(57)【要約】【課題】アライメント精度を向上できるアライメント装置、アライメント方法及び保持装置を提供する。【解決手段】アライメント装置１００は、電子部品３０を保持する保持面２０を含む保持部１６を有する保持装置１０と、電子部品３０を保持した状態で保持装置１０を移動させて電子部品３０のアライメントを行う移動制御部１１０とを備え、保持面２０は、電子部品３０の反射特性と異なる反射特性を有し、保持面２０には、電子部品３０を保持している状態において電子部品３０で隠れない位置に、保持面２０における他の部分と反射の度合いが異なる基準マーク２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが設けられていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持対象物を保持する保持面を含む保持部を有する保持装置と、
前記保持対象物を保持した状態で前記保持装置を移動させて前記保持対象物のアライメントを行う制御部と、を備え、
前記保持面は、前記保持対象物の反射特性と異なる反射特性を有し、
前記保持面には、前記保持対象物を保持している状態において前記保持対象物で隠れない位置に、前記保持面における他の部分と反射の度合いが異なる基準マークが設けられていることを特徴とするアライメント装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアライメント装置であって、
前記基準マークは、前記保持面に設けられた凹部であることを特徴とするアライメント装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアライメント装置であって、
前記保持面を平面視した場合に、前記基準マークの輪郭は、円形であることを特徴とするアライメント装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のアライメント装置であって、
前記基準マークは、第１の方向に沿って並ぶ２か所と、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って並ぶ２か所と、に設けられていることを特徴とするアライメント装置。
【請求項５】
請求項４に記載のアライメント装置であって、
前記第１の方向に沿って並ぶ前記２か所の基準マーク同士を結ぶ直線の中点は、前記保持面の前記第１の方向における中央に位置し、
前記第２の方向に沿って並ぶ前記２か所の基準マーク同士を結ぶ直線の中点は、前記保持面の前記第２の方向における中央に位置することを特徴とするアライメント装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のアライメント装置であって、
前記保持面には、前記保持対象物の前記第１の方向における許容限界位置に対応する限界位置マークがさらに設けられ、
前記限界位置マークは、前記第２の方向に沿って並ぶ前記２か所の基準マーク同士を結ぶ直線上に配置されていることを特徴とするアライメント装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のアライメント装置であって、
前記保持面の赤色光に対する反射率は、前記保持対象物の赤色光に対する反射率よりも高いことを特徴とするアライメント装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のアライメント装置であって、
前記保持面は前記保持部の先端面であることを特徴とするアライメント装置。
【請求項９】
保持対象物を保持装置が有する保持部の保持面において保持して前記保持対象物のアライメントを行うアライメント方法であって、
他の部分と反射の度合いが異なる基準マークが設けられ、前記保持対象物の反射特性と異なる反射特性を有する前記保持面に、前記保持対象物を保持する保持ステップと、
前記保持面に前記保持対象物を保持した状態で、前記保持面又は前記保持対象物のいずれか一方の反射率が高くなる第１の照明光を照射して前記保持面と前記保持対象物とを撮像する第１の撮像ステップと、
前記保持面に前記保持対象物を保持した状態で、前記第１の照明光とは波長帯域が異なる第２の照明光を照射して前記保持面と前記保持対象物とを撮像する第２の撮像ステップと、
前記第１の撮像ステップで撮像された画像から得られた位置情報と、前記第２の撮像ステップで撮像された画像から得られた位置情報と、に基づいて、制御部により前記保持装置を移動させて前記保持対象物のアライメントを行うアライメントステップと、を有することを特徴とするアライメント方法。
【請求項１０】
保持対象物を保持する保持面を含む保持部と、
前記保持面に前記保持対象物が保持されている状態において、前記保持面の前記保持対象物で隠れない位置に設けられた基準マークと、を有し、
前記保持面の反射特性は、前記保持対象物の反射特性とは異なり、
前記基準マークの反射の度合いは、前記保持面の前記基準マーク以外の部分の反射の度合いとは異なることを特徴とする保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アライメント装置、アライメント方法、及び保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品等の保持対象物を保持し、電子回路基板の所定の位置にアライメント（位置合わせ）して配置するアライメント装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のアライメント装置では、まず、吸着端面に電子部品を吸着していない状態で、青色光を照射して、青色の背景に対して吸着端面が回転原点にある場合と吸着端面を１８０度回転させた場合との２通りで撮像を行う。これにより、取得した２つの画像から、背景と吸着端面とを識別して、吸着端面の所定の位置に対するズレ方向やズレ量等の位置情報を得る。次に、吸着端面に電子部品を吸着した状態で、赤色光を照射して、青色の背景に対する電子部品の画像を撮像する。これにより、背景と電子部品とを識別して、撮像したもう一つの画像から電子部品の位置情報を得る。そして、得られた吸着端面及び電子部品の位置情報に基づいて、電子回路基板の所定の位置に対する電子部品の位置ズレが補正されるように吸着端面を移動することで、電子部品のアライメントが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２９７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のアライメント装置の構成では、吸着端面に電子部品を吸着する前と後との２通りの状態において撮像を行う必要がある。