(57)【要約】      （修正有）【課題】撮像画素が配置される領域のアスペクト比と撮像対象物の撮像対象領域のアスペクト比が異なる場合でも効率よく高い解像度で撮像対象物を撮像する。【解決手段】撮像対象物４０の一部分の像である第一像２０１と他部分の第二像２０２とを撮像対象領域Ｔの延びる方向と交差する方向に並んだ状態で撮像する撮像装置であって、少なくとも行方向に並んで配置される複数の撮像画素で構成される画素群２１０であって、行方向と交差する列方向に配置される第一画素群２１１、および、第二画素群２１２と、撮像対象物の一部の像である第一像２０１を第一画素群２１１に撮像光軸に沿って結像させるレンズ群と、実像として第一像２０１が通過する位置に配置される回折格子であって、第二像２０２を虚像として第二画素群２１２が撮像するように回折する回折格子とを備える。【選択図】図５
2013172353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象物の一部分の像である第一像と他部分の第二像とを前記一部分と前記他部分との並び方向と交差する方向に並んだ状態で撮像する撮像装置であって、
少なくとも行方向に並んで配置される複数の撮像画素で構成される画素群であって、行方向と交差する列方向に配置される第一画素群、および、第二画素群と、
撮像対象物の一部の像である第一像を前記第一画素群に撮像光軸に沿って結像させるレンズ群と、
実像として前記第一像が通過する位置に配置される回折格子であって、前記第二像を虚像として前記第二画素群が撮像するように回折する回折格子と
を備える撮像装置。
【請求項２】
さらに、
前記第一画素群側から前記レンズ群の少なくとも一つのレンズを通過して前記撮像対象物側に至り、前記撮像光軸と交差する投光軸に沿って光を投光する投光手段と、
前記投光手段から発せられ前記レンズ群を通過した光を前記第一像、および、前記第二像に対応する撮像対象物の部分に反射させる反射手段とを備え、
前記回折格子は、前記撮像光軸と前記投光軸の交差位置よりも第一画像群側に配置される
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記投光手段が投光する光は、前記撮像対象物に対し第一方向に沿って輝度が揃い、かつ、前記第一方向と交差する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光である輝度変化光である
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像対象物の一部分の像である第一像と他部分の第二像とを前記一部分と前記他部分との並び方向と交差する方向に並んだ状態で撮像する撮像装置であって、
直線上に並んで配置される複数の撮像画素で構成される画素群と、
前記第一像を、前記画素群の一部である第一画素群に結像させるレンズ群と、
実像として前記第一像が通過する位置に配置される回折格子であって、前記第二像を虚像として前記画素群の他部である第二画素群が撮像するように回折する回折格子と
を備える撮像装置。
【請求項５】
部品が実装された実装基板を生産する実装基板生産装置であって、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置と、前記撮像対象物とを相対的に移動させる移動手段と
を備える実装基板生産装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、撮像対象領域のアスペクト比と撮像用の撮像画素が配置される領域のアスペクト比とが異なる場合などに、光学系を用いて撮像対象領域を複数の像に分割し、分割された像の配置を組み替えて撮像する撮像装置、および、実装基板生産装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業製品を生産する生産装置において、部品の位置の把握や部品の形状の把握、生産装置で生産された製品の検査などに撮像装置から得られる画像を解析する場合がある。例えば実装基板生産装置の一つである部品実装装置においては、吸着により部品を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装置により撮像して部品の形状を測定し、取得された部品の情報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て高い生産効率で実装基板を生産できることが望まれる、一方、正確に部品を実装して不具合のある実装基板の発生を抑制し、歩留まりを向上することが望まれる。従って、部品を高分解能、かつ、高速に撮像して、高速かつ正確に部品を実装することが要求される。
