三维测量装置的制作方法

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非接触式的三维测量装置。其中，已知有使用相移法的三维测量装置。

在利用相移法的三维测量装置中，通过预定的照射单元向被测量物照射预定的条纹图案。照射单元具备发出预定的光的光源以及将来自该光源的光变换为条纹图案的光栅而构成。光栅成为透过光的透光部和遮住光的遮光部配置为交替排列的构成。

并且，使用配置在被测量物的正上方的拍摄单元来拍摄照射到被测量物上的条纹图案。作为拍摄单元，使用由透镜和拍摄元件等构成的CCD相机等。

在上述构成之下，由相机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、条纹图案的相位。

然后，例如使被测量物连续移动的同时使条纹图案的相位以4阶段变化，依次引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)求出相位(例如参照专利文献1)。

使用该相位基于三角测量的原理能够求出被测量物上的各坐标(X，Y)中的高度(Z)。

一般来说，在使用相移法的三维测量装置中，为了提高测量精度，照射具有正弦波状的光强度分布的条纹图案。但是，照射具有精度好的正弦波状的光强度分布的条纹图案非常难。

与此相对，近年来，也看到如下的技术：通过将经由光栅变换的具有矩形波状的光强度分布的条纹图案错开焦点而照射到被测量物，由此作为具有正弦波状的光强度分布的条纹图案照射(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2012-247375号公报。

专利文献2：日本专利文献特开2007-85862号公报。

技术实现要素：

发明所要解决的问题

但是，与对焦的情况不同，要将条纹图案的焦点错位情况维持管理为所期望的状态非常难，照射到被测量物上的条纹图案的光强度分布(波形)容易凌乱，有可能不会成为正弦波状的光强度分布。

另外，条纹图案的焦点错位情况也会根据与被测量物的相对位置关系而不同，因此一旦与被测量物的相对位置关系发生变化，则条纹图案的光强度分布(波形)也可能会发生变化。

进一步，由于错开焦点照射，因此也无法使用远心光学系统来照射条纹图案。

结果，担心三维测量中的测量精度下降。

另外，上述问题不一定限于在印刷基板上印刷的膏状焊料等的高度测量，在其他的三维测量装置的领域中也是存在的。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供当利用相移法进行三维测量时能够显著地提高测量精度的三维测量装置。

用于解决问题的手段

以下，关于适于解决上述问题的各技术方案分项进行说明。此外，根据需要对相应的技术方案附记特有的作用效果。

技术方案1.一种三维测量装置，其特征在于，包括：

照射单元，所述照射单元具有发出预定的光的光源以及将来自该光源的光变换为预定的条纹图案的光栅，并且能够向被测量物(例如印刷基板)照射所述条纹图案；

拍摄单元，所述拍摄单元能够拍摄被照射了所述条纹图案的所述被测量物；

移动单元，所述移动单元能够使所述照射单元以及所述拍摄单元与所述被测量物相对移动；

图像获取单元，所述图像获取单元能够获取与从所述照射单元照射的条纹图案的相对位置关系(相位)不同的所述被测量物涉及的多个图像数据(所述被测量物上的各坐标位置处的光强度分布不同的多个图像数据)；以及

图像处理单元，能够基于由所述图像获取单元获取的多个图像数据通过相移法执行所述被测量物的三维测量，

在所述图像获取单元获取所述多个图像数据中的一个图像数据时，

在与所述被测量物的相对移动期间至少部分重叠的预定期间执行连续拍摄(曝光)的拍摄处理，或者在与所述被测量物的相对移动期间至少部分重叠的预定期间执行分多次进行拍摄(曝光)的拍摄处理，并执行针对所述被测量物上的各坐标位置相加或平均该拍摄结果(被拍摄的多个图像数据的各像素的亮度值)的处理。

根据上述技术方案1，在使照射单元以及拍摄单元与被测量物相对移动的同时，连续拍摄或分多次拍摄被照射了预定的条纹图案(例如具有矩形波状的光强度分布的条纹图案)的被测量物，并针对被测量物上的各坐标位置相加或平均该拍摄结果。

由此，在获取利用相移法进行三维测量时所需要的与条纹图案的相对位置关系(光强度分布)不同的被测量物涉及的多个图像数据中的一个图像数据时，与仅照射预定的条纹图案并拍摄的情况相比，能够获取具有更接近理想的正弦波的光强度分布的图像数据。

这里，“正弦波状”是指“呈正弦波的形状”，在简单称为“正弦波状”的情况下，不仅是指理想的“正弦波”，还包括近似于“正弦波”的波形(关于后述的“矩形波”等其他的“非正弦波”也是一样的)。

另外，上述“预定的条纹图案”也包含“具有正弦波状的光强度分布的条纹图案”。即，也可以构成为照射具有非理想的“正弦波”、近似于正弦波的光强度分布的条纹图案，获取具有更接近于理想的正弦波的光强度分布的图像数据。

根据本技术方案，即使在对焦的状态下照射条纹图案，也能够获取具有正弦波状的光强度分布的图像数据。通过能够在对焦的状态下照射条纹图案，容易维持条纹图案的光强度分布(波形)。并且，也能够使用远心光学系统进行条纹图案的照射。

结果，当利用相移法进行三维测量时，能够显著地提高测量精度。

另外，上述与“被测量物的相对移动”相关的移动动作可以是被测量物连续相对移动的连续动作，也可以是被测量物间歇相对移动的(相对移动预定量)间歇动作。

因此，执行上述“在与被测量物的相对移动期间至少部分重叠的预定期间连续拍摄(或分多次拍摄)的拍摄处理”也包含在被测量物的相对移动开始前的停止状态下开始拍摄处理的情况和在被测量物的相对移动停止后的停止状态下结束拍摄处理的情况等。例如，可以构成为在被测量物的相对移动停止状态下开始拍摄处理之后，开始被测量物的相对移动，在该被测量物的相对移动停止之后结束该拍摄处理。

技术方案2.一种三维测量装置，其特征在于，包括：

第一照射单元，所述第一照射单元具有发出预定的光的光源以及将来自该光源的光变换为预定的条纹图案的光栅，并且能够向被测量物(例如印刷基板)照射所述条纹图案；

第二照射单元，所述第二照射单元能够向所述被测量物照射与所述条纹图案不同的第二光；

拍摄单元，所述拍摄单元能够拍摄被照射了所述各种光的所述被测量物；

移动单元，所述移动单元能够使所述各照射单元以及所述拍摄单元与所述被测量物相对移动；

第一图像获取单元，所述第一图像获取单元能够获取与从所述第一照射单元照射的条纹图案的相对位置关系不同的所述被测量物涉及的多个图像数据(所述被测量物上的各坐标位置处的光强度分布不同的多个图像数据)；

第一图像处理单元(三维测量单元)，所述第一图像处理单元能够基于由所述第一图像获取单元获取的多个图像数据通过相移法执行所述被测量物的三维测量；

第二图像获取单元，所述第二图像获取单元在执行所述第一图像获取单元获取所述多个图像数据中的预定的图像数据时所进行的预定的拍摄处理之后到执行下一个图像数据的获取涉及的拍摄处理的期间，能够获取在从所述第二照射单元照射的所述第二光之下拍摄的所述被测量物涉及的图像数据；以及

