JPH10148504A - 位置認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置認識の時間を短くして生産性の向上を図
るとともに、位置決め対象物の上面及び下面側の直近に
遮蔽物が配置されても装置構成を小規模化及び小型化す
ることが可能な位置認識装置を提供する。 【解決手段】 センサ部１は複数の細心の光ファイバ３
を互いに密着させて横並びに配列させた光ファイバ列
と、この光ファイバ列からの出射光が位置決め対象物に
設けられた認識マーク６で反射した反射光を受光する複
数の受光素子２を光ファイバ列に対応させてかつ光ファ
イバ列と平行に配列させた一次元ＣＣＤセンサとを一体
化して構成している。光ファイバ列及び一次元ＣＣＤセ
ンサは光ファイバ２からの出射光の出射軸と受光素子３
への反射光の受光軸とが認識マーク６の反射点を通る垂
線を対称軸として線対称になるように配置され、一次元
ＣＣＤセンサの受光素子３の受光面で反射光を垂直受光
するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は位置認識装置に関
し、特にセラミックス基板やプリント配線基板の配線導
通試験を行うに際し、セラミックス基板及びプリント配
線基板の接触部位に複数のスプリングプローブにて構成
された接続試験へッドとを位置合せするための位置認識
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の位置認識装置において
は、例えば電子部品等の部品をプリント配線基板に自動
的に装着する部品実装装置等でプリント配線基板の位置
認識のために用いられている。

【０００３】上記の位置認識装置では、図７〜図９に示
すように、光源４１から光ファイバ４２とレンズ４３と
を介してプリント配線基板４４上の認識マーク４５に、
例えば斜め３０゜から出射光（スポット集光）を照射し
て認識マーク４５を照明する（図８ステップＳ１１）。
この認識マーク４５の片側半分程度に強く照射された出
射光は認識マーク４５で反射され、認識マーク４５の上
部に配置された二次元ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐ
ｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ４６に結像される。

【０００４】二次元ＣＣＤカメラ４６に結像された認識
マーク４５からの反射光はアナログ映像信号Ｓｐとして
前処理回路４７に出力される（図８ステップＳ１２）。
アナログ映像信号Ｓｐは前処理回路４７において所定の
しきい値で２値化画像信号に変換される。この２値化画
像信号Ｓｇはプリント配線基板４４の低い部位からの反
射光が“０”又は“１”となり、高い部位からの反射光
が“１”又は“０”となって、図９（ａ）に示すような
２値化画像Ｇが得られる（図８ステップＳ１３）。

【０００５】このようにして得られた２値化画像信号Ｓ
ｇはメモリ４８を介して演算回路４９に入力され、ここ
で２値化画像Ｇに対応する２値化画像信号Ｓｇから光源
４１側の円の曲率を求め（図８ステップＳ１４）、その
曲率に従って論理円Ｄ［図９（ａ）に示す破線］が求め
られる（図８ステップＳ１５）。

【０００６】この論理円Ｄに対して、図９（ｂ）に示す
ように、互いに直交する外接線Ｌ１，Ｌ２を引き（図８
ステップＳ１６）、これら外接線Ｌ１，Ｌ２と論理円Ｄ
との接点からの２つの垂線ｌ１，ｌ２が交わる点、いわ
ゆる論理円Ｄの中心Ｐ１を求め、この点を認識マーク４
５の基準点Ｐ０とし（図８ステップＳ１７，Ｓ１８）、
基準点Ｐ０を求める。

【０００７】その後に、位置決め対象物上の所定の位置
及び間隔を保ち、複数の認識マーク４５の基準点Ｐ０を
求めるため、位置決め対象物（この場合プリント配線基
板４４）の認識マーク４５または二次元ＣＣＤカメラ４
６のいずれかを移動して二次元ＣＣＤカメラ４６の撮像
エリア内に各認識マーク４５が収まるようにし、認識マ
ーク４５の基準点Ｐ０を求める。

