JP4755580B2 - 赤外線除去フィルタ認識装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラモジュールの組立装置に使用され、ケースへの赤外線除去フィルムの組込用に適用される赤外線除去フィルタ認識装置に関するものである。

従来の赤外線除去フィルタの組込装置を説明する前に、ここで、赤外線除去フィルタが使用される一例として、図１に示すカメラモジュール（例えば、特許文献１参照）の構成を説明すると、筒状の保持部材１は、段差を持って形成された筒状のケース２と、このケース２の前面に螺合されたキャップ３とで構成されている。

ケース２の前方部には、レンズ４がキャップ３によって取り付けられると共に、ケース２の後方部には、撮像素子５を支持した絶縁基板６が接着によって取り付けられ、また、レンズ４と撮像素子５との間のケース２内には、赤外線除去フィルム７が接着等によって取り付けられて、カメラモジュールが構成されている（例えば、参考文献１参照）。

このような構成を有するカメラモジュールの組立装置にあっては、ケース２への赤外線除去フィルム７の組込装置が使用されるが、従来の赤外線除去フィルム７の組込装置は、ここでは図示しないが、複数の赤外線除去フィルム７が保持板（図示せず）に格子状に貼着されたものを用意し、吸着手段によって赤外線除去フィルタ７が保持板から１つずつ剥がされて、吸着手段によって赤外線除去フィルタ７がケース２まで搬送され、且つケース２内に挿入されるようになっている。

即ち、従来の赤外線除去フィルム７の組込装置は、吸着手段が保持板上に一定の間隔（格子状）に配置された赤外線除去フィルタに沿って一定間隔で変位して、赤外線除去フィルタを順次吸着、搬送、挿入するようになっている。

しかし近年、カメラモジュールの小型化の要求によって、ケース２や赤外線除去フィルタ７も小型にする必要があるが、ケース２や赤外線除去フィルタ７が小型化されると、赤外線除去フィルム７の組込装置において、赤外線除去フィルタ７をケース２内に組込する際に精度の良いものが要求される。

そこで、赤外線除去フィルタ７の組込精度を上げるために、カメラを用いて赤外線除去フィルタ７の形状を画像認識することによって、赤外線除去フィルタ７の組込精度を良くする方法が考えられる。

このように、カメラを用いて部品の画像認識するものとしては、従来、電子部品装着装置（例えば、特許文献２参照）に開示されているものが存在するが、この構成（ここでは図示せず）は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能な部品吸着手段によって保持された部品が下方から白色光の照明手段によって照明されると共に、照明された移動途上にある部品が上方からＣＣＤカメラによって撮影されて、部品の形状が画像認識され、これによって、部品が画像認識で補正された位置に搬送されるようになっている。
特開２００６−２７０５６９号公報 特開平５−６９１１号公報

しかし、このような電子部品装着装置に見られる画像認識構成を赤外線除去フィルタの形状認識装置に適用した場合、保持板上に貼着された赤外線除去フィルタ７が白色光の照明手段によって保持板の下面側から照明されるため、赤外線除去フィルタ７、及び赤外線除去フィルタ７間に位置する保持板は、白色となって、ＣＣＤカメラによる赤外線除去フィルタ７の外形の認識（識別）ができないという問題がある。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、赤外線除去フィルタの形状（外形）の認識（識別）が確実にできる赤外線除去フィルタ認識装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の赤外線除去フィルタ認識装置は、透光性の保持板上に所定間隔をなして搭載された複数の赤外線除去フィルタと、前記赤外線除去フィルタの形状を撮影可能で、前記保持板の前記赤外線除去フィルタが搭載された第１面側に配置されたカメラと、前記保持板の前記赤外線除去フィルタが搭載されていない第２面側に配置され、前記第２面側から前記カメラに向かって照明する光源とを備え、前記保持板上に前記赤外線除去フィルタがある部分とない部分とのコントラストの差を大きくさせて識別するために、前記光源の照明光が赤外光を含んでいることを特徴としている。

このように構成した本発明は、保持板と赤外線除去フィルタが、保持板上に赤外線除去フィルタがある部分とない部分とのコントラストの差を大きくさせて識別するための赤外光を含んでいる光源の照明光によって照明されるようになっているため、赤外線除去フィルタ外に位置する保持板（間隔Ｔ部分）は赤外光がカットされず、照明光の減少が無く、また、赤外線除去フィルタの位置では赤外光を吸収して、照明光が減少し、このため、赤外線除去フィルタと保持板との間のコントラストの差が大きくなって、カメラによる赤外線除去フィルタの外形の認識（識別）が確実になると共に、画像処理部への外形情報入力の確実（明瞭な情報）なものが得られる。

