JP2002005638A - シート状ワークの検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート状のワークを画像入力して検査する
際、該ワークに変形やたわみが生じている場合でも、検
査精度を向上できるようにする。 【解決手段】 検査ステージ１４上に載置され、且つ、
該ステージと上に重ねられたガラス板１６とにより挟持
されているシート状ワークＷを、該ステージの上方に配
されたラインセンサカメラ１０により、該カメラを同ス
テージに沿って移動させながら撮像し、得られた画像に
基づいて前記ワークを検査する装置において、前記ガラ
ス板１６の表面に接触するローラ１８と、該ローラを前
記カメラと共に回転移動させるとともに、前記ローラに
より前記カメラの視野近傍に位置するガラス板の表面
を、実質的に同一の押圧力で押さえつけるダンパ２０と
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート状ワークの
検査方法及び装置、特にリードフレーム等のシート状ワ
ークを画像処理により検査する際に適用して好適なシー
ト状ワークの検査方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６にイメージを示すように、一般にリ
ードフレーム等のシート状のワークＷを、ラインセンサ
カメラ（撮像手段）１０により同軸落射照明１２の照明
下で撮像し、得られた画像を処理して検査することが行
われている。

【０００３】ところが、上記ワークＷには基材の持つた
わみや製造過程でのハンドリング等に起因する微小な変
形が生じていることが多い。そのため、上記のように同
軸落射照明１２により、即ち光源（明示せず）からの照
明光をハーフミラー１２Ａで反射させ、前期ワークＷの
表面に照射する落射照明の下で、図７（Ａ）にイメージ
を示すようにラインセンサカメラ１０により撮像する場
合、該ワークＷを検査ステージ上に単に載せるだけで
は、同図（Ｂ）に入力画像のイメージを示すように、表
面状態に輝度の濃淡差が現れる等の影響を及ぼすため、
誤検出の原因となっている。

【０００４】そこで、ワークＷの変形やたわみを抑える
対策として、図８にイメージを示すように、検査ステー
ジ１４上に載置したのワークＷを、その上にガラス板１
６を重ねて挟んだり、図９に示すように同様にガラス板
１６で挟むと共に、ワークＷに掛からない周辺部を、枠
部（図示せず）を介してボルト１７や図示しないクラン
プレバー等によりクランプして押え付けることが行われ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ようにシート状のワークＷをガラス板１６で挟む場合
は、該ガラス板１６の自重による圧力のみでワークＷを
上から押え付けているに過ぎないため、変形等の影響を
完全に抑えることはできない。

【０００６】又、前記のようにワークＷをガラス板１６
で挟んだ上に、その周辺部を枠部を介してクランプする
ことによりワークＷを押さえる圧力を強くする場合に
は、該枠部のクランプのみではワークＷの中央部まで十
分に力が伝わらないために、ワークＷの全面に亘ってク
ランプによる効果を発揮することができないことから、
変形やたわみの影響を完全になくすことができない。そ
の上、周辺部が強く挟み込まれると、中央部における材
質自体のたわみの逃げ場がなくなるため、一部分にたわ
みが集中して変形する箇所が生じ易いという問題もあ
る。

【０００７】本発明は、前記従来の問題点を解決すべく
なされたもので、シート状のワークを画像入力して検査
する際、該ワークに変形やたわみが生じている場合で
も、検査精度を向上することができるシート状ワークの
検査方法及び装置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、検査ステージ
上に載置され、且つ、該ステージと上に重ねられたガラ
ス板とにより挟持されているシート状ワークを、該ステ
ージの上方に配された撮像手段により、該撮像手段を同
ステージに沿って移動させながら撮像し、得られた画像
に基づいて前記ワークを検査するシート状ワークの検査
方法において、前記ガラス板の表面に接触するローラを
前記撮像手段と共に回転移動させ、該ローラにより前記
撮像手段の視野近傍に位置する前記ガラス板の表面を、
実質的に同一の押圧力で押え付けることにより、前記課
題を解決したものである。

