JP2893612B2 - 窪み観測装置 - Google Patents
窪み観測装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、観測対象の表面に存在するマークや傷な
どの窪みを観測するための窪み観測装置に関する。
どの窪みを観測するための窪み観測装置に関する。
＜従来の技術＞ 例えば表面実装タイプのIC部品は、第６図に示すよう
な形態であって、合成樹脂製のパッケージ部２の両側面
より複数のリード３が突出している。各リード３には固
有のピン番号が割り当てられ、このうち第１番目のリー
ド（以下、「第１リード」という）3aを識別できるよう
にパッケージ部２の上面に所定のマーク４が付してあ
る。
な形態であって、合成樹脂製のパッケージ部２の両側面
より複数のリード３が突出している。各リード３には固
有のピン番号が割り当てられ、このうち第１番目のリー
ド（以下、「第１リード」という）3aを識別できるよう
にパッケージ部２の上面に所定のマーク４が付してあ
る。
このマーク４は、平面形状が円形の窪みであって、こ
の窪みの底面は、第７図（１）に示す如く、光を正反射
させる平坦な鏡面か、或いは第７図（２）に示す如く、
光を正反射させる円曲する鏡面となっている。パッケー
ジ部２を樹脂成形するための金型は、その型内面に前記
マーク４を刻設するための突部が設けてあり、この突部
の表面を研磨することによりマーク４の表面（窪みの底
面）を滑らかな鏡面に形成する。なお図中、５は部品番
号などが印字された印字部である。
の窪みの底面は、第７図（１）に示す如く、光を正反射
させる平坦な鏡面か、或いは第７図（２）に示す如く、
光を正反射させる円曲する鏡面となっている。パッケー
ジ部２を樹脂成形するための金型は、その型内面に前記
マーク４を刻設するための突部が設けてあり、この突部
の表面を研磨することによりマーク４の表面（窪みの底
面）を滑らかな鏡面に形成する。なお図中、５は部品番
号などが印字された印字部である。
上記構成を備えた複数の部品１を、帯状テープ６上に
向きを揃えて一定間隔毎に固定したものを、基板の組立
てラインなどへ供給する。この帯状テープ６は、第６図
および第８図に示す如く、上シート７と下シート８とを
重ね合わせた構成のものであり、上シート７には部品１
の各固定位置に貫通孔９を設け、下シート８には上面に
接着剤塗布面10を形成して、各貫通孔９に接着剤塗布面
10を露出させ、その塗布面10の接着力にて部品１の下面
を固定している。
向きを揃えて一定間隔毎に固定したものを、基板の組立
てラインなどへ供給する。この帯状テープ６は、第６図
および第８図に示す如く、上シート７と下シート８とを
重ね合わせた構成のものであり、上シート７には部品１
の各固定位置に貫通孔９を設け、下シート８には上面に
接着剤塗布面10を形成して、各貫通孔９に接着剤塗布面
10を露出させ、その塗布面10の接着力にて部品１の下面
を固定している。
＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら各部品１を帯状テープ６上に装着する
際、誤った向きに部品１が装着されると、帯状テープ６
から部品１を取り出して基板上に自動実装する場合、適
正な実装が行われず、回路の動作不良を招くなどの虞が
ある。
際、誤った向きに部品１が装着されると、帯状テープ６
から部品１を取り出して基板上に自動実装する場合、適
正な実装が行われず、回路の動作不良を招くなどの虞が
ある。
そこで帯状テープ６から部品１を取り出す前に、部品
１の向きが適正か否かを検査することが必要となる。こ
の種の検査を自動化するのに、従来は、マーク４の表面
が鏡面であることに着目し、部品１の表面へ光を照射
し、マーク４からの正反射光を検出することによりマー
ク４の位置、すなわち部品１の向きを判別することが試
みられている。
１の向きが適正か否かを検査することが必要となる。こ
の種の検査を自動化するのに、従来は、マーク４の表面
が鏡面であることに着目し、部品１の表面へ光を照射
し、マーク４からの正反射光を検出することによりマー
ク４の位置、すなわち部品１の向きを判別することが試
みられている。
ところが前記金型の研磨状態にむらがあると、マーク
４の鏡面状態がばらつくため、正反射光の光量は常に一
定にならない。また帯状テープ６上に各部品１を常に同
じ水平状態で支持できないため、正反射光の向きが一定
せず、それを確実に検出するのが容易でない。このため
部品１の向きを自動的に検査する装置を実用化するのが
困難であるとされていた。
４の鏡面状態がばらつくため、正反射光の光量は常に一
定にならない。また帯状テープ６上に各部品１を常に同
じ水平状態で支持できないため、正反射光の向きが一定
せず、それを確実に検出するのが容易でない。このため
部品１の向きを自動的に検査する装置を実用化するのが
