(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１物体とその第１物体に対して対向位置させた第２物体との間にそれら２つの物体を撮像する共通の撮像手段を設け、前記第１物体を照明する第１照明手段及び前記第２物体を照明する赤色光を発する多数の発光ダイオードからなる第２照明手段を設け、前記第１物体と前記第２物体との間に配置しかつそれらからの反射光をそれらの光軸と直交する方向に変換する変換部を設け、
前記第２物体から前記第１物体へ移動する光を遮断するフィルターからなると共にその遮断する光の波長範囲を６００ｎｍ以上の波長範囲を含む範囲に設定してなる阻止手段を前記変換部と第１照明手段との間に設ける、
又は前記第１物体からの反射光が前記撮像手段へ到達するまでに減衰する光量の割合と前記第２物体からの反射光が該撮像手段へ到達するまでに減衰する光量の割合をほぼ同一にするための減衰率がほぼ５０％に設定されたフィルターからなる光量調節手段を前記変換部と第１照明手段との間に設ける、
又は前記阻止手段及び光量調節手段を前記変換部と第１照明手段との間に設けた
ことを特徴とする物体認識装置。
【請求項２】
前記阻止手段及び前記光量調節手段のいずれか一方又は双方が、前記第１物体または前記第２物体から反射した光が撮像手段に至る光路長の内、短い方の光路長において当該光路と交差するように配置されてなる請求項１に記載の物体認識装置。
【請求項３】
前記第１照明手段は、緑色、青色、白色からなる群から選ばれるいずれか１色の発光ダイオードにより構成される請求項１又は２のいずれかに記載の物体認識装置。
【請求項４】
前記第１照明手段と前記第２照明手段を一方ずつ、或いは両方を同時に点灯させて、主に前記第１物体だけ、又は主に前記第２物体だけ、又は前記第１物体と前記第２物体の両方からの反射光を前記撮像手段へ到達させることを可能とした請求項１〜３のいずれかに記載の物体認識装置。
【請求項５】
前記第１物体が電子部品であり、前記第２物体が前記電子部品を装着するための基板であり、前記撮像手段にて前記電子部品及び基板の位置を認識するものである請求項１〜４のいずれかに記載の物体認識装置。
【請求項６】
前記第１物体からの光及び前記第２物体からの光を表裏の反射面を用いてほぼ９０度の方向にそれぞれ反射させるビームスプリッターと、前記ビームスプリッターの一方の反射面にて反射された一方の第１反射光をそのまま前記撮像手段に取り込むと共に前記ビームスプリッターにて前記反射光とは反対方向に反射した他方の第２反射光を前記撮像手段に１８０度方向を変更するために該撮像手段と対向する位置に配置された全反射ミラーとを備えてなる請求項１〜５のいずれかに記載の物体認識装置。
【請求項７】
前記ビームスプリッターを回転させてＸＹＺ軸方向のうちの少なくとも１方向に該ビームスプリッターを位置変更自在に設けてなる請求項６に記載の物体認識装置。
【請求項８】
前記第１照明手段を前記第１物体と前記撮像手段との間に配置し、前記第２照明手段を前記第２物体と前記撮像手段との間に配置し、該両照明手段それぞれが、ほぼ中心部に光挿通用の開口を備えると共に、光挿通方向においてそれぞれ該第１物体側、又は該第２物体側ほど外拡がりとなるテーパー面を有するほぼ傘型の基板に多数の発光ダイオードを環状に設けてなる請求項１〜７のいずれかに記載の物体認識装置。
【請求項９】
前記第１物体を照明する前記第１照明手段が緑色光を発する多数の発光ダイオードからなり、６００ｎｍ以下の波長の光を遮断するフィルターを前記第２照明手段と前記変換部との間に設けてなる請求項１〜８記載の物体認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品や製品等の物体の２つを共通の撮像手段にて撮像し、その撮像データに基づいて、部品や製品等の外観や傷の検査を行ったり、電子部品を基板に装着する場合の位置合わせを行うために使用する物体認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記電子部品を基板に装着する場合を例にとって説明すれば、前記物体認識装置だけでなく、電子部品や基板を把持しておくための把持装置の他、把持装置を物体認識装置の位置情報に基づいて前記把持装置を移動制御するための制御装置や、電子部品を基板に実装するための実装装置等を必要とするものであり、装置全体が複雑で大型化してしまう。このため、前記物体認識装置の小型化を図れるだけでなく、コストの低減が図れるように２つの物体を共通の撮像手段にて撮像する構成が用いられている。又、２つの撮像手段を用いて２つの物体をそれぞれ撮像する構成の場合には、撮像手段の位置が異なることから、それら撮像手段間の距離を含めて２つの物体の位置を精度よく把握することが難しいものであり、この点からも共通の撮像手段を用いることが多い。
