CN105452927A - 焦点调节方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

提供能够对自映出有各种形状的物体的图像中选择的任意的物体的特征点自动地对准焦点的焦点调节方法及其装置。一种焦点调节方法及其装置，是使用作业装置的焦点调节方法，作业装置具备：工件台，载置有基板；摄像装置，不具有自动聚焦功能；XYZ驱动装置，使工件台与摄像装置相对移动；存储装置，存储摄像装置所摄像的图像；显示装置，显示图像显示区域；输入装置，可指定图像显示区域内的任意的位置；聚焦判定装置，对存储装置所存储的多张摄像图像实施图像处理，且根据各摄像图像的对比度来判定聚焦图像；及控制装置，对摄像装置及XYZ驱动装置的动作进行控制；焦点调节方法包含：第一步骤，取得由摄像装置对基板的部分摄像后的部分摄像图像，且显示于具有多个分割区域的图像显示区域；第二步骤，对于使用者经由输入装置而选择的一个分割区域，通过聚焦判定装置进行聚焦图像判定；及第三步骤，将判定为聚焦图像的摄像图像显示于图像显示区域。

Description

焦点调节方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种焦点调节方法及其装置，例如，涉及一种在对安装有电气·电子部件的基板进行涂布或检查等的作业之前被执行的在进行用于位置偏移或倾斜修正的基准位置教示时所使用的焦点调节方法及其装置。
背景技术
在对安装有电气·电子部件的基板进行涂布或检查等的作业时，需要在处理前进行称为对准的操作。在此所谓的对准，是指对载置于作业装置的工件台的基板的自基准位置起的偏移进行测量，且对该偏移进行修正的操作。为了进行对准，需要设定作为基准的特征点及其位置。对于作为基准的特征点而言，通常使用设于基板面的对准标记，但有时也使用所安装的部件的角部或被印刷的文字等。然而，由于在安装基板上安装有大量大小或高度等的形状参差不齐的部件，因而为了将部件使用于对准基准，需要配合部件的高度来调节照相机的焦点。
为了在对安装基板进行处理的装置中调节焦点，多使用具备对具有单焦点透镜的照相机与基板的相对距离进行变更的机构，且通过变更相对距离而使焦点对准等的技术。例如，在专利文献1中公开有一种检查装置，其包含：摄像单元，其对安装于基板的电子部件的安装状态进行摄像；驱动单元，其在相对于安装在基板的电子部件接近分离的方向上对该摄像单元进行驱动；判定单元，其基于来自摄像单元的图像信号，判定摄像单元的焦点是否对准规定的位置；驱动控制单元，其基于该判定单元的判定，使驱动单元动作而驱动摄像单元并使该摄像单元的焦点对准规定的位置；存储单元，其容纳储存有摄像单元的焦点对准规定的位置时的由驱动单元得到的摄像单元的焦点位置；及设定单元，其在反复进行摄像单元的焦点的位置对准时，基于容纳储存于存储单元的摄像单元的焦点位置，设定摄像单元的驱动范围。
此外，在专利文献2中公开有一种工件表面测量装置，其包含：摄像单元，其用以观测工件表面；工作台，其用以改变与工件的相对距离；摄像控制单元，其在工作台的移动中使摄像单元进行多次摄像；及控制单元，其对通过摄像控制单元获得的多个图像中的最大对比度的影像进行判定，且仅使用判定后的图像来决定工件位置。
迄今为止提出了几个在设定基准位置时还一起设定焦点位置等的技术。例如，在专利文献3中公开有一种安装部件检查装置，其包含：聚焦调节单元，其用以进行摄像装置中的摄像光学系统的聚焦调节；教示单元，其用以对被检查基板的各检查区域教示聚焦信息；存储单元，其与检查区域对应地存储通过教示单元所教示的焦点信息；及控制单元，其在各检查区域的检查时，根据存储于存储单元的聚焦信息，使聚焦调节单元动作而对摄像光学系统的聚焦进行自动调节。
此外，在专利文献4中公开有一种印刷基板检查装置，其包含：TV照相机，其具备变焦机构及聚焦机构，且可以多个倍率摄像印刷基板；及控制单元，其按每个摄像倍率将印刷基板上分割为多个区域，且在摄像各倍率的区域前分别对TV照相机的变焦及聚焦进行控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-109164号公报
专利文献2：日本特开平11-325851号公报
专利文献3：日本特开平6-174446号公报
专利文献4：日本特开昭62-180252号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，在照相机视野内(换言之，通过监视器等输出的图像内)映出基板面或部件等的各种形状的物体，为了自这些物体中决定使焦点对准的对象物，需要操作者的人为判定。即，不容易自动地选择聚焦的对象物。
