特許 7504643 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】

(24)【登録日】2024-06-14

(45)【発行日】2024-06-24

(54)【発明の名称】検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/89 20060101AFI20240617BHJP

   G01N 21/956 20060101ALI20240617BHJP

【ＦＩ】

G01N21/89 Z

G01N21/956 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020059464

(22)【出願日】2020-03-30

(65)【公開番号】P2021156808

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-01-26

(73)【特許権者】

【識別番号】305021292

【氏名又は名称】第一実業ビスウィル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001531

【氏名又は名称】弁理士法人タス・マイスター

(74)【代理人】

【識別番号】100104662

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 智司

(74)【代理人】

【識別番号】100184631

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 隆

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 浩一

(72)【発明者】

【氏名】松田 晋也

(72)【発明者】

【氏名】加藤 秋久

【審査官】田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１６００１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００４－５０２１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３０５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８４５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１１５１１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／８４－２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

設定された搬送方向に被検査物を搬送し、該被検査物の少なくとも前記搬送方向前端面又は後端面を被検査面として検査する検査装置であって、
前記搬送方向に沿って移動する透明なシート状の搬送シートを有し、該搬送シート上に載置された前記被検査物を前記搬送シートの移動によって前記搬送方向に搬送する搬送機構と、
前記搬送シートによって形成される搬送路上の所定の検査位置において、前記搬送シートを境として前記被検査物と同じ側に配設されて、前記被検査物の前記被検査面を照明する第１照明機構、及び前記被検査物とは反対側に配設されて、前記被検査物の前記被検査面を照明する第２照明機構と、
前記被検査物と同じ側に配設され、前記検査位置にある前記被検査物の前記被検査面を撮像する撮像カメラとを備え、
前記第１照明機構は、前記被検査物の被検査面を照明する複数の第１発光器、及び該複数の第１発光器を支持する第１支持体を備え、
前記第１支持体は、少なくとも、前記搬送路に近い第１発光器を、他の一群の第１発光器よりも前記検査位置から離隔した位置で支持するように構成されるとともに、離隔した第１発光器と他の一群の第１発光器との間に、前記検査位置とは反対側の背面から前記被検査物の被検査面を観察できる空間を備え、
前記撮像カメラは、前記第１支持体の前記背面側に配設され、前記第１支持体の空間を通して前記被検査物の被検査面を撮像するように構成され、
更に、前記第２照明機構は、前記搬送シートを挟んで面対称となる位置に配設されるとともに、前記被検査物の被検査面を照明する複数の第２発光器、及び該複数の第２発光器を支持する第２支持体を備えてなり、
前記第１照明機構の前記搬送路に近い第１発光器、及び第２照明機構の前記搬送路に近い第２発光器は、その１／２ビーム角が３０°～８０°の範囲内の角度を有し、
前記第１照明機構の他の第１発光器、及び前記第２照明機構の他の第２発光器は、その１／２ビーム角が１０°～２５°の範囲内の角度を有し、
前記撮像カメラは、その撮像光軸が、前記搬送路と直交する面内にあり、且つ前記搬送路と１０°～３５°の範囲の角度で交差するように配設されるとともに、
前記第１照明機構の前記搬送路に近い第１発光器、及び第２照明機構の前記搬送路に近い第２発光器は、その照明光軸が、前記搬送路と３°～２０°の範囲の角度で交差するように配設されていることを特徴とする検査装置。

【請求項2】

前記第１照明機構の前記搬送路に近い第１発光器と、他の第１発光器と、第２照明機構の前記搬送路に近い第２発光器と、他の第２発光器とを別々に調光可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品など微小な被検査対象物の端面の外観性状を精度よく検査可能な検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品等の外観的な性状を検査する装置の一つとして、従来、下記特許文献１（特開平５－２８８５２７号公報）に開示されるような検査装置が知られている。この検査装置は、テーブル上に載置されたプリント基板をＸＹ方向に移動させる手段と、ドーム状に配設された複数のＬＥＤを有し、前記プリント基板上の被検査部を照明する照明手段と、照明手段の頂部に形成された穴からプリント基板上の被検査部を撮像するテレビカメラとを備えている。

【0003】

この検査装置によれば、前記照明手段によってプリント基板上の被検査部が照明され、当該被検査部の画像が前記テレビカメラによって撮像される。そして、このようにして撮像された画像データを解析することにより、前記被検査部の外観的な性状の良否が判別される。

【0004】

従来、このような検査装置は、被検査物を移動させる手段、被検査物を照明する手段、並びに被検査物の画像を撮像する手段を備えるという点で、その基本的な構成は変わらないものの、検査対象物である被検査物の形状や検査部位に応じて設計、変形された態様が採用されている。

