JP2002165118A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速で移動制御されるベースに好適に取り付
けられる撮影装置の提供。 【解決手段】 撮影装置１０は細長い箱体１１と、その
長手方向両端部に配置したハーフミラー１２および撮影
部１３と、ハーフミラー１２を挟んで前記長手方向に垂
直な方向に配置した照射部１４および照明部１５を備
え、箱体１１はその長手方向がベース４０の移動平面に
平行になるように該ベース４０に取り付けられ、照明部
１５からの光がハーフミラー１２を透過して照射部１４
より撮影の対象物２９に照射され、その反射光はハーフ
ミラー１２で反射して前記撮影部１３に導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動制御されるベー
スに取り付けて使用する撮影装置に関し、詳しくはカメ
ラなどの撮影部と照明部を備え、高速移動するベースに
好適に取り付けることができる撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルや半導体装置のような精
密機器の製造工程では、ＣＣＤカメラなどによる撮影装
置を使用して対象物の位置を測定し、自動位置決めなど
を行っている。撮影装置には対象物を照明する照明部が
取り付けられ、その照明部で照明された対象物からの反
射光を撮影部で撮影し、対象物の位置を測定する。

【０００３】例えば液晶表示パネルは透明なガラス基板
と、液晶セルをマトリクス状に配列した液晶層および透
明な上層の３層構造を有し、上層の表面に液晶セルの駆
動および入出力制御などを行うＩＣ（集積回路）が装着
される。ＩＣは透明な基板上に半導体と配線を集積配置
して構成され、基板には位置マークが付される。一方上
層に装着すべきＩＣにも位置マークが付され、それらを
一致させた状態でＩＣを上層に装着する。位置マークは
撮影装置で検出され、制御装置に送信されてＩＣ搬送装
置のヘッドなどの位置制御が行われる。

【０００４】図６は従来から採用されている同軸落射照
明による撮影装置の一例を説明する図である。撮影装置
１はＴ型で筒状の本体２と、本体２の一方の端部に取り
付けられる撮影部３と、本体２の側部に取り付けられる
照明部４と、本体２の内部に設けられるハーフミラー５
を備えている。発光ダイオードを収容した照明部４の光
はハーフミラー５で反射して対象物６に照射され、対象
物６からの反射光はハーフミラー５を透過して撮影部３
に入射し、位置マークなどが検出される。なお７は電源
ケーブルであるこの撮影装置１は例えばＩＣ自動装着装
置における移動制御されるベースに取付られ、高速で往
復移動して位置マークを検出し、その検出信号をＩＣ自
動装着装置のＩＣ搬送装置に伝送する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＩＣの装着速度を上げ
るためには位置マークの検出速度を高くする必要があ
り、それには撮影装置１を取り付けたベースを水平に高
速移動させればよい。しかし図６のような従来の撮影装
置１を高速で移動制御するには限界がある。すなわち従
来の撮影装置１は撮影の対象物方向に細長い本体２を有
するため、それと垂直な移動方向に対する慣性が大き
く、高速で移動制御すると位置マーク検出位置において
停止できずに行き過ぎを生じ、結果的に移動制御速度が
低くなってしまう。

【０００６】ベースを高速で移動制御させる際の停止位
置精度を高くするには、撮影装置１の移動方向における
慣性を小さくする必要がある。そのためには図６の撮影
装置１の長手方向を水平に倒してベースに取り付けるこ
とも考えられるが、その場合には照明部４側のハーフミ
ラー５に加え、対象物６側にもハーフミラーを設ける必
要があり、装置が複雑化するという別の問題を生じる。
またハーフミラーを追加するとそれだけ撮影装置１の重
量が大きくなり、期待するほど慣性を小さくできない。
そこで本発明は、高速で移動制御されるベースに取り付
ける撮影装置の問題を解決することを課題とし、そのた
めの新しい撮影装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の撮影装
置は、移動制御されるベースに取り付ける細長い箱体
と、箱体の長手方向両端部に配置したハーフミラーおよ
び撮影部と、ハーフミラーを挟んで前記長手方向に垂直
な方向に配置した照射部および照明部を備えている。そ
して、前記箱体はその長手方向がベースの移動平面と平
行になるようにベースに取り付けられ、前記照明部から
の光がハーフミラーを透過して照射部から撮影の対象物
に照射され、その反射光がハーフミラーで反射し前記撮
影部に導かれるように構成したことを特徴とする（請求
項１）。

