JP3593419B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子部品実装装置において電子部品の位置検出や欠損確認のため等に用いられる撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来からある撮像装置として、特開平4−37099号公報に開示されるものがある。この撮像装置は、吸着ノズルで上面に吸着させた電子部品を、電子部品の斜め下方から照明させて撮像させるもので、電子部品の下方に配置されたカメラで構成されている。一方、電子部品の中には、部品原価を低減させるために、電子部品のバリ等を取り除くためのブラスト工程が省略されるものがある。このようにブラスト工程を省略させた電子部品は、その光沢面(例えばリード表面)に凹凸が形成されず、表面が鏡面状になる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した撮像装置によりブラスト工程を省略させた電子部品を撮像する場合、この電子部品の斜め下方から照明された光は、鏡面状となった光沢面で鏡面反射されてしまう。このため、照明光の照明方向に対する光沢面の角度によっては、電子部品の下方に反射される光の光量が少なくなり、カメラで十分な光量が受光されなくなり、光沢面の像が見え難くなる場合がある。
【0004】
本発明は、前述した問題に鑑みてなされたもので、電子部品等を鮮明に撮像することのできる撮像装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明による撮像装置は、撮像位置に対象物を配置させたときに、この対象物からの反射光を反射させる反射面を有する反射手段と、この反射光を受光させることにより対象物を撮像する撮像手段とを備えた撮像装置において、反射手段の反射面の一部に設けられると共に入射する光を特定の比率で透過/反射させる光量分割部と、撮像位置と光量分割部とを結ぶ軸線と、光量分割部を通る出射光軸線とを一直線状に配置させ、光量分割部を透過する出射光を対象物に照射する同軸落射照明用光源とを備えたことを特徴としている。
【0006】
この撮像装置によれば、対象物を撮像位置に配置させた場合、同軸落射照明用光源からの出射光は、反射手段の反射面上の光量分割部に入射し、この光量分割部で特定の光量比率で透過/反射され、光量分割部を透過する光が撮像位置に配置させた対象物に照射される。このとき、対象物で反射された反射光は、反射手段の反射面に入射し、光量分割部で透過/反射され、光量分割部で反射された反射光が撮像手段で受光される。なお、この撮像装置は、光沢面をもった対象物を、ブラスト工程によって凹凸状に形成したものに適用されるが、特に、光沢面を滑らかにした対象物に有効である。
【0007】
また、同軸落射照明用光源は、前記同軸落射照明用光源像が光路内に臨まない位置に配置されていることが好ましい。この撮像装置によれば、同軸落射照明用光源像が光路内に臨まないので、撮像手段により同軸落射照明用光源が撮像されることがなくなる。
【0008】
また、反射手段の同軸落射照明用光源側に、同軸落射照明用光源から入射する光を拡散させる拡散部を形成させることが好ましい。この撮像装置によれば、同軸落射照明用光源から出射した光は、反射手段の拡散部に入射し、この拡散部でランダムな方向に拡散される。そして、この拡散光は、拡散部からほぼ均一な光強度で出射され、光量分割部を通って対象物にほぼ均一に照射される。このとき、同軸落射照明用光源から出射される光が空間的に不均一な光強度分布をもっている場合でも、この光は、拡散部で拡散されて対象物にほぼ均一に照射されるので、対象物を鮮明に撮像することができる。
【0009】
また、反射手段の同軸落射照明用光源側に凹部を形成させて、この凹部により同軸落射照明用光源から入射した光を拡散させることが好ましい。この撮像装置によれば、同軸落射照明用光源から出射された光が反射手段の凹部に入射すると、この光は凹部で屈折されて反射手段に入射し、撮像位置と同軸落射照明用光源とを結ぶ軸線に対して外方に拡散させられる。そして、この光は、光量分割部を通って広範囲にわたって対象物に照射される。この結果、対象物を広範囲にわたって撮像することができる。
【0010】
また、反射手段の同軸落射照明用光源側に凸部を形成させて、この凸部により同軸落射照明用光源から入射した光を集光させることが好ましい。この撮像装置によれば、同軸落射照明用光源から出射された光が反射手段の凸部に入射すると、この光は凸部で屈折されて反射手段に入射し、撮像位置と同軸落射照明用光源とを結ぶ軸線に対して内方に集束させられる。そして、この光は、光量分割部を通って、対象物の一部に大きい光強度で照射される。この結果、対象物の一部を鮮明に撮像することができる。
【0011】
更に、前述した撮像装置において、撮像倍率の異なる複数の結像レンズと、この結像レンズの数に対応して設けられた複数の撮像手段と、反射手段の反射面で反射された反射光を各結像レンズに導く複数の結像レンズ用反射手段とを更に備えることが好ましい。この撮像装置によれば、反射手段の反射面で反射された光は、結像レンズ用反射手段によって透過光と反射光とに分割され、反射光は、特定の撮像倍率をもった結像レンズで撮像手段に結像され、透過光は、別の光量分割手段に向かう。この透過光は、更に別の結像レンズ用反射手段で光量分割され、分割された反射光は、別の撮像倍率をもった結像レンズを介して撮像手段に結像され、分割された透過光は、更にまた別の結像レンズ用反射手段に向かう。以後、各結像レンズ用反射手段に入射して反射された光は、撮像倍率の異なる結像レンズにより撮像手段に結像される。この結果、任意の倍率で対象物を撮像することができる。
【0012】
また、撮像位置と光量分割部とを結ぶ軸線と、撮像位置を通る出射光軸線とを所定の角度で配置させて、対象物に向けて光を照射する反射照明用光源を更に備えることが好ましい。この撮像装置によれば、反射照明用光源から出射した光が、軸線に対して所定の角度で対象物に照射され、この対象物で反射された光が、反射手段の反射面で反射される一方、光量分割部で光量分割されてその一部が反射され、この反射光が撮像手段で受光される。なお、この撮像装置は、軸線に対して特定の角度をもった光沢面を有する対象物に特に有効である。この場合、同軸落射照明用光源によって対象物を照明させれば、対象物の光沢面の軸線に対する角度によらず、対象物を鮮明に撮像することができる。
【0013】
また、本発明による撮像装置は、撮像位置に対象物を配置させたときに、この対象物からの反射光を光透過手段で透過させて、この透過光を撮像手段で受光させることにより対象物を撮像する撮像装置において、光透過手段の一部に設けられると共に、入射する光を特定の比率で透過/反射させる光量分割部と、撮像位置と光量分割部とを結ぶ軸線と、光量分割部を通る出射光軸線とを特定の角度をもって配置させ、光量分割部で反射する出射光を対象物に照射する落射照明用光源とを備えたことを特徴としている。
【0014】
