JP2979521B2 - 照明光伝達治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像処理システムに
おける照明装置に関し、特にその簡易化および照明の均
一化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、検査システムなどにおいては、検
査対象をカメラに写し、その画像を処理することにより
検査を行なう場合が多くなっている。この場合、検査対
象が電子部品などのように微細なものであれば、得られ
た画像を拡大するなどの処理をして検査を行なう。一般
的に、カメラによる撮影には、被写体への照明が重要な
要素になるが、微細な部分を検査する必要がある電子部
品などであれば、特に照明による画像への影響が大きく
なる。

【０００３】これまでの照明方法には、図６のような種
々の方法がある。図６Ａは、スポット照明法で、カメラ
２の周囲に設けられた１または２以上の白熱ランプなど
の照明器具４によって、被写体１０に照明を当てる方法
である。図６Ｂは、リング照明法で、リング状に蛍光灯
などの照明器具４を設け、被写体１０に均一に照明を当
てる方法である。図６Ｃは、同軸落射照明法で、光ファ
イバー６などの先端部による照明を反射板８により反射
させる方法である。

【０００４】このように、従来は、画像処理装置におけ
る照明を行なっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像処理装置における照明においては次のような問題点
があった。

【０００６】上記のように、リング照明法では、同一光
源による均一な照明が可能であり、画像処理装置におけ
る照明としては最適であるが、カメラ２の周囲に取り付
ける必要があるため、スペースの関係で使用することが
困難な場合があり、コスト面でも問題があった。

【０００７】また、スポット照明法や同軸落射照明法で
は、被写体に照明を当てた時に、方向や距離の相違によ
る反射角度のバラツキから表面の光沢による影響などを
受け、均一な照明にならず被写体に影が生じ、良好な画
像が得られないという問題があった。

【０００８】この発明は上記問題を解決して、簡易に均
一な照明が可能な照明光伝達治具を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の照明光伝達治
具は光を伝達する伝達通路、光を放出する光放出部、光
放出部の外周に設けられた光屈折率変換面、光屈折率変
換面を取り囲んで形成され、伝達通路からの光を受け
て、光屈折率変換面から放出する光反射部、光反射部の
外周に設けられた反射面、を備えたことを特徴としてい
る。

【００１０】請求項２の照明光伝達治具は、入射面を有
する筐体、入射面から入射される光を伝達する伝達通
路、光を放出する光放出部、光放出部の外周に設けられ
た光屈折率変換面、光屈折率変換面を取り囲んで形成さ
れ、伝達通路からの光を受けて光屈折率変換面から放出
する光反射部、光反射部の外周に設けられた反射面、を
備えたことを特徴としている。

【００１１】請求項３の照明光伝達治具を有するプリン
ト基板検査治具は、照明光伝達治具が、プリント基板検
査治具の本体に設けられており、光を伝達する伝達通
路、光を放出する光放出部であって、穴として形成され
た光放出部、光放出部の外周に設けられた光屈折率変換
面、光屈折率変換面を取り囲んで形成され、伝達通路か
らの光を受けて光屈折率変換面から放出する光反射部、
光反射部の外周に設けられた反射面、を備えており、前
記穴からの光によって、検査対象であるプリント基板上
の位置決めマークを照射するとともに、前記穴を介し
て、位置決めマークを撮像することにより、プリント基
板検査治具の本体とプリント基板との位置合わせを行う
ことを特徴としている

【００１２】

【作用】請求項１の照明光伝達治具においては、伝達通
路により伝達された光を光反射部の反射面により反射さ
せて光を閉じ込め、この閉じ込めた光を光放出部の光屈
折率変換面により屈折させて放出させるようにしてい
る。従って、光放出部周辺において、均一な照明を得る
ことができる。

【００１３】請求項２の照明光伝達治具においては、筐
体の入射面から取り出され伝達通路により伝達された光
を光反射部の反射面により反射させて光を閉じ込め、こ
の閉じ込めた光を光放出部の光屈折率変換面により屈折
させて放出させるようにしている。従って、筐体が不透
明であっても、光放出部周辺において、均一な照明を得
ることができる。

【００１４】請求項３のプリント基板検査装置において
は、照明光伝達治具が、プリント基板検査治具の本体に
設けられている。従って、プリント基板の検査において
均一な照明を得ることができる。

【００１５】

【実施例】図１に、この発明の一実施例による照明光伝
達治具２０の構成を示す。この照明光伝達治具２０は、
照明光伝達治具本体５および伝達通路である光ファイバ
ーケーブル７を備えている。

