JP2013157360A - Mounting substrate manufacturing apparatus and manufacturing method of mounting substrate - Google Patents

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勇一 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mounting substrate manufacturing apparatus capable of precisely and swiftly recognizing the shape of an object.SOLUTION: The mounting substrate manufacturing apparatus includes: a camera 10 that has an area image sensor 11 which is virtually segmented in a first imaging area 150 for taking an image of a first imaging target area 50 which is segmented so that the imaging target area 110 is aligned in an X-axis direction, and a second imaging area 160 for taking an image of a second imaging target area 60 which is aligned in an X-axis direction with respect to the first imaging target area 50; an irradiation part 20 that irradiates a beam of intensity changing light that has the identical intensity along a Y-axis direction but the intensity changes periodically depending on the position in the X-axis direction at an angle with respect to a reference plane; a moving section 40 that moves an object 30 relative to the camera 10 in the X-axis direction; and a light reduction section 13 that reduces one of the light intensity of a first light beam L1 proceeding to the first imaging area 50 and the light intensity of a second light beam L2 proceeding to the second imaging area 60 by a predetermined degree smaller than the other.

Description

本発明は、物体の形状を認識し、認識した部品を基板に実装する実装基板生産装置に関する。   The present invention relates to a mounting board production apparatus that recognizes the shape of an object and mounts the recognized component on a board.

部品が実装された実装基板を生産するための実装基板生産システムは、基板に部品を実装する部品実装装置や基板に実装された部品を検査あるいはクリーム半田が印刷された基板を検査する検査装置などの実装基板生産装置を備えている。部品実装装置では、部品の実装精度を向上するために、部品を実装する前に、ノズルに吸着した部品の形状を認識する。また、検査装置では、基板への部品の実装状態を検査するために、基板上の部品の形状を認識する。このため、精度良く実装基板を生産するためには、部品の形状認識を精度良く行う必要がある。   A mounting board production system for producing a mounting board on which a component is mounted includes a component mounting apparatus for mounting a part on a board, an inspection apparatus for inspecting a part mounted on the board, or a board on which cream solder is printed, etc. Mounting board production equipment. In the component mounting apparatus, in order to improve the component mounting accuracy, the shape of the component adsorbed on the nozzle is recognized before the component is mounted. The inspection apparatus recognizes the shape of the component on the substrate in order to inspect the mounting state of the component on the substrate. For this reason, in order to produce a mounting board with high accuracy, it is necessary to accurately recognize the shape of the component.

このような部品の形状認識を精度良く行う技術として、例えば、位相シフト法を用いて物体の三次元形状を認識する方法が知られている。位相シフト法では、互いに位相が異なる複数の正弦波縞パターン光を物体に投射し、当該物体をカメラで撮像して、当該物体の形状認識を行っている。   As a technique for accurately recognizing the shape of such a component, for example, a method of recognizing the three-dimensional shape of an object using a phase shift method is known. In the phase shift method, a plurality of sinusoidal fringe pattern lights having different phases are projected onto an object, the object is imaged with a camera, and the shape of the object is recognized.

しかしながら、基板に実装される部品の形状、材質、表面状態などは多種多様であり、反射率が部品によって大きく異なることが多い。このような部品を撮像する場合に、得られる画像データ中の輝度値の最小値と最大値の幅は、反射率が一様の部品を撮像するよりも大きくなる。このため、投射する光の光量を位相に応じて変化させる位相シフト法では特に、部品の部位によっては、得られた画像データ中の画素に、輝度飽和を起こして白飛びしている画素や、反対に輝度が不足しておりイメージセンサのノイズに埋もれてしまい黒つぶれを起こしている画素が生じる恐れがある。   However, the shape, material, surface state, and the like of components mounted on the substrate are various, and the reflectance often varies greatly depending on the components. When imaging such a component, the width of the minimum and maximum luminance values in the obtained image data is larger than when imaging a component with uniform reflectance. For this reason, especially in the phase shift method that changes the amount of light to be projected according to the phase, depending on the part of the component, the pixel in the obtained image data causes brightness saturation, On the other hand, the luminance is insufficient and the image sensor may be buried in the noise of the image sensor.

このように、物体の三次元形状を認識する位相シフト法を用いて白飛びや黒潰れすることなく画素を認識するために、特許文献1では、被検査物に所定のパターン光を投射して、投射するパターン光の光源の光量を、光源から出力される光路上に対して減光フィルタを挿脱することにより可変している。つまり、特許文献1では、減光フィルタを光路上に配置することと、減光フィルタを光路上から除くこととの両方を行うことにより、二種類の異なる光量で撮像している。これにより、画像データ中に輝度飽和を起こした画素や、ノイズに埋もれてしまっている画素が発生することを防いでいる。   Thus, in order to recognize a pixel without whiteout or blackout using a phase shift method for recognizing the three-dimensional shape of an object, in Patent Document 1, a predetermined pattern light is projected onto an object to be inspected. The amount of light of the pattern light to be projected is varied by inserting / removing a neutral density filter with respect to the optical path output from the light source. That is, in Patent Document 1, imaging is performed with two different amounts of light by both disposing the neutral density filter on the optical path and removing the neutral density filter from the optical path. As a result, it is possible to prevent the occurrence of pixels that have been saturated in luminance or pixels that are buried in noise in the image data.

特開2005−214653号公報JP 2005-214653 A

しかしながら、特許文献1の技術では、減光フィルタを光路上に挿脱することにより投射するパターン光の光量の調節を行っているため、物体が静止した状態で減光無しの画像と、減光有りの画像とを撮像する必要がある。また、位相シフト法では、照射される正弦波縞パターン光の一周期の位相の中で少なくとも例えば高さを0とした場合の基準面における輝度値が3つの異なる値に対応する位相に対応する輝度値を有する輝度変化光を物体の測定部位に照射して撮像する必要がある。これらのことから、異なる反射率を有する部品において、当該部品の高さを得るためには、物体が静止した状態では、減光の有無の切り替えと、輝度変化光の輝度値の切り替えとを行う必要があり、物体の形状の情報を得るのに時間がかかるという問題がある。   However, in the technique of Patent Document 1, since the light amount of the pattern light to be projected is adjusted by inserting and removing the neutral density filter on the optical path, an image without dimming while the object is stationary, It is necessary to capture the existing image. Further, in the phase shift method, at least, for example, the luminance value on the reference plane when the height is set to 0 corresponds to phases corresponding to three different values in the phase of one cycle of the sine wave fringe pattern light to be irradiated. It is necessary to irradiate the measurement site of the object with the luminance change light having the luminance value and take an image. For these reasons, in order to obtain the height of the parts having different reflectances, when the object is stationary, switching between the presence / absence of dimming and the switching of the luminance value of the luminance change light is performed. There is a problem that it takes time to obtain information on the shape of the object.

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、物体の形状認識を正確に、かつ、高速に行うことのできる実装基板生産装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a mounting board production apparatus capable of performing object shape recognition accurately and at high speed.

上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る実装基板生産装置は、対象物を撮像対象領域にて撮像して、撮像した結果に基づいて前記対象物の形状を測定する位相シフト法を利用する実装基板生産装置であって、前記撮像対象領域が第二方向に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域を撮像する第一撮像領域と、前記撮像対象領域が前記第二方向に区分された領域であって前記第一撮像対象領域に対して前記第二方向に並ぶ第二撮像対象領域を撮像する第二撮像領域とに仮想的に区分されるエリアイメージセンサを有するカメラと、前記第二方向と交差する第一方向に沿って輝度が同一であり、かつ、前記第二方向の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度分布を有する輝度変化光を、前記第一方向および前記第二方向により規定される面に対して斜めから照射する照射部と、前記対象物を、前記カメラに対して第二方向に沿って相対的に移動させる移動部と、前記エリアイメージセンサの第一撮像領域に向かう第一光の光量と、前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に向かう第二光の光量との一方を他方よりも予め定められた度合で減光する減光部とを備える。   In order to achieve the above object, a mounting board production apparatus according to an embodiment of the present invention images a target object in an imaging target region and measures the shape of the target object based on the captured result. A mounting substrate production apparatus that uses a first imaging region for imaging a first imaging target region that is one of regions partitioned so that the imaging target region is arranged in a second direction, and the imaging target region Is an area segmented in the second direction and virtually divided into a second imaging region that images the second imaging target region aligned in the second direction with respect to the first imaging target region Luminance change light having a luminance distribution in which the luminance is the same along the first direction intersecting the second direction and the luminance is periodically changed according to the position in the second direction. The second direction and the second direction An irradiation unit that irradiates the surface defined by the direction obliquely; a moving unit that moves the object relative to the camera along a second direction; and a first imaging of the area image sensor A dimming unit for dimming one of the light amount of the first light toward the region and the light amount of the second light toward the second imaging region of the area image sensor at a predetermined degree than the other.

これによれば、カメラは、減光部により、エリアイメージセンサの撮像対象領域であって、撮像対象領域が第二方向に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域からエリアイメージセンサの第一撮像領域に向かう第一光の光量と、撮像対象領域が第二方向に並ぶように区分された領域の一つであって第一撮像対象領域に対して第二方向に並ぶ第二撮像対象領域からエリアイメージセンサの第二撮像領域に向かう第二光の光量との一方が他方よりも予め定められた減光の度合で減光されている。つまり、カメラのエリアイメージセンサでは、第一撮像対象領域を撮像する第一撮像領域において撮像するときの光量と、第二撮像対象領域を撮像する第二撮像領域において撮像するときの光量とを異なる光量として撮像することができる。そして、移動部が、対象物をカメラに対して撮像対象領域において第一撮像対象領域と第二撮像対象領域とが並ぶ方向である第二方向に沿って相対的に移動させる。さらに、照射部により対象物がカメラに対して移動する方向である第二方向に対して輝度が周期的に変化する輝度変化光が照射されている。   According to this, the camera from the first imaging target area that is one of the imaging target areas of the area image sensor and is divided so that the imaging target areas are arranged in the second direction by the dimming unit. The amount of the first light directed to the first imaging area of the area image sensor and one of the areas divided so that the imaging target area is aligned in the second direction and in the second direction with respect to the first imaging target area One of the light amounts of the second light directed from the aligned second imaging target region to the second imaging region of the area image sensor is dimmed with a predetermined degree of dimming than the other. In other words, in the area image sensor of the camera, the amount of light when imaging in the first imaging region for imaging the first imaging target region is different from the amount of light when imaging in the second imaging region for imaging the second imaging target region. Images can be taken as the amount of light. Then, the moving unit moves the object relative to the camera along the second direction, which is a direction in which the first imaging target region and the second imaging target region are arranged in the imaging target region. Further, the irradiation unit emits luminance change light whose luminance periodically changes in the second direction, which is the direction in which the object moves relative to the camera.

このように移動部が、対象物をカメラに対して撮像対象領域において第一撮像対象領域と第二撮像対象領域とが並ぶ方向であり、かつ、輝度変化光が周期的に変化する方向である第二方向に沿って相対的に移動させるため、カメラのエリアイメージセンサは、例えば、連写撮影を行うことにより対象物の測定部位を第二方向における第一撮像対象領域および第二撮像対象領域の一方において所望の輝度変化光の位相に対応する複数(少なくとも3つ以上)の位置に順次対応する複数(少なくとも3以上)のタイミングで撮像した後に、当該対象物の測定部位を第二方向における第一撮像対象領域および第二撮像対象領域の他方において所望の輝度変化光の位相に対応する複数(少なくとも3つ以上)の位置に順次対応する複数(少なくとも3以上)のタイミングで撮像することができる。このように、移動部が第二方向に対象物をカメラに対して相対的に移動させながらカメラが上記の所望の複数のタイミングで撮像することにより、対象物の測定部位に対して、少なくとも二種類の光量の条件下のそれぞれにおいて所望の輝度変化光における複数の位相に対応する位置で撮像を行うことができる。したがって、対象物の測定部位に対して光量の異なる状態のそれぞれにおいて位相シフト法に利用するための輝度変化光を照射した状態での撮像を、移動部が対象物をカメラに対して第二方向に相対的に移動させている間に行うことができ、撮像された画像データ中に輝度飽和を起こした画素や、出力値(輝度値)が足りなくてノイズに埋もれてしまった画素が発生することを防ぎつつ、物体の形状を認識するための撮像を高速に行うことができる。また、複数の対象物をカメラに対して第二方向に相対的に連続して移動させることにより、複数の物体の形状を認識するための撮像を高速に行うことができる。   Thus, the moving unit is a direction in which the first imaging target region and the second imaging target region are aligned in the imaging target region with respect to the camera, and the direction in which the luminance change light periodically changes. In order to relatively move along the second direction, the area image sensor of the camera, for example, performs the continuous shooting so that the measurement site of the target is the first imaging target region and the second imaging target region in the second direction. After imaging at a plurality of (at least three or more) timings sequentially corresponding to a plurality of (at least three or more) positions corresponding to the phase of the desired luminance change light in one of the above, the measurement site of the target object in the second direction A plurality (at least 3) sequentially corresponding to a plurality (at least 3 or more) positions corresponding to the phase of the desired luminance change light in the other of the first imaging target region and the second imaging target region. It can be imaged at the timing of the above). In this way, the moving unit moves the object relative to the camera in the second direction, and the camera captures images at a plurality of desired timings described above. Imaging can be performed at positions corresponding to a plurality of phases in the desired luminance change light under each condition of the kind of light quantity. Accordingly, the moving unit captures the object in the second direction with respect to the camera in the state where the luminance change light for use in the phase shift method is applied to the measurement region of the object in each of the different light amounts. This can be done while moving the image relative to the image. Pixels that have become saturated in the captured image data or pixels that are buried in noise due to insufficient output values (luminance values) are generated. While preventing this, imaging for recognizing the shape of the object can be performed at high speed. Further, by moving a plurality of objects relatively continuously in the second direction with respect to the camera, imaging for recognizing the shapes of the plurality of objects can be performed at high speed.

また、好ましくは、さらに、前記第一方向に平行なライン状の第一輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値と、前記第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第二輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第二ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第二ライン出力値と、前記第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第三輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第三ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第三ライン出力値との、それぞれが予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する判定部と、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値が全て前記予め定められた輝度範囲内にあると前記判定部により判定された場合に、前記判定部により判定された当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値および当該第三ライン出力値を出力する取得するデータ取得部と、前記データ取得部により取得された前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値に基づいて、位相シフト法による前記対象物の測定部位の前記第一方向および前記第二方向と交差する第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する波形作成部と、を備える。さらに、好ましくは、前記データ取得部は、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にないと前記判定部により判定された場合に、当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値および当該第三ライン出力値を取得しない。   In addition, preferably, in the first line-shaped imaging target region in the first imaging target region irradiated with the linear first luminance distribution light parallel to the first direction by the irradiation unit, the target object The first line output value, which is the result of imaging the measurement site, is different from the first luminance distribution light, and the line-shaped second luminance distribution light parallel to the first direction is the irradiation unit. In the second line-shaped imaging target region within the first imaging target region irradiated by the second line output value that is a result of imaging the measurement site of the target and the second luminance distribution light are luminance And measuring the object in a third line-shaped imaging target region in the first imaging target region irradiated with the line-shaped third luminance distribution light parallel to the first direction by the irradiation unit. This is the result of imaging the part A determination unit for determining whether each of the three line output values is within a predetermined luminance range, and the first line output value, the second line output value, and the third line output value are all Outputs the first line output value, the second line output value, and the third line output value determined by the determination unit when it is determined by the determination unit to be within the predetermined luminance range A data acquisition unit to acquire, and a measurement site of the object by a phase shift method based on the first line output value, the second line output value, and the third line output value acquired by the data acquisition unit A waveform generation unit that generates a waveform of the object, the waveform being used for calculating a position in a third direction that intersects the first direction and the second direction. Further preferably, the data acquisition unit is configured so that the determination unit determines that any one of the first line output value, the second line output value, and the third line output value is not within the predetermined luminance range. If determined, the first line output value, the second line output value, and the third line output value are not acquired.

これによれば、判定部が、第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域、第二ライン状撮像対象領域および第三ライン状撮像対象領域のそれぞれにおいて、対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値が予め定められた輝度範囲内にあるか否かをそれぞれ判定する。データ取得部が、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定部により判定された場合に、当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値および当該第三ライン出力値を取得する。例えば、予め定められた輝度範囲としてエリアイメージセンサの出力値が不足せずにノイズに埋もれない最小値から輝度飽和が発生しない値までの間(例えばダイナミックレンジ)が設定されている場合に、エリアイメージセンサによって検出される値のうちで正確に光強度が検出される値をデータ取得部が取得することになる。また、データ取得部は、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定部により判定された場合には、正弦波を再現することはできないためこれらの第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値を取得しない。   According to this, the determination unit images the measurement site of the target in each of the first line-shaped imaging target region, the second line-shaped imaging target region, and the third line-shaped imaging target region in the first imaging target region. It is determined whether or not the first line output value, the second line output value, and the third line output value, which are obtained results, are within a predetermined luminance range. When the data acquisition unit determines that the first line output value, the second line output value, and the third line output value are all within a predetermined luminance range, the first line output value The second line output value and the third line output value are acquired. For example, when a predetermined luminance range is set between a minimum value that is not buried in noise without being short of an output value of the area image sensor and a value that does not cause luminance saturation (for example, a dynamic range), Of the values detected by the image sensor, the data acquisition unit acquires a value at which the light intensity is accurately detected. In addition, the data acquisition unit, when the determination unit determines that any one of the first line output value, the second line output value, and the third line output value is not within a predetermined luminance range, Therefore, the first line output value, the second line output value, and the third line output value are not acquired.

このように、データ取得部は、正確に光強度を検出した値を判定部が判定した場合の各出力値(輝度値)を取得し、かつ、不正確な値を含み正弦波を再現できない出力値であると判定部により判定された場合についてはそれらの出力値(輝度値)を取得しない。このため、正確に正弦波を再現できると判定部により判定された各出力値(輝度値)のみについて位相シフト法により対象物の形状を認識するための画像データに対する画像処理を行わせることができる。   In this way, the data acquisition unit acquires each output value (luminance value) when the determination unit determines a value with which the light intensity is accurately detected, and an output that includes an inaccurate value and cannot reproduce a sine wave. When the determination unit determines that the value is a value, the output value (luminance value) is not acquired. For this reason, it is possible to perform image processing on image data for recognizing the shape of the object by the phase shift method only for each output value (luminance value) determined by the determination unit to accurately reproduce the sine wave. .

また、好ましくは、前記判定部は、さらに、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、前記第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第五輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第五ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第五ライン出力値と、前記第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第六輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第六ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第六ライン出力値と、前記第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第七輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第七ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第七ライン出力値との、それぞれが前記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する。さらに、好ましくは、前記データ取得部は、前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にあると前記判定部により判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値および当該第七ライン出力値を取得し、前記波形作成部は、前記データ取得部により取得された前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値に基づいて、位相シフト法による前記対象物の測定部位の前記第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する。   Preferably, the determination unit further determines that any one of the first line output value, the second line output value, and the third line output value is not within the predetermined luminance range. In addition, the fifth brightness distribution light in the second imaging target region irradiated with the line-like fifth brightness distribution light having the same brightness as the first brightness distribution light and parallel to the first direction is provided. In a line-shaped imaging target region, a fifth line output value that is a result of imaging the measurement site of the target object and a line that has the same luminance as the second luminance distribution light and is parallel to the first direction 6th line output value which is the result of having imaged the measurement part of the target object in the 6th line shape imaging object field in the 2nd imaging object field irradiated with the shape 6th luminance distribution light by the irradiation part And the third brightness distribution light and brightness In the seventh line-shaped imaging target region in the second imaging target region irradiated with the line-shaped seventh luminance distribution light parallel to the first direction by the irradiating unit. It is determined whether or not each of the seventh line output value, which is the result of imaging the measurement site, is within the predetermined luminance range. Furthermore, preferably, the data acquisition unit determines that any one of the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value is within the predetermined luminance range. If determined, the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value are acquired, and the waveform creation unit is configured to acquire the fifth line output value acquired by the data acquisition unit. A waveform used for calculating a position of the measurement site of the object in the third direction by a phase shift method based on the sixth line output value and the seventh line output value, the waveform of the object Create

これによれば、判定部は、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、第一撮像対象領域において撮像された対象物の測定部位が第二撮像対象領域の第五ライン状撮像対象領域、第六ライン状撮像対象領域および第七ライン状撮像対象領域において撮像された結果である第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値が予め定められた輝度範囲内にあるか否かをそれぞれ判定する。データ取得部が、第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定部により判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値および当該第七ライン出力値を取得する。例えば、予め定められた輝度範囲としてエリアイメージセンサの出力値が不足せずにノイズに埋もれない最小値から輝度飽和が発生しない値までの間(例えばダイナミックレンジ)が設定されている場合に、エリアイメージセンサによって検出される値のうちで正確に光強度が検出される値をデータ取得部が取得することになる。   According to this, when the determination unit determines that any of the first line output value, the second line output value, and the third line output value is not within the predetermined luminance range, the first imaging target region The fifth line output is the result of the measurement site of the object imaged in step 5 being imaged in the fifth line-shaped imaging target area, the sixth line-shaped imaging target area, and the seventh line-shaped imaging target area of the second imaging target area Whether the value, the sixth line output value, and the seventh line output value are within a predetermined luminance range is determined. When the data acquisition unit determines that the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value are all within a predetermined luminance range, the fifth line output value The sixth line output value and the seventh line output value are acquired. For example, when a predetermined luminance range is set between a minimum value that is not buried in noise without being short of an output value of the area image sensor and a value that does not cause luminance saturation (for example, a dynamic range), Of the values detected by the image sensor, the data acquisition unit acquires a value at which the light intensity is accurately detected.

