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JP5007352B2 - Imaging device, component mounting machine - Google Patents
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JP5007352B2 - Imaging device, component mounting machine - Google Patents

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Description

本発明は、撮像対象物を1次元的に撮像する撮像装置、及び、この撮像装置を備えた部品実装機などに関する。   The present invention relates to an imaging device that captures an imaging object in a one-dimensional manner, a component mounter including the imaging device, and the like.

プリント基板やリードフレームなどの装着対象物に電子部品などを実装する部品実装機では、電子部品を供給するパーツフィーダなどの部品供給部から装着ヘッドが電子部品を保持し、装着対象物の上方まで搬送した後、装着対象物に装着する工程が繰り返し行われている。   In a component mounter that mounts electronic components on a mounting target such as a printed circuit board or lead frame, the mounting head holds the electronic component from the component feeder such as a parts feeder that supplies the electronic component to the top of the mounting target. After carrying, the process of mounting on the mounting object is repeatedly performed.

また、装着ヘッドの保持する電子部品は、装着対象物に装着する前に撮像装置を用いて撮像される。そして、装着精度向上のため、部品実装機は、装着ヘッドが電子部品を保持すべき理想の保持位置に対する電子部品の位置ずれを前記撮像された画像により求め、当該位置ずれに基づき装着ヘッドの移動位置を補正した後、対象物に電子部品を装着している。   In addition, the electronic component held by the mounting head is imaged using an imaging device before being mounted on the mounting target. In order to improve the mounting accuracy, the component mounter obtains the positional deviation of the electronic component from the ideal holding position where the mounting head should hold the electronic component from the captured image, and moves the mounting head based on the positional deviation. After correcting the position, the electronic component is mounted on the object.

ここで、この撮像装置としては、画像を2次元的に一度に読取るものと、電子部品を一定方向(副走査方向)に移動させつつ、この移動方向と直交する主走査方向に1次元の画像を取得する装置を配置して電子部品を撮像し、取得した1次元の画像を副走査方向に順次蓄積して電子部品全体の2次元画像を取得するものとの2つがあるが、本発明では後者を対象とする。   Here, as this imaging device, one that reads an image two-dimensionally at a time and one-dimensional image in a main scanning direction orthogonal to the moving direction while moving an electronic component in a certain direction (sub-scanning direction) There are two types: one that arranges a device for obtaining the image, images the electronic component, and sequentially accumulates the obtained one-dimensional image in the sub-scanning direction to obtain a two-dimensional image of the entire electronic component. Target the latter.

次に従来技術の問題点に言及するに先立ち、前記1次元の画像を取得する1次元CCDカメラの動作原理について説明する。   Next, before mentioning the problems of the prior art, the operation principle of the one-dimensional CCD camera that acquires the one-dimensional image will be described.

図11は1次元CCDカメラの動作説明図である。
図11に示す、1次元CCDカメラ1は、受光した光の強さに応じた電荷を発生させる受光素子が一列に並設された受光素子アレイ2と、各受光素子に一対一に対応する要素を備え、前記各受光素子2の電荷が一対一で転送されるシフトレジスタ3と、受光素子アレイ2からシフトレジスタ3への転送を許否するシフトゲート4とを備えている。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the operation of the one-dimensional CCD camera.
A one-dimensional CCD camera 1 shown in FIG. 11 includes a light receiving element array 2 in which light receiving elements that generate charges according to the intensity of received light are arranged in a line, and elements corresponding to each light receiving element on a one-to-one basis. And a shift register 3 for transferring the charges of the respective light receiving elements 2 on a one-to-one basis, and a shift gate 4 for permitting transfer from the light receiving element array 2 to the shift register 3.

前記1次元CCDカメラは、次のようにして1次元の像を取得する。すなわち、受光素子アレイ2の各受光素子は、光学系により結像した像に従い電荷を発生させる。そして一定時間経過後シフトゲート4に転送指令信号が入力されると、各受光素子の電荷がシフトレジスタ3の対応する要素に一度に転送される。そして、シフトレジスタ3に転送された電荷はクロック信号に同期して出力部5から1個ずつ電荷が出力され、この1個の電荷が画像信号の画素データとして処理される。   The one-dimensional CCD camera acquires a one-dimensional image as follows. That is, each light receiving element of the light receiving element array 2 generates a charge according to an image formed by the optical system. When a transfer command signal is input to the shift gate 4 after a lapse of a certain time, the charge of each light receiving element is transferred to the corresponding element of the shift register 3 at a time. The charges transferred to the shift register 3 are output one by one from the output unit 5 in synchronization with the clock signal, and this one charge is processed as pixel data of the image signal.

具体的には、受光素子アレイ2の各受光素子の電荷がA1,A2,・・・,An-1,Anであるとき、シフトゲート4に転送指令信号を入力すると、各電荷A1,A2,・・・,An-1,Anが一度にシフトレジスタ3に転送される。その後、最初のクロック信号に対応してA1が出力されると共に、シフトレジスタ3内の信号が1個右にシフトする。続いて、ク
ロック信号に同期して電荷A2,・・・,An-1,Anが順次出力され、全受光素子に対応
する電荷が出力されれば1次元の画像を取得できる。
Specifically, when the charge of each light receiving element of the light receiving element array 2 is A1, A2,..., An-1, An, when a transfer command signal is input to the shift gate 4, each charge A1, A2,. ..., An-1 and An are transferred to the shift register 3 at a time. Thereafter, A1 is output corresponding to the first clock signal, and the signal in the shift register 3 is shifted to the right by one. Subsequently, the charges A2,..., An-1, An are sequentially output in synchronization with the clock signal, and if the charges corresponding to all the light receiving elements are output, a one-dimensional image can be acquired.

ところで近年、部品実装機は、非常にサイズの大きい電子部品からサイズの小さい電子部品まで一台の装置で実装する多機能機と称される装置が出現している。従って、このような装置に設けられる1次元CCDカメラ1は、最大の電子部品が撮像できるように多くの受光素子数を備えた長い受光素子アレイ2やこれに対応したシフトレジスタ3などを備える必要がある。   By the way, in recent years, a device called a multi-function device that mounts a very large size electronic component to a small size electronic component with a single device has appeared. Accordingly, the one-dimensional CCD camera 1 provided in such an apparatus needs to include a long light receiving element array 2 having a large number of light receiving elements and a shift register 3 corresponding to the light receiving element array so that the largest electronic component can be imaged. There is.

しかし、このような長い1次元CCDカメラ1では、小さな部品を撮像する場合でも、全受光素子が電荷を発生させ、全ての電荷が電送され出力される。従って、この電荷を画像信号として処理する場合、小さな電子部品では電子部品の像とは無関係な画素が多数発生し、無駄な画像処理をしなければならないという問題がある。   However, in such a long one-dimensional CCD camera 1, even when imaging a small part, all the light receiving elements generate charges, and all the charges are transmitted and output. Therefore, when this charge is processed as an image signal, there is a problem that a small electronic component generates a large number of pixels unrelated to the image of the electronic component, and it is necessary to perform useless image processing.

従来、前記問題を解決する発明として、図12に示すように、長い1次元CCDカメラ1で小さな電子部品Pを撮像する場合、1次元CCDカメラ1の片側を遮光板6でマスキングし、必要な部分のみで小さな電子部品Pを撮像することで、電子部品Pの大きさに応じた時間で撮像処理が行えるという発明が開示されている(特許文献1参照)。   Conventionally, as an invention for solving the above-described problem, as shown in FIG. 12, when a small electronic component P is imaged by a long one-dimensional CCD camera 1, one side of the one-dimensional CCD camera 1 is masked by a light shielding plate 6 and necessary. An invention is disclosed in which imaging processing can be performed in a time corresponding to the size of the electronic component P by imaging a small electronic component P with only a portion (see Patent Document 1).

