JP7189351B2

JP7189351B2 - 照明ユニット

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Publication number: JP7189351B2
Application number: JP2021536456A
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Inventors: 光弘橋本
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Filing date: 2019-07-26
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Description

本明細書は、照明ユニットについて開示する。

従来より、基板に対して作業を行なう対基板作業機が知られている。例えば、特許文献１には、対基板作業機として、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動する部品吸着用のヘッドと、ヘッドに設けられ基板を撮像するカメラと、基板に光を照射する照明装置と、を備える部品実装機が開示されている。

特開平１１－４０９８３号公報

ところで、こうした対基板作業機に搭載されるカメラの撮像範囲を照明する照明装置として、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色光源を備えるものがある。対基板作業機は、照明装置で各色光源をそれぞれ個別に点灯させて対象物に照明を当て、当該対象物を各色光源の光でそれぞれ撮像することにより、対象物の撮像画像として３つの単色画像を得る。そして、対基板作業機は、３つの単色画像から最適な画像を選択したり、３つの単色画像からカラーの合成画像を作成したりすることで、撮像画像を用いた対象物の認識処理(画像処理）を精度良く行なうことが可能である。しかしながら、各色光源の最大光量にバラツキが生じていると、各色光源の光量分解能もそれぞれ異なったものとなるため、各色光源を点灯させる際に調光しても、色ごとの光量にムラが生じるおそれがある。このような照明装置により照明された対象物をカメラで撮像し、得られた撮像画像を用いて画像認識処理を行なっても、十分な認識精度を確保することができない。

本開示は、色ごとの光量にムラが少なく、且つ、必要な明るさの光を容易に得ることができる照明ユニットを提供することを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の照明ユニットは、
基板に対して作業を行なう対基板作業機に搭載される単色カメラの撮像範囲を照明する照明ユニットであって、
赤色を発光する赤色光源と、
緑色を発光する緑色光源と、
青色を発光する青色光源と、
前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源の各光量をそれぞれ独立して所定の調光範囲内で同数の階調数により調整可能な照明コントローラと、
を備え、
前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源とのうち光量の強い光源の調光範囲の上限は、光量の弱い光源の調光範囲の上限よりも小さい、
ことを要旨とする。

この本開示の照明ユニットは、赤色光源と緑色光源と青色光源の各光量をそれぞれ独立して所定の調光範囲内で同数の階調数により調整可能な照明用コントローラを備える。赤色光源と緑色光源と青色光源とのうち光量の強い光源の調光範囲の上限は、光量の弱い光源の調光範囲の上限よりも小さい。これにより、光源ごとの調光範囲の幅を均一化することができるため、各光源の光量調整の階調数を同数とすることで、光源ごとの光量分解能を均一化することができる。この結果、色ごとの光量にムラが少なく、且つ、必要な明るさの光を容易に得ることができる照明ユニットとすることができる。ここで、光源は、ＬＥＤであるものとしてもよい。

部品実装機１０の構成の概略を示す構成図である。マークカメラ５０の構成の概略を示す構成図である。落射光源５３のＡ視図である。側射光源５５のＢ視図である。部品実装機１０の制御に関わる構成を示すブロック図である。照明処理の一例を示すフローチャートである。各ＬＥＤの最大光量を示す説明図である。各ＬＥＤの調光範囲の上限を示す説明図である。

次に、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、部品実装機１０の構成の概略を示す構成図である。図２は、マークカメラ５０の構成の概略を示す構成図である。図３は、落射光源５３のＡ視図である。図４は、側射光源５５のＢ視図である。図５は、部品実装機１０の制御に関わる構成を示すブロック図である。なお、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前（手前）後（奥）方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。

