JP5093074B2

JP5093074B2 - ワークの位置検出方法

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Publication number: JP5093074B2
Application number: JP2008306471A
Authority: JP
Inventors: 雅史前田; 俊一徳田
Original assignee: Daishinku Corp
Current assignee: Daishinku Corp
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2008-12-01
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2028-12-01
Also published as: JP2010129046A

Description

本発明は、検査対象となるワークを撮影部にて撮影し、撮影部にて撮影した画像内におけるワークの位置情報を画像処理にて検出するワークの位置検出方法に関する。

電子部品素子の一つである圧電振動デバイスを製造する装置に、圧電振動デバイスの筐体であるベースに圧電振動片（例えば水晶振動片）を実装する製造装置がある（例えば、特許文献１参照）。

下記する特許文献１に記載の製造装置（組立装置）は、インデックステーブルにベースを配し、インデックステーブルに配したベースに圧電振動片を配し、導電性接合材をベースに塗布して、ベースに圧電振動片を導電性接合材により電気機械的に接合するものである。
特開２００４−１５７９２号公報

ところで、従来の製造装置では、ベースへの圧電振動片の搭載に関して、事前に検査対象となる圧電振動片を撮影部にて撮影し、撮影部にて撮影した画像内における圧電振動片の位置情報を画像処理にて検出し、その検出結果に基づいて圧電振動片をベースに搭載する。ここでいう圧電振動片の位置情報は、画像がＸＹ軸からなる平面からなる場合、画像内における圧電振動片のＸ方向の位置情報と、画像内における圧電振動片のＹ方向の位置情報とから構成される。

しかしながら、この従来の画像処理では、画像内における圧電振動片の縦方向、すなわち厚み方向の傾きなどの検出を行うことが難しく、圧電振動片に傾きがあった場合、圧電振動片が傾いた状態で画像処理される可能性がある。その結果、ベースへの圧電振動片の搭載位置にずれが生じる。

そのため、特許文献１に示すような従来の製造装置では、インデックステーブルに配したベースに圧電振動片を配する際、ベースへの圧電振動片の搭載位置がずれる可能性がある。特にこのベースへの圧電振動片の搭載位置のずれは、圧電振動デバイスが小型化になるにつれて顕著になる。

そこで、上記課題を解決するために、本発明は、画像処理を行う画像処理工程において画像内におけるワーク（例えば圧電振動片）の傾きを検出し、画像内におけるワークの位置検出の精度を向上させるワークの位置検出方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明にかかるワークの位置検出方法は、検査対象となるワークを撮影部にて撮影し、撮影部にて撮影した画像内におけるワークの位置情報を画像処理にて検出するワークの位置検出方法において、前記画像内におけるワークの傾き情報を、前記画像内におけるワークの重心位置の位置情報に基づいて求める位置検出工程を有することを特徴とする。なお、ワークとして、例えば圧電振動片やＩＣなどの集積回路素子などの電子部品素子が挙げられる。また、本発明では、前記位置検出工程により前記画像内におけるワークの傾き情報を求めているが、さらに、ワークの傾き情報以外のワークの位置情報も同時に求めてもよい。ここでいうワークの傾き情報以外のワークの位置情報とは、前記画像がＸＹ軸からなる平面からなる場合の前記画像内におけるワークのＸ方向の位置情報や、前記画像内におけるワークのＹ方向の位置情報などのことをいう。

本発明によれば、前記位置検出工程を有するので、ワークの画像処理を行う画像処理工程において前記画像内におけるワークの傾きを検出し、前記画像内におけるワークの位置検出の精度を向上させることが可能となる。

本発明では、特に、前記方法において、前記位置検出工程は、前記画像内におけるワークの外周縁のうち、ワークの前記重心位置から最も近い最近位置を検出する最近位置検出工程と、ワークの前記最近位置と前記重心位置とを結ぶ線を基準線とし、当該基準線を用いてワークの前記重心位置を中心角の頂点とした際の他の直線を設定して、前記基準線と前記他の直線との間に位置するワークの外周縁の外周位置を求める外周位置検出工程と、前記画像内におけるワークの前記外周位置の座標を用いて１次近似線を求め、前記１次近似線をワークの外周縁の一つの辺として、この辺により前記画像内におけるワークの傾きを検出する直線算出工程と、を有することを特徴とする。なお、本構成において、例えば、１次近似線は、最小２乗法にて求めることができる。

この場合、前記位置検出工程は、前記最近位置検出工程と前記外周位置検出工程と前記直線算出工程とを有するので、前記画像内における正確なワークの傾き情報が得られる。特に、ワークの主面の形状が正方形、長方形に関係なく、ワークの傾き情報の検出を高精度に行うことが可能となる。

また、本発明では、特に、前記方法において、前記位置検出工程は、前記画像内におけるワークの前記重心位置の位置情報に基づいて、当該ワークの外周縁に沿った等価楕円を作成する等価楕円作成工程と、前記等価楕円の短軸の軸線上であって前記重心位置を通る基準線を設定し、当該基準線を用いてワークの前記重心位置を中心角の頂点とした際の他の直線を設定して、前記基準線と前記他の直線との間に位置するワークの外周縁の外周位置を求める外周位置検出工程と、前記画像内におけるワークの前記外周位置の座標を用いて１次近似線を求め、前記１次近似線をワークの外周縁の一つの辺として、この辺により前記画像内におけるワークの傾きを検出する直線算出工程と、を有することを特徴とする。なお、ここでいう短軸の軸線上とは、短軸上と短軸の延長線上とを含んだ線上のことをいう。

