(57)【要約】【課題】像を組み替えてエリアセンサ（撮像素子のサイズ）のアスペクト比に近づける。【解決手段】第一部品列の一端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第一部品像１９１を第一変位長２１１分ずらす第一光路変換手段１８１と、残りの部品の像である第二部品像１９２を第二変位長２１２分ずらす第二光路変換手段１８２と、第一部品像１９１と並ぶ側に第二部品像１９２を第三変位長２１３分ずらす第三光路変換手段１８３と、第一部品像１９１と第二部品像１９２とを一度に撮像するエリアセンサ１７４と、第一部品像１９１と第二部品像１９２とをエリアセンサ１７４に集光するレンズ系とを備え、第二変位長２１２と第三変位長２１３との和は、第一変位長２１１と等しい。【選択図】図２
2013048196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列状に並ぶ複数のノズルを備えるヘッドを移動させて前記ノズルに保持される部品を基板に実装する部品実装装置であって、
一列に配置される複数の前記ノズルにそれぞれ保持される複数の部品の列である第一部品列の一端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第一部品像を前記第一部品列の延在方向の中央向きに第一変位長分ずらす第一光路変換手段と、
前記第一部品列の他端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第二部品像を前記第一部品列の延在方向と交差する方向に第二変位長分ずらす第二光路変換手段と、
前記第一光路変換手段によりずらされた第一部品像と並ぶ側に第二部品像を第三変位長分ずらす第三光路変換手段と、
前記第一部品像と前記第二部品像とを一度に撮像するエリアセンサと、
前記第一部品像と前記第二部品像とを前記エリアセンサに集光するレンズ系とを備え、
前記第二変位長と前記第三変位長との和は、前記第一変位長と等しい
部品実装装置。
【請求項２】
さらに、他の一列に配置される複数の前記ノズルにそれぞれ保持される複数の部品の列である第二部品列の一端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第三部品像を前記第一光路変換手段により前記第一部品列の延在方向中央向きにずらされた前記第一部品像と並ぶ側に第四変位長分ずらす第四光路変換手段と、
前記第二部品列の他端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第四部品像を前記第二部品列の延在方向と交差する方向に第五変位長分ずらす第五光路変換手段と、
前記第四光路変換手段によりずらされた第三部品像と並ぶ側に第四部品像を第六変位長分ずらす第六光路変換手段とを備え、
前記エリアセンサは、前記第三部品像と前記第四部品像とを前記第一部品像と前記第二部品像とともに一度に撮像し、
前記レンズ系は、前記第三部品像と前記第四部品像とを前記エリアセンサに集光し、
前記第五変位長と前記第六変位長との和は、前記第一変位長と等しく、
前記第四変位長は前記第一変位長と等しい
請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記第一光路変換手段は、
第一部品像の入射角が４５度となるように配置される反射面が平面の第一反射鏡と、
前記第一反射鏡で反射された第一部品像の入射角が４５度となるように配置される反射面が平面の第二反射鏡とを備え、
前記第三光路変換手段は、
第二部品像の入射角が４５度となるように配置される反射面が平面の第三反射鏡と、
前記第三反射鏡で反射された第二部品像の入射角が４５度となるように配置される反射面が平面の第四反射鏡とを備え、
さらに、
前記第一反射鏡の端部と前記第二反射鏡の端部とを起立状に一面に保持し、前記第三反射鏡の端部と前記第四反射鏡の端部とを起立状に他面に保持する板状の基体を備える
請求項１または２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記第三光路変換手段は、
第二部品像を分担して直接反射する複数の第三反射鏡と、
一の前記第三反射鏡の裏面に配置され、他の前記第三反射鏡で反射された第二部品像を反射する第四反射鏡とを備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記第三光路変換手段の反射面側が対向する第三反射鏡と第四反射鏡とは第二部品像が通過する光路を広くする方向にずれて配置され、
第三反射鏡、および、第四反射鏡の少なくとも一方の端縁部は、これとは別体で、前記エリアセンサへ部品像が入光する側により近い側に配置された同方向側の第三反射鏡の反射面側の端縁と第四反射鏡の反射面側の端縁とをＺ軸方向に結ぶ面より第三反射鏡による部品像のずらし方向側に対して突出しない形状となっている
請求項４に記載の部品実装装置。
【請求項６】
