JP2003050106A - キャリブレーション方法、位置決め方法、位置決め装置、キャリブレーションプログラム、及び位置決めプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オペレータによるパラメータの入力又は調整
を必要とすることなくキャリブレーションを行うことが
できる位置決め装置等を提供する。 【解決手段】 マーク２２が付されたテーブル２０と、
撮像部Ｃ１及びＣ２と、画像認識部１１と、テーブル２
０を移動させるモータＭ１〜Ｍ３と、エンコーダＥ１〜
Ｅ３と、モータ駆動部１２と、テーブル位置情報取得部
１３と、テーブル２０と撮像部Ｃ１及びＣ２の位置関係
及びテーブル２０とマーク２２の位置関係を算出する位
置関係算出部３１、及び、テーブル２０とマーク２２の
位置関係を補正するテーブル−マーク位置関係補正処理
部３２を含むキャリブレーション処理部３０と、ワーク
の位置決めの初期処理を行う位置決め初期処理部４１及
びワークの位置の補正を行う位置決め補正処理部４２を
含む位置決め処理部４０とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の座標系にお
ける位置を１つの座標系に統合するキャリブレーション
方法、及び、位置決め対象物を所定の精度で位置決めす
る位置決め方法に関する。さらに、本発明は、そのよう
なキャリブレーション方法及び位置決め方法を用いる位
置決め装置、及び、キャリブレーションプログラム並び
に位置決めプログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基板上の所定の位置への部品
の取り付け等のため、位置決め装置が用いられており、
さらに、近年、基板等を撮像するためのＣＣＤカメラ等
を具備し、ＣＣＤカメラ等が撮像した画像情報に基づい
て画像認識を行うことにより、基板等の位置決めを行う
位置決め装置も用いられるようになってきている。この
ような画像認識を利用した位置決め装置においては、位
置決め対象物の位置決めを行うに先立って、基板等を載
せるためのテーブルと撮像部の位置関係を定めるキャリ
ブレーションを行う必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
位置決め装置においては、オペレータが、テーブルと撮
像部の位置関係に関するパラメータを入力する必要があ
った。さらに、入力されたパラメータに基づいて位置決
め装置を動作させ、その動作に応じて、オペレータがパ
ラメータを調整する必要があった。また、例えば、ＣＯ
Ｇ（チップ・オン・グラス）等の部品実装においては、
誤差が３μｍ以下となることが要求される場合もある
が、オペレータがパラメータの入力及び調整を行うた
め、キャリブレーションや位置決めの精度が所望の精度
に達しないという問題もあった。

【０００４】そこで、上記の点に鑑み、本発明は、オペ
レータによるパラメータの入力又は調整を必要とするこ
となくキャリブレーションを行うことができ、また、キ
ャリブレーション及び位置決めの精度を所望の精度に高
めることができる位置決め装置、キャリブレーション方
法、位置決め方法、キャリブレーションプログラム、及
び、位置決めプログラムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明に係るキャリブレーション方法は、移動可能
なテーブルと、テーブル又はテーブル上に載せられる位
置決め対象物を撮像する少なくとも１つの撮像部とを有
する位置決め装置のキャリブレーションを行う方法であ
って、テーブル又は撮像部を移動させ、テーブルと撮像
部との位置関係を算出するステップ（ａ）と、テーブル
又は撮像部を移動させ、テーブルとテーブルの所定部分
との位置関係を算出するステップ（ｂ）と、テーブル又
は撮像部を移動させ、補正量を求めてテーブルとテーブ
ルの所定部分との位置関係を補正するステップ（ｃ）
と、テーブル又は撮像部を移動させ、テーブルと撮像部
との位置関係を再算出するステップ（ｄ）と、ステップ
（ｃ）において求められた補正量が所定の値以下となる
まで、ステップ（ｃ）及びステップ（ｄ）を繰り返すス
テップ（ｅ）とを具備する。

【０００６】また、本発明に係る位置決め方法は、テー
ブル上に載せられた位置決め対象物の位置決めを行うた
めの方法であって、上記のキャリブレーション方法と、
位置決め対象物を移動させる際の目標位置を記録するス
テップ（ｆ）と、位置決め対象物を初期移動させるステ
ップ（ｇ）と、補正量を求めて位置決め対象物の位置を
補正するステップ（ｈ）と、ステップ（ｈ）における補
正量が所定の値以下となるまで、ステップ（ｈ）を繰り
返すステップ（ｉ）とを具備する。

【０００７】また、本発明に係る位置決め装置は、移動
可能なテーブルと、テーブル又はテーブル上に載せられ
る位置決め対象物を撮像する少なくとも１つの撮像部
と、テーブル又は撮像部を移動させるアクチュエータ
と、テーブル又は撮像部の位置情報を取得する位置情報
取得部と、撮像部から画像情報を受信してテーブル、テ
ーブルの所定部分、又は、位置決め対象物の画像認識を
行う画像認識部と、テーブル又は撮像部を移動させるよ
うにアクチュエータを制御し、画像情報及び位置情報に
基づいてテーブルと撮像部との位置関係を算出する第１
の手段と、テーブル又は撮像部を移動させるようにアク
チュエータを制御し、画像情報及び位置情報に基づいて
テーブルとテーブルの所定部分との位置関係を算出する
第２の手段と、テーブル又は撮像部を移動させるための
アクチュエータの制御、画像情報及び位置情報に基づく
テーブルとテーブルの所定部分の位置関係の補正、及
び、テーブルと撮像部の位置関係を再算出させるための
第１の手段の制御を、補正量が所定の値以下となるまで
繰り返す第３の手段とを具備する。

【０００８】ここで、位置決め対象物を移動させる際の
目標位置を記録し、位置決め対象物を初期移動させる第
４の手段と、位置決め対象物の位置の補正量を算出し、
補正量が所定の値以下となるまで、位置決め対象物の位
置を補正する第５の手段とを更に具備することとしても
良い。

【０００９】また、本発明に係るキャリブレーションプ
ログラムは、移動可能なテーブルと、テーブル又はテー
ブル上に載せられる位置決め対象物を撮像する少なくと
も１つの撮像部とを有する位置決め装置のキャリブレー
ションを行うためのプログラムであって、テーブル又は
撮像部を移動させ、テーブルと撮像部の位置関係を算出
する手順（ａ）と、テーブル又は撮像部を移動させ、テ
ーブルとテーブルの所定部分の位置関係を算出する手順
（ｂ）と、テーブル又は撮像部を移動させ、補正量を求
めてテーブルとテーブルの所定部分との位置関係を補正
する手順（ｃ）と、テーブル又は撮像部を移動させ、テ
ーブルと撮像部との位置関係を再算出する手順（ｄ）
と、手順（ｃ）において求められた補正量が所定の値以
下となるまで、手順（ｃ）及び手順（ｄ）を繰り返す手
順（ｅ）とをＣＰＵに実行させる。

【００１０】さらに、本発明に係る位置決めプログラム
は、テーブル上に載せられた位置決め対象物の位置決め
を行うためのプログラムであって、位置決め対象物を移
動させる際の目標位置を記録する手順（ｆ）と、位置決
め対象物を初期移動させる手順（ｇ）と、補正量を求め
て位置決め対象物の位置を補正する手順（ｈ）と、手順
（ｈ）において求めた補正量が所定の値以下となるま
で、手順（ｈ）を繰り返す手順（ｉ）とを更に具備す
る。

【００１１】上記構成によれば、オペレータによるパラ
メータの入力又は調整を必要とすることなくキャリブレ
ーションを行うことができる。また、キャリブレーショ
ン及び位置決めの精度を所望の精度に高めることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形
態に係る位置決め装置を示す図である。図１に示すよう
に、位置決め装置１０は、撮像部Ｃ１及びＣ２と、画像
認識部１１と、モータ駆動部１２と、テーブル位置情報
取得部１３と、テーブル２０と、キャリブレーション処
理部３０と、位置決め処理部４０と、モータＭ１〜Ｍ３
と、エンコーダ（回転量検出部）Ｅ１〜Ｅ３とを具備し
ている。また、キャリブレーション処理部３０は、位置
関係算出部３１と、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２とを含んでおり、位置決め処理部４０は、位置決
め初期処理部４１と、位置決め補正処理部４２とを含ん
でいる。

【００１３】テーブル２０は、その図１における上面に
載せられる物体（位置決め対象物）を所望の位置に移動
させるための可動台である。本実施形態において、テー
ブル２０が所定の基準位置にある場合におけるテーブル
２０上の点２１を原点Ｏとする直交座標系（以下、「ワ
ールド座標系」という）を設定する。テーブル２０は、
ワールド座標系のｘ方向（図１）の正負方向及びｙ方向
（図１）の正負方向に移動可能であるものとする。ま
た、テーブル２０は、ワールド座標系の原点Ｏを中心に
ｘ方向からｙ方向へ向かうθ方向（図１）の正負方向に
回転可能であるものとする。なお、テーブル２０は、ｘ
方向の正負方向及びｙ方向の正負方向への移動の合成に
より、任意の方向に移動可能となり、ｘ方向の正負方向
及びｙ方向の正負方向への移動、並びに、θ方向の正負
方向への回転の合成により、点２１を含む任意の点を中
心にθ方向の正負方向に回転可能となる。また、テーブ
ル２０の図１における上面には、マーク２２が付されて
いる。

【００１４】モータＭ１〜Ｍ３は、シャフトがボールね
じ等の駆動機構を介してテーブル２０にそれぞれ結合さ
れており、モータＭ１は、テーブル２０をｘ方向の正負
方向に移動させ、モータＭ２は、テーブル２０をｙ方向
の正負方向に移動させ、モータＭ３は、テーブル２０を
θ方向の正負方向に回転させる。

【００１５】エンコーダＥ１〜Ｅ３は、モータＭ１〜Ｍ
３にそれぞれ結合されており、モータＭ１〜Ｍ３のシャ
フトの回転量を検出してテーブル位置情報取得部１３に
送信する。

【００１６】モータ駆動部１２は、モータＭ１〜Ｍ３に
駆動電流を供給するＰＷＭ（PulseWidth Modulation）
インバータ等である。モータ駆動部１２は、位置関係算
出部３１、テーブル−マーク位置関係補正処理部３２、
位置決め初期処理部４１、及び、位置決め補正処理部４
２からテーブル移動指示を受信し、受信したテーブル移
動指示に応じた駆動電流をモータＭ１〜Ｍ３に供給す
る。テーブル位置情報取得部１３は、モータＭ１〜Ｍ３
のシャフトの回転量をエンコーダＥ１〜Ｅ３から受信
し、ワールド座標系におけるテーブル２０の位置、及
び、回転角度を算出する。

【００１７】撮像部Ｃ１及びＣ２は、ＣＣＤカメラ等で
ある。撮像部Ｃ１及びＣ２は、撮像レンズが図１におけ
る下方を向くようにテーブル２０の図１における上方に
固定されており、テーブル２０の図１における上面や位
置決め対象物などの画像を撮像する。画像認識部１１
は、撮像部Ｃ１及びＣ２から画像データを受信し、テー
ブル２０や位置決め対象物などの画像認識処理を行う。

【００１８】キャリブレーション処理部３０は、位置決
め装置１０のキャリブレーションを行う。ここで、本実
施形態におけるキャリブレーションについて、図２を参
照しながら説明する。本実施形態において、キャリブレ
ーションとは、テーブル２０と撮像部Ｃ１の位置関係を
所定の精度で算出すること、すなわち撮像部Ｃ１の撮像
範囲における直交座標系（以下、「撮像部Ｃ１座標系」
という）の原点のワールド座標系における座標（ａ，
ｂ）、及び、ワールド座標系のｘ軸と撮像部Ｃ１座標系
のｘ軸との角度ｃを求めることである。図２において
は、ワールド座標系と撮像部Ｃ１座標系について示して
いるが、ワールド座標系と撮像部Ｃ２の撮像範囲の座標
系（以下、「撮像部Ｃ２座標系」という）についても同
様である。このように、テーブル２０と撮像部Ｃ１の位
置関係を算出することにより、ワールド座標系と撮像部
Ｃ１座標系の間で相互に座標変換することが可能とな
る。同様に、テーブル２０と撮像部Ｃ２の位置関係を算
出することにより、ワールド座標系と撮像部Ｃ２座標系
の間で相互に座標変換することが可能となる。これらの
テーブル２０と撮像部Ｃ１及びＣ２の位置関係は、キャ
リブレーション処理部３０の位置関係算出部３１によっ
て算出される。

【００１９】ここで、テーブル２０と撮像部Ｃ１及びＣ
２の位置関係を高い精度で算出するためには、テーブル
２０とマーク２２の位置関係を高い精度で算出すること
が必要となる。従って、テーブル２０とマーク２２の位
置関係を高い精度で算出するため、位置関係算出部３１
が、テーブル２０とマーク２２の位置関係を算出し、テ
ーブル−マーク位置関係補正処理部３２が、位置関係算
出部３１によって算出されたテーブル２０とマーク２２
の位置関係の補正を行う。

【００２０】位置決め処理部４０は、テーブル２０に載
せられる位置決め対象物の位置決めを行う。より詳細に
は、位置決め処理部４０の位置決め初期処理部４１が、
位置決め対象物の位置決めの初期処理を行い、その後、
位置決め補正処理部４２が、位置決め対象物の位置決め
の補正処理を行う。

【００２１】なお、図１に示す画像認識部１１、位置関
係算出部３１、テーブル−マーク位置関係補正処理部３
２、位置決め初期処理部４１、及び、位置決め補正処理
部４２は、ＣＰＵとソフトウェア（プログラム）で構成
することができる。このプログラムは、ハードディス
ク、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ
−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録す
ることができる。

【００２２】図３〜図１０は、本実施形態に係る位置決
め装置の第１のキャリブレーション処理の概要を示すフ
ローチャートである。以下、本実施形態に係る位置決め
装置の第１のキャリブレーション処理について、図１及
び図３〜図１０を参照しながら説明する。

【００２３】まず、キャリブレーション処理部３０の位
置関係算出部３１が、テーブル２０と撮像部Ｃ１及びＣ
２の位置関係の算出処理を行う（ステップＳ１０１）。
本実施形態においては、テーブル２０と撮像部Ｃ１の位
置関係の算出処理について説明し、テーブル２０と撮像
部Ｃ２の位置関係の算出処理については説明を省略す
る。図４及び図５は、テーブル２０と撮像部Ｃ１の位置
関係の算出処理の概要を示すフローチャートである。以
下、テーブル２０と撮像部Ｃ１の位置関係の算出処理に
ついて、図４及び図５を参照しながら説明する。

