JP2014222221A - 発光体の検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 検査対象となる発光体の発光状態を検査する検査装置において、観察画像内に構造物の凹凸パターンなどが存在していても、当該構造物により生じる輝度差の影響を受けずに検査を行うことができるものを提供する。【解決手段】 発光体の載置部と、撮像部と、画像データ取得部と、画像処理部とを備え、載置部と撮像部との相対距離をずらすデフォーカス機構を備え、デフォーカス状態で取得した画像データに基づいて、発光状態の良否判定を行うことを特徴とする、発光体の検査装置である。【選択図】 図１

Description

本発明は、表面に凹凸パターンを有する発光体の発光状態を検査する検査装置に関する。

検査対象物となる発光体であるＬＥＤ素子からの光を撮像し、撮像した光のビデオ信号をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号データを予め定められた基準値と比較して所定の閾値の範囲内であるか否かを判別することにより、ＬＥＤ素子の出射光の表示色等を検査する検査装置が知られている（例えば、特許文献１）。

一方、ＬＥＤの光取り出し効率の向上を図るため、表面に種々の凹凸加工がされているサファイヤ基板（いわゆるＰＳＳ：Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｓａｐｐｈｉｒｅ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）を用いる技術が知られている（例えば、特許文献２，３）。

特許第４５３０４２９号公報 特開２００９−１７０６１１号公報 特開２０１１−１２９７１８号公報

しかし、発光体の発光面内に凹凸パターンが存在する場合、全体として明画像として観察されるが、凹凸パターン部分を見れば部分的に暗画像として撮像されることになる。そして、明画像中に暗画像が点在する画像として撮像されるため、従来の検査装置では基準範囲外の輝度で発光する部位があるとして判定されてしまう。

また、撮像した検査対象画像と予め登録された良品画像とを比較して検査する場合、検査対象となる発行体の発光状態が正常であっても、両画像における凹凸パターンの位置がずれていると、その部分に基準範囲外の輝度で発光する部位があるとして認識されてしまうため、正しい検査が行えないという課題がある。

また、撮像した画像に対してソフトウェア処理などを行って輝度データを平滑化するという選択肢もあるが、この場合、当該平滑化処理に要する時間が、検査時間を遅延させることになる。

上述の課題について、図を用いながら具体的に説明を行う。
図５は、従来技術にて取得した画像データと輝度信号・輝度差分のイメージ図である。図５（ａ）は、ジャストフォーカス状態で撮像された画像データを示している。図中の右側の領域ＧＡｚは、基準範囲内の輝度で発光している領域であるが、その中の一部に発光輝度が低い部分Ｘｚ（つまり、欠陥）が存在している。また、図中の左側の領域ＢＡｚは、基準範囲より低い輝度で発光している領域である。

図５（ｂ）は、良否判定の基準となる検査基準画像データを示している。
図５（ｃ）は、図５（ａ）に示すＡ−Ａ’部分における画像データの輝度信号ＭＳｚ１と、図５（ｂ）に示すＡ−Ａ’部分における検査基準画像データの輝度信号ＲＳｚ、これらの輝度信号の差分ｄｆｚ１を示している。なお、横軸はＡ−Ａ’部分における位置Ｐを、縦軸は輝度Ｂ，輝度差分ｄを示している。また、輝度差分ｄは、絶対値で表示している。

図５（ａ）に示す撮像部から出力された画像データと、図５（ｂ）に示す検査基準画像データとは、共に凹凸のパターンＰに対応する明部・暗部を含み、さらに凹凸パターンＰの位置が互いに一致している状態である。そのため、図５（ｃ）に示す様に、基準範囲より低い輝度で発光している領域ＢＡｚと、発光輝度が低い部分Ｘｚが、輝度差分として表れる。この状態であれば、正しい検査を行うことができる。

図６は、従来技術にて取得した画像データと輝度信号・輝度差分のイメージ図である。図６（ａ）は、ジャストフォーカス状態で撮像された画像データを示している。図中の右側の領域ＧＡｚは、基準範囲内の輝度で発光しているが、その中の一部に発光輝度が低い部分Ｘｚ（つまり、欠陥）が存在している。また、図中の左側の領域ＢＡｚは、基準範囲より低い輝度で発光している。

