JP2019200144A - 標準尺及び真直度測定方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】真直度測定に反転法を用いることができる標準尺を提供する。【解決手段】所定の長さを有し、長さ方向の断面が矩形形状を有する透明な基体部3と、基体部の中立軸上に間隔を置いて形成された目盛8とを備える標準尺2。【選択図】図1

Description

本発明は、測定対象物の真直度の測定に用いる標準尺及び真直度測定方法に関する。
従来、測定対象物の真直度を測定する場合には、細長い定規状の形状を有し長手方向に精密なメモリが間隔を置いて形成されている標準尺を用いる場合(特許文献1参照)や、側面が精密な平面として形成された四角柱形状の真直度マスター及び電気マイクロメーターを用いる場合がある。
ここで標準尺を用いて検査装置のステージのX軸、Y軸等の真直度を測定する場合には、X軸またはY軸に標準尺を平行に配置し、顕微鏡をステージのX軸またはY軸に沿って移動させつつ、標準尺の目盛の位置を顕微鏡を用いて上方より測定している。また真直度マスター及び電気マイクロメーターを用いて検査装置のステージのX軸、Y軸等の真直度を測定する場合には、X軸またはY軸に真直度マスターを平行に配置し、ステージのX軸またはY軸に沿って移動させる測定子により真直度マスターの側面をなぞって測定子の機械的変位を検出している。
特開2010−85317号公報
真直度の測定に標準尺を用いる場合には、標準尺は精密に作製されているが、標準尺に形成されている目盛の真直度方向の誤差を完全に無くすことは困難であり所定の誤差を有するため測定された真直度にも誤差が含まれる。一方、真直度の測定に真直度マスター及び電気マイクロメーターを用いる場合には、真直度マスターの平面が有する誤差をキャンセルする方法として反転法が用いられている。ここで反転法は、真直度マスターの一方の面を用いて測定対象物の真直度の測定を行った後、真直度マスターを長手方向の軸周りに180°回転させ、同じ面を用いて測定対象物の真直度の測定を行い、2つの測定結果を用いて真直度マスター自体が持つ誤差をキャンセルして測定対象物の真直度を測定する方法である。
ところで検査装置のステージのX軸またはY軸の真直度を標準尺を用いて測定する場合においては、標準尺の目盛を上方より顕微鏡を介してカメラにより撮影し目盛の位置を測定しているため、標準尺の上面に形成されている目盛の位置を顕微鏡を介してカメラにより上方より撮影した後に、標準尺を長手方向の軸周りに180°回転させた場合には、目盛が標準尺の下面に位置することになり、顕微鏡を介してカメラにより撮影できないため反転法を用いることができなかった。
本発明の目的は、測定対象物の真直度測定に反転法を用いることができる標準尺及び該標準尺を用いた真直度測定方法を提供することである。
本発明の標準尺は、所定の長さを有し、長さ方向の断面が矩形形状を有する透明な基体部と、前記基体部の中立軸上に間隔を置いて形成された目盛とを備えることを特徴とする。
また本発明の標準尺は、前記基体部が、長さ方向の断面が前記基体部の1/2の高さを有する矩形形状の第1基体部と、長さ方向の断面が前記基体部の1/2の高さを有する矩形形状であって、前記第1基体部に対向する面に前記目盛を有する第2基体部と、を備え、前記第1基体部と前記第2基体部の対向する面同士が接合されていることを特徴とする。
また本発明の標準尺は、前記目盛が前記中立軸上に形成された十字マークであることを特徴とする。
また本発明の標準尺は、前記基体部がガラス製であることを特徴とする。
本発明の真直度測定方法は、本発明の標準尺を用いた真直度測定方法であって、前記標準尺を真直度を測定する測定対象物の軸に平行に設置する設置工程と、前記標準尺の前記目盛を前記標準尺の一方の面側から測定する第1測定工程と、前記標準尺を前記中立軸周りに180°回転させる回転工程と、前記標準尺の前記目盛を前記標準尺の他方の面側から測定する第2測定工程と、前記第1測定工程における測定結果及び前記第2測定工程における測定結果を用いて前記軸の真直度を算出する算出工程とを含むことを特徴とする。
本発明によれば、測定対象物の真直度測定に反転法を用いることができる標準尺及び該標準尺を用いた真直度測定方法を提供することができる。
