JP2020201086A - Inspection device of led-mounted substrate - Google Patents
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Description
本発明は、複数のLED(Light Emitting Diode)を搭載するLED搭載基板を検査するLED搭載基板の検査装置に関するものである。 The present invention relates to an LED-mounted substrate inspection device that inspects an LED-mounted substrate on which a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) are mounted.
例えばパチンコ機や回胴式遊技機等の遊技機には、遊技の状況に応じて各種の演出を行う複数の演出手段が設けられている。かかる演出手段の中には、複数のLEDを所望の点灯パターンで点灯することにより画像や文字等を表示するものがある。これら複数のLEDは基板に搭載されており、遊技機の製造工程では、その複数のLEDを搭載したLED搭載基板の検査が行われる。 For example, a game machine such as a pachinko machine or a rotating body type game machine is provided with a plurality of production means for performing various effects according to the situation of the game. Among such effect means, there is one that displays an image, characters, or the like by lighting a plurality of LEDs in a desired lighting pattern. These a plurality of LEDs are mounted on a substrate, and in the manufacturing process of the game machine, the LED-mounted substrate on which the plurality of LEDs is mounted is inspected.
このようなLED搭載基板を検査する検査装置としては、現在、様々なものが提案されている。具体的には、LED搭載基板の全体を直接、カメラ等の撮像手段で撮像し、その撮像画像に基づいてLEDの輝度・色度を確認する検査装置(例えば、特許文献1参照。)や、光ファイバーを各LEDの真上に配置し、各光ファイバーで導光されたLEDからの光を撮像手段で撮影し、その撮像画像に基づいてLEDの輝度・色度を確認する検査装置(例えば、特許文献2参照。)等がある。
Currently, various inspection devices have been proposed for inspecting such LED-mounted substrates. Specifically, an inspection device (see, for example, Patent Document 1) that directly images the entire LED mounting substrate with an imaging means such as a camera and confirms the brightness and chromaticity of the LED based on the captured image. An inspection device (for example, a patent) in which an optical fiber is arranged directly above each LED, light from an LED guided by each optical fiber is photographed by an imaging means, and the brightness and chromaticity of the LED are confirmed based on the captured image. Refer to
ところで、LED搭載基板には、複数のLEDだけでなく、他の電子部品も多数搭載されている。LED搭載基板の全体を撮像手段で撮像する検査装置を用いてLED搭載基板を検査する場合、例えば背の高い電子部品がLEDと撮像手段との間に障害物として存在することがある。これでは、それらのLEDからの光はその障害物で遮られてしまい、撮像手段で撮像されなくなるので、正確な検査を行うことができない。尚、背の高い電子部品に限らず、例えば、LED搭載基板を検査装置に固定するために必要な治具等も障害物となり得る。また、光ファイバーを介してLEDからの光を撮像手段で撮像する検査装置では、LEDがLED搭載基板に密に実装されていると、複数の光ファイバーを複数のLEDに対応して配置することが困難となるので、正確な検査を行うことができない。更に、上記いずれの検査装置でも、撮像手段とその撮像手段で撮影した画像データを処理するためのパーソナルコンピュータとが必要となるため、検査に要するコストがとても高いという問題がある。 By the way, not only a plurality of LEDs but also many other electronic components are mounted on the LED mounting substrate. When inspecting an LED-mounted substrate using an inspection device that captures the entire LED-mounted substrate with an imaging means, for example, a tall electronic component may exist as an obstacle between the LED and the imaging means. In this case, the light from those LEDs is blocked by the obstacle and cannot be imaged by the imaging means, so that an accurate inspection cannot be performed. Not limited to tall electronic components, for example, a jig required for fixing the LED mounting substrate to the inspection device can be an obstacle. Further, in an inspection device that captures light from an LED by an imaging means via an optical fiber, it is difficult to arrange a plurality of optical fibers corresponding to the plurality of LEDs if the LEDs are densely mounted on the LED mounting substrate. Therefore, it is not possible to perform an accurate inspection. Further, any of the above inspection devices requires an imaging means and a personal computer for processing image data captured by the imaging means, so that there is a problem that the cost required for the inspection is very high.
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、簡易な構造で且つ低コストでLEDの輝度・色度の検査を行うことができるLED搭載基板の検査装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an LED mounting substrate inspection device capable of inspecting the brightness and chromaticity of an LED with a simple structure and at low cost. Is.
上記の目的を達成するための本発明は、複数のLEDを搭載するLED搭載基板を検査するLED搭載基板の検査装置であって、LED搭載基板を固定する固定手段と、入射する光のRGB各色成分を感知してデジタル信号として出力する複数のカラーセンサを有し、LED搭載基板上での複数のLEDの位置関係に応じて複数のカラーセンサの位置が決められており、検査の際に複数のカラーセンサが複数のLEDと一定の間隔をもって相対するように配置される検出手段と、検査時にLED搭載基板に搭載された複数のLEDに、各LEDを所定の点灯パターンで点灯するための点灯パターン信号を送信すると共に、点灯パターン信号に従って複数のLEDが点灯したときに各カラーセンサが出力するRGB各色のデジタル信号値を取り込み、その取り込んだ各カラーセンサのRGB各色のデジタル信号値に基づいてLED搭載基板に搭載された各LEDの検査を行い、その検査結果に基づいてLED搭載基板の合否を判定する制御手段と、制御手段から送られたLED搭載基板の判定結果を出力する出力手段と、を具備することを特徴とするものである。 The present invention for achieving the above object is an LED mounting board inspection device for inspecting an LED mounting board on which a plurality of LEDs are mounted, and is a fixing means for fixing the LED mounting board and each RGB color of incident light. It has a plurality of color sensors that detect components and output them as digital signals, and the positions of the plurality of color sensors are determined according to the positional relationship of the plurality of LEDs on the LED mounting substrate, and a plurality of color sensors are determined at the time of inspection. A detection means in which the color sensors of the above are arranged so as to face a plurality of LEDs at a constant interval, and lighting for lighting each LED in a predetermined lighting pattern on a plurality of LEDs mounted on an LED mounting substrate at the time of inspection. Along with transmitting the pattern signal, the digital signal value of each RGB color output by each color sensor when a plurality of LEDs are lit according to the lighting pattern signal is captured, and based on the digital signal value of each RGB color of each captured color sensor. A control means that inspects each LED mounted on the LED mounting board and determines the pass / fail of the LED mounting board based on the inspection result, and an output means that outputs the determination result of the LED mounting board sent from the control means. , Is provided.
本発明に係るLED搭載基板の検査装置は、LED搭載基板上での複数のLEDの位置関係に応じて複数のカラーセンサの位置が決められており、検査の際に複数のカラーセンサが複数のLEDと一定の間隔をもって相対するように配置される検出手段と、所定の点灯パターン信号に従って複数のLEDが点灯したときに各カラーセンサが出力するRGB各色のデジタル信号値を取り込み、その取り込んだ各カラーセンサのRGB各色のデジタル信号値に基づいてLED搭載基板に搭載された各LEDの検査を行い、その検査結果に基づいてLED搭載基板の合否を判定する制御手段とを備えている。このため、本発明に係るLED搭載基板の検査装置では、光ファイバーを介して各LEDからの光を撮像手段で撮像したり、LED搭載基板の全体を撮像手段で撮像したりする従来の検査装置と異なり、撮像手段やその撮像手段で撮像された画像データを処理するためのパーソナルコンピュータ等を用いる必要がないので、簡易な構造で且つ低コストでLEDの検査を行うことができる。 In the LED-mounted substrate inspection device according to the present invention, the positions of a plurality of color sensors are determined according to the positional relationship of the plurality of LEDs on the LED-mounted substrate, and a plurality of color sensors are used during the inspection. The detection means arranged so as to face the LEDs at regular intervals, and the digital signal values of each RGB color output by each color sensor when a plurality of LEDs are lit according to a predetermined lighting pattern signal are captured and each of the captured digital signals. It is provided with a control means for inspecting each LED mounted on the LED mounting substrate based on the digital signal value of each RGB color of the color sensor and determining the pass / fail of the LED mounting substrate based on the inspection result. Therefore, the LED-mounted substrate inspection device according to the present invention is different from the conventional inspection device in which the light from each LED is imaged by the imaging means via the optical fiber or the entire LED-mounted substrate is imaged by the imaging means. Unlike this, it is not necessary to use an imaging means or a personal computer or the like for processing the image data captured by the imaging means, so that the LED can be inspected with a simple structure and at low cost.
