(57)【要約】【課題】物体の形状認識を正確に、かつ、高速に行うことのできる実装基板生産装置を提供することを目的とする。【解決手段】撮像対象領域１１０がＸ軸方向に並ぶように区分された第一撮像対象領域５０を撮像する第一撮像領域１５０と、第一撮像対象領域５０に対してＸ軸方向に並ぶ第二撮像対象領域６０を撮像する第二撮像領域１６０とに仮想的に区分されるエリアイメージセンサ１１を有するカメラ１０と、Ｙ軸方向に沿って輝度が同一であり、かつ、Ｘ軸方向の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度変化光を、基準面に対して斜めから照射する照射部２０と、物体３０をカメラ１０に対してＸ軸方向に相対的に移動させる移動部４０と、第一撮像領域５０に向かう第一光Ｌ１の光量と、第二撮像領域６０に向かう第二光Ｌ２の光量との一方を他方よりも予め定められた度合で減光する減光部１３とを備える。【選択図】図４
2013157360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を撮像対象領域にて撮像して、撮像した結果に基づいて前記対象物の形状を測定する位相シフト法を利用する実装基板生産装置であって、
前記撮像対象領域が第二方向に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域を撮像する第一撮像領域と、前記撮像対象領域が前記第二方向に区分された領域であって前記第一撮像対象領域に対して前記第二方向に並ぶ第二撮像対象領域を撮像する第二撮像領域とに仮想的に区分されるエリアイメージセンサを有するカメラと、
前記第二方向と交差する第一方向に沿って輝度が同一であり、かつ、前記第二方向の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度分布を有する輝度変化光を、前記第一方向および前記第二方向により規定される面に対して斜めから照射する照射部と、
前記対象物を、前記カメラに対して第二方向に沿って相対的に移動させる移動部と、
前記エリアイメージセンサの第一撮像領域に向かう第一光の光量と、前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に向かう第二光の光量との一方を他方よりも予め定められた度合で減光する減光部と
を備える実装基板生産装置。
【請求項２】
さらに、
前記第一方向に平行なライン状の第一輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値と、
前記第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第二輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第二ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第二ライン出力値と、
前記第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第三輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第三ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第三ライン出力値との、それぞれが予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値が全て前記予め定められた輝度範囲内にあると前記判定部により判定された場合に、前記判定部により判定された当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値および当該第三ライン出力値を出力する取得するデータ取得部と、
前記データ取得部により取得された前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値に基づいて、位相シフト法による前記対象物の測定部位の前記第一方向および前記第二方向と交差する第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する波形作成部と、を備える
請求項１に記載の実装基板生産装置。
【請求項３】
前記データ取得部は、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にないと前記判定部により判定された場合に、当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値および当該第三ライン出力値を取得しない
請求項２に記載の実装基板生産装置。
【請求項４】
前記判定部は、さらに、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、
前記第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第五輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第五ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第五ライン出力値と、
前記第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第六輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第六ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第六ライン出力値と、
前記第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第七輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第七ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第七ライン出力値との、それぞれが前記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する
請求項２または３に記載の実装基板生産装置。
【請求項５】
前記データ取得部は、前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にあると前記判定部により判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値および当該第七ライン出力値を取得し、
前記波形作成部は、前記データ取得部により取得された前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値に基づいて、位相シフト法による前記対象物の測定部位の前記第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する
請求項４に記載の実装基板生産装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値の全てが前記予め定められた輝度範囲内にあると判定した場合に、前記前記エリアイメージセンサの前記第二撮像領域により撮像された結果である出力値を判定しない
請求項２に記載の実装基板生産装置。
【請求項７】
さらに、
前記第一方向に平行なライン状の第一輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値と、
前記第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第二輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第二ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第二ライン出力値と、
前記第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第三輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第三ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第三ライン出力値と、
前記第一ライン出力値に対応する出力値であって、前記第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第五輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第五ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第五ライン出力値と、
前記第二ライン出力値に対応する出力値であって、前記第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第六輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第六ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第六ライン出力値と、
前記第三ライン出力値に対応する出力値であって、前記第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第七輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第七ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第七ライン出力値との、それぞれが前記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、前記第三ライン出力値、前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値のうちで前記予め定められた輝度範囲内である出力値を取得するデータ取得部と、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、および前記第三ライン出力値の少なくともいずれか一つが前記データ取得部により取得されていない場合に、前記データ取得部に取得されていない出力値に対応する前記第二撮像対象領域において撮像された出力値を、前記予め定められた度合に基づいて、前記第二光の光量に対応する出力値から前記第一光の光量に対応する出力値に補正する補正部と、
前記データ取得部により取得された出力値と、前記補正部により補正された補正値とに基づいて、位相シフト法による前記対象物の前記測定部位の前記第一方向および前記第二方向と交差する第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する波形作成部と、を備える
請求項１に記載の実装基板生産装置。
【請求項８】
対象物を撮像対象領域にて撮像して、撮像した結果に基づいて前記対象物の形状を測定する位相シフト法を利用する実装基板生産方法であって、
前記撮像対象領域が第二方向に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域を撮像する第一撮像領域と、前記撮像対象領域が前記第二方向に区分された領域であって前記第一撮像対象領域に対して前記第二方向に並ぶ第二撮像対象領域を撮像する第二撮像領域とに仮想的に区分されるエリアイメージセンサを有するカメラにより撮像する撮像ステップと、
前記第二方向と交差する第一方向に沿って輝度が同一であり、かつ、前記第二方向の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度分布を有する輝度変化光を、前記第一方向および前記第二方向により規定される面に対して斜めから照射する照射ステップと、
前記エリアイメージセンサの第一撮像領域に向かう第一光の光量と、前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に向かう第二光の光量との一方を他方よりも予め定められた度合で減光した状態で、前記対象物を、前記カメラに対して第二方向に沿って相対的に移動させる移動ステップと
を含む実装基板生産方法。
【請求項９】
さらに、
前記第一方向に平行なライン状の第一輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値と、
前記第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第二輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第二ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第二ライン出力値と、
前記第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第三輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第三ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第三ライン出力値と、
前記第一ライン出力値に対応する出力値であって、前記第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第五輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第五ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第五ライン出力値と、
前記第二ライン出力値に対応する出力値であって、前記第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第六輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第六ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第六ライン出力値と、
前記第三ライン出力値に対応する出力値であって、前記第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第七輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第七ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第七ライン出力値との、それぞれが前記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する判定ステップと、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、前記第三ライン出力値、前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値のうちで前記予め定められた輝度範囲内である出力値をデータ取得部が取得するデータ取得ステップと、
