JP2014106172A

JP2014106172A - 透明電極検査装置

Info

Publication number: JP2014106172A
Application number: JP2012260509A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kosugi; 哲也小杉
Original assignee: Pulstec Industrial Co Ltd
Current assignee: Pulstec Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2014-06-09

Abstract

【課題】光照射して透光性基板に形成されている透明電極の形状を観察する透明電極検査装置において、装置のコストをＵＰさせずに、透明電極の種類や状態が様々あっても、精度よく透明電極が観察できるようにする。
【解決手段】紫外線レーザ光を偏光ビームスプリッタ１８にて反射させるか透過させるかのどちらかを選択できるようにし、透過した紫外線レーザ光は検査対象物に反射する方向から照射され、反射した紫外線レーザ光は検査対象物に透過する方向から照射されるようにする。紫外線レーザ光が検査対象物に反射する方向から照射されるときはステージ３０を傾斜させ、検査対象物に透過する方向から照射されるときはステージ３０を水平にして、検査対象物から出射する紫外線レーザ光の光軸が紫外線カメラ３６の光軸と平行になるようにする。また、紫外線レーザ光の光路上への拡散板２３，２８のセットと除去が可能なようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、透光性基板上に形成されている透明電極または薄いフィルムに形成されている透明電極の検査を、光を照射して形状を観察することにより行う透明電極検査装置に関する。

タッチパネルは、ディスプレイの上に薄い板状のガラス基板を密着させ、その上に透明電極が形成されたフィルム状の透明電極層を接着させ、その上に透明な導電性の層（以下、透明電極層という）や表面層等、いくつかの層を形成させた構造になっている。人が指で表面を触ると、透明電極層の抵抗または静電容量が変化することで入力を検出し、ディスプレイに表示された画像を変化させることができる。透明電極層の電極部分を形成する材料としてはITO（Indium tin
Oxide：酸化インジウム膜）があり、ITOにより形成される透明電極はITO電極と呼ばれている。ITOは可視光に対しては透過率が高く、紫外光に対しては透過率が低い（吸収率が高い）という特質がある。上述のように、タッチパネルは板状のガラス基板の上に透明な層を複数形成させた構造になっているが、透明電極層の透明電極の形状が設定通り精度よく形成されていないと、タッチパネルの表面を触っても入力を検出できないことがある。このため、ガラス基板の上に複数の層を形成した状態での透明電極の形状またはフィルム状の透明電極層のみの状態での透明電極の形状を、光を照射して観察することにより形状に異常がないか検査することが行われている。しかしながら、透明電極は可視光に対しては透過率が高く、目視にしろカメラ撮影にしろ通常の観察では十分な観察ができないという問題がある。このため、例えば下記特許文献１に透明電極が紫外光に対しては透過率が低く、それ以外の箇所は透過率が高いことを利用し、紫外光を照射して透過する紫外光の強度を検出することで透明電極層に存在する欠陥を検出することが示されているように、紫外光を照射して検査する方法が提案されている。

特開平４−２８２４４１号公報

しかしながら、本発明者が紫外光を照射して紫外線カメラにより様々な透明電極を観察したところ、透明電極の違いによってまたは透明電極が形成されている状態によって、紫外光を透過させてカメラ撮影した方が精度よく観察できる場合と紫外光を反射させてカメラ撮影した方が精度よく観察できる場合の２つがあることがわかった。また、フィルム状の透明電極層に紫外光を照射してカメラ撮影しても、紫外光の強度を大きく下げないと透過、反射とも精度よく透明電極を観察することができないことが多くあることがわかった。したがって、紫外光の照射方向が固定されている装置、または紫外光の強度の変化範囲が大きくない装置では、透明電極の種類や状態が異なっていると紫外光を照射して透明電極を観察しても、精度よく観察することができない場合が多くあるという問題がある。また、装置に紫外光光源や紫外線カメラを複数設けて、複数の方向から対象物に紫外光を照射して撮影できるようにしたり、紫外光の強度の変化範囲を大きく調整できるようにしたりすると、装置のコストがＵＰするという問題がある。