この撮像装置によれば、対象物を撮像位置に配置させた場合、落射照明用光源からの出射光は、出射光軸線に沿って光透過手段の光量分割部に入射し、光量分割部で特定の光量比率で透過/反射され、光量分割部で反射された光が撮像位置に配置させた対象物に照射され、対象物で反射された反射光は光透過手段に入射する。このとき、対象物からの反射光は、光透過手段に入射する場合には光透過手段を透過し、光量分割部に入射する場合には、光量分割部で透過/反射され、光量分割部又は光透過手段を透過する光が撮像手段で受光される。なお、この撮像装置は、光沢面をもった対象物を、ブラスト工程によって凹凸状に形成したものに適用されるが、特に、光沢面を滑らかにした対象物に有効である。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による撮像装置の第1実施形態について詳細に説明する。
【0016】
図1および図2に示すように、撮像装置10は、細長い箱型の基台2を有し、この基台2の一端には、その上面からほぼ垂直方向に延びる2本の円筒部3,4が並設されている。円筒部3の内部には高倍率の結像レンズ5が収納され、円筒部3の上端に設けたボックス部7の内部には、撮像手段としてのCCD固体撮像素子8(以下、撮像素子という)が設けられている。また、円筒部4の内部には、低倍率の結像レンズ6が収納され、円筒部4の上端に設けたボックス部9の内部には、撮像素子11が設けられている。
【0017】
また、基台2の他端には、その上面に枠12が設けられ、この枠12の内側に形成された開口部13の上方には、撮像対象となる電子部品Eが送り込まれる。すなわち、電子部品Eは、吸着ノズル1によって開口部13の上方の特定位置(以下、撮像位置Pという)で静止させられる。なお、この吸着ノズル1の上部には透過照明用光源33が設けられ、この透過照明用光源33は、吸着ノズル1により吸着された電子部品Eを上方から照明し、電子部品Eのシルエットを形成させる。透過照明用光源33は、主として大きい電子部品Eを撮像する場合に使用される。
【0018】
図2および図3に示すように、枠12の内周縁部には斜板12aが突設され、この斜板12aには複数個の反射照明用光源14が配置され、各反射照明用光源14は、撮像位置Pから下方に延びる軸線A1と、撮像位置Pを通る出射光軸線A8とを所定の角度θ1で配置させている。この反射照明用光源14は、撮像位置Pに配置させた電子部品Eを下方から照明するためのものである。また、この反射照明用光源14の下方には、反射手段としての平板状の反射鏡15が配置され、この反射鏡15は、開口部22をもった支持片23で支持されている。この反射鏡15は電子部品Eからの反射光をその反射面18で反射させるためのものである。
【0019】
図2に示すように、基台2の内部には、円筒部3の下方位置にキューブ状のビームスプリッタ16(結像レンズ用反射手段)が配置され、このビームスプリッタ16は、ビームスプリッタ16の反射面16aで、反射鏡15の反射面18からの入射光の一部を透過させると共に入射光の残りを反射させて、反射光を円筒部3内の結像レンズ5に導く。また、基台2の内部には、円筒部4の下方位置に平板状の反射鏡17(結像レンズ用反射手段)が配置され、この反射鏡17は、ビームスプリッタ16を透過する光を反射させて、この反射光を円筒部4内の結像レンズ6に導く。
【0020】
前述した構成の撮像装置10において、電子部品Eからの反射光が、図2の斜線領域で示される光路34、すなわち、反射鏡15、ビームスプリッタ16、結像レンズ5および撮像素子8を結ぶ光路を通る場合、高倍率の結像レンズ5によって、拡大された電子部品像が撮像される。一方、電子部品Eからの反射光が、斜線領域で示される光路35、すなわち、反射鏡15、ビームスプリッタ16、反射鏡17、結像レンズ6および撮像素子11を結ぶ光路を通る場合、低倍率の結像レンズ6によって、低倍率の電子部品像が撮像される。
【0021】
なお、反射鏡15とビームスプリッタ16と反射鏡17は軸線A2上に配列され、ビームスプリッタ16と結像レンズ5と撮像素子8は軸線A3上に配列され、反射鏡17と結像レンズ6と撮像素子11は軸線A4上に配列されている。そして、軸線A1と軸線A3と軸線A4は、互いに平行となっている。
【0022】
図3に示すように、反射鏡15は、透明の反射鏡本体15aと、この反射鏡本体15aの表面に形成させた反射面18とで構成され、反射面18には、軸線A1と交わる位置にほぼ円形の光量分割部18aが設けられている。この光量分割部18aは、例えば、アルミニウムの蒸着膜で形成され、この蒸着膜は、特定の厚さで反射鏡本体15aの表面上に形成され、入射する光を特定の光量比率(例えば、反射光量65%、透過光量35%)で透過/反射させる。また、反射面18はアルミニウム等の蒸着膜で形成させた全反射部18bを有し、この全反射部18bは、光量分割部18aの周囲に、光量分割部18aより厚く形成されている。全反射部18bは、電子部品Eからの反射光の大部分(例えば、85%〜90%の光量)を反射させる(以下、「全反射」という)。
【0023】
なお、反射面18に入射する光に対して、光量分割部18aで反射される反射光量と全反射部18bとで反射される反射光量の光量差はできるだけ小さいことが好ましい。このようにすれば、全反射部18bで反射される光のみが撮像素子8,11で際立って受光されることはほとんどなくなり、電子部品Eからの反射光による電子部品Eの像情報をほぼ忠実に撮像素子8,11に伝達させることができる。
【0024】
また、基台2のコーナー部27と反射鏡15とで形成される空間21には、同軸落射照明用光源19(例えば、発光ダイオード)が設けられ、同軸落射照明用光源19は、この光源19から出射されて反射鏡本体15aおよび光量分割部18aを透過する出射光を電子部品Eに照射する。同軸落射照明用光源19は、図4に示すように、撮像位置Pと光量分割部18aとを結ぶ軸線A1と、光量分割部18aを通る出射光軸線A5とを一直線状に配置させている。なお、同軸落射照明用光源19は、2本の斜線を付した2点鎖線36a,36b間に配置されないことが好ましい。
【0025】
このように同軸落射照明用光源19の出射光軸線A5上で、2点鎖線36a,36b間に含まれない位置に同軸落射照明用光源19を配置させた場合、同軸落射照明用光源19を点灯させたときに、この光源19からの光が光量分割部18aを透過して軸線A2に沿って進むことがなく、同軸落射照明用光源19の像が光路34内に臨まなくなる。この結果、同軸落射照明用光源像が撮像素子8,11で撮像されることがなくなる。また、同軸落射照明用光源19は、電子部品Eに照射する光の強度を増加させるために、反射鏡15の反射鏡本体15aの裏面にできるだけ近づけられることが好ましい。
【0026】
