拍摄单元及元件安装机的制作方法

在本说明书中，公开拍摄单元及元件安装机。
背景技术：
：以往，作为元件安装机，公知有：将波长互不相同的两种照明装置及拍摄由该照明装置照射的被拍摄体的相机设置在基台上，针对各个波长运算对比度值，并根据预先求出的各个波长的对比度曲线特性，求出与运算出的对比度值对应的可见光波长的聚焦位置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-232548号公报技术实现要素：发明所要解决的课题然而，对于元件安装机而言，当拍摄由波长互不相同的两种照明装置照射的被拍摄体时，有时由于横向色差的影响，即便焦点的距离相同，距光轴的距离也不同。针对这样的横向色差的影响，专利文献1中没有考虑。本公开是鉴于这样的课题而完成的，主要目的在于根据抑制色差的影响而拍摄了被拍摄体的图像而得到高精度的信息。用于解决课题的技术方案本公开的拍摄单元具备：相机；保持部件，对由上述相机拍摄的被拍摄体进行保持；光照射装置，能够向被上述保持部件保持的上述被拍摄体照射波长不同的多个光源的光；及控制装置，求出对于从用于拍摄的上述多个光源选出的一个以上的光源的光的分辨率的适当值，将选出的上述一个以上的光源的光照射于被上述保持部件保持的上述被拍摄体并由上述相机拍摄，在处理从上述相机得到的图像时利用上述分辨率的适当值。在该拍摄单元中，将从波长不同的多个光源选出的一个以上的光源用于拍摄，并求出对于选出的一个以上的光源的光的分辨率的适当值。而且，将选出的一个以上的光源的光照射于由保持部件保持的被拍摄体并由相机拍摄，在处理从该相机得到的图像时利用刚才求出的分辨率的适当值。分辨率的适当值由于横向色差的影响，按从波长不同的多个光源选出的一个以上的光源的每种光(换句话说按每种照明色的波长)而不同。在该拍摄单元中，在处理从相机得到的图像时，利用与照射了被拍摄体的照明色的波长对应的分辨率的适当值处理该图像。因此，能够抑制处理拍摄了被拍摄体的图像时的横向色差的影响。本公开的其他的拍摄单元具备：相机；保持部件，保持被拍摄体；距离调节装置，调节上述相机与上述保持部件之间的距离；光照射装置，能够向被上述保持部件保持的上述被拍摄体照射波长不同的多个光源的光；及控制装置，基于根据轴向色差而变动的光轴上的成像点来求出对于从用于拍摄的上述多个光源选出的一个以上的光源的光的上述距离的适当值，并控制上述距离调节装置以使得实际的上述距离成为上述距离的适当值。在该拍摄单元中，将从波长不同的多个光源选出的一个以上的光源用于拍摄。另外，对于选出的一个以上的光源的光的相机与保持部件之间的距离的适当值基于根据轴向色差而变动的光轴上的成像点来求出。而且，进行控制以使得实际的相机与保持部件之间的距离成为适当值。之后，被拍摄体由相机拍摄。换句话说，拍摄时的相机与保持部件之间的距离设定为考虑了轴向色差的影响的适当值。因此，能够抑制处理拍摄了被拍摄体的图像时的轴向色差的影响。附图说明图1是元件安装机10的立体图。图2是零件相机40的结构的概略说明图。图3是表示与元件安装机10的控制相关的结构的框图。图4是元件安装处理程序的流程图。图5是元件拍摄处理程序的流程图。图6是轴向色差的说明图。图7是横向色差的说明图。图8是离线拍摄机90的结构的概略说明图。图9是通过红色光照射元件pa并拍摄时的图像的说明图。图10是通过蓝色光照射元件pa并拍摄时的图像的说明图。具体实施方式以下，参照附图对本公开的图像处理方法及图像处理装置的优选的实施方式进行说明。图1是元件安装机10的立体图，图2是零件相机40的结构的概略说明图，图3是表示与元件安装机10的控制相关的结构的框图。此外，在本实施方式中，左右方向(x轴)、前后方向(y轴)及上下方向(z轴)如图1所示那样。元件安装机10具备基台12、设置在基台12上的安装机主体14、安装于安装机主体14的作为元件供给装置的带盘单元70。