JPH08222896A - 実装機の照明装置 - Google Patents

実装機の照明装置

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JPH08222896A
JPH08222896A JP7029172A JP2917295A JPH08222896A JP H08222896 A JPH08222896 A JP H08222896A JP 7029172 A JP7029172 A JP 7029172A JP 2917295 A JP2917295 A JP 2917295A JP H08222896 A JPH08222896 A JP H08222896A
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JP
Japan
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mounting machine
half mirror
alignment mark
camera device
circuit board
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Application number
JP7029172A
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English (en)
Inventor
Katsuhiko Ono
勝彦 大野
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板に形成されたアライメントマー
クが、照明光で鏡面反射してカメラ装置の認識率が低下
するのを防止する実装機の照明装置を提供する。 【構成】 プリント基板2に形成されたアライメントマ
ーク6を識別するカメラ装置24、撮像エリアDを有す
るレンズ25、レンズ光軸Eに対して略45度の傾斜を
有して配設されたハーフミラー22、前記ハーフミラー
の側面に配設された面発光型の照明装置23、そして拡
散板26等で構成されている。 【効果】 照明装置から発光してハーフミラーを介して
照射された光は、プリント基板上のアライメントマーク
を均一に照射し、表面が鏡面を成すようなアライメント
マークでも“明るく輝いた状態”でカメラ装置に取り込
むことが可能となり、アライメントマークの認識精度が
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子部品をプリント配線
基板(以下、単に「プリント基板」と略記する)上に実
装するための実装機の照明装置に関し、更に詳しくは、
実装機におけるプリント基板の照明方法を改良した実装
機の照明装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、各種電子機器の小型化と薄型化に
伴い、この電子機器に用いられる電子部品のプリント基
板への実装は益々高密度となり、実装間隔は狭少化して
いる。それに伴い、IC等の電子部品をプリント基板上
に搭載する実装機も自動化が進行しており、電子部品の
実装制御や実装状態の確認は画像処理によって行われる
ようになりつつある。このような状況の下で、自動化に
対応した実装品質向上への新たな取組が求められてい
る。本発明は自動化が進行する実装機の照明装置に係わ
るものであり、以下その構成例を挙げて説明する。
【0003】従来技術における実装機の照明装置の構成
例を図2を参照して説明する。図2は従来技術の実装機
の照明装置の一例を示す側面図であり、(a)はLED
光源を用いた例を示す図であり、(b)は光ファイバ光
源を用いた例を示す図であり、(c)はリング状蛍光灯
を用いた例を示す図である。
【0004】先ず、図2(a)のLED光源を用いた例
を参照して従来技術の実装機の照明装置の構成と動作を
説明する。図2(a)において、符号1は従来技術の実
装機の照明装置を指す。前記従来技術の実装機の照明装
置1は、実装機におけるプリント基板の設置部に載置さ
れたプリント基板2に対して、前記プリント基板2に光
を照射するLED照明3や、LED照明3の照射光を受
容してプリント基板2上に形成された基準マーク(アラ
イメントマーク)や電子部品を装着する半田ランド等を
識別するカメラ装置4、及び前記カメラ装置4に連設さ
れたレンズ5等で概略構成されている。
【0005】そして、プリント基板2の表面にはアライ
メントマーク6が金メッキ処理や半田コート処理されて
形成されており、前記カメラ装置4では、LED照明3
の照射光を受けてアライメントマーク6を検知し、その
アライメントマーク6の外形形状を画像処理によって認
識することにより、それを基準としてプリント基板2上
の電子部品の装着位置の修正がなされる。また、プリン
ト基板2の表面には一例としてチップ状電子部品を搭載
するための半田ランドが膜厚35μmの銅箔で四方形で
