調整裝置、光學部件安裝裝置、以及調整方法
【專利摘要】本發明具有：識別照相機（4），其至少對1個被調整部件（1）進行識別；圖像處理裝置（7），其對識別照相機拍攝得到的圖像進行處理；照明光源（5），其與識別照相機連接，向被調整部件射出光；工作臺（2），其對被調整部件進行支撐；檢測部（7），其使用從照明光源向被調整部件照射的光，進行位置姿態檢測；調整部（21、22），其基于檢測結果，對被調整部件的位置或者姿態進行調整；以及切換部，其對從照明光源射出并向被調整部件照射的光的光束寬度進行切換。
【專利說明】調整裝置、光學部件安裝裝置、以及調整方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對電子部件或光學部件等部件的位置、姿態進行識別并對其位置姿態進行調整的調整裝置。
【背景技術】
[0002]作為進行電子部件或光學部件的位置對齊的方法，除了識別外形的方法之外，還存在在部件上設置位置對齊用的圖案，對圖案進行識別而進行位置對齊的方法。當前，作為能夠通過圖案識別進行位置對齊的部件的識別裝置、方法，例如如專利文獻I所示存在下述方法:將能夠通過圖案識別進行位置對齊的部件(具有圓形圖案的圓板)設置在旋轉軸(軸)上，利用識別照相機對多個相位處的圓形圖案的一部分(圖案)的圖像進行識別，計算旋轉角度、偏心量，基于其結果，在XYX ‘軸方向上對編碼器盤進行調整，使圓板圖案的中心與軸的旋轉中心對齊。
[0003]另外，存在下述情況:對于難以通過圖案識別進行位置對齊的部件例如光學部件要求精度的情況；以及由于部件的制約而無法確保位置對齊圖案和圖案周圍的明暗，因此無法進行圖案識別，對于這種部件使用部件內的光學系統進行調整的情況。
[0004]例如專利文獻2所示，通過使用稱為自動準直法的方法，可以使反射凹面鏡中心與軸中心進行位置對齊。將來自光源的光向凹面鏡(難以進行圖案識別的反射部件)照射，利用識別照相機對從軸上的凹面鏡反射的光進行觀察，此時，在使凹面鏡旋轉的同時，對來自凹面鏡的反射像進行觀測。在凹面鏡的位置相對于軸偏心的情況下，反射像的軌跡描繪為圓形，通過對該圓的半徑進行測量，從而求出凹面鏡的偏心量，實施難以通過圖案識別進行位置對齊的反射部件的位置調整。
[0005]如上述所示，在部件安裝中，對于能夠通過圖案識別進行位置對齊的部件和難以通過圖案識別進行位置對齊的部件，用于識別部件位置的光學系統、方法不同。因此，在如專利文獻3所示的部件安裝裝置中，以使裝置小型化、簡化，大幅地減少制造成本為目的，作為用于利用I臺拍攝照相機識別多個部件的方法，介紹了下述2種方法。
[0006]I種方法是:設置多個以與多個部件分別對應的方式配置并向所對應的部件照射光的照射部，通過對照射部進行切換控制，從而僅向應識別的部件照射光。另I種方法是:從單一的照射部向部件照射光，通過對由該部件的表面反射的反射光的光路進行切換(光路變更部)，從而拍攝部僅對期望的部件的反射光進行受光。
[0007]專利文獻1:日本專利第3430768號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2000 - 205998號公報
[0009]專利文獻3:日本特開2006 - 351938號公報

【發明內容】

[0010]但是，在同時調整能夠通過圖案識別進行位置對齊的部件(例如，編碼器盤)和難以通過圖案識別進行位置對齊的部件(例如，凹面鏡)的情況下、或在對單一部件進行多種調整的情況下(例如，在識別出圖案后，使用反射光進行部件的傾斜調整的情況下)，如果使用上述的現有技術，則除了識別照相機之外還需要價格高昂的偏心顯微鏡。另外，存在設備大型化、并且設備費用增高等問題。
[0011]另外，在利用上述專利文獻3所示的裝置對編碼器盤和凹面鏡同時進行調整，或對單一部件進行多種調整的情況下，需要與調整對應數量的多個照明。另外，需要使照射部及照相機、或者部件搭載部動作的機構，存在裝置的大型化及成本增加的問題。另外，在單一照射部的方式的情況下，在光路變更部中需要棱鏡及反射鏡，存在裝置的大型化及復雜化的問題。
