JP2001317916A - エッジ検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気部品装着装置において、電気部品を撮像
して電気部品の位置を検出する場合に電気部品の像を精
度良く取得する。 【解決手段】 照明装置７０を半球状に形成し、その内
側面に発光ダイオード７４を均等に配設する。その照明
装置を電気部品２８に対して正面側から投光するように
配設し、複数の発光ダイオード７４を複数回に分けて順
に発光させることにより、互いに異なる方向から電気部
品に向かって照明光が投光されるので、それぞれの投光
時にパーツカメラ７２により電気部品を撮像し、それら
の画像データを合成して電気部品の外形線を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】撮像装置により対象物を撮像
し、取得した画像のデータに基づいて対象物のエッジを
検出する方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】対象物の形状，寸法や位置を検出する際
に、対象物を背後から照明し、シルエット像を取得する
ことが広く行われている。また、対象物を正面側から照
明し、対象物の正面像を取得することも行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果】上記シルエット像を取得する方法は、対象物の背後
に照明装置を配設しなければならないため、照明装置の
自由度が小さくなる。また、取得し得るのは対象物の最
外形のみであるが、取得すべきものが常に対象物の最外
形であるとは限らない。一方、正面像を取得する方法
は、正面像のエッジが不明瞭である場合が多く、そのた
めに、対象物の形状，寸法や位置の検出精度を十分に高
めることが難しい。

【０００４】本発明は、以上の事情を背景として、対象
物を正面側から照明しながらその対象物のエッジを精度
よく検出することを可能とすることを課題としてなされ
たものであり、本発明によって、下記各態様のエッジ検
出方法およびエッジ検出装置が得られる。各態様は請求
項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応
じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、
あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明
細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下
の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきでは
ない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場
合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければなら
ないわけではない。一部の事項のみを選択して採用する
ことも可能なのである。