特開平8−214128号公報JP-A-8-214128

ところが、従来の方法では、1次元CCDカメラ1の片側をマスクするため、受光素子アレイ2の視野が偏って、光学系7の中心と受光素子アレイ2の視野の中心とがずれてしまう。このような状態で電子部品Pを撮像すると光学系7の収差のために画像がひずんで正確な画像処理が行えない場合がある。   However, in the conventional method, since one side of the one-dimensional CCD camera 1 is masked, the visual field of the light receiving element array 2 is biased, and the center of the optical system 7 and the center of the visual field of the light receiving element array 2 are shifted. If the electronic component P is imaged in such a state, the image may be distorted due to the aberration of the optical system 7, and accurate image processing may not be performed.

さらに、受光素子アレイの視野の中心に電子部品Pを配置する必要があるため、電子部品Pのサイズが変わるたびに、1次元CCDカメラ1に対する電子部品Pの位置が最適になるように位置制御を行う必要がある。   Furthermore, since it is necessary to arrange the electronic component P in the center of the field of view of the light receiving element array, the position control is performed so that the position of the electronic component P with respect to the one-dimensional CCD camera 1 is optimized every time the size of the electronic component P changes. Need to do.

そこで、本発明は、大型の部品の撮像にも対応する長い1次元の撮像装置を用いて小型の部品を撮像する場合でも、短い処理時間を実現しつつ、光学系の中心付近で撮像を行うことができる撮像装置の提供を目的としている。   Therefore, the present invention performs imaging near the center of the optical system while realizing a short processing time even when imaging a small component using a long one-dimensional imaging apparatus that can also capture a large component. An object of the present invention is to provide an imaging device capable of performing the above.

上記目的を達成するために、本願発明にかかる撮像装置は、受光した光量に対応して電荷を発生させる複数の受光素子が一列に並んだ受光素子アレイと、前記各受光素子が発生させた電荷をそれぞれ受け取り、受け取った電荷を出力部に出力するシフトレジスタと、前記各受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許否するシフトゲートと、前記受光素子アレイと撮像対象物との間に配置される光学系と、前記受光素子アレイの両端部を遮光する所定間隔で配置される複数の遮光板を備える第1遮光手段と、前記第1遮光手段と遮光する範囲を異にする所定間隔で配置される複数の遮光板を備える第2遮光手段と、前記第1遮光手段と第2遮光手段とを切り替えて前記受光素子アレイを遮光する範囲を変更する切替手段と、前記切り替えられた遮光手段の遮光板間に応じた時間間隔で、前記受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許可する転送指令信号を前記シフトゲートへ出力する転送指令信号出力手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention includes a light receiving element array in which a plurality of light receiving elements that generate charges corresponding to received light quantity are arranged in a line, and charges generated by the light receiving elements. A shift register that outputs the received charge to the output unit, a shift gate that permits or rejects transfer of the charge generated by each light receiving element to the shift register, the light receiving element array, and the imaging object A first light shielding means including an optical system disposed between the light receiving element array and a plurality of light shielding plates disposed at predetermined intervals for shielding light at both ends of the light receiving element array; A second light-shielding unit having a plurality of light-shielding plates arranged at predetermined intervals, and a switching unit that switches between the first light-shielding unit and the second light-shielding unit to change a range of shielding the light-receiving element array. A transfer command signal for outputting to the shift gate a transfer command signal for permitting transfer of the charge generated by the light receiving element to the shift register at a time interval according to the interval between the light shielding plates of the switched light shielding means. Output means.

上記発明によれば、撮像対象物の大きさに応じて受光素子アレイを遮光することができ、しかも、受光素子アレイの中央部であって、光学系の中心軸近傍で対象物を撮像できるため、高速かつ収差の良い像を取得することが可能となる。また、前記遮光は段階的に行われ遮光板の間隔が事前に把握できるため、正確かつ迅速に画像を取得することが可能となる。   According to the above invention, the light receiving element array can be shielded according to the size of the object to be imaged, and the object can be imaged near the central axis of the optical system at the center of the light receiving element array. It is possible to acquire an image with high speed and good aberration. Further, since the light shielding is performed in stages and the interval between the light shielding plates can be grasped in advance, it is possible to acquire an image accurately and quickly.

また、上記目的を達成するために、本願発明にかかる部品実装機は、部品を基板に実装する部品実装機であって、受光した光量に対応して電荷を発生させる複数の受光素子が一列に並んだ受光素子アレイと、前記各受光素子が発生させた電荷をそれぞれ受け取り、受け取った電荷を出力部に出力するシフトレジスタと、前記各受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許否するシフトゲートと、前記受光素子アレイと撮像対象物との間に配置される光学系と、前記受光素子アレイの両端部を遮光する複数の遮光板を備える第1遮光手段と、前記第1遮光手段と遮光する範囲を異にする複数の遮光板を備える第2遮光手段と、前記第1遮光手段と第2遮光手段とを切り替えて前記受光素子アレイを遮光する範囲を変更する切替手段と、前記受光素子アレイの長さ方向と垂直に部品を移動させる移動手段と、前記切り替えられた遮光手段の遮光板間に応じた時間間隔で、前記受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許可する転送指令信号を前記シフトゲートへ出力する転送指令信号出力手段とを備え、前記移動手段は、前記前記転送指令信号に同期して部品を移動させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a component mounter according to the present invention is a component mounter that mounts components on a board, and a plurality of light receiving elements that generate charges corresponding to the amount of received light are arranged in a row. An array of light receiving element arrays, a shift register that receives charges generated by each of the light receiving elements, and outputs the received charges to an output unit, and transfers charges generated by the light receiving elements to the shift register. A first light shielding means comprising: a shift gate that permits or rejects; an optical system disposed between the light receiving element array and the imaging target; a plurality of light shielding plates that shield both ends of the light receiving element array; A range of light shielding the light receiving element array is changed by switching between a second light shielding unit including a plurality of light shielding plates having different light shielding ranges from the one light shielding unit, and the first light shielding unit and the second light shielding unit. The charge generated by the light receiving element at a time interval corresponding to the interval between the light shielding plate of the switching means, the moving means for moving the component perpendicular to the length direction of the light receiving element array, and the switched light shielding means. Transfer command signal output means for outputting to the shift gate a transfer command signal that permits transfer to the shift register, and the moving means moves the component in synchronization with the transfer command signal. To do.

上記発明によれば、部品実装機において、前記撮像装置により部品の2次元画像を高速かつ収差の良い状態で取得することが可能となる。   According to the above invention, in the component mounter, it is possible to acquire a two-dimensional image of a component at a high speed and with good aberration by the imaging device.

また、上記目的を達成するために、本願発明にかかる撮像方法は、前記撮像装置を対象とする撮像方法であって、いずれの遮光手段に切り替えられたかを特定する遮光手段特定ステップと、前記遮光手段特定ステップで特定された遮光手段の遮光板間に応じた時間間隔で、転送指令信号を出力する転送指令信号出力ステップと、前記シフトレジスタから出力された電荷を画像信号として蓄積する画像信号蓄積ステップとを含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imaging method according to the present invention is an imaging method for the imaging apparatus, wherein the light shielding unit identifying step identifies which light shielding unit has been switched to, and the light shielding. A transfer command signal output step for outputting a transfer command signal at a time interval corresponding to between the light shielding plates of the light shielding means specified in the means specifying step, and an image signal storage for storing the charge output from the shift register as an image signal And a step.