【０００８】上記撮影装置において、照明部はホルダー
と、そのホルダーに着脱自在に装着される発光ダイオー
ドにより構成することができる（請求項２）。上記撮影
装置において、ホルダーには複数の発光ダイオードを装
着することができる（請求項３）。さらに複数の発光ダ
イオードは互いに異なる発光波長を有するものとするこ
とができる（請求項４）。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
より説明する。図１は本発明の撮影装置の原理を示す模
式的な断面図、図２はその底面図である。図において、
１０は撮影装置、１１は箱体、１２はハーフミラー、１
３は撮影部、１４は照射部、１５は照明部、１６は接眼
レンズ、１７はＣマウント、１８はコネクタ、１９は対
物レンズ、２０は発光ダイオード、２１はホルダー、２
２は固定具、２３は反射ミラー、２４は拡散板、２５は
ネジ孔、２６はボードカメラ、２７は取付部、２８は可
撓性ケーブル、２９は対象物、３０は仕切ケース、３１
はホルダーケース、３２は可撓性ケーブルである。

【００１０】箱体１１は断面方形の細長い形状を有し、
その内部に光学系が収容される。すなわち箱体１１にお
ける長手方向の一方の端部にハーフミラー１２が配置さ
れ、他方の端部に撮影部１３が配置される。さらにハー
フミラー１２を挟んで長手方向に垂直に照射部１４と照
明部１５が対向配置される。

【００１１】撮影装置１３は例えばＣＣＤカメラ等によ
り構成される。特に小型プリント基板に増幅回路やＣＣ
Ｄ素子を装着した薄型のボードカメラの使用がコンパク
ト化および軽量化の観点から望ましい。図示の例は箱体
１１にそのようなボードカメラ２６をＣマウント１７で
箱体１１に取り付け、箱体１１内に接眼レンズ１６を配
置して撮影部１３を構成している。なお撮影部１３はさ
らに箱体１１に固定した取付部２７と、その取付部２７
に取り付けたコネクタ１８を含み、ボードカメラ２６か
らの配線はコネクタ１８に接続され、コネクタ１８から
外部の制御装置（図示せず）に可撓ケーブル２８で接続
されるようになっている。

【００１２】照射部１４はハーフミラー１２を透過する
照明部１５からの照射光を対象物２９に照射し、対象物
２９からの反射光をハーフミラー１２に反射させるため
に設けられるもので、箱体１１に設けた開口部と対物レ
ンズ１６により構成される。対象物としては、例えば製
造ラインで組立てようとする液晶表示パネルのガラス基
板やＩＣである。

【００１３】照明部１５は対象物２９に対して撮影に適
した波長の光を照射をするもので、仕切ケース３０と、
それに着離自在に連結されたホルダーケース３１を備え
ており、仕切ケース３０の内部に反射ミラー２３が配置
され、仕切ケース３０に設けた開口部に拡散板２４が配
置される。ホルダーケース３１にホルダー２１が固定さ
れ、ホルダー２１内に設けたソケット（図示せず）に電
源供給用の可撓性ケーブル３２が接続される。発光ダイ
オード２０には端子（ピン）が突出しており、その端子
をホルダー２１のソケットに差し込み、さらに止めネジ
などの固定具２２で発光ダイオード２０をホルダー２１
に固定することにより、発光ダイオード２０はホルダー
２１に装着される。