また、図3に示すように、同軸落射照明用光源19と反射鏡本体15aとの間には、反射鏡本体15aの裏面に拡散部としての拡散シート24が取り付けられている。この拡散シート24は、同軸落射照明用光源19から出射された光をランダムな方向に拡散させるもので、この拡散シート24により電子部品Eを均一な光強度で照明することができる。なお、拡散シート24は、例えば、乳白色ガラス、内部もしくは外部に光拡散効果をもたせる処理の施されたプラスチック、摺りガラス等で構成させることができる。また、拡散部を構成する他の手段として、反射鏡本体15aの裏面に艶消し処理を施し、反射鏡本体15aを摺りガラスにしてもよい。この場合でも、拡散シート24を取り付けた場合と同様に、電子部品Eを均一な光強度で照明することができる。
【0027】
次に、凹凸のない光沢面をもった電子部品Eを撮像装置10で撮像する作用について説明する。
【0028】
まず、電子部品Eを吸着ノズル1に吸着させて移動させ、撮像位置Pで静止させる。そして、反射照明用光源14を点灯させると、反射照明用光源14からの出射光は、出射光軸線A8に沿って電子部品Eの下面に入射される。
【0029】
ここで、例えば図5(a)に示すように、反射照明用光源14からの出射光が、実線矢印a1方向から、軸線A1にほぼ直交する光沢面S1に入射した場合、この出射光は、光沢面S1で、破線矢印a2方向に鏡面反射され、軸線A1方向にはほとんど反射されない。一方、出射光が、実線矢印b1方向から、軸線A1に対して斜めに配置させた光沢面S2に入射した場合、この出射光は、光沢面S2で破線矢印b2の方向に鏡面反射される。そして、軸線A1方向に反射される電子部品Eからの反射光が、反射鏡15の反射面18に入射される。
【0030】
一方、同軸落射照明用光源19を点灯させると、同軸落射照明用光源19からの出射光は、出射光軸線A5に沿って拡散シート24に入射し、この拡散シート24でランダムな方向に拡散されて、反射鏡本体15aを通って光量分割部18aに入射する。このとき、拡散された出射光は、光量分割部18aで特定の光量比率で透過/反射され、光量分割部18aからの透過光が電子部品Eの下面にほぼ均一に照射される。
【0031】
ここで、図5(b)に示すように、同軸落射照明用光源19からの出射光が、実線矢印c1方向から、軸線A1に対して斜めに配置させた光沢面S2に入射した場合、この出射光は、この光沢面S2で、破線矢印c2方向に鏡面反射されて、軸線A1方向にはほとんど反射されない。一方、出射光が、矢印c1方向から、電子部品Eの軸線A1にほぼ直交する光沢面S1に入射した場合、この出射光は、光沢面S1で、破線矢印d1方向に鏡面反射される。そして、軸線A1方向に反射された電子部品Eからの反射光が、反射鏡15の反射面18に入射される。
【0032】
このように、反射照明用光源14による電子部品Eからの反射光と、同軸落射照明用光源19による電子部品Eからの反射光とが、反射鏡15の反射面18に入射した場合、反射面18の全反射部18bに入射した反射光は、全反射部18bで全反射される。一方、反射面18の光量分割部18aに入射した反射光は、光量分割部18aで特定の光量比率で透過/反射される。
【0033】
このようにして、軸線A2の方向に反射される反射面18からの光は、ビームスプリッタ16の光量分割面16aに入射し、この光量分割面16aで入射光の一部が反射され、この反射光が、円筒部3内の結像レンズ5を通って撮像素子8の撮像面8aに結像される。このとき撮像素子8では、光路34を通る反射光による電子部品像が得られる。また、ビームスプリッタ16の光量分割面16aを透過する光は、光量分割面16aから軸線A2の方向に沿って反射鏡17に入射し、反射鏡17の反射面17aで反射され、軸線A4の方向に沿って円筒部4内の結像レンズ6を通って撮像素子11の撮像面11aに結像される。このとき撮像素子11では、光路35を通る反射光による拡大された電子部品像が得られる。
【0034】
なお、同軸落射照明用光源19を点灯させる際に反射照明用光源14を併用させたが、電子部品の大きさ・形状に対応して、いずれか一方の光源のみが用いられてもよい。また、電子部品Eのシルエット像が必要な場合などは、透過照明用光源33を用いて電子部品Eを撮像することもできる。
【0035】
次に、本発明による撮像装置の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
【0036】
図6に示すように、撮像装置20には、反射面18の光量分割部18aと撮像位置Pとを結ぶ軸線A1の延長線上に同軸落射照明用光源19が設けられている。同軸落射照明用光源19は、その出射光軸線A5と、軸線A1とを一直線状に配置させている。また、反射鏡15の反射鏡本体15aには、この同軸落射照明用光源19側に球状の凹部25が形成され、この凹部25によって、反射鏡本体15aの裏面には、同軸落射照明用光源19に対峙する球面25aが形成されている。
【0037】
この撮像装置20によれば、同軸落射照明用光源19から光を出射させると、この出射光は、凹部25を通って反射鏡本体15aの球面25aに入射し、この球面25aで屈折されて、同軸落射照明用光源19の出射光軸線A5に対して外方に拡散させられる。そして、この拡散光は、反射鏡本体15aおよび光量分割部18aを通って電子部品Eに入射する。このとき、この入射光は広範囲にわたって電子部品Eの裏面に照射される。この結果、電子部品E像が撮像素子8,11により広範囲にわたって撮像される。
【0038】
次に、本発明による撮像装置の第3実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0039】
図7に示すように、撮像装置30には、反射面18の光量分割部18aと撮像位置Pとを結ぶ軸線A1の延長線上に同軸落射照明用光源19が設けられている。同軸落射照明用光源19は、その出射光軸線A5と、軸線A1とを一直線状に配置させている。また、反射鏡15の反射鏡本体15aには、同軸落射照明用光源19側に球状に隆起させた凸部26が形成され、この凸部26によって、反射鏡本体15aの裏面には、同軸落射照明用光源19に対峙する球面26aが形成されている。
【0040】
この撮像装置30によれば、同軸落射照明用光源19から光を出射させると、この出射光は、凸部26の球面26aに入射し、球面26aで屈折されて反射鏡本体15aに入射する。このとき、この入射光は、軸線A5に対して内方に集束させられる。そして、この集束光は、光量分割部18aを通って、電子部品Eの一部に局部的に大きい光強度で照射される。この結果、電子部品Eの下面を局部的に且つ鮮明に撮像することができる。
【0041】
次に、本発明による撮像装置の第4実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0042】
図8に示すように、撮像装置40には、特定の位置に、電子部品Eを配置させるための撮像位置Pが設けられ、この撮像位置Pを通る軸線A6上には、撮像位置Pに対向する側に光透過手段としての平板状の光透過部28(例えば、透明ガラス)が設けられ、光透過部28は、軸線A6に対して特定の角度(例えば、45°)で配置されている。また、光透過部28の撮像位置P側の表面には、軸線A6上に配置させたほぼ円形の光量分割部28aが設けられている。この光量分割部28aは、入射する光を特定の光量比率で透過/反射させるためのものである。
