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JP3399069B2 - リング状照明装置 - Google Patents

リング状照明装置

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JP3399069B2
JP3399069B2 JP34763993A JP34763993A JP3399069B2 JP 3399069 B2 JP3399069 B2 JP 3399069B2 JP 34763993 A JP34763993 A JP 34763993A JP 34763993 A JP34763993 A JP 34763993A JP 3399069 B2 JP3399069 B2 JP 3399069B2
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Japan
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optical fiber
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Sony Corp
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、プリント基板
などの被検査対象物の表面に水平方向から光を照射し、
被検査対象物の表面の突起部等の輪郭部分を強調してパ
ターン検査する際に用いられるリング状照明装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、プリント基板などの被検査対象
物の表面をパターン検査する際には、CCDカメラによ
りプリント基板の表面を撮像しながら、撮像された画像
を画像処理し、該画像中のコントラストにより被検査対
象物の表面の凹凸パターンを認識している。
【0003】この場合、被検査対象物の表面の凹凸部分
と他の平坦部分とのコントラスト差をより強くするため
に、被検査対象物の検査箇所を照明する照明装置が用い
られ、この種の照明装置としては、従来において、水平
照明用のリングライト等のリング状照明装置が一般的に
用いられている。
【0004】このようなリング状照明装置21は、図7
および図8に示すように、撮像部分に光を放出する光フ
ァイバ照射部22が略円環状に形成され、上記光ファイ
バ照射部22には全周または等間隔に光を放出する光フ
ァイバーが理め込まれており、各光ファイバーは上記光
ファイバ照射部22から外部の光源に接続されている。
【0005】上記光ファイバ照射部22の各光ファイバ
ーから放出される光Lは、図8に示すように、光ファイ
バ照射部22の中心軸に直交する面に平行な0°を中心
に広角が略70°の範囲の照射角度に設定され、光ファ
イバ照射部22の内側を照射できる構造となっている。
尚、図中23は光ファイバケーブルである。
【0006】そして、プリント基板などの被検査対象物
24の表面の撮像しようとする所定箇所が内側となるよ
うに光ファイバ照射部22をプリント基板24の表面上
方にセットし、図9に示すように、光ファイバ照射部2
2によってプリント基板24の所定の表面に光を照射す
ることにより、側えぱ、プリント基板24の表面の突起
部24Aで照明装置21の照射光Lが乱反射され、この
乱反射光により、突起部24Aのエッジ部分が周囲の部
分より明るくなり、従って、光ファイバ照射部22の上
方からCCDカメラ25により撮像された画像を画像処
理することで、プリント基板24の表面のパターンを認
識し、表面の検査を行うことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
リング状照明装置21によれば、被検査対象物24の平
坦な部分24Bには照明装置21の照射光Lが殆ど照射
されないため、該平坦な部分24Bを良好な状態で撮像
することができず、これを解決するために、照明装置2
1の上方から被検査対象物24の表面を照射する直接照
明を追加すると、突起部24Aで反射された照明装置2
1の照射光Lより大きい光量で上記平坦な部分24Bか
らCCDカメラ25に反射光が入射され、これにより、
突起部24Aのエッジ部分の画像がカブってしまい、特
に、CCDカメラ25がカラーである場合には、撮影画
面が見にくくなるという不具合があった。
【0008】そこで、本発明は、プリント基板などの被
検査対象物の表面を撮像しパターン検査する際に、検査
箇所の周囲を直接照明する別の照明を不要とし、被検査
対象物の表面に直接照射されない不要な光を有効に利用
して、光利用率を向上させることができるリング状照明
装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るリング状照明装置は、略々円環状に形
成された枠体と、基端部を光源に接続され先端部を枠体
に装着されてこの枠体の中心側に光を放出する複数の光
ファイバを有しこれら光ファイバからの出射光が該枠体
の主面に平行な面を中心に上下方向の広角を有する光フ
ァイバ照射部と、枠体の内側に設けられ光ファイバ照射
部から上方側に放射される光を乱反射させる間接照明用
の乱反射鏡と、この乱反射鏡を貫通して枠体の略々中央
部に位置して設けられた撮像用の透過開口とを備え、光
ファイバ照射部は、枠体の略々中央部の乱反射鏡よりも