部品実装機１０は、図１に示すように、基板Ｓを搬送する基板搬送装置２２と、吸着ノズル４５で部品を吸着して基板Ｓに実装するヘッド４０と、ヘッド４０をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるヘッド移動装置３０と、基板Ｓを撮像するマークカメラ５０と、ヘッド４０に部品を供給するフィーダ７０と、を備える。これらは、基台１１上に設置される筐体１２に収容されている。また、部品実装機１０は、これらの他に、ヘッド４０に吸着した部品を撮像するパーツカメラ２３や、交換用の吸着ノズル４５を収容するノズルステーション２４なども備えている。部品実装機１０は、基板搬送方向（Ｘ軸方向）に複数台並べて配置されて、生産ラインを構成する。

基板搬送装置２２は、基台１１に設置されている。基板搬送装置２２は、Ｙ軸方向に間隔を空けて配置される一対のコンベアレールを備え、一対のコンベアレールを駆動することにより基板Ｓを図１の左から右（基板搬送方向）へと搬送する。

ヘッド移動装置３０は、図１に示すように、一対のＸ軸ガイドレール３１と、Ｘ軸スライダ３２と、Ｘ軸アクチュエータ３３（図５参照）と、一対のＹ軸ガイドレール３５と、Ｙ軸スライダ３６と、Ｙ軸アクチュエータ３７（図５参照）と、を備える。一対のＹ軸ガイドレール３５は、Ｙ軸方向に互いに平行に延在するように筐体１２の上段に設置される。Ｙ軸スライダ３６は、一対のＹ軸ガイドレール３５に架け渡され、Ｙ軸アクチュエータ３７の駆動によりＹ軸ガイドレール３５に沿ってＹ軸方向に移動する。一対のＸ軸ガイドレール３１は、Ｘ軸方向に互いに平行に延在するようにＹ軸スライダ３６の前面に設置される。Ｘ軸スライダ３２は、一対のＸ軸ガイドレール３１に架け渡され、Ｘ軸アクチュエータ３３の駆動によりＸ軸ガイドレール３１に沿ってＸ軸方向に移動する。Ｘ軸スライダ３２にはヘッド４０が取り付けられており、ヘッド移動装置３０は、Ｘ軸スライダ３２とＹ軸スライダ３６とを移動させることで、ヘッド４０をＸ軸方向とＹ軸方向とに移動させる。

ヘッド４０は、吸着ノズル４５をＺ軸（上下）方向に移動させるＺ軸アクチュエータ４１（図３参照）と、吸着ノズル４５をＺ軸周りに回転させるθ軸アクチュエータ４２（図３参照）とを備える。ヘッド４０は、吸着ノズル４５の吸引口に負圧源を連通させることで、吸引口に負圧を作用させて部品を吸着することができる。また、ヘッド４０は、吸着ノズル４５の吸引口に正圧源を連通させることで、吸引口に正圧を作用させて部品の吸着を解除することができる。なお、ヘッド４０は、単一の吸着ノズル４５を備えたヘッドであってもよいし、円柱状のヘッド本体の外周に沿って等間隔に複数の吸着ノズル４５を備えたロータリヘッドであってもよい。また、部品を保持するための部材として、吸着ノズル４５に代えて、メカニカルチャックや電磁石を用いるものとしてもよい。

パーツカメラ２３は、基台１１上に設置されている。パーツカメラ２３は、吸着ノズル４５に吸着させた部品がパーツカメラ２３の上方を通過する際、当該部品を下方から撮像して撮像画像を生成し、生成した撮像画像を制御装置６０へ出力する。

マークカメラ５０は、Ｘ軸スライダ３２に取り付けられ、ヘッド移動装置３０によってヘッド４０と共にＸ軸方向とＹ軸方向とに移動する。マークカメラ５０は、撮像対象物を上方から撮像して撮像画像を生成し、生成した撮像画像を制御装置６０へ出力する。マークカメラ５０の撮像対象物としては、フィーダ７０により送り出されるテープ７２に保持されている部品、基板Ｓに付されたマーク、基板Ｓに実装された後の部品、基板Ｓの回路配線に印刷された半田などが挙げられる。