【０００５】（１）対象物を複数の互いに異なる方向か
ら選択的に照明し、照明方向が異なる毎に対象物および
その対象物の近傍部を撮像し、取得した複数の画像を合
成することによって、対象物のエッジの予め定められた
部分を検出するエッジ検出方法（請求項１）。対象物の
正面像と、対象物の近傍部のうち照明されない部分、す
なわち証明光の照射方向に関して陰側となる陰側部との
間には、顕著な光学的特性（例えば、輝度，色相等）の
差があるのが普通である。したがって、対象物の正面像
と陰側部の像とを同時に撮像すれば、正面側から照明お
よび撮像を行いながら、対象物のエッジのうち陰側部に
対応する部分（対象物と陰側部との境界をなす部分）を
正確に検出することができる。しかし、そのためには、
対象物のエッジを検出すべき面に対する法線に対して傾
斜した方向から照明を行うことが必要であり、陰側部は
その検出すべき面の片側にしか形成されない。そこで、
本発明においては、対象物を複数の互いに異なる方向か
ら選択的に照明し、その状態の対象物および陰側部を撮
像し、それによって得られる複数の画像を合成すること
としたのであり、それによって、エッジの予め定められ
た部分のエッジを検出することができる。例えば、対象
物のエッジを検出すべき面が矩形の平面である場合に、
その矩形の２つの対角線の一方を含みかつ矩形の面に直
角な平面内において互いに逆向きに傾斜した２方向から
照明すれば、矩形の４辺に対応するすべてのエッジを検
出することができる。また、対象物の正面が複数段に形
成されている場合にはエッジが多重に形成されることと
なるが、照明光の投光方向を適宜選定することにより、
任意のエッジ全体を検出することができる。 （２）前記対象物の予め定められた一面を囲むエッジ全
体を検出する (1)項に記載のエッジ検出方法（請求項
２）。上記対象物の一面は、平面であることが望ましい
が、緩やかな凸曲面または凹曲面でもよい。明瞭なエッ
ジにより画定された一面であればよいのである。 （３）前記対象物のエッジを検出すべき面が矩形の平面
であり、その矩形の２つの対角線の一方を含みかつ矩形
の面に直角な平面内において互いに逆向きに傾斜した２
方向またはそれらに近い２方向から照明し、それら２方
向の各々により照明されている対象物およびそれの近傍
部を撮像する工程を含む (2)項に記載のエッジ検出方
法。照明方向は、上記矩形の面に直角な平面内の２方向
であることが望ましいが、その平面に対して小さい角度
傾斜した２方向であってもよい。 （４）前記対象物が電気部品である (1)項ないし (3)項
のいずれか一つに記載のエッジ検出方法。電気部品は支
持面（青，焦げ茶色，黒等の暗色であることが望まし
い）に支持された状態で撮像してもよく、吸着ノズルの
先端に吸着された状態で撮像してもよい。後者の場合に
は、吸着ノズルに暗色の表面を有する背景板を設けるこ
とが望ましい。 （５）互いに異なる方向から対象物に向かって照明光を
投光する複数の投光器と、前記対象物およびその対象物
の近傍部を撮像する撮像装置と、その撮像装置と前記複
数の投光器とを制御し、複数の投光器に選択的に投光さ
せ、各投光器の投光状態において撮像装置に撮像を行わ
せる投光・撮像制御装置と、前記撮像装置により撮像さ
れた複数の画像のデータに基づいて対象物のエッジの予
め定められた部分を検出する画像処理装置とを含むエッ
ジ検出装置（請求項３）。本発明によれば、前記 (1)項
に係るエッジ検出方法の実施に好適な装置が得られる。
しかも、複数の投光器の選択と、撮像装置による撮像と
の制御が、投光・撮像制御装置により自動で行われるた
め、複数の画像を簡単かつ迅速に取得することができ、
それら複数の画像に基づくエッジの検出も画像処理装置
により自動で行われるため、エッジの検出を迅速かつ高
精度で行うことができる。 （６）前記対象物を保持する対象物保持装置を含み、前
記複数の投光器が、対象物保持装置の中心線の回りに等
角度間隔で配設され、前記エッジ検出装置が、対象物保
持装置に保持された対象物の予め定められた一面を囲む
エッジ全体を検出するものである (5)項に記載のエッジ
検出装置（請求項４）。 （７）前記複数の投光器が、前記対象物保持装置の中心
線上に球心を有する凹球面上に配列された (6)項に記載
のエッジ検出装置（請求項５）。複数の投光器を凹球面
上に配列すれば、対象物から見て、投光器の方位のみな
らず仰角をも変更することが可能となり、対象物の正面
が多段に形成されている場合に、任意の段の面のエッジ
を検出することが容易となる。 （８）前記対象物保持装置が、吸着ノズルにより対象物
を吸着して保持する保持ヘッドを含み、その吸着ノズル
に暗色の表面を有する背景板が設けられた (6)項または
(7)項に記載のエッジ検出装置。 （９）前記対象物保持装置が、前記対象物を支持面によ
り下方から支持する対象物支持部材を含む (6)項ないし
(8)項のいずれか一つに記載のエッジ検出装置。対象物
を対象物支持部材の支持面に支持させれば、支持面に対
象物の影が確実に形成されることとなる。支持面は暗色
とされることが望ましい。 （１０）前記複数の投光器の各々が、１個以上の発光素
子を含む (5)項ないし (9)項のいずれか一つに記載のエ
ッジ検出装置。投光器は１個の発光素子を備えたものと
することも、複数の発光素子を備えたものとすることも
可能である。また、発光素子としては、例えば、発光ダ
イオードを使用することができる。 （１１）前記発光素子が多数、配列面上にほぼ均一に配
列されるとともに、配列面が複数の領域に分割され、そ
れら各分割領域内に配列された複数個の発光素子が前記
投光器の各一つを構成する(10)項に記載のエッジ検出装
置。 （１２）前記投光器の各々に属する複数の発光素子が恒
久的に決まっている(11)項に記載のエッジ検出装置。投
光器の選択が容易となり、発光素子の駆動回路も単純化
し得る。 （１３）前記投光器の各々に属する複数の発光素子が変
更可能である(11)項に記載のエッジ検出装置。本態様に
おいては、一つの投光器を構成する複数の発光素子の群
が一時的なものであり、一つの投光器を構成する複数の
発光素子の一部のものを他のものと交替させることが可
能である。したがって、一つの投光器を複数の発光素子
により構成しながら、投光器による照明光の投光方向を
微妙に変更することが可能となる。 （１４）前記投光・撮像制御装置が、前記撮像装置と前
記複数の投光器とを制御する投光・撮像制御プログラム
を記憶する第一記憶手段と、その第一記憶手段に記憶さ
れた投光・撮像制御プログラムを実行するプログラム実
行手段とを含む (5)項ないし(13)項のいずれか一つに記
載のエッジ検出装置。 （１５）前記第一記憶手段が前記投光・撮像制御プログ
ラムを複数記憶しており、かつ、前記投光・撮像制御装
置が、それら複数の投光・撮像制御プログラムの一つを
選択するプログラム選択手段を含む(14)項に記載のエッ
ジ検出装置。対象物の変化に合わせて、照明光の投光方
向や撮像回数を容易に変更することができる。 （１６）前記画像処理装置が、前記撮像装置による１回
の撮像毎に取得される複数の画像のデータをそれぞれ記
憶する複数のフレームバッファと、それら複数のフレー
ムバッファに記憶された複数の画像のデータに基づいて
前記複数の画像を合成する画像合成手段とを含む(14)項
または(15)項に記載のエッジ検出装置。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の一つである電
気部品装着システムが図１，図２に示されている。この
電気部品装着システムは特開平６−２９１４９０号公報
に詳細に記載されているシステムと基本構成を同じくす
るものであるので、ここでは全体の説明は簡略にし、本
発明に関連の深い部分のみを詳細に説明する。