【0005】

例えば、６面体をした電子部品（例えば、コンデンサなど）の端面を検査する場合、この電子部品を適宜搬送機構によって所定の搬送方向に搬送し、その搬送途中の所定位置に設定された検査位置で、電子部品の前端面を照明機構によって搬送方向前方から照明するとともに、適宜撮像カメラにより、斜め前方から当該電子部品の前端面を撮像するといった態様が採られる。

【0006】

この場合、照明機構としては、ＬＥＤがドーム状に配設された上述の照明手段を、搬送機構の搬送方向と直交する垂直面で分割した態様が採られ、その搬送方向前側の部分で電子部品の前端面を照明するように構成される。

【0007】

また、照明機構は、ＬＥＤが配置されない個所に、貫通孔が穿孔されており、撮像カメラはこの貫通孔を通して、前記電子部品の前端面を撮像する。

【0008】

ところで、電子部品の前端面の外観性状を検査する場合に、これを高精度に検査するには、搬送方向と撮像カメラの撮像光軸とのなす角度（仰角）が可能な限り小さくなるように撮像カメラを配設して、電子部品の前端面をでき得る限りその正面から撮像するのが好ましい。前端面を正面から撮像することで、得られる画像データが最大のものとなり、より高精度な解析を行うことができる。

【0009】

また、前記照明機構は、電子部品の前端面に対し、その照明光軸ができるだけ直角に近いものとなるような位置、言い換えれば、可能な限り搬送機構の搬送路に近い位置にＬＥＤが配設されているのが好ましい。このように、搬送路に近い位置にＬＥＤを設けることで、撮像光軸の仰角が可能な限り小さくなるように配設された撮像カメラに、前記前端面からより多くの反射光を取り込むことができ、これにより当該撮像カメラによって撮像される画像がより鮮明なものとなる。斯くして、このように鮮明な画像を得ることによって、この画像を基にした解析の精度を高めることができる。

【0010】

近年では、前記電子部品はその微小化が加速し、従前、断面が３ｍｍ×２ｍｍであったものが、０．４ｍｍ×０．２ｍｍの断面のものまで小型化が進んでおり、このような微小化に対応するためにも、上述したような、撮像カメラとＬＥＤの配置が好ましい。

【0011】

ところが、撮像カメラの撮像光軸の仰角をできるだけ小さく設定し、ＬＥＤを可能な限り搬送機構の搬送路に近い位置に配設した構成を採用すると、撮像カメラの撮像光軸とＬＥＤとが干渉しあう位置関係となり、電子部品を撮像するための貫通孔を照明機構に設けることができない、即ち、電子部品を撮像することができないという問題があった。

【0012】

そこで、本願発明者等は、このような問題に鑑み、下記特許文献２に開示されるような検査装置を既に提案している。

【0013】

この検査装置は、設定された搬送方向に電子部品などの被検査物を搬送し、当該被検査物の少なくとも前記搬送方向前端面又は後端面を被検査面として検査する検査装置であって、前記搬送方向に沿った搬送路を有し、該搬送路上の前記被検査物を前記搬送方向に搬送する搬送機構と、前記搬送路を境として前記被検査物と同じ側に配設され、前記搬送路上の予め設定された検査位置において、前記搬送機構によって搬送される前記被検査物の前記被検査面を照明する照明機構と、同じく前記被検査物と同じ側に配設され、前記検査位置にある前記被検査物の前記被検査面を撮像する撮像カメラとを少なくとも備えている。

【0014】

そして、前記照明機構は、前記被検査物の被検査面を照明する複数の発光器と、該複数の発光器を支持する支持体とを備え、当該支持体は、少なくとも、前記搬送路に近い発光器を、他の一群の発光器よりも前記検査位置から離隔した位置で支持するように構成されるとともに、前記離隔した発光器と他の一群の発光器との間に、前記検査位置とは反対側の背面から前記被検査物の被検査面を観察できる空間を備え、前記撮像カメラは、前記支持体の前記背面側に配設され、前記支持体の空間を通して前記被検査物の被検査面を撮像するように構成される。

【0015】

この検査装置によれば、被検査物は、搬送機構によってその搬送路上を搬送され、当該搬送路上の検査位置において、照明機構によってその被検査面が照明された状態で、前記撮像カメラによって当該被検査面が撮像される。

【0016】

そして、前記照明機構は、少なくとも、前記搬送路に近い発光器を、他の一群の発光器よりも前記検査位置から離隔した位置に配設したので、当該搬送路に近い発光器を可能な限り前記搬送機構の搬送路に近づけた状態で、これと前記他の一群の発光器との間に適切な間隔を設定することができ、この部分に、前記被検査物の被検査面を撮像するための空間を設けることができる。

【0017】

そして、このような構成とすることで、前記撮像カメラを、その撮像光軸と前記搬送路とのなす角度（仰角）が可能な限り小さくなるように、即ち、可能な限り前記搬送路に近づけた状態に配置することができ、このように配設された撮像カメラにより、でき得る限りその正面から前記被検査物の被検査面を撮像することができる。これにより、前記撮像カメラによって撮像される前記被検査面の画像をより大きな画像としてとらえることができ、この結果、前記被検査面の外観性状を高精度に検査することができる。