安装机主体14相对于基台12能够更换地设置。该安装机主体14具备基板搬运装置18、头24、吸嘴37、零件相机40、控制装置60。基板搬运装置18是搬运或保持基板16的装置。该基板搬运装置18具备支撑板20、20和输送带22、22(图1中仅图示一者)。支撑板20、20是沿左右方向延伸的部件，沿图1的前后隔开间隔设置。输送带22、22以成为环状的方式架设于在支撑板20、20左右设置的驱动轮及从动轮。基板16载置于一对输送带22、22的上表面并从左向右被搬运。能够通过许多立设的支撑销23从背面侧支撑该基板16。因此，基板搬运装置18也发挥作为基板支撑装置的作用。头24安装于x轴滑动件26的前表面。x轴滑动件26安装于y轴滑动件30的前表面。y轴滑动件30以能够滑动的方式安装于沿前后方向延伸的左右一对导轨32、32。在y轴滑动件30的前表面设置有沿左右方向延伸的上下一对导轨28、28。x轴滑动件26以能够滑动的方式安装于该导轨28、28。头24伴随着x轴滑动件26沿左右方向移动而沿左右方向移动，伴随着y轴滑动件30沿前后方向移动而沿前后方向移动。此外，各滑动件26、30分别由驱动马达26a、30a(参照图3)驱动。另外，头24内置z轴马达34，并通过z轴马达34调整在沿着z轴延伸的滚珠丝杠35安装的吸嘴37的高度。并且，头24内置使吸嘴37轴旋转的q轴马达36(参照图3)。吸嘴37是在吸嘴前端吸附并保持元件或者将吸附于吸嘴前端的元件解除吸附的部件。吸嘴37能够从未图示的压力供给源被供给压力，例如若被供给负压则吸附元件，若负压的供给停止或者被供给正压则将元件解除吸附。吸嘴37从头24的主体底面向下方突出。另外，通过利用z轴马达34使吸嘴37沿着z轴方向升降，调整被吸嘴37吸附的元件的高度。通过利用q轴马达36使吸嘴37旋转，调整被吸嘴37吸附的元件的朝向。零件相机40配置于基板搬运装置18的前侧的支撑板20的前方。对于零件相机40而言，零件相机40的上方是拍摄范围，从下方拍摄被吸嘴37保持的元件并生成拍摄图像。如图2所示，零件相机40具备照明部41和拍摄部49。照明部41对于拍摄对象的元件照射光。该照明部41具备壳体42、连结部43、落射光源44、半透半反镜46、多级光源47。壳体42是上表面及下表面(底面)以八边形状开口的碗状的部件。壳体42成为上表面的开口比下表面的开口更大、内部空间从下表面朝向上表面变大的趋势的形状。连结部43是连结壳体42和拍摄部49的筒状的部件。落射光源44具有多个led45。半透半反镜46使来自落射光源44的led45的水平方向的光向上方反射。另外，半透半反镜46使来自上方的光向拍摄部49透过。多级光源47具备上级光源47a、中级光源47b、下级光源47c。上级光源47a具有多个led48a，中级光源47b具有多个led48b，下级光源47c具有多个led48c。led48a～48c均向从光轴49a倾斜的方向照射光。对于led48a～48c的照射方向从光轴49a倾斜的倾斜角而言，led48a最大，led48a几乎沿水平方向照射光。另外，对于该倾斜角而言，led48c最小。上级光源47a由于几乎沿水平方向照射光，所以称为侧射光源，中级光源47b由于向斜上方照射光，所以称为倾斜光源。在本实施方式中，上级光源47a的led48a是蓝色led，中级光源47b的led48b、下级光源47c的led48c及落射光源44的led45是红色led。拍摄部49基于接受到的光而生成拍摄图像。该拍摄部49具备未图示的透镜等光学系统及拍摄元件(例如ccd)。若从落射光源44及多级光源47发出并由拍摄对象的元件反射后的光透过半透半反镜46而到达拍摄部49，则拍摄部49接受该光而生成拍摄图像。带盘单元70具备多个带盘72，以能够拆装的方式安装于安装机主体14的前侧。