(57)【要約】【課題】接着部材による影響を受けることなく板状基材と実装部品を確実に撮像する撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置５０は、接着部材７０が固定された板状基材１０を第１撮影口５３ａを介して撮影する板状基材位置撮像部５１と、実装部品２０を第２撮影口５５ａを介して撮影する実装部品位置撮像部５２とからなる。板状基材位置撮像部５１および実装部品位置撮像部５２は、第１および第２撮影口５３ａ，５５ａが同軸に配置され、かつ、板状基材１０および実装部品２０を同じ方向すなわち接着部材が固定された面と反対側から撮影するように配置されている。【選択図】  図１０
2004309422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状基材を第１撮影口を介して撮影する板状基材位置撮像手段と、
前記板状基材に先に固定された接着部材を介して固定される実装部品を第２撮影口を介して撮影する実装部品位置撮像手段とからなる撮像装置において、
前記板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段は、前記第１および第２撮影口が同軸に配置され、かつ、前記板状基材および実装部品を同じ方向から撮影するように配置されたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１において、前記板状基材位置撮像手段は、先端部に前記第１撮影口を有する第１光学系と、該第１光学系に取り付けられて前記第１撮影口を介して前記板状基材を撮像する第１カメラとから構成され、
前記実装部品位置撮像手段は、先端部に前記第２撮影口を有する第２光学系と、該第２光学系に取り付けられて前記第２撮影口を介して前記実装部品を撮像する第２カメラとから構成され、
前記第１および第２光学系は、前記第１および第２光学系の各先端部が空間をおいて配置され、前記第１および第２光学系の各基端部が一体的に連結されてコ字状に形成されたことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１において、前記板状基材位置撮像手段は、先端部に前記第１撮影口を有する第３光学系と、該第３光学系に取り付けられて前記第１撮影口を介して前記板状基材を撮像する第３カメラとから構成され、
前記実装部品位置撮像手段は、先端部に前記第２撮影口を有する第４光学系と、該第４光学系に取り付けられて前記第２撮影口を介して前記実装部品を撮像する前記第３カメラとから構成され、
前記第３および第４光学系は、前記第３および第４光学系の各先端部が空間をおいて配置され、前記第３および第４光学系の各基端部が一体的に連結されてコ字状に形成されたことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項２において、前記第１および第２光学系は該第１および第２光学系の中間に第１および第２ライトが設けられ、該第１および第２ライトは前記第１および第２撮影口を介して前記板状基材および実装部品をその鉛直方向から照らすことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項３において、前記第３および第４光学系は該第３および第４光学系の中間に第１および第２ライトが設けられ、該第１および第２ライトは前記第１および第２撮影口を介して前記板状基材および実装部品をその鉛直方向から照らすことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、前記第１および／または第２撮影口の周縁に沿って複数のライトが設けられ、該各ライトは前記板状基材および／または実装部品を斜めから照らすことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか一項において、前記板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段を水平方向に移動させる第１移動手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６の何れか一項において、前記板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段を鉛直方向に移動させる第２移動手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着部材が固定された板状基材に実装部品を位置合せして接着部材に取り付け固定する際に、板状基材および実装部品を撮像する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、部品実装装置としては、複数の電極が一の面に形成されるとともにこれら電極を覆って接着部材が固定された板状基材に、各電極にそれぞれ対応する複数の端子が一の面に形成された実装部品を位置合せして接着部材に取り付け固定するものが知られている。かかる部品実装装置においては板状基材と実装部品を位置合せするにあたって板状基材および実装部品を撮像する撮像装置であるカメラが備えられている。
【０００３】