【0018】

また、上述のように、前記搬送路に近い発光器を可能な限り前記搬送路に近づけた状態で配置することができるので、前記被検査面からより多くの反射光を前記撮像カメラに取り込むことができ、これにより当該撮像カメラによって撮像される画像をより鮮明なものとすることができる。かくして、被検査面の鮮明な画像を得ることで、当該被検査面の外観性状を高精度に検査することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

【文献】特開平５－２８８５２７号公報

【文献】特開２０１４－１６００１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

ところが、上記特許文献２に開示された検査は上述のような良好な効果を奏するものの、以下の点において、更なる改良が求められていた。

【0021】

上述したコンデンサなどの電子部品の分野では、その電気的な特性を検査するために、電極部の端面に検査用のプローブを接触させる態様が採られているが、このようなプローブの接触によって、当該電極部の端面にプローブの接触痕が生じる場合がある。この接触痕は、プローブが接触することにより、他の部分よりもむしろ平坦になることによって発現されるもので、これ自体は外観上の不良に属するものではなく、また、品質面からしても、不良に属するものではない。

【0022】

一方、電極部に形成される傷、欠け及び剥がれについては、外観上の不良と判断され、また、傷については、品質上大きな問題にはならないものの、欠け、剥がれについては、電極部の欠損であるので品質面から不良と判断される。

【0023】

したがって、当該電子部品に係る外観検査分野では、歩留まりの向上を図る観点から、品質面から問題となる欠けや剥がれについてのみ、これを検出することが可能な検査装置の開発が求められている。

【0024】

本発明は、以上のような背景の下でなされたものであり、電子部品の電極部に存在する欠けや剥がれについてのみ、これを検出することが可能な検査装置の提供を、その目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0025】

上記課題を解決するための本発明は、
設定された搬送方向に被検査物を搬送し、該被検査物の少なくとも前記搬送方向前端面又は後端面を被検査面として検査する検査装置であって、
前記搬送方向に沿って移動する透明なシート状の搬送シートを有し、該搬送シート上に載置された前記被検査物を前記搬送シートの移動によって前記搬送方向に搬送する搬送機構と、
前記搬送シートによって形成される搬送路上の所定の検査位置において、前記搬送シートを境として前記被検査物と同じ側に配設されて、前記被検査物の前記被検査面を照明する第１照明機構、及び前記被検査物とは反対側に配設されて、前記被検査物の前記被検査面を照明する第２照明機構と、
前記被検査物と同じ側に配設され、前記検査位置にある前記被検査物の前記被検査面を撮像する撮像カメラとを備え、
前記第１照明機構は、前記被検査物の被検査面を照明する複数の第１発光器、及び該複数の第１発光器を支持する第１支持体を備え、
前記第１支持体は、少なくとも、前記搬送路に近い第１発光器を、他の一群の第１発光器よりも前記検査位置から離隔した位置で支持するように構成されるとともに、離隔した第１発光器と他の一群の第１発光器との間に、前記検査位置とは反対側の背面から前記被検査物の被検査面を観察できる空間を備え、
前記撮像カメラは、前記第１支持体の前記背面側に配設され、前記第１支持体の空間を通して前記被検査物の被検査面を撮像するように構成され、
更に、前記第２照明機構は、前記搬送シートを挟んで面対称となる位置に配設されるとともに、前記被検査物の被検査面を照明する複数の第２発光器、及び該複数の第２発光器を支持する第２支持体を備えてなり、
前記第１照明機構の前記搬送路に近い第１発光器、及び第２照明機構の前記搬送路に近い第２発光器は、その１／２ビーム角が３０°～８０°の範囲内の角度を有し、
前記第１照明機構の他の第１発光器、及び前記第２照明機構の他の第２発光器は、その１／２ビーム角が１０°～２５°の範囲内の角度を有する検査装置に係る。

【0026】

尚、この検査装置に、好適に適用される検査対象物は、基体部、及びこの基体部の少なくとも端面を含む一部分が金属層によって被覆された電極部から構成される電子分品であって、基体部は電極部よりも光の反射率が低い材料から構成された電子部品であり、この検査装置では、当該電極部の端面（被検査面）が検査される。

【0027】

この検査装置によれば、被検査物は、搬送機構の透明な搬送シート上に載置された状態で当該搬送シートの移動によって搬送される。そして、その搬送路上の所定の検査位置において、第１照明機構の前記搬送路に近い第１発光器（第１Ｂ発光器）及び他の一群の第１発光器（第１Ａ発光器）、並びに第２照明機構の前記搬送路に近い第２発光器（第２Ｂ発光器）及び他の一群の第２発光器（第２Ａ発光器）により、その被検査面が照明された状態で、前記撮像カメラによって当該被検査面が撮像される。尚、第２Ａ発光器及び第２Ｂ発光器から照射された光は、透明な前記搬送シートを透過することによって、前記被検査物の被検査面を照明する。

