【手続補正書】
【提出日】平成26年8月12日(2014.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的サブアセンブリを電気的サブアセンブリに対して受動的に位置合わせするための方法であって、
マシンビジョンシステムが、光学的サブアセンブリを電気的サブアセンブリに対して位置付け、前記光学的サブアセンブリは、円形レンズ及びアライメントメンバが形成されている上面を有し、前記アライメントメンバが前記円形レンズのエッジに隣接しており、
前記マシンビジョンシステムが、前記光学的サブアセンブリの前記上面の画像をキャプチャし、
前記マシンビジョンシステムが、前記画像を処理して、前記光学的サブアセンブリの前記上面に形成された前記アライメントメンバを識別し、
前記アライメントメンバの第２の位置に基づいて、前記上面に形成された前記円形レンズの光軸を決定することにより、前記マシンビジョンシステムが、前記光学的サブアセンブリの光軸の第１の位置を求めることを含む、方法。
【請求項２】
前記光学的サブアセンブリの前記光軸の前記第１の位置が前記電気的サブアセンブリに位置合わせされているかどうかを、前記マシンビジョンシステムが決定することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光軸の前記第１の位置が前記電気的サブアセンブリに所定閾値内において位置合わせされていない場合には、前記マシンビジョンシステムが、前記光学的サブアセンブリと前記電気的サブアセンブリとを互いに対して再配置することを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記光軸の前記第１の位置が前記電気的サブアセンブリに位置合わせされている場合には、前記マシンビジョンシステムが、前記光学的サブアセンブリと前記電気的サブアセンブリとを結合することを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記円形レンズが円形の成形レンズからなる、請求項１〜４の何れかに記載の方法。
【請求項６】
前記成形レンズと前記アライメントメンバとが、同じ材料から形成される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記アライメントメンバと前記成形レンズとが、レプリケーションか又はトランスファー成形方法のうちの一方によって前記光学的サブアセンブリに形成される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記アライメントメンバが、前記成形レンズの周辺に隣接して前記成形レンズの前記光軸に対して配置された同心壁、同心トレンチ、及び同心格子のうちの１つからなる、請求項５〜７の何れかに記載の方法。
【請求項９】
前記アライメントメンバが更に、一対の同心ブロックメンバからなる、請求項５〜７の何れかに記載の方法。
【請求項１０】
デバイスに対する光学構成要素の受動光学アライメントを提供するためのマシンビジョンシステムであって、
光学構成要素が光学的に位置合わせされるべきデバイスに対して前記光学構成要素を位置付けるための位置付けシステムであって、前記光学構成要素は、円形レンズ及びアライメントメンバが形成されている上面を有し、前記アライメントメンバが前記円形レンズのエッジに隣接している、位置付けシステムと、
前記光学構成要素の前記上面の画像をキャプチャするためのカメラと、
前記カメラ及び前記位置付けシステムと伝達し合う状態にあるコンピュータとを備え、
前記コンピュータは、プロセッサと、メモリと、メモリ内に格納されて該プロセッサにより実行される受動アライメント制御モジュールとを含み、該受動アライメント制御モジュールが、
前記カメラによってキャプチャされた前記光学構成要素の前記上面の画像を受け取り、
前記画像を処理して、前記光学構成要素の前記上面に形成された前記アライメントメンバを識別し、
前記アライメントメンバの第２の位置に基づいて、前記上面に形成された前記円形レンズの光軸を決定することにより、前記光学構成要素の前記光軸の第１の位置を計算することのための命令を含む、マシンビジョンシステム。
【請求項１１】
前記受動アライメント制御モジュールは、前記光学構成要素の前記光軸の前記第１の位置が前記デバイスに光学的に位置合わせされているかどうかを決定するための命令を更に含む、請求項１０に記載のマシンビジョンシステム。
【請求項１２】
前記画像を処理して、前記アライメントメンバを識別することが、一対の並列な長方形ブロックを識別することを含み、
前記光軸の前記第１の位置を計算することが、前記一対の並列な長方形ブロックの中間点を計算することを含む、請求項１０に記載のマシンビジョンシステム。
【請求項１３】
前記画像を処理して、前記アライメントメンバを識別することが、円形メンバを識別することを含み、
前記光軸の前記第１の位置を計算することが、前記円形メンバの中心点を計算することことを含む、請求項１０に記載のマシンビジョンシステム。
【請求項１４】
電気的サブアセンブリに対する受動的な光学アライメントのための光学的サブアセンブリであって、
表面を有した基板と、
前記表面上に形成されて光軸を有する円形の成形レンズと、
前記表面上に前記成形レンズと同じ材料から形成された１つ又は複数のアライメントメンバとを備え、
前記１つ又は複数のアライメントメンバが前記成形レンズに隣接して且つ前記成形レンズの前記光軸に対して同心円状に配置され、
前記１つ又は複数のアライメントメンバは、前記１つ又は複数のアライメントメンバの第２の位置に基づいて前記円形の成形レンズの光軸を決定することにより、前記光学的サブアセンブリの光軸の第１の位置を計算することを可能にする、光学的サブアセンブリ。
【請求項１５】
前記成形レンズが、レンズアレイを含み、前記１つ又は複数のアライメントメンバが、レプリケーションか又はトランスファー成形方法のうちの一方によって形成される、請求項１４に記載の光学的サブアセンブリ。
【請求項１６】
前記１つ又は複数のアライメントメンバが、前記表面から突き出た同心壁からなる、請求項１４又は１５に記載の光学的サブアセンブリ。
【請求項１７】
前記１つ又は複数のアライメントメンバが、前記成形レンズに隣接した同心トレンチからなる、請求項１４に記載の光学的サブアセンブリ。