本発明はこの問題を解消するためなされたもので、その目的は、透光性基板上に形成されている透明電極または薄いフィルムに形成されている透明電極の検査を、光を照射して形状を観察することにより行う透明電極検査装置において、装置のコストを大きくＵＰさせずに、透明電極の種類や状態が様々あっても、精度よく透明電極を観察することができる透明電極検査装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、紫外光を略平行光にて出射する紫外光出射手段と、紫外光出射手段により出射された紫外光を、第１の紫外光と第２の紫外光に分割する紫外光分割手段と、検査対象物である透明電極が形成された透明な平板を、表面裏面方向に光の透過が可能なようにセットできるステージと、ステージにセットされた検査対象物から出射する紫外光を結像レンズを介して受光することにより検査対象物を撮影する紫外線カメラと、第１の紫外光を光束径を変化させて、検査対象物に、検査対象物で反射した第１の紫外光の光軸が紫外線カメラの光軸と略平行になるように照射する第１の紫外光照射手段と、第２の紫外光を光束径を変化させて、検査対象物に、検査対象物を透過した第２の紫外光の光軸が紫外線カメラの光軸と略平行になるように照射する第２の紫外光照射手段と、第１の紫外光と第２の紫外光の内のいずれか選択した紫外光が、ステージにセットされた検査対象物体に照射されるようにする選択手段と、紫外線カメラが出力する信号により紫外線カメラが撮影した画像を表示する表示手段とを備えたことにある。

これによれば、紫外光を紫外光分割手段により第１の紫外光と第２の紫外光に分割し、第１の紫外光照射手段と第２の紫外光照射手段により、ステージにセットされた検査対象物に、紫外光を反射する方向と透過する方向から照射することができるので、紫外光光源は１つでよい。また、検査対象物で反射した紫外光の光軸と透過した紫外光の光軸を、検査対象物を撮影する紫外線カメラの光軸と平行にしているので、撮影カメラも１つでよい。そして、選択手段により、検査対象物に対し反射する方向と透過する方向のいずれかを選択して紫外光を検査対象物に照射することができる。これによれば、装置のコストを大きくＵＰさせずに、検査対象物の透明電極を精度よく観察できる紫外光の照射方向を選択することができ、透明電極の種類や状態が様々あっても、精度よく透明電極を観察することができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の特徴は、第１の紫外光の光路上と第２の紫外光の光路上の少なくとも１つに、紫外光が検査対象物に照射される前に紫外光を拡散する拡散板が、セットと除去とが選択可能なように設けられ、紫外線カメラの結像レンズは、テレセントリックレンズを用いていることにある。これによれば、拡散板をセットすれば、拡散板により紫外光を拡散させて検査対象物に照射し、テレセントリックレンズにより検査対象物から出射する紫外光において紫外線カメラの光軸に平行な紫外光のみを受光して撮影画像を得ることができる。また、拡散板を除けば、紫外光を平行光のまま検査対象物に照射して、検査対象物から出射する大部分が平行光である紫外光により撮影画像を得ることができる。すなわち、紫外光光源の強度を変化させずとも紫外光の強度を大きく変化させて撮影画像を得ることができる。これによれば、装置のコストを大きくＵＰさせずに、透明電極が形成された板の厚さが様々あっても照射される紫外光を適切な強度にすることができ、透明電極の種類や状態が様々あっても、精度よく透明電極を観察することができる。

また、本発明の別の特徴は、ステージを、ステージにセットされた検査対象物に照射される第１の紫外光と第２の紫外光の、それぞれの光軸に垂直な回転軸周りに回転させて紫外線カメラの光軸に対するステージの法線方向の角度を変化させる角度可変手段と、角度可変手段を制御して、第１の紫外光が検査対象物に照射されるときは、ステージは法線方向が紫外線カメラの光軸と所定の角度にあり、第２の紫外光が検査対象物に照射されるときは、ステージは法線方向が紫外線カメラの光軸と平行になるようにする角度制御手段を備えたことにある。これによれば、検査対象物にて紫外光を反射させるときは、照射する紫外光を検査対象物の面に対して適切な角度にして、検査対象物で反射した紫外光の光軸を紫外線カメラの光軸と略平行にすることができ、検査対象物に紫外光を透過させるときは、照射する紫外光を検査対象物の面に対して垂直にして、検査対象物を透過した紫外光の光軸を紫外線カメラの光軸と略平行にすることができるので、精度よく透明電極を観察することができる。

