JP2002369044A

JP2002369044A - 照明装置

Info

Publication number: JP2002369044A
Application number: JP2001167596A
Authority: JP
Inventors: Fumio Suzuki; 史雄鈴木; Toru Hiramatsu; 徹平松
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2002-12-20

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、基板マークを鮮明に認識するため
に、カメラ軸と並行光と傾斜光とを切り分けて照明する
ことが可能でコンパクトな照明装置を提供するのを目的
とする。【解決手段】本発明は、中央部にカメラの光軸を中心
に二重にプリズムリングを設ける。発光源から水平に入
力した光をカメラ光軸に対して平行な並行光とする内側
の第一プリズムリングと、発光源から水平に入力した光
をカメラ光軸に対し傾斜する傾斜光とする外側の第二プ
リズムリングとにより、コンパクトで汎用性の高い照明
を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品搭載機の
部品搭載位置補正の基準となる基板マークの照明装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から広く知られているように、電子
部品をプリント基板に搭載する際に、撮像カメラが搭載
の基準となる基板マークを認識し、ＣＰＵがその位置を
記憶しそれに基づいて搭載位置を補正することによって
正確な電子部品の搭載が実現される。

【０００３】基板マークを精度よく認識するためには、
鮮明な画像を得ることが前提となり、また、そのために
はマーク表面を適切に照明することが必要な条件とな
る。近年、様々な商品が製造されるに連れ、基板の材質
についても所謂ガラスエポキシ基板だけではなく、セラ
ミック基板やフレキシブル基板等の基板が増加し、マー
クの表面状態も多様になっている。それに対し、マーク
表面に一様な単一光を照射する照明では良好な画像が得
られず、色々と工夫がなされて来た。

【０００４】一方、基板マーク認識用のカメラは電子部
品の搭載ヘッドに装備され、搭載ヘッドと共にＸ−Ｙ方
向に移動することが多いので、従来から照明装置もコン
パクトにする要求があったが、近年部品搭載が高速化す
るのに連れて、軽く小さくすることが益々望まれるよう
になっている。

【０００５】図６に示す照明装置５０は、側面からの光
をハーフミラー５１によって同軸落射光５２としたもの
と、リング照明５３からのサイド照明光５４とを組み合
わせて、マーク全体を明るく照射する場合と、サイド照
明光５４で照射する場合とで、光源を切り換え最適な条
件を選択する構造を採用している。

【０００６】また、図７に示す照明装置６０は１枚の基
板６１に実装された多数の光源（ＬＥＤ６２）に対し、
やはり一枚からなる複数の放射面角度を持ったリング状
のレンズ６３を組み合わせた構造を持ち、角度が無い部
分を介して照射した場合には上記同軸落射光６４と同じ
働きをし、角度が付いた部分を介して照射した場合は上
記サイド照明６５の働きをする構造が特開平１１−２４
９０２０に開示されている。

【０００７】しかしながら、前者は装置の構造が大掛か
りなものになるという難点があり、後者においても発光
源自体ＬＥＤを採用したことによって軽量化が図られて
はいるが、平面的に大きなエリヤを占めることになり、
小型化の上で不都合を生じていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
を考慮し、基板マークを最適に照明する光を効率的に照
射し、かつ、コンパクトな構造を持つ照明装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、例えば図１、２、３に示
すように、プリント基板（７）上の基板マーク（８）の
照明装置（１０、２０、３０）であって、撮像カメラ
（２５）と基板マーク（８）の間にカメラ光軸（９）を
同軸として配置された２重のリング体であり、内側に配
置される第１の偏向手段（１、１１、２１）と、外側に
配置される第２の偏向手段（２、１２、２２）と、から
なる偏向手段と、第１の偏向手段を介しカメラ光軸
（９）に向けて水平方向から発光する第１の発光源
（３、１５、１７）と、第２の偏向手段を介しカメラ光
軸（９）に向かって水平方向から発光する第２の発光源
（５、１６、１８）と、によって構成され、第１の偏向
手段（１、１１、２１）は、筒体部（１、１１ａ、２１
ａ）を備え、その上部内面は断面がカメラ光軸（９）に
対し４５°をなす第１の反射面（１ｂ、１１ｂ、２１
ｂ）を持ち、下端部（１ｃ、１１ｃ、２１ｃ）は筒体周
面に対し垂直面を形成し、第１の発光源（３、１５、１
７）が発光した光を第１の反射面（１ｂ、１１ｂ、２１
ｂ）によって反射しカメラ光軸（９）と並行光とするこ
とによって、下端部（１ｃ、１１ｃ、２１ｃ）からプリ
ント基板方向に並行光線（４）を放射するとともに、第
２の偏向手段（２、１２、２２）は、筒体が下方に向か
って狭まるテーパ部（２、１２ａ、２２ａ）を備え、そ
の上部内面は断面がカメラ光軸に対し４５°より大きい
角度（θで示す）をなす第２の反射面（２ｂ、１２ｂ、
２２ｂ）を持ち、第２の発光源（５、１６、１８）が発
光した光を第２の反射面（２ｂ、１２ｂ、２２ｂ）によ
って反射し、周面に対し垂直面を形成する下端部（２
ｃ、１２ｃ、２２ｃ）から放射することによって、カメ
ラ光軸（９）中心に分布する斜方向光とし、下端部から
プリント基板上面に斜方向光線（６）を照射する構成を
備え、第１の発光源（３、１５、１７）を点灯すること
により、並行光線（４）によって基板マーク（８）を照
明し、第２の発光源（５、１６、１８）を点灯すること
により、斜方向光線（６）によって基板マーク（８）を
照明することを特徴とする。

