JP4222934B2 - 座標検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、例えば液晶ディスプレイに用いられるガラス基板の表面欠陥検査時に用いられ、ガラス基板面上の欠陥部分などの特定部位の座標を検出する座標検出装置に関する。
【０００２】
背景技術
液晶ディスプレイに用いられるガラス基板の基板検査装置がある。この基板検査装置は、ガラス基板表面に照明光を照射し、その反射光の光学的変化を観察してガラス基板表面の傷や汚れ、ダストの付着などの欠陥部分を検出するマクロ観察と、このマクロ観察により検出された欠陥部分を拡大して観察するミクロ観察とを行う。
【０００３】
この基板検査装置には、マクロ観察により検出された欠陥部分などの特定部位の座標を検出するために座標検出装置が用いられる。図１５は特開２００２−８２０６７（本願発明の出願時に未公開）に記載された座標検出装置の構成図である。保持部材１上には、ホルダ２が設けられている。このホルダ２上には、液晶ディスプレイに用いられるガラス基板３が保持されている。このホルダ２の両縁側には、それぞれ各ガイドレール４，５が設けられている。これらガイドレール４，５上には、それぞれ各ガイド移動部６，７が移動可能に設けられている。
【０００４】
又、ホルダ２の両縁側の各垂直面８には、各プーリ９，１０及び１１，１２が設けられている。一方の各プーリ９，１０間にはベルト１３が掛けられていると共に、他方の各プーリ１１，１２間にはベルト１４が掛けられている。プーリ９には、モータ１５の回転軸１６が連結されている。互いに対向する各プーリ１０と１２との間は、連結軸１７によって連結されている。
各ガイド移動部６，７は、それぞれベルト１３，１４に対して係止されている。これらガイド移動部６，７には、それぞれ支柱１８，１９を介して指標投光板２０が設けられている。
【０００５】
ホルダ２のＸ軸方向の縁側には、ガイドレール２１が設けられている。このガイドレール２１上には、ガイド移動部２２が移動可能に設けられている。又、同ホルダ２の縁側には、各プーリ２３，２４が設けられている。これらプーリ２３，２４間にはベルト２５が掛けられている。プーリ２４には、モータ２６の回転軸が連結されている。
ガイド移動部２２は、ベルト２５に対して係止されている。このガイド移動部２２上には、ミラー２７が設けられている。ホルダ２のコーナ部には、レーザ光源２８が設けられている。このレーザ光源２８から出力されるレーザ光２９は、ミラー２７で反射し、指標投光板２０上に照射される。
【０００６】
このような構成であれば、モータ１５が回転駆動すると、この回転駆動は、ベルト１３を介してガイド移動部６に伝達され、これと共にベルト１３、連結軸１７、ベルト１４を介して他方のガイド移動部７にも伝達される。これにより、２つのガイド移動部６，７は、同期してＹ軸方向に移動し、指標投光板２０がガラス基板３の欠陥部分の上方に位置決めされる。
【０００７】
一方、レーザ光源２８から出力されたレーザ光２９は、ミラー２７で反射し、指標投光板２０上に照射される。モータ２６が回転駆動すると、この回転駆動がベルト２５を介してミラー２７を設けたガイド移動部２２に伝達されるので、ミラー２７はＸ軸方向に移動する。これによりミラー２７で反射したレーザ光２９は、指標投光板２０上に沿って走査される。そして、レーザ光２９の照射位置は、ガラス基板３の欠陥部分の上方に位置決めされる。
この結果、指標投光板２０のＹ軸方向への移動量と、レーザ光２９の指標投光板２０上への移動量とからガラス基板３の欠陥部分の座標Ｑ（Ｘ，Ｙ）が検出される。
【０００８】
しかしながら、上記装置の構成では、レーザ光源２８及びミラー２７をＸ軸方向に移動させるための駆動系、すなわちガイドレール２１、ガイド移動部２２、各プーリ２３，２４、ベルト２５及びモータ２６を設ける必要があり、その設置スペースが必要になる。さらに、レーザ光源２８及び駆動系を設けるためにコストがかかる。
又、レーザ光２９を指標投光板２０上に照射するための光学系の調整、例えばミラー２７の設置角度及びその高さ位置の調整、レーザ光２９の出射角度（光軸）の調整、及びレーザ光２９の絞りの調整などが必要である。
【０００９】
本発明は、省スペース化を図り、かつ光学系の調整を不必要とした座標検出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【発明の開示】
