(57)【要約】【課題】小型な構成、低コスト、かつ短時間で撮像対象物を撮像し、撮像結果に基づき部品実装を実施するための部品実装装置を提供する。【解決手段】エリアイメージセンサ１１を有し、撮像対象領域６５を撮像するカメラ１０と、撮像対象物３０を、カメラ１０に対してＸ軸方向に沿って相対的に移動させる移動部４０と、Ｘ軸方向の位置に応じて輝度が周期的に変化し、かつＹ軸方向に沿って輝度が一様な輝度分布を有する輝度変化光を、撮像対象領域６５に含まれ、かつＹ軸方向に連続して配置された第一撮像対象領域７０および第二撮像対象領域８０に照射する照射部２０と、第一撮像対象領域７０からＺ軸方向に直進する光である第一光の光路を変更することにより、第一光をエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１７０に導く、第一反射部５０とを備え、第二撮像対象領域８０からＺ軸方向に直進する光はエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１８０に到達する。【選択図】図１
2013172011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に部品を実装するための部品実装装置であって、
エリアイメージセンサを有し、撮像対象物を撮像可能な領域である撮像対象領域を撮像するカメラと、
前記撮像対象物を、前記カメラに対して第一方向に沿って相対的に移動させる移動部と、
前記撮像対象領域において、前記第一方向の位置に応じて輝度が周期的に変化し、かつ前記第一方向と交差する方向である第二方向に沿って輝度が一様な輝度分布を有する光である輝度変化光を、前記撮像対象領域に含まれ、かつ前記第二方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域に照射する照射部と、
前記第一撮像対象領域から前記第一方向および前記第二方向で規定される平面に交差する方向である第三方向に直進する光である第一光の光路を変更することにより、前記第一光を前記エリアイメージセンサの第一撮像領域に導く、第一反射部と
を備え、
前記第二撮像対象領域から前記第三方向に直進する光は前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に到達する
部品実装装置。
【請求項２】
前記第一撮像対象領域および前記第二撮像対象領域は、前記第二方向において重なった領域を有する
請求項１記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記第一撮像対象領域および前記第二撮像対象領域は、前記第一方向および前記第二方向にずれて、かつ重複する領域を有する
請求項２記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記第一反射部は、
前記第三方向に直進する前記第一光の光路である第一光路を、前記第二方向に沿う第二光路に変更する第一反射部材と、
前記第一光の第二光路を、前記エリアイメージセンサの前記第一撮像領域に導く、前記第三方向に沿う第三光路に変更する第二反射部材とを有する
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】
前記エリアイメージセンサは、さらに、第三撮像領域を有し、
前記カメラは、さらに、前記第二方向において前記第二撮像対象領域を挟んで前記第一撮像対象領域の反対側に位置し、かつ前記第二撮像対象領域と前記第二方向に連続して配置された第三撮像対象領域を撮像し、
前記照射部は、前記第一撮像対象領域、前記第二撮像対象領域および前記第三撮像対象領域に、前記輝度変化光を照射し、
前記部品実装装置は、さらに、
前記第三撮像対象領域から前記第三方向に直進する光である第二光の光路を変更することにより、前記第二光を前記第三撮像領域に導く、第二反射部を備える
請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
【請求項６】
前記第二反射部は、
前記第三方向に直進する前記第二光の光路である第四光路を、前記第二方向に沿う第五光路に変更する第三反射部材と、
前記第二光の第五光路を、前記エリアイメージセンサの前記第三撮像領域に導く、前記第三方向に沿う第六光路に変更する第四反射部材とを有する
請求項５記載の部品実装装置。
【請求項７】
前記エリアイメージセンサの前記第一撮像領域、前記第二撮像領域および前記第三撮像領域の各々は矩形領域であり、
前記移動部が前記撮像対象物を相対的に移動させたときに前記第一撮像領域、前記第二撮像領域および前記第三撮像領域において前記撮像対象物が撮像される時間的な順序と同じ順序で、前記第一撮像領域、前記第二撮像領域および前記第三撮像領域が、長辺同士が平行となり、かつ短辺が揃うように、前記エリアイメージセンサに配置されている
請求項５または６に記載の部品実装装置。
【請求項８】
前記第一撮像対象領域および前記第二撮像対象領域は、前記第二方向に一列状に配置されている
請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
【請求項９】
前記照射部は、前記第一方向における前記第一撮像対象領域の幅、および、前記第一方向における前記第二撮像対象領域の幅に対する前記輝度変化光の周期のそれぞれが少なくとも一周期分となる前記輝度変化光を照射する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
【請求項１０】
基板に部品を実装するための部品実装装置であって、
エリアイメージセンサを有し、撮像対象物を撮像可能な領域である撮像対象領域を撮像するカメラと、
前記撮像対象物を、前記カメラに対して第一方向に沿って相対的に移動させる移動部と、
前記撮像対象領域において、前記第一方向の位置に応じて輝度が周期的に変化し、かつ前記第一方向と交差する方向である第二方向に沿って輝度が一様な輝度分布を有する光である輝度変化光を、前記撮像対象領域に含まれ、かつ前記第二方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域に照射する照射部と、
前記第一撮像対象領域から前記第一方向および前記第二方向で規定される平面に交差する方向である第三方向に直進する光である第一光の光路を変更することにより、前記第一光を前記エリアイメージセンサの第一撮像領域に導く、第一反射部と
を備え、
前記第二撮像対象領域から前記第三方向に直進する光は前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に到達し、
前記第一反射部は、
前記第三方向に直進する前記第一光の光路である第一光路を、前記第一方向に沿う第二光路に変更する第一反射部材と、
前記第一光の第二光路を、前記第三方向に沿う第三光路に変更する第二反射部材と、
前記第一光の第三光路を、前記第二方向に沿う第四光路に変更する第三反射部材と、
前記第一光の第四光路を、前記エリアイメージセンサの前記第一撮像領域に導く、前記第三方向に沿う第五光路に変更する第四反射部材と
を有する
部品実装装置。
【請求項１１】
撮像対象物を撮像可能な領域である撮像対象領域において、カメラの相対的な移動方向である第一方向の位置に応じて輝度が周期的に変化し、かつ前記第一方向と交差する方向である第二方向に沿って輝度が一様な輝度分布を有する光である輝度変化光が照射された前記撮像対象物を撮像する撮像装置であって、
エリアイメージセンサを有し、前記撮像対象領域を撮像するカメラと、