【００１０】請求項１記載の発明によれば、カメラ光軸
に並行な並行光線によって基板上の基板マーク全体が照
明され、標準的なマーク撮像が可能となり、それとは異
なる例えば、並行光線では全反射してカメラがマークを
捉えられない場合、斜方向光線を使って照明することに
よって撮像が可能となる。

【００１１】請求項２記載の発明は、例えば図２に示す
ように、請求項１記載の照明装置において、第１の偏向
手段（プリズムリング１１）及び第２の偏向手段（プリ
ズムリング１２）は、第１の反射面部（１１ｂ）及び前
記第２の反射面部（１２ｂ）から、外側に向かってフラ
ンジ状に水平方向に延長し、その端面形状がそれぞれの
発光源の発光方向に対し垂直面を持ち、発光源（ＬＥＤ
１５、１６）からの光を導入する第１の光導入部（フラ
ンジ部１１ｄ）及び第２の光導入部（フランジ部１２
ｄ）を備えていることを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、上述請求項
１記載発明の効果に加え、第１の光導入部及び、第２の
光導入部により、発光源の水平方向以外に拡散する光を
光導入部の上下面の内面反射を利用して反射面に集光さ
せることができるので効率の良い照明光が得られる。

【００１３】請求項３記載の発明は、例えば図３に示す
ように、撮像カメラ（２５）と基板マーク（８）の間に
カメラ光軸（９）を同軸として配置された２重のリング
体であり、内側に配置される第１の偏向手段（２１）
と、外側に配置される第２の偏向手段（２２）と、から
なる偏向手段と、前記第１および第２の偏向手段の外周
面を囲むように円筒状に配置されたフレキシブル基板
（１９）と、前記偏向手段と前記フレキシブル基板の間
に実装され、前記第１の偏向手段（２１）の上部からカ
メラ光軸（９）に向けて水平方向に発光する第１の発光
源（１７）と、前記第２の偏向手段（２２）の上部から
カメラ光軸（９）に向けて水平方向に発光する第２の発
光源（１８）と、によって構成され、前記第１の偏向手
段（２１）は、筒部（２１ａ）とフランジ状光導入部
（２１ｄ）からなるリング体であり、中心孔上部は断面
が前記カメラ光軸に対し４５°をなす第１の反射面（２
１ｂ）を持ち、下端部（２１ｃ）は筒部周面に対し垂直
面を形成し、前記第１の発光源（１７）が発光した光を
前記第１の反射面（２１ｂ）によって反射し、カメラ光
軸（９）と並行光とすることによって、前記下端部から
プリント基板方向に並行光線（４）を放射するととも
に、前記第２の偏向手段（２２）は、筒体が下方に向か
って狭まるテーパ部（２２ａ）とフランジ状光導入部
（２２ｄ）からなるリング体であり、中心孔上部は断面
がカメラ光軸（９）に対し４５°より大きい角度をなす
第２の反射面（２２ｂ）を持ち、前記第２の発光源（１
８）が発光した光を前記第２の反射面（２２ｂ）によっ
て反射し、周面に対し垂直面を形成する下端部（２２
ｃ）から放射することによって、カメラ光軸中心に分布
する斜方向光線（６）とし、前記下端部からプリント基
板上面に斜方向光線（６）を照射する構成を備え、第１
の発光源（１７）を点灯することにより、並行光線
（４）によって基板マーク（８）を照明し、第２の発光
源（１８）を点灯することにより、斜方向光線（６）に
よって基板マーク（８）を照明することを特徴とする。

【００１４】請求項３記載の発明によれば、フレキシブ
ル基板と該フレキシブル基板上に実装される発光源によ
って、水平方向にコンパクトにすることが可能となり、
また、フレキシブル基板のパターンが走る面を内側の層
にすることによって、照明装置自体の取り扱いが容易に
なる効果を持つ。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１〜３にお
いて、第１の偏向手段（１、１１、２１）および、第２
の偏向手段（２、１２、２２）は、その下端面（１ｃ、
１１ｃ、２１ｃ、２ｃ、１２ｃ、２２ｃ）が周面に対し
垂直面であるとともに、拡散面を形成していることを特
徴とする。