【００２４】位置関係算出部３１は、テーブル２０と撮
像部Ｃ１及びＣ２の位置関係の算出処理を開始すると、
テーブル２０を所定の基準位置へ移動させるように、モ
ータ駆動部１２に指示する（ステップＳ２０１）。モー
タ駆動部１２は、指示を受け取ると、モータＭ１〜Ｍ３
に駆動電流を供給し、テーブル２０を基準位置に移動さ
せる。

【００２５】テーブル２０の基準位置への移動が終了す
ると、エンコーダＥ１〜Ｅ３は、モータＭ１〜Ｍ３のシ
ャフトの回転量をテーブル位置情報取得部１３に送信す
る。テーブル位置情報取得部１３は、モータＭ１〜Ｍ３
のシャフトの回転量に基づいて、ワールド座標系におけ
るテーブル２０上の点２１の座標（ｔＸ１，ｔＹ１）及
び点２１とワールド座標系の原点Ｏとを結ぶ直線とワー
ルド座標系のｘ軸との角度ｔＱ１を算出する（ステップ
Ｓ２０２）。本実施形態においては、ｔＸｉ及びｔＹｉ
（ｉは自然数）の単位はｍｍ（ミリメートル）とし、ｔ
Ｑｉの単位は°（度）とする。位置関係算出部３１は、
（ｔＸ１，ｔＹ１）及びｔＱ１を受信する。

【００２６】一方、撮像部Ｃ１は、マーク２２を含むテ
ーブル２０の画像を撮像し、画像認識部１１に送信す
る。図１１は、基準位置に移動されたテーブル２０と、
撮像部Ｃ１の撮像範囲ＣＶ１を示す図である。画像認識
部１１は、撮像部Ｃ１から画像データを受信して画像認
識処理を行い、撮像部Ｃ１座標系におけるマーク２２の
代表点（例えば、重心）の座標（ｖＸ１，ｖＹ１）を算
出する（ステップＳ２０３）。本実施形態においては、
ｖＸｉ及びｖＹｉの単位は画素（ピクセル）とする。位
置関係算出部３１は、（ｖＸ１，ｖＹ１）を受信する。

【００２７】次に、位置関係算出部３１は、テーブル２
０を基準位置からワールド座標系のｘ方向の正方向に所
定量移動させるように、モータ駆動部１２に指示する
（ステップＳ２０４）。

【００２８】テーブル２０の移動が終了すると、エンコ
ーダＥ１〜Ｅ３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの回転
量をテーブル位置情報取得部１３に送信する。テーブル
位置情報取得部１３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの
回転量に基づいてワールド座標系におけるテーブル２０
上の点２１の座標（ｔＸ２，ｔＹ２）及び点２１とワー
ルド座標系の原点Ｏとを結ぶ直線とワールド座標系のｘ
軸との角度ｔＱ２を算出する（ステップＳ２０５）。位
置関係算出部３１は、（ｔＸ２，ｔＹ２）及びｔＱ２を
受信する。

【００２９】一方、撮像部Ｃ１は、マーク２２を含むテ
ーブル２０の画像を撮像し、画像認識部１１に送信す
る。図１２は、基準位置からワールド座標系のｘ方向の
正方向に所定量移動されたテーブル２０と、撮像部Ｃ１
の撮像範囲ＣＶ１を示す図である。画像認識部１１は、
撮像部Ｃ１から画像データを受信して画像認識処理を行
い、撮像部Ｃ１座標系におけるマーク２２の代表点の座
標（ｖＸ２，ｖＹ２）を算出する（ステップＳ２０
６）。位置関係算出部３１は、（ｖＸ２，ｖＹ２）を受
信する。

【００３０】次に、位置関係算出部３１は、テーブル２
０を基準位置に戻し、さらに基準位置からワールド座標
系のｙ方向の正方向に所定量移動させるように、モータ
駆動部１２に指示する（ステップＳ２０７）。

【００３１】テーブル２０の移動が終了すると、エンコ
ーダＥ１〜Ｅ３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの回転
量をテーブル位置情報取得部１３に送信する。テーブル
位置情報取得部１３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの
回転量に基づいてワールド座標系におけるテーブル２０
上の点２１の座標（ｔＸ３，ｔＹ３）及び点２１とワー
ルド座標系の原点Ｏとを結ぶ直線とワールド座標系のｘ
軸との角度ｔＱ３を算出する（ステップＳ２０８）。位
置関係算出部３１は、（ｔＸ３，ｔＹ３）及びｔＱ３を
受信する。

【００３２】一方、撮像部Ｃ１は、マーク２２を含むテ
ーブル２０の画像を撮像し、画像認識部１１に送信す
る。図１３は、基準位置からワールド座標系のｙ方向の
正方向に所定量移動されたテーブル２０と、撮像部Ｃ１
の撮像範囲ＣＶ１を示す図である。画像認識部１１は、
撮像部Ｃ１から画像データを受信して画像認識処理を行
い、撮像部Ｃ１座標系におけるマーク２２の代表点の座
標（ｖＸ３，ｖＹ３）を算出する（ステップＳ２０
９）。位置関係算出部３１は、（ｖＸ３，ｖＹ３）を受
信する。

【００３３】次に、位置関係算出部３１は、ワールド座
標系におけるテーブル２０上の点２１の座標（ｔＸ１，
ｔＹ１）〜（ｔＸ３，ｔＹ３）、点２１とワールド座標
系の原点Ｏとを結ぶ直線とワールド座標系のｘ軸との角
度ｔＱ１〜ｔＱ３、及び、撮像部Ｃ１座標系におけるマ
ーク２２の座標（ｖＸ１，ｖＹ１）〜（ｖＸ３，ｖＹ
３）に基づいて、テーブル２０と撮像部Ｃ１の位置関係
（テーブル２０の移動軸に対する撮像部Ｃ１の撮像軸の
傾き、テーブル２０の移動単位（ｍｍ）に対する撮像範
囲ＣＶ１の倍率を含む）を算出する（ステップＳ２１
０）。

【００３４】以上により、位置関係算出部３１は、テー
ブル２０と撮像部Ｃ１の位置関係を算出することができ
る。なお、一般に、ここで算出されたテーブル２０と撮
像部Ｃ１の位置関係は、位置決めに必要な誤差範囲内と
なる。その後、位置関係算出部３１は、テーブル２０と
撮像部Ｃ１の位置関係の算出処理を終了する。

【００３５】次に、位置関係算出部３１は、テーブル２
０とマーク２２の位置関係の算出処理を行う（ステップ
Ｓ１０２）。図６及び図７は、テーブル２０とマーク２
２の位置関係の算出処理の概要を示すフローチャートで
ある。以下、テーブル２０とマーク２２の位置関係の算
出処理について、図６及び図７を参照しながら説明す
る。

【００３６】位置関係算出部３１は、テーブル２０とマ
ーク２２の位置関係の算出処理を開始すると、テーブル
２０を所定の基準位置へ移動させ、さらに基準位置から
ワールド座標系のθ方向の正方向に所定量回転させるよ
うに、モータ駆動部１２に指示する（ステップＳ３０
１）。モータ駆動部１２は、指示を受け取ると、モータ
Ｍ１〜Ｍ３に駆動電流を供給し、テーブル２０を基準位
置に移動させ、さらに基準位置からワールド座標系のθ
方向の正方向に所定量回転させる。

【００３７】テーブル２０の回転が終了すると、エンコ
ーダＥ１〜Ｅ３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの回転
量をテーブル位置情報取得部１３に送信する。テーブル
位置情報取得部１３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの
回転量に基づいてワールド座標系におけるテーブル２０
上の点２１の座標（ｔＸ４，ｔＹ４）、及び点２１とワ
ールド座標系の原点Ｏとを結ぶ直線とワールド座標系の
ｘ軸との角度ｔＱ４を算出する（ステップＳ３０２）。
位置関係算出部３１は、（ｔＸ４，ｔＹ４）及びｔＱ４
を受信する。

【００３８】一方、撮像部Ｃ１は、マーク２２を含むテ
ーブル２０の画像を撮像し、画像認識部１１に送信す
る。図１４は、基準位置からワールド座標系のθ方向の
正方向に所定量回転されたテーブル２０と、撮像部Ｃ１
の撮像範囲ＣＶ１を示す図である。画像認識部１１は、
撮像部Ｃ１から画像データを受信して画像認識処理を行
い、撮像部Ｃ１座標系におけるマーク２２の代表点の座
標（ｖＸ４，ｖＹ４）を算出する（ステップＳ３０
３）。位置関係算出部３１は、（ｖＸ４，ｖＹ４）を受
信する。

【００３９】次に、位置関係算出部３１は、テーブル２
０を所定の基準位置へ回転させ、さらに基準位置からワ
ールド座標系のθ方向の負方向に所定量回転させるよう
に、モータ駆動部１２に指示する（ステップＳ３０
４）。

【００４０】テーブル２０の回転が終了すると、エンコ
ーダＥ１〜Ｅ３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの回転
量をテーブル位置情報取得部１３に送信する。テーブル
位置情報取得部１３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの
回転量に基づいてワールド座標系におけるテーブル２０
上の点２１の座標（ｔＸ５，ｔＹ５）、及び点２１とワ
ールド座標系の原点Ｏとを結ぶ直線とワールド座標系の
ｘ軸との角度ｔＱ５を算出する（ステップＳ３０５）。
位置関係算出部３１は、（ｔＸ５，ｔＹ５）及びｔＱ５
を受信する。

【００４１】一方、撮像部Ｃ１は、マーク２２を含むテ
ーブル２０の画像を撮像し、画像認識部１１に送信す
る。図１５は、基準位置からワールド座標系のθ方向の
負方向に所定量回転されたテーブル２０と、撮像部Ｃ１
の撮像範囲ＣＶ１を示す図である。画像認識部１１は、
撮像部Ｃ１から画像データを受信して画像認識処理を行
い、撮像部Ｃ１座標系におけるマーク２２の代表点の座
標（ｖＸ５，ｖＹ５）を算出する（ステップＳ３０
６）。位置関係算出部３１は、（ｖＸ５，ｖＹ５）を受
信する。

【００４２】次に、位置関係算出部３１は、ワールド座
標系におけるテーブル２０上の点２１の座標（ｔＸ１，
ｔＹ１）、（ｔＸ４，ｔＹ４）、及び、（ｔＸ５、ｔＹ
５）、点２１とワールド座標系の原点Ｏとを結ぶ直線と
ワールド座標系のｘ軸との角度ｔＱ１、ｔＱ４，及び、
ｔＱ５、並びに、撮像部Ｃ１座標系におけるマーク２２
の座標（ｖＸ１，ｖＹ１）、（ｖＸ４，ｖＹ４）、及
び、（ｖＸ５，ｖＹ５）に基づいて、テーブル２０とマ
ーク２２の位置関係を算出する（ステップＳ３０７）。

【００４３】図１６は、テーブル２０とマーク２２の位
置関係の算出原理を示す図である。図１６に示すよう
に、テーブル２０が基準位置にある時のマーク２２の位
置５１、テーブル２０が基準位置からθ方向の正方向に
所定量回転された時のマーク２２の位置５２、及び、テ
ーブル２０が基準位置からθ方向の負方向に所定量回転
された時のマーク２２の位置５３により、仮想的な円弧
５４が特定される。そして、この円弧５４の中心のワー
ルド座標系における座標及び円弧５４の半径を求めるこ
とにより、テーブル２０とマーク２２の位置関係を算出
することができる。なお、３点により形成される仮想的
な円弧の中心座標及びその半径は、図１７に示すよう
に、３点６１〜６３が等間隔となるように位置している
時に、その算出誤差が最小となる。しかしながら、実際
には、撮像部Ｃ１の撮像範囲が限られることから、図１
６に示すように、マークの位置５１〜５３は、円弧５４
上の比較的近傍とならざるを得ない場合が多い。また、
テーブル２０の移動誤差、撮像部Ｃ１及びＣ２のレンズ
の歪み、画像認識部１２の認識誤差等も存在するため、
一般に、位置関係算出部３１が算出するテーブル２０と
マーク２２の位置関係は、ある程度の誤差を有すること
となる。

【００４４】その後、位置関係算出部３１は、テーブル
２０とマーク２２の位置関係の算出処理を終了する。

【００４５】次に、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２が、位置関係算出部３１によって算出されたテー
ブル２０とマーク２２の位置関係（ある程度の誤差を有
する）の補正処理を行う（ステップＳ１０３）。図８〜
図１０は、テーブル２０とマーク２２の位置関係の補正
処理の概要を示すフローチャートである。以下、テーブ
ル２０とマーク２２の位置関係の補正処理について、図
８〜図１０を参照しながら説明する。

【００４６】テーブル−マーク位置関係補正処理部３２
は、テーブル２０とマーク２２の位置関係の補正処理を
開始すると、テーブル２０を所定の基準位置へ移動さ
せ、さらに基準位置からワールド座標系のθ方向の正方
向に所定量回転させるように、モータ駆動部１２に指示
する（ステップＳ４０１）。モータ駆動部１２は、指示
を受け取ると、モータＭ１〜Ｍ３に駆動電流を供給し、
テーブル２０を基準位置に移動させ、さらに基準位置か
らワールド座標系のθ方向の正方向に所定量回転させ
る。図１８は、基準位置からθ方向の正方向に所定量回
転されたテーブル２０と、撮像部Ｃ１の撮像範囲ＣＶ１
とを示す図である。

【００４７】次に、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２は、位置関係算出部３１によって算出されたテー
ブル２０とマーク２２の位置関係に基づいて、テーブル
２０が基準位置にあった場合のマーク２２の位置と現在
のマーク２２の位置のｘ方向の移動量ｘ₁、及びテーブ
ル２０が基準位置にあった場合のマーク２２の位置と現
在のマーク２２の位置のｙ方向の移動量ｙ₁を算出する
（ステップＳ４０２）。そして、テーブル−マーク位置
関係補正処理部３２は、テーブル２０をｘ方向に−ｘ₁
だけ移動させるように、モータ駆動部１２に指示する
（ステップＳ４０３）。図１９は、ｘ方向に−ｘ₁だけ
移動されたテーブル２０と、撮像部Ｃ１の撮像範囲ＣＶ
１とを示す図である。

【００４８】さらに、テーブル−マーク位置関係補正処
理部３２は、テーブル２０をｙ方向に−ｙ₁だけ移動さ
せるように、モータ駆動部１２に指示する（ステップＳ
４０４）。図２０は、ｙ方向に−ｙ₁だけ移動されたテ
ーブル２０と、撮像部Ｃ１の撮像範囲ＣＶ１とを示す図
である。

【００４９】テーブル２０の移動が終了すると、エンコ
ーダＥ１〜Ｅ３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの回転
量をテーブル位置情報取得部１３に送信する。テーブル
位置情報取得部１３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの
回転量に基づいてワールド座標系におけるテーブル２０
上の点２１の座標（ｔＸ６，ｔＹ６）、及び点２１とワ
ールド座標系の原点Ｏとを結ぶ直線とワールド座標系の
ｘ軸との角度ｔＱ６を算出する（ステップＳ４０５）。
テーブル−マーク位置関係補正処理部３２は、（ｔＸ
６，ｔＹ６）及びｔＱ６を受信する。