本発明の主要な観点によれば、被検体を保持するホルダと、ホルダに保持された被検体の表面に近接し、複数の発光素子を直線状に配列した発光体と、複数の発光素子を配列方向に点灯駆動する点灯駆動回路と、発光体を複数の発光素子の直線状の配列方向に対して直交する方向に移動させる駆動部と、点灯駆動回路に対して点灯位置情報を指定すると共に駆動部に対して移動位置情報を指定する座標指定操作部と、座標指定操作部からの点灯位置情報と移動位置情報とに基づいて点灯駆動回路と駆動部とをそれぞれ制御する各駆動信号を出力する制御部と、被検体面の欠陥部に対応する発光素子の点灯停止位置情報と発光体の移動停止位置情報とから欠陥部の二次元座標を求める座標検出部とを具備した座標検出装置が提供される。発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１５と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１及び図２は本発明の座標検出装置を適用した基板検査装置の全体構成図であって、図１は斜視図、図２は側面図である。装置本体４０上には、ガラス基板３を保持するホルダ２が設けられている。このホルダ２は、図２に示すように基端部が支持軸４１により装置本体４０に対し回動自在に支持されている。支持軸４１の周囲には、プーリ４２が設けられている。
装置本体４０にはモータ４３が備えられている。このモータ４３の回転軸４４とプーリ４２との間には、輪状のベルト４５が掛けられている。このモータ４３の回転駆動力は、回転軸４４からベルト４５を介してプーリ４２に伝達される。ホルダ２は、支持軸４１を軸として水平な状態から例えば二点鎖線で示される所定角度θまで立ち上げられて傾斜する。
【００１１】
ホルダ２は枠状に形成され、その周縁部で大型のガラス基板３を載置保持する。このホルダ２の周縁部に囲まれた空部は四角形状をなしている。この空部の面積は、ガラス基板３の面積よりやや小さく形成されている。
ホルダ２には、周縁部に沿ってＸ軸方向とＹ軸方向に複数の基板位置決め部材（基準ピン）４６ａ及び押付け部材（押付けピン）４６ｂが設けられている。これら基準ピン４６ａ及び押付けピン４６ｂは、ホルダ２表面からやや突出している。基準ピン４６ａは、ガラス基板３をホルダ２上の基準位置に位置決めする。押付けピン４６ｂは、ガラス基板３を基準ピン４６ａに向って押し付ける。従って、ガラス基板３は、その二辺を各基準ピン４６ａの側部に接触させることでホルダ２上で位置決めなされる。
なお、ホルダ２の周縁部には、全周に沿って図示しない複数の孔（吸着パッド）が設けられている。ガラス基板３は、複数の吸着パッドでの吸引作用により吸着され、ホルダ２上から脱落しないよう保持される。
【００１２】
装置本体１上には、ホルダ２の両側縁に沿ってＹ軸方向へ一対のガイドレール４７，４８が平行に配置されている。これらガイドレール４７，４８上には、門型の観察ユニット支持部４９がホルダ２を跨ぐように配置されている。この観察ユニット支持部４９は、ガイドレール４７，４８に沿ってガラス基板３の上方すなわちホルダ２上方をＹ軸方向へ移動可能になっている。
この観察ユニット支持部４９には、観察ユニット５０がＸ軸方向に図示しないガイドレールに沿って移動可能に支持されている。さらに観察ユニット支持部４９には、観察ユニット５０の対物レンズ５６の移動ラインに対向するよう透過ライン照明光源５１が設けられている。この透過ライン照明光源５１は、水平状態に保持されたホルダ２の下方を通過する支持部４９の裏板５２上にＸ軸方向に沿って配置されている。この透過ライン照明光源５１は、ガラス基板３の下方からライン状の透過照明を行なうもので、観察ユニット支持部４９と共にＹ軸方向へ移動可能である。
【００１３】
観察ユニット５０は、マクロ観察用の部分マクロ照明光源５３と、欠陥位置を指定する指標用照明を投影可能な極低倍（例えば０．５〜２倍程度）の対物レンズ５４を備えたミクロ観察ユニット５５とを有している。
ミクロ観察ユニット５５は、対物レンズ５６と接眼レンズ５７と図示しない落射照明光源を有する顕微鏡機能を備えている。検査者は、ガラス基板３の表面の像を対物レンズ５６を介して接眼レンズ５７により観察することができる。又、対物レンズ５４とミクロ用対物レンズ５６の光路を切り換えることにより対物レンズ５４で取り込まれたガラス基板３の表面のマクロ像を接眼レンズ５７により観察することができる。
【００１４】
ＴＶカメラ５８は、対物レンズ５６により得られるガラス基板３の表面の観察像を撮像し、制御部５９へ送る。この制御部５９は、ＴＶカメラ５８で撮像された観察像をＴＶモニタ６０に表示する。制御部５９には、検査者が動作指示やデータ入力を行なうための入力部６１が接続されている。
装置本体１上方には、ホルダ２上のガラス基板３全面を照射する全面マクロ照明光源（不図示）が設置されている。
【００１５】
図３は上記基板検査装置に取り付けられている座標検出装置の構成図である。ホルダ２の上下側における各ガイド移動部６，７の各支柱１８，１９には、発光体７０が設けられている。この発光体７０は、図４に示す複数の発光素子７１、例えば１２８個の発光素子７１を一列に等間隔に実装した発光体ユニット（以下、座標表示板と称する）７２を複数個、例えば４個を複数の発光素子７１の羅列方向と同一方向に直列接続している。発光体ユニット７２に設けられる発光素子７１の個数は、１２８個に限らず、任意の個数でよく、この個数により各種サイズの発光体ユニット７２が作成される。
【００１６】
