JP2020052041A - 調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査機器および画像取得の組み合わせ調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査（ＡＯＩ）機器およびその画像取得の組み合わせ調整方法を提供する。【解決手段】自動光学検査機器は、少なくとも１つの画像取得装置、少なくとも１つの移動可能な光源、および試験対象の装置（ＤＵＴ）の移動機構を含む。制御回路がＤＵＴを移動し、１つの光源を選択し、光源を制御して移動または回転させる。制御回路は、複数の画像取得の組み合わせを順次切り替えることにより、取得動作を実行可能である。画像取得の組み合わせのそれぞれは、画像取得装置、ＤＵＴの位置と角度、光源、およびＤＵＴに対するその位置と角度を記録する。取得の組み合わせの位置または角度は異なる。したがって、ＤＵＴに対して多数の画像取得結果を迅速かつ自動的に取得できる。【選択図】 図２

Description

本開示は、光学検査技術に関し、より詳細には、調整可能な画像取得の組み合わせを有する自動光学検査（ＡＯＩ）機器およびその画像取得の組み合わせ調整方法に関する。

自動光学検査（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｓｐｅｔｉｏｎ：ＡＯＩ）は、光学検知、視覚認識、機構駆動および電子制御システムおよび他の技術を組み合わせ、試験対象の装置の欠陥の従来の手動視覚検査を代替する。試験対象のこれらの装置は、携帯電話、プリント配線板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄｓ：ＰＣＢｓ）、表示パネル、タッチパネル、およびその他の種類の製品または構成要素である。このことから、自動光学検査途用の製品は非常に広範囲に及ぶことが知られている。試験対象の装置（Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ：ＤＵＴ）の種類と製造処理により、ＤＵＴの欠陥は異なり得る。そのため、試験対象の装置ごとに対応する画像取得設定を決定する方法は、検査処理の重要な部分である。時間を節約するために、製造業では、大量生産ラインに複数組の自動光学検査ステーションを含む一連の自動光学検査ラインを構築する場合がある。特定のカメラ／レンズと光源は、ＤＵＴの特定の位置で自動光学検査ステーションの各組に配置され、試験中の画像を連続して取得し、自動光学検査ソフトウェアを実行してＤＵＴの欠陥を表示する。例えば、レンズと光源の組は、ベルトコンベアの横に一定の距離で配置される。検査点によってレンズと光源の組の仕様、位置、角度は異なる。また、ベルトコンベアがＤＵＴを動かして各検査点を順番に通過させ、検査点でカメラがＤＵＴの画像を取得する。少量生産を考慮し、自動光学検査ラインの費用を節約するため、オペレータは複数の検査項目を実行できる自動光学検査ステーションを構築する場合がある。これらの検査ステーションには、レンズと光源の複数のグループが必要な場合があり、画像取得の組み合わせを形成するためにレンズと光源の各グループが交替し、そして試験対象の装置の画像を連続して取得する。ただし、レンズと光源の各グループの位置または角度、およびＤＵＴの画像取得位置は、調査後に手動で調整および固定される。

自動光学検査を実行する前に、画像取得動作および自動光学検査ソフトウェアを含む２つのシステムの構築を完了する必要がある。画像取得処理では、カメラ、レンズ、被試験位置、被試験角度のどの組み合わせをＤＵＴに設定するかを決定する必要がある。自動光学検査ソフトウェアは、画像取得の組み合わせを介して試験対象の装置から取得された被試験画像に対して様々な種類の検査分析を実行する。検査が必要な対象を被処理画像が明確に示している場合、自動光学検査ソフトウェアのプログラミングは難しくない。難しいのは、検査が必要な対象を、ＤＵＴの被試験画像に明確に示させる方法である。たとえば、携帯電話のケースの表面欠陥は非常に小さく、明らかではない場合がある。ある種類のカメラ／レンズの場合、カメラの位置と角度に応じて、また様々な光源と位置／角度の変化の下で、ＤＵＴを異なった外観で表示して、有効な画像取得結果を得る必要がある。したがって、多くの製品にとって、自動光学検査工学の最大の課題は、適切な画像取得結果を得る画像取得設定を決定する方法であり、これには多くの時間がかかる。その理由は、従来の技術では、オペレータがまずカメラ／レンズを撮像スタンドに固定し、特定の光源をカメラに対して特定の角度で特定の位置に固定し、ＤＵＴをカメラに対して特定の角度を持つ特定の位置に固定する必要がある。調整にかかる時間は数分から数十分かかる場合がある。各画像取得動作の後、検査士が画像取得結果に満足していない場合、関連する設定を再調整する必要がある。これを繰り返すことは非常に時間がかかる。新しく製造された携帯電話の表面欠陥の自動光学検査プロジェクトには、多くの場合、数十個の自動光学検査ステーションが含まれ、その建設プロジェクトは数ヶ月続くことがある。その中でも、ほとんどの時間はカメラ、レンズ、光源、ＤＵＴの位置／角度の組み合わせに費やされる。数千の組み合わせがあり、これらの組み合わせから最終的な組み合わせとして数十の組み合わせが選択される。したがって、手動調整に依存するこの種の従来の自動光学検査画像取得プロジェクトは明らかに非効率的であり、改善する必要がある。

