JPWO2017033708A1 - Inspection device and inspection system - Google Patents
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Abstract
検査装置は、気体供給源から供給される気体が通過する気体供給経路と、電気エネルギーが供給されることにより電圧を印加する電極と、を備える。前記電極が印加する電圧によって、前記気体供給経路を通過した前記気体が電離し、大気圧において低温プラズマが発生する。前記検査装置にはヘッドが設けられ、前記ヘッドは、電気的に絶縁性を有する絶縁被膜が導電体にコーティングされる被検体に向かって発生した前記低温プラズマを噴射する噴射口を有する。The inspection apparatus includes a gas supply path through which a gas supplied from a gas supply source passes, and an electrode that applies a voltage when electric energy is supplied. The gas that has passed through the gas supply path is ionized by the voltage applied by the electrode, and low-temperature plasma is generated at atmospheric pressure. The inspection apparatus is provided with a head, and the head has an ejection port that ejects the low-temperature plasma generated toward a subject on which an electrically insulating film is coated on a conductor.
Description
本発明は、導電体に絶縁被膜がコーティングされる被検体において、絶縁被膜でのピンホールの有無、位置、数等を検査する検査装置に関する。また、その検査装置を備える検査システムに関する。 The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting the presence / absence, position, number, etc. of pinholes in an insulating film in a subject whose conductor is coated with an insulating film. Moreover, it is related with an inspection system provided with the inspection apparatus.
特開２００５−１３４２１８号公報には、膜を厚さ方向に貫通するピンホール（孔）の有無を検査する検査システムが開示されている。この検査システムでは、膜の一方の面側にヘリウムガス等の気体が供給されている。膜の他方の面側では、ヘッドが膜に対して移動し、ヘッドでは、電極によって電圧が印加されている。膜においてピンホールが存在する位置では、供給された気体が、膜の一方の面側から他方の面側にピンホールを通して流入する。そして、電極によって印加される電圧により、流入した気体が電離し、大気圧においてプラズマ（低温プラズマ）が発生する。発生したプラズマによる発光を光センサで検知することにより、プロセッサ等の制御装置が、膜において発光が検知された位置にピンホールが存在すると判断する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-134218 discloses an inspection system for inspecting the presence or absence of a pinhole (hole) penetrating a film in the thickness direction. In this inspection system, a gas such as helium gas is supplied to one surface side of the film. On the other surface side of the film, the head moves relative to the film, and a voltage is applied to the head by an electrode. In the position where the pinhole exists in the film, the supplied gas flows from the one surface side of the film to the other surface side through the pinhole. And the gas which flowed in is ionized by the voltage applied by the electrode, and plasma (low temperature plasma) is generated at atmospheric pressure. By detecting light emission by the generated plasma with an optical sensor, a control device such as a processor determines that a pinhole is present at a position where light emission is detected in the film.
例えば、絶縁被膜が導電体にコーティングされる被検体では、絶縁被膜の一方の面が導電体に密着している。このため、導電体にコーティングされる絶縁被膜において絶縁被膜を厚さ方向に貫通するピンホール（孔）の有無、位置等を検査する際に、絶縁被膜の一方の面側から他方の面側へ気体を流入させることができず、特開２００５−１３４２１８号公報の検査システムを用いても絶縁被膜におけるピンホールの有無、位置等が適切に認識されない。 For example, in a subject in which an insulating film is coated on a conductor, one surface of the insulating film is in close contact with the conductor. For this reason, when inspecting the presence, position, etc. of pinholes (holes) penetrating the insulating coating in the thickness direction in the insulating coating coated on the conductor, from one surface side of the insulating coating to the other surface side The gas cannot be introduced, and even if the inspection system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-134218 is used, the presence / absence, position, etc. of the pinhole in the insulating film is not properly recognized.
本発明は前記課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、導電体にコーティングされる絶縁被膜において、ピンホールの有無、位置等が適切に認識される検査装置及び検査システムを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an inspection apparatus and an inspection system in which the presence / absence, position, etc. of pinholes are appropriately recognized in an insulating film coated on a conductor. Is to provide.
前記目的を達成するため、本発明のある態様の検査装置は、気体供給源から供給される気体が通過する気体供給経路と、電気エネルギーが供給されることにより電圧を印加し、印加する電圧によって前記気体供給経路を通過した気体を電離させ、大気圧において低温プラズマを発生する電極と、電気的に絶縁された材料から形成される絶縁被膜が導電体にコーティングされる被検体に向かって前記低温プラズマを噴射する噴射口を有するヘッドと、を備える。 In order to achieve the above object, an inspection apparatus according to an aspect of the present invention applies a voltage by supplying a gas supply path through which a gas supplied from a gas supply source passes, and supplying electric energy. An electrode that ionizes the gas that has passed through the gas supply path and generates a low-temperature plasma at atmospheric pressure, and an object that is coated with an insulating film formed of an electrically insulated material, is directed toward the subject. And a head having an ejection port for ejecting plasma.