複数の発光素子７１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられている。これら発光ダイオードの発光色は、マクロ照明光の色（例えば緑、オレンジ）に対し視認性のよい赤色のものが好ましいが、マクロ照明と識別できる色であれば他の色のものを用いることができる。なお、発光ダイオードの発光色は、複数色例えば赤色と青色とを用い、これら発光色の各発光ダイオードを交互に配列してもよいし、所定間隔（例えば１０ｍｍ）毎に他の色を配列してもよい。
【００１７】
この座標表示板７２には、複数の発光素子７１のうち少なくとも１個の発光素子７１を点灯させるための駆動回路７３が実装されている。この駆動回路７３は、入力される点灯制御信号（パルス信号）を基に後述する制御基板８４により任意の一ヶ所の発光素子７１を点灯させ、パルス信号の入力と共に点灯位置をＸ軸方向に移動制御する。例えば、駆動回路７３は、１パルスの点灯制御信号が入力すると図４に示す複数の発光素子７１のうち左端から１番目の発光素子７１を点灯し、２パルスの点灯制御信号が入力すると左端から２番目の発光素子７１を点灯し、３パルスの点灯制御信号が入力すると左端から３番目の発光素子７１を点灯する。
又、駆動回路７３は、座標表示板７２を複数個直列接続した場合、当該座標表示板７２に割当てられた発光素子７１の位置情報を認識し、この位置情報に該当するパルス数の点灯制御信号が入力したときに、当該配置位置の発光素子７１の点灯を許可する機能を有する。
【００１８】
具体的に説明すると、図５に示すように複数の座標表示板７２が直列接続されている。各座標表示板７２における各発光素子７１の個数が例えば１２８個とする。ここで、図５中の最左側の座標表示板７２を第１の座標表示板７２とし、続いて直列接続される順序に第２、第３、第ｎの座標表示板７２とする。第１の座標表示板７２は、１〜１２８パルスの点灯制御信号が入力したときに自身に配置されている発光素子７１を点灯することであることを認識し、そのパルス数に応じた配置位置の発光素子７１を点灯する。
従って、第１の座標表示板７２の駆動回路７３は、１〜１２８パルスをＩＤ番号として認識し、このＩＤ番号のパルスの点灯制御信号が入力したときに当該配置位置の発光素子７１の点灯を許可し、これ以外のパルス数の点灯制御信号が入力したときには発光素子７１の点灯を許可しない。
【００１９】
同様に、第２の座標表示板７２は、１２９〜２５６パルスの点灯制御信号が入力したときに自身に配置されている発光素子７１を点灯することであることを認識し、そのパルス数に応じた配置位置の発光素子７１を点灯する。
従って、第２の座標表示板７２の駆動回路７３は、１２９〜２５６パルスをＩＤ番号として認識し、このＩＤ番号のパルスの点灯制御信号が入力したときに当該配置位置の発光素子７１の点灯を許可し、これ以外のパルス数の点灯制御信号が入力したときには発光素子７１の点灯を許可しない。
以下、同様に、第ｎの座標表示板７２の駆動回路７３は、１２８×ｎパルスをＩＤ番号として認識し、このＩＤ番号のパルスの点灯制御信号が入力したときに当該配置位置の発光素子７１の点灯を許可し、これ以外のパルス数の点灯制御信号が入力したときには発光素子７１の点灯を許可しない。
【００２０】
第１〜第ｎの座標表示板７２の各駆動回路７３は、各発光素子７１を点灯制御して発光素子７１の点灯チェックを行う機能（点灯チェック手段）を有する。
【００２１】
点灯チェックの方法は、例えば、各発光素子７１に対する通電チェックを行い、通電の有無で各発光素子７１の点灯チェックを自動的に行う。又、点灯チェックの方法は、例えば発光体７０の左端又は右端の発光素子７１から偶数又は奇数番目の発光素子７１を点灯し、目視により点灯チェックを行う。点灯チェックの方法は、例えば発光体７０の左端又は右端の発光素子７１から順に点灯させ（点灯走査）、さらに全ての発光素子７１を同時に点灯させて、目視により点灯チェックを行うなどである。
なお、各駆動回路７３は、自動的に点灯チェックを行った結果、点灯しない発光素子７１があれば、当該発光素子７１を有する座標指標板７２のＩＤ番号と、当該座標指標板７２における発光素子７１の位置（例えば左端から何番目）とを示すエラー情報ｅを制御基板８４を介して上位パーソナルコンピュータ８０に送信する機能を有する。
【００２２】
座標表示板７２の接続枚数は、ガラス基板３又はホルダ２のサイズに応じて変更可能である。座標表示板７２は、複数の発光素子７１を配列した実装面７２ａが図６に示すようにガラス基板３の表面に対して所定の傾斜角、例えば略４５°になるように三角柱のカバーＫに設けられている。なお、発光素子７１は、図７Ａ又は図７Ｂに示すように座標表示板７２の端面を略４５°にカットした面取り部分、又は座標表示板７２の端面を所定の角度に折り曲げた折曲部に実装することができる。この実装面をガラス基板３の表面に対して所定の傾斜角（例えば略４５°）になるようにする。
