JP2005327968A - 撮像装置用照明装置、表面実装機および部品検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】半球状端子の良好な画像が得られるように照らすことができる構成を採りながら、製造コストが低くなるとともに容易に組立てることができる照明装置を提供する。
【解決手段】カメラ23の光軸Cを囲み実装用部品9の半球状端子9aに側方から光を照射する多数のLED44を有する。前記多数のLED44をカメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に配設する。前記半球状端子9aの外周部の照度が中心部の照度より高くなりかつ前記外周部が全周にわたって均一に照らされるように前記LED44を配設した。
【選択図】 図5
【解決手段】カメラ23の光軸Cを囲み実装用部品9の半球状端子9aに側方から光を照射する多数のLED44を有する。前記多数のLED44をカメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に配設する。前記半球状端子9aの外周部の照度が中心部の照度より高くなりかつ前記外周部が全周にわたって均一に照らされるように前記LED44を配設した。
【選択図】 図5
Description
本発明は、例えばプリント配線板に実装されるBGA(Ball Grid Array)やCSP(Chip Size Package)などの電子部品の半球状端子に撮像時に側方から光を照射する撮像装置用照明装置、表面実装機および部品検査装置に関するものである。
従来、例えばBGAやCSPなどの電子部品は、部品移載装置の吸着ノズルに吸着されて部品供給部からプリント配線板などに移載される。この移載時に前記電子部品は、撮像装置によって下方から撮像され、画像処理によって半球状端子の位置、欠損の有無などが検出される。前記撮像装置は、撮像時に前記半球状端子に光を照射する照明装置を備えている。
従来のこの種の撮像装置用照明装置としては、例えば特許文献1に開示されたものがある。この特許文献1に示された照明装置は、吸着ノズルに吸着されたBGAパッケージの半球状端子を画像処理によって識別する部品認識装置に用いられるもので、前記半球状端子に斜め下方から多数のLEDによって光を照射するように構成されている。これらの多数のLEDは、それぞれLED基板に実装され、前記撮像装置のカメラの光軸を囲む位置に前記光軸を指向するように配設されている。すなわち、吸着ノズルに吸着された前記電子部品は、光軸上に位置付けられることによって半球状端子に前記LEDの光が照射される。
特許文献1に示された照明装置や他の従来の多くの照明装置は、図9(a),(b)に示すように、LED1が実装されたLED基板2を光軸Cの軸線方向から見て円形または円形に近い多角形(例えば8角形)に並べることによって、LED1が光軸Cの周囲に配設されている。
また、多数のLED1を前記光軸Cの周囲に配設するに当たっては、多数のLED1が一列に並ぶように実装されたフレキシブル基板をリング状に丸めるか、多角形状の枠体の各片にそれぞれLED基板を取付けることによって行うこともある。
この種の撮像装置用照明装置は、電子部品をプリント配線板に移載する表面実装機や、電子部品のリードや端子を画像処理によって検査する部品検査装置などにも装備されている。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
特開平10−150300号公報(図3)
また、多数のLED1を前記光軸Cの周囲に配設するに当たっては、多数のLED1が一列に並ぶように実装されたフレキシブル基板をリング状に丸めるか、多角形状の枠体の各片にそれぞれLED基板を取付けることによって行うこともある。
この種の撮像装置用照明装置は、電子部品をプリント配線板に移載する表面実装機や、電子部品のリードや端子を画像処理によって検査する部品検査装置などにも装備されている。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
しかしながら、上述したように多数のLED基板2がカメラの光軸Cの周囲に円形または多角形状に配設された従来の撮像装置用照明装置は、LED基板2の枚数が多くなり、しかも、これらのLED基板2を支持するための部材の構造が複雑になるため、組立性が低下するとともに製造コストが高くなるという問題があった。また、フレキシブル基板を使用すれば組立てが容易になるが、LEDを搭載したフレキシブル基板そのものが高価であるため、この種の照明装置も上述した照明装置と同様に製造コストが高くなってしまう。
