JPH0438405A - トレイ上の透明部材認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 トレイ上の球状レンズの位置を撮像して認識する方法に
関し、 トレイ上の球状レンズを認識可能とすることを目的とし
、 トレイ上に載置されている透明部材をを上方から撮像し
て該説明部材の位置を認識する方法であって、上記トレ
イを、上記透明部材を位置規制した状態て載置せしめる
位置規制載置部を有し、且つ該位置規制載置部はその周
囲の部分とは異なる明度を有する構成を備え、上記位置
規制載置部を認識することにより、上記載置されている
透明部材の位置を間接的に認識するよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明ではトレイ上の球状レンズの位置を撮像して認識
する方法に関する。

第１３図は本発明方法が適用され得る自動レンズ付は装
置１を示す。この装置１はトレイ２上に並んで載置され
ている径ｄ、か０．５φの透明の球状レンズ３を一個ず
つ真空吸引によって自動的にピックアップして、ＬＥＤ
Ｊ上に接着固定する装置である。

トレイ２上の球状レンズ３を正しくピックアップするに
は、トレイ２に載置されている球状レンズ３を認識する
必要がある。

ここで、球状レンズ３は透明であるため、一般には認識
することが困難であり、認識を安定に行うためには特別
の工夫が必要となる。

だけＸ−Ｙステージ装置を動作させて、コレット５に対
応する個所に次にピックアップされるへき球状レンズ３
を到らしめる構成とされている。

〔発明か解決しようとする課題〕

この方法では、トレイ２の凹部のピッチ寸法の誤差が、
そのままコレット５をピックアップされる球状レンズ３
との間のずれ量となり、場合によってはピックアップが
不安定となってしまうこともある。

本発明はトレイ上の球状レンズを認識可能としたトレイ
上の透明部材認識方法を提供することを目的とする。

〔従来の技術〕

従来は、球状レンズ３か透明であり撮像による認識が困
難であるため、確実は行なっていなかった。

この認識の代わりに、トレイ２上の球状レンズ３が載置
される凹部のピッチ寸法に対応した寸法〔課題を解決す
るための手段〕 請求項１の発明は、トレイ上に載置されている透明部材
の位置を上方から撮像して該透明部材を認識する方法で
あって、 上記トレイを、上記透明部材を位置規制した状態で載置
せしめる位置規制載置部を有し、且つ該位置規制載置部
はその周囲の部分とは異なる明度を有する構成を備え、 上記位置規制載置部を認識することにより、上記載置れ
ている透明部材の位置を間接的に認識する構成としたも
のである。

