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JPH0434346A - Image reading system - Google Patents

Image reading system

Info

Publication number
JPH0434346A
JPH0434346A JP14289090A JP14289090A JPH0434346A JP H0434346 A JPH0434346 A JP H0434346A JP 14289090 A JP14289090 A JP 14289090A JP 14289090 A JP14289090 A JP 14289090A JP H0434346 A JPH0434346 A JP H0434346A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light source
image
printed circuit
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14289090A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruo Uemura
春生 植村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP14289090A priority Critical patent/JPH0434346A/en
Priority to EP91108874A priority patent/EP0459489B1/en
Priority to US07/706,801 priority patent/US5197105A/en
Priority to DE69124288T priority patent/DE69124288T2/en
Publication of JPH0434346A publication Critical patent/JPH0434346A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Image Input (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the quantity of sensed light in an image sensor and thereby to increase the precision in detection of an image by a construction wherein a light source for vertical illumination of a surface to be inspected is disposed in a part of an angular aperture of an imaging optical system. CONSTITUTION:A light source 110 for vertical illumination is constructed of a combination of a light source 111 for regular reflection with light sources 112 and 113 for diffused reflection, and the light source 111 for regular reflection is disposed in a part of an angular aperture of an imaging optical system 140. Accordingly, a light from the light source 110 for vertical illumination is applied onto a surface to be inspected of a printed circuit board 20 without passing through a half mirror or the like. Although part of a light reflected on the surface to be inspected is by the light source 110, the remainder reaches CCD linear image sensors 161 and 162 through the imaging optical system 140. According to this constitution, a respectable part of the light from the light source 110 enters the image sensors 161 and 162 and thus the precision in detection of an image in the image sensors 161 and 162 is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プリント基板の光学的外観検査装置などに
おいて使用されるイメージ読取りシステムに関するもの
で、特に、イメージセンサへの入射光量を増大させるた
めの改良に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an image reading system used in an optical visual inspection device for printed circuit boards, etc., and particularly relates to an image reading system for increasing the amount of light incident on an image sensor. Regarding improvements.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

周知のように、プリント基板においてはその片面または
両面に金属製の配線パターンが形成されるとともに、電
子部品の実装のためのスルーホールが基板を貫く方向に
形成されている。そして、これらの配線パターンやスル
ーホールが許容誤差以内の正確さで形成されているか否
かを検査するために、種々のタイプの光学的外観検査装
置が利用されている。
As is well known, in a printed circuit board, a metal wiring pattern is formed on one or both sides thereof, and through holes for mounting electronic components are formed in a direction penetrating the board. Various types of optical appearance inspection devices are used to inspect whether these wiring patterns and through holes are formed with accuracy within tolerance.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第13図は配線パターン検査装置に用いられるイメージ
読取りシステムの従来例を示す概念図である。光源1で
発生した光2はハーフミラ−3によって反射され、プリ
ント基板5の表面へと照射される。このプリント基板5
には配線パターン6とスルーホール7とが形成されてお
り、光2がその表面で反射して得られる反射光8は、ハ
ーフミラ−3および結像レンズ4を介してリニアイメー
ジセンサ9上に結像する。
FIG. 13 is a conceptual diagram showing a conventional example of an image reading system used in a wiring pattern inspection device. Light 2 generated by a light source 1 is reflected by a half mirror 3 and irradiated onto the surface of a printed circuit board 5. This printed circuit board 5
A wiring pattern 6 and a through hole 7 are formed on the surface, and the reflected light 8 obtained by reflecting the light 2 on the surface is focused on the linear image sensor 9 via the half mirror 3 and the imaging lens 4. Image.

リニアイメージセンサ9における受光レベルの例が第1
4図に示されており、この受光レベルは第13図のに−
に線に沿ったリニアイメージに相当する。配線パターン
6は金属製であるためその光反射率は大きく、この配線
パターン6に相当する受光レベルも大きい。これに対し
て基板5の絶縁ベース5aからの受光レベルは比較的小
さく、スルーホール7では光2が基板5の下方へ透過し
てしまうため、そこからの受光レベルは実質的にゼロで
ある。このため、閾値THを用いて受光レベルを判別す
れば、配線パターン6のイメージを把握可能である。
The first example of the light reception level in the linear image sensor 9 is
This is shown in Figure 4, and this light reception level is shown in Figure 13.
corresponds to a linear image along a line. Since the wiring pattern 6 is made of metal, its light reflectance is high, and the level of light received corresponding to this wiring pattern 6 is also high. On the other hand, the level of light received from the insulating base 5a of the substrate 5 is relatively small, and since the light 2 is transmitted downward through the through hole 7, the level of light received therefrom is substantially zero. Therefore, by determining the light reception level using the threshold TH, it is possible to understand the image of the wiring pattern 6.

また、プリント基板の裏面側にも別光源を配置し、その
別光源からスルーホールを透過した光を反射光とともに
ひとつのイメージセンサで検出する方式も提案されてい
る。このような例としては、特公昭62−29737号
公報に記載された技術がある。
A method has also been proposed in which another light source is placed on the back side of the printed circuit board, and the light transmitted from the other light source through the through-hole is detected together with the reflected light by a single image sensor. An example of this is the technique described in Japanese Patent Publication No. 62-29737.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、第13図の装置では、光源1からの光2のう
ちハーフミラ−3で反射されてプリント基板5へ向うの
はその光量の半分のみである。また、プリント基板5で
反射された光8のうちハーフミラ−3を透過してイメー
ジセンサ9に到達するのは、さらにその光量の半分であ
る。したがって配線パターン6における光反射率が仮に
100%であったとしても、イメージセンサ9に到達す
る光の光量は光源1から出射した光の光量の1/4であ
る。
In the device shown in FIG. 13, only half of the light 2 from the light source 1 is reflected by the half mirror 3 and directed toward the printed circuit board 5. Further, of the light 8 reflected by the printed circuit board 5, only half of the amount of light passes through the half mirror 3 and reaches the image sensor 9. Therefore, even if the light reflectance in the wiring pattern 6 is 100%, the amount of light reaching the image sensor 9 is 1/4 of the amount of light emitted from the light source 1.