【０００８】このようにして求めた複数の認識マーク４
５の基準点Ｐ０から、プリント配線基板４４上の部品実
装位置を算出する。上記の技術については、特開平３−
５３５９９号公報に開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の位置認
識装置では、１台の二次元ＣＣＤカメラで位置決め対象
物上の認識マークを撮像して位置認識を行っているの
で、所定の位置認識を行うために二次元ＣＣＤカメラの
撮像エリア内に位置決め対象物上の複数の認識マークを
納めなければならず、認識マークの基準点を求める毎に
二次元ＣＣＤカメラまたは位置決め対象物を移動して認
識しなければならない。そのため、認識マークの認識に
時間がかかり、僅かな検査時間でＮＯ／ＧＯを判定する
ような検査装置に適用することが困難である。

【００１０】また、近年のＣＣＤカメラは小形化されて
いるが、一般にＣＣＤカメラの先端にレンズ等を取り付
ける等、撮像機構そのものは全体的に大型化している。
従来の位置認識装置ではこのＣＣＤカメラ１台で構成し
ているため、位置決め対象物が小形で、さらに位置決め
対象物とＣＣＤカメラとの間にＣＣＤカメラの外形より
も一回りほど大きいような構造物（遮蔽物）がある場合
には、構造物にＣＣＤカメラを取り付けても認識マーク
が撮像エリア内に収まらなくなる。

【００１１】上記のような構成で位置決め対象物の位置
認識を行うには、構造物の外側に位置決め対象物を移動
させなければならないので、位置認識の機構及び規模が
大がかりとなり、大型化するとともに、装置自体が高価
となってしまう。

【００１２】つまり、上述した位置認識方法では位置決
め対象物に具備された複数の認識マーク各々をＣＣＤカ
メラの撮像エリア内に夫々移動して各認識マークの基準
点を求め、各認識マークの基準点から位置決めのポイン
トを算出している。そのため、認識対象物上面及び下面
に構造物があるような場合には、例えば位置決め対象物
の上面及び下面に接続試験へッドが配置され、その間に
位置決め対象物が配置されると、位置決め対象物をＣＣ
Ｄカメラの撮像エリア内に移動させなければならないの
で、移動エリアを広く必要とする。

【００１３】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、位置決め対象物の補正またはずれ量の移動量を小
さくして認識時間を短くし、生産性の向上を図ることが
できるとともに、位置決め対象物の上面及び下面側の直
近に構造物（遮蔽物）が配置されても装置構成を小規模
化及び小型化することが可能な位置認識装置を提供する
ことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による位置認識装
置は、被位置決め対象物上に設けられた認識マークを検
出するための検出光を出射しかつ各々を密着させて一列
に配列された複数の光ファイバからなるファイバ列と、
前記ファイバ列から出射された検出光が前記認識マーク
で反射した反射光を受光しかつ各々前記ファイバ列に対
応して前記ファイバ列と平行に配列された複数の受光素
子からなる受光素子列とを一体化した位置検知手段を備
え、前記反射光を前記複数の受光素子各々の受光面で垂
直受光するようにしている。

【００１５】また、本発明による他の位置認識装置は、
被位置決め対象物上の予め設定された位置に夫々設けら
れた第１及び第２の認識マーク各々を検出するための検
出光を出射しかつ各々を密着させて一列に配列された複
数の光ファイバからなる第１及び第２のファイバ列と、
前記第１及び第２のファイバ列から出射された検出光が
前記第１及び第２の認識マークで反射した反射光を各々
の受光面で垂直受光しかつ各々前記第１及び第２のファ
イバ列に対応して前記第１及び第２のファイバ列と平行
に配列された複数の受光素子からなる第１及び第２の受
光素子列とを一体化した第１及び第２の位置検知手段を
備え、前記第１の位置検知手段における前記第１のファ
イバ列及び前記第１の受光素子列の配列方向と前記第２
の位置検知手段における前記第２のファイバ列及び前記
第２の受光素子列の配列方向とが互いに直交するよう配
設している。

【００１６】すなわち、本発明の位置認識装置は、複数
の細心の光ファイバを互いに密着させて横並びに配列さ
せた光ファイバ列と、この光ファイバ列からの出射光が
位置決め対象物上に設けられた平面状の認識マークで反
射した反射光を受光する複数の受光素子を光ファイバ列
に対応させてかつ光ファイバ列と平行に配列させた一次
元ＣＣＤセンサとを一体化してセンサ部を構成してい
る。

