JP2005274538A - Apparatus for visual inspection of object to be inspected - Google Patents
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Description
本発明は、検査対象物の外観を検査する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for inspecting the appearance of an inspection object.
ボタン電池などの電気製品、注射針や医薬アンプルなどの医療用品、もしくは紙コップなどの日用品に代表される各種の製品や部品の外観の検査(例、形状、寸法、傷や異物、あるいは配置の検査)には、画像処理装置を備えた検査装置が用いられている。このような各種の製品や部品を検査対象物とする検査装置は、検査対象物に光を照射する照明装置、光照射された検査対象物の光学像を撮像して、この光学像に対応する画像データを出力する撮像装置、および撮像装置が出力する画像データと参照データとの照合を行なう画像処理装置などから構成される。 Inspection of the appearance of various products and parts typified by electrical products such as button batteries, medical supplies such as injection needles and pharmaceutical ampoules, and daily necessities such as paper cups (eg, shape, dimensions, scratches, foreign objects, or placement For inspection, an inspection apparatus including an image processing apparatus is used. An inspection apparatus that uses such various products and parts as inspection objects is an illumination device that irradiates light to the inspection object, an optical image of the light-irradiated inspection object, and corresponds to this optical image. The image pickup apparatus outputs image data, and the image processing apparatus that collates image data output from the image pickup apparatus with reference data.
上記のように、外観の検査が必要とされる製品や部品には様々なものがあり、その形状や色も多岐にわたる。検査対象物の外観の検査を行なう場合には、照明装置の光の色は、検査対象物に応じた色であることが好ましい。例えば、白色の紙コップに付着した異物を検査する場合には、照明装置の光の色は白色であることが好ましく、金属部品の外形を検査する場合には、その表面での反射光の影響を抑えるために、照明装置の光の色は青色であることが好ましい。従来より、検査装置の照明装置の光源としては、例えば、発光ダイオードが用いられている。 As described above, there are various types of products and parts that require an appearance inspection, and their shapes and colors are diverse. When the appearance of the inspection object is inspected, it is preferable that the color of light of the illumination device is a color corresponding to the inspection object. For example, when inspecting foreign matter adhering to a white paper cup, the light color of the lighting device is preferably white, and when inspecting the outer shape of a metal part, the influence of reflected light on the surface thereof In order to suppress this, it is preferable that the color of the light of the lighting device is blue. Conventionally, for example, a light emitting diode has been used as a light source of an illumination device of an inspection apparatus.
特許文献1には、交流電圧の印加により面発光するエレクトロルミネッセンスシートを照明装置の光源として用いた画像処理システムが開示されている。この画像処理システムは、例えば、撮像した画像と予め記憶されている画像とのパターンマッチングを行なったり、ウエハのノッチの位置や角度を算出するために用いられる。そして照明装置に上記のようなエレクトロルミネッセンスシートを用いることにより、照明装置の薄型化が可能となるために画像処理システムの設計の自由度を高めることができ、さらに照明装置の輝度が均一化されるために画像処理における擾乱原因を低減できるとされている。
特許文献1に記載の画像処理システムは、そのエレクトロルミネッセンスシートの発光色を調節し難い。これは、上記のエレクトロルミネッセンスシートに用いられる交流電圧の印加により発光する材料は、その発光色のバリーションに乏しく、所望の色に発光する材料の探索が難しいからである。このため、上記の画像処理システムは、検査対象物のそれぞれに応じた検査装置として用いるには、十分に満足できるものではない。また、上記の画像処理システムは、そのエレクトロルミネッセンスシートを駆動するための交流電源やインバータが必要であるために大型のものとなり易い。 In the image processing system described in Patent Document 1, it is difficult to adjust the emission color of the electroluminescence sheet. This is because a material that emits light by application of an alternating voltage used in the electroluminescence sheet described above has a poor variation in the emission color, and it is difficult to search for a material that emits light in a desired color. For this reason, the image processing system described above is not sufficiently satisfactory for use as an inspection apparatus corresponding to each inspection object. In addition, the above-described image processing system is likely to be large because an AC power source and an inverter for driving the electroluminescence sheet are required.
本発明は、検査対象物に照射する光の色の設定が容易であり、そして小型化も容易な検査対象物の外観を検査する装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an apparatus for inspecting the appearance of an inspection object that allows easy setting of the color of light applied to the inspection object and that can be easily reduced in size.
本発明は、検査対象物に光を照射する照明装置、光照射された検査対象物の光学像を撮像してこの光学像に対応する画像データを出力する撮像装置、及びこの画像データと参照データとの照合を行なう画像処理装置からなり、前記の照明装置が、直流電圧の印加により発光する有機エレクトロルミネッセンス素子を少なくとも一個備えていることを特徴とする検査対象物の外観を検査する装置にある。 The present invention relates to an illumination device that irradiates light on an inspection object, an imaging device that captures an optical image of the light-irradiated inspection object and outputs image data corresponding to the optical image, and the image data and reference data The illumination device includes at least one organic electroluminescence element that emits light when a DC voltage is applied, and is an apparatus for inspecting the appearance of an inspection object. .