前記撮像対象領域に含まれ、かつ前記撮像対象物の移動方向と交差する方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域のうちの前記第一撮像対象領域から前記第一方向および前記第二方向で規定される平面に交差する方向である第三方向に直進する光である第一光の光路を変更することにより、前記第一光を前記エリアイメージセンサの一部の領域である第一撮像領域に導く、第一反射部と
を備え、
前記第二撮像対象領域から前記第三方向に直進する光は前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に到達する
撮像装置。
【請求項１２】
撮像対象物を撮像可能な領域である撮像対象領域において、撮像装置が備えるカメラの相対的な移動方向である第一方向の位置に応じて輝度が周期的に変化し、かつ前記第一方向と交差する方向である第二方向に沿って輝度が一様な輝度分布を有する光である輝度変化光が照射された前記撮像対象物を撮像する撮像方法であって、
前記撮像装置が備える第一反射部が、前記撮像対象領域に含まれ、かつ前記撮像対象物の移動方向と交差する方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域のうちの前記第一撮像対象領域から前記第一方向および前記第二方向で規定される平面に交差する方向である第三方向に直進する光である第一光の光路を変更することにより、前記第一光を、前記カメラが有するエリアイメージセンサの一部の領域である第一撮像領域に導き、
前記エリアイメージセンサが、前記第一撮像対象領域および前記第二撮像対象領域の像を、前記エリアイメージセンサの前記第一撮像領域および前記第二撮像領域においてそれぞれ撮像する
撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板にはんだペーストを印刷する印刷装置、部品を基板に装着するマウンタ、または基板表面の状態を検査する検査装置など、基板に部品を実装するための部品実装装置に関し、特に、部品などの撮像対象物を撮像し、撮像結果に基づき実装を実施するための部品実装装置に関する。また、本発明は、上記撮像対象物を撮像する撮像装置および撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、位置に応じて輝度が変化する輝度分布を有する輝度変化光を部品に照射し、輝度変化光が照射された部品をカメラで撮像し、カメラの撮像結果から当該部品の形状を認識する位相シフト法が知られている。通常、部品の幅はカメラの撮像対象領域の幅よりも小さいが、カメラの撮像対象領域の幅よりも大きい幅を有する長尺な部品を認識したい場合がある。
【０００３】
上記の要求を満たすために、例えば、複数台のカメラを用いて長尺な部品を撮像することが考えられる（例えば、特許文献１参照）。また、一台のカメラを部品の長手方向に移動させながら、複数個所で部品を撮像することも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２０１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、部品実装装置に複数台のカメラを設けると、部品実装装置が大型化し、コストを要するという課題が発生する。
【０００６】
また、一台のカメラを移動させながら部品を撮像する部品実装装置では、部品を撮像するために時間を要するという課題が発生する。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、小型な構成、低コスト、かつ短時間で撮像対象物を撮像し、撮像結果に基づき部品実装を実施するための部品実装装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、小型な構成、低コスト、かつ短時間で撮像対象物を撮像する撮像装置および撮像方法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、本発明のある局面に係る部品実装装置は、基板に部品を実装するための部品実装装置であって、エリアイメージセンサを有し、撮像対象物を撮像可能な領域である撮像対象領域を撮像するカメラと、前記撮像対象物を、前記カメラに対して第一方向に沿って相対的に移動させる移動部と、前記撮像対象領域において、前記第一方向の位置に応じて輝度が周期的に変化し、かつ前記第一方向と交差する方向である第二方向に沿って輝度が一様な輝度分布を有する光である輝度変化光を、前記撮像対象領域に含まれ、かつ前記第二方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域に照射する照射部と、前記第一撮像対象領域から前記第一方向および前記第二方向で規定される平面に交差する方向である第三方向に直進する光である第一光の光路を変更することにより、前記第一光を前記エリアイメージセンサの第一撮像領域に導く、第一反射部とを備え、前記第二撮像対象領域から前記第三方向に直進する光は前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に到達する。
【００１０】
この構成によると、撮像対象物が移動する方向である第一方向に交差する第二方向に第一撮像対象領域および第二撮像対象領域を連続して配置し、第一撮像対象領域からの光である第一光を、第一反射部を用いてエリアイメージセンサの第一撮像領域に導くようにしている。また、第二撮像対象領域からの光は、第二撮像領域に到達する。このため、第二方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域の像を、分解能を低下させること無く一台のカメラで同時に撮像することができる。つまり、第二方向の幅が大きい撮像対象物を、一台のカメラで、かつ、その第二方向にカメラを移動させなくとも撮像することができる。よって、小型な構成、低コスト、かつ短時間で撮像対象物を撮像し、撮像結果に基づき部品実装を実施するための部品実装装置を提供することができる。
【００１１】
好ましくは、前記第一撮像対象領域および前記第二撮像対象領域は、前記第二方向において重なった領域を有する。
【００１２】
また、前記第一撮像対象領域および前記第二撮像対象領域は、前記第一方向および前記第二方向にずれて、かつ重複する領域を有していても良い。
【００１３】
部品実装装置の各部を配置するための構造体が熱の影響により延びたり、各部の重みや自重により構造体が撓んだりすると、カメラの位置や第一反射部の位置が、設計時の位置からずれる場合がある。カメラまたは第一反射部の位置ずれは、第一撮像対象領域または第二撮像対象領域の位置ずれとして現れる。しかし、第一撮像対象領域と第二撮像対象領域とが第一方向および第二方向にずれて、かつ重複する領域を有する構成とすることで、上記位置ずれが発生した場合であっても、第一撮像対象領域と第二撮像対象領域とが第二方向に不連続となるのを防止することができる。
【００１４】
また、前記第一反射部は、前記第三方向に直進する前記第一光の光路である第一光路を、前記第二方向に沿う第二光路に変更する第一反射部材と、前記第一光の第二光路を、前記エリアイメージセンサの前記第一撮像領域に導く、前記第三方向に沿う第三光路に変更する第二反射部材とを有していても良い。
【００１５】
この構成によると、第一反射部材および第二反射部材は、第一撮像対象領域の像を、エリアイメージセンサの第一撮像領域に向けてシフトさせることができる。これにより、エリアイメージセンサは、第二方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域の各々の像を、分解能を低下させること無く同時に撮像することができる。
【００１６】