【００５０】一方、撮像部Ｃ１は、マーク２２を含むテ
ーブル２０の画像を撮像し、画像認識部１１に送信す
る。一般に、位置関係算出部３１によって算出されたテ
ーブル２０とマーク２２の位置関係がある程度の誤差を
有するため、図２０に示すように、マーク２２の現在の
位置は、テーブル２０が基準位置にあった場合における
マーク２２の位置と一致しない。画像認識部１１は、撮
像部Ｃ１から画像データを受信して画像認識処理を行
い、撮像部Ｃ１座標系におけるマーク２２の代表点の座
標（ｖＸ６，ｖＹ６）を算出する（ステップＳ４０
６）。テーブル−マーク位置関係補正処理部３２は、
（ｖＸ６，ｖＹ６）を受信する。

【００５１】次に、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２は、テーブル２０を所定の基準位置へ移動させ、
さらに基準位置からワールド座標系のθ方向の負方向に
所定量回転させるように、モータ駆動部１２に指示する
（ステップＳ４０７）。モータ駆動部１２は、指示を受
け取ると、モータＭ１〜Ｍ３に駆動電流を供給し、テー
ブル２０を基準位置に移動させ、さらに基準位置からワ
ールド座標系のθ方向の負方向に所定量回転させる。図
２１は、基準位置からθ方向の負方向に所定量回転され
たテーブル２０と、撮像部Ｃ１の撮像範囲ＣＶ１とを示
す図である。

【００５２】次に、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２は、位置関係算出部３１によって算出されたテー
ブル２０とマーク２２の位置関係に基づいて、テーブル
２０が基準位置にあった場合のマーク２２の位置と現在
のマーク２２の位置のｘ方向の移動量ｘ₂、及びテーブ
ル２０が基準位置にあった場合のマーク２２の位置と現
在のマーク２２の位置のｙ方向の移動量ｙ₂を算出する
（ステップＳ４０８）。そして、テーブル−マーク位置
関係補正処理部３２は、テーブル２０をｘ方向に−ｘ₂
だけ移動させるように、モータ駆動部１２に指示する
（ステップＳ４０９）。図２２は、ｘ方向に−ｘ₂だけ
移動されたテーブル２０と、撮像部Ｃ１の撮像範囲ＣＶ
１とを示す図である。

【００５３】さらに、テーブル−マーク位置関係補正処
理部３２は、テーブル２０をｙ方向に−ｙ₂だけ移動さ
せるように、モータ駆動部１２に指示する（ステップＳ
４１０）。図２３は、ｙ方向に−ｙ₂だけ移動されたテ
ーブル２０と、撮像部Ｃ１の撮像範囲ＣＶ１とを示す図
である。

【００５４】テーブル２０の移動が終了すると、エンコ
ーダＥ１〜Ｅ３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの回転
量をテーブル位置情報取得部１３に送信する。テーブル
位置情報取得部１３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの
回転量に基づいてワールド座標系におけるテーブル２０
上の点２１の座標（ｔＸ７，ｔＹ７）、及び点２１とワ
ールド座標系の原点Ｏとを結ぶ直線とワールド座標系の
ｘ軸との角度ｔＱ７を算出する（ステップＳ４１１）。
テーブル−マーク位置関係補正処理部３２は、（ｔＸ
７，ｔＹ７）及びｔＱ７を受信する。

【００５５】一方、撮像部Ｃ１は、マーク２２を含むテ
ーブル２０の画像を撮像し、画像認識部１１に送信す
る。一般に、位置関係算出部３１によって算出されたテ
ーブル２０とマーク２２の位置関係がある程度の誤差を
有するため、図２３に示すように、マーク２２の現在の
位置は、テーブル２０が基準位置にあった場合における
マーク２２の位置と一致しない。画像認識部１１は、撮
像部Ｃ１から画像データを受信して画像認識処理を行
い、撮像部Ｃ１座標系におけるマーク２２の代表点の座
標（ｖＸ７，ｖＹ７）を算出する（ステップＳ４１
２）。テーブル−マーク位置関係補正処理部３２は、
（ｖＸ７，ｖＹ７）を受信する。

【００５６】次に、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２は、（ｔＸ１，ｔＹ１）、ｔＱ１、（ｖＸ１，ｖ
Ｙ１）、（ｔＸ６，ｔＹ６）、ｔＱ６、（ｖＸ６，ｖＹ
６）、（ｔＸ７，ｔＹ７）、ｔＱ７、及び、（ｖＸ７，
ｖＹ７）に基づいて、テーブル２０とマーク２２の位置
関係の補正を行う（ステップＳ４１３）。具体的には、
テーブル−マーク位置関係補正処理部３２は、図１６に
示す原理に基づいて、３点（ｔＸ１，ｔＹ１）、（ｔＸ
６，ｔＹ６）、及び、（ｔＸ７，ｔＹ７）によって形成
される仮想的な円弧（以下、単に「補正円弧」という）
の中心のワールド座標系における座標及び半径を算出す
る。そして、テーブル−マーク位置関係補正処理部３２
は、補正円弧の中心の座標及び半径に基づいて、位置関
係算出部３１によって算出されたテーブル２０とマーク
２２の位置関係の補正を行う。これは、（ａ）補正円弧
の中心とマーク２２の関係を小さくすることができるこ
と、及び、（ｂ）マーク２２中心の回転を考えることか
ら、撮像部Ｃ１の撮像範囲を気にすることなくテーブル
２２の回転量を大きくすることができること、という２
つの効果が得られるためである。

【００５７】以上により、テーブル−マーク位置関係補
正処理部３２は、位置関係算出部３１によって算出され
たテーブル２０とマーク２２の位置関係の誤差を小さく
し、精度を高くすることができる。その後、テーブル−
マーク位置関係補正処理部３２は、テーブル２０とマー
ク２２の位置関係の補正処理を終了する。

【００５８】次に、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２は、テーブル２０と撮像部Ｃ１の位置関係を再度
算出するように位置関係算出部３１に指示する（ステッ
プＳ１０４）。位置関係算出部３１は、指示を受け取る
と、ステップＳ２０１〜Ｓ２１０の処理を再度実行する
ことにより、テーブル２０と撮像部Ｃ１の位置関係を再
度算出する。ステップＳ１０４においては、テーブル−
マーク位置関係補正処理部３２の補正処理によりテーブ
ル２０とマーク２２の位置関係の精度が高くなっている
ため、位置関係算出部３１は、ステップＳ１０１におけ
るよりも高い精度でテーブル２０と撮像部Ｃ１の位置関
係を算出することができる。

【００５９】次に、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２は、補正量（ここでは、補正円弧の半径）が所定
の値以下であるか否かをチェックし、補正量が所定の値
以下でない場合には処理をステップＳ１０３に戻し、補
正量が所定の値以下である場合には処理を終了する（ス
テップＳ１０５）。

【００６０】このように、本実施形態によれば、補正量
が所定の値以下になるまでステップＳ１０３〜Ｓ１０５
を繰り返すことにより、キャリブレーションの精度を所
望の精度まで高めることができる。なお、テーブル２０
と撮像部Ｃ２の位置関係の算出については説明を省略し
たが、テーブル２０と撮像部Ｃ１の位置関係の算出と同
様に算出することができる。

【００６１】次に、本実施形態に係る位置決め装置の第
２のキャリブレーション処理について説明する。図２４
〜図２６は、本実施形態に係る位置決め装置の第２のキ
ャリブレーション処理の概要を示すフローチャートであ
る。以下、本実施形態に係る位置決め装置の第２のキャ
リブレーション処理について、図１及び図２４〜図２６
を参照しながら説明する。

【００６２】図２４に示す第２のキャリブレーション処
理のうち、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０４、及
び、Ｓ１０５は、先に説明した第１のキャリブレーショ
ン処理と同じであるため、その説明を省略し、第２のキ
ャリブレーション処理のうち、先に説明した第１のキャ
リブレーション処理と異なるステップＳ５０１につい
て、説明する。

【００６３】テーブル−マーク位置関係補正処理部３２
は、テーブル２０とマーク２２の位置関係の補正処理
（ステップＳ５０１）を開始すると、テーブル２０を所
定の基準位置へ移動させるようにモータ駆動部１２に指
示する（図２５のステップＳ６０１）。モータ駆動部１
２は、指示を受け取ると、モータＭ１〜Ｍ３に駆動電流
を供給し、テーブル２０を基準位置に移動させる。

【００６４】次に、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２は、ステップＳ１０２にて算出されたテーブル２
０とマーク２２の位置関係に基づいて、ワールド座標系
におけるマーク２２の代表点である点Ｃ（α，β）を算
出する（ステップＳ６０２）。なお、一般に、ステップ
Ｓ１０２にて算出されたテーブル２０とマーク２２の位
置関係がある程度の誤差を有するため、図２７に示すよ
うに、点Ｃ（α，β）と実際のマーク２２とは、一致し
ない。

【００６５】次に、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２は、テーブル２０を点Ｃ（α，β）を中心として
＋θ方向に所定量回転させるようにモータ駆動部１２に
指示する（ステップＳ６０３）。モータ駆動部１２は、
指示を受け取ると、モータＭ１〜Ｍ３に駆動電流を供給
し、テーブル２０を点Ｃ（α，β）を中心として＋θ方
向に所定量回転させる。図２８は、点Ｃ（α，β）を中
心として＋θ方向に所定量回転されたテーブル２０、及
び撮像部Ｃ１の撮像範囲ＣＶ１を示す図である。

【００６６】テーブル２０の回転が終了すると、エンコ
ーダＥ１〜Ｅ３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの回転
量をテーブル位置情報取得部１３に送信する。テーブル
位置情報取得部１３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの
回転量に基づいてワールド座標系におけるテーブル２０
上の点２１の座標（ｔＸ８，ｔＹ８）、及び点２１とワ
ールド座標系の原点Ｏとを結ぶ直線とワールド座標系の
ｘ軸との角度ｔＱ８を算出する（ステップＳ６０４）。
テーブル−マーク位置関係補正処理部３２は、（ｔＸ
８，ｔＹ８）及びｔＱ８を受信する。

【００６７】一方、撮像部Ｃ１は、マーク２２を含むテ
ーブル２０の画像を撮像し、画像認識部１１に送信す
る。一般に、位置関係算出部３１によって算出されたテ
ーブル２０とマーク２２の位置関係がある程度の誤差を
有するため、図２８に示すように、マーク２２の現在の
位置は、テーブル２０が基準位置にあった場合における
マーク２２の位置と一致しない。画像認識部１１は、撮
像部Ｃ１から画像データを受信して画像認識処理を行
い、撮像部Ｃ１座標系におけるマーク２２の代表点の座
標（ｖＸ８，ｖＹ８）を算出する（ステップＳ６０
５）。テーブル−マーク位置関係補正処理部３２は、
（ｖＸ８，ｖＹ８）を受信する。

【００６８】次に、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２は、テーブル２０を基準位置に戻し、さらに、テ
ーブル２０を点Ｃ（α，β）を中心として−θ方向に所
定量回転させるようにモータ駆動部１２に指示する（ス
テップＳ６０６）。モータ駆動部１２は、指示を受け取
ると、モータＭ１〜Ｍ３に駆動電流を供給し、テーブル
２０を点Ｃ（α，β）を中心として−θ方向に所定量回
転させる。図２９は、点Ｃ（α，β）を中心として−θ
方向に所定量回転させたテーブル２０、及び撮像部Ｃ１
の撮像範囲ＣＶ１を示す図である。

【００６９】テーブル２０の回転が終了すると、エンコ
ーダＥ１〜Ｅ３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの回転
量をテーブル位置情報取得部１３に送信する。テーブル
位置情報取得部１３は、モータＭ１〜Ｍ３のシャフトの
回転量に基づいてワールド座標系におけるテーブル２０
上の点２１の座標（ｔＸ９，ｔＹ９）、及び点２１とワ
ールド座標系の原点Ｏとを結ぶ直線とワールド座標系の
ｘ軸との角度ｔＱ９を算出する（ステップＳ６０７）。
テーブル−マーク位置関係補正処理部３２は、（ｔＸ
９，ｔＹ９）及びｔＱ９を受信する。

【００７０】一方、撮像部Ｃ１は、マーク２２を含むテ
ーブル２０の画像を撮像し、画像認識部１１に送信す
る。一般に、位置関係算出部３１によって算出されたテ
ーブル２０とマーク２２の位置関係がある程度の誤差を
有するため、図２９に示すように、マーク２２の現在の
位置は、テーブル２０が基準位置にあった場合における
マーク２２の位置と一致しない。画像認識部１１は、撮
像部Ｃ１から画像データを受信して画像認識処理を行
い、撮像部Ｃ１座標系におけるマーク２２の代表点の座
標（ｖＸ９，ｖＹ９）を算出する（ステップＳ６０
８）。テーブル−マーク位置関係補正処理部３２は、
（ｖＸ９，ｖＹ９）を受信する。

【００７１】次に、テーブル−マーク位置関係補正処理
部３２は、（ｔＸ１，ｔＹ１）、ｔＱ１、（ｖＸ１，ｖ
Ｙ１）、（ｔＸ８，ｔＹ８）、ｔＱ８、（ｖＸ８，ｖＹ
８）、（ｔＸ９，ｔＹ９）、ｔＱ９、及び、（ｖＸ９，
ｖＹ９）に基づいて、テーブル２０とマーク２２の位置
関係の補正を行う（ステップＳ６０９）。具体的には、
テーブル−マーク位置関係補正処理部３２は、図１６に
示す原理に基づいて、３点（ｔＸ１，ｔＹ１）、（ｔＸ
８，ｔＹ８）、及び、（ｔＸ９，ｔＹ９）によって形成
される仮想的な円弧（以下、単に「補正円弧」という）
の中心のワールド座標系における座標及び半径を算出す
る。そして、テーブル−マーク位置関係補正処理部３２
は、補正円弧の中心の座標及び半径に基づいて、位置関
係算出部３１によって算出されたテーブル２０とマーク
２２の位置関係の補正を行う。

【００７２】このように、本実施形態によれば、補正量
が所定の値以下になるまでステップＳ５０１、Ｓ１０
４、及び、Ｓ１０５を繰り返すことにより、キャリブレ
ーションの精度を所望の精度まで高めることができる。