前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、および前記第三ライン出力値の少なくともいずれか一つが前記データ取得部により取得されていない場合に、前記データ取得部に取得されていない出力値に対応する前記第二撮像対象領域において撮像された出力値を、前記予め定められた度合に基づいて、前記第二光の光量に対応する出力値から前記第一光の光量に対応する出力値に補正部が補正する補正ステップと、
前記データ取得部により取得された出力値と、前記補正部により補正された補正値とに基づいて、位相シフト法による前記対象物の前記測定部位の前記第一方向および前記第二方向と交差する第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する波形作成ステップと、を含む
請求項８に記載の実装基板生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の形状を認識し、認識した部品を基板に実装する実装基板生産装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品が実装された実装基板を生産するための実装基板生産システムは、基板に部品を実装する部品実装装置や基板に実装された部品を検査あるいはクリーム半田が印刷された基板を検査する検査装置などの実装基板生産装置を備えている。部品実装装置では、部品の実装精度を向上するために、部品を実装する前に、ノズルに吸着した部品の形状を認識する。また、検査装置では、基板への部品の実装状態を検査するために、基板上の部品の形状を認識する。このため、精度良く実装基板を生産するためには、部品の形状認識を精度良く行う必要がある。
【０００３】
このような部品の形状認識を精度良く行う技術として、例えば、位相シフト法を用いて物体の三次元形状を認識する方法が知られている。位相シフト法では、互いに位相が異なる複数の正弦波縞パターン光を物体に投射し、当該物体をカメラで撮像して、当該物体の形状認識を行っている。
【０００４】
しかしながら、基板に実装される部品の形状、材質、表面状態などは多種多様であり、反射率が部品によって大きく異なることが多い。このような部品を撮像する場合に、得られる画像データ中の輝度値の最小値と最大値の幅は、反射率が一様の部品を撮像するよりも大きくなる。このため、投射する光の光量を位相に応じて変化させる位相シフト法では特に、部品の部位によっては、得られた画像データ中の画素に、輝度飽和を起こして白飛びしている画素や、反対に輝度が不足しておりイメージセンサのノイズに埋もれてしまい黒つぶれを起こしている画素が生じる恐れがある。
【０００５】
このように、物体の三次元形状を認識する位相シフト法を用いて白飛びや黒潰れすることなく画素を認識するために、特許文献１では、被検査物に所定のパターン光を投射して、投射するパターン光の光源の光量を、光源から出力される光路上に対して減光フィルタを挿脱することにより可変している。つまり、特許文献１では、減光フィルタを光路上に配置することと、減光フィルタを光路上から除くこととの両方を行うことにより、二種類の異なる光量で撮像している。これにより、画像データ中に輝度飽和を起こした画素や、ノイズに埋もれてしまっている画素が発生することを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２１４６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、減光フィルタを光路上に挿脱することにより投射するパターン光の光量の調節を行っているため、物体が静止した状態で減光無しの画像と、減光有りの画像とを撮像する必要がある。また、位相シフト法では、照射される正弦波縞パターン光の一周期の位相の中で少なくとも例えば高さを０とした場合の基準面における輝度値が３つの異なる値に対応する位相に対応する輝度値を有する輝度変化光を物体の測定部位に照射して撮像する必要がある。これらのことから、異なる反射率を有する部品において、当該部品の高さを得るためには、物体が静止した状態では、減光の有無の切り替えと、輝度変化光の輝度値の切り替えとを行う必要があり、物体の形状の情報を得るのに時間がかかるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、物体の形状認識を正確に、かつ、高速に行うことのできる実装基板生産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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る実装基板生産装置は、対象物を撮像対象領域にて撮像して、撮像した結果に基づいて前記対象物の形状を測定する位相シフト法を利用する実装基板生産装置であって、前記撮像対象領域が第二方向に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域を撮像する第一撮像領域と、前記撮像対象領域が前記第二方向に区分された領域であって前記第一撮像対象領域に対して前記第二方向に並ぶ第二撮像対象領域を撮像する第二撮像領域とに仮想的に区分されるエリアイメージセンサを有するカメラと、前記第二方向と交差する第一方向に沿って輝度が同一であり、かつ、前記第二方向の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度分布を有する輝度変化光を、前記第一方向および前記第二方向により規定される面に対して斜めから照射する照射部と、前記対象物を、前記カメラに対して第二方向に沿って相対的に移動させる移動部と、前記エリアイメージセンサの第一撮像領域に向かう第一光の光量と、前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に向かう第二光の光量との一方を他方よりも予め定められた度合で減光する減光部とを備える。
【００１０】
これによれば、カメラは、減光部により、エリアイメージセンサの撮像対象領域であって、撮像対象領域が第二方向に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域からエリアイメージセンサの第一撮像領域に向かう第一光の光量と、撮像対象領域が第二方向に並ぶように区分された領域の一つであって第一撮像対象領域に対して第二方向に並ぶ第二撮像対象領域からエリアイメージセンサの第二撮像領域に向かう第二光の光量との一方が他方よりも予め定められた減光の度合で減光されている。つまり、カメラのエリアイメージセンサでは、第一撮像対象領域を撮像する第一撮像領域において撮像するときの光量と、第二撮像対象領域を撮像する第二撮像領域において撮像するときの光量とを異なる光量として撮像することができる。そして、移動部が、対象物をカメラに対して撮像対象領域において第一撮像対象領域と第二撮像対象領域とが並ぶ方向である第二方向に沿って相対的に移動させる。さらに、照射部により対象物がカメラに対して移動する方向である第二方向に対して輝度が周期的に変化する輝度変化光が照射されている。
【００１１】
このように移動部が、対象物をカメラに対して撮像対象領域において第一撮像対象領域と第二撮像対象領域とが並ぶ方向であり、かつ、輝度変化光が周期的に変化する方向である第二方向に沿って相対的に移動させるため、カメラのエリアイメージセンサは、例えば、連写撮影を行うことにより対象物の測定部位を第二方向における第一撮像対象領域および第二撮像対象領域の一方において所望の輝度変化光の位相に対応する複数（少なくとも３つ以上）の位置に順次対応する複数（少なくとも３以上）のタイミングで撮像した後に、当該対象物の測定部位を第二方向における第一撮像対象領域および第二撮像対象領域の他方において所望の輝度変化光の位相に対応する複数（少なくとも３つ以上）の位置に順次対応する複数（少なくとも３以上）のタイミングで撮像することができる。このように、移動部が第二方向に対象物をカメラに対して相対的に移動させながらカメラが上記の所望の複数のタイミングで撮像することにより、対象物の測定部位に対して、少なくとも二種類の光量の条件下のそれぞれにおいて所望の輝度変化光における複数の位相に対応する位置で撮像を行うことができる。したがって、対象物の測定部位に対して光量の異なる状態のそれぞれにおいて位相シフト法に利用するための輝度変化光を照射した状態での撮像を、移動部が対象物をカメラに対して第二方向に相対的に移動させている間に行うことができ、撮像された画像データ中に輝度飽和を起こした画素や、出力値（輝度値）が足りなくてノイズに埋もれてしまった画素が発生することを防ぎつつ、物体の形状を認識するための撮像を高速に行うことができる。また、複数の対象物をカメラに対して第二方向に相対的に連続して移動させることにより、複数の物体の形状を認識するための撮像を高速に行うことができる。
【００１２】
また、好ましくは、さらに、前記第一方向に平行なライン状の第一輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値と、前記第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第二輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第二ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第二ライン出力値と、前記第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第三輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第三ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第三ライン出力値との、それぞれが予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する判定部と、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値が全て前記予め定められた輝度範囲内にあると前記判定部により判定された場合に、前記判定部により判定された当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値および当該第三ライン出力値を出力する取得するデータ取得部と、前記データ取得部により取得された前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値に基づいて、位相シフト法による前記対象物の測定部位の前記第一方向および前記第二方向と交差する第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する波形作成部と、を備える。さらに、好ましくは、前記データ取得部は、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にないと前記判定部により判定された場合に、当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値および当該第三ライン出力値を取得しない。
【００１３】
これによれば、判定部が、第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域、第二ライン状撮像対象領域および第三ライン状撮像対象領域のそれぞれにおいて、対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値が予め定められた輝度範囲内にあるか否かをそれぞれ判定する。データ取得部が、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定部により判定された場合に、当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値および当該第三ライン出力値を取得する。例えば、予め定められた輝度範囲としてエリアイメージセンサの出力値が不足せずにノイズに埋もれない最小値から輝度飽和が発生しない値までの間（例えばダイナミックレンジ）が設定されている場合に、エリアイメージセンサによって検出される値のうちで正確に光強度が検出される値をデータ取得部が取得することになる。また、データ取得部は、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定部により判定された場合には、正弦波を再現することはできないためこれらの第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値を取得しない。
【００１４】
このように、データ取得部は、正確に光強度を検出した値を判定部が判定した場合の各出力値（輝度値）を取得し、かつ、不正確な値を含み正弦波を再現できない出力値であると判定部により判定された場合についてはそれらの出力値（輝度値）を取得しない。このため、正確に正弦波を再現できると判定部により判定された各出力値（輝度値）のみについて位相シフト法により対象物の形状を認識するための画像データに対する画像処理を行わせることができる。
【００１５】
また、好ましくは、前記判定部は、さらに、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、前記第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第五輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第五ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第五ライン出力値と、前記第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第六輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第六ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第六ライン出力値と、前記第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第七輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第七ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第七ライン出力値との、それぞれが前記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する。さらに、好ましくは、前記データ取得部は、前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値のいずれかが前記予め定められた輝度範囲内にあると前記判定部により判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値および当該第七ライン出力値を取得し、前記波形作成部は、前記データ取得部により取得された前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値に基づいて、位相シフト法による前記対象物の測定部位の前記第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する。
