects exist around), it is difficult to eliminate the influence of secondary reflection noise using conventional methods.

Die JP 2012 - 112952 A ist ein Beispiel für ein Dokument aus dem Stand der Technik.The JP 2012 - 112952 A is an example of a prior art document.

WO 2014 / 149 701 A1 offenbart ein kontaktloses optisches dreidimensionales Messgerät, das Folgendes umfasst: einen Projektor, eine erste Kamera und eine zweite Kamera; einen elektrisch an den Projektor, die erste Kamera und die zweite Kamera gekoppelten Prozessor; und ein computerlesbares Medium, das, wenn es durch den Prozessor ausgeführt wird, bewirkt, dass das erste digitale Signal an einem ersten Zeitpunkt erfasst wird und das zweite digitale Signal an einem vom ersten Zeitpunkt verschiedenen zweiten Zeitpunkt erfasst wird, und dreidimensionale Koordinaten eines ersten Punkts auf der Oberfläche basierend zumindest teilweise auf dem ersten digitalen Signal und dem ersten Abstand ermittelt und dreidimensionale Koordinaten eines zweiten Punkts auf der Oberfläche basierend zumindest teilweise auf dem zweiten digitalen Signal und dem zweiten Abstand ermittelt. WO 2014 / 149 701 A1 discloses a non-contact optical three-dimensional measuring device comprising: a projector, a first camera, and a second camera; a processor electrically coupled to the projector, the first camera, and the second camera; and a computer readable medium that, when executed by the processor, causes the first digital signal to be acquired at a first time and the second digital signal to be acquired at a second time different from the first time, and three-dimensional coordinates of a first point on the surface based at least in part on the first digital signal and the first distance is determined and three-dimensional coordinates of a second point on the surface are determined based at least in part on the second digital signal and the second distance.

US 5 815 275 A offenbart ein Verfahren und System für die dreidimensionale Bildgebung von Objekten, einschließlich integrierter Schaltkreisverbindungen und vieler anderer mikroelektronischer Baugruppen und Miniaturteile, wird verwendet, um die Effizienz von triangulationsbasierten Laserscansystemen erheblich zu verbessern. Ein Scannstrahl trifft unter einem Normalwinkel auf die X,Y-Inspektionsebene, wobei die Scanlinie in einem Winkel von 45° diagonal zu einer Achse, die eine erste Bewegungsrichtung definiert orientiert ist. Die Bewegung des Bildgebungskopfes entlang der Achse wird genutzt, um Linien-Scan-Bilder im nicht-orthogonalen Koordinatensystem zu erfassen, das eine Symmetrie um die orthogonalen Bewegungsachsen aufweist. US 5 815 275 A discloses a method and system for three-dimensional imaging of objects, including integrated circuit interconnections and many other microelectronic assemblies and miniature parts, used to significantly improve the efficiency of triangulation-based laser scanning systems. A scanning beam impinges on the X,Y inspection plane at a normal angle, with the scan line oriented at a 45° angle diagonal to an axis defining a first direction of motion. The motion of the imaging head along the axis is used to acquire line scan images in the non-orthogonal coordinate system having symmetry about the orthogonal axes of motion.

US 5 812 269 A offenbart ein auf Triangulation basierendes Verfahren und System für die schnelle 3D- und Graustufen-Bildgebung sowie die zugehörige Vorverarbeitung digitalisierter Informationen welches die Schätzung oder Filterung von Höhen- und Graustufenwerten auf Grundlage des Vertrauensniveaus der Informationen, die von einem Sensorpaar erhalten wurden, sowie auf Grundlage des Wissens über die Struktur des Objekts und dessen Reflektionseigenschaften ermöglicht. Ein modulierter Laserstrahl wird über das Objekt gescannt, um eine Vielzahl von Punkten zu erzeugen, die von einem Paar gut abgestimmter Empfänger betrachtet werden. Jeder Empfänger umfasst ein Lichtsammlungs- und Übertragungssystem, einen positionsabhängigen Detektor und einen zugehörigen ratiometrischen Signalprozessor oder ähnliche Mittel zur Extraktion von Höhen- und Intensitätsinformationen oder Daten durch Triangulation. Ein optionales automatisches Lichtregelsystem bietet eine stark erweiterte dynamische Reichweite mit Steuereingängen, die von einem Verstärkungsdetektor abgeleitet sind, der in jedem Empfänger enthalten ist, um das Auftreten gültiger Datenpunkte zu maximieren. Vor der Bildverarbeitung wird jeder Punkt in den digitalisierten 3D- und Graustufendaten auf Grundlage der digitalen Werte der Graustufen- und Höhenwerte transformiert. Die mehrkanalige punktweise Transformation erzeugt eine verbesserte Schätzung von Intensität und Höhe an einem interessierenden Punkt oder wird zur Filterung der Daten verwendet, um Verbesserungen im 3D- und Graustufenkontrast vor der Bildverarbeitung und Messanalyse zu erzielen. Lineare oder nichtlineare Transformationen werden je nach Übereinstimmung zwischen 3D- und Grauwerten und anderen Bedingungen, die das Vertrauensniveau der Informationen bestimmen, eingesetzt. US 5 812 269 A discloses a triangulation-based method and system for rapid 3D and grayscale imaging and associated preprocessing of digitized information which enables estimation or filtering of height and grayscale values based on the confidence level of the information obtained from a pair of sensors and knowledge of the structure of the object and its reflective properties. A modulated laser beam is scanned across the object to produce a plurality of points which are viewed by a pair of well-matched receivers. Each receiver includes a light collection and transmission system, a position-dependent detector, and an associated ratiometric signal processor or similar means for extracting height and intensity information or data by triangulation. An optional automatic light control system provides greatly extended dynamic range with control inputs derived from a gain detector included in each receiver to maximize the occurrence of valid data points. Prior to image processing, each point in the digitized 3D and grayscale data is transformed based on the digital values of the grayscale and elevation values. Multi-channel point-wise transformation produces an improved estimate of intensity and elevation at a point of interest or is used to filter the data to achieve improvements in 3D and grayscale contrast prior to image processing and measurement analysis. Linear or non-linear transformations are used depending on the agreement between 3D and grayscale values and other conditions that determine the confidence level of the information.

DE 10 2008 036 710 A1 offenbart ein Verfahren und ein Messsystem zum dreidimensionalen Vermessen von Objekten mit einem topometrischen Messverfahren, bei dem Bilder eines Objektes mitsamt eines von einem Projektor auf das Objekt projizierten Projektionsmusters mit einer Bildaufnahmeeinheit aufgenommen und mit einer Bildauswerteeinheit ausgewertet werden. Bei dem Verfahren erfolgt ein Auswählen von Teilbereichen des Objektes so, dass Reflexionen des Projektionsmusters an der Oberfläche des Objektes das Projektionsmuster in diesem Teilbereich nicht beeinflussen und ein Projizieren des Projektionsmusters nacheinander, beschränkt auf die ausgewählten Teilbereiche des Objektes, durch entsprechende Ansteuerung einer Bildprojektionseinheit des Projektors und Aufnahmen des Objektes mitsamt des dort aufprojizierten Projektionsmusters mindestens in dem jeweils ausgewählten Teilbereich möglich ist. DE 10 2008 036 710 A1 discloses a method and a measuring system for three-dimensional measurement of objects using a topometric measuring method, in which images of an object together with a projection pattern projected onto the object by a projector are recorded with an image recording unit and evaluated with an image evaluation unit. In the method, partial areas of the object are selected in such a way that reflections of the projection pattern on the surface of the object do not influence the projection pattern in this partial area and the projection pattern can be projected one after the other, limited to the selected partial areas of the object, by appropriately controlling an image projection unit of the projector and recording the object together with the projection pattern projected there, at least in the respective selected partial area.

US 2014/0 118 539 A1 offenbart ein System, bei dem eine dunkle Region als eine Region festgelegt, auf die von einer Lichtprojektionseinheit kein Licht projiziert wird. Störendes Licht, das auf ein Messobjekt projiziert wird, wird aus der festgelegten dunklen Region geschätzt. Ein aufgenommenes Bild wird auf Grundlage des geschätzten störenden Lichts korrigiert. Die Entfernung zum Messobjekt wird von dem korrigierten aufgenommenen Bild berechnet. US 2014/0 118 539 A1 discloses a system in which a dark region is set as a region onto which no light is projected from a light projection unit. Disturbing light projected onto a measurement object is estimated from the set dark region. A captured image is corrected based on the estimated disturbing light. The distance to the measurement object is calculated from the corrected captured image.

JP 2006 - 275 529 A offenbart eine Gittermusterprojektionsmethode mithilfe derer sichergestellt wird, dass die dreidimensionale Form des Messobjekts immer genau und effizient gemessen wird. In Bezug auf eine Ebene, auf der mehrere Messobjekte angeordnet sind, projiziert die Projektionseinheit das Gittermuster schräg von der Seite. Dieses Muster wird dann von der Bildaufnahmeeinheit erfasst, und das aufgenommene zweidimensionale Bild wird im Bildspeicher gespeichert. Die Datenverarbeitungseinheit analysiert diese Bilder, um die dreidimensionale Form der Messobjekte zu messen. Die Projektionseinheit maskiert Bereiche außerhalb der Messbereiche bestimmter Messobjekte auf der Ebene, um sicherzustellen, dass in diesen Bereichen kein Gittermuster projiziert wird, während sie das Gittermuster durch Flüssigkristallgitter erzeugt. JP 2006 - 275 529 A discloses a grid pattern projection method for ensuring that the three-dimensional shape of the measurement object is always measured accurately and efficiently. With respect to a plane on which a plurality of measurement objects are arranged, the projection unit projects the grid pattern obliquely from the side. This pattern is then captured by the image acquisition unit, and the captured two-dimensional image is stored in the image memory. The data processing unit analyzes these images to measure the three-dimensional shape of the measurement objects. The projection unit masks areas outside the measurement areas of certain measurement objects on the plane to ensure that no grid pattern is projected in these areas while generating the grid pattern by liquid crystal grids.

US 2014 / 0 078 490 A1 offenbart ein Informationsverarbeitungsgerät umfassend mindestens eine Projektionseinheit, die dazu eingerichtet ist, um ein Lichtmuster auf ein Messobjekt zu projizieren, mindestens eine Bildaufnahmeeinheit, die dazu eingerichtet ist, um ein Bild des Messobjekts mit dem darauf projizierten Lichtmuster aufzunehmen, eine Messeeinheit, die dazu eingerichtet ist, um eine Entfernung von der mindestens einen Projektionseinheit oder Bildaufnahmeeinheit zum Messobjekt basierend auf dem von der mindestens einen Bildaufnahmeeinheit erfassten Bild zu messen, eine Bestimmungseinheit, die dazu eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob eine gemessene Entfernung gültig ist, und eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, um die Leuchtkraft eines Lichtmusters, das in einem projizierten Lichtmuster enthalten ist, das auf einen Bereich projiziert wird, für den die gemessene Entfernung von der Bestimmungseinheit als gültig festgestellt wird, zu reduzieren. US 2014 / 0 078 490 A1 discloses an information processing device comprising at least one projection unit configured to project a light pattern onto a measurement object, at least one image recording unit configured to record an image of the measurement object with the light pattern projected thereon, a measuring unit configured to determine a distance from the at least one projection unit or image recording unit to the measurement object based on the light pattern generated by the at least one image recording unit. measuring unit, a determination unit configured to determine whether a measured distance is valid, and a control unit configured to reduce the luminosity of a light pattern included in a projected light pattern projected onto an area for which the measured distance is determined to be valid by the determination unit.

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des oben beschriebenen Sachverhalts gemacht und setzt sich zum Ziel, Technologie bereitzustellen, um in einer Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Objekts unter Verwendung eines Bildes, das im Zustand mit einem auf das betreffende Objekt projizierten Musterbild aufgenommen wurde, Sekundärreflexionsstörungen zu unterdrücken und damit hochzuverlässige Messungen sowie Prüfungen zu ermöglichen.The present invention has been made in view of the above-described facts, and aims to provide technology for suppressing secondary reflection noise in an inspection apparatus for inspecting an object using an image taken in the state with a pattern image projected onto the object in question, thereby enabling highly reliable measurements and inspections.

ABRISS DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird der folgende Aufbau angewendet. Eine Prüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale des Anspruchs 1.In order to achieve the above object, the following structure is adopted. A test apparatus according to the present invention comprises the features of claim 1.

Gemäß diesem Aufbau wird, wenn sich innerhalb des Gesichtsfeldes der Bildaufnahmeeinrichtung ein Sekundärreflexionsobjekt befindet, der Projektionsbereich des Musterbilds derart verändert, dass auf die Reflexionsfläche des die Sekundärreflexion verursachenden Ursachenobjekts kein Licht (Musterbild) trifft. Dies ermöglicht, die Entstehung von Sekundärreflexionsstörungen zu unterdrücken, sodass Projektionsmuster auf einem Prüfobjekt korrekt photographiert (beobachtet) werden können und die Genauigkeit von Messung und Prüfung des Prüfobjektes verbessert werden kann.According to this structure, when a secondary reflection object is present within the field of view of the image pickup device, the projection range of the pattern image is changed so that no light (pattern image) is incident on the reflection surface of the cause object causing the secondary reflection. This makes it possible to suppress the generation of secondary reflection noise, so that projection patterns on a test object can be correctly photographed (observed) and the accuracy of measurement and inspection of the test object can be improved.

Ferner ist eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Prüfprogramms vorgesehen, das Information zum Ermitteln eines Sekundärreflexionsobjekts unter mehreren zu prüfenden Objekten enthält, wobei die Steuereinrichtung auf Grundlage des Prüfprogramms beurteilt, ob im Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung ein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist. Dadurch, dass ein solches Prüfprogramm vorab erstellt und in der Prüfvorrichtung eingestellt wird, kann die Detektion eines Sekundärreflexionsobjekts im Gesichtsfeld einfach und korrekt durchgeführt werden, sodass eine Verkürzung der Prozedurdauer von Messung und Prüfung sowie eine Genauigkeitsverbesserung erreicht werden kann.Furthermore, a storage device is provided for storing an inspection program containing information for detecting a secondary reflection object among a plurality of objects to be inspected, wherein the control device judges whether a secondary reflection object is present in the field of view of the image pickup device based on the inspection program. By preparing such an inspection program in advance and setting it in the inspection device, the detection of a secondary reflection object in the field of view can be carried out easily and correctly, so that a shortening of the procedure time of measurement and inspection and an improvement in accuracy can be achieved.

Das Prüfprogramm enthält Information über eine Aufnahmebedingung beim Photographieren eines Sekundärreflexionsobjekts und die Steuereinrichtung führt die Änderung des Projektionsbereichs des beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts zu projizierenden Musterbilds auf Grundlage der Information über die Aufnahmebedingung durch. Dadurch, dass auf diese Weise auch Aufnahmebedingungen für einzelne Sekundärreflexionsobjekte in der Prüfvorrichtung eingestellt werden, kann die Steuerung der Änderung des Projektionsbereichs, um Sekundärreflexion zu unterdrücken, einfach und korrekt durchgeführt werden, sodass eine Verkürzung der Prozedurdauer von Messung und Prüfung sowie eine Genauigkeitsverbesserung erreicht werden kann.The inspection program contains information on a shooting condition when photographing a secondary reflection object, and the control device carries out the change of the projection range of the pattern image to be projected when photographing the secondary reflection object based on the information on the shooting condition. By setting shooting conditions for individual secondary reflection objects in the inspection device in this way, the control of the change of the projection range to suppress secondary reflection can be carried out easily and correctly, so that a shortening of the procedure time of measurement and inspection and an improvement in accuracy can be achieved.

Vorzugsweise ist ferner eine Musterbildspeichereinheit vorgesehen, die vorab Daten für eine Mehrzahl von Musterbildern mit voneinander abweichendem Projektionsbereich speichert, wobei die Steuereinrichtung, wenn im Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung ein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist, aus der in der Musterbildspeichereinheit gespeicherten Mehrzahl von Musterbildern ein Musterbild auswählt, welches das Sekundärreflexionsobjekt im Projektionsbereich einschließt, jedoch die Reflexionsfläche nicht im Projektionsbereich einschließt, und das von der Projektionseinrichtung zu projizierende Musterbild in das ausgewählte Musterbild ändert. Dass die Daten der Musterbilder bereitgehalten werden, ermöglicht es (verglichen damit, jedes Mal die Musterbilder zu generieren) die Umschaltprozedur für die Musterbilder zu vereinfachen.Preferably, there is further provided a pattern image storage unit which stores data for a plurality of pattern images having different projection ranges in advance, wherein the control means, when a secondary reflection object is present in the field of view of the image pickup means, selects a pattern image which includes the secondary reflection object in the projection range but does not include the reflection surface in the projection range from the plurality of pattern images stored in the pattern image storage unit, and changes the pattern image to be projected by the projection means to the selected pattern image. Holding the data of the pattern images makes it possible to simplify the switching procedure for the pattern images (compared to generating the pattern images each time).

