JP2002228422A - 基板の厚さを測定するためのオンライン測定装置及びその測定方法 - Google Patents
基板の厚さを測定するためのオンライン測定装置及びその測定方法Info
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- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、製造工程中に基板の厚さをオンラ
インで正確に測定できる測定装置及びその方法に関す
る。 【解決手段】 本発明の基板は移送手段により製造工程
中に連続的に移送され、基板の開始点は基板検出センサ
ーにより検出される。第１画像検出手段は基板下端面の
高さの変化を検出し、第２画像検出手段は基板の厚さを
求めるために基板の下端面の画像を撮像し、昇降手段は
基板の下端部に対して直角に第２画像検出手段を昇降さ
せる。さらに、制御部は基板検出センサー、第１画像検
出手段、第２画像検出手段及び昇降手段の作動を制御
し、第２画像検出手段から検出された下部面の画像から
基板の厚さを算出する。本発明によると、基板の厚さを
正確に、且つ測定正確度や信頼性を向上させることがで
きる。この結果、極めて効率的な柔軟性生産システムを
運営することができる効果を奏する。
インで正確に測定できる測定装置及びその方法に関す
る。 【解決手段】 本発明の基板は移送手段により製造工程
中に連続的に移送され、基板の開始点は基板検出センサ
ーにより検出される。第１画像検出手段は基板下端面の
高さの変化を検出し、第２画像検出手段は基板の厚さを
求めるために基板の下端面の画像を撮像し、昇降手段は
基板の下端部に対して直角に第２画像検出手段を昇降さ
せる。さらに、制御部は基板検出センサー、第１画像検
出手段、第２画像検出手段及び昇降手段の作動を制御
し、第２画像検出手段から検出された下部面の画像から
基板の厚さを算出する。本発明によると、基板の厚さを
正確に、且つ測定正確度や信頼性を向上させることがで
きる。この結果、極めて効率的な柔軟性生産システムを
運営することができる効果を奏する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板の厚さ測定装
置に関し、特に、製造工程中に基板の厚さをオンライン
で正確に測定できる測定装置及びその方法に関する。
置に関し、特に、製造工程中に基板の厚さをオンライン
で正確に測定できる測定装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、基板の製作の際に多くの欠陥が
発生することがあるため、欠陥の発生を防止するため
に、多様な段階の測定または検査が製作工程に追加され
る。すなわち、基板の厚さ、撓み、平坦度、透過率、気
泡、異物、擦傷などを製作工程中に選択的に測定または
検査することである。
発生することがあるため、欠陥の発生を防止するため
に、多様な段階の測定または検査が製作工程に追加され
る。すなわち、基板の厚さ、撓み、平坦度、透過率、気
泡、異物、擦傷などを製作工程中に選択的に測定または
検査することである。
【０００３】基板の厚さは、通常、レーザー測定装置を
使用して測定する。一般に、レーザー測定装置は、レー
ザー光源、レンズ、及び検出センサーを含むレーザー干
渉計である。レーザー光源、レンズ、及び検出センサー
は、それぞれ、基板に対して精密に配列される必要があ
り、このような配列は極めて難しい。更に、レーザー測
定装置の検出センサーは、通常、物理的振動に極めて敏
感である。従って、基板が測定中に移動又は振動する
と、レーザー測定装置はその厚さを正確に測定すること
ができず、測定自体が不可能になる場合もある。
使用して測定する。一般に、レーザー測定装置は、レー
ザー光源、レンズ、及び検出センサーを含むレーザー干
渉計である。レーザー光源、レンズ、及び検出センサー
は、それぞれ、基板に対して精密に配列される必要があ
り、このような配列は極めて難しい。更に、レーザー測
定装置の検出センサーは、通常、物理的振動に極めて敏
感である。従って、基板が測定中に移動又は振動する
と、レーザー測定装置はその厚さを正確に測定すること
ができず、測定自体が不可能になる場合もある。
【０００４】従って、レーザー測定装置で基板の厚さを
測定しようとすると、まず測定しようとする基板を工程
ラインから搬出し、測定が終わった後に再度工程ライン
に投入し、次の段階を進行する必要がある。すなわち、
レーザー測定装置は、オフライン測定に用いられるが、
オンライン測定には用いられない。
測定しようとすると、まず測定しようとする基板を工程
ラインから搬出し、測定が終わった後に再度工程ライン
に投入し、次の段階を進行する必要がある。すなわち、
レーザー測定装置は、オフライン測定に用いられるが、
オンライン測定には用いられない。
【０００５】しかし、オフライン測定の場合、測定にお
ける人力や時間が極めて多くかかるため、高費用や低効
率の不都合が発生する。従って、オフライン測定よりオ
ンライン測定を望んでおり、柔軟生産システム（Flexib
le manufacturing system）を実現するために多様なオ
ンライン測定装置が開発されているが、従来のオンライ
ン測定装置では正確な測定が難しい。
ける人力や時間が極めて多くかかるため、高費用や低効
率の不都合が発生する。従って、オフライン測定よりオ
ンライン測定を望んでおり、柔軟生産システム（Flexib
le manufacturing system）を実現するために多様なオ
ンライン測定装置が開発されているが、従来のオンライ
ン測定装置では正確な測定が難しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような課
題に着目してなされたものであり、本発明の主な目的
は、製作工程中に基板の厚さをオンラインで測定できる
厚さ測定装置及びその方法を提供することにある。
題に着目してなされたものであり、本発明の主な目的