【００１６】
これによれば、判定部は、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、第一撮像対象領域において撮像された対象物の測定部位が第二撮像対象領域の第五ライン状撮像対象領域、第六ライン状撮像対象領域および第七ライン状撮像対象領域において撮像された結果である第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値が予め定められた輝度範囲内にあるか否かをそれぞれ判定する。データ取得部が、第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定部により判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値および当該第七ライン出力値を取得する。例えば、予め定められた輝度範囲としてエリアイメージセンサの出力値が不足せずにノイズに埋もれない最小値から輝度飽和が発生しない値までの間（例えばダイナミックレンジ）が設定されている場合に、エリアイメージセンサによって検出される値のうちで正確に光強度が検出される値をデータ取得部が取得することになる。
【００１７】
このように、判定部は、第一撮像対象領域において撮像された出力値（輝度値）である第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合には、第一撮像対象領域の次に第二撮像対象領域において対象物が撮像された出力値である第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値のそれぞれについて予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定し、第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定した場合に、データ取得部が第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値を取得するため、第一撮像対象領域において撮像された各出力値（輝度値）（第一〜第三ライン出力値）によって正弦波が再現できないと判定される場合には、次の対象物の移動先である第二撮像対象領域において撮像された各出力値（輝度値）（第五〜第七ライン出力値）を判定することになる。そして、後に判定された各出力値（輝度値）（第五〜第七ライン出力値）が予め定められた輝度範囲内にあれば、各出力値（輝度値）（第五〜第七ライン出力値）がデータ取得部により取得されるため、正確に正弦波を再現できる出力値（輝度値）について画像処理を行わせることができる。
【００１８】
また、好ましくは、前記判定部は、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値および前記第三ライン出力値の全てが前記予め定められた輝度範囲内にあると判定した場合に、前記前記エリアイメージセンサの前記第二撮像領域により撮像された結果である出力値を判定しない。
【００１９】
これによれば、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にある場合に第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値を判定部は判定しない。つまり、先に予め定められた輝度範囲内にあって対象物の形状の認識を行うのに最適な値であると第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値の全てが判定部により判定された場合には、後に第一撮像対象領域から光量を変更した第二撮像対象領域において撮像された画像データを参照する必要がなくなるため、その処理を省略する。これにより、先に取得された第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値の全てが最適な値であると判定された場合には、データ取得部は、次の第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値を取得する処理を行わないため、対象物の形状の認識を行う処理負荷を低減させることができる。
【００２０】
また、好ましくは、さらに、前記第一方向に平行なライン状の第一輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第一ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第一ライン出力値と、前記第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第二輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第二ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第二ライン出力値と、前記第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第三輝度分布光が前記照射部により照射される前記第一撮像対象領域内の第三ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第三ライン出力値と、前記第一ライン出力値に対応する出力値であって、前記第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第五輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第五ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第五ライン出力値と、前記第二ライン出力値に対応する出力値であって、前記第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第六輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第六ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第六ライン出力値と、前記第三ライン出力値に対応する出力値であって、前記第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、前記第一方向に平行なライン状の第七輝度分布光が前記照射部により照射される前記第二撮像対象領域内の第七ライン状撮像対象領域において、前記対象物の測定部位が撮像された結果である第七ライン出力値との、それぞれが前記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する判定部と、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、前記第三ライン出力値、前記第五ライン出力値、前記第六ライン出力値および前記第七ライン出力値のうちで前記予め定められた輝度範囲内である出力値を取得するデータ取得部と、前記第一ライン出力値、前記第二ライン出力値、および前記第三ライン出力値の少なくともいずれか一つが前記データ取得部により取得されていない場合に、前記データ取得部に取得されていない出力値に対応する前記第二撮像対象領域において撮像された出力値を、前記予め定められた度合に基づいて、前記第二光の光量に対応する出力値から前記第一光の光量に対応する出力値に補正する補正部と、前記データ取得部により取得された出力値と、前記補正部により補正された補正値とに基づいて、位相シフト法による前記対象物の前記測定部位の前記第一方向および前記第二方向と交差する第三方向における位置の算出に用いられる波形であって、前記対象物の波形を作成する波形作成部と、を備える。
【００２１】
これによれば、第一撮像対象領域内において撮像された結果である第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値と、第二撮像対象領域内において撮像された結果である第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値との各出力値（輝度値）が予め定められた輝度範囲にあるか否かが判定部により判定される。この上で、データ取得部が、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値、第五ライン出力値、第六ライン出力値および第七ライン出力値のうちで予め定められた輝度範囲内にあると判定部により判定された出力値（輝度値）を取得する。そして、補正部は、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値の少なくともいずれかがデータ取得部により取得されていない場合に、データ取得部により取得されていない出力値（輝度値）に対応する第二撮像対象領域において撮像された出力値（輝度値）を予め定められた減光の度合に基づいて、第二光の光量に対応する出力値から第一光の光量に対応する出力値へ補正する。
【００２２】
したがって、第一ライン出力値、第二ライン出力値および第三ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にはないと判定部により判定され、これらの出力値（輝度値）により正弦波を再現できない場合であっても、予め定められた輝度範囲内にない出力値に対応する位相において撮像された出力値（輝度値）であって、第二撮像対象領域において第一撮像対象領域とは光量が異なる状態で撮像された出力値（輝度値）から、予め定められた輝度範囲内にはないと判定部により判定された出力値（輝度値）の光量に対応する出力値（輝度値）に予め定められた減光の度合に基づいて補正を行うことにより、予め定められた輝度範囲内にはないと判定されて不正確な出力値を正確な値として補うことができる。このような補正を行うことで不正確な出力値が第一撮像対象領域において撮像された出力値にあっても、第二撮像対象領域において撮像された出力値から減光部の減光率より推定することができる。これにより、正確な出力値で位相シフト法に利用できる正確な正弦波を再現することができ、より高品質に物体の形状を認識することができる。
【００２３】
なお、本発明は、このような実装基板生産装置として実現することができるだけでなく、実装基板生産装置が備える特徴的な構成要素の動作をステップとする実装基板生産方法として実現することができる。また、実装基板生産方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することもできる。そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体またはインターネット等の伝送媒体を介して配信することもできる。また、本発明は、各処理部の処理を行う集積回路として実現することもできる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る実装基板生産装置によれば、物体の形状認識を正確に、かつ、高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一実施形態における実装基板生産装置の構成を示す外観図である。
【図２】ＮＤフィルタの概略構成を示す平面図である。
【図３】エリアイメージセンサの撮像領域について説明する図である。
【図４】図１に示した実装基板生産装置をＹ軸方向に沿って見た図である。
【図５】輝度変化光の輝度分布を示す図である。
【図６】物体が存在しない状態で基準面に照射された輝度変化光の一例を示す図である。
【図７】本発明の第一実施形態における実装基板生産装置の機能構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第一実施形態における実装基板生産装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】位相差を説明するための図である。
【図１０】異なる反射率の部位を有する物体を説明するための図である。
【図１１】減光が行われていない場合と、減光が行われている場合とにおける、エリアイメージセンサの出力値（輝度値）と入射光強度との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の第二実施形態における実装基板生産装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第二実施形態に係る実装基板生産装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】正弦波パターンを再現するための補正部による補正について説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る実装基板生産装置について説明する。
【００２７】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態における実装基板生産装置１００の構成を示す外観図である。図２は、ＮＤフィルタ１３の概略構成を示す平面図である。図３は、カメラ１０のエリアイメージセンサ１１の撮像領域について説明する図である。図４は、図１に示した実装基板生産装置１００をＹ軸方向に沿って見た図である。
【００２８】
実装基板生産装置１００は、基板、基板に実装される部品、基板上の部品などである物体３０の形状を対象物として認識する装置である。同図に示すように、物体３０は移動部４０の基準面Ｂ１に載置された状態でＸ軸方向（第二方向）に移動する。実装基板生産装置１００は、カメラ１０と、照射部２０と、移動部４０とを備える。
【００２９】
ここでは、説明の簡略化のために、物体３０の形状を認識するために、物体３０がカメラ１０に対して、移動部４０により同図のＸ軸方向（第二方向）に相対的に移動されることとする。つまり、カメラ１０が対象物としての物体３０に対して移動部４０により移動されるようにしてもよいし、物体３０がカメラ１０に対して移動されるようにしてもよい。なお、一例として、物体３０の移動は、ベルトコンベアあるいはテーブル上に物体３０を載置して搬送することにより行われたり、基板に部品を実装する装着ヘッドのツールに吸着保持された状態の部品を撮像される物体３０として移動させることにより行われたりする。後者の場合は、物体３０とカメラ１０との位置関係は、図１に示すものと上下が逆の状態で配置されることとなる。つまり、ツールに保持された物体３０としての部品の下方側にカメラ１０を配置し、ツールに保持された部品の斜め下方に照射部２０を配置する構成となる（図示せず）。
