JP3341963B2 - 欠陥検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、検査対象物に対し異な
る角度から光を照射すると共に、当該検査対象物を撮像
して、照射モード毎の撮像データに基づき当該検査対象
物の欠陥を検査する欠陥検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線板上におけるハンダ
付着部分や金属メッキ部分等を検査対象物として欠陥検
査を行う欠陥検査装置では、検査対象物であるハンダ付
着部分等が金属光沢を持ち、かつ、高さ方向に盛り上が
った形状をしており、欠陥も立体的なものとなるため、
そのハンダ付着部分等に異なる方向から光を照射すると
共に、各方向毎にラインセンサカメラ等によってその検
査対象物を撮像して欠陥検査を行っていた。

【０００３】図１４に、プリント配線板上におけるハン
ダ付着部分等の欠陥検査を行う従来の欠陥検査装置の構
成を示す。

【０００４】この図に示す従来の欠陥検査装置では、搬
送ベルト１上に置かれ矢印Ａの方向に移動する検査対象
物２に対し３カ所で各々異なる方向から光を照射して欠
陥を検査している。

【０００５】つまり、まずは上部光源Ｕ１および下部光
源Ｌ１の双方点灯による全方向照射を行って、全方向照
射による検査対象物２をラインセンサカメラ３１が撮像
し、続いて下部光源Ｌ２によって低射方向から光を照射
して、低射方向照射による検査対象物２をラインセンサ
カメラ３２が撮像し、最後に上部光源Ｕ２によって落射
方向から光を照射して、落射方向照射による検査対象物
２をラインセンサカメラ３３が撮像し、欠陥検査処理部
４がこれらラインセンサカメラ３１〜３３からの撮像デ
ータを各照射方向に対応した照射モード毎に画像処理し
て、検査対象物の欠陥を検査している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の欠陥検査装置では、図１４に示すように、異なる方
向から光を照射する全方向照射、低射方向照射および落
射方向照射を行う場所毎に、各々、光源とラインセンサ
カメラが必要となるので、装置の構成が複雑になると共
に、装置自体の大きさも大きくなり、装置が高価にな
る、という問題があった。

【０００７】また、各場所のラインセンサカメラによっ
て撮像された画像信号には、相互に時間的なずれが生じ
るため、検査に時間を要すると共に、欠陥検査処理部に
おける処理が複雑になる、という問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、このような問題に着目
してなされたもので、装置の構成が簡単になると共に、
装置自体の大きさも小さくなり、かつ、検査に時間のか
からない欠陥検査装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、検査対象物に対し異なる
角度から異なる色の光を照射すると共に、上記光を照射
された当該検査対象物を撮像して、撮像データに基づき
当該検査対象物の欠陥を検査する欠陥検査装置におい
て、異なる角度から異なる色の光を検査対象物に対し同
時に照射する照射手段と、上記異なる色のうちいずれか
ひとつの色の波長帯域の少なくとも一部と重なる第１の
受光波長帯域と、上記異なる色のうち複数の色に共通す
る波長帯域の少なくとも一部と重なる第２の受光波長帯
域とを有し、上記照射手段によって照射された上記検査
対象物を撮像する撮像手段と、上記撮像手段から入力さ
れる第１および第２の受光波長帯域毎の撮像データから
検査対象物の欠陥を判断する欠陥検査処理手段と、を具
備することを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明では、検査対象物に対
し異なる角度から異なる色の光を照射すると共に、上記
光を照射された当該検査対象物を撮像して、撮像データ
に基づき当該検査対象物の欠陥を検査する欠陥検査装置
において、異なる角度から異なる色の光を検査対象物に
対し同時に照射する照射手段と、上記照射手段によって
照射された上記検査対象物を撮像する撮像手段と、上記
異なる色のうちいずれかひとつの色の波長帯域の少なく
とも一部と重なる第１の受光波長帯域と、上記異なる色
のうち複数の色に共通する波長帯域の少なくとも一部と
重なる第２の受光波長帯域とを有し、上記撮像手段から
入力される検査対象物の撮像データから第１および第２
の受光波長帯域毎の撮像データを合成または分離するデ
ータ生成手段と、上記データ生成手段から入力される第
１および第２の受光波長帯域毎の撮像データから検査対
象物の欠陥を判断する欠陥検査処理手段と、を具備する
ことを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明では、請求項１または
２記載の欠陥検査装置において、照射手段が、検査対象
物に対し高い角度の落射方向から光を照射する上部光源
と、検査対象物に対し低い角度の低射方向から光を照射
する下部光源とから構成されていて、上記上部光源およ
び下部光源は、各々、白色光ランプと、その白色光ラン
プの周囲を覆い、白色照射光を所定の色に着色して検査
対象物に対し照射するための色フィルタと、から構成さ
れている、ことを特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明では、請求項１または
２記載の欠陥検査装置において、照射手段が、検査対象
物に対し高い角度の落射方向から光を照射する上部光源
と、検査対象物に対し低い角度の低射方向から光を照射
する下部光源とから構成されていて、上記上部光源およ
び下部光源は、各々、白色光ランプと、その白色光ラン
プと検査対象物との間に設けられ、白色照射光を所定の
色に着色して検査対象物に対し照射するための色フィル
タと、から構成されている、ことを特徴とする。

【００１３】請求項５記載の発明では、請求項１または
２記載の欠陥検査装置において、照射手段が、検査対象
物に対し高い角度の落射方向から光を照射する上部光源
と、検査対象物に対し低い角度の低射方向から光を照射
する下部光源とから構成されていて、上記上部光源およ
び下部光源は、各々、白色光ランプと、その白色光ラン
プと検査対象物との間に設けられ、白色照射光を所定の
色に着色して検査対象物に対し照射するための色フィル
タと、上記色フィルタから出た光を集めて検査対象物の
方向に導光する導光路と、上記導光路終端に取り付けら
れ、導光路が導光した光を検査対象物へ照射する照射ヘ
ッドと、から構成されている、ことを特徴とする。