このため、イメージセンサ9での受光光量は比較的小さ
なものとなっており、イメージ検出精度が必ずしも高く
ないという問題がある。そして、これは、プリント基板
の外観検査に用いられる装置のみでなく、種々の被検査
物についての外観検査装置において共通の問題となって
いる。
Therefore, the amount of light received by the image sensor 9 is relatively small, and there is a problem that image detection accuracy is not necessarily high. This is a common problem not only in devices used for visual inspection of printed circuit boards, but also in visual inspection devices for various objects to be inspected.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は、従来技術における上述の問題の克服を意図
しており、イメージセンサにおける受光光量を増大させ
てイメージ検出精度を高めたイメージ読取りシステムを
提供することを目的とする。
The present invention is intended to overcome the above-mentioned problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an image reading system that increases the amount of light received by an image sensor and improves image detection accuracy.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上述の目的を達成するため、この発明の第1の構成では
、イメージセンサと結像光学系とを有するイメージ検出
部を備え、前記イメージ検出部によって被検査面の光学
像を検出することにより前記被検査面の外観検査を行う
ために用いられるイメージ読取りシステムにおいて、前
記被検査面の落射照明を行うための光源を、前記結像光
学系の開口角の一部に配置しである。
In order to achieve the above object, a first configuration of the present invention includes an image detection section having an image sensor and an imaging optical system, and detects an optical image of the surface to be inspected by the image detection section. In an image reading system used for performing a visual inspection of a surface to be inspected, a light source for epi-illuminating the surface to be inspected is arranged at a part of the aperture angle of the imaging optical system.

また、好ましくは、落射照明のための光源を、結像光学
系の光軸に接する位置に配置する。
Preferably, a light source for epi-illumination is arranged at a position tangent to the optical axis of the imaging optical system.

〔作用〕[Effect]

落射照明用の光源からの光はハーフミラ−などを介さず
に被検査面に照射される。そして、被検査面で反射した
光のうちの一部は光源によってケラれるが、残余の部分
は結像光学系を介してイメージセンサに到達する。した
がって、光源からの光のかなりの部分がイメージセンサ
に入射することになり、イメージセンサでのイメージ検
出精度が向上する。結像光学系の光軸に接するように光
源を配置したときには、光源によってケラれずにイメー
ジセンサに到達する反射光は、イメージ検出部の入射瞳
に向って進行する反射光の約1/2となる。
Light from a light source for epi-illumination is irradiated onto the surface to be inspected without passing through a half mirror or the like. A portion of the light reflected by the surface to be inspected is vignetted by the light source, but the remaining portion reaches the image sensor via the imaging optical system. Therefore, a considerable portion of the light from the light source will be incident on the image sensor, improving the image detection accuracy of the image sensor. When the light source is arranged so as to be in contact with the optical axis of the imaging optical system, the reflected light that reaches the image sensor without being eclipsed by the light source is approximately 1/2 of the reflected light that travels toward the entrance pupil of the image detection unit. Become.

〔実施例〕〔Example〕

<A、全体構成〉 第1A図はこの発明の一実施例であるイメージ読取りシ
ステムを組込んだプリント基板検査装置10の切欠き平
面図であり、第1B図はその側面図である。この装置1
0は下部ハウジング11と上部ハウジング12とを備え
ており、下部ハウジング11の上面開口付近には、水平
方向に移動テーブル13が設けられている。移動テーブ
ル13は矩形フレーム14の中にガラス板15を取付け
た構造となっており、このガラス板15の下面15aは
スリ面となっている。そして、ガラス板15の上面15
b上にプリント基板2oが載置されて、このガラス板1
5によって支持される。
<A. Overall Configuration> FIG. 1A is a cutaway plan view of a printed circuit board inspection apparatus 10 incorporating an image reading system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a side view thereof. This device 1
0 includes a lower housing 11 and an upper housing 12, and a horizontally movable table 13 is provided near the opening of the upper surface of the lower housing 11. The movable table 13 has a structure in which a glass plate 15 is attached within a rectangular frame 14, and the lower surface 15a of this glass plate 15 is a slotted surface. Then, the upper surface 15 of the glass plate 15
A printed circuit board 2o is placed on b, and this glass plate 1
Supported by 5.

第2図に示すように、プリント基板2oはガラスエボキ
シによって形成された絶縁ベース板21とその片面また
は両面に形成された銅製のプリント配線パターン22゛
とを有している。プリント配線パターン22は配線部分
23とランド24とを有しており、ランド24中にはこ
のプリント基板20を貫通するスルーホール25が形成
されている。
As shown in FIG. 2, the printed circuit board 2o has an insulating base plate 21 made of glass epoxy and a printed wiring pattern 22' made of copper formed on one or both sides of the insulating base plate 21. The printed wiring pattern 22 has a wiring portion 23 and a land 24, and a through hole 25 passing through the printed circuit board 20 is formed in the land 24.

第1A図および第1B図に戻って、フレーム14は一対
のガイドレール16上をスライド可能であり、このガイ
ドレール16に平行な方向にボールネジ17が伸びてい
る。フレーム14に固定されたボールナツト19がこの
ボールネジ17に螺合しており、モータ18によってボ
ールネジ17を回転させると移動テーブル13は水平(
±Y)方向に移動する。
Returning to FIGS. 1A and 1B, the frame 14 can slide on a pair of guide rails 16, and a ball screw 17 extends in a direction parallel to the guide rails 16. A ball nut 19 fixed to the frame 14 is screwed into this ball screw 17, and when the ball screw 17 is rotated by the motor 18, the movable table 13 is moved horizontally (
±Y) direction.

一方、上部ハウジング12の内部にはイメージ読取りシ
ステム50が設けられている。イメージ読取りシステム
50の中央上部には、水平(±X)方向に伸びた光学へ
ラドアレイ100が配置されている。この光学へラドア
レイ100は8個の光学ヘッドHO〜H7を備えており
、これらの光学ヘッドHO〜H7は支持材101によっ
て等間隔に支持されている。この支持材101はガイド
材102上を(±X)方向にスライド可能であり、ガイ
ド材102は一対の側部フレーム材51a。
Meanwhile, an image reading system 50 is provided inside the upper housing 12. At the upper center of the image reading system 50, an optical radar array 100 extending in the horizontal (±X) direction is arranged. This optical radar array 100 includes eight optical heads HO to H7, and these optical heads HO to H7 are supported by a support member 101 at equal intervals. This support member 101 can slide in the (±X) direction on a guide member 102, and the guide member 102 is a pair of side frame members 51a.

51bに固定されている。この側部フレーム材51a、
51bはハウジング11..12に対して固定された位
置にある。また、支持材101は、ボールナツト(図示
せず)とボールネジ104とを介してモータ103に結
合されている。したがってモータ103を回転させると
、光学ヘッドHO〜H7は支持材101とともに(±X
)方向に移動可能である。
51b. This side frame material 51a,
51b is the housing 11. .. 12 in a fixed position. Further, the support member 101 is coupled to a motor 103 via a ball nut (not shown) and a ball screw 104. Therefore, when the motor 103 is rotated, the optical heads HO to H7 are moved together with the support member 101 (±X
) direction.

光学ヘッドHO〜H7の下方には透過照明用光源120
が配置されている。この光源120は、多数の赤外線L
EDを(±X)方向に配列したものであって、実質的に
線状光源として機能する。
A light source 120 for transmitted illumination is provided below the optical heads HO to H7.
is located. This light source 120 includes a large number of infrared L
The EDs are arranged in the (±X) direction and essentially function as a linear light source.

