JP2011095260A - 透過方式測定のための軸外シート取扱装置および技術 - Google Patents

Abstract

【課題】 透明シート１０のプロセス誘起特徴を測定する装置２において、大型で薄い透明基板をしっかりと保持し、支持構造により誘起される誤差を容易に検出し、できるだけ特定し、取り除く。
【解決手段】 本装置２は、光源１００と、撮像装置８０と、光源１００と撮像装置８０の間に配置された支持構造３０とを備える。支持構造３０は、支持構造３０により誘起される測定誤差が、撮像装置８０により、第一の軸４６、５４に沿って、またはこれに平行に延在して見えるように透明シート１０を支持するように構成、配置され、第一の軸は、撮像装置から見たときに、透明シート１０のプロセス誘起特徴がそれに沿って延在する第二の軸２２、２４に対して斜めである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、検査中に薄いシートを取り扱うため、特に、透過方式による測定中に薄い透明シートを取り扱うための支持構造と方法に関する。

近年、主として液晶表示体（ＬＣＤ）テレビに対する人気と支持の高まりにより、たとえばガラスシート等の透明基板中の欠陥の検出に大きな関心が寄せられている。そこで、業界は現在、需要の増大に応えながら、ＬＣＤの透過方式試験の厳しい仕様を満たす基板を供給することに取り組んでいる。さらに、ＬＣＤ業界で使用される透明シートは大型化が進む一方で、厚さはそのままか、薄型化の傾向さえある。したがって、検査のための測定を行うのに大型で薄い透明シートをしっかりと保持し、それと同時に、透明シートの保持に使用される構造により誘起される誤差を考慮したうえで測定精度を保持することが課題である。

透過方式測定では、透明シートの１つの平面から反対の平面に光を透過させ、通過の際に光がどのように変化するかを測定する。透過方式測定は、透明シートの異物、厚さ変動、すじ、縞、応力といったプロセス誘起特徴を検出するのに使用してもよい。

応力測定を例にとると、シートの保持方法が測定に影響を与えるが、これは、保持構造とシートの形状との相互作用によって応力が誘起されるかもしれないからである。シートが完全に平坦であると、その形状は、保持構造によってほぼ平面に保持されれば変化しないため、保持構造が応力測定に影響を与えることはないであろう。しかしながら、透明シートは完全に平坦ではなく、ある程度の（表示体業界の場合はほとんどの場合小さいが）形状のばらつき、たとえばゆがみ、しなり、凸部、凹部等を含んでおり、これはシートごとに同じでない傾向がある。さらに、このようなばらつきは、シートの領域によって程度も異なるかもしれない。したがって、透明シートが測定中に保持構造によって平らにされると、シートの形状が変化し、それによって透過方式測定の誤差が発生する。たとえば、透明シートは、その通常の静止位置にあるときに、シートの光透過率に影響を与える応力分布を有する。シートが支持構造の中のように平らにされると、この応力分布が変化し、シートを平らにしたときに支持構造により誘起される応力も含められる。そのため、シート応力測定の精度が影響を受ける。支持構造により誘起される不正確さをできるだけ特定し、減少させることが好ましい。しかしながら、どの応力が支持構造により誘起されたもので、どの応力が透明シート内で元来発生したものかを区別することは常に容易であるとは限らない。

上記を鑑み、大型で薄い透明基板をしっかりと保持し、支持構造により誘起される誤差を容易に検出し、できるだけ特定し、取り除くことができる検査方法と装置が求められている。

本願は、シート、たとえば薄いガラス透明板の透過方式測定を行う装置と技術について説明しており、各種の特徴が、個々に、あるいは他の特徴とさまざまに組み合わせることにより、正確に測定できるようにシートをしっかりと保持し、支持構造誘起誤差をシートの関心対象の特徴と区別し、シート全体を素早く測定し、各種の大きさのシートを測定することを容易にする。

薄いシートをしっかりと保持できる装置の特徴としては、支持要素の方位の軸がシートの軸に関してはずれていること、支持構造のバーまたはその他の支持手段が、測定対象シートのクロスドロー（引下げ交差）軸とダウンドロー（引下げ）軸に対して斜めの方向に沿って延びること、圧力／真空力生成源が支持手段に連結されて、シートに作用すること、および／または支持手段の寸法がシートの寸法より大きいが、その必要はないこと、である。支持手段はシートの主軸に対して斜めの方向に延びるため、支持手段はシートの縁辺と交差し、シート縁辺において、ある時点で、特に関心対象のプロセス誘起特徴の測定中に支持されないのは非常に短い部分だけである。したがって、シートはしっかりと保持される。