そして、従来の物体認識装置は、撮像手段の光軸方向に対して直交する方向に配置した電子部品及び基板をそれぞれ照明する２つの照明装置を配置し、それら照明装置からの光が電子部品及び基板に照射されて反射してきた反射光をビームスプリッター（ハーフミラー）等を介して撮像手段に取り込んで、電子部品及び基板の位置を把握することができるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成によれば、電子部品や基板の位置の誤差をより少なくして位置合わせすることができるように構成されたものであるが、基板上に存在する反射率の比較的高い金属等の部分に照射された光が反射して他方の電子部品側まで達することがあり、電子部品側の撮像情報を誤認してしまう不都合が発生していた。このことを回避するために例えばシャッター等の遮光部材をビームスプリッターの両側に配置しておき、ビームスプリッターに入射する基板からの光と電子部品からの光のうちの一方の光のみを入射させるようにするために、２つの遮光部材を駆動することが考えられるが、基板及び電子部品からの光を一挙に取り込むことができないことから、両者の位置合わせを迅速に行うことができないだけでなく、遮光部材を駆動するための駆動装置を必要とし、装置全体が大型化する不都合があり、実施し難いものであった。
また、上記のように２つの物体、つまり基板２及び電子部品１を共通の撮像手段にて撮像する場合において他にも不都合があり、それについて説明する。まず、図３において一方（下側）の照明手段６から基板２に照射される光の全光量を１００とし、基板２の反射率を１００％（物体によって異なる）と仮定すると、１００の光が図のＡの点に到達する。Ａ点に到達した光は、図において上方と右方の２方向に分かれて進む。即ち、Ａ点に到達するまでの光の向きと同一方向に直進する光Ｌ１と全反射ミラー１０側に反射して進む光Ｌ２に分かれる。この時、前記光Ｌ１，Ｌ２は、それぞれほぼ５０の光の量となる（１００から５０に減衰する）。前記全反射ミラー１０に当たった５０の光は、反射して再びＡ点に到達する。Ａ点を通過する５０の光は、同一方向に直進する光Ｌ３と、基板２側に進む光Ｌ４に分かれる。この時、光Ｌ３，Ｌ４は、それぞれほぼ２５の光の量になる（５０から２５に減衰する）。即ち、下側からの照明手段６から基板２へ照射される１００の光の量が、ビームスプリッター９を経て撮像手段４に到達したときに２５の光の量に減衰していることになる。
これに対して図４において他方（上側）の照明手段５から電子部品１に照射される光の全光量を１００とし、電子部品１の反射率を１００％（物体によって異なる）と仮定すると、１００の光が図のＡの点に到達する。Ａ点に到達した光は、図において下方と左方の２方向に分かれて進む。即ち、Ａ点に到達するまでの光の向きと同一方向に直進する光Ｌａと撮像手段４側に反射して進む光Ｌｂに分かれる。この時、光Ｌａ，Ｌｂはそれぞれほぼ５０の光の量となる（１００から５０に減衰する）。即ち、上側の照明手段５から電子部品１に照射された１００の量の光が、ビームスプリッター９を経て、撮像手段４に到達したときにほぼ５０の光に減衰していることになる。
このとき、基板２からの反射光が撮像手段４に到達する際の光Ｌ３の明るさと、他方の電子部品１からの反射光が撮像手段４に到達する際の光Ｌｂの明るさを同程度に調節して観察する必要があり、そのためには基板２側の照明手段６と電子部品１側の照明手段５の明るさの比を２：１程度とすることが考えられる。
例えばここで、基板２側の照明手段６の明るさを２００、電子部品１側の照明手段５の明るさを１００として考えると、それぞれ撮像手段４に到達する光Ｌ３、Ｌｂは双方ともほぼ５０程度の明るさとなる。