列状に並ぶ複数のノズルを備えるヘッドの前記ノズルに保持される部品を撮像し、得られた画像に基づき基板に部品を実装する部品実装方法であって、
一列に配置される複数の前記ノズルにそれぞれ保持される複数の部品の列である第一部品列の一端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第一部品像を前記第一部品列の延在方向の中央向きに第一光路変換手段を用いて第一変位長分ずらし、
前記第一部品列の他端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第二部品像を前記第一部品列の延在方向と交差する方向に第二光路変換手段を用いて第二変位長分ずらし、
前記第一光路変換手段によりずらされた第一部品像と並ぶ側に第二部品像を第三光路変換手段を用いて第三変位長分ずらし、
前記第一部品像と前記第二部品像とをレンズ系を用いて集光し、
前記第一部品像と前記第二部品像とをエリアセンサを用いて一度に撮像する
部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、部品などの対象物の像を撮像し、当該像に基づき部品を実装する部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品実装装置において、部品を吸着して保持するノズルを用い、部品供給部において部品を保持し、保持された部品を撮像して部品の状態を取得し、取得された部品の状態に基づいて基板に部品を実装することが行われている。
【０００３】
昨今の部品実装装置に対しては実装速度を向上させ、正確かつ高い生産効率で実装基板を生産できることが望まれている。従って、部品の実装工程の一つである部品の撮像工程に要する時間も短縮化する必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、円周上に配置される複数のノズルにそれぞれ保持される部品の像をプリズムなどを用いて前記円周の中心にずらし、見かけ上部品が配置される領域を縮小することで、高分解能かつ広視野の高額なカメラを使用すること無く一度に複数の部品を撮像することを可能とする発明が記載されており、当該発明により撮像工程の短縮化も可能となっている。
【０００５】
一方、マトリクス状に配置される複数のノズルにそれぞれ保持される部品を撮像する場合、撮像用のエリアセンサのアスペクト比と部品が配置される領域のアスペクト比とが大きく異なるためエリアセンサは採用されず、ノズルを正確に移動させることができる装置の特性を利用して、長尺のラインセンサで部品をスキャンすることにより部品を撮像する構成が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７２３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
昨今では、部品実装装置に対し、より高い生産効率を達成することが望まれており、撮像工程の短縮化のためマトリクス状に配置されるノズルを撮像する場合でも、一度に複数の部品を撮像する技術が望まれている。
【０００８】
ところが、マトリクス状に配置されるノズルの場合、円周上に配置されるノズルのように中心部分に広く空いた空間が存在するわけではないので、離れて配置される部品の像をアスペクト比を維持したまま隙間を無くすように移動させることは妥当ではない。
【０００９】
そもそも、一度に撮像するための矩形状の撮像素子であるエリアセンサのアスペクト比と部品が配置される領域のアスペクト比とが大きく異なるため、プリズムなどを用いて部品が配置される領域を縮小できたとしても、全ての部品を一度に撮像する場合は、高分解能かつ広視野のエリアセンサを用いたカメラが必要となってしまう。
【００１０】
本願発明は上記課題を解決するためになされたものであり、部品が配置される領域を見かけ上縮小するのでは無く、部品が配置される領域を見かけ上組み替えることでエリアセンサのアスペクト比に近づけ、列状やマトリクス状に配置されるノズルに保持される部品を一度に撮像する部品実装装置、および、部品実装方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本願発明にかかる部品実装装置は、列状に並ぶ複数のノズルを備えるヘッドを移動させて前記ノズルに保持される部品を基板に実装する部品実装装置であって、一列に配置される複数の前記ノズルにそれぞれ保持される複数の部品の列である第一部品列の一端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第一部品像を前記第一部品列の延在方向の中央向きに第一変位長分ずらす第一光路変換手段と、前記第一部品列の他端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第二部品像を前記第一部品列の延在方向と交差する方向に第二変位長分ずらす第二光路変換手段と、前記第一光路変換手段によりずらされた第一部品像と並ぶ側に第二部品像を第三変位長分ずらす第三光路変換手段と、前記第一部品像と前記第二部品像とを一度に撮像するエリアセンサと、前記第一部品像と前記第二部品像とを前記エリアセンサに集光するレンズ系とを備え、前記第二変位長と前記第三変位長との和は、前記第一変位長と等しいことを特徴としている。
