JP2003229700A - 吸着管部の吸着端面とそれに保持された電子回路部品との撮像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フロントライト照明を用いた電子回路部品の
撮像と吸着端面の撮像とを両立させる。 【解決手段】 黒い吸着端面２６０と青いシール２８０
を付けた背景形成部２０６とを含み、電子回路部品１６
を保持していない吸着ノズル１８４を、照明装置により
青色の光で対向する向きから照明する。吸着端面２６０
の像が暗く、背景が明るくなるため、吸着端面２６０の
シルエット像が取得できる。また、電子回路部品１６を
保持した上記吸着ノズル１８４を赤色の光で照明すれ
ば、電子回路部品１６の撮像対象部が白色系や金属光沢
の場合は、撮像対象部の像が明るく、背景等は暗くなる
ため、撮像対象部の正面像を取得できる。このようにし
て、フロントライト照明による電子回路部品１６の良好
な撮像と、電子回路部品１６を保持していない吸着端面
２６０の良好な撮像とが共に可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路の構成部
品である電子回路部品のハンドリング装置の撮像システ
ムに関するものであり、特に、電子回路部品および吸着
管部先端の吸着端面の撮像に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記ハンドリング装置および撮像方法
は、例えば、電子回路部品をプリント基板に装着する電
子回路部品装着機において使用されている。電子回路部
品装着機には、負圧により電子回路部品を吸着して保持
する吸着管部を備えたものが多いが、この吸着管部によ
る電子回路部品の吸着位置は多少ずれるのが普通であ
る。そこで、従来から、吸着管部に保持された電子回路
部品を撮像装置により撮像し、吸着管部に対する電子回
路部品の位置ずれを検出して、その位置ずれを修正しつ
つプリント配線板に装着することが行われている。電子
回路部品の撮像方法の１つに、吸着管部先端の吸着端面
と対向する側から照明し、吸着端面に保持された電子回
路部品の少なくとも一部である撮像対象部を撮像するフ
ロントライト照明を用いた撮像法がある。このフロント
ライト照明を用いた撮像法によれば、電子回路部品の側
面より側方へ突出した端子等のみならず、電子回路部品
の側面より内側のもの、例えば、底面に設けられた端
子，文字，バーコード等が撮像可能であり、電子回路部
品の端子の位置を正確に把握して装着精度を高めたり、
文字やバーコード等から電子回路部品の種類を特定する
ことができる。

【０００３】電子回路部品の吸着位置がずれた場合など
に吸着端面の一部が電子回路部品からはみ出した状態に
なることがあるが、このはみ出した部分が電子回路部品
の前記撮像対象部の撮像の邪魔にならないようにするた
めに、吸着端面が照明光に対して反射率の低いものとさ
れ、はみ出した吸着端面の像が背景とともに暗く撮像さ
れることが望ましい。一方、電子回路部品、特に小形の
電子回路部品を確実に吸着するためには、吸着端面の位
置を正確に把握することが重要であり、上記のように吸
着端面が背景とともに暗く撮像されるのでは、吸着端面
の像と背景とを明瞭に区別することは困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果】本発明は、以上の事情を背景とし、装置コストの上
昇をできる限り回避しつつ、フロントライト照明で電子
回路部品の前記撮像対象部を撮像することと、吸着管部
先端の吸着端面を撮像することとの両方を可能にするこ
とを課題としてなされたものであり、本発明によって、
下記各態様の吸着端面・電子回路部品撮像方法および電
子回路部品ハンドリング装置が得られる。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】なお、以下の各項において、(1)項が請求
項１に相当し、(2)項が請求項２に相当し、(5)項が請求
項３に、(9)項が請求項４に、(13)項が請求項５にそれ
ぞれ相当する。