実施の形態に係る標準尺の概略構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る標準尺の製造方法を説明する図である。 実施の形態に係る標準尺を用いて真直度測定を行う2次元座標測定装置の平面図である。 実施の形態に係る真直度測定方法の工程を示すフローチャートである。 実施の形態に係る標準尺の反転を説明する図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る標準尺について説明する。図1は、実施の形態に係る標準尺の概略構成を示す斜視図である。標準尺2は、所定の長さを有し透明なガラスにより形成されている基体部3を備えている、基体部3は長さ方向の断面が矩形形状を有しており、基体部3の中立軸(図5参照)上に間隔を置いて十字マークの目盛8が形成されている。ここで中立軸は、基体部3における撓みによる変位が最も小さい軸である。
標準尺2を製造する場合には、まず図2(b)に示す、長さ方向の断面が基体部3の1/2の高さを有する矩形形状の第1基体部6と、図2(a)に示す、長さ方向の断面が基体部3の1/2の高さを有する矩形形状であって、第1基体部6に対向する面に目盛8を有する第2基体部4とを用意し、第1基体部6と第2基体部4の対向する面同士、即ち第1基体部6の対向面6aと第2基体部4の対向面4aをUV接合することにより張り合わせて製造する。これにより基体部3の中立軸上に目盛が形成された標準尺2を製造することができる。なお第1基体部6の第2基体部4に対向する対向面6aと第2基体部4の第1基体部6に対向する対向面4aは、張り合わせた場合に平行になるようきわめて精密に研磨されている。
次に実施の形態に係る標準尺2を用いた2次元座標測定装置のステージのX軸、Y軸の真直度測定について説明する。図3は、液晶パネルや有機ELパネル等のフラットパネルの生産工程において用いられる2次元座標測定装置の平面図である。なお以下の説明においては、XY直交座標系を設定し、このXY直交座標系を参照して説明する。XY直交座標系は、X軸及びY軸が水平面に対して平行となるように設定されている。
2次元座標測定装置10は、定盤12上に液晶パネルや有機ELパネルを載置する矩形状の平板形状を有するテーブル14を備えている。また2次元座標測定装置10の定盤12のX軸方向の両端部には、Y軸方向に平行に一対のガイドレール16が設けられている。更に両端部がガイドレール16にガイドされてY軸方向にスライド可能なフレーム18が設けられている。フレーム18には顕微鏡20aを有しフレーム18に沿ってX軸方向に移動可能な顕微鏡部20が支持されている。なお顕微鏡部20には、顕微鏡20aにより拡大された画像を撮像するカメラが備えられている。
標準尺2を用いて2次元座標測定装置10のY軸方向に延びるガイドレール16の真直度を測定する場合には、図3に示すように標準尺2をテーブル14上において測定対象物であるガイドレール16(Y軸方向)に平行に設置する(設置工程:図4のステップS10)。
次に標準尺2の目盛8を標準尺2の一方の面側(図5に示すA面側)から測定する(第1測定工程:図4のステップS12)。即ち顕微鏡20aを標準尺2の目盛8(1)上に移動させ目盛8(1)を、顕微鏡20aを介して顕微鏡部20のカメラにより撮影し、目盛8(1)の位置A1を測定する。顕微鏡のX軸方向の位置を固定したまま顕微鏡20aを―Y方向に移動させて目盛8(2)の位置A2を測定する。同様にして順次目盛8(n)の位置Anまで測定し、第1測定の測定結果(A1〜An)を得る。
次に図5に示すように、標準尺2を中立軸周りに180°回転させる(回転工程:図4のステップS14)。
次に標準尺2の目盛8を標準尺の他方の面側(図5に示すB面側)から測定する(第2測定工程:図4のステップS16)。即ち顕微鏡20aを標準尺2の目盛8(1)上に移動させ目盛8(1)を、顕微鏡20aを介して顕微鏡部20のカメラにより撮影し、目盛8(1)の位置B1を測定する。顕微鏡のX軸方向の位置を固定したまま顕微鏡20aを―Y方向に移動させて目盛8(2)の位置B2を測定する。同様にして順次目盛8(n)の位置Bnまで測定し、第2測定の測定結果(B1〜Bn)を得る。