第二图像处理单元(确定处理执行单元)，所述第二图像处理单元基于由所述第二图像获取单元获取的图像数据来执行预定的处理，

在所述第一图像获取单元获取所述多个图像数据中的一个图像数据时，

在与所述被测量物的相对移动期间至少部分重叠的预定期间执行连续拍摄(曝光)的拍摄处理，或者在与所述被测量物的相对移动期间至少部分重叠的预定期间执行分多次进行拍摄(曝光)的拍摄处理，并执行针对所述被测量物上的各坐标位置相加或平均该拍摄结果(被拍摄的多个图像数据的各像素的亮度值)的处理。

根据上述技术方案2，起到了与上述技术方案1同样的作用效果。并且，在本技术方案中，在通过上述相移法以三维测量为目的进行多次拍摄处理的空隙，在从第二照射单元照射的第二光之下进行被测量物的拍摄。即，不会延长获取通过上述相移法进行三维测量时所需的全部图像数据所需要的时间，除了获取该三维测量用的图像数据以外，还能够另外获取用于与该三维测量不同的其他的用途的图像数据(用于通过确定处理执行单元执行预定的处理的图像数据)。

结果，能够组合进行多种测量，在进行利用相移法的三维测量时，能够抑制测量効率的降低，实现测量精度的提高等。

这里，也可以构成为具备多种上述“第二照射单元(第二光)”。并且，也可以构成为在由第一图像获取单元获取的多个图像数据被全部拍摄为止的期间，能够切换这些多种光来照射。根据该构成，能够另外获取用于多种用途的图像数据，能够进一步提高上述作用效果。另外，在多种光中，当然包括均匀光(光强度一定的光)或条纹图案等照射方式不同的异种光，也包括例如亮度不同的两种均匀光等亮度不同的同种光。

通过照射亮度不同的多种光，能够抑制基于被测量物上的各部位的明暗的差异的各种不良情况的发生。例如，作为被测量物的印刷基板上的膏状焊料的印刷部分的周围(以下称为背景区域)的颜色各种各样。这是由于在玻璃环氧树脂和抗蚀膜上使用了各种颜色。并且，例如，在黑色等比较暗的颜色的背景区域中，基于拍摄单元的拍摄的图像数据的对比度变小。即，在图像数据上，上述条纹图案的明暗之差(亮度差)变小。因此，背景区域的高度有可能难以测量。严格地讲，为了更高精度测量基板上印刷的膏状焊料的高度，希望在其基板内采用高度基准。但是，由于无法将背景区域适当用作高度基准面，因此有可能会产生不能在该基板内采用高度基准这样的不良情况。

因此，例如，代替条纹图案的亮度，分别进行适于焊料印刷区域(明部)的亮度下的拍摄和适于背景区域(暗部)的亮度下的拍摄，适当地测量高度基准，由此能够抑制上述不良情况的发生。

另外，如果作为“第二光”照射均匀光，则能够获取亮度图像数据。进而，由于能够基于该亮度图像数据例如对通过上述三维测量得到的三维数据进行映射或进行测量区域的提取等，因此能够进一步提高测量精度等。

技术方案3.如技术方案1或2所述的三维测量装置，其特征在于，所述移动单元使所述被测量物连续移动。

根据上述技术方案3，例如，向连续移动的被测量物照射预定的条纹图案，每当被测量物移动预定量(例如，相当于条纹图案的相位90°量的距离)时，进行上述拍摄处理(在预定期间连续拍摄的处理或分多次拍摄的处理)。结果，能够不使被测量物停止而连续移动的情况下进行三维测量等，因此能够提高测量効率，进而提高生产效率等。

另外，由于在拍摄期间(预定期间)被拍摄的被测量物上的各坐标位置处的条纹图案的相对位置(相位)始终变化，因此与包含部分不相对移动的条纹图案的数据的情况相比，能够获取具有更接近理想的正弦波的光强度分布的图像数据。结果，能够进一步提高测量精度。

但是，即使是被测量物进行间歇相对移动的间歇动作的情况，例如如果构成为在与被测量物的相对移动的开始同时或相对移动过程中开始所述拍摄处理，在与该被测量物的相对移动的停止同时或相对移动过程中结束所述拍摄处理，则也可起到与本技术方案相同的作用效果。

技术方案4.如技术方案1至3中任一个所述的三维测量装置，其特征在于，所述预定的条纹图案是具有非正弦波状的光强度分布的条纹图案。

另外，上述“非正弦波”例如是指“矩形波”、“梯形波”、“三角波”、“锯齿波”等非“正弦波”的预定波。

一般来说，与照射具有非正弦波状(例如矩形波状)的光强度分布的条纹图案并进行三维测量相比，对于照射具有正弦波状的光强度分布的条纹图案进行三维测量，测量精度好。

但是，如上所述，通过照射单元生成具有正弦波状的光强度分布的条纹图案非常难，有可能使机械构成复杂化。

在这方面，根据本技术方案4，不会使照射单元的机械构成复杂化，照射具有不是正弦波的非正弦波状(例如矩形波状)的光强度分布的条纹图案，并且能够通过比较简单的控制处理和运算处理等获取具有正弦波状的光强度分布的图像数据。结果，能够抑制机械构成的复杂化，进而抑制制造成本。

技术方案5.如技术方案1至4中任一个所述的三维测量装置，其特征在于，所述光栅为透过光的透光部和遮住光的遮光部交替排列的配置构成。

根据上述技术方案5，起到与上述技术方案4相同的作用效果。通过使用本技术方案这样的两值的光栅，能够照射至少具有亮度最大且恒定的平坦的峰部分(以下称为“明部”)和亮度最小且恒定的平坦的峰部分(以下称为“暗部”)的光强度分布的条纹图案。即，能够照射具有矩形波状或梯形波状的光强度分布的条纹图案。

通常，通过光栅的光不是完全的平行光，由于透光部和遮光部的边界部的衍射作用等，在条纹图案的“明部”和“暗部”的边界部可产生中间灰度区域，因此不会成为完全的矩形波。

这里，根据光栅中的透光部和遮光部的配置间隔等构成而不同，但是在“明部”和“暗部”的边界部的中间灰度区域的亮度斜率陡峭的情况下，成为具有矩形波状的光强度分布的条纹图案，在中间灰度区域的亮度斜率缓和的情况下，成为具有梯形波状的光强度分布的条纹图案。

技术方案6.如技术方案1至5中任一个所述的三维测量装置，其特征在于，所述被测量物是印刷有膏状焊料的印刷基板或者是形成有焊料凸起的晶片基板。

根据上述技术方案6，能够进行印刷到印刷基板的膏状焊料或者形成于晶片基板的焊料凸起的高度测量等。进而，在膏状焊料或焊料凸起的检查中，能够基于其测量值进行膏状焊料或焊料凸起的好坏判断。因此，在所述检查中，起到了上述各技术方案的作用效果，能够高精度地进行好坏判断。结果，能够提高焊料印刷检查装置或焊料凸起检查装置的检查精度。

附图说明

图1是示意性地示出基板检查装置的简要立体图。

图2是印刷基板的截面图。

图3是示出基板检查装置的电气构成的框图。

图4是示意性地示出印刷基板上照射的条纹图案的形态的图。

图5是用于说明随着时间经过而变化的相机的拍摄范围和印刷基板上的坐标位置的关系的示意图。

图6是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t1～t15)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X46～X60)的关系的对应表。

