JPS63304763A - Graphic reader - Google Patents

Graphic reader

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JPS63304763A
JPS63304763A JP62141031A JP14103187A JPS63304763A JP S63304763 A JPS63304763 A JP S63304763A JP 62141031 A JP62141031 A JP 62141031A JP 14103187 A JP14103187 A JP 14103187A JP S63304763 A JPS63304763 A JP S63304763A
Authority
JP
Japan
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reading
glass member
optical axis
glass
focus adjustment
Prior art date
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Pending
Application number
JP62141031A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Setsu Kawaguchi
河口 摂
Masao Takeshita
竹下 正雄
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve operability and to reduce the burden of an operator by providing in a second focusing part a glass member and an intervening structure which sets the glass member to freely intervene in an optical axis between an image pickup means and a read graphic surface. CONSTITUTION:The second focusing part is provided with the glass member 36 and the intervening structure 37 which sets the glass member 36 to freely intervene in the optical axis between the image pickup means 18 and the read graphic surfaces 5A and 5B. Namely, a distance between the image pickup means 18 and the read graphic surface 5A (5B) can continuously be adjusted in a prescribed range by a first focusing part 21. If the glass member 36 in the second focusing part 16 is set to intervene in the optical axis between the image pickup means 18 and the read graphic part 5A (5B) in a state that a focus position by the first focusing part 21 is set constant, the focus distance of the image pickup means 18 is prolonged. With adequately setting the optical axis incident angle, and the thickness and the refractive index of the glass member 36 and the like, the focus can adaquately be adjusted on a pattern film surface and a printing substrate surface only by an easy operation whether to set the glass member 36 to intervene in the optical axis or not.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、図形読取り装置にかかり、特に、スキャナ
カメラ等の撮像手段を読取り図形面と対向する方向に上
下移動させることなく、撮像手段の前記読取り図形面と
の焦点距離を見掛は上、段階的(ステップ状)に調整で
きる機構を付加した図形読取り装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a figure reading device, and in particular, it is possible to use an image capturing means such as a scanner camera without moving the image capturing means up and down in a direction facing the reading figure surface. The present invention relates to a figure reading device which is provided with a mechanism that can apparently adjust the focal distance with respect to the reading figure surface in a stepwise manner.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の図形読取り装置としては、例えば、X−Y座標軸
平面を有するX−Yテーブルと、このX−Yテーブルに
載置されたプリント基板用パターンフィルム(対象物)
のフィルム面(読取り図形面)を照明する光源と、この
照明光のフィルム面による透過光又は反射光を受光する
一次元又は二次元的に配置されたスキャナカメラ等の撮
像手段と、X−Yテーブル又は撮像手段を一次元又は二
次元的に移動する駆動手段と、装置全体を制御する制御
手段とを備え、フィルム面のランドのX−Y座標面での
中心位置を座標化して、この座標データをプリント基板
穴あけm(ドリラー)に穴あけデータとして出力する構
成のものが知られている。つまり、フィルム面上を自動
走査しながら、大欠陥、塵、ピンホール等を除去し読み
取るべきランドのみを選別する。所謂ランド穴径の良否
判定、及び適正ランドの中心座標の読取りを演算処理に
より行い、座標化するものである。
Conventional figure reading devices include, for example, an X-Y table having an X-Y coordinate axis plane, and a printed circuit board pattern film (object) placed on this X-Y table.
a light source that illuminates the film surface (reading figure surface); an imaging means such as a scanner camera arranged one-dimensionally or two-dimensionally that receives the transmitted light or reflected light of the illumination light by the film surface; It is equipped with a drive means for moving the table or the imaging means one-dimensionally or two-dimensionally, and a control means for controlling the entire apparatus, and coordinates the center position of the land on the film surface on the X-Y coordinate plane. A configuration is known in which data is output as drilling data to a printed circuit board drilling m (driller). In other words, while automatically scanning the film surface, large defects, dust, pinholes, etc. are removed and only the lands to be read are selected. This is to determine the quality of the so-called land hole diameter and to read the center coordinates of the appropriate land through arithmetic processing and convert them into coordinates.

この種の装置では、一般に、解像度を良くするため、フ
ィルム面上の読取り図形面の光軸方向位置が描像手段の
レンズの焦点位置に一致するよう調整する焦点調整手段
が装備されている。この焦点調整手段は、X−Yテーブ
ル又は撮像手段の一方を前記光軸方向に所定範囲で連続
的に移送可能な構成になっており、その従来例としては
、例えば、電磁石の駆動機構によるもの(例えば特開昭
62−109238.’同62−109239号。
In order to improve the resolution, this type of apparatus is generally equipped with a focus adjustment means for adjusting the position of the reading pattern surface on the film surface in the optical axis direction to match the focal position of the lens of the imaging means. This focus adjustment means is configured to be able to continuously move either the X-Y table or the imaging means within a predetermined range in the optical axis direction, and conventional examples thereof include, for example, one using an electromagnetic drive mechanism. (For example, JP-A No. 62-109238.' No. 62-109239.

