JPH0676849U

JPH0676849U - 画像認識用照明装置

Info

Publication number: JPH0676849U
Application number: JP2216293U
Authority: JP
Inventors: 武洋野中
Original assignee: ジューキ株式会社
Priority date: 1993-04-02
Filing date: 1993-04-02
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【目的】照明にムラをなくし、しかも１種類の照明に
より用途に応じて照明域及び照度分布を変えることをで
きるようにし、その上小型化を図る。【構成】被写体に検査光を照射して画像認識を行う装
置において、中央部分にカメラ用覗き窓１０ａが形成さ
れたライティング基板１０と、このライティング基板１
０の被写体側の面上に設けられ、覗き窓１０ａを中心と
した同心上の複数の環状ＬＥＤ素子列Ａ，Ｂ，Ｃとを備
え、ＬＥＤ素子１１への給電を、環状ＬＥＤ素子列Ａ，
Ｂ，Ｃ毎に切り換え可能にしてなるもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、画像認識用照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

画像認識を行うために被写体に検査光を照射する装置としては種々のものが知られているが、例えば基板上にダイオード、抵抗やＬＳＩ等の電子素子を予め決められた位置に自動的に設置する所謂チップマウンターにもこの画像認識用照明装置が備えられている。このチップマウンターを示したのが図３である。同図において、符号１は基板を示しており、この基板１は基板を水平状態に支持する支持手段１’のベルトコンベヤによりチップマウンター上の所定位置に移送される。この基板１上方には、図におけるＸ方向に摺動可能なＸ移動腕３ａと、このＸ移動腕３ａ上を図におけるＹ方向に摺動可能なＹ移動腕３ｂとからなる移動腕３が設けられており、この移動腕３には電子素子を吸引し、この吸引保持した電子素子を基板１上に設置するヘッドユニット２が備えられている。基板１の近傍には、電子素子供給装置４が複数個、基板１を挟むようにして所定位置に配置されている（図における基板１後方側の電子素子供給装置４は図が煩雑になるため図示せず）。この電子素子供給装置４は所謂テープフィーダと称されるもので、このテープフィーダ４には部品リール４ａが支持されており、この部品リール４ａには、例えばダイオード、抵抗等の電子素子が所定間隔をおいて巻装され、この部品リール４ａからテープフィーダ４にそれぞれの電子素子を送り出せるようになっている。この部品リール４ａを支持するテープフィーダ４はチップマウンターに対して着脱可能であり、複数個並んで配置されている。この複数個のテープフィーダ４は別の種類の電子素子供給装置、所謂トレイホルダーと称される１ユニットと交換可能である。

【０００３】上記基板１上には図示されない基板位置補正マークが設けられており、この基板位置補正マークを認識することにより基板１の位置補正がなされるようになっている。この基板位置補正マークの認識は、反射式と称される方法を用いることにより行われており、図４（ａ）に示されるように、被写体たる基板位置補正マーク５をリング状の蛍光灯等よりなる照明６ａにより照射し、その反射光を照明６ａを備える基板６の中央の円形の覗き窓６ｂを通してカメラ７で受光することによりなされる。このカメラ７及び基板６は上記ヘッドユニット２内に搭載されている。