图7是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t1～t15)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X31～X45)的关系的对应表。

图8是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t1～t15)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X16～X30)的关系的对应表。

图9是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t1～t15)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X1～X15)的关系的对应表。

图10是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t16～t30)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X46～X60)的关系的对应表。

图11是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t16～t30)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X31～X45)的关系的对应表。

图12是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t16～t30)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X16～X30)的关系的对应表。

图13是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t16～t30)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X1～X15)的关系的对应表。

图14是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t31～t45)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X46～X60)的关系的对应表。

图15是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t31～t45)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X31～X45)的关系的对应表。

图16是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t31～t45)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X16～X45)的关系的对应表。

图17是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t31～t45)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X1～X15)的关系的对应表。

图18是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t46～t60)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X46～X60)的关系的对应表。

图19是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t46～t60)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X31～X45)的关系的对应表。

图20是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t46～t60)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X16～X30)的关系的对应表。

图21是用于说明在印刷基板移动条纹图案的1/4周期(相位90°)相当量的距离的期间随着时间经过(t46～t60)而变化的照射光的种类和印刷基板上的各坐标位置处的照射光的形态以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X1～X15)的关系的对应表。

图22是示意性地表示在拍摄时刻t1～t15拍摄的多个图像数据的坐标位置对位的状态的表。

图23是示意性地表示在拍摄时刻t16～t30拍摄的多个图像数据的坐标位置对位的状态的表。

图24是示意性地表示在拍摄时刻t31～t45拍摄的多个图像数据的坐标位置对位的状态的表。

图25是示意性地表示在拍摄时刻t46～t60拍摄的多个图像数据的坐标位置对位的状态的表。

图26是示意性地表示将印刷基板的各坐标位置涉及的各种数据针对各种类别(第一相位组、第二相位组)进行整理并排序的状态的表。

图27是示意性地表示将印刷基板的各坐标位置涉及的各种数据针对各种类别(第三相位组、第四相位组)进行整理并排序的状态的表。

图28是示意性地表示将印刷基板的各坐标位置涉及的各种数据针对各种类别(红色组、绿色组、蓝色组、近红外色组)进行整理并排序的状态的表。

图29是表示第一模拟中的每经过预定时间的印刷基板上(相位0°～114°相当位置)的光强度分布的表。

图30是表示第一模拟中的每经过预定时间的印刷基板上(相位120°～234°相当位置)的光强度分布的表。

图31是表示第一模拟中的每经过预定时间的印刷基板上(相位240°～354°相当位置)的光强度分布的表。

图32是与第一模拟有关的表，图32的(a)是表示印刷基板上(相位0°～90°相当位置)的理想的正弦波的光强度分布的表，图32的(b)是表示各坐标位置处的亮度值的各种平均值的表，图32的(c)是表示理想值与各种平均值之差的表。

图33是与第一模拟有关的表，图33的(a)是表示印刷基板上(相位96°～186°相当位置)的理想的正弦波的光强度分布的表，图33的(b)是表示各坐标位置处的亮度值的各种平均值的表，图33的(c)是表示理想值与各种平均值之差的表。

图34是与第一模拟有关的表，图34的(a)是表示印刷基板上(相位192°～282°相当位置)的理想的正弦波的光强度分布的表，图34的(b)是表示各坐标位置处的亮度值的各种平均值的表，图34的(c)是表示理想值与各种平均值之差的表。

图35是与第一模拟有关的表，图35的(a)是表示印刷基板上(相位288°～354°相当位置)的理想的正弦波的光强度分布的表，图35的(b)是表示各坐标位置处的亮度值的各种平均值的表，图35的(c)是表示理想值与各种平均值之差的表。

图36是表示第一模拟涉及的条纹图案的光强度分布的曲线图。

图37是表示图32～图35的(a)所示的理想的正弦波的光强度分布的曲线图。

图38是描绘图32～图35的(b)所示的各种平均值的曲线图。

图39是描绘图32～图35的(c)所示的各种平均值与理想值之差的曲线图。

图40是表示第二模拟中的每经过预定时间的印刷基板上(相位0°～114°相当位置)的光强度分布的表。

图41是表示第二模拟中的每经过预定时间的印刷基板上(相位120°～234°相当位置)的光强度分布的表。

图42是表示第二模拟中的每经过预定时间的印刷基板上(相位240°～354°相当位置)的光强度分布的表。

图43是与第二模拟有关的表，图43的(a)是表示印刷基板上(相位0°～90°相当位置)的理想的正弦波的光强度分布的表，图43的(b)是表示各坐标位置处的亮度值的各种平均值的表，图43的(c)是表示理想值与各种平均值之差的表。

图44是与第二模拟有关的表，图44的(a)是表示印刷基板上(相位96°～186°相当位置)的理想的正弦波的光强度分布的表，图44的(b)是表示各坐标位置处的亮度值的各种平均值的表，图44的(c)是表示理想值与各种平均值之差的表。

图45是与第二模拟有关的表，图45的(a)是表示印刷基板上(相位192°～282°相当位置)的理想的正弦波的光强度分布的表，图45的(b)是表示各坐标位置处的亮度值的各种平均值的表，图45的(c)是表示理想值与各种平均值之差的表。

图46是与第二模拟有关的表，图46的(a)是表示印刷基板上(相位288°～354°相当位置)的理想的正弦波的光强度分布的表，图46的(b)是表示各坐标位置处的亮度值的各种平均值的表，图46的(c)是表示理想值与各种平均值之差的表。

图47是表示第二模拟涉及的条纹图案的光强度分布的曲线图。

图48是表示图43～图46的(a)所示的理想的正弦波的光强度分布的曲线图。

图49是描绘图43～图46的(b)所示的各种平均值的曲线图。

图50是描绘图43～图46的(c)所示的各种平均值与理想值之差的曲线图。

图51的(a)～(d)是用于说明其他实施方式中的相机和照明装置的处理动作的时序图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明一个实施方式。首先，详细说明作为被测量物的印刷基板的构成。

如图2所示，印刷基板1具有平板状，在由玻璃环氧树脂等构成的底基板2上设置有由铜箔形成的电极图案3。并且，在预定的电极图案3上印刷形成有膏状焊料4。将印刷有该膏状焊料4的区域称为“焊料印刷区域”。将焊料印刷区域以外的部分统称为“背景区域”，在该背景区域包含电极图案3露出的区域(符号A)、底基板2露出的区域(符号B)、在底基板2上涂布有抗蚀膜5的区域(符号C)、以及在电极图案3上涂布有抗蚀膜5的区域(符号D)。另外，抗蚀膜5被涂布在印刷基板1的表面，以免在预定配线部分以外承载膏状焊料4。

接着，详细说明具备本实施方式中的三维测量装置的基板检查装置的构成。图1是示意性地示出基板检查装置10的简要构成图。

基板检查装置10包括：运送印刷基板1的作为运送单元(移动单元)的输送机13、向印刷基板1的表面从斜上方照射预定的光的照明装置14、拍摄被照射了该光的印刷基板1的作为拍摄单元的相机15、以及用于实施输送机13、照明装置14、相机15的驱动控制等基板检查装置10内的各种控制、图像处理、运算处理的控制装置16(参照图3)。控制装置16构成本实施方式中的图像获取单元(第一图像获取单元、第二图像获取单元)和图像处理单元(第一图像处理单元、第二图像处理单元)。