また、このように画像処理部への外形情報入力が確実（明瞭な情報）になると、小型化された赤外線除去フィルタをケース内に組込する際、画像処理部への外形情報入力を基準に吸着手段の位置を補正するような場合に、その補正が正確に行えて、ケース内への赤外線除去フィルタの位置の正確なものが得られる。

また、本発明の赤外線除去フィルタ認識装置は、上記発明において、カメラが白黒カメラであると共に、光源が可視光と赤外光を含む赤色ＬＥＤであることを特徴としている。

このように構成した本発明は、白黒カメラ、及び赤色ＬＥＤを使用することによって、認識装置を安価にすることができる。

また、本発明の赤外線除去フィルタ認識装置は、上記発明において、光源が赤外線光源であると共に、カメラが赤外光を認識可能なカメラであることを特徴としている。

このように構成した本発明は、赤外光の認識可能なカメラを使用することによって、赤外線除去フィルタ外に位置する保持板（間隔Ｔ部分）を通る赤外光と、赤外線除去フィルタによる赤外光除去との区分を認識（識別）できるため、赤外線認識カメラによる赤外線除去フィルタの外形の認識（識別）が確実になると共に、画像処理部への外形情報入力の確実（明瞭な情報）なものが得られる。

また、本発明の赤外線除去フィルタ認識装置は、上記発明において、複数の赤外線除去フィルタが保持板に格子状に配列されると共に、光源が複数のＬＥＤを集約したＬＥＤアレイであることを特徴としている。

このように構成した本発明は、格子状に配列した赤外線除去フィルタとＬＥＤアレイの存在によって、多数の赤外線除去フィルタがＬＥＤアレイによって照明できて、安価な認識装置が提供できる。

本発明の赤外線除去フィルタ認識装置は、保持板と赤外線除去フィルタが、保持板上に赤外線除去フィルタがある部分とない部分とのコントラストの差を大きくさせて識別するための赤外光を含んでいる光源の照明光によって照明されるようになっているため、赤外線除去フィルタ外に位置する保持板（間隔Ｔ部分）は赤外光がカットされず、照明光の減少が無く、また、赤外線除去フィルタの位置では赤外光を吸収して、照明光が減少し、このため、赤外線除去フィルタと保持板との間のコントラストの差が大きくなって、カメラによる赤外線除去フィルタの外形の認識（識別）が確実になると共に、画像処理部への外形情報入力の確実（明瞭な情報）なものが得られる。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１はカメラモジュールの要部断面図、図２は本発明の赤外線除去フィルタ認識装置の概要を示す平面図、図３は本発明の赤外線除去フィルタ認識装置の概要を示す一部断面側面図、図４は本発明の赤外線除去フィルタ認識装置の要部の拡大断面図、図５は本発明の赤外線除去フィルタ認識装置に使用される赤外線除去フィルタの配列を示す拡大平面図である。

本発明の赤外線除去フィルタ認識装置が使用されるカメラモジュールは、図１に示す通りであり、このカメラモジュールの構成は、先に記述した通りであるので、ここではその説明を省略する。

次に、このような構成を有するカメラモジュールの組立装置にあっては、ケース２への赤外線除去フィルム７の組込用に適用される赤外線除去フィルタ認識装置が使用されるが、次に、本発明の赤外線除去フィルタ認識装置の構成を図２〜図５に基づいて説明する。

先ず、図２〜図５に示すように、フィルム等からなる透光性の保持板１１と、この保持板１１の一面側（上面側）である第１面側１１ａに、所定の間隔Ｔを持って格子状に貼着（搭載）された赤外線除去フィルタ７とが用意され、しかる後、これ等の個々の赤外線除去フィルタ７の良否が両面側から顕微鏡によって検査される。

即ち、赤外線除去フィルタ７は、保持板１１の第１面側１１ａに貼着された状態で、保持板１１に貼着されていない側と、貼着されている側の双方が検査されて、損傷等があって不合格となった貼着されていない側では、赤外線除去フィルタ７上に、また、損傷等があって不合格となった貼着されている側では、貼着面（第１面側１１ａ）と反対側（第２面側１１ｂ）の保持板１１上に、油性インク等によってバッドマーク（不良記号）Ｍが記載される。