同62−112238号参照)、ラック&ビニオンの駆
動機構によるもの、ボールネジナツト機構によるもの、
電歪素子を用いた駆動機構によるもの、X−Yテーブル
をZ軸方向に移動する駆動機構によるもの(例えば62
−86319号参照)等が知られている。
(see No. 62-112238), rack-and-binion drive mechanisms, ball screw nut mechanisms,
A drive mechanism using an electrostrictive element, a drive mechanism that moves an X-Y table in the Z-axis direction (for example, 62
-86319) etc. are known.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、前述した図形読取り装置では、パターンフィ
ルム(厚さは一般に0.1〜0.2mm)のランド穴径
判別又はランドの中心座標読取りの他に、例えばプリン
ト基板(厚さは標準で1゜6mm)の穴位置確認及び穴
径測長等の読取り作業が頻繁に行われている。このよう
な場合、従来装置では、パターンフィルムにかかる読取
り作業からプリント基板にかかる読取り作業に切り換え
る毎に、又は、その反対の切換え毎に、オペレータが前
述した焦点調整手段を操作して焦点距離の調整を微細に
行う必要があったことから、この調整作業に多くの時間
と労力とが費やされ、作業能率が著しく低下する一方、
この調整作業を迅速に行おうとすれば、多くの熟練を必
要とするという問題点があった。
By the way, the above-mentioned pattern reading device can detect, for example, a printed circuit board (with a standard thickness of 1°) in addition to determining the diameter of a land hole in a pattern film (generally 0.1 to 0.2 mm thick) or reading the center coordinates of a land. 6mm) hole position confirmation and hole diameter measurement are frequently performed. In such a case, in conventional devices, the operator operates the focus adjustment means described above to adjust the focal length each time the pattern film reading operation is switched to the printed circuit board reading operation or vice versa. Since it was necessary to make minute adjustments, a lot of time and effort was spent on this adjustment work, which significantly reduced work efficiency.
There is a problem in that a great deal of skill is required if this adjustment work is to be carried out quickly.

そこで、この発明は、このような従来技爾の問題点に着
目してなされたもので、とくに、従来のように連続的に
焦点調整を行うことができるとともに、プリント基板と
パターンフィルムとの組み合わせ等、その前記光軸光路
差、即ち焦点距離の段階的な調整を必要とする作業に対
しても、その調整作業を筒車な操作でより迅速且つ正確
に行うことができ、これによって焦点調整作業の多様化
を図り、操作性向上及びオペレータの負担軽減を図るこ
とのできる図形読取り装置を提供することを、その目的
としている。
Therefore, the present invention was made by focusing on the problems of the conventional techniques, and in particular, it is possible to perform continuous focus adjustment as in the conventional technique, and it is also possible to make a combination of a printed circuit board and a patterned film. Even for operations that require stepwise adjustment of the optical axis optical path difference, that is, the focal length, the adjustment operation can be performed more quickly and accurately by hour wheel operation. The object of the present invention is to provide a graphic reading device that can diversify work, improve operability, and reduce the burden on the operator.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そこで、この発明は、上記目的を達成する、ために、少
なくとも、読取り図形面を有した対象物を載置するテー
ブルと、前記読取り図形面を照明する光源と、前記読取
り図形面からの透過光又は反射光を受光する撮像手段と
、前記テーブル又は前記撮像手段を一次元又は二次元に
移動する駆動手段と、前記撮像手段の前記読取り図形面
に対する焦点位置を調整する焦点調整手段とを備えた図
形読取り装置において、前記焦点調整手段を、前記撮像
手段及び前記読取り図形面間の距離を連続的に調整する
第1の焦点調整部と、前記撮像手段の焦点距離を見掛は
上、段階的に調整する第2の焦点調整部とにより形成し
、前記第2の焦点調整部は、ガラス部材と、このガラス
部材を前記撮像手段と前記読取り図形面との間の光軸中
に存否自在に介在させる介在機構とを備えたことを特徴
としている。
In order to achieve the above object, the present invention includes at least a table on which an object having a reading pattern surface is placed, a light source for illuminating the reading pattern surface, and a light source that transmits light from the reading pattern surface. or comprising an imaging means for receiving reflected light, a driving means for moving the table or the imaging means one-dimensionally or two-dimensionally, and a focus adjustment means for adjusting the focal position of the imaging means with respect to the reading figure surface. In the figure reading device, the focus adjustment means includes a first focus adjustment section that continuously adjusts the distance between the image pickup means and the reading figure surface, and a focal length of the image pickup means that appears to be gradually adjusted. and a second focus adjustment section that adjusts to a glass member, and the second focus adjustment section that allows the glass member to be present or absent in the optical axis between the image pickup means and the reading pattern surface. The invention is characterized in that it includes an intervening mechanism for intervening.

〔作用〕[Effect]

この発明では、第1の焦点調整部により、撮像手段と読
取り図形面との間の距離を所定範囲で連続的に調整でき
、これにより焦点合わせを行うことができる。一方、こ
の第1の焦点調整部による焦点位置を一定とした状態に
おいて、第2の焦点調整部のガラス部材を撮像手段と読
取り図形面との間の光軸中に介在させたときには、ガラ
ス部材の屈折率が空気より大きいことから、ガラス部材
を介在させないときに比べ、撮像手段の焦点距離が長く
なる。このため、例えば読取り図形面として、厚さQ、
1mmのパターンフィルムにかかわるものと、厚さ1.
5mmのプリント基板にかかわるものとを交互に使用す
る場合、ガラス部材への光軸の入射角、ガラス部材の厚
さ及び屈折率等を適宜設定しておけば、光軸中にガラス
部材を介在させるか否かの簡単な操作により、パターン
フィルム面及びプリント基板面に焦点を的確に合わせる
ことができる。
In this invention, the distance between the image pickup means and the reading pattern surface can be continuously adjusted within a predetermined range by the first focus adjustment section, thereby making it possible to perform focusing. On the other hand, when the glass member of the second focus adjustment section is interposed in the optical axis between the imaging means and the reading pattern surface while the focus position by the first focus adjustment section is kept constant, the glass member Since the refractive index of the glass member is larger than that of air, the focal length of the imaging means becomes longer than when no glass member is used. For this reason, for example, as a reading figure surface, the thickness Q,
One related to a 1mm pattern film and one with a thickness of 1.
When using 5mm printed circuit boards alternately, if the angle of incidence of the optical axis on the glass member, the thickness and refractive index of the glass member, etc. are set appropriately, it is possible to insert the glass member in the optical axis. The pattern film surface and the printed circuit board surface can be accurately focused by a simple operation of turning on or off.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図乃至第7図は、この発明の第1実施例を示す図で
ある。
1 to 7 are diagrams showing a first embodiment of the present invention.

