JP5339884B2 - Focus adjustment method and focus adjustment apparatus for imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a focus adjustment method and a focus adjustment device for an imaging apparatus for an electronic component mounting device, which can reduce a scanning range in an optical axis direction as far as possible, and can efficiently set the focusing position of the imaging apparatus. <P>SOLUTION: The focus adjustment method comprises: a preliminary imaging stage where the object to be recognized is imaged at one position within the visual field of an imaging apparatus; a blur information calculation stage where, regarding at least two parts of the picked-up image picked up in the preliminary imaging stage, information on the blur degree of the object to be recognized by astigmatism is calculated; and a focal position setting stage where, on the basis of the information on the blur degree of at least the two parts calculated by the blur information calculation stage and information on the correlation in the difference of focal heights in the optical axis direction by the astigmatism, at least either the direction at which the focusing position in the optical axis direction of the imaging apparatus is present or the range thereof is set. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、基板または電子部品を認識対象物として撮像する撮像装置の焦点を調整する方法および焦点調整装置に関する。   The present invention relates to a method for adjusting the focus of an image pickup apparatus that picks up an image of a substrate or an electronic component as a recognition target, and a focus adjustment apparatus.

例えば、プリント基板あるいは液晶やディスプレイパネル等の基板に電子部品を実装する電子部品実装装置において、基板または電子部品を認識対象物として撮像する撮像装置の焦点を調整する方法としては、特許文献１に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の技術は、認識対象物の設置面に対し、例えば図１０に例示するように、所定の走査範囲で、カメラ（撮像装置）を光軸方向に移動させつつ、所定サンプリング間隔毎に認識対象物の画像を撮影する。そして、この撮影画像から所定の領域を抽出し、抽出された撮像画像のコントラスト値を算出しつつ、カメラの対物レンズの位置を検出する。そして、算出されたコントラスト値の中から最大コントラスト値を検索する。 For example, in an electronic component mounting apparatus that mounts an electronic component on a printed circuit board or a substrate such as a liquid crystal display panel, a method for adjusting the focus of an imaging device that images the substrate or the electronic component as a recognition target is disclosed in Patent Document 1. The described techniques are known.
The technique described in Patent Document 1 is based on a predetermined sampling interval while moving the camera (imaging device) in the optical axis direction within a predetermined scanning range as illustrated in FIG. Each time an image of the recognition object is taken. Then, a predetermined area is extracted from the captured image, and the position of the objective lens of the camera is detected while calculating the contrast value of the extracted captured image. Then, the maximum contrast value is searched from the calculated contrast values.

次いで、この最大コントラスト値に基づいて、第１及び第２の閾値を設定し、サンプリング間隔毎のコントラスト値の中から第１の閾値以上でかつ第２の閾値以下のものを抽出する。さらに、これを所定の関数によって近似することで、サンプリング間隔毎のコントラスト値のピーク位置を算出し、このピーク位置に基づいて対物レンズの合焦位置を算出し、この合焦位置に対物レンズの焦点を設定するという、一連の焦点の調整動作を行うものである。
特開平１０−２３２３４３号公報 Next, based on the maximum contrast value, first and second threshold values are set, and a contrast value that is greater than or equal to the first threshold value and less than or equal to the second threshold value is extracted from the contrast values at each sampling interval. Furthermore, by approximating this with a predetermined function, the peak position of the contrast value for each sampling interval is calculated, the focus position of the objective lens is calculated based on this peak position, and the objective lens is positioned at this focus position. A series of focus adjustment operations for setting the focus is performed.
JP-A-10-232343

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、上記一連の焦点の調整動作を行う前の状態では、対物レンズと認識対象物との距離が予め設定された距離よりも近いのか、あるいは遠いのかを判断できない。そのため、焦点の調整動作において、所定の走査範囲を、光軸方向での広い範囲に渡って設定して、その範囲全体を順次に走査する必要があり、焦点の調整に時間がかかるという問題があった。   However, in the technique described in Patent Document 1, it is determined whether the distance between the objective lens and the recognition target object is closer to or farther than a preset distance before performing the series of focus adjustment operations. Can not. Therefore, in the focus adjustment operation, it is necessary to set a predetermined scanning range over a wide range in the optical axis direction and sequentially scan the entire range, and there is a problem that it takes time to adjust the focus. there were.

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、光軸方向での走査範囲を可及的に少なくし得て、撮像装置の合焦位置を効率良く設定することができる撮像装置の焦点調整方法および焦点調整装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made paying attention to such a problem, and can reduce the scanning range in the optical axis direction as much as possible and efficiently set the in-focus position of the imaging apparatus. An object of the present invention is to provide a focus adjustment method and a focus adjustment apparatus for an imaging apparatus.

上記課題を解決するために、本発明のうち第一の発明は、電子部品または基板を認識対象物として撮像する撮像装置の焦点を調整する方法であって、前記撮像装置として、カメラの撮像レンズと前記認識対象物との間に、光軸方向に非点収差を与える非点収差付与手段として前記光軸方向をＺ軸とし該Ｚ軸に対してＺＸ平面内で４５°傾いて設置されたハーフミラーを設けたものを用いるとともに、前記認識対象物をＸＹ平面上に位置させた状態とし、前記認識対象物の所定のマークを前記撮像装置の視野内の一の位置で撮像する予備撮像工程と、該予備撮像工程で撮像された所定のマークの撮像画像のＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙについて前記ハーフミラーの非点収差による前記撮像画像の暈け具合の情報としてＸ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙを算出する暈け情報算出工程と、該暈け情報算出工程で算出されたＸ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙが、（Ａ) Ｃｘ＞Ｃｙ、（Ｂ） Ｃｘ＝Ｃｙ、（Ｃ) Ｃｘ＜Ｃｙのいずれであるかを判定し、（Ａ）〜（Ｃ）のコントラスト値の関係および前記非点収差による光軸方向での焦点高さの差異の相関関係の情報に基づいて、（Ａ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも低い位置にあり、（Ｂ）のときには、所定のマークが予め設定された高さにあり、（Ｃ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも高い位置にあると認定して、前記撮像装置の光軸方向での合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方を設定する焦点位置設定工程とを含み、前記焦点位置設定工程は、（Ｂ）のときには、前記一の位置を合焦点位置として設定し、（Ａ）および（Ｃ）のときには、前記撮像装置の光軸方向での合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方を仮設定し、その仮設定された合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方の情報に基づいて、前記認識対象物の所定のマークを撮像し、前記撮像装置の合焦位置を設定すること特徴としている。 In order to solve the above problems, a first invention of the present invention is a method of adjusting the focus of an imaging device that images an electronic component or a substrate as a recognition object, and the imaging device is an imaging lens of a camera. Astigmatism providing means for providing astigmatism in the optical axis direction, the optical axis direction is set as the Z axis, and is inclined 45 ° in the ZX plane with respect to the Z axis. Preliminary imaging step of using a half mirror provided, imaging the predetermined mark of the recognition object at one position in the field of view of the imaging device, with the recognition object positioned on the XY plane And the X-direction edge Ex as information on the degree of blur of the captured image due to the astigmatism of the half mirror for the X-direction edge Ex and the Y-direction edge Ey of the captured image of the predetermined mark imaged in the preliminary imaging step The blur information calculation step for calculating the contrast value Cx and the contrast value Cy of the Y direction edge Ey, and the contrast value Cx of the X direction edge Ex and the contrast value Cy of the Y direction edge Ey calculated in the blur information calculation step are (A) Cx> Cy, (B) Cx = Cy, (C) Cx <Cy, the relationship between the contrast values of (A) to (C) and the optical axis due to the astigmatism Based on the correlation information of the difference in focal height in the direction, in (A), the predetermined mark is at a position lower than a preset height, and in (B), the predetermined mark is At the set height, in the case of (C), it is recognized that the predetermined mark is at a position higher than the preset height, and the in-focus position in the optical axis direction of the imaging apparatus should be And a little of its range A focus position setting step for setting one of them, and the focus position setting step sets the one position as the in-focus position in the case of (B) and the imaging in the cases of (A) and (C). Temporarily set at least one of the direction and the range where the in-focus position should be in the optical axis direction of the apparatus, and based on the information about at least one of the direction and the range where the temporarily set focus position should be It is characterized in that a predetermined mark of the recognition object is imaged and the in-focus position of the imaging device is set .

第一の発明に係る撮像装置の焦点調整方法によれば、予備撮像工程では、認識対象物の所定のマークを視野内の一の位置で撮像するので、その撮像は、上記一連の焦点の調整動作を行う例のように、光軸方向での広い範囲に渡って順次に走査を行う場合に比べて、極めて短時間に行うことができる。
そして、暈け（ボケ）情報算出工程では、予備撮像工程で撮像された撮像画像内の所定のマークの撮像画像のＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙについて前記認識対象物の非点収差による暈け具合の情報としてＸ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙを算出するので、Ｘ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙ相互の暈け具合の差異が判る。 According to the focus adjustment method of the imaging apparatus according to the first invention, in the preliminary imaging step, the predetermined mark of the recognition target is imaged at one position in the field of view. Compared to the case where scanning is performed sequentially over a wide range in the optical axis direction as in the example of performing the operation, it can be performed in an extremely short time.
Then, in the blur information calculation process, the X direction edge Ex and the Y direction edge Ey of the captured image of the predetermined mark in the captured image captured in the preliminary imaging process are caused by the astigmatism of the recognition target object. Since the contrast value Cx of the X-direction edge Ex and the contrast value Cy of the Y-direction edge Ey are calculated as the degree of information, the difference in the degree of blur between the X-direction edge Ex and the Y-direction edge Ey is known.