【００１７】このセンサ部において、光ファイバ列及び
一次元ＣＣＤセンサは光ファイバからの出射光の出射軸
と受光素子への反射光の受光軸とが認識マークの反射点
を通る垂線を対称軸として線対称になるように配置され
ており、一次元ＣＣＤセンサの受光素子の受光面で反射
光が垂直受光するように配置されている。

【００１８】また、認識マークは位置決め対象物上に二
箇所設けられており、それら認識マーク各々を認識する
ために２つのセンサ部が配置されている。これら２つの
センサ部各々の光ファイバ列及び一次元ＣＣＤセンサの
配列方向は互いに直交するように予め設定された位置に
固定されている。

【００１９】さらに、これら２つのセンサ部各々から出
力された一次元映像信号に基づいて各々対応する認識マ
ークと各センサ部との位置関係が適正となるように、位
置決め対象物を移動させる。この移動後の位置決め対象
物上の認識マークを撮像することでセンサ部各々から出
力される一次元映像信号に基づいて、位置決め対象物上
の認識マークの対応するセンサ部に対するずれ量を求め
る。

【００２０】光ファイバ列と一次元ＣＣＤセンサとを一
体化してセンサ部を構成することによって、位置認識用
のセンサを小形化することができ、位置認識用のセンサ
を位置決め対象物の認識マーク上に配置することが容易
となる。

【００２１】また、１つ目のセンサ部の光ファイバ列及
び一次元ＣＣＤセンサの配列方向と２つ目のセンサ部の
光ファイバ列及び一次元ＣＣＤセンサの配列方向とが互
いに直交するように２つのセンサ部各々を配置構成する
ことによって、位置決め対象物を移動するような場合で
も移動毎の画像情報を得るのに２つのセンサ部各々で同
時に画像情報の取り込みが行われる。

【００２２】さらに、一次元情報を二次元的に重ね合わ
せることによって、位置認識処理の時間が短くなる。そ
して、２つのセンサ部各々の一次元ＣＣＤセンサからの
映像信号を基に認識マークとセンサ部との位置関係を判
断し、位置補正を行っているので、ずれ量の算出を正確
に行うことが可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例の構成
を示す断面図である。図において、センサ部１は複数の
光ファイバ２を密接させて横並びに配列させた光ファイ
バ列と、受光素子３を光ファイバ列に対応させてかつ光
ファイバ列と平行に配列させた一次元ＣＣＤセンサとが
一体化して取付けられている。

【００２４】光ファイバ列及び一次元ＣＣＤセンサは光
ファイバ２からの出射光の出射軸と受光素子３への反射
光の受光軸とが、位置決め対象物７上の認識マーク６に
おける出射光の反射点を通る垂線を対称軸として線対称
に配置されており、受光素子３はその受光面で反射光を
垂直に受光するように取付けられている。

【００２５】光ファイバ列の光ファイバ２各々は丸く束
状になって光源４に接続されており、一次元ＣＣＤセン
サの受光素子３には入出力制御信号線である出力信号線
５が接続されている。

【００２６】図２は本発明の一実施例によるセンサ部の
配置を示す図である。図において、位置決め対象物７上
にはその対角線上に第１の認識マーク６−１と第２の認
識マーク６−２とが設けられている。

【００２７】センサ部１−１，１−２は位置決め対象物
７上の第１の認識マーク６−１及び第２の認識マーク６
−２に対応して予め設定された位置に固定されており、
これらセンサ部１−１，１−２から得られる一次元映像
信号が第１の認識マーク６−１及び第２の認識マーク６
−２と一致するように位置決め対象物７を移動する。

【００２８】位置決め対象物７の移動によって、センサ
部１−１，１−２から得られる一次元映像信号と第１の
認識マーク６−１及び第２の認識マーク６−２とのずれ
が許容範囲内となった時に位置決め対象物７の移動を停
止し、その位置でセンサ部１−１，１−２から得られる
一次元映像信号に基づいてセンサ部１−１，１−２に対
する位置決め対象物７のずれ量を求める。尚、センサ部
１−１，１−２各々は図１に示すように、光ファイバ列
と一次元ＣＣＤセンサとから構成されている。