【0028】

前記第１照明機構では、少なくとも、前記第１Ｂ発光器を前記第１Ａ発光器よりも前記検査位置から離隔した位置に配設したので、当該第１Ｂ発光器を可能な限り前記搬送機構の搬送路に近づけた状態で、これと前記第１Ａ発光器との間に適切な間隔を設定することができ、この部分に、前記被検査物の被検査面を撮像するための空間を設けることができる。

【0029】

そして、このような構成とすることで、前記撮像カメラを、その撮像光軸と前記搬送路とのなす角度（仰角）が可能な限り小さくなるように、即ち、可能な限り前記搬送路に近づけた状態に配置することができ、このように配設された撮像カメラにより、でき得る限りその正面から前記被検査物の被検査面を撮像することができる。これにより、前記撮像カメラによって撮像される前記被検査面の画像をより大きな画像としてとらえることができ、この結果、前記被検査面の外観性状を高精度に検査することができる。

【0030】

また、前記第１照明機構の前記第１Ｂ発光器、及び第２照明機構の第２Ｂ発光器は、それぞれその１／２ビーム角が３０°～８０°の範囲内の角度を有し、一方、第１照明機構の第１Ａ発光器、及び第２照明機構の第２Ａ発光器は、それぞれその１／２ビーム角が１０°～２５°の範囲内の角度を有している。即ち、前記第１Ａ発光器及び第２Ａ発光器は、それぞれ比較的指向性の高い光を照射する発光器であり、前記第１Ｂ発光器及び第２Ｂ発光器は、比較的指向性を持たない光を照射する発光器である。尚、前記１／２ビーム角とは、発光器から照射される最大光度を有する光軸を中心として、最大光度の１／２の光度を有する光の照射方向の内角を意味する。

【0031】

そして、この第１照明機構及び第２照明機構によれば、電極部の端面に傷、接触痕、並びに欠け及び剥がれが存在する場合に、以下の作用により、前記撮像カメラによって撮像される画像について、欠け及び剥がれのみを強調した画像とすることができ、これにより、被検査物に関し、欠け及び剥がれのみについてその良否を判別することが可能となる。

【0032】

即ち、前記被検査面には、上側の前記第１Ｂ発光器、及び下側の第２Ｂ発光器から、比較的指向性を持たない光が照射されるとともに、上側の第１Ａ発光器及び下側の第２Ａ発光器から、指向性を有する光が斜め方向から照射される。このため、被検査面に傷や接触痕が存在する場合には、上下両側から照射される比較的指向性を持たない光と指向性を有する光とが相俟って、これらの光により、傷や接触痕を形成する凹部内の全域が照明され、その結果、傷や接触痕を形成する凹部の全域から反射された光が前記撮像カメラに入光されることになる。これにより、被検査面に傷や接触痕が存在する場合でも、前記撮像カメラによって撮像される画像は、傷や接触痕が捨象された画像となる。

【0033】

一方、被検査面に欠けや剥がれが存在し、同部において基体部が露出されている場合には、基体部は、金属層から構成される電極部に比べて光の反射率が低いため、前記撮像カメラに入光される前記被検査面からの反射光量は、欠けや剥がれに対応した部分の反射光量が低いものとなる。この結果、前記撮像カメラによって撮像される画像は、欠けや剥がれに対応した部分が暗くなった画像となる。したがって、得られた画像を処理して当該暗部を検出することによって、欠けや剥がれについての不良を検出することができる。以上により、被検査面に欠けや剥がれが存在する場合には、この欠けや剥がれのみを不良として検出することができる。

【0034】

また、上述のように、前記第１Ｂ発光器及び第２Ｂ発光器を可能な限り前記搬送路に近づけた状態で配置することができるので、前記被検査面からより多くの反射光を前記撮像カメラに取り込むことができ、これにより当該撮像カメラによって撮像される画像をより鮮明なものとすることができる。斯くして、被検査面の鮮明な画像を得ることで、当該被検査面の外観性状を高精度に検査することができる。

【0035】

尚、前記第１Ａ発光器、第１Ｂ発光器、第２Ａ発光器及び第２Ｂ発光器としてはＬＥＤを代表的に例示することができるが、前記被検査面を検査に必要な十分な光量で照明できるものであれば、何らＬＥＤに限定されるものではない。

【0036】

以上のように、上記構成を備えた本発明の検査装置によれば、被検査物の外観性状を高精度に検査することができるとともに、品質上問題にはならない傷や接触痕を検出することなく、品質上問題となる欠け及び剥がれのみを不良として検出することができる。