上記発明によれば、撮像対象物の大きさに応じて受光素子アレイを遮光することができ、しかも、受光素子アレイの中央部であって、光学系の中心軸近傍で対象物を撮像できるため、高速かつ収差の良い像を取得することが可能となる。また、前記遮光は段階的に行われ遮光板の間隔が事前に把握できるため、正確かつ迅速に画像を取得することが可能となる。   According to the above invention, the light receiving element array can be shielded according to the size of the object to be imaged, and the object can be imaged near the central axis of the optical system at the center of the light receiving element array. It is possible to acquire an image with high speed and good aberration. Further, since the light shielding is performed in stages and the interval between the light shielding plates can be grasped in advance, it is possible to acquire an image accurately and quickly.

撮像装置は、受光した光量に対応して電荷を発生させる複数の受光素子が一列に並んだ受光素子アレイと、前記各受光素子が発生させた電荷をそれぞれ受け取り、受け取った電荷を出力部に出力するシフトレジスタと、前記各受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許否するシフトゲートと、前記受光素子アレイと撮像対象物との間に配置される光学系と、前記受光素子アレイの両端部を遮光する所定間隔で配置される二枚の遮光板を備える第1遮光手段と、前記第1遮光手段と遮光する範囲を異にする所定間隔で配置される二枚の遮光板を備える第2遮光手段と、前記第1遮光手段と第2遮光手段とを切り替えて前記受光素子アレイを遮光する範囲を変更する切替手段とを備える。   The imaging apparatus receives a light receiving element array in which a plurality of light receiving elements that generate charges corresponding to the amount of received light are arranged in a line, and the charges generated by each of the light receiving elements, and outputs the received charges to an output unit. A shift register, a shift gate that permits or rejects transfer of the charges generated by the light receiving elements to the shift register, an optical system disposed between the light receiving element array and the imaging object, and the light receiving A first light shielding unit including two light shielding plates arranged at a predetermined interval for shielding both ends of the element array, and two light shielding units arranged at a predetermined interval different from the first light shielding unit. A second light shielding unit including a plate; and a switching unit that switches between the first light shielding unit and the second light shielding unit to change a range in which the light receiving element array is shielded.

また、前記切替手段は、撮像対象物の大きさに対応して前記遮光手段を切り替えても良い。   Further, the switching means may switch the light shielding means corresponding to the size of the object to be imaged.

前記撮像装置はさらに、前記切り替えられた遮光手段の遮光板間に応じた時間で、前記受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許可する転送指令信号を前記シフトゲートへ出力する転送指令信号出力手段を備えることが好ましい。   The imaging apparatus further outputs a transfer command signal for permitting transfer of the charge generated by the light receiving element to the shift register in a time corresponding to the interval between the light shielding plates of the switched light shielding means. It is preferable to provide a transfer command signal output means.

部品実装機は、部品を基板に実装する部品実装機であって、受光した光量に対応して電荷を発生させる複数の受光素子が一列に並んだ受光素子アレイと、前記各受光素子が発生させた電荷をそれぞれ受け取り、受け取った電荷を出力部に出力するシフトレジスタと、前記各受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許否するシフトゲートと、前記受光素子アレイと撮像対象物との間に配置される光学系と、前記受光素子アレイの両端部を遮光する二枚の遮光板を備える第1遮光手段と、前記第1遮光手段と遮光する範囲を異にする二枚の遮光板を備える第2遮光手段と、前記第1遮光手段と第2遮光手段とを切り替えて前記受光素子アレイを遮光する範囲を変更する切替手段と、前記受光素子アレイの長さ方向と垂直に部品を移動させる移動手段とを備える。   The component mounter is a component mounter that mounts components on a board, and includes a light receiving element array in which a plurality of light receiving elements that generate charges corresponding to the amount of received light are arranged in a row, and the light receiving elements that are generated by the light receiving elements. A shift register that receives the received charges and outputs the received charges to the output unit, a shift gate that permits or rejects transfer of the charges generated by the light receiving elements to the shift register, the light receiving element array, and an imaging target An optical system disposed between the first light-shielding element array, a first light-shielding means including two light-shielding plates that shields both end portions of the light-receiving element array, and two sheets having different light-shielding ranges from the first light-shielding means A second light-shielding means having a light-shielding plate, a switching means for switching between the first light-shielding means and the second light-shielding means to change a range for shielding the light-receiving element array, and a direction perpendicular to the length direction of the light-receiving element array In And a moving means for moving the goods.

前記部品実装機はさらに、前記切り替えられた遮光手段の遮光板間に応じた時間で、前記受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許可する転送指令信号を前記シフトゲートへ出力する転送指令信号出力手段を備え、前記移動手段は、前記前記転送指令信号に同期して部品を移動させることが好ましい。   The component mounter further sends a transfer command signal to the shift gate for permitting transfer of the charge generated by the light receiving element to the shift register in a time corresponding to the interval between the light shielding plates of the switched light shielding means. It is preferable that a transfer command signal output means for outputting is provided, and the moving means moves the component in synchronization with the transfer command signal.

撮像方法は、撮像装置を対象とする撮像方法であって、いずれの遮光手段に切り替えられたかを特定する遮光手段特定ステップと、前記遮光手段特定ステップで特定された遮光手段の遮光板間に応じた時間で、転送指令信号を出力する転送指令信号出力ステップと、前記シフトレジスタから出力された電荷を画像信号として蓄積する画像信号蓄積ステップとを含むことを特徴とする。また、前記ステップをコンピュータに実行させるプログラムでも上記目的を達成できる。そして、前記と同様の作用効果を実現することができる。   The imaging method is an imaging method for an imaging apparatus, and includes a light shielding unit specifying step that identifies which light shielding unit has been switched and a light shielding plate of the light shielding unit that is specified in the light shielding unit specifying step. A transfer command signal output step for outputting a transfer command signal at a predetermined time, and an image signal storage step for storing the charge output from the shift register as an image signal. The above object can also be achieved by a program that causes a computer to execute the steps. And the effect similar to the above is realizable.

本発明によれば、大型の部品の撮像にも対応する長い1次元の撮像装置を用いて小型の部品を撮像する場合、前記撮像装置の両端をマスキングすることで、光学系の中心付近で小型の部品を配置し撮像を行うことができ、収差の良い状態でひずみの少ない画像を高速で取得することができる。また、マスキングする範囲は段階的かつ固定的であり、遮光板間の距離が事前に把握できるため、正確かつ迅速に画像を取得することができる。   According to the present invention, when a small component is imaged using a long one-dimensional imaging device that can also capture a large component, both ends of the imaging device are masked so that a small size is obtained near the center of the optical system. Therefore, it is possible to take an image by arranging the above components, and it is possible to acquire an image with little distortion and high distortion at a high speed. Further, the masking range is stepwise and fixed, and the distance between the light shielding plates can be grasped in advance, so that an image can be acquired accurately and quickly.