【０００６】（１）(a)背景形成部と、(b)その背景形成
部から離れる向きに延び、先端の吸着端面において電子
回路部品を吸着する吸着管部と、(c)前記吸着端面に正
対する状態で撮像可能な撮像装置とを含む装置における
撮像方法であって、前記吸着端面に電子回路部品が吸着
され、その電子回路部品から吸着端面の一部がはみ出し
ている状態で、その電子回路部品の少なくとも一部であ
る撮像対象部の像が吸着端面の像および背景と区別可能
である画像を取得する電子回路部品撮像工程と前記吸着
端面に電子回路部品が吸着されていない状態で、吸着端
面の像が前記背景と区別可能である画像を取得する吸着
端面撮像工程とを含むことを特徴とする吸着端面・電子
回路部品撮像方法。吸着端面に電子回路部品が吸着され
ている状態で、その電子回路部品の端子等の撮像対象部
の像が吸着端面の像および背景と区別可能である画像を
取得すれば、電子回路部品から吸着端面の一部がはみ出
している場合であっても、電子回路部品の形状、寸法、
位置等の少なくとも一つ（以下位置等と略称する）の情
報を確実に取得することができる。そして、吸着端面に
電子回路部品が吸着されていない状態で、吸着端面の像
が背景と区別可能である画像を取得すれば、吸着端面の
位置等を確実に取得することができる。 ○（２）前記吸着端面および前記背景形成部として互い
に反射特性の異なるものを使用し、かつ、前記電子回路
部品撮像工程と前記吸着端面撮像工程とにおいて、(a)
互いに異なる光学的特性の光を照射することと、(b)照
明光を照射し、かつ、前記背景形成部の状態を変更する
ことと、(c)特定の光学的特性を持つ光を前記撮像装置
の光電変換部に入射させることとの少なくとも１つを実
施する(1)項に記載の吸着端面・電子回路部品撮像方
法。電子回路部品の撮像対象部の像と、吸着端面の像お
よび背景（以下、背景等と称する）とを明瞭に区別する
ためには、電子回路部品撮像工程において撮像対象部か
らの反射光と、吸着端面および背景形成部からの反射光
とに十分な、すなわち、撮像対象部と、吸着端面および
背景形成部との誤認識が生じないだけの光学的特性の違
いがなければならない。また、吸着端面の像と背景とを
明瞭に区別するためには、前記吸着端面撮像工程におい
て吸着端面からの反射光と背景形成部からの反射光とに
十分な光学的特性の違いがなければならない。そのため
には、吸着端面および背景形成部の反射特性を電子回路
部品の撮像対象部のそれと異なるものにすることと、吸
着端面の反射特性と背景形成部の反射特性とを異なるも
のにすることとが有効である。しかし、それだけでは吸
着端面の像と紛れることのない電子回路部品の撮像対象
部の像の取得と、背景と紛れることのない吸着端面の像
の取得とを両立させることは難しく、それら反射特性の
違いに加えて、吸着端面撮像工程と電子回路部品撮像工
程とにおいて光学的特性の異なる照明光を使用するこ
と、背景形成部の状態を変化させること、あるいは撮像
装置にフィルタを設けたり分光感度の異なる光電変換部
を用いたりして特定の光学的特性の光に基づいて撮像す
ることなどを採用することが望ましい。光学的特性には
光の強度，波長や、偏光の偏光面の角度などが挙げられ
る。背景形成部の状態の変化の一例は、照明光が偏光で
ある場合などに背景形成部に設けられた偏光膜の偏光の
向きを変化させることが挙げられる。撮像装置に設ける
フィルタについては、(15)項に関連して後述する。照明
光の特性や、吸着端面および背景形成部の反射特性や、
光電変換部に入射させる光の特性は、撮像対象部の反射
特性も考慮した上で、総合的な判断に基づいて選定する
ことが望ましい。なお、ここでいう光は、可視光のみな
らず、赤外線，紫外線等をも含む広義の光とする。 （３）前記電子回路部品撮像工程が、前記背景が明と暗
との他方である場合に前記吸着端面の像の明，暗が背景
の明，暗と同じで前記電子回路部品の前記撮像対象部の
像の明，暗が逆である画像を取得する工程であり、前記
吸着端面撮像工程が、前記背景が明と暗との一方である
場合に前記吸着端面の像の明，暗が背景の明，暗とは逆
である画像を取得する工程である(1)項または(2)項に記
載の吸着端面・電子回路部品撮像方法。電子回路部品撮
像工程で撮像された画像において、電子回路部品の撮像
対象部の像を確実に取得するためには、撮像対象部の明
るさと、吸着端面の像および背景の明るさとの間に明確
に区別が可能な違いが必要である。望ましくは、取得し
た撮像対象部の像が明るい時は吸着端面の像および背景
（以下吸着端面の像および背景を背景等と称する）が暗
く、撮像対象部の像が暗い時は背景等が明るくなるのが
よく、その場合に特に確実に撮像対象部の形状，寸法，
位置等（以下単に位置等と称する）が取得できる。同様
に、吸着端面撮像工程で撮像された画像において、吸着
端面の像が明るい時は背景が暗く、吸着端面の像が暗い
時は背景が明るくなることが望ましく、そのようにすれ
ば、吸着端面の形状，寸法，位置等が（以下単に位置等
と称する）取得できる。 （４）前記電子回路部品撮像工程と前記吸着端面撮像工
程とにおいて、互いに波長域が実質的に異なる光を照射
する (1)項ないし(3)項のいずれかに記載の吸着端面・
電子回路部品撮像方法。例えば、吸着端面および背景形
成部として互いに異なる特定の波長域の光の反射率が高
いものを使用し、吸着端面撮像工程と電子回路部品撮像
工程とにおいて、互いに波長域が実質的に異なる光を照
射することにより、吸着端面からの反射光を強めたり、
背景形成部からの反射光を強めたりすることができる。
光の波長域が実質的に異なるとは、互いの波長域が全く
重なっていない場合は勿論、重なる部分があるとして
も、結果的に撮像された像の明確な区別が可能である場
合も包含されるものとする。撮像時に照射する照明光は
明るい像を得ようとする目的物の反射率が高い波長域の
光を多く含み、それ以外の物の反射率の高い波長域の光
を可及的に含まないことが望ましい。ただ、２つの照明
光の分光強度分布の重なりが多いとしても、撮像対象
部，吸着端面，背景形成部の反射特性との関連により目
的とする明確な像が得られるかどうかが変わってくる。
例えば、撮像対象部，吸着端面，背景形成部の反射特性
に十分な違いがあれば、２つの照明光の重なる波長域
が、重ならない波長域よりも広いとしても、目的とする
明確な区別が可能な像を取得することができる場合があ
る。また、撮像対象部，吸着端面，背景形成部による反
射率が低い波長域の光や画像形成光として撮像されない
波長域の光については、撮像された画像に悪影響を及ぼ
さない限り問題とならない。すなわち、画像形成光とし
て撮像される波長域の光が、撮像対象部，吸着端面，背
景形成部によって反射され、撮像された画像において目
的物の像が区別可能であればよい。照明光に対する撮像
対象部，吸着端面，背景形成部による反射特性について
は、(7)項に関連して説明する。なお、照明光は２種類
とは限らず、３種類以上の照明光を照射可能にしてお
き、撮像対象部の反射特性に合わせて照明光を選択する
ことができる。 （５）前記電子回路部品撮像工程が、前記吸着端面の一
部が電子回路部品からはみ出している状態で、そのはみ
出し部の像が電子回路部品の前記撮像対象部の像よりは
前記背景に近い光学的特性を有する状態で撮像する工程
であり、前記吸着端面撮像工程が、前記吸着端面の像と
前記背景との間に、前記電子回路部品撮像工程における
前記吸着端面の像と背景との間の光学的特性との差より
大きな差が存在する状態で撮像する工程である(1)，
(2)，(4)項のいずれかに記載の吸着端面・電子回路部品
撮像方法。電子回路部品撮像工程において取得された画
像内で、吸着端面の電子回路部品からのはみ出し部の像
が、電子回路部品の撮像対象部の像よりは背景に近い光
学的特性を有すれば、電子回路部品の撮像対象部を、容
易に吸着端面の像および背景と区別することができる。
一方、吸着端面撮像工程において取得された画像で、吸
着端面の像と背景との間に、電子回路部品撮像工程にお
ける吸着端面の像と背景との間の光学的特性との差より
大きな差が存在すれば、吸着端面の像と背景との区別が
容易となる。 （６）前記装置が、前記吸着端面に対向する側から前記
電子回路部品および前記吸着端面を照明する照明装置を
含み、前記電子回路部品撮像工程と前記吸着端面撮像工
程とが、その照明装置の照明光と前記背景形成部からの
放射光との少なくとも一方を変更して行われる (1)項な
いし(5)項のいずれかに記載の吸着端面・電子回路部品
撮像方法。照明装置の照明光の変更は、例えば、光の波
長域の変更や、偏光光の偏光面の向きの変更を含み、背
景形成部からの放射光の変更には、例えば、反射光量の
変更，発光の有無の変更，偏光の偏光面の向きの変更等
を包含する。 （７）前記電子回路部品撮像工程において照射する光と
して、電子回路部品の少なくとも一部である撮像対象部
による反射光の強度が設定値以上得られる第１照明光を
準備し、前記吸着端面撮像工程において照射する光とし
て、前記第１照明光と波長域が実質的に異なる第２照明
光を準備する照明光準備工程と、前記吸着端面および前
記背景形成部として、前記第１照明光に対する反射率が
両者共に第１設定反射率より低く、前記第２照明光に対
する反射率がそれら吸着端面と背景形成部の一方が第２
設定反射率より高く、他方が第３設定反射率より低いも
のを準備する背景等準備工程とを含み、かつ、前記撮像
装置としてモノクロ画像を取得するものを使用する(1)
項ないし(6)項のいずれかに記載の吸着端面・電子回路
部品撮像方法。撮像対象部による反射率の高い第１照明
光を用い、その第１照明光に対する反射率が設定値以下
の材質や色（材質等と称する）の吸着端面および背景形
成部を使用すれば、電子回路部品撮像工程で得られた画
像における撮像対象部の像が相対的に明るくなり、吸着
端面の像および背景が相対的に暗くなることにより撮像
対象部の像が区別可能となる。また、第１照明光に実質
的に含まれず第２照明光に含まれる光に対する反射率が
設定値以上の材質等のものを吸着端面と背景形成部との
一方に使用し、他方には設定値以下の材質等のものを使
用すれば、吸着端面撮像工程で得られた画像における吸
着端面の像および背景の一方が相対的に明るくなり他方
が相対的に暗くなることにより吸着端面の像が区別可能
となる。この場合、部材全てをその反射特性を持つ材質
等としてもよいし、反射特性を左右する部材の表面部分
がその反射特性を持つ材質等としてもよい。なお、電子
回路部品撮像工程で画像形成光として撮像される光の波
長域において、第１設定反射率が５０％以下であること
が望ましく、３５％以下，２０％以下と小さい方がさら
に望ましい。また、第１照明光に対する撮像対象部の反
射率と吸着端面および背景形成部の反射率との差が２０
％以上であることが望ましく、その差が３０％以上，４
０％以上と大きい方がさらに望ましい。一方、吸着端面
