JPH113415A - 画像取込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像対象物の画像を取り込む際に、正確な焦
点合わせと正確なズーム調節を行えるようにすること。 【解決手段】 ＸＹステージ１６上に載置されたプリン
ト基板１４上に装着された実装部品１２は、その直上に
配置されたズームレンズ２０によって焦点合わせとズー
ム調節が行われ、ＣＣＤカメラ１８によって撮像され
る。また、実装部品１２までの距離を測定するレーザ変
位計２４は、ハーフミラー２２を介してレーザ光を実装
部品１２の表面に照射し、その反射光を受光することに
より、高精度な測距が行われる。制御部２６は、この測
距結果に基づいて焦点距離を算出し、電動のズームレン
ズ２０を制御して、焦点合わせを行った後の画像データ
をＣＣＤカメラ１８から取り込み、ＣＲＴ２８へ表示す
る。これにより、良質な画像データを取り込むことがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像取込装置に係
り、さらに詳しくは、取り込み画像対象物に対して焦点
合わせとズーム調節を行うことによって良好な画像を取
り込む画像取込装置であって、例えば、プリント基板上
に実装される部品表面に印刷された文字、数値、記号等
を撮像して実装部品表面の画像を取り込む画像取込装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置の製造工程で製造され
るＩＣ（Integrated Circuit）等の部品の表面には、個
々の部品を識別するための文字、数値、記号等が印刷さ
れている。そして、プリント基板等に実装されるこれら
の部品表面に印刷された文字、数値、記号等は、ＣＣＤ
カメラなどの撮像手段による画像取込装置で読み取りが
行われていた。

【０００３】例えば、図３２には、従来の画像取込装置
である実装部品検査装置１００の概略構成を示す斜視図
が示されている。図３２における実装部品検査装置１０
０は、撮像対象である実装部品１０４が実装されたプリ
ント基板１０２が搭載されてＸＹ方向に移動可能なＸＹ
テーブル１０６、このＸＹテーブル１０６の上方に固定
され、実装部品１０４を撮像するＣＣＤカメラ１０８、
ＣＣＤカメラ１０８の焦点合わせとズーム調節を行い、
連続的に焦点距離を変えることができることから、一度
焦点を合わせた後はズーム倍率（像の大きさ）を変えて
もピントずれが生じない電動ズームレンズ１１０、上記
したＸＹテーブル１０６、ＣＣＤカメラ１０８および電
動ズームレンズ１１０などを制御する制御部１１２、制
御部１１２で制御する制御情報やＣＣＤカメラ１０８で
撮像した画像データなどを表示するＣＲＴ１１４などを
備えている。

【０００４】図３３には、図３２の制御部１１２内で行
われる種々の機能を処理する機能別ブロック図が示され
ている。図３３における制御部１１２は、実装部品１０
４の実装部品位置データや実装部品サイズデータなどが
格納されるＣＡＤデータメモリ１１６、ＣＡＤデータメ
モリ１１６から焦点距離を算出する焦点距離算出機能部
１１８、ＣＡＤデータメモリ１１６からズーム倍率を算
出するズーム倍率算出機能部１２０、ＸＹテーブル１０
６を制御するＸＹテーブル制御機能部１２２、電動ズー
ムレンズ１１０を制御するズームレンズ制御機能部１２
４、ＣＣＤカメラ１０８で撮像した画像を画像データと
して格納する画像メモリ１２６などを備えている。

【０００５】このように構成された従来の実装部品検査
装置１００の画像取り込み動作を、図３４のフローチャ
ートに基づいて説明する。なお、図３２に示されるプリ
ント基板１０２は、ＸＹテーブル１０６上に固定されて
おり、ＸＹテーブル１０６の駆動に伴って移動するもの
とする。

【０００６】まず、制御部１１２は、ＣＡＤデータメモ
リ１１６から撮像対象となる実装部品１０４の実装部品
位置データ（ＸＹ座標）を抽出する（ステップＳ３０
０）。この実装部品位置データ（ＸＹ座標）は、ＸＹテ
ーブル１０６を駆動する際に必要となる。

【０００７】また、制御部１１２は、ＣＡＤデータメモ
リ１１６から撮像対象となる実装部品１０４の実装部品
サイズデータを抽出する（ステップＳ３０２）。この実
装部品サイズデータは、「部品高さデータ」と「部品幅
データ」とで構成されており、「部品高さデータ」は焦
点距離を算出する際に必要となり、「部品幅データ」は
ズームを調節する際に必要となる。

【０００８】そして、制御部１１２のＸＹテーブル制御
機能部１２２では、上述した実装部品位置データ（ＸＹ
座標）に基づいて、実装部品１０４がＣＣＤカメラ１０
８の真下に来るようにＸＹテーブル１０６を駆動する
（ステップＳ３０４）。

【０００９】また、制御部１１２の焦点距離算出機能部
１１８は、実装部品１０４の部品高さデータに基づい
て、実装部品１０４の表面からＣＣＤカメラ１０８まで
の焦点距離を算出する（ステップＳ３０６）。

【００１０】制御部１１２のズームレンズ制御機能部１
２４は、焦点距離算出機能部１１８で算出された焦点距
離に基づいて電動ズームレンズ１１０を駆動することに
より、焦点を合わせる（ステップＳ３０８）。

【００１１】そして、制御部１１２のズーム倍率算出機
能部１２０は、実装部品１０４の部品幅データに基づい
て実装部品１０４がＣＲＴ１１４の画像表示枠いっぱい
に映し出されるように、ズーム倍率を算出する（ステッ
プＳ３１０）。制御部１１２のズームレンズ制御機能部
１２４は、この算出されたズーム倍率に基づいて電動ズ
ームレンズ１１０を駆動することにより、ズーム調節が
行われる（ステップＳ３１２）。

【００１２】ＣＣＤカメラ１０８によって撮像された画
像データは、画像メモリ１２６に格納される（ステップ
Ｓ３１４）。このＣＣＤカメラ１０８で撮像された画像
データとは、例えば、通常は２５６（縦）×２５６
（横）、あるいは５１２（縦）×５１２（横）といった
多数の点が集まったビットマップデータであり、これら
の各点は画素と呼ばれる。したがって、２５６階調の濃
淡で表される画像データとは、０〜２５５の数値を持つ
画素の集まりとなる。

【００１３】制御部１１２は、プリント基板１０２上に
ある全ての実装部品１０４の画像取り込み作業（上述し
たステップＳ３００からステップＳ３１４）が終了した
か否かを判断する（ステップＳ３１６）。全ての実装部
品１０４の画像取り込み作業が終了していなければステ
ップＳ３００に戻って、上記の画像取り込み作業（ステ
ップＳ３００〜ステップＳ３１４）が繰り返し行われ、
全ての実装部品１０４の画像取り込み作業が終わった時
点で終了する。

【００１４】また、上記以外の従来例としては、例え
ば、特開平２−１７５０８７号公報に開示されているレ
ーザ変位計とミラーによる距離測定手段を用いたレーザ
刻印機のワーク距離自動設定機構などがある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像取込装置にあっては、ＣＣＤカメラ１０
８の焦点合わせ（ステップＳ３０８）とズーム調節（ス
テップＳ３１２）とをＣＡＤデータメモリ１１６に格納
されている実装部品サイズデータ（部品高さ、部品幅）
に基づいて行われていたため、ＣＡＤデータメモリ１１
６に格納されている実装部品サイズデータ（部品高さ、
部品幅）と実際の実装部品１０４のサイズ（部品高さ、
部品幅）とが異なっていたり、また、実装部品１０４が
実装用ソケット上に装着されている場合などでは、プリ
ント基板１０２の表面から実装部品１０４の表面までの
高さが実装部品サイズデータ（部品高さ、部品幅）のサ
イズと異なってくるため、正確な焦点合わせやズーム調
節を行うことができなくなるという不都合があった。

【００１６】また、上述の特開平２−１７５０８７号公
報に開示されたワーク距離自動設定機構では、ミラーを
駆動する機構が必要となり、ワーク距離を測定する際に
ミラーを駆動して測定を行い、距離測定後に画像を撮像
する際に再度ミラーを駆動しなければならず、 第１に、距離を測定し、 第２に、焦点距離を算出し、 第３に、焦点を合わせて、 第４に、画像を撮像する までに長時間を要するという不都合があった。

【００１７】本発明は、かかる従来技術の有する不都合
に鑑みてなされたもので、実装部品サイズデータの部品
高さや部品幅に頼らず、正確な焦点合わせやズーム調整
を行うことができるとともに、焦点合わせやズーム調整
を行って画像を撮像するまでに要する時間を短縮するこ
とのできる画像取込装置を得ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係る画像取込装置にあっては、撮像対
象物の画像を映像信号に変換する撮像部と、その撮像部
に画像を取り込む際の焦点距離とズーム倍率とが変更可
能なズームレンズとを有し、前記撮像対象物の画像デー
タを取り込む画像取込装置であって、前記撮像対象物と
の距離を光学的に測定する距離測定手段と、前記撮像対
象物と前記撮像部との間に鏡面が傾けて配置され、前記
撮像対象物の画像を透過させるとともに、前記距離測定
手段からの距離測定用の光を反射して前記撮像対象物に
照射し、その表面から拡散反射する光を再び反射させて
前記距離測定手段に戻すハーフミラーと、前記距離測定
手段により測定される距離から焦点距離を算出する第１
焦点距離算出手段と、焦点距離とズーム倍率とに基づい
て前記ズームレンズを駆動制御するズームレンズ制御手
段とを備えているものである。

【００１９】これによれば、撮像対象物と撮像部との間
にハーフミラーが傾けて設けられ、撮像対象物の画像が
ハーフミラーを透過して撮像部で撮像されるとともに、
距離測定手段から距離測定用の光をハーフミラーで反射
させて撮像対象物に照射し、その表面から拡散反射した
光を再びハーフミラーで反射させて距離測定手段に戻す
ことにより撮像対象物に対する距離が測定され、この距
離から第１焦点距離算出手段により焦点距離が算出さ
れ、ズームレンズ制御手段よりズームレンズの焦点距離
を駆動制御するようにする。これにより、撮像対象物が
撮像部の真下にある状態で、高精度な焦点合わせを行う
ことができる。

【００２０】これによれば、撮像対象物と撮像部との間
にハーフミラーが傾けて設けられ、撮像対象物の画像が
ハーフミラーを透過して撮像部で撮像されるとともに、
距離測定手段から距離測定用の光をハーフミラーで反射
させて撮像対象物に照射し、その表面から拡散反射した
光を再びハーフミラーで反射させて距離測定手段に戻す
ことにより撮像対象物に対する距離が測定され、この距
離から第１焦点距離算出手段により焦点距離が算出さ
れ、ズームレンズ制御手段よりズームレンズの焦点距離
を駆動制御するようにする。これにより、撮像対象物が
撮像部の真下にある状態で、高精度な焦点合わせを行う
ことができる。

【００２１】つぎの発明に係る画像取込装置にあって
は、前記撮像対象物を保持して２次元面内を移動させる
移動手段と、前記撮像対象物の２次元面内の位置データ
および前記撮像対象物のサイズデータが格納された撮像
対象物データ格納手段と、前記撮像対象物データ格納手
段に格納されたサイズデータによる撮像対象物の幅に基
づいて前記ズームレンズのズーム倍率を算出するズーム
倍率算出手段と、前記撮像対象物データ格納手段に格納
されている前記撮像対象物の位置データに基づいて前記
移動手段を制御する移動制御手段と、前記撮像部で撮像
した画像データを記憶する画像データ記憶手段と、をさ
らに備えているものである。

【００２２】これによれば、撮像対象物データ格納手段
に格納された撮像対象物のサイズデータの高さデータ
と、実際に装着された撮像対象物の高さが一致しない場
合であっても、距離測定手段とハーフミラーと第１焦点
距離算出手段とにより実測で焦点距離を算出して、高精
度な焦点合わせを行うことができる。そして、ズーム倍
率は、サイズデータの撮像対象物の幅に基づいてズーム
倍率算出手段でズーム倍率を算出して、ズーム調節が行
われる。このようにして得られた、高精度な所望の大き
さの画像は、画像データ記憶手段に記憶させて取り込む
ことができる。