装置の特徴の中で、支持手段誘起誤差を関心対象のプロセス誘起特徴から容易に区別できるようにするものは、支持構造が、シート内でプロセス誘起特徴がそれに沿って延在する軸に対して斜めの軸に沿って測定誤差を誘起させるように構成、配置されていること、および／または撮像装置の撮像ユニットの画素が、シートの軸に平行で、支持構造の軸に対して斜めの軸に沿った方位とされていること、である。プロセス誘起特徴は一般に、シートが形成される方向に延びる。多くの場合、これらの特徴（シート内の厚さ変動、すじ、縞、不連続性、異物、応力等）は、透明シートが引っ張られる方向、すなわちダウンドロー方向と一致する方向に現れる。場合により、特徴の中には、透明シートが引っ張られる方向に対して垂直な方向、すなわちクロスドロー方向に現れるものもあるかもしれない。したがって、支持構造の向きを、それによって測定中に誘起される誤差がクロスドローまたはダウンドロー軸に対して斜めの軸に沿って延在するようにすることにより、これらの誤差を測定されるべき関心対象のプロセス誘起特徴から容易に区別できる。

装置の特徴の中で、処理の高速化を導くものは、シートの画像を撮影できる撮影視野領域の寸法が測定対象のシートのこれに対応する寸法より、遮蔽された、すなわち撮影不能な領域の寸法より大きいか、これと等しい量だけ大きいこと、撮影可能な領域の寸法が、撮影不能な領域より大きいこと、支持手段が、測定装置内でのシート搬送方向と約２５度から約６５度の角度をなすこと、および／または支持手段の寸法が、シートの寸法より大きいこと、である。したがって、シートを撮影し、遮蔽された、すなわち撮影不能な領域の寸法だけ間欠送りし、再び撮影することができる。これによって、わずか２枚の画像を重ねることでシート全体の測定が可能となり、処理速度が高速化される。

装置の特徴の中で、装置がシートの大きさの影響を受けなくなるようにするものは、支持手段がシートの主軸に対して斜めの方向に沿って延びることである。したがって、支持手段がシートの対角線状に延び、具体的な用紙の大きさを考慮して間隔をあける必要がないため、測定手段は測定中のシートの大きさによる影響をほとんど受けない。言い換えれば、支持手段がシートの主軸に対して斜めに延びることで、支持構造はあるシートの区画を、支持手段の大きさがそのシート区画より若干小さいサイズからそのシート区画よりはるかに大きいサイズの範囲であっても、安定した状態に保持することができる。

非限定的な例として、以下の態様にしたがって、各種の特徴を組み合わせてもよい。

第１の態様によれば、透明シートのプロセス誘起特徴を測定する装置が提供され、この装置は、
光源と、
撮像装置と、
光源と撮像装置の間に配置された透明シート支持構造と、
を備え、
支持構造は、支持構造により誘起される測定誤差が第一の軸に沿って、またはこれと平行に延在するものとして撮像装置から見えるように透明シートを支持するように構成、配置され、第一の軸は、撮像装置から見たときに、透明シートのプロセス誘起特徴がそれに沿って、またはそれに平行に延在する第二の軸に対して斜めである。

第２の態様によれば、態様１または３から６のいずれかの装置であって、プロセス誘起特徴が応力であるような装置が提供される。

第３の態様によれば、態様１の装置であって、支持構造が第二の軸に対して斜めの軸に沿って延びるバーを備えるような装置が提供される。

第４の態様によれば、態様３の装置であって、バーには開口部があり、支持手段は開口部と連通する真空力生成源を備えるような装置が提供される。

第５の態様によれば、態様３の装置であって、バーとバーの間に空間が設けられ、バーは第一の幅を有し、空間は第二の幅を有し、さらに、第一の幅は第二の幅より小さいか、または等しいような装置が提供される。

第６の態様によれば、態様１の装置であって、撮像装置は第三の軸に沿って方向づけられた画素を有し、支持手段は空間を有して、そこから撮像装置によって光源からの光が見られ、空間は第一の軸に平行な縦軸を有し、さらに、第三の軸は縦軸に対して斜めであるような装置が提供される。

第７の態様によれば、透明シートのプロセス誘起特徴を測定する方法が提供され、この方法は、
透明シートを、光源と撮像装置の間に配置された支持構造の上に設置するステップと、
支持構造により誘起される測定誤差が第一の軸に沿って、またはこれに平行に延在するものとして撮像装置から見えるように透明シートを支持し、第一の軸は、撮像装置から見たときに、透明シートのプロセス誘起特徴がそれに沿って、またはそれに平行に延在する第二の軸に対して斜めであるようなステップと、
透明シートの第一の区画の第一の画像を撮影するステップと、
透明シートを移動させて、透明シートの第一の区画の第二の画像を撮影するステップと、
第一と第二の画像を合成して、透明シートの第一の区画のプロセス誘起特徴の画像を形成するステップと、
を含む。

第８の態様によれば、態様７の方法であって、第一と第二の画像が一緒に透明シートの第一の区画の全領域をカバーするような方法が提供される。

第９の態様によれば、態様８の方法であって、透明シートの第一の区画は透明シートの全領域を包含するような方法が提供される。

第１０の態様によれば、態様７から９のいずれかの方法であって、第一と第二の画像を撮影するステップ中ではなく、移動ステップ中に、透明シートを輸送装置に接触させるステップをさらに含む方法が提供される。

