(57)【要約】【課題】  低コスト化及び小型化を図ることができる撮像装置を提供する。【解決手段】  この撮像装置においては、第１の読取部位Ａから発せられた光は、全反射ミラー１６により反射された後、全反射ミラー１８により反射され、ハーフプリズム１９を透過してＣＣＤにより受光される。一方、第２の読取部位Ｂから発せられた光は、全反射ミラー１７により反射された後、ハーフプリズム１９により反射されてＣＣＤにより受光される。従って、略同一平面上に位置する二つの読取部位Ａ，Ｂを一つのＣＣＤで撮像することができ、しかも、全反射ミラー１８、ハーフプリズム１９及びＣＣＤが同一の光軸Ｌ１上に配置されているため、撮像装置の低コスト化及び小型化を図ることができる。【選択図】  図４
2005057596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略同一平面上に位置する第１の読取部位と第２の読取部位とを撮像する撮像装置において、
所定の光軸上に配置された撮像手段と、
前記第１の読取部位から発せられた光を前記光軸側に反射する第１の反射部材と、
前記第２の読取部位から発せられた光を前記光軸側に反射する第２の反射部材と、
前記光軸上において前記撮像手段の前方に配置され、前記第１の反射部材により反射された光を前記光軸に沿って前記撮像手段側に反射する第３の反射部材と、
前記光軸上において前記撮像手段と前記第３の反射部材との間に配置され、前記第２の反射部材により反射された光を前記光軸に沿って前記撮像手段側に反射すると共に、前記第３の反射部材により反射された光を前記光軸に沿って前記撮像手段側に透過させる光学部材とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の反射部材により反射された光の光路及び前記光軸に略直交する中心軸線を有し、前記第３の反射部材の反射面が前記中心軸線上に位置するように前記第３の反射部材が取り付けられた回転軸と、
前記回転軸を回転自在に保持する保持部材と、
前記回転軸に形成された溝に配置されたボールと、
前記保持部材に形成されたネジ穴に配置され、前記回転軸を回転させるように前記ボールを押圧する調整ネジとを備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の読取部位と前記第１の反射部材との間の第１の光路と、前記第２の読取部位と前記第２の反射部材との間の第２の光路とを選択的に遮断するシャッタを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の読取部位と前記第１の反射部材との間の第１の光路と、前記第２の読取部位と前記第２の反射部材との間の第２の光路とを同時に開放するシャッタを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、電子部品実装装置において、２列の部品搬送通路をもった部品供給カセットの据え付けに利用するための撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から一般的に利用されているこの種の撮像装置１００は、図８に示すように、二つの撮像系を有するものであり、並設させた２個のＣＣＤ１０１，１０２と、並設させた２個の結像レンズ１０３，１０４と、各光路を変更するための反射ミラー１０５〜１０８とを有し、所定距離だけ離された部位をそれぞれの撮像系で個別的に捕らえるように構成されている。そこで、電子部品実装装置に部品供給カセット（いわゆる「パーツカセット」）１０９をセッティングするにあたって、部品供給カセット１０９に設けられた二つの部品取出し口１１０，１１１をノズル吸着位置に正確にセッティングさせる必要があり、セッティング作業中に、前述の撮像装置１００によってそれぞれの部品取出し口１１０，１１１が撮像される。そして、その撮像結果に基づいて、部品供給カセット１０９の位置調整を行いながら、各部品取出し口１１０，１１１をノズル吸着位置まで移動させ、各部品取出し口１１０，１１１とノズル吸着位置との正確な位置合わせ後に、部品供給カセット１０９を電子部品実装装置に据え付け固定させる。