Bei Vorliegen z.B. eines Falls, wo sich im Zentrum des Gesichtsfeldes ein Sekundärreflexionsobjekt befindet, und eines Falls, wo sich am Rand des Gesichtsfeldes ein Sekundärreflexionsobjekt befindet, lässt sich sagen, dass der Projektionsbereich des Musterbildes verändert werden muss. Geht es aber darum, Musterbilder für jede Position innerhalb des Gesichtsfelds vorzubereiten, wird die Anzahl der Musterbilder enorm, wobei auch in der Musterbildspeichereinheit eine große Speicherkapazität sichergestellt werden muss, was zu einer Kostensteigerung bei der Vorrichtung führt. Wenn im Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung ein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist, wird eine Steuerung von der Steuereinrichtung durchgeführt, welche die Position des Sekundärreflexionsobjekts innerhalb des Gesichtsfelds der Bildaufnahmeeinrichtung derart verändert, dass das Sekundärreflexionsobjekt eine vorbestimmte Position innerhalb des Gesichtsfelds der Bildaufnahmeeinrichtung einnimmt, um danach unter Projizieren des Musterbildes mit dem veränderten Projektionsbereich das Sekundärreflexionsobjekt mittels der Bildaufnahmeeinrichtung zu photographieren. Wenn auf diese Weise dafür gesorgt ist, dass ein Sekundärreflexionsobjekt mit einer vorbestimmte Position innerhalb des Gesichtsfelds in Übereinstimmung gebracht wird, genügt es, Musterbilder nur für unterschiedliche Größen und unterschiedliche Formen vorzubereiten - Musterbilder für unterschiedliche Positionen vorzubereiten ist unnötig. Mit anderen Worten können für Sekundärreflexionsobjekte mit im Wesentlichen gleicher Größe und Form einheitlich dieselben Musterbilder benutzt werden. Folglich kann die Anzahl der bereitzuhaltenden Musterbilder umfassend reduziert werden, was auch eine Reduktion der Speicherkapazität der Musterbildspeichereinheit ermöglicht. Der vorliegende Aufbau ist besonders wirkungsvoll, wenn die Anzahl der Musterbilder, die in der Projektionseinrichtung vorab gespeichert werden können, begrenzt ist.For example, in a case where a secondary reflection object is located in the center of the field of view and a case where a secondary reflection object is located at the edge of the field of view, it can be said that the projection range of the pattern image must be changed. However, when it is a matter of preparing pattern images for each position within the field of view, the number of pattern images becomes enormous and a large storage capacity must also be secured in the pattern image storage unit, which leads to an increase in the cost of the device. When a secondary reflection object is present in the field of view of the image pickup device, control is performed by the control device which changes the position of the secondary reflection object within the field of view of the image pickup device so that the secondary reflection object assumes a predetermined position within the field of view of the image pickup device and then photographs the secondary reflection object by means of the image pickup device while projecting the pattern image with the changed projection range. If it is ensured in this way that a secondary reflection object is aligned with a predetermined position within the field of view, it is sufficient to create pattern images only for different Preparing sizes and different shapes - Preparing pattern images for different positions is unnecessary. In other words, the same pattern images can be uniformly used for secondary reflection objects having substantially the same size and shape. Consequently, the number of pattern images to be kept ready can be reduced greatly, which also enables a reduction in the storage capacity of the pattern image storage unit. The present structure is particularly effective when the number of pattern images that can be stored in advance in the projection device is limited.

Bei der vorbestimmten Position handelt es sich um das Zentrum des Gesichtsfeldes der Bildaufnahmeeinrichtung. Im Zentrum des Gesichtsfelds der Bildaufnahmeeinrichtung ist die Aberration des optischen Systems der Bildaufnahmeeinrichtung am kleinsten. Da es außerdem üblich ist, das Projektionszentrum der Projektionseinrichtung in Übereinstimmung mit der Gegend des Zentrums des Gesichtsfelds der Bildaufnahmeeinrichtung zu bringen, wird im Zentrum des Gesichtsfelds der Bildaufnahmeeinrichtung auch die Verzerrung des Projektionsmusters (Verzerrung aufgrund der Aberration des optischen Systems der Projektionseinrichtung) minimal. Folglich kann eine weitere Verbesserung der Mess- und Prüfgenauigkeit dadurch erwartet werden, dass Projektion und Bildaufnahme durchgeführt werden, nachdem das Sekundärreflexionsobjekt mit dem Zentrum des Gesichtsfelds der Bildaufnahmeeinrichtung in Übereinstimmung gebracht wurde.The predetermined position is the center of the field of view of the image pickup device. At the center of the field of view of the image pickup device, the aberration of the optical system of the image pickup device is the smallest. In addition, since it is common to make the projection center of the projection device coincide with the area of the center of the field of view of the image pickup device, at the center of the field of view of the image pickup device, the distortion of the projection pattern (distortion due to the aberration of the optical system of the projection device) also becomes minimal. Consequently, further improvement in measurement and inspection accuracy can be expected by performing projection and image pickup after the secondary reflection object is coincident with the center of the field of view of the image pickup device.

Vorzugsweise generiert die Steuereinrichtung, wenn im Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung ein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist, auf Grundlage von Information über die Position und Größe des Sekundärreflexionsobjekts oder der Reflexionsfläche ein Musterbild, welches das Sekundärreflexionsobjekt im Projektionsbereich einschließt, jedoch die Reflexionsfläche nicht im Projektionsbereich einschließt, und das von der Projektionseinrichtung zu projizierende Musterbild in das ausgewählte Musterbild ändert. Dieser Aufbau ermöglicht, den entsprechend der Position und Größe des Sekundärreflexionsobjektes optimalen Projektionsbereich zu verwirklichen, sodass eine Verbesserung der Mess- und Prüfgenauigkeit erwartet werden kann. Ferner kann eine Verkürzung der Prozedurdauer erreicht werden, weil es nicht nötig ist, das Sekundärreflexionsobjekt oder das Aufnahmegesichtsfeld physikalisch zu bewegen.Preferably, when a secondary reflection object is present in the field of view of the image pickup device, the control device generates a pattern image which includes the secondary reflection object in the projection area but does not include the reflection area in the projection area, based on information about the position and size of the secondary reflection object or the reflection surface, and changes the pattern image to be projected by the projection device into the selected pattern image. This structure makes it possible to realize the optimum projection area according to the position and size of the secondary reflection object, so that an improvement in measurement and inspection accuracy can be expected. Furthermore, a shortening of the procedure time can be achieved because it is not necessary to physically move the secondary reflection object or the pickup field of view.

Zu bevorzugen ist, dass sich der Projektionsbereich des Musterbildes, welches von der Projektionseinrichtung projiziert wird, wenn im Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung ein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist, durch Ausnehmen des Abschnitts der Reflexionsfläche aus dem Projektionsbereich eines gewöhnlichen Musterbilds ergibt, das von der Projektionseinrichtung projiziert wird, wenn im Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung kein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist. Hiermit kann der Projektionsbereich maximal groß gemacht werden, sodass die Anzahl der mit einer einmaligen Projektion und Bildaufnahme messbaren Objekte größtmöglich gemacht werden kann. Dies ermöglicht, eine Verkürzung der Prozedurdauer zu erreichen.It is preferable that the projection area of the pattern image projected by the projection device when a secondary reflection object is present in the field of view of the image pickup device is obtained by excluding the portion of the reflection surface from the projection area of an ordinary pattern image projected by the projection device when no secondary reflection object is present in the field of view of the image pickup device. This makes it possible to make the projection area as large as possible, so that the number of objects that can be measured with a single projection and image pickup can be made as large as possible. This makes it possible to achieve a shortening of the procedure time.

Eine andere Prüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale des Anspruchs 5.Another testing device according to the present invention comprises the features of claim 5.

Gemäß diesem Aufbau wird, im Falle des Photographierens eines Sekundärreflexionsobjektes, die Projektionsposition des Musterbilds derart verändert, dass auf die Reflexionsfläche des die Sekundärreflexion verursachenden Ursachenobjekts kein Licht (Musterbild) trifft. Dies ermöglicht, die Entstehung von Sekundärreflexionsstörungen zu unterdrücken, sodass Projektionsmuster auf einem Prüfobjekt korrekt photographiert (beobachtet) werden können und die Genauigkeit von Messung und Prüfung des Prüfobjektes verbessert werden kann.According to this structure, in the case of photographing a secondary reflection object, the projection position of the pattern image is changed so that no light (pattern image) is incident on the reflection surface of the cause object causing the secondary reflection. This makes it possible to suppress the generation of secondary reflection noise, so that projection patterns on a test object can be correctly photographed (observed) and the accuracy of measurement and inspection of the test object can be improved.

Ferner ist eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Prüfprogramms vorgesehen, das Information zum Ermitteln eines Sekundärreflexionsobjekts unter mehreren zu prüfenden Objekten enthält, wobei die Steuereinrichtung auf Grundlage des Prüfprogramms beurteilt, ob es sich bei einem zu photographierenden Objekt um ein Sekundärreflexionsobjekt handelt. Dadurch, dass ein solches Prüfprogramm vorab erstellt und in der Prüfvorrichtung eingestellt wird, kann die Detektion eines Sekundärreflexionsobjekts einfach und korrekt durchgeführt werden, sodass eine Verkürzung der Prozedurdauer von Messung und Prüfung sowie eine Genauigkeitsverbesserung erreicht werden kann.Furthermore, a storage device is provided for storing an inspection program containing information for detecting a secondary reflection object among a plurality of objects to be inspected, wherein the control device judges whether an object to be photographed is a secondary reflection object based on the inspection program. By preparing such an inspection program in advance and setting it in the inspection device, the detection of a secondary reflection object can be carried out easily and correctly, so that a shortening of the procedure time of measurement and inspection and an improvement in accuracy can be achieved.

Weiter enthältdas Prüfprogramm Information über eine Aufnahmebedingung beim Photographieren eines Sekundärreflexionsobjekts und die Steuereinrichtung stellt die Projektionsposition des Musterbildes beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts auf Grundlage der Information über die Aufnahmebedingung ein. Dadurch, dass auf diese Weise auch Aufnahmebedingungen für einzelne Sekundärreflexionsobjekte in der Prüfvorrichtung eingestellt werden, kann die Steuerung der Einstellung der Projektionsposition, um Sekundärreflexion zu unterdrücken, einfach und korrekt durchgeführt werden, sodass eine Verkürzung der Prozedurdauer von Messung und Prüfung sowie eine Genauigkeitsverbesserung erreicht werden kann.Further, the inspection program contains information on a shooting condition when photographing a secondary reflection object, and the control device adjusts the projection position of the pattern image when photographing the secondary reflection object based on the information on the shooting condition. By also setting shooting conditions for individual secondary reflection objects in the inspection device in this way, control of adjusting the projection position to suppress secondary reflection can be easily and correctly performed, so that a shortening of the procedure time of measurement and inspection and an improvement in accuracy can be achieved.

Die Prüfvorrichtung lässt sich bevorzugt auf eine Leiterplattenprüfvorrichtung zum Prüfen von Bauelementen auf einer Leiterplatte anwenden. In diesem Fall handelt es sich bei den zu prüfenden Gegenständen um Objekte wie z.B. Chipbauelemente oder integrierte Schaltungen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht selbst dann, wenn in der Umgebung der zu prüfenden Bauelemente ein Ursachenobjekt für Sekundärreflexion (z.B. ein hohes Objekt wie ein Steckverbinderbauelement) vorhanden ist, durch Unterdrücken der Entstehung von Sekundärreflexionsstörungen eine hochzuverlässige Bauelementvermessung und Bauelementprüfung.The test apparatus is preferably applicable to a circuit board test apparatus for testing components on a circuit board. In this case, the items to be tested are objects such as chip components or integrated circuits. The present invention enables highly reliable component measurement and testing by suppressing the generation of secondary reflection noise even when a secondary reflection causing object (eg a tall object such as a connector component) is present in the vicinity of the components to be tested.

Angemerkt wird, dass die vorliegende Erfindung als eine Prüfvorrichtung oder Leiterplattenprüfvorrichtung aufgefasst werden kann, die zumindest einen Teil der oben beschriebenen Mittel oder Funktionen aufweist. Auch kann die Erfindung als ein Prüfsystem aufgefasst werden, das eine Prüfvorrichtung oder Leiterplattenprüfvorrichtung mit zumindest einem Teil der oben beschriebenen Mittel oder Funktionen sowie eine Programmiervorrichtung zum Erstellen eines Prüfprogramms, das den Betrieb der Prüfvorrichtung oder Leiterplattenprüfvorrichtung definiert, umfasst. Ferner kann die Erfindung auch als ein Prüfverfahren oder ein Steuerverfahren für eine Prüfvorrichtung, als ein Computerprogramm, um einen Computer die Schritte dieses Verfahrens ausführen zu lassen, oder als ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das betreffende Computerprogramm nichtflüchtig gespeichert ist, aufgefasst werden. Alle vorstehenden Strukturen und Verrichtungen können, solange kein technischer Widerspruch entsteht, miteinander kombiniert werden, um die Erfindung zu bilden.It is noted that the present invention can be understood as a test device or circuit board test device that has at least some of the means or functions described above. The invention can also be understood as a test system that includes a test device or circuit board test device with at least some of the means or functions described above and a programming device for creating a test program that defines the operation of the test device or circuit board test device. Furthermore, the invention can also be understood as a test method or a control method for a test device, as a computer program for letting a computer carry out the steps of this method, or as a computer-readable storage medium on which the relevant computer program is stored in a non-volatile manner. All of the above structures and devices can be combined with one another to form the invention, as long as no technical contradiction arises.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht, in einer Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Objekts unter Verwendung eines Bildes, das im Zustand mit einem auf das betreffende Objekt projizierten Musterbild aufgenommen wurde, durch Unterdrücken von Sekundärreflexionsstörungen hochzuverlässige Messungen und Prüfungen zu verwirklichen.The present invention makes it possible to realize highly reliable measurements and tests by suppressing secondary reflection noise in an inspection apparatus for inspecting an object using an image taken in the state with a pattern image projected onto the object in question.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENSHORT DESCRIPTION OF THE CHARACTERS

  • 1 Schematisches Diagramm des Hardwareaufbaus einer Leiterplattenprüfvorrichtung 1 Schematic diagram of the hardware structure of a printed circuit board test device
  • 2 Flussdiagramm des Ablaufs einer Programmierprozedur 2 Flowchart of the sequence of a programming procedure
  • 3 Flussdiagramm des Ablaufs einer Messung und Prüfung bei einer ersten Ausführungsform 3 Flowchart of the measurement and testing process in a first embodiment
  • 4 Diagramm des Ablaufs einer Messung und Prüfung bei der ersten Ausführungsform 4 Diagram of the measurement and test procedure in the first embodiment
  • 5 Beispiel eines Musterbilds bei der ersten Ausführungsform 5 Example of a sample image in the first embodiment
  • 6 Flussdiagramm des Ablaufs einer Messung und Prüfung bei einer zweiten Ausführungsform 6 Flowchart of the measurement and testing procedure in a second embodiment
  • 7 Diagramm des Ablaufs einer Messung und Prüfung bei der zweiten Ausführungsform 7 Diagram of the measurement and test procedure in the second embodiment
  • 8 Flussdiagramm des Ablaufs einer Messung und Prüfung bei einer dritten Ausführungsform 8 Flowchart of the measurement and testing procedure in a third embodiment
  • 9 Diagramm des Ablaufs einer Messung und Prüfung bei der dritten Ausführungsform 9 Diagram of the measurement and test procedure in the third embodiment
  • 10 Flussdiagramm des Ablaufs einer Messung und Prüfung bei einer vierten Ausführungsform 10 Flowchart of the measurement and testing procedure in a fourth embodiment
  • 11 Diagramm des Ablaufs einer Messung und Prüfung bei der vierten Ausführungsform 11 Diagram of the measurement and test procedure in the fourth embodiment
  • 12 Diagramm zur Erläuterung von Sekundärreflexionsstörungen 12 Diagram explaining secondary reflection disturbances
  • 13 Beispiel eines nach Aufprojektion eines Musterbildes photographierten Phasenbildes 13 Example of a phase image photographed after projecting a pattern image

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Technologie, um in einer Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Objekts unter Verwendung eines Bildes, das im Zustand mit einem auf das betreffende Objekt projizierten Musterbild aufgenommen wurde, durch Unterdrücken von Sekundärreflexionsstörungen hochzuverlässige Messungen und Prüfungen zu verwirklichen. Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf Prüfvorrichtungen, die auf aktiven Triangulationsverfahren oder aktiven Stereoverfahren basierende dreidimensionale Messungen benutzen, und ist insbesondere bevorzugt anwendbar auf Prüfvorrichtungen, die im Bereich der FA (Fabrikautomation) oder im Kraftfahrzeugbereich verwendet werden. Als Prüfungen im FA-Bereich können beispielhaft u. a. Ausschussprüfungen, Positionierungsprüfungen, Beschriftungsprüfungen und Sichtprüfungen mit Bildsensoren (3D-Roboterführungen, 3D-Digitalisierer, industrielle Bildsensoren usw.) genannt werden. Als eine Prüfung im Kraftfahrzeugbereich kann beispielhaft u. a. die Reifen-Geometrieprüfung mittels eines Gestaltmesssensors genannt werden.The present invention relates to technology for realizing highly reliable measurements and inspections by suppressing secondary reflection noise in an inspection apparatus for inspecting an object using an image taken in the state with a pattern image projected onto the object in question. The present invention is applicable to inspection apparatuses that use three-dimensional measurements based on active triangulation methods or active stereo methods, and is particularly preferably applicable to inspection apparatuses used in the field of FA (factory automation) or in the automotive field. Examples of inspections in the FA field include reject inspections, positioning inspections, label inspections, and visual inspections using image sensors (3D robot guides, 3D digitizers, industrial image sensors, etc.). Examples of inspections in the automotive field include tire geometry inspection using a shape measurement sensor.

Im Folgenden sollen detailliert Beispiele, in denen die Erfindung auf eine Leiterplattenprüfvorrichtung im FA-Bereich angewendet wurde, als bevorzugte Formen der Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert werden. Aufbau, Betrieb usw. der in den folgenden Ausführungsformen beschriebenen Vorrichtungen bezwecken aber nicht, den Bereich der Erfindung auf nur dieselben einzuschränken, sondern dienen als Beispiele.Hereinafter, examples in which the invention was applied to a circuit board inspection apparatus in the FA field will be explained in detail as preferred forms of carrying out the present invention. However, the structure, operation, etc. of the apparatuses described in the following embodiments are not intended to limit the scope of the invention to only them, but are intended as examples.