【０００７】図１において１０はベースである。ベース
１０上には複数本のコラム１２が立設されており、コラ
ム１２上に固定の固定台１４に操作盤等が設けられてい
る。ベース１０上にはまた、図２に示すように、被装着
基材としてのプリント基板１６（電気部品装着前のプリ
ント配線板および電気部品装着後のプリント回路板の総
称としてプリント基板なる用語を使用する）をＸ軸方向
（図２および図３において左右方向）に搬送する基板コ
ンベア１８が設けられている。プリント基板１６は基板
コンベア１８により搬送され、図示しない位置決め支持
装置により予め定められた位置に位置決めされ、支持さ
れる。

【０００８】ベース１０の水平面内においてＸ軸方向と
直交するＹ軸方向の両側にはそれぞれ、フィーダ型電気
部品供給装置２０およびトレイ型電気部品供給装置２２
が設けられている。フィーダ型電気部品供給装置２０に
おいては、多数のフィーダ２４がＸ軸方向に並べて設置
される。各フィーダ２４にはテーピング電気部品がセッ
トされる。テーピング電気部品は、キャリヤテープに等
間隔に形成された部品収容凹部の各々に電気部品が収容
され、それら部品収容凹部の開口がキャリヤテープに貼
り付けられたカバーフィルムによって塞がれることによ
り、キャリヤテープ送り時における電気部品の部品収容
凹部からの飛び出しが防止されたものである。このキャ
リヤテープがＹ軸方向に所定ピッチずつ送られ、カバー
フィルムが剥がされるとともに、部品供給位置へ送られ
る。

【０００９】また、トレイ型電気部品供給装置２２は、
電気部品を部品トレイに収容して供給する。部品トレイ
は、図２に示すように配設された多数の部品トレイ収容
箱２６内にそれぞれ複数枚ずつ積まれている。これら部
品トレイ収容箱２６はそれぞれ図示しない支持部材によ
り支持され、コラム１２内に設けられた昇降装置と移動
装置とにより順次部品供給位置へ移動させられる。部品
供給位置は、部品トレイ収容箱２６が垂直に積み重ねら
れて待機させられる待機位置より、基板コンベア１８に
近い位置に設定されており、部品供給位置において収容
箱の上方に、後述する装着ヘッド６０が電気部品を取り
出すためのスペースが確保されている。今回部品を供給
すべきトレイがそれの収容された部品トレイ収容箱２６
ごと待機位置から水平方向に移動させられて、電気部品
が供給される。電気部品を供給し終わった部品トレイ収
容箱２６は、次の部品トレイ収容箱２６が部品供給位置
へ移動させられる前に、上記待機位置へ水平方向に戻さ
れ、さらに、待機位置の上方に設けられた退避領域へ退
避（上昇）させられる。

