CN102402104A - 光照射装置、部件摄像装置和部件安装装置 - Google Patents

光照射装置、部件摄像装置和部件安装装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了光照射装置、部件摄像装置和部件安装装置。当具有第一侧的部件在所述第一侧被部件安装装置的保持体保持着的情况下，所述光照射装置能够将光照射到反射板上使得来自所述反射板的反射光从所述部件的所述第一侧照射。所述光照射装置包括：多个第一发光器件；支撑体，所述支撑体被配置成支撑所述多个第一发光器件使得所述多个第一发光器件的光轴方向一致；以及导光体，所述导光体被配置成将从所述多个第一发光器件出射的光引导至所述反射板，使得该反射光从所述部件的位于所述第一侧的相反侧处的第二侧被检测器检测到。根据本发明的实施例，能够缩减将发光器件装配到支撑体上时所需的时间和精力。

Description

光照射装置、部件摄像装置和部件安装装置
相关申请的交叉参考
本申请包含与2010年9月15日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-206505所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及利用用于识别例如电子部件等部件的形状的相机来拍摄图像的部件摄像装置、在该部件摄像装置中使用的光照射装置、以及装配有该部件摄像装置并且把上述部件安装在基板上的部件安装装置。
背景技术
作为安装在诸如表面安装装置等部件安装装置中的相机所用的光照射装置，日本专利申请公报平成第9-321494号(下文中称为专利文献1)和日本专利申请公报第2001-77594号(下文中称为专利文献2)中披露了一种能够不受部件种类的影响地提高部件识别精度的照明装置。
在专利文献1的表面安装装置中，设置有摄像单元，该摄像单元拍摄被吸嘴吸住的部件的图像。该摄像单元包括：设置在吸嘴周围的背光源单元(backlight unit)；部件识别用相机；构成设置在上述部件识别用相机周围的前光源(fore light)的多个发光二极管(Light Emitting Diode，LED)；以及使上述部件识别用相机和上述多个LED连接成一体的框架(frame)。来自背光源的光从背面侧照射到部件上，从而使得该部件的轮廓易于被部件识别用相机检测出来。另一方面，来自LED的光呈半球状散射并且直接照射到部件上，从而检测来自该部件的反射光。由于前光源和背光源是根据部件的种类来选择性地工作，所以不论部件的种类如何，上述部件识别用相机都能够识别该部件的形状等(例如，参见专利文献1的附图6和说明书中的第[0036]段、第[0037]段和第[0041]段)。
应当注意的是，在专利文献2披露的部件识别装置中，设置有与专利文献1的技术中的背光源和前光源相对应的光照射单元。特别地，在专利文献2中，在用于吸住部件的吸取用吸嘴上装配有圆锥形反射板(吸嘴背景板)，并且来自于由设置在下侧的多个LED构成的第一光源的光照射到吸嘴背景板上，从而使得来自吸嘴背景板的反射光成为背光(例如参见专利文献2的附图3和说明书中的第[0020]段和第[0024]段)。
专利文献1的摄像单元的LED均是炮弹型LED，并且各LED被布置成使其光轴方向与朝向部件的方向一致。为了提高相机对部件形状的识别精度，考虑了光轴方向的装配精度就变得重要。具体地，当组装摄像单元时，操作者通过以手工作业的方式插入上述炮弹型LED的引线将上述炮弹型LED的引线装配到装配体(印刷基板)上并且一个一个地调整这些炮弹型LED的光轴方向。因此，存在着这样的问题：上述组装需要大量的时间、精力和成本。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的是需要一种能够节省当将发光器件装配到支撑体上所需的时间和精力的光照射装置、配备有该光照射装置的部件摄像装置和配备有该部件摄像装置的部件安装装置。
本发明实施例提供了一种光照射装置，当具有第一侧的部件在所述第一侧被部件安装装置的保持体保持着的情况下，所述光照射装置能够将光照射到反射板上从而使来自所述反射板的反射光从所述部件的所述第一侧照射。所述光照射装置包括：多个第一发光器件；支撑体；以及导光体。所述支撑体被配置成支撑所述多个第一发光器件使得所述多个第一发光器件的光轴方向一致。所述导光体被配置成将从所述多个第一发光器件出射的光引导至所述反射板，从而使得该反射光从所述部件的位于所述第一侧的相反侧处的第二侧被检测器检测到。
由于所述多个第一发光器件被所述支撑体支撑着使得所述多个第一发光器件的光轴方向一致，所以在将发光器件装配到装配对象上的同时不需要像相关技术那样改变发光器件的光轴方向。因此，能够大幅地缩减将所述第一发光器件装配到所述支撑体上时所需的时间和精力。由于所述光轴方向一致，通过设置所述导光体，不论所述第一发光器件的布置如何都能够将光引导至所述反射板。