【０００４】
しかし、撮像対象物である部品などの撮像面（視野）におけるアスペクト比は多種多様である反面、撮像に用いられるＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサのアスペクト比は原則固定となるため、撮像対象物を全体にわたって広く撮像するためには、レンズ系の倍率を低くして一度に部品全体を撮像するか、レンズ系の倍率を比較的高くし、撮像対象物を複数箇所に分けて撮像する必要がある。このように撮像対象物を一度に撮像する場合は、画像の分解能を犠牲にする必要があり、高い実装精度を獲得することが困難となる。一方、撮像対象物を複数箇所に分けて撮像する場合、全撮像が完了するまでに長時間を要することになり、高速に実装基板を生産することが困難となる。
【０００５】
以上の課題を解決する一つの技術として、特許文献１に記載の技術がある。当該技術は、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のアスペクト比を変更することで、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ものである。
【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】
ところが、アスペクト比を変更するために、プリズムや鏡の組み合わせなど用いて像を分割して配置換えなどを行う撮像装置は、光学系が大型化し、生産装置に組み込むことが困難になる場合がある。また、プリズムや鏡の組み合わせを用いると重量が増加することになり、対象物をスキャンするために撮像装置を移動させたりすることが困難になる場合がある。
【０００８】
本願発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、比較的簡単な構造で、また、比較的軽量であるにもかかわらず、撮像対象領域に対応する像を複数の像に分割して配置換えを行うことで、撮像対象物のアスペクト比とイメージセンサのアスペクト比との関係を見かけ上変更して撮像することができる撮像装置、および、撮像装置を備えた実装基板生産装置の提供を目的とする。
【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、本願発明にかかる撮像装置は、撮像対象物の一部分の像である第一像と他部分の第二像とを前記一部分と前記他部分との並び方向と交差する方向に並んだ状態で撮像する撮像装置であって、少なくとも行方向に並んで配置される複数の撮像画素で構成される画素群であって、行方向と交差する列方向に配置される第一画素群、および、第二画素群と、撮像対象物の一部の像である第一像を前記第一画素群に撮像光軸に沿って結像させるレンズ群と、実像として前記第一像が通過する位置に配置される回折格子であって、前記第二像を虚像として前記第二画素群が撮像するように回折する回折格子とを備えることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、撮像対象物の一部分の像である第一像と他部分の第二像とを回折格子によって前記一部分と前記他部分との並び方向と交差する方向に並んだ状態に組み替えて撮像することができる。
【００１１】
従って、撮像対象物の一部分と他部分とを含む撮像対象領域のアスペクト比に拘束されることなく、第一画像と第二画像とを第一画素群と第二画素群とで撮像することが可能となる。例えば、エリアイメージセンサのように行列状に撮像画素が配置される矩形の撮像手段の短手方向の半分を第一画素群、他の半分を第二画素群とし、長尺矩形の撮像対象物の長手方向の半分の像を第一像、他の半分の像を第二像とした場合、第一像を第一画素群で撮像し、第二像を第二画素群で撮像することで、長尺矩形の撮像対象物の像をアスペクト比と全く異なった撮像手段で一度に撮像することが可能となる。
【００１２】