このように、判定部は、第一撮像対象領域において撮像された出力値(輝度値)である第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合には、第一撮像対象領域の次に第二撮像対象領域において対象物が撮像された出力値である第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値のそれぞれについて予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定し、第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定した場合に、データ取得部が第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値を取得するため、第一撮像対象領域において撮像された各出力値(輝度値)(第一〜第三ライン出力値)によって正弦波が再現できないと判定される場合には、次の対象物の移動先である第二撮像対象領域において撮像された各出力値(輝度値)(第五〜第七ライン出力値)を判定することになる。そして、後に判定された各出力値(輝度値)(第五〜第七ライン出力値)が予め定められた輝度範囲内にあれば、各出力値(輝度値)(第五〜第七ライン出力値)がデータ取得部により取得されるため、正確に正弦波を再現できる出力値(輝度値)について画像処理を行わせることができる。   Thus, the determination unit includes a first line output value is captured output value (luminance value) in the first image capturing target area, one of the second line output value and the third line output value is predetermined If it is determined not within the luminance range, the fifth line output value object in the second image capturing target area for the next first imaging target region is an output value that has been captured, the sixth line output value and the seventh determines whether the brightness within a predetermined range for each of the line output value, the fifth line output value, within a luminance range in which all predetermined sixth line output value and the seventh line output value If it is determined that the data acquisition unit is the fifth line output values, in order to obtain the sixth line output value and the seventh line output values, each output value captured in the first image capturing target area (luminance value) ( 1st to 3rd line output value By if it is determined that the sine wave can not be reproduced, the output value captured in the second image capturing target area is a moving destination of the next object (luminance value) (fifth to seventh line output value) It will be judged. Then, each output value (luminance value) which is determined after if the (fifth to seventh line output value) in luminance predetermined range, the output value (luminance value) (fifth to seventh line output Value) is acquired by the data acquisition unit, and image processing can be performed on an output value (luminance value) that can accurately reproduce a sine wave.

また、好ましくは、前記判定部は、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値の全てが前記予め定められた輝度範囲内にあると判定した場合に、前記前記エリアイメージセンサの前記第二撮像領域により撮像された結果である出力値を判定しない。   Preferably, when the determination unit determines that all of the first line output value, the second line output value, and the third line output value are within the predetermined luminance range, An output value that is a result of imaging by the second imaging region of the area image sensor is not determined.

これによれば、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にある場合に第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値を判定部は判定しない。つまり、先に予め定められた輝度範囲内にあって対象物の形状の認識を行うのに最適な値であると第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値の全てが判定部により判定された場合には、後に第一撮像対象領域から光量を変更した第二撮像対象領域において撮像された画像データを参照する必要がなくなるため、その処理を省略する。これにより、先に取得された第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値の全てが最適な値であると判定された場合には、データ取得部は、次の第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値を取得する処理を行わないため、対象物の形状の認識を行う処理負荷を低減させることができる。   According to this, the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value when all of the first line output value, the second line output value, and the third line output value are within the predetermined luminance range. The determination unit does not determine the line output value. In other words, all of the first line output value, the second line output value, and the third line output value are within the previously determined luminance range and are optimal values for recognizing the shape of the object. When it is determined by the determination unit, it is not necessary to refer to image data captured in the second imaging target area whose light amount has been changed from the first imaging target area, and the process is omitted. Thereby, when it is determined that all of the first line output value, the second line output value, and the third line output value acquired previously are optimum values, the data acquisition unit performs the following fifth operation. Since the process of acquiring the line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value is not performed, the processing load for recognizing the shape of the object can be reduced.

また、好ましくは、さらに、前記第一方向に平行なライン状の第一輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値と、前記第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第二輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第二ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第二ライン出力値と、前記第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第三輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第三ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第三ライン出力値と、前記第一ライン出力値に対応する出力値であって、前記第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第五輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第五ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第五ライン出力値と、前記第二ライン出力値に対応する出力値であって、前記第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第六輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第六ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第六ライン出力値と、前記第三ライン出力値に対応する出力値であって、前記第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第七輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第七ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第七ライン出力値との、それぞれが前記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する判定部と、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、前記第三ライン出力値、前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値のうちで前記予め定められた輝度範囲内である出力値を取得するデータ取得部と、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、および前記第三ライン出力値の少なくともいずれか一つが前記データ取得部により取得されていない場合に、前記データ取得部に取得されていない出力値に対応する前記第二撮像対象領域において撮像された出力値を、前記予め定められた度合に基づいて、前記第二光の光量に対応する出力値から前記第一光の光量に対応する出力値に補正する補正部と、前記データ取得部により取得された出力値と、前記補正部により補正された補正値とに基づいて、位相シフト法による前記対象物の前記測定部位の前記第一方向および前記第二方向と交差する第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する波形作成部と、を備える。   In addition, preferably, in the first line-shaped imaging target region in the first imaging target region irradiated with the linear first luminance distribution light parallel to the first direction by the irradiation unit, the target object The first line output value, which is the result of imaging the measurement site, is different from the first luminance distribution light, and the line-shaped second luminance distribution light parallel to the first direction is the irradiation unit. In the second line-shaped imaging target region within the first imaging target region irradiated by the second line output value that is a result of imaging the measurement site of the target and the second luminance distribution light are luminance And measuring the object in a third line-shaped imaging target region in the first imaging target region irradiated with the line-shaped third luminance distribution light parallel to the first direction by the irradiation unit. This is the result of imaging the part A three-line output value and an output value corresponding to the first line output value, the first luminance distribution light having the same luminance, and a line-shaped fifth luminance distribution parallel to the first direction In a fifth line-shaped imaging target region in the second imaging target region irradiated with light by the irradiation unit, a fifth line output value that is a result of imaging the measurement site of the target, and the second line The output value corresponding to the output value, the luminance is the same as that of the second luminance distribution light, and the line-shaped sixth luminance distribution light parallel to the first direction is irradiated by the irradiation unit. A sixth line output value that is a result of imaging a measurement site of the object in a sixth line-shaped imaging target region in the second imaging target region, and an output value corresponding to the third line output value, The brightness is the same as the third brightness distribution light. In addition, in the seventh line-shaped imaging target region in the second imaging target region irradiated with the line-shaped seventh luminance distribution light parallel to the first direction, the measurement part of the target is imaged A determination unit for determining whether each of the seventh line output value, which is a result of the determination, is within the predetermined luminance range; the first line output value; the second line output value; A data acquisition unit that acquires an output value within the predetermined luminance range among the third line output value, the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value; When at least one of the first line output value, the second line output value, and the third line output value is not acquired by the data acquisition unit, the output value is not acquired by the data acquisition unit. Correspondence The output value captured in the second imaging target area is corrected from the output value corresponding to the light amount of the second light to the output value corresponding to the light amount of the first light based on the predetermined degree. Based on the output value acquired by the correction unit, the output value acquired by the data acquisition unit, and the correction value corrected by the correction unit, the first direction and the first direction of the measurement site of the object by the phase shift method A waveform generator used to calculate a position in a third direction that intersects the two directions, and generates a waveform of the object.

これによれば、第一撮像対象領域内において撮像された結果である第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値と、第二撮像対象領域内において撮像された結果である第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値との各出力値(輝度値)が予め定められた輝度範囲にあるか否かが判定部により判定される。この上で、データ取得部が、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値、第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値のうちで予め定められた輝度範囲内にあると判定部により判定された出力値(輝度値)を取得する。そして、補正部は、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値の少なくともいずれかがデータ取得部により取得されていない場合に、データ取得部により取得されていない出力値(輝度値)に対応する第二撮像対象領域において撮像された出力値(輝度値)を予め定められた減光の度合に基づいて、第二光の光量に対応する出力値から第一光の光量に対応する出力値へ補正する。   According to this, the first line output value, the second line output value, and the third line output value, which are the results of imaging in the first imaging target area, and the results of imaging in the second imaging target area. The determination unit determines whether or not the output values (luminance values) of the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value are within a predetermined luminance range. In addition, the data acquisition unit is predetermined among the first line output value, the second line output value, the third line output value, the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value. The output value (luminance value) determined by the determination unit to be within the specified luminance range is acquired. The correction unit outputs an output value (not acquired by the data acquisition unit) when at least one of the first line output value, the second line output value, and the third line output value is not acquired by the data acquisition unit ( Light intensity of the first light from the output value corresponding to the light intensity of the second light, based on the predetermined dimming degree of the output value (luminance value) captured in the second imaging target area corresponding to the (luminance value) The output value corresponding to is corrected.

したがって、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にはないと判定部により判定され、これらの出力値(輝度値)により正弦波を再現できない場合であっても、予め定められた輝度範囲内にない出力値に対応する位相において撮像された出力値(輝度値)であって、第二撮像対象領域において第一撮像対象領域とは光量が異なる状態で撮像された出力値(輝度値)から、予め定められた輝度範囲内にはないと判定部により判定された出力値(輝度値)の光量に対応する出力値(輝度値)に予め定められた減光の度合に基づいて補正を行うことにより、予め定められた輝度範囲内にはないと判定されて不正確な出力値を正確な値として補うことができる。このような補正を行うことで不正確な出力値が第一撮像対象領域において撮像された出力値にあっても、第二撮像対象領域において撮像された出力値から減光部の減光率より推定することができる。これにより、正確な出力値で位相シフト法に利用できる正確な正弦波を再現することができ、より高品質に物体の形状を認識することができる。   Accordingly, the determination unit determines that any one of the first line output value, the second line output value, and the third line output value is not within the predetermined luminance range, and the output value (luminance value) is a sine. Even if the wave cannot be reproduced, it is an output value (luminance value) imaged at a phase corresponding to an output value that is not within a predetermined luminance range, and the first imaging target region in the second imaging target region The output value (luminance value) corresponding to the light amount of the output value (luminance value) determined by the determination unit from the output value (luminance value) captured in a state where the amount of light is different from the output value (luminance value) (Value) is corrected based on a predetermined dimming degree, so that it is determined that the value is not within a predetermined luminance range, and an inaccurate output value can be compensated as an accurate value. By performing such correction, even if an inaccurate output value exists in the output value imaged in the first imaging target area, the dimming rate of the dimming unit is determined from the output value imaged in the second imaging target area. Can be estimated. As a result, an accurate sine wave that can be used for the phase shift method can be reproduced with an accurate output value, and the shape of the object can be recognized with higher quality.

なお、本発明は、このような実装基板生産装置として実現することができるだけでなく、実装基板生産装置が備える特徴的な構成要素の動作をステップとする実装基板生産方法として実現することができる。また、実装基板生産方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することもできる。そのようなプログラムは、CD−ROM等の記録媒体またはインターネット等の伝送媒体を介して配信することもできる。また、本発明は、各処理部の処理を行う集積回路として実現することもできる。   Note that the present invention can be realized not only as such a mounting board production apparatus, but also as a mounting board production method that includes operations of characteristic components included in the mounting board production apparatus. Moreover, it is also realizable as a program for making a computer perform the mounting board production method. Such a program can also be distributed via a recording medium such as a CD-ROM or a transmission medium such as the Internet. The present invention can also be realized as an integrated circuit that performs processing of each processing unit.

本発明に係る実装基板生産装置によれば、物体の形状認識を正確に、かつ、高速に行うことができる。   According to the mounting board production apparatus according to the present invention, the shape of an object can be recognized accurately and at high speed.

本発明の第一実施形態における実装基板生産装置の構成を示す外観図である。It is an external view which shows the structure of the mounting board | substrate production apparatus in 1st embodiment of this invention. NDフィルタの概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of an ND filter. エリアイメージセンサの撮像領域について説明する図である。It is a figure explaining the imaging region of an area image sensor. 図1に示した実装基板生産装置をY軸方向に沿って見た図である。It is the figure which looked at the mounting board production apparatus shown in FIG. 1 along the Y-axis direction. 輝度変化光の輝度分布を示す図である。It is a figure which shows the luminance distribution of luminance change light. 物体が存在しない状態で基準面に照射された輝度変化光の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the brightness change light irradiated to the reference plane in the state where an object does not exist. 本発明の第一実施形態における実装基板生産装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the mounting board | substrate production apparatus in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態における実装基板生産装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the mounting board | substrate production apparatus in 1st embodiment of this invention. 位相差を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a phase difference. 異なる反射率の部位を有する物体を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the object which has a site | part of a different reflectance. 減光が行われていない場合と、減光が行われている場合とにおける、エリアイメージセンサの出力値(輝度値)と入射光強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the output value (luminance value) of an area image sensor, and incident light intensity in the case where light reduction is not performed and the case where light reduction is performed. 本発明の第二実施形態における実装基板生産装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the mounting board | substrate production apparatus in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る実装基板生産装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the mounting board | substrate production apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention. 正弦波パターンを再現するための補正部による補正について説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the correction | amendment by the correction | amendment part for reproducing a sine wave pattern.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る実装基板生産装置について説明する。   Hereinafter, a mounting board production apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第一実施形態>
図1は、本発明の第一実施形態における実装基板生産装置100の構成を示す外観図である。図2は、NDフィルタ13の概略構成を示す平面図である。図3は、カメラ10のエリアイメージセンサ11の撮像領域について説明する図である。図4は、図1に示した実装基板生産装置100をY軸方向に沿って見た図である。
<First embodiment>
FIG. 1 is an external view showing a configuration of a mounting board production apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the ND filter 13. FIG. 3 is a diagram illustrating the imaging region of the area image sensor 11 of the camera 10. FIG. 4 is a view of the mounting board production apparatus 100 shown in FIG. 1 as viewed along the Y-axis direction.

実装基板生産装置100は、基板、基板に実装される部品、基板上の部品などである物体30の形状を対象物として認識する装置である。同図に示すように、物体30は移動部40の基準面B1に載置された状態でX軸方向(第二方向)に移動する。実装基板生産装置100は、カメラ10と、照射部20と、移動部40とを備える。   The mounted board production apparatus 100 is an apparatus that recognizes the shape of an object 30 such as a board, a part mounted on the board, or a part on the board as a target. As shown in the figure, the object 30 moves in the X-axis direction (second direction) while being placed on the reference plane B <b> 1 of the moving unit 40. The mounting board production apparatus 100 includes a camera 10, an irradiation unit 20, and a moving unit 40.

ここでは、説明の簡略化のために、物体30の形状を認識するために、物体30がカメラ10に対して、移動部40により同図のX軸方向(第二方向)に相対的に移動されることとする。つまり、カメラ10が対象物としての物体30に対して移動部40により移動されるようにしてもよいし、物体30がカメラ10に対して移動されるようにしてもよい。なお、一例として、物体30の移動は、ベルトコンベアあるいはテーブル上に物体30を載置して搬送することにより行われたり、基板に部品を実装する装着ヘッドのツールに吸着保持された状態の部品を撮像される物体30として移動させることにより行われたりする。後者の場合は、物体30とカメラ10との位置関係は、図1に示すものと上下が逆の状態で配置されることとなる。つまり、ツールに保持された物体30としての部品の下方側にカメラ10を配置し、ツールに保持された部品の斜め下方に照射部20を配置する構成となる(図示せず)。   Here, for simplification of description, in order to recognize the shape of the object 30, the object 30 is moved relative to the camera 10 in the X-axis direction (second direction) of the drawing by the moving unit 40. It will be done. That is, the camera 10 may be moved by the moving unit 40 with respect to the object 30 as the object, or the object 30 may be moved with respect to the camera 10. As an example, the movement of the object 30 is performed by placing the object 30 on a belt conveyor or table and transporting it, or a component in a state of being sucked and held by a tool of a mounting head that mounts the component on a substrate Or as an object 30 to be imaged. In the latter case, the positional relationship between the object 30 and the camera 10 is arranged upside down from that shown in FIG. That is, the camera 10 is arranged below the part as the object 30 held by the tool, and the irradiation unit 20 is arranged obliquely below the part held by the tool (not shown).

カメラ10は、撮像対象領域110を撮像可能な矩形のエリアイメージセンサ11を有する。エリアイメージセンサ11は、例えば4000×3000pixelの画素数を有するCMOS(Complementary metal oxide semiconductor)イメージセンサである。なお、ここでは、CMOSイメージセンサの一例として画素数が4000×3000pixelのCMOSイメージセンサを挙げているが、これに限るものではなく、例えば、3280×2464pixel、4400×3316pixel等であってもよい。また、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサであってもよい。エリアイメージセンサ11は、検出した光強度に応じて0から例えば255の数値で示される輝度値を出力する。つまり、エリアイメージセンサ11は、256個の数値によって検出した輝度値としての光強度を出力する。   The camera 10 includes a rectangular area image sensor 11 that can capture an imaging target area 110. The area image sensor 11 is, for example, a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor having a number of pixels of 4000 × 3000 pixels. Here, a CMOS image sensor having a pixel number of 4000 × 3000 pixels is described as an example of a CMOS image sensor. Further, it may be a CCD (Charge Coupled Device) image sensor. The area image sensor 11 outputs a luminance value indicated by a numerical value from 0 to 255, for example, according to the detected light intensity. That is, the area image sensor 11 outputs light intensity as a luminance value detected by 256 numerical values.

カメラ10には、レンズ12と、NDフィルタ13とが設けられている。   The camera 10 is provided with a lens 12 and an ND filter 13.

レンズ12は、例えば対象物としての物体30が撮像されるY軸方向(第一方向)とY軸方向(第一方向)に交差(直交)するX軸方向(第二方向)とにより規定される領域である撮像対象領域110をエリアイメージセンサ11に対して導く、図示しない例えばテレセントリックレンズを含むレンズ群から構成される。   For example, the lens 12 is defined by a Y-axis direction (first direction) in which an object 30 as an object is imaged and an X-axis direction (second direction) intersecting (orthogonal) with the Y-axis direction (first direction). An imaging target area 110 that is an area to be imaged is guided to the area image sensor 11 and is composed of a lens group including a telecentric lens (not shown).

NDフィルタ13は、減光部として機能し、カメラ10の撮像対象領域110がX軸方向(第二方向)に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域50を撮像するエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150(後述参照)に向かう第一光の光量と、撮像対象領域110がX軸方向(第二方向)に区分された領域であって第一撮像対象領域50とは異なる第二撮像対象領域60を撮像するエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160(後述参照)に向かう第二光の光量と、を予め定められた減光の度合で異なった光量の状態にさせる。   The ND filter 13 functions as a dimming unit, and images the first imaging target region 50 that is one of the regions that are segmented so that the imaging target region 110 of the camera 10 is aligned in the X-axis direction (second direction). The first imaging target region 50 is a region in which the amount of first light directed to the first imaging region 150 (see later) of the area image sensor 11 and the imaging target region 110 are divided in the X-axis direction (second direction). The amount of second light directed toward the second imaging region 160 (see later) of the area image sensor 11 that images the second imaging target region 60 different from the state of the amount of light different from the predetermined amount of dimming Let me.

