(57)【要約】【課題】位置決めマーク認識装置を簡易小型化した。【解決手段】少なくとも１つのワークに設けられた一対の位置決めマークに対向して配設された照明装置と、一対の位置決めマークからの反射光が入力される一対の撮像装置と、を備える。さらに、照明装置と一対の撮像装置との間に配置され、照明装置から照射された照明光を分割して一対の位置決めマークに導くと共に、一対の位置決めマークからの反射光を一対の撮像装置にそれぞれ導く光路分割手段と、を備えた。【選択図】図４
2012013802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのワークに設けられた一対の位置決めマークに対向して配設された照明装置と、
前記一対の位置決めマークからの反射光が入力される一対の撮像装置と、
前記照明装置と前記一対の撮像装置との間に配置され、前記照明装置から照射された照明光を分割して前記一対の位置決めマークに導くと共に、前記一対の位置決めマークからの反射光を前記一対の撮像装置にそれぞれ導く光路分割手段と、を備えた、
ＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置。
【請求項２】
前記光路分割手段は、
前記照明装置からの照明光を透過すると共に、前記一対の位置決めマークからの反射光を区別して反射するよう配設された一対のハーフミラーと、
前記一対のハーフミラー間に配設されて、前記一対の位置決めマークを区別して照射する照明光同士が干渉しないように光を遮蔽する遮蔽部とからなる、
請求項１に記載のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置。
【請求項３】
前記一対のハーフミラーにより反射された反射光が、平面内垂直方向で、且つ該反射光同士が同方向に反射するよう配置された一対の反射ミラーを設け、
前記一対の撮像装置を前記反射ミラーに対向して配設した、請求項２に記載のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置。
【請求項４】
前記光路分割手段は、一対の４５°プリズムからなる第１のプリズムを備え、
前記第１のプリズムは、斜辺側をハーフミラーとし、背面となる１つの等辺側を黒色加工し、該背面同士を接着してなる遮蔽部を備えた、請求項１に記載のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置。
【請求項５】
前記光路分割手段は、前記第１のプリズムの斜辺側に、さらに、一対の４５°プリズムからなる第２のプリズムの斜辺側をそれぞれ接着した、請求項４に記載のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置。
【請求項６】
前記光路分割手段は、一対の４５°プリズムからなる第３のプリズムの１つの等辺側を、前記第２のプリズムの１つの等辺側で、前記遮蔽部と平行な面に接着してなり、
前記第３のプリズムの斜辺側に、前記第１のプリズムのハーフミラーからの反射光を、平面内垂直方向に反射させる反射ミラーを設けた、請求項５に記載のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置。
【請求項７】
少なくとも１つのワークに設けられた一対の位置決めマークに対して、照明光を照射する照明装置と、
前記照明装置と前記ワークの間に配設され、前記一対の位置決めマークからの反射光を区別して反射する一対の第１の反射ミラーと、
前記第１の反射ミラーに反射された反射光を、さらに、平面内で垂直方向に反射させるようにした一対の第２の反射ミラーと、
前記一対の第２の反射ミラーに対向して配置され、前記一対の位置決めマークからの反射光を区別して撮像する一対の撮像手段と、を備えたＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置。
【請求項８】
一方のワークに設けられた一対の位置決めマークと他方のワークに設けられた一対の位置決めマークとを位置決めする位置決めマーク認識装置と、端部にＡＣＦが貼り付けられた該一方のワークに該他方のワークを仮圧着する仮圧着装置と、を備える仮圧着ユニットと、
仮圧着した前記他方のワークを加熱圧着して固定する本圧着ユニットと、を備え、
前記位置決めマーク認識装置は、前記２つのワークの一対の位置決めマークに対向して配設された照明装置と、
前記一対の位置決めマークからの反射光が入力される一対の撮像装置と、
前記照明装置と前記一対の撮像装置との間に配置され、前記照明装置から照射された照明光を分割して前記一対の位置決めマークに導くと共に、前記一対の位置決めマークからの反射光を前記一対の撮像装置にそれぞれ導く光路分割手段と、を備えた、
ＦＰＤモジュールの組立装置。
【請求項９】
