工件高度测量装置和采用了该装置的安装基板检查装置

技术领域

本发明涉及例如被安装于基板的电子元件等工件的高度测量装置和采用了该装置的安装基板检查装置。

背景技术

例如，在电子元件(工件)安装于基板而成的元件安装基板的生产线中，需要检查该电子元件是否如所设计那样被安装于基板。如果对元件安装基板进行高度测量，便能够检测到电子元件的安装不良例如元件突起、安装位置偏移、漏安装等。作为以非接触方式对工件进行高度测量的方法，已知有光切法。在采用光切法的情况下，对被斜向照射了线光的工件进行拍摄，根据该摄像图像并且利用三角测量的原理来求出工件的高度。在专利文献1中公开了一种采用光切法的工件的三维形状测量装置。专利文献1的装置具备使具有线光源和摄像机的光切探针转动的机构。

在测量工件高度时，执行一边使线光源和摄像机相对于工件水平移动一边进行多次摄像的扫描。通过根据由扫描所获得的各图像求出高度数据并且将这些高度数据合成，便能够测量到工件的形状。此处，在例如多个工件以高密度配置、或者高度低的工件与高度高的工件相邻配置的情况下，应照射到作为目标的工件的线光有时会被相邻的工件遮挡。此情况下，会产生无法正确地进行目标工件的高度测量的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2015-72197号

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够不拘工件的配置状态而正确地测量工件的高度的工件高度测量装置和采用了该装置的安装基板检查装置。

本发明的一个方面所涉及的工件高度测量装置包括：拍摄部，在铅锤方向上具有摄像光轴，并且拍摄工件的图像；线光投影部，具有相对于所述摄像光轴具有规定的交角的投影光轴，能够从多个方位对工件照射线光；扫描驱动部，使所述拍摄部及所述线光投影部移动，并且使工件的扫描进行；以及，测量部，控制所述扫描驱动部而使所述扫描被执行，并且根据由所述扫描获取的图像，通过光切法求出所述工件的高度数据；其中，所述测量部使所述线光从规定的照射方向照射到工件来使第1扫描被执行，所述测量部在根据由所述第1扫描获取的图像而求得的高度数据中，判定有无该工件的所述高度数据的欠缺部，所述测量部在检测到所述欠缺部的情况下，使所述线光的照射方向被设为与所述第1扫描不同的方位的第2扫描被执行。

本发明的另一个方面所涉及的安装基板检查装置包括：检查台，让安装有元件的安装基板搬入；以及，上述的工件高度测量装置，将被搬入到所述检查台的所述安装基板的元件作为所述工件来进行高度测量。

附图说明

图1是表示作为外观检查机而并入了本发明所涉及的工件高度测量装置的安装基板生产线的构成的方块图。

图2的(A)至(C)是表示基于光切法的元件高度测量方法的示意图。

图3的(A)及(B)是说明基于光切法的元件高度测量的缺点的图，图3的(C)是表示其解决方法的图。

图4是简略地表示所述外观检查机的硬件构成的立体图。

图5是表示所述外观检查机的电气结构的方块图。

图6的(A)至(C)是表示具备摄像机单元及线光源的头部的转动状态的立体图。

图7是表示变形例所涉及的头部的立体图。

图8的(A)至(D)是用于说明第1实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。

图9的(A)至(D)是用于说明第1实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。

图10的(A)至(D)是用于说明第2实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。

图11的(A)至(C)是用于说明第2实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。

图12是表示第2实施方式所涉及的元件高度测量中的扫描方向决定处理的流程图。

图13的(A)至(E)是用于说明第3实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。

图14的(A)及(B)是用于说明第4实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。

图15的(A)及(B)是用于说明第4实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。

图16是表示第4实施方式所涉及的元件高度测量中的扫描区域决定处理的流程图。

图17的(A)至(C)是用于说明第5实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。

图18的(A)至(C)是用于说明第5实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。

图19是表示第5实施方式所涉及的元件高度测量中的每一元件的扫描方向决定处理的流程图。

图20的(A)至(C)是用于说明第5实施方式的变形例所涉及的元件高度测量的示意图。

图21是表示第5实施方式的变形例所涉及的元件高度测量中的每一元件的扫描方向决定处理的流程图。

图22的(A)至(D)是用于说明第6实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。

图23是表示第6实施方式所涉及的元件高度测量中的高精度元件高度数据的生成处理的流程图。

图24的(A)及(B)是表示扫描的变形例的图。

图25是表示获取图像数据的变形例的图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。本发明所涉及的工件高度测量装置能够广泛地适用于各种工业产品、半成品、机械零件、电子元件、食品、农产品等工件的形状测量。在以下所示的实施方式中，对以被安装在基板上的元件作为工件来进行高度测量的例子进行说明。此处，示出了本发明所涉及的工件高度测量装置在安装基板的生产线中被适用于元件安装后的基板的外观检查的例子。

[安装基板生产线]

图1是表示将电子元件安装于印刷基板的安装基板生产线1的构成的方块图。安装基板生产线1具备从基板的搬送方向的上游侧至下游侧按顺序配置的印刷机11、印刷检查机12、元件安装机13、回流炉14及外观检查机15(工件高度测量装置/安装基板检查装置)。

印刷机11将钎料涂敷于印刷基板的焊盘部。例如，印刷机11使印刷基板与钎料涂敷部分开口的掩膜重叠，并且从所述掩膜上方涂敷膏状钎料。印刷检查机12检查被涂敷在印刷基板上的钎料的位置或量是否恰当。元件安装机13具备元件安装用的头部，并且将所需的元件安装于印刷基板。回流炉14对安装了元件的印刷基板进行加热而使钎料熔化，使元件固定在基板上。

外观检查机15检查电子元件在印刷基板上是否无缺陷地被安装在正确的位置。具体而言，外观检查机15检查安装于印刷基板的电子元件的位置偏移、元件突起、漏安装、钎焊缺陷等。这些检查只要进行安装基板的外观检查，也就是对安装基板进行高度测量便可。外观检查机15通过将由高度测量所获得的高度数据与基板的设计数据进行对照来检测安装不良。本实施方式的外观检查机15采用光切法来进行所述高度测量。

[基于光切法的高度测量]

参照图2的(A)至(C)，对采用了外观检查机15的基于光切法的高度测量加以说明。如图2的(A)所示，测量对象是安装在安装基板P的基板表面PS的元件C(工件)。外观检查机15具备摄像机单元4(拍摄部)和线光源5(线光投影部)，此外的硬件构成在后面详述。

摄像机单元4在相对于基板表面PS铅锤的方向上具有摄像光轴AX，并且拍摄元件C的图像。线光源5具有相对于摄像光轴AX具有规定的交角θ的投影光轴，并且沿着该投影光轴发出线光SL。线光SL被照射到测量对象的元件C。在本实施方式中，搭载了摄像机单元4及线光源5的单元具备绕摄像光轴AX的轴心转动的机构。基于该机构，线光源5能够从多个方位对测量对象的元件C照射线光SL。

图2的(B)表示了线光SL被照射到元件C的由摄像机单元4在某一扫描位置SC1所获取的图像IM。若线光SL被照射到包含元件C的区域，通过摄像机单元4拍摄到来自元件C的周边的基板表面PS的反射光RL1和来自元件C的上侧面的反射光RL2。由于线光SL是斜光而且元件C具有高度，因此，在图像IM上，在X坐标的不同位置观测到反射光RL1、RL2。具体而言，反射光RL1呈现于坐标x11，反射光RL2呈现于相对于坐标x11而位于扫描方向下游侧的坐标x12。

线光SL被照射到图2的(A)的点P0的情形被视为计算上的高度＝0的地点。于是，如图2的(C)所示，基于利用了交角θ的三角测量的原理，能够获得坐标x11的高度为h1且坐标x12的高度为h2这一高度数据。此后，在使摄像机单元4及线光源5从扫描位置SC1向扫描方向下游侧移动的情况下，由摄像机单元4依次对扫描位置SC2、SC3进行摄像。由此，获取扫描位置SC2处的坐标x21、x22的高度数据和扫描位置SC3处的坐标x31、x32的高度数据。当然，实际的扫描间距要比图示的例子窄得多。

