(57)【要約】【課題】シート材を貼付した箇所と貼付していない箇所の光のコントラストの差を大きくし、シート材の貼付状態の検出精度を向上させることができるようにする。【解決手段】貼付箇所に対して光を照射する光源２と、貼付箇所から反射された光を撮影する撮像装置３と、光源２と貼付箇所との間、または貼付箇所と撮像装置３との間の少なくとも一方に設けられた偏光フィルタ１５，１６と、を備えた。これにより、偏光フィルタによって、撮像装置で受光される光のうち特定の光を軽減することができ、そのため、シート材を貼付した箇所と、貼付していない箇所との輝度差を大きくすることがでる。【選択図】図１
2011007695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明又は半透明のシート材を被貼付物に貼付する際の貼付状態を検出する貼付状態検出装置であって、
前記被貼付物に前記シート材を貼付した貼付箇所に対して光を照射する光源と、
前記貼付箇所から反射された光を撮影する撮像装置と、
前記光源と前記貼付箇所との間、または前記貼付箇所と前記撮像装置との間の少なくとも一方に設けられた偏光フィルタと、
を備えたことを特徴とする貼付状態検査装置。
【請求項２】
前記偏光フィルタは、前記光源と前記貼付箇所との間、及び前記貼付箇所と前記撮像装置との間の両方に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の貼付状態検査装置。
【請求項３】
前記偏光フィルタは、Ｐ偏光成分の光のみを透過させるＰ偏光フィルタである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の貼付状態検出装置。
【請求項４】
前記光源は、前記貼付箇所に対して前記シート材のＰ偏光の略ブリュースター角で光が入射するように設定され、
前記撮像装置は、前記貼付箇所から前記シート材のＰ偏光の略ブリュースター角で反射された光を撮影するように設定されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の貼付状態検出装置。
【請求項５】
前記２つの偏光フィルタのうち一方は、Ｓ偏光成分の光のみを透過させるＳ偏光フィルタであり、他方は、Ｐ偏光成分の光のみを透過させるＰ偏光フィルタである
ことを特徴とする請求項２に記載の貼付状態検出装置。
【請求項６】
前記撮像装置は、前記貼付箇所に対して略垂直の位置に配置されている
ことを特徴とする請求項５に記載の貼付状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被貼付物に貼付された透明又は半透明のシート材の貼付状態を検出する貼付状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶やプラズマなどのＦＰＤ（Flat Panel Display）には、複数の処理ステーションによって、その周囲に様々な電子部品が接続又は実装される。実装される電子部品の具体例としては、駆動ＩＣの搭載やＣＯＦ（Chip on Film）、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのいわゆるＴＡＢ（Tape Automated Bonding）及び、ＰＣＢ（周辺基板：Printed Circuit Board）が挙げられる。また、表示基板とＰＣＢ基板との接続には、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）が用いられている。
【０００３】
ここで、図６及び図７を参照して液晶ディスプレイパネルについて説明しておく。
図６は、液晶ディスプレイパネルを示す正面図、図７は、液晶ディスプレイパネルとプリント基板との接続状態を示す斜視図である。
【０００４】
図６に示すように、液晶ディスプレイパネル１００は、２つのＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイ基板１０１，１０２と、この２つのＴＦＴアレイ基板の間に封入される液晶とから構成されている。この２つのＴＦＴアレイ基板１０１，１０２の少なくとも１辺には、ＩＣチップ１０３を搭載したフレキシブル基板からなる複数のＴＣＰ１０５を介してプリント基板（ＰＣＢ）１０６が設けられている。