下方に位置する被検査対象物の検査箇所に対し、光ファ
イバからの出射光のうち下方側に放射される光を直接照
射するとともに、該光ファイバからの出射光のうち上方
側に放射される光を乱反射鏡により乱反射させて該検査
箇所及びその周辺の被検査対象箇所に照射することを特
徴とするものである。
【0010】また、本発明は、上述のリング状照明装置
において、乱反射鏡は、凹凸のある硝子板面にアルミニ
ウムが蒸着されて形成されていることを特徴とするもの
である。
【0011】
【作用】本発明によれば、光ファイバ照射部からの光の
一部が被検査対象物の検査箇所に直接照射されると共
に、該検査箇所に直接照射されない光が、乱反射鏡で乱
反射されて前記検査箇所及びその周辺の被検査対象物箇
所に導かれ、それらの箇所が前記乱反射光により間接照
明される。
【0012】従って、本発明によれば、例えば、前記検
査箇所に凹凸がある場合、その周囲の被検査対象物箇所
を間接照明で明るくし、該被検査対象物箇所の撮影画像
を鮮明にしつつ、該被検査対象物箇所を直接照明した場
合のように、前記検査箇所からの反射光を上回る光量で
前記被検査対象物箇所から光が反射して、肝心の前記検
査箇所の画像がカブってしまうのを防止することができ
るので、前記被検査対象物箇所を照明する直接照明を別
途設ける必要をなくすことができる。
【0013】また、このリング状照明装置においては、
検査箇所の直接照明と被検査対象物箇所の間接照明とが
同時になされるので、直接照明をせずに間接照明だけを
行った場合にありがちな影が生ずることもない。
【0014】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づき説
明する。
【0015】図1は本実施例に係るリング状照明装置の
半砕側面図、図2は光ファイバケーブルの接続端子の端
面図、図3はリング状照明装置の底面図、図4はリング
状照明装置を示す図3中のA矢視図、図5はプリント基
板の表面のパターン検査を説明する側面図、図6はパタ
ーン検査時の照射光を説明する要部の断面図である。
【0016】本実施例のリング状照明装置1は、図1及
び図3に示すように、略円環状に形成された枠体3と、
これに装着された複数の光ファイバ4とにより構成され
た光ファイバ照射部2を備えている。
【0017】上記複数の光ファイバ4はそれぞれの端面
が枠体3内の中央部に向け、且つ、上記枠体3を含む平
面に沿って全周又は所定間隔で配設されており、各々の
光ファイバ4から枠体3の中央部に向けて光が照射され
る。
【0018】上記各々の光ファイバ4から放出される光
は、先の図8に示すように、光ファイバ照射部2の中心
に直交する面に平行な0°を中心に広角が略70°の範
囲の照射角度に設定されている。
【0019】上記各々の光ファイバ4の基端部は、図5
に示すように、光ファイバケーブル5および端部の接続
端子6を通じて光源、すなわち、本実施例ではハロゲン
ランプハウス7(光源に相当)に接続されている。
【0020】上記光ファイバ照射部2をプリント基板8
上にセットした際に上記光ファイバ4の上部となる枠体
3位置には、図1および図5に示すように、乱反射鏡9
が取付けられている。
【0021】この乱反射鏡9は、上記光ファイバ照射部
2の枠体3の上部を塞ぐように設けられ、中央部分に
は、図3に示すように、所定の径の撮像用の透過開口1
0が設けられている。
【0022】尚、上記光ファイバ照射部2をプリント基
板8上にセットした際に、上記透過開口10の上方とな
る箇所には、図5に示すように、CCDカメラ11が配
設され、CCDカメラ11は画像処理装置12に接続さ
れている。
【0023】上記乱反射鏡9は、本実施例では、硝子板
の一方の面にアルミを蒸着して乱反射面が形成され、乱
反射面の裏側には黒色でツヤ消しが施されており、これ
により、周囲からの光入射等による撮像妨害が防止でき
るようになっている。
【0024】尚、乱反射鏡9としては、アルミ蒸着した
硝子板に限らず、光が乱反射面から裏面へ透過しないも
ので、且つ、光吸収の少ないものであれば適用すること
ができ、例えば、アルミ板を研磨又は研削して形成した
り、また、表面にシワをつけたアルミホイルを板材に貼
着して形成してもよい。
【0025】更に、上記乱反射鏡9に設けられた透過開
口10の半径としては、この透過開口10の上方に設け
られるCCDカメラ11との関係で決定される。
【0026】具体的には、CCDカメラ11から得られ
る画像中に乱反射鏡9の像が入らない範囲で、できるだ
け小さい半径となるように設定されている。
【0027】尚、本実施例では、上記CCDカメラ11
としてはカラーのタイプを使用しており、この場合の光
源の光量はその光学系にもよるが、具体的には、50W
〜150W程度のハロゲンランプを用いれば充分であ
る。
【0028】このようなリング状照明装置1を用いてプ
リント基板8などの被検査対象物の表面をパターン検査
する場合には、図5に示すように、プリント基板8の上
にリング状照明装置1をセットして乱反射鏡9の透過開
口10の上方にCCDカメラ11をセットし、リング状
照明装置1の各々の光ファイバ4から枠体3内に光を放
出し、画像処理装置12により画像処理しながらプリン
ト基板8のパターン検査が行なわれる。
【0029】この場合、各々の光ファイバ4からは略7
0°の広角範囲に光が放出されるが、直接光が、前記透