しかし、この状態で基板２からの反射光のうちビームスプリッター９を通って反対側の電子部品１に到達する光Ｌ１の明るさは１００となっており、電子部品１側の照明手段５の明るさ１００と同程度になっている。このとき、仮に電子部品１の表面が鏡面に近い状態であれば、基板２の画像が電子部品に写り込んでしまう。これは、電子部品側の画像が正常に撮像できないばかりか、例えば電子部品１側の照明手段５を消灯して、基板２側の照明手段６だけを点灯して基板２の画像だけを撮像したい場合に、電子部品１の画像も同時に撮像してしまうという問題がある。
このとき、他方、電子部品１からの反射光のうちビームスプリッター９を通って反対側の基板２に到達する光Ｌａの明るさは５０となっており、基板２側の照明手段６の明るさ２００に対して約４分の１の光量になっており、前述の電子部品側の撮像できるＳ／Ｎ比の劣化に比べるとその影響は少ない。
この問題は、ビームスプリッター９を通って撮像手段４に至る上下の光路差と光を分岐させるハーフミラー面を何回通過するかによって決まる構造上の問題であり、双方の照明手段５，６の光量を変化させることによって回避することができない。
【０００４】
本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、装置の大型化を回避することができながらも、２つの物体を精度良くしかも迅速に認識することができる物体認識装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題解決のために、第１物体とその第１物体に対して対向位置させた第２物体との間にそれら２つの物体を撮像する共通の撮像手段を設け、前記第１物体を照明する第１照明手段及び前記第２物体を照明する赤色光を発する多数の発光ダイオードからなる第２照明手段を設け、前記第１物体と前記第２物体との間に配置しかつそれらからの反射光をそれらの光軸と直交する方向に変換する変換部を設け、前記第２物体から前記第１物体へ移動する光を遮断するフィルターからなると共にその遮断する光の波長範囲を６００ｎｍ以上の波長範囲を含む範囲に設定してなる阻止手段を前記変換部と第１照明手段との間に設ける、又は前記第１物体からの反射光が前記撮像手段へ到達するまでに減衰する光量の割合と前記第２物体からの反射光が該撮像手段へ到達するまでに減衰する光量の割合をほぼ同一にするための減衰率がほぼ５０％に設定されたフィルターからなる光量調節手段を前記変換部と第１照明手段との間に設ける、又は前記阻止手段及び光量調節手段を前記変換部と第１照明手段との間に設けて物体認識装置を構成した。
照明手段により物体に照射される光が物体の金属部分等に反射して他方の物体側に到達することを阻止手段にて遮断することによって、物体に対する撮像精度が低下することを回避することができる。又、第１物体から撮像手段へ到達する光量と第２物体から撮像手段へ到達する光量が、ビームスプリッター等の光学器具により減衰して異なることを光量調節手段により回避することによって、物体に対する撮像精度が低下することを回避することができる。しかも、阻止手段又は光量調節手段を配置することにより、前記第１照明手段と前記第２照明手段を片方ずつ、或いは両方を同時に点灯させて、２つの物体を片方ずつ、或いは同時に（一挙に）撮像することが可能になるだけでなく、装置が大型化することを回避することができる。前記光量調節手段として、光の量が撮像手段に多く取り込まれる側の光路に光を減衰させるためのフィルターを配置することにより、装置の小型化及びコスト面において有利になる。前記阻止手段も光量調節手段と同様に、フィルターを用いることが装置の小型化及びコスト面において有利になる。
【０００６】
前記阻止手段及び前記光量調節手段のいずれか一方又は双方を、前記第１物体または前記第２物体から反射した光が撮像手段に至る光路長の内、短い方の光路長において当該光路と交差するように配置してもよい。
又、前記第１照明手段及び前記第２照明手段のいずれか一方又は双方を、緑色、青色、白色からなる群から選ばれるいずれか１色の発光ダイオードにより構成してもよい。
前記第１物体が電子部品であり、前記第２物体が前記電子部品を装着するための基板であり、前記撮像手段にて前記電子部品及び基板の位置を認識するものにおいて最適な物体認識装置を構成することができる。
【０００７】
前記第２物体を照明する前記第２照明手段が赤色光を発する多数の発光ダイオードからなり、前記阻止手段が前記第２物体から前記第１物体へ移動する光を遮断するフィルターからなると共にその遮断する光の波長範囲を６００ｎｍ以上の波長範囲を含む範囲に設定している。