好ましくは、前記エリアイメージセンサは、さらに、第三撮像領域を有し、前記カメラは、さらに、前記第二方向において前記第二撮像対象領域を挟んで前記第一撮像対象領域の反対側に位置し、かつ前記第二撮像対象領域と前記第二方向に連続して配置された第三撮像対象領域を撮像し、前記照射部は、前記第一撮像対象領域、前記第二撮像対象領域および前記第三撮像対象領域に、前記輝度変化光を照射し、前記部品実装装置は、さらに、前記第三撮像対象領域から前記第三方向に直進する光である第二光の光路を変更することにより、前記第二光を前記第三撮像領域に導く、第二反射部を備える。
【００１７】
この構成によると、第三撮像対象領域を、第二方向にさらに連続して配置している。また、第三撮像対象領域からの光である第二光は、第二反射部により光路が変更され、第三撮像領域に導かれる。このため、第二方向に第一撮像対象領域および第二撮像対象領域を連続して配置した場合に比べて、第二方向の幅がより大きい撮像対象物を、一台のカメラで、かつ、そのカメラを第二方向に移動させなくとも撮像することができる。
【００１８】
具体的には、前記第二反射部は、前記第三方向に直進する前記第二光の光路である第四光路を、前記第二方向に沿う第五光路に変更する第三反射部材と、前記第二光の第五光路を、前記エリアイメージセンサの前記第三撮像領域に導く、前記第三方向に沿う第六光路に変更する第四反射部材とを有する。
【００１９】
この構成によると、第三反射部材および第四反射部材は、第三撮像対象領域の像を、エリアイメージセンサの第三撮像領域に向けてシフトさせることができる。これにより、エリアイメージセンサは、第二方向に連続して配置された第一撮像対象領域、第二撮像対象領域および第三撮像対象領域の各々の像を、分解能を低下させること無く同時に撮像することができる。
【００２０】
好ましくは、前記エリアイメージセンサの前記第一撮像領域、前記第二撮像領域および前記第三撮像領域の各々は矩形領域であり、前記移動部が前記撮像対象物を相対的に移動させたときに前記第一撮像領域、前記第二撮像領域および前記第三撮像領域において前記撮像対象物が撮像される時間的な順序と同じ順序で、前記第一撮像領域、前記第二撮像領域および前記第三撮像領域が、長辺同士が平行となり、かつ短辺が揃うように、前記エリアイメージセンサに配置されている。
【００２１】
この構成によると、撮像対象物を撮像する順序と、エリアイメージセンサにおける撮像領域の並びとを一致させることができる。このため、ユーザは、撮像された画像を見ることにより、撮像対象領域と撮像領域との対応付けを容易に行うことができる。
【００２２】
また、前記第一撮像対象領域および前記第二撮像対象領域は、前記第二方向に一列状に配置されていても良い。
【００２３】
この構成によると、第一撮像対象領域および第二撮像対象領域を直線上に一列に並べることができる。このため、第一撮像対象領域および第二撮像対象領域を合わせた領域に一周期分の輝度変化光を照射するのみで、位相シフト法を用いて撮像対象物の形状を認識することができる。
【００２４】
また、前記照射部は、前記第一方向における前記第一撮像対象領域の幅、および、前記第一方向における前記第二撮像対象領域の幅に対する前記輝度変化光の周期のそれぞれが少なくとも一周期分となる前記輝度変化光を照射しても良い。
【００２５】
この構成によると、各撮像対象領域の像に基づいて、位相シフト法を用いて撮像対象物の形状を認識することができる。
【００２６】
本発明の他の局面に係る部品実装装置は、基板に部品を実装するための部品実装装置であって、エリアイメージセンサを有し、撮像対象物を撮像可能な領域である撮像対象領域を撮像するカメラと、前記撮像対象物を、前記カメラに対して第一方向に沿って相対的に移動させる移動部と、前記撮像対象領域において、前記第一方向の位置に応じて輝度が周期的に変化し、かつ前記第一方向と交差する方向である第二方向に沿って輝度が一様な輝度分布を有する光である輝度変化光を、前記撮像対象領域に含まれ、かつ前記第二方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域に照射する照射部と、前記第一撮像対象領域から前記第一方向および前記第二方向で規定される平面に交差する方向である第三方向に直進する光である第一光の光路を変更することにより、前記第一光を前記エリアイメージセンサの第一撮像領域に導く、第一反射部とを備え、前記第二撮像対象領域から前記第三方向に直進する光は前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に到達し、前記第一反射部は、前記第三方向に直進する前記第一光の光路である第一光路を、前記第一方向に沿う第二光路に変更する第一反射部材と、前記第一光の第二光路を、前記第三方向に沿う第三光路に変更する第二反射部材と、前記第一光の第三光路を、前記第二方向に沿う第四光路に変更する第三反射部材と、前記第一光の第四光路を、前記エリアイメージセンサの前記第一撮像領域に導く、前記第三方向に沿う第五光路に変更する第四反射部材とを有する。
【００２７】
この構成によると、撮像対象物が移動する方向である第一方向に交差する第二方向に第一撮像対象領域および第二撮像対象領域を連続して配置し、第一撮像対象領域からの光である第一光を、第一反射部を用いてエリアイメージセンサの第一撮像領域に導くようにしている。また、第二撮像対象領域からの光は、第二撮像領域に到達する。このため、第二方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域の像を、分解能を低下させること無く一台のカメラで同時に撮像することができる。つまり、第二方向の幅が大きい撮像対象物を、一台のカメラで、かつ、そのカメラを第二方向に移動させなくとも撮像することができる。よって、小型な構成、低コスト、かつ短時間で撮像対象物を撮像し、撮像結果に基づき部品実装を実施するための部品実装装置を提供することができる。
【００２８】
また、第一撮像対象領域および第二撮像対象領域を直線上に一列に並べることができる。このため、第一撮像対象領域および第二撮像対象領域が同じ時刻に、第二方向の幅が大きい撮像対象物を撮像することができるため、撮像対象物の撮像時間が短縮される。また、第一撮像対象領域および第二撮像対象領域を合わせた領域に一周期分の輝度変化光を照射するのみで、位相シフト法を用いて撮像対象物の形状を認識することができる。
【００２９】
本発明のさらに他の局面に係る撮像装置は、撮像対象物を撮像可能な領域である撮像対象領域において、カメラの相対的な移動方向である第一方向の位置に応じて輝度が周期的に変化し、かつ前記第一方向と交差する方向である第二方向に沿って輝度が一様な輝度分布を有する光である輝度変化光が照射された前記撮像対象物を撮像する撮像装置であって、エリアイメージセンサを有し、前記撮像対象領域を撮像するカメラと、前記撮像対象領域に含まれ、かつ前記撮像対象物の移動方向と交差する方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域のうちの前記第一撮像対象領域から前記第一方向および前記第二方向で規定される平面に交差する方向である第三方向に直進する光である第一光の光路を変更することにより、前記第一光を前記エリアイメージセンサの一部の領域である第一撮像領域に導く、第一反射部とを備え、前記第二撮像対象領域から前記第三方向に直進する光は前記エリアイメージセンサの第二撮像領域に到達する。
【００３０】
