调整装置、光学部件安装装置、以及调整方法
【专利摘要】本发明具有：识别照相机（4），其至少对1个被调整部件（1）进行识别；图像处理装置（7），其对识别照相机拍摄得到的图像进行处理；照明光源（5），其与识别照相机连接，向被调整部件射出光；工作台（2），其对被调整部件进行支撑；检测部（7），其使用从照明光源向被调整部件照射的光，进行位置姿态检测；调整部（21、22），其基于检测结果，对被调整部件的位置或者姿态进行调整；以及切换部，其对从照明光源射出并向被调整部件照射的光的光束宽度进行切换。
【专利说明】调整装置、光学部件安装装置、以及调整方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对电子部件或光学部件等部件的位置、姿态进行识别并对其位置姿态进行调整的调整装置。
【背景技术】
[0002]作为进行电子部件或光学部件的位置对齐的方法，除了识别外形的方法之外，还存在在部件上设置位置对齐用的图案，对图案进行识别而进行位置对齐的方法。当前，作为能够通过图案识别进行位置对齐的部件的识别装置、方法，例如如专利文献I所示存在下述方法:将能够通过图案识别进行位置对齐的部件(具有圆形图案的圆板)设置在旋转轴(轴)上，利用识别照相机对多个相位处的圆形图案的一部分(图案)的图像进行识别，计算旋转角度、偏心量，基于其结果，在XYX ‘轴方向上对编码器盘进行调整，使圆板图案的中心与轴的旋转中心对齐。
[0003]另外，存在下述情况:对于难以通过图案识别进行位置对齐的部件例如光学部件要求精度的情况；以及由于部件的制约而无法确保位置对齐图案和图案周围的明暗，因此无法进行图案识别，对于这种部件使用部件内的光学系统进行调整的情况。
[0004]例如专利文献2所示，通过使用称为自动准直法的方法，可以使反射凹面镜中心与轴中心进行位置对齐。将来自光源的光向凹面镜(难以进行图案识别的反射部件)照射，利用识别照相机对从轴上的凹面镜反射的光进行观察，此时，在使凹面镜旋转的同时，对来自凹面镜的反射像进行观测。在凹面镜的位置相对于轴偏心的情况下，反射像的轨迹描绘为圆形，通过对该圆的半径进行测量，从而求出凹面镜的偏心量，实施难以通过图案识别进行位置对齐的反射部件的位置调整。
[0005]如上述所示，在部件安装中，对于能够通过图案识别进行位置对齐的部件和难以通过图案识别进行位置对齐的部件，用于识别部件位置的光学系统、方法不同。因此，在如专利文献3所示的部件安装装置中，以使装置小型化、简化，大幅地减少制造成本为目的，作为用于利用I台拍摄照相机识别多个部件的方法，介绍了下述2种方法。
[0006]I种方法是:设置多个以与多个部件分别对应的方式配置并向所对应的部件照射光的照射部，通过对照射部进行切换控制，从而仅向应识别的部件照射光。另I种方法是:从单一的照射部向部件照射光，通过对由该部件的表面反射的反射光的光路进行切换(光路变更部)，从而拍摄部仅对期望的部件的反射光进行受光。
[0007]专利文献1:日本专利第3430768号公报
[0008]专利文献2:日本特开2000 - 205998号公报
[0009]专利文献3:日本特开2006 - 351938号公报
【发明内容】
[0010]但是，在同时调整能够通过图案识别进行位置对齐的部件(例如，编码器盘)和难以通过图案识别进行位置对齐的部件(例如，凹面镜)的情况下、或在对单一部件进行多种调整的情况下(例如，在识别出图案后，使用反射光进行部件的倾斜调整的情况下)，如果使用上述的现有技术，则除了识别照相机之外还需要价格高昂的偏心显微镜。另外，存在设备大型化、并且设备费用增高等问题。
[0011]另外，在利用上述专利文献3所示的装置对编码器盘和凹面镜同时进行调整，或对单一部件进行多种调整的情况下，需要与调整对应数量的多个照明。另外，需要使照射部及照相机、或者部件搭载部动作的机构，存在装置的大型化及成本增加的问题。另外，在单一照射部的方式的情况下，在光路变更部中需要棱镜及反射镜，存在装置的大型化及复杂化的问题。