【０００４】また、上記チップマウンターには、電子素子を認識するための透過式の画像認識用照明装置も備えられている。この電子素子の認識は、図４（ｂ）に示されるように、被写体たる電子素子８の後方に、上記反射式と同様なリング状の蛍光灯等よりなる照明９ａを備える基板９を配置し、この照明９ａにより電子素子８を後方から照射して、電子素子８の影をカメラ７で捉えることによりなされる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記画像認識用照明装置においては、以下の問題点がある。すなわち、反射式による場合には、図４（ａ）に示される光路より明らかなように、カメラ７の視野範囲、すなわちレンズの周囲のみを明るくすることが必要とされ、一方透過式による場合には、電子素子８の影を鮮明に捉える、すなわち影の部分と照射されている部分をはっきりさせるために、均一に照射することが必要とされるが、前者を満足させようとレンズの周囲に蛍光灯を配置した場合には、後者の場合に均一に照射することが不可能となる。また、後者の場合、蛍光灯自体光のムラが多いので、均一に照射することは不可能である。従って、両者を満足させるには、２種類の照明が必要となってしまう。また、用途に応じて照度分布を内側と外側で変えたい場合があるが、そのような場合に対処できないといった問題がある。また、電子素子８の形状は殆ど矩形をなしているが、照明９ａは一般的なリング状をなしているために、電子素子８を照射する場合には、照明９ａを、図５に示されるように、矩形状の電子素子８より大きくしなければならず、従ってヘッドユニット２の小型化を妨げるといった問題もある。

【０００６】そこで本考案は、照明にムラがなく、しかも１種類の照明で用途に応じて照明域及び照度分布を変えることが可能であり、その上小型化が図れる画像認識用照明装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

第１考案の画像認識用照明装置は上記目的を達成するために、被写体に検査光を照射して画像認識を行う装置において、中央部分にカメラ用覗き窓が形成されたライティング基板と、このライティング基板の前記被写体側の面上に設けられ、前記覗き窓を中心とした同心上の複数の環状ＬＥＤ素子列とを備え、前記ＬＥＤ素子への給電を、前記環状ＬＥＤ素子列毎に切り換え可能にしてなることを特徴としている。

【０００８】第２考案の画像認識用照明装置は上記目的を達成するために、上記第１の手段に加えて、前記覗き窓及び環状ＬＥＤ素子列は矩形状をなしていることを特徴としている。

【０００９】第３考案の画像認識用照明装置は上記目的を達成するために、上記第１の手段に加えて、前記ＬＥＤ素子は照度調整が可能であり、その調整は前記環状ＬＥＤ素子列毎になされることを特徴としている。

【００１０】

【作用】

このような第１の手段における画像認識用照明装置によれば、ＬＥＤ素子を複数個配設すれば、ムラがなくなり、均一照射がなされる。また、環状ＬＥＤ素子列毎に給電の切り換えを行えば、１種類の照明で、用途に応じて照明域を変え得る。

【００１１】このような第２の手段における画像認識用照明装置によれば、覗き窓を矩形状にすれば、円形にした場合に比べてＬＥＤ素子をカメラの視野中心にさらに配置でき、用途を反射式とした場合の照明効率をさらに上げ得る。また、環状ＬＥＤ素子列を矩形状にすれば、円形状にした場合に比べてさらに内方に配置でき、装置の小型化がなされる。

【００１２】このような第３の手段における画像認識用照明装置によれば、照度の調整が環状ＬＥＤ素子列毎になされ、用途に応じて照度分布を変え得る。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本考案の一実施例を示す画像認識用照明装置の概略構成図であり、この画像認識用照明装置はチップマウンターに適用されている。図１において、符号１０は矩形状のライティング基板を示しており、このライティング基板１０の略中央にはカメラ用覗き窓１０ａが開口されている。このカメラ用覗き窓１０ａは矩形状をなし、その後方（図における紙面に向かう方向）にはカメラの受光部（レンズ）が配置されている。ライティング基板１０の被写体側の面上にはＬＥＤ素子１１が多数配設されている。このＬＥＤ素子１１は矩形をなすように連なっており、上記覗き窓１０ａを中心とした同心上に３列配設されている。外側の環状ＬＥＤ素子列Ａは被写体となる最大の電子素子の外形より多少大きくなる位置に、内側の環状ＬＥＤ素子列Ｃは可能な限り覗き窓１０ａに接近した位置に、環状ＬＥＤ素子列Ａ、Ｃ間の素子列Ｂは被写体となる最大の電子素子より小型の電子素子の外形より多少大きくなる位置に、それぞれ配置されている。