【００１６】請求項４記載の発明によれば、第１の偏向
手段および、第２の偏向手段から放射する光は拡散光と
なるため、基板マークが照明される位置の違いあるい
は、発光源の配置された位置の違いによる照明のムラを
小さくすることが出来る。

【００１７】請求項５記載の発明は、例えば図２、３に
示すように、請求項１〜４の照明装置において、第１の
発光源（ＬＥＤ１５、ＬＥＤ１７）から前記第１の光導
入部（フランジ部１１ｄ、２１ｄ）へ至る面と、第２の
発光源（ＬＥＤ１６、ＥＤ１８）から第２の光導入部
（フランジ部１２ｄ、２２ｄ）へ至る面との間に、夫々
の発光源から他の光導入部への光の漏洩を防止する遮光
板（１３、１４）を備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項５記載の発明によれば、遮光板を備
えたことによって、第１の偏向手段と第２の偏向手段と
の間で光の交錯する要素を押さえることができるので、
照明制御することが容易となる。

【００１９】なお、上記説明において、本発明の照明装
置における偏向手段と発光源の配置は、撮像カメラ方向
から見て、円形（円筒）形状で説明したが、円形（円
筒）形状のみでは無く多角形をなしていてもよい。

【００２０】更に、水平方向から入射した光を基板方向
へ偏向する偏向手段上部の反射面部は、外側から金属蒸
着を施してもよく、そうすることによって反射効率を上
げて、より発光源を有効に使用可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照にして本発明の
実施の形態を詳細に説明する。

【００２２】［第１実施形態］図１は、本発明の第１実
施形態を示す照明装置の構成図である。電子部品が実装
される基板７が実装装置に固定された後、実装の位置基
準となる基板マーク８を照明装置１０によって照明し、
撮像カメラ２５によって撮像する。映像はモニター２６
に映し出され、オペレータの概略の目視確認に供すると
ともに、制御部２７によって、基板マーク８の座標が記
憶されそれを基に実装座標の補正計算がなされる。ま
た、制御部２７は照明装置１０への電源を供給およお
び、供給に対する制御をも司っている。

【００２３】ここで本実施の形態に係る照明装置１０に
ついて詳細に説明する。図１（Ａ）に示すように、カメ
ラ光軸９を同軸として２重の略円筒をしたプリズムリン
グ１、２が配置されている。尚、図１（Ｂ）、（Ｃ）は
プリズムリング１、２それぞれの拡大斜視図を示す。内
側のプリズムリング１は、内径がほぼ前記基板マーク８
が入る大きさで、例えば、長さが２０ｍｍ、筒体肉厚が
４ｍｍ程度のコンパクトなサイズになっている。材質は
透明なガラスが使用されるが、コストの面でアクリル樹
脂を使用することもある。上端部は円筒周面に対し４５
°の角度で内側を面取りした形状（１ｂで示す）になっ
ている。下端部１ｃは円筒周面に対し垂直な面をなして
いて、この端面から出る直進光が屈折しないようになっ
ている。

【００２４】外側プリズムリング２は、図１（Ｃ）に示
すよに、カメラ光軸９を同軸とし円筒が下方に向かって
狭まるテーパ状の形をなしている。その最小内径部は前
記プリズムリング１が収まる大きさで、長さが後述する
第１の発光源であるＬＥＤ３の分だけプリズム１よりも
短くなっている。上端部はカメラ光軸９に対し４５°よ
りも大きい角度で面取りをした形状（２ｂで示す）をな
し、下端部２ｃは周面に対し垂直になっていて、やはり
この端面から出る直進光が屈折しないようになってい
る。

【００２５】また、該端面から出た光と前記プリズムリ
ング１の外周部および、プリズムリング１から出た光と
プリズムリング２の外周部が互いに重ならない位置で、
かつ、占有領域が小さくなるようにプリズムリング１、
２は配置されている。

【００２６】次に発光源について説明する。第１の発光
源であるＬＥＤ３はリード足を持ち、ドーナツ状のベー
ス基板２３上に撮像カメラ２５方向から見て放射状に搭
載されている。そして、図１に示すように、リード足と
反対方向のＬＥＤ頭部をカメラ光軸に向かって垂直にな
るようリードを曲げてはんだ付けされ、前記頭部が前記
プリズムリング１の上部外周面１ａと接近する位置に配
されている。各ＬＥＤ３は前記ベース基板２３を通して
電源を供給する電源線２８と電気的につながり、該電源
線２８は更に制御部２７につながっている。