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１乃至図５を参照して説明する。(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
図１は、本実施形態の、導電体にコーティングされる絶縁被膜のピンホールの検査システム１の構成を示す図である。図１に示すように、検査システム１では、被検体２の検査が行われる。被検体２では、電気的に絶縁された材料から形成される絶縁被膜３が、導電体５にコーティングされている。このため、絶縁被膜３の一方の面は、導電体５に密着している。図１では、絶縁被膜３は、ドット状のハッチングで示されている。ここで、被検体２は、例えば、高周波処置具の導電ロッド（２）に絶縁被膜（３）がコーティングされたものである。この場合、導電ロッド（２）の先端部に形成されるエンドエフェクタにおいて、外表面の一部（例えば、処置対象と接触させる部位とは異なる部位）に、絶縁被膜（３）がコーティングされる。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
検査システム１は、検査装置１０を備え、検査装置１０の先端部には、ヘッド１１が設けられている。ヘッド１１の内部には、電極１２Ａ，１２Ｂが設けられている。電極１２Ａには、電気供給経路１３Ａの一端が接続され、電極１２Ｂには、電気供給経路１３Ｂの一端が接続されている。
The
また、検査システム１は、制御装置２０を備え、制御装置２０は、電源２１、駆動回路２２、プロセッサ２３及び記憶媒体２５を備える。電源２１は、例えばバッテリー又はコンセントであり、駆動回路２２は、電源２１からの電力を変換し、変換された電気エネルギーを出力する。駆動回路２２から出力された電気エネルギーは、電気供給経路１３Ａ，１３Ｂを通して、電極１２Ａ，１２Ｂに供給される。電極１２Ａ，１２Ｂに電気エネルギーが供給されることにより、電極１２Ａ，１２Ｂの間に電圧が印加される。なお、電源２１及び駆動回路２２は、制御装置２０と一体に設けられる必要はなく、例えば、制御装置２０とは別体のエネルギー出力装置（図示しない）に、電源２１及び駆動回路２２が設けられてもよい。
The
プロセッサ（制御部）２３は、検査システム１全体の制御を行い、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）を備える。プロセッサ２３は、バス等のインターフェースを介して記憶媒体２５に情報を記憶可能であるとともに、バス等などのインターフェースを介して記憶媒体２５から情報を読取り可能である。なお、プロセッサ２３は、１つに限るものではなく、例えば、複数のプロセッサ（２３）が設けられ、プロセッサ（２３）のそれぞれが他のプロセッサ（２３）とは異なる処理を行ってもよい。この場合、プロセッサ（２３）のそれぞれは、バス等のインターフェースを介して他のプロセッサ（２３）と情報交換可能である。また、例えば、複数の制御装置（２０）が設けられ、制御装置（２０）のそれぞれにプロセッサ（２３）が設けられてもよい。この場合、制御装置（２０）のそれぞれのプロセッサ（２３）は他の制御装置（２０）のプロセッサ（２３）とは異なる処理を行い、制御装置（２０）のそれぞれのプロセッサ（２３）は、バス等のインターフェースを介して他の制御装置（２０）のプロセッサ（２３）と情報交換可能である。
The processor (control unit) 23 controls the
プロセッサ２３は、駆動回路２２からの電気エネルギーの出力状態を制御する。また、プロセッサ２３には、駆動回路２２からの電気エネルギーの出力状態がフィードバックされる。駆動回路２２からの電気エネルギーの出力状態が制御されることにより、ヘッド１１において電極１２Ａ，１２Ｂの間に印加される電圧が調整される。
The
検査システム１では、検査装置１０の内部を通って気体供給経路１５が延設されている。気体供給経路１５は、気体供給源であるボンベ１６に接続されている。ボンベ１６に貯められた気体は、気体供給経路１５を通過して、ヘッド１１の内部の電極１２Ａ，１２Ｂの近傍（電極１２Ａ，１２Ｂの間）へ供給される。ここで、気体供給経路１５を通して供給される気体は、例えば、ヘリウム、アルゴン、窒素等である。気体供給経路１５には、制御弁１７が配置されている。制御弁１７の作動状態は、プロセッサ（制御部）２３によって制御されるとともに、プロセッサ２３にフィードバックされる。制御弁１７の作動状態が制御されることにより、電極１２Ａ，１２Ｂの近傍への気体の供給量が調整される。
In the
電極１２Ａ，１２Ｂの間に電圧が印加された状態で電極１２Ａ，１２Ｂの近傍（電極１２Ａ，１２Ｂの間）に気体が供給されることにより、供給された気体が電離し、プラズマが発生する。本実施形態では、大気圧において低温プラズマ（熱非平衡プラズマ）が発生する状態に、すなわち、大気圧低温プラズマが発生する状態に、プロセッサ２３によって、電極１２Ａ，１２Ｂの間の電圧、及び、電極１２Ａ，１２Ｂの近傍への気体の供給量が調整される。大気圧低温プラズマは、例えばグロー放電によって発生する。
When a gas is supplied in the vicinity of the
ここで、大気圧プラズマとは、大気圧において発生するプラズマである。これに対し、真空等の大気圧より低圧の環境で発生するプラズマが、真空プラズマ（低圧プラズマ）である。また、低温プラズマ（熱非平衡プラズマ）は、気体分子の電離度が低いプラズマであり、中性の気体分子の割合が高い。そして、低温プラズマでは、電子の運動エネルギー（温度）のみが高くなり、原子核（陽子及び中性子）を含むイオンの運動エネルギー（温度）は高くならない。これに対し、気体分子の電離度が高く、中性の気体分子の割合が低いプラズマが、高温プラズマ（熱平衡プラズマ）である。高温プラズマでは、電子の運動エネルギー及び原子核を含むイオンの運動エネルギーの両方が高くなる。高温プラズマは、例えば、アーク放電、コロナ放電によって発生する。 Here, the atmospheric pressure plasma is plasma generated at atmospheric pressure. On the other hand, the plasma generated in an environment lower than the atmospheric pressure such as vacuum is vacuum plasma (low pressure plasma). Moreover, low temperature plasma (thermal nonequilibrium plasma) is plasma with a low ionization degree of gas molecules, and a high ratio of neutral gas molecules. In low-temperature plasma, only the kinetic energy (temperature) of electrons increases, and the kinetic energy (temperature) of ions including nuclei (protons and neutrons) does not increase. On the other hand, plasma with a high degree of ionization of gas molecules and a low ratio of neutral gas molecules is high-temperature plasma (thermal equilibrium plasma). In high-temperature plasma, both the kinetic energy of electrons and the kinetic energy of ions including nuclei are high. The high temperature plasma is generated by, for example, arc discharge or corona discharge.