座標表示板７２は、マクロ観察時のマクロ照明下において、照明光が反射して欠陥部分の抽出に支障がないように反射防止カバーに取り付けられている。この反射防止カバーは、三角柱状に形成されて機械的な強度が高められ、自重で撓まないようになっている。
【００２３】
図８は発光体７０の制御駆動系を示す構成図である。上位パーソナルコンピュータ８０には、駆動パルス発生器８１が接続されている。この駆動パルス発生器８１には、操作部コントローラ８２を介してジョイステック等の操作部８３が接続されている。この操作部８３は、ジョイステックに限らず、ガラス基板３の表面上での発光素子７１の点灯させる座標（Ｘ，Ｙ）の指示を与えるものであれば、例えばトラックボール、クロスなどの２次元座標指定スイッチであればよい。
【００２４】
又、操作部８３には、ガラス基板３の表面上における発光体７０のＸ軸方向の停止位置と、発光体７０における例えば１個の発光素子７１のＹ軸方向の点灯位置とを登録するための登録スイッチとしてのフットスイッチ８６が備えられている。登録スイッチとしては、ジョイステックの操作レバーの上端部にプッシュスイッチを設けたものでもよい。
操作部コントローラ８２は、検査者により操作部８３の２次元座標指定スイッチが操作されたときに発生する二次元座標情報を指定する電気信号を入力し、この電気信号から操作部８３に対するＸ軸方向とＹ軸方向との操作方向を分離し、これらＸ軸方向の駆動パルス出力指示とＹ軸方向の駆動パルス出力指示とを出力する機能を有する。
【００２５】
駆動パルス発生器８１は、操作部コントローラ８２から出力されるＸ軸方向の駆動パルス出力指示とＹ軸方向の駆動パルス出力指示とを受け、Ｘ軸方向の駆動パルス出力指示によりＸ軸方向駆動パルスをモータドライバ８５に送出し、Ｙ軸方向の駆動パルス出力指示によりＹ軸方向駆動パルスを制御基板８４に送出する機能を有する。
モータドライバ８５は、駆動パルス発生器８１からのＸ軸方向駆動パルスを受け、このパルス数に応じた距離だけ各ガイド移動部６，７をＸ軸方向に移動させるようにモータ１５を回転駆動する機能を有する。
【００２６】
制御基板８４は、駆動パルス発生器８１からのＹ軸方向駆動パルスを受け、このパルスを所定の分周比で分周し、その分周信号を点灯制御信号として座標表示板７２の駆動回路７３に送出する機能を有する。
【００２７】
上位パーソナルコンピュータ８０は、座標検出手段８７、リミット設定手段８８、原点可変手段８９の各機能を有する。座標検出手段８７は、操作部８３に備えられているフットスッチ８６が操作されてそのスイッチ信号が入力すると、このときの操作部コントローラ８２からのＸ軸方向の駆動パルス出力指示とＹ軸方向の駆動パルス出力指示とから発光素子７１が点灯している座標（Ｘ，Ｙ）を算出する。
【００２８】
リミット設定手段８８は、発光体７０の全体又はこの発光体７０を構成する１つの座標指標板７２において、複数の発光素子７１の発光範囲を規制するリミット（発光素子７１の点灯位置の始点と終点）を設定する。例えば、図９に示すように発光体７０の全長Ｌは、ガラス基板３の幅ｌよりも長いので、発光体７０には、発光体７０の全長方向に対して発光素子７１の発光範囲のリミットＲｅが設定される。
【００２９】
従って、リミット設定手段８８は、駆動パルス発生器８１に対してリミットＲｅの範囲内のＹ軸方向駆動パルスのみを制御基板８４に送出し、リミットＲｅの範囲外のＹ軸方向駆動パルスの出力を停止させる。このリミットＲｅは、例えば４面取りや６面取りなどのガラス基板３のサイズ（幅ｌ）に応じて可変設定可能である。
【００３０】
原点可変手段８９は、ガラス基板３のＹ座標基準位置に発光体７０の座標原点を合わせる機能を有する。例えばガラス基板３のＹ座標基準位置がガラス基板３の左端又は右端であれば、発光体７０の座標原点は、当該発光体７０の左端又は右端に設定される。発光体７０における発光素子７１を点灯するときは、座標原点をＹ座標の０点し、この座標原点からパルス数をカウントする。この座標原点は、発光体７０の左端又は右端に限らず、任意の位置でもよい。
【００３１】
上位パーソナルコンピュータ８０は、モータ１５の回転駆動によって発光体７０をＸ軸方向に移動させたとき、発光体７０の移動によってセンサ３０又は３１が発光体７０を検出してそのセンサ出力信号を入力したとき、駆動パルス発生器８１に対してＸ軸方向駆動パルスの出力を停止させ、発光体７０の移動を停止させる機能を有する。
【００３２】
図３に示すようにホルダ２の縁側の保持部材１上には、退避溝９０が形成さている。この退避溝９０は、保持部材１を底面としてホルダ２の縁面と支持４部材９１の縁面とから形成される。この退避溝９０は、ミクロ観察ユニット５５を用いてガラス基板３のミクロ観察を行なうとき、図１０の概略図に示すように発光体７０を退避溝９０内に退避させるものである。
【００３３】
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する。