【０００３】
なお、下記の特許文献１には、異なる二つの光部品の相対位置を調整するために、一つの撮像手段で二つの光部品を撮像する装置が記載されている。
【特許文献１】特開平７−２６１０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の撮像装置１００には、次のような課題が存在している。すなわち、所定間隔をもって離された二つの読取部位を同時又は選択的に撮像するにあたって、前述の撮像装置１００は二つの撮像系を必要とするので、コスト的に不利であると同時に、それ自体が大型化して作業時の取り扱い性を悪くするといった問題点があった。
【０００５】
また、特許文献１記載の装置は、相対位置を調整すべき二つの光部品間に、一つの全反射面を有するプリズムを配置する構成を採るため、２列の部品搬送通路をもった部品供給カセットの据え付け等への利用には不向きである。
【０００６】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、特に、低コスト化及び小型化を図ることができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、略同一平面上に位置する第１の読取部位と第２の読取部位とを撮像する撮像装置において、所定の光軸上に配置された撮像手段と、第１の読取部位から発せられた光を光軸側に反射する第１の反射部材と、第２の読取部位から発せられた光を光軸側に反射する第２の反射部材と、光軸上において撮像手段の前方に配置され、第１の反射部材により反射された光を光軸に沿って撮像手段側に反射する第３の反射部材と、光軸上において撮像手段と第３の反射部材との間に配置され、第２の反射部材により反射された光を光軸に沿って撮像手段側に反射すると共に、第３の反射部材により反射された光を光軸に沿って撮像手段側に透過させる光学部材とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この撮像装置は、略同一平面上に位置する二つの読取部位を一つの撮像手段で同時又は選択的に撮像するためのものである。この撮像装置においては、第１の読取部位から発せられた光は、第１の反射部材により反射された後、第３の反射部材により反射され、光学部材を透過して撮像手段により受光される。一方、第２の読取部位から発せられた光は、第２の反射部材により反射された後、光学部材により反射されて撮像手段により受光される。従って、二つの読取部位を一つの撮像手段で撮像することができ、しかも、第３の反射部材、光学部材及び撮像手段が同一の光軸上に配置されているため、撮像装置の低コスト化及び小型化を図ることができる。
【０００９】
また、第１の反射部材により反射された光の光路及び光軸に略直交する中心軸線を有し、第３の反射部材の反射面が中心軸線上に位置するように第３の反射部材が取り付けられた回転軸と、回転軸を回転自在に保持する保持部材と、回転軸に形成された溝に配置されたボールと、保持部材に形成されたネジ穴に配置され、回転軸を回転させるようにボールを押圧する調整ネジとを備えることが好ましい。このように、調整ネジと回転軸との間に調整ネジと別体のボールを介在させることで、調整ネジの回転に伴い、回転軸が中心軸回りの回転方向と異なる方向に引き摺られるのを抑制することができる。従って、第３の反射部材の反射面の角度調整を高精度に行うことができ、第１の読取部位から発せられた光を撮像手段へ正確に導くことが可能になる。
【００１０】
また、第１の読取部位と第１の反射部材との間の第１の光路と、第２の読取部位と第２の反射部材との間の第２の光路とを選択的に遮断するシャッタを備えることが好ましい。このようなシャッタによって、各読取部位の像を単独で撮像することができる。これは、二つの読取部位を個別的に撮像する必要がある場合に特に有効である。
【００１１】