図2に示すように、減光部としてのNDフィルタ13は、エリアイメージセンサ11の第一撮像領域150に向かう第一光の光量とエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160に向かう第二光の光量とを予め定められた減光の度合で異なった光量の状態にさせる第一フィルタ領域FA1と第二フィルタ領域FA2とを有する。減光部としてのNDフィルタ13は、第一フィルタ領域FA1においてはエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150に向かう第一光の光量に対してほとんど変化させず、第二フィルタ領域FA2においてはエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160に向かう第二光の光量を第一光(任意の周波数の光)の光量よりも予め定められた減光の度合(例えば1/2)だけ減光する。つまり、減光部としてのNDフィルタ13は、第一フィルタ領域FA1を通過する光を減光せず、第二フィルタ領域FA2を通過する光を予め定められた減光の度合だけ減光する構成となっている。なお、減光部としてのNDフィルタ13は、第一フィルタ領域FA1を通過する光を減光してもよく、その場合には、第二フィルタ領域FA2は第一フィルタ領域FA1による減光の度合よりも大きい度合または小さい度合で減光するあるいは減光しない。つまり、減光部としてのNDフィルタ13は、第一フィルタ領域FA1において減光する度合と、第二フィルタ領域FA2において減光する度合とが異なっていればよくその形態は問わない。   As illustrated in FIG. 2, the ND filter 13 serving as a light reduction unit includes a light amount of the first light traveling toward the first imaging region 150 of the area image sensor 11 and a second light traveling toward the second imaging region 160 of the area image sensor 11. The first filter area FA1 and the second filter area FA2 have different amounts of light with different amounts of light depending on a predetermined degree of dimming. The ND filter 13 as a light reducing portion hardly changes with respect to the amount of the first light traveling toward the first imaging area 150 of the area image sensor 11 in the first filter area FA1, and the area in the second filter area FA2. The amount of the second light traveling toward the second imaging region 160 of the image sensor 11 is reduced by a predetermined degree of dimming (for example, ½) from the amount of the first light (light having an arbitrary frequency). That is, the ND filter 13 as the light reducing unit does not reduce the light passing through the first filter area FA1, but reduces the light passing through the second filter area FA2 by a predetermined degree of light reduction. It has become. Note that the ND filter 13 as the light reduction unit may attenuate light passing through the first filter area FA1, and in this case, the second filter area FA2 is in the degree of attenuation by the first filter area FA1. Dimming or not dimming to a greater or lesser degree. That is, the form of the ND filter 13 as the light reduction unit is not limited as long as the degree of light attenuation in the first filter area FA1 and the degree of light attenuation in the second filter area FA2 are different.

照射部20は、X軸方向(第二方向)およびX軸方向(第二方向)に直交(交差)するY軸方向(第一方向)により規定され対象物としての物体30が撮像される領域である第一撮像対象領域50および第二撮像対象領域60に対して斜めから輝度変化光を照射する光源である。照射部20により照射される輝度変化光は、Y軸方向(第一方向)に沿って輝度が同一であり、かつ、X軸方向(第二方向)の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度分布を有している。   The irradiation unit 20 is an area that is defined by the X-axis direction (second direction) and the Y-axis direction (first direction) orthogonal to (intersects) the X-axis direction (second direction) and images the object 30 as an object. This is a light source that irradiates the first imaging target region 50 and the second imaging target region 60 that are brightness change light obliquely. The luminance change light emitted by the irradiation unit 20 has the same luminance along the Y-axis direction (first direction), and the luminance periodically changes according to the position in the X-axis direction (second direction). Brightness distribution.

また、輝度変化光は、撮像対象領域110における例えば物体30の高さを0とした場合の仮想の基準の面である基準面B1上において照射された状態で、Y軸方向に沿って互いに平行に配置された各ライン状撮像対象領域51〜54、61〜64が撮像される輝度値は、同じライン状撮像対象領域内であればすべての画素について同一の輝度となる。また、照射部20により照射される輝度変化光は、少なくとも第一撮像対象領域50および第二撮像対象領域60のY軸方向の両端の幅の範囲にわたって照射される。   In addition, the luminance change light is irradiated on the reference plane B1, which is a virtual reference plane when the height of the object 30 in the imaging target region 110 is 0, for example, and is parallel to each other along the Y-axis direction. The luminance values at which each of the line-shaped imaging target areas 51 to 54 and 61 to 64 arranged in the same area are the same for all pixels within the same linear imaging target area. In addition, the luminance change light emitted by the irradiation unit 20 is emitted over at least the width of both ends of the first imaging target region 50 and the second imaging target region 60 in the Y-axis direction.

照射部20は、プロジェクタのような投影光学系で構成され、DMD(Digital Mirror Device)や液晶等により実現することができる。なお、X軸方向(第二方向)に変化する輝度変化光は、正弦波縞パターンを有する光である。また、照射部20は、投影光学系の代わりにライン状または面状の平行光束光源を用いる構成としても良い。ライン状または面状の光源を用いた場合でも、物体30の撮像対象領域110へ向かって投影する光束中に格子状のパターン、DMDまたはLCD(液晶)等のパターン発生器を配置することで、パターン発生器を通過した光は正弦波縞パターンを有する光に変換され、撮像対象領域110に輝度変化光として投影される。   The irradiation unit 20 includes a projection optical system such as a projector, and can be realized by a DMD (Digital Mirror Device), a liquid crystal, or the like. Note that the luminance change light that changes in the X-axis direction (second direction) is light having a sinusoidal fringe pattern. Further, the irradiation unit 20 may be configured to use a linear or planar parallel light source instead of the projection optical system. Even when a linear or planar light source is used, by arranging a pattern generator such as a grid pattern, DMD, or LCD (liquid crystal) in the light beam projected toward the imaging target area 110 of the object 30, The light that has passed through the pattern generator is converted into light having a sinusoidal fringe pattern, and is projected onto the imaging target area 110 as luminance change light.

具体的には、図1に示すように、照射部20がX軸方向の図示斜め下方向に輝度変化光を照射しながら、対象物としての物体30が、撮像対象領域110内における物体30に輝度変化光を照射する照射部20や物体30を撮像するカメラ10に対して同図のX軸方向に相対的に移動することで、照射部20は、X軸方向にそって相対的に移動する物体30に対して輝度変化光をX軸方向の図示斜めから照射する。   Specifically, as shown in FIG. 1, the object 30 as the target object becomes an object 30 in the imaging target region 110 while the irradiation unit 20 emits the luminance change light in the X-axis direction obliquely downward in the figure. By moving relative to the X-axis direction of the figure with respect to the irradiation unit 20 that irradiates the brightness change light and the camera 10 that captures the object 30, the irradiation unit 20 moves relatively along the X-axis direction. The object 30 to be illuminated is irradiated with luminance change light from the oblique direction in the X-axis direction.

カメラ10は、図4に示すように、Y軸方向に延びる複数のライン状撮像対象領域51〜54、61〜64の並び方向(X軸方向)に相対的に移動する対象物としての物体30の測定対象の部位である測定部位Pを、各ライン状撮像対象領域51〜54、61〜64の通過時の撮像のタイミングで順次撮像する。つまり、物体30の同一の位置の測定部位Pがカメラ10の撮像対象領域110をX軸方向に通過するまでの間に、撮像対象領域110の例えば8つの各ライン状撮像対象領域51〜54、61〜64通過時の撮像のタイミングT1〜T8で順次撮像されるため、同一の物体30の測定部位Pを撮像するのにカメラは8回の撮像を行うことになる。ライン状撮像対象領域51〜54、61〜64のX座標は、それぞれ、x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8であるとする。なお、複数のライン状撮像対象領域51〜54、61〜64は、撮像対象領域110内の領域である。   As shown in FIG. 4, the camera 10 is an object 30 as an object that moves relatively in the arrangement direction (X-axis direction) of a plurality of linear imaging target areas 51 to 54 and 61 to 64 extending in the Y-axis direction. The measurement site P, which is the measurement target site, is sequentially imaged at the timing of imaging when passing through each of the line-shaped imaging target regions 51 to 54 and 61 to 64. That is, for example, eight linear imaging target areas 51 to 54 of the imaging target area 110 before the measurement site P at the same position of the object 30 passes through the imaging target area 110 of the camera 10 in the X-axis direction. Since the images are sequentially captured at the imaging timings T1 to T8 when passing through 61 to 64, the camera performs imaging eight times to image the measurement site P of the same object 30. The X coordinates of the line-shaped imaging target areas 51 to 54 and 61 to 64 are assumed to be x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, and x8, respectively. The plurality of line-shaped imaging target areas 51 to 54 and 61 to 64 are areas within the imaging target area 110.

図3に示すように、カメラ10のエリアイメージセンサ11は、第一撮像領域150と第二撮像領域160とに仮想的に区分される。上述した第一撮像対象領域50を撮像するエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150は、第一撮像対象領域50のY軸方向に沿って延びる複数のライン状撮像対象領域51〜54に対応して撮像する撮像素子内のライン状の画素群から成る複数のライン状撮像領域151〜154を有する。また、上述したように第二撮像対象領域60を撮像するエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160は、第二撮像対象領域60のY軸方向に沿って延びる複数のライン状撮像対象領域61〜64に対応して撮像する複数のライン状撮像領域161〜164を有する。   As shown in FIG. 3, the area image sensor 11 of the camera 10 is virtually divided into a first imaging region 150 and a second imaging region 160. The first imaging region 150 of the area image sensor 11 that captures the first imaging target region 50 described above corresponds to the plurality of linear imaging target regions 51 to 54 extending along the Y-axis direction of the first imaging target region 50. A plurality of line-shaped image pickup areas 151 to 154 each including a line-shaped pixel group in the image pickup device. In addition, as described above, the second imaging region 160 of the area image sensor 11 that images the second imaging target region 60 has a plurality of linear imaging target regions 61 to 61 that extend along the Y-axis direction of the second imaging target region 60. 64 have a plurality of line-shaped imaging regions 161 to 164 for imaging.

つまり、撮像対象領域110に対して、図4のX軸方向の図示右方向から左方向に移動する物体30の測定部位Pを、エリアイメージセンサ11の複数のライン状撮像領域151〜154、161〜164が、撮像対象領域110のライン状撮像対象領域51〜54、61〜64の位置(X座標x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8の位置)に対応して、第一〜第八の撮像のタイミングT1〜T8において順次撮像する。   That is, the measurement site P of the object 30 that moves from the right to the left in the X-axis direction in FIG. 4 with respect to the imaging target area 110 is a plurality of linear imaging areas 151 to 154 and 161 of the area image sensor 11. 164 to 164 correspond to the positions of the linear imaging target areas 51 to 54 and 61 to 64 of the imaging target area 110 (positions of X coordinates x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8). Images are taken sequentially at the timings T1 to T8 of the first to eighth imaging.

次に、照射部20が撮像対象領域110に対して照射する輝度変化光について、詳細に説明する。   Next, the luminance change light that the irradiation unit 20 irradiates the imaging target region 110 will be described in detail.

照射部20は、図4においてX軸方向の図示右斜上方向から、撮像対象領域110内の対象物としての物体30の高さを例えば0とした場合のZ軸方向の基準高さとしての仮想の面である基準面B1に対して輝度変化光を照射する。この輝度変化光は、輝度分布の位置変化が正弦波で示すことのできる光(正弦波縞パターンを有する光)である。例えば、輝度変化光の輝度分布は、図5に示すように、撮像対象領域110の複数のライン状撮像対象領域51〜54、61〜64における物体30の高さを0とした場合の基準面B1上の輝度分布を、横軸をX座標、縦軸を輝度で示される輝度曲線とした場合に、その輝度分布の波形は正弦波で示される。X座標がx1、x2、x3、x4、x5、x6、x7およびx8の例えば8つのライン状撮像対象領域(ライン状撮像対象領域51、52、53、54、61、62、63および64)において、正弦波の位相は、0ラジアン、(π/2)ラジアン、πラジアンおよび(3π/2)ラジアンを2回繰り返す位相となる。このように、それぞれのライン状撮像対象領域群内のライン状撮像対象領域のラインの数(ライン状撮像領域の数)がN(この場合はN=8)であるとした場合に、輝度変化光の輝度分布の位相は、隣接するライン状撮像領域間で(2π/N)ラジアン異なる。   The irradiation unit 20 serves as a reference height in the Z-axis direction when the height of the object 30 as the target in the imaging target region 110 is set to 0, for example, from the upper right diagonal direction in the X-axis direction in FIG. Luminance change light is irradiated to the reference plane B1, which is a virtual plane. This luminance change light is light (light having a sinusoidal fringe pattern) in which the change in position of the luminance distribution can be indicated by a sine wave. For example, as shown in FIG. 5, the luminance distribution of the luminance change light is a reference plane when the height of the object 30 in the plurality of linear imaging target areas 51 to 54 and 61 to 64 in the imaging target area 110 is zero. When the luminance distribution on B1 is a luminance curve indicated by the X coordinate on the horizontal axis and the luminance on the vertical axis, the waveform of the luminance distribution is indicated by a sine wave. For example, in eight line-shaped imaging target areas (line-shaped imaging target areas 51, 52, 53, 54, 61, 62, 63 and 64) having X coordinates of x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7 and x8 The phase of the sine wave is a phase in which 0 radians, (π / 2) radians, π radians, and (3π / 2) radians are repeated twice. As described above, when the number of lines in the line-shaped imaging target area in each line-shaped imaging target area group (the number of line-shaped imaging areas) is N (in this case, N = 8), the luminance change The phase of the luminance distribution of light differs by (2π / N) radians between adjacent linear imaging regions.

なお、仮想の面としての基準面B1への輝度変化光の照射およびその調整は、予め実験調整用として基準治具プレート等を基準面B1として撮像対象領域110内に配置して行なってもよい。   Note that the reference surface B1 as a virtual surface may be irradiated with the brightness change light and adjusted in advance by placing a reference jig plate or the like in the imaging target region 110 as the reference surface B1 for experimental adjustment. .

図6は、対象物としての物体30が存在しない状態における物体30の高さを0とした場合のZ軸方向の基準高さの面としての基準面B1に照射された輝度変化光の一例を示す図である。同図に示すように、Y軸方向には輝度が変化せずX軸方向に輝度が周期的に変化する正弦波で示される輝度変化光は、例えばX座標がx2の第二ライン状撮像対象領域52およびX座標がx6の第六ライン状撮像対象領域62において最も明るくなり、X座標がx4の第四ライン状撮像対象領域54およびX座標がx8の第八ライン状撮像対象領域64において最も暗くなる。   FIG. 6 shows an example of the luminance change light irradiated to the reference plane B1 as the reference height plane in the Z-axis direction when the height of the object 30 in a state where the object 30 as the target does not exist is zero. FIG. As shown in the figure, luminance change light indicated by a sine wave whose luminance does not change in the Y-axis direction and whose luminance periodically changes in the X-axis direction is, for example, a second line-shaped imaging target whose X coordinate is x2. The region 52 and the sixth line-shaped imaging target region 62 whose X coordinate is x6 are the brightest, and the fourth line-shaped imaging target region 54 whose X coordinate is x4 and the eighth linear imaging target region 64 whose X coordinate is x8 are the brightest. Get dark.

なお、輝度変化光は、撮像対象領域110に配置された基準面B1に対してX軸方向の斜め上方から照射部20により照射されている。このため、輝度変化光は、X軸方向およびY軸方向にて規定される基準面B1に対して垂直な方向(Z軸方向)に正弦波で示される輝度変化の輝度分布を有するとともに、複数のライン状撮像対象領域51〜54、61〜64の並び方向(X軸方向)に正弦波で示される輝度変化の輝度分布を有する。また、輝度変化光は、Y軸方向に延びるライン状撮像対象領域51〜54、61〜64内においてそれぞれ同一の(一様な)輝度となる輝度分布を有する。   Note that the luminance change light is emitted from the irradiation unit 20 from obliquely above in the X-axis direction with respect to the reference plane B1 arranged in the imaging target region 110. For this reason, the luminance change light has a luminance distribution of luminance change indicated by a sine wave in a direction perpendicular to the reference plane B1 defined in the X-axis direction and the Y-axis direction (Z-axis direction). The line-shaped imaging target regions 51 to 54 and 61 to 64 have a luminance distribution of luminance change indicated by a sine wave in the arrangement direction (X-axis direction). Further, the luminance change light has a luminance distribution having the same (uniform) luminance in each of the linear imaging target areas 51 to 54 and 61 to 64 extending in the Y-axis direction.

ここで、図3の物体30の撮像の領域である撮像対象領域110を撮像するカメラ10のエリアイメージセンサ11の撮像素子の領域の説明に戻る。エリアイメージセンサ11の第一撮像領域150の複数のライン状撮像領域151〜154および第二撮像領域160の複数のライン状撮像領域161〜164は、カメラ10および照射部20を設置あるいは調整する際(例えば、初期設定の際)に、撮像対象領域110に予め調整用として設定された基準面B1に照射部20により照射される輝度変化光の輝度値が所望の輝度値となるX座標の位置がライン状の画素群から成るライン状の撮像領域としてそれぞれ設定される。具体的には、物体30がX軸方向に通過する際の撮像の対象物としての物体30の高さが例えば0とした場合におけるZ軸方向の高さ基準としての面である基準面B1に照射される輝度変化光をカメラ10のエリアイメージセンサ11により撮像した後で、撮像されたエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150において撮像されたX軸方向の画像データに基づいて、輝度変化光の正弦波縞パターンの位相が0ラジアン(2πラジアン)に対応する輝度を撮像したY軸方向に平行なライン状の画素群を第一ライン状撮像領域151として設定し、位相が(1/2)πラジアンに対応する輝度を撮像したY軸方向に平行なライン状の画素群を第二ライン状撮像領域152として設定し、位相がπラジアンに対応する輝度を撮像したY軸方向に平行なライン状の画素群を第三ライン状撮像領域153として設定し、位相が(3/2)πラジアンに対応する輝度を撮像したY軸方向に平行なライン状の画素を第四ライン状撮像領域154として設定する。同様にして、エリアイメージセンサ11の第二撮像領域160において撮像されたX軸方向の画素データに基づいて、輝度変化光の正弦波縞パターンの位相が0ラジアンに対応する輝度を撮像したY軸方向に平行なライン状の画素群を第五ライン状撮像領域161として設定し、位相が(1/2)πラジアンに対応する輝度を撮像したY軸方向に平行なライン状の画素群を第六ライン状撮像領域162として設定し、位相がπラジアンに対応する輝度を撮像したY軸方向に平行なライン状の画素群を第七ライン状撮像領域163として設定し、位相が(3/2)πラジアンに対応する輝度を撮像したY軸方向に平行なライン状の画素群を第八ライン状撮像領域164として設定する。   Here, the description returns to the area of the imaging element of the area image sensor 11 of the camera 10 that captures the imaging target area 110 that is the imaging area of the object 30 in FIG. 3. The plurality of linear imaging regions 151 to 154 of the first imaging region 150 of the area image sensor 11 and the plurality of linear imaging regions 161 to 164 of the second imaging region 160 are used when the camera 10 and the irradiation unit 20 are installed or adjusted. The position of the X coordinate at which the luminance value of the luminance change light irradiated by the irradiation unit 20 on the reference plane B1 previously set for adjustment in the imaging target region 110 becomes a desired luminance value (for example, at the time of initial setting) Are each set as a line-shaped imaging region composed of a line-shaped pixel group. Specifically, on the reference plane B1 which is a plane as a height reference in the Z-axis direction when the height of the object 30 as an imaging target when the object 30 passes in the X-axis direction is set to 0, for example. After the irradiated luminance change light is imaged by the area image sensor 11 of the camera 10, the luminance change light is based on the image data in the X-axis direction imaged in the first imaging region 150 of the imaged area image sensor 11. A line-like pixel group parallel to the Y-axis direction in which the luminance corresponding to the phase of the sine wave fringe pattern is taken to correspond to 0 radians (2π radians) is set as the first line-like imaging region 151, and the phase is (1/2 ) A line-like pixel group parallel to the Y-axis direction in which the luminance corresponding to π radians is imaged is set as the second line-shaped imaging region 152, and the phase is set in the Y-axis direction in which the luminance corresponding to π radians is imaged. A line-shaped pixel group is set as a third line-shaped imaging region 153, and a line-shaped pixel parallel to the Y-axis direction in which luminance is captured corresponding to a phase of (3/2) π radians is defined as a fourth line shape. Set as the imaging region 154. Similarly, based on the pixel data in the X-axis direction imaged in the second imaging region 160 of the area image sensor 11, the Y-axis obtained by imaging the luminance corresponding to the phase of the sinusoidal fringe pattern of the luminance change light of 0 radians. A line-like pixel group parallel to the direction is set as the fifth line-shaped imaging region 161, and a line-like pixel group parallel to the Y-axis direction in which the luminance corresponding to (1/2) π radians is imaged. A line-like pixel group parallel to the Y-axis direction in which the luminance corresponding to π radians is imaged is set as the sixth line-shaped imaging region 162, and the phase is (3/2). ) A line-like pixel group parallel to the Y-axis direction in which the luminance corresponding to π radians is imaged is set as the eighth line-shaped imaging region 164.