【００１６】照明光伝達治具本体５は、例えば、円筒体
形状の光反射部３５に、光放出部である穴２８を貫通さ
せたものが用いられている。光反射部３５には、透明で
加工が容易な材料、例えばアクリル体などが用いられ
る。従って、穴２８と光反射部３５との間に穴の外周面
２９が形成され、この穴の外周面（空気とアクリルの境
界面）２９で光の屈折率が異なっている（ここでは穴の
外周面２９を光屈折率変換面と呼ぶ）。また、光反射部
３５の外周は反射面３６を形成しており、この例ではア
ルミテープ２６が貼られている。このアルミテープ２６
については光の反射率がよいものであれば他のテープで
あってもよく、あるいは反射率の良い塗料などを塗布し
たものを用いてもよい。

【００１７】なお、この実施例では、光反射部３５の外
周面だけにアルミテープ２６を設けているが、穴２８の
部分を除いた光反射部３５の上面，下面にアルミテープ
２６を設けてもよい。

【００１８】照明光伝達治具２０には入射口２４が設け
られており、光源３０から発せられた光が入射される。
入射口２４には伝達通路である光ファイバーケーブル７
の一方端が接続される。光ファイバーケーブル７の他方
端は光反射部３５に接続されている。従って、光源３０
の光は光反射部３５に伝達される。

【００１９】なお、照明光伝達治具本体５の上部にはカ
メラ３２、下部には被写体３４が配置されている。以
下、この照明光伝達治具２０の動作を詳細に説明する。

【００２０】まず、光源３０の光が照明光伝達治具２０
の入射口２４から光ファイバーケーブル７を介して照明
光伝達治具本体５の光反射部３５に入射される。入射さ
れた光線は、図２に示すように、アルミテープ２６を貼
った反射面３６で反射することになる。例えば、入射光
線Ｒ_Aは、最初に反射面３６によりＲ_A1と反射し、次い
でＲ_A2，Ｒ_A3，Ｒ_A4，Ｒ_A5、・・・と照明光伝達治具本
体５の円筒体中を何度も反射することになる。同様に、
入射光線Ｒ_BやＲ_Cなどについても照明光伝達治具本体５
の中を何度も反射することになる。

【００２１】このように、照明光伝達治具本体５内に入
射する無数の光は、図３に示すように、照明光伝達治具
本体５内に閉じ込められた状態になる。すなわち、照明
光伝達治具本体５内のどこでも均一な光が存在している
ことになる。この状態で、穴２８の外周面（光屈折率変
換面）２９が設けられていると、閉じ込められた光線が
穴２８の外周面（光屈折率変換面）２９によって屈折し
て、穴２８から外に漏れ出ることになる。この光線は、
照明光伝達治具本体５内に閉じ込められた均一な光であ
るので、穴２８の全周から均等に漏れ出てくる。従っ
て、穴２８において、リング照明における照明と同様の
均一な照明が得られたこととなる。

【００２２】こうして得られた照明の下で、図１におい
て、穴２８の上部のカメラ３２により被写体３４を撮影
して、影のない画像を得ることができる。このように、
この照明光伝達治具２０により簡易に均一な照明を得る
ことができる。

【００２３】なお、穴２８は、照明光伝達治具２０内の
任意の場所に設けることができるので、任意の場所に穴
を明けてカメラ３２による撮影をすることができ、ま
た、照明光伝達治具２０が不透明な材料であってもよ
い。

【００２４】さらに、カメラ３２の移動に伴って照明光
伝達治具本体５自体を移動させることにより均一な照明
を得るようにしてもよい。

【００２５】図４に、他の実施例による照明光伝達治具
２０の構成を示す。この例では、被写体３４を置く板６
０が透明であることを利用して、板６０の下面に照明光
伝達治具２０を設置している。被写体３４の下面に照明
をあてることにより、被写体３４の画像を得ることがで
きる。このように、透過照明によっても、簡易に均一な
照明の下で画像を取り込むことが可能である。

【００２６】図５に、この発明の一実施例によるプリン
ト基板検査装置における照明光伝達治具の構成を示す。
この実施例においては、照明光伝達治具をプリント基板
検査用治具の本体に用いている。ところで、プリント基
板の検査は、プリント基板５０の端子４８に検査用接触
端子（プローブ）４０を接触させ、プリント基板５０の
回路の導通状態を検査する。この場合、プリント基板５
０に印刷されている位置マーク４６を基準にして、端子
４８にプローグ４０を接触させる。

【００２７】この検査装置では、照明光伝達治具を、検
査用治具本体であるプローブ治具４２に用いている。こ
のプローブ治具４２はアクリル板などで形成され、照明
光伝達治具本体５および光ファイバーケーブル７を備え
ている。さらに、光源３０、穴２８の上部にはカメラ３
２、穴２８の下部にはプリント基板５０に印刷されてい
る位置決めマーク４６が設置されている。また、カメラ
３２は、照明の光が直接カメラのレンズに入らないよう
にプローブ治具４２と十分に距離（例えば、２０mm程
度）をおいて設けられ、プローブ治具４２とプリント基
板５０との距離は得られた照明光が拡散しないように十
分接近（例えば、０〜２mm）させて設けている。