この光源120は支持杆121,122によって側部フ
レーム51から支持されている。また、光学ヘッドHO
〜H7のそれぞれの下部には落射照明用光源110が取
付けられている。後に詳述するように、この光源110
は(±X)方向に伸びた赤色LEDの1次元配列を3組
備えている。
This light source 120 is supported from the side frame 51 by support rods 121 and 122. In addition, the optical head HO
A light source 110 for epi-illumination is attached to the lower part of each of H7. As will be detailed later, this light source 110
has three one-dimensional arrays of red LEDs extending in the (±X) direction.

光学へラドアレイ100の前後には押えローラ機構20
OA、200Bが設けられている。前方ローラ機構20
0Aは8組のローラユニット210Aを備えており、シ
ャフト201Aを介して側部フレーム51a、51bに
取付けられている。
A presser roller mechanism 20 is provided before and after the optical radar array 100.
OA and 200B are provided. Front roller mechanism 20
0A includes eight roller units 210A, which are attached to side frames 51a and 51b via shafts 201A.

後方ローラ機構200Bも8組のローラユニット210
Bを備えており、シャフト201Bを介して側部フレー
ム51g、51bに取付けられている。これらのローラ
ユニット21OA  210Bは、揺動自在のアームに
よって支持されたゴムローラを有しており、このゴムロ
ーラとアームとはバネによって付勢されている。これら
のローラ機構20OA、200Bは、プリント基板20
がその下方に送られてきたときに、基板20を押えてそ
の位置ずれとたわみとを防止するために設けられている
The rear roller mechanism 200B also has eight roller units 210.
B, and is attached to the side frames 51g, 51b via a shaft 201B. These roller units 21OA and 210B have rubber rollers supported by swingable arms, and the rubber rollers and arms are biased by springs. These roller mechanisms 20OA and 200B are connected to the printed circuit board 20.
It is provided to hold down the substrate 20 and prevent it from shifting and bending when the substrate 20 is sent downward.

下部ハウジング11の両側部上面には、一対の操作スイ
ッチ盤26が取付けられている。これらのスイッチ盤2
6には同一のスイッチ群が設けられており、ハウジング
11のいずれの側からも容易にスイッチ操作が行えるよ
うになっている。また、上部ハウジング12中には、各
種のデータ処理や動作制御を行うためのデータ処理装置
300か配置されている。
A pair of operation switch panels 26 are attached to the upper surface of both sides of the lower housing 11. These switch boards 2
6 are provided with the same group of switches, so that the switches can be easily operated from either side of the housing 11. Further, in the upper housing 12, a data processing device 300 for performing various data processing and operation control is arranged.

<B、概略動作〉 この検査袋[10の細部構成を説明する前に、この装M
10の概略動作について述べておく。まず、第1A図お
よび第1B図の状態でプリント基板20がガラス板15
の上に載置される。そしてスイッチ盤26が操作される
とモータ18が正回転し、移動テーブル13とともにプ
リント基板20が(+Y)方向へ移動する。また、光源
110゜120が点灯する。
<B. General operation> Before explaining the detailed configuration of this test bag [10]
The general operation of No. 10 will be described below. First, the printed circuit board 20 is placed on the glass plate 15 in the state shown in FIGS. 1A and 1B.
is placed on top of the When the switch board 26 is operated, the motor 18 rotates forward, and the printed circuit board 20 moves in the (+Y) direction together with the moving table 13. Further, the light sources 110 and 120 are turned on.

テーブル13の移動に伴ってプリント基板20がイメー
ジ読取りシステム50の位置へ至ると、押えローラ機構
200A、200Bのローラがプリント基板20をガラ
ス板15に向けて押え付けつつ基板20の移動に伴って
回転する。そして、光源110からの落射照明によって
配線パターン22(第2図)のイメージが線順次に光学
ヘッドHO〜B7で読取られるとともに光源120から
の透過照明によってスルーホール25のイメージが線順
次に光学ヘッドHO〜B7で読取られる。
When the printed circuit board 20 reaches the position of the image reading system 50 as the table 13 moves, the rollers of the presser roller mechanisms 200A and 200B press the printed circuit board 20 toward the glass plate 15 while moving the board 20. Rotate. The epi-illumination from the light source 110 causes the images of the wiring patterns 22 (FIG. 2) to be read line-by-line by the optical heads HO to B7, and the transmitted-light illumination from the light source 120 causes the images of the through-holes 25 to be read line-by-line by the optical heads. It is read from HO to B7.

この読取りのための光学ヘッドHO〜H7の内部構成は
後述する。
The internal structure of the optical heads HO to H7 for this reading will be described later.

ところで、光学ヘッドHO〜H7は直線状に配列されて
いるが、それぞれの視野の間にはギャップがあるため、
プリント基板20を(+Y)方向に移動させても、その
表面の画像全体を読取ることはできない。そこで、プリ
ント基板20を(+Y)方向に移動させ終った後にモー
タ103を駆動し、それによって光学ヘッドHO〜H7
の全体を(+X)方向へと移動させる。その移動量は光
学ヘッドHO〜H7の相互配列ピッチの半分とされる。
By the way, although the optical heads HO to H7 are arranged in a straight line, there is a gap between each field of view.
Even if the printed circuit board 20 is moved in the (+Y) direction, the entire image on its surface cannot be read. Therefore, after the printed circuit board 20 is moved in the (+Y) direction, the motor 103 is driven, and the optical heads HO to H7 are thereby driven.
Move the entire area in the (+X) direction. The amount of movement is half the mutual arrangement pitch of the optical heads HO to H7.

そして、この移動の後にモータ18を逆回転させてプリ
ント基板20を(−Y)方向に移動させつつ、光学ヘッ
ドHO〜H7による配線パターン22とスルーホール2
5とのイメージの読取りを行う。
After this movement, the motor 18 is reversely rotated to move the printed circuit board 20 in the (-Y) direction, and the wiring patterns 22 and through holes 2 formed by the optical heads HO to H7 are
Read the image with 5.

その結果、第〕A図中に実線矢印A1で示すスキャンと
破線矢印A2で示すスキャンとが実行されることになり
、プリント基板20の表面全域にわたるイメージの読取
りが実現される。読取られたイメージはデータ処理装W
300に与えられ、所定の基準に従って配線パターン2
2とスルーホール25との良否が判定される。
As a result, the scan shown by the solid line arrow A1 and the scan shown by the broken line arrow A2 in FIG. The read image is processed by the data processing device W.
300 and according to predetermined standards wiring pattern 2
2 and the through hole 25 are judged to be good or bad.

くC8光学ヘッドの詳細〉 第3A図は光学ヘッドHOの内部構成を示す模式的側面
図である。この第3A図はひとつの光学ヘッドHOにつ
いてのものであるが、他の光学ヘッドH1〜H7もこれ
と同一の構造を有している。
Details of C8 Optical Head> FIG. 3A is a schematic side view showing the internal configuration of the optical head HO. Although FIG. 3A shows one optical head HO, the other optical heads H1 to H7 also have the same structure.