[0012]本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种调整装置，其能够在抑制装置大型化及复杂化的同时，进行与被调整部件的性质及调整方法对应的位置姿态检测及位置姿态调整。
[0013]为了解决上述课题，实现目的，本发明的特征在于，具有:识别照相机，其至少对I个被调整部件进行识别；图像处理装置，其对识别照相机拍摄得到的图像进行处理；照明光源，其与识别照相机连接，向被调整部件射出光；工作台，其对被调整部件进行支撑；检测部，其使用从照明光源向被调整部件照射的光，进行位置姿态检测；调整部，其基于检测结果，对被调整部件的位置或者姿态进行调整；以及切换部，其对从照明光源射出并向被调整部件照射的光的光束宽度进行切换。
[0014]发明的效果
[0015]根据本发明，通过对照射至被调整部件的光的光束宽度进行切换，从而可以利用I个光学系统进行与被调整部件的性质及调整方法相对应的位置姿态检测及位置姿态调整，可以抑制装置的大型化及成本的增大。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的调整装置的概略结构的概略图。
[0017]图2是光源切换部的剖面图，是表示将宽幅光照射至被调整部件的状态的图。
[0018]图3是光源切换部的剖面图，是表示将点状光照射至被调整部件的状态的图。
[0019]图4 一 I是表示在被调整部件不倾斜的情况下利用识别照相机拍摄反射光的拍摄状态的概略图。
[0020]图4 一 2是表示在被调整部件倾斜的情况下利用识别照相机拍摄反射光的拍摄状态的概略图。
[0021]图5是表示本发明的实施方式2所涉及的部件安装装置的概略结构的概略图。
[0022]图6是表示作为能够通过图案识别进行位置对齐的光学部件的编码器盘的概略图。
[0023]图7是作为难以通过图案识别进行位置对齐的光学部件的凹面镜的概略剖面图。
[0024]图8是由识别照相机拍摄得到的编码器盘的图像的概略图。
[0025]图9是由识别照相机拍摄得到的凹面镜的图像的概略图。
[0026]图10 — I是为了对编码器盘的位置姿态检测进行说明而放大了电动机部分的侧视图。
[0027]图10 — 2是例示出沿图10 -1所示的箭头A拍摄得到的图像的图。[0028]图11 一 I是为了对凹面镜的位置姿态检测进行说明而放大了电动机部分的侧视图。
[0029]图11 一 2是例示出沿图11 -1所示的箭头B拍摄得到的图像的图。
[0030]图12是表示用于进行凹面镜的位置姿态检测的识别照相机内光学要素的概略结构的图。
[0031]图13是表示本发明的实施方式3所涉及的光学部件安装装置的概略结构的概略图。
[0032]图14是对实施方式I所涉及的调整装置的位置姿态调整动作进行说明的流程图。
[0033]图15是表示编码器盘的位置姿态调整的流程的流程图。
[0034]图16是表示凹面镜32的位置姿态调整的流程的流程图。
[0035]图17 — I是实施方式I的变形例I所涉及的调整装置所具有的光源切换部的剖面图，是表示将点状光照射至被调整部件的状态的图。
[0036]图17 — 2是实施方式I的变形例I所涉及的调整装置所具有的光源切换部的剖面图，是表示将宽幅光照射至被调整部件的状态的图。
【具体实施方式】
[0037]下面，基于附图，详细说明本发明所涉及的调整装置、光学部件安装装置以及调整方法的实施方式。此外，本发明并不受本实施方式限定。
[0038]实施方式I
[0039]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的调整装置的概略结构的概略图。调整装置构成为具有:识别照相机4，其用于确认安装光学部件的安装基板(被调整部件)I的搭载位置以及姿态；调整台2，其对安装基板I进行保持，并调整位置姿态；以及控制部(检测部、图像处理装置)7，其根据来自识别照相机4的图像数据，测定安装基板I的位置，并且对安装基板I的姿态进行确认调整。在本实施方式I中，作为进行位置姿态调整的被调整部件，例示出安装基板I而进行说明。
