JP2013033419A - Tdiセンサ、撮像装置、部品実装装置、部品試験装置および基板検査装置 - Google Patents
Tdiセンサ、撮像装置、部品実装装置、部品試験装置および基板検査装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】所定のタイミングでライン画像の撮像動作を行い、撮像ライン毎の画像として複数回露光されたライン画像を出力するTDIセンサ26。このTDIセンサ26は、第1方向に並びかつそれぞれ露光量に応じた電荷を生成して保持する複数の撮像素子42を有する画素列41と、この画素列41と同等の画素列であって撮像素子42に遮光フィルタ43が形成された画素列41(電荷保持列)とを含み、これら画素列41が交互に配列された受光部40Aと、前記画素列41の電荷を列単位で隣接する列に順次転送するとともに、ライン画像の信号として、前記転送により最終的に蓄積された電荷に対応する信号を出力する転送部40Bとを備える。
【選択図】図4
Description
図1及び図2は、本発明に係る部品実装装置(本発明にかかる撮像装置が適用される部品実装装置)を概略的に示しており、図1は平面図で、図2は正面図で、それぞれ部品実装装置を概略的に示している。なお、図1、図2及び後に説明する図面には、各図の方向関係を明確にするためにXYZ直角座標が示されている。
上記第1実施形態では、カメラ21のTDIセンサ26として、特定の画素列41の撮像素子42に遮光フィルタ43が形成されたものが適用されているが、図11に示すようなTDIセンサ26Aを適用することも可能である。
撮像ユニット6のカメラ21として、図12に示すようなTDIセンサ26Bを備えるカメラ21を用いることも可能である。
(1)上記各実施形態では、撮像ユニット6をヘッドユニット5に搭載し、各実装ヘッド16に吸着保持された部品Cに対して撮像ユニット6を移動させる構成について説明したが、これに限定されることはなく、例えば、撮像ユニットを基台1に固定的に配置し、主制御部61の制御により、この撮像ユニットに対してヘッドユニット5を相対的に移動させることにより各実装ヘッド16に保持された部品Cを撮像する構成としてもよい。この場合には、カメラを上向けに配置し、反射ミラーを介することなく、照明装置22による照明下で部品Cからの反射光(部品像)を直接カメラ21で取り込むようにすればよい。
6 撮像ユニット
21 カメラ
22 照明装置
22a 第1照明部
22b 第2照明部
26 TDIセンサ
50 カメラ制御部
60 制御装置
61 主制御部
62 記憶部
64 駆動制御部
65 画像処理部
Claims (12)
- 所定のタイミングでライン画像の撮像動作を行い、撮像ライン毎の画像として複数回露光されたライン画像を出力するTDIセンサであって、
第1方向に並びかつそれぞれ露光量に応じた電荷を生成して保持する複数の撮像素子を有する画素列と、前記電荷を保持する機能のみを有しかつ前記画素列の各撮像素子に対応するように前記第1方向に並ぶ複数の電荷保持部を有する電荷保持列とを含み、一つの前記画素列と一乃至複数の前記電荷保持列とが前記第1方向と直交する第2方向に交互に配列される受光部と、
前記画素列の撮像素子および前記電荷保持列の電荷保持部が保持する電荷を列単位で隣接する列に順次転送するとともに、前記ライン画像の信号として、前記転送により最終的に蓄積された電荷に対応する信号を出力する転送部と、を備えることを特徴とするTDIセンサ。 - 請求項1に記載のTDIセンサにおいて、
前記電荷保持列は、前記電荷保持部としてキャパシタが並んだものであることを特徴とするTDIセンサ。 - 請求項2に記載のTDIセンサにおいて、
前記電荷保持列は、前記第2方向における前記画像列の幅寸法よりも小さい幅寸法を有することを特徴とするTDIセンサ。 - 請求項1に記載のTDIセンサにおいて、
前記電荷保持列は、前記画素列と同等の画素列であって各撮像素子の表面に光の入射を阻止する遮光部が形成されたものであることを特徴とするTDIセンサ。 - 特定数かつ複数の照明条件で対象物を撮像するための撮像装置であって、
請求項1乃至4の何れか一項に記載のTDIセンサであって前記受光部として一つの前記画素列と前記特定数から一を減算した数の前記電荷保持列とが交互に配列された受光部を備えるTDIセンサと、
前記TDIセンサに対して前記対象物を前記第2方向に相対移動させる移動手段と、
前記移動手段により移動させられる対象物を照明するとともにその照明条件を前記複数の照明条件に変更することが可能な照明手段と、
前記TDIセンサに対する前記対象物の相対移動中に、前記照明手段の照明条件が前記複数の照明条件に順番に切り換えられながら前記照明条件毎の対象物のライン画像が前記画素列の撮像素子により取り込まれるように前記TDIセンサの撮像タイミングおよび前記照明手段の照明条件の切り替えタイミングを制御するとともに、前記撮像タイミングに同期して前記電荷の転送が行われるように前記TDIセンサにおける前記電荷の転送タイミングを制御する撮像制御手段と、