次に、実装基板生産装置100が、図4に示した各部を制御する機能構成について、詳細に説明する。   Next, a functional configuration in which the mounting board production apparatus 100 controls each unit illustrated in FIG. 4 will be described in detail.

図7は、本発明の第一実施形態における実装基板生産装置100の機能構成を示すブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of the mounting board production apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.

同図に示すように、実装基板生産装置100は、図4に示した照射部20およびカメラ10の他に、各部を制御する制御部101を備えている。なお、この制御部101は、実装基板生産装置100に組み込まれた各部を制御するコンピュータであるが、パーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータシステムがプログラムを実行することによって実現されることにしてもよい。   As shown in the figure, the mounting board production apparatus 100 includes a control unit 101 that controls each unit in addition to the irradiation unit 20 and the camera 10 shown in FIG. The control unit 101 is a computer that controls each unit incorporated in the mounting board production apparatus 100, but may be realized by a general-purpose computer system such as a personal computer executing a program.

制御部101は、照射処理部102、撮像処理部103および認識部104を備えている。   The control unit 101 includes an irradiation processing unit 102, an imaging processing unit 103, and a recognition unit 104.

照射処理部102は、照射部20を制御する。具体的には、照射処理部102は、照射部20により撮像対象領域110の仮想の面としての基準面B1に対して、輝度変化光を照射させる。   The irradiation processing unit 102 controls the irradiation unit 20. Specifically, the irradiation processing unit 102 causes the irradiation unit 20 to irradiate the reference plane B1 as a virtual surface of the imaging target region 110 with the luminance change light.

撮像処理部103は、移動処理部103aと、判定部103bと、データ取得部103cと、波形作成部103dとを有する。   The imaging processing unit 103 includes a movement processing unit 103a, a determination unit 103b, a data acquisition unit 103c, and a waveform creation unit 103d.

移動処理部103aは、移動部40を制御して、第一撮像対象領域50および第二撮像対象領域60における互いに平行に配置された複数のライン状撮像対象領域51〜54、61〜64の並び方向であるX軸方向に物体30を例えば予め定められた一定の速度で相対的に移動させる。撮像処理部103は、移動する物体30内の少なくとも同一の測定部位Pを、第一撮像対象領域50および第二撮像対象領域60の各ライン状撮像対象領域51〜54、61〜64を通過する際に順次撮像する撮像のタイミングT1〜T8で撮像させる。   The movement processing unit 103a controls the moving unit 40 to arrange a plurality of linear imaging target regions 51 to 54 and 61 to 64 arranged in parallel with each other in the first imaging target region 50 and the second imaging target region 60. For example, the object 30 is relatively moved in the X-axis direction, which is a direction, at a predetermined constant speed, for example. The imaging processing unit 103 passes through at least the same measurement site P in the moving object 30 through the linear imaging target areas 51 to 54 and 61 to 64 of the first imaging target area 50 and the second imaging target area 60. In this case, the imaging is performed at the imaging timings T1 to T8.

判定部103bは、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第一輝度分布光が照射部20により照射される第一撮像対象領域50内の第一ライン状撮像対象領域51において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第一ライン出力値と、第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第二輝度分布光が照射部20により照射される第一撮像対象領域50内の第二ライン状撮像対象領域52において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第二ライン出力値と、第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第三輝度分布光が照射部20により照射される第一撮像対象領域50内の第三ライン状撮像対象領域53において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第三ライン出力値と、第一輝度分布光、第二輝度分布光および第三輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第四輝度分布光が照射部20により照射される第一撮像対象領域50内の第四ライン状撮像対象領域54において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第四ライン出力値との、それぞれが予め定められた例えば精度よく安定して検出される輝度範囲(例えば、エリアイメージセンサが出力可能な輝度値を示す0〜255の256階調の数値の内の30から230の範囲)内にあるか否かを判定する。   In the first line-shaped imaging target region 51 in the first imaging target region 50 in which the linear first luminance distribution light parallel to the Y-axis direction (first direction) is irradiated by the irradiation unit 20, the determination unit 103b The first line output value, which is the result of imaging the measurement site P of the object 30 as the object, and the first luminance distribution light are different in luminance, and are linear in the Y-axis direction (first direction). In the second line-shaped imaging target region 52 in the first imaging target region 50 irradiated with the second brightness distribution light of the first luminance distribution light, the measurement site P of the object 30 as the target is imaged. The two-line output value and the second luminance distribution light are different in luminance, and the first imaging target irradiated with the line-shaped third luminance distribution light parallel to the Y-axis direction (first direction) by the irradiation unit 20 In the third line-shaped imaging target area 53 in the area 50 The third line output value, which is the result of imaging the measurement site P of the object 30 as the object, and the first luminance distribution light, the second luminance distribution light, and the third luminance distribution light have different luminances, and In the fourth linear imaging target area 54 in the first imaging target area 50 irradiated with the line-shaped fourth luminance distribution light parallel to the Y-axis direction (first direction), Each of the fourth line output values obtained as a result of imaging the measurement site P of the object 30 and a predetermined brightness range (for example, brightness values that can be output by the area image sensor) are detected with high accuracy and stability. In the range of 30 to 230 of 256 gradation values ranging from 0 to 255.

また、判定部103bは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが上記予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第五輝度分布光が照射部20により照射される第二撮像対象領域60内の第五ライン状撮像対象領域61において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第五ライン出力値と、第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第六輝度分布光が照射部20により照射される第二撮像対象領域60内の第六ライン状撮像対象領域62において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第六ライン出力値と、第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第七輝度分布光が照射部20により照射される第二撮像対象領域60内の第七ライン状撮像対象領域63において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第七ライン出力値と、第四輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第八輝度分布光が照射部20により照射される第二撮像対象領域60内の第八ライン状撮像対象領域64において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第八ライン出力値との、それぞれが上記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する。   Further, when the determination unit 103b determines that any one of the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value is not within the predetermined luminance range, The first luminance distribution light in the second imaging target region 60 in which the luminance is the same and the line-shaped fifth luminance distribution light parallel to the Y-axis direction (first direction) is irradiated by the irradiation unit 20. In the five-line imaging target region 61, the fifth line output value, which is the result of imaging the measurement site P of the object 30 as the target, has the same luminance as the second luminance distribution light, and is in the Y-axis direction. Measurement of the object 30 as a target in the sixth line-shaped imaging target region 62 in the second imaging target region 60 irradiated with the line-shaped sixth luminance distribution light parallel to the (first direction). The sixth lie, which is the result of imaging the part P The second imaging target region that is irradiated by the irradiating unit 20 with the output value, the third luminance distribution light having the same luminance, and the line-shaped seventh luminance distribution light parallel to the Y-axis direction (first direction) In the seventh line-shaped imaging target region 63 in 60, the seventh line output value, which is the result of imaging the measurement site P of the object 30 as the target, has the same luminance as the fourth luminance distribution light, and In the eighth line-shaped imaging target region 64 in the second imaging target region 60 irradiated with the line-shaped eighth luminance distribution light parallel to the Y-axis direction (first direction), as an object It is determined whether or not each of the eighth line output value that is a result of imaging the measurement site P of the object 30 is within the predetermined luminance range.

また、判定部103bは、対象物としての物体30の測定部位Pが第一撮像対象領域50において撮像された結果である第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値の全てが上記予め定められた輝度範囲内にあると判定した場合に、物体30の測定部位Pが第二撮像対象領域60において撮像された結果である第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値を判定しない。   The determination unit 103b also includes a first line output value, a second line output value, a third line output value, and a first line output value obtained as a result of imaging the measurement site P of the object 30 as the target in the first imaging target region 50. When it is determined that all the four line output values are within the predetermined luminance range, the fifth line output value, the fifth line output value, which is the result of imaging the measurement site P of the object 30 in the second imaging target region 60, The six line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value are not judged.

データ取得部103cは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値が全て予め定められた輝度範囲内にあると判定部103bにより判定された場合に、判定部103bにより判定された当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値、当該第三ライン出力値および当該第四ライン出力値を取得する。また、データ取得部103cは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定部103bにより判定された場合に、当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値、当該第三ライン出力値および当該第四ライン出力値を取得しない。また、データ取得部103cは、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のいずれかが上記予め定められた輝度範囲内にあると判定部103bにより判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値、当該第七ライン出力値および当該第八ライン出力値を取得する。   When the determination unit 103b determines that the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value are all within a predetermined luminance range, the data acquisition unit 103c The first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value determined by the determination unit 103b are acquired. In addition, the data acquisition unit 103c determines by the determination unit 103b that any one of the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value is not within a predetermined luminance range. In this case, the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value are not acquired. The data acquisition unit 103c determines that any of the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value is within the predetermined luminance range. When it is determined, the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value are acquired.

波形作成部103dは、データ取得部103cにより取得された第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値に基づいて、位相シフト法による対象物の測定部位のY軸方向(第一方向)およびX軸方向(第二方向)と交差するZ軸方向(第三方向)における位置の算出に用いられる波形であって、対象物としての物体30の高さを示す波形(正弦波)を作成する。また、波形作成部103dは、データ取得部103cにより取得された第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値に基づいて、位相シフト法による対象物としての物体30の測定部位PのZ軸方向(第三方向)における位置の算出に用いられる波形であって、対象物としての物体30の高さを示す波形(正弦波)を作成する。   The waveform creation unit 103d uses the phase shift method to measure the target region based on the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value acquired by the data acquisition unit 103c. Is a waveform used for calculating a position in the Y-axis direction (first direction) and the Z-axis direction (third direction) intersecting the X-axis direction (second direction), and the height of the object 30 as the object Create a waveform (sine wave) indicating Further, the waveform creation unit 103d is used as an object by the phase shift method based on the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value acquired by the data acquisition unit 103c. A waveform (sinusoidal wave) indicating the height of the object 30 as an object is generated, which is used for calculating the position of the measurement site P of the object 30 in the Z-axis direction (third direction).

認識部104は、カメラ10のエリアイメージセンサ11で撮像されて波形作成部103dで作成された正弦波の波形を用いて、位相シフト法に従い物体30の形状を認識する。具体的には、認識部104は、物体30の測定部位Pが撮像された画像データから波形作成部103dにより作成された輝度変化光の輝度値の正弦波の波形と、照射部20により物体30のZ軸方向の高さを0とした場合の基準面B1に照射された基準となる正弦波(物体の高さを0とした場合に相当)との位相差から物体30の高さを検出することで、物体30の形状を認識する。   The recognizing unit 104 recognizes the shape of the object 30 according to the phase shift method using the sine wave waveform imaged by the area image sensor 11 of the camera 10 and generated by the waveform generating unit 103d. Specifically, the recognizing unit 104 uses the sine wave waveform of the luminance value of the luminance change light generated by the waveform generating unit 103 d from the image data obtained by imaging the measurement site P of the object 30, and the object 30 by the irradiation unit 20. The height of the object 30 is detected from the phase difference from the reference sine wave irradiated to the reference plane B1 when the height in the Z-axis direction is zero (corresponding to the case where the height of the object is zero) By doing so, the shape of the object 30 is recognized.

なお、制御部101は、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等の表示部や、キーボードやマウス等の入力部等を備えていてもよい。   The control unit 101 may include a display unit such as a CRT (Cathode Ray Tube) or an LCD (Liquid Crystal Display), an input unit such as a keyboard or a mouse, or the like.

次に、実装基板生産装置100が物体の形状を認識する処理について、説明する。   Next, processing in which the mounting board production apparatus 100 recognizes the shape of an object will be described.

図8は、本発明の第一実施形態における実装基板生産装置100の動作の一例を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the mounting board production apparatus 100 in the first embodiment of the present invention.

照射部20は、照射処理部102の指示に従って、X軸方向の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度変化光を、撮像対象領域110の第一撮像対象領域50および第二撮像対象領域60に対してそれぞれ照射する(S101)。つまり、図4に示すように、照射部20は、カメラ10および照射部20に対して、撮像対象領域110においてX軸方向に相対的に移動する物体30に、輝度変化光をX軸方向の図示右斜上方向から照射する。   In accordance with an instruction from the irradiation processing unit 102, the irradiating unit 20 emits luminance change light whose luminance periodically changes according to the position in the X-axis direction, and the first imaging target region 50 and the second imaging target region in the imaging target region 110. 60 is irradiated respectively (S101). That is, as illustrated in FIG. 4, the irradiation unit 20 transmits the luminance change light in the X-axis direction to the object 30 that moves relative to the camera 10 and the irradiation unit 20 in the X-axis direction in the imaging target region 110. Irradiate from the upper right direction in the figure.

カメラ10のエリアイメージセンサ11は、撮像処理部103の指示に従って、撮像対象領域110における仮想の面である基準面B1上に互いに平行に配置される複数のライン状撮像対象領域51〜54、61〜64の並び方向(X軸方向)に相対的に移動する物体30の測定部位Pを、各ライン状撮像対象領域51〜54、61〜64の通過時に撮像する(S102)。つまり、例えば図4に示すように、物体30がX軸方向に沿って移動するZ軸方向の仮想の基準の面(物体30の高さを0とした場合の基準面)である基準面B1上を、同図のX軸方向の図示右方向から左方向に相対的に移動する物体30の高さとしての測定の部位である測定部位Pを、エリアイメージセンサ11のライン状撮像領域151〜154、161〜164が、X座標x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8の位置を物体30の測定部位Pが通過する際に撮像するそれぞれの撮像のタイミングT1〜T8で、順次撮像する。例えば、物体30上の測定部位Pは、X座標x1の位置においては、位置31として物体30上で反射された輝度変化光の光(輝度値)が第一ライン状撮像領域151によって受光される。また、X座標x4の位置においては、位置34として物体30上で反射された光が第四ライン状撮像領域154によって受光される。例えば、基準面B1上のX座標x1の位置に照射された輝度変化光の位相は0ラジアンである。しかし、同じX座標x1の物体30の測定部位P上に位置31として照射される輝度変化光の位相は0ラジアンではなく、(π/2)ラジアンに近づいている。   The area image sensor 11 of the camera 10 in accordance with an instruction from the imaging processing unit 103 has a plurality of linear imaging target areas 51 to 54 and 61 arranged in parallel to each other on a reference plane B1 that is a virtual plane in the imaging target area 110. The measurement site P of the object 30 that moves relatively in the arrangement direction (X-axis direction) of ~ 64 is imaged when passing through each of the line-shaped imaging target areas 51 to 54 and 61 to 64 (S102). That is, for example, as illustrated in FIG. 4, the reference plane B <b> 1 that is a virtual reference plane in the Z-axis direction (a reference plane when the height of the object 30 is 0) in which the object 30 moves along the X-axis direction. A measurement site P, which is a measurement site as the height of the object 30 that moves relatively from the right to the left in the X-axis direction in FIG. 154 and 161 to 164 are imaging timings T1 to T8 for imaging when the measurement site P of the object 30 passes through the positions of the X coordinates x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, and x8, Take images sequentially. For example, in the measurement site P on the object 30, at the position of the X coordinate x 1, the light (luminance value) of the luminance change light reflected on the object 30 as the position 31 is received by the first line-shaped imaging region 151. . In addition, at the position of the X coordinate x4, the light reflected on the object 30 as the position 34 is received by the fourth line-shaped imaging region 154. For example, the phase of the luminance change light irradiated to the position of the X coordinate x1 on the reference plane B1 is 0 radians. However, the phase of the luminance change light irradiated as the position 31 on the measurement site P of the object 30 having the same X coordinate x1 is not 0 radians but is close to (π / 2) radians.

図9に、例えば物体30のZ軸方向の高さが0である基準面B1上での輝度変化光の輝度分布の位置変化を示す物体30の高さを0とするときの基準波形である正弦波81と、物体30を撮像した際の物体30の高さである測定部位Pでの輝度変化光の輝度分布の位置変化を示す正弦波82とを示す。なお、グラフの縦軸および横軸は図5に示したグラフと同じである。図9から、物体30の高さを0とした場合の基準波形の正弦波81と対象物として物体30を撮像した対象物の撮像波形の正弦波82とでは位相がΔφだけシフトしていることが分かる。物体30の高さが0であれば、位相差Δφは0であるが、物体30の高さが高くなるにつれ、位相差Δφの値が大きくなる。位相シフト法では、この位相差Δφから物体30の高さを求めるものである。そして、位相シフト法では、輝度変化光の4つの異なるX座標の位置において物体30の同一の測定位置(測定部位P)を撮像することにより、正弦波82を求めることができる。   FIG. 9 shows a reference waveform when the height of the object 30 indicating the position change of the luminance distribution of the luminance change light on the reference plane B1 where the height in the Z-axis direction of the object 30 is zero is 0, for example. A sine wave 81 and a sine wave 82 indicating the position change of the luminance distribution of the luminance change light at the measurement site P, which is the height of the object 30 when the object 30 is imaged, are shown. The vertical and horizontal axes of the graph are the same as the graph shown in FIG. From FIG. 9, the phase is shifted by Δφ between the sine wave 81 of the reference waveform when the height of the object 30 is 0 and the sine wave 82 of the imaging waveform of the object obtained by imaging the object 30 as the object. I understand. If the height of the object 30 is 0, the phase difference Δφ is 0, but the value of the phase difference Δφ increases as the height of the object 30 increases. In the phase shift method, the height of the object 30 is obtained from this phase difference Δφ. In the phase shift method, the sine wave 82 can be obtained by imaging the same measurement position (measurement site P) of the object 30 at four different X coordinate positions of the luminance change light.

判定部103bは、第一撮像対象領域50において物体30の測定部位Pを撮像したエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150の各ライン状撮像領域151〜154の出力値(輝度値)である第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のそれぞれが予め定められた例えば精度よく安定して検出される輝度範囲(例えば、エリアイメージセンサが出力可能な輝度値を示す0〜255の256階調の数値の内の30から230の範囲)内にあるか否かを判定する(S103)。   The determination unit 103b is an output value (luminance value) of each of the line-shaped imaging regions 151 to 154 of the first imaging region 150 of the area image sensor 11 that images the measurement site P of the object 30 in the first imaging target region 50. Each of the one-line output value, the second-line output value, the third-line output value, and the fourth-line output value is, for example, a predetermined luminance range that can be detected stably with high accuracy (for example, an area image sensor can output it) It is determined whether or not it is within the range of 30 to 230 of 256 gradation values ranging from 0 to 255 indicating the luminance value (S103).

データ取得部103cは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値が全て予め定められた輝度範囲内にあると判定部103bにより判定された場合に、判定部103bにより判定された当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値、当該第三ライン出力値および当該第四ライン出力値を取得する(S104)。   When the determination unit 103b determines that the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value are all within a predetermined luminance range, the data acquisition unit 103c The first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value determined by the determination unit 103b are acquired (S104).

判定部103bは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、第二撮像対象領域60において物体30の測定部位Pを撮像したエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160の各ライン状撮像領域161〜164の出力値(輝度値)である第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のそれぞれが上記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する(S105)。なお、この場合(第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが上記予め定められた輝度範囲内にないと判定部103bにより判定された場合)に、データ取得部103cは、判定部103bにより判定された当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値、当該第三ライン出力値および当該第四ライン出力値を出力しない。   When the determination unit 103b determines that any of the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value is not within a predetermined luminance range, the second imaging is performed. A fifth line output value and a sixth line, which are output values (luminance values) of the line-shaped imaging regions 161 to 164 of the second imaging region 160 of the area image sensor 11 that images the measurement site P of the object 30 in the target region 60. It is determined whether each of the output value, the seventh line output value, and the eighth line output value is within the predetermined luminance range (S105). In this case (determination unit 103b determines that any one of the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value is not within the predetermined luminance range. The data acquisition unit 103c does not output the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value determined by the determination unit 103b.

データ取得部103cは、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値が全て上記予め定められた輝度範囲内にあると判定部103bにより判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値、当該第七ライン出力値および当該第八ライン出力値を取得する(S106)。   When the data acquisition unit 103c determines that the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value are all within the predetermined luminance range, by the determination unit 103b Then, the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value are acquired (S106).

