JP2002298132A - 撮像システム，撮像システム制御プログラムおよび電気部品装着システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像システムにおいて、経時変化により光源
の光量が変化することにかかわらず、撮像された画像の
明るさを安定させる。 【解決手段】 間欠回転板７４に保持された吸着ノズル
７０を電子部品２８を保持しない状態で電子部品撮像位
置へ位置させ、現に設定されている設定制御条件（シャ
ッタスピードｔ₁）に従って１回目の撮像を実施すると
共に、先の設定制御条件に対してシャッタスピードｔ₁
より数msだけ長くなるようにシャッタスピードｔ₂を設
定して２回目の撮像を実行する。それら２回の撮像によ
り取得された画像の明るい背景について平均グレー値Ｇ
₁，Ｇ₂をそれぞれ算出し、シャッタスピードｔ₁，ｔ₂と
平均グレー値Ｇ₁，Ｇ₂との一次関係式を取得して、画像
の明るさが設定グレー値Ｇ₀を実現するようにシャッタ
スピードｔを変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は対象物を撮像する撮
像システムに関し、特に明るさの安定した画像を取得す
る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プリント配線板に電気部品（電
子部品を含む）を装着する電気部品装着システムにおい
て、電気部品保持具により保持された電気部品を撮像
し、その電気部品の保持位置，保持姿勢や、形状，種類
などを検出する撮像システムが既に存在する。この撮像
システムは、一般に照明装置と撮像装置とを備え、従来
はそれら照明装置と撮像装置とを制御する制御条件が一
定に保たれるようにされていた。予め制御条件が設定さ
れ、その制御条件に従って撮像が繰り返されるようにさ
れていたのである。しかし、上記照明装置には、新しい
間は十分な光量を得る事ができるが、時間経過につれて
光源が劣化し、光量が低減してしまうものがある。その
ような光源を有する撮像システムにおいて、一定の制御
条件下で撮像し続ければ、光量の低減と共に取得される
画像が全体的に暗くなる。そして、画像が全体的に暗く
なれば、例えば、対象物と背景との境界である明部と暗
部との境界線が変化し、対象物の検出精度が低下する。
光源が劣化して光量が低減した場合にその光源を交換す
ればよいが、光源の交換頻度が増大して設備コストの上
昇を招き、さらに、光源の交換作業のために撮像システ
ム，ひいてはその撮像システムを有する電気部品装着シ
ステムの稼働率の低下を招く。以上、電気部品装着シス
テムを例として説明したが、他の撮像システムについて
も同様のことが言える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果】本発明は、以上の事情を背景とし、撮像装置により
撮像される画像の明るさを安定させることを課題として
なされたものであり、本発明によって、下記各態様の撮
像システム等が得られる。各態様は請求項と同様に、項
に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番
号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発
明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技
術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載の
ものに限定されると解釈されるべきではない。また、一
つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数
の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではな
い。一部の事項のみを選択して採用することも可能なの
である。

【０００４】なお、以下の各項のうち、 (1)項が請求項
１に相当し、 (10)項が請求項２に、 (11)項が請求項
３に、 (13)項が請求項４に、 (14)項が請求項５にそれ
ぞれ対応する。

【０００５】（１）対象物を撮像するカメラと、光源を
備え、対象物を照明する照明装置と、前記カメラにより
撮像された画像のデータを処理するデータ処理部を備え
た制御装置とを含み、前記カメラと前記照明装置との少
なくとも一方が、カメラにより撮像される画像の明るさ
を制御する明るさ制御装置を備えた撮像システムであっ
て、前記制御装置が、前記カメラにより撮像された前記
対象物の画像の少なくとも一部の明るさを検出する明る
さ検出部と、その明るさ検出部により検出された明るさ
に基づいて、前記カメラにより撮像される画像の前記少
なくとも一部の明るさが予め設定された設定明るさとな
るように前記明るさ制御装置の制御条件を変更する制御
条件変更部とを含むことを特徴とする撮像システム。

【０００６】本項に記載の撮像システムは、明るさ制御
装置と明るさ検出部とを備え、明るさ検出部により画像
の明るさを監視し、明るさ制御装置の制御条件を変更す
ることにより、画像の明るさが設定明るさに維持される
ように制御することができる。画像の明るさを安定させ
ることができ、画像内における撮像対象物と背景との境
界線が安定し、画像処理の結果得られる撮像対象物につ
いての情報が安定することとなる。また、光源の交換サ
イクルを長くすることができる。画像の明るさを検出す
ることは、対象物を撮像する毎に実行されても良いが、
一定以上の時間間隔をおいて実行されることが望まし
い。明るさ検出部において、画像の明るさが検出される
画像は、対象物を撮像して取得された画像であっても、
明るさを検出するための撮像により取得された画像であ
ってもよい。

【０００７】上記明るさ検出部において検出される明る
さは、例えば、後述するように予め定められた領域（例
えば、対象物の一部や背景の一部）における平均明るさ
として検出することが望ましいが、最も明るい画素の明
るさを検出しても、最も明るい画素と最も暗い画素との
中間値を取得しても良く、その他の態様であっても良
い。さらに、明るさは、上記データ処理部による画像処
理作業を経てデジタル化された値として取得されても良
いし、処理前における出力電圧等、アナログ値として取
得されても良い。

【０００８】また、明るさ検出部により明るさが検出さ
れる毎に明るさ制御装置の制御条件の変更が行われるよ
うにしても、予め定められた条件が満たされた場合にの
み制御条件の変更が行われるようにしてもよい。後者の
場合、例えば、検出された明るさが設定明るさ以下とな
った場合に明るさ制御装置の制御条件の変更が行われる
ようにするのである。 （２）前記明るさ制御装置が、前記カメラのシャッタス
ピード，レンズの絞り，増幅器のゲインの少なくとも一
つを制御するカメラ制御部を含む(1)項に記載の撮像シ
ステム。本項に記載の態様においては、光源の明るさも
制御可能としてもよいが、光源を一定の明るさの光を放
射するものとすれば、装置の構成が単純で済む。 （３）前記明るさ制御装置が、前記光源への印加電圧と
供給電流との少なくとも一つを制御する光源制御部を含
む(1)項または(2)項に記載の撮像システム。光源を印加
電圧や供給電流を制御することにより明るさを調節可能
なものとしても、画像の明るさを制御することができ
る。 （４）前記照明装置が前記対象物を背後から照明する背
後照明装置であり、前記明るさ検出部が前記カメラによ
って撮像されたシルエット像の少なくとも明るい背景の
少なくとも一部の明るさを検出するものである(1)項な
いし(3)項のいずれかに記載の撮像システム。

【０００９】光源の光量が低減する等撮像条件が変化し
た場合に、その変化の前後において撮像された画像のう
ち、比較的明るい部分の方が、暗い部分に比較して明る
さの変化が大きい傾向がある。本項に記載の態様におい
ては、照明装置が背後照明装置であるので、対象物が比
較的暗い像として取得され、背景が明るい像として取得
される。従って、明るい背景の明るさを検出することに
より、容易に精度良く撮像条件の変化を検出することが
できる。具体的には、次項に記載するように、明るい背
景のみの明るさを検出することが望ましく、明るい背景
のみの平均明るさを検出することがさらに望ましい。こ
れに対して、最も明るい画素の明るさを検出するように
してもよいし、その他の態様であっても良い。

【００１０】さらに、対象物のシルエット像など、明る
い背景以外の部分を含む領域の明るさを検出しても良
い。具体的には、撮像された画像の全体の明るさを検出
しても良く、一部の明るさを検出しても良い。ただし、
その場合には、対象物を特定して撮像するなど（例え
ば、撮像システムが、電気部品装着システムにおいて、
吸着ノズルに吸着された電気部品を撮像するものである
場合には、電気部品を特定のものに限定したり、電気部
品を吸着していない吸着ノズルを対象物とするなど）、
対象物の画像内における領域が一定となるようにするこ
とが望ましい。 （５）前記明るさ検出部が前記シルエット像の明るい背
景のみの平均明るさを検出するものである(4)項に記載
の撮像システム。明るい背景のみの平均明るさを検出す
れば、対象物の影響を受けることなく明るさを検出する
ことができる。明るい背景全体の平均明るさを検出して
も良いし、明るい背景の一部の平均明るさを検出しても
良い。前者の場合には、画像処理により画像から対象物
の像の部分を除去してもよく、対象物の像が存在する可
能性のある部分を予め除去しておいてもよい。 （６）前記照明装置が前記対象物を正面から照明する正
面照明装置であり、前記明るさ検出部が前記カメラによ
って撮像された対象物の表面からの反射光に基づく正面
像の少なくとも対象物の像の一部の明るさを検出するも
のである(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の撮像シス
テム。