[0040]照明光源5与识别照相机4连接，在该光学路径中途，设置有对照明光源5的种类进行切换的光源切换部6。调整台2与压缩器等负压源3连接，该负压源3产生用于对安装基板I进行吸附保持的负压空气。调整台2构成为具有:XYZ轴(调整部)21 ;以及倾斜调整机构(调整部)22，其对被调整部件的姿态进行调整。
[0041]控制部7构成为具有:图像识别处理部8，其对从识别照相机4得到的安装基板I的位置数据进行处理；以及位置控制部9，其基于该识别照相机4的数据，进行调整台2的XYZ轴21和倾斜调整机构22的位置控制，该倾斜调整机构22对安装基板I的姿态进行调
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[0042]图2是光源切换部6的剖面图，是表示向被调整部件照射宽幅光的状态的图。图3是光源切换部6的剖面图，是表示向被调整部件照射点状光的状态的图。光源切换部6插入至照明光源5和识别照相机4之间的光路上。光源切换部6具有对从照明光源5射出的光进行遮挡的遮挡板26。
[0043]在遮挡板26上形成有2种开口(第I孔27和第2孔28)。各孔27、28形成为，第2孔28的直径比第I孔27大。[0044]光源切换部6对使从照明光源5射出的光通过第I孔27、还是通过第2孔28进行切换，从而对向安装基板I照射的光的光束宽度进行切换。此外，第2孔28形成为几乎不使从照明光源5射出的光的光束宽度变化的大小。
[0045]通过直径比第2孔28小的第I孔27的光，成为光束宽度较窄的(第I光束宽度的)点状光，到达识别照相机4并向安装基板I照射。另外，通过直径比第I孔27大的第2孔28的光，成为光束宽度较宽的(第2光束宽度的)宽幅光，到达识别照相机4并向安装基板I照射。
[0046]在图2中，以使从照明光源5射出的光通过第2孔28的方式配置遮挡板26，使宽幅光到达识别照相机4。该结构用于对能够通过图案识别进行位置对齐的被调整部件进行位置姿态调整的情况等。
[0047]在图3中，以使从照明光源5射出的光通过第I孔27的方式配置遮挡板26，使点状光到达识别照相机4。该状态用于对难以通过图案识别进行位置对齐的被调整部件进行位置姿态调整的情况等。第I孔27的直径为例如大约50?100 μ m。
[0048]下面，说明通过上述的调整装置进行安装基板I的位置姿态调整的动作。图14是说明实施方式I所涉及的调整装置的位置姿态调整动作的流程图。
[0049]首先，利用未图示的供给单元将安装基板I向调整台2上供给，将安装基板I吸附固定在调整台2上(步骤SI )。然后，为了确认安装基板I的姿态状态，而将光源切换部6设为图3所示的状态，向安装基板I照射点状光(步骤S2)。然后，使识别照相机4对来自安装基板I的规定部分的反射光19进行识别(步骤S3)。
[0050]图4 一 I是表示作为被调整部件的安装基板I不倾斜的情况下利用识别照相机4拍摄反射光的拍摄状态的概略图。图4 一 2是表示作为被调整部件的安装基板I倾斜的情况下利用识别照相机拍摄反射光的拍摄状态的概略图。
[0051]如图4 一 1、图4 一 2所示，在安装基板I处于倾斜状态的情况下，与安装基板I不倾斜的情况相比，反射光19在识别照相机4中的识别位置产生偏移。具体地说，识别照相机4中的点状光的出射位置4a和反射光19的入射位置4b在图4 一 I所示的例子中大致一致，但在图4 - 2所示的例子中产生距离L的偏移。另外，图像识别处理部8根据拍摄信息计算作为偏移量的距离L，并且根据距离L计算安装基板I的姿态的偏移(步骤S4)。
[0052]位置控制部9以消除反射光19的偏移的方式使调整台2的倾斜调整机构22动作，以使入射位置4b与出射位置4a—致的方式对安装基板I的姿态进行调整(步骤S5)。通过在安装基板I的多个位置处利用上述反射光19执行基板姿态的确认，从而进行安装基板I的姿态调整。