例えば、図10のように、低反射率の部材30aと高反射率の部材30bとが混在する物体30があるとする。図10に示す物体30は、樹脂からなる例えば黒色で表面が梨地加工されている低反射率部材30aと、金属色で電極端子などの金属からなり表面が鏡面的であり低反射率部材30aよりも光を反射しやすい高反射率部材30bとからなる。図11は、NDフィルタ13の第一フィルタ領域FA1を光が通過する場合((i)フィルタ無し:つまりほとんど減光が行われていない場合)と、NDフィルタ13の第二フィルタ領域FA2を光が通過する場合((ii)フィルタ有り:つまり減光が行われている場合)とにおける、エリアイメージセンサ11の出力値とエリアイメージセンサ11への入射光強度との関係を示すグラフである。   For example, as shown in FIG. 10, it is assumed that there is an object 30 in which a low reflectance member 30a and a high reflectance member 30b are mixed. The object 30 shown in FIG. 10 is made of a low-reflectance member 30a made of resin, for example, black and the surface is textured, and a metallic color made of metal such as an electrode terminal and has a mirror-like surface. The high-reflectance member 30b that easily reflects light. FIG. 11 shows a case where light passes through the first filter area FA1 of the ND filter 13 ((i) no filter: that is, almost no dimming is performed) and light in the second filter area FA2 of the ND filter 13. 4 is a graph showing the relationship between the output value of the area image sensor 11 and the intensity of incident light on the area image sensor 11 when (2) is present (that is, when dimming is performed).

図11では、入射光強度のAが低反射率部材30aにより反射される光の光強度を示しており、入射光強度のBが高反射率部材30bにより反射される光の光強度を示している。なお、図11のエリアイメージセンサ11の出力値(輝度値)の予め定められた輝度範囲(30〜230)とは、エリアイメージセンサ11が例えば精度よく安定して検出可能な入射光強度に対応する出力値(輝度値)の範囲である。つまり予め定められた輝度範囲以外の出力値(輝度値)がエリアイメージセンサ11により出力されている場合には、誤検知である可能性が高い。例えば、出力値(輝度値)が15を示す場合には、エリアイメージセンサ11が検出するには入射光強度が小さすぎて、エリアイメージセンサ11のノイズに埋もれてしまい、いわゆる黒つぶれを起こしてしまう。また、例えば出力値(輝度値)が255の場合には、エリアイメージセンサ11が検出するには入射光強度が大きすぎて、輝度飽和を起こしてしまう、いわゆる白飛びが起こる。   In FIG. 11, the incident light intensity A indicates the light intensity of the light reflected by the low reflectance member 30a, and the incident light intensity B indicates the light intensity of the light reflected by the high reflectance member 30b. Yes. Note that the predetermined luminance range (30 to 230) of the output value (luminance value) of the area image sensor 11 in FIG. 11 corresponds to the incident light intensity that the area image sensor 11 can detect accurately and stably, for example. This is a range of output values (luminance values) to be performed. In other words, when an output value (luminance value) outside the predetermined luminance range is output by the area image sensor 11, there is a high possibility of erroneous detection. For example, when the output value (brightness value) indicates 15, the incident light intensity is too small to be detected by the area image sensor 11 and is buried in the noise of the area image sensor 11, causing so-called blackout. End up. For example, when the output value (luminance value) is 255, the incident light intensity is too high for the area image sensor 11 to detect, and so-called whiteout occurs that causes luminance saturation.

図11に示すように、NDフィルタ13の第一フィルタ領域FA1を通過した光をエリアイメージセンサ11が撮像する場合(フィルタ無しの場合)に入射光強度Aの低反射率部材30aに反射される光がエリアイメージセンサ11により検出される出力値(輝度値)は、例えば100であり、予め定められた輝度範囲内にあるためOKであると判定部103bにより判定される。一方で、NDフィルタ13の第二フィルタ領域FA2を通過した光をエリアイメージセンサ11が撮像する場合(フィルタ有りの場合)に入射光強度Aの低反射率部材30aに反射される光がエリアイメージセンサ11により検出される出力値(輝度値)は、例えば25であり、予め定められた輝度範囲外にあるため画像データ上の当該光が検出された画素は黒つぶれを起こしてしまっている可能性が高い。   As shown in FIG. 11, when the area image sensor 11 captures the light that has passed through the first filter area FA1 of the ND filter 13 (when no filter is present), it is reflected by the low reflectance member 30a having the incident light intensity A. The output value (luminance value) at which light is detected by the area image sensor 11 is 100, for example, and is within the predetermined luminance range, and is determined to be OK by the determination unit 103b. On the other hand, when the area image sensor 11 captures the light that has passed through the second filter area FA2 of the ND filter 13 (when the filter is present), the light reflected by the low reflectance member 30a having the incident light intensity A is the area image. The output value (luminance value) detected by the sensor 11 is, for example, 25, and is outside a predetermined luminance range, so that the pixel in which the light on the image data is detected may be blacked out. High nature.

また、フィルタ無し(FA1通過)の場合に入射光強度Bの高反射率部材30bに反射される光がエリアイメージセンサ11により検出される出力値(輝度値)は、例えば255を遥かに超える値となってしまうため255と出力される。この場合には上述したように画像データ上の当該光が検出された画素は白飛びを起こしてしまっている。一方で、フィルタ有り(FA2通過)の場合に高反射率部材30bに反射される光がエリアイメージセンサ11により検出される出力値(輝度値)は、例えば200であり、予め定められた輝度範囲内にあるためOKであると判定部103bにより判定される。このように、同一の物体30が反射率の異なる部材である低反射率部材30aおよび高反射率部材30bにより構成されている場合に、フィルタ有り(FA2通過)でエリアイメージセンサ11に入光する光量を減光して撮像した結果のみ、または、フィルタ無し(FA1通過)でエリアイメージセンサ11に入光する光量を減光せずに撮像した結果のみであると、いわゆる黒つぶれや白飛び等の品質の悪い値であるNG値を含むことがある。このため、上記のステップS103〜S106の処理を行うことにより、反射率が異なる部材である低反射率部材30aおよび高反射率部材30bにより構成されるような物体30であっても、NG値を排除することができるため、品質良く物体30の形状を認識することができる。   In addition, the output value (luminance value) detected by the area image sensor 11 for the light reflected by the high reflectivity member 30b having the incident light intensity B in the case of no filter (FA1 passing) is a value far exceeding, for example, 255. Therefore, 255 is output. In this case, as described above, the pixel in which the light on the image data is detected has caused whiteout. On the other hand, the output value (luminance value) detected by the area image sensor 11 for the light reflected by the high reflectivity member 30b when there is a filter (passing FA2) is, for example, 200, and is a predetermined luminance range. The determination unit 103b determines that it is OK. As described above, when the same object 30 is configured by the low reflectance member 30a and the high reflectance member 30b which are members having different reflectances, the light enters the area image sensor 11 with a filter (passing through FA2). If only the result of imaging with dimming the amount of light, or only the result of imaging without dimming the amount of light entering the area image sensor 11 without a filter (passing through FA1), so-called blackout, overexposure, etc. NG value, which is a value of poor quality, may be included. For this reason, even if it is the object 30 comprised by the low reflectance member 30a and the high reflectance member 30b which are members from which reflectance differs by performing the process of said step S103-S106, NG value is obtained. Since it can be excluded, the shape of the object 30 can be recognized with high quality.

再度図8を参照して、認識部104は、エリアイメージセンサ11で撮像された物体30の測定部位Pの画像データを用いて、位相シフト法に従い物体30の形状を認識する(S107)。具体的には、第一撮像対象領域50および第二撮像対象領域60を通過する際のX座標x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7およびx8に位置する物体30の測定部位Pの画像データの輝度を、それぞれ、a、b、cおよびdとした場合に、認識部104は、正弦波82の位相φを、以下の式1に従い算出する。   Referring to FIG. 8 again, the recognition unit 104 recognizes the shape of the object 30 according to the phase shift method using the image data of the measurement site P of the object 30 captured by the area image sensor 11 (S107). Specifically, the measurement site P of the object 30 located at the X coordinates x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, and x8 when passing through the first imaging target region 50 and the second imaging target region 60. When the luminance of the image data is a, b, c, and d, respectively, the recognition unit 104 calculates the phase φ of the sine wave 82 according to Equation 1 below.

φ=tan−1((b−d)/(c−a)) ・・・(式1) φ = tan −1 ((b−d) / (c−a)) (Formula 1)

認識部104は、算出した位相φから位相φに対応する物体30の高さを0とした時の基準波形の正弦波81の位相φ’との位相差Δφを算出し、算出した位相差Δφから物体30の測定部位Pにおける物体30の高さを算出することにより、物体30の形状を認識する。さらに物体30上の測定部位Pを複数個所測定するほどより詳細な物体30の形状を認識することが可能である。位相差Δφから物体30の高さを算出する方法については、位相シフト法として公知の技術であり、本願発明の主眼ではないため、その詳細な説明を省略する。   The recognition unit 104 calculates a phase difference Δφ from the calculated phase φ with respect to the phase φ ′ of the sine wave 81 of the reference waveform when the height of the object 30 corresponding to the phase φ is 0, and the calculated phase difference Δφ. The shape of the object 30 is recognized by calculating the height of the object 30 at the measurement site P of the object 30 from the above. Further, the more detailed the shape of the object 30 can be recognized as a plurality of measurement sites P on the object 30 are measured. The method for calculating the height of the object 30 from the phase difference Δφ is a known technique as a phase shift method, and is not the main point of the present invention, so a detailed description thereof will be omitted.

ステップS105において、判定部103bが、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、データ取得部103cは、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値、当該第七ライン出力値および当該第八ライン出力値を出力せずに認識不能のエラー表示を行う(S108)。   In Step S105, when the determination unit 103b determines that any of the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value is not within the predetermined luminance range. The data acquisition unit 103c displays an unrecognizable error display without outputting the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value (S108).

以上により、実装基板生産装置100が物体の形状を認識する処理は終了する。   Thus, the process of recognizing the shape of the object by the mounting board production apparatus 100 ends.

以上説明したように、第一実施形態に係る実装基板生産装置100によれば、カメラ10は、減光部としてのNDフィルタ13により、エリアイメージセンサ11の撮像対象領域110であって、撮像対象領域110がX軸方向(第二方向)に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域50からエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150に向かう第一光L1の光量よりも、撮像対象領域110がX軸方向(第二方向)に並ぶように区分された領域の一つであって第一撮像対象領域50に対してX軸方向(第二方向)に並ぶ第二撮像対象領域60からエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160に向かう第二光L2の光量の方が予め定められた減光の度合で減光されている。つまり、カメラ10のエリアイメージセンサ11では、第一撮像対象領域50を撮像する第一撮像領域150において撮像するときの光量よりも、第二撮像対象領域60を撮像する第二撮像領域160において撮像するときの光量の方を減光して撮像することができる。そして、移動部40が、対象物としての物体30をカメラ10のエリアイメージセンサ11に対して撮像対象領域110において第一撮像対象領域50と第二撮像対象領域60とが並ぶ方向であるX軸方向(第二方向)に沿って相対的に移動させる。さらに、照射部20により対象物としての物体30がカメラ10に対して移動する方向であるX軸方向(第二方向)に対して輝度が周期的に変化する輝度変化光が照射されている。   As described above, according to the mounting board production apparatus 100 according to the first embodiment, the camera 10 is the imaging target area 110 of the area image sensor 11 by the ND filter 13 serving as a dimming unit, and is the imaging target. From the amount of the first light L1 that travels from the first imaging target region 50, which is one of the regions partitioned so that the region 110 is aligned in the X-axis direction (second direction), to the first imaging region 150 of the area image sensor 11. Is also one of the areas that are segmented so that the imaging target area 110 is aligned in the X-axis direction (second direction), and is second aligned in the X-axis direction (second direction) with respect to the first imaging target area 50. The light quantity of the second light L2 from the imaging target area 60 toward the second imaging area 160 of the area image sensor 11 is dimmed with a predetermined degree of dimming. That is, in the area image sensor 11 of the camera 10, an image is captured in the second imaging region 160 that captures the second imaging target region 60 rather than a light amount when the first imaging region 150 that captures the first imaging target region 50 is captured. It is possible to take an image while reducing the amount of light. The moving unit 40 then moves the object 30 as the target object in the imaging target area 110 with respect to the area image sensor 11 of the camera 10 in the direction in which the first imaging target area 50 and the second imaging target area 60 are aligned. Move relatively along the direction (second direction). Further, the irradiation unit 20 emits luminance change light whose luminance periodically changes with respect to the X-axis direction (second direction), which is the direction in which the object 30 as the target moves with respect to the camera 10.

カメラ10に対して撮像対象領域110において第一撮像対象領域50と第二撮像対象領域60とが並ぶ方向であり、かつ、輝度変化光が周期的に変化する方向であるX軸方向(第二方向)に沿って対象物としての物体30を移動部40が相対的に移動させるため、カメラ10のエリアイメージセンサ11は、例えば、連写撮影を行うことにより対象物としての物体30の測定部位Pを撮像対象領域110の第一撮像対象領域50および第二撮像対象領域60の一方である第一撮像対象領域50において所望の輝度変化光の位相に対応する複数(本第一実施形態では4つ)の位置(X座標x1、x2、x3、x4)に対応する複数(本第一実施形態では4つ)のタイミングT1〜T4で撮像した後に、当該物体30の測定部位Pを撮像対象領域110の第一撮像対象領域50および第二撮像対象領域60の他方である第二撮像対象領域60において輝度変化光の位相に対応する複数(本実施の形態では4つ)の位置(X座標x5、x6、x7、x8)に対応する複数(本実施の形態では4つ)のタイミングT5〜T8で撮像することができる。このように、移動部40がX軸方向(第二方向)に対象物としての物体30をカメラ10に対して相対的に移動させながらカメラ10が上記の対応する複数のタイミングT1〜T8で撮像することにより、対象物としての物体30の測定部位Pに対して、少なくとも二種類の光量の条件下のそれぞれにおいて所望の輝度変化光における複数の位相に対応する各位置(X座標x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8)での撮像を行うことができる。したがって、対象物としての物体30の測定部位Pに対して減光部としてのNDフィルタ13により光量の異なる状態のそれぞれにおいて位相シフト法に利用するための輝度変化光を照射した状態での撮像を、移動部40が対象物としての物体30をカメラ10に対してX軸方向(第二方向)に相対的に移動させている間に順次行うことができ、撮像された画像データ中に輝度飽和を起こした画素や、出力値(輝度値)が足りなくてノイズに埋もれてしまった画素が発生することを防ぎつつ、物体30のZ軸方向の高さ形状を認識するための撮像を高速に行うことができる。また、複数の対象物としての物体30をカメラ10に対してX軸方向(第二方向)に相対的に連続して移動させることにより、複数の物体30のZ軸方向の高さ形状を認識するための撮像を高速に行うことができる。   The first imaging target area 50 and the second imaging target area 60 are aligned in the imaging target area 110 with respect to the camera 10, and the X-axis direction (second direction in which the luminance change light periodically changes) The area image sensor 11 of the camera 10 performs, for example, continuous shooting to measure the measurement site of the object 30 as the target object. A plurality of Ps corresponding to the phases of the desired luminance change light in the first imaging target region 50 that is one of the first imaging target region 50 and the second imaging target region 60 in the imaging target region 110 (4 in the first embodiment). Image) at a plurality of (four in the first embodiment) timings T1 to T4 corresponding to the positions (X coordinates x1, x2, x3, x4), and then the measurement site P of the object 30 is imaged. 110 in the second imaging target region 60 that is the other of the first imaging target region 50 and the second imaging target region 60 (four in the present embodiment) corresponding to the phase of the luminance change light (X coordinate x5). , X6, x7, x8), it is possible to pick up images at a plurality of timings T5 to T8 (four in this embodiment). As described above, the camera 10 captures images at the plurality of corresponding timings T1 to T8 while the moving unit 40 moves the object 30 as the target object relative to the camera 10 in the X-axis direction (second direction). Thus, with respect to the measurement site P of the object 30 as the target, each position (X coordinate x1, x2,. Imaging at x3, x4, x5, x6, x7, x8) can be performed. Therefore, imaging is performed in a state in which luminance change light for use in the phase shift method is irradiated on the measurement site P of the object 30 as the target in each of the different amounts of light by the ND filter 13 as the dimming unit. The moving unit 40 can sequentially perform the operation while moving the object 30 as the object relative to the camera 10 in the X-axis direction (second direction), and the luminance saturation is obtained in the captured image data. High-speed imaging for recognizing the height shape of the object 30 in the Z-axis direction, while preventing the occurrence of pixels that have suffered from an image or pixels that are insufficient in output values (luminance values) and are buried in noise It can be carried out. In addition, by moving the object 30 as a plurality of objects relatively continuously in the X-axis direction (second direction) with respect to the camera 10, the height shape of the plurality of objects 30 in the Z-axis direction is recognized. Imaging can be performed at high speed.

また、第一実施形態に係る実装基板生産装置100によれば、判定部103bが、第一撮像対象領域50内の第一ライン状撮像対象領域51、第二ライン状撮像対象領域52、第三ライン状撮像対象領域53および第四ライン状撮像対象領域54のそれぞれにおいて、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値が予め定められた輝度範囲内にあるか否かをそれぞれ判定する。データ取得部103cが、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定部103bにより判定された場合に、当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値、当該第三ライン出力値および当該第四ライン出力値を取得する。例えば、予め定められた輝度範囲としてエリアイメージセンサ11の出力値(輝度値)が不足せずにノイズに埋もれない最小値から輝度飽和が発生しない値までの間(例えばダイナミックレンジ)の予め定められた輝度範囲が設定されている場合に、エリアイメージセンサ11によって検出される値のうちで正確に光強度が検出される値をデータ取得部103cが取得することになる。また、データ取得部103cは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定部103bにより判定された場合には、正弦波82を再現することはできないためこれらの第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値を取得しない。   Moreover, according to the mounting board production apparatus 100 according to the first embodiment, the determination unit 103b includes the first line-shaped imaging target area 51, the second line-shaped imaging target area 52, and the third line in the first imaging target area 50. In each of the line-shaped imaging target region 53 and the fourth line-shaped imaging target region 54, the first line output value, the second line output value, and the third result obtained by imaging the measurement site P of the object 30 as the target object. It is respectively determined whether or not the line output value and the fourth line output value are within a predetermined luminance range. When the data acquisition unit 103c determines by the determination unit 103b that all of the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value are within a predetermined luminance range. In addition, the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value are acquired. For example, as a predetermined luminance range, the output value (luminance value) of the area image sensor 11 is not predetermined and is predetermined from a minimum value that is not buried in noise to a value at which luminance saturation does not occur (for example, dynamic range). When the brightness range is set, the data acquisition unit 103c acquires a value from which the light intensity is accurately detected among the values detected by the area image sensor 11. In addition, the data acquisition unit 103c determines by the determination unit 103b that any one of the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value is not within a predetermined luminance range. In this case, since the sine wave 82 cannot be reproduced, the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value are not acquired.

このように、データ取得部103cは、正確に光強度を検出した値を判定部103bが判定した場合の各出力値(輝度値)を取得し、かつ、不正確な値を含み正弦波を再現できない出力値(輝度値)であると判定部103bにより判定された場合についてはそれらの出力値(輝度値)を取得しない。このため、正確に正弦波を再現できると判定部103bにより判定された各出力値(輝度値)のみについて位相シフト法により対象物の形状を認識するための画像データに対する画像処理を行わせることができる。   In this way, the data acquisition unit 103c acquires each output value (brightness value) when the determination unit 103b determines the value with which the light intensity is accurately detected, and reproduces a sine wave including an inaccurate value. When the determination unit 103b determines that the output value (luminance value) cannot be obtained, the output value (luminance value) is not acquired. For this reason, it is possible to perform image processing on image data for recognizing the shape of the object by the phase shift method for only each output value (luminance value) determined by the determination unit 103b that the sine wave can be accurately reproduced. it can.

また、第一実施形態に係る実装基板生産装置100によれば、判定部103bは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、第一撮像対象領域50において撮像された対象物としての物体30の測定部位Pが第二撮像対象領域60の第五ライン状撮像対象領域61、第六ライン状撮像対象領域62、第七ライン状撮像対象領域63および第八ライン状撮像対象領域64において撮像された結果である第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値が予め定められた輝度範囲内にあるか否かをそれぞれ判定する。データ取得部103cが、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定部103bにより判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値、当該第七ライン出力値および当該第八ライン出力値を取得する。例えば、予め定められた輝度範囲としてエリアイメージセンサ11の出力値(輝度値)が不足せずにノイズに埋もれない最小値から輝度飽和が発生しない値までの間(例えばダイナミックレンジ)の予め定められた輝度範囲が設定されている場合に、カメラ10のエリアイメージセンサ11によって検出される値のうちで正確に光強度が検出される値をデータ取得部103cが取得することになる。   In addition, according to the mounting board production apparatus 100 according to the first embodiment, the determination unit 103b determines whether any of the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value is in advance. When it is determined that it is not within the determined luminance range, the measurement site P of the object 30 as the target imaged in the first imaging target region 50 is the fifth line-shaped imaging target region 61 of the second imaging target region 60. , The fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output, which are the results of imaging in the sixth line-shaped imaging target area 62, the seventh line-shaped imaging target area 63, and the eighth line-shaped imaging target area 64. It is determined whether or not the value and the eighth line output value are within a predetermined luminance range. When the data acquisition unit 103c determines by the determination unit 103b that all of the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value are within a predetermined luminance range. In addition, the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value are obtained. For example, as a predetermined luminance range, the output value (luminance value) of the area image sensor 11 is not predetermined and is predetermined from a minimum value not buried in noise to a value at which luminance saturation does not occur (for example, dynamic range). When the brightness range is set, the data acquisition unit 103c acquires a value from which the light intensity is accurately detected among the values detected by the area image sensor 11 of the camera 10.