通过综合由扫描获取的多个高度数据，能够求出元件C的三维形状数据。此外，在一个扫描位置SC1、SC2、SC3处所获取的高度数据基于在不同的X坐标位置被照射反射光RL1、RL2而得的结果。因此，在数据综合时，例如生成将在扫描位置SC1在元件C的区域所获得的坐标x12的高度数据与在此后的扫描位置在基板表面PS的区域所获得的坐标x12的高度数据整合的高度表。

图3的(A)、(B)是说明基于光切法的元件高度测量的缺点的图。由线光源5产生的线光SL的投影光轴相对于铅锤轴倾斜。因此，如图3的(A)所示，在线光SL照射到具有高度的元件C的情况下，产生成为元件C的阴影而让线光SL照射不到的阴影部SH。关于该阴影部SH的区域，由于具有规定的亮度的反射光不入射到摄像机单元4，因此便不能进行高度测量。图3的(B)是表示了图3的(A)所示的安装基板P的高度数据测量结果的图。虽然能够测量元件C及基板表面PS的高度，但是阴影部SH的区域成为高度数据的欠缺部。

图3的(C)是表示为了不让上述的高度数据欠缺部发生的解决办法的图。作为线光源5而采用在扫描方向F上相向配置的第1线光源5A和第2线光源5B。第1线光源5A以规定的交角θ朝着基板表面PS照射第1线光SL1。第2线光源5B相对于第1线光源5A隔着摄像光轴AX而被配置在相反方向上。第2线光源5B以与第1线光SL1相同的交角θ从相对于第1线光SL相差180度的方向朝着基板表面PS照射第2线光SL2。

如果使用第2线光SL2，便能够对阴影部SH进行照明。通过将使用第1线光SL1而得的高度测量结果和使用第2线光SL2而得的高度测量结果组合，能够消除高度数据的欠缺部。但是，即使在使用一对线光源5A、5B的情况下，有时也会产生高度数据的欠缺部。在本实施方式中，对于在使用了一对线光源5A、5B的情况下也无法消除的高度数据欠缺部，能够进行高度测量。

[装置构成的说明]

图4是简略地表示外观检查机15的硬件构成的立体图，图5是表示外观检查机15的电气结构的方块图。外观检查机15包含测量装置主体2、控制装置3(测量部)以及服务器装置30。测量装置主体2执行安装基板P的高度测量动作。测量装置主体2包含基座21、移动梁22、Y轴移动机构23(扫描驱动部/第2移动机构)、X轴移动机构24(扫描驱动部/第1移动机构)、滑件25及头部25H。在头部25H搭载有上述的摄像机单元4及线光源5。

座台21是支撑Y轴移动机构23并且成为安装基板P的测量台21S的平板状的骨架台。基于省略了图示的传送器，外观检查对象的安装基板P从回流炉14被搬入到测量台21S，该安装基板P在检查后被搬出。移动梁22是沿X方向延伸的门型形状的骨架，其在基座21的上方沿Y方向移动。移动梁22经由滑件25保持着头部25H。

Y轴移动机构23及X轴移动机构24作为使摄像机单元4及线光源5移动并且进行元件C(工件)的扫描的扫描驱动部而发挥作用。Y轴移动机构23是成一对地被配置在基座21的X方向两端部并且使保持头部25H(摄像机单元4及线光源5)的移动梁22沿Y方向(与第1移动方向在水平面上正交的第2移动方向)水平移动的机构。Y轴移动机构23包含由伺服马达等构成的Y轴马达231和被连结于Y轴马达231的省略图示的Y轴滚珠丝杠轴。所述Y轴滚珠丝杠轴螺合于被组装于移动梁22的滚珠螺母。X轴移动机构24是被设置于移动梁22并且使头部25H在X方向(第1移动方向)上水平移动的机构。X轴移动机构24包含X轴马达241和被连结于X轴马达241的省略图示的X轴滚珠丝杠轴。

滑件25是保持头部25H的板料，其在X方向(扫描方向)上移动自如地被组装于移动梁22。所述X轴滚珠丝杠轴螺合于被组装于滑件25的滚珠螺母。滑件25通过由X轴马达241转动驱动所述X轴滚珠丝杠轴，而沿着移动梁22在X方向上移动。另一方面，移动梁22通过由Y轴马达231转动驱动所述Y轴滚珠丝杠轴，而在Y方向上移动。因此，被滑件25保持的头部25H基于Y轴移动机构23及X轴移动机构24而能够在XY方向上移动。

头部25H包含：进行元件C的高度测量的摄像机单元4及一对线光源5(第1线光源5A及第2线光源5B)；支撑板251；光源保持器51；转动机构6。支撑板251是从滑件25沿Y方向延伸的板，其将摄像机单元4及线光源5能够绕摄像光轴AX转动地支撑。光源保持器51是与摄像机单元4一体化的叶片型的支撑梁，利用一方的叶片支撑第1线光源5A并且利用另一方的叶片支撑第2线光源5B。转动机构6是被装配于支撑板251并且使摄像机单元4及线光源5绕摄像光轴AX一体转动的机构。此外，转动机构6也可以是使摄像机单元4和保持线光源5的光源保持器51分别独立转动的机构。

控制装置3控制测量装置主体2的各种动作。具体而言，控制装置3控制Y轴移动机构23及X轴移动机构24来使头部25H执行安装基板P的扫描，并且根据由所述扫描所获取的图像，通过光切法求出搭载于安装基板P的元件C的高度数据。服务器装置30对控制装置3与测量装置主体2之间的数据传送进行中继。

参照图5对外观检查机15的电气结构加以说明。在图5中，省略了服务器装置30的记载。测量装置主体2包含作为未呈现在图4中的要素的Z轴马达261及R轴马达61。Z轴马达261是使头部25H沿Z轴方向升降移动的驱动源。Z轴马达261在测量对象的安装基板P存在较大的翘曲那样的情况下根据需要而使头部25H升降。此外，在不需要设想安装基板P发生较大的翘曲的情况下，也可以省略Z轴马达261。R轴马达61是成为转动机构6的驱动源的马达，其产生使头部25H绕摄像光轴AX转动的驱动力。

摄像机单元4包含具备CMOS传感器等摄像器件的摄像机主体41、使安装基板P的光像入射到摄像机单元4的摄像透镜42、内置让所述光像成像于所述摄像器件的摄像面的光学系统的机身部43。光源保持器51被安装于机身部43。转动机构6也被安装于机身部43。若转动机构6使机身部43转动，摄像机单元4整体便绕摄像光轴AX转动，并且被按装于光源保持器51的一对线光源5A、5B也转动。

图6的(A)至(C)是表示头部25H的转动状态的立体图。图6的(A)表示头部25H的转动角度＝0度的状态。在该状态下，一对线光源5A、5B沿着X方向排列。线光源5A、5B分别发出的线光SL便成为沿Y方向延伸的线光。图6的(B)表示头部25H的转动角度＝45度的状态。此情况下，线光源5A、5B在相对于X方向和Y方向双方倾斜45度的线上排列，线光SL也成为沿相对于X方向和Y方向双方倾斜45度的方向延伸的线光。图6的(C)表示头部25H的转动角度＝90度的状态。在该状态下，一对线光源5A、5B沿着Y方向排列，线光SL成为沿X方向延伸的线光。这样，通过由转动机构6使头部25H转动，能够将线光SL的照射方向设定在所需的方位。

在Y轴马达231、X轴马达241、Z轴马达261及R轴马达61上分别附设有Y轴编码器232(第2编码器)、X轴编码器242(第1编码器)、Z轴编码器262及R轴编码器62。Y轴编码器232输出以规定的分辨率检测移动梁22(头部25H)的Y方向位置的位置检测信号。X轴编码器242输出以规定的分辨率检测头部25H的X方向位置的位置检测信号。Z轴编码器262输出表示头部25H的Z方向位置的位置检测信号。R轴编码器62输出表示头部25H的转动位置的位置检测信号。

控制装置3具有微电脑等，通过执行规定的程序而以功能性地具备拍摄控制部31、扫描控制部32、测量处理部33、安装数据存储部34的方式进行动作。位置检测信号从X轴、Y轴、Z轴及R轴编码器232、242、262、62各者经由服务器装置30而被输入控制装置3。