は、製作工程中に基板の厚さをオンラインで測定できる
厚さ測定装置及びその方法を提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、基板の移送速度や高
さの変動値を用いて基板の厚さを正確に測定できる厚さ
測定装置及びその方法を提供することにある。
さの変動値を用いて基板の厚さを正確に測定できる厚さ
測定装置及びその方法を提供することにある。
【０００８】本発明の更に他の目的は、基板の厚さの測
定結果を実時間で提供し、柔軟性生産システムを効率良
く運営できる厚さ測定装置及びその方法を提供すること
にある。
定結果を実時間で提供し、柔軟性生産システムを効率良
く運営できる厚さ測定装置及びその方法を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一態様によれば、移送中の基板の厚さを
測定するためのオンライン測定装置であって、前記基板
の下部面の高さの変化を検出する第１画像検出器と、２
つの向合うエッジを有する前記下部面の画像を撮像する
第２画像検出器と、前記第２画像検出器を前記下部面に
対して直角方向に動かす昇降手段であって、前記昇降手
段は前記下部面の高さの変化によって制御され、前記下
部面と前記第２画像検出器との間の垂直距離を一定に維
持する前記昇降手段と、前記下部面の画像を処理して前
記下部面の前記２つの向合うエッジ間の距離を計算する
ことにより、前記基板の厚さを求める制御部とを含むこ
とを特徴とするオンライン測定装置が提供される。
めに、本発明の一態様によれば、移送中の基板の厚さを
測定するためのオンライン測定装置であって、前記基板
の下部面の高さの変化を検出する第１画像検出器と、２
つの向合うエッジを有する前記下部面の画像を撮像する
第２画像検出器と、前記第２画像検出器を前記下部面に
対して直角方向に動かす昇降手段であって、前記昇降手
段は前記下部面の高さの変化によって制御され、前記下
部面と前記第２画像検出器との間の垂直距離を一定に維
持する前記昇降手段と、前記下部面の画像を処理して前
記下部面の前記２つの向合うエッジ間の距離を計算する
ことにより、前記基板の厚さを求める制御部とを含むこ
とを特徴とするオンライン測定装置が提供される。
【００１０】本発明の他の態様によれば、前記昇降手段
は、前記基板の前記下部面の高さの変化によって制御さ
れる昇降モータと、前記昇降モータによって回転するネ
ジ軸と、前記ネジ軸に結合され、前記第２画像検出器を
取付けるホルダーと、前記ホルダーが前記ネジ軸に沿っ
て直線運動をするように、前記ホルダーをガイドするガ
イドケースとを含むことを特徴とする請求項１に記載の
オンライン測定装置が提供される。
は、前記基板の前記下部面の高さの変化によって制御さ
れる昇降モータと、前記昇降モータによって回転するネ
ジ軸と、前記ネジ軸に結合され、前記第２画像検出器を
取付けるホルダーと、前記ホルダーが前記ネジ軸に沿っ
て直線運動をするように、前記ホルダーをガイドするガ
イドケースとを含むことを特徴とする請求項１に記載の
オンライン測定装置が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１乃至図８に基づいて、本発明
の好適な実施例によるオンライン厚さ測定装置１００を
詳細に説明する。前記図面において、同一符号は同一部
品を示す。
の好適な実施例によるオンライン厚さ測定装置１００を
詳細に説明する。前記図面において、同一符号は同一部
品を示す。
【００１２】図１で、前記厚さ測定装置１００は、第１
画像検出器４０、第２画像検出器５０、及び昇降手段６
０を含み、基板１の厚さを測定する。前記基板１は透明
基板又は不透明基板である。特に、基板１は液晶表示装
置の上部基板或いは下部基板として使われる基板である
可能性がある。コンベヤー１０を使用して前記基板１を
製作工程の前段階から現段階に移送する。
画像検出器４０、第２画像検出器５０、及び昇降手段６
０を含み、基板１の厚さを測定する。前記基板１は透明
基板又は不透明基板である。特に、基板１は液晶表示装
置の上部基板或いは下部基板として使われる基板である
可能性がある。コンベヤー１０を使用して前記基板１を
製作工程の前段階から現段階に移送する。
【００１３】前記第１画像検出器４０は、前記基板１の
下部近傍に位置し、前記基板１の下部面２（図２を参
照）の高さの変化を検出するために下部の画像を撮像す
る。前記第２画像検出器５０は、前記下部面２（図３を
参照）の下に位置し、前記基板１の厚さを検出するため
に前記下部面２（図３を参照）の画像を撮像する。昇降
手段６０は、第２画像検出器５０を基板１の下部面２に
対して垂直に移動させる。このとき、前記下部面２の高
さの変化によって前記昇降手段６０を制御することによ
り、前記第２画像検出器５０と前記下部面２との間の垂
直距離が一定に維持されるようにする。
下部近傍に位置し、前記基板１の下部面２（図２を参
照）の高さの変化を検出するために下部の画像を撮像す
る。前記第２画像検出器５０は、前記下部面２（図３を
参照）の下に位置し、前記基板１の厚さを検出するため
に前記下部面２（図３を参照）の画像を撮像する。昇降
手段６０は、第２画像検出器５０を基板１の下部面２に
対して垂直に移動させる。このとき、前記下部面２の高
さの変化によって前記昇降手段６０を制御することによ
り、前記第２画像検出器５０と前記下部面２との間の垂
直距離が一定に維持されるようにする。
【００１４】前記コンベヤー１０は、移送軸１２と、少
なくとも１つのキャリジ１４を含み、前記キャリジ１４
は前記基板１を取付けたまま、矢視の方向に前記移送軸
１２に沿って移動する。前記キャリジ１４のうちの少な
くとも１つは、前記キャリジ１４を駆動させるためのモ
ータ（図示せず）を有する。望ましくは、前記モータの
駆動軸（図示せず）にピニオンギア（図示せず）が結合
されており、前記移送軸１２は前記ピニオンギアに対応
するラックギア（図示せず）を有する。
なくとも１つのキャリジ１４を含み、前記キャリジ１４