【００１４】請求項６記載の発明では、請求項１または
２記載の欠陥検査装置において、照射手段の周囲には、
当該照射手段から検査対象物へ照射される光を集める反
射板が設けられている、ことを特徴とする。

【００１５】請求項７記載の発明では、請求項６記載の
欠陥検査装置において、撮像手段を検査対象物上の垂直
線に対し一定角度だけ傾斜させてセットすると共に、照
射手段の周囲に配設した反射板には撮像手段から検査対
象物への照射方向に対応して反射板上部中央からオフセ
ットした位置に撮像スリットを開口した、ことを特徴と
する。

【００１６】請求項８記載の発明では、請求項６記載の
欠陥検査装置において、撮像手段と検査対象物とを結ぶ
線上から横方向にずれた位置に上部光源と同色の光を照
射する補助光源を設けると共に、撮像手段と検査対象物
とを結ぶ線上にその補助光源からの照射光を検査対象物
に照射するよう傾けたハーフミラーを設けた、ことを特
徴とする。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【作用】本発明では、異なる角度から互いに異なる波長
帯域の光を検査対象物に対し同時に照射して、その検査
対象物を撮像し、照射モード毎に撮像データを検出して
当該撮像データの良否を判断し、検査対象物の欠陥を検
査するようにする。

【００２１】

【００２２】なお、各照射光は、シアン色、マゼンダ色
および黄色等の３色のうち任意の２色、または青緑色お
よびオレンジ色等の補色関係にある２色等がある。

【００２３】

【実施例】以下、本発明に係る欠陥検査装置の実施例を
図面に基づいて説明する。

【００２４】図１に、本発明に係る欠陥検査装置の第１
実施例の概略構成を示す。

【００２５】この欠陥検査装置は、図に示すように、搬
送ベルト１上に置かれて矢印Ａの方向に移動するプリン
ト配線板上におけるハンダ付着部分等の検査対象物２の
欠陥を検査するもので、カラーラインセンサカメラ３
と、カラーラインセンサカメラ３の下方に設けられ検査
対象物２に対し異なる角度で後述する波長帯域の光を同
時に照射する各々２つの上部光源Ｕおよび下部光源Ｌ
と、カラーラインセンサカメラ３と接続された欠陥検査
処理部４と、を有している。

【００２６】カラーラインセンサカメラ３は、後述する
が、全方向、落射方向、および低射方向の照射モード毎
に、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）の３種類
の波長帯域に分けられた受光波長帯域を有しており、上
部光源Ｕおよび下部光源Ｌからの光を照射された検査対
象物を撮像して、そのＲＧＢ３種類の波長帯域毎に、あ
るいは一緒に撮像データを出力するように構成されてい
る。

【００２７】欠陥検査処理部４は、カラーラインセンサ
カメラ３から出力されたＲＧＢ３種類の波長帯域毎の撮
像データを入力して、あるいはカラーラインセンサカメ
ラ３から出力された撮像データを入力し内部でＲＧＢ３
種類の波長帯域毎に分離して、後述する方法により照射
モード毎に画像データの良否を判断し、ハンダ付着部分
等の検査対象物２の欠陥を検査するように構成されてい
る。

【００２８】

【００２９】図２は、図１に示す第１実施例の構成をブ
ロック図により示している。

【００３０】この図２に示す構成は、図１に示す第１実
施例の欠陥検査装置の概略構成をブロック図により示し
たもので、実質的には図１に示す構成と同じであり、ハ
ンダ付着部分等の金属光沢があり、かつ、高さ方向に盛
り上がった検査対象物２をカラーラインセンサカメラ３
が撮像しており、カラーラインセンサカメラ３から欠陥
検査処理部４へＲＧＢ３種類の色の光毎の撮像データが
入力していることを示している。

【００３１】なお、上述したように、カラーラインセン
サカメラ３から欠陥検査処理部４への撮像データは、Ｒ
ＧＢ３種類の色の光毎に分けられずに入力して、欠陥検
査処理部４の中で分けられるようにしても良い。

【００３２】そして、図１では図示していなかったが、
上部光源Ｕおよび下部光源Ｌの周囲には、当該上部光源
Ｕおよび下部光源Ｌの背後に漏れる照射光を検査対象物
２へ向けて反射させるため湾曲し、しかもラインセンサ
カメラ３が検査対象物２を撮像できるよう上部中央に撮
像スリット５１が開口された反射板５が設けられてい
る。

【００３３】なお、反射板５は、必ずしも必要なもので
はなく、設けられていなくても良い。

【００３４】図３に、本実施例のカラーラインセンサカ
メラ３におけるＲＧＢ各色の受光感度等を相対値で示
す。

【００３５】本実施例のカラーラインセンサカメラ３
は、この図３に示すように、ＲＧＢ各色、すなわちＲＧ
Ｂの各波長帯域を受光可能な受光感度を有しており、Ｒ
ＧＢ各色の波長帯域毎に撮像データを検出できることを
示している。

【００３６】図４に、上部光源Ｕおよび下部光源Ｌが検
査対象物２に対して照射する各照射光の色と、その照度
との関係を示す。

【００３７】本実施例における上部光源Ｕおよび下部光
源Ｌは、シアン色（Ｃ）、マゼンダ色（Ｍ）、および黄
色（Ｙ）の各色照明のうち各々任意の１色で照射して、
両光源Ｕ，Ｌ合わせてＣＭＹのうち２色で検査対象物２
に対し照射するよう構成されている。