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、半球状端子に対して良好な画像が得られるように照らすことができる構成を採りながら、容易に組立てることができるとともに、製造コストを低減することができる照明装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明に係る撮像装置用照明装置は、カメラの光軸を囲むように多数のLEDが並設され、これらのLEDによって被撮像電子部品の半球状端子に側方から光を照射する撮像装置用照明装置において、前記多数のLEDをカメラの光軸の軸線方向から見て四角形状であって、前記半球状端子の外周部の照度が中心部の照度より高くなりかつ前記外周部が全周にわたって均一に照らされるように配設したものである。
請求項2に記載した発明に係る撮像装置用照明装置は、請求項1に記載した発明に係る撮像装置用照明装置において、四角形状に並べたLEDにおける四角形の各辺の中央部に位置するLEDの個数を前記各辺の両端部に位置するLEDの個数より低減させたものである。
請求項3に記載した発明に係る撮像装置用照明装置は、請求項1に記載した発明に係る撮像装置用照明装置において、四角形状に並べたLEDにおける四角形の各辺の中央部に位置するLEDを前記各辺の両端部に位置するLEDより前記カメラの光軸方向に沿って電子部品に接近させて設けたものである。
請求項4に記載した発明に係る撮像装置用照明装置は、請求項1に記載した発明に係る撮像装置用照明装置において、四角形状に並べたLEDにおける四角形の各辺の中央部に位置するLEDの発光量を前記各辺の両端部に位置するLEDの発光量より低減させたものである。
請求項5に記載した発明に係る表面実装機は、請求項1ないし請求項4のうちいずれか一つに記載の撮像装置用照明装置によって部品認識装置の上方で実装用部品に光を照射するものである。
請求項6に記載した発明に係る部品認識装置は、請求項1ないし請求項4のうちいずれか一つに記載の撮像装置用照明装置によって部品認識装置の上方で被検査用部品に光を照射するものである。
請求項6に記載した発明に係る部品認識装置は、請求項1ないし請求項4のうちいずれか一つに記載の撮像装置用照明装置によって部品認識装置の上方で被検査用部品に光を照射するものである。
本発明によれば、LEDが実装されたLED基板を4枚使用するだけで、半球状端子に対して良好な画像が得られるように照らすことができる。このため、円形または円形に近い多角形状にLED基板が配設された従来の照明装置に較べてLED基板の数を減らすことができるとともに、LED基板を支持する構造を簡素化することができる。また、フレキシブル基板より安価なLED基板を使用して多数のLEDを前記光軸の周囲に配設することができる。
さらに、本発明に係る照明装置によって照らされた半球状電極は、電子部品のパッケージの下面が写された相対的に暗い背景の中に相対的に明るい円環状となって現れるから、画像処理によって高い精度で位置と欠損の有無とを検出することができる。
したがって、本発明によれば、多数のLEDをカメラの光軸の周囲に配設して半球状端子に対して良好な画像が得られるように照らすことができる構成を採りながら、製造コストが低くなるとともに容易に組立てることができる照明装置を提供することができる。
したがって、本発明によれば、多数のLEDをカメラの光軸の周囲に配設して半球状端子に対して良好な画像が得られるように照らすことができる構成を採りながら、製造コストが低くなるとともに容易に組立てることができる照明装置を提供することができる。
請求項2記載の発明によれば、多数のLEDが並ぶ四角形の角部分は光量が相対的に多くなり、各辺の中央部は光量が相対的に少なくなる。このため、この発明に係る照明装置は、被撮像電子部品におけるLEDから離間する部位と、LEDに近接する部位とで照度が均等になるから、半球状端子の良好な画像が得られるように照らすことができる。
したがって、この発明によれば、LEDの個数を前記四角形の角部と各辺の中央部とで変えるという簡単な構成によって半球状端子の外周部を明るい円環が現れるように照らすことができるから、より一層コストダウンを図ることができる。
したがって、この発明によれば、LEDの個数を前記四角形の角部と各辺の中央部とで変えるという簡単な構成によって半球状端子の外周部を明るい円環が現れるように照らすことができるから、より一層コストダウンを図ることができる。
請求項3記載の発明によれば、カメラの光軸の軸線方向に沿って電子部品に近接するように位置付けられたLEDからの光は、他のLEDからの光に較べると電子部品の半球状端子の基部側に偏って照射されるようになる。すなわち、光軸の軸線方向から見て電子部品との距離が相対的に短くなるLEDの実質的な光量が低減される。このため、カメラの光軸の軸線方向から見て四角形状に配設されたLEDによって、半球状端子の良好な画像が得られるように均等に照らすことができる。
したがって、この発明によれば、LEDの位置をカメラの光軸の軸線方向に変えるという簡単な構成によって半球状端子の外周部を明るい円環が現れるように照らすことができるから、より一層コストダウンを図ることができる。