再有，为了仅使焦点选择性地对准所选择的对象物，需要进行通过软件进行的特别的图像的加工处理或者使照相机移动至仅映示出对象物那样的位置那样的人为操作等。
也考虑不使照相机沿垂直方向移动而使用具备自动聚焦机构的透镜(与市售的静物照相机所配备的透镜相同的透镜)，但存在由于大型且重量重，因而相对移动装置也需要大型化，另外，由于上述透镜的价格高，因而成为装置成本的增加的原因等的课题。
因此，本发明为了解决上述课题，其目的在于，提供一种焦点调节方法及其装置，其能够自动地使焦点对准自映示出各种形状的物体的图像中选择的任意的物体的特征点。
解决问题的技术手段
焦点调节方法所涉及的本发明，是使用作业装置的焦点调节方法，该作业装置具备：工件台，其载置有基板；摄像装置，其不具有自动聚焦功能；XYZ驱动装置，其使工件台与摄像装置相对移动；存储装置，其存储摄像装置所摄像的图像；显示装置，其显示图像显示区域；输入装置，其能够指定图像显示区域内的任意的位置；聚焦判定装置，其对存储装置所存储的多张摄像图像实施图像处理，且根据各摄像图像的对比度来判定聚焦图像；及控制装置，其对摄像装置及XYZ驱动装置的动作进行控制，该焦点调节方法包含：第一步骤，取得通过摄像装置而对基板的部分进行摄像后的部分摄像图像，且显示于具有多个分割区域的图像显示区域；第二步骤，对于使用者经由输入装置而选择的一个分割区域，通过聚焦判定装置进行聚焦图像判定；及第三步骤，将判定为聚焦图像的摄像图像显示于图像显示区域。
在上述焦点调节方法所涉及的本发明中，其特征也可以在于，上述基板为在其表面上配置有高度不同的多个物体的基板，在上述第一步骤中，以包含至少一个物体的方式对基板的部分进行摄像，再者，其特征也可以在于，在上述第一步骤中，以包含至少2个物体的方式对基板的部分进行摄像。在此，优选，在上述物体中，至少一个物体为方形，上述图像显示区域被等分为4个分割区域。
在上述焦点调节方法所涉及的本发明中，其特征也可以在于，在上述第二步骤中，一边使摄像装置沿Z方向移动一边连续地取得摄像图像，并且将该摄像图像与其摄像时的Z坐标值一起存储在存储装置，将在使用者所选择的一个分割区域内的各摄像图像的对比度中具有峰值的摄像图像判定为聚焦图像，对该摄像图像附上聚焦识别旗标(flag)，停止摄像装置的移动及摄像。
在上述焦点调节方法所涉及的本发明中，其特征也可以在于，在上述第二步骤中，一边使摄像装置沿Z方向移动一边连续地取得摄像图像，并且将该摄像图像与其摄像时的Z坐标值一起存储在存储装置，在使用者所选择的一个分割区域内的各摄像图像符合判定基准值的情况下，判定为聚焦图像，并对该摄像图像附上聚焦识别旗标，在上述第三步骤中，将附有聚焦识别旗标的所有的摄像图像排列而显示，再者，其特征也可以在于，在上述第三步骤中，同时地显示聚焦图像中的聚焦物体的高度信息。
作业装置所涉及的本发明，其具备：工件台，其载置有基板；摄像装置，其不具有自动聚焦功能；XYZ驱动装置，其使工件台与摄像装置相对移动；存储装置，其存储摄像装置所摄像的图像；显示装置，其显示图像显示区域；输入装置，其能够指定图像显示区域内的任意的位置；聚焦判定装置，其对存储装置所存储的多张摄像图像实施图像处理，且根据各摄像图像的对比度来判定聚焦图像；及控制装置，其对摄像装置及XYZ驱动装置的动作进行控制；控制装置取得通过摄像装置而对基板的部分进行摄像后的部分摄像图像，且显示于显示装置的图像显示区域，并且使多个分割区域显示于显示装置的图像显示区域，对于使用者经由输入装置而选择的一个分割区域，通过聚焦判定装置进行聚焦图像判定，将判定为聚焦图像的摄像图像显示于显示装置的图像显示区域。
上述作业装置所涉及的本发明，其特征也可以在于，进一步具备具有喷嘴的吐出装置、及连结吐出装置与XYZ驱动装置的安装构件。
上述作业装置所涉及的本发明，其特征也可以在于，上述显示装置为具有触控面板的显示装置，上述输入装置由显示于触控面板的按键构成。
发明的效果
根据本发明，能够通过廉价的装置结构来实现自动聚焦于自在摄像装置的视野内映示有各种形状的物体的图像中选择的任意的物体的特征点。
附图说明
图1为实施方式例所涉及的作业装置的整体立体图。
图2为对实施方式例所涉及的作业装置的操作画面进行说明的图。
图3为对实施方式例所涉及的焦点对准方法进行说明的图。其中，(a)显示焦点对准配线的图像，(b)显示焦点对准部件的图像，(c)显示自侧面观察基板及摄像装置的图。
图4(a)为显示摄像装置3的扫描路径的上面图，图4(b)为显示基板的整体图像的上面图。
图5为对实施方式例所涉及的作业装置中的教示动作进行说明的图。其中，(a)为第一位置上的摄像图像A，(b)为对整体图像上的位置指示进行说明的图，(c)为第二位置上的摄像图像B。
