(57)【要約】【課題】  検査対象物を撮像する際の背景の色調を簡易な構成で変化させる。【解決手段】  検査装置１００は、検査対象物１２０を撮像するＣＣＤカメラ１０２と、検査対象物１２０を保持する吸着ステージ１１０と、吸着ステージ１１０に向けて第一の色を発光する第一のＬＥＤ照明１０４と、第一の照明とは反対側から吸着ステージ１１０に向けて、第一の色とは異なる第二の色を発光可能な第二のＬＥＤ照明１０８と、第二のＬＥＤ照明１０８の発光をオンまたはオフにする第二のスイッチ１１４と、第二の色を透過するとともに第一の色を吸収する透過フィルタ１０６とを有する。透過フィルタ１０６は、吸着ステージ１１０と第二のＬＥＤ照明１０８との間に配置され、ＣＣＤカメラ１０２で検査対象物１２０を撮像する際に背景となる。【選択図】  図１
2005321352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を撮像した画像に基づき、当該検査対象物の外観を検査する検査装置であって、
前記検査対象物を撮像するカメラと、
前記検査対象物を保持する保持部と、
前記保持部に向けて第一の色を発光する第一の照明と、
前記第一の照明とは反対側から前記保持部に向けて、前記第一の色とは異なる第二の色を発光可能な第二の照明と、
前記第二の照明の発光をオンまたはオフにするスイッチと、
前記第二の色を透過するとともに前記第一の色を吸収する透過フィルタであって、前記保持部と前記第二の照明との間に配置され、前記カメラで前記検査対象物を撮像する際に背景となる透過フィルタと、
を含むことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置において、
前記第一の色および前記第二の色は、赤色、緑色、および青色の三原色のいずれかであることを特徴とする検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の検査装置において、
前記第一の照明と同じ側から前記保持部に向けて、前記第一の色および前記第二の色とは異なる第三の色を発光する第三の照明をさらに含むことを特徴とする検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の検査装置において、
前記第三の色は、赤色、緑色、および青色の三原色のいずれかであることを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載の検査装置を用いて前記検査対象物の外観を検査する方法であって、
前記保持部に検査対象物を保持させる工程と、
前記第二の照明の発光をオフにして前記カメラにより第一の画像を撮像する工程と、
前記第二の照明の発光をオンにして前記カメラにより第二の画像を撮像する工程と、
少なくとも前記第一の画像および前記第二の画像のいずれか一方を用いて前記検査対象物の外観を検査する工程と、
を含むことを特徴とする検査方法。
【請求項６】
検査対象物を撮像する際の背景として、所定の色の光を発光し、スイッチによってオンおよびオフが切り替え可能なバックライト照明と、当該バックライト照明の前面に設けられ、前記所定の色を選択的に透過させるフィルタとを用い、前記検査対象物に、前記所定の色とは異なる色の光を照射して、前記バックライト照明をオフとしたときの第一画像および前記バックライト照明をオンとしたときの第二画像を撮像する工程と、
少なくとも前記第一の画像および前記第二の画像のいずれか一方を用いて前記検査対象物の外観を検査する工程と、
を含むことを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物を撮像した画像に基づき、当該検査対象物の外観を検査する検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理により製品の異物検査を行う場合、精度よく検査を行うためには、対象物と背景のコントラストが充分に得られる必要がある。コントラストが得られなければ、精度の高い検査を行うことができない。
【０００３】
特許文献１には、電子部品を反射光像で視覚認識する場合に、比較的小さな照明強度の変化で電子部品と背景とのコントラストが大きくなるようにした電子部品検査装置が開示されている。ここで、電子部品検査装置は、電子部品の背後に置く背景板をフォトクロミックガラスとした構成を有する。照明の強度を上げると、フォトクロミックガラスの色調が明色調から暗色調へと移行する。そのため、電子部品と背景とのコントラストが、照明の強度変化以上に大きくなる。