【００３０】
カメラ１０は、撮像対象領域１１０を撮像可能な矩形のエリアイメージセンサ１１を有する。エリアイメージセンサ１１は、例えば４０００×３０００ｐｉｘｅｌの画素数を有するＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサである。なお、ここでは、ＣＭＯＳイメージセンサの一例として画素数が４０００×３０００ｐｉｘｅｌのＣＭＯＳイメージセンサを挙げているが、これに限るものではなく、例えば、３２８０×２４６４ｐｉｘｅｌ、４４００×３３１６ｐｉｘｅｌ等であってもよい。また、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサであってもよい。エリアイメージセンサ１１は、検出した光強度に応じて０から例えば２５５の数値で示される輝度値を出力する。つまり、エリアイメージセンサ１１は、２５６個の数値によって検出した輝度値としての光強度を出力する。
【００３１】
カメラ１０には、レンズ１２と、ＮＤフィルタ１３とが設けられている。
【００３２】
レンズ１２は、例えば対象物としての物体３０が撮像されるＹ軸方向（第一方向）とＹ軸方向（第一方向）に交差（直交）するＸ軸方向（第二方向）とにより規定される領域である撮像対象領域１１０をエリアイメージセンサ１１に対して導く、図示しない例えばテレセントリックレンズを含むレンズ群から構成される。
【００３３】
ＮＤフィルタ１３は、減光部として機能し、カメラ１０の撮像対象領域１１０がＸ軸方向（第二方向）に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域５０を撮像するエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０（後述参照）に向かう第一光の光量と、撮像対象領域１１０がＸ軸方向（第二方向）に区分された領域であって第一撮像対象領域５０とは異なる第二撮像対象領域６０を撮像するエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０（後述参照）に向かう第二光の光量と、を予め定められた減光の度合で異なった光量の状態にさせる。
【００３４】
図２に示すように、減光部としてのＮＤフィルタ１３は、エリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０に向かう第一光の光量とエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０に向かう第二光の光量とを予め定められた減光の度合で異なった光量の状態にさせる第一フィルタ領域ＦＡ１と第二フィルタ領域ＦＡ２とを有する。減光部としてのＮＤフィルタ１３は、第一フィルタ領域ＦＡ１においてはエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０に向かう第一光の光量に対してほとんど変化させず、第二フィルタ領域ＦＡ２においてはエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０に向かう第二光の光量を第一光（任意の周波数の光）の光量よりも予め定められた減光の度合（例えば１／２）だけ減光する。つまり、減光部としてのＮＤフィルタ１３は、第一フィルタ領域ＦＡ１を通過する光を減光せず、第二フィルタ領域ＦＡ２を通過する光を予め定められた減光の度合だけ減光する構成となっている。なお、減光部としてのＮＤフィルタ１３は、第一フィルタ領域ＦＡ１を通過する光を減光してもよく、その場合には、第二フィルタ領域ＦＡ２は第一フィルタ領域ＦＡ１による減光の度合よりも大きい度合または小さい度合で減光するあるいは減光しない。つまり、減光部としてのＮＤフィルタ１３は、第一フィルタ領域ＦＡ１において減光する度合と、第二フィルタ領域ＦＡ２において減光する度合とが異なっていればよくその形態は問わない。
【００３５】
照射部２０は、Ｘ軸方向（第二方向）およびＸ軸方向（第二方向）に直交（交差）するＹ軸方向（第一方向）により規定され対象物としての物体３０が撮像される領域である第一撮像対象領域５０および第二撮像対象領域６０に対して斜めから輝度変化光を照射する光源である。照射部２０により照射される輝度変化光は、Ｙ軸方向（第一方向）に沿って輝度が同一であり、かつ、Ｘ軸方向（第二方向）の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度分布を有している。
【００３６】
また、輝度変化光は、撮像対象領域１１０における例えば物体３０の高さを０とした場合の仮想の基準の面である基準面Ｂ１上において照射された状態で、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に配置された各ライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４が撮像される輝度値は、同じライン状撮像対象領域内であればすべての画素について同一の輝度となる。また、照射部２０により照射される輝度変化光は、少なくとも第一撮像対象領域５０および第二撮像対象領域６０のＹ軸方向の両端の幅の範囲にわたって照射される。
【００３７】
照射部２０は、プロジェクタのような投影光学系で構成され、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）や液晶等により実現することができる。なお、Ｘ軸方向（第二方向）に変化する輝度変化光は、正弦波縞パターンを有する光である。また、照射部２０は、投影光学系の代わりにライン状または面状の平行光束光源を用いる構成としても良い。ライン状または面状の光源を用いた場合でも、物体３０の撮像対象領域１１０へ向かって投影する光束中に格子状のパターン、ＤＭＤまたはＬＣＤ（液晶）等のパターン発生器を配置することで、パターン発生器を通過した光は正弦波縞パターンを有する光に変換され、撮像対象領域１１０に輝度変化光として投影される。
【００３８】
具体的には、図１に示すように、照射部２０がＸ軸方向の図示斜め下方向に輝度変化光を照射しながら、対象物としての物体３０が、撮像対象領域１１０内における物体３０に輝度変化光を照射する照射部２０や物体３０を撮像するカメラ１０に対して同図のＸ軸方向に相対的に移動することで、照射部２０は、Ｘ軸方向にそって相対的に移動する物体３０に対して輝度変化光をＸ軸方向の図示斜めから照射する。
【００３９】
カメラ１０は、図４に示すように、Ｙ軸方向に延びる複数のライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４の並び方向（Ｘ軸方向）に相対的に移動する対象物としての物体３０の測定対象の部位である測定部位Ｐを、各ライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４の通過時の撮像のタイミングで順次撮像する。つまり、物体３０の同一の位置の測定部位Ｐがカメラ１０の撮像対象領域１１０をＸ軸方向に通過するまでの間に、撮像対象領域１１０の例えば８つの各ライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４通過時の撮像のタイミングＴ１〜Ｔ８で順次撮像されるため、同一の物体３０の測定部位Ｐを撮像するのにカメラは８回の撮像を行うことになる。ライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４のＸ座標は、それぞれ、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６、ｘ７、ｘ８であるとする。なお、複数のライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４は、撮像対象領域１１０内の領域である。
【００４０】
図３に示すように、カメラ１０のエリアイメージセンサ１１は、第一撮像領域１５０と第二撮像領域１６０とに仮想的に区分される。上述した第一撮像対象領域５０を撮像するエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０は、第一撮像対象領域５０のＹ軸方向に沿って延びる複数のライン状撮像対象領域５１〜５４に対応して撮像する撮像素子内のライン状の画素群から成る複数のライン状撮像領域１５１〜１５４を有する。また、上述したように第二撮像対象領域６０を撮像するエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０は、第二撮像対象領域６０のＹ軸方向に沿って延びる複数のライン状撮像対象領域６１〜６４に対応して撮像する複数のライン状撮像領域１６１〜１６４を有する。
【００４１】
つまり、撮像対象領域１１０に対して、図４のＸ軸方向の図示右方向から左方向に移動する物体３０の測定部位Ｐを、エリアイメージセンサ１１の複数のライン状撮像領域１５１〜１５４、１６１〜１６４が、撮像対象領域１１０のライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４の位置（Ｘ座標ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６、ｘ７、ｘ８の位置）に対応して、第一〜第八の撮像のタイミングＴ１〜Ｔ８において順次撮像する。
【００４２】
次に、照射部２０が撮像対象領域１１０に対して照射する輝度変化光について、詳細に説明する。
【００４３】
照射部２０は、図４においてＸ軸方向の図示右斜上方向から、撮像対象領域１１０内の対象物としての物体３０の高さを例えば０とした場合のＺ軸方向の基準高さとしての仮想の面である基準面Ｂ１に対して輝度変化光を照射する。この輝度変化光は、輝度分布の位置変化が正弦波で示すことのできる光（正弦波縞パターンを有する光）である。例えば、輝度変化光の輝度分布は、図５に示すように、撮像対象領域１１０の複数のライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４における物体３０の高さを０とした場合の基準面Ｂ１上の輝度分布を、横軸をＸ座標、縦軸を輝度で示される輝度曲線とした場合に、その輝度分布の波形は正弦波で示される。Ｘ座標がｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６、ｘ７およびｘ８の例えば８つのライン状撮像対象領域（ライン状撮像対象領域５１、５２、５３、５４、６１、６２、６３および６４）において、正弦波の位相は、０ラジアン、（π／２）ラジアン、πラジアンおよび（３π／２）ラジアンを２回繰り返す位相となる。このように、それぞれのライン状撮像対象領域群内のライン状撮像対象領域のラインの数（ライン状撮像領域の数）がＮ（この場合はＮ＝８）であるとした場合に、輝度変化光の輝度分布の位相は、隣接するライン状撮像領域間で（２π／Ｎ）ラジアン異なる。
【００４４】
なお、仮想の面としての基準面Ｂ１への輝度変化光の照射およびその調整は、予め実験調整用として基準治具プレート等を基準面Ｂ１として撮像対象領域１１０内に配置して行なってもよい。
【００４５】
図６は、対象物としての物体３０が存在しない状態における物体３０の高さを０とした場合のＺ軸方向の基準高さの面としての基準面Ｂ１に照射された輝度変化光の一例を示す図である。同図に示すように、Ｙ軸方向には輝度が変化せずＸ軸方向に輝度が周期的に変化する正弦波で示される輝度変化光は、例えばＸ座標がｘ２の第二ライン状撮像対象領域５２およびＸ座標がｘ６の第六ライン状撮像対象領域６２において最も明るくなり、Ｘ座標がｘ４の第四ライン状撮像対象領域５４およびＸ座標がｘ８の第八ライン状撮像対象領域６４において最も暗くなる。
【００４６】
なお、輝度変化光は、撮像対象領域１１０に配置された基準面Ｂ１に対してＸ軸方向の斜め上方から照射部２０により照射されている。このため、輝度変化光は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にて規定される基準面Ｂ１に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に正弦波で示される輝度変化の輝度分布を有するとともに、複数のライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４の並び方向（Ｘ軸方向）に正弦波で示される輝度変化の輝度分布を有する。また、輝度変化光は、Ｙ軸方向に延びるライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４内においてそれぞれ同一の（一様な）輝度となる輝度分布を有する。
【００４７】
ここで、図３の物体３０の撮像の領域である撮像対象領域１１０を撮像するカメラ１０のエリアイメージセンサ１１の撮像素子の領域の説明に戻る。エリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０の複数のライン状撮像領域１５１〜１５４および第二撮像領域１６０の複数のライン状撮像領域１６１〜１６４は、カメラ１０および照射部２０を設置あるいは調整する際（例えば、初期設定の際）に、撮像対象領域１１０に予め調整用として設定された基準面Ｂ１に照射部２０により照射される輝度変化光の輝度値が所望の輝度値となるＸ座標の位置がライン状の画素群から成るライン状の撮像領域としてそれぞれ設定される。具体的には、物体３０がＸ軸方向に通過する際の撮像の対象物としての物体３０の高さが例えば０とした場合におけるＺ軸方向の高さ基準としての面である基準面Ｂ１に照射される輝度変化光をカメラ１０のエリアイメージセンサ１１により撮像した後で、撮像されたエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０において撮像されたＸ軸方向の画像データに基づいて、輝度変化光の正弦波縞パターンの位相が０ラジアン（２πラジアン）に対応する輝度を撮像したＹ軸方向に平行なライン状の画素群を第一ライン状撮像領域１５１として設定し、位相が（１／２）πラジアンに対応する輝度を撮像したＹ軸方向に平行なライン状の画素群を第二ライン状撮像領域１５２として設定し、位相がπラジアンに対応する輝度を撮像したＹ軸方向に平行なライン状の画素群を第三ライン状撮像領域１５３として設定し、位相が（３／２）πラジアンに対応する輝度を撮像したＹ軸方向に平行なライン状の画素を第四ライン状撮像領域１５４として設定する。同様にして、エリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０において撮像されたＸ軸方向の画素データに基づいて、輝度変化光の正弦波縞パターンの位相が０ラジアンに対応する輝度を撮像したＹ軸方向に平行なライン状の画素群を第五ライン状撮像領域１６１として設定し、位相が（１／２）πラジアンに対応する輝度を撮像したＹ軸方向に平行なライン状の画素群を第六ライン状撮像領域１６２として設定し、位相がπラジアンに対応する輝度を撮像したＹ軸方向に平行なライン状の画素群を第七ライン状撮像領域１６３として設定し、位相が（３／２）πラジアンに対応する輝度を撮像したＹ軸方向に平行なライン状の画素群を第八ライン状撮像領域１６４として設定する。
