JP6016105B2

JP6016105B2 - 金属薄板の寸法測定装置及び金属薄板の寸法測定方法

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Publication number: JP6016105B2
Application number: JP2012254438A
Authority: JP
Inventors: 畑文彦上; 岡天平山; 崎雅也塚
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: JP2014102156A

Description

本発明は、金属薄板の寸法測定装置及び金属薄板の寸法測定方法に関する。

例えば有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）用の蒸着マスクなどに用いられるメタルマスクは、厚さ数十μｍ〜数百μｍの金属薄板に、所望のパターンにエッチング（穴あけ）加工して開口部を形成することにより作製される。メタルマスクは、取り扱いやすいように、架張された状態で剛性のあるフレームに溶接される。

メタルマスクをフレームに溶接する際の作業不良を削減するために、メタルマスクの各種の寸法、例えば外形寸法、開口部の寸法、開口部のピッチ間隔等が、寸法測定装置を用いて測定されている。

例えば特許文献１（特開２０１１−２３７３９４号公報）には、そのような寸法測定方法の従来例が開示されている。この寸法測定方法は、２次元測長機による測定値の補正方法に関している。

特開２０１１−２３７３９４号公報

しかしながら、特許文献１の寸法測定方法では、載置板に載置された時の金属薄板が湾曲していたり浮き上がったりしていた場合には、測定値のバラツキが大きくなりすぎて、十分な補正が実現できず、測定値の誤差が大きすぎる。

また、寸法測定装置の周辺で振動や風などの外乱が生じ、載置板に載置された金属薄板が移動してしまう場合も、測定値のバラツキが大きくなりすぎてしまう。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、金属薄板の寸法を精度良く測定することのできる金属薄板の寸法測定装置、及び、金属薄板の寸法測定方法を提供することを目的とする。

本発明は、金属薄板が載置される載置板と、前記載置板上に載置される前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持するようになっている一対の保持機構と、前記載置板を振動させる振動機構と、前記一対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与えるようになっている引張機構と、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する測定機構と、を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定装置である。

本発明によれば、金属薄板は一対の保持機構によって保持されて引張機構によって引っ張られた状態で少なくとも１つの寸法が測定される。したがって、載置板に載置された時の金属薄板が湾曲していたり浮き上がったりしていたとしても、そのような変形状態が除去ないし緩和された状態で金属薄板の寸法が測定されるため、測定精度が向上する。また、載置板に載置された金属薄板が引張機構によって引っ張られる際、振動機構により載置板が振動されることで、載置板と金属薄板との間の摩擦力や静電気力等が抑制される。この場合、金属薄板が載置板上を滑らかに動くことができるため、金属薄板に引張力が与えられる際、金属薄板に局所的な応力が生じることが抑制される。したがって、このことによっても測定精度が向上する。

好ましくは、前記測定機構は、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の画像を撮像する測定用カメラと、撮像された画像を処理する画像処理装置と、を有している。この場合、金属薄板の寸法を容易に測定することができる。

また、好ましくは、載置板には、帯電防止処理が施されている。この場合、金属薄板と載置板との間の摩擦力や静電気力等が抑制され、金属薄板が載置板上を滑らかに動くことができるため、金属薄板に張力が与えられる際、金属薄板に局所的な応力が生じることが抑制され、測定精度が向上する。

また、好ましくは、前記保持機構により保持された状態の前記金属薄板と前記載置板との間にエアを圧入するエア圧入機構をさらに備えている。この場合も、金属薄板と載置板との間の摩擦力や静電気力等が抑制され、金属薄板が載置板上を滑らかに動くことができるため、金属薄板に局所的な応力が生じることが抑制される。したがって、例えば、金属薄板の変形状態が大きい場合には、エア圧入機構により金属薄板と載置板との間の摩擦力や静電気力等を抑制する一方、金属薄板の変形状態が小さい場合には、振動機構により金属薄板と載置板との間の摩擦力や静電気力等を抑制する等、金属薄板と載置板との間の摩擦力や静電気力等を、金属薄板の変形状態に合わせて適切な方法で抑制し得る。これにより、測定精度が更に向上する。

また、好ましくは、前記載置板の少なくとも一部を前記一対の保持機構に対して下降させる載置板下降機構を有している。金属薄板に引張力を与える際、載置板下降機構により載置板を下降させれば、金属薄板と載置板との間の摩擦力や静電気力等が抑制され、金属薄板が載置板上を滑らかに動くことができるため、金属薄板に局所的な応力が生じることが抑制される。したがって、この場合も、金属薄板と載置板との間の摩擦力や静電気力等を、金属薄板の変形状態に合わせて適切な方法で抑制し得る。

また、好ましくは、前記載置板は少なくとも２つの載置板部分に分離されていて、一対の保持機構の各々は異なる載置板部分に設けられている。この場合、金属薄板に張力が与えられる際、当該張力が付与される保持機構付近で載置板と金属薄板とが互いに摺動することが抑制されるため、金属薄板に局所的な応力が生じることが抑制され、測定精度が向上する。

また、本発明は、金属薄板が載置される複数の載置板と、前記載置板上に載置される前記金属薄板の対向する各縁部領域を各対が保持するようになっている複数対の保持機構と、前記複数の載置板をそれぞれ振動させる複数の振動機構と、各対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与えるようになっている複数の引張機構と、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する測定機構と、を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定装置である。

本発明によれば、金属薄板に二次元的に（平面的に）引張力が与えられるため、金属薄板の変形状態が二次元的に除去ないし緩和され、測定精度がより一層向上する。

また、本発明は、金属薄板を載置板に載置する工程と、一対の保持機構によって前記載置板に載置された前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持する工程と、振動機構によって前記載置板を振動させながら、引張機構によって前記金属薄板を保持した状態の前記一対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与える工程と、測定機構によって前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する工程と、を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定方法である。