第１１の態様によれば、態様７から１０のいずれかの方法であって、第一と第二の画像を撮影するステップの前に透明シートを平らにするステップと、第一と第二の画像を撮影するステップ中に透明シートを平らな状態に保持するステップをさらに含む方法が提供される。

第１２の態様によれば、態様１１の方法であって、平らにするステップは、透明シートを支持構造に対して真空吸引するステップを含む方法が提供される。

第１３の態様によれば、態様７の方法であって、合成するステップは、支持構造により誘起された測定誤差を取り除くステップをさらに含む方法が提供される。

第１４の態様によれば、態様７から１３のいずれかの方法であって、支持構造は、第二の軸に対して斜めの軸に沿って延びるバーを有し、バーの間には空間が設けられ、バーは第一の幅を有し、空間は第二の幅を有し、さらに、第一の幅は第二の幅より小さいか、これと等しいような方法が提供される。

第１５の態様によれば、態様１４の方法であって、撮像装置は第三の幅を有する撮影視野領域内の画像を撮影することができ、透明シートは第四の幅を有し、第三の幅は第四の幅より、第一の幅と等しいか、これより大きい量だけ大きいような方法が提供される。

第１６の態様によれば、態様１５の方法であって、支持構造が第五の幅を有し、第五の幅は第四の幅より、第一の幅と等しいか、これより大きい量だけ大きいような方法が提供される。

第１７の態様によれば、態様１４の方法であって、透明シートが支持構造に関する搬送方向に移動され、バーの軸は搬送方向とある角度をなし、その角度は２５度から６５度の範囲であるような方法が提供される。

第１８の態様によれば、態様７から１７のいずれかの方法であって、透明シートは第二の軸に平行または垂直な方向に移動されるような方法が提供される。

第１９の態様によれば、態様７から１８のいずれかの方法であって、撮像装置は第三の軸に沿って延びる画素を有し、さらに、第三の軸は第一の軸に対して斜めであるような方法が提供される。

第２０の態様によれば、態様７から１８のいずれかの方法であって、プロセス誘起特徴は応力を含むような方法が提供される。

他の特徴と利点は、以下の詳細な説明に記され、一部は、当業者にとって説明から容易に明らかとなり、あるいは説明文と添付の図面において具体化されているように本発明を実施することによって認識されるであろう。理解すべき点として、上記の一般的な説明と以下の詳細な説明は本発明の例にすぎず、特許請求されている本発明の性質と特徴を理解するための概要または枠組みを提供するためものである。

添付の図面は、本発明の原理をよりよく理解するために含められ、本明細書の中に組み込まれ、その一部を構成する。図面は１つまたは複数の実施形態を示し、説明文と併せて、例として、本発明の原理と動作を説明する。理解すべき点として、本明細書と図面において開示される本発明の各種の特徴はあらゆる組み合わせで使用することができる。

一実施形態による測定装置の概略等角図である。 図１の測定装置の、線２−２に沿った概略側面図である。 測定装置の一部を形成するかもしれない支持構造と輸送装置の概略図である。 測定装置の一部を形成するかもしれない撮像ユニットの画素アレイの概略図であり、支持構造特徴部の軸を重ねた図である。 撮像装置の撮影視野領域に関する透明シートの概略図である。 撮像装置の撮影視野領域に関する透明シートの概略図であり、図５に示される位置から間欠送りされた透明シートの位置を示す図である。

以下の詳細な説明においては、本発明の原理を十分に理解できるように、解説を目的として、限定するためではなく、具体的詳細を開示する実施形態の例を紹介する。しかしながら、当業者にとって明らかであろうが、本願の開示の恩恵により、本発明は、本明細書において開示される具体的詳細とは別の実施形態でも実践できる。また、周知のデバイス、方法、材料については、本発明の原理の説明を不明瞭にしないように、その説明が割愛される場合がある。最後に、可能なかぎり、同様の参照番号は同様の要素を指す。

本明細書において、範囲は「約」ある特定の数値から、および／または「約」別の特定の数値まで、として表現され得る。このような範囲が示されている場合、別の実施形態にはその特定の数値から、および／またはその別の特定の数値が含まれる。同様に、数値が、前に「約」を付けて近似値で示されている場合、特定の数値により別の実施形態が構成されると理解するものとする。さらに、理解すべき点として、個々の範囲の端点は、他方の端点と関連しても他方の端点とは無関係でも、重要である。

本明細書において、単数形は、文脈上明らかにそうでないかぎり、複数形も含むものとする。したがって、たとえば、ある「構成要素」への言及は、文脈上明らかにそうでないかぎり、当該の構成要素を２つまたはそれ以上有する態様も含む。