【００２７】第２の発光源であるＬＥＤ５についても同
様に、ＬＥＤ５がプリズムリング２の上部外周面２ａと
接する程度に配置されるようにベース基板２４上に半田
付けされ、電源を供給する電源線２８へ電気的につなが
っている。そして、これらプリズムリング１、プリズム
リング２、ベース基板２３、ベース基板２４は上記位置
関係を保持可能とする図示しない固定手段で規制されて
いる。また、前記制御部２７によって、ＬＥＤ３とＬＥ
Ｄ５とが選択的に発光し、その光量を調節できるように
制御される。

【００２８】以上の構成による照明装置１０の動作につ
いて次に説明する。照明装置１０の照射する光を基板７
で反射させ、その反射光の陰影を撮像カメラで捉えるこ
とによって基板マーク８の位置を把握する。その際オペ
レータはまず、制御部からＬＥＤ３及び、ＬＥＤ５に同
時に電流を流し点灯させる。それによって、ＬＥＤ３か
ら出た光はプリズムリング１の上部外周面１ａから入
り、４５°の反射面１ｂで反射しカメラ光軸９に並行な
光として偏向され基板マーク全体を真上から照明する。

【００２９】基板７の上で反射した光はプリズムリング
１の中央の開口部を抜けて撮像カメラ２５に到達しカメ
ラのＣＣＤ素子に電荷をチャージする。撮像カメラ２５
はその電荷の大小を電気信号に変換し、制御部および、
モニターへ送る。

【００３０】一方、ＬＥＤ５から出た光はプリズムリン
グ２の上部外周面２ａから入り、カメラ光軸に対し４５
°より大きい角度の反射面で反射することによってカメ
ラ光軸９を中心とする斜方向光に偏向され、基板マーク
８を斜め上方から照明する。基板７の上で反射した光は
入射角に応じた方向に進み、その一部が撮像カメラ方向
にも反射し撮像カメラ２５によって捉えられる。モニタ
ー２６上には並行光線４による画像と斜方向光線６によ
る画像とが合成された画像として表示される。オペレー
タはそれを見ながら、図示しない操作パネル等の公知の
入力手段により、照明の条件を変更する。

【００３１】なお、プリズムリング１の下端部１ｃおよ
び、プリズムリング２の下端部２ｃにおける円筒端面の
表面状態を、磨りガラス状に適当な粗度に加工すること
によって、プリズムリング１および、プリズムリング２
から放出される光がムラのない拡散光となり、基板マー
ク８全体をばらつきなく照明することができる。このよ
うに、プリズムリング１とＬＥＤ３および、プリズムリ
ング２とＬＥＤ５とを立体的に重ね合わせる構造にする
ことによって、照明装置１０の実装領域を小さくコンパ
クトにすることが可能となる。

【００３２】［第２実施形態］図２と図４（Ａ）に本発
明の第２の実施形態に係る照明装置２０を示す。本照明
装置２０の偏向手段である内側（上側）のプリズムリン
グ１１は、図２に示すように、円筒部１１ａとフランジ
部１１ｄからなっており、外側（下側）のプリズムリン
グ１２は、テーパ状の形をなしているテーパ部１２ａと
水平なフランジ部１２ｄからなっている。

【００３３】プリズムリング１１は反射面部１１ｂから
外側（カメラ光軸９から反対方向）に向かって水平方向
にフランジ部１１ｄを有しており、その端面は光導入部
に対して垂直面１１ｅをなしている。プリズムリング１
２も反射面部１２ｂから外側（カメラ光軸９から反対方
向）に向かって水平方向にフランジ部１２ｄを有してお
り、その端面は光導入部に対して垂直面１２ｅをなして
いる。

【００３４】第１の発光源であるＬＥＤ１５が前記垂直
面１１ｅに近接してカメラ光軸９に向けて配置され、水
平方向に延びるドーナツ状ベース基板３１にそのリード
足が途中９０°曲げられて半田付けされている。同様
に、第２の発光源であるＬＥＤ１６は前記垂直面１２ｅ
に近接してカメラ光軸９に向けて配置され、水平方向に
延びるドーナツ状ベース基板３２に半田付けされてい
る。なお、フランジ部１１ｄ、１２ｄの厚みは、ＬＥＤ
１５、１６の頭部の径よりわずかに大きく設定されてい
る。

【００３５】上記構成によって、ＬＥＤ１５、１６の頭
部中心から発光された光はそれぞれ垂直面を形成する前
記垂直面１１ｅ、１２ｅからプリズムリング１１、１２
に入光することによって屈折することなく反射面部１１
ｂ、１２ｂ方向に直進する。一方、前記頭部中心からは
ずれた領域から発光された光は、前記垂直面１１ｅ、１
２ｅで屈折するが、フランジ部１１ｄ、１２ｄの上面お
よび、下面に反射を繰り返すことにより、有効な光とな
って反射面部１１ｂ、１２ｂへ進む。即ち、フランジ部
１１ｄ、１２ｄは発光源の光を反射面へ有効な光として
導く働きをする。従って、第１の光導入部及び、第２の
光導入部により、発光源から出た光は反射面部に集光さ
せることができるので効率の良い照明光が得られる。