【００４８】
次に、実装基板生産装置１００が、図４に示した各部を制御する機能構成について、詳細に説明する。
【００４９】
図７は、本発明の第一実施形態における実装基板生産装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【００５０】
同図に示すように、実装基板生産装置１００は、図４に示した照射部２０およびカメラ１０の他に、各部を制御する制御部１０１を備えている。なお、この制御部１０１は、実装基板生産装置１００に組み込まれた各部を制御するコンピュータであるが、パーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータシステムがプログラムを実行することによって実現されることにしてもよい。
【００５１】
制御部１０１は、照射処理部１０２、撮像処理部１０３および認識部１０４を備えている。
【００５２】
照射処理部１０２は、照射部２０を制御する。具体的には、照射処理部１０２は、照射部２０により撮像対象領域１１０の仮想の面としての基準面Ｂ１に対して、輝度変化光を照射させる。
【００５３】
撮像処理部１０３は、移動処理部１０３ａと、判定部１０３ｂと、データ取得部１０３ｃと、波形作成部１０３ｄとを有する。
【００５４】
移動処理部１０３ａは、移動部４０を制御して、第一撮像対象領域５０および第二撮像対象領域６０における互いに平行に配置された複数のライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４の並び方向であるＸ軸方向に物体３０を例えば予め定められた一定の速度で相対的に移動させる。撮像処理部１０３は、移動する物体３０内の少なくとも同一の測定部位Ｐを、第一撮像対象領域５０および第二撮像対象領域６０の各ライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４を通過する際に順次撮像する撮像のタイミングＴ１〜Ｔ８で撮像させる。
【００５５】
判定部１０３ｂは、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第一輝度分布光が照射部２０により照射される第一撮像対象領域５０内の第一ライン状撮像対象領域５１において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第一ライン出力値と、第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第二輝度分布光が照射部２０により照射される第一撮像対象領域５０内の第二ライン状撮像対象領域５２において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第二ライン出力値と、第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第三輝度分布光が照射部２０により照射される第一撮像対象領域５０内の第三ライン状撮像対象領域５３において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第三ライン出力値と、第一輝度分布光、第二輝度分布光および第三輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第四輝度分布光が照射部２０により照射される第一撮像対象領域５０内の第四ライン状撮像対象領域５４において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第四ライン出力値との、それぞれが予め定められた例えば精度よく安定して検出される輝度範囲（例えば、エリアイメージセンサが出力可能な輝度値を示す０〜２５５の２５６階調の数値の内の３０から２３０の範囲）内にあるか否かを判定する。
【００５６】
また、判定部１０３ｂは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが上記予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第五輝度分布光が照射部２０により照射される第二撮像対象領域６０内の第五ライン状撮像対象領域６１において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第五ライン出力値と、第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第六輝度分布光が照射部２０により照射される第二撮像対象領域６０内の第六ライン状撮像対象領域６２において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第六ライン出力値と、第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第七輝度分布光が照射部２０により照射される第二撮像対象領域６０内の第七ライン状撮像対象領域６３において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第七ライン出力値と、第四輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第八輝度分布光が照射部２０により照射される第二撮像対象領域６０内の第八ライン状撮像対象領域６４において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第八ライン出力値との、それぞれが上記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する。
【００５７】
また、判定部１０３ｂは、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが第一撮像対象領域５０において撮像された結果である第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値の全てが上記予め定められた輝度範囲内にあると判定した場合に、物体３０の測定部位Ｐが第二撮像対象領域６０において撮像された結果である第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値を判定しない。
【００５８】
データ取得部１０３ｃは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値が全て予め定められた輝度範囲内にあると判定部１０３ｂにより判定された場合に、判定部１０３ｂにより判定された当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値、当該第三ライン出力値および当該第四ライン出力値を取得する。また、データ取得部１０３ｃは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定部１０３ｂにより判定された場合に、当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値、当該第三ライン出力値および当該第四ライン出力値を取得しない。また、データ取得部１０３ｃは、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のいずれかが上記予め定められた輝度範囲内にあると判定部１０３ｂにより判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値、当該第七ライン出力値および当該第八ライン出力値を取得する。
【００５９】
波形作成部１０３ｄは、データ取得部１０３ｃにより取得された第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値に基づいて、位相シフト法による対象物の測定部位のＹ軸方向（第一方向）およびＸ軸方向（第二方向）と交差するＺ軸方向（第三方向）における位置の算出に用いられる波形であって、対象物としての物体３０の高さを示す波形（正弦波）を作成する。また、波形作成部１０３ｄは、データ取得部１０３ｃにより取得された第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値に基づいて、位相シフト法による対象物としての物体３０の測定部位ＰのＺ軸方向（第三方向）における位置の算出に用いられる波形であって、対象物としての物体３０の高さを示す波形（正弦波）を作成する。
【００６０】
認識部１０４は、カメラ１０のエリアイメージセンサ１１で撮像されて波形作成部１０３ｄで作成された正弦波の波形を用いて、位相シフト法に従い物体３０の形状を認識する。具体的には、認識部１０４は、物体３０の測定部位Ｐが撮像された画像データから波形作成部１０３ｄにより作成された輝度変化光の輝度値の正弦波の波形と、照射部２０により物体３０のＺ軸方向の高さを０とした場合の基準面Ｂ１に照射された基準となる正弦波（物体の高さを０とした場合に相当）との位相差から物体３０の高さを検出することで、物体３０の形状を認識する。
【００６１】
なお、制御部１０１は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）やＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示部や、キーボードやマウス等の入力部等を備えていてもよい。
【００６２】
次に、実装基板生産装置１００が物体の形状を認識する処理について、説明する。
【００６３】
図８は、本発明の第一実施形態における実装基板生産装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。
【００６４】
照射部２０は、照射処理部１０２の指示に従って、Ｘ軸方向の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度変化光を、撮像対象領域１１０の第一撮像対象領域５０および第二撮像対象領域６０に対してそれぞれ照射する（Ｓ１０１）。つまり、図４に示すように、照射部２０は、カメラ１０および照射部２０に対して、撮像対象領域１１０においてＸ軸方向に相対的に移動する物体３０に、輝度変化光をＸ軸方向の図示右斜上方向から照射する。
【００６５】
カメラ１０のエリアイメージセンサ１１は、撮像処理部１０３の指示に従って、撮像対象領域１１０における仮想の面である基準面Ｂ１上に互いに平行に配置される複数のライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４の並び方向（Ｘ軸方向）に相対的に移動する物体３０の測定部位Ｐを、各ライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４の通過時に撮像する（Ｓ１０２）。つまり、例えば図４に示すように、物体３０がＸ軸方向に沿って移動するＺ軸方向の仮想の基準の面（物体３０の高さを０とした場合の基準面）である基準面Ｂ１上を、同図のＸ軸方向の図示右方向から左方向に相対的に移動する物体３０の高さとしての測定の部位である測定部位Ｐを、エリアイメージセンサ１１のライン状撮像領域１５１〜１５４、１６１〜１６４が、Ｘ座標ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６、ｘ７、ｘ８の位置を物体３０の測定部位Ｐが通過する際に撮像するそれぞれの撮像のタイミングＴ１〜Ｔ８で、順次撮像する。例えば、物体３０上の測定部位Ｐは、Ｘ座標ｘ１の位置においては、位置３１として物体３０上で反射された輝度変化光の光（輝度値）が第一ライン状撮像領域１５１によって受光される。また、Ｘ座標ｘ４の位置においては、位置３４として物体３０上で反射された光が第四ライン状撮像領域１５４によって受光される。例えば、基準面Ｂ１上のＸ座標ｘ１の位置に照射された輝度変化光の位相は０ラジアンである。しかし、同じＸ座標ｘ１の物体３０の測定部位Ｐ上に位置３１として照射される輝度変化光の位相は０ラジアンではなく、（π／２）ラジアンに近づいている。
【００６６】
図９に、例えば物体３０のＺ軸方向の高さが０である基準面Ｂ１上での輝度変化光の輝度分布の位置変化を示す物体３０の高さを０とするときの基準波形である正弦波８１と、物体３０を撮像した際の物体３０の高さである測定部位Ｐでの輝度変化光の輝度分布の位置変化を示す正弦波８２とを示す。なお、グラフの縦軸および横軸は図５に示したグラフと同じである。図９から、物体３０の高さを０とした場合の基準波形の正弦波８１と対象物として物体３０を撮像した対象物の撮像波形の正弦波８２とでは位相がΔφだけシフトしていることが分かる。物体３０の高さが０であれば、位相差Δφは０であるが、物体３０の高さが高くなるにつれ、位相差Δφの値が大きくなる。位相シフト法では、この位相差Δφから物体３０の高さを求めるものである。そして、位相シフト法では、輝度変化光の４つの異なるＸ座標の位置において物体３０の同一の測定位置（測定部位Ｐ）を撮像することにより、正弦波８２を求めることができる。
【００６７】
判定部１０３ｂは、第一撮像対象領域５０において物体３０の測定部位Ｐを撮像したエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０の各ライン状撮像領域１５１〜１５４の出力値（輝度値）である第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のそれぞれが予め定められた例えば精度よく安定して検出される輝度範囲（例えば、エリアイメージセンサが出力可能な輝度値を示す０〜２５５の２５６階調の数値の内の３０から２３０の範囲）内にあるか否かを判定する（Ｓ１０３）。
【００６８】
データ取得部１０３ｃは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値が全て予め定められた輝度範囲内にあると判定部１０３ｂにより判定された場合に、判定部１０３ｂにより判定された当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値、当該第三ライン出力値および当該第四ライン出力値を取得する（Ｓ１０４）。
【００６９】
判定部１０３ｂは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、第二撮像対象領域６０において物体３０の測定部位Ｐを撮像したエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０の各ライン状撮像領域１６１〜１６４の出力値（輝度値）である第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のそれぞれが上記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ１０５）。なお、この場合（第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが上記予め定められた輝度範囲内にないと判定部１０３ｂにより判定された場合）に、データ取得部１０３ｃは、判定部１０３ｂにより判定された当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値、当該第三ライン出力値および当該第四ライン出力値を出力しない。
