JP2004045317A

JP2004045317A - 外形線検出装置

Info

Publication number: JP2004045317A
Application number: JP2002205475A
Authority: JP
Inventors: Maki Minamoto; 皆本　真樹
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】簡素化された構造をもって、ＣＣＤカメラに影として投影される電気部品の外形線の認識が容易となる外形線検出装置を提供する。
【解決手段】平面ＵＶ光源１１と、平面ＵＶ光源１１上に設けられたプリズム１２と、電子部品１０の後方に蛍光塗料板１４と、ＣＣＤカメラ１７とを具備し、平面ＵＶ光源１１から発せられたＵＶ光１３がプリズム１２を通して蛍光塗料板１４の蛍光膜を励起し、励起された蛍光膜から発光された可視光１６がＣＣＤカメラ１７に入射される際に電子部品１０の像を得てその外形線を検出する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は外形線検出装置に係わり、特に電気部品の外形線、すなわちエッジを検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チップマウンタ等での電気部品の外形線検出のために種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平７−１７４７１１号公報には図４に示す外観検査装置を開示している。図４において、実装基板３１上の検査対象物３２の外観を検査するために、第１の駆動部３６で駆動される第１の蛍光灯３３、第２の駆動部３７で駆動される第２の蛍光灯３４および第３の駆動部３８で駆動される第３の蛍光灯３５を階段状に設けて、それぞれの蛍光灯を切り換えて点灯させる。そしてカメラ３９により得られた検査対象物３２の外観に関する情報をフレームメモリに送り、画像処理部で処理をする。
【０００４】
また、特開２００１−３１７９１６号公報には図５に示すエッジ検出装置を開示している。図５において、装着ヘッド４８は背景板４６、ホルダ４７、吸着ノズル４５を有し、そのエッジを検出する電気部品４４が吸着ヘッド４５に吸着されている。そして、照明装置４２には、中空半球の内側面に光源として多数の発光ダイオード４３が配列されて電気部品４４に対向し、この光源底部の穴の下にＣＣＤカメラ４１が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図４に示す従来技術では、複数の円形蛍光灯を階段状に設けるので構造が複雑となり、また、発光強度を高めるのが困難となる。
【０００６】
同様に図５に示す従来技術でも、中空半球の内側面に光源としているから構造が複雑となり、また、発光強度を高めるのが困難となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、所定空間を取り囲む発光部を有する平面ＵＶ光源と、前記発光部上に設けられたプリズムと、被検出物の前記平面ＵＶ光源とは反対側に設けられた蛍光塗料板と、前記所定空間の前記被検出物側とは反対側に設けられたＣＣＤカメラとを具備し、前記平面ＵＶ光源から発せられたＵＶ光が前記プリズムを通して前記蛍光塗料板の蛍光膜を励起し、励起された前記蛍光膜から発光された可視光が前記ＣＣＤカメラに入射される際に前記被検出物の像を得てその外形線を検出する外形線検出装置にある。
【０００８】
ここで、前記発光部はＵＶ発光ランプであることが好ましい。また、前記被検出物は電気部品であることができる。
【０００９】
さらに、前記発光部の平面形状は、前記所定形状を内周に取り囲むドーナツ型、すなわち、外径と内径が同心の円形リング状であることが各方向からのＵＶ光を均一にするために好ましい。
【００１０】
また、前記発光部の前記被検出部側の面は平坦面であり、この平坦面に前記プリズムが密着していることができる。あるいは、前記発光部と前記プリズムとが一体的に形成されていることができる。また、前記プリズムは、ＵＶ光透過石英、ＵＶ光透過ガラスあるいはＵＶ光透過アクリルから構成されていることができる。
【００１１】
さらに、前記発光部は基板上に設けられており、前記基板には前記所定空間と対応する開口が設けられていることができる。この場合、この基板は可視光を透過しない材質で構成することができる。あるいは、前記発光部は可視光を透過する基板上に設けられていることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を説明する。図１は本発明の実施の形態の外形線検出装置の概要を示す側面図である。
【００１３】
平面ＵＶ光源１１の発光部上にプリズム１２が設けられ、外形線を検出される被検出物である電気部品１０、例えば半導体チップがチップ吸入ノズル１５により吸着固定され、この電気部品１０の後側に表面に蛍光膜を有する蛍光塗料板１４が設けられている。さらに、平面ＵＶ光源１１の下方であって電気部品１０の真下にはＣＣＤカメラ１７が配置されている。
【００１４】
また、後から図２および図３を参照して説明するが、平面ＵＶ光源１１の発光部は所定空間２５を取り囲んで形成されており、発光部を裁置する平面ＵＶ光源１１の基板が可視光を透過しない絶縁性の基板の場合には、所定区間２５と同様な開口２６が基板に形成されている。
【００１５】
この所定空間２５および開口２６の平面形状は電気部品１０の平面形状よりも大きい面積を有して電気部品１０の真下に位置している。
【００１６】
さらに、各方向からのＵＶ光線がなるべく一様に作用するように、この所定空間２５は円形状であることが良く、また、各方向からのＵＶ光線の強度がなるべく均一になるように発光部の幅は各方向に対して一定であることが良い。
【００１７】
したがって、平面ＵＶ光源１１の発光部の平面形状はドーナツ型であることが好ましい。この場合、発光部の上面の全面上に設けられるプリズム１２の平面形状もドーナツ型である。
【００１８】
次に図１の実施の形態の外形線検出装置の作用・動作について説明する。平面ＵＶ光源１１の発光部から発せられたＵＶ光１３がプリズム１２により中心方向に曲げられ集光されることにより効率よく蛍光塗料板１４の蛍光膜に照射し、この蛍光膜を励起する。
【００１９】
ここで、ＵＶ光源として平面ＵＶ光源を用いているから、均一にＵＶ光を発生し、無駄なくＵＶ光の光量を多くすることができる。
【００２０】