マークカメラ５０は、図２に示すように、本開示の照明ユニットとしての照明装置５１と、カメラ本体５８とを備える。照明装置５１は、ハウジング５２と、落射光源５３と、ハーフミラー５４と、側射光源５５と、照明コントローラ５７（図５参照）と、を有する。ハウジング５２は、下面に開口する円筒状の部材であり、カメラ本体５８の下方に取り付けられている。落射光源５３は、ハウジング５２の内側の側面に設けられている。落射光源５３は、図３に示すように、Ｒ（レッド）の単色光を発光する赤色ＬＥＤ５３ａとＧ（グリーン）の単色光を発光する緑色ＬＥＤ５３ｂとＢ（ブルー）の単色光を発光する青色ＬＥＤ５３ｃとが四角形状の支持板５３ｄ上にそれぞれ同数又はほぼ同数配置されたものである。各ＬＥＤ５３ａ～５３ｃは、中央に発光素子が配置された四角形状のベースに、その発光素子を覆うように半球面のレンズが取り付けられたものである。本実施形態では、図３に示すように、青色ＬＥＤ５３ｃの一つは、配置の中心に位置している。これは、青色ＬＥＤ５３ｃは、他の赤色ＬＥＤ５３ａや緑色ＬＥＤ５３ｂに比して光量が弱いためである。青色ＬＥＤ５３ｃの一つを配置の中心に位置することで、対象物に照明を当てる際の光量不足をカバーし、色ごとの光量のバラツキを抑制することができる。ハーフミラー５４は、ハウジング５２の内側に斜めになるように設けられている。ハーフミラー５４は、落射光源５３の各ＬＥＤ５３ａ，５３ｂ，５３ｃからの水平方向の光を下方に反射する。また、ハーフミラー５４は、下方からの光をカメラ本体５８に向けて透過する。側射光源５５は、ハウジング５２の下方開口付近に水平になるように設けられている。側射光源５５は、図４に示すように、赤色ＬＥＤ５５ａと緑色ＬＥＤ５５ｂと青色ＬＥＤ５５ｃとがリング状の支持板５５ｄ上にそれぞれ同数又はほぼ同数配置されたものであり、下向きに光を照射する。各ＬＥＤ５５ａ～５５ｃは、中央に発光素子が配置された四角形状のベースに、その発光素子を覆うように半球面のレンズが取り付けられたものである。ハウジング５２のうち側射光源５５の下方には、拡散板５６が設けられている。落射光源５３及び側射光源５５から発せられた光は、最終的にはこの拡散板５６で拡散されたあと対象物に照射される。照明コントローラ５７は、例えば、落射光源５３の各ＬＥＤ５３ａ～５３ｃと側射光源５５の各ＬＥＤ５５ａ～５５ｃとに対してそれぞれ独立したスイッチング素子を有し、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いてスイッチング素子をスイッチング制御することにより各ＬＥＤを独立して所定階調に調光可能なコントローラである。本実施形態では、照明コントローラ５７は、ＰＷＭのデューティ比を２５６段階に調整することで、各ＬＥＤの光量を２５６階調に調整することができる。カメラ本体５８は、受光した光に基づいて単色の撮像画像を生成する単色カメラである。このカメラ本体５８は、図示しないレンズなどの光学系及びモノクロ撮像素子（例えばモノクロＣＣＤ）を備えている。落射光源５３及び側射光源５５から発せられ対象物で反射した後の光がハーフミラー５４を透過してカメラ本体５８に到達すると、カメラ本体５８はこの光を受光して撮像画像を生成する。

なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の波長領域は、特に限定されるものではないが、例えば、Ｒを５９０－７８０ｎｍ、Ｇを４９０－５７０ｎｍ、Ｂを４００－４９０ｎｍとしてもよい。