表述“一致”是指“实质上一致”。表述“实质上”是指所述检测器能够利用从被所述支撑体支撑着的所述多个第一发光器件经由所述导光体出射的光来检测部件的图像光，从而使得电脑能够识别部件的形状等。
所述光照射装置可以进一步包括多个第二发光器件，所述多个第二发光器件被所述支撑体支撑着，使得所述多个第二发光器件的光轴方向一致。在此情况下，所述导光体将从所述多个第二发光器件出射的光引导至所述部件的至少所述第二侧。由于所述多个第二发光器件也被所述支撑体支撑着使得所述多个第二发光器件的光轴方向一致，所以也能够大幅地缩减将所述第二发光器件装配到所述支撑体上时所需的时间和精力。
所述支撑体可以是共用基板，所述共用基板支撑着所述多个第一发光器件和所述多个第二发光器件使得所述多个第一发光器件的光轴方向与所述多个第二发光器件的光轴方向一致。利用这样的结构，能够使所述光照射装置薄化并且组装进现有的部件安装装置中。此外，由于所述支撑体是基板，能够通过安装装置来自动地装配所述第一发光器件和所述第二发光器件，因此能够提高产率并且能够削减所述光照射装置的制造成本。
所述导光体可以包括光入射面、第一反射面、光出射面、内部区域和第二反射面。来自所述多个第一发光器件的光进入所述光入射面。所述第一反射面反射已进入所述光入射面的光。被所述第一反射面反射的光从所述光出射面出射。光在所述光入射面与所述光出射面之间通过所述内部区域。所述第二反射面设置在所述导光体的外表面上并且被配置成反射来自所述多个第二发光器件的光，从而将该反射光引导至所述部件的至少所述第二侧。由于所述导光体包括在单个导光体的所述内部区域中对光进行反射的所述第一反射面和设置在所述导光体的外表面上的所述第二反射面，所以通过单个导光体能够形成两条不同的光路。
来自所述多个第一发光器件的光可以进入所述导光体，致使来自所述多个第一发光器件的光被所述第一反射面全反射。利用这样的结构，与在所述导光体内形成反射膜作为所述第一反射面的情况不同的是，例如没有实质性的光量损失。
所述多个第一发光器件可以沿着第一圆周布置。在此情况下，所述多个第二发光器件是沿着位于所述第一圆周内侧的第二圆周布置的。另外，所述导光体具有沿着所述多个第一发光器件和所述多个第二发光器件的布置而形成的圆环形状。利用这样的结构，由于来自所述第一发光器件和所述第二发光器件的光均匀地照射到所述部件上，这样所述检测器能够高精度地检测到所述部件的图像光，因此提高了部件识别精度。此外，能够将所述保持体和所述反射板布置在位于穿过所述圆环形状的中心的轴向方向上的轴上。所述检测器也能够设置在该同一轴上。
所述多个第一发光器件和所述多个第二发光器件可以出射具有不同波长范围的光。利用这样的结构，所述部件的图像光能够被所述检测器高精度地检测到，因此提高了部件识别精度。
所述多个第一发光器件可以沿着圆周布置。在此情况下，所述导光体具有沿着所述多个第一发光器件的布置而形成的圆环形状。利用这样的结构，由于来自所述第一发光器件的光均匀地照射到所述部件上，所述部件的图像光能够被所述检测器高精度地检测到，因此提高了部件识别精度。此外，能够将所述保持体和所述反射板布置在位于穿过所述圆环形状的中心的轴向方向上的轴上。所述检测器也能够设置在该同一轴上。
所述多个第一发光器件可以沿着圆周的一部分布置。在此情况下，所述导光体具有沿着所述多个第一发光器件的布置而形成的部分圆环形状。利用这样的结构，当将所述光照射装置安装到所述部件安装装置上时，能够防止所述光照射装置与所述部件安装装置的其他部件相互妨碍。
所述光照射装置可以进一步包括多个第三发光器件，所述多个第三发光器件被设置成使得它们的光轴方向一致。所述多个第一发光器件可以沿着圆周的一部分布置。在此情况下，所述多个第三发光器件被布置在除了所述圆周的所述一部分之外的其他区域中。另外，所述支撑体是柔性印刷基板，所述柔性印刷基板包括支撑着所述多个第一发光器件的第一支撑部和从所述第一支撑部弯曲的并且支撑着所述多个第三发光器件的第二支撑部。利用这样的结构，能够将所述第一发光器件与所述第三发光器件装配到单个柔性印刷基板上。通过弯曲所述柔性印刷基板，能够容易地设置所述第一发光器件和所述第三发光器件。
本发明实施例提供了一种部件摄像装置，所述部件摄像装置包括反射板、多个第一发光器件、支撑体、导光体和检测器。所述支撑体被配置成支撑所述多个第一发光器件使得所述多个第一发光器件的光轴方向一致。所述导光体被配置成当具有第一侧的部件在所述第一侧被部件安装装置的保持体保持着的情况下，将从所述多个第一发光器件出射的光引导至所述反射板，从而使得来自所述反射板的反射光从被所述保持体保持着的所述部件的所述第一侧照射。所述检测器被配置成从所述部件的位于所述第一侧的相反侧处的第二侧对来自所述反射板的反射光进行检测。