本発明の実施形態に係る撮像装置を備えた部品実装機の平面図である。It is a top view of the component mounting machine provided with the imaging device concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る撮像装置を備えた部品実装機の内部を示す側面図である。It is a side view which shows the inside of the component mounting machine provided with the imaging device which concerns on embodiment of this invention. 撮像装置の平面図であり、(a)は遮光していない状態、(b)は遮光範囲の小さい遮光手段で遮光した状態、(c)は遮光範囲の大きい遮光手段で遮光した場合を示している。4A and 4B are plan views of the imaging apparatus, where FIG. 5A shows a state where light is not shielded, FIG. 5B shows a state where light is shielded by a light shielding unit having a small light shielding range, and FIG. Yes. 撮像装置とマルチ装着ヘッドと電子部品との関係を示した側面図であり、(a)は遮光範囲の小さい遮光手段で遮光した状態、(b)は遮光範囲の大きい遮光手段で遮光した状態を示している。It is the side view which showed the relationship between an imaging device, a multi mounting head, and an electronic component, (a) is the state shielded with the light-shielding means with a small light-shielding range, (b) is the state shielded with the light-shielding means with a large light-shielding range. Show. 1次元CCDカメラを概念的に示し、マルチ装着ヘッドと電子部品との関係を示した側面図である。FIG. 2 is a side view conceptually showing a one-dimensional CCD camera and showing a relationship between a multi-mounting head and an electronic component. マスクを示す平面図である。It is a top view which shows a mask. 本実施形態の部品実装機の機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the component mounting machine of this embodiment. 部品実装機による電子部品の撮像動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the imaging operation of the electronic component by a component mounting machine. 1次元CCDカメラによる撮像状態を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the imaging state by a one-dimensional CCD camera. 蓄積された画像信号を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the accumulate | stored image signal. 1次元CCDカメラを概念的に示す図である。It is a figure which shows a one-dimensional CCD camera notionally. 従来の画像撮像装置を概念的に示す図である。It is a figure which shows the conventional image pick-up device notionally.

次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお本実施の形態では、撮像装置を備えた部品実装機に基づき説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, description will be made based on a component mounter provided with an imaging device.

図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置を備えた部品実装機の平面図である。
図2は、本発明の実施の形態に係る撮像装置を備えた部品実装機の内部を示す側面図である。
FIG. 1 is a plan view of a component mounter including an imaging device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing the inside of the component mounter including the imaging device according to the embodiment of the present invention.

図1、図2に示すように、部品実装機100は、複数の電子部品を吸着、搬送、装着するマルチ装着ヘッド101と、当該マルチ装着ヘッド101を水平面内で自由に移動させることのできるXYロボット102と、大型から小型まで複数種類の電子部品を供給する部品供給部103と、電子部品を装着する基板を搬送するためのレール104と、電子部品を装着するために基板が載置されるテーブル105と、撮像装置110とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a component mounting machine 100 includes a multi mounting head 101 that sucks, conveys, and mounts a plurality of electronic components, and an XY that can freely move the multi mounting head 101 within a horizontal plane. A robot 102, a component supply unit 103 for supplying a plurality of types of electronic components from large to small, a rail 104 for transporting a substrate on which the electronic component is mounted, and a substrate for mounting the electronic component are placed. A table 105 and an imaging device 110 are provided.

マルチ装着ヘッド101は、電子部品Pを真空吸着する吸着ノズルを備えた装着ヘッドが2列に並べて設けられたものであり、マルチ装着ヘッド101の本体に対し、各装着ヘッドは独立に上昇、下降ができるものとなされている。   The multi mounting head 101 is provided with mounting heads having suction nozzles for vacuum-sucking electronic components P arranged in two rows. Each mounting head is independently raised and lowered with respect to the main body of the multi mounting head 101. It is supposed to be possible.

また、XYロボット102は前記マルチ装着ヘッド101を水平面内で自在に移動させることができるものであり、このXYロボット102とマルチ装着ヘッド101とが電子部品を移動させる移動手段として機能する。   The XY robot 102 can move the multi mounting head 101 freely in a horizontal plane, and the XY robot 102 and the multi mounting head 101 function as moving means for moving the electronic component.

図3は、撮像装置110の平面図であり、(a)は遮光していない状態、(b)は遮光範囲の小さい遮光手段で遮光した状態、(c)は遮光範囲の大きい遮光手段で遮光した場合を示している。   3A and 3B are plan views of the imaging device 110, where FIG. 3A is a state where light is not shielded, FIG. 3B is a state where light is shielded by a light shielding unit having a small light shielding range, and FIG. Shows the case.

図4は、撮像装置110とマルチ装着ヘッド101と電子部品Pとの関係を示した側面図であり、(a)は遮光範囲の小さい遮光手段で遮光した状態、(b)は遮光範囲の大きい遮光手段で遮光した状態を示している。   4A and 4B are side views showing the relationship among the imaging device 110, the multi-mounting head 101, and the electronic component P. FIG. 4A shows a state where light is shielded by a light shielding means having a small light shielding range, and FIG. 4B shows a large light shielding range. A state where light is shielded by the light shielding means is shown.

図3、図4に示すように、撮像装置110は、認識ボックス111と、認識ボックス111に収納され、認識ボックス111上を通過する電子部品Pの下面を撮像する1次元CCDカメラ120と、1次元CCDカメラ120を遮光するマスク135と、マスク135を移動させる駆動装置137とを備えている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the imaging device 110 includes a recognition box 111, a one-dimensional CCD camera 120 that is housed in the recognition box 111 and images the lower surface of the electronic component P that passes over the recognition box 111, and 1 A mask 135 that shields the three-dimensional CCD camera 120 and a driving device 137 that moves the mask 135 are provided.

認識ボックス111は、内部に収納される1次元CCDカメラ120に不必要な光が入射しないように、1次元CCDカメラ120の主走査方向に延びるスリット状の窓113が設けられた遮光性を備えた箱である。   The recognition box 111 has a light-shielding property provided with a slit-like window 113 extending in the main scanning direction of the one-dimensional CCD camera 120 so that unnecessary light does not enter the one-dimensional CCD camera 120 accommodated therein. Box.

1次元CCDカメラ120は、図5に示すように、複数の受光素子が1次元的に配列された受光素子アレイ121と、受光素子アレイ121の各受光素子が発生させた電荷を1対1で受け取ることのできる素子を備えたシフトレジスタ122と、受光素子アレイ121からシフトレジスタ122への電荷の転送を制御するシフトゲート123と、シフトゲート123の信号を出力する出力部124と、光学系125とを備えている。そして1次元CCDカメラ120は、マルチ装着ヘッド101により搬送された電子部品Pの下面を下部から望み、電子部品Pの下面の画像を取得できるものとなされている。   As shown in FIG. 5, the one-dimensional CCD camera 120 has a light-receiving element array 121 in which a plurality of light-receiving elements are arranged one-dimensionally and charges generated by the light-receiving elements of the light-receiving element array 121 on a one-to-one basis. A shift register 122 including an element that can receive the signal, a shift gate 123 that controls transfer of charges from the light receiving element array 121 to the shift register 122, an output unit 124 that outputs a signal of the shift gate 123, and an optical system 125. And. The one-dimensional CCD camera 120 can obtain an image of the lower surface of the electronic component P by viewing the lower surface of the electronic component P conveyed by the multi-mounting head 101 from below.

なお、図5中の光学系125は1枚のレンズとして示されているが、これは概念的に示したもので、1次元CCDカメラ120に実際に備えられる光学系とは異なる。   Although the optical system 125 in FIG. 5 is shown as a single lens, this is conceptually different from the optical system actually provided in the one-dimensional CCD camera 120.

遮光手段130は、図3に示すように、認識ボックス111の上方の水平面に所定の間隔で配置される二枚の遮光板131を備えるものである。本実施形態の場合、1枚の板に矩形の孔を設けることにより、所定の間隔で配置される二枚の遮光板131を実現している。   As shown in FIG. 3, the light shielding unit 130 includes two light shielding plates 131 arranged at a predetermined interval on a horizontal plane above the recognition box 111. In the case of the present embodiment, by providing a rectangular hole in one plate, two light shielding plates 131 arranged at a predetermined interval are realized.