【００１２】
これにより、第一部品列の像を第一部品像と第二部品像とに分解し、第一部品像と第二部品像とが第一部品列の延在方向と交差する方向に並べて配置されるため、第一部品像および第二部品像全体の見かけ上のアスペクト比をエリアセンサのアスペクト比に近づけることができる。
【００１３】
従って、分解能を犠牲にしてエリアセンサを有する広視野のカメラを用いること無く、第一部品列の部品の像を一度に撮像することが可能となる。
【００１４】
しかも、光路長が統一されているため、焦点距離の相違によるぼやけが発生しにくく、高い分解能で部品を撮像することが可能となる。
【００１５】
さらに、他の一列に配置される複数の前記ノズルにそれぞれ保持される複数の部品の列である第二部品列の一端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第三部品像を前記第一光路変換手段により前記第一部品列の延在方向の中央向きにずらされた前記第一部品像と並ぶ側に第四変位長分ずらす第四光路変換手段と、前記第二部品列の他端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第四部品像を前記第二部品列の延在方向と交差する方向に第五変位長分ずらす第五光路変換手段と、前記第四光路変換手段によりずらされた第三部品像と並ぶ側に第四部品像を第六変位長分ずらす第六光路変換手段とを備え、前記エリアセンサは、前記第三部品像と前記第四部品像とを前記第一部品像と前記第二部品像とともに一度に撮像し、前記レンズ系は、前記第三部品像と前記第四部品像とを前記エリアセンサに集光し、前記第五変位長と前記第六変位長との和は、前記第一変位長と等しく、前記第四変位長は前記第一変位長と等しいものでもよい。
【００１６】
これにより、第一部品列の像を第一部品像と第二部品像とに分解し、第二部品列の像を第三部品像と第四部品像とに分解し、第一部品像と第二部品像と第三部品像と第四部品像とが第一部品列の延在方向と交差する方向に並べて配置されるため、第一部品像および第二部品像および第三部品像および第四部品像全体の見かけ上のアスペクト比をエリアセンサのアスペクト比に近づけることができる。
【００１７】
従って、分解能を犠牲にしてエリアセンサを有する広視野のカメラを用いること無く、第一部品列および第二部品列の部品の像を一度に撮像することが可能となる。
【００１８】
しかも、光路長が第二部品列において統一され、さらに、第一部品列において統一された光路長とも等しいため、全体の部品像を一度に撮像した場合でも焦点距離の相違によるぼやけが発生しにくく、高い分解能で部品を撮像することが可能となる。
【００１９】
また、前記第一光路変換手段は、第一部品像の入射角が４５度となるように配置される反射面が平面の第一反射鏡と、前記第一反射鏡で反射された第一部品像の入射角が４５度となるように配置される反射面が平面の第二反射鏡とを備え、前記第三光路変換手段は、第二部品像の入射角が４５度となるように配置される反射面が平面の第三反射鏡と、前記第三反射鏡で反射された第二部品像の入射角が４５度となるように配置される反射面が平面の第四反射鏡とを備え、さらに、前記第一反射鏡の端部と前記第二反射鏡の端部とを起立状に一面に保持し、前記第三反射鏡の端部と前記第四反射鏡の端部とを起立状に他面に保持する板状の基体を備えてもよい。
【００２０】
これによれば、分解された部品像の位置を変更する光学系である第一反射鏡と第二反射鏡と第三反射鏡と第四反射鏡とを容易かつ正確に組み立てることができ、一つの部品像を分解して複雑な光路を通過させるにもかかわらず、正確に結像させることができる。
【００２１】
また、前記第三光路変換手段は、第二部品像を分担して直接反射する複数の第三反射鏡と、一の前記第三反射鏡の裏面に配置され、他の前記第三反射鏡で反射された第二部品像を反射する第四反射鏡とを備えてもよい。
【００２２】
これによれば、第三反射鏡の裏面に第四反射鏡が配置されることで、光路変換手段における反射鏡が配置される体積が小さくなり、第三反射鏡や第四反射鏡が部品像を通過する障害となることを抑止でき、撮像される部品像が反射鏡により欠けることを抑止できる。
【００２３】
また、前記第三光路変換手段の反射面側が対向する第三反射鏡と第四反射鏡とは第二部品像が通過する光路を広くする方向にずれて配置され、第三反射鏡、および、第四反射鏡の少なくとも一方の端縁部は、これとは別体で、前記エリアセンサへ部品像が入光する側により近い側に配置された同方向側の第三反射鏡の反射面側の端縁と第四反射鏡の反射面側の端縁とをＺ軸方向に結ぶ面より第三反射鏡による部品像のずらし方向側に対して突出しない形状となっているものでもよい。