【0037】

また、上記検査装置において、前記撮像カメラは、その撮像光軸が、前記搬送路と直交する面内にあり、且つ前記搬送路と１０°～３５°の範囲の角度で交差するように配設されるとともに、前記第１照明機構の第１Ｂ発光器、及び第２照明機構の第２Ｂ発光器は、その照明光軸が、前記搬送路と３°～２０°の範囲の角度で交差するように配設されているのが好ましい。

【0038】

前記撮像カメラの撮像光軸と、前記第１Ｂ発光器及び第２Ｂ発光器の照明光軸とを、それぞれ上記範囲の角度に設定することで、前記撮像カメラによって撮像される前記被検査物の画像をより適切なものとすることができ、前記被検査物の被検査面を高精度に検査することができる。

【0039】

また、上記検査装置において、前記第１照明機構の第１Ａ発光器、第１Ｂ発光器、第２照明機構の第２Ａ発光器、第２Ｂ発光器は、これらを別々に調光可能に構成されているのが好ましい。

【0040】

前記第１Ａ発光器、第１Ｂ発光器、第２Ａ発光器及び第２Ｂ発光器の強度（照度）を別々に調整可能にすることで、前記撮像カメラによって撮像される前記被検査物画像の輝度をその全域において均一にすることができる。即ち、例えば、前記第１Ｂ発光器は、前記第１Ａ発光器よりも前記検査位置から遠ざかっているため、この第１Ｂ発光器によって照明される部分の前記被検査面の輝度は、前記第１Ａ発光器によって照明される部分の輝度よりも低くなるが、第１Ｂ発光器の強度を高めることで、被検査面全域の輝度をほぼ均一にすることができる。また、被検査面の形状によっては、これに起因して被検査面の輝度が不均一になることがあるが、被検査面の形状に応じて各発光器の強度を調節することで、被検査面全域の輝度をほぼ均一にすることができる。

【発明の効果】

【0041】

以上詳述したように、本発明に係る検査装置によれば、前記被検査物の外観性状を高精度に検査することができるとともに、品質上の問題にはならない傷や接触痕を検出することなく、品質上問題となる欠け及び剥がれのみを不良として検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】本発明の一実施形態に係る検査装置を示した正面図である。

【図2】図１の拡大図であって、第１及び第２の照明機構を断面で示した拡大図である。

【図3】図２における矢視Ｂ－Ｂ方向の側面図である。

【図4】図２における矢視Ｃ－Ｃ方向の側面図である。

【図5】（ａ）は被検査物の平面図であり、（ｂ）はその矢視Ｄ方向の側面図である。

【図6】（ａ）及び（ｂ）は本実施形態に係るＬＥＤの１／２ビーム角について説明するための説明図である。

【図7】本実施形態の変形例に係る検査装置を示した正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係る検査装置を示した正面図であり、図２は、図１を拡大して示した正断面図である。また、図３は、図２における矢視Ｂ－Ｂ方向の側面図であり、図４は、図２における矢視Ｃ－Ｃ方向の側面図である。

【0044】

図１及び図２に示すように、本例の検査装置１は、被検査物Ｗを搬送方向である矢示Ａ方向に搬送する搬送機構２と、この搬送機構２によって搬送される被検査物Ｗの前端面（搬送方向前側の端面）Ｗ_ａを検査位置Ｐにおいて照明する第１照明機構５及び第２照明機構２５と、検査位置Ｐにある被検査物Ｗの前端面Ｗ_ａを撮像する撮像カメラ４とを備える。

【0045】

尚、本例では、図５に示した６面体形状の電子部品を被検査物Ｗとし、その前端面Ｗ_ａを被検査面としている。この電子部品は、基体部Ｗ_１、及びこの基体部Ｗ_１の両端部に形成された電極部Ｗ_２から構成され、電極部Ｗ_２は基体部Ｗ_１を金属層によって被覆することによって形成されている。そして、基体部Ｗ_１は、セラミックなど、電極部Ｗ_２よりも光の反射率が低い材料から構成されている。

【0046】

［搬送機構］
前記搬送機構２は、透明な硝子板から構成される円板状且つシート状をした搬送シートとしての回転テーブル３と、この回転テーブル３を矢示Ａ方向に水平回転させる駆動モータ（図示せず）とを備えており、前端面Ｗ_ａが搬送方向に向くように回転テーブル３上に供給された被検査物Ｗを前記回転テーブル３の回転によって前記搬送方向に搬送する。尚、当然のことながら、回転テーブル３によって搬送される被検査物Ｗの搬送路は円弧状の経路となる。

【0047】

［撮像カメラ］
前記撮像カメラ４は、被検査物Ｗの前端面Ｗ_ａの２次元画像を撮像するカメラであり、前記検査位置Ｐにおいて、その撮像光軸が、前記搬送経路の接線を含む垂直面内に位置し、且つ回転テーブル３の上面、即ち搬送路となす角度が１０°～３５°の範囲の角度となるように配設されている。