ヘッド１１には、噴射口１８が形成されている。大気圧において発生した低温プラズマは、噴射口１８から被検体２に向かって噴射されて、被検体に照射される。被検体２に向かって噴射される低温プラズマでは、電子の運動エネルギーが高い状態から低下する。これにより、電子の運動エネルギーが光エネルギーに変換され、低温プラズマが発光する。
An
検査システム１では、検査装置１０に連結部材３１を介して検知装置であるカメラ３０が連結されている。カメラ３０は、噴射口１８から被検体２に低温プラズマ（大気圧低温プラズマ）が噴射されている状態において、絶縁被膜３の低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍を、経時的に撮像する。カメラ３０が撮像を行うことにより、撮像ケーブル等のバス（インターフェース）を介して撮像信号（電気信号）がプロセッサ２３に伝達される。プロセッサ２３は、伝達された撮像信号に基づいて画像処理を行い、被写体の画像が生成される。そして、生成された被写体の画像は、表示装置であるモニタ３２に表示される。本実施形態では、カメラ３０は、噴射口１８から被検体２に低温プラズマが噴射されている状態において、撮像を行うことにより、絶縁被膜３の低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍での発光状態を経時的に検知する。なお、被検体２（絶縁被膜３）での発光状態を経時的に検知する検知装置として、カメラ３０の代わりに光センサが設けられてもよい。
In the
検査システム１は、駆動装置としてアクチュエータ３５を備える。アクチュエータ３５が駆動されることにより、駆動力が発生する。アクチュエータ３５で発生した駆動力によって、ヘッド１１（検査装置１０）が被検体２に対して移動する。本実施形態では、アクチュエータ３５で発生した駆動力によってヘッド１１が移動することにより、検査装置１０に連結されるカメラ３０も、ヘッド１１と一緒に（一体的に）被検体２に対して移動する。
The
プロセッサ（制御部）２３は、アクチュエータ３５の駆動を制御する。これにより、噴射口１８から被検体２に低温プラズマが噴射されている状態において、ヘッド１１が被検体２に対して経時的に移動し、絶縁被膜３（被検体２）において低温プラズマが噴射される位置が経時的に変化する。また、本実施形態では、カメラ３０がヘッド１１と一緒に移動するため、絶縁被膜３においてカメラ３０によって撮像される位置も経時的に変化し、絶縁被膜３の低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍が、カメラ３０によって継続して撮像される。このため、絶縁被膜３のうち低温プラズマが照射されている位置及びその近傍での発光状態が、カメラ３０によって継続して検知される。
The processor (control unit) 23 controls driving of the
前述のように、本実施形態では、噴射口１８から被検体２に低温プラズマが噴射されている状態において、ヘッド１１及びカメラ３０を絶縁被膜３（被検体２）に対して移動させながら、絶縁被膜３での発光状態を検知している。そして、絶縁被膜３での発光状態の検知結果に基づいて、プロセッサ２３で絶縁被膜３（被検体２）の画像が生成される。すなわち、ヘッド１１、カメラ３０及びプロセッサ２３によって絶縁被膜３（被検体２）が走査される。
As described above, in the present embodiment, the insulation is performed while moving the
次に、本実施形態の検査装置１０及び検査システム１の作用及び効果について説明する。本実施形態では、導電体５に絶縁被膜３がコーティングされる被検体２において、絶縁被膜３を厚さ方向に貫通するピンホール（孔）の有無、位置、数、大きさ等の検査が、検査システム１を用いて行われる。ここで、ピンホールが存在する位置では導電体５が絶縁被膜３で覆われていないため、ピンホールでは被検体２の外表面がピンホールの周囲に比べて凹む。そして、被検体２の外表面の凹み位置は、顕微鏡等で特定可能である。ただし、被検体２では、絶縁被膜３の厚さが周囲に比べて薄い部分でも、外表面が周囲に比べて凹む。このため、絶縁被膜３において凹みが特定されても、その凹みがピンホールに起因するのか、又は、絶縁被膜３の厚さが薄いことに起因するのか、判断できず、ピンホールの有無、位置等を適切に認識できない。そこで、本実施形態では、検査システム１を用いて絶縁被膜３におけるピンホールの検査が行われる。
Next, operations and effects of the
検査システム１を用いてピンホールの検査を行う際には、プロセッサ２３が駆動回路２２を制御し、前述のように供給された電気エネルギーによって電極１２Ａ，１２Ｂの間に電圧が印加される。また、気体供給経路１５を通して電極１２Ａ，１２Ｂの近傍に気体が供給される。これにより、供給された気体が電離し、前述した大気圧低温プラズマが発生する。そして、噴射口１８から発生した低温プラズマが被検体２（絶縁被膜３）に向かって噴射される。この際、プロセッサ２３がアクチュエータ３５の駆動を制御し、絶縁被膜３（被検体２）において低温プラズマが噴射される位置（照射される位置）が経時的に変化する。また、カメラ３０がヘッド１１と一緒に移動し、絶縁被膜３の低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍での発光状態が、カメラ３０によって継続して検知される。そして、カメラ３０での検知結果に基づいて、プロセッサ２３が被検体２（絶縁被膜３）の画像を生成し、絶縁被膜３が走査される。
When inspecting a pinhole using the
ピンホールが存在する位置では、導電体５に絶縁被膜３がコーティングされていないため、導電体５が外部に露出している。これに対し、ピンホールの周囲では、絶縁被膜３がコーティングされる。このため、ピンホールとピンホールの周囲との間には、電位差が発生する。したがって、ピンホール又はその近傍に低温プラズマが噴射されることにより、ピンホールとピンホールの近傍との電位差に起因して、ピンホールに低温プラズマが集積する。すなわち、ピンホールが存在する位置が、低温プラズマの集積点となる。前述のように噴射口１８から噴射された低温プラズマは発光し、発光する低温プラズマがピンホールに集積する。このため、ピンホール又はその近傍に低温プラズマが噴射されることにより、発光する低温プラズマが集積するピンホールでは、光の輝度Ｌが高くなり、低温プラズマが集積しないピンホールの周辺では、光の輝度Ｌは低くなる。
At the position where the pinhole is present, the
また、低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍にピンホールが存在しない場合は、低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍の全体に渡って低温プラズマが分散される。このため、低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍にピンホールが存在しない場合は、低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍の全体に渡って、光の輝度Ｌが低くなる。 In addition, when there is no pinhole in the position where the low temperature plasma is injected and in the vicinity thereof, the low temperature plasma is dispersed throughout the position where the low temperature plasma is injected and in the vicinity thereof. For this reason, when there is no pinhole in the position where the low temperature plasma is injected and in the vicinity thereof, the luminance L of the light is lowered over the entire position where the low temperature plasma is injected and in the vicinity thereof.