【請求項１８】
前記１つ又は複数のアライメントメンバが、前記表面上にエッチングされた同心格子からなる、請求項１４に記載の光学的サブアセンブリ。
【請求項１９】
前記１つ又は複数のアライメントメンバが、一対の同心ブロックメンバからなる、請求項１４に記載の光学的サブアセンブリ。
【請求項２０】
前記一対の同心ブロックメンバが、長方形のブロックメンバと、湾曲したブロックメンバとのうちの一方からなる、請求項１９に記載の光学的サブアセンブリ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
コンピュータシステムは、プロセッサ１１８と、メモリ１１２と、位置付けシステム１０４及びカメラ１０２とインターフェースするための１つか又は複数の入力／出力デバイスとを備える。当該技術分野において周知であるように、位置付けシステム１０４には、１つか又は複数のピックアンドプレース（pick-and-place）装置か、作動アームか、モーター付きステージか、或いは、メモリ１１２内に格納された受動アライメント制御モジュール（複数可）１１４及び画像処理モジュール（複数可）１１６に従って光学的サブアセンブリ１０６及び／又は電気的サブアセンブリ１０８の機械的な位置付けを提供する他のデバイス（図１内において、参照ライン１０４ａ及び１０４ｂによって表されている）を含めることができる。これに関して、当然のことながら、受動アライメント制御モジュール（複数可）１１４及び画像処理モジュール（複数可）１１６は、コンピュータ命令、論理、などを含み、それらは、プロセッサ１１８によって実行され得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
当業者であれば、受動アライメント制御モジュール（複数可）１１４及び画像処理モジュール（複数可）１１６（及び本明細書内において記載された任意の関連付けられた又は他のモジュールか、動作か、又は機能性）は、ソフトウェアか、ハードウェアか、ファームウェアか、又はこれらの組み合わせにおいて実現され得るということが理解されよう。図１の実施形態において、メモリ１１２内において格納され、且つ適合可能な命令実行システム（例えば、プロセッサ（複数可）１１８）によって実行されるソフトウェアか又はファームウェアにおいて、論理が実現される。ソフトウェアか又はファームウェアの実施形態において、任意の適合可能なコンピュータ言語において論理が書かれ得る。ハードウェア実施形態において、当該技術分野において周知である以下の技術（すなわち、データ信号上の論理機能を実現するための論理ゲートを有したディスクリートな論理回路（複数可）、適切な組み合わせ論理ゲートを有した特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル・ゲートアレイ（複数可）（ＰＧＡ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、などの技術）か又は他の技術の任意のか又は組み合わせにより論理が実現され得る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
マシンビジョンシステム１００、受動アライメント制御モジュール（複数可）１１４、及び画像処理モジュール（複数可）１１６の動作は、図６を参照して後述される。図２〜図５を参照すると、当然のことながら、マシンビジョンシステム１００により改善された受動アライメントは、光学的サブアセンブリ１０６上に受動アライメントメンバ（複数可）の様々な実施形態を組み込むことにより達成され得る。図２ａ及び図２ｂ内に示される実施形態において、光学的サブアセンブリ２００には、表面２０４を有した概して平面的な基板２０２を含めることができ、光軸２０８を有する光学レンズ２０６と、一対の受動アライメントブロック２１０ａ及び２１０ｂとが、該表面上において形成されている。光学レンズ２０６と、アライメントブロック２１０ａ及び２１０ｂとは、例えば、Ｕｌｔｅｍ１０１０か、ポリカーボネートか、又は（（例えば、レプリケーション及びトランスファー成形方法などの）任意の所望の成形方法を用いた）他の材料などの同じ材料から形成され得る。光学レンズ２０６は、周辺エッジ２１２を画定するように表面２０４から延在する概して円形の成形レンズ（又はレンズアレイ）とすることができる。光軸２０８は、光学レンズ２０６の中心に実質的に配置されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
既存の解決法は、カメラ１０２を介して光学レンズ２０６の画像をキャプチャすることによって受動アライメントを提供する。既存のマシンビジョンシステムは、該キャプチャした画像を処理して、周辺エッジ２１２を識別して、光学レンズ２０６の中心（すなわち、光軸２０８の位置）を計算することによって、光軸２０８の位置を計算する。光学レンズ２０８の構造、材料、及び／又は曲率（又は湾曲）に起因して、周辺エッジ２１２が、該キャップチャした画像内においてぼやける（又は不鮮明な）場合があり、このことが、周辺エッジ２１２の位置を決定することにおいて、従って、光軸２０８の位置を決定することにおいて、望ましくないマージンのエラー（例えば、１０〜２０ミクロン）を生み出す場合がある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
キャプチャした画像内の光軸２０８の位置をより正確に決定するために、周辺エッジ２１２に隣接してアライメントブロック２１０ａ及び２１０ｂが形成され得る。図２ｂに示されているように、アライメントブロック２１０ａ及び２１０ｂは、概して長方形とすることができ、それぞれの長軸２１４ａ及び２１４ｂを有している。該長軸２１４ａ及び２１４ｂは、光軸２０８から同じ距離（ｄ１＝ｄ２）に配置されている。アライメントブロック２１０ａ及び２１０ｂは、良好に画定されたエッジと共に表面２０４から延在することができ、該エッジは、マシンビジョンシステム１００によってキャプチャした画像内においてより正確に識別され得る。この手法において、ぼやけた（又は不鮮明な）周辺エッジ２１２ではなく、良好に画定されたアライメントメンバ（複数可）の位置に基づいて、光軸２０８の位置が正確に決定され得る。