さらに詳細には、図6(a)に示すように、第1の遮光手段130aは、矩形の孔を挟んで二枚の遮光板131が配置されている。第2の遮光手段130bも同様に、矩形の孔を挟んで前記遮光板131よりも幅広の遮光板131が配置されている。そして、第1の遮光手段130aと第2の遮光手段130bとは一体となされ、マスク135が形成されている。   More specifically, as shown in FIG. 6A, in the first light shielding means 130a, two light shielding plates 131 are arranged with a rectangular hole interposed therebetween. Similarly, in the second light shielding means 130b, a light shielding plate 131 wider than the light shielding plate 131 is disposed across a rectangular hole. The first light shielding means 130a and the second light shielding means 130b are integrated, and a mask 135 is formed.

なお、図6(b)はマスク135のバリエーションを示したものである。ここに示されるマスク135は、遮光手段130a〜遮光手段130dの4段階遮光範囲の切替が可能である。また、遮光手段同士を直接接続しているため、軽量化が図られている。   FIG. 6B shows a variation of the mask 135. The mask 135 shown here is capable of switching the four-stage light shielding range of the light shielding means 130a to 130d. Moreover, since the light shielding means are directly connected, weight reduction is achieved.

切替装置137は、前記マスク135を副走査方向に駆動する駆動機構133と、駆動機構133に駆動力を与えるモータ134とを備える。なお、前記駆動機構133としては、前記支持板132がボールナットとして機能し、回転自在に軸支されたボールネジに螺合している構造を例示することができる。   The switching device 137 includes a driving mechanism 133 that drives the mask 135 in the sub-scanning direction, and a motor 134 that applies a driving force to the driving mechanism 133. The drive mechanism 133 can be exemplified by a structure in which the support plate 132 functions as a ball nut and is screwed into a ball screw rotatably supported.

そして、マスク135が受光素子アレイ121に対して図3(a)(b)(c)に示すように、切替装置137により移動されることで、遮光手段130が切り替えられ、1次元CCDカメラ120をその主走査方向において両端の一部を覆う範囲を段階的に変更することができる。   Then, as shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, the mask 135 is moved by the switching device 137 with respect to the light receiving element array 121, so that the light shielding means 130 is switched and the one-dimensional CCD camera 120 is switched. The range that covers a part of both ends in the main scanning direction can be changed stepwise.

また、遮光装置としては、受光素子アレイの両端部において電荷を発生させないものであれば良いのであり、液晶シャッタ等の電子デバイスでも良い。   The light shielding device may be any device that does not generate charges at both ends of the light receiving element array, and may be an electronic device such as a liquid crystal shutter.

図7は、本実施形態の部品実装機100の機能構成を示す図である。
同図に示すように部品実装機100は、転送指令信号出力部610と、副走査方向処理部620と、制御部630と、クロック691と、画像処理部692と、遮光板駆動回路693と、ヘッド駆動回路694と、現在位置カウンタ695とを備えている。
FIG. 7 is a diagram illustrating a functional configuration of the component mounter 100 according to the present embodiment.
As shown in the figure, the component mounter 100 includes a transfer command signal output unit 610, a sub-scanning direction processing unit 620, a control unit 630, a clock 691, an image processing unit 692, a light shielding plate driving circuit 693, A head driving circuit 694 and a current position counter 695 are provided.

転送指令信号出力部610は、シフトゲート123に転送を許可する転送指令信号を所定の間隔で出力する処理部である。また、転送指令信号出力部610は、切り替えられた遮光手段130に基づいて決定される主走査方向可変設定値に基づき前記所定の間隔を決定する。また、前記所定の間隔は、クロック691が発生するクロック信号を計数することにより取得している。即ち、この転送指令信号出力部610は、1次元CCDカメラ120の受光素子アレイ121からシフトゲート123へ電荷を転送するタイミングを制御するものである。   The transfer command signal output unit 610 is a processing unit that outputs a transfer command signal permitting transfer to the shift gate 123 at a predetermined interval. Further, the transfer command signal output unit 610 determines the predetermined interval based on a main scanning direction variable setting value determined based on the switched light shielding unit 130. The predetermined interval is obtained by counting clock signals generated by the clock 691. That is, the transfer command signal output unit 610 controls the timing for transferring charges from the light receiving element array 121 of the one-dimensional CCD camera 120 to the shift gate 123.

転送指令信号出力部610は、制御部630から主走査方向可変設定値がセットされるシフトトリガカウンタプリセッタ611と、コンパレータ612が出力する転送指令信号によりリセットされると共に、クロック信号をアップカウントしてコンパレータ612に主走査方向現在値を出力するシフトトリガカウンタ613と、シフトトリガカウンタプリセッタ611が示す主走査方向可変基準値に、シフトトリガカウンタ613が示す主走査方向現在値が達したかどうか比較をし、達したらシフトゲート123に転送指令信号を出力してシフトゲート123を開くコンパレータ612とを備えている。転送指令信号は、副走査方向処理部620の画面トリガカウンタ623にも同時に出力される。   The transfer command signal output unit 610 is reset by the shift command counter presetter 611 to which the main scanning direction variable set value is set from the control unit 630 and the transfer command signal output from the comparator 612, and counts up the clock signal. Whether the current value in the main scanning direction indicated by the shift trigger counter 613 has reached the main scanning direction variable reference value indicated by the shift trigger counter 613 that outputs the current value in the main scanning direction to the comparator 612 and the shift trigger counter presetter 611. A comparator 612 is provided for comparing and opening the shift gate 123 by outputting a transfer command signal to the shift gate 123 when the comparison is reached. The transfer command signal is also output to the screen trigger counter 623 of the sub-scanning direction processing unit 620 at the same time.

次に副走査方向処理部620は、転送指令信号出力部610が出力する転送指令信号の回数から算出される電子部品Pの移動量と、制御部630から与えられた副走査方向可変設定値とを比較し、電子部品Pの移動量が副走査方向可変設定値となった際、画像処理部692に視野内処理完了信号を出力する副走査方向処理部である。即ち、副走査方向処理部620は、画像処理部692において処理される画像の副走査方向の長さを規定する処理部である。   Next, the sub-scanning direction processing unit 620 calculates the movement amount of the electronic component P calculated from the number of transfer command signals output from the transfer command signal output unit 610 and the sub-scanning direction variable set value given from the control unit 630. The sub-scanning direction processing unit outputs an in-field processing completion signal to the image processing unit 692 when the movement amount of the electronic component P reaches the sub-scanning direction variable setting value. That is, the sub-scanning direction processing unit 620 is a processing unit that defines the length of the image processed in the image processing unit 692 in the sub-scanning direction.

副走査方向処理部620は、コントローラ631から副走査方向可変設定値がセットされる画面トリガカウンタプリセッタ621と、コンパレータ622が出力する視野内処理完了信号によりリセットされると共に、転送指令信号をアップカウントして副走査方向現在値を出力する画面トリガカウンタ623と、画面トリガカウンタプリセッタ621が示す副走査方向可変基準値に、画面トリガカウンタ623が示す副走査方向現在値が達したかどうか比較し、達したらコントローラ631、画像処理部692及び画像トリガカウンタ623に視野内処理完了信号を出力し、画面トリガカウンタ623をリセットするコンパレータ622とを備えている。   The sub-scanning direction processing unit 620 is reset by the screen trigger counter presetter 621 to which the sub-scanning direction variable setting value is set from the controller 631 and the in-field processing completion signal output from the comparator 622 and increases the transfer command signal. The screen trigger counter 623 that counts and outputs the current value in the sub-scanning direction is compared with whether the sub-scanning direction current value indicated by the screen trigger counter 623 reaches the sub-scanning direction variable reference value indicated by the screen trigger counter presetter 621. When it reaches, the controller 631, the image processing unit 692, and the image trigger counter 623 are each provided with a comparator 622 that outputs an in-field process completion signal and resets the screen trigger counter 623.