マクロ観察を行なう場合、モータ４３が検査者によって回転駆動される。このモータ３３の駆動は、回転軸４４及びベルト４５を介してプーリ４２の支持軸４１に伝達される。ホルダ２は、支持軸４１を中心に所定の角度θ、好ましくは３０〜４５°に傾斜され、その後、静止される。
次に、ホルダ２上のガラス基板３の全面又は一部がマクロ照明されて、検査者によってマクロ観察が行われる。このマクロ観察では、ホルダ２を所定角度に傾斜させるだけでなく、モータ４３の回転方向を周期的に変えてホルダ２を所定範囲の角度内で揺動させてもよい。
【００３４】
マクロ観察によりガラス基板３の表面上に欠陥部分が検出されると、２次元座標指定スイッチを操作してこの欠陥部分の上方に発光体７１の端部を移動させると共に、発光素子７１を点灯移動して欠陥位置に合せる。すなわち、検査者によってジョイステック等の操作部８３が操作されると、操作部８３は、ジョイステック等の操作方向及びその操作量に応じて発光体７０をガラス基板３の表面上でＸ軸方向に移動させると共に、発光体７０上で点灯させる発光素子７１をＹ軸方向に移動させる二次元座標情報を示す電気信号を出力する。
【００３５】
操作部コントローラ８２は、操作部８３からの二次元座標情報を指定する電気信号を入力し、この電気信号から操作部８３に対するＸ軸方向とＹ軸方向との操作方向を分離し、これらＸ軸方向の駆動パルス出力指示とＹ軸方向の駆動パルス出力指示とを出力する。
駆動パルス発生器８１は、操作部コントローラ８２から出力されるＸ軸方向の駆動パルス出力指示とＹ軸方向の駆動パルス出力指示とを受け、Ｘ軸方向の駆動パルス出力指示によりＸ軸方向駆動パルスをモータドライバ８５に送出し、Ｙ軸方向の駆動パルス出力指示によりＹ軸方向駆動パルスを制御基板８４に送出する。
【００３６】
モータドライバ８５は、駆動パルス発生器８１からのＸ軸方向駆動パルスを受け、このパルス数に応じた距離だけ各ガイド移動部６，７をＸ軸方向に移動させるようにモータ１５を回転駆動する。このモータ１５の回転駆動は、回転軸１６からプーリ９を介してベルト１３に伝達され、このベルト１３が各プーリ８，９間で移動する。このベルト１３の移動によってガイド移動部６は、ガイドレール４に沿ってＸ軸方向に移動する。
【００３７】
これと共にモータ１５の回転駆動は、回転軸１６からプーリ９、ベルト１３、プーリ１０、さらには連結軸１７からプーリ１２を介してベルト１４に伝達される。これにより、ベルト１４は、各プーリ１１，１２間で移動し、これによってガイド移動部７は、ガイドレール５に沿ってガイド移動部６に同期してＸ軸方向に移動する。
これらガイド移動部６，７のＸ軸方向への移動によって、発光体７０はガラス基板３の上方をＸ軸方向に移動する。そして、発光体７０は、検査者による操作部８３への操作の調整によってガラス基板３の表面における欠陥部分の上方に移動配置される。
【００３８】
一方、制御基板８４は、駆動パルス発生器８１からのＹ軸方向駆動パルスを受け、このパルスを所定の分周比で分周し、その分周信号を点灯制御信号として発光体７０における最も左側に設けられた座標表示板７２の駆動回路７３に送出する。
この発光体７０では、図５に示すように複数の座標表示板７２を直列接続した場合に最も左側の座標表示板７２を第１の座標表示板７２とし、続いて第２、第３、第ｎの座標表示板７２とすると、第１の座標表示板７２の駆動回路７３は、１〜１２８パルスをＩＤ番号として認識し、このＩＤ番号のパルスの点灯制御信号が入力したときに当該配置位置の発光素子７１の点灯を許可する。
【００３９】
これと共に第２の座標表示板７２の駆動回路７３は、１２９〜２５６パルスをＩＤ番号として認識し、このＩＤ番号のパルスの点灯制御信号が入力したときに当該配置位置の発光素子７１の点灯を許可し、以下、同様に、第ｎの座標表示板７２の駆動回路７３は、１２８×ｎパルスをＩＤ番号として認識し、このＩＤ番号のパルスの点灯制御信号が入力したときに当該配置位置の発光素子７１の点灯を許可する。
検査者による操作部８３への操作により、制御基板８４からは、例えば１、２、３、…、ｎパルスのように次第にパルス数の大きくなる点灯制御信号が出力される。
【００４０】
第１の座標表示板７２の駆動回路７３は、１〜１２８パルスの点灯制御信号を順次入力するに従い、例えば図１１に示すように、先ずは第１の座標表示板７２に配置されている最も左側の発光素子７１−１から点灯し、次に発光素子７１−１を消灯してその右側に隣接する発光素子７１−２を点灯し、次に発光素子７１−２を消灯してその右側に隣接する発光素子７１−３を点灯する。そうして、制御基板８４から１２９パルスの点灯制御信号が出力されると、第１の座標表示板７２の駆動回路７３は、第１の座標表示板７２のＩＤ番号でないと判断し、発光素子７１−１〜７１−１２８の点灯を許可しなくなる。
【００４１】
第２の座標表示板７２の駆動回路７３は、１２９〜２５６パルスの点灯制御信号が順次入力するに従い、第１の座標表示板７２と同様に、最も左側の発光素子７１−１２９から各発光素子７１−１３０、７１−１３１の順に点灯していく。制御基板８４から例えば１５０パルスの点灯制御信号が出力されると、第２の座標表示板７２の発光素子７１−１〜７１−１５０の位置で点灯が停止する。