【０００８】
前記第１物体からの光及び前記第２物体からの光を表裏の反射面を用いてほぼ９０度の方向にそれぞれ反射させるビームスプリッターと、前記ビームスプリッターの一方の反射面にて反射された一方の第１反射光をそのまま前記撮像手段に取り込まれると共に前記ビームスプリッターにて前記反射光とは反対方向に反射した他方の第２反射光を前記撮像手段に１８０度方向を変更するために該撮像手段と対向する位置に配置された全反射ミラーとを備えている。
【０００９】
前記ビームスプリッターを回転させてＸＹＺ軸方向のうちの少なくとも１方向に該ビームスプリッターを位置変更自在に設けることによって、２つの物体の位置が所定位置からずれて撮像されている場合でも、ビームスプリッターを回転させてＸＹＺ軸方向のうちの少なくとも１方向（２方向又は３方向）にビームスプリッターを位置変更させるだけで撮像手段にて正確な位置に補正して撮像することができる。
【００１０】
前記第１照明手段を前記第１物体と前記撮像手段との間に配置し、前記第２照明手段を前記第２物体と前記撮像手段との間に配置し、該両照明手段それぞれが、ほぼ中心部に光挿通用の開口を備えると共に、光挿通方向において該第１物体側、又は該第２物体側ほど外拡がりとなるテーパー面を有するほぼ傘型の基板に多数の発光ダイオードを環状に設けることによって、所定範囲の光量を増大させることができ、特に小さな電子部品等の第１物体を基板等の第２物体に装着する場合において両者の位置を精度よく検出することができる。又、照明手段として、発光ダイオードを用いることによって、ハロゲンランプ等の他の照明手段に比べて消費電力及び発熱面において有利になる。又、発光ダイオードは、光量がハロゲンランプのように時間経過と共に大きく変化するようなことがないから、安定して使用することができる。又、ハロゲンランプは、寿命が短く、時間経過と共に劣化して暗くなっていくが、発光ダイオードの寿命は飛躍的に長く、劣化スピードが遅い。更に、発光ダイオードは、スイッチング動作に強く、ストロボ的に瞬間的な光のＯＮ−ＯＦＦを容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の物体認識装置の一例である位置認識装置が示されている。この位置認識装置は、第１物体である電子部品（半導体チップ）１及び電子部品１を装着するための第２物体である基板２の２つの物体の位置を認識することができるように構成されている。つまり、対向位置させた前記電子部品１と基板２の間に配置し、かつ、それらからの反射光をそれらの光軸と直交する方向に変換する変換部３と、その変換部３からの光を取り込むためにそれの光軸を前記反射光に対して直交する方向に沿わせた状態で配置したテレセントリックレンズ（他のレンズでもよい）４と、前記電子部品１を照明するために電子部品１と前記変換部３との間に配置した第１照明手段５と、前記基板２を照明するために基板２と変換部３との間に配置した第２照明手段６とを備えて、位置認識装置を構成している。尚、前記変換部３とテレセントリックレンズ４とこのテレセントリックレンズ４の基端部に装着されるＣＣＤカメラ（図示せず）とから撮像手段７を構成している。ここでは、基板２に対する電子部品１の装着位置の確認のための位置認識装置を示しているが、基板２や電子部品の傷の検査等に用いる物体認識装置であってもよい。又、前記ＣＣＤカメラから得られた画像を画像処理装置（図示せず）により画像処理し、その画像処理した情報に基づいて位置ずれを自動的に解消するように制御する制御手段（図示せず）を設けて実施してもよいし、前記処理された画像をモニター等に映し出して目視により位置ずれであるか否かを判断し、人為的なスイッチ操作等により位置ずれを解消するようにしてもよい。図１に示すＫは、前記テレセントリックレンズ４の光軸である。
【００１２】
図１では、図示していないが、前記電子部品１は例えばロボットのハンド等により把持されて図１に示す所定位置に移動され、前記基板２も図示していない把持手段により図１に示す所定位置に移動され、それら２つの物体を所定位置に保持できるようにしている。そして、前記のように位置認識装置により電子部品１及び基板２の位置が認識され、それら２つの物体の相対位置ずれを電子部品１又は基板２あるいはそれら両者を前記ロボット等を用いて自動的又は人為的に動かすことにより修正し、位置ずれが無くなった時点で位置認識装置を電子部品１及び基板２に干渉しない位置まで退避させて電子部品１を基板に実装することになる。