方向および／または方位への言及、たとえば、右、左、水平、垂直、幅、高さは添付の図に関しての言及にすぎず、絶対的なものを指すものではない。

一実施形態においては、ある支持構造が提供され、これは、その支持構造により誘起される測定誤差を、透明シートのプロセス誘起特徴の透過方式測定から容易に取り除くことができる。プロセス誘起特徴とは、シートの厚さ変動、すじ、縞、不連続性または異物、および／または応力等である。支持構造は、それが透明シートを支持する際、その支持構造により誘起される測定誤差が第一の軸に沿って、またはこれと平行に延在するものとして撮像装置から見えるように構成、配置され、第一の軸は、撮像装置から見たときに、透明シートのプロセス誘起誤差がそれに沿って、またはそれに平行に延在する第二の軸に対して斜めである。支持構造誘起誤差が見える軸は、プロセス誘起特徴が一般的に見られる軸とは異なるため、支持構造誘起誤差を容易に差別化して、シート測定から取り除くことができるかもしれない。

図１、図２は、透明シート１０の透過方式測定を行うための装置２の一実施形態を示しており、装置２は、光源１００と、撮影視野領域９０を有する撮像装置８０と、透過方式測定実行中に透明シート１０を保持するための支持構造３０とを備える。

透明シート１０は、幅１６、高さ１８、縁辺２０と、軸２２、２４を有する。軸２４は、シート１０が引っ張られる方向、すなわちダウンドロー方向に沿って延びる。厳密に言えば、シートは引っ張られるリボンから裁断されるかもしれないが、説明しやすくするために、実際にはリボンが引っ張られて、そのリボンからシートが裁断されることを理解した上で、シートが引っ張られると記載してもよいものとする。シート１０は、たとえば、ダウンドロー、スロットドロー、アップドローまたはフロート方式等によって生産されるリボンから裁断されてもよい。軸２２は、シート１０が引っ張られる方向に対して垂直な方向、すなわちクロスドロー方向に沿って延びる。図１、図２に示されるように、軸２２は、シート１０が装置２の中を間欠送り、または移動される方向に沿って延びることが好ましい。しかしながら、あるいは軸２４がシートの間欠送り方向に延びてもよい。さらに、図２に示されるように、シート１０は厚さ２６を有する。透明シートは、たとえばガラス、特にＬＣＤ、電界放出表示装置またはプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイユニットの作製に使用されるガラスであってもよい。図１に示されるように、シート１０はＸ−Ｙ平面内にある。

プロセス誘起特徴（たとえば異物、厚さ変動、すじ、縞、応力）は一般的に、透明シートが引っ張られるのと同様の方位に、すなわち軸２４に沿って、またはこれに略平行に現れる。場合により、プロセス誘起特徴の中には、透明シートが引っ張られる方向に垂直な方向、すなわちクロスドロー方向、または軸２２に沿って、またはこれに略平行に現れるものもあるかもしれない。

光源１００（図２参照）は、透過方式測定を行うのに適していれば、どのような光源でもよい。たとえば、光源１００は、単色光、レーザ光、白熱灯、散光および／または平行光であってもよく、（人間の目にとって）可視範囲または不可視範囲の、適当であればどの波長のものであってもよい。たとえば応力測定を行う場合、光源は、直線偏光か円偏光かを問わず、特定の偏光度を有するであろう。光源１００は、撮像装置８０の撮影視野領域９０を照明するのに十分な大きさであるべきである。

撮像装置８０は撮像ユニット８１を備え、これらが全体で撮影視野領域９０をカバーする。撮影視野領域９０は幅９２と高さ９４を有し、その上で画像を撮影することができる。図１では、撮像装置８０が４つの撮像ユニット８１を有するように描かれているが、１つのみを含め、適当であればいくつの撮像ユニット８１を用いて特定の撮影視野領域９０に合わせてもよい。たとえば、撮像ユニット８１の数は、個々の撮像ユニット８１の撮像領域、検査対象シート１０の一般的な大きさ範囲、所望の処理速度によって決定してもよい。撮像ユニット８１は、たとえばＣＣＤまたはＣＭＯＳ技術を利用したものであってもよく、面走査もしくは線走査型撮像装置またはＰＩＮ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ−Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ−Ｎｅｇａｔｉｖｅ）検出器等でもよい。各撮像ユニット８１は光軸８２を有し、これはシート１０が位置付けられるＸ−Ｙ平面に関して、適当であればどの角度で延びていてもよい。隣接する撮像ユニット８１の撮像領域は８３で重複するように示され、シート１０全体の画像は個々の画像を合成することによって得てもよいが、重複８３がある必要はない。撮像ユニット８１は縦の列状に配置されて描かれているが、撮影視野領域９０を画定するのに適当であれば、たとえば水平に、またはアレイ状等、どのような配置であってもよい。

たとえば、シート１００の応力を測定する場合、撮像ユニット８１は、ある特定された領域の平面応力と光学遅延を測定できる光学応力測定センサであってもよい。光源１００の位置を応力測定センサに合わせて、均一な光分布の円偏光を発生させ、シート１０を透過させて、センサに当て、シート１０における応力分布を解析するようにしてもよい。

支持構造３０は、光源１００と撮像装置８０の間に配置され、透過方式測定中にシート１０を保持する。支持構造３０は、バー４０と、空間５０と、圧力／真空力生成源６２を有する。バー４０は、介在する空間５０によって相互に分離される。

