JPH1068614A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH1068614A
JPH1068614A JP8225391A JP22539196A JPH1068614A JP H1068614 A JPH1068614 A JP H1068614A JP 8225391 A JP8225391 A JP 8225391A JP 22539196 A JP22539196 A JP 22539196A JP H1068614 A JPH1068614 A JP H1068614A
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electronic component
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Application number
JP8225391A
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English (en)
Inventor
Hidekuni Niiyama
秀邦 新山
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Nidec Precision Corp
Original Assignee
Nidec Copal Corp
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、小型化、検査時間の短縮化及び低
コスト化を可能にした撮像装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】 本発明による撮像装置1は、読取り領域
Sに配置される読取り対象物6を照明光により照らすた
めのLED9をもった照明系3と、照明系3により照らさ
れた際に生じる読取り対象物6からの反射光を受光して
読取り対象物6を撮像する撮像系4と、撮像系4と照明系3
との間に配置されて反射光を撮像系4上に結像させるレ
ンズ系5とを有する撮像装置1において、レンズ系5を一
つの結像レンズ手段12で構成し、撮像系4を一つの撮像
手段13で構成し、読取り領域Sに配置させる読取り対象
物6の少なくとも一側面6aに対峙する位置に側面観察ミ
ラー8を配置し、側面観察ミラー8からの反射光を結像レ
ンズ手段12に直接入射させ、撮像手段13で読取り対象物
6の少なくとも一側面6aの像を撮像する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に係り、
特に、電子部品を回路基板に実装する過程において、リ
ードの側方観察に利用する撮像装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来から存在する撮像装置の一例とし
て、特開平6−216580号公報がある。この公報に
開示された装置は、QFP,SOP等からなる電子部品
を回路基板上に実装する際に、ノズルで真空吸引された
電子部品のリード(アウタ・リード)を、一台のカメラ
で直接観察する構成になっている。従って、パッケージ
の側面から延びたリードの曲がり状態を、側方に配置し
たカメラで光学的に且つ非接触状態で観察し得るので、
リードの浮き沈み(コプラナリティ)等を検査でき、回
路基板に部品を実装するための事前の測定が可能とな
り、リード浮きした不良部品を事前に選別することがで
きる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
撮像装置は、上述したように構成されているため、次の
ような課題が存在していた。すなわち、側方に配置した
一台のカメラで電子部品のリードを側方から検査してい
るので、ノズルを90度ずつ回転させながら、電子部品
の各側面を順次撮像する流れ工程が必要になり、電子部
品のリードの検査に時間がかかる。また、電子部品の四
側面を同時に検査する場合には、電子部品の周囲に四個
のカメラを配置しなければならないので、撮像装置が大
型化するといった問題点があった。
【0004】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、特に、小型化、検査時間の短縮化及び低
コスト化を可能にした撮像装置を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る本発明の
撮像装置は、読取り領域に配置される読取り対象物を照
明光により照らすための光源をもった照明系と、照明系
により照らされた際に生じる読取り対象物からの反射光
を受光して読取り対象物を撮像する撮像系と、撮像系と
照明系との間に配置されて反射光を撮像系上に結像させ
るレンズ系とを有する撮像装置において、レンズ系を一
つの結像レンズ手段で構成し、撮像系を一つの撮像手段
で構成し、読取り領域に配置させる読取り対象物の少な
くとも一側面に対峙する位置に側面観察ミラーを配置
し、側面観察ミラーからの反射光を結像レンズ手段に直
接入射させ、撮像手段で読取り対象物の少なくとも一側
面の像を撮像することを特徴とする。
【0006】この撮像装置においては、読取り領域に配
置された読取り対象物は、照明系から出射される照明光
により照らされる。このとき、読取り対象物の側面から
の反射光は、読取り対象物の側面に対峙する位置に設け
られた側面観察ミラーで反射した後、結像レンズ手段に
直接達する。そして、結像レンズ手段を通過した光は、
撮像手段で読取り対象物の側面の像として撮像される。
従って、結像レンズ手段の固定倍率に応じて、側面観察
ミラーと結像レンズ手段との間の光路長さを、側面観察
ミラーの反射角を変えるだけで簡単に変更することがで
きる。特に、本発明の撮像装置は小型化が図られている
ので、電子部品実装装置内での設置スペースが他の機構