<Erste Ausführungsform><First Embodiment>

Hardwareaufbau eines LeiterplattenprüfsystemsHardware structure of a printed circuit board testing system

Mit Bezug auf 1 soll der Gesamtaufbau eines Leiterplattenprüfsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert werden. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht den Hardwareaufbau der Leiterplattenprüfvorrichtung. Das Leiterplattenprüfsystem umfasst eine Leiterplattenprüfvorrichtung 1, die unter Verwendung photographierter Bilder den Zustand von Bauelementen, Lot u. Ä. auf einer Leiterplatte prüft, sowie eine Programmiervorrichtung bzw. Teachingvorrichtung 2 zum Erstellen eines Programms, das die Leiterplattenprüfvorrichtung 1 zum Prüfungszeitpunkt gebraucht. Die Leiterplattenprüfvorrichtung 1 findet Nutzanwendung vorzugsweise für die Leiterplattensichtprüfung (z.B. zur Grabsteineffekt-Prüfung nach dem Reflow) in einer Bestückungslinie für Oberflächenmontage.With reference to 1 The overall structure of a printed circuit board testing system according to a first embodiment of the invention will be explained. 1 shows a schematic view of the hardware structure of the circuit board inspection device. The circuit board inspection system comprises a circuit board inspection device 1 which uses photographed images to inspect the condition of components, solder, etc. on a circuit board, and a programming device or teaching device 2 for creating a program which the circuit board inspection device 1 uses at the time of inspection. The circuit board inspection device 1 is preferably used for visual inspection of circuit boards (eg for tombstone effect inspection after reflow) in a surface mounting assembly line.

Die Leiterplattenprüfvorrichtung 1 umfasst als Hauptbestandteile eine Bühne 10, eine Messeinheit 11, eine Steuereinrichtung 12, eine Informationsverarbeitungseinrichtung 13, eine Anzeigeeinrichtung 14 und eine Speichereinrichtung (Datenbank) 3. Die Messeinheit 11 weist eine Bildaufnahmeeinrichtung (Bildsensor) 110, eine Beleuchtungseinrichtung 111 und eine Projektionseinrichtung (Projektor) 112 auf.The circuit board testing apparatus 1 comprises as main components a stage 10, a measuring unit 11, a control device 12, an information processing device 13, a display device 14 and a storage device (database) 3. The measuring unit 11 has an image recording device (image sensor) 110, an illumination device 111 and a projection device (projector) 112.

Die Bühne 10 ist eine Struktur, um eine Leiterplatte 15 festzuhalten sowie Lot 151 und ein als Prüfobjekt dienendes Bauelement 150 an einem Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung 110 auszurichten. Mit der X-Achse und Y-Achse parallel zur Bühne 10 und der Z-Achse senkrecht zur Bühne 10 angenommen, wie in 1 gezeigt, ist die Bühne 10 zumindest parallel zu den beiden Achsen in X- und Y-Richtung verschiebbar. Die Bildaufnahmeeinrichtung 110 ist mit ihrer optischen Achse parallel zur Z-Achse angeordnet, sodass sie die Leiterplatte 15 auf der Bühne 10 aus der Normalenrichtung photographiert. Die mit der Bildaufnahmeeinrichtung 110 aufgenommenen Bilddaten werden in die Informationsverarbeitungseinrichtung 13 importiert.The stage 10 is a structure for holding a circuit board 15 and aligning solder 151 and a component 150 to be tested in a field of view of the image pickup device 110. With the X-axis and Y-axis parallel to the stage 10 and the Z-axis perpendicular to the stage 10, as shown in 1 As shown, the stage 10 is displaceable at least parallel to the two axes in the X and Y directions. The image recording device 110 is arranged with its optical axis parallel to the Z axis so that it photographs the circuit board 15 on the stage 10 from the normal direction. The image data recorded with the image recording device 110 are imported into the information processing device 13.

Bei der Beleuchtungseinrichtung 111 (111R, 111G, 111B) handelt es sich um ein Beleuchtungsmittel zum Einstrahlen von Beleuchtungslicht (Rotlicht RL, Grünlicht GL, Blaulicht BL) unterschiedlicher Farbe (Wellenlänge) auf die Leiterplatte 15. 1 zeigt einen schematischen XZ-Schnitt durch die Beleuchtungseinrichtung 111, die in Wahrheit eine kreisringförmige oder halbkugelförmige Gestalt aufweist, um mit Licht ein und derselben Farbe aus dem vollen Azimut (allen Richtungen um die Z-Achse) beleuchten zu können. Bei der Projektionseinrichtung 112 handelt es sich um ein Musterprojektionsmittel zum Projizieren gemusterten Lichts PL, das ein vorbestimmtes Muster aufweist, auf die Leiterplatte 15. Die Projektionseinrichtung 112 projiziert das gemusterte Licht PL durch eine bergab der Beleuchtungseinrichtung 111 vorgesehene Öffnung. Eine einzige Projektionseinrichtung 112 genügt, aber es ist vorteilhaft, mehrere Projektionseinrichtungen 112 vorzusehen, um tote Winkel für das gemusterte Licht PL eliminieren. In der vorliegenden Ausführungsform sind in zwei Projektionseinrichtungen 112 in unterschiedlichen Azimutrichtungen (gegenüberliegenden Positionen) angeordnet. Als Projektionseinrichtung 112 kann vorzugsweise ein mit Mikrospiegelaktor arbeitender DLP-Projektor (Digital Light Processing) benutzt werden. Der Grund ist, dass bei einem DLP-Projektor das Projektionsmuster veränderbar ist. Die Beleuchtungseinrichtung 111 und die Projektionseinrichtung 112 sind beides Beleuchtungssysteme zur Verwendung beim Photographieren der Leiterplatte 15 mittels der Bildaufnahmeeinrichtung 110, wobei aber die Beleuchtungseinrichtung 111 als Beleuchtung für Gestaltmessungen nach einem Farblichtreflexbeleuchtungsverfahren verwendet und die Projektionseinrichtung 112 als Beleuchtung für Gestaltmessungen nach einem aktiven Triangulationsverfahren verwendet wird.The lighting device 111 (111R, 111G, 111B) is a lighting means for irradiating illumination light (red light RL, green light GL, blue light BL) of different colors (wavelengths) onto the circuit board 15. 1 shows a schematic XZ section through the illumination device 111, which in reality has a circular or hemispherical shape in order to be able to illuminate with light of one and the same color from the full azimuth (all directions around the Z axis). The projection device 112 is a pattern projection means for projecting patterned light PL having a predetermined pattern onto the circuit board 15. The projection device 112 projects the patterned light PL through an opening provided downhill of the illumination device 111. A single projection device 112 is sufficient, but it is advantageous to provide several projection devices 112 in order to eliminate blind spots for the patterned light PL. In the present embodiment, two projection devices 112 are arranged in different azimuth directions (opposite positions). A DLP (Digital Light Processing) projector using a micromirror actuator can preferably be used as the projection device 112. The reason is that the projection pattern can be changed in a DLP projector. The illumination device 111 and the projection device 112 are both illumination systems for use in photographing the circuit board 15 using the image recording device 110, but the illumination device 111 is used as illumination for shape measurements according to a color light reflection illumination method and the projection device 112 is used as illumination for shape measurements according to an active triangulation method.

Die Steuereinrichtung 12 ist ein Steuerungsmittel zum Steuern des Betriebs der Leiterplattenprüfvorrichtung, wobei sie die Bewegungssteuerung der Bühne 10, die Schaltsteuerung der Beleuchtungseinrichtung 111, die Schaltsteuerung sowie Änderung von Muster und Lichtintensität für die Projektionseinrichtung 112, die Bildaufnahmesteuerung für die Bildaufnahmeeinrichtung 110 und Ähnliches übernimmt.The controller 12 is a control means for controlling the operation of the circuit board inspection apparatus, and performs movement control of the stage 10, switching control of the illumination device 111, switching control and change of pattern and light intensity for the projection device 112, image pickup control for the image pickup device 110, and the like.

Die Informationsverarbeitungseinrichtung 13 weist Funktionen auf, um durch Verwendung der aus der Bildaufnahmeeinrichtung 110 importierten Bilddaten auf das Bauelement 150, das Lot 151 usw. bezogene verschiedenartige Messwerte zu erfassen und den Zustand von Lötverbindungen gegenüber einem Anschluss des Bauelements 150, einer Kontaktinsel (Leiterplattenkontaktfläche) auf der Leiterplatte o. Ä. zu prüfen. Die Anzeigeeinrichtung 14 dient dazu, die mit der Informationsverarbeitungseinrichtung 13 erhaltenen Messwerte und Prüfergebnisse anzuzeigen. Die Speichereinrichtung 3 ist eine Datenbank zum Ablegen von in der Leiterplattenprüfvorrichtung gebrauchten Prüfprogrammen, durch die Leiterplattenprüfvorrichtung erhaltenen Daten (Bildern, Messergebnissen, Prüfergebnissen usw.) und Ähnlichem. Bei den Prüfprogrammen handelt es sich um Software, die den Betrieb der Leiterplattenprüfvorrichtung 1 definiert und verschiedene Computerprogramme, die von der Steuereinrichtung 12 und der Informationsverarbeitungseinrichtung 13 ausgeführt werden, sowie verschiedene von diesen Computerprogrammen benutzte Parameterdaten beinhaltet. In den Parameterdaten der Prüfprogramme sind z.B. Informationen über die auf der Leiterplatte vorhandenen Bauelemente (Artikelnummer, Position, Größe usw.), photographische Aufnahmebedingungen (Einstellwerte für die Beleuchtungseinrichtung 111 und die Projektionseinrichtung 112 u. Ä.), Prüfgebiete (Gesichtsfelder) und deren Photographierreihenfolge, Prüfmerkmale, Beurteilungskriterien (Schwellwerte und Wertebereiche zum Feststellen von Mängeln/Mangelfreiheit) und Ähnliches definiert. Außerdem sind in den Parameterdaten der Prüfprogramme auch Informationen zum Ermitteln von Bauelementen, die dem Einfluss von Sekundärreflexionsstörungen unterliegen, (Sekundärreflexionsobjekte) photographische Aufnahmebedingungen beim Photographieren der betreffenden Bauelemente und Ähnliches definiert. Die Prüfprogramme werden im Voraus vor einer Prüfung mittels der Programmiervorrichtung 2 erstellt und in der Speichereinrichtung 3 registriert. (Diese Arbeit wird „Programmieren“ oder auch „Teaching“ genannt.)The information processing device 13 has functions to acquire various measurement values related to the component 150, the solder 151, etc., and to check the state of solder joints with respect to a terminal of the component 150, a pad (printed circuit board pad) on the printed circuit board, or the like by using the image data imported from the image acquisition device 110. The display device 14 serves to display the measurement values and inspection results obtained by the information processing device 13. The storage device 3 is a database for storing inspection programs used in the printed circuit board inspection apparatus, data (images, measurement results, inspection results, etc.) obtained by the printed circuit board inspection apparatus, and the like. The inspection programs are software that defines the operation of the printed circuit board inspection apparatus 1 and various computer programs executed by the control device 12 and the information processing device 13, and various parameter data used by these computer programs. The parameter data of the test programs defines, for example, information about the components present on the circuit board (article number, position, size, etc.), photographic recording conditions (setting values for the lighting device 111 and the projection device 112, etc.), test areas (fields of view) and their photographing sequence, test characteristics, assessment criteria (threshold values and value ranges for determining defects/no defects) and the like. In addition, the parameter data of the test programs also defines information for determining components that are subject to the influence of secondary reflection disturbances (secondary reflection objects), photographic recording conditions when photographing the components in question and the like. The test programs are created in advance before a test using the programming device 2 and registered in the storage device 3. (This work is called "programming" or "teaching").

Sowohl die Steuereinrichtung 12 als auch die Informationsverarbeitungseinrichtung 13 können z.B. durch einen Allzweckcomputer gebildet werden, der eine CPU (zentrale Rechen- und Verarbeitungseinheit), einen Arbeitsspeicher, einen Hilfsspeicher (Festplattenlaufwerk o. Ä.) und ein Eingabegerät (Tastatur, Maus, Tastfeld o. Ä.) aufweist. Ferner kann auch die Programmiervorrichtung z.B. durch einen Allzweckcomputer gebildet werden, der eine CPU, einen Arbeitsspeicher, einen Hilfsspeicher und ein Eingabegerät aufweist. Angemerkt wird, dass in 1 die Steuereinrichtung 12, die Informationsverarbeitungseinrichtung 13, die Anzeigeeinrichtung 14, die Programmiervorrichtung 2 und die Speichereinrichtung 3 zwar durch unterschiedliche Blöcke wiedergegeben sind, jedoch ebenso mittels diskreter Vorrichtungen wie auch mittels einer einzigen Vorrichtung aufgebaut sein können.Both the control device 12 and the information processing device 13 can be formed, for example, by a general-purpose computer having a CPU (central arithmetic and processing unit), a working memory, an auxiliary memory (hard disk drive or the like) and an input device (keyboard, mouse, touch pad or the like). Furthermore, the programming device can also be formed, for example, by a general-purpose computer having a CPU, a working memory, an auxiliary memory and an input device. It is noted that in 1 the control device 12, the information processing device 13, the display device 14, the programming device 2 and the storage device 3 are represented by different blocks, but can be constructed by means of discrete devices as well as by means of a single device.

Phasenschiebeverfahrenphase-shifting method

Unter den aktiven Triangulationsverfahren gibt es grob eingeteilt die Zeitkodierverfahren und die Raumkodierverfahren, während es unter den Zeitkodierverfahren das Lichtschnittverfahren und das Phasenschiebeverfahren gibt. In der vorliegenden Ausführungsform soll als ein Beispiel das Phasenschiebeverfahren erläutert werden.Among the active triangulation methods, there are roughly divided into the time coding method and the space coding method, while among the time coding methods there are the light section method and the phase shift method. In the present embodiment, the phase shift method will be explained as an example.

Das Phasenschiebeverfahren ist eine Methode, eine dreidimensionale Information (Höheninformation) für eine Objektoberfläche zu messen, indem man die bei der Projektion eines Musterbilds auf die Objektoberfläche auftretenden Verzerrungen des Musters analysiert. Konkret wird, während unter Verwendung der Projektionseinrichtung 112 ein vorbestimmtes Muster (z.B. ein Streifenmuster mit sinusförmig variierender Luminanz) auf die Leiterplatte projiziert ist, eine photographische Aufnahme mit der Bildaufnahmeeinrichtung 110 durchgeführt. In diesem Fall erscheint, wie in 13 gezeigt, an der Objektoberfläche eine von deren Unebenheit abhängige Verzerrung des Musters. Durch mehrfaches (z.B. viermaliges) Wiederholen dieser Prozedur unter Variieren der Phase der Luminanzänderung des Musterbilds werden, wie in 13 gezeigt, mehrere Bilder mit unterschiedlichen Luminanzkennzeichnungen (im Folgenden „Phasenbilder“ genannt) erhalten. Weil die Helligkeit (Luminanz) identischer Bildpunkte in den einzelnen Bildern sich mit der gleichen Periode ändern muss, mit der das Streifenmuster variiert, lässt sich durch Anpassen einer Sinuskurve an die Helligkeitsänderung der einzelnen Bildpunkte die Phase jedes Bildpunkts bestimmen. Dadurch, dass man die Phasendifferenz bezüglich der Phase einer vorbestimmten Referenzposition (Tischoberfläche, Leiterplattenoberfläche o. Ä.) ermittelt, kann dann die Entfernung (Höhe) ab dieser Referenzposition berechnet werden.The phase shift method is a method of measuring three-dimensional information (height information) for an object surface by analyzing the distortions of the pattern that occur when a pattern image is projected onto the object surface. Specifically, while a predetermined pattern (eg, a stripe pattern with sinusoidally varying luminance) is projected onto the circuit board using the projection device 112, a photograph is taken with the image recording device 110. In this case, as shown in 13 As shown, a distortion of the pattern on the object surface depends on its unevenness. By repeating this procedure several times (eg four times) while varying the phase of the luminance change of the pattern image, as shown in 13 shown, several images with different luminance markings (hereinafter referred to as "phase images") are obtained. Because the brightness (luminance) of identical pixels in the individual images must change with the same period with which the stripe pattern varies, the phase of each pixel can be determined by fitting a sine curve to the brightness change of the individual pixels. By determining the phase difference with respect to the phase of a predetermined reference position (table surface, circuit board surface, etc.), the distance (height) from this reference position can then be calculated.

Auf diese Weise wird mit dem Phasenschiebeverfahren ausgehend von periodischen Änderungen der Luminanz von Bild zu Bild auf die Höhe der Objektoberfläche geschlossen. Das Auftreten von Sekundärreflexionsstörungen, wie sie anhand von 12 erläutert wurden, erschwert es folglich, die Phase des Streifenmusters korrekt zu detektieren, was zu einer Herabsetzung der Messgenauigkeit führt. Daher wird bei der Leiterplattenprüfvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, falls es im Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung ein Bauelement gibt, für das die Möglichkeit besteht, dem Einfluss von Sekundärreflexionsstörungen ausgesetzt zu werden (Sekundärreflexionsobjekt), durch Beschränken des Projektionsbereichs des Musterbildes dafür gesorgt, dass kein Licht auf ein Bauelement fällt, das Sekundärreflexionsstörungen verursacht (Ursachenobjekt). Hierdurch wird das Entstehen von Sekundärreflexionsstörungen unterdrückt, sodass eine Herabsetzung der Messgenauigkeit vermieden wird.In this way, the phase shift method is used to determine the height of the object surface based on periodic changes in luminance from image to image. The occurrence of secondary reflection disturbances, as can be seen from 12 explained, it therefore becomes difficult to correctly detect the phase of the stripe pattern, resulting in a deterioration in measurement accuracy. Therefore, in the circuit board inspection apparatus 1 of the present embodiment, if there is a component that has a possibility of being subjected to the influence of secondary reflection noise (secondary reflection object) in the field of view of the image pickup device, light is prevented from falling on a component that causes secondary reflection noise (cause object) by limiting the projection range of the pattern image. This suppresses the generation of secondary reflection noise, so that a deterioration in measurement accuracy is avoided.