【００７３】ここで、第２のキャリブレーション処理を
実行することにより、所望の精度でキャリブレーション
を行うことができることの原理について、図３０〜図３
９を参照しながら説明する。図３０において、ワールド
座標系を^bｘ^bｏ^bｙ座標系とし、撮像部Ｃ１座標系を¹ｘ
ハット¹ｏハット¹ｙハット座標系とする。また、テーブ
ル２０が基準位置にある場合のマーク２２の代表点（例
えば、重心）を基準点７１とする。ここで、^bｘ^bｏ^bｙ
座標系に平行であり、且つ、基準点７１を原点とする直
交座標系である¹ｘ¹ｏ¹ｙ座標系を生成する。

【００７４】図３１に示すように、¹ｘハット¹ｏハット
¹ｙハット座標系における基準点７１の座標を

【数１】 とする。そして、テーブル２０を^bｘ軸方向にΔｘだけ
移動させ、さらに、^bｙ軸方向にΔｙだけ移動させる。
テーブル２０の移動終了後のマーク２２をシフト参照マ
ークとし、さらに、その代表点をシフト参照点７２と
し、¹ｘハット¹ｏハット¹ｙハット座標系におけるシフ
ト参照点７２の座標を

【数２】 とする。

【００７５】¹ｘ軸と¹ｘハット軸の角度を¹θハットと
し、基準点７１及びシフト参照点７２によって特定され
る直線と¹ｘハット軸の角度を¹θ_mハットとすると、

【数３】 から、

【数４】 となる。従って、¹ｘハット¹ｏハット¹ｙハット座標系
と¹ｘ¹ｏ¹ｙ座標系の関係は、

【数５】 となる。ここで、

【数６】 である。この¹ｗは、¹ｘハット¹ｏハット¹ｙハット座標
系から¹ｘ¹ｏ¹ｙ座標系へのスケール変換成分であり、
単位は「ｍｍ／画素」である。

【００７６】よって、

【数７】 となる。

【００７７】（７）式を用いれば、¹ｘハット¹ｏハット
¹ｙハット座標系における座標は全て¹ｘ¹ｏ¹ｙ座標系に
おける座標に変換できる。例えば、

【数８】 となる。このように、¹ｘハット¹ｏハット¹ｙハット座
標系における座標は全て¹ｘ¹ｏ¹ｙ座標系における座標
に変換できるため、以降においては¹ｘ¹ｏ¹ｙ座標系に
基づいて考察する。

【００７８】次に、図３２に示すように、テーブル２２
を^bｏを中心としてｄθ／２回転させる。そして、テー
ブル２０の回転終了後におけるマーク２２を第１の回転
参照マークとし、その代表点を第１の回転参照点７３と
する。この第１の回転参照点７３の¹ｘ¹ｏ¹ｙ座標系に
おける座標を

【数９】 とする。（９）式は、撮像部Ｃ１の画像から取り込んだ
第１の回転参照点７３の ¹ｘハット¹ｏハット¹ｙハット
座標系における座標

【数１０】 を（７）式を用いて座標変換したものである。

【００７９】次に、テーブル２２を^bｏを中心として−
ｄθ／２回転させる。そして、テーブル２０の回転終了
後におけるマーク２２を第２の回転参照マークとし、そ
の代表点を第２の回転参照点７４とする。この第２の回
転参照点７４の¹ｘ¹ｏ¹ｙ座標系における座標を

【数１１】 とする。（１１）式は、撮像部Ｃ１の画像から取り込ん
だ第２の回転参照点７４の¹ｘハット¹ｏハット¹ｙハッ
ト座標系における座標

【数１２】 を（７）式を用いて座標変換したものである。

【００８０】図３３に示すように、¹ｏから第１の回転
参照点７３に向かうベクトルｖ_opは、

【数１３】 となる。ただし、ｘ_base＝０、ｙ_base＝０である。ま
た、¹ｏから第２の回転参照点７４に向かうベクトルｖ
_omは、

【数１４】 となる。さらに、第２の回転参照点７４を始点とし第１
の回転参照点７３を終点とするベクトルｖ_mpは、

【数１５】 となる。

【００８１】ここで、

【数１６】 を計算し、

【数１７】 が成立するか否かをチェックする。（１７）式が成立す
る場合とは、図３４に示すように、ベクトルｖ_opとベク
トルｖ_omが略直線となる場合であり、以降の計算におい
て、第１の回転参照点７３〜¹ｏ〜第２の回転参照点７
４の弧の長さｌを求めることが出来ない。そのため、こ
のような場合には、

【数１８】 とする。

【００８２】次に、図３５に示すように、基準点７１、
第１の回転参照点７３、及び、第２の回転参照点７４に
よって円弧７５を特定する。円弧７５の中心７６から第
１の回転参照点７３に向かうベクトルをｖ_cp、及び円弧
７５の中心７６から第２の回転参照点７４に向かうベク
トルをｖ_cmとすると、ベクトルｖ_cpとベクトルｖ_cmのな
す角θ_mpは、

【数１９】 となる。また、第１の回転参照点７３から第２の回転参
照点７４に至る弧の長さｌは、

【数２０】 となる。

【００８３】次に、図３６に示すように、ベクトルｖ_mp
を−π／２ラジアン回転させたベクトルをベクトルｖ
_dirとすると、ワールド座標系（^bｘ^bｏ^bｙ座標系）から
見た撮像部Ｃ１座標系（¹ｘハット¹ｏハット¹ｙハット
座標系）は、このベクトルｖ_dir方向にあることから、
ベクトルｖ_dirの偏角θ_dirを

【数２１】 により求めておく。

【００８４】一方、ワールド座標系（^bｘ^bｏ^bｙ座標
系）の原点から撮像部Ｃ１座標系（¹ｘハット¹ｏハット
¹ｙハット座標系）の原点までの距離ｒは、

【数２２】 となる。ただし、Δθは、キャリブレーション時のテー
ブル２２の回転量であり、外部から入力される。

【００８５】従って、図３７に示すように、ワールド座
標系（^bｘ^bｏ^bｙ座標系）から見た撮像部Ｃ１座標系（¹
ｘハット¹ｏハット¹ｙハット座標系）の原点の座標は、

【数２３】 で表される。

【００８６】以上により、ｒとθ_dirが求められたが、

【数２４】 とｒの大きさが著しく異なる場合には、基準点７１、第
１の回転参照点７３、及び、第２の回転参照点７４の計
測誤差により、ｒ、θ_dirは、真値からずれ易い。そこ
で、以下のように、補正を行う。

【００８７】

【数２５】 を、ワールド座標系（^bｘ^bｏ^bｙ座標系）から見た撮像
部Ｃ１座標系（¹ｘハット ¹ｏハット¹ｙハット座標系）
の原点の座標（計測誤差を含む）とする。図３８に示す
ように、テーブル２２をこの座標によって特定される点
を中心にｄθ／２回転させ、この時のマーク２２の代表
点を第１の補正用回転参照点７７とする。また、テーブ
ル２２を−ｄθ／２回転させ、この時のマーク２２の代
表点を第２の補正用回転参照点７８とする。

【００８８】そして、基準点７１、第１の補正用回転参
照点７７、及び、第２の補正用回転参照点７８の３点を
用い、基準点７１、第１の回転参照点７３、及び、第３
の回転参照点７４を用いて行ったと同様の手順でｒ及び
θ_dirを算出し、さらに、これらのｒ及びθ_dirから補正
ベクトルｖ_coを算出する。図３９に示すように、求める
ベクトルｖは、ベクトルｖ_co及びベクトルｖ_acを用い
て、

【数２６】 となる。このベクトルｖでも所望の精度が得られない場
合には、上記の補正処理を繰り返せば良い。以上によ
り、本実施形態によれば、所望の精度でキャリブレーシ
ョンを行えることが明らかとなった。

【００８９】次に、本実施形態に係る位置決め装置の位
置決め（アライメント）処理について説明する。図４０
〜図４３は、本実施形態に係る位置決め装置の位置決め
処理の概要を示すフローチャートである。以下、本実施
形態に係る位置決め装置の位置決め処理について、図１
及び図４０〜図４３を参照しながら説明する。

【００９０】まず、位置決め初期処理部１１が、目標位
置登録処理を行う（ステップＳ７０１）。図４１は、目
標位置登録処理の概要を示すフローチャートである。以
下、目標位置登録処理について、図４１を参照しながら
説明する。

【００９１】位置決め初期処理部１１は、テーブル２０
の図１における上面に目標位置登録対象物８０が載せら
れると、目標位置登録対象物８０の位置が目標位置とな
るように、テーブル２０を移動させるようモータ駆動部
１２に指示する（ステップＳ８０１）。モータ駆動部１
２は、指示を受け取ると、モータＭ１〜Ｍ３に駆動電流
を供給し、テーブル２０を移動させる。図４４は、目標
位置登録対象物８０の位置が目標位置となるように移動
されたテーブル２０、テーブル２０上の目標位置登録対
象物８０、撮像部Ｃ１の撮像範囲ＣＶ１、及び、撮像部
Ｃ２の撮像範囲ＣＶ２を示す図である。図４４におい
て、目標位置登録対象物８０の所定位置には、マーク８
１及び８２が付されている。

【００９２】テーブル２０の移動が終了すると、撮像部
Ｃ１及びＣ２は、マーク８１及び８２を含むテーブル２
０の画像を撮像し、画像認識部１１に送信する。画像認
識部１１は、撮像部Ｃ１及びＣ２から画像データを受信
して画像認識処理を行い、撮像部Ｃ１座標系におけるマ
ーク８１の代表点の座標（ｖＸ１０，ｖＹ１０）及び撮
像部Ｃ２座標系におけるマーク８２の代表点の座標（ｖ
Ｘ１１，ｖＹ１１）を算出する（ステップＳ８０２）。
位置決め初期処理部４１は、（ｖＸ１０，ｖＹ１０）及
び（ｖＸ１１，ｖＹ１１）を受信する。その後、目標位
置登録対象物８０は撤去され、位置決め初期処理部４１
は、目標位置登録処理を終了する。

【００９３】次に、位置決め初期処理部４１は、位置決
め初期処理を行う（ステップＳ７０２）。図４２は、位
置決め初期処理の概要を示すフローチャートである。以
下、位置決め初期処理について、図４２を参照しながら
説明する。

【００９４】所定の位置にマーク９１及び９２が付され
た位置決め対象物（ワーク）９０がテーブル２０上に載
せられると（図４５参照）、撮像部Ｃ１及びＣ２は、マ
ーク９１及び９２を含むテーブル２０の画像を撮像し、
画像認識部１１に送信する。画像認識部１１は、撮像部
Ｃ１及びＣ２から画像データを受信して画像認識処理を
行い、撮像部Ｃ１座標系におけるマーク９１の代表点の
座標（ｖＸ１２，ｖＹ１２）及び撮像部Ｃ２座標系にお
けるマーク９２の代表点の座標（ｖＸ１３，ｖＹ１３）
を算出する（ステップＳ９０１）。位置決め初期処理部
４１は、（ｖＸ１２，ｖＹ１２）及び（ｖＸ１３，ｖＹ
１３）を受信する。

【００９５】次に、位置決め初期処理部４１は、マーク
９１及び９２の位置を目標位置に一致させるためのテー
ブル２０のｘ方向への移動量ｘ₃、ｙ方向への移動量
ｙ₃、及び、θ方向への回転量θ₃を算出する（ステップ
Ｓ９０２）。

【００９６】そして、位置決め初期処理部４１は、テー
ブル２０をｘ方向にｘ₃、ｙ方向にｙ₃移動させ、θ方向
にθ₃回転させるようにモータ駆動部１２に指示する
（ステップＳ９０３）。モータ駆動部１２は、指示を受
信すると、モータＭ１〜Ｍ３に駆動電流を供給し、テー
ブル２０を移動させる。図４６は、ワーク９０の位置が
目標位置となるように移動されたテーブル２０、テーブ
ル２０上のワーク９０、撮像部Ｃ１の撮像範囲ＣＶ１、
及び、撮像部Ｃ２の撮像範囲ＣＶ２を示す図である。そ
の後、位置決め初期処理部４１は、位置決め初期処理を
終了する。

【００９７】次に、位置決め補正処理部４２は、位置決
め補正処理を行う（ステップＳ７０３）。図４３は、位
置決め補正処理の概要を示すフローチャートである。以
下、位置決め補正処理について、図４３を参照しながら
説明する。

【００９８】まず、撮像部Ｃ１及びＣ２が、ワーク９０
の画像を撮像し、画像認識部１１に送信する。画像認識
部１１は、撮像部Ｃ１及びＣ２から画像データを受信し
て画像認識処理を行い、撮像部Ｃ１座標系におけるマー
ク９１の代表点の座標（ｖＸ１４，ｖＹ１４）及び撮像
部Ｃ２座標系におけるマーク９２の代表点の座標（ｖＸ
１５，ｖＹ１５）を算出する（ステップＳ１００１）。
位置決め補正処理部４２は、（ｖＸ１４，ｖＹ１４）及
び（ｖＸ１５，ｖＹ１５）を受信する。

【００９９】次に、位置決め補正処理部４２は、マーク
９１及び９２の位置を目標位置に一致させるためのテー
ブル２０のｘ方向への移動量ｘ₄、ｙ方向への移動量
ｙ₄、及び、θ方向への回転量θ₄を算出する（ステップ
Ｓ１００２）。

【０１００】そして、位置決め補正処理部４２は、テー
ブル２０をｘ方向にｘ₄、ｙ方向にｙ₄移動させ、θ方向
にθ₄回転させるようにモータ駆動部１２に指示する
（ステップＳ１００３）。モータ駆動部１２は、指示を
受信すると、モータＭ１〜Ｍ３に駆動電流を供給し、テ
ーブル２０を移動させる。その後、位置決め補正処理部
４２は、位置決め補正処理を終了する。

【０１０１】次に、位置決め補正処理部４２は、補正量
（ここでは、ｘ₄、ｙ₄、及び、θ₄）が所定の値以下で
あるか否かをチェックし、補正量が所定の値以下でない
場合には処理をステップＳ７０３に戻し、補正量が所定
の値以下である場合には処理を終了する（ステップＳ７
０４）。

【０１０２】このように、本実施形態によれば、補正量
が所定の値以下になるまでステップＳ７０３〜Ｓ７０４
を繰り返すことにより、位置決めの精度を所望の精度ま
で高めることができる。

【０１０３】ところで、先に説明したように、一般に、
第１又は第２のキャリブレーション処理によって算出さ
れたテーブル２０と撮像部Ｃ１及びＣ２の位置関係、並
びにテーブル２０とマーク２２の位置関係は、誤差を有
する。しかしながら、本実施形態に係る位置決め装置の
位置決め処理を実行することにより、所望の精度で位置
決めを行うことができることの原理について、図４７〜
図４９を参照しながら説明する。