在输送机13中设置有未图示的马达等驱动单元，通过由控制装置16驱动控制该马达，放置在输送机13上的印刷基板1向预定方向(图1中的右方向)以恒定速度连续运送。由此，相机15的拍摄范围W相对于印刷基板1向相反方向(图1中的左方向)相对移动。

照明装置14具备五个照明，并且照射的光被控制装置16切换控制。具体而言，具备：能够照射条纹图案(条纹状的图案光)的第一照明14A；能够在整个范围内照射光强度恒定的红色均匀光的第二照明14B；能够在整个范围内照射光强度恒定的绿色均匀光的第三照明14C；能够在整个范围内照射光强度恒定的蓝色均匀光的第四照明14D；以及能够在整个范围内照射光强度恒定的近红外色均匀光的第五照明14E。其中，第一照明14A构成照射预定的条纹图案的照射单元(第一照射单元)，其他的第二照明14B至第五照明14E分别构成照射作为第二光的预定均匀光的第二照射单元。

第一照明14A至第5照明14E是公知的，因此省略使用附图的详细说明。例如，第一照明14A具备发出预定的光的光源、将来自该光源的光变换为条纹图案的光栅板。这里，从光源发出的光被引导至聚光透镜，在那里成为平行光之后，经由光栅板被引导至投影透镜，并被作为条纹图案照射。

另外，除了上述公知的构成以外，也可以设置为在聚光透镜、投影透镜等第一照明14A等的光学系统上使用远心光学系统的构成。印刷基板1在被输送机13运送时其高度位置有可能会发生微妙变化。如果使用远心光学系统，则不受这样的变化影响，能够高精度进行测量。

另外，光栅板成为透过光的直线状的透光部和遮住光的直线状的遮光部在与光源的光轴正交的预定方向上交替排列的配置构成。由此，能够对印刷基板1沿其运送方向照射具有条纹状(矩形波状或梯形波状)的光强度分布的条纹图案。

如图4所示，在本实施方式中，被照射条纹的方向与印刷基板1的运送方向(X方向)正交的条纹图案。即，在被运送的印刷基板1上，被照射与正交于运送方向(X方向)的方向(Y方向)平行的条纹图案。

通常，通过光栅板的光不是完全的平行光，由于透光部和遮光部的边界部中的衍射作用等，在条纹图案的“明部”和“暗部”的边界部可能产生中间灰度区域，因此不会成为完全的矩形波。但是，在图4中，为了简化，省略了中间灰度区域，以明暗两值的条纹图形图示了条纹图案。

这里，根据光栅板中的透光部及遮光部的配置间隔等构成而不同，但是在“明部”和“暗部”的边界部处的中间灰度区域的亮度斜率陡峭的情况下，成为具有矩形波状的光强度分布的条纹图案(参照图36)，在中间灰度区域的亮度斜率缓和的情况下，成为具有梯形波状的光强度分布的条纹图案(参照图47)。

相机15具备透镜或拍摄元件等，其光轴沿与放置在输送机13上的印刷基板1垂直的方向(Z方向)设定。在本实施方式中，作为拍摄元件采用了CCD传感器。

由相机15拍摄的图像数据在该相机15内部被变换为数字信号之后以数字信号的形式被输入到控制装置16，并存储于后述的图像数据存储装置24。并且，控制装置16基于该图像数据实施后述的图像处理和运算处理等。

接着，参照图3来详细说明控制装置16的电气构成。图3是表示基板检查装置10的简要情况的框图。

如图3所示，控制装置16具备：执行基板检查装置10整体的控制的CPU和输入输出接口21、由键盘、鼠标、触摸面板等构成的作为“输入单元”的输入装置22、具有CRT或液晶等显示画面的作为“显示单元”的显示装置23、用于存储由相机15拍摄的图像数据等的图像数据存储装置24、用于存储基于该图像数据得到的三维测量结果等各种运算结果的运算结果存储装置25、以及用于预先存储设计数据等各种信息的设定数据存储装置26等。另外，这些各装置22～26与CPU和输入输出接口21电连接。

接着，详细说明由基板检查装置10执行的三维测量处理等各种处理。

控制装置16驱动控制输送机13，以恒定速度连续运送印刷基板1。并且，控制装置16基于来自设置于输送机13的未图示的编码器的信号来驱动控制照明装置14和相机15。

更具体地说，每当印刷基板1被运送预定量Δx时，即每经过预定时间Δt时，按照预定的顺序切换从照明装置14照射的光，并且由相机15拍摄该被照射了光的印刷基板1。每经过预定时间Δt时由相机15拍摄的图像数据随时被传送给图像数据存储装置24并存储。

另外，在本实施方式中，所述预定量Δx被设定为从第一照明14A照射的条纹图案的相位6°相当量的距离。另外，印刷基板1的运送方向(X方向)中的相机15的拍摄范围W被设定为条纹图案的一周期(相位360°)相当量的长度。当然，预定量Δx和相机15的拍摄范围W不限于此，可以比其长，也可以比其短。

这里，举出具体例子详细说明从照明装置14照射的光和由相机15拍摄的印刷基板1的关系。

图5是用于说明随着时间经过而相对移动的相机15的拍摄范围W与印刷基板1上的坐标位置之间的关系的示意图。图6～21是用于说明在印刷基板1移动条纹图案的一周期(相位360°)相当量的距离的期间随着时间经过(t1～t60)而变化的照射光的种类和印刷基板1上的各坐标位置的照射光的形态(条纹图案的相位、均匀光的颜色)以及它们与拍摄元件的各像素的坐标位置(X1～X60)的关系的对应表。

另外，关于印刷基板1上的与运送方向(X方向)正交的方向(Y方向)，印刷基板1的Y方向全部范围包含在相机15的拍摄范围内，关于X方向的同一坐标位置处的Y方向的各坐标位置，照射光的种类和形态没有差异。

另外，由于相机15和照明装置14的位置关系是固定的，因此从照明装置14照射的条纹图案的相位相对于拍摄元件的各坐标X1～X60固定。例如，在拍摄元件的坐标X60为“0°”，在坐标X59为“6°”，在坐标X58为“12°”…在坐标X1为“354°”。另一方面，在被运送的印刷基板1上的各坐标位置(例如坐标P60)，如后面所述，随着时间经过(t1～t60)，条纹图案的相位各变化“6°”。但是，由图6～21所示的条纹图案的相位是假定被照射到高度位置“0”且形成平面的基准面的情况的相位。

如图6～图9所示，在拍摄时刻t1，从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P1～P60的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

在从这里经过了预定时间Δt的拍摄时刻t2(参照图6～图9)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P2～P61的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t3(参照图6～图9)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P3～P62的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t4(参照图6～图9)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P4～P63的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t5(参照图6～图9)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P5～P64的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t6(参照图6～图9)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P6～P65的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t7(参照图6～图9)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P7～P66的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