【０００９】本発明は、又、検査ステージ上に載置さ
れ、且つ、該ステージと上に重ねられたガラス板とによ
り挟持されているシート状ワークを、該ステージの上方
に配された撮像手段により、該撮像手段を同ステージに
沿って移動させながら撮像し、得られた画像に基づいて
前記ワークを検査するシート状ワークの検査装置におい
て、前記ガラス板の表面に接触するローラと、該ローラ
を前記撮像手段と共に回転移動させる移動手段と、前記
ローラにより前記撮像手段の視野近傍に位置する前記ガ
ラス板の表面を、実質的に同一の押圧力で押さえつける
押圧手段とを備えたことにより、同様に前記課題を解決
したものである。

【００１０】即ち、本発明においては、検査ステージ上
に、該ステージと上に重ねられたガラス板とにより挟持
されているシート状ワークを、上方から撮像手段により
撮像する際、該手段の視野近傍に位置するガラス板の表
面を、該ワークの任意の部位において、ローラにより実
質的に同一の押圧力で押し付けることができるようにし
たので、変形やたわみが生じているワークであっても、
全範囲に亘って常に一定の条件で撮像することが可能と
なり、検査精度を向上することが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明に係る第一実施形態である
金属薄板（シート状ワーク）の外観検査装置の要部を示
す概略側面図である。

【００１３】本実施形態の検査装置は、前記図６にイメ
ージを示したものと実質的に同一のラインセンサカメラ
（撮像手段）１０と、光源からの照明光を反射するハー
フミラー１２Ａを有する同軸落射照明１２とを備えてい
ると共に、前記図８の場合と同様に検査ステージ１４に
載置され、且つ、該ステージ１４と上に重ねられている
ガラス板１６とにより挟持されているシート状のワーク
Ｗを、上記ラインセンサカメラ１０により撮像できるよ
うになっている。

【００１４】本実施形態では、前記ラインセンサカメラ
１０と同軸落射照明１２とは支持部材１３を介して一体
的に形成されていると共に、該照明１２には前記ガラス
板１６の表面に接触させることができるローラ１８が、
ダンパ（押圧手段）２０を介して取付けられ、これらラ
インセンサカメラ１０、同軸落射照明１２、ローラ１８
及びダンパ２０は一体となって、入力ユニット２２を構
成している。

【００１５】そして、この入力ユニット２２は上下移動
用ステージ２４により上下動されるようになっており、
該ユニット２２がガラス板１６に対して一定の高さに設
定されると、上記ローラ１８は、該ガラス板１６の表面
に対して実質的に一定の押圧力で接触することができる
ようになっている。又、前記ラインセンサカメラ１０に
より撮影をしないときには、上下移動用ステージ２４に
よりローラ１８がガラス板１６の表面に接触しない位置
に移動できるようになっている。

【００１６】図２は、本実施形態の検査装置全体の概要
をイメージで示し、図３はその制御ブロック図である。

【００１７】この検査装置では、前記図１に示した入力
ユニット２２は、前記上下移動用ステージ２４であるＺ
軸ステージにより上下動可能になっていると共に、Ｘ軸
ステージ２６、Ｙ軸ステージ２８により、矢印方向に検
査ステージ１４、即ち、ワークＷ上のガラス板１６の表
面に沿って走査（移動）され、該ワークＷの全体に亘っ
て前記ラインセンサカメラ１０により順次撮像すること
ができるようになっている。

【００１８】又、本実施形態の検査装置では、上記Ｘ軸
ステージ２６、Ｙ軸ステージ２８及びＺ軸ステージ２４
はそれぞれステージコントローラ３０により制御される
ようになっていると共に、これら各ステージ等を制御し
て撮像すると、制御部・画像処理部３２により入力され
た画像を処理して検査が行われるようになっている。

