(57)【要約】【課題】  効率的な間接照明を作り出すと共に、読取り対象物の種類に応じた対応を容易にした撮像装置を提供する。【解決手段】  この撮像装置１において、第１の照明部２１から出射した光は、第１の反射部２２で反射させた後に電子部品６を照らし、第１の間接照明を作り出している。また、第２の照明部３１から出射した光は、第２の反射部３２で反射した後に電子部品６を照らし、第２の間接照明を作り出している。このような２つの間接照明のうち、撮像窓Ｓに近い第１の照明部２１で発生する迷光が、電子部品６に直接当たると、撮像に悪影響を与える。そこで、第１の照明部２１から出射される光のうちで撮像軸線Ｌ側に向かう光を、前述した第２の反射部３２によって遮蔽させると、第１の照明部２１で発生する迷光が電子部品６に直接当たり難くなる。従って、効率的な間接照明が作り出され、その結果として、電子部品６の誤認識を引き起こす要因になっている照明ムラが発生し難くなる。【選択図】  図６
2005093818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像窓から出射する照明光により読取り対象物を照らすために筐体内に配置した照明手段と、前記照明手段により照らされた際に生じる前記読取り対象物からの反射光を受光して前記読取り対象物を撮像する撮像手段とを有する撮像装置において、
前記照明手段は、
前記撮像窓に近接して配置された第１の照明部と、
前記撮像手段から前記撮像窓に至る撮像軸線に沿って、前記第１の照明部から離間するように配置された第２の照明部と、
前記筐体に固定されると共に、前記第１の照明部からの光を前記撮像窓に向けて反射させる第１の反射部と、
前記筐体に固定されて、前記第２の照明部からの光を前記撮像窓に向けて反射させると共に、前記第１の照明部から出射される光のうち前記撮像軸線に向かう光を遮蔽する第２の反射部とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の反射部は、前記撮像窓を形成するように配置され、
前記第２の反射部は、
複数のＬＥＤからなる第１の照明部を載置させるベース板と、
前記ベース板に固定されると共に、前記第１の照明部から出射される光のうち前記撮像軸線に向かう光を遮蔽するように前記第１の照明部に対向して配置された反射板とを有す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２の照明部と前記第２の反射部との協働によって作り出される第２の間接照明の照明仰角は、前記第１の照明部と前記第１の反射部との協働によって作り出される第１の間接照明の照明仰角より大きい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、電子部品を回路基板上に実装する過程で利用される撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開平６−６１７００号公報がある。この公報に記載された撮像装置には、電子部品のリード部に照明光を照射するための照明手段が設けられ、この照明手段として光ファイバが利用されている。この光ファイバから出射した光によって電子部品のリード部が照らし出されるが、このとき、階段状に形成した反射面を利用した間接照明によって電子部品を下から照らすことができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−６１７００号公報(第１図)
【特許文献２】特開平１０−２７５１３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においては、光ファイバからの光を階段状の反射面で反射させることにより、拡散した間接光を作り出して、広い範囲の照明を可能にし、１種類の光源によって広い範囲を均一に照らすことができるが、間接照明が単一的であるゆえに多種多様な電子部品に対応させ難いといった問題点がある。
【０００５】
本発明は、特に、効率的な間接照明を作り出すと共に、読取り対象物の種類に応じた対応を容易にした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】
【０００６】
本発明に係る撮像装置は、撮像窓から出射する照明光により読取り対象物を照らすために筐体内に配置した照明手段と、照明手段により照らされた際に生じる読取り対象物からの反射光を受光して読取り対象物を撮像する撮像手段とを有する撮像装置において、照明手段は、撮像窓に近接して配置された第１の照明部と、撮像手段から撮像窓に至る撮像軸線に沿って、第１の照明部から離間するように配置された第２の照明部と、筐体に固定されると共に、第１の照明部からの光を撮像窓に向けて反射させる第１の反射部と、筐体に固定されて、第２の照明部からの光を撮像窓に向けて反射させると共に、第１の照明部から出射される光のうち撮像軸線に向かう光を遮蔽する第２の反射部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