また、本発明の別の特徴は、紫外光出射手段は偏光のある紫外光を出射し、紫外光分割手段は偏光ビームスプリッタであって、選択手段は、紫外光出射手段と紫外光分割手段の間の紫外光の光路上に設けられた光学素子の移動または光学素子への信号供給により、偏光ビームスプリッタに入射する紫外光の偏光方向を偏光ビームスプリッタの透過方向と同一にするか、透過方向に対し略９０度の角度にするかのいずれかを選択する手段であることにある。これによれば、選択手段を簡単な構成にすることができ、装置のコストを大きくＵＰさせないようにすることができる。

本発明が適用された透明電極検査装置の全体構成図である。透明電極検査装置のステージ部分の概観を示した図である。テレセントリックレンズを説明した図である。偏光方向変更装置の構造を示した図である。

以下、本発明が適用された透明電極検査装置の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明が適用された透明電極検査装置の全体構成図である。この透明電極検査装置は、ステージ３０に透明電極が形成された板状またはフィルム状の検査対象物を載せ、紫外光を透過または反射するように照射して紫外線カメラ３６で透明電極を撮影して撮影画像を表示装置５３に表示し、表示された透明電極の形状を見て合否を判定する装置である。

透明電極検査装置は、本体部１内に備えられた各種部品又は装置１０〜３６、各種回路４２〜４６およびコンピュータ部５０から構成される。なお、図１では構成をわかりやすくするため、各種回路４２〜４６およびコンピュータ部５０は本体部１の外に描かれているが、実際は各種回路４２〜４６およびコンピュータ部５０のコントローラ５１は本体部１内にあり、コンピュータ部５０の入力装置５２および表示装置５３は本体部１の筐体に取り付けられている。

レーザ光源１０は後述する光源駆動回路４４から駆動電圧および電流が入力すると、紫外線レーザ光を出射する。出射する紫外線レーザ光の偏光方向は、後述する偏光ビームスプリッタ１８の透過方向と同一又は９０度異なる方向になっている。出射された紫外線レーザ光はコリメーティングレンズ１１で平行光になり、偏光方向変更装置１２により偏光方向がそのままか、９０度回転するかのいずれかになる。すなわち偏光方向変更装置１２により紫外線レーザ光の偏光方向は、後述する偏光ビームスプリッタ１８の透過方向と同一方向又は９０度異なる方向のいずれかになる。

偏光方向変更装置１２は、図４に示すような構造になっている。支持部材１７は貫通穴１７ａがあり、紫外線レーザ光はこの貫通穴１７ａの中心を通過する。長尺状の平板１５は１／２波長板１６を組み付けており、平板１５は長尺状の方形の支持部材１７上に載置されるとともに、支持部材１７に形成した２本の溝１７ｂ，１７ｃに係合して、１／２波長板１６と共に図示横方向に直線移動可能となっている。平板１５の図示裏面側には図示縦方向に延びた多数の歯が形成されており、これらの歯はモータ１３の回転軸の先端に固定された歯車１４の外側面に形成した歯に噛み合っている。そして、モータ１３の回転により、１／２波長板１６は平板１５と共に図示横方向に移動する。平板１５の図示前面には突起部１５ａが設けられるとともに、支持部材１７の上面前部分には突起部１５ａを挟む位置にて所定間隔だけ隔てたストッパ部１７ｄ，１７ｅが設けられている。これにより、１／２波長板１６及び平板１５は，突起部１５ａがストッパ部１７ｄ，１７ｅの間に位置する所定範囲内にて移動可能となっている。突起部１５ａがストッパ部１７ｄに当接した状態のとき、１／２波長板１６は支持部材１７の貫通穴１７ａと位置が合い、紫外線レーザ光は偏光方向が９０度回転する。また、突起部１５ａがストッパ部１７ｅに当接した状態のとき、支持部材１７の貫通穴１７ａは遮蔽されず、紫外線レーザ光の偏光方向は変化しない。これにより、モータ１３を回転させて平板１５の位置を２つのいずれかにすることにより、紫外線レーザ光の偏光方向を、後述する偏光ビームスプリッタ１８の透過方向と同一方向又は９０度異なる方向のいずれかにすることができる。