互いに相対向して平面状に形成されており、その周辺に
は前記半田ランド部を開口して半田レジスト層が形成さ
れている。前記半田ランドの所定部位には信号を伝達す
るための配線パターンが延在している。前記半田ランド
には実装機等によってチップ状電子部品が搭載され、そ
の後、例えば半田ペーストを溶解することによりチップ
状電子部品がプリント基板2に固着されている。
【0006】また、図2(b)は従来技術の第2例とし
て照明装置に光ファイバ光源を用いた例であり、前記従
来技術の第2例の実装機の照明装置は、従来技術の第1
例を示す図2(a)と同様にアライメントマーク6が形
成されたプリント基板2や、照明装置としてメタルハラ
イド光源或いはハロゲン光源7、リングライト8、カメ
ラ装置4及びレンズ5等から構成されている。そして、
照明装置としてメタルハライド光源或いはハロゲン光源
7等からの照射光をプラスチック又はガラスファイバ等
の光ファイバを用いてリングライト8に誘導し、リング
状に形成されたリングライト8でプリント基板2を照明
するものである。
【0007】更に、図2(c)は従来技術の第3例とし
て照明装置にリング状蛍光灯を用いた例であり、前記従
来技術の第3例の実装機の照明装置は、従来技術の第1
例を示す図2(a)と同様にアライメントマーク6が形
成されたプリント基板2や、照明装置として熱陰極ラン
プ、冷陰極ランプ等からなるリング状蛍光灯9、カメラ
装置4及びレンズ5等から構成されている。そして、照
明装置として熱・冷陰極ランプ等からなるリング状蛍光
灯9からの照射光を用いてプリント基板2を照明するも
のである。
【0008】次に、図3ないし図5を参照して従来技術
における実装機の照明装置の詳細を説明する。図3は従
来技術の実装機の照明装置の照射部の拡大図であり、図
4は従来技術の実装機の照明装置におけるプリント基板
上のアライメントマークの映像を示す上面図であり、図
5は従来技術の実装機の照明装置の一例である落射照明
方式の照射例を示す側面図である。
【0009】先ず、図3の従来技術の実装機の照明装置
の照射部の拡大図において、従来技術の実装機に載置さ
れたプリント基板2上に形成された例えば金メッキアラ
イメントマーク10の表面上に、光源11からの光が照
射されたものとする。すると、金メッキアライメントマ
ーク10の表面で反射する光の内、レンズ5に入射する
光Aは、金メッキアライメントマーク10が高反射膜で
あるために“明るく光る”ように認識される。一方、光
源11から発せられた光の内、レンズ5に入射されない
光Bは、光が反射光となり“暗く”認識される。そのア
ライメントマーク映像の一例を図4に示した。
【0010】図4において、カメラ装置4で認識される
プリント基板2に形成された金メッキアライメントマー
ク10の映像は、図示の如く“暗い”映像として認識さ
れる部分と、鏡面反射によって“明るく光る”ように認
識される部分が鬆のように混在して視覚されるようにな
る。このような状況は、金メッキアライメントマーク1
0以外の半田コートや所定の処理がなされたアライメン
トマークにも同様に起こり得るものである。
【0011】更に、図5は通称落射照明方式と呼称され
る従来技術の実装機の照明装置の一例であり、前記落射
照明方式は、前述の従来例と同様にカメラ装置4及びレ
ンズ5、前記レンズ5の先端部にレンズ光軸Eに対して
略45度の傾斜角をもって保持されたハーフミラー12
や、前記ハーフミラー12の側面に配設された光源11
等を備えて構成される。そして、光源11から発した光
はハーフミラー12の発射面で反射されてプリント基板
2上を照射するようになされている。プリント基板2上
のアライメントマーク6等はこの照射された光の反射光
をハーフミラー12を逆に透過することにより、レンズ
5を介してカメラ装置4に認識される。なお、この落射
照明方式における画像認識エリアは狭く、レンズ5の認
識エリアからずれた光Cはカメラ装置4で“明るく光
る”映像として認識されることは無く、前述のように一
部が“暗い”鬆のように認識される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上説明した
従来技術の実装機の照明装置においては、プリント基板
に形成したアライメントマークをカメラ装置で認識しよ
うとする場合、アライメントマークが金メッキ処理や半
田コート処理されている場合において、アライメントマ
ークの表面が鏡面反射することによって、アライメント
マークの識別するためのコントラストが反射の状態によ
り左右されてしまうことになり、アライメントマークの
外形形状を画像処理によって認識することが困難になる
と言う不具合点があった。
【0013】また、前述のような不具合点を解消するた
めに、従来技術の実装機の照明装置の図5を引用して説
明するならば、図示の如き所謂落射照明方式と呼称され
る照明方法が考案されているが、この照明方法はアライ