进一步，在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t8(参照图6～图9)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P8～P67的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t9(参照图6～图9)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P9～P68的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t10(参照图6～图9)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P10～P69的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t11(参照图6～图9)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P11～P70的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t12(参照图6～图9)，从第二照明14B照射红色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P12～P71的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图6～图9中的各坐标位置处所谓“R1”是指照射到该位置的光是“红色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t13(参照图6～图9)，从第三照明14C照射绿色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P13～P72的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图6～图9中的各坐标位置处所谓“G1”是指照射到该位置的光是“绿色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t14(参照图6～图9)，从第四照明14D照射蓝色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P14～P73的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图6～图9中的各坐标位置处所谓“B1”是指照射到该位置的光是“蓝色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t15(参照图6～图9)，从第五照明14E照射近红外色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P15～P74的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图6～图9中的各坐标位置处所谓“NIR1”是指照射到该位置的光是“近红外色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t16(参照图10～图13)，从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P16～P75的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t17(参照图10～图13)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P17～P76的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t18(参照图10～图13)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P18～P77的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t19(参照图10～图13)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P19～P78的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t20(参照图10～图13)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P20～P79的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t21(参照图10～图13)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P21～P80的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t22(参照图10～图13)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P22～P81的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t23(参照图10～图13)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P23～P82的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t24(参照图10～图13)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P24～P83的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t25(参照图10～图13)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P25～P84的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t26(参照图10～图13)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P26～P85的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t27(参照图10～图13)，从第二照明14B照射红色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P27～P86的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图10～图13中的各坐标位置处所谓“R2”是指照射到该位置的光是“红色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t28(参照图10～图13)，从第三照明14C照射绿色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P28～P87的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图10～图13中的各坐标位置处所谓“G2”是指照射到该位置的光是“绿色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t29(参照图10～图13)，从第四照明14D照射蓝色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P29～P88的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图10～图13中的各坐标位置处所谓“B2”是指照射到该位置的光是“蓝色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t30(参照图10～图13)，从第五照明14E照射近红外色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P30～P89的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图10～图13中的各坐标位置处所谓“NIR2”是指照射到该位置的光是“近红外色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t31(参照图14～图17)，从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P31～P90的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t32(参照图14～图17)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P32～P91的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t33(参照图14～图17)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P33～P92的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t34(参照图14～图17)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P34～P93的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t35(参照图14～图17)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P35～P94的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t36(参照图14～图17)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P36～P95的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t37(参照图14～图17)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P37～P96的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t38(参照图14～图17)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P38～P97的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t39(参照图14～图17)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P39～P98的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t40(参照图14～图17)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P40～P99的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t41(参照图14～图17)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P41～P100的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t42(参照图14～图17)，从第二照明14B照射红色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P42～P101的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图14～图17中的各坐标位置处所谓“R3”是指照射到该位置的光是“红色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t43(参照图14～图17)，从第三照明14C照射绿色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P43～P102的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图14～图17中的各坐标位置处所谓“G3”是指照射到该位置的光是“绿色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t44(参照图14～图17)，从第四照明14D照射蓝色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P44～P103的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图14～图17中的各坐标位置处所谓“B3”是指照射到该位置的光是“蓝色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t45(参照图14～图17)，从第五照明14E照射近红外色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P45～P104的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图14～图17中的各坐标位置处所谓“NIR3”是指照射到该位置的光是“近红外色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t46(参照图18～图21)，从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P46～P105的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t47(参照图18～图21)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P47～P106的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t48(参照图18～图21)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P48～P107的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t49(参照图18～图21)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P49～P108的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t50(参照图18～图21)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P50～P109的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t51(参照图18～图21)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P51～P110的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t52(参照图18～图21)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P52～P111的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t53(参照图18～图21)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P53～P112的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t54(参照图18～图21)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P54～P113的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t55(参照图18～图21)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P55～P114的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t56(参照图18～图21)，再次从第一照明14A照射条纹图案。此时，印刷基板1上的相当于坐标P56～P115的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t57(参照图18～图21)，从第二照明14B照射红色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P57～P116的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图18～图21中的各坐标位置处所谓“R4”是指照射到该位置的光是“红色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t58(参照图18～图21)，从第三照明14C照射绿色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P58～P117的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图18～图21中的各坐标位置处所谓“G4”是指照射到该位置的光是“绿色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t59(参照图18～图21)，从第四照明14D照射蓝色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P59～P118的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图18～图21中的各坐标位置处所谓“B4”是指照射到该位置的光是“蓝色均匀光”。

并且在经过了预定时间Δt的拍摄时刻t60(参照图18～图21)，从第五照明14E照射近红外色均匀光。此时，印刷基板1上的相当于坐标P60～P119的范围位于相机15的拍摄范围W(X1～X60)，从而该范围被拍摄。此外，在图18～图21中的各坐标位置处所谓“NIR4”是指照射到该位置的光是“近红外色均匀光”。

这样一来，一旦获取到印刷基板1的预定的坐标位置(例如坐标P60)涉及的所有数据，则执行将上述各图像数据的坐标位置对位(合并各图像数据的彼此之间的坐标系)的对位处理(参照图22～图25)。执行该处理的功能构成本实施方式中的对位单元。图22～图25是示意性地表示将在拍摄时刻t1～t60获取到的多个图像数据的坐标位置对位的状态的表。

接着，在将多个图像数据的同一坐标位置涉及的各种数据针对各坐标位置汇总之后，针对预先设定的各个组(类别)进行整理，并存储在运算结果存储装置25(参照图26～图28)。图26～图28是示意性地表示将图22～图25所示的印刷基板1的各坐标位置涉及的各种数据针对预先设定的各个组进行整理并排序的状态的表。但是，在图26～图28中，仅例示了印刷基板1的坐标P60涉及的部分。

如图26～图28所示，在本实施方式中，分为七个组。具体地说，分为第一相位组[θ]、第二相位组[θ+90°]、第三相位组[θ+180°]、第四相位组[θ+270°]、红色组[R]、绿色组[G]、蓝色组[B]、近红外色组[NIR]而整理。

第一相位组[θ]由在拍摄时刻t1～t11拍摄的相位0°～相位60°(相位相差6°的相位60°相当量)的范围中的11个亮度值构成(参照图26)。

第二相位组[θ+90°]由在拍摄时刻t16～t26拍摄的相位90°～相位150°(相位相差6°的相位60°相当量)的范围中的11个亮度值构成(参照图26)。

第三相位组[θ+180°]由在拍摄时刻t31～t41拍摄的相位180°～相位240°(相位相差6°的相位60°相当量)的范围中的11个亮度值构成(参照图27)。

第四相位组[θ+270°]由在拍摄时刻t46～t56拍摄的相位270°～相位330°(相位相差6°的相位60°相当量)的范围中的11个亮度值构成(参照图27)。

红色组[R]由在拍摄时刻t12、t27、t42、t57在红色均匀光之下拍摄的4个亮度值(R1、R2、R3、R4)构成(参照图28)。

绿色组[G]由在拍摄时刻t13、t28、t43、t58在绿色均匀光之下拍摄的4个亮度值(G1、G2、G3、G4)构成(参照图28)。

蓝色组[B]由在拍摄时刻t14、t29、t44、t59在蓝色均匀光之下拍摄的4个亮度值(B1、B2、B3、B4)构成(参照图28)。

近红外色组[NIR]由在拍摄时刻t15、t30、t45、t60在近红外色均匀光之下拍摄的4个亮度值(NIR1、NIR2、NIR3、NIR4)构成(参照图28)。

当上述分组结束时，控制装置16执行将上述各相位组所包含的11个亮度值相加而算出其平均值的平均处理。并且，控制装置16将通过所述平均处理获取的值存储于运算结果存储装置25。