励起された蛍光膜から発光された可視光１６が、空間２５を通って、あるいは空間２５と開口２６を通ってその下に配置されているＣＣＤカメラ１７に入射される。この際に、電気部品１０が存在する箇所はそれにより可視光は遮断されてＣＣＤカメラ１７に入射されない。図１ではこの遮断された可視光を電気部品により遮断された仮想可視光１６Ａとして点線で示している。
【００２１】
これにより電気部品１０の像を得てその外形線（エッジ）を検出することができる。
【００２２】
このように本発明の外形線検出装置は、一個の平面ＵＶ光源と一個の蛍光塗料板とＣＣＤカメラだけで構成することができるので、簡素化して装置を実現することが可能となる。
【００２３】
また、平面ＵＶ光源の発光部の外径を大きくして、あるいは外径の大きな発光部を用意してのそれにプリズムの形状を合わせるだけでＵＶ光の発光強度を自由に高めることができるから、必要の発光強度の装置を容易に得ることが可能となる。
【００２４】
次に図２を参照して実施の形態の平面ＵＶ光源１１について説明する。発光部２１が基板２２上に固着され、基板１１に形成された一対の電極端子２３，２３に電圧を印加することにより発光部２１からＵＶ光を発光する。
【００２５】
発光部２１の平面形状はドーナツ型である。したがって、発光部２１により取り囲まれた所定空間２５の平面形状は円形である。
【００２６】
さらに、基板２２が可視光を透過しない材質の場合は、開口２６が設けられている。
【００２７】
また、本実施の形態の発光部２１はＵＶ発光ランプ２１である。このＵＶ発光ランプ２１は、ＵＶ光を透過するガラス、例えばソーダガラスを外囲器とし、その内部にＸｅ混合ガスを封入し、電極端子間に例えば１２ｄｃ−Ｖの電圧を印加することにより、波長が３５１ｎｍのＵＶ光（紫外線）を発光する。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態における平面ＵＶ光源およびプリズムを示す断面図であり、図２のＸ−Ｘ部に相当する。（Ａ）は第１の実施例、（Ｂ）は第２の実施例、（Ｃ）は第３の実施例、（Ｄ）は第４の実施例である。
【００２９】
図３（Ａ）では、発光部２１すなわち発光ランプ２１の外囲器の上面は平坦面２４となっており、そこにプリズム１２がＵＶ光を透過する接着剤等により密着して固定されている。また、基板２２には、空間２５と対応して例えば同じ大きさの開口２６が形成されている。
【００３０】
したがって第１の実施例では、発光部とプリズムとを固定しているから、用途に応じてそれぞれを選択することができるという利点がある。また、基板に開口が形成されているから、基板に可視光を透過しない材質も選ぶことができる利点がある。
【００３１】
図３（Ｂ）では、発光部２１すなわち発光ランプ２１の外囲器の上面は平坦面２４となっており、そこにプリズム１２がＵＶ光を透過する接着剤等により密着して固定されている。しかし、基板２２は可視光を透過する材質を用いているからそこに開口は形成されていない。
【００３２】
したがって第２の実施例では、発光部とプリズムとを固定しているから、用途に応じてそれぞれを選択することができるという利点がある。また、基板に開口を形成する工数を不要にする利点がある。
【００３３】
図３（Ｃ）では、発光部２１すなわち発光ランプ２１の外囲器とプリズム１２とを一体的に形成している。プリズムはＵＶ光透過石英、ＵＶ光透過ガラス、またはＵＶ光透過アクリルから構成されるから、発光ランプ２１の外囲器を同じ材質にすることにより、このように一体的に形成することができる。また、基板２２には、空間２５と対応して例えば同じ大きさの開口２６が形成されている。
【００３４】
したがって第３の実施例では、発光部とプリズムとが一体的に形成されているから、部品点数を削減することができるいう利点がある。また、基板に開口が形成されているから、基板に可視光を透過しない材質も選ぶことができる利点がある。
【００３５】
図３（Ｄ）では、発光部２１すなわち発光ランプ２１の外囲器とプリズム１２とを一体的に形成している。プリズムはＵＶ光透過石英、ＵＶ光透過ガラス、またはＵＶ光透過アクリルから構成されるから、発光ランプ２１の外囲器を同じ材質にすることにより、このように一体的に形成することができる。しかし、基板２２は可視光を透過する材質を用いことにより開口は形成されていない。
【００３６】
したがって第４の実施例では、発光部とプリズムとが一体的に形成されているから、部品点数を削減することができるいう利点がある。また、基板に開口を形成する工数を不要にする利点がある。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べた本発明は、均一な発光が得られる平面ＵＶ光源の発光部を好ましくはドーナツ型に形成し、プリズムにてＵＶ光を集光することで、蛍光塗料面に均一で、かつ高発光強度のＵＶ光を当てることができるため、簡素化された構造をもって、蛍光塗料面からの可視光をも、均一で、かつ高発光強度にできる。
【００３８】
このため、ＣＣＤカメラに影として投影される電気部品の外形線の認識が容易となり、外形線検出速度、すなわちエッジ検出速度が向上できて装置全体のスループットが改善できる。または外形線検出精度すなわちエッジ検出精度が高められ、誤り率が改善できる。
【００３９】
さらに、平面ＵＶ光源のドーナツ型発光部の面積を大きくすることで、容易にそのＵＶ光の発光強度を高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の概要を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態における平面ＵＶ光源を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態における平面ＵＶ光源およびプリズムを示す断面図であり、図２のＸ−Ｘ部に相当する。（Ａ）は第１の実施例、（Ｂ）は第２の実施例、（Ｃ）は第３の実施例、（Ｄ）は第４の実施例である。
【図４】従来技術を示す図である。
【図５】他の従来技術を示す図である。
【符号の説明】
１０　　電気部品
１１　　平面ＵＶ光源
１２　　プリズム
１３　　ＵＶ光
１４　　蛍光塗料板
１５　　チップ吸入ノズル
１６　　可視光
１６Ａ　　電気部品により遮断された仮想可視光
１７　　ＣＣＤカメラ
２１　　発光部
２２　　基板
２３　　電極端子
２４　　平坦面
２５　　所定空間
２６　　開口
３１　　実装基板
３２　　検査対象物
３３　　第１の蛍光灯
３４　　第２の蛍光灯
３５　　第３の蛍光灯
３６　　第１の駆動部
３７　　第２の駆動部
３８　　第３の駆動部
３９　　カメラ
４１　　ＣＣＤカメラ
４２　　照明装置
４３　　発光ダイオード
４４　　電気部品
４５　　吸着ノズル
４６　　背景板
４７　　ホルダ
４８　　装着ヘッド

