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Description
本発明は、電子部品の外観を検査する外観検査装置に関する。 The present invention relates to an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of an electronic component.
ベアチップやCSP(Chip Size Package)等の各種電子部品は、外観が撮像され、クラックや欠け、あるいは疵の有無が検査された後に出荷される。例えば、内部に配線層を備える電子部品においては、内側まで食い込んだクラックが存在していた場合、配線の断線が疑われる。このため、外観検査は、電子部品の不良品を判別する上で重要である。
特許文献1には、電子部品(半導体素子)の上部及び2つの側部を1台のカメラで撮像する外観検査装置の具体例が記載されている。電子部品の上部及び2つの側部の撮像を1台のカメラで行うことにより、カメラの台数を抑制することができる。
Various electronic components such as bare chips and CSP (Chip Size Package) are shipped after the appearance is imaged and the presence or absence of cracks, chips or wrinkles is inspected. For example, in an electronic component having a wiring layer inside, if there is a crack that has penetrated to the inside, disconnection of the wiring is suspected. For this reason, the appearance inspection is important for determining defective electronic components.
ところで、近年では、電子部品の小型化に伴い、外観検査において、マイクロメートルオーダーの精度がしばしば求められ、高画素数のカメラが採用されている。
しかしながら、画素数の多いカメラを用いると、撮像した画像のデータが大きくなって、データ転送や、画像の分析処理に長い時間を要し、結果として、一つあたりの電子部品の外観検査に要する時間が長くなるという課題が生じる。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、直方体状の電子部品の検査対象領域を、処理時間が長くなるのを抑制した上で、外観検査する外観検査装置を提供することを目的とする。
By the way, in recent years, with the downsizing of electronic parts, in the appearance inspection, accuracy on the order of micrometers is often required, and a camera with a high pixel count is employed.
However, if a camera with a large number of pixels is used, the data of the captured image becomes large, and it takes a long time for data transfer and image analysis processing. As a result, it is necessary for visual inspection of each electronic component. The problem that time will become long arises.
The present invention is made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an appearance inspection apparatus for inspecting an inspection target region of a rectangular parallelepiped electronic component while suppressing an increase in processing time. To do.
前記目的に沿う本発明に係る外観検査装置は、対向する側部A、Bを備える直方体状の電子部品の検査対象領域を外観検査する外観検査装置において、前記検査対象領域は、前記側部Aの一側及び他側と、前記側部Bの一側及び他側とに存在し、前記検査対象領域の異なる部分をそれぞれ撮像する第1、第2の撮像手段と、光の進行方向を変えて、前記第1の撮像手段が撮像している第1の画像に、前記側部Aの一側及び前記側部Bの一側を収めさせると共に、前記第2の撮像手段が撮像している第2の画像に、前記側部Aの他側及び前記側部Bの他側を収めさせる光路調整手段と、前記側部A、Bで反射される光をそれぞれ照射する照明a、bとを備え、前記光路調整手段は、前記側部A、Bにそれぞれ対向するビームスプリッタA1、B1を備え、前記照明aから照射された光は、前記ビームスプリッタA1を通過し前記側面Aで反射して、該ビームスプリッタA1を通過し前記第1、第2の撮像手段に向かい、前記照明bから照射された光は、前記ビームスプリッタB1を通過し前記側面Bで反射して、該ビームスプリッタB1を通過し前記第1、第2の撮像手段に向かい、前記ビームスプリッタA1及び前記照明aは一体となって、前記側部A、Bが対向する方向に移動可能であり、前記ビームスプリッタB1及び前記照明bは一体となって、前記側部A、Bが対向する方向に移動可能である。なお、直方体状は、立方体状を含む。 The appearance inspection apparatus according to the present invention that meets the above-described object is an appearance inspection apparatus that visually inspects an inspection target area of a rectangular parallelepiped electronic component having opposing side parts A and B , wherein the inspection target area is the side part A. The first and second imaging means for imaging different portions of the inspection target area , which are present on one side and the other side, and one side and the other side of the side part B, respectively, change the traveling direction of light. Thus, the first image picked up by the first image pickup means is caused to contain one side of the side part A and one side of the side part B, and the second image pickup means is picking up an image. Optical path adjusting means for accommodating the other side of the side part A and the other side of the side part B on the second image, and illuminations a and b for irradiating the light reflected by the side parts A and B, respectively. wherein the optical path adjusting means, the side a, the beam splitter A1 which respectively face the B, B The light emitted from the illumination a passes through the beam splitter A1, is reflected by the side surface A, passes through the beam splitter A1, and travels toward the first and second imaging means, and the illumination b. The light emitted from the beam splitter B1 passes through the beam splitter B1, is reflected by the side surface B, passes through the beam splitter B1, travels toward the first and second imaging means, and the beam splitter A1 and the illumination a are The side portions A and B can be moved together in the facing direction, and the beam splitter B1 and the illumination b can be moved together in the facing direction. The The rectangular parallelepiped shape includes a cubic shape.
本発明に係る外観検査装置において、前記光路調整手段は、前記第1の画像に、前記電子部品の底部の前記側部A側及び前記側部B側それぞれの一側を、更に収めさせ、前記第2の画像に、前記底部の前記側部A側及び前記側部B側それぞれの他側を、更に収めさせるのが好ましい。 In the appearance inspection apparatus according to the present invention, the optical path adjusting means further accommodates one side of each of the side part A side and the side part B side of the bottom part of the electronic component in the first image, It is preferable that the second image further includes the other side of the bottom portion on the side A side and the side B side.
