図面 (/)

技術 部品実装用装置および撮像用の照明装置ならびに照明方法

出願人 パナソニック株式会社
発明者 坪井保孝辻川俊彦石松顕
出願日 2010年8月26日 (10年3ヶ月経過) 出願番号 2010-189007
公開日 2012年3月8日 (8年9ヶ月経過) 公開番号 2012-049276
状態 特許登録済
技術分野 光学的手段による測長装置 電気部品の供給・取り付け 電気部品の組立体の配線および製造の監視
主要キーワード 装置占有スペース 色調分布 放射状配置 照明区画 略垂直下方 撮像用開口 電圧印加パターン 近傍範囲
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年3月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

多様な認識対象に対応することができるとともに、占有スペースを小さくしてコンパクト化の要請に対応することができる部品実装用装置および部品実装用装置における撮像用照明装置ならびに照明方法を提供する。

解決手段

基板3を対象として部品実装用の作業を実行する部品実装用装置において、基板認識カメラ12による撮像時に基板3に対して照明光照射する際に、光源部13とカラー液晶パネル14を積層して構成され、発光状態を個別に可変な複数の発光部を規則配列した発光パネル15から照明光を照射するに際し、それぞれの発光部から照射される照明光の照射範囲撮像対象に応じて変化させる。これにより多様な認識対象に対応した適正な照明条件で撮像することができるとともに、照明部20の装置占有スペースを小さくしてコンパクト化の要請に対応することができる。

概要

背景

部品実装ラインに使用される部品搭載装置など、部品実装用作業動作を実行する部品実装用装置においては、基板識別位置検出、あるいは実装状態検査などを目的として、基板に実装された部品や、基板および部品の表面に設けられた認識マークなどの認識対象物カメラ撮像することが行われる。撮像に際しては照明装置によって基板表面に対して照明光照射され、認識対象物からの反射光をカメラが受光することにより、認識対象物の画像が取り込まれる。照明光を反射する反射特性は認識対象物の表面性状によって異なっているため、認識マークなどの認識対象と画像中の背景とを明瞭に識別できるよう、照明装置として複数の照明光源を異なった位置に配置して、照明光の基板の表面に対する照射方向を、認識対象に応じて変更できるようにした構成のものが知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献に示す例では、下方に位置する基板に対して斜め上方円周方向から照明光を照射するリング照明灯と、撮像方向から照明光を照射する同軸照明灯とを装備し、認識対象と背景とのコントラストが最も良くなるようなリング照明灯と同軸照明灯の輝度データを、予め各認識対象毎に個別の照明条件として求めておくようにしている。

概要

多様な認識対象に対応することができるとともに、占有スペースを小さくしてコンパクト化の要請に対応することができる部品実装用装置および部品実装用装置における撮像用の照明装置ならびに照明方法を提供する。基板3を対象として部品実装用の作業を実行する部品実装用装置において、基板認識カメラ12による撮像時に基板3に対して照明光を照射する際に、光源部13とカラー液晶パネル14を積層して構成され、発光状態を個別に可変な複数の発光部を規則配列した発光パネル15から照明光を照射するに際し、それぞれの発光部から照射される照明光の照射範囲撮像対象に応じて変化させる。これにより多様な認識対象に対応した適正な照明条件で撮像することができるとともに、照明部20の装置占有スペースを小さくしてコンパクト化の要請に対応することができる。

目的

本発明は、多様な認識対象に対応することができるとともに、占有スペースを小さくしてコンパクト化の要請に対応することができる部品実装用装置および部品実装用装置における撮像用の照明装置ならびに照明方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

基板保持部に保持された基板を対象として部品実装用の作業を実行する部品実装用装置であって、前記基板を対象として所定の部品実装用の作業動作を実行する作業動作機構と、前記部品または前記基板に設けられたマークもしくは前記部品本体の画像を取得するための撮像部と、前記撮像部による撮像時に前記部品または前記基板に対して照明光照射する照明部と、前記マークもしくは前記部品本体の画像を認識処理する認識部とを備え、前記照明部は、発光状態を個別に可変な複数の発光部を規則配列した発光パネルと、前記発光部を個別に制御することにより前記発光パネルから照射される照明光の照射範囲撮像対象に応じて変化させる発光制御部とを有することを特徴とする部品実装用装置。