【００１４】上記のように発光ダイオード２０をホルダ
ー２１に着脱自在に装着できるようにすると、例えば発
光ダイオード２０の劣化による交換、異なる発光波長を
照射する発光ダイオードへの切り換えなどを容易且つ迅
速に行うことができる。また、図５の如く、複数の発光
ダイオード２０を装着できるようにすると、例えば照射
強度を増減するために同一発光波長の発光ダイオード２
０の装着数を変えることができ、さらに発光波長の異な
る複数の発光ダイオード２０を装着し、それらの電圧等
を変えることにより、対象物の色彩に応じて最適な検出
感度を発揮する波長分布の照射光で照射させることがで
きる。

【００１５】発光ダイオード２０の照射光は反射ミラー
２３で反射して拡散板２４に入射して拡散され、ハーフ
ミラー１２を透過してから対物レンズ１６で収束されて
対象物２９に照射される。対象物２９の反射光は対物レ
ンズ１６で収束され、ハーフミラー１２で直角に反射し
て接眼レンズ１９に入射し、そこで再び収束されてボー
ドカメラ２６に入射する。なお上記の撮影装置１０は、
図２に示す４つのネジ孔２５を利用してボルトなどの固
定具で移動制御されるベースに取り付けられる。

【００１６】図３は図１の撮影装置１０をＩＣ自動装着
装置のベースに取り付けて対象物の位置マークを検出し
ている状態を説明する図である。ベース４０は図示しな
い駆動装置でボールネジ４１を回転することにより、矢
印のように水平方向に往復移動制御される。撮影装置１
０はその長手方向がベース４０の移動平面である水平面
に平行になるようにしてベース４０に取り付けられる。
この例では液晶パネルを構成する透明なガラス基板42と
基板に回路を集積したＩＣ４３を対象物として撮影部１
０で撮影する。ガラス基板４２は基板搬送装置のヘッド
（図示せず）に水平に位置決めされ、ＩＣ４３はＩＣ搬
送装置のヘッド４４に水平に位置決めされて矢印のよう
に水平方向に移動制御される。なおガラス基板４２およ
びＩＣ４３にはそれぞれ２つの位置マーク４５、４６が
設けられる。

【００１７】上記ＩＣ自動装着装置はガラス基板４２の
所定位置にＩＣ４３を位置決めして装着する装置であ
り、撮影装置１０はその位置合わせに使用される。位置
合わせには、先ず基板搬送装置のヘッドに把持されて、
搬送し停止位置にあるガラス基板４２の下部にベース４
０を水平移動し、それに取り付けられた撮影装置１０で
位置マーク４５を検出し、その位置情報を制御装置（図
示せず）に送信する。次にＩＣ搬送装置のヘッド４４が
水平移動し、それに把持されたＩＣ４３の位置マーク４
６を撮影装置１０で検出して制御装置に送信する。制御
装置は２組の位置マーク４５，４６（合計４つ）が完全
に一致するようにヘッド４４の駆動部に制御信号を出力
し、それによってヘッド４４は水平なＸＹ駆動および旋
回駆動する。そしてその制御状態は撮影装置１０で検出
され制御装置にフィードバックされる。

【００１８】２組の位置マーク４５，４６の完全一致を
撮影装置１０が検出したら、その検出信号によりＩＣ自
動制御装置は位置決めされたＩＣ４３をガラス基板４２
に装着する。それと共にベース４０はホームポジション
に復帰して次のＩＣ装着工程に備える。このような自動
ＩＣ装着装置は極めて短い周期で次々とＩＣ４３をガラ
ス基板４２に装着するので、ベース４０の水平方向の往
復移動速度もそれに応じて高くする必要がある。本発明
の撮影装置１０は前記のように横長の箱体に少ない部品
を収容して構成されるので、ベース４０の移動方向に対
する慣性が小さく、そのためベース４０を高速で往復移
動させることが可能になる。