【００１１】本項に記載の態様においては、照明装置が
正面照明装置であり、対象物の正面像が画像のうち比較
的明るい像として取得される。画像の明るさとしては、
平均明るさを取得しても、最も明るい画素の明るさを取
得しても、最も明るい画素と最も暗い画素との中間値を
取得しても良い。本態様においては、明るさを検出する
ために、対象物として、明るく撮像される被撮像面の大
きいものを採用することが望ましく、明るく撮像される
被撮像面が撮像画面全体を占める大きさの反射板等を対
象物とすることがさらに望ましい。 （７）前記明るさ検出部が前記対象物の正面像の平均明
るさを検出するものである(6)項に記載の撮像システ
ム。対象物として正面の光学的特性がほぼ均一なものを
使用すれば、照明装置の照明光の強さを正確に検出する
ことができる。特に、対象物として、前記カメラの撮像
画面全体を占めるものを使用すれば、撮像画面全体の明
るさの平均値を取得すれば良く、明るさの検出前に画像
処理を行って対象物の占める領域を検出する必要がなく
なり、好都合である。本項に記載の態様においても、正
面像全体の平均明るさを検出してもよく、正面像の一部
の平均明るさを検出してもよい。 （８）前記明るさ検出部が、前記明るさを、前記カメラ
により撮像された画像の明るさ検出対象部のグレー値の
平均で取得するものである(1)項ないし(7)項のいずれか
に記載の撮像システム。

【００１２】明るさは、撮像装置により撮像された画像
の、各画素の出力電圧のようなアナログ値に基づいて取
得するようにしても良いが、グレー値のように画像処理
を経てデジタル化された値に基づいて求められるように
すれば、画像のデータを処理するデータ処理装置の機能
を有効に使用して明るさを取得することができる。 （９）前記照明装置が、紫外線を放射する光源装置と、
前記対象物の背後に配設され、前記光源装置からの紫外
線を吸収して可視光線を前記カメラに向かって放射する
蛍光面とを含む(1)項ないし(5)項，(8)項のいずれかに
記載の撮像システム。前記背後照明装置の一態様であ
る。紫外線を放射する光源装置の光源は、時間経過とと
もに劣化し易いため、本項の態様の撮像システムに本発
明を適用することが特に有効である。 （１０）前記制御条件変更部が、前記明るさ制御装置を
互いに異なる複数の試験制御条件で制御する複数条件制
御部と、その複数条件制御部の制御の下に前記カメラに
より撮像された複数の画像の前記明るさ検出部により検
出された複数の検出明るさに基づいて、前記複数の試験
制御条件と検出明るさとの関係式を取得する関係式取得
部とを含み、その関係式取得部により取得された関係式
に基づいて前記明るさ制御装置の制御条件を設定するも
のである請求項１に記載の撮像システム。

【００１３】画像の明るさを検出するための試験制御条
件は、１つのみ設定されても良いが、本態様におけるよ
うに複数設定されれば、前記設定明るさを実現するため
の制御条件が容易にかつ精度良く取得される。 （１１）前記複数条件制御部が、現在の設定制御条件
と、その設定制御条件を予め設定された量だけ前記カメ
ラにより撮像された画像が明るくなる側へ変更した制御
条件とを前記複数の試験制御条件として前記明るさ制御
装置を制御するものである請求項２に記載の撮像システ
ム。

【００１４】予め設定された制御条件によって撮像が実
行されれば、時間経過につれて画像の明るさが暗くなる
ように変化するのが普通である。そこで、本項に記載の
態様においては、現在の制御条件と、現在の制御条件よ
り画像が明るくなる側へ変更した制御条件とで撮像を実
行し、制御条件と画像の明るさとの関係式を取得する。
したがって、今回設定されるべき制御条件を含む領域、
あるいはそれに近い領域の座標値に基づいて関係式が取
得され、その関係式に基づいて制御条件が設定されるこ
ととなり、制御条件の設定精度が向上する。現在の制御
条件から明るくなる側へ変更する量は、任意の量で良い
が、設定明るさを実現するより明るくなるように設定さ
れることが望ましい。今回設定されるべき制御条件を含
む領域の座標値に基づいて関係式が取得されることとな
るからである。 （１２）前記明るさ制御装置が前記カメラのランダムシ
ャッタを含み、前記制御条件がシャッタスピードを含む
(1)項，(2)項，(4)項ないし(11)項のいずれかに記載の
撮像システム。

【００１５】前述の制御条件のうちシャッタスピードの
みを変更する場合には、シャッタスピードと画像の明る
さとの関係式が一次式となり、設定明るさを実現する制
御条件の取得が容易となる。 （１３）対象物を撮像するカメラと、光源を備え、対象
物を照明する照明装置と、前記カメラにより撮像された
画像のデータを処理するデータ処理部を備えた制御装置
とを含み、前記カメラと前記照明装置との少なくとも一
方が、カメラにより撮像される画像の明るさを制御する
明るさ制御装置を備えた撮像システムを制御するための
プログラムであって、前記カメラにより撮像された前記
対象物の画像の少なくとも一部の明るさを検出する明る
さ検出ステップと、その明るさ検出ステップにより取得
された明るさに基づいて、前記カメラにより撮像される
画像の前記少なくとも一部の明るさが予め設定された設
定明るさとなるように前記明るさ制御装置の制御条件を
変更する制御条件変更ステップとを含むことを特徴とす
る撮像システム制御プログラム。(2)項ないし(12)項の
いずれかに記載の特徴は、本項の制御プログラムにも適
用可能である。

【００１６】（１４）回路基板を保持する基板保持装置
と、電気部品を供給する部品供給装置と、その部品供給
装置から電気部品を吸着ノズルにより受け取り、前記基
板保持装置に保持されている回路基板に装着する装着装
置と、前記基板保持装置に保持された回路基板に設けら
れた基準マークを撮像する基準マーク撮像装置と前記吸
着ノズルに吸着された電気部品を撮像する部品撮像装置
との少なくとも一方と、その少なくとも一方により取得
された画像データを処理するデータ処理部を備え、その
データ処理部による処理結果に基づいて予め定められた
装着プログラムを修正して前記回路基板に対する前記電
気部品の装着を制御する制御装置とを含む電気部品装着
システムであって、前記基準マーク撮像装置と部品撮像
装置との少なくとも一方が、対象物を撮像するカメラ
と、光源を有して対象物を照明する照明装置とを備え、
それらカメラと前記照明装置との少なくとも一方が、カ
メラにより撮像される画像の明るさを制御する明るさ制
御装置を有するものであり、かつ、前記制御装置が、前
記カメラにより撮像された前記対象物の画像の少なくと
も一部の明るさを検出する明るさ検出部と、その明るさ
検出部により検出された明るさに基づいて、前記カメラ
により撮像される画像の前記少なくとも一部の明るさが
予め設定された設定明るさとなるように前記明るさ制御
装置の制御条件を変更する制御条件変更部とを備えたこ
とを特徴とする電気部品装着システム。(2)項ないし(1
2)項のいずれかに記載の特徴は、本項の電気部品装着シ
ステムにも適用可能である

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１において符号１０は、電
気部品装着システムの一種である電子部品装着システム
１２のベースを表す。ベース１０上には、部品供給装置
１４，部品装着装置１６およびプリント板保持移動装置
たるプリント配線板保持移動装置１８が設けられ、これ
らが電子部品装着システム１２を構成している。