この場合、前記位置検出工程は、前記等価楕円作成工程と前記外周位置検出工程と前記直線算出工程とを有するので、前記画像内における正確なワークの傾き情報が得られる。特に、ワークにゴミなどが付着したり、ワークの一部が欠けたりした場合であっても、これらの影響を受けることなくワークの傾き情報の検出を高精度に行うことが可能となる。

前記方法において、前記中心角は、前記基準線を基準として基準線から±１０度〜±４５度の範囲に設定されてもよい。

前記方法において、前記画像内において検出した物体のうち、予め設定した面積を有する物体をワークと判定する判定工程を有してもよい。

この場合、前記位置検出工程だけでなく、さらに判定工程を有するので、前記画像内にゴミなどが存在した場合であってもゴミを検出対象と誤検出することなく、ワークを正確に検出対象とすることが可能となる。

本発明にかかるワークの位置検出方法によれば、画像処理を行う画像処理工程において画像内におけるワークの傾きを検出し、画像内におけるワークの位置検出の精度を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施例では、圧電材料として水晶に本発明を適用した場合を示す。

圧電振動デバイスは、図１に示すように、水晶振動片９８と、水晶振動片９８を搭載保持するベース９２と、板状体の蓋９３とから構成された水晶振動子９である。

水晶振動子９の筐体９１は、ベース９２と蓋９３とから構成され、筐体９１に形成されたキャビティ９４内のベース９２上に水晶振動片９８が気密封止された状態で搭載されている。

ベース９２は、底部９２１と、この底部９２１上に積層した堤部９２２とから構成された箱状体からなる。このベース９２上には、一対の電極パッド９５，９６が形成され、これら電極パッド９５，９６に水晶振動片９８の下記する引出電極９８４，９８５が接続されている。また、ベース９２の下面には、電極パッド９５，９６と個々に電気的に接続された複数の外部接続用電極（不図示）が形成されている。

水晶振動片９８の両主面９８１（一主面と他主面）それぞれには、一対の励振電極９８２，９８３が対向して形成されている。これら励振電極９８２，９８３から引き出された引出電極９８４，９８５が形成され、引出電極９８４，９８５は、水晶振動片９８の一端部９８６に励振電極９８２，９８３から引き出されている。この一端部９８６において引出電極９８４，９８５が導電性接合材９７を用いて電極パッド９５，９６に電気機械的に接合されている。

導電性接合材９７は、電極パッド９５，９６上に下記する塗布部（下塗布部１５、上塗布部１８）により接合材料が塗布されて、これら接合材料が熱硬化により硬化成形されてなる。

上記した構成からなる水晶振動子９では、ベース９２の堤部９２２上面と、蓋９３下面の外周縁部とが封止材９９によって封止接合され、筐体９１内部（キャビティ９４）が気密封止される。

なお、本実施例では、圧電振動デバイスの一例として図１に示す構成を備えた水晶振動子９を示したが、圧電振動デバイスはこの形態に限定されるものではなく、下記する製造装置１により製造可能な圧電振動デバイスであればその形や材料は限定されない。

次に、上記した水晶振動子９を製造する製造装置１について、図面を用いて説明する。

製造装置１は、図２に示すように、搭載対象物のワークであるベース９２を搭載保持する複数（本実施例では１６個）の保持部１１１を備えた円板形状のインデックステーブル１１と、インデックステーブル１１を平面視中心を軸にして矢印Ａで示す方向（反時計回り方向）に回転可能な回転機構（不図示）と、インデックステーブル１１の平面視外周面に沿って設けられた複数の製造処理部（下記参照）と、複数の製造処理部による処理の補正を行う調整用ブロック１１２とから構成されている。

１６個の保持部１１１は、インデックステーブル１１の平面視外周に沿って一定の間隔をとって等間隔に配されている。各保持部１１１は、平面視矩形の薄板部材からなり、その表面に搭載対象物であるワーク（本実施例では、ベース９２や水晶振動片９８）を配する。

調整用ブロック１１２は、任意の隣接する保持部１１１の間に配され、複数の製造処理部による処理動作の調整（補正）を行うためのものであり、この調整用ブロック１１２を用いて補正データを作成し、作成した補正データを複数の製造処理部の各処理動作に対する制御信号に付加して、複数の製造処理部の各処理動作の調整を行う。

インデックステーブル１１には、１６個の保持部１１１と、１つの調整用ブロック１１２とが、インデックステーブル１１の平面視外周に沿って配されている。

複数の製造処理部は、図２に示すように、ベース９２を保持部１１１に搬送する第１搬送部１２と、保持部１１１におけるベース９２の位置を調整する位置調整部１３と、保持部１１１におけるベース９２を撮影して、保持部１１１におけるベース９２の位置や傾き、ベース９２の電極パッド９５，９６の位置を求める撮影計測部１４と、ベース９２上に導電性接合材９７の一部を塗布する下塗布部１５と、下塗布部１５によるベース９２への導電性接合材９７の塗布位置を撮影する第１撮影部１６と、水晶振動片９８をベース９２上に搬送する第２搬送部１７と、水晶振動片９８を配したベース９２上に導電性接合材９７の残部を塗布する上塗布部１８と、ベース９２上における導電性接合材９７および水晶振動片９８の位置を撮影する第２撮影部１９と、が設けられている。これら第１搬送部１２と撮影計測部１４と下塗布部１５と第１撮影部１６と第２搬送部１７と上塗布部１８と第２撮影部１９とは、図２に示すように、インデックステーブル１１の平面視外周縁に沿ってその外方に反時計回りに順次配置されている。