まず、この発明にかかる図形読取り装置の外観を第7図
に示す。同図において、2は装置本体を、4は装置本体
2の上部に設けられた対象物としてのパターンフィルム
5A又はプリント基板5BをiQJし該載置面はクロム
メッキによるミラー面としたテーブルを、6はテーブル
4に光軸が対向するよう設けられた読取り検出部を各々
示す。8はデータ等を入力するコンソールである。
First, FIG. 7 shows the external appearance of the graphic reading device according to the present invention. In the same figure, 2 is the main body of the device, 4 is a table with a pattern film 5A or a printed circuit board 5B as an object provided on the top of the main body 2 of the device, and the mounting surface is a mirror surface made of chrome plating. Reference numeral 6 designates reading detection units provided with their optical axes facing the table 4. 8 is a console for inputting data and the like.

前記読取り検出部6は、第1図に示すように、全体が略
箱状に形成されたカメラ本体10と、このカメラ本体1
0の一方の側面に固設された光源12と、カメラ本体1
0の上部に固設されたモニタ14と、カメラ本体IOの
下側に設けられ後述するスキャナカメラ18の焦点距離
を段階的(ステップ状)に調整可能な第2の焦点調整部
16とを有して構成されている。
As shown in FIG. 1, the reading detection section 6 includes a camera body 10 that is generally box-shaped as a whole, and a camera body 1.
0 and a light source 12 fixed to one side of the camera body 1
0, and a second focus adjustment unit 16 that is provided at the bottom of the camera body IO and can adjust the focal length of a scanner camera 18, which will be described later, in stages. It is configured as follows.

この内、カメラ本体10には、撮像手段としてのスキャ
ナカメラ1B(第4図参照)が収容される一方、カメラ
本体10の他方の側がカメラ移動テーブル20に連設さ
れている。そしてカメラ本体10とカメラ移動テーブル
20との間゛には、スキャナカメラ18のZ軸方向の位
置を所定範囲で連続的に調整するため、第1の焦点調整
部としてのラック&ピニオン機構21が介在されている
Among these, the camera body 10 accommodates a scanner camera 1B (see FIG. 4) as an imaging means, while the other side of the camera body 10 is connected to a camera moving table 20. Between the camera body 10 and the camera movement table 20, there is a rack and pinion mechanism 21 as a first focus adjustment section in order to continuously adjust the position of the scanner camera 18 in the Z-axis direction within a predetermined range. It is mediated.

このランク&ピニオン機構の内のラック22がカメラ本
体10側に固設され、ピニオン24がカメラ軸テーブル
20側に固設され、ピニオン24に連設されたツマミ2
4Aを回すことにより、読取り検出部6全体をスキャナ
カメラ18とパターンフィルム5A又はプリント基板5
Bの読取り図形面との距離を調整するため、Z軸方向に
移動可能になっている。  。
A rack 22 in this rank and pinion mechanism is fixedly installed on the camera body 10 side, a pinion 24 is fixedly installed on the camera axis table 20 side, and a knob 2 connected to the pinion 24 is fixedly installed on the camera body 10 side.
By turning 4A, the entire reading detection section 6 can be connected to the scanner camera 18 and pattern film 5A or printed circuit board 5.
It is movable in the Z-axis direction in order to adjust the distance from the reading figure surface of B. .

また、前記カメラ本体10の底部の中心位置から前記テ
ーブル4に向けて、前記スキャナカメラ18のレンズ筒
26が延設されている。
Further, a lens barrel 26 of the scanner camera 18 extends from the center position of the bottom of the camera body 10 toward the table 4.

ここで、第2の焦点調整部16とラック&ピニオン機構
21とにより焦点調整手段が形成される。
Here, the second focus adjustment section 16 and the rack and pinion mechanism 21 form a focus adjustment means.

そして、前記第2の焦点調整部16は、第2゜3図に示
すように、カメラ本体10の光源12寄りの底部に固設
された支持部材28と、この支持部材28により吊持さ
れた軸30と、この軸30の下端にピボット32によっ
てX−Y面で回動自在に支持されたガラス保持板34と
、このガラス保持板34の前記レンズ筒26に近接対向
する位置に装着され板状で角形に形成されたガラス部材
として光学ガラス36 (例えば、クラウン系ガラス)
とにより構成されている。ここで、支持部材28、軸3
0.ピボット32及びガラス保持板34により介在機構
37が構成される。
As shown in FIG. 2-3, the second focus adjustment section 16 is suspended by a support member 28 fixed to the bottom of the camera body 10 near the light source 12. A shaft 30, a glass holding plate 34 rotatably supported in the X-Y plane by a pivot 32 at the lower end of the shaft 30, and a plate mounted on the glass holding plate 34 at a position close to and facing the lens barrel 26. Optical glass 36 as a glass member formed in a rectangular shape (for example, crown glass)
It is composed of. Here, the support member 28, the shaft 3
0. The pivot 32 and the glass holding plate 34 constitute an intervening mechanism 37.

