(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象物を撮像し、撮像によって得られた読み取り画像を表示する撮像表示装置であって、格子状に配置された複数の画素を備えた受光部と、この受光部の特定の画素から選択的に画像データを出力させる画素選択手段と、この画素選択手段を制御して前記受光部に設定された画像取込領域の画素から画像データを出力させる制御手段と、前記受光部の各画素の配列に対応した記憶領域を備え、前記受光部の特定の画素から出力された画像データを当該画素に対応する記憶領域に記憶する画像記憶手段と、前記特定の画素から出力された画像データを当該画素の配列に対応する記憶領域であってそれぞれの画素に対応した記憶領域に書き込む作業と前記記憶領域に所定の背景データを上書きする作業を選択的に行う書き込み処理手段と、前記画像記憶手段の記憶領域に書き込まれた画像データと背景データを１つの画像として表示画面に表示する表示手段とを備え、前記書き込み処理手段は、前記記憶領域のうち当該撮像の直前の撮像において画像データが書き込まれた記憶領域に背景データを上書きした後前記画素から出力された画像データを当該画素に対応する記憶領域に書き込むことを特徴とする撮像表示装置。
【請求項２】
撮像対象物を撮像し、撮像によって得られた読み取り画像を表示する撮像表示装置であって、格子状に配置された複数の画素を備えた受光部と、この受光部の特定の画素から選択的に画像データを出力させる画素選択手段と、この画素選択手段を制御して前記受光部に設定された画像取込領域の画素から画像データを出力させる制御手段と、前記受光部の各画素の配列に対応した記憶領域を備え、前記受光部の特定の画素から出力された画像データを当該画素に対応する記憶領域に記憶する画像記憶手段と、前記特定の画素から出力された画像データを当該画素の配列に対応する記憶領域であってそれぞれの画素に対応した記憶領域に書き込む作業と前記記憶領域に所定の背景データを上書きする作業を選択的に行う書き込み処理手段と、前記画像記憶手段の記憶領域に書き込まれた画像データと背景データを１つの画像として表示画面に表示する表示手段とを備え、前記書き込み処理手段は、前記記憶領域のうち当該撮像の直前の撮像において画像データが書き込まれた記憶領域内であって当該撮像において画像データが書き込まれる領域と重ならない領域に背景データを上書きした後前記画素から出力された画像データを当該画素に対応する記憶領域に書き込むことを特徴とする撮像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エリアセンサによって撮像対象の画像を読み取り画面表示する撮像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の製造分野で用いられる画像認識装置や外観検査装置などには、電子部品などの撮像対象物を撮像し画面上に表示させる撮像表示装置が多用されている。この撮像表示装置では、画像読み取り手段としてＣＭＯＳ型のエリアセンサが用いられるようになっている。ＣＭＯＳ型のエリアセンサは、エリアセンサを構成する多数の画素のうち、任意の画素から選択的に画像データを出力できるため、画像取込領域以外の不要な画素から画像データを出力することによって生じる無駄時間を省くことができ、画像読み取り時間を従来のＣＣＤ型のエリアセンサと比較して大幅に短縮できるという利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＣＭＯＳ型のエリアセンサを用いた画像読み取り装置によって読み取られた画像をモニタ上に表示させる場合、以下に説明するような不都合があった。ＣＭＯＳ型のエリアセンサから出力された画像データは、エリアセンサの画素配列に対応した記憶領域を備えた記憶装置に書き込まれる。この書き込みに際しては、新たに撮像する度に既存の画像データを上書きする形で新たな画像データが書き込まれる。
【０００４】
そして新たに書き込まれた画像データに基づいて画像を表示させる際には、既存の画像データが上書きされずに残っている記憶領域に対応した表示領域には、直前に撮像された既存の画像がそのまま表示される。すなわち、今回撮像された所望の画像は正しく表示されるものの、表示画面にはこの画像とは無関係の画像が現れることから、観察者に奇異な印象を与える不自然な表示画面となっていた。
【０００５】