【０００５】
図７に示すように、２つのＴＦＴアレイ基板１０１，１０２には、所定数のリード部１０４が形成されている。そして、このリード部１０４には、複数のＴＣＰ１０５が接続されている。更に、複数のＴＣＰ１０５には、ＰＣＢ１０６が接続されている。また、ＰＣＢ１０６における複数のＴＣＰ１０５と接続される箇所には、所定の間隔を開けて複数のリード部１０７が設けられている。
【０００６】
ＰＣＢ１０６とＴＣＰ１０５は、ＡＣＦ（異方性導電フィルム、Anisotropic Conductive Film）１０８によって電気的に接続されている。このＡＣＦ１０８は、粘着性のある電気絶縁物質からなる熱硬化性樹脂（バインダ樹脂）に導電性を持つ微細な金属粒子を分散させてフィルム状に成形したものである。
【０００７】
ＰＣＢ１０６とＴＣＰ１０５の接続は、次のようにして行われる。まず、ＡＣＦ１０８をＰＣＢ１０６のリード部１０７に貼付する。そして、ＡＣＦ１０８を貼付したＰＣＢ１０６のリード部１０７上にＴＣＰ１０５を配置し、熱圧着処理を行う。これにより、ＰＣＢ１０６にＴＣＰ１０５が接着される。このとき、ＡＣＦ１０８内に分散された導電粒子が、ＰＣＢ１０６のリード部１０７とＴＣＰ１０５に接続されることで、ＰＣＢ１０６とＴＣＰ１０５が電気的に接続される。そして、ＡＣＦ１０８のバインダ樹脂が硬化して、ＰＣＢ１０６とＴＣＰ１０５が、ＡＣＦ１０８を介して一体に固定される。
【０００８】
ここで、ＡＣＦ１０８が、ＰＣＢ１０６における所定の位置、すなわちリード部１０７に正確に貼付されているかを検出する方法として、例えば特許文献１に記載の技術が提案されている。この特許文献１に開示されている技術では、貼付箇所に光を照射し、貼付箇所で反射された光を撮影している。そして、撮影した画像信号からシート材を貼付した箇所と貼付していない箇所との光のコントラストを比較することで、シート材が正確な位置に貼付されているかを検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−６９１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、シート材であるＡＣＦは、半透明であるため、被貼付物であるプリント基板のリード部との輝度差が少なかった。その結果、特許文献１に開示されている技術では、貼付箇所と貼付していない箇所との反射光のコントラストの差が大きく表れず、シート材の貼付状態の検出精度が低くなっていた。
【００１１】
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、透明又は半透明のシート材を貼付した箇所と貼付していない箇所の光のコントラストの差を大きくし、シート材の貼付状態の検出精度を向上させることができる貼付状態検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の貼付状態検出装置は、透明又は半透明のシート材を被貼付物に貼付する際の貼付状態を検出する装置である。
更に、本発明の貼付状態検出装置は、被貼付物にシート材を貼付した貼付箇所に対して光を照射する光源と、貼付箇所から反射された光を撮影する撮像装置と、光源と貼付箇所との間、または貼付箇所と撮像装置との間の少なくとも一方に設けられた偏光フィルタとを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の貼付状態検出装置によれば、偏光フィルタによって、特定の偏光を有する光のみを透過させることで、撮像装置で受光される光のうち特定の光を軽減することができる。そのため、シート材と被貼付物との輝度差を大きくすることができ、貼付箇所と貼付していない箇所とのコントラスト比を大きくすることができる。その結果、シート材の貼付状態を正確に把握することができ、シート材の貼付状態の検出精度を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の貼付状態検出装置の第１の実施の形態例を模式的に示す正面図である。