【００１８】部品供給装置１４は、フィーダ支持台２４
上に搭載された複数のフィーダ２６を有する。フィーダ
２６は、詳細な図示は省略するが、本実施形態では、電
子部品２８（図２参照）を部品保持テープに保持させて
テープ化電子部品とした状態で供給するものとされてい
る。電子部品２８は、部品保持テープに形成された多数
の部品収容凹部にそれぞれ１個ずつ収容され、各部品収
容凹部の開口が部品保持テープに貼り付けられたカバー
テープにより覆われている。部品保持テープがテープ送
り装置により送られるとともに、カバーテープが剥がさ
れ、電子部品２８が順次、部品供給部へ送られる。複数
のフィーダ２６は、その部品供給部が一線上（本実施形
態では水平な一直線上）に並ぶ状態でフィーダ支持台２
４上に着脱可能に取り付けられている。部品供給部が並
ぶ方向をＸ軸方向（図１においては左右方向）とする。

【００１９】フィーダ支持台２４は、送りねじたるボー
ルねじ３０が支持台駆動用モータ３２によって回転させ
られることにより、１対のガイドレール３４を備えた案
内装置により案内されてＸ軸方向に移動させられ、複数
のフィーダ２６が部品供給位置に選択的に位置決めされ
る。これらボールねじ３０および支持台駆動用モータ３
２等が支持台移動装置３６を構成している。

【００２０】プリント配線板保持移動装置１８は、電子
部品２８が装着されるべきプリント配線板３８を保持す
るプリント配線板保持装置４０と、プリント配線板保持
装置４０を移動させ、プリント配線板３８を移動させる
プリント板移動装置たるプリント配線板移動装置４４と
を備えている。プリント配線板移動装置４４は、Ｘ軸ス
ライド駆動用モータ４８および送りねじとしてのボール
ねじ５０により、ガイドレール５２により案内されてＸ
軸方向に移動させられるＸ軸スライド５４と、そのＸ軸
スライド５４上においてＹ軸スライド駆動用モータ５６
および送りねじとしてのボールねじ５８により、ガイド
レール６０により案内されてＹ軸方向に移動させられる
Ｙ軸スライド６２とを備えている。Ｙ軸スライド６２は
プリント配線板保持装置４０を下方から支持しており、
プリント配線板保持装置４０はプリント配線板３８を下
方から水平な姿勢で保持する。Ｙ軸方向は、プリント配
線板３８の表面に平行な一平面である水平面内において
前記Ｘ軸方向と直交する方向であり、プリント配線板保
持装置４０は、プリント配線板移動装置４４により、プ
リント配線板３８の表面に平行な平面（本実施形態にお
いては水平面）内において移動させられ、プリント配線
板３８の任意の点を後述する装着位置に対応する位置に
位置決めする。

【００２１】部品装着装置１６を説明する。本実施形態
の部品装着装置１６は、特開平６−３４２９９８号公報
に記載の部品装着装置と同様に構成されており、簡単に
説明する。部品装着装置は、それぞれ吸着ノズル７０
（図２参照）を備えた複数の部品保持具７２を、旋回軸
線まわりに旋回させるとともに、その旋回の軌跡上に予
め設定された複数の停止位置で停止させるノズル移動装
置７６を備えている。各部品保持具７２は共通の間欠回
転盤７４に保持されており、間欠回転盤７４が一定角度
ずつ間欠回転させられることにより、間欠回転盤７４の
回転中心線である旋回軸線まわりを旋回させられるとと
もに複数の停止位置で停止させられる。そして、それら
複数の停止位置の一つである部品保持姿勢検出位置に停
止した吸着ノズル７０の先端面に対向する位置に、部品
カメラと導光装置とを含み、電子部品を撮像する撮像装
置７８が静止して設けられている。撮像装置７８につい
ては後に詳述する。その撮像装置７８の上方に、部品保
持具７２を間に挟んで撮像装置７８と対向する状態で、
部品保持具７２を回転させる保持具回転装置（図示省
略）がやはり静止して設けられている。保持具回転装置
は、撮像装置７８が設けられた部品保持姿勢検出位置
と、電子部品２８をプリント配線板１２に装着するため
の停止位置との間の停止位置にも、電子部品２８の回転
位置誤差を修正するために設けられている。また、図示
は省略するが、電子部品２８の吸着や装着のために吸着
ノズル７０を昇降させる装置も設けられている。さら
に、プリント配線板保持装置４０に保持されたプリント
配線板１２の基準マークを撮像する基準マークカメラ８
０も静止して設けられている。なお、間欠回転盤７４，
撮像装置７８，基準マークカメラ８０等を保持する保持
装置は煩雑さを避けるため、図示が省略されている。

【００２２】吸着ノズル７０は、ノズル本体，吸着管お
よび発光板（蛍光板）９０を有する。発光板９０は部品
保持姿勢検出位置に設けられた紫外線照射装置９２から
の紫外線を吸収して可視光線を放射するものであり、光
放射器の一種である発光体として機能する。吸着ノズル
７０および発光板９０は、吸着する電子部品２８の寸法
に応じた大きさとされている。

【００２３】撮像装置７８についてさらに、説明する。
本実施形態においては、撮像装置７８は、図２に示すよ
うに、部品カメラたる２つのＣＣＤカメラ９４，９６が
間欠回転盤７４の中心と部品保持姿勢検出位置とを通過
する直線に沿って並んで設けられている。それら２つの
ＣＣＤカメラ９４，９６は垂直方向下向きに設けられ、
電子部品２８が部品装着位置に位置させられた状態と同
じ状態で電子部品２８を撮像可能とされている。２つの
ＣＣＤカメラ９４，９６はそれぞれ、レンズ系９８とＣ
ＣＤ（図示省略）とを備え、レンズ系９８の焦点距離が
互いに異なるようにされており、２つのＣＣＤカメラ９
４，９６は互いに異なる倍率で撮像するようにされてい
る。本撮像装置７８においては、比較的小さな電子部品
と大きな電子部品とで撮像するカメラを変更するのであ
る。ＣＣＤカメラ９４，９６はそれぞれ、後述する制御
装置に接続されており、ピント，絞りおよびシャッタス
ピードがそれぞれ変更可能とされている。

【００２４】前述の導光装置１００は、反射装置として
の反射鏡１０２，１０４とハーフミラー１０６とを備
え、ベース１０に固定的に設けられている。一方の反射
鏡１０２は、吸着ノズル７０の部品保持姿勢検査位置の
真下において、吸着ノズル７０の中心線を含む垂直面に
対して約４５度傾斜させられ、それの間欠回転盤７４の
外方に位置する端部が下方に位置する反射面１０８を有
する。これに対して、他方の反射鏡１０４は、吸着ノズ
ル７０から遠い側のＣＣＤカメラ９６の真下に、反射鏡
１０２の反射面１０８と垂直面に対して対称に傾斜し、
反射鏡１０２に近い側の端部が下方に位置する反射面１
１０を有する。ハーフミラー１０６は、吸着ノズル７０
から近い側のＣＣＤカメラ９４の真下に、反射面１１０
と平行な半反射面１１２を有している。

【００２５】紫外線照射装置９２は、一対の光源１２０
を有する。それら一対の光源１２０は、対象物としての
電子部品２８を間に挟んで互いに対向させられ、ベース
１０上に固定的に設けられている。一対の光源１２０
は、吸着ノズル７０およびそれに吸着された電子部品２
８などの移動軌跡に干渉しない位置に設けられており、
互いに向かって紫外線を放射するようにされている。本
実施形態においては、一対の光源１２０に挟まれた空間
が紫外線で満たされるようにされており、それら一対の
光源１２０の間に吸着ノズル７０が位置させられれば、
光源１２０から放射された紫外線が上記発光板９０に吸
収されることにより発光板９０が発光し、撮像対象物と
しての電子部品２０が上方から（撮像装置７８に対して
電子部品２８の背後から）照らされる。光源１２０は、
定格電流・電圧が供給されることにより、一定の光量の
紫外線を放射するものである。なお、光源は、電流また
は電圧を調節することにより光量を調節できる態様とし
ても良い。さらに、紫外線照射装置９２は、リング状の
光源を備えるようにしてもよく、その場合には、電子部
品２８および吸着ノズル７０との干渉を回避するため
に、電子部品２８より下方の位置から紫外線を放射する
ようにされる。