光学ヘッドHOはケーシング130を有しており、この
ケーシング130の下部に取付けた支持材11.6,1
17によって落射照明用光源110か吊下げられている
。光源110は正反射用光源111と乱反射用光源11
2,113との組合せからなり、各光源111,112
..113のそれぞれは、波長λ、  (−800〜7
00 ns)の赤色光を発生する赤色LED115(第
3B図)の−次元配列からなる実質的な線状光源である
The optical head HO has a casing 130, and supports 11.6, 1 are attached to the lower part of the casing 130.
A light source 110 for epi-illumination is suspended by 17. The light source 110 includes a regular reflection light source 111 and a diffuse reflection light source 11
2,113, each light source 111,112
.. .. Each of 113 has a wavelength λ, (-800 to 7
It is essentially a linear light source consisting of a -dimensional array of red LEDs 115 (FIG. 3B) that generate red light (00 ns).

これらのうち、乱反射用光源112,113は、光学ヘ
ッドHO内に設けた結像レンズ系140の光軸LAから
かなり離れた位置に配置されているが、正反射用光源1
11はその端部が光軸LAに接する位置に設けられてい
る。後述するように結像レンズ系140はCCDリニア
イメージセンサ161.162上にプリント基板20の
配線パターン22とスルーホール25とのイメージをそ
れぞれ結像させるためのものである。そして、乱反射用
光源112,113はその結像のための開口角外に配置
され、正反射用光源111はその開口角の一部に配置さ
れていることになる。
Among these, the light sources 112 and 113 for diffuse reflection are arranged at a position quite far from the optical axis LA of the imaging lens system 140 provided in the optical head HO, but the light sources 112 and 113 for regular reflection
11 is provided at a position where its end is in contact with the optical axis LA. As will be described later, the imaging lens system 140 is for forming images of the wiring pattern 22 and the through hole 25 of the printed circuit board 20 on the CCD linear image sensors 161 and 162, respectively. The light sources 112 and 113 for diffuse reflection are arranged outside the aperture angle for image formation, and the light source 111 for regular reflection is arranged in a part of the aperture angle.

これらの光源111,112,113からの光は、プリ
ント基板20の上面のうちその時点で光学ヘッドHOの
直下に存在する被検査エリアARに向けて照射される。
Light from these light sources 111, 112, and 113 is irradiated toward the inspection area AR, which is located directly under the optical head HO at that time on the upper surface of the printed circuit board 20.

落射照明のために正反射用光源111と乱反射用光源1
12.113とを設けているのは、配線パターン22の
表面は必ずしも鏡面となっていないため、配線パターン
22のイメージを正確にとらえるにはそれからの正反射
と乱反射との双方を利用することが好ましいからである
。なお、前述の光源111,11.2,113は、結像
レンズ系140側(図中で上側)が遮光されている。
Regular reflection light source 111 and diffuse reflection light source 1 for epi-illumination
12 and 113 are provided because the surface of the wiring pattern 22 is not necessarily a mirror surface, so in order to accurately capture the image of the wiring pattern 22, it is necessary to utilize both specular reflection and diffused reflection from the wiring pattern 22. This is because it is preferable. Note that the light sources 111, 11.2, and 113 described above are shielded from light on the imaging lens system 140 side (upper side in the figure).

一方、透過用光源120は、波長λ2  (−700〜
1000n■)の赤外光を発生する赤外LED125(
第3B図)の1次元配列からなっている。この光源12
0は、結像レンズ系140の光軸LAと直角に交わる線
上に設けである。そして、この光源120は、プリント
基板20の裏面のうち、被検査エリアARの裏側に相当
するエリアに向けて(+2)方向に赤外光を照射する。
On the other hand, the transmission light source 120 has a wavelength λ2 (-700~
Infrared LED 125 (1000n■) that generates infrared light
It consists of a one-dimensional array (Figure 3B). This light source 12
0 is provided on a line perpendicular to the optical axis LA of the imaging lens system 140. The light source 120 irradiates infrared light in the (+2) direction toward an area of the back surface of the printed circuit board 20 that corresponds to the back side of the area to be inspected AR.

落射照明用光源111,112.113から被検査エリ
アARに向けて照射された赤色光はこの被検査エリアA
Rで反射される。また、透過照明用光源120から照射
された赤外光のうちスルーホール25に向かう部分はス
ルーホール25を透遇する。そして、これらの反射光と
透過光とは、空間的に重なり合った複合光として光学ヘ
ッドHOへと向かう。
The red light emitted from the epi-illumination light sources 111, 112, and 113 toward the inspection area AR is reflected in the inspection area A.
It is reflected by R. In addition, a portion of the infrared light emitted from the transmitted illumination light source 120 toward the through hole 25 passes through the through hole 25 . Then, these reflected light and transmitted light head toward the optical head HO as spatially overlapping composite light.

第4A図に示すように、プリント基板20の被検査エリ
アARから結像レンズ系140の入射瞳の範囲内に向う
光束り。のうち、その半分に相当する部分り、のみが結
像レンズ系140に到達し、残りの半分に相当する部分
Lbは光源111およびその支持材116によってケラ
れる。したがって、部分L  、Lbをそれぞれ「有効
光束」。
As shown in FIG. 4A, a light beam is directed from the inspection area AR of the printed circuit board 20 into the range of the entrance pupil of the imaging lens system 140. Of these, only the portion corresponding to half reaches the imaging lens system 140, and the remaining portion Lb corresponding to the remaining half is obscured by the light source 111 and its support member 116. Therefore, the portions L and Lb are each referred to as an "effective luminous flux".

「無効光束」と呼ぶことにすれば、有効光束Laの投射
立体角(結像レンズ系140の複合光取込み角)ω と
無効光束り、の投射立体角ω5とのそれぞれは、光束り
。の投射立体角(開口角)ω。の半分となっている。す
なわち、次式(1)〜(4)が成立する。
If we call it an "ineffective light beam," then the projection solid angle ω of the effective light beam La (complex light intake angle of the imaging lens system 140) and the projection solid angle ω5 of the invalid light beam are each a light beam. The projection solid angle (aperture angle) ω. It is half of that. That is, the following equations (1) to (4) hold true.

ω +ωb−ω0          ・・・(1)ω
 ■a11ωD           ・・・(2)ω
b=(1a)  ・ω0      ・・・(3)α−
1/2                 ・・・(4
)有効光束り、は第3A図に示すように結像レンズ系1
40を通ってコールドミラー150へと入射する。コー
ルドミラー150は赤外線のみを透過するミラーである
。したがって、有効光束り。
ω + ωb-ω0 ... (1) ω
■a11ωD...(2)ω
b = (1a) ・ω0 ... (3) α-
1/2...(4
) The effective luminous flux is the imaging lens system 1 as shown in FIG. 3A.
40 and enters the cold mirror 150. The cold mirror 150 is a mirror that transmits only infrared rays. Therefore, the effective luminous flux.