本発明に係る外観検査装置において、前記光路調整手段は、前記ビームスプリッタA1の下側に設けられたビームスプリッタA2及び前記ビームスプリッタB1の下側に設けられたビームスプリッタB2を更に備え、前記照明aから照射された光は、更に、前記ビームスプリッタA2を通過して前記底部の前記側部A側で反射し、該ビームスプリッタA2を通過して前記第1、第2の撮像手段に向かい、前記照明bから照射された光は、更に、前記ビームスプリッタB2を通過して前記底部の前記側部B側で反射し、該ビームスプリッタB2を通過して前記第1、第2の撮像手段に向かい、前記ビームスプリッタA2は、前記ビームスプリッタA1及び前記照明aと一体となって、前記側部A、Bが対向する方向に移動可能であり、前記ビームスプリッタB2は、前記ビームスプリッタB1及び前記照明bと一体となって、前記側部A、Bが対向する方向に移動可能であるのが好ましい。 In the appearance inspection apparatus according to the present invention, the optical path adjusting means further includes a beam splitter A2 provided below the beam splitter A1 and a beam splitter B2 provided below the beam splitter B1, and the illumination The light emitted from a further passes through the beam splitter A2, is reflected on the side A side of the bottom, passes through the beam splitter A2, and travels toward the first and second imaging means, The light emitted from the illumination b further passes through the beam splitter B2 and is reflected on the side B side of the bottom, passes through the beam splitter B2 and passes to the first and second imaging means. Oppositely, the beam splitter A2 is integrated with the beam splitter A1 and the illumination a and is movable in a direction in which the side portions A and B face each other. Splitter B2, the become a beam splitter B1 and the illumination b integral with the side A, B is preferably movable in opposite directions.
本発明に係る外観検査装置において、前記第1、第2の画像を合わせて、前記側部A全体の像及び前記側部B全体の像を得るのが好ましい。 In the appearance inspection apparatus according to the present invention, it is preferable that the first and second images are combined to obtain an image of the entire side portion A and an image of the entire side portion B.
本発明に係る外観検査装置において、前記電子部品の側部A、Bを撮像するN個の撮像手段を更に備え、前記光路調整手段は、前記N個の撮像手段がそれぞれ撮像する画像に、前記側部Aの一部及び前記側部Bの一部をそれぞれ収めさせ、前記第1、第2の画像及び前記N個の撮像手段が撮像する画像を合わせて、前記側部A全体の像及び前記側部B全体の像を得させることもできる。但し、Nは、自然数である。 The visual inspection apparatus according to the present invention further includes N imaging means for imaging the side portions A and B of the electronic component, and the optical path adjustment means is configured to display the images captured by the N imaging means, A part of the side part A and a part of the side part B are respectively accommodated, and the first and second images and the images picked up by the N imaging means are combined, An image of the entire side portion B can be obtained. However, N is a natural number.
本発明に係る外観検査装置において、前記光路調整手段は、光を屈折又は反射させて、前記側部A全体の像及び前記側部B全体の像を仮想枠内に並列に収めさせる光路調節ブロックを備え、前記第1、第2の撮像手段は、前記仮想枠の一側及び他側をそれぞれとらえるのが好ましい。 In the appearance inspection apparatus according to the present invention, the optical path adjusting means refracts or reflects light so that the entire image of the side part A and the entire image of the side part B are stored in parallel within a virtual frame. It is preferable that the first and second imaging means capture one side and the other side of the virtual frame.
本発明に係る外観検査装置において、光を屈折又は反射させて、前記仮想枠の一側をとらえていた前記第1の撮像手段に、前記仮想枠の中心側をとらえさせる光路シフト機構を、更に備えるのが好ましい。 In the visual inspection apparatus according to the present invention, an optical path shift mechanism that refracts or reflects light and causes the first imaging unit that has captured one side of the virtual frame to capture the center side of the virtual frame, It is preferable to provide.
本発明に係る外観検査装置において、前記第1の撮像手段の、該第1の撮像手段の撮像方向に沿った位置、及び、前記第2の撮像手段の、該第2の撮像手段の撮像方向に沿った位置を調整する位置決め機構を、更に備えるのが好ましい。 In the appearance inspection apparatus according to the present invention, the position of the first imaging unit along the imaging direction of the first imaging unit, and the imaging direction of the second imaging unit of the second imaging unit. It is preferable to further include a positioning mechanism that adjusts the position along the line.
本発明に係る外観検査装置は、電子部品の検査対象領域の異なる部分(例えば、側部の一側及び他側)をそれぞれ撮像する第1、第2の撮像手段を備えるので、検査対象領域の像は、複数の撮像手段がそれぞれ撮像する画像に分割される。このため、1台の撮像手段のみで撮像するのに比べ、撮像された全体の画像における外観検査に不要な領域が抑制され、結果として、外観検査を行うための処理時間を短縮可能である。
なお、光路調整手段を備えるため、第1、第2の撮像手段の配置が限定されるのを抑制可能である。
The visual inspection apparatus according to the present invention includes first and second imaging units that respectively image different parts (for example, one side and the other side) of the inspection target area of the electronic component. The image is divided into images picked up by a plurality of image pickup means. For this reason, compared with imaging with only one imaging unit, an area unnecessary for appearance inspection in the entire captured image is suppressed, and as a result, processing time for performing appearance inspection can be shortened.