前述のように、本実施形態では、発光する低温プラズマが絶縁被膜３に向かって噴射され、ピンホールでは、低温プラズマが集積し、輝度Ｌが高くなる。このため、絶縁被膜３での発光状態、すなわち、低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍での光の輝度Ｌを観察することにより、絶縁被膜３におけるピンホールの有無、位置、数、大きさ等を適切に認識することができる。
As described above, in the present embodiment, the low temperature plasma that emits light is sprayed toward the insulating
本実施形態では、大気圧プラズマが用いられるため、検査において真空等の大気圧より低圧の環境にする必要はない。このため、検査システム１の構成の単純化が実現される。また、本実施形態で用いられる低温プラズマ（熱非平衡プラズマ）は、質量の小さい電子のみの運動エネルギー（温度）が高くなり、質量の大きい原子核を含むイオンの運動エネルギーは高くならない。このため、噴射される低温プラズマによって絶縁被膜３が破壊されることが、有効に防止される。
In the present embodiment, since atmospheric pressure plasma is used, it is not necessary to make the environment lower than the atmospheric pressure such as a vacuum in the inspection. For this reason, simplification of the configuration of the
ヘッド１１の噴射口１８から噴射された低温プラズマは、集積可能領域にピンホールが存在する場合のみ、ピンホールに集積される。図２は、ヘッド１１の噴射口１８の大きさと低温プラズマの集積可能領域との関係を説明する図である。図２では、実線Ｉ１と実線Ｉ２との間が低温プラズマのフレーム領域（噴射領域）となり、破線Ｊ１と破線Ｊ２との間が低温プラズマの集積可能領域となる。図２に示すように、低温プラズマのフレーム領域の噴射方向に垂直な断面積は、噴射口１８の開口面積と略同一となる。そして、低温プラズマのフレーム領域のフレーム幅（フレーム寸法）Ｗ１は、噴射口１８の開口幅（開口寸法）Ｗ０と略同一となる。また、絶縁被膜３での低温プラズマの集積可能領域の噴射方向に垂直な断面積は、噴射口１８の開口面積（フレーム領域の断面積）より大きくなる。そして、絶縁被膜３での低温プラズマの集積可能領域の領域幅（領域寸法）Ｗ２は、噴射口１８の開口幅Ｗ０（フレーム領域のフレーム幅Ｗ１）より大きくなる。ここで、絶縁被膜３での低温プラズマの集積可能領域の領域幅Ｗ２は、電極１２Ａ，１２Ｂの間の電圧、噴射口１８からの低温プラズマの噴射量、噴射口１８から絶縁被膜３までの距離等に応じて変化する。ある実施例では、絶縁被膜３での低温プラズマの集積可能領域の領域幅Ｗ２は、噴射口１８の開口幅Ｗ０（フレーム領域のフレーム幅Ｗ１）の３倍以下であり、噴射口１８の開口幅Ｗ０（フレーム領域のフレーム幅Ｗ１）の２倍以下となることが好ましい。
The low-temperature plasma ejected from the
図２に示す一例では、ピンホールＨ０は、低温プラズマのフレーム領域の外に位置するが、低温プラズマの集積可能領域内に位置する。このため、噴射口１８から噴射された低温プラズマは、ピンホールＨ０に集積し、ピンホールＨ０での光の輝度Ｌは高くなる。
In the example shown in FIG. 2, the pinhole H0 is located outside the flame region of the low temperature plasma, but is located within the region where the low temperature plasma can be accumulated. For this reason, the low-temperature plasma ejected from the
本実施形態では、低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍がカメラ３０によって撮像され、低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍での発光状態が、カメラ（検知装置）３０によって検知される。そして、プロセッサ２３にカメラ３０から撮像信号が伝達されることにより、低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍での発光状態の検知結果をプロセッサ２３が取得する。プロセッサ２３は、発光状態の検知結果に基づいて、カメラ３０による撮像範囲（低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍）においてピンホールが存在するか否かを判断する。
In the present embodiment, the position where the low temperature plasma is injected and its vicinity are imaged by the
図３は、プロセッサ２３によって行われるカメラ３０の撮像範囲（検知範囲）でのピンホールの有無の判断処理を示すフローチャートである。図３に示す処理は、例えばカメラ３０で撮像が行われる毎に、経時的に繰り返し行われる。ある実施例では、カメラ３０は、ヘッド１１と一緒に移動しながら、所定の時間間隔ΔＴ毎に被写体を撮像する。この場合、図３に示す処理も、所定の時間間隔ΔＴ毎に、経時的に繰り返し行われる。ここで、アクチュエータ３５の駆動によってヘッド１１及びカメラ３０が移動を開始した時点を基準とする時間ｔを規定する。カメラ３０はヘッドと一緒に移動しながら撮像を行うため、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲は、時間（ｔ−１）での（前回の）カメラ３０の撮像範囲とは異なる。
FIG. 3 is a flowchart showing a process for determining whether or not there is a pinhole in the imaging range (detection range) of the