Im Folgenden sollen als Prozeduren, die mit Maßnahmen gegen Sekundärreflexionsstörungen befasst sind, konkret (1) eine Programmierprozedur und (2) eine auf Phasenschieben basierende Mess- und Prüfprozedur erläutert werden. Angemerkt wird, dass sich mit dem Leiterplattenprüfsystem der vorliegenden Ausführungsform auch Messungen und Prüfungen unter Benutzung des Farblichtreflexbeleuchtungsverfahrens durchführen lassen, auf eine Erläuterung derselben aber verzichtet wird, da bekannte Methoden benutzt werden können. Ferner sei angenommen, dass vor der Programmierprozedur (z.B. bei der Herstellung oder beim Aufstellen der Leiterplattenprüfvorrichtung 1) eine Gesichtsfeldjustierung und Fokussierung der Bildaufnahmeeinrichtung 110, das Schreiben eines Musterbildes in einen Speicher der Projektionseinrichtung 112, eine Abstimmung von Projektionsposition, Lichtintensität, Schärfe und Auflösungsvermögen der Projektionseinrichtung 112, eine Einstellung von gewöhnlichen (standardmäßigen) Aufnahmebedingungen usw. vorgenommen durchgeführt worden sind.In the following, as procedures dealing with measures against secondary reflection noise, (1) a programming procedure and (2) a measurement and inspection procedure based on phase shifting will be explained specifically. It should be noted that with the circuit board inspection system of the present embodiment, measurements and inspections can also be carried out using the color light reflection illumination method, but an explanation of these will be omitted since known methods can be used. Furthermore, it is assumed that before the programming procedure (eg during manufacture or installation of the circuit board inspection device 1), a field of view adjustment and focusing of the image pickup device 110, writing of a pattern image in a memory of the projection device 112, an adjustment of projection position, light intensity, sharpness and resolution of the projection device 112, a setting of usual (standard) recording conditions, etc. have been carried out.

(1) Programmierung (Teaching)(1) Programming (Teaching)

2 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Programmierprozedur bzw. Teachingprozedur zeigt. 2 is a flow chart that shows the sequence of the programming procedure or teaching procedure.

Wenn man eine Probeleiterplatte zur Programmierung in die Bühne 10 einlegt und der Programmiervorrichtung 2 den Befehl zum Starten einer Programmierprozedur (Prüfprogrammerstellungsstart) eingibt, wird die Prozedur von 2 gestartet. Als Probeleiterplatte ist vorzugsweise eine mangelfreie Leiterplatte zu verwenden, auf der die als Prüfobjekte vorgesehenen Bauelemente sämtlich in korrekter Lage montiert sind. Dies dient dazu, die Höhe/Position der richtigen Antwort für jedes Prüfobjekt in dem Prüfprogramm aufzuzeichnen, und weiterhin dazu, ohne Ausnahme diejenigen Bauelemente, an denen Sekundärreflexionsstörungen auftreten können, zu detektieren.When a test circuit board is placed in the stage 10 for programming and the command to start a programming procedure (test program creation start) is given to the programming device 2, the procedure is carried out by 2 started. The test board should preferably be a defect-free board on which the components to be tested are all mounted in the correct position. This serves to record the height/position of the correct answer for each test object in the test program and also to detect without exception those components on which secondary reflection disturbances may occur.

In Schritt S200 steuert die Steuereinrichtung 12 die Bühne 10, um sie ein auf der Probeleiterplatte befindliches Prüfgebiet in das Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung 110 bewegen zu lassen. In Schritt S201 schaltet die Steuereinrichtung 12 die Beleuchtungseinrichtung 111 komplett ein (oder projiziert von der Projektionseinrichtung 112 aus ein gleichmäßiges Weißlicht ohne Muster) und lässt die Bildaufnahmeeinrichtung 110 eine photographische Aufnahme machen. (Das hier erfasste Bild wird im Folgenden „musterloses Bild“ genannt.) Als Nächstes lässt die Steuereinrichtung 12 in Schritt S202 die Projektionseinrichtung 112 ein Musterbild mit einem Streifenmuster projizieren, um die Bildaufnahmeeinrichtung 110 Phasenbilder aufnehmen zu lassen, wobei unter Variieren der Phase des Streifenmusters mehrere (z.B. vier) Phasenbilder aufgenommen werden. Das musterlose Bild und die Phasenbilder, die in Schritt S201 und Schritt S202 erhalten wurden, werden in die Programmiervorrichtung 2 importiert.In step S200, the controller 12 controls the stage 10 to move an inspection area on the sample board into the field of view of the image pickup device 110. In step S201, the controller 12 turns on the illumination device 111 completely (or projects a uniform white light without a pattern from the projection device 112) and has the image pickup device 110 take a photograph. (The image acquired here is hereinafter referred to as a "patternless image"). Next, in step S202, the controller 12 has the projection device 112 project a pattern image having a stripe pattern to have the image pickup device 110 take phase images, wherein a plurality (e.g., four) phase images are taken while varying the phase of the stripe pattern. The patternless image and the phase images obtained in step S201 and step S202 are imported into the programming device 2.

Die Programmiervorrichtung 2 stellt für die einzelnen Prüfobjekte, die auf der Leiterplatte vorhanden sind, jeweils ein Prüffenster ein (Schritt S203). Bei den Prüffenstern, die z.B. durch das umschreibende Rechteck eines Bauelements definiert sind, handelt es sich um Informationen zum Bestimmen von Position und Größe der Prüfobjekte. Das Einstellen der Prüffenster kann anhand von CAD-Informationen der Leiterplatte automatisch erfolgen oder auch manuell von einem Arbeiter durchgeführt werden. Im Falle manuellen Einstellens ist die Bedienung einfach und praktisch, wenn das musterlose Bild am Bildschirm angezeigt und ermöglicht wird, auf dem Bild mittels einer Maus o. Ä. die Gebiete für die Prüffenster festzulegen. Das Paradebeispiel eines Prüfobjekts ist ein Bauelement, doch es können außer Bauelementen auch andere Objekte (z.B. Verdrahtungen, Lot, Kontaktinseln, Teile von Bauelementen wie Anschlüsse usw.) als Prüfobjekte eingestellt werden. Hinterher stellt die Programmiervorrichtung 2 für die einzelnen Prüfobjekte Prüfparameter (Prüfmerkmale, Beurteilungskriterien usw.) ein (Schritt S204). Auf eine Erläuterung des Einstellens der Prüfparameter wird verzichtet, da es dasselbe wie bei herkömmlichem Programmieren ist.The programming device 2 sets an inspection window for each inspection object present on the circuit board (step S203). The inspection windows, which are defined by the circumscribing rectangle of a component, for example, are information for determining the position and size of the inspection objects. The inspection windows can be set automatically using CAD information of the circuit board, or manually by an operator. In the case of manual setting, operation is simple and convenient if the patternless image is displayed on the screen and the areas for the inspection windows can be specified on the image using a mouse or the like. The prime example of an inspection object is a component, but objects other than components (e.g. wiring, solder, contact pads, parts of components such as terminals, etc.) can also be set as inspection objects. The programming device 2 then sets inspection parameters (inspection characteristics, evaluation criteria, etc.) for each inspection object (step S204). An explanation of how to set the test parameters is omitted, as it is the same as conventional programming.

Anschließend wird die Programmierung zur Sekundärreflexionsunterdrückung ausgeführt. Zunächst wird in Schritt S205 eine Prozedur ausgeführt, welche beurteilt, ob es unter den Prüfobjekten, für die ein Prüffenster eingestellt wurde, Sekundärreflexionsobjekte gibt, und die detektierten Sekundärreflexionsobjekten mit einem Flag markiert. Die Prozedur von Schritt S205 kann darin bestehen, dass die Programmiervorrichtung 2 automatisch detektiert und einstellt, oder auch darin, dass ein Arbeiter visuell detektiert und manuell einstellt. Für die automatische Detektion kann ein Verfahren, das die Reliabilität, Schärfe und Luminanz des Projektionsmusters in den in Schritt S202 erfassten Phasenbildern bewertet, ein Verfahren, das die Streuung und den Fehler der aus diesen Phasenbildern berechneten Höheninformation bewertet, oder Ähnliches verwendet werden. Oder es können auch aus CAD-Informationen der Leiterplatte die Höhen und Positionsbeziehungen aller Objekte erfasst werden, um die Sekundärreflexionsobjekte durch eine geometrische Rechnung auf Grundlage der Einfallswinkel des Projektionsmusters, der Höhen der Objekte und der Abstände zwischen den Objekten zu detektieren. Andererseits kann im Falle manueller Einstellung das musterlose Bild der Leiterplatte am Bildschirm angezeigt und ermöglicht werden, mittels einer Maus o. Ä. die Sekundärreflexionsobjekte auszuwählen.Then, programming for secondary reflection suppression is carried out. First, in step S205, a procedure is carried out which judges whether there are secondary reflection objects among the inspection objects for which an inspection window has been set, and marks the detected secondary reflection objects with a flag. The procedure of step S205 may be that the programming device 2 automatically detects and sets, or that a worker visually detects and manually sets. For automatic detection, a method which evaluates the reliability, sharpness and luminance of the projection pattern in the phase images acquired in step S202, a method which evaluates the dispersion and error of the height information calculated from these phase images, or the like may be used. Or, the heights and positional relationships of all objects may be acquired from CAD information of the circuit board to detect the secondary reflection objects by a geometric calculation based on the incident angles of the projection pattern, the heights of the objects, and the distances between the objects. On the other hand, in case of manual adjustment, the patternless image of the circuit board can be displayed on the screen and it is possible to select the secondary reflection objects using a mouse or similar.

Anschließend stellt die Programmiervorrichtung 2 für die Sekundärreflexionsobjekte, welche mit einem Flag markiert wurden (Schritt S206; JA), photographische Aufnahmebedingungen zur Sekundärreflexionsunterdrückung ein (Schritt S207). In der vorliegenden Ausführungsform werden, da zum Prüfungszeitpunkt eine Prozedur „Bewegen des Sekundärreflexionsobjekts ins Gesichtsfeldzentrum der Bildaufnahmeeinrichtung 110 und Photographieren unter Projektion eines Musterbildes nur auf ein das Sekundärreflexionsobjekt beinhaltendes Gebiet“ durchgeführt wird, als Aufnahmebedingungen zumindest eine die Gesichtsfeldposition während des Photographierens des Sekundärreflexionsobjekts definierende Bedingung und eine den Projektionsbereich (oder die Projektionsgröße) des Musterbildes definierende Bedingung eingestellt. Angemerkt wird, dass falls im Bild mehrere Sekundärreflexionsobjekte vorhanden sind, die photographischen Aufnahmebedingungen zur Sekundärreflexionsunterdrückung getrennt für jedes Sekundärreflexionsobjekt eingestellt werden können, oder auch mehrere benachbarte Sekundärreflexionsobjekte als eine Gruppe behandelt und die photographischen Aufnahmebedingungen zur Sekundärreflexionsunterdrückung gruppenweise eingestellt werden können.Subsequently, the programming device 2 sets photographic conditions for secondary reflection suppression (step S207) for the secondary reflection objects which have been flagged (step S206; YES). In the present embodiment, since a procedure of “moving the secondary reflection object to the visual field center of the image pickup device 110 and photographing while projecting a pattern image only onto an area including the secondary reflection object” is performed at the time of inspection, at least one of the visual field position during of photographing the secondary reflection object and a condition defining the projection range (or projection size) of the sample image. Note that if there are a plurality of secondary reflection objects in the image, the photographing conditions for secondary reflection suppression may be set separately for each secondary reflection object, or a plurality of adjacent secondary reflection objects may be treated as a group and the photographing conditions for secondary reflection suppression may be set group by group.

Mit dem Obigen ist die Programmierung für die in Schritt S200 eingestellten Prüfgebiete abgeschlossen. Wenn die Leiterplatte größer als das Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung 110 ist, wird das Prüfgebiet verändert, um dann die Prozedur von Schritt S200 bis S207 zu wiederholen (Schritt S208). Wenn z.B. die Größe der Leiterplatte 210 mm × 210 mm beträgt und die Bildaufnahmeeinrichtung 110 ein Gesichtsfeld von 30 mm × 30 mm aufweist, wird die Programmierung für 7 × 7 = 49 Prüfgebiete durchgeführt. Als Letztes legt die Programmiervorrichtung 2 das Prüfprogramm in der Speichereinrichtung 3 ab, um die Prozedur abzuschließen (Schritt S209). Angemerkt wird, dass nachdem die Einstellungen für alle Prüfobjekte auf der Leiterplatte fertiggestellt sind, eine Prozedur durchgeführt werden kann, welche die Positionen und die Abarbeitungsreihenfolge der Prüfgebiete bei der Prüfung so optimiert, dass die Anzahl photographischer Aufnahmen und die zurückzulegende Wegstrecke der Bühne 10 bei der Prüfung minimiert werden.With the above, the programming for the inspection areas set in step S200 is completed. If the board is larger than the field of view of the image pickup device 110, the inspection area is changed to then repeat the procedure from step S200 to S207 (step S208). For example, if the size of the board is 210 mm × 210 mm and the image pickup device 110 has a field of view of 30 mm × 30 mm, the programming is performed for 7 × 7 = 49 inspection areas. Finally, the programming device 2 stores the inspection program in the storage device 3 to complete the procedure (step S209). Note that after the settings for all the inspection objects on the board are completed, a procedure can be performed which optimizes the positions and processing order of the inspection areas in the inspection so that the number of photographs and the distance to be traveled by the stage 10 in the inspection are minimized.

(2) Messung und Prüfung basierend auf Phasenschieben(2) Measurement and testing based on phase shifting

Anhand eines Flussdiagramms in 3 soll ein Beispiel einer Prüfprozedur in der Leiterplattenprüfvorrichtung 1 erläutert werden. 3 zeigt den Ablauf einer auf Phasenschieben beruhenden Messung und Prüfung bei der ersten Ausführungsform. Die Prozeduren werden dadurch ausgeführt, dass die Informationsverarbeitungseinrichtung 13 und die Steuereinrichtung 12 dem Prüfprogramm folgend die Bühne 10, die Bildaufnahmeeinrichtung 110, die Beleuchtungseinrichtung 111 und die Projektionseinrichtung 112 steuern.Using a flow chart in 3 An example of a test procedure in the printed circuit board test device 1 will be explained. 3 shows the procedure of phase shift-based measurement and inspection in the first embodiment. The procedures are carried out by having the information processing device 13 and the control device 12 control the stage 10, the image pickup device 110, the illumination device 111 and the projection device 112 following the inspection program.

Wird eine zu prüfenden Leiterplatte auf der Bühne 10 eingeliefert, so führt die Steuereinrichtung 12 auf Grundlage von Passermarken auf der Leiterplatte einen Positionsabgleich der Leiterplatte durch (Schritt S300) und bringt danach das erste Prüfgebiet in Übereinstimmung mit dem Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung 110 (Schritt S301). In 4 zeigt (1) schematisch eine Leiterplatte innerhalb des Gesichtsfelds 41. In diesem Beispiel beinhaltet das Gesichtsfeld 41 zwei Chipbauelemente 42a, 42b sowie ein hohes Steckverbinderbauelement 43.If a circuit board to be tested is delivered to the stage 10, the control device 12 carries out a position adjustment of the circuit board based on registration marks on the circuit board (step S300) and then brings the first test area into line with the field of view of the image recording device 110 (step S301). In 4 (1) schematically shows a circuit board within the field of view 41. In this example, the field of view 41 includes two chip components 42a, 42b and a high connector component 43.

Um zunächst das ganze Gesichtsfeld (Prüfgebiet) 41 zu photographieren, stellt die Steuereinrichtung 12 das Musterbild der Projektionseinrichtung 112 auf ein „gewöhnliches Musterbild“ ein (Schritt S302). Unter einem gewöhnlichen Musterbild wird ein Musterbild zum Projizieren eines Streifenmusters auf im Wesentlichen das gesamte Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung 110 verstanden. Ein Beispiel für den Zustand des Gesichtsfeldes bei Aufprojektion eines gewöhnlichen Musterbildes ist (2) in 4.In order to first photograph the entire field of view (test area) 41, the control device 12 sets the pattern image of the projection device 112 to a "ordinary pattern image" (step S302). An ordinary pattern image is understood to mean a pattern image for projecting a stripe pattern onto substantially the entire field of view of the image recording device 110. An example of the state of the field of view when projecting an ordinary pattern image is shown in (2) in 4 .