Since the optical path adjustment means is provided, it is possible to suppress the arrangement of the first and second imaging means from being limited.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1、図2に示すように、本発明の一実施の形態に係る外観検査装置10は、直方体状(立方体状を含む)の電子部品11の検査対象領域の異なる部分をそれぞれ外観撮像する撮像手段12(第1の撮像手段)及び撮像手段13(第2の撮像手段)と、光の進行方向を変える光路調整手段14とを備えて、電子部品11の対向する(幅方向両側にそれぞれ設けられた)側部15(側部A)及び側部16(側部B)を外観検査する装置である。本実施の形態では、検査対象領域が、側部15の一側及び他側と、側部16の一側及び他側にそれぞれ存在している。以下、詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, an
外観検査装置10によって外観検査がなされる平面視して矩形状の電子部品11は、図1、図2に示すように、厚みに比べて幅及び奥行きが長く、矩形(正方形を含む、以下、同じ)の板状に形成されている。
外観検査装置10は、電子部品11の上側を吸着する複数のノズル(ワーク保持部の一例)17を有し、筒状の各ノズル17は、吸着保持して水平に保った電子部品11を、順次、側部15、16が撮像される一の位置(以下、「検査位置P」ともいう)へ搬送する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
検査位置Pに搬送された電子部品11の近傍には、図1に示すように、光路調整手段14が設けられ、光路調整手段14は、電子部品11から離れた位置に配された複数のビームスプリッタ18〜26を備えている。以下、電子部品11が検査位置Pに配されていることを前提に説明する。
側面視してのビームスプリッタ18、19は、電子部品11と同じ高さ位置に設けられ、ビームスプリッタ18、19と同形状のビームスプリッタ20、21は、それぞれ、ビームスプリッタ18、19に密着した状態で、側部15、16に対向して配置されている。
As shown in FIG. 1, an optical
The
側面視して平行四辺形のビームスプリッタ22、23は、ビームスプリッタ20の下部及びビームスプリッタ21の下部にそれぞれ固定されている。ビームスプリッタ24、25は、ビームスプリッタ22、23の下方に、ビームスプリッタ22、23から間隔を空けて配置されている。同形状のビームスプリッタ24、25は、密着して設けられている。ビームスプリッタ24、25の下方には、ビームスプリッタ26が、ビームスプリッタ24、25から離れた位置に設けられている。
なお、ビームスプリッタ18〜26は、図示しない支持部材によって、固定されている。ビームスプリッタ18〜26以外の形状のビームスプリッタによって、光路調整手段を形成してもよい。
Viewed from the side, the
The
ビームスプリッタ18、20と同じ高さ位置には、電子部品11とは反対側にビームスプリッタ18、20から間隔を空けて、照明27が設けられ、ビームスプリッタ19、21と同じ高さ位置には、電子部品11とは反対側にビームスプリッタ19、21から間隔を空けて、照明28が設けられている。照明27、28は、それぞれ、ビームスプリッタ18、20及びビームスプリッタ19、20を照らす向きに配置されている。
At the same height position as the
撮像手段12は、図1、図2に示すように、ビームスプリッタ24、25と同じ高さ位置で、固定部材29によって支持され、撮像手段12の撮像方向は、ビームスプリッタ24、25に向かって水平に保たれている。撮像手段13は、ビームスプリッタ26と同じ高さ位置で、固定部材30によって支持され、撮像手段13の撮像方向は、ビームスプリッタ26に向かって、水平に保たれている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
撮像手段12、13それぞれの撮像方向は、同じ方向である(即ち、撮像手段12の撮像方向と撮像手段13の撮像方向は、平行である)。以下、撮像手段12、13の撮像方向をY方向(Y方向正の向き)とし、Y方向と直交し、かつ、水平な方向をX方向とする。
電子部品11は、側部15、16の長手方向がX方向に沿っており、側部16は、側部15のY方向正側に配されている。図2に示すように、Y方向正の向きに側部15を見て(側部15を正面視して)、側部15の右側をX方向正側、側部15の左側をX方向負側とする。
撮像手段13は、撮像手段12よりX方向正側かつY方向正側で、撮像手段12より低い位置に配置されている。
The imaging directions of the
In the
The
固定部材29、30は、ねじ軸31に装着されたナットブロック32に固定されている。ねじ軸31は、Y方向に配置され、ねじ軸31に連結されたモータ33の駆動により回転してナットブロック32を移動させる。撮像手段12、13は、ねじ軸31の回転により、ナットブロック32と共に、Y方向正の向き、又は、Y方向負の向きに移動する。撮像手段12、13が移動する向きは、モータ33が回転する向きによって決定される。
なお、撮像手段12、13を移動させる機構は、ねじ軸とナットブロックを備えるものに限定されない。更に、撮像手段12を移動させる機構と、撮像手段13を移動させる機構とは、それぞれ独立していてもよい。
The fixing
Note that the mechanism for moving the imaging means 12 and 13 is not limited to one having a screw shaft and a nut block. Furthermore, the mechanism for moving the
以下、撮像手段12、13が、電子部品11の側部15、16を撮像する様子について説明する。
まず、照明27から照射された光は、図1に示すように、ビームスプリッタ18、20を順に透過して、電子部品11の側部15で反射し、Y方向負の向きに進みながらビームスプリッタ20内に進入した後、ビームスプリッタ18、20の境界で下向きに反射して、ビームスプリッタ22内に進入する。ビームスプリッタ22内で2回反射した光は、下向きに進みながら、ビームスプリッタ22から出て、ビームスプリッタ24内に進入した後、ビームスプリッタ24、25の境界で反射する光と、ビームスプリッタ25内に進入する光とに分岐する。ビームスプリッタ24、25の境界は、Y方向負側に向かって下がる方向に傾斜している。
Hereinafter, a state in which the
First, as shown in FIG. 1, the light emitted from the
ビームスプリッタ24、25の境界で反射した光は、撮像手段12に向かって、Y方向負の向きに進行し、撮像手段12が撮像している図2に示す画像12a(第1の画像)内に収められる。
一方、ビームスプリッタ25内に進入した光は、下向きに進んでビームスプリッタ26内に進入し、Y方向負の向きに進行し、撮像手段13が撮像している図2に示す画像13a(第2の画像)内に収められる。
The light reflected at the boundary between the
On the other hand, the light that has entered the
撮像手段12は、図2に示すように、電子部品11のX方向負側(一側)を撮像する位置にあり、撮像手段13は、電子部品11のX方向正側(他側)を撮像する位置にある。画像12aの下側半分には、側部15のX方向負側から中央までの領域がとらえられ、画像13aの下側半分には、側部15のX方向正側から中央までの領域がとらえられる。撮像手段12、13は、画像12aと画像13aを合わせて、電子部品11の側部15全体の像が得られるように配置されている。
As shown in FIG. 2, the
照明28から照射された光は、図1に示すように、ビームスプリッタ19、21を順に透過して、電子部品11の側部16でY方向正の向きに反射し、ビームスプリッタ21内に進入した後、ビームスプリッタ19、21の境界で下向きに反射して、ビームスプリッタ23内に進入する。ビームスプリッタ23内で2回反射した光は、下向きに進みながら、ビームスプリッタ23から出て、ビームスプリッタ24内に進入した後、ビームスプリッタ24、25の境界で反射する光と、ビームスプリッタ25内に進入する光とに分岐する。
As shown in FIG. 1, the light emitted from the
ビームスプリッタ24、25の境界で反射した光は、撮像手段12に向かって、Y方向負の向きに進行し、撮像手段12が撮像している図2に示す画像12a(第1の画像)内に収められる。
一方、ビームスプリッタ25内に進入した光は、下向きに進んでビームスプリッタ26内に進入し、Y方向負の向きに進行し、撮像手段13が撮像している図2に示す画像13a(第2の画像)内に収められる。
