JP2003124700A

JP2003124700A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2003124700A
Application number: JP2001316975A
Authority: JP
Inventors: Hidekuni Niiyama; 秀邦新山; Buichi Kakinuma; 武一柿沼
Original assignee: Nidec Copal Corp; Sony Corp
Current assignee: Sony Corp; Nidec Precision Corp
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる波長の光源と発光板を利用して、撮像
できる撮像対象物の種類を多くして汎用性を高めるよう
にした撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置１は、電子部品Ａを、波長の異
なる第１及び第２の光源４，５によって照らすことを可
能にしている。そして、第１のフィルタ１３は、第１の
光源４からの光を反射させるので、発光板１０及び電子
部品Ａに対する同軸照明を可能にし、これによって、発
光板１０に確実に光を当てて光量の大きな光を発光板１
０から発生させる。また、発光板１０から発生した光は
第１のフィルタ１３を透過させるが、電子部品Ａで反射
した光は第１のフィルタ１３を吸収させずに反射させて
いる。これに対し、第２の光源５で、発光板１０及び電
子部品Ａが照らされた場合でも、発光板１０は、第２の
光源５からの光に反応しないので、電子部品Ａのみが照
らし出され、電子部品Ａを直接的に撮像させることがで
き、投影像では現れない像をもって電子部品Ａの種類を
認識させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子部品実
装装置において電子部品の位置検出や欠損確認などに利
用される撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術として、特
開平２−２２４９５１号公報がある。この公報に記載さ
れた撮像装置は、紫外線を可視光に変換して可視光を外
部に放出させる性質をもった発光板を吸着ノズルに固定
させ、この発光板から放出させた可視光をバックライト
として、電子部品の背面側から照らしている。更に、吸
着ノズルとカメラとの間には、紫外線を吸収し且つ可視
光を透過する特性をもったフィルタを配置させている。
そして、電子部品で反射した紫外光はフィルタに吸収さ
れて、発光板から放出された可視光のみがフィルタを通
過することになる。従って、電子部品は、発光板から放
出させた可視光で後方から照らされ、これによって、電
子部品は、投影像としてカメラで撮像されることにな
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の撮像装置には、次のような課題が存在してい
る。すなわち、発光板を利用して、各種の電子部品を撮
像する場合、バックライトによる照明のみで電子部品を
撮像する場合、電子部品の外形のみで、その種類を特定
しなければならず、汎用性に乏しいものであった。

【０００４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、異なる波長の光源と発光板を利用して、
撮像できる撮像対象物の種類を多くして汎用性を高める
ようにした撮像装置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】本発明に係る撮像装置
は、吸着ノズルによって所定の撮像領域まで搬送させた
撮像対象物を撮像素子で撮像するための撮像装置におい
て、撮像対象物に照射させると共に、異なる波長の光を
発生させる第１及び第２の光源と、吸着ノズルに固定さ
れると共に、第１の光源からの光を異なる波長の光に変
換して、撮像対象物の背面に向けて光を放出する発光板
と、撮像領域と撮像素子との間に配置させ、第１の光源
からの光を反射させ、第２の光源からの光を透過させ、
発光板から放出させる光を透過させる第１のフィルタと
を備えたことを特徴とする。

【０００６】この撮像装置は、撮像対象物を、波長の異
なる第１及び第２の光源によって照らすことを可能にし
たものである。更に、撮像素子の前方に配置した第１の
フィルタは、第１の光源からの光を反射させる構成を採
用しているので、発光板及び撮像対象物に対する同軸照
明を可能にし、これによって、発光板に確実に光を当て
て光量の大きな光を発光板から発生させることができ
る。また、発光板から発生した光は第１のフィルタを透
過させるが、撮像対象物で反射した光は第１のフィルタ
に吸収させずに反射させているので、ムラの少ない明瞭
な投影像を作り出すことができる。更に、第２の光源
で、発光板及び撮像対象物が照らされた場合でも、発光
板は、第２の光源からの光に反応しないので、撮像対象
物のみが照らし出され、この光が第１のフィルタを透過
するので、撮像対象物を直接的に撮像させることがで
き、投影像では現れない像をもって撮像対象物の種類を
認識させることが可能となる。このように、異なる波長
を発生させる発光板と、異なる波長の光源と、各光源に
対応したフィルタとを採用することで、撮像対象物の撮
像可能な種類が多くなり、その結果として、撮像装置の
汎用性が高められることになる。