したがって、この発明によれば、LEDの位置をカメラの光軸の軸線方向に変えるという簡単な構成によって半球状端子の外周部を明るい円環が現れるように照らすことができるから、より一層コストダウンを図ることができる。
請求項4記載の発明によれば、多数のLEDが並ぶ四角形の角部分は光量が相対的に多くなり、各辺の中央部は光量が相対的に少なくなる。このため、この発明に係る照明装置は、被撮像電子部品におけるLEDから離間する部位と、LEDに近接する部位とで照度が均等になるから、半球状端子の良好な画像が得られるように照らすことができる。
したがって、この発明によれば、半球状端子の基部の照度が周方向に均等になるように前記光量を設定するに当たってLEDの配置に依存することなく行うことができ、前記設定を行うに当たってLEDの実装位置の異なるLED基板を多数形成する必要がないから、コストダウンを図ることができる。
したがって、この発明によれば、半球状端子の基部の照度が周方向に均等になるように前記光量を設定するに当たってLEDの配置に依存することなく行うことができ、前記設定を行うに当たってLEDの実装位置の異なるLED基板を多数形成する必要がないから、コストダウンを図ることができる。
請求項5記載の発明に係る表面実装機は、コストダウンが図られるとともに実装用部品の半球状端子を高い精度で検出することができる撮像装置用照明装置を使用しているから、プリント配線板に実装用部品を高い精度で実装することができる表面実装機を安価に提供することができる。
請求項6記載の発明に係る部品検査装置は、コストダウンが図られるとともに実装用部品の半球状端子を高い精度で検出することができる撮像装置用照明装置を使用しているから、電子部品を高い精度で検査することができる部品検査装置を安価に提供することができる。
(第1の実施の形態)
以下、本発明に係る撮像装置用照明装置の一実施の形態を図1ないし図6によって詳細に説明する。ここでは、本発明に係る撮像装置用照明装置を表面実装機に設ける例を示す。
図1は本発明に係る撮像装置用照明装置を装備した表面実装機の平面図、図2は表面実装機の上部の正面図、図3はこの実施の形態による撮像装置の正面図、図4は同じく側面図、図5はLEDの配置状態を示す平面図、図6は半球状端子を撮像した画像を示す図である。
以下、本発明に係る撮像装置用照明装置の一実施の形態を図1ないし図6によって詳細に説明する。ここでは、本発明に係る撮像装置用照明装置を表面実装機に設ける例を示す。
図1は本発明に係る撮像装置用照明装置を装備した表面実装機の平面図、図2は表面実装機の上部の正面図、図3はこの実施の形態による撮像装置の正面図、図4は同じく側面図、図5はLEDの配置状態を示す平面図、図6は半球状端子を撮像した画像を示す図である。
これらの図において、符号1で示すものは、この実施の形態による表面実装機を示す。この表面実装機1は、基台2の上部でプリント配線板3を搬送するコンベア4と、後述するヘッドユニット5を図1において左右方向(以下、この方向を単にX方向という)とX方向と直交する前後方向(以下、この方向をY方向という)とに移動させる移動装置6とを備えている。前記コンベア4は、プリント配線板3を図1において左方に搬送し、図示していないクランプ機構によって作業位置に保持するように構成されている。このコンベア4の両側方には、部品供給用のテープフィーダ7と、吸着ノズル8(図2参照)に吸着された実装用部品9等を下方から撮像する部品認識装置10とが設けられている。
前記移動装置6は、前記コンベア4の上方でY方向に沿って延びる2本の固定レール11,11を有するY方向移動装置12と、前記固定レール11,11どうしの間に架け渡された可動レール13を有するX方向移動装置14とによって構成されている。前記ヘッドユニット5は、前記X方向移動装置14に取付けられている。前記ヘッドユニット5と移動装置6は、図示していない制御装置によって移動方向、距離、速度などが制御される。
前記Y方向移動装置12は、前記固定レール11に沿って延びるボールねじ軸15と、このボールねじ軸15を駆動するY軸サーボモータ16とによってX方向移動装置14の可動レール13をY方向に往復動させる。前記可動レール13は、前記ボールねじ軸15のナット部材15aに固定されている。前記Y軸サーボモータ16には、エンコーダからなる位置検出手段17が設けられている。
前記X方向移動装置14は、X方向に延びる可動レール13に並設されたボールねじ軸18と、このボールねじ軸18を駆動するX軸サーボモータ19とによってヘッドユニット5をX方向に往復動させる。前記X軸サーボモータ19には、エンコーダからなる位置検出手段20が設けられている。
前記X方向移動装置14は、X方向に延びる可動レール13に並設されたボールねじ軸18と、このボールねじ軸18を駆動するX軸サーボモータ19とによってヘッドユニット5をX方向に往復動させる。前記X軸サーボモータ19には、エンコーダからなる位置検出手段20が設けられている。