さらに、焦点位置設定工程では、暈け情報算出工程で算出されたＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙの暈け具合の情報、および非点収差による光軸方向での焦点高さの差異の相関関係の情報に基づいて、Ｘ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙが、（Ａ) Ｃｘ＞Ｃｙ、（Ｂ） Ｃｘ＝Ｃｙ、（Ｃ) Ｃｘ＜Ｃｙのいずれであるかを判定し、（Ａ）〜（Ｃ）のコントラスト値の関係および前記非点収差による光軸方向での焦点高さの差異の相関関係の情報に基づいて、（Ａ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも低い位置にあり、（Ｂ）のときには、所定のマークが予め設定された高さにあり、（Ｃ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも高い位置にあると認定して、前記撮像装置の光軸方向での合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方を設定するので、この設定された、合焦位置があるべき方向およびその範囲のみを順次に走査するだけで撮像装置の合焦位置を設定することが可能である。 Further, in the focal position setting step, information on the degree of blur between the X direction edge Ex and the Y direction edge Ey calculated in the blur information calculation step, and the correlation between the differences in the focus height in the optical axis direction due to astigmatism. Based on the relationship information, the contrast value Cx of the X direction edge Ex and the contrast value Cy of the Y direction edge Ey are either (A) Cx> Cy, (B) Cx = Cy, or (C) Cx <Cy. Based on the relationship between the contrast values of (A) to (C) and the correlation information of the difference in the focal height in the optical axis direction due to the astigmatism, The mark is at a position lower than a preset height. In (B), the predetermined mark is at a preset height. In (C), the predetermined mark is lower than the preset height. We recognize that we are in high position, Since setting the serial least one focus position of the direction and scope should be in the optical axis direction of the imaging device, the set, only sequentially scanning direction only and the scope should be a focus position It is possible to set the in-focus position of the imaging device.

そのため、第一の発明に係る撮像装置の焦点調整方法によれば、上記一連の焦点の調整動作を行う例に比べて、認識対象物の所定のマークのＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙを視野内の任意の位置で一回に限り撮像するだけで、光軸方向での全体を走査範囲として走査することを不要とし、光軸方向での走査範囲を可及的に少なくすることができる。したがって、撮像装置の合焦位置を効率良く設定することができる。 Therefore, according to the focus adjustment method of the imaging apparatus according to the first invention, the X-direction edge Ex and the Y-direction edge Ey of the predetermined mark of the recognition target are compared with the example in which the series of focus adjustment operations are performed. It is not necessary to scan the whole in the optical axis direction as a scanning range, and the scanning range in the optical axis direction can be reduced as much as possible by taking an image only once at an arbitrary position in the field of view. . Therefore, the in-focus position of the imaging device can be set efficiently.

また、上記課題を解決するために、本発明のうち第二の発明は、電子部品または基板を認識対象物として撮像する撮像装置の焦点を調整する焦点調整装置であって、前記撮像装置は、カメラと、該カメラの撮像レンズと前記認識対象物との間に、光軸方向に非点収差を与える非点収差付与手段として前記光軸方向をＺ軸とし該Ｚ軸に対してＺＸ平面内で４５°傾いて設置されたハーフミラーとを有し、ＸＹ平面上に位置する前記認識対象物を撮像するように構成されており、前記認識対象物の所定のマークを前記撮像装置の視野内の一の位置で撮像する予備撮像手段と、該予備撮像手段で撮像された所定のマークの撮像画像のＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙについて前記ハーフミラーの非点収差による前記認識対象物の暈け具合の情報としてＸ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙを算出する暈け情報算出手段と、該暈け情報算出手段で算出されたＸ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙが、（Ａ) Ｃｘ＞Ｃｙ、（Ｂ） Ｃｘ＝Ｃｙ、（Ｃ) Ｃｘ＜Ｃｙのいずれであるかを判定し、（Ａ）〜（Ｃ）のコントラスト値の関係および前記非点収差による前記撮像装置の焦点高さの差異の相関関係の情報に基づいて、（Ａ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも低い位置にあり、（Ｂ）のときには、所定のマークが予め設定された高さにあり、（Ｃ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも高い位置にあると認定して、前記撮像装置の光軸方向での合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方を設定する焦点位置設定手段とを有し、前記焦点位置設定手段は、（Ｂ）のときには、前記一の位置を合焦点位置として設定し、（Ａ）および（Ｃ）のときには、前記撮像装置の光軸方向での合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方を仮設定し、その仮設定された合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方の情報に基づいて、前記認識対象物の所定のマークを撮像し、前記撮像装置の合焦位置を設定することを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, a second invention of the present invention is a focus adjustment device that adjusts a focus of an imaging device that images an electronic component or a board as a recognition target, and the imaging device includes: As the astigmatism giving means for giving astigmatism in the optical axis direction between the camera, the imaging lens of the camera and the recognition object, the optical axis direction is the Z axis and the Z axis is in the ZX plane. And a half mirror installed at an angle of 45 °, and configured to image the recognition object located on the XY plane, and a predetermined mark of the recognition object is within the field of view of the imaging device Pre-imaging means for imaging at one position, and X direction edge Ex and Y direction edge Ey of a captured image of a predetermined mark imaged by the pre-imaging means for the recognition object due to astigmatism of the half mirror Information on profitability The blur information calculating means for calculating the contrast value Cx of the X direction edge Ex and the contrast value Cy of the Y direction edge Ey, and the contrast value Cx of the X direction edge Ex calculated by the blur information calculating means and the Y direction It is determined whether the contrast value Cy of the edge Ey is (A) Cx> Cy, (B) Cx = Cy, or (C) Cx <Cy, and the relationship between the contrast values (A) to (C) and Based on the correlation information of the difference in focus height of the imaging device due to the astigmatism, in (A), the predetermined mark is at a position lower than a preset height, and in (B) When the predetermined mark is at a preset height and (C), it is recognized that the predetermined mark is at a position higher than the preset height, and the alignment in the optical axis direction of the imaging device is determined. There should be a focal position A focus position setting means for setting at least one of a direction and a range thereof. In the case of (B), the focus position setting means sets the one position as a focus position, and (A) and (C ) Temporarily sets at least one of the direction where the in-focus position should be in the optical axis direction and the range of the imaging apparatus, and at least one of the direction where the temporarily set focus position should be and the range Based on the information, a predetermined mark of the recognition object is imaged, and a focusing position of the imaging device is set .

第二の発明に係る撮像装置の焦点調整装置によれば、予備撮像手段は、認識対象物の所定のマークのＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙを視野内の一の位置で撮像することができるので、その撮像は、光軸方向での広い範囲に渡って順次に走査を行う場合に比べて、極めて短時間に行うことができる。そして、暈け（ボケ）情報算出手段は、予備撮像手段で撮像された撮像画像内の所定のマークの撮像画像のＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙについて認識対象物の非点収差による暈け具合の情報を算出することができるので、所定のマークの撮像画像のＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙ相互の暈け具合の差異が判る。さらに、焦点位置設定手段は、暈け情報算出手段で算出されたＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙの暈け具合の情報、および非点収差による光軸方向での焦点高さの差異の相関関係の情報に基づいて、Ｘ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙが、（Ａ) Ｃｘ＞Ｃｙ、（Ｂ） Ｃｘ＝Ｃｙ、（Ｃ) Ｃｘ＜Ｃｙのいずれであるかを判定し、（Ａ）〜（Ｃ）のコントラスト値の関係および前記非点収差による光軸方向での焦点高さの差異の相関関係の情報に基づいて、（Ａ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも低い位置にあり、（Ｂ）のときには、所定のマークが予め設定された高さにあり、（Ｃ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも高い位置にあると認定して、前記撮像装置の光軸方向での合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方を設定することができるので、この設定された、合焦位置があるべき方向およびその範囲のみを順次に走査するだけで撮像装置の合焦位置を設定することが可能である。したがって、上記第一の態様同様に、光軸方向での全体を走査範囲として走査することが不要であり、光軸方向での走査範囲を可及的に少なくし得て、これにより、撮像装置の合焦位置を効率良く設定することができる。 According to the focus adjustment device of the imaging device according to the second invention, the preliminary imaging means can image the X direction edge Ex and the Y direction edge Ey of the predetermined mark of the recognition target object at one position in the field of view. Therefore, the imaging can be performed in a very short time compared to the case where scanning is performed sequentially over a wide range in the optical axis direction. Then, the blur information calculation unit is a blur due to the astigmatism of the recognition target for the X-direction edge Ex and the Y-direction edge Ey of the captured image of the predetermined mark in the captured image captured by the preliminary imaging unit. Since the condition information can be calculated, the difference in the degree of blur between the X-direction edge Ex and the Y-direction edge Ey of the captured image of the predetermined mark can be found. Further, the focal position setting means correlates the information on the degree of blur between the X direction edge Ex and the Y direction edge Ey calculated by the blur information calculation means, and the difference in the focus height difference in the optical axis direction due to astigmatism. Based on the relationship information, the contrast value Cx of the X direction edge Ex and the contrast value Cy of the Y direction edge Ey are either (A) Cx> Cy, (B) Cx = Cy, or (C) Cx <Cy. Based on the relationship between the contrast values of (A) to (C) and the correlation information of the difference in the focal height in the optical axis direction due to the astigmatism, The mark is at a position lower than a preset height. In (B), the predetermined mark is at a preset height. In (C), the predetermined mark is lower than the preset height. Certify that you are in a high position, Since at least one direction and the scope should be a focusing position in the optical axis direction of the imaging device can be set, this is set, then sequentially scanning direction only and the scope should be a focus position It is possible to set the in-focus position of the image pickup device only by this. Therefore, similarly to the first aspect, it is not necessary to scan the whole in the optical axis direction as a scanning range, and the scanning range in the optical axis direction can be reduced as much as possible. The in-focus position can be set efficiently.