The light reflected at the boundary between the
On the other hand, the light that has entered the
その結果、下側半分に電子部品11の側部15のX方向負側から中央までの領域がとらえられている画像12aには、上側半分に、電子部品11の側部16のX方向負側から中央までの領域が、上下反対の像となって、とらえられる。そして、下側半分に電子部品11の側部15のX方向正側から中央までの領域がとらえられている画像13aには、上側半分に、側部16のX方向正側から中央までの領域が、上下反対の像となって、とらえられる。即ち、光路調整手段14は、画像12aに、電子部品11の側部15のX方向負側(一側)及び側部16のX方向負側(一側)を収めさせ、画像13aに、電子部品11の側部15のX方向正側(他側)及び側部16のX方向正側(他側)を収めさせる。
従って、画像12aと画像13aを合わせて、電子部品11の側部16全体の像が得られることになる。本実施の形態では、画像12aにとらえられている電子部品11の側部15、16それぞれの像の一部が、画像13aにとらえられている電子部品11の側部15、16それぞれの像の一部と重複している。
As a result, in the
Therefore, an image of the
ここで、矩形の仮想枠34が、図1に示すように、ビームスプリッタ22、23とビームスプリッタ24、25との間に、水平に保たれて、配されているとする。下から仮想枠34を見上げると、仮想枠34内には、図3に示すように、Y方向正側半分に、電子部品11の側部16全体の像がX方向に沿った状態で収まり、Y方向負側半分に、電子部品11の側部15全体の像がX方向に沿った状態で収まる。
Here, it is assumed that the rectangular
よって、ビームスプリッタ18、19、20、21、22、23は全体で、光を反射させて、電子部品11の側部15全体の像及び電子部品11の側部16全体の像を仮想枠34内に並列に収めさせていることになる。
本実施の形態では、主として、ビームスプリッタ18、19、20、21、22、23によって、光路調節ブロックが構成されている。
そして、撮像手段12が、電子部品11の側部15、16それぞれのX方向負側を撮像し、撮像手段13が、電子部品11の側部15、16それぞれのX方向正側を撮像しているのは、撮像手段12、13が、仮想枠34のX方向負側(一側)及びX方向正側(他側)をそれぞれとらえるように配置されていることを意味している。
Therefore, the
In the present embodiment, an optical path adjustment block is mainly configured by the
Then, the imaging means 12 images the X direction negative side of each of the
電子部品11の側部15全体の像及び電子部品11の側部16全体の像を仮想枠34内に並列に収めさせる構造を採用していることによって、撮像手段12、13それぞれが撮像する画像を合わせて、電子部品11の側部15、16全体の像を収めさせる設計を容易にしている。
なお、光路調節ブロックは、光の屈折のみを利用して、あるいは、光の反射と屈折を利用して、電子部品11の側部15全体の像及び電子部品11の側部16全体の像を仮想枠34内に収めるように設計されていてもよい。
By adopting a structure in which an image of the
The optical path adjustment block uses only the refraction of light or uses the reflection and refraction of light to display the image of the
撮像手段12、13には、図2に示すように画像処理手段40が接続され、画像処理手段40は、画像12aのデータ及び画像13aのデータを撮像手段12、13からそれぞれ取得し、ソフトウェアプログラムを用いて、電子部品11の側部15、16のクラックや欠けの有無等を検査する(本実施の形態では、側部15全体と側部16全体とが検査対象領域である)。クラックや欠けの有無等の検査は、画像12a、13aのそれぞれについて行ってもよいし、画像12a、13aを合成して電子部品11の側部15全体の像及び側部16全体の像を得、側部15全体の像及び側部16全体の像それぞれに対して行ってもよい。画像処理手段40は、ソフトウェアプログラムが格納された記憶媒体、CPU及びメモリを備えている。
As shown in FIG. 2, the image processing means 40 is connected to the imaging means 12 and 13, and the image processing means 40 acquires the data of the
通常の撮像手段の受光範囲は、正方形状であるため、特に、厚みに比べて側部A、Bの横幅が長い電子部品11のような電子部品を1つの撮像手段で撮像する場合、撮像された画像には、側部A、B以外の領域が多く含まれることになる。その結果、側部A全体及び側部B全体を外観検査するために撮像される画像のデータサイズが大きくなって、撮像された画像を画像処理手段に転送する時間や、画像処理手段による外観検査の処理時間が長くなる。
これに対し、本実施の形態のように、2台の撮像手段12、13を用いて、2つの画像12a、13aを得る場合、撮像手段12、13より画素数が多い撮像手段を1台用いるのに比べ、画像全体のデータが大きくなるのを抑制でき、撮像した画像の転送や、画像処理手段40による外観検査の処理時間が短縮され、1つの電子部品の側部A全体及び側部B全体の外観検査に要する時間を短縮できる。更に、2つの画像データに対しては、画像データの転送や画像処理手段による2つの画像の外観検査の処理を並列して行うことができるので、本実施の形態では、その点においても、外観検査の時間短縮が可能である。
しかも、複数の撮像手段を用いる本実施の形態では、撮像された画像において、電子部品の側部A全体及び側部B全体に対応する画素の数が少なくなるのを抑制でき、検査精度の低下も回避可能である。
Since the light receiving range of a normal image pickup means is a square shape, the image is picked up particularly when an image of an electronic component such as the
On the other hand, when two
In addition, in the present embodiment using a plurality of image pickup means, it is possible to suppress a decrease in the number of pixels corresponding to the entire side part A and the entire side part B of the electronic component in the picked-up image, resulting in a decrease in inspection accuracy. Can also be avoided.
また、本実施の形態では、撮像手段12、13それぞれに、単焦点のカメラを採用している。このため、側部Aと側部B間の距離が異なる様々な大きさの電子部品に対して、側部A、Bを鮮明に撮像するには、側部Aと側部B間の距離に応じて、撮像手段12、13の光学距離を調整する必要がある。
外観検査装置10においては、モータ33の作動により、撮像手段12のY方向(即ち、撮像手段12の撮像方向)に沿った位置、及び、撮像手段13のY方向(即ち、撮像手段13の撮像方向)に沿った位置を変えることにより、撮像手段12、13の光学距離を調整する。
なお、本実施の形態では、位置決め機構が、主として、ねじ軸31、ナットブロック32及びモータ33によって構成されている。
In the present embodiment, a single-focus camera is employed for each of the imaging means 12 and 13. For this reason, in order to clearly image the side parts A and B for various sizes of electronic components having different distances between the side part A and the side part B, the distance between the side part A and the side part B is set to be the same. Accordingly, it is necessary to adjust the optical distance of the imaging means 12 and 13.
