特許 6012267 検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6012267

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/956 20060101AFI20161011BHJP

   H05K 13/08 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/956 B

   H05K13/08 U

【請求項の数】8

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-130805(P2012-130805)

(22)【出願日】2012年6月8日

(65)【公開番号】特開2013-253913(P2013-253913A)

(43)【公開日】2013年12月19日

【審査請求日】2015年4月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】富士機械製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098420

【弁理士】

【氏名又は名称】加古 宗男

(72)【発明者】

【氏名】天野 雅史

(72)【発明者】

【氏名】中島 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】馬場崎 陽子

【審査官】 蔵田 真彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０４７７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０４２９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３１６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２３４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１６５８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４９８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−２２９９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２０５１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６２７８７９７（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１１３２３４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／８４−２１／９５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

実装面の状態又はそれに実装した部品の実装状態をカラー撮影するカメラと、該カメラで撮影したカラー画像を処理して該カラー画像内の検査エリアを検査して該検査エリアと検査結果を該カラー画像に重ねてカラー表示する表示装置とを備えた検査装置において、 前記カメラで撮影したカラー画像に基づいて前記検査エリアの周囲の背景エリアの実装面の色を背景色として認識する背景色認識手段と、
前記背景色認識手段で認識した背景色に基づいて前記表示装置に表示可能な色の種類の中から前記検査エリアの表示色と前記検査結果の表示色を選択して前記表示装置にカラー表示する表示色選択手段と
を備え、
前記表示色選択手段は、前記検査エリアの表示色と前記検査結果の表示色を選択する際に、前記表示装置に表示可能な色の種類の中から前記背景色との色相差及び／又は彩度差が所定値以上となる色を選択することを特徴とする検査装置。

【請求項2】

前記表示色選択手段は、前記検査エリアの表示色と前記検査結果の表示色を選択する際に、前記表示装置に表示可能な色の種類の中から前記検査エリアの表示色と前記検査結果の表示色との間で色相差及び／又は彩度差が所定値以上となる色を選択することを特徴とする請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記表示色選択手段は、前記検査結果の種類毎に表示色を変えると共に、前記検査結果を表現する複数の表示色として、それらの表示色の間で色相差及び／又は彩度差が所定値以上となる色を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の検査装置。

【請求項4】

前記表示色選択手段は、前記検査結果の種類と表示色との対応関係を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の検査装置。

【請求項5】

前記検査エリアを指定する検査エリア指定手段を備え、
前記背景色認識手段は、前記検査エリア指定手段で指定された検査エリアの周囲を背景エリアとみなして背景色を認識することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の検査装置。

【請求項6】

前記検査エリア指定手段は、生産ジョブデータ又はＣＡＤデータに基づいて前記検査エリアを指定することを特徴とする請求項５に記載の検査装置。

【請求項7】

前記背景エリアを指定する背景エリア指定手段を備え、
前記背景色認識手段は、前記背景エリア指定手段で指定された背景エリアの実装面の色を背景色として認識することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の検査装置。

【請求項8】

前記背景エリア指定手段は、生産ジョブデータ又はＣＡＤデータに基づいて前記背景エリアを指定することを特徴とする請求項７に記載の検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カメラで部品の実装状態等をカラー撮影してそのカラー画像を表示装置に表示し、そのカラー画像に検査エリアと検査結果を重ねてカラー表示する機能を備えた検査装置に関する発明である。

【背景技術】

【0002】

部品実装機で基板の実装面に部品を実装する部品実装ラインでは、実装面の部品の実装状態をカラー撮影用のカメラで撮影して、そのカラー画像を処理して検査エリア内の部品の実装状態等を検査する検査装置を搭載したものがある（特許文献１〜３）。

【0003】

更に、カメラで撮影したカラー画像を表示装置に表示すると共に、そのカラー画像に検査エリアと検査結果を重ねてカラー表示するようにしたものがある。例えば、カラー画像内の検査エリアを黄色の枠で囲み、検査が合格した検査エリアの枠の色を黄色から緑色に切り換え、検査が不合格となった検査エリアの枠の色を黄色から赤色に切り換えるようにしたものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−３２５５５号公報

【特許文献2】特開平９−１１３２３８号公報

【特許文献3】特開平６−２５８２４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般に、基板の実装面は、半田付けしない部分（パッド以外の部分）にソルダーレジストを塗布して実装面をショート等から保護するようにしているため、基板の実装面の色はソルダーレジストの色となっている。従来より、ソルダーレジストの色は、緑色が多いが、近年では、青色、赤色、白色、黒色、黄色等、様々な色が使用されている。