【００７０】
データ取得部１０３ｃは、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値が全て上記予め定められた輝度範囲内にあると判定部１０３ｂにより判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値、当該第七ライン出力値および当該第八ライン出力値を取得する（Ｓ１０６）。
【００７１】
例えば、図１０のように、低反射率の部材３０ａと高反射率の部材３０ｂとが混在する物体３０があるとする。図１０に示す物体３０は、樹脂からなる例えば黒色で表面が梨地加工されている低反射率部材３０ａと、金属色で電極端子などの金属からなり表面が鏡面的であり低反射率部材３０ａよりも光を反射しやすい高反射率部材３０ｂとからなる。図１１は、ＮＤフィルタ１３の第一フィルタ領域ＦＡ１を光が通過する場合（（ｉ）フィルタ無し：つまりほとんど減光が行われていない場合）と、ＮＤフィルタ１３の第二フィルタ領域ＦＡ２を光が通過する場合（（ｉｉ）フィルタ有り：つまり減光が行われている場合）とにおける、エリアイメージセンサ１１の出力値とエリアイメージセンサ１１への入射光強度との関係を示すグラフである。
【００７２】
図１１では、入射光強度のＡが低反射率部材３０ａにより反射される光の光強度を示しており、入射光強度のＢが高反射率部材３０ｂにより反射される光の光強度を示している。なお、図１１のエリアイメージセンサ１１の出力値（輝度値）の予め定められた輝度範囲（３０〜２３０）とは、エリアイメージセンサ１１が例えば精度よく安定して検出可能な入射光強度に対応する出力値（輝度値）の範囲である。つまり予め定められた輝度範囲以外の出力値（輝度値）がエリアイメージセンサ１１により出力されている場合には、誤検知である可能性が高い。例えば、出力値（輝度値）が１５を示す場合には、エリアイメージセンサ１１が検出するには入射光強度が小さすぎて、エリアイメージセンサ１１のノイズに埋もれてしまい、いわゆる黒つぶれを起こしてしまう。また、例えば出力値（輝度値）が２５５の場合には、エリアイメージセンサ１１が検出するには入射光強度が大きすぎて、輝度飽和を起こしてしまう、いわゆる白飛びが起こる。
【００７３】
図１１に示すように、ＮＤフィルタ１３の第一フィルタ領域ＦＡ１を通過した光をエリアイメージセンサ１１が撮像する場合（フィルタ無しの場合）に入射光強度Ａの低反射率部材３０ａに反射される光がエリアイメージセンサ１１により検出される出力値（輝度値）は、例えば１００であり、予め定められた輝度範囲内にあるためＯＫであると判定部１０３ｂにより判定される。一方で、ＮＤフィルタ１３の第二フィルタ領域ＦＡ２を通過した光をエリアイメージセンサ１１が撮像する場合（フィルタ有りの場合）に入射光強度Ａの低反射率部材３０ａに反射される光がエリアイメージセンサ１１により検出される出力値（輝度値）は、例えば２５であり、予め定められた輝度範囲外にあるため画像データ上の当該光が検出された画素は黒つぶれを起こしてしまっている可能性が高い。
【００７４】
また、フィルタ無し（ＦＡ１通過）の場合に入射光強度Ｂの高反射率部材３０ｂに反射される光がエリアイメージセンサ１１により検出される出力値（輝度値）は、例えば２５５を遥かに超える値となってしまうため２５５と出力される。この場合には上述したように画像データ上の当該光が検出された画素は白飛びを起こしてしまっている。一方で、フィルタ有り（ＦＡ２通過）の場合に高反射率部材３０ｂに反射される光がエリアイメージセンサ１１により検出される出力値（輝度値）は、例えば２００であり、予め定められた輝度範囲内にあるためＯＫであると判定部１０３ｂにより判定される。このように、同一の物体３０が反射率の異なる部材である低反射率部材３０ａおよび高反射率部材３０ｂにより構成されている場合に、フィルタ有り（ＦＡ２通過）でエリアイメージセンサ１１に入光する光量を減光して撮像した結果のみ、または、フィルタ無し（ＦＡ１通過）でエリアイメージセンサ１１に入光する光量を減光せずに撮像した結果のみであると、いわゆる黒つぶれや白飛び等の品質の悪い値であるＮＧ値を含むことがある。このため、上記のステップＳ１０３〜Ｓ１０６の処理を行うことにより、反射率が異なる部材である低反射率部材３０ａおよび高反射率部材３０ｂにより構成されるような物体３０であっても、ＮＧ値を排除することができるため、品質良く物体３０の形状を認識することができる。
【００７５】
再度図８を参照して、認識部１０４は、エリアイメージセンサ１１で撮像された物体３０の測定部位Ｐの画像データを用いて、位相シフト法に従い物体３０の形状を認識する（Ｓ１０７）。具体的には、第一撮像対象領域５０および第二撮像対象領域６０を通過する際のＸ座標ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６、ｘ７およびｘ８に位置する物体３０の測定部位Ｐの画像データの輝度を、それぞれ、ａ、ｂ、ｃおよびｄとした場合に、認識部１０４は、正弦波８２の位相φを、以下の式１に従い算出する。
【００７６】
φ＝ｔａｎ−１（（ｂ−ｄ）／（ｃ−ａ））      ・・・（式１）
【００７７】
認識部１０４は、算出した位相φから位相φに対応する物体３０の高さを０とした時の基準波形の正弦波８１の位相φ’との位相差Δφを算出し、算出した位相差Δφから物体３０の測定部位Ｐにおける物体３０の高さを算出することにより、物体３０の形状を認識する。さらに物体３０上の測定部位Ｐを複数個所測定するほどより詳細な物体３０の形状を認識することが可能である。位相差Δφから物体３０の高さを算出する方法については、位相シフト法として公知の技術であり、本願発明の主眼ではないため、その詳細な説明を省略する。
【００７８】
ステップＳ１０５において、判定部１０３ｂが、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、データ取得部１０３ｃは、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値、当該第七ライン出力値および当該第八ライン出力値を出力せずに認識不能のエラー表示を行う（Ｓ１０８）。
【００７９】
以上により、実装基板生産装置１００が物体の形状を認識する処理は終了する。
【００８０】
以上説明したように、第一実施形態に係る実装基板生産装置１００によれば、カメラ１０は、減光部としてのＮＤフィルタ１３により、エリアイメージセンサ１１の撮像対象領域１１０であって、撮像対象領域１１０がＸ軸方向（第二方向）に並ぶように区分された領域の一つである第一撮像対象領域５０からエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０に向かう第一光Ｌ１の光量よりも、撮像対象領域１１０がＸ軸方向（第二方向）に並ぶように区分された領域の一つであって第一撮像対象領域５０に対してＸ軸方向（第二方向）に並ぶ第二撮像対象領域６０からエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０に向かう第二光Ｌ２の光量の方が予め定められた減光の度合で減光されている。つまり、カメラ１０のエリアイメージセンサ１１では、第一撮像対象領域５０を撮像する第一撮像領域１５０において撮像するときの光量よりも、第二撮像対象領域６０を撮像する第二撮像領域１６０において撮像するときの光量の方を減光して撮像することができる。そして、移動部４０が、対象物としての物体３０をカメラ１０のエリアイメージセンサ１１に対して撮像対象領域１１０において第一撮像対象領域５０と第二撮像対象領域６０とが並ぶ方向であるＸ軸方向（第二方向）に沿って相対的に移動させる。さらに、照射部２０により対象物としての物体３０がカメラ１０に対して移動する方向であるＸ軸方向（第二方向）に対して輝度が周期的に変化する輝度変化光が照射されている。
【００８１】
カメラ１０に対して撮像対象領域１１０において第一撮像対象領域５０と第二撮像対象領域６０とが並ぶ方向であり、かつ、輝度変化光が周期的に変化する方向であるＸ軸方向（第二方向）に沿って対象物としての物体３０を移動部４０が相対的に移動させるため、カメラ１０のエリアイメージセンサ１１は、例えば、連写撮影を行うことにより対象物としての物体３０の測定部位Ｐを撮像対象領域１１０の第一撮像対象領域５０および第二撮像対象領域６０の一方である第一撮像対象領域５０において所望の輝度変化光の位相に対応する複数（本第一実施形態では４つ）の位置（Ｘ座標ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４）に対応する複数（本第一実施形態では４つ）のタイミングＴ１〜Ｔ４で撮像した後に、当該物体３０の測定部位Ｐを撮像対象領域１１０の第一撮像対象領域５０および第二撮像対象領域６０の他方である第二撮像対象領域６０において輝度変化光の位相に対応する複数（本実施の形態では４つ）の位置（Ｘ座標ｘ５、ｘ６、ｘ７、ｘ８）に対応する複数（本実施の形態では４つ）のタイミングＴ５〜Ｔ８で撮像することができる。このように、移動部４０がＸ軸方向（第二方向）に対象物としての物体３０をカメラ１０に対して相対的に移動させながらカメラ１０が上記の対応する複数のタイミングＴ１〜Ｔ８で撮像することにより、対象物としての物体３０の測定部位Ｐに対して、少なくとも二種類の光量の条件下のそれぞれにおいて所望の輝度変化光における複数の位相に対応する各位置（Ｘ座標ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６、ｘ７、ｘ８）での撮像を行うことができる。したがって、対象物としての物体３０の測定部位Ｐに対して減光部としてのＮＤフィルタ１３により光量の異なる状態のそれぞれにおいて位相シフト法に利用するための輝度変化光を照射した状態での撮像を、移動部４０が対象物としての物体３０をカメラ１０に対してＸ軸方向（第二方向）に相対的に移動させている間に順次行うことができ、撮像された画像データ中に輝度飽和を起こした画素や、出力値（輝度値）が足りなくてノイズに埋もれてしまった画素が発生することを防ぎつつ、物体３０のＺ軸方向の高さ形状を認識するための撮像を高速に行うことができる。また、複数の対象物としての物体３０をカメラ１０に対してＸ軸方向（第二方向）に相対的に連続して移動させることにより、複数の物体３０のＺ軸方向の高さ形状を認識するための撮像を高速に行うことができる。
【００８２】
また、第一実施形態に係る実装基板生産装置１００によれば、判定部１０３ｂが、第一撮像対象領域５０内の第一ライン状撮像対象領域５１、第二ライン状撮像対象領域５２、第三ライン状撮像対象領域５３および第四ライン状撮像対象領域５４のそれぞれにおいて、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値が予め定められた輝度範囲内にあるか否かをそれぞれ判定する。データ取得部１０３ｃが、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定部１０３ｂにより判定された場合に、当該第一ライン出力値、当該第二ライン出力値、当該第三ライン出力値および当該第四ライン出力値を取得する。例えば、予め定められた輝度範囲としてエリアイメージセンサ１１の出力値（輝度値）が不足せずにノイズに埋もれない最小値から輝度飽和が発生しない値までの間（例えばダイナミックレンジ）の予め定められた輝度範囲が設定されている場合に、エリアイメージセンサ１１によって検出される値のうちで正確に光強度が検出される値をデータ取得部１０３ｃが取得することになる。また、データ取得部１０３ｃは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定部１０３ｂにより判定された場合には、正弦波８２を再現することはできないためこれらの第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値を取得しない。
【００８３】
このように、データ取得部１０３ｃは、正確に光強度を検出した値を判定部１０３ｂが判定した場合の各出力値（輝度値）を取得し、かつ、不正確な値を含み正弦波を再現できない出力値（輝度値）であると判定部１０３ｂにより判定された場合についてはそれらの出力値（輝度値）を取得しない。このため、正確に正弦波を再現できると判定部１０３ｂにより判定された各出力値（輝度値）のみについて位相シフト法により対象物の形状を認識するための画像データに対する画像処理を行わせることができる。
【００８４】
また、第一実施形態に係る実装基板生産装置１００によれば、判定部１０３ｂは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合に、第一撮像対象領域５０において撮像された対象物としての物体３０の測定部位Ｐが第二撮像対象領域６０の第五ライン状撮像対象領域６１、第六ライン状撮像対象領域６２、第七ライン状撮像対象領域６３および第八ライン状撮像対象領域６４において撮像された結果である第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値が予め定められた輝度範囲内にあるか否かをそれぞれ判定する。データ取得部１０３ｃが、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定部１０３ｂにより判定された場合に、当該第五ライン出力値、当該第六ライン出力値、当該第七ライン出力値および当該第八ライン出力値を取得する。例えば、予め定められた輝度範囲としてエリアイメージセンサ１１の出力値（輝度値）が不足せずにノイズに埋もれない最小値から輝度飽和が発生しない値までの間（例えばダイナミックレンジ）の予め定められた輝度範囲が設定されている場合に、カメラ１０のエリアイメージセンサ１１によって検出される値のうちで正確に光強度が検出される値をデータ取得部１０３ｃが取得することになる。
【００８５】