【0048】

［第１照明機構］
図２～図４に示すように、前記第１照明機構５は、第１Ａ支持体６と、この第１Ａ支持体６の前記搬送方向下流側の端面９に固設された第１Ｂ支持体１３と、前記第１Ａ支持体６に支持された第１Ａ発光器としての複数のＬＥＤ１２と、前記第１Ｂ支持体１３に支持された第１Ｂ発光器としての同じく複数のＬＥＤ１６とから構成され、前記検査位置Ｐより搬送方向下流側、且つ前記回転テーブル３の上方に配設される。

【0049】

前記第１Ａ支持体６は、その前記搬送方向上流側の端面７から下面８にかけて形成された凹曲面１０を備えており、この凹曲面１０上に前記複数のＬＥＤ１２が固設されている。これらＬＥＤ１２は、図４に示すように、ほぼ同心円の３つの円弧列上に位置するように前記凹曲面１０上に配設され、本例では最外周の円弧列に１７個のＬＥＤ１２が配設され、これより中心側の円弧列に１３個のＬＥＤ１２が配設され、最も中心側の円弧列に９個のＬＥＤ１２が配設されている。

【0050】

また、第１Ａ支持体６の下面８には、その前記搬送方向下流側の端面９及び前記凹曲面１０に開口する凹溝１１が形成されており、前記第１Ｂ支持体１３が、端面９側の開口部の上部側を残してこれを塞ぐように、当該端面９に固設されている。

【0051】

一方、前記第１Ｂ支持体１３の前記搬送方向上流側の端面１４には、複数（本例では４個）のＬＥＤ１６が水平となる一列に配設されており、このＬＥＤ１６は、前記ＬＥＤ１２よりも前記回転テーブル３の搬送経路に近い位置にあり、しかも、前記ＬＥＤ１２よりも前記検査位置Ｐから前記搬送方向に離隔した位置に配置されている。

【0052】

また、前記第１Ａ支持体６の端面９には、前記第１Ｂ支持体１３の上面と前記凹溝１１の内面とによって開口が形成されており、撮像光軸の角度が上記角度に設定された前記撮像カメラ４により、この開口を通して、前記被検査物Ｗの前端面Ｗ_ａを撮像することができるようになっている。

【0053】

斯くして、前記回転テーブル３の搬送経路と近い位置に配設される前記第１Ｂ発光器としてのＬＥＤ１６を、前記第１Ａ発光器としての他の一群のＬＥＤ１２よりも前記検査位置Ｐから前記搬送方向に離隔した位置に配置したので、ＬＥＤ１６とＬＥＤ１２との間に間隔を設けることができ、前記第１Ａ支持体６に形成した凹溝１１と前記第１Ｂ支持体１３の上面との間に、前記被検査物Ｗの前端面Ｗ_ａを撮像するための空間を形成することが可能となった。

【0054】

尚、前記回転テーブル３の搬送路の直上に当たる前記第１Ｂ支持体１３の下面１５には、前記回転テーブル３によって搬送される被検査物Ｗが通過可能な隙間が形成されている。

【0055】

また、前記ＬＥＤ１２は１／２ビーム角が１０°～２５°の範囲内の角度を有し、前記ＬＥＤ１６は１／２ビーム角が３０°～８０°の範囲内の角度を有している。即ち、ＬＥＤ１２は比較的指向性の高い光を照射し、ＬＥＤ１６は比較的指向性を持たない光を照射する。尚、前記１／２ビーム角とは、発光器から照射される最大光度を有する光軸を中心として、最大光度の１／２の光度を有する光の照射方向の内角を意味する。

【0056】

図６に１／２ビーム角の定義を示している。図６（ａ）はＬＥＤ１２の場合を図示しており、ＬＥＤ１２の最大光度を有する光軸１２ａを中心として、最大光度の１／２の光度を有する光１２ｂ，１２ｂの照射方向の内角θａがＬＥＤ１２の１／２ビーム角である。同様に図６（ｂ）はＬＥＤ１６の場合を図示しており、ＬＥＤ１６の最大光度を有する光軸１６ａを中心として、最大光度の１／２の光度を有する光１６ｂ，１６ｂの照射方向の内角θｂがＬＥＤ１６の１／２ビーム角である。

【0057】

また、ＬＥＤ１６は、その光軸１６ａが前記搬送路と３°～２０°の範囲内の角度で交差するように配設されている。

【0058】

また、前記ＬＥＤ１２の内、最外周の円弧列に配列される一群（ＬＥＤ群Ｇ１）と、他の円弧列に配置される一群（ＬＥＤ群Ｇ２）と、更にＬＥＤ１６の一群（ＬＥＤ群Ｇ３）とは、それぞれその発光強度を別々に調光可能となっている。

【0059】

［第２照明機構］
前記第２照明機構２５は、前記第１照明機構５と同じ構成を備えるもので、前記回転テーブル３の下方に、前記第１照明機構５とは面対称の位置関係となるように配設されている。以下、重複した説明にはなるが、この第２照明機構２５の構成について説明する。