第１搬送部１２は、インデックステーブル１１上に搬送するワーク（本実施例では、ベース９２のみと、インデックステーブル１１上において各製造処理部により製造処理が行なわれ水晶振動片９８が搭載されたベース９２）を保管する第１パレット１２１と、ベース９２を第１パレット１２１からインデックステーブル１１に移動させるためにベース９２を吸引もしくは挟持するワーク保持部（図示省略）を有する第１移動部１２２と、第１移動部１２２を第１パレット１２１とインデックステーブル１１（本実施例では、保持部１１１または調整用ブロック１１２）との間で移動させ、第１パレット１２１とインデックステーブル１１（具体的に保持部１１１または調整用ブロック１１２）との間でベース９２の搬送を行うための第１搬送ガイド部１２３とを備えている。なお、図２では、第１搬送部１２によるベース９２の搬送方向を矢印Ｂ１で示す。

位置調整部１３は、第１搬送部１２により保持部１１１の表面（上面）にベース９２を配置した後、保持部１１１におけるベース９２の位置調整を実施するポジショニング装置である。本実施例では、ベース９２の全側面から図示しない挟持部にて押圧する状態で挟持し、設定された保持部１１１におけるベース９２の位置にベース９２を移動させてベース９２の位置調整を行うものである。

撮影計測部１４は、電子カメラを用いた画像処理装置により、保持部１１１におけるベース９２の位置や傾き、ベース９２の予め設定された部位（本実施例では電極パッド９５，９６）の位置を撮影および計測するものであり、この測定結果に基づいて、下塗布部１５による導電性接合材９７の塗布位置を決める。

下塗布部１５は、ペースト状の導電性接合材９７の一部（具体的にベース９２と水晶振動片９８との間に介在する領域の部位など）である接合材料を、撮影計測部１４にて計測したベース９２の予め設定された部位（本実施例では電極パッド９５，９６）の位置に吐出するものである。

第１撮影部１６は、下塗布部１５によって電極パッド９５，９６上に導電性接合材９７の一部が下塗布されたベース９２の平面を撮影するものである。そして、図示しない検査部においてベース９２上に導電接合材９７の一部が電極パッド９５，９６の所望の位置に塗布されたか否かを検査する。

第２搬送部１７は、ベース９２に搭載するワーク（本実施例では水晶振動片９８）を保管する第２パレット１７１と、水晶振動片９８を第２パレット１７１からインデックステーブル１１に移動させるために水晶振動片９８を吸引もしくは挟持するワーク保持部（図示省略）を有する第２移動部１７２と、第２移動部１７２を第２パレット１７１からインデックステーブル１１（具体的に保持部１１１または調整用ブロック１１２）へ移動させ、第２パレット１７１からインデックステーブル１１（具体的に保持部１１１または調整用ブロック１１２）へ水晶振動片９８の搬送を行うための第２搬送ガイド部１７３と、搬送途中の水晶振動片９８の位置情報を画像処理にて検出する位置検出部１７４（下記参照）を備えている。なお、図２では、第２搬送部１７による水晶振動子９の搬送方向を矢印Ｂ２で示す。

また、この第２搬送部１７には、第２移動部１７２にてワークである水晶振動片９８を第２パレット１７１からインデックステーブルに搬送しているが、この時の水晶振動片の位置ずれが有るか否かを撮影して水晶振動片９８の位置検出を行う位置検出部１７４が設けられている。

この位置検出部１７４には、検査対象となるワークの水晶振動片９８を撮影する第３撮影部１７５（本発明でいう撮影部）が設けられ、この第３の撮影部１７５にて撮影した画像内における水晶振動片９８の位置情報を画像処理にて検出する。なお、ここでいう水晶振動片９８の位置情報には、画像内における水晶振動片９８の傾き情報が含まれている。

この画像内における水晶振動片９８の傾き情報は、画像内における水晶振動片９８の重心位置の位置情報に基づいて求められる。具体的に、下記する位置検出工程により、水晶振動片９８の傾き情報が求められる。なお、画像がＸＹ軸からなる平面からなる場合、画像内における水晶振動片９８のＸ方向の位置情報と、画像内における水晶振動片９８のＹ方向の位置情報と、を含めてもよい。

上塗布部１８は、ペースト状の導電性接合材９７の残部（もしくは非導電性接合材）である接合材料を、撮影計測部１４にて計測したベース９２の予め設定された部位（本実施例では電極パッド９５，９６）の位置に吐出するものである。なお、この上塗布部１８から非導電性接合材をベース９２に吐出する構成の場合であっても、ベース９２に水晶振動片９８を接合するために用いる接合材は、下塗布部１５から導電性材料をベース９２に吐出形成しているので接合材全体として導電性を有しているため、本実施例では導電性接合材９７とする。

第２撮影部１９は、上塗布部１８によって電極パッド９５，９６上に導電性接合材９７の残部が上塗布されたベース９２の平面を撮影するものである。そして、図示しない検査部においてベース９２上に導電接合材９７が電極パッド９５，９６の所望の位置に塗布されたか否かを検査する。

そして、第２撮影部１９による撮影を終えると、水晶振動片９８を導電性接合材９７により接合したベース９２は第１搬送部１２により第１パレット１２１に搬送される。なお、この際、不良品と判定されたワークに対しては別のパレットもしくは廃棄部に搬送される。

なお、上記した本実施例にかかる製造処理部の各部材は一例に過ぎず、実施される製造処理の内容に従って任意に変更可能である。また、各製造処理部の配置についても一例に過ぎず製造処理を実施する順序に従って任意に変更可能である。