In the
In the present embodiment, the positioning mechanism is mainly composed of the
そして、ビームスプリッタ24、25と撮像手段12の間には、光を反射させる図4(A)に示す光路シフト機構35を設けてもよい。光路シフト機構35は、図4(A)に示すように、複数のビームスプリッタ36、37、38を備えている。ビームスプリッタ36、37は密着し、ビームスプリッタ38は、ビームスプリッタ37からX方向負の向きに距離を有する位置に設けられている。
Further, an optical
ビームスプリッタ24からY方向負の向きに進む光は、ビームスプリッタ36、37を反射しながら通過して、ビームスプリッタ38内に進入し、ビームスプリッタ38からY方向負の向きに出て、撮像手段12に向かう。ビームスプリッタ38から出た光は、ビームスプリッタ36に進入する際に比べて、X方向負側を、進行する。従って、光路シフト機構35は、光を反射させて、仮想枠34のX方向負側をとらえていた撮像手段12に、仮想枠34の中心側をとらえさせることができる。
このため、側部Aの全体及び側部Bの全体が、撮像手段12が撮像する画像内に収まる大きさの電子部品の場合、光路シフト機構35を用いることで、撮像手段12は、電子部品の側部A及び側部Bの全体を、1つの画像に収めることが可能となる。
The light traveling in the Y direction negative direction from the
For this reason, when the entire side part A and the entire side part B are electronic components having a size that can be accommodated in an image captured by the
光路シフト機構は、複数のビームスプリッタを備えるものに限定されず、例えば、図4(B)に示す、平面視して矩形の1つのビームスプリッタ39によって構成される光路シフト機構35aであってもよい。ビームスプリッタ39は、図4(B)に示すように、X方向及びY方向それぞれに対して傾いて配置され、光の屈折を利用して、仮想枠34のX方向負側をとらえていた撮像手段12に、仮想枠34の中心側をとらえさせ、電子部品の側部A及び側部Bの全体を、1つの画像に収めさせる。
The optical path shift mechanism is not limited to the one provided with a plurality of beam splitters. For example, even if the optical
ここまで、撮像手段12、13によって、電子部品11の側部15、16を撮像する外観検査装置10を説明したが、図5に示す外観検査装置50は、撮像手段12、13によって、電子部品11の側部15、16に加え、電子部品11の底部51の一部を撮像するものである。以下、外観検査装置50について、説明する。但し、外観検査装置10と同様の構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略する。
Up to this point, the
外観検査装置50は、図5に示すように、光の進行方向を変える光路調整手段52を備えている。光路調整手段52は、ビームスプリッタ24、25、26に加え、電子部品11の側部15、16にそれぞれ対向するビームスプリッタ53、54、ビームスプリッタ53の下側に設けられたビームスプリッタ55、56、ビームスプリッタ54の下側に設けられたビームスプリッタ57、58、及び、電子部品11の下方に配されたビームスプリッタ59、60を備えている。
ビームスプリッタ55に対して、ビームスプリッタ53、56が密着し、ビームスプリッタ57に対して、ビームスプリッタ54、58が密着し、ビームスプリッタ59は、ビームスプリッタ60に接触している。
As shown in FIG. 5, the
The
ビームスプリッタ56の下方には、拡散板61と上向きに照射する照明62が配されている。ビームスプリッタ58の下方にも、拡散板63と上向きに照射する照明64が配されている。
照明62から照射され、拡散板61を透過した光は、ビームスプリッタ56、55、53を順に、通過した後、電子部品11の側部15で反射し、ビームスプリッタ53、55、59を順に通過し、ビームスプリッタ24に進入する。ビームスプリッタ24に進入した光は、ビームスプリッタ24、25の境界面で分岐し、一方は、Y方向負の向きに進行して、撮像手段12に向かい、他方は、ビームスプリッタ25、26を通過し、撮像手段13に向かって、Y方向負の向きに進む。
Below the
The light emitted from the
照明64から照射され、拡散板63を透過した光は、ビームスプリッタ58、57、54を順に、通過した後、電子部品11の側部16で反射し、ビームスプリッタ54、57、60を順に通過し、ビームスプリッタ24に進入する。ビームスプリッタ24に進入した光は、ビームスプリッタ24、25の境界面で分岐し、一方は、Y方向負の向きに進行して、撮像手段12に向かい、他方は、ビームスプリッタ25、26を通過し、撮像手段13に向かって、Y方向負の向きに進む。
The light emitted from the
その結果、撮像手段12が撮像する画像12b(第1の画像)には、図6(A)に示すように、電子部品11の側部15のX方向負側から中央までの領域と、電子部品11の側部16のX方向負側から中央までの領域がとらえられる。一方、撮像手段13が撮像する画像13b(第2の画像)には、図6(B)に示すように、電子部品11の側部15のX方向正側から中央までの領域と、電子部品11の側部16のX方向正側から中央までの領域がとらえられる。
画像12b、13bを合わせて、電子部品11の側部15全体の像、及び、電子部品11の側部16全体の像が得られる。
As a result, as shown in FIG. 6A, the
By combining the
また、照明62から照射され、拡散板61を透過した光は、図5に示すように、ビームスプリッタ56、55を順に、通過した後、電子部品11の底部51のY方向負側(側部15側)でも反射される。電子部品11の底部51のY方向負側で反射した光は、ビームスプリッタ55、59を通過し、下向きに進んで、ビームスプリッタ24に進入する。ビームスプリッタ24に進入した光は、ビームスプリッタ24、25の境界面で分岐し、一方は、Y方向負の向きに進行して、撮像手段12に向かい、他方は、ビームスプリッタ25、26を経由して、Y方向負の向きに進行し、撮像手段13に向かう。
Further, as shown in FIG. 5, the light emitted from the
照明64から照射され、拡散板63を透過した光は、ビームスプリッタ58、57を順に、通過した後、電子部品11の底部51のY方向正側(側部16側)でも反射される。電子部品11の底部51のY方向正側で反射した光は、ビームスプリッタ57、60を通過し、下向きに進んで、ビームスプリッタ24に進入する。ビームスプリッタ24に進入した光は、ビームスプリッタ24、25の境界面で分岐し、一方は、Y方向負の向きに進行して、撮像手段12に向かい、他方は、ビームスプリッタ25、26を経由して、Y方向負の向きに進行し、撮像手段13に向かう。
The light emitted from the
その結果、画像12bには、図6(A)に示すように、電子部品11の側部15、16それぞれのX方向負側に加えて、電子部品11の底部51のY方向負側(側部15側)のX方向負側(一側)、及び、電子部品11の底部51のY方向正側(側部16側)のX方向負側(一側)が収められる。そして、画像13bには、図6(B)に示すように、電子部品11の側部15、16それぞれのX方向正側に加えて、電子部品11の底部51のY方向負側(側部15側)のX方向正側(他側)、及び、電子部品11の底部51のY方向正側(側部16側)のX方向正側(他側)が収められる。