图6为对实施方式所涉及的多个焦点判定进行说明的图。
图7为对实施方式所涉及的多个焦点判定的操作画面进行说明的图。
具体实施方式
以下，对用以实施本发明的方式例进行说明。
＜装置＞
图1中显示实施本发明所涉及的焦点调节方法的作业装置1。
本实施方式的作业装置1主要由摄像装置3、X驱动装置4、Y驱动装置5、Z驱动装置6、及起到作为控制各驱动装置(4、5、6)的动作的控制装置10的功能的计算机11所构成。
摄像装置3是用以对载置于工件台2的基板17的图像进行摄像的装置，例如使用约24万像素(512×480像素)的CCD照相机。自重量及成本的观点看，优选使用透镜构成片数少的单焦点透镜。本发明中，可通过Z驱动装置6使摄像装置3升降，因而不需要变焦透镜。另一方面，为了以高精度测量工件的位置·尺寸，需要使用倍率较高且景深浅的高倍率的透镜。作为这样的透镜，公开有使用例如倍率为2～8倍且景深为0.05～0.5mm的透镜。
只要是能够由软件对摄像的图像进行处理的装置，摄像装置3也可采用CCD照相机以外的装置，也可以根据需要而具备放大透镜或照明。
摄像装置3的被摄体(工件)例如为安装有半导体元件的基板，且在基板表面形成有配线图案。被摄体为方形的半导体芯片，在进行用以底部填充或封装等的朝基板的涂布工序的焦点调节的情况下，可将半导体芯片的角作为涂布开始基准位置(即，对准标记)。还有，成为对准标记的物体的特征点不限定于方形的物体的角。
摄像装置3经由安装构件20而搭载于Z驱动装置6，且能够在上下方向(符号9)上移动。Z驱动装置6搭载于X驱动装置4，且能够在左右方向(符号7)上移动。在板状的安装构件20设置有进行液体材料的吐出的吐出装置18及对基板17的状态进行检查的检查装置19，且通过各驱动装置(4、5、6)可与摄像装置3一起相对于工件台2沿各方向(符号7、8、9)相对移动。
载置基板17的工件台2搭载于Y驱动装置5，且能够在前后方向(符号8)上移动。
各驱动装置(4、5、6)能够以微小距离间隔(例如，0.1mm以下的精度)连续地进行定位，例如，可使用滚珠螺杆与电动马达的组合或线性马达。
计算机11具备：聚焦判定装置12，其对摄像装置3所摄像的图像进行处理且进行聚焦判定；显示装置13，其显示摄像装置3所摄像的图像；输入装置14，其用以进行设定值的输入及各种操作；及存储装置15，其存储图像及数值等，并且可由通用的个人计算机(PC)构成。计算机11经由连接电缆16而与作业装置1连接。本实施方式的计算机11的显示装置13例如为触控面板，也起到作为输入装置14的功能。即，本实施方式中，显示装置13具备输入单元，因而即使没有键盘或鼠标等的输入设备，也可进行操作。另外，也可以由仅具备显示功能的液晶显示器等构成显示装置13，通过键盘或鼠标等的物理输入设备构成输入装置14。
＜操作画面＞
本实施方式的作业装置1自触控面板即显示装置13的画面上进行操作。图2显示操作画面21的说明图。
操作画面21包含：图像显示区域22，其显示摄像装置3所摄像的图像；选择按键23，其用以选择作为下述的聚焦的对象的图像显示区域；存储按键24，其用以进行存储图像及坐标值的操作；下述的多个焦点判定按键25；照相机图像显示按键26，其用以显示摄像装置3在现在的位置上实际摄像的图像；及整体图像显示按键27，其用以显示预先摄像的基板17的整体图像38。
图像显示区域22具有根据被摄体(工件)的凹凸的状况而等分为例如2～16个区域的分割区域。该分割区域以通过围绕分割区域的框线等而可被使用者辨认的方式显示。在被摄体(工件)配置有方形的物体的情况下，多在其角上设定对准标记，在此情况下，为了使该物体占据分割区域的全部，优选将图像显示区域22等分割为4个。本实施方式中，将图像显示区域22等分割为A～D的4个区域。即，A～D的各区域的像素数为256×240像素。
本实施方式的选择按键23被划分为5个区域(a～e)，角的4个按键(a～d)的位置与将图像显示区域22纵横地分割为四块时的各个分割区域(A～D)的位置对应。中央的按键e在图像显示区域22中的分割区域整体(A+B+C+D)中使用于欲使焦点对准的情况。
＜焦点调节动作＞
一边参照图3及图4一边对焦点自动调节动作进行说明。
图3为例示将配线28及部件A29安装于基板17的上表面的情况的图。图3(a)及(b)是自上面对基板17的一部分进行摄像的图像，以将分割区域B及D纵向分断的方式映示出配线28，在分割区域C的整体映示出部件A29。其中，图3(a)中，焦点对准配线28，图3(b)中，焦点对准部件A29。图3(c)为显示基板17与摄像装置3的位置关系的侧面图。
