(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）複数個の発光素子の輝度を順次測定し、
（ｂ）ついで、該複数個の発光素子のそれぞれの輝度に応じて印加する電力を調整するこ
とにより該複数個の発光素子の輝度を一定にし、
（ｃ）該複数個の発光素子のそれぞれの発光面側からカメラにより画像データを読み取り
、
（ｄ）該画像データを画像処理して、前記発光素子のそれぞれの発光面であるレンズ部の
異常の有無および異物、傷または泡の大きさを認識し、該異常の有無および異物、傷また
は泡の大きさにより外観の良否を判定することにより、複数個の発光素子の外観を連続し
て自動的に検査する
ことを特徴とする発光素子の外観検査方法。
【請求項２】
前記発光面であるレンズ部の異常の有無および異物、傷または泡の大
きさを検査した発光素子を前記測定された輝度に応じて分類する請求項１記載の発光素子
の外観検査方法。
【請求項３】
複数個の発光素子のそれぞれを順次輝度検査部および外観検査部に移
動する搬送手段と、該複数個の発光素子のそれぞれに一定電力を印加する電源および該複
数個の発光素子のそれぞれの輝度を測定する輝度測定器と、該輝度測定器の出力により前
記複数個の発光素子の輝度が一定になるように該複数個の発光素子のそれぞれに印加する
電力を調整するコントローラと、該コントローラを介して電力が印加され発光する前記複
数個の発光素子のそれぞれの発光面側から画像データを読み取るカメラと、該カメラから
の画像データを画像処理し異常の有無および異物、傷または泡の大きさの判定により複数
個の発光素子の外観検査を連続して自動的に行い得る画像処理装置とからなる発光素子の
外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）などの発光素子の発光面であるレンズ部の異物や気泡、傷などの異常の有無を検査する発光素子の外観検査方法およびその装置に関する。さらに詳しくは、カメラにより画像データを読み取り画像処理をすることにより自動的に外観検査をする場合に、異常の有無を精度高く検査することができる発光素子の外観検査方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえばＬＥＤはリードフレーム上にＬＥＤチップをダイボンディングし、さらにワイヤボンディングをしたのち、透明なエポキシ樹脂などを用いてポッティング成形などによりモールドされて製造される。この際、発光面側は光が集束しやすいように球面状に形成され、レンズ効果をもたせている。光はその球面部から放射されるため、発光面である球面部に異物が付着または混入したり、樹脂内に気泡が生じたり、傷がつくと、光が乱反射したり吸収され、発光量が低下する。そのため、発光面にこれらの異常がないか外観検査が行われる。
【０００３】
これらの発光素子の従来の外観検査の方法は、たとえば図３（ａ）に示されるように、ＬＥＤ１に電源２により電流を流してＬＥＤ１を発光させ、その発光面側からたとえばカメラ３によりＬＥＤ１の発光面の画像データを読み取る。その後、画像処理装置４により画像データを処理し、異常の有無を検査する。このカメラ３により画像データを読み取る際にＬＥＤ１を点灯させるのは、明るくした方が傷などの異常を認識しやすいからである。
【０００４】
しかし、ＬＥＤ１はその製造過程において発光効率や光吸収率などが変動し、同じ電流値で点灯させても、その明るさ、すなわち輝度がばらつく。たとえばＬＥＤランプ用のＬＥＤ１において１０ｍＡの電流を流した場合、輝度が２〜２５ｍｃｄ（ミリカンデラ）程度にばらつく。ＬＥＤ１の輝度がばらつくと、カメラ３で画像データを読み取る場合、その認識の程度に差が出てくる。すなわち、輝度が大きくて明るすぎる場合は、図３（ｂ）に示されるように異物や傷が小さく認識されるが、輝度が適当な場合（図３（ｃ））や輝度が小さすぎて暗い場合（図３（ｄ））は、同じ大きさの異物や傷が段々と大きく認識され、輝度が小さすぎる場合には実際の異物や傷以外にも異物や傷があるように認識される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来の画像処理による外観検査では、ＬＥＤの輝度により異物や傷を正確に認識することができず、不良品にすべきものを良品としたり、輝度が低い場合には良品を不良品と判定することがあり、完全な自動化で検査をすることができず、精度の高い外観検査をすることができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決し、発光素子のレンズ面の異物や傷などの異常の有無を自動化による画像処理により精度高く検査することができる発光素子の外観検査方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による発光素子の外観検査方法は、（ａ）複数個の発光素子の輝度を順次測定し