本発明の検査装置の好ましい態様は下記の通りである。
(1)照明装置と撮像装置とが検査対象物を挟むように対向配置されている。
(2)照明装置が中央に透孔を有する円環状の形状にあり、そして撮像装置がこの照明装置の円環の透孔を通して検査対象物の光学像を撮像するように配置されている。
(3)照明装置が有機エレクトロルミネッセンス素子とハーフミラーとを備え、このハーフミラーが有機エレクトロルミネッセンス素子の発光を反射して検査対象物に照射し、かつ検査対象物により反射された光を撮像装置に伝えるように配置されている。
Preferred embodiments of the inspection apparatus of the present invention are as follows.
(1) The illumination device and the imaging device are arranged to face each other so as to sandwich the inspection object.
(2) The illumination device has an annular shape with a through hole in the center, and the imaging device is arranged to capture an optical image of the inspection object through the annular through hole of the illumination device.
(3) The illumination device includes an organic electroluminescence element and a half mirror, and the half mirror reflects light emitted from the organic electroluminescence element to irradiate the inspection object, and the light reflected by the inspection object is imaged. Arranged to tell.
(4)照明装置の有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧を制御する装置を備える。
(5)上記(4)の検査装置において、照明装置が、それぞれ互いに異なる発光色を示す三個で一組の有機エレクトロルミネッセンス素子を少なくとも一組備えており、そして制御装置が撮像装置の出力する画像データをもとに各組のそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧を制御して、検査対象物に照射する光の色を調節する。
(6)上記(4)の検査装置において、制御装置が駆動電圧を制御して、有機エレクトロルミネッセンス素子を間欠的に点灯させる。
(7)制御装置が撮像装置の出力する画像データをもとに駆動電圧を制御して、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度を安定化する。
(4) A device for controlling the driving voltage of the organic electroluminescence element of the lighting device is provided.
(5) In the inspection apparatus of (4), the illumination device includes at least one set of three organic electroluminescence elements each having a different emission color, and the control device outputs the image pickup device. Based on the image data, the driving voltage of each organic electroluminescence element in each group is controlled to adjust the color of light irradiated to the inspection object.
(6) In the inspection apparatus of (4) above, the control device controls the drive voltage to light the organic electroluminescence element intermittently.
(7) The control device controls the drive voltage based on the image data output from the imaging device, and stabilizes the light emission luminance of the organic electroluminescence element.
本発明の検査装置の照明装置には、直流電圧の印加により発光する有機エレクトロルミネッセンス素子が備えられている。有機エレクトロルミネッセンス素子は、その有機発光材料の選定により発光色を所望の色に設定することが容易である。従って、本発明の検査装置は、その照明装置が発する光の色を検査対象物に応じた色に設定することが容易であり、各種の検査対象物の外観を精度良く検査することができる。また、本発明の検査装置は、照明装置に用いる有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動に交流電源やインバータを用いる必要がないために、その小型化が容易である。 The illumination device of the inspection apparatus according to the present invention includes an organic electroluminescence element that emits light when a DC voltage is applied. The organic electroluminescence element can easily set the emission color to a desired color by selecting the organic light emitting material. Therefore, the inspection apparatus of the present invention can easily set the color of light emitted by the illumination device to a color corresponding to the inspection object, and can accurately inspect the appearance of various inspection objects. In addition, since the inspection apparatus of the present invention does not require the use of an AC power source or an inverter for driving the organic electroluminescence element used in the lighting device, it can be easily downsized.