撮像工程で画像形成光として撮像される光の波長域にお
いて、第２設定反射率と第３設定反射率との差が２０％
以上であることが望ましく、その差が３０％以上，４０
％以上と大きい方がさらに望ましい。上記の方法によれ
ば、モノクロの撮像装置でも、電子回路部品の撮像対象
部の正面像と、吸着端面の正面像またはシルエット像と
が良好に取得可能である。照明光に実質的に含まれない
波長域の光としては、その照明光に全く含まれていない
波長域の光のみならず、照明光に含まれていたとしても
強度がピーク強度の５０％以下と弱く、電子回路部品撮
像工程における影響が少ない波長域の光も該当する。ま
た、その該当する光が、ピーク強度の３５％以下，２０
％以下と少ない方がさらに望ましい。本態様は、明るい
像が得やすい撮像対象部を撮像する場合に適している
が、暗い像が得やすい撮像対象部を撮像する場合には、
電子回路部品撮像工程で、撮像対象部の像が暗くなり、
吸着端面の像および背景が明るくなる光と吸着端面およ
び背景形成部を使用すればよい。 （８）前記照明光準備工程において、第１照明光として
赤色の光を、第２照明光として青色の光を準備し、前記
背景準備工程において、黒色の吸着端面および青色の背
景形成部を準備する(7)項に記載の吸着端面・電子回路
部品撮像方法。黒色の撮像対象物は光の反射率が低く、
通常の状態で撮像すると暗い像になる。一方、青色の撮
像対象物は青色光に対する反射率が高く、それ以外の色
の光に対する反射率は低い。そのため、青色光を照射し
た場合は明るい像が得られ、青色と波長域の異なる赤色
光を照射すれば暗い像が得られる。この事実に基づけ
ば、電子回路部品撮像工程で赤色光を照射すると、電子
回路部品の撮像対象部が白色系や金属光沢面などの赤色
光に対する反射率が高いものである場合は反射光が十分
な強さになるため明るい像が得られ、黒色の吸着端面お
よび青色の背景形成部は暗い像が得られて、撮像対象部
の像が背景等と明確に区別可能となる。また、吸着端面
撮像工程で青色光を照射すると、黒色の吸着端面は光の
反射率が低いため吸着端面の暗い像が得られ、一方青色
の背景形成部は青色光の反射率が高いために背景は明る
くなり、吸着端面のシルエット像が得られる。本態様で
は吸着端面が黒色、背景形成部が青色とされているが、
これを逆にして吸着端面を青色、背景形成部を黒色とし
ても良い。その際には、吸着端面撮像時に、吸着端面の
明るい像と、暗い背景が得られる。照射光と吸着端面お
よび背景形成部の色との組合わせは上記の組合わせに限
らず、波長域が実質的に異なり、撮像装置にて撮像可能
な光や色であれば何でも良い。例えば、照明光が赤と緑
で吸着端面と背景形成部の一方が緑で他方が黒などの組
合わせが可能である。 （９）背景形成部と、その背景形成部から離れる向きに
延び、先端の吸着端面において電子回路部品を吸着する
吸着管部と、前記吸着端面に対向する側から照明可能な
照明装置と、前記吸着端面に正対する状態の撮像を行う
撮像装置と、その撮像装置に、前記吸着端面に電子回路
部品が吸着されない状態で、その吸着端面の像が前記背
景と区別可能である画像を取得させる一方、前記吸着端
面に電子回路部品が吸着され、その電子回路部品から吸
着端面がはみ出している状態で、その電子回路部品の少
なくとも一部である撮像対象部の像が吸着端面の像およ
び背景と区別可能である画像を取得させるべく、(a)前
記照明装置を発光させ、かつ、その発光状態を変更する
ことと、(b)前記照明装置を発光させ、かつ、前記背景
形成部の状態を変更することと、(c)前記撮像装置の光
電変換部に入射する光の特性を変更することとの少なく
とも一つを行う制御装置とを含むことを特徴とする電子
回路部品ハンドリング装置。本項ないし(14)項に係る電
子回路部品ハンドリング装置は、前記(1)項ないし(8)項
のいずれかに係る吸着端面・電子回路部品撮像方法の実
施に好適なものである。吸着端面および背景形成部に
は、それぞれ適宜の反射特性を持つものを使用すること
が望ましい。照明光の発光状態を変更するための照明装
置の例としては、複数の異なる光源を備えた照明装置，
光学的特性が異なる光を照射可能な複数の照明装置，カ
ラーフィルタや偏光フィルタが設けられた照明装置など
がある。フィルタの設置方法については後の項に関連し
て説明する。撮像装置は、例えば、ＣＣＤカメラ等の撮
像デバイスを吸着端面に正対する位置に設けても良い
し、１つ以上の反射面や多数の光ファイバを備えて光の
向きを変える導光装置をも備えたものとし、導光装置を
吸着端面に対向させておき、撮像デバイスは別の適宜の
位置に設けることも可能である。前記背景形成部の状態
を変更することと、撮像装置の光電変換部に入射する光
の特性を変更することとについては後に説明する。 （１０）前記制御装置が、前記照明装置に、前記吸着端
面に電子回路部品が吸着されている状態での電子回路部
品撮像時の照明光として、前記吸着端面の一部が電子回
路部品からはみ出していれば、そのはみ出し部の像が電
子回路部品の前記撮像対象部の像よりは前記背景に近い
光学的特性を有する状態で撮像される光を放射させ、前
記吸着端面に電子回路部品が吸着されていない状態での
吸着端面撮像時の照明光として、前記吸着端面の像と前
記背景との間に、前記電子回路部品撮像時における前記
吸着端面の像と背景との間の光学的特性との差より大き
な差が存在する状態で撮像される光を放射させるもので
ある(9)項に記載の電子回路部品ハンドリング装置。 （１１）前記照明装置が実質的に波長域の異なる複数種
類の光を放射可能なものである(9)項または(10)項に記
載の電子回路部品ハンドリング装置。実質的に波長域の
異なる複数の照明光を照射する照明装置は、実質的に異
なる特定の波長域の光を放射する光源を複数備えたもの
や、実質的に異なる特定の波長域の光を照射する照明装
置を複数設けたものでも良い。また、それぞれ特定の波
長域の光を透過または吸収もしくは遮断する少なくとも
１種類のフィルタを備え、光源より放射された特定の波
長域の光が主に透過または吸収もしくは遮断される作用
位置と、放射光がそのまま照明光となる非作用位置とを
移動可能にすれば、複数種類の特定の波長域の光を照射
可能となる。また、複数種類のフィルタを設けて、その
中の任意の数のフィルタを作用位置に移動させ、その他
を非作用位置にとどめておくことも可能である。光源は
必要な波長域の光を単独で発光可能なものでも良いし、
異なる波長域の光が照射可能な複数の光源を自在に組み
合わせて発光させることが可能なものでも良い。 （１２）前記撮像装置がモノクロ画像を取得するもので
ある(9)項ないし(11)項に記載の電子回路部品ハンドリ
ング装置。 （１３）前記撮像装置がモノクロ画像を取得するもので
あり、前記制御装置が、前記照明装置に、前記吸着端面
に電子回路部品が吸着されている状態での撮像時の照明
光として、電子回路部品の少なくとも一部である撮像対
象部による反射光の強度が一定以上得られる第１照明光
を放射させ、前記吸着端面に電子回路部品が吸着されて
いない状態での撮像時の照明光として、前記第１照明光
とは実質的に波長域の異なる第２照明光を放射させるも
のであり、かつ、前記吸着端面および前記背景形成部
が、前記第１照明光に対する反射率が両者共に第１設定
反射率より低く、前記第２照明光に対する反射率がそれ
ら吸着端面と背景形成部の一方が第２設定反射率より高
く他方が第３設定反射率より低いものである(9)項また
は(10)項に記載の電子回路部品ハンドリング装置。 （１４）前記照明装置が赤色の光と青色の光とを選択的
に放射可能なものであり、前記吸着端面が黒色、前記背
景形成部が青色とされた(13)項に記載の電子回路部品ハ
ンドリング装置。 （１５）前記撮像装置にフィルタが設けられた(9)項な
いし(13)項のいずれかに記載の電子回路部品ハンドリン
グ装置。本項に係る電子回路部品ハンドリング装置は、
前記(1)項，(2)項，(3)項または(5)項のいずれかに係る
吸着端面・電子回路部品撮像方法の実施に好適なもので
ある。撮像装置に設けるフィルタの例としては、赤外線
透過フィルタ，カラーフィルタ，偏光フィルタなどがあ
り、それらのフィルタにより、特定の光学的特性を持つ
光が主に透過または特定の光学的特性を持つ光が主に吸
収もしくは遮断される。フィルタは、特定の光学的特性
を持つ光が主に透過または吸収もしくは遮断される作用
位置と、入射光がそのまま撮像装置の光電変換部に入射
する非作用位置とを移動可能に設けることができる。ま
た、複数種類のフィルタを設けて、その中から任意の数
のフィルタを作用位置に位置させ、その他を非作用位置
に位置させておくことも可能である。偏光フィルタにつ
いては次項に関連して説明する。 （１６）前記フィルタが偏光フィルタであり、前記背景
形成部が反射板に偏光フィルタを設けたものである(15)
項に記載の電子回路部品ハンドリング装置。本項に係る
電子回路部品ハンドリング装置は、前記(1)項，(2)項，
(3)項，(5)項または(6)項のいずれかに係る吸着端面・
電子回路部品撮像方法の実施に好適なものである。撮像
装置の偏光フィルタと、背景形成部に設けられた偏光フ
ィルタとが光の進行方向と偏光フィルタ面とがほぼ垂直
になるように設けられ、それらの２つの偏光フィルタの
うち少なくとも一方が光の進行方向に平行な軸線まわり
の任意の回転位置に回転可能とすれば、撮像装置に設け
られた偏光フィルタと背景形成部に設けられた偏光フィ
ルタとの偏光面のなす角度が任意に変更可能となる。そ
して、偏光フィルタの偏光面と背景形成部に設けられた
フィルタの偏光面とのなす角度を変更することで、背景
形成部からの偏光させられた反射光を透過させるか否か
が選択可能となる。また、撮像装置に２つの偏光フィル
タを設け、それぞれが作用位置に移動させられた時、背
景形成部に設けられた偏光フィルタの偏光面とのなす角
度が、一方の偏光フィルタはほぼ０度になり、他方の偏
光フィルタはほぼ９０度になるようにしても良い。背景
形成部の反射板は金属などのように反射時に偏光を保存
するものが望ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】＜実施形態−２色型撮像方法・装
置＞以下、本発明の実施形態である２色型撮像方法・装
置を図面に基づいて詳細に説明する。図１は電子回路部
品装着機を示し、符号１０はベースを示す。ベース１０
上には、回路基板の一種であるプリント配線板１２をＸ
軸方向（図１においては左右方向）に搬送する配線板コ
ンベヤ１４、プリント配線板１２に電気部品の一種であ
る電子回路部品１６（図２参照）を装着する部品装着装
置１８および部品装着装置１８に電子回路部品１６を供
給する部品供給装置２０，２２等が設けられている。こ
れらのうち、部品装着装置１８が、本発明の一実施形態
としての電子回路部品ハンドリング装置の一例となって
いる。