【００２６】発光板９０から下方に向かって放射された
可視光は、反射鏡１０２により水平方向に反射され、さ
らに、一部はハーフミラー１０４により垂直上向きに反
射されて第一ＣＣＤカメラ９４に導かれる。それに対し
て、ハーフミラー１０４を透過した光は、反射鏡１０６
により垂直上向きに反射させられて第二ＣＣＤカメラ９
６に導かれる。

【００２７】本電子部品装着システム１２は、図３に示
す制御装置２００により制御される。制御装置２００
は、ＣＰＵ２０２，ＲＯＭ２０４，ＲＡＭ２０６を主体
とするコンピュータ２０８を備えており、ＲＡＭ２０６
には電子部品装着作業を制御する装着作業制御ルーチン
や、吸着ノズル７０に吸着された電子部品２８を撮像し
て姿勢を検出する撮像ルーチン等種々の制御プログラム
と共に、画像の明るさを検出する図４に示す明るさ検出
ルーチンが記憶されている。ＣＰＵ２０２，ＲＯＭ２０
４，ＲＡＭ２０６は互いにバス２１０によって接続され
ている。バス２１０にはさらに、撮像装置７８および基
準マークカメラ８０に接続された画像処理装置２１２
や、各駆動用モータ４８，５６やプリント配線板移動装
置４４，ノズル移動装置７６に接続されたサーボインタ
フェース２１４，それらモータの回転を監視するエンコ
ーダに接続されたデジタル入力インタフェース２１６，
ＣＣＤカメラ９４，９６および光源１２０に接続された
デジタル出力インタフェース２１８が接続されている。

【００２８】本実施形態においては、明るさ検出ルーチ
ンは、電子部品装着システム１２の始業点検時に実行さ
れる。まず、明るさ検出の概略を説明する。電子部品装
着システム１２が起動されれば、その起動時に部品保持
姿勢検出位置に位置させられている吸着ノズル７０につ
いて、現在設定されている設定制御条件に従って撮像装
置７８と紫外線照射装置９２とが制御され、１回目の撮
像が実行されて制御装置２００に画像が取り込まれる。
次に、上記設定制御条件のうち撮像装置７８のシャッタ
スピードが数msだけ長くなるように変更されて、２回目
の撮像が実行され、その画像が制御装置２００に取り込
まれる。共通の吸着ノズル７０について、設定制御条件
を異ならせて２回の撮像が実行されるのである。

【００２９】それら取得された画像のそれぞれについ
て、画像の明るさを検出するための画像処理が実行さ
れ、画像の明るさたる平均グレー値が取得される。各画
像の平均グレー値と対応するシャッタスピードとの関係
式が一次式として取得され、予め設定された設定グレー
値を実現するためのシャッタスピードが算出される。そ
のシャッタスピードが新しい設定制御条件として設定さ
れ、以後の部品保持姿勢検出のための撮像作業（以下、
姿勢撮像作業と称する）においてその設定制御条件で撮
像が実行される。以下、図４に示すフローチャートに基
づいて詳細に説明する。

【００３０】始業時に電子部品装着システム１２が起動
されれば、制御装置２００により明るさ検出ルーチンが
実行される。以下、本実施形態においては、制御条件の
うち撮像装置のシャッタスピードｔに関して説明する。
ステップＳ１（以下単にＳ１と称する。他のステップに
ついても同じ）において紫外線照射装置９２および撮像
装置の現在設定されている設定制御条件たるシャッタス
ピードｔ₀が呼び出され、１回目の明るさ検出作業のた
めのシャッタスピードｔ₁として設定される。Ｓ２にお
いて、そのシャッタスピードｔ₁ で１回目の撮像が実行
される。本実施形態においては、２つのＣＣＤカメラ９
４，９６のそれぞれについてシャッタスピードｔ₁が独
立して設定され、撮像が実行される。Ｓ３において、撮
像により取得された画像が制御装置２００に取り込まれ
ると共に画像処理が行なわれる。具体的には、取得され
た画像のうち、吸着ノズル７０の像が存在する可能性の
ある領域と、外縁近傍とが取り除かれ、残された領域に
ついて各画素のグレー値が検出されると共に、それらグ
レー値の平均値が画像の明るさたる平均グレー値Ｇ₁と
して算出される。次に、Ｓ４において、上述のシャッタ
スピードｔ₁に数msだけ加算した時間が、２回目の明る
さ検出作業のためのシャッタスピードｔ₂として設定さ
れる。具体的には、約１ms加算される。Ｓ５において、
新たに設定されたシャッタスピードｔ₂ で２回目の撮像
が実行され、Ｓ６においてＳ３におけると同様に画像処
理が実行され、平均グレー値Ｇ ₂が算出される。

【００３１】Ｓ７において、算出された平均グレー値Ｇ
₁，Ｇ₂とそれぞれに対応するシャッタスピードｔ₁、ｔ₂
との関係式が求められる。具体的には、図５にグラフで
示すように、（Ｇ₁，ｔ₁）と（Ｇ₂，ｔ₂）とを通過する
直線の式（一次式）が求められる。Ｓ８において、予め
設定された設定グレー値Ｇ₀がＲＡＭから呼び出され
る。Ｓ９において、上記関係式と設定グレー値Ｇ₀とに
基づいて、設定グレー値Ｇ₀を実現するためのシャッタ
スピードｔ₃が算出される。Ｓ１０において、シャッタ
スピードｔ₃が新しい設定制御条件としてのシャッタス
ピードｔ₀となるように更新され、以後の姿勢撮像作業
に利用される。以上で１回の明るさ検出ルーチンが終了
する。なお、説明の都合上、１回目および２回目の撮像
作業とそれぞれの画像処理作業とが順に行なわれるよう
にされていたが、互いに並行して実行することも可能で
ある。また、各シャッタスピードでの撮像が１回ずつ行
われるものとしたが、実際には複数回ずつの撮像が行わ
れ、平均グレー値が複数取得され、それら複数の平均グ
レー値に基づいて関係式が取得される。

【００３２】以上の説明から明らかなように、本電子部
品装着システム１２においては、発光板９０と紫外線照
射装置９２とが互いに共同して、照明装置の一種である
背後照明装置を構成している。さらに、制御装置２００
のＳ１およびＳ４を実行する部分が「複数条件制御部」
を構成し、Ｓ７を実行する部分が「関係式取得部」を構
成し、Ｓ１０を実行する部分が「設定制御条件変更部」
を構成している。

【００３３】本撮像システム１２によれば、光源の光量
が変化しても、姿勢撮像作業においてほぼ一定の明るさ
を有する画像を得る事ができる。紫外線照射装置９２の
光源は劣化により光量が低下し易いものであるが、その
光量の低下がＣＣＤカメラ９４，９６のシャッタスピー
ドの調節により補償されるのである。そして、一定の明
るさの画像が得られれば、明るさの変動に起因する電子
部品２８の像のエッジの変動がなくなり、画像処理の精
度が向上する効果が得られる。また、従来は、画像処理
精度の低下を回避するために、比較的頻繁に行われてい
た紫外線照射装置９２の光源の交換頻度を低くすること
ができ、設備コストの低減効果が得られる。

【００３４】本実施形態においては、画像の明るさとし
て平均グレー値が取得されるが、撮像装置から出力され
た出力電圧そのものの平均値が取得されるようにしても
良いし、その他の態様であっても良い。さらに、画像の
明るさは全体的な平均値であることは不可欠ではなく、
最大値であっても最小値であっても、それらの中間値で
あっても良い。

【００３５】本実施形態においては、制御条件のうちシ
ャッタスピードを変更することにより、所定の明るさの
画像が得られるようにされていたが、撮像装置について
レンズ系の絞りを変更したり、カメラのゲイン（増幅
器）を変更したりすることにより、画像の明るさが調節
されるようにしても良く、さらに、それら制御条件のう
ち複数の要素を組み合わせて、設定された明るさが実現
されるようにしても良い。ただし、後者の場合には、１
回の制御条件変更作業において変更される要素は１つと
することが望ましい。具体的には、例えば、今回の制御
条件変更作業においてシャッタスピードが変更されるこ
とにより画像の明るさが調節され、次回の制御条件変更
作業においてはレンズ系の絞りが変更されるようにする
ことができる。さらに、各制御条件について上限値を設
定し、少なくとも１回の制御条件変更作業が実行されて
シャッタスピードが上限値に到達したら、その後の制御
条件変更作業においては絞りが変更され、その後さら
に、増幅器のゲインが変更されるようにしてもよい。こ
の態様によれば、１回の作業において変更される制御条
件の要素を１つとすることにより、画像の明るさと制御
条件との関係式を取得することが容易となる。