由此，能够针对印刷基板1的各坐标位置分别获取4组亮度值(各相位组的亮度平均值)。结果，能够获取针对印刷基板1全体的光强度分布不同的4组图像数据。此外，通过上述构成，这里获取的4组图像数据成为与将具有正弦波状的光强度分布的条纹图案的相位每一次偏移90°并拍摄的4组图像数据相同的图像数据。

接着，控制装置16基于如上所述获取的4组图像数据(各坐标的4组亮度值)通过在背景技术中也说明的公知的相移法进行三维测量(高度测量)，并将该测量结果存储于运算结果存储装置25。主要通过执行该处理的功能来构成本实施方式中的第一图像处理单元(三维测量单元)。

另外，在上述分组结束时，控制装置16执行将上述各颜色组所包含的4个亮度值相加而算出其平均值的平均处理。并且，控制装置16将通过所述平均处理获取的值存储在运算结果存储装置25。

并且，控制装置16基于如上获取的各值生成具有红、绿、蓝、近红外色的各色成分的印刷基板1全体的亮度图像数据(以下称为彩色图像数据)，并存储于运算结果存储装置25。主要通过执行该处理的功能来构成本实施方式中的第二图像处理单元(特定处理执行单元)。

接着，判别上述彩色图像数据的各像素的颜色信息，进行各种测量对象区域的提取。例如，将“白色”的像素的范围提取为焊料印刷区域，将“红色”的像素的范围提取为电极图案3露出的电极区域(背景区域)，将“绿色”的像素的范围提取为底基板2或抗蚀膜5露出的基板区域(背景区域)。

接着，控制装置16基于如上得到的测量结果进行膏状焊料4的印刷状态的好坏判断。具体地说，控制装置16检测比高度基准面高出预定长度以上的膏状焊料4的印刷范围，对在该范围内的各部位的高度进行积分，由此算出被印刷的膏状焊料4的量。

接着，控制装置16将如此求出的膏状焊料K的位置、面积、高度或量等数据与预先存储于设定数据存储装置26的基准数据(gerber数据等)进行比较判断，根据该比较结果是否在允许范围内，来判断膏状焊料4的印刷状态的好坏。

下面，示出通过模拟验证本实施方式涉及的基板检查装置10的作用效果的结果。首先，参照图29～图39来说明照射具有矩形波状的光强度分布的条纹图案的情况下的模拟(第一模拟)的结果。

在本模拟中，照射在“明部”和“暗部”的边界部存在相位“6°”相当量的中间灰度区域(亮度斜率)的具有矩形波状的光强度分布的条纹图案。

图29～图31是表示印刷基板1上的各坐标位置和随着时间经过(拍摄时刻t1～t11)而变化的条纹图案的亮度值的关系的表。即，是表示每经过预定时间时的印刷基板1上的光强度分布的表。这里，假定亮度为最大的“明部”的亮度值为“1”、亮度为最小的“暗部”的亮度值为“0”来进行模拟。

另外，以下相同，在图29～图39中，作为横轴示出的相位值表示印刷基板1上的各坐标位置，是指在本模拟中在作为基准的拍摄时刻t6照射到印刷基板1(基准面)的条纹图案的各相位所对应的印刷基板1上的位置。

如图29～图31所示，在拍摄时刻t6，相位“6°”位置～相位“174°”位置的范围为亮度值“1”的“明部”，相位“186°”位置～相位“354°”位置的范围为亮度值“0”的“暗部”。另外，在相当于“明部”和“暗部”的边界部的相位“180°”位置和相位“0°”位置分别存在亮度值渐变的相位“6°”相当量的中间灰度区域。即，拍摄时刻t6的条纹图案的光强度分布如图36的曲线那样。

并且，在从拍摄时刻t6经过了预定时间Δt的拍摄时刻t7，相位“12°”位置～相位“180°”位置的范围为亮度值“1”的“明部”，相位“192°”位置～相位“0°”位置的范围为亮度值“0”的“暗部”。进一步，在从拍摄时刻t7经过了预定时间Δt的拍摄时刻t8，相位“18°”位置～相位“186°”位置的范围为亮度值“1”的“明部”，相位“198°”位置～相位“6°”位置的范围为亮度值“0”的“暗部”。

这样，条纹图案的光强度分布每经过预定时间Δt向图29～图31的右方向移动相位“6°”相当量。

接着，与具有理想的正弦波的光强度分布的条纹图案进行比较并验证。图32～图35的(a)是表示印刷基板1上的各坐标位置与理想的正弦波的光强度分布(理想值)的关系的表。这里，示出了周期、振幅及相位与拍摄时刻t6的具有上述矩形波状的光强度分布的条纹图案相同的理想的正弦波的光强度分布。拍摄时刻t6的理想的正弦波如图37所示的曲线那样。

图32～图35的(b)是针对印刷基板1上的各坐标位置表示对于以在拍摄时刻t6拍摄的图像数据为中心在前后预定时间内拍摄的多个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的多个亮度值)进行平均处理的结果(平均值)的表。

更具体地说，在图32～图35的(b)中，在最上层作为比较例直接示出了在不进行平均处理的情况下在拍摄时刻t6拍摄的图像数据(1个亮度值)。

在从上面起第二层，示出了在以拍摄时刻t6为中心前后各1个、即在拍摄时刻t5～t7拍摄的3个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的3个亮度值)平均化的3等分平均值。

在从上面起第三层，示出了在以拍摄时刻t6为中心前后各2个、即在拍摄时刻t4～t8拍摄的5个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的5个亮度值)平均化的5等分平均值。

在从上面起第四层，示出了在以拍摄时刻t6为中心前后各3个、即在拍摄时刻t3～t9拍摄的7个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的7个亮度值)平均化的7等分平均值。

在从上面起第五层，示出了在以拍摄时刻t6为中心前后各4个、即在拍摄时刻t2～t10拍摄的9个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的9个亮度值)平均化的9等分平均值。

在从上面起第六层，示出了在以拍摄时刻t6为中心前后各5个、即在拍摄时刻t1～t11拍摄的11个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的11个亮度值)平均化的11等分平均值。

并且，如果分别绘制图32～图35的(b)所示的上述各平均值，则成为图38所示的曲线。

另外，图32～图35的(c)是针对印刷基板1上的各坐标位置表示图32～图35的(a)所示的各理想值与图32～图35的(b)所示的各平均值之差的表。

更具体地说，在图32～图35的(c)中，在最上层作为比较例示出了在不进行平均处理的情况下在拍摄时刻t6拍摄的图像数据(1个亮度值)与各理想值之差。

在从上面起第二层示出了上述各3等分平均值与各理想值之差。在从上面起第三层示出了上述各5等分平均值与各理想值之差。在从上面起第四层示出了上述各7等分平均值与各理想值之差。在从上面起第五层示出了上述各9等分平均值与各理想值之差。在从上面起第六层示出了上述各11等分平均值与各理想值之差。