また、本発明に係るLED搭載基板の検査装置において、複数のカラーセンサは、各カラーセンサがLED搭載基板上の各LEDと1対1に対応するように検出手段に取り付けられており、制御手段は、点灯パターン信号に従って複数のLEDが点灯したときに各カラーセンサが出力するRGB各色のデジタル信号値を取り込み、その取り込んだ各カラーセンサのRGB各色のデジタル信号値を、当該カラーセンサに対応するLEDについての当該点灯パターン信号に対する各色の階調値として予め定められた基準値と比較することにより、LED搭載基板に搭載された各LEDの輝度及び/又は色度の検査を行うことが望ましい。これにより、1個のカラーセンサで1個のLEDからの光の照度を検出することになるので、LEDの検査を正確に行うことができる。 Further, in the LED mounting substrate inspection device according to the present invention, the plurality of color sensors are attached to the detection means so that each color sensor has a one-to-one correspondence with each LED on the LED mounting substrate, and the control means. Captures the digital signal values of each RGB color output by each color sensor when a plurality of LEDs are lit according to the lighting pattern signal, and the captured digital signal values of the RGB colors of each color sensor correspond to the color sensor. It is desirable to inspect the brightness and / or chromaticity of each LED mounted on the LED mounting substrate by comparing the gradation value of each color with respect to the lighting pattern signal of the LED with a predetermined reference value. As a result, one color sensor detects the illuminance of the light from one LED, so that the LED can be inspected accurately.
この場合、検出手段には、各カラーセンサにそれに対向するLEDからの光のみが入射するように複数の開口部が形成された遮光板を取り付けるようにしてもよい。これにより、各カラーセンサには、それに対向するLEDからの光だけが入射し、それ以外のLEDからの光が入射するのを妨げることができるので、各カラーセンサはそれに対向するLEDの照度を正確に検出することができる。 In this case, the detection means may be provided with a light-shielding plate having a plurality of openings formed so that only the light from the LED facing the color sensor is incident on each color sensor. As a result, only the light from the LED facing the LED is incident on each color sensor, and the light from the other LEDs can be prevented from being incident on the color sensor. Therefore, each color sensor determines the illuminance of the LED facing the LED. It can be detected accurately.
また、点灯パターン信号としては、LED搭載基板に搭載された複数のカラーセンサに対してR色のみの点灯、G色のみの点灯、B色のみの点灯、RGB全ての色の点灯、RGB全ての色の非点灯のそれぞれを指示する5種類の信号があり、制御手段は、5種類の点灯パターン信号に対する検査結果がすべて良好であるときに、LED搭載基板を合格であると判定することが望ましい。このように、制御手段が上記5種類の点灯パターン信号のそれぞれに対して各LEDの輝度・色度の検査を行うことにより、LED搭載基板の合否判定を正確に行うことができる。 As lighting pattern signals, only R color, G color only, B color only, RGB all colors, and RGB all are lit for a plurality of color sensors mounted on the LED mounting board. There are five types of signals that indicate each of the five types of non-lighting, and it is desirable that the control means determine that the LED mounting substrate has passed when the inspection results for the five types of lighting pattern signals are all good. .. In this way, the control means inspects the brightness and chromaticity of each LED for each of the above five types of lighting pattern signals, so that the pass / fail determination of the LED mounting substrate can be accurately performed.
更に、本発明に係るLED搭載基板の検査装置において、複数のカラーセンサは、各カラーセンサがLED搭載基板上の複数のLEDと1対多に対応するように検出手段に取り付けられていてもよい。 Further, in the LED mounting substrate inspection device according to the present invention, the plurality of color sensors may be attached to the detection means so that each color sensor has a one-to-many correspondence with the plurality of LEDs on the LED mounting substrate. ..
また、本発明に係るLED搭載基板の検査装置において、検出手段は複数のカラーセンサを実装した回路基板であってもよい。このように、検出手段として複数のカラーセンサを実装した回路基板を用いることにより、複数のLEDがLED搭載基板に高密度で搭載されている場合でも、各カラーセンサがLED搭載基板上の各LEDと1対1に対応するように複数のカラーセンサが取り付けられた検出手段を容易に作製することができる。 Further, in the LED mounting board inspection device according to the present invention, the detection means may be a circuit board on which a plurality of color sensors are mounted. In this way, by using a circuit board on which a plurality of color sensors are mounted as the detection means, even when a plurality of LEDs are mounted on the LED mounting board at a high density, each color sensor is mounted on each LED on the LED mounting board. A detection means to which a plurality of color sensors are attached so as to have a one-to-one correspondence with the above can be easily manufactured.
また、本発明に係るLED搭載基板の検査装置は、遊技機に使用されるLED搭載基板を検査する際に用いるのに好適である。 Further, the LED mounting substrate inspection device according to the present invention is suitable for use when inspecting an LED mounting substrate used in a game machine.
本発明に係るLED搭載基板の検査装置では、LED搭載基板上での複数のLEDの位置関係に応じて複数のカラーセンサの位置が決められており、検査の際に複数のカラーセンサが複数のLEDと一定の間隔をもって相対するように配置される検出手段と、所定の点灯パターン信号に従って複数のLEDが点灯したときに各カラーセンサが出力するRGB各色のデジタル信号値を取り込み、その取り込んだ各カラーセンサのRGB各色のデジタル信号値に基づいてLED搭載基板に搭載された各LEDの検査を行い、その検査結果に基づいてLED搭載基板の合否を判定する制御手段とを備えている。このため、本発明に係るLED搭載基板の検査装置では、光ファイバーを介して各LEDからの光を撮像手段で撮像したり、LED搭載基板の全体を撮像手段で撮像したりする従来の検査装置と異なり、撮像手段やその撮像手段で撮像された画像データを処理するためのパーソナルコンピュータ等を用いる必要がないので、簡易な構造で且つ低コストでLEDの検査を行うことができる。 In the LED-mounted substrate inspection device according to the present invention, the positions of the plurality of color sensors are determined according to the positional relationship of the plurality of LEDs on the LED-mounted substrate, and a plurality of color sensors are used during the inspection. The detection means arranged so as to face the LEDs at regular intervals, and the digital signal values of each RGB color output by each color sensor when a plurality of LEDs are lit according to a predetermined lighting pattern signal are captured and each of the captured digital signals. It is provided with a control means for inspecting each LED mounted on the LED mounting substrate based on the digital signal value of each RGB color of the color sensor and determining the pass / fail of the LED mounting substrate based on the inspection result. Therefore, the LED-mounted substrate inspection device according to the present invention is different from the conventional inspection device in which the light from each LED is imaged by the imaging means via the optical fiber or the entire LED-mounted substrate is imaged by the imaging means. Unlike this, it is not necessary to use an imaging means or a personal computer or the like for processing the image data captured by the imaging means, so that the LED can be inspected with a simple structure and at low cost.