一方のワークに設けられた一対の位置決めマークと他方のワークに設けられた一対の位置決めマークとを位置決めする位置決めマーク認識装置と、端部にＡＣＦが貼り付けられた該一方のワークに該他方のワークを仮圧着する仮圧着装置と、を備える仮圧着ユニットと、
仮圧着した前記他方のワークを加熱圧着して固定する本圧着ユニットと、を備え、
少なくとも１つのワークに設けられた一対の位置決めマークに対して、照明光を照射する照明装置と、
前記照明装置と前記ワークの間に配設され、前記一対の位置決めマークからの反射光を区別して反射する一対の第１の反射ミラーと、
前記第１の反射ミラーに反射された反射光を、さらに、平面内で垂直方向に反射させるようにした一対の第２の反射ミラーと、
前記一対の第２の反射ミラーに対向して配置され、前記一対の位置決めマークからの反射光を区別して撮像する一対の撮像手段と、を備えたＦＰＤモジュールの組立装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＰＤ（Flat Panel Display）の表示基板に対して、電子部品を搭載する際の位置決め（アラインメント）を行うためのＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置及びＦＰＤモジュールの組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤには、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）、プラズマディスプレイ等がある。
このＦＰＤにおける表示基板では、その周縁部に、駆動ＩＣをＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）に実装したＣＯＦ（Chip on Film）が、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術により実装される。なお、ＦＰＣを用いず、駆動ＩＣを表示基板に直接搭載するＣＯＧ（Chip on Glass）も実用化されている。なお、ＣＯＦ及びＣＯＧを、以下、搭載部材と呼ぶ。
また、表示基板の周辺には、さらに、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）等の周辺基板が実装され、その結果、ＦＰＤモジュールが組み立てられる。
【０００３】
ＦＰＤモジュールの組立ラインでは、複数の処理工程により、表示基板の周縁部および周辺に、搭載部材およびＰＣＢ等の実装を行う。
【０００４】
ＦＰＤモジュールの組立ラインにおける処理工程の一例として、（１）表示基板端部のＴＡＢ貼付け部を清掃する端子クリーニング工程と、（２）清掃後の表示基板端部に異方性導電フィルム（ACF:  Anisotropic Conductive Film）を貼り付けるＡＣＦ工程がある。また、（３）表示基板のＡＣＦを貼付した位置に、搭載部材を位置決めして仮圧着（搭載）する搭載工程と、（４）搭載した搭載部材を加熱圧着してＡＣＦにより固定して実装する本圧着工程がある。さらに、（５）搭載部材の表示基板側と反対側に、予めＡＣＦを貼付したＰＣＢを搭載するＰＣＢ工程がある。
【０００５】
特に、工程（３）の表示基板に搭載部材を位置決めする工程では、表示基板側の電極と搭載部材に形成される出力電極のファインピッチ化により、両者の厳格な位置決め精度が要求される。
【０００６】
表示基板及び搭載部材という２つのワークの位置決めのために、両ワークに、一対の位置決めマーク（アライメントマーク）が各々設けられている。両ワークの対応する一対の位置決めマーク相互の位置ずれを検出することによって、位置決め調整を行うことができる。
【０００７】
この位置決め調整は、具体的には、一対の位置決めマークを照明で照らして、この照明下で位置決めマークを撮像し、撮像された各位置決めマークのＸＹ座標位置を認識して、位置決め誤差を演算することにより行う。そして、演算された補正値に基づいて、一方側または両方のワークのハンドリング手段の動作によって、位置決め調整を行う。
【０００８】
位置決めマークの認識装置として、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、側方に配置された照明装置からの照射光をハーフミラーにより９０°曲折して反射させて、ワークである表示基板（液晶セル）及び搭載部材（ＴＡＢ）の位置決めマーク（アライメントマーク）に光を照射する。そして、両者の一対の位置決めマークの反射光を光路分割部材の反射ミラーにより区別して反射して、反射ミラーに対向して設けられた撮像手段により撮像するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２９４２１１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、特許文献１に開示されている技術では、照明装置の照明光を側方からハーフミラーを介して、９０°反射曲折させて、両ワークに照射させるようになっているため、光学系が複雑で、装置が大型化していた。