【００２４】
これによれば、さらに第三反射鏡と第四反射鏡との配置状態、および、端縁部形状により部品像が通過する光路幅を広く確保することができ、かつ、通過する部品像の障害となることを抑止できる。
【００２５】
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方法は、列状に並ぶ複数のノズルを備えるヘッドの前記ノズルに保持される部品を撮像し、得られた画像に基づき基板に部品を実装する部品実装方法であって、一列に配置される複数の前記ノズルにそれぞれ保持される複数の部品の列である第一部品列の一端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第一部品像を前記第一部品列の延在方向の中央向きに第一光路変換手段を用いて第一変位長分ずらし、前記第一部品列の他端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第二部品像を前記第一部品列の延在方向と交差する方向に第二光路変換手段を用いて第二変位長分ずらし、前記第一光路変換手段によりずらされた第一部品像と並ぶ側に第二部品像を第三光路変換手段を用いて第三変位長分ずらし、前記第一部品像と前記第二部品像とをレンズ系を用いて集光し、前記第一部品像と前記第二部品像とをエリアセンサを用いて一度に撮像することを特徴としている。
【００２６】
これにより、第一部品列の像を第一部品像と第二部品像とに分解し、第一部品像と第二部品像とが第一部品列の延在方向と交差する方向に並べて配置されるため、第一部品像および第二部品像全体の見かけ上のアスペクト比をエリアセンサのアスペクト比に近づけることができる。
【００２７】
従って、分解能を犠牲にしてエリアセンサを有する広視野のカメラを用いること無く、第一部品列の部品の像を一度に撮像することが可能となる。
【００２８】
しかも、光路長が統一されているため、焦点距離の相違によるぼやけが発生しにくく、高い分解能で部品を撮像することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本願発明によれば、列状やマトリクス状に配置されるノズルに保持される部品の像を高解像度で一度に撮像することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、部品実装装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、組替部の一部を省略して撮像装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、組替部の第一光路変換手段側をノズルとともに示す平面図である。
【図４】図４は、第二光路変換手段が正面を向く姿勢でノズルとともに組替部を示す平面図である。
【図５】図５は、組替部の第三光路変換手段側をノズルとともに示す平面図である。
【図６】図６は、撮像装置全体を示す斜視図である。
【図７】図７は、像取得部で取得された像を模式的に示す図である。
【図８】図８は、像取得部で取得された像の別例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本願発明に係る部品実装装置、および、部品実装方法の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る部品実装装置、および、部品実装方法の一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。
【００３２】
図１は、部品実装装置を模式的に示す斜視図である。
【００３３】
部品実装装置１００は、上下方向（Ｚ軸方向）に延びて配置されるノズル１１１を複数備えるヘッド１０１を水平面内（ＸＹ平面内）で移動させ、ノズル１１１に吸着保持される部品２０１を基板２０２に実装する装置である。
【００３４】
部品実装装置１００は、複数のテープフィーダ２０３などが着脱可能に備えられる部品供給部２０４を備え、テープフィーダ２０３により供給される部品２０１を真空吸着により保持する複数のノズル１１１を備えるヘッド１０１を移動させて部品２０１を基板２０２に実装する装置であり、ヘッド１０１と、Ｘビーム１０３と、Ｙビーム１０４と、基礎体１０６と、撮像装置１０７とを備えている。
【００３５】
Ｙビーム１０４は、Ｘビーム１０３をＹ軸方向に摺動自在に案内する部材である。本実施の形態の場合、２本のＹビーム１０４が平行に配置されており、各Ｙビーム１０４は、基礎体１０６にＹ軸方向に延びた状態で固定されている。
【００３６】
Ｘビーム１０３は、ヘッド１０１のＸ軸方向の往復動を案内するレールを保持する部材であり、Ｘ軸方向に延びて配置される部材である。また、Ｘビーム１０３は、ヘッド１０１と共にＹビーム１０４に沿って直線的に往復動する。
【００３７】