このため、光学ガラス36をレンズ筒26の下方に介在
させたときは(第3図中の実線参照)、レンズ筒26か
ら落射された光が光学ガラス36を介して透過しく第2
図中の実線参照)、この状態からガラス保持板34を回
転させて光学がラス36をレンズ筒26に対向する位置
から外すことにより(第3図中の二点鎖線参照)、光軸
が直接テーブル4に至るようになっている(第2図中の
二点鎖線参照)。
Therefore, when the optical glass 36 is interposed below the lens barrel 26 (see the solid line in FIG. 3), the light incident from the lens barrel 26 is transmitted through the optical glass 36 and the second
(See the solid line in FIG. 3) From this state, by rotating the glass holding plate 34 and removing the optical lath 36 from the position facing the lens barrel 26 (see the two-dot chain line in FIG. 3), the optical axis can be directly The table 4 is reached (see the two-dot chain line in FIG. 2).

一方、前記カメラ軸テーブル20の駆動部分は、ステッ
プモータ40に直結されたポールねし42に噛合してお
り、ステップモータ40の回転によってカメラ移動テー
ブル20.即ち読取り検出部6全体が装置本体2の長手
方向(X軸方向としている)と直行するY軸方向に移動
可能になっている。また、テーブル4の駆動部分は、ス
テップモータ44に直結されたボールねじ46に噛合し
ており、ステップモータ44の回転によってテーブル4
がX軸方向に移動可能になっている。このステップモー
タ40,44の駆動は、後述するコントローラ60によ
って指令され、X−Y平面での位置決めが行われる。
On the other hand, the driving portion of the camera axis table 20 is engaged with a pawl screw 42 directly connected to a step motor 40, and the camera moving table 20 is rotated by the rotation of the step motor 40. That is, the entire reading detection section 6 is movable in the Y-axis direction perpendicular to the longitudinal direction (X-axis direction) of the main body 2 of the apparatus. Further, the driving portion of the table 4 is meshed with a ball screw 46 directly connected to a step motor 44, and the table 4 is rotated by rotation of the step motor 44.
is movable in the X-axis direction. The step motors 40 and 44 are driven by a controller 60, which will be described later, to perform positioning on the XY plane.

さらに、スキャナカメラ18は、第4図に示すように、
光源12からの光を集光するレンズ50と、このレンズ
50を介した入射光を対象物上に照射し且つその反射光
を透過させる第1のハーフミラ−52と、この第1のハ
ーフミラ−52と対象物との間に置かれる対物結像レン
ズ54(レンズ筒26により保持される)と、第1のハ
ーフミラ−52の光軸後方に位置する第2のハーフミラ
−56と、この第2のハーフミラ−56を介した反射光
を受光する1次元イメージセンサ58とを有して構成さ
れている。この内、第2のハーフミラ−56から前記モ
ニタ14のためのモニタ信号が得られるようになってい
る。
Furthermore, the scanner camera 18, as shown in FIG.
A lens 50 that condenses light from the light source 12, a first half mirror 52 that irradiates the incident light through this lens 50 onto an object and transmits the reflected light, and this first half mirror 52. an objective imaging lens 54 (held by a lens barrel 26) placed between the object and the object; a second half mirror 56 located behind the optical axis of the first half mirror 52; It is configured to include a one-dimensional image sensor 58 that receives reflected light via a half mirror 56. Among these, a monitor signal for the monitor 14 is obtained from the second half mirror 56.

そして、−次元イメージセンサ58からの検出信号(2
値信号)がマイクロコンピュータをもって構成されるコ
ントローラ60に入力され、コントローラ60ではその
検出信号に基づいてパターンフィルム5Aのランド径の
読取り又は穴径演算等が行われるようになっている。ま
た、このコントローラ60は、前記ステップモータ40
.44に駆動回路62A、62Bを各々介して駆動信号
を出力し、テーブル4及び読取り検出部6をXY平面上
で相対的に二次元に移動させて自動走査できるよう予め
設定されている。
Then, the detection signal (2
A value signal) is input to a controller 60 comprising a microcomputer, and the controller 60 reads the land diameter of the pattern film 5A or calculates the hole diameter based on the detection signal. Further, this controller 60 controls the step motor 40.
.. 44 through drive circuits 62A and 62B, and is set in advance so that the table 4 and reading detection section 6 can be relatively moved two-dimensionally on the XY plane for automatic scanning.

ここで、以上の構成において、光学ガラス36に対する
光軸の入射角Iと光学ガラス36の板厚Tとの関係を第
5,6図を参照しながら説明する。
Here, in the above configuration, the relationship between the incident angle I of the optical axis with respect to the optical glass 36 and the plate thickness T of the optical glass 36 will be explained with reference to FIGS. 5 and 6.

第5図に示すように、入射角■で光学ガラス36に入射
した入射光が、屈折角I′をもって屈折し、この光がテ
ーブル4上に照射された場合を考察する。この場合、光
学ガラス36の板厚をT。
As shown in FIG. 5, a case will be considered in which incident light incident on the optical glass 36 at an incident angle of {circle around (2)} is refracted at a refraction angle I', and this light is irradiated onto the table 4. In this case, the thickness of the optical glass 36 is T.