に含まれる光のうち赤色光(すなわち、プリント基板2
0の表面からの反射光LR)はこのミラー150で反射
されて(+Y)方向に進み、第1のCCD、リニアイメ
ージセンサ161の受光面上で結像する。また、有効光
束Laに含まれる赤外光(スルーホール25の透過光L
T)はミラー150を透過して第2のCCDリニアイメ
ージセンサ162の受光面上で結像する。
Among the light included in the red light (i.e., the printed circuit board 2
The reflected light LR) from the surface of the mirror 150 is reflected by the mirror 150, travels in the (+Y) direction, and forms an image on the light receiving surface of the first CCD, linear image sensor 161. In addition, the infrared light included in the effective luminous flux La (the transmitted light L of the through hole 25
T) passes through the mirror 150 and forms an image on the light receiving surface of the second CCD linear image sensor 162.

これらのCCDリニアイメージセンサ161゜162は
(±X)方向に1次元配列したCCD受光セルを有して
いる。このため、第1のリニアイメージセンサ161で
は落射照明によるプリント基板20の表面の1次元イメ
ージが検出され、第2のりニアイメージセンサ162で
は透過照明によるスルーホール25の1次元イメージが
検出される。そして、!ll1IA図および第1B図に
2.示した移動機構によってプリント基板20と光学へ
ラドアレイ100とを相対的に移動させることにより、
プリント基板20の各エリアがスキャンされ、各エリア
についての配線パターン22とスルーホール25との2
次元イメージが把握される。
These CCD linear image sensors 161 and 162 have CCD light receiving cells arranged one-dimensionally in the (±X) direction. Therefore, the first linear image sensor 161 detects a one-dimensional image of the surface of the printed circuit board 20 due to epi-illumination, and the second linear image sensor 162 detects a one-dimensional image of the through-hole 25 due to transmitted illumination. and,! 2. In Figure ll1IA and Figure 1B. By relatively moving the printed circuit board 20 and the optical RAD array 100 using the illustrated moving mechanism,
Each area of the printed circuit board 20 is scanned, and the wiring pattern 22 and through hole 25 for each area are scanned.
A dimensional image is grasped.

リニアイメージセンサ161.162で11らtLだイ
メージ信号は後述する回路によってデジタル化された後
、第5図(a) 、 (b)に示すように閾値TH1,
TH2を用いて2値化される。ただし、第5図(a)は
第1のリニアイメージセンサ161で得られるイメージ
信号PSoの例を示し、第5図(b)は第2のりニアイ
メージセンサ162で得られるイメージ信号H8oの例
を示している。
The image signals 11 to 162 from the linear image sensors 161 and 162 are digitized by a circuit to be described later, and then the threshold values TH1,
It is binarized using TH2. However, FIG. 5(a) shows an example of the image signal PSo obtained by the first linear image sensor 161, and FIG. 5(b) shows an example of the image signal H8o obtained by the second linear image sensor 162. It shows.

第3B図は第3A図に示した光学ヘッドHOの模式的正
面図であり、この第3B図においては、図示の便宜上、
第1のリニアイメージセンサ161は省略されている。
FIG. 3B is a schematic front view of the optical head HO shown in FIG. 3A, and in FIG. 3B, for convenience of illustration,
The first linear image sensor 161 is omitted.

また、光学ヘッドIO内の光路もスルーホール透過光の
みについて示しである。そして、この実施例では結像レ
ンズ系140として、プリント基板20側とリニアイメ
ージセンサ161.162側とのいずれにおいてもテレ
セントリックとなっているテレセントリックレンズ系が
使用されている。このため、このレンズ系140の視野
内にある各スルーホール25からの透過光の結像光軸は
、レンズ系140の前方および後方のいずれにおいても
レンズ系140自身の光軸LAと平行である。
Furthermore, the optical path within the optical head IO is also shown for only the light transmitted through the through holes. In this embodiment, a telecentric lens system is used as the imaging lens system 140, which is telecentric both on the printed circuit board 20 side and on the linear image sensor 161, 162 side. Therefore, the imaging optical axis of the transmitted light from each through hole 25 within the field of view of this lens system 140 is parallel to the optical axis LA of the lens system 140 itself, both in front and behind the lens system 140. .

以上の構成を有するイメージ読取りシステム50では次
のような利点がある。
The image reading system 50 having the above configuration has the following advantages.

(1)  プリント基板20の表面からレンズ系140
の入射瞳に向う光のうちの半分がリニアイメージセンサ
161,162上で結像する。これに対して第13図に
示した従来例では、既述したように、イメージセンサ9
に到達する光8は光源1からの光2の1/4である。
(1) Lens system 140 from the surface of the printed circuit board 20
Half of the light directed toward the entrance pupil of is imaged on linear image sensors 161 and 162. On the other hand, in the conventional example shown in FIG. 13, as described above, the image sensor 9
The light 8 reaching the is 1/4 of the light 2 from the light source 1.

第6A図および第6B図は、結像レンズ系の入射瞳のう
ち実際にプリント基板からの光が入射する範囲とその通
過光束密度とを従来例と実施例とについて示す模式図で
ある。16A図は113図の従来例に相当しており、入
射瞳の全域に光が入射するがその通過光束密度は光源1
の発生光束密度の1/4またはそれ以下である。これに
対して第6B図(実施例)では入射瞳の半分のみが利用
されるが、その通過光量密度は従来例の4倍である。た
だし、この比較において実施例では正反射用光源111
のみを考えている。
FIGS. 6A and 6B are schematic diagrams showing the range into which light from the printed circuit board actually enters in the entrance pupil of the imaging lens system and the density of light flux passing through the range in the conventional example and the example. Figure 16A corresponds to the conventional example in Figure 113, in which light enters the entire area of the entrance pupil, but the density of the light flux passing through it is equal to that of the light source 1.
This is 1/4 or less of the generated luminous flux density. On the other hand, in FIG. 6B (embodiment), only half of the entrance pupil is used, but the density of the amount of light passing therethrough is four times that of the conventional example. However, in this comparison, in the example, the specular reflection light source 111
I'm only thinking about.

このため、実施例におけるリニアイメージセンサ161
に入射する光量は従来例におけるイメージセンサ9に入
射する光量の2倍となり、コントラストが強く、ノイズ
の影響を受けにくいイメージを得ることができる。
For this reason, the linear image sensor 161 in the embodiment
The amount of light incident on the image sensor 9 is twice the amount of light incident on the image sensor 9 in the conventional example, and an image with strong contrast and less susceptible to noise can be obtained.