【０１０４】図４７において、ワールド座標系をΣｗと
し、実際の撮像部Ｃ１座標系をΣｖ _rとし、第１又は第
２のキャリブレーション処理によって導出された撮像部
Ｃ１座標系をΣｖ_cとする。また、Σｖ_rにおけるマーク
の位置をｉ_rとし、Σｖ_rにおけるマークの目標位置をｔ
_rとし、Σｖ_cにおけるマークの位置をｉ_cとし、Σｖ_cに
おけるマークの目標位置をｔ_cとする。さらに、第１又
は第２のキャリブレーション処理によって取りきれなか
ったｘ方向の誤差をｘεとし、ｙ方向の誤差をｙεと
し、θ方向の誤差をθεとする。

【０１０５】ここで、図４８に示すように、本当に必要
な補正量ベクトルを^wｚΔ_rとし、計算によって認識され
た撮像部Ｃ１座標系のずれに起因する補正量ベクトルを
^wｚΔ_cとし、補正しきれない誤差ベクトルを^wｚΔとす
る。まず、理想的な誤差のない補正量ベクトル^wｚΔ_rを
求める。

【０１０６】図４９に示すように、

【数２７】 が成立する。ここで、ベクトル^wｚ_trは、Σｗにおける
マーク９１の座標である。また、行列^wＴ_vrは、Σｖ_rか
らΣｗへの座標変換行列であり、

【数２８】 である。さらに、ベクトル^vrｚ_trは、Σｖ_rにおけるマ
ーク９１の座標であり、

【数２９】 である。

【０１０７】また、

【数３０】 が成立する。（２７）式及び（３０）式から、

【数３１】 として、補正量ベクトル^wｚΔ_rを計算することができ
る。

【０１０８】しかしながら、現実にはΣｖ_rを求める事
は不可能であり、Σｖ_rからｘε、ｙε、及び、θεだ
けすれたΣｖ_cが求まることになる。Σｖ_cにおいては、
Σｖ_r上のマークｉ_rは、マークｉ_cの位置に認識され、
マークｔ_rは、マークｔ_cの位置に認識されることにな
る。このとき、各座標系における相対的な位置は等しく
なる。すなわち、

【数３２】 を満足する。

【０１０９】Σｖ_cにおける補正量ベクトル^wｚΔ_cは、

【数３３】 から、

【数３４】 として求められる。（３６）式に（３４）式及び（３
５）式を代入し、（３２）式及び（３３）式を加味する
と、

【数３５】 となる。

【０１１０】ここで、

【数３６】 の関係を用いると、（３７）式は、

【数３７】 と考えることができる。

【０１１１】本来求めなければならないのは補正量ベク
トル^wｚΔ_rであるが、計算で補正量ベクトル^wｚΔ_rを求
めることはできず、補正量ベクトル^wｚΔ_cが求まってし
まい、この補正量ベクトル^wｚΔ_cに基づいて、位置決め
装置１０を動作させ、補正を行うことになる。誤差ベク
トル^wｚΔは、

【数３８】 として、具体的に算出できる。

【０１１２】ここで、誤差ベクトル^wｚΔの各項を吟味
すると、項「^wＴ_vr」は撮像部Ｃ１の取り付け場所によ
って一定値に定まる変換行列である。また、項「^vrＴ_vc
−Ｉ」は、キャリブレーション時に取りきれなかった誤
差ｘε、ｙε、及び、θεを独立変数として有する行列
であり、具体的には、

【数３９】 となる。よって、この行列Ｅは、ｘε→０、ｙε→０、
及び、θε→０の条件下では、

【数４０】 となる。

【０１１３】また、項「^vrｚ_tr−^vrｚ_ir」は、マークｉ
_rがマークｔ_rに近づくにつれて、ノルム

【数４１】 が０に近づく性質を有する項である。

【０１１４】一般に、１回目での合わせ込みでは、マー
クｉ_rがマークｔ_rから比較的離れているため、

【数４２】 となり、上述の行列ＥがＥ→０とはいえ、

【数４３】 が多少なりとも発生する。しかし、２回目、３回目、…
と反復して合わせ込みを行うことにより、急激に

【数４４】 となるため、（４５）式は問題とならない程度の小さな
値となるのが通常である。勿論、キャリブレーション時
の精度（機械精度や画像計測精度を含む）が十分に高け
れば、ｘε→０、ｙε→０、及び、θε→０の条件が満
足され、１回目の補正で所望の精度を得ることも可能で
ある。以上により、本実施形態によれば、第１又は第２
のキャリブレーション処理によって算出されたテーブル
２０と撮像部Ｃ１及びＣ２の位置関係、並びにテーブル
２０とマーク２２の位置関係が誤差を有していても、所
望の精度で位置決めを行えることが明らかとなった。

【０１１５】また、実際に位置決めを行う際に、位置決
め装置１０の設置の都合等により、位置決め装置１０を
稼働させない時に撮像部Ｃ１及びＣ２を待機位置に移動
させ、位置決め装置１０を稼働させる時に撮像部Ｃ１及
びＣ２を撮像位置に戻す場合がある。このような場合
に、撮像部Ｃ１及びＣ２の移動の繰り返し位置精度があ
まり高くないと、撮像位置に戻ってきた撮像部Ｃ１及び
Ｃ２の位置や角度が多少ずれてしまうことがある。ま
た、撮像部Ｃ１及びＣ２を設置している土台やネジの老
朽化などによっても、撮像部Ｃ１及びＣ２がずれてしま
うことがある。このような場合に、ワークを撮像する
と、画像認識部１１が撮像部Ｃ１の位置がずれているこ
とを意識しないにもかかわらず、モニタに表示されるマ
ークの位置が変わってしまう。このように、画像中のマ
ークの位置が変わってしまうため、画像認識部１１は、
同じ位置に存在するマークを違う位置に存在する別のマ
ークとして画像認識してしまうこととなる。しかしなが
ら、このような場合であっても、本実施形態に係る位置
決め装置の位置決め処理を実行することにより、所望の
精度で位置決めを行うことができる。この原理につい
て、図５０〜図５３を参照しながら説明する。

【０１１６】図５０において、ワールド座標系をΣｗと
し、実際の撮像部Ｃ１座標系をΣｖ _cとし、撮像部Ｃ１
の移動誤差により微少量だけずれた撮像部Ｃ１座標系を
Σｖ_rとする。また、Σｖ_rにおけるマークの位置をｉ_r
とし、Σｖ_rにおけるマークの目標位置をｔ_rとし、Σｖ
_cにおけるマークの位置をｉ_cとし、Σｖ_cにおけるマー
クの目標位置をｔ_cとする。さらに、第１又は第２のキ
ャリブレーション処理によって取りきれなかったｘ方向
の誤差をｘεとし、ｙ方向の誤差をｙεとし、θ方向の
誤差をθεとする。

【０１１７】撮像部Ｃ１が何らかの影響により、キャリ
ブレーション時の位置とは微少量だけずれてしまった場
合の位置決めを考える。撮像部Ｃ１に撮像されるマーク
は、撮像部Ｃ１がキャリブレーション時のΣｖ_cの位置
にある場合と微少量ずれた時のΣｖ_rの位置にある場合
とでは、座標値が変わってしまう。しかし、画像認識部
１１及び位置決め処理部４０は、撮像部Ｃ１の位置がず
れていることを認識していないため、撮像部Ｃ１がΣｖ
_rの位置にずれている場合であっても、Σｖ_cにおける計
測値として計算を行ってしまう。すなわち、Σｖ_rにず
れてしまった撮像部Ｃ１で計測されたマークｔ_r、ｉ_rを
Σｖ_rの位置で取得したキャリブレーションデータを使
用してワールド座標系に座標変換すると、ｔ_c、ｉ_cの位
置に変換され、補正処理はこの位置の値で行うことにな
る（図５１参照）。

【０１１８】ここで、図５２に示すように、本当に必要
な補正量ベクトルを^wｚΔ_rとし、撮像部Ｃ１の位置のず
れに起因する補正量ベクトルを^wｚΔ_cとし、補正しきれ
ない誤差ベクトルを^wｚΔとする。まず、理想的な誤差
のない補正量ベクトル^wｚΔ_rを求める。

【０１１９】図５３に示すように、

【数４５】 が成立する。ここで、ベクトル^wｚ_trは、Σｗにおける
マークの座標である。また、行列^wＴ_vrは、Σｖ_rからΣ
ｗへの座標変換行列であり、具体的には、

【数４６】 である。さらに、ベクトル^vrｚ_trは、Σｖ_rにおけるマ
ークｔ_rの座標であり、

【数４７】 である。

【０１２０】また、

【数４８】 が成立する。（４７）式及び（５０）式から、

【数４９】 として、補正量ベクトル^wｚΔ_rを計算することができ
る。

【０１２１】しかしながら、現実には、キャリブレーシ
ョン時の位置であるΣｖ_c上から見た時のｉ_r及びｔ_rの
座標値を求める事は不可能であり、Σｖ_cからｘε、ｙ
ε、及び、θεだけすれたΣｖ_r上で取得したｉ_r及びｔ
_rが判っているだけである。従って、撮像部Ｃ１の位置
がΣｖ_cにあると考えた時のマークｉ_rの位置は、マーク
ｉ_cの位置に認識され、マークｔ_rの位置は、マークｔ_c
の位置に認識されることになる。このとき、各座標系に
おける相対的な位置は等しくなる。すなわち、

【数５０】 を満足する。

【０１２２】Σｖ_cにおける補正量ベクトル^wｚΔ_cは、

【数５１】 から、

【数５２】 として求められる。（５６）式に（５４）式及び（５
５）式を代入し、（５２）式及び（５３）式を加味する
と、

【数５３】 となる。

【０１２３】ここで、

【数５４】 の関係を用いると、（５７）式は、

【数５５】 と考えることができる。

【０１２４】実際に求めなければならないのは補正量ベ
クトル^wｚΔ_rであるが、補正量ベクトル^wｚΔ_rを求める
ことはできず、補正量ベクトル^wｚΔ_cが求まってしま
い、この補正量ベクトル^wｚΔ_cに基づいて、位置決め装
置１０を動作させ、補正を行うことになる。従って、補
正量ベクトル^wｚΔ_rと補正量ベクトル^wｚΔ_cの差である
誤差ベクトル^wｚΔが補正しきれずに残ってしまうこと
となる。誤差ベクトル^wｚΔは、

【数５６】 として、具体的に算出できる。

【０１２５】ここで、誤差ベクトル^wｚΔの各項を吟味
すると、項「^wＴ_vr」は撮像部Ｃ１の取り付け場所によ
って一定値に定まる変換行列である。また、項「^vrＴ_vc
−Ｉ」は、キャリブレーション時からの撮像部Ｃ１の位
置のずれ量である誤差ｘε、ｙε、及び、θεを独立変
数として有する行列であり、具体的には、

【数５７】 となる。よって、この行列Ｅは、ｘε→０、ｙε→０、
及び、θε→０の条件下では、

【数５８】 となる。

【０１２６】また、項「^vrｚ_tr−^vrｚ_ir」は、マークｉ
_rがマークｔ_rに近づくにつれて、ノルム

【数５９】 が０に近づく性質を有する項である。

【０１２７】一般に、１回目での合わせ込みでは、マー
クｉ_rがマークｔ_rから比較的離れているため、

【数６０】 となり、上述の行列ＥがＥ→０とはいえ、

【数６１】 が多少なりとも発生する。しかし、２回目、３回目、…
と反復して合わせ込みを行うことにより、急激に

【数６２】 となるため、（６５）式は問題とならない程度の小さな
値となるのが通常である。勿論、撮像部Ｃ１の移動精度
が十分に高ければ、ｘε→０、ｙε→０、及び、θε→
０の条件が満足され、１回目の補正で所望の精度を得る
ことも可能である。以上により、本実施形態によれば、
撮像部Ｃ１及びＣ２の位置がずれてしまっても、所望の
精度で位置決めを行えることが明らかとなった。

【０１２８】なお、撮像部Ｃ１及びＣ２にも移動軸があ
ったり、テーブル２０の移動軸の方向が常に同じである
とは限らないが、そのような場合であっても、あらかじ
め軸の移動方向を定義しておき、計算時にある一定の軸
の方向に統合してマーク２２やテーブル２０の位置を考
慮することにより、大掛かりな計算式の変更、システム
の再構築等を少なくすることができる。

【０１２９】また、本実施形態においては、ワールド座
標系、撮像部Ｃ１座標系、及び、撮像部Ｃ２座標系が直
交座標系であることとしているが、これらの座標系が直
交座標系でなくても良い。ワールド座標系、撮像部Ｃ１
座標系、及び、撮像部Ｃ２座標系が直交座標系でない場
合には、仮想的な直交座標系を設定し、ワールド座標
系、撮像部Ｃ１座標系、及び、撮像部Ｃ２座標系におけ
る移動、回転、座標を仮想的な直交座標系に変換するこ
ととすれば良い。

【０１３０】また、本実施形態においては、テーブル２
０がワールド座標系のｘ方向及びｙ方向に移動可能であ
り、θ方向に回転可能であり、撮像部Ｃ１及びＣ２が移
動不可能であることとしているが、テーブル２０と撮像
部Ｃ１及びＣ２が相対的に移動可能であれば良い。すな
わち、テーブル２０がワールド座標系のｘ方向又はｙ方
向に移動可能であり、撮像部Ｃ１及びＣ２がワールド座
標系のｙ方向又はｘ方向に移動可能であることとしても
良い。また、テーブル２０がワールド座標系のθ方向に
回転可能であり、撮像部Ｃ１及びＣ２がワールド座標系
のｘ方向及びｙ方向に移動可能であることとしても良
い。撮像部Ｃ１及びＣ２が移動可能である場合には、撮
像部Ｃ１及びＣ２の移動方向及び移動量をワールド座標
系に変換することにより、対処可能である。

【０１３１】また、本実施形態においては、２つの撮像
部Ｃ１及びＣ２を用いることとしているが、１つ又は３
つ以上の撮像部を用いることとしても良い。

【０１３２】また、本実施形態においては、図１に示す
ように、撮像部Ｃ１及びＣ２がテーブル２０の上方に設
置されることとしているが、図５４に示すように、撮像
部Ｃ１又はＣ２がテーブル２０の下方に設置されること
としても良い。撮像部Ｃ１又はＣ２がテーブル２０の下
方に設置されている場合には、撮像部Ｃ１座標系又は撮
像部Ｃ２座標系におけるｘ方向又はｙ方向の向きを反対
方向にし、若しくは、撮像部Ｃ１座標系又は撮像部Ｃ２
座標系におけるｘ方向とｙ方向を入れ替えることによ
り、対処可能である。

【０１３３】また、撮像部Ｃ１及びＣ２の撮像方向は、
図５５に示すように、テーブル２０の上面に鉛直であっ
ても良いし、図５６に示すように、鉛直でなくても良
い。撮像部Ｃ１及びＣ２の撮像方向がテーブル２０の上
面に鉛直でない場合には、テーブル２０の実際の移動量
に対する画像内の移動量の比率が変わるため、テーブル
２０のワールド座標系におけるｘ方向への移動単位に対
する撮像範囲倍率と、テーブル２０のワールド座標系に
おけるｙ方向への移動単位に対する撮像範囲倍率とを別
個独立した値とすることにより、対処可能である。

