(57)【要約】【課題】容易に検査対象物の検査対象領域を抽出可能であり、形状寸法の検査と外観検査の両方を短時間で高精度に行うことができる外観検査方法とそれに用いる外観検査装置を提供する。【解決手段】検査台１に載置した被検査物２の側面全周側より第一の照明手段３を照射して前記被検査物２を含む第一の検査画像を撮像する第一の工程と、前記第一の検査画像から前記被検査物２の輪郭のみを抽出して第二の検査画像とする第二の工程と、前記第二の検査画像から輪郭の形状寸法を測定し良否を判定する第三の工程と、前記被検査物２の上面側より第二の照明手段４を照射して第三の検査画像を撮像する第四の工程と、前記第二、第三の検査画像を照合し、第三の検査画像から前記第二の検査画像の輪郭の内側のみの画像を抽出して第四の検査画像とする第五の工程と、前記第四の検査画像から被検査物の外観の良否を判定する第六の工程とからなる電子部品の外観検査方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査台に載置した被検査物の側面全周側より第一の照明手段を照射して前記被検査物を含む第一の検査画像を撮像する第一の工程と、前記第一の検査画像から前記被検査物の輪郭のみを抽出して第二の検査画像とする第二の工程と、前記第二の検査画像から輪郭の形状寸法を測定し良否を判定する第三の工程と、前記被検査物の上面側より第二の照明手段を照射して第三の検査画像を撮像する第四の工程と、前記第二、第三の検査画像を照合し、第三の検査画像から前記第二の検査画像の輪郭の内側のみの画像を抽出して第四の検査画像とする第五の工程と、前記第四の検査画像から被検査物の外観の良否を判定する第六の工程とからなる電子部品の外観検査方法。
【請求項２】
検査台の色と被検査物の色とが互いに補色である請求項１に記載の電子部品の外観検査方法。
【請求項３】
検査台に載置した被検査物に照射する複数の照明手段と、これらの照明手段により照明された前記被検査物を撮像するための撮像部と、この撮像部により撮像した前記被検査物の画像から外観形状の不良の有無を判断する画像処理手段とを備えた外観検査装置であって、前記複数の照明手段が、被検査物の側面全周方向から照射する第一の照明手段と、上面方向から照射する第二の照明手段とからなり、前記第一、第二の照明手段による検査画像から前記被検査物の検査領域のみを抽出して外観形状の不良の有無を判断する外観検査装置。
【請求項４】
検査台の色と被検査物の色が補色の関係にある請求項３に記載の電子部品の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の外観検査方法およびそれに用いる外観検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検査物である電子部品の検査対象面を撮像した画像から形状寸法や割れ、欠けなどの欠陥を検出する際には、撮像した画像の中から電子部品が占める領域を検査領域として抽出し決定する必要がある。従来は外観検査装置のオペレータが撮像した画像に対し手入力で指定をしていた。
【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特許第３６７９４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来例では、手入力では検査領域を指定する精度が低く、特に電子部品の形状寸法にばらつきが大きいものでは、個々に検査領域を入力して指定する必要があり、検査精度が低かった。
【０００５】
そこで、検査対象面を撮像した画像情報から検査領域を自動的に決定する外観検査方法および外観検査装置が開発された。被検査物を中心に対称な位置に設けた２台のカメラと１台の照明手段からなり、透過光による画像情報から検査領域を抽出して決定し、反射光による画像情報から外観検査を行う手法である。
【０００６】
しかしながら上記従来の技術によれば、透過光および反射光の両方の画像を撮像するため被検査対象物を中心として同軸上の対称位置に少なくとも２台以上のカメラが必要となり、透過光による画像と反射光による画像の位置をモニタ上で正確に一致させることが難しいため、検査精度が低かった。
【０００７】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するもので、検査精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、検査台に載置した被検査物の側面全周側より第一の照明手段を照射して前記被検査物を含む第一の検査画像を撮像する第一の工程と、前記第一の検査画像から前記被検査物の輪郭のみを抽出して第二の検査画像とする第二の工程と、前記第二の検査画像から輪郭の形状寸法を測定し良否を判定する第三の工程と、前記被検査物の上面側より第二の照明手段を照射して第三の検査画像を撮像する第四の工程と、前記第二、第三の検査画像を照合し、第三の検査画像から前記第二の検査画像の輪郭の内側のみの画像を抽出して第四の検査画像とする第五の工程と、前記第四の検査画像から被検査物の外観の良否を判定する第六の工程とからなる電子部品の外観検査方法であって、この外観検査方法によれば、１台のみのカメラで撮像した検査画像から被検査物の検査対象領域を正確に抽出して特定できるため、外観検査の精度を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明の電子部品の外観検査方法および外観検査装置によれば、第一の照明手段で被検査物の側面全周方向から照明するため、検査対象領域が被検査物の天面の場合、その輪郭を抽出して特定することが容易である。