困難であるとされていた。
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、観
測対象の表面に存在するマークや傷などの窪みを確実に
観測し得る窪み観測装置を提供することを目的とする。
測対象の表面に存在するマークや傷などの窪みを確実に
観測し得る窪み観測装置を提供することを目的とする。
＜問題点を解決するための手段＞ この発明は、観測対象の表面に存在する窪みを所定の
観測位置で観測するための窪み観測装置であって、観測
位置のほぼ真上に位置して観測対象の全体を垂直方向よ
り照明するための第１の照明装置と、観測位置の斜め上
方に位置して観測対象の表面に向けて斜め下方へ照明光
を投射する第２の照明装置と、観測位置の真上に位置し
て観測対象に向けて垂直方向への視野が設定される撮像
装置とで構成されている。そして第1,第２の各照明装置
は、第２の照明装置の照明光による観測対象の表面の明
るさが、第１の照明装置の照明光による観測対象の表面
の明るさより十分に大きくなるよう、照明強度または観
測位置からの距離が設定される。
観測位置で観測するための窪み観測装置であって、観測
位置のほぼ真上に位置して観測対象の全体を垂直方向よ
り照明するための第１の照明装置と、観測位置の斜め上
方に位置して観測対象の表面に向けて斜め下方へ照明光
を投射する第２の照明装置と、観測位置の真上に位置し
て観測対象に向けて垂直方向への視野が設定される撮像
装置とで構成されている。そして第1,第２の各照明装置
は、第２の照明装置の照明光による観測対象の表面の明
るさが、第１の照明装置の照明光による観測対象の表面
の明るさより十分に大きくなるよう、照明強度または観
測位置からの距離が設定される。
＜作用＞ 第１の照明装置の照明下で第２の照明装置の照明光が
観測対象の表面に対し斜め上方より照射されると、窪み
の位置では常に窪みの段差に起因して第２の照明装置の
照明光が当たらない暗部が生ずることになる。この暗部
を画像上で検出することにより窪みの存在位置を判別で
きる。
観測対象の表面に対し斜め上方より照射されると、窪み
の位置では常に窪みの段差に起因して第２の照明装置の
照明光が当たらない暗部が生ずることになる。この暗部
を画像上で検出することにより窪みの存在位置を判別で
きる。
＜実施例＞ 第１図および第２図は、この発明が実施された部品検
査装置の外観を示している。
査装置の外観を示している。
この部品検査装置は、第６図に示す形態の部品１の検
査対象としており、帯状テープ６上の各部品１の向きが
適正か否か、各部品１が欠落していないか否か、各部品
１が所定の固定位置から位置ずれしていないか否か、各
部品１の印字が良好か否か、各部品１の各リード３が変
形していないか否かなどを同時に検査する。
査対象としており、帯状テープ６上の各部品１の向きが
適正か否か、各部品１が欠落していないか否か、各部品
１が所定の固定位置から位置ずれしていないか否か、各
部品１の印字が良好か否か、各部品１の各リード３が変
形していないか否かなどを同時に検査する。
検査対象の各部品１は、帯状テープ６上に一定間隔毎
に前記した接着剤塗布面10にて固定されている。この帯
状テープ６は両端縁に送り動作用の孔11が所定ピッチで
設けてあり、この孔11に図示しない送り機構を連繋して
帯状テープ６を順送りして、各部品１を所定の観測位置
（検査位置）へ順次導くものである。
に前記した接着剤塗布面10にて固定されている。この帯
状テープ６は両端縁に送り動作用の孔11が所定ピッチで
設けてあり、この孔11に図示しない送り機構を連繋して
帯状テープ６を順送りして、各部品１を所定の観測位置
（検査位置）へ順次導くものである。
部品検査装置は、光源21,第１の照明装置22,第２の照
明装置23,撮像装置24,画像処理装置25などを構成として
含んでいる。
明装置23,撮像装置24,画像処理装置25などを構成として
含んでいる。
前記光源21にはハロゲンランプなどが用いられ、この
光源21と第1,第２の各照明装置22,23とを光ファイバ26,
27を介して光学的に結合する。
光源21と第1,第２の各照明装置22,23とを光ファイバ26,
27を介して光学的に結合する。
第１の照明装置22は、観測位置のほぼ真上に位置し、
部品１の全体を垂直方向より照明する。この実施例で
は、第１の照明装置22として、前記光ファイバ26と光学
的に結合された複数本の光ファイバを円陣に配置して成
るリング光源が用いられる。このリング光源より成る第
１の照明装置22は撮像装置24を中心としてその外周に位
置させ、部品１に対し均一な照明を施すものである。
部品１の全体を垂直方向より照明する。この実施例で
は、第１の照明装置22として、前記光ファイバ26と光学
的に結合された複数本の光ファイバを円陣に配置して成