電子部品を吸着する前と後とでは吸着端面の位置がずれる可能性があるが、吸着端面の位置情報は電子部品を吸着する前の画像から得られたものである。そのため、電子部品を吸着する前と後とで吸着端面の位置がずれてしまった場合でもその位置ズレは補正されないので、アライメント精度が低下するおそれがあるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係るアライメント装置は、保持対象物を保持する保持面を含む保持部を有する保持装置と、前記保持対象物を保持した状態で前記保持装置を移動させて前記保持対象物のアライメントを行う制御部と、を備え、前記保持面は、前記保持対象物の反射特性と異なる反射特性を有し、前記保持面には、前記保持対象物を保持している状態において前記保持対象物で隠れない位置に、前記保持面における他の部分と反射の度合いが異なる基準マークが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、アライメント装置における保持装置の保持面の反射特性と保持対象物の反射特性とが互いに異なるので、保持対象物を保持している状態で保持面の反射率の方が高くなる照明光を照射して両者を撮像した画像において、保持面を容易に認識できる。そして、保持面には保持対象物で隠れない位置に他の部分と反射の度合いが異なる基準マークが設けられているので、基準マークが容易に認識でき、この基準マークに基づいて画像から保持面の位置情報を取得できる。また、保持対象物の反射率の方が高くなる照明光を照射して両者を撮像した画像において、保持対象物を容易に認識できるので、画像から保持対象物の位置情報を取得できる。すなわち、保持面に保持対象物を保持している状態での撮像のみで、保持面及び保持対象物の相対的な位置情報を取得することができるので、アライメント精度の低下を抑えることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係るアライメント装置であって、前記基準マークは、前記保持面に設けられた凹部であることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、保持面に凹部を設けることで、保持面の他の部分と反射の度合いが異なる基準マークを容易に形成することができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に係るアライメント装置であって、前記保持面を平面視した場合に、前記基準マークの輪郭は、円形であることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、基準マークの輪郭が円形であるので、輪郭が多角形等である場合に比べて、保持面の法線方向からずれて傾いた方向から撮像した場合でも、撮像した画像において基準マークの中心位置を容易かつ正確に検出できる。したがって、基準マークの中心位置に基づいて保持面の位置情報を精度良く取得することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に係るアライメント装置であって、前記基準マークは、第１の方向に沿って並ぶ２か所と、前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って並ぶ２か所と、に設けられていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１の方向に沿って並ぶ２か所の基準マークの位置、及び第２の方向に沿って並ぶ２か所の基準マークの位置に基づいて、保持面の第１の方向及び第２の方向のそれぞれにおけるズレ量と、保持面に平行な面内での回転方向におけるズレ量とを精度良く検出することができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に係るアライメント装置であって、前記第１の方向に沿って並ぶ前記２か所の基準マーク同士を結ぶ直線の中点は、前記保持面の前記第１の方向における中央に位置し、前記第２の方向に沿って並ぶ前記２か所の基準マーク同士を結ぶ直線の中点は、前記保持面の前記第２の方向における中央に位置することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、保持面の第１の方向に沿って並ぶ２か所の基準マーク及び第２の方向に沿って並ぶ２か所の基準マークに基づいて、保持面の第１の方向における中央位置及び第２の方向における中央位置を検出することができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に係るアライメント装置であって、前記保持面には、前記保持対象物の前記第１の方向における許容限界位置に対応する限界位置マークがさらに設けられ、前記限界位置マークは、前記第２の方向に沿って並ぶ前記２か所の基準マーク同士を結ぶ直線上に配置されていることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、保持面に保持対象物の許容限界位置に対応する限界位置マークが設けられているので、保持対象物の端部が限界位置マークを超えているか否かにより、保持対象物がアライメント可能範囲内にあるか否かを判断することができる。また、限界位置マークが第２の方向に沿って並ぶ２か所の基準マーク同士を結ぶ直線上に配置されているので、保持対象物の端部が限界位置マークを超えて限界位置マークが隠れてしまった場合でも、許容限界位置を容易に認識できる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に係るアライメント装置であって、前記保持面の赤色光に対する反射率は、前記保持対象物の赤色光に対する反射率よりも高いことが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、保持面の赤色光に対する反射率が保持対象物の赤色光に対する反射率よりも高いので、保持面に保持対象物を保持した状態で赤色光を照射すると、保持面における反射光の輝度は保持対象物よりも高くなる。したがって、赤色光を照射することにより、保持対象物を保持した状態においても保持面を容易に認識できる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例に係るアライメント装置であって、前記保持面は前記保持部の先端面であることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、保持部の先端側を加工することで、保持面を容易に形成できる。