また、回折格子は光が透過する方向において薄くすることができるため、レンズ系の内外のいずれの部分にも容易に配置することができ、撮像装置の大型化を抑制できる。また、回折格子はプリズムや、鏡を組み合わせた光学系に比べ軽量にすることができる。
【００１３】
さらに、前記第一画素群側から前記レンズ群の少なくとも一つのレンズを通過して前記撮像対象物側に至り、前記撮像光軸と交差する投光軸に沿って光を投光する投光手段と、前記投光手段から発せられ前記レンズ群を通過した光を前記第一像、および、前記第二像に対応する撮像対象物の部分に反射させる反射手段とを備え、前記回折格子は、前記撮像光軸と前記投光軸の交差位置よりも第一画像群側に配置されるものでもよい。
【００１４】
これによれば、投光手段を備えた撮像装置をコンパクト化でき、また、投光用のレンズ系を別途も受ける必要が無いため、軽量化を図ることができる。
【００１５】
また、前記投光手段が投光する光は、前記撮像対象物に対し第一方向に沿って輝度が揃い、かつ、前記第一方向と交差する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光である輝度変化光であってもよい。
【００１６】
これによれば、撮像対象物に投光した輝度変化光に基づきコンパクトで軽量な撮像装置で撮像対象物を撮像すれば、得られた像を解析して撮像対象物の擬似的な立体形状を測定することが可能となる。
【００１７】
また、上記目的を達成するために本願発明に係る撮像装置は、撮像対象物の一部分の像である第一像と他部分の第二像とを前記一部分と前記他部分との並び方向と交差する方向に並んだ状態で撮像する撮像装置であって、直線上に並んで配置される複数の撮像画素で構成される画素群と、前記第一像を、前記画素群の一部である第一画素群に結像させるレンズ群と、実像として前記第一像が通過する位置に配置される回折格子であって、前記第二像を虚像として前記画素群の他部である第二画素群が撮像するように回折する回折格子とを備えることを特徴とする。
【００１８】
これによれば、撮像対象物の一部分の像である第一像と他部分の第二像とを回折格子によって前記一部分と前記他部分との並び方向と交差する方向に並んだ状態に組み替えて撮像することができる。
【００１９】
従って、撮像対象物の一部分と他部分とを含む撮像対象領域のアスペクト比に拘束されることなく、第一画像と第二画像とを第一画素群と第二画素群とで撮像することが可能となる。例えば、ラインセンサのように直線上に撮像画素が配置される細長い撮像手段の長手方向の半分を第一画素群、他の半分を第二画素群とし、矩形の撮像対象物の短手方向の半分の像を第一像、他の半分の像を第二像とした場合、第一像を第一画素群で撮像し、第二像を第二画素群で撮像することで、矩形の撮像対象物の像をアスペクト比と全く異なった細長い撮像手段で一度に撮像することが可能となる。
【００２０】
また、回折格子は光が透過する方向において薄くすることができるため、レンズ系の内外のいずれの部分にも容易に配置することができ撮像装置の大型化を抑制できる。また、
回折格子はプリズムや、鏡を組み合わせた光学系に比べ軽量にすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本願発明によれば、撮像画素が配置される領域のアスペクト比と撮像対象物のアスペクト比が異なる場合でも無駄な部分をできるだけ排除して高い解像度で撮像対象物を撮像することができ、撮像装置を小型化、軽量化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、部品実装装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、部品実装装置の内部の主要な構成を模式的に示す平面図である。
【図３】図３は、撮像装置の構造的外観を模式的に示す斜視図である。
【図４】図４は、撮像装置の構成概要を示す側面図である。
【図５】図５は、撮像装置のレンズ系と回折格子と画素群とを撮像対象領域との関係を示す図である。
【図６】図６は、撮像された像を示す図である。
【図７】図７は、撮像対象領域と回折格子２９０との位置関係を示す図である。
【図８】図８は、撮像装置の構造的外観を模式的に示す斜視図である。