制御部630は、部品実装機100全体を制御する処理部である。また、上述したように電子部品Pの移動をコントロールするために、ヘッド駆動回路694を制御している。また、転送指令信号出力部610に現在ノズルに吸着されている電子部品Pのサイズに応じて、遮光手段130の遮光板131間の内、最適な間隔に相当する時間である主走査方向可変設定値を与えると共に、これにあわせて遮光板駆動回路693に、いずれの遮光手段に切り替えるかの指示を出力し、受光素子アレイ121のうち覆うべき受光素子数を段階的にコントロールしている。   The control unit 630 is a processing unit that controls the entire component mounter 100. Further, as described above, the head drive circuit 694 is controlled to control the movement of the electronic component P. Further, the main scanning direction variable setting is a time corresponding to the optimum interval among the light shielding plates 131 of the light shielding means 130 according to the size of the electronic component P currently attracted to the transfer command signal output unit 610. A value is given, and an instruction to switch to which light shielding means is output to the light shielding plate driving circuit 693 in accordance with this value, and the number of light receiving elements to be covered in the light receiving element array 121 is controlled step by step.

さらに、制御部630は、マルチ装着ヘッド101が電子部品Pを所定の位置に搬送した際に副走査方向処理部620へスタート信号を出力する。   Further, the control unit 630 outputs a start signal to the sub-scanning direction processing unit 620 when the multi mounting head 101 transports the electronic component P to a predetermined position.

画像処理部692は、読み取り完了信号を入力すると、読み取った画像信号を処理して処理結果を制御部630へ出力するものであるが、この画像処理部692の処理内容は、得られた画像のずれを補正するものの他、電子部品Pの有無検出、位置ずれ量検出など、任意に選択できる機能を有している。   When the reading completion signal is input, the image processing unit 692 processes the read image signal and outputs the processing result to the control unit 630. The processing content of the image processing unit 692 is the processing content of the obtained image. In addition to correcting the deviation, it has functions that can be arbitrarily selected, such as detection of the presence / absence of the electronic component P and detection of the amount of positional deviation.

なお、読み取り完了信号は制御部630にも出力され、制御部630は、読み取り完了信号を受信すると、ヘッド駆動回路694に命じて次の工程に移るように、XYロボット102などを制御する。   The read completion signal is also output to the control unit 630, and when receiving the read completion signal, the control unit 630 controls the XY robot 102 and the like so as to instruct the head driving circuit 694 to move to the next step.

制御部630は、ノズルに吸着させる電子部品Pの品種、そのサイズ及びそのサイズにあわせて適切に設定された主走査方向可変設定値、副走査方向可変設定値などを記憶するメモリからなる記憶部632と、記憶部632のデータを参照して入出力を行うコントローラ631とを備えている。   The control unit 630 is a storage unit including a memory that stores the type of electronic component P to be attracted to the nozzle, its size, and a main scanning direction variable setting value, a sub-scanning direction variable setting value, and the like appropriately set according to the size. 632 and a controller 631 that performs input / output with reference to data in the storage unit 632.

上記の機能により、部品実装機100は1次元CCDカメラ120により、電子部品Pの2次元的な画像を得ることができる。   With the above function, the component mounter 100 can obtain a two-dimensional image of the electronic component P by the one-dimensional CCD camera 120.

次に、撮像装置110の動作を説明する。
図8は、部品実装機による電子部品Pの撮像動作を説明するためのフローチャートである。
Next, the operation of the imaging device 110 will be described.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the imaging operation of the electronic component P by the component mounter.

図9は、1次元CCDカメラによる撮像状態を概念的に示す図である。
図10は、蓄積された画像信号を概念的に示す図である。
FIG. 9 is a diagram conceptually showing an imaging state by a one-dimensional CCD camera.
FIG. 10 is a diagram conceptually showing stored image signals.

まず、図8に示すように、マルチ装着ヘッド101が保持する電子部品Pの形状を、部品ライブラリから取得し、段階的な主走査方向可変設定値、連続的な副走査方向可変設定値を算出する。具体的には、電子部品Pの主走査方向のサイズよりも長く、かつ、複数の遮光手段130が備える遮光板131の間隔のうち一番短い間隔が選択され、主走査方向可変設定値として算出される。一方、副走査方向のサイズよりもやや長い値が副走査方向可変設定値として算出される(S801)。   First, as shown in FIG. 8, the shape of the electronic component P held by the multi-mounting head 101 is acquired from the component library, and stepwise main scanning direction variable setting values and continuous sub-scanning direction variable setting values are calculated. To do. Specifically, the shortest interval among the intervals of the light shielding plates 131 provided in the plurality of light shielding units 130 is selected and calculated as the main scanning direction variable setting value, which is longer than the size of the electronic component P in the main scanning direction. Is done. On the other hand, a value slightly longer than the size in the sub-scanning direction is calculated as the sub-scanning direction variable setting value (S801).

次に、XYロボット102によりマルチ装着ヘッド101に保持された電子部品Pが撮像装置110の近傍に搬送される(S802)。より詳細には、1次元CCDカメラ120の主走査方向の中央部に電子部品Pが配置されると共に、電子部品Pの端部が1次元CCDカメラ120の近傍の所定位置に配置される。   Next, the electronic component P held by the multi-mounting head 101 is transported to the vicinity of the imaging device 110 by the XY robot 102 (S802). More specifically, the electronic component P is disposed at the center of the one-dimensional CCD camera 120 in the main scanning direction, and the end of the electronic component P is disposed at a predetermined position near the one-dimensional CCD camera 120.

次に、主走査方向可変設定値に基づき、遮光板駆動回路693が切替装置137を制御してマスク135を移動させて遮光手段130を切り替え、1次元CCDカメラ120の両端を遮光する(S803)。なお前記搬送(S802)と遮光(S803)は前後しても良く、また、同時に動作しても良い。   Next, based on the main scanning direction variable setting value, the light shielding plate driving circuit 693 controls the switching device 137 to move the mask 135 to switch the light shielding means 130 to shield both ends of the one-dimensional CCD camera 120 (S803). . Note that the conveyance (S802) and the light shielding (S803) may be performed before and after, or may be performed simultaneously.

次に、撮像装置110により、撮像が以下のように行われる。
まず、副走査方向の最初の領域が1次元CCDカメラ120により撮像される。すなわち、図9(a)に示すように、1次元CCDカメラ120の視野に基づき、受光素子アレイ121に電荷の蓄積がなさる(S804)。
Next, the imaging device 110 performs imaging as follows.
First, the first area in the sub-scanning direction is imaged by the one-dimensional CCD camera 120. That is, as shown in FIG. 9A, charges are accumulated in the light receiving element array 121 based on the field of view of the one-dimensional CCD camera 120 (S804).

なお、受光素子アレイ121の中央部分には電荷が発生するが(図9中A、B、C、D、E)、受光素子アレイ121の両端は遮光板(図示せず)で遮光されているため電荷の発生はない(図9中斜線)。   Electric charges are generated in the central portion of the light receiving element array 121 (A, B, C, D, and E in FIG. 9), but both ends of the light receiving element array 121 are shielded from light by light shielding plates (not shown). Therefore, no charge is generated (shaded line in FIG. 9).

