JPH082561Y2 - プリント基板の基準マーク検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、プリント基板に設けられた基準マークに光
を当てて撮像することにより、その位置を検出する装置
に関するものであり、特に、基準マークへの光の照射の
改善に関するものである。

従来の技術 プリント基板上の電子部品を装着すべき位置は、プリ
ント基板に設けられた基準マークを基準として設定され
る。したがって、電子部品装着時には基準マークを検出
し、その位置に基づいて電子部品を保持した保持装置の
移動量を決定し、所定の装着位置に電子部品を装着する
ことが必要である。電子部品装着時以外でもプリント基
板の位置を正確に検出する必要がある場合には、同様に
基準マークが利用される。

この基準マークは、例えば半田めっきにより形成され
る。プリント基板の表面上に突状に設けられるものであ
り、このような基準マークの検出は、例えば、基準マー
クに光を照射し、撮像装置により撮像することによって
行われる。特開昭60-57639号公報に記載された検出装置
はその一例であり、この検出装置においては撮像装置の
周囲に環状の照明器が配設され、その照明器により基準
マークに光を当てるようにされている。

考案が解決しようとする課題 しかし、このように照明器を撮像装置の周囲に配設す
れば、撮像装置が配設された部分からは光が照射され
ず、基準マークに照射される光の範囲が限定される。そ
のため、基準マークが半田めっき等により形成された場
合のように凹凸があり、かつ、表面が鏡面となっている
場合には、十分は反射光が得られない部分が生じて基準
マークの正確な像が得られず、その位置を正確に検出す
ることができない場合があるという問題があった。

本考案は、撮像装置の周囲のみならず撮像装置の配設
されている部分からも光を照射して凹凸のある基準マー
クの像も正確に得ることができる基準マーク検出装置を
得ることを課題としてなされたものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために、本考案に係るプリント基
板の基準マーク検出装置は、（ａ）基準マークを撮像す
る撮像装置と、（ｂ）その撮像装置の軸心上にその軸心
に対して傾斜して配設されたハーフミラーと、（ｃ）そ
のハーフミラーに対して撮像装置とは反対側に、撮像装
置の軸心の回りに貫通穴を有して配設された拡散板と、
（ｄ）その拡散板を通して前記基準マークに向かって発
光する発光体と、（ｅ）その発光体の光の一部を拡散さ
せた上で前記ハーフミラーに、そのハーフミラーに反射
された光が前記貫通孔を通過して前記基準マークに向か
う向きで入射させる拡散装置とを含むように構成され
る。

作用 このように構成された検出装置においては、撮像装置
の軸心近傍においてはハーフミラーから反射光が基準マ
ークに向かって照射され、軸心の周辺においては拡散板
から拡散光が基準マークに照射される。

しかも、発光体から放射された光は拡散板により拡散
させられて方向性が少なくかつほぼ均一な光になり、ま
た、ハーフミラーに反射される光もハーフミラーに入射
する前に拡散装置により拡散させられて方向性が少なく
かつほぼ均一な光になる。

基準マークにあらゆる方向からほぼ均一な照明光が当
てられるものであり、基準マークが種々の凹凸形状を有
し、かつ表面が鏡面であっても、基準マーク全体から撮
像装置に向かって良好に反射光が放射される。

そして、この反射光の進路の途中には拡散板とハーフ
ミラーとが存在するのであるが、拡散板には貫通穴が設
けられ、ハーフミラーは光を通すため、反射光は支障な
く撮像装置に到達し、基準マーク全体の像が良好に撮像
される。

ハーフミラーのみを設けた場合には、基準マークに照
射されるのは撮像装置の軸心に平行に近い光のみとなっ
て、例えば基準マークの表面が球面である場合に、傾斜
角の大きい外周部に入射した光は撮像装置に向かっては
反射されないため、中心部のみの像が撮像されて基準マ
ークの正しい検出は行われない。また、拡散板のみを設
ける場合には、撮像のために中心部に貫通穴を設けるこ
とが必要であるため、この貫通穴の部分からは拡散光が
放射されず、したがって、基準マークの、撮像装置の軸
心に直角な平面の部分からは反射光が得られず、やはり
基準マークの正しい検出は行われない。特に、撮像装置
の軸心に直角な平面の部分が基準マークの周辺部に存在
する場合には、基準マークの外形が正しく撮像されない
ため、問題は重大である。

それに対して、本願考案に係る基準マーク検出装置に
よれば、基準マークの凹凸形状がいかなるものであって
も基準マークの正しい検出が行われるのである。

考案の効果 このように、本考案に係る基準マークの撮像装置によ
れば、撮像装置の周囲のみならず撮像装置の部分からも
拡散させられた光が放射され、基準マークにあらゆる方
向からほぼ均一な照明光が照射されるため、基準マーク
がいかなる形状の凹凸を有していてもそれの正確な像を
撮像することができ、基準マークの位置検出精度が向上
する効果が得られる。