画像取得の従来の手動調整の設定後、（複数の検査ステーションを含む）高速自動光学検査ラインを様々な組み合わせで確立することができる。または、同じステーションで複数の検査プロジェクトを実行できるマルチプロジェクト検査ステーションを確立する。ただし、これら２つの確立には、同じ検査ラインの各検査ステーション、または複数の検査項目を実行できる検査ステーションに、関連する様々なカメラ、レンズ、光源、ＤＵＴ固定機構などを確立する必要がある。これらは全て追加費用につながる。

上記に鑑みて、本開示は、様々なレンズ、試験対象の装置（ＤＵＴ）の位置と角度、様々な光源、対応する撮影位置/角度を自動的かつ迅速に変更し得る、調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査（ＡＯＩ）機器および画像取得の組み合わせ調整方法を提供する。したがって、多数の画像取得の組み合わせから多くの画像取得結果をすばやく取得できる。

本開示の調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査機器は、試験対象の装置の画像を取得し、取得された画像の内容を検査するように構成される。自動光学検査機器は、本体、画像取得装置、光源、ＤＵＴ移動機構、および制御回路を含む。画像取得装置は、本体に配置される。光源は、本体に移動可能に配置される。試験対象の装置の移動機構は、本体に配置され、試験対象の装置の配置用に設けられる。制御回路は、撮像装置、光源、およびＤＵＴ移動機構を接続し、ＤＵＴ移動機構を制御し、ＤＵＴを移動させて光源の移動を制御し、いくつかの画像取得の組み合わせを順番に切り替えて画像取得動作を行う。各画像取得装置は、画像取得装置、ＤＵＴの被試験位置および被試験角度、光源の種類、ならびにＤＵＴに対する光源の位置および角度を記録する。画像取得の組み合わせによって含まれるパラメータは異なる。

本開示の一実施形態では、複数の画像取得装置がある。これらの画像取得装置は、本体に移動可能に配置されている。制御回路は、これらの画像取得装置のうちの１つを選択して、ＤＵＴに対する画像取得動作を実行する。画像取得の組み合わせのそれぞれは、画像取得装置を記録し、画像取得装置とペアレンズの仕様は異なる。

本開示の一実施形態では、複数の光源がある。制御回路は、これらの光源のうちの１つを選択して移動し、選択した光源は点灯され、ＤＵＴの方を向く。画像取得の組み合わせのそれぞれは、光源の位置とＤＵＴに対する光源の位置をさらに記録する。光源は異なる輝度分布を提供する。

本開示の一実施形態では、制御回路は、光源の多軸移動を制御する。

本開示の一実施形態では、制御回路は、画像取得の組み合わせの画像取得結果に従って、画像取得の組み合わせを選別し、選択された画像取得の組み合わせの画像取得結果に従って、検査動作の検査の組み合わせを選択する。検査の組み合わせのそれぞれは、画像取得装置、被試験位置と被試験角度、光源の種類とＤＵＴに対する光源の位置と角度を記録する。検査動作は、ＤＵＴの欠陥を評価するために構成される。

本開示の一実施形態では、制御回路は、画像取得の組み合わせの画像取得結果が検査動作に適しているかどうかを判断し、検査動作に適した画像取得組み合わせを保持し、検査動作に適していない画像取得の組み合わせを削除する。

本開示の画像取得の組み合わせ調整方法は、ＤＵＴを検査する光学検査機器に適している。この画像取得の組み合わせ調整方法は、以下のステップを含む。画像取得装置は制御され、起動される。自動光学検査機器の光源の移動は、ＤＵＴの方を向くように制御される。ＤＵＴは被試験位置に移動するように制御される。各画像取得の組み合わせは、画像取得動作を実行するために順次切り替えられる。各画像取込の組み合わせは、画像取得装置と、ＤＵＴに対する光源の位置と角度、およびＤＵＴの被試験位置または被試験角度を記録する。画像取得の組み合わせによって含まれる位置と角度は異なる。

本開示の一実施形態では、画像取得装置は、本体に移動可能に配置された複数の画像取得装置を含む。画像取得の組み合わせ調整方法は、以下のステップをさらに含む。ＤＵＴに対する画像取得動作を実行するために、画像取得装置の１つが選択される。各画像取得の組み合わせはさらに画像取得装置を記録し、画像取得装置は異なるレンズ仕様を有する。