次に第1測定工程における測定結果及び第2測定工程における測定結果を用いてガイドレール16の真直度を算出する(算出工程:図4のステップS18)。即ち標準尺2の目盛8(1)のY軸方向の位置のスライダー16の真直度Y1を(A1+B1)/2により算出する。同様にして標準尺2の目盛8(2)〜目盛8(n)のY軸方向の位置のスライダー16の真直度Y2〜Ynを算出する。このようにして算出されたスライダー16の真直度Y1〜Ynは標準尺2の目盛8が持つ真直度方向の誤差がキャンセルされたものとなる。
また標準尺2を用いて2次元座標測定装置2のX軸方向に延びるフレーム18の真直度を測定する場合には、標準尺2をテーブル14上において測定対象物であるフレーム18(X軸方向)に平行に設置する(設置工程:図4のステップS10)。
次に標準尺2の目盛8を標準尺2の一方の面側(図5に示すA面側)から測定する(第1測定工程:図4のステップS12)。即ち標準尺2の目盛8(1)〜8(n)を顕微鏡20aを介してカメラにより順次撮影し、第1測定の測定結果(C1〜Cn)を得る。
次に図5に示すように、標準尺2を中立軸周りに180°回転させる(回転工程:図4のステップS14)。
次に標準尺2の目盛8を標準尺2の他方の面側(図5に示すB面側)から測定する(第2測定工程:図4のステップS16)。即ち標準尺2の目盛8(1)〜8(n)を顕微鏡20aを介してカメラにより順次撮影し、第2測定の測定結果(D1〜Dn)を得る。
次に第1測定工程における測定結果及び第2測定工程における測定結果を用いてフレーム18の真直度を算出する(算出工程:図4のステップS18)。即ち標準尺2の目盛8(1)のX軸方向の位置のフレーム18の真直度X1を(C1+D1)/2により算出する。同様にして標準尺2の目盛8(2)〜目盛8(n)のX軸方向の位置のスライダー16の真直度X2〜Xnを算出する。このようにして算出されたフレーム18の真直度X1〜Xnは標準尺2の目盛8が持つ真直度方向の誤差がキャンセルされたものとなる。
この実施の形態に係る標準尺2によれば、測定対象物の真直度測定に反転法を用いることが可能になるため、きわめて正確に測定対象物の真直度を測定することができる。従って正確に2次元座標測定装置の真直度を補正することができる。
なお上述の実施の形態においては、基体部3としてガラス製の基体部を用いているが、線膨張係数が小さく透明な樹脂製の基体部を用いてもよい。
2…標準尺、3…基体部、4…第1基体部、4a…対向面、6…第2基体部、6a…対向面、8…目盛、10…2次元座標測定装置、12…定盤、14…テーブル、16…ガイドレール、18…フレーム、20…顕微鏡部、20a…顕微鏡

Claims (5)

  1. 所定の長さを有し、長さ方向の断面が矩形形状を有する透明な基体部と、
    前記基体部の中立軸上に間隔を置いて形成された目盛と、
    を備えることを特徴とする標準尺。
  2. 前記基体部は、
    長さ方向の断面が前記基体部の1/2の高さを有する矩形形状の第1基体部と、
    長さ方向の断面が前記基体部の1/2の高さを有する矩形形状であって、前記第1基体部に対向する面に前記目盛を有する第2基体部と、
    を備え、
    前記第1基体部と前記第2基体部の対向する面同士が接合されていることを特徴とする請求項1記載の標準尺。
  3. 前記目盛は、前記中立軸上に形成された十字マークであることを特徴とする請求項1または2記載の標準尺。
  4. 前記基体部はガラス製であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の標準尺。
  5. 請求項1〜4の何れか一項に記載の標準尺を用いた真直度測定方法であって、
    前記標準尺を真直度を測定する測定対象物の軸に平行に設置する設置工程と、
    前記標準尺の前記目盛を前記標準尺の一方の面側から測定する第1測定工程と、
    前記標準尺を前記中立軸周りに180°回転させる回転工程と、
    前記標準尺の前記目盛を前記標準尺の他方の面側から測定する第2測定工程と、
    前記第1測定工程における測定結果及び前記第2測定工程における測定結果を用いて前記軸の真直度を算出する算出工程と
    を含むことを特徴とする真直度測定方法。
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