【００３６】さらに、本実施形態においては、紫外線照
射装置９２が明るさの調節機能を有しないものとされて
いたが、印加電圧や供給電流の制御により明るさが調節
可能なものとすることができる。その場合には、上記撮
像装置について制御条件が変更される代わりに、あるい
はそれに加えて、紫外線照射装置９２についての制御条
件が変更されるようにしてもよい。

【００３７】本電子部品装着システムにおいては、明る
さ検出ルーチンが実行される時期を始業時以外にも設定
することができる。具体的には、電子部品装着作業中に
周期的に実行される。前回の明るさ検出作業が実行され
てから経過した時間が監視されており、予め定められた
時間を経過した場合に、明るさ検出ルーチンが実行され
る。

【００３８】本実施形態においては、明るさを検出する
作業は、電子部品装着作業と干渉しないタイミングで実
行される。具体的には、経過時間を監視する手段によ
り、明るさ検出ルーチンの開始が指示されれば、現に電
子部品装着作業が行なわれているプリント配線板３８に
対する電子部品２８の供給作業が終了することが待たれ
る。部品供給作業が終了すれば、次に電子部品供給位置
に位置させられる２つの吸着ノズル７０が電子部品２８
を受け取ることなく部品保持姿勢検出位置へ移動させら
れ、その吸着ノズル７０と背景たる発光板９０とについ
て、現在に設定されている設定制御条件、すなわち前述
のシャッタスピード（ｔ₁＝ｔ₀）で１回目の撮像が実行
される。次に、間欠回転板７４が１ピッチ回転させられ
て次の吸着ノズル７０が部品保持姿勢検出位置へ位置さ
せられれば、その吸着ノズル７０について２回目の撮像
が実行される。それら１回目および２回目の撮像により
取得された画像について、前述の実施形態と同様に画像
処理が実行され、新しい制御条件が設定される。以上
で、１回の明るさ検出ルーチンが終了し、新しいプリン
ト配線板３８に対する電子部品装着作業の実行が指示さ
れ、新しく設定された設定制御条件で電子部品２８の撮
像が行われる。

【００３９】以下、図６に示すフローチャートに基づい
て詳細に説明する。経過時間を監視する手段により明る
さ検出ルーチンを開始すべきことが指示されれば、Ｓ２
１およびＳ２２において、現に電子部品装着作業が行な
われているプリント配線板３８について、装着すべき電
子部品２８を供給する部品供給作業の終了が待たれる。
部品供給作業が終了すれば、Ｓ２３において、次に部品
供給位置に到達する２つの吸着ノズル７０が電子部品２
８を保持しないように指示される。具体的には、２つの
吸着ノズル７０が部品供給位置において下降することが
禁止され、それら吸着ノズル７０が電子部品２８を受け
取ることが阻止される。その状態で間欠回転盤７４が間
欠回転させられるので、２つの吸着ノズル７０が電子部
品２８を保持しない状態で部品保持姿勢検査位置たる撮
像位置に向かって移動させられる。これら２つの吸着ノ
ズル７０を検査用ノズル２２０，２２２と称する。な
お、検査用ノズル２２０，２２２の次に部品供給位置に
到達する吸着ノズル７０には、次に装着すべき電子部品
２８が供給されることが望ましい。

【００４０】Ｓ２４においてフラグＦ₁が１とされ、以
後の本ルーチンの実行においてＳ２１ないしＳ２４がス
キップされる。Ｓ２５において、フラグＦ₂が０である
か否かが判定され、Ｓ２５の判定がＹＥＳとなれば、Ｓ
２６に進んで、２つの検査用ノズル２２０，２２２のう
ち回転方向前方に位置する検査用ノズル２２０が電子部
品撮像位置に到達したか否かが判定される。Ｓ２６の判
定がＹＥＳとなれば、Ｓ２７に進んで前述の実施形態に
おける１回目の撮像に対応する撮像が実行される。１回
目の撮像は、現に設定されている設定制御条件（ｔ₁＝
ｔ₀）に従って実行され、取得された画像は制御装置２
００に送られる。Ｓ２８において、前述の実施形態と同
様にシャッタスピードｔ₂が設定され、Ｓ２９において
フラグＦ₂が１とされるので、以後の本ルーチンの実行
においてＳ２５ないしＳ２９がスキップされる。Ｓ３０
において、間欠回転盤７４が１ピッチ回転させられて検
査用ノズル２２２が電子部品撮像位置に到達することが
待たれる。Ｓ３１において２回目の撮像が実行される。
Ｓ３１およびＳ３２において前述のＳ３およびＳ６ない
しＳ１０におけると同様の画像処理が実行され、新しい
設定制御条件が設定される。画像処理等の作業について
は前述の実施形態と同様であるので説明を省略する。

【００４１】本実施形態においては、電子部品２８を保
持しない２個の検査用ノズル２２０，２２２を用いて撮
像されるので、間欠回転盤７４の回転周期および速度が
保たれ、電子部品装着作業と干渉することなく撮像が行
われる。なお、明るさを検出する明るさ検出作業は、電
子部品装着作業中に実行されても良い。その場合には、
電子部品装着作業中に、電子部品２８を吸着すべき吸着
ノズル７０のうち２つについて電子部品２８を保持する
ことが阻止されるが、間欠回転板７４の回転速度を低減
させずに済むので、電子部品装着作業の作業能率の低下
をごく僅かに抑えることができる。

【００４２】なお、本実施形態においては、明るさ検出
作業において２つの検査用ノズル２２０，２２２が用い
られるようにされているが、１つの吸着ノズル７０のみ
が用いられるようにしても良い。その場合には、検査用
ノズルたる吸着ノズル７０が部品保持姿勢検査位置に位
置させられたときに、間欠回転板７４を回転駆動する回
転駆動装置の回転速度が低下させられて、画像の明るさ
を検出するための２回の撮像を十分に実行できるだけの
時間、吸着ノズル７０が停留させられるようにすること
が望ましい。ただし、２回の撮像のために必要な時間は
ごく僅かであるので、本態様においても、電子部品装着
作業の作業能率の低下をほぼ回避することができる。

【００４３】なお、明るさ検出作業の実行周期は、撮像
装置７８により撮像された電子部品２８の数がコンピュ
ータにより管理され、その電子部品２８の数が規定値を
超えると明るさ検出ルーチンが開始されるようにしても
よい。

【００４４】さらに、上記実施形態においては、明るさ
検出作業が周期的に行なわれるようにされていたが、画
像の明るさが設定範囲を超えて明るくなったり暗くなっ
た場合に、実行されるようにしてもよい。具体的には、
通常の電子部品撮像作業において撮像された画像のうち
予め設定された領域、例えば特定の画素群について比較
的細かい周期でグレー値が検出され、そのグレー値が予
め設定された許容範囲内であれば、明るさ検出作業が行
われず、グレー値が予め設定された許容範囲から外れた
場合に、画像全体の明るさを検出する明るさ検出作業が
実行されるようにすることができる。この明るさ検出作
業を実行するか否かを判定するために画像の明るさを監
視する作業は、通常の電子部品を撮像する姿勢撮像作業
と並行して行なわれるので、画像内において、電子部品
２８の種類にかかわらず明るい背景となる領域について
行われるようにすることが望ましく、複数箇所について
監視されるようにすることがさらに望ましい。

【００４５】本態様を、特定の電子部品２８が吸着ノズ
ル７４に保持されて部品保持姿勢検査位置に到達した場
合に、上記明るさ監視作業が実行されるように変更して
も良い。その場合には、ＣＣＤカメラ９４，９６につい
て異なるタイミングで実行されるようにしても良い。特
に倍率の高いＣＣＤカメラについては、小さい電子部品
が吸着されている場合を選択して明るさ監視作業が実行
されるようにすることが望ましい。