并且，如果分别绘制图32～图35的(c)所示的上述各值，则成为如图39所示的曲线。另外，在图35(c)的右端示出了针对印刷基板1上的各坐标位置所示的上述各值的平均和各值的最大值。

观察图35(c)的右端、图38、39等可知，如与3等分平均值相比为5等分平均值、与5等分平均值相比为7等分平均值那样，随着平均个数增加，与理想的正弦波(理想值)的误差逐渐减少，11等分平均值的误差最小。因此，在本模拟中，更优选使用11等分平均值通过相移法进行三维测量。

接着，参照图40～图50来说明照射具有梯形波状的光强度分布的条纹图案的情况下模拟(第二模拟)的结果。

在本模拟中，照射了在“明部”和“暗部”的边界部存在相位“78°”相当量的中间灰度区域(亮度斜率)的具有梯形波状的光强度分布的条纹图案。

图40～图42是表示印刷基板1上的各坐标位置和随着时间经过(拍摄时刻t1～t11)一起变化的条纹图案的亮度值的关系的表。即，是表示每经过预定时间时印刷基板1上的光强度分布的表。这里，假定亮度最大的“明部”的亮度值为“1”、亮度最小的“暗部”的亮度值为“0”来进行模拟。

另外，以下相同，在图40～图50中，作为横轴示出的相位值表示印刷基板1上的各坐标位置，是指在本模拟中在作为基准的拍摄时刻t6照射到印刷基板1(基准面)的条纹图案的各相位所对应的印刷基板1上的位置。

如图40～图46所示，在拍摄时刻t6，相位“42°”位置～相位“138°”位置的范围为亮度值“1”的“明部”，相位“222°”位置～相位“318°”位置的范围为亮度值“0”的“暗部”。另外，在相当于“明部”和“暗部”的边界部的相位“144°”位置～相位“216°”位置和相位“324°”位置～相位“36°”位置分别存在亮度值渐变的相位“78°”相当量的中间灰度区域。即，拍摄时刻t6的条纹图案的光强度分布如图47的曲线那样。

并且，在从拍摄时刻t6经过了预定时间Δt的拍摄时刻t7，相位“48°”位置～相位“144°”位置的范围为亮度值“1”的“明部”，相位“228°”位置～相位“324°”位置的范围为亮度值“0”的“暗部”。并且，在从拍摄时刻t7经过了预定时间Δt的拍摄时刻t8，相位“54°”位置～相位“150°”位置的范围为亮度值“1”的“明部”，相位“234°”位置～相位“330°”位置的范围为亮度值“0”的“暗部”。

这样，条纹图案的光强度分布每当经过预定时间Δt时向图40～图42的右方向移动相位“6°”相当量。

接着，与具有理想的正弦波的光强度分布的条纹图案进行比较并验证。图43～图46的(a)是表示印刷基板1上的各坐标位置与理想的正弦波的光强度分布(理想值)的关系的表。这里，示出了周期、振幅及相位与拍摄时刻t6的具有上述梯形波状的光强度分布的条纹图案相同的理想的正弦波的光强度分布。拍摄时刻t6的理想的正弦波如图48所示的曲线那样。

图43～图46的(b)是针对印刷基板1上的各坐标位置表示对于以在拍摄时刻t6拍摄的图像数据为中心前后预定时间内拍摄的多个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的多个亮度值)进行平均处理的结果(平均值)的表。

更具体地说，在图43～图46的(b)中，在最上层作为比较例直接示出了在不进行平均处理的情况下在拍摄时刻t6拍摄的图像数据(1个亮度值)。

在上面起第二层，示出了在以拍摄时刻t6为中心前后各1个、即在拍摄时刻t5～t7拍摄的3个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的3个亮度值)平均化的3等分平均值。

在上面起第三层，示出了在以拍摄时刻t6为中心前后各2个、即在拍摄时刻t4～t8拍摄的5个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的5个亮度值)平均化的5等分平均值。

在上面起第四层，示出了在以拍摄时刻t6为中心前后各3个、即在拍摄时刻t3～t9拍摄的7个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的7个亮度值)平均化的7等分平均值。

在上面起第五层，示出了在以拍摄时刻t6为中心前后各4个、即在拍摄时刻t2～t10拍摄的9个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的9个亮度值)平均化的9等分平均值。

在上面起第六层，示出了在以拍摄时刻t6为中心前后各5个、即在拍摄时刻t1～t11拍摄的11个图像数据(印刷基板1上的同一坐标位置涉及的11个亮度值)平均化的11等分平均值。

并且，如果分别绘制图43～图46的(b)所示的上述各平均值，则成为图49所示的曲线。

另外，图43～图46的(c)是针对印刷基板1上的各坐标位置表示图43～图46的(a)所示的各理想值与图43～图46的(b)所示的各平均值之差的表。

更具体地说，在图43～图46的(c)中，在最上层作为比较例示出了在不进行平均处理的情况下在拍摄时刻t6拍摄的图像数据(1个亮度值)与各理想值之差。

在从上面起第二层示出了上述各3等分平均值与各理想值之差。在从上面起第三层示出了上述各5等分平均值与各理想值之差。在从上面起第四层示出了上述各7等分平均值与各理想值之差。在从上面起第五层示出了上述各9等分平均值与各理想值之差。在从上面起第六层示出了上述各11等分平均值与各理想值之差。

并且，如果分别绘制图43～图46的(c)所示的上述各值，则成为如图50所示的曲线。另外，在图46(c)的右端示出了针对印刷基板1上的各坐标位置所示的上述各值的平均和各值的最大值。

观察图46(c)的右端、图49、50等可知，如与3等分平均值相比为5等分平均值、与5等分平均值相比为7等分平均值那样，随着平均个数增加，与理想的正弦波(理想值)的误差逐渐减少，11等分平均值的误差最小。因此，在本模拟中，更优选使用11等分平均值通过相移法进行三维测量。

如上所述，在本实施方式中，当获取通过相移法进行三维测量时所需的四组图像数据中的一个图像数据时，向被连续运送的印刷基板1照射具有矩形波状或梯形波状的光强度分布的条纹图案。并且，将每当印刷基板1被运送预定量时拍摄的多次的图像数据的亮度值针对印刷基板1的各坐标位置进行相加，算出其平均值。

由此，与仅仅照射具有矩形波状或梯形波状的光强度分布的条纹图案并拍摄的情况相比，能够获取具有更接近理想的正弦波的光强度分布的图像数据。

另外，根据本实施方式，即使在对焦的状态下照射条纹图案，也能够获取具有正弦波状的光强度分布的图像数据。由于能够在对焦的状态下照射条纹图案，从而容易维持条纹图案的光强度分布(波形)。

结果，当利用相移法进行三维测量时，能够显著地提高测量精度。

进一步，根据本实施方式，能够在不使机械构成复杂化的情况下照射具有非正弦波的矩形波状或梯形波状的光强度分布的条纹图案，并且能够通过比较简单的控制处理和运算处理等获取具有正弦波状的光强度分布的图像数据。结果，能够抑制机械构成的复杂化，进而抑制制造成本。