部品実装装置としては、表示パネルとチップを水平方向に重ならないように距離を置いて位置決め固定し、表示パネルおよびチップのアライメントマークをそれらの下方に配置された１つのカメラによって撮影し、そして、撮影結果に基づいてチップを表示パネルの直上に移動させて位置合せした後、下降させ圧着してボンディングするものがある（特許文献１）。
【０００４】
また、部品実装装置としては、位置決め固定された液晶パネルの透明基板の上方に平行に対向させて回路基板を位置決め固定し、透明基板の下方に配置された１つのカメラによって透明基板のアライメントマークを撮影すると同時に回路基板のアライメントマークを透明基板越しに撮影し、撮影結果に基づいて回路基板を液晶パネルに位置合せした後、下降させ圧着して接着するものがある（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−４５７２８号公報（第３，４頁、第２図）
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−１０２９３２号公報（第４頁、第３図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１の部品実装装置においては、表示パネルおよびチップのアライメントマークを撮像装置によって撮影した後にチップを表示パネルの直上に移動させているため、位置合せのための移動距離が長くなり、その分機械的要因による誤差が生じるので、正確に位置合せすることができないという問題があった。また、上記特許文献２の部品実装装置においては、回路基板のアライメントマークを透明基板越しに撮影する際に、撮像装置は透明基板の上面に貼着された接着部材（ＡＣＦ；Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ：異方性導電膜）越しに撮影するので、この接着部材によりアライメントマークを鮮明に撮影することができず、アライメントマークを確実に検出することができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した各問題を解消するためになされたもので、接着部材による影響を受けることなく板状基材と実装部品を確実に撮像する撮像装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の作用・効果】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、板状基材を第１撮影口を介して撮影する板状基材位置撮像手段と、板状基材に先に固定された接着部材を介して固定される実装部品を第２撮影口を介して撮影する実装部品位置撮像手段とからなる撮像装置において、板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段は、第１および第２撮影口が同軸に配置され、かつ、板状基材および実装部品を同じ方向から撮影するように配置されたことである。
【００１０】
これによれば、互いに平行に対向させて位置決めされた板状基材および実装部品を接着部材を設けた面の反対側から板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段によってそれぞれ撮影するので、接着部材越しに撮影することなく、板状基材および実装部品を直接撮影することができる。したがって、板状基材および実装部品の位置を確実に検出することができる。また、板状基材および実装部品を撮影した後に、実装部品を板状基材の直上に移動させる必要がないため、位置合せのための補正距離を短く抑えることができ、機械的要因による誤差が生じるのを抑えることができるので、正確に位置合せすることができる。
【００１１】
また、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、板状基材位置撮像手段は、先端部に第１撮影口を有する第１光学系と、この第１光学系に取り付けられて第１撮影口を介して板状基材を撮像する第１カメラとから構成され、実装部品位置撮像手段は、先端部に第２撮影口を有する第２光学系と、この第２光学系に取り付けられて第２撮影口を介して実装部品を撮像する第２カメラとから構成され、第１および第２光学系は、第１および第２光学系の各先端部が空間をおいて配置され、第１および第２光学系の各基端部が一体的に連結されてコ字状に形成されたことである。
【００１２】
これによれば、板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段はコ字状の一体構造体となるので、簡単な構成で確実に板状基材および実装部品の位置を検出することができる。また、板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段を一体構造体としたので、これを移動させる移動機構を１つだけ用意すればよく、全体として簡単に構成することができる。
【００１３】