請求項2

基板を対象として所定の部品実装用の作業動作を実行する作業動作機構と、前記部品または前記基板に設けられたマークもしくは前記部品本体の画像を取得するための撮像部と、前記マークもしくは前記部品本体の画像を認識処理する認識部とを備え、基板保持部に保持された基板を対象として部品実装用の作業を実行する部品実装用装置において、前記撮像部による撮像時に前記部品または前記基板に対して照明光を照射する照明装置であって、発光状態を個別に可変な複数の発光部を規則配列した発光パネルと、前記発光部を個別に制御することにより、前記発光パネルから照射される照明光の照射範囲を撮像対象に応じて変化させる発光制御部とを有することを特徴とする撮像用の照明装置。

請求項3

基板を対象として所定の部品実装用の作業動作を実行する作業動作機構と、前記部品または前記基板に設けられたマークもしくは前記部品本体の画像を取得するための撮像部と、前記マークもしくは前記部品本体の画像を認識処理する認識部とを備え、基板保持部に保持された基板を対象として部品実装用の作業を実行する部品実装用装置において、前記撮像部による撮像時に前記部品または前記基板に対して照明光を照射する照明方法であって、発光状態を個別に可変な複数の発光部を規則配列した発光パネルから照射される照明光の照射範囲を、前記発光部を個別に制御して撮像対象に応じて変化させることを特徴とする撮像用の照明方法。

技術分野

0001

本発明は、基板部品実装する部品実装用の作業を実行する部品実装用装置および部品実装用装置において認識対象物撮像する際に使用される撮像用照明装置ならびに照明方法に関するものである。

背景技術

0002

部品実装ラインに使用される部品搭載装置など、部品実装用の作業動作を実行する部品実装用装置においては、基板の識別位置検出、あるいは実装状態検査などを目的として、基板に実装された部品や、基板および部品の表面に設けられた認識マークなどの認識対象物をカメラで撮像することが行われる。撮像に際しては照明装置によって基板表面に対して照明光照射され、認識対象物からの反射光をカメラが受光することにより、認識対象物の画像が取り込まれる。照明光を反射する反射特性は認識対象物の表面性状によって異なっているため、認識マークなどの認識対象と画像中の背景とを明瞭に識別できるよう、照明装置として複数の照明光源を異なった位置に配置して、照明光の基板の表面に対する照射方向を、認識対象に応じて変更できるようにした構成のものが知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献に示す例では、下方に位置する基板に対して斜め上方円周方向から照明光を照射するリング照明灯と、撮像方向から照明光を照射する同軸照明灯とを装備し、認識対象と背景とのコントラストが最も良くなるようなリング照明灯と同軸照明灯の輝度データを、予め各認識対象毎に個別の照明条件として求めておくようにしている。

先行技術

0003

特開2009−182280号公報

発明が解決しようとする課題

0004

近年電子機器の小型化・高機能化に伴い、部品が実装される基板の小型化・高実装密度化が進展している。このためこのような基板品種を対象とする実装設備も小型化し、各種の部品実装用装置に用いられる構成要素も更なる小型化が求められるようになっている。ところが、このようなサイズ的な制約を有する部品実装用装置の照明装置として上述のような構成の照明装置を採用すると、複数の照明光源を必要とする構成に起因して、照明装置の占有スペースが装置設計上許容される限界からはみ出す結果となる。

0005

このように、従来の部品実装用装置に用いられる撮像用の照明装置には、多様な認識対象に対応するために照射範囲の異なる照明光を必要とする場合には、光源の構成に起因して占有スペースを小さくすることが困難で、コンパクト化が要請される部品実装用装置には対応出来ないという課題があった。