本発明によれば、金属薄板を一対の保持機構によって保持して引張機構によって引っ張った状態で少なくとも１つの寸法を測定する。したがって、載置板に載置された時の金属薄板が湾曲していたり浮き上がったりしていた場合でも、そのような変形状態が除去ないし緩和された状態で金属薄板の寸法を測定できるため、測定精度が向上する。また、載置板に載置された金属薄板を引張機構によって引っ張る際、振動機構により載置板が振動されることで、載置板と金属薄板との間の摩擦力や静電気力等が抑制される。この場合、金属薄板が載置板上を滑らかに動くことができ、金属薄板に局所的な応力が生じることが抑制される。したがって、このことによっても測定精度が向上する。

好ましくは、前記測定する工程は、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の画像を撮像する工程と、撮像された画像を処理する工程と、を含んでいる。この場合、金属薄板の寸法を容易に測定することができる。

また、本発明は、金属薄板を複数の載置板に載置する工程と、複数対の保持機構の各対によって前記載置板に載置された前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持する工程と、複数の振動機構によって前記複数の載置板をそれぞれ振動させながら、複数の引張機構によって前記金属薄板を保持した状態の前記複数対の保持機構の各対の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与える工程と、測定機構によって前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する工程と、を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定方法である。

本発明によれば、金属薄板に二次元的に（平面的に）引張力を与えるため、金属薄板の変形状態が二次元的に除去ないし緩和され、測定精度がより一層向上する。

あるいは、本発明は、金属薄板が載置される載置板と、前記載置板上に載置される前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持するようになっている一対の保持機構と、前記載置板を振動させる振動機構と、前記一対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与えるようになっている引張機構と、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板を前記載置板に吸着させるようになっている吸着機構と、前記載置板に吸着された状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する測定機構と、を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定装置である。

本発明によれば、金属薄板は一対の保持機構によって保持されて引張機構によって引っ張られた状態で載置板に吸着され、載置板に吸着された状態で少なくとも１つの寸法が測定される。したがって、載置板に載置された時の金属薄板が湾曲していたり浮き上がったりしていたとしても、そのような変形状態が除去ないし緩和された状態で金属薄板の寸法が測定されるため、測定精度が向上する。また、寸法測定装置の周辺で外乱（振動、風）が生じたとしても、金属薄板の移動が抑制されるため、このことによっても測定精度が向上する。さらに、載置板に載置された金属薄板が引張機構によって引っ張られる際、振動機構により載置板が振動されることで、載置板と金属薄板との間に摩擦力や静電気力等が抑制される。この場合、金属薄板は載置板上を滑らかに動くことができ、金属薄板に局所的な応力が生じることが抑制される。したがって、このことによっても測定精度が向上する。

好ましくは、前記測定機構は、前記載置板に吸着された状態の前記金属薄板の画像を撮像する測定用カメラと、撮像された画像を処理する画像処理装置と、を有している。この場合、金属薄板の寸法を容易に測定することができる。

また、好ましくは、前記吸着機構は、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板と前記載置板とを静電吸着させるようになっている。この場合も、金属薄板を載置板に容易に吸着させることができる。

また、好ましくは、前記吸着機構は、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板と前記載置板とを磁力により吸着させるようになっている。この場合も、金属薄板を載置板に容易に吸着させることができる。

また、本発明は、金属薄板が載置される複数の載置板と、前記載置板上に載置される前記金属薄板の対向する各縁部領域を各対が保持するようになっている複数対の保持機構と、前記複数の載置板をそれぞれ振動させる複数の振動機構と、各対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与えるようになっている複数の引張機構と、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板を前記複数の載置板に吸着させるようになっている複数の吸着機構と、前記複数の載置板に吸着された状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する測定機構と、を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定装置である。

あるいは、本発明は、金属薄板を載置板に載置する工程と、一対の保持機構によって前記載置板に載置された前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持する工程と、振動機構によって前記載置板を振動させながら、引張機構によって前記金属薄板を保持した状態の前記一対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与える工程と、前記振動機構による前記載置板の振動を停止させる工程と、前記振動を停止させる工程の後、吸着機構によって前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板を前記載置板に吸着させる工程と、測定機構によって前記載置板に吸着された状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する工程と、を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定方法である。

本発明によれば、金属薄板を一対の保持機構によって保持して引張機構によって引っ張った状態で載置板に吸着させ、載置板に吸着させた状態で少なくとも１つの寸法を測定する。したがって、載置板に載置された時の金属薄板が湾曲していたり浮き上がったりしていた場合でも、そのような変形状態が除去ないし緩和された状態で金属薄板の寸法を測定できるため、測定精度が向上する。また、寸法を測定すべき金属薄板の周辺で外乱（振動、風）が生じたとしても、金属薄板の移動が抑制されるため、このことによっても測定精度が向上する。さらに、載置板に載置された金属薄板が引張機構によって引っ張られる際、振動機構により載置板が振動されることで、載置板と金属薄板との間の摩擦力や静電気力等が抑制される。この場合、金属薄板は載置板上を滑らかに動くことができ、金属薄板に局所的な応力が生じることが抑制され、測定精度が向上する。

好ましくは、前記測定する工程は、前記載置板に吸着された状態の前記金属薄板の画像を撮像する工程と、撮像された画像を処理する工程と、を含んでいる。この場合、金属薄板の寸法を容易に測定することができる。