ところで、第7図に示すように、結像レンズ系140a
の光軸LAをプリント基板20の法線方向NAから角度
(+φ)だけ傾けて配置し、正反射用光源111aを法
線方向NAから角度(−φ)だけ傾けるという技術も考
えられる。このときの角度φの値をある程度大きくすれ
ば、プリント基板20からの反射光が光源111aによ
ってケラれることなく結像レンズ系140aに入射し、
リニアイメージセンサへの入射光量は実施例の2倍とな
る。
By the way, as shown in FIG. 7, the imaging lens system 140a
It is also possible to consider a technique in which the optical axis LA is inclined by an angle (+φ) from the normal direction NA of the printed circuit board 20, and the specular reflection light source 111a is inclined by an angle (−φ) from the normal direction NA. If the value of the angle φ at this time is increased to a certain extent, the reflected light from the printed circuit board 20 will be incident on the imaging lens system 140a without being vignetted by the light source 111a.
The amount of light incident on the linear image sensor is twice that of the example.

しかしながら、この場合には法線方向NAから傾いた方
向でイメージ検出を行うことになり、被検査エリアの直
上でイメージ検出は行われない。
However, in this case, image detection is performed in a direction tilted from the normal direction NA, and image detection is not performed directly above the area to be inspected.

この事情は第6C図に模式的に示されており、図中のク
ロス点からの受光範囲のずれはこのような傾きを表現し
ている。そして、このような傾きがあると被検査エリア
全域にわたって合焦とすることができないため、配線パ
ターン22の検出イメージにぼけや歪を生じ、その検出
精度が低下する。
This situation is schematically shown in FIG. 6C, and the deviation of the light receiving range from the cross point in the figure represents such an inclination. If such an inclination exists, it is not possible to focus on the entire area to be inspected, which causes blurring and distortion in the detected image of the wiring pattern 22, reducing the detection accuracy.

これに対して実施例の配置ではそのような問題は生じな
い。
On the other hand, such a problem does not occur with the arrangement of the embodiment.

なお、実施例において結像レンズ系140の上方に配置
したミラー150はハーフミラ−ではなく、正反射光の
うちこのミラー150に入射した光束は実質的にそのす
べてが反射されるため、ミラー150において光量が半
減することはない。
In addition, in the embodiment, the mirror 150 disposed above the imaging lens system 140 is not a half mirror, and substantially all of the light beam incident on this mirror 150 among the specularly reflected light is reflected. The amount of light will never be halved.

(2)  配線パターン22のイメージとスルーホール
25のイメージとが同時に得られるため、外観検査を高
速に行うことができる。また、結像レンズ系140は配
線パターン22のイメージ検出とスルーホール25のイ
メージ検出とに共用されているため、ひとつの光学ヘッ
ド内に複数の結像レンズ系を並列的に設ける必要はない
(2) Since the image of the wiring pattern 22 and the image of the through hole 25 can be obtained at the same time, the appearance inspection can be performed at high speed. Further, since the imaging lens system 140 is used for both the image detection of the wiring pattern 22 and the image detection of the through hole 25, there is no need to provide a plurality of imaging lens systems in parallel within one optical head.

(3)  第5図(a) 、(b)に示すように、配線
パターン22のイメージとスルーホール25のイメージ
とがリニアイメージセンサ161.162で別個に検出
されるため、閾値レベルTHI、TH2は、それらの相
互関係を考慮せずに個別に最適の値とすることができる
。その結果、各イメージの受光レベルが空間的に変動し
ても、正確に各イメージを把握できる。
(3) As shown in FIGS. 5(a) and 5(b), since the image of the wiring pattern 22 and the image of the through hole 25 are detected separately by the linear image sensors 161 and 162, the threshold levels THI and TH2 are detected separately. can be individually set to the optimum value without considering their mutual relationship. As a result, even if the light reception level of each image varies spatially, each image can be accurately grasped.

(4)  結像レンズ系140はテレセントリックレン
ズ系となっているため、ミニバイアホールのような径の
小さなスルーホールについてもそのイメージを正確にと
らえることができる。その理由は次の通りである。すな
わち、まず、ミニバイアホールにおいては、第8図に示
すように、その長さ(深さ)Hと径りとの比(アスペク
ト比)が、たとえば、 H/D−1,6■■/  0.3+m■−5,3・・ 
(5) となっている。このため、第9A図のように非テレセン
トリックレンズ系141を用いたときには、レンズ系の
光軸から離れたホール25a、25bは透過照明の陰と
なり、これらに対応【7て得られるイメージ信号では、
第10A図に示すように、ホール25a、25bに対応
するホールイメージ25A、25Bの一部分が欠けてし
まう。
(4) Since the imaging lens system 140 is a telecentric lens system, it is possible to accurately capture the image of a small diameter through hole such as a mini via hole. The reason is as follows. That is, first, in the mini-via hole, as shown in FIG. 8, the ratio (aspect ratio) between the length (depth) H and the diameter is, for example, H/D-1,6■■/ 0.3+m■-5,3...
(5). Therefore, when a non-telecentric lens system 141 is used as shown in FIG. 9A, the holes 25a and 25b located far from the optical axis of the lens system become shadows of transmitted illumination, and correspondingly, in the image signal obtained in [7],
As shown in FIG. 10A, portions of hole images 25A and 25B corresponding to holes 25a and 25b are missing.

これに対して、この実施例のようにテレセントリックレ
ンズ系140を用いれば、その光軸から離れたホール2
5a、25bのイメージも正確にとらえることができる
(第9B図および第10B図参照)。
On the other hand, if the telecentric lens system 140 is used as in this embodiment, the hole 2 located far from the optical axis
Images 5a and 25b can also be captured accurately (see Figures 9B and 10B).

(5)  ガラス板15の下面15a(第2図)かスリ
面となっているため、透過用光源120からの光は基板
20の裏面に均一に照射される。このため、スルーホー
ル25のイメージ上における受光レベルが均一となる。
(5) Since the lower surface 15a (FIG. 2) of the glass plate 15 is a scratched surface, the light from the transmission light source 120 is uniformly irradiated onto the back surface of the substrate 20. Therefore, the light reception level on the image of the through hole 25 becomes uniform.

<D、電気的構成〉 第11図はこの実施例における電気的構成を示すブロッ
ク図である。各光学へラドHO〜H7から得られる配線
パターンイメージ信号pso−pS とスルーホールイ
メージ信号BSo−H57とは、A/Dコンバータ30
1によってデジタル信号に変換された後、2値化回路3
02,303へ与えられる。
<D. Electrical Configuration> FIG. 11 is a block diagram showing the electrical configuration in this embodiment. The wiring pattern image signal pso-pS and the through-hole image signal BSo-H57 obtained from each optical helad HO to H7 are the A/D converter 30
After being converted into a digital signal by 1, the binarization circuit 3
Given to 02,303.