上述のように、本発明に係る撮像装置の焦点調整方法および焦点調整装置によれば、光軸方向での走査範囲を可及的に少なくし得て、撮像装置の合焦位置を効率良く設定することができる。   As described above, according to the focus adjustment method and the focus adjustment apparatus of the imaging apparatus according to the present invention, the scanning range in the optical axis direction can be reduced as much as possible, and the in-focus position of the imaging apparatus can be set efficiently. can do.

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る撮像装置の焦点調整方法を用いる焦点調整装置を備えた電子部品実装装置の一実施形態の斜視図であり、同図では、その一部を破断して示している。
同図に示すように、この電子部品実装装置１は、図示の下側に、電子部品（不図示）を供給する部品供給部１１が配設されている。また、図示の略中央部には、基板Ｋの搬入および搬出をする回路基板搬送路１５が左右方向に延在され、この回路基板搬送路１５上に基板Ｋが載置されるようになっている。さらに、この回路基板搬送路１５の上方には吸着ヘッド部１３が配置されている。この吸着ヘッド部１３は、吸着ノズル１３ａを垂直方向（Ｚ軸方向）に昇降可能に移動させるＺ軸移動機構を備えるとともに、吸着ノズル１３ａを、ノズル軸（吸着軸）を中心に回転させるθ軸移動機構を備えている。そして、この吸着ヘッド部１３は、基板認識部１７および吸着ノズル１３ａと共にＸ軸移動機構１２およびＹ軸移動機構１４によってＸ軸およびＹ軸方向に移動されるようになっている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an electronic component mounting apparatus provided with a focus adjustment device that uses the focus adjustment method of an image pickup apparatus according to the present invention. In FIG. .
As shown in the figure, the electronic component mounting apparatus 1 is provided with a component supply unit 11 for supplying electronic components (not shown) on the lower side in the figure. Further, a circuit board transport path 15 for carrying in and out the board K extends in the left-right direction at a substantially central portion in the figure, and the board K is placed on the circuit board transport path 15. Yes. Further, a suction head unit 13 is disposed above the circuit board conveyance path 15. The suction head unit 13 includes a Z-axis moving mechanism that moves the suction nozzle 13a up and down in the vertical direction (Z-axis direction) and rotates the suction nozzle 13a about the nozzle axis (suction axis). A moving mechanism is provided. The suction head unit 13 is moved in the X-axis and Y-axis directions by the X-axis moving mechanism 12 and the Y-axis moving mechanism 14 together with the substrate recognition unit 17 and the suction nozzle 13a.

さらに、部品供給部１１の近傍には、吸着ノズル１３ａに吸着された電子部品を下方から撮像する部品認識カメラ１６が配設されている。また、吸着ヘッド部１３には、基板Ｋ上に形成された基板マークＫａを撮像する基板認識部１７が撮像装置として付設されている。この基板認識部１７は、その焦点位置が基板Ｋ上面に一致するように設置されている。   Further, in the vicinity of the component supply unit 11, a component recognition camera 16 that images the electronic component sucked by the suction nozzle 13a from below is disposed. Further, the suction head unit 13 is provided with a substrate recognition unit 17 that captures an image of the substrate mark Ka formed on the substrate K as an imaging device. The substrate recognition unit 17 is installed such that its focal position coincides with the upper surface of the substrate K.

次に、上記電子部品実装装置１の制御系の構成について説明する。なお、図２は電子部品実装装置１の制御系の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、この電子部品実装装置１は、装置全体を制御するマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）、およびＲＡＭ、ＲＯＭなどからなるコントローラ（制御手段）２０を備えている。記憶装置３０は、フラッシュメモリなどで構成され、キーボード２８やマウス２９から入力された部品などのデータ、及び不図示のホストコンピュータから供給される部品データなどを格納する。表示装置（モニタ）３１は、部品データ、演算データ、及び部品認識カメラ１６で撮像した電子部品Ｐの画像などをその表示面３１ａに表示する。 Next, the configuration of the control system of the electronic component mounting apparatus 1 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the electronic component mounting apparatus 1.
As shown in FIG. 1, the electronic component mounting apparatus 1 includes a microcomputer (CPU) that controls the entire apparatus, and a controller (control means) 20 including a RAM, a ROM, and the like. The storage device 30 is configured by a flash memory or the like, and stores data such as components input from the keyboard 28 and the mouse 29 and component data supplied from a host computer (not shown). The display device (monitor) 31 displays component data, calculation data, an image of the electronic component P captured by the component recognition camera 16, and the like on the display surface 31a.

上記コントローラ２０は、以下の符号２１〜３１で示す各構成部を、それぞれを制御している。すなわち、Ｘ軸モータ２１は、Ｘ軸移動機構１２の駆動源であり、吸着ヘッド部１３をＸ軸方向に移動させる。また、Ｙ軸モータ２２は、Ｙ軸移動機構１４の駆動源であり、Ｘ軸移動機構１２をＹ軸方向に駆動させる。これにより、上記吸着ヘッド部１３は、基板Ｋ上などの必要な位置に、所定のプログラムに基づいてＸ軸方向とＹ軸方向に適宜に移動可能となっている。また、Ｚ軸モータ２３は、吸着ノズル１３ａを昇降させるＺ軸駆動機構（不図示）の駆動源であり、吸着ノズル１３ａをＺ軸方向（高さ方向）に昇降させる。さらに、θ軸モータ２４は、吸着ノズル１３ａのθ軸回転機構（不図示）の駆動源であり、吸着ノズル１３ａをそのノズル中心軸（吸着軸）を中心にして回転させるようになっている。   The controller 20 controls each of the components indicated by reference numerals 21 to 31 below. That is, the X-axis motor 21 is a drive source of the X-axis moving mechanism 12 and moves the suction head unit 13 in the X-axis direction. The Y-axis motor 22 is a drive source for the Y-axis moving mechanism 14 and drives the X-axis moving mechanism 12 in the Y-axis direction. Thereby, the suction head unit 13 can be appropriately moved to a required position such as on the substrate K in the X-axis direction and the Y-axis direction based on a predetermined program. The Z-axis motor 23 is a drive source for a Z-axis drive mechanism (not shown) that raises and lowers the suction nozzle 13a, and moves the suction nozzle 13a up and down in the Z-axis direction (height direction). Further, the θ-axis motor 24 is a drive source for a θ-axis rotation mechanism (not shown) of the suction nozzle 13a, and rotates the suction nozzle 13a around the nozzle center axis (suction axis).

また、同図に示すように、この電子部品実装装置１は、画像認識装置２７を備えている。この画像認識装置２７は、吸着ノズル１３ａに吸着された電子部品Ｐの画像認識を行うものであり、Ａ／Ｄ変換器２７ａ、メモリ２７ｂおよびＣＰＵ２７ｃを有して構成されている。そして、この画像認識装置２７は、吸着ノズル１３ａに吸着された電子部品Ｐを撮像した部品認識カメラ１６から出力されるアナログの画像信号を、Ａ／Ｄ変換器２７ａによりデジタル信号に変換してメモリ２７ｂに格納し、ＣＰＵ２７ｃがその画像データに基づいて吸着された部品の認識を行うようになっている。つまり、この画像認識装置２７は、電子部品Ｐの中心と吸着角度とを演算し、電子部品Ｐの吸着姿勢を認識する。また、この画像認識装置２７は、基板認識部１７で撮像された基板マークの画像を画像処理して基板マーク位置を演算する。そして、この画像認識装置２７は、部品認識カメラ１６で撮像された電子部品Ｐの画像データと基板認識部１７で撮像された基板Ｋ上の基板マークデータとを処理して、両方の補正データをコントローラ２０へ転送する。   Further, as shown in the figure, the electronic component mounting apparatus 1 includes an image recognition device 27. The image recognition device 27 performs image recognition of the electronic component P sucked by the suction nozzle 13a, and includes an A / D converter 27a, a memory 27b, and a CPU 27c. The image recognition device 27 converts the analog image signal output from the component recognition camera 16 that images the electronic component P sucked by the suction nozzle 13a into a digital signal by the A / D converter 27a, and stores the memory. 27b, and the CPU 27c recognizes the picked-up component based on the image data. That is, the image recognition device 27 calculates the center of the electronic component P and the suction angle, and recognizes the suction posture of the electronic component P. Further, the image recognition device 27 performs image processing on the image of the board mark imaged by the board recognition unit 17 and calculates the board mark position. Then, the image recognition device 27 processes the image data of the electronic component P imaged by the component recognition camera 16 and the board mark data on the board K imaged by the board recognition unit 17 to obtain both correction data. Transfer to the controller 20.