本发明实施例提供了一种部件安装装置，所述部件安装装置包括保持体和上述部件摄像装置，所述保持体被配置成在所述部件的第一侧保持着具有所述第一侧的所述部件。
如上所述，根据本发明的实施例，能够缩减将发光器件装配到支撑体上时所需的时间和精力。
通过下面对如附图中所示的本发明最佳实施例的详细说明，本发明的这些和其他的目的、特征和优点将变得更加明显。
附图说明
图1示意性地示出了本发明实施例的部件安装装置的主要部分。
图2是示意性地示出了本发明实施例的部件摄像单元的侧视图。
图3是示意性地示出了安装在部件摄像单元上的光照射单元的平面图。
图4是示出了光照射单元的导光体的立体图。
图5是沿着图3中的线A-A得到的截面图。
图6示出了从圆锥形反射板到相机的光路。
图7是用于说明本发明另一实施例的导光体的图。
图8是用于说明本发明又一实施例的导光体的图。
图9是用于说明再一实施例的导光体的图。
图10是示出了本发明另一实施例的部件摄像单元的平面图。
图11是图10中所示的部件摄像单元的侧视图(部分截面图)。
具体实施方式
下面，将参照附图说明本发明的实施例。
第一实施例
图1示意性地示出了本发明实施例的部件安装装置的主要部分。
部件安装装置100包括安装头10、在X轴方向上延伸的X梁5和在Y轴方向上延伸的Y梁6。Y梁6装配有使安装头10在Y轴方向上移动的Y轴移动机构(未图示)。该Y轴移动机构支撑着悬吊的安装头10。此外，X梁5装配有使Y梁6和上述Y轴移动机构在X轴方向上移动的X轴移动机构(未图示)。
例如，使用滚珠丝杠驱动机构作为用来实现X轴移动机构和Y轴移动机构每一者的机构。然而，该机构不限于此，可以使用皮带式驱动机构或线性马达驱动机构来代替。
安装头10接近诸如输送带(tape carrier)等部件供给装置(未图示)从而取出并保持着电子部件U，并且将该电子部件U安装到作为电子部件U的安装对象且安装于传送带7上的安装基板W上。电子部件U是电阻、电容或IC封装体等。在下文中，将电子部件简称为部件。传送带7例如在X轴方向上传送安装基板W，并且让该安装基板W在预定安装位置处停止。因此，通过安装头10的操作将被保持着的部件U安装在安装基板W上。
部件安装装置100包括部件摄像单元(部件摄像装置)40，该部件摄像单元40拍摄部件U的图像以用于识别该部件U的形状等。稍后将对部件摄像单元40进行说明。
安装头10包括被Y梁6支撑着的支架部11以及与支架部11连接的转台部19。在支架部11内装配有驱动转台部19的驱动部。
转台部19包括转台头15、从支架部11在斜着向下的方向上延伸的吸嘴转动轴13以及与吸嘴转动轴13同轴设置的并且与转台头15连接的转台头转动轴12。此外，转台部19包括多个吸嘴单元14，该多个吸嘴单元14作为保持体而被设置在转台头15周围并且通过真空吸住部件U来保持着部件U。吸嘴转动轴13和转台头转动轴12自垂直方向倾斜预定的角度。例如，8至12个吸嘴单元14按照规则的间隔而被设置在吸嘴转动轴13周围。在各吸嘴单元14的下端部处，设置有通过致动器(未图示)能够沿着Z轴方向上下移动的吸取用吸嘴14a。通过降低吸取用吸嘴14a，将部件U安装在安装基板W上。
吸嘴转动轴13利用设置在吸嘴转动轴13中的齿轮17和设置在各吸嘴单元14中的齿轮16等来致使吸取用吸嘴14a旋转(自旋)。
转台头转动轴12使得转台头15旋转(自旋)，从而使吸嘴单元14绕着转台头转动轴12旋转。支架部11内部的驱动部以旋转的方式将吸嘴转动轴13和转台头转动轴12单独地驱动。该驱动部包括马达和减速器等。
转台头15具有向着下方变宽的部分圆锥形状，并且吸嘴单元14设置在作为转台头15的外周面的锥形面上。当为了进行安装而选出的吸嘴单元14要将部件U安装在安装基板W上时，使转台头15旋转以使得该吸嘴单元14置于如下这样的位置处：在该位置处，吸取用吸嘴14a的纵长方向位于垂直方向(Z轴方向)上。
在吸嘴单元14将部件U安装到安装基板W上之前，利用在与安装位置相距180°(这里指转台头15的旋转角度)的位置处的部件摄像单元40，对由吸嘴单元14的吸取用吸嘴14a保持着的部件U进行拍摄。换言之，在对部件U进行拍摄时，使保持着部件U的吸取用吸嘴14a位于让该吸取用吸嘴14a倾斜指向的位置处。如上所述，部件摄像单元40被定位得靠近部件U的相对于安装基板W的安装位置。
在下文中，将当安装部件U时吸取用吸嘴14a (图1中所示的右手侧的吸取用吸嘴14a)的位置称为0°位置。此外，将与0°位置相距180°(这里指转台头15的旋转角度)的位置称为180°位置。
图2是示意性地示出了本实施例的部件摄像单元40的侧视图。