【００２３】つぎの発明に係る画像取込装置にあって
は、前記撮像対象物データ格納手段に格納された前記サ
イズデータの撮像対象物の高さに基づいて前記ズームレ
ンズの焦点距離を算出する焦点距離算出手段をさらに備
えているものである。

【００２４】これによれば、撮像対象物データ格納手段
に格納されたサイズデータの撮像対象物の高さに基づい
て予め大まかな焦点合わせを行い、その後に距離測定手
段とハーフミラーと第１焦点距離算出手段とにより実測
で焦点距離を算出して、高精度な焦点合わせを行うと、
微調整程度で焦点合わせを行うことが可能となり、ズー
ムレンズの駆動時間が短縮され、短時間でより高速な焦
点合わせを行うことができる。

【００２５】つぎの発明に係る画像取込装置にあって
は、前記距離測定手段により測定される変位量の変化と
前記移動手段の移動量から前記撮像対象物の幅を算出す
る撮像対象物幅算出手段をさらに備えているものであ
る。

【００２６】これによれば、サイズデータの部品幅と実
際に装着された実装部品の部品幅とが一致しない場合で
あっても、距離測定手段と搬送手段とにより撮像対象物
の幅を高精度に算出することができるため、これを用い
てズーム倍率を算出し、ズーム調節を行うことができ
る。このように、ズーム調節を行って所望の大きさに表
示することができるため、例えば、画像取り込み工程の
後に行われる文字認識処理による文字認識率を向上させ
ることができる。

【００２７】つぎの発明に係る画像取込装置にあって
は、撮像対象物の画像を映像信号に変換する撮像部と、
その撮像部に画像を取り込む際の焦点距離とズーム倍率
とが変更可能なズームレンズとを有し、前記撮像対象物
の画像データを取り込む画像取込装置であって、焦点距
離とズーム倍率とに基づいて前記ズームレンズを駆動制
御するズームレンズ制御手段と、前記撮像対象物の２次
元面内の位置データおよび前記撮像対象物のサイズデー
タが格納された撮像対象物データ格納手段と、前記撮像
対象物を保持して２次元面内を移動させる移動手段と、
前記撮像対象物データ格納手段に格納されている前記撮
像対象物の位置データに基づいて前記移動手段を制御す
る移動制御手段と、前記撮像部で撮像した画像データを
記憶する画像データ記憶手段と、前記撮像部から撮像対
象となる位置までの距離から焦点距離を算出する第２焦
点距離算出手段と、画像処理によって撮像対象物のエッ
ジを検出するエッジ検出手段と、を備えているものであ
る。

【００２８】これによれば、撮像対象物データ格納手段
に格納されている撮像対象物の高さと実際の撮像対象物
のプリント基板からの高さが一致しない場合であって
も、第２焦点距離算出手段とエッジ検出手段とにより、
距離測定手段とハーフミラーと第１焦点距離算出手段を
用いなくとも精確に焦点距離が算出され、焦点合わせを
行うことができる。

【００２９】つぎの発明に係る画像取込装置にあって
は、撮像対象物の画像を映像信号に変換する撮像部と、
その撮像部に画像を取り込む際の焦点距離とズーム倍率
とが変更可能なズームレンズとを有し、前記撮像対象物
の画像データを取り込む画像取込装置であって、焦点距
離とズーム倍率とに基づいて前記ズームレンズを駆動制
御するズームレンズ制御手段と、前記撮像対象物の２次
元面内の位置データおよび前記撮像対象物のサイズデー
タが記憶格納されている撮像対象物データ格納手段と、
前記撮像対象物データ格納手段に格納された前記サイズ
データの撮像対象物の幅に基づいて前記ズームレンズの
ズーム倍率を算出するズーム倍率算出手段と、前記撮像
対象物を保持して２次元面内を移動させる移動手段と、
前記撮像対象物データ格納手段に格納されている前記撮
像対象物の位置データに基づいて前記移動手段を制御す
る移動制御手段と、前記撮像部で撮像した画像データを
記憶する画像データ記憶手段と、前記撮像部から撮像対
象物までの距離に基づいて焦点距離を算出する第２焦点
距離算出手段と、前記撮像部により撮像された前記撮像
対象物の画像データから濃淡レベルによる濃淡ヒストグ
ラムを作成する濃淡ヒストグラム作成手段と、前記濃淡
ヒストグラム作成手段により作成された濃淡ヒストグラ
ムにおける前記撮像対象物の両端エッジ部分の濃淡ヒス
トグラムに基づいてヒストグラム間隔を算出するヒスト
グラム間隔算出手段と、を備えているものである。

【００３０】これによれば、濃淡ヒストグラム作成手段
により作成された濃淡ヒストグラムにおける前記撮像対
象物の両端エッジ部分の濃淡ヒストグラムに基づいて、
ヒストグラム間隔算出手段によりヒストグラム間隔を算
出することにより、精確な焦点距離を算出して、焦点合
わせを行うことができる。また、距離測定手段が不要と
なって、コストを低減することができる。

【００３１】つぎの発明に係る画像取込装置にあって
は、前記ヒストグラム間隔算出手段は、前記濃淡ヒスト
グラム作成手段により作成された濃淡ヒストグラムにお
ける前記撮像対象物の片側エッジ部分の濃淡ヒストグラ
ムに基づいてヒストグラム間隔を算出することを特徴と
する。

【００３２】これによれば、濃淡ヒストグラムの片側部
分のみの間隔を用いて焦点距離を算出し、焦点を合わせ
ることができる。

【００３３】つぎの発明に係る画像取込装置にあって
は、撮像対象物の画像を映像信号に変換する撮像部と、
その撮像部に画像を取り込む際の焦点距離とズーム倍率
とが変更可能なズームレンズとを有し、前記撮像対象物
の画像データを取り込む画像取込装置であって、前記撮
像対象物の２次元面内の位置データおよび前記撮像対象
物のサイズデータが記憶格納されている撮像対象物デー
タ格納手段と、前記撮像対象物データ格納手段に格納さ
れた前記サイズデータの撮像対象物の幅に基づいて前記
ズームレンズのズーム倍率を算出するズーム倍率算出手
段と、前記撮像対象物を保持して２次元面内を移動させ
る移動手段と、前記撮像対象物データ格納手段に格納さ
れている前記撮像対象物の位置データに基づいて前記移
動手段を制御する移動制御手段と、前記撮像部で撮像し
た画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記撮
像部から撮像対象物までの距離に基づいて焦点距離を算
出する第２焦点距離算出手段と、前記撮像部で撮像され
た画像データに基づいて前記撮像対象物の表面に印刷さ
れた文字列等を含むように所定範囲の画像データを抽出
し、その抽出された画像データを２値化して文字列等の
総面積を求める２値化面積算出手段と、を備えているも
のである。

【００３４】これによれば、焦点合わせの際に必要な画
像のコントラストがない場合であっても、２値化面積算
出手段により撮像対象物の表面に印刷された文字列等の
画像データを２値化して、その画像データの中から文字
列のみの総面積を算出することにより、焦点距離を算出
し、焦点を合わせることができる。

【００３５】つぎの発明に係る画像取込装置にあって
は、前記撮像対象物が前記２次元平面に対して傾いて装
着されている場合に、前記濃淡ヒストグラム作成手段に
より作成される濃淡ヒストグラムの両端エッジ部分での
濃淡ヒストグラムから最適な焦点距離を算出する焦点距
離最適化手段をさらに備え、前記焦点距離最適化手段で
算出された焦点距離に基づいて前記ズームレンズ制御手
段によりズームレンズを駆動制御して前記撮像部から画
像を取り込むようにするものである。

【００３６】これによれば、撮像対象物の両端エッジ部
分の濃淡ヒストグラムから最適な焦点距離を算出する焦
点距離最適化手段を備えているため、一回の画像取り込
みで最適な画像を取り込むことができる。

【００３７】つぎの発明に係る画像取込装置にあって
は、前記撮像対象物が前記２次元平面に対して傾いて装
着されている場合に、前記濃淡ヒストグラム作成手段に
より作成される濃淡ヒストグラムの両端エッジ部分での
焦点距離の差により画像分割数を決定する画像分割数決
定手段と、前記画像分割数決定手段で決定された分割数
に対応した画像取り込み用のウィンドウを設定するウィ
ンドウ設定手段と、前記ウィンドウ設定手段で設定され
た各ウィンドウに対応した焦点距離を算出するウィンド
ウ別焦点距離算出手段と、前記ウィンドウ設定手段と前
記ウィンドウ別焦点距離算出手段とにより設定されたそ
れぞれのウィンドウと焦点距離とに基づいて取り込まれ
た各ウィンドウの画像を合成する画像合成手段と、をさ
らに備えているものである。

【００３８】これによれば、画像取り込み時に画像を複
数のウィンドウに分割し、分割された各ウィンドウ毎の
画像における最適な焦点距離をウィンドウ別焦点距離算
出手段で算出して、各ウィンドウ毎に最適な焦点距離で
分割画像を取り込んで、画像合成手段により画像合成す
ることで、撮像対象物が傾いて装着されていても良質な
画像を得ることができる。

【００３９】つぎの発明に係る画像取込装置にあって
は、撮像対象物の画像を映像信号に変換する撮像部と、
その撮像部に画像を取り込む際の焦点距離とズーム倍率
とが変更可能なズームレンズとを有し、前記撮像対象物
の画像データを取り込む画像取込装置であって、焦点距
離とズーム倍率とに基づいて前記ズームレンズを駆動制
御するズームレンズ制御手段と、前記撮像対象物の２次
元面内の位置データおよび前記撮像対象物のサイズデー
タが記憶格納されている撮像対象物データ格納手段と、
前記撮像対象物を保持して２次元面内を移動させる移動
手段と、前記撮像対象物データ格納手段に格納されてい
る前記撮像対象物の位置データに基づいて前記移動手段
を制御する移動制御手段と、前記撮像部で撮像した画像
データを記憶する画像データ記憶手段と、前記撮像部か
ら撮像対象物までの距離に基づいて焦点距離を算出する
第２焦点距離算出手段と、前記撮像部により撮像された
前記撮像対象物の画像データから濃淡レベルによる濃淡
ヒストグラムを作成する濃淡ヒストグラム作成手段と、
前記濃淡ヒストグラム作成手段により作成された濃淡ヒ
ストグラムにおける前記撮像対象物の両端エッジ部分の
濃淡ヒストグラムに基づいてヒストグラム間隔を算出す
るヒストグラム間隔算出手段とを備えているものであ
る。

【００４０】これによれば、撮像対象物データ格納手段
に格納されている撮像対象物の部品幅と実際に実装され
た撮像対象物の部品幅とが一致しない場合であっても、
画像処理による濃淡ヒストグラムを濃淡ヒストグラム作
成手段により作成して、その濃淡ヒストグラムの両端部
分の間隔をヒストグラム間隔算出手段で算出して、この
ヒストグラム間隔に基づいてズーム倍率を算出すること
により、ズーム調節を精確に行うことができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下、この発明に係る画像取込装置の
実施の形態１を図１ないし図４に基づいて説明する。

【００４２】図１には、この発明の実施の形態１に係る
画像取込装置の概略構成を示す斜視図が示され、図２に
は、図１のＰ方向矢指図が示され、図３には、図１の制
御部２６内で行われる種々の機能を処理する機能別ブロ
ック図が示されている。実施の形態１の画像取込装置
は、ここでは、プリント基板に実装されるＩＣなどに印
刷された文字画像等を認識して部品検査を行う実装部品
検査装置１０として実施したものである。

【００４３】図１および図２に示される実装部品検査装
置１０は、撮像対象である実装部品１２が実装されたプ
リント基板１４を搭載してＸＹの２次元面内を移動可能
なＸＹテーブル１６、このＸＹテーブル１６の上方に固
定され、実装部品１２を撮像するＣＣＤカメラ１８、Ｃ
ＣＤカメラ１８の焦点合わせとズーム調節を行うもの
で、連続的に焦点距離を変えることができることから、
一度焦点を合わせた後はズーム倍率（像の大きさ）を変
えてもピントずれを生じないという機能を有する電動ズ
ームレンズ２０を備えている。