次に、図３を参照しながらバー４０と空間５０の特徴をより詳細に説明する。しかしながら、留意すべき点として、図１と図３とで、シート１０の幅１６と高さ１８の、撮影視野領域９０の幅９２と高さ９４に対する比率が異なっている。バー４０の各々は、Ｘ軸に平行な幅４４と、Ｘ軸に対して斜め（したがって、軸２２に対しても斜め）の縦軸４６を有する。具体的には、軸４６はＸ軸と角度θをなす。角度θは、軸４６がＸ軸に対して斜め（したがって、軸２２に対して斜め）になるのに適していれば、どのような数値であってもよい。角度θの数値は、撮像装置８０から見る支持構造誘起誤差の方向に影響を与える。軸４６が軸２２に対して平行に近いほど、支持構造誘起誤差は、軸２２に平行に延びるプロセス誘起特徴のように見え、２つを分離することがより難しくなる。同様に、軸４６が軸２４に対して平行に近いほど、支持構造誘起誤差は、軸２４に平行に延びるプロセス誘起特徴のように見え、２つを分離することがより難しくなる。たとえば、一実施形態において、角度θは２５から６５度であってもよく、別の実施形態では、角度θは３５から５５度であってもよく、また別の実施形態では、角度θは、バーが、ｉ）撮像ユニット８１の撮像領域の略対角線状、たとえば正方形の撮像領域の場合は約４５度、またはｉｉ）撮影視野領域９０の略対角線状、たとえば正方形の撮影視野領域９０の場合は約４５度、のうちの一方または両方を形成するような角度であってもよい。角度θが上記の範囲内にあれば、装置２は、関心対象のプロセス誘起特徴がダウンドロー軸２４またはクロスドロー軸２２のいずれかに沿って形成されると正しく動作する。すなわち、装置２は、シートの方向が横長でも縦長でも影響を受けない。バー４０と同様に、空間５０の各々も、Ｘ軸に平行な幅５２と、Ｘ軸に対して斜め（したがって、軸２２に対しても斜め）の縦軸５４を有する。

バー４０を使ってシート１０を保持する場合、バーは、関心対象のプロセス誘起特徴の透過方式測定に影響を与える。バーがどのように透過方式測定に影響与えるかについての特定の理論によって縛られることを望まないが、本出願人は以下のように提案する。バー４０によってシート１０を保持するための平面ができるため、シート１０の形状は、保持されたときに変化する。バー４０は、シート１０を支持するエアクッションを形成するエアバーであっても、シート１０をバー４０に対して真空吸引する真空バーであっても、あるいは圧力と真空力の両方を加えてもよい圧力／真空バーであってもよい。バー４０が圧力／真空バーである場合、バーは、圧力と真空力の両方を同時に加えてエアクッションを形成するか、あるいは圧力で搬送のためのエアクッションを形成し、真空力でシート１０をバー４０上に保持する場合のように、圧力と真空力を逐次的に加えてもよい。バー４０は、開口部４８を有し、ここを圧力および／または真空力を受けたガス、たとえば空気が通過してもよく、プレナム６０とコンジット６４によって圧力／真空力生成源６２に連結される。各バー４０およびその開口部４８を圧力／真空力生成源６２に連結する具体的な方法は本発明に含まれず、周知のどの方法を用いてもよい。いずれにせよ、圧力および／または真空力を利用して、バー４０はシート１０に対して保持力を加え、保持力によってシート１０は、前述のように平坦な形状をとることになり、シート１０の形状が変化する。

シート１０の形状を変化させることで、バー４０は、撮像装置８０により画像化されるシート１０のプロセス誘起特徴測定の誤差を誘起する。バー４０の縦軸４６はシート１０の軸２２、２４に対して斜めであるため、支持構造誘起誤差は、その画像の中で、シート１０における関心対象のプロセス誘起特徴に対して斜めに現れる。同様に、空間５０の縦軸５４（光源１００からの光はここを通って撮像装置８０に入る）はシートの軸２２、２４に対して斜めであるため、重複／合成による支持構造誘起誤差は、画像の中で、シート１０の関心対象のプロセス誘起特徴に対して斜めに現れる。したがって、一般的な画像／データ処理技術により、支持構造誘起誤差を容易に取り除くことができ、その結果、より正確なプロセス誘起特徴の画像を得ることができる。

バー４０の縦軸４６を軸２２、２４に対して斜めにすることにより、上記以外の利点も得られる。具体的には、この配置によって、支持構造３０、特に幅４２、５２は、シート１０の幅１６と高さ１８による影響をほとんど受けない。さらに、この配置によって、測定中のシート１０の縁辺付近を十分に支持することができる。すなわち、支持手段のバー４０が軸２２または軸２４に平行であった場合、画像形成中にシート１０の縦の縁辺全体が支持されないことになり、測定誤差の原因となりうる。