また、撮像装置が直線上に対向して配置されており、平面上長手方向に場所をとるため、装置が大型化していた。
【００１１】
本発明の目的は、上記問題点を考慮し、簡易小型化したＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識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ＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置では、少なくとも１つのワークに設けられた一対の位置決めマークに対向して配設された照明装置と、この一対の位置決めマークからの反射光が入力される一対の撮像装置とを備える。そして、照明装置と一対の撮像装置との間に配置され、照明装置から照射された照明光を分割して一対の位置決めマークに導くと共に、一対の位置決めマークからの反射光を一対の撮像装置にそれぞれ導く光路分割手段と、を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、ＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置の構成を簡易小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明で実装組立を行うＦＰＤモジュールの概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明のＦＰＤモジュール組立装置の第１の実施の形態を示すＦＰＤモジュール組立ラインのフロアレイアウト図である。
【図３】本発明のＦＰＤモジュール組立装置の第１の実施の形態に係る仮圧着ユニットを示す平面図である。
【図４】本発明のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置の第１の実施の形態例を模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置の第２の実施の形態例を模式的に示す側面図である。
【図６】本発明のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置の第３の実施の形態例の光路分割手段を示す斜視図である。
【図７】本発明のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置の第４の実施の形態例の光路分割手段の製造方法を模式的に示す斜視図であり、図（ａ）は外枠の斜視図、図（ｂ）は、組立方法を示す斜視図である。
【図８】本発明のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置の第５の実施の形態例を示す平面図である。
【図９】本発明のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置の第５の実施の形態例を示す側面図である。
【図１０】本発明のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置のカメラ部の上下方向の移動を説明する側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置の実施の形態について、図１〜図９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
ａ）ＦＰＤモジュール
ｂ）ＦＰＤモジュールの組立概要
ｃ）ＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置の構成及び動作
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．第５の実施の形態
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
【００１７】
以下、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）モジュールの組立装置の実施の形態について、図１〜図４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。
【００１８】
［ＦＰＤモジュール］
まず、ＦＰＤモジュール１について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明で実装組立を行うＦＰＤモジュール１の概略構成を示す平面図である。