前記TDIセンサから出力される前記ライン画像のうち照明条件が互いに共通するライン画像に基づいて対象物の画像を生成することにより前記特定数の対象物の画像を生成する画像処理手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項5に記載の撮像装置において、
前記照明手段は、前記照明条件として三原色それぞれの照明光を択一的に前記対象物に照射可能に構成されており、
前記画像処理手段は、対象物の前記複数の画像として三原色それぞれの画像を生成するとともに、これら三原色の画像を合成することによりカラー画像を生成することを特徴とする撮像装置。 - 所定のタイミングでライン画像の撮像動作を行い、撮像ライン毎の画像として複数回露光されたライン画像を出力するTDIセンサであって、
第1方向に並びかつそれぞれ露光量に応じた電荷を生成して保持する複数の撮像素子を有する画素列を含み、これら画素列が前記第1方向と直交する第2方向に配列された受光部と、
前記画素列が保持する電荷を列単位で隣接する画素列に順次転送するとともに、前記ライン画像の信号として、前記転送により最終的に蓄積された電荷に対応する信号を出力する転送部と、を備え、
前記受光部は、前記第2方向に所定の順序で連続して並びかつ受光可能な波長域が互いに異なる複数の前記画素列からなる画素列群を一単位として、当該画素列群が前記第2方向に複数配列された構成を有することを特徴とするTDIセンサ。 - 対象物を撮像して複数種類の画像を取得するための撮像装置であって、
請求項7に記載のTDIセンサと、
前記TDIセンサに対して前記対象物を前記第2方向に相対移動させる移動手段と、
前記移動手段により移動させられる対象物を照明する照明手段と、
前記TDIセンサに対する前記対象物の相対移動中に、対象物のライン画像が前記画素列の撮像素子により取り込まれるように前記TDIセンサの撮像タイミングを制御するとともに、TDIセンサの撮像動作後、次の撮像動作前に、各画素列群に属する各画素列の電荷が隣接する画素列群の対応する画素列にそれぞれ転送されるように前記電荷の転送タイミングを制御する撮像制御手段と、
前記TDIセンサから出力される前記ライン画像のうち受光波長域が共通するライン画像に基づいて対象物の画像を生成することにより、前記画素列群が含む画素列の数に対応する数の対象物の画像を生成する画像処理手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項8に記載の撮像装置において
前記TDIセンサは、前記画素列群として三原色それぞれの光のみを受光可能な3つの画素列を含む画素列群を有し、
前記画像処理手段は、前記TDIセンサから出力される前記ライン画像のうち共通する色のライン画像に基づいて三原色それぞれの対象物の画像を生成するとともに、これら三原色の画像を合成することにより対象物のカラー画像を生成することを特徴とする撮像装置。 - 部品を保持可能なヘッドと、
対象物として部品を撮像するための請求項5、6、8及び9の何れかに記載の撮像装置と、
前記ヘッドに保持されかつ前記撮像装置により撮像された前記部品の画像データに基づき前記ヘッドによる部品の保持状態を認識した上で当該部品を前記ヘッドにより基板上に移載する移載手段と、を含み、
前記撮像装置の前記移動手段は、前記ヘッドと前記TDIセンサとを前記第2方向に相対的に相対移動させるものであり、
前記移載手段は、前記ヘッドを前記基板に対して相対的に移動させることにより前記部品を前記基板上に搭載する、ことを特徴とする部品実装装置。 - 部品を保持可能なヘッドと、
対象物として部品を撮像するための請求項5、6、8及び9の何れかに記載の撮像装置と、
前記ヘッドに保持されかつ前記撮像装置により撮像された前記部品の画像データに基づき前記ヘッドによる部品の保持状態を認識した上で当該部品を前記ヘッドにより所定の検査部上に移載する移載手段と、を含み、
前記撮像装置の前記移動手段は、前記ヘッドと前記TDIセンサとを前記第2方向に相対的に相対移動させるものであり、
前記移載手段は、前記ヘッドを前記検査部に対して相対的に移動させることにより前記部品を前記検査部に載置する、ことを特徴とする部品試験装置。 - 対象物として印刷処理又は部品実装された基板を撮像するための請求項5、6、8及び9の何れかに記載の撮像装置と、
この撮像装置により撮像される検査対象箇所の画像に基づき印刷状態又は部品実装状態を認識する認識手段と、を含み、
前記撮像装置の前記移動手段は、前記基板と前記TDIセンサとを前記第2方向に相対的に相対移動させるものである、ことを特徴とする基板検査装置。
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