图4(a)为显示摄像装置3的扫描路径37的上面图，图4(b)为显示基板17的整体图像38的上面图。通过一边利用X驱动装置4及Y驱动装置5使摄像装置3的透镜35沿扫描路径37移动一边进行摄像，取得基板17的整体像。摄像装置3的一次的摄像图像(部分摄像图像)如符号36所示的那样，在摄像视野内仅显示基板的一部分。因此，通过在图4中进行24次摄像，取得基板17的整体像。图4(b)所示的基板17的整体图像38将24张摄像图像连在一起而制作。
焦点自动调节动作通过将摄像装置3的一次的摄像图像36分割为4个图像显示区域A～D而进行。
以下，对使焦点对准将分割区域B及D纵向分断的配线28的情况下的操作顺序进行说明。
首先，在操作画面21显示有将分割区域B及D纵向分断的配线28。在该阶段，通常处于焦点不对准的状态。在该状态下，按下与映示出配线28的分割区域B或D对应的选择按键23b或23d。由此，摄像装置3通过Z驱动装置6而下降移动(不水平移动)。其中，优选Z驱动装置6的下降移动在使摄像装置3上升数mm(例如，2mm左右)后开始。这是由于，焦点对准与否的判定通过多张摄像图像的比较来进行，在动作开始位置上恰好焦点对准的情况下，由于没有比较对象图像，因而无法进行聚焦的判定，从而存在通过聚焦位置的可能性。
摄像装置3一边进行下降移动一边对与所选择的分割区域对应的基板17的上表面连续地进行摄像，将摄像图像与摄像位置的Z坐标值一起逐次存储于存储装置15。摄像装置3以例如2mm/秒的速度进行60mm的下降移动，且每0.02mm进行摄像。即，本实施方式中，最大取得3000张的图像。
聚焦判定装置12可通过使计算机11的运算装置执行聚焦判定处理的软件来实现。即，计算机11的运算装置对存储于存储装置15的多张摄像图像实施图像处理，将在对比度中具有峰值的图像判定为聚焦图像，并附上聚焦识别旗标。该聚焦判定处理所需要的时间例如为2～3秒左右。
在通过计算机11的运算装置进行的图像处理中，对所有的像素求取各摄像图像内的相邻像素彼此的色值的差，将该值存储于存储装置15，将包含色值的差成为最大的像素的摄像图像判定为聚焦图像。本实施方式中，以256色阶表现色值，但不限定于此，例如，也可为4096色阶或65536色阶。该图像处理与摄像装置3的下降移动并行地进行，在判定了聚焦图象的情况下，停止摄像装置3的下降移动。色值的差具有随下降动作而增加，且随着达到峰值而转为减少的趋势，因而在本实施方式中，将出现了峰值的Z方向位置判定为聚焦位置。还有，峰值不一定仅限为一个，本实施方式中，设为在检测出最初的峰值时停止下降动作的规格。成为聚焦的对象的物体的图像被清楚地显示于操作画面21的图像显示区域22。例如，图3(a)中，焦点对准配线28。成为聚焦的对象的物体也可以为设置于基板上的凹部。
在摄像装置3的Z轴方向下降动作中，通过使用者的设定设置有下限值，且成为即使没有聚焦图像的判定也在下限值自动停止下降动作的规格。该下限值需要进行选择以使摄像装置3或吐出装置18不冲突于基板17的上表面或搭载部件。在即使进行摄像装置3的下降动作直至下限值为止也未发现聚焦图像的情况下，一边使摄像装置3自下限位置上升移动一边进行上述的图像处理，再次探索在对比度中具有峰值的图像(即，聚焦图像)。上升动作可进行至Z轴的原点位置。
以上为使焦点对准配线28的情况下的操作顺序。在欲使焦点对准位于基板17的左下方(即，位于分割区域C)的部件A29的情况下，在操作画面21中，通过按下选择按键(23c)，开始上述的焦点调节动作。由此，可自动地进行所选择的图像显示区域中的焦点调节，可取得将焦点对准部件A29的图3(b)的摄像图像。
这样，根据本实施方式的焦点调节方法，可自动地聚焦于处于所选择的图像显示区域的分割区域内的基板上的物体。此外，由于对摄像装置的Z轴方向下降动作设置有下限值，因而没有摄像装置冲突于基板上的物体的担忧。
本实施方式中，在安装有多个物体(部件、配线等)的基板中，以在分割区域内安装有一种物体为前提，但在各分割区域内安装有多种物体的情况下，也可通过下述的多个焦点判定功能来选择任意的焦点位置。
＜教示(teaching)＞
参照图5，对用以进行对准的基准位置的教示的一例进行说明。以下的顺序在设定涂布位置或检查位置等的情况下也可应用。
教示一般通过使2点的基准位置存储于计算机而进行。从精度方面出发，优选将处于基板上的离开了一定程度的位置上的2点设定为基准位置，例如处于基板的右上方附近与右下方附近(纵向关系)，或者处于基板的右上方附近与左上方附近(横向关系)，或者处于基板的右上方附近与左下方附近(对角关系)。