以下に、図面を参照して、本願に係る発明を実施するための形態について説明する。図1はLED搭載基板におけるLEDの駆動方式を説明するための図である。また、図2は本発明の一実施形態であるLED搭載基板の検査装置の概略構成図、図3はそのLED搭載基板の検査装置の概略ブロック図、図4はそのLED搭載基板の検査装置で用いられるカラーセンサの構成を説明するための図である。 Hereinafter, modes for carrying out the invention according to the present application will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining an LED driving method on an LED mounting substrate. Further, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an LED-mounted substrate inspection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a schematic block diagram of the LED-mounted substrate inspection device, and FIG. 4 is an LED-mounted substrate inspection device. It is a figure for demonstrating the structure of the color sensor used.
本実施形態のLED搭載基板の検査装置は、複数のLEDを搭載するLED搭載基板を検査するものである。一般には、どのような電子機器に組み込まれているLED搭載基板であっても本発明のLED搭載基板の検査装置で検査を行うことができるが、本実施形態では、特に遊技機に使用されるLED搭載基板を検査する場合を考える。 The LED-mounted substrate inspection device of the present embodiment inspects an LED-mounted substrate on which a plurality of LEDs are mounted. In general, any LED-mounted substrate incorporated in any electronic device can be inspected by the LED-mounted substrate inspection device of the present invention, but in the present embodiment, it is particularly used for a game machine. Consider the case of inspecting an LED mounting board.
LED搭載基板には、複数のLEDに加えて、他の電子部品も多数搭載されている。以下では、LED搭載基板に搭載されているLED以外の電子部品についての詳しい説明は省略する。LED搭載基板に搭載されるLEDの数は、それが組み込まれる電子機器に応じてさまざまである。実際、遊技機に用いられるLED搭載基板では、1個のLEDだけが搭載されている場合もあれば、256個のLEDが搭載されている場合もある。本実施形態では、一例として、図1、図2及び図3に示すように、16個のLEDがLED搭載基板100に搭載されている場合を説明する。また、本実施形態で使用するLEDはRGBカラー表示が可能なものであり、例えば、OSRAM Opto Semiconductors(オスラム)製のLTRB RASFを用いている。
In addition to the plurality of LEDs, many other electronic components are also mounted on the LED mounting substrate. In the following, detailed description of electronic components other than the LED mounted on the LED mounting board will be omitted. The number of LEDs mounted on the LED mounting substrate varies depending on the electronic device in which the LEDs are mounted. In fact, the LED-mounted substrate used in the game machine may be equipped with only one LED or 256 LEDs. In the present embodiment, as an example, a case where 16 LEDs are mounted on the
LED搭載基板100におけるLEDの駆動方式としては、図1に示すように、ドライバ駆動式と、直駆動式とがある。ドライバ駆動式とは、16個のLEDを駆動制御するためのドライバ回路110をLED搭載基板100に搭載しておき、そのドライバ回路110が外部からの制御信号に基づいて各LEDに駆動信号を送出する方式である。一方、直駆動式とは、外部からの駆動信号を直接、各LEDに送出する方式である。本実施形態では、LED搭載基板100に搭載された16個のLEDを直駆動式で駆動することにしている。
As shown in FIG. 1, there are a driver drive type and a direct drive type as the LED drive method in the
本実施形態のLED搭載基板の検査装置は、図2及び図3に示すように、検査スタートスイッチ10と、LED搭載基板100を固定する固定台(固定手段)20と、LED搭載基板100に搭載された各LEDからの光についてその赤(R)緑(G)青(B)各色成分をデジタル信号として検出する検出部(検出手段)30と、検出部30から出力された、各LEDからの光のRGB各色成分のデジタル信号を中継する中継基板40と、中継基板40を介して送られた、各LEDからの光のRGB各色成分のデジタル信号に基づいて各LEDの輝度・色度の検査を行い、その検査結果に基づいてLED搭載基板100の合否を判定する制御部50と、制御部50で行われた検査の結果及びLED搭載基板100の合否判定の結果を出力する結果出力部(出力手段)60とを備える。
As shown in FIGS. 2 and 3, the LED mounting board inspection device of the present embodiment is mounted on the inspection start
検査スタートスイッチ10は、作業者によってスイッチ操作が行われたときに、検査を開始する旨の信号を制御部50に送出するものである。制御部50は、この検査スタートスイッチ10からの信号を受けたときに検査を開始する。
The inspection start
固定台20はアクリル等で作製されている。LED搭載基板100は、図2に示すように、この固定台20の所定位置に載置され、所定の治具(不図示)を用いて固定台20に固定される。この治具としては、例えばベルトや棒等を用いてLED搭載基板100が浮き上がらないようにするものであってもよい。また、LED搭載基板100を固定台20に固定すると、16個のプローブ(不図示)が、LED搭載基板100に形成された、各LEDに駆動信号を送出するための16個の端子と接触するようになる。これらのプローブに繋がる16本の信号線は、図3に示すように、1つのケーブル70にまとめられて制御部50に接続されている。これにより、LED搭載基板100と制御部50とが電気的に接続される。
The fixing
検出部30は、図2及び図3に示すように、16個のカラーセンサ31と、センサ固定板32と、各カラーセンサ31とセンサ固定板32とを連結する16個の連結具33とを備えている。検出部30に設けられるカラーセンサ31の数は、LED搭載基板100に搭載されているLEDの数と同じである。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