拍摄控制部31控制摄像机单元4及线光源5的动作。具体而言，拍摄控制部31发出摄像指令以便在使线光源5射出线光SL的情况下使摄像机单元4以规定的时期进行拍摄动作，并且，将由该摄像所获得的图像数据作为测量数据来接收。拍摄控制部31随着头部25H的移动而与Y轴编码器232及X轴编码器242输出的位置检测信号同步地使摄像机单元4进行元件C的摄像来扫描元件C。例如，每当所述位置检测信号达到预先决定的计数数，拍摄控制部31便发出所述摄像指令。由此，能够将扫描距离和摄像数据上的扫描方向的尺寸设定为任意的比例关系。其结果，无论扫描方向成为哪一个方向，也能够以相同的间距获取元件C的高度数据。

扫描控制部32通过控制Y轴马达231及X轴马达241，并且通过Y轴移动机构23及X轴移动机构24而使搭载着摄像机单元4及线光源5的头部25H沿着所需的扫描方向移动。此外，扫描控制部32根据需要来使Z轴马达261动作，以进行头部25H的高度调整。而且，扫描控制部32控制R轴马达61来使头部25H转动，以将来自线光源5的线光SL的照射方向设定在所需的方位。

测量处理部33根据在所述扫描时由摄像机单元4所获取的图像，进行基于光切法来求出元件C的高度数据的运算处理。例如测量处理部33利用边缘检测处理等图像处理方法，检测图2的(B)所例示的那样的反射光RL1、RL2。此外，测量处理部33进行检测有无高度数据的欠缺部的处理。所述欠缺部相当于例如因图3的(A)所示的阴影部SH的影响等而无法测量到高度数据的位置。假定：在以某一扫描方向/线光SL的照射方向执行扫描(第1扫描)并且根据由该扫描所获取的图像求得的高度数据中，检测到所述欠缺部。此情况下，测量处理部33使拍摄控制部31及扫描控制部32执行扫描方向/线光SL的照射方向为不同的方位的再扫描(第2扫描)。

安装数据存储部34存储关于安装基板P的安装数据。安装数据包含例如元件C的类别、XY尺寸、高度、个数、基板上的配置位置等。在后述的某几个实施方式中，活用被存储于安装数据存储部34的安装数据。

图7是表示变形例所涉及的头部25HA的立体图。在图4中，示出了通过由转动机构6使头部25H绕摄像光轴AX转动来变更线光SL的照射方位的例子。在图7中，例示了可以省略转动机构6的头部25HA。头部25HA基于在以一个摄像机单元4的摄像光轴AX为中心的圆周上让多个线光源5按规定间距排列而成。此处，示出了10个线光源5a1、5a2、5b1、5b2、5c1、5c2、5d1、5d2、5e1、5e2在所述圆周上以均等间距排列的例子。通过选择这10个线光源5a1至5e2中隔着摄像光轴AX彼此相向配置并且成对的一组例如线光源5a1、5a2或者线光源5b1、5b2，能够变更线光SL的照射方位。

[高度测量的第1实施方式]

图8的(A)至(D)是用于说明第1实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。在第1实施方式中，示出了以线光SL的照射方向作为默认设定的方位来执行第1扫描并且接着使头部25H转动而使线光SL的照射方向成为不同的方位来执行第2扫描的例子。在图8及以下的图中，为了使图示简略化，通过以由大致正方形来表示的摄像机单元4和隔着该摄像机单元4配置的由细长的长方形来表示的一对线光源5A、5B简化图示来表示了头部25H。它们示意性地表示了摄像机单元4的摄像范围的姿势和线光源5A、5B所发出的线光SL1、SL2的照射方向。

图8的(A)表示了第1扫描的状况。高度测量的对象是安装了个头较高的高元件C1和个头较矮的矮元件C2的安装基板P。矮元件C2被安装在由高元件C1包围的区域。在进行第1扫描之际，扫描控制部32以头部25H的转动位置作为默认设定位置来使Y轴马达231及/或X轴马达241动作。由此，使头部25H沿着规定的扫描方向F移动。此外，拍摄控制部31在使第1线光SL1或第2线光SL2从第1线光源5A或第2线光源5B射出的情况下使摄像机单元4执行拍摄动作。此后所执行的第2扫描也同样。

在第1扫描中，扫描方向F是X方向(第1扫描方向)，一对线光源5A、5B的相向方向也是X方向。也就是说，第1线光SL1或第2线光SL2的投影光轴是仿效X方向的方向，被投影在测量对象的第1线光SL1或第2线光SL2的延伸的方向是与扫描方向F正交的Y方向。从图8的(A)可知，在将扫描方向F设为X方向的情况下，在排列在X方向上的2个高元件C1之间隔有矮元件C2的区域被扫描。测量处理部33根据由第1扫描所获取的图像，执行基于光切法求出高元件C1及矮元件C2的高度数据的处理。

图8的(B)是表示了在以图8的(A)的扫描方向F及线光投影方向进行第1扫描的情况下的第1线光SL1或第2线光SL2的照射状况的图。第1线光源5A所发出的第1线光SL1被图中的左侧的高元件C1遮挡而无法照射到矮元件C2。此外，第2线光源5B所发出的第2线光SL2被图中的右侧的高元件C1遮挡也无法照射到矮元件C2。

在高元件C1只存在于矮元件C2的一侧的情况下，如图3的(B)所示，第1线光SL1和第2线光SL2中的一者能够照射到矮元件C2。然而，若高元件C1存在于矮元件C2的两侧，则有可能产生第1线光SL1和第2线光SL2双方无法照射到矮元件C2的情况。此情况下，由于来自矮元件C2的反射光不入射到摄像机单元4，因此，测量处理部33无法求出关于矮元件C2的安装区域的高度数据。此情况下，测量处理部33在基于第1扫描的高度测量中判定高度数据欠缺部为“有”。

在检测到高度数据欠缺部的情况下，测量处理部33至少将线光SL1、SL2的照射方向设为不同的方位来使第2扫描被执行。图8的(C)是表示了第2扫描的第1例子的图。在该第1例子中，一方面使扫描方向F维持在与第1扫描相同的X方向，另一方面使头部25H转动45度左右。矮元件C2虽然在从X方向及Y方向观察时其被高元件C1相夹，但是在从X方向与Y方向的中间的方位观察时其处于未被高元件C1相夹的位置关系。

基于头部25H的转动，摄像机单元4的摄像范围也成为绕摄像光轴AX转动了45度左右的姿势。此外，线光SL1、SL2的照射方向(投影光轴)也绕摄像光轴AX转动。也就是说，线光SL1、SL2的照射方向与所述摄像范围的姿势的关系被维持为与第1扫描相同。线光SL1、SL2的延伸的方向成为相对于X方向倾斜了45度左右的方向。通过设为这样的照射方向来执行第2扫描，第1线光SL1或第2线光SL2均能够对矮元件C2照射。因此，测量处理部33能够根据由第2扫描所获取的图像求出曾是高度数据的欠缺部的矮元件C2的高度数据。此外，在第1扫描及第2扫描中，由于所述摄像范围的姿势与线光SL1、SL2的照射方向的关系被维持为相同，因此，能够效率良好地导出高度数据。

图8的(D)是表示了第2扫描的第2例子的图。在该第2例子中，示出了将扫描方向F设定为与第1扫描不同的方向来执行第2扫描的例子。第2扫描的扫描方向F是相对于扫描方向F亦即X方向倾斜了45度左右的方向(第2扫描方向)。与第1例子同样，头部25H被转动，摄像机单元4的摄像范围及线光SL1、SL2的照射方向也相对于第1扫描的设定转动了45度左右。在第2例子中，在第1扫描及第2扫描双方被维持着扫描方向F与线光SL1、SL2的延伸的方向正交的关系。即使在这样的第2例子中，通过第2扫描将第1线光SL1和第2线光SL2中的一者照射到矮元件C2，也能够求出曾是高度数据的欠缺部的该矮元件C2的高度数据。

图9的(A)至(D)是用于说明产生高度数据的欠缺部的其它例子和此情况下的元件高度测量例子的示意图。如图9的(A)所示，在实际的安装基板P中，元件C有时会以狭窄的元件间间距W而被安装。对于这样的安装基板P，若进行元件C的排列方向与扫描方向F一致的扫描，则有时会无法获取元件C之间的高度数据。

参照图9的(B)，若2个元件C沿着扫描方向F以狭窄的元件间间距W而被配置在安装基板P上，则会产生第1线光SL1和第2线光SL2均不能到达基板表面PS的区域。在线光SL1、SL2以交角θ(图2)朝着基板表面PS照射的情况下，当将元件C的高度设为H，并且，若元件间间距W为W＝H/tanθ以下时，则线光SL1、SL2被元件C遮挡。此情况下，在元件间间距W的区域便产生高度数据的欠缺部。