光学ヘッドHOに対応する2値化回路302゜303の
組合せ304について、第12図にその詳細が示されて
いる。2値化回路302,303は比較器305.30
6によって構成されており、レジスタ307,308に
保持されている閾値TH1,TH2がこれらの比較器3
05,306に与えられている。比較器305,306
はこれらの閾値THI、TI(2とデジタル化された後
のイメージ信号ps、psoをそれぞれ比較しく第5図
参照)、閾値THI、TH2よりも信号pso、HSo
のレベルが高いときに“H” となり、低いときに“L
′となる2値化信号をそれぞれ出力する。他の光学ヘッ
ドH1〜H7に対応する2値化回路302.303も同
様の構成となっており、レジスタ307,308からの
閾値TH1゜TH2は、2値化回路302.303のそ
れぞれのペアについて共通に使用される。
FIG. 12 shows details of a combination 304 of binarization circuits 302 and 303 corresponding to the optical head HO. The binarization circuits 302 and 303 are comparators 305 and 30.
6, and threshold values TH1 and TH2 held in registers 307 and 308 are applied to these comparators 3.
05,306. Comparators 305, 306
are these thresholds THI, TI (see Figure 5 for comparing the image signals ps, pso after being digitized with 2), and the signals pso, HSo are lower than the thresholds THI, TH2.
When the level is high, it becomes “H”, and when it is low, it becomes “L”.
', respectively, are output. The binarization circuits 302 and 303 corresponding to the other optical heads H1 to H7 have a similar configuration, and the threshold values TH1 and TH2 from the registers 307 and 308 are set for each pair of the binarization circuits 302 and 303. Commonly used.

第11図に戻って、このようにして得られた2値化済の
イメージ信号はパターン検査回路400に与えられる。
Returning to FIG. 11, the binarized image signal obtained in this manner is provided to a pattern inspection circuit 400.

パターン検査回路400ではそれらのイメージ信号に基
づいて配線パターン22やスルーホール25の2次元イ
メージを構築し、所定の基準に従ってその良否を判定す
る。
The pattern inspection circuit 400 constructs a two-dimensional image of the wiring pattern 22 and the through hole 25 based on these image signals, and determines whether the image is good or bad according to a predetermined standard.

データ処理装置300にはまた、制御回路310が設け
られている。制御回路310は点灯回路311.312
を介して光源110.120に点灯/消灯指令を与える
ほか、モータ18,103に駆動制御信号を出力する。
The data processing device 300 is also provided with a control circuit 310. The control circuit 310 is a lighting circuit 311.312
In addition to giving on/off commands to the light sources 110 and 120 via the controllers, it also outputs drive control signals to the motors 18 and 103.

また、モータ18にはロータリーエンコーダ18Eが設
けてあり、それによって検出されたモータ回転角信号が
制御回路310に取込まれる。この回転角信号は、デー
タ処理タイミングを規定する。
Further, the motor 18 is provided with a rotary encoder 18E, and a motor rotation angle signal detected by the rotary encoder 18E is taken into the control circuit 310. This rotation angle signal defines data processing timing.

以上のような構成によって、第1A図および第1B図に
示した光学的検査装置10は、プリント基板20の外観
検査を精度良く実行する。
With the above configuration, the optical inspection apparatus 10 shown in FIGS. 1A and 1B accurately performs the visual inspection of the printed circuit board 20.

<E、他の実施例〉 (1)  正反射用光源111は光学ヘッドHO〜H7
のそれぞれの開口角の一部に配置すればよく、必ずしも
結像レンズ系140の光軸LAに接する必要はない。す
なわち、既述した(1)〜(3)式におけるパラメータ
αの値は、 0くα〈1          ・・・(6)の範囲内
で種々選択可能である。パラメータαの値を比較的大き
くとると、光学ヘッドHO〜H7の有効開口角は広がる
(第4B図)。しかしながら、この場合には光源111
からの光は浅い角度でプリント基板20の表面に入射す
るためにその正反射の反射角も浅くなり、結像レンズ系
140に入射する反射光(有効光束)の光量が減ってし
まう。パラメータaの値を比較的小さくとったときには
反射角は大きくなるが、有効開口角が狭くなり、その結
果として有効光束の光量はやはり減少する。
<E, Other Examples> (1) The specular reflection light source 111 is the optical head HO to H7.
It is only necessary to arrange it at a part of each aperture angle, and it is not necessarily necessary to be in contact with the optical axis LA of the imaging lens system 140. That is, the value of the parameter α in the equations (1) to (3) described above can be variously selected within the range of 0 × α<1 (6). When the value of the parameter α is set to a relatively large value, the effective aperture angle of the optical heads HO to H7 becomes wider (FIG. 4B). However, in this case, the light source 111
Since the light is incident on the surface of the printed circuit board 20 at a shallow angle, the reflection angle of its specular reflection also becomes shallow, and the amount of reflected light (effective luminous flux) incident on the imaging lens system 140 is reduced. When the value of the parameter a is set to a relatively small value, the reflection angle becomes large, but the effective aperture angle becomes narrow, and as a result, the amount of effective luminous flux also decreases.

有効光束の光量は (1)〜(8)式における立体角ω
8.ωbの積に比例すると考えることができる。
The amount of effective luminous flux is the solid angle ω in equations (1) to (8)
8. It can be considered that it is proportional to the product of ωb.

立体角ω は結像レンズ系140の有効開口角の広さを
表現し、立体角ω5は光源111から照射した光がプリ
ント基板20の表面で反射する反射角に影響を及はす。
The solid angle ω expresses the width of the effective aperture angle of the imaging lens system 140, and the solid angle ω5 affects the reflection angle at which the light emitted from the light source 111 is reflected on the surface of the printed circuit board 20.

このため、有効光束の光量Q は、比例定数Cを用いて
、 Q−Cω8ωb        ・・・(7)のように
書けるが、相加平均は相乗平均以上であるという定理を
用いると、次式(8)が得られる。
Therefore, the light quantity Q of the effective luminous flux can be written as Q-Cω8ωb (7) using the proportionality constant C, but using the theorem that the arithmetic mean is greater than the geometric mean, the following equation ( 8) is obtained.

Q−Cω8 ω b ≦ C(ω +ωb)  /4 ・・・(8)そして、
 (1)式の条件を用いると、Q ≦ Cω  /4 
     ・・・(9)O てあり、 ω、  −ωb           ・・・(lO)
のときにQ は最大値Cω  /4となる。第4O A図に示した実施例において(10)式すなわちα−1
/2が成立するようにしているのは、このような理由に
よる。
Q-Cω8 ω b ≦ C (ω + ωb) /4 (8) And,
Using the condition of equation (1), Q ≦ Cω /4
...(9)O, ω, -ωb ...(lO)
When , Q becomes the maximum value Cω /4. In the embodiment shown in FIG. 4OA, formula (10), that is, α-1
This is the reason why /2 is made to hold.

(2)  この発明はプリント基板の外観検査のみなら
ず、磁気ディスクや半導体ウェハの外観検査など、種々
の検査装置におけるイメージ読取りシステムに適用可能
である。
(2) The present invention is applicable not only to the visual inspection of printed circuit boards, but also to image reading systems in various inspection apparatuses, such as visual inspection of magnetic disks and semiconductor wafers.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、ハ
ーフミラ−を介さずに被検査面の照明とそのイメージ読
取りが可能であるため、イメージセンサへの入射光量が
増大する。その結果、被検査面のイメージを高精度で検
出可能である。
As described above, according to the first aspect of the invention, it is possible to illuminate the surface to be inspected and read the image thereof without using a half mirror, so that the amount of light incident on the image sensor increases. As a result, the image of the surface to be inspected can be detected with high precision.