【0060】

前記第２照明機構２５は、第２Ａ支持体２６と、この第２Ａ支持体２６の前記搬送方向下流側の端面２９に固設された第２Ｂ支持体３３と、前記第２Ａ支持体２６に支持された第２Ａ発光器としての複数のＬＥＤ３２と、前記第２Ｂ支持体３３に支持された第２Ｂ発光器としての同じく複数のＬＥＤ３６とから構成される。

【0061】

前記第２Ａ支持体２６は、その前記搬送方向上流側の端面２７から下面２８にかけて形成された凹曲面３０を備えており、この凹曲面３０上に前記複数のＬＥＤ３２が固設されている。これらＬＥＤ３２は、図４に示すように、ほぼ同心円の３つの円弧列上に位置するように前記凹曲面３０上に配設され、本例では最外周の円弧列に１７個のＬＥＤ３２が配設され、これより中心側の円弧列に１３個のＬＥＤ３２が配設され、最も中心側の円弧列に９個のＬＥＤ３２が配設されている。

【0062】

また、第２Ａ支持体２６の下面２８には、その前記搬送方向下流側の端面２９及び前記凹曲面３０に開口する凹溝３１が形成されており、前記第２Ｂ支持体３３が、端面２９側の開口部の上部側を残してこれを塞ぐように、当該端面２９に固設されている。

【0063】

一方、前記第２Ｂ支持体３３の前記搬送方向上流側の端面３４には、複数（本例では４個）のＬＥＤ３６が水平となる一列に配設されており、このＬＥＤ３６は、前記ＬＥＤ３２よりも前記回転テーブル３の搬送経路に近い位置にあり、しかも、前記ＬＥＤ３２よりも前記検査位置Ｐから前記搬送方向に離隔した位置に配置されている。

【0064】

また、前記ＬＥＤ３２は１／２ビーム角（図６（ａ）に示すθａ）が１０°～２５°の範囲内の角度を有しており、比較的指向性の高い光を照射する。また、前記ＬＥＤ３６は１／２ビーム角（図６（ｂ）に示すθｂ）が３０°～８０°の範囲内の角度を有しており、比較的指向性を持たない光を照射する。また、ＬＥＤ３６は、図６（ｂ）に示した光軸３６ａが前記搬送路と３°～２０°の範囲内の角度で交差するように配設されている。

【0065】

また、前記ＬＥＤ３２の内、最外周の円弧列に配列される一群（ＬＥＤ群Ｇ４）と、他の円弧列に配置される一群（ＬＥＤ群Ｇ５）と、更にＬＥＤ３６の一群（ＬＥＤ群Ｇ６）とは、それぞれその発光強度を別々に調光可能となっている。

【0066】

以上の構成を備えた本例の検査装置１によれば、前記駆動モータ（図示せず）により駆動されて回転する回転テーブル３上に、複数の被検査物Ｗが、その前端面Ｗ_ａを搬送方向に向けた姿勢で順次所定間隔をあけて供給され、供給された被検査物Ｗは、前記回転テーブル３によって、前記検査位置Ｐを経由するように搬送される。

【0067】

前記検査位置Ｐに達した被検査物Ｗは、被検査面であるその前端面Ｗ_ａが、前記第１照明機構５のＬＥＤ１２，１６から照射される光によって照明されるとともに、前記第２照明機構２５のＬＥＤ３２，３６から照射され、回転テーブル３を透過した光によって照明される。かくして、このように上下に配置された第１照明機構５及び第２照明機構２５によって前記前端面Ｗ_ａを照明しているので、被検査面たる前記前端面Ｗ_ａは、高い照度で均質に照明される。

【0068】

そして、このように均質に照明された被検査物Ｗの前端面Ｗ_ａが前記撮像カメラ４によって撮像され、撮像された画像データが、図示しない判別装置によって解析され、当該前端面Ｗ_ａの外観性状の良否が判別される。

【0069】

尚、本例の検査装置１では、第１照明機構５のＬＥＤ１６及び第２照明機構２５のＬＥＤ３６を、その照明光軸１６ａ，３６ａが前記搬送路と３°～２０°の範囲の角度で交差するように配設したので、前記被検査物Ｗの前端面Ｗ_ａをほぼ正面から照明することができる。

【0070】

また、第１照明機構５のＬＥＤ１６を、ＬＥＤ１２よりも前記検査位置Ｐから離隔した位置に設けたので、ＬＥＤ１６とＬＥＤ１２との間に適切な間隔を設定することができ、この部分に、前記被検査物Ｗの前端面Ｗ_ａを撮像するための空間を形成することができる。そして、このような空間を形成することによって、前記撮像カメラ４を、その撮像光軸と前記搬送路とのなす角度（仰角）が１０°～３５°の範囲の角度となるように配設することができ、これを可能な限り前記搬送路に近づけた状態に配置することができる。