【００２９】図３は本発明の一実施例による位置認識処
理用の装置構成を示すブロック図である。図において、
本発明の一実施例による位置認識処理用の装置は２値化
回路１１，１２と、メモリ回路１３と、演算回路１４
と、制御回路１５とから構成されている。

【００３０】第１の認識マーク６−１及び第２の認識マ
ーク６−２上の光の横断状態を検出するセンサ部１−
１，１−２各々から得た一次元映像信号は増幅され、所
定のしきい値によって２値化映像信号に変換する２値化
回路１１，１２に夫々入力される。２値化回路１１，１
２各々で変換された２値化映像信号はメモリ回路１３に
格納される。

【００３１】メモリ回路１３に格納された一次元映像情
報は演算回路１４に出力され、演算回路１４ではメモリ
回路１３からの一次元映像情報を基に第１の認識マーク
６−１及び第２の認識マーク６−２とのずれ量が算出さ
れる。

【００３２】制御回路１５はセンサ部１−１，１−２か
らの一次元映像信号の取り出しと、２値化回路１１，１
２のしきい値の設定と、メモリ回路１３への格納とを夫
々制御する。

【００３３】図４は図２の位置認識対象物７上の第１の
認識マーク６−１及び第２の認識マーク６−２上に配置
されたセンサ部１−１，１−２から得られた一次元映像
信号と２値化変換後の２値化映像信号とを示す模式図で
ある。図において、図２に示す第１の認識マーク６−１
及び第２の認識マーク６−２各々の上に配置されたセン
サ部１−１，１−２の状態を２０，３０とする。これは
夫々独立した一次元ＣＣＤセンサを仮想的に重ね合わせ
た状態を示している。また、２１，３１の状態はセンサ
部１−１，１−２又は位置決め対象物７がずれた状態を
示している。

【００３４】図４に示すような第１の認識マーク６−１
及び第２の認識マーク６−２各々の上にセンサ部１−
１，１−２を配置する場合、状態２０，３０から一次元
映像信号ＸＡ，ＹＡが得られる。

【００３５】この場合、第１の認識マーク６−１及び第
２の認識マーク６−２各々は周囲の部分よりわずかにレ
ベルが高く非常に反射率が良く、また他の部分は反射率
が良くない。

【００３６】一次元映像信号ＸＡ，ＹＡは２値化回路１
１，１２に夫々設定されたしきい値ＴＸＡ（ｎ−ｍ），
ＴＸＡｎ，ＴＹＡ（ｎ−ｍ），ＴＹＡｎによって、夫々
の２値化映像信号ＸＤ１，ＸＤ２，ＹＤ１，ＹＤ２に変
換される。２値化映像信号ＸＤ１，ＸＤ２，ＹＤ１，Ｙ
Ｄ２はメモリ回路１３に格納される。

【００３７】センサ部１−１の２値化映像信号いわゆる
画像情報ＸＤ１，ＸＤ２の交点Ｘｐ（状態２０を２つに
等分した時の分割点）から両端側に画像信号が連なった
画像情報を夫々Ｘａ１，Ｘｂ１及びＸａ２，Ｘｂ２とす
る。

【００３８】同様に、センサ部１−２の２値化映像信号
ＹＤ１，ＹＤ２の交点Ｙｐ（状態３０を２つに等分した
時の分割点）から両端側に画像信号が連なった画像情報
をＹａ１，Ｙｂ１及びＹａ２，Ｙｂ２とする。

【００３９】センサ部１−１，１−２の一次元ＣＣＤセ
ンサの中心からの両端撮像有効長をｘ１，ｘ２，ｙ１，
ｙ２とする。センサ部１−１，１−２の一次元ＣＣＤセ
ンサの長さが予め設定されているので、両端撮像有効長
ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２は既知であり、ｘ１＝ｘ２，ｙ
１＝ｙ２となる。

【００４０】図５は本発明の一実施例による位置認識の
手順を示すフローチャートである。これら図１〜図５を
用いて本発明の一実施例による位置認識の手順について
説明する。

