JP2005321352A - Inspection apparatus and inspection method - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for inspecting the appearance of an inspection object based on an image obtained by imaging the inspection object.
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。 When a foreign object inspection of a product is performed by image processing, it is necessary to obtain a sufficient contrast between the object and the background in order to perform the inspection with high accuracy. If contrast cannot be obtained, highly accurate inspection cannot be performed.
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。
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。 In the conventional technique described above, the illuminance of illumination from the camera side has to be increased in order to change the color tone of the background. When the illuminance of the illumination on the camera side is increased, there is a problem that the inspection sensitivity decreases because the foreign object to be inspected becomes smaller on the image due to halation. Moreover, the subject that the contrast of a target object and a background cannot fully be obtained was still there.
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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for changing the color tone of a background when imaging an inspection object with a simple configuration.
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。 According to the present invention, an inspection apparatus that inspects the appearance of an inspection object based on an image obtained by imaging the inspection object, a camera that images the inspection object, a holding unit that holds the inspection object, A first illumination that emits a first color toward the holding portion, and a second light that can emit a second color different from the first color toward the holding portion from the opposite side of the first illumination. A switch for turning on or off the light emission of the second illumination, and a transmission filter that transmits the second color and absorbs the first color, between the holding unit and the second illumination And a transmission filter serving as a background when the inspection object is imaged by the camera.
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。 With such a configuration, when the light emission of the second illumination is turned off, the first light emitted from the first illumination is absorbed by the transmission filter, and the inspection object is imaged by the camera by subtractive color mixture. The background is dark (black). Further, when the second illumination is turned on, the second light emitted from the second illumination is transmitted through the transmission filter, so that the first light emitted from the first illumination and the second light are emitted from the second illumination. Light is additively mixed and the background when the inspection object is imaged by the camera becomes a bright color (white). In this way, a black background and a white background can be realized simply by turning on or off the light emission of the second illumination, so the inspection sensitivity is good without changing the illumination intensity from the camera side. It is possible to perform an appearance inspection by changing the color tone of the background of the inspection object while keeping the state. As a result, the image of the inspection object can be acquired by changing the color tone of the background according to the difference in the color of the inspection object or the difference in adhesion of foreign matter.
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。 In the inspection apparatus of the present invention, the first color and the second color can be any one of the three primary colors of red, green, and blue. By using light of such a color, the effect of subtractive color mixing and additive color mixing can be enhanced and the color tone of the background can be greatly changed. Thereby, the precision of a test | inspection can be raised.
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。 The inspection apparatus of the present invention may further include a third illumination that emits a first color and a third color different from the second color toward the holding unit from the same side as the first illumination. . Thereby, the effect of subtractive color mixing and additive color mixing can be enhanced. Therefore, the color tone of the background can be greatly changed, and the accuracy of inspection can be further increased. In the inspection apparatus of the present invention, the third color can be any one of the three primary colors of red, green, and blue.
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。 According to the present invention, there is provided a method for inspecting the appearance of an inspection object using any one of the inspection apparatuses described above, wherein the step of holding the inspection object in a holding unit and turning off the light emission of the second illumination Capturing the first image with the camera, turning on the second illumination and capturing the second image with the camera, and at least one of the first image and the second image. And a step of inspecting the appearance of the inspection object using the inspection method.
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。 According to the present invention, as a background when imaging an inspection object, a backlight illumination that emits light of a predetermined color and can be switched on and off by a switch, and provided in front of the backlight illumination, The first image and the backlight illumination when the backlight illumination is turned off by irradiating the inspection object with light of a color different from the predetermined color using a filter that selectively transmits the prescribed color. An inspection comprising: a step of capturing a second image when turned on; and a step of inspecting the appearance of the inspection object using at least one of the first image and the second image. A method is provided.
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。 In this way, the background color of the inspection object can be changed between a bright color (white) and a dark color (black) simply by turning the backlight illumination on or off. It is possible to easily change the background color according to the difference or the difference in the foreign matter adhesion location. Thereby, the contrast between the inspection object and its background can be obtained, and the appearance inspection of the inspection object can be performed with high accuracy. In addition, the inspection range can be expanded.
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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the color tone of the background at the time of imaging a test object can be changed with a simple structure.
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。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an
The
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。
In the present embodiment, the
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。
The light from the
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。
In the present embodiment, the
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))。
Next, the operation of the
First, as shown in FIG. 1A, the
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))。
Subsequently, as shown in FIG. 1B, the
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。
The appearance inspection of the
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。
As described above, according to the
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。
FIG. 3 is a diagram illustrating another example of the
In addition to the configuration shown in FIG. 1, the
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。
With reference to FIG. 2 and FIG. 3, operation | movement of the test |
First, the
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。
Subsequently, the
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。
In this way, by providing the
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。 The present invention has been described based on the embodiments and examples. It is to be understood by those skilled in the art that the embodiments and examples are merely examples, and various modifications are possible and that such modifications are within the scope of the present invention.
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。
In the above embodiment, the case where the
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。 Moreover, in the above embodiment, red, blue, and green were shown as an example of LED illumination, but it can also be made into the thing of colors other than this.
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。
In the above embodiment, the case where the
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
100
Claims (6)
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。 An inspection apparatus that inspects the appearance of the inspection object based on an image obtained by imaging the inspection object,
A camera for imaging the inspection object;
A holding unit for holding the inspection object;
A first illumination that emits a first color toward the holder;
A second illumination capable of emitting a second color different from the first color from the opposite side of the first illumination toward the holding unit;
A switch for turning on or off the emission of the second illumination;
A transmission filter that transmits the second color and absorbs the first color, is disposed between the holding unit and the second illumination, and images the inspection object with the camera And a background transmission filter,
The inspection apparatus characterized by including.
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。 The inspection apparatus according to claim 1,
The inspection apparatus according to claim 1, wherein the first color and the second color are any one of three primary colors of red, green, and blue.
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。 The inspection apparatus according to claim 1 or 2,
The inspection further includes a third illumination that emits a third color different from the first color and the second color from the same side as the first illumination toward the holding unit. apparatus.
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。 The inspection apparatus according to claim 3, wherein
The inspection apparatus according to claim 3, wherein the third color is one of three primary colors of red, green, and blue.
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。 A method for inspecting the appearance of the inspection object using the inspection apparatus according to claim 1,
Holding the inspection object in the holding unit;
Imaging the first image with the camera with the second illumination turned off;
Turning on the second illumination and taking a second image with the camera;
Inspecting the appearance of the inspection object using at least one of the first image and the second image;
The inspection method characterized by including.
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。
Backlight illumination that emits light of a predetermined color and can be switched on and off by a switch as a background when imaging an inspection object, and is provided in front of the backlight illumination and selects the predetermined color The first image and the backlight illumination when the backlight illumination is turned off by irradiating the inspection object with light of a color different from the predetermined color. A step of taking a second image when
Inspecting the appearance of the inspection object using at least one of the first image and the second image;
The inspection method characterized by including.
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CN112304968A (en) * | 2020-09-11 | 2021-02-02 | 嘉兴驭光光电科技有限公司 | Detection system and detection method for micro-nano optical element |
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2004
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