また、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、板状基材位置撮像手段は、先端部に第１撮影口を有する第３光学系と、この第３光学系に取り付けられて第１撮影口を介して板状基材を撮像する第３カメラとから構成され、実装部品位置撮像手段は、先端部に第２撮影口を有する第４光学系と、この第４光学系に取り付けられて第２撮影口を介して実装部品を撮像する第３カメラとから構成され、第３および第４光学系は、第３および第４光学系の各先端部が空間をおいて配置され、第３および第４光学系の各基端部が一体的に連結されてコ字状に形成されたことである。
【００１４】
これによれば、板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段は１つのカメラによって板状基材および実装部品の位置を撮影するので、低コストの撮像装置を提供することができる。
【００１５】
また、請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、第１および第２光学系はこの第１および第２光学系の途中に第１および第２ライトが設けられ、この第１および第２ライトは第１および第２撮影口を介して板状基材および実装部品をその鉛直方向から照らすことである。
【００１６】
これによれば、板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段は板状基材および実装部品を確実に照明するので、板状基材および実装部品を鮮明に撮影することができる。
【００１７】
また、請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項３において、第３および第４光学系はこの第３および第４光学系の途中に第１および第２ライトが設けられ、この第１および第２ライトは第１および第２撮影口を介して板状基材および実装部品をその鉛直方向から照らすことである。
【００１８】
これによれば、板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段は板状基材および実装部品を確実に照明するので、板状基材および実装部品を鮮明に撮影することができる。
【００１９】
また、請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項４または請求項５において、第１および／または第２撮影口の周縁に沿って複数のライトが設けられ、この各ライトは板状基材および／または実装部品を斜めから照らすことである。
【００２０】
これによれば、板状基材および実装部品の表面が粗面である場合でも、ライトの反射光が第１および第２撮影口に確実に入射するので、板状基材および実装部品を鮮明に撮影することができる。
【００２１】
また、請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項６の何れか一項において、板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段を水平方向に移動させる第１移動手段を備えたことである。
【００２２】
これによれば、板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段により板状基材および実装部品を撮影した後に、確実かつ容易に両撮像手段を待避させることができる。
【００２３】
また、請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項６の何れか一項において、板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段を鉛直方向に移動させる第２移動手段を備えたことである。
【００２４】
これによれば、板状基材位置撮像手段および実装部品位置撮像手段により板状基材および実装部品を撮影する際に、確実かつ容易にピント合せすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による撮像装置を液晶表示装置製造装置に適用した一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は液晶表示装置製造装置の外観を示す右側面図である。
【００２６】
液晶表示装置製造装置Ａは、板状基材１０に実装部品２０を位置合せして実装するものであり、図１に示すように、板状基材１０を保持し移動させる板状基材保持移動装置３０と、実装部品２０を保持し移動させる実装部品保持移動装置４０と、板状基材１０および実装部品２０の位置を撮影する撮像装置５０と、撮像装置５０を支持し移動させる撮像装置支持移動装置６０とからなる。
【００２７】
液晶表示装置ＰＬは、図２に示すように、板状基材１０と、板状基材１０の中央に設けられた液晶部ＰＬ１と、板状基材１０の縁部に接着部材７０によって固定されて液晶部ＰＬ１を駆動させる実装部品２０とから構成されている。板状基材１０は、透明な板状部材（例えばガラス板）であり、複数の電極が一の面に形成されている。板状基材１０の一の面の縁部には、図３に示すように、複数の電極１１が狭ピッチにて形成されている。これら電極１１の近傍に第１および第２アライメントマーク１２，１３が形成されている。これらアライメントマーク１２，１３は円形、正方形などの形状に形成される。接着部材７０は、異方性導電材からなる膜状部材（ＡＣＦ；Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）である。