[0012]本發明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種調整裝置，其能夠在抑制裝置大型化及復雜化的同時，進行與被調整部件的性質及調整方法對應的位置姿態檢測及位置姿態調整。
[0013]為了解決上述課題，實現目的，本發明的特征在于，具有:識別照相機，其至少對I個被調整部件進行識別；圖像處理裝置，其對識別照相機拍攝得到的圖像進行處理；照明光源，其與識別照相機連接，向被調整部件射出光；工作臺，其對被調整部件進行支撐；檢測部，其使用從照明光源向被調整部件照射的光，進行位置姿態檢測；調整部，其基于檢測結果，對被調整部件的位置或者姿態進行調整；以及切換部，其對從照明光源射出并向被調整部件照射的光的光束寬度進行切換。
[0014]發明的效果
[0015]根據本發明，通過對照射至被調整部件的光的光束寬度進行切換，從而可以利用I個光學系統進行與被調整部件的性質及調整方法相對應的位置姿態檢測及位置姿態調整，可以抑制裝置的大型化及成本的增大。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發明的實施方式I所涉及的調整裝置的概略結構的概略圖。
[0017]圖2是光源切換部的剖面圖，是表示將寬幅光照射至被調整部件的狀態的圖。
[0018]圖3是光源切換部的剖面圖，是表示將點狀光照射至被調整部件的狀態的圖。
[0019]圖4 一 I是表示在被調整部件不傾斜的情況下利用識別照相機拍攝反射光的拍攝狀態的概略圖。
[0020]圖4 一 2是表示在被調整部件傾斜的情況下利用識別照相機拍攝反射光的拍攝狀態的概略圖。
[0021]圖5是表示本發明的實施方式2所涉及的部件安裝裝置的概略結構的概略圖。
[0022]圖6是表示作為能夠通過圖案識別進行位置對齊的光學部件的編碼器盤的概略圖。
[0023]圖7是作為難以通過圖案識別進行位置對齊的光學部件的凹面鏡的概略剖面圖。
[0024]圖8是由識別照相機拍攝得到的編碼器盤的圖像的概略圖。
[0025]圖9是由識別照相機拍攝得到的凹面鏡的圖像的概略圖。
[0026]圖10 — I是為了對編碼器盤的位置姿態檢測進行說明而放大了電動機部分的側視圖。
[0027]圖10 — 2是例示出沿圖10 -1所示的箭頭A拍攝得到的圖像的圖。[0028]圖11 一 I是為了對凹面鏡的位置姿態檢測進行說明而放大了電動機部分的側視圖。
[0029]圖11 一 2是例示出沿圖11 -1所示的箭頭B拍攝得到的圖像的圖。
[0030]圖12是表示用于進行凹面鏡的位置姿態檢測的識別照相機內光學要素的概略結構的圖。
[0031]圖13是表示本發明的實施方式3所涉及的光學部件安裝裝置的概略結構的概略圖。
[0032]圖14是對實施方式I所涉及的調整裝置的位置姿態調整動作進行說明的流程圖。
[0033]圖15是表示編碼器盤的位置姿態調整的流程的流程圖。
[0034]圖16是表示凹面鏡32的位置姿態調整的流程的流程圖。
[0035]圖17 — I是實施方式I的變形例I所涉及的調整裝置所具有的光源切換部的剖面圖，是表示將點狀光照射至被調整部件的狀態的圖。
[0036]圖17 — 2是實施方式I的變形例I所涉及的調整裝置所具有的光源切換部的剖面圖，是表示將寬幅光照射至被調整部件的狀態的圖。
【具體實施方式】
[0037]下面，基于附圖，詳細說明本發明所涉及的調整裝置、光學部件安裝裝置以及調整方法的實施方式。此外，本發明并不受本實施方式限定。
[0038]實施方式I
[0039]圖1是表示本發明的實施方式I所涉及的調整裝置的概略結構的概略圖。調整裝置構成為具有:識別照相機4，其用于確認安裝光學部件的安裝基板(被調整部件)I的搭載位置以及姿態；調整臺2，其對安裝基板I進行保持，并調整位置姿態；以及控制部(檢測部、圖像處理裝置)7，其根據來自識別照相機4的圖像數據，測定安裝基板I的位置，并且對安裝基板I的姿態進行確認調整。在本實施方式I中，作為進行位置姿態調整的被調整部件，例示出安裝基板I而進行說明。