以下，对结束第一位置上的摄像图像36A中的教示，进行第二位置上的摄像图像36B中的教示的情况下的操作顺序进行说明。
图5(a)为第一位置上的摄像图像36A，图5(b)为对整体图像38中的位置指示进行说明的图，(c)为第二位置上的摄像图像36B。
(1)在摄像图像36A被显示于图像显示区域22的状态下，若按压“整体图像显示按键27”，则在图像显示区域22显示基板17的整体图像38。
(2)在画面上指示欲作为基准位置来登录的部位。图5的例子中，用手指碰触到处于所期望位置的第二位置40。由此，摄像装置3移动至通过X驱动装置4及Y驱动装置5指示的第二位置40。
(3)按压“照相机图像显示按键26”，切换为摄像装置3的摄像图像36B。还有，此时，摄像装置3的焦点不对准。
(4)按压与包含欲对准焦点的部位的分割区域对应的“选择按键23”(选择按键23a～e的任一个)。由此，开始上述的焦点调节动作，自动地进行摄像装置3的焦点调节。
(5)以作为基准位置的特征点(例如，部件的角部等)成为画面的中心的方式，进行显示于图像显示区域22的图像位置的调节。本实施方式例中，若用手指碰触显示于图像显示区域22的特征点，则以该接触位置成为中心的方式自动地进行图像位置的调节。然后，按压“存储按键24”，存储XYZ坐标值(及所显示的摄像图像36B)。
通过以上的动作，完成用以进行对准的基准位置的教示。
＜多个焦点判定功能＞
参照图6及图7，对在一个分割区域内安装有多种物体的情况下的焦点判定方法进行说明。
如图6所示，考虑在一个分割区域内具有高度不同的部件(29、30)及配线28的情况。在操作画面21中，选择一个分割区域，若按下多个焦点判定按键25，则显示图7所示的多个焦点判定画面31。在多个焦点判定画面31中，若按压开始按键32，则Z驱动装置6动作，在使摄像装置3的Z位置仅上升考虑了安装于基板17面的物体(28、29、30)的高度的量(图6的例子中设为约40mm)后，使其下降移动。还有，在摄像装置3的水平方向的位置调整未结束的情况下，与朝Z方向(铅垂方向)的移动同时或前后地，通过X驱动装置4及Y驱动装置5使摄像装置3水平移动。
摄像装置3一边进行下降移动一边对与所选择的分割区域A～D对应的基板17的上表面连续地进行摄像，将摄像图像与摄像位置的Z坐标值一起逐次存储于存储装置15。该连续摄像的处理与上述的焦点调节动作相同，但在多个焦点的判定时，在途中不停止下降移动，继续连续摄像直至使用者预先设定的下限值为止。
计算机11的运算装置对存储于存储装置15的多张摄像图像实施图像处理，判定聚焦图像，并附上聚焦识别旗标。聚焦图像基于例如预先设定的判定基准值(例如，色值的最大值的1/2、1/3、3/4、或各摄像图像的微分值的阈值)而进行判定。由该聚焦判定选定符合条件的摄像图像，基于Z坐标值以升序(也可以设为降序)将这些图像标上编号，并排列显示于图像显示区域34(参照图7)。各摄像图像取得时的Z坐标值被换算为聚焦物体的距离基板的高度，显示于位于图像显示区域34的旁边的高度显示区域33。Z坐标值与聚焦物体的高度的关系式通过对预先了解了高度信息的物体进行聚焦作业而取得。图6的例子中，对配线28、部件A29、部件B30，获得3个聚焦图像，且分别标上No.1至No.3的部件编号，且与部件的高度的值(mm)一起显示摄像图像。
以上，将本发明的实施方式单单作为例示而详细地进行了说明，但是，只要是实质上未脱离本发明的新颖的教示及有益的效果，可以对本实施方式实施多种变化例。
符号的说明
1：作业装置、2：工件台、3：摄像装置、4：X驱动装置、5：Y驱动装置、6：Z驱动装置、7：X移动方向、8：Y移动方向、9：Z移动方向、10：控制装置、11：计算机、12：图像处理装置、13：显示装置(输出装置)、14：输入装置、15：存储装置、16：连接电缆、17：工件(基板)、18：吐出装置、19：检查装置、20：安装构件、21：操作画面、22：图像显示区域、23：选择按键(a～e)、24：存储按键、25：多个焦点判定按键、26：照相机图像显示按键、27：整体图像显示按键、28：配线、29：部件A、30：部件B、31：多个焦点判定画面、32：开始按键、33：高度显示区域、34：图像显示区域、35：透镜、36：一次的摄像图像(部分摄像图像)、37：扫描路径、38：基板的整体图像、39：第一位置、40：第二位置。

Claims (10)

1.一种焦点调节方法，其特征在于，
是使用作业装置的焦点调节方法，
所述作业装置具备：
工件台，其载置有基板；
摄像装置，其不具有自动聚焦功能；
XYZ驱动装置，其使工件台与摄像装置相对移动；
存储装置，其存储摄像装置所摄像的图像；