【００２８】
実装部品２０は、ＩＣチップであり、板状基材１０の各電極１１に対応する複数の端子２１が一の面に形成されたものである。図４に示すように、これら端子２１の近傍には、第１および第２アライメントマーク１２，１３に対向させてこれらアライメントマーク１２，１３と同一の第１および第２アライメントマーク２２，２３が形成されている。実装部品２０の第１および第２アライメントマーク２２，２３を板状基材１０の第１および第２アライメントマーク１２，１３に重ね合わせることにより、実装部品２０は板状基材１０に位置合せされている。
【００２９】
板状基材保持移動装置３０は、主として図５に示すように、板状基材１０を離脱可能に保持する板状基材保持部材３１と、板状基材保持部材３１を互いに直交するＸ、ＹおよびＺ軸方向に移動させるとともに、Ｚ軸周りに回転させる板状基材保持部材移動手段である板状基材保持部材移動機構３２とからなる。
【００３０】
板状基材保持部材移動機構３２は、基台Ｂ上をＸ軸方向に沿って往復動するＸ軸テーブル３３と、Ｘ軸テーブル３３上をＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って往復動するＹ軸テーブル３４と、Ｙ軸テーブル３４上をＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向に沿って往復動するＺ軸スライダ３５と、Ｚ軸スライダ３５に設けられてＺ軸周りに回転する回転テーブル３６を備えている。なお、Ｘ軸およびＹ軸は同一水平面に含まれており、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向は図５にて左右方向、垂直方向および上下方向を示している。
【００３１】
Ｘ軸テーブル３３の下面に固定された各摺動係合部３３ａは、本体３７内にＸ軸方向に沿って延在するＸ軸レール３３ｂに摺動可能に係合し、Ｘ軸テーブル３３の下面に固定されたねじ係合部（不図示）は、Ｘ軸レール３３ｂに平行に並べられ軸周りに回転可能に本体３７に支承されたＸ軸送りねじ（不図示）にねじ係合されている。Ｘ軸送りねじにはＸ軸モータ３３ｃが接続されており、Ｘ軸モータ３３ｃによってＸ軸送りねじが回転されるとＸ軸テーブル３３がＸ軸方向に沿って往復動する。
【００３２】
Ｙ軸テーブル３４の下面に固定された各摺動係合部３４ａは、Ｘ軸テーブル３３上にＹ軸方向に沿って延在するＹ軸レール３４ｂに摺動可能に係合し、Ｙ軸テーブル３４の下面に固定されたねじ係合部（不図示）は、Ｙ軸レール３４ｂに平行に並べられ軸周りに回転可能にＸ軸テーブル３３に支承されたＹ軸送りねじ（不図示）にねじ係合されている。Ｙ軸送りねじにはＹ軸モータ３４ｃが接続されており、Ｙ軸モータ３４ｃによってＹ軸送りねじが回転されるとＹ軸テーブル３４がＹ軸方向に沿って往復動する。
【００３３】
Ｚ軸スライダ３５は、Ｙ軸テーブル上に立設された箱３８の中に収納された図示しない機構（Ｚ軸レール、Ｚ軸送りねじ、Ｚ軸モータなど）によってＺ軸方向に沿って往復動する。なお、箱３８はＺ軸スライダ３５より奥（図５にて紙面奥側）に位置している。
【００３４】
回転テーブル３６は、Ｚ軸スライダ３５の上部にＺ軸周りに回転可能に支承されており、Ｚ軸スライダ３５の下部に固定されたＱ軸モータ３６ａによって回転される。この回転テーブル３６の上部には、テーブル状に形成された板状基材保持部材３１が固定されている。板状基材保持部材３１の上面には、複数の吸着孔が設けられており、吸着孔の吸引によって板状基材１０を吸着保持し、吸引を解除することにより吸着保持を解除する。
【００３５】
実装部品保持移動装置４０は、主として図６に示すように、実装部品２０を離脱可能に保持する実装部品保持部材４１と、実装部品保持部材４１を互いに直交するＸ、ＹおよびＺ軸方向に移動させるとともに、Ｚ軸周りに回転させる実装部品保持部材移動手段である実装部品保持部材移動機構４２とからなる。
【００３６】
実装部品保持部材移動機構４２は、基台Ｂに固定された架台４２ａ上をＸ軸方向に沿って往復動するＸ軸スライダ４３と、Ｘ軸スライダ４３上をＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って往復動するＹ軸スライダ４４と、Ｙ軸スライダ４４上をＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向に沿って往復動するＺ軸スライダ４５と、Ｚ軸スライダ４５に設けられてＺ軸周りに回転する回転ホルダ４６を備えている。なお、Ｘ軸およびＹ軸は同一水平面に含まれており、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向は図５にて左右方向、垂直方向および上下方向を示している。
【００３７】
Ｘ軸スライダ４３の下面に固定された各摺動係合部４３ａは、架台４２ａの上面にＸ軸方向に沿って延在するＸ軸レール４３ｂに摺動可能に係合し、Ｘ軸スライダ４３の下面に固定されたねじ係合部４３ｃは、Ｘ軸レール４３ｂに平行に並べられ軸周りに回転可能に架台４２ａに軸受４３ｄを介して支承されたＸ軸送りねじ４３ｅにねじ係合されている。Ｘ軸送りねじ４３ｅにはＸ軸モータ４３ｆが連結部４３ｇを介して接続されており、Ｘ軸モータ４３ｆによってＸ軸送りねじ４３ｅが回転されるとＸ軸スライダ４３がＸ軸方向に沿って往復動する。