在图9的(C)、(D)中示出了包含上述那样的元件C的配置的安装基板P的高度测量例子。此处，例示了多个元件C以狭窄的间距在XY方向上矩阵配置的安装基板P。在图9的(C)所示的第1扫描中，扫描方向F被设定为X方向(第1扫描方向)。一对线光源5A、5B的相向方向也是X方向。另一方面，被投影到基板表面PS的第1线光SL1和第2线光SL2的延伸的方向是Y方向。在该第1扫描中，在X方向上排列的元件C的间距Wx的区域有可能成为高度数据的欠缺部，但是，关于在Y方向上排列的元件C的间距Wy的区域，则能够获取高度数据。

图9的(D)表示了第2扫描的状况。第2扫描的扫描方向F被设定为从X方向转动了90度的Y方向。即，头部25H被转动了90度。由此，相对于第1扫描，摄像机单元4的摄像范围成为绕摄像光轴AX转动了90度左右的姿势，线光SL1、SL2的照射方向也成为绕摄像光轴AX转动了90度的状态。在该第2扫描中，在Y方向上排列的元件C的间距Wy的区域有可能成为高度数据的欠缺部。但是，关于在第1扫描中成为高度数据欠缺部的在X方向上排列的元件C的间距Wx的区域，则能够获取高度数据。因此，通过合成第1扫描及第2扫描的测量结果，能够消除高度数据欠缺部。

[第2实施方式]

在第2实施方式中，示出了为了简化头部25H的移动控制而将扫描方向F限制在X方向和Y方向中的一个方向的例子。即，示出了控制装置3在执行第1扫描及第2扫描时选择Y轴移动机构23和X轴移动机构24中的一者来使其动作的例子。在进行所述选择时，参照可扫描宽度或扫描距离等。

在以安装基板P等作为测量对象的高度测量中，为了对测量对象的全区域照射线光SL而必须移动头部25H。此时，如果使Y轴移动机构23及X轴移动机构24同时动作，便能够将扫描方向F设定在所有方向。例如，能够将图8的(D)所例示那样的X方向与Y方向的中间方向设定为扫描方向F。但是，此情况下，扫描控制部32必须同步控制Y轴马达231和X轴马达241，驱动控制变得复杂。为了实现驱动控制的简洁化，较为理想的是在扫描时进行仅使Y轴马达231和X轴马达241中的一者动作的控制。而且，就如何选择X方向和Y方向中的一个方向来作为扫描方向F而言，较为理想的是以一个方向的测量对象的全区域的扫描所需要的时间是否短作为判断因素。

如根据图3的(C)所说明的那样，为了避免元件C的阴影部SH的影响，有必要使2个线光SL1、SL2双方以在测量对象上通过的方式进行扫描。然而，基于头部25H的转动角度，会使可扫描宽度在X方向和Y方向产生宽窄的差异。对于这一点，根据图10的(A)至(D)进行说明。在图10中，表示了摄像机单元4的摄像范围4A和被投影到该摄像范围4A内的线光SL1、SL2。

图10的(A)表示头部25H的转动角度＝0度的状态。在0度的状态下，线光SL1、SL2沿着Y方向延伸。因此，在选择X方向为扫描方向F的X方向扫描中，其可扫描宽度X便为最大宽度max。另一方面，在选择Y方向为扫描方向F的Y方向扫描中，可扫描宽度Y为零，无法测量。

图10的(B)表示头部25H的转动角度＝30度的状态。在30度的状态下，在X方向扫描中，2个线光SL1、SL2双方能够照射的区域比0度的状态较窄。因此，可扫描宽度X为比最大宽度max小的X＝x1。另一方面，在Y方向扫描中，2个线光SL1、SL2双方能够照射的区域便不为零，成为可扫描宽度Y＝y1。但是为y1x2的关系。

图10的(D)表示头部25H的转动角度＝90度的状态。在90度的状态下，线光SL1、SL2沿着X方向延伸。因此，Y方向扫描的可扫描宽度Y为最大宽度max而X方向扫描的可扫描宽度X为零，无法测量。由于以上所述的情况，有必要根据头部25H的转动角度，选择X方向和Y方向中的任意的恰当的一者来作为扫描方向F。

图11的(A)至(C)是说明扫描方向F的决定方法的图。头部25H的转动角度与X方向扫描或Y方向扫描的可测量宽度的关系能够如下面那样求出。如图10的(A)所示，将头部25H的转动角度设为α，将α＝0度时的可测量宽度设为L，将2个线光SL1、SL2之间的距离设为D。

如图11的(B)所示，在头部25H的转动角度＝α时，执行X方向扫描的情况下的可测量宽度Lx由下式表示。其中，“abs”表示绝对值，“·”表示乘法。

Lx＝abs(L·cosα)－abs(D·sinα)

另一方面，如图11的(C)所示，在头部25H的转动角度＝α时，执行Y方向扫描的情况下的可测量宽度Ly由下式表示。

Ly＝abs(L·sinα)－abs(D·cosα)

上述的可测量宽度Lx、Ly的值越大，在1次的扫描中的测量宽度便越大。因此，通过比较X方向可测量宽度Lx的值与Y方向可测量宽度Ly的值，并且选择大的一者来作为扫描方向F，便能够进行效率良好的高度测量。此外，转动角度＝45度时，可测量宽度Lx、Ly的值成为相同的值。此情况下，如果扫描距离短，便能够缩短扫描所需的时间，因此，较为理想的是选择X方向扫描和Y方向扫描中扫描距离短的一者。

图12是表示了第2实施方式所涉及的元件高度测量中的扫描方向决定处理的流程图。控制装置3的扫描控制部32使头部25H绕摄像光轴AX转动所需的转动角度α(步骤S1)。该转动角度α是如图8的(C)所例示那样的能够将线光SL照射到被高元件C1包围的矮元件C2的转动角度。此后，进行如何选择X方向扫描和Y方向扫描中的一者的处理。

接着，扫描控制部32根据在步骤S1中所设定的转动角度α，利用上述的计算式计算X方向可测量宽度Lx及Y方向可测量宽度Ly(步骤S2)。接着，扫描控制部32比较可测量宽度Lx、Ly的值。首先，判定是否满足Lx>Ly的不等式(步骤S3)。在满足Lx>Ly(在步骤S3为“是”)的情况下，扫描控制部32选择测量宽度宽的X方向扫描(步骤S4)。另一方面，在不满足Lx>Ly(在步骤S3为“否”)的情况下，判定是否满足Lx

与此相对，在也不满足Lx

[第3实施方式]

在第3实施方式中，示出了利用元件C的安装数据来决定扫描方向F的例子。什么样的元件C以什么样的布局被安装于安装基板P，基于安装数据而被预先决定。安装数据是关于元件C的形状以及在基板上的安装位置的信息，其被存储于安装数据存储部34。如果活用该安装数据，便能够探测到不产生高度数据欠缺部或者使高度数据欠缺部成为最少的线光SL的照射方向或扫描方向F。在第3实施方式中，示出了测量处理部33从安装数据存储部34读出安装数据并且判定有无发生高度数据的欠缺部的例子。

图13的(A)至(E)是用于说明第3实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。假定：在图13的(A)所示那样的默认状态下，决定了包含摄像机单元4及线光源5A、5B的头部25H的姿势、扫描方向F。测量处理部33在执行扫描之前从安装数据存储部34获取关于测量对象的安装基板P的安装数据。最为简单的例子是即使在默认状态下执行扫描也不会产生高度数据的欠缺部的情形。此情况下，仅在默认状态下执行第1扫描，高度测量便完毕。无需进行第2扫描。

图13的(B)及(C)表示了安装数据的获取例子。图13的(B)相当于图8的(A)所示的元件C1、C2的配置例子，图13的(C)相对于图9的(C)所示的元件C的矩阵配置例子。如果获取安装数据，便能够生成搭载元件后的安装基板P的三维模型。测量处理部33利用该三维模型来决定扫描形态。图13的(B)及(C)的例子双方在以默认状态执行扫描后产生高度数据的欠缺部的情况均如上所述。

此情况下，测量处理部33进行各种各样变更线光SL的照射方位或扫描方向F的模拟，算出最优的扫描形态。图13的(D)及(E)分别表示了获取了图13的(B)及(C)的安装数据的情况下的扫描形态的决定例子。图13的(D)对应于图8的(C)的扫描形态，图13的(E)对应于图9的(D)的扫描形态。