図６（ｂ）は、良否判定の基準となる検査基準画像データを示している。
図６（ｃ）は、図６（ａ）に示すＡ−Ａ’部分における画像データの輝度信号ＭＳｚ２と、図６（ｂ）に示すＡ−Ａ’部分における検査基準画像データの輝度信号ＲＳｚ、これらの輝度信号の差分ｄｆｚ２を示している。なお、横軸はＡ−Ａ’部分における位置Ｐを、縦軸は輝度Ｂ，輝度差分ｄを示している。また、輝度差分ｄは、絶対値で表示している。

このとき、図６（ａ）に示す撮像部から出力された画像データと、図６（ｂ）に示す検査基準画像データとは、共に凹凸のパターンＰに対応する明部・暗部を含み、さらに凹凸パターンＰの位置が互いに一致していない状態である。そのため、図６（ｃ）に示す様に、基準範囲より低い輝度で発光している領域ＢＡｚと、発光輝度が低い部分Ｘｚとは別に、凹凸パターンＰの位置の不一致に起因した明暗差も輝度差分として表れ、いわゆるノイズ成分となってしまい、正しい検査が行えない。

そこで、本発明の目的は、発光体の発光面内に凹凸パターンが存在する場合であっても、凹凸パターンの影響を受けず、正確に発光状態の検査が行える、発光体の検査装置を提供することである。

以上の課題を解決するために、第１の発明は、
検査対象となる発光体の発光状態を検査する検査装置であって、
前記発光体を載置する載置部と、
前記発光体を撮像する撮像部と、
前記載置部と前記撮像部との相対距離を調節する相対距離調節部と、
前記撮像部から出力された画像データを取得する画像データ取得部と、
良否判定の基準となる検査基準画像データを予め登録する検査基準画像データ登録部と、
前記画像データと前記検査基準画像データとを比較して前記発光体の発光状態の良否を判定する良否判定部とを備えた
ことを特徴とする、発光体の検査装置である。

この構成によれば、検査対象となる発光体の発光面内の凹凸パターンを、焦点位置をオフセットさせて（つまり、デフォーカス状態で）撮像することができ、明るさが平均化された明画像の画像データとして取得できる。

第２の発明は、第１の発明に加えて、
前記載置部と前記撮像部との相対距離を前記発光体の検査条件毎に登録する検査条件登録部を備え、
当該相対距離は前記撮像部のジャストフォーカス状態からずれた位置に設定されている
ことを特徴とするものである。

この構成によれば、検査条件毎に、検査対象となる発光体の発光面内の凹凸パターンをデフォーカスした状態で撮像でき、それぞれの検査条件毎に最適な状態で明るさが平均化された明画像の画像データとして取得できる。

第３の発明は、第２の発明に加えて、
前記検査基準画像データが、予め良品と判定された発光体をジャストフォーカス状態からずれた位置で取得されたものであることを特徴とするものである。

この構成によれば、予め正常と判定しておいた発光体を用いて、検査基準画像データとして用いることができる。

第４の発明は、
検査対象となる発光体の発光状態を検査する検査装置であって、
前記発光体を載置する載置部と、
前記発光体を撮像する撮像部と、
前記撮像部から出力された画像データを取得する画像データ取得部とを備え、
前記撮像部には、前記発光体の共通する部位を撮像する第１撮像部と第２撮像部を備えられており、
前記第１撮像部には、ショートパスフィルタが備えられており、
前記第２撮像部には、ロングパスフィルタが備えられており、
前記第１撮像部で撮像された画像と前記第２撮像部で撮像された画像を比較して、前記発光体の良否を判定する良否判定部とを備え、
前記載置部に対する前記第１撮像部及び第２撮像部の相対距離を調節する相対距離調節部と、
検査対象となる発光体の検査条件毎に相対距離を登録する検査条件登録部を備え、
当該発光体の検査条件毎の相対距離は、前記第１撮像部及び前記第２撮像部におけるジャストフォーカス状態からずれた位置に設定されている
ことを特徴とする、発光体の検査装置である。