部件摄像单元40包括圆锥形反射板45和光照射单元(光照射装置)30，圆锥形反射板45设置在各个吸嘴单元14中，光照射单元(光照射装置)30设置在圆锥形反射板45下方并且利用圆锥形反射板45使光照射至被吸取用吸嘴14a保持着的部件U上。部件摄像单元40还包括设置在光照射单元30下方并且对部件U进行拍摄的相机46。圆锥形反射板45围绕着吸取用吸嘴14a并与吸取用吸嘴14a连接成为一体。
相机46包括诸如电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)和互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)器件等摄像器件。
圆锥形反射板45典型地包括由具有预定光反射特性的树脂形成的表面。该表面的光反射特性是通过树脂的颜色或表面粗糙度来调节的。应当注意的是，圆锥形反射板45的表面除了可以由树脂形成之外，还可以由铝、银或其他金属膜形成。或者，圆锥形反射板45可以整体上由能够以预定的反射率对光进行反射的金属形成。
图3是光照射单元30的平面图。如图1所示，根据吸嘴单元14的倾斜度，光照射单元30通过被固定至支撑台21上而被支撑台21支撑着。将吸嘴单元14(吸取用吸嘴14a)的倾斜方向称为Z′轴方向。
如图2和图3所示，光照射单元30包括沿着圆周(第一圆周)布置的多个炮弹型LED(第一发光器件)31和沿着位于LED 31内侧的圆周(第二圆周)布置的多个炮弹型LED(第二发光器件)32。光照射单元30包括圆环形状印刷基板33，该圆环形状印刷基板33作为支撑着各LED 31和各LED 32的支撑体。换言之，该支撑体是各LED 31和各LED 32共用的单个印刷基板。
LED 31发出绿(波长范围为约480nm～580nm)光，LED 32发出红(波长范围为约600nm～760nm)光。如稍后所述，对于用作背光并且用于识别部件U的外形的LED 31而言，绿光至蓝光用于加强黑色的对比度。红光对于LED 32起到反射照明的作用并且根据部件U的表面不平坦性所产生的阴影来识别部件U的轮廓。
LED 31和LED 32以所有光轴方向实质上一致的状态被装配在印刷基板33上。因此，在本实施例中，在将各LED装配到装配对象上时不需要像相关技术那样改变各LED的光轴方向。这样，能够明显减少将LED 31和LED 32装配到印刷基板33上时所需的时间和精力。例如，由于能够通过安装装置将LED 31和LED 32安装到印刷基板33上，因此能够提高产率并且能够大幅削减成本。
在下面的说明中，只要没有区别性地提及LED 31和LED 32，就将LED 31和LED 32作为单一光源进行说明。
如上所述，即使当所有LED 31和LED 32的光轴方向都一致时，通过设置下面说明的导光体35，来自光源的光也能够以适当的角度照射在被吸取用吸嘴14a保持着的部件U上。
光照射单元30包括用于将从光源出射的光引导至部件U的导光体35。导光体35具有与LED 31和LED 32的布置相对应的圆环形状，并且导光体35被形成在LED 31和LED 32的上方。导光体35典型地由PMMA(丙烯酸树脂)形成，但也可以由玻璃或者除丙烯酸树脂以外的其他透明树脂形成。
将导光体35、圆锥形反射板45和光源被设计并设定成满足下面的条件。从LED 31出射的光被导光体35引导至圆锥形反射板45并被圆锥形反射板45反射，使得该反射光从背侧(第一侧)照射到被吸取用吸嘴14a保持着的部件U上。另外，从LED 32出射的光通过导光体35至少从前侧(位于上述背侧的相反侧处的第二侧)照射到被吸取用吸嘴14a保持着的部件U上。在本实施例的情况下，部件U实质上具有长方体形状，并且依赖于部件U的尺寸，来自LED 32的光还会如图2所示从部件U的侧面照射。
具体地，来自LED 31的光用作当使用相机46来检测部件U的外形时的背光。来自LED 32的光用作当检测部件U正面侧的至少表面状态(表面形状、材料等)时的反射照明。
在图3所示的平面中，各吸取用吸嘴14a基本上设置在LED 31的布置和LED 32的布置以及圆环形状导光体35每一者的中心处。
相机46的位置典型地设置如下。相机46被支撑台21支撑着，使得与相机46的摄像器件基本垂直(平行于Z′轴方向)且穿过该摄像器件中心的轴与吸取用吸嘴14a的纵长方向一致。在下文中，将该轴称为相机光轴L。此外，如图2所示，将圆锥形反射板45的锥形面45b与上表面45a(设置有吸取用吸嘴14a的那一侧的相反侧)之间的角度(圆锥角)设计成使得来自LED 31的光被圆锥形反射板45反射后的反射光的光轴变得基本上与相机光轴L平行。然而，来自圆锥形反射板45的反射光的光轴不需要总是与相机光轴L平行，而是仅需要如稍后所述在能够让部件U被相机46适当地拍照的范围内(为了方便，称为有效摄像范围)。
图4是示出了导光体35的立体图，图5是沿着图3的线A-A得到的截面图。