【００３８】そして、この図４と、上述の図３とから分
かるように、図３に示す赤色（Ｒ）と図４に示すシアン
色（Ｃ）、図３に示す緑色（Ｇ）と図４に示すマゼンダ
色（Ｍ）、および図３に示す青色（Ｂ）と図４に示す黄
色（Ｙ）の色とが、それぞれ補色関係、すなわち両波長
の光を加えると波長帯域が白色光になる関係があること
を示している。

【００３９】具体的には、図３および図４において白色
光の波長帯域を、およそ４００nm程度〜７００nm程度と
した場合、カラーラインセンサカメラ３の赤色（Ｒ）の
波長帯域は、図３に示すようにおよそ５６０nm程度〜７
００nm程度である一方、上部光源Ｕあるいは下部光源Ｌ
の照射光の色がシアン色（Ｃ）である場合にはその波長
帯域が図４に示すようにおよそ４００nm程度〜５６０nm
程度であるので、カラーラインセンサカメラ３の赤色
（Ｒ）と、上部光源Ｕあるいは下部光源Ｌによりシアン
色（Ｃ）の照射光と加えると、その波長帯域が白色光の
波長帯域であるおよそ４００nm程度〜７００nm程度にな
り、カラーラインセンサカメラ３の赤色（Ｒ）と、上部
光源Ｕあるいは下部光源Ｌによりシアン色（Ｃ）の照射
光とが補色関係にあることを示している。

【００４０】これと同様に、図３に示す緑色（Ｇ）と図
４に示すマゼンダ色（Ｍ）との間、および図３に示す青
色（Ｂ）と図４に示す黄色（Ｙ）との間でも、これら２
つの色が補色関係にあることがいえる。

【００４１】図５に、上部光源Ｕおよび下部光源Ｌの照
明色の組み合わせによる照射モードがカラーラインセン
サカメラ３の各色で得られる状況を示す。

【００４２】つまり、この図５では、上部光源Ｕおよび
下部光源Ｌが、その照明光である検査対象物２に向けて
照射する光の色（波長帯域）を、シアン色（Ｃ）、マゼ
ンダ色（Ｍ）、および黄色（Ｙ）の各色照明のうち各々
任意の１つを選択して、両光源Ｕ，Ｌ合わせて２つの照
明色で照射する際の照明色の組み合わせと、カラーライ
ンセンサカメラ３のＲＧＢの各受光波長帯域における全
方向、低射方向、および落射方向の３種類の照射モード
との対応を示しており、全部で６つのパターンが考えら
れることを示している。

【００４３】ここで、一例として、パターン１の上部光
源Ｕの照明色がマゼンダ色（Ｍ）、下部光源Ｌの照明色
が黄色（Ｙ）の場合に、カラーラインセンサカメラ３の
ＲＧＢの各受光波長帯域において検出される照射モード
が、図に示すようになることを簡単に説明する。

【００４４】カラーラインセンサカメラ３の赤色（Ｒ）
の受光波長帯域（第２の受光波長帯域）では、図３およ
び図４に示すように、この赤色（Ｒ）と補色関係にある
シアン色（Ｃ）以外の照明色、すなわちマゼンダ色
（Ｍ）および黄色（Ｙ）の照明色が受光可能であるた
め、図５のパターン１に示すように、マゼンダ色（Ｍ）
の照明色である上部光源Ｕ、および黄色（Ｙ）の照明色
である下部光源Ｌによる照射光を受光でき、上部光源Ｕ
および下部光源Ｌの双方照射による全方向の照射モード
となる。

【００４５】また、これと同様に考えて、カラーライン
センサカメラ３の緑色（Ｇ）の受光波長帯域（第１の受
光波長帯域）では、図３および図４に示すように、この
緑色（Ｇ）と補色関係にあるマゼンダ色（Ｍ）以外の照
明色、すなわちシアン色（Ｃ）および黄色（Ｙ）が受光
可能であるため、図５のパターン１に示すように、マゼ
ンダ色（Ｍ）の照明色である上部光源Ｕによる照射光は
受光できない一方、黄色（Ｙ）の照明色である下部光源
Ｌによる照射光を受光できるため、低射方向の照射モー
ドとなる。

【００４６】さらに、カラーラインセンサカメラ３の青
色（Ｂ）の受光波長帯域（第１の受光波長帯域）では、
図３および図４に示すように、この青色（Ｂ）と補色関
係にある黄色（Ｙ）以外の照明色、すなわちシアン色
（Ｃ）およびマゼンダ色（Ｍ）の照明色が受光可能であ
るため、図５のパターン１に示すように、マゼンダ色
（Ｍ）の照明色である上部光源Ｕによる照射光は受光で
きる一方、黄色（Ｙ）の照明色である下部光源Ｌによる
照射光は受光できないため、落射方向の照射モードとな
る。

【００４７】従って、この図５に示すパターン１の場
合、すなわち上部光源Ｕの照明色がマゼンダ色（Ｍ）、
下部光源Ｌの照明色が黄色（Ｙ）の場合には、カラーラ
インセンサカメラ３の赤色（Ｒ）の受光波長帯域では全
方向の照射モード、緑色（Ｇ）の受光波長帯域では低射
方向の照射モード、青色（Ｂ）の受光波長帯域では落射
方向の照射モードが得られることになり、他のパターン
２〜６の場合も同様にしてカラーラインセンサカメラ３
のＲＧＢ各色の各受光波長帯域で３種類の照射モードが
各々得られる。