前記ヘッドユニット5には、図2に示すように、前記吸着ノズル8を有する吸着ヘッド21がX方向に間隔をおいて8個設けられている。これらの吸着ヘッド21は、それぞれ垂直な軸線上で回動することができるとともに、上下方向(以下、この方向を単にZ方向という)に移動することができるように構成されている。
前記部品認識装置10は、図3および図4に示すように、照明装置用ケース22の内側底部に取付けられたカメラ23と、このカメラ23の上方に配設された同軸照明装置24と、メイン照明装置25と、サイド照明装置26などによって構成されている。
前記部品認識装置10は、図3および図4に示すように、照明装置用ケース22の内側底部に取付けられたカメラ23と、このカメラ23の上方に配設された同軸照明装置24と、メイン照明装置25と、サイド照明装置26などによって構成されている。
前記同軸照明装置24とメイン照明装置25は、被撮像電子部品として例えばQFP(Quad Flat Package)を撮像する場合に発光させ、前記サイド照明装置26は、被撮像電子部品として例えばBGA(Ball Grid Array)やCSP(Chip Size Package)などの半球状端子9aを有する実装用部品9を撮像する場合に発光させる。このサイド照明装置26によって、本発明でいう撮像装置用照明装置が構成されている。
前記カメラ23は、上面が受光面となるCCDリニアセンサ27を備え、前記照明装置用ケース22の内側底部に光軸Cが上方を指向する状態で固定されている。前記CCDリニアセンサ27は、CCD固体撮像素子がY方向に複数並設されたものである。なお、このカメラ23に用いる撮像素子としては、上述したようにラインセンサ方式のものの他に、エリアセンサ方式のものを使用することもできる。
前記カメラ23は、上面が受光面となるCCDリニアセンサ27を備え、前記照明装置用ケース22の内側底部に光軸Cが上方を指向する状態で固定されている。前記CCDリニアセンサ27は、CCD固体撮像素子がY方向に複数並設されたものである。なお、このカメラ23に用いる撮像素子としては、上述したようにラインセンサ方式のものの他に、エリアセンサ方式のものを使用することもできる。
前記同軸照明装置24は、前記カメラ23の上方を横切る実装用部品9(被撮像電子部品)の下面をカメラ23の光軸Cに沿う光によって下方から照らすためのもので、図4に示すように、前記光軸Cの側方に設けられた複数のLED28と、このLED28の光を前記光軸C上に沿うように上方へ反射させる光軸C上のハーフミラー29とによって構成されている。前記複数のLED28は、1枚のLED基板30に実装されて支持されている。このLED基板30は、前記LED28がハーフミラー29を指向するように立てた状態で支持部材31に取付けられ、この支持部材31を介して前記照明装置用ケース22に支持されている。
前記ハーフミラー29は、前記LED28からの光を上方へ反射させるとともに、上方からの反射光を下方へ通過させるもので、45°傾斜させた状態で両端部(図4において紙面と直交する方向の両端部)が前記支持部材31に固着することによって支持されている。
前記ハーフミラー29は、前記LED28からの光を上方へ反射させるとともに、上方からの反射光を下方へ通過させるもので、45°傾斜させた状態で両端部(図4において紙面と直交する方向の両端部)が前記支持部材31に固着することによって支持されている。
前記メイン照明装置25は、前記実装用部品9の下面の全体を斜め下方から照らすためのもので、図3および図4に示すように、上方に向けて開放する箱状に形成され前記照明装置用ケース22の上端部内に固定された支持部材32と、この支持部材32の内側底部で水平に配設された下側LED基板33と、この下側LED基板33の上面に実装された多数のLED34と、前記支持部材32の開口部の近傍に傾斜する状態で取付けられた4枚の上側LED基板35と、これらの上側LED基板35に実装された多数のLED36などによって構成されている。
前記支持部材32は、平面視四角形の箱状に形成され、開口部分の開口幅が底部の幅より大きくなるように形成され、側壁の途中に上方に向かうにしたがって外側に位置するように傾斜する傾斜面21aが形成されている。この支持部材32の底壁と前記照明装置用ケース22の上壁におけるカメラ23の光軸Cが交差する部位には、光路の一部を構成する貫通穴37(図4参照)が形成されている。
前記下側LED基板33は、平面視において長方形状に形成され、支持部材32の底部の上に2枚、X方向に並べて取り付けられている。これらの下側LED基板33,33の間(カメラ23の光軸Cが交差する部位)には、光路の一部を構成するように隙間38が形成されている。
前記上側LED基板35は、前記傾斜面32aと平行になるように、上方に向かうにしたがって漸次光軸Cから離間するように傾斜し、この状態で前記傾斜面32aに固定されている。この上側LED基板35と前記下側LED基板33とに実装されたLED34,36は、発光色が同一のものが用いられている。