この構成によれば、検査対象となる発光体Ｃの発光面内の凹凸パターンＰが存在していても、検査対象となる発光体の発光面内の凹凸パターンに対して焦点位置をオフセットさせて（つまり、デフォーカス状態で）撮像することができ、明るさが平均化された明画像の画像データとして取得できる。さらに、検査対象となる発光体Ｃの発光波長が規定値からずれて発光している場合に、発光状態が異常であると判定することができる。また、互いの撮像カメラで観察している位置が僅かにずれていても、当該ずれに起因した凹凸パターンの不一致による輝度差分（いわゆる、ノイズ成分）が平滑化されるため、互いの撮像カメラの撮像位置を厳密に合わせ込み調整する手間を省くことができる。

第５の発明は、上記第１〜第４の発明のいずれかに記載の発明であって、
前記発光体が、蛍光発光特性を有するＬＥＤチップであり、
前記ＬＥＤチップに向けて蛍光発光のための励起光を照射する励起光照射部を備え、
前記撮像部が、当該蛍光発光したＬＥＤチップから発せられる光を撮像する
ことを特徴とするものである。

この構成によれば、凹凸加工がされているサファイヤ基板を用いて製造されたＬＥＤチップの検査に適用することができる。

発光体の発光面内に凹凸パターンが存在する場合であっても、凹凸パターンの影響を受けず、正確に発光状態の検査が行える。さらに、平滑化処理などのソフトウェア処理が不要になるため、検査時間を遅延させずに検査が行える。

本発明を具現化する形態の一例の全体を示す概略図である。 本発明を具現化する形態の一例にて取得した画像データと輝度信号・輝度差分のイメージ図である。 本発明に係る検査装置で発光体を観察したときの撮像画像である。 本発明を具現化する別の形態の一例の全体を示す概略図である。 従来技術にて取得した画像データと輝度信号・輝度差分のイメージ図である。 従来技術にて取得した別の画像データと輝度信号・輝度差分のイメージ図である。

本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。以下の説明では、検査対象となる発光体Ｃが多数配置されている凹凸加工がされたサファイヤ基板（つまり、ＰＳＳ）を例示する。また、この基板をワークＷと呼ぶ。なお、各図中の直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、平板状の電極シートＳの面と平行なＸＹ平面を水平面、ＸＹ方向と直交するＺ方向（つまり、電極シートの厚み方向）を鉛直方向とする。また、Ｚ方向は矢印の先端側を上側とし、その逆側を下側と表現する。

図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体を示す概略図であり、本発明に係る発光体の検査装置１の全体構成を示している。
本発明に係る発光体の検査装置１は、載置部２と、撮像部３と、相対距離調節部４と、画像データ取得部５と、検査基準画像データ登録部６と、良否判定部７とを備えて構成されている。

載置部２は、検査対象となる発光体Ｃが配置されたワークＷを載置するものであり、Ｘ軸スライダー２１，Ｙ軸スライダー２２，回転テーブル２３，載置台２５を備えて構成されている。
Ｘ軸スライダー２１は、検査装置１のフレーム１１上に取り付けられており、Ｘ軸スライダー２１上に取り付けられたＹ軸スライダー２２を、Ｘ方向に所定の速度で移動させ、所定の位置で静止させるものである。

Ｙ軸スライダー２２は、Ｙ軸スライダー２２上に取り付けられた回転テーブル２３を、Ｙ方向に所定の速度で移動させ、所定の位置で静止させるものである。
回転テーブル２３は、回転テーブル２３上に取り付けられた載置台２５をＺ軸まわり（つまり、θ方向）に回転させ、静止させるものである。
載置台２５は、検査対象となる発光体Ｃが配置されたワークＷを載置するもので、負圧発生手段（図示せず）と連通する吸着溝や吸引孔を備えている。

Ｘ軸スライダー２１，Ｙ軸スライダー２２，回転テーブル２３は、それぞれ制御用コントローラ（図示せず）と接続されており、所定の速度で移動／回転し、所定の位置で静止することができる。載置部２は、このような構成をしているため、検査対象となる発光体Ｃが配置されたワークＷを、適宜θ方向に角度調整し、Ｘ方向及びＹ方向に移動させながら、検査することができる。

撮像部３は、発光体Ｃを撮像するものであり、撮像カメラ３１，レンズ３２，鏡筒３３を備えて構成されている。また、発光体Ｃが自発光せず、外部からの光を反射するもの、外部からの光を吸収して発光するものである場合、撮像部３には、さらに照明手段３４，光分岐手段３５を備えて構成しておく。