【００４６】上記各実施形態においては、明るさ検出作
業は、吸着ノズル７０が電子部品２８を保持していない
状態を撮像して、その画像に基づいて画像の明るさが検
出されるようにされていたが、電子部品２８を保持した
状態で撮像された画像を用いて画像の明るさが検出され
るすることも可能である。電子部品２８の像が存在する
可能性のある部分と外縁近傍とを除いた領域について前
記実施形態と同様に平均グレー値が取得されるようにす
るのである。したがって、撮像面内において明るい背景
の占める割合が大きくなるように、比較的小さい電子部
品２８を保持している吸着ノズル７０について、選択的
に明るさ検出作業が実行されるようにすることが望まし
い。本態様においても、前述の態様の一つと同様に、画
像の明るさを検出すべき吸着ノズル７０が電子部品撮像
位置に停止している間に２回撮像が行なわれるように、
間欠回転盤７４の回転速度が低下させられるようにする
ことが望ましい。

【００４７】さらに、前記各実施形態においては、照明
装置が発光板９０と紫外線照射装置９２とを含む背後照
明装置とされていたが、図７に示すように、ＣＣＤカメ
ラ９４，９６と対象物たる電子部品２８との間に照明装
置たる正面照明装置２５０を設けて、電子部品２８を正
面（被撮像面）側から照らすようにしてもよい。

【００４８】正面照明装置２５０を備えた撮像装置（図
示省略）において、画像の明るさが検出される場合に
は、撮像画面全体が明るくなるような大きな被撮像面を
有する検査用チップ２５２が吸着ノズル７０に吸着さ
れ、その検査用チップ２５２が撮像されて、明るさ検出
作業が実行されるようにすることが望ましい。この場合
には、明るさ検出作業は電子部品装着作業と干渉しない
タイミングで実行されるようにすることが望ましい。

【００４９】正面照明装置２５０を備えた撮像装置にお
いて、画像の明るさが検出される場合に、吸着ノズル７
０が電子部品２８を保持した状態において、前記実施形
態におけるように２回の撮像が行われ、取得された画像
のうち電子部品２８の正面像について平均グレー値が取
得されるようにすることも可能である。本実施形態にお
いては、電子部品装着作業と並行して電子部品２８その
ものが撮像されるようにするのであるが、明るさ検出作
業が実行される場合には、できる限り被撮像面が光学的
に均質であって、面積の大きな電子部品が選択的に利用
されるようにすることが望ましい。

【００５０】さらに前記撮像装置７８は、別の電子部品
装着システムに搭載されても良い。例えば、前記電子部
品装着システムにおける間欠回転盤７４の代わりに、図
８に示すように、共通の回動軸線のまわりにそれぞれ回
動可能に設けられ、カム装置（図示省略）により予め定
められた速度パターンに従って回動させられ、互いに異
なる時期に所定の停止位置（複数）に順次停止させられ
る複数の回動部材２６０を備えた電子部品装着システム
に搭載されてもよい。具体的には、複数の回動部材２６
０の各々に、部品保持具７２がそれぞれ１個ずつ、回転
および軸方向の移動可能に保持されるタイプの電子部品
装着装置２６２を備えた電子部品装着システムである。
本電子部品装着装置２６２は、特開平９−２３７９９７
号公報に記載の電子部品装着装置と同様に構成されてお
り、それ以外は前記実施形態における電子部品装着シス
テムとほぼ同様の構成を有するので、共通する要素につ
いて共通する符号を用いることにより説明を省略する。

【００５１】本電子部品装着システムにおいて、制御装
置２００により撮像装置７８について明るさ検出作業を
行うように指示されれば、現に電子部品装着作業が行な
われているプリント配線板３８に対する電子部品２８の
供給作業が終了することが待たれる。部品供給作業が終
了すれば、次に電子部品供給位置に位置させられる吸着
ノズル７０が電子部品供給位置において停止させられ
ず、電子部品２８を受け取ることなく部品保持姿勢検出
位置へ移動させられる。この吸着ノズル７０を検査用ノ
ズル２２０と称する。検査用ノズル２２０が電子部品撮
像位置に到達すれば、上記実施形態におけると同様に撮
像装置７８により２回の撮像が行われ、撮像により得ら
れた画像の明るさに基づいてシャッタスピードの設定が
更新される。本電子部品装着システムによれば、複数の
回動部材２６０が互いに独立して回動・停止することが
できるので、検査用ノズル２２０を有する回動部材２６
０について回動速度，停止位置および停留時間などを調
節することにより、他の回動部材２６０の作動のタイミ
ングをほぼ遅らせることなく明るさ検出作業を行うこと
ができる。具体的には、電子部品供給位置において停止
させられることなく回動させ、電子部品撮像位置におい
て２回の撮像を実行するのに十分な時間だけ停留させる
ことができる。

【００５２】さらに、前記撮像装置は、別の電子部品装
着システムに搭載されても良い。本電子部品装着システ
ムの構成は、特願２００１−７０８６号に記載されてい
るものとほぼ同じであるので、簡単に説明する。図９に
おいて３００は電子部品装着システムのベースである。
ベース３００上には、回路基材の一種であるプリント板
たるプリント配線板３８をＸ軸方向（図１においては左
右方向）に搬送する配線板コンベヤ３０４，プリント配
線板３８に電子部品を装着する部品装着装置３０８およ
び部品装着装置３０８に電子部品を供給する部品供給装
置３１０，３１２等が設けられている。

【００５３】本実施形態においてプリント配線板３８
は、配線板コンベヤ３０４により水平な姿勢で搬送さ
れ、図示を省略する停止装置によって予め定められた部
品装着位置において停止させられるとともに、ベース３
００の部品装着位置に対応する部分に設けられたプリン
ト板支持装置たる配線板支持装置（図示省略）により支
持される。本実施形態においてプリント配線板３８は、
その電子部品が装着される被装着面が水平な姿勢で支持
される。前記Ｘ軸方向は、被装着面に平行であって、本
実施形態では水平なＸＹ座標面における一方向である。

【００５４】配線板コンベヤ３０４は、一対のガイドレ
ール３２０，３２２を備えている。本実施形態におい
て、ガイドレール３２０，３２２のうちの一方はベース
３００に位置を固定して設けられた固定ガイドレールで
あり、他方は固定ガイドレールに接近，離間可能に設け
られた可動ガイドレールであり、配線板コンベヤ３０４
の幅（搬送方向に直角な方向の寸法）に応じて可動ガイ
ドレールが移動させられ、搬送幅が変更される。

【００５５】一対のガイドレール３２０，３２２にはそ
れぞれ、図示は省略するが、無端の巻掛体たるコンベヤ
ベルトが巻き掛けられており、プリント配線板３８はコ
ンベヤベルト上に載せられ、これら１対のコンベヤベル
トが、配線板搬送用モータを駆動源とするベルト駆動装
置によって同期して周回させられることにより、プリン
ト配線板３８が水平な姿勢で搬送される。

【００５６】部品供給装置３１０，３１２は、配線板コ
ンベヤ３０４に対して、ベース３００のＸＹ座標面にお
いてＸ軸方向と直交するＹ軸方向の両側にそれぞれ設け
られている。Ｙ軸方向に互いに隔たって設けられている
のである。本実施形態において部品供給装置３１０はフ
ィーダ型部品供給装置とされ、部品供給装置３１２はト
レイ型部品供給装置とされている。フィーダ型電子部品
供給装置３１０においては、多数のフィーダ２６がＸ軸
方向に並べて設置される。各フィーダ２６にはテーピン
グ電子部品がセットされる。

【００５７】また、トレイ型電子部品供給装置３１２
は、電子部品を部品トレイ３３０に収容して供給する。
部品トレイ３３０は、上下方向に配設された多数の部品
トレイ収容箱３３２内にそれぞれ１枚ずつ収容されてい
る。これら部品トレイ収容箱３３２はそれぞれ図示しな
い支持部材により支持され、コラム３３４内に設けられ
た昇降装置により順次部品供給位置へ上昇させられるの
であるが、部品供給位置の上方には後述する保持装置が
電子部品２８を取り出すためのスペースを確保すること
が必要である。