本開示の一実施形態では、光源は複数の光源を含み、光学検査機器の光源の移動を制御するステップは以下のステップを含む。光源の１つが点灯されＤＵＴの方を向くために選択される。画像取得の組み合わせのそれぞれは、さらに光源を記録し、光源は異なる輝度分布を提供する。

本開示の一実施形態では、光学検査機器の光源の移動を制御するステップは、以下のステップを含む。光源は多軸で移動するように制御される。

本開示の一実施形態では、画像取得動作を実行するために各画像取得の組み合わせを順次切り替えるステップは、以下のステップをさらに含む。画像取得の組み合わせは、画像取得の組み合わせの画像取得結果に従って選別される。検査動作を使用するための検査の組み合わせは、選別された画像取得の組み合わせの画像取得結果に従って選択される。各検査の組み合わせは、画像取得装置、ＤＵＴに対する光源の位置と角度、ＤＵＴの被試験位置と被試験角度を記録する。検査動作は、ＤＵＴの欠陥を評価するために構成される。

本開示の一実施形態では、画像取得の組み合わせの画像取得結果に従って画像取得の組み合わせを選別するステップは、以下のステップを含む。画像取得の組み合わせの画像取得結果が、検査動作に適しているかどうかが判定される。検査動作に適した画像取得の組み合わせは保持され、検査動作に不適切な画像取得の組み合わせは削除される。

上記によれば、調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査機器およびその画像取得の組み合わせ調整方法は、全ての画像取得の組み合わせを迅速に切り替えて、多数の異なる画像取得の組み合わせの画像取得結果を迅速に得ることができる。さらに、画像取得の結果に応じて、適切な画像取得の組み合わせを選別する。これらの画像取得の組み合わせのパラメータがさらにわずかに調整された後、わずかに調整された画像取得の結果に従って、後続の検査動作用に構成された検査の組み合わせが取得される。このようにして、適切な検査の組み合わせを迅速に決定できるだけでなく、これらを検査動作のために構成することもできる。

本開示の特徴および利点を理解可能にするために、図面を参照した実施形態を以下で詳述する。

図１は、本開示の一実施形態に係る光学検査機器の構成要素のブロック図である。 図２は、本開示の一実施形態に係る画像取得の組み合わせ調整方法のフローチャートである。 図３Ａ−３Ｄは、本開示の第１の実施形態に係る光学検査機器の概略図である。 図４Ａ−４Ｅは、本開示の第２の実施形態に係る光学検査機器の概略図である。 図５Ａ−５Ｄは、本開示の第３の実施形態に係る光学検査機器の概略図である。 図６は、本開示の一実施形態に係る検査の組み合わせ選択方法のフローチャートである。

図１は、本開示の一実施形態に係る光学検査機器１の構成要素のブロック図である。図１を参照すると、光学検査機器１は、これらに限定されないが、１以上の画像取得装置１１０、試験対象の装置の移動機構１２０、１以上の光源１３０、記憶装置１５０、および制御回路１７０を含む。

各画像取得装置１１０は、光学検査機器１の本体に移動可能に配置されている。画像取得装置１１０は、カメラ、ビデオカメラなどであってよい。また、画像取得装置１１０は、画像センサ（例えば、電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）、相補型金属酸化物半導体（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＣＭＯＳ）、光学レンズ、画像制御回路、および他の構成要素を含むことができる。本開示の実施形態では、画像取得装置１１０のレンズ仕様（例えば、画像取得絞り、倍率、焦点距離、視野、画像センサの大きさなど）が異なり、実際のニーズに応じてその数を調整することができる。

試験対象の装置の移動機構１２０は、光学検査機器１の本体に配置されており、試験対象の装置を載置することができる。試験対象の装置の移動機構１２０は、機械的アーム、高さ調整テーブル、スライドレール、回転テーブル、スクリューロッド、モータ、シリンダ、または接続されている構成要素を駆動して移動または回転させ得る機械的な構成要素の様々な組み合わせであっても良く、これにより試験対象の装置を持ち上げたり、下げたり、移動したり、回転したりできる。本開示の実施形態の試験対象の装置の移動機構１２０は、光学検査機器１の本体と一体化されることに留意されたい。しかしながら、他の実施形態では、試験対象の装置の移動機構１２０は、別個の装置として光学検査機器１と分離されてもよい。

光源１３０のそれぞれは、光学検査機器１の本体に移動可能に配置されている。光源１３０は、同軸光源、バックライト源、リングカバー光源、ストリップ光源、点光源、またはストリップ光源により形成される回転可能ボーダーライト源などの様々な種類の光源であり得る。光源１３０は、光学検査機器１の本体に対して１つ、２つまたはそれ以上の軸で移動することができる。例えば、光源１３０は、持ち上げ、下げ、移動、および／または回転させることができる。加えて、光源１３０の数は、実際のニーズに従って調整されてもよく、これらの光源１３０によって提供される輝度分布も調整されてよい。