好ましくは、本発明の金属薄板の寸法測定方法は、前記金属薄板を前記載置板に吸着させる工程の後に、前記引張機構によって前記金属薄板に対し与えられる引張力を低減させる工程を更に備えている。この場合、変形状態の除去ないし緩和のために一対の保持機構を介して与えられる引張力と、その後の寸法測定のために当該一対の保持機構を介して与えられる引張力と、を、互いに独立に決定することができるため、測定精度が向上する。

また、好ましくは、前記金属薄板を前記載置板に吸着させる工程において、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板と前記載置板との間のエアを吸引して、前記金属薄板と前記載置板とを吸着させる。この場合、金属薄板を載置板に容易に吸着させることができる。

また、本発明は、金属薄板を複数の載置板に載置する工程と、複数対の保持機構の各対によって前記載置板に載置された前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持する工程と、複数の振動機構によって前記複数の載置板をそれぞれ振動させながら、複数の引張機構によって前記金属薄板を保持した状態の前記複数対の保持機構の各対の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与える工程と、前記複数の振動機構による前記複数の載置板の振動を停止させる工程と、前記振動を停止させる工程の後、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板を前記複数の載置板に吸着させる工程と、測定機構によって前記複数の載置板に吸着された状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する工程と、を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定方法である。

好ましくは、本発明の金属薄板の寸法測定方法は、前記金属薄板を前記複数の載置板に吸着させる工程の後に、前記複数の引張機構によって前記金属薄板に対し与えられる引張力を低減させる工程を更に備えている。この場合、変形状態の除去ないし緩和のために一対の保持機構を介して与えられる引張力と、その後の寸法測定のために当該一対の保持機構を介して与えられる引張力と、を、互いに独立に決定することができるため、測定精度が向上する。

図１は、本発明の第１の実施の形態による寸法測定装置を概略的に示す斜視図である。図２は、寸法測定装置で測定される金属薄板の寸法の例を説明するための概略図である。図３は、寸法測定装置で測定される金属薄板の寸法の例を説明するための概略図である。図４は、本発明の第１の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、振動機構と、を概略的に示す平面図である。図５は、本発明の第１の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、振動機構と、を概略的に示す側面図である。図６は、本発明の第１の実施の形態による寸法測定装置における保持機構を概略的に示す側面図である。図７は、本発明の第１の実施の形態による寸法測定装置における引張機構を概略的に示す図であって、（ａ）は引張力付与前の状態を示しており、（ｂ）は引張力付与時の状態を示している。図８は、本発明の第２の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、振動機構と、を概略的に示す平面図である。図９は、本発明の第３の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、振動機構と、を概略的に示す平面図である。図１０は、本発明の第４の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、を概略的に示す平面図である。図１１は、本発明の第４の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、載置板下降機構と、振動機構と、を概略的に示す側面図である。図１２は、本発明の第５の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、を概略的に示す平面図である。図１３は、本発明の第６の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、を概略的に示す平面図である。図１４は、本発明の第７の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、振動機構と、を概略的に示す平面図である。図１５は、本発明の第７の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、吸着機構と、振動機構と、を概略的に示す側面図である。図１６は、本発明の第８の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、振動機構と、を概略的に示す平面図である。図１７は、本発明の第９の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、振動機構と、を概略的に示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態による寸法測定装置の一例を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態の寸法測定装置１１は、金属薄板３１が載置される載置板２１と、載置板２１上に載置される金属薄板３１の対向する各縁部領域を保持するようになっている一対の保持機構２２ａ，２２ｂと、載置板２１を振動させる振動機構９１と、一対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離を拡げることによって金属薄板３１に対し引張力を与えるようになっている引張機構２３と、引張力を与えられた状態の金属薄板３１の少なくとも１つの寸法を測定する測定機構１３と、を備えている。図１の例では、載置板２１が並列に７枚並んでいる。

本実施の形態においては、測定機構１３は、引張力を与えられた状態の金属薄板３１の画像を撮像する測定用カメラ１３１と、撮像された画像を処理する画像処理装置１３２と、を有している。測定用カメラ１３１は、載置板２１に載置された金属薄板３１上を、鉛直方向、水平面内の縦方向及び横方向に移動することができるようになっている。

測定機構１３によって測定される金属薄板３１の寸法とは、例えば金属薄板３１が有機ＥＬ用の蒸着マスクなどに用いられるメタルマスクの作製に用いられる場合、図２に示すように、メタルマスク３４が作製される領域であるメタルマスク作製領域３３の幅ａや、各メタルマスク３４の横幅ｂないし縦幅ｃである。あるいは、図３に示すように、メタルマスク開口部３５の横幅ｄないし縦幅ｅ、メタルマスク開口部３５の横方向のピッチ間隔ｆないし縦方向のピッチ間隔ｇ等である。画像処理の際には、金属薄板３１に付された測定マーク３２の中心位置を割り出すことによって、各寸法が決定（測定）される。

金属薄板３１が載置される載置板２１は、図１及び図４に示すように、載置板２１の長手方向（図４の左右方向）の両縁部に、載置板縁部２１２ａ，２１２ｂを有している。載置板縁部２１２ａ，２１２ｂの間には、載置板中央部２１１を有している。

図４及び図５に示すように、載置板中央部２１１には、載置板２１を振動させるための振動機構９１が設けられている。本実施の形態では、振動機構９１は、薄い板状の超音波振動子で構成され、載置板２１を上下に小刻みに震わせることができるようになっている。振動機構９１を構成する超音波振動子は、載置板中央部２１１の裏面に、載置板中央部２１１の短手方向（図４の上下方向）の各縁部に５つずつ等間隔に設けられている。なお、振動機構９１が設けられる位置としては、載置板２１上に載置された金属薄板３１と干渉せず、一対の保持機構２２ａ，２２ｂに振動が伝達しない位置であれば、他の位置であってもよい。また、振動機構９１を構成する振動子の種類、形状及び個数も、適宜変更可能である。