本発明の検査装置を、添付の図面を用いて説明する。図1は、本発明の検査装置の構成例とその使用の態様を示す図である。そして図2は、図1の検査装置10の照明装置12と検査対象物11との配置を示す平面図である。
The inspection apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an inspection apparatus of the present invention and a mode of use thereof. 2 is a plan view showing the arrangement of the
図1の検査装置10は、検査対象物11に光を照射する照明装置12、光照射された検査対象物11の光学像を撮像してこの光学像に対応する画像データを出力する撮像装置13、及びこの画像データと参照データとの照合を行なう画像処理装置14などから構成されている。そして図1の検査装置10の照明装置12には、直流電圧の印加により発光する有機エレクトロルミネッセンス素子15が一個備えられている。
The
図3は、図1の検査装置10の照明装置12に備えられている有機エレクトロルミネッセンス素子15の構成を示す平面図である。図3の有機エレクトロルミネッセンス素子(発光素子)15は、透明基板31の表面に、透明陽電極層32、正孔輸送層33、有機発光材料層34、そして陰電極層35がこの順に積層された構成を有している。有機エレクトロルミネッセンス素子15の発光は、透明基板31の側から発光素子の外部に取り出される。
FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the
有機エレクトロルミネッセンス素子15は、その陽電極層32と陰電極層35との間に直流電圧を印加すると、陽電極層32から正孔が、そして陰電極層35から電子が有機発光材料層34の内部に注入され、この正孔と電子との再結合により生成した励起子(エキシトン)が失活する際の光の放出により発光する。有機エレクトロルミネッセンス素子15は、その有機発光材料層34を形成する有機発光材料の選定によって、発光色を所望の色に設定することが容易である。なお、正孔輸送層33は、陽電極層32から注入された正孔を有機発光材料層34に効率良く注入して、有機エレクトロルミネッセンス素子15の発光効率を高くする機能を有している。
In the
このように、発光色の設定が容易な有機エレクトロルミネッセンス素子を用いることにより、各種の検査対象物に応じて照射光の色の設定が容易である、すなわち各種の検査対象物の外観を精度良く検査することができる検査装置を実現できる。 In this way, by using an organic electroluminescence element that allows easy setting of the emission color, it is easy to set the color of irradiation light according to various inspection objects, that is, the appearance of various inspection objects is accurate. An inspection apparatus capable of inspection can be realized.
次に、本発明の検査装置の構成や動作を、図1及び図2を参照しながら詳細に説明する。図1及び図2に示すように、検査装置10の照明装置12と撮像装置13とは、検査対象物11を挟むように対向配置されている。図1に示す検査対象物11は、医療用の注射器に用いられる注射針であり、金属材料から形成されている。検査対象物11は、検査対象物搬送具19に仮固定されている。搬送具19が図1に記入した矢印20の示す方向に移動すると、これと共に検査対象物11が搬送される。検査装置10は、搬送具19により搬送される検査対象物11の外観を順番に検査する。
Next, the configuration and operation of the inspection apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. As illustrated in FIGS. 1 and 2, the
照明装置12は、有機エレクトロルミネッセンス素子15、そして発光素子15を収容する、例えば、アルミニウム製のケース16から構成されている。有機エレクトロルミネッセンス素子15は、その透明基板の側が検査対象物11の側を向くようにしてケース16に収容されている。
The
有機エレクトロルミネッセンス素子は、その有機発光材料層に空気中の水分が吸収されると、その発光特性(例、発光輝度)が劣化することが知られている。この発光特性の劣化を抑制するために、有機エレクトロルミネッセンス素子15には、防湿処理が施されていることが好ましい。防湿処理方法の例としては、有機エレクトロルミネッセンス素子15の基板上に、その有機発光材料層を気密的に収容するように金属製あるいはガラス製のキャップを接合する方法、および有機エレクトロルミネッセンス素子を、低い透湿性を示す薄膜(例、二酸化ケイ素薄膜)で覆う方法などが挙げられる。
It is known that an organic electroluminescent element has its light emission characteristics (eg, light emission luminance) deteriorated when moisture in the air is absorbed by the organic light emitting material layer. In order to suppress the deterioration of the light emission characteristics, it is preferable that the
有機エレクトロルミネッセンス素子15を収容するケース16が、例えば、アルミニウムなどの導電性材料から形成されている場合には、このケース16と発光素子15とを電気的に絶縁するため、ケース16表面の発光素子15と接触する部位には、絶縁性材料(例、エポキシ樹脂)をコーティングすることが好ましい。
When the
照明装置12は、直流電圧の印加により有機エレクトロルミネッセンス素子15が発する光を検査対象物11に照射する。そして撮像装置13は、光照射された検査対象物11の光学像を撮像して、この光学像に対応する画像データを出力する。
The
図1に示す検査装置10においては、照明装置12と撮像装置13とが検査対象物11を挟むように対向配置されているため、撮像装置13が撮像する検査対象物11の光学像は、検査対象物が暗く、そして背景が明るいものとなる。この撮像の際に検査対象物11である金属製の注射針に白色の光を照射すると、金属表面の反射率が高いために、注射針の縁がぎらついて良好な光学像が得られない場合がある。このような金属表面における反射の影響を低減するため、図1の検査装置10の有機エレクトロルミネッセンス素子15の発光色は、例えば、青色に設定される。
In the
撮像装置13は、検査対象物11の光学像を撮像したのち、この光学像に対応する画像データを出力する。そして、この画像データは、画像処理装置14に送られる。画像処理装置14は、撮像装置が出力した画像データと参照データとを照合する。この照合により、検査対象物11である注射針の外観、例えば、針の太さや長さ、あるいは針の先端の鋭さ(針の先端の角度)などが検査される。図1の検査装置10に備えられたモニタ18には、例えば、検査対象物の検査結果、あるいは不良と判定された検査対象物の光学像などが表示される。
The
画像データと参照データとの照合は、上記の従来の画像処理システムに代表される公知の画像処理システム、あるいは公知の検査装置の場合と同様の方法により行なわれる。データの照合方法の例としては、撮像された検査対象物に対応する画像データと、予め撮像された検査対象物に対応する画像データ(参照データ)とをパターンマッチングする方法、および撮像された検査対象物に対応する画像データから注射針の太さや長さに関する数値データを算出し、この数値データと良品の検査対処物の許容範囲を示す数値データ(参照データ)とを照合する方法などが挙げられる。 The collation between the image data and the reference data is performed by a method similar to the case of a known image processing system represented by the conventional image processing system or a known inspection apparatus. Examples of data collation methods include a method of pattern matching image data corresponding to an imaged inspection object and image data (reference data) corresponding to an imaged inspection object, and an imaged inspection Examples include a method of calculating numerical data related to the thickness and length of the injection needle from image data corresponding to the object, and collating this numerical data with numerical data (reference data) indicating an allowable range of a non-defective inspection object. It is done.