【００１０】これらフィーダ型電気部品供給装置２０お
よびトレイ型電気部品供給装置２２により供給される電
気部品２８（図１参照）は、ベース１０上に設けられた
電気部品装着装置３０によってプリント基板１６に装着
される。ベース１０上の基板コンベア１８のＹ軸方向に
おける両側にはそれぞれ、図１に示すようにＸ軸方向に
延びるガイドレール３２が設けられ、Ｘ軸スライド３４
がガイドブロック３６において移動可能に嵌合されてい
る。

【００１１】Ｘ軸スライド３４は、図２に示すように、
フィーダ型電気部品供給装置２０から基板コンベア１８
を越えてトレイ型電気部品供給装置２２にわたる長さを
有し、２個のナット３８（図３には１個のみ示されてい
る）がそれぞれボールねじ４０に螺合され、それらボー
ルねじ４０がそれぞれＸ軸サーボモータ４２によって同
期して回転させられることにより、Ｘ軸方向に移動させ
られる。

【００１２】Ｘ軸スライド３４上には、Ｙ軸スライド４
４がＹ軸方向に移動可能に設けられている。Ｘ軸スライ
ド３４の垂直な側面４６には、図３に示すように、Ｙ軸
方向に延びるボールねじ４８が取り付けられるととも
に、Ｙ軸スライド４４がナット５０において螺合されて
おり、ボールねじ４８が図２に示すＹ軸サーボモータ５
２によりギヤ５４，５６を介して回転させられることに
より、Ｙ軸スライド４４は一対のガイドレール５８に案
内されてＹ軸方向に移動させられる。

【００１３】Ｙ軸スライド４４には、図３に示すよう
に、装着ヘッド６０が一体的に設けられている。装着ヘ
ッド６０にはホルダ６４が昇降および回転可能に設けら
れており、このホルダ６４に吸着ノズル６２が着脱可能
に取り付けられている。吸着ノズル６２は電気部品２８
を負圧により吸着して保持するものであり、保持した電
気部品２８のまわりに暗色の背景を形成する背景板６３
を一体的に備えている。装着ヘッド６０には、さらに、
プリント基板１６に設けられた位置決め基準であるフィ
デューシャルマーク（以下Ｆマークと称する）を撮像す
るＦマークカメラ６６（図２参照）が移動不能に設けら
れている。Ｆマークカメラ６６は面ＣＣＤを備えるＣＣ
Ｄカメラである。

【００１４】前記Ｘ軸スライド３４には、図２および図
３に示すように照明装置７０と、撮像装置としてのパー
ツカメラ７２とが２組設けられている。それら２組の照
明装置７０およびパーツカメラ７２は、一方が基板コン
ベア１８とフィーダ型電気部品供給装置２０との間に配
設され、他方が基板コンベア１８とトレイ型電気部品供
給装置２２との間に配設されている。照明装置７０をス
ライド３４に固定するためのブラケットは、煩雑さを回
避するために省略されている。また、照明装置７０およ
びパーツカメラ７２は、Ｘ軸スライド３４の、フィーダ
型電気部品供給装置２０と基板コンベア１８との間、な
らびにトレイ型電気部品供給装置２２と基板コンベア１
８との間に位置する２個所にそれぞれ設けられている。

【００１５】図４に示すように、照明装置７０は中空の
半球状に形成され、上方に向かって開口している。その
中空半球の球心がパーツカメラ７２の上方に位置するよ
うに配設されており、中空半球の内側面に多数の発光ダ
イオード７４がほぼ均一に配設されている。それら多数
の発光ダイオード７４は予め複数の領域に分割され、そ
れら分割された分割領域毎に、一斉に発光／消光可能で
あるようにスイッチ７６（図５参照）に接続されてい
る。本実施形態においては、各分割領域が、電気部品か
ら見て仰角方向に大きく広がるとともに、方位方向の広
がりが小さい短冊状の領域とされており、具体的には、
仰角方向に５個、方位方向に２個、合計１０個の発光ダ
イオード７４を含む領域が、１つの分割領域とされてい
る。１０個の発光ダイオード７４が一単位の投光器とし
て構成され、１つのスイッチ７６に接続されているので
ある。照明装置７０は前述のように上方に向かって開口
しているので、中空半球の内側面が撮像対象物としての
電気部品２８に対向させられる。その光源の底部に円形
の穴７８が形成されている。照明装置７０の下側に、パ
ーツカメラ７２が垂直上向きに取り付けられ、前記穴７
８を通して照明装置７０の上方に位置する電気部品２８
を撮像する。パーツカメラ７２はＣＣＤカメラであり、
照明装置７０と共に電気部品２８を撮像する照明・撮像
装置８０を構成している。