この撮像装置において、第１の照明部から出射した光は、第１の反射部で反射させた後に読取り対象物を照らし、読取り対象物を照らす第１の間接照明を作り出している。また、第２の照明部から出射した光は、第２の反射部で反射した後に読取り対象物を照らし、読取り対象物を照らす第２の間接照明を作り出している。このような２つの間接照明のうち、撮像窓に近い第１の照明部で発生する迷光が、読取り対象物に直接当たると、このことが、撮像に悪影響を与える。そこで、第１の照明部から出射される光のうちで撮像軸線側に向かう光を、前述した第２の反射部によって遮蔽させると、第１の照明部で発生する迷光が読取り対象物に直接当たり難くなる。従って、効率的な間接照明が作り出され、その結果として、読取り対象物の誤認識を引き起こす要因になっている照明ムラが発生し難くなる。さらに、２種類の間接照明の点灯・消灯を適切に組み合わせることで、読取り対象物の種類に応じた適切な対応が容易になる。
【０００８】
また、第１の反射部は、撮像窓を形成するように配置され、第２の反射部は、複数のＬＥＤからなる第１の照明部を載置させるベース板と、ベース板に固定されると共に、第１の照明部から出射される光のうち撮像軸線に向かう光を遮蔽するように第１の照明部に対向して配置された反射板とを有すると好適である。このような構成を採用すると、第１の照明部を構成するＬＥＤを第２の反射部のベース板に装着させることができ、撮像窓に近い第１の照明部で発生する迷光が読取り対象物に直接当たることを、反射板によって適切に阻止することができる。さらに、反射板の角度を変えることで、照明仰角を簡単かつ確実に調整することができ、その結果、間接照明を予定している照明領域において、第１の間接照明を第２の間接照明によって簡単に補完することができる。
【０００９】
また、第２の照明部と第２の反射部との協働によって作り出される第２の間接照明の照明仰角は、第１の照明部と第１の反射部との協働によって作り出される第１の間接照明の照明仰角より大きいと好適である。浅い角度の第１の間接照明と深い角度の第２の間接照明とを利用することによって、広範囲で均一な照明を可能にしている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、効率的な間接照明を作り出すと共に、読取り対象物の種類に応じた対応を容易にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１〜図４に示すように、撮像装置１は、電子部品実装機（図示せず）の一部として組み込まれて利用されるものであり、回路基板（図示せず）上に電子部品(撮像対象物)６を実装する前段階において、電子部品６の検査に利用される。この電子部品６は、小型化、薄型化、多様化の要求によってパッケージ化されたものであり、このパッケージとしては、周辺リード型パッケージや表面実装型エリアアレイパッケージ、ＱＦＰ、ＳＯＰ、ＳＯＪ、ＱＦＪ、ＢＧＡ、ＣＳＰ等がある。このような電子部品６を撮像する撮像装置１は、縦長の筐体２を有し、この筺体２の上部には、略８角形の撮像窓Ｓが設けられている。そして、読取り対象物の一例である電子部品６は吸着ノズル７によって読取窓Ｓの位置まで搬送され、この電子部品６は照明手段１０によって下方から照らされる。
【００１３】
さらに、この撮像装置１は、電子部品６の底面で反射した光を受光して電子部品６を撮像するための撮像手段５を有している。この撮像手段５は、ＣＣＤカメラにより構成されると共に、この撮像軸線Ｌが撮像窓Ｓの中心を通るように照明手段１０の真下に配置されている。この撮像手段５は、結像レンズ部８とエリア型ＣＣＤ９とを備えると共に、筐体２の底面に形成した開口部２ｂから結像レンズ部８が覗くように配置されている。
【００１４】
この撮像手段５の照明として利用される照明手段１０は、間接照明と直接照明とからなり、小型化を図りつつ多種多様な電子部品６への対応を可能にした構成を有している。この照明手段１０は、２段の間接照明と３段の直接照明からなり、間接照明は、上段の第１の間接照明２０と下段の第２の間接照明３０からなり、直接照明は、上段の第１の直接照明４０と中段の第２の直接照明５０と下段の第３の直接照明６０とからなる。
【００１５】
図５及び図６に示すように、上段側に位置する第１の間接照明２０は、撮像窓Ｓに最も近く配置された第１の照明部２１と、筐体２に固定されて第１の照明部２１からの光を電子部品６に向けて反射させる第１の反射部２２とからなる。第１の間接照明２０は、撮像窓Ｓに最も近い近接照明を構成し、比較的小さな照明仰角α(例えば８〜３０度)すなわち浅い角度αをもって、電子部品６のボールグリッド（リード部の一例）６ａを間接的に照らす。これに対し、下段側に位置する第２の間接照明３０は、撮像軸線Ｌに沿って第１の照明部２１から離間するように下方に配置された第２の照明部３１と、筐体２に固定されて第２の照明部３１からの光を撮像窓Ｓに向けて反射させる第２の反射部３２とからなる。この第２の間接照明３０は、比較的大きな照明仰角β(例えば３０〜６０度)すなわち深い角度βをもって、電子部品６のボールグリッド（リード部の一例）６ａを間接的に照らす。
【００１６】
第１の間接照明２０における第１の反射部２２は、平板状で大型の反射板２２ａと平板状で小型の反射板２２ｂとからなり、これら２種類の反射板２２ａ，２２ｂを組み合わることにより、筐体２の上端において八角形の撮像窓Ｓが形成される(図１及び図２参照)。そして、各反射板２２ａ，２２ｂは、撮像軸線Ｌに対して所定の角度を有し、比較的小さな照明仰角αをもって電子部品６のボールグリッド６ａを間接的に照らす。