メントマークの認識エリアが狭く、アライメントマーク
が撮像エリアの中央部にある場合を除いて、前述と同様
にアライメントマークの表面が鏡面反射してアライメン
トマークの識別が困難になると言う不具合点があった。
【0014】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
であり、プリント基板上に形成されたアライメントマー
クの表面が照明光で鏡面反射して認識困難になるという
不具合点を改善した実装機の照明装置を提供することに
ある。
【0015】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明の実装機の照明装置では、プリント基板上の
アライメントマークを認識するカメラ装置と、カメラ装
置の光軸に対して約45度の傾斜を有して設けられ前記
カメラ装置の撮像エリアと同等以上の面積を有するハー
フミラーと、更に、前記ハーフミラーの側面にはLED
アレイ及び拡散板で構成された面発光型の照明装置又は
冷陰極ランプ等の蛍光ランプ及び導光体で構成された面
発光型の照明装置を備えた。そして、この照明装置の照
射光を前記ハーフミラーで反射させてプリント基板の照
明として用い、前記ハーフミラーを介して前記カメラ装
置で所定の撮像エリアを有して前記プリント基板を検知
して認識することで前記課題を解決した。
【0016】
【作用】即ち、本発明の実装機の照明装置では、カメラ
装置の撮像エリア以上のハーフミラーと照明装置を備え
てプリント基板上のアライメントマークを照明するよう
にしたため、プリント基板上のアライメントマークを均
一に照射することが可能となり、カメラ装置でアライメ
ントマーク全体を“明るく光る”映像として取り込み、
安定した画像認識を行うことができる。
【0017】
【実施例】以下、図1を参照して本発明の実装機の照明
装置の実施例を説明する。図1は本発明の実装機の照明
装置の要部を示す側面図である。なお、従来技術で記載
した事項と共通する部分には同一の参照符号を付し、そ
れらの構成や動作の説明を省略する。
【0018】図1において、符号21は本発明の実装機
の照明装置を指す。前記本発明の実装機の照明装置21
は、従来技術の実装機の照明装置と同様にプリント基板
2上に形成されたアライメントマーク6等を識別するカ
メラ装置24や、撮像エリアDを有するレンズ25、前
記レンズ25のレンズ光軸Eに対して略45度の傾斜を
有して配設された大型のハーフミラー22、前記ハーフ
ミラー22の反射面に垂直に配設された面発光型の照明
装置23等で概略構成されている。
【0019】前記照明装置23は、一例としてチップ型
発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下、単に「L
ED」と略記する)の所定発光色をマトリクス状に配列
したLEDアレイを用いて照明光源とした。更に、その
前方には光を集光して均一に照射するために拡散板26
を配置する構造とした。なお、図示を省略したが照明装
置23の他の実施例として、導光板方式を挙げることが
できる。前記導光板方式は、熱・冷陰極ランプ等からな
る蛍光灯光源の一端に、反射面として蒸着・シルク印刷
・成形等で光を均一に照射する拡散コート処理を施した
導光板を配置して面発光型の照明光源とすることも可能
である。その前方には前述と同じ目的で拡散板が配置さ
れており、前記導光板方式の照明装置では更成る高輝度
化を図ることができる。
【0020】そして、前記照明装置23の発光する照射
光は拡散板26で均一化されてハーフミラー22に入射
される。ハーフミラー22に入射された照射光は、ハー
フミラー22の反射面で反射されてプリント基板2上を
照射する。この時、ハーフミラー22を介して照射され
る照射エリアは、前記レンズ25の撮像エリアDよりも
充分広いことが本発明のポイント部分である。
【0021】このようにして、ハーフミラー22を介し
て照射された光は、プリント基板2上に形成されたアラ
イメントマーク6を均一に照射することが可能となり、
プリント基板2上で反射された撮像エリアD内の反射光
は、ハーフミラー22を透過することにより、レンズ2
5に取り込まれてカメラ装置24で認識される。このよ
うに本発明の実装機の照明装置によれば、表面が鏡面反
射を成すようなアライメントマーク6でもアライメント
マーク6全体を“明るく輝いた状態”の映像としてカメ
ラ装置24に取り込むことが可能となる。このようにし
て検出されたアライメントマーク6の外形形状を画像処
理することにより、実装機のイニシャライズやIC等の
電子部品のプリント基板上への自動装着等が安定して行
われる。
【0022】本発明は特定の実装機に限定されず、種々
の実装機に応用することができる。例えば、ロータリヘ
ッド方式や直交、水平ロボットによる電子部品実装機に
おいても本発明が適用可能であるし、実装機の機能や形