るリング光源が用いられる。このリング光源より成る第
１の照明装置22は撮像装置24を中心としてその外周に位
置させ、部品１に対し均一な照明を施すものである。
第２の照明装置23は、観測位置の斜め上方に位置し、
部品１の表面に向けて斜め下方へ照明光を投射する。こ
の実施例では、第２の照明装置23として、前記光ファイ
バ27と光学的に結合された１本の光ファイバ或いは束ね
られた複数本の光ファイバより成るスポット光源が用い
られている。このスポット光源より成る第２の照明装置
23は観測位置の側方に位置させ、部品１に向けて所定の
角度θでスポット照明を施すものである。
部品１の表面に向けて斜め下方へ照明光を投射する。こ
の実施例では、第２の照明装置23として、前記光ファイ
バ27と光学的に結合された１本の光ファイバ或いは束ね
られた複数本の光ファイバより成るスポット光源が用い
られている。このスポット光源より成る第２の照明装置
23は観測位置の側方に位置させ、部品１に向けて所定の
角度θでスポット照明を施すものである。
第1,第２の各照明装置22,23は、第２の照明装置23の
照明光による部品１表面の明るさ（照度）が、第１の照
明装置22の照明光による部品１表面の明るさ（照度）よ
り２〜数倍程度高くなるよう、それぞれの照明強度また
は観測位置からの距離が設定される。
照明光による部品１表面の明るさ（照度）が、第１の照
明装置22の照明光による部品１表面の明るさ（照度）よ
り２〜数倍程度高くなるよう、それぞれの照明強度また
は観測位置からの距離が設定される。
前記部品１は、合成樹脂製のパッケージ部２の外周に
複数本のリード３を突出させた構造のもので、パッケー
ジ部２の上面には第１リードを確認するための窪み形状
のマーク４と、必要な部品情報が白色で表された印字部
５とが設けられている。またパッケージ部２の外周縁に
は斜めの傾斜面で構成される縁取り部12が設けられる。
このパッケージ部２の表面では投射された照明光は乱反
射するが、マーク４については金属であるリード部３と
同様に照明光は正反射する。
複数本のリード３を突出させた構造のもので、パッケー
ジ部２の上面には第１リードを確認するための窪み形状
のマーク４と、必要な部品情報が白色で表された印字部
５とが設けられている。またパッケージ部２の外周縁に
は斜めの傾斜面で構成される縁取り部12が設けられる。
このパッケージ部２の表面では投射された照明光は乱反
射するが、マーク４については金属であるリード部３と
同様に照明光は正反射する。
撮像装置24は、観測位置の真上に位置し、部品１に向
けて垂直方向に視野が設定される。撮像装置24で得た画
像の映像信号は画像処理装置25に送られ、２値化処理
後、その２値画像に対し後記するウィンドウW1〜W6を設
定するなどして複数の項目の部品検査が実施される。な
お図中、28は２値画像などを表示するためのモニタテレ
ビである。
けて垂直方向に視野が設定される。撮像装置24で得た画
像の映像信号は画像処理装置25に送られ、２値化処理
後、その２値画像に対し後記するウィンドウW1〜W6を設
定するなどして複数の項目の部品検査が実施される。な
お図中、28は２値画像などを表示するためのモニタテレ
ビである。
上記構成の部品検査装置において、いま第1,第２の各
照明装置22,23により検査対象の部品１に照明光が同時
に投射されたとき、第３図に示すように、第１の照明装
置22の照明光Ａはパッケージ部２の表面では乱反射し、
リード部３の表面では正反射する。また第２の照明装置
23の照明光Ｂがマーク４の位置に達するとき、窪みの段
差に起因して照明光Ｂが当たらない暗部13が生ずること
になる。
照明装置22,23により検査対象の部品１に照明光が同時
に投射されたとき、第３図に示すように、第１の照明装
置22の照明光Ａはパッケージ部２の表面では乱反射し、
リード部３の表面では正反射する。また第２の照明装置
23の照明光Ｂがマーク４の位置に達するとき、窪みの段
差に起因して照明光Ｂが当たらない暗部13が生ずること
になる。
第４図は、このような照明下で撮像装置24で得られた
濃淡画像の明るさの分布を、部品１の各部と対応させて
示してある。同図によれば、リード部３が最も明るく、
ついで印字部５が明るく、ついでパッケージ部２の上面
とマーク４の暗部13以外の領域が明るい。マーク４の暗
部13とパッケージ部２の縁取り部12とは最も暗い画像と
なる。
濃淡画像の明るさの分布を、部品１の各部と対応させて
示してある。同図によれば、リード部３が最も明るく、
ついで印字部５が明るく、ついでパッケージ部２の上面
とマーク４の暗部13以外の領域が明るい。マーク４の暗
部13とパッケージ部２の縁取り部12とは最も暗い画像と
なる。
この濃淡画像に対しレベルの異なる複数の２値化しき
い値TH1〜TH4が設定されるもので、第５図（１）〜