さらに被検査物の上方より第二の照明手段で照明して撮像した検査画像と、前記輪郭を照合することで、輪郭の内側の画像データのみを検査対象領域とすることができる。そのため、輪郭から形状寸法を、輪郭内の画像データから外観の良否を判定できるため、外観検査の精度を高めることができる。さらに上記方法を、１台のカメラのみで実現することができるため、複数のカメラ間の光軸調整が不要となり、その結果、外観検査の精度を高めることができる作用効果も同時に奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態における電子部品の外観検査方法および外観検査装置を、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態における電子部品の外観検査装置の構成図である。
【００１２】
検査台１に載置された被検査物２は、第一の照明手段３および第二の照明手段４により照明され、対物レンズ５を介して撮像手段６により撮像され、画像情報は後段の画像処理器８で保存される。
【００１３】
ここで第一の照明手段３としては、ＬＥＤや蛍光灯などの照射源をリング状に複数配置したもの、光ファイバをリング状に複数配置し、外部光源から光ファイバを介して光を照射させる照明手段である。光ファイバの先端にはレンズ等の光学手段を有しており、光ファイバからの光がリングの中心方向に指向するように設計されている。また、第一の照明手段３には、被検査物２に対して略垂直方向に上下動可能な機構が設けられており、外観検査時には被検査物２の側面全周より光を照射できる高さに第一の照明手段３を移動させる。被検査物２の画像を撮像後、第一の照明手段３は、インデックス機能付の搬送テーブル７の移動に同期し干渉しないように上方に移動して回避する。第二の照明手段４は被検査物２の表面で光が反射するように蛍光灯やＬＥＤをリング状に配置したものや、ハロゲンランプなどによる照射源とした。検査台１の色は、被検査物２の色に対して補色の関係となる色を選択することで、被検査物２と検査台１とのコントラスト差を大きくできるため、後に詳細を述べる被検査物２の輪郭を抽出するときに有利となる。一例を挙げると、被検査物２がチップ抵抗の場合、その色は白色となるため、検査台１の色は黒色を選択すればよい。
【００１４】
第一の照明手段３により被検査物２は、その側面全周方向より照明される。そのため、第一の照明手段３による照明は、被検査物２の周辺を照明し、また被検査物の天面の稜線のみが強調して照明されることになる。したがって、検査対象領域が被検査物２の天面である場合、前記被検査物２の天面の稜線のみ輪郭として強調して撮像することが可能である。さらに第二の照明手段４により、被検査物２はその上方より照明される。そのため、検査対象面を含む全面が照明されることになる。
【００１５】
上記の第一、第二の照明手段３、４で照明されて撮像された検査画像は、画像処理器８で演算処理される。例えば、第一の照明手段３により照明されて撮像された検査画像は、２値化などの手法でエッジ強調され、被検査物２の検査対象領域の輪郭を抽出する。その輪郭の形状寸法を測定し、形状不良の有無を判定する。この抽出された輪郭と、第二の照明手段４により照明されて撮像された検査画像とを照合し、前記輪郭の内側のみを検査対象領域として抽出し、外観不良の有無を判定する。判定結果は、画像処理器８に接続されたＰＣなどのモニタ９に表示される。
【００１６】
第一、第二の照明手段３、４は、照明切替装置１０に接続され、照明切替装置１０は画像処理器８に相互に接続されている。画像処理器８からの命令信号により、第一の照明手段３の照明による検査画像と、第二の照明手段４の照明による検査画像とを順次画像処理器８で演算処理してもよいし、ＬＥＤなどの高速応答の光源を選択することにより、第一、第二の照明手段３、４による撮像を瞬時に行い、その両方の検査画像を演算処理して良否判定してもよい。
【００１７】
このとき、照明切替装置１０と搬送テーブル７とを同期させることで、高速に外観検査を行うことが可能となる。
【００１８】
図２は被検査物２の一例の外観形状を示す斜視図である。１１ａおよび１１ｂは被検査物２の側面、１２は被検査物２の天面、１３は天面１２に形成されたパターンをそれぞれ示している。本実施例では、チップ抵抗やチップコンデンサなどの電子部品を想定したものである。
【００１９】
次に図３に示す処理フローを用いて本発明の外観検査方法の詳細を説明する。
【００２０】