导光体35包括让来自LED 31的光进入的光入射面35a、对上述进入的光进行反射的第一反射面35b、让被第一反射面35b反射的光出射的光出射面35c以及让光在光入射面35a与光出射面35c之间通过的内部区域35d。导光体35还包括第二反射面35e，该第二反射面35e是外表面或正面的内周面并且反射来自LED 32的光以将该光直接引导至部件U。
应当注意的是，在图2至图4所示的导光体35中并未设置有图5中从导光体35的外周部突出的突出部35f。突出部35f仅需要起到作为如下部分的作用：在该部分处，使用例如螺丝和框架等固定工具将导光体35和印刷基板33固定在一起。可替代地，可以通过使用粘合剂等将导光体35与印刷基板33彼此粘合从而固定在一起。
来自LED 31的光相对于光入射面35a的入射角基本上为0°。光出射面35c例如被形成得与来自LED 31的光的光轴方向基本上平行。第一反射面35b对在临界角θm以上的来自光入射面35a的入射光进行反射，即，引起全反射，并使该反射光从光出射面35c射出且以预定入射角进入圆锥形反射板45。
如上所述，由于第一反射面35b引起全反射，所以与例如当第一反射面35b作为反射膜而被形成在导光体35内的情况不同的是，没有光量损失。
一般情况下，在光从具有较大折射率的介质2进入具有较小折射率的介质1的时候，当入射角等于或大于临界角时就发生全反射。临界角θm可以运用斯涅耳定律(Snell′s law)由下面的等式表示。
sinθm＝n1/n2
n1和n2分别代表介质1的折射率和介质2的折射率，并且满足n1＜n2。
在本实施例中，当介质1为空气(n1＝1.0)而介质2为PMMA(n2＝1.49)时，临界角θm如下。
sinθm＝1.0/1.49
在此情况下，θm等于42.2°。
相对于第一反射面35b的入射角被设置成大于临界角θm。
由于相对于光出射面35c的入射角θ2小于临界角θm，所以对于该入射角θ2，不会引起全反射而是发生出射。也可以运用斯涅耳定律由关系式n1sinθ1＝n2sinθ2(n1＜n2)来表示此时的出射角θ1。
从导光体35的光出射面35c出射的光如上所述被圆锥形反射板45沿着相机光轴L的方向反射，并且从部件U的背侧照射到部件U上。通过导光体35的光入射面35a、第一反射面35b或光出射面35c，或者通过上述圆锥形反射板45的圆锥角，可以将相对于圆锥形反射板45的入射角调整为任意的角度。
应当注意的是，关于LED 31和LED 32，使用的是具有窄的出射光扩散角(光分布特性)的器件。上述扩散角为20°～40°，典型为25°。
典型地，当圆锥形反射板45的圆锥角为30°时，将导光体35设计并布置成使得从导光体35出射的光相对于圆锥形反射板45的入射角变为约50°。
相对于圆锥形反射板45的入射角的有效范围只需要是如下的角度范围：在该角度范围内，来自圆锥形反射板45的反射光能够从设置在相机46中的透镜(未图示)进入摄像器件，即，该角度范围是满足上述有效摄像范围的范围。如图6所示，当相对于相机46的入射光超出有效摄像范围时，会导致光量损失，并因此导致效率劣化。作为此种情况下的参数，有LED 31的指向角、导光体35的表面特性、以及圆锥形反射板45的表面特性等。通过优化这些参数，能够设定必要的照射范围。
导光体35的第二反射面35e是由例如金属膜构成的。第二反射面35e相对于光入射面35a的角度θ3只需要是能够使光照射在部件U的至少前侧的角度。第一反射面35b与第二反射面35e可以是彼此平行或者不平行的。
下面将说明如上所述构造而成的部件摄像单元40对部件U进行的识别操作。
安装头10接近部件供给装置(未图示)，并且吸取用吸嘴14a从该部件供给装置中取出部件U。典型地，使转台头15旋转从而使多个吸取用吸嘴14a连续地取出部件U。在取出部件U之后，通过上述X轴移动机构和Y轴移动机构将安装头10移动到安装基板W上的用于安装上述部件U的位置(例如，图1所示的安装头10的位置)处。
图1所示的作为部件摄像单元40的摄像对象并且被安装头10的一个吸取用吸嘴14a保持着的部件U被设置在180°位置处。在180°位置处，使用相机46利用来自光源的光对部件U的形状和表面状态进行拍摄。使用电脑对所拍摄的照片进行图像处理从而对部件U进行识别。这样，就可以检查是否存在待安装的部件U的种类错误、尺寸错误、被吸取用吸嘴14a保持着的部件U的保持位置错误等。
如上所述，LED 31和LED 32以它们所有的光轴方向都一致的方式被装配在印刷基板33上。因此，在本实施例中，在将各LED装配到装配对象上时不需要像相关技术中那样改变每个LED的光轴方向，从而能够缩减将LED 31和LED 32装配到印刷基板33上时所需的时间和精力。
此外，在相关技术中为了设置LED而需要大量的例如螺丝等部件。然而，根据本实施例，由于不需要螺丝和绝缘套，所以能够减少部件的数量。