[0053]在对安装基板I的姿态进行了调整后，将光源切换部6切换为图2所示的状态，向安装基板I照射宽幅光(步骤S6)。然后，将在安装基板I上形成的图案图像(未图示)输入至图像识别处理部8中，计算安装基板I的俯视时的位置(步骤S7)。位置控制部9基于计算出的安装基板I的位置，对XYZ轴21进行调整，以使安装基板I位于规定的位置(步骤S8)。
[0054]如上述所示，根据本实施方式，通过使用在向I个识别照相机4的镜头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的遮挡板26的机构，从而能够利用一个光学系统进行安装基板I的姿态调整和位置调整。由此，与分别具有多个光学系统的情况相t匕，可以抑制成本的增大，可以实现装置的小型化。另外，通过不仅对安装基板I进行XY方向的位置调整，而且还进行安装基板I的倾斜方向的调整，从而可以高精度地对要安装的部件进行安装。
[0055]此外，在本实施方式中，为了对宽幅光和点状光进行切换而使用了形成有多个孔27、28的遮挡板26，但只要将孔的直径设为可变，并以能够使孔的直径变化的方式构成，则即使是形成有I个孔的遮挡板，也可以对宽幅光和点状光进行切换。
[0056]图17 — I是实施方式I的变形例I所涉及的调整装置所具有的光源切换部的剖面图，是表示将点状光向被调整部件照射的状态的图。图17 — 2是实施方式I的变形例I所涉及的调整装置所具有的光源切换部的剖面图，是表示将宽幅光向被调整部件照射的状态的图。
[0057]图2所示的光源切换部6是利用狭缝使宽幅光源缩小而形成点状光的构造。另一方面，在本变形例I中，将形成点状光的激光光源35作为光源使用。另外，在光源切换部6的遮挡板26上设置有具有透过性并使透过的光扩散的扩散板36。
[0058]在本变形例I所涉及的光源切换部6中，在得到点状光的情况下，如图17 — I所示，直接使用从激光光源35射出的激光。另外，在使用宽幅光的情况下，如图17 — 2所示，使具有透过性的扩散板36进入激光的光路。通过使激光透过扩散板36，从而可以通过光的扩散而形成宽幅光，并作为照明使用。
[0059]如上述所示，即使是本变形例I所涉及的调整装置，也可以通过激光光源35得到点状光和宽幅光，因此，与分别具有多个光学系统的情况相比，可以抑制成本的增大，也可以实现装置的小型化。
[0060]实施方式2
[0061]图5是表示本发明的实施方式2所涉及的部件安装装置的概略结构的概略图。图6是作为能够通过图案识别进行位置对齐的光学部件的编码器盘的概略图。图7是作为难以通过图案识别进行位置对齐的光学部件的凹面镜的概略剖面图。此外，对于与上述实施方式相同的结构，标注相同的标号，省略详细的说明。
[0062]光学部件安装装置将光学部件12以与支撑在工作台16上的电动机14的电动机轴15位置对齐的方式进行安装。在对光学部件12进行位置对齐时，进行光学部件12的位置姿态调整。
[0063]另外，将图6所示的编码器盘(被调整部件)31，作为能够通过图案识别进行位置对齐的光学部件12而进行例示。另外，将图7所示的凹面镜(被调整部件)32，作为难以通过图案识别进行位置对齐的光学部件12而进行例示。
[0064]如图5所示，在光学部件安装装置中，吸附头11与负压源10连接，该负压源10产生用于吸附保持要调整的光学部件12的负压空气。另外，吸附头11成为固定在XYZ工作台18上并能够向XYZ方向移动的构造。
[0065]另一方面，通过手或者未图示的供给机构向对电动机14进行定位固定的工作台16供给电动机14，利用未图示的定位机构部对电动机14主体进行定位。然后，利用旋转卡盘17握持固定电动机轴15，该旋转卡盘17用于握持电动机轴15并使其旋转规定角度。
[0066]另外，在吸附头11的上部设置有识别照相机4，该识别照相机4用于在使用光学部件12将吸附头11供给至光学部件搭载部13后，对光学部件12的搭载位置进行确认。照明光源5与识别照相机4连接，在其光学路径中途设置有对照明光源5的种类进行切换的光源切换部6。