【００１６】本電気部品装着システムは、図５に示す制
御装置１００によって制御される。制御装置１００は、
ＣＰＵ１０２，ＲＯＭ１０４，ＲＡＭ１０６およびそれ
らを接続するバス１０８を有するコンピュータを主体と
するものである。バス１０８には画像入力インタフェー
ス１１０を介して前記Ｆマークカメラ６６，パーツカメ
ラ７２等が接続されている。バス１０８にはまた、サー
ボインタフェース１１２を介して前記Ｘ軸サーボモータ
４２およびＹ軸サーボモータ５２の他、前記ホルダ６４
および吸着ノズル６２を昇降させるＺ軸サーボモータ１
１３や、前記ホルダ６４および吸着ノズル６２を回転さ
せるθ軸サーボモータ１１４が接続されている。バス１
０８にはまたデジタル入力インタフェース１１５および
デジタル出力インタフェース１１６が接続されている。
デジタル出力インタフェース１１６には基板コンベア１
８，フィーダ型電気部品供給装置２０，トレイ型電気部
品供給装置２２，電気部品装着装置３０の前記各サーボ
モータ以外の部分等が接続され、さらに照明装置７０が
複数のスイッチ７６を介して接続されている。

【００１７】コンピュータのＲＯＭ１０４には、電気部
品２８をプリント基板１６に装着するための装着プログ
ラムを始め、種々の制御プログラムが記憶させられてい
る。その中に、後述する画像処理プログラムが含まれて
いる。

【００１８】次に作動を説明する。電気部品２８をプリ
ント基板１６に装着する装着作業は、前記特開平６−２
９１４９０号公報に詳細に記載されているので、全体の
説明は簡略にし、本発明に関連の深い部分を詳細に説明
する。プリント基板１６に電気部品２８を装着する場合
には、装着ヘッド６０は、Ｘ軸スライド３４およびＹ軸
スライド４４の移動によりフィーダ型電気部品供給装置
２０またはトレイ型電気部品供給装置２２の部品供給位
置へ移動して電気部品２８を保持する。Ｚ軸サーボモー
タ１１３を駆動源とする昇降装置により吸着ノズル６２
が下降させられて電気部品２８に接触させられるととも
に負圧が供給され、電気部品２８を吸着した後、上昇さ
せられるのである。

【００１９】次に、装着ヘッド６０はフィーダ型電気部
品供給装置２０またはトレイ型電気部品供給装置２２の
部品供給位置とプリント基板１６の部品装着位置とを結
ぶ直線に沿って部品装着位置へ移動させられるのである
が、この際、Ｘ軸スライド３４の部品供給位置と部品装
着位置との間の位置に固定されている２つの照明・撮像
装置８０のいずれかの上方で一時的に停止させられる。
電気部品がフィーダ型電気部品供給装置２０から供給さ
れる場合も、トレイ型電気部品供給装置２２から供給さ
れる場合も、装着ヘッド６０が部品供給位置から部品装
着位置へ移動するためには必ず、Ｘ軸スライド３４上を
Ｙ軸方向へ移動して２つの照明・撮像装置８０のいずれ
かの上方を通過するので、その上方位置で装着ヘッド６
０が停止させられるのである。

【００２０】このとき、画像処理プログラムに基づいて
照明装置７０に設けられた発光ダイオード７４が選択的
に発光させられ、その発光ごとに電気部品２８および電
気部品２８の近傍の正面像が撮像される。１つの電気部
品２８について全ての撮像が終了すれば、装着ヘッド６
０が再び移動させられて、今回保持している電気部品２
８を装着する装着位置へ向かう。装着ヘッド６０の移動
中に、撮像により取得された画像データが処理されて電
気部品２８のエッジが検出されるとともに、電気部品２
８の吸着ノズル６２に対する位置ずれが検出され、その
位置ずれに基づいて装着ヘッド６０が回転させられると
ともに停止位置が修正されて、電気部品２８がプリント
基板１６に装着される。以下、画像処理プログラムに基
づく作業について具体的に説明する。