Claims

所定空間を取り囲む発光部を有する平面ＵＶ光源と、前記発光部上に設けられたプリズムと、被検出物の前記平面ＵＶ光源とは反対側に設けられた蛍光塗料板と、前記所定空間の前記被検出物側とは反対側に設けられたＣＣＤカメラとを具備し、
前記平面ＵＶ光源から発せられたＵＶ光が前記プリズムを通して前記蛍光塗料板の蛍光膜を励起し、励起された前記蛍光膜から発光された可視光が前記ＣＣＤカメラに入射される際に前記被検出物の像を得てその外形線を検出することを特徴とする外形線検出装置。
前記発光部はＵＶ発光ランプであることを特徴とする請求項１記載の外形線検出装置。
前記被検出物は電気部品であることを特徴とする請求項１記載の外形線検出装置。
前記発光部の平面形状はドーナツ型であることを特徴とする請求項１記載の外形線検出装置。
前記発光部の前記被検出部側の面は平坦面であり、この平坦面に前記プリズムが密着していることを特徴とする請求項１記載の外形線検出装置。
前記発光部と前記プリズムとが一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の外形線検出装置。
前記プリズムはＵＶ光透過石英、ＵＶ光透過ガラス、またはＵＶ光透過アクリルから構成されていることを特徴とする請求項１記載の外形線検出装置。
前記発光部は基板上に設けられており、前記基板には前記所定空間と対応する開口が設けられていることを特徴とする請求項１記載の外形線検出装置。
前記基板は可視光を透過しない基板であることを特徴とする請求項８記載の外形線検出装置。
前記発光部は可視光を透過する基板上に設けられていることを特徴とする請求項１記載の外形線検出装置。