そこで本発明は、受光部の特定の画素から出力された画像データの画像のみを観察者に奇異な印象を与えることなく表示させることができる撮像表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の撮像表示装置は、撮像対象物を撮像し、撮像によって得られた読み取り画像を表示する撮像表示装置であって、格子状に配置された複数の画素を備えた受光部と、この受光部の特定の画素から選択的に画像データを出力させる画素選択手段と、この画素選択手段を制御して前記受光部に設定された画像取込領域の画素から画像データを出力させる制御手段と、前記受光部の各画素の配列に対応した記憶領域を備え、前記受光部の特定の画素から出力された画像データを当該画素に対応する記憶領域に記憶する画像記憶手段と、前記特定の画素から出力された画像データを当該画素の配列に対応する記憶領域であってそれぞれの画素に対応した記憶領域に書き込む作業と前記記憶領域に所定の背景データを上書きする作業を選択的に行う書き込み処理手段と、前記画像記憶手段の記憶領域に書き込まれた画像データと背景データを１つの画像として表示画面に表示する表示手段とを備え、前記書き込み処理手段は、前記記憶領域のうち当該撮像の直前の撮像において画像データが書き込まれた記憶領域に背景データを上書きした後前記画素から出力された画像データを当該画素に対応する記憶領域に書き込む。
【０００９】
請求項２記載の撮像表示装置は、撮像対象物を撮像し、撮像によって得られた読み取り画像を表示する撮像表示装置であって、格子状に配置された複数の画素を備えた受光部と、この受光部の特定の画素から選択的に画像データを出力させる画素選択手段と、この画素選択手段を制御して前記受光部に設定された画像取込領域の画素から画像データを出力させる制御手段と、前記受光部の各画素の配列に対応した記憶領域を備え、前記受光部の特定の画素から出力された画像データを当該画素に対応する記憶領域に記憶する画像記憶手段と、前記特定の画素から出力された画像データを当該画素の配列に対応する記憶領域であってそれぞれの画素に対応した記憶領域に書き込む作業と前記記憶領域に所定の背景データを上書きする作業を選択的に行う書き込み処理手段と、前記画像記憶手段の記憶領域に書き込まれた画像データと背景データを１つの画像として表示画面に表示する表示手段とを備え、前記書き込み処理手段は、前記記憶領域のうち当該撮像の直前の撮像において画像データが書き込まれた記憶領域内であって当該撮像において画像データが書き込まれる領域と重ならない領域に背景データを上書きした後前記画素から出力された画像データを当該画素に対応する記憶領域に書き込む。
【００１０】
本発明によれば、出力された読み取り画像の画像データを画像取込領域に対応して画像記憶手段に設定された読み取り画像書き込み領域に書き込むに先だって、画像記憶手段の記憶領域のうち画像表示の対象となる範囲を示す背景領域の全領域または一部の領域を所定の背景データで上書きする書き込み処理を行うことにより、受光部の特定の画素から出力された画像データの画像のみを観察者に奇異な印象を与えることなく表示させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の撮像表示装置が組み込まれた電子部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の撮像表示装置の構成を示すブロック図、図３は本発明の一実施の形態の撮像表示装置の受光部の構成図、図４、図５、図６は、本発明の一実施の形態の撮像表示装置の表示画面および記憶領域を示す図である。
【００１２】
まず図１を参照して電子部品実装装置について説明する。図１において、基台１の中央部にはＸ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は基板３を搬送し位置決めする。搬送路２の両側には電子部品を供給する部品供給部４が配設され、それぞれの部品供給部４には多数個のテープフィーダ５が並設されている。テープフィーダ５はテープに保持された電子部品を収納し、このテープをピッチ送りすることによりピックアップ位置に電子部品を供給する。
【００１３】
基台１上面の両側端部には２基のＹ軸テーブル６Ａ，６Ｂが並行に配設されており、Ｙ軸テーブル６Ａ，６Ｂには移載ヘッド８が装着されたＸ軸テーブル７が架設されている。移載ヘッド８はマルチノズル型の移載ヘッドであり、下端部に電子部品を吸着する４個の吸着ノズルを備えている。Ｙ軸テーブル６Ａ，６ＢおよびＸ軸テーブルを駆動することにより移載ヘッド８は水平移動し、テープフィーダ５のピックアップ位置から電子部品をピックアップして基板３上へ移送搭載する。
