[发明专利]三维测量装置

说明书

本发明提供三维测量装置，能够在利用相移法进行三维测量时保持所需的测量精度的同时提高测量速度。基板检查装置(1)包括：从斜上方向印刷基板(2)的表面照射预定的光图案的照明装置(4)；拍摄印刷基板(2)上的照射了光图案的部分的相机(5)；以及实施基板检查装置(1)内的各种控制、图像处理、运算处理的控制装置(6)。控制装置(6)对于包含满足预定的判断条件的膏状焊料的检查区域，通过四次拍摄方式获取图像数据来执行高精度的三维测量，对于除此之外的检查区域，通过两次拍摄方式获取图像数据来短时间内执行三维测量。

技术领域

本发明涉及利用相移法进行三维测量的三维测量装置。

背景技术

一般来说，在印刷基板上安装电子部件的情况下，首先在配置于印刷基板上的预定的电极图案上印刷膏状焊料。接着，基于该膏状焊料的粘性在印刷基板上临时固定电子部件。之后，所述印刷基板被导入回流炉，通过经过预定的回流工序进行焊接。最近，在被导入回流炉的前一阶段，需要检查膏状焊料的印刷状态，在进行该检查时，有时使用三维测量装置。

近年来，提出了各种使用光的所谓非接触式的三维测量装置，例如提出了与使用相移法的三维测量装置有关的技术。

在利用该相移法的三维测量装置中，通过由发出预定的光的光源和将来自该光源的光转换为具有正弦波状(条纹状)的光强度分布的光图案的光栅组合构成的照射单元，将光图案照射至印刷基板(被测量物)。并且，使用配置于正上方的拍摄单元观察基板上的点。作为拍摄单元，使用由透镜及拍摄元件等构成的CCD(电荷耦合器件)相机等。

在上述构成之下，由拍摄单元拍摄的图像数据上的各像素的光的强度 (亮度)I由下式(U1)给出。

其中，f：增益、e：偏移、光图案的相位。

这里，通过移送或切换控制上述光栅，使光图案的相位例如以四阶段变化，获取具有与它们对应的强度分布 I₀、I₁、I₂、I₃的图像数据，基于下式(U2)取消f(增益)和e(偏移)，求出相位

然后，使用该相位角基于三角测量的原理求出印刷基板上的各坐标 (X，Y)上的高度(Z)(例如参照专利文献1)。

对于此，近年来，提出了代替上述四次拍摄方式使光图案的相位以三阶段变化、并根据三组图像数据获取相位的三次拍摄方式(例如参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利文献特开平5-280945号公报；

专利文献2：日本专利文献特开2002-81924号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

然而，四次拍摄方式由于基于更多的图像数据进行测量，因此虽然能够进行高精度的测量，但是测量(尤其是获取图像数据等)需要时间。相反，三次拍摄方式测量时间变短，但是对于相对尺寸小的膏状焊料(测量对象)存在测量精度不够的情况。

因此，在检查包含需要高精度测量的相对尺寸小的膏状焊料的印刷基板等时，由于测量需要大量的时间。