CN102365521A - 二维测量机及二维测量方法 - Google Patents

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Abstract

二维测量方法使用二维测量机，所述二维测量机用于通过由摄像部所具备的具有相互不同的倍率的2个摄像系统中的当次选择的一方摄像系统拍摄基板表面的1个部位来测量上述部位的坐标位置，二维测量方法包含：由上述2个摄像系统分别测量从设于上述基板的基准图案得到的基准点的坐标值的工序(S21)；计算通过上述测量的工序得到的上述2个摄像系统的测量值彼此的偏差量的工序(S22)；以及将上述偏差量设定为校正用参数的工序(S23)，在每进行一定片数的上述基板的测量作业前或后，进行上述工序(S 21)、上述工序(S22)、上述工序(S23)。

Description

二维测量机及二维测量方法
技术领域
本发明涉及二维测量机及二维测量方法。
背景技术
例如，在液晶显示面板的生产现场中，进行在玻璃基板的表面形成必要的各种膜并将其进行图案化的工序等。此时，为管理玻璃基板的尺寸等而使用二维测量机。
特开2003-243453号公报(专利文献1)中公开有基于现有技术的二维测量机的一例。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2003-243453号公报
发明内容
发明要解决的问题
图12表示一般的二维测量机的例子。在此所示的二维测量机100具备：用于设置作为测量对象物的基板的载物台101、从相对于基板垂直的方向进行拍摄的摄像装置102、用于使该摄像装置102向与载物台101的表面平行的方向相对移动的移动装置。移动装置例如为X、Y方向的滑块103、104等。二维测量机100参考从摄像装置102得到的图像并使摄像装置102的位置与希望的点吻合，将从移动装置得到的当前位置的信息作为坐标值输出。
在某种二维测量机中，为了能够以高低2种倍率进行测量，具备倍率相互不同的2个摄像系统。图12所示的二维测量机100也在摄像装置102内具备2个摄像系统。
图13表示放大了摄像装置102的图。
摄像装置102具备以与载物台101的上面相对的方式设置的1个物镜111、1个光源113、用于反射光的反射镜112、114、115、116、镜筒121、122。在镜筒121、122的上部设有受光元件117、118。从光源113射出的光由反射镜112反射而射向载物台101上的基板(未图示)，由基板反射后，透过反射镜112由反射镜114进行反射，由此射向反射镜115、116。
该摄像装置102可以说具备2个摄像系统。将2个摄像系统分别称为“第1摄像系统”、“第2摄像系统”。第1摄像系统是包含物镜111、光源113、反射镜112、反射镜114、反射镜115、镜筒121及受光元件117的摄像系统。第2摄像系统是包含物镜111、光源113、反射镜112、反射镜114、反射镜115、反射镜116、镜筒122及受光元件118的摄像系统。
摄像装置102借助于移动装置沿与载物台101的上面平行的方向相对移动，由此，2个摄像系统作为一体的装置进行相对移动。用户可以选择在实际拍摄中使用2个摄像系统中的哪一个。在第1摄像系统和第2摄像系统中，前者是由反射镜115反射，后者是由反射镜116反射，这一点不同。另外，2个摄像系统中使用的镜筒不同。由于这些不同，在各摄像系统产生的安装误差、尺寸误差等分别不同，因此，即使摄像装置102的位置相同，每个摄像系统能够拍摄的区域的中心位置也有所不同。如果考虑用户的便利性，则优选的是，由1个摄像装置102内的任一摄像系统进行测量，基板上的同一点也总是作为共同的坐标值输出。为了使用2个摄像系统中的任一个都能够输出共同的坐标值，二维测量机需要保持由于各摄像系统固有的误差而在第1摄像系统和第2摄像系统之间产生的相对位置偏差量的信息。