【００３６】プリズムリング１１および、プリズムリン
グ１２の間には光を通さないドーナツ状の遮光板１３が
配されている。前記ベース基板３２の下側には、本照明
装置２０の構造的ベースとなる照明ベース３５と構造的
に一体の取り付け部３４が配置される。照明ベース３５
は本照明装置の保護カバーとヘッド部へ取り付けする機
能（図示なし）をも備える。ベース基板３２は絶縁材３
３を介して前記取り付け部３４の上に装着される。照明
ベース３５の上面は、上方向に開く構造（図示せず）を
持つ上カバー３７である。上カバー３７は取り付け状態
では弾性体３６を介しベース基板３１を押し付けて照明
ベース３５に固定される。なお、上カバー３７の図示し
ていない切り欠きから電源を供給する電源線２８が出て
いる。フランジ部１１ｄ、１２ｄを構成する各上面と下
面は互いに並行な水平面を形成しているので、ベース基
板３１、３２および、遮光板１３を安定的に重ねること
ができる。

【００３７】一方、前記ベース基板３２の内径は、前記
プリズムリング１２の光導入部１２ｄの下側根元径に相
当する大きさでありかつ、その外径が照明ベース３５の
内壁で規制される大きさとなっている。さらに前記遮光
板１３の内径は前記プリズムリング１１の光導入部１１
ｄの下側根元径に相当する大きさで、外径が照明ベース
３５の内壁で規制される大きさとなっている。つまり、
前記取り付け部３４に対し、絶縁材３３、ベース基板３
２、プリズムリング１２、遮光板１３、プリズムリング
１１、ベース基板３１、弾性体３６、上カバー３７とを
順に重ねることで容易に位置決めと取り付けが可能とな
る。

【００３８】その他の構成は第１実施形態と同じとなる
ので説明を省く。また上記の構成での照明装置２０の動
作に関しても第１実施形態と同様となるので、説明を省
略する。

【００３９】なお、図２で示す実施例で、ＬＥＤ１５を
半田付けしているベース基板３１がプリズムリング１１
の上に配置されているが、プリズムリング１１の下に配
置させ、前記遮光板１３の機能を兼ね備え、遮光板１３
を省略する構成にしてもよい。更に、該ベース基板３１
にＬＥＤ１６を実装してもよい。即ち、プリズムリング
１１とプリズムリング１２との間に位置する遮光板１３
が、ベース基板３１、ベース基板３２の機能をも備える
という構成になる。そうすることにより、より簡単でコ
ンパクトな構造となる。

【００４０】［第３実施形態］図３に本発明の第３実施
形態に係る照明装置３０を示す。カメラ光軸９を同軸と
してプリズムリング２１とプリズムリング２２がそれぞ
れ重なって配置されている。そしてそれらは、透明なガ
ラスやアクリル樹脂から造られている。

【００４１】内側（上側）プリズムリング２１は円筒部
２１ａとフランジ部２１ｄからなり、前記円筒部２１ａ
の内側上部は内面に対し４５°の角度で面取りした形状
の反射面部２１ｂであり、下端部２１ｃは円筒周面に対
し垂直な面を形成している。前記反射面部２１ｂから外
側に向かって水平方向にが延長するフランジ部２１ｄ
は、その端面部２１ｅは垂直な面を形成している。

【００４２】外側（下側）プリズムリング２２は、カメ
ラ光軸９を同軸とし円筒が下方に向かって狭まるテーパ
状の形をなしているテーパ部２２ａとフランジ部２２ｄ
からなっている。前記テーパ部２２ａの内面上部はカメ
ラ光軸９に対し４５°よりも大きい角度で面取りをした
形状の反射面部２２ｂをなし、下端部２２ｃは周面に対
し垂直面を形成している。

【００４３】前記反射面部２２ｂから外側に向かって水
平方向に延長するフランジ部２２ｄは、その端面部２２
ｅが垂直な面となっている。尚、前記プリズムリング２
１の外径とプリズムリング２２の外径とは、ほぼ等しい
大きさとなっている。また、プリズムリング２１の下端
部２１ｃおよび、プリズムリング２２の下端部２２ｃに
おける円筒端面の表面状態を拡散面にすることにより、
放出される光がムラのない拡散光となり、基板マーク８
全体をばらつきなく照明することができる。

