(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のカメラが接続された画像処理装置に、カメラからの画像を取り込む画像取込工程と、取込画像を画像処理して画像処理結果を出す画像処理工程と、取込画像に重ねて表示される画像処理結果のグラフィック表示を行う画像表示工程を備えて、第１のカメラの処理終了後、待機していた第２のカメラで処理を行うようになっていると共に、画像処理装置が何れかのカメラからの画像を取り込む画像取込工程および該取込画像の画像処理工程の後に、該画像処理結果の画像表示工程を行う第１モードと、何れかのカメラからの画像を取り込む画像取込工程および該取込画像の画像処理工程の後に、予め設定した待ち時間が経過するまでに待機している異なるカメラのスタート信号を受け取ると、該画像処理結果の画像表示工程を行わずに異なるカメラによる次の画像取込を行うと共に、待ち時間が経過した場合には引き続き前記画像処理結果の画像表示工程を行う第２モードとの選択を可能とする手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置に関するもので、主としてフリップチップボンディング装置やボールマウント装置において利用される複数台のカメラが接続された画像処理装置の改良を主眼に開発されたものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、画像処理装置の高機能化が進み、一つの処理ボード（１ＣＰＵ）で複数台のカメラをコントロールするものが一般的となってきている。この画像処理装置は画像取込、画像処理、画像表示が連続して動作するものである。
【０００３】
ここでカメラを複数台使用する場合には、第１のカメラの画像処理中（画像表示中を含む）、第２のカメラ２の画像処理は待たされるため、全体の処理時間が長くなってしまう。又、画像表示させないことで高速化は図れるが、状態を全くモニタリングできない欠点がある。
【０００４】
フリップチップボンディング装置やボールマウント装置ではカメラを複数台用い、１サイクルの間に基板やチップの画像処理を複数回実施している。画像処理装置が行う処理時間は、機械全体のタクト時間に影響を与えるため、きわめて重要な要素となる。又、高速化のため画像処理装置を複数台用いるとコストアップになるため、画像処理装置１台（１ＣＰＵ）で高速処理を行う工夫が必要となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、複数台のカメラが接続された一つの画像処理装置で上記課題を解決するため、画像処理装置にモニタリングモードと高速処理モードを選択する手段を設けた画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決のため、本発明は複数台のカメラが接続された画像処理装置に、カメラからの画像を取り込む画像取込工程と、取込画像を画像処理して画像処理結果を出す画像処理工程と、取込画像に重ねて表示される画像処理結果のグラフィック表示を行う画像表示工程を備えて、第１のカメラの処理終了後、待機していた第２のカメラで処理を行うようになっていると共に、画像処理装置が何れかのカメラからの画像を取り込む画像取込工程および該取込画像の画像処理工程の後に、該画像処理結果の画像表示工程を行う第１モードと、何れかのカメラからの画像を取り込む画像取込工程および該取込画像の画像処理工程の後に、予め設定した待ち時間が経過するまでに待機している異なるカメラのスタート信号を受け取ると、該画像処理結果の画像表示工程を行わずに異なるカメラによる次の画像取込を行うと共に、待ち時間が経過した場合には引き続き前記画像処理結果の画像表示工程を行う第２モードとの選択を可能とする手段を備えたことを特徴とする画像処理装置とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って、実施例と共に本発明の実施の形態について説明する。図１は、画像処理装置の利用されたボールマウント装置のブロック図であり、図２は、各工程のタイムチャート図であり、図３は、画像取込工程の取込画像表示を示す説明図であり、図４は画像表示工程の画像表示を示す説明図である。
【０００８】
本実施例は、本発明に係る画像処理装置が利用されるボールマウント装置である。ボールマウント装置は、搬送されてきた基板にフラックスを供給するフラックス転写部、マウントヘッドに半田ボールを供給するボール供給部、基板にマウントヘッドに吸着された半田ボールを搭載するボールマウント部、基板上の搭載半田ボールの適否を検査するボール検査部を有している。
【０００９】