カラーセンサ31は、入射する光のRGB各色成分を感知してデジタル信号として出力するものである。本実施形態では、カラーセンサ31として、浜松ホトニクス製のS11012−01CRを用いている。このカラーセンサ31は、図4に示すように、R色光を感知する複数のフォトダイオード311aと、G色光を感知する複数のフォトダイオード311bと、B色光を感知する複数のフォトダイオード311cと、R色用デジタル信号変換部312aと、G色用デジタル信号変換部312bと、B色用デジタル信号変換部312cと、シリアル出力回路313とを有する。ここで、各色感知用のフォトダイオード311a,311b,311cはモザイク形状に配置され、その全体で受光部を構成している。R色用デジタル信号変換部312aは、複数のフォトダイオード311aで測光された信号を増幅して、12ビットのR色用のデジタル信号に変換する。同様に、G色用デジタル信号変換部312bは、複数のフォトダイオード311bで測光された信号を増幅して、12ビットのG色用のデジタル信号に変換し、B色用デジタル信号変換部312cは、複数のフォトダイオード311cで測光された信号を増幅して、12ビットのB色用のデジタル信号として変換する。シリアル出力回路313は、3つのデジタル信号変換部312a,312b,312cから出力されたRGB各色のデジタル信号をシリアルに出力するものである。また、このカラーセンサ31は、高感度モード、低感度モードという2段階の感度切り替え機能を有している。高感度モードでは、カラーセンサ31の受光部の全体を使用して光の検出が行われ、低感度モードでは、カラーセンサ31の受光部の一部を使用して光の検出が行われる。具体的に、LED搭載基板100を高い精度で検査することが要求される場合や、検査装置が暗い環境に置かれているような場合等には、高感度モードを選択することが望ましい。カラーセンサ31の感度を切り替えることにより、広範囲の照度の測光が可能である。
The
各カラーセンサ31は、図2に示すように、棒状の連結具33を介してセンサ固定板32の下面に固定される。ここで、センサ固定板32及び連結具33は例えばアクリル等で作製されている。また、16個のカラーセンサ31の位置は、LED搭載基板100上での16個のLEDの位置関係に応じて決められている。本実施形態では、16個のカラーセンサ31は、これらのカラーセンサ31の位置関係がLED搭載基板100上の16個のLEDの位置関係と同じになるようにセンサ固定板32に取り付けられる。すなわち、各カラーセンサ31はLED搭載基板100上の各LEDと1対1に対応する。これは、1個のカラーセンサ31で1個のLEDからの光の照度を検出するためである。具体的に、検出部30を作製する際には、検査対象であるLED搭載基板100における複数のLEDの実装データに基づいて、センサ固定板32上における複数のカラーセンサ31の固定位置を決定している。
As shown in FIG. 2, each
また、本実施形態のLED搭載基板の検査装置では、図2に示すように、検出部30は固定台20の上方に位置しているが、固定台20に対して前後方向、左右方向及び上下方向のそれぞれに移動可能に構成されている。具体的に、検査の際に、作業者は、まず、所定のレバー(不図示)を操作することにより、検出部30を前後方向及び左右方向に移動させ、各カラーセンサ31がそれに対応するLEDと相対するように検出部30の水平位置を決める。次に、別のレバー(不図示)を操作することにより、検出部30を上下方向に移動させて、各カラーセンサ31とそれに対応するLEDとの間隔が所定の値になるように検出部30の高さ位置を決める。ここで、各カラーセンサ31とそれに対応するLEDとの間隔は、例えば、各カラーセンサ31にはそれに対応するLEDからの光の大部分が入射し、他のLEDからの光がほとんど入射しないような間隔として定められる。このように、各カラーセンサ31をそれに対応するLEDと所定の間隔で対向するように配置したことにより、各カラーセンサ31は、それに対応するLEDからの光を確実に受光することができる。
Further, in the LED mounting substrate inspection device of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
尚、本実施形態では、カラーセンサ31を直接、センサ固定板32に固定するのではなく、棒状の連結具33を介してセンサ固定板32に固定している。すなわち、連結具33を用いてカラーセンサ31とセンサ固定板32とを予め一定間隔だけ引き離している。これは、背の高い電子部品がLED搭載基板100に実装されていたとしても、カラーセンサ31をLEDの十分近くに配置することができるようにするためである。
In the present embodiment, the
中継基板40は、図2には示していないが、検出部30の所定箇所に取り付けられている。この中継基板40には、図3に示すように、複数のカラーセンサ31からシリアル出力されたデジタル信号が入力する。中継基板40は、各カラーセンサ31からのデジタル信号を一時的に記憶すると共にその信号強度を補正する16個のバッファ回路41を備えている。また、図3では中継基板40が16本の線で制御部50に接続されているが、実際には、中継基板40から外部に引き出された16本の出力信号線は1本のケーブルにまとめられて、制御部50に接続されている。16本の出力信号線を1本のケーブルにまとめているのは、もしそうしなければ、検出部30を上下方向等に移動させる際に16本の出力信号線がその移動の邪魔になったり、検出部30等と接触して切れてしまったりするおそれがあるので、そのような事態の発生を防ぐためである。
Although not shown in FIG. 2, the
制御部50は、図3に示すように、マイコン(制御手段)51と、2つの入力バッファ回路52a,52bと、1つの出力バッファ回路53と、IC回路54とを有する。
As shown in FIG. 3, the
マイコン51は、LED搭載基板100に搭載された16個のLEDの点灯を制御すると共に、検出部30に設けられた各カラーセンサ31から送られるRGB各色のデジタル信号に基づいて各LEDの輝度・色度の検査を行うものである。具体的に、マイコン51は、16個のLEDのそれぞれに対して、各LEDを所定の点灯パターンで点灯するための点灯パターン信号(駆動信号)を出力バッファ回路53に出力することにより、16個のLEDの点灯制御を行う。本実施形態では、各LEDに対して同じ点灯パターン信号を送出することにしている。出力バッファ回路53には、検出部30に設けられた16個のプローブに繋がるケーブル70が接続されている。マイコン51は点灯パターン信号を出力バッファ回路53に送信した後、出力バッファ回路53に出力制御信号を送信すると、出力バッファ回路53はその点灯パターン信号を出力する。これにより、点灯パターン信号は、ケーブル70、16個のプローブを介してLED搭載基板100に送信される。こうして、LED搭載基板100に搭載された16個のLEDはその点灯パターン信号にしたがって点灯を行うことになる。
The
具体的に、本実施形態では、点灯パターン信号として5種類の信号を用いている。すなわち、R色を点灯することを指示する点灯パターン信号と、G色を点灯することを指示する点灯パターン信号と、B色を点灯することを指示する点灯パターン信号と、RGB色すべてを点灯することを指示する点灯パターン信号と、RGB色すべてを点灯しないことを指示する点灯パターン信号とである。LEDの検査は、これら5種類の点灯パターン信号のそれぞれに対して行われる。 Specifically, in this embodiment, five types of signals are used as lighting pattern signals. That is, the lighting pattern signal instructing to turn on the R color, the lighting pattern signal instructing to turn on the G color, the lighting pattern signal instructing to turn on the B color, and all the RGB colors are turned on. It is a lighting pattern signal instructing that, and a lighting pattern signal instructing not to light all RGB colors. The LED inspection is performed on each of these five types of lighting pattern signals.