は前記基板１を取付けたまま、矢視の方向に前記移送軸
１２に沿って移動する。前記キャリジ１４のうちの少な
くとも１つは、前記キャリジ１４を駆動させるためのモ
ータ（図示せず）を有する。望ましくは、前記モータの
駆動軸（図示せず）にピニオンギア（図示せず）が結合
されており、前記移送軸１２は前記ピニオンギアに対応
するラックギア（図示せず）を有する。
【００１５】望ましくは、前記厚さ測定装置１００は、
更に速度検出センサー２０と基板検出センサー３０を含
む。前記速度検出センサー２０は、前記基板１の移送速
度を検出し、前記基板検出センサー３０は、前記基板１
の開始点を検出する。基板検出センサー３０が前記基板
１の開始点を検出した後、前記第１画像検出器４０及び
第２画像検出器５０は、撮像を開始する。前記第１及び
第２画像検出器４０、５０の撮像インターバル及び撮像
速度を前記基板１の移送速度によって持続的に調整する
ことにより、鮮明で、且つ正確な画像が撮像されるよう
にする。
更に速度検出センサー２０と基板検出センサー３０を含
む。前記速度検出センサー２０は、前記基板１の移送速
度を検出し、前記基板検出センサー３０は、前記基板１
の開始点を検出する。基板検出センサー３０が前記基板
１の開始点を検出した後、前記第１画像検出器４０及び
第２画像検出器５０は、撮像を開始する。前記第１及び
第２画像検出器４０、５０の撮像インターバル及び撮像
速度を前記基板１の移送速度によって持続的に調整する
ことにより、鮮明で、且つ正確な画像が撮像されるよう
にする。
【００１６】便宜上、前記速度検出センサー２０は前記
キャリジ１４から分離して示されており、前記速度検出
センサー２０は少なくとも１つのキャリジ１４に付着し
て、前記キャリジ１４と共に動く。例えば、前記速度検
出センサー２０は、前記モータ（図示せず）の前記駆動
軸（図示せず）に付着された回転速度計である可能性が
ある。この場合、前記回転速度計は、前記ピニオンギア
（図示せず）の回転速度を測定し、前記ピニオンの回転
速度は、キャリジ１４の速度に容易に変換されるため、
前記キャリジ１４又は基板１の移送速度を求めることが
できる。
キャリジ１４から分離して示されており、前記速度検出
センサー２０は少なくとも１つのキャリジ１４に付着し
て、前記キャリジ１４と共に動く。例えば、前記速度検
出センサー２０は、前記モータ（図示せず）の前記駆動
軸（図示せず）に付着された回転速度計である可能性が
ある。この場合、前記回転速度計は、前記ピニオンギア
（図示せず）の回転速度を測定し、前記ピニオンの回転
速度は、キャリジ１４の速度に容易に変換されるため、
前記キャリジ１４又は基板１の移送速度を求めることが
できる。
【００１７】前記基板検出センサー３０は、前記基板１
の主表面の近傍に位置し、互いに対向する発光素子３２
と受光素子３４を含む。前記基板１が前記発光素子３２
と受光素子３４との間を通過するとき、前記基板１の開
始点が検出される。前記基板１が透明である場合、望ま
しくは、前記基板検出センサー３０は、赤外線を利用し
て前記基板１の開始点を検出する。
の主表面の近傍に位置し、互いに対向する発光素子３２
と受光素子３４を含む。前記基板１が前記発光素子３２
と受光素子３４との間を通過するとき、前記基板１の開
始点が検出される。前記基板１が透明である場合、望ま
しくは、前記基板検出センサー３０は、赤外線を利用し
て前記基板１の開始点を検出する。
【００１８】前記基板検出センサー３０、前記第１画像
検出器４０、及び第２画像検出器５０は、順に配列され
ており、前記順は前記基板１の移動方向と一致する。従
って、前記基板１が矢印方向に沿って前段階から現段階
に移送されるとき、前記基板１は、前記基板検出センサ
ー３０、前記第１画像検出器４０、及び第２画像検出器
５０を順に通過することになる。
検出器４０、及び第２画像検出器５０は、順に配列され
ており、前記順は前記基板１の移動方向と一致する。従
って、前記基板１が矢印方向に沿って前段階から現段階
に移送されるとき、前記基板１は、前記基板検出センサ
ー３０、前記第１画像検出器４０、及び第２画像検出器
５０を順に通過することになる。
【００１９】前記昇降手段６０は、ガイドケース６８、
ネジ軸６４、昇降モータ６２、及びホルダー６６を含
み、前記ホルダー６６は、前記第２画像検出器５０を取
付けている。前記第１画像検出器４０は、第１光源４２
と第１ＣＣＤカメラ４４を含んでおり、前記第２画像検
出器５０は、第２光源５２と第２ＣＣＤカメラ５４を含
む。望ましくは、前記第１及び第２ＣＣＤカメラ４４、
５４は、それぞれ、２次元ＣＣＤカメラまたは１次元Ｃ
ＣＤカメラであるが、画像を撮像して画像信号に替えら
れるものであればいずれのものも前記第１及び第２ＣＣ
Ｄカメラ４４、５４として使用することができる。更
に、前記第１画像検出器４０の代わりにハイト・センサ
ー（height sensor）を使用することができ、前記ハイ
ト・センサーは前記基板１の下部面２の高さの変化を精
密に検出することができるものである必要がある。
ネジ軸６４、昇降モータ６２、及びホルダー６６を含
み、前記ホルダー６６は、前記第２画像検出器５０を取
付けている。前記第１画像検出器４０は、第１光源４２
と第１ＣＣＤカメラ４４を含んでおり、前記第２画像検
出器５０は、第２光源５２と第２ＣＣＤカメラ５４を含
む。望ましくは、前記第１及び第２ＣＣＤカメラ４４、
５４は、それぞれ、２次元ＣＣＤカメラまたは１次元Ｃ
ＣＤカメラであるが、画像を撮像して画像信号に替えら
れるものであればいずれのものも前記第１及び第２ＣＣ
Ｄカメラ４４、５４として使用することができる。更
に、前記第１画像検出器４０の代わりにハイト・センサ
ー（height sensor）を使用することができ、前記ハイ
ト・センサーは前記基板１の下部面２の高さの変化を精
密に検出することができるものである必要がある。
【００２０】図２及び図３を参照して、前記第１画像検
出器４０、第２画像検出器５０、及び昇降手段６０の構
成及び作用を詳細に説明する。