【0071】

斯くして、このように配設した撮像カメラ４によれば、前記被検査物Ｗの前端面Ｗ_ａをでき得る限りその正面から撮像することができ、前記撮像カメラ４によって撮像される前記前端面Ｗ_ａの画像をより大きな画像としてとらえることができ、この結果、前記前端面Ｗ_ａの外観性状を高精度に検査することができる。

【0072】

また、上述したように、前記ＬＥＤ１６及び３６によって、前記被検査物Ｗの前端面Ｗ_ａをほぼ正面から照明するようにしたので、前記前端面Ｗ_ａからより多くの反射光を前記撮像カメラ４に取り込むことができ、これにより当該撮像カメラ４によって撮像される画像をより鮮明なものとすることができる。斯くして、前記前端面Ｗ_ａの鮮明な画像を得ることで、当該前端面Ｗ_ａの外観性状をより高精度に検査することができる。

【0073】

また、この検査装置１によれば、電極部Ｗ_２の端面Ｗ_ａに傷、接触痕、並びに欠け及び剥がれが存在する場合に、以下の作用により、前記撮像カメラ４によって撮像される画像について、欠け及び剥がれのみを強調した画像とすることができ、これにより、被検査物Ｗに関し、欠け及び剥がれのみについてその良否を判別することができる。

【0074】

即ち、前記被検査面Ｗ_ａには、回転テーブル３の上方に配設される第１照明機構５のＬＥＤ１６、及び下方に配設される第２照明機構２５のＬＥＤ３６から、比較的指向性を持たない光が照射されるとともに、第１照明機構５のＬＥＤ１２及び第２照明機構２５のＬＥＤ３２から、指向性を有する光が斜め方向から照射される。このため、被検査面Ｗ_ａに傷や接触痕が存在する場合には、上下両側から照射される比較的指向性を持たない光と指向性を有する光とが相俟って、これらの光により、傷や接触痕を形成する凹部内の全域が照明され、その結果、傷や接触痕を形成する凹部の全域から反射された光が前記撮像カメラに入光されることになる。これにより、被検査面Ｗ_ａに傷や接触痕が存在する場合でも、前記撮像カメラ４によって撮像される画像は、傷や接触痕が捨象された画像となる。

【0075】

一方、被検査面Ｗ_ａに欠けや剥がれが存在し、同部において基体部Ｗ_１が露出されている場合には、基体部Ｗ_１は、金属層から構成される電極部Ｗ_２に比べて光の反射率が低いため、前記撮像カメラ４に入光される前記被検査面Ｗ_ａからの反射光量は、欠けや剥がれに対応した部分の反射光量が低いものとなる。この結果、前記撮像カメラ４によって撮像される画像は、欠けや剥がれに対応した部分が暗くなった画像となる。したがって、得られた画像を処理して当該暗部を検出することによって、欠けや剥がれについての不良を検出することができる。以上により、被検査面Ｗ_ａに欠けや剥がれが存在する場合には、この欠けや剥がれのみを不良として検出することができる。

【0076】

また、本例の前記第１照明機構５及び第２照明機構２５では、前記ＬＥＤ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５及びＧ６をそれぞれ別々に調光することができるようになっているので、前記ＬＥＤ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５及びＧ６を適宜適切に調光することで、当該前端面Ｗ_ａを均質に照明することができる。また、被検査面である前記前端面Ｗ_ａの形状に応じて調光することもでき、被検査面の形状により、これに起因して被検査面の輝度が不均一になる場合には、当該被検査面の形状に応じて各ＬＥＤ群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５及びＧ６の強度を調節することで、被検査面全域の輝度をほぼ均一にすることができる。

【0077】

このように、本例の検査装置１によれば、前記被検査物Ｗの前端面Ｗａの外観性状を高精度に検査することができ、また、品質上問題にはならない傷や接触痕を検出することなく、品質上問題となる欠け及び剥がれのみを不良として検出することができる。

【0078】

以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。例えば、上例では、被検査物Ｗの搬送方向前端面Ｗ_ａを検査するようにしたが、図８に示すように、被検査物Ｗの後端面Ｗ_ｂを検査するようにしてもよい。この検査装置５０は、前記搬送装置２の搬送方向をＡ方向からＥ方向に反転させたものである。このため、図８において、検査装置１と同じ構成要素については同一の符号を付しており、各構成要素の構成及び作用については、検査装置１のものと同一であるのでその説明は省略する。

【符号の説明】

【0079】

１ 検査装置
２ 搬送機構
３ 回転テーブル
４ 撮像カメラ
５ 第１照明機構
６ 第１支持体
１２ 第１Ｂ発光器
１６ 第１Ａ発光器
２５ 第２照明機構
２６ 第２支持体
３２ 第２Ｂ発光器
３６ 第２Ａ発光器
Ｗ 被検査物
Ｗ_１ 基体部
Ｗ_２ 電極部
Ｗ_ａ 被検査面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】