支撑着LED 31和LED 32的支撑体是共用的且在整体上支撑着LED31和LED 32的印刷基板33。利用这样的结构，光照射单元30能够被减薄并且能够被组装至现有的部件安装装置100中。如图1所示，在位于180°位置处的吸取用吸嘴14a与位于安装位置处的安装基板W之间的空间薄而窄。为了在这样薄而窄的空间内设置光照射单元30而不妨碍其他部件，薄基板型支撑体作为LED 31和LED 32的支撑体是优选的。
如上所述，随着安装基板W与位于0°位置处及位于180°位置处的吸取用吸嘴14a之间的距离(即安装基板W与转台头15之间的距离)越来越长，在0°位置处保持着部件U的吸取用吸嘴14a垂直移动的距离就越来越长。因此，就会引起间歇变长的问题。为了缩短间歇，需要使上述距离尽可能短。鉴于这种情况，LED 31和LED 32的支撑体采用基板型支撑体时的优势很大。
此外，在本实施例中，为了尽可能地缩短吸取用吸嘴14a垂直移动的距离，导光体35也被设计成在Z′轴方向上具有小的厚度。稍后将对这一点进行说明。
另外，由于本实施例的导光体35具有第一反射面35b和第二反射面35e，所以能够用单个导光体35形成LED 31和LED 32的两条不同光路。特别地，由于来自LED 32的光被形成在导光体35的内周面上的第二反射面35e反射，因此在保持了利用单个导光体35实现的空间节省的同时，能够实现LED 32的光的高折射率。
在本实施例中，LED 31和LED 32是沿着圆周布置的，并且导光体35被形成为与该环形布置相对应的圆环形状。根据这样的结构，由于来自LED 31和LED 32的光均匀地照射到部件U上，因而能够高精度地检测由相机46拍摄的部件U的图像光，从而提高部件U的识别精度。
由于在本实施例中来自LED 31的光的波长范围与来自LED 32的光的波长范围根据功能而有所不同，因此能够高精度地检测由相机46拍摄的部件U的图像光，从而提高部件U的识别精度。
导光体的其他实施例
图7至图9用于说明本发明其他实施例的导光体。在下面的说明中，将省略对与参照图1、图2等说明的实施例中的光照射单元30和部件摄像单元40的组件及功能相同的组件及功能等的说明，而主要说明不同点。
示例1
图7所示实施例的导光体85包括让来自LED 31的光进入的光入射面85a以及与光入射面85a基本平行的光出射面85c。从光出射面85c出射的光以例如约50°的预定角度被圆锥形反射板45反射，然后进入设置在圆锥形反射板45下方的相机(未图示)中。在本示例中，相比于上述导光体35，简化了导光体85的形状。然而，导光体85在沿着相机光轴L的方向上的高度变得更大(更厚)。
示例2
图8所示实施例的导光体86包括光出射面86c，该光出射面86c被形成得使来自光出射面86c的光的出射角几乎是直角。所述导光体86在Z′轴方向上的厚度变得比图7中所示的导光体85的厚度小。因此，通过使用导光体86，能够使得吸取用吸嘴14a垂直移动的距离短于使用图7所示的导光体85的情况下的距离，从而改善了间歇。
图7所示示例的光照射单元和图8所示示例的光照射单元可以配备有图2中所示的起反射照明作用的LED 32和用于将从LED 32出射的光引导至部件U的导光体。在此情况下，像如图2所示的结构中那样，上述导光体只需要与图7所示的导光体85及图8所示的导光体86一体形成。
同样，在这些实施例中，通过改变导光体85的光出射面85c的角度和形状以及导光体86的光出射面86c的角度和形状，能够适当地设置来自导光体的出射光的照射范围(光分布特性)。
示例3
图9所示实施例的导光体87包括让来自LED 31的光进入的光入射面87a且包括光出射面87c(它是与光入射面87a基本垂直的表面)。在本实施例中，由于反射面87b相对于光入射面87a的角度被形成得小于导光体86情况下的相应角度并且光出射面87c相对于光入射面87a的角度形成为很大，所以来自导光体87的出射光从Z′轴方向上尽可能低的位置处射出。利用这样的结构，由于能够使导光体87在Z′轴方向上的厚度变薄，所以能够如上所述缩短吸取用吸嘴14a垂直移动的距离，并且能够改善间歇。
应当注意的是，当将图2的LED 32的功能添加至图9所示的导光体87时，仅需要在导光体87的内周部中设置有由在X′轴方向上突出的虚线所示的部分88。这样的导光体具有与图2中所示的导光体35相同的形状。
光照射单元的其他实施例
图10是示出了本发明另一实施例的部件摄像单元的平面图。图11是该部件摄像单元的侧视图(部分截面图)。
该部件摄像单元的光照射单元30包括：含有沿着圆周的一部分设置的多个LED 31的组A；含有沿着Y′轴方向按直线设置的多个LED 31(第三发光器件)的组B；以及支撑着全部LED 31的柔性印刷基板43。组A包括以例如90°～120°的角度对称设置的组Aa和组Ab这两个组。组A的LED 31和组B的LED 31出射实质上具有波长范围的光，例如出射绿光。