偏光ビームスプリッタ１８は、入射した紫外線レーザ光をその偏光方向により透過させるか又は反射させる。偏光ビームスプリッタ１８を透過した紫外線レーザ光はミラー１９で反射し、ビームエキスパンダーを構成するレンズ２０，２１により光束径が大きくなり、本体部１の筐体のガラス窓２２から出射してステージ３０に載置された検査対象物に照射される。ガラス窓２２には拡散板２３を嵌め込んだ枠体のセットと取り外しが可能なようになっている。これにより、検査対象物には拡散板２３を介して紫外線レーザ光を照射することも、そのまま紫外線レーザ光を照射することも可能である。また、偏光ビームスプリッタ１８で反射した紫外線レーザ光はミラー２４とミラー２５で反射し、ビームエキスパンダーを構成するレンズ２６，２７により光束径が大きくなり、拡散板２８を介するか、又はそのままステージ３０の中央に設けられたガラス窓３１を通過してステージ３０に載置された検査対象物の裏面に照射される。

本体部１のステージ３０部分の立体的構造は図２のようになっている。モータ３２は回転軸がステージ３０の中心線付近でステージ３０の側面に固定され、モータ３２の回転軸を延長させたステージ３０の反対側側面で別の回転軸に固定され、別の回転軸は軸受部３３に回転可能に支持されている。これにより、モータ３２の回転によりステージ３０も回転する。本体部１のステージ３０の下部分には、ストッパ用の平板３４が取り付けられており、ステージ３０が図示反時計周りに回転すると、平板３４に当接して停止する。また、図２では本体部１の筐体により隠れているが、平板３４が取り付けられた筐体の対向する側の筐体にもステージ３０が水平で停止するためのストッパ用の平板が取り付けられており、ステージ３０が図示時計周りに回転すると、その平板に当接してステージ３０は停止する。よってモータ３２を回転させることにより、ステージ３０は図１に点線で示すように傾斜した状態と水平の状態のいずれかの状態になる。また、ステージ３０に垂直で装置の正面から見て側面になる本体部１の筐体には、ステージ３０の下部分に、拡散板２８をセットできる引出部材２９が出し入れ可能に備えられている。作業者が取っ手２９ａを持って引出部材２９を引き出し、引き出したままにするか、引出部材２９にセットされた拡散板２８を取り除いて引出部材２９を本体部１内に入れることにより、紫外線レーザ光はそのまま検査対象物の裏面に照射される。また、作業者が引出部材２９に拡散板２８をセットして引出部材２９を本体部１内に入れることにより、紫外線レーザ光は拡散板２８を介して検査対象物の裏面に照射される。

本体部１の上部には紫外線カメラ３６が備えられており、紫外線カメラ３６の下部にある本体部１の筐体には、紫外線カメラ３６による撮影が可能なように穴３５が開けられている。紫外線カメラ３６の光軸（後述する結像レンズ３６ａの光軸）は検査対象物の裏面に照射された紫外線レーザ光の光軸と略平行である。また、ステージ３０が図１に点線で示すように傾斜した状態にあるとき、ステージ３０で反射した紫外線レーザ光の光軸とも略平行になるように、紫外線レーザ光の照射位置およびステージ３０の傾斜角度が調整されている。なお、検査対象物である透明電極が形成された平板またはフィルムはステージ３０と略平行であるので、紫外線カメラ３６の光軸は検査対象物で反射した紫外線レーザ光の光軸とも略平行である。紫外線カメラ３６は検査対象物に焦点が合っており、紫外線レーザ光が裏面から透過された検査対象物または紫外線レーザ光が表面で反射した検査対象物を撮影する。紫外線カメラ３６はデジタルカメラであり、コントローラ５１から撮影開始の指令が入力すると、後述するＣＣＤまたはＣＭＯＳからできている撮像素子３６ｃの各画素が出力する信号の強度をデジタルデータにして画素の位置データとともにコントローラ５１に出力する。コントローラ５１は入力したデジタルデータを処理して表示装置５３に撮像画像を表示させる。検査対象物中の透明電極は前述のように紫外線レーザ光の透過率が低いので、撮影画像には透明電極の形状が表示される。