【図２】Ｐ偏光とＳ偏光におけるガラスへの反射率を示すグラフである。
【図３】偏光フィルタの有無によるコントラスト比の違いを示すグラフである。
【図４】本発明の貼付状態検出装置の第２の実施の形態例を模式的に示す正面図である。
【図５】偏光フィルタの種類によるコントラスト比の違いを示すグラフである。
【図６】液晶ディスプレイパネルを示す正面図である。
【図７】液晶ディスプレイパネルとプリント基板との接続状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の貼付状態検出装置の実施の形態例について、図１〜図７を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態例
１−１．貼付状態検出装置の構成例
１−２．貼付状態検出装置のコントラスト比の測定例
２．第２の実施の形態例
【００１６】
＜１．第１の実施の形態例＞
１−１．貼付状態検出装置の構成例
まず、図１及び図２を参照して本発明の貼付状態検出装置の第１の実施の形態例（以下、「本例」という。）について説明する。
図１は、貼付状態検出装置を模式的に示す正面図、図２は、Ｐ偏光とＳ偏光におけるガラスへの反射率を示すグラフである。
【００１７】
本例の貼付状態検出装置１は、透明又は半透明のシート材の一具体例として示すＡＣＦ１０８を被貼付物の一具体例として示すＰＣＢ１０６に貼付した際におけるＡＣＦ１０８の貼付状態を検出する装置である。
【００１８】
この貼付状態検出装置１は、ＡＣＦ１０８の貼付箇所に光を照射する光源２と、貼付箇所から反射された光を撮影する撮像装置３と、撮像装置３に接続された画像処理装置４と、２つの偏光フィルタ５，６とから構成されている。
【００１９】
光源２は、貼付箇所に対して略垂直の位置から所定の角度θだけ傾けた位置に配置されている。そして、この光源２は、貼付箇所に対して所定の角度θで光が入射するように設定されている。
【００２０】
撮像装置３は、貼付箇所に対して略垂直の位置から光源２と反対方向に所定の角度傾けた位置に配置されている。そして、この撮像装置３は、貼付箇所から所定の角度θで反射された光を撮影するように設定されている。なお、本例では、光源２及び撮像装置３は、約６０°傾けた位置に配置されている。また、撮像装置３は、画像処理装置４に接続されており、画像信号を画像処理装置４に出力している。
【００２１】
画像処理装置４は、撮像装置３からの映像信号を受信し、その映像信号からＡＣＦ１０８の貼付状態を判断している。具体的には、ＡＣＦ１０８を貼付した箇所と、ＡＣＦ１０８を貼付していない箇所のコントラストを比較することで、ＡＣＦ１０８が所望の位置にあるリード部１０７（図７参照）に貼付されているかを検出する。
【００２２】
第１の偏光フィルタ５は、光源２と貼付箇所の間に配置されており、光源２から照射された光のうち特定の偏光成分を有する光のみを透過している。また、第２の偏光フィルタ６は、貼付箇所と撮像装置３の間に配置されており、貼付箇所から反射された光のうち特定の偏光成分を有する光のみを透過している。
【００２３】
本例では、第１の偏光フィルタ５及び第２の偏光フィルタ６は、それぞれＰ偏光成分の光のみを透過するＰ偏光フィルタである。そのため、貼付箇所には、Ｐ偏光成分の光のみが照射され、撮像装置３は、Ｐ偏光成分の光のみを撮影することになる。なお、Ｐ偏光とは、入射面に対する光の入射光と入射面の法線方向が作る面内で振動している直線偏光であり、このＰ偏光と垂直な方向に振動する光をＳ偏光と呼んでいる。
【００２４】
ここで、図２に示すように、Ｐ偏光の光は、屈折率ｎがＡＣＦ１０８とほぼ等しいガラス（ｎ＝１．５）に、空気中から約６０°の入射角で入射すると、その反射率がほぼ０となることがわかる。この反射率が０となる角度をブリュースター角という。よって、Ｐ偏光の光がＡＣＦ１０８のブリュースター角で入射されると、その反射率が０であるため、ＡＣＦ１０８が貼付された箇所では、反射は検出されない。