また、従来の画像処理装置システムや検査装置の場合と同様に、画像処理装置14における画像データの取り扱いを容易とするために、撮像装置13が出力する画像データに各種の前処理を行なうこともできる。前処理の例としては、二値化処理、ガンマ補正処理、濃度変換処理、およびシェーディング処理などが挙げられる。
In addition, as in the case of the conventional image processing apparatus system and inspection apparatus, in order to facilitate the handling of image data in the
なお、照明装置12が備える有機エレクトロルミネッセンス素子の個数に特に制限はない。例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子の多数個を用いて照明装置を構成し、その発光素子の各々に直流電圧を個別に印加することにより、発光素子の電極層にて生じる電圧降下が小さくなるために、照明装置の検査対象物側の面内における発光輝度が均一となる。これにより検査対象物に均一に光が照射されるために、検査対象物をより精度良く検査することが可能となる。
In addition, there is no restriction | limiting in particular in the number of the organic electroluminescent elements with which the illuminating
図1に示すように、検査装置10には、その有機エレクトロルミネッセンス素子15の駆動電圧を制御する装置17が備えられていることが好ましい。駆動電圧制御装置17によって有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧を制御することにより、以下に述べるように発光素子の利点を生かして、あるいは欠点を補って、より実用的な検査装置を提供することができる。
As shown in FIG. 1, the
例えば、検査装置の照明装置を、それぞれ互いに異なる発光色を示す三個で一組の有機エレクトロルミネッセンス素子を少なくとも一組備える構成とし、そして駆動電圧制御装置により、撮像装置の出力する画像データをもとに各組のそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧を制御することにより、検査対象物に照射する光の色を調節することが好ましい。 For example, the illumination device of the inspection device is configured to include at least one set of three organic electroluminescence elements each having a different emission color, and the drive voltage control device also stores image data output from the imaging device. In addition, it is preferable to adjust the color of light applied to the inspection object by controlling the driving voltage of each organic electroluminescence element in each group.
検査装置10の撮像装置13が出力する画像データには、検査対象物の色やその表面における反射光の強弱を示す情報などが含まれている。これをもとに照明装置が備える各組のそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧を制御して、各々の発光素子の動作を制御する(例、点灯/非点灯を制御する、あるいは輝度を制御する)ことにより、照明装置の光の色を検査対象物に応じて調節することができる。このような検査装置は、検査対象物に変更があった場合でも、その照明装置を検査対象物に応じた色の光を発する照明装置に交換する必要がないために、汎用性に優れている。なお、照明装置が備える有機エレクトロルミネッセンス素子の組の数を増加させるほど、照明装置が検査対象物に照射する光の色の微調節が容易となる。
The image data output from the
また、制御装置17が、駆動電圧を制御して有機エレクトロルミネッセンス素子15を間欠的に点灯させることも好ましい。有機エレクトロルミネッセンス素子は、その有機発光材料層が熱により変質して、その発光特性が劣化(例、輝度の低下)し易いことが知られている。駆動電圧制御装置17により、有機エレクトロルミネッセンス素子15を間欠的に点灯させることにより、照明装置12の発熱量を低減することができる。これにより有機エレクトロルミネッセンス素子の発光特性の劣化が低減されるために、検査装置を長時間にわたって使用した場合であっても、検査対象物を安定に検査することができる。
Moreover, it is also preferable that the
さらにまた、制御装置17が撮像装置13の出力する画像データをもとに駆動電圧を制御して、有機エレクトロルミネッセンス素子15の発光輝度を安定化することも好ましい。これにより、例えば、空気中の水分の影響による有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度の低下が原因で生じる検査精度の低下が抑制され、検査対象物を安定に検査することができる。
Furthermore, it is also preferable that the
図4は、本発明の検査装置の別の構成例とその使用の態様を示す図である。そして図5は、図4の検査装置40の照明装置42と検査対象物41との配置を示す平面図である。図4の検査装置40の構成は、照明装置42が中央に透孔を有する円環状の形状にあり、そして撮像装置13がこの照明装置42の円環の透孔を通して検査対象物41の光学像を撮像するように配置されていること以外は、図1の検査装置10と同様である。
FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the inspection apparatus of the present invention and a mode of use thereof. FIG. 5 is a plan view showing the arrangement of the
図4及び図5に示す検査対象物41は、圧着端子を製造するために用いられる金属部品(一般に、リードフレームと呼ばれる部品)である。検査対象物41は、検査対象物搬送具49に固定されている。搬送具49が図4に記入した矢印20の示す方向に移動すると、これと共に検査対象物41が搬送される。検査装置40は、搬送具49により搬送される検査対象物41の外観を順番に検査する。