、（ｂ）ついで、該複数個の発光素子のそれぞれの輝度に応じて印加する電力を調整する
ことにより該複数個の発光素子の輝度を一定にし、（ｃ）該複数個の発光素子のそれぞれ
の発光面側からカメラにより画像データを読み取り、（ｄ）該画像データを画像処理して
、前記発光素子のそれぞれの発光面であるレンズ部の異常の有無および異物、傷または泡
の大きさを認識し、該異常の有無および異物、傷または泡の大きさにより外観の良否を判
定することにより、複数個の発光素子の外観を連続して自動的に検査することを特徴とす
る。
【０００８】
前記発光面であるレンズ部の異常の有無および異物、傷または泡の大きさを検査した発
光素子を前記測定された輝度に応じて分類することが、輝度による分類と外観検査とを同
時にすることができるため、工数削減となり好ましい。
【０００９】
本発明の発光素子の外観検査装置は、複数個の発光素子のそれぞれを順次輝度検査部お
よび外観検査部に移動する搬送手段と、該複数個の発光素子のそれぞれに一定電力を印加
する電源および該複数個の発光素子のそれぞれの輝度を測定する輝度測定器と、該輝度測
定器の出力により前記複数個の発光素子の輝度が一定になるように該複数個の発光素子の
それぞれに印加する電力を調整するコントローラと、該コントローラを介して電力が印加
され発光する前記複数個の発光素子のそれぞれの発光面側から画像データを読み取るカメ
ラと、該カメラからの画像データを画像処理し異常の有無および異物、傷または泡の大き
さの判定により複数個の発光素子の外観検査を連続して自動的に行い得る画像処理装置と
からなっている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の発光素子の外観検査方法およびその装置について、図面を参照しながら説明をする。
【００１１】
図１は本発明の発光素子の外観検査方法を説明する概略図である。図１において、１〜４は図３と同じ部分を示し、５はＬＥＤ１の輝度を測定するためにＬＥＤ１を点灯させる電源、６はたとえばピンダイオード、電流増幅器などからなる輝度測定器、７は輝度測定器６からの情報によりＬＥＤ１が一定の輝度になるようにＬＥＤ１に流す電流（電力）を調整して印加するコントローラである。なお、１ａはリードフレームのフレーム枠で、このフレーム枠１ａを図１の矢印Ａの方向に順次移動させながら輝度測定および外観検査を連続して行うことができるようになっている。すなわち、ＬＥＤ１はリードフレームの状態でＬＥＤチップのダイボンディング、ワイヤボンディング、透明樹脂によるポッティング成形などの組み立てが行われ、リードフレームのフレーム枠から一定の位置に複数個のＬＥＤが連続して形成されている。このリードフレームからＬＥＤ１のリードの１本は切り離され、他方の１本はリードフレームのフレーム枠に連結された状態で外観検査に供されているため、フレーム枠を順次送ることにより複数個のＬＥＤを連続的に検査することができる。
【００１２】
ＬＥＤ１は前述のように、製造段階の発光効率や光吸収率などのバラツキにより、同じ電圧、電流（電力）を印加してもその明るさ（輝度）が一定にはならず、バラツキが生じる。そのため、製品としてはここのＬＥＤ１の輝度測定を行い、輝度に応じて分類され、出荷されている。前述のように、ＬＥＤ１のレンズ面の外観検査を画像処理により自動的に行うと、そのＬＥＤ１の輝度により異物や傷などの画像データの信頼性が低下し、正確な外観検査をすることができない。
【００１３】
本発明ではこの不都合を無くするため、まず電源５により一定の電力を印加したときのＬＥＤ１の輝度を測定し、その輝度に応じてコントローラ７によりＬＥＤ１に印加する電流（電力）を調整し、ＬＥＤ１の輝度を一定にし、カメラ３によりＬＥＤ１の表面の状態の画像データを読み取る。すなわち、一般にＬＥＤ１などの発光素子は印加する電流と輝度（光度）との間には両対数グラフで比例関係があり、一定の入力での輝度を測定することによりその輝度から一定の輝度にするための電流を逆算することができる。そのため、コントローラ７によりその電流がＬＥＤ１に供給されることにより、ＬＥＤ１は一定の輝度になる。この一定の輝度のＬＥＤ１の画像データをＣＣＤカメラなどのカメラ３により読み取り、その画像データを画像処理装置４により処理することにより、異物、傷、泡などの有無やその大きさを判断してその良否を正確に判定することができる。