【００４８】よって、上部光源Ｕおよび下部光源Ｌの上
記のような各照明色の組み合わせと、その両光源Ｕ，Ｌ
の同時点灯とにより、カラーラインセンサカメラ３のＲ
ＧＢ各色の各受光波長帯域で３種類の照射モードが同時
に得られることになる。

【００４９】図６に、ハンダ付着部分等の検査対象物２
における欠陥形態と、欠陥検査処理部４における各照射
モード毎の撮像データ、およびその欠陥検査の判断結果
を示す。

【００５０】この図６では、ハンダ付着部分等の検査対
象物２には、正常状態の他に、白欠陥、黒欠陥、形状欠
陥等の３つの欠陥形態があり、“○”印は、欠陥検出が
十分可能であること、“△”印は欠陥検出が不安定であ
ること、“×”印は、欠陥検出が困難であることを示し
ている。よって、この図において、正常状態の場合に
は、３つの照射モードにおいて全て正常な撮像データが
得られる一方、白欠陥、黒欠陥、形状欠陥等のいずれか
の欠陥形態がある場合には、全方向、低射方向、あるい
は落射方向のいずれかの照射モードにおいて、その欠陥
が現れた撮像データが得られ、当該欠陥を検出できるこ
とを示している。

【００５１】具体的には、この図６において、検査対象
物２の欠陥状態が白欠陥である場合には、低射光源Ｌ２
による低射方向の照射により、当該欠陥を検出できるこ
とを示している。

【００５２】従って、以上のように構成された欠陥検査
装置では、図１および図２に示すように上部光源Ｕおよ
び下部光源Ｌが同時に検査対象物２に対してシアン色
（Ｃ）、マゼンダ色（Ｍ）および黄色（Ｙ）のうちのそ
れぞれの照明色で光を照射すると共に、カラーラインセ
ンサカメラ３がそのような照明色で照射された検査対象
物２を撮像して、その撮像データを欠陥検査処理部４へ
送る。

【００５３】カラーラインセンサカメラ３は、ＲＧＢの
各色を受光可能な受光波長帯域を有しており、欠陥検査
処理部４は、図５に示すように予め設定しておいた上部
光源Ｕおよび下部光源Ｌの照明色の色に対応したカラー
ラインセンサカメラ３の各ＲＧＢ色の各波長帯域（第１
の受光波長帯域および第２の受光波長帯域）で全方向、
低射方向、および落射方向の３種類の照射モードの撮像
データを同時に得て、図６に示すようにして各照射モー
ド毎に撮像データの欠陥を検査して、各照射モード毎の
欠陥検査を１回の撮像で行うことが可能になる。

【００５４】このため、本実施例によれば、１回の撮像
により、全方向、低射方向および落射方向の３種類の照
射モードの撮像データが同時に得られるので、図１４に
示す従来技術のように３か所で各々１回ずつの撮像であ
る合計３回の撮像を行う必要がなくなり、カラーライン
センサカメラや光源の台数が少なくなり、装置の構成が
簡単になると共に、装置自体の大きさも小さくなり、装
置が安価になる。

【００５５】また、１回の撮像により各照射モードの撮
像データが得られるので、従来とは異なり各照射モード
の撮像データには時間的なずれがなくなり、短時間で欠
陥検査を行うことが可能になる。

【００５６】次に、本発明に係る画像処理装置の第２実
施例について説明する。

【００５７】この第２実施例は、上記第１実施例の場合
とは異なり、上部光源Ｕおよび下部光源Ｌに白色光等の
全照明光波長帯域を有する光源を用いてシアン（Ｃ），
マゼンダ色（Ｍ）、および黄色（Ｙ）のうち任意の照明
色を付与することを特徴としており、欠陥検査処理部４
における欠陥検査処理等は、上記第１実施例と同様であ
るので、上部光源Ｕおよび下部光源Ｌの構成を中心に図
示して説明する。

【００５８】図７は、この第２実施例における上部光源
Ｕおよび下部光源Ｌに、白色光等の全照明光波長帯域を
有する光源を用いて任意の照明色を付与する構成を示し
ている。

【００５９】この第２実施例では、上部光源Ｕおよび下
部光源Ｌに白色光等の全照明光波長帯域を有する光源
を、その照明強度が強くなるように、図上左右両側に各
々２本ずつ用いたもので、図に示すように、上部光源Ｕ
の周囲には、当該上部光源Ｕによる白色光を例えばマゼ
ンダ色（Ｍ）に着色して照射するため、マゼンダ色
（Ｍ）の透明フィルム等の色フィルタ６１を装着してい
る一方、下部光源Ｌの周囲には、当該下部光源Ｌによる
白色光を例えば黄色（Ｙ）に着色して照射するため、黄
色（Ｙ）の透明フィルム等の色フィルタ６２を装着して
いる。

【００６０】そして、上記第１実施例と同様に、上部光
源Ｕおよび下部光源Ｌの周囲には、当該上部光源Ｕおよ
び下部光源Ｌの背後に漏れる照射光を検査対象物２へ向
け反射させるため湾曲し、しかもラインセンサカメラ３
が検査対象物２を撮像できるように上部に撮像スリット
５１が開口された反射板５が設けられている。なお、上
記第１実施例と同様、反射板５は設けられていなくても
良い。

【００６１】従って、この第２実施例によれば、上部光
源Ｕからは、マゼンダ色（Ｍ）の色フィルタ６１を通し
てマゼンダ色（Ｍ）に着色された光が落射方向で検査対
象物２に対し照射される一方、下部光源Ｌからは、黄色
（Ｙ）の色フィルタ６２を通して、黄色（Ｙ）に着色さ
れた光が低射方向で検査対象物２に対し照射されること
になる。

