JP3244402U - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】支持機構に接触することで撮像対象物の接触部位が損傷することを極力防止することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置ＥＡは、透光性を有し、撮像対象物ＷＫの外縁部を支持する支持機構１０と、光を発して支持機構１０を透過させ、当該光を撮像対象物ＷＫに照射する照射機構２０と、撮像対象物ＷＫを撮像する撮像機構３０とを備え、撮像対象物ＷＫの外縁部よりも内側の領域を非接触で保持する非接触保持機構４０を備えている。【選択図】図１

Description

本考案は、撮像装置に関する。

撮像対象物を撮像する撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０２０－１５０２３９号公報

特許文献１に記載されたアライメント装置１０（撮像装置）では、ワークテーブル１２（支持機構）がウエハＷ（撮像対象物）の被支持面全体に接触して撮像対象物を支持するため、支持機構に接触している撮像対象物の接触部位が損傷するという不都合が生じる。

本考案の目的は、支持機構に接触することで撮像対象物の接触部位が損傷することを極力防止することができる撮像装置を提供することにある。

本考案は、請求項に記載した構成を採用した。

本考案によれば、撮像対象物の外縁部よりも内側の領域を非接触で保持するため、支持機構に接触することで撮像対象物の接触部位が損傷することを極力防止することができる。

本考案の一実施形態に係る撮像装置を備えた位置決め装置の説明図。

以下、本考案の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な図１（Ａ）の手前方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸と平行な図１（Ａ）中手前方向で「後」がその逆方向とする。

撮像装置ＥＡは、透光性を有し、撮像対象物ＷＫの外縁部を支持する支持機構１０と、光を発して支持機構１０を透過させ、当該光を撮像対象物ＷＫに照射する照射機構２０と、撮像対象物ＷＫを撮像する撮像機構３０と、撮像対象物ＷＫの外縁部よりも内側の領域を非接触で保持する非接触保持機構４０とを備え、撮像機構３０と撮像対象物ＷＫとを相対移動させる移動機構５０とで位置決め装置ＥＡ１を構成している。

支持機構１０は、ガラスや樹脂等の透光性を有する透明または半透明の部材で構成され、上面が支持面１１Ａとされた支持テーブル１１を備えている。本実施形態の支持テーブル１１は、支持面１１Ａの中央部に凹部１１Ｂが形成された円形状とされ、凹部１１Ｂ内に非接触保持機構４０が配置されている。

照射機構２０は、支持テーブル１１の右下方に配置された高圧水銀ランプやＬＥＤ（発光ダイオード、Light Emitting Diode）ランプ等の発光機器２１を備えている。

撮像機構３０は、支持テーブル１１を挟んで発光機器２１の上方に配置されたカメラや投影機等の撮像機器３１を備えている。

非接触保持機構４０は、気体噴出孔４１Ａから気体を噴出することで撮像対象物ＷＫとの間に負圧領域を形成し、当該撮像対象物ＷＫを非接触で保持する所謂ベルヌーイ吸着機４１と、気体噴出孔４１Ａに大気やガス等の気体を供給する加圧ポンプやタービン等の気体供給機構４２とを備えている。

移動機構５０は、駆動機器としてのリニアモータ５１と、リニアモータ５１のスライダ５１Ａに支持された駆動機器としてのリニアモータ５２と、リニアモータ５２のスライダ５２Ａに支持され、出力軸５３Ａで支持テーブル１１を支持する駆動機器としての回動モータ５３とを備えている。

以上の撮像装置ＥＡを備えた位置決め装置ＥＡ１の動作を説明する。
先ず、図１（Ａ）中実線で示す初期位置に各部材が配置された位置決め装置ＥＡ１に対し、当該位置決め装置ＥＡ１の使用者（以下、単に「使用者」という）が、図示しない操作パネルやパーソナルコンピュータ等の操作機構を介して自動運転開始の信号を入力する。次いで、使用者または、多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送機構が、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、支持面１１Ａ上に撮像対象物ＷＫを載置すると、非接触保持機構４０が気体供給機構４２を駆動し、気体噴出孔４１Ａから気体を噴出させて撮像対象物ＷＫを非接触で保持する。