因此，在最初设置二维测量机时，进行以下作业：测量第2摄像系统输出的坐标值相对于第1摄像系统输出的坐标值实际上偏差到哪种程度，将该偏差量的信息在二维测量机中作为校正用参数进行设定。该校正用参数也被称为“初始参数”，是为了在测量机内部自动校正从2个摄像系统得到的测量值而使用的参数，该校正结果是，期待即使由第1、第2任一摄像系统测量，也能够从同一点总是得到同一坐标值。
但是，在最初设置二维测量机时，即使正确地进行了上述作业，实际上长时间使用时，虽然测量值通过校正用参数进行校正，但是通过第1、第2摄像系统得到的坐标值还是产生偏差。该现象被认为由于地震等影响使得第1、第2摄像系统间的现实的偏差量背离最初设定的校正用参数而产生。
因此，本发明的目的在于，提供即使在长时间使用后，即使由第1、第2任一摄像系统测量，也能够从同一点总是得到同一坐标值的二维测量机及二维测量方法。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，基于本发明的二维测量方法使用二维测量机，所述二维测量机用于通过由摄像部所具备的具有相互不同的倍率的2个摄像系统中的当次选择的一方摄像系统拍摄基板表面的1个部位来测量平面内的上述部位的坐标位置，所述二维测量方法包含：由上述2个摄像系统分别测量从设于上述基板的表面的基准图案得到的基准点的坐标值的工序；计算通过上述测量的工序得到的上述2个摄像系统的测量值彼此的偏差量的工序；以及将上述偏差量设定为校正用参数的工序，在每进行一定片数的上述基板的测量作业前或后，进行上述测量的工序、上述计算的工序、作为上述校正用参数进行设定的工序。
发明效果
根据本发明，在每进行一定片数的上述基板的测量作业前或后进行修正校正用参数的一连串的工序，因此，即使在设置同一个二维测量机后长时间连续使用的情况下，也能够一边维持即使由第1、第2任一摄像系统测量也能够从同一点总是得到同一坐标值的状态，一边进行二维测量。
附图说明
图1是基于本发明的实施方式1的二维测量方法的第1流程图。
图2是基于本发明的实施方式1的二维测量方法的第2流程图。
图3是详细表示基于本发明的实施方式1的二维测量方法的一部分的流程图。
图4是基于本发明的实施方式1的二维测量方法中可使用的基准图案的第1例的平面图。
图5是基于本发明的实施方式1的二维测量方法中可使用的基准图案的第2例的平面图。
图6是基于本发明的实施方式1的二维测量方法中可使用的基准图案的第3例的平面图。
图7是基于本发明的实施方式1的二维测量方法中可使用的基准图案的第4例的平面图。
图8是基于本发明的实施方式1的二维测量方法中可使用的基准图案的第5例的平面图。
图9是基于本发明的实施方式1的二维测量方法中可使用的基准图案的第6例的平面图。
图10是进行基于本发明的实施方式1的二维测量方法的情况的概念图。
图11是基于本发明的实施方式2的二维测量机的概念图。
图12是基于现有技术的二维测量机的概念图。
图13是基于现有技术的二维测量机的局部放大图。
具体实施方式
(实施方式1)
参照图1～图3对基于本发明的实施方式1的二维测量方法进行说明。图1、图2表示该二维测量方法的流程图。如图1所示，在反复进行测量基板的工序S1中插入修正校正用参数的工序S2。以更长的跨度看，如图2所示，每重复一定片数的基板测量工序S1，就进行修正校正用参数的工序S2。这样，定期从工序S1切换为工序S2的行为可以手动进行也可以自动进行。
图3表示工序S2的详细内容。工序S2包含：由2个摄像系统分别测量从设于基板表面的基准图案得到的基准点的坐标值的工序S21；计算通过上述测量的工序得到的上述2个摄像系统的测量值彼此的偏差量的工序S22；将上述偏差量即上述2个摄像系统间的测量值彼此的偏差量设定为校正用参数的工序S23。将工序S21～S23作为统一的工序称为工序S2。
