測定裝置的制造方法

測定裝置的制造方法
【專利摘要】一種測定裝置，能夠容易地對測定對象物的背面的形狀進行測定。測定裝置具備：載置臺部(6)，載置平板狀的測定對象物；顯微鏡(8)，具有物鏡(8b)及拍攝部(8c)；及角隅棱鏡(12)，配置于所述載置臺部的與所述測定對象物的背面側的測定位置相對應的位置，所述拍攝部經由所述角隅棱鏡以及所述物鏡拍攝所述測定對象物的背面側的測定位置的像。
【專利說明】
測定裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種測定平板顯示器用玻璃基板、金屬薄板、硅晶片以及樹脂薄板等的背面的尺寸、形狀的測定裝置。
【背景技術】
[0002]以往，已知有固定于基臺上的玻璃板的尺寸測定方法(例如，參照專利文獻I)。根據該尺寸測定方法，通過利用CCD照相機拍攝玻璃板的表面的圖像能夠測定玻璃板的形狀。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2001-241921號公報

【發明內容】

[0006]發明所要解決的課題
[0007]然而，在上述尺寸測定方法中，存在這樣的問題:即使能夠測定玻璃板的表面的形狀，也無法測定背面的形狀。因此，在測定玻璃板的背面的形狀的情況下，需要將玻璃板翻轉的作業。
[0008]本發明的目的在于提供一種能夠容易地對測定對象物的背面的形狀進行測定的測定裝置。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]本發明的測定裝置的特征在于，具備:載置臺部，載置平板狀的測定對象物；顯微鏡，具有物鏡以及拍攝部;及角隅棱鏡，配置于所述載置臺部的與所述測定對象物的背面側的測定位置相對應的位置，所述拍攝部經由所述角隅棱鏡以及所述物鏡拍攝所述測定對象物的背面側的測定位置的像。
[0011]另外，本發明的測定裝置的特征在于，在所述載置臺部的與所述測定對象物的背面側的多個所述測定位置相對應的各個位置形成有配置所述角隅棱鏡的配置部，所述角隅棱鏡分別配置于各個所述配置部，所述測定裝置還具備使所述顯微鏡沿所述測定對象物的邊緣部移動的顯微鏡移動部，所述拍攝部經由所述角隅棱鏡以及所述物鏡依次拍攝所述測定對象物的背面側的多個測定位置的像。
[0012]另外，本發明的測定裝置的特征在于，具備:載置臺部，載置平板狀的測定對象物；顯微鏡，具有物鏡以及拍攝部；角隅棱鏡，位于所述測定對象物的背面側;角隅棱鏡移動部，使所述角隅棱鏡沿所述測定對象物的邊緣部移動；顯微鏡移動部，使所述顯微鏡沿所述測定對象物的邊緣部移動;及控制部，使所述角隅棱鏡追隨所述顯微鏡的移動而依次向所述測定對象物的背面側的測定位置移動，所述拍攝部經由所述角隅棱鏡以及所述物鏡依次拍攝所述測定對象物的背面側的多個測定位置的像。
[0013]另外，本發明的測定裝置的特征在于，所述測定對象物在邊緣部具有倒角部分，所述拍攝部經由所述物鏡以及所述角隅棱鏡拍攝所述測定對象物的背面的所述倒角部分的像。
[0014]另外，本發明的測定裝置的特征在于，所述測定對象物為平板顯示器用玻璃基板、金屬薄板、硅晶片以及樹脂薄板中的任一者。
[0015]發明效果
[0016]根據本發明的測定裝置，能夠容易地對測定對象物的背面的形狀進行測定。
【附圖說明】
[0017]圖1是第一實施方式的測定裝置的側視圖。
[0018]圖2是第一實施方式的測定裝置的載置臺部的俯視圖。
[0019]圖3是第一實施方式的角隅棱鏡的立體圖。
[0020]圖4是從上方觀察配置于第一實施方式的測定裝置的載置臺部上的角隅棱鏡的圖。
[0021]圖5是載置于第一實施方式的測定裝置的載置臺部上的工件的邊緣部的側視圖。
[0022]圖6是表示使用第一實施方式的測定裝置測定工件的背面的狀況的圖。
[0023]圖7是在使用反射鏡測定工件的背面的情況下，從上方觀察配置于載置臺部的下部的反射鏡的圖。
[0024]圖8是表示使用反射鏡測定工件的背面的狀況的圖。
[0025]圖9是第二實施方式的測定裝置的側視圖。
【具體實施方式】