【００５８】そのため、電子部品２８を供給し終わった
部品トレイ収容箱３３２は、次の部品トレイ収容箱３３
２が部品供給位置へ上昇させられるのと同時に、上記ス
ペース分上昇させられ、上方の退避領域へ退避させられ
る。このトレイ型電子部品供給装置３１２は、部品トレ
イ収容箱３３２に部品トレイ３３０が１枚ずつ収容され
ていることを除いて、特公平２−５７７１９号公報に記
載の電子部品供給装置と同じであり、説明は省略する。

【００５９】部品装着装置３０８は、装着ヘッド３３６
が互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向プリント配線
板３８の表面ないし上面である装着面に装着するものと
されている。そのため、ベース３００の配線板コンベヤ
３０４のＹ軸方向における両側にはそれぞれ送りねじと
してのボールねじ３４０がＸ軸方向に平行に設けられる
とともに、Ｘ軸スライド３４２に設けられたナットの各
々に螺合されており、これらボールねじ３４０がそれぞ
れ、Ｘ軸スライド駆動用モータ３４４によって回転させ
られることにより、Ｘ軸スライド３４２がＸ軸に平行な
方向の任意の位置へ移動させられる。Ｘ軸スライド３４
２は、フィーダ型電子部品供給装置３１０から配線板コ
ンベヤ３０４を越えてトレイ型電子部品供給装置３１２
にわたる長さを有する。なお、ベース３００上には、２
つのボールねじ３４０の下側にそれぞれ案内部材たるガ
イドレールが設けられており、Ｘ軸スライド３４２は被
案部材たるガイドブロックにおいてガイドレールに摺動
可能に嵌合され、移動が案内される。以上、ナット，ボ
ールねじ３４０およびＸ軸スライド駆動用モータ３４４
等がＸ軸スライド移動装置３４６を構成している。

【００６０】Ｘ軸スライド３４２上には、送りねじとし
てのボールねじ３４８がＹ軸方向に平行に設けられると
ともに、Ｙ軸スライド３５０がナット３５１において螺
合されている。このボールねじ３４８がＹ軸スライド駆
動用モータ３５２によりギヤ３５４，３５６を介して回
転させられることにより、Ｙ軸スライド３５０は案内部
材たる一対のガイドレール３５７に案内されてＹ軸方向
に平行な任意の位置に移動させられる。以上、ボールね
じ３４８，ナット３５１およびＹ軸スライド駆動用モー
タ３５２がＹ軸スライド移動装置３５８を構成し、前記
Ｘ軸スライド３４２，Ｘ軸スライド移動装置３４６およ
びＹ軸スライド３５０と共に移動装置３６０を構成して
おり、装着ヘッド３３６は、移動装置３６０により、水
平面内の任意の位置へ移動させられる。

【００６１】Ｙ軸スライド３５０の垂直な側面に、装着
ヘッド３３６が設けられている。本実施形態では、装着
ヘッド３３６に３組の部品装着ユニット３７０がＹ軸方
向に平行に１列に並べて設けられており、それぞれが部
品保持具３６２，部品保持具３６２を昇降させる昇降装
置３６４，部品保持具３６２をその軸線まわりに回転さ
せる回転装置３６６を備えている。なお、装着ヘッド３
３６における部品装着ユニット３７０の並べ方はこれに
限らず、また、部品装着ユニット３７０の組数も任意で
あって１組設けるのみでもよい。

【００６２】本実施形態の部品保持具３６２の各々につ
いて図１０に基づいて説明する。ただし、図１０には部
品保持具が１つだけ示されている。部品保持具３６２は
吸着ノズル３７２と発光板３７４とを備えている。部品
保持具３６２に保持された電子部品２８を照らす照明装
置と電子部品を撮像する撮像装置については後で説明す
る。

【００６３】装着ヘッド３３６にはまた、プリント配線
板３８に設けられた基準マークを撮像する撮像装置たる
基準マークカメラ３８０が移動不能に設けられている
（図９参照）。基準マークカメラ３８０は、本実施形態
においては、ＣＣＤ（電荷結合素子）とレンズ系とを備
えており、被写体の二次元像を一挙に取得するＣＣＤカ
メラとされている。基準マークカメラ３８０に対応して
照明装置３８２が配設されており、基準マークおよびそ
の周辺を照明する。

【００６４】Ｘ軸スライド３４２には、Ｘ軸スライド３
４２を移動させる２つのボールねじ３４０にそれぞれち
ょうど対応する位置であって、フィーダ型電子部品供給
装置３１０とプリント配線板３８との間およびトレイ型
電子部品供給装置３１２とプリント配線板３８との間の
位置にそれぞれ、撮像装置３９０が移動不能に取り付け
られている。

【００６５】撮像装置３９０は、図１０に示すように、
部品カメラ４００および導光装置４０２を備える。導光
装置４０２は、反射装置としての反射鏡４０４，４０６
を有している。反射鏡４０４，４０６は、図示しないブ
ラケットによりＸ軸スライド３４２の下部に固定されて
おり、一方の反射鏡４０４は、装着ヘッド３３６のＹ軸
方向の移動経路の真下において、吸着ノズル３６４の中
心線を含む垂直面に対して約４５度傾斜させられ、それ
のＸ軸スライド３４２に近い側の端部が下方に位置する
反射面４０８を有する。

【００６６】これに対して他方の反射鏡４０６は、Ｘ軸
スライド３４２を挟んだ反対側に前述の反射鏡４０４の
反射面４０８と垂直面に対して対称に傾斜し、Ｘ軸スラ
イド３４２に近い側の端部が下方に位置する反射面４１
０を有する。Ｘ軸スライド３４２の装着ヘッド３３６の
設けられた側とは反対側であって、前記反射鏡４０４の
反射面４０８に対向する位置において、吸着ノズル３６
４に保持された電子部品２８を撮像する部品カメラ４０
０が下向きに固定されている。従って、装着ヘッド３３
６が移動させられ、複数の部品装着ユニット３７０がＹ
軸方向においてボールねじ３４０に対応する位置であっ
て、反射鏡４０４上に位置する位置に至れば、部品カメ
ラ４００は順に電子部品２８を撮像することができる。
撮像装置３９０は、Ｙ軸スライド３５０がＸ軸スライド
３４２に対して移動する際における電子部品２８の移動
軌跡上において、その電子部品２８の像を撮像可能な位
置に配設されているのである。本実施形態においては、
部品カメラ４００は前述の基準マークカメラ３８０と同
様に、面撮像装置であって、ＣＣＤカメラとされてい
る。なお、反射鏡４０６を省略し、部品カメラ４００を
水平な姿勢で反射鏡４０４に対向する位置に配設するこ
とも可能である。また、基準マークカメラ３８０と部品
カメラ４００との少なくとも一方をラインスキャンカメ
ラとすることも可能である。

【００６７】反射鏡４０４の近傍には、紫外線照射装置
４２０が設けられ、吸着ノズル３６４の発光板３６６に
向かって紫外線を照射するようにされている。本実施形
態においても、照明装置が電子部品２８の背後から照明
する背後照明装置とされている。

【００６８】以上のように構成された電子部品装着シス
テムにおいて、画像の明るさを検出する明るさ検出作業
について説明する。本実施形態においては、照明装置が
いわゆる背後照明装置であるので、部品保持具３６２が
電子部品２８を保持しない状態で撮像されて明るさ検出
作業が実行される。このため、明るさ検出作業は、始業
点検時やプリント配線板３８の搬出・搬入作業時など電
子部品装着作業に干渉しないタイミングで実行されるこ
とが望ましい。前述の各実施形態と同様に、予め定めら
れた時間が経過した後であって、プリント配線板３８に
電子部品２８を装着する装着作業が終了すれば、そのプ
リント配線板３８が搬出されると共に、新しいプリント
配線板３８が搬入される。その搬出・搬入作業に並行し
て、装着ヘッド３３６が電子部品２８を保持しない状態
で部品撮像位置へ移動させられる。その状態において、
前記実施形態と同様に２回の撮像が実行され、その撮像
結果に基づいて新しい制御条件が設定される。なお、本
実施形態においても、部品保持具３６２が電子部品２８
を保持した状態で明るさ検出作業を実行することが可能
であり、その場合には、現にあるプリント配線板３８に
ついて電子部品２８を装着する電子部品装着作業に並行
して、明るさ検出作業を実行することができる。