前記上側LED基板35は、前記傾斜面32aと平行になるように、上方に向かうにしたがって漸次光軸Cから離間するように傾斜し、この状態で前記傾斜面32aに固定されている。この上側LED基板35と前記下側LED基板33とに実装されたLED34,36は、発光色が同一のものが用いられている。
前記サイド照明装置26は、図3および図4に示すように、前記照明装置用ケース22の上端部を囲む平面視ロ字状に形成されたフレーム41と、このフレーム41の一側部を支持するエアシリンダ42と、前記フレーム41の各側部にそれぞれ立てた状態で保持された4枚のLED基板43と、これらのLED基板43に実装された多数のLED44などによって構成されている。
前記フレーム41は、照明装置用ケース22の四方で上下方向に延びる4枚の側板41aが設けられている。
前記フレーム41は、照明装置用ケース22の四方で上下方向に延びる4枚の側板41aが設けられている。
前記エアシリンダ42は、シリンダ本体45が前記照明装置用ケース22の側部に2本の固定用ボルト46によって着脱可能に取付けられ、前記シリンダ本体45から上方に突出する3本のピストンロッド47の上端部に前記フレーム41が取付けられている。すなわち、前記フレーム41は、このエアシリンダ42によって上下方向に移動可能に支持されるとともに、エアシリンダ42を介して照明装置用ケース22に着脱可能に取付けられることになる。
この実施の形態による前記フレーム41は、図3および図4に示すように、前記照明装置用ケース22から上方に突出する上側位置と、前記照明装置用ケース22の上端がフレーム41より高くなる下側位置との間を移動するように構成されている。
前記LED基板43は、前記フレーム41の各側板41a毎に設けられている。それぞれのLED基板43は、前記側板41a一端部から他端部まで延びる長さに形成されており、LED44がフレーム41の中心方向を指向するように立てた状態で前記側板41aに固定されている。このようにLED基板43をフレーム41に取付けることによって、このサイド照明装置26のLED44は、図5に示すように、カメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に並ぶ。
前記LED基板43は、前記フレーム41の各側板41a毎に設けられている。それぞれのLED基板43は、前記側板41a一端部から他端部まで延びる長さに形成されており、LED44がフレーム41の中心方向を指向するように立てた状態で前記側板41aに固定されている。このようにLED基板43をフレーム41に取付けることによって、このサイド照明装置26のLED44は、図5に示すように、カメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に並ぶ。
このサイド照明装置26の前記LED44は、図3および図4に示すように、1枚のLED基板43の水平方向の一端部から他端部まで列をなして並び、このLED列が上下方向に3列形成されるようにLED基板43に実装されている。これら3列のLED列のうち上側のLED列51と下側のLED列52は同数のLED44が実装され、中央のLED列53は、前記上側と下側のLED列51,52よりLED44の個数が少なくなっている。詳述すると、この中央のLED列53を構成するLED44は、図5に示すように、LED基板43の中央部で実装数が少なく、LED基板43の両端部で実装数が多くなるように実装されている。
このような構成を採ることにより、各LED基板43の水平方向の中央部に実装されたLED44の個数、言い換えれば、カメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に並べられたLED44における四角形の各辺の中央部に位置するLED44の個数は、LED基板43の両端部(前記各辺の両端部)に位置するLED44の個数より少なくなる。
このような構成を採ることにより、各LED基板43の水平方向の中央部に実装されたLED44の個数、言い換えれば、カメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に並べられたLED44における四角形の各辺の中央部に位置するLED44の個数は、LED基板43の両端部(前記各辺の両端部)に位置するLED44の個数より少なくなる。
上述したように構成された表面実装機1は、テープフィーダ7上の実装用部品9を吸着ノズル8に吸着させ、ヘッドユニット5をX方向とY方向とに移動させてテープフィーダ7からプリント配線板3上の所定の実装位置に移載する。この表面実装機1は、前記実装行程の途中で実装用部品9の吸着の有無を含めた正誤および吸着位置を検出したり、リードや端子などの変形または欠損の有無などを検出するために、実装用部品9を前記部品認識装置10のカメラ23によって下方から撮像する。