出器４０、第２画像検出器５０、及び昇降手段６０の構
成及び作用を詳細に説明する。
【００２１】図２に示されているように、前記第１画像
検出器４０の第１ＣＣＤカメラ４４及び第１光源４２
は、前記基板１の下部に位置し、前記基板１は下部面２
を有する。前記第１光源４２と前記第１ＣＣＤカメラ４
４は向合っており、前記基板１は前記第１光源４２と前
記第１ＣＣＤカメラ４４との間を通過する。前記第１光
源４２は前記基板１の下部の周辺に光を投射して、前記
下部面の位置により前記第１ＣＣＤカメラ４４に入射す
る光の光量を変化させる。前記入射光の光量の変化を利
用して、前記第１ＣＣＤカメラ４４は前記基板１の下部
の画像を撮像する。続いて、前記第１ＣＣＤカメラ４４
は撮像した画像をエッジ画像信号に変換する。
検出器４０の第１ＣＣＤカメラ４４及び第１光源４２
は、前記基板１の下部に位置し、前記基板１は下部面２
を有する。前記第１光源４２と前記第１ＣＣＤカメラ４
４は向合っており、前記基板１は前記第１光源４２と前
記第１ＣＣＤカメラ４４との間を通過する。前記第１光
源４２は前記基板１の下部の周辺に光を投射して、前記
下部面の位置により前記第１ＣＣＤカメラ４４に入射す
る光の光量を変化させる。前記入射光の光量の変化を利
用して、前記第１ＣＣＤカメラ４４は前記基板１の下部
の画像を撮像する。続いて、前記第１ＣＣＤカメラ４４
は撮像した画像をエッジ画像信号に変換する。
【００２２】図３に示されているように、前記第２光源
５２と前記第２ＣＣＤカメラ５４は、前記基板１の下部
面２の下に位置する。前記第２光源５２は、前記第２Ｃ
ＣＤカメラ５４に組み立てられており、前記第２ＣＣＤ
カメラ５４は、前記昇降手段６０のホルダー６６に付着
されている。前記第２光源５２は、前記基板１の下部面
２の周辺に光を投射する。前記下部面２は前記投射光を
反射させて、その厚さおよび下部面の位置に応じて第２
ＣＣＤカメラ５４に入射する光の光量を変化させる。前
記入射光の光量の変化を利用して、前記第２ＣＣＤカメ
ラ５４は、前記下部面２の画像を撮像する。続いて、前
記第２ＣＣＤカメラ５４は、撮像した画像を厚さ画像信
号に変換する。
５２と前記第２ＣＣＤカメラ５４は、前記基板１の下部
面２の下に位置する。前記第２光源５２は、前記第２Ｃ
ＣＤカメラ５４に組み立てられており、前記第２ＣＣＤ
カメラ５４は、前記昇降手段６０のホルダー６６に付着
されている。前記第２光源５２は、前記基板１の下部面
２の周辺に光を投射する。前記下部面２は前記投射光を
反射させて、その厚さおよび下部面の位置に応じて第２
ＣＣＤカメラ５４に入射する光の光量を変化させる。前
記入射光の光量の変化を利用して、前記第２ＣＣＤカメ
ラ５４は、前記下部面２の画像を撮像する。続いて、前
記第２ＣＣＤカメラ５４は、撮像した画像を厚さ画像信
号に変換する。
【００２３】前記昇降手段６０のネジ軸６４及び昇降モ
ータ６２は、ガイドケース６８内に位置し、前記ホルダ
ー６６は前記ガイドケース６８を貫通し、ガイドケース
６８によってガイドされる。前記ネジ軸６４は、直接又
は間接に前記昇降モータ６２の駆動軸（図示せず）に結
合され、よって、前記昇降モータ６２は、前記ネジ軸６
４を回転させることできる。前記ホルダー６６は、前記
ネジ軸６４に対応するネジ孔（図示せず）を有し、前記
ガイドケース６８の外側で前記第２画像検出器５０を取
付ける。前記ホルダー６６は、前記ネジ孔を介して前記
ネジ軸６４と結合され、且つ前記ガイドケース６８によ
ってガイドされるため、前記ネジ軸６４が回転すると、
前記ホルダー６６は前記ネジ軸６４に沿って直線運動を
する。
ータ６２は、ガイドケース６８内に位置し、前記ホルダ
ー６６は前記ガイドケース６８を貫通し、ガイドケース
６８によってガイドされる。前記ネジ軸６４は、直接又
は間接に前記昇降モータ６２の駆動軸（図示せず）に結
合され、よって、前記昇降モータ６２は、前記ネジ軸６
４を回転させることできる。前記ホルダー６６は、前記
ネジ軸６４に対応するネジ孔（図示せず）を有し、前記
ガイドケース６８の外側で前記第２画像検出器５０を取
付ける。前記ホルダー６６は、前記ネジ孔を介して前記
ネジ軸６４と結合され、且つ前記ガイドケース６８によ
ってガイドされるため、前記ネジ軸６４が回転すると、
前記ホルダー６６は前記ネジ軸６４に沿って直線運動を
する。
【００２４】図４は、前述のオンライン厚さ測定装置１
００（図１）の制御ブロック図である。前記速度検出セ
ンサー２０、基板検出センサー３０、第１画像検出器４
０、第２画像検出器５０、昇降手段６０、及びスクリー
ン７２は、制御部７０と電気的に連結されている。ここ
で、前記スクリーン７２は、画像表示装置である。前記
制御部７０は、入力されているプログラムを通して前記
オンライン厚さ測定装置１００を制御する。
００（図１）の制御ブロック図である。前記速度検出セ
ンサー２０、基板検出センサー３０、第１画像検出器４
０、第２画像検出器５０、昇降手段６０、及びスクリー
ン７２は、制御部７０と電気的に連結されている。ここ
で、前記スクリーン７２は、画像表示装置である。前記
制御部７０は、入力されているプログラムを通して前記
オンライン厚さ測定装置１００を制御する。
【００２５】図２乃至図４を参照して、前記制御部７０
の作用について詳細に説明する。
の作用について詳細に説明する。
【００２６】前記基板検出センサー３０が前記基板１の
開始点を検出すると、前記制御部７０は開始点検出信号
によって前記第１画像検出器４０を作動させるための制
御信号を出力する。前記制御信号によって、前記第１光
源４２が点灯され、前記第１ＣＣＤカメラ４４は前記基
板１の下部の画像を撮像する。前記第１ＣＣＤカメラ４
４は、撮像した画像をエッジ画像信号に変換して、前記
制御部７０に送信する。前記制御部７０は、前記エッジ
画像信号をエッジ画像に処理すると共に、前記スクリー
ン７２に前記エッジ画像を表示する。
開始点を検出すると、前記制御部７０は開始点検出信号
によって前記第１画像検出器４０を作動させるための制