その後、移動機構５０が回動モータ５３を駆動し、その出力軸５３Ａを回転軸として支持テーブル１１を回転させた後、照射機構２０および撮像機構３０が発光機器２１および撮像機器３１を駆動し、支持テーブル１１を透過させた光で照射された撮像対象物ＷＫを撮像する。次に、移動機構５０がリニアモータ５１、５２を駆動し、撮像機構３０が撮像した結果を基にして支持テーブル１１を前後左右に移動させ、撮像対象物ＷＫを所定の位置に移動させる。そして、撮像対象物ＷＫに所定の処理を施す図示しない処理機構によって、撮像対象物ＷＫに所定の処理が施されると、非接触保持機構４０が気体供給機構４２の駆動を停止し、撮像対象物ＷＫの保持を解除する。次いで、使用者または図示しない搬送機構が撮像対象物ＷＫを次工程に搬送すると、移動機構５０がリニアモータ５１、５２および回動モータ５３を駆動し、支持テーブル１１を初期位置に復帰させ、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上のような実施形態によれば、撮像対象物ＷＫの外縁部よりも内側の領域を非接触で保持するため、支持テーブル１１に接触することで撮像対象物ＷＫの接触部位が損傷することを極力防止することができる。

以上のように、本考案を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本考案は、これに限定されるものではない。すなわち、本考案は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本考案の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本考案の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本考案を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本考案に含まれる。
また、本考案における機構および工程は、それら機構および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、撮像機構は、撮像対象物を撮像するものであればどんなものでもよく、出願当初の技術常識に照らし合わせてその技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（その他の機構および工程も同じ）。

支持機構１０は、無色または有色のもの等、透光性を有するものであればどのようなものが支持テーブル１１として採用されてもよいし、撮像対象物ＷＫが滑ることを防止する表面処理が支持面１１Ａ上に施されていてもよいし、ゴム、樹脂、フィルム等の滑り防止部材が支持面１１Ａ上に設けられていてもよいし、撮像対象物ＷＫの外縁部の一部を把持するものが採用されていてもよいし、支持テーブル１１として、楕円形、多角形、環状、その他の形状等どのような形状のものが採用されてもよい。

照射機構２０は、発光機器２１が支持テーブル１１の上方に配置されていてもよいし、鏡や反射板等の反射機構を備え、発光機器２１で発した光を反射機構で反射して支持機構１０を透過させてもよいし、発光機器２１として、例えば、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等何を採用してもよく、それらを適宜に組み合わせたものを採用してもよい。

撮像機構３０は、撮像対象物ＷＫを例えば１度、９０度、１８０度等の所定の角度回転させる毎に、撮像対象物ＷＫを撮像してもよいし、撮像対象物ＷＫの全体的な静止画像を一括で１回または複数回撮像してもよいし、撮像対象物ＷＫの一部または全体を動画で撮像してもよいし、撮像対象物ＷＫの外縁部に設けられた方位印としての切欠や、撮像対象物ＷＫの上面または下面に印字または刻印された数字、文字、記号、製造番号、形状パターン等を撮像してもよい。
撮像機構３０は、発光機器２１が支持テーブル１１の上方に配置される場合、支持テーブル１１を挟んで発光機器２１の下方に撮像機器３１が配置されていてもよい。

非接触保持機構４０は、複数または単一のベルヌーイ吸着機４１を備えていてもよいし、撮像対象物ＷＫの外縁部よりも内側の領域の一部のみを非接触で保持してもよいし、外縁部よりも内側の領域の全部を非接触で保持してもよい。

移動機構５０は、リニアモータ５１、５２および回動モータ５３のうちの少なくとも１つで構成されていてもよいし、多関節ロボット等の他の駆動機器で支持テーブル１１を移動させてもよいし、本考案の撮像装置ＥＡや位置決め装置ＥＡ１に備わっていてもよいし、備わっていなくてもよく、撮像装置ＥＡや位置決め装置ＥＡ１に備わっていない場合、他の装置で支持テーブル１１を移動させてもよい。

