[发明专利]三维测量装置

说明书

本发明提供一种三维测量装置，能够实现在进行基于相移法的三维测量时测量效率的提高以及抑制测量精度的降低等。基板检查装置(10)包括运送印刷基板(1)的输送机(13)、针对印刷基板(1)从斜上方照射图案光的照明装置(14)、以及对被照射了该图案光的印刷基板(1)进行拍摄的相机(15)。作为相机(15)的拍摄元件(15b)使用将拍摄区域两分割并从分别不同的通道并行地进行来自该两个区域的输出的CCD区域传感器。并且，印刷基板(1)每被运送预定量，获取在相位按每预定量发生了变化的图案光下拍摄的四种数据。之后，基于从拍摄元件(15b)的同一通道获取的多个数据针对印刷基板(1)上的各坐标位置进行基于相移法的三维测量。

技术领域

本发明涉及通过相移法进行三维测量的三维测量装置。

背景技术

通常，当在印刷基板上安装电子部件时，首先在配设于印刷基板上的预定的电极图案上印刷焊膏。接着，基于该焊膏的粘性而将电子部件临时固定在印刷基板上。之后，所述印刷基板被引导至回流炉，并经过预定的回流工序来进行焊接。如今，在被引导到回流炉的之前阶段需要检查焊膏的印刷状态，在进行该检查时有时使用三维测量装置。

以往，已提出了各种使用光的非接触式三维测量装置，例如有使用相移法的三维测量装置。

作为使用了相移法的三维测量装置，已知有例如包括移动被测量物的移动机构、对该被测量物照射条纹状的图案光的照射装置、以及对该照射图案光的被测量物进行拍摄的拍摄装置(例如，参照专利文献1)。

在该三维测量装置中，通过将被测量物相对于包括照射装置以及拍摄装置的测量头进行相对移动，能够获取被测量物上的光强度分布按照每个图案光的预定相位而不同的多个图像数据。并且，能够基于这些多个图像数据通过相移法进行被测量物的三维测量。

例如在获取被测量物上的光强度分布以图案光的每90°相位而不同的四种图像数据的情况下，该四种图像数据中的被测量物上的预定的坐标位置的亮度值I₀、I₁、I₂、I₃能够分别通过下式(1)、(2)、(3)、(4)来表示。

这里，α：偏移、β：增益、图案光的相位。

若针对相位而求解上述式(1)、(2)、(3)、(4)，则能够导出下式(5)。

并且，能够使用如上述计算出的相位基于三角测量的原理求出被测量物上的各坐标(X、Y)上的高度Z。

作为用于上述拍摄装置的拍摄元件已知有CCD(Charge Coupled Devices：电荷耦合元件)区域传感器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)区域传感器等。

例如行间转移方式的CCD区域传感器包括被二维配置成矩阵状并且将入射光转换成与其光量相应的电荷并蓄积的多个受光部(像素)、将被蓄积在该受光部的电荷在垂直方上传送的多个垂直传送部、将从该垂直传送部传送的电荷在水平方向上传送的水平传送部、以及将从该水平传送部传送的电荷转换成电压而放大输出的输出放大器。

近年来，在三维测量的领域中，要求测量的快速化。为了与其对应，例如作为拍摄元件考虑通过使用区域传感器来使拍摄速度(图像数据的获取速度)快速化，所述区域传感器将拍摄区域划分为左右两个区域并从分别不同的通道并行进行来自该两个区域的输出(例如，参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利文献特开2012-247375号公报；