在各带盘72卷绕有带。在带的表面，沿着带的长度方向设置有多个收容凹部。在各收容凹部收容有元件。这些元件由覆盖带的表面的膜保护。这样的带从带盘朝向后方退绕，在供料器部74中成为膜被剥落而元件露出的状态。该露出的状态的元件由吸嘴37吸附。带盘单元70的动作由供料器控制器76(参照图3)控制。如图3所示，控制装置60具备：cpu61、存储部63(rom、ram、hdd等)、输入输出接口65等，这些经由总线66而连接。该控制装置60向基板搬运装置18、x轴滑动件26的驱动马达26a、y轴滑动件30的驱动马达30a、z轴马达34、q轴马达36、零件相机40及吸嘴37用的未图示的压力供给源输出驱动信号。另外，控制装置60输入来自零件相机40的拍摄图像。控制装置60以能够通信的方式与带盘单元70的供料器控制器76连接。此外，虽未图示，但在各滑动件26、30装备有未图示的位置传感器，控制装置60输入来自各个位置传感器的位置信息，并且控制各滑动件26、30的驱动马达26a、30a。接下来，对元件安装机10进行元件安装处理时的动作进行说明。控制装置60的cpu61基于从未图示的管理计算机接收到的生产任务控制元件安装机10的各部而生产安装有多个元件的基板16。生产任务是决定在元件安装机10中什么元件以怎样的顺序安装于哪个基板16、而且在几个基板16进行元件的安装等的信息。图4是元件安装处理程序的流程图。cpu61首先使吸嘴37吸附元件(s100)。具体而言，cpu61控制各部，以使得吸嘴37与由带盘单元70送出至预定的元件供给位置的元件相向，对吸嘴37供给负压，以使得吸嘴37吸附预定的元件供给位置的元件。接着，cpu61执行元件拍摄处理(s200)。具体而言，cpu61使被吸嘴37吸附的元件移动至零件相机40的上方的拍摄范围，并由零件相机40拍摄该元件。对该元件拍摄处理的详情进行后述。接着，cpu61根据得到的元件的图像而识别元件相对于吸嘴37的中心的位置(s300)。接着，cpu61将被吸嘴37吸附的元件安装于基板16(s400)。具体而言，cpu61考虑元件相对于吸嘴37的中心的位置以将元件配置于基板16的指定位置的正上方的方式控制各部，以使吸嘴37在该位置放下元件的方式对吸嘴37供给正压。cpu61通过反复执行这样的元件安装处理，而在基板16上安装预先决定的数量及种类的元件。接下来，对上述的s200的元件拍摄处理的子流程进行说明。图5是元件拍摄处理的流程图。在该说明之前，首先，对色差进行说明。色差存在轴向色差和横向色差这两种。轴向色差是指在光轴上与光轴平行的光由于基于波长的折射率的差异而不在一点上成像的现象。具体而言，如图6所示，若为蓝色光则在近前侧成像，若为红色光则在进深侧成像。另一方面，横向色差是指由于相对于光轴倾斜入射的光在像面的不同位置成像而在图像周边产生色偏的现象。具体而言，如图7所示，即便焦点的距离相同，距透镜的中心线的距离在蓝色光和红色光中也不同。这样的色差的影响能够通过透镜设计而消除，但在本实施方式中，不是通过透镜设计消除，而是如后述那样通过按每个点亮光调整拍摄高度或者利用校准测定切换图像处理时的分辨率来消除。表示点亮光与拍摄高度的适当值之间的对应关系的表格(表1)预先存储于存储部63。光轴上的成像点能够根据用于拍摄部49的透镜和照明部41的点亮光的波长而在透镜设计阶段计算。因此，能够预先求出与点亮光对应的拍摄高度的适当值。在本实施方式中，点亮光是红色光或蓝色光、或者是红色光及蓝色光。另外，拍摄高度是从零件相机40的上端面至吸嘴37的前端面为止的高度，蓝色光的拍摄高度的适当值设定为h1，红色光的拍摄高度的适当值设定为h2，红色光及蓝色光的拍摄高度的适当值设定为h3(h2＞h3＞h1)。此外，用于使点亮光为蓝色光的点亮条件是仅点亮蓝色的led48a，用于使点亮光为红色光的点亮条件是仅点亮红色的led45、48b、48c，用于使点亮光为蓝色光及红色光的点亮条件是点亮所有的led45、48a～48c。