また、図２〜図４に示すように、本発明の赤外線除去フィルタ認識装置は、設置台１２に取り付けられた第１の支持部材１３を有し、この第１の支持部材１３には、矢印Ｘ方向に可動する第１の可動体１４が取り付けられると共に、第１の可動体１４には、赤外線除去フィルタ７を上方にした状態で、保持板１１が保持されている。

前記設置台１２には、第２の支持部材１５が取り付けられ、この第２の支持部材１５には、矢印Ｙ方向に可動する第２の可動体１６が移動可能に取り付けられると共に、この第２の可動体１６には、矢印Ｚ方向に可動する第３の可動体１７が移動可能に取り付けられて、これ等の第１，第２，第３の可動体１４，１６，１７によって、ロボットが構成されている。

また、第２の可動体１６には、カラー、或いは白黒のＣＣＤカメラ１８が取り付けられ、第３の可動体１７には、ノズル１９ａを有する吸着手段１９が取り付けられ、カメラ１８によって赤外線除去フィルム７の形状（外形）が上方から撮影可能になると共に、吸着手段１９によって赤外線除去フィルム７が上方側に剥がし可能になっている。

更に、第１の可動体１４の下部には、照明光が赤外光を含む赤色の光源２０ａとこの光源２０ａの光を拡散する拡散部材２０ｂとからなる照明手段２０が配置され、この照明手段２０によって、赤外線除去フィルタ７が貼着されていない保持板１１の第２面側１１ｂからカメラ１８に向かって照明するようになると共に、照明手段２０は、矢印Ｙ１方向に移動可能に取り付けられた照明可動体２１に保持されている。

なお、この実施形態における光源２０ａは、複数のＬＥＤが集約された赤色のＬＥＤアレイで示している。

更に又、設置台１２上には、これを横切るようにコンベア等からなる搬送手段２２が設置され、この搬送手段２２によって、カメラモジュールのケース２を保持した搬送体２３が矢印Ｘ方向に搬送されるようになっている。

次に、本発明の赤外線除去フィルタ認識装置の動作を説明すると、先ず、第１の可動体１４には、赤外線除去フィルタ７を貼着した保持板１１が取り付けられると共に、可視光と赤外光を含む赤色ＬＥＤからなる光源２０ａ（照明手段２０）によって、保持板１１の第２面側１１ｂが第１の可動体１４の孔１４ａを通して照明される。

すると、保持板１１を通った照明光は、間隔Ｔと赤外線除去フィルタ７を通ってカメラ１８に向かって放出され、そして、赤外線除去フィルタ７を照明する照明光は、赤外光を含んでおり、この赤外光を含んだ照明光が赤外線除去フィルタ７を通ると、赤外線除去フィルタ７によって赤外光が吸収されて、照明光が減少し、また、赤外線除去フィルタ７外に位置する保持板１１（間隔Ｔ部分）は赤外光がカットされず、従って、照明光の減少が無く、このため、赤外線除去フィルタ７と保持板１１との間のコントラストの差が大きくなる。

このように、赤外線除去フィルタ７と保持板１１との間のコントラストの差が大きな照明光がカメラ１８に向かって放出された状態で、カメラ１８によって赤外線除去フィルタ７の形状（外形）と間隔Ｔが撮影されるようになると共に、バッドマークＭが存在する場合は、バッドマークＭも撮影されるようになる。

また、カメラ１８によって撮影を行うための赤外線除去フィルタ７の選択は、第１の可動体１４の矢印Ｘ方向の移動と、第２の可動体１６の矢印Ｙ方向の移動と、照明手段２０を可動する照明可動体２１の矢印Ｙ１方向の移動とによって行われるようになっている。

そして、カメラ１８によって撮影された形状情報は、画像処理部（図示せず）に入力、処理されて、吸着手段２０は、バッドマークＭがある赤外線除去フィルタ７をスキップし、次の、バッドマークＭのない赤外線除去フィルタ７を吸着する。

このように、赤外線除去フィルタ７と保持板１１との間のコントラストの差が大きくなると、カメラ１８による赤外線除去フィルタ７の外形の認識（識別）が確実になると共に、画像処理部への外形情報入力の確実（明瞭な情報）なものが得られる。