【０１３４】また、本実施形態においては、テーブル２
０にマーク２２が付されており、このマーク２２を撮像
してキャリブレーション処理を行うこととしているが、
テーブル２０にマーク２２を付さずに、要求される精度
を出すために十分な精度を持つテーブル２０の一部（例
えば、コーナー部分等）を撮像してキャリブレーション
処理を行うこととしても良い。また、本実施形態におい
ては、ワーク９０に２つのマーク９１及び９２が付され
ているが、１つ又は３つ以上のマークを付すこととして
も良いし、ワーク９０にマーク９１及び９２を付さず
に、ワーク９０のコーナー部分等を撮像して位置決め処
理を行うこととしても良い。

【０１３５】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、オペ
レータによるパラメータの入力又は調整を必要とするこ
となくキャリブレーションを行うことができる。また、
キャリブレーション及び位置決めの精度を所望の精度に
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る位置決め装置の構成
を示す図である。

【図２】ワールド座標系と撮像部Ｃ１座標系の関係の一
例を示す図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る位置決め装置におけ
る第１のキャリブレーション処理を示すフローチャート
である。

【図４】本発明の一実施形態に係る位置決め装置におけ
る第１のキャリブレーション処理を示すフローチャート
である。

【図５】本発明の一実施形態に係る位置決め装置におけ
る第１のキャリブレーション処理を示すフローチャート
である。

【図６】本発明の一実施形態に係る位置決め装置におけ
る第１のキャリブレーション処理を示すフローチャート
である。

【図７】本発明の一実施形態に係る位置決め装置におけ
る第１のキャリブレーション処理を示すフローチャート
である。

【図８】本発明の一実施形態に係る位置決め装置におけ
る第１のキャリブレーション処理を示すフローチャート
である。

【図９】本発明の一実施形態に係る位置決め装置におけ
る第１のキャリブレーション処理を示すフローチャート
である。

【図１０】本発明の一実施形態に係る位置決め装置にお
ける第１のキャリブレーション処理を示すフローチャー
トである。

【図１１】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図１２】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図１３】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図１４】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図１５】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図１６】図１のテーブル２０とマーク２２の位置関係
の算出原理を示す図である。

【図１７】３点によって特定される円弧の一例を示す図
である。

【図１８】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図１９】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図２０】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図２１】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図２２】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図２３】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図２４】本発明の一実施形態に係る位置決め装置にお
ける第２のキャリブレーション処理を示すフローチャー
トである。

【図２５】本発明の一実施形態に係る位置決め装置にお
ける第２のキャリブレーション処理を示すフローチャー
トである。

【図２６】本発明の一実施形態に係る位置決め装置にお
ける第２のキャリブレーション処理を示すフローチャー
トである。

【図２７】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図２８】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図２９】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図３０】テーブル２０とマーク２２の位置関係の精度
を所望の精度にまで高めることができることの原理を示
す図である。

【図３１】テーブル２０とマーク２２の位置関係の精度
を所望の精度にまで高めることができることの原理を示
す図である。

【図３２】テーブル２０とマーク２２の位置関係の精度
を所望の精度にまで高めることができることの原理を示
す図である。

【図３３】テーブル２０とマーク２２の位置関係の精度
を所望の精度にまで高めることができることの原理を示
す図である。

【図３４】テーブル２０とマーク２２の位置関係の精度
を所望の精度にまで高めることができることの原理を示
す図である。

【図３５】テーブル２０とマーク２２の位置関係の精度
を所望の精度にまで高めることができることの原理を示
す図である。

【図３６】テーブル２０とマーク２２の位置関係の精度
を所望の精度にまで高めることができることの原理を示
す図である。

【図３７】テーブル２０とマーク２２の位置関係の精度
を所望の精度にまで高めることができることの原理を示
す図である。

【図３８】テーブル２０とマーク２２の位置関係の精度
を所望の精度にまで高めることができることの原理を示
す図である。

【図３９】テーブル２０とマーク２２の位置関係の精度
を所望の精度にまで高めることができることの原理を示
す図である。

【図４０】本発明の一実施形態に係る位置決め装置にお
ける位置決め処理を示すフローチャートである。

【図４１】本発明の一実施形態に係る位置決め装置にお
ける位置決め処理を示すフローチャートである。

【図４２】本発明の一実施形態に係る位置決め装置にお
ける位置決め処理を示すフローチャートである。

【図４３】本発明の一実施形態に係る位置決め装置にお
ける位置決め処理を示すフローチャートである。

【図４４】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図４５】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図４６】図１のテーブル２０と図１の撮像部Ｃ１の撮
像範囲を示す図である。

【図４７】位置決めの精度を所望の精度にまで高めるこ
とができることの原理を示す図である。

【図４８】位置決めの精度を所望の精度にまで高めるこ
とができることの原理を示す図である。

【図４９】位置決めの精度を所望の精度にまで高めるこ
とができることの原理を示す図である。

【図５０】位置決めの精度を所望の精度にまで高めるこ
とができることの原理を示す図である。

【図５１】位置決めの精度を所望の精度にまで高めるこ
とができることの原理を示す図である。

【図５２】位置決めの精度を所望の精度にまで高めるこ
とができることの原理を示す図である。

【図５３】位置決めの精度を所望の精度にまで高めるこ
とができることの原理を示す図である。

【図５４】図１の撮像部Ｃ１及びＣ２の撮像方向の一例
を示す図である。

【図５５】図１の撮像部Ｃ１及びＣ２の撮像方向の一例
を示す図である。

【図５６】図１の撮像部Ｃ１及びＣ２の撮像方向の一例
を示す図である。

【符号の説明】

１０ 位置決め装置 １１ 画像認識部 １２ モータ駆動部 １３ テーブル位置情報取得部 ２０ テーブル ２１ 回転中心点 ２２ マーク ３０ キャリブレーション処理部 ３１ 位置関係算出部 ３２ テーブル−マーク位置関係補正処理部 ４０ 位置決め処理部 ４１ 位置決め初期処理部 ４２ 位置決め補正処理部 Ｃ１、Ｃ２ 撮像部 Ｍ１〜Ｍ３ モータ Ｅ１〜Ｅ３ エンコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢崎 智広 神奈川県大和市下鶴間2791−５ 株式会社 ファースト内 (72)発明者 松田 貴文 神奈川県大和市下鶴間2791−５ 株式会社 ファースト内 Ｆターム(参考） 2F065 AA03 CC00 FF04 FF15 FF66 FF67 JJ03 JJ05 JJ26 QQ31 UU05 3C030 DA32 DA37 5B057 AA03 DA07 DB02 DC05 DC33 DC36 5E313 AA11 CC04 EE03 FF11 FF31 FF40