【００２５】
上述したように、本例では、光源２及び撮像装置３をＡＣＦ１０８におけるＰ偏光の略ブリュースター角である約６０°傾けた位置に配置している。すなわち、光源２は、貼付箇所に対して約６０°の角度で光が入射するように設定されており、撮像装置３は、貼付箇所から約６０°の角度で反射された光を撮影するように設定されている。
【００２６】
そのため、ＡＣＦ１０８を貼付した箇所では、反射光が大幅に軽減され、ＡＣＦ１０８を貼付した箇所の反射光と、ＡＣＦ１０８が貼付されていない箇所の反射光との輝度差が大きくなる。その結果、光のコントラスト比も大きくなるため、ＡＣＦ１０８の貼付状態を正確に把握することができ、貼付状態の検出精度の向上を図ることが可能である。
【００２７】
なお、本例では、光源２を、貼付箇所に対して約６０°の角度で光が入射するように設定し、撮像装置３を貼付箇所から約６０°の角度で反射された光を撮影するように設定した例を説明したが、これに限定されるものではない。光源２による貼付箇所への照射角度及び撮像装置３が撮影する反射光の角度は、貼付状態を検出するシート材のＰ偏光のブリュースター角によって適宜設定されるものである。
【００２８】
ここで、空気の屈折率をｎ１とし、透明又は半透明のシート材の屈折率をｎ２とすると、このシート材のＰ偏光のブリュースター角θは、下記式１から算出される。
［式１］
tanθ＝ｎ２／ｎ１
【００２９】
また、空気の屈折率は、ｎ１≒１であるため、式１を下記式２に変換することができる。
［式２］
tanθ＝ｎ２
【００３０】
このため、光源２による貼付箇所への照射角度及び撮像装置３が撮影する反射光の角度は、式２で算出した角度に設定することが好ましい。
【００３１】
なお、本例では、光源２と貼付箇所の間と、貼付箇所と撮像装置３の間の２箇所に偏光フィルタを設けた例を説明した。しかしながら、偏光フィルタは、光源２と貼付箇所の間、または、貼付箇所と撮像装置３の間のうち少なくとも一方に設けることで、その目的が達成される。
【００３２】
１−２．貼付状態検出装置のコントラスト比の測定例
次に、図３を参照して偏光フィルタの有無におけるコントラスト比の測定例について説明する。
図３は、偏光フィルタの有無によるコントラスト比の違いを示すグラフである。
【００３３】
まず、この測定に用いた貼付状態検出装置について説明する。Ｎｏ．１は、偏光フィルタを設けていない従来の貼付状態検出装置である。Ｎｏ．２は、光源２と貼付箇所との間である投光系にのみＰ偏光フィルタを設けた貼付状態検出装置である。Ｎｏ．３は、貼付箇所と撮像装置との間である受光系にのみＰ偏光フィルタを設けた貼付状態検出装置である。また、Ｎｏ．４は、投光系と受光系の両方にＰ偏光フィルタを設けた貼付状態検出装置である。表１は、この４つの装置におけるコントラスト比の一測定例を示したものである。
【００３４】
【表１】
2011007695.tif 000003
【００３５】
図３及び表１に示すように、偏光フィルタを設けないＮｏ．１、すなわち従来の貼付状態検出装置では、コントラスト比は、−０．０３３であった。これに対し、偏光フィルタを設けたＮｏ．２〜Ｎｏ．４のコントラスト比の絶対値は、少なくても０．５７８である。このように、光源２と貼付箇所の間、あるいは貼付箇所と撮像装置３の間のうち少なくとも一方に偏光フィルタを設ければ、従来の貼付状態検出装置よりもシート材の検出精度が一段と高くなることが判る。
【００３６】
なお、投光系のみに偏光フィルタを設けたＮｏ．２の貼付状態検出装置よりも、受光系のみに偏光フィルタを設けたＮｏ．３の貼付状態検出装置のほうが、コントラスト比の絶対値が大きくなっている。したがって、どちらか一方に偏光フィルタを設けるのであれば、投光系である光源と貼付箇所の間よりも、受光系である貼付箇所と撮像装置との間に、偏光フィルタを設ける方が好ましいといえる。
【００３７】
更に、投光系と受光系の両方に偏光フィルタを設けたＮｏ．４は、他の装置に比べてコントラスト比の絶対値が最も高くなっている。そのため、Ｐ偏光成分の光のみを透過させるＰ偏光フィルタを投光系と受光系の両方に配置することにより、シート材の検出精度をより高めることができる。