撮像カメラ３１は、撮像素子３０を備え、撮像素子３０に投影された像を画像情報として取得し、その画像情報を電気信号に変換して画像データとして外部機器へ出力するものである。撮像カメラ３１としては、ＣＣＤやＣＭＯＳを用いたイメージエリアセンサや、ラインセンサ、ＴＤＩセンサなどが例示できる
レンズ３２は、検査対象となる発光体Ｃに対応する像を、撮像カメラ３１の撮像素子３０に投影するものである。レンズ３２は、観察倍率の複数のレンズ３２ａ，３２ｂを、図示するようなレボルバー機構により適宜切り替えて用いる形態が例示できる。

鏡筒３３は、撮像カメラ３１やレンズ３２などを所定の間隔で固定配置するためのものであり、外部の光を遮断しつつレンズ３２を通過した光束３６を通過させるために、内部が中空構造となっている。

照明手段３４は、実線で図示した同軸落斜方式の形態に限られず、破線で示すような斜光照明手段３４ｂや、載置台２５上面側から撮像部２側に向けて光を発する透過照明手段３４ｃの様な形態のものを用いても良い。

相対距離調節部４は、載置部２と撮像部３との相対距離Ｌを調節するものである。
相対距離調節部４は、検査装置１のフレーム上に取り付けられたベースプレート４１と、ベースプレート４１に配置されたＺ方向に延びるレール４２と、レール４２上を移動するスライダー４３と、スライダー４３を所定の速度で移動させ所定の位置で静止させるボールネジ４４と回転モータ４５を備えている。回転モータ４５は、制御用コントローラ（図示せず）と接続されており、回転／静止の制御がされる。

また、相対距離調節部４は、上述の回転モータ４５（いわゆる、電動調節方式）に代えて、回転式ハンドルを備えた構成（いわゆる、手動調節方式）としても良い。また、相対距離調節部４は、上述のボールネジ４４による位置調節に限定されず、ラックピニオン機構、リニアモータ、直動シリンダなどの位置調節機構を用いることができ、適宜ブレーキ手段を組み合わせて構成することができる。

相対距離調節部４は、このような構成をしているため、載置部２と観察部３との相対距離Ｌを調節することができる。

画像データ取得部５は、撮像部３から出力された画像データを取得するものである。

検査基準画像データ登録部６は、良否判定の基準となる検査基準画像データを予め登録するものである。

良否判定部７は、画像データと予め登録された検査基準画像データとを比較して発光体の発光状態の良否を判定するものである。両画像の位置対応する部位（つまり、各画素）について輝度比較を行い、全ての部位（つまり、全画素）の輝度差を演算して取得する。そうすると、基準範囲外の輝度で発光する部位があれば、他の部位とは異なる輝度差を示すこととなり、基準範囲外の輝度で発光する部位があると判定できる。このとき、どの程度の輝度差あれば、基準範囲外の輝度で発光していると判定するかは、予め設定しておき、その判定条件に基づいて、検査対象となる発光体の発光状態の良否を判定する。

より具体的には、上述の画像データ取得部５、検査基準画像データ登録部６、良否判定部７は、いわゆる画像処理装置Ｕと、その実行プログラムで構成することができる。この画像処理装置とは、予め登録しておいた実行プログラムに従って、取得した画像データに対して前処理と呼ばれる輝度補正、フィルタ補正、２値化処理などの演算処理を行ったり、予め登録しておいた画像データと比較演算処理を行ったり、予め設定しておいた手順に基づく計測処理を行ったり、予め設定しておいた判定基準と比較して判定を行ったり、これらの計測結果や判定結果を出力したりする機能を備えるものである。

良否判定部７で判定した結果は、必要に応じて、表示器Ｖに表示したり、外部の制御用コンピュータ（図示せず）などに送信したりすれば良い。

図２は、本発明における画像データと輝度信号・輝度差分のイメージ図である。
図２（ａ）は、デフォーカス状態で撮像部３から出力されて画像データ取得部４で取得された、画像データを示している。図中の右側の領域ＧＡは、基準範囲内の輝度で発光している領域であるが、欠陥Ｘが存在している。また、図中の左側の領域ＢＡは、基準範囲より低い輝度で発光している領域である。
図２（ｂ）は、検査基準画像データ登録部４に登録された、良否判定の基準となる検査基準画像データを示している。