図４から明らかなように、載置板縁部２１２ａ，２１２ｂと後述するクランプ基台２２１ａ，２２１ｂとの互いに向き合う各辺は、波状に形成されている。これによって、載置板縁部２１２ａ，２１２ｂとクランプ基台２２１ａ，２２１ｂとが互いに離れた状態となっても、載置板２１に載置された金属薄板３１が載置板２１から垂れ下がることが抑制される。

載置板２１の長手方向の両側に、一対の保持機構２２ａ，２２ｂが、載置板２１上に載置される金属薄板３１の対向する各縁部領域を保持するように設けられている。本実施の形態では、一対の保持機構２２ａ，２２ｂは、振動機構９１による振動が一対の保持機構２２ａ，２２ｂによる金属薄板３１の保持に影響を与えることのないように、設けられている。

各保持機構２２ａ，２２ｂは、図４及び図６に示すように、クランプ基台２２１ａ，２２１ｂと、クランプ基台２２１ａ，２２１ｂと共同して金属薄板３１を挟むクランプ部２２２と、クランプ部２２２をクランプ基台２２１ａ，２２１ｂに対して押圧する押圧レバー２２３と、押圧レバー２２３に押圧力を提供するようになっているワッシャー２２４及びコイルバネ２２５と、を有している。

保持機構２２ａ，２２ｂは、それぞれ、載置板２１の長手方向に延びるように設けられたレール６１ａ，６１ｂ上に摺動可能に載置されている。

図４に戻って、一方の保持機構２２ａの載置板２１とは反対の側に、一対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離を拡げることによって金属薄板３１に対し引張力を与えるための引張機構２３が設けられている。

具体的には、本実施の形態の引張機構２３は、図７に示すように、保持機構２２ａに固定された引張牽引部２３１と、引張牽引部２３１によって金属薄板３１に対して与えられる引張力を検出することができるロードセル７１と、ロードセル７１を介して引張牽引部２３１に接続された引張牽引アーム２３２と、引張牽引アーム２３２を押すことによって引張牽引部２３１を図４の左方向に（一対の保持機構２２ａ，２２ｂを互いに離すように）移動させることができるエアシリンダ２３３と、を有している。

エアシリンダ２３３は、レール６１ａの引張機構２３側の端部に固定されていて、エアシリンダ２３３が伸長することによって保持機構２２ａとは反対の方向（図７の左方向）に移動可能なエアシリンダヘッド２３４を有している。

引張牽引アーム２３２は、図４に示すような湾曲形状を有すると共に、一方の端部がエアシリンダヘッド２３４に当接されてエアシリンダ２３３が伸長してエアシリンダヘッド２３４が移動すると、図４の左側に押されるようになっている。

引張牽引部２３１は、ロードセル７１を介して引張牽引アーム２３２の他方の端部に接続されており、エアシリンダヘッド２３４の移動に伴って、レール６１ａの引張機構２３側の端部（エアシリンダ２３３の固定部）を基点にして、図４の左側に移動されるようになっている。

ロードセル７１は、一方の端部（図４の上側の端部）が引張牽引アーム２３２に、他方の端部（図４の下側の端部）が引張牽引部２３１に接続されており、引張牽引アーム２３２によって引張牽引部２３１に与えられる引張力、したがって引張牽引部２３１によって金属薄板３１に対して与えられる引張力、を検出することができるようになっている。

図４に戻って、本実施の形態の寸法測定装置１１には、他方の保持機構２２ｂの載置板２１とは反対の側に、一対の保持機構２２ａ，２２ｂによって保持されて引張機構２３によって引張力が与えられた金属薄板３１を載置板２１の長手方向に揺らすことによって、金属薄板３１に与えられた引張力を金属薄板３１に「なじませる」（全体に亘って均一化させる）ための揺動機構２４が設けられている。

具体的には、本実施の形態の揺動機構２４は、保持機構２２ｂに固定された揺動牽引部２４１と、揺動牽引部２４１を図４の左右方向に揺動させることができるマイクロメータ２４３と、を有している。

マイクロメータ２４３は、レール６１ｂに固定されており、マイクロメータ２４３が伸長及び縮退することによって載置板２１の長手方向（図４の左右方向）に揺動可能なマイクロメータヘッド２４４を有している。

揺動牽引部２４１は、図４に示すような湾曲形状を有すると共にマイクロメータヘッド２４４に当接される揺動牽引アーム２４２と一体になっており、マイクロメータヘッド２４４の揺動に伴って、レール６１ｂ上のマイクロメータ２４３の固定部を基点にして同様に揺動されるようになっている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

まず、金属薄板３１が載置板２１に載置される際には、引張機構２３のエアシリンダヘッド２３４と引張牽引アーム２３２とが当接されており、揺動機構２４のマイクロメータヘッド２４４と揺動牽引アーム２４２とが当接されている。

そして、金属薄板３１が載置板２１上に載置されると、金属薄板３１の対向する各縁部領域が一対の保持機構２２ａ，２２ｂによって保持される。具体的には、各保持機構２２ａ，２２ｂにおいて、ワッシャー２２４及びバネ２２５によって押圧レバー２２３に押圧力が提供され、押圧レバー２２３によってクランプ部２２２がクランプ基台２２１ａ，２２１ｂに対して押圧されることにより、クランプ基台２２１ａ，２２１ｂとクランプ部２２２との間に金属薄板３１の対向する各縁部領域が挟まれて保持される。