記憶装置１５０は、任意の種類の固定または可動ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、従来のハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）または同様の構成要素であってよく、プログラムコード、ソフトウェアモジュール、検査スクリプト（例えば、完全検査スクリプト１５１、選別検査スクリプト１５３、最終検査スクリプト１５５等）、検査の組み合わせ１５７、画像取得の組み合わせ１５９、画像取得装置１１０の画像取得結果（すなわち画像）、画像認識アルゴリズム、試験対象の装置の移動機構１２０のドライバ、およびその他の情報またはファイルを記録するように構成されてもよい。その詳細な説明は、以下の実施形態で提供される。

制御回路１７０は、画像取得装置１１０、試験対象の装置の移動機構１２０、光源１３０、および記憶装置１５０に接続されている。制御回路１７０は、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）、マイクロコントローラ、プログラマブルコントローラ、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：ＡＳＩＣｓ）、チップまたは他の同様の構成要素または上記構成要素の組み合わせであり得る。本開示の実施形態では、制御回路１７０は、光学検査機器１の全ての動作を制御する。例えば、制御回路１７０は、試験対象の装置の移動機構１２０を駆動し、画像取得装置１１０および光源１３０の機能（例えば、点灯／消灯、撮影、明暗、少なくとも１つの軸における移動など）を制御する。さらに、制御回路１７０は、記憶装置１５０により記録されたソフトウェア、データまたはファイルにアクセスして読み込むことができる。

本開示の実施形態の動作処理の理解を容易にするために、本開示の実施形態における光学検査機器１の使用の流れを説明するために、いくつかの実施形態が以下に提供される。以下、本発明の実施形態で説明した方法を、光学検査機器１の装置、構成要素、モジュールのそれぞれとともに説明する。方法のフローのそれぞれは、実際の実施概要に従って調整されてもよく、本開示はそれに限定されない。

図２は、本開示の一実施形態に係る画像取得組み合わせ調整方法のフローチャートである。図２を参照すると、光学検査機器１は、２以上の画像取得装置１１０を備えていてもよい（一組のレンズの仕様が異なる）。これらの画像取得装置１１０は、少なくとも１つの軸で移動、回転、および他の動作を行うことができ、光学検査機器１の本体に移動可能に配置される。制御回路１７０は、特定の画像取得装置１１０を起動し、起動した画像取得装置１１０を制御して、少なくとも１つの軸で移動、回転、および他の動作を実行させて、試験対象の装置の方に向けて画像取得動作を実行する（ステップＳ２１０）。

また、制御回路１７０は、光源１３０の移動を制御して試験対象の装置の方を向かせ（ステップＳ２３０）、試験対象の装置の移動機構１２０を制御して試験対象の装置を移動させる（ステップＳ２５０）。具体的には、制御回路１７０は、特定の光源１３０（光源１３０のそれぞれは異なる）を選択して点灯するか、少なくとも１つの軸で移動、回転、または他の動作を実行するように制御する。あるいは、制御回路１７０は、試験対象の装置の移動機構１２０を制御して、試験対象の装置を指定位置（すなわち、被試験位置および角度）まで移動または回転させ、特定の光源１３０を選択し、それを試験対象の装置に対して角度を有する特定位置に移動するように制御する。また、光学検査機器１が３つ以上の光源１３０を含む場合、制御回路１７０は、他の光源１３０が消灯されるか、選択された光源１３０の試験対象の装置への照射に影響を与えないように、光源１３０の１つを点灯して試験対象の装置の方に向くよう選択する。

例えば、図３Ａ〜図３Ｄは、本開示の第１の実施形態に係る光学検査機器２の概略図である。図３Ａ〜図３Ｄを参照すると、光学検査機器２は、２つの画像取得装置１１１および１１２（異なる視野）を含む。試験対象の装置の移動機構１２０は、画像取得装置１１１、１１２を水平方向に駆動するスライドレール１２１と、上側の高さを調整する高さ調整テーブル１２３と、試験対象の装置ＤＵＴを駆動して移動させる機械的アーム１２４と、を含む。光源１３０は、回転可能ボーダーライト源１３１、リングカバー光源１３２、同軸光源１３３、およびバックライト源１３４を含む。図３Ｃに示す通り、各光源１３０は、水平方向の異なる位置に配置されている。また、バックライト源１３４は、高さ調整テーブル１２３によって昇降させることもできる。図３Ｂおよび図３Ｃを参照すると、制御回路１７０は、対応する画像取得装置１１１および１１２を制御して、対応する光源１３０（リングカバー光源１３２として示される）の上を移動させても良い。機械的アーム１２４は、試験対象の装置ＤＵＴを対応する光源１３０の上方または下方の特定の位置に駆動し、試験対象の装置ＤＵＴを特定の被試験角度に向かって回転させる。次に、制御回路１７０は、特定の光源１３０を点灯させ、特定の画像取得装置１１１、１１２を介して撮影を行い、一組の画像取得の組み合わせ１５９の画像取得動作を完了する。次に、制御回路１７０は、次の組の画像取得の組み合わせ１５９などに切り替える。対応する画像取得装置１１１および１１２が移動するか、機械的アーム１２４が試験対象の装置ＤＵＴを移動または回転し得る。