【００１４】
前述のように、フレーム枠１ａに多数のＬＥＤ１が連結されているため、その状態で外観検査を行うことにより、自動化による連続的検査をすることができる。すなわち、輝度測定器６およびＬＥＤ１を点灯させる電源５からなる輝度測定部と、カメラ３、画像処理装置４、およびコントローラ７からなる外観検査部とをそれぞれ一定の場所に設置しておき、ＬＥＤ１がそれぞれの位置を通過できるようにフレーム枠１ａを移動させることにより順次検査をすることができる。
【００１５】
図２にこのような輝度測定部１０と、外観検査部１１とをそれぞれ一定の場所に設置した外観検査装置の一例のブロック図を示す。図２に示される検査装置は、ＬＥＤ１の発光面の外観検査だけではなく、この種の発光素子の検査として通常行われる常温での電気特性試験（ＤＣテスタによるオープン・ショートチェック）、ＬＥＤ１の高温（たとえば１２５℃）での電気特性（ＤＣ特性）を検査するＨ測定、およびＬＥＤ１を輝度により分類する輝度分類などの検査も連続的に行えるようにそれぞれの測定・検査部が設けられている。このような他の測定・検査部と共に本発明の外観検査を行うことにより、本発明の外観検査に用いる輝度測定は、従来の輝度分類のため測定する輝度測定のデータをそのまま利用することができ、輝度測定器を特別に追加する必要がない。
【００１６】
図２において、８はＤＣテスタからなり常温での電気特性試験をするための常温測定部、９は加熱炉およびＤＣテスタからなりＬＥＤ１の高温（たとえばジャンクション温度が１２０℃）での電気特性を試験するＨ測定部で、この測定の後冷却して常温測定部８およびＨ測定部９での不良品を排出する。１０は前述の電源５および輝度測定器６からなる輝度測定部、１１は前述のカメラ３、画像処理装置４およびコントローラ７からなる外観検査部、１２は測定を終了したＬＥＤ１をフレーム枠１ａからそれぞれ切り離して分離し、不良品を排出すると共に輝度測定部１０で測定したそれぞれの輝度に応じて分類する輝度分類部である。この一連の検査・測定部が設けられた測定ラインが、たとえば１６ライン程度設けられ、たくさんのＬＥＤ１の検査を自動化により一度に行うことができる検査装置になっている。このように、他の検査部と共に本発明の外観検査装置を設けることにより、従来の装置にカメラ３、画像処理装置４、コントローラ７を追加するだで、新たな輝度検出器などを必要とせず、最小限の設備で精度の高い外観検査を自動化により行うことができる。しかも他の検査と同時に行うことができるため、工数の増加も殆ど生じない。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各発光素子によって異なる輝度を有する発光素子のレンズ面の異常の有無の検査を、一定の輝度の状態でカメラによる画像認識により行っているため、異物、傷、泡などの異常の有無の検査を精度高く行うことができる。その結果、人間の主観的判断によらず、少ない工数で客観的に確実に検査をすることができる。
【００１８】
また、同じ輝度で測定をするためにあらかじめ行う輝度の測定は、従来の輝度分類のために行われる輝度測定の結果を利用することができるため、とくに余計な器具や工数を必要とはしない。さらに、従来の輝度測定の後に外観検査の工程を挿入することにより、従来の輝度測定や電気特性の検査装置にカメラなどの外観検査器具を追加するだけで従来の輝度測定などの各検査と同時に自動化により外観検査を行うことができる。そのため、コストアップの要因はなく、自動化によりコストダウンを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外観検査の方法を説明する概略図である。
【図２】本発明の外観検査を他の電気特性試験などと共に行う装置のブロック図である。
【図３】従来の発光素子の画像処理による外観検査装置の概略図である。
【符号の説明】
１    ＬＥＤ
３    カメラ
４    画像処理装置
６    輝度測定器
７    コントローラ
１０    輝度測定部
１１    外観検査部
【図１】
0004018757.tif 000002
【図２】
0004018757.tif 000003
【図３】
0004018757.tif 000004