例如，假定：在获取了图13的(B)的安装数据的情况下，明确到在对图13的(D)所示那样的头部25H设定转动角度的扫描形态中不产生高度数据的欠缺部。此情况下，以图13的(D)的扫描形态执行第1扫描，并且结束该安装基板P的高度测量。在图13的(D)的扫描形态中，在其它的部分产生高度数据欠缺部的情况下，例如以图13的(A)的默认状态的扫描形态执行第1扫描，并且以图13的(D)的扫描形态执行第2扫描，以补充高度数据。此外，在获取了图13的(C)的安装数据的情况下，在图13的(E)的扫描形态中，会在Y方向的元件间距间产生高度数据欠缺部。因此，决定为以图13的(A)的默认状态的扫描形态执行第1扫描，并且以图13的(E)的扫描形态执行第2扫描。

[第4实施方式]

在第4实施方式中示出了如下的例子：在第1扫描中检测到高度数据的欠缺部的情况下，判定该欠缺部的发生原因是否因扫描方向而起，在其是因扫描方向而起的欠缺部的情况下，执行第2扫描。高度数据欠缺部并非仅由于元件C的阴影部SH的原因而产生。例如，在安装基板P上存在开口部或切除部的情况下，对于这些部分无法检测到来自基板表面PS的反射光，从而成为高度数据欠缺部。即使对这样的欠缺部执行第2扫描也无法获得高度数据，从而产生徒劳的工时。因此，较为理想的是：即使在产生了高度数据欠缺部的区域的情况下，也确定该欠缺部是否因扫描方向而起的高度测量失败，然后，对该欠缺部区域执行第2扫描。

示出了对高度数据欠缺部是否执行第2扫描的判定例子。图14的(A)及(B)是表示了所述判定的一个形态的示意图。此处，在高度数据欠缺部与被获取了高度数据的有数据区域在扫描方向F上相邻的情况下，将该欠缺部判定为因扫描方向而起的欠缺部。

图14的(A)表示了测量对象的安装基板P1具备在2个高元件C1之间配置有矮元件C2的元件布局的情况。如图14的(A)的(A-1)所示，假定：以2个高元件C1排列的方向作为扫描方向，从而进行了用于安装基板P1的高度测量的第1扫描。图14的(A)的(A-2)表示了基于第1扫描求得的高度数据的图像IM1。2个高元件C1作为获得了比基板表面PS(载置面)的高度高的高度数据的有数据区域而被示出。另一方面，在图像IM1中示出了未被检测到高度的2个阴影部SH1、SH2。在一方的阴影部SH1中出现了在与扫描方向正交的方向上细长地延伸的孤立区域CA。

一方的阴影部SH1是与有数据区域的2个高元件C1在扫描方向上相邻的阴影部。此情况下，可以说阴影部SH1基于线光SL被高元件C1遮挡，从而发生了测量失败的可能性高。实际上，没有获得被夹在高元件C1之间的矮元件C2的高度数据。此外，孤立区域CA是因线光SL的漫反射等而作为有数据区域被检测出的错误区域。通常，由于这样的形状的元件不存在，因此其被视为噪声数据而被删除。另一方面，另一方的阴影部SH2不是与任何高元件C1沿扫描方向相邻的阴影部。

图14(A)的(A-3)表示了在获得(A-2)的状况的情况下的第2扫描的执行区域的决定例子。与对应于2个高元件C1的有数据区域在扫描方向上相邻的阴影部SH1被决定为成为第2扫描的对象区域的再扫描区域RS1。另一方面，不与有数据区域在扫描方向上相邻的阴影部SH2不被视为再扫描区域RS1。在之后进行的第2扫描中，通过改变线光SL的照射方向等后，进行再扫描区域RS1的高度测量。根据该实施方式，不会不必要地执行第2扫描，从而能够实现高度测量的迅速化。

图14的(B)表示了测量对象的安装基板P2具有切除部PD2的情况。如图14(B)的(B-1)所示，安装基板P2具有与所被安装的元件C在扫描方向下游侧相邻并且通过切去安装基板P2的局部而形成的切除部PD2。图14的(B)的(B-2)表示了基于第1扫描求得的高度数据的图像IM2。元件C的安装区域作为具有比基板表面PS高的高度数据的有数据区域而被示出。另一方面，切除部PD2的区域成为无高度数据的阴影部SH3。

图14的(B)的(B-3)表示了在获得(B-2)的状况的情况下的第2扫描的执行区域的决定例子。此情况下，虽然阴影部SH3与对应于元件C的有数据区域相邻，但是其全区域并不作为第2扫描的对象区域。阴影部SH3中，仅与元件C的有数据区域在扫描方向上正好相邻的区域，也就是仅位于扫描方向下游侧的区域，被决定为再扫描区域RS2。该再扫描区域RS2也是与切除部PD2对应的区域，其结果，即使执行第2扫描也不测量高度数据。然而，由于第2扫描的执行区域被限定，因而相应地有助于高度测量的迅速化。

图15的(A)及(B)是表示了是否对高度数据欠缺部执行第2扫描的其它的判定例子的示意图。此处，示出了在与有数据区域在扫描方向F上相邻的高度数据欠缺部为在第1扫描所获得的图像中小于规定的像素数的欠缺部的情况下判定该欠缺部因扫描方向而起的例子。在图14的例子中，只要与有数据区域在扫描方向上相邻，即使是切除部PD2也被决定为第2扫描的对象。在本判定例子中，示出了抑制该不良情况的例子。

与图14的(A)同样，图15的(A)表示了测量对象的安装基板P1具备在2个高元件C1之间配置有矮元件C2的元件布局的情况。假定：以2个高元件C1排列的方向作为扫描方向，从而进行了用于安装基板P1的高度测量的第1扫描。如图15的(A)的(A-2)所示，与2个高元件C1对应的区域成为有数据区域，并且，在两者之间示出了未检测到高度的阴影部SH1和孤立区域CA。在进行是否需要执行第2扫描的判定之际，孤立区域CA被视为噪声数据而被忽略，基于图像上的像素数来评价高度数据的欠缺部亦即阴影部SH1的扫描方向的宽度d1。此处，由于阴影部SH1的宽度d1是小于被预先决定的规定的像素数n的欠缺部，因此，被判定为将该阴影部SH1视为第2扫描的对象。

与图14的(B)同样，图15的(B)表示了测量对象的安装基板P2具有切除部PD2的情况。安装基板P2具有与元件C在扫描方向下游侧相邻的切除部PD2。如图15的(B)的(B-2)所示，与元件C对应的区域成为有数据区域，切除部PD2的区域成为无高度数据的阴影部SH3。与上述同样，基于图像上的像素数来评价阴影部SH3的扫描方向的宽度d2。此处，由于阴影部SH3的宽度d2是被预先决定的规定的像素数n以上的欠缺部，因此，被判定为将该阴影部SH3不视为第2扫描的对象。

规定的像素数n能够设定为0以上的任意的值。例如在检测到高度数据欠缺部的情况下，当将其全部作为再扫描的对象时，则可以设定为n＝0。或者，也可以根据高度数据欠缺部的周边的平均高度与线光SL的照射角度的关系，来动态地设定像素数n。此外，还可以以在图像处理中进行高度数据补充的像素数为基准，来设定像素数n。例如，在被设定为：若无高度数据的像素为3像素以下，则在补充处理中导出无数据像素的高度数据，这样的情况下，设定为n＝4。如此，基于像素数n能够任意地设定用于判断是否成为执行第2扫描的启动因素的高度数据欠缺部的基准。

图16是表示了第4实施方式所涉及的元件高度测量中的扫描区域决定处理的流程图。控制装置3的扫描控制部32使以默认设定所规定的第1扫描被执行，并且使对测量对象的安装基板P的高度测量进行(步骤S11)。接着，测量处理部33根据在第1扫描所获得的图像求出高度数据以及高度数据欠缺部(步骤S12)。

其次，测量处理部33判定在高度数据欠缺部内是否有图14的(A)所例示那样的高度数据不自然地孤立的孤立区域CA(步骤S13)。在检测到孤立区域CA(在步骤S13为“是”)的情况下，由于该区域为噪声数据，因此测量处理部33进行删除孤立区域CA的处理(步骤S14)。在未检测到孤立区域CA(在步骤S13为“否”)的情况下，测量处理部33判定是否存在与高度数据欠缺部相邻并且被检测到比基板表面PS高的高度数据的有数据区域(步骤S15)。