【００１４】
搬送路２と部品供給部４の間の移載ヘッド８の移動経路には、電子部品の画像を読み取るカメラ９が配置されている。部品供給部４から電子部品をピックアップした移載ヘッド８をカメラ９の上方に位置させ、吸着ノズルに保持された状態の電子部品をカメラ９によって下方から撮像することにより、電子部品の画像が読み取られる。そして画像読み取り結果を認識処理することにより、電子部品の識別や位置検出が行われる。この撮像表示装置は、電子部品をカメラ９によって撮像して認識処理を行うとともに、読み取った画像をモニタ上に表示させる機能を有するものである。
【００１５】
次に図２を参照して撮像表示装置の構成について説明する。図２においてカメラ９は、受光部１０、画素選択回路１１および画素選択回路制御部１２より構成される。受光部１０には複数の画素１０ａが格子状に配列されている。この受光部１０上に図示しない光学系によって撮像対象物の光学画像を結像させ、各画素に蓄積される電荷を画像データとして出力させることにより、撮像対象の画像を読み取る。
【００１６】
図３に示すように、受光部１０を構成する画素１０ａは、フォトダイオードである受光素子２１と複数のＭＯＳ型トランジスタで構成された増幅器２２を備えている。増幅器２２は受光素子２１で蓄積された電荷を電圧に変換して出力する。画素１０ａの格子状配列（２次元の行列配列）に対応して受光部１０には複数の垂直信号線ＬＶと複数の水平信号線ＬＨが形成されており、各増幅器２２には垂直信号線ＬＶと水平信号線ＬＨとが接続されている。
【００１７】
それぞれの増幅器２２に接続される垂直信号線ＬＶと水平信号線ＬＨの組み合わせは全て異なっている。画素選択回路１１は垂直信号線ＬＶを介して増幅器２２に接続されており、画素選択回路１１により増幅器２２をアクティブ状態、すなわち電圧に変換された画像信号を出力可能な状態にすることができる。増幅器２２の出力は、水平信号線ＬＨおよびスイッチング用のゲート素子２３を介して出力線Ｌ（ｏｕｔ）に接続されている。ゲート素子２３は各水平信号線ＬＨに１個づつ接続されており、画素選択回路１１によってスイッチング操作される。
【００１８】
受光部１０上に光学画像を結像させることにより、各受光素子２１は感光して電荷を蓄積する。画素選択回路１１によってそれぞれ増幅器２２とゲート素子２３を同期させてＯＮするスイッチング動作により、受光素子２１に蓄積された電荷は画像信号として出力される。すなわち、画素選択回路１１によって垂直信号線ＬＶの１つをＯＮすることにより、受光部１０に格子状に配列された画素１０ａの水平方向の１列が選択される。これにより、この垂直信号線ＬＶに接続する増幅器２２が選択されてアクティブ状態となる。また画素選択回路１１により１つのゲート素子２３が選択されてＯＮすると、アクティブ状態になっている増幅器２２のうち、水平信号線ＬＨを介してこのゲート素子２３と共通に接続されている増幅器２２から画像データが出力される。
【００１９】
図２において画素選択回路制御部１２は、画素選択回路１１を駆動するために必要な情報である画素選択情報を制御部１６から受け取り、この画素選択情報に基づいて画素選択回路１１を制御する。これにより画素選択情報で選択された画素１０ａから画像データを出力させる。受光部１０から出力された画像データは、画像データ書き込み処理部１３に取り込まれる。
【００２０】
画像データ書き込み処理部１３は、制御部１６からの制御信号にしたがって取り込んだ画像データを書き込む書き込み処理を行う。書き込み処理された画像データは、目的に応じて第１の画像記憶部１４、第２の画像記憶部１５に書き込まれる。第１の画像記憶部１４（画像記憶手段）、第２の画像記憶部１５は、それぞれ受光部１０の各画素１０ａの配列に対応した記憶領域を備えており、受光部１０の特定の画素１０ａから出力された画像データを当該画素に対応する記憶領域に記憶できるようになっている。
【００２１】
第１の画像記憶部１４は、表示部１７の表示モニタに表示される表示画像の画像データを記憶する。また第２の画像記憶部１５は、画像処理部１８によって画像処理の対象となる処理画像の画像データを記憶する。画像処理部１８によって画像処理された画像は、必要に応じ表示部１７によって表示される。
【００２２】