The
図4の検査装置40の照明装置42が備える有機エレクトロルミネッセンス素子45は、照明装置42と同様に環状の形状にある。有機エレクトロルミネッセンス素子45の構成は、形状が環状であること以外は、図3の有機エレクトロルミネッセンス素子15と同様である。このような環状の有機エレクトロルミネッセンス素子45を用いることにより、検査対象物41に十分な量の光が照射され、撮像装置13により検査対象物41の鮮明な光学像が撮像されるために、検査の精度を向上させることができる。
The
図4に示す検査装置40の場合、撮像装置13が撮像する検査対象物41の光学像は、検査対象物が明るく、そして背景が暗いものとなる。この撮像の際に検査対象物41である金属部品に白色の光を照射すると、金属表面の反射率が高いために、金属部品の表面がぎらついて良好な光学像が得られない場合がある。このような金属表面における反射の影響を低減するため、図4の検査装置40の有機エレクトロルミネッセンス素子45の発光色は、例えば、青色に設定される。
In the case of the
撮像装置13は、光照射された検査対象物41の光学像を撮像したのち、この光学像に対応する画像データを出力する。そして、この画像データは、画像処理装置14に送られる。画像処理装置14は、撮像装置13が出力した画像データと参照データとを照合する。この照合により、検査対象物41である金属部品の外観、例えば、部品の形状、寸法、異物や傷などが検査される。
The
図4の検査装置における画像データと参照データとの照合方法の例は、図1の検査装置の場合と同様である。また、検査対象物41の表面の異物や傷を検査する方法の例としては、撮像装置13が出力する画像データをもとに、検査対象物41の表面において同一色を示す領域の面積を示すデータを算出し、これと参照データとを照合する方法が挙げられる。
An example of a method for collating image data and reference data in the inspection apparatus of FIG. 4 is the same as that of the inspection apparatus of FIG. In addition, as an example of a method for inspecting a foreign object or a flaw on the surface of the
図6は、本発明の検査装置のさらに別の構成例とその使用の態様を示す図である。そして図7は、図6の検査装置60の照明装置62と検査対象物61との配置を示す平面図である。図6の検査装置60の構成は、照明装置62に有機エレクトロルミネッセンス素子65とハーフミラー71とが備えられ、このハーフミラー71が有機エレクトロルミネッセンス素子65の発光を反射して検査対象物61に照射し、かつ検査対象物61により反射された光を撮像装置13に伝えるように配置されていること以外は、図1の検査装置10と同様である。
FIG. 6 is a diagram showing still another configuration example of the inspection apparatus of the present invention and a mode of use thereof. FIG. 7 is a plan view showing the arrangement of the
図6及び図7に示す検査対象物61は、ボタン電池である。ボタン電池は、検査対象物搬送具69に付設された容器61aに収容され、保持されている。搬送具69が図6に記入した矢印20の示す方向に移動すると、これと共に容器61aに収容保持された検査対象物61は搬送される。検査装置60は、搬送具69により搬送される検査対象物61の外観を順番に検査する。
The
照明装置62が備える有機エレクトロルミネッセンス素子65の発光は、ハーフミラー71にて反射されて、検査対象物61であるボタン電池の表面に垂直に照射される。電池の表面にて反射された光は、ハーフミラー71を透過して撮像装置13に伝えられる。このように光を照射する照明装置は、一般に、同軸落射照明装置と呼ばれている。同軸落射照明装置を用いることにより、例えば、ボタン電池の表面のような光沢面の異物や傷、あるいはマークの検査が容易となる。
Light emitted from the
図6に示す検査装置60の場合、撮像装置13が撮像する検査対象物61の光学像は、検査対象物が明るく、そして背景が暗いものとなる。図6の検査装置60の有機エレクトロルミネッセンス素子65の発光色は、図4の検査装置40の場合と同様の理由により、例えば、青色に設定される。
In the case of the
撮像装置13は、光照射された検査対象物61の光学像を撮像したのち、この光学像に対応する画像データを出力する、そして、この画像データは、画像処理装置14に送られる。画像処理装置14は、撮像装置13が出力した画像データと参照データとを照合する。この照合により、検査対象物61であるボタン電池の外観、例えば、電池の直径、電池表面の異物や傷、あるいは電池表面に表示された文字(例、電池の極性、出力電圧、あるいは型式などを示す文字)などが検査される。
The
なお、本発明の検査装置は、例えば、プリント配線板の表面に備えられた配線パターンの形状や配置などの検査にも用いることができる。例えば、配線パターンのランドの配置は、画像処理装置によりランドの中心位置を示すデータを算出し、このデータとランド中心の正しい位置を示すデータ(参照データ)と照合することにりより検査することができる。 The inspection apparatus of the present invention can also be used for, for example, inspection of the shape and arrangement of wiring patterns provided on the surface of a printed wiring board. For example, the layout of the land of the wiring pattern is inspected by calculating data indicating the center position of the land by the image processing apparatus and comparing this data with data indicating the correct position of the land center (reference data). Can do.