5 zeigt schematisch Arten von Musterbildern, die von der Projektionseinrichtung 112 projizierbar sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind im Speicher (Musterbildspeichereinheit) der Projektionseinrichtung 112 insgesamt sechs Datensätze abgelegt, die zusätzlich zu einem gewöhnlichen Musterbild 51 fünf Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder 52-56 unterschiedlicher Größen umfassen. Die Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder 52, 53, 54, 55, 56 dienen dazu, auf einen Bereich von 2 mm × 2 mm,
4 mm × 4 mm, 6 mm × 6 mm, 8 mm × 8 mm bzw. 10 mm × 10 mm jeweils im Zentrum des Gesichtsfeldes 41 ein Streifenmuster zu projizieren. Mit anderen Worten wurden die Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder 52-56 durch Einschränken des Projektionsbereichs eines Musterbildes auf einen Abschnitt des Gesichtsfeldes 41 erhalten. Angemerkt wird, dass in 5 zwar für jede Projektionsgröße nur ein Bild gezeigt ist, in Wirklichkeit aber für jede Projektionsgröße mehrere (z.B. vier) Bilder unterschiedlicher Phase bereitgehalten werden. Um den Messbereich zu erweitern, kann man außerdem Bilder mit veränderter Periode des Musters bereithalten.
5 schematically shows types of pattern images that can be projected by the projection device 112. In the present embodiment, a total of six data sets are stored in the memory (pattern image storage unit) of the projection device 112, which include, in addition to an ordinary pattern image 51, five secondary reflection suppression pattern images 52-56 of different sizes. The secondary reflection suppression pattern images 52, 53, 54, 55, 56 serve to project onto an area of 2 mm × 2 mm,
4 mm × 4 mm, 6 mm × 6 mm, 8 mm × 8 mm and 10 mm × 10 mm, respectively, to project a stripe pattern in the center of the field of view 41. In other words, the secondary reflection suppression pattern images 52-56 were obtained by restricting the projection area of a pattern image to a portion of the field of view 41. Note that in 5 Although only one image is shown for each projection size, in reality several (eg four) images of different phases are kept ready for each projection size. In order to extend the measuring range, images with a different period of the pattern can also be kept ready.

In Schritt S303 lässt die Steuereinrichtung 12, unter Umschalten der Phase eines von der Projektionseinrichtung 112 projizierten gewöhnlichen Musterbildes 51, die Bildaufnahmeeinrichtung 110 photographieren, wodurch mehrere Phasenbilder erhalten werden. (Die in Schritt S303 erfassten Phasenbilder seien „gewöhnliche Phasenbilder“ genannt.) Die Daten der erfassten Phasenbilder werden von der Informationsverarbeitungseinrichtung 13 importiert. Unter Verwendung der in Schritt S303 erhaltenen gewöhnlichen Phasenbilddaten berechnet die Informationsverarbeitungseinrichtung 13 in Schritt S304, indem sie die Phase der Luminanzänderung der einzelnen Bildpunkte analysiert, für jeden Bildpunkt eine Höhe. Die berechnete Höheninformation wird in Form von (als Höhendaten bezeichneten) Bilddaten, bei denen der Bildpunktwert die Höhe über der Leiterplattenoberfläche (Z-Position) ausdrückt, gesichert. Ein Beispiel für Höhendaten zeigt (3) in 4. Die Leiterplattenoberfläche ist mit schwarzer Farbe (Bildpunktwert: 0) dargestellt, wobei mit zunehmender Höhe über der Leiterplattenoberfläche die Helligkeit (der Bildpunktwert) zunimmt.In step S303, the control device 12, while switching the phase of an ordinary pattern image 51 projected by the projection device 112, has the image pickup device 110 photograph, thereby obtaining a plurality of phase images. (The phase images acquired in step S303 are called “ordinary phase images”). The data of the acquired phase images are imported by the information processing device 13. Using the ordinary phase image data obtained in step S303, the information processing device 13 calculates a height for each pixel by analyzing the phase of the luminance change of each pixel in step S304. The calculated height information is displayed in the form of image data (referred to as height data) in which the pixel value represents the height above the PCB surface (Z position). An example of height data is shown in (3) in 4 The circuit board surface is shown in black (pixel value: 0), with the brightness (pixel value) increasing with increasing height above the circuit board surface.

Als Nächstes greift die Steuereinrichtung 12 auf das Prüfprogramm zu, um zu beurteilen, ob im gegenwärtigen Gesichtsfeld 41 ein Prüfobjekt existiert, das mit dem Flag für Sekundärreflexionsobjekte markiert ist (Schritt S305). Falls ein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist, bewegt die Steuereinrichtung 12, entsprechend den photographischen Aufnahmebedingungen für die Sekundärreflexionsunterdrückung im Prüfprogramm, das betreffende Sekundärreflexionsobjekt in das Gesichtsfeldzentrum der Bildaufnahmeeinrichtung 110 (Schritt S306) und stellt das Projektionsmuster der Projektionseinrichtung 112 auf ein geeignetes „Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbild“ (Schritt S307) um.Next, the controller 12 accesses the inspection program to judge whether an inspection object marked with the secondary reflection object flag exists in the current visual field 41 (step S305). If a secondary reflection object exists, the controller 12 moves the secondary reflection object in question to the visual field center of the image pickup device 110 according to the photographic shooting conditions for secondary reflection suppression in the inspection program (step S306) and changes the projection pattern of the projection device 112 to an appropriate "secondary reflection suppression pattern image" (step S307).

Beispielhaft sei angenommen, dass die rechte Seitenfläche des Steckverbinderbauelements 43 als Reflexionsfläche wirkt, sodass Licht von der Projektionseinrichtung 112 zur Oberseite des Chipbauelements 42a reflektiert wird und am Chipbauelement 42a Sekundärreflexionsstörungen auftreten. In diesem Fall wird wie in (4) in 4 gezeigt das Chipbauelement 42a derart bewegt, dass das Zentrum des Chipbauelements 42a mit dem Zentrum des Gesichtsfelds 41 zusammenfällt, und wie in (5) in 4 gezeigt der Projektionsbereich derart begrenzt, dass nur auf das Chipbauelement 42a ein Streifenmuster trifft. Wenn die Größe des Chipbauelements 42a z.B. 2 mm × 5 mm beträgt, wird eines der Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder 54-56 verwendet, deren Projektionsgröße diese Bauelementgröße überschreitet, wobei allerdings Sorge getragen wird, dass auf die Reflexionsfläche (rechte Seitenfläche) des Steckverbinderbauelements 43 kein Streifenmuster trifft.For example, it is assumed that the right side surface of the connector component 43 acts as a reflection surface, so that light from the projection device 112 is reflected to the top of the chip component 42a and secondary reflection disturbances occur on the chip component 42a. In this case, as in (4) in 4 shown the chip component 42a is moved such that the center of the chip component 42a coincides with the center of the field of view 41, and as in (5) in 4 As shown, the projection area is limited such that a stripe pattern only strikes the chip component 42a. If the size of the chip component 42a is 2 mm × 5 mm, for example, one of the secondary reflection suppression pattern images 54-56 whose projection size exceeds this component size is used, but care is taken that no stripe pattern strikes the reflection surface (right side surface) of the connector component 43.

Dann lässt in Schritt S308 die Steuereinrichtung 12, unter Umschalten der Phase des von der Projektionseinrichtung 112 projizierten Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilds, die Bildaufnahmeeinrichtung 110 photographieren, um mehrere Phasenbilder zu erfassen. (Die in Schritt S308 erfassten Phasenbilder seien „Sekundärreflexionsunterdrückungsphasenbilder“ genannt.) In Schritt S309 führt die Informationsverarbeitungseinrichtung 13 unter Verwendung der in Schritt S308 erhaltenen Sekundärreflexionsunterdrückungsphasenbilddaten die gleiche Prozedur wie in Schritt S304 durch, um Höhendaten für den Abschnitt des Sekundärreflexionsobjekts zu generieren. Dabei kann anstelle von Information, die in den Sekundärreflexionsunterdrückungsphasenbilddaten fehlt (z.B. Höheninformation für die Leiterplattenoberfläche, Höheninformation für die Umgebung des Sekundärreflexionsobjekts o. Ä.), aus den gewöhnlichen Phasenbilddaten extrahierte Information benutzt werden. Wenn im Gesichtsfeld 41 noch weitere Sekundärreflexionsobjekte vorhanden sind, wird die Prozedur der Schritte S306-S309 wiederholt, sodass Höhendaten für alle Sekundärreflexionsobjekte erhalten werden. Ein Beispiel für Höhendaten eines Sekundärreflexionsobjekts ist (6) in 4.Then, in step S308, the control device 12, while switching the phase of the secondary reflection suppression pattern image projected by the projection device 112, has the image pickup device 110 photograph to acquire a plurality of phase images. (The phase images acquired in step S308 are called "secondary reflection suppression phase images"). In step S309, the information processing device 13 performs the same procedure as in step S304 using the secondary reflection suppression phase image data obtained in step S308 to generate height data for the portion of the secondary reflection object. At this time, information extracted from the ordinary phase image data may be used instead of information missing from the secondary reflection suppression phase image data (e.g., height information for the board surface, height information for the vicinity of the secondary reflection object, or the like). If there are other secondary reflection objects in the field of view 41, the procedure of steps S306-S309 is repeated so that height data for all secondary reflection objects are obtained. An example of height data of a secondary reflection object is (6) in 4 .

In Schritt S310 führt die Informationsverarbeitungseinrichtung 13 die in Schritt S304 generierten Höhendaten für das gesamte Gesichtsfeld mit den in Schritt S309 generierten Höhendaten für das Sekundärreflexionsobjekt zusammen. Als Zusammenführverfahren kann ein beliebig geartetes Bildsyntheseverfahren verwendet werden, wie etwa ein Verfahren, welches die Daten des betreffenden Abschnitts in den Höhendaten für das gesamte Gesichtsfeld durch die Höhendaten für das Sekundärreflexionsobjekt ersetzt, oder ein Verfahren, welches den Mittelwert oder einen gewichteten Mittelwert der Daten des betreffenden Abschnitts in den Höhendaten für das gesamte Gesichtsfeld und der Höhendaten für das Sekundärreflexionsobjekt errechnet. Ermöglicht wird hierdurch, wie in (7) in 4 gezeigt, Höhendaten zu erhalten, bei denen Sekundärreflexionsstörungen unterdrückt sind.In step S310, the information processing device 13 merges the height data for the entire field of view generated in step S304 with the height data for the secondary reflection object generated in step S309. Any image synthesis method can be used as the merging method, such as a method that replaces the data of the relevant section in the height data for the entire field of view with the height data for the secondary reflection object, or a method that calculates the average or a weighted average of the data of the relevant section in the height data for the entire field of view and the height data for the secondary reflection object. This enables, as shown in (7) in 4 shown to obtain elevation data in which secondary reflection disturbances are suppressed.

Nachdem die Prozedur in Schritt S301-S310 für alle Prüfgebiete ausgeführt wurde (Schritt S311), führt die Informationsverarbeitungseinrichtung 13 unter Verwendung der in Schritt S310 erhaltenen zusammengeführten Höhendaten eine Prüfung der einzelnen Prüfobjekte (z.B. auf den Grabsteineffekt, Lotkehlenmängel o. Ä.) durch und gibt das Ergebnis aus (Schritt S312). Damit schließt die Mess- und Prüfprozedur bezüglich einer Leiterplatte ab.After the procedure in steps S301-S310 is carried out for all the inspection areas (step S311), the information processing device 13 carries out an inspection of the individual inspection objects (e.g., for the tombstone effect, solder fillet defects, etc.) using the merged height data obtained in step S310 and outputs the result (step S312). This completes the measurement and inspection procedure with respect to a printed circuit board.

Vorteile der AusführungsformAdvantages of the embodiment

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn sich innerhalb des Gesichtsfeldes 41 der Bildaufnahmeeinrichtung 110 ein Sekundärreflexionsobjekt (Beispiel: das Chipbauelement 42a) befindet, der Projektionsbereich der Musterbilder derart verändert, dass auf die Reflexionsfläche des die Sekundärreflexion verursachenden Ursachenobjekts (Beispiel: das Steckverbinderbauelement 43) kein Licht trifft. Dies ermöglicht, die Entstehung von Sekundärreflexionsstörungen zu unterdrücken, sodass Projektionsmuster auf einem Prüfobjekt korrekt photographiert (beobachtet) werden können und die Genauigkeit von Messung und Prüfung des Prüfobjektes verbessert werden kann.According to the present embodiment, when a secondary reflection object (example: the chip component 42a) is located within the field of view 41 of the image pickup device 110, the projection range of the pattern images is changed so that no light is incident on the reflection surface of the cause object causing the secondary reflection (example: the connector component 43). This makes it possible to suppress the generation of secondary reflection noise, so that projection patterns on an inspection object can be correctly photographed (observed) and the accuracy of measurement and inspection of the inspection object can be improved.

Dass bei der vorliegenden Ausführungsform Daten verschiedenartiger Musterbilder in der Musterbildspeichereinheit 50 der Projektionseinrichtung 112 bereitgehalten werden, ermöglicht zudem eine Vereinfachung der Prozedur des Umschaltens der Musterbilder.That in the present embodiment, data of various pattern images in the pattern image storage unit 50 of the projection device 112, also enables a simplification of the procedure for switching the pattern images.

Weil die photographischen Aufnahmen erfolgen, nachdem das Sekundärreflexionsobjekt ins Gesichtsfeldzentrum bewegt wurde, kann für Objekte mit im Wesentlichen gleicher Größe und Form einheitlicher Gebrauch von ein und denselben Musterbildern gemacht werden, was ermöglicht, die Anzahl der bereitzuhaltenden Musterbilder beträchtlich zu verringern. Die Möglichkeit, die Anzahl der Musterbilder (das Datenvolumen) zu verringern, ist von großem praktischen Nutzen, da in der Regel die Speicherkapazität der in der Projektionseinrichtung 112 verbauten Musterbildspeichereinheit (Speicher) 50 begrenzt ist. Ferner kann eine weitere Verbesserung der Mess- und Prüfgenauigkeit erwartet werden, weil im Gesichtsfeldzentrum das optische System der Bildaufnahmeeinrichtung 110 die geringste Aberration aufweist und auch die Verzerrung des Projektionsmusters (Verzerrung aufgrund der Aberration des optischen Systems der Projektionseinrichtung 112) am geringsten ist.Because photographing is performed after the secondary reflection object is moved to the visual field center, uniform use can be made of one and the same pattern images for objects having substantially the same size and shape, making it possible to considerably reduce the number of pattern images to be kept on hand. The ability to reduce the number of pattern images (the data volume) is of great practical use because the storage capacity of the pattern image storage unit (memory) 50 installed in the projection device 112 is usually limited. Furthermore, a further improvement in measurement and inspection accuracy can be expected because the optical system of the image pickup device 110 has the smallest aberration at the visual field center and the distortion of the projection pattern (distortion due to the aberration of the optical system of the projection device 112) is also the smallest.

Angemerkt wird, dass bei der vorliegenden Ausführungsform das Sekundärreflexionsobjekt zwar in das Gesichtsfeldzentrum bewegt wird, der Bereich der Erfindung hierdurch jedoch nicht beschränkt ist. Sofern Projektion und photographische Aufnahmen durchgeführt werden, nachdem das Sekundärreflexionsobjekt derart bewegt wurde, dass es an eine vorbestimmte Position innerhalb des Gesichtsfeldes der Bildaufnahmeeinrichtung gelangt, können zumindest die Wirkungen der Sekundärreflexionsunterdrückung, der Vereinfachung der Umschaltprozedur für die Musterbilder sowie der Vereinheitlichung der Musterbilder erzielt werden.Note that, although the secondary reflection object is moved to the visual field center in the present embodiment, the scope of the invention is not limited by this. If projection and photographing are performed after the secondary reflection object is moved to a predetermined position within the visual field of the image pickup device, at least the effects of suppressing secondary reflection, simplifying the switching procedure for the pattern images, and unifying the pattern images can be achieved.

<Zweite Ausführungsform><Second Embodiment>

Als Nächstes soll eine zweite Ausführungsform der Erfindung erläutert werden. Während bei der obigen ersten Ausführungsform das Sekundärreflexionsobjekt in das Gesichtsfeldzentrum bewegt und dann photographiert wurde, ist die zweite Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass, ohne die Position des Sekundärreflexionsobjekts im Gesichtsfeld zu ändern, angepasst an die Position und Größe des Sekundärreflexionsobjekts ein Musterbild mit einem geeigneten Projektionsbereich generiert und projiziert wird. Weil der grundlegende Aufbau des Leiterplattenprüfsystems der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform ist, werden nachfolgend hauptsächlich die Eigentümlichkeiten in Aufbau und Betrieb erläutert.Next, a second embodiment of the invention will be explained. While in the above first embodiment, the secondary reflection object was moved to the visual field center and then photographed, the second embodiment is characterized in that, without changing the position of the secondary reflection object in the visual field, a pattern image having an appropriate projection range is generated and projected in accordance with the position and size of the secondary reflection object. Since the basic structure of the circuit board inspection system is the same as in the first embodiment, the peculiarities in structure and operation will be mainly explained below.

Anhand von 6 und 7 soll der Ablauf einer auf Phasenschieben beruhenden Messung und Prüfung bei der zweiten Ausführungsform erläutert werden. 6 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Messung und Prüfung zeigt, während 7 den Ablauf der Messung und Prüfung in einem schematischen Diagramm veranschaulicht.Based on 6 and 7 The procedure for measuring and testing based on phase shifting in the second embodiment will be explained. 6 is a flow chart showing the process of measurement and testing while 7 the measurement and testing process is illustrated in a schematic diagram.

Zunächst wird wie bei der ersten Ausführungsform das gesamte Gesichtsfeld unter Verwendung gewöhnlicher Musterbilder photographiert, und auf Grundlage der gewöhnlichen Phasenbilder werden Höhendaten für das gesamte Gesichtsfeld berechnet (Schritt S300-S304 in 6, (1)-(3) in 7).First, as in the first embodiment, the entire field of view is photographed using ordinary pattern images, and based on the ordinary phase images, height data for the entire field of view is calculated (steps S300-S304 in 6 , (1)-(3) in 7 ).