【図９】図９は、撮像装置のレンズ系と回折格子と画素群とを撮像対象領域との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本願発明に係る撮像装置、および、実装基板生産装置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、本願発明に係る撮像装置、および、実装基板生産装置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。
【００２４】
図１は、部品実装装置の外観を示す斜視図である。
【００２５】
図２は、部品実装装置の内部の主要な構成を模式的に示す平面図である。
【００２６】
部品実装装置２０は、実装基板生産装置の一例であり、図１に示すように、基板３０に部品４０を実装する装置である。
【００２７】
また、部品実装装置２０は、図２に示すように、基板３０に対して部品４０を実装する２つの実装ユニットを備えている。２つの実装ユニットは、お互いが協調し１枚の基板３０に対して実装作業を行う。当該実装ユニットは、ヘッド１００、撮像装置２００、移動手段（図示せず）および部品供給部３００等によって構成されている。
【００２８】
部品供給部３００は、複数種類の部品４０を保持し、順次供給することができる構成部であり、例えば、部品を順次供給することのできる部品カセット３１０を複数備えている。
【００２９】
ヘッド１００は、移動手段によってＸ軸方向に延びるレールに沿って移動可能となっており、また、前記レールはＹ軸方向に沿って移動可能となっている。以上によりヘッド１００はＸＹ平面内を自在に移動することができるものとなっている。また、ヘッド１００は、複数のノズル１１０を備えており、部品カセット３１０から供給される部品４０を当該ノズル１１０で吸着し、吸着した部品４０を基板３０上に搬送し、基板３０に当該部品４０を装着する構成部である。
【００３０】
本実施の形態の場合、撮像装置２００は、ノズル１１０に垂下状に保持されている部品４０をその下方側から撮像するように部品実装装置２０に取り付けられている。また、部品実装装置２０は、撮像装置２００から得られた像を解析することにより部品４０の三次元形状を測定する画像処理手段（図示せず）を備えている。また、部品実装装置２０は、撮像装置２００の上方を部品４０が相対的に通過するように移動手段を制御してヘッド１００を移動させることができるものとなっている。なお、移動手段としては例えばリニアモーターなどを挙示できる。
【００３１】
図３は、撮像装置の構造的外観を模式的に示す斜視図である。
【００３２】
図４は、撮像装置の構成概要を示す側面図である。
【００３３】
図５は、撮像装置のレンズ系と回折格子と画素群とを撮像対象領域との関係を示す図である。
【００３４】
図６は、撮像された像を示す図である。
【００３５】
これらの図に示すように、撮像装置２００は、撮像対象物である部品４０の一部分の像である第一像２０１と他部分の第二像２０２とさらに他の部分の第三像２０３とを含む撮像対象領域Ｔを前記一部分と前記他部分との並び方向（図中Ｘ軸方向）と交差する方向（図中Ｙ事項方向）に並んだ状態で撮像する装置であって、エリアイメージセンサなどの画素群２１０と、レンズ群１５０と、回折格子２９０とを備えている。
【００３６】
エリアイメージセンサなどの画素群２１０は、少なくとも行方向（図３中Ｙ軸方向）に並んで配置される複数の撮像画素２１９で構成される画素群であって、行方向と交差する列方向に配置される第一画素群２１１、および、第二画素群２１２とを備え、さらに第三画素群２１３を備えている。
【００３７】
本実施の形態の場合、画素群２１０は、例えば撮像画素２１９が行列上に３０００個程度並ぶ矩形の画像認識デバイスであり、具体的に画素群２１０としては、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサや、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサが例示できる。
【００３８】
画素群２１０は、撮像画素２１９に照射された光の強度をデジタルデータとして出力するイメージセンサである。画素群２１０としてＣＭＯＳを採用した場合、行列状に配置される撮像画素２１９の内の任意の領域（例えば第一画素群２１１対応領域）に含まれる撮像画素２１９のみのデジタルデータを取得することができるものとなる。さらに、画素群２１０内の複数の領域（例えば、第一画素群２１１、第二画素群２１２、第三画素群２１３対応領域）のそれぞれについて独立してデジタルデータを取得することができる。