金属薄板３１が一対の保持機構２２ａ，２２ｂによって保持されると、載置板２１に設けられた振動機構９１により、載置板２１が振動される。これにより、後述するように金属薄板３１に引張力が与えられる際、金属薄板３１と載置板２１との間の摩擦力や静電気力等が抑制され、金属薄板３１が載置板２１上を滑らかに動くことができるため、金属薄板３１に局所的な応力が生じることが抑制される。

この状態で、引張機構２３によって一対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離が拡げられ、金属薄板３１に引張力が与えられる。

具体的には、エアシリンダ２３３が伸長することによって、エアシリンダヘッド２３４が保持機構２２ａとは反対の方向（図７の左方向）に移動されて引張牽引アーム２３２の一方の端部がエアシリンダヘッド２３４の移動方向と同じ方向に押される。このように引張牽引アーム２３２の一方の端部がエアシリンダヘッド２３４に押されることによって、引張牽引部２３１が、レール６１ａの引張機構２３側の端部（エアシリンダ２３３の固定部）を基点にして、図４の左方向に一対の保持機構２２ａ，２２ｂを互いに離すように移動される。すなわち、引張牽引部２３１が保持機構２２ａとは反対の方向に移動されることによって、一方の保持機構２２ａがレール６１ａ上を引張牽引部２３１と共に移動され、一対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離が拡げられる。

金属薄板３１に与えられる引張力は、ロードセル７１によって検出され、当該検出結果に基づいてエアシリンダ２３３の伸長の程度が制御される。これにより、金属薄板３１に与えられる引張力を調整することができる。

また、本実施の形態では、金属薄板３１に引張力が与えられた状態で、揺動機構２４によって金属薄板３１が載置板２１の長手方向に揺らされる。これによって、金属薄板３１に与えられた引張力を金属薄板３１に「なじませる」（全体に亘って均一化させる）ことができる。

具体的には、マイクロメータ２４３が伸長及び縮退することによって、マイクロメータヘッド２４４が載置板２１の長手方向（図４の左右方向）に揺動される。このようなマイクロメータヘッド２４４の揺動に伴って、揺動牽引部２４１が、レール６１ｂ上のマイクロメータ２４３の固定点を基点にして同様に揺動され、他方の保持機構２２ｂがレール６１ｂ上を揺動牽引部２４１と共に揺動される。これによって、金属薄板３１が、結果的に載置板２１の長手方向に揺動されることになる。

前述のように金属薄板３１が揺動された後、振動機構９１による載置板２１の振動が停止される。載置板２１の振動が停止された状態で、全体に亘ってほぼ均一に引張力を与えられた状態の金属薄板３１の画像が、測定用カメラ１３１によって取得され、撮像された画像が画像処理装置１３２によって処理され、金属薄板３１の少なくとも１つの寸法が測定される。これによって、載置板２１に載置された時の金属薄板３１が湾曲していたり浮き上がったりしていた場合でも、そのような変形状態が除去ないし緩和された状態で金属薄板３１の各種寸法が測定される。

以上のように本実施の形態によれば、金属薄板３１は一対の保持機構２２ａ，２２ｂによって保持されて引張機構２３によって引っ張られた状態で少なくとも１つの寸法が測定される。したがって、載置板２１に載置された時の金属薄板３１が湾曲していたり浮き上がったりしていたとしても、そのような変形状態が除去ないし緩和された状態で金属薄板３１の寸法が測定されるため、測定精度が向上する。また、載置板２１に載置された金属薄板３１が引張機構２３によって引っ張られる際、振動機構９１により載置板２１が振動されることで、載置板２１と金属薄板３１との間の摩擦力や静電気力等が抑制される。これにより、金属薄板３１が載置板２１上を滑らかに動くことができるため、金属薄板３１に引張力が与えられる際、金属薄板３１に局所的な応力が生じることが抑制される。したがって、測定精度がさらに向上する。

また、測定機構１１は、引張力を与えられた状態の金属薄板３１の画像を撮像する測定用カメラ１３１と、撮像された画像を処理する画像処理装置１３２と、を有しているため、金属薄板３１の寸法を容易に測定することができる。

なお、載置板２１は２つの載置板部分に分離されていて、各載置板部分に各保持機構２２ａ，２２ｂが設けられていてもよい。この場合、金属薄板３１に張力が与えられる際、保持機構２２ａ，２２ｂ付近で載置板２１と金属薄板３１とが互いに摺動することが抑制されるため、金属薄板３１に張力が与えられる際、金属薄板３１に局所的な応力が生じることが抑制され、測定精度が向上する。

また、金属薄板３１と載置板２１との間の静電気を防止したり金属薄板３１と載置板２１との間の滑り性を向上させる処理を、載置板２１に対して施してもよい。例えば、載置板２１表面に、カーボンないし金属酸化物などの帯電防止剤や界面活性剤を施したり、静電気を帯びない性質をもったフィルムを貼付したり、フッ素やシリコンなどの滑り性を向上させる処理を施したフィルム、例えばポリエステル製のフィルム、を貼付してもよい。また、載置板２１として、導電性のテフロン加工した金属板を用いてもよい。

また、載置板２１もしくはクランプ基台２２１にガイドピンを設け、金属薄板３１を載置板２１に載置する際、ガイドピンに金属薄板３１の縁部を突き当てながら金属薄板３１を載置板２１上に位置決めしてもよい。或いは、金属薄板３１に位置決めするための穴を設け、当該穴とガイドピンとの位置を合わせながら金属薄板３１を載置板２１上に位置決めしてもよい。

また、保持機構２２ａ，２２ｂは、クランプ部２２２をネジやエアでクランプ基台２２１に押し付けることにより、金属薄板３１をクランプ部２２２とクランプ基台２２１との間に保持するタイプものであってもよい。