この構成によると、撮像対象物が移動する方向である第一方向に交差する第二方向に第一撮像対象領域および第二撮像対象領域を連続して配置し、第一撮像対象領域からの光である第一光を、第一反射部を用いてエリアイメージセンサの第一撮像領域に導くようにしている。また、第二撮像対象領域からの光は、第二撮像領域に到達する。このため、第二方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域の像を、分解能を低下させること無く一台のカメラで同時に撮像することができる。つまり、第二方向の幅が大きい撮像対象物を、一台のカメラで、かつ、そのカメラを第二方向に移動させなくとも撮像することができる。よって、小型な構成、低コスト、かつ短時間で撮像対象物を撮像する撮像装置を提供することができる。
【００３１】
本発明のさらに他の局面に係る撮像方法は、撮像対象物を撮像可能な領域である撮像対象領域において、撮像装置が備えるカメラの相対的な移動方向である第一方向の位置に応じて輝度が周期的に変化し、かつ前記第一方向と交差する方向である第二方向に沿って輝度が一様な輝度分布を有する光である輝度変化光が照射された前記撮像対象物を撮像する撮像方法であって、前記撮像装置が備える第一反射部が、前記撮像対象領域に含まれ、かつ前記撮像対象物の移動方向と交差する方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域のうちの前記第一撮像対象領域から前記第一方向および前記第二方向で規定される平面に交差する方向である第三方向に直進する光である第一光の光路を変更することにより、前記第一光を、前記カメラが有するエリアイメージセンサの一部の領域である第一撮像領域に導き、前記エリアイメージセンサが、前記第一撮像対象領域および前記第二撮像対象領域の像を、前記エリアイメージセンサの前記第一撮像領域および前記第二撮像領域においてそれぞれ撮像する。
【００３２】
この構成によると、撮像対象物が移動する方向である第一方向に交差する第二方向に第一撮像対象領域および第二撮像対象領域を連続して配置し、第一撮像対象領域からの光である第一光を、第一反射部を用いてエリアイメージセンサの第一撮像領域に導くようにしている。また、第二撮像対象領域からの光は、第二撮像領域に到達する。このため、第二方向に連続して配置された第一撮像対象領域および第二撮像対象領域の像を、分解能を低下させること無く一台のカメラで同時に撮像することができる。つまり、第二方向の幅が大きい撮像対象物を、一台のカメラで、かつ、そのカメラを第二方向に移動させなくとも撮像することができる。よって、小型な構成、低コスト、かつ短時間で撮像対象物を撮像する撮像方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、小型な構成、低コスト、かつ短時間で撮像対象物を撮像し、撮像結果に基づき部品実装を実施するための部品実装装置を提供することができる。
【００３４】
また、小型な構成、低コスト、かつ短時間で撮像対象物を撮像する撮像装置および撮像方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る部品実装装置の構成を示す外観図である。
【図２】部品実装装置をＸ軸方向に沿って見た場合の側面図である。
【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】本発明の実施の形態１に係る部品実装装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る部品実装装置の構成を示す外観図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る部品実装装置の構成を示す外観図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る部品実装装置の構成を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る部品実装装置の構成を示す外観図である。
【００３８】
部品実装装置１００は、基板に部品を実装するための装置であり、カメラ１０と、移動部４０と、照射部２０と、第一反射部５０と、第二反射部６０とを含む。
【００３９】
カメラ１０は、エリアイメージセンサ１１を有し、撮像対象物３０を撮像可能な領域である撮像対象領域６５を撮像する。撮像対象物３０は、例えば、基板上に実装される部品である。ただし、部品実装基板を生産するために用いられる部材であれば、部品に限定されるものではなく、例えば、基板上に印刷された、はんだなどであってもよい。なお、カメラ１０には、レンズ１２が装着される。レンズ１２は、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。
【００４０】
移動部４０は、基準面Ｂ１上で、撮像対象物３０をカメラ１０に対してＸ軸方向に沿って相対的に移動させる。例えば、移動部４０は、撮像対象物３０である部品を吸着し、吸着した部品を基板上に移動させて実装する実装ヘッドであっても良い。この場合、実装ヘッドとカメラ１０との上下関係が図１とは逆であり、実装ヘッドが部品を吸着した状態でカメラ１０上を通過する。カメラ１０は、部品が撮像対象領域６５を通過する際に、部品を撮像する。なお、移動部４０が撮像対象物３０を移動させるのではなく、撮像対象物３０は静止しており、カメラ１０がＸ軸方向に移動する構成であっても良い。この場合、カメラ１０は、撮像対象領域６５に撮像対象物３０が入った時に、撮像対象物３０を撮像する。
【００４１】
撮像対象領域６５は、第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０を含む。第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０は、撮像対象物３０の相対的な移動方向であるＸ軸方向に交差する方向であるＹ軸方向に連続して配置されている。第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にずれて、かつ重複する領域を有する。つまり、第一撮像対象領域７０および第二撮像対象領域８０は、互いにＸ軸方向にずれて配置され、Ｘ軸方向から見た場合に、同一のＹ座標を有する部分領域を含む。第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０も同様に、互いにＸ軸方向にずれて配置され、Ｘ軸方向から見た場合に、同一のＹ座標を有する部分領域を含む。
【００４２】
照射部２０は、撮像対象領域６５において、Ｘ軸方向の位置に応じて輝度が周期的に変化し、かつＸ軸方向と交差する方向であるＹ軸方向に沿って輝度が一様な輝度分布を有する光である輝度変化光を、基準面Ｂ１上の撮像対象領域６５を含む矩形の照射範囲１０５に照射する。
【００４３】
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。位相シフト法を用いて撮像対象物３０の高さを認識する場合には、Ｘ軸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、撮像対象領域６５へ向かって照射する光束中に格子状のパターン、ＤＭＤまたは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、第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０に輝度変化光として照射される。
【００４４】
照射部２０は、撮像対象領域６５に対して斜めから輝度変化光を照射する。これにより、撮像対象領域６５の同じ位置であっても撮像対象物３０の高さに応じて、撮像対象物３０に当たる輝度変化光の明るさが変化する。位相シフト法では、撮像対象物３０を移動させながら、少なくとも３箇所（本実施の形態では４箇所）で撮像対象物３０を撮像し、撮像対象物３０の輝度値から、撮像対象物３０に当たる輝度変化光の輝度変化を示す正弦波を算出する。その後、撮像対象物３０の高さを０とした場合の基準高さとしての基準面Ｂ１に照射される輝度変化光が示す正弦波（基準面Ｂ１上の正弦波は基準治具等により予め求めておいても良い。）と、撮像対象物３０に当たる輝度変化光が示す正弦波との位相差から、撮像対象物３０の高さを算出する。なお、位相シフト法による撮像対象物３０の高さ検出処理は、本願発明の主眼ではない。このため、その詳細な説明は省略する。