図３に示すように、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲においてピンホールＨ（ｔ）の有無を判断する際には、プロセッサ２３は、カメラ３０から撮像信号を取得する（ステップＳ１０１）。これにより、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲における絶縁被膜３での発光状態の検知結果が取得される。そして、プロセッサ２３は、発光状態の検知結果から絶縁被膜３のそれぞれの位置での光の輝度Ｌを検出し、光の輝度Ｌに基づいて輝度境界値Ｌｔｈで二値化処理を行う（ステップＳ１０２）。二値化処理によって、例えば、輝度Ｌが輝度境界値Ｌｔｈ以上となる位置は明るく、かつ、輝度Ｌが輝度境界値Ｌｔｈより小さくなる位置は暗くなる画像が、生成される。二値化処理を行うと、プロセッサ２３は、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲（低温プラズマが噴射されている位置及びその近傍）において輝度Ｌが輝度境界値Ｌｔｈ以上となる領域が存在するか否かを判断する（ステップＳ１０３）。輝度Ｌが輝度境界値Ｌｔｈ以上となる領域が存在する場合は（ステップＳ１０３−Ｙｅｓ）、プロセッサ２３は、輝度Ｌが輝度境界値Ｌｔｈ以上となる領域の面積Ａを算出する（ステップＳ１０４）。
As shown in FIG. 3, when determining the presence or absence of a pinhole H (t) in the imaging range of the
そして、プロセッサ２３は、輝度Ｌが輝度境界値Ｌｔｈ以上となる領域の面積Ａが面積閾値Ａｔｈ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。面積Ａが面積閾値Ａｔｈ以上である場合は（ステップＳ１０５−Ｙｅｓ）、プロセッサ２３は、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲（検知範囲）において絶縁被膜３にピンホールＨ（ｔ）が存在すると判断する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０３において輝度Ｌが輝度境界値Ｌｔｈ以上となる領域が存在しない場合は（ステップＳ１０３−Ｎｏ）、プロセッサ２３は、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲において絶縁被膜３にピンホールＨ（ｔ）が存在しないと判断する（ステップＳ１０７）。また、ステップＳ１０５において面積Ａが面積閾値Ａｔｈより小さい場合は（ステップＳ１０５−Ｎｏ）、プロセッサ２３は、輝度Ｌが輝度境界値Ｌｔｈ以上となる領域はノイズ等のピンホール以外の要因で発生したと判断し、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲において絶縁被膜３にピンホールＨ（ｔ）が存在しないと判断する（ステップＳ１０７）。
Then, the
なお、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲において、ピンホールＨ（ｔ）が存在すると判断した場合は、プロセッサ２３は、ピンホールＨ（ｔ）が存在すること、及び、ピンホールＨ（ｔ）の位置、大きさ等を記憶媒体２５に記憶する。また、ピンホールＨ（ｔ）が存在すると判断した場合は、プロセッサ２３は、ピンホールＨ（ｔ）の位置、大きさ等をモニタ３２に表示してもよい。
When it is determined that the pinhole H (t) exists in the imaging range of the
前述のように図３の処理では、絶縁被膜３において検出された輝度Ｌが輝度境界値Ｌｔｈ以上となることに少なくとも基づいて、プロセッサ２３は、ピンホールが存在すると判断する。図３の処理が行われることにより、カメラ３０の撮像範囲においてピンホールの有無がより適切に判断される。また、ヘッド１１及びカメラ３０を一緒に被検体２に対して移動させながら図３の処理が経時的に繰り返し行われることにより、絶縁被膜３におけるピンホールの位置が、より適切に検出される。
As described above, in the process of FIG. 3, the
図４は、噴射口１８から低温プラズマが噴射されている状態（アクチュエータ３５が駆動されている状態）での、ヘッド１１（カメラ３０）の移動軌跡Ｙ１を示す図である。図４に示すように、噴射口１８から低温プラズマが噴射されている状態では、プロセッサ２３（制御装置２０）は、アクチュエータ（駆動装置）３５の駆動を制御することにより、ヘッド１１（カメラ３０）を第１の移動方向（図４の矢印Ｍ１の方向）について経時的に往復運動させる。また、プロセッサ２３によるアクチュエータ３５の駆動制御によって、ヘッド１１は、第１の移動方向について往復運動を行うともに、第１の移動方向に垂直な第２の移動方向について経時的に移動する。この際、ヘッド１１（カメラ３０）は、往復運動の往路のそれぞれと隣設する復路との間がピッチＰ１となる状態に、第２の移動方向の一方側に向かって移動する。なお、第１の移動方向及び第２の移動方向は、絶縁被膜３の表面（被検体２の外表面）に対して平行である。
FIG. 4 is a diagram showing a movement locus Y1 of the head 11 (camera 30) in a state where low temperature plasma is being ejected from the ejection port 18 (a state where the
第１の移動方向についての往復運動の往路と復路との間のピッチＰ１は、噴射口１８の開口幅Ｗ０（低温プラズマのフレーム幅Ｗ１）より、大きい。また、ピッチＰ１は、絶縁被膜３での低温プラズマの集積可能領域の領域幅Ｗ２より、小さい。ピッチＰ１が集積可能領域の領域幅Ｗ２より小さいため、絶縁被膜３においてピッチＰ１の間（往復運動の往路と復路の間）に、ヘッド１１の移動の間のいずれの時点においも低温プラズマの集積可能領域外となる部位は、存在しない。すなわち、絶縁被膜３においてピッチＰ１の間は、ヘッド１１の移動の間のいずれかの時点において、低温プラズマの集積可能領域内になる。これにより、ピンホールの有無がより適切に判断され、絶縁被膜３でのピンホールの位置がより適切に検出される。
The pitch P1 between the forward path and the return path of the reciprocating motion in the first movement direction is larger than the opening width W0 (frame width W1 of low-temperature plasma) of the