【0043】
また、撮像装置40には落射照明用光源29が設けられている。落射照明用光源29は、その出射光軸線A7を光量分割部28aで軸線A6と交差させた位置に配置され、撮像位置Pと光量分割部28aとを結ぶ軸線A6と、光量分割部28aを通る出射光軸線A7とを特定の角度θ2(例えば、90°)をもって配置させている。落射照明用光源29は、光量分割部28aで反射する出射光を電子部品Eの下面に照射する。
【0044】
また、軸線A6上には、光透過部28から透過した光を結像させるための結像レンズ31が配置され、結像レンズ31は、低倍率と高倍率との間で切替可能となっている。結像レンズ31により形成される結像点Qには撮像素子32が配置され、この撮像素子32は、電子部品Eからの反射光による電子部品像を撮像する。なお、撮像装置40では、必要に応じて、光透過部28の表面上で、光量分割部28aの周囲に減反射コーティングを施してもよい。
【0045】
次に、前述した撮像装置40の作用について説明する。
【0046】
まず、落射照明用光源29から光を出射させる。このとき、落射照明用光源29からの出射光は、出射光軸線A7に沿って光透過部28に設けた光量分割部28aに入射される。この出射光は、光量分割部28aで特定の光量比率で透過/反射され、光量分割部28aで反射された光は、電子部品Eの下面を照射する。そして、軸線A6方向に反射される電子部品Eからの反射光は、光透過部28および光量分割部28aに入射する。
【0047】
このとき、光透過部28に入射した光は、光透過部28を大部分透過する。一方、光量分割部28aに入射した光は透過/反射されて、透過された透過光が更に光透過部28を透過する。このようにして光透過部28を透過した光は、結像レンズ31に入射して集束された後、撮像素子32の結像点Qの位置に結像される。ここで、結像レンズ32を低倍率に切り替えた場合、電子部品Eからの反射光は斜線領域で示される光路38を通るので、撮像素子32では低倍率の電子部品像が得られる。一方、結像レンズ31を高倍率に切り替えた場合、電子部品Eからの反射光は斜線領域で示される光路37を通るので、撮像素子32では拡大された電子部品像が得られる。
【0048】
本発明は、前述した実施形態に限られない。例えば、第1ないし第3実施形態では、反射手段として、反射鏡15の代わりに、キューブ状のビームスプリッタを用いてもよい。このビームスプリッタは、直角プリズムを2つ接合させたビームスプリッタの接合面を反射面18とし、この反射面18に光量分割部18aを形成させる。この場合でも、反射鏡15を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による撮像装置は、前述したように構成されているので、以下に示す効果を有する。
【0050】
即ち、本発明による撮像装置は、反射手段の反射面の一部に設けられると共に入射する光を特定の比率で透過/反射させる光量分割部と、撮像位置と光量分割部とを結ぶ軸線と、光量分割部を通る出射光軸線とを一直線状に配置させ、光量分割部を透過する出射光を対象物に照射する同軸落射照明用光源とを備えた構成としたので、光沢面をもった対象物を、ブラスト工程によって凹凸状に形成したものでも撮像することができるが、特に、光沢面を滑らかにした対象物を有効に撮像することができる。
【0051】
また、本発明による撮像装置は、光透過手段の一部に設けられると共に、入射する光を特定の比率で透過/反射させる光量分割部と、撮像位置と光量分割部とを結ぶ軸線と、光量分割部を通る出射光軸線とを特定の角度をもって配置させ、光量分割部で反射する出射光を対象物に照射する落射照明用光源とを備えた構成としたので、光沢面をもった対象物を、ブラスト工程によって凹凸状に形成したものでも撮像することができるが、特に、光沢面を滑らかにした対象物を有効に撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による撮像装置の第1実施形態を示す斜視図である。
【図2】図1の撮像装置の断面図である。
【図3】図1の撮像装置の要部を示す断面図である。
【図4】同軸落射照明用光源の好適な配置を示す断面図である。
【図5】電子部品の一例を示す部分拡大図であり、(a)は、反射照明用光源からの入射光に対して電子部品の下面で反射される反射光の方向を示し、(b)は、同軸落射照明用光源からの入射光に対して電子部品の下面で反射される反射光の方向を示している。
【図6】本発明による撮像装置の第2実施形態を示す断面図である。
【図7】本発明による撮像装置の第3実施形態を示す断面図である。
【図8】本発明による撮像装置の第4実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
P…撮像位置、E…電子部品(対象物)、18…反射面、15…反射鏡(反射手段)、8,11,32…CCD固体撮像素子(撮像手段)、18a,28a…光量分割部、A1…軸線、A5…出射光軸線、19…同軸落射照明用光源、24…拡散シート(拡散部)、25…凹部、26…凸部、5,6,31…結像レンズ、16…ビームスプリッタ(結像レンズ用反射手段)、17…反射鏡(結像レンズ用反射手段)、A8…出射光軸線、θ1…所定の角度、14…反射照明用光源、28…光透過部(光透過手段)、A7…出射光軸線、θ2…特定の角度、29…落射照明用光源。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子部品実装装置において電子部品の位置検出や欠損確認のため等に用いられる撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来からある撮像装置として、特開平4−37099号公報に開示されるものがある。この撮像装置は、吸着ノズルで上面に吸着させた電子部品を、電子部品の斜め下方から照明させて撮像させるもので、電子部品の下方に配置されたカメラで構成されている。一方、電子部品の中には、部品原価を低減させるために、電子部品のバリ等を取り除くためのブラスト工程が省略されるものがある。このようにブラスト工程を省略させた電子部品は、その光沢面(例えばリード表面)に凹凸が形成されず、表面が鏡面状になる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した撮像装置によりブラスト工程を省略させた電子部品を撮像する場合、この電子部品の斜め下方から照明された光は、鏡面状となった光沢面で鏡面反射されてしまう。このため、照明光の照明方向に対する光沢面の角度によっては、電子部品の下方に反射される光の光量が少なくなり、カメラで十分な光量が受光されなくなり、光沢面の像が見え難くなる場合がある。
【0004】