【００１４】上記環状ＬＥＤ素子列Ａ，Ｂ，Ｃにはコントローラ１２が接続されており、このコントローラ１２はＤＣ電源１３に接続されている。

【００１５】上記コントローラ１２は、図２に示されるように、ＬＥＤ素子列Ａ，Ｂ，Ｃの給電（オンオフ）を個別に制御するスイッチ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及びＬＥＤ素子列Ａ，Ｂ，Ｃの照度を個別に制御する照度調整回路ＡＡ，ＢＢ，ＣＣより構成されている。

【００１６】ここで、従来技術で説明した基板１上の基板位置補正マークを認識する場合、すなわち反射式として使用する場合には、図示されないＣＰＵからの指令によりスイッチ１２ｃのみがオンとなり、スイッチ１２ａ，１２ｂはオフとなる。すると、ＬＥＤ素子列Ｃのみが点灯することになり、カメラ用覗き窓１０ａ周囲のみが明るくなる。

【００１７】一方、電子素子を認識する場合、すなわち透過式として使用する場合も、ＣＰＵからの指令により素子列毎にスイッチのオンオフが制御される。ここで、最大の電子素子を認識する場合には、スイッチ１２ａのみがオンとなり、スイッチ１２ｂ，１２ｃはオフとなる。すると、最大の電子素子の外形より外側に配設されたＬＥＤ素子列Ａのみが点灯することになり、照明に不必要な素子列Ｂ，Ｃは点灯されない。

【００１８】また、外形が素子列Ｂより小さい電子素子を認識する場合には、スイッチ１２ａ，１２ｂが共にオンとなり、スイッチ１２ｃはオフとなる。すると、電子素子の外形より外側に配設されたＬＥＤ素子列Ａ，Ｂが共に点灯することになり、照明に不必要な素子列Ｃは点灯されない。ここで、ＬＥＤ素子列Ａ，Ｂを共に同じ照度で点灯すると、内側が多少明るくなり、画像認識としては好ましくないので、上記照度調整回路ＡＡ，ＢＢによりＬＥＤ素子列ＢをＡより暗くすることができるようになっている。

【００１９】このように、本実施例においては、蛍光灯に代えてＬＥＤ素子１１を多数配設するようにしているので、照射ムラがなくなっており、従って透過式等に使用する際に均一照射を行うことが可能となっている。また、環状ＬＥＤ素子列Ａ，Ｂ，Ｃ毎に給電の切り換えを可能としているので、１種類の照明で複数の照明域を得られるようになっており、反射式、透過式の両者に対応できるようになっている。しかも透過式として使用した場合に、電子素子の大きさに応じて必要ない照明は点灯しないようにしているので、低コスト化もなされるようになっている。また、覗き窓１０ａを矩形状としているので、従来技術で説明した図５に示されるように、円形にした場合に比べてＬＥＤ素子１１をカメラの視野中心にさらに接近して配置できるようになり、従って反射式とした場合の照明効率をさらに上げることが可能となっている。また、環状ＬＥＤ素子列Ａ，Ｂ，Ｃも矩形状としたので、円形状にした場合に比べて該環状ＬＥＤ素子列Ａ，Ｂ，Ｃをさらに内方に配置でき、従って装置の小型化を図ることが可能となっている。また、ＬＥＤ素子の照度調整を、照度調整回路ＡＡ，ＢＢ，ＣＣにより環状ＬＥＤ素子列Ａ，Ｂ，Ｃ毎に行うようにしているので、用途に応じて照度分布を変えることが可能となっている。

【００２０】以上本考案者によってなされた考案を実施例に基づき具体的に説明したが、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例えば、上記実施例においては、環状ＬＥＤ素子列Ａ，Ｂ，Ｃを３列としているが、３列に限定されるものではなく、２列以上であれば良い。しかしながら、大きさの異なる電子素子を多数認識する場合には、その精度を上げるべく列数を多くすることが望ましい。