0006

そこで本発明は、多様な認識対象に対応することができるとともに、占有スペースを小さくしてコンパクト化の要請に対応することができる部品実装用装置および部品実装用装置における撮像用の照明装置ならびに照明方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明の部品実装用装置は、基板保持部に保持された基板を対象として部品実装用の作業を実行する部品実装用装置であって、前記基板を対象として所定の部品実装用の作業動作を実行する作業動作機構と、前記部品または前記基板に設けられたマークもしくは前記部品本体の画像を取得するための撮像部と、前記撮像部による撮像時に前記部品または前記基板に対して照明光を照射する照明部と、前記マークもしくは前記部品本体の画像を認識処理する認識部とを備え、前記照明部は、発光状態を個別に可変な複数の発光部を規則配列した発光パネルと、前記発光部を個別に制御することにより前記発光パネルから照射される照明光の照射範囲を撮像対象に応じて変化させる発光制御部とを有する。

0008

本発明の撮像用の照明装置は、基板を対象として所定の部品実装用の作業動作を実行する作業動作機構と、前記部品または前記基板に設けられたマークもしくは前記部品本体の画像を取得するための撮像部と、前記マークもしくは前記部品本体の画像を認識処理する認識部とを備え、基板保持部に保持された基板を対象として部品実装用の作業を実行する部品実装用装置において、前記撮像部による撮像時に前記部品または前記基板に対して照明光を照射する照明装置であって、発光状態を個別に可変な複数の発光部を規則配列した発光パネルと、前記発光部を個別に制御することにより前記発光パネルから照射される照明光の照射範囲を撮像対象に応じて変化させる発光制御部とを有する。

0009

本発明の撮像用の照明方法は、基板を対象として所定の部品実装用の作業動作を実行する作業動作機構と、前記部品または前記基板に設けられたマークもしくは前記部品本体の画像を取得するための撮像部と、前記マークもしくは前記部品本体の画像を認識処理する認識部とを備え、基板保持部に保持された基板を対象として部品実装用の作業を実行する部品実装用装置において、前記撮像部による撮像時に前記部品または前記基板に対して照明光を照射する照明方法であって、発光状態を個別に可変な複数の発光部を規則配列した発光パネルから照射される照明光の照射範囲を、前記発光部を個別に制御することにより撮像対象に応じて変化させる。

発明の効果

0010

本発明によれば、基板保持部に保持された基板を対象として部品実装用の作業を実行する部品実装用装置において、撮像部による撮像時に部品または基板に対して照明光を照射する際に、発光状態を個別に可変な複数の発光部を規則配列した発光パネルから照明光を照射するに際し、それぞれの発光部から照射される照明光の照射範囲を、前記発光部を個別に制御して撮像対象に応じて変化させることにより、多様な認識対象に対応した適正な照明条件で撮像することができるとともに、照明部の装置占有スペースを小さくしてコンパクト化の要請に対応することができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の一実施の形態の部品搭載装置の平面図
本発明の一実施の形態の部品搭載装置の基板認識カメラの構成説明図
本発明の一実施の形態の部品搭載装置における撮像照明用の発光パネルの構成説明図
本発明の一実施の形態の部品搭載装置の制御系の構成を示すブロック図
本発明の一実施の形態の部品搭載装置における撮像用の照明光の照射範囲および照射形状を示す図
本発明の一実施の形態の部品搭載装置における撮像用の照明光の照射範囲および色調分布を示す図
本発明の一実施の形態の部品搭載装置の基板認識カメラの構成説明図

実施例

0012

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図1を参照して、部品搭載装置1の全体構造を説明する。部品搭載装置1は、電子部品実装ラインにおいて基板保持部に保持された基板を対象として、部品実装用の作業である部品搭載作業を実行する機能を有する部品実装用装置である。

0013

図1において、基台1aの中央には、基板搬送部2がX方向(基板搬送方向)に配設されている。基板搬送部2は上流側装置から作業対象の基板3を受け取り、以下に説明する構成の部品実装部による部品搭載作業位置に搬送して位置決めし、基板保持部によって保持する。基板搬送部2の両側には、それぞれ部品供給部4が配設されている。部品供給部4には複数のテープフィーダ5が並設されており、それぞれのテープフィーダ5は実装対象の部品を保持したキャリアテープピッチ送りすることにより、これらの部品を以下に説明する搭載ヘッド9によるピックアップ位置に供給する。基板搬送部2とそれぞれの部品供給部4との間には、部品認識カメラ6が撮像面を上向きにして配設されている。