【００３９】
レンズ群１５０は、撮像対象物（部品４０）の一部の像である第一像２０１をエリアイメージセンサの第一画素群２１１に撮像光軸Ａに沿って結像させるための複数のレンズの組み合わせからなるものである。
【００４０】
本実施の形態の場合、レンズ群１５０は、Ｚ軸方向における撮像装置２００のエリアイメージセンサと撮像対象物（部品４０）との間の位置に配置され、図４に示すように、第一レンズ１５３と、中間レンズ群１６０と、第二レンズ１５４とを有する。
【００４１】
第一レンズ１５３は、レンズ群１５０が有する複数のレンズのうちの、Ｚ軸方向においてエリアイメージセンサの画素群（画素群２１０）に最も近い位置に配置されたレンズである。
【００４２】
第一レンズ１５３は、例えばコンデンサレンズと呼ばれ、中間レンズ群１６０を通過した第一像２０１を画素群（画素群２１０）で結像させる機能を有する。
【００４３】
第二レンズ１５４は、レンズ群１５０が有する複数のレンズのうちの、第三方向（Ｚ軸方向）において撮像対象物（部品４０）に最も近い位置に配置されたレンズである。
【００４４】
第二レンズ１５４は、例えば対物レンズと呼ばれ、本実施の形態では、第一像２０１を中間レンズ群１６０に導く機能を有する。
【００４５】
中間レンズ群１６０は、リレーレンズ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃと、絞り部１６６とを有する。リレーレンズ１６４ａは、第一像２０１を絞り部１６６に導くレンズである。絞り部１６６は、入射する光の明るさ、ピントを調整する光学部材である。絞り部１６６を通過した光は、リレーレンズ１６４ｂおよびリレーレンズ１６４ｃによって、第一レンズ１５３に導かれる。
【００４６】
なお、レンズ群１５０は、実像として第一像２０１が通過するが、回折格子２９０によって虚像として第二像２０２、および、第三像２０３も通過するものとなっている。
【００４７】
つまり、レンズ群１５０は、回折格子２９０と協働することにより撮像対象物（部品４０）の長尺状の撮像対象領域Ｔ（図５参照）の第一像２０１、第二像２０２、および、第三像２０３を画素群２１０の第一画素群２１１、第二画素群２１２、第三画素群２１３に結像させる機能を有している。
【００４８】
回折格子２９０は、実像として第一像２０１が通過する位置に配置される部材であって、第二像２０２を虚像として第二画素群２１２が撮像するように回折する部材である。本実施の形態の場合、回折格子２９０は、さらに第三像２０３を虚像として第三画素群２１３が撮像するようにも回折する。
【００４９】
回折格子２９０は、透過型の回折格子であり、ガラスや樹脂などの光透過性の板材の表面に多数の溝２９１（または凸条）が平行に並んで設けられる部材である（図７参照）。本実施の形態の場合、図７に示すように、回折格子２９０は、第一像２０１、第二像２０２、および、第三像２０３に対応する撮像対象物（部品４０）の撮像対象領域Ｔが延びる方向（Ｘ軸方向）に対して回折格子２９０の溝（または凸条）が並ぶ方向Ｃ（溝（または凸条）が延びる方向と垂直な方向）が僅かに傾くように配置されている。具体的には、Ｘ軸方向に対する方向Ｃの傾きθは、５度〜１０度程度である。
【００５０】
本実施の形態の場合、回折格子２９０は、レンズ群１５０と画素群２１０との間に配置されている。これにより、投光手段１３０（後述）から投光される光が妨げられることなくレンズ群１５０を通過して撮像対象物（部品４０）側に達することができる。
【００５１】
なお、回折格子２９０は、任意の位置に配置することが可能であるが、レンズ群１５０によって光が集光される位置、例えば瞳の近傍に配置することにより回折格子２９０を小型化することが可能となる。これにより、撮像装置２００をさらに小型化、軽量化することが可能となる。
【００５２】
さらに、撮像装置２００は、投光手段１３０と反射手段１８０とを備えている。
【００５３】
投光手段１３０は、画素群２１０（第一画素群２１１）側からレンズ群１５０の少なくとも一つのレンズを通過して撮像対象物（部品４０）側に至り、撮像光軸Ａと交差する投光軸Ｂに沿って光を投光する装置である。
【００５４】