【００６９】上記電子部品装着システムにおいては、電
子部品２８を照らす照明装置が正面照明装置であっても
よい。正面照明装置を備えた撮像装置において、画像の
明るさが検出される場合には、前述の実施形態と同様
に、撮像画面全体が明るくなるような大きな被撮像面を
有する検査用チップ２５２が吸着ノズル３６４に吸着さ
れ、その検査用チップ２５２が撮像されて明るさ検出作
業が実行されるようにすることが望ましい。この場合に
は、明るさ検出作業は電子部品装着作業と干渉しないタ
イミングで実行されるようにすることが望ましい。

【００７０】正面照明装置を備えた撮像装置において、
画像の明るさが検出される場合に、吸着ノズル３６４が
電子部品２８を保持した状態において、前記実施形態に
おけるように２回の撮像が行われ、取得された画像のう
ち電子部品の正面像について平均グレー値が取得される
ようにすることも可能である。本実施形態においては、
電子部品装着作業と並行して電子部品そのものが撮像さ
れるようにするのであるが、明るさ検出作業が実行され
る場合には、できる限り被撮像面が光学的に均質であっ
て、面積の大きな電子部品が選択的に利用されるように
することが望ましい。

【００７１】本電子部品装着装置においては、基準マー
クカメラ３８０について明るさ検出作業を行うこともで
きる。基準マークカメラ３８０は、プリント配線板３８
に形成された基準マークを撮像してプリント配線板３８
の位置を検出するのであるが、その基準マークを撮像し
てえられた画像データに基づいて、画像の明るさを検出
することができる。具体的には、得られた画像データの
うち、基準マークが撮像される可能性のある領域を除い
た部分について平均明るさを取得し、その平均明るさを
画像の明るさとして取得する。この明るさ検出作業は、
電子部品装着作業に並行して実行することができる。

【００７２】基準マークカメラ３８０の画像の明るさを
検出する場合には、プリント配線板３８を撮像するので
はなく、その他のものを撮像するようにしてもよい。例
えば、ガイドレール３２０，３２２の上面に明るさ検出
作業のための被撮像面を設け、その被撮像面を撮像する
ことにより、明るさ検出作業を行うことができる。この
場合には、被撮像面は光学的に均質であって、基準マー
クカメラの撮像面より面積が大きいものとすることが望
ましい。プリント配線板３８以外のものを撮像して明る
さ検出作業を行う場合には、明るさ検出作業は電子部品
装着作業に干渉しないタイミングで実行されることが望
ましい。

【００７３】以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細
に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記
〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効
果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識
に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である撮像システムを有す
る電子部品装着システムを概念的に示す平面図である。

【図２】上記撮像システムを拡大して示す側面図であ
る。

【図３】上記電子部品装着システムの制御装置を示すブ
ロック図である。

【図４】上記撮像システムによる明るさ検出ルーチンを
示すフローチャートである。

【図５】上記撮像システムにより撮像された画像の平均
グレー値とシャッタスピードとの関係を示すグラフであ
る。

【図６】上記撮像システムにより実行される別の明るさ
検出ルーチンを示すフローチャートである。

【図７】上記撮像システムを備える別の電子部品装着シ
ステムを概念的に示す平面図である。

【図８】別の撮像システムを示す側面図である。

【図９】本発明の別の実施形態である撮像システムを備
える電子部品装着システムを概念的に示す平面図であ
る。

【図１０】上記撮像システムを拡大して示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１２：電子部品装着システム １４：部品供給装置
１６：部品装着装置 ７０：吸着ノズル
７２：部品保持具 ７４：間欠回転板 ７８：撮像装置 ９０：発光板 ９２：紫外線
照射装置 ９４，９６：ＣＣＤカメラ １２
０：光源 ３９０：撮像装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｑ (72)発明者 伊藤 利也 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機械 製造株式会社内 (72)発明者 土谷 祐介 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機械 製造株式会社内 Ｆターム(参考） 5B047 AA12 AA27 BC11 CA19 CB04 DA01 DC01 DC02 DC06 5C022 AA01 AB04 AB05 AB15 AB17 AC42 AC69 5C054 CC02 CD03 CG01 CH03 EA01 ED02 ED03 FF02 HA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物を撮像するカメラと、 光源を備え、対象物を照明する照明装置と、 前記カメラにより撮像された画像のデータを処理するデ
   ータ処理部を備えた制御装置とを含み、前記カメラと前
   記照明装置との少なくとも一方が、カメラにより撮像さ
   れる画像の明るさを制御する明るさ制御装置を備えた撮
   像システムであって、前記制御装置が、 前記カメラにより撮像された前記対象物の画像の少なく
   とも一部の明るさを検出する明るさ検出部と、 その明るさ検出部により検出された明るさに基づいて、
   前記カメラにより撮像される画像の前記少なくとも一部
   の明るさが予め設定された設定明るさとなるように前記
   明るさ制御装置の制御条件を変更する制御条件変更部と
   を含むことを特徴とする撮像システム。
2. 【請求項２】 前記制御条件変更部が、 前記明るさ制御装置を互いに異なる複数の試験制御条件
   で制御する複数条件制御部と、 その複数条件制御部の制御の下に前記カメラにより撮像
   された複数の画像の前記明るさ検出部により検出された
   複数の検出明るさに基づいて、前記複数の試験制御条件
   と検出明るさとの関係式を取得する関係式取得部とを含
   み、その関係式取得部により取得された関係式に基づい
   て前記明るさ制御装置の制御条件を設定するものである
   請求項１に記載の撮像システム。
3. 【請求項３】 前記複数条件制御部が、現在の設定制御
   条件と、その設定制御条件を予め設定された量だけ前記
   カメラにより撮像された画像が明るくなる側へ変更した
   制御条件とを前記複数の試験制御条件として前記明るさ
   制御装置を制御するものである請求項２に記載の撮像シ
   ステム。
4. 【請求項４】 対象物を撮像するカメラと、 光源を備え、対象物を照明する照明装置と、 前記カメラにより撮像された画像のデータを処理するデ
   ータ処理部を備えた制御装置とを含み、前記カメラと前
   記照明装置との少なくとも一方が、カメラにより撮像さ
   れる画像の明るさを制御する明るさ制御装置を備えた撮
   像システムを制御するためのプログラムであって、 前記カメラにより撮像された前記対象物の画像の少なく
   とも一部の明るさを検出する明るさ検出ステップと、 その明るさ検出ステップにより検出された明るさに基づ
   いて、前記カメラにより撮像される画像の前記少なくと
   も一部の明るさが予め設定された設定明るさとなるよう
   に前記明るさ制御装置の制御条件を変更する制御条件変
   更ステップとを含むことを特徴とする撮像システム制御
   プログラム。
5. 【請求項５】 回路基板を保持する基板保持装置と、電
   気部品を供給する部品供給装置と、 その部品供給装置から電気部品を吸着ノズルにより受け
   取り、前記基板保持装置に保持されている回路基板に装
   着する装着装置と、 前記基板保持装置に保持された回路基板に設けられた基
   準マークを撮像する基準マーク撮像装置と前記吸着ノズ
   ルに吸着された電気部品を撮像する部品撮像装置との少
   なくとも一方と、 その少なくとも一方により取得された画像データを処理
   するデータ処理部を備え、そのデータ処理部による処理
   結果に基づいて予め定められた装着プログラムを修正し
   て前記回路基板に対する前記電気部品の装着を制御する
   制御装置とを含む電気部品装着システムであって、 前記基準マーク撮像装置と部品撮像装置との少なくとも
   一方が、 対象物を撮像するカメラと、 光源を有して対象物を照明する照明装置とを備え、それ
   らカメラと前記照明装置との少なくとも一方が、カメラ
   により撮像される画像の明るさを制御する明るさ制御装
   置を有するものであり、かつ、前記制御装置が、 前記カメラにより撮像された前記対象物の画像の少なく
   とも一部の明るさを検出する明るさ検出部と、 その明るさ検出部により検出された明るさに基づいて、
   前記カメラにより撮像される画像の前記少なくとも一部
   の明るさが予め設定された設定明るさとなるように前記
   明るさ制御装置の制御条件を変更する制御条件変更部と
   を備えたことを特徴とする電気部品装着システム。