表1点亮光拍摄高度适当值蓝色光h1红色光h2蓝色光及红色光h3然后，cpu61若开始图5的元件拍摄处理，则首先，从表示存储于存储部63的元件与点亮光之间的对应关系的表格(参照表2)读出并获取与被吸嘴吸附的元件对应的点亮光(s210)。表2该表格总结了使用图8所示的离线拍摄机90预先设定与各元件对应的点亮光的结果。离线拍摄机90在台92以使拍摄范围成为下方的方式安装与零件相机40相同的相机亦即测试相机140，在测试相机140的下方将元件载置台94设置为能够相对于测试相机140相对上下移动。点亮光按用于生产任务的每种元件使用离线拍摄机90而设定。具体而言，首先，将一个元件载置于元件载置台94，在红色光、蓝色光、红色光及蓝色光这3种光下依次拍摄该元件。此时，使元件载置台94的上表面与测试相机140的下端面之间的距离同与点亮光对应的拍摄高度的适当值(参照表1)一致。针对得到的图像，进行基于计算机的预定的图像处理程序，判定是否成为图像处理错误，将没有成为图像处理错误的点亮光与该元件相对应而存储于存储部63。当在任一个点亮光中均成为图像处理错误的情况下，变更图像处理程序的设定值等而最终找出没有成为图像处理错误的点亮光。此外，也可以取代基于计算机的图像处理错误的有无，而采用基于操作人员的目视观察的合适与否。例如，元件pa是在主体的下表面以格子状形成有多个球状端子并且形成有铜的布线图案的bga封装。在拍摄该元件pa的球状端子的情况下，若在红色光下拍摄则除了球状端子之外还映入布线图案而成为图像处理错误(参照图9)。但是，若在蓝色光下拍摄则能够避免映入布线图案，因此没有成为图像处理错误(图10)。因此，对于元件pa设定蓝色光。在拍摄元件pa那样的bga封装的球状端子的情况下，期望蓝色光仅从侧射光源照射。此外，图9及图10中的环状的明亮的圆为球状端子。元件pb是在主体的底面埋入有平面电极的lga封装(不存在铜的布线图案)，将与该元件pb对应的点亮光设定为红色光。元件pc是在主体的两侧面形成有多个导线的小外形封装(sop)，将与该元件pc对应的点亮光设定为蓝色光及红色光。接着，cpu61获取与这次获取到的点亮光对应的拍摄高度的适当值(s220)。具体而言，cpu61根据存储于存储部63的表示点亮光与拍摄高度的适当值之间的对应关系的表格(参照表1)，读出并获取与这次获取到的点亮光对应的拍摄高度的适当值。接着，cpu61以使拍摄高度成为这次获取到的拍摄高度的适当值的方式控制z轴马达(s230)，一边控制照明部而利用这次的点亮光照射元件，一边由零件相机40拍摄该元件(s240)。由零件相机40拍摄到的图像存储于存储部63。该图像由于以拍摄高度与点亮光对应的拍摄高度的适当值而拍摄，所以抑制轴向色差的影响而成为清晰的图像。因此，通过处理这样的清晰的图像，能够高精度地求出元件相对于吸嘴37的中心的位置。接下来，对cpu61在上述的s300中设定识别元件相对于吸嘴37的中心的位置时的图像处理时的分辨率适当值的方法进行说明。首先，执行用于校正横向色差的校准。该校准使用上述的离线拍摄机90来进行。例如，操作人员在元件载置台94载置分辨率测定用片材。在分辨率测定用片材设置两个计测点，两点间距离是已知的。通过测试相机140拍摄由3个点亮光的任一个照射的分辨率测定用片材，对得到的图像上的两个计测点的两点间距离进行计算。预先知道两点间的像素总数。因此，通过将计算出的两点间距离除以该像素总数而得到对于照射的点亮光的分辨率适当值。此外，在执行校准时，使元件载置台94的上表面与测试相机140的下端面之间的距离同与点亮光对应的拍摄高度的适当值(参照表1)一致。执行这样的校准而得到的点亮光所对应的分辨率适当值的一个例子如表3所示。