また、本実施形態では、マイコン51として8ビットのものを使用している。このため、16個のカラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号のうち8個のカラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号は入力バッファ回路52aに入力し、残り8個のカラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号は入力バッファ回路52bに入力するように構成している。マイコン51は、2つの入力バッファ回路52a,52bのそれぞれに所定のタイミングで出力制御信号を送ることにより、各入力バッファ回路52a,52bに送られた各カラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号を取り込む。マイコン51は、その取り込んだ各カラーセンサ31のRGB各色のデジタル信号を、当該カラーセンサ31に対応するLEDについての当該点灯パターン信号に対する各色の階調値として予め定められた基準値と比較することにより、LED搭載基板100に搭載された各LEDの輝度の検査を行う。具体的に、マイコン51は、各色成分のデジタル信号値とそれに対応する基準値との差を求め、その差が一定の範囲内にある場合に当該カラーセンサ31に対応するLEDについての当該色の輝度がOKであると判定し、そうでない場合にNGであると判定する。また、マイコン51は、各LEDの色度の検査をも行う。LEDの色度は各色のデジタル信号値の割合から知ることができるので、その割合が所定の基準割合の範囲内に含まれているかどうかを調べることにより、LEDの色度がOKであるかNGであるかを判定する。最終的に、マイコン51は、LEDの検査結果に基づいてLED搭載基板100の合否を判定する。具体的に、マイコン51は、LED搭載基板100に搭載されているすべてのLEDについて、5種類の点灯パターン信号のすべてに対する輝度・色度の検査結果がOKである場合に、当該LED搭載基板100を合格と判定する。
Further, in the present embodiment, an 8-
尚、カラーセンサ31はLEDからの光の照度を検出しているので、正確に言えば、マイコン51はカラーセンサ31がLEDから受けた光の照度を検査している。しかしながら、カラーセンサ31の受光面の大きさ、カラーセンサ31とLEDとの間隔等は予め分かっているので、カラーセンサ31がLEDから受けた光の照度は所定の関係式によりLEDの輝度に換算可能である。この理由により及びLEDの検査を行うという観点から、本実施形態では、マイコン51がカラーセンサからのRGB各色のデジタル信号に基づいて「LEDの輝度を検査する」と表現している。
Since the
IC回路54は、検査スタートスイッチ10からの信号をマイコン51に送信する入力インターフェースとしての役割を果たすと共に、マイコン51からの各種の信号を結果出力部60に送信する周辺制御回路としての役割を果たす。
The
結果出力部60には、図3に示すように、検査結果表示部61と、検査合格数表示部62と、スタンプ装置63と、警報装置64とが含まれる。
As shown in FIG. 3, the
検査結果表示部61は、LED搭載基板100の検査結果を表示するものである。例えば、LED搭載基板100の検査結果が合格であれば検査結果表示部61には「合格」の文字が表示され、不合格であれば「不合格」の文字が表示される。また、本実施形態のLED搭載基板の検査装置では、通常、同じ種類の多数のLED搭載基板100について検査が行われるが、検査合格数表示部62は、その同じ種類のLED搭載基板100について、これまでに行われた検査で合格とされたLED搭載基板100の総数を表示するものである。この検査合格数表示部62としては、例えば7セグメントLED表示器が用いられる。検査結果表示部61及び検査合格数表示部62にはそれぞれ、マイコン51からIC回路54を介してその表示を制御する制御信号が送られる。更に、スタンプ装置63はスタンプ部が自動で動くように構成されたものであり、そのスタンプ部の動作はマイコン51からの駆動信号に基づいて制御される。本実施形態では、スタンプ部に「合格」という文字が刻印されている。このため、合格と判定されたLED搭載基板100にはスタンプ装置63によって「合格」という文字が押印される。ここで、文字が押印されるのは、LED搭載基板100の周囲に付いている不要なフレーム部分である。また、警報装置64は、LED搭載基板100の検査結果が不合格であった場合に一定時間、警報を鳴らすものである。この警報装置64の動作も、IC回路54を介して送られるマイコン51からの駆動信号に基づいて制御される。
The inspection
次に、本実施形態のLED搭載基板の検査装置を用いた検査の手順について説明する。図5は本実施形態のLED搭載基板の検査装置が1つのLED搭載基板の検査を行うときの処理手順を説明するためのフローチャートである。 Next, an inspection procedure using the inspection device for the LED mounting substrate of the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining a processing procedure when the inspection device for the LED mounting board of the present embodiment inspects one LED mounting board.
いま、同一種類のLED搭載基板100が多数あり、これらのLED搭載基板100の検査を行う場合を考える。検査を開始する前に、作業者は、まず、今回の検査に要求される精度や本検査装置が置かれている環境等を考慮して、カラーセンサ31の感度として高感度モード、低感度モードのうちいずれかのモードを設定するかを決定する。そして、その決定したモードの設定を行う。
Now, consider a case where there are many LED-mounted
また、作業者は、検査対象であるLED搭載基板100を固定台20に載置し、所定の固定具を用いて固定台20にしっかりと固定する。このとき、点灯パターン信号を送信するための信号線と接続された16個のプローブがそれぞれ、LED搭載基板100に形成されたLED駆動用の端子と接触するようになる。次に、作業者は、検出部30の位置決め作業を行う。具体的に、作業者は、検出部30を前後方向及び左右方向に移動させ、各カラーセンサ31がそれに対応するLEDと相対するように検出部30の水平位置を決める。その後、検出部30を上下方向に移動させて、各カラーセンサ31とそれに対応するLEDとの間隔が所定の値になるように検出部30の高さ位置を決める。こうして、検出部30に設けられた各カラーセンサ31は、それに対応するLEDと所定の間隔で対向するように配置される。
Further, the operator places the
検査開始前の準備作業が終わると、作業者は、LED搭載基板の検査装置に対して検査の開始を指示するために検査スタートスイッチ10を押す。これにより、検査を開始する旨の信号が、IC回路54を介してマイコン51に送られる。マイコン51は、検査を開始する旨の信号を受け取ると、図5のフローにしたがった処理を行う。
When the preparatory work before the start of the inspection is completed, the operator presses the inspection start
マイコン51は、まず、所定の点灯パターン信号をLED搭載基板100に送信することによりLED搭載基板100に搭載された16個のLEDの点灯を制御する(S11)。具体的に、マイコン51は、5種類の点灯パターン信号のうち1つの点灯パターン信号を出力バッファ回路53に送出する。その後、マイコン51が出力制御信号を出力バッファ回路53に送ると、出力バッファ回路53はマイコン51から送られた点灯パターン信号を、ケーブル70、16個のプローブを介してLED搭載基板100に送信する。これにより、LED搭載基板100に搭載された16個のLEDは、その送信された点灯パターン信号に従って点灯(RGB色すべてを点灯しないことを指示する点灯パターン信号の場合には、非点灯)を行う。
First, the
LED搭載基板100に搭載された16個のLEDが点灯(又は非点灯)を行うと、検出部30に設けられた各カラーセンサ31における複数のフォトダイオード311a,311b,311cはそれぞれ、当該カラーセンサ31に対向するLEDが出力するRGB各色の光のうち所定の色成分の光を受光する。複数のフォトダイオード311aで得られた信号はR色用デジタル信号変換部312aにより12ビットのR色のデジタル信号に変換され、複数のフォトダイオード311bで得られた信号はG色用デジタル信号変換部312bにより12ビットのG色のデジタル信号に変換され、そして、複数のフォトダイオード311cで得られた信号はB色用デジタル信号変換部312cにより12ビットのB色のデジタル信号に変換される。こうして3つのデジタル信号変換部312a,312b,312cから出力されたRGB各色のデジタル信号は、シリアル出力回路313を介してシリアルに出力される。
When the 16 LEDs mounted on the
各カラーセンサ31から出力されたRGB各色のデジタル信号は中継基板40を介して制御部50に送られる。ここで、16個のカラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号のうち8個のカラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号は入力バッファ回路52aに入力し、残り8個のカラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号は入力バッファ回路52bに入力する。マイコン51は、2つの入力バッファ回路52a,52bのそれぞれに所定のタイミングで出力制御信号を送ることにより、各入力バッファ回路52a,52bに送られた各カラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号を取り込む(S12)。
The RGB digital signals of each color output from each
次に、マイコン51は、1個のカラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号に基づいて、当該カラーセンサ31に対応するLEDの輝度・色度の検査を行う(S13)。具体的に、マイコン51は、まず、そのRGB各色のデジタル信号値を、当該カラーセンサ31に対応するLEDについての当該点灯パターン信号に対する各色の階調値として予め定められた基準値と比較する。そして、マイコン51は、RGBのすべての色成分について、そのデジタル信号値とそれに対応する基準値との差が一定の範囲内にある場合に、当該カラーセンサ31に対応するLEDの輝度がOKであると判定し、そうでない場合にNGであると判定する。次に、マイコン51は、そのRGB各色のデジタル信号値の割合を、当該カラーセンサ31に対応するLEDについての当該点灯パターン信号に対して予め定められた基準の割合と比較する。そして、マイコン51は、前者の割合が後者の割合に近似している場合に当該カラーセンサ31に対応するLEDの色度がOKであると判定し、そうでない場合にNGであると判定する。その後、マイコン51は、当該カラーセンサ31に対応するLEDの輝度及び色度のいずれの検査においてもその検査結果がOKであるかを判断する(S14)。マイコン51は、LEDの輝度及び色度のいずれか一方の検査の結果がNGであると判断すると、「不合格」を表示する旨の信号をIC回路54を介して検査結果表示部61に出力すると共に、警報を鳴らすための駆動信号をIC回路54を介して警報装置64に出力する(S15)。これにより、検査結果表示部61には「不合格」の文字が表示され、警報装置64からは一定時間、警報が発せられる。作業者は、かかる検査結果を認識すると、当該LED搭載基板を固定台20から取り外し、不良基板として処理することになる。
Next, the