実装用部品9がQFPなどのリード(図示せず)を有するものである場合、部品認識装置は、同軸照明装置24およびメイン照明装置25のLED28,34,36を発光させて撮像する。このときサイド照明装置26は、照明装置用ケース22の上端より低くなる下側位置に下降させ、ヘッドユニット5は、実装用部品9の下端が前記照明装置用ケース22の上端近傍を通るように実装用部品9をX方向に移動させる。
実装用部品9がBGAやCSPなどの半球状端子9aが下面に設けられたものである場合、前記部品認識装置10は、サイド照明装置26を図3および図4に示す上側位置に移動させ、このサイド照明装置26のみを発光させる。この場合は、ヘッドユニット5は、実装用部品9の下端がサイド照明装置26のフレーム41の上縁近傍を通るように吸着ノズル8の高さを調節する。
前記カメラ23による撮像は、カメラ23の上方で実装用部品9が光軸Cを横切って移動するときに行われる。この撮像時に前記サイド照明装置26は、全てのLED44を同時に同一の輝度となるように発光させる。このようにサイド照明装置26の全てのLED44が発光することにより、実装用部品9の前記半球状端子9aは、前記LED44からの光が略側方となる斜め下方から照射され、図6(a)に示すように、基部(外周部)が相対的に明るくなりかつ中心部が相対的に暗くなるように照らされる。この半球状端子9aの前記明るくなる部位は、同図中にハッチングによって示すように円環になり、照度が全周にわたって均一になる。
このように半球状端子9aの外周部が全周にわたって明るく照らされることにより、部品認識装置10によって撮像された画像は、実装用部品9のパッケージの下面9b(図6参照)が写された相対的に暗い背景の中に半球状端子9aが相対的に明るい円環になって現れる。部品認識装置10は、この画像によって半球状端子9aの位置や欠損の有無などを検出する。この検出結果は、半球状端子9aの輪郭が明確であるために、精度が高く信頼性が高いものとなる。
上述したように半球状端子9aがサイド照明装置26によって円環状に照らされる理由は、図5に示すように、前記カメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に並べられたLED44における四角形の各辺の中央部に位置するLED44の個数が前記各辺の両端部に位置するLED44の個数より低減されているからである。すなわち、多数のLED44が並ぶ四角形の角部分は光量が相対的に多くなり、各辺の中央部は光量が相対的に少なくなるために、実装用部品9側の照度は、LED44から離間する部位と、LED44に近接する部位とで均等になるからである。なお、前記四角形の各辺にLED44を均等に配設する構成を採ると、図6(b)に示すように、半球状端子9aにおける前記四角形の角に対応する部分Aと、四角形の各辺の中央部に対応する部分Bとで明るく照らされる範囲の広さが大きく異なってしまい、この半球状端子9aを部品認識装置10によって正しく検出することができなくなってしまう。
したがって、この実施の形態によるサイド照明装置26は、LED44が実装されたLED基板43を4枚使用することによって半球状端子9aを良好な画像が得られるように照らすことができる。このため、円形または円形に近い多角形状にLED基板が配設された従来の照明装置に較べてLED基板の数を減らすことができ、しかも、LED基板43を支持するフレーム41を平面視において単純な四角形状に形成することができ、簡素化することができた。
この実施の形態によるサイド照明装置26は、半球状端子9aの外周部を明るい円環状に照らすためにLED44の個数を前記四角形の角部と各辺の中央部とで変えるという簡単な構成を採っており、同じ効果を得るために一つずつのLED44の発光量を変える場合に較べて使用するLED44は一種類だけでよいから、このような場合に較べると製造コストを低減することができる。
この実施の形態によるサイド照明装置26は、半球状端子9aの外周部を明るい円環状に照らすためにLED44の個数を前記四角形の角部と各辺の中央部とで変えるという簡単な構成を採っており、同じ効果を得るために一つずつのLED44の発光量を変える場合に較べて使用するLED44は一種類だけでよいから、このような場合に較べると製造コストを低減することができる。
(第2の実施の形態)
本発明の請求項3に記載した発明に係る撮像装置用照明装置の一実施の形態を図7(a),(b)によって詳細に説明する。これらの図において、前記図1〜図6によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図7に示すサイド照明装置26のLED44は、同図(a)に示すように、カメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に並べられるとともに、同図(b)に示すように、水平方向から見て山形状に配設されている。詳述すると、前記四角形の各辺の中央部に位置するLED44は、前記各辺の両端部に位置するLED44より実装位置が高くなる(カメラ23の光軸C方向に沿って実装用部品9に接近する)ように配設されている。このLED44の高さは、前記各辺の両端に位置するLED44が最も低くなり、各辺の中央に向かうにしたがって次第に高くなるように位置付けられている。