図１に示すように、ＦＰＤモジュール１は、その周縁部に、駆動ＩＣを実装したＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）であるＣＯＦ（Chip on Film）がＴＡＢ技術により実装される。具体的には、表示基板２の周縁部に複数の搭載部材３を搭載後、ＡＣＦにより圧着するとともに、さらに、一部の搭載部材３にＰＣＢ６を搭載後、ＡＣＦにより圧着する。搭載部材３の一例として、扁平な長方形のポリイミドフィルムに銅箔による印刷回路を施したＦＰＣ４に、駆動ＩＣ５を中央に実装している。なお、ＦＰＤモジュールにより、ＦＰＣを用いず、駆動ＩＣを表示基板に直接搭載するＣＯＧ（Chip on Glass）としても良い。
【００１９】
［ＦＰＤモジュールの組立ライン］
次に、本発明の第１の実施の形態であるＦＰＤモジュール組立ラインについて、図２を参照して説明する。
図２は、ＦＰＤモジュール組立ライン全体を示すフロアレイアウト図である。
【００２０】
ＦＰＤモジュール組立ライン１０は、受け入れユニット１００、仮圧着ユニット２００、本圧着ユニット３００、ＰＣＢ接続ユニット４００および搬出ユニット５００から構成されている。
【００２１】
受け入れユニット１００は、搬送レール１０１、搬送ステージ１０２及びフレーム１０３から構成され、表示基板２（図１参照）の受け入れ搬送を行う。
【００２２】
仮圧着ユニット２００は、表示基板２の一方の長辺と両短辺の３辺に搭載部材３（図１参照）をＡＣＦによって仮圧着する。
【００２３】
本圧着ユニット３００は、３つの本圧着部３２０Ａ，３２０Ｂおよび３２０Ｃを有し、表示基板２の３辺に搭載された搭載部材３（図１参照）の本圧着作業を同時に行う。３つの本圧着部３２０Ａ，３２０Ｂおよび３２０Ｃは、上刃を有する本圧着ヘッドと、下刃とを備えている。上刃および下刃は、ヒータにより加熱されており、搭載部材３を加熱加圧して表示基板２に接続する。
搭載部材３を表示基板２に本圧着するには、搭載部材３を仮圧着した表示基板２を下側から下刃で支えつつ、上刃で加圧する。
【００２４】
ＰＣＢ接続ユニット４００は、表示基板２の長辺に接続されたソース側の搭載部材３にＰＣＢ６（図１参照）を接続する。ＰＣＢ接続ユニット４００は、ＰＣＢ供給装置４３０と、ＡＣＦ貼付装置４４０と、移載装置４５０と、本圧着部４６０を備えている。
【００２５】
ＰＣＢ供給装置４３０は、トレー（不図示）で供給されたＰＣＢ６（図１参照）を１枚ずつ左右のＡＣＦ貼付装置４４０に供給し、ＰＣＢ供給装置４３０から供給されたＰＣＢ６にＡＣＦを貼付する。移載装置４５０は、ＡＣＦが貼り付けられたＰＣＢを本圧着部４６０に搬送する。そして、本圧着部４６０は、ＰＣＢ６を加圧加熱して複数のソース側の搭載部材３に接続する。
【００２６】
搬出ユニット５００は、搬送レール５０１、搬送ステージ４０２及びフレーム５０３とからなり、搭載部材３及びＰＣＢ６搭載後の表示基板２の搬出を行う。
【００２７】
［仮圧着ユニット］
次に、仮圧着ユニット２００について、図３を参照して説明する。
図３に示すように、仮圧着ユニット２００は、ＴＡＢ供給部２２０と、ＡＣＦ貼付部２３０と、搭載部２８０を備えている。
【００２８】
搭載部２８０は、表示基板２の長辺に搭載部材３を搭載する長辺搭載部２８０Ａと、それぞれ表示基板１の短辺に搭載部材３を搭載する短辺搭載部２８０Ｂ，２８０Ｃから構成されている。これら長辺搭載部２８０Ａおよび短辺搭載部２８０Ｂ，２８０Ｃは、受け渡し部２７５から搭載部材３を受け取る。
長辺搭載部２８０Ａは、シャトルチャック２８１と、Ｙ軸ガイド２８２と、Ｘ軸ガイド２８３と、搭載ブロック２８５と、Ｘ軸ガイド２８６と、カメラ部２８７を備えている。
【００２９】
シャトルチャック２８１は、受け渡し部２７５から搭載部材３を受け取る。このシャトルチャック２８１は、Ｙ軸ガイド２８２に移動可能に支持され、Ｙ軸ガイド２８２は、Ｘ軸ガイド２８３に移動可能に支持されている。これにより、シャトルチャック２８１は、水平方向に移動自在になっている。シャトルチャック２８１およびＹ軸ガイド２８２は、図中左右に、２つずつ設けられている。そして、２つのＹ軸ガイド２８２は、Ｘ軸ガイド２８３を共有している。
【００３０】
搭載ブロック２８５は、搭載ベース２９１と、ＴＡＢ台２９２と、搭載ヘッド２９３と、受け渡しヘッド２９４からなっている。搭載ベース２９１は、Ｘ軸ガイド２８６に移動可能に支持されており、表示基板２の長辺におけるＴＡＢ搭載位置に移動する。ＴＡＢ台２９２、搭載ヘッド２９３および受け渡しヘッド２９４は、搭載ベース２９１上に配置されている。
【００３１】
シャトルチャック２８１は、搭載ベース２９１に接近し、ＴＡＢ台２９２に搭載部材３を渡す。受け渡しヘッド２９４は、ＴＡＢ台２９２上の搭載部材３を搭載ヘッド２９３に渡す。搭載ヘッド２９３は、受け渡しヘッド２９４から供給された搭載部材３を表示基板２のＴＡＢ搭載位置に仮圧着（搭載）する。
【００３２】
この際、搭載ベース２９１の移動に先立って、予め搭載位置の両端部下方に待機した一対のカメラ部２８７により、表示基板２及び搭載部材３からなる２つのワークの各々の一対の位置決めマークの撮像を行う。一対のカメラ部２８７は、２つのワークの位置決めマークを各々取り込む２視野レンズを有する。