図２（ｃ）は、図２（ａ）に示すＡ−Ａ’部分における画像データの輝度信号ＭＳ１と、図２（ｂ）に示すＡ−Ａ’部分における検査基準画像データの輝度信号ＲＳ、これらの輝度信号の差分ｄｆ１を示している。なお、横軸はＡ−Ａ’部分における位置Ｐを、縦軸は輝度Ｂ，輝度差分ｄを示している。また、輝度差分ｄは、絶対値で表示している。

図２（ａ）に示す撮像部から出力された画像データと、図２（ｂ）に示す検査基準画像データとは、共に凹凸のパターンＰに対応する明部・暗部を含み、さらに凹凸パターンＰの位置が互いに一致していない状態である。

しかし、本発明に係る検査装置１が上述のような構成をしているため、図２（ｃ）の輝度信号の差分ｄｆ１に示すように、発光体の発光面内に凹凸パターンＰが存在する場合であっても、焦点位置をオフセットさせて（つまり、デフォーカス状態で）撮像して、凹凸パターンＰの影響を受けない状態で発光体を撮像することができる。そのため、凹凸パターンＰの影響を受けず、基準範囲より低い輝度で発光している領域ＢＡと発光輝度が低い部分Ｘについて輝度差分が表れ、正確に発光状態の検査が行える。さらに、平滑化処理などのソフトウェア処理が不要になるため、検査時間を遅延させずに検査が行える。

［検査項目］
なお、本発明に係る検査装置における検査項目として、欠陥検査、発光不良検査、輝度検査などが例示できる。つまり、欠陥検査では、発光体の表面にキズ、汚れ、異物の付着があれば、その部分が暗画像として観察されるため、観察画像と基準画像とを比較して、部分的に暗画像が存在すれば、その箇所にキズ・汚れ・異物の付着などがあり、不良品候補と判定できる。

一方、発光不良検査は、発光体を明画像として観察し、発光体に発光不良があればその部分が暗画像として観察されるため、正常な発光量の検査基準画像データと比較して暗い画像として観察された部分があれば、不良品候補として判定するものである。また、輝度検査では、発光体を明画像として観察し、正常な発光量の検査基準画像データと比較し、輝度下限の判定基準よりも明ければ良品候補、暗ければ不良品候補とし、輝度上限の判定基準よりも明ければ不良品候補、暗ければ良品候補として、良否判定を行い、発光体が正常な輝度範囲で発光しているかどうかを検査することができる。

（実施例）
以下に、本発明を実施するための具体的な機器構成と、ワークＷの形態を例示する。
撮像カメラ３１は、撮像素子３０として画素サイズ６．５μｍのＣＭＯＳを備えたもの用いた。レンズ３２は、倍率１０倍の顕微鏡用対物レンズで、開口数０．２８、作動距離３３．５ｍｍのものを用いた。

ワークＷには、表面に直径２μｍ、ピッチ３μｍの凹凸パターンＰが加工されているものを用いた。そして、このワークＷを上記構成のレンズ３２を通して撮像カメラ３１で撮像した画像を、図３に図示する。なお、このワークＷには、欠陥検査の対象となる異物Ｘが付着している。
図３（ａ）は、デフォーカス量０ｍｍ（ジャストフォーカス）のときに、検査対象となる発光体を撮像したときの画像である。
凹凸パターンＰ部分が、明輝度／暗輝度の繰り返しパターンとなって撮像されている。一方、異物Ｘは、暗輝度の画像として撮像されている。

一方、図３（ｂ）は、デフォーカス量を０．０４ｍｍに設定したときに、検査対象となる発光体を撮像したときの画像である。ワークＷ上の凹凸パターン部分は、デフォーカスによりぼやけて見えず、視野内全体が、均一な明るさの画像として撮像される。異物Ｘは、暗輝度の画像として撮像されている。なお、両画像を見比べて分かるとおり、ワークＷ上に存在する異物Ｘは、デフォーカスしてもジャストフォーカス状態との差異がなく、従来の検査アルゴリズムに基づいて検査を行うことができる。