[0067]光源切换部6位于将照明光源5和识别照相机4连接的光路中途，构成为在光路上插入遮挡板26，该遮挡板26对入射至识别照相机4的照明光的大小(光束的宽度)进行变更(参照图2及图3)。
[0068]另外，控制部7构成为具有:图像识别处理部8，其对从该识别照相机4得到的光学部件12的位置数据进行处理；以及位置控制部9，其基于该数据，进行XYZ工作台18的位置控制。根据来自识别照相机4的图像数据，测定光学部件12的位置，并且，计算光学部件12的中心位置和电动机轴15的旋转中心位置之间的距离，将该值发送至位置控制部9，使位置控制部9进行光学部件12的位置调整。
[0069]下面，作为能够通过图案识别进行位置对齐的光学部件12，例示出编码器盘31，并说明下述动作，即，以在相对于电动机轴15的旋转中心位置小于或等于规定的偏心量的位置处配置编码器盘31的方式进行调整。
[0070]在对编码器盘31进行识别的情况下，如图2所示，光源切换部6切换为使光通过第2孔28的状态，利用通过第2孔28后的宽幅光，识别照相机4对编码器盘31进行识别。图8是由识别照相机4拍摄得到的编码器盘31的图像的概略图。另外，图15是表示编码器盘31的位置姿态调整流程的流程图。
[0071]首先，通过手或者机械向吸附头11供给编码器盘31，并由吸附头11进行吸附握持(步骤S11)。然后,通过手或者机械将电动机14向工作台16上供给(步骤S12)。然后，利用未图示的位置机构对电动机14主体进行定位，利用旋转卡盘17握持电动机轴15 (步骤 S13)。
[0072]使吸附握持有编码器盘31的吸附头11移动至电动机14上，使吸附头11下降，将编码器盘31向电动机14的轴上供给(步骤S14)。然后，停止吸附，使吸附头11退避(步骤S15)。
[0073]然后，将编码器盘31的图案图像201的位置输入至图像识别处理部8中，计算位置(步骤S16)。如果进行了位置计算的次数小于或等于规定次数(步骤S17，否)，则利用旋转卡盘17使电动机轴15旋转120度(步骤S18)，返回步骤S16，将编码器盘31的图案图像201的位置输入至图像识别处理部8中，计算位置。此外，在本实施方式中，使图案图像201的位置移动至3个点并进行位置检测。即，进行位置计算的规定次数为3次。当然，也可以构成为进行大于或等于4次位置检测。
[0074]图10 — I是为了说明编码器盘31的位置姿态检测而放大了电动机部分的侧视图。图10 — 2是例示出沿图10 — I所示的箭头A拍摄得到的图像的图。如果进行了位置计算的次数达到规定次数(步骤S17，是)，则根据图10 — 2所示的图案位置211?213这3个点的位置，计算电动机轴15的旋转中心位置215，并且，求出电动机轴15的旋转中心位置215至编码器盘31的图案图像为止的距离(步骤S19)。
[0075]在图10 — 2中，图案位置211是初次将编码器盘31供给至光学部件搭载部13的状态下在编码器盘31上形成的图案图像201的位置。图案位置212是使电动机轴15从这里开始旋转120度时的编码器盘31的图案图像201的位置。图案位置213是进一步旋转120度时的编码器盘31的图案图像201的位置。[0076]如上述所示，通过使电动机轴15旋转规定量，从而对编码器盘31的图案图像201的位置进行测量，利用控制部7计算电动机轴15的旋转中心位置215。S卩，通过计算，导出经过图案位置211、212、213这3个点的圆214，其中心点为旋转中心位置215，求出圆214的半径(偏心量)216。该半径216成为编码器盘31的中心位置和电动机轴15的旋转中心位置之间的偏移(偏心量)。
[0077]然后，在这样求出的偏心量216大于规定量的情况下(步骤S20，否)，使吸附头11下降并吸附握持编码器盘31，以图案与电动机轴15的旋转中心位置重合的方式，使编码器盘31移动，使吸附头11退避(步骤S21)，再次进行步骤S16?S19的动作。
[0078]另外，在偏心量216小于或等于规定量的情况下(步骤S20，是)，结束编码器盘31的位置姿态调整。