【００４４】この実施の形態１における特徴的な構成
は、上記電動ズームレンズ２０と実装部品１２との間に
ハーフミラー２２が斜めに配置され、そのハーフミラー
２２の水平方向位置にはレーザ光を送受して変位量を計
測するレーザ変位計２４が配置されている。そして、ハ
ーフミラー２２は、レーザ変位計２４からのレーザ光を
反射させて実装部品１２の表面にあたり、その反射光が
再びハーフミラー２２に反射されて、レーザ変位計２４
に戻るように傾斜角度が調整されている。また、実装部
品１２の画像は、ハーフミラー２２を介してその直上の
ＣＣＤカメラ１８で撮像することができる。

【００４５】また、実装部品検査装置１０は、装置全体
を制御する制御部２６と、その制御部２６で制御を行う
制御情報やＣＣＤカメラ１８で撮像した画像データなど
を表示するＣＲＴ２８を備えている。

【００４６】そして、図３に示される制御部２６内は、
実装部品１２の実装部品位置データ（ＸＹ座標）と実装
部品サイズデータ（部品高さデータ、部品幅データ）な
どを格納するＣＡＤデータメモリ３０、ＣＡＤデータメ
モリ３０の部品幅データからズーム倍率を算出するズー
ム倍率算出機能部３２、ＸＹテーブル１６を制御するＸ
Ｙテーブル制御機能部３４、電動ズームレンズ２０の焦
点距離とズーム倍率を制御するズームレンズ制御機能部
３６、ＣＣＤカメラ１８で撮像した画像を画像データと
して格納する画像メモリ３８などを備えており、この実
施の形態１ではさらに上述したレーザ変位計２４を用い
て測定した実測距離に基づいて焦点距離を算出する第１
焦点距離算出機能部４０を備えている。

【００４７】つぎに、この実施の形態１の実装部品検査
装置１０における画像取り込み動作を図４のフローチャ
ートに基づいて説明する。

【００４８】まず、制御部２６は、ＣＡＤデータメモリ
３０から撮像対象となる実装部品１２の実装部品位置デ
ータ（ＸＹ座標）を抽出する（ステップＳ１００）。こ
の実装部品位置データ（ＸＹ座標）は、ＸＹテーブル１
６を駆動する際に必要となる。

【００４９】また、制御部２６は、ＣＡＤデータメモリ
３０から撮像対象となる実装部品１２の実装部品サイズ
データの「部品幅データ」のみを抽出する（ステップＳ
１０２）。この実施の形態１においては、実装部品１２
の「部品高さデータ」が不要であり、部品幅データだけ
を抽出する。

【００５０】そして、制御部２６のＸＹテーブル制御機
能部３４では、上述した実装部品位置データ（ＸＹ座
標）に基づいて、実装部品１２がＣＣＤカメラ１８の真
下に来るようにＸＹテーブル１６を駆動する（ステップ
Ｓ１０４）。その後、レーザ変位計２４を用いて実装部
品１２の表面までの実測距離を測定する（ステップＳ１
０６）。

【００５１】つぎに、測定した実測距離に基づき第１焦
点距離算出機能部４０により、実装部品１２の表面から
ＣＣＤカメラ１８までの焦点距離が算出される（ステッ
プＳ１０８）。制御部２６のズームレンズ制御機能部３
６では、第１焦点距離算出機能部４０で算出された焦点
距離に基づいて電動ズームレンズ２０を駆動することに
より、焦点を合わせる（ステップＳ１１０）。

【００５２】そして、制御部２６のズーム倍率算出機能
部３２は、実装部品１２の部品幅データに基づいて実装
部品１２がＣＲＴ２８の画像表示枠いっぱいに映し出さ
れるように、ズーム倍率を算出する（ステップＳ１１
２）。制御部２６のズームレンズ制御機能部３６は、こ
の算出されたズーム倍率に基づいて電動ズームレンズ２
０を駆動することにより、ズーム調節が行われる（ステ
ップＳ１１４）。

【００５３】ＣＣＤカメラ１８によって撮像された画像
データは、画像メモリ３８に格納される（ステップＳ１
１６）。このＣＣＤカメラ１８で撮像された画像データ
は、通常は２５６（縦）×２５６（横）、あるいは５１
２（縦）×５１２（横）といった多数の点が集まったビ
ットマップデータであって、これらの各点を画素と称さ
れる。したがって、２５６階調の濃淡で表される画像デ
ータとは、０〜２５５の数値を持つ画素の集まりとな
る。

【００５４】制御部２６では、プリント基板１４上にあ
る全ての実装部品１２の画像取り込み作業（上述したス
テップＳ１００からステップＳ１１６）が終了したか否
かを判断する（ステップＳ１１８）。全ての実装部品１
２の画像取り込み作業が終了していなければステップＳ
１００に戻って、上記の画像取り込み作業（ステップＳ
１００〜ステップＳ１１６）が繰り返され、全ての実装
部品１２の画像取り込み作業が終わった時点で終了す
る。

【００５５】以上説明したように、この実施の形態１に
よれば、ハーフミラー２２を介してレーザ変位計２４を
用いることにより、実装部品１２までの距離を高精度に
測定することが可能となり、この高精度な実測距離に基
づいて焦点距離を正確に算出することができるため、高
精度な焦点合わせを実現することができる。

【００５６】また、ハーフミラー２２は、レーザ変位計
２４により実装部品１２までの距離を高精度に測定する
場合と、実装部品１２を撮像する場合とで移動させる必
要がないため、手間がかからず、構成を簡略化すること
ができる。さらに、ズーム倍率の算出は、ＣＡＤデータ
メモリ３０に格納されている実装部品１２の部品幅デー
タに基づいてズーム倍率算出機能部３２で行うことがで
きる。

【００５７】（実施の形態２）つぎに、この発明の実施
の形態２を図５および図６に基づいて説明する。ここ
で、前述した実施の形態１と同一若しくは同等の構成部
分については、同一の符号を付すとともにその説明を簡
略化し若しくは省略するものとする。

【００５８】図５には、実施の形態２に係る実装部品検
査装置の制御部５０内で行われる種々の機能を処理する
機能別ブロック図が示されている。この実施の形態２に
係る制御部５０の特徴は、ズームレンズ制御機能部３６
を用いて電動ズームレンズ２０を焦点合わせする際に、
レーザ変位計２４とＣＡＤデータメモリ３０の両方を使
って制御するようにしたものである。

【００５９】図５において、上記実施の形態１と異なる
構成は、ＣＡＤデータメモリ３０に格納されている実装
部品サイズデータの「部品高さデータ」に基づいて焦点
距離を算出する焦点距離算出機能部５２を備えている点
である。

【００６０】つぎに、この実施の形態２の実装部品検査
装置における画像取り込み動作を図６のフローチャート
に基づいて説明する。図６において、ステップＳ１０
０、およびステップＳ１０４からステップＳ１１８の各
処理ステップは、上記実施の形態１の図４に示したもの
と同じであり、その説明を省略する。

【００６１】まず、制御部５０は、ＣＡＤデータメモリ
３０から実装部品位置データ（ＸＹ座標）の抽出（ステ
ップＳ１００）した後、実装部品サイズデータ（部品高
さデータおよび部品幅データ）を抽出する（ステップＳ
２００）。

【００６２】つぎに、ＸＹテーブル１６の駆動（ステッ
プＳ１０４）と並行して、焦点距離の算出（ステップＳ
２０２）と、その算出結果に基づく焦点合わせ（ステッ
プＳ２０４）が行われる。そして、その後は上述した実
施の形態１と同様にレーザ光による実測距離の測定（ス
テップＳ１０６）、焦点距離の算出（ステップＳ１０
８）、焦点合わせ（ステップＳ１１０）、ズーム倍率の
算出（ステップＳ１１２）、ズーム調節（ステップＳ１
１４）、画像データの格納（ステップＳ１１６）、画像
取り込みの終了チェック（ステップＳ１１８）の順に各
処理ステップが実行される。

【００６３】以上説明したように、この実施の形態２に
よれば、ＸＹテーブル１６の駆動（ステップＳ１０４）
と並行して、実装部品サイズデータの部品高さデータに
基づく焦点合わせ（ステップＳ２０２からステップＳ２
０４）が実行されるため、レーザ変位計２４による焦点
合わせ（ステップＳ１０６からステップＳ１１０）を実
行する以前に、ある程度焦点の合った位置に電動ズーム
レンズ２０を駆動させて停止させておくことができる。
このＸＹテーブル１６の駆動（ステップＳ１０４）と電
動ズームレンズ２０の駆動による焦点合わせ（ステップ
Ｓ２０４）は、各処理ステップの中で最も時間のかかる
処理である。

【００６４】したがって、ＸＹテーブル１６の駆動（ス
テップＳ１０４）と焦点合わせ（ステップＳ２０４）と
を同時に処理することによって、ある程度の焦点合わせ
を予め行っておくことにより、つぎに行われるレーザ変
位計２４による高精度な焦点合わせ（ステップＳ１０６
からステップＳ１１０）を実行する際は、電動ズームレ
ンズ２０の駆動量が微調整程度で済むため、より高速な
焦点位置合わせを実現することができる。

【００６５】（実施の形態３）つぎに、この発明の実施
の形態３を図７ないし図１０に基づいて説明する。ここ
で、前述した実施の形態１および実施の形態２と同一若
しくは同等の構成部分については、同一の符号を付すと
ともにその説明を簡略化し若しくは省略するものとす
る。

【００６６】この実施の形態３の概略構成は、前述した
実施の形態１の図１とほぼ同じであるが、図７におい
て、実施の形態３に係る実装部品検査装置の制御部６０
内で行われる種々の機能を処理する機能別ブロック図に
示されるように、実施の形態２と比較して部品幅算出機
能部６２が付加されている。

【００６７】この部品幅算出機能部６２は、レーザ変位
計２４（図１参照）により計測された実測距離と、ＸＹ
テーブル１６の駆動量とに基づき、実装部品１２の部品
幅を算出する機能を有している。実施の形態３に係る制
御部６０の特徴は、ズームレンズ制御機能部３６による
電動ズームレンズ２０のズーム調節において、レーザ変
位計２４を使って行うようにしたものである。

【００６８】つぎに、この実施の形態３の実装部品検査
装置における画像取り込み動作を図８のフローチャート
に基づいて説明する。

【００６９】図８において、ステップＳ１００、および
ステップＳ１０４からステップＳ１１８の各処理ステッ
プは、上記実施の形態１の図４に示したものと同じであ
り、その説明を省略する。

【００７０】まず、実装部品位置データ（ＸＹ座標）を
抽出し（ステップＳ１００）、ＸＹテーブル１６を駆動
させる（ステップＳ１０４）。このとき、実装部品１２
は、ＣＣＤカメラ１８の真下の位置にある。

【００７１】つぎに、レーザ変位計２４による焦点合わ
せを実行する（ステップＳ１０６からステップＳ１１
０）。これを図９（ａ）で見ると、ＸＹテーブル１６を
＋Ｘ方向へ微少距離ΔＸだけ駆動させ（ステップＳ２１
０）、再びレーザ変位計２４により実測距離を測定する
（ステップＳ１０６）。このとき、ＸＹテーブル１６が
微少距離ΔＸだけ移動したのに伴い、実装部品１２もＣ
ＣＤカメラ１８の真下の位置から微少距離ΔＸだけ移動
する。

【００７２】つぎに、レーザ変位計２４における実測距
離に変化があったかどうかをチェックする（ステップＳ
２１２）。これは、レーザ変位計２４からのレーザ光Ｌ
Ｂが実装部品１２の表面に当たっている間は、実測距離
に変化はないが、ＸＹテーブル１６をΔＸだけ微少駆動
（ステップＳ２１０）した結果、図９（ｂ）に示される
ように、レーザ光ＬＢが実装部品１２の表面ではなくプ
リント基板１６の表面に当るようになると、図１０の線
図に示すように実測距離に変化が生じる。

【００７３】図１０に示すような実測距離の変化が生じ
ない場合は、再び前記動作（ステップＳ２１０、ステッ
プＳ１０６、ステップＳ２１２）が繰り返される。実測
距離に変化があった場合は、再び実装部品１２がＣＣＤ
カメラ１８の真下に戻るようにＸＹテーブル１６を駆動
（ステップＳ１０４）させるのと並行して、図７に示さ
れる部品幅算出機能部６２によりＸＹテーブル１６の駆
動量Ｌ（図１０参照）に基づいて実装部品１２の部品幅
を算出するようにする（ステップＳ２１４）。