本实施方式的二维测量方法使用二维测量机，所述二维测量机用于通过由摄像部所具备的具有相互不同的倍率的2个摄像系统中的当次选择的一方摄像系统拍摄基板的表面的1个部位来测量平面内的上述部位的坐标位置，所述二维测量方法包含：由上述2个摄像系统分别测量从设于上述基板的表面的基准图案得到的基准点的坐标值的工序S21；计算通过上述测量的工序S21得到的上述2个摄像系统的测量值彼此的偏差量的工序S22；以及将上述偏差量设定为校正用参数的工序S23，在每进行一定片数的上述基板的测量作业(工序S1)前或后，进行上述测量的工序S21、上述计算的工序S22、作为上述校正用参数进行设定的工序S23。
本实施方式的二维测量方法中，在每进行一定片数的上述基板的测量作业(工序S1)前或后，进行包含工序S21～S23的工序S2即修正校正用参数的工序，因此，即使在将同一个二维测量机在设置后长时间连续使用的情况下，也能够一边维持即使由第1、第2的任一摄像系统进行测量也能够从同一点总是得到同一坐标值的状态，一边进行二维测量。
本实施方式的二维测量方法中，在工序S21中通过各摄像系统测量从设于基板的表面的基准图案得到的基准点的坐标值，对于该情况下的“基准图案”以下进行详细叙述。
本实施方式的二维测量方法中，优选上述基准图案包含向上下方向延伸的相互平行的2边和向左右方向延伸的相互平行的2边。即，作为优选的形状考虑如图4～图9所示的各种形状。任何形状都包含向上下方向延伸的相互平行的2边和向左右方向延伸的相互平行的2边。优选这样的条件是因为利用上下左右的平行的2边容易准确地求得基准点。
关注图5所示的基准图案1，对工序S21的作业内容的详情进行说明。
首先，由选择的1个摄像系统拍摄该基准图案1，捕捉向上下方向延伸的相互平行的2边31、32。求得边31、32的位置的X坐标值，作为将两者相加除以2得到的值求得中心线35的X坐标值。接着，捕捉向左右方向延伸的相互平行的2边33、34。求得边33、34的位置的Y坐标值，作为将两者相加除以2得到的值求得中心线36的Y坐标值。这样能够得到基准图案1的纵横的中心线35、36彼此的交点即中心点37的X、Y坐标值。该中心点37相当于“从设于基板的表面的基准图案得到的基准点”。通过各摄像系统这样求得基准点的X、Y坐标值。将由第1摄像系统求得的基准点的X、Y坐标值称作(X 1、Y1)，将由第2摄像系统求得的基准点的X、Y坐标值称作(X2、Y2)称。
在工序S22中，求得由第1摄像系统求得的基准点的坐标值(X1、Y1)和由第2摄像系统求得的基准点的坐标值(X2、Y2)之差。即计算(Xa、Ya)＝(X2-X1、Y2-Y1)。
在工序S23中，将该(Xa、Ya)作为校正用参数进行设定。
另外，本实施方式的二维测量方法中，上述测量的工序S21通常如图10例示，将由摄像部拍摄的区域51显示于显示装置52，作业者53通过一边视觉识别显示装置52一边操作拍摄位置，进行确定应为基准图案的基准的边的作业。即，上述测量的工序S21是一边由作业者53视觉识别将由上述摄像部拍摄的区域51显示在显示装置52所得的图像一边进行的工序，优选与在上述显示装置52显示由上述摄像部拍摄的区域时可同时显示的上述拍摄的区域的纵横各边的长度Dx、Dy相比，上述基准图案的纵横各方向的尺寸Px、Py各自为1/4倍以上2/3倍以下。这是因为，如果这样形成，则作业者在显示装置52的画面内容易捕捉基准图案，容易进行求得基准点的作业。
(实施方式2)
参照图11，对基于本发明的实施方式2的二维测量机进行说明。
本实施方式的二维测量机200具备：用于设置具有主表面的基板的载物台101；用于从与上述主表面垂直的方向拍摄设置于上述载物台的上述基板的作为摄像部的摄像装置102；以及用于检测由上述摄像部拍摄的部位在上述主表面上的二维的坐标位置的坐标导出部211，上述摄像部包含第1倍率的第1摄像系统、和比上述第1倍率更高倍率的第2倍率的第2摄像系统，上述坐标导出部包含用于将上述第1摄像系统和上述第2摄像系统之间的测量值彼此的偏差量作为校正用参数来保持的参数保持部212。而且，该二维测量机200具备控制部213，所述控制部213用于在每进行一定片数的上述基板的测量作业前或后使如下工序自动地进行：由上述第1、第2摄像系统分别测量从设于上述主表面的基准图案得到的基准点的坐标值的工序S21；计算通过上述测量的工序得到的上述第1、第2摄像系统的测量值彼此的偏差量的工序S22；以及将上述偏差量设定为校正用参数的工序S23。