ヘッド１０１は、ノズル１１１を１６本備えており、一列に並んだ８本のノズル１１１が２列に平行に並んでマトリクス状に配置されている。
【００３８】
以上のように、部品実装装置１００は、水平面（ＸＹ平面）の所定領域内においてヘッド１０１を自在に移動させることができるものとなっている。
【００３９】
また、部品実装装置１００は、ヘッド１０１を部品供給部２０４の上方に移動させ、テープフィーダ２０３などから部品２０１をノズル１１１で保持し、保持した部品２０１を撮像装置１０７の上方まで搬送して撮像し、撮像結果に基づきノズル１１１を基板２０２の上方に移動させ、ノズル１１１を基板２０２の近傍まで降下させて部品２０１を基板２０２に実装する工程を繰り返し行うことで、実装基板を製造する。
【００４０】
図２は、組替部の一部を省略して撮像装置を示す斜視図である。
【００４１】
撮像装置１０７は、ノズル１１１に保持される部品２０１の像を撮像する装置であって、組替部１７１と、集光部１７２と、像取得部１７３とを備えている。
【００４２】
なお、図中において、ノズル１１１やノズル１１１に保持される部品２０１から伸びる一点鎖線は、像の進む方向を示したものである。
【００４３】
組替部１７１は、列状に並ぶ複数のノズル１１１に保持される部品２０１が配置される領域の像を分解し、列状に並ぶ部品列の延在方向の実際の部品２０１の並び（部品２０１が配置される領域の形状）を組み替えて、見かけ上実際の並び（形状）と異なる並び（形状）で像を組み替えることができる部材であり、第一光路変換手段１８１と、第二光路変換手段１８２と、第三光路変換手段１８３と基体１０８とを備えている。
【００４４】
図３は、組替部の第一光路変換手段側をノズルとともに示す平面図である。
【００４５】
第一光路変換手段１８１は、一列（図中Ｘ軸方向）に並べて配置される複数のノズル１１１にそれぞれ保持される複数の部品２０１の列である第一部品列の一端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第一部品像１９１を第一部品列の延在方向の中央向き（または、第二部品像１９２に向かって）に第一変位長２１１分ずらすものである。
【００４６】
ここで、部品像を変位長分ずらすとは、第一光路変換手段１８１と、第二光路変換手段１８２と、第三光路変換手段１８３とを含む光路変換手段により部品の像を集光部１７２が望む方向である光軸対して垂直方向に像をシフトさせることであり、集光部１７２の視野範囲外にある像（部品像）を視野範囲内にずらすことである。
【００４７】
本実施の形態の場合、第一光路変換手段１８１は、第一反射鏡２２１と、第二反射鏡２２２とを基体１０８に立設された状態で備えている。
【００４８】
第一反射鏡２２１は、矩形板状の部材の一面が反射面となっている部材であり、第一部品像１９１の入射角が４５度となり、第一部品列の延在方向の中央向きに反射するように基体１０８に取り付けられている。また、第一反射鏡２２１は、一端縁部のみが基体１０８に接続しており、基体１０８に対し起立状態で取り付けられている。
【００４９】
本実施の形態の場合、第一光路変換手段１８１は、第一反射鏡２２１を二つ備えており、第一部品像１９１を隣同士で並んだ二つの部品に対応する像毎に分割してそれぞれの像を分担して反射するものとなっている。
【００５０】
第二反射鏡２２２は、矩形板状の部材の一面が反射面となっている部材であり、第一反射鏡２２１で反射された第一部品像１９１の入射角が４５度であり、Ｚ軸上の下方に反射するように基体１０８に取り付けられている。なお、基体１０８への取付態様は第一反射鏡２２１と同じである。
【００５１】
本実施の形態の場合、第一光路変換手段１８１は、第一反射鏡２２１と対応するように第二反射鏡２２２を二つ備えている。
【００５２】
第一反射鏡２２１と第二反射鏡２２２とは、反射面が平行となるように配置されており、第一反射鏡２２１と、第二反射鏡２２２との距離を設定することで、第一変位長２１１を任意（構造上の制約はある）に定めることができる。
【００５３】
また、隣同士で並んだ少なくとも二つの部品に対応する像を一枚の反射鏡で反射するため、部品点数が減少して組み立てや、光路の調整が容易となる。
【００５４】
図４は、第二光路変換手段が列状に並ぶ複数のノズルの延在方向（Ｘ軸方向）の正面を向く姿勢でノズルとともに組替部を示す平面図である。
【００５５】
第二光路変換手段１８２は、第一部品列の他端部から連続して並ぶ第一部品列の残りの複数個の部品の像である第二部品像１９２を第一部品列の延在方向（Ｘ軸方向）と交差する方向（Ｙ軸方向）に第二変位長２１２分ずらすものである。
【００５６】
本実施の形態の場合、第二光路変換手段１８２は、第五反射鏡２２５と、第六反射鏡２２６とを備えている。
【００５７】
第五反射鏡２２５は、第二部品像１９２全体を一度に反射する反射面を有する矩形板状の部材である。第五反射鏡２２５は、第二部品像１９２の入射角が４５度であり、Ｙ軸上外向きに反射するように基体１０８に取り付けられている。
【００５８】