显示装置，其显示图像显示区域；
输入装置，其能够指定图像显示区域内的任意的位置；
聚焦判定装置，其对存储装置所存储的多张摄像图像实施图像处理，且根据各摄像图像的对比度来判定聚焦图像；及
控制装置，其对摄像装置及XYZ驱动装置的动作进行控制，
所述焦点调节方法包含：
第一步骤，取得由摄像装置对基板的部分进行摄像后的部分摄像图像，且显示于具有多个分割区域的图像显示区域；
第二步骤，对于使用者经由输入装置而选择的一个分割区域，通过聚焦判定装置进行聚焦图像判定；及
第三步骤，将判定为聚焦图像的摄像图像显示于图像显示区域。
2.如权利要求1所述的焦点调节方法，其特征在于，
所述基板为在其表面上配置有高度不同的多个物体的基板，
在所述第一步骤中，以包含至少一个物体的方式对基板的部分进行摄像。
3.如权利要求2所述的焦点调节方法，其特征在于，
在所述第一步骤中，以包含至少2个物体的方式对基板的部分进行摄像。
4.如权利要求2或3所述的焦点调节方法，其特征在于，
在所述物体中，至少一个物体为方形，
所述图像显示区域被等分为4个分割区域。
5.如权利要求2所述的焦点调节方法，其特征在于，
在所述第二步骤中，一边使摄像装置沿Z方向移动一边连续地取得摄像图像，并且将该摄像图像与其摄像时的Z坐标值一起存储在存储装置，将在使用者所选择的一个分割区域内的各摄像图像的对比度中具有峰值的摄像图像判定为聚焦图像，对该摄像图像附上聚焦识别旗标，并停止摄像装置的移动及摄像。
6.如权利要求3所述的焦点调节方法，其特征在于，
在所述第二步骤中，一边使摄像装置沿Z方向移动一边连续地取得摄像图像，并且将该摄像图像与其摄像时的Z坐标值一起存储在存储装置，在使用者所选择的一个分割区域内的各摄像图像符合判定基准值的情况下判定为聚焦图像，并对该摄像图像附上聚焦识别旗标，
在所述第三步骤中，将附有聚焦识别旗标的所有的摄像图像排列而显示。
7.如权利要求6所述的焦点调节方法，其特征在于，
在所述第三步骤中，同时地显示聚焦图像中的聚焦物体的高度信息。
8.一种作业装置，其特征在于，
具备：
工件台，其载置有基板；
摄像装置，其不具有自动聚焦功能；
XYZ驱动装置，其使工件台与摄像装置相对移动；
存储装置，其存储摄像装置所摄像的图像；
显示装置，其显示图像显示区域；
输入装置，其能够指定图像显示区域内的任意的位置；
聚焦判定装置，其对存储装置所存储的多张摄像图像实施图像处理，且根据各摄像图像的对比度来判定聚焦图像；及
控制装置，其对摄像装置及XYZ驱动装置的动作进行控制，
控制装置取得由摄像装置对基板的部分进行摄像后的部分摄像图像，且显示于显示装置的图像显示区域，并且使多个分割区域显示于显示装置的图像显示区域，
对于使用者经由输入装置而选择的一个分割区域，通过聚焦判定装置进行聚焦图像判定，
将判定为聚焦图像的摄像图像显示于显示装置的图像显示区域。
9.如权利要求8所述的作业装置，其特征在于，
进一步具备具有喷嘴的吐出装置、及连结吐出装置及XYZ驱动装置的安装构件。
10.如权利要求8或9所述的作业装置，其特征在于，
所述显示装置为具有触控面板的显示装置，
所述输入装置由显示于触控面板的按键构成。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102259825B1 (ko) * 2013-08-09 2021-06-01 무사시 엔지니어링 가부시키가이샤 초점 조절 방법 및 그 장치
JP6778426B2 (ja) * 2016-09-20 2020-11-04 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料吐出装置
FR3059423B1 (fr) * 2016-11-29 2020-05-29 Vit Systeme et procede de positionnement et d'inspection optique d'un objet
JP2019152787A (ja) * 2018-03-05 2019-09-12 株式会社ミツトヨ 焦点距離可変レンズ制御方法および焦点距離可変レンズ装置
US10897573B2 (en) * 2018-11-21 2021-01-19 Ricoh Company, Ltd. Image capturing system, terminal and computer readable medium which correct images
JP2023104710A (ja) * 2022-01-18 2023-07-28 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料塗布方法および塗布装置