Danach greift die Steuereinrichtung 12 auf das Prüfprogramm zu, um zu beurteilen, ob im gegenwärtigen Gesichtsfeld 41 ein Prüfobjekt existiert, das mit dem Flag für Sekundärreflexionsobjekte markiert ist (Schritt S305). Falls ein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist, generiert die Steuereinrichtung 12, entsprechend den photographischen Aufnahmebedingungen für die Sekundärreflexionsunterdrückung im Prüfprogramm, Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder zur Verwendung beim Photographieren des betreffenden Sekundärreflexionsobjekts (Schritt S600). Als Aufnahmebedingungen für die Sekundärreflexionsunterdrückung werden Informationen über die Position und Größe des Sekundärreflexionsobjekts (z.B. Koordinatenwerte des linken oberen und rechten unteren Punktes des das Sekundärreflexionsobjekt einhüllenden Rechtecks - im Falle, dass mehrere benachbarte Sekundärreflexionsobjekte als eine Gruppe zusammen photographiert werden, des die zur Gruppe gehörigen Sekundärreflexionsobjekte einhüllenden Rechtecks) gegeben. Dann schreibt die Steuereinrichtung 12 die Daten der generierten Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder in den Speicher der Projektionseinrichtung 112, um das Projektionsmuster der Projektionseinrichtung 112 zu ändern (Schritt S601). Die Prozedur ab diesem Punkt (Schritt S308-S312) stimmt mit der Prozedur der ersten Ausführungsform überein.Thereafter, the controller 12 accesses the inspection program to judge whether an inspection object marked with the secondary reflection object flag exists in the current field of view 41 (step S305). If a secondary reflection object exists, the controller 12 generates secondary reflection suppression pattern images for use in photographing the secondary reflection object in question according to the photographing conditions for secondary reflection suppression in the inspection program (step S600). As the photographing conditions for secondary reflection suppression, information on the position and size of the secondary reflection object (e.g., coordinate values of the upper left and lower right points of the rectangle enclosing the secondary reflection object - in the case where a plurality of adjacent secondary reflection objects are photographed together as a group, the rectangle enclosing the secondary reflection objects belonging to the group) is given. Then, the controller 12 writes the data of the generated secondary reflection suppression pattern images into the memory of the projection device 112 to change the projection pattern of the projection device 112 (step S601). The procedure from this point (steps S308-S312) is the same as the procedure of the first embodiment.

Gemäß dem Aufbau der vorliegenden Ausführungsform werden, wie in (4) in 7 gezeigt, bei unveränderter Position des Chipbauelements 42a innerhalb des Gesichtsfelds automatisch solche Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder generiert und projiziert, dass das Sekundärreflexionsobjekt (Chipbauelement 42a) im Projektionsbereich eingeschlossen, die Reflexionsfläche des Ursachenobjekts (Steckverbinderbauelement 43) jedoch vom Projektionsbereich ausgeschlossen ist. Dies ermöglicht, die Entstehung von Sekundärreflexionsstörungen zu unterdrücken, sodass Projektionsmuster auf einem Prüfobjekt korrekt photographiert (beobachtet) werden können und die Genauigkeit von Messung und Prüfung des Prüfobjektes verbessert werden kann.According to the structure of the present embodiment, as shown in (4) in 7 shown, with the position of the chip component 42a within the field of view remaining unchanged, such secondary reflection suppression pattern images are automatically generated and projected so that the secondary reflection object (chip component 42a) is included in the projection area, but the reflection surface of the cause object (connector component 43) is excluded from the projection area. This makes it possible to suppress the generation of secondary reflection disturbances, so that projection patterns on a test object can be correctly photographed (observed) and the accuracy of measurement and testing of the test object can be improved.

Die vorliegende Ausführungsform ermöglicht, den entsprechend der Position und Größe des Sekundärreflexionsobjektes am besten geeigneten Projektionsbereich zu verwirklichen, weswegen die Entstehung von Störungen weitestmöglich unterdrückt und eine noch größere Verbesserung der Mess- und Prüfgenauigkeit erwartet werden kann. Zudem kann der physikalische Antrieb für die Bühnenbewegung usw. reduziert und eine Verkürzung der Prozedurdauer erreicht werden, weil keine Notwendigkeit besteht, die Position des Sekundärreflexionsobjekts innerhalb des Gesichtsfeldes zu verändern.The present embodiment makes it possible to realize the most suitable projection range according to the position and size of the secondary reflection object, and therefore the generation of noise can be suppressed as much as possible and an even greater improvement in measurement and inspection accuracy can be expected. In addition, the physical drive for stage movement, etc. can be reduced and a shortening of the procedure time can be achieved because there is no need to change the position of the secondary reflection object within the field of view.

Angemerkt wird, dass in der vorliegenden Ausführungsform zwar die Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder zum Prüfungszeitpunkt generiert werden, es aber auch möglich ist, zum Programmierzeitpunkt vorab Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder für jedes Sekundärreflexionsobjekt zu generieren und zu speichern. Falls die Musterbildspeichereinheit (der Speicher) der Projektionseinrichtung 112 ausreichend Speicherkapazität besitzt, genügt es, die Daten aller Musterbilder vorab in die Projektionseinrichtung 112 zu schreiben. Falls die Speicherkapazität in der Projektionseinrichtung 112 nicht ausreicht, können die Daten der Musterbilder in einer Musterbildspeichereinheit innerhalb der Speichereinrichtung 3 oder des Hilfsspeichers der Informationsverarbeitungseinrichtung 13 abgelegt und zur nötigen Zeit die Daten eines benötigten Musterbildes von der Steuereinrichtung 12 eingelesen und gebraucht werden.Note that, although in the present embodiment the secondary reflection suppression pattern images are generated at the time of inspection, it is also possible to generate and store secondary reflection suppression pattern images for each secondary reflection object in advance at the time of programming. If the pattern image storage unit (memory) of the projection device 112 has sufficient storage capacity, it is sufficient to write the data of all the pattern images in advance into the projection device 112. If the storage capacity in the projection device 112 is insufficient, the data of the pattern images may be stored in a pattern image storage unit within the storage device 3 or the auxiliary memory of the information processing device 13, and the data of a required pattern image may be read and used by the control device 12 at the necessary time.

<Dritte Ausführungsform><Third Embodiment>

Als Nächstes soll eine dritte Ausführungsform der Erfindung erläutert werden. Wenn innerhalb des Gesichtsfeldes ein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist, werden bei der ersten und zweiten Ausführungsform photographische Aufnahmen des gesamten Gesichtsfelds unter Verwendung gewöhnlicher Musterbilder sowie photographische Aufnahmen des Sekundärreflexionsobjektes unter Verwendung von Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbildern durchgeführt. Demgegenüber ist die dritte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Gesichtsfeld anstatt mit gewöhnlichen Musterbildern mit Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbildern photographiert wird, bei denen kein Licht auf die Reflexionsfläche eines Ursachenobjektes fällt. Weil der grundlegende Aufbau des Leiterplattenprüfsystems der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform ist, werden nachfolgend hauptsächlich die Eigentümlichkeiten in Aufbau und Betrieb erläutert.Next, a third embodiment of the invention will be explained. When a secondary reflection object exists within the visual field, in the first and second embodiments, photographing of the entire visual field is performed using ordinary pattern images and photographing of the secondary reflection object is performed using secondary reflection suppression pattern images. In contrast, the third embodiment is characterized in that the entire visual field is photographed using secondary reflection suppression pattern images in which no light is incident on the reflection surface of a cause object, instead of using ordinary pattern images. Since the basic structure of the circuit board inspection system is the same as that of the first embodiment, the peculiarities in structure and operation will be mainly explained below.

Anhand von 8 und 9 soll der Ablauf einer auf Phasenschieben beruhenden Messung und Prüfung bei der dritten Ausführungsform erläutert werden. 8 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Messung und Prüfung zeigt, während 9 den Ablauf der Messung und Prüfung in einem schematischen Diagramm veranschaulicht.Based on 8 and 9 The procedure of a measurement and test based on phase shifting in the third embodiment will be explained. 8 is a flow chart showing the process of measurement and testing while 9 the measurement and testing process is illustrated in a schematic diagram.

Zunächst wird wie bei der ersten Ausführungsform die zu prüfende Leiterplatte eingeliefert und das erste Prüfgebiet in Übereinstimmung mit dem Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung 110 gebracht (Schritt S300-S301 in 8, (1) in 9). Die Steuereinrichtung 12 greift auf das Prüfprogramm zu, um zu beurteilen, ob im gegenwärtigen Gesichtsfeld 41 ein Prüfobjekt existiert, das mit dem Flag für Sekundärreflexionsobjekte markiert ist (Schritt S800). Falls kein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist (Schritt S800; NEIN), stellt die Steuereinrichtung 12 das Projektionsmuster der Projektionseinrichtung 112 auf ein gewöhnliches Musterbild ein (Schritt S801).First, as in the first embodiment, the circuit board to be tested is delivered and the first test area is brought into line with the field of view of the image pickup device 110 (steps S300-S301 in 8 , (1) in 9 ). The controller 12 accesses the inspection program to judge whether an inspection object marked with the secondary reflection object flag exists in the current field of view 41 (step S800). If no secondary reflection object exists (step S800; NO), the controller 12 sets the projection pattern of the projection device 112 to an ordinary pattern image (step S801).

Ist dagegen ein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden (Schritt S800; JA), so generiert die Steuereinrichtung 12 Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder auf Grundlage der photographischen Aufnahmebedingungen für die Sekundärreflexionsunterdrückung im Prüfprogramm (Schritt S802). Bei der vorliegenden Ausführungsform werden als Aufnahmebedingungen für die Sekundärreflexionsunterdrückung Informationen über die Position und Größe der Reflexionsfläche des das Ursachenobjekt darstellenden Steckverbinderbauelements 43 (z.B. Koordinatenwerte des linken oberen und rechten unteren Punktes eines Rechteckgebiets, das von dem Projektionsbereich auszunehmen ist, um kein Licht auf die Reflexionsfläche fallen zu lassen) gegeben. Und als Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder werden, wie in (2) in 9 gezeigt, Bilder mit einem Projektionsbereich generiert, der sich durch Entfernen eines das Ursachenobjekt (Steckverbinderbauelement 43) enthaltenden Abschnitts 90 aus dem Projektionsbereich eines gewöhnlichen Musterbildes ergibt. Die Steuereinrichtung 12 schreibt die Daten der generierten Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder in den Speicher der Projektionseinrichtung 112 und stellt das Projektionsmuster der Projektionseinrichtung 112 auf die Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder ein (Schritt S803).On the other hand, if a secondary reflection object is present (step S800; YES), the control device 12 generates secondary reflection suppression pattern images based on the photographic shooting conditions for secondary reflection suppression in the check program (step S802). In the present embodiment, as the shooting conditions for secondary reflection suppression, information on the position and size of the reflection surface of the connector component 43 constituting the cause object (eg, coordinate values of the left upper and right lower points of a rectangular area to be excluded from the projection range so as not to allow light to fall on the reflection surface) is given. And as the secondary reflection suppression pattern images, as in (2) in 9 , images having a projection range obtained by removing a portion 90 including the cause object (connector component 43) from the projection range of an ordinary pattern image are generated. The controller 12 writes the data of the generated secondary reflection suppression pattern images into the memory of the projection device 112 and sets the projection pattern of the projection device 112 to the secondary reflection suppression pattern images (step S803).

Danach werden unter Verwendung der in Schritt S801 oder S803 eingestellten Musterbilder photographische Aufnahmen von Phasenbildern durchgeführt (Schritt S804) und in der Informationsverarbeitungseinrichtung 13 Höhendaten berechnet (Schritt S805). Die Prozedur ab diesem Punkt (Schritt S311-S312) stimmt mit der Prozedur der ersten Ausführungsform überein.Thereafter, using the pattern images set in step S801 or S803, photographing of phase images is performed (step S804), and height data is calculated in the information processing device 13 (step S805). The procedure from this point (step S311-S312) is the same as the procedure of the first embodiment.

Gemäß dem Aufbau der vorliegenden Ausführungsform werden, wie in (2) in 9 gezeigt, wenn im Gesichtsfeld 41 ein Sekundärreflexionsobjekt (Chipbauelement 42a) vorhanden ist, automatisch Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder mit einem solchen Projektionsbereich generiert und projiziert, dass auf einen die Reflexionsfläche einschließenden Abschnitt 90 kein Licht fällt. Dies ermöglicht, die Entstehung von Sekundärreflexionsstörungen zu unterdrücken, sodass Projektionsmuster auf einem Prüfobjekt korrekt photographiert (beobachtet) werden können und die Genauigkeit von Messung und Prüfung des Prüfobjektes verbessert werden kann.According to the structure of the present embodiment, as shown in (2) in 9 As shown, when a secondary reflection object (chip component 42a) is present in the field of view 41, secondary reflection suppression pattern images are automatically generated and projected with such a projection range that no light is incident on a portion 90 including the reflection surface. This makes it possible to suppress the generation of secondary reflection noise, so that projection patterns on an inspection object can be correctly photographed (observed) and the accuracy of measurement and inspection of the inspection object can be improved.

Weil bei der vorliegenden Ausführungsform die Musterbilder auf ein durch Ausnehmen der Reflexionsfläche gebildetes Gebiet projiziert werden, kann der Projektionsbereich der Musterbilder maximal groß ausgebildet werden. Dadurch kann die Anzahl der Objekte, die sich durch einmaliges Projizieren und Photographieren vermessen lassen, maximiert werden, was ermöglicht, verglichen mit der ersten und zweiten Ausführungsform eine Reduktion der Anzahl der photographischen Aufnahmen sowie eine Verkürzung der Prozedurdauer zu erzielen.In the present embodiment, since the pattern images are projected onto an area formed by removing the reflection surface, the projection area of the pattern images can be made as large as possible. As a result, the number of objects that can be measured by projecting and photographing once can be maximized, making it possible to achieve a reduction in the number of photographing shots and a shortening of the procedure time compared with the first and second embodiments.

Angemerkt wird, dass in der vorliegenden Ausführungsform zwar die Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder zum Prüfungszeitpunkt generiert werden, es aber auch möglich ist, zum Programmierzeitpunkt vorab Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbilder für jedes Prüfgebiet zu generieren und zu speichern. Falls die Musterbildspeichereinheit (der Speicher) der Projektionseinrichtung 112 ausreichend Speicherkapazität besitzt, genügt es, die Daten aller Musterbilder vorab in die Projektionseinrichtung 112 zu schreiben. Falls die Speicherkapazität in der Projektionseinrichtung 112 nicht ausreicht, können die Daten der Musterbilder in einer Musterbildspeichereinheit innerhalb der Speichereinrichtung 3 oder des Hilfsspeichers der Informationsverarbeitungseinrichtung 13 abgelegt und zur nötigen Zeit die Daten eines benötigten Musterbildes von der Steuereinrichtung 12 eingelesen und gebraucht werden.Note that, although in the present embodiment the secondary reflection suppression pattern images are generated at the time of inspection, it is also possible to generate and store secondary reflection suppression pattern images for each inspection area in advance at the time of programming. If the pattern image storage unit (memory) of the projection device 112 has sufficient storage capacity, it is sufficient to write the data of all the pattern images in advance in the projection device 112. If the storage capacity in the projection device 112 is insufficient, the data of the pattern images may be stored in a pattern image storage unit within the storage device 3 or the auxiliary memory of the information processing device 13, and the data of a required pattern image may be read and used by the control device 12 at the necessary time.

<Vierte Ausführungsform><Fourth Embodiment>

Als Nächstes soll eine vierte Ausführungsform der Erfindung erläutert werden. Wenn innerhalb des Gesichtsfeldes ein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist, wird bei der ersten bis dritten Ausführungsform zur Unterdrückung von Sekundärreflexionsstörungen der Projektionsbereich der Musterbilder verändert, wogegen die vierte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet ist, dass die Sekundärreflexionsstörungen durch Neueinstellen der Projektionsposition für die Musterbilder unterdrückt wird. Weil der grundlegende Aufbau des Leiterplattenprüfsystems der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform ist, werden nachfolgend hauptsächlich die Eigentümlichkeiten in Aufbau und Betrieb erläutert.Next, a fourth embodiment of the invention will be explained. In the first to third embodiments, when a secondary reflection object exists within the field of view, the projection range of the pattern images is changed to suppress secondary reflection noise, whereas the fourth embodiment is characterized in that the secondary reflection noise is suppressed by resetting the projection position for the pattern images. Since the basic structure of the circuit board inspection system is the same as that of the first embodiment, the peculiarities in structure and operation will be mainly explained below.

Anhand von 10 und 11 soll der Ablauf einer auf Phasenschieben beruhenden Messung und Prüfung bei der dritten Ausführungsform erläutert werden. 10 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Messung und Prüfung zeigt, während 11 den Ablauf der Messung und Prüfung in einem schematischen Diagramm veranschaulicht.Based on 10 and 11 The procedure of a measurement and test based on phase shifting in the third embodiment will be explained. 10 is a flow chart showing the process of measurement and testing while 11 the measurement and testing process is illustrated in a schematic diagram.

Zunächst wird wie bei der ersten Ausführungsform das gesamte Gesichtsfeld unter Verwendung gewöhnlicher Musterbilder photographiert, und auf Grundlage der gewöhnlichen Phasenbilder werden Höhendaten für das gesamte Gesichtsfeld berechnet (Schritt S300-S304 in 10, (1)-(3) in 11).First, as in the first embodiment, the entire field of view is photographed using ordinary pattern images, and based on the ordinary phase images, height data for the entire field of view is calculated (steps S300-S304 in 10 , (1)-(3) in 11 ).