なお、検査者が操作部８３を逆方向に操作すれば、各発光素子７１の点灯位置は、発光体７０の右側から左側に移動する。
【００４２】
検査者は、操作部８３を操作して発光体７０上の発光素子７の点灯位置がガラス基板３表面上の欠陥部分の上方に到達したとき、操作部８３への操作を停止することで、順次点灯移動する発光素子を点灯開始位置から１５０番目の発光素子７１−１５０で点灯移動を中止させることができる。
このとき、各座標表示板７２は、図６に示すように各発光素子７１の面がガラス基板３の表面に対して所定の傾斜角、例えば略４５°に形成されているので、ホルダ２によってガラス基板３が所定の角度θ（＝１００〜６０°）に傾斜されていても、発光素子７１の点灯が明確に確認できる。
【００４３】
又、検査者によってフットスイッチ８６が操作されると、上位パーソナルコンピュータ８０は、フットスッチ８６からのスイッチ信号を入力し、このときの操作部コントローラ８２からのＸ軸方向の駆動パルス出力指示とＹ軸方向の駆動パルス出力指示とを入力し、これら駆動パルス出力指示から発光素子７１が点灯している欠陥部分上方の座標Ｑ（Ｘ，Ｙ）を算出し、登録（記憶）する。
この座標Ｑ（Ｘ，Ｙ）の算出は、ガラス基板３の表面上の各欠陥部分ごとに行われる。これら欠陥部分の各座標Ｑ（Ｘ，Ｙ）は、上位パーソナルコンピュータ８０に記憶される。
【００４４】
マクロ観察が終了すると、検査者によってモータ４３が逆回転され、ホルダ２は元の水平な状態に戻る。
【００４５】
次に、検査者による操作部８３への操作により発光体７０を退避溝９０内に移動させる。この操作により駆動パルス発生器８１は、Ｘ軸方向の駆動パルス出力指示によりＸ軸方向駆動パルスをモータドライバ８５に送出するので、発光体７０は、図１０に示すように退避溝９０に向かって移動する。
発光体７０が退避溝９０の所定距離だけ手前まで到達すると、発光体７０を支持する各支柱１８，１９は、図示しない突起部に当接して停止すると共に回動し、発光体７０を退避溝９０内に退避させる。
なお、操作８３においてミクロ検査モードを指定することにより、ホルダ２を自動的に水平状態に復帰させ、この後に発光体７０を自動的に退避溝９０に退避させることも可能である。
【００４６】
ミクロ観察では、上位パーソナルコンピュータ８０によってマクロ観察により指定された各欠陥部分の座標Ｑ（Ｘ，Ｙ）が読み出される。この座標Ｑ（Ｘ，Ｙ）に基づいて観察ユニット支持部４９は、各ガイドレール４７，４８上をＹ軸方向に移動し、これと共に観察ユニット５０は、上記図示しないガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。これにより、ミクロ観察ユニット５５における対物レンズ５６の観察軸は、座標Ｑ（Ｘ，Ｙ）上に配置される。
【００４７】
このとき、発光体７０は退避溝９０内に退避しているので、観察ユニット５０は、発光体７０に衝突することはない。
検査者はミクロ観察ユニット５５の接眼レンズ５７を覗くことで、対物レンズ５６を介して得られるガラス基板３上の欠陥部分を顕微鏡によるミクロ観察することができる。
又、ＴＶカメラ５８は、対物レンズ５６より得られるガラス基板３表面の欠陥部分を撮像する。この像は、ＴＶモニタ６０に表示される。検査者は、そのモニタ像を見ることでミクロ観察を行う。
【００４８】
このように上記一実施の形態においては、複数の発光素子７１を一列に等間隔に羅列した座標表示板７２を複数個、例えば４個を複数の発光素子７１の羅列方向と同一方向に直列接続して発光体７０を構成し、この発光体７０をガラス基板３の上方で移動させるので、従来と比較すれば、レーザ光源２８及びミラー２７をＸ軸方向に移動させるための駆動系、すなわちガイドレール２１、ガイド移動部２２、各プーリ２３，２４、ベルト２５及びモータ２６を設ける必要がなくなり、これらレーザ光源２８及びその駆動系を設けるためのスペース分だけ省スペース化を図ることができる。さらに、これらレーザ光源２８及びその駆動系を設けるために必要だったコストを低減できる。
【００４９】
又、従来であれば、レーザ光源２８から出力されるレーザ光２９を正確に指標投光板２０上に照射するために光学系の調整が必要であったが、この光学系の調整も必要ない。
従って、本発明装置であれば、発光体７０を簡単に取りつけることができ、その調整も簡単であり、さらにモータの個数を減らすことができ、省スペース化を図ることができると共に、コスト低減を図ることができる。
【００５０】
ガラス基板３面上の欠陥部分の座標Ｑ（Ｘ，Ｙ）の決定は、ジョイステック等の操作部８３を操作して発光体７０をＸ軸方向に移動させると共に、発光素子７１の発光位置をＹ軸方向に移動させ、登録スイッチ（フットスイッチ８６）を押し操作するだけの簡単な操作で行うことができる。