【００２２】
［適用例９］本適用例に係るアライメント方法は、保持対象物を保持装置が有する保持部の保持面において保持して前記保持対象物のアライメントを行うアライメント方法であって、他の部分と反射の度合いが異なる基準マークが設けられ、前記保持対象物の反射特性と異なる反射特性を有する前記保持面に、前記保持対象物を保持する保持ステップと、前記保持面に前記保持対象物を保持した状態で、前記保持面又は前記保持対象物のいずれか一方の反射率が高くなる第１の照明光を照射して前記保持面と前記保持対象物とを撮像する第１の撮像ステップと、前記保持面に前記保持対象物を保持した状態で、前記第１の照明光とは波長帯域が異なる第２の照明光を照射して前記保持面と前記保持対象物とを撮像する第２の撮像ステップと、前記第１の撮像ステップで撮像された画像から得られた位置情報と、前記第２の撮像ステップで撮像された画像から得られた位置情報と、に基づいて、制御部により前記保持装置を移動させて前記保持対象物のアライメントを行うアライメントステップと、を有することを特徴とする。
【００２３】
この方法によれば、アライメント装置における保持装置の保持面の反射特性と保持対象物の反射特性とが互いに異なるので、保持ステップの後、第１の撮像ステップで保持面の反射率の方が高くなる照明光を照射して両者を撮像した画像において、保持面を容易に認識できる。ここで、保持面には保持対象物で隠れない位置に他の部分と反射の度合いが異なる基準マークが設けられているので、基準マークが容易に認識でき、この基準マークに基づいて画像から保持面の位置情報を取得できる。そして、第２の撮像ステップで保持対象物の反射率の方が高くなる照明光を照射して両者を撮像した画像において、保持対象物を容易に認識できるので、画像から保持対象物の位置情報を取得できる。すなわち、保持面に保持対象物を保持している状態での撮像のみで保持面及び保持対象物の相対的な位置情報を取得することができるので、アライメント精度の低下を抑えることができる。
【００２４】
［適用例１０］本適用例に係る保持装置は、保持対象物を保持する保持面を含む保持部と、前記保持面に前記保持対象物が保持されている状態において、前記保持面の前記保持対象物で隠れない位置に設けられた基準マークと、を有し、前記保持面の反射特性は、前記保持対象物の反射特性とは異なり、前記基準マークの反射の度合いは、前記保持面の前記基準マーク以外の部分の反射の度合いとは異なることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、保持装置の保持面の反射特性と保持対象物の反射特性とが互いに異なるので、保持対象物を保持している状態で保持面の反射率の方が高くなる照明光を照射して両者を撮像した画像において、保持面を容易に認識できる。そして、保持面には保持対象物で隠れない位置に他の部分と反射の度合いが異なる基準マークが設けられているので、基準マークが容易に認識でき、この基準マークに基づいて画像から保持面の位置情報を取得できる。また、保持対象物の反射率の方が高くなる照明光を照射して両者を撮像した画像において、保持対象物を容易に認識できるので、画像から保持対象物の位置情報を取得できる。すなわち、保持面に保持対象物を保持している状態での撮像のみで、保持面及び保持対象物の相対的な位置情報を取得することができるので、アライメント精度の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係るアライメント装置の概略構成を示す透視投影図。
【図２】本実施形態に係るアライメント装置の概略構成を示すブロック図。
【図３】本実施形態に係る保持装置の概略構成を示す図。
【図４】本実施形態に係る撮像部で撮像された画像を模式的に示す図。
【図５】本実施形態に係るアライメント方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。また、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。
【００２８】
＜アライメント装置＞
まず、本実施形態に係るアライメント装置の構成について図を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るアライメント装置の概略構成を示す透視投影図である。図２は、本実施形態に係るアライメント装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態に係るアライメント装置１００は、保持装置１０と、制御部としての移動制御部１１０及び検出制御部１２０（図２参照）と、支持部１３０と、腕部１４０と、脚部１４２と、照明部１５０と、撮像部１６０と、電子部品供給部１７０と、回路基板載置部１８０と、表示部１９０とを備えている。
【００３０】
アライメント装置１００は、例えば、５つの保持装置１０を備えている。各保持装置１０は、保持面２０において保持対象物としての電子部品３０を保持する。アライメント装置１００は、電子部品供給部１７０において供給される電子部品３０（図３参照）を保持装置１０で保持し、保持した電子部品３０を回路基板載置部１８０に載置される回路基板４０の所定の位置にアライメントして配置する機能を有する。保持装置１０の構成については、後で詳述する。
【００３１】
なお、回路基板４０は電子機器等に用いられる回路基板であり、電子部品３０は回路基板４０に実装される部品である。電子部品３０は、例えば、水晶デバイス、半導体チップ、ＬＣＤ等の表示デバイス、各種センサー、インクジェットヘッド等であるが、基板にチップ部品が実装されたものであってもよい。
【００３２】
腕部１４０及び脚部１４２は、略直方体状である。腕部１４０は水平方向に沿って延在しており、脚部１４２は垂直方向に沿って延在している。腕部１４０の延在方向を第１の方向としてのＸ方向とし、脚部１４２の延在方向をＺ方向とする。腕部１４０は、一対の脚部１４２で支持されている。水平面においてＸ方向と直交する方向を、第２の方向としてのＹ方向とする。なお、図１における＋Ｚ方向を上方といい、−Ｚ方向を下方という。
【００３３】
５つの保持装置１０は、支持部１３０に支持されている。移動制御部１１０は、Ｘ方向移動機構１１２と、Ｙ方向移動機構１１４と、Ｚ方向移動機構１１６と、θ方向移動機構１１８とで構成される。支持部１３０は、Ｚ方向移動機構１１６とともに、Ｘ方向移動機構１１２に取り付けられている。