【００４１】図２では位置決め対象物７上に設けられた
第１の認識マーク６−１及び第２の認識マーク６−２に
対して、図１のように構成されたセンサ部１−１，１−
２が十字の状態となるように配置、つまりセンサ部１−
１における光ファイバ列及び一次元ＣＣＤセンサの配列
方向とセンサ部１−２における光ファイバ列及び一次元
ＣＣＤセンサの配列方向とが互いに直交するように配列
されている。

【００４２】そこで、例えばセンサ部１−１，１−２が
固定され、位置決め対象物７を移動して位置合せを行う
場合を考えると、第１の認識マーク６−１の上側に配置
されたセンサ部１−１はｘ軸方向のずれ量を検出し、第
２の認識マーク６−２の上側に配置されたセンサ部１−
２はｙ軸方向のずれ量を検出することとなる。

【００４３】したがって、第１の認識マーク６−１及び
第２の認識マーク６−２に、センサ部１−１，１−２を
十字の状態となるように配置することによって、第１の
認識マーク６−１及び第２の認識マーク６−２に光ファ
イバ３の出射光を直線状に照射し、その反射光の情報を
重ね合せることで、第１の認識マーク６−１及び第２の
認識マーク６−２の画像が仮想的な十字状態として得ら
れる。

【００４４】図４において、図２に示す第１の認識マー
ク６−１及び第２の認識マーク６−２上に配置されたセ
ンサ部１−１，１−２の状態を２０，３０とした時、２
値化回路１１，１２はセンサ部１−１，１−２から一次
元映像信号ＸＡ，ＹＡを取り込む（図５ステップＳ
１）。

【００４５】一次元映像信号ＸＡ，ＹＡは２値化回路１
１，１２に設定されたしきい値ＴＸＡ（ｎ−ｍ），ＴＹ
Ａ（ｎ−ｍ）によって変換された２値化映像信号ＸＤ
１，ＹＤ１に変換される。これら２値化映像信号ＸＤ
１，ＹＤ１の画像情報が以後の演算処理に最適状態とな
るように前処理及び補正を行う（図５ステップＳ２）。

【００４６】この前処理及び補正は２値化回路１１，１
２に設定されたしきい値ＴＸＡ（ｎ−ｍ），ＴＹＡ（ｎ
−ｍ）を一定値増加する毎に一次元映像信号を取込み、
２値化された２値化映像信号ＸＤ１，ＹＤ１の交点Ｘ
ｐ，Ｙｐの両端側に連なった画像情報の縁端近傍のノイ
ズ分（図４の２２〜２４）が除去される程度となるまで
行われる。この場合、しきい値ＴＸＡｎ，ＴＹＡｎで変
換された２値化映像信号ＸＤ２，ＹＤ２が縁端近傍のノ
イズ分を除去した画像情報となる。これら２値化映像信
号ＸＤ２，ＹＤ２の画像情報を基に、位置認識上のセン
サ部１−１，１−２の位置の適正を判定処理する（図５
ステップＳ３）。

【００４７】位置認識上のセンサ部１−１，１−２の位
置の適正判定処理は、２値化映像信号ＸＤ２，ＹＤ２の
交点Ｘｐ，Ｙｐから両側の映像情報Ｘａ２，Ｘｂ２，Ｙ
ａ２，Ｙｂ２を既知の撮像有効長ｘ１，ｙ１と比較す
る。

【００４８】この適正判定処理では、ｘ１≦（Ｘａ２，
Ｘｂ２のいずれか大きい方）の場合及びｙ１≦（Ｙａ
２，Ｙｂ２のいずれか大きい方）の場合に、センサ部１
−１，１−２が適正な位置にない状態とし、これ以外、
つまりｘ１＞（Ｘａ２，Ｘｂ２のいずれか大きい方）の
場合及びｙ１＞（Ｙａ２，Ｙｂ２のいずれか大きい方）
の場合には適正な位置にあると判断する。適正な位置と
は第１の認識マーク６−１及び第２の認識マーク６−２
の外周とセンサ部１−１，１−２いわゆる状態２０，３
０とが二点で接するように配置された状態である。