本発明の請求項3に記載した発明に係る撮像装置用照明装置の一実施の形態を図7(a),(b)によって詳細に説明する。これらの図において、前記図1〜図6によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図7に示すサイド照明装置26のLED44は、同図(a)に示すように、カメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に並べられるとともに、同図(b)に示すように、水平方向から見て山形状に配設されている。詳述すると、前記四角形の各辺の中央部に位置するLED44は、前記各辺の両端部に位置するLED44より実装位置が高くなる(カメラ23の光軸C方向に沿って実装用部品9に接近する)ように配設されている。このLED44の高さは、前記各辺の両端に位置するLED44が最も低くなり、各辺の中央に向かうにしたがって次第に高くなるように位置付けられている。
このように高い位置に位置付けられたLED44からの光は、低い位置にあるLED44からの光に較べて半球状端子9aの基部側に偏って照射される。すなわち、光軸Cの軸線方向から見て実装用部品9との距離が相対的に短くなるLED44の実質的な光量が低減され、図6(b)に示す部分Bの内側の縁が外側に移り、部分Bの幅が狭くなる。このため、カメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に配設されたLED44によって半球状端子9aを良好な画像が得られるように均等に照らすことができる。
この結果、この実施の形態を採る場合でも第1の実施の形態を採る場合と同等の効果を奏する。
この結果、この実施の形態を採る場合でも第1の実施の形態を採る場合と同等の効果を奏する。
この実施の形態によるサイド照明装置26は、LED44の位置をカメラ23の光軸Cの軸線方向に変えるという簡単な構成を採っているから、同じ効果が得られるように一つずつのLED44の発光量を変えて実現する場合に較べると、使用するLED44は一種類でよいから、製造コストを低減することができる。
この実施の形態においては、図7(b)に示すように、多数のLED44を水平方向に1列に並べる例を示したが、第1の実施の形態を採るときと同様にLED44を水平方向に複数列となるように並設することもできる。この場合であっても、前記各辺の中央部に位置するLED44を両端側のLED44より高い位置に配設する。
この実施の形態においては、図7(b)に示すように、多数のLED44を水平方向に1列に並べる例を示したが、第1の実施の形態を採るときと同様にLED44を水平方向に複数列となるように並設することもできる。この場合であっても、前記各辺の中央部に位置するLED44を両端側のLED44より高い位置に配設する。
(第3の実施の形態)
本発明の請求項4に記載した発明に係る撮像装置用照明装置の一実施の形態を図8(a),(b)によって詳細に説明する。これらの図において、前記図1〜図6によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図8に示すサイド照明装置26のLED44は、同図(a)に示すように、カメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に並べられるとともに、同図(b)に示すように、水平方向から見て等間隔おいて直線状に並ぶように配設されている。しかし、これらのLED44における前記四角形の各辺の中央部に位置するLED44は、前記各辺の両端部に位置するLED44より発光量が少なくなるものが使用されている。各LED44の発光量は、図8(a)において、各LED44から照射される光を模式的に示す線Lの長さによって示す。
本発明の請求項4に記載した発明に係る撮像装置用照明装置の一実施の形態を図8(a),(b)によって詳細に説明する。これらの図において、前記図1〜図6によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図8に示すサイド照明装置26のLED44は、同図(a)に示すように、カメラ23の光軸Cの軸線方向から見て四角形状に並べられるとともに、同図(b)に示すように、水平方向から見て等間隔おいて直線状に並ぶように配設されている。しかし、これらのLED44における前記四角形の各辺の中央部に位置するLED44は、前記各辺の両端部に位置するLED44より発光量が少なくなるものが使用されている。各LED44の発光量は、図8(a)において、各LED44から照射される光を模式的に示す線Lの長さによって示す。