[0079]下面，作为难以通过图案识别进行位置对齐的光学部件，例示出凹面镜32，并说明下述动作，即，以在相对于电动机轴15的旋转轴中心位置小于或等于规定的偏心量的位置处配置凹面镜32的方式进行调整。
[0080]在对凹面镜32进行识别的情况下，如图3所示，光源切换部6切换为使光通过第I孔27的状态，利用通过第I孔27后的点状光，识别照相机4对凹面镜进行识别。图9是由识别照相机4拍摄得到的凹面镜32的图像的概略图。
[0081]图11 一 I是为了说明凹面镜32的位置姿态检测而放大了电动机14部分的侧视图。图11 一 2是例示出沿图11 一 I所示的箭头B拍摄得到的图像的图。图12是表示用于进行凹面镜32的位置姿态检测的识别照相机4内光学要素的概略结构的图。
[0082]如图12所示，通过光源切换部6后的点状光111，由棱镜114以90度反射，入射至物镜115后，在与凹面镜32的前侧位置相当的近轴焦点处成像。由于入射至该凹面镜32的光等同于从凹面镜32的近轴焦点发射的光，所以从凹面镜32的凹面作为平行光112进行反射，入射至物镜115。
[0083]入射至该物镜115的光透过棱镜114，入射至投影透镜121并被放大。将放大后的像向受光传感器122投影，如图9所示，作为反射光202进行观察。该反射光202的位置成为与凹面镜32的凹部的中心位置32a相对的位置。
[0084]图16是表示凹面镜32的位置姿态调整的流程的流程图。首先，通过手或者机械向吸附头11供给凹面镜32，并由吸附头11吸附握持(步骤S31)。然后，通过手或者机械将电动机14向工作台16上供给(步骤S32)。然后，利用未图示的位置机构对电动机14主体进行定位，利用旋转卡盘17握持电动机轴15 (步骤S33)。
[0085]使吸附握持有凹面镜32的吸附头11移动至电动机14上，使吸附头11下降，将凹面镜32向电动机14的轴上供给(步骤S34)。然后，停止吸附，使吸附头11退避(步骤S35)。
[0086]然后，将来自凹面镜32的反射光202的图像的位置输入至图像识别处理部8中，计算位置(步骤S36)。如果进行了位置计算的次数小于或等于规定次数(步骤S37，否)，则利用旋转卡盘17使电动机轴15旋转120度(步骤S38)，返回步骤S36，将来自凹面镜32的反射光的图像的位置输入至图像识别处理部8中，计算位置。此外，在本实施方式中，使来自凹面镜的反射光202的位置移动至3个点，进行位置检测。即，进行位置检测的规定次数为3次。当然，也可以构成为进行大于或等于4次位置检测。
[0087]如果进行了位置计算的次数达到规定次数(步骤S37，是)，则根据图11 一 2所示的反射光位置221?223这3个点的位置，计算电动机轴15的旋转中心位置225，并且，求出电动机轴15的旋转中心位置225至反射光位置221?223为止的距离(步骤S39)。
[0088]在图11 一 2中，反射光位置221是初次将凹面镜32供给至光学部件搭载部13的状态下的来自凹面镜32的反射光202的位置。反射光位置222是使电动机轴15从这里开始旋转120度时的来自凹面镜32的反射光202的位置。反射光位置223表示进一步旋转120度时的来自凹面镜32的反射光202的位置。
[0089]如上述所示,通过使电动机轴15旋转规定量,从而对凹面镜32的反射光202的位置进行测量，利用控制部7计算电动机轴15的旋转中心位置225。即，通过计算，导出经过反射光位置221、222、223这3个点的圆224，其中心点为旋转中心位置225，求出圆224的半径(偏心量)226。该半径226成为凹面镜32的中心位置和电动机轴15的旋转中心位置之间的偏移(偏心量)。
[0090]另外，在这样求出的偏心量226大于规定量的情况下(步骤S40，否)，使吸附头11下降并对凹面镜32进行吸附握持，以凹面镜32的中心位置与电动机轴15的旋转中心位置重合的方式，使凹面镜32移动，使吸附头11退避(步骤S41 )，再次进行步骤S36?S39的动作。
[0091]另外，在偏心量226小于或等于规定量的情况下(步骤S40，是)，结束凹面镜32的位置姿态调整。