一方、ステップS14において、マイコン51は、当該カラーセンサ31に対応するLEDの輝度及び色度のいずれの検査においてもその検査結果がOKであると判断すると、すべてのカラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号に基づいてLEDの輝度・色度の検査が行われたかどうかを判断する(S16)。その判断が否定的であれば、マイコン51は、ステップS13に移行し、別のカラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号に基づいて、当該カラーセンサ31に対応するLEDの輝度・色度の検査を行う。
On the other hand, in step S14, when the
すべてのカラーセンサ31からのRGB各色のデジタル信号に基づくLEDの輝度・色度の検査結果がOKであれば、ステップS16における判断が肯定的となる。この場合、マイコン51は、すべての点灯パターン信号に対してLEDを点灯してLEDの輝度・色度の検査が行われたかどうかを判断する(S17)。その判断が否定的であれば、マイコン51は、ステップS11に移行し、別の点灯パターン信号をLED搭載基板100に送信してLED搭載基板100に搭載された16個のLEDの点灯を制御することにより、LEDの輝度・色度の検査が行われることになる。
If the inspection results of the brightness and chromaticity of the LED based on the digital signals of each RGB color from all the
一方、マイコン51は、ステップS17において、すべての点灯パターン信号に対してLEDを点灯してLEDの輝度・色度の検査が行われたと判断すると、当該LED搭載基板100については不具合がなく、合格であると認識する。この場合、マイコン51は、「合格」を表示する旨の信号をIC回路54を介して検査結果表示部61に出力すると共に、今回の検査結果を含めたこれまでの検査合格数を表示する旨の信号をIC回路54を介して検査合格数表示部62に出力する(S18)。これにより、検査結果表示部61には「合格」の文字が表示され、検査合格数表示部62には、現時点で合格とされたLED搭載基板100の総数が表示される。また、マイコン51は、スタンプ装置63のスタンプ部の動作を駆動するための駆動信号をIC回路54を介してスタンプ装置63に出力する。これにより、スタンプ部が動作して、当該LED搭載基板100の所定部位に「合格」の文字が押印される。その後、作業者は、当該LED搭載基板100を固定台20から取り外す。以上で、図5の処理フローが終了する。
On the other hand, when the
その後、作業者は、別のLED搭載基板100を固定台20に固定し、検査スタートスイッチ10を押すと、そのLED搭載基板100に対して図5にしたがった処理フローが再び開始される。
After that, when the operator fixes another
本実施形態のLED搭載基板の検査装置は、16個のカラーセンサの位置関係がLED搭載基板上での16個のLEDの位置関係と同じになるように16個のカラーセンサが取り付けられており、検査の際に各カラーセンサがそれに対応するLEDと一定の間隔をもって相対するように配置される検出部と、所定の点灯パターン信号に従ってLED搭載基板に搭載された複数のLEDが点灯したときに各カラーセンサが出力するRGB各色のデジタル信号値を取り込み、その取り込んだ各カラーセンサのRGB各色のデジタル信号値を、当該カラーセンサに対応するLEDについての当該点灯パターン信号に対する各色の階調値として予め定められた基準値と比較することにより、各LEDの輝度及び色度の検査を行い、その検査結果に基づいてLED搭載基板の合否を判定する制御部とを備えている。このため、本実施形態のLED搭載基板の検査装置では、光ファイバーを介して各LEDからの光を撮像手段で撮像したり、LED搭載基板の全体を撮像手段で撮像したりする従来の検査装置と異なり、撮像手段やその撮像手段で撮像された画像データを処理するためのパーソナルコンピュータ等を用いる必要がないので、簡易な構造で且つ低コストでLEDの輝度・色度の検査を行うことができる。 In the LED mounting substrate inspection device of the present embodiment, 16 color sensors are attached so that the positional relationship of the 16 color sensors is the same as the positional relationship of the 16 LEDs on the LED mounting substrate. When the detection unit, in which each color sensor is arranged so as to face the corresponding LED at regular intervals during inspection, and a plurality of LEDs mounted on the LED mounting substrate according to a predetermined lighting pattern signal are lit. The digital signal values of each RGB color output by each color sensor are captured, and the captured digital signal values of each RGB color of each color sensor are used as the gradation value of each color with respect to the lighting pattern signal of the LED corresponding to the color sensor. It is provided with a control unit that inspects the brightness and chromaticity of each LED by comparing with a predetermined reference value and determines the pass / fail of the LED mounting substrate based on the inspection result. Therefore, the LED-mounted substrate inspection device of the present embodiment is different from the conventional inspection device in which the light from each LED is imaged by the imaging means via the optical fiber or the entire LED-mounted substrate is imaged by the imaging means. Unlike this, it is not necessary to use an imaging means or a personal computer or the like for processing the image data captured by the imaging means, so that the brightness and chromaticity of the LED can be inspected with a simple structure and at low cost. ..
また、本実施形態のLED搭載基板の検査装置では、16個のカラーセンサを、各カラーセンサがLED搭載基板上の各LEDと1対1に対応するように検出部に取り付けたことにより、1個のカラーセンサで1個のLEDからの光の照度を検出するので、LEDの検査を正確に行うことができる。 Further, in the LED mounting substrate inspection device of the present embodiment, 16 color sensors are attached to the detection unit so that each color sensor has a one-to-one correspondence with each LED on the LED mounting substrate. Since the illuminance of the light from one LED is detected by one color sensor, the LED can be inspected accurately.
また、本実施形態のLED搭載基板の検査装置では、カラーセンサとして、入射する光のRGB各色に対して12ビットのデジタル信号を出力するものを用いている。これにより、検出部に取り付けられるカラーセンサは、RGB各色に対してそれぞれ、4096段階のデジタル信号値を出力することができるので、LEDの輝度・色度の検査を高精度で行うことができる。 Further, in the inspection device for the LED mounting substrate of the present embodiment, a color sensor that outputs a 12-bit digital signal for each RGB color of the incident light is used. As a result, the color sensor attached to the detection unit can output a digital signal value in 4096 steps for each of the RGB colors, so that the brightness and chromaticity of the LED can be inspected with high accuracy.
更に、本実施形態のLED搭載基板の検査装置では、点灯パターン信号としては、LED搭載基板に搭載された複数のカラーセンサに対してR色のみの点灯、G色のみの点灯、B色のみの点灯、RGB全ての色の点灯、RGB全ての色の非点灯のそれぞれを指示する5種類の信号を用い、制御部がそれら5種類の点灯パターン信号に対する検査結果がすべて良好であるときに、LED搭載基板を合格であると判定する。このように、制御部が上記5種類の点灯パターン信号のそれぞれに対して各LEDの輝度・色度の検査を行うので、LED搭載基板の合否判定を正確に行うことができる。 Further, in the inspection device for the LED-mounted substrate of the present embodiment, as the lighting pattern signal, only R color is lit, only G color is lit, and only B color is lit for a plurality of color sensors mounted on the LED mounted substrate. LEDs are used when five types of signals are used to indicate lighting, lighting of all RGB colors, and non-lighting of all RGB colors, and the control unit has good inspection results for these five lighting pattern signals. Judge the mounting board as acceptable. In this way, since the control unit inspects the brightness and chromaticity of each LED for each of the above five types of lighting pattern signals, it is possible to accurately determine the pass / fail of the LED mounting substrate.
尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof.
例えば、上記の実施形態では、一例として、16個のLEDが搭載されているLED搭載基板を検査する場合について説明したが、勿論、16個のLEDに限らず、一又は複数のLEDが搭載されているLED搭載基板を検査することができる。 For example, in the above embodiment, as an example, a case of inspecting an LED mounting substrate on which 16 LEDs are mounted has been described, but of course, not only 16 LEDs but also one or a plurality of LEDs are mounted. It is possible to inspect the LED mounting substrate.
また、上記の実施形態では、各カラーセンサを棒状の連結具を介してセンサ固定板の下面に固定した検出部を用いた場合について説明した。検出部としては、複数のカラーセンサを実装した回路基板を用いるようにしてもよい。これにより、複数のLEDがLED搭載基板に高密度で搭載されている場合でも、複数のカラーセンサの位置関係がLED搭載基板上での複数のLEDの位置関係と同じになるように複数のカラーセンサが取り付けられた検出部を容易に作製することができる。これは、光ファイバーを介してLEDからの光を撮像手段で撮像する従来の検査装置に対して本発明のLED搭載基板の検査装置が優れている点である。いま、この点を詳しく説明する。 Further, in the above-described embodiment, a case where a detection unit in which each color sensor is fixed to the lower surface of the sensor fixing plate via a rod-shaped connector is used has been described. As the detection unit, a circuit board on which a plurality of color sensors are mounted may be used. As a result, even when a plurality of LEDs are mounted on the LED mounting board at a high density, the positional relationship of the plurality of color sensors is the same as the positional relationship of the plurality of LEDs on the LED mounting board. A detection unit to which a sensor is attached can be easily manufactured. This is an advantage of the LED-mounted substrate inspection device of the present invention over the conventional inspection device that captures the light from the LED via the optical fiber by the imaging means. Now, I will explain this point in detail.
図6は光ファイバーを用いた従来の検査装置における複数の光ファイバーの配置間隔と本発明のLED搭載基板の検査装置における複数のカラーセンサの実装間隔とを比較して説明するための図である。一般に、光ファイバーは、その曲げ量が一定以上になると光の伝達特性が悪化する。これに対する対策として、光ファイバーを用いた従来の検査装置では、光ファイバーを真直ぐな状態に保持するために、図6(a)に示すように、光ファイバー210の先端部にライドガイド220を取り付け、そのライトガイド220を所定のライトガイド固定板230に圧入している。このとき、光ファイバー210の配置間隔dは、ライトガイド220の厚さd1と、ライトガイド固定板230に形成する圧入孔の加工寸法d2との和である(d=d1+d2)。ライトガイド固定板230としては通常、アクリルを用いているが、アクリルは脆いので、加工寸法d2をあまり狭くすることはできない。このため、光ファイバーを用いた従来の検査装置では、光ファイバー210の配置間隔dには、ある一定間隔よりも狭くできないという制限がある。したがって、光ファイバーを用いた従来の検査装置では、複数のLEDが上記光ファイバー210の最小の配置間隔よりも狭い間隔で高密度に搭載されているLED搭載基板に対しては検査をすることができない。これに対し、本発明のLED搭載基板の検査装置では、図6(b)に示すように、検出部30aとして、複数のカラーセンサ31を実装した回路基板35を固定板32aに固定したものを用いると、複数のカラーセンサ31の実装間隔Dを、上記光ファイバー210の最短の配置間隔よりも小さくすることが可能である。このため、複数のLEDが高密度に搭載されているLED搭載基板に対して検査が可能である。
FIG. 6 is a diagram for comparing and explaining the arrangement interval of a plurality of optical fibers in a conventional inspection device using an optical fiber and the mounting interval of a plurality of color sensors in the inspection device for the LED mounting substrate of the present invention. Generally, when the bending amount of an optical fiber exceeds a certain level, the light transmission characteristics deteriorate. As a countermeasure against this, in the conventional inspection device using an optical fiber, in order to keep the optical fiber in a straight state, a
更に、上記の実施形態において、各カラーセンサにそれに対向するLEDからの光のみが入射するように、複数の開口部が形成された遮光板を検出部に取り付けるようにしてもよい。図7は本発明のLED搭載基板の検査装置において遮光板が取り付けられた検出部を説明するための図である。この遮光板37は、複数のカラーセンサ31の受光面から一定距離だけ離れたところに配置されている。また、各カラーセンサ31に対応する遮光板37の各位置には開口部38が形成されている。開口部38の大きさは、各カラーセンサにそれに対向するLEDからの光のみが入射するように設計されている。これにより、各カラーセンサには、それに対向するLEDからの光だけが入射し、それ以外のLEDからの光が入射するのを妨げることができるので、各カラーセンサはそれに対向するLEDの照度を正確に検出することができる。
Further, in the above embodiment, a light-shielding plate having a plurality of openings formed may be attached to the detection unit so that only the light from the LED facing the color sensor is incident on each color sensor. FIG. 7 is a diagram for explaining a detection unit to which a light-shielding plate is attached in the inspection device for the LED mounting substrate of the present invention. The light-shielding
また、上記の実施形態では、各カラーセンサが1個のLEDからの光の照度を検出する場合について説明したが、複数のLEDを複数のグループに分け、各カラーセンサが各グループに属する複数のLEDからの光の照度をまとめて検出するようにしてもよい。すなわち、複数のカラーセンサを、各カラーセンサがLED搭載基板上の複数のLEDと1対多に対応するように検出部に取り付けるようにしてもよい。この場合、1つのグループに属する複数のLEDを同時に点灯するための点灯パターン信号としては、上記実施形態で述べた5種類の信号を用いることができる。これにより、例えば、1つのグループに2個のLEDが配置されている場合、どちらか一方のLEDが点灯していなければ、検出される照度は2個のLEDが点灯しているときの照度に比べて半分になる。したがって、この方法でも、LED搭載基板の合否を正確に判断することができる。また、点灯パターン信号としては、各グループに属する複数のLEDを1個ずつ点灯させるような複数の信号を用いてもよい。この方法によっても、上記の実施形態と同様にLED搭載基板の合否を正確に判断することができる。 Further, in the above embodiment, the case where each color sensor detects the illuminance of light from one LED has been described, but a plurality of LEDs are divided into a plurality of groups, and each color sensor belongs to a plurality of groups. The illuminance of the light from the LED may be detected collectively. That is, a plurality of color sensors may be attached to the detection unit so that each color sensor has a one-to-many correspondence with the plurality of LEDs on the LED mounting substrate. In this case, as the lighting pattern signal for lighting a plurality of LEDs belonging to one group at the same time, the five types of signals described in the above embodiment can be used. As a result, for example, when two LEDs are arranged in one group and one of the LEDs is not lit, the detected illuminance is the illuminance when the two LEDs are lit. It will be halved compared to that. Therefore, even with this method, it is possible to accurately determine the pass / fail of the LED mounting substrate. Further, as the lighting pattern signal, a plurality of signals that light a plurality of LEDs belonging to each group one by one may be used. Also by this method, it is possible to accurately determine the pass / fail of the LED mounting substrate as in the above embodiment.
また、上記の実施形態では、LED搭載基板の上方に検出部を配置し、上部が光るLEDを検査する場合について説明したが、本発明のLED搭載基板の検査装置では、サイドが光るLEDでも検査可能である。 Further, in the above embodiment, the case where the detection unit is arranged above the LED mounting board and the LED whose upper part shines is inspected has been described. However, in the inspection device for the LED mounting board of the present invention, the LED whose side shines is also inspected. It is possible.