空気の屈折率をnOr光学ガラス36の屈折率をn8.
テーブル4に載置される読取り対象物としてのプリント
基板5Bの板厚をy、光学ガラス36の屈折に伴うX−
Y平面上の光軸の距離差をlとすると、 no  ・5inI=n、  ・5inl’  …… 
(1)T−tanl−T−tanI’=1 −  (2
)1=y−t a n I           −・
・・(3)の関係が成り立つ。第(11式より、 ■ ’  −5in−’  ((no  /n+  )
   ・ sin  I)・・・・・・  (4) が求められ、第(21,(31式より が求められる。そこで、第(4)、 +51式から、板
厚Tと入射角■との関係は、 tan Ltan (sin−’ ((no/n +)
 ・sin I ) )・・・・・・ (6) となる。
The refractive index of the air is nOr, and the refractive index of the optical glass 36 is n8.
The board thickness of the printed circuit board 5B as the object to be read placed on the table 4 is y, and
If the distance difference between the optical axes on the Y plane is l, no ・5inI=n, ・5inl'...
(1) T-tanl-T-tanI'=1 - (2
)1=y−t a n I −・
...The relationship (3) holds true. From formula 11, ■ '-5in-' ((no /n+)
・ sin I)... (4) is obtained, and equations (21 and 31) are obtained. Therefore, from equations (4) and +51, the relationship between plate thickness T and incident angle ■ is tan Ltan (sin-' ((no/n +)
・sin I) )... (6)

そこで、具体的数値として、y=1. 6 (mm)、
n(1=l、nt =1.5とすると、入射角■ じ〕
と板厚T (mm)との代表的数値としては、 1=0.1°のとき、T=4.800471−7°のと
き、    T#4.7651!=45°のとき、  
T#3.4376が得られ、そのI=0.1’〜45°
までの全体を示すと第6図の曲線が得られる。この曲線
において、!=0.1”〜7°までの部分は、入射角1
が変わっても板厚Tの変化が少ない領域となっており、
本実施例ではこの領域を利用して入射角I及び板厚Tを
設定している。
Therefore, as a specific numerical value, y=1. 6 (mm),
n (If 1 = l, nt = 1.5, the angle of incidence is the same)
Typical values for and plate thickness T (mm) are: When 1=0.1°, when T=4.800471-7°, T#4.7651! When =45°,
T#3.4376 was obtained, whose I=0.1'~45°
The curve shown in FIG. 6 is obtained by showing the entire process. In this curve,! =0.1” to 7° is the incident angle 1
This is an area where the plate thickness T changes little even if the
In this embodiment, the incident angle I and the plate thickness T are set using this area.

つまり、本実施例では、対象物として、パターンフィル
ム5A(厚さQ、1mm)とプリント基板5B(厚さ1
.6mm)とを交互に必要に応じ   □て使用すると
して、光学ガラス36の板厚Tを4゜8mm、入射角■
を5°に設定した。
In other words, in this example, the objects are a pattern film 5A (thickness Q, 1 mm) and a printed circuit board 5B (thickness 1 mm).
.. 6 mm) and □ as needed, the thickness T of the optical glass 36 is 4° 8 mm, and the incident angle is □.
was set at 5°.

次に、上記実施例の作用を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.

まず、読取り用の対象物としてパターンフィルム5Aを
セットした場合を説明する。この場合には、第2の焦点
調整部16のガラス保持板34を回転させ、光学ガラス
36を光軸中に介在させ(第3図の実線参照)、この状
態で、ラック&ピニオン機構21のツマミ24Aを回し
て、焦点がパターンフィルム5Aのフィルム面上に合致
するよう微調整する。そしてコントローラ60に指令を
与えると、コントローラ60は予め定めたプログラムに
基づいてモータ駆動回路62A、62Bを介して、ステ
ップモータ40.44を駆動し、これによって、X−Y
平面内における自動走査を行う。
First, a case will be described in which a pattern film 5A is set as an object to be read. In this case, the glass holding plate 34 of the second focus adjustment section 16 is rotated to interpose the optical glass 36 in the optical axis (see the solid line in FIG. 3), and in this state, the rack and pinion mechanism 21 is rotated. Turn the knob 24A to finely adjust the focus so that it matches the film surface of the pattern film 5A. Then, when a command is given to the controller 60, the controller 60 drives the step motors 40, 44 via the motor drive circuits 62A, 62B based on a predetermined program.
Performs automatic scanning within a plane.

この状態における入射光は、光源12.レンズ50、第
1のハーフミラ−52,レンズ54及び光学レンズ36
を順次介してパターンフィルム5Aに到達する。このと
き、光学レンズ36における入射光は、屈折率が空気と
異なるため、第2図中の実線図示の如く屈折し、見掛は
上レンズ54の焦点距離が長くなる。
The incident light in this state is from the light source 12. Lens 50, first half mirror 52, lens 54, and optical lens 36
The pattern film 5A is reached through the following sequentially. At this time, since the incident light on the optical lens 36 has a refractive index different from that of air, it is refracted as shown by the solid line in FIG. 2, and the focal length of the upper lens 54 appears to be longer.