図４Ａ〜４Ｅは、本開示の第２の実施形態に係る光学検査機器３の概略図である。第１の実施形態と異なる点は、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、光学検査機器３は、回転軸１２２と、上部回転テーブル１２５と、下部回転テーブル１２６とを備える。上部回転テーブル１２５は、回転軸１２２を中心に回転し、画像取得装置１１１および１１２の配置を提供する。下部回転テーブル１２６は、回転軸１２２を中心に回転し、光源１３０のそれぞれの配置を提供する。図４Ｂに示すように、軸に対する光源１３０のそれぞれの配置角度は異なる。図４Ｂおよび図４Ｃを参照すると、制御回路１７０が特定の画像取得の組み合わせ１５９を使用する場合、上部回転テーブル１２５および／または下部回転テーブル１２６は回転し、対応する画像取得装置１１１および１１２（画像取得装置１１２として示す）を対応する光源１３０（リングカバー光源１３２として示す）の上を移動させ、機械的アーム１２４に試験対象の装置ＤＵＴを対応する光源１３０の下または上の特定の位置（たとえば、バックライト源１３４の上）に駆動させ、試験対象の装置を特定の被試験角度に向かって回転させる。次に、制御回路１７０は、次の組の画像取得の組み合わせ１５９などに切り替える。上部回転テーブル１２５および／または下部回転テーブル１２６は回転してもよく、または機械的アーム１２４は試験対象の装置ＤＵＴを移動または回転してもよい。

図５Ａ〜５Ｄは、本開示の第３の実施形態に係る光学検査装機器の概略図である。第１の実施形態と異なる点は、図５Ａ〜図５Ｄに示すように、光学検査機器４は、シリンダ１２７、昇降テーブル１２８、およびモータ１２９１を含む。シリンダ１２７は、光源１３０に対応する平板を駆動して伸縮させることができる。昇降テーブル１２８は、光源１３０に対応する平板を駆動して昇降させることができる。モータ１２９１は、スクリューロッド１２９２を駆動して回転させることができる。図５Ａおよび図５Ｄに示すように、制御回路１７０が特定の画像取得の組み合わせ１５９を使用する場合、モータ１２９１はスクリューロッド１２９２を駆動して回転させ、昇降テーブル１２８が特定の光源１３０（同軸光源１３３として示す）を図面に示されている位置まで下方に駆動させる。対応するシリンダ１２７は、伸縮ロッドを介して光源１３０を押し、その結果、対応する画像取得装置１１１および１１２（画像取得装置１１２として示される）は、対応する光源１３０の方に向けられる。機械的アーム１２４は、試験対象の装置ＤＵＴを、対応する光源１３０の下方または上方の特定の被試験位置に駆動し、試験対象の装置ＤＵＴを特定の被試験角度まで回転させる。次に、制御回路１７０は、次の組の画像取得の組み合わせ１５９などに切り替える。シリンダ１２７は、特定の光源１３０の伸縮ロッドを伸縮させ得る。昇降テーブル１２８は、特定の光源１３０を支持する平板を昇降させてもよいし、機械的アーム１２４が試験対象の装置ＤＵＴを移動または回転させてもよい。