また近年、カメラモジュールの小型化が求められて、ケース２や赤外線除去フィルタ７が小さくなった場合、赤外線除去フィルタ７をケース２内に組込する際、赤外線除去フィルタ７に対する吸着手段１９の吸着位置の正確なものが要求されるが、上述のように、カメラ１８による赤外線除去フィルタ７の外形の認識（識別）が確実になると、画像処理部への外形情報入力が確実（明瞭な情報）になるため、例えば、外形情報を基準に吸着手段１９の位置を補正するような場合において、その補正が正確に行えて、赤外線除去フィルタ７に対する吸着手段１９の吸着位置の正確なものが得られる。

このようにして、赤外線除去フィルタ７の認識（識別）後、第３の可動体１７の矢印Ｚ方向の移動によって、赤外線除去フィルタ７への吸着手段１９の移動が行われた後、次に、第３の可動体１７の移動に伴って、吸着手段１９によって赤外線除去フィルタ７が保持板１１から剥がされる。

そして、赤外線除去フィルタ７を吸着した吸着手段１９は、第２の可動体１６の矢印Ｙ方向の移動によって、ケース２を配置した搬送体２３の位置まで運ばれた後、第３の可動体１７の矢印Ｚ方向の移動によって、赤外線除去フィルタ７が吸着手段１９によってケース２内に組み込まれ、このようにして、赤外線除去フィルタ７の認識と組込が行われるようになっている。

なお、カメラ１８は、赤外光を認識可能なカメラを使用しても良く、この場合、光源２０ａを赤外線光源とし、赤外線除去フィルタ７外に位置する保持板１１（間隔Ｔ部分）を通る赤外光と、赤外線除去フィルタ７による赤外光除去との区分を認識できるため、赤外線認識カメラによる赤外光除去フィルタ７の外形の認識（識別）が確実になると共に、画像処理部への外形情報入力の確実（明瞭な情報）なものが得られる。

カメラモジュールの要部断面図である。 本発明の赤外線除去フィルタ認識装置の概要を示す平面図である。 本発明の赤外線除去フィルタ認識装置の概要を示す一部断面側面図である。 本発明の赤外線除去フィルタ認識装置の要部の拡大断面図である。 本発明の赤外線除去フィルタ認識装置に使用される赤外線除去フィルタの配列を示す拡大平面図である。

符号の説明

１ 保持部材
２ ケース
３ キャップ
４ レンズ
５ 撮像素子
６ 絶縁基板
７ 赤外線除去フィルタ
１１ 保持板
１１ａ 第１面側
１１ｂ 第２面側
１２ 設置台
１３ 第１の支持部材
１４ 第１の可動体
１４ａ 孔
１５ 第２の支持部材
１６ 第２の可動体
１７ 第３の可動体
１８ カメラ
１９ 吸着手段
１９ａ ノズル
２０ 照明手段
２０ａ 光源
２０ｂ 拡散部材
２１ 照明可動体
２２ 搬送手段
２３ 搬送体
Ｍ バッドマーク
Ｔ 間隔

Claims (4)

1. 透光性の保持板上に所定間隔をなして搭載された複数の赤外線除去フィルタと、前記赤外線除去フィルタの形状を撮影可能で、前記保持板の前記赤外線除去フィルタが搭載された第１面側に配置されたカメラと、前記保持板の前記赤外線除去フィルタが搭載されていない第２面側に配置され、前記第２面側から前記カメラに向かって照明する光源とを備え、前記保持板上に前記赤外線除去フィルタがある部分とない部分とのコントラストの差を大きくさせて識別するために、前記光源の照明光が赤外光を含んでいることを特徴とする赤外線除去フィルタ認識装置。
2. 前記カメラが白黒カメラであると共に、前記光源が可視光と赤外光を含む赤色ＬＥＤであることを特徴とする請求項１記載の赤外線除去フィルタ認識装置。
3. 前記光源が赤外線光源であると共に、前記カメラが赤外光を認識可能なカメラであることを特徴とする請求項１記載の赤外線除去フィルタ認識装置。
4. 複数の前記赤外線除去フィルタが前記保持板に格子状に配列されると共に、前記光源が複数のＬＥＤを集約したＬＥＤアレイであることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の赤外線除去フィルタ認識装置。

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