本発明は、前述した問題に鑑みてなされたもので、電子部品等を鮮明に撮像することのできる撮像装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明による撮像装置は、撮像位置に対象物を配置させたときに、この対象物からの反射光を反射させる反射面を有する反射手段と、この反射光を受光させることにより対象物を撮像する撮像手段とを備えた撮像装置において、反射手段の反射面の一部に設けられると共に入射する光を特定の比率で透過/反射させる光量分割部と、撮像位置と光量分割部とを結ぶ軸線と、光量分割部を通る出射光軸線とを一直線状に配置させ、光量分割部を透過する出射光を対象物に照射する同軸落射照明用光源とを備えたことを特徴としている。
【0006】
この撮像装置によれば、対象物を撮像位置に配置させた場合、同軸落射照明用光源からの出射光は、反射手段の反射面上の光量分割部に入射し、この光量分割部で特定の光量比率で透過/反射され、光量分割部を透過する光が撮像位置に配置させた対象物に照射される。このとき、対象物で反射された反射光は、反射手段の反射面に入射し、光量分割部で透過/反射され、光量分割部で反射された反射光が撮像手段で受光される。なお、この撮像装置は、光沢面をもった対象物を、ブラスト工程によって凹凸状に形成したものに適用されるが、特に、光沢面を滑らかにした対象物に有効である。
【0007】
また、同軸落射照明用光源は、前記同軸落射照明用光源像が光路内に臨まない位置に配置されていることが好ましい。この撮像装置によれば、同軸落射照明用光源像が光路内に臨まないので、撮像手段により同軸落射照明用光源が撮像されることがなくなる。
【0008】
また、反射手段の同軸落射照明用光源側に、同軸落射照明用光源から入射する光を拡散させる拡散部を形成させることが好ましい。この撮像装置によれば、同軸落射照明用光源から出射した光は、反射手段の拡散部に入射し、この拡散部でランダムな方向に拡散される。そして、この拡散光は、拡散部からほぼ均一な光強度で出射され、光量分割部を通って対象物にほぼ均一に照射される。このとき、同軸落射照明用光源から出射される光が空間的に不均一な光強度分布をもっている場合でも、この光は、拡散部で拡散されて対象物にほぼ均一に照射されるので、対象物を鮮明に撮像することができる。
【0009】
また、反射手段の同軸落射照明用光源側に凹部を形成させて、この凹部により同軸落射照明用光源から入射した光を拡散させることが好ましい。この撮像装置によれば、同軸落射照明用光源から出射された光が反射手段の凹部に入射すると、この光は凹部で屈折されて反射手段に入射し、撮像位置と同軸落射照明用光源とを結ぶ軸線に対して外方に拡散させられる。そして、この光は、光量分割部を通って広範囲にわたって対象物に照射される。この結果、対象物を広範囲にわたって撮像することができる。
【0010】
また、反射手段の同軸落射照明用光源側に凸部を形成させて、この凸部により同軸落射照明用光源から入射した光を集光させることが好ましい。この撮像装置によれば、同軸落射照明用光源から出射された光が反射手段の凸部に入射すると、この光は凸部で屈折されて反射手段に入射し、撮像位置と同軸落射照明用光源とを結ぶ軸線に対して内方に集束させられる。そして、この光は、光量分割部を通って、対象物の一部に大きい光強度で照射される。この結果、対象物の一部を鮮明に撮像することができる。
【0011】
更に、前述した撮像装置において、撮像倍率の異なる複数の結像レンズと、この結像レンズの数に対応して設けられた複数の撮像手段と、反射手段の反射面で反射された反射光を各結像レンズに導く複数の結像レンズ用反射手段とを更に備えることが好ましい。この撮像装置によれば、反射手段の反射面で反射された光は、結像レンズ用反射手段によって透過光と反射光とに分割され、反射光は、特定の撮像倍率をもった結像レンズで撮像手段に結像され、透過光は、別の光量分割手段に向かう。この透過光は、更に別の結像レンズ用反射手段で光量分割され、分割された反射光は、別の撮像倍率をもった結像レンズを介して撮像手段に結像され、分割された透過光は、更にまた別の結像レンズ用反射手段に向かう。以後、各結像レンズ用反射手段に入射して反射された光は、撮像倍率の異なる結像レンズにより撮像手段に結像される。この結果、任意の倍率で対象物を撮像することができる。
【0012】
また、撮像位置と光量分割部とを結ぶ軸線と、撮像位置を通る出射光軸線とを所定の角度で配置させて、対象物に向けて光を照射する反射照明用光源を更に備えることが好ましい。この撮像装置によれば、反射照明用光源から出射した光が、軸線に対して所定の角度で対象物に照射され、この対象物で反射された光が、反射手段の反射面で反射される一方、光量分割部で光量分割されてその一部が反射され、この反射光が撮像手段で受光される。なお、この撮像装置は、軸線に対して特定の角度をもった光沢面を有する対象物に特に有効である。この場合、同軸落射照明用光源によって対象物を照明させれば、対象物の光沢面の軸線に対する角度によらず、対象物を鮮明に撮像することができる。
【0013】
また、本発明による撮像装置は、撮像位置に対象物を配置させたときに、この対象物からの反射光を光透過手段で透過させて、この透過光を撮像手段で受光させることにより対象物を撮像する撮像装置において、光透過手段の一部に設けられると共に、入射する光を特定の比率で透過/反射させる光量分割部と、撮像位置と光量分割部とを結ぶ軸線と、光量分割部を通る出射光軸線とを特定の角度をもって配置させ、光量分割部で反射する出射光を対象物に照射する落射照明用光源とを備えたことを特徴としている。
【0014】
この撮像装置によれば、対象物を撮像位置に配置させた場合、落射照明用光源からの出射光は、出射光軸線に沿って光透過手段の光量分割部に入射し、光量分割部で特定の光量比率で透過/反射され、光量分割部で反射された光が撮像位置に配置させた対象物に照射され、対象物で反射された反射光は光透過手段に入射する。このとき、対象物からの反射光は、光透過手段に入射する場合には光透過手段を透過し、光量分割部に入射する場合には、光量分割部で透過/反射され、光量分割部又は光透過手段を透過する光が撮像手段で受光される。なお、この撮像装置は、光沢面をもった対象物を、ブラスト工程によって凹凸状に形成したものに適用されるが、特に、光沢面を滑らかにした対象物に有効である。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による撮像装置の第1実施形態について詳細に説明する。
【0016】
図1および図2に示すように、撮像装置10は、細長い箱型の基台2を有し、この基台2の一端には、その上面からほぼ垂直方向に延びる2本の円筒部3,4が並設されている。円筒部3の内部には高倍率の結像レンズ5が収納され、円筒部3の上端に設けたボックス部7の内部には、撮像手段としてのCCD固体撮像素子8(以下、撮像素子という)が設けられている。また、円筒部4の内部には、低倍率の結像レンズ6が収納され、円筒部4の上端に設けたボックス部9の内部には、撮像素子11が設けられている。
【0017】