シート１０をバー４０に真空吸引することにより、さらに以下のような利点も得られるかもしれない。第一に、シート１０は、確実に画定された固定Ｚ軸位置、すなわち、バー４０の表面により画定される平面内に配置される。この配置によって、測定装置２、特に撮像装置８０のセットアップが容易となる。これに加えて、またはその代わりに、この配置によって、画像撮影中のシート１０の位置の変動に起因する測定誤差が減少するかもしれない。さらに、シート１０をバー４０に真空吸引することにより、各シートが既知の状態で保持されるため、シート同士の比較が容易となる。第二に、この状態でシート１０の画像を撮影することにより、パネル組立時または、シート１０が平らにされるその他の表示体製造工程において発生するような状態で、関心対象の特徴を測定できるという利点が得られる。

さらに、水平に対するシート１０の方位は、撮像装置８０から見たときの支持構造誘起誤差に影響を与えるかもしれない。図２に示されるように、バー４０は、シート１０がＸ−Ｙ平面内に保持されるような配置で設置してもよい。あるいは、バー４０は、シート１０がＺ軸に対して適当な角度αに保持されるように設置してもよい。すなわち、シート１０は、たとえば図のようにαが９０度の垂直方向に保持されてもよく（シート１０はＸ−Ｙ平面内にある）、あるいは角度αを徐々に小さくして、０度まで下げ、すなわち水平方向に保持されてもよい（シート１０はＸ−Ｚ平面内にある）。しかしながら、αの数値は小さいほど好ましく、これは、αが大きくなり、９０度に近づくにつれて、透明シート１０は重力によって垂れ下がるかもしれないからである（空間５０の幅５２と、シート１０の堅さによる）。

図３に示されるように、支持構造３０は輸送装置７０を備えていてもよい。輸送装置７０は、ローラ７２と、シート１０の縁辺２０と接触するベルト７４を備える。ベルト７４はローラ７２によって駆動され、シート１０を測定装置２内で移動させ、または間欠送りして、シート１０の連続画像が撮影されるようにしてもよく、これらの連続画像を合成して、シート全体の測定結果を得る。運搬装置７０は、図３において実線で示される位置から破線で示される位置まで、当該技術分野で周知の好適な方法によって移動できる。したがって、輸送装置７０は、シート１０の画像撮影中、縁辺２０と接触していても、あるいはそこから離れていてもよい。一方で、輸送装置７０は画像撮影中にシート縁辺２０を支持していてもよく、その場に残っていれば、シート１０を測定装置２内で素早く移動させることができる。しかしながら、他方で、輸送装置７０がシート縁辺２０と接触していると、シート１０に位置誤差を誘起するかもしれず、これによって測定精度を低下させる。したがって、画像撮影中は、輸送装置７０をシート１０から離れた位置に移動させることが有利であるかもしれない。ベルトとローラからなる装置が輸送装置７０として描かれているが、適当であればどのような装置でも利用できる。たとえば、輸送装置は、グリッパ、吸引チャック、および／またはロボットアームであってもよい。

さらに、図３に示されるように、支持手段３０と撮影視野領域９０の相対的な大きさにより、シート全体の測定を行うのに必要な時間を容易に短縮してもよい。事実、適正な比率であれば、シート全体の測定を撮像装置８０によるわずか２枚の重複画像で行ってもよい。支持手段３０は幅３４と高さ３２を有する。同様に、撮影視野領域９０は幅９２と高さ９４を有し、シート１０は幅１６と高さ１８、バー４０は各々幅４４を有する。たとえば、撮像装置８０からの２枚の画像でシート全体の測定が十分に得られるのは、高さ９４がシートの高さ１８と同じか、これより大きい場合と、幅９２がシートの幅１６より少なくとも幅４４だけ大きい場合である。図３に示されるように、支持手段の高さ３２と幅３４はシートの幅１６と高さ１８と同じか、これより大きいが、これは、より小型のシートの測定精度と速度を高める場合であり、そうである必要はない。留意すべき点として、上記の説明の中で、幅４４は、遮蔽領域９６、すなわち、撮影視野領域９０の中でバー４０により遮蔽されるために撮像装置８０により撮影されない領域の幅９７の代わりに使用した。しかしながら、必ずしもこれに当てはまるわけではない。すなわち、バー４０が含まれる平面に関する光軸８２の角度（この角度は角度αに依存する）、バー４０の厚さ４２およびバー４０の縁辺形状に応じて、幅９７は幅４４より大きいかもしれない（同様に、撮影可能領域９８の幅９９は、空間５０の幅５２より小さいかもしれない）。それでも、２枚の画像だけでシート全体の測定を行うには、幅９２は幅１６より、少なくとも幅４４だけ大きくなければならない。

シート１０を測定装置２、特に支持構造３０へと運ぶ構造は特に限定されず、適当であればどのような構造でもよく、たとえば、ボトムコンベヤ、架線メカニズム、吸引チャック、グリッパ、ロボットアーム、および／または流体軸受バー等がある。