第六反射鏡２２６は、第二部品像１９２全体を一度に反射する反射面を有する矩形板状の部材である。第五反射鏡２２５で反射された第二部品像１９２の入射角が４５度となるよう基体１０８に取り付けられている。
【００５９】
なお、第五反射鏡２２５、および、第六反射鏡２２６の基体１０８への取付態様は、第一反射鏡２２１と同じである。
【００６０】
また、第五反射鏡２２５と第六反射鏡２２６とは、反射面が平行となるように配置されており、第五反射鏡２２５と、第六反射鏡２２６との距離を設定することで、第二変位長２１２を任意の長さ（構造上の制約はある）に定めることができる。これにより組み替えられた像のアスペクト比を調整することができる。
【００６１】
図５は、組替部の第三光路変換手段側をノズルとともに示す平面図である。
【００６２】
第三光路変換手段１８３は、第二部品像１９２を第一部品列の延在方向の中央向き（または、一列に配置された第一部品像１９１の延在方向に向かって）に第三変位長２１３分ずらすものである。
【００６３】
本実施の形態の場合、第三光路変換手段１８３は、第三反射鏡２２３と、第四反射鏡２２４とを基体１０８に立設された状態で備えており、第一部品像１９１と第二部品像とを撮像するエリアセンサ（撮像素子）に対して第一部品像１９１と第二部品像１９２とが平行に並び、かつ、第一部品像１９１の両端部と第二部品像１９２の両端部とがそろうように第二部品像１９２をずらすものとなっている。
【００６４】
なお、第一部品像１９１と第二部品像１９２とは平行に並び、かつ、両端部がそろうようにずらすとしたが、列状の部品像の並びを各列の並びに近づくようにして組み替えられた像のアスペクト比を調整して、一度に撮像するエリアセンサの視野内に入るものであれば、例えば図８に示すように、必ずしも各部品像の列の並びがそろってなくともよい。
【００６５】
第三反射鏡２２３は、矩形板状の部材の一面が反射面となっている部材であり、第二部品像１９２の入射角が４５度となり、第一部品列の中央向きに反射するように基体１０８に取り付けられている。また、第三反射鏡２２３は、一端縁部のみが基体１０８に接続しており、基体１０８に対し起立状態で取り付けられている。
【００６６】
本実施の形態の場合、第三光路変換手段１８３は、第三反射鏡２２３をノズル１１１の数（本実施の形態の場合４個）だけ備えており、第二部品像１９２に含まれる部品２０１の像をそれぞれ分担して反射するものとなっている。
【００６７】
第四反射鏡２２４は、矩形板状の部材の一面が反射面となっている部材であり、第三反射鏡２２３で反射された第二部品像１９２の入射角が４５度であり、Ｚ軸上の下方に反射するように基体１０８に取り付けられている。なお、基体１０８への取付態様は第三反射鏡２２３と同じである。
【００６８】
本実施の形態の場合、第三光路変換手段１８３は、第三反射鏡２２３と対応するように第四反射鏡２２４を四つ備えている。
【００６９】
第三反射鏡２２３と第四反射鏡２２４とは、反射面が平行となるように配置されており、第三反射鏡２２３と、第四反射鏡２２４との距離を設定することで、第三変位長２１３を任意の長さ（構造上の制約はある）に定めることができる。
【００７０】
また本実施の形態の場合、第四反射鏡２２４は、４個の第三反射鏡２２３の内の三個の裏面に一体的にあるいは近接して配置され、配置されている以外の第三反射鏡２２３で反射された第二部品像１９２を反射するものとなっている。
【００７１】
さらに、コンパクトに矩形板状の部材の表裏に一体的に設けられる第三反射鏡２２３と第四反射鏡２２４とは第二部品像１９２が通過する光路幅Ｗを広くする方向、本実施の形態の場合、第三反射鏡２２３の反射面側と第三反射鏡２２３の反射面側に対向する第四反射鏡２２４の反射面側とそれぞれの端縁がＺ軸方向の集光部１７２の光軸に沿うようにずれて配置されている。第三反射鏡２２３、および、第四反射鏡２２４の少なくとも一方の端縁部は、これとは別体で、エリアセンサ１７４へ部品像が入光する側により近い側に配置され、一体的、あるいは、隣接して配置された、第三反射鏡２２３の反射面側の端縁と第四反射鏡２２４の反射面側の同方向側でかつ、エリアセンサ１７４への入光する側の端縁とをＺ軸方向側に結ぶ面より第三反射鏡２２３による部品像のずらし方向側に突出しない形状となっている。
【００７２】
以上により光路幅Ｗをできる限り広く確保することができ、反射面が対向する第三反射鏡２２３と第四反射鏡２２４との間を通過する第二部品像１９２の一部が第三反射鏡２２３の端縁部、第四反射鏡２２４の端縁部の少なくともいずれか一方により侵食されることを抑止できる。
【００７３】
基体１０８は、各光路をシフトして組み替える組替部１７１の第一光路変換手段１８１の第一反射鏡２２１の端部と第二反射鏡２２２の端部とを起立状に一面に保持し、第三光路変換手段１８３の第三反射鏡２２３の端部と第四反射鏡２２４の端部とを起立状に他面に保持する板状の部材である。基体１０８の材質は特に限定されるものではないが、反射鏡の一端縁部としっかりと接続でき、振動に強い金属が好ましいと考えられる。