まず初めに検査スタート（１４）を実行する。次に検査台の背景色の選択（１５）を実行し、被検査物２の色を参照して検査台１の色が補色となるように選択する。このように検査台を被検査物の色に応じて適宜変更することにより、検査台１と被検査物２とのコントラスト差を大きくでき、後段での画像処理における輪郭抽出が容易となる。次に外観検査のスタート操作（１６）を行い、搬送テーブル７のインデックス機能を作動させて検査する部品の搬入（１７）を行い位置決めして停止する。次に照明手段の選択（１８）を実施し、第一の照明手段３を選択する。このとき、第一の照明手段３に設けられている上下動可能な機構により被検査物２の側面全周方向より光を照射するように第一の照明手段３の位置が調整される。同時に撮像手段６の焦点位置を調整し、ホワイトバランスやゲイン調整の後に撮像を行い、第一の検査画像として画像処理器８内にあるメモリへ保存する。次に検査領域の抽出（１９）を画像処理器８で行う。
【００２１】
ここで、図４に示す検査画像の一例を用いて検査領域の抽出（１９）の詳細を説明する。
【００２２】
図４（ａ）は、第一の照明手段３により照明されて撮像された被検査物２の第一の検査画像の一例の模式図である。
【００２３】
２８は被検査物２の天面の輪郭を示しており、１は被検査物２の背景である検査台を示している。画像処理器８の内部では、前記第一の検査画像を二値化などの演算処理を行い、被検査物２と検査台１との境界を強調して、第二の検査画像として保存する。強調された境界は被検査物２の輪郭２８と認識され外形寸法Ｌ１およびＬ２を測定する。
【００２４】
測定結果はあらかじめ入力しておいた外形寸法の規格値と比較し（２０）、規格外であれば不良内容の表示（２６）を行い、搬送テーブル７を動作させて部品の搬出（２５）を行う。規格内であれば次の照明手段の選択（２１）へ進む。ここでは、第二の照明手段４を選択し撮像手段６で第三の検査画像を撮像し画像処理器８内のメモリへ保存する。
【００２５】
図４（ｂ）は第三の検査画像の一例を示しており、２は被検査物、１３は被検査物２の天面に形成されたパターンをそれぞれ示している。（１９）で決定した検査領域のみの画像データを抽出（２２）するため以下の処理を画像処理器８で行う。
【００２６】
図４（ａ）に示す第一の検査画像から抽出した輪郭２８およびその形状寸法データと図４（ｂ）に示す第三の検査画像とを照合し、輪郭２８の内側の領域のみを検査対象領域であると定義し、その他の領域３０の画像データはすべて削除することで、図４（ｃ）に示す第四の検査画像として保存する。そして、図４（ｃ）に示す破線２９の内部のみを検査領域として外観検査を実行する（２３）。そして主にパターン１３形成領域において、割れ、欠け、こぶなど不良部３１の外観品質の良否を判定し、規格外であれば不良内容の表示（２７）を行って搬送テーブル７により被検査物２を搬出する（２５）。規格内であれば、検査合格の表示（２４）を行い、搬送テーブル７により被検査物２を搬出し、次の被検査物２の検査を開始する。この（１４）〜（２７）の工程を繰り返し行って外観検査を実施する。
【００２７】
上記実施例は、検査領域の抽出（１９）、外形寸法の検査（２０）、照明手段の選択（２１）、検査領域のみの画像データを抽出（２２）、外観検査(２３)を順次行っているが、照明手段の選択、点灯（１８）および（２１）を交互に同期させて照明し撮像することで、外形寸法の検査（２０）と外観検査（２３）を同時に行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明に係る電子部品の外観検査方法および外観検査装置は、第一の照明手段で被検査物の側面全周方向から照明するため、検査対象領域が被検査物の天面の場合、その輪郭を抽出して特定することが容易である。さらに被検査物の上方より第二の照明手段で照明して撮像した検査画像と、前記輪郭を照合することで、輪郭の内側の画像データのみを検査対象領域とすることができる。そのため、輪郭から形状寸法を、輪郭内の画像データから外観の良否を判定できるため、外観検査の精度を高めることができる。さらに上記方法を、１台のカメラのみで実現することができるため、複数のカメラ間の光軸調整が不要となり、その結果、外観検査の精度を高めることができる作用効果も同時に奏するものであり、電子部品の外観検査方法やそれに用いる外観検査装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施の形態における外観検査装置の構成図
【図２】被検査物の一例の外観斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における外観検査方法の処理フロー図
【図４】同処理フロー図における処理画像の一例を示す模式図
【符号の説明】
【００３０】
１  検査台
２  被検査物
３  第一の照明手段
４  第二の照明手段
６  撮像手段
８  画像処理器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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