＜別の形態＞
本発明に係る発光体の検査装置は、上述の検査装置１に検査条件登録部８を備えた構成としても良い。この検査条件登録部８は、載置部２と撮像部３との相対距離Ｌを、検査対象となる発光体Ｃの検査条件毎に登録するものである。さらに、この相対距離Ｌは、撮像部３の撮像カメラ３１のジャストフォーカス状態からずれた位置に設定されている。

なお、この相対距離Ｌは、例えば、ある検査条件で凹凸パターンＰの直径が大きければデフォーカス量（つまり、ジャストフォーカス状態からずらす位置の大きさ）の大きい相対距離Ｌａ１に設定したり、別の検査条件で凹凸パターンＰの直径が小さければはデフォーカス量の小さい相対距離Ｌａ２に設定したりするなど、検査条件毎に設定しておく。また、ここでいう検査条件とは、検査対象となる発光体Ｃ自体が異なる場合に限らず、観察倍率（つまり、使用する対物レンズの倍率）が異なる場合や、観察に使用する照明や波長が異なる場合なども含む。

そうすることで、検査条件毎に、検査対象となる発光体の発光面内の凹凸パターンをデフォーカスした状態で撮像でき、それぞれの検査条件毎に最適な状態で明るさが平均化された明画像の画像データとして取得できる。そのため、発光体Ｃの発光面内に存在する凹凸パターンＰの影響を受けず、正確に発光状態の検査が行える。

＜別の形態＞
本発明に係る発光体の検査装置は、上述の検査装置１ｂの構成において用いる検査基準画像データが、予め良品と判定された発光体をジャストフォーカス状態からずれた位置（つまり、デフォーカス状態）で取得されたものであることが好ましい。

そうすることで、予め正常と判定しておいた発光体を用いて、検査基準画像データとして用いることができる。そのため、発光体Ｃの発光面内に存在する凹凸パターンＰの影響を受けず、正確に発光状態の検査が行える。

＜別の形態＞
図４は、本発明を具現化する別の形態の一例の全体を示す概略図である。
本発明に係る発光体の検査装置は、上述の検査装置１の構成のうち、撮像部３、画像データ取得部５、検査基準画像データ登録部６、良否判定部７を、下記構成の撮像部３ｂ、画像データ取得部５ｂ、良否判定部７ｂ、検査条件登録部８ｂに代えた構成の検査装置１ｂとしても良い。このとき、上述の画像データ取得部５ｂ、検査基準画像データ登録部６ｂ、良否判定部７ｂは、いわゆる画像処理装置Ｕｂと、その実行プログラムで構成することができる。

撮像部３ｂは、検査対象となる発光体Ｃの共通する部位を撮像するものであり、レンズ３２，鏡筒３３ｂ，光分岐手段３７，第１撮像部３Ａ，第２撮像部３Ｂが備えられている。

撮像カメラ３１ａ，３１ｂは、それぞれ撮像素子３０ａ，３０ｂに投影された像を画像情報として取得し、その画像情報を電気信号に変換して画像データとして外部機器へ出力するものである。撮像カメラ３１ａ，３１ｂとしては、ＣＣＤやＣＭＯＳを用いたイメージエリアセンサや、ラインセンサ、ＴＤＩセンサなどが例示できる
レンズ３２は、検査対象となる発光体Ｃに対応する像を、撮像カメラ３１の撮像素子３０に投影するものである。レンズ３２は、観察倍率の複数のレンズ３２ａ，３２ｂを、図示するようなレボルバー機構により適宜切り替えて用いる形態が例示できる。

鏡筒３３ｂは、撮像カメラ３１ａ，３１ｂや、レンズ３２などを所定の間隔で固定配置するためのものであり、外部の光を遮断しつつレンズ３２を通過した光束３６を通過させるために、内部が中空構造となっている。さらに、鏡筒３３ｂには、光分岐手段３７が配置されている。光分岐手段３７としては、ハーフミラーやプリズムなどが例示でき、発光体Ｃから発せられてレンズ３２を通過した光束３６を、２つの光束３７ａ，３７ｂに分岐するものである。

さらに、第１撮像部３Ａは、撮像カメラ３１ａと、ショートパスフィルタ３８Ｌを備えて構成されている。また、第２撮像部３Ｂは、撮像カメラ３１ｂと、ロングパスフィルタ３８Ｈを備えて構成されている。