【００７４】
組替部１７１において、光路をシフトするように第二光路変換手段１８２がずらす第二変位長２１２と第三光路変換手段１８３がずらす第三変位長２１３との和は、第一光路変換手段１８１がずらす第一変位長２１１と等しいものとなっている。これにより、集光部１７２から部品２０１までの光路長を統一することができ、焦点距離を統一することができる。従って、いずれの部品２０１についてもぼやけないクリアな像を撮像することが可能となる。
【００７５】
なお、第一光路変換手段１８１、第二光路変換手段１８２、第三光路変換手段１８３は、複数枚の鏡を用いて像を反射させて、像をずらすものばかりでなく、プリズムを用いてプリズム内部で像を反射させて、像をずらすものなどが例示でき、また、鏡とプリズムとを組み合わせるなど任意の光学部品を組み合わせて像をずらすものでもよい。
【００７６】
また、プリズム内部において像を反射している面は、鏡とみなすこともできる。
【００７７】
集光部１７２は、組替部１７１で組み替えられた第一部品像１９１と第二部品像１９２とを像取得部１７３に向かって集光するレンズ系を有する装置である。レンズ系は、例えば、主光線が焦点を通るように配列された光学系であるテレセントリックレンズが好適に採用される。これは、テレセントリックレンズが視差による画像の歪みが生じにくいレンズ系であり、視野いっぱいに広がる第一部品像１９１や第二部品像１９２をほぼ歪みの無い状態で集光し像取得部１７３に送ることができるためである。
【００７８】
なお、テレセントリックレンズは例示であり、他の種類のレンズ系の採用を妨げるものではない。
【００７９】
また、集光部１７２は、レンズ系を収容する筐体などを備えている。
【００８０】
像取得部１７３は、第一部品像１９１と第二部品像１９２とを一度に撮像する矩形状の撮像素子であるエリアセンサ１７４を有する装置である。エリアセンサ１７４は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor）が好適に採用される。これは、ＣＭＯＳイメージセンサが比較的高速にデータを読み出すことができるからであり、また、またマトリクス状に配置されたセルの一部のみのデータを読み出すことができるからである。
【００８１】
なお、ＣＭＯＳイメージセンサは例示であり、ＣＣＤイメージセンサなど他の撮像素子の採用を妨げるものではない。
【００８２】
また、像取得部１７３は、エリアセンサ１７４の他、ＣＭＯＳイメージセンサを収容する筐体、ＣＭＯＳイメージセンサからデータを取得したり、ＣＭＯＳイメージセンサを駆動するためのドライバ回路などを備えている。
【００８３】
図６は、撮像装置全体を示す斜視図である。
【００８４】
本実施の形態の場合、部品実装装置１００はさらに、他の一列に配置される複数のノズル１１１にそれぞれ保持される複数の部品２０１の列である第二部品列の一端部から連続して並ぶ複数個の部品の像である第三部品像１９３を第一光路変換手段１８１により第一部品列の延在方向の中央向きにずらされた第一部品像１９１と並ぶ側に第四変位長２１４分（図示せず）ずらす第四光路変換手段１８４と、第二部品列の他端部から連続して並ぶ第二部品列の残りの複数個の部品の像である第四部品像１９４を第二部品列の延在方向と交差する方向であって第二光路変換手段１８２の光路のずらし方向と逆方向に第五変位長２１５(図示せず）分ずらす第五光路変換手段１８５と、第四光路変換手段１８４によりずらされた第三部品像１９３と並ぶ側に第四部品像１９４を第六変位長２１６（図示せず）分ずらす第六光路変換手段１８６とを備えている。
【００８５】
なお、第一光路変換手段１８１、および、第二光路変換手段１８２、および、第三光路変換手段１８３と、第四光路変換手段１８４、および、第五光路変換手段１８５、および、第六光路変換手段１８６とは、第一部品列と第二部品列との中央を仮想的に通過するＸＺ平面を基準とする鏡面対称の関係にあり、第四光路変換手段１８４、および、第五光路変換手段１８５、および、第六光路変換手段１８６は、第一光路変換手段１８１、および、第二光路変換手段１８２、および、第三光路変換手段１８３と機能および構造が同じであるため、その説明を省略する。
【００８６】
また、第四光路変換手段１８４、および、第五光路変換手段１８５、および、第六光路変換手段１８６は、第一光路変換手段１８１、および、第二光路変換手段１８２、および、第三光路変換手段１８３と構造が同じであるため、第五光路変換手段１８５がずらす第五変位長２１５と、第六光路変換手段１８６がずらす第六変位長２１６との和は、第一変位長２１１と等しく、第四光路変換手段１８４がずらす第四変位長２１４は第一変位長２１１と等しい。これにより、本実施の形態では、第一部品像１９１、第二部品像１９２、第三部品像１９３、第四部品像１９４は、端部がそろった状態で平行に並んで配置される。
【００８７】