次に、制御回路１７０は、複数の画像取得の組み合わせ１５９のそれぞれを順次切り替えて、試験対象の装置の画像取得動作を実行する（ステップＳ２７０）。具体的には、画像取得の組み合わせ１５９のそれぞれは、試験対象の装置に対する画像取得装置１１０および光源１３０の位置および角度を記録する。画像取得の組み合わせ１５９によって含まれるパラメータは異なる（例えば、画像取得装置１１０および光源１３０の種類、被試験位置および被試験角度、ならびに画像取得装置１１０および光源１３０に対する試験対象の装置の位置および角度に関して少なくとも１つが異なる。）。さらに、光学検査機器１が２以上の画像取得装置１１０および／または光源１３０を含む場合、画像取得の組み合わせのそれぞれは、特定の画像取得装置１１０および／または特定の光源１３０を記録する。制御回路１７０は、完全検査スクリプト１５１に従って、画像取得の組み合わせ１５９の各組を使用することにより、画像取得装置１１０、試験対象の装置の移動機構１２０、および／または光源１３０を選択し得る。その結果、画像取得装置１１０、試験対象の装置の移動機構１２０、および／または光源１３０は、少なくとも１つの軸方向の移動を実行し、試験対象の装置の画像を取得する。そして、次の画像取得の組み合わせ１５９に切り替えて、画像取得動作を実行する（すなわち、画像取得装置１１０、試験対象の装置の移動機構１２０および／または光源１３０が位置決めされた後に、選択された撮像装置１１０を介して撮影する）。この動作は、全ての画像取得の組み合わせ１５９が使用されるまで繰り返し行われる。すなわち、制御回路１７０は、特定の画像取得装置１１０、特定の光源１３０、および試験対象の装置の特定の位置／角度の画像取得の組み合わせ１５９を順次使用して、試験対象の装置の画像を取得する。全ての画像取得の組み合わせ１５９は、完全検査スクリプト１５１で順番に使用される。

本開示の実施形態は、任意の画像取得の組み合わせを調整でき、画像取得の組み合わせ１５９は迅速に切り替え可能であることが知られている。複数の異なる画像取得の組み合わせの画像取得結果は、手動調整なしで取得できるため、効率が向上する。試験対象の装置の移動機構１２０、画像取得装置１１０、および光源１３０の設計には多くの選択肢があることに留意されたい。選択肢は、ユーザの実際の要望に応じて調整し得、本開示により限定されない。

画像取得の組み合わせ１５９を迅速に切り替えることに加え、本開示の実施形態の光学検査機器１は、検査動作に適した画像取得の組み合わせをさらに選択することができる。図６は、本開示の一実施形態に係る検査の組み合わせ選択方法のフローチャートである。図６を参照すると、制御回路１７０は、ステップＳ２５０で説明したように、各画像取得の組み合わせ１５９を使用して、画像取得動作を実行する（ステップＳ６１０）。次に、制御回路１７０は、これらの画像取得の組み合わせ１５９の画像取得結果（すなわち取得画像）に応じて、これらの画像取得の組み合わせ１５９を選別する（ステップＳ６３０）。具体的には、制御回路１７０は、これらの画像取得の組み合わせ１５９の画像取得結果が、画像認識技術を介した検査動作に適しているか否かを判定する。制御回路１７０は、検査動作に適した画像取得の組み合わせ１５９を保持し、選別検査スクリプト１５３に記録し、検査動作に適していない画像取得の組み合わせ１５９を削除する。検査動作とは、画像処理および識別技術による試験対象の装置の欠陥の評価を指し、検査動作に適した評価条件は欠陥を容易に検査し得ることに留意されたい。ただし、試験対象の装置によって欠陥は異なり得るため、適切な検査動作を決定するための基準は異なり得る。ユーザは、実際の需要に応じて選別された評価条件を調整し得るが、本開示によって制限されない。

後続の検査動作により適した画像取得の組み合わせ１５９を提供するために、制御回路１７０は、選別された画像取得の組み合わせ１５９のパラメータも調整し、画像取得動作を再度実行する（ステップＳ６５０）。具体的には、制御回路１７０は、選別検査スクリプト１５３に従って、選別された（保持された）画像取得の組み合わせ１５９の各組を順次使用し、試験対象の装置の移動機構１２０を介して、これらの選別された画像取得の組み合わせ１５９の試験対象の装置に対する画像取得装置１１０の位置および角度を段階的に調整する。ここでの段階的な調整とは、特定の間隔距離または特定の角度差に対する全ての調整を指す。異なる設計によれば、他の実施形態では、制御回路１７０は、試験対象の装置の移動機構１２０を介して光源１３０の照射角度、輝度、およびその他のパラメータを段階的に調整することもできることに留意されたい。

次に、制御回路１７０は、検査動作による使用のために調整された画像取得の組み合わせ１５９の画像取得結果に応じて、これらの画像取得の組み合わせ１５９から検査の組み合わせ１５７を選択する（ステップＳ６７０）。具体的には、制御回路１７０は、ステップＳ２３０と同一または類似の評価条件に従って、いくつかのわずかに調整された選別された画像取得の組み合わせ１５９から検査動作により適した組み合わせを決定することができる。制御回路１７０は、選択された組み合わせを検査の組み合わせ１５７としてさらに使用し、それを最終検査スクリプト１５５に記録する。他の実施形態では、検査の組合わせ１５７が迅速に得られる場合、ステップＳ６３０の後、制御回路１７０は、選別された画像取得の組合わせ１５９を検査の組合わせ１５７として直接使用し得ることに留意されたい。