【００３８】
＜２．第２の実施の形態例＞
次に、図４及び図５を参照して本発明の貼付状態検出装置の第２の実施の形態例について説明する。
図４は、第２の実施の形態例に係る貼付状態検出装置を模式的に示す正面図、図５は、偏光フィルタの種類によるコントラスト比の値を示すグラフである。
【００３９】
この第２の実施の形態例に係る貼付状態検出装置１１は、ＡＣＦ１０８内に分散された導電粒子による散乱光を検出することでＡＣＦ１０８の貼付状態を検出する装置である。図４に示すように、貼付状態検出装置１１は、ＡＣＦ１０８の貼付箇所に光を照射する光源１２と、貼付箇所から反射された光を撮影する撮像装置１３と、撮像装置１３に接続された画像処理装置１４と、２つの偏光フィルタ１５，１６とから構成されている。
【００４０】
光源１２は、貼付箇所に対して略垂直の位置から所定の角度θだけ傾けた位置に配置されている。つまり、この光源１２は、貼付箇所に対して所定の角度θで光が入射するように設定されている。なお、この第２の実施の形態例でも、第１の実施の形態例と同様に、光源１２は、約６０°傾けた位置に配置されている。ここで、第１の偏光フィルタ１５は、光源１２と貼付箇所の間に配置されており、光源１２から照射された光のうち特定の偏光成分を有する光のみを透過している。
【００４１】
また、図４に示すように、撮像装置１３は、貼付箇所に対して略垂直の位置に配置されている。この点は、図１に示す第１の実施の形態例と大きく異なるところである。そして、この撮像装置１３と貼付箇所の間に、第２の偏光フィルタ１６が配置され、撮像装置１３は、この第２の偏光フィルタ１６を介して貼付箇所から反射された光のうち特定の偏光成分の光のみを検出するようになっている。
【００４２】
なお、第１の偏光フィルタ１５及び第２の偏光フィルタ１６のうち一方は、Ｐ偏光成分と直交する平面内に存在するＳ偏光成分の光のみを透過させるＳ偏光フィルタである。また、他方は、Ｐ偏光成分の光のみを透過させるＰ偏光フィルタである。すなわち、第１の偏光フィルタ１５及び第２の偏光フィルタ１６は、入射時と反射時で異なる成分の光のみを透過させるように設定されている。つまり、入射した偏光の反射光は検出されないようになっている。
【００４３】
例えば、第１の偏光フィルタ１５にＰ偏光フィルタを用い、第２の偏光フィルタ１６にＳ偏光フィルタを用いた場合、貼付箇所には、第１の偏光フィルタ１５を透過したＰ偏光の光が入射される。そして、ＡＣＦ１０８を貼付していない箇所では、Ｐ偏光の光として反射される。
【００４４】
ここで、第２の偏光フィルタ１６は、第１の偏光フィルタ１５と偏光方向が９０°異なるＳ偏光フィルタを用いている。そのため、Ｐ偏光として反射された光は、第２の偏光フィルタ１６を透過することができない。その結果、ＡＣＦ１０８を貼付していない箇所は、暗く映し出される。
【００４５】
これに対し、ＡＣＦ１０８を貼付した箇所では、ＡＣＦ１０８内に分散された導電粒子によって光源１２から入射された光が散乱する。よって、Ｐ偏光として入射された光は、導電粒子によって、その方向がさまざまな方向を向くため、Ｓ偏光フィルタである第２の偏光フィルタ１６を透過することができる。そのため、ＡＣＦ１０８を貼付した箇所は、明るく映し出される。その結果、ＡＣＦ１０８を貼付した箇所と、貼付していない箇所では、光のコントラスト比の絶対値が大きくなり、ＡＣＦ１０８の検出精度を高めることが可能である。
【００４６】
その他の構成は、上述した第１の実施の形態例にかかる貼付状態検出装置１と同様であるため、それらの説明は省略する。
【００４７】
次に、図５を参照して第１及び第２の偏光フィルタの種類の違いによるコントラスト比の測定例について説明する。
図５は、偏光フィルタの種類によるコントラスト比の違いを示すグラフである。
【００４８】
まず、この測定に用いた貼付状態検出装置について説明する。Ｎｏ．５は、偏光フィルタを設けていない従来の貼付状態検出装置である。Ｎｏ．６は、第１及び第２の偏光フィルタ１５，１６の両方にＳ偏光フィルタを用いた貼付状態検出装置である。Ｎｏ．７は、第１の偏光フィルタ１５にＳ偏光フィルタを用い、第２の偏光フィルタ１６にＰ偏光フィルタを用いた貼付状態検出装置の例ある。