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動可能なテーブルと、前記テーブル又
   は前記テーブル上に載せられる位置決め対象物を撮像す
   る少なくとも１つの撮像部とを有する位置決め装置のキ
   ャリブレーションを行う方法であって、 前記テーブル又は前記撮像部を移動させ、前記テーブル
   と前記撮像部との位置関係を算出するステップ（ａ）
   と、 前記テーブル又は前記撮像部を移動させ、前記テーブル
   と前記テーブルの所定部分との位置関係を算出するステ
   ップ（ｂ）と、 前記テーブル又は前記撮像部を移動させ、補正量を求め
   て前記テーブルと前記テーブルの所定部分との位置関係
   を補正するステップ（ｃ）と、 前記テーブル又は前記撮像部を移動させ、前記テーブル
   と前記撮像部との位置関係を再算出するステップ（ｄ）
   と、 ステップ（ｃ）において求められた補正量が所定の値以
   下となるまで、ステップ（ｃ）及びステップ（ｄ）を繰
   り返すステップ（ｅ）と、を具備するキャリブレーショ
   ン方法。
2. 【請求項２】 ステップ（ａ）が、前記テーブルを所定
   の基準位置に移動させるステップ（ａ１）と、前記テー
   ブルの位置の第１の座標系における座標（ｔＸ１，ｔＹ
   １）及び角度ｔＱ１、並びに前記撮像部が撮像した画像
   中の前記テーブルの所定部分の位置の第２の座標系にお
   ける座標（ｖＸ１，ｖＹ１）を算出するステップ（ａ
   ２）と、前記テーブルを第１の座標系における第１の方
   向に第１の所定量移動させるステップ（ａ３）と、前記
   テーブルの位置の第１の座標系における座標（ｔＸ２，
   ｔＹ２）及び角度ｔＱ２、並びに前記撮像部が撮像した
   画像中の前記テーブルの所定部分の位置の第２の座標系
   における座標（ｖＸ２，ｖＹ２）を算出するステップ
   （ａ４）と、前記テーブルを第１の座標系における第２
   の方向に第２の所定量移動させるステップ（ａ５）と、
   前記テーブルの位置の第１の座標系における座標（ｔＸ
   ３，ｔＹ３）及び角度ｔＱ３、並びに前記撮像部が撮像
   した画像中の前記テーブルの所定部分の位置の第２の座
   標系における座標（ｖＸ３，ｖＹ３）を算出するステッ
   プ（ａ６）と、（ｔＸ１，ｔＹ１）〜（ｔＸ３，ｔＹ
   ３）、ｔＱ１〜ｔＱ３、及び、（ｖＸ１，ｖＹ１）〜
   （ｖＸ３，ｖＹ３）に基づいて前記テーブルと前記撮像
   部との位置関係を算出するステップ（ａ７）とを含み、 ステップ（ｂ）が、前記テーブルを所定の基準位置に移
   動させるステップ（ｂ１）と、前記テーブルを第１の座
   標系における第３の方向を軸として第１の所定角度回転
   させるステップ（ｂ２）と、前記テーブルの位置の第１
   の座標系における座標（ｔＸ４，ｔＹ４）及び角度ｔＱ
   ４、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テーブル
   の所定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖＸ
   ４，ｖＹ４）を算出するステップ（ｂ３）と、前記テー
   ブルを第１の座標系における第３の方向を軸として第２
   の所定角度回転させるステップ（ｂ４）と、前記テーブ
   ルの位置の第１の座標系における座標（ｔＸ５，ｔＹ
   ５）及び角度ｔＱ５、並びに前記撮像部が撮像した画像
   中の前記テーブルの所定部分の位置の第２の座標系にお
   ける座標（ｖＸ５，ｖＹ５）を算出するステップ（ｂ
   ５）と、（ｔＸ１，ｔＹ１）、（ｔＸ４，ｔＹ４）、及
   び、（ｔＸ５，ｔＹ５）によって特定される円の中心座
   標、並びに、（ｖＸ１，ｖＹ１）、（ｖＸ４，ｖＹ
   ４）、及び、（ｖＸ５，ｖＹ５）によって特定される円
   の中心座標を算出し、これらの座標とｔＱ１、ｔＱ４、
   及び、ｔＱ５に基づいて前記テーブルと前記テーブルの
   所定部分との位置関係を算出するステップ（ｂ６）とを
   含み、 ステップ（ｃ）が、前記テーブルを所定の基準位置に移
   動させるステップ（ｃ１）と、前記テーブルを所定の基
   準位置から第３の方向を軸として第３の所定量回転させ
   るステップ（ｃ２）と、第３の所定量の回転による第１
   の座標系における第１の方向への前記テーブルの所定部
   分の移動量ｘ₁及び第２の方向への移動量ｙ₁を算出する
   ステップ（ｃ３）と、前記テーブルを第１の座標系にお
   ける第１の方向に−ｘ₁移動させるステップ（ｃ４）
   と、前記テーブルを第１の座標系における第２の方向に
   −ｙ₁移動させるステップ（ｃ５）と、前記テーブルの
   位置の第１の座標系における座標（ｔＸ６，ｔＹ６）及
   び角度ｔＱ６、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前
   記テーブルの所定部分の位置の第２の座標系における座
   標（ｖＸ６，ｖＹ６）を算出するステップ（ｃ６）と、
   前記テーブルを第１の座標系における第３の方向を軸と
   して第４の所定量回転させるステップ（ｃ７）と、第４
   の所定量の回転による前記テーブルの所定部分の第１の
   方向への移動量ｘ₂及び第２の方向への移動量ｙ₂を算出
   するステップ（ｃ８）と、前記テーブルを第１の座標系
   における第１の方向に−ｘ₂移動させるステップ（ｃ
   ９）と、前記テーブルを第１の座標系における第２の方
   向に−ｙ₂移動させるステップ（ｃ１０）と、前記テー
   ブルの位置の第１の座標系における座標（ｔＸ７，ｔＹ
   ７）及び角度ｔＱ７、並びに前記撮像部が撮像した画像
   中の前記テーブルの所定部分の位置の第２の座標系にお
   ける座標（ｖＸ７，ｖＹ７）を算出するステップ（ｃ１
   １）と、（ｔＸ１，ｔＹ１）、（ｔＸ６，ｔＹ６）、及
   び、（ｔＸ７，ｔＹ７）によって特定される円の中心座
   標、並びに、（ｖＸ１，ｖＹ１）、（ｖＸ６，ｖＹ
   ６）、及び、（ｖＸ７，ｖＹ７）によって特定される円
   の中心座標を算出し、これらの座標とｔＱ１、ｔＱ６、
   及び、ｔＱ７に基づいて前記テーブルと前記テーブルの
   所定部分との位置関係を補正するステップ（ｃ１２）と
   を含む、請求項１記載のキャリブレーション方法。
3. 【請求項３】 ステップ（ａ）が、前記テーブルを所定
   の基準位置に移動させるステップ（ａ１）と、前記テー
   ブルの位置の第１の座標系における座標（ｔＸ１，ｔＹ
   １）及び角度ｔＱ１、並びに前記撮像部が撮像した画像
   中の前記テーブルの所定部分の位置の第２の座標系にお
   ける座標（ｖＸ１，ｖＹ１）を算出するステップ（ａ
   ２）と、前記テーブルを第１の座標系における第１の方
   向に第１の所定量移動させるステップ（ａ３）と、前記
   テーブルの位置の第１の座標系における座標（ｔＸ２，
   ｔＹ２）及び角度ｔＱ２、並びに前記撮像部が撮像した
   画像中の前記テーブルの所定部分の位置の第２の座標系
   における座標（ｖＸ２，ｖＹ２）を算出するステップ
   （ａ４）と、前記テーブルを第１の座標系における第２
   の方向に第２の所定量移動させるステップ（ａ５）と、
   前記テーブルの位置の第１の座標系における座標（ｔＸ
   ３，ｔＹ３）及び角度ｔＱ３、並びに前記撮像部が撮像
   した画像中の前記テーブルの所定部分の位置の第２の座
   標系における座標（ｖＸ３，ｖＹ３）を算出するステッ
   プ（ａ６）と、（ｔＸ１，ｔＹ１）〜（ｔＸ３，ｔＹ
   ３）、ｔＱ１〜ｔＱ３、及び、（ｖＸ１，ｖＹ１）〜
   （ｖＸ３，ｖＹ３）に基づいて前記テーブルと前記撮像
   部との位置関係を算出するステップ（ａ７）とを含み、 ステップ（ｂ）が、前記テーブルを所定の基準位置に移
   動させるステップ（ｂ１）と、前記テーブルを第１の座
   標系における第３の方向を軸として第１の所定角度回転
   させるステップ（ｂ２）と、前記テーブルの位置の第１
   の座標系における座標（ｔＸ４，ｔＹ４）及び角度ｔＱ
   ４、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テーブル
   の所定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖＸ
   ４，ｖＹ４）を算出するステップ（ｂ３）と、前記テー
   ブルを第１の座標系における第３の方向を軸として第２
   の所定角度回転させるステップ（ｂ４）と、前記テーブ
   ルの位置の第１の座標系における座標（ｔＸ５，ｔＹ
   ５）及び角度ｔＱ５、並びに前記撮像部が撮像した画像
   中の前記テーブルの所定部分の位置の第２の座標系にお
   ける座標（ｖＸ５，ｖＹ５）を算出するステップ（ｂ
   ５）と、（ｔＸ１，ｔＹ１）、（ｔＸ４，ｔＹ４）、及
   び、（ｔＸ５，ｔＹ５）によって特定される円の中心座
   標、並びに、（ｖＸ１，ｖＹ１）、（ｖＸ４，ｖＹ
   ４）、及び、（ｖＸ５，ｖＹ５）によって特定される円
   の中心座標を算出し、これらの座標とｔＱ１、ｔＱ４、
   及び、ｔＱ５に基づいて前記テーブルと前記テーブルの
   所定部分との位置関係を算出するステップ（ｂ６）とを
   含み、 ステップ（ｃ）が、ステップ（ｂ）にて算出された前記
   テーブルと前記テーブルの所定部分との位置関係に基づ
   いて、前記テーブルが所定の基準位置にある場合の前記
   テーブルの所定部分の位置の第１の座標系における座標
   （α，β）を算出するステップ（ｃ１）と、前記テーブ
   ルを所定の基準位置に移動させるステップ（ｃ２）と、
   前記テーブルを座標（α，β）を中心として第３の所定
   量回転させるステップ（ｃ３）と、前記テーブルの位置
   の第１の座標系における座標（ｔＸ８，ｔＹ８）及び角
   度ｔＱ８、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テ
   ーブルの所定部分の位置の第２の座標系における座標
   （ｖＸ８，ｖＹ８）を算出するステップ（ｃ４）と、前
   記テーブルを座標（α，β）を中心として第４の所定量
   回転させるステップ（ｃ５）と、前記テーブルの位置の
   第１の座標系における座標（ｔＸ９，ｔＹ９）及び角度
   ｔＱ９、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テー
   ブルの所定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖ
   Ｘ９，ｖＹ９）を算出するステップ（ｃ６）と、（ｔＸ
   １，ｔＹ１）、（ｔＸ８，ｔＹ８）、及び、（ｔＸ９，
   ｔＹ９）によって特定される円の中心座標、並びに、
   （ｖＸ１，ｖＹ１）、（ｖＸ８，ｖＹ８）、及び、（ｖ
   Ｘ９，ｖＹ９）によって特定される円の中心座標を算出
   し、これらの座標とｔＱ１、ｔＱ８、及び、ｔＱ９に基
   づいて前記テーブルと前記テーブルの所定部分との位置
   関係を補正するステップ（ｃ７）とを含む、請求項１記
   載のキャリブレーション方法。
4. 【請求項４】 第１の座標系が、直交座標系であること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャ
   リブレーション方法。
5. 【請求項５】 前記撮像部の撮像方向が、前記テーブル
   の位置決め対象物を載せる面の対面から前記テーブルの
   位置決め対象物を載せる面に向かう方向であることを特
   徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャリブ
   レーション方法。
6. 【請求項６】 前記撮像部の撮像方向が、前記テーブル
   の位置決め対象物を載せる面に鉛直ではないことを特徴
   とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャリブレ
   ーション方法。
7. 【請求項７】 前記テーブルの所定部分が、前記テーブ
   ルに付されたマークであることを特徴とする請求項１〜
   ６のいずれか１項に記載のキャリブレーション方法。
8. 【請求項８】 前記テーブル上に載せられた位置決め対
   象物の位置決めを行う方法であって、 請求項１〜７のいずれか１項に記載のキャリブレーショ
   ン方法と、 位置決め対象物を移動させる際の目標位置を記録するス
   テップ（ｆ）と、 位置決め対象物を初期移動させるステップ（ｇ）と、 補正量を求めて、位置決め対象物の位置を補正するステ
   ップ（ｈ）と、 ステップ（ｈ）において求めた補正量が所定の値以下と
   なるまで、ステップ（ｈ）を繰り返すステップ（ｉ）
   と、を具備する位置決め方法。
9. 【請求項９】 移動可能なテーブルと、 前記テーブル又は前記テーブル上に載せられる位置決め
   対象物を撮像する少なくとも１つの撮像部と、 前記テーブル又は前記撮像部を移動させるアクチュエー
   タと、 前記テーブル又は前記撮像部の位置情報を取得する位置
   情報取得部と、 前記撮像部から画像情報を受信して前記テーブル、前記
   テーブルの所定部分、又は、位置決め対象物の画像認識
   を行う画像認識部と、 前記テーブル又は前記撮像部を移動させるように前記ア
   クチュエータを制御し、前記画像情報及び前記位置情報
   に基づいて前記テーブルと前記撮像部との位置関係及び
   前記テーブルと前記テーブルの所定部分との位置関係を
   算出する第１の手段と、 前記テーブル又は前記撮像部を移動させるための前記ア
   クチュエータの制御、前記画像情報及び前記位置情報に
   基づく前記テーブルと前記テーブルの所定部分との位置
   関係の補正、及び、前記テーブルと前記撮像部との位置
   関係を再算出させるための前記第１の手段の制御を、補
   正量が所定の値以下となるまで繰り返す第２の手段と、
   を具備する位置決め装置。
10. 【請求項１０】 前記テーブルが、第１の座標系におけ
    る第１の方向及び第２の方向に移動可能であるとともに
    第３の方向を軸として回転可能であり、 前記第１の手段が、前記テーブルを所定の基準位置に移
    動させ、前記テーブルの位置の第１の座標系における座
    標（ｔＸ１，ｔＹ１）及び角度ｔＱ１、並びに前記撮像
    部が撮像した画像中の前記テーブルの所定部分の位置の
    第２の座標系における座標（ｖＸ１，ｖＹ１）を算出
    し、前記テーブルを第１の座標系における第１の方向に
    第１の所定量移動させ、前記テーブルの位置の第１の座
    標系における座標（ｔＸ２，ｔＹ２）及び角度ｔＱ２、
    並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テーブルの所
    定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖＸ２，ｖ
    Ｙ２）を算出し、前記テーブルを第１の座標系における
    第２の方向に第２の所定量移動させ、前記テーブルの位
    置の第１の座標系における座標（ｔＸ３，ｔＹ３）及び
    角度ｔＱ３、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記
    テーブルの所定部分の位置の第２の座標系における座標
    （ｖＸ３，ｖＹ３）を算出し、（ｔＸ１，ｔＹ１）〜
    （ｔＸ３，ｔＹ３）、ｔＱ１〜ｔＱ３、及び、（ｖＸ
    １，ｖＹ１）〜（ｖＸ３，ｖＹ３）に基づいて前記テー
    ブルと前記撮像部との位置関係を算出し、前記テーブル
    を所定の基準位置に移動させ、前記テーブルを第１の座
    標系における第３の方向を軸として第１の所定角度回転
    させ、前記テーブルの位置の第１の座標系における座標
    （ｔＸ４，ｔＹ４）及び角度ｔＱ４、並びに前記撮像部
    が撮像した画像中の前記テーブルの所定部分の位置の第
    ２の座標系における座標（ｖＸ４，ｖＹ４）を算出し、
    前記テーブルを第１の座標系における第３の方向を軸と
    して第２の所定角度回転させ、前記テーブルの位置の第
    １の座標系における座標（ｔＸ５，ｔＹ５）及び角度ｔ
    Ｑ５、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テーブ
    ルの所定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖＸ
    ５，ｖＹ５）を算出し、（ｔＸ１，ｔＹ１）、（ｔＸ
    ４，ｔＹ４）、及び、（ｔＸ５，ｔＹ５）によって特定
    される円の中心座標、並びに、（ｖＸ１，ｖＹ１）、
    （ｖＸ４，ｖＹ４）、及び、（ｖＸ５，ｖＹ５）によっ
    て特定される円の中心座標を算出し、これらの座標とｔ
    Ｑ１、ｔＱ４、及び、ｔＱ５に基づいて前記テーブルと
    前記テーブルの所定部分との位置関係を算出し、 前記第２の手段が、前記テーブルを所定の基準位置に移
    動させ、前記テーブルを所定の基準位置から第３の方向
    を軸として第３の所定量回転させ、第３の所定量の回転
    による第１の座標系における第１の方向への前記テーブ
    ルの所定部分の移動量ｘ₁及び第２の方向への移動量ｙ₁
    を算出し、前記テーブルを第１の座標系における第１の
    方向に−ｘ₁移動させ、前記テーブルを第１の座標系に
    おける第２の方向に−ｙ₁移動させ、前記テーブルの位
    置の第１の座標系における座標（ｔＸ６，ｔＹ６）及び
    角度ｔＱ６、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記
    テーブルの所定部分の位置の第２の座標系における座標
    （ｖＸ６，ｖＹ６）を算出し、前記テーブルを第１の座
    標系における第３の方向を軸として第４の所定量回転さ
    せ、第４の所定量の回転による前記テーブルの所定部分
    の第１の方向への移動量ｘ₂及び第２の方向への移動量
    ｙ₂を算出し、前記テーブルを第１の座標系における第
    １の方向に−ｘ₂移動させ、前記テーブルを第１の座標
    系における第２の方向に−ｙ₂移動させ、前記テーブル
    の位置の第１の座標系における座標（ｔＸ７，ｔＹ７）
    及び角度ｔＱ７、並びに前記撮像部が撮像した画像中の
    前記テーブルの所定部分の位置の第２の座標系における
    座標（ｖＸ７，ｖＹ７）を算出し、（ｔＸ１，ｔＹ
    １）、（ｔＸ６，ｔＹ６）、及び、（ｔＸ７，ｔＹ７）
    によって特定される円の中心座標、並びに、（ｖＸ１，
    ｖＹ１）、（ｖＸ６，ｖＹ６）、及び、（ｖＸ７，ｖＹ
    ７）によって特定される円の中心座標を算出し、これら
    の座標とｔＱ１、ｔＱ６、及び、ｔＱ７に基づいて前記