このように、判定部103bは、第一撮像対象領域50において撮像された出力値(輝度値)である第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合には、第一撮像対象領域50の次に第二撮像対象領域60において対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された出力値(輝度値)である第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のそれぞれについて予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定し、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定した場合に、データ取得部103cが第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値を取得するため、第一撮像対象領域50において撮像された各出力値(輝度値)(第一〜第四ライン出力値)によって正弦波が再現できないと判定される場合には、次の対象物としての物体30の移動先である第二撮像対象領域60において撮像された各出力値(輝度値)(第五〜第七ライン出力値)を判定することになる。そして、後に判定された各出力値(輝度値)(第五〜第七ライン出力値)が予め定められた輝度範囲内にあれば、各出力値(輝度値)(第五〜第七ライン出力値)がデータ取得部103cにより取得されるため、正確に正弦波を再現できる出力値(輝度値)について画像処理を行わせることができる。   As described above, the determination unit 103b includes the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value that are output values (luminance values) imaged in the first imaging target region 50. When it is determined that any of the above is not within the predetermined luminance range, the measurement site P of the object 30 as the target is imaged in the second imaging target area 60 next to the first imaging target area 50. Determining whether each of the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value, which are output values (luminance values), is within a predetermined luminance range; When it is determined that the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value are all within the predetermined luminance range, the data acquisition unit 103c outputs the fifth line output value. Value, 6th line In order to acquire the force value, the seventh line output value, and the eighth line output value, a sine wave is generated by each output value (luminance value) (first to fourth line output values) imaged in the first imaging target region 50. When it is determined that it cannot be reproduced, each output value (luminance value) (fifth to seventh line output values) imaged in the second imaging target region 60 that is the destination of movement of the object 30 as the next target object. Will be judged. If each output value (brightness value) (fifth to seventh line output value) determined later is within a predetermined luminance range, each output value (brightness value) (fifth to seventh line output) Value) is acquired by the data acquisition unit 103c, it is possible to perform image processing on an output value (luminance value) that can accurately reproduce a sine wave.

<第二実施形態>
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図12に示す第二実施形態に係る実装基板生産装置200の構成は、図7に示す第一実施形態に係る実装基板生産装置100とは、撮像処理部103が補正部103eをさらに備えることと、実装基板生産装置200が物体の形状を認識するために判定部103b、データ取得部103c、波形作成部103dが行う処理が異なるため、第一実施形態に係る実装基板生産装置100と共通する構成の説明は省略し、第一実施形態にかかる実装基板生産装置200の撮像処理部103とは異なる構成および処理について説明する。   The mounting board production apparatus 200 according to the second embodiment shown in FIG. 12 is different from the mounting board production apparatus 100 according to the first embodiment shown in FIG. 7 in that the imaging processing unit 103 further includes a correction unit 103e. Since the processing performed by the determination unit 103b, the data acquisition unit 103c, and the waveform creation unit 103d in order for the mounting board production apparatus 200 to recognize the shape of the object is different, the configuration common to the mounting board production apparatus 100 according to the first embodiment Will be omitted, and a configuration and processing different from the imaging processing unit 103 of the mounting board production apparatus 200 according to the first embodiment will be described.

判定部103bは、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第一輝度分布光が照射部20により照射される第一撮像対象領域50内の第一ライン状撮像対象領域51において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第一ライン出力値と、第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第二輝度分布光が照射部20により照射される第一撮像対象領域50内の第二ライン状撮像対象領域52において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第二ライン出力値と、第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第三輝度分布光が照射部20により照射される第一撮像対象領域50内の第三ライン状撮像対象領域53において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第三ライン出力値と、第一輝度分布光、第二輝度分布光および第三輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第四輝度分布光が照射部20により照射される第一撮像対象領域50内の第四ライン状撮像対象領域54において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第四ライン出力値と、第一ライン出力値に対応する出力値(輝度値)であって、第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第五輝度分布光が照射部20により照射される第二撮像対象領域60内の第五ライン状撮像対象領域61において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第五ライン出力値と、第二ライン出力値に対応する出力値(輝度値)であって、第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第六輝度分布光が照射部20により照射される第二撮像対象領域60内の第六ライン状撮像対象領域62において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第六ライン出力値と、第三ライン出力値に対応する出力値(輝度値)であって、第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第七輝度分布光が照射部20により照射される第二撮像対象領域60内の第七ライン状撮像対象領域63において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第七ライン出力値と、第四ライン出力値に対応する出力値(輝度値)であって、第四輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Y軸方向(第一方向)に平行なライン状の第八輝度分布光が照射部20により照射される第二撮像対象領域60内の第八ライン状撮像対象領域64において、対象物としての物体30の測定部位Pが撮像された結果である第八ライン出力値との、それぞれが予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する。   In the first line-shaped imaging target region 51 in the first imaging target region 50 in which the linear first luminance distribution light parallel to the Y-axis direction (first direction) is irradiated by the irradiation unit 20, the determination unit 103b The first line output value, which is the result of imaging the measurement site P of the object 30 as the object, and the first luminance distribution light are different in luminance, and are linear in the Y-axis direction (first direction). In the second line-shaped imaging target region 52 in the first imaging target region 50 irradiated with the second brightness distribution light of the first luminance distribution light, the measurement site P of the object 30 as the target is imaged. The two-line output value and the second luminance distribution light are different in luminance, and the first imaging target irradiated with the line-shaped third luminance distribution light parallel to the Y-axis direction (first direction) by the irradiation unit 20 In the third line-shaped imaging target area 53 in the area 50 The third line output value, which is the result of imaging the measurement site P of the object 30 as the object, and the first luminance distribution light, the second luminance distribution light, and the third luminance distribution light have different luminances, and In the fourth linear imaging target area 54 in the first imaging target area 50 irradiated with the line-shaped fourth luminance distribution light parallel to the Y-axis direction (first direction), The fourth line output value that is the result of imaging the measurement site P of the object 30 and the output value (luminance value) corresponding to the first line output value, and the first luminance distribution light and the luminance are the same, And in the 5th linear imaging target area | region 61 in the 2nd imaging target area | region 60 in which the linear 5th brightness distribution light parallel to a Y-axis direction (1st direction) is irradiated by the irradiation part 20, as a target object Is the result of imaging the measurement site P of the object 30 A line output value and an output value (luminance value) corresponding to the second line output value, the luminance is the same as that of the second luminance distribution light, and a line shape parallel to the Y-axis direction (first direction) The measurement site P of the object 30 as the target is imaged in the sixth line-shaped imaging target region 62 in the second imaging target region 60 irradiated with the sixth luminance distribution light of the second. Six line output values and output values (luminance values) corresponding to the third line output values, the same luminance as the third luminance distribution light, and parallel to the Y-axis direction (first direction) The measurement site P of the object 30 as an object is imaged in the seventh line-shaped imaging target region 63 in the second imaging target region 60 irradiated with the shape-like seventh luminance distribution light by the irradiation unit 20. Output corresponding to the 7th line output value and 4th line output value The irradiation unit 20 irradiates the line-shaped eighth luminance distribution light which is a value (luminance value) and has the same luminance as the fourth luminance distribution light and is parallel to the Y-axis direction (first direction). In the eighth imaging target area 64 in the second imaging target area 60, each of the eighth line output value, which is the result of imaging the measurement site P of the object 30 as the target, has a predetermined luminance. It is determined whether it is within the range.

データ取得部103cは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値、第四ライン出力値、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のうちで上記予め定められた輝度範囲内である出力値(輝度値)を取得する。   The data acquisition unit 103c includes a first line output value, a second line output value, a third line output value, a fourth line output value, a fifth line output value, a sixth line output value, a seventh line output value, and an eighth line. Among the line output values, an output value (luminance value) within the predetermined luminance range is acquired.

補正部103eは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値の少なくともいずれか一つがデータ取得部103cにより取得されていない場合に、データ取得部103cに取得されていない出力値に対応する第二撮像対象領域60において撮像された出力値(輝度値)を、減光部としてのNDフィルタ13の予め定められた減光の度合に基づいて、第二光の光量に対応する出力値(輝度値)から第一光の光量に対応する出力値に補正する。上述したように、第一ライン出力値および第五ライン出力値の組と、第二ライン出力値および第六ライン出力値の組と、第三ライン出力値および第七ライン出力値の組と、第四ライン出力値および第八ライン出力値の組みとがそれぞれ照射部20により照射される輝度分布光の輝度が同じであり、対応付けられている。そして、第一撮像対象領域50において撮像された結果である第一〜第四ライン出力値(輝度値)と、第二撮像対象領域60において撮像された結果である第五〜第八ライン出力値(輝度値)とは、エリアイメージセンサ11により撮像される光量が異なるようにNDフィルタ13により設定される。このように、補正部103eは、第一撮像対象領域50を撮像するエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150に入光する光の量よりも、第二撮像対象領域60を撮像するエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160に入光する光の量の方を減光部としてのNDフィルタ13により予め定められた減光の度合で異なった量に設定されるため、第一〜第八ライン出力値の全てが大幅な誤差なく検出された値であると仮定する場合に、第一ライン出力値および第五ライン出力値の比と、第二ライン出力値および第六ライン出力値の比と、第三ライン出力値および第七ライン出力値の比と、第四ライン出力値および第八ライン出力値の比とのそれぞれが、上記予め設定された減光の度合と等しい。すなわち、上記4つの組の一方の出力値(輝度値)が判定部103bにより予め設定された輝度範囲内にあると判定されれば、判定部103bにより判定された4つの組の一方の出力値(例えば第一〜第四ライン出力値)と予め定められた減光の度合とから4つの組の他方の出力値(例えば第五〜第八ライン出力値)を求めることができる。このようにして補正部103eは、第一〜第四ライン出力値のいずれか一つがデータ取得部103cにより取得されていない(つまり、第一〜第四ライン出力値のいずれか一つが判定部103bにより予め定められた輝度範囲にないと判定された)場合に、データ取得部103cにより取得されていない出力値に対応する第二撮像対象領域60において撮像された出力値(輝度値)と予め定められた減光の度合とに基づいて補正することによりデータ取得部103cにより取得されていない出力値(輝度値)を求めることができる。   When the data acquisition unit 103c has not acquired at least one of the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value, the correction unit 103e performs the data acquisition unit 103c. The output value (luminance value) imaged in the second imaging target region 60 corresponding to the output value not acquired in the first is determined based on the predetermined dimming degree of the ND filter 13 as the dimming unit. The output value (luminance value) corresponding to the light amount of the two lights is corrected to the output value corresponding to the light amount of the first light. As described above, the set of the first line output value and the fifth line output value, the set of the second line output value and the sixth line output value, the set of the third line output value and the seventh line output value, The sets of the fourth line output value and the eighth line output value have the same luminance of the luminance distribution light irradiated by the irradiation unit 20 and are associated with each other. And the 1st-4th line output value (luminance value) which is a result imaged in the 1st imaging object field 50, and the 5th-8th line output value which is the result imaged in the 2nd imaging object field 60 (Luminance value) is set by the ND filter 13 so that the amount of light picked up by the area image sensor 11 is different. In this way, the correction unit 103e is an area image sensor that images the second imaging target region 60 rather than the amount of light that enters the first imaging region 150 of the area image sensor 11 that images the first imaging target region 50. Since the amount of light incident on the second imaging region 160 of the eleventh is set to a different amount by the ND filter 13 serving as a dimming unit, the amount of light dimming in advance is set differently. Assuming that all of the output values are detected without significant errors, the ratio of the first line output value and the fifth line output value and the ratio of the second line output value and the sixth line output value The ratio between the third line output value and the seventh line output value and the ratio between the fourth line output value and the eighth line output value are equal to the preset dimming level. That is, if one output value (luminance value) of the four groups is determined to be within the luminance range set in advance by the determination unit 103b, one output value of the four groups determined by the determination unit 103b. The other output value of the four groups (for example, the fifth to eighth line output values) can be obtained from (for example, the first to fourth line output values) and a predetermined degree of dimming. In this way, the correction unit 103e does not acquire any one of the first to fourth line output values by the data acquisition unit 103c (that is, any one of the first to fourth line output values is the determination unit 103b. Output value (luminance value) imaged in the second imaging target region 60 corresponding to the output value not acquired by the data acquisition unit 103c. An output value (luminance value) that is not acquired by the data acquisition unit 103c can be obtained by performing correction based on the degree of dimming.

波形作成部103dは、データ取得部103cにより取得された出力値(輝度値)と、補正部103eにより補正された補正値(減光の度合いにより換算された輝度値)とに基づいて、位相シフト法による対象物としての物体30の測定部位PのY軸方向(第一方向)およびX軸方向(第二方向)と交差するZ軸方向(第三方向)における位置の算出に用いられる波形であって、対象物としての物体30のZ軸方向の高さ形状を示す波形を作成する。   The waveform creation unit 103d performs phase shift based on the output value (luminance value) acquired by the data acquisition unit 103c and the correction value (luminance value converted by the degree of dimming) corrected by the correction unit 103e. This is a waveform used for calculating the position in the Z-axis direction (third direction) intersecting the Y-axis direction (first direction) and the X-axis direction (second direction) of the measurement site P of the object 30 as an object by the method. Thus, a waveform indicating the height shape of the object 30 as the target in the Z-axis direction is created.

図13は、本発明の第二実施形態に係る実装基板生産装置200の動作の一例を示すフローチャートである。なお、第一実施形態の図8のフローチャートのステップS101、S102、およびS107と、本フローチャートのステップS201、S202、およびS207はそれぞれ同一であるので詳細な説明は省略する。   FIG. 13 is a flowchart showing an example of the operation of the mounting board production apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention. Note that steps S101, S102, and S107 of the flowchart of FIG. 8 of the first embodiment are the same as steps S201, S202, and S207 of this flowchart, and thus detailed description thereof is omitted.

照射部20は、照射処理部102の指示に従って、X軸方向の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度変化光を、撮像対象領域110の第一撮像対象領域50および第二撮像対象領域60に対して照射する(S201)。   In accordance with an instruction from the irradiation processing unit 102, the irradiating unit 20 emits luminance change light whose luminance periodically changes according to the position in the X-axis direction. 60 is irradiated (S201).

カメラ10のエリアイメージセンサ11は、撮像処理部103の指示に従って、撮像対象領域110におけるZ軸方向の基準位置としての仮想の面である基準面B1上に互いに平行に配置された複数のライン状撮像対象領域51〜54、61〜64の並び方向(X軸方向)に相対的に移動する物体30の測定部位Pを、各ライン状撮像対象領域51〜54、61〜64の通過時に順次撮像する(S202)。   The area image sensor 11 of the camera 10 is a plurality of lines arranged in parallel with each other on a reference plane B1 that is a virtual plane as a reference position in the Z-axis direction in the imaging target region 110 in accordance with an instruction from the imaging processing unit 103. The measurement site P of the object 30 that moves relatively in the direction in which the imaging target areas 51 to 54 and 61 to 64 are arranged (X-axis direction) is sequentially imaged when each of the linear imaging target areas 51 to 54 and 61 to 64 passes. (S202).

判定部103bは、第一ライン出力値と、第二ライン出力値と、第三ライン出力値と、第四ライン出力値と、第五ライン出力値と、第六ライン出力値と、第七ライン出力値と、第八ライン出力値とのそれぞれが上記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する(S203)。   The determination unit 103b includes a first line output value, a second line output value, a third line output value, a fourth line output value, a fifth line output value, a sixth line output value, and a seventh line. It is determined whether each of the output value and the eighth line output value is within the predetermined luminance range (S203).

データ取得部103cは、第一ライン出力値と、第二ライン出力値と、第三ライン出力値と、第四ライン出力値と、第五ライン出力値と、第六ライン出力値と、第七ライン出力値と、第八ライン出力値とのうちで予め定められた輝度範囲内である出力値(輝度値)を取得する(S204)。つまり、ここでは、判定部103bにより予め定められた輝度範囲外であると判定された出力値(輝度値)は出力されない(S205)。   The data acquisition unit 103c includes a first line output value, a second line output value, a third line output value, a fourth line output value, a fifth line output value, a sixth line output value, and a seventh line output value. An output value (luminance value) within a predetermined luminance range is acquired from the line output value and the eighth line output value (S204). That is, here, the output value (luminance value) determined by the determination unit 103b to be outside the predetermined luminance range is not output (S205).

補正部103eは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値の全てがデータ取得部103cにより取得されているか否かを判定する(S206)。補正部103eが第一〜第四ライン出力値の全てが取得されていると判定すれば(S206:Yes)、補正部103eは第一〜第四ライン出力値をそのまま出力する(S207)。   The correcting unit 103e determines whether all of the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value have been acquired by the data acquisition unit 103c (S206). If the correcting unit 103e determines that all of the first to fourth line output values have been acquired (S206: Yes), the correcting unit 103e outputs the first to fourth line output values as they are (S207).

波形作成部103dは、補正部103eにより出力された第一〜第四ライン出力値に基づいて、位相シフト法による対象物としての物体30の測定部位PのY軸方向(第一方向)およびX軸方向(第二方向)と交差するZ軸方向(第三方向)における位置の算出に用いられる波形であって、対象物としての物体30のZ軸方向の高さ形状を示す波形を作成する(S208)。   The waveform creation unit 103d, based on the first to fourth line output values output from the correction unit 103e, the Y-axis direction (first direction) and X of the measurement site P of the object 30 as the target by the phase shift method. A waveform used for calculating a position in the Z-axis direction (third direction) intersecting with the axial direction (second direction) and creating a waveform indicating the height shape of the object 30 as the object in the Z-axis direction. (S208).

補正部103eが第一〜第四ライン出力値の少なくともいずれか一つがデータ取得部103cにより取得されていないと判定すれば(S206:No)、補正部103eはデータ取得部103cに取得されていない対象となるラインの出力値(輝度値)に対応する第二撮像対象領域60において撮像された出力値(輝度値)を、予め定められた減光の度合に基づいて、第二光の光量に対応する出力値から第一光の光量に対応する出力値(補正値)に補正する(S209)。   If the correction unit 103e determines that at least one of the first to fourth line output values is not acquired by the data acquisition unit 103c (S206: No), the correction unit 103e is not acquired by the data acquisition unit 103c. The output value (luminance value) imaged in the second imaging target area 60 corresponding to the output value (luminance value) of the target line is converted into the amount of the second light based on a predetermined degree of dimming. The corresponding output value is corrected to an output value (correction value) corresponding to the amount of the first light (S209).

波形作成部103dは、データ取得部103cにより取得された出力値(輝度値)と、補正部103eにより補正された補正値(換算された輝度値)とに基づいて、位相シフト法による対象物としての物体30の測定部位のY軸方向(第一方向)およびX軸方向(第二方向)と交差するZ軸方向(第三方向)における位置の算出に用いられる波形であって、対象物としての物体30のZ軸方向の高さ形状を示す波形を作成する(S210)。   Based on the output value (luminance value) acquired by the data acquisition unit 103c and the correction value (converted luminance value) corrected by the correction unit 103e, the waveform creation unit 103d is used as an object by the phase shift method. A waveform used for calculating a position in the Y-axis direction (first direction) and the Z-axis direction (third direction) intersecting the X-axis direction (second direction) of the measurement site of the object 30, A waveform indicating the height shape of the object 30 in the Z-axis direction is created (S210).

認識部104は、波形作成部103dによりされた正弦波に基づいて物体30の形状を認識する(S211)。   The recognition unit 104 recognizes the shape of the object 30 based on the sine wave generated by the waveform creation unit 103d (S211).

以上により、実装基板生産装置200が物体の形状を認識する処理は終了する。   Thus, the process of recognizing the shape of the object by the mounting board production apparatus 200 ends.