【００４９】
また、Ｎｏ．８は、第１の偏光フィルタ１５にＰ偏光フィルタを用い、第２の偏光フィルタ１６にＳ偏光フィルタを用いた貼付状態検出装置の例である。更に、Ｎｏ．９は、２つの偏光フィルタ１５，１６の両方にＰ偏光フィルタを用いた貼付状態検出装置の例である。
【００５０】
図５に示すように、偏光フィルタを設けないＮｏ．５及び、２つの偏光フィルタとして同じ種類の偏光フィルタを設けたＮｏ．６，Ｎｏ．９の貼付状態検出装置では、コントラスト比の絶対値が小さくなっている。これに対し、第１及び第２の偏光フィルタ１５，１６で異なる種類の偏光フィルタを用いた本発明のＮｏ．７とＮｏ．８では、コントラスト比の絶対値が大きくなっていることが分かる。なお、一測定例の数値データは、表２に示されている。
【００５１】
【表２】
2011007695.tif 000004
【００５２】
すなわち、第１及び第２の偏光フィルタ１５，１６に同じ種類の偏光フィルタを設けた場合、投光側と受光側で透過可能な光の偏光方向が同じであるため、ＡＣＦ１０８を貼付していない箇所の光も、第２の偏光フィルタ１６を透過することができる。そのため、コントラスト比の絶対値が小さくなったと考えられる。これに対し、本発明の第２の実施の形態例では、投光側と受光側で異なる種類の偏光フィルタを設けたことで、上述したようにＡＣＦ１０８を貼付していない箇所を暗くし、ＡＣＦ１０８を貼付した箇所を明るくすることができる。これにより、コントラスト比の絶対値を大きくすることができたと、考えられる。
【００５３】
このような構成を有する貼付状態検出装置１１によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる貼付状態検出装置１と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００５４】
また、この第２の実施の形態例では、撮像装置１３を貼付箇所に対して略垂直の位置に配置した場合を説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、撮像装置１３は、ＡＣＦ１０８内に分散された導電粒子によって光源１２から入射された光の散乱光を検出するものである。そのため、撮像装置１３は、貼付箇所の略垂直の位置に限定されるものではなく、散乱光を検出できる位置に配置されていればよい。
【００５５】
なお、この第２の実施の形態例にかかる貼付状態検出装置１１は、ＡＣＦ１０８のようにシート内に導電粒子のような光を分散させる粒子を有するシート材の貼付状態の検出に有効である。
【００５６】
なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施例では、ＡＣＦをプリント基板に貼付した状態を検出する貼付状態検出装置として適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、食品のラミネート包装におけるラミネートの貼付状態を検出する貼付状態検出装置に用いてもよく、その他各種の透明又は半透明のシート材の貼付状態を検出する貼付状態検出装置に用いられるものである。
【符号の説明】
【００５７】
１，１１…貼付状態検出装置、  ２，１２…光源、  ３，１３…撮像装置、  ４，１４…画像処理装置、  ５，１５…第１の偏光フィルタ、  ６，１６…第２の偏光フィルタ、  １００…液晶ディスプレイパネル、  １０６…ＰＣＢ（被貼付物）、  １０８…ＡＣＦ（シート材）
【図１】
2011007695.tif 000005
【図２】
2011007695.tif 000006
【図３】
2011007695.tif 000007
【図４】
2011007695.tif 000008
【図５】
2011007695.tif 000009
【図６】
2011007695.tif 000010
【図７】
2011007695.tif 000011