【００２１】まず図６に示すように、電気部品２８に対
応して予め設定された設定領域の発光ダイオード７４が
順に発光させられる。ただし、図６は理解を容易にする
ために上下方向を入れ替えて示してある。なお、設定領
域は、前述の分割領域のうち、電気部品２８の種類や形
状に応じて選択されたものであって、発光すべき順番を
含めて設定されている。本実施形態においては、電気部
品２８が矩形であるので、その電気部品２８の４つの外
形線に直交する４方向から投光する４つの分割領域が設
定領域とされている。第一の設定領域が発光させられれ
ば、その設定領域に対して電気部品２８の反対側が陰側
となり、電気部品２８の像１２０と陰側部の像１２２と
を含む画像がパーツカメラ７２により撮像される。な
お、図６において、電気部品２８の像１２０が破線で示
されているのは、その像１２０を囲む部分のうち、陰側
部の像１２２以外の部分の像が明るくて、電気部品２８
の像１２０との境界が明瞭でなくてもよいことを表して
いる。要するに、取得される画像のうち、陰側部の像１
２２が他の部分の像に比較して明らかに暗い像であれば
よいのである。撮像により取得された画像データは、一
旦フレームバッファに格納される。以下、同様に第二な
いし第四の設定領域が順に発光させられてそれぞれ撮像
が行われ、撮像により取得された画像データが、それぞ
れ対応するフレームバッファに格納される。

【００２２】次に、それら画像データが重ね合わせられ
て１つの合成イメージが作成される。本実施形態におい
ては、電気部品２８の撮像中には電気部品２８とパーツ
カメラ７２とが互いに移動しないので、画像データを単
純に重ね合わせることにより合成イメージを作成するこ
とができる。実際には、図６の最下部に示されているよ
うに、４回の撮像により取得された４つの陰側部１２２
の集合である暗い像と、それに囲まれた電気部品２８の
一平面に対応する明るい像とを含む合成イメージが作成
される。それら明るい像と暗い像との境界部が電気部品
２８の一平面のエッジとして検出され、そのエッジに基
づいて電気部品２８の吸着ノズルに対する位置ずれ（回
転位置ずれと中心位置ずれとを含む）が検出される。そ
の位置ずれに基づいて、前記θ軸サーボモータ１１４を
駆動源とする回転装置によりホルダ６４および吸着ノズ
ル６２が回転させられて回転位置ずれが修正され、前記
Ｘ軸サーボモータ４２およびＹ軸サーボータ５２による
装着ヘッドの移動量の補正により中心位置ずれが修正さ
れて、電気部品２８がプリント基板１６に正しく装着さ
れるのである。

【００２３】次に、画像処理プログラムを、図７に示す
フローチャートに基づいて説明する。本プログラムは、
電気部品装着装置の運転中、繰り返し実行される。

【００２４】まず、ステップＳ１（以下、単にＳ１で表
す。他のステップについても同じ）において、フラグＦ
が０であるか否かが問われる。今回の実行においては、
フラグＦは初期値０のままであるので、Ｓ１の判定がＹ
ＥＳとなり、Ｓ２において電気部品２８がパーツカメラ
７２により撮像可能であるか否かが問われる。本実施形
態においては、装着ヘッド６０が照明・撮像装置８０の
上方において停止させられた場合に停止信号が出力さ
れ、その停止信号を検出することにより撮像可能である
と判定される。停止信号が検出されなければ、Ｓ２の判
定はＮＯとなり本プログラムの１回の実行が終了する。
それに対して、停止信号が検出されれば、Ｓ３に進みフ
ラグＦが「１」とされる。以後、本プログラムの実行に
おいては、１個の電気部品２８に対する処理が終了する
まで、Ｓ２およびＳ３がスキップされる。