御信号を出力する。前記制御信号によって、前記第１光
源４２が点灯され、前記第１ＣＣＤカメラ４４は前記基
板１の下部の画像を撮像する。前記第１ＣＣＤカメラ４
４は、撮像した画像をエッジ画像信号に変換して、前記
制御部７０に送信する。前記制御部７０は、前記エッジ
画像信号をエッジ画像に処理すると共に、前記スクリー
ン７２に前記エッジ画像を表示する。
【００２７】前記第１ＣＣＤカメラ４４は制限された視
界を有しているため、カメラから送信されるエッジ画像
信号は、前記基板１のエッジ画像の一部に対する情報の
みを有している。従って、前記制御部７０は、順次撮像
された多数の部分エッジ画像を順に連結することによ
り、前記基板１の全エッジ画像を表示する。前記第１Ｃ
ＣＤカメラ４４が２次元ＣＣＤカメラである場合、それ
ぞれの部分エッジ画像は２次元平面上に表示される。こ
れに比較して、前記第１ＣＣＤカメラ４４が１次元ＣＣ
Ｄカメラである場合、それぞれの部分エッジ画像は１次
元線上に表示され、このとき、前記１次元線は前記基板
１の移送方向に対して直角をなしている。
界を有しているため、カメラから送信されるエッジ画像
信号は、前記基板１のエッジ画像の一部に対する情報の
みを有している。従って、前記制御部７０は、順次撮像
された多数の部分エッジ画像を順に連結することによ
り、前記基板１の全エッジ画像を表示する。前記第１Ｃ
ＣＤカメラ４４が２次元ＣＣＤカメラである場合、それ
ぞれの部分エッジ画像は２次元平面上に表示される。こ
れに比較して、前記第１ＣＣＤカメラ４４が１次元ＣＣ
Ｄカメラである場合、それぞれの部分エッジ画像は１次
元線上に表示され、このとき、前記１次元線は前記基板
１の移送方向に対して直角をなしている。
【００２８】図５及び図６には隣接の部分エッジ画像の
連結を示しており、前記第１ＣＣＤカメラ４４（図２）
は２次元ＣＣＤカメラである。
連結を示しており、前記第１ＣＣＤカメラ４４（図２）
は２次元ＣＣＤカメラである。
【００２９】隣接の部分エッジ画像である第１ライン
「Ｉ１」と第２ライン「Ｉ２」が図５に示されているス
クリーン７２上に表示されている。前記第１及び第２ラ
イン「Ｉ１、Ｉ２」は、それぞれ、前段階のエッジ画像
信号及び現段階のエッジ画像信号を順次処理して得られ
る。基板１（図１）の移送速度によってカメラの撮像イ
ンターバルを適切に調節すると、前記第１及び第２ライ
ン「Ｉ１、Ｉ２」は、それぞれ、互いに対応する重畳部
「Ａ」を含む。前記第１及び第２ライン「Ｉ１、Ｉ２」
は、便宜上、間隔をおいて示されているが、前記重畳部
「Ａ」において互いに一致する同一の形状を有する。
「Ｉ１」と第２ライン「Ｉ２」が図５に示されているス
クリーン７２上に表示されている。前記第１及び第２ラ
イン「Ｉ１、Ｉ２」は、それぞれ、前段階のエッジ画像
信号及び現段階のエッジ画像信号を順次処理して得られ
る。基板１（図１）の移送速度によってカメラの撮像イ
ンターバルを適切に調節すると、前記第１及び第２ライ
ン「Ｉ１、Ｉ２」は、それぞれ、互いに対応する重畳部
「Ａ」を含む。前記第１及び第２ライン「Ｉ１、Ｉ２」
は、便宜上、間隔をおいて示されているが、前記重畳部
「Ａ」において互いに一致する同一の形状を有する。
【００３０】その後、前記制御部７０（図４）は、前記
第１及び第２ライン「Ｉ１、Ｉ２」を前記重畳部Ａで連
結させて、図６に示されているように、連続的な第３ラ
イン「Ｉ３」が前記スクリーン７２上に表示されるよう
にする。前記第３ライン「Ｉ ３」は、下部面２（図２）
の実際の高さの変化によって変動する。前記第３ライン
「Ｉ３」の下に基準線が位置していると仮定すると、前
記第３ライン上に位置するそれぞれの点は前記基準線に
対して対応する高さを有する。
第１及び第２ライン「Ｉ１、Ｉ２」を前記重畳部Ａで連
結させて、図６に示されているように、連続的な第３ラ
イン「Ｉ３」が前記スクリーン７２上に表示されるよう
にする。前記第３ライン「Ｉ ３」は、下部面２（図２）
の実際の高さの変化によって変動する。前記第３ライン
「Ｉ３」の下に基準線が位置していると仮定すると、前
記第３ライン上に位置するそれぞれの点は前記基準線に
対して対応する高さを有する。
【００３１】図２乃至図４に戻って、前記制御部７０
は、前記高さをエッジ画像信号から計算する。前記高さ
の計算値が対応する実際値と一致するように、前記エッ
ジ画像の高さ計算には較正（calibration）が適用され
ることが望ましい。ここで、前記実際値は、前記基板１
の下部面２と基準面との間の垂直距離を実測して得られ
る値であり、前記基準面は、前記第２画像検出器５０が
位置した仮想面である。
は、前記高さをエッジ画像信号から計算する。前記高さ
の計算値が対応する実際値と一致するように、前記エッ
ジ画像の高さ計算には較正（calibration）が適用され
ることが望ましい。ここで、前記実際値は、前記基板１
の下部面２と基準面との間の垂直距離を実測して得られ
る値であり、前記基準面は、前記第２画像検出器５０が
位置した仮想面である。
【００３２】前記制御部７０は、前記第１画像検出器４
０から出力される前記エッジ画像信号によって前記昇降
モータ６２を駆動させて、前記昇降手段６０が前記エッ
ジ画像の高さによって前記第２画像検出器５０を上下に
移動させるようにする。ここで、前記基板１が前記第１
画像検出器４０から前記第２画像検出器５０に向かって
移動するため、前記第１画像検出器４０の撮像時点及び
前記昇降手段６０の動作時点を前記基板１の移送速度に
対して同期化させることが望ましい。従って、前記第２
画像検出器５０と前記下部面２との間の垂直距離は一定
に維持される。前記第２ＣＣＤカメラ５４が最適焦点を
示すように前記垂直距離を予め調整すると、前記下部面
２の高さの変化に関係なく前記第２ＣＣＤカメラ５４は
常に最適焦点を維持することになる。
０から出力される前記エッジ画像信号によって前記昇降
モータ６２を駆動させて、前記昇降手段６０が前記エッ
ジ画像の高さによって前記第２画像検出器５０を上下に