また、本実施例では、下塗布部１５と上塗布部１８とを設けているが、上塗布部１８を除いた下塗布部１５によりベース９２上に水晶振動片９８が導電性接合材９７により接合されてもよい。

また、本実施例では、ベース９２に水晶振動片９８を搭載する工程までの製造装置１としているが、さらにベース９２に蓋９３を接合して水晶振動片９８を気密封止する工程までの製造装置１であってもよい。

また、第１パレット１２１近傍に他のパレットをさらに配置して、水晶振動片９８を搭載したベース９２を第１パレット１２１に搬送せずに他のパレットに搬送することにより、水晶振動片９８を搭載したベース９２とベース９２のみとをそれぞれ異なるパレットで保管してもよい。

次に、上記した製造装置１を用いて水晶振動子９を製造する工程を以下に、図面を用いて説明する。

初めに、調整用ブロック１１２を用いて保持部１１１上におけるベース９２の位置などの製造工程の各種校正（ベース９２の位置の他に、導電性接合材９７の塗布位置や塗布の高さ等）を行い、この校正結果に基づいて補正データを作成する。

例えば、ベース９２を調整用ブロック１１２に配し、この調整用ブロック１１２上におけるベース９２の位置が基準となる予め設定した位置に対してどのくらい変位しているか検出し、その検出結果に基づいて補正データを作成する。そして、保持部１１１上におけるベース９２の位置調整の際に、この補正データに基づいて位置調整部１３による保持部１１１上におけるベース９２の位置調整を行う。

また、下塗布部１５による導電性接合材９７の一部のベース９２の電極パッド９５，９６への塗布や、上塗布部１８による導電性接合材９７の残部のベース９２の電極パッド９５，９６への塗布において、図示しないシリンジに取着された、接着剤を吐出するニードルの下降位置を検出し、その検出結果に基づいて補正データを作成して、この補正データを下塗布部１５や上塗布部１８保持部１１１による導電性接合材９７の塗布位置の調整に用いる。

次いで、複数のマトリックス状にベース９２を配した第１パレット１２１から、第１搬送ガイド部１２３に沿った第１移動部１２２の移動により、インデックステーブル１１上の１つの保持部１１１上にベース９２を搬送する。

保持部１１１上（表面）にベース９２を搬送した後に、インデックステーブル１１を回転させ、予め設定した角度（本実施例では、２２．５度）だけ回転させた後に停止させて、次製造工程である位置調整部１３によるベース９２の位置調整工程に移る。以下同様のインデックステーブル１１の回転を行う。そのため、以下の製造工程ではインデックステーブル１１の回転に関する記述は省略する。

保持部１１１にベース９２を搬送した後、位置調整部１３による保持部１１１上におけるベース９２の位置調整を行う。ここでは、調整用ブロック１１２を用いてベース９２の保持部１１１上における位置ずれの補正データを作成し、この作成した補正データに基づいてベース９２の保持部１１１上における位置に、図示しない挟持部にてベース９２の全側面からベース９２を押圧する状態で挟持してベース９２を所望の位置に移動させてベース９２の位置調整を行う。

位置調整部１３による保持部１１１上におけるベース９２の位置調整を行なった後に、次工程である撮影計測部１４を用いた下塗布部１５による導電性接合材９７の塗布位置の計測を行う。この撮影計測部１４では、調整用ブロック１１２を用いて導電性接合材９７の塗布位置の補正データを作成し、この作成した補正データに基づいて導電性接合材９７の塗布位置を決定する。なお、補正データがない場合、導電性接合材９７の塗布位置の補正は行わない。また、調整用ブロック１１２を用いた塗布位置の調整では、ベース９２を調整用ブロック１１２に配し、このベース９２への塗布位置が、予め設定された塗布位置に対してどのくらい変位しているか検出し、この検出結果に基づいて補正データを作成して、この補正データに基づいて保持部１１１上におけるベース９２に対して導電性接合材９７の一部を下塗布する位置を調整する。

撮影計測部１４を用いて導電性接合材９７の塗布位置が決まった後に、次工程に移り、下塗布部１５によって導電性接合材９７の一部をベース９２の電極パッド９５，９６の位置に吐出する。調整用ブロック１１２を用いた塗布量の調整では、調整用ブロック１１２上への塗布量を計測し、この塗布量の予め設定した塗布量に対する増減量を補正データとして作成し、この補正データに基づいて導電性接合材７９の一部の塗布量を調整する。

下塗布部１５による導電性接合材９７の一部のベース９２の電極パッド９５，９６への塗布後、第１撮影部１６にて、下塗布部１５によって電極パッド９５，９６上に導電性接合材９７が下塗布されたベース９２の平面を撮影する。そして、この撮影により図示しない検査部においてベース９２上に導電接合材９７の一部が電極パッド９５，９６の位置に塗布されたか否か、およびその塗布量を検査する。この検査で合格を得ない不良品とされたベース９２には次工程以降の製造工程は行わない。

ベース９２の電極パッド９５，９６上への導電性接合材９７の一部の下塗布後、第２搬送部１７を用いてベース９２に、他のワークである水晶振動片９８の搭載を行う。

具体的に、複数のマトリックス状に水晶振動片９８を配した第２パレット１７１から、第２搬送ガイド部１７３に沿った第２移動部１７２の移動により、導電性接合材９７の一部の下塗布が施されたベース９２に水晶振動片９８を搬送する。