[0026]以下，參照附圖，以將平板顯示器用玻璃基板作為測定對象物(以下，稱作工件)進行測定的情況為例說明第一實施方式的測定裝置。圖1是第一實施方式的測定裝置的側視圖。如圖1所示，測定裝置2具備:矩形平板狀的載置臺部6，對工件4以與水平面平行的方式進行載置；以及顯微鏡8，用于測定載置于載置臺部6上的工件4。
[0027]在載置臺部6，如圖2所示，在工件4載置于載置臺部6的情況下，在與工件4的邊緣部相對應的位置6a上形成有多個用于配置角隅棱鏡12的配置部14。配置部14是形成于載置臺部6的表面的凹狀部分，在各配置部14配置有各個角隅棱鏡12。
[0028]圖3是角隅棱鏡12的立體圖。如圖3所示，角隅棱鏡12是上部12x具有圓筒形狀且下部12y具有三角錐形狀的部件。在此，在角隅棱鏡12的上端形成有用于使光入射的圓形的入射面12a，在下部12y的內表面形成有用于反射光的三個反射面12b。
[0029]此外，如圖4所示，角隅棱鏡12以使入射面12a的中心位于與工件4的邊緣部相對應的位置6a的外側的方式配置于與工件4的背面側的測定位置相對應的位置。另外，各個角隅棱鏡12以使入射面12a比載置臺部6的表面的位置低Omm?2_的方式配置于配置部14內。
[0030]如圖1所示，顯微鏡8在鏡筒8a的下側的端部具備以規定的倍率觀察工件4的物鏡8b，在鏡筒8a的上側的端部具備經由物鏡8b拍攝工件4的像的CCD照相機8c。另外，顯微鏡8在鏡筒8a的側部具備落射照明部8e。此外，顯微鏡8由能夠沿工件4的表面在水平面內以二維方式移動的未圖示的框架支承。
[0031]圖5是工件4的邊緣部的側視圖。如圖5所示，對工件4的邊緣部實施有倒角加工，在側面4a的上下分別形成有上傾斜面4b、下傾斜面4c。此外，圖5所示的上傾斜面4b的倒角尺寸LI以及下傾斜面如的倒角尺寸L2是由測定裝置2進行測定的測定對象。
[0032]接著，參照附圖，以使用放大5倍的物鏡8b以及外徑30mm、高度22.7mm的角隅棱鏡12的情況為例說明使用測定裝置2測定工件4的背面的形狀的處理。此外，物鏡Sb的原本的工作距離(以下，稱作工作距離)為64mm。后述詳細說明工作距離。
[0033]首先，測定裝置2的未圖示的控制部使未圖示的驅動部進行驅動，從而使支承于框架的顯微鏡8移動，如圖6所示，使顯微鏡8的位置對準角隅棱鏡12的正上方。接著，調整物鏡Sb的水平位置，以使物鏡Sb的中心軸X的位置位于距角隅棱鏡12的入射面12a的中心Y的位置為規定距離的位置；調整物鏡Sb的鉛垂位置，以使從物鏡Sb的射出面至角隅棱鏡12的入射面12a的距離A為34.132mm。在此，從工件4的邊緣部至角隅棱鏡12的入射面12a的中心Y的距離F為4mm。另外，從角隅棱鏡12的入射面12a至工件4的背面的距離G為2mm。
[0034]接著，控制部從落射照明部Se射出照明光。射出的照明光在被鏡筒8a內的未圖示的分光鏡反射后，經由物鏡Sb向角隅棱鏡12的入射面12a入射。入射到入射面12a的照明光在反射面12b再次發生反射，并照射工件4的背面的測定位置。
[0035]在工件4的背面的測定位置處所反射的反射光在反射面12b再次發生反射并經由入射面12a入射到物鏡Sb之后，透過分光鏡在未圖示的拍攝元件成像，成像于拍攝元件的像被CCD照相機Sc拍攝。由此，基于拍攝到的拍攝數據測定下傾斜面如的倒角尺寸L2。
[0036]之后，控制部重復執行一邊使顯微鏡8沿工件4的邊緣部移動一邊依次從角隅棱鏡12的正上方拍攝測定位置的像的處理，直到拍攝完所有測定位置為止。
[0037]接著，說明物鏡8b的工作距離。如上所述，放大5倍的物鏡8b的原本的工作距離B為64mm。另外，角隅棱鏡12內的光路長度為將距離C( 19.872mm)、距離D(8.485mm)、距離E(17.043mm)累加所得的45.4mm。
[0038]此外，通過角隅棱鏡12的折射而延伸的光路長度能夠基于數學式I進行計算。在數學式I中，t是角隅棱鏡12內的光路長度，η是角隅棱鏡12的折射率。
[0039]tb-D/n …數學式！