【００３３】
一対のカメラ部２８７で撮像された位置決めマークの画像データを基に、図示しない画像処理手段により画像処理を行う。算出された位置決め誤差を搭載ヘッド２９３に送信し、搭載ヘッド２９３は、受信した位置補正値により位置決め調整して、搭載部材３を表示基板２に搭載する。
【００３４】
なお、長辺搭載部２８０Ａの搭載ブロック２８５およびカメラ部２８７は、シャトルチャック２８１に対応して、２組ずつ設けられている。そして、２つの搭載ベース２９１は、Ｘ軸ガイド２８６を共有している。
【００３５】
短辺搭載部２８０Ｂ，２８０Ｃは、長辺搭載部２８０Ａと同様の構成を有している。つまり、短辺搭載部２８０Ｂ，２８０Ｃは、シャトルチャック２８１と、Ｘ軸ガイド２９６と、Ｙ軸ガイド２９７と、搭載ブロック２８５と、Ｙ軸ガイド２９８と、一対のカメラ部（不図示）をそれぞれ備えている。
【００３６】
短辺搭載部２８０Ｂ，２８０Ｃのシャトルチャック２８１は、Ｘ軸ガイド２９６に移動可能に支持されており、Ｘ軸ガイド２９６は、Ｙ軸ガイド２９７に移動可能に支持されている。短辺搭載部２８０Ｂ，２８０Ｃの搭載ベース２９１は、Ｙ軸ガイド２９８に移動可能に支持されており、表示基板２の短辺におけるＴＡＢ搭載位置に移動する。
【００３７】
表示基板２は、基準バー２０４に配置される際に、予め両端の一対の位置決めマークをカメラ部２８７により撮像し、概略の位置決めを行った状態で渡される。しかし、表示基板２の寸法誤差による搭載位置のずれを避けるため、搭載部材３を仮圧着（搭載）する搭載ヘッド２９３（仮圧着装置）においても、個々に位置決め調整が行われる。
【００３８】
本実施の形態では、表示基板２は、液晶セルとしている。図４に示すように、表示基板２は、２枚のガラス基板２ａ，２ｂを備える。このガラス基板２ａ，２ｂには透明電極膜が形成され、また偏光膜や位相差膜が積層されており、その間には液晶材が封入される。図４に示すように、下側のガラス基板２ｂが上側のガラス基板２ａよりも張り出している。下側のガラス基板２ｂの張り出した周縁部に、搭載部材３が搭載される。なお、図４では、説明のため１個の搭載部材３としているが、実際には複数の搭載部材３が搭載される。
搭載部材３上の駆動ＩＣ５には、入力電極５ａ及び出力電極５ｂが延在している。入力電極５ａはＰＣＢ６（図１参照）の電極に接続され、出力電極５ｂは下側のガラス基板２ｂの電極８に接続される。
【００３９】
上述したように、搭載部材３を表示基板２に搭載するには、ＡＣＦ９が用いられる。表示基板２に予めＡＣＦ９を貼付し、このＡＣＦ９上に搭載部材３を重ね合わせて、熱圧着して固定する。この搭載部材３を搭載する際、搭載部材３の出力電極５ｂが、表示基板２のガラス基板２ｂ上の電極８と位置決めされて正確に重なり合うことによって、両者が電気的に接続される。
【００４０】
位置決めのため、表示基板２側には、電極８の左右両側に位置決めマーク１０ａ，１０ｂが設けられている。また、搭載部材３側には、電極８と同数配設された出力電極５ｂの左右両側に位置決めマーク１１ａ，１１ｂが設けられている。
従って、表示基板２と搭載部材３の左側の位置決めマーク１０ａ、１１ａ同士が重なり合い、右側の位置決めマーク１０ｂ、１１ｂ同士が重なり合って接合することにより、出力電極５ｂが、電極８と電気的に接続される。
【００４１】
位置決め調整は下記のように行う。
搭載ヘッド２９３（図３参照）により吸着された搭載部材３が、搬送ステージ２０２（図２参照）上にセットされている表示基板２に近接する位置に搬送される。そして、その下方に設けた位置決めマーク認識装置によって、図４中右側の表示基板２の位置決めマーク１０ａと搭載部材３の位置決めマーク１１ａを撮像し、また、同時に左側の位置決めマーク１０ｂと位置決めマーク１１ｂを撮像する。そして、それらのＸＹ座標上の位置を算出して、両者間に位置決め誤差があれば、その補正を行う。
【００４２】
ここで、このＸＹ座標軸上の位置決め誤差は、搭載ヘッド２８０のＸＹ方向の移動機構及び搭載ヘッド２８０のθ方向の回転調整機構により補正する。これは、搭載ヘッド２８０が複数あるため、表示装置２を固定した方が、効率が良いためである。なお、搭載ヘッド２８０が１台の場合は、ＸＹ方向の移動を搬送ステージ２０２で行い、θ方向の回転調整を搭載ヘッド２８０で行っても良い。
次に、位置決め誤差の補正完了後、搭載部材３を持ち上げて、所定距離だけ前進させた後、下降させて、表示装置２と重ね併せて仮圧着（搭載）させる。このとき、搭載部材３側をあらかじめ持ち上げておき、光路を延長する補正部材を、搭載部材３側に取り付けておくことにより、持ち上げ動作を省略することも可能である。仮圧着後、次の工程で本圧着（実装）が行われる。
【００４３】
[ＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置の構成及び動作]