表3作为表示点亮光与分辨率适当值之间的对应关系的表格而存储于存储部63。控制装置60的cpu61在对由元件安装机10的零件相机40拍摄到的元件的图像进行图像处理时使用与拍摄该图像时的点亮光对应的分辨率适当值。cpu61在s300中，根据拍摄到的元件的图像，识别元件相对于吸嘴37的中心的位置。此外，图像内的吸嘴37的中心的位置是已知的。理论上，吸嘴37的中心应该与元件的预定的吸附位置(通常为元件的中心)一致。但是，由于元件的供给位置的偏离等而使吸嘴37的中心与元件的预定的吸附位置偏离而被吸附。cpu61在s300中对元件的预定的吸附位置与吸嘴37的中心之间的偏离量进行识别。而且，cpu61考虑识别出的偏离量，以使元件配置于基板16的指定位置的正上方的方式控制驱动马达26a、30a。此处，由零件相机40拍摄到的图像的分辨率根据点亮光而不同。具体而言，相当于一个像素的实际的距离根据点亮光而不同。因此，cpu61使用表3的表格的对应的分辨率适当值将s300中识别出的元件相对于吸嘴37的中心的偏离量转换为实际的距离，而控制驱动马达26a、30a。因此，cpu61在s400中，能够使用抑制了横向色差的影响的高精度的偏离量的校正值而将元件安装在基板上。表3点亮光分辨率适当值[μm/pixel]蓝色光23.05红色光24.05蓝色光及红色光24.00此处，对本实施方式的结构要素与本公开的拍摄单元的结构要素的对应关系进行说明。本实施方式的拍摄部49相当于本公开的拍摄单元的相机，吸嘴37相当于保持部件，照明部41相当于光照射装置，控制装置60相当于控制装置。另外，z轴马达34及滚珠丝杠35相当于距离调节装置，拍摄高度相当于相机与保持部件之间的距离。在以上说明的本实施方式中，将从波长不同的多个光源(上级光源47a、中级光源47b、下级光源47c及落射光源44)选出的一个以上的光源用于拍摄，求出对于选出的一个以上的光源的光的分辨率的适当值。而且，将选出的一个以上的光源的光照射于被吸嘴37保持的元件并由拍摄部49拍摄，在处理由该拍摄部49得到的图像时，利用刚才求出的分辨率的适当值。分辨率的适当值由于横向色差的影响，按从波长不同的多个光源选出的一个以上的光源的每种光(换句话说按每个点亮光的波长)而不同。在本实施方式中，在处理由拍摄部49得到的图像时，利用与照射了元件的点亮光的波长对应的分辨率的适当值处理该图像。因此，能够抑制处理拍摄了元件的图像时的横向色差的影响。另外，cpu61在处理图像时，从存储部63读出并利用对于拍摄该图像时使用的点亮光的分辨率适当值。因此，不需要每次通过校准测定等求出分辨率适当值。而且，在由零件相机40的拍摄部49拍摄被吸嘴37吸附的元件前，使拍摄高度成为基于根据轴向色差而变动的光轴上的成像点求出的拍摄高度的适当值。因此，也能够抑制处理拍摄了元件的图像时的轴向色差的影响。而且，从存储部63读出拍摄高度的适当值，以使实际的拍摄高度成为拍摄高度的适当值的方式控制，因此不需要每次通过校准测定等求出拍摄高度的适当值。此外，本发明完全不限定于上述的实施方式，只要属于本发明的技术范围则能够以各种方式实施是不言而喻的。例如，在上述的实施方式中，作为点亮光，例示出蓝色光、红色光、蓝色光及红色光这3种，但不特别限定于此，也可以取代这些点亮光或者在此基础上使用其他的点亮光(例如绿色光、uv光、ir光等)。在上述的实施方式中，使用分辨率测定用片材测定分辨率，但没有特别限定于此，也可以使用例如以恒定间距排列有点的片材或者元件并测定该间距的图像上的长度而求出分辨率。在上述的实施方式中，作为本公开的拍摄单元的结构要素，例示出零件相机40，但没有特别限定于此，只要是具有在透镜侧没有色差的对策的多色照明装置的相机，则也可以是任何相机。在上述的实施方式中，作为本公开的拍摄单元的保持部件而例示出吸嘴37，但没有特别限定于此，例如也可以为机械卡盘、电磁铁。