過開口10の下方に位置する前記プリント基板8の例え
ば突起部8A(検査箇所に相当)に直接照射され、これ
により、突起部8Aのエッジ部分が光り、CCDカメラ
11により撮像される。
【0030】また、図6に示すように、各々の光ファイ
バ4からは上方へ散逸する光が乱反射鏡9に向けて放出
され、この乱反射鏡9により所定表面の平坦部8B(検
査箇所の周辺の被検査対象物箇所に相当)が間接照明さ
れ、平坦部8Bが一様の明るさに照明される。
【0031】したがって、カラータイプのCCDカメラ
11によりリング状照明装置1の枠体3内を撮像して
も、突起部8Aのエッジ部分の他に平坦部8Bも確実に
撮像することができる。
【0032】このため、従来のように平坦部8Bの照明
のために直接照明を追加する必要がなくなり、平坦部が
見にくくなるような写り込みを防止できる。また、平坦
部8Bの照明を直接照明でなく間接照明で行った場合に
ありがちな影が生ずることもない。
【0033】尚、上記実施例では、リング状照明装置1
の枠体3としては円環状に構成したが、これに限ず四角
形状とした場合にも適用できる。また、リング状照明装
置1の光放出手段としては光ファイバ4に限らず、電球
やLEDなどの発光手段であれば適用することが可能で
ある。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
略々円環状に形成された枠体の中心側に光を放出する複
数の光ファイバを有しこれら光ファイバからの出射光が
該枠体の主面に平行な面を中心に上下方向の広角を有す
る光ファイバ照射部と、枠体の内側に設けられ光ファイ
バ照射部から上方側に放射される光を乱反射させる間接
照明用の乱反射鏡と、前記乱反射鏡を貫通して前記光フ
ァイバ照射部の中央部に設けられた撮像用の透過開口と
を備える構成としたので、例えば、検査箇所に凹凸があ
る場合、その周囲の被検査対象物箇所を間接照明で明る
くし、該被検査対象物箇所の撮影画像を鮮明にしつつ、
該被検査対象物箇所を直接照明した場合のように、前記
検査箇所からの反射光を上回る光量で前記被検査対象物
箇所から光が反射して、肝心の前記検査箇所の画像がカ
ブってしまうのを防止することができるので、前記被検
査対象物箇所を照明する直接照明を別途設ける必要をな
くすことができる。
【0035】また、このリング状照明装置においては、
検査箇所の直接照明と被検査対象物箇所の間接照明とが
同時になされるので、直接照明をせずに間接照明だけを
行った場合にありがちな影が生ずることもない。
【0036】すなわち、本発明は、プリント基板などの
被検査対象物の表面を撮像しパターン検査する際に、検
査箇所の周囲を直接照明する別の照明を不要とし、被検
査対象物の表面に直接照射されない不要な光を有効に利
用して、光利用率を向上させることができるリング状照
明装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係り、リング状照明装置を
半砕して示す側面図である。
【図2】光ファイバケーブルの接続端子の端面図であ
る。
【図3】リング状照明装置の底面図である。
【図4】リング状照明装置を示す図3中のA矢視図であ
る。
【図5】プリント基板の表面のパターン検査を説明する
側面図である。
【図6】パターン検査時の照射光を説明する要部の断面
図である。
【図7】従来例のリング状照明装置を示す平面図であ
る。
【図8】従来例のリング状照明装置を示す縦断面図であ
る。
【図9】従来例のリング状照明装置による光の照射を説
明する断面図である。
【符号の説明】
1 リング状照明装置、2 光ファイバ照射部、4 光
ファイバ、7 ハロゲンランプハウス(光源)、8 光
検査対象物、8A 突起部(検査箇所)、8B平坦部
(検査箇所の周辺の被検査対象物箇所)、9 乱反射
鏡、10 透過開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 F21V 8/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 略々円環状に形成された枠体と、 基端部を光源に接続され先端部を上記枠体に装着されて
    この枠体の中心側に光を放出する複数の光ファイバを有
    し、これら光ファイバからの出射光が該枠体の主面に平
    行な面を中心に上下方向の広角を有する光ファイバ 照射
    部と、枠体の内側に設けられ、光ファイバ照射部から
    上方側に放射される光を乱反射させる間接照明用の乱反
    射鏡と、 記乱反射鏡を貫通して上記枠体略々中央部に位置し
    設けられた撮像用の透過開口とを備え 上記光ファイバ照射部は、上記枠体の略々中央部の上記
    乱反射鏡よりも下方に位置する被検査対象物の検査箇所
    に対し、上記光ファイバからの出射光のうち下方側に放
    射される光を直接照射するとともに、該光ファイバから
    の出射光のうち上方側に放射される光を上記乱反射鏡に
    より乱反射させて、該 検査箇所及びその周辺の被検査対
    象箇所に照射することを特徴とするリング状照明装置。
  2. 【請求項2】 記乱反射鏡、凹凸のある硝子板面に
    アルミニウム蒸着されて形成されていることを特徴と
    する請求項1記載のリング状照明装置。
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