紫外線カメラ３６はテレセントリックレンズ（テレセントリック光学系）で構成されている。テレセントリックレンズは、図３に示すように対象物から結像レンズ３６ａの光軸（紫外線カメラ３６の光軸）に平行な光（点線）のみが撮像素子３６ｃに入射し、それ以外の光（2点鎖線）は中心に孔の開いた遮光板３６ｂで遮断される。これにより、結像レンズ３６ａの光軸に平行な光のみによる画像が形成される。この結果、拡散板２３，２８で拡散させた（光の進行方向をランダムにした）紫外線レーザ光を検査対象物にて反射または透過させたとき、紫外線カメラ３６の撮像素子３６ｃに入射する紫外光は大幅に減少するため、板状の検査対象物がフィルム状の透明電極層であったときに、透明電極の形状を精度よく観察できるように撮影を行うことができる。

光源駆動回路４４は、コントローラ５１から照射開始指令が入力すると、紫外線レーザ光源１１から設定された強度の紫外線レーザ光が出射されるように、設定された強度の電流および電圧を紫外線レーザ光源１０に供給する。モータ駆動回路４２，４６は、コントローラ５１から回転方向の指令が入力すると、モータ１３，３２が指令を受けた回転方向に設定された回転速度で回転するようにモータ１３，３２に駆動信号を出力し、モータ１３，３２内のエンコーダ１３ａ，３２ａからのパルス信号の入力が停止すると、駆動信号の出力を停止する。これにより、ストッパによりモータ１３，３２の回転が停止したときに駆動信号が停止し、１／２波長板１６をセットした平板１５とステージ３０は前述した２つの状態のどちらかになる。コントローラ５１は入力装置５２から入力された「透過」または「反射」の指令により、回転方向の指令をモータ駆動回路４２，４６に出力する。入力した指令が「透過」のときは、平板１５を偏光ビームスプリッタ１８で紫外線レーザ光が反射するような位置にし、ステージ３０が水平になるように回転方向の指令を出力する。また、入力した指令が「反射」のときは、平板１５を偏光ビームスプリッタ１８で紫外線レーザ光が透過するような位置にし、ステージ３０が傾斜するように回転方向の指令を出力する。

このように構成された透明電極検査装置において、作業者は透明電極の観察による検査を行うときは、検査対象物の種類によりそのまま紫外線レーザ光を照射すべきか、拡散板を介して紫外線レーザ光を照射すべきかを判断し、拡散板を介するときはガラス窓２２に拡散板２３の取り付けられた枠体をセットし、引出部材２９に拡散板２８をセットして本体部１内に入れる。また、そのまま紫外線レーザ光を照射するときは、ガラス窓２２には何もセットせず、引出部材２９を引き出した状態にするか引出部材２９にセットされた拡散板２８を取り除く。次に、図示されていない透明電極検査装置の電源を入れ、ステージ３０に透明電極が形成された板状の検査対象物を載せた後、入力装置５２から「透過」または「反射」のいずれかを入力し、検査開始の指令を入力する。これにより、コントローラ５１は回転方向の指令をモータ駆動回路４２，４６に出力し、照射開始指令を光源駆動回路４４に出力し、撮影開始指令を紫外線カメラ３６に出力する。この結果、紫外線レーザ光が検査対象物に照射され、表示装置５３には紫外線カメラ３６の撮影画像が表示される。

作業者は表示装置５３に表示された撮影画像を見て、紫外線レーザ光の照射方向を変更した方がよいと判断したとき、またはもう１つ方向からの紫外線照射を行ったときの撮影画像と比較したいときは、入力装置から「反射」または「透過」のいずれかを入力する。これにより、ステージ３０の状態が変更されるとともに、検査対象物への紫外線の照射方向が変更され、表示装置５３には紫外線の照射方向が変更された撮影画像が表示される。また、作業者は拡散板２３又は拡散板２８の有無を変更した方がよいと判断したとき、あるいは拡散板２３又は拡散板２８の有無を変更したときの撮影画像と比較したいときは、前述のように拡散板２３又は拡散板２８をセットするか取り除く。そして、最も撮影画像が鮮明になる条件を見つけた後、撮影画像に表示された透明電極の形状を見て合格または不合格を判定する。