【００６２】このため、上記第１実施例で説明した図５
に示すパターン１のケースである、上部光源Ｕがマゼン
ダ色（Ｍ）の照明光で、下部光源Ｌが黄色（Ｙ）の照明
光の場合と実質的に同じ構成となり、上記第１実施例と
同様に、１か所における１回の撮像により、全方向、低
射方向および落射方向の３種類の照射モードによる撮像
データが同時に得られ、従来技術と比較して、カラーラ
インセンサカメラや光源の台数が少なくなり、装置の構
成が簡単になると共に、装置自体の大きさも小さくな
り、装置が安価になり、さらには短時間で欠陥検査を行
うことが可能になる。

【００６３】次に、本発明に係る画像処理装置の第３実
施例について説明する。

【００６４】この第３実施例の構成は、上記第２実施例
の構成とほぼ同じであり、上記第２実施例のように上部
光源Ｕおよび下部光源Ｌの周囲に、当該上部光源Ｕおよ
び下部上限Ｌからの白色光を着色するための色フィルタ
６１，６２を設けるのではなく、上部光源Ｕおよび下部
光源Ｌと、検査対象物２との間に、各々、当該上部光源
Ｕおよび下部上限Ｌからの白色光を着色するため、例え
ばマゼンダ色（Ｍ）の色フィルタ６３や、黄色（Ｙ）の
色フィルタ６４を設けるようにしたことを特徴としてい
る。

【００６５】従って、この第３実施例によっても、上記
第２実施例と同様に、上部光源Ｕからはマゼンダ色
（Ｍ）の色フィルタ６３を通してマゼンダ色（Ｍ）に着
色された光が落射方向で検査対象物２に対し照射される
一方、下部光源Ｌからは、黄色（Ｙ）の色フィルタ６４
を通して黄色（Ｙ）に着色された光が低射方向で検査対
象物２に対し照射されるので、上記第１実施例および第
２実施例と同様の効果が得られる。

【００６６】次に、本発明に係る画像処理装置の第４実
施例について説明する。

【００６７】この第４実施例は、上記第１実施例〜上記
第３実施例の場合と比較して、上部光源Ｕからの落射方
向、および下部光源Ｌからの低射方向の照射光の指向性
を高めるように構成したもので、上記第３実施例の構成
にさらに改良を加えたことを特徴としている。

【００６８】図９に、この第４実施例の特徴部分の構成
を示す。

【００６９】この第４実施例では、図に示すように、上
部光源Ｕおよび下部光源Ｌに上記第２実施例および第３
実施例と同様に、白色光等の全照明光波長帯域を有する
光源を用いているので、上部光源Ｕと検査対象物２との
間に、当該上部光源Ｕによる照明光を着色するための例
えばマゼンダ色（Ｍ）の透明フィルム等の色フィルタ６
５を設けると共に、上部光源Ｕおよび下部光源Ｌからの
照射光の指向性を高めるため、この色フィルタ６５を通
過して着色して出された照射光を集光して指向性を高め
る光ケーブル等の導光路７１と、この導光路７１を通っ
た指向性の高い光を落射方向から照射する照射ヘッド８
１とを設けている。

【００７０】また、下部光源Ｌと検査対象物２との間に
も、同様にして、当該下部光源Ｌによる照明光を着色す
るための例えば黄色（Ｙ）の透明フィルム等の色フィル
タ６６と、この色フィルタ６６を通過して着色して出さ
れた照射光を集光して指向性を高める光ケーブル等の導
光路７２と、この導光路７２を通った指向性の高い光を
低射方向から照射する照射ヘッド８２と、を設けてい
る。

【００７１】なお、この第４実施例でも、図示はしてな
いが、上記第１実施例〜第３実施例と同様に、上部光源
Ｕおよび下部光源Ｌの周囲に、当該上部光源Ｕおよび下
部光源Ｌの背後に漏れる照射光を導光路７１，７２に集
光するための反射板を設けるようにしても良い。

【００７２】従って、この第４実施例によれば、上記第
２実施例および第３実施例と同様に白色光の上部光源Ｕ
および下部光源Ｌであっても、色フィルタ６５，６６を
通すことによって、各々、マゼンダ色（Ｍ）や黄色
（Ｙ）等の照明光の場合のように各照明光の色で検査対
象物２に対し照射することが可能になり、上記第１実施
例の場合と同様に、１回の撮像により３種類の照射モー
ドによる撮像データが同時に得られ、本装置の構成が簡
単になり、本装置が安価になる等の効果が得られると共
に、導光路７１，７２および照射ヘッド８１，８２によ
り、照明光の指向性が高められているので、より各照射
モードにおいて得られる撮像データの検出レベルが向上
することになる。

【００７３】なお、この第４実施例は、上部光源Ｕおよ
び下部光源Ｌと検査対象物２との間に色フィルタを設け
た上記第３実施例の構成を改良して説明したが、本発明
では、上記第２実施例や、この照射光の指向性を高める
第４実施例を、白色光の光源を用いない上記第１実施例
に適用するようにしても良い。なお、上記第１実施例に
適用する場合、上部光源Ｕおよび下部光源Ｌは、それ自
体の照明光がマゼンダ（Ｍ）や黄色（Ｙ）等の所定の色
に着色されているため、第４実施例を示す図９において
色フィルタ６５，６６が不要となる。

【００７４】次に、本発明に係る画像処理装置の第５実
施例について説明する。

【００７５】この第５実施例は、上記第１実施例〜上記
第４実施例において上部光源Ｕおよび下部光源Ｌの周囲
に反射板５を設けた場合の構成をさらに改良したもの
で、全方向照射を改善したことを特徴としている。

【００７６】図１０に、この第５実施例の特徴部分の構
成を示す。

【００７７】この図１０に示す第５実施例は、反射板５
を設けている上記第１実施例に、補助光源９１およびハ
ーフミラー９２を追加して、全方向照射の照度を改善し
た例を示している。