図14は、第一〜第八ライン出力値がエリアイメージセンサ11の各ライン状撮像領域151〜154、161〜164により検出された後に、正弦波パターンを再現するときに補正部103eにより行われる補正について説明するグラフである。図14に示すように、第一ライン出力値P11と、第二ライン出力値P12と、第三ライン出力値P13と、第四ライン出力値P14と、第五ライン出力値P21と、第六ライン出力値P22と、第七ライン出力値P23と、第八ライン出力値P24とがエリアイメージセンサ11の各ライン状撮像領域151〜154、161〜164により出力されたものとする。ここで、第二ライン出力値P12と、第八ライン出力値P24とは、予め定められた輝度範囲を外れた値であるため、出力された第二ライン出力値P12と、第八ライン出力値P24とは、判定部103bにより予め定められた輝度範囲外にあると判定され、データ取得部103cにより取得されない。   FIG. 14 is performed by the correction unit 103e when reproducing the sine wave pattern after the first to eighth line output values are detected by the respective linear imaging regions 151 to 154 and 161 to 164 of the area image sensor 11. It is a graph explaining correction | amendment. As shown in FIG. 14, the first line output value P11, the second line output value P12, the third line output value P13, the fourth line output value P14, the fifth line output value P21, and the sixth line. It is assumed that the output value P22, the seventh line output value P23, and the eighth line output value P24 are output by the line-shaped imaging regions 151 to 154 and 161 to 164 of the area image sensor 11. Here, since the second line output value P12 and the eighth line output value P24 are values outside the predetermined luminance range, the output second line output value P12 and the eighth line output value P24 is determined to be outside the predetermined luminance range by the determination unit 103b and is not acquired by the data acquisition unit 103c.

このため、8つのライン出力値の内でフィルタ無しの領域であるNDフィルタ13の第一フィルタ領域FA1を介してエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150が第一撮像対象領域50を通過する物体30の測定部位Pを撮像した結果である第一〜第四ライン出力値P11〜P14については、第二ライン出力値P12以外の第一ライン出力値P11、第三ライン出力値P13および第四ライン出力値P14の3つが予め定められた輝度範囲内である値であると判定部103bにより判定されるが、第二ライン出力値P12が予め定められた輝度範囲内になく正確な値ではないと判定部103bにより判定されるため歪んだ正弦波を再現してしまうことになる。   Therefore, an object in which the first imaging region 150 of the area image sensor 11 passes through the first imaging target region 50 via the first filter region FA1 of the ND filter 13 that is a region without a filter among the eight line output values. For the first to fourth line output values P11 to P14 that are the results of imaging 30 measurement sites P, the first line output value P11, the third line output value P13, and the fourth line other than the second line output value P12. The determination unit 103b determines that three of the output values P14 are values that are within a predetermined luminance range, but the second line output value P12 is not within the predetermined luminance range and is not an accurate value. Since it is determined by the determination unit 103b, a distorted sine wave is reproduced.

補正部103eは、このような場合に、正しく出力されていない第二ライン出力値P12を、第二ライン出力値P12に対応する出力値(輝度値)であって、第二ライン出力値P12が出力される第二ライン状撮像領域152が撮像する第二ライン状撮像対象領域52に照射部20により照射される第二輝度分布光と同位相のπ/2ラジアンの光である第六輝度分布光が照射部20により照射される第六ライン状撮像対象領域62を撮像した第六ライン状撮像領域162が出力した出力値である第六ライン出力値(輝度値)P22に、予め定められた減光の度合(減光率)である例えば1/2を除することにより求めている。つまり、第二ライン出力値P12は、第六ライン出力値(輝度値)P22の140を1/2で除することにより求められ、補正部103eにより第二ライン出力値P12の換算された輝度値としての補正値AP12として280が算出される。このように、予め定められた輝度範囲から外れる出力値(輝度値)が検出される場合であっても、当該出力値に対応する出力値と予め定められた減光の度合とに基づいて補正することにより、予め定められた輝度範囲から外れる出力値(輝度値)を推測することができる。フィルタ無しの領域であるNDフィルタ13の第一フィルタ領域FA1を介してエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150が第一撮像対象領域50を通過する物体30の測定部位Pを撮像した結果を撮像した場合の予め定められた輝度範囲内にない第二ライン出力値P12を含む正弦波を再現することができ、この正弦波を位相シフト法に利用することができる。   In such a case, the correction unit 103e sets the second line output value P12 that is not correctly output as an output value (luminance value) corresponding to the second line output value P12, and the second line output value P12 is A sixth luminance distribution which is π / 2 radians of light having the same phase as the second luminance distribution light emitted from the irradiation unit 20 to the second linear imaging target region 52 to be imaged by the output second linear imaging region 152. A sixth line output value (luminance value) P22 that is an output value output from the sixth line-shaped imaging region 162 that images the sixth line-shaped imaging target region 62 irradiated with light by the irradiation unit 20 is predetermined. It is obtained by dividing, for example, 1/2 that is the degree of dimming (dimming rate). That is, the second line output value P12 is obtained by dividing 140 of the sixth line output value (luminance value) P22 by 1/2, and the luminance value obtained by converting the second line output value P12 by the correcting unit 103e. 280 is calculated as the correction value AP12. Thus, even when an output value (luminance value) that falls outside the predetermined luminance range is detected, correction is performed based on the output value corresponding to the output value and the predetermined dimming level. By doing so, it is possible to estimate an output value (luminance value) that is out of a predetermined luminance range. The first imaging region 150 of the area image sensor 11 images the measurement site P of the object 30 passing through the first imaging target region 50 through the first filter region FA1 of the ND filter 13 that is a region without a filter. In this case, a sine wave including the second line output value P12 that is not within the predetermined luminance range can be reproduced, and this sine wave can be used for the phase shift method.

なお、上記では第一撮像領域150が撮像した結果をベースとして正弦波を再現する場合を考えているが第二撮像領域160が撮像した結果をベースとして正弦波を再現する場合も以下のように考えられる。つまり、上記とは反対に、フィルタ有りの領域であるNDフィルタ13の第二フィルタ領域FA2を介してエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160が第二撮像対象領域60を通過する物体30の測定部位Pを撮像した結果である第五〜第八ライン出力値P21〜P24についても、第八ライン出力値P24以外の第五ライン出力値P21、第六ライン出力値P22および第七ライン出力値P23の3つが予め定められた輝度範囲内の値であると判定部103bにより判定されるが、第八ライン出力値P24が正確な値ではない(予め定められた輝度範囲内にない)と判定部103bにより判定されるため歪んだ正弦波を再現してしまうことになる。   In the above, the case where the sine wave is reproduced based on the result captured by the first imaging region 150 is considered. However, the case where the sine wave is reproduced based on the result captured by the second imaging region 160 is as follows. Conceivable. That is, contrary to the above, the measurement of the object 30 in which the second imaging region 160 of the area image sensor 11 passes through the second imaging target region 60 via the second filter region FA2 of the ND filter 13 that is a region with a filter. As for the fifth to eighth line output values P21 to P24 obtained by imaging the part P, the fifth line output value P21, the sixth line output value P22 and the seventh line output value P23 other than the eighth line output value P24 are also used. Are determined to be within the predetermined luminance range by the determining unit 103b, but the determining unit determines that the eighth line output value P24 is not an accurate value (not within the predetermined luminance range). Since it is determined by 103b, a distorted sine wave is reproduced.

この場合に、予め定められた輝度範囲内になく正確な値ではない第八ライン出力値P24を、第八ライン出力値P24に対応する出力値(輝度値)であって、第八ライン出力値P24が出力される第八ライン状撮像領域164が撮像する第八ライン状撮像対象領域64に照射部20により照射される第八輝度分布光と同位相の3π/2ラジアンの光である第四輝度分布光が照射される第四ライン状撮像対象領域54を撮像した第四ライン状撮像領域が出力した出力値(輝度値)である第四ライン出力値P14に、予め定められた減光の度合(減光率)である例えば1/2を乗ずることにより求めてもよい。つまり、第八ライン出力値P24は、第四ライン出力値P14の40に1/2を乗ずることにより求められ、補正部103eにより第八ライン出力値P24の補正値(換算された輝度値)AP24として20が算出される。このようにして、フィルタ有りの場合の正弦波を再現することにより、この正弦波を位相シフト法に利用してもよい。   In this case, the eighth line output value P24 that is not within the predetermined luminance range and is not an accurate value is an output value (luminance value) corresponding to the eighth line output value P24, and the eighth line output value. A fourth light that is 3π / 2 radians in phase with the eighth luminance distribution light irradiated by the irradiating unit 20 onto the eighth line-shaped imaging target region 64 imaged by the eighth line-shaped imaging region 164 to which P24 is output. The fourth line output value P14 that is an output value (luminance value) output from the fourth line-shaped imaging region that images the fourth line-shaped imaging target region 54 irradiated with the luminance distribution light is set to a predetermined dimming level. You may obtain | require by multiplying, for example, 1/2 which is a degree (dimming rate). That is, the eighth line output value P24 is obtained by multiplying 40 of the fourth line output value P14 by 1/2, and the correction unit 103e corrects the eighth line output value P24 (converted luminance value) AP24. 20 is calculated as follows. In this way, the sine wave may be used in the phase shift method by reproducing the sine wave with the filter.

第二実施形態に係る実装基板生産装置200によれば、第一撮像対象領域50内において撮像された結果である第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値と、第二撮像対象領域60内において撮像された結果である第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値との各出力値(輝度値)が予め定められた輝度範囲にあるか否かが判定部103bにより判定される。この上で、データ取得部103cが、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値、第四ライン出力値、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のうちで予め定められた輝度範囲内にあると判定部103bにより判定された出力値(輝度値)を取得する。そして、補正部103eは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値の少なくともいずれかがデータ取得部103cにより取得されていない場合に、データ取得部103cにより取得されていない出力値(輝度値)に対応する第二撮像対象領域60において撮像された出力値(輝度値)を予め定められた減光の度合(減光率)に基づいて、第二光L2の光量に対応する出力値から第一光L1の光量に対応する換算された出力値へ補正する。   According to the mounting board production apparatus 200 according to the second embodiment, the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line, which are the results of imaging in the first imaging target region 50. Output values (brightness values) of the output value and the fifth line output value, the sixth line output value, the seventh line output value, and the eighth line output value, which are the results of imaging in the second imaging target region 60 Is determined by the determination unit 103b. On this basis, the data acquisition unit 103c performs the first line output value, the second line output value, the third line output value, the fourth line output value, the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output. The output value (luminance value) determined by the determination unit 103b to be within the predetermined luminance range among the value and the eighth line output value is acquired. Then, the correction unit 103e is a data acquisition unit when at least one of the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value is not acquired by the data acquisition unit 103c. The output value (luminance value) imaged in the second imaging target region 60 corresponding to the output value (luminance value) not acquired by 103c is determined based on a predetermined degree of dimming (dimming rate). The output value corresponding to the light amount of the second light L2 is corrected to the converted output value corresponding to the light amount of the first light L1.

したがって、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にはないと判定部103bにより判定されることによりこれらの第一〜第四ライン出力値により正弦波を再現できない場合であっても、予め定められた輝度範囲内にない出力値に対応する位相において撮像された出力値(輝度値)であって、第二撮像対象領域60において第一撮像対象領域50とは光量が異なる状態で撮像された出力値(輝度値)と、予め定められた減光の度合と、に基づいて予め定められた輝度範囲内にはないと判定部103bにより判定された出力値(輝度値)の光量に対応する換算された輝度値としての補正値の算出を行うことにより、当該補正値を予め定められた輝度範囲内にはないと判定されて不正確な出力値を正確な値として補うことができる。このような補正を行うことで不正確な出力値が第一撮像対象領域において撮像された出力値にあっても、第二撮像対象領域において撮像された出力値から減光部としてのNDフィルタ13の減光の度合(減光率)より推定することができる。これにより、正確な出力値で位相シフト法に利用できる正確な正弦波を再現することができ、より高品質に物体の形状を認識することができる。   Accordingly, the determination unit 103b determines that any one of the first line output value, the second line output value, the third line output value, and the fourth line output value is not within the predetermined luminance range. Even when the sine wave cannot be reproduced by the first to fourth line output values, the output value (luminance value) imaged in the phase corresponding to the output value not within the predetermined luminance range, In the second imaging target area 60, a predetermined luminance range based on an output value (luminance value) captured in a state where the amount of light is different from that of the first imaging target area 50 and a predetermined degree of dimming. By calculating a correction value as a converted luminance value corresponding to the light amount of the output value (brightness value) determined by the determination unit 103b that is not within, the correction value is within a predetermined luminance range. In Can compensate for incorrect output value as an accurate value is determined contemplated. By performing such correction, even if an inaccurate output value exists in the output value imaged in the first imaging target region, the ND filter 13 as a light reducing unit from the output value imaged in the second imaging target region. It can be estimated from the degree of dimming (the dimming rate). As a result, an accurate sine wave that can be used for the phase shift method can be reproduced with an accurate output value, and the shape of the object can be recognized with higher quality.

以上、本発明に係る実装基板生産装置について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。   The mounting board production apparatus according to the present invention has been described using the above embodiment, but the present invention is not limited to this.

つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   That is, the embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

例えば、上記実施の形態では、減光部としてのNDフィルタ13が、第一撮像対象領域50を撮像するエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150に向かう第一光L1の光量と、第二撮像対象領域60を撮像するエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160に向かう第二光L2の光量との二種類の光量となるように撮像対象領域110を移動部40がカメラ10と対象物としての物体30とを相対的に移動させる方向であるX軸方向に対して分割しているが、撮像対象領域110の分割は2つの領域に限らない。NDフィルタ13のような減光部がX軸方向に区分したエリアイメージセンサ11の複数の領域に分割する領域の数は、例えば、3つの領域としてもよいし、4つの領域としてもよいし、それ以上であってもよい。   For example, in the above-described embodiment, the ND filter 13 serving as the dimming unit emits the first light L1 toward the first imaging region 150 of the area image sensor 11 that images the first imaging target region 50, and the second imaging. The moving unit 40 moves the imaging target area 110 as the target object with the camera 10 so as to have two types of light quantity, that is, the light quantity of the second light L2 toward the second imaging area 160 of the area image sensor 11 that images the target area 60. Although the image 30 is divided with respect to the X-axis direction, which is a direction in which the object 30 is moved relatively, the division of the imaging target region 110 is not limited to two regions. The number of areas divided by the dimming section such as the ND filter 13 into a plurality of areas of the area image sensor 11 divided in the X-axis direction may be, for example, three areas or four areas, It may be more.

上記実施の形態では、減光部として機能するNDフィルタ13の減光されないフィルタ無しの領域である第一フィルタ領域FA1を介して撮像するエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150が、NDフィルタ13により減光されるフィルタありの領域である第二フィルタ領域FA2を介して撮像するエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160の、物体30がカメラ10に対して移動されるX軸方向の上流側に位置しているが、これに限定するものではなく、第一撮像領域150および第二撮像領域160のX軸方向における位置関係は反対であってもよい。なお、このことは、NDフィルタ13の第一フィルタ領域FA1および第二フィルタ領域FA2の位置関係についても同じことが言え、また、第一撮像対象領域50および第二撮像対象領域60の位置関係についても同じことが言える。   In the above embodiment, the first imaging region 150 of the area image sensor 11 that captures an image through the first filter region FA1 that is an unfiltered region of the ND filter 13 that functions as a light reduction unit is the ND filter 13. The upstream side in the X-axis direction in which the object 30 is moved with respect to the camera 10 in the second imaging area 160 of the area image sensor 11 that images through the second filter area FA2, which is an area with a filter dimmed by However, the present invention is not limited to this, and the positional relationship between the first imaging region 150 and the second imaging region 160 in the X-axis direction may be reversed. This also applies to the positional relationship between the first filter region FA1 and the second filter region FA2 of the ND filter 13, and the positional relationship between the first imaging target region 50 and the second imaging target region 60. The same can be said.

上記実施の形態では、エリアイメージセンサ11の第一撮像領域150および第二撮像領域160のそれぞれにおけるライン状撮像領域の数は、NDフィルタにより設定された一つの光量に対して輝度変化光の一周期に対して位相をπ/2毎ずらした4本が設定されているが、位相シフト法の正弦波を再現するのに最低限必要な3つの出力値(輝度値)を得るための3本であってもよいし、4本よりもより正弦波の精度を高めるために5本以上としてもよい。また、上記実施の形態では、第一撮像領域150により出力された第一〜第四ライン出力値のうちで4つ出力値(輝度値)の全てが判定部103bにより予め定められた輝度範囲内にあると判定された場合にのみ正弦波が再現されているが、例えば位相シフト法の正弦波を再現するのに最低限必要な3つの出力値(輝度値)が予め定められた輝度範囲にあると判定部103bにより判定されれば、その3つの出力値(輝度値)に基づいて波形作成部103dが正弦波を再現するようにしてもよい。   In the above embodiment, the number of linear imaging regions in each of the first imaging region 150 and the second imaging region 160 of the area image sensor 11 is one of the luminance change light with respect to one light amount set by the ND filter. Four lines with the phase shifted by π / 2 with respect to the period are set. Three lines for obtaining the minimum three output values (luminance values) required to reproduce the sine wave of the phase shift method. In order to increase the accuracy of the sine wave more than four, it may be five or more. In the above embodiment, all four output values (luminance values) among the first to fourth line output values output from the first imaging region 150 are within the luminance range determined in advance by the determination unit 103b. Although the sine wave is reproduced only when it is determined that the output signal is in the range, for example, the minimum three output values (luminance values) necessary to reproduce the sine wave of the phase shift method are within a predetermined luminance range. If the determination unit 103b determines that there is, the waveform generation unit 103d may reproduce the sine wave based on the three output values (luminance values).

上記実施の形態では、特に言及していないが、減光部としてのNDフィルタ13のよる減光の割合は、光量が多く入光されるエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150において検知可能な入射光強度の最大値が、光量が少なく入光されるエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160において検知可能な入射光強度の最小値よりも大きいことが望ましい。   Although not particularly mentioned in the above embodiment, the ratio of light attenuation by the ND filter 13 as a light reduction unit can be detected in the first imaging region 150 of the area image sensor 11 where a large amount of light is incident. It is desirable that the maximum value of the incident light intensity is larger than the minimum value of the incident light intensity that can be detected in the second imaging region 160 of the area image sensor 11 that receives light with a small amount of light.

これにより、フィルタ無しの領域であるNDフィルタ13の第一フィルタ領域FA1を介してエリアイメージセンサ11の第一撮像領域150が物体30の測定部位Pを撮像した結果の最大値の出力値が255であって、フィルタ有りの領域であるNDフィルタ13の第二フィルタ領域FA2を介してエリアイメージセンサ11の第二撮像領域160が当該物体30の測定部位Pを撮像した結果として最小値の出力値が30である場合、つまり、第一撮像領域150および第二撮像領域160の両方におけるいずれかの出力値(輝度値)が予め定められた輝度範囲(例えば256階調の数値内の30〜230)外となることが生じることを防ぐことができる。   As a result, the maximum output value as a result of the first imaging region 150 of the area image sensor 11 imaging the measurement site P of the object 30 via the first filter region FA1 of the ND filter 13 that is a region without a filter is 255. The output value of the minimum value as a result of the second imaging region 160 of the area image sensor 11 imaging the measurement site P of the object 30 via the second filter region FA2 of the ND filter 13 that is a region with a filter. Is 30, that is, one of the output values (luminance values) in both the first imaging area 150 and the second imaging area 160 is a predetermined luminance range (for example, 30 to 230 within 256 gradation values). ) It can be prevented from going out.

上記実施の形態では、減光部として減光の度合が異なる第一フィルタ領域FA1と第二フィルタ領域FA2とにより成るNDフィルタ13をカメラ10のレンズ12に設ける形態を採用しているが、これに限らない。例えば、減光部は、NDフィルタ13を照射部20側に設けてもよい。また、減光部は、照射部20に液晶プロジェクタが採用されている場合には、第一撮像対象領域50に照射する輝度変化光と第二撮像対象領域60に照射する輝度変化光との光量が予め異なるようにソフトウェア処理で調整した上で照射してもよい。その他にも、減光部は、第一撮像対象領域50と第二撮像対象領域60とにおいて光量が異なるように、F値が異なる二種類のレンズを採用可能な機構としてもよいし、絞りの度合が2つの撮像対象領域で異なる機構を採用してもよい。   In the above-described embodiment, the ND filter 13 including the first filter area FA1 and the second filter area FA2 having different dimming levels as the dimming unit is provided in the lens 12 of the camera 10. Not limited to. For example, the light reduction unit may provide the ND filter 13 on the irradiation unit 20 side. Further, when a liquid crystal projector is employed for the irradiating unit 20, the dimming unit is a light amount of the luminance change light that irradiates the first imaging target region 50 and the luminance change light that irradiates the second imaging target region 60. Irradiation may be performed after adjustment by software processing so that the values are different in advance. In addition, the dimming unit may be a mechanism that can employ two types of lenses having different F values so that the first imaging target region 50 and the second imaging target region 60 have different light amounts. You may employ | adopt the mechanism from which a degree differs in two imaging object area | regions.