フィーダ７０は、テープ７２が巻回されたリール７１と、リール７１からテープ７２を巻きほどいて部品供給位置７４ａへ送るテープ送り機構と、を備える。テープ７２の表面には、テープ７２の長手方向に沿って等間隔に複数の収容凹部７３が設けられている。各収容凹部７３には、部品が収容されている。これらの部品は、テープ７２の表面を覆うフィルムによって保護されている。テープ７２は、部品供給位置７４ａにおいてフィルムが剥がされて部品が露出した状態となる。部品供給位置７４ａに送り出された部品は、吸着ノズル４５によって吸着される。

制御装置６０は、図５に示すように、ＣＰＵ６１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ６１の他に、ＲＯＭ６２と、ＨＤＤ６３と、ＲＡＭ６４と、入出力インタフェース６５とを備える。これらは、バス６６を介して電気的に接続されている。制御装置６０には、マークカメラ５０からの画像信号やパーツカメラ２３からの画像信号などが入出力インタフェース６５を介して入力されている。一方、制御装置６０からは、基板搬送装置２２への制御信号やＸ軸アクチュエータ３３への駆動信号、Ｙ軸アクチュエータ３７への駆動信号、Ｚ軸アクチュエータ４１への駆動信号、θ軸アクチュエータ４２への駆動信号、パーツカメラ２３への制御信号、マークカメラ５０への制御信号、フィーダ７０への制御信号などが入出力インタフェース６５を介して出力されている。

次に、こうして構成された本実施形態の部品実装機１０の動作について説明する。まず、図示しない管理装置から受信した生産スケジュールに従って部品実装機１０が基板Ｓに対して行なう部品実装処理について説明する。部品実装機１０の制御装置６０のＣＰＵ６１は、まず、実装対象の部品を供給するフィーダ７０の部品供給位置７４ａの上方に吸着ノズル４５が来るようにヘッド移動装置３０を制御する。続いて、ＣＰＵ６１は、吸着ノズル４５に部品が吸着されるようヘッド４０を制御する吸着動作を行なう。吸着動作は、具体的には、吸着ノズル４５の先端（吸引口）が部品に当接するまで吸着ノズル４５が下降するようＺ軸アクチュエータ４１を駆動制御し、吸着ノズル４５の吸引口に負圧を作用させることにより行なう。そして、ＣＰＵ６１は、吸着ノズル４５に吸着された部品がパーツカメラ２３の上方へ来るようヘッド移動装置３０を制御した後、当該部品を撮像するようパーツカメラ２３を制御し、得られた撮像画像に基づいて部品の姿勢を認識する。次に、ＣＰＵ６１は、認識した部品の姿勢に基づいて吸着ずれ量を算出し、算出した吸着ずれ量に基づいて実装位置を補正すると共に吸着ノズル４５に吸着された部品が基板Ｓの実装位置の上方に来るようにヘッド移動装置３０を制御する。そして、ＣＰＵ６１は、部品が実装位置に実装されるようヘッド４０を制御する実装動作を行なう。実装動作は、具体的には、吸着ノズル４５に吸着された部品が基板Ｓに当接するまで吸着ノズル４５が下降するようＺ軸アクチュエータ４１を駆動制御し、吸着ノズル４５の吸引口に正圧を作用させることにより行なう。ＣＰＵ６１は、こうした部品実装処理を繰り返し実行することにより、基板Ｓ上に予め定められた数・種類の部品を実装する。本実施形態では、複数台の部品実装機１０が基板搬送方向に並んで生産ラインが構成される。このため、基板Ｓが生産ラインの最上流の部品実装機１０から最下流の部品実装機１０まで搬送されると、基板Ｓ上には、予め定められた全ての部品が実装されるようになっている。