KR102665810B1 (ko) * 2024-04-02 2024-05-13 하나시스 주식회사 배리어프리 키오스크

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003234361A (ja) * 2002-02-07 2003-08-22 Mitsui High Tec Inc 半導体装置の検査方法及び設備
JP2006313086A (ja) * 2005-05-06 2006-11-16 Nikon Corp 立体形状検査機
US20070187571A1 (en) * 2003-08-26 2007-08-16 Hiroki Ebe Autofocus control method, autofocus control apparatus and image processing apparatus
CN102896420A (zh) * 2011-07-27 2013-01-30 三星钻石工业股份有限公司 对焦位置调整方法、对焦位置调整装置、及激光加工装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58169917A (ja) * 1982-03-31 1983-10-06 Fujitsu Ltd 自動ワイヤボンダにおけるモニタ装置
JP2507988B2 (ja) 1986-02-05 1996-06-19 オムロン株式会社 プリント基板検査装置
JPH0325851A (ja) 1989-06-21 1991-02-04 Toshiba Lighting & Technol Corp 放電灯
JPH05258705A (ja) * 1992-03-11 1993-10-08 Nikon Corp 顕微鏡像表示装置
JP2942081B2 (ja) * 1992-11-13 1999-08-30 三洋機工株式会社 ３次元物体造形装置
JPH06174446A (ja) 1992-12-09 1994-06-24 Omron Corp 実装部品検査装置
DE69435333D1 (de) * 1993-04-21 2011-03-24 Omron Tateisi Electronics Co Vorrichtung zur visuellen kontrolle von platinen und deren verwendung zur kontrolle und korrektur von lötungen
JPH08194737A (ja) * 1995-01-17 1996-07-30 Dainippon Printing Co Ltd 微細パターンの段差測定装置
US5960125A (en) * 1996-11-21 1999-09-28 Cognex Corporation Nonfeedback-based machine vision method for determining a calibration relationship between a camera and a moveable object
US5978080A (en) * 1997-09-25 1999-11-02 Cognex Corporation Machine vision methods using feedback to determine an orientation, pixel width and pixel height of a field of view
JPH11325851A (ja) 1998-05-12 1999-11-26 Canon Inc ワーク表面測定装置及び方法
US6688458B2 (en) * 2001-10-09 2004-02-10 Speedline Technologies, Inc. System and method for controlling a conveyor system configuration to accommodate different size substrates
JP4158750B2 (ja) * 2003-08-26 2008-10-01 ソニー株式会社 オートフォーカス制御方法、オートフォーカス制御装置および画像処理装置
JP2006094202A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Casio Comput Co Ltd 撮像装置、合焦処理方法及びプログラム