ボールマウント装置には、フラックス転写部とボールマウント部とボール検査部に画像取込用のカメラが設置されている。図１に従えば、ボールマウント装置では、フラックス転写部のフラックスステージ３上に基板２１を観察する第１の位置決めカメラ１と、ボールマウント部のマウントステージ４上の基板２２を観察する第２の位置決めカメラ２と、ボール検査部の検査ステージ５上の基板２３，２４上のボール搭載検査を行う検査カメラ５１とを有する。
【００１０】
第１の位置決めカメラ１と第２の位置決めカメラ２は、フラックスステージ３及びマウントステージ４上の基板２１，２２の第１のマーク３１、第２のマーク３２を観察する共通の目的を有するので一つの画像処理装置６と接続されている。
【００１１】
他方、検査カメラ５１はＢＧＡ検査用独自の処理動作を有するためＢＧＡ検査部１３に別個設けられた画像処理装置と接続されている。従って、本発明に言う画像処理装置と接続された複数のカメラには、第１の位置決めカメラ１と第２の位置決めカメラ２が相当する。第１の位置決めカメラ１と第２の位置決めカメラ２は、それぞれ別個の図示しない駆動装置によりＸ軸方向とＹ軸方向に移動可能とされており、それぞれの駆動装置は全体制御部１４によりコントロールされている。
【００１２】
第１の位置決めカメラ１と第２の位置決めカメラ２の画像処理は、制御部内の位置決め処理部７によりコントロールされている。位置決め処理部７には、画像処理ボード８、位置決め画像処理部１２、コントローラリンク９が存在し、画像処理装置６は、液晶入出力装置（タッチパネルが用いられている）１０、トラックボール１１の入出力装置が接続されている。この液晶入出力装置１０が、画像表示のためのデバイスとなる。
【００１３】
画像処理装置６には、図２に示されるように第１の位置決めカメラ１と第２の位置決めカメラ２からの画像を取り込む画像取込工程と、図３で示す取込画像３３を画像処理する画像処理工程と、取込画像３３に重ねて表示される画像処理結果のグラフィック表示を行う画像表示工程を備えてる。
【００１４】
画像処理装置６は、処理形式として２つのモードを有している。第１モードは、モニタリングモードであり、画像切替工程、画像取込工程、画像処理工程の後に画像表示工程を行うモードである。第２モードは、高速モードであり、画像切替工程、画像取込工程、画像処理工程の後に画像表示工程を行わずに次の画像取込を行うモードである。
【００１５】
第１モードは、ワークである基板２１のセット完了及び第１の位置決めカメラ１の移動完了により全体制御部１４からのスタート信号を画像処理装置６のコントローラリンク９を介して位置決め画像処理１２が受け取ると、位置決め画像処理１２は画像処理ボード８へスタート信号を送信し、動作を開始する。第１の位置決めカメラ１の処理が、画像切替工程、画像取込工程、画像処理工程、画像表示工程の順に進行する。画像表示工程を終了後、画像処理ボード８は位置決め画像処理１２へ終了信号を送信し、位置決め画像処理１２は、コントロールリンク９を介して全体制御部１４へ終了信号を送信する。第１の位置決めカメラ１の処理終了後、第１の位置決めカメラの処理終了までにワークである基板２２のセットが完了し、及び第２の位置決めカメラ２の移動が完了しているので、待機していた第２の位置決めカメラ２の処理が画像切替工程、画像取込工程、画像処理工程、画像表示工程の順に進行する。
【００１６】
画像切替工程は、複数のカメラを切り替えて使用する場合に必要な工程で、第１の位置決めカメラ１から第２の位置決めカメラ２への切替、又は第２の位置決めカメラ２から第１の位置決めカメラ１への切替の工程である。画像取込工程は、第１又は第２の位置決めカメラ１，２で画像を取り込み、取り込み完了後、取込画像３３を液晶入出力装置１０へ表示する工程である。
【００１７】
画像処理工程は取り込んだ画像を予め登録してある基準画像と比較して第１のマーク３１又は第２のマーク３２のオフセット位置（Ｘ軸方向とＹ軸方向のズレ量）と傾きを算出する。処理完了後、画像処理ボード８は位置決め画像処理１２へ終了信号を送信するとともに、算出した結果により、第１のマーク３１又は第２のマーク３２のオフセットの位置（Ｘ軸方向とＹ軸方向のズレ量）と傾きの数値を送信する。位置決め画像処理１２は液晶入出力装置１０にテキスト表示するとともにコントローラリンク９を介して全体制御部１４へ終了信号を送信する。
図４中数値部分の符号３５部分が画像処理結果のテキスト表示部である。尚、図中３４は第１又は第２の位置決めカメラ１，２の移動位置のテキスト表示部である。
【００１８】
画像表示工程では、画像処理工程で算出した結果により、第１のマーク３１又は第２のマーク３２のオフセット位置を示す＋記号３６と傾きを示す四角形３７を取込画像３３に重ねて液晶入出力装置１０へグラフィック表示する。図４がその状態を示している。本実施例では画像を表示する場面が３種類存在するが、画像表示工程は取込画像３３に重ねて表示される画像処理結果のグラフィック表示を行う工程のみである。
【００１９】
各工程の所要時間は、画像切替工程に１０ｍｓ（ミリセコンド）、画像取込工程に３３乃至５０ｍｓ、画像処理工程に１０ｍｓ、画像表示工程に４０乃至５０ｍｓの時間を要している。