反射手段１８０は、投光手段１３０から発せられレンズ群１５０を通過した光を第一像２０１、第二像２０２、および、第三像２０３に対応する撮像対象物（部品４０）の部分である撮像対象領域Ｔに反射する部材である。
【００５５】
投光手段１３０と反射手段１８０により、ノズル１１０に吸着された撮像対象物である部品４０を画素群２１０が撮像する際、投光手段１３０から発せられる光は、反射手段１８０により反射され、Ｚ軸に対して所定の角度だけ傾いた状態で撮像対象領域Ｔに照射される。
【００５６】
本実施の形態の場合、投光手段１３０は、図４に示すように、撮像装置２００の撮像対象領域Ｔにおいて第一方向（Ｙ軸方向）に沿って輝度が揃い、かつ、第一方向と交差する第二方向（Ｘ軸方向）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光である輝度変化光を投光する。輝度変化光は、例えば正弦波やノコギリ波などである。
【００５７】
以上のように、撮像側および投光側のレンズ群１５０を共用することにより、撮像装置２００の小型化、軽量化を図ることができる。
【００５８】
次に、部品実装装置２０において、撮像装置２００により撮像対象物である部品４０の撮像、および、三次元形状の算出手法の概要を説明する。
【００５９】
部品実装装置２０は、基台に固定される撮像装置２００に対し、移動手段によって部品４０がＸ軸方向（第二方向）に沿って移動するようにヘッド１００を移動させる。
【００６０】
投光手段１３０は、レンズ群１５０、および、反射手段１８０を経由して部品４０の長尺状の撮像対象領域Ｔに輝度変化光を投光する。
【００６１】
エリアイメージセンサの画素群２１０の第一画素群２１１は、撮像対象領域Ｔの第一像２０１を実像として撮像する。第一画素群２１１の撮像と同時に第二画素群２１２と第三画素群２１３とは第二像２０２と第三像２０３とをそれぞれ虚像として撮像する。
【００６２】
以上により、回折格子２９０が無ければ、画素群２１０が第一像２０１しか撮像できないようなレンズ群１５０の倍率、つまり、比較的高い解像度で撮像対象を撮像できる環境でありながら、回折格子２９０を用いることで、Ｘ軸方向に長くアスペクト比が高い撮像対象領域Ｔを異なるアスペクト比の画素群２１０で効率よく一度に撮像することができる。
【００６３】
次に、部品実装装置２０は、輝度変化光の波長のｎ分の１（ｎは３以上の整数）長さ部品４０をＸ軸方向（第二方向）に移動させる。
【００６４】
撮像装置２００は、上記と同様に部品４０の長尺状の撮像対象領域Ｔの第一像２０１と第二像２０２と第三像２０３とを撮像する。
【００６５】
以上のようにして、撮像装置２００のエリアイメージセンサの第一画素群２１１、第二画素群２１２、第三画素群２１３を用いて、部品４０をＸ軸方向（第二方向）にスキャンする。
【００６６】
以上により部品４０全体（または一部）における像であって、ｎ分の１波長ずらして撮像した３枚の像（第一像２０１、第二像２０２、第三像２０３）が得られる。
【００６７】
部品実装装置２０は、これらｎ枚の像を用い、位相シフト法により部品４０の擬似的な立体形状をコンピュータなどの画像処理手段により導出する。なお、画像処理手段は像としてデータを扱うのではなく、各撮像画素２１９から得られるデジタルデータを用いて解析すれば良い。この際、回折格子２９０を通過した実像と虚像とを考慮して解析が行われる。
【００６８】
次に、本願発明における他の発明の実施の形態を説明する。
【００６９】
図８は、撮像装置の構造的外観を模式的に示す斜視図である。
【００７０】
同図に示す撮像装置２００は、撮像対象物（部品４０）の撮像大量領域Ｔの一部分の像である第一像２０１と他部分の第二像２０２とを一部分と他部分との並び方向（Ｘ軸方向）と交差する方向（Ｙ軸方向）に並んだ状態でイメージセンサの画素群２１０で撮像する装置である。本実施の携帯にかかる撮像装置２００の構成要素は、前記実施の形態の構成要素と変わりは無く、同じ符号を用いて説明するが、画素群２１０と、レンズ群１５０と、回折格子２９０とを備えている。
【００７１】
本実施の形態の場合、レンズ群１５０と回折格子２９０とは、前記実施の形態と配置関係や機能など変わりが無いためその説明を省略する。
【００７２】