0014

基台1aのX方向の両端部には1対のY軸移動テーブル7がY方向に配設されており、これらのY軸移動テーブル7には1対のX軸移動テーブル8が、Y方向に移動自在に架設されている。さらにそれぞれのX軸移動テーブル8には、搭載ヘッド9および搭載ヘッド9と一体的に移動する基板認識ユニット11が、X方向への移動自在に装着されている。搭載ヘッド9は複数の単位移載ヘッド10よりなる多連型ヘッドであり、それぞれの単位移載ヘッド10の下端部に装着された吸着ノズル(図示省略)によって実装対象の部品を保持する。Y軸移動テーブル7、X軸移動テーブル8を駆動することにより、搭載ヘッド9はX方向、Y方向に水平移動し、それぞれの部品供給部4から単位移載ヘッド10によって部品を取り出して、基板搬送部2に位置決め保持された基板3に移送搭載する。したがって、Y軸移動テーブル7、X軸移動テーブル8、搭載ヘッド9よりなる部品実装部(図4も参照)は、基板3を対象として所定の部品実装用の作業動作である部品搭載作業を実行する作業動作機構となっている。

0015

上述の部品搭載作業においては、基板認識ユニット11は搭載ヘッド9の移動とともに基板3上に移動し、基板3に形成された認識用のマーク3a(図2参照)や既に実装された既実装の部品Pなどの認識対象物を撮像する。マーク3aは基板3の位置認識用に撮像され、部品Pは実装状態の良否を判定する外観検査などのために撮像される。また部品供給部4と基板搬送部2との間の搭載ヘッド9の移動経路には、部品認識カメラ6が撮像面を上向きにして配設されている。部品供給部4から単位移載ヘッド10によって部品を取り出した搭載ヘッド9が部品認識カメラ6の上方を移動することにより、部品認識カメラ6は単位移載ヘッド10に保持された状態の部品を撮像する。搭載ヘッド9による基板3への部品搭載動作においては、基板認識ユニット11による撮像データを認識処理した基板認識結果と、部品認識カメラ6による撮像データを認識処理した部品認識結果とに基づいて、部品搭載位置補正される。

0016

次に、図2を参照して基板認識ユニット11の構成を説明する。図2において、基板認識ユニット11は撮像面を下向きにした姿勢の基板認識カメラ12を備えている。基板認識カメラ12から下方に延出した光学系12aには、光源部13およびカラー液晶パネル14からなる発光パネル15が結合されており、さらに発光パネル15の下面側には、照明光の集光機能を有する円環形状の集光レンズ19が装着されている。カラー液晶パネル14の平面形状は、集光レンズ19の形状に応じた円環形状に設定されている。光源部13は、下面側が開口した矩形箱形状の光源ボックス13a内に、複数のLED素子13cを規則配列で装着した構成となっている。光源部13の中央部には光学系12aと連通して撮像光が通過する撮像用開口部13bが設けられている。

0017

LED素子13cを点灯することにより、光源部13はカラー液晶パネル14に対して照明光を照射し、カラー液晶パネル14はこの照明光を所望の照射範囲で、また所望の色調の照明光として下方に透過させる。そして透過した照明光は、集光レンズ19によって屈折されることにより、撮像対象のマーク3aに対して全周方向から照射される。そしてこの照明光の反射光が撮像用開口部13bを通過し、さらに光学系12aを介して基板認識カメラ12に入光することにより、撮像対象の基板3上のマーク3aの画像が取得される。

0018

なお、ここでは搭載ヘッド9と一体移動する基板認識ユニット11に用いられた発光パネル15の例を示しているが、同様構成の発光パネル15は部品認識カメラ6によって、搭載ヘッド9に保持された部品または部品に設けられたマークを撮像する際の照明装置としても用いることができる。またここでは基板3に形成されたマーク3aの位置認識のための撮像例を示しているが、基板3における撮像対象はこれに限らず、基板3において既実装の部品Pの本体を実装後の外観検査の目的で撮像する場合においても発光パネル15を用いることができる。

0019

すなわち、本実施の形態において示す部品認識カメラ6や基板認識カメラ12は、部品Pまたは基板3に設けられたマークもしくは部品Pの本体の画像を取得するための撮像部となっている。そして光源部13、カラー液晶パネル14よりなる発光パネル15および集光レンズ19は、上述の撮像部による撮像時に部品Pまたは基板3に対して照明光を照射する照明部を構成する。