移動させるようにする。ここで、前記基板１が前記第１
画像検出器４０から前記第２画像検出器５０に向かって
移動するため、前記第１画像検出器４０の撮像時点及び
前記昇降手段６０の動作時点を前記基板１の移送速度に
対して同期化させることが望ましい。従って、前記第２
画像検出器５０と前記下部面２との間の垂直距離は一定
に維持される。前記第２ＣＣＤカメラ５４が最適焦点を
示すように前記垂直距離を予め調整すると、前記下部面
２の高さの変化に関係なく前記第２ＣＣＤカメラ５４は
常に最適焦点を維持することになる。
【００３３】その後、前記制御部７０は、前記第２画像
検出器５０を作動させるための制御信号を出力する。前
記制御信号によって前記第２光源５２が点灯され、前記
第２ＣＣＤカメラ５４は、前記基板１の下部面２の画像
を撮像する。前記第２ＣＣＤカメラ５４は、撮像した画
像を厚さ画像信号に変換して前記制御部７０に送信す
る。前記制御部７０は、前記厚さ画像信号を厚さ画像に
処理すると共に、前記スクリーン７２を制御して前記厚
さ画像を表示する。
検出器５０を作動させるための制御信号を出力する。前
記制御信号によって前記第２光源５２が点灯され、前記
第２ＣＣＤカメラ５４は、前記基板１の下部面２の画像
を撮像する。前記第２ＣＣＤカメラ５４は、撮像した画
像を厚さ画像信号に変換して前記制御部７０に送信す
る。前記制御部７０は、前記厚さ画像信号を厚さ画像に
処理すると共に、前記スクリーン７２を制御して前記厚
さ画像を表示する。
【００３４】前記第２ＣＣＤカメラ５４もやはり制限さ
れた視界を有しているため、カメラから送信される厚さ
画像信号は前記基板１の厚さ画像の一部に対する情報の
みを有している。従って、前記制御部７０は、順次撮像
された多数の部分厚さ画像を順に連結することにより、
前記基板１の全厚さ画像を表示する。
れた視界を有しているため、カメラから送信される厚さ
画像信号は前記基板１の厚さ画像の一部に対する情報の
みを有している。従って、前記制御部７０は、順次撮像
された多数の部分厚さ画像を順に連結することにより、
前記基板１の全厚さ画像を表示する。
【００３５】図７及び図８は、スクリーン７２上に表示
される第１及び第２厚さ画像の連結を示しており、この
とき、第２ＣＣＤカメラ５４は２次元ＣＣＤカメラであ
る。前記第１厚さ画像は、第４ライン「Ｉ４」と第５ラ
イン「Ｉ５」を含み、前記第２厚さ画像は、第６ライン
「Ｉ６」と第７ライン「Ｉ７」を含む。前記第１及び第
２厚さ画像は部分厚さ画像であり、重畳部「Ｂ」におい
て互いに重なり合う。前記第４及び第６ライン「Ｉ４、
Ｉ６」または前記第５及び第７「Ｉ５、Ｉ７」は、便宜
上、互いに間隔をおいて示されているが、前記重畳部
「Ｂ」において同一形状で重なり合う。
される第１及び第２厚さ画像の連結を示しており、この
とき、第２ＣＣＤカメラ５４は２次元ＣＣＤカメラであ
る。前記第１厚さ画像は、第４ライン「Ｉ４」と第５ラ
イン「Ｉ５」を含み、前記第２厚さ画像は、第６ライン
「Ｉ６」と第７ライン「Ｉ７」を含む。前記第１及び第
２厚さ画像は部分厚さ画像であり、重畳部「Ｂ」におい
て互いに重なり合う。前記第４及び第６ライン「Ｉ４、
Ｉ６」または前記第５及び第７「Ｉ５、Ｉ７」は、便宜
上、互いに間隔をおいて示されているが、前記重畳部
「Ｂ」において同一形状で重なり合う。
【００３６】前記制御部７０（図４）は、前記第４及び
第６ライン「Ｉ４、Ｉ６」を前記重畳部「Ｂ」で連結
し、連続的な第８ライン「Ｉ８」が前記スクリーン７２
上に表示されるようにする。同時に、前記制御部７０
は、前記第５及び第７ライン「Ｉ ５、Ｉ７」を前記重畳
部「Ｂ」で連結し、連続的な第９ライン「Ｉ９」が前記
スクリーン７２上に表示されるようにする。前記第８及
び第９ライン「Ｉ８、Ｉ９」は、それぞれ、前記下部面
２（図３）の第１及び第２エッジを示す。よって、前記
第８及び第９ライン「Ｉ８、Ｉ９」間の垂直距離は、前
記基板１（図３）の厚さを示す。
第６ライン「Ｉ４、Ｉ６」を前記重畳部「Ｂ」で連結
し、連続的な第８ライン「Ｉ８」が前記スクリーン７２
上に表示されるようにする。同時に、前記制御部７０
は、前記第５及び第７ライン「Ｉ ５、Ｉ７」を前記重畳
部「Ｂ」で連結し、連続的な第９ライン「Ｉ９」が前記
スクリーン７２上に表示されるようにする。前記第８及
び第９ライン「Ｉ８、Ｉ９」は、それぞれ、前記下部面
２（図３）の第１及び第２エッジを示す。よって、前記
第８及び第９ライン「Ｉ８、Ｉ９」間の垂直距離は、前
記基板１（図３）の厚さを示す。
【００３７】図３及び図４に戻って、前記制御部７０
は、前記厚さ画像信号から前記垂直距離を計算する。前
記垂直距離の計算値に対応する実際の厚さと一致するよ
うに、前記垂直距離の計算には較正が適用されることが
望ましい。前記基板１が移送されることにより、前記厚
さ画像だけでなく、前記厚さをも、実時間で連続的に前
記スクリーン７２上に表示される。
は、前記厚さ画像信号から前記垂直距離を計算する。前
記垂直距離の計算値に対応する実際の厚さと一致するよ
うに、前記垂直距離の計算には較正が適用されることが
望ましい。前記基板１が移送されることにより、前記厚
さ画像だけでなく、前記厚さをも、実時間で連続的に前
記スクリーン７２上に表示される。
【００３８】上記において、本発明の好適な実施の形態
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【００３９】
【発明の効果】従って、本発明による基板厚さ測定装置
及びその方法によれば、製造工程中に基板の厚さをオン
ラインで極めて簡便に測定することができる。また、基
板の移送速度や基板の高さの変化値を更に測定して基板
の厚さ撮像時に同期化することにより、測定の正確性や
信頼性を向上させることができる。また、基板厚さの測
定結果を実時間に提供することにより、測定結果の合格
の可否を迅速で、且つ正確に判定可能であるだけでな
く、基板の測定結果に異常がある場合にも製造現場で迅
速な措置を取ることができ、製造工程上の損失を最小化