また本発明の検査装置は、検査対象物を取り扱う際にその配置を検査するためにも用いることができる。例えば、電子部品を自動装着装置によりプリント配線板に装着する際には、極性を有する部品(例、ダイオード)の配置(姿勢)、あるいは装着後の部品の配置の検査が必要な場合がある。本発明の検査装置により、例えば、撮像装置が出力する画像データをもとに、画像処理装置にて部品(検査対象物)の表面に表示された検査対象物の配置を示すマークに関するデータを算出し、これと参照データとを照合することにより、部品の配置を検査することができる。 The inspection apparatus of the present invention can also be used for inspecting the arrangement of objects to be inspected. For example, when an electronic component is mounted on a printed wiring board by an automatic mounting apparatus, it may be necessary to inspect the arrangement (posture) of a component (for example, a diode) having polarity or the arrangement of the component after mounting. With the inspection apparatus of the present invention, for example, based on the image data output from the imaging apparatus, data related to marks indicating the arrangement of the inspection object displayed on the surface of the component (inspection object) in the image processing apparatus is calculated. Then, by collating this with the reference data, the arrangement of the parts can be inspected.
次に、本発明の検査装置に用いる有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。本発明の検査装置に用いる有機エレクトロルミネッセンス素子は、公知の有機エレクトロルミネッセンス素子と同様にして作製することができる。有機エレクトロルミネッセンス素子については、「有機LED素子の残された研究課題と実用化戦略」(ぶんしん出版、1999年)及び「光・電子機能有機材料ハンドブック」(朝倉書店、1997年)などに詳しく記載されている。 Next, the organic electroluminescent element used for the inspection apparatus of the present invention will be described. The organic electroluminescent element used for the inspection apparatus of the present invention can be produced in the same manner as a known organic electroluminescent element. For details on organic electroluminescence devices, see “Remaining Research Issues and Strategies for Practical Use of Organic LED Devices” (Bunshin Publishing, 1999) and “Handbook of Optical and Electronic Functional Organic Materials” (Asakura Shoten, 1997). Has been described.
透明陽電極層は、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、導電性化合物、又はこれらの混合物などから形成される。陽電極層の材料の代表例としては、錫ドープ酸化インジウム(ITO)及び亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO)が挙げられる。 The transparent positive electrode layer is formed of a metal having a high work function (4 eV or more), a conductive compound, or a mixture thereof. Typical examples of the material of the positive electrode layer include tin-doped indium oxide (ITO) and zinc-doped indium oxide (IZO).
陽電極層の厚みは、1μm以下であることが一般的であり、200nm以下であることが好ましい。陽電極層の抵抗は、数百Ω/sq.以下であることが好ましい。 The thickness of the positive electrode layer is generally 1 μm or less, and preferably 200 nm or less. The resistance of the positive electrode layer is several hundred Ω / sq. The following is preferable.
陽電極層を形成する方法の例としては、真空蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、キャスト法、LB法、パイロゾル法、スプレー法、およびインクジェット印刷法などが挙げられる。 Examples of the method for forming the positive electrode layer include vacuum deposition, sputtering, spin coating, casting, LB, pyrosol, spray, and ink jet printing.
陰電極層は、仕事関数の小さい(4eV以下)金属、合金組成物、導電性化合物、又はこれらの混合物などから形成される。陰電極層の材料の代表例としては、Al、Ti、In、Na、K、Mg、Li、Cs、Rb、Caおよび希土類金属などの金属、Na−K合金、Mg−Ag合金、Mg−Cu合金、およびAl−Li合金などの合金組成物が挙げられる。 The negative electrode layer is formed of a metal having a low work function (4 eV or less), an alloy composition, a conductive compound, or a mixture thereof. Typical examples of the material of the negative electrode layer include metals such as Al, Ti, In, Na, K, Mg, Li, Cs, Rb, Ca, and rare earth metals, Na-K alloys, Mg-Ag alloys, Mg-Cu. Alloys and alloy compositions such as Al-Li alloys are mentioned.