また、本実施形態では、部品実装機１０は、部品を基板Ｓに実装すると、当該基板Ｓをマークカメラ５０で撮像し、得られた撮像画像に基づいて基板Ｓに部品が正常に実装されているか否かの実装検査を行なう。実装検査は、例えば、撮像画像において部品を認識する画像処理を行ない、部品の認識が成功したときには部品が正常に実装されたと判定し、部品の認識が失敗したときには部品が正常に実装されなかったと判定することにより行なわれてもよい。また、実装検査は、部品の認識結果から基板に対する部品の実装ずれ量（位置ずれ量や回転ずれ量）を算出し、算出した実装ずれ量が許容範囲内であるときには部品が正常に実装されたと判定し、算出した実装ずれ量が許容範囲を超えているときには部品が正常に実装されなかったと判定することにより行なわれてもよい。基板Ｓの撮像は、部品実装機１０の制御装置６０が照明装置５１の照明コントローラ５７に点灯指令を送信し、照明コントローラ５７が受信した点灯指令に従って対応するＬＥＤを点灯させると共にカメラ本体５８が受光した光を光電変換して撮像画像を生成することにより行なわれる。

次に、点灯指令を受信した照明コントローラ５７の動作について説明する。図６は、照明コントローラ５７により実行される照明処理の一例を示すフローチャートである。照明コントローラ５７は、まず、落射光源５３の各ＬＥＤ５３ａ～５３ｃの要求光量（Ｑｒ１，Ｑｇ１，Ｑｂ１）および側射光源５５の各ＬＥＤ５５ａ～５５ｃの要求光量（Ｑｒ２，Ｑｇ２，Ｑｂ２）を入力する（ステップＳ１００）。ここで、要求光量の入力は、撮像対象や撮像条件に応じて予め定められたものを部品実装機１０の制御装置６０から入力することにより行なわれる。

続いて、照明コントローラ５７は、入力した要求光量Ｑｒ１，Ｑｇ１，Ｑｂ１，Ｑｒ２，Ｑｇ２，Ｑｂ２のうち３つ以上で値０よりも大きいか否か、すなわち各ＬＥＤ５３ａ～５３ｃ，５５ａ～５５ｂのうち３つ以上のＬＥＤに点灯が指示されているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。照明コントローラ５７は、ステップＳ１１０で肯定的な判定がなされた場合には、ＬＥＤの点灯を行なうことなく、部品実装機１０の制御装置６０へエラーを出力して（ステップＳ２５０）、本処理を終了する。本実施形態では、供給電流の制約から３系統以上の同時点灯が許容されていない。このため、照明コントローラ５７は、部品実装機１０の制御装置６０から何らかの異常により３つ以上のＬＥＤの同時点灯が指示されたときには、ＬＥＤを点灯させることなくエラーを返すことで、誤点灯を防止している。

照明コントローラ５７は、ステップＳ１１０において否定的な判定がなされると、落射光源５３の赤色ＬＥＤ５３ａの要求光量Ｑｒ１が値０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２０）。照明コントローラ５７は、要求光量Ｑｒ１が値０よりも大きくないと判定すると、ステップＳ１４０に進み、要求光量Ｑｒ１が値０よりも大きいと判定すると、赤色ＬＥＤ５３ａの目標光量Ｑｒ１＊を設定して（ステップＳ１３０）、ステップＳ１４０に進む。目標光量Ｑｒ１＊の設定は、要求光量Ｑｒ１に値０よりも大きく且つ値１よりも小さい調整係数αを乗じたものを設定することにより行なわれる。調整係数αの詳細については後述する。

続いて、照明コントローラ５７は、落射光源５３の緑色ＬＥＤ５３ｂの要求光量Ｑｇ１が値０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１４０）。照明コントローラ５７は、要求光量Ｑｇ１が値０よりも大きくないと判定すると、ステップＳ１６０に進み、要求光量Ｑｇ１が値０よりも大きいと判定すると、緑色ＬＥＤ５３ｂの目標光量Ｑｇ１＊を設定して（ステップＳ１５０）、ステップＳ１６０に進む。目標光量Ｑｇ１＊の設定は、要求光量Ｑｇ１に値０よりも大きく且つ値１よりも小さい調整係数βを乗じたものを設定することにより行なわれる。調整係数βの詳細については後述する。