この第２搬送ガイド部１７３に沿った第２移動部１７２の移動による水晶振動片９８の移動搬送の際、第３撮影部１７５を用いて位置検出部１７４により搬送途中の水晶振動片９８の位置情報を画像処理にて検出する（下記参照）。ここでは、ベース９２の位置と電極パッド９５，９６の位置との情報と、この工程で得た水晶振動片９８の傾き情報に基づき、水晶振動片９８の位置補正を行いながらベース９２に水晶振動片９８を搭載する。なお、水晶振動片９８のベース９２への位置ずれがない場合、水晶振動片９８の位置補正は行わない。

そして、ベース９２に水晶振動片９８が配された後に、次工程に移り、上塗布部１８によって導電性接合材９７の残部をベース９２の電極パッド９５，９６の位置に吐出する。調整用ブロック１１２を用いた塗布量の調整では、調整用ブロック１１２上への塗布量を計測し、この塗布量の予め設定した塗布量に対する増減量を補正データとして作成し、この補正データに基づいて導電性接合材７９の残部の塗布量を調整する。

上塗布部１８による導電性接合材９７の残部のベース９２の電極パッド９５，９６への塗布後、第２撮影部１９にて、上塗布部１８によって電極パッド９５，９６および水晶振動片９８上に導電性接合材９７が上塗布されたベース９２の平面を撮影する。そして、この撮影により図示しない検査部においてベース９２および水晶振動片９８上に導電接合材９７の残部が電極パッド９５，９６の所望の位置に塗布されたか否かを検査する。この検査で合格を得ないベース９２は不良品とされる。

上塗布部１８によってベース９２に水晶振動片９８を導電性接合材９７を用いて接合した後、保持部１１１に保持された水晶振動片９８が搭載されたベース９２を、第１移動部１２２により第１搬送ガイド部１２３に沿って第１パレット１２１へ搬送し、水晶振動片９８が搭載されたベース９２を第１パレット１２１に収容する。なお、不良品と判定されたベース９２は、別のパレットもしくは廃棄部に搬送される。

なお、図２に示す製造装置１では、全ての製造処理部が各製造処理を同時に実施可能な構成となっている。

次に、上記した第２搬送部１７における搬送途中の水晶振動片９８の位置情報の画像処理による検出について、以下図面（図３〜図１３）を用いて更に詳説する。

第２移動部１７２を用いて、第２搬送ガイド部１７３に沿って水晶振動片９８を第２パレット１７１からインデックステーブル１１に移動する際、位置検出部１７４により移動搬送中の水晶振動片９８の位置の検出を行う。そして、水晶振動片９８の位置検出の結果に基づいて水晶振動片９８の位置を予め設定した位置に調整して、位置調整を行なった水晶振動片９８を保持部１１１に配されたベース９２の所望の搭載位置に搬送する。

この移動搬送中の水晶振動片９８の位置の検出は、第３撮影部１７５を用いた画像処理にて行う。具体的に、最初に搬送途中の水晶振動片９８を第３撮影部１７５により撮影取得し（図３に示すステップＳ１）、その撮影した画像を図４に示す。この図４に示す画像では、水晶振動片９８以外に、その他のゴミ２も撮影されている。

ステップＳ１にて取得した画像に対して、図５に示すように２値化処理を行う（図３に示すステップＳ２）。この２値化処理により一部のゴミ２などが水晶振動片９８と異なる色（実施例では黒色）に変換する。その結果、本実施例にかかる図５に示す画像には、白色に変換された大きな矩形状の集合体と、白色に変換された小さな円形状の集合体が表れる。

次に、ステップＳ２にて２値化した画像に対して、図６に示すように、白色に変換されたいずれのものが水晶振動片９８であるかを判定するためにラベリングを行う（図３に示すステップＳ３）。ここでいうラベリングとは、２値化した画像に対して連結している領域ごとに画像分類する処理のことをいい、図６ではドット画像のラベルを付す。

ステップＳ３にてラベリングを行ったドット画像のブロッブ（集合体）に対して、画像内において水晶振動片９８と他の物体（ゴミ２）とを区別するために、画像内において検出した物体のうち、予め設定した面積以上（本実施例では面積が最大のブロッブ）の検出を行い、大きな矩形状の集合体を水晶振動片９８と判定する（図３に示すステップＳ４）。

ステップＳ４において画像内における水晶振動片９８を検出した後、この画像内における水晶振動片９８の重心位置を取得する（図３に示すステップＳ５）。このステップＳ５における水晶振動片９８の重心位置の取得は、水晶振動片９８の画像を構成する各画素の座標情報に基づいて算出する。なお、図８〜図１３に重心位置に十字印を示す。

ステップＳ５において水晶振動片９８の重心位置を取得した後、画像内における水晶振動片９８の外周縁のうち、水晶振動片９８の重心位置から最も近い最近位置を検出する（本発明でいう最近位置検出工程：図３に示すステップＳ６）。そして、最近位置検出工程後、水晶振動片９８の最近位置と重心位置とを結ぶ線（本発明でいう基準線）を仮想線として作成する（図３に示すステップＳ７）。具体的に、図９に示すように基準線は、水晶振動片９８の重心位置から最近位置への矢印線とする。

そして、基準線を作成後、水晶振動片９８の重心位置を仮想円の中心点とし、当該基準線を用いて水晶振動片９８の重心位置を中心角の頂点とした際の他の直線を仮想線として作成し、基準線と他の直線との間に位置する水晶振動片９８の外周縁の外周位置を求め（本発明でいう外周位置検出工程）、図１０に示すように外周位置の集合線を太線で示す（図３に示すステップＳ８）。なお、本実施例では、中心角は、基準線を基準にして±１５度の範囲に設定している。すなわち、基準線は中心角の角度を２等分する線である。