【０００８】プリント配線板１２は、基板保持装置とし
ての配線板保持装置２４により、その電子回路部品１６
が装着される被装着面２８（図３参照）が水平な姿勢で
保持される。Ｘ軸方向は、被装着面２８に平行であって
水平なＸＹ座標面の一座標軸に平行な方向である。部品
供給装置２０，２２は、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に
互いに隔たって、配線板コンベヤ１４の両側に設けられ
ている。部品供給装置２０，２２は、多数のフィーダ７
０がＸ軸方向に並べられてテーブル上に設置されたもの
である。各フィーダ７０にはテーピング電子回路部品が
セットされる。テーピング電子回路部品は、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子回
路部品１６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等における
電子回路部品１６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。フィーダ７０により供
給される電子回路部品１６には、リードを有する電子回
路部品もあれば、リードを有さない電子回路部品もあ
る。いずれにしても、電子回路部品１６は適切なクリア
ランスが確保されるサイズの部品収容凹部に収容されて
いるため、部品装着装置１８は電子回路部品１６をそれ
のほぼ中央を保持し、ほぼ正しい回転姿勢で取り出すこ
とができる。

【０００９】部品装着装置１８は、保持装置１００（図
２参照）が、互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向の
成分を有する方向に、移動距離が可及的に最短となるよ
うに移動して電子回路部品１６を搬送し、プリント配線
板１２の表面ないし上面である被装着面２８に装着する
ものとされている。そのため、図１に示すように、ベー
ス１０の配線板コンベヤ１４のＹ軸方向における両側に
はそれぞれ送りねじとしてのボールねじ１０４がＸ軸方
向に平行に設けられるとともに、Ｘ軸スライド１０６に
設けられたナット１０８（図２に１個のみ図示されてい
る）の各々と多数のボールを介して螺合されており、こ
れらボールねじ１０４がそれぞれ、Ｘ軸スライド駆動用
モータ１１０によって互いに同期して回転させられるこ
とにより、Ｘ軸スライド１０６がＸ軸に平行な方向の任
意の位置へ移動させられる。Ｘ軸スライド１０６は、図
１に示すように、部品供給装置２０から配線板コンベヤ
１４を越えて部品供給装置２２にわたる長さを有する。
なお、ベース１０上には、２つのボールねじ１０４の下
側にそれぞれ案内部材たるガイドレール１１２（図２参
照）が設けられており、Ｘ軸スライド１０６に固定の被
案部材たるガイドブロック１１４と多数のボールを介し
て嵌合されている。以上、ナット１０８，ボールねじ１
０４およびＸ軸スライド駆動用モータ１１０等がＸ軸ス
ライド移動装置１１６を構成している。

【００１０】Ｘ軸スライド１０６上には、図２に示すよ
うに、ボールねじ１２０がＹ軸方向に平行に設けられる
とともに、Ｙ軸スライド１２２に固定のナット１２４と
多数のボールを介して螺合されている。このボールねじ
１２０がＹ軸スライド駆動用モータ１２６（図１参照）
によりギヤ（１２８，１３０）を介して回転させられる
ことにより、Ｙ軸スライド１２２は案内部材たる一対の
ガイドレール１３２に案内されてＹ軸方向の任意の位置
に移動させられる。以上、ナット１２４，ボールねじ１
２０およびＹ軸スライド駆動用モータ１２６（図１参
照）がＹ軸スライド移動装置１３４を構成し、前記Ｘ軸
スライド１０６，Ｘ軸スライド移動装置１１６およびＹ
軸スライド１２２と共にＸＹ移動装置１３６を構成して
おり、保持装置１００は、ＸＹ移動装置１３６により、
水平面内の任意の位置へ移動させられる。

【００１１】図２に示すように、Ｙ軸スライド１２２の
垂直な側面１４０に、保持装置１００を昇降させる昇降
装置１４４および保持装置１００をその軸線まわりに回
転させる回転装置１４６が設けられており、これら保持
装置１００等が部品装着ユニット１４８を構成してい
る。本実施形態においては、３組の部品装着ユニット１
４８がＹ軸方向に１列に並べて設けられているのである
が、並べ方はこれに限らず、また、部品装着ユニット１
４８の組数も任意であって、１組設けるのみでもよい。
３組の部品装着ユニット１４８はそれぞれ同様な構造を
しており、ここでは代表的に１つだけ説明する。また、
作動においても理解を容易にするために、１つの部品装
着ユニット１４８について代表的に説明する。

【００１２】本実施形態の部品装着ユニット１４８の各
々は、特開平４−３７２１９９号公報に記載の部品装着
ユニットと同様に構成されており、簡単に説明する。Ｙ
軸スライド１２２の側面１４０に設けられた支持部１５
０には、図２に示すように、支持部１５０を鉛直方向に
貫通する中空ロッド１５６が設けられている。その中空
ロッド１５６と同軸に歯車１５８，１６０が設けられ、
それぞれ支持部１５０の上部と下部とにより個別に回転
可能に保持されている。歯車１５８は、中空ロッド１５
６の図示しない雄ねじ部と螺合されたナットと一体的に
回転し、歯車１６０は、中空ロッド１５６の図示しない
スプライン部と嵌合されたスプライン部材と一体的に回
転する。

【００１３】ノズル昇降用モータ１６４（図２参照）に
より歯車１５８が回転させられれば、中空ロッド１５６
が軸方向に移動させられ、昇降させられる。上記ナッ
ト，歯車１５８およびノズル昇降用モータ１６４等が昇
降装置１４４を構成しているのである。ノズル昇降用モ
ータ１６４の回転角度はエンコーダ１７０により検出さ
れる。また、ノズル回転用モータ１７４（図７参照）に
より歯車１６０が回転させられるのと同時にノズル昇降
用モータ１６４により歯車１５８が同速度で回転させら
れれば、中空ロッド１５６が昇降することなく軸線まわ
りに回転させられる。

【００１４】上記中空ロッド１５６の下端部には、保持
装置１００が着脱可能に取り付けられており、中空ロッ
ド１５６の軸線まわりの回転とともに、その保持装置１
００もその軸線まわりに回転させられ、保持装置１００
に保持された電子回路部品１６も同じ軸線まわりに回転
させられる。ノズル回転用モータ１７４の回転角度はエ
ンコーダ１７６（図７参照）により検出される。保持装
置１００は、吸着ノズル１８４を着脱可能に保持するホ
ルダ１８６と吸着ノズル１８４とを含む。

【００１５】図３，図４に示すように、吸着ノズル１８
４は、スリーブ１９０と、スリーブ１９０に嵌合された
吸着管１９２とを有している。スリーブ１９０はホルダ
１８６との間に配設された圧縮コイルスプリング１９８
（以下、スプリング１９８と略称する。）によりホルダ
１８６から抜け出す向きに付勢されており、１対の耳部
２００にそれぞれ設けられ、互に同一平面上に位置する
１対の傾斜面２０２が、ホルダ１８６に設けられた１対
のピン２０４に係合することにより、吸着ノズル１８４
はホルダ１８６によって軸方向に相対移動不能かつ相対
回転不能に保持されている。スプリング１９８は、付勢
手段の一種である弾性部材たるばね部材である。スリー
ブ１９０には、ホルダ１８６からの突出端部の外周面に
背景形成部２０６が嵌合固定される一方、内周面に吸着
管１９２が嵌合され、背景形成部２０６を貫通して下方
へ突出させられている。

【００１６】吸着ノズル１８４は電子回路部品１６を負
圧により吸着し、装着対象部材としてのプリント配線板
１２に装着する。そのため、３つの吸着ノズル１８４
は、それぞれ接続されている中空ロッド１５６を経て圧
力供給装置２１０に個別に接続されており（図２参
照）、圧力供給装置２１０に設けられた３組の電磁方向
切換弁装置（図示省略）の切換えにより、それぞれの吸
着管１９２に負圧，正圧および大気圧が択一的かつ個別
的に供給される。吸着管１９２は、負圧の供給により電
子回路部品１６を、その電子回路部品１６の上面におい
て吸着し、大気圧の供給により電子回路部品１６を開放
する。正圧は負圧から大気圧への迅速な切換えを実現す
るために短時間だけ供給される。本実施形態において吸
着ノズル１８４は、電子回路部品１６を水平な姿勢で吸
着し、保持する。

【００１７】図３に示すように、プリント配線板１２に
は複数種類の電子回路部品１６が装着されるが、種類が
異なれば大きさ（横断面積と高さとの少なくとも一方）
が異なることが多く、電子回路部品１６が大きいほど吸
着管１９２の直径が大きい吸着ノズル１８４が使用され
る。そのため、吸着管１９２の直径が異なる複数種類の
吸着ノズル１８４が用意され、図示しないノズル収容装
置に収容されており、装着する電子回路部品１６の種類
に応じて交換される。なお、吸着管１９２の直径が異な
れば長さも異なるようにすることも可能であるが、ここ
では理解を容易にするために吸着管１９２の長さはすべ
て同じであることとする。

【００１８】電子回路部品１６を照明する照明装置２３
０および電子回路部品１６を撮像する撮像装置２４８が
２組あり、Ｘ軸スライド１０６における部品供給装置２
０，２２と配線板コンベヤ１４との間の位置に図示しな
いブラケットによりそれぞれ固定されており、Ｘ軸スラ
イド１０６と共にＸ軸方向に移動する（図２に１組だけ
示す）。すなわち、電子回路部品装着時にＸ軸スライド
１０６がＸ軸方向へ移動させられても、照明装置２３０
および撮像装置２４８とＸ軸スライド１０６との相対位
置が変化せず、照明装置２３０および撮像装置２４８と
Ｙ軸方向にのみ相対移動可能な保持装置１００とのＸ軸
方向の相対位置も変化しない。なお、撮像装置２４８
は、電子回路部品１６を撮像する部品カメラ２５０およ
び導光装置２５１を備え、導光装置２５１は、反射装置
としての反射鏡２５２，２５４を有している。