【００１９】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００２０】まず、オペレータはシート状ワークＷを自
動または人手により検査ステージ１４上の所定位置に載
置すると共に、前記入力ユニット２２を、Ｚ軸ステージ
２４によりローラ１８がガラス板１６の上面（表面）に
接触しない位置まで上昇させた状態で検査開始位置に移
動させた後、該ローラ１８をガラス板１６の上面に接触
する位置まで下ろす。その後、Ｘ軸ステージ２６、Ｙ軸
ステージ２８で移動させつつ、ワークＷを撮像して画像
を取り込み、撮像した画像は画像処理部３２に送られ、
検査が実行され、欠陥を検出した場合はその位置の情報
を記録する。

【００２１】前記入力ユニット２２を移動させながら行
なう検査工程を、図４に具体的に示す。即ち、ラインセ
ンサカメラ１０によりワークＷの画像を取り込む（ステ
ップ２）。ここで、対象表面の貫通していない微小の穴
を欠陥として検出する場合は、前記同軸落射照明１２の
下で撮像すると、欠陥部は暗くなる。

【００２２】次いで、検査精度を上げるために、取り込
んだ画像に対してノイズ除去や位置補正等の前処理を行
う（ステップ４）。

【００２３】その後、所定の範囲だけ画像を取り込んだ
ら、予め設定してある閾値を用いて該画像を２値化し
（ステップ６）、２値化された画像領域をラベリングし
（ステップ８）、ラベリングされた領域の面積等をもと
に良否の判断を行う。以上のように所定の範囲を単位と
する検査を、移動と撮像を繰り返すことにより、ワーク
Ｗの全面について上述した検査処理を行う（ステップ１
０）。

【００２４】上記のように入力画像に基づいて検査する
際の最終判定は、欠陥の位置や発生数等により、自動で
行っても、人の判断で良否の判別を行うようにしてもよ
い。

【００２５】以上詳述した本実施形態によれば、ローラ
１８によりラインセンサカメラ１０の視野近傍のガラス
１６を常に一定の押圧力で押え付けた状態で該ラインセ
ンサカメラ１０によりワークＷを撮像することができる
ことにより、該ワークＷの場所に関係なく常に一定の画
質の画像を入力することができるため、検査精度を向上
することができる。

【００２６】図５は、本発明に係る第二実施形態の検査
装置が備えている入力ユニット２２が有する同軸落射照
明１２とローラ１８とを抽出して示したものである。

【００２７】本実施形態の検査装置は、２つのローラ１
８が上記照明１２に回動可能に支持されているアーム１
８Ａを介して取付けられていると共に、両方のアーム１
８Ａの間に係合されているばね（押圧手段）３４によ
り、該ローラ１８によりガラス板１６の表面を常に一定
の押圧力で押え付けることができるようにした以外は、
前記第一実施形態と実質的に同一である。

【００２８】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるも
のでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。

【００２９】例えば、押圧手段としては前記ダンパ２０
やばね３４に限定されず、同様の機能を有するものであ
れば任意である。

【００３０】又、ローラとしては、その表面がガラス面
を清掃できる粘着性材料で形成されている粘着ローラを
採用してもよい。この場合は、ワークＷの撮像とほぼ同
時にガラス面の清掃を行うことができることから、異物
の影響による誤検出を低減させることができる利点もあ
る。

【００３１】又、撮像手段としてはラインセンサカメラ
を示したが、エリアセンサカメラであってもよい。又、
照明手段としても、前記同軸落射照明に限らず、ワーク
の下側から照明する透過照明であってもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
シート状ワークを画像入力して検査する際、該ワークに
変形やたわみが生じている場合でも、検査精度を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第一実施形態の検査装置の要部を
拡大して示す概略側面図