次に、上記基板認識部１７について詳しく説明する。なお、図３は、図２に示す基板認識部を拡大して示す図である。
図３に示すように、この基板認識部１７は、撮像レンズ３５を有する基板認識カメラ３６と、撮像レンズ３５と基板Ｋとの間に配設されたプレート型のハーフミラー３４と、このハーフミラー３４の側方に配置された照明基板３２および拡散板３３とを備えている。照明基板３２からの光は拡散板３３で拡散させられた後、ハーフミラー３４で下方向（基板Ｋの方向）に折り曲げられ、基板Ｋ上に形成されている平面視が円形の基板マークＫａを照明する。そして、その反射光は、撮像レンズ３５を通って基板認識カメラ３６に入光するようになっている。ここで、このプレート型のハーフミラー３４は、Ｚ軸に対して、ＺＸ平面内で４５°傾いていており、光軸方向に非点収差を与える非点収差付与手段になっている。また、この基板認識部１７内には、図示しないリニアガイドおよび直動モータが取り付けられており、基板認識カメラ３６を光軸方向Ｌに移動可能となっている。したがって、上記基板マークＫａの高さに変動があっても、常に焦点を合わせることができる。なお、本実施形態では、この基板認識部１７が、上記「課題を解決する手段」に記載の「撮像装置」に対応する。 Next, the board recognition unit 17 will be described in detail. FIG. 3 is an enlarged view of the board recognition unit shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the substrate recognition unit 17 includes a substrate recognition camera 36 having an imaging lens 35, a plate-type half mirror 34 disposed between the imaging lens 35 and the substrate K, and the half mirror. The illumination board | substrate 32 and the diffusion plate 33 which are arrange | positioned to the side of 34 are provided. The light from the illumination board 32 is diffused by the diffusion plate 33 and then bent downward (in the direction of the board K) by the half mirror 34, and the board mark Ka formed in a plan view on the board K is circular. Illuminate. Then, the reflected light enters the substrate recognition camera 36 through the imaging lens 35. Here, the plate-type half mirror 34 is inclined by 45 ° in the ZX plane with respect to the Z axis, and serves as astigmatism providing means for providing astigmatism in the optical axis direction. In addition, a linear guide and a linear motor (not shown) are attached in the board recognition unit 17 so that the board recognition camera 36 can be moved in the optical axis direction L. Therefore, even if the height of the substrate mark Ka varies, the focus can always be achieved. In the present embodiment, the board recognition unit 17 corresponds to the “imaging device” described in “Means for Solving the Problems”.

ここで、この電子部品実装装置１は、前記基板Ｋを認識対象物として撮像する基板認識部１７の焦点を調整する焦点調整装置を備えている。以下、この焦点調整装置について図４〜図９を適宜参照しつつ詳しく説明する。なお、図４は、焦点調整処理のフローチャートである。また、図５〜図９は認識対象物の非点収差による暈け具合の情報を説明する図である。   Here, the electronic component mounting apparatus 1 includes a focus adjustment device that adjusts the focus of the board recognition unit 17 that images the board K as a recognition target. Hereinafter, the focus adjusting apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 9 as appropriate. FIG. 4 is a flowchart of the focus adjustment process. 5 to 9 are diagrams for explaining information on the degree of blur due to astigmatism of the recognition target.

この焦点調整装置は、上記記憶装置３０に格納された所定の焦点調整処理のプログラムを備えており、この焦点調整処理は、基板認識部１７の合焦位置を調整する際にコントローラ２０で実行される。
コントローラ２０で焦点調整処理が実行されると、図４に示すように、まずステップＳ１に移行して、基板認識部１７が、基板Ｋ上の円形の基板マークＫａをその視野に捉えるように吸着ヘッド部１３を移動させる。このとき、基板認識部１７の焦点位置は、基板マークＫａを認識するために光軸方向での予め設定された高さ（以下、「基板マークＫａを認識するために光軸方向での予め設定された高さ」を「予備撮像高さ」ともいう）に位置決めされる。本実施形態の例では、この「予備撮像高さ」は、基板認識部１７の設計上の焦点の高さに一致する値に設定されている。なお、この「予備撮像高さ」が、上記「課題を解決する手段」に記載の「撮像装置の視野内の一の位置」に対応する。 The focus adjustment apparatus includes a program for predetermined focus adjustment processing stored in the storage device 30, and this focus adjustment processing is executed by the controller 20 when adjusting the focus position of the substrate recognition unit 17. The
When the focus adjustment process is executed by the controller 20, as shown in FIG. 4, first, the process proceeds to step S1, and the substrate recognition unit 17 sucks so that the circular substrate mark Ka on the substrate K is captured in its field of view. The head unit 13 is moved. At this time, the focal position of the substrate recognition unit 17 is set in advance in the optical axis direction in order to recognize the substrate mark Ka (hereinafter referred to as “preset in the optical axis direction in order to recognize the substrate mark Ka”). The “adjusted height” is also referred to as “preliminary imaging height”). In the example of this embodiment, the “preliminary imaging height” is set to a value that matches the design focus height of the substrate recognition unit 17. The “preliminary imaging height” corresponds to “one position in the field of view of the imaging apparatus” described in the “Means for Solving Problems”.

続くステップＳ２では、この予備撮像高さにおいて、基板認識部１７により基板マークＫａを撮像し、その撮像画像のデータを所定の認識対象領域に記憶して、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、ステップＳ２で得られた基板マークＫａの撮像画像のＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙの「暈け具合を示すデータ（暈け具合の情報）」を求める。本実施形態の例では、Ｘ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙを、「暈け具合を示すデータ（暈け具合の情報）」として求めている。 In the subsequent step S2, at this preliminary imaging height, the substrate recognition unit 17 images the substrate mark Ka, stores the captured image data in a predetermined recognition target area, and proceeds to step S3.
In step S3, “data indicating the degree of blurring (information on the degree of blurring)” of the X direction edge Ex and the Y direction edge Ey of the captured image of the board mark Ka obtained in step S2 is obtained. In the example of the present embodiment, the contrast value Cx of the X direction edge Ex and the contrast value Cy of the Y direction edge Ey are obtained as “data indicating the degree of blurring (information on the degree of blurring)”.

ここで、本実施形態では、Ｘ方向エッジＥｘとは、図５に示すように、円形の基板マークＫａの左エッジＥLおよび右エッジＥRを指し、また、Ｙ方向エッジＥｙとは基板マークＫａの上エッジＥUおよび下エッジＥDを指す。また、同図において、左エッジＥLを含む所定範囲のコントラスト値と右エッジＥRを含む所定範囲のコントラスト値の平均値をＸ方向エッジＥｘのコントラスト値Ｃｘとし、同様に、上エッジＥUを含む所定範囲のコントラスト値と下エッジＥDを含む所定領域のコントラスト値の平均値をＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙとする。
続くステップＳ４では、ステップ３で得られたＸ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙとを比較する。 Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the X direction edge Ex refers to the left edge E L and the right edge E R of the circular substrate mark Ka, and the Y direction edge Ey is the substrate mark. It refers to the edge E U and a lower edge E D on the ka. In the figure, the average value of the contrast value of the predetermined range including the left edge E L and the contrast value of the predetermined range including the right edge E R is set as the contrast value Cx of the X direction edge Ex, and similarly, the upper edge E U the average value of the contrast value in a predetermined region including the contrast value and the lower edge E D in a predetermined range including the a contrast value Cy in the Y direction edge Ey.
In subsequent step S4, the contrast value Cx of the X direction edge Ex obtained in step 3 is compared with the contrast value Cy of the Y direction edge Ey.

ここで、この電子部品実装装置１は、基板認識部１７内部にプレート型のハーフミラー３４を上述のように設置することで非点収差を発生させ、基板マークＫａのＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙとで合焦高さを意図的に異ならせている。これにより、基板マークＫａの光軸方向Ｌでの高さに応じて、ステップ２で得られた基板マークＫａの、Ｘ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙ相互のコントラスト値の差異は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の３パターンの内のいずれかとなるようにしている（図６参照）。   Here, the electronic component mounting apparatus 1 generates astigmatism by installing the plate-type half mirror 34 in the board recognition unit 17 as described above, and the X direction edge Ex and the Y direction of the board mark Ka. The in-focus height is intentionally different from the edge Ey. Thereby, according to the height of the substrate mark Ka in the optical axis direction L, the difference in contrast value between the X-direction edge Ex and the Y-direction edge Ey of the substrate mark Ka obtained in step 2 is as follows ( One of the three patterns A) to (C) is set (see FIG. 6).

（Ａ） Ｘ方向エッジＥｘよりもＹ方向エッジＥｙの方が暈けている（図６（ａ）参照）。
（Ｂ） Ｘ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙとの暈け具合が等しい（図６（ｂ）参照）。
（Ｃ） Ｙ方向エッジＥｘよりもＸ方向エッジＥｙの方が暈けている（図６（ｃ）参照）。 (A) The Y-direction edge Ey is brighter than the X-direction edge Ex (see FIG. 6A).
(B) The degree of blurring between the X-direction edge Ex and the Y-direction edge Ey is equal (see FIG. 6B).
(C) The X direction edge Ey is brighter than the Y direction edge Ex (see FIG. 6C).