[0040]照明光源5與識別照相機4連接，在該光學路徑中途，設置有對照明光源5的種類進行切換的光源切換部6。調整臺2與壓縮器等負壓源3連接，該負壓源3產生用于對安裝基板I進行吸附保持的負壓空氣。調整臺2構成為具有:XYZ軸(調整部)21 ;以及傾斜調整機構(調整部)22，其對被調整部件的姿態進行調整。
[0041]控制部7構成為具有:圖像識別處理部8，其對從識別照相機4得到的安裝基板I的位置數據進行處理；以及位置控制部9，其基于該識別照相機4的數據，進行調整臺2的XYZ軸21和傾斜調整機構22的位置控制，該傾斜調整機構22對安裝基板I的姿態進行調
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[0042]圖2是光源切換部6的剖面圖，是表示向被調整部件照射寬幅光的狀態的圖。圖3是光源切換部6的剖面圖，是表示向被調整部件照射點狀光的狀態的圖。光源切換部6插入至照明光源5和識別照相機4之間的光路上。光源切換部6具有對從照明光源5射出的光進行遮擋的遮擋板26。
[0043]在遮擋板26上形成有2種開口(第I孔27和第2孔28)。各孔27、28形成為，第2孔28的直徑比第I孔27大。[0044]光源切換部6對使從照明光源5射出的光通過第I孔27、還是通過第2孔28進行切換，從而對向安裝基板I照射的光的光束寬度進行切換。此外，第2孔28形成為幾乎不使從照明光源5射出的光的光束寬度變化的大小。
[0045]通過直徑比第2孔28小的第I孔27的光，成為光束寬度較窄的(第I光束寬度的)點狀光，到達識別照相機4并向安裝基板I照射。另外，通過直徑比第I孔27大的第2孔28的光，成為光束寬度較寬的(第2光束寬度的)寬幅光，到達識別照相機4并向安裝基板I照射。
[0046]在圖2中，以使從照明光源5射出的光通過第2孔28的方式配置遮擋板26，使寬幅光到達識別照相機4。該結構用于對能夠通過圖案識別進行位置對齊的被調整部件進行位置姿態調整的情況等。
[0047]在圖3中，以使從照明光源5射出的光通過第I孔27的方式配置遮擋板26，使點狀光到達識別照相機4。該狀態用于對難以通過圖案識別進行位置對齊的被調整部件進行位置姿態調整的情況等。第I孔27的直徑為例如大約50?100 μ m。
[0048]下面，說明通過上述的調整裝置進行安裝基板I的位置姿態調整的動作。圖14是說明實施方式I所涉及的調整裝置的位置姿態調整動作的流程圖。
[0049]首先，利用未圖示的供給單元將安裝基板I向調整臺2上供給，將安裝基板I吸附固定在調整臺2上(步驟SI )。然后，為了確認安裝基板I的姿態狀態，而將光源切換部6設為圖3所示的狀態，向安裝基板I照射點狀光(步驟S2)。然后，使識別照相機4對來自安裝基板I的規定部分的反射光19進行識別(步驟S3)。
[0050]圖4 一 I是表示作為被調整部件的安裝基板I不傾斜的情況下利用識別照相機4拍攝反射光的拍攝狀態的概略圖。圖4 一 2是表示作為被調整部件的安裝基板I傾斜的情況下利用識別照相機拍攝反射光的拍攝狀態的概略圖。
[0051]如圖4 一 1、圖4 一 2所示，在安裝基板I處于傾斜狀態的情況下，與安裝基板I不傾斜的情況相比，反射光19在識別照相機4中的識別位置產生偏移。具體地說，識別照相機4中的點狀光的出射位置4a和反射光19的入射位置4b在圖4 一 I所示的例子中大致一致，但在圖4 - 2所示的例子中產生距離L的偏移。另外，圖像識別處理部8根據拍攝信息計算作為偏移量的距離L，并且根據距離L計算安裝基板I的姿態的偏移(步驟S4)。
[0052]位置控制部9以消除反射光19的偏移的方式使調整臺2的傾斜調整機構22動作，以使入射位置4b與出射位置4a—致的方式對安裝基板I的姿態進行調整(步驟S5)。通過在安裝基板I的多個位置處利用上述反射光19執行基板姿態的確認，從而進行安裝基板I的姿態調整。