また、本開示の実施形態の光学検査機器１は、検査の組み合わせ１５７を決定するだけでなく、制御回路１７０は、検査の組み合わせ１５７のそれぞれを使用して、最終検査スクリプト１５５に従って試験対象の装置に対して検査動作を実行する。（ステップＳ６９０）。各検査組み合わせ１５７は、これらの画像取得装置１１０の少なくとも１つ、これらの光源１３０の少なくとも１つ、試験対象の装置の移動機構１２０によって駆動された後の試験対象の装置の被試験位置および被試験角度、およびこれらの画像取得装置１１０に対する試験対象の装置の位置および角度を含む。最終検査スクリプト１５５は、検査の組み合わせ１５７の各組または任意の組を順次使用して、検査動作を実行し、試験対象の装置に欠陥があるか否かを評価する。すなわち、本開示の実施形態の光学式検査機器１は、検査の組み合わせの判定と試験対象の装置の検査とを同時に完了することができる。いくつかの実施形態では、試験対象の装置の移動機構１２０は、いくつかの試験対象の装置を運ぶためのベルトコンベヤをさらに含み得ることに留意されたい。試験対象の装置の移動機構１２０は、画像取得装置１１０が画像を取得可能な領域に試験対象の装置を順次移動させる。

上記によれば、調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査機器およびその画像取得の組み合わせ調整方法は、多数の異なる画像取得の組み合わせを迅速に切り替えて、多数の画像取得結果を得ることができる。次に、わずかに調整された選別された画像取得の組み合わせは、検査動作で使用される検査の組み合わせを取得できる。本開示の実施形態では、画像取得の組み合わせを手動で調整する必要は全くない。適切な画像取得の組み合わせを自動的に決定し、動作の検査に最適な検査の組み合わせを最終的に取得でき、これにより明らかに効率が向上する。加えて、本開示の実施形態の自動光学検査機器は、これらの検査の組み合わせに従って検査動作を実行することもでき、その結果、１台の機械が２つの目的を果たすことができる。

本開示を上記の実施形態を参照して説明したが、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、説明した実施形態に変更を加え得ることは当業者には明らかであろう。したがって、本開示の範囲は、上記の詳細な説明ではなく、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって定義される。

本発明の調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査機器およびその画像取得の組み合わせ調整方法は、光学検査機器およびその制御方法に適用されてもよい。

１、２、３、４：光学検査機器
１１０、１１１、１１２：画像取得装置
１２０：試験対象の装置の移動機構
１２１：スライドレール
１２２：回転軸
１２３：高さ調整テーブル
１２４：機械的アーム
１２５：上部回転テーブル
１２６：下部回転テーブル
１２７：シリンダ
１２８：昇降テーブル
１２９１：モータ
１２９２：スクリューロッド
１３０：光源
１３１：回転可能ボーダーライト源
１３２：リングカバー光源
１３３：同軸光源
１３４：バックライト源
１５０：記憶装置
１５１：完全検査スクリプト
１５３：選別検査スクリプト
１５５：最終検査スクリプト
１５７：検査の組み合わせ
１５９：画像取得の組み合わせ
１７０：制御回路
Ｓ２１０〜Ｓ２７０〜Ｓ６５０：ステップ
ＤＵＴ：試験対象の装置

Claims (13)