すなわち、Ｘ方向エッジＥｘのコントラスト値Ｃｘを、Ｙ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙをとすると、以上の３パターンのコントラスト値の関係は以下のようになる。
（Ａ） Ｃｘ＞Ｃｙ
（Ｂ） Ｃｘ＝Ｃｙ
（Ｃ） Ｃｘ＜Ｃｙ That is, assuming that the contrast value Cx of the X direction edge Ex is the contrast value Cy of the Y direction edge Ey, the relationship between the contrast values of the above three patterns is as follows.
(A) Cx> Cy
(B) Cx = Cy
(C) Cx <Cy

この焦点調整処理では、上記（Ａ）〜（Ｃ）のコントラスト値の関係、および非点収差による光軸方向Ｌでの焦点高さの差異の相関関係の情報から基板マークＫａのおおよその合焦高さを判断する。   In this focus adjustment processing, the approximate focus of the substrate mark Ka is determined from the relationship between the contrast values (A) to (C) and the correlation between the differences in the focus height in the optical axis direction L due to astigmatism. Determine the height.

すなわち、本実施形態の例では、ハーフミラー３４は、Ｚ軸に対してＺＸ平面内で４５°傾いているから、Ｘ方向エッジＥｘの方がＹ方向エッジＥｙと比べ、基板マークＫａが光軸方向Ｌで低い位置にあるときに焦点が合うことになる。そこで、基板マークＫａが予め設定された高さにあるときに、Ｘ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙとが等しくなる高さに基板認識部１７を設置したとすると、各コントラスト値Ｃｘ、Ｃｙと基板マークＫａの高さとの関係は図７に示すようになる。   That is, in the example of the present embodiment, since the half mirror 34 is inclined 45 ° in the ZX plane with respect to the Z axis, the X-direction edge Ex is more optically aligned than the Y-direction edge Ey. Focus is achieved when the position is low in the direction L. Therefore, when the substrate recognition unit 17 is installed at a height at which the contrast value Cx of the X direction edge Ex and the contrast value Cy of the Y direction edge Ey are equal when the substrate mark Ka is at a preset height. The relationship between the contrast values Cx and Cy and the height of the substrate mark Ka is as shown in FIG.

同図からわかるように、基板マークＫａが予め設定された高さよりも低い位置にあるときは、ＣｘがＣｙよりも大きくなり（Ａ）、基板マークＫａが予め設定された高さにあるときは、ＣｘとＣｙが等しくなり（Ｂ）、基板マークＫａが予め設定された高さよりも高い位置にあるときは、Ｃｘの方がＣｙよりも小さくなる（Ｃ）。したがって、Ｘ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙとを比較することで、基板マークＫａのおおよその合焦高さを判断することができる。   As can be seen from the figure, when the substrate mark Ka is lower than the preset height, Cx is larger than Cy (A), and when the substrate mark Ka is at the preset height. Cx and Cy become equal (B), and when the substrate mark Ka is at a position higher than a preset height, Cx is smaller than Cy (C). Therefore, by comparing the contrast value Cx of the X direction edge Ex and the contrast value Cy of the Y direction edge Ey, the approximate focus height of the substrate mark Ka can be determined.

本実施形態では、以下のような手順でおおよその合焦高さを判断する。
まず、ステップＳ４において、基板マークＫａが「予備撮像高さ」とほぼ等しい位置にあるのかを判断する。この判断では、以下の条件式（式１）を用いている。（図８に基板マークＫａの高さとＣｘ／Ｃｙの関係を示す。）
α≦（Ｃｘ／Ｃｙ）≦β かつ ｍｉｎ（Ｃｘ，Ｃｙ）≧γ ・・・（式１）
この（式１）を満たすときは、基板マークＫａは「予備撮像高さ」とほぼ等しい位置にあると判断してステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、以降の走査動作は行わず、上記所定の認識対象領域に記憶されている、ステップＳ２で撮像した撮像画像を用いて、基板マークＫａのＸＹ方向の位置の認識を行い、処理を終える。 In the present embodiment, the approximate focus height is determined by the following procedure.
First, in step S4, it is determined whether or not the substrate mark Ka is at a position substantially equal to the “preliminary imaging height”. In this determination, the following conditional expression (Formula 1) is used. (The relationship between the height of the substrate mark Ka and Cx / Cy is shown in FIG. 8.)
α ≦ (Cx / Cy) ≦ β and min (Cx, Cy) ≧ γ (Formula 1)
When this (Expression 1) is satisfied, it is determined that the substrate mark Ka is at a position substantially equal to the “preliminary imaging height”, and the process proceeds to step S11. In step S11, the subsequent scanning operation is not performed, and the position of the substrate mark Ka in the XY directions is recognized using the captured image captured in step S2 stored in the predetermined recognition target area, and the process is performed. Finish.

これに対し、上記（式１）を満たさないときは、ステップＳ５に移行し、「予備撮像高さ」よりも低い位置にあるのか否かを判断する。
ステップＳ５においては、例えば以下の条件式（式２）を用いる。
（Ｃｘ／Ｃｙ）＞α・・・・・（式２）
この（式２）を満たすならば、基板マークＫａは「予備撮像高さ」よりも低い位置にあると判断してステップＳ６に移行する。これに対し、（式２）を満たさないならば、「予備撮像高さ」よりも高い位置にあると判断してステップＳ７に移行する。
ここで、上記（式１）および（式２）中のα、β、γ（α≦１≦β、γ≧０）は予め設定された任意の値である（図７および図８参照）。 On the other hand, when the above (Equation 1) is not satisfied, the process proceeds to step S5, and it is determined whether or not the position is lower than the “preliminary imaging height”.
In step S5, for example, the following conditional expression (formula 2) is used.
(Cx / Cy)> α (Formula 2)
If this (Expression 2) is satisfied, it is determined that the board mark Ka is at a position lower than the “preliminary imaging height”, and the process proceeds to step S6. On the other hand, if (Formula 2) is not satisfied, it is determined that the position is higher than the “preliminary imaging height”, and the process proceeds to step S7.
Here, α, β, and γ (α ≦ 1 ≦ β, γ ≧ 0) in the above (Expression 1) and (Expression 2) are arbitrary preset values (see FIGS. 7 and 8).

次に、上記（式１）および（式２）の判断から、各コントラスト値Ｃｘ、Ｃｙに差異があると認めるときには、ステップＳ６およびステップＳ７において、基板認識部１７の光軸方向Ｌでの合焦位置があるべき方向およびその範囲を仮設定し、その仮設定された合焦位置があるべき方向およびその範囲の情報に基づいて、基板マークＫａの走査動作を行う。   Next, when it is recognized from the judgments of (Equation 1) and (Equation 2) that there is a difference between the contrast values Cx and Cy, in step S6 and step S7, the alignment in the optical axis direction L of the substrate recognition unit 17 is performed. The direction and range of the focus position should be temporarily set, and the substrate mark Ka is scanned based on the information on the direction and range of the temporarily set focus position.

すなわち、ステップＳ６（ステップＳ５で（式２）を満たす場合）では、基板認識部１７を光軸に沿って所定の距離、例えば２ｍｍだけ下方向（「仮設定された合焦位置があるべき方向およびその範囲」に対応、以下同じ）に移動させながら、所定のサンプリング間隔、例えば１００μｍ毎に基板マークＫａの撮像を行い、走査された各撮像画像について各コントラスト値ＣｘとＣｙを求める共に、その平均値を算出し、ステップＳ８に移行する。   That is, in step S6 (when (Expression 2) is satisfied in step S5), the substrate recognition unit 17 is moved downward by a predetermined distance, for example, 2 mm along the optical axis (the direction in which the temporarily set focus position should be). And the same), the substrate mark Ka is imaged at a predetermined sampling interval, for example, every 100 μm, and the contrast values Cx and Cy are obtained for each scanned image. The average value is calculated, and the process proceeds to step S8.

一方、ステップＳ７（ステップＳ５で（式２）を満たさない場合）では、基板認識部１７を光軸に沿って所定の距離、例えば２ｍｍだけ上方向に移動させながら、所定のサンプリング間隔、例えば１００μｍ毎に基板マークＫａの撮像を行い、各撮像画像に各コントラスト値ＣｘとＣｙを求める共に、その平均値を算出し、ステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、ステップＳ７あるいはステップＳ８で求めた各コントラスト値ＣｘとＣｙの平均値のピーク位置を算出する（図９参照）。なお、この際、例えば特許文献１に記載の技術同様に、予め設定された所定の関数からなる近似式を用いてもよい。 On the other hand, in step S7 (when (Expression 2) is not satisfied in step S5), the substrate recognition unit 17 is moved upward by a predetermined distance, for example, 2 mm along the optical axis, and a predetermined sampling interval, for example, 100 μm. The board mark Ka is picked up every time, the contrast values Cx and Cy are obtained for each picked-up image, the average value is calculated, and the process proceeds to step S8.
In step S8, the peak position of the average value of the contrast values Cx and Cy obtained in step S7 or step S8 is calculated (see FIG. 9). In this case, for example, similar to the technique described in Patent Document 1, an approximate expression including a predetermined function set in advance may be used.