また、基台2の他端には、その上面に枠12が設けられ、この枠12の内側に形成された開口部13の上方には、撮像対象となる電子部品Eが送り込まれる。すなわち、電子部品Eは、吸着ノズル1によって開口部13の上方の特定位置(以下、撮像位置Pという)で静止させられる。なお、この吸着ノズル1の上部には透過照明用光源33が設けられ、この透過照明用光源33は、吸着ノズル1により吸着された電子部品Eを上方から照明し、電子部品Eのシルエットを形成させる。透過照明用光源33は、主として大きい電子部品Eを撮像する場合に使用される。
【0018】
図2および図3に示すように、枠12の内周縁部には斜板12aが突設され、この斜板12aには複数個の反射照明用光源14が配置され、各反射照明用光源14は、撮像位置Pから下方に延びる軸線A1と、撮像位置Pを通る出射光軸線A8とを所定の角度θ1で配置させている。この反射照明用光源14は、撮像位置Pに配置させた電子部品Eを下方から照明するためのものである。また、この反射照明用光源14の下方には、反射手段としての平板状の反射鏡15が配置され、この反射鏡15は、開口部22をもった支持片23で支持されている。この反射鏡15は電子部品Eからの反射光をその反射面18で反射させるためのものである。
【0019】
図2に示すように、基台2の内部には、円筒部3の下方位置にキューブ状のビームスプリッタ16(結像レンズ用反射手段)が配置され、このビームスプリッタ16は、ビームスプリッタ16の反射面16aで、反射鏡15の反射面18からの入射光の一部を透過させると共に入射光の残りを反射させて、反射光を円筒部3内の結像レンズ5に導く。また、基台2の内部には、円筒部4の下方位置に平板状の反射鏡17(結像レンズ用反射手段)が配置され、この反射鏡17は、ビームスプリッタ16を透過する光を反射させて、この反射光を円筒部4内の結像レンズ6に導く。
【0020】
前述した構成の撮像装置10において、電子部品Eからの反射光が、図2の斜線領域で示される光路34、すなわち、反射鏡15、ビームスプリッタ16、結像レンズ5および撮像素子8を結ぶ光路を通る場合、高倍率の結像レンズ5によって、拡大された電子部品像が撮像される。一方、電子部品Eからの反射光が、斜線領域で示される光路35、すなわち、反射鏡15、ビームスプリッタ16、反射鏡17、結像レンズ6および撮像素子11を結ぶ光路を通る場合、低倍率の結像レンズ6によって、低倍率の電子部品像が撮像される。
【0021】
なお、反射鏡15とビームスプリッタ16と反射鏡17は軸線A2上に配列され、ビームスプリッタ16と結像レンズ5と撮像素子8は軸線A3上に配列され、反射鏡17と結像レンズ6と撮像素子11は軸線A4上に配列されている。そして、軸線A1と軸線A3と軸線A4は、互いに平行となっている。
【0022】
図3に示すように、反射鏡15は、透明の反射鏡本体15aと、この反射鏡本体15aの表面に形成させた反射面18とで構成され、反射面18には、軸線A1と交わる位置にほぼ円形の光量分割部18aが設けられている。この光量分割部18aは、例えば、アルミニウムの蒸着膜で形成され、この蒸着膜は、特定の厚さで反射鏡本体15aの表面上に形成され、入射する光を特定の光量比率(例えば、反射光量65%、透過光量35%)で透過/反射させる。また、反射面18はアルミニウム等の蒸着膜で形成させた全反射部18bを有し、この全反射部18bは、光量分割部18aの周囲に、光量分割部18aより厚く形成されている。全反射部18bは、電子部品Eからの反射光の大部分(例えば、85%〜90%の光量)を反射させる(以下、「全反射」という)。
【0023】
なお、反射面18に入射する光に対して、光量分割部18aで反射される反射光量と全反射部18bとで反射される反射光量の光量差はできるだけ小さいことが好ましい。このようにすれば、全反射部18bで反射される光のみが撮像素子8,11で際立って受光されることはほとんどなくなり、電子部品Eからの反射光による電子部品Eの像情報をほぼ忠実に撮像素子8,11に伝達させることができる。
【0024】
また、基台2のコーナー部27と反射鏡15とで形成される空間21には、同軸落射照明用光源19(例えば、発光ダイオード)が設けられ、同軸落射照明用光源19は、この光源19から出射されて反射鏡本体15aおよび光量分割部18aを透過する出射光を電子部品Eに照射する。同軸落射照明用光源19は、図4に示すように、撮像位置Pと光量分割部18aとを結ぶ軸線A1と、光量分割部18aを通る出射光軸線A5とを一直線状に配置させている。なお、同軸落射照明用光源19は、2本の斜線を付した2点鎖線36a,36b間に配置されないことが好ましい。
【0025】
このように同軸落射照明用光源19の出射光軸線A5上で、2点鎖線36a,36b間に含まれない位置に同軸落射照明用光源19を配置させた場合、同軸落射照明用光源19を点灯させたときに、この光源19からの光が光量分割部18aを透過して軸線A2に沿って進むことがなく、同軸落射照明用光源19の像が光路34内に臨まなくなる。この結果、同軸落射照明用光源像が撮像素子8,11で撮像されることがなくなる。また、同軸落射照明用光源19は、電子部品Eに照射する光の強度を増加させるために、反射鏡15の反射鏡本体15aの裏面にできるだけ近づけられることが好ましい。
【0026】
また、図3に示すように、同軸落射照明用光源19と反射鏡本体15aとの間には、反射鏡本体15aの裏面に拡散部としての拡散シート24が取り付けられている。この拡散シート24は、同軸落射照明用光源19から出射された光をランダムな方向に拡散させるもので、この拡散シート24により電子部品Eを均一な光強度で照明することができる。なお、拡散シート24は、例えば、乳白色ガラス、内部もしくは外部に光拡散効果をもたせる処理の施されたプラスチック、摺りガラス等で構成させることができる。また、拡散部を構成する他の手段として、反射鏡本体15aの裏面に艶消し処理を施し、反射鏡本体15aを摺りガラスにしてもよい。この場合でも、拡散シート24を取り付けた場合と同様に、電子部品Eを均一な光強度で照明することができる。
【0027】
次に、凹凸のない光沢面をもった電子部品Eを撮像装置10で撮像する作用について説明する。
【0028】
まず、電子部品Eを吸着ノズル1に吸着させて移動させ、撮像位置Pで静止させる。そして、反射照明用光源14を点灯させると、反射照明用光源14からの出射光は、出射光軸線A8に沿って電子部品Eの下面に入射される。
【0029】
ここで、例えば図5(a)に示すように、反射照明用光源14からの出射光が、実線矢印a1方向から、軸線A1にほぼ直交する光沢面S1に入射した場合、この出射光は、光沢面S1で、破線矢印a2方向に鏡面反射され、軸線A1方向にはほとんど反射されない。一方、出射光が、実線矢印b1方向から、軸線A1に対して斜めに配置させた光沢面S2に入射した場合、この出射光は、光沢面S2で破線矢印b2の方向に鏡面反射される。そして、軸線A1方向に反射される電子部品Eからの反射光が、反射鏡15の反射面18に入射される。
【0030】