【００２１】また、上記実施例においては、照度の調整をＬＥＤ素子列Ａ，Ｂに対してのみ行っているが、素子列Ａ，Ｂに対してのみ行われるものではなく、素子列Ｃに対しても勿論適用可能である。しかもその用途は上記実施例の対応に限定されるものではない。

【００２２】また、上記実施例においては、透過式として用いている場合には、節電するために不必要なＬＥＤ素子列を消灯しているが、点灯しておいても良く、要は被写体たる電子素子の外形より少なくとも外側のＬＥＤ素子列を点灯するようにすれば、本考案効果が妨げられるものではない。

【００２３】また、上記実施例においては、反射式により基板位置補正マークの認識を、透過式により電子素子の認識をそれぞれするようにしているが、他のものに対する認識にも適用できるというのはいうまでもなく、従って本装置はチップマウンターに対してのみ適用されるものではなく、他の装置に対しても勿論適用可能である。

【００２４】

【考案の効果】

以上述べたように第１考案の画像認識用照明装置によれば、ＬＥＤ素子を複数個配設するようにしたので、照射ムラがなくなり、従って均一照射を行うことが可能となる。また、環状ＬＥＤ素子列毎に給電の切り換えを可能としたので、１種類の照明で用途に応じて照明域を変えることが可能となる。また、第２考案の画像認識用照明装置によれば、上記第１考案に加えて、覗き窓を矩形状としたので、円形にした場合に比べてＬＥＤ素子をカメラの視野中心にさらに配置でき、従って用途を反射式とした場合の照明効率をさらに上げることが可能となる。また、環状ＬＥＤ素子列を矩形状としたので、円形状にした場合に比べて該環状ＬＥＤ素子列をさらに内方に配置でき、従って装置の小型化を図ることが可能となる。また、第３考案の画像認識用照明装置によれば、上記第１考案に加えて、ＬＥＤ素子の照度調整を可能とし、その調整を環状ＬＥＤ素子列毎に行い得るようにしたので、用途に応じて照度分布を変えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す画像認識用照明装置の
概略構成図である。

【図２】図１中のコントローラの機能を説明するための
ブロック図である。

【図３】従来技術を示す画像認識用照明装置を適用した
チップマウンターの概略斜視図である。

【図４】反射式及び透過式の照明方法を説明するための
図である。

【図５】覗き窓及び照明を円形状と矩形状にした場合の
違いを説明するための図である。

【符号の説明】

１０ライティング基板１０ａカメラ用覗き窓１１ＬＥＤ素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃスイッチ１３電源Ａ，Ｂ，Ｃ環状ＬＥＤ素子列ＡＡ，ＢＢ，ＣＣ照度調整回路

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被写体に検査光を照射して画像認識を行
う装置において、中央部分にカメラ用覗き窓が形成されたライティング基
板と、このライティング基板の前記被写体側の面上に設けら
れ、前記覗き窓を中心とした同心上の複数の環状ＬＥＤ
素子列とを備え、前記ＬＥＤ素子への給電を、前記環状ＬＥＤ素子列毎に
切り換え可能にしてなる画像認識用照明装置。
【請求項２】前記覗き窓及び環状ＬＥＤ素子列は矩形
状をなしていることを特徴とする請求項１記載の画像認
識用照明装置。
【請求項３】前記ＬＥＤ素子は照度調整が可能であ
り、その調整は前記環状ＬＥＤ素子列毎になされること
を特徴とする請求項１記載の画像認識用照明装置。
【請求項４】前記装置はチップマウンターに用いら
れ、反射式として用いる場合には、前記環状ＬＥＤ素子
列の内周側の素子列を点灯し、透過式として用いる場合
には、前記被写体の外形より少なくとも外側のＬＥＤ素
子列を点灯することを特徴とする請求項１記載の画像認
識用照明装置。