また、引張機構２３は、重りやモータ、バネなどによって保持機構２２ａを引っ張るものであってもよい。

次に、図８により、本発明による寸法測定装置の第２の実施の形態について説明する。

図８は、本発明の第２の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、を概略的に示す平面図である。本実施の形態の寸法測定装置１１は、図１及び図４に示す第１の実施の形態の寸法測定装置に対し、図８に示すように、金属薄板が載置される複数の載置板２１と、載置板２１上に載置される金属薄板３１の対向する各縁部領域を各対が保持するようになっている複数対の保持機構２２ａ，２２ｂと、複数の載置板２１をそれぞれ振動させる複数の振動機構９１と、各対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離を拡げることによって金属薄板３１に対し引張力を与えるようになっている複数の引張機構２３と、を備えている点が異なる。さらに、金属薄板３１に与えられた引張力を金属薄板３１に「なじませる」（全体に亘って均一化させる）ための複数の揺動機構２４を、有している。

その他の構成は、図１及び図４に示す第１の実施の形態と略同様である。図８において、第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施の形態の寸法測定装置１１では、図８に示すように、複数の載置板２１が、載置板２１の長手方向に垂直な方向（図８の上下方向）に並列に設けられており、各載置板２１の両側に、一対の保持機構２２ａ，２２ｂ、引張機構２３及び揺動機構２４が、第１の実施の形態と略同様に設けられている。本実施の形態においては、振動機構９１を構成する超音波振動子は、各載置板中央部２１１の裏面に、各載置板中央部２１１の短手方向（図８の上下方向）の各縁部に５つずつ等間隔に設けられている。

次に、本実施の形態の作用について説明する。本実施の形態の寸法測定装置１１では、金属薄板３１が複数の載置板２１上に載置され、複数対の保持機構２２ａ，２２ｂの各対によって複数の載置板２１に載置された金属薄板３１の対向する各縁部領域が保持される。

金属薄板３１が複数対の保持機構２２ａ，２２ｂによって保持された後、複数の振動機構９１によって複数の載置板２１のそれぞれが振動される。そして、複数の載置板２１が振動された状態で、複数の引張機構２３によって複数対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離が拡げられる。これによって、金属薄板３１に対して二次元的に（平面的に）引張力が与えられる。

金属薄板３１に引張力が与えられた状態で、複数の揺動機構２４によって、金属薄板３１は各載置板２１の長手方向（図８の左右方向）に揺動される。これによって、金属薄板３１に二次元的に与えられた引張力を、金属薄板３１に二次元的に「なじませる」（全体に亘って均一化させる）ことができる。

金属薄板３１が揺動された後、振動機構９１による複数の載置板２１の振動が停止される。全ての載置板２１の振動が停止された状態で、全体に亘ってほぼ均一に引張力を与えられた状態の金属薄板３１の画像が、測定用カメラ１３１によって取得され、撮像された画像が画像処理装置１３２によって処理され、金属薄板３１の少なくとも１つの寸法が測定される。

以上のように、本実施の形態によれば、金属薄板に二次元的に（平面的に）引張力が与えられるため、金属薄板の変形の状態が二次元的に除去ないし緩和され、測定精度がより一層向上する。

次に、図９により、本発明による寸法測定装置の第３の実施の形態について説明する。

図９は、本発明の第３の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、を概略的に示す平面図である。本実施の形態の寸法測定装置１１は、図９に示すように、載置板２１が複数に分かれていない点を除いて、図８に示す第２の実施の形態と同様である。

本実施の形態によっても、図８に示す実施の形態と同様に、金属薄板に二次元的に（平面的に）引張力が与えられるため、金属薄板の変形の状態が二次元的に除去ないし緩和され、測定精度がより一層向上する。

次に、図１０により、本発明による寸法測定装置の第４の実施の形態について説明する。

図１０は、本発明の第４の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、を概略的に示す平面図である。本実施の形態の寸法測定装置１１は、図１及び図４に示す実施の形態による寸法測定装置に対し、載置板２１の少なくとも一部を一対の保持機構２２ａ，２２ｂに対して下降させる載置板下降機構２１６を有している点が異なる。

具体的には、載置板２１は、一方の載置板縁部２１２ａの側方から他方の載置板縁部２１２ｂの側方まで延びるように配置された一対の載置板枠体２１３と、当該一対の載置板枠体２１３と載置板縁部２１２ａ，２１２ｂとで囲まれた領域内に配置された２つの載置板中央部２１１ａ，２１１ｂと、を有している。図１０及び図１１に示すように、各載置板中央部２１１ａ，２１１ｂの左右の各辺には軸受２１４が突設されており、当該軸受２１４には、一対の載置板枠体２１３によって偏心支持された偏心棒２１５が通されている。このような軸受２１４と偏心棒２１５とによって、載置板下降機構２１６が構成されている。すなわち、偏心棒２１５が回転されることにより、載置板中央部２１１ａ，２１１ｂは、一対の保持機構２２ａ，２２ｂに対して偏心の分だけ下降されるようになっている。

また、本実施の形態では、振動機構９１を構成する超音波振動子は、図１１に示すように、載置板２１の裏面側において、各載置板枠体２１３に５つずつ等間隔に設けられている。しかし、振動機構９１が設けられる位置としては、載置板中央部２１１ａ，２１１ｂが下降する際に載置板中央部２１１ａ，２１１ｂと干渉せず、且つ、載置板２１上に載置された金属薄板３１と干渉せず、振動機構９１による振動が一対の保持機構２２ａ，２２ｂによる金属薄板３１の保持に影響を与えない位置であれば、載置板枠体２１３等、他の位置であってもよい。