継続して検査を行いたい検査対象物があり、種類が同一のものであれば、ステージ３０に載置された検査対象物を次々に交換して検査を行えばよい。また、継続して検査を行いたい検査対象物の種類が様々であるときは、前述のように検査対象物ごとに紫外線レーザ光の照射方向および拡散板の有無を判断するか、様々な条件で撮影を行って最も撮影画像が鮮明になる条件を見つければよい。そして、検査を終了したいときは、作業者は入力装置５２から検査終了の指令を入力する。これにより、コントローラ５１は、照射停止指令を光源駆動回路４４に出力し、撮影停止指令を紫外線カメラ３６に出力する。この結果、紫外線レーザ光は照射されなくなり、紫外線カメラ３６からのデジタルデータの出力もなくなり、表示装置５３から撮影画像が消える。続いて作業者は図示されていない透明電極検査装置の電源を切る。これにより透明電極検査装置は電源投入前の状態に戻る。

上記のように動作する透明電極検査装置の実施形態よれば、紫外線レーザ光を偏光ビームスプリッタ１８により第１の紫外光と第２の紫外光に分割し、第１の紫外光をミラー１９とビームエキスパンダーを構成するレンズ２０，２１を介して、ステージ３０にセットされた検査対象物に反射する方向から照射し、第２の紫外光をミラー２４，２５とビームエキスパンダーを構成するレンズ２６，２７を介してステージ３０にセットされた検査対象物に透過する方向から照射することができるので、紫外光光源は１つでよい。また、検査対象物で反射した紫外光の光軸と透過した紫外光の光軸を検査対象物を撮影する紫外線カメラ３６の光軸と平行にしているので、撮影カメラも１つでよい。そして、偏光方向変更装置１２を作動させることにより、検査対象物に対し反射する方向と透過する方向のいずれかを選択して紫外光を検査対象物に照射することができる。これによれば、装置のコストを大きくＵＰさせずに、検査対象物の透明電極を精度よく観察できる紫外光の照射方向を選択できるようにすることができ、透明電極の種類や状態が様々あっても、精度よく透明電極を観察することができる。

また、上記のように動作する透明電極検査装置の実施形態よれば、紫外光が検査対象物に照射される前に紫外光を拡散する拡散板２３，２８が、セットと除去とが選択可能なように設けられ、紫外線カメラ３６の結像レンズ３６ａは、テレセントリックレンズを用いているので、拡散板２３，２８をセットすれば、拡散板２３，２８により紫外光を拡散させて検査対象物に照射し、テレセントリックレンズ３６ａにより検査対象物から出射する紫外光において紫外線カメラ３６の光軸に平行な紫外光のみを受光して撮影画像を得ることができる。また、拡散板２３，２８を除けば、紫外光を平行光のまま検査対象物に照射して、検査対象物から出射する大部分が平行光である紫外光により撮影画像を得ることができる。すなわち、紫外線レーザ光源の強度を変化させずとも紫外光の強度を大きく変化させて撮影画像を得ることができる。これによれば、装置のコストを大きくＵＰさせずに、透明電極が形成された板の厚さが様々あっても照射される紫外光を適切な強度にすることができ、透明電極の種類や状態が様々あっても、精度よく透明電極を観察することができる。

また、上記のように動作する透明電極検査装置の実施形態よれば、ステージ３０を、ステージ３０にセットされた検査対象物に照射される第１の紫外光と第２の紫外光の、それぞれの光軸に垂直な回転軸周りに回転させて紫外線カメラ３６の光軸に対するステージ３０の法線方向の角度を変化させるモータ３２と、モータ３２に駆動信号を供給するモータ駆動回路４６をコントローラ５１からの指令により制御して、第１の紫外光が検査対象物に照射されるときは、ステージ３０は法線方向が紫外線カメラ３６の光軸と所定の角度にあり、第２の紫外光が検査対象物に照射されるときは、ステージ３０は法線方向が紫外線カメラの光軸と平行になるようにしたので、検査対象物にて紫外光を反射させるときは照射する紫外光を検査対象物の面に対して適切な角度にして、検査対象物で反射した紫外光の光軸を紫外線カメラ３６の光軸と略平行にすることができ、検査対象物に紫外光を透過させるときは照射する紫外光を検査対象物の面に対して垂直にして、検査対象物を透過した紫外光の光軸を紫外線カメラ３６の光軸と略平行にすることができ、精度よく透明電極を観察することができる。