Danach greift die Steuereinrichtung 12 auf das Prüfprogramm zu, um zu beurteilen, ob im gegenwärtigen Gesichtsfeld 41 ein Prüfobjekt existiert, das mit dem Flag für Sekundärreflexionsobjekte markiert ist (Schritt S305). Falls ein Sekundärreflexionsobjekt vorhanden ist, steuert die Steuereinrichtung 12 die Bühne 10 entsprechend den photographischen Aufnahmebedingungen für die Sekundärreflexionsunterdrückung im Prüfprogramm, um das betreffende Sekundärreflexionsobjekt an eine Position zu bewegen, an der keine Sekundärreflexion auftritt (Schritt S1000). Konkret wird wie in (4) in 11 gezeigt die Projektionsposition der Musterbilder derart neu eingestellt, dass zwar das Sekundärreflexionsobjekt (Chipbauelement 42a) im Projektionsbereich eingeschlossen, die Reflexionsfläche des die Sekundärreflexion verursachenden Ursachenobjekts (Steckverbinderbauelement 43) jedoch aus dem Projektionsbereich ausgeschlossen ist. Dies kann anders ausgedrückt werden, indem man „Projektionsposition der Musterbilder“ durch „Gesichtsfeldposition“ ersetzt, weil in der vorliegenden Ausführungsform das Gesichtsfeld 41 der Bildaufnahmeeinrichtung 110 und der Projektionsbereich der Musterbilder im Wesentlichen übereinstimmen sowie sich beide gemeinsam bewegen. Als Aufnahmebedingung für die Sekundärreflexionsunterdrückung wird dabei eine Information über die Gesichtsfeldposition beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts gegeben. Nachdem die Projektionsposition für die Musterbilder neu eingestellt wurde, projiziert die Steuereinrichtung 12, wie in (5) in 11 gezeigt, von der Projektionseinrichtung 112 gewöhnliche Musterbilder, um Phasenbilder des Sekundärreflexionsobjekts photographisch aufzunehmen (Schritt S1001). Die Prozedur ab diesem Punkt (Schritt S309-S312, (6)-(7) in 11) stimmt mit der Prozedur der ersten Ausführungsform überein.Thereafter, the controller 12 accesses the inspection program to judge whether an inspection object marked with the secondary reflection object flag exists in the current field of view 41 (step S305). If a secondary reflection object exists, the controller 12 controls the stage 10 according to the photographic shooting conditions for secondary reflection suppression in the inspection program to move the secondary reflection object in question to a position where no secondary reflection occurs (step S1000). Specifically, as in (4), in 11 shown, the projection position of the pattern images is readjusted such that the secondary reflection object (chip component 42a) is included in the projection area, but the reflection surface of the cause object causing the secondary reflection (connector component 43) is excluded from the projection area. This can be expressed differently by replacing "projection position of the pattern images" with "visual field position" because in the present embodiment, the visual field 41 of the image pickup device 110 and the projection area of the pattern images are substantially the same and both move together. Information about the visual field position when photographing the secondary reflection object is given as the recording condition for the secondary reflection suppression. After the projection position for the pattern images has been readjusted, the control device 12 projects, as shown in (5) in 11 shown, the projection device 112 receives ordinary pattern images to photographically record phase images of the secondary reflection object (step S1001). The procedure from this point (step S309-S312, (6)-(7) in 11 ) is the same as the procedure of the first embodiment.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn sich innerhalb des Gesichtsfeldes 41 der Bildaufnahmeeinrichtung 110 ein Sekundärreflexionsobjekt (Beispiel: das Chipbauelement 42a) befindet, die Projektionsposition der Musterbilder (die Gesichtsfeldposition) derart verändert, dass auf die Reflexionsfläche des die Sekundärreflexion verursachenden Ursachenobjekts (Beispiel: das Steckverbinderbauelement 43) kein Licht trifft. Dies ermöglicht, die Entstehung von Sekundärreflexionsstörungen zu unterdrücken, sodass Projektionsmuster auf einem Prüfobjekt korrekt photographiert (beobachtet) werden können und die Genauigkeit von Messung und Prüfung des Prüfobjektes verbessert werden kann.According to the present embodiment, when a secondary reflection object (example: the chip component 42a) is located within the field of view 41 of the image pickup device 110, the projection position of the pattern images (the field of view position) is changed so that no light is incident on the reflection surface of the cause object causing the secondary reflection (example: the connector component 43). This makes it possible to suppress the generation of secondary reflection noise, so that projection patterns on an inspection object can be correctly photographed (observed) and the accuracy of measurement and inspection of the inspection object can be improved.

Die vorliegende Ausführungsform hat ferner auch den Vorzug, dass eine Projektionseinrichtung mit kleiner Speicherkapazität der Musterbildspeichereinheit oder eine Projektionseinrichtung eines Typs, bei dem sich die Musterbilder nicht verändern lassen, verwendet werden kann, weil keine Notwendigkeit wie bei der ersten bis dritten Ausführungsform besteht, die Musterbilder zu ändern.The present embodiment also has the advantage that a projection device having a small storage capacity of the pattern image storage unit or a projection device of a type in which the pattern images cannot be changed can be used because there is no need to change the pattern images as in the first to third embodiments.

<Weitere Ausführungsformen><Other embodiments>

Die obigen Beschreibungen von Ausführungsformen sollen die vorliegende Erfindung lediglich beispielhaft erläutern, ohne die Erfindung auf die vorgenannten konkreten Formen zu beschränken. Innerhalb des Bereichs ihrer technischen Idee kann die Erfindung vielfältig abgewandelt werden. Beispielsweise wurde in den obigen Ausführungsformen das Phasenschiebeverfahren verwendet, doch die Erfindung kann auch auf andere Verfahren als das Phasenschiebeverfahren bevorzugt angewendet werden, wenn diese den Arbeitsgang umfassen, dass ein Objekt im Zustand mit einem aufprojizierten Musterbild photographiert wird. Ferner wurden in den obigen Ausführungsformen Beispiele erläutert, in denen die Erfindung auf die Prüfung von Leiterplatten angewendet ist. Die Erfindung ist jedoch in ihrem Anwendungsbereich hierauf nicht beschränkt, sondern kann z.B. auf im FA-Bereich, Kraftfahrzeugbereich o. Ä. verwendete Prüfvorrichtungen bevorzugt angewendet werden.The above descriptions of embodiments are intended to explain the present invention merely by way of example, without limiting the invention to the aforementioned concrete forms. The invention can be modified in many ways within the scope of its technical idea. For example, the phase shift method was used in the above embodiments, but the invention can also be preferably applied to methods other than the phase shift method if they include the operation of photographing an object in the state with a pattern image projected thereon. Furthermore, in the above embodiments, examples in which the invention is applied to the inspection of printed circuit boards were explained. However, the invention is not limited in its scope of application to this, but can be preferably applied to, for example, inspection devices used in the FA field, automotive field, or the like.

1: Leiterplattenprüfvorrichtung, 2: Programmiervorrichtung, 3: Speichereinrichtung
10: Bühne, 11: Messeinheit, 12: Steuereinrichtung, 13: Informationsverarbeitungseinrichtung, 14: Anzeigeeinrichtung, 15: Leiterplatte
41: Gesichtsfeld, 42a, 42b: Chipbauelement, 43: Steckverbinderbauelement 50: Musterbildspeichereinheit, 51: gewöhnliches Musterbild, 52-56: Sekundärreflexionsunterdrückungsmusterbild
90: Reflexionsfläche eines reflektierenden Bauelements einschließender Abschnitt
110: Bildaufnahmeeinrichtung, 111: Beleuchtungseinrichtung, 111R: Rotlichtquelle, 111G: Grünlichtquelle, 111B: Blaulichtquelle, 112: Projektionseinrichtung 150: Bauelement, 151: Lot
200: Bildaufnahmeeinrichtung, 201: Projektor, 201L: gemustertes Licht, 201R: Primärreflexionslicht, 202: Objekt, 203: hohes Objekt, 203L: Reflexionslicht, 203R: Sekundärreflexionslicht
RL: Rotlicht, GL: Grünlicht, BL: Blaulicht, PL: gemustertes Licht
1: PCB test device, 2: programming device, 3: storage device
10: Stage, 11: Measuring unit, 12: Control device, 13: Information processing device, 14: Display device, 15: Circuit board
41: field of view, 42a, 42b: chip component, 43: connector component 50: pattern image storage unit, 51: ordinary pattern image, 52-56: secondary reflection suppression pattern image
90: Section enclosing the reflection surface of a reflective component
110: Image recording device, 111: Illumination device, 111R: Red light source, 111G: Green light source, 111B: Blue light source, 112: Projection device 150: Component, 151: Lot
200: image pickup device, 201: projector, 201L: patterned light, 201R: primary reflection light, 202: object, 203: high object, 203L: reflection light, 203R: secondary reflection light
RL: red light, GL: green light, BL: blue light, PL: patterned light

Claims (10)