発光体７０は、複数の座標表示板７２を直列接続すればよいので、例えば４面取りや６面取りなどのガラス基板３のサイズに応じて座標表示板７２の接続数を可変できる。この場合、１つの座標表示板７２を用いて発光体７０を構成したり、又は複数の座標表示板７２を用いて発光体７０を構成しても、それぞれの座標表示板７２においてパルス数に応じたＩＤ番号を認識しているので、ＩＤ番号を認識した１本の発光体７０において１つの発光素子７１のみが点灯し、各座標表示板７２が同時に点灯することがなくなり、誤認のおそれがない。
【００５１】
座標表示板７２は、各発光素子７１の面がガラス基板３の表面に対して所定の傾斜角、例えば略４５°に形成されているので、ホルダ２の傾きによってガラス基板３が所定の角度θ（＝３０〜４５°）に傾斜したり揺動しても、発光素子７１の点灯が明確に確認でき、この点灯位置をガラス基板３の面上の欠陥部分に一致させることができる。
発光体７０は、ホルダ２の上下端の方向に設けられているので、マクロ観察時にマクロ照明が発光体７０により遮られ影になることがなく、かつホルバ２が傾斜しても、各発光素子７１は常に検査者側に向くことになり、発光素子７１の点灯位置を明確に確認できる。
【００５２】
そのうえ、発光素子７１の発光色は、ガラス基板３面上においてマクロ照明と識別できる例えば赤色又は青色などを用いるので、発光素子７１の点灯位置が明瞭に認識できる。
そのうえ、座標表示板７２の発光素子７１の発光制御は、電気的な点灯制御なので、欠陥部分の検出時の機械的な遅れは生じない。
又、発光体７０において発光素子７１の発光範囲を規制するリミットＲｅを設定するので、ガラス基板３のサイズに応じてリミットＲｅを可変設定できると共に、このリミットＲｅの発光範囲内で発光素子７１の発光位置を往復移動でき、無駄な発光位置の走査をせずに、操作性を向上できる。
【００５３】
発光体７０のＸ軸方向に対する移動範囲も各センサ３０，３１によって規制でき、発光体７０をＸ軸方向に無駄に移動させることがない。
又、ミクロ観察時には、発光体７０を退避溝９０内に退避するので、発光体７０が観察ユニット５０に衝突することがない。
第１〜第ｎの座標表示板７２の各駆動回路７３は、各発光素子７１を点灯制御して発光素子７１の点灯チェックを行うので、第１〜第ｎの座標表示板７２において不良の発光素子７１を検出できる。自動的に点灯チェックを行った結果は、エラー情報ｅとして上位パーソナルコンピュータ８０に知らせるので、不良の発光素子７１を有する座標指標板７２のＩＤ番号と、当該座標指標板７２における発光素子７１の位置とにより第１〜第ｎの座標表示板７２の点灯管理などができる。
【００５４】
駆動パルス発生器８１から送出されるモータドライバ８５へのＸ軸方向駆動パルスと制御基板８４へのＹ軸方向駆動パルスとは互いに同一のパルス信号であるので、制御基板８４へのＹ軸方向駆動パルスをモータ駆動に用いることもできる。従って、従来モータ駆動だったＹ軸方向を、制御基板８４及び座標指標板７２に交換するだけの簡単な作業で座標指標板７２を用いたＹ軸方向の表示に代えられる。
【００５５】
なお、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
例えば、上記一実施の形態においては、複数の発光素子７１は一列に配列したが、図１２に示すように複数の発光素子７１を二列に配列し、かつこれら各列の発光素子７１の配置位置を互いに発光素子７１の半分づつずらして配置してもよい。この発光素子７１の配置位置によりガラス基板３面上の欠陥部分の座標を発光素子７１の２分の１の分解能に向上できる。
発光素子７１の点灯制御方法は、１個の発光素子７１の点灯と、図１３に示すように互いに隣接する２個の発光素子７１の点灯とを組み合わせて行うことにより、ガラス基板３面上の欠陥部分の座標を発光素子７１の２分の１の分解能で行ってもよい。
【００５６】
発光素子７１の発光色は、図１４に示すように赤色と青色との発光ダイオードを交互に配列して，発光素子７１の発光位置を分かり易くしてもよい。又、複数配列された発光素子７１のうち例えば所定個数例えば１０個ごとに赤色の発光素子７１を設けてもよい。これにより、発光素子７１の発光位置が視覚により認識できる。
又、複数の発光素子７１を用いるのに限らず、液晶表示器をバー状に形成して用いても良いし、発光素子７１の配置はＸ軸方向でもＹ軸方向のいずれの方向でもよい。
【００５７】
【産業上の利用可能性】
本発明は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に用いられるガラス基板などの半導体ガラス基板の表面欠陥検査時に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である座標検出装置を適用した基板検査装置の斜視図。
【図２】基板検査装置の側面図。
【図３】本発明の一実施の形態である座標検出装置の構成図。
【図４】座標表示板の構成図。
【図５】複数の座標表示板を直列接続した場合の位置認識作用を説明するための図。