しかも、拡散板により拡散させられて基準マークに照
射される光も、ハーフミラーにより反射されて基準マー
クに照射される光も共通の発光体から発せられるもので
あるため、それぞれの光の強さを同等にすることが容易
であり、基準マークから均一な反射光を得ることができ
る上、それぞれ専用の発光体を設ける場合に比較してコ
スト低減を図ることができる。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本考案の一実施例である基準マーク検出装置
を示す図であり、図において10は撮像装置たるカメラで
ある。このカメラ10は、ブラケット12を介して、水平面
内において直交するＸ方向およびＹ方向に移動するＸ−
Ｙ方向移動用ユニットに支持され、水平面内の任意の位
置に移動させられるようになっており、所定の撮像位置
においてプリント基板14上に形成された基準マーク16を
撮像する。この基準マーク16は半田めっきにより形成さ
れたものである。また、カメラ10の本体18は長手形状を
成し、その長手方向が上下方向となるようにブラケット
12により支持されており、その下端部に設けられた筒状
部20にはレンズ22が取り付けられている。

上記筒状部20の外面には、円筒状の保持筒24がカメラ
10と同心に、かつ、下方に延び出す向きに取り付けられ
ており、この保持筒24の下端部にはハーフミラー26が保
持筒24の軸心に対して約45度の角度で傾斜して設けられ
ている。

また、上記保持筒24の上端部の周囲には環状の発光体
30が配設されている。この発光体30は、環状のブロック
に多数のファイバが上下方向に埋め込まれたものであ
り、これらファイバは図示しないコードによってハロゲ
ンランプに接続されており、そのハロゲンランプが発光
させられることにより保持筒24の先端側に向かって投光
する。この発光体30は前記ブラケット12に固定のホルダ
32により保持されている。ホルダ32は、断面形状が正方
形の部材に断面形状が円形で段付の貫通穴が形成されて
筒状を成す上ホルダ34と、ほぼ同様な構成の下ホルダ36
とから成っている。上ホルダ34はボルト38によってブラ
ケット12に固定され、下ホルダ36はその上ホルダ34に嵌
合され、ボルト40によって上ホルダ34に固定されてお
り、発光体30は上ホルダ34と下ホルダ36とに挟持されて
いるのである。

さらに、上記保持筒24の下端部には、第一拡散板44が
取り付けられている。この第一拡散板44は半透明のアク
リル樹脂によって作られており、漏斗状を成し、その大
径部が下側となる向きに取り付けられている。第一拡散
板44は、保持筒24から外向きに、かつ、保持筒24の中心
線に対して傾斜して延び出させられているのであり、発
光体30に対向し、発光体30が発する光を拡散させる。ま
た、その一部はハーフミラー26に対向し、その部分にお
いて拡散させられた光の一部がハーフミラー26に入射
し、下向きに反射される。このハーフミラー26で反射さ
れる光は既に第一拡散板44で拡散させられているため、
方向性が少なくかつほぼ均一な光である。第一拡散板44
が拡散装置を構成しているのである。

また、前記下ホルダ36の下端部には、半透明のアクリ
ル樹脂により作られた矩形の第二拡散板46がビス48によ
って固定されている。第二拡散板46は第一拡散板44に近
接して設けられ、発光体30が発光する光ならびに第一拡
散板44により拡散させられた光を拡散させる。また、第
二拡散板46の中心部には、保持筒24の内径にほぼ等しい
径の貫通穴50が保持筒24と同心に設けられている。第二
拡散板46は第一拡散板44と共同して発光体30の光を拡散
させ、方向性が少なくかつほぼ均一な光を概して下向き
に放射する。

以上のように構成された基準マーク検出装置は、検出
時には予め設定された検出位置に移動させられる。この
検出位置は、カメラ10が基準マーク16のほぼ真上に位置
する位置であり、この位置において発光体30が発光させ
られ、カメラ10が基準マーク16を撮影する。この場合、
発光体30が発する光は、第二拡散板46により拡散させら
れ、第２図に実線で示されるように基準マーク16を照射
するとともに、第一拡散板44により拡散させられた光の
うちの一部は一点鎖線で示されるように第二拡散板46に
より更に拡散させられて基準マーク16を照射する。ま
た、第一拡散板44のうち、ハーフミラー26に対向する部
分が拡散させる光のうちの一部は二点鎖線で示されるよ
うにハーフミラー26により反射され、貫通穴50を通って
基準マーク16をカメラ10が配設された範囲から照射する
こととなるのであり、カメラ10は貫通穴50から基準マー
ク16を撮影する。

このように本実施例の検出装置においては、カメラ10
の周囲のみならず、カメラ10の設けられた部分からも方
向性が少なくかつほぼ均一な光が反射され、基準マーク
16にあらゆる方向からほぼ均一な光が当てられることと
なるのであり、基準マーク16が半田めっきにより形成さ
れて凹凸があり、鏡面を有するにもかかわらず均一な反
射光が得られ、正確な像が得られることによりその位置
を正確に検出することができる。