上記実施の形態では、照射部20は、図4において図示右側の斜め上から照射しているが、これだけでなく、シャドー防止のために反対側の図示左側の斜め上から照射する照射部20を更に設けてもよい。なお、この場合に減光部としてのNDフィルタ13は、照射部20側ではなく、第一実施形態のようにカメラ10側に備えられていることが望ましい。照射部20を2つ設ける場合に、照射部20側にNDフィルタ13を設けるとすると、NDフィルタ13が2枚必要になってしまい、二枚のNDフィルタの位置合わせを行う必要があり設定に負荷がかかるというデメリットと、NDフィルタ13一枚分のコストが増えるというデメリットとがあるからである。   In the above embodiment, the irradiating unit 20 irradiates from the diagonally upper right side in FIG. 4, but not only this, the irradiating unit 20 that irradiates from the diagonally upper left side of the illustrated side to prevent shadowing. Further, it may be provided. In this case, it is desirable that the ND filter 13 as a light reduction unit is provided not on the irradiation unit 20 side but on the camera 10 side as in the first embodiment. When two irradiating units 20 are provided, if the ND filter 13 is provided on the irradiating unit 20 side, two ND filters 13 are required, and it is necessary to align the two ND filters. This is because there are a demerit that a load is applied and a demerit that the cost of one ND filter 13 is increased.

本発明は、物体の形状認識を正確に、かつ、高速に行うことのできる実装基板生産装置等として利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a mounting board production apparatus that can accurately and rapidly recognize the shape of an object.

10 カメラ
11 エリアイメージセンサ
12 レンズ
13 NDフィルタ
20 照射部
30 物体
30a 低反射率部材
30b 高反射率部材
31〜34 位置
40 移動部
50 第一撮像対象領域
51 第一ライン状撮像対象領域
52 第二ライン状撮像対象領域
53 第三ライン状撮像対象領域
54 第四ライン状撮像対象領域
60 第二撮像対象領域
61 第五ライン状撮像対象領域
62 第六ライン状撮像対象領域
63 第七ライン状撮像対象領域
64 第八ライン状撮像対象領域
81 正弦波
82 正弦波
100、200 実装基板生産装置
101 制御部
102 照射処理部
103 撮像処理部
103a 移動処理部
103b 判定部
103c データ取得部
103d 波形作成部
103e 補正部
104 認識部
110 撮像対象領域
150 第一撮像領域
151 第一ライン状撮像領域
152 第二ライン状撮像領域
153 第三ライン状撮像領域
154 第四ライン状撮像領域
160 第二撮像領域
161 第五ライン状撮像領域
162 第六ライン状撮像領域
163 第七ライン状撮像領域
164 第八ライン状撮像領域
AP12、AP24 補正値
B1 基準面
FA1 第一フィルタ領域
FA2 第二フィルタ領域
L1 第一光
L2 第二光
P11 第一ライン出力値
P12 第二ライン出力値
P13 第三ライン出力値
P14 第四ライン出力値
P21 第五ライン出力値
P22 第六ライン出力値
P23 第七ライン出力値
P24 第八ライン出力値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Camera 11 Area image sensor 12 Lens 13 ND filter 20 Irradiation part 30 Object 30a Low reflectivity member 30b High reflectivity member 31-34 Position 40 Moving part 50 1st imaging target area 51 1st linear imaging target area 52 2nd Line-shaped imaging target area 53 Third line-shaped imaging target area 54 Fourth line-shaped imaging target area 60 Second imaging target area 61 Fifth-line imaging target area 62 Sixth-line imaging target area 63 Seventh-line imaging target area Area 64 Eighth line-shaped imaging target area 81 Sine wave 82 Sine wave 100, 200 Mounting board production apparatus 101 Control unit 102 Irradiation processing unit 103 Imaging processing unit 103a Movement processing unit 103b Judgment unit 103c Data acquisition unit 103d Waveform creation unit 103e Correction Unit 104 recognition unit 110 imaging target region 150 first shooting Image area 151 First line imaging area 152 Second line imaging area 153 Third line imaging area 154 Fourth line imaging area 160 Second imaging area 161 Fifth line imaging area 162 Sixth line imaging area 163 Seventh line-shaped imaging area 164 Eighth line-shaped imaging area AP12, AP24 Correction value B1 Reference plane FA1 First filter area FA2 Second filter area L1 First light L2 Second light P11 First line output value P12 Second line output Value P13 3rd line output value P14 4th line output value P21 5th line output value P22 6th line output value P23 7th line output value P24 8th line output value

Claims (9)

対象物を撮像対象領域にて撮像して、撮像した結果に基づいて前記対象物の形状を測定する位相シフト法を利用する実装基板生産装置であって、
前記撮像対象領域が第二方向に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域を撮像する第一撮像領域と、前記撮像対象領域が前記第二方向に区分された領域であって前記第一撮像対象領域に対して前記第二方向に並ぶ第二撮像対象領域を撮像する第二撮像領域とに仮想的に区分されるエリアイメージセンサを有するカメラと、
前記第二方向と交差する第一方向に沿って輝度が同一であり、かつ、前記第二方向の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度分布を有する輝度変化光を、前記第一方向および前記第二方向により規定される面に対して斜めから照射する照射部と、
前記対象物を、前記カメラに対して第二方向に沿って相対的に移動させる移動部と、
前記エリアイメージセンサの第一撮像領域に向かう第一光の光量と、前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に向かう第二光の光量との一方を他方よりも予め定められた度合で減光する減光部と
を備える実装基板生産装置。
A mounting board production apparatus that uses a phase shift method of imaging a target object in an imaging target region and measuring the shape of the target object based on the captured result,
A first imaging area that images a first imaging target area that is one of the areas that are segmented so that the imaging target areas are arranged in the second direction; and an area that is segmented in the second direction. A camera having an area image sensor virtually divided into a second imaging region that images the second imaging target region aligned in the second direction with respect to the first imaging target region;
Luminance change light having a luminance distribution having the same luminance along a first direction intersecting with the second direction and having a luminance periodically changing according to a position in the second direction is changed to the first direction. And an irradiating unit that irradiates the surface defined by the second direction obliquely;
A moving unit that moves the object relative to the camera along a second direction;
One of the light amount of the first light toward the first imaging region of the area image sensor and the light amount of the second light toward the second imaging region of the area image sensor is dimmed at a predetermined degree than the other. A mounting board production apparatus comprising a dimming unit.
さらに、
前記第一方向に平行なライン状の第一輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値と、
前記第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第二輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第二ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第二ライン出力値と、
前記第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第三輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第三ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第三ライン出力値との、それぞれが予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値が全て前記予め定められた輝度範囲内にあると前記判定部により判定された場合に、前記判定部により判定された当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値および当該第三ライン出力値を出力する取得するデータ取得部と、
前記データ取得部により取得された前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値に基づいて、位相シフト法による前記対象物の測定部位の前記第一方向および前記第二方向と交差する第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する波形作成部と、を備える
請求項1に記載の実装基板生産装置。
further,
In the first line-shaped imaging target region in the first imaging target region irradiated by the irradiation unit with the line-shaped first luminance distribution light parallel to the first direction, the measurement site of the target is imaged The resulting first line output value,
Second line-shaped imaging in the first imaging target region irradiated with the second luminance distribution light in a line shape different from the first luminance distribution light and parallel to the first direction. In the target region, a second line output value that is a result of imaging the measurement site of the target object;
The third line-shaped imaging in the first imaging target area irradiated with the line-shaped third luminance distribution light that is different in luminance from the second luminance distribution light and is parallel to the first direction by the irradiation unit. A determination unit configured to determine whether or not each of the third line output value obtained as a result of imaging the measurement site of the object within a target area is within a predetermined luminance range;
When the determination unit determines that the first line output value, the second line output value, and the third line output value are all within the predetermined luminance range, the determination unit determines A data acquisition unit for acquiring the first line output value, the second line output value, and the third line output value;
Based on the first line output value, the second line output value, and the third line output value acquired by the data acquisition unit, the first direction and the first direction of the measurement site of the object by the phase shift method The mounting board production apparatus according to claim 1, further comprising: a waveform generation unit that generates a waveform of the object, the waveform being used for calculating a position in a third direction that intersects the two directions.
前記データ取得部は、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にないと前記判定部により判定された場合に、当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値および当該第三ライン出力値を取得しない
請求項2に記載の実装基板生産装置。
The data acquisition unit, when the determination unit determines that any one of the first line output value, the second line output value, and the third line output value is not within the predetermined luminance range. The mounting board production apparatus according to claim 2, wherein the first line output value, the second line output value, and the third line output value are not acquired.
前記判定部は、さらに、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、
前記第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第五輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第五ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第五ライン出力値と、
前記第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第六輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第六ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第六ライン出力値と、
前記第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第七輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第七ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第七ライン出力値との、それぞれが前記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する
請求項2または3に記載の実装基板生産装置。
The determination unit further includes:
When it is determined that any of the first line output value, the second line output value, and the third line output value is not within the predetermined luminance range,
A fifth line shape in the second imaging target region irradiated with the line-shaped fifth luminance distribution light having the same luminance as the first luminance distribution light and parallel to the first direction. In the imaging target region, a fifth line output value that is a result of imaging the measurement site of the target object;
The sixth line shape in the second imaging target region irradiated with the line-like sixth luminance distribution light having the same luminance as the second luminance distribution light and parallel to the first direction. In the imaging target region, a sixth line output value that is a result of imaging the measurement site of the object;
The seventh line shape in the second imaging target region irradiated with the line-shaped seventh luminance distribution light having the same luminance as the third luminance distribution light and parallel to the first direction. The determination is made as to whether or not each of the seventh line output value, which is a result of imaging the measurement site of the object, is within the predetermined luminance range in the imaging target region. The mounting board production apparatus described.
前記データ取得部は、前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にあると前記判定部により判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値および当該第七ライン出力値を取得し、
前記波形作成部は、前記データ取得部により取得された前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値に基づいて、位相シフト法による前記対象物の測定部位の前記第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する
請求項4に記載の実装基板生産装置。
The data acquisition unit, when the determination unit determines that any one of the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value is within the predetermined luminance range. , Obtain the fifth line output value, the sixth line output value and the seventh line output value,
The waveform generation unit is configured to determine the measurement site of the object by the phase shift method based on the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value acquired by the data acquisition unit. The mounted substrate production apparatus according to claim 4, wherein the waveform is used for calculating a position in a third direction, and the waveform of the object is created.
前記判定部は、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値の全てが前記予め定められた輝度範囲内にあると判定した場合に、前記前記エリアイメージセンサの前記第二撮像領域により撮像された結果である出力値を判定しない
請求項2に記載の実装基板生産装置。
When the determination unit determines that all of the first line output value, the second line output value, and the third line output value are within the predetermined luminance range, the area image sensor The mounting board production apparatus according to claim 2, wherein an output value that is a result of imaging by the second imaging area is not determined.
さらに、
前記第一方向に平行なライン状の第一輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値と、
前記第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第二輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第二ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第二ライン出力値と、
前記第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第三輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第三ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第三ライン出力値と、
前記第一ライン出力値に対応する出力値であって、前記第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第五輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第五ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第五ライン出力値と、
前記第二ライン出力値に対応する出力値であって、前記第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第六輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第六ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第六ライン出力値と、
前記第三ライン出力値に対応する出力値であって、前記第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第七輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第七ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第七ライン出力値との、それぞれが前記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、前記第三ライン出力値、前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値のうちで前記予め定められた輝度範囲内である出力値を取得するデータ取得部と、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、および前記第三ライン出力値の少なくともいずれか一つが前記データ取得部により取得されていない場合に、前記データ取得部に取得されていない出力値に対応する前記第二撮像対象領域において撮像された出力値を、前記予め定められた度合に基づいて、前記第二光の光量に対応する出力値から前記第一光の光量に対応する出力値に補正する補正部と、
前記データ取得部により取得された出力値と、前記補正部により補正された補正値とに基づいて、位相シフト法による前記対象物の前記測定部位の前記第一方向および前記第二方向と交差する第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する波形作成部と、を備える
請求項1に記載の実装基板生産装置。
further,
In the first line-shaped imaging target region in the first imaging target region irradiated by the irradiation unit with the line-shaped first luminance distribution light parallel to the first direction, the measurement site of the target is imaged The resulting first line output value,
Second line-shaped imaging in the first imaging target region irradiated with the second luminance distribution light in a line shape different from the first luminance distribution light and parallel to the first direction. In the target region, a second line output value that is a result of imaging the measurement site of the target object;
The third line-shaped imaging in the first imaging target area irradiated with the line-shaped third luminance distribution light that is different in luminance from the second luminance distribution light and is parallel to the first direction by the irradiation unit. In the target area, the third line output value that is the result of imaging the measurement site of the target object,
An output value corresponding to the first line output value, the first luminance distribution light having the same luminance as the first luminance distribution light, and a line-shaped fifth luminance distribution light parallel to the first direction is generated by the irradiation unit. In a fifth line-shaped imaging target area in the second imaging target area to be irradiated, a fifth line output value that is a result of imaging the measurement site of the object;
An output value corresponding to the second line output value, the luminance is the same as the second luminance distribution light, and the line-like sixth luminance distribution light parallel to the first direction is caused by the irradiation unit. In a sixth line-shaped imaging target region in the second imaging target region to be irradiated, a sixth line output value that is a result of imaging the measurement site of the target object;
The output value corresponding to the third line output value, the luminance is the same as that of the third luminance distribution light, and the line-shaped seventh luminance distribution light parallel to the first direction is caused by the irradiation unit. In the seventh line-shaped imaging target area in the second imaging target area to be irradiated, each of the seventh line output value that is a result of imaging the measurement site of the target is the predetermined luminance range. A determination unit for determining whether or not it is within,
The predetermined brightness among the first line output value, the second line output value, the third line output value, the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value. A data acquisition unit for acquiring an output value within a range;
An output value not acquired by the data acquisition unit when at least one of the first line output value, the second line output value, and the third line output value is not acquired by the data acquisition unit The output value captured in the second imaging target region corresponding to the output value corresponding to the light amount of the first light from the output value corresponding to the light amount of the second light, based on the predetermined degree A correction unit for correcting to
Based on the output value acquired by the data acquisition unit and the correction value corrected by the correction unit, the first direction and the second direction of the measurement site of the object by the phase shift method are crossed. The mounted substrate production apparatus according to claim 1, further comprising: a waveform generation unit that generates a waveform of the object, the waveform being used for calculating a position in a third direction.
対象物を撮像対象領域にて撮像して、撮像した結果に基づいて前記対象物の形状を測定する位相シフト法を利用する実装基板生産方法であって、
前記撮像対象領域が第二方向に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域を撮像する第一撮像領域と、前記撮像対象領域が前記第二方向に区分された領域であって前記第一撮像対象領域に対して前記第二方向に並ぶ第二撮像対象領域を撮像する第二撮像領域とに仮想的に区分されるエリアイメージセンサを有するカメラにより撮像する撮像ステップと、
前記第二方向と交差する第一方向に沿って輝度が同一であり、かつ、前記第二方向の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度分布を有する輝度変化光を、前記第一方向および前記第二方向により規定される面に対して斜めから照射する照射ステップと、
前記エリアイメージセンサの第一撮像領域に向かう第一光の光量と、前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に向かう第二光の光量との一方を他方よりも予め定められた度合で減光した状態で、前記対象物を、前記カメラに対して第二方向に沿って相対的に移動させる移動ステップと
を含む実装基板生産方法。
A mounting board production method using a phase shift method of imaging a target object in an imaging target region and measuring the shape of the target object based on the captured result,
A first imaging area that images a first imaging target area that is one of the areas that are segmented so that the imaging target areas are arranged in the second direction; and an area that is segmented in the second direction. An imaging step of imaging with a camera having an area image sensor virtually divided into a second imaging region that images the second imaging target region aligned in the second direction with respect to the first imaging target region;
Luminance change light having a luminance distribution having the same luminance along a first direction intersecting with the second direction and having a luminance periodically changing according to a position in the second direction is changed to the first direction. And an irradiation step of irradiating the surface defined by the second direction from an oblique direction,
One of the light amount of the first light toward the first imaging region of the area image sensor and the light amount of the second light toward the second imaging region of the area image sensor is attenuated at a predetermined degree than the other. And a moving step of moving the object relative to the camera along a second direction in a state.
さらに、
前記第一方向に平行なライン状の第一輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値と、
前記第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第二輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第二ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第二ライン出力値と、
前記第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第三輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第三ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第三ライン出力値と、
前記第一ライン出力値に対応する出力値であって、前記第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第五輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第五ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第五ライン出力値と、
前記第二ライン出力値に対応する出力値であって、前記第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第六輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第六ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第六ライン出力値と、
前記第三ライン出力値に対応する出力値であって、前記第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第七輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第七ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第七ライン出力値との、それぞれが前記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する判定ステップと、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、前記第三ライン出力値、前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値のうちで前記予め定められた輝度範囲内である出力値をデータ取得部が取得するデータ取得ステップと、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、および前記第三ライン出力値の少なくともいずれか一つが前記データ取得部により取得されていない場合に、前記データ取得部に取得されていない出力値に対応する前記第二撮像対象領域において撮像された出力値を、前記予め定められた度合に基づいて、前記第二光の光量に対応する出力値から前記第一光の光量に対応する出力値に補正部が補正する補正ステップと、
前記データ取得部により取得された出力値と、前記補正部により補正された補正値とに基づいて、位相シフト法による前記対象物の前記測定部位の前記第一方向および前記第二方向と交差する第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する波形作成ステップと、を含む
請求項8に記載の実装基板生産方法。
further,
In the first line-shaped imaging target region in the first imaging target region irradiated by the irradiation unit with the line-shaped first luminance distribution light parallel to the first direction, the measurement site of the target is imaged The resulting first line output value,
Second line-shaped imaging in the first imaging target region irradiated with the second luminance distribution light in a line shape different from the first luminance distribution light and parallel to the first direction. In the target region, a second line output value that is a result of imaging the measurement site of the target object;
The third line-shaped imaging in the first imaging target area irradiated with the line-shaped third luminance distribution light that is different in luminance from the second luminance distribution light and is parallel to the first direction by the irradiation unit. In the target area, the third line output value that is the result of imaging the measurement site of the target object,
An output value corresponding to the first line output value, the first luminance distribution light having the same luminance as the first luminance distribution light, and a line-shaped fifth luminance distribution light parallel to the first direction is generated by the irradiation unit. In a fifth line-shaped imaging target area in the second imaging target area to be irradiated, a fifth line output value that is a result of imaging the measurement site of the object;
An output value corresponding to the second line output value, the luminance is the same as the second luminance distribution light, and the line-like sixth luminance distribution light parallel to the first direction is caused by the irradiation unit. In a sixth line-shaped imaging target region in the second imaging target region to be irradiated, a sixth line output value that is a result of imaging the measurement site of the target object;
The output value corresponding to the third line output value, the luminance is the same as that of the third luminance distribution light, and the line-shaped seventh luminance distribution light parallel to the first direction is caused by the irradiation unit. In the seventh line-shaped imaging target area in the second imaging target area to be irradiated, each of the seventh line output value that is a result of imaging the measurement site of the target is the predetermined luminance range. A determination step for determining whether or not the
The predetermined brightness among the first line output value, the second line output value, the third line output value, the fifth line output value, the sixth line output value, and the seventh line output value. A data acquisition step in which the data acquisition unit acquires an output value within the range; and
An output value not acquired by the data acquisition unit when at least one of the first line output value, the second line output value, and the third line output value is not acquired by the data acquisition unit The output value captured in the second imaging target region corresponding to the output value corresponding to the light amount of the first light from the output value corresponding to the light amount of the second light, based on the predetermined degree A correction step to be corrected by the correction unit,
Based on the output value acquired by the data acquisition unit and the correction value corrected by the correction unit, the first direction and the second direction of the measurement site of the object by the phase shift method are crossed. The mounting board production method according to claim 8, further comprising: a waveform creating step for creating a waveform of the object, the waveform being used for calculating a position in a third direction.
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