そして、パターンフィルタ5Aからの反射光は、再びレ
ンズ54.第1のハーフミラ−52,第2のハーフミラ
−56を介してイメージセンサ58に到達し、このセン
サ58では、光電変換により、ランド等の読み取りに応
じた検出信号をコントローラ60に出力する。コントロ
ーラ60では、予め定めたプログラムによって、ランド
直径寸法の検出、その中心位置の演算処理による座標化
、及びドリル径に対応してランド色分けによる穴径の自
動選別等を行う。
Then, the reflected light from the pattern filter 5A returns to the lens 54. The light reaches the image sensor 58 via the first half mirror 52 and the second half mirror 56, and the sensor 58 uses photoelectric conversion to output a detection signal according to the reading of the land etc. to the controller 60. In accordance with a predetermined program, the controller 60 detects the land diameter, converts the center position into coordinates through arithmetic processing, and automatically selects the hole diameter by color-coding the land in accordance with the drill diameter.

続いて、読取り用の対象物としてプリント基板5Bをセ
ットした場合を説明する。この場合には、ガラス保持板
34を回転させて、光学ガラス36を光軸から外しく第
3図の二点m線参照)、前述の場合と同様にXY方向に
駆動させる。
Next, a case will be described in which a printed circuit board 5B is set as an object to be read. In this case, the glass holding plate 34 is rotated to remove the optical glass 36 from the optical axis (see the two-dot m line in FIG. 3) and driven in the XY directions as in the case described above.

このときのスキャナカメラ18とプリント基板5B間の
光軸は、第2図の実線図示のように、屈折無しの直線的
なものなり、その焦点は、前述した各部の数値設定から
、プリント基板5Bのプリントパターン面上に合致する
At this time, the optical axis between the scanner camera 18 and the printed circuit board 5B is a straight line without refraction, as shown by the solid line in FIG. It matches on the printed pattern surface of.

そして、モニタ14には、拡大されたプリント回路パタ
ーンの映像が映しだされ、これによってプリント基板の
穴位置確認等を目視検査で容易に行うことができる。
Then, an enlarged image of the printed circuit pattern is displayed on the monitor 14, so that it is possible to easily confirm the position of holes in the printed circuit board through visual inspection.

このように本実施例では、図形読取りに際して操作する
焦点合わせ機構として、従来のスキャナカメラ18のZ
軸方向距離を連続的に可変させる機構に加えて、スキャ
ナカメラ18自体のZ軸方向位置を移動させることなく
その焦点距離を見掛は上、段階的に可変させる機構を装
備している。
In this way, in this embodiment, the Z of the conventional scanner camera 18 is used as the focusing mechanism operated during figure reading.
In addition to a mechanism for continuously varying the axial distance, there is also a mechanism for varying the focal length of the scanner camera 18 in an apparently stepwise manner without moving the position of the scanner camera 18 itself in the Z-axis direction.

このため、例えば、パターンフィルム5Aとプリント基
板5Bとの図形面を交互に読み取る必要がある場合、ガ
ラス保持板34を回転させて、その光学ガラス36を光
軸中に介在させるか否かによって、焦点調整ができ、そ
の操作に熟練を要するランク&ピニオン機構21による
焦点調整を行う必要が無くなり、その作業が極めて容易
に且つ迅速に行うことができ、その操作性を向上させて
図形読取り作業のスループットを高めることができると
ともに、オペレータの操作負担を軽減させ、また特別の
熟練を必要としなくなるという利点がある。
For this reason, for example, when it is necessary to alternately read the graphic surfaces of the pattern film 5A and the printed circuit board 5B, depending on whether or not the glass holding plate 34 is rotated to interpose the optical glass 36 in the optical axis. The focus can be adjusted, and there is no need to perform focus adjustment using the rank and pinion mechanism 21, which requires skill to operate, and the work can be done extremely easily and quickly.It improves the operability and improves the figure reading work. This method has the advantage of increasing throughput, reducing the operational burden on the operator, and eliminating the need for special skill.

次に、本発明の第2実施例を第8図を用いて説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described using FIG. 8.

ここで、前述した第1実施例と同一の構成については同
一符号を付し、その説明を省略若しくは簡略化する。
Here, the same components as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted or simplified.

この第2実施例における第2の焦点調整部76は、第8
図に示すように、軸30に対してガラス保持板78A、
78B、78Cの3枚が一体に装備され、X−Y面で回
動自在な介在機構79が形成されている。そして、ガラ
ス保持板78A、78B、78Cには、光学ガラス80
A、80B。
The second focus adjustment section 76 in this second embodiment is the eighth
As shown in the figure, with respect to the shaft 30, the glass holding plate 78A,
Three pieces, 78B and 78C, are integrally installed to form an intervening mechanism 79 that is rotatable in the X-Y plane. The glass holding plates 78A, 78B, and 78C have optical glasses 80
A, 80B.

80Cが各々前述した第1実施例と同様にして装着され
ている。これらの光学ガラス80A〜80Cの板厚は、
例えば80A、80B、80Cの順に厚くして、光軸に
対して光学ガラス無し、光学ガラス80A、同80B、
同80Cの1頃に介在機構79を回転させたとすると、
光軸の焦点は、プリント基板5Bの板厚の大(例えば4
mm)、同板厚の中(例えば3mm)、同板厚の小(例
えば1.6mm)、パターンフィルム5A(例えば厚さ
0.1mm)の各図形面に合うように前述したと同様の
数値設定により定められている。
80C are installed in the same manner as in the first embodiment described above. The plate thicknesses of these optical glasses 80A to 80C are:
For example, if the thickness is increased in the order of 80A, 80B, and 80C, there is no optical glass with respect to the optical axis, optical glass 80A, optical glass 80B,
Assuming that the intervening mechanism 79 is rotated around 1 of 80C,
The focal point of the optical axis is set when the thickness of the printed circuit board 5B is large (for example, 4
mm), medium thickness (e.g. 3mm), small thickness (e.g. 1.6mm), and pattern film 5A (e.g. 0.1mm thick) using the same numerical values as described above to suit each graphic surface. Determined by settings.