請求項２の発明は、上記透明部材は、レンズてあり、 上記トレイ上の位置規制載置部は、その底面に認識用の
マークを有する構成としてなるものである。

〔作用〕

請求項１において載置されている透明部材はこれを通し
てこの下側の像を撮像可能とする。

明度をその周囲との明度とは異ならしめることにより、
これを画像認識すれば、位置規制載置の認識は、確実と
なる。

請求項２においてマークは載置されるレンズの作用によ
って焦点が変化することにより、レンズが載置されてい
るか否かの判断も可能とする。

〔実施例〕

説明の便宜上、まず本発明か適用される自動レンズ付は
装置ｌについて説明する。

第１３図は自動レンズ付は装置１の概略構成を示し、第
１４図はその動作を示す。

第１３図中、１０は装置本体、１１．１２はＸ−Ｙ駆動
ステージ装置である。

１３はヘットであり、矢印Ｘ、、Ｘ２方向に移動可能で
ある。

１４はＣＣＤカメラてあり、ヘッド１３に取付すられて
おり、球状レンズ３等を上方から撮像する。

コレット５はヘッドＩ３に矢印Ｘ、、Ｘ２方向に所定寸
法移動可能に設けてあり、ヘッド１３より突出する。

球状レンズか取り付けられるべきＬ　Ｅ　Ｄ　、４は、
Ｘ−Ｙ駆動ステージ装置１１のステージ１５上に載置さ
れている。

１６は本発明の要部をなすトレイであり、球状レンズ３
が載置されており、Ｘ−Ｙ駆動ステージ装置１２のステ
ージ１７上に固定されている。

上記構成の自動レンズ付は装置ｌは、第２図に示すよう
に動作する。

まず、ＣＣＤカメラ１４がＬＥＤ４を撮像してこれを認
識する（工程２０）。

認識結果に基づいて、Ｘ−Ｙ駆動ステージ装置１１が動
作し、ステージ１５が微動して、ＬＥＤ４か所定位置に
位置決めされる（工程２１）次に、ピックアップする球
状レンズを認識を行うために、装置本体１０上のヘッド
１３か矢印Ｘ、方向に移動する（工程２２）。

続いて、ＣＣＤカメラ１４が、後述するようにトレイ１
６の一部を撮像して、ピックアップすべき球状レンズ３
−３を間接的に認識する（工程２３）。

この認識結果に基づいて、Ｘ−Ｙ駆動ステージ装置１２
から動作し、ステージ１７が微動して、球状レンズ３＋
（トレイ１６）が所定位置に位置決めされる（工程２４
）。

次にコレット５が矢印Ｘ、方向に突き出して矢印Ｚ１方
向に下動する（工程２５）。これによりコレット５がピ
ックアップすべき球状レンズ３−３の丁度真上に対向す
る。

この状態で、真空吸引を行い、球状レンズ３−１をピッ
クアップする（工程２６）。

コレット５は元の位置に戻される（工程２７）。

ヘッド１３が元の位置に戻される（工程２８）。

続いて、コレット５が矢印Ｘ１方向に突き出して矢印Ｚ
、方向に下動する（工程２９）。これにより、球状レン
ズ３−１が接着剤が塗布されているＬＥＤＪ上に接着固
定される。

この状態で真空吸引が停止される（工程３０）。

最後にコレット５が元の位置に戻される（工程３１）。

上記の動作が繰り返し行われ、トレイ１６上の球状レン
ズ３が順次ピックアップされてＬＥＤＪ上に持ち運ばれ
て固定される。

次に、本発明の要部をなす上記の球状レンズ認識工程２
３について、第１図乃至第５図を参照して説明する。

トレイ１６は、第２図に示すように、黒染め加工された
アルミニウム板の上面に円形の凹部４０かドリル加工に
より穿設された構造である。

符号４１は黒染め面であり、ハツチングを付して示す。

凹部４０の底面はアルミニウムの地が露出している。

これによりトレイ１６の上面は、地色か黒色で、凹部４
０の個所が白色である状態となっている。

また、凹部４０は、径ｄ、が約０．３Ｍ深さａが約０．
２順である。

これにより、各球状レンズ３　（３−１）は、第１図に
示すように、凹部４０内に一部嵌合し、凹部４０の周縁
部４０ｂにより支持され、底面４０ａにより浮いた状態
とされている。即ち、各球状レンズ３（３−、、）は、
第３図の平面上、その中心Ｃ１か凹部４０の中心Ｃ３と
一致した位置に装置規制されて載置さている。

上記の球状レンズ認識工程２３においてＣＣＤカメラ１
４よりトレイ１６のうち球状レンズ３−１が載置されて
いる個所を撮像したときの画像を第４図に示す。

球状レンズ３−１は透明であるため、球状レンズ３−１
の下側の凹部４０が見える。

凹部４０の部分はアルミニウムの地色であるのに対し、
凹部４０の周りは黒色てあり、凹部４゜の外側の明度は
低く、凹部４０の内側の明度は高く、凹部４０の内側と
外側とでは明度か大きな差を有する。

ＣＣＤカメラ１４は入射した撮像を所定の明度を閾値と
して二値化する機能を有しており、ＣＣＤカメラ１４に
よる画像は第４図に示す如くになり、黒染め４１の黒い
画像４１Ａの中に、凹部４０の白い画像４０Ａか存在す
るものとなり、画像４０Ａの輪郭線４２は明瞭に認識可
能となる。