また、上記のように動作する透明電極検査装置の実施形態よれば、紫外線レーザ光源１０は偏光のある紫外線レーザ光を出射し、紫外線レーザ光源１０と偏光ビームスプリッタ１８との間の紫外線レーザ光の光路上に設けられた1／２波長板１６の移動により、偏光ビームスプリッタ１８に入射する紫外線レーザ光の偏光方向を偏光ビームスプリッタ１８の透過方向と同一にするか、透過方向に対し略９０度の角度にするかのいずれかにすることで、紫外線レーザ光の検査対象物への照射方向を選択できるようにしたので、装置のコストを大きくＵＰさせないようにすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。

上記実施形態では、紫外線レーザ光源１０から出射されコリメーティングレンズ１１で平行光にされた紫外線レーザ光の光束径を大きくして、検査対象物における紫外線カメラ３６の撮影範囲に紫外光が照射されるようにしたが、検査対象物の撮影範囲に紫外線の平行光が照射されるならば、どのような構成にしてもよい。例えば、紫外線ランプから放射状に出射される紫外光を断面が放物線状のミラーで反射させて紫外線の平行光を得、光束径を適切な大きさにして検査対象物に照射するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、1／２波長板１６を移動させて、1／２波長板１６を紫外線レーザ光が透過するか透過しないかのいずれかにすることで、偏光ビームスプリッタ１８に入射する紫外線レーザ光の偏光方向を偏光ビームスプリッタ１８の透過方向と同一にするか、透過方向に対し略９０度の角度にするかのいずれかにするようにしたが、偏光ビームスプリッタ１８に入射する紫外線レーザ光の偏光方向を９０度異なる２つの方向にそれぞれすることができれば、どのような方法を用いてもよい。例えば、ファラデーロータに供給する電圧を変化させることにより、ファラデーロータを通過した後の紫外線レーザ光の偏光方向を９０度異なる２つの方向にそれぞれするようにしてもよい。

また、上記実施形態では、紫外線レーザ光の偏向方向と偏光ビームスプリッタ１８の透過方向との関係を変化させることで、紫外線レーザ光の検査対象物への照射方向を変えることができるようにしたが、別の方法により紫外線レーザ光の検査対象物への照射方向を変えることができるようにしてもよい。例えば、偏光ビームスプリッタ１８の位置に入射角が４５度になるようにしたミラーを設け、このミラーを移動させて紫外線レーザ光が反射するかそのまま進むかのいずれかになるようにしてもよい。また、紫外線レーザ光の光量損失があってもよければ、偏光ビームスプリッタ１８の位置にビームスプリッタを設け、反射および透過した紫外線レーザ光を遮蔽するシャッタをそれぞれ設け、いずれかのシャッタが開くような構成にしてもよい。

また、上記実施形態では、ステージ３０を回転させることにより、検査対象物にて反射または透過した紫外線レーザ光の光軸が紫外線カメラ３６の光軸と平行になるようにしたが、検査対象物にて反射または透過した紫外線レーザ光の光軸が紫外線カメラ３６の光軸と平行になれば、別の方法を用いてもよい。例えば、装置のコストＵＰおよび大型化を問題にしなければ、２つの紫外線レーザ光の光軸が交差する点を中心に紫外線カメラ３６が回転移動する構造にし、紫外線カメラ３６を移動させて、検査対象物にて反射または透過した紫外線レーザ光の光軸が紫外線カメラ３６の光軸と平行になるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、入力装置５２からの入力により、検査対象物に対する紫外線レーザ光の照射方向を選択できるようにしたが、検査の効率が要求されず、装置のコストＵＰをさらに抑制したければ、作業者が手動でステージ３０の角度を変更し、手動で紫外線レーザ光の光路上への1／２波長板の挿入を行うようにしてもよい。