【特許文献１】特開平７−１５１５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の技術では、背景の色調を変化させるために、カメラ側からの照明の照度を上げなければならなかった。カメラ側の照明の照度を上げると、ハレーションで検査対象の異物が画像上小さくなるため、検査感度が低下するという問題がある。また、対象物と背景のコントラストを充分に得ることができないという課題が依然としてあった。
【０００５】
本発明は上記事情を踏まえてなされたものであり、本発明の目的は、検査対象物を撮像する際の背景の色調を簡易な構成で変化させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、検査対象物を撮像した画像に基づき、当該検査対象物の外観を検査する検査装置であって、検査対象物を撮像するカメラと、検査対象物を保持する保持部と、保持部に向けて第一の色を発光する第一の照明と、第一の照明とは反対側から保持部に向けて、第一の色とは異なる第二の色を発光可能な第二の照明と、第二の照明の発光をオンまたはオフにするスイッチと、第二の色を透過するとともに第一の色を吸収する透過フィルタであって、保持部と第二の照明との間に配置され、カメラで検査対象物を撮像する際に背景となる透過フィルタと、を含むことを特徴とする検査装置が提供される。
【０００７】
このような構成とすれば、第二の照明の発光をオフとしたときには、第一の照明から発光された第一の光が透過フィルタに吸収され、減法混色により、カメラで検査対象物を撮像する際の背景が暗い色（黒色）となる。また、第二の照明の発光をオンとしたときには、第二の照明から発光された第二の光が透過フィルタを透過するので、第一の照明から発光された第一の光と第二の光とが加法混色されて、カメラで検査対象物を撮像する際の背景が明るい色（白色）となる。このように、第二の照明の発光をオンまたはオフとするだけで、黒色背景と白色背景とを実現することができるので、カメラ側からの照明の照度を変更することなく、検査感度を良好にしたまま検査対象物の背景の色調を変化させて外観検査を行うことができる。これにより、検査対象物の色の違いや異物の付着箇所の違いに応じて背景の色調を変化させて、検査対象物の画像を取得することができる。
【０００８】
本発明の検査装置において、第一の色および第二の色は、赤色、緑色、および青色の三原色のいずれかとすることができる。このような色の光を用いることにより、減法混色および加法混色の効果を高めて、背景の色調を大きく変化させることができる。これにより、検査の精度を高めることができる。
【０００９】
本発明の検査装置は、第一の照明と同じ側から保持部に向けて、第一の色および第二の色とは異なる第三の色を発光する第三の照明をさらに含むことができる。これにより、減法混色および加法混色の効果を高めることができる。そのため、背景の色調を大きく変化させることができ、さらに検査の精度を高めることができる。本発明の検査装置において、第三の色は、赤色、緑色、および青色の三原色のいずれかとすることができる。
【００１０】
本発明によれば、上述したいずれかの検査装置を用いて検査対象物の外観を検査する方法であって、保持部に検査対象物を保持させる工程と、第二の照明の発光をオフにしてカメラにより第一の画像を撮像する工程と、第二の照明の発光をオンにしてカメラにより第二の画像を撮像する工程と、少なくとも第一の画像および第二の画像のいずれか一方を用いて検査対象物の外観を検査する工程と、を含むことを特徴とする検査方法が提供される。
【００１１】
本発明によれば、検査対象物を撮像する際の背景として、所定の色の光を発光し、スイッチによってオンおよびオフが切り替え可能なバックライト照明と、当該バックライト照明の前面に設けられ、所定の色を選択的に透過させるフィルタとを用い、検査対象物に、所定の色とは異なる色の光を照射して、バックライト照明をオフとしたときの第一画像およびバックライト照明をオンとしたときの第二画像を撮像する工程と、少なくとも第一の画像および第二の画像のいずれか一方を用いて検査対象物の外観を検査する工程と、を含むことを特徴とする検査方法が提供される。
【００１２】