【００７８】具体的には、図に示すように、カラーライ
ンセンサカメラ３と検査対象物２とを結ぶ線上から横方
向にずれた位置に、上部光源Ｕと同一色の光源である補
助光源９１を設けると共に、カラーラインセンサカメラ
１０の下方である検査対象物２とを結ぶ線上に、その補
助光源９１からの光を検査対象物２に照射するよう傾斜
させて配設したハーフミラー５０を設けている。

【００７９】これにより、カラーラインセンサカメラ１
０は、ハーフミラー１０を介して検査対象物２を撮像で
きると共に、補助光源５１からの光がハーフミラー１０
により反射されて、反射板５上の撮像スリット５１を通
過して検査対象物２に照射される。

【００８０】このため、このような撮像スリット５１の
開口された反射板５を設けた構成の場合には、その撮像
スリット５１から上部光源Ｕからの光が漏れたり、また
撮像スリット５１の部分は反射板５がないので反射自体
が不可能であったので、検査対象物２における撮像スリ
ット５１の下方に当たる部分は他の部分より暗くなって
おり、完全な全方向照射が不可能であったが、ハーフミ
ラー９２を介した補助光源９１からの上部光源Ｕと同一
色の照射光によって、検査対象物２における撮像スリッ
ト５１の下方に当たる部分を明るくして、他の部分と同
様の明るさにすることができ、撮像スリット５２の部分
から漏れる上部光源Ｕの照射光の補填等が可能になる。

【００８１】従って、この第５実施例によれば、検査対
象物２に対しより完全な全方向照射が可能になり、全方
向モードにおける撮像データの検出レベルを、落射方向
や低射方向の他の照射モードと同レベルに向上させるこ
とができ、より完全な欠陥検査が可能になる。

【００８２】次に、本発明に係る画像処理装置の第６実
施例について説明する。

【００８３】この第６実施例は、上記第５実施例と同様
に、上記第１実施例〜第４実施例において上部光源Ｕお
よび下部光源Ｌの周囲に反射板５を設けた場合の構成を
さらに改良したものであるが、上記第５実施例とは異な
り、補助光源およびハーフミラーを用いずに全方向照射
強度を向上させたことを特徴としている。

【００８４】図１１に、この第６実施例の特徴部分の構
成を示す。

【００８５】この第６実施例では、上述したように、図
１０に示すように補助光源およびハーフミラーを用いず
に上記第１実施例の全方向照射強度を向上させたもの
で、具体的には、ラインカメラセンサ３から検査対象物
２に対する撮像方向Ｌ２を、検査対象物２の垂直線方向
Ｌ１に対し所定の微小角度だけ傾斜させる共に、その撮
像方向Ｌ２に対応させて反射板５上に開口する撮像スリ
ット５１の位置を若干反射板５上部中央よりオフセット
した位置（図１１上では、図上左側）に開口したことを
特徴としている。

【００８６】このため、この第６実施例によれば、図上
右側の上部光源Ｕａから出た光の一部は、図上右側の反
射板５ａにより反射され、方向Ｌ２´で検査対象物２に
照射されて、方向Ｌ２によりラインセンサカメラ３に入
射するようになり、図２、図７、図８等に示す上記第１
実施例〜第４実施例のように反射板５上部中央に撮像ス
リット５１を開口したものと比較して、反射板５で反射
されて検査対象物２に照射し、かつ、ラインセンサカメ
ラ３に届く光の照射方向Ｌ２´の角度が、より垂直方向
に近付くことが可能になり、より検査対象物２の真上部
分がより明るくなった全方向照射に近い照射状態が可能
になる。

【００８７】従って、この第６実施例によれば、上記第
５実施例のように補助光源やハーフミラーを設けなくて
も、上記第１実施例〜第４実施例と比較して、検査対象
物２に対しより全方向照射に近い照射状態が可能にな
り、補助光源やハーフミラー等の新たな部品を追加しな
いでも、全方向モードにおける撮像データの検出レベル
を落射方向や低射方向の他の照射モードと同レベルまで
近付けたより完全な欠陥検査が可能になる。

【００８８】次に、本発明に係る画像処理装置の第７実
施例について説明する。

【００８９】この第７実施例は、上記第１実施例〜第６
実施例のように、上部光源およびＵおよび下部光源Ｌの
照明色として、シアン色（Ｃ）、マゼンダ色（Ｍ）、お
よび黄色（Ｙ）の各色照明のうち各々任意の１色で照射
して、両光源Ｕ，Ｌ合わせてＣＭＹのうち２色で検査対
象物２に対し照射するようにするのではなく、補色関係
にある青緑色（Ｅ）とオレンジ色（Ｏ）との２色の照明
色で検査対象物２に対し照射することを特徴としてい
る。

【００９０】図１２に、この第７実施例に係る欠陥検査
装置の構成をブロック図により示す。

【００９１】この第７実施例では、図１２に示すよう
に、上部光源Ｕ´には照明色が青緑色（Ｅ）の光源を用
いる一方、下部光源Ｌ´には照明色がオレンジ色（Ｏ）
の光源を用いており、この青緑色（Ｅ）とオレンジ色
（Ｏ）とは後述するように補色関係にある。

【００９２】また、カラーラインセンサカメラ３´も、
青緑色（Ｅ）およびオレンジ色（Ｏ）の２色の波長帯域
を受光可能な受光波長帯域を有しており、ラインセンサ
カメラ３´から出力した青緑色（Ｅ）およびオレンジ色
（Ｏ）の撮像データ（図上Ｅ，Ｏ）はそれぞれ直接、欠
陥検査処理部４´へ出力すると共に、データ合成部（デ
ータ生成部）４７´に出力するように構成されている。