【００４９】上記の適正判定処理で不適正と判断される
と、位置決め対象物７を適正な状態に配置すべく、移動
量の算出と指示とを行う（図５ステップＳ４）。これは
一定量をＸａ２，Ｘｂ２のいずれか大きい方に、例えば
所定量ｎだけ移動するように指示する。また、同様にＹ
ａ１，Ｙｂ１のいずれか大きい方に、所定量ｎだけ移動
するように指示する。位置決め対象物７を移動した後
に、上記のステップＳ３に戻って適正判定処理を行う。

【００５０】ここで、移動量ｎは小さな値であり、第１
の認識マーク６−１及び第２の認識マーク６−２とセン
サ部１−１，１−２とが適正な状態であれば、補正移動
は必要としないので、ステップＳ４の処理は行われな
い。

【００５１】上記の適正判定処理で適正な状態に配置さ
れていると判定されると、続いて一次元映像信号情報の
適正の判定処理を行う（図５ステップＳ５）。この適正
判定処理は第１の認識マーク６−１及び第２の認識マー
ク６−２の局部的に異形な部位から得られた画像情報に
基づいて、位置決め対象物７のずれ量が算出されるのを
防止するためである。ここではステップＳ２の前処理及
び補正にて処理できなかった補正処理を行う。

【００５２】この適正判定処理では、センサ部１−１，
１−２から得られかつ上述した所定の処理が施された２
値化映像信号ＸＤ２，ＹＤ２の１／２と、第１の認識マ
ーク６−１及び第２の認識マーク６−２の半径ｒ（既
知）を基に、第１の認識マーク６−１及び第２の認識マ
ーク６−２の基準点（又は中心点）からの疑似的なずれ
量を算出する。尚、この処理で算出された値は位置認識
のためのずれ量とは限らない。

【００５３】上記の疑似的なずれ量は図４に示すａ，ｂ
であるので、これらａ，ｂを、 ａ＝［（Ｙａ２＋Ｙｂ２／２）² −ｒ² ］^1/2 ｂ＝［（Ｘａ２＋Ｘｂ２／２）² −ｒ² ］^1/2 という式から算出する。

【００５４】次に、（Ｙａ２＋Ｙｂ２）／２−（Ｙａ２
またはＹｂ２のいずれか大きい方）＝±ｋ、また（Ｘａ
２＋Ｘｂ２）／２−（Ｘａ２またはＸｂ２のいずれか大
きい方）＝±ｔとする。センサ部１−１，１−２各々か
ら得られた２値化画像信号ＸＤ２，ＹＤ２は｜ｋ｜＝ａ
±α，｜ｔ｜＝ｂ±αの関係を満足した時に、第１の認
識マーク６−１及び第２の認識マーク６−２の適正な部
位を光ファイバ列からの出射光が横断している時の情報
として判定される。尚、αは所定の許容数値とする。

【００５５】これ以外は認識マークが適正でないと判定
し、±ｋの値分をＸａ２またはＸｂ２のいずれか大きい
方へ、さらに±ｔの値分をＹａ２またはＹｂ２のいずれ
か大きい方に移動するように指示する（図５ステップＳ
６）。但し、｜ｋ｜，｜ｔ｜＜規定値ｍ、いわゆる最大
移動量としてこれ以上の場合にはｍの値を用いる。ここ
で、｜ｋ｜，｜ｔ｜，ｍも小さい値であり、初期の判定
で｜ｋ｜＝ａ±α，｜ｔ｜＝ｂ±αの関係を満足してい
れば、補正のための移動を行うことなく、位置認識のた
めのずれ量を求めることができる。

【００５６】±ｋの値分及び±ｔの値分だけ移動した後
に、上記と同様にして疑似的なずれ量を算出し、｜ｋ｜
＝ａ±α，｜ｔ｜＝ｂ±αを満足した時に真のずれ量を
求めることができる。位置決め対象物７はこのずれ量だ
け移動することによって、位置決めが行われる（図５ス
テップＳ７）。

【００５７】図６は本発明の他の実施例の構成を示す断
面図である。図において、本発明の他の実施例による位
置認識装置では光源４の代わりに半導体光源９を用いる
ようにした以外は図１に示す本発明の一実施例による位
置認識装置と同様の構成となっており、同一構成要素に
は同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は
本発明の一実施例の動作と同様である。