【００３８】
Ｙ軸スライダ４４の背面に固定された各摺動係合部４４ａは、Ｘ軸スライダ４３の正面にＹ軸方向に沿って延在するＹ軸レール４４ｂに摺動可能に係合し、Ｙ軸スライダ４４の背面に固定されたねじ係合部４４ｃは、Ｙ軸レール４４ｂに平行に並べられ軸周りに回転可能にＸ軸スライダ４３の正面に支承されたＹ軸送りねじ４４ｅにねじ係合されている。Ｙ軸送りねじ４４ｅにはＹ軸モータ４４ｆが接続されており、Ｙ軸モータ４４ｆによってＹ軸送りねじ４４ｅが回転されるとＹ軸スライダ４４がＹ軸方向に沿って往復動する。
【００３９】
Ｚ軸スライダ４５の背面に固定された各摺動係合部４５ａは、Ｙ軸スライダ４４の正面にＺ軸方向に沿って延在するＺ軸レール４５ｂに摺動可能に係合し、Ｚ軸スライダ４５の背面に固定されたねじ係合部４５ｃは、Ｚ軸レール４５ｂに平行に並べられ軸周りに回転可能にＹ軸スライダ４４の正面に軸受４５ｄを介して支承されたＺ軸送りねじ４５ｅにねじ係合されている。Ｚ軸送りねじ４５ｅにはＺ軸モータ４５ｆが連結部４５ｇを介して接続されており、Ｚ軸モータ４５ｆによってＺ軸送りねじ４５ｅが回転されるとＺ軸スライダ４５がＺ軸方向に沿って往復動する。
【００４０】
回転ホルダ４６は、Ｚ軸スライダ４５の正面に設けた支持部材４６ａにＺ軸周りに回転可能に支承されている。回転ホルダ４６の上端には支持部材４６ａ内に回転可能に支承された大径ギヤ４６ｂが一体的に固定されている。支持部材４６ａにはＱ軸モータ４６ｃが固定されており、Ｑ軸モータ４６ｃの出力軸には大径ギヤ４６ｂと歯合する小径ギヤ４６ｄが固定されている。Ｑ軸モータ４６ｃによって小径ギヤ４６ｄが回転されると回転ホルダ４６がＺ軸周りに回転する。
【００４１】
回転ホルダ４６には、実装部品保持部材４１がＺ軸方向にのみ往復動し、かつ回転ホルダ４６と一体的に回転するように組み付けられている。実装部品保持部材４１は、回転ホルダ４６に収容された緩衝部４１ｂが備えられている。緩衝部４１ｂは、シリンダ４１ｂ１とピストン４１ｂ２からなる。シリンダ４１ｂ１には、内部の圧力が所定値以上となった場合に減圧する減圧弁４１ｃが接続されている。この減圧弁４１ｃにより、実装部品２０を板状基材１０に圧着する際に板状基材１０および実装部品２０に必要以上の圧力を加えることを防ぐことができるので、板状基材１０および実装部品２０が損傷したり破損したりするのを防止することができる。なお、減圧弁４１ｃの代わりに、電空比例制御弁を設けて、シリンダ４１ｂ１内の圧力を制御することにより実装時に必要な圧着力を可変にすることができる。
【００４２】
ピストン４１ｂ２の下端には実装部品２０を吸着保持する保持部４１ａが固定されている。保持部４１ａは細長い方形状の下面を有しており、その下面には複数の吸着孔が設けられており、吸着孔の吸引によって実装部品２０を吸着保持し、吸引を解除することにより吸着保持を解除する。また、保持部４１ａは加熱手段としてヒータ（不図示）を備えていて、吸着保持された実装部品２０はヒータにより加熱される。
【００４３】
撮像装置５０は、主として図７、図１０に示すように、所定位置に位置決めされた板状基材１０を撮影する板状基材位置撮像手段である板状基材位置撮像部５１と、板状基材１０に平行に対向させて位置決めされた実装部品２０を撮影する実装部品位置撮像手段である実装部品位置撮像部５２とから構成されている。
【００４４】
板状基材位置撮像部５１は、先端部に第１撮影口５３ａを有する第１光学系５３と、第１光学系５３に取り付けられて第１撮影口５３ａを介して板状基材１０を撮像する第１カメラ５４とから構成されている。第１光学系５３は、図８に示すように、反射部材としての第１および第２プリズム５３ｂ，５３ｃと、その光学系の中間に設けられた第１ライト５３ｄと、第１ライト５３ｄからの光を入射して第１プリズム５３ｂに反射するハーフミラー５３ｅを備えている。第１ライト５３ｄから照射された光は、ハーフミラー５３ｅおよび第１プリズム５３ｂでそれぞれ反射されて第１撮影口５３ａを通って被写体である板状基材１０に到達し、到達した光は板状基板１０で反射され、再び第１撮影口５３ａを通って第１プリズム５３ｂで反射され、ハーフミラー５３ｅを透過し第２プリズム５３ｃで反射されて第１カメラ５４に到達する。
【００４５】
実装部品位置撮像部５２は、先端部に第２撮影口５５ａを有する第２光学系５５と、第２光学系５５に取り付けられて第２撮影口５５ａを介して実装部品２０を撮像する第２カメラ５６とから構成されている。第２光学系５５も、第１光学系５３と同様に、反射部材としての第１プリズム５５ｂおよび第２プリズム（不図示）と、その光学系の中間に設けられた第２ライト５５ｄと、第２ライト５５ｄからの光を入射して第１プリズム５５ｂに反射するハーフミラー（不図示）を備えている。第２ライト５５ｄから照射された光は、第２撮影口５５ａを通って被写体である実装部品２０に到達し、到達した光は実装部品２０で反射され、再び第２撮影口５５ａを通って第２カメラ５６に到達する。
【００４６】
これにより、板状基材位置撮像部５１および実装部品位置撮像部５２は板状基材１０および実装部品２０を確実に照明するので、板状基材１０および実装部品２０を鮮明に撮影することができる。