このように構成されたサイド照明装置26においては、多数のLED44が並ぶ四角形の角部分は光量が相対的に多くなり、各辺の中央部は光量が相対的に少なくなる。このため、このサイド照明装置26は、実装用部品9におけるLED44から離間する部位と、LED44に近接する部位とで照度が均等になるから、半球状端子9aを良好な画像が得られるように照らすことができる。この結果、この実施の形態を採る場合でも第1の実施の形態を採る場合と同等の効果を奏する。
この実施の形態によるサイド照明装置26は、半球状端子9aの基部の照度が周方向に均等になるように光量を設定するに当たってLED44の配置に依存することなく行うことができる。このため、第1または第2の実施の形態で示したように、前記設定を行うに当たってLED44の実装位置の異なるLED基板43を多数形成する必要はない。
加えて、上述した第1〜第3の実施の形態においては、上述したようにコストダウンが図られるとともに電子部品の半球状端子を高い精度で検出することができる撮像装置用照明装置を表面実装機1に使用しているから、この表面実装機1の実装時の精度を向上させることができるとともに、製造コストを低減することができる。また、本発明は、BGAやCSPの半球状端子9aを撮像する撮像装置であれば、どのようなものにも適用することができる。このため、本発明に係る撮像装置用照明装置を部品検査装置に使用することができる。この場合、コストダウンが図られるとともに電子部品の半球状端子を高い精度で検出することができる撮像装置用照明装置を使用することになるから、電子部品を高い精度で検査することができる部品検査装置を安価に提供することができる。
1…表面実装機、5…ヘッドユニット、8…吸着ノズル、9…実装用部品、10…部品認識装置、23…カメラ、26…サイド照明装置、43…LED基板、44…LED、C…光軸。
Claims (6)
- カメラの光軸を囲むように多数のLEDが並設され、これらのLEDによって被撮像電子部品の半球状端子に側方から光を照射する撮像装置用照明装置において、前記多数のLEDをカメラの光軸の軸線方向から見て四角形状であって、前記半球状端子の中心部の照度が相対的に低くなるとともに、外周部の照度が相対的に高くかつ環状に略均一の照度となるように配設したことを特徴とする撮像装置用照明装置。
- 請求項1記載の撮像装置用照明装置において、四角形状に並べたLEDにおける四角形の各辺の中央部に位置するLEDの個数を前記各辺の両端部に位置するLEDの個数より低減させたことを特徴とする撮像装置用照明装置。
- 請求項1記載の撮像装置用照明装置において、四角形状に並べたLEDにおける四角形の各辺の中央部に位置するLEDを前記各辺の両端部に位置するLEDより前記カメラの光軸方向に沿って電子部品に接近させて設けたことを特徴とする撮像装置用照明装置。
- 請求項1記載の撮像装置用照明装置において、四角形状に並べたLEDにおける四角形の各辺の中央部に位置するLEDの発光量を前記各辺の両端部に位置するLEDの発光量より低減させたことを特徴とする撮像装置用照明装置。
- 請求項1ないし請求項4のうちいずれか一つに記載の撮像装置用照明装置によって部品認識装置の上方で実装用部品に光を照射する表面実装機。
- 請求項1ないし請求項4のうちいずれか一つに記載の撮像装置用照明装置によって部品認識装置の上方で被検査用部品に光を照射する部品検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004146064A JP2005327968A (ja) | 2004-05-17 | 2004-05-17 | 撮像装置用照明装置、表面実装機および部品検査装置 |
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WO2018127971A1 (ja) | 2017-01-06 | 2018-07-12 | 株式会社Fuji | 撮像用照明装置 |
-
2004
- 2004-05-17 JP JP2004146064A patent/JP2005327968A/ja active Pending
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WO2018127971A1 (ja) | 2017-01-06 | 2018-07-12 | 株式会社Fuji | 撮像用照明装置 |
US11050912B2 (en) | 2017-01-06 | 2021-06-29 | Fuji Corporation | Illumination device for image capturing |
EP3567425B1 (en) * | 2017-01-06 | 2024-05-01 | Fuji Corporation | Illumination device for image capturing |
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