0020

次に図3を参照して、発光パネル15に用いられるカラー液晶パネル14の構成および制御について説明する。図3において、カラー液晶パネル14は、アレイ基板16、液晶層17、カラーフィルタ基板18を積層した積層体の両面に、偏光フィルタ21a、21bを貼着した構成となっている。アレイ基板16に設定された画素16aには透明電極(図示省略)がアレイ状に形成されており、各画素16aには透明電極を介して発光制御部22によって液晶駆動用電圧が選択的に印加される。これにより、液晶層17における光の透過状態が画素16a毎に制御される。

0021

カラーフィルタ基板18には、アレイ基板16の画素16aのそれぞれについて、この単位画素をさらに複数に区分したサブ画素18aが、R(赤),G(緑),B(青)の基本色に対応して形成されている。各サブ画素18aには透明電極(図示省略)を介して発光制御部22により色調設定用の電圧が印加される。これにより、液晶層17を透過してカラーフィルタ基板18を通過する光の色調、すなわち色相彩度、明るさを、R,G,B3色の加法混合方式で変化させることができる。

0022

発光制御部22によって光源部13を点灯させることにより、光源部13からカラー液晶パネル14に光が照射される。まず偏光フィルタ21aを通過した光は、発光制御部22が指定された照明条件にしたがって各画素16a毎に所定の電圧を印加することにより、これらの電圧に応じた透過状態で液晶層17を透過する。各画素16aに対応して設定されたサブ画素18aには、指定された照明条件にしたがって発光制御部22により各サブ画素18aに電圧が印加されており、そしてこの透過光がカラーフィルタ基板18を通過する過程において、カラーフィルタ基板18を通過する光の色調が画素16a毎に制御され、偏光フィルタ21bを透過して照明対象に対して照射される。

0023

このように、発光制御部22がアレイ基板16およびカラーフィルタ基板18を制御することにより、光源部13からの照明光が液晶層17を透過する透過状態および透過した照明光がカラーフィルタ基板18を通過する際の照明光の色調を制御することができる。したがって、発光パネル15から照射される照明光の色調および色調分布を任意に設定することが可能となっている。

0024

上記構成において、光源部13、カラー液晶パネル14を組み合わせて成る発光パネル15を、アレイ基板16における画素16a毎に区分して定義される個別発光区画15aは、発光パネル15において発光制御部22によって発光状態を個別に可変な発光部となっている。そして前述の照明部20は、複数の発光部である個別発光区画15aを格子配列などの配列パターンで規則配列した発光パネル15と、個別発光区画15aを個別に制御することにより、それぞれの個別発光区画15aから照射される照明光の色調および発光パネル15における照明光の色調分布を撮像対象に応じて変化させる発光制御部22とを有する形態となっている。なおこの実施例においては、発光パネル15として、光源部13とカラー液晶パネル14とを組み合わせたカラー液晶パネルを用いた例を示しているが、プラズマパネル有機ELなど光源を別途必要としない発光パネルを用いる構成でもよい。

0025

次に、図4を参照して制御系の構成を説明する。図4において、制御部30は、基板搬送部2、Y軸移動テーブル7,X軸移動テーブル8、搭載ヘッド9より成る部品実装部、部品供給部4を制御することにより、基板3に部品を実装する部品搭載作業を実行させる。入力部31はキーボードタッチパネルスイッチなどの入力装置であり、部品搭載装置1の運転のための操作コマンドやデータなどの入力を行う。表示部32は液晶ディスプレイなどの表示装置であり、部品認識カメラ6や基板認識カメラ12によって撮像した画面や、操作入力時案内画面などを表示する。記憶部33は、部品搭載装置1による部品実装作業に必要な各種のプログラムやデータのほか、以下に説明する部品認識カメラ6や基板認識カメラ12による撮像時の照明条件を規定する照明条件データ33aを記憶する。