また、第１の読取部位と第１の反射部材との間の第１の光路と、第２の読取部位と第２の反射部材との間の第２の光路とを同時に開放するシャッタを備えることが好ましい。このようなシャッタによって、第１の読取部位の像と第２の読取部位の像とを重ね合わせるようにして撮像することができる。これにより、例えば二つの読取部位の位置調整を容易に行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明によれば、撮像装置の低コスト化及び小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る撮像装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、撮像装置１は、電子部品実装装置（図示せず）において、２列の部品搬送通路２，３をもった部品供給カセット（いわゆる「パーツカセット」）４をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能なベース（図示せず）上に据え付け固定する際に利用される。このパーツカセット４を電子部品実装装置にセッティングするにあたり、パーツカセット４に設けられた二つの部品取出し口２ａ，３ａを吸着ノズルの部品吸着位置に正確にセッティングする必要がある。そして、このセッティングに際し、撮像装置１によってそれぞれの部品取出し口２ａ，３ａが撮像され、その撮像結果に基づいて、パーツカセット４の据え付け位置の調整が作業者によって行われる。
【００１５】
図１及び図２に示すように、２列の部品搬送通路２，３をもったパーツカセット４の据え付けに利用される撮像装置１は、一つのＣＣＤ（撮像手段）６を収容する直方体の暗箱部７と、このＣＣＤ６の前方に配置させた一つの結像レンズ部８を収容する円筒状の筒部９とからなる筺体１０を有している。そして、ＣＣＤ６は、第１の部品取出し口２ａの周囲の第１の読取部位Ａで反射した光を受光して、その像を撮像するものであると同時に、第２の部品取出し口３ａの周囲の第２の読取部位Ｂで反射した光を受光して、その像を撮像するものでもある。よって、この撮像装置１は、一つのＣＣＤ６上に２種類の像を同時に又は選択的に撮像することを予定したものである。
【００１６】
更に、この撮像装置１は、筒部９の先端の周囲に環状に配列した複数のＬＥＤ（照明手段）１１を有している。各ＬＥＤ１１は、筒部９に固定したスカート部１３内に収容され、読取部位Ａ，Ｂを均一に照らすように読取部位Ａ，Ｂに向けて傾けるように、スカート部１３内の基板１４に取り付けられている（図３参照）。従って、各ＬＥＤ１１によって、第１及び第２の読取部位Ａ，Ｂが均一に照らし出され、この照明によってＣＣＤ６による撮像を可能ならしめている。
【００１７】
また、二つの読取部位Ａ，Ｂを撮像する必要性から、ＣＣＤ６とパーツカセット４との間の光路Ｐを、結像レンズ部８とパーツカセット４との間で第１の光路Ｐ１と第２の光路Ｐ２とに分岐させることが必要となる。そこで、撮像装置１には、結像レンズ部８とパーツカセット４との間の筒部９内において、次のような構成が採用されている。
【００１８】
すなわち、図４に示すように、第１の読取部位Ａの上方には、全反射ミラー（第１の反射部材）１６が配置されている。この全反射ミラー１６によって、第１の読取部位Ａで反射した光（第１の読取部位Ａから発せられた光）は、その第１の光路Ｐ１が９０度折り曲げられるようにして、ＣＣＤ６と結像レンズ部８とを結ぶ光軸Ｌ１側に反射される。一方、第２の読取部位Ｂの上方には、全反射ミラー（第２の反射部材）１７が配置されている。この全反射ミラー１７によって、第２の読取部位Ｂで反射した光（第２の読取部位Ｂから発せられた光）は、その第２の光路Ｐ２が９０度折り曲げられるようにして光軸Ｌ１側に反射される。なお、全反射ミラー１７は、全反射ミラー１６より高い位置（すなわち、ＣＣＤ６に近い位置）に配置されている。
【００１９】
更に、光軸Ｌ１上において全反射ミラー１６の側方には、全反射ミラー（第３の反射部材）１８が配置されている。この全反射ミラー１８によって、全反射ミラー１６で反射した光は、光軸Ｌ１に沿ってＣＣＤ６側に反射される。また、光軸Ｌ１上において全反射ミラー１７の側方には、ハーフプリズム（光学部材）１９が配置されている。このハーフプリズム１９のハーフミラー面１９ａによって、全反射ミラー１７で反射した光は、光軸Ｌ１に沿ってＣＣＤ６側に反射される。なお、ハーフプリズム１９は、光軸Ｌ１上においてＣＣＤ６と全反射ミラー１８との間に位置することとなるが、全反射ミラー１８で反射した光は、ハーフプリズム１９のハーフミラー面１９ａを透過して、光軸Ｌ１に沿ってＣＣＤ６側に進行する。