【００４４】つぎに照明装置３０の発光源について説明
する。前記フランジ部２１ｄ、２２ｄの外周部に薄肉円
筒状にフレキシブル基板１９が配置されている。該フレ
キシブル基板１９は、その多くはポリイミド樹脂やポリ
エステル樹脂の積層フィルムから形成され、内周面には
電気的に導通するパターンが配されている。内側表面に
はプリズムリング２１、２２を囲むように、ＬＥＤ１７
および、ＬＥＤ１８が所定の上下方向間隔を置いて実装
され、それぞれのＬＥＤが仮想同一水平面を形成する。
フランジ部２１ｄ、２２ｄとＬＥＤ１７、１８との距離
はごく近接して配されている。

【００４５】また、ＬＥＤ１７、１８は図４（Ｂ）に示
す斜視図のような、箱状のリード足を持たない面実装素
子で、フレキシブル基板に対し垂直方向に発光する。さ
らに、ＬＥＤ１７、１８はフレキシブル基板１９のパタ
ーンを介し、電源を供給する電源線２８につながり、さ
らに制御部２７に対し電気的に接続されることによっ
て、選択的に発光制御され、発光の強さを調節される。

【００４６】図５はフレキシブル基板１９が照明装置３
０に実装される前の状態で、平面に延ばした時の形状例
を示す。フレキシブル基板１９表面に形成されたパター
ンにＬＥＤを２列並行に等ピッチ間隔で面実装される。
円筒状に実装されると、一方（一列）がＬＥＤ１７とな
り、他方がＬＥＤ１８となる。

【００４７】また、ＬＥＤ１７とＬＥＤ１８の素子の基
板への接合部より、フランジ部２１ｄ、２２ｄに挟ま
れ、前記フランジ部２１ｄの根元に至るまで遮光板１４
が渡されている。前記遮光板１４は光を遮蔽する材質
で、フレキシブル基板１９に近接するため、プラスチッ
ク等の絶縁材が好ましい。内径はプリズムリング２１の
フランジ部２１ｄにおける下側根元の径であり、その厚
みはＬＥＤ１７とＬＥＤ１８との間に止し込まれる厚さ
となっている。つまり、遮光板１４が固定されると、Ｌ
ＥＤ１７、１８の上下の位置が定まる。

【００４８】また、フレキシブル基板１９の外周には、
その厚さを選定されたスぺーサ３８が巻かれ、やはり円
筒状に形成された照明ベース３９内壁とフレキシブル基
板１９との隙間を埋める。照明ベース３９にプリズムリ
ングと共に遮光板１４を挿入することにより、ＬＥＤ１
７、１８とフレキシブル基板１９は直径方向の位置が定
まる。

【００４９】更に、前記照明ベース３９の円筒長手方向
途中に、構造的には照明ベース３９と一体で、ドーナツ
状円板形状をした取り付け部４１が配置され、その内径
がプリズムリング２２のフランジ部２２ｄの根元径とな
っている。一方、照明ベース３９の上面は、上方向に開
く構造を持つ上カバー４２で、取り付け部４１に対し
て、プリズムリング２２、遮光板１４、プリズムリング
２１を挟み込む状態で照明ベース３９に固定される。即
ち、プリズムリング２１、プリズムリング２２、遮光板
１４、フレキシブル基板１９、ＬＥＤ１７、１８の上下
方向（照明ベース３９の円筒長手方向）の位置決めがな
される。

【００５０】このように、各構成要素をビルトアップす
る構造をとることにより、組み付けが容易になるのに加
え、複雑な調整を用いることなく各構成要素が位置決め
され、組付完成精度が安定する。

【００５１】次に上記の構成で本発明の第３実施形態に
係る照明装置３０の動作について説明をする。なお、他
の実施形態と共通部分は同じ番号を用いる。図３に示す
とおり、照明装置３０の照射する光を基板７で反射さ
せ、その反射光の陰影を撮像カメラ２５が捉えることに
よって制御部２７が基板マーク８の位置を認識する。オ
ペレータはＬＥＤ１７及び、ＬＥＤ１８を同時に点灯さ
せる。ＬＥＤ１７から出た光はプリズムリング２１を通
り偏向されカメラ光軸９に並行な光として基板マーク全
体８を真上から照明する。

【００５２】一方、ＬＥＤ１８から出た光はプリズムリ
ング２２を通り、カメラ光軸９を中心とする斜方向光に
偏向され基板マークを斜め上方から照明する。それぞれ
のプリズムリングから放射された照明光は基板７で反射
し、照明装置３０の中央開口部を抜けて、撮像カメラ２
５に至る。モニター２６上には並行光線４による画像と
斜方向光線６による画像とが合成された画像として表示
され、オペレータはそれを見ながら照明の条件を変更す
ることができる。