【0006】

上述した従来の検査装置は、検査エリアや検査結果を示す色が固定されているため、使用する基板の実装面の色によっては、検査エリアや検査結果を示す色と実装面の色との色相差や彩度差が小さくなる場合があり、この場合は、表示装置に表示したカラー画像に重ねて表示する検査エリアや検査結果の表示が目立ちにくくなって、視認性が悪いため、作業者が検査エリアや検査結果を目視で認識できない可能性がある。

【0007】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、検査エリアの周囲の背景エリアの実装面の色がどの様な色であっても、表示装置に表示したカラー画像に重ねて表示する検査エリアと検査結果の両方の表示の視認性を向上できる検査装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、実装面の状態又はそれに実装した部品の実装状態をカラー撮影するカメラと、該カメラで撮影したカラー画像を処理して該カラー画像内の検査エリアを検査して該検査エリアと検査結果を該カラー画像に重ねてカラー表示する表示装置とを備えた検査装置において、前記カメラで撮影したカラー画像に基づいて前記検査エリアの周囲の背景エリアの実装面の色を背景色として認識する背景色認識手段と、前記背景色認識手段で認識した背景色に基づいて前記表示装置に表示可能な色の種類の中から前記検査エリアの表示色と前記検査結果の表示色を選択して前記表示装置にカラー表示する表示色選択手段とを備え、前記表示色選択手段は、前記検査エリアの表示色と前記検査結果の表示色を選択する際に、前記表示装置に表示可能な色の種類の中から前記背景色との色相差及び／又は彩度差が所定値以上となる色を選択することを特徴とするものである。

【0009】

この構成では、カメラで撮影したカラー画像に基づいて検査エリアの周囲の背景エリアの実装面の色を背景色として認識して、その背景色に基づいて表示装置に表示可能な色の種類の中から検査エリアの表示色と検査結果の表示色を選択するため、背景色（実装面の色）がどの様な色であっても、検査エリアの表示色と検査結果の表示色として、背景色に対して目立ちやすい色を選択して表示することが可能となり、検査エリアと検査結果の両方の表示の視認性を向上できる。

【0010】

更に、本発明は、検査エリアの表示色と検査結果の表示色を選択する際に、表示装置に表示可能な色の種類の中から背景色との色相差及び／又は彩度差が所定値以上となる色を選択するようにしているため、検査エリアの表示色と検査結果の表示色と背景色との間で色相差や彩度差が大きい色を選択でき、検査エリアの表示色と検査結果の表示色として、背景色に対して目立ちやすい色を確実に選択できる。

【0011】

また、請求項２のように、検査エリアの表示色と検査結果の表示色を選択する際に、表示装置に表示可能な色の種類の中から検査エリアの表示色と検査結果の表示色との間で色相差及び／又は彩度差が所定値以上となる色を選択するようにすると良い。このようにすれば、検査エリアの表示色と検査結果の表示色との間でも、色相差や彩度差が大きい色を選択できるため、検査エリアと検査結果とを目視で区別しやすくなる。

【0012】

また、請求項３のように、検査結果の種類毎に表示色を変えると共に、検査結果を表現する複数の表示色として、それらの表示色の間で色相差及び／又は彩度差が所定値以上となる色を選択するようにすると良い。このようにすれば、検査結果を表現する複数の表示色の間でも、色相差や彩度差が大きい色を選択できるため、検査結果の種類を目視で区別しやすくなる。

【0013】

また、請求項４のように、検査結果の種類と表示色との対応関係を表示装置に表示するようにすると良い。このようにすれば、背景色に応じて検査結果の表示色が変わっても、表示装置に表示された「検査結果の種類と表示色との対応関係」を参照することで、作業者が検査結果を誤解することを防止できる。

【0016】

以上説明した請求項１〜４に係る発明において、請求項５のように、検査エリアを指定する検査エリア指定手段を備え、該検査エリア指定手段で指定された検査エリアの周囲を背景エリアとみなして背景色を認識するようにしても良い。ここで、検査エリア指定手段は、作業者が手動操作して検査エリアを指定するようにしても良いし、請求項６のように、部品実装機で部品を基板に実装する生産を制御する生産ジョブデータや基板上の部品実装状態を図示するＣＡＤデータを用いて検査エリアを自動的に指定するようにしても良い。

【0017】

或は、請求項７のように、背景エリアを指定する背景エリア指定手段を備え、該背景エリア指定手段で指定された背景エリアの実装面の色を背景色として認識するようにしても良い。ここで、背景エリア指定手段は、作業者が手動操作して背景エリアを指定するようにしても良いし、請求項８のように、生産ジョブデータやＣＡＤデータに基づいて背景エリアを自動的に指定するようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は本発明の一実施例の表示装置の表示例を示す図である。