【００１９】次に図４は、第２の実施の形態を示す撮影
装置１０である。この例が前記図１のものと異なる点
は、発光ダイオード２０の照射方向および取付方向が９
０度異なり、箱体１１の幅方向から発光ダイオードが挿
脱自在に挿入され、その照射方向がせつ接眼レンズ１６
の光軸方向に一致するものである。そのため、この例で
は図１における反射ミラー２３は不要とされる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明の撮影装置は、移動
制御されるベースに取り付けられる細長い箱体と、箱体
の長手方向両端部に配置したハーフミラーおよび撮影部
と、ハーフミラーを挟んで前記長手方向に垂直な方向に
配置した照射部および照明部を備え、前記箱体はその長
手方向がベースの移動平面と平行になるようにベースに
取り付けられ、前記照明部からの光がハーフミラーを透
過して照射部より撮影の対象物に照射され、その反射光
がハーフミラーで反射して前記撮影部に導かれるように
構成したことを特徴としている。そのため移動方向に対
する慣性を小さくすることができ、ＩＣ自動装着装置な
どのベースに取り付けて高速で往復移動させることがで
きる。

【００２１】上記撮影装置において、照明部はホルダー
と、そのホルダーに着脱自在に装着される発光ダイオー
ドにより構成することができ、それによって発光ダイオ
ードの劣化による交換、異なる発光波長の発光ダイオー
ドへの切り換えなどを容易且つ迅速に行うことができ
る。上記撮影装置において、ホルダーには複数の発光ダ
イオードを装着することができ、それによって例えば同
一発光波長の発光ダイオードの装着数を変えて照射強度
を増減することができる。

【００２２】さらにホルダーに複数の発光ダイオードを
装着する際、互いに発光波長の異なる複数の発光ダイオ
ードを装着することができ、それによって例えばそれら
の電圧などを変えることにより、対象物の色彩に応じて
最適な検出感度を発揮する波長分布の照射光で照射させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮影装置の原理を示す模式的な断面
図。

【図２】図１の撮影装置１０の底面図。

【図３】図１の撮影装置をＩＣ自動装着装置のベースに
取り付けて対象物の位置マークを検出している状態を説
明する図。

【図４】本発明の他の実施の形態を示す撮影装置。

【図５】本撮影装置に用いられる複数の発光ダイオード
を装着したホルダーの説明図。

【図６】従来から採用されている同軸落射照明による撮
影装置の一例を説明する図。

【符号の説明】

１ 撮影装置 ２ 本体 ３ 撮影部 ４ 照明部 ５ ハーフミラー ６ 対象物 ７ 電源ケーブル １０ 撮影装置 １１ 箱体 １２ ハーフミラー １３ 撮影部 １４ 照射部 １５ 照明部 １６ 接眼レンズ １７ Ｃマウント １８ コネクタ １９ 対物レンズ ２０ 発光ダイオード ２１ ホルダー ２２ 固定具 ２３ 反射ミラー ２４ 拡散板 ２５ ネジ孔 ２６ ボードカメラ ２７ 取付部 ２８ 可撓性ケーブル ２９ 対象物 ３０ 仕切ケース ３１ ホルダーケース ３２ 可撓性ケーブル ４０ ベース ４１ ボールネジ ４２ ガラス基板 ４３ ＩＣ ４４ ヘッド ４５ 位置マーク ４６ 位置マーク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動制御されるベース４０に取り付けら
   れる細長い箱体１１と、箱体１１の長手方向両端部に配
   置したハーフミラー１２および撮影部１３と、ハーフミ
   ラー１２を挟んで前記長手方向に垂直な方向に配置した
   照射部１４および照明部１５を備え、前記箱体１１はそ
   の長手方向がベース４０の移動平面に平行になるように
   該ベース４０に取り付けられ、前記照明部１５からの光
   がハーフミラー１２を透過して照射部１４より撮影の対
   象物２９に照射され、その反射光がハーフミラー１２で
   反射して前記撮影部１３に導かれるように構成したこと
   を特徴とする撮影装置。
2. 【請求項２】 照明部１５はホルダー２１と、そのホル
   ダー２１に着脱自在に装着される発光ダイオード２０を
   有している請求項１に記載の撮影装置。
3. 【請求項３】 ホルダー２１に複数の発光ダイオード２
   ０が装着される請求項２に記載の撮影装置。
4. 【請求項４】 複数の発光ダイオード２０が互いに異な
   る発光波長を有するものである請求項３に記載の撮影装
   置。