【００４５】
なお、照射部２０は、Ｘ軸方向における第一撮像対象領域７０の幅、Ｘ軸方向における第二撮像対象領域８０の幅、およびＸ軸方向における第三撮像対象領域９０の幅の各々に対して、輝度変化光の周期が少なくとも一周期分となる輝度変化光を、第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０に照射する。つまり、第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０の各々には、少なくともＸ軸方向に一周期分の輝度変化を有する光が照射される。
【００４６】
エリアイメージセンサ１１は、各々が矩形の撮像領域である第一撮像領域１７０、第二撮像領域１８０および第三撮像領域１９０を含む。第一撮像領域１７０、第二撮像領域１８０および第三撮像領域１９０は、それぞれ、第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０を撮像するための領域である。第一撮像領域１７０、第二撮像領域１８０および第三撮像領域１９０は、長辺同士が平行になるようにエリアイメージセンサ１１に配置されている。
【００４７】
図２は、部品実装装置１００をＸ軸方向に沿って見た場合の側面図である。
【００４８】
図１および図２を参照して、第一反射部５０は、第一撮像対象領域７０からＸ軸方向およびＹ軸方向で規定される平面に交差する方向であるＺ軸方向に直進する光である第一光の光路を変更することにより、第一光をエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１７０に導く。
【００４９】
具体的には、第一反射部５０は、第一反射部材５１と、第二反射部材５２とを含む。第一反射部材５１は、第一撮像対象領域７０からＺ軸方向に直進する第一光の光路である第一光路７１を、Ｙ軸方向に沿う第二光路７２に変更する。第二反射部材５２は、第一光の第二光路７２を、エリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１７０に導く、Ｚ軸方向に沿う第三光路７３に変更する。第一反射部材５１および第二反射部材５２は、例えば、ミラーで構成されており、入射光を入射方向とは異なる方向に反射することにより、入射光の光路を変更する。
【００５０】
第二反射部６０は、第三撮像対象領域９０からＺ軸方向に直進する光である第二光の光路を変更することにより、第二光をエリアイメージセンサ１１の第三撮像領域１９０に導く。
【００５１】
具体的には、第二反射部６０は、第三反射部材６１と、第四反射部材６２とを含む。第三反射部材６１は、第三撮像対象領域９０からＺ軸方向に直進する第二光の光路である第四光路９１を、Ｙ軸方向に沿う第五光路９２に変更する。第四反射部材６２は、第二光の第五光路９２を、エリアイメージセンサ１１の第三撮像領域１９０に導く、Ｚ軸方向に沿う第六光路９３に変更する。第三反射部材６１および第四反射部材６２は、第一反射部材５１および第二反射部材５２と同様に、例えば、ミラーで構成されており、入射光を入射方向とは異なる方向に反射することにより、入射光の光路を変更する。
【００５２】
第二撮像対象領域８０からＺ軸方向に直進する光の光路である第七光路８１は、反射部材によっては光路が変更されること無く、エリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１８０に到達する。
【００５３】
第一反射部５０および第二反射部材５２を図１のように配置することで、エリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１７０、第二撮像領域１８０および第三撮像領域１９０の撮像対象物３０の撮像順と、エリアイメージセンサ１１における第一撮像領域１７０、第二撮像領域１８０および第三撮像領域１９０の配置順とを一致させることができる。つまり、移動部４０が撮像対象物３０を相対的に移動させたときに第一撮像領域１７０、第二撮像領域１８０および第三撮像領域１９０において撮像対象物３０が撮像される時間的な順序と同じ順序で、第一撮像領域１７０、第二撮像領域１８０および第三撮像領域１９０が、長辺同士が平行となり、かつ短辺が揃うように、エリアイメージセンサ１１に配置されることとなる。このため、ユーザは、撮像された画像を見ることにより、撮像対象領域と撮像領域との対応付けを容易に行うことができる。
【００５４】
図３は、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。
【００５５】
上述のように、エリアイメージセンサ１１は、第一撮像領域１７０と、第二撮像領域１８０と、第三撮像領域１９０とが区分されている。第一撮像領域１７０は、ライン状撮像領域１７１〜１７４を含み、第二撮像領域１８０は、ライン状撮像領域１８１〜１８４を含み、第三撮像領域１９０は、ライン状撮像領域１９１〜１９４を含む。各ライン状撮像領域は、Ｙ軸方向に画素が並べられた一の画素列、または、その一の画素列がＸ軸方向に並べられた複数の画素列から構成される。カメラ１０は、Ｘ軸方向に相対的に移動する撮像対象物３０を、各ライン状撮像領域に対応する撮像対象領域の位置において撮像する。これにより、撮像対象物３０の同一の箇所（例えば、測定部位ｋ（図示せず））の像が各ライン状撮像領域に順次撮像される。ライン状撮像領域１７１〜１７４で撮像された撮像対象物３０の像の輝度値から正弦波が算出され、位相シフト法により撮像対象物３０の高さが算出される。同様に、ライン状撮像領域１８１〜１８４、およびライン状撮像領域１９１〜１９４についても、それぞれ、位相シフト法を用いて撮像対象物３０の高さが算出される。
【００５６】
なお、第一撮像対象領域７０および第二撮像対象領域８０は、上述したように、Ｙ軸方向において重なった領域を有する。重なった領域においては、撮像対象物３０の高さが２つ算出される。このため、例えば、２つの高さの平均値を、重なった領域における撮像対象物３０の高さとして算出しても良いし、２つの高さの最小値または最大値を、重なった領域における撮像対象物３０の高さとして算出しても良いし、または、重なった領域の一方側を重なった領域における撮像対象物３０の高さとして算出しても良い。第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０のＹ軸方向において重なる領域についても同様である。
【００５７】
図４は、本発明の実施の形態１に係る部品実装装置１００の機能的な構成を示すブロック図である。
【００５８】
部品実装装置１００は、図１に示したカメラ１０、照射部２０および移動部４０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、部品実装装置１００に組み込まれた各部を制御するコンピュータである。ただし、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制御部１０１が実現されることにしてもよい。
【００５９】
制御部１０１は、照射処理部１０２と、撮像処理部１０３と、認識部１０４とを含む。
【００６０】
照射処理部１０２は、照射部２０を制御することにより、照射部２０に、基準面Ｂ１上の撮像対象領域６５に対して輝度変化光を照射させる。
【００６１】