[0092]如上述所示，根据本实施方式，通过使用在向识别照相机4的镜头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的遮挡板26的机构，从而能够利用一个光学系统，实现能够通过图案识别进行位置对齐的光学部件12 (例如，编码器盘31)和难以通过图案识别进行位置对齐的光学部件12 (例如，凹面镜32)的位置姿态调整。由此，与分别具有多个光学系统的情况相比，可以抑制成本的增大，可以实现装置的小型化。
[0093]实施方式3
[0094]图13是表示本发明的实施方式3所涉及的光学部件安装装置的概略结构的概略图。在本实施方式3中，照明光源5具有射出光的多个光射出部34a、34b。例如构成为，从一个光射出部34a射出的光通过第2孔28 (参照图2、3),作为宽幅光进行照射,从另一个光射出部34b射出的光通过第I孔27 (参照图2、3)，作为点状光进行照射。
[0095]由于如上述所示构成，所以通过将光射出部34a、34b的电源交替地切换为接通/断开，从而可以对向被调整部件照射的光的光束宽度进行切换。并且，如果以使通过第I孔27的光和通过第2孔28的光这两者经由单一的光路到达识别照相机4的方式设置棱镜等，则可以省略用于使遮挡板26 (参照图2、3)移动的机构。由此，与上述实施方式相同地，能够利用I个光学系统实现被调整部件的位置姿态调整。另外，与分别具有多个光学系统的情况相比，可以抑制成本的增大，可以实现装置的小型化。
[0096]此外，通过将光射出部34a、34b中照射点状光的那一个光射出部设为激光光源，从而无需使用遮挡板26 (参照图2、3)，就可以照射点状光，并且，通过将光直径缩小得更小(几μπι?几十μ m)，从而可以进行更高精度的位置调整。此外，这种切换光射出部的结构，也可以应用于上述的实施方式I的结构中。
[0097]工业实用性
[0098]如上述所示，本发明所涉及的调整装置适用于通过光的照射进行被调整部件的位置姿态调整的调整装置。
[0099]符号的说明
[0100]I安装基板(被调整部件)
[0101]2调整台
[0102]3负压源
[0103]4识别照相机
[0104]4a出射位置
[0105]4b入射位置
[0106]5照明光源
[0107]6光源切换部
[0108]7控制部(检测部、图像处理装置)
[0109]8图像识别处理部
[0110]9位置控制部
[0111]10负压源
[0112]11吸附头
[0113]12光学部件
[0114]13光学部件搭载部
[0115]14电动机
[0116]15电动机轴
[0117]16工作台
[0118]17旋转卡盘
[0119]18 XYZ 工作台
[0120]19反射光
[0121]21 XYZ 轴(调整部)
[0122]22倾斜调整机构(调整部)
[0123]26遮挡板
[0124]27 第 I 孔
[0125]28 第 2 孔
[0126]31编码器盘(被调整部件)
[0127]32凹面镜(被调整部件)
[0128]32a中心位置
[0129]34a、34b 光射出部
[0130]35激光光源
[0131]36扩散板
[0132]111点状光
[0133]112平行光
[0134]114 棱镜
[0135]115 物镜
[0136]121投影透镜[0137]122受光传感器
[0138]201图案图像
[0139]202反射光
[0140]211、212、213 图案位置
[0141]214 圆
[0142]215旋转中心位置
[0143]216半径(偏心量)
[0144]221、222、223 反射光位置
[0145]224 圆
[0146]225旋转中心位置
[0147]226半径(偏心量)
【权利要求】