【００７４】すなわち、この部品幅算出機能部６２は、
実測距離の変化が発生した時点におけるＸＹテーブル１
６の駆動量Ｌ×２を部品幅として算出する。つまり、図
１０に示されるＬの２倍が部品幅に相当することにな
る。また、図１０において、ＸＹテーブル１６の駆動量
がＬになったときに実測距離が増加するのは、レーザ変
位計２４によるレーザ光ＬＢが実装部品１２の表面か
ら、プリント基板１４の表面に当たり、レーザ光ＬＢの
光路長が長くなったためである。

【００７５】つぎに、算出された部品幅からズーム倍率
を算出し（ステップＳ１１２）、ズームレンズ制御機能
部３６により電動ズームレンズ２０を制御することでズ
ーム調節が行われる（ステップＳ１１４）。そして、画
像データが画像メモリ３８に格納され（ステップＳ１１
６）、画像取り込みの終了チェック（ステップＳ１１
８）が行われるというように各処理のステップが実行さ
れる。

【００７６】以上説明したように、この実施の形態３に
よれば、実装部品サイズデータの部品幅と実際に実装さ
れた実装部品の部品幅が一致しない場合や実装部品サイ
ズデータの部品幅が無い場合であってもズームレンズの
ズーム調節を行うことができる。

【００７７】また、この実施の形態３によれば、レーザ
変位計２４とＸＹテーブル１６の駆動量とに基づいて部
品幅を正確に求めることができるため、高精度なズーム
調節を実現することができる。

【００７８】（実施の形態４）つぎに、この発明の実施
の形態４を図１１ないし図１４に基づいて説明する。こ
こで、前述した実施の形態１ないし実施の形態３と同一
若しくは同等の構成部分については、同一の符号を付す
とともにその説明を簡略化し若しくは省略するものとす
る。

【００７９】この実施の形態４の概略構成は、図１１に
示される、ＸＹテーブル１６、ＣＣＤカメラ１８、電動
ズームレンズ２０、およびこれら各部を制御する図１２
の制御部７０とＣＲＴ２８とを備えるもので、上述した
実施の形態１〜３のようなハーフミラー２２およびレー
ザ変位計２４を備えておらず、従来例と構成がほぼ同じ
である。しかし、実施の形態４では、図１２に示される
ように、制御部７０（従来例は図３３の制御部１１２参
照）内に第２焦点距離算出機能部７２とエッジ検出機能
部７４とを新たに具備している点が異なる。

【００８０】この第２焦点距離算出機能部７２は、図１
１に示されるＣＣＤカメラ１８と撮像対象物である実装
部品１２までの距離に基づいて焦点距離を算出するもの
である。エッジ検出機能部７４は、実装部品１２の表面
とプリント基板１４の表面とのコントラスト（最明部と
最暗部との明るさの比）を利用して、実装部品１２のエ
ッジ（外郭）を検出するものである。

【００８１】この実施の形態４では、このエッジ検出機
能部７４を使ってエッジ検出を行うと、図１３（ａ）に
示されるように、焦点が合っていないと実装部品１２の
エッジのコントラストが明瞭でないためエッジ検出が不
可能となるが、図１３（ｂ）に示されるように、焦点が
合っているとコントラストが明瞭となり、エッジ検出が
可能となる。このように、実施の形態４では、エッジ検
出のできる位置を焦点の合った位置として、焦点合わせ
を行うものである。

【００８２】なお、制御部７０内のＣＡＤデータメモリ
３０、ズーム倍率算出機能部３２、ＸＹテーブル制御機
能部３４、ズームレンズ制御機能部３６、画像メモリ３
８については、実施の形態１の図３に示されているもの
と同じであり、その説明は省略する。

【００８３】つぎに、この実施の形態４の実装部品検査
装置における画像取り込み動作を図１４のフローチャー
トに基づいて説明する。図１４において、ステップＳ１
００からステップＳ１０４、ステップＳ１１０からステ
ップＳ１１８までの各処理ステップは実施の形態１の図
４に示されているものと同じであり、その説明は省略す
る。

【００８４】まず、実装部品位置データ（ＸＹ座標）を
抽出した後（ステップＳ１００）、ＣＡＤデータメモリ
３０に格納された撮像対象となる実装部品１２の実装部
品サイズデータのうち部品幅データのみを抽出する（ス
テップＳ１０２）。

【００８５】つぎに、ＸＹテーブル１６の駆動（ステッ
プＳ１０４）と並行して、焦点距離の算出（ステップＳ
２２０）と焦点合わせ（ステップＳ１１０）とを実行す
る。このとき算出される焦点距離は、図１１に示される
ように、ＣＣＤカメラ１８とプリント基板１４の表面ま
での距離Ｈ（固定値）に基づいて、制御部７０内の第２
焦点距離算出機能部７２で算出される。これにより、プ
リント基板１４の表面に焦点が合った状態となる。ま
た、この距離Ｈは固定値として予め制御部７０内に記憶
されている。

【００８６】つぎに、図１１に示されるように、プリン
ト基板１４の表面から微少距離Δｈだけ上方に焦点が合
うように、距離Ｈ−Δｈに基づき第２焦点距離算出機能
部７２により焦点距離を算出し（ステップＳ２２２）、
この算出された焦点距離に基づいて焦点合わせ（ステッ
プＳ１１０）を実行する。このとき、焦点はプリント基
板１４の表面よりΔｈだけ上方の位置に合った状態とな
る。

【００８７】つぎに、実装部品１２のエッジの検出が行
われる（ステップＳ２２４）。しかし、このときの焦点
は、プリント基板１４の表面よりΔｈだけ上方の位置に
合っているため、ＣＣＤカメラ１８から送出される画像
データは図１３（ａ）のようになっており、エッジ検出
は不可能となる。

【００８８】つぎに、エッジ検出の可否をチェックする
（ステップＳ２２６）。エッジ検出ができない場合は、
ステップＳ２２２に戻ってプリント基板１４の表面よ
り、さらにΔｈだけ上方に焦点が合うように、再び前記
動作（ステップＳ２２２、ステップＳ１１０、ステップ
Ｓ２２４）が繰り返される。

【００８９】つぎに、例えば前記処理動作（ステップＳ
２２２、ステップＳ１１０、ステップＳ２２４）をｎ回
繰り返すことで、図１３（ｂ）のようにエッジ検出が可
能になった場合は、焦点が実装部品１２の表面に合った
ことになる。

【００９０】つぎに、実施の形態１と同様に、ズーム倍
率の算出（ステップＳ１１２）、ズーム調節（ステップ
Ｓ１１４）、画像データの格納（ステップＳ１１６）を
行った後、全ての実装部品の画像取り込みが終了したか
否かのチェックを行って（ステップＳ１１８）、画像を
取り込んでいない実装部品がある場合はステップＳ１０
０に戻って上記処理が繰り返され、画像の取り込みが終
わった場合は終了する。

【００９１】以上説明したように、この実施の形態４に
よれば、レーザ変位計などの距離測定機器を用いなくて
も、精度の良い焦点合わせを実現することができる。

【００９２】（実施の形態５）つぎに、この発明の実施
の形態５を図１５ないし図１９に基づいて説明する。こ
こで、前述した実施の形態１ないし実施の形態４と同一
若しくは同等の構成部分については、同一の符号を付す
とともにその説明を簡略し若しくは省略するものとす
る。

【００９３】実施の形態５における実装部品検査装置の
概略構成は、実施の形態４とほぼ同じであるが、図１５
に示されるように、制御部８０内の機能ブロック構成と
して、濃淡ヒストグラム作成機能部８２とヒストグラム
間隔算出機能部８４とが新たに備わった点が異なる。

【００９４】なお、図１５の制御部８０内におけるＣＡ
Ｄデータメモリ３０、ズーム倍率算出機能部３２、ＸＹ
テーブル制御機能部３４、ズームレンズ制御機能部３
６、画像メモリ３８、および第２焦点距離算出機能部７
２は、実施の形態１および実施の形態４で説明したもの
と同じであるため、その説明は省略する。

【００９５】濃淡ヒストグラム作成機能部８２は、取り
込まれた画像データから例えば１ライン分の画像データ
を抽出し、その抽出した画像データの濃淡レベルに基づ
いて濃淡ヒストグラムを作成するものである。ここで、
１ライン分の画像データとは、例えば、画像データが５
１２×５１２の画素からなる場合、１×２５６の画素か
らなる１ライン分の画像データのことである。

【００９６】また、濃淡レベルとは、例えば０〜２５５
の数値を持つ画素からなる２５６階調の画像データにお
ける、画素の持つ数値の度合いを示すものである。例え
ば、明るい色ほど画素の濃淡レベルは０に近い数値とな
り、暗い色ほど画素の濃淡レベルは２５５に近い数値に
なるものとする。

【００９７】ヒストグラム間隔算出機能部８４は、上記
濃淡ヒストグラム作成機能部８２で作成された濃淡ヒス
トグラムにおいて、ある濃淡レベルをしきい値として設
定し、そのしきい値と濃淡ヒストグラムとの交点から交
点までの間隔を算出するものである。

【００９８】つぎに、図１６のフローチャートおよび図
１７、図１８の濃淡ヒストグラムを用いて実施の形態５
における画像取り込み動作を説明する。なお、図１６に
おいて、ステップＳ１００からステップＳ１０４、ステ
ップＳ１１０からステップＳ１１８、ステップＳ２２０
およびステップＳ２２２の各処理ステップは、前述した
実施の形態４の図１４に示されているものと同じである
ため、その詳細な説明は省略する。

【００９９】まず、実装部品位置データ（ＸＹ座標）を
抽出した後（ステップＳ１００）、ＣＡＤデータメモリ
３０から部品幅データのみを抽出する（ステップＳ１０
２）。

【０１００】つぎに、ＸＹテーブル１６の駆動（ステッ
プＳ１０４）と並行して、焦点距離の算出（ステップＳ
２２０）と焦点合わせ（ステップＳ１１０）とが実行さ
れる。このときの焦点合わせ（ステップＳ１１０）は、
前記実施の形態４と同様にプリント基板１４の表面に焦
点が合うように行われる。

【０１０１】つぎに、制御部８０の濃淡ヒストグラム作
成機能部８２は、ＣＣＤカメラ１８から取り込まれた画
像データを図１７（ａ）に示される１ライン分の画像デ
ータ抽出部８６から抽出して、濃淡ヒストグラムを作成
する（ステップＳ２３０）。このときの焦点は、プリン
ト基板１４の表面には合っているが、ＩＣなどの実装部
品１２の表面に焦点が合っていないため、その濃淡ヒス
トグラムが図１７（ｂ）のようになる。

【０１０２】つぎに、ヒストグラム間隔算出機能部８４
では、図１８（ａ）に示されるように、ある濃淡レベル
のしきい値Ｔを設定し、そのしきい値Ｔと濃淡ヒストグ
ラムの２交点のヒストグラム間隔を第１回目のヒストグ
ラム間隔をＬ１として算出する（ステップＳ２３２）。

【０１０３】このとき、しきい値Ｔは、濃淡ヒストグラ
ムにおいて濃淡レベルの高い位置に設定することが望ま
しい。したがって、濃淡ヒストグラムにおける濃淡レベ
ルの最大値をＲｍａｘ、最小値をＲｍｉｎとした場合、
しきい値Ｔは式（１）により求めることとする。

【０１０４】 Ｔ＝３／４（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ） ・・・（１）

【０１０５】また、１ライン分の画像データを抽出する
画像データ抽出部８６の位置は、図１９（ａ）に示され
るように、最初は実装部品１２の中心を通る位置とする
が、実装部品１２上の表面上に文字列がある場合は、文
字列にも濃淡レベルがあるため、しきい値Ｔと濃淡ヒス
トグラムとは図１９（ｂ）に示されるように３つ以上の
交点が発生する可能性がある。

【０１０６】このように、しきい値Ｔと濃淡ヒストグラ
ムとの交点が３つ以上ある場合は、画像データ抽出部８
６の位置を図１９（ａ）中の矢印Ｑ方向へ順次ずらして
いって、図１９（ｃ）に示されるように、しきい値Ｔと
濃淡ヒストグラムの交点が２つとなる位置を見つけるよ
うにする（図１９（ｄ）参照）。なお、ここでいう文字
列とは、実装部品１２の表面に印刷されている文字、数
値、記号のことである。