【００９３】データ合成部４７´は、カラーラインセン
サカメラ３´からの青緑色（Ｅ（第１の受光波長帯
域））およびオレンジ色（Ｏ（第１の受光波長帯域））
の撮像データを加算平均して白色光の合成データ（Ｅ＋
Ｏ（第２の受光波長帯域））として欠陥検査処理部４´
へ出力するように構成されている。

【００９４】欠陥検査処理部４´は、カラーラインセン
サカメラ３´からの青緑色（Ｅ）およびオレンジ色
（Ｏ）の撮像データ（図上Ｅ，Ｏ）、およびデータ合成
部４７´からの白色光の合成データ（Ｅ＋Ｏ）を入力し
て、それらのデータに基づいて、各照射モード毎に欠陥
検査を行うように構成されている。

【００９５】なお、データ合成部４７´を設けずに、カ
ラーラインセンサカメラ３´から出力した撮像データが
照射モード毎に分けられずに欠陥検査処理部４´に入力
して、欠陥検査処理部４´内に設けたデータ生成部で各
照射モード毎に分けられたり、加算平均して合成される
ようにしても良い。

【００９６】図１３に、この第７実施例における上部光
源Ｕ´および下部光源Ｌ´が検査対象物に対して照射す
る各照射光の色と、その照度との関係を示す。

【００９７】この図１３からも分かるように、本実施例
では、上部光源Ｕ´の青緑色（Ｅ）の照明光と、下部光
源Ｌのオレンジ色（Ｏ）の照明光とは、それぞれ両波長
の光を加えると、およそ４００nm〜７００nmの周波数帯
域の白色光になる補色関係であることを示している。

【００９８】従って、この第７実施例によれば、青緑色
（Ｅ）の上部光源Ｕ´、およびオレンジ色（Ｏ）の下部
光源Ｌ´により照射された検査対象物２をカラーライン
センサカメラ３´が撮像すると、欠陥検査処理部４´へ
はカラーラインセンサカメラ３´から直接、青緑色
（Ｅ）およびオレンジ色（Ｏ）の撮像データが入力する
と共に、データ合成部４７´を介して青緑色（Ｅ）およ
びオレンジ色（Ｏ）の撮像データが加算平均された白色
光の合成データ（Ｅ＋Ｏ）が入力するので、欠陥検査処
理部４´では、青緑色（Ｅ）の撮像データにより落射方
向モードの欠陥検査が可能となり、オレンジ色（Ｏ）の
撮像データにより低射方向モードの欠陥検査、白色光の
合成データ（Ｅ＋Ｏ）により全方向照射の全方向モード
の欠陥検査がそれぞれ可能となる。

【００９９】このため、この第７実施例によれば、青緑
色（Ｅ）やオレンジ色（Ｏ）等の補色関係にある２色の
照明でも、上記第１実施例〜上記第６実施例と同様の３
種類の照射モードの同時検査が可能になる。

【０１００】なお、この第７実施例においても、上記第
２実施例や第３実施例のように色フィルタを設ける構成
が可能であり、また、上記第４実施例のように指向性を
高めた構成にしたり、上記第５実施例および上記第６実
施例のように全方向照射の強度を高めるように構成して
も良い。

【０１０１】また、上記第１実施例〜第７実施例では、
説明の便宜上、１台のカラーラインセンサカメラ３で説
明していたが、本発明では、撮像箇所に複数台のカラー
ラインセンサカメラがあっても、またカラーラインセン
サカメラでなく、カラーエリアセンサカメラを使用して
も勿論良い。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、１回
の撮像を行うことによって全方向、低射方向、および落
射方向の３種類の照射モードによる画像が同時に得られ
るので、従来のように３種類の照射モード毎に照明とカ
ラーラインセンサカメラが必要になることはなくなり、
装置の構成が簡単になると共に、装置自体の大きさも小
さくなり、装置が安価になる。

【０１０３】また、１回の撮像により各照射モードの撮
像データが得られるので、従来とは異なり各照射モード
の撮像データには時間的なずれがなくなり、短時間で検
査を行えると共に、欠陥検査処理部における制御自体が
簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る欠陥検査装置の概略構成を示す構
成図。