0026

認識部34は、部品認識装置23A、基板認識装置23Bを制御する。部品認識装置23Aは部品認識カメラ6を制御して単位移載ヘッド10に保持された部品を撮像させるとともに、部品認識カメラ6に備えられた部品認識用照明(発光パネル)15Aを制御して撮像時の照明光を照射させる処理を行う。基板認識装置23Bは基板認識カメラ12を制御して基板3に形成された認識用のマーク3aを撮像させるとともに、基板認識カメラ12に備えられた基板認識用照明(発光パネル)15Bを制御して撮像時の照明光を照射させる処理を行う。部品認識カメラ6、基板認識カメラ12によって取得された画像データは、部品認識装置23A、基板認識装置23Bによって取り込まれ、さらに認識部34に渡される。認識部34はこれらの画像データ、すなわち部品Pや基板3に形成されたマーク3aもしくは部品Pの本体部の画像を認識処理する。照明条件設定部35は、撮像対象となる基板や部品の種類に応じて予め記憶部33に記憶された照明条件データ33aに基づき、部品認識装置23A、基板認識装置23Bの発光制御部22に対して指令される照明条件を設定する処理を行う。

0027

次に本実施の形態に示す部品搭載装置1において、部品Pまたは基板3に設けられたマーク3aもしくは部品Pの本体部の画像を取得するための部品認識カメラ6や基板認識カメラ12による撮像時に、部品Pまたは基板3に対して照明光を照射する照明方法の実際例について、図5図6を参照して説明する。

0028

図5は、発光パネル15において個別発光区画15aを発光制御部22によって個別に制御することにより、発光パネル15から照射される照明光の照射範囲を、撮像対象となる基板や部品に求められる照明特性に応じて変化させる例を示している。まず図5(a)は、撮像対象に対して、上方のできるだけ広い範囲から均一な照明光を照射する際の照明パターンを示している。すなわちこの例においては、カラー液晶パネル14においてアレイ基板16の全ての画素16aについて、光源部13からの光が液晶層17を透過するような電圧印加パターンとする。そしてカラーフィルタ基板18において透過する照明光の色調が白色光などの明光となるように設定する。これにより、カラー液晶パネル14、集光レンズ19内の全範囲において明光照明区画BRとなり、それ以外の範囲が全て暗光部Dとなるような照明パターンが実現される。

0029

図5(b)は、撮像対象に対して、上方の環状範囲から照明光を照射するいわゆるリング照明を行う際の照明パターンを示している。すなわちこの例においては、カラー液晶パネル14においてアレイ基板16の画素16aのうち、外縁部の所定幅B1の範囲に属する画素16aについてのみ、光源部13からの光が液晶層17を透過するような電圧印加パターンとする。そしてカラーフィルタ基板18において透過する照明光の色調が白色光などの明光となるように設定する。これにより、カラー液晶パネル14、集光レンズ19内のうち、外縁部の所定幅B1の環状範囲が明光照明区画BRとなり、それ以外の範囲が全て暗光部Dとなるようなリング照明型の照明パターンが実現される。

0030

また図5(c)は、撮像対象に対して、撮像光軸を取り巻く撮像用開口部13bの近傍範囲から略垂直下方に対して照明光を照射するいわゆる同軸照明を行う際の照明パターンを示している。すなわちこの例においては、カラー液晶パネル14においてLED素子13cの画素16aのうち、撮像用開口部13bの外周から所定幅B2の範囲に属する画素16aについてのみ、光源部13からの光が液晶層17を透過するような電圧印加パターンとする。そしてカラーフィルタ基板18において透過する照明光の色調が白色光などの明光となるように設定する。これにより、カラー液晶パネル14、集光レンズ19内のうち、撮像用開口部13bの外周から所定幅B2の環状範囲が明光照明区画BRとなり、それ以外の範囲が全て暗光部Dとなるような同軸照明型の照明パターンが実現される。

0031

また図6では、発光パネル15において、個別発光区画15aを発光制御部22によって個別に制御することにより、それぞれの個別発光区画15aから照射される照明光の色調および発光パネル15における照明光の色調分布を、撮像対象となる基板や部品に求められる照明特性に応じて変化させる例を示している。まず図6(a)は、撮像対象に対して、異なる色調の照明光を異なる方向から照射する照明パターンを示している。すなわちこの例では、カラー液晶パネル14においてLED素子13cの複数の画素16aを撮像用開口部13bを中心として点対称に4等分し、各発光区画をそれぞれR(赤)、Y(黄)、G(緑)およびB(青)の色相の照明光を照射するカラー発光区画C1、C2、C3、C4として用いる。