【０１０７】つぎに、上述した実施の形態４の場合と同
様に、プリント基板１４の表面から微少距離Δｈだけ上
方に焦点が合うように、距離Ｈ−Δｈに基づいて焦点距
離を算出し（ステップＳ２２２）、焦点合わせ（ステッ
プＳ１１０）を実行する。このときの焦点は、プリント
基板１４の表面よりΔｈだけ上方の位置に合った状態と
なる（図１１参照）。

【０１０８】つぎに、再び前記動作（ステップＳ２３
０、ステップＳ２３２）を行って、第２回目のヒストグ
ラム間隔Ｌ２を算出する。

【０１０９】つぎに、第２回目に算出したヒストグラム
間隔Ｌ２が、第１回目に算出したヒストグラム間隔Ｌ１
と等しいかまたは小さくなっているか（Ｌ２≦Ｌ１）ど
うかをチェックする（ステップＳ２３４）。

【０１１０】つぎに、Ｌ２がＬ１より大きい場合（Ｌ２
＞Ｌ１）は、再びステップＳ２２２に戻ってプリント基
板１４の表面よりさらにΔｈだけ上方に焦点を合わせて
ヒストグラム間隔を算出する。このように、前記動作
（ステップＳ２２２、ステップＳ１１０、ステップＳ２
３０、ステップＳ２３２）を繰り返すことにより、少し
づつ焦点が実装部品１２の表面上に合っていくことにな
り、同時にヒストグラム間隔Ｌも少しづつ広がってい
く。

【０１１１】つぎに、たとえば前記動作（ステップＳ２
２２、ステップＳ１１０、ステップＳ２３０、ステップ
Ｓ２３２）をｎ回繰り返して、ヒストグラム間隔Ｌn が
前回のヒストグラム間隔Ｌn-1 と等しいかまたは小さく
なったとき（Ｌｎ≦Ｌn-1 となったとき）が、実装部品
１２の表面に焦点が合ったときである。

【０１１２】このとき、ヒストグラム間隔Ｌは、図１８
（ｂ）に示されるように最大となる。この場合に、ＣＣ
Ｄカメラ１８から取り込まれる画像は、図１７（ｃ）の
ように焦点が合った画像となり、そのときの濃淡ヒスト
グラムも同図（ｄ）に示されるようにエッジ部分で急峻
となる。

【０１１３】つぎに、ズーム倍率の算出（ステップＳ１
１２）、ズーム調節（ステップＳ１１４）、画像データ
を格納（ステップＳ１１６）した後、全ての実装部品の
画像取り込みが終了したか否かをチェックし（ステップ
Ｓ１１８）、画像の取り込みが終了していない実装部品
がある場合はステップＳ１００に戻って上記各処理ステ
ップが実行され、全ての実装部品の画像取り込みが終わ
った場合は終了する。

【０１１４】以上説明したように、この実施の形態５に
よると、例えば、プリント基板１４の表面の濃淡レベル
と実装部品１２の表面の濃淡レベルとが近くて、コント
ラストが不明瞭な場合であっても、精確な焦点合わせを
実現することができる。

【０１１５】（実施の形態６）つぎに、この発明の実施
の形態６を図２０および図２１に基づいて説明する。こ
こで、前述した実施の形態１ないし実施の形態５と同一
若しくは同等の構成部分については、同一の符号を付す
とともにその説明を簡略し若しくは省略するものとす
る。

【０１１６】実施の形態６における実装部品検査装置の
概略構成は、上述した実施の形態５とほぼ同じである
が、図１５に示される制御部８０内の濃淡ヒストグラム
作成機能部８２で作成された濃淡ヒストグラムにおい
て、ヒストグラム間隔算出機能部８４により撮像対象物
の片側エッジ部分からヒストグラム間隔を算出するもの
である。

【０１１７】すなわち、上述した実施の形態５では濃淡
ヒストグラムの両端部分の間隔を用いて焦点合わせを行
ったが、ここで述べる実施の形態６では濃淡ヒストグラ
ムの片側部分だけで焦点合わせを行う点に特徴を有して
いる。

【０１１８】つぎに、図２０のフローチャートおよび図
２１の濃淡ヒストグラム等を用いて実施の形態６におけ
る画像取り込み動作を説明する。なお、図２０におけ
る、ステップＳ１００からステップＳ１０４、ステップ
Ｓ１１０からステップＳ１１８、ステップＳ２２０、ス
テップＳ２２２、ステップＳ２３０の各処理ステップ
は、前述した実施の形態５の図１６に示されているもの
と同じであるため、その詳細な説明は省略する。

【０１１９】まず、実装部品位置データ（ＸＹ座標）を
抽出した後（ステップＳ１００）、ＣＡＤデータメモリ
３０から部品幅データのみを抽出する（ステップＳ１０
２）。

【０１２０】つぎに、ＸＹテーブル１６の駆動（ステッ
プＳ１０４）と並行して、焦点距離の算出（ステップＳ
２２０）と焦点合わせ（ステップＳ１１０）とが実行さ
れる。このときの焦点合わせ（ステップＳ１１０）は、
前記実施の形態４と同様にプリント基板１４の表面に焦
点が合うように行われる。

【０１２１】つぎに、制御部８０の濃淡ヒストグラム作
成機能部８２は、ＣＣＤカメラ１８から取り込まれた画
像データを図２１（ａ）に示される１ライン分の画像デ
ータ抽出部８６から抽出して、図２１（ｂ）のような濃
淡ヒストグラムを作成する（ステップＳ２３０）。この
ときの焦点は、プリント基板１４の表面には合っている
が、ＩＣなどの実装部品１２の表面に焦点が合っていな
いため、その濃淡ヒストグラムが図２１（ｂ）のように
なる。

【０１２２】つぎに、ヒストグラム間隔算出機能部８４
では、図２１（ｂ）に示されるように、ある濃淡レベル
のしきい値Ｔ１およびＴ２を設定し、そのしきい値Ｔ１
と濃淡ヒストグラムの交点としきい値Ｔ２と濃淡ヒスト
グラムの交点とのヒストグラム間隔を第１回目のヒスト
グラム間隔Ｌ１として算出する（ステップＳ２４０）。

【０１２３】このとき、しきい値Ｔ１は、濃淡ヒストグ
ラムにおいて濃淡レベルの高い位置に設定することが望
ましく、しきい値Ｔ２は濃淡ヒストグラムにおいて濃淡
レベルの低い位置に設定することが望ましいため、濃淡
ヒストグラムにおける濃淡レベルの最大値をＲｍａｘ、
最小値をＲｍｉｎとした場合、しきい値Ｔ１およびＴ２
は、つぎの（２）式および（３）式に基づいて求めるこ
ととする。

【０１２４】 Ｔ１＝３／４（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ） ・・・（２） Ｔ２＝１／４（Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎ） ・・・（３）

【０１２５】つぎに、前記実施の形態４と同様にプリン
ト基板１４の表面から微少距離Δｈだけ上方に焦点が合
うように、距離Ｈ−Δｈに基づき焦点距離を算出して
（ステップＳ２２２）、焦点合わせを実行する（ステッ
プＳ１１０）。このときの焦点は、プリント基板１４の
表面よりΔｈだけ上方の位置に合った状態となる（図１
１参照）。

【０１２６】つぎに、再び前記動作（ステップＳ２３
０、ステップＳ２４０）を行って、第２回目のヒストグ
ラム間隔Ｌ２を算出する。

【０１２７】つぎに、第２回目に算出したヒストグラム
間隔Ｌ２が、第１回目に算出したヒストグラム間隔Ｌ１
と等しいかまたは大きくなっているか（Ｌ２≧Ｌ１）否
かをチェックする（ステップＳ２４２）。

【０１２８】つぎに、Ｌ２がＬ１より小さい場合（Ｌ２
＜Ｌ１）は、再びステップＳ２２２に戻ってプリント基
板１４の表面よりさらにΔｈだけ上方に焦点を合わせて
ヒストグラム間隔を算出する。このように、前記動作
（ステップＳ２２２、ステップＳ１１０、ステップＳ２
３０、ステップＳ２４０）を繰り返すことにより、少し
づつ焦点が実装部品１２の表面上に合っていくことにな
り、同時にヒストグラム間隔Ｌも少しづつ狭くなってい
く（図２１の（ｂ）および（ｄ）を参照）。

【０１２９】つぎに、たとえば前記動作（ステップＳ２
２２、ステップＳ１１０、ステップＳ２３０、ステップ
Ｓ２４０）をｎ回繰り返して、ヒストグラム間隔Ｌｎが
前回のヒストグラム間隔Ｌn-1 と等しいかまたは大きく
なったとき（Ｌｎ≧Ｌn-1 となったとき）が、プリント
基板実装部品１０２の表面に焦点が合ったときである。
このときのヒストグラム間隔Ｌは、図２１（ｄ）に示さ
れるように最小（ＭＩＮ）となっている。

【０１３０】つぎに、ズーム倍率の算出（ステップＳ１
１２）、ズーム調節（ステップＳ１１４）、画像データ
を格納（ステップＳ１１６）した後、全ての実装部品の
画像取り込みが終了したか否かをチェックし（ステップ
Ｓ１１８）、画像の取り込みが終了していない実装部品
がある場合はステップＳ１００に戻って上記各処理ステ
ップが実行され、全ての実装部品の画像取り込みが終わ
った場合は終了する。

【０１３１】以上説明したように、この実施の形態６に
よると、濃淡ヒストグラムの片側部分だけであっても精
確な焦点合わせを実現することができる。

【０１３２】（実施の形態７）つぎに、この発明の実施
の形態７を図２２および図２４に基づいて説明する。こ
こで、前述した実施の形態１ないし実施の形態６と同一
若しくは同等の構成部分については、同一の符号を付す
とともにその説明を簡略し若しくは省略するものとす
る。

【０１３３】実施の形態７における実装部品検査装置の
概略構成は、実施の形態４の図１１とほぼ同じである
が、図２２に示されるように、制御部９０内の機能ブロ
ック構成として、２値化面積算出機能部９２が新たに備
わっている点が異なる。

【０１３４】なお、図２２の制御部９０内におけるＣＡ
Ｄデータメモリ３０、ズーム倍率算出機能部３２、ＸＹ
テーブル制御機能部３４、ズームレンズ制御機能部３
６、画像メモリ３８、および第２焦点距離算出機能部７
２は、実施の形態１および実施の形態４で説明したもの
と同じであるため、その説明は省略する。

【０１３５】２値化面積算出機能部９２は、ＣＣＤカメ
ラ１８から取り込まれた画像データからある範囲の画像
データを抽出して２値化を行い、その２値化された画像
データから文字列部分の総面積を算出するものである。
ここでいう２値化とは、例えば、０〜２５５の数値で表
される２５６階調の画像データを０と１の数値で表され
る白黒の画像に変換することである。

【０１３６】また、ここでいう文字列とは、実装部品１
２の表面に印刷されている文字、数値、記号等のことで
ある。画像データを２値化する場合には、ある濃淡レベ
ルをしきい値として設定することにより、例えば、実装
部品１２の表面の文字列のみを白色として抽出すること
が可能となり、文字列の総面積を算出することができ
る。

【０１３７】つぎに、図２３のフローチャートおよび図
２４に示される画像に基づいて実施の形態７における画
像取り込み動作を説明する。なお、図２３における、ス
テップＳ１００からステップＳ１０４、ステップＳ１１
０からステップＳ１１８、ステップＳ２２０、ステップ
Ｓ２２２の各処理ステップは、前述した実施の形態５の
図１６に示されているものと同じであるため、その詳細
な説明は省略する。

【０１３８】まず、実装部品位置データ（ＸＹ座標）を
抽出した後（ステップＳ１００）、ＣＡＤデータメモリ
３０から部品幅データのみを抽出する（ステップＳ１０
２）。つぎに、ＸＹテーブル１６の駆動（ステップＳ１
０４）と並行して、焦点距離の算出（ステップＳ２２
０）と焦点合わせ（ステップＳ１１０）とが実行され
る。このときの焦点合わせ（ステップＳ１１０）は、前
記実施の形態４と同様にプリント基板１４の表面に焦点
が合うように行われる。