本実施の形態における撮像装置２００は、画素群２１０のアスペクト比と、撮像対象領域Ｔのアスペクト比との関係が、前記実施の形態における画素群２１０のアスペクト比と、撮像対象領域Ｔのアスペクト比との関係と逆転している。つまり、イメージセンサの画素群２１０は、直線上に並んで配置される複数の撮像画素で構成される画素群であり、いわゆるラインイメージセンサなどであり、撮像対象領域Ｔはアスペクト比の低い矩形領域である。
【００７３】
本実施の形態の場合、図９に示すように、レンズ群１５０は、第一像２０１を、Ｙ軸方向に仮想的に分割された画素群２１０の一つである第一画素群２１１に結像させている。また、回折格子２９０は、実像として第一像２０１が通過する位置に配置され、Ｘ軸方向に並んで配置される第二像２０２を虚像として長尺状であるラインイメージセンサ（イメージセンサ）の画素群２１０の他部である第二画素群２１２に結像するように回折する。さらに、本実施の形態の場合、回折格子２９０は、Ｘ軸方向に並んで配置される第三像２０３を虚像として画素群２１０の他部である第三画素群２１３に結像するように回折する。
【００７４】
以上によれば、アスペクト比の低い撮像対象物をアスペクト比の高い長尺状であるラインセンサなどの画素群２１０で撮像することができる。従って、高速でデータを転送することが可能なラインセンサを用い、アスペクト比の低い撮像対象物を高速で撮像することが可能となる。
【００７５】
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。
【００７６】
例えば、撮像対象領域Ｔが延びる方向（Ｙ軸方向）と、撮像画素２１９が並ぶ方向が完全に一致しているが、鏡やプリズムなどを用いてこれらの関係は任意に設定できるため、撮像対象領域Ｔが延びる方向（Ｙ軸方向）と、撮像画素２１９が並ぶ方向は一致する必要は無い。
【００７７】
第一画素群２１１は、エリアイメージセンサではなく、複数のラインセンサをラインセンサが延びる方向と交差する方向に並べて画素群を形成してもかまわない。また、第二画素群２１２や第三画素群２１３も同様である。
【００７８】
また、図５において、撮像対象物である部品４０のＹ軸方向の長さと、撮像対象領域ＴのＹ軸方向の長さを一致させているが、これに限定されるものでは無く、撮像対象領域Ｔは撮像対象物の全部または一部であってもかまわない。
【００７９】
また、投光手段１３０が投光する光は、輝度変化光に限定されるわけではなく、レンズ群１５０を通過させることに限定されるわけでもない。また、撮像光軸Ａと投光軸Ｂとの関係は交差してもよく、交差には三次元空間におけるねじれの関係も含まれる。
【００８０】
また、撮像対象領域Ｔ以外の部分が明るい場合において、第二画素群２１２や第三画素群２１３に実像が結像しないように、撮像光軸Ａの近傍にマスクを施すか、回折格子２９０に対応した波長の光のみを透過させるダイクロイックミラーを撮像光軸Ａの途中に設けてもかまわない。
【００８１】
また、撮像対象物（部品４０）を固定し、撮像装置２００を移動させてもよく、撮像対象物と撮像装置２００との両方を同時に移動させてもかまわない。
【００８２】
また、反射手段１８０の反射面は、平面ばかりでなく、凹面や凸面など任意の曲面を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本願発明は、撮像画素が配置される領域のアスペクト比と撮像対象領域のアスペクト比が異なる場合でも高い分解能を維持しつつ高速に撮像対象領域の像を得る必要がある、部品実装機や基板の検査装置などに利用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
Ａ  撮像光軸
Ｂ  投光軸
Ｃ  溝が並ぶ方向
Ｔ  撮像対象領域
２０  部品実装装置
３０  基板
４０  部品
１００  ヘッド
１１０  ノズル
１３０  投光手段
１５０  レンズ群
１５３  第一レンズ
１５４  第二レンズ
１６０  中間レンズ群
１６６  絞り部
１８０  反射手段
２００  撮像装置
２０１  第一像
２０２  第二像
２０３  第三像
２１０  画素群
２１１  第一画素群
２１２  第二画素群
２１３  第三画素群
２１９  撮像画素
２９０  回折格子
２９１  溝
３００  部品供給部
３１０  部品カセット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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