ここで画像データ書き込み処理部１３によって、表示画像の画像データを対象として行われる書き込み処理について、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、表示部１７の表示画面１７ａに設定される２種類の領域を示している。矩形枠１７ｂは、表示画面１７ａの全領域のうち、当該撮像表示において画像表示の対象となり背景画像が表示される背景画像表示領域を示している。そしてこの背景画像表示領域１７ｂの中に、受光部１０に設定された画像取込領域に対応した読み取り画像表示領域１７ｃが設定される。
【００２３】
すなわち、表示画面１７ａのうち、カメラ９によって読み取られた画像が表示されるのは読み取り画像表示領域１７ｃ内（領域Ｃ）に限定され、読み取り画像表示領域１７ｃ以外の背景画像表示領域１７ｂ内（領域Ｂ）には、単に背景画像として予め選定された画像（例えば単色背景や縞模様などの単純画像）が表示される。そして背景画像表示領域１７ｂの外側（領域Ａ）には、画像は表示されない。なおここでは、表示画面１７ａの一部分のみが部分的に背景画像表示領域１７ｂとして設定される例を示しているが、表示画面１７ａの全範囲を背景画像表示領域１７ｂとして設定してもよい。表示部１７は、読み取り画像書き込み領域１４ｃに書き込まれた画像データと、背景データ書き込み領域１４ｂに書き込まれた背景データを、１つの画像として表示画面に表示する表示手段となっている。
【００２４】
図４（ｂ）は、上記各領域に対応して第１の画像記憶部１４に設定される書き込み領域を示している。矩形枠１４ｂは、背景画像表示領域１７ｂに対応して設定される背景データ書き込み領域であり、矩形枠１４ｃは、読み取り画像表示領域１７ｃに対応して設定される読み取り画像書き込み領域である。すなわち、読み取り画像書き込み領域１４ｃは、受光部１０に設定される画像取込領域に対応して第１の画像記憶部１４に設定される。画像読み取りにおいて画像データ書き込み処理部１３は、画像取込領域内の各画素から出力される画像データを、読み取り画像書き込み領域１４ｃ内のそれぞれの画素に対応した記憶領域に書き込む処理を行う。
【００２５】
そして斜線部Ｗは、この読み取り画像の書き込みに先立って行われる背景データの上書き処理の対象範囲を示している。この背景データの上書き処理は画像データ書き込み処理部１３によって行われ、設定された背景データ書き込み領域１４ｂの全領域または一部が、所定の背景データで上書きされる。ここでは、背景データ書き込み領域１４ｂの全領域を上書きする例を示しており、この上書き処理により、カメラ９による撮像時点において、前回の画像読み取り・書き込みによって第１の画像記憶部１４に書き込まれたまま残留している画像データが所定の背景データで上書きされる。
【００２６】
図４（ｃ）は、このようにして第１の画像記憶部１４の上書き処理を行った後に、新たに撮像・画像読み取りを行い、読み取られた画像を表示画面１７ａの背景画像表示領域１７ｂ内に表示した状態を示している。ここでは、新たな撮像・表示において設定された新たな読み取り画像表示領域１７ｄの形状が、前回撮像・表示における読み取り画像表示領域１７ｃとは一致しない例を示している。
【００２７】
このような場合にあっても、背景画像表示領域１７ｂの全領域は、読み取り画像表示領域１７ｄへの画像データの書き込みに先立って背景データによって上書きされていることから、前回表示された読み取り画像表示領域１７ｃ内の画像は表示されず、今回表示対象となる読み取り画像表示領域１７ｄ以外の領域Ｂ’には、予め選定された背景データに基づいて背景画像が表示される。したがって、表示画面に所望の画像以外の画像が不必要に表示されることがなく、観察者に奇異な印象を与えない自然な画像表示が行える。
【００２８】
上記説明のように画像データ書き込み処理部１３は、画像取込領域に対応して第１の画像記憶部１４に設定される読み取り画像書き込み領域に、読み取り画像の画像データを書き込むとともに、第１の画像記憶部１４の記憶領域のうち画像表示の対象となる範囲を示す背景データ書き込み領域１４ｂの全領域または一部の領域を所定の背景データで上書きする書き込み処理手段であり、受光部１０の特定の画素１０ａから出力された画像データを当該画素１０ａに対応する第１の画像記憶部１４の記憶領域に書き込む作業と、第１の画像記憶部１４の記憶領域に背景データを上書きする作業を選択的に行う書き込み処理手段となっている。
【００２９】