0032

さらに図6(b)に示す例では、撮像対象に対して、異なる色調の照明光を特定方向から照射する照明パターンを示している。すなわちこの例では、カラー液晶パネル14においてLED素子13cに撮像用開口部13bを中心として90度当配に4つの発光区画を設定し、これらの発光区画をそれぞれR(赤)、Y(黄)、G(緑)およびB(青)の色相の照明光を照射するカラー発光区画C1、C2、C3、C4として用い、それ以外の範囲が全て暗光部Dとなる。

0033

上述の照明方法においては、発光状態を個別に可変な複数の個別発光区画15aを規則配列した発光パネル15から照明光を照射するに際し、それぞれの個別発光区画15aから照射される照明光の照射範囲、色調および発光パネル15における照明光の色調分布を、発光制御部22によって個別発光区画15aを制御することにより、撮像対象に応じて変化させるようにしている。このような構成を採用することにより、従来の部品実装用装置に用いられる撮像用の照明装置において、多様な認識対象に対応するために照射範囲や色調の異なる照明光を必要とする場合における課題、すなわち光源の構成に起因して占有スペースを小さくすることが困難で、コンパクト化が要請される部品実装用装置には対応出来ないという課題を解決することが可能となっている。

0034

もちろん上記構成によれば、上述例以外にも多種多様な照明パターンが設定可能である。すなわち上記構成では、照明光の透過状態に加えて、照明光の色調、すなわち色相、彩度、明るさを、各個別発光区画15a毎に任意に設定することができることから、照明光の照射範囲、色調および色調分布を、撮像対象に応じて、従来技術においては困難であった大きな自由度を以て選定することが可能となっている。

0035

なお図2に示す構成の照明部20においては、発光パネル15から照射された照明光を集光レンズ19によって集光する構成を示したが、集光レンズ19を用いる代わりに、図7に示すような構成としてもよい。すなわち図7に示す例では、複数のLED素子13cを配列した光源基板13と、図2に示す構成と同様に、アレイ基板16、液晶層17、カラーフィルタ基板18を積層した構成のカラー液晶パネル14を組み合わせた発光パネル15を所定の形状・サイズに形成して個片発光パネル15*とし、複数のこれらの発光パネル15*を組み合わせて用いるようにしている。そしてこれらの発光パネル15*の照射面を、撮像対象(ここでは基板3上のマーク3a)に対向させた傾斜姿勢で配設して照明光を撮像対象に集中させることにより、集光レンズ19を不要としている。

0036

ここで、図7(b)に示す例では、複数の発光パネル15*を撮像用開口部13bを中心とした放射状配置で配設した例を示しており、図7(c)に示す例では、大きさの異なる複数の発光パネル15*を、撮像用開口部13bの周囲に平行姿勢で配設した例を示している。このような構成によっても、図2に示す構成例と同様の効果を得ることができる。

0037

なお上記実施の形態においては、発光パネル15を部品搭載装置における部品認識カメラ6や基板認識カメラ12の撮像時の照明用に適用した例を示しているが、本発明は上記用途には限定されず、部品搭載装置における部品認識やスクリーン印刷装置における半田検査部品実装後の外観検査のための撮像など、部品実装分野において撮像用の照明を必要とする各種装置に適用可能である。

0038

本発明の部品実装用装置および撮像用の照明装置ならびに照明方法は、多様な認識対象に対応することができるとともに、占有スペースを小さくしてコンパクト化の要請に対応することができるという効果を有し、部品搭載装置などの部品実装用装置における部品や基板の認識用途や検査用途利用可能である。

0039

1部品搭載装置
3基板
3aマーク
6部品認識カメラ(撮像部)
9搭載ヘッド
11基板認識ユニット
12基板認識カメラ(撮像部)
13光源部
14カラー液晶パネル
15発光パネル
15a 個別発光区画(発光部)
16アレイ基板
16a画素
17液晶層
18カラーフィルタ基板
18aサブ画素
19集光レンズ
20照明部
P 部品

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