【０１３９】つぎに、図２４（ｂ）に示されるように、
２値化面積算出機能部９２により、画像データの中心か
ら、例えば、（縦）１００画素×（横）２００画素の範
囲の画像データを抽出し、抽出した画像データから文字
列部分の総面積を第１回目の文字列総面積Ｃ１として算
出する（ステップＳ２５０）。

【０１４０】ここでいう画素とは、画像データを構成す
る点のことである。また、このときの焦点は、プリント
基板１４の表面に合っているため、ＣＣＤカメラ１８か
ら送出される画像および２値化された画像データは、図
２４（ａ）に示されるように焦点が合っていない画像と
なる。

【０１４１】つぎに、上述した実施の形態４と同様にプ
リント基板１４の表面から微少距離Δｈだけ上方に焦点
が合うように、距離Ｈ−Δｈに基づき焦点距離を算出し
（ステップＳ２２２）、焦点合わせを実行する（ステッ
プＳ１１０）。このときの焦点は、プリント基板１４の
表面よりΔｈだけ上方の位置に合った状態となる（図１
１参照）。

【０１４２】つぎに、再び前記動作（ステップＳ２５
０）を行って、第２回目の文字列総面積Ｃ２を算出す
る。

【０１４３】つぎに、第２回目に算出した文字列総面積
Ｃ２が、第１回目に算出した文字列総面積Ｃ１と等しい
かまたは大きくなっているか（Ｃ２≧Ｃ１）否かをチェ
ックする（ステップＳ２５２）。

【０１４４】ステップＳ２５２でＣ２がＣ１より小さい
場合（Ｌ２＜Ｌ１）は、再びステップＳ２２２に戻って
プリント基板１４の表面よりさらにΔｈだけ上方に焦点
を合わせて文字列総面積を算出する。このように、前記
動作（ステップＳ２２２、ステップＳ１１０、ステップ
Ｓ２５０）を繰り返すことにより、少しづつ焦点が実装
部品１２の表面上に合っていくことになり、同時に文字
列総面積Ｃも少しづつ小さくなっていく。

【０１４５】つぎに、たとえば前記動作（ステップＳ２
２２、ステップＳ１１０、ステップＳ２５０）をｎ回繰
り返して、文字列総面積Ｃｎが前回の文字列総面積Ｃn-
1 と等しいかまたは大きくなったとき（Ｃｎ≧Ｃn-1 と
なったとき）が実装部品１２の表面に焦点が合ったとき
である。このときの文字列総面積Ｃは、図２４（ｄ）に
示されるように最小となっている。

【０１４６】つぎに、ズーム倍率の算出（ステップＳ１
１２）、ズーム調節（ステップＳ１１４）、画像データ
を格納（ステップＳ１１６）した後、全ての実装部品の
画像取り込みが終了したか否かをチェックし（ステップ
Ｓ１１８）、画像の取り込みが終了していない実装部品
がある場合はステップＳ１００に戻って上記各処理ステ
ップが実行され、全ての実装部品の画像取り込みが終わ
った場合は終了する。

【０１４７】以上説明したように、この実施の形態７に
よると、実装部品１２の表面の文字列を使って焦点合わ
せを行うため、プリント基板１４の表面の濃淡レベルや
実装部品１２の表面の濃淡レベルは焦点合わせに関係し
なくなるため、例えば、プリント基板１４の表面の濃淡
レベルと実装部品１２の表面の濃淡レベルが同じであっ
たり、コントラストが完全に不明瞭な場合であっても、
精確な焦点合わせを実現することができる。

【０１４８】（実施の形態８）つぎに、この発明の実施
の形態８を図２５および図２６に基づいて説明する。こ
こで、前述した実施の形態１ないし実施の形態７と同一
若しくは同等の構成部分については、同一の符号を付す
とともにその説明を簡略し若しくは省略するものとす
る。

【０１４９】実施の形態８における実装部品検査装置の
概略構成は、上述した実施の形態６と同様の構成で実現
することができる。この実施の形態８の特徴は、例え
ば、図２５に示されるように、プリント基板１４にＩＣ
などの実装部品１２が傾いて装着されている場合に、電
動ズームレンズ２０の焦点深度を越えてしまって、一回
の画像取り込みで最適な画像を取り込むことができない
場合であっても、最適な焦点距離を算出して一回の画像
取り込みで良質な画像が得られるようにした点である。

【０１５０】ここで焦点深度とは、電動ズームレンズ２
０のレンズ焦点の前後にあるボケの生じない範囲をい
い、実装部品１２などを撮像するレンズ系などは比較的
焦点深度が浅いため、被写体の少しの距離のズレでボケ
を生ずることになる。

【０１５１】図２５（ａ）には、プリント基板１４上に
実装部品１２が傾いて装着されている状態が示され、
（ｂ）は（ａ）のＰ１方向矢指図であり、（ｃ）は実装
部品１２のＡ部に焦点が合っている場合の濃淡ヒストグ
ラムであり、（ｄ）は実装部品１２のＢ部に焦点が合っ
ている場合の濃淡ヒストグラムである。この濃淡ヒスト
グラムは、前記実施の形態５に記載された制御部８０の
濃淡ヒストグラム作成機能部８２により得られる。

【０１５２】また、図２５（ｂ）の実装部品１２のＡ部
における焦点距離をｆａとし、実装部品１２のＢ部にお
ける焦点距離をｆｂとすると、図中のｆは、実装部品１
２の中央付近の焦点距離をＡ部の焦点距離ｆａとＢ部の
焦点距離ｆｂとに基づいて算出した最適な焦点距離であ
る。

【０１５３】図２６には、この最適な焦点距離ｆを算出
して一回の画像取り込みで良質な画像を得るための処理
手順を説明する流れ図が示されている。

【０１５４】つぎに、図２６の流れ図に基づいて実施の
形態８における画像取り込み方法について説明する。ま
ず、ステップＳ２６０では、前記実施の形態６に記載さ
れた焦点調整を行う際に使用される濃度ヒストグラムに
基づいて、実装部品１２のエッジ部分（Ａ部）の焦点距
離ｆａが算出される。

【０１５５】そして、ステップＳ２６２では、ステップ
Ｓ２６０と同様に実装部品１２のエッジ部分（Ｂ部）の
焦点距離ｆｂが算出される。つまり、前述した実施の形
態６では、実装部品１２の片側の濃淡ヒストグラムによ
り焦点合わせを実現するが、この実施の形態８では実装
部品１２の両端エッジ部分における濃淡ヒストグラムに
基づいて最適な焦点距離を得ようとするものである。

【０１５６】また、ステップＳ２６４では、ステップＳ
２６０およびステップＳ２６２で算出された実装部品１
２の両端エッジ部分での焦点距離ｆａ，ｆｂにより、
（４）式に基づいて最適な焦点距離ｆが算出される。

【０１５７】 ｆ＝ｆａ−（ｆａ−ｆｂ）／２ ・・・（４）

【０１５８】これにより、実装部品１２が傾いてプリン
ト基板１４上に装着されている場合であっても、実装部
品１２の中央付近における最適な焦点距離ｆを算出する
ことができる。

【０１５９】ステップＳ２６６では、ステップＳ２６４
で算出された焦点距離ｆにより画像データの取り込みが
実施される。この取り込まれた画像データは、画像メモ
リ３８に格納され、つぎの工程である不図示の文字認識
処理に移行する。

【０１６０】以上説明したように、この実施の形態８に
よると、プリント基板１４に実装部品１２が傾いて装着
され、その傾きが電動ズームレンズ２０の焦点深度を越
えていて、適正な画像の取り込みが難しい場合であって
も、実装部品１２の両端エッジ部分の濃淡ヒストグラム
に基づいて最適な焦点距離を算出することにより、一回
の画像取り込みで良質な画像を得ることができる。この
ため、画像取り込み工程の後に行われる文字認識処理な
どの文字認識率を向上させることができる。

【０１６１】また、この実施の形態８によると、実装部
品１２が傾いて装着されている場合の他、部品形状がプ
リント基板面に対してフラットでない形状の部品などに
対しても適用することが可能であり、同様の効果を得る
ことができる。

【０１６２】（実施の形態９）つぎに、この発明の実施
の形態９を図２７および図２８に基づいて説明する。こ
こで、前述した実施の形態１ないし実施の形態８と同一
若しくは同等の構成部分については、同一の符号を付す
とともにその説明を簡略し若しくは省略するものとす
る。

【０１６３】実施の形態９における実装部品検査装置の
概略構成は、上述した実施の形態８と同様の構成で実現
することができる。この実施の形態９の特徴は、例え
ば、図２７に示されるように、プリント基板１４にＩＣ
などの実装部品１２が傾いて装着されている場合に、前
記実施の形態８における焦点距離最適化手段においても
良質な画像の取り込みができないような実装部品１２の
傾きに対応するため、画像取り込み時に画像を複数に分
割し、その分割された各画像においてそれぞれ最適な焦
点距離を算出して、各分割画像単位で画像を取り込ん
で、その得られた各画像を合成することで良質な画像が
得られるようにした点である。ここでは、図２７（ｂ）
に示されるように、実装部品１２の画像取り込み時にお
ける画像分割数を３分割とした場合である。

【０１６４】図２７（ｂ）におけるＷ１、Ｗ２、Ｗ３
は、３分割された画像取り込み用のウィンドウであり、
各ウィンドウサイズは全て同じとする。なお、このウィ
ンドウサイズについては、画像の状態によっては必ずし
も全て同じでなくてもよい。また、図中のｆ１、ｆ２、
ｆ３は、各ウィンドウＷ１、Ｗ２、Ｗ３に対応した最適
焦点距離ｆ１、ｆ２、ｆ３である。この最適焦点距離ｆ
１、ｆ２、ｆ３は、Ａ部の焦点距離ｆａとＢ部の焦点距
離ｆｂからそれぞれ算出される。

【０１６５】図２８は、分割された３つのウィンドウを
設定し、各ウィンドウにおける最適焦点距離を算出し、
分割画像単位で画像を取り込んで、得られた画像を合成
するという一連の処理手順を説明する流れ図である。

【０１６６】つぎに、図２８の流れ図により実施の形態
９における画像取り込み動作について説明する。図２８
におけるステップＳ２６０とステップＳ２６２とは、前
記実施の形態８の図２６で説明したのと同様のＡ部とＢ
部の焦点距離ｆａ、ｆｂの算出処理である。

【０１６７】ステップＳ２７０では、算出された実装部
品１２の両端エッジ部分の焦点距離ｆａ、ｆｂに基づい
て、（５）式から両端の焦点距離の差Δｆａｂを算出す
る。

【０１６８】 Δｆａｂ＝（ｆａ−ｆｂ）／２ ・・・（５）

【０１６９】そして、Δｆａｂの値により画像分割数を
決定する。図２８のステップＳ２７０の近傍に記載した
ように、例えば、Δｆａｂが１０より少ない場合は、分
割せずに良質な画像の取り込みが行えるレベルと判断
し、Δｆａｂが１０以上で２０より少ない場合は、分割
数２と判断し、Δｆａｂが２０以上で３０より少ない場
合は、分割数３と判断するようにする。このように、分
割数は実装部品１２の両端エッジ部分での焦点距離の差
Δｆａｂにより決定される。ここでは、３分割に決定さ
れたものとして説明する。

【０１７０】ステップＳ２７２では、ステップＳ２７０
で決定された分割数に対応した画像取り込み用のウィン
ドウＷ１、Ｗ２、Ｗ３を設定する。

【０１７１】ステップＳ２７４では、ステップＳ２７０
で決定された分割数に対応して、ステップＳ２７２で設
定された各ウィンドウの中心付近の焦点距離ｆ１、ｆ
２、ｆ３を算出する。焦点距離ｆ１、ｆ２、ｆ３は、実
装部品１２のエッジ部分の焦点距離ｆａと実装部品１２
の両端エッジ部分での焦点距離の差Δｆａｂにより、
（６）式〜（９）式に基づいて算出する。

【０１７２】 Δｆ＝Δｆａｂ／３ ・・・（６） ｆ１＝Δｆａ＋（Δｆ／２） ・・・（７） ｆ２＝Δｆａ＋（３Δｆ／２） ・・・（８） ｆ３＝Δｆａ＋（５Δｆ／２） ・・・（９）

【０１７３】ステップＳ２７６では、ステップＳ２７２
で設定されたウィンドウＷ１において、ステップＳ２７
４で算出された焦点距離ｆ１で画像データの取り込みが
行われる。取り込まれた画像データは、一時的に画像メ
モリ３８に格納される。