柔性印刷基板43包括支撑着组A的LED 31的第一支撑部43a和支撑着组B的LED 31的第二支撑部43b。第二支撑部43b被设置得就像使它弯曲成与第一支撑部43a的支撑面垂直。因此，组B的LED 31出射这样的光：该光的光轴处于与相机46的沿着Z′轴方向的相机光轴垂直的方向上。
此外，光照射单元30包括具有部分圆环形状并布置为与组A对应的第一导光体187和第二导光体287。第一导光体187与第二导光体287是对称的，并且例如如图11所示它们具有与图9所示的导光体87几乎相同的截面形状。此外，该光照射单元包括设置在组B的LED 31与圆锥形反射板45之间的光轴上的第三导光体42。第三导光体42也具有与图9所示的导光体87相同的截面形状。
这里使用的表述“几乎相同的截面形状”是指这样的条件：图9和图11中所示的导光体只需要包括光入射面、内部反射面和光出射面，并且光入射面35a与光出射面35c只需要满足至少实质上垂直的关系。
此外，该光照射单元包括多个LED 39(这些可以是第三发光器件)，该多个LED 39出射的光的波长范围(例如蓝光)与来自LED 31的光的波长范围(例如绿光)不同。LED 39被柔性印刷基板43的第二支撑部43b支撑着并且被设置成在Z′轴方向上高于组B的LED 31。另外，如图10所示，LED 39设置在Y′轴方向上的第二支撑部43b的中央部位处。LED 39也被布置成使其光轴方向实质上与X′轴方向一致。
此外，在从LED 39出射的光与被吸取用吸嘴14a保持着的部件U之间的光路上设置有用于扩散光的扩散板41。另外，以被保持着的部件U作为中心，在LED 39的布置位置的相反侧处设置有第二相机56。第二相机56利用来自LED 39的光作为背光从侧面拍摄部件U的形状。
如上所述，由于本实施例的光照射单元具有被切掉了一部分圆环的形状，这样就能够减小X′-Y′平面内的面积从而实现小型化。因此，能够防止光照射单元与安装基板W及安装有该光照射单元的部件安装装置的其他组件相互妨碍，并且能够缩短如上所述的保持着部件U的吸取用吸嘴14a垂直移动的距离。
此外，在本实施例中，LED 39以及组A和组B的LED 31能够以光轴方向一致的方式被装配在单个柔性印刷基板43上。第二支撑部43b只需要在LED 31和LED 39被装配到柔性印刷基板43上之后再弯曲。
其他实施例
本发明实施例不限于上面的实施例，并且也能够实现各种其他实施例。
在第一实施例中使用的是以圆环形状连续形成的印刷基板33和导光体35。然而，可以将印刷基板33和导光体35中至少一者的圆环形状的一部分切除。
尽管全反射是第一实施例中导光体35的第一反射面35b的反射条件，但是该反射不是必须限于全反射，并且可以形成金属反射膜作为导光体35的第一反射面35b。这对于其他实施例的导光体也同样适用。
在第一实施例中，LED 31和LED 32可以由不同的支撑体(例如基板)支撑着而不是由单个印刷基板33支撑着。
来自LED 31的光的波长范围和来自LED 32的光的波长范围分别是绿光和红光。然而，波长范围不限于此，并且例如可以是LED 31为蓝光，而LED 32为红外光。
在图10和图11所示的实施例中，不需要总是设置有LED 39和扩散板41。代替地，可以在柔性印刷基板43上设置具有图2等中所示的LED 32的功能的LED。在此情况下的导光体仅需要具有与图2所示实施例中的导光体35相同的截面形状。在此情况下，也可以不在柔性印刷基板43的第二支撑部43b上设置LED 32而是在第一支撑部43a上设置LED32。
图2中所示的印刷基板33可以是柔性印刷基板。
用于支撑LED的支撑体不是必须为基板型，而可以是厚的立体形状。在此情况下，LED 31和LED 32不需要被装配在支撑体的同一平面上，代替地，LED 31和LED 32可以被装配在呈立体状布置的位置处。另外，在此情况下，可以分离地设置有分别用于引导来自LED 31的光和来自LED 32的光的第一导光体和第二导光体。
在上面的说明中，部件U的形状是立方体。然而，部件U的形状可以是球体(或者包括例如半球等部分球体的形状)、圆锥、棱锥、圆柱、棱柱或者上述形状的至少两者的组合。即使在部件U具有上述那些形状时，也能够定义部件U被吸取用吸嘴14a保持着的那一侧和相反侧。
上面的各实施例已经说明了这样的示例：作为保持着部件U的保持体，吸取用吸嘴14a利用真空保持着部件U。然而，保持体也可以机械地保持着部件。
圆锥形反射板45一体安装在吸取用吸嘴14a上。然而，可以将圆锥形反射板45设置成与吸取用吸嘴14a分离，只要圆锥形反射板45起到对从导光体35出射的光进行反射的反射板的作用即可。
上面的实施例已经说明了设置有炮弹型LED 31和炮弹型LED 32的示例。然而，代替地，可以设置实质上具有立方体形状的芯片型LED。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。