【００５３】具体的には、例えば、基板マーク８に金属
めっきが施されている通常の基板においては、並行光線
４のみによる照明によってマークが鮮明に撮像できる。
従って、ＬＥＤ１７のみ点灯させ、ＬＥＤ１８はそれに
流す電流を絞ることができる。しかしながら、基板がＦ
ＰＣ等でフィルムが表面にコーティングされ、その内部
にマークが印刷されている場合、並行光線４による反射
光は全反射となって撮像カメラ２５に入る結果、全体が
一様にひかるのみでマークとその周辺とのコントラスト
が得られない。その場合にはＬＥＤ１８のみ点灯させＬ
ＥＤ１７はそれに流す電流を絞る。つまり、斜方向光線
６を照射させ、全反射する並行光線４をカットすること
にとって、良好な画像が得られる。

【００５４】上記説明では並行光照明と斜方向照明の選
択的例について説明したが、基板の材質および、マーク
の表面状態によっては、並行光線４による照明と斜方向
光線６による照明との割合を変えることによって適宜最
適な条件のもとで基板マーク８の撮像が可能となる。

【００５５】このように、モニター２６に映し出された
基板マーク８の映像は、オペレータがマークの表面状態
に合った照明を選択することによって鮮明なものとな
り、基板マーク８の座標が容易に得ることができる。そ
れを基に制御部２７は実装座標の補正計算を実行し、そ
の後実施される電子部品の実装作業の位置補正を行うこ
とができる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、発光源か
らの光を第１の偏向手段を通したカメラ光軸に並行な並
行光線とすることにより、基板上の基板マーク全体が照
明され標準的なマーク撮像が可能となり、それとは別
に、並行光線ではマークを捉えられない場合、発光源か
らの光を第２の偏向手段を通した斜方向光線を使って照
明することによりマーク撮像が可能となる。加えて、第
１、第２偏向手段を二重に重ねることによって、水平方
向にコンパクトな照明装置が実現できる。

【００５７】請求項２記載の発明によれば、上記効果に
加え、第１の光導入部及び、第２の光導入部により、反
射面部に集光させることができるので効率の良い照明光
が得られると共に、構成部品の位置決めが確実となり組
み付けが容易になる。

【００５８】請求項３記載の発明によれば、上述の効果
に加えさらに、フレキシブル基板をプリズムリングの外
周に円筒状に配置すること、発光源がフレキシブル基板
の表面に直に実装される面実装ＬＥＤであることとによ
って、水平方向に一層コンパクトとするこが可能とな
り、また、パターンが走る面をフレキシブル基板の内層
にすることによって導通する面が外側に出ないため取り
扱い易くなる。

【００５９】請求項４記載の発明によれば、上記効果に
加え、基板マークが照明される位置の違いあるいは、発
光源の配置された位置の違いによる照明のムラを小さく
することが出来る。

【００６０】請求項５記載の発明によれば、上述の効果
に加え、遮光板を備えたことによって、第１の偏向手段
と第２の偏向手段との間で光が交錯する要素を押さえる
ことができるので、照明制御することが容易となる。ま
た、発光源からカメラ光軸に向かって発せられた光が、
偏向手段の反射面で殆ど基板方向に反射するが、一部透
過した光が対向する反射面によってカメラ方向へ反射し
ノイズ光となることがある。遮光板はこのノイズ光を途
中で遮るので、より発光源を有効に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置の概略
構成を示す図および、その主要構成の偏向手段拡大図で
ある。

【図２】本発明の第２の実施形態に係る照明装置の概略
構成を示す図および、その主要構成の偏向手段拡大図で
ある。

【図３】本発明の第３の実施形態に係る照明装置の概略
構成を示す図および、その主要構成の偏向手段拡大図で
ある。

【図４】本発明の第２、３の実施形態に係る照明装置の
斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施形態に係る照明装置のフレ
キシブル基板図である。

【図６】従来の照明装置の概略構成を示す図である。

【図７】従来の図６と異なる照明装置の概略構成を示す
図である。

【符号の説明】

１、１１、２１プリズムリング（第１の偏
向手段）１ｂ、１１ｂ、２２ｂ第１の反射面１ｄ、１１ｄ、２１ｄフランジ部（第１の光導入
部）２、１２、２２プリズムリング（第２の偏
向手段）２ｂ、１２ｂ、２２ｂ第２の反射面２ｄ、１２ｄ、２２ｄフランジ部（第２の光導入
部）３、１５、１７ＬＥＤ（第１の発光源）４並行光線５、１６、１８ＬＥＤ（第２の発光源）６斜方向光線７基板８基板マーク９カメラ光軸２５撮像カメラ２６モニター２７制御部 θ 第２の反射面角度