次に、転送指令信号出力部610から送信される転送指令信号をシフトゲート123が受信し、受光素子アレイ121からシフトレジスタ122へ電荷が転送される(図9中1)(S805)。   Next, the shift gate 123 receives the transfer command signal transmitted from the transfer command signal output unit 610, and charges are transferred from the light receiving element array 121 to the shift register 122 (1 in FIG. 9) (S805).

ここで、初期状態のシフトレジスタ122には電荷の蓄積はないため(図9中0)、受光素子アレイ121の電荷の状態がそのまま転送される。   Here, since there is no charge accumulation in the shift register 122 in the initial state (0 in FIG. 9), the charge state of the light receiving element array 121 is transferred as it is.

次に、クロック691から発信されるクロック信号に同期してシフトレジスタ122に蓄積されている電荷が出力部124から1個ずつ画像信号700として出力される(図9中1')(S806)。   Next, the electric charges accumulated in the shift register 122 in synchronization with the clock signal transmitted from the clock 691 are output one by one from the output unit 124 as the image signal 700 (1 ′ in FIG. 9) (S806).

ここで、前記出力される画像信号の個数は、受光した受光素子の数(図9中では5個)だけ画像信号として出力される。従って、1回の転送指令信号に基づき得られる画像信号700は、受光素子アレイ121が取得した全電荷の一部である。   Here, the number of output image signals is output as image signals by the number of received light receiving elements (five in FIG. 9). Therefore, the image signal 700 obtained based on one transfer command signal is a part of the total charges acquired by the light receiving element array 121.

なお、この出力数は主走査方向可変設定値に基づきシフトレジスタ122をシフトさせるクロック信号の数で制御される。   The number of outputs is controlled by the number of clock signals for shifting the shift register 122 based on the main scanning direction variable setting value.

次に、XYロボット102により、電子部品Pを副走査方向に所定量移動させる(S807)。   Next, the XY robot 102 moves the electronic component P by a predetermined amount in the sub-scanning direction (S807).

以上に説明した、受光→転送→出力→移動(S804〜S807)の各ステップは、副走査方向可変設定値が満了するまで繰り返えされ、画像信号が蓄積されていく。   Each step of light reception → transfer → output → movement (S804 to S807) described above is repeated until the sub-scanning direction variable setting value expires, and image signals are accumulated.

ただし、出力される画像信号は以下のようになる。
図9(b)に示すように、2回目以降の受光においても受光素子アレイ121の中央部分では次の電荷が発生し(図9中F〜J)、両端部では電荷の発生はない(S804)。
However, the output image signal is as follows.
As shown in FIG. 9B, in the second and subsequent light receptions, the next charge is generated in the central portion of the light receiving element array 121 (F to J in FIG. 9), and no charge is generated at both ends (S804). ).

次に、受光素子アレイ121からシフトレジスタ122へ電荷が転送されるが(図9中2)(S805)。シフトレジスタ122には前回出力されていない電荷(B〜E)が残存している(図9中1')。しかし、電荷が残存している部分に対応する受光素子アレイ121の受光素子は遮光されていて電荷の蓄積が無いため、電荷が転送されても残存している電荷(B〜E)はそのまま維持され、当該電荷(B〜E)に続いて受光素子アレイ121の電荷(F〜J)が蓄積される(図9中2)。   Next, charges are transferred from the light receiving element array 121 to the shift register 122 (2 in FIG. 9) (S805). Charges (B to E) that were not output last time remain in the shift register 122 (1 ′ in FIG. 9). However, since the light receiving elements of the light receiving element array 121 corresponding to the portions where the charges remain are shielded from light and do not accumulate charges, the remaining charges (B to E) are maintained as they are even if the charges are transferred. Then, the charges (F to J) of the light receiving element array 121 are accumulated following the charges (B to E) (2 in FIG. 9).

次に、クロック691から発信されるクロック信号に同期してシフトレジスタ122に蓄積されている電荷が出力部124から1個ずつ画像信号700として出力される(図9中2')。ここでも、出力される画像信号700の個数は前回と同じである。   Next, the electric charges accumulated in the shift register 122 in synchronization with the clock signal transmitted from the clock 691 are output from the output unit 124 one by one as the image signal 700 (2 ′ in FIG. 9). Again, the number of output image signals 700 is the same as the previous time.

従って、ここで得られる画像信号700は、前回転送された電荷と今回転送された電荷が並んで出力されることになる。   Therefore, in the image signal 700 obtained here, the charge transferred last time and the charge transferred this time are output side by side.

最後に、蓄積されたままの画像信号では、図10(a)に示すように、ずれた像しか得られないため、画像処理部692が画像のずれを図10(b)となるように補正し、正確な像を作成する(S808)。   Finally, as shown in FIG. 10A, only the shifted image can be obtained with the stored image signal, so the image processing unit 692 corrects the shift of the image as shown in FIG. 10B. Then, an accurate image is created (S808).

以上のような構成及び動作により電子部品Pを撮像すると、撮像対象の電子部品Pの大きさに応じて、1次元CCDカメラの両端が遮光され、受光している部分のみ(一部例外有り)画像信号として出力されるため、高速な撮像を実現することができる。しかも、電子部品Pの像が1次元CCDカメラの中央部であって光学系の中心軸近傍で撮像されるため、収差の良いところで撮像でき、高精度の画像を取得することができる。   When the electronic component P is imaged by the configuration and operation as described above, both ends of the one-dimensional CCD camera are shielded according to the size of the electronic component P to be imaged, and only the light receiving portion (with some exceptions) is received. Since it is output as an image signal, high-speed imaging can be realized. In addition, since the image of the electronic component P is picked up in the center of the one-dimensional CCD camera and in the vicinity of the central axis of the optical system, it can be picked up where the aberration is good, and a highly accurate image can be obtained.

さらに遮光する範囲が多段階に限定されているため、遮光される範囲が正確で、また、遮光板131の間隔を容易に取得することができるため、正確かつ迅速に高精度の画像を取得することが可能となる。   Further, since the light shielding range is limited to multiple stages, the light shielding range is accurate, and the interval between the light shielding plates 131 can be easily obtained, so that a highly accurate image can be obtained accurately and quickly. It becomes possible.

なお、本実施形態のマスク135に備えられる遮光手段130は左右対称、つまり均等に受光素子アレイ121を遮光するものであるが、本発明はこれに限定される訳ではなく、左右非対称であってもかまわない。ただし、1次元CCDカメラが備える光学系125の中心軸に対し遮光板131が遮光しない範囲が左右対称となることが好ましい。   The light shielding means 130 provided in the mask 135 of the present embodiment is symmetrical, that is, uniformly shields the light receiving element array 121. However, the present invention is not limited to this and is asymmetrical to the left and right. It doesn't matter. However, it is preferable that the range in which the light shielding plate 131 does not shield light is symmetrical with respect to the central axis of the optical system 125 provided in the one-dimensional CCD camera.

本発明は、1次元CCDカメラを備えた撮像装置に適用でき、特に部品実装機に備えられる撮像装置等に適用できる。   The present invention can be applied to an image pickup apparatus provided with a one-dimensional CCD camera, and in particular, can be applied to an image pickup apparatus provided in a component mounting machine.