[0053]在對安裝基板I的姿態進行了調整后，將光源切換部6切換為圖2所示的狀態，向安裝基板I照射寬幅光(步驟S6)。然后，將在安裝基板I上形成的圖案圖像(未圖示)輸入至圖像識別處理部8中，計算安裝基板I的俯視時的位置(步驟S7)。位置控制部9基于計算出的安裝基板I的位置，對XYZ軸21進行調整，以使安裝基板I位于規定的位置(步驟S8)。
[0054]如上述所示，根據本實施方式，通過使用在向I個識別照相機4的鏡頭入射的照明光的光路中途插入形成有第I孔27和第2孔28的遮擋板26的機構，從而能夠利用一個光學系統進行安裝基板I的姿態調整和位置調整。由此，與分別具有多個光學系統的情況相t匕，可以抑制成本的增大，可以實現裝置的小型化。另外，通過不僅對安裝基板I進行XY方向的位置調整，而且還進行安裝基板I的傾斜方向的調整，從而可以高精度地對要安裝的部件進行安裝。
[0055]此外，在本實施方式中，為了對寬幅光和點狀光進行切換而使用了形成有多個孔27、28的遮擋板26，但只要將孔的直徑設為可變，并以能夠使孔的直徑變化的方式構成，則即使是形成有I個孔的遮擋板，也可以對寬幅光和點狀光進行切換。
[0056]圖17 — I是實施方式I的變形例I所涉及的調整裝置所具有的光源切換部的剖面圖，是表示將點狀光向被調整部件照射的狀態的圖。圖17 — 2是實施方式I的變形例I所涉及的調整裝置所具有的光源切換部的剖面圖，是表示將寬幅光向被調整部件照射的狀態的圖。
[0057]圖2所示的光源切換部6是利用狹縫使寬幅光源縮小而形成點狀光的構造。另一方面，在本變形例I中，將形成點狀光的激光光源35作為光源使用。另外，在光源切換部6的遮擋板26上設置有具有透過性并使透過的光擴散的擴散板36。
[0058]在本變形例I所涉及的光源切換部6中，在得到點狀光的情況下，如圖17 — I所示，直接使用從激光光源35射出的激光。另外，在使用寬幅光的情況下，如圖17 — 2所示，使具有透過性的擴散板36進入激光的光路。通過使激光透過擴散板36，從而可以通過光的擴散而形成寬幅光，并作為照明使用。
[0059]如上述所示，即使是本變形例I所涉及的調整裝置，也可以通過激光光源35得到點狀光和寬幅光，因此，與分別具有多個光學系統的情況相比，可以抑制成本的增大，也可以實現裝置的小型化。
[0060]實施方式2
[0061]圖5是表示本發明的實施方式2所涉及的部件安裝裝置的概略結構的概略圖。圖6是作為能夠通過圖案識別進行位置對齊的光學部件的編碼器盤的概略圖。圖7是作為難以通過圖案識別進行位置對齊的光學部件的凹面鏡的概略剖面圖。此外，對于與上述實施方式相同的結構，標注相同的標號，省略詳細的說明。
[0062]光學部件安裝裝置將光學部件12以與支撐在工作臺16上的電動機14的電動機軸15位置對齊的方式進行安裝。在對光學部件12進行位置對齊時，進行光學部件12的位置姿態調整。
[0063]另外，將圖6所示的編碼器盤(被調整部件)31，作為能夠通過圖案識別進行位置對齊的光學部件12而進行例示。另外，將圖7所示的凹面鏡(被調整部件)32，作為難以通過圖案識別進行位置對齊的光學部件12而進行例示。
[0064]如圖5所示，在光學部件安裝裝置中，吸附頭11與負壓源10連接，該負壓源10產生用于吸附保持要調整的光學部件12的負壓空氣。另外，吸附頭11成為固定在XYZ工作臺18上并能夠向XYZ方向移動的構造。
[0065]另一方面，通過手或者未圖示的供給機構向對電動機14進行定位固定的工作臺16供給電動機14，利用未圖示的定位機構部對電動機14主體進行定位。然后，利用旋轉卡盤17握持固定電動機軸15，該旋轉卡盤17用于握持電動機軸15并使其旋轉規定角度。
[0066]另外，在吸附頭11的上部設置有識別照相機4，該識別照相機4用于在使用光學部件12將吸附頭11供給至光學部件搭載部13后，對光學部件12的搭載位置進行確認。照明光源5與識別照相機4連接，在其光學路徑中途設置有對照明光源5的種類進行切換的光源切換部6。