【００１９】照明装置２３０および反射鏡２５２は、部
品供給装置２０，２２と配線板コンベヤ１４との間であ
って、保持装置１００の移動軌跡の下方に位置するよう
に、Ｘ軸スライド１０６に固定されている。なお、本実
施形態では、照明装置２３０が反射鏡２５２の上方に設
けられている。

【００２０】電子回路部品１６等の撮像時に、電子回路
部品１６，吸着端面２６０，背景形成部２０６は、それ
らの下方に位置する照明装置２３０により、上向きに照
明される。照明装置２３０は、電子回路部品１６，吸着
端面２６０，背景形成部２０６等を、吸着端面２６０お
よび背景形成部２０６の両方に対向する向きから照明す
るようにされているのである。照明装置２３０は上部ほ
ど直径が大きいテーパ円筒状をなしており、図５に示す
ように、内周面２６２にはその内周面２６２の湾曲に沿
って、赤色ＬＥＤ２６６と青色ＬＥＤ２６８とが多数、
交互に並べて設けられている。これら赤色ＬＥＤ２６
６、青色ＬＥＤ２６８は有孔円板状の拡散板２７０によ
り覆われており、赤色ＬＥＤ２６６と青色ＬＥＤ２６８
とのいずれが点灯された場合でも、拡散板２７０からは
実質的に均一な赤色あるいは青色の照明光が電子回路部
品１６等に向かって放射される。照明装置２３０は中央
に貫通穴を有しており、電子回路部品１６等からの反射
光はその中央の貫通穴を拡散されることなく通過する。

【００２１】前記背景形成部２０６表面には、赤色ＬＥ
Ｄ２６６が発する赤い光に対して反射率が低く、青色Ｌ
ＥＤ２６８が発する光に対して反射率が高い青色のシー
ル２８０が貼られている（図３参照）。青色のシールの
表面は鏡面ではなく、微少な凹凸を有し、若干の散乱効
果を奏するものが望ましい。一方、前記吸着管１９２
は、赤色ＬＥＤ２６６および青色ＬＥＤ２６８いずれが
発する光に対しても反射率が低くなるように、黒色にさ
れている。

【００２２】図２に示すように、部品カメラ２５０はＸ
軸スライド１０６に取り付けられている。配線板コンベ
ヤ１４と部品供給装置２０，２２との間の位置であっ
て、保持装置１００とはＸ軸スライド１０６を挟んだ反
対側の位置に、下向きにして取り付けられているのであ
る。反射鏡２５２，２５４はそれぞれ、保持装置１００
の移動軌跡と部品カメラ２５０との真下に位置するとと
もに、互いに同じ高さに配置されており、保持装置１０
０に保持された電子回路部品１６が反射鏡２５２真上の
位置である撮像位置に停止させられたとき、その電子回
路部品１６の像を形成する光を、部品カメラ２５０に導
く。

【００２３】図１に示すように、電子回路部品１６装着
時に保持装置１００がＸＹ移動装置１３６によって移動
させられ、部品供給装置２０または２２上の電子回路部
品１６を吸着し、プリント配線板１２上へ移動する際に
は必ず撮像位置を通過するため、電子回路部品１６のＸ
座標のいかんにかかわらず容易に反射鏡２５２の真上に
停止させることが可能であり、電子回路部品１６をＸ軸
方向に移動させつつ、部品カメラ２５０に対しては停止
させて撮像することができる。本実施形態においては、
部品カメラ２５０は、面撮像装置であって、ＣＣＤカメ
ラとされている。なお、反射鏡２５４を省略し、部品カ
メラ２５０を水平な姿勢で反射鏡２５２に対向する位置
に配設することも可能である。また、部品カメラ２５０
をラインスキャンカメラとすることも可能である。

【００２４】本電子回路部品装着機は、制御手段とし
て、図７に示す制御装置３００を備えている。制御装置
３００は、ＰＵ３０２，ＲＯＭ３０４，ＲＡＭ３０６お
よびそれらを接続するバス３０８を有するコンピュータ
を主体とするものである。バス３０８には、入出力イン
タフェース３２０が接続され、ホストコンピュータ３２
２，画像処理コンピュータ３２４およびノズル回転用モ
ータ１７４等の回転角度を検出するエンコーダ１７６等
が接続されている。入出力インタフェース３２０にはま
た、駆動回路３２６，３２８を介してそれぞれ部品カメ
ラ２５０，照明装置２３０が接続されている。さらに、
画像処理コンピュータ３２４と部品カメラ２５０とが互
いに接続されており、部品カメラ２５０で撮像された画
像データが画像処理コンピュータ３２４に送信されて画
像処理される。照明装置２３０は、入出力インタフェー
ス３２０の出力信号に従い駆動回路３２８から電力が供
給されることにより、赤色ＬＥＤ２６６および青色ＬＥ
Ｄ２６８をそれぞれ単独にまたは両方同時に発光させる
ことが可能であり、また、ＬＥＤへの供給電圧の変更に
より発光時の輝度を変更することも可能である。

【００２５】バス３０８にはまた、サーボインタフェー
ス３３０が接続され、駆動回路３４０，３４２，３４
４，３４６を介してそれぞれＸ軸スライド駆動用モータ
１１０，Ｙ軸スライド駆動用モータ１２６，ノズル昇降
モータ１６４，ノズル回転用モータ１７４等の各種アク
チュエータが接続されており、それらの回転角度はそれ
ぞれエンコーダ３５０，３５２，１７０，１７６により
検出される。ノズル回転用モータ１７４等は駆動源たる
電動モータの一種であり、本実施形態ではサーボモータ
とされているが、回転角度を制御可能なモータであれば
採用可能であり、ステップモータ等を用いることもでき
る。上記ＲＡＭ３０６には、図示を省略する装着機制御
プログラム，電子回路部品撮像プログラム，吸着端面撮
像プログラム，電子回路部品装着プログラム等を始めと
する種々の制御プログラムが格納されている。

【００２６】次に作動を説明する。本電子回路部品装着
機においては、ホルダ１８６と吸着ノズル１８４とを含
む保持装置１００が、ＸＹ移動装置１３６により水平面
内の任意の位置へ移動させられ、部品供給装置２０，２
２から電子回路部品１６を取り出し、配線板保持装置２
４に保持されたプリント配線板１２に装着する（図１，
図２参照）。そのためには、制御装置３００（図７参
照）によるＸＹ移動装置１３６の制御によって、保持装
置１００の位置が制御されることが必要であるが、その
保持装置１００の位置は保持装置１００の回転軸線の位
置で規定される。前記電子回路部品撮像プログラムおよ
び吸着端面撮像プログラムにおいては、撮像時に、保持
装置１００の回転軸線が部品カメラ２５０の撮像面の中
心に合致し、電子回路部品装着プログラムにおいては、
部品受取時に、保持装置１００の回転軸線が部品供給装
置２０，２２の所定のフィーダ７０の部品供給部の中心
と合致し、部品装着時に、配線板保持装置２４により正
規の位置に保持されたプリント配線板１２の正規の装着
位置と合致するように、制御プログラムが作成されるの
である。

【００２７】しかし実際には、電子回路部品装着機各部
の誤差や、配線板保持装置２４によるプリント配線板１
２の保持位置誤差、フィーダ７０による電子回路部品１
６の位置決め誤差等により、保持装置１００の回転軸線
と上記各中心や位置とは必ずしも合致せず、また、たと
え部品供給部の中心と回転軸線とが合致しても回転軸線
と電子回路部品１６の基準点（ここでは中心点とする）
とが合致するとは限らず、その分制御プログラムが補正
されて実行されることが必要である。また、回転軸線の
位置と吸着端面２６０の位置が等しいとは限らず、保持
されるべき電子回路部品１６が大きい場合には、前述の
ように、保持装置１００の回転軸線と各フィーダ７０の
部品供給部の中心とが合致するように制御されればよい
が、電子回路部品１６が小さくなると、そのように制御
されたのでは吸着端面２６０が電子回路部品１６から外
れ易くなり、電子回路部品１６が吸着されなかったり、
吸着されても電子回路部品１６の姿勢が正規の姿勢では
なかったりする吸着ミスが発生し易くなる。そこで、保
持されるべき電子回路部品１６が小さい場合には、保持
装置１００の回転軸線ではなく、吸着端面２６０の中心
が各フィーダ７０の部品供給部の中心と合致するよう
に、ＸＹ移動装置１３６の制御が変更される。そのため
に、吸着端面撮像工程では吸着端面撮像プログラムにお
いて、部品カメラ２５０の撮像面の中心に対する保持装
置１００の回転軸線の相対位置と、その回転軸線の位置
に対する吸着端面２６０の相対位置とが検出され、電子
回路部品撮像工程では電子回路部品撮像プログラムにお
いて、保持装置１００の回転軸線に対する電子回路部品
１６の中心点の相対位置およびその回転軸線まわりの電
子回路部品１６の回転位置が検出される。