認識は、第４図に示す認識装置５ｏにより行われる。

この認識装置は５０はマイクロコンピュータで構成され
ており第５図に示すように動作する。

まず、ステップ５１で輪郭線４２を認識して、この座標
のデータメモリに読み込ませる。

次にステップ５２で座標データを処理して中心Ｃ１の座
標を（ＸＩ　、　Ｙｌ　’）を求める。この座標は凹部
４０の中心Ｃ８の座標であるけれとも、球状レンズ３−
７の中心Ｃ３の座標でもある。従って中心座標（ＸＩ　
、　Ｙｌ　’）を求めることにより、透明な球状レンズ
３−１の中心座標を間接的に認識したことになる。

次にステップ５３で中心座標（Ｘ、、Ｙ、　）の原点０
　（０，０）に対するＸ方向のずれ量δＸ及びＹ方向の
ずれ量δｙを求める。

原点０　（０，Ｏ）は、突き出したときのコレット５の
中心位置である。

このずれ量δＸ、δｙに対応する信号がＸ−Ｙ駆動ステ
ージ装置１２に加えられ、これが駆動されステージ１７
が微動され、トレイ１６がステージ１７と共に微動され
、第１４図中の工程２４が行われる。

これにより、第６図に示すように中心Ｃ（Ｃ１）が原点
０と一致した状態となる。

コレット５は球状レンズ３−１の中心に当接して球状レ
ンズ３−１を吸着し、球状レンズ３は安定且つ確実にピ
ックアップされる。

他の球状レンズについても上記と同様に間接的に認識さ
れ、確実にピックアップされる０次に、本発明の透明部
材認識方法の別の実施例について第７図等を参照して説
明する。

トレイ６０は、第７国力び第８図に示すように、凹部６
１を除いて、上記トレイ１６と同じ構造である。

凹部６１の底面６１ａのアルミニウム地であり、その中
心Ｃ７にクロスマーク６２がポンチによる圧痕により形
成されている。

凹部６１の深さａｌは、凹部６１の周縁部６１ｂにより
位置規制されている球状レンズ３−３のレンズ作用によ
り上記クロスマーク６２が拡大されたような寸法に定め
である。

球状レンズ３−１が存在する場合には、その球状レンズ
３−１によってクロスマーク６２が拡大され、ＣＣＤカ
メラ１４による画像は、第９図に示す如くになり、クロ
スマークは符号６２八で示すように拡大された画像とな
る。

球状レンズが無い場合には、ＣＣＤカメラ１４による画
像は、第１Ｏ図に示す如くになり、クロスマークは符号
６２Ｂで示すように小さい画像となる。

第９図、第１Ｏ図中、６１Ａは凹部６１の底面６１ａの
白い画像である。

第７図中の認識装置７０はマイクロコンピータにより構
成されており、第１１図に示すように動作する。

まず、ステップ７１で、目的とする凹部６１に球状レン
ズ３−１が存在するか否かを判断する。

この判断は、クロスマークの画像が所定の大きさより大
きいか否かを判断して行う。

クロスマークの画像が所定の装置の大きさより大であれ
ば、球状レンズ３−１が存在すると判断し、小であれば
、球状レンズが無いと判断する。

ステップ７１の判断結果がｒＹＥｓ」の場合には、先の
実施例の場合と同様に、ステップ７２でクロスマーク画
像６２Ａの中心Ｃ３の座標（Ｘ２Ｘ、）を読みとる。

球状レンズ３−、は凹部６１の中心に位置規制されてお
り、この中心Ｃ７は平面図上上記地中心Ｃ１と一致して
いる。従って、上記中心Ｃ３を認識したことは、上記球
状レンズ３−１の中心Ｃを認識したこととなる。

次に、ステップ７３て中心Ｃ，（Ｃ，）の原点０に対す
るずれ量（δＸ、δｙ）を求める。

このずれ量に基づいて、Ｘ−Ｙ駆動ステージ装置１２か
動作され、トレイ６０か微調され、球状レンズ３−１の
中心か原点０に一致するように位置調整され、次いて球
状レンズをピックアップする動作が行れる。