更に、上記の実施形態では、本発明のLED搭載基板の検査装置を用いて、遊技機に使用されるLED搭載基板を検査する場合について説明したが、一般には、どのような電子機器に組み込まれているLED搭載基板であっても本発明のLED搭載基板の検査装置で検査を行うことが可能である。 Further, in the above embodiment, the case of inspecting the LED mounting substrate used in the game machine by using the LED mounting substrate inspection device of the present invention has been described, but in general, it is incorporated in any electronic device. It is possible to inspect the LED-mounted substrate of the present invention with the inspection device of the LED-mounted substrate of the present invention.
以上説明したように、本発明に係るLED搭載基板の検査装置では、LED搭載基板上での複数のLEDの位置関係に応じて複数のカラーセンサの位置が決められており、検査の際に複数のカラーセンサが複数のLEDと一定の間隔をもって相対するように配置される検出手段と、所定の点灯パターン信号に従って複数のLEDが点灯したときに各カラーセンサが出力するRGB各色のデジタル信号値を取り込み、その取り込んだ各カラーセンサのRGB各色のデジタル信号値に基づいてLED搭載基板に搭載された各LEDの検査を行い、その検査結果に基づいてLED搭載基板の合否を判定する制御手段とを備えている。このため、本発明に係るLED搭載基板の検査装置では、光ファイバーを介して各LEDからの光を撮像手段で撮像したり、LED搭載基板の全体を撮像手段で撮像したりする従来の検査装置と異なり、撮像手段やその撮像手段で撮像された画像データを処理するためのパーソナルコンピュータ等を用いる必要がないので、簡易な構造で且つ低コストでLEDの検査を行うことができる。したがって、本発明は、遊技機等の電子機器に設けられるLED搭載基板を検査する際に使用するのに好適である。 As described above, in the LED mounting substrate inspection device according to the present invention, the positions of the plurality of color sensors are determined according to the positional relationship of the plurality of LEDs on the LED mounting substrate, and a plurality of color sensors are determined at the time of inspection. The detection means in which the color sensors of the above are arranged so as to face the plurality of LEDs at regular intervals, and the digital signal value of each RGB color output by each color sensor when the plurality of LEDs are lit according to a predetermined lighting pattern signal. A control means that inspects each LED mounted on the LED mounting board based on the digital signal value of each RGB color of the captured color sensor and determines the pass / fail of the LED mounting board based on the inspection result. I have. Therefore, the LED-mounted substrate inspection device according to the present invention is different from the conventional inspection device in which the light from each LED is imaged by the imaging means via the optical fiber or the entire LED-mounted substrate is imaged by the imaging means. Unlike this, it is not necessary to use an imaging means or a personal computer or the like for processing the image data captured by the imaging means, so that the LED can be inspected with a simple structure and at low cost. Therefore, the present invention is suitable for use when inspecting an LED mounting substrate provided in an electronic device such as a game machine.
10 検査スタートスイッチ
20 固定台(固定手段)
30,30a 検出部(検出手段)
31 カラーセンサ
311a R色感知用フォトダイオード
311b G色感知用フォトダイオード
311c B色感知用フォトダイオード
312a R色用デジタル信号変換部
312b G色用デジタル信号変換部
312c B色用デジタル信号変換部
313 シリアル出力回路
32,32a センサ固定板
33 連結具
35 回路基板
37 遮光板
38 開口部
40 中継基板
41 バッファ回路
50 制御部
51 マイコン(制御手段)
52a,52b 入力バッファ回路
53 出力バッファ回路
54 IC回路
60 結果出力部(出力手段)
61 検査結果表示部
62 検査合格数表示部
63 スタンプ装置
64 警報装置
70 ケーブル
100 LED搭載基板
110 ドライバ回路
210 光ファイバー
220 ライドガイド
230 ライトガイド固定板
10 Inspection start
30, 30a Detection unit (detection means)
31
52a, 52b
61 Inspection
Claims (7)
前記LED搭載基板を固定する固定手段と、
入射する光のRGB各色成分を感知してデジタル信号として出力する複数のカラーセンサを有し、前記LED搭載基板上での前記複数のLEDの位置関係に応じて前記複数のカラーセンサの位置が決められており、検査の際に前記複数のカラーセンサが前記複数のLEDと一定の間隔をもって相対するように配置される検出手段と、
検査時に前記LED搭載基板に搭載された前記複数のLEDに、各LEDを所定の点灯パターンで点灯するための点灯パターン信号を送信すると共に、前記点灯パターン信号に従って前記複数のLEDが点灯したときに前記各カラーセンサが出力するRGB各色のデジタル信号値を取り込み、その取り込んだ前記各カラーセンサのRGB各色のデジタル信号値に基づいて前記LED搭載基板に搭載された前記各LEDの検査を行い、その検査結果に基づいて前記LED搭載基板の合否を判定する制御手段と、
前記制御手段から送られた前記LED搭載基板の判定結果を出力する出力手段と、
を具備することを特徴とするLED搭載基板の検査装置。 An LED-mounted board inspection device that inspects LED-mounted boards that mount multiple LEDs.
A fixing means for fixing the LED mounting board and
It has a plurality of color sensors that detect each RGB color component of incident light and output it as a digital signal, and the positions of the plurality of color sensors are determined according to the positional relationship of the plurality of LEDs on the LED mounting substrate. The detection means, in which the plurality of color sensors are arranged so as to face the plurality of LEDs at regular intervals during inspection.
When a lighting pattern signal for lighting each LED in a predetermined lighting pattern is transmitted to the plurality of LEDs mounted on the LED mounting substrate at the time of inspection, and the plurality of LEDs are lit according to the lighting pattern signal. The digital signal values of each RGB color output by each of the color sensors are taken in, and each of the LEDs mounted on the LED mounting substrate is inspected based on the captured digital signal values of each of the RGB colors of each color sensor. A control means for determining the pass / fail of the LED mounting substrate based on the inspection result,
An output means for outputting the determination result of the LED mounting board sent from the control means, and
An inspection device for an LED-mounted substrate.
前記制御手段は、前記点灯パターン信号に従って前記複数のLEDが点灯したときに前記各カラーセンサが出力するRGB各色のデジタル信号値を取り込み、その取り込んだ前記各カラーセンサのRGB各色のデジタル信号値を、当該カラーセンサに対応するLEDについての当該点灯パターン信号に対する各色の階調値として予め定められた基準値と比較することにより、前記LED搭載基板に搭載された前記各LEDの輝度及び/又は色度の検査を行うことを特徴とする請求項1記載のLED搭載基板の検査装置。 The plurality of color sensors are attached to the detection means so that each color sensor has a one-to-one correspondence with each LED on the LED mounting substrate.
The control means captures the digital signal values of the RGB colors output by the color sensors when the plurality of LEDs are lit according to the lighting pattern signal, and captures the captured digital signal values of the RGB colors of the color sensors. By comparing with a predetermined reference value as a gradation value of each color for the lighting pattern signal of the LED corresponding to the color sensor, the brightness and / or color of each LED mounted on the LED mounting substrate. The LED mounting substrate inspection device according to claim 1, wherein the inspection is performed.
The inspection device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the LED-mounted substrate to be inspected is used for a game machine.
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Cited By (2)
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US11800619B2 (en) | 2021-01-21 | 2023-10-24 | Advantest Corporation | Test apparatus, test method, and computer-readable storage medium |
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- 2019-06-07 JP JP2019107178A patent/JP2020201086A/en active Pending
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