【００１３】
前記２つの照明手段５，６は、いずれも同一構成であるため、一方の照明手段５についてのみ説明する。図２に示すように、中心部（少しずれた位置でもよい）に外形が円形の開口５Ａを形成したケーシング５Ｂ内に光挿通方向において電子部品１側ほど外拡がりとなるテーパー面５Ｃを有するほぼ傘型の基板５Ｄを配設し、前記基板５Ｄに円周方向に沿う一列状（環状）に多数の発光ダイオード５Ｅを取り付けて、照明手段５を構成している。前記発光ダイオード５Ｅを一列状に配置する他、光挿通方向に複数列設けて、照射光量を増大させるようにしてもよい。又、前記基板５Ｄとして電子部品１側ほど外拡がりとなるテーパー面５Ｃを有するほぼ傘型に構成することによって、一列状に発光ダイオード５Ｅを配置したものであっても、位置合わせに必要となる狭い部分（要部）のみを効率よく照らすことができるだけでなく、照明手段の薄型化及び小型化を図る上において利点になるが、基板２の表面全体を均一に照らす場合には、前記構成以外の照明手段を用いることになる。前記発光ダイオード５Ｅ及び下側の照明手段６の発光ダイオードは、赤色に近い橙色、つまり６１０ｎｍに中心波長をもつ橙色を発するもので構成したり、特に６１０ｎｍ以上の赤色を発するものから構成しているが、中心波長が６１０ｎｍ未満の色、例えば緑色や白色や青色等を発するものから構成してもよい。前記発光ダイオードの発光色として、例えば白色を用いる場合には、基板２の表面に付着している汚れをはっきりと撮像することができる利点があり、又、青色を用いる場合には、ＢＧＡのハンダボール検査において、背景の金パターンを消してハンダボールだけを浮き立たせることができ、物体の形状、状態、色、撮像目的等に合わせて照明色を選択することによって、精度のよい画像を得ることができる。
前記照明手段５，６を環状のものから構成することによって、小型化を図る上において有利になるが、多数の発光ダイオードを対象物の照射面と直交する方向から照射するように配置し、それら発光ダイオードから照射される光をハーフミラーにより照射方向を変更して対象物を照射する方式、所謂同軸方式の照明手段であってもよい。
【００１４】
図１に示すように、前記第１照明手段５と前記変換部３との間に６００ｎｍ以上の波長を有する光を遮断するための阻止手段としてのフィルター８を配設している。このようにフィルター８を配設することによって、前述のように基板２を照明する第２照明手段６からの６１０ｎｍに中心波長を持つ橙色を発する照射光が基板２上に存在するハンダボール等の金属部分に当たって反射した反射光が電子部品１側まで達することがないように遮断することができ、電子部品１の外形線を良好に撮像することができ、位置合わせを行う場合において有効である。尚、前記第１照明手段５からの光が電子部品１に反射した橙色の光が前記フィルター８を通過する際に一部の光が遮断されるが、撮像手段４により撮像可能な光量を確保することができ、問題にならない。そして、このように橙色の光の一部が遮断されることにより後述するフィルター８Ｘのように減衰率が５０％程度になるように設定することによって、２つの物体からの光の量もほぼ同一にすることができ、更に、基板２からの反射光が電子部品１に到達する光量の割合を少なくして、より一層撮像手段４による撮像精度を高めることができる利点がある。
すなわち、図３及び図４において、図示していないフィルター８Ｘをビームスプリッター９と照明手段５の間に挿入した例で説明すると、基板２側の照明手段６の明るさと電子部品１側の照明手段５の明るさを双方とも２００とした場合、それぞれ基板２と電子部品１から反射して撮像手段４に到達する光Ｌ３、Ｌｂは双方ともほぼ５０程度の明るさとなり、撮像手段４において双方の画像が良好に撮像できることになるが、この状態で、基板２からの反射光のうちビームスプリッター９を通って反対側の電子部品１に到達する光Ｌ１の明るさと電子部品１からの反射光のうちビームスプリッター９を通って反対側の基板２に到達する光Ｌａの明るさは双方ともほぼ５０となっており、それぞれの照明手段から照射される光の光量と比べて約４分の１程度に改善される。
又、前記上下に位置する照明手段５，６の色を変えて使用できる場合には、撮像手段４までの光路が短くてハーフミラー面を通過する回数の少ない側、すなわち図４においては電子部品側の照明手段５とビームスプリッター９の間に、撮像手段４までの光路が長くてハーフミラー面を通過する回数の多い側、すなわち基板２側の照明手段６の照射光を遮断して照明手段の照射光を透過するフィルターを設置するのが効果的である。