また、請求項2記載の発明では結像光学系へ入射する反
射光の光量を最大にできるため、上記の効果が特に顕著
となる。
Further, in the invention as set forth in claim 2, since the amount of reflected light incident on the imaging optical system can be maximized, the above-mentioned effect becomes particularly remarkable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1A図はこの発明の実施例であるイメージ読取りシス
テムを組込んだプリント基板の光学的検査装置の部分切
欠平面図、 第1B図は、第1A図に示した装置の部分切欠側面図、 第2図は、プリント基板の例を示す図、第3A図は、実
施例で用いられる光学ヘッドの模式的側面図、 第3B図は、第3A図に示した光学的ヘッドの模式的正
面図、 第4A図は、正反射用光源の配置位置と結像レンズ系へ
の入射光束との関係を示す図、第4B図は、この発明の
他の実施例において結像レンズ系への入射光束を示す図
、 第5図は、実施例のシステムによって得られるイメージ
信号とその2値化処理を示す波形図、第6A図から第6
C図は、結像レンズ系への入射範囲と入射光量とを、従
来例、実施例および比較例についてそれぞれ示す模式図
、 第7図は、比較例における配置の説明図、第8図は、ミ
ニバイ7ホールの説明図、第9A図および第9B図は、
非テレセントリックレンズ系とテレセントリックレンズ
系との説明図、 第10A図および第10B図は、非テレセントリックレ
ンズ系を介して得られるホールイメージとテレセントリ
ックレンズ系を介して得られるホールイメージとを示す
図、 第11図および第12図は、第1A図および第1B図に
示した装置の電気的構成を示す図、第13図は、従来の
イメージ読取りシステムの原理図、 第14図は、第13図のシステムによって得られるイメ
ージ信号の例を示す波形図である。 10・−・プリント基板検査装置、 13・・・移動テーブル、 20・・・プリント基板、
50・・・イメージ読取りシステム、 110・・・落射照明用光源、 111・・・正反射用光源、 112.113・・・乱反射用光源、 120・・・透過照明用光源、 140−・・結像レンズ系、 150・・・コールドミラー 161.162・・・CCDリニアイメージセンサ、H
O−H7・・・光学ヘッド 第2rEJ 3A 110:落射照明用光源 111:正反射用光源 112.113:乱反射用光源 161 : 162:CCDリニアイメージセンサ25
B 第 0A 図 第 0B 図 bA 2ミ 第 A 図 第 B 図 受 第 図 第 図
1A is a partially cutaway plan view of an optical inspection device for printed circuit boards incorporating an image reading system according to an embodiment of the present invention; FIG. 1B is a partially cutaway side view of the device shown in FIG. 1A; FIG. 2 is a diagram showing an example of a printed circuit board, FIG. 3A is a schematic side view of the optical head used in the example, and FIG. 3B is a schematic front view of the optical head shown in FIG. 3A. FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the arrangement position of the specular reflection light source and the incident light flux to the imaging lens system, and FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the arrangement position of the light source for specular reflection and the incident light flux to the imaging lens system in another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a waveform diagram showing an image signal obtained by the system of the embodiment and its binarization process, and FIG. 6A to FIG.
Figure C is a schematic diagram showing the range of incidence and amount of incident light on the imaging lens system for a conventional example, an example, and a comparative example, Figure 7 is an explanatory diagram of the arrangement in the comparative example, and Figure 8 is: The explanatory diagram of the mini-buy 7 holes, Figures 9A and 9B, are as follows:
An explanatory diagram of a non-telecentric lens system and a telecentric lens system, FIGS. 10A and 10B are diagrams showing a hole image obtained through a non-telecentric lens system and a hole image obtained through a telecentric lens system, 11 and 12 are diagrams showing the electrical configuration of the apparatus shown in FIGS. 1A and 1B, FIG. 13 is a principle diagram of a conventional image reading system, and FIG. 14 is a diagram showing the electrical configuration of the device shown in FIGS. FIG. 3 is a waveform diagram showing an example of an image signal obtained by the system. 10... Printed circuit board inspection device, 13... Moving table, 20... Printed circuit board,
50... Image reading system, 110... Light source for epi-illumination, 111... Light source for specular reflection, 112.113... Light source for diffused reflection, 120... Light source for transmitted illumination, 140-... Conclusion Image lens system, 150...Cold mirror 161.162...CCD linear image sensor, H
O-H7... Optical head 2nd rEJ 3A 110: Epi-illumination light source 111: Specular reflection light source 112.113: Diffuse reflection light source 161: 162: CCD linear image sensor 25
B Figure 0A Figure 0B Figure bA 2mm Figure A Figure B Figure holder Figure Figure

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)イメージセンサと結像光学系とを有するイメージ
検出部を備え、前記イメージ検出部によって被検査面の
光学像を検出することにより前記被検査面の、外観検査
を行うために用いられるイメージ読取りシステムにおい
て、 前記被検査面の落射照明を行うための光源を、前記結像
光学系の開口角の一部に配置してあることを特徴とする
イメージ読取りシステム。
(1) An image that is provided with an image detection section having an image sensor and an imaging optical system, and that is used to perform an external appearance inspection of the surface to be inspected by detecting an optical image of the surface to be inspected by the image detection section. An image reading system, characterized in that a light source for epi-illuminating the surface to be inspected is disposed at a part of the aperture angle of the imaging optical system.
(2)請求項1記載のシステムにおいて、 落射照明のための光源が、結像光学系の光軸に接する位
置に配置されてなるイメージ読取りシステム。
(2) The image reading system according to claim 1, wherein the light source for epi-illumination is arranged at a position tangent to the optical axis of the imaging optical system.
JP14289090A 1990-05-30 1990-05-30 Image reading system Pending JPH0434346A (en)

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EP91108874A EP0459489B1 (en) 1990-05-30 1991-05-29 Method of reading optical image of inspected surface and image reading system employable therein
US07/706,801 US5197105A (en) 1990-05-30 1991-05-29 Method of reading optical image of inspected surface and image reading system employabale therein
DE69124288T DE69124288T2 (en) 1990-05-30 1991-05-29 Method for reading an optical image of an examined surface and image reading device that can be used therefor

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005165602A (en) * 2003-12-02 2005-06-23 Yamatake Corp Lighting device
JP2006153633A (en) * 2004-11-29 2006-06-15 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd Flaw determining device of matter to be inspected
JP2008026247A (en) * 2006-07-25 2008-02-07 Seiko Epson Corp Appearance inspection apparatus and appearance inspection method

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