することができる。この結果、極めて効率よく柔軟性生
産システムを運営することができる。
及びその方法によれば、製造工程中に基板の厚さをオン
ラインで極めて簡便に測定することができる。また、基
板の移送速度や基板の高さの変化値を更に測定して基板
の厚さ撮像時に同期化することにより、測定の正確性や
信頼性を向上させることができる。また、基板厚さの測
定結果を実時間に提供することにより、測定結果の合格
の可否を迅速で、且つ正確に判定可能であるだけでな
く、基板の測定結果に異常がある場合にも製造現場で迅
速な措置を取ることができ、製造工程上の損失を最小化
することができる。この結果、極めて効率よく柔軟性生
産システムを運営することができる。
【図１】本発明による厚さ測定装置の構成を示す斜視図
である。
である。
【図２】本発明による厚さ測定装置の第１画像検出手段
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図３】本発明による厚さ測定装置の第２画像検出手段
の構成を示す正面図である。
の構成を示す正面図である。
【図４】本発明による厚さ測定装置を示す制御ブロック
図である。
図である。
【図５】本発明の第１画像検出手段によって獲得された
部分エッジ画像の連結を説明するために示す画面であ
る。
部分エッジ画像の連結を説明するために示す画面であ
る。
【図６】図５の連結により獲得されたエッジの画像を示
す画面である。
す画面である。
【図７】本発明の第２画像検出手段により獲得された部
分厚さの画像の連結を説明するために示す画面である。
分厚さの画像の連結を説明するために示す画面である。
【図８】図７の連結によって獲得された厚さの画像を示
す画面である。
す画面である。
１ 基板 ２ 下端部 １０ 移送装置 １２ 移送軸 ２０ 速度検出センサー ３０ 位置検出センサー ４０ 第１画像検出手段 ４２ 第１光源 ４４ 第１ＣＣＤカメラ ５０ 第２画像検出手段 ５２ 第２光源 ５４ 第２ＣＣＤカメラ ６０ 昇降手段 ６２ 昇降モータ ６４ ネジ軸 ６６ ホルダー ７０ 制御部 ７２ 画面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白 柱 烈 大韓民国、京畿道水原市八達区梅灘洞170 −90 (72)発明者 崔 宰 碩 大韓民国、京畿道富川市素砂区深谷本洞 810−12 (72)発明者 崔 長 洙 大韓民国、京畿道水原市八達区霊通洞、清 明・メウル、碧山アパートメント 334− 1702 Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA07 AA12 AA20 AA24 AA30 BB01 BB15 BB22 CC21 DD06 FF02 FF04 FF64 FF68 HH15 JJ01 JJ02 JJ03 JJ05 JJ07 JJ15 JJ25 JJ26 NN02 NN20 PP02 PP11 QQ28 QQ31 SS13 5B057 BA11 CA08 CA12 CA16 DB02 DC02 DC16
Claims (13)
- 【請求項１】 移送中の基板の厚さを測定するためのオ
ンライン測定装置であって、 前記基板の下部面の高さの変化を検出する第１画像検出
器と、 ２つの向合うエッジを有する前記下部面の画像を撮像す
る第２画像検出器と、 前記第２画像検出器を前記下部面に対して直角方向に動
かす昇降手段であって、前記昇降手段は前記下部面の高
さの変化によって制御され、前記下部面と前記第２画像
検出器との間の垂直距離を一定に維持する前記昇降手段
と、 前記下部面の画像を処理して前記下部面の前記２つの向
合うエッジ間の距離を計算することにより、前記基板の
厚さを求める制御部とを含むことを特徴とするオンライ
ン測定装置。 - 【請求項２】 更に前記基板の開始点を検出する基板検
出センサーを含むことを特徴とする請求項１に記載のオ
ンライン測定装置。 - 【請求項３】 更に前記基板の移送速度を検出する速度
検出センサーを含み、 前記第２画像検出器の撮像インターバル及び撮像速度が
前記基板の移送速度によって決定され、且つ前記昇降手
段の動作時点と前記高さの変化の検出時点を前記基板の
移送速度に対して同期化することを特徴とする請求項１
に記載のオンライン測定装置。 - 【請求項４】 前記第１画像検出器は第１光源と第１Ｃ
ＣＤカメラとを含み、 前記第１光源は前記基板の下部に光を投射し、前記第１
ＣＣＤカメラは前記基板の前記下部面の高さの変化を検
出するために前記基板の下部を撮像することを特徴とす
る請求項１に記載のオンライン測定装置。 - 【請求項５】 前記第１ＣＣＤカメラは１次元ＣＣＤカ
メラであることを特徴とする請求項４に記載のオンライ
ン測定装置。 - 【請求項６】 前記第１ＣＣＤカメラは２次元ＣＣＤカ
メラであることを特徴とする請求項４に記載のオンライ
ン測定装置。 - 【請求項７】 前記第２画像検出器は第２光源と第２Ｃ
ＣＤカメラとを含み、前記第２光源は前記基板の下部面
に光を投射し、前記第２ＣＣＤカメラは前記下部面の画
像を撮像することを特徴とする請求項１に記載のオンラ
イン測定装置。 - 【請求項８】 前記第２ＣＣＤカメラは１次元ＣＣＤカ
メラであることを特徴とする請求項７に記載のオンライ
ン測定装置。 - 【請求項９】 前記第２ＣＣＤカメラは２次元ＣＣＤカ
メラであることを特徴とする請求項７に記載のオンライ
ン測定装置。 - 【請求項１０】 前記第１画像検出器はハイト・センサ
ーであることを特徴とする請求項１に記載のオンライン
測定装置。 - 【請求項１１】 前記昇降手段は、 前記基板の前記下部面の高さの変化によって制御される
昇降モータと、 前記昇降モータによって回転するネジ軸と、 前記ネジ軸に結合され、前記第２画像検出器を取付ける
ホルダーと、 前記ホルダーが前記ネジ軸に沿って直線運動をするよう
に、前記ホルダーをガイドするガイドケースとを含むこ
とを特徴とする請求項１に記載のオンライン測定装置。 - 【請求項１２】 更に前記基板の厚さを表示する画像表