另外，不限于上述实施方式的记载内容，也可以例如如下地实施。当然，以下未例示的其他的应用例、变更例也是理所当然的。

(a)在上述实施方式中，将三维测量装置体现为测量印刷基板1上印刷形成的膏状焊料K的高度的基板检查装置10，但是不限于此，例如也可以体现为测量基板上印刷的焊料凸起、基板上安装的电子部件等其他部件的高度的构成。

(b)在上述实施方式中，构成为在通过相移法进行三维测量时获取相位相差90°的4组图像数据，但是相位变换次数和相位变换量不限于此。也可以采用能够通过相移法进行三维测量的其他的相位变换次数和相位变换量。

例如，可以构成为获取相位相差120°(或90°)的3组图像数据进行三维测量，也可以构成为获取相位相差180°(或90°)的2组图像数据进行三维测量。

(c)在上述实施方式中，构成为照射具有矩形波状或梯形波状的光强度分布的条纹图案，获取具有正弦波状的光强度分布的图像数据。

不限于此，例如也可以构成为照射具有三角波状或锯齿波状等其他的非正弦波状的光强度分布的条纹图案，获取具有正弦波状的光强度分布的图像数据。当然，如果可能的话，也可以构成为照射具有不存在中间灰度区域(亮度斜率)的矩形波状的光强度分布的条纹图案，获取具有正弦波状的光强度分布的图像数据。

另外，也可以构成为照射具有非理想的正弦波而近似于正弦波的(正弦波状的)光强度分布的条纹图案，获取具有更接近理想的正弦波的光强度分布的图像数据。

(d)照射单元的构成不限于上述实施方式涉及的照明装置14(第一照明14A～第五照明14E)。

例如在上述实施方式中，在第一照明14A中，作为将来自光源的光变换为条纹图案的光栅采用了光栅板。

不限于此，例如作为光栅也可以采用液晶面板。液晶面板在一对透明基板之间形成液晶层，并且具备配置在一个透明基板上的共同电极和以与其对置的方式在另一个透明基板上并列设置多个的带状电极，通过驱动电路对与各带状电极分别连接的开关元件(薄膜晶体管等)进行接通断开控制，并控制施加给各带状电极的电压，由此切换与各带状电极对应的各光栅线的光透过率，形成光透过率高的透光部和光透过率低的遮光部交替排列的光栅图案。

另外，也可以代替液晶面板而采用使用了数字镜像设备的DLP(注册商标)作为光栅。

另外，在上述实施方式中，构成为不仅具备照射条纹图案的第一照明14A，而且还具备照射均匀光的第二照明14B～第五照明14E，但是不限于此，如果只要获取通过相移法进行三维测量所需要的图像数据，则也可以仅具备第一照明14A。

(e)在上述实施方式中，采用了透光部和遮光部交替排列的两值的光栅(光栅板)，但是不限于此，例如也可以构成为在光栅板或液晶面板上形成3级以上透过率不同的多值的光栅图案。

(f)在上述实施方式中，构成为通过输送机13连续移动印刷基板1，由此使照明装置14和相机15与印刷基板1的位置关系相对移动，但是不限于此，也可以构成为移动由照明装置14和相机15构成的测量头，使与印刷基板1的位置关系相对移动。

(g)不限于输送机13，也可以采用其他的移动单元。另外，也可以构成为不是连续移动印刷基板1，而是间歇移动。

另外，也可以构成为，在使印刷基板1间歇移动的情况下，例如如图51(a)所示，在与印刷基板1的移动开始(开始时刻M1)同时或之后开始相机15的拍摄处理(开始时刻N1)，在与该印刷基板1的移动停止(结束时刻M2)同时或之前结束相机15的拍摄处理(结束时刻N2)。

代替此，也可以构成为，如图51(b)所示，在印刷基板1的移动开始(开始时刻M1)前开始相机15的拍摄处理(开始时刻N1)，在与该印刷基板1的移动停止(结束时刻M2)同时或之前结束相机15的拍摄处理(结束时刻N2)。

另外，也可以构成为如图51(c)所示，在与印刷基板1的移动开始(开始时刻M1)同时或之后开始相机15的拍摄处理(开始时刻N1)，在该印刷基板1的移动停止(结束时刻M2)后结束相机15的拍摄处理(结束时刻N2)。

另外，也可以构成为，如图51(d)所示，在印刷基板1的移动开始(开始时刻M1)前开始相机15的拍摄处理(开始时刻N1)，在该印刷基板1的移动停止(结束时刻M2)后结束相机15的拍摄处理(结束时刻N2)。

(h)在上述实施方式中，在获取通过相移法进行三维测量所需的四组图像数据中的一个图像数据时进行的各拍摄处理中，将每当印刷基板1被运送预定量时拍摄的多次(例如拍摄时刻t1～t11)图像数据的亮度值针对印刷基板1的各坐标位置进行相加，算出其平均值。

不限于此，也可以构成为，省略算出平均值的处理，基于将多次图像数据的亮度值针对印刷基板1的各坐标相加的相加数据(图像数据)进行三维测量。

另外，也可以构成为在印刷基板1的移动过程中(例如拍摄时刻t1～t11)连续照射条纹图案。并且，也可以构成为连续拍摄(曝光)条纹图案，并基于该被拍摄的图像数据进行三维测量。

另外，一般来说，拍摄元件接受的光量(受光量)越多，越能够得到更适于测量的画质好的图像、即噪声或量子化误差影响小的图像。但是，如果拍摄(曝光)时间长，则会导致拍摄元件达到饱和水平，图像成为所谓的“曝光过度”。与此相对，通过如上述实施方式那样在印刷基板1的移动过程中分多次反复进行拍摄(曝光)，通过针对各像素相加亮度值，由此能够不饱和地得到受光量更多的图像。

另一方面，只要是拍摄元件没有达到饱和水平的范围，在印刷基板1的移动过程中连续进行拍摄(曝光)的处理负担小。

(i)在上述实施方式中，作为相机15的拍摄元件采用了CCD传感器，但是拍摄元件不限于此，例如也可以采用CMOS传感器等。

另外，在使用一般的CCD相机等的情况下，无法在曝光中进行数据传送，因此在如上述实施方式那样每当印刷基板1被运送预定量时进行拍摄(曝光)的情况下，需要在这期间进行数据传送(读取)。

与此相对，作为相机15在使用CMOS相机或具有可在数据传送中曝光的功能的CCD相机等的情况下，拍摄(曝光)和数据传送可以部分重复进行，因此能够适于印刷基板1的连续运送，缩短测量时间。

(j)在上述实施方式中，为了进行各种测量对象区域的提取处理而利用了彩色图像数据(亮度图像数据)，但是也可以代替此或除此以外还使用在其他的用途。例如，也可以构成为对通过三维测量得到的三维数据映射彩色图像数据。根据该构成，能够表现被测量物的浓淡，能够提高三维图像的质感。其结果，容易即刻把握被测量物的形状，能够显著减少确认作业所需的时间。

符号说明

1…印刷基板、4…膏状焊料、10…基板检查装置、13…输送机、14…照明装置、14A～14E…照明、15…相机、16…控制装置、24…图像数据存储装置、25…运算结果存储装置、W…拍摄范围。