【００２５】次に、Ｓ４において、前述の複数の設定領
域のうち撮像番号ｎに対応する設定領域ｎが発光させら
れる。今回の実行においては、撮像番号ｎは初期値１で
あるので第１の設定領域が発光させられる。その状態に
おいて、電気部品２８とその近傍が撮像され、取得され
た画像データが対応するフレームバッファに格納され
る。Ｓ６において、今回の撮像番号ｎに１が加算されて
新しい撮像番号ｎとなり、Ｓ７においてその撮像番号ｎ
が全設定領域の数Ｎより大きいか否かが問われる。本実
施形態においては、設定領域が４つであるので、Ｓ４な
いしＳ６が４回繰り返して実行されれば、全ての撮像が
終了してＳ７の判定はＹＥＳとなる。Ｓ８において、４
つの画像データを合成して合成イメージが作成され、Ｓ
９において、その合成イメージが画像処理される。電気
部品２８の一平面のエッジ全体が検出されるとともに、
そのエッジに基づいて電気部品２８の吸着ノズル６２に
対する位置ずれが検出され、吸着ノズル６２の回転角度
を指示するデータと、装着ヘッド６０の移動量を補正す
る補正データとが作成される。その後、Ｓ１０において
フラグＦおよび撮像番号ｎがそれぞれ初期値に戻され
て、１つの電気部品２８に対する処理が終了する。

【００２６】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、吸着ノズル６２が「対象物保持装置」を
構成し、照明装置７０の複数の分割領域が「複数の投光
器」を構成し、パーツカメラ７２が「撮像装置」を構成
し、制御装置１００のうち画像処理プログラムのＳ１な
いしＳ７を実行する部分が「投光・撮像制御装置」を構
成し、Ｓ８ないしＳ１０を実行する部分が「画像処理装
置」を構成している。

【００２７】本実施形態の照明・撮像装置８０において
は、電気部品２８の正面側から照明しつつ電気部品２８
のエッジを明瞭に検出することができるので、寸法や位
置の検出精度を十分に高めることができる。さらに、正
面側から照明するので照明装置の自由度が低下させられ
ずに済む。

【００２８】本実施形態の照明装置７０においては、発
光ダイオード７４から直接電気部品２８に対して投光さ
れているが、複数の発光ダイオード７４を拡散板で覆っ
て比較的均質な光が投光されるようにしてもよい。ま
た、照明装置７０を、実質的に点光源から放射される光
をレンズ等を含む光学系により平行光線として投光する
投光器を複数備えた照明装置に変更することも可能であ
る。

【００２９】本実施形態においては、複数の分割領域の
形状が、それぞれ仰角方向に広く、かつ方位方向に比較
的狭く形成されているが、その他の形状に分割すること
も可能である。例えば、仰角方向に比較的狭く、方位方
向に比較的広い領域とすることも可能であるし、仰角方
向と方位方向とに均等に広がる領域とすることもでき
る。

【００３０】さらに、本実施形態においては、１つの設
定領域が１つの分割領域により構成され、各分割領域に
含まれる発光ダイオード７４が共通のスイッチに接続さ
れて、発光／消光が制御されている。これに対して、分
割領域を設定領域より小さくし、複数の分割領域を組み
合わせて１つの設定領域が設定されるようにしてもよ
い。その場合に、分割領域の組み合わせを変化させれ
ば、設定領域の位置や大きさを選択する自由度を増すこ
とができ、さらに、発光ダイオード７４ごとに発光／消
光を制御する場合に比較して照明装置７０の構造が単純
化できる。この態様においては、分割領域は、例えば、
発光ダイオード７４が仰角方向に並ぶ列として規定して
もよいし、方位方向に並ぶ列として規定しても、仰角方
向と方位方向とに同数（例えば２個）ずつ並ぶ領域とし
て規定してもよい。なお、発光ダイオード７４ごとに発
光／消光を制御することも可能である。

【００３１】さらに、本実施形態においては、４つの設
定領域が電気部品２８の外形線にほぼ直交する方向に投
光するように規定されていたが、設定領域の形状，位置
または数を異なるものとしてもよい。例えば、同じ矩形
の平面を有する電気部品２８を撮像する場合であって
も、その矩形の対角線のうち一方に沿った方向に投光す
る２つの領域を設定すれば、それぞれ２つの外形線に対
する陰側部の像を得ることができるので、撮像回数を減
らすことができる。その場合には、設定領域を、仰角方
向に狭く方位方向に広い領域とすることが望ましい。