【００５８】センサ部８内の半導体光源９としてはレー
ザダイオードやＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇ
Ｄｉｏｄｅ）によって一体構成されたアレー状の発光源
を用いている。これによって、センサ部８の一体化構成
が容易となり、センサ部８を軽量化及び小形化すること
が可能となる。

【００５９】このように、複数の細心の光ファイバ２を
互いに密着させて横並びに配列させた光ファイバ列と、
この光ファイバ列からの出射光が位置決め対象物７に設
けられた平面な認識マーク６，６−１，６−２で反射し
た反射光を受光する複数の受光素子３を光ファイバ列に
対応させてかつ光ファイバ列と平行に配列させた一次元
ＣＣＤセンサとを一体化してセンサ部１，８を構成する
ことによって、位置認識用のセンサを小形化することが
でき、位置認識用のセンサを位置決め対象物７の認識マ
ーク６，６−１，６−２上に配置することが容易とな
る。

【００６０】また、２つのセンサ部１−１，１−２各々
を、センサ部１−１における光ファイバ列及び一次元Ｃ
ＣＤセンサの配列方向とセンサ部１−２における光ファ
イバ列及び一次元ＣＣＤセンサの配列方向とが互いに直
交するように配置構成することによって、位置決め対象
物７を移動するような場合でも移動毎の画像情報を得る
のに２つのセンサ部１−１，１−２各々から同時に画像
情報の取り込み、つまりｘ軸方向の画像情報及びｙ軸方
向の画像情報の取得が行われる。

【００６１】さらに、２つのセンサ部１−１，１−２各
々からの一次元情報を二次元的に重ね合わせることによ
って、位置認識処理の時間が短くなる。そして、２つの
センサ部１−１，１−２各々の一次元ＣＣＤセンサから
の映像信号を基に認識マーク６−１，６−２とセンサ部
１−１，１−２との位置関係を判断し、位置補正を行っ
ているので、ずれ量の算出を正確に行うことが可能とな
る。

【００６２】したがって、位置決め対象物７の補正また
はずれ量の移動量を小さくして認識時間を短くし、生産
性の向上を図ることができるとともに、位置決め対象物
７の上面及び下面側の直近に構造物（遮蔽物）が配置さ
れても装置構成を小規模化及び小型化することができ
る。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の位置認識装
置によれば、被位置決め対象物上に設けられた認識マー
クを検出するための検出光を出射しかつ各々を密着させ
て一列に配列された複数の光ファイバからなるファイバ
列と、ファイバ列から出射された検出光が認識マークで
反射した反射光を受光しかつ各々ファイバ列に対応して
ファイバ列と平行に配列された複数の受光素子からなる
受光素子列とを一体化した位置検知手段を備え、反射光
を複数の受光素子各々の受光面で垂直受光することによ
って、位置決め対象物の補正またはずれ量の移動量を小
さくして認識時間を短くし、生産性の向上を図ることが
できるとともに、位置決め対象物の上面及び下面側の直
近に遮蔽物が配置されても装置構成を小規模化及び小型
化することができるという効果がある。

【００６４】また、本発明の他の位置認識装置によれ
ば、被位置決め対象物上の予め設定された位置に夫々設
けられた第１及び第２の認識マーク各々を検出するため
の検出光を出射しかつ各々を密着させて一列に配列され
た複数の光ファイバからなる第１及び第２のファイバ列
と、第１及び第２のファイバ列から出射された検出光が
第１及び第２の認識マークで反射した反射光を各々の受
光面で垂直受光しかつ各々第１及び第２のファイバ列に
対応して第１及び第２のファイバ列と平行に配列された
複数の受光素子からなる第１及び第２の受光素子列とを
一体化した第１及び第２の位置検知手段を備え、第１の
位置検知手段における第１のファイバ列及び第１の受光
素子列の配列方向と第２の位置検知手段における第２の
ファイバ列及び第２の受光素子列の配列方向とが互いに
直交するよう配設することによって、位置決め対象物の
補正またはずれ量の移動量を小さくして認識時間を短く
し、生産性の向上を図ることができるとともに、位置決
め対象物の上面及び下面側の直近に遮蔽物が配置されて
も装置構成を小規模化及び小型化することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例によるセンサ部の配置を示す
図である。