US7694234B2 (en) * 2005-08-04 2010-04-06 Microsoft Corporation Virtual magnifying glass with on-the fly control functionalities
JP4791155B2 (ja) * 2005-11-18 2011-10-12 株式会社日立国際電気 合焦点方法及び合焦点装置並びにそれを使った測定装置
RU2440693C2 (ru) * 2006-01-03 2012-01-20 Транспарент Саунд Текнолоджи БИ.ВИ.,NL Электростатические акустические системы и способы
JP2008263486A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Olympus Corp 撮像装置
JP4982287B2 (ja) * 2007-07-25 2012-07-25 ヤマハ発動機株式会社 バックアッププレート形成装置、これを備えた表面実装機、及びバックアッププレート形成方法
JP2010109164A (ja) 2008-10-30 2010-05-13 Toshiba Corp Ｅｕｖマスクの欠陥修正方法
JP5209441B2 (ja) 2008-10-30 2013-06-12 芝浦メカトロニクス株式会社 実装部品の検査装置及び検査方法
JP5441644B2 (ja) * 2009-12-01 2014-03-12 武蔵エンジニアリング株式会社 卓上型作業装置
US8581162B2 (en) 2009-12-08 2013-11-12 Mitutoyo Corporation Weighting surface fit points based on focus peak uncertainty
US8564623B2 (en) * 2009-12-11 2013-10-22 Molecular Devices, Llc Integrated data visualization for multi-dimensional microscopy
JP5325802B2 (ja) * 2010-01-28 2013-10-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ 観察方法および観察装置
JP5197785B2 (ja) * 2011-03-30 2013-05-15 キヤノン株式会社 画像処理装置、撮像システム、画像処理システム
JP2013152426A (ja) * 2011-12-27 2013-08-08 Canon Inc 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、およびプログラム
GB201201549D0 (en) * 2012-01-30 2012-03-14 Purcocks Dale M Portable computer keyboard assembly
KR102259825B1 (ko) * 2013-08-09 2021-06-01 무사시 엔지니어링 가부시키가이샤 초점 조절 방법 및 그 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003234361A (ja) * 2002-02-07 2003-08-22 Mitsui High Tec Inc 半導体装置の検査方法及び設備
US20070187571A1 (en) * 2003-08-26 2007-08-16 Hiroki Ebe Autofocus control method, autofocus control apparatus and image processing apparatus
JP2006313086A (ja) * 2005-05-06 2006-11-16 Nikon Corp 立体形状検査機
CN102896420A (zh) * 2011-07-27 2013-01-30 三星钻石工业股份有限公司 对焦位置调整方法、对焦位置调整装置、及激光加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
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