【００１７】
また、第１の間接照明２０における第１の照明部２１は、筐体２の側壁２ａに沿わせるようにして撮像軸線Ｌを取り囲むように配列した多数のＬＥＤ２１ａからなる。この第１の照明部２１の各ＬＥＤ２１ａは、第２の反射部３２の一部として形成された環状なベース板３３の上面で並べるように載置され、各反射板２２ａ，２２ｂの真下においてベース板３３上で一列に並べられている。そして、各ＬＥＤ２１ａは、第１の反射部２２に向けて撮像軸線Ｌに対し平行な光を出射する。
【００１８】
これに対し、第２の間接照明３０における第２の照明部３１の各ＬＥＤ３１ａは、筐体２の側壁２ａにネジ止めされた駆動回路基板３５に固定される。各ＬＥＤ２１ａは、第２の反射部３２の一部として形成された平板状の反射板３４に向けて光を出射し、４枚の反射板３４は、撮像軸線Ｌに対して所定の角度を有し、比較的大きな照明仰角βをもって電子部品６のボールグリッド６ａを間接的に照らす。
【００１９】
また、このような２つの間接照明２０，３０のうち、第１の照明部２１で発生する迷光Ｐは、電子部品６に直接当たり、第1の照明部２１は撮像窓Ｓに近いゆえに、撮像に与える影響が大きい。そこで、図７及び図８に示すように、各反射板３４は、連結片３６を介してベース板３３に一体的に固定されていると共に、第１の照明部２１の各ＬＥＤ２１ａから出射される光のうち撮像軸線Ｌ側に向かう迷光Ｐを遮蔽するように配置される。そして、この遮光を達成するために、反射板３４は、撮像軸線Ｌに対し所定の角度を有するように、第１の照明部２１に近接し且つ対向して配置されると共に、光が第１の反射部２２に向かうような開口部Ｒを側壁２ａとの協働で作り出している。
【００２０】
従って、各反射板３４により、第１の照明部２１から第１の反射部２２に至る光路が確保されると同時に、第１の照明部２１で発生する迷光Ｐが電子部品６に直接当たり難くなり、その結果として、電子部品６の誤認識を引き起こす要因になっている照明ムラが発生し難くなる。また、反射板３４の反射角度を変えることで、照明仰角βを簡単かつ確実に変更することができ、その結果として、間接照明を必要とする照明領域において、第１の間接照明２０を第２の間接照明３０で簡単に補完させることができる。そして、小さい照明仰角αの第１の間接照明２０と大きい照明仰角βの第２の間接照明３０とを利用すると、広範囲で均一な照明が可能となり、効率的な間接照明を作り出すことができる。さらに、２種類の間接照明２０，３０の点灯・消灯を適切に組み合わせることで、電子部品などの読取り対象物６の種類に応じた対応が容易になる。
【００２１】
次に、直接照明について説明する。図４及び図６に示すように、直接照明は、上段の第１の直接照明４０と中段の第２の直接照明５０と下段の第３の直接照明６０とからなる。
【００２２】
上段に位置する第１の直接照明４０は、筐体２の側壁２ａに沿うようにして撮像軸線Ｌを取り囲むように配列させた多数のＬＥＤ４０ａからなる。この第１の直接照明４０の各ＬＥＤ４０ａは駆動回路基板３５に固定される。各ＬＥＤ４０ａは、所定の照明仰角(例えば３０〜６０度)をもって、電子部品６を斜め下方から照らす。
【００２３】
また、中段に位置する第２の直接照明５０は、筐体２の側壁２ａに沿うようにして撮像軸線Ｌを取り囲むように配列させた多数のＬＥＤ５０ａからなる。この第２の直接照明５０の各ＬＥＤ５０ａは駆動回路基板３５に固定される。各ＬＥＤ５０ａは、第１の直接照明４０と異なる照明仰角(例えば４５〜６０度)をもって電子部品６を斜め下方から照らす。さらに、下段に位置する第３の直接照明６０は、筐体２の底板をなす駆動回路基板６１上で撮像軸線Ｌを取り囲むように配列させた多数のＬＥＤ６０ａからなる。この第３の直接照明６０の各ＬＥＤ６０ａは、２重リング状に配置され、各ＬＥＤ６０ａは、所定の照明仰角(例えば６０〜９０度)をもって電子部品６を略真下から照らす。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る撮像装置に利用される照明手段の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示した照明手段の平面図である。
【図３】本発明に係る撮像装置を示す断面図である。
【図４】図３に対応する概略断面図である。
【図５】照明手段の内部構造を示す斜視図である。
【図６】照明手段の要部を示す断面図である。
【図７】照明手段の要部を示す拡大断面図である。
【図８】第２の反射部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…撮像装置、２…筐体、５…撮像手段、６…電子部品(読取り対象物)、１０…照明手段、２１…第１の照明部、２２…第１の反射部、３１…第２の照明部、３２…第２の反射部、３３…ベース板、３４…反射板、α，β…照明仰角、Ｌ…撮像軸線、Ｓ…撮像窓。
【図１】
2005093818.tif 000003
【図２】
2005093818.tif 000004
【図３】
2005093818.tif 000005
【図４】
2005093818.tif 000006
【図５】
2005093818.tif 000007
【図６】
2005093818.tif 000008
【図７】
2005093818.tif 000009
【図８】
2005093818.tif 000010