続くステップＳ９では、ステップＳ８で求めた各コントラスト値ＣｘとＣｙの平均値のピーク位置に、基板認識部１７の焦点位置が一致するように、基板認識部１７内の撮像レンズ３５および基板認識カメラ３６を光軸方向Lに移動させる。
続くステップＳ１０では、移動後の基板認識部１７にて再度基板マークＫａを撮像し、当該撮像した撮像画像のデータを上記所定の認識対象領域に記憶してステップＳ１１に移行し、ステップＳ１１では、所定の認識対象領域に記憶された、当該再度の基板マークＫａを撮像した撮像画像のデータを用いて、基板マークＫａのＸＹ方向の位置の認識を行い、処理を終える。 In subsequent step S9, the imaging lens 35 and the substrate recognition camera in the substrate recognition unit 17 so that the focal position of the substrate recognition unit 17 matches the peak position of the average value of the contrast values Cx and Cy obtained in step S8. 36 is moved in the optical axis direction L.
In subsequent step S10, the substrate recognition unit 17 after moving again images the substrate mark Ka, stores the captured image data in the predetermined recognition target area, and proceeds to step S11. In step S11, The position of the substrate mark Ka in the X and Y directions is recognized using the data of the captured image obtained by capturing the second substrate mark Ka stored in the predetermined recognition target area, and the process is completed.

次に、この電子部品実装装置１の撮像装置による焦点調整方法およびその作用・効果について説明する。
この電子部品実装装置１は、基板認識部１７の合焦位置を調整する際には、まず、基板認識部１７が、基板Ｋ上の円形の基板マークＫaをその視野に据えるように吸着ヘッド部１３を移動させると同時に、基板認識部１７の焦点位置を「予備撮像高さ」に位置決めする。次いで、この予備撮像高さにおいて、基板認識部１７により基板マークＫａを撮像し、その撮像画像のデータを所定の認識対象領域に記憶する（予備撮像工程（ステップＳ１〜Ｓ２））。 Next, a focus adjustment method by the imaging apparatus of the electronic component mounting apparatus 1 and its operation / effect will be described.
In the electronic component mounting apparatus 1, when adjusting the focus position of the board recognition unit 17, first, the board recognition unit 17 first places the suction head unit so that the circular board mark Ka on the board K is placed in the field of view. At the same time, the focal position of the substrate recognition unit 17 is positioned at the “preliminary imaging height”. Next, at this preliminary imaging height, the board recognition unit 17 images the board mark Ka, and the data of the captured image is stored in a predetermined recognition target area (preliminary imaging process (steps S1 to S2)).

したがって、この予備撮像工程では、基板マークＫａを「予備撮像高さ」のみで撮像するので、その撮像は、光軸方向Ｌでの広い範囲に渡って順次に走査を行う場合に比べて、極めて短時間に行うことができる。
次いで、基板マークＫａの撮像画像のＸ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙを求める（暈け情報算出工程（ステップＳ３））。この暈け情報算出工程では、予備撮像工程で撮像された撮像画像内のＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙについて、コントラスト値Ｃｘとコントラスト値Ｃｙを基板マークＫａの非点収差による暈け具合の情報として算出するので、Ｘ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙ相互のコントラスト値の差異が判る。 Accordingly, in this preliminary imaging step, the substrate mark Ka is imaged only by the “preliminary imaging height”, and therefore the imaging is extremely compared with the case where scanning is performed sequentially over a wide range in the optical axis direction L. It can be done in a short time.
Next, the contrast value Cx of the X-direction edge Ex and the contrast value Cy of the Y-direction edge Ey of the captured image of the board mark Ka are obtained (bake information calculation step (step S3)). In this blur information calculation step, the contrast value Cx and the contrast value Cy are determined by the astigmatism of the substrate mark Ka for the X-direction edge Ex and the Y-direction edge Ey in the captured image captured in the preliminary imaging step. Since it is calculated as information, the difference in contrast value between the X-direction edge Ex and the Y-direction edge Ey is known.

そして、基板マークＫａの光軸方向Ｌでの高さに応じて、ステップ２で得られた基板マークＫａの、Ｘ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙ相互のコントラスト値の差異は、上述の（Ａ）〜（Ｃ）の３パターンの内のいずれかとなるから、このコントラスト値の関係から基板マークＫａのおおよその合焦高さを判断する（焦点位置設定工程（ステップＳ４〜Ｓ１１））。   Then, according to the height of the substrate mark Ka in the optical axis direction L, the difference in contrast value between the X-direction edge Ex and the Y-direction edge Ey of the substrate mark Ka obtained in step 2 is the above-described (A ) To (C), the approximate focus height of the substrate mark Ka is determined from the relationship of the contrast value (focus position setting step (steps S4 to S11)).

この焦点位置設定工程では、上述したように、Ｘ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙ相互のコントラスト値、および非点収差による光軸方向Ｌでの焦点高さの差異の相関関係の情報に基づいて、基板認識部１７の合焦位置があるべき方向およびその範囲を設定するので、この設定された、合焦位置があるべき方向およびその範囲のみを順次に走査するだけで基板認識部１７の合焦位置を設定することが可能である。そのため、図１０に例示して説明したような、光軸方向での全体を走査範囲として走査して合焦位置を設定する方法に比べて、光軸方向での走査範囲を可及的に少なくすることができる。したがって、基板認識部１７の合焦位置を効率良く設定することができる。   In this focus position setting step, as described above, based on the contrast value between the X direction edge Ex and the Y direction edge Ey, and the correlation between the differences in the focus height in the optical axis direction L due to astigmatism. Since the direction and the range in which the in-focus position of the board recognition unit 17 should be set are set, only the set direction and the range in which the in-focus position should be provided are sequentially scanned. It is possible to set the focal position. Therefore, the scanning range in the optical axis direction is reduced as much as possible as compared with the method of setting the in-focus position by scanning the entire scanning in the optical axis direction as illustrated in FIG. can do. Therefore, the in-focus position of the substrate recognition unit 17 can be set efficiently.

特に、本実施形態の焦点位置設定工程（ステップＳ４〜Ｓ１１）は、暈け情報算出工程（ステップＳ３）で算出されたＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙの相互のコントラスト値Ｃｘ，Ｃｙに差異がないと認めるときには（ステップＳ４でのＹ）、「予備撮像高さ」を合焦点位置として設定するので、コントラスト値Ｃｘ，Ｃｙに差異がない場合には、予備撮像工程での、基板認識部１７をその視野内の「予備撮像高さ」で撮像しただけで基板認識部１７の合焦位置を設定することができる。したがって、その後の走査が不要であり、基板認識部１７の合焦位置をより効率良く設定することができる。   In particular, the focus position setting step (steps S4 to S11) of the present embodiment is different in the contrast values Cx and Cy between the X direction edge Ex and the Y direction edge Ey calculated in the blur information calculation step (step S3). When it is recognized that there is no difference (Y in step S4), the “preliminary imaging height” is set as the in-focus position. Therefore, if there is no difference between the contrast values Cx and Cy, the substrate recognition unit in the preliminary imaging step The in-focus position of the substrate recognition unit 17 can be set simply by imaging 17 at the “preliminary imaging height” within the field of view. Therefore, subsequent scanning is unnecessary, and the in-focus position of the substrate recognition unit 17 can be set more efficiently.

さらに、本実施形態の焦点位置設定工程（ステップＳ４〜Ｓ１１）は、暈け情報算出工程で算出されたＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙに差異があると認めるときには（ステップＳ４でのＮ）、基板認識部１７の光軸方向Ｌでの合焦位置があるべき方向およびその範囲を仮設定し（合焦位置仮設工程（ステップＳ６およびステップＳ７）、その仮設定された、合焦位置があるべき方向およびその範囲の情報（例えば２ｍｍだけ上方向または下方向）に基づいて、基板マークＫａを撮像し（焦点位置走査工程（ステップＳ６およびステップＳ７））、基板認識部１７の合焦位置を設定する。そのため、コントラスト値Ｃｘ，Ｃｙに差異がある場合に、その後の走査範囲を可及的に少なくし、基板認識部１７の合焦位置を効率良く設定することができる。   Further, in the focal position setting process (steps S4 to S11) of the present embodiment, when it is recognized that there is a difference between the X direction edge Ex and the Y direction edge Ey calculated in the blur information calculation process (N in step S4). Then, the direction and the range where the in-focus position in the optical axis direction L of the substrate recognition unit 17 should be temporarily set (the in-focus position temporary setting step (step S6 and step S7)), and the temporarily set in-focus position is The board mark Ka is imaged based on information on the direction and range (for example, upward or downward by 2 mm) (focus position scanning step (steps S6 and S7)), and the in-focus position of the board recognition unit 17 Therefore, when there is a difference between the contrast values Cx and Cy, the subsequent scanning range is reduced as much as possible, and the in-focus position of the substrate recognition unit 17 is set efficiently. Can.

以上説明したように、この電子部品実装装置１の撮像装置およびこれによる焦点調整方法によれば、「予備撮像高さ」にて基板マークＫａの１枚の画像を撮像するだけで、対象物のおおよその高さを判断し、その結果に基づいて走査方向および走査範囲を決定するので、走査範囲を広く取る必要が無くなり、撮像装置の合焦位置の自動焦点調整を高速化することができる。   As described above, according to the image pickup apparatus of the electronic component mounting apparatus 1 and the focus adjustment method using the image pickup apparatus 1, it is only necessary to pick up one image of the board mark Ka at the “preliminary image pickup height”. Since the approximate height is determined and the scanning direction and scanning range are determined based on the result, it is not necessary to widen the scanning range, and the automatic focus adjustment of the in-focus position of the imaging apparatus can be speeded up.