その他の構成は、第１の実施の形態と略同様である。図１０において、第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

そして、金属薄板３１が載置板２１上に載置されると、金属薄板３１の対向する各縁部領域が一対の保持機構２２ａ，２２ｂによって保持される。

金属薄板３１が一対の保持機構２２ａ，２２ｂによって保持されると、金属薄板３１の変形状態が大きい場合には、載置板２１の偏心棒２１５が回転されて、載置板中央部２１１ａ，２１１ｂが、一対の保持機構２２ａ，２２ｂに対して偏心の分だけ下降される。この状態で、引張機構２３によって一対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離が拡げられ、金属薄板３１に引張力が与えられる。これにより、金属薄板３１の変形状態が大きい場合であっても、金属薄板３１と載置板２１との間の摩擦力や静電気力等が抑制され、金属薄板３１は、載置板２１上を滑らかに動くことができる。

金属薄板３１の変形状態が所望の程度以下になった後、載置板２１の偏心棒２１５が回転されて、載置板中央部２１１ａ，２１１ｂが、一対の保持機構２２ａ，２２ｂに対して偏心の分だけ上昇されて元の位置に戻る。この状態で、振動機構９１によって載置板２１が振動されながら、引張機構２３によって一対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離がさらに拡げられ、金属薄板３１にさらに引張力が与えられる。

なお、引張力を与える前の金属薄板３１の変形状態が所望の程度以下である場合には、載置板中央部２１１ａ，２１１ｂは下降されることなく、振動機構９１によって載置板２１が振動されて、金属薄板３１に引張力が与えられてよい。

次に、金属薄板３１に引張力が与えられた状態で、揺動機構２４によって金属薄板３１が載置板２１の長手方向に揺らされる。これによって、金属薄板３１に与えられた引張力を金属薄板３１に「なじませる」（全体に亘って均一化させる）ことができる。

金属薄板３１が揺動された後、振動機構９１による載置板２１の振動が停止される。載置板２１の振動が停止された状態で、全体に亘ってほぼ均一に引張力を与えられた状態の金属薄板３１の画像が、測定用カメラ１３１によって取得され、撮像された画像が画像処理装置１３２によって処理され、金属薄板３１の少なくとも１つの寸法が測定される。

以上のように本実施の形態によれば、寸法測定装置１１は、載置板２１の少なくとも一部を一対の保持機構２２ａ，２２ｂに対して下降させる載置板下降機構２１６を有している。したがって、特に金属薄板３１の変形状態が大きい場合には、載置板中央部２１１ａ，２１１ｂを下降させることで、金属薄板と載置板との間の摩擦力や静電気力等を抑制する一方、金属薄板３１の変形状態が小さい場合には、振動機構９１によって載置板２１が振動されることで金属薄板３１と載置板２１との間の摩擦力や静電気力等を抑制する等、金属薄板と載置板との間の摩擦力や静電気力等を、金属薄板３１の変形状態に応じて適当な方法で抑制し得る。これにより、測定精度が更に向上する。

なお、載置板下降機構２１６の代わりに、一対の保持機構２２ａ，２２ｂにより保持された状態の金属薄板３１と載置板２１との間にエアを圧入するエア圧入機構が設けられていてもよい。金属薄板３１と載置板２１との間にエアが存在することにより、金属薄板３１と載置板２１との間の摩擦力や静電気力等が抑制される。したがって、この場合も、金属薄板に局所的な応力が生じることを、金属薄板の変形状態に合わせて適切に抑制し得る。

次に、図１２により、本発明による寸法測定装置の第５の実施の形態について説明する。

図１２は、本発明の第５の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、を概略的に示す平面図である。本実施の形態の寸法測定装置１１は、図１０に示す実施の形態による寸法測定装置に対し、図１２に示すように、複数の載置板２１と、載置板２１上に載置される金属薄板３１の対向する各縁部領域を各対が保持するようになっている複数対の保持機構２２ａ，２２ｂと、複数の載置板２１をそれぞれ振動させる複数の振動機構９１と、各対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離を拡げることによって金属薄板３１に対し引張力を与えるようになっている複数の引張機構２３と、金属薄板３１に与えられた引張力を金属薄板３１に「なじませる」（全体に亘って均一化させる）ための複数の揺動機構２４と、を備えている点が異なる。

その他の構成は、図１０に示す実施の形態と略同様である。図１２において、図１０に示す実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施の形態の寸法測定装置１１では、図１２に示すように、複数の載置板２１が、載置板２１の長手方向に垂直な方向（図１２の上下方向）に並列に設けられており、各載置板２１の両側に、一対の保持機構２２ａ，２２ｂ、引張機構２３及び揺動機構２４が、第１の実施の形態と略同様に設けられている。また、振動機構９１を構成する超音波振動子は、各載置板２１の裏面側において、各載置板枠体２１３に５つずつ等間隔に設けられている。

金属薄板３１が複数対の保持機構２２ａ，２２ｂによって保持されると、金属薄板３１の変形状態が大きい場合には、載置板下降機構２１６によって載置板中央部２１１ａ，２１１ｂが、複数対の保持機構２２ａ，２２ｂに対して下降され、複数の引張機構２３によって複数対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離が拡げられる。これによって、金属薄板３１に対して二次元的に（平面的に）引張力が与えられる。

金属薄板３１の変形状態が所望の程度以下になった後、載置板下降機構２１６によって載置板中央部２１１ａ，２１１ｂが、複数対の保持機構２２ａ，２２ｂに対して上昇されて元の位置に戻る。