本実施の形態では、ビームスプリッタと空気の屈折率の差異を利用して、電子部品11の側部15、16と撮像手段12の光学上の距離、及び、電子部品11の底部51と撮像手段12の光学上の距離を揃え、撮像手段12に対して、電子部品11の側部15、16及び底部51の焦点が合うようにしている。この点、撮像手段13に対しても同じである。
更に、本実施の形態では、撮像手段12、13に、画像12b、13bを合わせて、電子部品11の底部51のY方向負側のX方向全体及び電子部品11の底部51のY方向正側のX方向全体が収められる。
As a result, in the
In the present embodiment, the optical distance between the
Further, in the present embodiment, the
また、外観検査装置50においては、図7(A)、(B)に示すように、ビームスプリッタ53、55、56、拡散板61及び照明62が、一体となってY方向に移動可能に設計され、ビームスプリッタ54、57、58、拡散板63及び照明64も、一体となってY方向に移動可能に設計されている。
これは、側部A、B間の距離又は厚みが、電子部品11とは異なる電子部品に対し、撮像手段12、13が、側部A、B、底部の側部A側、及び、底部の側部B側をそれぞれ鮮明に撮像すべく光学距離を調整するものである。
Further, in the
This is because the distance between the side parts A and B or the thickness of the electronic part is different from that of the
図7(B)に示す電子部品66は、側部67(側部A)と側部68(側部B)の距離が、電子部品11より長く、ビームスプリッタ53、55、56、拡散板61及び照明62の群と、ビームスプリッタ54、57、58、拡散板63及び照明64の群とが、Y方向に離れる向きに移動している。
ビームスプリッタ53、55、56、拡散板61及び照明62の群と、ビームスプリッタ54、57、58、拡散板63及び照明64の群とは、Y方向に加え、鉛直に移動可能に設計されていてもよい。
In the
The group of
また、外観検査装置10では、撮像手段12、13がX方向で異なる位置に配されているが、撮像手段12、13がX方向において同じ位置に配置されていてもよい。図8、図9に示す外観検査装置70は、X方向において同じ位置に設けられた撮像手段12、13によって、電子部品11の側部15、16とは別の対向する側部71(側部A)及び側部72(側部B)を撮像する。
以下、外観検査装置10と同様の構成については、同じ符号を付して詳細な説明を省略し、外見検査装置70について説明する。
In the
Hereinafter, the same components as those in the
電子部品11において、側部71、72はそれぞれ、図8、図9に示すように、側部15、16に対して垂直であり、側部15、16と同様に横に長い。電子部品11は、側部71、72が撮像される検査位置Qに搬送された際、側部71、72がY方向(即ち、撮像手段12、13の撮像方向)に沿った状態であり、側部71は、側部72に対して、X方向正側に位置する。
撮像手段13は、撮像手段12よりY方向正側、かつ、撮像手段12より低い位置に配されている。
In the
The
検査位置Qに配された電子部品11の近傍には、光の進行方向を変える光路調整手段73が設けられている。光路調整手段73は、複数のビームスプリッタ18〜23、74〜76を備えている。以下、電子部品11が検査位置Qに配されていることを前提に説明する。
密着したビームスプリッタ18、20は、電子部品11の側部71に対向配置され、密着したビームスプリッタ19、21は、電子部品11の側部72に対向配置されている。
ビームスプリッタ18〜23それぞれの他のビームスプリッタ18〜23それぞれに対する位置関係は、光路調整手段14と同じである。
In the vicinity of the
The closely-contacted
The positional relationship of each of the
ビームスプリッタ74、75は、ビームスプリッタ22、23より低い位置、かつ、撮像手段12と同じ高さ位置で、密着して設けられている。ビームスプリッタ74、75が密着した面は、Y方向負側に向かって下がる方向に傾斜している。
ビームスプリッタ76は、ビームスプリッタ74、75より低い位置で、撮像手段13と同じ高さに配されている。
なお、図8、図9では記載を省略しているが、ビームスプリッタ18、20と同じ高さ位置には、電子部品11とは反対側に、ビームスプリッタ18、20を照らす照明が設けられ、ビームスプリッタ19、21と同じ高さ位置には、電子部品11とは反対側に、ビームスプリッタ19、21を照らす照明が設けられている。
The
The
Although not shown in FIGS. 8 and 9, illumination that illuminates the
ビームスプリッタ18、20を照らす照明から照射され、電子部品11の側部71のY方向負側(一側)で反射した光は、ビームスプリッタ20内に進入し、ビームスプリッタ18、20の境界で下向きに反射した後、ビームスプリッタ22内に進入する。ビームスプリッタ22内に進入した光は、2回反射した後、ビームスプリッタ22から下向きに出て、ビームスプリッタ74に進入して、ビームスプリッタ74、75の境界(ビームスプリッタ74、75が密着した面)で反射し、撮像手段12に向かって、Y方向負側に進む。
ビームスプリッタ19、21を照らす照明から照射され、電子部品11の側部72のY方向負側(一側)で反射した光も、ビームスプリッタ21、23、74を順に同様に進んで、撮像手段12に向かう。
The light irradiated from the illumination for illuminating the
The light irradiated from the illumination that illuminates the
一方、ビームスプリッタ18、20を照らす照明から照射され、電子部品11の側部71のY方向正側(他側)で反射した光は、ビームスプリッタ20を通過して、ビームスプリッタ22内に進入し、ビームスプリッタ22から下向きに出た後、ビームスプリッタ74、75を通過して、ビームスプリッタ76内に進入し、反射して、Y方向負側に進路を変え、ビームスプリッタ76から出て、撮像手段13に向かう。
ビームスプリッタ19、21を照らす照明から照射され、電子部品11の側部72のY方向正側(他側)で反射した光も、ビームスプリッタ21、23、74、75、76を同様に進んで、撮像手段13に向かう。
On the other hand, the light irradiated from the illumination for illuminating the
The light irradiated from the illumination that illuminates the
結果として、撮像手段12が撮像する画像77(第1の画像)には、図9に示すように、左側半分に、電子部品11の側部72のY方向負側から中央までの領域がとらえられ、右側半分に、電子部品11の側部71のY方向負側から中央までの領域がとらえられる。電子部品11の側部71、72は、画像77において、それぞれの中央がそれぞれのY方向負側の上方に位置する。
As a result, the image 77 (first image) captured by the
撮像手段13が撮像する画像78(第2の画像)には、左側半分に、電子部品11の側部72のY方向正側から中央までの領域がとらえられ、右側半分に、電子部品11の側部71のY方向正側から中央までの領域がとらえられる。電子部品11の側部71、72は、画像78において、それぞれのY方向正側がそれぞれの中央より上方に位置する。