在上述的实施方式中，作为元件供给装置，例示出带盘单元70，但没有特别限定于此，例如也可以采用将元件载置于托盘并供给的托盘单元。在上述的实施方式中，使拍摄高度成为从零件相机40的上端面至吸嘴37的前端面为止的高度，但没有特别限定于此，也可以取代零件相机40的上端面而成为拍摄部49的上端面，也可以取代吸嘴37的前端面而成为被吸嘴37吸附的元件的下表面。本公开的拍摄单元、本公开的其他的拍摄单元也可以如以下那样构成。也可以是，本公开的拍摄单元具备存储装置，上述存储装置存储从上述多个光源选出的一个以上的光源与上述分辨率的适当值之间的关系，上述控制装置在利用上述分辨率的适当值时，从上述存储装置读出并利用对于从用于拍摄的上述多个光源选出的一个以上的光源的光的上述分辨率的适当值。这样，不需要每次通过校准测定等求出对于用于拍摄的点亮光的分辨率适当值。也可以是，本公开的拍摄单元具备调节上述相机与上述保持部件之间的距离的距离调节装置，上述控制装置基于根据轴向色差而变动的光轴上的成像点来求出对于从用于拍摄的上述多个光源选出的一个以上的光源的光的上述距离的适当值，并控制上述距离调节装置以使得实际的上述距离成为上述距离的适当值，之后，将选出的上述一个以上的光源的光照射于被上述保持部件保持的上述被拍摄体并由上述相机拍摄，在处理从上述相机得到的图像时利用上述分辨率的适当值。这样，在由相机拍摄被拍摄体之前，使相机与上述保持部件之间的距离成为基于根据轴向色差而变动的光轴上的成像点而求出的距离的适当值，因此也能够抑制处理拍摄了被拍摄体的图像时的轴向色差的影响。也可以是，本公开的其他的拍摄单元具备存储装置，上述存储装置存储从上述多个光源选出的一个以上的光源与上述距离的适当值之间的关系，上述控制装置从上述存储装置读出对于从用于拍摄的上述多个光源选出的一个以上的光源的光的上述距离的适当值，并控制上述距离调节装置以使得实际的上述距离成为上述距离的适当值。这样，不需要每次通过校准测定等求出对于用于拍摄的一个以上的光源的光的相机与保持部件之间的距离的适当值。也可以是，在上述的任一个拍摄单元中，上述多个光源至少包括蓝色的光源和红色的光源。例如，在球状端子元件的布线图案由铜箔形成的情况下，若在红色的光源下拍摄球状端子则产生布线图案的映入，但若在蓝色的光源下拍摄则能够抑制布线图案的映入。另一方面，当在平面埋设有端子且不具有布线图案的元件的情况下，优选在红色的光源下拍摄埋入的端子。本公开的元件安装机具备上述的任一个拍摄单元。元件安装机例如利用保持部件保持供给至元件供给位置的元件，并将该元件运送至元件安装位置而解除保持部件的保持，由此在元件安装位置安装元件。在该情况下，元件成为被拍摄体。根据本公开的元件安装机，具备上述的任一个拍摄单元，因此得到与上述的任一个拍摄单元相同的效果。工业实用性本发明能够在伴有拍摄被保持部件保持的元件的作业的工业中利用。附图标记说明10...元件安装机12...基台14...安装机主体16...基板18...基板搬运装置20...支撑板22...输送带23...支撑销24...头26...x轴滑动件26a...驱动马达28...导轨30...y轴滑动件30a...驱动马达32...导轨34...z轴马达35...滚珠丝杠36...q轴马达37...吸嘴40...零件相机41...照明部42...壳体43...连结部44...落射光源45...led46...半透半反镜47...多级光源47a...上级光源47b...中级光源47c...下级光源48a～48c...led49...拍摄部49a...光轴60...控制装置61...cpu63...存储部65...输入输出接口66...总线70...带盘单元72...带盘74...供料器部76...供料器控制器90...离线拍摄机92...台94...元件载置台140...测试相机当前第1页12