陰電極層の厚みは、1μm以下であることが一般的であり、200nm以下であることがより好ましい。陰電極層の抵抗は、数百Ω/sq.以下であることが好ましい。陰電極層は、陽電極層と同様の方法により形成される。 The thickness of the negative electrode layer is generally 1 μm or less, and more preferably 200 nm or less. The resistance of the negative electrode layer is several hundred Ω / sq. The following is preferable. The negative electrode layer is formed by the same method as the positive electrode layer.
有機発光材料層には、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を高くするために、その陽電極層側の面に正孔輸送層を、あるいはその陰電極層側の面に電子輸送層を付設することができる。以下に、これらの層(有機材料層)の構成例を示す。 In order to increase the luminous efficiency of the organic electroluminescent element, the organic light emitting material layer is provided with a hole transport layer on the surface on the positive electrode layer side or an electron transport layer on the surface on the negative electrode layer side. Can do. Below, the structural example of these layers (organic material layer) is shown.
(a)有機発光材料層
(b)正孔輸送層/有機発光材料層
(c)有機発光材料層/電子輸送層
(d)正孔輸送層/有機発光材料層/電子輸送層
(A) Organic light emitting material layer (b) Hole transport layer / organic light emitting material layer (c) Organic light emitting material layer / electron transport layer (d) Hole transport layer / organic light emitting material layer / electron transport layer
正孔輸送層の材料の例としては、テトラアリールベンジジン化合物、芳香族アミン類、ピラゾリン誘導体、およびトリフェニレン誘導体などが挙げられる。正孔輸送層の厚みは、2乃至200nmの範囲にあることが好ましい。 Examples of the material for the hole transport layer include tetraarylbenzidine compounds, aromatic amines, pyrazoline derivatives, and triphenylene derivatives. The thickness of the hole transport layer is preferably in the range of 2 to 200 nm.
正孔輸送層を形成する方法の例としては、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、スプレー法、ブレードコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、およびインクジェット印刷法などが挙げられる。 Examples of the method for forming the hole transport layer include vacuum deposition, spin coating, casting, LB, spraying, blade coating, screen printing, gravure printing, and inkjet printing. .
正孔輸送層には、その正孔移動度を改善するために、電子受容性アクセプタを添加することが好ましい。電子受容性アクセプタの例としては、ハロゲン化金属、ルイス酸、および有機酸などが挙げられる。電子受容性アクセプタが添加された正孔輸送層については、特開平11−283750号公報に記載がある。 In order to improve the hole mobility, an electron accepting acceptor is preferably added to the hole transporting layer. Examples of electron-accepting acceptors include metal halides, Lewis acids, and organic acids. A hole transport layer to which an electron accepting acceptor is added is described in JP-A No. 11-283750.
有機発光材料層は、有機発光材料から形成するか、キャリア輸送性(正孔輸送性、電子輸送性、または両性輸送性)を示す有機材料(以下、ホスト材料と記載する)に少量の有機発光材料を添加した材料から形成される。有機発光材料層に用いる有機発光材料の選択により、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光色を容易に設定することができる。 The organic light-emitting material layer is formed from an organic light-emitting material or a small amount of organic light-emitting material on an organic material (hereinafter referred to as host material) that exhibits carrier transport properties (hole transport property, electron transport property, or amphoteric transport property). It is formed from the material which added the material. By selecting the organic light emitting material used for the organic light emitting material layer, the emission color of the organic electroluminescence element can be easily set.