1. 試験対象の装置（ＤＵＴ）の検査に使用される調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査（ＡＩＯ）機器であって、
   本体と、
   前記本体に配置された、少なくとも１つの画像取得装置と、
   前記本体に移動可能に配置された、少なくとも１つの光源と、
   前記少なくとも１つの画像取得装置および前記少なくとも１つの光源に接続し、前記少なくとも１つの画像取得装置を制御および起動し、前記少なくとも１つの光源の移動を制御し、複数の画像取得の組み合わせのそれぞれを順次切り替えて、前記ＤＵＴで画像取得動作を実行する制御回路と、を有し、
   画像取得の組み合わせのそれぞれは、前記ＤＵＴに対する前記少なくとも１つの画像取得装置および前記少なくとも１つの光源の位置および角度を記録し、前記画像取得の組み合わせにより前記位置または前記角度は異なる、自動光学検査機器。
2. 前記ＤＵＴが配置される本体に配置されたＤＵＴ移動機構をさらに有し、前記制御回路は前記ＤＵＴ移動機構を制御して前記ＤＵＴを移動させ、前記画像取得の組み合わせのそれぞれはさらに前記ＤＵＴの被試験位置および被試験角度を記録する、
   請求項１に記載の調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査機器。
3. 前記少なくとも１つの画像取得装置は、複数の画像取得装置を備え、前記複数の画像取得装置は、前記本体に移動可能に配置され、前記制御回路は、前記ＤＵＴについて前記画像取得動作を実行する前記画像取得装置の１つを選択し、前記画像取得の組み合わせのそれぞれは、前記画像取得装置の１つをさらに記録し、前記画像取得装置は少なくとも１つのレンズを備える、
   請求項１に記載の調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査機器。
4. 前記少なくとも１つの光源が複数の光源を含み、前記制御回路は、指定された位置に移動する前記光源の１つを選択し、選択された光源を点灯し、前記画像取得の組み合わせのそれぞれは、前記光源の１つと前記光源の位置と輝度分布をさらに記録する、
   請求項１に記載の調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査機器。
5. 前記制御回路は、前記少なくとも１つの光源を多軸で移動するよう制御する、
   請求項１に記載の調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査機器。
6. 前記制御回路は、前記画像取得の組み合わせの画像取得結果に応じて前記画像取得の組み合わせを選別し、選別された画像取得の組み合わせの前記画像取得結果に応じて検査動作のための少なくとも１つの検査の組み合わせを選択し、
   前記検査の組み合わせのそれぞれは、前記少なくとも１つの画像取得装置と、前記ＤＵＴに対する前記少なくとも１つの光源の位置および角度を記録し、前記検査動作は、前記ＤＵＴの欠陥を評価するように構成される、
   請求項１に記載の調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査機器。
7. 前記制御回路は、前記画像取得の組み合わせの前記画像取得結果が検査動作に適しているか否かを判定し、前記検査動作に適した前記画像取得の組み合わせを保持し、前記検査動作に適していない前記画像取得の組み合わせを削除する、
   請求項６に記載の調整可能な画像取得の組み合わせを備えた自動光学検査機器。
8. 試験対象の装置（ＤＵＴ）の検査に適した画像取得の組み合わせ調整方法であって、
   少なくとも１つの画像取得装置を制御および起動し、
   少なくとも１つの光源の移動を制御し、前記ＤＵＴの方を向かせ、
   前記ＤＵＴを制御し、被試験位置に移動させることを含み、
   複数の画像取得の組み合わせのそれぞれを順次切り替えて画像取得動作を実行し、前記画像取得の組み合わせのそれぞれは、前記ＤＵＴに対する前記少なくとも１つの画像取得装置および前記少なくとも１つの光源の位置および角度と、前記ＤＵＴの前記被試験位置と被試験角度を記録し、前記画像取得の組み合わせにより前記位置または前記角度は異なる、
   画像取得の組み合わせ調整方法。
9. 前記少なくとも１つの画像取得装置は、移動可能な複数の画像取得装置を備え、前記画像取得の組み合わせ調整方法は、
   前記ＤＵＴについて前記画像取得動作を実行する前記画像取得装置の１つを選択し、前記画像取得の組み合わせのそれぞれは、前記画像取得装置の１つをさらに記録し、前記画像取得装置は異なるレンズを有する、ことをさらに含む、
   請求項８に記載の画像取得の組み合わせ調整方法。
10. 前記少なくとも１つの光源が複数の光源を含み、前記少なくとも１つの光源の移動を制御するステップが、
    前記光源の１つが点灯され前記ＤＵＴの方を向くために選択され、前記画像取得の組み合わせのそれぞれは、さらに前記光源の１つを記録し、前記光源が異なる輝度分布を提供する、ことを含む、
    請求項８に記載の画像取得の組み合わせ調整方法。
11. 前記少なくとも１つの光源の前記移動を制御するステップは、
    前記少なくとも１つの光源を多軸で移動するよう制御する、ことを含む、
    請求項８に記載の画像取得の組み合わせ調整方法。
12. 前記画像取得動作を実行するために前記画像取得の組み合わせのそれぞれを順次切り替えるステップは、
    前記画像取得の組み合わせの画像取得結果に応じて前記画像取得の組み合わせを選別し、
    選別された画像取得の組み合わせの前記画像取得結果に応じて検査動作の使用のために少なくとも１つの検査の組み合わせを選択し、前記検査の組み合わせのそれぞれは、前記画像取得装置の１つ、前記ＤＵＴの前記被試験位置および前記被試験角度、および前記ＤＵＴに対する前記少なくとも１つの光源の位置と角度を記録し、前記検査動作は、前記ＤＵＴの欠陥を評価するよう構成される、ことをさらに含む、
    請求項８に記載の画像取得の組み合わせ調整方法。
13. 前記画像取得の組み合わせの前記画像取得結果に応じて前記画像取得の組み合わせを選別するステップは、
    前記画像取得の組み合わせの前記画像取得結果が前記検査動作に適しているか否かを判定し、
    前記検査動作に適した前記画像取得の組み合わせを保持し、
    前記検査動作に適していな前記画像取得の組み合わせを削除することを含む、
    請求項１２に記載の画像取得の組み合わせ調整方法。