【００３４】
Ｘ方向移動機構１１２は、例えば、リニアモーター等を備え、腕部１４０の延在方向に沿って設けられた案内溝又は案内レール（図示しない）に沿って往復動する直動機構である。Ｘ方向移動機構１１２は、支持部１３０をＸ方向に沿って往復動させる。Ｘ方向移動機構１１２により、支持部１３０に支持された保持装置１０は、Ｘ方向において電子部品供給部１７０から回路基板載置部１８０までの範囲を移動可能である。
【００３５】
Ｚ方向移動機構１１６は、内部に直動機構を備え、支持部１３０をＺ方向に沿って移動させる。Ｚ方向移動機構１１６により、保持装置１０は、電子部品供給部１７０の位置、及び回路基板載置部１８０の位置等において上下方向に移動可能である。θ方向移動機構１１８は、支持部１３０に取り付けられており、５つの保持装置１０のそれぞれをＺ方向を回転軸方向として回転させる。θ方向移動機構１１８により、保持装置１０は、Ｘ方向とＹ方向とで構成される平面、すなわち水平面内において回転可能である。
【００３６】
Ｙ方向移動機構１１４は、リニアモーター等を備えた直動機構であり、回路基板４０が載置される回路基板載置部１８０をＹ方向に沿って往復動させる。これにより、保持装置１０と回路基板４０とのＹ方向における相対的な位置関係が変化する。したがって、保持装置１０は、移動制御部１１０により、回路基板４０に対してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、及びθ（回転）方向に相対的に移動可能となっている。
【００３７】
照明部１５０及び撮像部１６０は、保持装置１０よりも下方に配置されている。照明部１５０は、保持装置１０の保持面２０に向けて照明光を照射する。照明部１５０は、例えば、ＬＥＤを光源として構成されている。照明部１５０は、第１の照明光としての赤色の波長帯域の光を照射する照明灯と、第２の照明光としての青色の波長帯域の光を照射する照明灯とを備えている。
【００３８】
撮像部１６０は、例えば、受光する光を電気信号に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Devices）素子等で構成されている。撮像部１６０は、照明部１５０から照明光が照射された状態で、保持装置１０の保持面２０を撮像する。
【００３９】
電子部品供給部１７０は、照明部１５０及び撮像部１６０を間に挟んで、Ｙ方向移動機構１１４及び回路基板載置部１８０とは反対側に位置している。詳細な図は省略するが、電子部品供給部１７０は、電子部品３０を載置するステージと、そのステージをＹ方向に沿って往復動させる直動機構とを備えている。
【００４０】
表示部１９０は、撮像部１６０により撮像された保持面２０の画像や、アライメント装置１００の操作に必要な情報等を表示する。これにより、アライメント装置１００の動作中に、オペレーターが保持面２０の画像や操作に必要な情報等を確認することができる。
【００４１】
図２に示すように、検出制御部１２０は、画像メモリー１２１と、Ｄ／Ａ変換器１２２と、ＣＰＵ（中央演算装置）１２３と、ＲＡＭ１２４と、入出力インターフェイス１２５と、ＲＯＭ１２６と、通信部（ＵＡＲＴ）１２７とを備えている。検出制御部１２０は、入出力インターフェイス１２５を介して、移動制御部１１０、照明部１５０、及び撮像部１６０に電気的に接続されている。
【００４２】
画像メモリー１２１は、撮像部１６０により撮像された保持面２０の画像を保存する。画像メモリー１２１に保存された画像は、Ｄ／Ａ変換器１２２を介して表示部１９０に出力される。
【００４３】
ＣＰＵ１２３は、ＲＯＭ１２６に記憶されたプログラムにより、画像メモリー１２１に保存された画像において保持装置１０の保持面２０及び電子部品３０を認識し、これらの位置情報を取得する。そして、取得した位置情報に基づいて、保持面２０及び電子部品３０の所定の位置からのズレ方向及びズレ量を算出し、電子部品３０を所定の位置に配置するためのアライメント量（位置ズレ補正量）を算出する。
【００４４】
通信部１２７は、算出されたアライメント量を含むアライメント情報を移動制御部１１０に伝達する。ＲＡＭ１２４は、位置情報やアライメント情報等を保存する。なお、検出制御部１２０は、アライメント装置１００に備えられていてもよいし、アライメント装置１００にインターフェイスを介して接続されたコンピューター等で実現されていてもよい。
【００４５】
アライメント装置１００では、保持装置１０が、移動制御部１１０により、電子部品供給部１７０の位置に移動して電子部品３０をピックアップし、電子部品３０を保持した状態で照明部１５０及び撮像部１６０の上方に移動する。そして、移動制御部１１０は、５つの保持装置１０を一つずつ撮像位置に移動配置して、撮像のタイミング情報を検出制御部１２０に送る。
【００４６】
検出制御部１２０は、移動制御部１１０からのタイミング情報に基づいて、照明部１５０に対して照明光の照射及び切り替え指示を行うとともに、撮像部１６０に対して撮像指示を行う。これにより、電子部品３０を保持した保持装置１０の保持面２０が、撮像部１６０で撮像される。なお、照明部１５０の照明光の切り替えについては、後で詳述する。
【００４７】
検出制御部１２０は、撮像部１６０により撮像された保持面２０の画像から、保持装置１０及び電子部品３０のそれぞれの位置ズレを検出し、電子部品３０を所定の位置に配置するためのアライメント情報を移動制御部１１０に伝達する。移動制御部１１０は、保持装置１０を回路基板載置部１８０の上方へ移動させ、伝達されたアライメント情報に基づいて電子部品３０（保持装置１０）と回路基板４０とのＸ方向、Ｙ方向、及びθ（回転）方向における相対的な位置ズレを補正しアライメントを行う。そして、移動制御部１１０は、保持装置１０を降下させて、回路基板４０上に電子部品３０を配置する。
【００４８】
＜保持装置＞
次に、本実施形態に係る保持装置の構成について図を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る保持装置の概略構成を示す図である。詳しくは、図３（ａ）は保持装置の側面図であり、図３（ｂ）は保持装置を保持面側から見た平面図である。
【００４９】
図３（ａ）に示すように、保持装置１０は、基部１２と、保持部１６と、保持部１６の先端面である保持面２０とを備えている。保持装置１０は、例えば、切削加工により、棒状の部材の先端側を円柱状に削り出し、円柱状の部分の先端から根元までの断面が保持面２０の形状となるようにさらに削り出して形成されている。基部１２と保持部１６との接続部１４は、図３（ｂ）に斜線を付して示すように、平面視で略円形となっている。
