LED光源装置メーカー選定ガイド｜ケンサコウ

外観検査のハロゲンランプ光源を
LED化するメリットとは？

外観検査で従来広く使われてきたハロゲンランプには、高発熱や短寿命などの課題がありました。
光源のLED化によって、長寿命化による交換工数の削減と、消費電力の低減によるランニングコスト削減が可能になります。

外観検査のメタルハライドランプ
光源をLED化するメリットとは？

メタルハライドランプは高輝度を得やすい一方で、ウォームアップ時間の長さや発熱、短寿命による保守負担が課題でした。
光源のLED化によって、瞬時点灯と光量安定性が得られ、立ち上げ直後から安定した検査が行えます。

半導体業界における外観検査は、微細化が進む製品の品質を守るために欠かせない工程です。
ウエハーの欠陥やパターンずれ、チップ表面のクラック、パッケージ工程での印字不良など、確認すべきポイントは多岐にわたります。

電子部品の外観検査は、製品が設計通りに機能し、安全性を維持する上で重要な作業です。
微細化や高密度化された製品は、目視ではキズや欠け、異物混入などの欠陥は見逃されやすく、照明や撮像条件を工夫した検査が求められます。

透明な液体やパッケージ内部の微細な漏れは、背景と同化しやすく通常のカメラでは検出が困難です。水が光を吸収する特性を利用し、特定の波長（SWIRなど）で水分を可視化して検出する手法や、現場での導入事例を紹介します。

食品包装や光学部材に使われる樹脂フィルムは、薄さや透明性、ハレーションの影響で欠陥検出の難易度が高い分野です。フィッシュアイや異物といった欠陥の種類に応じたライティング手法、過検出や見逃しを防ぐためのノウハウなどを解説します。

太陽電池セルの微小クラックは、屋外環境で進展すると断線・出力低下・ホットスポットなどにつながるため、製造段階での検出が重要です。EL検査（通電して近赤外発光を撮像）とPL検査（励起光で再結合発光を撮像）を整理し、インライン化しやすいPL検査で高精度化・タクト短縮に効く光源要件（高出力、均一性・安定性、対象材料に合う波長、撮像・フィルタ含む光学系）を解説します。

インゴットはスライス前に内部の異物・不純物領域を把握できると、歩留まり改善やワイヤーソー工程のトラブル低減に有効です。一般的には赤外（IR）やPLなどの光学計測で内部欠陥／不純物濃度分布を非接触でマッピングし、不純物位置の特定やプロセス改善へのフィードバックに活用します。

接着剤の塗布工程では、塗りムラや充填不足が製品の安全性に直結するため、定量的な面検査が不可欠です。アクティブサーモ法や赤外線カメラによる透明な接着剤の非破壊・非接触評価を整理し、熱影響を抑え均一に照射できるLED光源導入による検査精度の安定化について解説します。

MLCCや半導体チップの微細なクラックは製品の信頼性低下を招くため、確実な検出が求められます。外観・X線・電気的検査の特徴と物理的リスクを整理し、非接触の光学検査におけるLED光源を用いた高輝度・均一照射による検査精度の向上や業務効率化のポイントを解説します。

食品や医薬品の包装工程で発生するフィルムの噛み込みは製品の腐敗や液漏れを招くため、確実な検出が求められます。目視や一般的な画像処理における反射や透過の課題を整理し、近赤外線の活用や照射角度のLED光源を用いた検査精度の向上のポイントを解説します。

多層フィルムにおける虫や毛髪、未溶融樹脂などの異物混入は品質低下を招くため、確実な検出が求められます。多層特有の光の乱反射や素材の重なりによる課題を整理し、欠陥の性質に合わせたLED光源の照射手法（透過・斜光など）を用いた検査精度の向上のポイントを解説します。

印刷物の外観検査は、製品の品質を正しく維持し、インクの異常や異物混入を検出する上で重要な作業です。

高速化や多様化が進む印刷ラインでは、目視ではインクの掠れやピンホールなどの欠陥は見逃されやすく、ワークの特性に応じたLED光源装置の選定や撮像条件の工夫が求められます。