なお、本発明に係る撮像装置の焦点調整方法および焦点調整装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、電子部品実装装置１を例に、基板Ｋ上の基板マークＫａの認識に主眼を置いた例で説明しているが、これに限定されず、本発明に係る撮像装置の焦点調整方法および焦点調整装置は、例えば実装後の部品の検査等に使用してもよい。また、撮像装置として、基板認識部１７に適用した例で説明したが、これに限らず、撮像装置として、部品認識カメラ１６についても同様に適用可能であることは勿論である。 Note that the focus adjustment method and the focus adjustment device of the imaging apparatus according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the electronic component mounting apparatus 1 has been described as an example focusing on the recognition of the board mark Ka on the board K, but is not limited thereto, and the imaging apparatus according to the present invention is not limited thereto. The focus adjustment method and the focus adjustment apparatus may be used, for example, for inspection of components after mounting. In addition, the example in which the imaging device is applied to the board recognition unit 17 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the component recognition camera 16 can be similarly applied as an imaging device.

また、例えば上記実施形態では、「撮像画像の暈け具合の情報」として、基板マークＫａのＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙの各コントラスト値Ｃｘ、Ｃｙを用いたが、これに限らず、この「撮像画像の暈け具合の情報」は基板マークＫａ等を撮像した時に、その像の暈け具合によって変化するデータであって、かつ合焦位置で最大値あるいは最小値をとる値であれば何でもよい。例えば、基板マークＫａのエッジ部を含む所定領域のコントラスト値の逆数や、濃度値の分散・標準偏差等を用いてもよい。   Further, for example, in the above-described embodiment, the contrast values Cx and Cy of the X-direction edge Ex and the Y-direction edge Ey of the substrate mark Ka are used as the “information about the degree of blurring of the captured image”. This “information on the degree of blur of the captured image” is data that changes depending on the degree of blur of the image when the board mark Ka or the like is captured, and is a value that takes a maximum value or a minimum value at the in-focus position. Anything is fine. For example, the reciprocal of the contrast value of a predetermined area including the edge portion of the substrate mark Ka, the dispersion / standard deviation of density values, or the like may be used.

また、上記実施形態では、撮像した画面のＸ方向およびＹ方向相互のＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙを、「少なくとも二つの部分」として比較した例で説明したが、これに限らず、少なくとも二つの部分について認識対象物の非点収差による暈け具合の情報を比較可能であれば、その他の方向、例えば斜め方向での２または２以上のデータ等を用いてもよい。   In the above embodiment, the X direction edge Ex and the Y direction edge Ey in the X direction and the Y direction of the captured image are compared as “at least two portions”. However, the present invention is not limited to this. As long as the information on the degree of blur due to astigmatism of the recognition object can be compared for the two portions, two or more data in other directions, for example, oblique directions may be used.

また、上記実施形態では、基板マークＫａのＸ方向エッジＥｘのコントラスト値Ｃｘとして、基板マークＫａの左エッジＥLを含む所定領域のコントラスト値と右エッジＥRを含む所定領域のコントラスト値の平均値を用いたが、これに限らず、左エッジＥLのコントラスト値のみを用いたり、あるいは右エッジＥRのコントラスト値のみを用いたり、更には左エッジＥLと右エッジＥRのコントラスト値の和等を用いたりしてもよい。また、同様に、基板マークＫａのＹ方向エッジＥｙのコントラスト値として、上エッジＥUを含む所定領域のコントラスト値と下エッジＥDを含む所定領域のコントラスト値の平均値を用いた例で説明したが、これに限らず、上エッジＥUのコントラスト値のみを用いたり、下エッジＥDのコントラスト値のみを用いたり、上エッジＥUと下エッジＥDのコントラスト値の和等を用いたりしてもよい。 In the above embodiment, as the contrast value Cx of the X direction edge Ex substrate mark Ka, the average contrast value in a predetermined region including the contrast value and the right edge E R of a predetermined region including the left edge E L of the substrate mark Ka However, the present invention is not limited to this. Only the contrast value of the left edge E L is used, or only the contrast value of the right edge E R is used. Further, the contrast value of the left edge E L and the right edge E R is used. Or the like. Similarly, as the contrast value of the Y direction edge Ey substrate mark Ka, described an example using the average value of the contrast value in a predetermined region including the contrast value and the lower edge E D in a predetermined region including the upper edge E U but it was not limited to this, or using only the contrast value of the upper edge E U, or using only the contrast value of the lower edge E D, or using the sum of the contrast values of the upper edge E U and the lower edge E D, etc. May be.

また、上記実施形態では、条件式（式１）および（式２）を用いて、基板マークＫａのおおよその高さを判断した例で説明したが、これに限らず、基板マークＫａのおおよその高さを判断可能であれば、他の条件式を用いてもよい。
また、上記実施形態では、基板マークＫａが予め設定した「予備撮像高さ」とほぼ等しい位置にある時は、その後の走査動作を行わない例で説明したが、これに限らず、「予備撮像高さ」を含む所定の範囲を設定して走査動作を行う構成としてもよい。但し、迅速な設定を優先するのであれば、上記実施形態のように、基板マークＫａが予め設定した「予備撮像高さ」とほぼ等しい位置にある時は、その後の走査動作を行わないようにすることは好ましい。 In the above-described embodiment, the example in which the approximate height of the substrate mark Ka is determined using the conditional expressions (Expression 1) and (Expression 2) has been described. Other conditional expressions may be used as long as the height can be determined.
In the above-described embodiment, the example in which the subsequent scanning operation is not performed when the substrate mark Ka is at a position substantially equal to the preset “preliminary imaging height” has been described. The scanning operation may be performed by setting a predetermined range including “height”. However, if priority is given to quick setting, the subsequent scanning operation is not performed when the substrate mark Ka is at a position substantially equal to the preset “preliminary imaging height” as in the above-described embodiment. It is preferable to do.

また、上記実施形態では、基板マークＫａの高さにより、走査範囲および走査方向の両方を変更した例で説明したが、これに限らず、その一方のみ、つまり、走査範囲または走査方向を変更する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、コントラスト値Ｃｘ、Ｃｙの平均値のピーク位置に、基板認識部１７の焦点位置を移動させて、基板マークＫａの認識を行ったが、これに限らず、コントラスト値Ｃｘのピーク位置あるいはコントラスト値Ｃｙのピーク位置等、その他の位置に基板認識部１７の焦点位置を移動させて、基板マークＫａの認識を行ってもよい。 In the above embodiment, the example in which both the scanning range and the scanning direction are changed depending on the height of the substrate mark Ka has been described. However, the present invention is not limited to this, and only one of them, that is, the scanning range or the scanning direction is changed. It is good also as a structure.
Further, in the above embodiment, the substrate mark Ka is recognized by moving the focal position of the substrate recognition unit 17 to the peak position of the average value of the contrast values Cx and Cy. The substrate mark Ka may be recognized by moving the focal position of the substrate recognition unit 17 to another position such as the peak position of the above or the peak position of the contrast value Cy.

また、上記実施形態では、プレート型のハーフミラー３４をＺ軸に対してＺＸ平面内で４５°傾けた例で説明したが、これに限らず、非点収差が生じるように設定すれば、他の角度や他の平面内で傾けてもよい。また、プレート型ハーフミラーにより非点収差を発生させた例で説明したが、これに限らず、他の光学部品やレンズ自身に非点収差を持たせてもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the plate-type half mirror 34 is inclined by 45 ° in the ZX plane with respect to the Z-axis has been described. However, the present invention is not limited to this. The angle may be tilted in the other plane. In addition, although an example in which astigmatism is generated by a plate-type half mirror has been described, the present invention is not limited to this, and other optical components or the lens itself may have astigmatism.