ステップＳ８で求めた水晶振動片９８の外周位置の集合線が画像のＸ軸に対して４５度を超えた場合、ＸＹ座標の入れ替えを行う。本実施例では、外周位置の集合線が画像のＸ軸に対して略垂直に近い場合、ＸＹ座標の入れ替えを行う（図３に示すステップＳ９でＹｅｓ）。

具体的に、図１０に示すように、外周位置の集合線が画像のＸ軸に対して４５度を超えて、外周位置の集合線が画像のＸ軸に対して略垂直に近い場合、ＸＹ座標の入れ替えを行い、図１１に示す画像に変換する（図３に示すステップＳ１０）。

ステップＳ１０において図１１に示す画像に変換した後、画像内における水晶振動片９８の外周位置（具体的には外周位置の集合線の各位置）の座標を用いて最小２乗法にて１次近似線を求め、１次近似線を水晶振動片９８の外周縁の一つの辺として、この辺により画像内における水晶振動片９８の傾きを検出し（本発明でいう直線算出工程）、図１２に示すように水晶振動片９８の傾きを太矢印線で示す（図３に示すステップＳ１１）。そして、ステップＳ１１後、図１３に示すように、ＸＹ座標をもとに戻す画像の変換を行い（図３に示すステップＳ１２）、水晶振動片９８の傾きを求めて、水晶振動片９８の位置情報の画像処理による検出を終える。

また、ステップＳ９において水晶振動片９８の外周位置の集合線が画像のＸ軸に対して４５度を超えていない場合（図３に示すステップＳ９においてＮｏ）、画像内における水晶振動片９８の外周位置（具体的には外周位置の集合線の各位置）の座標を用いて最小２乗法にて１次近似線を求め、１次近似線を水晶振動片９８の外周縁の一つの辺として、この辺により画像内における水晶振動片９８の傾きを検出し（本発明でいう直線算出工程）、図１３に示すように水晶振動片９８の傾きを太矢印線で示す（図３に示すステップＳ１３）。そして、ステップＳ１３後、水晶振動片９８の傾きを求めて、水晶振動片９８の位置情報の画像処理による検出を終える。

上記したように、本実施例によれば、位置検出工程を有するので、水晶振動片９８の画像処理を行う画像処理工程において画像内における水晶振動片９８の傾きを検出し、画像内における水晶振動片９８の位置検出の精度を向上させることができる。

また、位置検出工程は、最近位置検出工程と外周位置検出工程と直線算出工程とを有するので、画像内における正確な水晶振動片９８の傾き情報が得られる。

また、位置検出工程だけでなく、さらに判定工程を有するので、画像内にゴミ２などが存在した場合であってもゴミ２を検出対象と誤検出することなく、水晶振動片９８を正確に検出対象とすることができる。

また、図３に示すステップＳ１０における画像のＸＹ座標の入れ替えは、その後のステップＳ１１において水晶振動片９８の傾きを最小２乗法にて１次近似線を求めることに関係し、水晶振動片９８の外周位置の集合線が画像のＸ軸に対して略垂直に近い場合、傾き算出示度が低下する。

なお、上記した実施例では、最近位置検出工程と外周位置検出工程と直線算出工程とを有する位置検出工程の形態を示しているが、これ以外に、位置検出工程が、下記するように等価楕円作成工程と外周位置検出工程と直線算出工程とを有する形態であっても同様の作用効果を有する。

次に、等価楕円作成工程と外周位置検出工程と直線算出工程とを有する位置検出工程を用いた、第２搬送部１７における搬送途中の水晶振動片９８の位置情報の画像処理による検出を、以下図面（図４〜図８，図９〜図１５）を用いて説明する。なお、本製造工程では、上記した図３〜図１３に示す工程と同一の工程について同一図面と同一符号を用いる。

この移動搬送中の水晶振動片９８の位置の検出は、第３撮影部１７５を用いた画像処理にて行う。具体的に、最初に搬送途中の水晶振動片９８を第３撮影部１７５により撮影取得し（図１４に示すステップＳ１）、その撮影した画像を図４に示す。この図４に示す画像では、水晶振動片９８以外に、その他のゴミ２も撮影されている。

ステップＳ１にて取得した画像に対して、図５に示すように２値化処理を行う（図１４に示すステップＳ２）。この２値化処理により一部のゴミ２などが水晶振動片９８と異なる色（実施例では黒色）に変換する。その結果、本実施例にかかる図５に示す画像には、白色に変換された大きな矩形状の集合体と、白色に変換された小さな円形状の集合体が表れる。

次に、ステップＳ２にて２値化した画像に対して、図６に示すように、白色に変換されたいずれのものが水晶振動片９８であるかを判定するためにラベリングを行う（図１４に示すステップＳ３）。ここでいうラベリングとは、２値化した画像に対して連結している領域ごとに画像分類する処理のことをいい、図６ではドット画像のラベルを付す。

ステップＳ４において画像内における水晶振動片９８を検出した後、この画像内における水晶振動片９８の重心位置を取得する（図１４に示すステップＳ５）。このステップＳ５における水晶振動片９８の重心位置の取得は、水晶振動片９８の画像を構成する各画素の座標情報に基づいて算出する。なお、図８〜図１３，図１５に重心位置に十字印を示す。