態に何等限定されるものではない。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明の実装機の照
明装置によれば、カメラ装置に連設されたレンズの撮像
エリア以上の大きさを有するハーフミラーを配設して、
そのハーフミラーの側面に面型形状を成してレンズの撮
像エリア以上の大きさを有する照明装置を配設すること
により、表面が鏡面反射を成すようなアライメントマー
クにおいてもアライメントマーク全体を“明るく輝いた
状態”の画像としてカメラ装置にを取り込むことが可能
となる。また、このようにして検出されたアライメント
マークの外形形状を画像処理することによってアライメ
ントマークの画像認識を正確に行うことが可能となり、
IC等の電子部品のプリント基板上への自動装着等を安
定して行うことができ、実装効率が向上する。更に、ア
ライメントマークの形成に制約が無くなり、どのような
条件で形成されたアライメントマークも安定して認識す
ることができるため、プリント基板の製造効率が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実装機の照明装置の要部を示す側面
図である。
【図2】 従来技術の実装機の照明装置の一例を示す側
面図であり、(a)はLED光源を用いた例を示す図で
あり、(b)は光ファイバ光源を用いた例を示す図であ
り、(c)はリング状蛍光灯を用いた例を示す図であ
る。
【図3】 従来技術の実装機の照明装置の照射部の拡大
図である。
【図4】 従来技術の実装機の照明装置においてプリン
ト基板上のアライメントマークの映像を示す上面図であ
る。
【図5】 従来技術の実装機の照明装置の一例である落
射照明方式の照射例を示す側面図である。
【符号の説明】
1 従来技術の実装機の照明装置 4 、24 カメラ装置 3 LED照明 5 、25 レンズ 6 アライメントマーク 7 ハロゲン光源 8 リングライト 9 リング状蛍光灯 10 金メッキアライメントマーク 11 光源 12 、22 ハーフミラー 21 本発明の実装機の照明装置 23 照明装置 26 拡散板 A、B、C 光 D 撮像エリア E レンズ光軸

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント基板上のアライメントマークを
    検知して位置制御する実装機の照明装置であって、 該プリント基板上の前記アライメントマークを所定の撮
    像エリアで検知するカメラ装置と、 前記カメラ装置の光軸と略45度の傾斜を有して配設さ
    れたハーフミラーと、 前記ハーフミラーの側面に配設された照明装置とを備
    え、 前記照明装置の照射光を前記ハーフミラーで反射させて
    該プリント基板の照明として用い、前記ハーフミラーを
    介して前記カメラ装置で前記アライメントマークを検知
    することを特徴とする実装機の照明装置。
  2. 【請求項2】 前記照明装置はLEDアレイおよび拡散
    板で構成された面発光型の照明装置であることを特徴と
    する請求項1に記載の実装機の照明装置。
  3. 【請求項3】 前記照明装置は蛍光ランプおよび導光体
    で構成された面発光型の照明装置であることを特徴とす
    る請求項1に記載の実装機の照明装置。
  4. 【請求項4】 前記ハーフミラーの面積は、前記カメラ
    装置の撮像エリアと同等以上であることを特徴とする請
    求項1に記載の実装機の照明装置。
  5. 【請求項5】 前記照明装置の面積は、前記カメラ装置
    の撮像エリアが前記プリント基板を反射面として前記ハ
    ーフミラーに反射した面積と同等以上であることを特徴
    とする請求項1に記載の実装機の照明装置。
JP7029172A 1995-02-17 1995-02-17 実装機の照明装置 Pending JPH08222896A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100375588C (zh) * 2002-10-01 2008-03-12 美陆技术株式会社 使用全反射镜的视觉检查设备和方法
US7667160B2 (en) 1996-11-20 2010-02-23 Ibiden Co., Ltd Laser machining apparatus, and apparatus and method for manufacturing a multilayered printed wiring board
CN105191516A (zh) * 2013-03-18 2015-12-23 富士机械制造株式会社 元件安装装置及元件安装装置的校正方法
JP2020198496A (ja) * 2019-05-31 2020-12-10 Necプラットフォームズ株式会社 画像読取装置及び画像読取方法

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