そして、照明コントローラ５７は、落射光源５３の青色ＬＥＤ５３ｃの要求光量Ｑｂ１が値０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１６０）。照明コントローラ５７は、要求光量Ｑｂ１が値０よりも大きくないと判定すると、ステップＳ１８０に進み、要求光量Ｑｂ１が値０よりも大きいと判定すると、青色ＬＥＤ５３ｃの目標光量Ｑｂ１＊を設定して（ステップＳ１７０）、ステップＳ１８０に進む。目標光量Ｑｂ１＊の設定は、要求光量Ｑｂ１をそのまま設定することにより行なわれる。

次に、照明コントローラ５７は、側射光源５５の赤色ＬＥＤ５５ａの要求光量Ｑｒ２が値０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１８０）。照明コントローラ５７は、要求光量Ｑｒ２が値０よりも大きくないと判定すると、ステップＳ２００に進み、要求光量Ｑｒ２が値０よりも大きいと判定すると、赤色ＬＥＤ５５ａの目標光量Ｑｒ２＊を設定して（ステップＳ１９０）、ステップＳ２００に進む。目標光量Ｑｒ１＊の設定は、要求光量Ｑｒ２に調整係数αを乗じたものを設定することにより行なわれる。

続いて、照明コントローラ５７は、側射光源５５の緑色ＬＥＤ５５ｂの要求光量Ｑｇ２が値０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２００）。照明コントローラ５７は、要求光量Ｑｇ２が値０よりも大きくないと判定すると、ステップＳ２２０に進み、要求光量Ｑｇ２が値０よりも大きいと判定すると、緑色ＬＥＤ５５ｂの目標光量Ｑｇ２＊を設定して（ステップＳ２１０）、ステップＳ２２０に進む。目標光量Ｑｇ２＊の設定は、要求光量Ｑｇ２に上記調整係数βを乗じたものを設定することにより行なわれる。

そして、照明コントローラ５７は、側射光源５５の青色ＬＥＤ５５ｃの要求光量Ｑｂ２が値０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２２０）。照明コントローラ５７は、要求光量Ｑｂ２が値０よりも大きくないと判定すると、ステップＳ２４０に進み、要求光量Ｑｂ２が値０よりも大きいと判定すると、青色ＬＥＤ５５ｃの目標光量Ｑｂ２＊を設定して（ステップＳ２３０）、ステップＳ２４０に進む。目標光量Ｑｂ２＊の設定は、要求光量Ｑｂ２をそのまま設定することにより行なわれる。

図７は、各ＬＥＤの最大光量を示す説明図である。図８は、各ＬＥＤの調光範囲の上限を示す説明図である。図７に示すように、本実施形態では、落射光源５３および側射光源５５の各ＬＥＤ５３ａ～５３ｃ，５５ａ～５５ｃのうち赤色ＬＥＤ５３ａ，５５ａの最大光量が最も大きく、青色ＬＥＤ５３ｃ，５５ｃの最大光量が最も小さい。このため、各ＬＥＤ５３ａ～５３ｃ，５５ａ～５５ｃの光量の階調数をいずれも同一とすると共に調光範囲の上限をいずれも１００％とすると、色ごとの光量分解能にバラツキが生じ、色によっては必要な明るさの光が得られないおそれがある。そこで、本実施形態では、調光範囲の上限において各ＬＥＤ５３ａ～５３ｃ，５５ａ～５５ｃから放出される光量が同一となるように、各ＬＥＤのうち光量が強いＬＥＤ（赤色ＬＥＤ５３ａ，５５ａや緑色ＬＥＤ５３ｂ，５５ｂ）の調光範囲の上限が制限されている。すなわち、青色ＬＥＤ５３ｃ，５５ｃの目標光量Ｑｂ１＊，Ｑｂ２＊には、要求光量Ｑｂ１，Ｑｂ２がそのまま設定される。このため、図８に示すように、青色ＬＥＤ５３ｃ，５５ｃの調光範囲の上限は、１００％となる。また、赤色ＬＥＤ５３ａ，５５ａの目標光量Ｑｒ１＊，Ｑｒ２＊には、要求光量Ｑｒ１，Ｑｒ２に値０よりも大きく値１よりも小さい調整係数αを乗じたものが設定される。緑色ＬＥＤ５３ｂ，５５ｂの目標光量Ｑｇ１＊，Ｑｇ２＊には、要求光量Ｑｇ１，Ｑｇ２に値０よりも大きく値１よりも小さい調整係数βを乗じたものが設定される。このため、図８に示すように、赤色ＬＥＤ５３ａ，５５ａや緑色ＬＥＤ５３ｂ，５５ｂの調光範囲の上限は、調整係数α，βによって１００％よりも小さな値に制限される。これにより、光源ごとの調光範囲の幅を均一化することができるため、各光源の光量調整の階調数を同数とすることで、光源ごとの光量分解能を均一化することができる。この結果、色ごとの光量にムラが少なく、且つ、必要な明るさの光を容易に得ることができる。