【図３】本発明の一実施例による位置認識処理用の装置
構成を示すブロック図である。

【図４】図２の位置認識対象物上の第１の認識マーク及
び第２の認識マーク上に配置されたセンサ部から得られ
た一次元映像信号と２値化変換後の２値化映像信号とを
示す模式図である。

【図５】本発明の一実施例による位置認識の手順を示す
フローチャートである。

【図６】本発明の他の実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図７】従来の位置認識処理用の装置構成を示すブロッ
ク図である。

【図８】従来の実施例の位置認識方法の手順を示すフロ
ーチャートである。

【図９】（ａ）は従来の位置認識処理の方法を説明する
ための図、（ｂ）は従来の位置認識処理における基準点
を求める方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１，１−１，１−２，８ センサ部 ２ 光ファイバ ３ 受光素子 ４ 光源 ６，６−１，６−２ 認識マーク ７ 位置決め対象物 ９ 半導体光源 １１，１２ ２値化回路 １３ メモリ回路 １４ 演算回路 １５ 制御回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被位置決め対象物上に設けられた認識マ
   ークを検出するための検出光を出射しかつ各々を密着さ
   せて一列に配列された複数の光ファイバからなるファイ
   バ列と、前記ファイバ列から出射された検出光が前記認
   識マークで反射した反射光を受光しかつ各々前記ファイ
   バ列に対応して前記ファイバ列と平行に配列された複数
   の受光素子からなる受光素子列とを一体化した位置検知
   手段を有し、前記反射光を前記複数の受光素子各々の受
   光面で垂直受光するようにしたことを特徴とする位置認
   識装置。
2. 【請求項２】 前記光ファイバからの検出光の出射軸と
   前記受光素子への反射光の受光軸とが前記認識マークの
   反射点を通りかつ前記認識マークに対して垂直な垂線を
   対称軸として線対称となるように前記光ファイバ及び前
   記受光素子を配置したことを特徴とする請求項１記載の
   位置認識装置。
3. 【請求項３】 被位置決め対象物上の予め設定された位
   置に夫々設けられた第１及び第２の認識マーク各々を検
   出するための検出光を出射しかつ各々を密着させて一列
   に配列された複数の光ファイバからなる第１及び第２の
   ファイバ列と、前記第１及び第２のファイバ列から出射
   された検出光が前記第１及び第２の認識マークで反射し
   た反射光を各々の受光面で垂直受光しかつ各々前記第１
   及び第２のファイバ列に対応して前記第１及び第２のフ
   ァイバ列と平行に配列された複数の受光素子からなる第
   １及び第２の受光素子列とを一体化した第１及び第２の
   位置検知手段を有し、前記第１の位置検知手段における
   前記第１のファイバ列及び前記第１の受光素子列の配列
   方向と前記第２の位置検知手段における前記第２のファ
   イバ列及び前記第２の受光素子列の配列方向とが互いに
   直交するよう配設したことを特徴とする位置認識装置。
4. 【請求項４】 前記光ファイバからの検出光の出射軸と
   前記受光素子への反射光の受光軸とが前記認識マークの
   反射点を通りかつ前記認識マークに対して垂直な垂線を
   対称軸として線対称となるように前記光ファイバ及び前
   記受光素子を配置したことを特徴とする請求項３記載の
   位置認識装置。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２の位置検知手段各々で
   得られた一次元映像信号に基づいて前記第１及び第２の
   位置検知手段各々が前記第１及び第２の認識マークを認
   識可能な位置となるように前記被位置決め対象物の載置
   位置を補正する手段と、前記被位置決め対象物の載置位
   置を補正した後に前記第１及び第２の位置検知手段各々
   が得た一次元映像信号に基づいて前記被位置決め対象物
   の前記第１及び第２の位置検知手段各々に対するずれ量
   を求める手段とを含むことを特徴とする請求項３または
   請求項４記載の位置認識装置。