以下、図４に基づいて、本実施の形態のＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置について説明する。ＦＰＤモジュールの位置決めマーク位置認識装置は、照明装置２０、撮像装置であるカメラ部２８７（２８７ａ，２８７ｂ）、光路分割手段３０とから構成される。
【００４４】
照明装置２０は、ワークである表示基板２及び搭載部材３の位置決めマーク（アライメントマーク）に対して略垂直に照射するように、表示基板２及び搭載部材３に対して対向して配設されている。本実施の形態では、照明装置２０は、上方に配置された表示基板２及び搭載部材３の垂直真下に配置されている。
なお、照明装置２０は、図示しない棒状の光源ランプを１個又は２個備えている。
【００４５】
光路分割手段３０は、照明装置２０と表示基板２との間に配設される。表示基板２及び搭載部材３の一対の位置決めマークに対して、照明装置２０からの照明光を、右側の位置決めマーク１０ａ，１１ａ及び左側の位置決めマーク１０ｂ、１１ｂを区別して照射する。そして、両者の反射光を、右側の位置決めマーク１０ａ，１１ａ及び左側の位置決めマーク１０ｂ、１１ｂの区別をして、反射させるようにしたものである。
【００４６】
光路分割手段３０は、一対の第１のプリズム３１ａ，３１ｂ、一対の第２のプリズム３４ａ，３４ｂと遮蔽部３３とから構成される。
第１のプリズム３１ａ，３１ｂは、直角２等辺３角形プリズム（以下、単に、４５°プリズム）である。第１のプリズム３１ａ，３１ｂの斜辺側である前面にハーフミラー３２ａ，３２ｂが接着されている。なお、ハーフミラー３２ａ，３２ｂは、可視域用の多層ハーフミラーである。
【００４７】
また、第１のプリズム３１ａ，３１ｂの１つの等辺側である背面は、黒色加工されている。一対の第１のプリズム３１ａ，３１ｂの背面同士を接合することにより、遮蔽部３３が構成される。黒色加工は、サンドブラストにより砂目加工されている。
第１のプリズム３１ａ，３１ｂの背面同士の接着及び第１のプリズム３１ａ，３１ｂの前面のハーフミラー３２ａ，３２ｂとの接着は、カナダバルサム等の光学接着剤を使用し、漏れ出しがないように行う。
【００４８】
さらに、本実施の形態では、第１のプリズム３１ａ、３１ｂの斜辺側である前面側に、４５°プリズムからなる第２のプリズム３４ａ，３４ｂの斜辺側を接着させるようにしている。したがって、本実施の形態では、一対の４５°プリズムの斜辺側同士をそれぞれ接着させているので、立方体が２つ形成されることになる。
第１のプリズム３１ａ，３１ｂ及び第２のプリズム３４ａ，３４ｂは、ハーフミラー３２ａ，３２ｂを挟持した状態で、互いに同質材料となる。このため、照明装置２０からの入射光がハーフミラー３２ａ，３２ｂを透過後に、プリズムと空気との屈折率の違いにより中央側に寄る現象、いわゆる「けられ」を防止することができる。
【００４９】
照明装置２０からの照明光は、遮蔽部３３により左右に区別されて、第１のプリズム３１ａ，３１ｂ内に入射後、ハーフミラー３２ａ，３２ｂを透過して、右側の位置決めマーク１０ａ、１１ａと、左側の位置決めマーク１０ｂ、１１ｂを別個に照射する。
【００５０】
そして、照射された両者の一対の位置決めマークの反射光は、第１のプリズム３１ａ，３１ｂの斜辺側である前面のハーフミラー３２ａ，３２ｂで、左右にそれぞれ区別されて９０°曲折して反射される。
ハーフミラー３２ａ，３２ｂで曲折された反射光は、ハーフミラー３２ａ，３２ｂに対向して配設された一対のカメラ部２８７ａ，２８７ｂで撮像される。
なお、一対のカメラ部２８７ａ，２８７ｂは光路分割手段３０を挟んで相対向する位置に配設されているので、左右の位置決めマーク間隔が短い場合でも、一対のカメラ部２８７ａ、２８７ｂを相互に干渉させることなく配置することができる。
【００５１】
以上のように、照明装置２０をワークである表示基板２及び搭載部材３に対向させる構成としたことにより、照明装置２０からの照明光を曲折反射することなく、直接ワークに照射することができる。
さらに、遮蔽部３３により、照明光を左右に区別して、右側の位置決めマーク１０ａ，１１ａ及び左側の位置決めマーク１０ｂ，１１ｂに照射することができる。
【００５２】
ところで、カメラ部２８７ａ，２８７ｂで撮像された画像データは、図示しない画像処理手段に入力される。カメラ部２８７ａ，２８７ｂの視野内での各位置決めマークの位置と、カメラ部２８７ａ、２８７ｂ間の間隔とに基づいて、ＸＹ座標上の各位置決めマークの位置を検出する。そして、この画像処理手段からの信号に基づいて、右側の位置決めマーク１０ａ，１１ａと、左側の位置決めマーク１０ｂ，１１ｂとの間の各々の位置決め誤差を算出する。
【００５３】
上述したように、この位置決め誤差のＸＹ方向成分及びθ方向の成分は、搭載部材３の搭載ヘッド２９３を駆動制御する搭載ヘッドサーボ回路（不図示）に入力される。そして、搭載ヘッド２９３により、搭載部材３を、所定のＸＹ方向の移動及び所定角度θの回転がなされる。