1.一种调整装置，其特征在于，具有: 识别照相机，其至少对I个被调整部件进行识别； 图像处理装置，其对所述识别照相机拍摄得到的图像进行处理； 照明光源，其与所述识别照相机连接，向所述被调整部件射出光； 工作台，其对所述被调整部件进行支撑； 检测部，其使用从所述照明光源向被调整部件照射的光，进行位置姿态检测； 调整部，其基于所述检测结果，对所述被调整部件的位置或者姿态进行调整；以及 切换部，其对从所述照明光源射出并向所述被调整部件照射的光的光束宽度进行切换。
2.根据权利要求1所述的调整装置，其特征在于， 所述切换部在通过图案识别进行位置姿态检测的情况下，使光束的宽度变宽，在进行与图案识别不同的位置姿态检测的情况下，使光束的宽度变窄。
3.根据权利要求1或2所述的调整装置，其特征在于， 所述切换部形成有用于使光通过的孔，并且所述切换部插入至从所述照明光源射出的光的光路中，通过所述孔 的直径的变化而对光束的宽度进行切换。
4.根据权利要求1或2所述的调整装置，其特征在于， 所述照明光源具有射出的光的光束不同的多个光射出部， 所述切换部通过对所述光射出部进行切换，从而对所述光束的宽度进行切换。
5.根据权利要求4所述的调整装置，其特征在于， 所述多个出射部的至少I个为激光光源。
6.一种光学部件安装装置，其特征在于，具有: 识别照相机，其至少对I个被调整部件进行识别； 图像处理装置，其对所述识别照相机拍摄得到的图像进行处理； 照明光源，其与所述识别照相机连接，向所述被调整部件射出光； 检测部，其使用从所述照明光源向被调整部件照射的光，进行位置姿态检测； 调整部，其基于所述检测结果，对所述被调整部件的位置或者姿态进行调整；以及 切换部，其对从所述照明光源射出并向所述被调整部件照射的光的光束宽度进行切换， 所述被调整部件是与电动机的电动机轴的中心进行位置对齐的光学部件， 所述识别照相机配置为，能够从沿所述电动机轴的方向拍摄所述电动机， 所述检测部与所述光学部件的种类相对应，实施使用光束宽度较宽的光进行的位置姿态检测以及使用光束宽度较窄的光进行的位置姿态检测。
7.根据权利要求6所述的光学部件安装装置，其特征在于， 该光学部件安装装置还具有使所述电动机轴旋转的旋转机构， 所述检测部基于使所述电动机轴的旋转角度改变而拍摄得到的图像，进行所述光学部件的位置姿态检测。
8.根据权利要求6或7所述的光学部件安装装置，其特征在于， 所述切换部在通过图案识别进行位置姿态检测的情况下，使光束的宽度变宽，在进行与图案识别不同的位置姿态检测的情况下，使光束的宽度变窄。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的光学部件安装装置，其特征在于， 所述切换部形成有使光通过的孔，并且所述切换部插入至从所述照明光源射出的光的光路中，通过所述孔的直径的变化而对光束的宽度进行切换。
10.根据权利要求6~8中任一项所述的光学部件安装装置，其特征在于， 所述照明光源具有射出的光的光束不同的多个光射出部， 所述切换 部通过对所述光射出部进行切换，从而对所述光束的宽度进行切换。
11.根据权利要求10所述的光学部件安装装置，其特征在于， 所述多个射出部的至少I个为激光光源。
12.—种调整方法，在该方法中，向被调整部件照射从照明光源射出的光并进行位置姿态检测，基于检测结果，进行位置姿态的调整， 在该调整方法中， 利用切换部将从所述照明光源射出的光切换为光束宽度较宽的光，并向所述被调整部件照射， 利用识别照相机，对被光束宽度较宽的光照射后的被调整部件进行拍摄，通过图案识别进行位置姿态检测， 利用切换部将从所述照明光源射出的光切换为光束宽度较窄的光，并向所述被调整部件照射， 利用识别照相机，对被光束宽度较窄的光照射后的被调整部件进行拍摄，使用来自所述被调整部件的反射光，进行位置姿态检测， 基于所述检测结果，对所述被调整部件的位置姿态进行调整。
【文档编号】G06T1/00GK103718209SQ201180072743
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2011年8月10日 优先权日:2011年8月10日
【发明者】大江慎一, 杉浦势, 薮冈浩一, 佐土根俊和 申请人:三菱电机株式会社