二次電池の製造工程におけるピンホールや塗工ムラ、溶接不良などの外観欠陥は重大な品質不具合を招くため、確実な検出が求められます。金属箔の強い正反射や高速ライン特有の課題をまとめ、工程やワークの材質に合わせたLED光源の照射手法を用いた検査精度の向上のポイントを解説します。

検査をしたい対象物の背面からLED光を照射して、異物や気泡、穴、欠け、重なり、不均一な厚みなどさまざまな欠陥について調べる手法を透過検査といいます。透過検査を行う際には、対象物の厚みや材質、透過性に合わせたLED光源を選ぶこと、また検査範囲全体に対して均一な照射が可能なLED光源を選択することが求められます。

LED光源を用いた寸法検査を行う上では、対象物の素材や測定の目的などに適した照明を選択することが重要です。また寸法検査を安定させるためには、例えばエッジ位置が繰り返し同じように抽出可能かを確認する、反射や照明ムラなどによる誤差を確認するなど、あらかじめ検証を行った上で検査を進めていくことが大切です。

部品の外形や端面のずれ、ラベルや印字の位置ずれ、基盤・端子・アライメントマークの位置ずれなど、位置ずれ検出用のLED光源はさまざまな場面で用いられています。光源を選ぶ場合には、ワークの素材や色、反射などに応じて選択するなど、使用する条件を考慮した選択が必要。自社で選べない場合には専門家に相談するのもひとつの手です。

フィルムのような薄い部材を重ね合わせる際、ガラスなど硬質な部材を重ねる際などのずれを検出することも可能。そのほか、部材の間に入り込んだ気泡や異物、フィルムなどのしわ、浮きといった欠陥の検出を行うこともできます。貼り合わせ検査用LEDを用いることによって、さまざまな不良を見つけ出し、不良品の流出防止に繋げられます。

印刷物やプリント基盤などの製造工程において、印字や回路などのパターンが、本来あるべき位置からずれていないかを検出する技術です。こちらの記事では、LED光源装置を用いることによってどのようなずれの検出が可能なのか、また光源装置を選ぶ際のポイント、パターンずれの検出を安定させるための検証ポイントなどを解説しています。

形状検査用LEDを用いることにより、外形寸法や輪郭の異常、製品の欠けや割れ、変形、凹凸・段差・反りなどさまざまな不良を検出することができます。形状検査には、バックライトや斜光照明、リング照明、ライン照明など多彩なLED照明が用いられていますが、これらの照明は検査の目的に応じて使い分ける、という点がポイントとなります。

PTP包装用のLED光源システムを適切に組み合わせることで、アルミ箔やプラスチックフィルムの白飛びを回避しながら、錠剤の欠落や異物混入、微細なピンホールを検出することが可能です。医薬品の厳格な品質基準をクリアするためには、対象部位によって透過照明や拡散照明などを緻密に切り替え、見たい箇所に適したコントラストを作り出すことが重要です。

適切なLED光源を導入すると、光沢フィルムによるハレーションを防ぎつつ、密封性を損なうミクロン単位のピンホールやシール部の不良を高精度に発見できるようになります。食品の安全に直結する重要な工程だからこそ、透過光を利用して極小の穴を光らせたり、ドーム照明で全体を均一に照らしたりと、包装材の材質やライン速度に応じた照明の使い分けがポイントです。

金属表面特有の強い反射やギラつきを抑え込み、微細な傷・打痕、寸法のズレといった致命的な欠陥を鮮明に浮き上がらせることができます。回転性能に影響するシビアな品質が求められるため、ローアングル照明で表面の凹凸を強調したり、バックライトで輪郭を抽出したりと、検出したい不良の種類に最適な照射手法を見極めることが欠かせません。

通常のカメラでは背景と同化しやすい液面の高さや、曲面による光沢で見えにくい印字・キャップの異常を正確に捉えることが可能になります。透明な容器の検査では、光の屈折や反射をいかにコントロールするかが重要であり、対象物の特性に合わせてリング照明やフラット照明などを柔軟に選択することが精度の高い検査を実現するカギとなります。