よって、それぞれが位置決め調整されて、表示基板２の電極８と搭載部材３の出力電極５ｂを、高精度に位置決め接合することができる。
【００５４】
ところで、搭載部材３の大きさや出力電極の本数の差により、位置決めマークの間隔も、通常１０ｍｍ〜５０ｍｍと異なる場合がある。この場合、照明装置２０からの照明光を位置決めマーク間の間隔のうち、最大間隔のものを照明できる幅を持たせるようにするのが好ましい。具体的には、位置決めマーク間隔の最大値及び最小値を基準として、光路分割手段３０の大きさが決定される。具体的には、図１０に示すように、位置決めマーク間隔が近い場合には、実践で示される上側にカメラ部２８７部を移動して使用する。位置決めマーク間隔が広い場合には、一点鎖線で示される下側にカメラ部２８７を移動して使用する。このように、位置決めマークの間隔の広狭によって、その反射光が、ハーフミラー３２ａ，３２ｂで反射する位置が変わるがカメラ部２８７の上下移動により、対応することができる。
なお、位置決めマーク間隔に対応して、光路分割手段３０の大きさを変更するようにしても良い。
【００５５】
また、位置決めマーク間隔が広く、カメラ部２８７ａ，２８７ｂを固定的に設けていたのでは、視野に収めることができない場合には、カメラ部２８７ａ，２８７ｂを連動させて変位させるようにする。
【００５６】
〈第２の実施の形態〉
次に、図５に基づいて、本発明の第２の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態と異なる点は、光路分割手段３０が、第２のプリズム３４ａ，３４ｂがなく、第１のプリズム３１ａ，３１ｂのみで構成している点である。
第１のプリズム３１ａ，３１ｂの構成自体は、第１の実施の形態と同じで、第１のプリズム３１ａ，３１ｂは、４５°プリズムであり、斜辺側である前面にハーフミラー３２ａ，３２ｂが接着されている。ハーフミラー３２ａ，３２ｂは、可視域用の多層ハーフミラーである。また、第１のプリズム３１ａ，３１ｂの１つの等辺側である背面は、黒色加工されており、第１のプリズム３１ａ，３１ｂの背面同士を接合することにより、遮蔽部３３が構成される。
【００５７】
第２の実施の形態では、照明装置２０からの照明光がハーフミラー３２ａ，３２ｂ透過後に、プリズムと空気との屈折率の違いにより中央側に寄る、いわゆる「けられ」が、わずかに生じる。但し、両ワークの一対の位置決めマークを区別して照射することに関しては、問題となる程のものではない。
【００５８】
〈第３の実施の形態〉
次に、図６に基づいて、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図４に示す第１の実施の形態と異なる点は、光路分割手段３０が、第１の実施の形態の第２のプリズム３４ａ，３４ｂの１つの等辺側である前面側（図中、遮蔽部３３と平行となる、図中、鉛直面）に、さらに、４５°プリズムである第３のプリズム３５ａ，３５ｂの１つの等辺側とを各々接着した点である。
【００５９】
第３のプリズム３５ａ，３５ｂは、斜辺側である前面側を反射ミラー（フルミラー）３６ａ，３６ｂとしている。第３のプリズム３５ａ，３５ｂは、第１のプリズム３１ａ，３１ｂの遮蔽部３３に対して面対称に配置される。よって、ハーフミラー３２ａ，３２ｂからの反射光は、反射ミラー３６ａ，３６ｂによって、平面内で、９０°曲折して反射される。よって、その反射光同士が同方向で平行となる。
【００６０】
これにより、右側の位置決めマーク１０ａ，１１ａと、左側の位置決めマーク１０ｂ，１１ｂからの反射光が、それぞれ第２のプリズム３４ａ，３４ｂに入射する。次に、ハーフミラー３２ａ，３２ｂにより、平面内で、９０°曲折して反射されて、第２のプリズム３４ａ，３４ｂを透過し、第３のプリズム３５ａ，３５ｂに入射する。そして、反射ミラー３６ａ，３６ｂにより、平面内で９０°曲折して反射される。よって、反射ミラー３６ａ，３６ｂで反射された左右の反射光同士は平行となる。
【００６１】
一対のカメラ部２８７ａ，２８７ｂは、第３のプリズム３５ａ，３５ｂに対向して配設される。よって、一対のカメラ部２８７ａ，２８７ｂは平行に配置される。
本実施の形態では、第１〜第３のプリズムを２組（一対）組み合わせて構成しているため、反射光の曲折角度を高精度にすることができる。
【００６２】
〈第４の実施の形態〉
次に、図７に基づいて、本発明の第４の実施の形態について説明する。
第１〜第３の実施の形態と異なる点は、光路分割手段３０の構成である。
図７（ｂ）に示すように、第４の実施の形態では、光路分割手段３０は、２つのハーフミラー７０ａ、７０ｂと遮蔽板５０とから構成される。
