JPH03123808A - 表面不良検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、金属蒸着後のリードフレームの表面のよう
に微細な凹凸を有するいわゆる梨地面の中に存在する不
良部の検査に用いる表面不良検出装置に関する。

〔従来の技術〕

ワーク表面の欠陥検出装置としては、例えば、東芝レビ
ュー（１９８９，４４巻５号、Ｐ４２６〜）に示される
ように、ワークの上部及び下部がら被検出面に同時に照
明を当て、ＣＣＤカメラでその面の輝度を計測して不良
部を見つけ出すものがある。

また、欠陥の無い標準画像と実際のワーク画像を比較し
て欠陥部の画像を抽出する検出装置もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した如き従来の装置は、正常な梨地面の中に存在す
る梨地とは異なる平面状の欠陥、例えばこすり傷やひっ
かき傷や付着異物の検出には利用できない。

何故なら、輝度の急変部を不良と見なす前者の装置では
、梨地面の凸部と欠陥部とが共に白斑として写るため両
者の正確な自動識別が望めない。

差画像の有無から不良を検出する後者の装置についても
同様のことが云える。即ち、梨地面の検査では、その面
に不良個所が無くても、微細凹凸の不規則性に起因した
白斑が処理後の画像中に残留し、このため差画像中の白
斑が表面不良によるものなのかどうかの識別ができない
。

また、リードフレームのパターン自体の境界も、欠陥部
と自動的に識別する必要があるため、境界の像も同様に
除去し、純粋に欠陥部のみの画像を残さなければならな
い。

二のような事情から金属蒸着後のリードフレーム等の表
面検査は顕微鏡を用いた目視検査に頬っているが、これ
では作業の効率化が望めない。

この発明の目的は、上記の課題の有効な解決策となる表
面不良検出装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の表面不良検出装置は、ワークの梨地状凹凸を
有する表面に存在する平面状の不良部を検出するための
装置であって、 ワークの表面を写す画像入力装置と、入力画像を二値画
像に変換する前処理部と、ワークの周辺に配置する複数
の光源と、複数の二値画像を取込んでこれを識別用の画
像に変換する演算処理部と、変換画像の識別部とを有し
ている。この装置は、複数の光源が排他的に点灯してワ
ーク表面を斜め上方の異方角位置から照らす。また、演
算処理部が各光源の点灯時に得られる二値画像を論理演
算して照射方向の変動により二値信号が変化した画素に
ついてはこれをノイズとして識別用画像から消去する。

即ち、ノイズと判断した画素は背景と同色にして不良部
のみを抽出した画像を作る。そして、識別部が変換後の
残留画像の面積を計測し、その値が基準値を上回ればワ
ーク表面に異常育りと判定する。

〔作用〕

ワーク表面を異方向から照らすと、高低差のある非平面
部については照射位置変更前後の画素出力に二値信号の
変化を伴う変化が起こるので、論理演算による画像処理
を行って、ワークの輪部及び梨地面の凹凸をノイズとし
て識別用画像中から除去することができる。

その原理を判り易く解説したのが第３図乃至第５図であ
る。

先ず、ワークの輪郭であるが、斜め上方がらの照明の効
果により、第３図Ｃａ）の左照明画像では、ワークのパ
ターン２０の左側の斜面部２２は明るく輝くが他の部分
は暗（観測される。しがし、同図（ｂｌの右照明画像で
は高輝度部はワーク右側の斜面部に移る。このように高
さ方向に段差のある部分は照明方向を変えることにより
、影の位置が変わってくる。

第４図に示す２１中の凸部２４の照明画像についても第
３図と同じ事が言えるが、第５図に示す平面不良部２５
については、左照明、右照明時とも２５の面は明るく映
り不変である。

従って、今、明るい部分の２値化後の信号を１、暗い部
分を０と考えると、第３図及び第４図では（ａ）と（ｂ
）の論理積により全画像が０となり処理後の画像（Ｃ）
から凹凸部が除去される。それに対し第５図では（ａ）
と（ｂ）の論理積をとると不良部は１、他は０となり不
良部を抽出できる。この原理から梨地状凹凸のある部分
に存在する平面状の不良部のみを抽出することが可能で
ある。

論理和による場合も、上の信号１、Ｏの関係を逆にＯｌ
ｌに定めれば不良部の論理和はＩ、他のそれは全てＯと
なり、不良部の抽出が行える。

この発明の装置のアルゴリズムは、このように、梨地面
中の平面状不良部のみを抽出し、その面積を基準値と比
較して良否の判定を下すので、梨地面の高精度検査が可
能になる。