との兼ね合いで制限される場合に有効である。
【0007】この場合、側面観察ミラーは、読取り領域
に配置させる読取り対象物の二側面に対峙させ、撮像手
段で読取り対象物の二側面の像を同時に撮像すると好ま
しい。このような構成を採用した場合、一つの結像レン
ズ手段を通過した読取り対象物の二側面の像を、一つ撮
像手段で同時に撮像することができるので、読取り対象
物の二側面の同時観察が可能になり、読取り対象物の二
側面から延びるリードの浮き沈み量を一度に検査するこ
とができる。また、読取り対象物の四側面にリードが配
列されたタイプの電子部品であっても、90度回転させ
るだけで全てのリードの浮き沈み量を検査することがで
きる。従って、リードの検査スピードの効率化が図れ
る。
【0008】また、側面観察ミラーは、読取り領域に配
置させる読取り対象物の四側面に対峙させ、撮像手段で
読取り対象物の四側面の像を同時に撮像すると好まし
い。このような構成を採用した場合、一つの結像レンズ
手段を通過した読取り対象物の四側面の像を、一つ撮像
手段で同時に撮像することができるので、読取り対象物
の四側面の同時観察が可能になる。従って、読取り対象
物の四側面に配列されたリードの浮き沈み量を一度に検
査することができ、リードの検査スピードが飛躍的に向
上する。
【0009】更に、側面観察ミラーからの反射光及び読
取り対象物の底面からの反射光を結像レンズ手段に直接
入射させ、撮像手段で読取り対象物の側面及び底面の像
を同時に撮像すると好ましい。このような構成を採用し
た場合、撮像手段で読取り対象物の底面の像も同時に撮
像することができ、吸着ノズルに対する読取り対象物の
位置ズレや姿勢をも撮像できるので、読取り対象物の検
査が一層確実なものになる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による撮
像装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0011】図1は、本実施形態に係る撮像装置を示す
斜視図である。同図に示す撮像装置1は、暗箱を構成す
るケーシング2を備え、このケーシング2内において、
上部には照明系3が配置され、下部には撮像系4が配置
され、照明系3と撮像系4との間にはレンズ系5が配置
されている。この撮像装置1は、電子部品の小型化,薄
型化,多機能化の要求から開発されたパッケージをもつ
電子部品(表面実装デバイス)の撮像を行い、図示しな
い電子部品実装装置の一部として組み込まれている。パ
ッケージとしては、QFP,SOP,SOJ,QFJ等
がある。
【0012】図1及び図2に示すように、撮像装置1の
最上部には、パッケージ化された読取り対象物としての
電子部品6を配置させる読取り領域Sが設けられ、この
読取り領域Sは、吸着ノズル7を利用して部品ストック
場所から回路基板(図示せず)上に搬送させる途中の電
子部品6を、部品検査のために一時的に取込む領域であ
る。この読取り領域Sの四方には全反射型のミラーから
なる四枚の側面観察ミラー8が配置されている。各側面
観察ミラー8は、読取り領域Sを中心として、水平方向
に90度の位相角をもって配設されると共に、所定の反
射角αをもってケーシング2の内壁面に固定されてい
る。さらに、各側面観察ミラー8は、読取り領域S内の
電子部品6の各側面6aと水平方向において一対一で対
峙すると共に、各側面6aからの反射光をレンズ系5に
集光させるように斜め下方に向けられている。
【0013】この読取り領域Sの下方には照明系3が配
置され、照明系3は、電子部品6の各側面6a及び底面
6bを斜め下方から照らすための光源9を有している。
光源9はLEDの列として環状の取付け台10上に配列
され、この取付け台10はケーシング2に固定され、取
付け台10の中央には、電子部品6の底面6bとレンズ
系5とを結ぶ底面像用光路を確保するために、電子部品
6の底面6bからの反射光をレンズ系5に向けて通過さ
せる開口部11が形成されている。また、取付け台10
は、側面観察ミラー8の下方において、側面観察ミラー
8とレンズ系5とを結ぶ側面像用光路を避けるようにし
て配置されることが必要である。なぜなら、側面観察ミ
ラー8での反射光をレンズ系5に直接入射させるためで
ある。
【0014】このレンズ系5は、一つの結像レンズ手段
12からなると共に、固定焦点型であり所望の焦点距離
を有し、読取り領域Sの真下において、この結像レンズ
手段12は中心軸線に対して同心状に配設されている。
そして、結像レンズ手段12は、各側面観察ミラー8で
の反射光を四方から取り入れることができる程度の広角
性を有し、電子部品6の底面像及び側面像を同時に取り
入れることのできる被写界深度を有している。
【0015】撮像系4は一つのCCD(撮像手段)13
からなり、このCCD13は、結像レンズ手段12の焦
点位置に配設され、結像レンズ手段12の真下におい
て、中心軸線に対して同心状に配設されている。従っ
て、結像レンズ手段12を通過した電子部品6の側面像
及び底面像を、CCD13で同時に撮像させることがで
きる。
【0016】次に、四つの側面6aに複数のリードLが
配列されたQFPタイプの電子部品6を、撮像装置1で
撮像する際の動作説明をする。
【0017】先ず、電子部品実装装置(図示せず)の吸
着ノズル7により真空吸引されて所定場所から搬送され
た電子部品6を撮像装置1の読取り領域S内に配置させ
る。そして、LEDからなる光源9を点灯させることに
より、電子部品6の各側面6a及び底面6bが照明され
る。このとき、各側面6aに配列させた各リードLが照
らされると同時に、各リードLでの反射光は、四方の各
側面観察ミラー8に入射し、各側面観察ミラー8で反射
した光は結像レンズ手段12に集光する。また、電子部
品6の底面6bは、水平なフラットな面からなるので、
底面6bでの反射光は、真下に反射すると同時に、取付
け台10の開口部11を通過した後、結像レンズ手段1