ハーフミラー７０ａ，７０ｂ及び遮蔽板５０は、板状の外枠６０ａ，６０ｂに填め込まれる。図７（ａ）に示すように、外枠６０ａ，６０ｂには、溝６１ａ，６１ｂ，６１ｃが形成されている。溝６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、第１の実施の形態の第１のプリズム３１ａ，３１ｂのハーフミラー３２ａ，３２ｂ及び遮蔽部３３と同様の角度配置となるように、遮蔽板５０を面対称の中心として、互いに４５°の角度をなして形成される。
第４の実施の形態では、プリズムを使用することなく、２枚のハーフミラー７０ａ，７０ｂ及び遮蔽板５０だけで光路分割手段を構成することができるので、装置が簡易且つ安価となる。
【００６３】
〈第５の実施の形態〉
次に、本発明の第５の実施の形態について、図８、９に基づいて説明する。
第１〜４の実施の形態と異なる点は、照明装置２０及び光路分割手段８０の構成と、更に、一対のハーフミラー９０ａ，９０ｂを設けた点である。
【００６４】
第５の実施の形態では、図９に示すように、光路分割手段８０は、１つの４５°プリズムからなる。光路分割手段８０は、２つの等辺側である２つの前面を反射ミラー８１ａ、８１ｂとしている。また、一対の反射ミラー８１ａ，８１ｂに各々対向させて、一対のハーフミラー９０ａ，９０ｂが配設されている。
一対の反射ミラー８１ａ，８１ｂは、一対の位置決めマークからの反射光を各々同方向で、平面内で９０°曲折して反射する。
図８に示すように、一対のカメラ部２８７ａ，２８７ｂは、一対のハーフミラー９０ａ，９０ｂに対向し、且つ互いに平行になるように設けられている。
照明装置２０は、一対のハーフミラー９０ａ，９０ｂの外方に左右に配設されている。照明装置２０からの照明光は、ハーフミラー９０ａ，９０ｂを透過後、反射ミラー８１ａ，８１ｂで９０°曲折して反射されて、図中、上方に配置された表示基板２及び搭載部材３の一対の位置決めマークを各々照射する。
本実施の形態では、一対のカメラ部２８７ａ，２８７ｂが、直線上の配置ではなく、平行配置となるため、長手方向に場所をとらず、装置構成を小型化することができる。
【００６５】
本発明は上述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、上述した実施の形態では、位置決めマーク認識装置のワークとして液晶セルに搭載部材を位置決めする場合に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、有機ＥＬ、プラズマディスプレイ等を構成する表示基板に電子部品を搭載するＦＰＤモジュールの位置決めマーク認識装置に用いることもできる。
【符号の説明】
【００６６】
２０…照明装置、  ３０…光路分割手段  ３１ａ，３１ｂ…第１のプリズム、３２ａ，３２ｂ…ハーフミラー、３３…遮蔽部、３４ａ，３４ｂ…第２のプリズム、３５ａ，３５ｂ…第３のプリズム、３６ａ，３６ｂ…反射ミラー（フルミラー）、２８７（２８７ａ，２８７ｂ）…カメラ部、５０…遮蔽板、７０ａ，７０ｂ…ハーフミラー、８１ａ，８１ｂ…反射ミラー（フルミラー）、９０ａ，９０ｂ…ハーフミラー
【図１】
2012013802.tif 000003
【図２】
2012013802.tif 000004
【図３】
2012013802.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2012013802.tif 000008
【図７】
2012013802.tif 000009
【図８】
2012013802.tif 000010
【図９】
2012013802.tif 000011
【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年6月2日(2011.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
ここで、このＸＹ座標軸上の位置決め誤差は、搭載ヘッド２９３のＸＹ方向の移動機構及び搭載ヘッド２９３のθ方向の回転調整機構により補正する。これは、搭載ヘッド２９３が複数あるため、表示装置２を固定した方が、効率が良いためである。なお、搭載ヘッド２９３が１台の場合は、ＸＹ方向の移動を搬送ステージ２０２で行い、θ方向の回転調整を搭載ヘッド２９３で行っても良い。
次に、位置決め誤差の補正完了後、搭載部材３を持ち上げて、所定距離だけ前進させた後、下降させて、表示装置２と重ね併せて仮圧着（搭載）させる。このとき、搭載部材３側をあらかじめ持ち上げておき、光路を延長する補正部材を、搭載部材３側に取り付けておくことにより、持ち上げ動作を省略することも可能である。仮圧着後、次の工程で本圧着（実装）が行われる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2012013802.tif 000013
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2012013802.tif 000014