なぜなら、もともと電子部品１側からの反射光が基板２側に到達するときの光量と基板２側を照射する照明手段６との光量差は４倍の差が確保できているからだが、電子部品１側からの反射光が完全に遮断できているわけではなく、更に、基板２側の照明手段６とビームスプリッター９の間に、電子部品１側の照明手段５の照射光を遮断して照明手段６の照射光を透過するフィルターを設置すれば、電子部品１側と基板２側の反射光による干渉がなくなり、それぞれの反射面が鏡面であっても互いに独立に、片側（一方）ずつでも同時でも撮像することが可能になる。
【００１５】
上側に位置する前記照明手段５を緑色を発するものとし、下側に位置する前記照明手段６を赤色を発するものにした場合には、図１で配置したフィルター８の位置に６００ｎｍ以上の波長の光をカットするフィルターを用いればよいことになる。前記フィルター８のみを設けるだけでもよいが、完全に上下の写り込みを防止するためには下側の照明手段６とビームスプリッター９の間に、６００ｎｍ以下の波長の光をカットするフィルターを更に設けるとよい。
要するに、前記上下の照明手段５，６を赤色を発するものから構成した場合には、上側から撮像手段４への光を減衰させることにより、２つの物体１，２から撮像手段４に入ってくる光の量をほぼ同一にするように光の量を調節する光量調節手段としてフィルターを用い、又、上側に位置する前記照明手段５を緑色を発するものとし、下側に位置する前記照明手段６を赤色を発するものにした場合には、フィルターを光の遮断（写り込み防止）手段として用いることになる。前記フィルターの代わりにビームスプリッター（ハーフミラー）を用いることもできるが、スペースの点で不利である。
【００１６】
前記フィルター８は、特定波長範囲の光を遮断するものから構成したが、上側から撮像手段４への光を減衰させることにより、２つの物体１，２から撮像手段４に入ってくる光の量をほぼ同一にするように光の量を調節する光量調節手段を構成してもよい。図３及び図４に示すと共に前述したように、撮像手段４に入ってくる光のうち、上側の電子部品１側からの光が、下側の基板２側からの光に比べて２倍の明るさになっており、減衰率が５０％に設定されているフィルター８Ｘ（図１参照）を電子部品１とビームスプリッター９との間に配置することによって、２つの物体１，２から撮像手段４に入ってくる光の量をほぼ同一にすることができるようにしてもよい。前記フィルター８Ｘの減衰率は、２つの光の量の差に応じて変更することになる。
【００１７】
前記変換部３は、光挿通方向に対して４５度傾斜させたビームスプリッター（ハーフミラー）９と、このビームスプリッター９にて反射された光のうち、前記テレセントリックレンズ４とは１８０度反対側に向かう光を反射させて該テレセントリックレンズ４に戻すための全反射ミラー１０とからなっているが、他の構成であってもよい。
前記電子部品１及び基板２からの光がテレセントリックレンズ４に入射する動きを説明すれば、図１に示すように、電子部品１からの光は、前記第１照明手段５の開口５Ａ、フィルター８の順に通過し、ビームスプリッター９の一方の面に反射することにより光の方向が９０度変更されてテレセントリックレンズ４に入射する。又、基板２からの光は、前記第２照明手段６の開口６Ａを通過し、ビームスプリッター９の他方の面に反射し、光の方向が９０度変更されて前記テレセントリックレンズ４とは１８０度反対側に移動する。そして、前記全反射ミラー１０に反射することによりビームスプリッター９を通過してテレセントリックレンズ４に入射する。前記基板２からの光は、前記フィルター８にて遮断されるため、前記電子部品１側に到達することがない。尚、前記テレセントリックレンズ４に入射した２つの光は、前述のように画像処理装置により処理されることになる。
【００１８】