【図６】座標表示板の実装面を示す側面図。
【図７Ａ】座標表示板の他の実装面を示す側面図。
【図７Ｂ】座標表示板の他の実装面を示す側面図。
【図８】発光体の制御駆動系を示す構成図。
【図９】発光体における発光素子の発光範囲のリミット設定を示す図。
【図１０】発光体の退避溝内の退避を示す図。
【図１１】発光素子列の点灯作用を示す図。
【図１２】発光素子列の二列配置を示す図。
【図１３】発光素子列の点灯制御方法の他の例を示す図。
【図１４】発光素子の発光色の変形例を示す図。
【図１５】座標検出装置の構成図。

Claims (13)

1. 被検体を保持するホルダと、
   前記ホルダに保持された前記被検体の表面に近接し、複数の発光素子を直線状に配列した発光体と、
   前記複数の発光素子を配列方向に点灯駆動する点灯駆動回路と、
   前記発光体を前記複数の発光素子の直線状の配列方向に対して直交する方向に移動させる駆動部と、
   前記点灯駆動回路に対して点灯位置情報を指定すると共に前記駆動部に対して移動位置情報を指定する座標指定操作部と、
   前記座標指定操作部からの前記点灯位置情報と前記移動位置情報とに基づいて前記点灯駆動回路と前記駆動部とをそれぞれ制御する各駆動信号を出力する制御部と、
   前記被検体面の欠陥部に対応する前記発光素子の点灯停止位置情報と前記発光体の移動停止位置情報とから前記欠陥部の二次元座標を求める座標検出部と、
   を具備したことを特徴とする座標検出装置。
2. 前記座標指定操作部は、前記点灯駆動回路に対する前記点灯位置情報及び前記駆動部に対する前記移動位置情報を二次元座標情報として出力する二次元座標指定スイッチを有し、
   前記制御部は、前記二次元座標指定スイッチから入力された前記二次元座標情報をＸ軸方向の前記駆動信号とＹ軸方向の前記駆動信号とに分離してそれぞれ前記点灯駆動回路と前記駆動部とに出力する、
   ことを特徴とする請求項１記載の座標検出装置。
3. 前記制御部から前記点灯駆動回路と前記駆動部とにそれぞれ出力される前記各駆動信号は、互いに同一のパルス信号であることを特徴とする請求項１又は２記載の座標検出装置。
4. 前記座標検出部は、前記ホルダに保持された前記被検体の座標基準位置に前記発光体の座標原点を合わせる座標原点可変手段を有することを特徴とする請求項１記載の座標検出装置。
5. 前記座標検出部により求めた前記欠陥部の二次元座標を登録する登録スイッチを有することを特徴とする請求項１記載の座標検出装置。
6. 前記発光体は、前記複数の発光素子を直線状に配列した所定サイズの発光体ユニットを複数有し、これら発光体ユニットを接続してなることを特徴とする請求項１記載の座標検出装置。
7. 前記複数の発光体ユニットは、当該各発光体ユニットにそれぞれ配列された前記複数の発光素子をそれぞれ点灯制御する複数の駆動制御回路を実装し、
   前記複数の駆動制御回路は、それぞれ前記発光体ユニットにおける前記複数の発光素子に対して点灯駆動を許可する機能を有する、
   ことを特徴とする請求項６記載の座標検出装置。
8. 前記複数の駆動制御回路は、前記各発光体ユニット別にそれぞれ割り当てられた前記複数の発光素子の位置情報をＩＤ番号として認識する機能を有することを特徴とする請求項７記載の座標検出装置。
9. 前記複数の駆動制御回路は、それぞれ前記各発光素子の点灯を自動的にチェックし、不点灯の前記発光素子を有する前記発光体ユニットに対応する前記ＩＤ番号と不点灯の前記発光素子の位置とを有するエラー情報を、送信する機能を有することを特徴とする請求項８記載の座標検出装置。
10. 前記発光体は、前記複数の発光素子を二列に配列し、一方の列に配列された前記複数の発光素子の各間にそれぞれ他方の列の前記各発光素子を配列し、座標検出の分解能を前記複数の発光素子を一列に配列した場合と比較して２分の１にすることを特徴とする請求項１又は６記載の座標検出装置。
11. 前記発光体は、前記複数の発光素子を一列に配列し、１つの前記発光素子の点灯と、互いに隣接する２つの前記発光素子の点灯との組み合わせにより、座標検出の分解能を１つの前記発光素子を点灯させる場合と比較して２分の１にすることを特徴とする請求項１又は６記載の座標検出装置。
12. 前記発光体は、一列に配列された前記複数の発光素子のうち所定間隔毎に配置された前記発光素子の発光色を異ならせることを特徴とする請求項１記載の座標検出装置。
13. 前記ホルダは、水平状態から所定の傾斜角度に回動する回動駆動部を有し、前記被検体に対して目視観察のためのマクロ照明光を上方から照射して前記被検体の欠陥部を検査するマクロ検査装置に備えられ、
    前記発光体は、前記ホルダ上に前記被検体を挟んで平行に敷設された一対のガイドレール上に移動可能に設けた、
    ことを特徴とする請求項１記載の座標検出装置。

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