【図2】図２は検査装置の構成を概略的に示すブロック図である。

【図3】図３は検査・表示処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】図４は色相環を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
本実施例の検査装置は、１台又は複数台の部品実装機を含む部品実装ラインに設置されている。図２に示すように、検査装置は、検査・表示動作を制御するコンピュータ１１と、基板の実装面の状態又はそれに実装した部品の実装状態をカラー撮影するカメラ１２と、カメラ１２で撮影したカラー画像を表示する表示装置１３（図１参照）と、検査・表示動作を制御する図３の検査・表示処理プログラムや検査データ等を保存した記憶装置１４と、検査対象の基板を搬入・搬出する搬送装置１５と、キーボード、マウス、タッチパネル等からなる入力装置１６等を備えた構成となっている。

【0020】

コンピュータ１１は、カメラ１２で撮影した実装面のカラー画像に基づいて検査エリアの周囲の背景エリアの実装面の色を背景色として認識する背景色認識手段として機能すると共に、認識した背景色に基づいて表示装置１３に表示可能な色の種類の中から検査エリアの表示色と検査結果の表示色を選択して表示装置１３にカラー表示する表示色選択手段としても機能する。

【0021】

この場合、検査エリアや検査結果の表示色を選択する際に、表示装置１３に表示可能な色の種類の中から背景色との色相差が所定値以上となる色を選択する。例えば、図４に示す１２色の色相環において、背景色が「青緑」である場合は、背景色「青緑」との色相差が最も大きい色（反対色）は、「青緑」の反対側に位置する「赤」である。１２色の色相環で、背景色との色相差が例えば２色以上（より好ましくは３色以上）離れた色を選択すれば、背景色に対して目立ちやすい色を選択できる。

【0022】

更に、検査エリアの表示色と検査結果の表示色を選択する際に、表示装置１３に表示可能な色の種類の中から検査エリアの表示色と検査結果の表示色との間でも色相差が所定値以上となる色を選択する。１２色の色相環で、検査エリアの表示色と検査結果の表示色との色相差が例えば２色以上（より好ましくは３色以上）離れた色を選択すれば、検査エリアと検査結果とを目視で区別しやすくなる。

【0023】

図１に示すように、表示装置１３に表示するカラー画像内に複数種類の検査エリアが存在する場合は、検査エリアの種類毎に表示色を変えると共に、検査エリアを表現する複数の表示色として、それらの表示色の間で色相差が所定値以上となる色（１２色の色相環で例えば２色以上離れた色）を選択するようにすると良い。このようにすれば、検査エリアの種類を目視で区別しやすくなる。

【0024】

また、検査結果の種類（例えば合格、不合格）毎に表示色を変えると共に、検査結果を表現する複数の表示色として、それらの表示色の間で色相差が所定値以上となる色（１２色の色相環で例えば２色以上離れた色）を選択するようにすると良い。このようにすれば、検査結果を表現する複数の表示色の間でも、色相差が大きい色を選択できるため、検査結果の種類を目視で区別しやすくなる。

【0025】

また、図１に示すように、検査結果の種類（例えば合格、不合格）と表示色との対応関係と、検査エリアの種類と表示色との対応関係を表示装置１３に表示するようにしている。このようにすれば、背景色に応じて検査エリアや検査結果の表示色が変わっても、表示装置１３に表示された「表示色との対応関係」を参照することで、作業者が検査エリアや検査結果を誤解することを防止できる。

【0026】

以上説明した本実施例の検査装置の検査・表示動作は、コンピュータ１１によって図３の検査・表示処理プログラムに従って制御される。以下、図３の検査・表示処理プログラムの処理内容を説明する。まず、ステップ１００で、部品を実装した基板を検査装置内の検査ステーションに搬入する。

【0027】

この後、ステップ１０１に進み、検査対象となる基板の実装面をカメラ１２でカラー撮影してそのカラー画像を表示装置１３に表示する。この後、ステップ１０２に進み、検査エリアの周囲の背景エリアを背景エリア指定手段により指定する。この背景エリア指定手段は、作業者が入力装置１６を手動操作して背景エリアを指定するようにしても良いし、部品実装機で部品を基板に実装する生産を制御する生産ジョブデータや基板上の部品実装状態を図示するＣＡＤデータを用いて背景エリアを自動的に指定するようにしても良い。