【図２】本発明に係る欠陥検査装置の第１実施例の構成
をブロック図。

【図３】カラーラインセンサカメラにおけるＲＧＢ各色
の受光感度等を相対値で示す説明図。

【図４】上部光源Ｕおよび下部光源Ｌが検査対象物に対
して照射する各照射光の色とその照度との関係を示す説
明図。

【図５】上部光源Ｕおよび下部光源Ｌの照明色の組合わ
せによりカラーラインセンサカメラの各色で得られる照
射モードを示す説明図。

【図６】ハンダ付着部分等の検査対象物における欠陥状
態と、各照射モードにおける撮像データ、およびその欠
陥検査の判断結果を示す説明図。

【図７】本発明に係る欠陥検査装置の第２実施例の特徴
部分の構成を示す構成図。

【図８】本発明に係る欠陥検査装置の第３実施例の特徴
部分の構成を示す構成図。

【図９】本発明に係る欠陥検査装置の第４実施例の特徴
部分の構成を示す構成図。

【図１０】本発明に係る欠陥検査装置の第５実施例の特
徴部分の構成を示す構成図。

【図１１】本発明に係る欠陥検査装置の第６実施例の特
徴部分の構成を示す構成図。

【図１２】本発明に係る欠陥検査装置の第７実施例の特
徴部分の構成を示す構成図。

【図１３】第７実施例における上部光源Ｕ´および下部
光源Ｌ´が検査対象物に対して照射する各照射光の色
と、その照度との関係を示す説明図。

【図１４】従来の欠陥検査装置の概略構成を示す構成
図。

【符号の説明】

１ 搬送ベルト ２ 検査対象物 ３ カラーラインセンサカメラ（撮像手段） ４ 欠陥検査処理部（欠陥検査処理手段） ５ 反射板 ５１ 撮像スリット ６１〜６６ 色フィルタ ７１，７２ 導光路 ８１，８２ 照射ヘッド ９１ 補助光源 ９２ ハーフミラー Ｕ 上部光源（照射手段） Ｌ 下部光源（照射手段） ３´ カラーラインセンサカメラ（撮像手段） ４´ 欠陥検査処理部（欠陥検査処理手段）４７ ´ データ合成部（データ生成部） Ｕ´ 上部光源（照射手段） Ｌ´ 下部光源（照射手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 文彦 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−175309（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−166709（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−355351（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−209154（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/84 - 21/958 H01L 21/64 - 21/66

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象物に対し異なる角度から異なる
   色の光を照射すると共に、上記光を照射された当該検査
   対象物を撮像して、撮像データに基づき当該検査対象物
   の欠陥を検査する欠陥検査装置において、 異なる角度から異なる色の光を検査対象物に対し同時に
   照射する照射手段と、上記異なる色のうちいずれかひとつの色の波長帯域の少
   なくとも一部と重なる第１の受光波長帯域と、上記異な
   る色のうち複数の色に共通する波長帯域の少なくとも一
   部と重なる第２の受光波長帯域と を有し、上記照射手段
   によって照射された上記検査対象物を撮像する撮像手段
   と、 上記撮像手段から入力される第１および第２の受光波長
   帯域毎の撮像データから検査対象物の欠陥を判断する欠
   陥検査処理手段と、 を具備することを特徴とする欠陥検査装置。
2. 【請求項２】 検査対象物に対し異なる角度から異なる
   色の光を照射すると共に、上記光を照射された当該検査
   対象物を撮像して、撮像データに基づき当該検査対象物
   の欠陥を検査する欠陥検査装置において、 異なる角度から異なる色の光を検査対象物に対し同時に
   照射する照射手段と、 上記照射手段によって照射された上記検査対象物を撮像
   する撮像手段と、 上記異なる色のうちいずれかひとつの色の波長帯域の少
   なくとも一部と重なる第１の受光波長帯域と、上記異な
   る色のうち複数の色に共通する波長帯域の少なくとも一
   部と重なる第２の受光波長帯域とを有し、上記撮像手段
   から入力される検査対象物の撮像データから第１および
   第２の受光波長帯域毎の撮像データを合成または分離す
   るデータ生成手段と、 上記データ生成手段から入力される第１および第２の受
   光波長帯域毎の撮像データから検査対象物の欠陥を判断
   する欠陥検査処理手段と、 を具備することを特徴とする 欠陥検査装置。
3. 【請求項３】 照射手段が、検査対象物に対し高い角度
   の落射方向から光を照射する上部光源と、検査対象物に
   対し低い角度の低射方向から光を照射する下部光源とか
   ら構成されていて、 上記上部光源および下部光源は、各々、白色光ランプ
   と、その白色光ランプの 周囲を覆い、白色照射光を所定
   の色に着色して検査対象物に対し照射するための色フィ
   ルタと、から構成されている、 ことを特徴とする請求項１または２記載の欠陥検査装
   置。
4. 【請求項４】 照射手段が、検査対象物に対し高い角度
   の落射方向から光を照射する上部光源と、検査対象物に
   対し低い角度の低射方向から光を照射する下部光源とか
   ら構成されていて、 上記上部光源および下部光源は、各々、白色光ランプ
   と、その白色光ランプと検査対象物との間に設けられ、
   白色照射光を所定の色に着色して検査対象物に対し照射
   するための色フィルタと、から構成されている、 ことを特徴とする請求項１または２記載の 欠陥検査装
   置。
5. 【請求項５】 照射手段が、検査対象物に対し高い角度
   の落射方向から光を照射する上部光源と、検査対象物に
   対し低い角度の低射方向から光を照射する下部光源とか
   ら構成されていて、 上記上部光源および下部光源は、各々、白色光ランプ
   と、その白色光ランプと検査対象物との間に設けられ、
   白色照射光を所定の色に着色して検査対象物に対し照射
   するための色フィルタと、上記色フィルタから出た光を
   集めて検査対象物の方向に導光する導光路と、上記導光
   路終端に取り付けられ、導光路が導光した光を検査対象
   物へ照射する照射ヘッドと、から構成されている、 ことを特徴とする請求項１または２記載の 欠陥検査装
   置。
6. 【請求項６】 照射手段の周囲には、当該照射手段から
   検査対象物へ照射される光を集める反射板が設けられて
   いる、 ことを特徴とする請求項１または２記載の 欠陥検査装
   置。
7. 【請求項７】 撮像手段を検査対象物上の垂直線に対し
   一定角度だけ傾斜させてセットすると共に、照射手段の
   周囲に配設した反射板には撮像手段から検査対象物への
   照射方向に対応して反射板上部中央からオフセットした
   位置に撮像スリットを開口した、 ことを特徴とする請求項６記載の 欠陥検査装置。
8. 【請求項８】 撮像手段と検査対象物とを結ぶ線上から
   横方向にずれた位置に上部光源と同色の光を照射する補
   助光源を設けると共に、撮像手段と検査対象 物とを結ぶ
   線上にその補助光源からの照射光を検査対象物に照射す
   るよう傾けたハーフミラーを設けた、 ことを特徴とする請求項６記載の 欠陥検査装置。