ショートパスフィルタ３８Ｌは、発光体の発光波長の規定値となる発光基準波長の光と、当該発光基準波長よりも低い波長の光を透過させるものである。一方、ロングパスフィルタ３８Ｈは、発光体の発光基準波長の光と、当該発光基準波長よりも長い波長の光を透過させるものである。

なお、上述の検査装置１と同様に、発光体Ｃが自発光せず、外部からの光を反射するもの、外部からの光を吸収して発光するものである場合、検査装置１ｂの撮像部３ｂには、さらに照明手段３４，鏡筒３３，光分岐手段３５を備えて構成しておく。

さらに、画像データ取得部５ｂは、撮像部３ｂの、第１撮像部３Ａと第２撮像部３Ｂから出力された画像データを取得するものである。

さらに、良否判定部７ｂは、第１撮像部３Ａで撮像された画像データと第２撮像部３Ｂで撮像された画像データを比較して、発光体Ｃの良否を判定するものである。

さらに、検査条件登録部８ｂは、検査対象となる発光体Ｃの検査条件毎に相対距離Ｌを登録するものである。

さらに、発光体の検査条件毎の相対距離Ｌは、第１撮像部５Ａ及び第２撮像部５Ｂにおけるジャストフォーカス状態からずれた位置に設定されている。

本発明に係る検査装置１ｂは、上述のような構成をしているため、検査対象となる発光体Ｃの発光面内の凹凸パターンＰが存在していても、検査対象となる発光体の発光面内の凹凸パターンに対して焦点位置をオフセットさせて（つまり、デフォーカス状態で）撮像することができ、明るさが平均化された明画像の画像データとして取得できる。
さらに、第１撮像部及び第２撮像部で撮像された互いの画像を比較することで、以下のように場合分けして、発光状態の検査（いわゆる波長検査）をすることができる。
（１）第１撮像部で撮像された画像と第２撮像部で撮像された画像が共に明るい場合は、発光体は正常に発光している。
（２）第１撮像部で撮像された画像が明るく、第２撮像部で撮像された画像が暗い場合は、発光体は低波長側にずれた波長で発光しており、発光状態が異常である。
（３）第１撮像部で撮像された画像が暗く、第２撮像部で撮像された画像が明るい場合は、発光体は長波長側にずれた波長で発光しており、発光状態が異常である
（４）第１撮像部で撮像された画像と第２撮像部で撮像された画像が共に暗い場合は、発光体は正常に発光しておらず、発光状態が異常である。
なお、本発明に係る発光体の検査において、上記１）〜４）の全ての場合について行う形態を採用して良いし、いずれかのみを行う形態を採用しても良い。

なお、このように２つの撮像カメラを用いて同一視野を観察する形態の場合、検査対象となる発光体Ｃの発光面内の凹凸パターンＰが存在し、撮像カメラがジャストフォーカス状態に設定され、互いの撮像カメラで観察している位置が僅かにずれていれば、当該ずれに起因した凹凸パターンの不一致による輝度差分（いわゆる、ノイズ成分）が生じてしまう。

しかし、本発明に係る検査装置１ｂは、検査対象となる発光体の発光面内の凹凸パターンに対して焦点位置をオフセットさせて（つまり、デフォーカス状態で）撮像するため、凹凸パターンが平滑化され、互いの撮像カメラの撮像位置を厳密に合わせ込み調整する手間を省くことができる。

＜別の形態＞
また、本発明に係る発光体の検査装置は、次のような形態としても良い。つまり、検査対象となる発光体が、蛍光発光特性を有するＬＥＤチップとし、当該ＬＥＤチップに向けて蛍光発光のための励起光を照射する励起光照射部を備え、撮像部を、当該蛍光発光したＬＥＤチップから発せられる光を撮像するものとする形態である。

本発明にかかる励起光照射部は、具体的には、図１，３に示す照明手段３４、３４ｂ、３４ｃの少なくとも１つの形態の照明手段を用いて構成し、その照明手段は、検査対象となるＬＥＤチップが蛍光発光し得る励起光を照射する、励起光照射手段とする。
つまり、励起光照射手段としては、紫外線を照射する、いわゆる紫外線照明手段を用いて構成することができる。また、検査対象となるＬＥＤチップの特性に応じて、深紫外光線を照射するものや、可視光線を照射するものを用いて構成しても良い。