在存在所述有数据区域(在步骤S15为“是”)的情况下，测量处理部33判定高度数据欠缺部是否为与扫描方向的阴影对应的欠缺部(步骤S16)。即，测量处理部33判定在步骤S2中所检测到的高度数据欠缺部是否为与所述有数据区域在扫描方向上相邻的欠缺部。在为在扫描方向上相邻的欠缺部(在步骤S16为“是”)的情况下，测量处理部33判定该高度数据欠缺部是否为在图像上具有在扫描方向上预先决定的像素数n以上的宽度的欠缺部(步骤S17)。

在被判定为具有像素数n以上的宽度的欠缺部(在步骤S17为“是”)的情况下，测量处理部33判定该高度数据欠缺部为需要再扫描的欠缺部。此情况下，判定所指定的高度测量是否全部完毕(步骤S18)。在高度测量未完毕(在步骤S18为“否”)的情况下，扫描控制部32使头部25H的转动角度变更并且根据需要变更扫描方向F(步骤S20)，返回到步骤S11使作为再扫描的第2扫描被执行。例如，以将转动角度每次变更15度等的方式，来执行再扫描。

在高度测量全部完毕(在步骤S18为“是”)的情况下，测量处理部33将关于作为测量对象的安装基板P的高度测量数据存储于控制装置3的存储区域，更新数据(步骤S19)。另一方面，在步骤S15中不存在所述有数据区域(在步骤S15为“否”)的情况下，在步骤S16中不是在扫描方向上相邻的欠缺部(在步骤S16为“否”)的情况下，或者，在步骤S17中被判定为具有像素数n以上的宽度的欠缺部(在步骤S17为“是”)的情况下，测量处理部33判定为无需再扫描(步骤S21)而结束处理。

[第5实施方式]

在第5实施方式中，示出了利用模型基板事先探测较为理想的扫描形态的例子。简略而言，扫描控制部32以模型基板为对象，使线光SL1、SL2的照射方向被设为不同的方位的多个扫描被执行，并且从多个扫描中选择良好地被用作第1扫描的扫描。而且，在以后的与模型基板相同的安装基板P的高度测量中，以所选择的扫描形态进行高度测量。

图17的(A)至(C)是用于说明第5实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。在本实施方式中，准备图17的(A)所示那样的模型基板PM。模型基板PM是针对某一安装基板产品如其的基板设计那样将元件C按规定的配置装配于基板而成的合格基板。此处，与图8的(A)中的例示品同样，具有被4个高元件C1包围一个矮元件C2的布局。

在进行所述安装基板产品的高度测量之前，控制装置3对模型基板PM执行高度测量动作。在该高度测量之际，扫描控制部32进行例如使头部25H依次转动并且将线光SL1、SL2的照射方向设为不同的方位的多个高度测量。在图17的(A)中，示出了使头部25H的转动角度依次变更为0度、45度、90度并且分别以扫描方向F1、F2、F3进行模型基板PM的扫描的例子。实际上，较为理想的是以15度左右的小单位角度一边使头部25H的转动角度变化，一边进行模型基板PM的扫描。

根据由各扫描所获取的图像，测量处理部33求出模型基板PM的高度数据。此时，测量处理部33确定各扫描中的高度数据的欠缺部，根据所述安装数据评价高度测量以怎样的程度被正确地执行。在图17的(A)中，在头部25H的转动角度＝0度及90度的情况下，无法进行矮元件C2的高度测量，因此无法评价为最优的扫描形态。另一方面，在转动角度＝45度的情况下，能够进行包含矮元件C2的高度测量。因此，在将以与模型基板PM相同的配置装配有元件C1、C2的安装基板P作为高度测量的对象时，测量处理部33将头部25H的转动角度＝45度采用为扫描形态。

图17的(B)、(C)表示了对以后与模型基板PM相同的安装基板P实施的扫描形态。这些形态与第1实施方式的图8的(C)、(D)中所表示的扫描形态相同。图17的(B)表示了在维持转动角度＝0度的扫描方向F1的状态下，设定为头部25H的转动角度＝45度而进行扫描的例子。在图17的(C)中，示出了设定为头部25H的转动角度＝45度，并且设定为与该转动角度对应的扫描方向F2的例子。

根据第5实施方式，利用模型基板PM预先执行多个扫描，能够探测到高度数据欠缺部最难以发生的最优扫描。而且，对于与模型基板PM相同的安装基板P，通过将所述最优扫描的形态至少适用于第1扫描，能够进行无浪费的高度测量。

在第5实施方式中，关于元件C，在存在能够计算其的高度、体积、面积的安装数据的情况下，能够选择根据各扫描中的测量值可获得的高度、体积、面积最接近所述安装数据的扫描形态。图18表示了关于矮元件C2及高元件C1，以根据安装数据求出的体积与通过各扫描中的实际测量求出的体积之比亦即体积比例进行扫描方向的评价的例子。所述体积比例越接近100％越保证测量的正确性。

图18的(A)表示了扫描方向及头部25H的转动角度＝0度的情况下的矮元件C2及高元件C1的所述体积比。如上所述，在0度的情况下，矮元件C2成为高元件C1的阴影，从而无法进行正确的高度测量。因此，关于矮元件C2的体积比例为1％的低的值。另一方面，关于高元件C1，由于对测量没有障碍，因此体积比例能够获得95％的高的值。

图18的(B)表示了扫描方向及头部25H的转动角度＝45度的情况下的体积比。在45度的情况下，还能够将线光SL1、SL2照射到矮元件C2。因此，关于矮元件C2的体积比例能够获得99％的高的值。关于高元件C1，体积比例也能够获得97％的高的值。图18的(C)表示了转动角度＝90度的情况下的体积比。此情况下，矮元件C2也成为高元件C1的阴影，从而无法进行正确的高度测量。因此，虽然高元件C1的体积比例能够获得94％，但是关于矮元件C2的体积比例为2％的低的值。

根据上述的结果，在转动角度＝0度、90度的情况下，至少在矮元件C2及高元件C1的安装范围无法进行正确的高度测量。因此，选择转动角度＝45度的扫描。在实际的安装基板P中，存在多个安装范围，对于这些安装范围的每一者存在较为理想的扫描方向。较为理想的是，通过整理较为理想的扫描方向为相同的安装范围或元件等，从安装基板P整体看，设定最优的扫描形态。

图19是表示了第5实施方式所涉及的元件高度测量中能够使用安装数据的情况下的扫描方向决定处理的流程图。控制装置3的扫描控制部32使由默认设定所规定的扫描对模型基板PM执行，使被安装了的元件C的高度测量进行(步骤S31)。接着，测量处理部33求出关于模型基板PM的各元件C的高度数据。而且，测量处理部33从安装数据存储部34读出安装数据，根据基于实际测量的元件C的高度数据的体积和从实际测量数据导出的元件C1的体积，计算体积比例(步骤S32)。

接着，确认在预先指定的头部25H的转动角度及扫描方向下的模型基板PM的高度测量是否完毕(步骤S33)。在所有的高度测量未完毕(在步骤S33为“否”)的情况下，扫描控制部32变更头部25H的转动角度和/或扫描方向(步骤S35)，并且使新的扫描被执行(步骤S31)。另一方面，在所有的高度测量完毕(在步骤S33为“是”)的情况下，测量处理部33按每一元件C来确定所试行的所有的扫描中获得最靠近安装数据的结果的扫描方向，并且使之存储(步骤S34)。

以上是在能够使用安装数据的情况下的扫描方向决定方法的例子。在不能够使用安装数据的情况下，根据高度数据的欠缺部的面积与扫描方向的关系，能够选择最优的扫描方向。图20的(A)至(C)是表示了元件C的高度测量中的高度数据欠缺部亦即阴影部SH1、SH21、SH22、SH3与扫描方向的关系的图。图20的(A)、(B)、(C)分别表示了扫描方向及头部25H的转动角度＝0度、45度、90度的情况下的测量结果。