【００４７】
上述のように構成された板状基材位置撮像部５１および実装部品位置撮像部５２は、第１および第２撮影口５３ａ，５５ａが同軸に配置され、かつ、同一方向に向けて開口するように配置されている。第１および第２撮影口５３ａ，５５ａが同軸に配置されているということは、両撮影口５３ａ，５５ａのオーバーラップする領域すなわちオーバーラップする撮影領域ができるだけ広くなるように配置されているということである。また、撮像装置５０の組み付け精度の関係上、第１および第２撮影口５３ａ，５５ａが厳密には同軸とならない場合があるが、板状基材１０と実装部品２０の各アライメントマークが撮影領域内に撮影される程度のずれ量であれば問題とはならない。また、第１および第２撮影口５３ａ，５５ａが同一方向に向けて開口するように配置されることにより、板状基材１０および実装部品２０を同じ方向から撮影することができる。
【００４８】
また、板状基材位置撮像部５１および実装部品位置撮像部５２は、第１および第２光学系５３，５５の各先端部が空間をおいて配置され、第１および第２光学系５３，５５の各基端部が連結部５７によって一体的に連結されている。これにより、撮像装置５０は、コ字状の一体構造体となるので、簡単な構成で確実に板状基材１０および実装部品２０の位置を検出することができる。また、撮像装置５０は一体構造体となったので、撮像装置５０を移動させる移動機構を１つだけ用意すればよく、全体として簡単な構成とすることができる。
【００４９】
なお、実装部品位置撮像部５２の第２撮影口５５ａの周縁には、図７に示すように、周縁に沿って複数（本実施の形態においては８個）のライト５８が設けられている。各ライト５８は第２撮影口５５ａの中心軸方向に斜め上方に向けて配置されおり、実装部品２０を斜めから照らすこととなる。これにより、実装部品２０の表面が粗面である場合でも、ライト５８の反射光が第２撮影口５５ａに確実に入射するので、板状実装部品２０を鮮明に撮影することができる。なお、第１撮影口５３ａの周縁に沿って複数のライト５８を設け、板状基材１０を斜めから照らすようにしてもよい。また、複数のライト５８の代わりに、リング状ライトを第２撮影口５５ａの周縁に設けてもよい。
【００５０】
撮像装置支持移動装置６０は、撮像装置５０を互いに直交するＸ、ＹおよびＺ軸方向に移動させるものであり、主として図９に示すように、基台Ｂに固定された架台６１上をＸ軸方向に沿って往復動するＸ軸スライダ６２と、Ｘ軸スライダ６２上をＸ軸方向と直交するＹ軸方向に沿って往復動するＹ軸スライダ６３と、Ｙ軸スライダ６３上をＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸方向に沿って往復動するＺ軸スライダ６４を備えている。なお、Ｘ軸およびＹ軸は同一水平面に含まれており、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向は図５にて左右方向、垂直方向および上下方向を示している。
【００５１】
Ｘ軸スライダ６２の下面に固定された各摺動係合部６２ａは、架台６１の上面にＸ軸方向に沿って延在するＸ軸レール６２ｂに摺動可能に係合し、Ｘ軸スライダ６２の下面に固定されたねじ係合部６２ｃは、Ｘ軸レール６２ｂに平行に並べられ軸周りに回転可能に架台６１に軸受６２ｄを介して支承されたＸ軸送りねじ６２ｅにねじ係合されている。Ｘ軸送りねじ６２ｅにはＸ軸モータ６２ｆが連結部６２ｇを介して接続されており、Ｘ軸モータ６２ｆによってＸ軸送りねじ６２ｅが回転されるとＸ軸スライダ６２がＸ軸方向に沿って往復動する。
【００５２】
Ｙ軸スライダ６３の下面に固定された各摺動係合部６３ａは、Ｘ軸スライダ６２の上面にＹ軸方向に沿って延在するＹ軸レール６３ｂに摺動可能に係合し、Ｙ軸スライダ６３に固定されたねじ係合部６３ｃは、Ｙ軸レール６３ｂに平行に並べられ軸周りに回転可能にＸ軸スライダ６２の上面に支承されたＹ軸送りねじ６３ｅにねじ係合されている。Ｙ軸送りねじ６３ｅにはＹ軸モータ６３ｆが接続されており、Ｙ軸モータ６３ｆによってＹ軸送りねじ６３ｅが回転されるとＹ軸スライダ６３がＹ軸方向に沿って往復動する。
【００５３】
Ｚ軸スライダ６４の背面に固定された各摺動係合部６４ａは、Ｙ軸スライダ６４の上面に立設された立上り部６５の正面にＺ軸方向に沿って延在するＺ軸レール６４ｂに摺動可能に係合し、Ｚ軸スライダ６４に固定されたねじ係合部６４ｃは、Ｚ軸レール６４ｂに平行に並べられ軸周りに回転可能に立上り部６５の正面に軸受６４ｄを介して支承されたＺ軸送りねじ６４ｅにねじ係合されている。Ｚ軸送りねじ６４ｅにはＺ軸モータ６４ｆが連結部６４ｇを介して接続されており、Ｚ軸モータ６４ｆによってＺ軸送りねじ６４ｅが回転されるとＺ軸スライダ６４がＺ軸方向に沿って往復動する。このＺ軸スライダ６４に撮像装置５０が固定されている。
【００５４】