ステップＳ５において水晶振動片９８の重心位置を取得した後、図１５に示すように、画像内における水晶振動片９８の重心位置に基づいて、水晶振動片９８の外周縁に沿った等価楕円を作成する（図１４に示すステップＳ６１であり、本発明でいう等価楕円作成工程）。

ステップＳ６１において作成した等価楕円に基づく短軸の角度θを取得する（図１４に示すステップＳ７１）。

ステップＳ７１において角度θを取得した短軸の軸線上（短軸上と短軸の延長線上とを含んだ線上）であって重心位置を通る基準線を仮想線として作成する（基準線の設定）。具体的に、図９に、基準線を、水晶振動片９８の重心位置から短軸の軸線上に沿って伸びる矢印線として示す。そして、基準線を作成後、当該基準線を用いて水晶振動片９８の重心位置を中心角の頂点とした際の他の直線を仮想線として作成し、基準線と他の直線との間に位置する水晶振動片９８の外周縁の外周位置を求め（本発明でいう外周位置検出工程）、図１０に示すように外周位置の集合線を太線で示す（図１４に示すステップＳ８）。なお、本実施例では、中心角は、基準線を基準にして±１５度の範囲に設定している。すなわち、基準線は中心角の角度を２等分する線である。

ステップＳ８で求めた水晶振動片９８の外周位置の集合線が画像のＸ軸に対して４５度を超えた場合、ＸＹ座標の入れ替えを行う。本実施例では、外周位置の集合線が画像のＸ軸に対して略垂直に近い場合、ＸＹ座標の入れ替えを行う（図１４に示すステップＳ９でＹｅｓ）。

具体的に、図１０に示すように、外周位置の集合線が画像のＸ軸に対して４５度を超えて、外周位置の集合線が画像のＸ軸に対して略垂直に近い場合、ＸＹ座標の入れ替えを行い、図１１に示す画像に変換する（図１４に示すステップＳ１０）。

ステップＳ１０において図１１に示す画像に変換した後、画像内における水晶振動片９８の外周位置（具体的には外周位置の集合線の各位置）の座標を用いて最小２乗法にて１次近似線を求め、１次近似線を水晶振動片９８の外周縁の一つの辺として、この辺により画像内における水晶振動片９８の傾きを検出し（本発明でいう直線算出工程）、図１２に示すように水晶振動片９８の傾きを太矢印線で示す（図１４に示すステップＳ１１）。そして、ステップＳ１１後、図１３に示すように、ＸＹ座標をもとに戻す画像の変換を行い（図１４に示すステップＳ１２）、水晶振動片９８の傾きを求めて、水晶振動片９８の位置情報の画像処理による検出を終える。

また、ステップＳ９において水晶振動片９８の外周位置の集合線が画像のＸ軸に対して４５度を超えていない場合（図１４に示すステップＳ９においてＮｏ）、画像内における水晶振動片９８の外周位置（具体的には外周位置の集合線の各位置）の座標を用いて最小２乗法にて１次近似線を求め、１次近似線を水晶振動片９８の外周縁の一つの辺として、この辺により画像内における水晶振動片９８の傾きを検出し（本発明でいう直線算出工程）、図１３に示すように水晶振動片９８の傾きを太矢印線で示す（図１４に示すステップＳ１３）。そして、ステップＳ１３後、水晶振動片９８の傾きを求めて、水晶振動片９８の位置情報の画像処理による検出を終える。

この本実施例の他の例にかかる水晶振動片９８の位置検出方法によれば、位置検出工程が等価楕円作成工程と外周位置検出工程と直線算出工程とを有するので、上記した本実施例による作用効果を有するとともに、さらに、水晶振動片９８にゴミなどが付着したり、水晶振動片９８の一部が欠けたりした場合であっても、これらの影響を受けることなく水晶振動片９８の傾き情報の検出を高精度に行うことができる。

なお、上記した２つの実施例では、上記した水晶振動片９８の位置情報の画像処理による検出は、画像内における水晶振動片９８の傾き情報を検出対象としているが、これに限定されずに、画像内における水晶振動片９８の傾き情報だけでなく、画像がＸＹ軸からなる平面からなる場合、画像内における水晶振動片９８のＸ方向の位置情報と、画像内における水晶振動片９８のＹ方向の位置情報と、も検出対象に含んでもよい。

また、上記した２つの実施例では、水晶振動片９８の重心から水晶振動片９８の外周の最近位置を求める位置検出方法（以下、最近位置検出方法とする）と、水晶振動片９８の外周縁に沿った等価楕円から水晶振動片９８の外周の最近位置を求める位置検出方法（以下、等価楕円位置検出方法とする）の２つの例を示しているが、これら方法を組合わせてもよい。具体的に、例えば先に等価楕円位置検出方法により水晶振動片９８の外周の最近位置を求めて、この最近位置検出方法により適切な位置検出が行なえた場合、位置検出方法を終え、様々な原因によりこの位置検出方法により適切な検出を行うことができなかった場合、さらに最近位置検出方法により適切な位置検出を行ってもよい。もしくは、先に最近位置検出方法により水晶振動片９８の重心から水晶振動片９８の外周の最近位置を求めて、この位置検出方法により適切な位置検出が行なえた場合、位置検出方法を終え、様々な原因によりこの位置検出方法により適切な検出を行うことができなかった場合、さらに等価楕円位置検出方法により適切な位置検出を行ってもよい。いずれの場合であっても、上記した２つの実施例と比べてより正確な位置検出を行うことができる。

また、上記した２つの実施例では、電子部品素子であるワークの位置情報の画像処理による検出対象として、ワークに水晶振動片９８を適用しているが、これは好適な例であり、他の電子部品としてＩＣチップを用いてもよく、またはベース９２や蓋９３を用いてもよい。