【００２０】
以上のような筒部９内の構成により、第１の読取部位Ａから発せられた光は、全反射ミラー１６により反射された後、全反射ミラー１８により反射され、ハーフプリズム１９、結像レンズ８を順次通ってＣＣＤ６により受光される。一方、第２の読取部位Ｂから発せられた光は、全反射ミラー１７により反射された後、ハーフプリズム１９により反射され、結像レンズを通ってＣＣＤ６により受光される。従って、撮像装置１によれば、略同一平面上に位置する二つの読取部位Ａ，Ｂを一つのＣＣＤ６で撮像することが可能となる。しかも、撮像装置１においては、全反射ミラー１８、ハーフプリズム１９、結像レンズ８及びＣＣＤ６が同一の光軸Ｌ１上に配置されている。これらのことより、撮像装置１の低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００２１】
なお、第１の読取部位Ａから発せられた光がＣＣＤ６に至った際の反射回数と、第２の読取部位Ｂから発せられた光がＣＣＤ６に至った際の反射回数とが共に２回で等しいため、ＣＣＤ６上やモニター上において、第１の読取部位Ａ側の像と第２の読取部位Ｂ側の像との移動方向が同一方向となる。従って、パーツカセット４の据え付け位置の調整がより一層容易化される。
【００２２】
また、筒部９の先端には、図２及び図３に示すように、第１の光路Ｐ１が通過する円形の第１の光入射窓２８と、第２の光路Ｐ２が通過する円形の第２の光入射窓２９とが形成されている。そして、筒部９の先端には、水平方向で回転自在なカップ状のシャッタ３０が嵌め込まれており、このシャッタ３０は、水平方向に突出するレバー３１によって適宜に回動させるものである。このシャッタ３０の底面にはシャッタ窓３２が形成され、このシャッタ窓３２をＶ字状にすることで、第１の光路Ｐ１と第２の光路Ｐ２とを選択的又は同時に開放させるようにしている。
【００２３】
例えば、レバー３１の回動操作によって、シャッタ窓３２を実線で示す位置に配置させた場合、第１の光入射窓２８と第２の光入射窓２９とを同時に開放させることができる。これによって、第１の読取部位Ａの像と第２の読取部位Ｂの像とを重ね合わせるようにして撮像することができ、各読取部位Ａ，Ｂの位置調整が容易になる。
【００２４】
次に、レバー３１の回動操作によって、シャッタ窓３２を一点鎖線で示す位置に配置させた場合、第１の光入射窓２８が閉鎖され、第２の光入射窓２９が開放されることになる。また、レバー３１の回動操作によって、シャッタ窓３２を一点鎖線で示す位置に配置させた場合、第１の光入射窓２８が開放され、第２の光入射窓２９が閉鎖されることになる。このような選択的な開閉によって、読取部位Ａ，Ｂの各像を単独で撮像することができる。これは、二つの読取部位Ａ，Ｂの個別的な撮像が必要な場合に適しているといえる。
【００２５】
ここで、上述した全反射ミラー１８の支持構成について説明する。図５及び図６に示すように、全反射ミラー１８は、回転軸３６の一端側に形成されたＤカット面３６ａに固定されている。この回転軸３６は、全反射ミラー１６により折り曲げられた第１の光路Ｐ１及び光軸Ｌ１に中心軸線Ｌ２が略直交するように配置されており、全反射ミラー１８の反射面１８ａは中心軸線Ｌ２上に位置している。
【００２６】
回転軸３６の他端側は、筒部９の一部を成す保持部材３７に形成された軸受穴３８内に挿入されている。これにより、保持部材３７は、片持ちの状態で回転軸３６を回転自在に保持することとなる。この保持部材３７には、回転軸３６の中心軸線Ｌ２と直交する方向に延在して一端側が軸受穴３８内に開口している一対のネジ穴３９が形成されている。各ネジ穴３９は、中心軸線Ｌ２に対してＣＣＤ６側と読取部位Ａ，Ｂ側とにそれぞれ形成されており、各ネジ穴３９の他端側は、保持部材３７に形成された座ぐり４１内に開口している。
【００２７】