Ｘ軸スライダ６２を移動させる機構とＹ軸スライダ６３を移動させる機構からなる第１移動手段の作動により、撮像装置５０を水平方向に移動させることができる。これによれば、板状基材１０および実装部品２０を撮影した後に、確実かつ容易に撮像装置５０を待避させることができる。したがって、撮像後に実装部品２０を板状基材１０に移動（下降）させて装着する際に干渉するのを防止することができる。なお、第１移動手段をＺ軸周りに回転させて移動させる機構としてもよい。また、Ｚ軸スライダ６４を移動させる機構である第２移動手段の作動により、撮像装置５０を鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動させることができる。これによれば、撮像装置５０により板状基材１０および実装部品２０を撮影する際に、確実かつ容易にピント合せすることができる。したがって、段取り替えによる生産対象である実装部品２０や板状基材１０の種類が変更されそれらの厚みが変わっても、これに対応することができる。
【００５５】
次に、上述した液晶表示装置製造装置Ａの作動について説明する。液晶表示装置製造装置Ａの制御装置は、板状基材１０を吸着保持した板状基材保持部材３１を所定の位置に移動させる。また、実装部品保持部材４１を部品採取位置上に移動させ、所定の高さ（例えば実装部品の１ｍｍ手前）まで早く下降させ、実装部品２０までゆっくり下降させて、実装部品２０を吸着保持する。
【００５６】
そして、制御装置は、実装部品保持部材４１を上昇させ水平方向に移動させて、板状基材１０の実装位置すなわち電極上に対向させて位置決め固定する。このとき、製造を開始して（または段取り替え後）１回目の実装の場合には、予め入力された位置に移動される。
【００５７】
また、制御装置は、撮像装置５０も移動させて、板状基材１０の位置を撮影する第１ポイントに位置決め固定する。このとき、板状基材位置撮像部５１の第１撮影口５３ａは、図１０に示すように、接着部材７０が接着されていない面に面して位置され、実装部品位置撮像部５２の第２撮影口５５ａは、実装部品２０の端子が２１が形成された面に面して位置される。なお、第１ポイントは各第１アライメントマーク１２，２２を撮影する場所である。そして、撮像装置５０によって板状基材１０および実装部品２０の両第１アライメントマーク１２，２２が撮像される。
【００５８】
次に制御装置は、撮像装置５０を移動させて、板状基材１０の位置を撮影する第２ポイントに位置決め固定する。第２ポイントは各第２アライメントマーク１３，２３を撮影する場所である。そして、撮像装置５０によって板状基材１０および実装部品２０の両第２アライメントマーク１３，２３が撮像される。
【００５９】
また、制御装置は第１および第２ポイントで撮像した撮像結果に基づいて、両第１アライメントマーク１２，２２の位置ずれ量および方向、および両第２アライメントマーク１３，２３の位置ずれ量および方向を導出し、この導出結果に基づいて板状基材保持部材３１および実装部品保持部材４１を移動させて位置ずれを補正する。なお、導出された位置ずれ量が予め入力された位置に対してずれていた場合には、位置ずれ量に実装部品保持移動機構４２の機械精度に起因するずれ量が含まれているので、このずれ量を相殺するように２回目以降の実装部品保持部材４１の板状基材１０に対向する位置までの移動を補正するとよい。これによれば、２回目以降の位置合せは移動量をできるだけ少なく抑えることができるので、実装部品２０を板状基材１０の所定位置に正確に載置することができる。また、上述した補正後において、板状基材１０および実装部品２０の位置を撮像し、その結果位置ずれ量が所定範囲外である場合には、位置ずれ量が所定範囲内となるまで位置ずれの補正を繰り返し実行するようにしてもよい。これによれば、実装部品２０を板状基材１０の所定位置に確実に載置することができる。
【００６０】
制御装置は、上述の撮像後、撮像装置５０を水平方向に移動させて待避させる。その後、実装部品保持部材４１を部品採取位置上に移動させ、所定の高さ（例えば実装部品の１ｍｍ手前）まで早く下降させ、実装部品２０までゆっくり下降させて、実装部品２０を板状基材１０に当接させ、熱圧着する。この圧着は仮圧着であり、次工程にて本圧着される。熱圧着後、実装部品２０の吸着状態は解除される。そして、制御装置は、実装部品保持部材４１を上昇させて、部品採取位置上に移動させる。
【００６１】
なお、事前準備として、板状基材１０と板状基材位置撮像部５１の第１撮影口５３ａとの間の距離、および実装部品２０と実装部品位置撮像部５２の第２撮影口５５ａとの間の距離を調整することにより、ピント合わせすることが望ましい。
【００６２】
上述した説明から理解できるように、この実施の形態においては、互いに平行に対向させて位置決めされた板状基材１０および実装部品２０を接着部材７０を設けた面の反対側から板状基材位置撮像部５１および実装部品位置撮像部５２によってそれぞれ撮影するので、接着部材７０越しに撮影することなく、板状基材１０および実装部品２０を直接撮影することができる。（なお直接撮影とは、透明な部材を通して撮影することを含む。）したがって、板状基材１０および実装部品２０の位置を確実に検出することができる。また、板状基材１０および実装部品２０を撮影した後に、実装部品２０を板状基材１０の直上に移動させる必要がないため、位置合せのための補正距離を短く抑えることができ、機械的要因による誤差が生じるのを抑えることができるので、正確に位置合せすることができる。
【００６３】