図示していないが、前記ビームスプリッター９の回転軸を図示していない駆動機構を用いて回転させることにより、ＸＹＺ軸方向のうちの少なくとも１方向（２方向又は３方向でもよい）にビームスプリッター９を位置変更させることもできる。このようにビームスプリッター９をＸＹＺ軸方向の１方向又は２方向又は３方向に位置変更することによって、基板２に対する電子部品１の位置合わせを高精度に行うことができ、特に実装精度を高めることができる。尚、前記ビームスプリッター９を回転させることにより該ビームスプリッター９に一体化されている前記全反射ミラー１０が同様に位置変更することになる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、照明手段により物体に照射される光が物体の金属部分等に反射して他方の物体側に到達することを遮断手段にて遮断したり、２つの物体からの光の量を光量調節手段にてほぼ同一にすることによって、物体に対する撮像精度が低下することを回避することができ、検査作業や電子部品の装着作業を迅速かつ能率よく行うことができる物体認識装置を提供することができる。前記遮断手段と光量調節手段の両方を兼ね備えることによって、撮像精度をより一層高めることができる。しかも、遮断手段又は光量調節手段を配置するだけで２つの物体を同時に（一挙に）撮像することが可能になるだけでなく、装置が大型化することを回避することができる。尚、前記遮断手段又は光量調節手段をフィルターにて構成することによって、装置の小型化及びコスト面において有利になる。
【００２０】
請求項７の発明によれば、ビームスプリッターを回転させてＸＹＺ軸方向の少なくとも１方向にビームスプリッターを位置変更自在に設けることによって、２つの物体の位置が所定位置からずれて撮像されている場合でも、ビームスプリッターを回転させてＸＹＺ軸方向の少なくとも１方向に位置変更させるだけで撮像手段にて正確な位置に補正して撮像させることができ、撮像作業を精度よく、しかも能率よく行うことができる。
【００２１】
請求項８の発明によれば、第１照明手段を第１物体と撮像手段との間に配置し、第２照明手段を第２物体と撮像手段との間に配置し、両照明手段それぞれが、ほぼ中心部に光挿通用の開口を備えると共に光挿通方向において第１物体側又は第２物体側ほど外拡がりとなるテーパー面を有するほぼ傘型の基板に多数の発光ダイオードを環状に設けることによって、所定範囲の光量を増大させることができ、特に小さな電子部品等の第１物体を基板等の第２物体に装着する場合において両者の位置を精度よく検出することができ、信頼性の高い物体認識装置にすることができる。又、環状の照明手段を用いることによって、同軸方式の照明手段に比べてコンパクト化を図ることができる利点がある。
又、発光体として発光ダイオードを用いることによって、ハロゲンランプに比べて消費電力及び発熱面において有利になり、使用面において有利になる。又、発光ダイオードは、光量がハロゲンランプのように光量が時間経過と共に大きく変化するようなことがないから、安定して使用することができる。又、ハロゲンランプは、寿命が短く、時間経過と共に劣化して暗くなっていくが、発光ダイオードの寿命は飛躍的に長く、劣化スピードが遅く、使用面において有利になる。更に、発光ダイオードは、スイッチング動作に強く、ハロゲンランプではできなかったストロボ的な光のＯＮ−ＯＦＦを容易に行うことができ、省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】物体認識装置（位置認識装置）の概略の説明図である。
【図２】照明手段を示し、（ａ）はそれの縦断側面図、（ｂ）はそれの平面図である。
【図３】基板からの光が撮像手段に入り込むまでの状態を示す説明図である。
【図４】電子部品からの光が撮像手段に入り込むまでの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  電子部品（第１物体）  ２  基板（第２物体）
３  変換部
４  テレセントリックレンズ
５  第１照明手段          ５Ａ  開口
５Ｂ  ケーシング          ５Ｃ  テーパー面
５Ｄ  基板                ５Ｅ  発光ダイオード
６  第２照明手段          ７  撮像手段
８  フィルター（阻止手段）
８Ｘ  フィルター（光量調節手段）
９  ビームスプリッター    １０  全反射ミラー
Ｋ  光軸
Ｌ１〜Ｌ４，Ｌａ，Ｌｂ  光
【図１】
0003991635.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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