一方、同軸落射照明用光源19を点灯させると、同軸落射照明用光源19からの出射光は、出射光軸線A5に沿って拡散シート24に入射し、この拡散シート24でランダムな方向に拡散されて、反射鏡本体15aを通って光量分割部18aに入射する。このとき、拡散された出射光は、光量分割部18aで特定の光量比率で透過/反射され、光量分割部18aからの透過光が電子部品Eの下面にほぼ均一に照射される。
【0031】
ここで、図5(b)に示すように、同軸落射照明用光源19からの出射光が、実線矢印c1方向から、軸線A1に対して斜めに配置させた光沢面S2に入射した場合、この出射光は、この光沢面S2で、破線矢印c2方向に鏡面反射されて、軸線A1方向にはほとんど反射されない。一方、出射光が、矢印c1方向から、電子部品Eの軸線A1にほぼ直交する光沢面S1に入射した場合、この出射光は、光沢面S1で、破線矢印d1方向に鏡面反射される。そして、軸線A1方向に反射された電子部品Eからの反射光が、反射鏡15の反射面18に入射される。
【0032】
このように、反射照明用光源14による電子部品Eからの反射光と、同軸落射照明用光源19による電子部品Eからの反射光とが、反射鏡15の反射面18に入射した場合、反射面18の全反射部18bに入射した反射光は、全反射部18bで全反射される。一方、反射面18の光量分割部18aに入射した反射光は、光量分割部18aで特定の光量比率で透過/反射される。
【0033】
このようにして、軸線A2の方向に反射される反射面18からの光は、ビームスプリッタ16の光量分割面16aに入射し、この光量分割面16aで入射光の一部が反射され、この反射光が、円筒部3内の結像レンズ5を通って撮像素子8の撮像面8aに結像される。このとき撮像素子8では、光路34を通る反射光による電子部品像が得られる。また、ビームスプリッタ16の光量分割面16aを透過する光は、光量分割面16aから軸線A2の方向に沿って反射鏡17に入射し、反射鏡17の反射面17aで反射され、軸線A4の方向に沿って円筒部4内の結像レンズ6を通って撮像素子11の撮像面11aに結像される。このとき撮像素子11では、光路35を通る反射光による拡大された電子部品像が得られる。
【0034】
なお、同軸落射照明用光源19を点灯させる際に反射照明用光源14を併用させたが、電子部品の大きさ・形状に対応して、いずれか一方の光源のみが用いられてもよい。また、電子部品Eのシルエット像が必要な場合などは、透過照明用光源33を用いて電子部品Eを撮像することもできる。
【0035】
次に、本発明による撮像装置の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
【0036】
図6に示すように、撮像装置20には、反射面18の光量分割部18aと撮像位置Pとを結ぶ軸線A1の延長線上に同軸落射照明用光源19が設けられている。同軸落射照明用光源19は、その出射光軸線A5と、軸線A1とを一直線状に配置させている。また、反射鏡15の反射鏡本体15aには、この同軸落射照明用光源19側に球状の凹部25が形成され、この凹部25によって、反射鏡本体15aの裏面には、同軸落射照明用光源19に対峙する球面25aが形成されている。
【0037】
この撮像装置20によれば、同軸落射照明用光源19から光を出射させると、この出射光は、凹部25を通って反射鏡本体15aの球面25aに入射し、この球面25aで屈折されて、同軸落射照明用光源19の出射光軸線A5に対して外方に拡散させられる。そして、この拡散光は、反射鏡本体15aおよび光量分割部18aを通って電子部品Eに入射する。このとき、この入射光は広範囲にわたって電子部品Eの裏面に照射される。この結果、電子部品E像が撮像素子8,11により広範囲にわたって撮像される。
【0038】
次に、本発明による撮像装置の第3実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0039】
図7に示すように、撮像装置30には、反射面18の光量分割部18aと撮像位置Pとを結ぶ軸線A1の延長線上に同軸落射照明用光源19が設けられている。同軸落射照明用光源19は、その出射光軸線A5と、軸線A1とを一直線状に配置させている。また、反射鏡15の反射鏡本体15aには、同軸落射照明用光源19側に球状に隆起させた凸部26が形成され、この凸部26によって、反射鏡本体15aの裏面には、同軸落射照明用光源19に対峙する球面26aが形成されている。
【0040】
この撮像装置30によれば、同軸落射照明用光源19から光を出射させると、この出射光は、凸部26の球面26aに入射し、球面26aで屈折されて反射鏡本体15aに入射する。このとき、この入射光は、軸線A5に対して内方に集束させられる。そして、この集束光は、光量分割部18aを通って、電子部品Eの一部に局部的に大きい光強度で照射される。この結果、電子部品Eの下面を局部的に且つ鮮明に撮像することができる。
【0041】
次に、本発明による撮像装置の第4実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0042】
図8に示すように、撮像装置40には、特定の位置に、電子部品Eを配置させるための撮像位置Pが設けられ、この撮像位置Pを通る軸線A6上には、撮像位置Pに対向する側に光透過手段としての平板状の光透過部28(例えば、透明ガラス)が設けられ、光透過部28は、軸線A6に対して特定の角度(例えば、45°)で配置されている。また、光透過部28の撮像位置P側の表面には、軸線A6上に配置させたほぼ円形の光量分割部28aが設けられている。この光量分割部28aは、入射する光を特定の光量比率で透過/反射させるためのものである。
【0043】
また、撮像装置40には落射照明用光源29が設けられている。落射照明用光源29は、その出射光軸線A7を光量分割部28aで軸線A6と交差させた位置に配置され、撮像位置Pと光量分割部28aとを結ぶ軸線A6と、光量分割部28aを通る出射光軸線A7とを特定の角度θ2(例えば、90°)をもって配置させている。落射照明用光源29は、光量分割部28aで反射する出射光を電子部品Eの下面に照射する。
【0044】
また、軸線A6上には、光透過部28から透過した光を結像させるための結像レンズ31が配置され、結像レンズ31は、低倍率と高倍率との間で切替可能となっている。結像レンズ31により形成される結像点Qには撮像素子32が配置され、この撮像素子32は、電子部品Eからの反射光による電子部品像を撮像する。なお、撮像装置40では、必要に応じて、光透過部28の表面上で、光量分割部28aの周囲に減反射コーティングを施してもよい。
【0045】
次に、前述した撮像装置40の作用について説明する。
【0046】
まず、落射照明用光源29から光を出射させる。このとき、落射照明用光源29からの出射光は、出射光軸線A7に沿って光透過部28に設けた光量分割部28aに入射される。この出射光は、光量分割部28aで特定の光量比率で透過/反射され、光量分割部28aで反射された光は、電子部品Eの下面を照射する。そして、軸線A6方向に反射される電子部品Eからの反射光は、光透過部28および光量分割部28aに入射する。