Prüfvorrichtung (1), aufweisend: eine Bildaufnahmeeinrichtung (110); eine Projektionseinrichtung (112) zum Projizieren eines Musterbilds (51) in ein Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110); eine Informationsverarbeitungseinrichtung (13) zum Durchführen einer Prüfung mindestens eines im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) eingeschlossenen Objektes unter Verwendung eines Bildes, welches mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) photographiert wurde unter Projizieren eines Musterbilds (51) durch die Projektionseinrichtung (112); sowie eine Steuereinrichtung (12) zum Steuern der Bildaufnahmeeinrichtung (110) und der Projektionseinrichtung (112); dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, welches eine durch an einer Reflexionsfläche eines anderen Objekts (43) reflektiertes Licht verursachte Sekundärreflexion hervorbringen kann, eine Steuerung zum Verändern des Projektionsbereichs eines von der Projektionseinrichtung (112) zu projizierenden Musterbilds (51) derart durchzuführen, so dass kein Licht auf die Reflexionsfläche trifft, und zum Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) unter Projizieren des Musterbildes (52-56) mit dem veränderten Projektionsbereich durchzuführen, wobei die Prüfvorrichtung (1) ferner eine Speichereinrichtung (3) zum Speichern eines Prüfprogramms aufweist, welches Information zum Ermitteln eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) unter mehreren zu prüfenden Objekten enthält; wobei die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, auf Grundlage des Prüfprogramms zu beurteilen, ob im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, wobei das Prüfprogramm Information über eine Aufnahmebedingung beim Photographieren eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) enthält, wobei die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die Änderung des Projektionsbereichs des beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts (42a) zu projizierenden Musterbilds (51) auf Grundlage der Information über die Aufnahmebedingung durchzuführen, wobei die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, eine Steuerung durchzuführen, welche die Position des Sekundärreflexionsobjekts (42a) innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) derart verändert, dass das Sekundärreflexionsobjekt (42a) eine vorbestimmte Position innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) einnimmt, um danach unter Projizieren des Musterbildes (52-56) mit dem veränderten Projektionsbereich das Sekundärreflexionsobjekt (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) zu photographieren, wobei die vorbestimmte Position das Zentrum des Gesichtsfeldes (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ist.Inspection device (1), comprising: an image recording device (110); a projection device (112) for projecting a sample image (51) into a field of view (41) of the image recording device (110); an information processing device (13) for carrying out an inspection of at least one object enclosed in the field of view (41) of the image recording device (110) using an image which was photographed by means of the image recording device (110) while projecting a sample image (51) through the projection device (112); and a control device (12) for controlling the image recording device (110) and the projection device (112); characterized in that the control device (12) is designed to carry out a control for changing the projection area of a pattern image (51) to be projected by the projection device (112) in such a way that no light hits the reflection surface, and for photographing the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110) while projecting the pattern image (52-56) with the changed projection area, when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), which secondary reflection object can produce a secondary reflection caused by light reflected on a reflection surface of another object (43), the control device (12) is designed to carry out a control for changing the projection area of a pattern image (51) to be projected by the projection device (112) in such a way that no light hits the reflection surface, and for photographing the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110) while projecting the pattern image (52-56) with the changed projection area, the testing device (1) further comprising a storage device (3) for storing a testing program which contains information for determining a secondary reflection object (42a) among a plurality of objects to be tested; wherein the control device (12) is designed to judge, on the basis of the check program, whether a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), wherein the check program contains information about a recording condition when photographing a secondary reflection object (42a), wherein the control device (12) is designed to determine the change in the projection area of the pattern image (51) to be projected when photographing the secondary reflection object (42a) on the basis of location of the information on the recording condition, wherein the control device is further configured to carry out a control which changes the position of the secondary reflection object (42a) within the field of view (41) of the image recording device (110) in such a way that the secondary reflection object (42a) assumes a predetermined position within the field of view (41) of the image recording device (110), in order to then photograph the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110) by projecting the pattern image (52-56) with the changed projection area, wherein the predetermined position is the center of the field of view (41) of the image recording device (110). Prüfvorrichtung (1) nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Musterbildspeichereinheit (50), welche dazu eingerichtet ist, vorab Daten für eine Mehrzahl von Musterbildern (52-56) mit voneinander abweichendem Projektionsbereich zu speichern; wobei die Steuereinrichtung (12), dazu eingerichtet ist, wenn im Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, aus der in der Musterbildspeichereinheit (50) gespeicherten Mehrzahl von Musterbildern (52-56) ein Musterbild (52-56) auszuwählen, welches das Sekundärreflexionsobjekt (42a) im Projektionsbereich einschließt, jedoch die Reflexionsfläche nicht im Projektionsbereich einschließt, und das von der Projektionseinrichtung (112) zu projizierende Musterbild (51) in das ausgewählte Musterbild (52-56) zu ändern.Test device (1) according to claim 1 , further comprising a pattern image storage unit (50) which is configured to store data for a plurality of pattern images (52-56) with different projection areas in advance; wherein the control device (12) is configured, when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view of the image recording device (110), to select a pattern image (52-56) from the plurality of pattern images (52-56) stored in the pattern image storage unit (50) which includes the secondary reflection object (42a) in the projection area but does not include the reflection surface in the projection area, and to change the pattern image (51) to be projected by the projection device (112) into the selected pattern image (52-56). Prüfvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, auf Grundlage von Information über die Position und Größe des Sekundärreflexionsobjekts (42a) oder der Reflexionsfläche ein Musterbild (52-56) zu generieren, welches das Sekundärreflexionsobjekt (42a) im Projektionsbereich einschließt, jedoch die Reflexionsfläche nicht im Projektionsbereich einschließt, und das von der Projektionseinrichtung (112) zu projizierende Musterbild (51) in das ausgewählte Musterbild (52-56) zu ändern.Test device (1) according to claim 1 , wherein the control device (12) is configured, when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), to generate a pattern image (52-56) based on information about the position and size of the secondary reflection object (42a) or the reflection surface, which pattern image includes the secondary reflection object (42a) in the projection area but does not include the reflection surface in the projection area, and to change the pattern image (51) to be projected by the projection device (112) into the selected pattern image (52-56). Prüfvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich der Projektionsbereich des Musterbildes (52-56), welches von der Projektionseinrichtung (112) projiziert wird, wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, durch Ausnehmen des Abschnitts der Reflexionsfläche aus dem Projektionsbereich eines gewöhnlichen Musterbilds (51) ergibt, welches von der Projektionseinrichtung (112) projiziert wird, wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) kein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist.Test device (1) according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the projection area of the pattern image (52-56) which is projected by the projection device (112) when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110) is obtained by excluding the portion of the reflection surface from the projection area of an ordinary pattern image (51) which is projected by the projection device (112) when no secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110). Prüfvorrichtung (1), aufweisend: eine Bildaufnahmeeinrichtung (110); eine Projektionseinrichtung (112) zum Projizieren eines Musterbilds (51) in ein Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110); eine Informationsverarbeitungseinrichtung (13) zum Durchführen einer Prüfung mindestens eines im Gesichtsfeld (41) eingeschlossenen Objektes unter Verwendung eines Bildes, welches mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) photographiert wurde unter Projizieren eines Musterbilds (51) durch die Projektionseinrichtung (112); sowie eine Steuereinrichtung (12) zum Steuern der Bildaufnahmeeinrichtung (110) und der Projektionseinrichtung (112); dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, wenn eine photographische Aufnahme eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) durchgeführt wird, welches eine durch an einer Reflexionsfläche eines anderen Objekts (43) reflektiertes Licht verursachte Sekundärreflexion hervorbringen kann, eine Steuerung durchzuführen, welche die Projektionsposition eines von der Projektionseinrichtung (112) zu projizierenden Musterbilds (51) derart einstellt, dass die Reflexionsfläche aus dem Projektionsbereich ausgeschlossen ist, und unter Projizieren des Musterbildes (51) das Sekundärreflexionsobjekt (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) zu photographieren, wobei die Prüfvorrichtung (1) ferner eine Speichereinrichtung (3) zum Speichern eines Prüfprogramms aufweist, welches Information zum Ermitteln eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) unter mehreren zu prüfenden Objekten enthält; wobei die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, auf Grundlage des Prüfprogramms zu beurteilen, ob ein zu photographierendes Objekt ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) ist, wobei das Prüfprogramm Information über eine Aufnahmebedingung beim Photographieren eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) enthält und die Steuereinrichtung (12) die Projektionsposition des Musterbildes (51) beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts (42a) auf Grundlage der Information über die Aufnahmebedingung einstellt; wobei die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, eine Steuerung durchzuführen, welche die Position des Sekundärreflexionsobjekts (42a) innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) derart verändert, dass das Sekundärreflexionsobjekt (42a) eine vorbestimmte Position innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) einnimmt, um danach unter Projizieren des Musterbildes (52-56) mit dem veränderten Projektionsbereich das Sekundärreflexionsobjekt (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) zu photographieren, wobei die vorbestimmte Position das Zentrum des Gesichtsfeldes (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ist.Inspection device (1), comprising: an image recording device (110); a projection device (112) for projecting a sample image (51) into a field of view (41) of the image recording device (110); an information processing device (13) for carrying out an inspection of at least one object enclosed in the field of view (41) using an image which was photographed by means of the image recording device (110) while projecting a sample image (51) through the projection device (112); and a control device (12) for controlling the image recording device (110) and the projection device (112); characterized in that the control device (12) is arranged, when a photographic recording of a secondary reflection object (42a) is carried out which can produce a secondary reflection caused by light reflected on a reflection surface of another object (43), to carry out a control which sets the projection position of a pattern image (51) to be projected by the projection device (112) such that the reflection surface is excluded from the projection area, and to photograph the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110) while projecting the pattern image (51), wherein the inspection device (1) further comprises a storage device (3) for storing an inspection program which contains information for determining a secondary reflection object (42a) among a plurality of objects to be inspected; wherein the control device (12) is designed to judge whether an object to be photographed is a secondary reflection object (42a) on the basis of the check program, wherein the check program contains information about a recording condition when photographing a secondary reflection object (42a), and the control device (12) sets the projection position of the pattern image (51) when photographing the secondary reflection object (42a) on the basis of the information about the recording condition; wherein the control device is further designed to, when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), carry out a control which changes the position of the secondary reflection object (42a) within the field of view (41) of the image recording device (110) such that the secondary reflection object (42a) assumes a predetermined position within the field of view (41) of the image recording device (110), in order to then to photograph the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110) by projecting the pattern image (52-56) with the changed projection area, wherein the predetermined position is the center of the field of view (41) of the image recording device (110). Prüfvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Prüfvorrichtung (1) eine Leiterplattenprüfvorrichtung zum Prüfen von Bauelementen auf einer Leiterplatte ist.Test device (1) according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the testing device (1) is a circuit board testing device for testing components on a circuit board. Prüfsystem, umfassend: eine Prüfvorrichtung (1), welche eine Bildaufnahmeeinrichtung (110), eine Projektionseinrichtung (112) zum Projizieren eines Musterbilds (51) in ein Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110), eine Informationsverarbeitungseinrichtung (13) zum Durchführen einer Prüfung mindestens eines im Gesichtsfeld (41) eingeschlossenen Objektes unter Verwendung eines Bildes, das mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) photographiert wurde unter Projizieren eines Musterbilds (51) durch die Projektionseinrichtung (112), sowie eine Steuereinrichtung (12) zum Steuern der Bildaufnahmeeinrichtung (110) und der Projektionseinrichtung (112) aufweist; und eine Programmiervorrichtung (2) zum Erstellen eines Prüfprogramms, welches den Betrieb der Prüfvorrichtung (1) definiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Programmiervorrichtung (2) dazu eingerichtet ist, ein Prüfprogramm zu erstellen, welches Information zum Ermitteln eines Sekundärreflexionsobjekts (42a), das eine durch an einer Reflexionsfläche eines anderen Objekts (43) reflektiertes Licht verursachte Sekundärreflexion hervorbringen kann, sowie Information über eine Aufnahmebedingung beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts (42a) enthält; und dass die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, wenn im Gesichtsfeld der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, welches eine durch an einer Reflexionsfläche eines anderen Objekts (43) reflektiertes Licht verursachte Sekundärreflexion hervorbringen kann, auf Grundlage des Prüfprogramms eine Steuerung durchzuführen, welche den Projektionsbereich eines von der Projektionseinrichtung zu projizierenden Musterbilds (51) verändert, so dass kein Licht auf die Reflexionsfläche trifft, und unter Projizieren des Musterbildes (52-56) mit dem veränderten Projektionsbereich das Sekundärreflexionsobjekt (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) zu photographieren, wobei die Prüfvorrichtung (1) ferner eine Speichereinrichtung (3) zum Speichern eines Prüfprogramms aufweist, welches Information zum Ermitteln eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) unter mehreren zu prüfenden Objekten enthält; wobei die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, auf Grundlage des Prüfprogramms zu beurteilen, ob im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, wobei das Prüfprogramm Information über eine Aufnahmebedingung beim Photographieren eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) enthält, wobei die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die Änderung des Projektionsbereichs des beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts (42a) zu projizierenden Musterbilds (51) auf Grundlage der Information über die Aufnahmebedingung durchzuführen, wobei die Steuereinrichtung (12) ferner dazu eingerichtet ist wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, eine Steuerung durchzuführen, welche die Position des Sekundärreflexionsobjekts (42a) innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) derart verändert, dass das Sekundärreflexionsobjekt (42a) eine vorbestimmte Position innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) einnimmt, um danach unter Projizieren des Musterbildes (52-56) mit dem veränderten Projektionsbereich das Sekundärreflexionsobjekt (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) zu photographieren, wobei die vorbestimmte Position das Zentrum des Gesichtsfeldes (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ist.Inspection system comprising: an inspection device (1) having an image pickup device (110), a projection device (112) for projecting a pattern image (51) into a field of view (41) of the image pickup device (110), an information processing device (13) for carrying out an inspection of at least one object enclosed in the field of view (41) using an image photographed by means of the image pickup device (110) while projecting a pattern image (51) through the projection device (112), and a control device (12) for controlling the image pickup device (110) and the projection device (112); and a programming device (2) for creating a test program which defines the operation of the inspection device (1); characterized in that the programming device (2) is arranged to create a test program which contains information for determining a secondary reflection object (42a) which can produce a secondary reflection caused by light reflected on a reflection surface of another object (43), and information on a recording condition when photographing the secondary reflection object (42a); and that the control device (12) is designed, when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view of the image recording device (110), which can produce a secondary reflection caused by light reflected on a reflection surface of another object (43), to carry out a control on the basis of the test program which changes the projection area of a pattern image (51) to be projected by the projection device so that no light hits the reflection surface, and to photograph the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110) while projecting the pattern image (52-56) with the changed projection area, wherein the testing device (1) further comprises a storage device (3) for storing a test program which contains information for determining a secondary reflection object (42a) among a plurality of objects to be tested; wherein the control device (12) is designed to judge, on the basis of the check program, whether a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), wherein the check program contains information about a recording condition when photographing a secondary reflection object (42a), wherein the control device (12) is designed to carry out the change of the projection area of the pattern image (51) to be projected when photographing the secondary reflection object (42a) on the basis of the information about the recording condition, wherein the control device (12) is further designed, when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), to carry out a control which changes the position of the secondary reflection object (42a) within the field of view (41) of the image recording device (110) in such a way that the secondary reflection object (42a) has a predetermined position within the field of view (41) of the Image recording device (110) in order to then photograph the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110) by projecting the pattern image (52-56) with the changed projection area, wherein the predetermined position is the center of the field of view (41) of the image recording device (110). Prüfsystem, umfassend: eine Prüfvorrichtung (1), welche eine Bildaufnahmeeinrichtung (110), eine Projektionseinrichtung (112) zum Projizieren eines Musterbilds (51) in ein Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110), eine Informationsverarbeitungseinrichtung (13) zum Durchführen einer Prüfung mindestens eines im Gesichtsfeld (41) eingeschlossenen Objektes unter Verwendung eines Bildes, das mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) photographiert wurde unter Projizieren eines Musterbilds (51) durch die Projektionseinrichtung (112), sowie eine Steuereinrichtung (12) zum Steuern der Bildaufnahmeeinrichtung (110) und der Projektionseinrichtung (112) aufweist; und eine Programmiervorrichtung (2) zum Erstellen eines Prüfprogramms, welches den Betrieb der Prüfvorrichtung (1) definiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Programmiervorrichtung (2) dazu eingerichtet ist, ein Prüfprogramm zu erstellen, welches Information zum Ermitteln eines Sekundärreflexionsobjekts (42a), das eine durch an einer Reflexionsfläche eines anderen Objekts (43) reflektiertes Licht verursachte Sekundärreflexion hervorbringen kann, sowie Information über eine Aufnahmebedingung beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts (42a) enthält; und dass die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, wenn eine photographische Aufnahme eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) durchgeführt wird, eine Steuerung durchzuführen, welche auf Grundlage des Prüfprogramms die Projektionsposition eines von der Projektionseinrichtung (112) zu projizierenden Musterbilds (51) derart einstellt, dass die Reflexionsfläche aus dem Projektionsbereich ausgeschlossen ist, und unter Projizieren des Musterbildes (51) das Sekundärreflexionsobjekt (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) zu photographieren, wobei die Prüfvorrichtung (1) ferner eine Speichereinrichtung (3) zum Speichern eines Prüfprogramms aufweist, welches Information zum Ermitteln eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) unter mehreren zu prüfenden Objekten enthält; wobei die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, auf Grundlage des Prüfprogramms zu beurteilen, ob ein zu photographierendes Objekt ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) ist, wobei das Prüfprogramm Information über eine Aufnahmebedingung beim Photographieren eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) enthält und die Steuereinrichtung (12) die Projektionsposition des Musterbildes (51) beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts (42a) auf Grundlage der Information über die Aufnahmebedingung einstellt, wobei die Steuereinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, eine Steuerung durchzuführen, welche die Position des Sekundärreflexionsobjekts (42a) innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) derart verändert, dass das Sekundärreflexionsobjekt (42a) eine vorbestimmte Position innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) einnimmt, um danach unter Projizieren des Musterbildes (52-56) mit dem veränderten Projektionsbereich das Sekundärreflexionsobjekt (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) zu photographieren, wobei die vorbestimmte Position das Zentrum des Gesichtsfeldes (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ist.Inspection system comprising: an inspection device (1) having an image pickup device (110), a projection device (112) for projecting a pattern image (51) into a field of view (41) of the image pickup device (110), an information processing device (13) for carrying out an inspection of at least one object enclosed in the field of view (41) using an image photographed by means of the image pickup device (110) while projecting a pattern image (51) through the projection device (112), and a control device (12) for controlling the image pickup device (110) and the projection device (112); and a programming device (2) for creating a test program which defines the operation of the inspection device (1); characterized in that the programming device (2) is arranged to create a test program which contains information for determining a secondary reflection object (42a) which can produce a secondary reflection caused by light reflected on a reflection surface of another object (43), as well as information on a recording condition when photographing the secondary reflection object (42a); and that the control device (12) is configured, when a photographic recording of a secondary reflection object (42a) is carried out, to carry out a control which, on the basis of the inspection program, sets the projection position of a pattern image (51) to be projected by the projection device (112) such that the reflection surface is excluded from the projection area, and to photograph the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110) while projecting the pattern image (51), wherein the inspection device (1) further comprises a storage device (3) for storing a inspection program which contains information for determining a secondary reflection object (42a) among a plurality of objects to be inspected; wherein the control device (12) is designed to judge on the basis of the check program whether an object to be photographed is a secondary reflection object (42a), wherein the check program contains information about a recording condition when photographing a secondary reflection object (42a) and the control device (12) sets the projection position of the pattern image (51) when photographing the secondary reflection object (42a) on the basis of the information about the recording condition, wherein the control device is further designed to carry out a control, when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), which changes the position of the secondary reflection object (42a) within the field of view (41) of the image recording device (110) such that the secondary reflection object (42a) assumes a predetermined position within the field of view (41) of the image recording device (110), in order to then project the pattern image (52-56) to photograph the secondary reflection object (42a) with the changed projection area by means of the image recording device (110), wherein the predetermined position is the center of the field of view (41) of the image recording device (110). Steuerverfahren für eine Prüfvorrichtung (1), welche eine Bildaufnahmeeinrichtung (110) und eine Projektionseinrichtung (112) zum Projizieren eines Musterbilds (51) in ein Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) aufweist, mit folgenden Schritten: Verändern (S307; S600, S601), wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, welches eine durch an einer Reflexionsfläche eines anderen Objekts (43) reflektiertes Licht verursachte Sekundärreflexion hervorbringen kann, des Projektionsbereichs eines von der Projektionseinrichtung (112) zu projizierenden Musterbilds (51), so dass kein Licht auf die Reflexionsfläche trifft; Photographieren (S308), unter Projizieren des Musterbildes (52-56) mit dem veränderten Projektionsbereich, des Sekundärreflexionsobjekts (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110); und Durchführen (S312) einer Prüfung des Sekundärreflexionsobjekts (42a) unter Verwendung des mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) photographierten Bildes, wobei die Prüfvorrichtung (1) ferner eine Speichereinrichtung (3) zum Speichern eines Prüfprogramms aufweist, welches Information zum Ermitteln eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) unter mehreren zu prüfenden Objekten enthält; und wobei auf Grundlage des Prüfprogramms beurteilt wird, ob im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, wobei das Prüfprogramm Information über eine Aufnahmebedingung beim Photographieren eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) enthält und die Änderung des Projektionsbereichs für das beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts (42a) zu projizierende Musterbild (51) auf Grundlage der Information über die Aufnahmebedingung durchgeführt wird, und wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, eine Steuerung durchgeführt wird, welche die Position des Sekundärreflexionsobjekts (42a) innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) derart verändert, dass das Sekundärreflexionsobjekt (42a) eine vorbestimmte Position innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) einnimmt, um danach unter Projizieren des Musterbildes (52-56) mit dem veränderten Projektionsbereich das Sekundärreflexionsobjekt (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) zu photographieren, wobei die vorbestimmte Position das Zentrum des Gesichtsfeldes (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ist.Control method for a test device (1) which has an image recording device (110) and a projection device (112) for projecting a sample image (51) into a field of view (41) of the image recording device (110), with the following steps: Changing (S307; S600, S601), when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110) which can produce a secondary reflection caused by light reflected on a reflection surface of another object (43), the projection area of a sample image (51) to be projected by the projection device (112) so that no light hits the reflection surface; Photographing (S308), while projecting the sample image (52-56) with the changed projection area, the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110); and performing (S312) an inspection of the secondary reflection object (42a) using the image photographed by means of the image pickup device (110), wherein the inspection device (1) further comprises a storage device (3) for storing an inspection program which contains information for determining a secondary reflection object (42a) among a plurality of objects to be inspected; and wherein it is judged on the basis of the check program whether a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), wherein the check program contains information about a recording condition when photographing a secondary reflection object (42a) and the change of the projection area for the pattern image (51) to be projected when photographing the secondary reflection object (42a) is carried out on the basis of the information about the recording condition, and if a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), a control is carried out which changes the position of the secondary reflection object (42a) within the field of view (41) of the image recording device (110) such that the secondary reflection object (42a) takes up a predetermined position within the field of view (41) of the image recording device (110) in order to then project the pattern image (52-56) with to photograph the secondary reflection object (42a) in the changed projection area by means of the image recording device (110), wherein the predetermined position is the center of the field of view (41) of the image recording device (110). Steuerverfahren für eine Prüfvorrichtung (1), welche eine Bildaufnahmeeinrichtung (110) und eine Projektionseinrichtung (112) zum Projizieren eines Musterbilds (51) in ein Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) aufweist, mit folgenden Schritten: Einstellen (S1000), wenn eine photographische Aufnahme eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) durchgeführt wird, welches eine durch an einer Reflexionsfläche eines anderen Objekts (43) reflektiertes Licht verursachte Sekundärreflexion hervorbringen kann, der Projektionsposition eines von der Projektionseinrichtung zu projizierenden Musterbilds (51), so dass die Reflexionsfläche aus dem Projektionsbereich ausgeschlossen ist; Photographieren (S1001), unter Projizieren des Musterbildes (51), des Sekundärreflexionsobjekts (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110); und Durchführen (S312) einer Prüfung des Sekundärreflexionsobjekts (42a) unter Verwendung des mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) photographierten Bildes, wobei die Prüfvorrichtung (1) ferner eine Speichereinrichtung (3) zum Speichern eines Prüfprogramms aufweist, welches Information zum Ermitteln eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) unter mehreren zu prüfenden Objekten enthält; und wobei auf Grundlage des Prüfprogramms beurteilt wird, ob ein zu photographierendes Objekt ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) ist, wobei das Prüfprogramm Information über eine Aufnahmebedingung beim Photographieren eines Sekundärreflexionsobjekts (42a) enthält und die Projektionsposition des Musterbildes (51) beim Photographieren des Sekundärreflexionsobjekts (42a) auf Grundlage der Information über die Aufnahmebedingung eingestellt wird, und wenn im Gesichtsfeld (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ein Sekundärreflexionsobjekt (42a) vorhanden ist, eine Steuerung durchgeführt wird, welche die Position des Sekundärreflexionsobjekts (42a) innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) derart verändert, dass das Sekundärreflexionsobjekt (42a) eine vorbestimmte Position innerhalb des Gesichtsfelds (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) einnimmt, um danach unter Projizieren des Musterbildes (52-56) mit dem veränderten Projektionsbereich das Sekundärreflexionsobjekt (42a) mittels der Bildaufnahmeeinrichtung (110) zu photographieren, wobei die vorbestimmte Position das Zentrum des Gesichtsfeldes (41) der Bildaufnahmeeinrichtung (110) ist.Control method for an inspection device (1) which has an image pickup device (110) and a projection device (112) for projecting a pattern image (51) into a field of view (41) of the image pickup device (110), comprising the following steps: setting (S1000), when taking a photograph of a secondary reflection object (42a) which can produce a secondary reflection caused by light reflected on a reflection surface of another object (43), the projection position of a pattern image (51) to be projected by the projection device so that the reflection surface is excluded from the projection area; photographing (S1001), while projecting the pattern image (51), the secondary reflection object (42a) by means of the image pickup device (110); and carrying out (S312) an inspection of the secondary reflection object (42a). reflection object (42a) using the image photographed by means of the image pickup device (110), wherein the inspection apparatus (1) further comprises a storage device (3) for storing an inspection program which contains information for determining a secondary reflection object (42a) among a plurality of objects to be inspected; and wherein it is judged on the basis of the check program whether an object to be photographed is a secondary reflection object (42a), wherein the check program contains information about a recording condition when photographing a secondary reflection object (42a) and the projection position of the sample image (51) when photographing the secondary reflection object (42a) is set on the basis of the information about the recording condition, and when a secondary reflection object (42a) is present in the field of view (41) of the image recording device (110), a control is carried out which changes the position of the secondary reflection object (42a) within the field of view (41) of the image recording device (110) such that the secondary reflection object (42a) takes a predetermined position within the field of view (41) of the image recording device (110), in order to then project the sample image (52-56) with the changed projection area onto the secondary reflection object (42a) by means of the image recording device (110), wherein the predetermined position is the center of the field of view (41) of the image recording device (110).
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