また、基準マーク16に照射される光の殆どが第一およ
び第二の拡散板44,46によって拡散されたものであって
ほぼ同等の強さを有するようにされており、この点から
も均一な反射光が得られ、位置を正確に検出し得る利点
がある。

さらに、発光体30と第二拡散板46とが離れた位置に設
けられており、それによって光がより良好に拡散される
効果が得られるのであり、また、発光体30と第二拡散板
46との間がホルダ32によって覆われているため、発光体
30の光が他に逃げたり、第二拡散板46に発光体30の光以
外の光が当たることが防止される。

さらにまた、ハーフミラー26に対向して第一拡散板44
が設けられているため、ハーフミラー26に光が確実に入
光する効果が得られる。

なお、第一拡散板44,第二拡散板46はそれぞれ、保持
筒24,ホルダ32に限らず、他の部材に取り付けるように
してもよい。

また、発光体30の下面に拡散板を取り付けて投光する
光を拡散させるようにしてもよく、そのようにすれば基
準マーク16に照射される光が更に均一となる。

さらに、発光体30はカメラ10に直接取り付けるように
してもよい。

さらにまた、第一拡散板44を漏斗状を成すものとすれ
ば、基準マーク16に当たる光が全周において均一となっ
て望ましいのであるが、漏斗状とすることは不可欠では
なく、ハーフミラー26と発光体30との両方に対向する向
きに傾斜するものであればよい。

本考案の別の実施例を第３図に示す。本実施例は、ホ
ルダ60を拡散装置としたものである。ホルダ60は、断面
形状が正方形の部材に断面形状が円形で段付の貫通穴が
形成されて筒状を成す上ホルダ62と、ほぼ同様な形状を
成し、内周面にねじ64が形成された下ホルダ66と、それ
ら上ホルダ62と下ホルダ66との間に挟まれた矩形の取付
板68とから成っている。ホルダ60は、上ホルダ62におい
てカメラ70を支持するブラケット72の下面に固定されて
おり、下ホルダ66は上ホルダ62に取付板68を挟んでボル
ト74により固定されている。

取付板68の中央部には貫通穴76が形成されており、カ
メラ70の保持筒78はその貫通穴76を通って下ホルダ66内
に嵌入させられるとともに、その下端部にハーフミラー
80が傾斜して取り付けられている。また、取付板68の下
面には複数個の発光体82が固定されている。発光体82
は、取付部84と発光部86とを備えており、貫通穴76の周
囲に等間隔を隔てて環状に、かつ、発光部86の先端がハ
ーフミラー80の上端とほぼ同じ高さに位置するように固
定されている。

さらに、下ホルダ66の下端部には、前記第二拡散板46
と同様の矩形の拡散板90がボルト92により固定されてい
る。94は、拡散板90に保持筒78と同心に形成された貫通
穴である。

本実施例の検出装置においては、下ホルダ66の内周面
にねじ64が形成されているため、発光体82が発する光の
一部が下ホルダ66の内周面により乱反射され、その一部
がハーフミラー80に入射するとともに反射されて基準マ
ーク16をカメラ70が配設された範囲から照らすこととな
る。内周面にねじ64が形成された下ホルダ66が拡散装置
を兼ねているのである。

そして、発光体82が発する光の別の一部は、拡散板90
により拡散されて基準マーク16を照らすため、カメラ70
の周囲のみならず、カメラ70の部分からも方向性が少な
くほぼ均一な光が照射され、基準マーク16にはあらゆる
方向からほぼ均一な光が当てられることとなる。

以上、本考案の二つの実施例を詳細に説明したが、こ
れらは文字通り例示であり、本考案はこれら以外にも当
業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した態様で
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である基準マーク検出装置を
示す正面図（一部断面）である。第２図は上記検出装置
により基準マークに照射される光を示す正面図である。
第３図は本考案の別の実施例である基準マーク検出装置
を示す正面図（一部断面）である。 44:第一拡散板、46:第二拡散板、50:貫通穴、60:ホル
ダ、64:ねじ、70:カメラ、80:ハーフミラー、82:発光
体、90:拡散板、94:貫通穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 勝見 裕司 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機械 製造株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−7404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−234305（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント基板に設けられた基準マークを検
   出する装置であって、 基準マークを撮像する撮像装置と、 その撮像装置の軸心上にその軸心に対して傾斜して配設
   されたハーフミラーと、 そのハーフミラーに対して撮像装置とは反対側に、撮像
   装置の軸心の回りに貫通穴を有して配設された拡散板
   と、 その拡散板を通して前記基準マークに向かって光を放射
   する発光体と、 その発光体の光の一部を拡散させた上で前記ハーフミラ
   ーに、そのハーフミラーに反射された光が前記貫通孔を
   通過して前記基準マークに向かう向きで入射させる拡散
   装置と を含むことを特徴とするプリント基板の基準マーク検出
   装置。