また、上記した２つの実施例では、中心角を基準線から±１５度の範囲に設定しているが、これは好適な例であり、±１０度〜±４５度（好ましくは±１５度〜±２０度）の範囲に設定していれば同様の効果を有する。

また、上記した２つの実施例では、中心角を基準線から±１５度の範囲に設定しているが、これは好適な例であり、これに限定されるものではなく、中心角を基準線から＋１５度の範囲に設定してもよく、中心角を基準線から−１５度の範囲に設定してもよい。

また、上記した２つの実施例では、前記画像内におけるワークの前記外周位置の座標を用いて最小２乗法にて１次近似線を求めているが、これに限定されるものではない。

なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明にかかるワークの位置検出方法は、任意の電子部品素子であるワークに対して、画像内におけるワークの位置情報を画像処理にて検出することができる。

図１は、本実施例および他の例にかかる水晶振動子の構成を示した概略構成図であり、蓋を外した状態の水晶振動子のキャビティを公開した概略斜視図である。図２は、図１に示す水晶振動片を搭載したベースの製造装置の概略構成図である。図３は、本実施例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートを示した図である。図４は、本実施例および他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートのうち、ステップＳ１を示した図である。図５は、本実施例および他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートのうち、ステップＳ２を示した図である。図６は、本実施例および他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートのうち、ステップＳ３を示した図である。図７は、本実施例および他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートのうち、ステップＳ４を示した図である。図８は、本実施例および他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートのうち、ステップＳ５を示した図である。図９は、本実施例および他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートのうち、ステップＳ７およびステップＳ７１を示した図である。図１０は、本実施例および他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートのうち、ステップＳ８を示した図である。図１１は、本実施例および他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートのうち、ステップＳ１０を示した図である。図１２は、本実施例および他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートのうち、ステップＳ１１を示した図である。図１３は、本実施例および他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートのうち、ステップＳ１２やステップＳ１４を示した図である。図１４は、本実施例の他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートを示した図である。図１５は、本実施例の他の例にかかる水晶振動片の位置検出方法のフローチャートのうち、ステップＳ６１やステップＳ７１を示した図である。

符号の説明

１製造装置
１１インデックステーブル
１１１保持部
１１２調整用ブロック
１２第１搬送部
１２１第１パレット
１２２第１移動部
１２３第１搬送ガイド部
１３位置調整部
１４撮影計測部
１５下塗布部
１６第１撮影部
１７第２搬送部
１７１第２パレット
１７２第２移動部
１７３第２搬送ガイド部
１７４位置検出部
１７５第３撮影部
１８上塗布部
１９第２撮影部
２ゴミ
９水晶振動子
９１筐体
９２ベース
９２１底部
９２２堤部
９３蓋
９４キャビティ
９５，９６電極パッド
９７導電性接合材
９８水晶振動片
９８１主面
９８２，９８３励振電極
９８４，９８５引出電極
９８６一端部
９９封止材

Claims

検査対象となるワークを撮影部にて撮影し、撮影部にて撮影した画像内におけるワークの位置情報を画像処理にて検出するワークの位置検出方法において、
前記画像内におけるワークの傾き情報を、前記画像内におけるワークの重心位置の位置情報に基づいて求める位置検出工程を有し、
前記位置検出工程は、
前記画像内におけるワークの外周縁のうち、ワークの前記重心位置から最も近い最近位置を検出する最近位置検出工程と、
ワークの前記最近位置と前記重心位置とを結ぶ線を基準線とし、当該基準線を用いてワークの前記重心位置を中心角の頂点とした際の他の直線を設定して、前記基準線と前記他の直線との間に位置するワークの外周縁の外周位置を求める外周位置検出工程と、
前記画像内におけるワークの前記外周位置の座標を用いて１次近似線を求め、前記１次近似線をワークの外周縁の一つの辺として、この辺により前記画像内におけるワークの傾きを検出する直線算出工程と、を有することを特徴とするワークの位置検出方法。
検査対象となるワークを撮影部にて撮影し、撮影部にて撮影した画像内におけるワークの位置情報を画像処理にて検出するワークの位置検出方法において、
前記画像内におけるワークの傾き情報を、前記画像内におけるワークの重心位置の位置情報に基づいて求める位置検出工程を有し、
前記位置検出工程は、
前記画像内におけるワークの前記重心位置の位置情報に基づいて、当該ワークの外周縁に沿った等価楕円を作成する等価楕円作成工程と、
前記等価楕円の短軸の軸線上であって前記重心位置を通る基準線を設定し、当該基準線を用いてワークの前記重心位置を中心角の頂点とした際の他の直線を設定して、前記基準線と前記他の直線との間に位置するワークの外周縁の外周位置を求める外周位置検出工程と、
前記画像内におけるワークの前記外周位置の座標を用いて１次近似線を求め、前記１次近似線をワークの外周縁の一つの辺として、この辺により前記画像内におけるワークの傾きを検出する直線算出工程と、を有することを特徴とするワークの位置検出方法。
請求項１または２に記載のワークの位置検出方法において、
前記中心角は、前記基準線を基準として基準線から±１０度〜±４５度の範囲に設定されたことを特徴とするワークの位置検出方法。
請求項１乃至３のうちいずれか１つに記載のワークの位置検出方法において、
前記画像内において検出した物体のうち、予め設定した面積を有する物体をワークと判定する判定工程を有することを特徴とするワークの位置検出方法。