画像77、78を合わせて、電子部品11の側部71の全体の像及び電子部品11の側部72の全体の像を得ることができる。
In the image 78 (second image) captured by the imaging means 13, a region from the positive side in the Y direction of the
The
また、外観検査装置10、70を組み合わせることによって、電子部品11の4つの側部15、16、71、72の外観検査を行う外観検査設備を構成することもできる。外観検査設備においては、外周部に複数のノズル17が所定のピッチで円状に取り付けられた回転体(ターレット)が設けられ、各ノズル17は、昇降可能である。回転軸が上下方向に沿った回転体は、間欠的に所定角度回動して、各ノズル17に保持された電子部品11を、順次、検査位置P、Qに搬送する。各電子部品11は、側部15、16が電子部品11の搬送方向に沿った状態で、それぞれのノズル17に保持され、検査位置Pで側部15、16が外観検査され、検査位置Qで側部71、72が外観検査される。
In addition, by combining the
外観検査装置10は、外観検査装置10におけるX方向が、電子部品11の搬送方向に沿う配置で検査位置Pに設けられ、外観検査装置70は、外観検査装置70におけるX方向が、電子部品11の搬送方向に沿う配置で検査位置Qに設けられる。
ノズル17は、検査位置Pに電子部品11を搬送する際、及び、検査位置Pから別位置に電子部品11を搬送する際、上昇位置にあってもよいし、降下位置にあってもよい。これに対し、検査位置Qに電子部品11を搬送する際、及び、検査位置Qから別位置に電子部品11を搬送する際は、ノズル17を上昇位置に配することとなる。これは、検査位置Qにおいて、ノズル17を降下させた状態で、電子部品を搬送した場合、電子部品11がビームスプリッタ18、19、20、21等に接触するが、検査位置Pでは、接触しないためである。
In the
The
ここまで、第1、第2の画像を合わせて、電子部品の側部A全体の像及び電子部品の側部Bの全体の像を得る実施の形態について説明したが、第1、第2の画像を合わせても、電子部品A全体の像及び電子部品の側部B全体の像が得られないようにし、第1、第2の撮像手段を含めた3つ以上の撮像手段を用いて、電子部品A全体の像及び電子部品の側部B全体の像を得るようにしてもよい。3つ以上の撮像手段を用いる場合、第1、第2の撮像手段に加えて、検査位置に配された電子部品の側部A、Bを撮像するN個の撮像手段を設け(Nは自然数)、光路調整手段に、そのN個の撮像手段がそれぞれ撮像する画像に、側部Aの一部及び側部Bの一部をそれぞれ収め、第1、第2の画像及びそのN個の撮像手段がそれぞれ撮像する画像を合わせて、電子部品の側部A全体の像と電子部品の側部B全体の像とを得るようにすることができる。 Up to this point, the first and second images have been combined to obtain an image of the entire side A of the electronic component and an image of the entire side B of the electronic component. Even if the images are combined, an image of the entire electronic component A and an image of the entire side B of the electronic component are not obtained, and using three or more imaging means including the first and second imaging means, An image of the entire electronic component A and an image of the entire side B of the electronic component may be obtained. When three or more imaging means are used, in addition to the first and second imaging means, N imaging means for imaging the side parts A and B of the electronic component arranged at the inspection position are provided (N is a natural number) ), A part of the side part A and a part of the side part B are respectively stored in the optical path adjusting means in the images picked up by the N imaging means, and the first and second images and the N images are picked up. The images captured by the means can be combined to obtain an image of the entire side part A of the electronic component and an image of the entire side part B of the electronic component.
また、検査対象領域は、側部A、B以外の部位を含んでいてもよいし、側部A、B以外の部位のみであってもよいし、更に、側部A、Bの一方のみであってもよい。以下、図10、図11に示す、電子部品11の側部16のみを検査対象領域とする外観検査装置90について説明する。なお、外観検査装置10と同様の構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略する。
外観検査装置90は、図9、図10に示すように、外観検査装置10と比較して、ビームスプリッタ18、20、22及び照明27を有しておらず、光路調整手段91は、ビームスプリッタ19、21、23、24、25、26を備えている。従って、撮像手段12が撮像する画像92(第1の画像)には、電子部品11の側部16の一側から中央までがとらえられ、撮像手段13が撮像する画像93(第2の画像)には、電子部品11の側部16の他側から中央までがとらえられる。
Moreover, the region to be inspected may include a part other than the side parts A and B, may be a part other than the side parts A and B, and may be only one of the side parts A and B. There may be. Hereinafter, an
As shown in FIGS. 9 and 10, the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、外観検査がなされる電子部品は、側部に金属線からなる複数の端子を備えたものであってもよい。
また、光路調整手段を、電子部品と第1の撮像手段の光学経路の間、及び、電子部品と第2の撮像手段の光学経路の間の少なくとも一方に配置して、第1、第2の撮像手段の一方が他方の撮像範囲に入るのを抑制した上で、底部を第1、第2の画像に分割して撮像することも可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all changes in conditions and the like that do not depart from the gist are within the scope of the present invention.