【0047】
このとき、光透過部28に入射した光は、光透過部28を大部分透過する。一方、光量分割部28aに入射した光は透過/反射されて、透過された透過光が更に光透過部28を透過する。このようにして光透過部28を透過した光は、結像レンズ31に入射して集束された後、撮像素子32の結像点Qの位置に結像される。ここで、結像レンズ32を低倍率に切り替えた場合、電子部品Eからの反射光は斜線領域で示される光路38を通るので、撮像素子32では低倍率の電子部品像が得られる。一方、結像レンズ31を高倍率に切り替えた場合、電子部品Eからの反射光は斜線領域で示される光路37を通るので、撮像素子32では拡大された電子部品像が得られる。
【0048】
本発明は、前述した実施形態に限られない。例えば、第1ないし第3実施形態では、反射手段として、反射鏡15の代わりに、キューブ状のビームスプリッタを用いてもよい。このビームスプリッタは、直角プリズムを2つ接合させたビームスプリッタの接合面を反射面18とし、この反射面18に光量分割部18aを形成させる。この場合でも、反射鏡15を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による撮像装置は、前述したように構成されているので、以下に示す効果を有する。
【0050】
即ち、本発明による撮像装置は、反射手段の反射面の一部に設けられると共に入射する光を特定の比率で透過/反射させる光量分割部と、撮像位置と光量分割部とを結ぶ軸線と、光量分割部を通る出射光軸線とを一直線状に配置させ、光量分割部を透過する出射光を対象物に照射する同軸落射照明用光源とを備えた構成としたので、光沢面をもった対象物を、ブラスト工程によって凹凸状に形成したものでも撮像することができるが、特に、光沢面を滑らかにした対象物を有効に撮像することができる。
【0051】
また、本発明による撮像装置は、光透過手段の一部に設けられると共に、入射する光を特定の比率で透過/反射させる光量分割部と、撮像位置と光量分割部とを結ぶ軸線と、光量分割部を通る出射光軸線とを特定の角度をもって配置させ、光量分割部で反射する出射光を対象物に照射する落射照明用光源とを備えた構成としたので、光沢面をもった対象物を、ブラスト工程によって凹凸状に形成したものでも撮像することができるが、特に、光沢面を滑らかにした対象物を有効に撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による撮像装置の第1実施形態を示す斜視図である。
【図2】図1の撮像装置の断面図である。
【図3】図1の撮像装置の要部を示す断面図である。
【図4】同軸落射照明用光源の好適な配置を示す断面図である。
【図5】電子部品の一例を示す部分拡大図であり、(a)は、反射照明用光源からの入射光に対して電子部品の下面で反射される反射光の方向を示し、(b)は、同軸落射照明用光源からの入射光に対して電子部品の下面で反射される反射光の方向を示している。
【図6】本発明による撮像装置の第2実施形態を示す断面図である。
【図7】本発明による撮像装置の第3実施形態を示す断面図である。
【図8】本発明による撮像装置の第4実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
P…撮像位置、E…電子部品(対象物)、18…反射面、15…反射鏡(反射手段)、8,11,32…CCD固体撮像素子(撮像手段)、18a,28a…光量分割部、A1…軸線、A5…出射光軸線、19…同軸落射照明用光源、24…拡散シート(拡散部)、25…凹部、26…凸部、5,6,31…結像レンズ、16…ビームスプリッタ(結像レンズ用反射手段)、17…反射鏡(結像レンズ用反射手段)、A8…出射光軸線、θ1…所定の角度、14…反射照明用光源、28…光透過部(光透過手段)、A7…出射光軸線、θ2…特定の角度、29…落射照明用光源。
Claims (8)
- 撮像位置に対象物を配置させたときに該対象物からの反射光を反射させる反射面を有する反射手段と、この反射光を受光させることにより前記対象物を撮像する撮像手段とを備えた撮像装置において、
前記反射手段の前記反射面の一部に設けられると共に入射する光を特定の比率で透過/反射させる光量分割部と、
前記撮像位置と前記光量分割部とを結ぶ軸線と、前記光量分割部を通る出射光軸線とを一直線状に配置させ、前記光量分割部を透過する出射光を前記対象物に照射する同軸落射照明用光源と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記同軸落射照明用光源は、前記同軸落射照明用光源の像が光路内に臨まない位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記反射手段の前記同軸落射照明用光源側に、前記同軸落射照明用光源から入射する光を拡散させる拡散部を形成させたことを特徴とする請求項1又は2のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記反射手段の前記同軸落射照明用光源側に凹部を形成させて、この凹部により前記同軸落射照明用光源から入射した光を拡散させることを特徴とする請求項1又は2のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記反射手段の前記同軸落射照明用光源側に凸部を形成させて、この凸部により前記同軸落射照明用光源から入射した光を集光させることを特徴とする請求項1又は2のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 撮像倍率の異なる複数の結像レンズと、この結像レンズの数に対応して設けられた複数の撮像手段と、前記反射手段の前記反射面で反射された反射光を前記各結像レンズに導く複数の結像レンズ用反射手段とを更に備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記撮像位置と前記光量分割部とを結ぶ前記軸線と、前記撮像位置を通る出射光軸線とを所定の角度で配置させて、前記対象物に向けて光を照射する反射照明用光源を更に備えたことを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
- 撮像位置に対象物を配置させたときに、この対象物からの反射光を光透過手段で透過させて、この透過光を撮像手段で受光させることにより前記対象物を撮像する撮像装置において、
前記光透過手段の一部に設けられると共に、入射する光を特定の比率で透過/反射させる光量分割部と、
前記撮像位置と前記光量分割部とを結ぶ軸線と、前記光量分割部を通る出射光軸線とを特定の角度をもって配置させ、前記光量分割部で反射する出射光を前記対象物に照射する落射照明用光源と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
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