そうすることで、凹凸加工がされているサファイヤ基板を用いて製造されたＬＥＤチップの検査に適用することができ、凹凸パターンの影響を受けず、正確に発光状態の検査が行える。

１ 発光体の検査装置
２ 載置部
３ 撮像部
４ 相対距離調節部
５ 画像データ取得部
６ 検査基準画像データ登録部
７ 良否判定部
８ 検査条件登録部
１ｂ 発光体の検査装置
３ｂ 撮像部
３Ａ 第１撮像部
３Ｂ 第２撮像部
５ｂ 画像データ取得部
７ｂ 良否判定部
８ｂ 検査条件登録部
１１ 装置フレーム
２１ Ｘ軸スライダー
２２ Ｙ軸スライダー
２３ 回転テーブル（θ軸）
２５ 載置台
３０ 撮像素子
３１ 撮像カメラ
３２ レンズ
３２ａ 低倍率レンズ
３２ｂ 高倍率レンズ
３３ 鏡筒
３４ 照明手段
３４ｂ 斜光照明
３４ｃ 透過照明
３５ 光分岐手段（ハーフミラー）
３６ 光束
３７ 光分岐手段（ハーフミラー）
３８Ｌ ショートパスフィルタ
３８Ｈ ロングパスフィルタ
４１ ベースプレート
４２ レール
４３ スライダー
４４ ボールネジ
４５ 回転モータ
Ｃ 発光体（検査対象物）
Ｗ ワーク（検査対象物が配列されたもの）
Ｌ 相対距離
Ｌａ１ 相対距離（デフォーカス量：大）
Ｌａ２ 相対距離（デフォーカス量：小）
Ｐ 凹凸パターン
Ｕ 画像処理装置
Ｖ 表示器
ＧＡ 領域（基準範囲内の輝度で発光）
ＢＡ 領域（発光範囲より低い輝度で発光）
Ｘ 発光輝度が低い部分（欠陥）

Claims (5)

1. 検査対象となる発光体の発光状態を検査する検査装置であって、
   前記発光体を載置する載置部と、
   前記発光体を撮像する撮像部と、
   前記載置部と前記撮像部との相対距離を調節する相対距離調節部と、
   前記撮像部から出力された画像データを取得する画像データ取得部と、
   良否判定の基準となる検査基準画像データを予め登録する検査基準画像データ登録部と、
   前記画像データと前記検査基準画像データとを比較して前記発光体の発光状態の良否を判定する良否判定部とを備えた
   ことを特徴とする、発光体の検査装置。
   
2. 前記載置部と前記撮像部との相対距離を前記発光体の検査条件毎に登録する検査条件登録部を備え、
   当該相対距離は前記撮像部のジャストフォーカス状態からずれた位置に設定されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の発光体の検査装置。
   
3. 前記検査基準画像データが、予め良品と判定された発光体をジャストフォーカス状態からずれた位置で取得されたものである
   ことを特徴とする、請求項２に記載の発光体の検査装置。
   
4. 検査対象となる発光体の発光状態を検査する検査装置であって、
   前記発光体を載置する載置部と、
   前記発光体を撮像する撮像部と、
   前記撮像部から出力された画像データを取得する画像データ取得部とを備え、
   前記撮像部には、前記発光体の共通する部位を撮像する第１撮像部と第２撮像部を備えられており、
   前記第１撮像部には、ショートパスフィルタが備えられており、
   前記第２撮像部には、ロングパスフィルタが備えられており、
   前記第１撮像部で撮像された画像と前記第２撮像部で撮像された画像を比較して、前記発光体の良否を判定する良否判定部とを備え、
   前記載置部に対する前記第１撮像部及び第２撮像部の相対距離を調節する相対距離調節部と、
   検査対象となる発光体の検査条件毎に相対距離を登録する検査条件登録部を備え、
   当該発光体の検査条件毎の相対距離は、前記第１撮像部及び前記第２撮像部におけるジャストフォーカス状態からずれた位置に設定されている
   ことを特徴とする、発光体の検査装置。
   
5. 前記発光体が、蛍光発光特性を有するＬＥＤチップであり、
   前記ＬＥＤチップに向けて蛍光発光のための励起光を照射する励起光照射部を備え、
   前記撮像部が、当該蛍光発光したＬＥＤチップから発せられる光を撮像する
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤチップの検査装置。