For example, an electronic component subjected to appearance inspection may be provided with a plurality of terminals made of metal wires on the side.
In addition, the optical path adjusting means is disposed between at least one of the optical path between the electronic component and the first image pickup means and between the electronic component and the optical path of the second image pickup means. It is also possible to divide the bottom portion into first and second images while suppressing one of the imaging means from entering the other imaging range.
そして、第1、第2の撮像手段の各撮像方向は、非平行であってもよく、第1、第2の撮像手段の各撮像方向が非平行な場合、第1の撮像手段を、第1の撮像手段の撮像方向に沿った位置で移動させるハードウェアを、第2の撮像手段を、第2の撮像手段の撮像方向に沿った位置で移動させるハードウェアから独立して設ければよい。
更に、光路調整手段は、ビームスプリッタに加えて、光を反射するミラーを備えていてもよく、また、仮想枠内に、電子部品の側部A全体の像と電子部品の側部B全体の像を並列に収めるように設計されている必要はない。
The imaging directions of the first and second imaging means may be non-parallel. When the imaging directions of the first and second imaging means are non-parallel, the first imaging means is The hardware for moving the first imaging unit at a position along the imaging direction of the first imaging unit may be provided independently of the hardware for moving the second imaging unit at a position along the imaging direction of the second imaging unit. .
Further, the optical path adjusting means may include a mirror that reflects light in addition to the beam splitter, and the image of the entire side part A of the electronic component and the entire side part B of the electronic component are included in the virtual frame. It need not be designed to fit the images in parallel.
10:外観検査装置、11:電子部品、12:撮像手段、12a、12b:画像、13:撮像手段、13a、13b:画像、14:光路調整手段、15、16:側部、17:ノズル、18〜26:ビームスプリッタ、27、28:照明、29、30:固定部材、31:ねじ軸、32:ナットブロック、33:モータ、34:仮想枠、35、35a:光路シフト機構、36〜39:ビームスプリッタ、40:画像処理手段、50:外観検査装置、51:底部、52:光路調整手段、53〜60:ビームスプリッタ、61:拡散板、62:照明、63:拡散板、64:照明、66:電子部品、67、68:側部、70:外観検査装置、71、72:側部、73:光路調整手段、74〜76:ビームスプリッタ、77、78:画像、90:外観検査装置、91:光路調整手段、92、93:画像
10: Appearance inspection apparatus, 11: Electronic component, 12: Imaging means, 12a, 12b: Image, 13: Imaging means, 13a, 13b: Image, 14: Optical path adjustment means, 15, 16: Side, 17: Nozzle, 18-26: Beam splitter, 27, 28: Illumination, 29, 30: Fixing member, 31: Screw shaft, 32: Nut block, 33: Motor, 34: Virtual frame, 35, 35a: Optical path shift mechanism, 36-39 : Beam splitter, 40: Image processing means, 50: Visual inspection device, 51: Bottom, 52: Optical path adjusting means, 53-60: Beam splitter, 61: Diffuser, 62: Illumination, 63: Diffuser, 64: Illumination , 66: Electronic parts, 67, 68: Side, 70: Appearance inspection apparatus, 71, 72: Side, 73: Optical path adjustment means, 74-76: Beam splitter, 77, 78: Image, 90: Appearance inspection Location, 91: optical path adjusting means, 92 and 93: Image
Claims (8)
前記検査対象領域は、前記側部Aの一側及び他側と、前記側部Bの一側及び他側とに存在し、
前記検査対象領域の異なる部分をそれぞれ撮像する第1、第2の撮像手段と、
光の進行方向を変えて、前記第1の撮像手段が撮像している第1の画像に、前記側部Aの一側及び前記側部Bの一側を収めさせると共に、前記第2の撮像手段が撮像している第2の画像に、前記側部Aの他側及び前記側部Bの他側を収めさせる光路調整手段と、
前記側部A、Bで反射される光をそれぞれ照射する照明a、bとを備え、
前記光路調整手段は、前記側部A、Bにそれぞれ対向するビームスプリッタA1、B1を備え、
前記照明aから照射された光は、前記ビームスプリッタA1を通過し前記側面Aで反射して、該ビームスプリッタA1を通過し前記第1、第2の撮像手段に向かい、前記照明bから照射された光は、前記ビームスプリッタB1を通過し前記側面Bで反射して、該ビームスプリッタB1を通過し前記第1、第2の撮像手段に向かい、
前記ビームスプリッタA1及び前記照明aは一体となって、前記側部A、Bが対向する方向に移動可能であり、前記ビームスプリッタB1及び前記照明bは一体となって、前記側部A、Bが対向する方向に移動可能であることを特徴とする外観検査装置。 In the appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of the inspection target area of the rectangular parallelepiped electronic component having the side portions A and B facing each other ,
The region to be inspected exists on one side and the other side of the side portion A, and one side and the other side of the side portion B,
First and second imaging means for imaging different portions of the inspection target area,
While changing the traveling direction of light, the first image picked up by the first image pickup means is caused to contain one side of the side portion A and one side of the side portion B, and the second image pickup. Optical path adjusting means for accommodating the other side of the side part A and the other side of the side part B in a second image captured by the means ;
Illuminations a and b that respectively irradiate light reflected by the side portions A and B, and
The optical path adjusting means includes beam splitters A1 and B1 facing the side portions A and B, respectively.
The light emitted from the illumination a passes through the beam splitter A1, is reflected by the side surface A, passes through the beam splitter A1, travels to the first and second imaging means, and is emitted from the illumination b. The light passes through the beam splitter B1, is reflected by the side surface B, passes through the beam splitter B1, and travels toward the first and second imaging means.
The beam splitter A1 and the illumination a are integrated and movable in a direction in which the side portions A and B are opposed to each other, and the beam splitter B1 and the illumination b are integrated and the side portions A and B are integrated. There appearance inspection apparatus according to claim moveable der Rukoto in opposite directions.
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