ステップ７１の判断結果がｒＮｃＮの場合にはステップ
７１の判断動作か繰り返され、存在していない球状レン
ズをピックアップしようとする無駄な動作は行われない
。

また、凹部４０，６１は、球状レンズを位置規制しうる
形状であればよく、円形に限らず、例えば第１２図に符
号８０で示すように菱形状の凹部でもよい。

また、マークはクロスマークに限るものではない。

また、本発明は、球状レンズに限らず、透明なものであ
れば、他の部材の認識も可能である。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、請求項１の発明によれば、明度差を
もたせることにより透明部材を通して位置規制載置部を
容易に認識することが出来、位置規制載置部か透明部材
を位置規制していることにより、位置規制載置部を認識
することにより透明部材を間接的にではあるけれども、
明確に認識することが出来る。

請求項２の発明によれば、レンズが載置されて、いれば
マークの大きさが拡大され、レンズが載置されていなけ
ればマークの大きさが小さいままであるため、マークの
画像から、レンズを間接的に認識しうると共にレンズの
存在の有無をも検出することか出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の透明部材認識方法の一実施例を説明す
る図、 第２図は第１図中のトレイを示す図、 第３図は球状のレンズがトレイ上に載置されている状態
の平面図、 第４図はＣＣＤカメラが撮像した画像を示す図、第５図
は第１図中の認識装置の動作のフロチャート、 第６図は球状レンズ位置決め後の画像を示す図、第７図
は本発明の透明部材認識方法の別の実施例を説明する図
、 第８図は第７図中のトレイの平面図、 第９図は球状レンズか存在する場合の画像を示す図、 第１０図は球状レンズが無い場合の画像を示す図、 第１１図は第７図上中の認識装置の動作のフロチャート
、 第１２図はトレイの変形例を示す図、 第１３図は本発明か適用された自動レンズ付は装置の概
略図、 第１４図は第１３図の自動レンズ付は装置の動作を示す
図である。 ６２はクロスマーク、 ６２Ａはクロスマークの拡大された画像、６２Ｂはクロ
スマークの小さな画像 を示す。 図において、 ｌは自動レンズ付は装置、 ３．３−、は球状レンズ、 ４はＬＥＤｌ ５はコレット、 １２はＸ−Ｙ駆動ステージ装置、 １４はＣＣＤカメラ、 １６．６０はトレイ、 １７はステージ ４０．６１．８０は凹部、 ４０ａ、６１ａはアルミニウム地の底面、４１は黒染め
面、 ４０Ａ、６１Ａは白い画像、 ４１Ａは黒い画像、 ４２は輪郭線、 特許出願人　富　士　通　株式会社 本発明の透明部材認識方法の一実施例を説明する図球状
レンズがトレイ上に載置されている状態の平面図第 図 ＣＣＤカメラが撮像した画〔象を示す図第４ｒｌ！Ｊ 第１図中のトレイを示す図 第　２１！Ｉ 第１図中の認識装置の動作のフロ チャ ト 第 図 第 図 第７図中の認識装置の動作のフロ 第１１図 ナヤ ト 本発明の透明部材認識方法の別の実施例を説明する図第 図 トレイの変形例を示す図 第１２図 第７図中のトレイの平面図 第８図 球状レンズが存在する場合の画像 第９図 つ小さい画像 球状レンズが無い場合の画像 ｌｌ１１０　図 １自動レンズ付は装置 本発明が適用された自動レンズ付は装置の概略図第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕トレイ上に載置されている透明部材を上方から撮
   像して該透明部材の位置を認識する方法であって、 上記トレイ（１６）を、上記透明部材（３）を位置規制
   した状態で載置せしめる位置規制載値部（４０）を有し
   、且つ該位置規制載置部（４０）は、その周囲の部分と
   は異なる明度を有する構成を備え、 上記位置規制載置部（４０）を認識することにより、上
   記載置されている透明部材（３）の位置を間接的に認識
   することを特徴とするトレイ上の透明部材認識方法。 〔２〕上記透明部材は、レンズ（３）であり、上記トレ
   イ（１６）上の位置規制載置装置部（６１）は、その底
   面に認識用のマーク（６２）を有する構成としてなるこ
   とを特徴とする請求項１記載のトレイ上の透明部材認識
   方法。