根据在图20的(A)至(C)的各扫描中所获取的图像，确定元件C的区域亦即有数据区域。接着，求出与该有数据区域在扫描方向上相邻的高度数据的欠缺部的面积。如图20的(A)所示，在转动角度＝0度的情况下，由于矩形的元件C的长边与扫描方向正交，因此示出了比较大面积的阴影部SH1，也就是所述欠缺部。与此相对，在图20的(B)的转动角度＝45度的情况下，在元件C1的扫描方向下游侧的角部示出了比较小面积的阴影部SH21、SH22。在图20的(C)的转动角度＝90度的情况下，在元件C的短边侧示出了比SH21、SH22的合计大的面积的阴影部SH3。

从这些图20的(A)至(C)的扫描之中选择所述欠缺部的面积最小的扫描作为第1扫描。在此处的例子中，由设定为图20的(B)的转动角度＝45度的扫描所检测的阴影部SH21、SH22与其它相比较面积最小。也就是说，转动角度＝45度成为最难以产生高度数据的欠缺部的扫描。因此，设为头部25H的转动角度＝45度的扫描至少作为第1扫描而被选择。

图21是表示了第5实施方式所涉及的元件高度测量中不能够使用安装数据的情况下的扫描方向决定处理的流程图。控制装置3的扫描控制部32使由默认设定所规定的扫描对模型基板PM执行，使被安装了的元件C的高度测量进行(步骤S41)。接着，测量处理部33执行求出关于模型基板PM的高度数据欠缺部的处理(步骤S42)。在该步骤S42，处理与先前所说明的图16的步骤S12至S17的处理相同。此处省略说明。

此后，测量处理部33进行求出在该扫描中产生的高度数据欠缺部的面积的处理(步骤S43)。接着，确认在预先指定的头部25H的转动角度及扫描方向下的模型基板PM的高度测量是否完毕(步骤S44)。在所有的高度测量未完毕(在步骤S44为“否”)的情况下，扫描控制部32变更头部25H的转动角度和/或扫描方向(步骤S46)，并且使新的扫描被执行(步骤S41)。另一方面，在所有的高度测量完毕(在步骤S44为“是”)的情况下，测量处理部33选择高度数据欠缺部的面积成为最小的扫描(步骤S45)。在之后实施的与模型基板PM相同的安装基板P的高度测量中，采用在此被选择的扫描形态。

[第6实施方式]

在第6实施方式中，示出了获取特定的元件的高精度高度数据的例子。关于例如重要性高的元件，有时要求以高精度获得其形状。此情况下，对该元件执行第1扫描，并且视为在该第1扫描中存在高度数据的欠缺部而至少执行第2扫描。也就是说，无论有无高度数据欠缺部，对该元件执行多次扫描。而且，将从至少由第1扫描及第2扫描所获得的图像获得的高度数据合成，求出所述元件的高度数据。

图22的(A)至(D)是用于说明第6实施方式所涉及的元件高度测量的示意图。测量对象是被安装于安装基板P的特定元件CP。特定元件CP例如是大规模集成电路元件那样的重要元件。如图22的(A)所示，使头部25H的转动角度不同地对特定元件CP执行多次扫描，也就是使线光SL1、SL2的照射方向不同地对特定元件CP执行多次扫描。在图22的(A)中，示出了对特定元件CP执行以X方向作为扫描方向F1的第1扫描和以Y方向作为扫描方向F2的第2扫描的例子。

图22的(B)表示了根据在第1扫描所获取的图像求得的特定元件CP的高度数据、以及高度数据欠缺部亦即阴影部SHx。虽然在特定元件CP的X侧边XS示出有阴影部SHx，但是在Y侧边YS不存在阴影部。图22的(C)表示了基于第2扫描的特定元件CP的高度数据和阴影部SHy。虽然在特定元件CP的Y侧边YS示出有阴影部SHy，但是在X侧边XS不存在阴影部。在基于第1扫描的高度测量中，未确定X侧边XS的高度数据。此外，在基于第2扫描的高度测量中，未确定Y侧边YS的高度数据。然而，如图22的(D)所示，如果将在第1扫描及第2扫描中分别获得的高度数据合成，便能够消去基于阴影部SHx、SHy的不确定部分。因此，能够高精度地求出特定元件CP的高度数据。

图23是表示了第6实施方式所涉及的高精度元件高度数据生成处理的流程图。控制装置3的扫描控制部32使由默认设定所规定的扫描对特定元件CP执行，使特定元件CP的高度测量进行(步骤S51)。根据该高度测量，测量处理部33求出特定元件CP的高度数据及阴影部SHx、SHy(步骤S52)。

接着，确认图22的(B)至(D)所例示那样的数据合成所需的高度测量是否完毕(步骤S53)。在所有的高度测量未完毕(在步骤S53为“否”)的情况下，扫描控制部32变更头部25H的转动角度和/或扫描方向(步骤S54)，并且使新的扫描执行(步骤S51)。另一方面，在所述的高度测量完毕(在步骤S53“是”)的情况下，测量处理部33执行高度数据的合成处理(步骤S55)。

在步骤S55中，如图22的(C)及(D)所例示的那样，在只有特定元件CP的X侧边XS和Y侧边YS中的一者存在阴影部SHx、SHy的情况下，进行直接采用另一者的侧边的高度数据的合成处理。也就是说，直接使用在第1扫描所获得的Y侧边YS的高度数据和在第2扫描所获得的X侧边XS的高度数据，生成特定元件CP的高度数据。与此相对，在多个扫描中，有时存在X侧边XS和Y侧边YS的两者均示出有阴影部SHx、SHy的情况。此情况下，通过采用由多个扫描所获得的高度数据的平均、中间、最大值或最小值，能够生成高度数据。

[其它变形实施方式]

以上，对本发明的各种实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式，其能够采用例如下面那样的变形实施方式。

(1)在上述实施方式中，示出了通过使头部25H绕摄像光轴AX转动来使摄像机单元4和线光源5A、5B一体地转动的例子。作为替代方案，也可以仅使线光源5A、5B转动来变更线光SL的照射方向。在上述的例子中，如图24的(A)所示，以维持摄像机单元4的摄像范围4A的姿势与线光SL1、SL2的照射方向的关系的方式，使摄像机单元4和线光源5A、5B一体转动。与此相对，在图24的(B)所示的变形例中，示出了不使摄像机单元4转动而仅使光源5A、5B转动的例子。此情况下，摄像范围4A的姿势与线光SL1、SL2的照射方向的关系相对于图24的(A)的情形发生变化。此外，扫描方向能够设定为与线光SL1、SL2的延伸设置方向正交的方向。

(2)通常，摄像机单元4所拍摄的图像数据的全部像素数被传送到控制装置3侧。作为替代方案，为了实现处理的高速化，也可以仅传送一部分的图像数据。图25是表示了限制所使用的图像数据的例子的示意图。在光切法中，图像数据中所必要的是线光SL1、SL2的周边区域。例如假定如图24的(B)那样照射线光SL1、SL2的情况。此情况下，不传送摄像机主体41的CMOS传感器等所具备的摄像范围4A整体的图像数据，而如图25所示那样，仅剪切并传送存在于线光SL1、SL2的摄像区域ROI的图像的数据。由此，能够实现数据处理的高速化。

[上述实施方式中所包含的发明]

本发明的一个方面所涉及的工件高度测量装置包括：拍摄部，在铅锤方向上具有摄像光轴，并且拍摄工件的图像；线光投影部，具有相对于所述摄像光轴具有规定的交角的投影光轴，能够从多个方位对工件照射线光；扫描驱动部，使所述拍摄部及所述线光投影部移动，并且使工件的扫描进行；以及，测量部，控制所述扫描驱动部而使所述扫描被执行，并且根据由所述扫描获取的图像，通过光切法求出所述工件的高度数据；其中，所述测量部使所述线光从规定的照射方向照射到工件来使第1扫描被执行，所述测量部在根据由所述第1扫描获取的图像而求得的高度数据中，判定有无该工件的所述高度数据的欠缺部，所述测量部在检测到所述欠缺部的情况下，使所述线光的照射方向被设为与所述第1扫描不同的方位的第2扫描被执行。

根据该工件高度测量装置，在由第1扫描所获得的高度数据中被检测到欠缺部的情况下，执行线光的照射方向被设为与所述第1扫描不同的方位的第2扫描。在存在有尺寸不同的多个工件或者工件密集的情况下，在所述第1扫描中，有可能因进入到其它的工件的阴影中等而发生工件未被线光照射到的情况。或者，在存在有表面凹凸的工件的情况下，在所述第1扫描中，有可能因被凸部遮挡等而产生未被线光照射到的阴影部分。然而，通过执行所述第2扫描，能够对这些阴影区域再次进行高度测量。因此，能够正确地测量工件的高度。