[0040]根據數學式I，通過折射而延伸的光路長度為:45.4mmX (1.52mm-lmm)/l.52mm =15.532mm0
[0041]在將角隅棱鏡12內的光路長度換算為空氣中的光路長度的情況下，從角隅棱鏡12內的光路長度(45.4mm)減去通過折射而延伸的光路長度(15.532mm)。其結果是，將45.4mm-15.532mm = 29.868mm作為空氣中的光路長度進行計算。
[0042]以上，從原本的工作距離B(64mm)減去29.868mm所得的34.132mm成為使用了外徑30mm、高度22.7mm的角隅棱鏡12的情況下的工作距離(距離A)。進而，從距離A(34.132mm)減去從入射面12a至工件4的背面的距離G(2mm)所得的32.132mm成為使用了該角隅棱鏡12的情況下的從物鏡Sb的射出面至測定位置為止的實際的工作距離。
[0043]這樣，通過適當地組合物鏡Sb的倍率、物鏡Sb的位置、角隅棱鏡12的尺寸、角隅棱鏡12的位置，能夠確保適當的工作距離和光路長度，能夠測定工件4的背面的形狀。
[0044]根據該第一實施方式的測定裝置2，通過在載置臺部6中在與工件4的邊緣部相對應的位置6a上配置角隅棱鏡12，能夠在不翻轉工件4的情況下容易地測定工件4的背面的形狀。
[0045]此外，如圖7所示，也可考慮在載置臺部6平行于與工件4的邊緣部相對應的位置6a地配置一對反射鏡20，并且如圖8所示，通過使光在反射鏡20處發生反射來測定工件4的背面的形狀。該情況下，反射鏡20的角度調整困難，但是根據第一實施方式的測定裝置2，無需調整反射鏡20的角度就能夠容易地測定工件4的背面的形狀。
[0046]接著，說明第二實施方式的測定裝置。該第二實施方式的測定裝置取代如第一實施方式那樣在配置部14配置角隅棱鏡12，而是在載置臺部6形成使角隅棱鏡12移動的狹縫，使角隅棱鏡12追隨顯微鏡8而移動。因此，在第二實施方式中，詳細說明與第一實施方式不同的部分，對于重復的部分，適當地省略說明。
[0047]圖9是第二實施方式的測定裝置的側視圖。如圖9所示，測定裝置28具備:矩形平板狀的載置臺部6，對工件4以與水平面平行的方式進行載置；以及顯微鏡8，用于測定載置于載置臺部6的工件4。
[0048]在此，在載置臺部6，在工件4載置于載置臺部6的情況下，沿與工件4的邊緣部相對應的位置6a(參照圖2)形成有狹縫30。另外，在載置臺部6的下部具備:滑動件32，搭載有角隅棱鏡12;導軌34，對滑動件32以能夠沿狹縫30滑動的方式進行支承;滾珠絲杠36，使滑動件32沿導軌34移動；以及馬達38，驅動滾珠絲杠36。另外，顯微鏡8被支承于能夠沿工件4的表面在水平面內以二維的方式移動的框架。
[0049]接著，參照附圖，說明使用第二實施方式的測定裝置28測定工件4的背面的形狀時的處理。此外，以下，與第一實施方式相同，以使用了放大5倍的物鏡Sb以及外徑30mm、高度22.7_的角隅棱鏡12的情況為例進行說明。
[0050]首先，測定裝置28的未圖示的控制部使未圖示的驅動部進行驅動，從而使支承于框架的顯微鏡8移動，如圖9所示，使顯微鏡8的位置對準角隅棱鏡12的正上方。接著，控制部從物鏡Sb的落射照明部Se射出照明光。射出的照明光在鏡筒8a內的未圖示的分光鏡上反射后，經由物鏡Sb向角隅棱鏡12的入射面12a入射。入射到入射面12a的照明光在反射面12b再次發生反射，并照射工件4的背面的測定位置。
[0051]在工件4的背面的測定位置處所反射的反射光在反射面12b再次發生反射并經由入射面12a入射到物鏡Sb之后，透過分光鏡在未圖示的拍攝元件成像。
[0052]控制部在該狀態下對馬達38進行驅動而使滾珠絲杠36旋轉，使搭載了角隅棱鏡12的滑動件32沿導軌34依次移動，并且一邊使支承于框架的顯微鏡8沿狹縫30依次移動，一邊利用CCD照相機Sc進行拍攝。由此，能夠連續地測定工件4的下傾斜面4c上的多個測定位置的倒角尺寸L2。
[0053]根據該第二實施方式的測定裝置28，在載置臺部6形成使角隅棱鏡12移動的狹縫，使角隅棱鏡12與顯微鏡8同步地移動，由此能夠容易并且連續地測定工件4的背面的形狀。