【００５０】
図３（ｂ）において、保持面２０に保持された状態における電子部品３０の外形を２点鎖線で示す。なお、図３（ｂ）では、電子部品３０の平面形状を略四角形で示しているが、電子部品３０の平面形状は略四角形に限定されるものではない。
【００５１】
図３（ｂ）に示すように、保持面２０は、略四角形を組み合わせたような形状である。保持面２０は、電子部品３０の反射特性と異なる反射特性を有する。より具体的には、保持面２０は、赤色系統の色であり、赤色の波長帯域の光に対して電子部品３０の表面よりも高い反射率を有する。一方、保持面２０は、赤色光とは波長帯域が異なる青色の波長帯域の光に対しては、電子部品３０の表面よりも低い反射率を有する。
【００５２】
ここで「反射特性が異なる」とは、それぞれ波長帯域が異なる２つの光（光Ａと光Ｂ）をそれぞれ２つの物体（物体ａと物体ｂ）に照射した場合、物体ａにおける光Ａの反射率と物体ａにおける光Ｂの反射率との関係が、物体ｂにおける光Ａの反射率と物体ｂにおける光Ｂの反射率の関係とは異なるということを意味する。例えば、物体ａにおける光Ａの反射率よりも物体ａにおける光Ｂの反射率の方が大きく、物体ｂにおける光Ａの反射率よりも物体ｂにおける光Ｂの反射率の方が小さい場合などである。
【００５３】
保持面２０には、４か所に配置された基準マーク２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）と、吸引穴２４と、限界位置マーク２６とが設けられている。保持面２０において、基準マーク２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）では光の反射の度合いが他の部分と異なっている。なお、以下では、４つの基準マーク２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを総称する場合、単に基準マーク２２という。
【００５４】
ここで「光の反射の度合いが異なる」とは、ある波長帯域の光を２つの物体（物体ａと物体ｂ）にそれぞれ照射した場合、物体ａにおけるその光の反射光の強さと、物体ｂにおけるその光の反射光の強さとが異なるということを意味する。反射光の強さとしては、例えば反射光の輝度の大きさなどを含む。
【００５５】
基準マーク２２は、保持面２０から窪んで設けられた凹部である。そのため、基準マーク２２を容易に形成することができる。また、保持面２０から窪んでいることで、基準マーク２２における反射光が保持面２０側に届きにくくなる。これにより、保持面２０における他の部分と反射の度合いを異ならせることができる。保持面２０からの基準マーク２２の窪みの深さは、保持面２０に撮像部１６０（図１参照）のピントを合わせたときに、撮像部１６０のピントの合う距離の範囲を超える程度、例えば、数ｍｍ程度である。
【００５６】
なお、基準マーク２２は、凹部であってもよいし、貫通した穴であってもよい。つまり、ある光を保持面２０に照射して保持面２０を撮像した場合に、撮像された画像において基準マーク２２の部分が保持面２０の部分において識別できる程度に、基準マーク２２の部分の反射の度合いと保持面２０の基準マーク２２以外の部分の反射の度合いとが異なっていればよい。基準マーク２２は、凹部や穴に限られるものではなく、例えば、保持面２０に貼付するシール状のものでもよい。しかしながら、保持面２０の中での基準マーク２２の位置精度を高めておきたいという観点では、加工精度を上げやすく加工後に位置がずれにくい特徴がある凹部や穴が基準マーク２２として好適である。
【００５７】
このような基準マーク２２の構成により、保持面２０での反射光の輝度に対して基準マーク２２での反射光の輝度を十分に低くできる。これにより、保持面２０に赤色の波長帯域の光を照射して撮像した画像において、保持面２０における基準マーク２２と他の部分とのコントラストの差が大きくなるので、基準マーク２２を明確に識別することができる。
【００５８】
基準マーク２２は、図３（ｂ）に示す平面視で電子部品３０と重ならない位置、すなわち、保持面２０に電子部品３０が保持された場合に電子部品３０で隠れない位置に設けられている。これにより、保持面２０に電子部品３０が保持された状態で、撮像部１６０側から基準マーク２２を視認することができる。
【００５９】
基準マーク２２ａ，２２ｂは、Ｘ方向に沿って並ぶように配置されている。基準マーク２２ａ，２２ｂの中心同士を結ぶ直線の中点は、保持面２０のＸ方向における中央に位置している。基準マーク２２ｃ，２２ｄは、Ｙ方向に沿って並ぶように配置されている。基準マーク２２ｃ，２２ｄの中心同士を結ぶ直線の中点は、保持面２０のＹ方向における中央に位置している。これにより、撮像部１６０で撮像された保持面２０の画像の座標系における基準マーク２２の位置情報に基づいて、保持面２０のＸ方向及びＹ方向のそれぞれにおけるズレ量と、水平面内でのθ（回転）方向におけるズレ量とを検出することができる。
【００６０】
基準マーク２２の輪郭（外周の形状）は、前記保持面を平面視した場合に、円形であることが好ましい。基準マーク２２の輪郭が円形であると、多角形等である場合に比べて、撮像部１６０が保持面２０の法線方向からずれて傾いてしまった場合でも、撮像された画像において基準マーク２２の中心位置を容易に検出できる。したがって、基準マーク２２の中心位置に基づいて、保持面２０の位置情報をより正確に取得することができる。
【００６１】
基準マーク２２の径は、撮像部１６０で撮像された画像の解像度で認識可能な大きさであればよく、例えば、数ｍｍ程度である。基準マーク２２の径は、例えば、撮像された画像の解像度がＶＧＡ（６４０ピクセル×４８０ピクセル）である場合１５ピクセル程度に相当する大きさであればよい。なお、基準マーク２２の径が小さいと、撮像された画像において認識が困難になるだけでなく、保持面２０にできた傷や付着したゴミと識別しにくくなる。
【００６２】
吸引穴２４は、保持面２０に電子部品３０を保持した場合に、図３（ｂ）に示す平面視で電子部品３０と重なる位置に設けられている。吸引穴２４から吸引することにより、電子部品３０が負圧で保持面２０に吸着されて保持される。
【００６３】