[0067]光源切換部6位于將照明光源5和識別照相機4連接的光路中途，構成為在光路上插入遮擋板26，該遮擋板26對入射至識別照相機4的照明光的大小(光束的寬度)進行變更(參照圖2及圖3)。
[0068]另外，控制部7構成為具有:圖像識別處理部8，其對從該識別照相機4得到的光學部件12的位置數據進行處理；以及位置控制部9，其基于該數據，進行XYZ工作臺18的位置控制。根據來自識別照相機4的圖像數據，測定光學部件12的位置，并且，計算光學部件12的中心位置和電動機軸15的旋轉中心位置之間的距離，將該值發送至位置控制部9，使位置控制部9進行光學部件12的位置調整。
[0069]下面，作為能夠通過圖案識別進行位置對齊的光學部件12，例示出編碼器盤31，并說明下述動作，即，以在相對于電動機軸15的旋轉中心位置小于或等于規定的偏心量的位置處配置編碼器盤31的方式進行調整。
[0070]在對編碼器盤31進行識別的情況下，如圖2所示，光源切換部6切換為使光通過第2孔28的狀態，利用通過第2孔28后的寬幅光，識別照相機4對編碼器盤31進行識別。圖8是由識別照相機4拍攝得到的編碼器盤31的圖像的概略圖。另外，圖15是表示編碼器盤31的位置姿態調整流程的流程圖。
[0071]首先，通過手或者機械向吸附頭11供給編碼器盤31，并由吸附頭11進行吸附握持(步驟S11)。然后,通過手或者機械將電動機14向工作臺16上供給(步驟S12)。然后，利用未圖示的位置機構對電動機14主體進行定位，利用旋轉卡盤17握持電動機軸15 (步驟 S13)。
[0072]使吸附握持有編碼器盤31的吸附頭11移動至電動機14上，使吸附頭11下降，將編碼器盤31向電動機14的軸上供給(步驟S14)。然后，停止吸附，使吸附頭11退避(步驟S15)。
[0073]然后，將編碼器盤31的圖案圖像201的位置輸入至圖像識別處理部8中，計算位置(步驟S16)。如果進行了位置計算的次數小于或等于規定次數(步驟S17，否)，則利用旋轉卡盤17使電動機軸15旋轉120度(步驟S18)，返回步驟S16，將編碼器盤31的圖案圖像201的位置輸入至圖像識別處理部8中，計算位置。此外，在本實施方式中，使圖案圖像201的位置移動至3個點并進行位置檢測。即，進行位置計算的規定次數為3次。當然，也可以構成為進行大于或等于4次位置檢測。
[0074]圖10 — I是為了說明編碼器盤31的位置姿態檢測而放大了電動機部分的側視圖。圖10 — 2是例示出沿圖10 — I所示的箭頭A拍攝得到的圖像的圖。如果進行了位置計算的次數達到規定次數(步驟S17，是)，則根據圖10 — 2所示的圖案位置211?213這3個點的位置，計算電動機軸15的旋轉中心位置215，并且，求出電動機軸15的旋轉中心位置215至編碼器盤31的圖案圖像為止的距離(步驟S19)。
[0075]在圖10 — 2中，圖案位置211是初次將編碼器盤31供給至光學部件搭載部13的狀態下在編碼器盤31上形成的圖案圖像201的位置。圖案位置212是使電動機軸15從這里開始旋轉120度時的編碼器盤31的圖案圖像201的位置。圖案位置213是進一步旋轉120度時的編碼器盤31的圖案圖像201的位置。[0076]如上述所示，通過使電動機軸15旋轉規定量，從而對編碼器盤31的圖案圖像201的位置進行測量，利用控制部7計算電動機軸15的旋轉中心位置215。S卩，通過計算，導出經過圖案位置211、212、213這3個點的圓214，其中心點為旋轉中心位置215，求出圓214的半徑(偏心量)216。該半徑216成為編碼器盤31的中心位置和電動機軸15的旋轉中心位置之間的偏移(偏心量)。
[0077]然后，在這樣求出的偏心量216大于規定量的情況下(步驟S20，否)，使吸附頭11下降并吸附握持編碼器盤31，以圖案與電動機軸15的旋轉中心位置重合的方式，使編碼器盤31移動，使吸附頭11退避(步驟S21)，再次進行步驟S16?S19的動作。
[0078]另外，在偏心量216小于或等于規定量的情況下(步驟S20，是)，結束編碼器盤31的位置姿態調整。