図５は、プロセッサ２３によって行われるピンホールの数のカウント処理を示すフローチャートである。図５に示す処理は、例えばカメラ３０で撮像が行われ、かつ、図３に示す処理が行われる毎に、経時的に繰り返し行われる。ある実施例では、カメラ３０は、ヘッド１１と一緒に移動しながら、所定の時間間隔ΔＴ毎に被写体を撮像し、図３に示す処理が、所定の時間間隔ΔＴ毎に経時的に繰り返し行われる。この場合、図５に示す処理も、所定の時間間隔ΔＴ毎に経時的に繰り返し行われる。ここで、カメラ３０（ヘッド１１）の移動開始から時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲におけるピンホールＨ（ｔ）の有無の判断（図３参照）が完了した時点までの間に検出されたピンホール数Ｎ（ｔ）を、規定する。プロセッサ２３は、図５の処理を行うことにより、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲におけるピンホールＨ（ｔ）の有無の判断が完了した時点までに検出されたピンホール数Ｎ（ｔ）を、決定する（設定する）。すなわち、図５の処理によって、プロセッサ２３は、ピンホールが存在すると判断された位置の数をカウントする。
FIG. 5 is a flowchart showing the pinhole count processing performed by the
図５に示すように、ピンホールの数のカウント処理においては、プロセッサ２３は、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲においてピンホールＨ（ｔ）が存在するか否かを判断する（ステップ１１１）。ピンホールＨ（ｔ）が存在する場合は（ステップＳ１１１−Ｙｅｓ）、プロセッサ２３は、時間（ｔ−１）での（すなわち、前回の）カメラ３０の撮像範囲においてピンホールＨ（ｔ−１）が存在したか否かを判断する（ステップＳ１１２）。時間（ｔ−１）での撮像範囲におけるピンホールＨ（ｔ−１）の有無は、例えば記憶媒体２５に記憶されている。ピンホールＨ（ｔ−１）が存在した場合は（ステップＳ１１２−Ｙｅｓ）、プロセッサ２３は、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲におけるピンホールＨ（ｔ）が時間（ｔ−１）での撮像範囲におけるピンホールＨ（ｔ−１）と同一であるか否かを判断する（ステップＳ１１３）。この際、プロセッサ２３は、アクチュエータ３５の駆動状態から、時間ｔ及び時間（ｔ−１）のそれぞれでのヘッド１１及びカメラ３０の位置を検出し、時間ｔ及び時間（ｔ−１）のそれぞれでのカメラ３０の撮像範囲を検出する。そして、時間ｔ及び時間（ｔ−１）のそれぞれでのカメラ３０の撮像範囲の検出結果から、ステップＳ１１３の判断を行う。
As shown in FIG. 5, in the count processing of the number of pinholes, the
ピンホールＨ（ｔ）がピンホールＨ（ｔ−１）と同一である場合には（ステップＳ１１３−Ｙｅｓ）、プロセッサ２３は、ピンホール数Ｎ（ｔ）を、時間（ｔ−１）でのカメラ３０の撮像範囲におけるピンホールＨ（ｔ−１）の有無の判断が完了した時点までに検出されたピンホール数Ｎ（ｔ−１）と同一に、設定する（ステップＳ１１４）。また、ステップＳ１１１において時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲にピンホールＨ（ｔ）が存在しない場合も（ステップＳ１１１−Ｎｏ）、プロセッサ２３は、ピンホール数Ｎ（ｔ）を、前回の処理で設定されたピンホール数Ｎ（ｔ−１）と同一に設定する（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１２において時間（ｔ−１）での（前回の）撮像範囲にピンホールＨ（ｔ−１）が存在しなかった場合（ステップＳ１１２−Ｎｏ）、及び、ステップＳ１１３において時間ｔでの撮像範囲のピンホールＨ（ｔ）が時間（ｔ−１）での撮像範囲のピンホールＨ（ｔ−１）と同一でない場合（ステップＳ１１３−Ｎｏ）は、プロセッサ２３は、ピンホール数Ｎ（ｔ）を、前回の処理で設定されたピンホール数Ｎ（ｔ−１）から１だけ加算する（ステップＳ１１５）。
When the pinhole H (t) is the same as the pinhole H (t-1) (step S113-Yes), the
なお、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲におけるピンホールＨ（ｔ）の有無の判断が完了した時点までに検出されたピンホール数Ｎ（ｔ）は、記憶媒体２５に記憶される。また、ピンホール数Ｎ（ｔ）は、プロセッサ２３によって、モニタ３２に表示されてもよい。
Note that the number N (t) of pinholes detected up to the time when the determination of the presence or absence of the pinhole H (t) in the imaging range of the
前述のように図５の処理が行われることにより、時間ｔでのカメラ３０の撮像範囲におけるピンホールＨ（ｔ）の有無の判断が完了した時点までに検出されたピンホール数Ｎ（ｔ）が、適切に設定される。また、ヘッド１１及びカメラ３０を一緒に被検体２に対して移動させながら図３の処理及び図５の処理が経時的に繰り返し行われることにより、絶縁被膜３におけるピンホールの数が、より適切に検出される。
As described above, the number of pinholes N (t) detected up to the time when the determination of the presence or absence of pinholes H (t) in the imaging range of the
（変形例）
第１の実施形態では、アクチュエータ３５を駆動することによりヘッド１１及びカメラ３０が一緒に被検体２に対して移動するが、図６に示すある変形例では、アクチュエータ３５（駆動装置）が駆動されることにより、ヘッド１１及び被検体２の両方が互いに対して移動する。本変形例でも、カメラ（検知装置）３０は、ヘッド１１と一緒に移動する。したがって、アクチュエータ３５が駆動されることにより、カメラ３０及び被検体２の両方が互いに対して移動する。噴射口１８から被検体２に低温プラズマが噴射されている状態では、プロセッサ２３（制御装置２０）は、アクチュエータ３５の駆動を制御することにより、ヘッド１１（カメラ３０）及び被検体２を互いに対して経時的に移動させ、絶縁被膜３において大気圧低温プラズマが噴射される位置を経時的に変化させている。すなわち、本変形例では、ヘッド１１（カメラ３０）及び被検体２の両方が互いに対して経時的移動することにより、絶縁被膜３において低温プラズマが噴射される位置、及び、撮像される範囲が経時的に変化する。そして、本変形例でも、ヘッド１１、カメラ３０及びプロセッサ２３によって絶縁被膜３（被検体２）が走査される。(Modification)