撮像処理部１０３は、撮像対象物３０の撮像処理を実行するための処理部であり、移動処理部１０３ａと、データ取得部１０３ｂとを含む。移動処理部１０３ａは、移動部４０を制御することにより、撮像対象物３０をＸ軸方向に移動させる。データ取得部１０３ｂは、移動処理部１０３ａから撮像対象物３０の移動量を受け取り、エリアイメージセンサ１１の各ライン状撮像領域に、相対的に移動する撮像対象物３０の同一箇所の像（例えば、測定部位ｋの像）が撮像されるようにカメラ１０の撮像タイミングを制御する。
【００６２】
認識部１０４は、撮像部１４０で撮像された撮像対象物３０の画像データを用いて、位相シフト法に従い物体３０の高さを算出することにより、撮像対象物３０の形状を認識する。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態によると、撮像対象物３０が移動する方向であるＸ軸方向に交差するＹ軸方向に第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０を連続して配置し、第一撮像対象領域７０からの光である第一光を、第一反射部５０を用いてエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１７０に導くようにしている。また、第三撮像対象領域９０からの光である第二光は、第二反射部６０により光路が変更され、エリアイメージセンサ１１の第三撮像領域１９０に導かれる。また、第二撮像対象領域８０からの光は、第一反射部５０および第二反射部６０によっては光路が変更されること無くエリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１８０に導かれる。このため、Ｙ軸方向に連続して配置された第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０のそれぞれの像を、分解能を低下させること無く一台のカメラ１０で同時に撮像することができる。つまり、Ｙ軸方向の幅が大きい撮像対象物３０を、一台のカメラで、かつ、そのカメラをＹ軸方向に移動させなくとも撮像することができる。よって、小型な構成、低コスト、かつ短時間で撮像対象物３０を撮像し、撮像結果に基づき部品実装を実施するための部品実装装置を提供することができる。
【００６４】
また、第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にずれて、かつ重複する領域を有する。部品実装装置１００の各部を配置するための構造体が熱の影響により延びたり、各部の重みや自重により構造体が撓んだりすると、カメラ１０の位置や第一反射部５０または第二反射部６０の位置が、設計時の位置からずれる場合がある。カメラ１０、第一反射部５０または第二反射部６０の位置ずれは、第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０または第三撮像対象領域９０の位置ずれとして現れる。しかし、第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０がＹ軸方向において重なった領域を有する構成とすることで、上記位置ずれが発生した場合であっても、第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０がＹ軸方向に不連続となるのを防止することができる。
【００６５】
また、第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０の各々には、少なくともＸ軸方向に一周期分の輝度変化を有する光が照射される。このため、各撮像対象領域の像に基づいて、位相シフト法を用いて撮像対象物３０の形状を認識することができる。
【００６６】
（実施の形態２）
実施の形態１では、カメラ１０が撮像する第一撮像対象領域７０、第二撮像対象領域８０および第三撮像対象領域９０がＹ軸方向に連続しているものの、Ｘ軸方向にはずれている。実施の形態２では、３つの撮像対象領域がＸ軸方向にずれることなくＹ軸方向に連続している部品実装装置の構成について説明する。
【００６７】
図５は、本発明の実施の形態２に係る部品実装装置の構成を示す外観図である。
【００６８】
部品実装装置２００は、基板に部品を実装するための装置であり、カメラ１０と、移動部４０と、照射部２０と、第一反射部２５０と、第二反射部２６０とを含む。
【００６９】
カメラ１０、移動部４０および照射部２０の構成は実施の形態１と同様であるため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００７０】
図５に示すように、カメラ１０の撮像対象領域２６５は、第一撮像対象領域２７０、第二撮像対象領域２８０および第三撮像対象領域２９０を含む。第一撮像対象領域２７０、第二撮像対象領域２８０および第三撮像対象領域２９０は、Ｙ軸方向に一列状に配置されている。また、第一撮像対象領域２７０および第二撮像対象領域２８０は、Ｙ軸方向において重なった領域を有する。つまり、第一撮像対象領域２７０および第二撮像対象領域２８０は、Ｘ軸方向から見た場合に、同一のＹ座標を有する部分領域を含む。同様に、第二撮像対象領域２８０および第三撮像対象領域２９０は、Ｙ軸方向において重なった領域を有する。つまり、第二撮像対象領域２８０および第三撮像対象領域２９０は、同一のＹ座標を有する部分領域を含む。
【００７１】
照射部２０は、輝度変化光を基準面Ｂ１上の撮像対象領域２６５を含む矩形の照射範囲２０５に照射する。
【００７２】
第一反射部２５０は、第一撮像対象領域２７０からＺ軸方向に直進する光である第一光の光路である第一光路２７１を変更することにより、第一光をエリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１７０に導く。
【００７３】
具体的には、第一反射部２５０は、第一反射部材２５１と、第二反射部材２５２と、第三反射部材２５３と、第四反射部材２５４とを含む。第一反射部材２５１は、第一撮像対象領域２７０からＺ軸方向に直進する第一光の光路である第一光路２７１を、Ｘ軸方向に沿う第二光路２７２に変更する。第二反射部材２５２は、第一光の第二光路２７２を、Ｚ軸方向に沿う第三光路２７３に変更する。第三反射部材２５３は、第一光の第三光路２７３を、Ｙ軸方向に沿う第四光路２７４に変更する。第四反射部材２５４は、第一光の第四光路２７４を、エリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１７０に導く、Ｚ軸方向に沿う第五光路２７５に変更する。第一反射部材２５１、第二反射部材２５２、第三反射部材２５３および第四反射部材２５４は、例えば、ミラーで構成されており、入射光を入射方向とは異なる方向に反射することにより、入射光の光路を変更する。
【００７４】
第二反射部２６０は、第三撮像対象領域２９０からＺ軸方向に直進する光である第二光の光路である第六光路２９１を変更することにより、第二光をエリアイメージセンサ１１の第三撮像領域１９０に導く。
【００７５】
具体的には、第二反射部２６０は、第五反射部材２６１と、第六反射部材２６２と、第七反射部材２６３と、第八反射部材２６４とを含む。第五反射部材２６１は、第三撮像対象領域２９０からＺ軸方向に直進する第二光の光路である第六光路２９１を、Ｘ軸方向に沿う第七光路２９２に変更する。第六反射部材２６２は、第二光の第七光路２９２を、Ｚ軸方向に沿う第八光路２９３に変更する。第七反射部材２６３は、第二光の第八光路２９３を、Ｙ軸方向に沿う第九光路２９４に変更する。第八反射部材２６４は、第二光の第九光路２９４を、エリアイメージセンサ１１の第三撮像領域１９０に導く、Ｚ軸方向に沿う第十光路２９５に変更する。第五反射部材２６１、第六反射部材２６２、第七反射部材２６３および第八反射部材２６４は、例えば、ミラーで構成されており、入射光を入射方向とは異なる方向に反射することにより、入射光の光路を変更する。