【０００７】また、第１のフィルタと第１及び第２の光
源との間に第２のフィルタを配置させ、第１のフィルタ
は、第１の光源からの光を発光板に向けて反射させると
共に、第２の光源からの光の一部を撮像対象物に向けて
反射させ、第２のフィルタは、第１の光源からの光を第
１のフィルタに向けて反射させると共に、第２の光源か
らの光を第１のフィルタに向けて透過させると好適であ
る。このような構成を採用した場合、第１の光源と第２
の光源との同軸照明が可能となり、発光板及び撮像対象
物に確実に光を当てることができるので、ムラの少ない
明瞭な像が得られる。

【０００８】また、第１の光源の光は紫外光であり、第
２の光源の光は可視光であり、発光板は、第１及び第２
の光源からの光と異なる波長の可視光を放出すると好適
である。このような構成を採用した場合、撮像素子は、
特殊な波長の光を撮像する必要がなく、このことが、撮
像装置自体の製造コスト低減を可能にする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明に
係る撮像装置の好適な実施形態について詳細に説明す
る。

【００１０】図１に示す撮像装置１は、電子部品実装装
置に利用され、半導体チップやチップ抵抗器等の電子部
品（撮像対象物）Ａをプリント基板上に実装させる前行
程として利用される装置である。この撮像装置１は、暗
箱を構成するケーシング２を有し、このケーシング２の
上部には、図示しない防塵ガラスが嵌められた撮像領域
Ｓが形成されている。この撮像領域Ｓでは、吸着ノズル
３によって搬送させた電子部品Ａを撮像のために一旦停
止させる領域である。

【００１１】このケーシング２の内部には、主波長が３
６８ｎｍの紫外光を発生させる紫外線ランプ（第１の光
源）４と、主波長が６６０ｎｍの可視光を発生させるＬ
ＥＤ（第２の光源）５とを有している。更に、ケーシン
グ２には、小視野用の撮像カメラ（第１の撮像素子）８
と、大視野用の撮像カメラ（第２の撮像素子）９とが固
定されている。そして、撮像領域Ｓの真下において、撮
像領域Ｓと第１の撮像カメラ８との間には、ハーフミラ
ー１１が配置され、このハーフミラー１１によって光軸
Ｐ１を９０度屈曲させている。更に、ハーフミラー１１
の真下において、撮像領域と第２の撮像カメラ９との間
には、全反射ミラー１２が配置され、ハーフミラー１１
を通過する光軸Ｐ２を、全反射ミラー１２によって９０
度屈曲させている。よって、各撮像カメラ８，９の適切
な切り替えにより、電子部品Ａを真下から適切な大きさ
で撮像することが可能となる。

【００１２】ここで、各光源４，５は、電子部品Ａを真
下から照らすための同軸照明として利用される。これを
具体化するために、撮像領域Ｓの真下に第１のダイクロ
イックミラー（第１のフィルタ）１３を斜め４５度の角
度をもって配置させ、この第１のダイクロイックミラー
１３と対面するように、鏡面対称の関係をもって第２の
ダイクロイックミラー（第２のフィルタ）１４を配置さ
せる。そして、第２のダイクロイックミラー１４は、紫
外線ランプ４の紫外光を第１のダイクロイックミラー１
３に向けて反射させ、ＬＥＤ５の可視光を第１のダイク
ロイックミラー１３に向けて透過させるような蒸着膜を
形成させたミラーとして構成される。具体的に、第２の
ダイクロイックミラー１４の表面１４ａには、紫外光を
反射させるようにガラス板に蒸着膜が形成され（図４参
照）、その裏面１４ｂは全透過面として形成されてい
る。