In the first embodiment, the
本変形例では、アクチュエータ（駆動装置）３５は、駆動されることにより、ヘッド１１及びカメラ３０を一緒に移動させる直進駆動部３６と、駆動されることにより、被検体を移動させる回転駆動部３７と、を備える。噴射口１８から被検体２に低温プラズマが噴射されている状態では、プロセッサ２３は回転駆動部３７の駆動を制御することにより、基準軸Ｃを中心として被検体２を経時的に回転移動させる（図６の矢印Ｚ２）。ここで、基準軸Ｃは、被検体２（導電体３）の長手軸（中心軸）と略同軸の軸である。また、噴射口１８から被検体２に低温プラズマが噴射されている状態では、プロセッサ２３は直進駆動部３６の駆動を制御することにより、基準軸Ｃに沿う方向についてヘッド１１（及びカメラ３０）を直進移動させる（図６の矢印Ｚ１）。
In this modification, the actuator (driving device) 35 is driven to move the
前述のように、直進駆動部３６によってヘッド１１（カメラ）が直進移動し、かつ、回転駆動部３７によって被検体２が回転移動することにより、絶縁被膜３（被検体２）において低温プラズマが噴射される位置が経時的に螺旋状に変化する。本変形例では、絶縁被膜３での低温プラズマが噴射される位置が、基準軸Ｃを中心とする螺旋状に経時的に変化し、図６において、低温プラズマが噴射される位置の経時的な変化を軌跡Ｙ２で示している。
As described above, the head 11 (camera) moves linearly by the
低温プラズマが噴射される位置の経時的な変化を示す螺旋（Ｙ２）は、ピッチＰ２を有する。ピッチＰ２は、噴射口１８の開口幅Ｗ０（低温プラズマのフレーム幅Ｗ１）より、大きい。また、ピッチＰ２は、絶縁被膜３での低温プラズマの集積可能領域の領域幅Ｗ２より、小さい。ピッチＰ２が集積可能領域の領域幅Ｗ２より小さいため、絶縁被膜３において螺旋のピッチＰ２の間に、ヘッド１１及び被検体２の移動の間のいずれの時点においも低温プラズマの集積可能領域外となる部位は、存在しない。すなわち、絶縁被膜３においてピッチＰ２の間は、ヘッド１１及び被検体２の移動の間のいずれかの時点において、低温プラズマの集積可能領域内になる。これにより、本変形例でも、ピンホールの有無が適切に判断され、絶縁被膜３でのピンホールの位置が適切に検出される。
The spiral (Y2) indicating the change with time of the position where the low temperature plasma is injected has a pitch P2. The pitch P2 is larger than the opening width W0 (frame width W1 of low-temperature plasma) of the
前述の実施形態等では、カメラ３０等の検知装置を用いて絶縁被膜３での発光状態を検知し、発光状態の検知結果に基づいてプロセッサ２３が画像処理を行い、絶縁被膜３の走査が行われるが、これに限るのもではない。ある変形例では、カメラ３０（光センサ）等の検知装置が設けられず、絶縁被膜３での発光状態の検知、及び、絶縁被膜３の走査が行われなくてもよい。この場合、ヘッド１１を被検体２に対して移動させながら噴射口１８から低温プラズマが噴射されている状態において、例えば目視で絶縁被膜３での発光状態を観察する。そして、絶縁被膜３での発光状態を観察することにより、検査者は、絶縁被膜３におけるピンホールの有無、位置、大きさ、数等を認識する。
In the above-described embodiment and the like, the light emitting state of the insulating
また、前述の実施形態では、アクチュエータ３５を駆動することにより、ヘッド１１を移動させているが、これに限るものではない。ある変形例では、噴射口１８から低温プラズマが噴射されている状態において、ヘッド１１を被検体に対して手動で移動させてもよい。
In the above-described embodiment, the
前述の実施形態等では、検査システム（１）の検査装置（１０）は、気体供給源（１６）から供給される気体が通過する気体供給経路（１５）と、電気エネルギーが供給されることにより電圧を印加する電極（１２Ａ，１２Ｂ）と、を備える。電極（１２Ａ，１２Ｂ）が印加する電圧によって、気体供給経路（１５）を通過した気体が電離し、大気圧において低温プラズマが発生する。検査装置（１０）は、ヘッド（１１）を備え、ヘッド（１１）は、電気的に絶縁された材料から形成される絶縁被膜（３）が導電体（２）にコーティングされる被検体に向かって発生した低温プラズマを噴射する噴射口（１８）を有する。 In the above-described embodiment and the like, the inspection device (10) of the inspection system (1) is supplied with the gas supply path (15) through which the gas supplied from the gas supply source (16) passes and the electric energy is supplied. And electrodes (12A, 12B) for applying a voltage. The gas that has passed through the gas supply path (15) is ionized by the voltage applied by the electrodes (12A, 12B), and low-temperature plasma is generated at atmospheric pressure. The inspection device (10) includes a head (11), and the head (11) is directed toward a subject whose insulating film (3) formed of an electrically insulated material is coated on the conductor (2). And an injection port (18) for injecting the generated low temperature plasma.