（４）が各２値化しきい値TH1〜TH4で２値化したときの
適正部品についての２値画像を示している。
い値TH1〜TH4が設定されるもので、第５図（１）〜
（４）が各２値化しきい値TH1〜TH4で２値化したときの
適正部品についての２値画像を示している。
第５図中、斜線が黒画素の画像領域を、その他が白画
素の画像領域を、それぞれ示している。
素の画像領域を、それぞれ示している。
第５図（１）中、13′はマーク４の暗部13に、12′は
パッケージ部２の縁取り部12に相当し、これら画像領域
13′,12′のみが黒画素となる。
パッケージ部２の縁取り部12に相当し、これら画像領域
13′,12′のみが黒画素となる。
第５図（２）中、２′はパッケージ部２、５′は印字
部５に相当し、パッケージ部の画像領域２′が黒画素、
印字部の画像領域５′が白画素となる。
部５に相当し、パッケージ部の画像領域２′が黒画素、
印字部の画像領域５′が白画素となる。
第５図（３）中、２′はパッケージ部２であり、画像
領域２′のすべてが黒画素となる。
領域２′のすべてが黒画素となる。
第５図（４）中、３′がリード部３であり、この画像
領域３′のみが白画素、他の画像領域１′が黒画素とな
る。
領域３′のみが白画素、他の画像領域１′が黒画素とな
る。
まず第５図（１）に示す２値画像に対し、暗部の画像
領域13′を含む大きさのウィンドウW1を設定してそのウ
ィンドウW1内の黒画素数を計数し、その計数値が所定の
しきい値（ゼロに近い値）より大きいか否かによりマー
ク４の有無、すなわち部品１の向きが適正か否かを判別
する。ついで同じ２値画像に対し、縁取り部の画像領域
12′を含む大きさのウィンドウW2を設定してそのウィン
ドウW2内の黒画素数を計数することにより部品１が欠落
していないか否かを判別する。
領域13′を含む大きさのウィンドウW1を設定してそのウ
ィンドウW1内の黒画素数を計数し、その計数値が所定の
しきい値（ゼロに近い値）より大きいか否かによりマー
ク４の有無、すなわち部品１の向きが適正か否かを判別
する。ついで同じ２値画像に対し、縁取り部の画像領域
12′を含む大きさのウィンドウW2を設定してそのウィン
ドウW2内の黒画素数を計数することにより部品１が欠落
していないか否かを判別する。
つぎに第５図（２）に示す２値画像に対し、印字部の
画像領域５′を含む大きさのウィンドウW3を設定してそ
のウィンドウW3内の黒画素数（白画素数）を計数するこ
とにより印字状態が良好か否かや印字が欠落していない
か否かを判別する。
画像領域５′を含む大きさのウィンドウW3を設定してそ
のウィンドウW3内の黒画素数（白画素数）を計数するこ
とにより印字状態が良好か否かや印字が欠落していない
か否かを判別する。
つぎに第５図（３）に示す２値画像に対し、パッケー
ジ部２の画像領域２′の外周にウィンドウW4を設定して
そのウィンドウW4内の黒画素数を計数することにより部
品１が位置ずれしていないか否かを判別する。
ジ部２の画像領域２′の外周にウィンドウW4を設定して
そのウィンドウW4内の黒画素数を計数することにより部
品１が位置ずれしていないか否かを判別する。
つぎに第５図（４）に示す２値画像に対し、両側のリ
ード部３の画像領域３′上にラインウィンドウW5,W6を
設定して各画像領域３′のピッチを計測することにより
リード部３が変形していないか否かを判別する。
ード部３の画像領域３′上にラインウィンドウW5,W6を
設定して各画像領域３′のピッチを計測することにより
リード部３が変形していないか否かを判別する。
なお上記のウィンドウ設定方法は一例であって、その
他のウィンドウ設定方法によっても部品検査が可能であ
ることは勿論である。また部品の検査項目は上記に限ら
ず、例えばパッケージ部２の欠けなどの検査も検査項目
に加えることもできる。
他のウィンドウ設定方法によっても部品検査が可能であ
ることは勿論である。また部品の検査項目は上記に限ら
ず、例えばパッケージ部２の欠けなどの検査も検査項目
に加えることもできる。
＜発明の効果＞ この発明は上記の如く、第１の照明装置と第２の照明
装置とを用い、第１の照明装置の照明下で第２の照明装
置の照明光を観測対象の表面に対し斜め上方より照射す
るようにしたから、観測対象に窪みが存在しておれば、
その窪みの位置に暗部が生じて窪みの存在を容易かつ確
実に判別できる。またこの発明の窪み観測装置を部品検
査装置に実施するとき、窪みの検出以外に、部品の欠
落，部品の位置ずれ，印字不良，リード部の変形なども
同時に検査できるという利点がある。
装置とを用い、第１の照明装置の照明下で第２の照明装
置の照明光を観測対象の表面に対し斜め上方より照射す
るようにしたから、観測対象に窪みが存在しておれば、
その窪みの位置に暗部が生じて窪みの存在を容易かつ確
実に判別できる。またこの発明の窪み観測装置を部品検