このようにすれば、バックライト照明をオンまたはオフとするだけで、検査対象物の背景の色を明るい色（白色）と暗い色（黒色）に変えることができるため、検査対象物の色の違いや異物の付着箇所の違いに応じて簡単に背景の色を変えて対応が可能となる。これにより、検査対象物とその背景のコントラストを得ることができ、検査対象物の外観検査を精度よく行うことができる。また、検査の範囲を広げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、検査対象物を撮像する際の背景の色調を簡易な構成で変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本実施の形態における検査装置１００の構成を示す図である。
検査装置１００は、ＣＣＤカメラ１０２と、第一の色を発光する第一のＬＥＤ照明１０４と、透過フィルタ１０６と、第一の色とは異なる第二の色を発光する第二のＬＥＤ照明１０８と、検査対象物１２０を保持する吸着ステージ１１０と、を有する。検査装置１００は、さらに、第一のＬＥＤ照明１０４の発光をオンまたはオフする第一のスイッチ１１２と、第二のＬＥＤ照明１０８の発光をオンまたはオフする第二のスイッチ１１４と、第一のスイッチ１１２および第二のスイッチ１１４を介して第一のＬＥＤ照明１０４および第二のＬＥＤ照明１０８にそれぞれ接続された電源１１６とを有する。ここで、透過フィルタ１０６は、第二のＬＥＤ照明１０８の光を選択的に透過する。
【００１５】
本実施の形態において、ＣＣＤカメラ１０２は、検査対象物１２０を上方から撮像する。第一のＬＥＤ照明１０４は、検査対象物１２０を斜め上方から照らす。第二のＬＥＤ照明１０８は、検査対象物１２０を下方から照らす。透過フィルタ１０６は、吸着ステージ１１０と第二のＬＥＤ照明１０８との間に設けられる。
【００１６】
第一のＬＥＤ照明１０４からの光は検査対象物１２０を通過した後、透過フィルタ１０６に照射される。第二のＬＥＤ照明１０８からの光は、透過フィルタ１０６を透過して検査対象物１２０に照射される。ＣＣＤカメラ１０２で検査対象物１２０を撮像した場合、透過フィルタ１０６と第二のＬＥＤ照明１０８により検査対象物１２０の背景が構成される。検査対象物１２０は、たとえばＩＣパッケージ等の半導体デバイスである。
【００１７】
本実施の形態において、第一のＬＥＤ照明１０４は、赤色ＬＥＤ照明である。第二のＬＥＤ照明１０８は、青色ＬＥＤ照明である。透過フィルタ１０６は、青色光（波長４５０ｎｍ）を選択的に透過する青色透過フィルタである。
【００１８】
次に、図１および図２を参照して、以上のように構成された検査装置１００の動作を説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、第一のスイッチ１１２をオン、第二のスイッチ１１４をオフとする。このとき、第一のＬＥＤ照明１０４は発光し、第二のＬＥＤ照明１０８は発光しない。この状態で、ＣＣＤカメラ１０２により検査対象物１２０を撮像する。透過フィルタ１０６は、第一のＬＥＤ照明１０４から発光された赤色光（波長６５０ｎｍ）を吸収するので、透過フィルタ１０６からの光の反射がなく、ＣＣＤカメラ１０２で検査対象物１２０を撮像した画像の背景１３０は黒色になる（図２（ａ））。
【００１９】
つづいて、図１（ｂ）に示すように、第一のスイッチ１１２をオンにしたまま、第二のスイッチ１１４もオンとする。これにより、第二のＬＥＤ照明１０８も発光する。この状態でＣＣＤカメラ１０２により検査対象物１２０を撮像する。透過フィルタ１０６は、第二のＬＥＤ照明１０８から発光された青色光を透過するので、検査対象物１２０の背景では、赤色光と青色光とが加法混色されてＣＣＤカメラ１０２で検査対象物１２０を撮像した画像の背景１３２は白色になる（図２（ｂ））。
【００２０】
以上のようにして得られた、背景が黒色および白色の二つの画像を用いて検査対象物１２０の外観検査を行うことができる。また、検査対象物１２０とのコントラストの大きい一方の画像を用いて検査対象物１２０の外観検査を行うこともできる。
【００２１】
以上のように、本実施の形態における検査装置１００によれば、検査対象物１２０の背景となる第二のＬＥＤ照明１０８をオンおよびオフとするだけで、黒色背景と白色背景とを実現することができる。このように、検査対象物１２０の上方にある第一のＬＥＤ照明１０４の照度を変更することなく、背景の色調を変更することができるので、検査感度を良好にしたまま検査対象物１２０の検査を行うことができる。
【００２２】
図３は、本実施の形態における検査装置１００の他の例を示す図である。