【００１３】更に、同軸照明を構成させるにあたって、
撮像領域Ｓの真下に配置させた第１のダイクロイックミ
ラー１３は、紫外線ランプ４の紫外光を撮像領域Ｓに向
けて反射させ、ＬＥＤ５の可視光を撮像領域Ｓに向けて
半分反射させ、半分透過させる蒸着膜を形成させたミラ
ーとして構成される。具体的に、第１のダイクロイック
ミラー１３の表面１３ａには、紫外光を反射させるよう
にガラス板に蒸着膜が形成され（図３参照）、その裏面
１３ｂには、ＬＥＤ５の可視光（６６０ｎｍ）を半分反
射させ、半分透過させるようにガラス板に蒸着膜が形成
されている（図２参照）。従って、紫外線ランプ４を点
灯させることにより、撮像領域Ｓを紫外線で照らすこと
ができ、ＬＥＤ５を点灯させることにより、撮像領域Ｓ
を可視光で照らすことができる。

【００１４】更に、吸着ノズル３には、吸着口３ａの後
方（上方）において、電子部品Ａのバックライトとして
利用するための発光板１０が固定されている。水平に延
在するこの発光板１０は、紫外線を、主波長が５１２ｎ
ｍの可視光に変換するものであり、例えば、アルミプレ
ート上に、硫化亜鉛を含む蛍光体（日亜化学工業(株)製
ＮＰ−１０８−０３など）を透明塗料と混合して塗布し
たものである。よって、発光板１０は、吸着ノズル３に
吸着させた電子部品Ａの背面ａに向けて可視光（５１２
ｎｍ）を放出し、その結果として、電子部品Ａは、可視
光によって後方から照らされることになる。

【００１５】また、第１のダイクロイックミラー１３
は、紫外光の変換によって発生させた可視光（５１２ｎ
ｍ）を透過させるミラーでもある（図２，図３参照）。
よって、発光板１０で発生した可視光のみを各撮像カメ
ラ８，９内に適切に導き入れることができる。なお、前
述したように、紫外光は、第１のダイクロイックミラー
１３で反射させるので、各撮像カメラ８，９に取り込ま
れることはなく、ムラの少ない明瞭な投影像を作り出す
ことができる。

【００１６】よって、紫外線ランプ（第１の光源）４を
点灯させた場合、紫外光の同軸照明によって、発光板１
０に確実に光を当てて光量の大きな光を発光板１０から
発生させることができる。そして、発光板１０から発生
した光は電子部品Ａのバックライトとして機能する一方
で、電子部品Ａに当たった光は、第１のダイクロイック
ミラー１３を透過することがないので、ムラの少ない明
瞭な投影像を各撮像カメラ８，９で撮像することができ
る。

【００１７】これに対し、ＬＥＤ（第２の光源）５を点
灯させた場合、発光板１０は、ＬＥＤ５の波長の光に反
応しないので、電子部品Ａのみが照らし出され、この光
が第１のダイクロイックミラー１３を透過するので、電
子部品Ａを各撮像カメラ８，９で直接的に撮像させるこ
とができ、投影像では現れない像をもって電子部品Ａの
種類を認識させることが可能となる。また、この場合に
利用される撮像カメラ８，９は、可視光を受光する素子
であればよく、特殊な波長の光を撮像する必要がないの
で、廉価であり、その結果として、撮像装置１の製造コ
ストが低減する。