前述の構成を満たすものであれば、前述の実施形態等の構成を適宜変更してもよく、前述の実施形態等の構成を適宜組み合わせてもよい。 As long as the above-described configuration is satisfied, the configuration of the above-described embodiment or the like may be appropriately changed, and the configuration of the above-described embodiment or the like may be appropriately combined.
以上、本発明の実施形態等について説明したが、本発明は前述の実施形態等に限るものではなく、発明の趣旨を逸脱することなく種々の変形ができることは、もちろんである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
前記目的を達成するため、本発明のある態様の検査装置は、気体供給源から供給される気体が通過する気体供給経路と、電気エネルギーが供給されることにより電圧を印加し、印加する電圧によって前記気体供給経路を通過した気体を電離させ、大気圧において低温プラズマを発生する電極と、電気的に絶縁された材料から形成される絶縁被膜が導電体にコーティングされる被検体に向かって前記低温プラズマを噴射する噴射口を有するヘッドと、を備え、前記電極は、前記ヘッドにのみ設けられる。 In order to achieve the above object, an inspection apparatus according to an aspect of the present invention applies a voltage by supplying a gas supply path through which a gas supplied from a gas supply source passes, and supplying electric energy. An electrode that ionizes the gas that has passed through the gas supply path and generates a low-temperature plasma at atmospheric pressure, and an object that is coated with an insulating film formed of an electrically insulated material, is directed toward the subject. A head having an ejection port for ejecting plasma, and the electrode is provided only on the head .
Claims (9)
電気エネルギーが供給されることにより電圧を印加し、印加する電圧によって前記気体供給経路を通過した気体を電離させ、大気圧において低温プラズマを発生する電極と、
電気的に絶縁された材料から形成される絶縁被膜が導電体にコーティングされる被検体に向かって前記低温プラズマを噴射する噴射口を有するヘッドと、
を具備する検査装置。A gas supply path through which gas supplied from a gas supply source passes;
A voltage is applied by supplying electric energy, the gas that has passed through the gas supply path is ionized by the applied voltage, and an electrode that generates low-temperature plasma at atmospheric pressure;
A head having an ejection port that ejects the low-temperature plasma toward a subject whose insulating film formed of an electrically insulated material is coated on a conductor;
An inspection apparatus comprising:
前記噴射口から前記被検体に前記低温プラズマが噴射されている状態において、前記被検体での発光状態を経時的に検知する検知装置と、
を具備する検査システム。An inspection apparatus according to claim 1;
A detection device that detects a light emission state of the subject over time in a state in which the low-temperature plasma is jetted from the ejection port to the subject;
An inspection system comprising:
前記噴射口から前記被検体に前記低温プラズマが噴射されている状態において前記駆動装置の駆動を制御することにより、前記ヘッドを前記被検体に対して経時的に移動させ、前記絶縁被膜において前記低温プラズマが噴射される位置を経時的に変化させる制御装置と、
をさらに具備する請求項２の検査システム。A driving device that moves the head relative to the subject by being driven;
By controlling the driving of the driving device in a state where the low temperature plasma is being injected from the injection port to the subject, the head is moved with respect to the subject over time, and the low temperature is applied to the insulating coating. A control device that changes the position at which the plasma is injected over time;
The inspection system according to claim 2, further comprising:
前記噴射口から前記被検体に前記低温プラズマが噴射されている状態において前記駆動装置の駆動を制御することにより、前記ヘッド及び前記被検体を互いに対して経時的に移動させ、前記絶縁被膜において前記低温プラズマが噴射される位置を経時的に変化させる制御装置と、
をさらに具備する請求項２の検査システム。A drive device that is driven to move both the head and the subject relative to each other;
By controlling the driving of the driving device in a state where the low temperature plasma is being jetted from the ejection port to the subject, the head and the subject are moved with respect to each other over time, and the insulating film A control device that changes the position at which the low-temperature plasma is injected over time;
The inspection system according to claim 2, further comprising:
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