処理機構は、例えば、撮像対象物ＷＫの位置を位置決めする所謂アライメント装置や、撮像対象物ＷＫを検査する検査機構、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧機構で撮像対象物ＷＫに接着シートを貼付するシート貼付機構、撮像対象物ＷＫに貼付された接着シートを吸着パッドや剥離用テープ等の剥離手段で剥離するシート剥離機構、撮像対象物ＷＫを清掃する清掃機構、撮像対象物ＷＫを研磨する研磨機構や研削する研削機構等、撮像対象物ＷＫに所定の処理を施すものであればどのようなものでもよい。

本考案における接着シートおよび撮像対象物ＷＫの材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートおよび撮像対象物ＷＫは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、接着シートは、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよく、感熱接着性の接着シートが採用された場合は、当該接着シートを加熱する適宜なコイルヒータやヒートパイプの加熱側等の加熱機構を設けるといった適宜な方法で接着されればよい。また、このような接着シートは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材と接着剤層とが積層された２層のもの、基材と接着剤層との間に１または複数の中間層が積層された３層または３層以上のもの、基材の上面に１または複数のカバー層が積層された３層または３層以上のもの、基材、中間層またはカバー層が剥離可能に設けられたもの、接着剤層のみからなる単層の両面接着シート、１または複数の中間層の両最外面に接着剤層が積層された両面接着シート等、どのようなものでもよい。さらに、撮像対象物ＷＫとしては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂等の単体物であってもよいし、それら２つ以上で形成された複合物であってもよく、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートは、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意のシート、フィルム、テープ等でもよい。

前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、２軸または３軸以上の関節を備えた所謂多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等が単体で採用されてもよいし、それら電動機器やアクチュエータ等が直接的又は間接的に組み合わされたものが採用されてもよいし、それら電動機器やアクチュエータ等の出力部に対するトルク制御や速度制御等が可能なものや不能なものが採用されてもよい。

前記実施形態において、何らかの物体（以下「物体Ａ」という）および当該物体Ａに対して移動する物体（以下「物体Ｂ」という）すなわち、相対移動する物体Ａおよび物体Ｂは、移動することのない物体Ａに対して物体Ｂが移動してもよいし、移動することのない物体Ｂに対して物体Ａが移動してもよいし、物体Ａおよび物体Ｂの両方が移動してもよいく、移動によって達成される結果が同じであれば、物体Ａおよび物体Ｂの何れが移動してもよいし、ローラ等の回転部材が採用されている場合、当該回転部材を回転駆動させる駆動機器を備えてもよいし、回転部材の表面や回転部材自体をゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、回転部材の表面や回転部材自体を変形しない部材で構成してもよいし、ローラの代わりに回転するまたは回転しないシャフトやブレード等の他の部材を採用してもよいし、押圧ローラや押圧ヘッド等の押圧機構や押圧部材といった被押圧物を押圧するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、ローラ、丸棒、ブレード材、ブラシ状部材の他、大気やガス等の気体の吹き付けによるものを採用してもよいし、押圧するものをゴム、樹脂、スポンジ等の変形可能な部材で構成してもよいし、金属や硝子等の変形しない部材で構成してもよいし、剥離板や剥離ローラ等の剥離機構や剥離部材といった被剥離物を剥離するものが採用されている場合、上記で例示したものに代えてまたは併用して、板状部材、丸棒、ローラ等の部材を採用してもよいし、剥離するものをゴムや樹脂等の変形可能な部材で構成してもよいし、変形しない部材で構成してもよいし、支持機構や支持部材等の被支持部材を支持するものが採用されている場合、メカチャックやチャックシリンダ等の把持機構、クーロン力、接着剤（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、ベルヌーイ吸着、吸引吸着、駆動機器等で被支持部材を支持する構成を採用してもよい。

ＥＡ…撮像装置
１０…支持機構
２０…照射機構
３０…撮像機構
４０…非接触保持機構
ＷＫ…撮像対象物

Claims (1)

1. 透光性を有し、撮像対象物の外縁部を支持する支持機構と、
   光を発して前記支持機構を透過させ、当該光を前記撮像対象物に照射する照射機構と、
   前記撮像対象物を撮像する撮像機構とを備えた撮像装置において、
   前記撮像対象物の前記外縁部よりも内側の領域を非接触で保持する非接触保持機構を備えていることを特徴とする撮像装置。

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