[发明专利]三维测量装置

说明书

提供一种三维测量装置，当进行利用了相移法的三维测量时，能够以更短时间实现更高精度的测量。基板检查装置(1)包括：向印刷基板(2)照射预定的光图案的两个照明装置(4A、4B)；对被照射光图案部分进行拍摄的相机(5)；以及进行各种图像处理、运算处理等的控制装置(6)。并且，在第一照射装置(4A)的第一光图案下执行了第一拍摄处理后，不等待第一液晶栅格(4Ab)的切换处理的完成，能够在第二照射装置(4B)的第二光图案下执行第二拍摄处理。在第二光图案所涉及的测量中，利用通过预定的拍摄条件确定的增益与偏移的关系、以及根据图像数据上的各像素的亮度值确定的增益或者偏移的值，基于在相位变化为2组的第二光图案下拍摄的2组的图像数据，通过相移法进行高度测量。

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

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膏状焊料。接着，基于该膏状焊料的粘性而在印刷基板上临时固定电子部件。之后，所述印刷基板被引导至回流炉，通过经过预定的回流工序进行焊接。最近，在被引导到回流炉的前一阶段需要检查膏状焊料的印刷状态，在该检查时有时使用三维测量装置。

近年来，提出了各种使用了光的所谓的非接触式的三维测量装置，提出了例如与使用相移法的三维测量装置相关的技术。

在利用了该相移法的三维测量装置中，通过将发出预定的光的光源以及栅格组合而成的照射单元，向被测量物(该情况下为膏状焊料)照射光图案，其中，所述栅格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。并且，使用配置在正上方的拍摄单元观测基板上的点。作为拍摄单元使用由镜头以及拍摄元件等构成的CCD相机等。

在上述构成下，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通过下式(U1)给出。

在这里，f：增益，e：偏移，光图案的相位。

在这里，通过对上述栅格进行移送或者切换控制，使光图案的相位变化为例如4阶段取入具有与这些对应的强度分布I₀、I₁、I₂、I₃的图像数据，基于下式(U2)消去f(增益)和e(偏移)，求出相位

并且，使用该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)。

但是，在仅在一个场所设置上述照射单元的构成中，由于可能在被测量物上产生未被照射光图案的影子的部分，有可能不能进行该影子部分的适当的测量。

鉴于此，以往已知以下技术，为了提高测量精度等，从两个方向照射光图案来进行测量。并且，在近些年来提出以下技术：为了缩短测量时间等，在进行第一拍摄处理之后，进行第二拍摄处理，在两次拍摄处理结束后，同时进行两个照射单元的移送或者切换处理(例如，参照专利文献1)，其中，第一拍摄处理是从第一照射单元照射第一光图案而进行的多次拍摄处理中的一次，第二拍摄处理是从第二照射单元照射第二光图案而进行的多次拍摄处理中的一次。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利文献特开2013-124937号公报。

发明内容

但是，如上述那样，在利用了相移法的以往的三维测量装置中，使要照射的光图案的相位在4个阶段(或者3个阶段)变化，需要拍摄4组(或者3组)图像。因此，在从两个方向照射光图案的情况下，关于一个测量对象范围分别需要各4次(或者3次)、合计8次(或者6次)的拍摄，有可能导致拍摄时间增长。