【００７６】
第二撮像対象領域２８０からＺ軸方向に直進する光の光路である第十一光路２８１は、反射部材によっては変更されること無く、エリアイメージセンサ１１の第二撮像領域１８０に到達する。
【００７７】
部品実装装置２００の実行する処理は、実施の形態１に係る部品実装装置１００のそれと同様である。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００７８】
以上説明したように、実施の形態２によると、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００７９】
それに加えて、実施の形態２によると、第一撮像対象領域２７０、第二撮像対象領域２８０および第三撮像対象領域２９０を直線上に一列に配置することができる。このため、エリアイメージセンサ１１の第一撮像領域１７０、第二撮像領域１８０および第三撮像領域１９０が同じ時刻に、Ｙ軸方向の幅が大きい撮像対象物３０を撮像することができるため、撮像対象物３０の撮像時間が短縮される。また、第一撮像対象領域２７０、第二撮像対象領域２８０および第三撮像対象領域２９０を合わせた領域に一周期分の輝度変化光を照射するのみで、位相シフト法を用いて撮像対象物３０の形状を認識することができる。
【００８０】
（実施の形態３）
実施の形態１および２では、エリアイメージセンサ１１を、３つの撮像領域に区分し、それらをＸ軸方向に並べる構成としたが、このような構成に限定されるものではない。実施の形態３では、エリアイメージセンサ１１を４つの撮像領域に区分する例について説明する。
【００８１】
図６は、本発明の実施の形態３に係る部品実装装置の構成を示す外観図である。
【００８２】
部品実装装置３００は、基板に部品を実装するための装置であり、カメラ１０ａと、移動部４０と、照射部２０と、第一反射部３５０と、第二反射部３６０とを含む。
【００８３】
移動部４０および照射部２０の構成は実施の形態１と同様であるため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００８４】
カメラ１０ａは、エリアイメージセンサ１１ａを有し、撮像対象物３０を撮像可能な領域である撮像対象領域３６５を撮像する。
【００８５】
照射部２０は、輝度変化光を基準面Ｂ１上の撮像対象領域３６５を含む矩形の照射範囲３０５に照射する。
【００８６】
撮像対象領域３６５は、第一撮像対象領域３７０、第二撮像対象領域３８０、第三撮像対象領域３８２および第四撮像対象領域３９０を含む。第一撮像対象領域３７０、第二撮像対象領域３８０、第三撮像対象領域３８２および第四撮像対象領域３９０は、撮像対象物３０の相対的な移動方向であるＸ軸方向に交差する方向であるＹ軸方向に連続して配置されている。第一撮像対象領域３７０および第三撮像対象領域３８２は、Ｙ軸に平行な第一直線上に配置され、第二撮像対象領域３８０および第四撮像対象領域３９０は、第一直線とは異なるＹ軸に平行な第二直線上に配置される。第一撮像対象領域３７０および第二撮像対象領域３８０は、Ｙ軸方向において重なった領域を有する。つまり、第一撮像対象領域３７０および第二撮像対象領域３８０は、Ｘ軸方向から見た場合に、同一のＹ座標を有する部分領域を含む。同様に、第二撮像対象領域３８０および第三撮像対象領域３８２は、Ｙ軸方向において重なった領域を有し、第三撮像対象領域３８２および第四撮像対象領域３９０は、Ｙ軸方向において重なった領域を有する。
【００８７】
エリアイメージセンサ１１ａは、各々が矩形の第一撮像領域１７０ａ、第二撮像領域１８０ａ、第三撮像領域１８２ａおよび第四撮像領域１９０ａを含み、これらの撮像領域は、図６に示すように配置されている。つまり、第一撮像領域１７０ａおよび第三撮像領域１８２ａの長辺が、第二撮像領域１８０ａおよび第四撮像領域１９０ａの長辺と平行となり、第一撮像領域１７０ａおよび第二撮像領域１８０ａの短辺が、第三撮像領域１８２ａおよび第四撮像領域１９０ａの短辺と平行になるように、これらの撮像領域が配置されている。
【００８８】
第一反射部３５０は、第一撮像対象領域３７０からＺ軸方向に直進する光である第一光の光路である第一光路３７１を変更することにより、第一光をエリアイメージセンサ１１ａの第一撮像領域１７０ａに導く。
【００８９】
具体的には、第一反射部３５０は、第一反射部材３５１と、第二反射部材３５２とを含む。第一反射部材３５１は、第一撮像対象領域３７０からＺ軸方向に直進する第一光の光路である第一光路３７１を、Ｙ軸方向に沿った第二光路３７２に変更する。第二反射部材３５２は、第一光の第二光路３７２を、エリアイメージセンサ１１ｂの第一撮像領域１７０ａに導く、Ｚ軸方向に沿う第三光路３７３に変更する。第一反射部材３５１おおび第二反射部材３５２は、例えば、ミラーで構成されており、入射光を入射方向とは異なる方向に反射することにより、入射光の光路を変更する。
【００９０】
第二反射部３６０は、第四撮像対象領域３９０からＺ軸方向に直進する光である第二光の光路である第四光路３９１を変更することにより、第二光をエリアイメージセンサ１１ｂの第四撮像領域１９０ａに導く。
【００９１】
具体的には、第二反射部３６０は、第三反射部材３６１と、第四反射部材３６２とを含む。第三反射部材３６１は、第四撮像対象領域３９０からＺ軸方向に直進する第二光の光路である第四光路３９１を、Ｙ軸方向に沿った第五光路３９２に変更する。第四反射部材３６２は、第二光の第五光路３９２を、エリアイメージセンサ１１ｂの第四撮像領域１９０ａに導く、Ｚ軸方向に沿う第六光路３９３に変更する。第三反射部材３６１および第四反射部材３６２は、例えば、ミラーで構成されており、入射光を入射方向とは異なる方向に反射することにより、入射光の光路を変更する。
【００９２】
第二撮像対象領域３８０からＺ軸方向に直進する光の光路である第七光路３８１は、反射部材によっては反射されること無く、エリアイメージセンサ１１ａの第二撮像領域１８０ａに到達する。
【００９３】
第三撮像対象領域３８２からＺ軸方向に直進する光の光路である第八光路３８３は、反射部材によっては反射されること無く、エリアイメージセンサ１１ａの第三撮像領域１８２ａに到達する。
【００９４】
部品実装装置３００の実行する処理は、実施の形態１に係る部品実装装置１００のそれと同様である。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００９５】
以上説明したように、実施の形態３によると、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００９６】
（実施の形態４）
実施の形態１および２では、エリアイメージセンサ１１を、３つの撮像領域に区分し、それらをＸ軸方向に並べる構成としたが、このような構成に限定されるものではない。実施の形態４では、撮像領域をＸ軸方向およびＹ軸方向に並べる構成について説明する。
【００９７】
図７は、本発明の実施の形態４に係る部品実装装置の構成を示す外観図である。
【００９８】
部品実装装置４００は、基板に部品を実装するための装置であり、カメラ１０ｂと、移動部４０と、照射部２０と、第一反射部４５０と、第二反射部４６０とを含む。
【００９９】
移動部４０および照射部２０の構成は実施の形態１と同様であるため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【０１００】
カメラ１０ｂは、エリアイメージセンサ１１ｂを有し、撮像対象物３０を撮像可能な領域である撮像対象領域４６５を撮像する。
【０１０１】