    テーブルと前記テーブルの所定部分との位置関係を補正
    することを特徴とする請求項９記載の位置決め装置。
11. 【請求項１１】 前記テーブルが、第１の座標系におけ
    る第１の方向及び第２の方向に移動可能であるとともに
    第３の方向を軸として回転可能であり、 前記第１の手段が、前記テーブルを所定の基準位置に移
    動させ、前記テーブルの位置の第１の座標系における座
    標（ｔＸ１，ｔＹ１）及び角度ｔＱ１、並びに前記撮像
    部が撮像した画像中の前記テーブルの所定部分の位置の
    第２の座標系における座標（ｖＸ１，ｖＹ１）を算出
    し、前記テーブルを第１の座標系における第１の方向に
    第１の所定量移動させ、前記テーブルの位置の第１の座
    標系における座標（ｔＸ２，ｔＹ２）及び角度ｔＱ２、
    並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テーブルの所
    定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖＸ２，ｖ
    Ｙ２）を算出し、前記テーブルを第１の座標系における
    第２の方向に第２の所定量移動させ、前記テーブルの位
    置の第１の座標系における座標（ｔＸ３，ｔＹ３）及び
    角度ｔＱ３、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記
    テーブルの所定部分の位置の第２の座標系における座標
    （ｖＸ３，ｖＹ３）を算出し、（ｔＸ１，ｔＹ１）〜
    （ｔＸ３，ｔＹ３）、ｔＱ１〜ｔＱ３、及び、（ｖＸ
    １，ｖＹ１）〜（ｖＸ３，ｖＹ３）に基づいて前記テー
    ブルと前記撮像部との位置関係を算出し、前記テーブル
    を所定の基準位置に移動させ、前記テーブルを第１の座
    標系における第３の方向を軸として第１の所定角度回転
    させ、前記テーブルの位置の第１の座標系における座標
    （ｔＸ４，ｔＹ４）及び角度ｔＱ４、並びに前記撮像部
    が撮像した画像中の前記テーブルの所定部分の位置の第
    ２の座標系における座標（ｖＸ４，ｖＹ４）を算出し、
    前記テーブルを第１の座標系における第３の方向を軸と
    して第２の所定角度回転させ、前記テーブルの位置の第
    １の座標系における座標（ｔＸ５，ｔＹ５）及び角度ｔ
    Ｑ５、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テーブ
    ルの所定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖＸ
    ５，ｖＹ５）を算出し、（ｔＸ１，ｔＹ１）、（ｔＸ
    ４，ｔＹ４）、及び、（ｔＸ５，ｔＹ５）によって特定
    される円の中心座標、並びに、（ｖＸ１，ｖＹ１）、
    （ｖＸ４，ｖＹ４）、及び、（ｖＸ５，ｖＹ５）によっ
    て特定される円の中心座標を算出し、これらの座標とｔ
    Ｑ１、ｔＱ４、及び、ｔＱ５に基づいて前記テーブルと
    前記テーブルの所定部分との位置関係を算出し、 前記第２の手段が、前記第１の手段によって算出された
    前記テーブルと前記テーブルの所定部分の位置関係に基
    づいて、前記テーブルが所定の基準位置にある場合の前
    記テーブルの所定部分の位置の第１の座標系における座
    標（α，β）を算出し、前記テーブルを所定の基準位置
    に移動させ、前記テーブルを座標（α，β）を中心とし
    て第３の所定量回転させ、前記テーブルの位置の第１の
    座標系における座標（ｔＸ８，ｔＹ８）及び角度ｔＱ
    ８、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テーブル
    の所定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖＸ
    ８，ｖＹ８）を算出し、前記テーブルを座標（α，β）
    を中心として第４の所定量回転させ、前記テーブルの位
    置の第１の座標系における座標（ｔＸ９，ｔＹ９）及び
    角度ｔＱ９、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記
    テーブルの所定部分の位置の第２の座標系における座標
    （ｖＸ９，ｖＹ９）を算出し、（ｔＸ１，ｔＹ１）、
    （ｔＸ８，ｔＹ８）、及び、（ｔＸ９，ｔＹ９）によっ
    て特定される円の中心座標、並びに、（ｖＸ１，ｖＹ
    １）、（ｖＸ８，ｖＹ８）、及び、（ｖＸ９，ｖＹ９）
    によって特定される円の中心座標を算出し、これらの座
    標とｔＱ１、ｔＱ８、及び、ｔＱ９に基づいて前記テー
    ブルと前記テーブルの所定部分との位置関係を補正する
    ことを特徴とする請求項９記載の位置決め装置。
12. 【請求項１２】 第１の座標系が、直交座標系であるこ
    とを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の
    位置決め装置。
13. 【請求項１３】 前記撮像部の撮像方向が、前記テーブ
    ルの位置決め対象物を載せる面の対面から前記テーブル
    の位置決め対象物を載せる面に向かう方向であることを
    特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の位置
    決め装置。
14. 【請求項１４】 前記撮像部の撮像方向が、前記テーブ
    ルの位置決め対象物を載せる面に鉛直ではないことを特
    徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の位置決
    め装置。
15. 【請求項１５】 位置決め対象物を移動させる際の目標
    位置を記録し、位置決め対象物を初期移動させる第３の
    手段と、 位置決め対象物の位置の補正量を算出し、補正量が所定
    の値以下となるまで、位置決め対象物の位置を補正する
    第４の手段と、を更に具備する請求項９〜１４のいずれ
    か１項に記載の位置決め装置。
16. 【請求項１６】 前記テーブルの所定部分が、前記テー
    ブルに付されたマークであることを特徴とする請求項９
    〜１５のいずれか１項に記載の位置決め装置。
17. 【請求項１７】 移動可能なテーブルと、前記テーブル
    又は前記テーブル上に載せられる位置決め対象物を撮像
    する少なくとも１つの撮像部とを有する位置決め装置の
    キャリブレーションを行うためのプログラムであって、 前記テーブル又は前記撮像部を移動させ、前記テーブル
    と前記撮像部との位置関係を算出する手順（ａ）と、 前記テーブル又は前記撮像部を移動させ、前記テーブル
    と前記テーブルの所定部分との位置関係を算出する手順
    （ｂ）と、 前記テーブル又は前記撮像部を移動させ、補正量を求め
    て前記テーブルと前記テーブルの所定部分との位置関係
    を補正する手順（ｃ）と、 前記テーブル又は前記撮像部を移動させ、前記テーブル
    と前記撮像部の位置関係を再算出する手順（ｄ）と、 手順（ｃ）において求められた補正量が所定の値以下と
    なるまで、手順（ｃ）及び手順（ｄ）を繰り返す手順
    （ｅ）と、をＣＰＵに実行させるプログラム。
18. 【請求項１８】 手順（ａ）が、前記テーブルを所定の
    基準位置に移動させる手順（ａ１）と、前記テーブルの
    位置の第１の座標系における座標（ｔＸ１，ｔＹ１）及
    び角度ｔＱ１、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前
    記テーブルの所定部分の位置の第２の座標系における座
    標（ｖＸ１，ｖＹ１）を算出する手順（ａ２）と、前記
    テーブルを第１の座標系における第１の方向に第１の所
    定量移動させる手順（ａ３）と、前記テーブルの位置の
    第１の座標系における座標（ｔＸ２，ｔＹ２）及び角度
    ｔＱ２、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テー
    ブルの所定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖ
    Ｘ２，ｖＹ２）を算出する手順（ａ４）と、前記テーブ
    ルを第１の座標系における第２の方向に第２の所定量移
    動させる手順（ａ５）と、前記テーブルの位置の第１の
    座標系における座標（ｔＸ３，ｔＹ３）及び角度ｔＱ
    ３、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テーブル
    の所定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖＸ
    ３，ｖＹ３）を算出する手順（ａ６）と、（ｔＸ１，ｔ
    Ｙ１）〜（ｔＸ３，ｔＹ３）、ｔＱ１〜ｔＱ３、及び、
    （ｖＸ１，ｖＹ１）〜（ｖＸ３，ｖＹ３）に基づいて前
    記テーブルと前記撮像部との位置関係を算出する手順
    （ａ７）とを含み、 手順（ｂ）が、前記テーブルを所定の基準位置に移動さ
    せる手順（ｂ１）と、前記テーブルを第１の座標系にお
    ける第３の方向を軸として第１の所定角度回転させる手
    順（ｂ２）と、前記テーブルの位置の第１の座標系にお
    ける座標（ｔＸ４，ｔＹ４）及び角度ｔＱ４、並びに前
    記撮像部が撮像した画像中の前記テーブルの所定部分の
    位置の第２の座標系における座標（ｖＸ４，ｖＹ４）を
    算出する手順（ｂ３）と、前記テーブルを第１の座標系
    における第３の方向を軸として第２の所定角度回転させ
    る手順（ｂ４）と、前記テーブルの位置の第１の座標系
    における座標（ｔＸ５，ｔＹ５）及び角度ｔＱ５、並び
    に前記撮像部が撮像した画像中の前記テーブルの所定部
    分の位置の第２の座標系における座標（ｖＸ５，ｖＹ
    ５）を算出する手順（ｂ５）と、（ｔＸ１，ｔＹ１）、
    （ｔＸ４，ｔＹ４）、及び、（ｔＸ５，ｔＹ５）によっ
    て特定される円の中心座標、並びに、（ｖＸ１，ｖＹ
    １）、（ｖＸ４，ｖＹ４）、及び、（ｖＸ５，ｖＹ５）
    によって特定される円の中心座標を算出し、これらの座
    標とｔＱ１、ｔＱ４、及び、ｔＱ５に基づいて前記テー
    ブルと前記テーブルの所定部分との位置関係を算出する
    手順（ｂ６）とを含み、 手順（ｃ）が、前記テーブルを所定の基準位置に移動さ
    せる手順（ｃ１）と、前記テーブルを所定の基準位置か
    ら第３の方向を軸として第３の所定量回転させる手順
    （ｃ２）と、第３の所定量の回転による第１の座標系に
    おける第１の方向への前記テーブルの所定部分の移動量
    ｘ₁及び第２の方向への移動量ｙ₁を算出する手順（ｃ
    ３）と、前記テーブルを第１の座標系における第１の方
    向に−ｘ₁移動させる手順（ｃ４）と、前記テーブルを
    第１の座標系における第２の方向に−ｙ₁移動させる手
    順（ｃ５）と、前記テーブルの位置の第１の座標系にお
    ける座標（ｔＸ６，ｔＹ６）及び角度ｔＱ６、並びに前
    記撮像部が撮像した画像中の前記テーブルの所定部分の
    位置の第２の座標系における座標（ｖＸ６，ｖＹ６）を
    算出する手順（ｃ６）と、前記テーブルを第１の座標系
    における第３の方向を軸として第４の所定量回転させる
    手順（ｃ７）と、第４の所定量の回転による前記テーブ
    ルの所定部分の第１の方向への移動量ｘ₂及び第２の方
    向への移動量ｙ₂を算出する手順（ｃ８）と、前記テー
    ブルを第１の座標系における第１の方向に−ｘ₂移動さ
    せる手順（ｃ９）と、前記テーブルを第１の座標系にお
    ける第２の方向に−ｙ₂移動させる手順（ｃ１０）と、
    前記テーブルの位置の第１の座標系における座標（ｔＸ
    ７，ｔＹ７）及び角度ｔＱ７、並びに前記撮像部が撮像
    した画像中の前記テーブルの所定部分の位置の第２の座
    標系における座標（ｖＸ７，ｖＹ７）を算出する手順
    （ｃ１１）と、（ｔＸ１，ｔＹ１）、（ｔＸ６，ｔＹ
    ６）、及び、（ｔＸ７，ｔＹ７）によって特定される円
    の中心座標、並びに、（ｖＸ１，ｖＹ１）、（ｖＸ６，
    ｖＹ６）、及び、（ｖＸ７，ｖＹ７）によって特定され
    る円の中心座標を算出し、これらの座標とｔＱ１、ｔＱ
    ６、及び、ｔＱ７に基づいて前記テーブルと前記テーブ
    ルの所定部分との位置関係を補正する手順（ｃ１２）と
    を含む、請求項１７記載のプログラム。
19. 【請求項１９】 手順（ａ）が、前記テーブルを所定の
    基準位置に移動させる手順（ａ１）と、前記テーブルの
    位置の第１の座標系における座標（ｔＸ１，ｔＹ１）及
    び角度ｔＱ１、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前
    記テーブルの所定部分の位置の第２の座標系における座
    標（ｖＸ１，ｖＹ１）を算出する手順（ａ２）と、前記
    テーブルを第１の座標系における第１の方向に第１の所
    定量移動させる手順（ａ３）と、前記テーブルの位置の
    第１の座標系における座標（ｔＸ２，ｔＹ２）及び角度
    ｔＱ２、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テー
    ブルの所定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖ
    Ｘ２，ｖＹ２）を算出する手順（ａ４）と、前記テーブ
    ルを第１の座標系における第２の方向に第２の所定量移
    動させる手順（ａ５）と、前記テーブルの位置の第１の
    座標系における座標（ｔＸ３，ｔＹ３）及び角度ｔＱ
    ３、並びに前記撮像部が撮像した画像中の前記テーブル
    の所定部分の位置の第２の座標系における座標（ｖＸ
    ３，ｖＹ３）を算出する手順（ａ６）と、（ｔＸ１，ｔ
    Ｙ１）〜（ｔＸ３，ｔＹ３）、ｔＱ１〜ｔＱ３、及び、
    （ｖＸ１，ｖＹ１）〜（ｖＸ３，ｖＹ３）に基づいて前
    記テーブルと前記撮像部との位置関係を算出する手順
    （ａ７）とを含み、 手順（ｂ）が、前記テーブルを所定の基準位置に移動さ
    せる手順（ｂ１）と、前記テーブルを第１の座標系にお
    ける第３の方向を軸として第１の所定角度回転させる手
    順（ｂ２）と、前記テーブルの位置の第１の座標系にお
    ける座標（ｔＸ４，ｔＹ４）及び角度ｔＱ４、並びに前
    記撮像部が撮像した画像中の前記テーブルの所定部分の
    位置の第２の座標系における座標（ｖＸ４，ｖＹ４）を
    算出する手順（ｂ３）と、前記テーブルを第１の座標系
    における第３の方向を軸として第２の所定角度回転させ
    る手順（ｂ４）と、前記テーブルの位置の第１の座標系
    における座標（ｔＸ５，ｔＹ５）及び角度ｔＱ５、並び
    に前記撮像部が撮像した画像中の前記テーブルの所定部
    分の位置の第２の座標系における座標（ｖＸ５，ｖＹ
    ５）を算出する手順（ｂ５）と、（ｔＸ１，ｔＹ１）、
    （ｔＸ４，ｔＹ４）、及び、（ｔＸ５，ｔＹ５）によっ
    て特定される円の中心座標、並びに、（ｖＸ１，ｖＹ
    １）、（ｖＸ４，ｖＹ４）、及び、（ｖＸ５，ｖＹ５）
    によって特定される円の中心座標を算出し、これらの座
    標とｔＱ１、ｔＱ４、及び、ｔＱ５に基づいて前記テー
    ブルと前記テーブルの所定部分との位置関係を算出する
    手順（ｂ６）とを含み、 手順（ｃ）が、手順（ｂ）にて算出された前記テーブル
    と前記テーブルの所定部分との位置関係に基づいて、前
    記テーブルが所定の基準位置にある場合の前記テーブル
    の所定部分の位置の第１の座標系における座標（α，
    β）を算出する手順（ｃ１）と、前記テーブルを所定の
    基準位置に移動させる手順（ｃ２）と、前記テーブルを
    座標（α，β）を中心として第３の所定量回転させる手
    順（ｃ３）と、前記テーブルの位置の第１の座標系にお
    ける座標（ｔＸ８，ｔＹ８）及び角度ｔＱ８、並びに前
    記撮像部が撮像した画像中の前記テーブルの所定部分の
    位置の第２の座標系における座標（ｖＸ８，ｖＹ８）を
    算出する手順（ｃ４）と、前記テーブルを座標（α，
    β）を中心として第４の所定量回転させる手順（ｃ５）
    と、前記テーブルの位置の第１の座標系における座標
    （ｔＸ９，ｔＹ９）及び角度ｔＱ９、並びに前記撮像部
    が撮像した画像中の前記テーブルの所定部分の位置の第
    ２の座標系における座標（ｖＸ９，ｖＹ９）を算出する
    手順（ｃ６）と、（ｔＸ１，ｔＹ１）、（ｔＸ８，ｔＹ
    ８）、及び、（ｔＸ９，ｔＹ９）によって特定される円
    の中心座標、並びに、（ｖＸ１，ｖＹ１）、（ｖＸ８，
    ｖＹ８）、及び、（ｖＸ９，ｖＹ９）によって特定され
    る円の中心座標を算出し、これらの座標とｔＱ１、ｔＱ
    ８、及び、ｔＱ９に基づいて前記テーブルと前記テーブ
    ルの所定部分との位置関係を補正する手順（ｃ７）とを
    含む、請求項１７記載のプログラム。
20. 【請求項２０】 第１の座標系が、直交座標系であるこ
    とを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項に記載
    のプログラム。
21. 【請求項２１】 前記撮像部の撮像方向が、前記テーブ
    ルの位置決め対象物を載せる面の対面から前記テーブル
    の位置決め対象物を載せる面に向かう方向であることを
    特徴とする請求項１７〜２０のいずれか１項に記載のプ
    ログラム。
22. 【請求項２２】 前記撮像部の撮像方向が、前記テーブ
    ルの位置決め対象物を載せる面に鉛直ではないことを特
    徴とする請求項１７〜２１のいずれか１項に記載のプロ
    グラム。
23. 【請求項２３】 前記テーブルの所定部分が、前記テー
    ブルに付されたマークであることを特徴とする請求項１
    ７〜２２のいずれか１項に記載のプログラム。
24. 【請求項２４】 前記テーブル上に載せられた位置決め
    対象物の位置決めを行うためのプログラムであって、 位置決め対象物を移動させる際の目標位置を記録する手
    順（ｆ）と、 位置決め対象物を初期移動させる手順（ｇ）と、 位置決め対象物の位置を補正する手順（ｈ）と、 手順（ｈ）において求めた補正量が所定の値以下となる
    まで、手順（ｈ）を繰り返す手順（ｉ）と、を更にＣＰ
    Ｕに実行させる請求項１７〜２３のいずれか１項に記載
    のプログラム。