限界位置マーク２６は、保持面２０にＹ方向に沿って直線状に設けられている。限界位置マーク２６は、保持面２０に電子部品３０を保持する際の電子部品３０のＸ方向における位置ズレの許容限界位置（アライメント可能限界位置）を示すためのものである。換言すれば、保持面２０に電子部品３０を保持した際に、電子部品３０の端部が限界位置マーク２６を超えて＋Ｘ側にある場合は、電子部品３０の位置ズレが許容限界を超えており、移動制御部１１０によるアライメントが不可能であることを意味する。限界位置マーク２６により、撮像部１６０で撮像された画像において、保持面２０に保持された電子部品３０がアライメント可能範囲内にあるか否かを容易に判断できる。
【００６４】
限界位置マーク２６は、例えば、保持面２０に段差として物理的に設けられている。限界位置マーク２６は、保持面２０に設けられた溝部や凸条部であってもよい。また、限界位置マーク２６は、基準マーク２２ｃ，２２ｄの中心同士を結ぶ直線上に配置されている。これにより、電子部品３０が位置ズレの許容限界位置を超えて保持されたことにより限界位置マーク２６が隠れてしまった場合でも、基準マーク２２ｃ，２２ｄの位置に基づいて容易に限界位置マーク２６の位置を認識することができる。
【００６５】
続いて、撮像部１６０により撮像された保持面２０及び電子部品３０の画像について、図４を参照して説明する。図４は、撮像部１６０で撮像された画像を模式的に示す図である。詳しくは、図４（ａ）は保持面２０に電子部品３０を保持した状態で赤色の波長帯域の照明光を照射してモノクロで撮像した場合の画像１を示し、図４（ｂ）は青色の波長帯域の照明光を照射してモノクロで撮像した場合の画像２を示す。なお、図４（ａ），（ｂ）では、保持面２０と電子部品３０との反射特性の違いによる明度（黒白の濃淡）の差異が強調されている。
【００６６】
上述したように、照明部１５０（図１参照）は赤色の波長帯域の光と青色の波長帯域の光とを保持面２０に向けて照射することが可能である。赤色の照明光に対する反射率は、保持面２０の方が電子部品３０よりも高いので、保持面２０に電子部品３０を保持した状態で赤色の照明光を照射すると、保持面２０における反射光の輝度は電子部品３０よりも高くなる。したがって、赤色の照明光を照射しモノクロで撮像された図４（ａ）の画像１においては、保持面２０は電子部品３０や保持装置１０の他の部分よりも明るく（白く）なるので、保持面２０を容易に認識できる。
【００６７】
また、保持面２０から窪んで設けられた４つの基準マーク２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄでは、保持面２０における他の部分よりも反射光の輝度が低くなる。したがって、画像１において、基準マーク２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを容易に認識して、その位置を精度良く検出できる。これにより、画像１の座標系における基準マーク２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのそれぞれの位置に基づいて、保持面２０の位置情報、すなわち、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれにおけるズレ量と、水平面内でのθ（回転）方向におけるズレ量とを精度よく算出することができる。
【００６８】
次に、保持面２０に電子部品３０を保持した状態で青色の波長帯域の照明光を照射すると、青色の照明光に対する反射率は電子部品３０の方が保持面２０よりも高いので、電子部品３０における反射光の輝度は保持面２０よりも高くなる。したがって、青色の照明光を照射しモノクロで撮像された図４（ｂ）の画像２においては、電子部品３０が保持面２０や保持装置１０の他の部分よりも明るく（白く）なるので、電子部品３０の外形（外周位置）を容易に認識できる。
【００６９】
これにより、電子部品３０の位置を精度良く検出できるので、画像２の座標系における電子部品３０の位置情報、すなわち、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれにおけるズレ量と、水平面内でのθ（回転）方向におけるズレ量とを精度良く算出することができる。
【００７０】
これらにより、検出制御部１２０は、画像１及び画像２から得られた保持面２０の位置情報及び電子部品３０の位置情報から、電子部品３０を回路基板４０（図１参照）の所定の位置に配置するためのアライメント量（位置ズレに対する補正量）を精度良く算出することができる。
【００７１】
ところで、特許文献１に記載のアライメント装置では、吸着端面に電子部品を吸着する前と後との２通りの状態において、合計３回の撮像を行う必要がある。電子部品を吸着する前と後とでは吸着端面の位置がずれる可能性があるが、吸着端面の位置情報は電子部品を吸着する前の画像から得られたものである。そのため、電子部品を吸着する前と後とで吸着端面の位置がずれてしまった場合でもその位置ズレは補正されないので、アライメント精度が低下するおそれがあるという課題があった。また、合計３回の撮像を行うため、アライメントのサイクルタイムが長くなり、生産性が低下するという課題もあった。
【００７２】
これに対して、本実施形態に係るアライメント装置１００では、保持面２０に電子部品３０を保持している状態で２回の撮像を行うことで、保持面２０及び電子部品３０の相対的な位置情報を取得することができる。これにより、保持面２０に電子部品３０を保持している状態での撮像のみでよいので、特許文献１に記載のアライメント装置に比べて、アライメント精度の低下を抑えることができる。また、特許文献１に記載のアライメント装置に比べて撮像回数を少なくできるので、撮像回数が増えることによる生産性の低下を抑えることができる。
【００７３】
＜アライメント方法＞
次に、本実施形態に係るアライメント装置１００によるアライメント方法について図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係るアライメント方法を示すフローチャートである。
【００７４】
まず、保持ステップとしてのステップＳ０１では、移動制御部１１０により、保持装置１０を電子部品供給部１７０の位置に移動し、保持面２０に電子部品３０を吸着して保持する。これにより、５つの保持装置１０のそれぞれの保持面２０に電子部品３０が保持される。
【００７５】
続くステップＳ０２では、移動制御部１１０により、保持装置１０を照明部１５０及び撮像部１６０上方の撮像位置に移動する。ここでは、５つの保持装置１０について一つずつ順に撮像位置に配置する。そして、移動制御部１１０は、各保持装置１０を撮像位置に配置したところで、撮像のタイミング情報を検出制御部１２０に送る。
【００７６】