照射部２０は、輝度変化光を基準面Ｂ１上の撮像対象領域４６５を含む矩形の照射範囲４０５に照射する。
【０１０２】
撮像対象領域４６５は、第一撮像対象領域４７０、第二撮像対象領域４８０および第三撮像対象領域４９０を含む。第一撮像対象領域４７０、第二撮像対象領域４８０および第三撮像対象領域４９０は、撮像対象物３０の相対的な移動方向であるＸ軸方向に交差する方向であるＹ軸方向に連続して配置されている。第一撮像対象領域４７０および第三撮像対象領域４９０は、Ｙ軸に平行な直線上に配置され、第二撮像対象領域４８０とは、Ｘ軸方向にずれて配置されている。第一撮像対象領域４７０および第二撮像対象領域４８０は、Ｙ軸方向において重なった領域を有する。つまり、第一撮像対象領域４７０および第二撮像対象領域４８０は、Ｘ軸方向から見た場合に、同一のＹ座標を有する部分領域を含む。同様に、第二撮像対象領域４８０および第三撮像対象領域４９０は、Ｙ軸方向において重なった領域を有する。
【０１０３】
エリアイメージセンサ１１ｂは、各々が矩形の第一撮像領域１７０ｂ、第二撮像領域１８０ｂおよび第三撮像領域１９０ｂを含み、これらの撮像領域は、図７に示すように配置されている。つまり、第二撮像領域１８０ｂの長辺が、第一撮像領域１７０ｂおよび第三撮像領域１９０ｂの長辺と平行となり、第二撮像領域１８０ｂの短辺が、第一撮像領域１７０ｂおよび第三撮像領域１９０ｂの短辺と平行となるように、これらの撮像領域が配置されている。
【０１０４】
第一反射部４５０は、第一撮像対象領域４７０からＺ軸方向に直進する光である第一光の光路である第一光路４７１を変更することにより、第一光をエリアイメージセンサ１１ｂの第一撮像領域１７０ｂに導く。
【０１０５】
具体的には、第一反射部４５０は、第一反射部材４５１と、第二反射部材４５２とを含む。第一反射部材４５１は、第一撮像対象領域４７０からＺ軸方向に直進する第一光の光路である第一光路４７１を、Ｙ軸方向に沿った第二光路４７２に変更する。第二反射部材４５２は、第一光の第二光路４７２を、エリアイメージセンサ１１ｂの第一撮像領域１７０ｂに導く、Ｚ軸方向に沿う第三光路４７３に変更する。第一反射部材４５１および第二反射部材４５２は、例えば、ミラーで構成されており、入射光を入射方向とは異なる方向に反射することにより、入射光の光路を変更する。
【０１０６】
第二反射部４６０は、第三撮像対象領域４９０からＺ軸方向に直進する光である第二光の光路である第四光路４９１を変更することにより、第二光をエリアイメージセンサ１１ｂの第三撮像領域１９０ｂに導く。
【０１０７】
具体的には、第二反射部４６０は、第三反射部材４６１と、第四反射部材４６２とを含む。第三反射部材４６１は、第三撮像対象領域４９０からＺ軸方向に直進する第二光の光路である第四光路４９１を、Ｙ軸方向に沿った第五光路４９２に変更する。第四反射部材４６２は、第二光の第五光路４９２を、エリアイメージセンサ１１ｂの第三撮像領域１９０ｂに導く、Ｚ軸方向に沿う第六光路４９３に変更する。第三反射部材４６１および第四反射部材４６２は、例えば、ミラーで構成されており、入射光を入射方向とは異なる方向に反射することにより、入射光の光路を変更する。
【０１０８】
第二撮像対象領域４８０からＺ軸方向に直進する光の光路である第七光路４８１は、反射部材によっては反射されること無く、エリアイメージセンサ１１ｂの第二撮像領域１８０ｂに到達する。
【０１０９】
部品実装装置４００の実行する処理は、実施の形態１に係る部品実装装置１００のそれと同様である。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【０１１０】
以上説明したように、実施の形態４によると、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【０１１１】
以上、本発明の部品実装装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形をこれらの実施の形態に施したものや、互いに異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【０１１２】
例えば、図１に示した部品実装装置１００は、第一反射部５０および第二反射部６０を備える構成としたが、部品実装装置１００は、第一反射部５０を備え、第二反射部６０を備えない構成であっても良い。この場合、撮像対象領域６５は、第一撮像対象領域７０および第二撮像対象領域８０を含み、第三撮像対象領域９０は含まない。また、エリアイメージセンサ１１は、第一撮像領域１７０および第二撮像領域１８０を含み、第三撮像領域１９０を含まない。
【０１１３】
また、本発明は、カメラ１０および第一反射部５０を備える撮像装置、または撮像装置により撮像対象物を撮像する撮像方法として実現することができる。
【０１１４】
また、エリアイメージセンサ１１は、Ｚ軸方向に沿った方向の光を受光することとしているが、エリアイメージセンサ１１が受光する光の方向はこれに限定されない。例えば、Ｙ軸方向に沿った方向の光を受光しても良い。この実現のために、エリアイメージセンサ１１の前面に反射板を設置する。反射板は、Ｚ軸方向に沿って入射する光を、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に反射する。エリアイメージセンサ１１は、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に沿った反射光を受光する。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は、部品の形状を認識し、認識した形状に基づいて部品を基板上に実装する部品実装装置等に適用できる。
【符号の説明】
【０１１６】
Ｂ１  基準面
１０、１０ａ、１０ｂ  カメラ
１１、１１ａ、１１ｂ  エリアイメージセンサ
１２  レンズ
２０  照射部
３０  撮像対象物
４０  移動部
５０、２５０、３５０、４５０  第一反射部
５１、２５１、３５１、４５１  第一反射部材
５２、２５２、３５２、４５２  第二反射部材
６０、２６０、３６０、４６０  第二反射部
６１、２５３、３６１、４６１  第三反射部材
６２、２５４、３６２、４６２  第四反射部材
７０、２７０、３７０、４７０  第一撮像対象領域
７１、２７１、３７１、４７１  第一光路
７２、２７２、３７２、４７２  第二光路
７３、２７３、３７３、４７３  第三光路
８０、２８０、３８０、４８０  第二撮像対象領域
８１、２９２、３８１、４８１  第七光路
９０、２９０、３８２、４９０  第三撮像対象領域
９１、２７４、３９１、４９１  第四光路
９２、２７５、３９２、４９２  第五光路
９３、２９１、３９３、４９３  第六光路
１００、２００、３００、４００  部品実装装置
１０１  制御部
１０２  照射処理部
１０３  撮像処理部
１０３ａ  移動処理部
１０３ｂ  データ取得部
１０４  認識部
１７０、１７０ａ、１７０ｂ  第一撮像領域
１７１、１７２、１７３、１７４、１８１、１８２、１８３、１８４、１９１、１９２、１９３、１９４  ライン状撮像領域
１８０、１８０ａ、１８０ｂ  第二撮像領域
１８２ａ、１９０、１９０ｂ  第三撮像領域
１９０ａ  第四撮像領域
２６１  第五反射部材
２６２  第六反射部材
２６３  第七反射部材
２６４  第八反射部材
２９３、３８３  第八光路
２９４  第九光路
２９５  第十光路
２８１  第十一光路
３９０  第四撮像対象領域
【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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