【００２８】吸着端面撮像工程で使用される吸着端面撮
像プログラムは、電子回路部品装着機の起動時，吸着ノ
ズル交換時および吸着ノズル使用量が設定量を超えた時
に実行される。ただし、吸着端面撮像プログラムは、吸
着対象の電子回路部品１６が設定値以上の大きさである
場合は電子回路部品装着機の起動時のみ実行され、撮像
面の中心に対する回転軸線の相対位置（以後、単に回転
軸線相対位置と称する）と、その回転軸線相対位置に対
する吸着端面２６０の相対位置（以後、単に吸着端面相
対位置と称する）とが検出されるが、回転軸線相対位置
のみ補正に使用される。例えば、電子回路部品装着時に
おいて、吸着位置，装着位置などの回転軸線の目標位置
が、回転軸線相対位置を含む量補正されて、保持装置１
００の移動が制御されるのである。なお、撮像方法は吸
着対象の電子回路部品１６の大きさが設定値以上である
か否かに関わらず同様であり、以下に説明する。

【００２９】吸着端面撮像工程を説明する。吸着端面２
６０の撮像は２回行われ、保持装置１００が回転原点に
位置する状態とその状態から１８０度回転させられた状
態とにおける画像が取得される。まず、保持装置１００
の回転軸線が既定の撮像位置である照明装置２３０およ
び反射鏡２５２上に位置するように、Ｙ軸スライド移動
装置１３４により保持装置１００が電子回路部品１６を
保持せずに移動させられる。保持装置１００が既定の撮
像位置に達すれば、入出力インタフェース３２０から照
明装置２３０の駆動回路３２８へ信号が出力され、その
出力信号に適合するように駆動回路３２８から照明装置
２３０に電力が供給されて青色ＬＥＤ２６８が発光す
る。その青色光は、照明装置２３０上部の拡散板２７０
を透過する際に拡散させられ明暗のばらつきが少なくな
るため、ほぼ均一な青色光により吸着端面２６０および
背景形成部２０６が対向する向きから照明される。吸着
端面２６０は黒色であるため青色光の反射率が低く、一
方背景形成部２０６は青色であるため青色光の反射率が
高い。吸着端面２６０および背景形成部２０６からの反
射光である画像形成光が反射鏡２５２および反射鏡２５
４によって９０度ずつ向きを変えられ、部品カメラ２５
０に下側から入射する。入出力インタフェース３２０か
ら青色光の発光を要求する信号が出力されて、既定時間
後に、入出力インタフェース３２０から部品カメラ２５
０の駆動回路３２６に設定された時間画像を取得するよ
う信号が出力される。その結果、暗い吸着端面２６０の
像と明るい背景とが撮像され、その撮像データが画像処
理コンピュータ３２４に送信され、撮像面の中心に対す
る吸着端面２６０の相対位置である第１吸着端面位置が
求められ、記憶される。

【００３０】１回目の撮像が終了すると、保持装置１０
０および背景形成部２０６が１８０度回転させられる。
すなわち、サーボインタフェース３１４から駆動回路３
４４，３４６に信号が出力され、ノズル回転用モータ１
７４およびノズル昇降モータ１６４により保持装置１０
０が上下動することなしに回転させられ、エンコーダ１
７６により検出されるノズル回転用モータ１７４の回転
角度が、保持装置１００の回転角度が１８０度と対応す
る値になる時点でノズル回転用モータ等が停止させられ
る。その後、２回目の撮像が行われて、１回目の撮像と
同様に画像が取得され、撮像面の中心に対する吸着端面
２６０の相対位置である第２吸着端面位置が求められ
る。第１吸着端面位置と第２吸着端面位置との中点が前
記回転軸線相対位置として取得され、その回転軸線相対
位置に対する第１吸着端面の相対位置が前記吸着端面相
対位置として取得される。それら回転軸線相対位置およ
び吸着端面相対位置の値が求められることにより、吸着
端面２６０の位置と回転軸線の位置が異なる状態で保持
装置１００が回転させられても、常に吸着端面２６０の
位置が把握可能である。なお、吸着ノズル交換時および
吸着ノズル使用量が設定値を超えた時に行われる吸着端
面相対位置の取得の際には、回転軸線の相対位置が把握
されているため、上記のように２回撮像せずに保持装置
１００が回転原点に位置した状態で１回撮像されるよう
にして、若干精度は劣るが撮像にかかる時間を短縮する
ことも可能である。また逆に、９０度ずつ回転させて４
回撮像するなど、撮像回数を増加させることにより精度
を高めることも可能である。

【００３１】次に、電子回路部品撮像工程を、電子回路
部品吸着時に電子回路部品１６から吸着端面２６０の一
部がはみ出していると仮定して説明する。電子回路部品
撮像プログラムの実行により、保持装置１００がＸＹ移
動装置１３６によって部品供給装置２０または２２上ま
で移動させられ、部品供給部に供給されている電子回路
部品１６を吸着端面２６０に吸着し、保持装置１００が
プリント配線板１２上へ移動させられる。その際、保持
装置１００が電子回路部品１６を保持したままＸ軸スラ
イド１０６に沿ってＹ軸方向へ移動させられ、撮像位置
である照明装置２３０および反射鏡２５２上に停止させ
られると、赤色ＬＥＤ２６６が発光させられて電子回路
部品１６および背景形成部２０６等が均一な赤色光によ
って照明される。電子回路部品１６の一部である撮像対
象部が白色系や金属光沢である場合は赤色光の反射率が
高いのに対し、吸着端面２６０は黒色であり、背景形成
部２０６は青色であるため、両者とも赤色光の反射率が
低い。そのため、電子回路部品１６，吸着端面２６０お
よび背景形成部２０６からの反射光である画像形成光が
導光装置２５１を経由して部品カメラ２５０に入射すれ
ば、明るい撮像対象部の像と暗い背景等が撮像される。
この撮像データが画像処理コンピュータ３２４に送信さ
れ、回転軸線に対する電子回路部品１６の中心点の相対
位置、および回転軸線まわりの電子回路部品１６の回転
位置が取得される。これらの位置の値が制御装置に送信
され、保持装置１００の回転角度が決定され、回転後に
おける回転軸線に対する電子回路部品１６の中心点の相
対位置が求められ、その結果に基づいて回転軸線の装着
位置へのＸＹ移動量が補正される。

【００３２】本電子回路部品装着機には保持装置１００
が３つ設けられており、上記吸着端面撮像工程および電
子回路部品撮像工程における撮像がそれぞれの保持装置
１００について順に行われる。その結果、吸着端面撮像
工程において、３つの保持装置１００それぞれの吸着端
面相対位置および回転軸線相対位置が取得される。ま
た、電子回路部品撮像工程において、３つの保持装置１
００に保持された電子回路部品１６それぞれについて、
回転軸線に対する電子回路部品１６の中心点の相対位
置、および回転軸線まわりの電子回路部品１６の回転位
置が取得される。

【００３３】本実施形態では、特定の波長域の光を得る
ために光源として赤色および青色のＬＥＤを用いたが、
必要な波長域の光が得られれば他の光源であっても使用
可能である。また、広い波長域の光をカラーフィルタを
通過させることによって得られた特定の波長域の光でも
使用可能である。照明に特定の波長域の光を用いる代わ
りに、白色光を用い、部品カメラ２５０の入射口にカラ
ーフィルタを自動で付け替え可能に設けることでも良
い。吸着端面撮像工程ではフィルタ無しで撮像し、電子
回路部品撮像工程では赤色のフィルタを設けて、そのフ
ィルタを通過した光のみ撮像すればよい。青色のシール
が貼られた背景形成部２０６の代わりに、青色の材質で
作られた背景形成部２０６や青い塗料を塗布された背景
形成部２０６であっても良い。この場合は、青色の照明
光のみ反射率が高く、その他の波長域の光の反射率が低
ければよい。吸着管１９２は照明光に対する反射率の低
いものであれば、金属、セラミック等材質を選ばず、塗
料が塗布されていても良いし、メッキが施されていても
良い。以上、２色型撮像方法・装置の実施形態の説明を
終了する。