【０１７４】また、ステップＳ２７８では、ステップＳ
２７２で設定されたウィンドウＷ２において、ステップ
Ｓ２７４で算出された焦点距離ｆ２で画像データの取り
込みが行われる。取り込まれた画像データは、一時的に
画像メモリ３８に格納される。

【０１７５】さらに、ステップＳ２８０では、ステップ
Ｓ２７２で設定されたウィンドウＷ３において、ステッ
プＳ２７４で算出された焦点距離ｆ３で画像データの取
り込みが行われる。取り込まれた画像データは、一時的
に画像メモリ３８に格納される。

【０１７６】そして、ステップＳ２８２においては、ス
テップＳ２７６からステップＳ２８０により、一時的に
画像メモリ３８に格納された画像データを合成して（ウ
ィンドウＷ１、Ｗ２、Ｗ３の各画像データの合成）、一
つの実装部品１２の画像として、再び画像メモリ３８に
格納され、つぎの工程である不図示の文字認識処理に移
行する。

【０１７７】以上説明したように、この実施の形態９に
よると、プリント基板１４に実装部品１２が傾いて装着
されていて、一回の画像取り込みで良質な画像を得るこ
とができない場合であっても、画像取り込み時の画像を
分割して、分割された各画像においてそれぞれ最適な焦
点距離を算出して、分割画像毎に画像データの取り込み
を行い、それらの画像を合成することにより、良質な画
像を得ることができる。このため、今までは１回の画像
取り込みでは不可能だった実装部品１２の傾きや形状に
対しても対応することが可能となり、画像取り込み後に
行われる文字認識処理などの文字認識率を向上させるこ
とができる。

【０１７８】また、この実施の形態９によると、実装部
品１２が傾いて装着されている場合の他、部品形状がプ
リント基板面に対してフラットでない形状の部品などに
対しても適用することが可能であり、同様の効果を得る
ことができる。

【０１７９】（実施の形態１０）つぎに、この発明の実
施の形態１０を図２９ないし図３１に基づいて説明す
る。ここで、前述した実施の形態１ないし実施の形態９
と同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号
を付すとともにその説明を簡略し若しくは省略するもの
とする。

【０１８０】実施の形態１０における実装部品検査装置
の概略構成は、上述した実施の形態５とほぼ同様の構成
で実現することが可能であり、その説明を省略する。こ
の実施の形態１０の特徴は、ＣＡＤデータメモリ３０に
格納されている実装部品１２の部品幅データと実際の実
装部品１２の幅が異なっていたり、部品幅データ自体が
格納されていない場合でも、ズーム調節することができ
るようにしたものである。

【０１８１】つぎに、図３０のフローチャートおよび図
３１に示される濃淡ヒストグラム等に基づいて実施の形
態１０における画像取り込み動作を説明する。なお、図
３０における、ステップＳ１００、ステップＳ１１６、
ステップＳ１１８、ステップＳ２３０、およびステップ
Ｓ２３２の各処理ステップは、前述した実施の形態５の
図１６に示されているものと同じであるため、その詳細
な説明は省略する。

【０１８２】まず、実装部品位置データ（ＸＹ座標）を
抽出した後（ステップＳ１００）、前記実施の形態５の
図１６におけるステップＳ１０４、ステップＳ２２０、
ステップＳ１１０、ステップＳ２３０からステップＳ２
３４までを処理して、ＸＹテーブル１６の駆動と濃淡ヒ
ストグラムによる焦点合わせを行う（ステップＳ２８
０）。

【０１８３】つぎに、例えば電動ズームレンズ２０がも
つ最大ズーム倍率をＷ（固定値）とした場合、ズーム倍
率がＷとなるようにズームレンズ制御機能部３６により
電動ズームレンズ２０を駆動する（ステップＳ２８
２）。これにより、実装部品１２は、最も拡大されて撮
像されることになる。また、このズーム倍率Ｗは、固定
値として予め制御部８０内に記憶されている。

【０１８４】つぎに、図２９の制御部９５内の濃淡ヒス
トグラム作成機能部８２を用いて、図３１に示される１
ライン分の画像データ抽出部８６に基づいて濃淡ヒスト
グラムを作成し（ステップＳ２３０）、濃淡ヒストグラ
ムの両側部分からヒストグラム間隔を算出する（ステッ
プＳ２３２）。

【０１８５】このときの画像データは、５１２×５１２
画素からなるものとし、１ライン分の画像データは、１
×５１２画素からなるものとする。また、ヒストグラム
間隔を算出する際に必要なしきい値Ｔは、前記実施の形
態５における（１）式を用いて算出することとする。ま
た、実装部品１２の表面に文字列がある場合も、前記実
施の形態５の場合と同様に文字列部分をさけるようにし
て濃淡ヒストグラムを作成することとする。

【０１８６】つぎに、前記動作（ステップＳ２３０、ス
テップＳ２３２）において、ヒストグラム間隔を算出で
きたか否かをチェックする（ステップＳ２８４）。すな
わち、しきい値Ｔと濃淡ヒストグラムに２つの交点があ
るか否かをチェックするものである。

【０１８７】ステップＳ２８４で、ヒストグラム間隔が
算出できない場合としては、例えば、実装部品１２が拡
大されすぎて、５１２×５１２画素の画像データ内に収
まらず、実装部品１２の両端部分が画像データ内に無い
状態がある。そして、このヒストグラム間隔が算出でき
ない状態における画像データおよび濃淡ヒストグラム
は、図３１の（ａ）および（ｂ）のようになる。このと
き、しきい値Ｔは、濃淡レベルの最も高い点Ｒ１と最も
低い点Ｒ２が同じ濃淡レベルとなるため（Ｒ１＝Ｒ２＝
Ｒ）、（１）式よりＴ＝０となり、しきい値Ｔと濃淡ヒ
ストグラムとの交点が無い状態となる。

【０１８８】つぎに、ヒストグラム間隔が算出できなか
った場合は、ズーム倍率を微少倍率Δｗだけ下げてズー
ム倍率をＷ−Δｗとし、ズームレンズ制御機能部３６に
より電動ズームレンズ２０を駆動して撮像する（ステッ
プＳ２８６）。これにより、実装部品１２は、前回撮像
された画像データよりも、縮小されて撮像されることに
なる。

【０１８９】つぎに、再び前記動作（ステップＳ２３
０、ステップＳ２３２）を行い、ヒストグラム間隔が算
出できるまで、前記動作（ステップＳ２３０、ステップ
Ｓ２３２、ステップＳ２８６）が繰り返される。

【０１９０】つぎに、例えば前記動作（ステップＳ２３
０、ステップＳ２３２、ステップＳ２８６）がｎ回繰り
返されて、図３１（ｄ）に示されるようにヒストグラム
間隔Ｌが算出できた場合は、ズーム倍率はＷ−ｎΔｗと
なり、ズーム調整が終了したことになる。

【０１９１】つぎに、画像データが画像メモリ３８に格
納されて（ステップＳ１１６）、全ての実装部品１２の
画像の取り込みが終了したか否かをチェックして（ステ
ップＳ１１８）、画像の取り込みを行っていない実装部
品１２がある場合はステップＳ１００に戻って上記動作
が繰り返され、全ての実装部品１２の画像の取り込みが
終わった場合は終了する。

【０１９２】以上説明したように、この実施の形態１０
によると、制御部９５の濃淡ヒストグラム作成機能部８
２とヒストグラム間隔算出機能部８４を用いることによ
り、部品サイズデータの部品幅データがなくてもズーム
調節を行うことができる。

【０１９３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る画
像取込装置によれば、距離測定手段とハーフミラーとを
組み合わせたことにより、距離測定手段から出る距離測
定用の光を、ハーフミラーで反射させて撮像部の真下に
ある撮像対象物の表面に直接照射して、距離測定を行う
ことにより、高精度な焦点合わせを行うことができる。

【０１９４】つぎの発明に係る画像取込装置によれば、
撮像対象物データ格納手段に格納されている撮像対象物
の高さと実際の撮像対象物のプリント基板からの高さが
一致しない場合でも高精度な焦点合わせを行うことがで
きる。

【０１９５】つぎの発明に係る画像取込装置によれば、
焦点合わせのためのズームレンズの駆動時間を短縮する
ことが可能となり、より高速な焦点合わせを行うことが
できる。

【０１９６】つぎの発明に係る画像取込装置によれば、
撮像対象物データ格納手段に格納されている撮像対象物
の幅と実際の撮像対象物の幅が一致しない場合であって
も、ズーム調節を行うことができる。また、ズーム調節
により撮像対象物の画像を所望の大きさに表示すること
ができるため、文字認識処理等を容易に行うことができ
る。

【０１９７】つぎの発明に係る画像取込装置によれば、
撮像対象物データ格納手段に格納されている撮像対象物
の高さと実際の撮像対象物のプリント基板からの高さが
一致しない場合でも焦点合わせを行うことができ、距離
測定手段が不要であるため、コストを低減することがで
きる。

【０１９８】つぎの発明に係る画像取込装置によれば、
撮像対象物とその背景とのコントラストを利用して画像
処理による濃淡ヒストグラムを作成し、その濃淡ヒスト
グラムの両端部分の間隔を用いて焦点距離を算出するこ
とにより、焦点合わせを行うことができ、距離測定手段
が不要であるため、コストを低減することができる。

【０１９９】つぎの発明に係る画像取込装置によれば、
撮像対象物の濃淡ヒストグラムの両端部分が無くても焦
点距離を算出して、焦点合わせを行うことができ、距離
測定手段が不要であるため、コストを低減することがで
きる。

【０２００】つぎの発明に係る画像取込装置によれば、
撮像対象物とその背景とのコントラストが全く無い場合
であっても、撮像対象物の表面に印刷されている文字を
利用することにより、２値化面積による焦点合わせを実
現することができる。

【０２０１】つぎの発明に係る画像取込装置によれば、
撮像対象物が傾いて装着され、その傾きが撮像部のズー
ムレンズの焦点深度を越えている場合でも、焦点距離最
適化手段により、一回の画像取り込みで最適な画像を取
り込むことができる。

【０２０２】つぎの発明に係る画像取込装置によれば、
撮像対象物が傾いて装着され、その傾きが焦点距離最適
化手段によっても良質な画像が得られない場合であって
も、良質な画像を得ることができる。

【０２０３】つぎの発明に係る画像取込装置によれば、
撮像対象物データ格納手段に格納されている撮像対象物
の幅と実際の撮像対象物の幅が一致しない場合であって
もズーム調節を行うことが可能となり、そのための距離
測定手段が不要であるため、コストを低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係る概略構成を説明
するための斜視図である。