このように、判定部１０３ｂは、第一撮像対象領域５０において撮像された出力値（輝度値）である第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にないと判定した場合には、第一撮像対象領域５０の次に第二撮像対象領域６０において対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された出力値（輝度値）である第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のそれぞれについて予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定し、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値の全てが予め定められた輝度範囲内にあると判定した場合に、データ取得部１０３ｃが第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値を取得するため、第一撮像対象領域５０において撮像された各出力値（輝度値）（第一〜第四ライン出力値）によって正弦波が再現できないと判定される場合には、次の対象物としての物体３０の移動先である第二撮像対象領域６０において撮像された各出力値（輝度値）（第五〜第七ライン出力値）を判定することになる。そして、後に判定された各出力値（輝度値）（第五〜第七ライン出力値）が予め定められた輝度範囲内にあれば、各出力値（輝度値）（第五〜第七ライン出力値）がデータ取得部１０３ｃにより取得されるため、正確に正弦波を再現できる出力値（輝度値）について画像処理を行わせることができる。
【００８６】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
【００８７】
図１２に示す第二実施形態に係る実装基板生産装置２００の構成は、図７に示す第一実施形態に係る実装基板生産装置１００とは、撮像処理部１０３が補正部１０３ｅをさらに備えることと、実装基板生産装置２００が物体の形状を認識するために判定部１０３ｂ、データ取得部１０３ｃ、波形作成部１０３ｄが行う処理が異なるため、第一実施形態に係る実装基板生産装置１００と共通する構成の説明は省略し、第一実施形態にかかる実装基板生産装置２００の撮像処理部１０３とは異なる構成および処理について説明する。
【００８８】
判定部１０３ｂは、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第一輝度分布光が照射部２０により照射される第一撮像対象領域５０内の第一ライン状撮像対象領域５１において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第一ライン出力値と、第一輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第二輝度分布光が照射部２０により照射される第一撮像対象領域５０内の第二ライン状撮像対象領域５２において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第二ライン出力値と、第二輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第三輝度分布光が照射部２０により照射される第一撮像対象領域５０内の第三ライン状撮像対象領域５３において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第三ライン出力値と、第一輝度分布光、第二輝度分布光および第三輝度分布光とは輝度が異なり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第四輝度分布光が照射部２０により照射される第一撮像対象領域５０内の第四ライン状撮像対象領域５４において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第四ライン出力値と、第一ライン出力値に対応する出力値（輝度値）であって、第一輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第五輝度分布光が照射部２０により照射される第二撮像対象領域６０内の第五ライン状撮像対象領域６１において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第五ライン出力値と、第二ライン出力値に対応する出力値（輝度値）であって、第二輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第六輝度分布光が照射部２０により照射される第二撮像対象領域６０内の第六ライン状撮像対象領域６２において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第六ライン出力値と、第三ライン出力値に対応する出力値（輝度値）であって、第三輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第七輝度分布光が照射部２０により照射される第二撮像対象領域６０内の第七ライン状撮像対象領域６３において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第七ライン出力値と、第四ライン出力値に対応する出力値（輝度値）であって、第四輝度分布光と輝度が同一であり、かつ、Ｙ軸方向（第一方向）に平行なライン状の第八輝度分布光が照射部２０により照射される第二撮像対象領域６０内の第八ライン状撮像対象領域６４において、対象物としての物体３０の測定部位Ｐが撮像された結果である第八ライン出力値との、それぞれが予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する。
【００８９】
データ取得部１０３ｃは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値、第四ライン出力値、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のうちで上記予め定められた輝度範囲内である出力値（輝度値）を取得する。
【００９０】
補正部１０３ｅは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値の少なくともいずれか一つがデータ取得部１０３ｃにより取得されていない場合に、データ取得部１０３ｃに取得されていない出力値に対応する第二撮像対象領域６０において撮像された出力値（輝度値）を、減光部としてのＮＤフィルタ１３の予め定められた減光の度合に基づいて、第二光の光量に対応する出力値（輝度値）から第一光の光量に対応する出力値に補正する。上述したように、第一ライン出力値および第五ライン出力値の組と、第二ライン出力値および第六ライン出力値の組と、第三ライン出力値および第七ライン出力値の組と、第四ライン出力値および第八ライン出力値の組みとがそれぞれ照射部２０により照射される輝度分布光の輝度が同じであり、対応付けられている。そして、第一撮像対象領域５０において撮像された結果である第一〜第四ライン出力値（輝度値）と、第二撮像対象領域６０において撮像された結果である第五〜第八ライン出力値（輝度値）とは、エリアイメージセンサ１１により撮像される光量が異なるようにＮＤフィルタ１３により設定される。このように、補正部１０３ｅは、第一撮像対象領域５０を撮像するエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０に入光する光の量よりも、第二撮像対象領域６０を撮像するエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０に入光する光の量の方を減光部としてのＮＤフィルタ１３により予め定められた減光の度合で異なった量に設定されるため、第一〜第八ライン出力値の全てが大幅な誤差なく検出された値であると仮定する場合に、第一ライン出力値および第五ライン出力値の比と、第二ライン出力値および第六ライン出力値の比と、第三ライン出力値および第七ライン出力値の比と、第四ライン出力値および第八ライン出力値の比とのそれぞれが、上記予め設定された減光の度合と等しい。すなわち、上記４つの組の一方の出力値（輝度値）が判定部１０３ｂにより予め設定された輝度範囲内にあると判定されれば、判定部１０３ｂにより判定された４つの組の一方の出力値（例えば第一〜第四ライン出力値）と予め定められた減光の度合とから４つの組の他方の出力値（例えば第五〜第八ライン出力値）を求めることができる。このようにして補正部１０３ｅは、第一〜第四ライン出力値のいずれか一つがデータ取得部１０３ｃにより取得されていない（つまり、第一〜第四ライン出力値のいずれか一つが判定部１０３ｂにより予め定められた輝度範囲にないと判定された）場合に、データ取得部１０３ｃにより取得されていない出力値に対応する第二撮像対象領域６０において撮像された出力値（輝度値）と予め定められた減光の度合とに基づいて補正することによりデータ取得部１０３ｃにより取得されていない出力値（輝度値）を求めることができる。
【００９１】
波形作成部１０３ｄは、データ取得部１０３ｃにより取得された出力値（輝度値）と、補正部１０３ｅにより補正された補正値（減光の度合いにより換算された輝度値）とに基づいて、位相シフト法による対象物としての物体３０の測定部位ＰのＹ軸方向（第一方向）およびＸ軸方向（第二方向）と交差するＺ軸方向（第三方向）における位置の算出に用いられる波形であって、対象物としての物体３０のＺ軸方向の高さ形状を示す波形を作成する。
【００９２】
図１３は、本発明の第二実施形態に係る実装基板生産装置２００の動作の一例を示すフローチャートである。なお、第一実施形態の図８のフローチャートのステップＳ１０１、Ｓ１０２、およびＳ１０７と、本フローチャートのステップＳ２０１、Ｓ２０２、およびＳ２０７はそれぞれ同一であるので詳細な説明は省略する。
【００９３】
照射部２０は、照射処理部１０２の指示に従って、Ｘ軸方向の位置に応じて輝度が周期的に変化する輝度変化光を、撮像対象領域１１０の第一撮像対象領域５０および第二撮像対象領域６０に対して照射する（Ｓ２０１）。
【００９４】
カメラ１０のエリアイメージセンサ１１は、撮像処理部１０３の指示に従って、撮像対象領域１１０におけるＺ軸方向の基準位置としての仮想の面である基準面Ｂ１上に互いに平行に配置された複数のライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４の並び方向（Ｘ軸方向）に相対的に移動する物体３０の測定部位Ｐを、各ライン状撮像対象領域５１〜５４、６１〜６４の通過時に順次撮像する（Ｓ２０２）。
【００９５】
判定部１０３ｂは、第一ライン出力値と、第二ライン出力値と、第三ライン出力値と、第四ライン出力値と、第五ライン出力値と、第六ライン出力値と、第七ライン出力値と、第八ライン出力値とのそれぞれが上記予め定められた輝度範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ２０３）。
【００９６】
データ取得部１０３ｃは、第一ライン出力値と、第二ライン出力値と、第三ライン出力値と、第四ライン出力値と、第五ライン出力値と、第六ライン出力値と、第七ライン出力値と、第八ライン出力値とのうちで予め定められた輝度範囲内である出力値（輝度値）を取得する（Ｓ２０４）。つまり、ここでは、判定部１０３ｂにより予め定められた輝度範囲外であると判定された出力値（輝度値）は出力されない（Ｓ２０５）。
【００９７】
補正部１０３ｅは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値の全てがデータ取得部１０３ｃにより取得されているか否かを判定する（Ｓ２０６）。補正部１０３ｅが第一〜第四ライン出力値の全てが取得されていると判定すれば（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、補正部１０３ｅは第一〜第四ライン出力値をそのまま出力する（Ｓ２０７）。
【００９８】
波形作成部１０３ｄは、補正部１０３ｅにより出力された第一〜第四ライン出力値に基づいて、位相シフト法による対象物としての物体３０の測定部位PのＹ軸方向（第一方向）およびＸ軸方向（第二方向）と交差するＺ軸方向（第三方向）における位置の算出に用いられる波形であって、対象物としての物体３０のＺ軸方向の高さ形状を示す波形を作成する（Ｓ２０８）。
【００９９】
補正部１０３ｅが第一〜第四ライン出力値の少なくともいずれか一つがデータ取得部１０３ｃにより取得されていないと判定すれば（Ｓ２０６：Ｎｏ）、補正部１０３ｅはデータ取得部１０３ｃに取得されていない対象となるラインの出力値（輝度値）に対応する第二撮像対象領域６０において撮像された出力値（輝度値）を、予め定められた減光の度合に基づいて、第二光の光量に対応する出力値から第一光の光量に対応する出力値（補正値）に補正する（Ｓ２０９）。
【０１００】
波形作成部１０３ｄは、データ取得部１０３ｃにより取得された出力値（輝度値）と、補正部１０３ｅにより補正された補正値（換算された輝度値）とに基づいて、位相シフト法による対象物としての物体３０の測定部位のＹ軸方向（第一方向）およびＸ軸方向（第二方向）と交差するＺ軸方向（第三方向）における位置の算出に用いられる波形であって、対象物としての物体３０のＺ軸方向の高さ形状を示す波形を作成する（Ｓ２１０）。
【０１０１】
認識部１０４は、波形作成部１０３ｄによりされた正弦波に基づいて物体３０の形状を認識する（Ｓ２１１）。
【０１０２】
以上により、実装基板生産装置２００が物体の形状を認識する処理は終了する。
【０１０３】
図１４は、第一〜第八ライン出力値がエリアイメージセンサ１１の各ライン状撮像領域１５１〜１５４、１６１〜１６４により検出された後に、正弦波パターンを再現するときに補正部１０３ｅにより行われる補正について説明するグラフである。図１４に示すように、第一ライン出力値Ｐ１１と、第二ライン出力値Ｐ１２と、第三ライン出力値Ｐ１３と、第四ライン出力値Ｐ１４と、第五ライン出力値Ｐ２１と、第六ライン出力値Ｐ２２と、第七ライン出力値Ｐ２３と、第八ライン出力値Ｐ２４とがエリアイメージセンサ１１の各ライン状撮像領域１５１〜１５４、１６１〜１６４により出力されたものとする。ここで、第二ライン出力値Ｐ１２と、第八ライン出力値Ｐ２４とは、予め定められた輝度範囲を外れた値であるため、出力された第二ライン出力値Ｐ１２と、第八ライン出力値Ｐ２４とは、判定部１０３ｂにより予め定められた輝度範囲外にあると判定され、データ取得部１０３ｃにより取得されない。
【０１０４】
このため、８つのライン出力値の内でフィルタ無しの領域であるＮＤフィルタ１３の第一フィルタ領域ＦＡ１を介してエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０が第一撮像対象領域５０を通過する物体３０の測定部位Ｐを撮像した結果である第一〜第四ライン出力値Ｐ１１〜Ｐ１４については、第二ライン出力値Ｐ１２以外の第一ライン出力値Ｐ１１、第三ライン出力値Ｐ１３および第四ライン出力値Ｐ１４の３つが予め定められた輝度範囲内である値であると判定部１０３ｂにより判定されるが、第二ライン出力値Ｐ１２が予め定められた輝度範囲内になく正確な値ではないと判定部１０３ｂにより判定されるため歪んだ正弦波を再現してしまうことになる。
【０１０５】