更に、保持部材３７の各ネジ穴３９内には、調整ネジ４２が座ぐり４１側からねじ込まれて配置されている。また、回転軸３６の他端側には、光軸Ｌ１方向に沿って延在するＶ溝（溝）３６ｂが形成され、このＶ溝３６ｂ内には鋼球（ボール）４３が二つ配置されている。そして、各調整ネジ４２の先端は、回転軸３６のＶ溝３６ｂに配置された鋼球４３に押し当てられる。
【００２８】
以上のような全反射ミラー１８の支持構成によれば、各調整ネジ４２を徐々にねじ込んでいくことで、回転軸３６を正転又は逆転させて全反射ミラー１８の反射面１８ａの角度調整を行うことができると同時に、調整後の角度で全反射ミラー１８を保持することが可能になる。しかも、回転軸３６は片持ちの状態で保持部材３７により保持されているため、角度調整によって全反射ミラー１８の反射面１８ａに歪み等が生じるの防止することができ、第１の読取部位Ａの像を高解像度で取得することが可能になる。
【００２９】
また、調整ネジ４２と回転軸３６との間に調整ネジ４２と別体で鋼球４３を介在させているため、調整ネジ４２の回転に伴い、回転軸３６が中心軸線Ｌ２回りの回転方向と異なる方向に引き摺られるのを抑制することができる。従って、全反射ミラー１８の反射面１８ａの角度調整を高精度に行うことができ、第１の読取部位Ａから発せられた光をＣＣＤ６へ正確に導くことが可能になる。このような高精度の角度調整は、高倍率で第１の読取部位Ａを撮像する場合に特に重要である。
【００３０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態の全反射ミラー１８に替えて、図７に示すように、プリズム４６を適用してもよい。この場合、同一スペースであれば、全反射ミラー１８に比べて高い剛性をもたせることができるため、第１の読取部位Ａの像をより一層高解像度で取得することが可能になる。
【００３１】
なお、プリズム４６を適用した場合、第１の読取部位Ａから発せられた光はプリズム４６内を透過するため、第１の読取部位ＡからＣＣＤ６に至る光路長は、第２の読取部位ＢからＣＣＤ６に至る光路長に比べ短くなり、第１の読取部位Ａ側と第２の読取部位Ｂ側とで結像位置にずれが生じてしまう。そこで、第２の光路Ｐ２上に、平行ガラス等の光透過性部材４７を配置して、第１の読取部位ＡからＣＣＤ６に至る光路長と、第２の読取部位ＢからＣＣＤ６に至る光路長とが等しくなるように補正することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る撮像装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の撮像装置の要部を示す断面図である。
【図３】図１の撮像装置を示す底面図である。
【図４】図１の撮像装置の要部を示す概略図である。
【図５】図１の撮像装置における全反射ミラーの支持構成を示す部分断面平面図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿っての断面図である。
【図７】図１の撮像装置の要部の他の形態を示す概略図である。
【図８】従来の撮像装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…撮像装置、６…ＣＣＤ（撮像手段）、１６…全反射ミラー（第１の反射部材）、１７…全反射ミラー（第２の反射部材）、１８…全反射ミラー（第３の反射部材）、１８ａ…反射面、１９…ハーフプリズム（光学部材）、３６…回転軸、３６ｂ…Ｖ溝（溝）、３７…保持部材、３９…ネジ穴、４２…調整ネジ、４３…鋼球（ボール）、４６…プリズム（第３の反射部材）、Ａ…第１の読取部位、Ｂ…第２の読取部位、Ｌ１…光軸、Ｌ２…中心軸線、Ｐ１…第１の光路、Ｐ２…第２の光路。
【図１】
2005057596.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005057596.tif 000005
【図４】
2005057596.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005057596.tif 000008
【図７】
2005057596.tif 000009
【図８】
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