【００３４】＜実施形態−偏光型撮像方法・装置＞次
に、別の実施形態である偏光型撮像方法・装置を説明す
るが、前記２色型撮像方法・装置の実施形態と構成がほ
とんど同じであり、異なる部分のみ説明する。図８に示
すように部品カメラ２５０下部の光の入射口に偏光フィ
ルタ３６０が設けられ、その偏光フィルタ３６０の偏光
面となす角度がほぼ０度となる偏光面の光が入射可能と
されている。導光装置２５１に設けられた反射鏡２５
２，２５４は、金属製の反射面を備える。図４に示すよ
うに吸着ノズル１８４には金属製の反射板３６２に偏光
フィルタと同様な働きをするフィルムである偏光フィル
ム３６４が設けられた背景形成部２０６と、青色の吸着
管１９２が設けられている。金属製の反射板３６２の表
面は鏡面ではなく、微少な凹凸を有し、若干の散乱効果
を奏するものが望ましい。また、反射板３６２に散乱効
果が無くとも、若干の散乱効果を有するフィルムを設け
ても良い。なお、その散乱効果を有するフィルムは偏光
フィルム３６４の上、つまり、反射板３６２，偏光フィ
ルム３６４，散乱効果を有するフィルムの順に設けるこ
とが望ましい。

【００３５】本実施形態では、偏光フィルタ３６０と偏
光フィルム３６４との偏光面のなす角度によって、部品
カメラ２５０に入射する背景形成部２０６からの反射光
の量が変動する。保持装置１００が回転原点に位置する
状態で、背景形成部２０６の偏光フィルム３６４の偏光
面と部品カメラ２５０の偏光フィルタ３６０の偏光面と
のなす角度がほぼ９０度になるように設定されている。

【００３６】吸着端面撮像工程において、吸着端面撮像
プログラムによる回転軸線相対位置および吸着端面相対
位置の取得は、前記２色型撮像方法・装置の実施形態と
同様であり、主に異なる部分のみ説明する。１回目の撮
像は、保持装置１００が回転原点に位置する状態で、青
色ＬＥＤ２６８の照明により撮像される。この時、吸着
端面２６０は青色のため青色光に対する反射率が高く、
一方、背景形成部２０６は青色光に対する反射率が高い
のであるが、偏光フィルム３６４が設けられているた
め、偏光フィルム３６４の偏光面の角度とほぼ同じ偏光
面の角度の光のみが強く反射される。そして、吸着端面
２６０からの反射光および背景形成部２０６からの偏光
させられた反射光が導光装置２５１を経由して偏光フィ
ルタ３６０に到達する。ところが、保持装置１００が回
転原点に位置する状態では偏光フィルタ３６０の偏光面
と偏光フィルム３６４の偏光面とのなす角度が９０度で
あるため、背景形成部２０６からの反射光は偏光フィル
タ３６０を通過することができず、部品カメラ２５０に
入射することができない。それに対して、吸着端面２６
０からの反射光の一部は偏光フィルタ３６０を通過し、
部品カメラ２５０に入射する。その結果、明るい吸着端
面２６０の像と暗い背景が撮像され、画像処理コンピュ
ータ３２４により第１吸着端面位置が求められ、記憶さ
れる。

【００３７】１回目の撮像が終了すると、保持装置１０
０が１８０度回転させられた後、２回目の撮像が行われ
る。保持装置１００の回転により背景形成部２０６およ
び偏光フィルム３６４が回転させられるが、回転角度が
１８０度であるため偏光面の角度は変化せず、背景形成
部２０６の反射特性は１回目の撮像時と何ら変わらな
い。その後の説明は前記２色型撮像方法・装置の実施形
態と同様であるため、省略する。最終的に、２回の撮像
により、回転軸線相対位置および吸着端面相対位置が求
められる。

【００３８】電子回路部品撮像工程において電子回路部
品撮像プログラムにより、保持された電子回路部品１６
の撮像対象部が白色系または金属光沢であるか、あるい
は黒色系の反射率の低いものであるかどうかが判断され
る。そのため、ホストコンピュータ３２２にプリント配
線板１２の情報，電子回路部品１６の種類，大きさ，装
着位置および撮像対象部等の情報が記憶されており、種
類の異なる新規のプリント配線板１２が供給される毎
に、必要な情報がホストコンピュータ３２２から制御装
置のＲＡＭ３０６に読み込まれる。電子回路部品撮像プ
ログラムでは、保持した電子回路部品１６の情報から、
撮像対象部の正面像を撮像するか、あるいはシルエット
像を撮像するかが選択される。

【００３９】電子回路部品１６の撮像対象部が白色系ま
たは金属光沢である場合、正面像の撮像が選択され、電
子回路部品１６を保持した保持装置１００が回転原点に
位置する状態で撮像位置に移動させられた後に、赤色光
が照射される。吸着端面２６０は青色のため、赤色光の
反射率が低く、一方背景形成部２０６からの偏光させら
れた反射光は背景形成部２０６に設けられた偏光フィル
ム３６４の偏光面と部品カメラ２５０の入射口に設置さ
れた偏光フィルタ３６０の偏光面とのなす角度が９０度
であるため部品カメラ２５０に入射できない。その結
果、明るい撮像対象部の像と暗い吸着端面２０６の像お
よび背景が撮像される。その後は前記２色型撮像方法・
装置の実施形態の説明とほぼ同様のため省略する。ただ
し、本実施形態では、部品カメラ２５０の入射口に偏光
フィルタ３６０が設けられており、部品カメラ２５０に
入射する光量が減少するため、照明装置２３０に供給す
る電圧が増加させられ、前記２色型撮像方法・装置の実
施形態の場合よりも照明光が明るくされる。

【００４０】電子回路部品１６の撮像対象部が黒系統で
あり、シルエット像が撮像される場合は、電子回路部品
１６を保持した保持装置１００が撮像位置に移動しなが
ら、保持装置１００が９０度回転させられると背景形成
部２０６に設けられた偏光フィルム３６４も９０度回転
させられ、背景形成部２０６の反射光の偏光面と偏光フ
ィルタ３６０の偏光面とのなす角度がほぼ０度にされ
る。

【００４１】保持装置１００が撮像位置に停止した状態
で、青色ＬＥＤ２６８が発光させられ、ほぼ均一な青色
の照明光が撮像対象部，吸着端面２６０および背景形成
部２０６に到達し反射され、その反射された光は導光装
置２５１を経由して、偏光フィルタ３６０を通過してか
ら部品カメラ２５０に入射する。吸着端面２６０が青色
であるため青色光の反射率が高く、背景形成部２０６の
反射板３６２は金属の反射面であるため光の反射率が高
く、かつ反射板３６２に設けられた偏光フィルム３６４
の偏光面と、部品カメラ２５０の入射口に設けられた偏
光フィルタ３６０の偏光面とのなす角度がほぼ０度にさ
れているため、吸着端面２６０からの反射光だけでな
く、背景形成部２０６からの偏光させられた反射光も偏
光フィルタ３６０を透過可能である。その結果、撮像対
象部の暗い像が吸着端面２６０の明るい像および明るい
背景とが撮像され、画像データが画像処理コンピュータ
３２４に送信される。その後は、前記２色型撮像方法・
装置の実施形態の説明とほぼ同様のため省略する。

【００４２】本実施形態の電子回路部品撮像工程におい
て、撮像対象部が黒系統である場合に暗い撮像対象部の
像と、明るい吸着端面の像および明るい背景が得られる
が、背景の明るさが不足する場合は、青色光と赤色光と
の両方で照明することが可能である。吸着管１９２は青
色光の波長域の光に対する反射率が高く、それ以外の波
長域の光に対する反射率が低いものであれば、金属、セ
ラミック等材質を選ばず、塗料が塗布されていても良い
し、メッキが施されていても良い。

【００４３】部品カメラ２５０入射口に設けられた偏光
フィルタ３６０を回転可能に設けることも可能である。
このようにすれば、保持装置１００の回転位置の自由度
が高くなり、例えば、保持装置１００の回転にあわせて
部品カメラ２５０側の偏光フィルタ３６０も回転させれ
ば、偏光フィルム３６４の偏光面と偏光フィルタ３６０
の偏光面とのなす角度が変わらないため、回転軸線相対
位置および吸着端面相対位置を取得する際に保持装置１
００を任意の角度毎に回転させて複数回撮像することに
より精度を高めることなどが可能となる。また、偏光フ
ィルタは、部品カメラ２５０入り口ではなく照明光の拡
散板２７０の上に設けることにより、照明光を偏光とし
ても良い。また、その偏光フィルタを回転可能に設ける
こともできる。なお、偏光フィルムが設けられている背
景形成部２０６が回転不能であっても、部品カメラ２５
０入射口に設けられた偏光フィルタ３６０または照明装
置上部に設けられた偏光フィルタが回転させる回転装置
を設ければよい。以上、偏光型撮像方法・装置の実施形
態の説明を終了する。