[0079]下面，作為難以通過圖案識別進行位置對齊的光學部件，例示出凹面鏡32，并說明下述動作，即，以在相對于電動機軸15的旋轉軸中心位置小于或等于規定的偏心量的位置處配置凹面鏡32的方式進行調整。
[0080]在對凹面鏡32進行識別的情況下，如圖3所示，光源切換部6切換為使光通過第I孔27的狀態，利用通過第I孔27后的點狀光，識別照相機4對凹面鏡進行識別。圖9是由識別照相機4拍攝得到的凹面鏡32的圖像的概略圖。
[0081]圖11 一 I是為了說明凹面鏡32的位置姿態檢測而放大了電動機14部分的側視圖。圖11 一 2是例示出沿圖11 一 I所示的箭頭B拍攝得到的圖像的圖。圖12是表示用于進行凹面鏡32的位置姿態檢測的識別照相機4內光學要素的概略結構的圖。
[0082]如圖12所示，通過光源切換部6后的點狀光111，由棱鏡114以90度反射，入射至物鏡115后，在與凹面鏡32的前側位置相當的近軸焦點處成像。由于入射至該凹面鏡32的光等同于從凹面鏡32的近軸焦點發射的光，所以從凹面鏡32的凹面作為平行光112進行反射，入射至物鏡115。
[0083]入射至該物鏡115的光透過棱鏡114，入射至投影透鏡121并被放大。將放大后的像向受光傳感器122投影，如圖9所示，作為反射光202進行觀察。該反射光202的位置成為與凹面鏡32的凹部的中心位置32a相對的位置。
[0084]圖16是表示凹面鏡32的位置姿態調整的流程的流程圖。首先，通過手或者機械向吸附頭11供給凹面鏡32，并由吸附頭11吸附握持(步驟S31)。然后，通過手或者機械將電動機14向工作臺16上供給(步驟S32)。然后，利用未圖示的位置機構對電動機14主體進行定位，利用旋轉卡盤17握持電動機軸15 (步驟S33)。
[0085]使吸附握持有凹面鏡32的吸附頭11移動至電動機14上，使吸附頭11下降，將凹面鏡32向電動機14的軸上供給(步驟S34)。然后，停止吸附，使吸附頭11退避(步驟S35)。
[0086]然后，將來自凹面鏡32的反射光202的圖像的位置輸入至圖像識別處理部8中，計算位置(步驟S36)。如果進行了位置計算的次數小于或等于規定次數(步驟S37，否)，則利用旋轉卡盤17使電動機軸15旋轉120度(步驟S38)，返回步驟S36，將來自凹面鏡32的反射光的圖像的位置輸入至圖像識別處理部8中，計算位置。此外，在本實施方式中，使來自凹面鏡的反射光202的位置移動至3個點，進行位置檢測。即，進行位置檢測的規定次數為3次。當然，也可以構成為進行大于或等于4次位置檢測。
[0087]如果進行了位置計算的次數達到規定次數(步驟S37，是)，則根據圖11 一 2所示的反射光位置221?223這3個點的位置，計算電動機軸15的旋轉中心位置225，并且，求出電動機軸15的旋轉中心位置225至反射光位置221?223為止的距離(步驟S39)。
[0088]在圖11 一 2中，反射光位置221是初次將凹面鏡32供給至光學部件搭載部13的狀態下的來自凹面鏡32的反射光202的位置。反射光位置222是使電動機軸15從這里開始旋轉120度時的來自凹面鏡32的反射光202的位置。反射光位置223表示進一步旋轉120度時的來自凹面鏡32的反射光202的位置。
[0089]如上述所示,通過使電動機軸15旋轉規定量,從而對凹面鏡32的反射光202的位置進行測量，利用控制部7計算電動機軸15的旋轉中心位置225。即，通過計算，導出經過反射光位置221、222、223這3個點的圓224，其中心點為旋轉中心位置225，求出圓224的半徑(偏心量)226。該半徑226成為凹面鏡32的中心位置和電動機軸15的旋轉中心位置之間的偏移(偏心量)。
[0090]另外，在這樣求出的偏心量226大于規定量的情況下(步驟S40，否)，使吸附頭11下降并對凹面鏡32進行吸附握持，以凹面鏡32的中心位置與電動機軸15的旋轉中心位置重合的方式，使凹面鏡32移動，使吸附頭11退避(步驟S41 )，再次進行步驟S36?S39的動作。