〔実施例〕

第１図及び第２にこの発明の装置の一実施例を示す。

第１図の２０は被検査ワーク、例えばアルミ蒸着後のリ
ードフレームである。２はワークの上面に対面させた顕
微鏡、３は２に接続したカメラ、４．５はカメラの視野
中心の左右に１８０°位置を変えて配置した照明用のラ
イトである。なお、図のカメラ３は固体撮像デバイスに
ＣＣＤエリアセンサ３ａを用いたＣＣＤカメラである。

第２図はこの発明の検出装置１の全体をブロック図で表
わしたものである。同図から判るように、ＣＣＤカメラ
３からの映像出力は前処理部６で二値画像に変換される
。その二値画像は、画素出力が一定値を越えたもの（高
輝度部を捕えた画素）は例えば、白画素、一定値に満た
ないもの（低輝度部を捕えた画素）は黒画素として表示
される。また、左照明画像、右照明画像とも二値変換の
段階では不良部以外にもワークの照明側の辺に沿った部
分とワーク表面上の微細凸部が共に黒地中に自模様で表
われているが、左右の照明画像に二値信号の変化がある
部分、即ち、不良部以外の部分については、この後、Ｃ
ＰＵ？が論理演算してノイズとして除去するので、変換
後の画像中にはは一′不良部のみが自模様で残る。この
残された自模様の面積を識別部８で計測し、基準値と比
較して基準値を越したかどうかで最終的に良否の判定を
下す。

なお、ライトはワークを中心とした円をＮ等分する角位
に配置するのが望ましい。また、その設置数は、ライト
固定の場合には少な（とも２個設けるが、旋回機構を設
けてワークの周囲を周回させながら移動途中の定点でワ
ークを照らす構造にすればライトは１個でもよい。後者
の方式は機構的には複雑になるが、照射方向の変更が可
能であり、照射位置も制限無く増加させ得る。

このほか、顕微鏡は、数ミクロフル十数ミクロンと極め
て微細なリードフレーム表面の梨地状凹凸の場合、相当
の倍率で拡大しないとノイズとして処理し難いために設
けたが、ワークの種類によっては、これを省くことがで
きる。

〔効果］ 以上述べたように、この発明の検出装置では、ワークの
輪郭部の段差や表面の凹凸によって生じる画像がノイズ
として最終的に得られる識別用画像中から除去されるの
で、従来の装置では検出不能であった梨地面中の平面状
不良部を高精度に自動検出することが可能であり、ＩＣ
ＩＪ−ドフレーム等の表面検査の効率化、信鯨性向上等
に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の装置の一例の概要を示す斜視図、
第２図は同上のブロック図、第３図（ａ）、０））、（
Ｃ）、第４図（ａ）、ら）、（Ｃ）、第５図（ａ）、０
））、（Ｃ）は検出原理の説明図であって、（ａ）の（
１）は照射方向、（ｎ）は画像、（ＩＩＩ）は光の反射
状態を示している。また、（ハ）の（１）は照射方向、
（ＩＩ）は画像を示し、（Ｃ）は処理後の画像である。 １・・・・・・検出装置、　　　２・・・・・・顕微鏡
、３・・・・・・ＣＣＤカメラ、　　４．５・・・・・
・ライト、６・・・・・・前処理部、　　　７・・・・
・・ＣＰＵ、８・・・・・・識別部。 同　代理人 鎌 田 文 第３図 ２２ ■ ■ ■ （Ｃ） −ゆ照明光 一一一一一度射光 ■ ■ ■ （Ｃ） 第５図 （ｂ） （Ｃ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークの梨地状凹凸を有する正常な表面に存在す
   る平面状の外観不良部を検出するための装置であって、 ワークの表面を写す画像入力装置と、入力画像を二値画
   像に変換する前処理部と、ワークの周辺に配置する複数
   の光源と、複数の二値画像を取込んでこれを識別用の画
   像に変換する演算処理部と、変換画像の識別部とを有し
   、 上記光源が排他的に点灯してワーク表面を斜め上方の異
   方角位置から照らし、 上記演算処理部が各光源の点灯時に得られる二値画像を
   論理演算して照射方向の変動により二値信号が変化した
   画素についてはこれをノイズとして識別用画像から消去
   し、上記識別部で、変換後の残留画像の面積を計測して
   その値が基準値を上回ればワーク表面に異常有りと判定
   するようにしてある表面不良検出装置。
2. （２）上記複数の光源に代えてワークの周りを周回する
   １つの光源を用い、その光源の位置を変えてワーク表面
   を異方角から照射するようにしてある請求項（１）記載
   の表面不良検出装置。
3. （３）画像入力部に顕微鏡を備えている請求項の（１）
   又は（２）記載の表面不良検出装置。