本発明に係る電子部品実装装置用撮像装置の焦点調整方法を用いる焦点調整装置を備えた電子部品実装装置の一実施形態の斜視図であり、同図では、その一部を破断して示している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an electronic component mounting apparatus provided with a focus adjustment device that uses the focus adjustment method of an imaging device for an electronic component mounting apparatus according to the present invention. In FIG. Yes. 本発明に係る電子部品実装装置の一実施形態の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of one Embodiment of the electronic component mounting apparatus which concerns on this invention. 図２に示す基板認識部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the board | substrate recognition part shown in FIG. 焦点調整処理のフローチャートである。It is a flowchart of a focus adjustment process. 認識対象物の非点収差による暈け具合の情報を説明する図であり、同図では、基板マークとそのエッジを示している。It is a figure explaining the information of the blur condition by the astigmatism of the recognition target object, In the same figure, the board | substrate mark and its edge are shown. 認識対象物の非点収差による暈け具合の情報を説明する図であり、同図では、基板マークのエッジ部分における暈け具合のイメージ（（ａ）〜（ｃ））を示している。It is a figure explaining the information of the blur condition by the astigmatism of the recognition target object, In the same figure, the image ((a)-(c)) of the blur condition in the edge part of a board | substrate mark is shown. 認識対象物の非点収差による暈け具合の情報を説明する図であり、同図では、非点収差による撮像画像の二つの部分についての暈け具合の情報を、コントラスト値と基板マークの高さとの関係において図示している。It is a figure explaining the information on the degree of blurring due to astigmatism of the recognition object. In this figure, the information on the degree of blurring of two parts of the captured image due to astigmatism is represented by the contrast value and the height of the substrate mark. It is illustrated in relation to 認識対象物の非点収差による暈け具合の情報を説明する図であり、同図では、非点収差による撮像画像の二つの部分についての暈け具合の情報相互の比と基板マークの高さとの関係を図示している。It is a figure explaining the information on the degree of blur due to astigmatism of the recognition object. In the figure, the ratio between the blur degree information about the two parts of the captured image due to astigmatism and the height of the substrate mark The relationship is illustrated. 各コントラスト値Ｃｘ，Ｃｙの平均値のピーク位置のイメージを示す図である。It is a figure which shows the image of the peak position of the average value of each contrast value Cx and Cy. 従来の焦点調整方法における一連の焦点の調整動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a series of focus adjustment operation | movement in the conventional focus adjustment method.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電子部品実装装置
１１ 部品供給部
１２ Ｘ軸移動機構
１３ 吸着ヘッド部
１４ Ｙ軸移動機構
１５ 回路基板搬送路
１６ 部品認識カメラ
１７ 基板認識部（撮像装置）
２０ コントローラ
２７ 画像認識装置
３０ 記憶装置
３２ 照明基板
３３ 拡散板
３４ ハーフミラー
３５ 撮像レンズ
３６ 基板認識カメラ
Ｋ 基板
Ｋａ 基板マーク
Ｌ 光軸方向
Ｐ 電子部品 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic component mounting apparatus 11 Component supply part 12 X-axis moving mechanism 13 Suction head part 14 Y-axis moving mechanism 15 Circuit board conveyance path 16 Component recognition camera 17 Board | substrate recognition part (imaging apparatus)
20 controller 27 image recognition device 30 storage device 32 illumination substrate 33 diffuser plate 34 half mirror 35 imaging lens 36 substrate recognition camera K substrate Ka substrate mark L optical axis direction P electronic component

Claims (2)

電子部品または基板を認識対象物として撮像する撮像装置の焦点を調整する方法であって、
前記撮像装置として、カメラの撮像レンズと前記認識対象物との間に、光軸方向に非点収差を与える非点収差付与手段として前記光軸方向をＺ軸とし該Ｚ軸に対してＺＸ平面内で４５°傾いて設置されたハーフミラーを設けたものを用いるとともに、前記認識対象物をＸＹ平面上に位置させた状態とし、
前記認識対象物の所定のマークを前記撮像装置の視野内の一の位置で撮像する予備撮像工程と、該予備撮像工程で撮像された所定のマークの撮像画像のＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙについて前記ハーフミラーの非点収差による前記撮像画像の暈け具合の情報としてＸ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙを算出する暈け情報算出工程と、該暈け情報算出工程で算出されたＸ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙが、（Ａ) Ｃｘ＞Ｃｙ、（Ｂ） Ｃｘ＝Ｃｙ、（Ｃ) Ｃｘ＜Ｃｙのいずれであるかを判定し、（Ａ）〜（Ｃ）のコントラスト値の関係および前記非点収差による光軸方向での焦点高さの差異の相関関係の情報に基づいて、（Ａ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも低い位置にあり、（Ｂ）のときには、所定のマークが予め設定された高さにあり、（Ｃ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも高い位置にあると認定して、前記撮像装置の光軸方向での合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方を設定する焦点位置設定工程とを含み、
前記焦点位置設定工程は、（Ｂ）のときには、前記一の位置を合焦点位置として設定し、（Ａ）および（Ｃ）のときには、前記撮像装置の光軸方向での合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方を仮設定し、その仮設定された合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方の情報に基づいて、前記認識対象物の所定のマークを撮像し、前記撮像装置の合焦位置を設定することを特徴とする撮像装置の焦点調整方法。 A method of adjusting the focus of an imaging device that images an electronic component or a substrate as a recognition object,
As the imaging device, astigmatism giving means for giving astigmatism in the optical axis direction between the imaging lens of the camera and the recognition object, the optical axis direction is the Z axis, and the ZX plane is relative to the Z axis. And provided with a half mirror that is installed at an angle of 45 ° within, and the recognition object is positioned on the XY plane,
A preliminary imaging step of imaging a predetermined mark of the recognition target object at one position in the field of view of the imaging device, and an X-direction edge Ex and a Y-direction edge of a captured image of the predetermined mark imaged in the preliminary imaging step and blur blur information calculation process for calculating a contrast value Cy contrast value Cx and the Y direction edge Ey in the X direction edge Ex as information of the degree of the image taken by the astigmatism of the half mirror for Ey,該暈The contrast value Cx of the X-direction edge Ex and the contrast value Cy of the Y-direction edge Ey calculated in the information calculation step are any one of (A) Cx> Cy, (B) Cx = Cy, and (C) Cx <Cy. or determines, based on (a) ~ focus information of correlation between the height differences in the optical axis direction by the relationship and the astigmatism of the contrast value (C), when (a) is The predetermined mark is at a position lower than a preset height. In (B), the predetermined mark is at a preset height. In (C), the predetermined mark is at a preset height. certified to be in a higher position than is, seen including a focus position setting step of setting at least one direction and the scope should have focus position of the optical axis of the imaging device,
In the focal position setting step, the one position should be set as the focal position in (B), and there should be a focal position in the optical axis direction of the imaging device in (A) and (C). Temporarily setting at least one of the direction and its range, imaging a predetermined mark of the recognition object based on information on at least one of the direction and the range where the temporarily set focus position should be, and A focus adjustment method for an image pickup apparatus, comprising: setting a focus position of the apparatus. 電子部品または基板を認識対象物として撮像する撮像装置の焦点を調整する焦点調整装置であって、
前記撮像装置は、カメラと、該カメラの撮像レンズと前記認識対象物との間に、光軸方向に非点収差を与える非点収差付与手段として前記光軸方向をＺ軸とし該Ｚ軸に対してＺＸ平面内で４５°傾いて設置されたハーフミラーとを有し、ＸＹ平面上に位置する前記認識対象物を撮像するように構成されており、
前記認識対象物の所定のマークを前記撮像装置の視野内の一の位置で撮像する予備撮像手段と、該予備撮像手段で撮像された所定のマークの撮像画像のＸ方向エッジＥｘとＹ方向エッジＥｙについて前記ハーフミラーの非点収差による前記認識対象物の暈け具合の情報としてＸ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙを算出する暈け情報算出手段と、該暈け情報算出手段で算出されたＸ方向エッジＥｘのコントラスト値ＣｘとＹ方向エッジＥｙのコントラスト値Ｃｙが、（Ａ) Ｃｘ＞Ｃｙ、（Ｂ） Ｃｘ＝Ｃｙ、（Ｃ) Ｃｘ＜Ｃｙのいずれであるかを判定し、（Ａ）〜（Ｃ）のコントラスト値の関係および前記非点収差による前記撮像装置の焦点高さの差異の相関関係の情報に基づいて、（Ａ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも低い位置にあり、（Ｂ）のときには、所定のマークが予め設定された高さにあり、（Ｃ）のときには、所定のマークが予め設定された高さよりも高い位置にあると認定して、前記撮像装置の光軸方向での合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方を設定する焦点位置設定手段とを有し、
前記焦点位置設定手段は、（Ｂ）のときには、前記一の位置を合焦点位置として設定し、（Ａ）および（Ｃ）のときには、前記撮像装置の光軸方向での合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方を仮設定し、その仮設定された合焦位置があるべき方向およびその範囲の少なくとも一方の情報に基づいて、前記認識対象物の所定のマークを撮像し、前記撮像装置の合焦位置を設定することを特徴とする撮像装置の焦点調整装置。 A focus adjustment device that adjusts the focus of an imaging device that images an electronic component or a substrate as a recognition object,
The imaging apparatus is configured to provide an astigmatism applying unit that applies astigmatism in the optical axis direction between the camera, an imaging lens of the camera, and the recognition target, and the optical axis direction is set to the Z axis. And a half mirror installed at an angle of 45 ° in the ZX plane, and configured to image the recognition object located on the XY plane,
Preliminary imaging means for imaging a predetermined mark of the recognition target object at one position in the field of view of the imaging device, and X-direction edge Ex and Y-direction edge of a captured image of the predetermined mark imaged by the preliminary imaging means and blur information calculating means for calculating a contrast value Cy contrast value Cx and the Y direction edge Ey in the X direction edge Ex as information degree blur of the object to be recognized by the astigmatism of the half mirror for Ey,該暈The contrast value Cx of the X-direction edge Ex and the contrast value Cy of the Y-direction edge Ey calculated by the shift information calculation means are either (A) Cx> Cy, (B) Cx = Cy, or (C) Cx <Cy. determine whether, based on (a) ~ focus information of correlation between the height difference of the imaging apparatus according to the relationship, and the astigmatism of the contrast value (C), when (a) Is a position where the predetermined mark is lower than a preset height. In (B), the predetermined mark is at a preset height. In (C), the predetermined mark is preset. was certified to be in a position higher than the height, possess a focal position setting means for setting at least one direction and the scope should have focus position of the optical axis of the imaging device,
In the case of (B), the focal position setting means sets the one position as a focal position, and in the cases of (A) and (C), there should be a focal position in the optical axis direction of the imaging device. Temporarily setting at least one of the direction and its range, imaging a predetermined mark of the recognition object based on information on at least one of the direction and the range where the temporarily set focus position should be, and A focus adjustment device for an image pickup apparatus, wherein the focus position of the apparatus is set .
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