補正部１０３ｅは、このような場合に、正しく出力されていない第二ライン出力値Ｐ１２を、第二ライン出力値Ｐ１２に対応する出力値（輝度値）であって、第二ライン出力値Ｐ１２が出力される第二ライン状撮像領域１５２が撮像する第二ライン状撮像対象領域５２に照射部２０により照射される第二輝度分布光と同位相のπ／２ラジアンの光である第六輝度分布光が照射部２０により照射される第六ライン状撮像対象領域６２を撮像した第六ライン状撮像領域１６２が出力した出力値である第六ライン出力値（輝度値）Ｐ２２に、予め定められた減光の度合（減光率）である例えば１／２を除することにより求めている。つまり、第二ライン出力値Ｐ１２は、第六ライン出力値（輝度値）Ｐ２２の１４０を１／２で除することにより求められ、補正部１０３ｅにより第二ライン出力値Ｐ１２の換算された輝度値としての補正値ＡＰ１２として２８０が算出される。このように、予め定められた輝度範囲から外れる出力値（輝度値）が検出される場合であっても、当該出力値に対応する出力値と予め定められた減光の度合とに基づいて補正することにより、予め定められた輝度範囲から外れる出力値（輝度値）を推測することができる。フィルタ無しの領域であるＮＤフィルタ１３の第一フィルタ領域ＦＡ１を介してエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０が第一撮像対象領域５０を通過する物体３０の測定部位Ｐを撮像した結果を撮像した場合の予め定められた輝度範囲内にない第二ライン出力値Ｐ１２を含む正弦波を再現することができ、この正弦波を位相シフト法に利用することができる。
【０１０６】
なお、上記では第一撮像領域１５０が撮像した結果をベースとして正弦波を再現する場合を考えているが第二撮像領域１６０が撮像した結果をベースとして正弦波を再現する場合も以下のように考えられる。つまり、上記とは反対に、フィルタ有りの領域であるＮＤフィルタ１３の第二フィルタ領域ＦＡ２を介してエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０が第二撮像対象領域６０を通過する物体３０の測定部位Ｐを撮像した結果である第五〜第八ライン出力値Ｐ２１〜Ｐ２４についても、第八ライン出力値Ｐ２４以外の第五ライン出力値Ｐ２１、第六ライン出力値Ｐ２２および第七ライン出力値Ｐ２３の３つが予め定められた輝度範囲内の値であると判定部１０３ｂにより判定されるが、第八ライン出力値Ｐ２４が正確な値ではない（予め定められた輝度範囲内にない）と判定部１０３ｂにより判定されるため歪んだ正弦波を再現してしまうことになる。
【０１０７】
この場合に、予め定められた輝度範囲内になく正確な値ではない第八ライン出力値Ｐ２４を、第八ライン出力値Ｐ２４に対応する出力値（輝度値）であって、第八ライン出力値Ｐ２４が出力される第八ライン状撮像領域１６４が撮像する第八ライン状撮像対象領域６４に照射部２０により照射される第八輝度分布光と同位相の３π／２ラジアンの光である第四輝度分布光が照射される第四ライン状撮像対象領域５４を撮像した第四ライン状撮像領域が出力した出力値（輝度値）である第四ライン出力値Ｐ１４に、予め定められた減光の度合（減光率）である例えば１／２を乗ずることにより求めてもよい。つまり、第八ライン出力値Ｐ２４は、第四ライン出力値Ｐ１４の４０に１／２を乗ずることにより求められ、補正部１０３ｅにより第八ライン出力値Ｐ２４の補正値（換算された輝度値）ＡＰ２４として２０が算出される。このようにして、フィルタ有りの場合の正弦波を再現することにより、この正弦波を位相シフト法に利用してもよい。
【０１０８】
第二実施形態に係る実装基板生産装置２００によれば、第一撮像対象領域５０内において撮像された結果である第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値と、第二撮像対象領域６０内において撮像された結果である第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値との各出力値（輝度値）が予め定められた輝度範囲にあるか否かが判定部１０３ｂにより判定される。この上で、データ取得部１０３ｃが、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値、第四ライン出力値、第五ライン出力値、第六ライン出力値、第七ライン出力値および第八ライン出力値のうちで予め定められた輝度範囲内にあると判定部１０３ｂにより判定された出力値（輝度値）を取得する。そして、補正部１０３ｅは、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値の少なくともいずれかがデータ取得部１０３ｃにより取得されていない場合に、データ取得部１０３ｃにより取得されていない出力値（輝度値）に対応する第二撮像対象領域６０において撮像された出力値（輝度値）を予め定められた減光の度合（減光率）に基づいて、第二光Ｌ２の光量に対応する出力値から第一光Ｌ１の光量に対応する換算された出力値へ補正する。
【０１０９】
したがって、第一ライン出力値、第二ライン出力値、第三ライン出力値および第四ライン出力値のいずれかが予め定められた輝度範囲内にはないと判定部１０３ｂにより判定されることによりこれらの第一〜第四ライン出力値により正弦波を再現できない場合であっても、予め定められた輝度範囲内にない出力値に対応する位相において撮像された出力値（輝度値）であって、第二撮像対象領域６０において第一撮像対象領域５０とは光量が異なる状態で撮像された出力値（輝度値）と、予め定められた減光の度合と、に基づいて予め定められた輝度範囲内にはないと判定部１０３ｂにより判定された出力値（輝度値）の光量に対応する換算された輝度値としての補正値の算出を行うことにより、当該補正値を予め定められた輝度範囲内にはないと判定されて不正確な出力値を正確な値として補うことができる。このような補正を行うことで不正確な出力値が第一撮像対象領域において撮像された出力値にあっても、第二撮像対象領域において撮像された出力値から減光部としてのＮＤフィルタ１３の減光の度合（減光率）より推定することができる。これにより、正確な出力値で位相シフト法に利用できる正確な正弦波を再現することができ、より高品質に物体の形状を認識することができる。
【０１１０】
以上、本発明に係る実装基板生産装置について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１１１】
つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１１２】
例えば、上記実施の形態では、減光部としてのＮＤフィルタ１３が、第一撮像対象領域５０を撮像するエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０に向かう第一光Ｌ１の光量と、第二撮像対象領域６０を撮像するエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０に向かう第二光Ｌ２の光量との二種類の光量となるように撮像対象領域１１０を移動部４０がカメラ１０と対象物としての物体３０とを相対的に移動させる方向であるＸ軸方向に対して分割しているが、撮像対象領域１１０の分割は２つの領域に限らない。ＮＤフィルタ１３のような減光部がＸ軸方向に区分したエリアイメージセンサ１１の複数の領域に分割する領域の数は、例えば、３つの領域としてもよいし、４つの領域としてもよいし、それ以上であってもよい。
【０１１３】
上記実施の形態では、減光部として機能するＮＤフィルタ１３の減光されないフィルタ無しの領域である第一フィルタ領域ＦＡ１を介して撮像するエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０が、ＮＤフィルタ１３により減光されるフィルタありの領域である第二フィルタ領域ＦＡ２を介して撮像するエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０の、物体３０がカメラ１０に対して移動されるＸ軸方向の上流側に位置しているが、これに限定するものではなく、第一撮像領域１５０および第二撮像領域１６０のＸ軸方向における位置関係は反対であってもよい。なお、このことは、ＮＤフィルタ１３の第一フィルタ領域ＦＡ１および第二フィルタ領域ＦＡ２の位置関係についても同じことが言え、また、第一撮像対象領域５０および第二撮像対象領域６０の位置関係についても同じことが言える。
【０１１４】
上記実施の形態では、エリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０および第二撮像領域１６０のそれぞれにおけるライン状撮像領域の数は、ＮＤフィルタにより設定された一つの光量に対して輝度変化光の一周期に対して位相をπ／２毎ずらした４本が設定されているが、位相シフト法の正弦波を再現するのに最低限必要な３つの出力値（輝度値）を得るための３本であってもよいし、４本よりもより正弦波の精度を高めるために５本以上としてもよい。また、上記実施の形態では、第一撮像領域１５０により出力された第一〜第四ライン出力値のうちで４つ出力値（輝度値）の全てが判定部１０３ｂにより予め定められた輝度範囲内にあると判定された場合にのみ正弦波が再現されているが、例えば位相シフト法の正弦波を再現するのに最低限必要な３つの出力値（輝度値）が予め定められた輝度範囲にあると判定部１０３ｂにより判定されれば、その３つの出力値（輝度値）に基づいて波形作成部１０３ｄが正弦波を再現するようにしてもよい。
【０１１５】
上記実施の形態では、特に言及していないが、減光部としてのＮＤフィルタ１３のよる減光の割合は、光量が多く入光されるエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０において検知可能な入射光強度の最大値が、光量が少なく入光されるエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０において検知可能な入射光強度の最小値よりも大きいことが望ましい。
【０１１６】
これにより、フィルタ無しの領域であるＮＤフィルタ１３の第一フィルタ領域ＦＡ１を介してエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１５０が物体３０の測定部位Ｐを撮像した結果の最大値の出力値が２５５であって、フィルタ有りの領域であるＮＤフィルタ１３の第二フィルタ領域ＦＡ２を介してエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１６０が当該物体３０の測定部位Ｐを撮像した結果として最小値の出力値が３０である場合、つまり、第一撮像領域１５０および第二撮像領域１６０の両方におけるいずれかの出力値（輝度値）が予め定められた輝度範囲（例えば２５６階調の数値内の３０〜２３０）外となることが生じることを防ぐことができる。
【０１１７】
上記実施の形態では、減光部として減光の度合が異なる第一フィルタ領域ＦＡ１と第二フィルタ領域ＦＡ２とにより成るＮＤフィルタ１３をカメラ１０のレンズ１２に設ける形態を採用しているが、これに限らない。例えば、減光部は、ＮＤフィルタ１３を照射部２０側に設けてもよい。また、減光部は、照射部２０に液晶プロジェクタが採用されている場合には、第一撮像対象領域５０に照射する輝度変化光と第二撮像対象領域６０に照射する輝度変化光との光量が予め異なるようにソフトウェア処理で調整した上で照射してもよい。その他にも、減光部は、第一撮像対象領域５０と第二撮像対象領域６０とにおいて光量が異なるように、Ｆ値が異なる二種類のレンズを採用可能な機構としてもよいし、絞りの度合が２つの撮像対象領域で異なる機構を採用してもよい。
【０１１８】
上記実施の形態では、照射部２０は、図４において図示右側の斜め上から照射しているが、これだけでなく、シャドー防止のために反対側の図示左側の斜め上から照射する照射部２０を更に設けてもよい。なお、この場合に減光部としてのＮＤフィルタ１３は、照射部２０側ではなく、第一実施形態のようにカメラ１０側に備えられていることが望ましい。照射部２０を２つ設ける場合に、照射部２０側にＮＤフィルタ１３を設けるとすると、ＮＤフィルタ１３が２枚必要になってしまい、二枚のＮＤフィルタの位置合わせを行う必要があり設定に負荷がかかるというデメリットと、ＮＤフィルタ１３一枚分のコストが増えるというデメリットとがあるからである。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明は、物体の形状認識を正確に、かつ、高速に行うことのできる実装基板生産装置等として利用することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１０  カメラ
１１  エリアイメージセンサ
１２  レンズ
１３  ＮＤフィルタ
２０  照射部
３０  物体
３０ａ  低反射率部材
３０ｂ  高反射率部材
３１〜３４  位置
４０  移動部
５０  第一撮像対象領域
５１  第一ライン状撮像対象領域
５２  第二ライン状撮像対象領域
５３  第三ライン状撮像対象領域
５４  第四ライン状撮像対象領域
６０  第二撮像対象領域
６１  第五ライン状撮像対象領域
６２  第六ライン状撮像対象領域
６３  第七ライン状撮像対象領域
６４  第八ライン状撮像対象領域
８１  正弦波
８２  正弦波
１００、２００  実装基板生産装置
１０１  制御部
１０２  照射処理部
１０３  撮像処理部
１０３ａ  移動処理部
１０３ｂ  判定部
１０３ｃ  データ取得部
１０３ｄ  波形作成部
１０３ｅ  補正部
１０４  認識部
１１０  撮像対象領域
１５０  第一撮像領域
１５１  第一ライン状撮像領域
１５２  第二ライン状撮像領域
１５３  第三ライン状撮像領域
１５４  第四ライン状撮像領域
１６０  第二撮像領域
１６１  第五ライン状撮像領域
１６２  第六ライン状撮像領域
１６３  第七ライン状撮像領域
１６４  第八ライン状撮像領域
ＡＰ１２、ＡＰ２４  補正値
Ｂ１  基準面
ＦＡ１  第一フィルタ領域
ＦＡ２  第二フィルタ領域
Ｌ１  第一光
Ｌ２  第二光
Ｐ１１  第一ライン出力値
Ｐ１２  第二ライン出力値
Ｐ１３  第三ライン出力値
Ｐ１４  第四ライン出力値
Ｐ２１  第五ライン出力値
Ｐ２２  第六ライン出力値
Ｐ２３  第七ライン出力値
Ｐ２４  第八ライン出力値
【図１】
2013157360.tif 000003
【図２】
2013157360.tif 000004
【図３】
2013157360.tif 000005
【図４】
2013157360.tif 000006
【図５】
2013157360.tif 000007
【図７】
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【図８】
2013157360.tif 000009
【図９】
2013157360.tif 000010
【図１０】
2013157360.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
2013157360.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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【図６】
2013157360.tif 000016