工序S21～S23是如实施方式1中说明的工序。关于设于基板的主表面的基准图案，详情如实施方式1中说明。
滑块103、104为气动滑块。载物台101是上面由玻璃形成的载物台。摄像装置102所具备的第1、第2摄像系统具有显微镜功能。第1、第2摄像系统例如也可以是用于分别以15倍和40倍的倍率拍摄的摄像系统。
本实施方式的二维测量机中，在每进行一定片数的上述基板的测量作业前或后，进行工序S21～S23即修正校正用参数的工序，因此，即使在将同一个二维测量机在设置后长时间连续使用的情况下，也能够一边维持即使由第1、第2任一摄像系统测量也能够从同一点总是得到同一坐标值的状态，一边进行二维测量。
另外，本次公开的上述实施方式是以全部的点例示，不是限制性的。本发明的范围不是上述的说明而是由权利要求表示，包含与权利要求均等的意思及其范围内的全部的变更。
产业上的可利用性
本发明可利用于二维测量机及二维测量方法。
附图标记说明
1基准图案；31、32、33、34边；35、36中心线；37中心点；51区域；52显示装置；53作业者；100、200二维测量机；101载物台；102摄像装置；103、104滑块；111物镜；112、114、115、116反射镜；113光源；117、118受光元件；121、122镜筒；211坐标导出部；212参数保持部；213控制部。

Claims (4)

1.一种二维测量方法，使用二维测量机，所述二维测量机用于通过由摄像部所具备的具有相互不同的倍率的2个摄像系统中的当次选择的一方摄像系统拍摄基板表面的1个部位来测量平面内的上述部位的坐标位置，所述二维测量方法包含：
由上述2个摄像系统分别测量从设于上述基板的表面的基准图案得到的基准点的坐标值的工序(S21)；
计算通过上述测量的工序得到的上述2个摄像系统的测量值彼此的偏差量的工序(S22)；以及
将上述偏差量设定为校正用参数的工序(S23)，
在每进行一定片数的上述基板的测量作业前或后，进行上述测量的工序(S21)、上述计算的工序(S22)、作为上述校正用参数进行设定的工序(S23)。
2.根据权利要求1所述的二维测量方法，
上述基准图案包含向上下方向延伸的相互平行的2边和向左右方向延伸的相互平行的2边。
3.根据权利要求1所述的二维测量方法，
上述测量的工序是作业者一边视觉识别将由上述摄像部拍摄的区域显示于显示装置所得的图像一边进行的，
与在将由上述摄像部拍摄的区域显示于上述显示装置时能同时显示的上述拍摄的区域的纵横各边的长度相比，上述基准图案的纵横各方向的尺寸各自为1/4倍以上2/3倍以下。
4.一种二维测量机，
具备：
用于设置具有主表面的基板的载物台(101)；
用于从与上述主表面垂直的方向拍摄设置于上述载物台的上述基板的摄像部；以及
用于检测由上述摄像部拍摄的部位在上述主表面上的二维的坐标位置的坐标导出部(211)；
上述摄像部包含第1倍率的第1摄像系统和比上述第1倍率更高倍率的第2倍率的第2摄像系统，
上述坐标导出部包含用于将上述第1摄像系统和上述第2摄像系统之间的测量值彼此的偏差值作为校正用参数来保持的参数保持部(212)，
而且，上述二维测量机具备控制部(213)，
所述控制部(213)用于在每进行一定片数的上述基板的测量作业前或后使如下工序自动地进行：
由上述第1、第2摄像系统分别测量从设于上述主表面的基准图案得到的基准点的坐标值的工序；
计算通过上述测量的工序得到的上述第1、第2摄像系统的测量值彼此的偏差量的工序；以及
将上述偏差量设定为校正用参数的工序。
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