ステップＳ０３では、照明部１５０が、検出制御部１２０からの指示により、赤色の波長帯域の光を照射する照明灯を点灯する。このとき、青色の波長帯域の光を照射する照明灯は消灯状態とする。これにより、電子部品３０を保持した状態の保持面２０に赤色光が照射される。
【００７７】
続いて、第１の撮像ステップとしてのステップＳ０４では、撮像部１６０が、検出制御部１２０からの指示により、照明部１５０から赤色光が照射された状態で保持面２０及び電子部品３０を撮像する。これにより、図４（ａ）に示す画像１が得られる。続くステップＳ０５では、ステップＳ０４で撮像された画像１を、検出制御部１２０の画像メモリー１２１（図２参照）に保存する。
【００７８】
次に、ステップＳ０６では、照明部１５０が、検出制御部１２０からの指示により、赤色の波長帯域の光を照射する照明灯を消灯し、青色の波長帯域の光を照射する照明灯を点灯する。これにより、電子部品３０を保持した状態の保持面２０に青色光が照射される。
【００７９】
続いて、第２の撮像ステップとしてのステップＳ０７では、撮像部１６０が、検出制御部１２０からの指示により、照明部１５０から青色光が照射された状態で保持面２０及び電子部品３０を撮像する。これにより、図４（ｂ）に示す画像２が得られる。続くステップＳ０８では、ステップＳ０７で撮像された画像２を、検出制御部１２０の画像メモリー１２１に保存する。
【００８０】
５つの保持装置１０のすべてについて、ステップＳ０２からステップＳ０８までを繰り返し実行することにより、５つの保持装置１０のそれぞれに対応して画像１及び画像２が撮像される。
【００８１】
次に、ステップＳ０９では、移動制御部１１０により、保持装置１０をアライメント位置、すなわち、回路基板４０が載置された回路基板載置部１８０（図１参照）の上方へ移動させる。
【００８２】
続いて、ステップＳ１０では、検出制御部１２０により、画像１から保持面２０の基準マーク２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの位置を認識する。また、ステップＳ１１では、検出制御部１２０により、画像２から電子部品３０の外周位置を認識する。そして、ステップＳ１２では、検出制御部１２０により、保持面２０及び電子部品３０の位置情報を算出する。
【００８３】
次に、ステップＳ１３では、検出制御部１２０により、電子部品３０がアライメント可能範囲内にあるか否かを判定する。ここでは、電子部品３０の端部が限界位置マーク２６（図３（ｂ）参照）を超えて＋Ｘ側にある場合は、アライメント可能範囲外（アライメント否）と判定される。
【００８４】
ステップＳ１３でアライメント否と判定された場合は、処理をステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では、アライメント動作を行うことなく、保持装置１０をアライメント位置から移動させて、電子部品３０を保持装置１０から排出する。
【００８５】
ステップＳ１３でアライメント可と判定された場合は、処理をステップＳ１４に進める。ステップＳ１４では、検出制御部１２０により、ステップＳ１２で算出した保持面２０及び電子部品３０の位置情報から、電子部品３０を回路基板４０の所定の位置に配置するためのアライメント量を算出する。
【００８６】
続くステップＳ１５では、移動制御部１１０により、保持装置１０に保持された電子部品３０のアライメント動作を行う。ここでは、ステップＳ１４で算出したアライメント量に基づいて、電子部品３０と回路基板４０とのＸ方向、Ｙ方向、及びθ（回転）方向における相対的な位置ズレが補正される。電子部品３０をアライメントした後、移動制御部１１０により保持装置１０を降下させて、回路基板４０上に電子部品３０を配置する。以上で、電子部品３０のアライメントが終了する。
【００８７】
なお、本実施形態に係るアライメント装置１００の保持装置１０は、回路基板４０上に電子部品３０を加圧する機構を備えている。したがって、保持装置１０により、回路基板４０上の所定の位置に配置した電子部品３０を加圧して回路基板４０に装着することができる。
【００８８】
ここで、電子部品３０の位置がずれた状態で加圧すると、電子部品３０が所定の位置からずれて回路基板４０に装着されてしまう不具合や、電子部品３０への加圧が不足して回路基板４０に確実に装着されない不具合を生じることとなる。アライメント装置１００では、保持装置１０の保持面２０に電子部品３０を保持した状態で保持面２０及び電子部品３０の位置を精度良く検出してアライメントできるので、電子部品３０の位置ズレに伴う不具合の発生を抑止することができる。
【００８９】
以上述べたように、本実施形態に係る保持装置１０、アライメント装置１００、及びアライメント方法によれば、以下の効果が得られる。
【００９０】
（１）アライメント装置１００における保持装置１０の保持面２０の反射特性と電子部品３０の反射特性とが互いに異なる。すなわち、保持面２０は赤色の波長帯域の光を電子部品３０よりも良好に反射し、電子部品３０の表面は青色の波長帯域の光を保持面２０よりも良好に反射する。そのため、保持面２０に電子部品３０を保持している状態で赤色の照明光を照射して撮像した画像１において、保持面２０を容易に認識できる。そして、保持面２０には電子部品３０で隠れない位置に他の部分と反射の度合いが異なる基準マーク２２が設けられているので、基準マーク２２が容易に認識でき、この基準マーク２２に基づいて画像１から保持面２０の位置情報を取得できる。また、青色の照明光を照射して撮像した画像２において、電子部品３０を容易に認識できるので、画像２から電子部品３０の位置情報を取得できる。すなわち、保持面２０に電子部品３０を保持している状態での撮像のみで、保持面２０及び電子部品３０の相対的な位置情報を取得することができる。これにより、電子部品を吸着する前と後とで撮像を行う特許文献１に記載のアライメント装置に比べて、アライメント精度の低下を抑えることができる。
【００９１】
（２）保持面２０に凹部を設けることで、保持面２０の他の部分と反射の度合いが異なる基準マーク２２を容易に形成することができる。
【００９２】
（３）基準マーク２２の輪郭が円形であるので、輪郭が多角形等である場合に比べて、保持面２０の法線方向からずれて傾いた方向から撮像部１６０により撮像した場合でも、撮像した画像において基準マーク２２の中心位置を容易かつ正確に検出できる。したがって、基準マーク２２の中心位置に基づいて保持面２０の位置情報を精度良く取得することができる。
【００９３】