次に、図５、図６を参照して、図４に示す例以外の背景データ書き込み領域の上書き処理の態様について説明する。図５、図６において、図５（ａ）、図６（ａ）は、図４（ａ）に示す背景画像表示領域１７ｂ、読み取り画像表示領域１７ｃと同様である。そして図５（ｂ）は、画像データ書き込み処理部１３による上書き処理において、背景データ書き込み領域１４ｂのうち、当該撮像の直前の撮像における読み取り画像書き込み領域１４ｃの範囲のみを、背景データで上書きする例を示している。
【００３０】
すなわち背景データ書き込み領域１４ｂのうち、読み取り画像書き込み領域１４ｃ以外の領域には既に背景データが書き込まれており、ここでは斜線部Ｗのみが新たに背景データによって上書きされる。これにより、上書き処理において新たに背景データの書き込みを必要とする範囲を小さくすることができ、書き込み処理時間の短縮を図ることができる。
【００３１】
さらに図６（ｂ）は、画像データ書き込み処理部１３による上書き処理において、背景データ書き込み領域１４ｂのうち、当該撮像の直前の撮像における読み取り画像書き込み領域１４ｃ内であって、当該撮像における読み取り画像書き込み領域１４ｄの外側の範囲を、背景データで上書きする例を示している。
【００３２】
すなわち背景データ書き込み領域１４ｂのうち、読み取り画像書き込み領域１４ｃ以外の領域には既に背景データが書き込まれており、また当該撮像における読み取り画像書き込み領域１４ｄは読み取り画像データによって上書きされることから、ここでは斜線部Ｗのみを新たに背景データによって上書きすればよい。これにより、上書き処理の対象範囲をさらに小さくすることができる。
【００３３】
そして図５（ｃ）、図６（ｃ）は、図４（ｃ）と同様に、上書き処理後に新たに撮像・画像読み取りを行い、読み取り画像を背景画像表示領域１７ｂ内の新たな読み取り画像表示領域１７ｄに表示した状態を示している。これらの例においても、前回表示された読み取り画像表示領域１７ｃ内の画像は残存せず、読み取り画像表示領域１７ｄ以外の領域Ｂ’には、予め選定された背景画像が表示される。
【００３４】
上記説明したように、本発明はＣＭＯＳ型のエリアセンサを用いたカメラのように、受光部の必要範囲のみから画像を読み取って表示用の記憶装置に書き込み、表示させる場合に発生する不具合、すなわち、新たに読み取り画像データが上書きされた部分以外に直前の撮像において書き込まれた画像データが残存している場合には、既存の画像がそのまま不必要に表示されるという不具合を、背景データの上書き処理によって解消するものである。この上書き処理においては、限られた必要範囲のみが上書き対象の範囲として設定されるため、表示処理を効率的に行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、出力された読み取り画像の画像データを画像取込領域に対応して画像記憶手段に設定された読み取り画像書き込み領域に書き込むに先だって、画像記憶手段の記憶領域のうち画像表示の対象となる範囲を示す背景領域の全領域または一部の領域を所定の背景データで上書きする書き込み処理を行うようにしたので、受光部の特定の画素から出力された画像データの画像のみを観察者に奇異な印象を与えることなく表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の撮像表示装置が組み込まれた電子部品実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の撮像表示装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施の形態の撮像表示装置の受光部の構成図
【図４】本発明の一実施の形態の撮像表示装置の表示画面および記憶領域を示す図
【図５】本発明の一実施の形態の撮像表示装置の表示画面および記憶領域を示す図
【図６】本発明の一実施の形態の撮像表示装置の表示画面および記憶領域を示す図
【符号の説明】
１０  受光部
１０ａ  画素
１１  画素選択回路
１２  画素選択回路制御部
１３  画像データ書き込み処理部
１４  第１の画像記憶部
１４ｂ  背景データ書き込み領域
１４ｃ  読み取り画像書き込み領域
１６  制御部
１７  表示部
１７ａ  表示画面
１７ｂ  背景画像表示領域
１７ｃ  読み取り画像表示領域
１８  画像処理部
【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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