2に入射する。
【0018】そして、結像レンズ手段12を透過した光
はCCD13に入射し、図3に示すように、CCD13
では、電子部品6の四つの側面像14と一つの底面像1
5が同時に撮像される。この場合、底面像15がCCD
13の中央で撮像され、その四方で各側面像14が鏡面
対称状態で撮像される。そして、CCD13で撮像され
た側面像14は、図示しない画像処理装置にデータとし
て送り込まれることにより、各リードLにおける浮き沈
み量の検査や吸着ノズル7による吸着姿勢の良否チャッ
クに利用される。また、CCD13で撮像された底面像
15も、画像処理装置にデータとして送り込まれること
により、吸着ノズル7に対する電子部品6の位置ズレや
吸着姿勢の検査として利用される。この段階で、リード
配列の悪い不良品や吸着姿勢の悪い電子部品6を事前に
選別する。このように、電子部品6の四つの側面像14
と一つの底面像15を同時に撮像することで、電子部品
6の検査スピードや検査精度が飛躍的に向上する。
【0019】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではなく、例えば、図4に示すように、撮像装置1
Aでは、読取り領域Sの真下、すなわち、読取り領域S
と結像レンズ手段12との間を光源9の取付け台20で
完全に塞ぐことにより、図5に示すように、CCD13
には、四つの側面像14のみが撮像され、電子部品6の
底面6bの部分は取付け台20の陰になり現れない。な
お、図4に示した撮像装置1Aにおいて、図1に示した
撮像装置1の構成と同一又は同等な部分には、同一の符
号を付し、その説明は省略する。
【0020】また、側面観察ミラー8を二枚にし、電子
部品6の二側面6aに各側面観察ミラー8を対峙させる
ことにより、電子部品6の二側面6aのみにリードLが
配列されているSOPパッケージのようなタイプに極め
て有効であり、しかも、四枚の側面観察ミラー8をもつ
撮像装置に比べ更なる小型化や低コスト化が図れる。
【0021】また、本発明の撮像装置は、電子部品6の
撮像に限らず、吸着ノズル7の先端に設けられた吸着面
を読取り対象物として、その水平度や高さレベルをチェ
ックする場合にも利用される。
【0022】
【発明の効果】本発明による撮像装置は、以上のように
構成されているため、次のような効果を得る。すなわ
ち、レンズ系を一つの結像レンズ手段で構成し、撮像系
を一つの撮像手段で構成し、読取り領域に配置させる読
取り対象物の少なくとも一側面に対峙する位置に側面観
察ミラーを配置し、側面観察ミラーからの反射光を結像
レンズ手段に直接入射させ、撮像手段で読取り対象物の
少なくとも一側面の像を撮像することにより、撮像装置
を小型化することができ、部品点数を減らすことでコス
トの低減を図り、しかも読取り対象物の検査時間の短縮
化を可能にしている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る撮像装置の一実施形態を示す斜視
図である。
【図2】図1に示した撮像装置の構成を示す概略図であ
る。
【図3】図1の撮像装置により得られた電子部品の画像
を示す図である。
【図4】本発明に係る撮像装置の他の実施形態を示す概
略図である。
【図5】図4の撮像装置により得られた電子部品の画像
を示す図である。
【符号の説明】
S…読取り領域、1,1A…撮像装置、3…照明系、4
…撮像系、5…レンズ系、6…電子部品(読取り対象
物)、6a…側面、6b…底面、7…吸着ノズル(読取
り対象物)、8…側面観察ミラー、9…LED(光
源)、12…結像レンズ手段、13…CCD(撮像手
段)。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 読取り領域に配置される読取り対象物を
    照明光により照らすための光源をもった照明系と、前記
    照明系により照らされた際に生じる前記読取り対象物か
    らの反射光を受光して前記読取り対象物を撮像する撮像
    系と、前記撮像系と前記照明系との間に配置されて前記
    反射光を前記撮像系上に結像させるレンズ系とを有する
    撮像装置において、 前記レンズ系を一つの結像レンズ手段で構成し、前記撮
    像系を一つの撮像手段で構成し、前記読取り領域に配置
    させる前記読取り対象物の少なくとも一側面に対峙する
    位置に側面観察ミラーを配置し、前記側面観察ミラーか
    らの反射光を前記結像レンズ手段に直接入射させ、前記
    撮像手段で前記読取り対象物の少なくとも一側面の像を
    撮像することを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記側面観察ミラーは、前記読取り領域
    に配置させる前記読取り対象物の二側面に対峙させ、前
    記撮像手段で前記読取り対象物の二側面の像を同時に撮
    像することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記側面観察ミラーは、前記読取り領域
    に配置させる前記読取り対象物の四側面に対峙させ、前
    記撮像手段で前記読取り対象物の四側面の像を同時に撮
    像することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記側面観察ミラーからの反射光及び前
    記読取り対象物の底面からの反射光を前記結像レンズ手
    段に直接入射させ、前記撮像手段で前記読取り対象物の
    側面及び底面の像を同時に撮像することを特徴とする請
    求項2又は3記載の撮像装置。
JP8225391A 1996-08-27 1996-08-27 撮像装置 Pending JPH1068614A (ja)

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