【００４４】＜実施形態−３色型撮像方法・装置＞さら
に別の実施形態である３色型撮像方法・装置を説明す
る。構成は前記２色型撮像方法・装置の実施形態とほと
んど同じであり、主に異なる部分を説明する。図６に示
すように照明装置３７０は前記２色型撮像方法・装置の
実施形態と同様の形状であるが、３種類の光源を備え、
赤色ＬＥＤ３７２，緑色ＬＥＤ３７４および青色ＬＥＤ
３７６が多数交互に設けられており、入出力インタフェ
ース３２０の出力信号に従い、駆動回路３２８を介して
各光源をそれぞれ単独にまたは複数種類の光源を同時に
発光させることが可能である。なお、本実施形態におい
て、図１，図２，図７に該当する図面における照明装置
２３０を照明装置３７０とする。また、各種類のＬＥＤ
への供給電圧を変更することにより発光時の輝度を個別
に変更することも可能である。図９に示す吸着管１９２
は青色であり、背景形成部２０６には赤色のシール３８
０が設けられている。吸着管１９２については前記偏光
型撮像方法・装置の実施形態、シール３８０については
前記２色型撮像方法・装置の実施形態の説明と同様なこ
とが言える。

【００４５】すでに、前記実施形態で撮像方法等が説明
されており、ここでは、撮像対象部と照明光の組み合わ
せのみ述べることとする。吸着端面撮像工程において、
赤色ＬＥＤ３７２または青色ＬＥＤ３７６が発光させら
れ、それぞれ吸着端面２６０のシルエット像または正面
像が取得される。電子回路部品撮像工程において、撮像
対象部が白色系などの色であり、反射率が高い場合は、
緑色ＬＥＤ３７４が発光させられ、撮像対象部の正面像
が取得される。一方、撮像対象部が黒系統などの色であ
り、反射率が低い場合は、赤色ＬＥＤ３７２および青色
ＬＥＤ３７６が同時に発光させられ、撮像対象部のシル
エット像が得られる。以上、３色型撮像方法・装置の実
施形態の説明を終了する。

【００４６】＜補足＞吸着管１９２，背景形成部２０６
およびスリーブ１９０は、一体であっても良いし個別の
部材が組み合わされても良い。また、ノズル交換の際
に、吸着管１９２のみ交換されても良いし、吸着管１９
２とスリーブ１９０が交換されても良いし、全てが交換
されても良い。吸着管１９２において、吸着端面２６０
以外の部分は背景形成部２０６と同様な反射特性にして
おくことが望ましい。例えば、前記２色型撮像方法・装
置の実施形態であれば、吸着管１９２の吸着端面２６０
は黒色にし、その他は青色の塗料を塗布するなどであ
る。吸着管１９２の形状は円筒状以外に、先が細くなる
テーパ状や、内部の横断面形状が円以外の形状でも良
い。テーパ状の吸着管１９２の場合は、吸着端面２６０
以外の部分は背景形成部２０６と同様な色にすること
等、撮像によって得られた吸着端面２６０の像と背景と
の区別が付くようにすることが望ましい。

【００４７】前記照明光準備工程は、前記２色型撮像方
法・装置および前記偏光型撮像方法・装置の実施形態で
は照明装置２３０を、前記３色型撮像方法・装置の実施
形態では照明装置３７０を電子回路部品装着機に設け、
制御装置３００により照明装置２３０，３７０の発光状
態を任意に制御可能な状態にすること、あるいはそのよ
うに構成された電子回路部品装着機を選定することが該
当する。また、前記背景等準備工程は、全ての実施形態
それぞれにおいて、適切な特性を有した吸着端面２６０
および背景形成部２０６を含む吸着ノズル１８４をホル
ダ１８６に保持させることが該当する。

【００４８】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】それ自身本発明の一実施形態であり、かつ、本
発明の一実施形態である吸着端面・電子回路部品撮像方
法を実施可能である部品装着装置を備えた電子回路部品
装着機を示す平面図である。

【図２】上記部品装着装置を示す側面図（一部断面）で
ある。

【図３】上記部品装着装置の保持装置を示す側面断面図
である。

【図４】上記部品装着装置の保持装置を示す正面断面図
である。

【図５】上記部品装着装置の照明装置を示す平面図であ
る。

【図６】本発明の別の実施形態である部品装着装置の照
明装置を示す平面図である。

【図７】前記電子回路部品装着機を制御する制御装置の
うち、本発明に関連の深い部分を示すブロック図であ
る。

【図８】本発明の別の実施形態である部品装着装置を示
す側面図（一部断面）である。

【図９】上記部品装着装置の保持装置を示す側面断面図
である。

【符号の説明】

１２：プリント配線板 １４：配線板コンベヤ １
６：電子回路部品 １８：部品装着装置 ２０，２２：部品供給装置
２４：配線板保持装置 １００：保持装置 １０６：Ｘ軸スライド １１
６：Ｘ軸スライド移動装置 １２２：Ｙ軸スライド １３４：Ｙ軸スライド移動装
置 １３６：ＸＹ移動 装置 １４４：昇降装置 １４６：回転装置 １
８４：吸着ノズル １９２：吸着管 ２０６：背景形成部 ２３０：照
明装置 ２４８：撮像装置 ２５０：部品カメラ
２５１：導光装置 ２５２，２５４：反射鏡 ２６０：吸着端面 ２６６：赤色ＬＥＤ ２６８：
青色ＬＥＤ ２７０：拡散板 ２８０：青色のシー
ル ３００：制御装置 ３２４：画像処理コンピュ
ータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a)背景形成部と、(b)その背景形成部か
   ら離れる向きに延び、先端の吸着端面において電子回路
   部品を吸着する吸着管部と、(c)前記吸着端面に正対す
   る状態で撮像可能な撮像装置とを含む装置における撮像
   方法であって、 前記吸着端面に電子回路部品が吸着され、その電子回路
   部品から吸着端面の一部がはみ出している状態で、その
   電子回路部品の少なくとも一部である撮像対象部の像が
   吸着端面の像および背景と区別可能である画像を取得す
   る電子回路部品撮像工程と前記吸着端面に電子回路部品
   が吸着されていない状態で、吸着端面の像が前記背景と
   区別可能である画像を取得する吸着端面撮像工程とを含
   むことを特徴とする吸着端面・電子回路部品撮像方法。
2. 【請求項２】 前記吸着端面および前記背景形成部とし
   て互いに反射特性の異なるものを使用し、かつ、前記吸
   着端面撮像工程と前記電子回路部品撮像工程とにおい
   て、(a)互いに異なる光学的特性の光を照射すること
   と、(b)照明光を照射し、かつ、前記背景形成部の状態
   を変更することと、(c)特定の光学的特性を持つ光を前
   記撮像装置の光電変換部に入射させることとの少なくと
   も１つを実施する請求項１に記載の吸着端面・電子回路
   部品撮像方法。
3. 【請求項３】 前記電子回路部品撮像工程が、前記吸着
   端面の一部が電子回路部品からはみ出している状態で、
   そのはみ出し部の像が電子回路部品の前記撮像対象部の
   像よりは前記背景に近い光学的特性を有する状態で撮像
   する工程であり、前記吸着端面撮像工程が、前記吸着端
   面の像と前記背景との間に、前記電子回路部品撮像工程
   における前記吸着端面の像と背景との間の光学的特性と
   の差より大きな差が存在する状態で撮像する工程である
   請求項１または２に記載の吸着端面・電子回路部品撮像
   方法。
4. 【請求項４】 背景形成部と、 その背景形成部から離れる向きに延び、先端の吸着端面
   において電子回路部品を吸着する吸着管部と、 前記吸着端面に対向する側から照明可能な照明装置と、 前記吸着端面に正対する状態の撮像を行う撮像装置と、 前記撮像装置に、前記吸着端面に電子回路部品が吸着さ
   れない状態で、その吸着端面の像が前記背景と区別可能
   である画像を取得させる一方、前記吸着端面に電子回路
   部品が吸着され、その電子回路部品から吸着端面がはみ
   出している状態で、その電子回路部品の少なくとも一部
   である撮像対象部の像が吸着端面の像および背景と区別
   可能である画像を取得させるべく、(a)前記照明装置を
   発光させ、かつ、その発光状態を変更することと、(b)
   前記照明装置を発光させ、かつ、前記背景形成部の状態
   を変更することと、(c)前記撮像装置の光電変換部に入
   射する光の特性を変更することとの少なくとも一つを行
   う制御装置とを含むことを特徴とする電子回路部品ハン
   ドリング装置。
5. 【請求項５】 前記撮像装置がモノクロ画像を取得する
   ものであり、前記制御装置が、前記照明装置に、前記吸
   着端面に電子回路部品が吸着されている状態での撮像時
   の照明光として、電子回路部品の少なくとも一部である
   撮像対象部による反射光の強度が一定以上得られる第１
   照明光を放射させ、前記吸着端面に電子回路部品が吸着
   されていない状態での撮像時の照明光として、前記第１
   照明光とは実質的に波長域の異なる第２照明光を放射さ
   せるものであり、かつ、前記吸着端面および前記背景形
   成部が、前記第１照明光に対する反射率が両者共に第１
   設定反射率より低く、前記第２照明光に対する反射率が
   それら吸着端面と背景形成部の一方が第２設定反射率よ
   り高く他方が第３設定反射率より低いものである請求項
   ４に記載の電子回路部品ハンドリング装置。