[0091]另外，在偏心量226小于或等于規定量的情況下(步驟S40，是)，結束凹面鏡32的位置姿態調整。
[0092]如上述所示，根據本實施方式，通過使用在向識別照相機4的鏡頭入射的照明光的光路中途插入形成有第I孔27及第2孔28的遮擋板26的機構，從而能夠利用一個光學系統，實現能夠通過圖案識別進行位置對齊的光學部件12 (例如，編碼器盤31)和難以通過圖案識別進行位置對齊的光學部件12 (例如，凹面鏡32)的位置姿態調整。由此，與分別具有多個光學系統的情況相比，可以抑制成本的增大，可以實現裝置的小型化。
[0093]實施方式3
[0094]圖13是表示本發明的實施方式3所涉及的光學部件安裝裝置的概略結構的概略圖。在本實施方式3中，照明光源5具有射出光的多個光射出部34a、34b。例如構成為，從一個光射出部34a射出的光通過第2孔28 (參照圖2、3),作為寬幅光進行照射,從另一個光射出部34b射出的光通過第I孔27 (參照圖2、3)，作為點狀光進行照射。
[0095]由于如上述所示構成，所以通過將光射出部34a、34b的電源交替地切換為接通/斷開，從而可以對向被調整部件照射的光的光束寬度進行切換。并且，如果以使通過第I孔27的光和通過第2孔28的光這兩者經由單一的光路到達識別照相機4的方式設置棱鏡等，則可以省略用于使遮擋板26 (參照圖2、3)移動的機構。由此，與上述實施方式相同地，能夠利用I個光學系統實現被調整部件的位置姿態調整。另外，與分別具有多個光學系統的情況相比，可以抑制成本的增大，可以實現裝置的小型化。
[0096]此外，通過將光射出部34a、34b中照射點狀光的那一個光射出部設為激光光源，從而無需使用遮擋板26 (參照圖2、3)，就可以照射點狀光，并且，通過將光直徑縮小得更小(幾μπι?幾十μ m)，從而可以進行更高精度的位置調整。此外，這種切換光射出部的結構，也可以應用于上述的實施方式I的結構中。
[0097]工業實用性
[0098]如上述所示，本發明所涉及的調整裝置適用于通過光的照射進行被調整部件的位置姿態調整的調整裝置。
[0099]符號的說明
[0100]I安裝基板(被調整部件)
[0101]2調整臺
[0102]3負壓源
[0103]4識別照相機
[0104]4a出射位置
[0105]4b入射位置
[0106]5照明光源
[0107]6光源切換部
[0108]7控制部(檢測部、圖像處理裝置)
[0109]8圖像識別處理部
[0110]9位置控制部
[0111]10負壓源
[0112]11吸附頭
[0113]12光學部件
[0114]13光學部件搭載部
[0115]14電動機
[0116]15電動機軸
[0117]16工作臺
[0118]17旋轉卡盤
[0119]18 XYZ 工作臺
[0120]19反射光
[0121]21 XYZ 軸(調整部)
[0122]22傾斜調整機構(調整部)
[0123]26遮擋板
[0124]27 第 I 孔
[0125]28 第 2 孔
[0126]31編碼器盤(被調整部件)
[0127]32凹面鏡(被調整部件)
[0128]32a中心位置
[0129]34a、34b 光射出部
[0130]35激光光源
[0131]36擴散板
[0132]111點狀光
[0133]112平行光
[0134]114 棱鏡
[0135]115 物鏡
[0136]121投影透鏡[0137]122受光傳感器
[0138]201圖案圖像
[0139]202反射光
[0140]211、212、213 圖案位置
[0141]214 圓
[0142]215旋轉中心位置
[0143]216半徑(偏心量)
[0144]221、222、223 反射光位置
[0145]224 圓
[0146]225旋轉中心位置
[0147]226半徑(偏心量)
【權利要求】