図４は、１つの撮像ユニット８１の画素アレイのある配列例の概略図であり、画素アレイに軸４６、５４を重ねている。この図に示されるように、撮像ユニット８１は、軸８５、８６に沿って配置された画素８４の二次元アレイを有する。撮像ユニット８１は、支持構造３０とシート１０に関して、軸８５、８６がシートの軸２２、２４（Ｘ、Ｙ軸に対応）に対して平行であるが、軸４６、５４に対して斜めであるように位置づけられる。

次に、測定装置２の動作について説明する。

第一のシナリオを、図３を参照しながら説明するが、ここで、シートの高さ１８は撮影視野領域の高さ９４と同じか、これより小さく、シートの幅１６は撮影視野領域の幅９２より、少なくともバー４０の幅４４だけ小さい。この例では、シート全体の測定が撮像装置８０による２枚の画像だけで可能であり、以下のように行われる。シート１０を支持手段３０の上に、幅１６が破線の位置となるように載せる。図３からわかるように、幅１６（破線の位置）は幅９２の中にある。シート１０がこの位置にあるとき、撮像装置８０はシート１０の第一の画像を撮影し、撮影可能な領域９８（白で示される領域）を含むが、バー４０の付近の遮蔽領域９６（黒で示される領域）は含まない。次に、シート１０は１つの遮蔽領域の幅９７の分だけ間欠送りされ、幅１６が実線で示される位置に移動するが、依然として撮影視野領域９０の幅９２の中にある。幅１６の破線と実線の位置によって示されるシートの位置を比較するとわかるように、以前に遮蔽されていた領域９６が今度は撮影され、同様に、以前に撮影された領域９８は遮蔽される。シート１０がこの位置にあるときに（幅は実線で示される）、撮像装置８０がシート１０の第二の画像を撮影する。その後、第一と第二の画像を、当該技術分野において周知の方法で合成し、シート全体の測定を行うことができる。図に示され、上で説明したように、シート１０は測定装置２の中で負のＸ方向に間欠送りされる。あるいは、シート１０を実線の位置から破線の位置へと、正のＸ方向に間欠送りしてもよい。いずれの場合も、シート１０は運搬装置７０によって間欠送り、または移動させることができる。

別のシナリオを、図５、図６を参照しながら説明するが、ここで、シート１０の幅１６は撮影視野領域９０の幅９２より大きく、シート１０の高さ１８は撮影視野領域９０の高さ９４と等しい。この場合は図１に示されるものと同様であり、図５、図６に関して以下に説明するものと同様の方法を用いて、シート全体の測定を行ってもよいが、相違点として、図１では撮影視野領域９０の高さ９４がシート１０の高さ１８より大きいが、図５、図６では撮影視野領域９０の高さ９４が高さ１８と等しい。撮影視野領域９０は、それぞれ幅９７を有する遮蔽領域９６と、それぞれ幅９９を有する撮影可能領域９８を有する。撮像装置８１では、撮影可能領域９８にわたるシート１０の画像は得られるが、遮蔽領域９６にわたるシート１０の画像は得られない。支持手段３０（バー４０、幅４４、厚さ４２、角度αおよびθを含む）と撮像装置８０（光軸８２を含む）は、幅９９が幅９７より大きいか、等しくなる配置である。幅９９が幅９７より大きいため、画像にシート１０の重複領域がある程度含まれる点で、剛性が容易になる。図５、図６に示されるケースでは、シート全体の測定を行うために、２枚より多い画像を撮影し、合成する必要があり、画像は次のように取得してもよい。

シート１０は、相互にほぼ等しい幅で、各々の幅が撮影視野領域の幅９２の約半分である架空の区画に分割され、これは、この場合では、第一から第四の区画１１、１２、１３、１４である。第一の区画１１は撮影視野領域９０の右半分に配置され、ここで第一の画像を撮影し、この第一の画像は、区画１１の面積の約半分である撮影可能領域９８からのデータを含む。図５を参照されたい。次に、シート１０を間欠送り、または移動させ、区画１１、１２の両方が撮影視野領域９０の中にあり、区画１１が左半分、区画１２が右半分に配置されるようにし、撮像装置８０で第二の画像を撮影する。図６を参照されたい。この時点で区画１１の全領域が画像化されて、データの半分ずつが第一と第二の画像の各々に含まれており、区画１２の領域の約半分が画像化されている。次に、シートを再び間欠送りして、区画１２、１３が両方とも撮影視野領域９０の中に入り、区画１２が左半分、区画１３が右半分に配置されるようにし、撮像装置８０で第三の画像を撮影する。この時点で区画１２の全領域が画像化されて、データの半分ずつが第二と第三の画像の各々に含まれており、区画１３の領域の約半分が画像化されている。その後、この撮影と間欠送りの連続工程を、区画１４が撮影視野領域９０の左半分に入り、第五の画像が撮影されるまで繰り返す。次に、第一から第五の画像を当該技術分野で周知の方法で合体し、シート全体にわたる関心対象のプロセス誘起特徴の測定が行われる。あるシートの幅が幅９２の半分の偶数倍でない場合、そのシートは、半分の幅が等しい区画に分割し、残った部分をシートの幅１６のいずれかの端で１つまたは複数の区画に分割することができる。