こうして各ＬＥＤ５３ａ～５３ｃ，５５ａ～５５ｃの目標光量Ｑｒ１＊，Ｑｇ１＊，Ｑｂ１＊，Ｑｒ２＊，Ｑｇ２＊，Ｑｂ２＊のいずれかを設定すると、設定した目標光量で対応するＬＥＤが点灯するよう点灯制御（ＰＷＭ制御）を行なって（ステップＳ２４０）、本処理を終了する。

ここで、実施形態の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。即ち、マークカメラ５０が撮像装置に相当し、制御装置６０が画像処理装置に相当する。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、対象物を基板Ｓとしたが、対象物をフィーダ７０のテープ７２の収容凹部７３に収容された部品として照明装置５１による照明を行なうものとしてもよい。また、部品実装機１０の部品供給装置として、フィーダ７０に代えて、トレイに部品を載せて供給するトレイユニットを採用してもよく、この場合、対象物をトレイに載置された部品として照明装置５１による照明を行なうものとしてもよい。

また、上述した実施形態では、対基板作業機として部品実装機１０を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、例えば複数の部品実装機１０が並ぶ生産ラインの上流に配置される印刷機であってもよい。印刷機は、部品を実装する前の基板の回路配線に半田を印刷（塗布）する機器である。この場合、対象物を半田として照明装置５１による照明を行なうものとしてもよい。

また、上述した実施形態では、照明装置５１は、落射光源５３と側射光源５５とを備えるものとしたが、いずれか一方の光源のみを備えるものとしてもよい。

以上説明したように、本開示の照明ユニットは、基板に対して作業を行なう対基板作業機に搭載される単色カメラの撮像範囲を照明する照明ユニットであって、赤色を発光する赤色光源と、緑色を発光する緑色光源と、青色を発光する青色光源と、前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源の各光量をそれぞれ独立して所定の調光範囲内で同数の階調数により調整可能な照明コントローラと、を備え、前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源とのうち光量の強い光源の調光範囲の上限は、光量の弱い光源の調光範囲の上限よりも小さいことを要旨とする。

こうした本開示の照明ユニットにおいて、前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源とのうち光量が最も弱い光源の調光範囲の上限は、１００％であり、前記光量が最も弱い光源とは異なる他の光源の調光範囲の上限は、１００％よりも小さいものとしてもよい。光量の最も弱い光源の調光範囲の上限を１００％とし、当該光源の最大光量に合わせて他の光源の調光範囲の上限を定めることで、色ごとの光量のムラを少なくしつつ、光源の性能を十分に発揮させることができる。

また、本開示の照明ユニットにおいて、前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源は、前記カメラのレンズの光軸と同じ方向から対象物に向かって光を照射可能に同一平面上に複数個ずつ配置され、前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源とのうち光量の最も弱い光源の一つは、配置の中心部に設けられているものとしてもよい。光量の最も弱い光源の一つを配置の中心に位置することで、対象物に照明を当てる際の光量不足をカバーし、色ごとの照明のバラツキを抑制することができる。