圧着部の形状や被覆の輪郭を鮮明に捉え、芯線のはみ出しや被覆不良、端子の変形などを安定して検出することが可能になります。ワイヤーハーネスや圧着端子の検査では、金属端子の反射やコネクタハウジングによる影の影響を考慮した照明設計が重要であり、検査対象や不良内容に応じて照射角度や照明方式を適切に選定することが高精度な検査につながります。

輪郭や外形寸法の検査にはバックライト、表面の傷やメッキ状態の確認には同軸照明や斜光照明などを用いることで、不良箇所を安定して検出することが可能になります。ネジ・ボルトの検査では、ねじ山や頭部の凹凸形状による光の反射や回り込みを抑えることが重要であり、目的に応じたLED光源を選定することが高精度な検査につながります。

DIPスイッチの方向や状態を検査するには、上面と下面の明暗差や可動部、印字・マークなど、判定に必要な特徴を画像上で明確に捉えることが重要です。対象物の形状や表面状態によってコントラストの得られ方が変わるため、照射方向や光の拡散状態を調整し、実装方向やスイッチの状態を判定しやすいLED光源を選定することが安定した検査につながります。

部品表面の印字やマーク、端子や切り欠きなどの特徴を明確に撮像することで、実装方向や極性の違いを確認しやすくなります。文字や記号を確認する場合と、部品の外観形状から向きを判定する場合では適した照明条件が異なるため、対象物の材質や検出したい特徴に合わせたLED光源の選定が重要です。

PIN番号や識別マーク、刻印文字を安定して認識するには、文字と周辺部分のコントラストを確保し、表面反射の影響を抑えることがポイントです。樹脂製ハウジングや金属製コネクタフードなど、材質や表面状態によって文字の見え方が変化するため、照射方向や照明方式を検査対象に合わせて検討する必要があります。

テープ表面や内部の部品で発生する反射を抑え、確認したい部分を明確に撮像できる環境を整えることが、安定した検査につながります。部品の有無をテープ越しに確認する場合と、部品表面の印字や識別情報を読み取る場合では必要な撮像条件が異なるため、照明の配置や照射方法、必要に応じたフィルタの活用を検討することが重要です。

金型や成形品の表面状態を検査する際は、欠けや線キズ、研磨ムラなど、確認したい特徴が見えやすくなる照明条件を整えることが重要です。光沢のある金属表面や形状によっては、通常の照明では欠陥を捉えにくいこともあるため、光源の種類や照射方向を工夫し、対象物の表面状態に適した撮像環境を構築する必要があります。

透明なOリングの亀裂を検出するには、素材の光透過特性を考慮し、正常部分と亀裂部分の違いを画像上で捉えやすくすることが重要です。照射する光の波長や照射方法によって欠陥の見え方が変化するため、対象物の材質や亀裂の状態に合わせてLED光源や撮像条件を検討することで、目視では確認しにくい欠陥の可視化につながります。

ヘアライン加工品のキズを検出するには、加工模様や表面の反射による影響を抑え、キズと正常部分の違いを画像上で捉えやすくすることが重要です。ヘアラインの見え方を抑えながらキズを強調できる照明方法があり、加工模様に隠れたキズの検出に活用されています。

円筒形金属部品のキズを検出するには、曲面や金属表面の反射を考慮し、キズ部分と正常部分の違いを画像上で捉えやすくすることが重要です。照射方向による反射の変化を利用することで、通常の照明では見えにくい表面キズを検出できる場合があります。

金属のキズを検出するには、表面の反射や加工模様の影響を抑え、検出したいキズを明瞭に撮像できる照明条件を整えることが重要です。斜光照明や同軸落射照明など、欠陥の種類や金属表面の状態に応じた照明方式が検査条件を左右します。

スプレー缶の印字を検査するには、缶表面の光沢や曲面による映り込みを抑え、バーコードや文字を明瞭に撮像することが重要です。缶の形状や印字位置、表面状態によって適した照明条件が異なるため、拡散光などの照明方式を含めてLED光源や撮像条件を検討することがポイントです。