【００１８】ここで、ケーシング２内には、第２の光源
５と同一種類のＬＥＤからなる第３の光源２０が配置さ
れ、この第３の光源２０は、光軸Ｐ１と同心的に且つ環
状に配列させた上段の光源２１、中段の光源２２及び下
段の光源２３からなる。上段の光源２１は、仰角約１５
度をもって電子部品Ａを浅い角度から照らし、中段の光
源２２は、仰角約４５度をもって電子部品Ａを照らす。
そして、第１のダイクロイックミラー１３とハーフミラ
ー１１との間に配置した下段の光源２３は、仰角約７５
度をもって電子部品Ａを深い角度から照らしている。こ
のように、様々な角度から電子部品Ａを照らすことで、
電子部品Ａの様々なリード形状に応じた撮像を可能にし
ている。なお、符号２５，２６は、均一な照明を可能に
するための光拡散板である。

【００１９】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではなく、例えば、第１の光源４と第２の光源５と
第３の光源３０とを選択的に又は同時に点灯又は点滅さ
せてもよい。また、紫外線ランプ４に変えて青色ＬＥＤ
を利用してもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明による撮像装置は、以上のように
構成されているため、次のような効果を得る。すなわ
ち、吸着ノズルによって所定の撮像領域まで搬送させた
撮像対象物を撮像素子で撮像するための撮像装置におい
て、撮像対象物に照射させると共に、異なる波長の光を
発生させる第１及び第２の光源と、吸着ノズルに固定さ
れると共に、第１の光源からの光を異なる波長の光に変
換して、撮像対象物の背面に向けて光を放出する発光板
と、撮像領域と撮像素子との間に配置させ、第１の光源
からの光を反射させ、第２の光源からの光を透過させ、
発光板から放出させる光を透過させる第１のフィルタと
を備えたことにより、異なる波長の光源と発光板を利用
して、撮像できる撮像対象物の種類を多くして撮像装置
の汎用性を高めている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る撮像装置の一実施形態を示す断面
図である。

【図２】図１に示した第１のダイクロイックミラーの一
面側の光透過特性を示す図である。

【図３】図１に示した第１のダイクロイックミラーの他
面側の光透過特性を示す図である。

【図４】図１に示した第２のダイクロイックミラーの光
反射特性を示す図である。

【符号の説明】

１…撮像装置、３…吸着ノズル、４…紫外線ランプ（第
１の光源）、５…ＬＥＤ（第２の光源）、８，９…撮像
カメラ（撮像素子）、１０…発光板、１３…第１のダイ
クロイックミラー（第１のフィルタ）、１４…第２のダ
イクロイックミラー（第２のフィルタ）、Ｓ…撮像領
域、Ａ…電子部品（撮像対象物）、ａ…電子部品（撮像
対象物）の背面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柿沼武一東京都品川区北品川６丁目７番35号Ｆターム(参考） 2G051 AA61 AA65 AB20 BA05 BA08 BA20 BB07 CA03 CA04 CA07 CC07 CC12 DA01 DA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸着ノズルによって所定の撮像領域まで
搬送させた撮像対象物を撮像素子で撮像するための撮像
装置において、前記撮像対象物に照射させると共に、異なる波長の光を
発生させる第１及び第２の光源と、前記吸着ノズルに固定されると共に、前記第１の光源か
らの光を異なる波長の光に変換して、前記撮像対象物の
背面に向けて光を放出する発光板と、前記撮像領域と前記撮像素子との間に配置させ、前記第
１の光源からの光を反射させ、前記第２の光源からの光
を透過させ、前記発光板から放出させる光を透過させる
第１のフィルタとを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】前記第１のフィルタと前記第１及び第２
の光源との間に第２のフィルタを配置させ、前記第１の
フィルタは、前記第１の光源からの光を前記発光板に向
けて反射させると共に、前記第２の光源からの光の一部
を前記撮像対象物に向けて反射させ、前記第２のフィル
タは、前記第１の光源からの光を前記第１のフィルタに
向けて反射させると共に、前記第２の光源からの光を前
記第１のフィルタに向けて透過させることを特徴とする
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】前記第１の光源の光は紫外光であり、前
記第２の光源の光は可視光であり、前記発光板は、第１
及び第２の光源からの光と異なる波長の可視光を放出す
ることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。