Claims (12)

1.一种光照射装置，当具有第一侧的部件在所述第一侧被部件安装装置的保持体保持着的情况下，所述光照射装置能够将光照射到反射板上使得来自所述反射板的反射光从所述部件的所述第一侧照射，所述光照射装置包括：
多个第一发光器件；
支撑体，所述支撑体被配置成支撑所述多个第一发光器件使得所述多个第一发光器件的光轴方向一致；以及
导光体，所述导光体被配置成将从所述多个第一发光器件出射的光引导至所述反射板，使得该反射光从所述部件的位于所述第一侧的相反侧处的第二侧被检测器检测到。
2.根据权利要求1所述的光照射装置，还包括：
多个第二发光器件，所述多个第二发光器件被所述支撑体支撑着，使得所述多个第二发光器件的光轴方向一致，
其中，所述导光体将从所述多个第二发光器件出射的光引导至所述部件的至少所述第二侧。
3.根据权利要求2所述的光照射装置，其中，所述支撑体是共用基板，所述共用基板支撑着所述多个第一发光器件和所述多个第二发光器件使得所述多个第一发光器件的光轴方向与所述多个第二发光器件的光轴方向一致。
4.根据权利要求3所述的光照射装置，其中，所述导光体包括：
光入射面，来自所述多个第一发光器件的光进入所述光入射面，
第一反射面，所述第一反射面反射已进入所述光入射面的光，
光出射面，被所述第一反射面反射的光从所述光出射面出射，
内部区域，光在所述光入射面与所述光出射面之间通过所述内部区域，以及
第二反射面，所述第二反射面设置在所述导光体的外表面上并且被配置成反射来自所述多个第二发光器件的光，由此将该反射光引导至所述部件的至少所述第二侧。
5.根据权利要求4所述的光照射装置，其中，来自所述多个第一发光器件的光进入所述导光体，致使来自所述多个第一发光器件的光被所述第一反射面全反射。
6.根据权利要求4所述的光照射装置，其中，
所述多个第一发光器件是沿着第一圆周布置的，
所述多个第二发光器件是沿着位于所述第一圆周内侧的第二圆周布置的，并且
所述导光体具有沿着所述多个第一发光器件的布置和所述多个第二发光器件的布置而形成的圆环形状。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的光照射装置，其中，所述多个第一发光器件和所述多个第二发光器件出射具有不同波长范围的光。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的光照射装置，其中，
所述多个第一发光器件是沿着圆周布置的，并且
所述导光体具有沿着所述多个第一发光器件的布置而形成的圆环形状。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的光照射装置，其中，
所述多个第一发光器件是沿着圆周的一部分布置的，并且
所述导光体具有沿着所述多个第一发光器件的布置而形成的部分圆环形状。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的光照射装置，还包括：
多个第三发光器件，所述多个第三发光器件被设置成使它们的光轴方向一致，
其中，所述多个第一发光器件是沿着圆周的一部分布置的，
所述多个第三发光器件被布置在除了所述圆周的所述一部分之外的其他区域中，并且
所述支撑体是柔性印刷基板，所述柔性印刷基板包括支撑着所述多个第一发光器件的第一支撑部和从所述第一支撑部弯曲的并且支撑着所述多个第三发光器件的第二支撑部。
11.一种部件摄像装置，其包括：
反射板；
多个第一发光器件；
支撑体，所述支撑体被配置成支撑所述多个第一发光器件使得所述多个第一发光器件的光轴方向一致；
导光体，所述导光体被配置成当具有第一侧的部件在所述第一侧被部件安装装置的保持体保持着的情况下，将从所述多个第一发光器件出射的光引导至所述反射板，使得来自所述反射板的反射光从被所述保持体保持着的所述部件的所述第一侧照射；以及
检测器，所述检测器被配置成从所述部件的位于所述第一侧的相反侧处的第二侧对来自所述反射板的反射光进行检测。
12.一种部件安装装置，其包括：
保持体，所述保持体被配置成在部件的第一侧保持着具有所述第一侧的所述部件；
反射板；
多个第一发光器件；
支撑体，所述支撑体被配置成支撑所述多个第一发光器件使得所述多个第一发光器件的光轴方向一致；
导光体，所述导光体被配置成将从所述多个第一发光器件出射的光引导至所述反射板，使得来自所述反射板的反射光从被所述保持体保持着的所述部件的所述第一侧照射；以及
检测器，所述检测器被配置成从所述部件的位于所述第一侧的相反侧处的第二侧对来自所述反射板的反射光进行检测。
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