【００３２】以上、単純な直方体状をなし、一平面のエ
ッジと外形線とがほぼ一致する電気部品２８について説
明したが、本実施形態の照明・撮像装置８０によれば、
外形線の内側にエッジを有する立体的な形状の電気部品
２８のエッジ検出を行うことも可能である。部品本体の
側面からＪの字形のリードが延び出し、リードの先端部
が部品本体の外形線の内側に位置するＰＬＣＣ（プラス
チック・リーデッド・チップ・キャリア）と称されるパ
ッケージ形態の電気部品がその一例である。

【００３３】また、図８に示すように、エッジを検出す
べき面が複数段（図示の例では２段）に形成された対象
物（電気部品か否かは問わない）１３０の任意のエッジ
を検出することも可能である。対象物１３０から見て仰
角が大きい領域の発光ダイオード７４から投光された光
１３２により照明すれば、下段のエッジ１３４を検出す
ることができ（上段のエッジ１３６も検出可能）、仰角
が小さい領域の発光ダイオード７４から投光された光１
３８により照明すれば、上段のエッジ１３６を検出する
ことができる。このように、設定領域の対象物１３０か
らの仰角を適宜選定することにより、任意のエッジを検
出することができる。この場合には、設定領域の仰角方
向の広がりを比較的小さくすることが望ましい。

【００３４】以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細
に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記
〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識
に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるエッジ検出方法が実
施される電気部品装着装置を示す正面図である。

【図２】上記電気部品装着装置を示す平面図である。

【図３】上記電気部品装着装置の要部を示す側面断面図
である。

【図４】図３の要部をさらに拡大して示す斜視図であ
る。

【図５】上記電気部品装着装置の制御部を概念的に示す
ブロック図である。

【図６】上記電気部品装着装置における撮像と画像処理
とを説明するための図である。

【図７】上記電気部品装着装置により実行される画像処
理プログラムを示すフローチャートである。

【図８】本発明の別の実施形態であるエッジ検出方法を
実施する際の投光方向を説明するための図である。

【符号の説明】

２８：電気部品 ３０：電気部品装着装置 ６０：
装着ヘッド ６２：吸着ノズル ６３：背景板
６４：ホルダ ７０：照明装置 ７２：パーツカメ
ラ ７４：発光ダイオード ８０：照明・撮像装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｋ Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA12 AA21 AA51 BB05 BB24 CC25 DD00 DD03 FF02 FF04 GG07 GG15 HH02 HH12 HH14 JJ03 JJ05 JJ09 JJ26 KK02 PP11 QQ00 UU01 UU04 5B057 AA01 BA02 BA15 CA12 CA16 CE08 DA12 DC16 5E313 AA03 AA11 AA31 CC03 CC04 EE02 EE03 EE24 EE33 EE35 FF24 FF26 FF28 FF33 5L096 BA03 CA02 CA17 FA06 FA18 HA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物を複数の互いに異なる方向から選
   択的に照明し、照明方向が異なる毎に対象物およびその
   対象物の近傍部を撮像し、取得した複数の画像を合成す
   ることによって、対象物のエッジの予め定められた部分
   を検出するエッジ検出方法。
2. 【請求項２】 前記対象物の予め定められた一面を囲む
   エッジ全体を検出する請求項１に記載のエッジ検出方
   法。
3. 【請求項３】 互いに異なる方向から対象物に向かって
   照明光を投光する複数の投光器と、 前記対象物およびその対象物の近傍部を撮像する撮像装
   置と、 その撮像装置と前記複数の投光器とを制御し、複数の投
   光器に選択的に投光させ、各投光器の投光状態において
   撮像装置に撮像を行わせる投光・撮像制御装置と、 前記撮像装置により撮像された複数の画像のデータに基
   づいて対象物のエッジの予め定められた部分を検出する
   画像処理装置とを含むエッジ検出装置。
4. 【請求項４】 前記対象物を保持する対象物保持装置を
   含み、前記複数の投光器が、対象物保持装置の中心線の
   回りに等角度間隔で配設され、前記エッジ検出装置が、
   対象物保持装置に保持された対象物の予め定められた一
   面を囲むエッジ全体を検出するものである請求項３に記
   載のエッジ検出装置。
5. 【請求項５】 前記複数の投光器が、前記対象物保持装
   置の中心線上に球心を有する凹球面上に配列された請求
   項４に記載のエッジ検出装置。