有機発光材料層を有機発光材料から形成する場合、有機発光材料としては、成膜性に優れ、膜の安定性に優れた材料が用いられる。このような有機発光材料の例としては、Alq3 (トリス−(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム)に代表される金属錯体、ポリフェニレンビニレン(PPV)誘導体、およびポリフルオレン誘導体などが挙げられる。有機発光材料層をホスト材料に少量の有機発光材料を添加した材料から形成する場合、ホスト材料としては、例えば、前記のAlq3 、TPD(トリフェニルジアミン)、電子輸送性のオキサジアゾール誘導体(PBD)、ポリカーボネート系共重合体、あるいはポリビニルカルバゾールなどが用いられる。ホスト材料と共に用いる有機発光材料としては、添加量が少ないために、前記の有機発光材料の他に、単独では安定な薄膜を形成し難い蛍光色素なども用いることができる。蛍光色素の例としては、クマリン、DCM誘導体、キナクリドン、ペリレン、およびルブレンが挙げられる。なお、上記のように有機発光材料層を有機発光材料から形成する場合にも、発光色を調節するために、蛍光色素などの有機発光材料を少量添加することもできる。 In the case where the organic light emitting material layer is formed from an organic light emitting material, a material having excellent film forming properties and excellent film stability is used as the organic light emitting material. Examples of such organic light-emitting materials include metal complexes typified by Alq 3 (tris- (8-hydroxyquinolinato) aluminum), polyphenylene vinylene (PPV) derivatives, polyfluorene derivatives, and the like. When the organic light emitting material layer is formed from a material obtained by adding a small amount of an organic light emitting material to a host material, examples of the host material include Alq 3 , TPD (triphenyldiamine), and an electron transporting oxadiazole derivative ( PBD), polycarbonate copolymer, polyvinyl carbazole, or the like is used. As the organic light-emitting material used together with the host material, since the addition amount is small, in addition to the organic light-emitting material, a fluorescent dye that is difficult to form a stable thin film by itself can be used. Examples of fluorescent dyes include coumarin, DCM derivatives, quinacridone, perylene, and rubrene. Even when the organic light emitting material layer is formed of an organic light emitting material as described above, a small amount of an organic light emitting material such as a fluorescent dye can be added in order to adjust the emission color.
有機発光材料層の厚みは、実用的な発光輝度を得るために、200nm以下であることが好ましい。有機発光材料層は、正孔輸送層と同様の方法により形成される。 The thickness of the organic light emitting material layer is preferably 200 nm or less in order to obtain practical light emission luminance. The organic light emitting material layer is formed by the same method as the hole transport layer.
電子輸送層の材料の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンピリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、およびスチルベン誘導体などの電子輸送性材料が挙げられる。また、トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq)などのアルミキノリノール錯体を用いることもできる。電子輸送層の厚みは、5乃至300nmの範囲にあることが好ましい。電子輸送層は、正孔輸送層と同様の方法により形成される。 Examples of materials for the electron transport layer include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthalene pyrylene, carbodiimide, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane. And electron transport materials such as anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, perylene derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, and stilbene derivatives. An aluminum quinolinol complex such as tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq) can also be used. The thickness of the electron transport layer is preferably in the range of 5 to 300 nm. The electron transport layer is formed by the same method as the hole transport layer.
また、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽電極層と陰電極層との間には、発光素子の発光特性などを改良するために、上記の正孔輸送層や電子輸送層の他にも様々な層、例えば、陽電極層(もしくは陰電極層)の有機発光材料層側の表面に正孔注入層(もしくは電子注入層)を付設することができる。 Also, between the positive electrode layer and the negative electrode layer of the organic electroluminescence device, various layers other than the above-described hole transport layer and electron transport layer in order to improve the light emission characteristics of the light emitting device, For example, a hole injection layer (or electron injection layer) can be provided on the surface of the positive electrode layer (or negative electrode layer) on the organic light emitting material layer side.
正孔注入層の材料の代表例としては、銅フタロシアニン(CuPc)が、そして電子注入層の材料の代表例としては、LiF(フッ化リチウム)などのアルカリ金属化合物が挙げられる。正孔注入層は陽極バッファ層と、電子注入層は陰極バッファ層とも呼ばれ、これらの層の詳細については、「有機LED素子の残された研究課題と実用化戦略」(ぶんしん出版、1999年、p44−45)などの文献に詳しく記載されている。 A typical example of the material for the hole injection layer is copper phthalocyanine (CuPc), and a typical example of the material for the electron injection layer is an alkali metal compound such as LiF (lithium fluoride). The hole injection layer is also referred to as an anode buffer layer and the electron injection layer is also referred to as a cathode buffer layer. For details of these layers, see “Remaining research subjects and strategies for practical use of organic LED elements” (Bunshin Publishing, 1999). It is described in detail in literatures such as year, p44-45).
10 検査装置
11 検査対象物
12 照明装置
13 撮像装置
14 画像処理装置
15 有機エレクトロルミネッセンス素子
16 ケース
17 駆動電圧制御装置
18 モニタ
19 検査対象物の搬送具
20 搬送具の移動方向
31 透明基板
32 透明陽電極層
33 正孔輸送層
34 有機発光材料層
35 陰電極層
40 検査装置
41 検査対象物
42 照明装置
45 有機エレクトロルミネッセンス素子
46 ケース
49 検査対象物の搬送具
60 検査装置
61 検査対象物
61a 容器
62 照明装置
65 有機エレクトロルミネッセンス素子
66 ケース
69 検査対象物の搬送具
71 ハーフミラー
DESCRIPTION OF
Claims (8)
The inspection device according to claim 5, wherein the control device controls the drive voltage based on image data output from the imaging device to stabilize the light emission luminance of the organic electroluminescence element.
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