なお、第一部品像１９１と第二部品像１９２とは平行に並び、かつ、両端部がそろうようにずらすとしたが、列状の部品像の並びを各列の並びに近づくようにして組み替えられた像のアスペクト比を調整して、一度に撮像するエリアセンサの視野内に入るものであれば、例えば図８に示すように、必ずしも各部品像の列の並びがそろってなくともよい。
【００８８】
図７は、像取得部で取得された像を模式的に示す図である。
【００８９】
集光部１７２のレンズ系は、長尺状の第一部品像１９１と第二部品像１９２と第三部品像１９３と第四部品像１９４とを像取得部１７３の矩形状の撮像素子であるエリアセンサ１７４に一度に集光し、像取得部１７３が有するエリアセンサ１７４は、第三部品像１９３と第四部品像１９４とを第一部品像１９１と第二部品像１９２とともに一度に撮像する。以上により、同図に示すように、列状の部品像の並びを各列の並びが近づくようにして組み替えられた第一部品像１９１と第二部品像１９２と第三部品像１９３と第四部品像１９４との全体のアスペクト比をエリアセンサ１７４のアスペクト比に近づけた状態で一度に撮像することができ、部品２０１の像を高解像度で取得することが可能となる。
【００９０】
以上のような撮像装置１０７を備えた部品実装装置１００は、ヘッド１０１を部品供給部２０４の上方に移動させ、テープフィーダ２０３などから複数の部品２０１を各ノズル１１１で保持し、保持した部品２０１を撮像装置１０７の上方まで搬送して撮像する際に、全ての部品２０１を一度に取得することができるため、各ノズル１１１に保持された複数の部品２０１を順次撮像することや、撮像装置１０７に対しヘッド１０１を静止させること無く撮像が可能となる。従って、静止のためのヘッド１０１の加速および原則が不要となり、部品２０１を撮像するために要する時間を可及的に短縮することができ、ひいては、実装基板の製造効率を向上させることが可能となる。
【００９１】
また、高い解像度の像を解析してノズル１１１に対する部品２０１の位置または回転状態などを取得できるため、より正確に部品２０１を基板２０２に実装することができる。従って、実装基板の品質を向上することができる。
【００９２】
なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。
【００９３】
例えば、上記実施の形態では、第一光路変換手段１８１、第二光路変換手段１８２、第三光路変換手段１８３を一つの基体１０８に取り付けるものを示したが、基体１０８は、必ずしも一体である必要は無い。基体１０８は、複数の部材から構成されるものでもよい。
【００９４】
また、「等しい」や「平行」などの文言は本願発明の趣旨を逸脱しない程度の誤差（ひろがり）を許容する意味で使用している。
【００９５】
例えば「等しい」は、部品２０１の位置の解析において部品２０１の像のぼけが許容される範囲内であれば、「等しい」に含まれる。また、変位長の違いが集光部１７２のレンズ系における被写界深度の範囲に収まっているのであれば、これも「等しい」に含まれる。
【００９６】
また、本実施の形態では部品の像を撮像するとしたが、部品を吸着保持する各ノズルの吸着面の像を同様に撮像するものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本願発明は、部品を基板に実装する部品実装装置に利用可能であり、特に、マトリクス状に配置される複数のノズルに複数の部品を保持し、複数のノズルを同時に水平面内に移動させて基板の表面に部品を実装する表面実装装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１００  部品実装装置
１０１  ヘッド
１０３  ビーム
１０４  ビーム
１０６  基礎体
１０７  撮像装置
１０８  基体
１１１  ノズル
１７１  組替部
１７２  集光部
１７３  像取得部
１７４  エリアセンサ
１８１  第一光路変換手段
１８２  第二光路変換手段
１８３  第三光路変換手段
１８４  第四光路変換手段
１８５  第五光路変換手段
１８６  第六光路変換手段
１９１  第一部品像
１９２  第二部品像
１９３  第三部品像
１９４  第四部品像
２０１  部品
２０２  基板
２０３  テープフィーダ
２０４  部品供給部
２１１  第一変位長
２１２  第二変位長
２１３  第三変位長
２１４  第四変位長
２１５  第五変位長
２１６  第六変位長
２２１  第一反射鏡
２２２  第二反射鏡
２２３  第三反射鏡
２２４  第四反射鏡
２２５  第五反射鏡
２２６  第六反射鏡
【図１】
2013048196.tif 000003
【図２】
2013048196.tif 000004
【図３】
2013048196.tif 000005
【図４】
2013048196.tif 000006
【図５】
2013048196.tif 000007
【図６】
2013048196.tif 000008
【図７】
2013048196.tif 000009
【図８】
2013048196.tif 000010