【0028】

或は、検査エリアを指定する検査エリア指定手段を備え、該検査エリア指定手段で指定された検査エリアの周囲を背景エリアとみなすようにしても良い。ここで、検査エリア指定手段は、作業者が入力装置１６を手動操作して検査エリアを指定するようにしても良いし、生産ジョブデータやＣＡＤデータを用いて検査エリアを自動的に指定するようにしても良い。

【0029】

この後、ステップ１０３に進み、上記ステップ１０２で指定された背景エリアの実装面の色（背景色）を認識する。この後、ステップ１０４に進み、表示装置１３に表示可能な色の種類の中から検査エリアの表示色と検査結果の表示色を下記の(1) 〜(4) の条件を満たすように選択する。

【0030】

(1) 背景色との色相差が所定値以上となる色
(2) 検査エリアの表示色と検査結果の表示色との間で色相差が所定値以上となる色
(3) 複数種類の検査エリアの表示色の間で色相差が所定値以上となる色
(4) 検査結果の種類毎の表示色の間で色相差が所定値以上となる色

【0031】

この後、ステップ１０５に進み、上記ステップ１０４で選択した表示色で検査エリアの枠をカラー画像に重ねて表示する。そして、次のステップ１０６で、カラー画像を処理して検査エリア内の部品実装状態等を検査した後、ステップ１０７に進み、検査結果が「合格」か否かを判定する。

【0032】

その結果、ステップ１０７で、「合格」と判定されれば、ステップ１０８に進み、表示装置１３に表示した検査エリアの枠の色を上記ステップ１０４で選択した「合格」の色に変更することで、検査合格を表示する。一方、ステップ１０７で、「不合格」と判定されれば、ステップ１０９に進み、表示装置１３に表示した検査エリアの枠の色を上記ステップ１０４で選択した「不合格」の色に変更することで、検査不合格を表示する。

【0033】

以上説明した本実施例では、検査エリアの表示色と検査結果の表示色を選択する際に、表示装置１３に表示可能な色の種類の中から背景色との色相差が所定値以上となる色を選択するようにしたので、背景色（実装面の色）がどの様な色であっても、検査エリアの表示色と検査結果の表示色として、背景色に対して目立ちやすい色を選択して表示することが可能となり、検査エリアと検査結果の両方の表示の視認性を向上できる。

【0034】

尚、本実施例では、検査エリアの表示色と検査結果の表示色を選択する際に、背景色との色相差が所定値以上となる色を選択するようにしたが、背景色との彩度差が所定値以上となる色を選択するようにしても良く、勿論、背景色との色相差が所定値以上で且つ背景色との彩度差が所定値以上となる色を選択するようにしても良い。このようにしても、検査エリアの表示色と検査結果の表示色として、背景色に対して目立ちやすい色を選択して表示することが可能となり、検査エリアと検査結果の表示の両方の視認性を向上できる。

【0035】

同様に、検査エリアの表示色と検査結果の表示色との間で彩度差が所定値以上となる色を選択しても良いし、複数種類の検査エリアの表示色の間で彩度差が所定値以上となる色を選択しても良いし、更には、検査結果の種類毎の表示色の間で彩度差が所定値以上となる色を選択しても良い。これらの場合も、色相差及び彩度差が所定値以上となる色を選択しても良いことは言うまでもない。

【0036】

また、本実施例では、背景色に応じて検査エリアの表示色と検査結果の表示色を変更するようにしたが、本発明に関連する参考例として、表示装置１３に表示する検査エリアの周囲の背景色を、検査エリアの表示色と検査結果の表示色と該背景色との色相差及び／又は彩度差が所定値以上となる色に変更するようにしても良い。このようにしても、背景色に対して検査エリアの表示色と検査結果の表示色を目立ちやすくすることができ、検査エリアと検査結果の両方の表示の視認性を向上できる。

【0037】

本発明に関連する参考例として、カラー画像から認識した背景色に基づいて表示装置１３に表示する検査エリア及び／又は検査結果の表示色以外の表示態様（例えば線種、形状、点滅等）を表示態様変更手段により変更するようにしても良い。このようにしても、検査エリアや検査結果の表示を目立ちやすくすることができ、検査エリアや検査結果の表示の視認性を向上できる。

【0038】

また、本実施例では、表示装置１３に表示する検査エリアの枠の色を背景色に応じて変更するようにしたが、検査エリア内全体の色を背景色に応じて変更するようにしても良い。

【0039】

その他、本発明は、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

【符号の説明】

【0040】

１１…コンピュータ（背景色認識手段，表示色選択手段）、１２…カメラ、１３…表示装置、１４…記憶装置、１５…搬送装置、１６…入力装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】