なお、上述した実施の形態においては、撮像装置５０は板状基材位置撮像部５１および実装部品位置撮像部５２にそれぞれ１つずつ第１および第２カメラ５４，５６を設けるようにしたが、図１１に示すように、板状基材位置撮像部５１および実装部品位置撮像部５２に共用のカメラ（第３カメラ８１）を１つだけ設けるようにしてもよい。この場合、板状基材位置撮像部５１は、先端部に第１撮影口５３ａを有する第３光学系５３’と、第３光学系５３’に取り付けられて第１撮影口５３ａを介して板状基材１０を撮像する第３カメラ８１とから構成されている。実装部品位置撮像部５２は、先端部に第２撮影口５５ａを有する第４光学系５５’と、第４光学系５５’に取り付けられて第２撮影口５５ａを介して実装部品２０を撮像する第３カメラ８１とから構成されている。このような第３および第４光学系５３’，５５’は、第３および第４光学系５３’，５５’の各先端部が空間をおいて配置され、第３および第４光学系５３’，５５’の各基端部が一体的に連結されてコ字状に形成されている。
【００６４】
第３光学系５３’は、第１光学系５３と同様に、反射部材としての第１および第２プリズム５３ｂ，５３ｃと、第１ライト５３ｄと、ハーフミラー（不図示）とを備え、さらに、反射部材としての第３プリズム８２の反射面８２ａを備えている。第１ライト５３ｄから照射された光は、ハーフミラーおよび第１プリズム５３ｂでそれぞれ反射されて第１撮影口５３ａを通って被写体である板状基材１０に到達し、到達した光は板状基板１０で反射され、再び第１撮影口５３ａを通って第１プリズム５３ｂで反射され、ハーフミラーを透過し第２プリズム５３ｃおよび第３プリズム８２の反射面８２ａで反射されて第３カメラ８１に到達する。
【００６５】
第４光学系５５’は、第２光学系５５と同様に、反射部材としての第１および第２プリズム５５ｂ，５５ｃと、第２ライト５５ｄと、ハーフミラー（不図示）とを備え、さらに、反射部材としての第３プリズム８２の反射面８２ｂを備えている。第２ライト５５ｄから照射された光は、ハーフミラーおよび第１プリズム５５ｂでそれぞれ反射されて第２撮影口５５ａを通って被写体である実装部品２０に到達し、到達した光は実装部品２０で反射され、再び第２撮影口５５ａを通って第１プリズム５５ｂで反射され、ハーフミラーを透過し第２プリズム５５ｃおよび第３プリズム８２の反射面８２ｂで反射されて第３カメラ８１に到達する。これにより、第３カメラ８１は、板状基材１０と実装部品２０を同時に撮像する。
【００６６】
また、上述した実施の形態においては実装部品２０がチップである場合すなわちＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）について本発明を適用したが、実装部品２０がポリイミドフィルムをベース材に用いたＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である場合すなわちＦＯＧ（Ｆｉｌｍ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）の場合でも本発明を適用することも可能である。
【００６７】
また、上述した実施の形態においてはアライメントマークを位置合せするようにしたが、特定の電極、端子を位置合せするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による撮像装置を適用した液晶表示装置製造装置の一実施の形態の外観を示す右側面図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置製造装置で製造される液晶表示装置の平面図ある。
【図３】図２に示す液晶表示装置の電極周辺を示す部分拡大底面図である。
【図４】図２に示す実装部品を示す部分拡大底面図である。
【図５】図１に示す板状基材保持移動装置を示す右側面図である。
【図６】図１に示す実装部品保持移動装置を示す右側面図である。
【図７】図１に示す撮像装置を示す外観斜視図である。
【図８】図７に示す板状基材位置撮像部の内部を示す平面図である。
【図９】図１に示す撮像装置支持移動装置を示す右側面図である。
【図１０】板状基材、実装部品および撮像装置の位置関係を示す側面図である。
【図１１】本発明による撮像装置の変形例を示し、その撮像装置、板状基材および実装部品の位置関係を示す側面図である。
【符号の説明】
１０…板状基材、２０…実装部品、３０…板状基材保持移動装置、３１…板状基材保持部材、３２…板状基材保持部材移動機構、４０…実装部品保持移動装置、４１…実装部品保持部材、４２…実装部品保持部材移動機構、５０…撮像装置、５１…板状基材位置撮像部、５２…実装部品位置撮像部、５３…第１光学系、５３’…第３光学系、５３ａ…第１撮影口、５３ｄ…第１ライト、５４…第１カメラ、５５…第２光学系、５５’…第４光学系、５５ａ…第２撮影口、５５ｄ…第２ライト、５６…第２カメラ、５８…ライト、６０…撮像装置支持移動装置、７０…接着部材、８１…第３カメラ、８２…第３プリズム、Ａ…液晶表示装置製造装置、ＰＬ…液晶表示装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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