その他の構成は前述した第1実施例と同一である。The other configurations are the same as those of the first embodiment described above.

このため、本第2実施例によれば、その作用効果は第1
実施例と同等のものが得られる他、例えば板厚の異なる
プリント基板5B、・・・、5B及びパターンフィルム
5Aを使用する場合等、読取り対称図形面までの距離が
段階的に且つ複数種類に渡って変化する場合でも、これ
に容易に対応でき、第1実施例と同様に操作性の向上を
図ることができる。
Therefore, according to the second embodiment, the effect is the same as that of the first embodiment.
In addition to obtaining something equivalent to the example, the distance to the reading symmetric figure surface can be changed in stages and in multiple types, for example, when using printed circuit boards 5B, . . . , 5B with different board thicknesses and pattern film 5A. Even if there is a change over time, this can be easily dealt with, and the operability can be improved in the same way as in the first embodiment.

なお、前述した各実施例では、ガラス部材として光学ガ
ラスを使用したが、これは空気との屈折率が異なってい
ればよく、単なる仮ガラス又はレンズであってよい。ま
た、その形状も板状に限定されることなく、例えば球面
を有していてもよい。
Although optical glass is used as the glass member in each of the embodiments described above, it is sufficient that the optical glass has a different refractive index from that of air, and may be a mere temporary glass or a lens. Moreover, its shape is not limited to a plate shape, and may have a spherical surface, for example.

さらに、ガラス部材の数は、前述した1枚及び3枚に限
定されることなく、必要に応じて他の枚数であってもよ
い。
Furthermore, the number of glass members is not limited to one or three as described above, and may be any other number as necessary.

また、前記光学ガラス36を角形で説明したが、レンズ
筒26から落射された光の必要量を透過できる面積を有
するものでもよ(、例えば円形でもよい。
Furthermore, although the optical glass 36 has been described as having a rectangular shape, it may also have an area that can transmit the required amount of light reflected from the lens barrel 26 (for example, it may be circular).

さらに、ガラス保持板34は円形状で、軸30を中心に
回動でき、前記円形状に屈折率の異なる複数の光学ガラ
ス36を、円周方向に配設した構造のものにしてもよい
Further, the glass holding plate 34 may have a circular shape and be rotatable about the shaft 30, and may have a structure in which a plurality of optical glasses 36 having different refractive indexes are disposed in the circular shape in the circumferential direction.

さらにまた、前記ガラス保持板34はレンズ筒26から
投射される光を受光する適正位置に回動。
Furthermore, the glass holding plate 34 is rotated to an appropriate position to receive the light projected from the lens barrel 26.

停止できるよう、例えば軸30と、ガラス保持板34の
前記軸30の嵌合摺接面との間に相対的に、ノツチと、
該ノツチに嵌合する板バネ左を形成させる構造にしても
よい。
For example, a notch is provided relative to the shaft 30 and the fitting sliding surface of the shaft 30 of the glass holding plate 34 so that the shaft 30 can be stopped.
A structure may be adopted in which a left leaf spring that fits into the notch is formed.