[0054]此外，上述各實施方式所使用的工件4為薄的平板狀的測定對象物即可，除平板顯示器用玻璃基板以外，還能夠使用金屬薄板、硅晶片、樹脂薄板等。
[0055]另外，在上述各實施方式中，以使用了外徑30mm、高度22.7mm的角隅棱鏡12的情況為例進行了說明，但是也可以使用尺寸不同的角隅棱鏡。例如，使用外徑20mm、高度15.5_的角隅棱鏡。在該情況下，角隅棱鏡內的光路長度為31mm，圖6所示的距離C為12.672mm，距離D為8.485mm，距離E為9.843mm。在該情況下，通過調整物鏡Sb的鉛垂位置以使距離A為43.605mm，能夠確保適當的工作距離和光路長度，能夠測定工件4的背面的形狀。
[0056]另外，在使用了外徑18mm、高度14mm的角隅棱鏡的情況下，角隅棱鏡內的光路長度為28mm，圖6所示的距離C為11.172mm，距離D為8.485_，距離E為8.343mm。該情況下，通過調整物鏡Sb的鉛垂位置以使距離A為45.579mm，能夠確保適當的工作距離和光路長度，能夠測定工件4的背面的形狀。
[0057]另外，在上述各實施方式中，以使用放大5倍的物鏡Sb的情況為例進行了說明，但是也可以使用不同的倍率的物鏡。例如，使用放大10倍的物鏡。該情況下，原本的工作距離B為48mm。在該情況下，通過調整物鏡Sb的鉛垂位置，以確保適當的工作距離和光路長度，也能夠測定工件4的背面的形狀。
[0058]另外，在上述第二實施方式中，以將馬達38和滾珠絲杠36組合得到的驅動系統為例進行了說明，但是也可以通過使用線性馬達而使角隅棱鏡12沿狹縫30移動。
[0059]附圖標記說明
[0060]2、28、測定裝置;4、工件；6、載置臺部；8、顯微鏡；8a、鏡筒；8b、物鏡；8c、CCD照相機;12、角隅棱鏡;30、狹縫。
【主權項】
1.一種測定裝置，其特征在于，具備: 載置臺部，載置平板狀的測定對象物； 顯微鏡，具有物鏡以及拍攝部;及 角隅棱鏡，配置于所述載置臺部的與所述測定對象物的背面側的測定位置相對應的位置， 所述拍攝部經由所述角隅棱鏡以及所述物鏡拍攝所述測定對象物的背面側的測定位置的像。2.根據權利要求1所述的測定裝置，其特征在于， 在所述載置臺部的與所述測定對象物的背面側的多個所述測定位置相對應的各個位置形成有配置所述角隅棱鏡的配置部， 所述角隅棱鏡配置于各個所述配置部， 所述測定裝置還具備使所述顯微鏡沿所述測定對象物的邊緣部移動的顯微鏡移動部，所述拍攝部經由所述角隅棱鏡以及所述物鏡依次拍攝所述測定對象物的背面側的多個測定位置的像。3.一種測定裝置，其特征在于，具備: 載置臺部，載置平板狀的測定對象物； 顯微鏡，具有物鏡以及拍攝部； 角隅棱鏡，位于所述測定對象物的背面側； 角隅棱鏡移動部，使所述角隅棱鏡沿所述測定對象物的邊緣部移動； 顯微鏡移動部，使所述顯微鏡沿所述測定對象物的邊緣部移動;及控制部，使所述角隅棱鏡追隨所述顯微鏡的移動而依次向所述測定對象物的背面側的測定位置移動， 所述拍攝部經由所述角隅棱鏡以及所述物鏡依次拍攝所述測定對象物的背面側的多個測定位置的像。4.根據權利要求1?3中任一項所述的測定裝置，其特征在于， 所述測定對象物在邊緣部具有倒角部分， 所述拍攝部經由所述物鏡以及所述角隅棱鏡拍攝所述測定對象物的背面的所述倒角部分的像。5.根據權利要求1?4中任一項所述的測定裝置，其特征在于， 所述測定對象物為平板顯示器用玻璃基板、金屬薄板、硅晶片以及樹脂薄板中的任一者ο
【文檔編號】G01B11/24GK106066158SQ201610195695
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年3月31日 公開號201610195695.2, CN 106066158 A, CN 106066158A, CN 201610195695, CN-A-106066158, CN106066158 A, CN106066158A, CN201610195695, CN201610195695.2
【發明人】田中和規, 鶴野真一郎
【申請人】新東超精密有限公司