1.一種調整裝置，其特征在于，具有: 識別照相機，其至少對I個被調整部件進行識別； 圖像處理裝置，其對所述識別照相機拍攝得到的圖像進行處理； 照明光源，其與所述識別照相機連接，向所述被調整部件射出光； 工作臺，其對所述被調整部件進行支撐； 檢測部，其使用從所述照明光源向被調整部件照射的光，進行位置姿態檢測； 調整部，其基于所述檢測結果，對所述被調整部件的位置或者姿態進行調整；以及 切換部，其對從所述照明光源射出并向所述被調整部件照射的光的光束寬度進行切換。
2.根據權利要求1所述的調整裝置，其特征在于， 所述切換部在通過圖案識別進行位置姿態檢測的情況下，使光束的寬度變寬，在進行與圖案識別不同的位置姿態檢測的情況下，使光束的寬度變窄。
3.根據權利要求1或2所述的調整裝置，其特征在于， 所述切換部形成有用于使光通過的孔，并且所述切換部插入至從所述照明光源射出的光的光路中，通過所述孔 的直徑的變化而對光束的寬度進行切換。
4.根據權利要求1或2所述的調整裝置，其特征在于， 所述照明光源具有射出的光的光束不同的多個光射出部， 所述切換部通過對所述光射出部進行切換，從而對所述光束的寬度進行切換。
5.根據權利要求4所述的調整裝置，其特征在于， 所述多個出射部的至少I個為激光光源。
6.一種光學部件安裝裝置，其特征在于，具有: 識別照相機，其至少對I個被調整部件進行識別； 圖像處理裝置，其對所述識別照相機拍攝得到的圖像進行處理； 照明光源，其與所述識別照相機連接，向所述被調整部件射出光； 檢測部，其使用從所述照明光源向被調整部件照射的光，進行位置姿態檢測； 調整部，其基于所述檢測結果，對所述被調整部件的位置或者姿態進行調整；以及 切換部，其對從所述照明光源射出并向所述被調整部件照射的光的光束寬度進行切換， 所述被調整部件是與電動機的電動機軸的中心進行位置對齊的光學部件， 所述識別照相機配置為，能夠從沿所述電動機軸的方向拍攝所述電動機， 所述檢測部與所述光學部件的種類相對應，實施使用光束寬度較寬的光進行的位置姿態檢測以及使用光束寬度較窄的光進行的位置姿態檢測。
7.根據權利要求6所述的光學部件安裝裝置，其特征在于， 該光學部件安裝裝置還具有使所述電動機軸旋轉的旋轉機構， 所述檢測部基于使所述電動機軸的旋轉角度改變而拍攝得到的圖像，進行所述光學部件的位置姿態檢測。
8.根據權利要求6或7所述的光學部件安裝裝置，其特征在于， 所述切換部在通過圖案識別進行位置姿態檢測的情況下，使光束的寬度變寬，在進行與圖案識別不同的位置姿態檢測的情況下，使光束的寬度變窄。
9.根據權利要求6~8中任一項所述的光學部件安裝裝置，其特征在于， 所述切換部形成有使光通過的孔，并且所述切換部插入至從所述照明光源射出的光的光路中，通過所述孔的直徑的變化而對光束的寬度進行切換。
10.根據權利要求6~8中任一項所述的光學部件安裝裝置，其特征在于， 所述照明光源具有射出的光的光束不同的多個光射出部， 所述切換 部通過對所述光射出部進行切換，從而對所述光束的寬度進行切換。
11.根據權利要求10所述的光學部件安裝裝置，其特征在于， 所述多個射出部的至少I個為激光光源。
12.—種調整方法，在該方法中，向被調整部件照射從照明光源射出的光并進行位置姿態檢測，基于檢測結果，進行位置姿態的調整， 在該調整方法中， 利用切換部將從所述照明光源射出的光切換為光束寬度較寬的光，并向所述被調整部件照射， 利用識別照相機，對被光束寬度較寬的光照射后的被調整部件進行拍攝，通過圖案識別進行位置姿態檢測， 利用切換部將從所述照明光源射出的光切換為光束寬度較窄的光，并向所述被調整部件照射， 利用識別照相機，對被光束寬度較窄的光照射后的被調整部件進行拍攝，使用來自所述被調整部件的反射光，進行位置姿態檢測， 基于所述檢測結果，對所述被調整部件的位置姿態進行調整。
【文檔編號】G06T1/00GK103718209SQ201180072743
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2011年8月10日 優先權日:2011年8月10日
【發明者】大江慎一, 杉浦勢, 藪岡浩一, 佐土根俊和 申請人:三菱電機株式會社