さらにまた、前述した各実施例では、第1の焦点調整部
としてラック&ビニオン機構を装備した場合について説
明したが、これは、前述した従来例のように電磁石駆動
の機構又はボールネジナツト機構等であっても前述した
利点が得られることは勿論である。
Furthermore, in each of the above-mentioned embodiments, a case has been described in which a rack-and-binion mechanism is installed as the first focus adjustment section. Of course, even if there is, the above-mentioned advantages can be obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明してきたように、この発明によれば、図形読取
り装置における焦点調整手段を、従来のよ゛うに撮像手
段及びテーブル間の距離を連続的に調整する第1の焦点
調整部と、撮像手段の焦点距離を見掛は上、段階的に調
整する第2の焦点調整 4部とにより構成し、この第2
の焦点調整部は、ガラス部材と、このガラス部材を読取
り図形面に至る光軸中に存否自在に介在させる介在機構
とを備えた構成としているため、読取り用の対象物とし
て、例えば、薄いパターンフィルムからより厚いプリン
ト基板等を装着して図形読取りを行う場合等にあっては
、第2の焦点調整部のガラス部材を光軸中に介在させる
かどうかの簡単な操作により焦点距離をみかけ上調整す
ることができ、これによって、板厚の大小による焦点距
離の相違が段階的に調整されることから、その作業が短
時間に容易に行えて図形読取り作業のスルーブツトを向
上させることができるとともに、オペレータに対する操
作負担軽減及び操作習熟のための労力軽減も合わせて可
能となる。従って、第1の焦点調整部と合わせて使用す
れば、その焦点調整手法の多様化が図られ、種々の作業
状況に応じて焦点調整を容易に行うことができるという
優れた図形読取り装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the focus adjustment means in the figure reading device is composed of the first focus adjustment section that continuously adjusts the distance between the imaging means and the table as in the conventional case, and the imaging means. The focal length of the lens is adjusted in stages.
The focus adjustment unit includes a glass member and an intervening mechanism that allows the glass member to be freely inserted into the optical axis leading to the reading figure surface. When reading a pattern by attaching a thicker printed circuit board or the like from a film, it is possible to easily adjust the focal length by adjusting whether or not the glass member of the second focus adjustment section is interposed in the optical axis. As a result, the difference in focal length due to the size of the plate thickness can be adjusted in stages, making it possible to perform this work quickly and easily, improving the throughput of figure reading work. It is also possible to reduce the operational burden on the operator and reduce the effort required to learn the operation. Therefore, when used in conjunction with the first focus adjustment section, the focus adjustment method can be diversified, and an excellent figure reading device is provided in which focus adjustment can be easily performed according to various work situations. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の第1実施例を示す概略構成図、第2
図は第1実施例における光軸の説明図、第3図は第1実
施例におけるガラス部材の光軸中への存否を示す説明図
、第4図は第1実施例における光軸を含めた信号経路の
概略を示すブロック図、第5図は第1実施例におけるガ
ラス部材の板厚算出のための説明図、第6図は第1実施
例における光軸の入射角Iと光学ガラスの板厚Tとの関
係を示すグラフ、第7図はこの発明にかかる装置の概略
を示す外観図、第8図はこの発明の第2実施例における
ガラス部材の装着状況を示す説明図である。 図中、4はテーブル、5Aは対象物としてのパターンフ
ィルム、5Bは対象物としてのプリント基板、10はカ
メラ本体、12は光源、16.76は第2の焦点調整部
(焦点調整手段)、18は撮像手段としてのスキャナカ
メラ、21は第1の焦点調整部としてのラック&ピニオ
ン機構(焦点調整手段)、30は駆動手段としてのカメ
ラ移動テーブル、36.80A、80B、80Cはガラ
ス部材としての光学ガラス、37.79は介在機構、4
0.44は駆動手段としてのステンプモータ、42.4
6は駆動手段としてのボールネジ、60は駆動手段とし
てのコントローラ、62A。 62Bは駆動手段としての駆動回路である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is an explanatory diagram of the optical axis in the first embodiment, Figure 3 is an explanatory diagram showing the presence or absence of the glass member on the optical axis in the first embodiment, and Figure 4 is an explanatory diagram showing the optical axis in the first embodiment. A block diagram showing an outline of the signal path, FIG. 5 is an explanatory diagram for calculating the plate thickness of the glass member in the first embodiment, and FIG. 6 shows the incident angle I of the optical axis and the optical glass plate in the first embodiment. FIG. 7 is a graph showing the relationship with the thickness T, FIG. 7 is an external view showing the outline of the device according to the present invention, and FIG. 8 is an explanatory view showing the mounting situation of the glass member in the second embodiment of the present invention. In the figure, 4 is a table, 5A is a pattern film as an object, 5B is a printed circuit board as an object, 10 is a camera body, 12 is a light source, 16.76 is a second focus adjustment section (focus adjustment means), 18 is a scanner camera as an imaging means, 21 is a rack and pinion mechanism (focus adjustment means) as a first focus adjustment section, 30 is a camera moving table as a driving means, and 36. 80A, 80B, 80C are glass members. optical glass, 37.79 is an intervening mechanism, 4
0.44 is a step motor as a driving means, 42.4
6 is a ball screw as a driving means, 60 is a controller as a driving means, and 62A. 62B is a drive circuit as a drive means.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくとも、読取り図形面を有した対象物を載置
するテーブルと、前記読取り図形面を照明する光源と、
前記読取り図形面からの透過光又は反射光を受光する撮
像手段と、前記テーブル又は前記撮像手段を一次元又は
二次元に移動する駆動手段と、前記撮像手段の前記読取
り図形面に対する焦点位置を調整する焦点調整手段とを
備えた図形読取り装置において、 前記焦点調整手段を、前記撮像手段及び前記読取り図形
面間の距離を連続的に調整する第1の焦点調整部と、前
記撮像手段の焦点距離を見掛け上、段階的に調整する第
2の焦点調整部とにより形成し、 前記第2の焦点調整部は、ガラス部材と、このガラス部
材を前記撮像手段と前記読取り図形面との間の光軸中に
存否自在に介在させる介在機構とを備えたことを特徴と
する図形読取り装置。
(1) At least a table on which an object is placed having a reading figure surface, and a light source illuminating the reading figure surface;
an imaging means for receiving transmitted light or reflected light from the reading figure surface; a driving means for moving the table or the imaging means one-dimensionally or two-dimensionally; and adjusting a focal position of the imaging means with respect to the reading figure surface. A figure reading device comprising: a first focus adjustment section that continuously adjusts the distance between the imaging means and the reading figure surface; and a focal length adjustment section of the imaging means. It is formed by a second focus adjustment section that apparently adjusts in steps, and the second focus adjustment section includes a glass member and a light source between the image pickup means and the reading pattern surface. A figure reading device characterized by comprising an intervening mechanism that is freely interposed in the shaft.
(2)前記ガラス部材は、板状に形成されていることを
特徴とした特許請求の範囲第1項記載の図形読取り装置
(2) The figure reading device according to claim 1, wherein the glass member is formed in a plate shape.
(3)前記ガラス部材は、複数のガラス部材から成り、
前記介在機構は、複数のガラス部材を前記光軸中に順次
、存否自在に介在させる構成としたことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の図形読取り装置。
(3) The glass member is composed of a plurality of glass members,
2. The figure reading device according to claim 1, wherein the intervening mechanism is configured to sequentially interpose a plurality of glass members in the optical axis as desired.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58202672A (en) * 1982-05-21 1983-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image pickup device

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58202672A (en) * 1982-05-21 1983-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image pickup device

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