シート全体の測定を行うのに必要な時間は、支持手段３０、撮影視野領域９０、シート１０、撮影可能領域９８、遮蔽領域９６の大きさの適正なバランスを選択することによって最小限にすることができる。

たとえば、巨視的に見れば、撮影視野領域の幅９２および／または高さ９４が、対応するシート１０の幅１６および／または高さ１８に関して大きいほど、撮影する必要のある重複画像の数は少なくてすみ、処理時間が短縮される。

より詳細なレベルでは、撮影可能領域９８の幅９９が遮蔽領域９６の幅９７より大きいと、シートの全体像はできるだけ少ない画像で構成できるため、容易に処理時間を短縮できる。しかしながら、幅９９（幅５２）が幅９７（幅４４）より大きくなりすぎると、正確に測定できるように十分にシート１０を支持することができなくなるかもしれない。すなわち、このような場合、支持手段３０は、測定のために薄いシートを確実に、着実な／安定した平面内に保持するのに十分ではなくなる。幅４４、５２は（前述のように、角度θの数値、光軸８２がＸ−Ｙ平面となす角度、厚さ４２も考慮して）、幅９７、９９に影響を与える。したがって、説明を容易にするために、厳密には必ずしも当てはまらないことを理解したうえで、幅４４、９７を互換的に使用してもよく、幅５２、９９を互換的に使用してもよい。

言い換えれば、相対的な幅４４、５２は、支持された／遮蔽された領域９６と支持されない／撮影可能な領域９８の比率に影響を与え、ひいてはシート全体を測定するために必要なシートの撮影回数に影響を与える。シート全体の測定を行うように画像を合成しやすくするためには、合成される画像がある程度重複することが好ましい。これに加えて、処理時間を短縮するために、２枚の画像だけでシート全体を画像化することが好ましい。したがって、幅４４を幅５２より小さいか、等しくする（同様に、幅９７を幅９９より小さいか、またはこれと等しくする）ことが有利である。幅４４はすべて同じに描かれているが、そうである必要はない。同様に、幅５２もすべて同じに描かれているが、そうである必要はなく、幅９６もすべて同じに描かれているが、そうである必要はなく、幅９８もすべて同じに描かれているが、そうである必要はない。

強調すべき点として、本発明の上記の実施形態、特に「好ましい」実施形態は、単に実装例にすぎず、本発明の原理を明確に理解するために示されたものにすぎない。本発明の上記の実施形態には、本発明の精神と原理から実質的に逸脱することなく、多くの変更と改変を加えることができる。これらの変更と改変の全ては、本願と本発明の範囲内で本願に含まれ、以下の特許請求範囲で保護されるものとする。

たとえば、支持手段３０は図２のように透明シート１０の片側だけに示されているが、支持手段３０はシート１０の両側にあってもよい。

１０ シート
３０ 支持手段
４０ バー
７０ 輸送装置
８０ 撮像装置

Claims (7)

1. 光源と、
   撮像装置と、
   前記光源と前記撮像装置の間に配置された透明シート支持構造と、
   を備える、透明シートのプロセス誘起特徴を測定するための装置であって、
   前記支持構造は、前記支持構造により誘起される測定誤差が第一の軸に沿って、またはこれと平行に延在するものとして前記撮像装置から見えるように、前記透明シートを支持するように構成、配置され、前記第一の軸は、前記撮像装置から見たときに、前記透明シートの前記プロセス誘起特徴がそれに沿って、またはそれに平行に延在する第二の軸に対して斜めであることを特徴とする装置。
2. 前記支持構造は、前記第二の軸に対して斜めの軸に沿って延びるバーを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 透明シートのプロセス誘起特徴を測定する方法であって、
   透明シートを、光源と撮像装置の間に配置された支持構造の上に設置するステップと、
   前記透明シートを、前記支持構造により誘起される測定誤差が第一の軸に沿って、またはこれに平行に延在するものとして前記撮像装置から見えるように支持し、前記第一の軸は、前記撮像装置から見たときに、前記透明シートの前記プロセス誘起特徴がそれに沿って、またはそれに平行に延在するような第二の軸に対して斜めであるようなステップと、
   前記透明シートの第一の区画の第一の画像を撮影するステップと、
   前記透明シートを移動させて、前記透明シートの前記第一の区画の第二の画像を撮影するステップと、
   前記第一と第二の画像を合成して、前記透明シートの前記第一の区画の前記プロセス誘起特徴の画像を形成するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
4. 前記第一と第二の画像を撮影する前記ステップ中ではなく、前記移動ステップ中に前記透明シートを輸送装置と接触させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前記第一と第二の画像を撮影する前記ステップの前に前記透明シートを平らにするステップと、前記第一と第二の画像を撮影する前記ステップ中に前記透明シートを平らな状態に保持するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３または請求項４に記載の方法。
6. 前記透明シートは、前記第二の軸に平行または垂直な方向に移動されることを特徴とする、請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記プロセス誘起特徴は応力を含むことを特徴とする、請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の方法。

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