また、上記実施形態では、拡散板２３，２８の紫外線レーザ光の光路上への挿入および除去を、拡散板２３をセットした枠体の取り付けおよび拡散板２８をセットした引出部材２９の出し入れにより行ったが、拡散板２３，２８の紫外線レーザ光の光路上への挿入および除去を行うことができるならば、どのような構造を用いてもよい。例えば、装置のコストＵＰおよび大型化を問題にしなければ、対極位置に開口部と拡散板が配置された円盤を回転させて、紫外線レーザ光が開口部または拡散板のどちらかを通過するような構造にしてもよい。また、上記実施形態では、手動により拡散板の紫外線レーザ光の光路上への挿入および除去を行ったが、装置のコストがUPしてもよければ、入力装置５２からの入力によりモータを回転させて拡散板をセットした枠体または円盤が移動または回転して、拡散板の紫外線レーザ光の光路上への挿入および除去が行われるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、紫外線レーザ光を拡散板を透過させるか否かを選択するのみであったが、拡散の度合いが異なる拡散板を複数用意しておき、検査対象物の種類に応じて適切な拡散板を選択できるようにしてもよい。

１０…紫外線レーザ光源、１２…偏光方向変更装置、１３…モータ、１６…１／２波長板、１８…偏光ビームスプリッタ、１９，２４，２５…ミラー、２０，２１，２６，２７…レンズ、２３，２８…拡散板、２９…引出部材、３０…ステージ、３２…モータ、３６…紫外線カメラ、４２，４６…モータ駆動回路、４４…光源駆動回路、５１…コントローラ、５２…入力装置、５３…表示装置

Claims

紫外光を略平行光にて出射する紫外光出射手段と、
前記紫外光出射手段により出射された紫外光を、第１の紫外光と第２の紫外光に分割する紫外光分割手段と、
検査対象物である透明電極が形成された透明な平板を、表面裏面方向に光の透過が可能なようにセットできるステージと、
前記ステージにセットされた前記検査対象物から出射する紫外光を結像レンズを介して受光することにより前記検査対象物を撮影する紫外線カメラと、
前記第１の紫外光を光束径を変化させて、前記検査対象物に、前記検査対象物で反射した前記第１の紫外光の光軸が前記紫外線カメラの光軸と略平行になるように照射する第１の紫外光照射手段と、
前記第２の紫外光を光束径を変化させて、前記検査対象物に、前記検査対象物を透過した前記第２の紫外光の光軸が前記紫外線カメラの光軸と略平行になるように照射する第２の紫外光照射手段と、
前記第１の紫外光と前記第２の紫外光の内のいずれか選択した紫外光が、前記ステージにセットされた前記検査対象物体に照射されるようにする選択手段と、
前記紫外線カメラが出力する信号により前記紫外線カメラが撮影した画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする透明電極検査装置。
前記第１の紫外光の光路上と前記第２の紫外光の光路上の少なくとも１つに、紫外光が前記検査対象物に照射される前に紫外光を拡散する拡散板が、セットと除去とが選択可能なように設けられ、
前記紫外線カメラの結像レンズは、テレセントリックレンズを用いていることを特徴とする請求項１に記載の透明電極検査装置。
前記ステージを、前記ステージにセットされた前記検査対象物に照射される前記第１の紫外光とと前記第２の紫外光の、それぞれの光軸に垂直な回転軸周りに回転させて前記紫外線カメラの光軸に対する前記ステージの法線方向の角度を変化させる角度可変手段と、
前記角度可変手段を制御して、前記第１の紫外光が前記検査対象物に照射されるときは、前記ステージは法線方向が前記紫外線カメラの光軸と所定の角度にあり、前記第２の紫外光が前記検査対象物に照射されるときは、前記ステージは法線方向が前記紫外線カメラの光軸と平行になるようにする角度制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透明電極検査装置。
前記紫外光出射手段は偏光のある紫外光を出射し、
前記紫外光分割手段は偏光ビームスプリッタであって、
前記選択手段は、前記紫外光出射手段と前記紫外光分割手段の間の紫外光の光路上に設けられた光学素子の移動または前記光学素子への信号供給により、前記偏光ビームスプリッタに入射する紫外光の偏光方向を前記偏光ビームスプリッタの透過方向と同一にするか、前記透過方向に対し略９０度の角度にするかのいずれかを選択する手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の透明電極検査装置。