【００２０】
第２モードは、高速モードで、第１の位置決めカメラ１の処理が、画像切替工程、画像取込工程、画像処理工程の順に進行する。第１の位置決めカメラ１の処理終了後、待機していた第２の位置決めカメラ２の処理が画像切替工程、画像取込工程、画像処理工程の順に進行する。画像表示工程を省いている。
【００２１】
第２モードでも、ワークである基板２１のセット完了及び第１位置決めカメラ１の移動完了により全体制御部１４からのスタート信号を画像処理装置６のコントローラリンク９を介して位置決め画像処理１２が受け取ると位置決め画像処理１２は画像処理ボード８へスタート信号を送信し、動作を開始し、画像処理工程を終了後、画像処理ボード８は位置決め画像処理１２へ終了信号を送信し、位置決め画像処理１２はコントローラリンク９を介して全体制御部１４へ終了信号を送信する。
【００２２】
第２モードは第１モードに比較して、図２に示す実施例では２回の画像表示工程、具体的には８０乃至１００ｍｓ分短い時間で終了する。尚、第１モードと第２モードとは、別設の選択手段により選択可能となっている。
【００２３】
第１モードと第２モードの選択は液晶入出力装置１０（タッチパネル）で行われる。
【００２４】
尚、第２モードにおいて第１の位置決めカメラ１の画像処理工程完了後、第２の位置決めカメラ２に切り替える場合に、通常であればワークである基板２２のセットが完了し、第２の位置決めカメラ２が移動を完了しているはずであるが、第２の位置決めカメラ２の観察範囲に基板２２が到達していなかった場合、第１の位置決めカメラ１での画像表示工程を行うように設定することもできる。
【００２５】
この機能を付与するため画像処理工程の終了から画像表示工程が開始されるまでスタート信号の待ち時間が設定できるようになっている。第１モードでは全ての画像表示を行うため待ち時間は０ｍｓに設定されているが、第２モードでは所望の待ち時間の設定が可能である。この待ち時間の設定も液晶入出力装置１０から設定できるようになっている。勿論設定時間の変更も可能である。
【００２６】
この待ち時間が例えば５０ｍｓに設定してあるとすれば、第２モードで画像処理工程終了後、５０ｍｓ経過するまでにスタート信号がくれば、もう一方の位置決めカメラの画像切替工程に進み、５０ｍｓスタート信号を待つが、スタート信号がこなかった場合には引き続いての画像表示工程に移行するのである。尚、該画像表示工程中にスタート信号がきた場合には、該画像表示工程を終了し、画像切替工程に進む。
【００２７】
以下、図１に従って第２モードでのボールマウント装置の動作手順を説明する。  まず、フラックスステージ３でワークである基板２１のセットが完了し、第１の位置決めカメラ１の移動が完了すると、全体制御部１４からのスタート信号を画像処理装置６のコントローラリンク９を介して位置決め画像処理１２が受け取ると、位置決め画像処理１２は画像処理ボード８へスタート信号を送信する。
このスタート信号により、画像切替工程が開始し、第１の位置決めカメラ１に切り替わる。
【００２８】
次に、画像取込工程へ移る。画像取込工程では、フラックスステージにある基板２１上の第１のマーク３１の画像が取り込まれる。画像取込工程で取り込んだ第１のマーク３１の取込画像３３（中央の囲み十字の図形）は図３に示すように表示される。
【００２９】
次に、画像処理工程へ移り、取込画像を予め登録してある基準画像と比較して第１のマーク３１のオフセット位置（Ｘ軸方向とＹ軸方向のズレ量）と傾きを算出する。処理完了後、画像処理ボード８は位置決め画像処理１２へ終了信号を送信するとともに、算出した結果により、第１のマーク３１のオフセットの位置（Ｘ軸方向とＹ軸方向のズレ量）と傾きの数値を送信する。位置決め画像処理１２は液晶入出力装置１０にテキスト表示するとともにコントローラリンク９を介して全体制御部１４へ終了信号を送信する。図４中符号３５部分が画像処理結果のテキスト表示部である。
【００３０】
全体制御部１４が上記終了信号を受けたとき、マウントステージ４にはすでに基板２２がセットされ、第２の位置決めカメラ２も移動完了しているので、次のスタート信号を送信する。画像処理装置６の位置決め画像処理１２がコントローラリンク９を介して、スタート信号を受けとると、位置決め画像処理１２は画像処理ボード８へスタート信号を送信し、第２の位置決めカメラ２の画像切替工程に入る。そして、基板２２の第１のマーク３１の画像取込工程、画像処理工程が上記手順と同様に進む。
【００３１】
マウントステージ４での第１のマーク３１の画像処理工程の終了信号を全体制御部１４が受け取ったときフラックスステージ３にはすでに基板２１が存在し、第１の位置決めカメラ１も所定位置に存在するのであるから、全体制御部１４からスタート信号が送信される。スタート信号をコントローラリンク９を介して画像処理１２が受けとると、位置決め画像処理１２は画像処理ボード８へスタート信号を送信し、第１の位置決めカメラ１への画像切替工程に入る。基板２１の第２のマーク３２の画像取込工程、画像処理工程が上記手順と同様に進む。