【図２】 図１のＰ方向矢指図である。

【図３】 本発明の実施の形態１の制御装置のもつ機能
を表す機能ブロック図である。

【図４】 本発明の実施の形態１の処理手順を示す概略
フローチャートである。

【図５】 本発明の実施の形態２の制御装置のもつ機能
を表す機能ブロック図である。

【図６】 本発明の実施の形態２の処理手順を示す概略
フローチャートである。

【図７】 本発明の実施の形態３の制御装置のもつ機能
を表す機能ブロック図である。

【図８】 本発明の実施の形態３の処理手順を示す概略
フローチャートである。

【図９】 本発明の実施の形態３の部品幅算出方法を説
明するための説明図である。

【図１０】 本発明の実施の形態３の部品幅算出方法を
説明するための説明図である。

【図１１】 本発明の実施の形態４に係る概略構成を説
明するための正面図である。

【図１２】 本発明の実施の形態４の制御装置のもつ機
能を表す機能ブロック図である。

【図１３】 本発明の実施の形態４のエッジ検出方法を
説明するための説明図である。

【図１４】 本発明の実施の形態４の処理手順を示す概
略フローチャートである。

【図１５】 本発明の実施の形態５の制御装置のもつ機
能を表す機能ブロック図である。

【図１６】 本発明の実施の形態５の処理手順を示す概
略フローチャートである。

【図１７】 本発明の実施の形態５の濃淡ヒストグラム
作成方法を説明するための説明図である。

【図１８】 本発明の実施の形態５の濃淡ヒストグラム
間隔算出方法を説明するための説明図である。

【図１９】 本発明の実施の形態５のヒストグラム抽出
部分を説明するための説明図である。

【図２０】 本発明の実施の形態６の処理手順を示す概
略フローチャートである。

【図２１】 本発明の実施の形態６の濃淡ヒストグラム
間隔算出方法を説明するための説明図である。

【図２２】 本発明の実施の形態７の制御装置のもつ機
能を表す機能ブロック図である。

【図２３】 本発明の実施の形態７の処理手順を示す概
略フローチャートである。

【図２４】 本発明の実施の形態７の文字列の２値化面
積算出方法を説明するための説明図である。

【図２５】 本発明の実施の形態８の傾き部品の焦点距
離算出方法を説明するための説明図である。

【図２６】 本発明の実施の形態８の処理手順を示す概
略フローチャートである。

【図２７】 本発明の実施の形態９の傾き部品の焦点距
離算出方法を説明するための説明図である。

【図２８】 本発明の実施の形態９の処理手順を示す概
略フローチャートである。

【図２９】 本発明の実施の形態１０の制御装置のもつ
機能を表す機能ブロック図である。

【図３０】 本発明の実施の形態１０の処理手順を示す
概略フローチャートである。

【図３１】 本発明の実施の形態１０の濃淡ヒストグラ
ム間隔算出方法を説明するための説明図である。

【図３２】 従来における実装部品検査装置の概略構成
を説明するための斜視図である。

【図３３】 従来における実装部品検査装置の制御装置
のもつ機能を表す機能ブロック図である。

【図３４】 従来における実装部品検査装置の処理手順
を示す概略フローチャートである。

【符号の説明】

１０ 実装部品検査装置（画像取込装置）、１２ 実装
部品（撮像対象物）、１６ ＸＹステージ（移動手
段）、１８ ＣＣＤカメラ（撮像部）、２０ 電動ズー
ムレンズ（ズームレンズ）、２２ ハーフミラー、２４
レーザー変位計（距離測定手段）、２６ 制御部、４
０ 第１焦点距離算出機能部（第１焦点距離算出手
段）、３６ ズームレンズ制御機能部（ズームレンズ制
御手段）、３０ＣＡＤデータメモリ（撮像対象物データ
格納手段）、３２ ズーム倍率算出機能部（ズーム倍率
算出手段）、３４ ＸＹテーブル制御機能部（移動制御
手段）、３８ 画像メモリ（画像データ記憶手段）、７
２ 第２焦点距離算出機能部（第２焦点距離算出手
段）、６２ 部品幅算出機能部（撮像対象物幅算出手
段）、７４ エッジ検出機能部（エッジ検出手段）、８
２ 濃淡ヒストグラム作成機能部（濃淡ヒストグラム作
成手段）、８４ ヒストグラム間隔算出機能部（ヒスト
グラム間隔算出手段）、９２ ２値化面積算出機能部
（２値化面積算出手段）。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像対象物の画像を映像信号に変換する
   撮像部と、その撮像部に画像を取り込む際の焦点距離と
   ズーム倍率とが変更可能なズームレンズとを有し、前記
   撮像対象物の画像データを取り込む画像取込装置であっ
   て、 前記撮像対象物との距離を光学的に測定する距離測定手
   段と、 前記撮像対象物と前記撮像部との間に鏡面が傾けて配置
   され、前記撮像対象物の画像を透過させるとともに、前
   記距離測定手段からの距離測定用の光を反射して前記撮
   像対象物に照射し、その表面から拡散反射する光を再び
   反射させて前記距離測定手段に戻すハーフミラーと、 前記距離測定手段により測定される距離から焦点距離を
   算出する第１焦点距離算出手段と、 焦点距離とズーム倍率とに基づいて前記ズームレンズを
   駆動制御するズームレンズ制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像取込装置。
2. 【請求項２】 前記撮像対象物を保持して２次元面内を
   移動させる移動手段と、 前記撮像対象物の２次元面内の位置データおよび前記撮
   像対象物のサイズデータが格納された撮像対象物データ
   格納手段と、 前記撮像対象物データ格納手段に格納されたサイズデー
   タによる撮像対象物の幅に基づいて前記ズームレンズの
   ズーム倍率を算出するズーム倍率算出手段と、 前記撮像対象物データ格納手段に格納されている前記撮
   像対象物の位置データに基づいて前記移動手段を制御す
   る移動制御手段と、 前記撮像部で撮像した画像データを記憶する画像データ
   記憶手段と、 を、さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の画
   像取込装置。
3. 【請求項３】 前記撮像対象物データ格納手段に格納さ
   れた前記サイズデータの撮像対象物の高さに基づいて前
   記ズームレンズの焦点距離を算出する焦点距離算出手段
   を、さらに備えたことを特徴とする請求項１または２に
   記載の画像取込装置。
4. 【請求項４】 前記距離測定手段により測定される変位
   量の変化と前記移動手段の移動量から前記撮像対象物の
   幅を算出する撮像対象物幅算出手段を、さらに備えたこ
   とを特徴とする請求項２に記載の画像取込装置。
5. 【請求項５】 撮像対象物の画像を映像信号に変換する
   撮像部と、その撮像部に画像を取り込む際の焦点距離と
   ズーム倍率とが変更可能なズームレンズとを有し、前記
   撮像対象物の画像データを取り込む画像取込装置であっ
   て、 焦点距離とズーム倍率とに基づいて前記ズームレンズを
   駆動制御するズームレンズ制御手段と、 前記撮像対象物の２次元面内の位置データおよび前記撮
   像対象物のサイズデータが格納された撮像対象物データ
   格納手段と、 前記撮像対象物を保持して２次元面内を移動させる移動
   手段と、 前記撮像対象物データ格納手段に格納されている前記撮
   像対象物の位置データに基づいて前記移動手段を制御す
   る移動制御手段と、 前記撮像部で撮像した画像データを記憶する画像データ
   記憶手段と、 前記撮像部から撮像対象となる位置までの距離から焦点
   距離を算出する第２焦点距離算出手段と、 画像処理によって撮像対象物のエッジを検出するエッジ
   検出手段と、 を備えたことを特徴とする画像取込装置。
6. 【請求項６】 撮像対象物の画像を映像信号に変換する
   撮像部と、その撮像部に画像を取り込む際の焦点距離と
   ズーム倍率とが変更可能なズームレンズとを有し、前記
   撮像対象物の画像データを取り込む画像取込装置であっ
   て、 焦点距離とズーム倍率とに基づいて前記ズームレンズを
   駆動制御するズームレンズ制御手段と、 前記撮像対象物の２次元面内の位置データおよび前記撮
   像対象物のサイズデータが記憶格納されている撮像対象
   物データ格納手段と、 前記撮像対象物データ格納手段に格納された前記サイズ
   データの撮像対象物の幅に基づいて前記ズームレンズの
   ズーム倍率を算出するズーム倍率算出手段と、 前記撮像対象物を保持して２次元面内を移動させる移動
   手段と、 前記撮像対象物データ格納手段に格納されている前記撮
   像対象物の位置データに基づいて前記移動手段を制御す
   る移動制御手段と、 前記撮像部で撮像した画像データを記憶する画像データ
   記憶手段と、 前記撮像部から撮像対象物までの距離に基づいて焦点距
   離を算出する第２焦点距離算出手段と、 前記撮像部により撮像された前記撮像対象物の画像デー
   タから濃淡レベルによる濃淡ヒストグラムを作成する濃
   淡ヒストグラム作成手段と、 前記濃淡ヒストグラム作成手段により作成された濃淡ヒ
   ストグラムにおける前記撮像対象物の両端エッジ部分の
   濃淡ヒストグラムに基づいてヒストグラム間隔を算出す
   るヒストグラム間隔算出手段と、 を備えたことを特徴とする画像取込装置。
7. 【請求項７】 前記ヒストグラム間隔算出手段は、前記
   濃淡ヒストグラム作成手段により作成された濃淡ヒスト
   グラムにおける前記撮像対象物の片側エッジ部分の濃淡
   ヒストグラムに基づいてヒストグラム間隔を算出するこ
   とを特徴とする請求項６に記載の画像取込装置。
8. 【請求項８】 撮像対象物の画像を映像信号に変換する
   撮像部と、その撮像部に画像を取り込む際の焦点距離と
   ズーム倍率とが変更可能なズームレンズとを有し、前記
   撮像対象物の画像データを取り込む画像取込装置であっ
   て、 前記撮像対象物の２次元面内の位置データおよび前記撮
   像対象物のサイズデータが記憶格納されている撮像対象
   物データ格納手段と、 前記撮像対象物データ格納手段に格納された前記サイズ
   データの撮像対象物の幅に基づいて前記ズームレンズの
   ズーム倍率を算出するズーム倍率算出手段と、 前記撮像対象物を保持して２次元面内を移動させる移動
   手段と、 前記撮像対象物データ格納手段に格納されている前記撮
   像対象物の位置データに基づいて前記移動手段を制御す
   る移動制御手段と、 前記撮像部で撮像した画像データを記憶する画像データ
   記憶手段と、 前記撮像部から撮像対象物までの距離に基づいて焦点距
   離を算出する第２焦点距離算出手段と、 前記撮像部で
   撮像された画像データに基づいて前記撮像対象物の表面
   に印刷された文字列等を含むように所定範囲の画像デー
   タを抽出し、その抽出された画像データを２値化して文
   字列等の総面積を求める２値化面積算出手段と、 を備えたことを特徴とする画像取込装置。
9. 【請求項９】 前記撮像対象物が前記２次元平面に対し
   て傾いて装着されている場合に、前記濃淡ヒストグラム
   作成手段により作成される濃淡ヒストグラムの両端エッ
   ジ部分での濃淡ヒストグラムから最適な焦点距離を算出
   する焦点距離最適化手段をさらに備え、 前記焦点距離最適化手段で算出された焦点距離に基づい
   て前記ズームレンズ制御手段によりズームレンズを駆動
   制御して前記撮像部から画像を取り込むことを特徴とす
   る請求項７に記載の画像取込装置。
10. 【請求項１０】 前記撮像対象物が前記２次元平面に対
    して傾いて装着されている場合に、前記濃淡ヒストグラ
    ム作成手段により作成される濃淡ヒストグラムの両端エ
    ッジ部分での焦点距離の差により画像分割数を決定する
    画像分割数決定手段と、 前記画像分割数決定手段で決定された分割数に対応した
    画像取り込み用のウィンドウを設定するウィンドウ設定
    手段と、 前記ウィンドウ設定手段で設定された各ウィンドウに対
    応した焦点距離を算出するウィンドウ別焦点距離算出手
    段と、 前記ウィンドウ設定手段と前記ウィンドウ別焦点距離算
    出手段とにより設定されたそれぞれのウィンドウと焦点
    距離とに基づいて取り込まれた各ウィンドウの画像を合
    成する画像合成手段と、 を、さらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の画
    像取込装置。
11. 【請求項１１】 撮像対象物の画像を映像信号に変換す
    る撮像部と、その撮像部に画像を取り込む際の焦点距離
    とズーム倍率とが変更可能なズームレンズとを有し、前
    記撮像対象物の画像データを取り込む画像取込装置であ
    って、 焦点距離とズーム倍率とに基づいて前記ズームレンズを
    駆動制御するズームレンズ制御手段と、 前記撮像対象物の２次元面内の位置データおよび前記撮
    像対象物のサイズデータが記憶格納されている撮像対象
    物データ格納手段と、 前記撮像対象物を保持して２次元面内を移動させる移動
    手段と、 前記撮像対象物データ格納手段に格納されている前記撮
    像対象物の位置データに基づいて前記移動手段を制御す
    る移動制御手段と、 前記撮像部で撮像した画像データを記憶する画像データ
    記憶手段と、 前記撮像部から撮像対象物までの距離に基づいて焦点距
    離を算出する第２焦点距離算出手段と、 前記撮像部により撮像された前記撮像対象物の画像デー
    タから濃淡レベルによる濃淡ヒストグラムを作成する濃
    淡ヒストグラム作成手段と、 前記濃淡ヒストグラム作成手段により作成された濃淡ヒ
    ストグラムにおける前記撮像対象物の両端エッジ部分の
    濃淡ヒストグラムに基づいてヒストグラム間隔を算出す
    るヒストグラム間隔算出手段と、 を備えたことを特徴とする画像取込装置。