（４）保持面２０には、Ｘ方向に沿って並ぶ２か所の基準マーク２２ａ，２２ｂと、Ｙ方向に沿って並ぶ２か所の基準マーク２２ｃ，２２ｄとが設けられている。これにより、基準マーク２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの位置に基づいて、保持面２０のＸ方向及びＹ方向のそれぞれにおけるズレ量と、保持面２０に平行な面内でのθ（回転）方向におけるズレ量とを精度良く検出することができる。
【００９４】
（５）保持面２０のＸ方向に沿って並ぶ２か所の基準マーク２２ａ，２２ｂ、及びＹ方向に沿って並ぶ２か所の基準マーク２２ｃ，２２ｄに基づいて、保持面２０のＸ方向における中央位置及びＹ方向における中央位置を検出することができる。
【００９５】
（６）保持面２０に電子部品３０の位置ズレの許容限界位置（アライメント可能限界位置）に対応する限界位置マーク２６が設けられているので、電子部品３０の端部が限界位置マーク２６を超えているか否かにより、電子部品３０がアライメント可能範囲内にあるか否かを判断することができる。また、限界位置マーク２６がＹ方向に沿って並ぶ２か所の基準マーク２２ｃ，２２ｄ同士を結ぶ直線上に配置されているので、電子部品３０の端部が限界位置マーク２６を超えて限界位置マーク２６が隠れてしまった場合でも、許容限界位置を容易に認識できる。
【００９６】
（７）保持面２０の赤色光に対する反射率が電子部品３０の赤色光に対する反射率よりも高いので、保持面２０に電子部品３０を保持した状態で赤色光を照射すると、保持面２０における反射光の輝度は電子部品３０よりも高くなる。したがって、赤色光を照射することにより、電子部品３０を保持した状態においても保持面２０を容易に認識できる。
【００９７】
（８）保持部１６の先端側を加工することで、保持面２０を容易に形成できる。
【００９８】
（９）アライメント装置１００における保持装置１０の保持面２０は赤色の波長帯域の光を良好に反射し、電子部品３０の表面は青色の波長帯域の光を良好に反射する。そのため、保持ステップの後第１の撮像ステップで、保持面２０に電子部品３０を保持している状態で赤色の照明光を照射して撮像した画像１において、保持面２０を容易に認識できる。ここで、保持面２０には電子部品３０で隠れない位置に他の部分と反射の度合いが異なる基準マーク２２が設けられているので、基準マーク２２が容易に認識でき、この基準マーク２２に基づいて画像１から保持面２０の位置情報を取得できる。そして、第２の撮像ステップで青色の照明光を照射して撮像した画像２において、電子部品３０を容易に認識できるので、画像２から電子部品３０の位置情報を取得できる。すなわち、保持面２０に電子部品３０を保持している状態での撮像のみで、保持面２０及び電子部品３０の相対的な位置情報を取得することができる。これにより、電子部品を吸着する前と後とで撮像を行う特許文献１に記載のアライメント装置に比べて、アライメント精度の低下を抑えることができる。
【００９９】
（１０）保持装置１０の保持面２０の反射特性と電子部品３０の反射特性とが互いに異なる。すなわち、保持面２０は赤色の波長帯域の光を電子部品３０よりも良好に反射し、電子部品３０の表面は青色の波長帯域の光を保持面２０よりも良好に反射する。そのため、保持面２０に電子部品３０を保持している状態で赤色の照明光を照射して撮像した画像１において、保持面２０を容易に認識できる。そして、保持面２０には電子部品３０で隠れない位置に他の部分と反射の度合いが異なる基準マーク２２が設けられているので、基準マーク２２が容易に認識でき、この基準マーク２２に基づいて画像１から保持面２０の位置情報を取得できる。また、青色の照明光を照射して撮像した画像２において、電子部品３０を容易に認識できるので、画像２から電子部品３０の位置情報を取得できる。すなわち、保持面２０に電子部品３０を保持している状態での撮像のみで、保持面２０及び電子部品３０の相対的な位置情報を取得することができる。これにより、電子部品を吸着する前と後とで撮像を行う特許文献１に記載のアライメント装置に比べて、アライメント精度の低下を抑えることができる。
【０１００】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。
【０１０１】
（変形例１）
上述の実施形態の保持装置１０は、保持面２０に窪んで設けられた基準マーク２２を有していたが、基準マーク２２はこのような形態に限定されない。基準マーク２２は、電子部品３０の表面の反射特性と異なる反射特性を有するものであれば、保持面２０から突出する凸部、保持面２０の表面処理や印刷、保持面２０への貼付物等であってもよい。
【０１０２】
（変形例２）
上述の実施形態の保持装置１０の保持面２０は、図３（ｂ）において、電子部品３０の周囲よりも外側に示されているが、保持面２０の形状はこのような形態に限定されない。保持面２０は、基準マーク２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）が電子部品３０に隠れない位置に配置されていれば、その外縁部の一部が電子部品３０の外周よりも小さい（電子部品３０に隠れる）形状であってもよい。
【０１０３】
（変形例３）
上述の実施形態の保持装置１０は、保持面２０に設けられた吸引穴２４から吸引することにより、電子部品３０が負圧で保持面２０に吸着されて保持される構成であったが、保持装置１０はこのような形態に限定されない。保持装置１０は、電子部品３０を把持する把持部を有していてもよい。
【０１０４】
（変形例４）
上述の実施形態のアライメント装置１００では、照明部１５０が第１の照明光としての赤色光と第２の照明光としての青色光を照射する構成であったが、第１の照明光及び第２の照明光の色（波長帯域）はこのような組み合わせに限定されない。第１の照明光及び第２の照明光は、保持面２０と電子部品３０との反射特性の差異に応じて、赤色及び青色の組み合わせが入れ替わってもよいし、赤色及び青色以外の色の組み合わせであってもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…保持装置、１６…保持部、２０…保持面、２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）…基準マーク、２６…限界位置マーク、３０…保持対象物としての電子部品、１００…アライメント装置、１１０…制御部としての移動制御部、１２０…制御部としての検出制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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