査装置に実施するとき、窪みの検出以外に、部品の欠
落，部品の位置ずれ，印字不良，リード部の変形なども
同時に検査できるという利点がある。
第１図はこの発明が実施された部品検査装置の外観図、
第２図は部品検査装置の正面図、第３図は部品に対する
照明状態を示す説明図、第４図は部品の濃淡画像の明る
さ分布を示す説明図、第５図はレベルの異なる２値化し
きい値で２値化したときの各２値画像を示す説明図、第
６図は検査対象の部品を示す斜面図、第７図はマークの
形状を示す断面図、第８図は帯状テープの構造を示す断
面図である。 １……部品、４……マーク 21……光源、22……第１の照明装置 23……第２の照明装置、24……撮像装置
第２図は部品検査装置の正面図、第３図は部品に対する
照明状態を示す説明図、第４図は部品の濃淡画像の明る
さ分布を示す説明図、第５図はレベルの異なる２値化し
きい値で２値化したときの各２値画像を示す説明図、第
６図は検査対象の部品を示す斜面図、第７図はマークの
形状を示す断面図、第８図は帯状テープの構造を示す断
面図である。 １……部品、４……マーク 21……光源、22……第１の照明装置 23……第２の照明装置、24……撮像装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−229317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−147607（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30
Claims (1)
- 【請求項１】観測対象の表面に存在する窪みを所定の観
測位置で観測するための窪み観測装置であって、 観測位置のほぼ真上に位置して観測対象の全体を垂直方
向より照明するための第１の照明装置と、 観測位置の斜め上方に位置して観測対象の表面に向けて
斜め下方へ照明光を投射する第２の照明装置と、 観測位置の真上に位置して観測対象に向けて垂直方向へ
視野が設定される撮像装置とから成り、 第1,第２の各照明装置は、第２の照明装置の照明光によ
る観測対象の表面の明るさが、第１の照明装置の照明光
による観測対象の表面の明るさより十分に大きくなるよ
う、照明強度または観測位置からの距離が設定されて成
る窪み観測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188633A JP2893612B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 窪み観測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188633A JP2893612B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 窪み観測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0474915A JPH0474915A (ja) | 1992-03-10 |
| JP2893612B2 true JP2893612B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=16227118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2188633A Expired - Fee Related JP2893612B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 窪み観測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2893612B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002272228A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-24 | Yanmar Agricult Equip Co Ltd | 田植機 |
| JP6926491B2 (ja) * | 2017-01-30 | 2021-08-25 | オムロン株式会社 | 検出システム、検出装置、および検出方法 |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2188633A patent/JP2893612B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0474915A (ja) | 1992-03-10 |
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