検査装置１００は、図１に示した構成に加えて、さらに第一の色とも第二の色とも異なる第三の色を発光する第三のＬＥＤ照明１１８と、第三のＬＥＤ照明１１８の発光をオンまたはオフする第三のスイッチ１１９と、を含むことができる。ここで、第三のＬＥＤ照明１１８は、緑色ＬＥＤ照明とすることができる。第一のＬＥＤ照明１０４、透過フィルタ１０６、および第二のＬＥＤ照明１０８は図１を参照して説明したのと同様である。
【００２３】
図２および図３を参照して、このような構成の検査装置１００の動作を説明する。
まず、第一のスイッチ１１２および第三のスイッチ１１９をオン、第二のスイッチ１１４をオフとする。このとき、第一のＬＥＤ照明１０４および第三のＬＥＤ照明１１８は発光し、第二のＬＥＤ照明１０８は発光しない。この状態でＣＣＤカメラ１０２により検査対象物１２０を撮像する。透過フィルタ１０６は、第一のＬＥＤ照明１０４および第三のＬＥＤ照明１１８から発光された光を吸収するので、透過フィルタ１０６からの光の反射がない。そのため、ＣＣＤカメラ１０２で検査対象物１２０を撮像した画像は、図２（ａ）に示したように、背景１３０が黒色となる。ここで、第一のスイッチ１１２および第三のスイッチ１１９の両方をオンとするとしたが、いずれか一方のみをオンとしてもよい。
【００２４】
つづいて、第一のスイッチ１１２、第三のスイッチ１１９、および第二のスイッチ１１４すべてをオンとする。これにより、第二のＬＥＤ照明１０８も発光する。この状態でＣＣＤカメラ１０２により検査対象物１２０を撮像する。透過フィルタ１０６は、第二のＬＥＤ照明１０８から発光された青色光を透過するので、検査対象物１２０の背景では、赤色光、緑色光、および青色光とが加法混色される。これにより、ＣＣＤカメラ１０２で検査対象物１２０を撮像した画像は、図２（ｂ）に示したように、背景１３２が白色となる。
【００２５】
このように、検査対象物１２０の上方に第一のＬＥＤ照明１０４と第三のＬＥＤ照明１１８とを設けることにより、第一のＬＥＤ照明１０４、第二のＬＥＤ照明１０８、および第三のＬＥＤ照明１１８のすべてを発光させたときに、検査対象物１２０の背景をより鮮明に白色にすることができ、精度のよい検査結果を得ることができる。
【００２６】
以上、本発明を実施の形態および実施例に基づいて説明した。この実施の形態および実施例はあくまで例示であり、種々の変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００２７】
以上の実施の形態においては、第二のＬＥＤ照明１０８が青色ＬＥＤ照明で、透過フィルタ１０６が青色透過フィルタである場合を例として説明したが、第二のＬＥＤ照明１０８と透過フィルタ１０６は、たとえば赤色ＬＥＤ照明と赤色透過フィルタ、緑色ＬＥＤ照明と緑色透過フィルタの組み合わせとすることもできる。この場合、第一のＬＥＤ照明１０４または第三のＬＥＤ照明１１８としては、第二のＬＥＤ照明１０８とは異なる色のＬＥＤ照明が用いられる。
【００２８】
また、以上の実施の形態においては、ＬＥＤ照明として、赤色、青色、および緑色を例として示したが、これ以外の色のものとすることもできる。
【００２９】
以上の実施の形態においては、検査対象物１２０がＩＣパッケージである場合を例として説明したが、検査対象物１２０は、ＩＣパッケージ等の半導体デバイスに限られず、どのようなものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態における検査装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における検査装置で撮像した画像を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における検査装置の構成の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１００  検査装置
１０２  ＣＣＤカメラ
１０４  第一のＬＥＤ照明
１０６  透過フィルタ
１０８  第二のＬＥＤ照明
１１０  吸着ステージ
１１２  第一のスイッチ
１１４  第二のスイッチ
１１６  電源
１１８  第三のＬＥＤ照明
１１９  第三のスイッチ
１２０  検査対象物
【図１】
2005321352.tif 000003
【図２】
2005321352.tif 000004
【図３】
2005321352.tif 000005