さらに、本開示の照明ユニットにおいて、前記照明コントローラは、前記対基板作業機の制御装置から光源ごとの点灯指令を入力し、前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源とのうち入力した点灯指令に対応する光源が点灯するよう点灯制御し、３つ以上の光源を同時に点灯する点灯指令を入力すると、前記点灯制御を実行することなくエラーを出力するものとしてもよい。こうすれば、何らかの異常により３つ以上の光源に対して点灯指令が入力されても、簡易な処理によって適切に対応することができる。

なお、本開示は、対基板作業機に搭載される単色カメラの撮像範囲を照明する照明ユニットの形態として説明したが、照明ユニットを含む撮像装置を備え、基板に対して作業を行なうと共に撮像装置により撮像された対象物の撮像画像に基づいて検査を行なう対基板作業機の形態としてもよい。

本発明は、照明ユニットや対基板作業機の製造産業などに利用可能である。

１０部品実装機、１１筐体、２２基板搬送装置、２３パーツカメラ、２４ノズルステーション、３０ヘッド移動装置、３１Ｘ軸ガイドレール、３２Ｘ軸スライダ、３３Ｘ軸アクチュエータ、３５Ｙ軸ガイドレール、３６Ｙ軸スライダ、３７Ｙ軸アクチュエータ、４０ヘッド、４１Ｚ軸アクチュエータ、４２ θ軸アクチュエータ、４５吸着ノズル４５、５０マークカメラ、５１照明装置、５２ハウジング、５３落射光源、５３ａ赤色ＬＥＤ、５３ｂ緑色ＬＥＤ、５３ｃ青色ＬＥＤ、５３ｄ支持板、５４ハーフミラー、５５側射光源、５５ａ赤色ＬＥＤ、５５ｂ緑色ＬＥＤ、５５ｃ青色ＬＥＤ、５５ｄ支持板、５６拡散板、５７照明コントローラ、５８カメラ本体、６０制御装置、６１ＣＰＵ、６２ＲＯＭ、６３ＨＤＤ、６４ＲＡＭ、６５入出力インタフェース、６６バス、７０フィーダ、７１リール、７２テープ、７３収容凹部、Ｓ基板。

Claims

基板に対して作業を行なう対基板作業機に搭載される単色カメラの撮像範囲を照明する照明ユニットであって、
赤色を発光する赤色光源と、
緑色を発光する緑色光源と、
青色を発光する青色光源と、
前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源の各光量をそれぞれ独立して所定の調光範囲内で同数の階調数により調整可能な照明コントローラと、
を備え、
前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源とのうち光量の強い光源の調光範囲の上限は、光量の弱い光源の調光範囲の上限よりも小さい、
照明ユニット。
請求項１に記載の照明ユニットであって、
前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源とのうち光量が最も弱い光源の調光範囲の上限は、１００％であり、
前記光量が最も弱い光源とは異なる他の光源の調光範囲の上限は、１００％よりも小さい、
照明ユニット。
請求項１または２に記載の照明ユニットであって、
前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源は、前記カメラのレンズの光軸と同じ方向から対象物に向かって光を照射可能に同一平面上に複数個ずつ配置され、
前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源とのうち光量の最も弱い光源の一つは、配置の中心部に設けられている、
照明ユニット。
請求項１ないし３いずれか１項に記載の照明ユニットであって、
前記照明コントローラは、前記対基板作業機の制御装置から光源ごとの点灯指令を入力し、前記赤色光源と前記緑色光源と前記青色光源とのうち入力した点灯指令に対応する光源が点灯するよう点灯制御し、３つ以上の光源を同時に点灯する点灯指令を入力すると、前記点灯制御を実行することなくエラーを出力する、
照明ユニット。