【００３２】
第１の位置決めカメラ１での第２のマーク３２の処理が終わったところで、位置決め画像処理１２は第１及び第２のマーク３１，３２の算出結果から、フラックスステージ３の基板２１の位置と傾きを算出し、終了信号とともに算出結果を全体制御部１４へ送信する。全体制御部１４は、この情報を基にフラックス転写ヘッドのＸ軸方向、Ｙ軸方向及び回転方向の位置補正を行って、フラックスステージ３上の基板２１にフラックスを転写させる。
【００３３】
全体制御部１４がフラックスステージ３での第１の位置決めカメラ１での第２のマーク３２の画像処理工程の終了信号を受けたとき、マウントステージ４には、すでに基板２２が存在し、第２の位置決めカメラ２も所定位置に存在するのであるから、全体制御部１４からスタート信号が送信される。画像処理装置６の位置決め画像処理１２がコントローラリンク９を介してスタート信号を受けとると、位置決め画像処理１２は画像処理ボード８へスタート信号を送信し、第２の位置決めカメラ２への画像切替工程に入る。基板２２の第２のマーク３２の画像取込工程、画像処理工程が上記手順と同様に進む。
【００３４】
第２の位置決めカメラ２での第２のマーク３２の処理が終わったところで、位置決め画像処理１２は、第１及び第２のマーク３１，３２の算出結果から、マウントステージ４の基板２２の位置と傾きを算出し、終了信号とともに算出結果を全体制御部１４へ送信する。全体制御部１４はこの情報を基にマウントヘッドのＸ軸方向、Ｙ軸方向及び回転方向の位置補正を行って、マウントステージ４上の基板２２に半田ボールをマウントする。
【００３５】
マウント終了後、基板２２は検査ステージ５へ搬送され、他方、フラックス転写終了後の基板２１は、マウントステージ４へと搬送される。このとき図１では新たな基板が準備されていないので、全体制御部１４からスタート信号が送信されない。あらかじめ設定された時間内にスタート信号がこないので、最後に行われたマウントステージ４での第２の位置決めカメラ２による第２のマーク３２の画像処理工程から画像表示工程に移る。
【００３６】
画像表示工程では、画像処理工程で算出した結果により、第２のマーク３２のオフセット位置を示す＋記号３６と傾きを示す四角形３７を取込画像３３に重ねて液晶入出力装置１０へグラフィック表示する。図４がその状態を示している。
すなわち、第２モードによっても高速化を図ることができない場合には、画像表示工程を付加できるようになっているのである。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、画像処理装置が何れかのカメラからの画像を取り込む画像取込工程および該取込画像の画像処理工程の後に、該画像処理結果の画像表示工程を行う第１モードと、何れかのカメラからの画像を取り込む画像取込工程および該取込画像の画像処理工程の後に、予め設定した待ち時間が経過するまでに待機している異なるカメラのスタート信号を受け取ると、該画像処理結果の画像表示工程を行わずに異なるカメラによる次の画像取込を行うと共に、待ち時間が経過した場合には引き続き前記画像処理結果の画像表示工程を行う第２モードとの選択を可能とする手段を備えているため、複数台のカメラが接続された画像処理装置においても、一つの画像処理装置で必要に応じて高速モードで画像処理を行うことや必要に応じてモニタリングしながら画像処理を行うことができて便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像処理装置の利用されたボールマウント装置のブロック図
【図２】各工程のタイムチャート図
【図３】画像取込工程の取込画像表示を示す説明図
【図４】画像表示工程の画像表示を示す説明図
【符号の説明】
１．．．．．第１の位置決めカメラ
２．．．．．第２の位置決めカメラ
３．．．．．フラックスステージ
４．．．．．マウントステージ
５．．．．．検査ステージ
６．．．．．画像処理装置
７．．．．．位置決め処理部
８．．．．．画像処理ボード
９．．．．．コントローラリンク
１０．．．．液晶入出力装置
１１．．．．トラックボール
１２．．．．位置決め画像処理部
１３．．．．ＢＧＡ検査部
１４．．．．全体制御部
２１，２２，２３，．．．．．基板
３１．．．．第１のマーク
３２．．．．第２のマーク
３３．．．．取込画像
３４，３５．テキスト表示部
３６．．．．＋記号
３７．．．．四角形
５１．．．．検査カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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