示装置を含むことを特徴とする請求項１に記載のオンラ
イン測定装置。 - 【請求項１３】 移送中の基板の厚さ測定方法であっ
て、 前記基板の移送速度を検出する段階と、 前記基板の下部面の高さの変化を検出する段階と、 前記基板の下部面の画像を撮像する段階と、ここで前記
画像撮像時の撮像インターバルと撮像速度が前記基板の
移送速度によって決定され、前記画像撮像時の撮像焦点
は２つの向合うエッジを有する前記下部面の高さの変化
によって決定される段階と、 前記画像を処理して前記下部面の向合うエッジ間の距離
を計算することにより、前記基板の厚さを求める段階と
を含むことを特徴とする厚さ測定方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| KR1020000074779A KR100652948B1 (ko) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | 액정표시장치용 유리기판의 두께 측정 시스템 및 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002228422A true JP2002228422A (ja) | 2002-08-14 |
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ID=19702850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001375371A Expired - Fee Related JP3946507B2 (ja) | 2000-12-08 | 2001-12-10 | 基板の厚さを測定するためのオンライン測定装置及びその測定方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6590221B2 (ja) |
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| KR (1) | KR100652948B1 (ja) |
| CN (1) | CN1184452C (ja) |
| TW (1) | TW521144B (ja) |
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| JP2008527380A (ja) * | 2005-01-11 | 2008-07-24 | コーニング インコーポレイテッド | オンライン厚さ計測装置および移動しているガラス基板の厚さの計測方法 |
| WO2022064988A1 (ja) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス板の製造方法および製造装置 |
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| SG136848A1 (en) * | 2006-04-07 | 2007-11-29 | Nishiyama Stainless Chemical Co Ltd | Apparatus for measuring thickness of glass substrate |
| JP5168837B2 (ja) * | 2006-07-27 | 2013-03-27 | ソニー株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム |
| KR100784390B1 (ko) * | 2006-08-08 | 2007-12-11 | 삼성전자주식회사 | 반도체 패키지 제조 장치 및 패키지 제조 방법 |
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| TWI426227B (zh) * | 2010-12-30 | 2014-02-11 | Ind Tech Res Inst | 移動樣品之形貌的量測方法及其裝置 |
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| JP6054991B2 (ja) * | 2015-01-07 | 2016-12-27 | ファナック株式会社 | 射出成形システム |
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| CN109000569A (zh) * | 2018-06-30 | 2018-12-14 | 浙江工业大学 | 一种基于摄像头的厚度测量系统及其测量方法 |
| CN111175137A (zh) * | 2019-10-19 | 2020-05-19 | 安徽磐彩装饰工程有限公司 | 一种多孔隔热材料压力测试装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE69723878D1 (de) * | 1997-05-27 | 2003-09-04 | Amos Talmi | Vorrichtung zur positionsbestmmung |
| JP3541783B2 (ja) * | 2000-06-22 | 2004-07-14 | ウシオ電機株式会社 | フィルム回路基板の周辺露光装置 |
-
2000
- 2000-12-08 KR KR1020000074779A patent/KR100652948B1/ko not_active IP Right Cessation
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2001
- 2001-12-05 US US10/010,910 patent/US6590221B2/en not_active Expired - Fee Related
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