【図２】本実施形態の検査装置全体の概要を示す説明図

【図３】本実施形態の検査装置の制御系の概要を示すブ
ロック図

【図４】本実施形態による検査の処理手順を示すフロー
チャート

【図５】本発明に係る第二実施形態の検査装置の要部を
拡大して示す概略側面図

【図６】従来の画像入力方法をイメージで示す概略側面
図

【図７】従来の問題点をイメージで示す説明図

【図８】従来のワークセットの方法をイメージで示す説
明図

【図９】従来のワークセットの他の方法をイメージで示
す説明図

【符号の説明】

Ｗ…シート状ワーク １０…ラインセンサカメラ １２…同軸落射照明 １４…検査ステージ １６…ガラス板 １８…ローラ ２０…ダンパ ２２…入力ユニット ２４…上下移動用（Ｚ軸）ステージ ２６…Ｘ軸ステージ ２８…Ｙ軸ステージ ３４…ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 添田 正彦 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 西田 真史 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA49 AA58 BB01 CC02 DD00 FF01 HH00 HH13 JJ02 JJ25 LL00 LL02 MM07 PP04 PP24 QQ00 QQ05 QQ34 UU04 2G051 AA90 AB02 AC15 CA03 CA04 EA11 EB01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査ステージ上に載置され、且つ、該ステ
   ージと上に重ねられたガラス板とにより挟持されている
   シート状ワークを、該ステージの上方に配された撮像手
   段により、該撮像手段を同ステージに沿って移動させな
   がら撮像し、得られた画像に基づいて前記ワークを検査
   するシート状ワークの検査方法において、 前記ガラス板の表面に接触するローラを前記撮像手段と
   共に回転移動させ、該ローラにより前記撮像手段の視野
   近傍に位置する前記ガラス板の表面を、実質的に同一の
   押圧力で押え付けることを特徴とするシート状ワークの
   検査方法。
2. 【請求項２】前記ローラは、前記撮像手段を含む入力ユ
   ニットに一体的に形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載のシート状ワークの検査方法。
3. 【請求項３】前記ローラは、前記入力ユニットに押圧手
   段を介して取付けられていることを特徴とする請求項２
   に記載のシート状ワークの検査方法。
4. 【請求項４】前記入力ユニットに同軸落射照明が含ま
   れ、該照明に前記ローラが取付けられていることを特徴
   とする請求項２に記載のシート状ワークの検査方法。
5. 【請求項５】前記押圧手段にダンパ又はばねが含まれる
   ことを特徴とする請求項３に記載のシート状ワークの検
   査方法。
6. 【請求項６】検査ステージ上に載置され、且つ、該ステ
   ージと上に重ねられたガラス板とにより挟持されている
   シート状ワークを、該ステージの上方に配された撮像手
   段により、該撮像手段を同ステージに沿って移動させな
   がら撮像し、得られた画像に基づいて前記ワークを検査
   するシート状ワークの検査装置において、 前記ガラス板の表面に接触するローラと、 該ローラを前記撮像手段と共に回転移動させる移動手段
   と、 前記ローラにより前記撮像手段の視野近傍に位置する前
   記ガラス板の表面を、実質的に同一の押圧力で押さえつ
   ける押圧手段とを備えたことを特徴とするシート状ワー
   クの検査装置。
7. 【請求項７】前記ローラは、前記撮像手段を含む入力ユ
   ニットに一体的に形成されていることを特徴とする請求
   項６に記載のシート状ワークの検査装置。
8. 【請求項８】前記ローラは、前記入力ユニットに押圧手
   段を介して取付けられていることを特徴とする請求項７
   に記載のシート状ワークの検査装置。
9. 【請求項９】前記入力ユニットに同軸落射照明が含ま
   れ、該照明に前記ローラが取付けられていることを特徴
   とする請求項７に記載のシート状ワークの検査装置。
10. 【請求項１０】前記押圧手段にダンパ又はばねが含まれ
    ることを特徴とする請求項８に記載のシート状ワークの
    検査装置。