【００２８】まず、光源３０の光がプローブ治具４２の
入射口２５から光ファイバーケーブル７を介して光反射
部３５に入射される。同様に、光反射部３５の反射面に
貼られたアルミテープ２６により、光が閉じ込められ
る。そして、穴２８から漏れ出した光により、穴２８の
周囲に均一な照明を得ることができる。この照明の下
に、位置決めマーク４６がプローブ治具４２の穴２８を
通じてカメラ３２により検出され、得られた画像によっ
て位置が自動的に微調整されて、端子４８とプローグ４
０が接触されることになる。

【００２９】この照明光伝達治具は、プリント基板検査
装置においてプローブ４０が林立しているような場合、
位置マーク４６を検出することがより困難になるため特
に有効になる。

【００３０】このように、プリント基板の検査におい
て、簡易に均一な照明を得ることができる。

【００３１】なお、この実施例においては、光放出部を
貫通した穴で構成しているが、光反射部と光の屈折率が
異なる充填物を入れたもので構成してもよい。

【００３２】また、この実施例では、照明光伝達治具本
体を円筒形にしているが、例えば直方体などにしてもよ
い。

【００３３】なお、この実施例では、光反射部の外周に
アルミテープを貼付などして光を反射させているが、光
反射部の周囲に光反射部と光屈折率の異なる物質を形成
して反射させてもよい。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の照明光伝達治具においては、
伝達通路（光ファイバーケーブル）により伝達された光
を光反射部の反射面により反射させて光を閉じ込め、こ
の閉じ込めた光を光放出部（穴）の光屈折率変換面（穴
の外周面）により屈折させて放出させるようにしてい
る。従って、光放出部周辺において、均一な照明を得る
ことができる。これにより、簡易に均一な照明が可能な
照明光伝達治具を提供することができる。

【００３５】請求項２の照明光伝達治具においては、筐
体の入射面から取り出され伝達通路により伝達された光
を光反射部の反射面により反射させて光を閉じ込め、こ
の閉じ込めた光を光放出部の光屈折率変換面により屈折
させて放出させるようにしている。従って、筐体が不透
明であっても、光放出部周辺において、均一な照明を得
ることができる。

【００３６】請求項３のプリント基板検査装置において
は、照明光伝達治具が、プリント基板検査治具の本体に
設けられている。従って、プリント基板の検査において
均一な照明を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による照明光伝達治具の構
成を示す図である。

【図２】照明光伝達治具本体内の光の反射状態を示す図
である。

【図３】照明光伝達治具本体内に閉じ込められた均一な
光の状態を示す図である。

【図４】他の実施例による照明光伝達治具の構成を示す
図である。

【図５】この発明の一実施例によるプリント基板検査装
置における照明光伝達治具の構成を示す図である。

【図６】従来の照明装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

５・・・照明光伝達治具本体 ７・・・光ファイバーケーブル（伝達通路） ２４・・・入射口 ２６・・・アルミテープ ２８・・・穴（光放出部） ２９・・・穴の外周面（光屈折率変換面） ３０・・・光源 ３５・・・光反射部 ３６・・・反射面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F21V 8/00 G02B 6/00 301 G02B 6/00 331 G01N 21/84

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光を伝達する伝達通路、 光を放出する光放出部、 光放出部の外周に設けられた光屈折率変換面、 光屈折率変換面を取り囲んで形成され、伝達通路からの
   光を受けて、光屈折率変換面から放出する光反射部、 光反射部の外周に設けられた反射面、 を備えたことを特徴とする照明光伝達治具。
2. 【請求項２】入射面を有する筐体、 入射面から入射される光を伝達する伝達通路、 光を放出する光放出部、 光放出部の外周に設けられた光屈折率変換面、 光屈折率変換面を取り囲んで形成され、伝達通路からの
   光を受けて、光屈折率変換面から放出する光反射部、 光反射部の外周に設けられた反射面、 を備えたことを特徴とする照明光伝達治具。
3. 【請求項３】照明光伝達治具を有するプリント基板検査
   治具であって、 前記照明光伝達治具は、プリント基板検査治具の本体に
   設けられており、 光を伝達する伝達通路、 光を放出する光放出部であって、穴として形成された光
   放出部、 光放出部の外周に設けられた光屈折率変換面、 光屈折率変換面を取り囲んで形成され、伝達通路からの
   光を受けて、光屈折率変換面から放出する光反射部、 光反射部の外周に設けられた反射面、 を備えており、 前記穴からの光によって、検査対象であるプリント基板
   上の位置決めマークを 照射するとともに、 前記穴を介して、位置決めマークを撮像することによ
   り、プリント基板検査治具の本体とプリント基板との位
   置合わせを行うことを特徴とするプリント基板検査治
   具。