在上述的工件高度测量装置中，所述测量部在将所述拍摄部的摄像范围的姿势和所述线光的照射方向设定为规定条件的状态下，将扫描方向设定为规定的第1扫描方向来使所述第1扫描被执行，所述测量部一方面使扫描方向维持在所述第1扫描方向，另一方面使所述摄像范围绕所述摄像光轴转动，并且以使所述线光的照射方向与所述摄像范围的姿势的关系被维持为与所述第1扫描相同的方式，使所述线光的照射方向的方位变更来使所述第2扫描被执行。

根据该工件高度测量装置，不改变扫描方向来执行第1扫描及第2扫描。即使不变更扫描方向，在第1扫描和第2扫描中，摄像范围的朝向和线光的照射方向也不相同。因此，通过第2扫描，能够对产生了工件的高度数据的欠缺部的区域进行高度测量。此外，在第1扫描和第2扫描中，所述摄像范围的姿势与线光的照射方向的关系被维持为相同，因此能够效率良好地导出高度数据。

在上述的工件高度测量装置中，所述测量部在将所述拍摄部的摄像范围的姿势和所述线光的照射方向设定为规定条件的状态下，将扫描方向设定为规定的第1扫描方向来使所述第1扫描被执行，所述测量部将扫描方向设定为与所述第1扫描方向不同的第2扫描方向，根据所述第2扫描方向使所述摄像范围绕所述摄像光轴转动，并且以使所述线光的照射方向与所述摄像范围的姿势的关系被维持为与所述第1扫描相同的方式，使所述线光的照射方向的方位变更来使所述第2扫描被执行。

根据该工件高度测量装置，仅单纯地变更扫描方向，便能够通过第2扫描对产生了工件的高度数据的欠缺部的区域进行高度测量。

在上述的工件高度测量装置中，较为理想的是所述扫描驱动部包含使所述拍摄部及所述线光投影部在第1移动方向上水平移动的第1移动机构和使所述拍摄部及所述线光投影部在与所述第1移动方向在水平面上正交的第2移动方向上水平移动的第2移动机构，在执行所述第1扫描及所述第2扫描之际，所述测量部选择所述第1移动机构和所述第2移动机构中的一者来使之动作。

根据该工件高度测量装置，在进行扫描动作之际，扫描驱动部仅驱动所述第1移动机构和所述第2移动机构中的一者。因此，能够简化所述扫描驱动部的驱动控制。

此情况下，较为理想的是所述测量部在选择所述第1移动机构或所述第2移动机构之际，选择扫描距离较短的一者。根据该技术方案，能够缩短工件扫描所需的总扫描距离，能够有助于高度测量的高速化。

在上述的工件高度测量装置中，较为理想的是所述工件是安装有多个元件的基板，所述测量部获取包含关于所述元件的形状及所述基板上的安装位置的信息的元件安装数据，根据该元件安装数据判定有无所述高度数据的欠缺部。

根据该工件高度测量装置，根据元件安装数据，能够事先把握线光的照射方向或扫描方向、与高度数据的欠缺部的发生位置的关系。因此，能够预先设定所述欠缺部少的线光的照射方向或扫描方向。

在上述的工件高度测量装置中，较为理想的是所述测量部在检测到所述高度数据的欠缺部的情况下，判定该欠缺部的发生原因是否因扫描方向而起，而且，在该欠缺部是因扫描方向而起的情况下，使所述第2扫描被执行。

在例如工件的设置基座存在开口部或切除部的情况下，也有可能产生高度数据的欠缺部。根据上述的工件高度测量装置，仅在因扫描方向而产生高度数据的欠缺部时执行第2扫描。因此，不会不必要地执行所述第2扫描。

在上述的工件高度测量装置中，所述工件是被装配于基板的载置面的工件，所述测量部确定获得了比所述载置面的高度高的高度数据的有数据区域，所述测量部在所述欠缺部与所述有数据区域沿扫描方向相邻的情况下，使所述第2扫描被执行。

在高度数据的欠缺部与有数据区域沿扫描方向上相邻的情况下，该欠缺部的发生原因在于线光照射时的阴影的可能性高。根据上述的工件高度测量装置，在该情况下，判定为数据欠缺部是因扫描方向而产生的欠缺部。因此，能够恰当地判断是否需要第2扫描。

在上述的工件高度测量装置中，所述测量部在与所述有数据区域沿扫描方向相邻的所述欠缺部是在所述第1扫描所获得的图像中小于规定的像素数的欠缺部的情况下，使所述第2扫描被执行。

根据该工件高度测量装置，能够基于像素数而任意设定用于判断是否成为执行第2扫描的启动因素的所述欠缺部的基准。

在上述的工件高度测量装置中，所述工件是被装配于基板的载置面的工件，所述测量部以所述工件按规定的配置被装配于所述基板而成的模型基板作为对象，使所述扫描驱动部执行所述线光的照射方向被设为不同的方位的多个扫描，所述测量部在以按与所述模型基板相同的配置被装配于基板的工件作为高度测量的对象的情况下，从所述多个扫描之中选择至少用作所述第1扫描的扫描来求出高度数据。

根据该工件高度测量装置，由于利用模型基板进行多个扫描，因此能够探测最难以发生高度数据欠缺部的最优扫描。而且，对于与模型基板相同的安装基板，能够适用事先探测到的最优扫描。

此情况下，较为理想的是所述测量部确定在所述多个扫描中获得了比所述载置面的高度高的高度数据的有数据区域，所述测量部求出与所述有数据区域沿扫描方向相邻的所述高度数据的欠缺部的面积，所述测量部从所述多个扫描中选择所述欠缺部的面积成为最小的扫描来作为所述第1扫描。

根据该工件高度测量装置，能够以高度数据的欠缺部的发生面积成为最小的扫描形态实施第1扫描。

在上述的工件高度测量装置中，较为理想的是所述测量部针对一个工件，使所述第1扫描被执行，并且视为有所述欠缺部而使所述第2扫描被执行，所述测量部将根据在所述第1扫描及所述第2扫描所获得的图像而获得的高度数据合成，求出所述一个工件的高度数据。

根据该工件高度测量装置，通过将由2个扫描分别获得的高度数据合成，能够高精度地求出工件的高度数据。

在上述的工件高度测量装置中，较为理想的是所述扫描驱动部包含使所述拍摄部及所述线光投影部在第1移动方向上水平移动的第1移动机构和使所述拍摄部及所述线光投影部在与所述第1移动方向在水平面上正交的第2移动方向上水平移动的第2移动机构，所述第1移动机构包括以规定的分辨率检测所述第1移动方向的位置的第1编码器，所述第2移动机构包括以所述规定的分辨率检测所述第2移动方向的位置的第2编码器，所述拍摄部在扫描时与所述第1编码器及所述第2编码器输出的位置检测信号同步地拍摄工件的图像。

根据该工件高度测量装置，由于与第1及第2编码器所输出的位置检测信号同步地进行摄像，因此无论扫描方向是哪一个方向，均能够以相同的间距获取工件的高度数据。

在上述的工件高度测量装置中，较为理想的是还包括：滑件，能够在扫描方向上移动；头部，被所述滑件支撑，并且将所述拍摄部及所述线光投影部能够绕所述摄像光轴转动地保持；以及，转动机构，使所述拍摄部及所述线光投影部一体转动或者使两者分别转动。

根据该工件高度测量装置，能够使所述拍摄部和所述线光投影部一体地转动或者单独地转动。因此，能够自由地设定摄像区域的转角及线光的照射方向。

在上述的工件高度测量装置中，能够采用如下构成，多个所述线光投影部以规定间距被排列在以一个所述拍摄部的所述摄像光轴为中心的圆周上。

根据该工件高度测量装置，通过选择沿圆周排列的多个线光投影部中的至少一者，来能够变更线光的照射方向。

本发明的另一个方面所涉及的安装基板检查装置包括：测量台，让安装有元件的安装基板搬入；以及，上述的工件高度测量装置，将被搬入到所述测量台的所述安装基板的元件作为所述工件来进行高度测量。

根据该安装基板检查装置，由于能够不拘元件的配置状态而正确地测量元件高度，因此能够进行恰当的安装基板检查。