1 1次元CCDカメラ
2 受光素子アレイ
3 シフトレジスタ
4 シフトゲート
5 出力部
6 遮光板
7 光学系
100 電子部品実装装置
101 マルチ装着ヘッド
102 XYロボット
103 部品供給部
104 レール
105 テーブル
110 撮像装置
111 認識ボックス
112 光源
113 窓
120 1次元CCDカメラ
121 受光素子アレイ
122 シフトレジスタ
123 シフトゲート
124 出力部
125 光学系
130 遮光手段
131 遮光板
132 支持板
133 駆動機構
134 モータ
137 切替装置
610 主走査方向処理部
611 シフトトリガカウンタプリセッタ
612 コンパレータ
613 シフトトリガカウンタ
620 副走査方向処理部
630 制御部
691 クロック
692 画像処理部
693 遮光板駆動回路
694 ヘッド駆動回路
695 現在位置カウンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1-dimensional CCD camera 2 Light receiving element array 3 Shift register 4 Shift gate 5 Output part 6 Light-shielding plate 7 Optical system 100 Electronic component mounting apparatus 101 Multi mounting head 102 XY robot 103 Component supply part 104 Rail 105 Table 110 Imaging apparatus 111 Recognition box 112 light source 113 window 120 one-dimensional CCD camera 121 light receiving element array 122 shift register 123 shift gate 124 output unit 125 optical system 130 light shielding unit 131 light shielding plate 132 support plate 133 driving mechanism 134 motor 137 switching device 610 main scanning direction processing unit 611 shift Trigger counter presetter 612 Comparator 613 Shift trigger counter 620 Sub-scanning direction processing unit 630 Control unit 691 Clock 692 Image processing unit 693 Shading plate driving circuit 694 Head driving circuit 695 Current position counter

Claims (2)

受光した光量に対応して電荷を発生させる複数の受光素子が一列に並んだ受光素子アレイと、
前記各受光素子が発生させた電荷をそれぞれ受け取り、受け取った電荷を出力部に出力するシフトレジスタと、
前記各受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許否するシフトゲートと、
前記受光素子アレイと撮像対象物との間に配置される光学系と、
前記受光素子アレイの両端部を遮光する所定間隔で前記光学系の中心軸に対し遮光しない範囲が左右対称となるように配置される二枚の遮光板を備える第1遮光手段と、
前記第1遮光手段と遮光する範囲を異にする所定間隔で前記光学系の中心軸に対し遮光しない範囲が左右対称となるように配置される二枚の遮光板を備える第2遮光手段と、
前記第1遮光手段及び前記第2遮光手段と遮光する範囲を異にする所定間隔で前記光学系の中心軸に対し遮光しない範囲が左右対称となるように配置される二枚の遮光板を備える第3遮光手段と、
前記第1遮光手段、前記第2遮光手段及び前記第3遮光手段と遮光する範囲を異にする所定間隔で前記光学系の中心軸に対し遮光しない範囲が左右対称となるように配置される二枚の遮光板を備える第4遮光手段と、
前記第1遮光手段と前記第2遮光手段と前記第3遮光手段と前記第4遮光手段とを切り替えて前記受光素子アレイを遮光する範囲を変更することにより4段階遮光範囲の切替が可能な切替手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
A light receiving element array in which a plurality of light receiving elements that generate electric charges corresponding to the amount of received light are arranged in a line;
A shift register that receives each of the charges generated by the light receiving elements and outputs the received charges to an output unit;
A shift gate that permits or rejects transfer of the charge generated by each light receiving element to the shift register;
An optical system disposed between the light receiving element array and the imaging object;
A first light shielding means comprising two light shielding plates arranged so as to be symmetrical with respect to the central axis of the optical system at a predetermined interval for shielding both ends of the light receiving element array;
A second light-shielding means comprising two light-shielding plates arranged so as to be symmetrical with respect to the central axis of the optical system at a predetermined interval different from the first light-shielding means in a light-shielding range;
There are provided two light shielding plates arranged so that a range not shielded with respect to the central axis of the optical system is symmetrical with respect to the central axis of the optical system at a predetermined interval different from the light shielding range with the first light shielding unit and the second light shielding unit. A third light shielding means;
The second light-shielding means, the second light-shielding means, and the third light-shielding means are arranged so that the light-shielding range is symmetrical with respect to the central axis of the optical system at a predetermined interval different from the light-shielding range. A fourth light shielding means comprising a single light shielding plate;
Switching that enables switching of the four-stage light-shielding range by switching the first light-shielding means, the second light-shielding means, the third light-shielding means, and the fourth light-shielding means to change the light-shielding area of the light-receiving element array. And an imaging device.
部品を基板に実装する部品実装機であって、
受光した光量に対応して電荷を発生させる複数の受光素子が一列に並んだ受光素子アレイと、
前記各受光素子が発生させた電荷をそれぞれ受け取り、受け取った電荷を出力部に出力するシフトレジスタと、
前記各受光素子が発生させた電荷を前記シフトレジスタへ転送するのを許否するシフトゲートと、
前記受光素子アレイと撮像対象物との間に配置される光学系と、
前記受光素子アレイの両端部を遮光する二枚の遮光板を前記光学系の中心軸に対し遮光しない範囲が左右対称となるように備える第1遮光手段と、
前記第1遮光手段と遮光する範囲を異にする二枚の遮光板を前記光学系の中心軸に対し遮光しない範囲が左右対称となるように備える第2遮光手段と、
前記第1遮光手段及び前記第2遮光手段と遮光する範囲を異にする所定間隔で配置される二枚の遮光板を前記光学系の中心軸に対し遮光しない範囲が左右対称となるように備える第3遮光手段と、
前記第1遮光手段、前記第2遮光手段及び前記第3遮光手段と遮光する範囲を異にする所定間隔で配置される二枚の遮光板を前記光学系の中心軸に対し遮光しない範囲が左右対称となるように備える第4遮光手段と、
前記第1遮光手段と前記第2遮光手段と前記第3遮光手段と前記第4遮光手段とを切り替えて前記受光素子アレイを遮光する範囲を変更することにより4段階遮光範囲の切替が可能な切替手段と、
前記受光素子アレイの長さ方向と垂直に部品を移動させる移動手段とを備える
ことを特徴とする部品実装機。
A component mounter for mounting components on a board,
A light receiving element array in which a plurality of light receiving elements that generate electric charges corresponding to the amount of received light are arranged in a line;
A shift register that receives each of the charges generated by the light receiving elements and outputs the received charges to an output unit;
A shift gate that permits or rejects transfer of the charge generated by each light receiving element to the shift register;
An optical system disposed between the light receiving element array and the imaging object;
A first light-shielding means provided with two light-shielding plates that shield both ends of the light-receiving element array so that a range not shielded with respect to the central axis of the optical system is symmetrical
A second light-shielding means provided with two light-shielding plates having different light-shielding ranges from the first light-shielding means so that a range not shielded from the central axis of the optical system is symmetrical .
The two light-shielding plates arranged at predetermined intervals differing from the light-shielding range from the first light-shielding means and the second light-shielding means are provided so that the light-shielding range is symmetrical with respect to the central axis of the optical system. A third light shielding means;
The two light-shielding plates arranged at a predetermined interval differing from the light-shielding range from the first light-shielding means, the second light-shielding means, and the third light-shielding means have a left-right range that does not shield the central axis of the optical system. A fourth light-shielding means provided to be symmetrical ;
Switching that enables switching of the four-stage light-shielding range by switching the first light-shielding means, the second light-shielding means, the third light-shielding means, and the fourth light-shielding means to change the light-shielding area of the light-receiving element array. Means,
A component mounting machine comprising: moving means for moving a component perpendicular to the length direction of the light receiving element array.
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