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０３Ｂ 17/56 Ｇ０３Ｂ 17/56 Ｆ５Ｅ３１３Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 ＢＨ０５Ｋ 13/04 Ｈ０５Ｋ 13/04 ＭＦターム(参考） 2G051 AA65 AB20 BA02 BB01 CA04 CB01 2H052 AC04 AC09 AC17 AC25 AC33 2H105 CC29 5C022 AA03 AB15 AB40 AC26 AC42 AC51 5C054 AA05 CA04 CB03 CC03 CE02 CE16 CF03 FA01 HA03 5E313 AA11 CC04 EE03 FF32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント基板上の基板マークの照明装置
であって、撮像カメラと基板マークの間にカメラ光軸を
同軸として配置された２重のリング体であり、内側に配
置される第１の偏向手段と、外側に配置される第２の偏
向手段とからなる偏向手段と、前記第１の偏向手段を介しカメラ光軸に向けて水平方向
から発光する第１の発光源と、前記第２の偏向手段を介
し前記カメラ光軸に向かって水平方向から発光する第２
の発光源と、によって構成され、前記第１の偏向手段は、筒体部を備え、その上部内面は
断面が前記カメラ光軸に対し４５°をなす第１の反射面
を持ち、下端部は筒体周面に対し垂直面を形成し、前記
第１の発光源が発光した光を前記第１の反射面によって
反射し、カメラ光軸と並行光線とすることによって、前
記下端部からプリント基板方向に並行光線を放射すると
ともに、前記第２の偏向手段は、筒体が下方に向かって狭まるテ
ーパ部を備え、その上部内面は断面がカメラ光軸に対し
４５°より大きい角度をなす第２の反射面を持ち、前記
第２の発光源が発光した光を前記第２の反射面によって
反射し、周面に対し垂直面を形成する下端部から放射す
ることによって、カメラ光軸中心に分布する斜方向光線
とし、前記下端部からプリント基板上面に斜方向光線を
照射する構成を備え、第１の発光源を点灯することにより、並行光線によって
基板マークを照明し、第２の発光源を点灯することによ
り、斜方向光線によって基板マークを照明することを特
徴とする照明装置。
【請求項２】請求項１において、第１の偏向手段及び
第２の偏向手段は、前記第１の反射面部及び前記第２の
反射面部から、外側に向かってフランジ状に水平方向に
延長し、その端面形状がそれぞれの発光源の発光方向に
対し垂直面を持ち、前記発光源からの光を導入する第１
の光導入部及び第２の光導入部を備えていることを特徴
とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】プリント基板上の基板マークの照明装置
であって、撮像カメラと基板マークの間にカメラ光軸を
同軸として配置された２重のリング体であり、内側に配
置される第１の偏向手段と、外側に配置される第２の偏
向手段と、からなる偏向手段と、前記第１および第２の偏向手段の外周面を囲むように円
筒状に配置されたフレキシブル基板と、前記偏向手段と
前記フレキシブル基板の間に実装され、前記第１の偏向
手段の上部からカメラ光軸に向けて水平方向に発光する
第１の発光源と、前記第２の偏向手段の上部からカメラ
光軸に向けて水平方向に発光する第２の発光源とによっ
て構成され、前記第１の偏向手段は、筒体とフランジ状光導入部から
なるリング体であり、中心孔上部は断面が前記カメラ光
軸に対し４５°をなす第１の反射面を持ち、下端部は筒
体周面に対し垂直面を形成し、前記第１の発光源が発光
した光を前記第１の反射面によって反射し、カメラ光軸
と並行光線とすることによって、前記下端部からプリン
ト基板方向に並行光線を放射するとともに、前記第２の偏向手段は、筒体が下方に向かって狭まるテ
ーパ部とフランジ状光導入部からなるリング体であり、
中心孔上部は断面がカメラ光軸に対し４５°より大きい
角度をなす第２の反射面を持ち、前記第２の発光源が発
光した光を前記第２の反射面によって反射し、周面に対
し垂直面を形成する下端部から放射することによって、
カメラ光軸中心に分布する斜方向光線とし、前記下端部
からプリント基板上面に斜方向光線を照射する構成を備
え、第１の発光源を点灯することにより、並行光線によって
基板マークを照明し、第２の発光源を点灯することによ
り、斜方向光線によって基板マークを照明することを特
徴とする照明装置。
【請求項４】請求項１〜３において、第１の偏向手段
および、第２の偏向手段は、その下端面が周面に対し垂
直面であるとともに、拡散面を形成していることを特徴
とする請求項１〜３記載の照明装置。
【請求項５】請求項１〜４において、前記第１の発光
源から前記第１の光導入部へ至る面と、前記第２の発光
源から前記第２の光導入部へ至る面との間に、夫々の発
光源から他の光導入部への光の漏洩を防止する遮光板を
備えたことを特徴とする請求項１〜４記載の照明装置。