この状態で、複数の振動機構９１によってそれぞれの載置板２１が振動されながら、複数の引張機構２３によって複数対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離がさらに拡げられる。これによって、金属薄板３１に対して二次元的に（平面的に）引張力がさらに与えられる。

次に、図１３により、本発明による寸法測定装置の第６の実施の形態について説明する。

図１３は、本発明の第６の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、を概略的に示す平面図である。本実施の形態の寸法測定装置１１は、図１３に示すように、載置板２１が複数に分かれていない点を除いて、図１２に示す実施の形態と同様である。

本実施の形態によっても、図１２に示す実施の形態と同様に、金属薄板に二次元的に（平面的に）引張力が与えられるため、金属薄板の変形の状態が二次元的に除去ないし緩和され、測定精度がより一層向上する。

次に、図１４により、本発明による寸法測定装置の第７の実施の形態について説明する。

図１４は、本発明の第７の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、振動機構と、を概略的に示す平面図である。本実施の形態の測定装置１１は、第１の実施の形態による寸法測定装置に対し、引張力を与えられた状態の金属薄板３１を載置板２１に吸着させるようになっている吸着機構４１を備えている点が異なる。

その他の構成は、第１の実施の形態と略同様である。図１４において、第１実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図１４及び図１５に示すように、載置板中央部２１１には、載置板中央部２１１を表面から裏面へ向けて（図１５の上下方向に）貫通するエア吸引孔４１１が設けられており、載置板中央部２１１の裏面（図１５の下側の面）には、エア吸引孔４１１を介して載置板２１と載置板２１に載置された金属薄板３１との間のエアを吸引するためのエア吸引部４１２が設けられている。

このようなエア吸引孔４１１とエア吸引部４１２とによって、吸着機構４１が構成されている。すなわち、エア吸引部４１２によって、エア吸引孔４１１を介して載置板２１と載置板２１に載置された金属薄板３１との間のエアが吸引されることにより、金属薄板３１は、載置板２１に吸着されるようになっている。

また、本実施例の寸法測定装置１１は、金属薄板３１が載置板２１に十分に吸着されたこと示す信号（吸着信号）を検出する吸着信号検出器５１が設けられている。

本実施の形態の吸着信号検出器５１は、エア吸引孔４４１とエア吸引部４１２との間に設けられてエア吸引孔４１１を介してエア吸引部４１２に流れるエアの流量を検出する流量計を有しており、エア吸引部４１２によるエア吸引開始後に当該流量計で検出されたエア流量の値が一定になったとき、金属薄板３１が載置板２１に十分に吸着されたものと見なして吸着信号が検出されるようになっている。すなわち、エア吸引部４１２によって載置板２１と載置板２１に載置された金属薄板３１との間のエアの吸引が開始されると、金属薄板３１は徐々に載置板２１に吸着されてエア吸引孔４４１を徐々に塞ぐ。したがって、エア吸引孔４４１の開口率が徐々に低下し、これにより、エア吸引孔４４１を介してエア吸引部４１２に流れ込むエアの流量も徐々に低下する。その後、金属薄板３１が載置板２１に十分に吸着されると、エア吸引孔４４１の開口率が一定となり、エア吸引孔４４１を介してエア吸引部４１２に流れ込むエアの流量も一定となる。したがって、前記流量計で検出されたエア流量の値が一定になったとき、金属薄板３１が載置板２１に十分に吸着されたものと見なすことができる。

図１４及び図１５に示すように、振動機構９１を構成する超音波振動子は、載置板中央部２１１の裏面において、載置板中央部２１１の短手方向（図１４の上下方向）各縁部に、エア吸引孔４１１を塞がないように、５つずつ等間隔に設けられている。なお、振動機構９１が設けられる位置としては、吸引機構４１による載置板２１と載置板２１に載置された金属薄板３１との間のエアの吸引が阻害されず、且つ、載置板２１上に載置された金属薄板３１と干渉せず、振動機構９１による振動が一対の保持機構２２ａ，２２ｂによる金属薄板３１の保持に影響を与えない位置であれば、他の位置であってもよい。

金属薄板３１が一対の保持機構２２ａ，２２ｂによって保持されると、振動機構９１によって載置板２１が振動される。載置板２１が振動された状態で、引張機構２３によって一対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離が拡げられ、金属薄板３１に引張力が与えられる。

金属薄板３１に引張力が与えられた状態で、揺動機構２４によって金属薄板３１が載置板２１の長手方向に揺らされる。これによって、金属薄板３１に与えられた引張力を金属薄板３１に「なじませる」（全体に亘って均一化させる）ことができる。

金属薄板３１が揺動された後、振動機構９１による載置板２１の振動が停止される。載置板２１の振動が停止された状態で、エア吸引部４１２によって、エア吸引孔４１１を介して載置板２１と載置板２１に載置された金属薄板３１との間のエアが吸引され、金属薄板３１は載置板２１に吸着される。

金属薄板３１が載置板２１に十分に吸着されると、吸着信号検出器５１によって吸着信号が検出される。吸着信号が検出されると、エアシリンダ２３３は、エアが徐々に抜かれて縮退され、金属薄板３１に与えられる引張力が徐々に低減されて最終的にゼロになる。

前述のように金属薄板３１に与えられる引張力がゼロになった後、載置板２１に吸着された状態の金属薄板３１の画像が、測定用カメラ１３１によって取得され、撮像された画像が画像処理装置１３２によって処理され、金属薄板３１の少なくとも１つの寸法が測定される。これによって、載置板２１に載置された時の金属薄板３１が湾曲していたり浮き上がったりしていた場合でも、そのような変形状態が除去ないし緩和された状態で、且つ、変形状態の除去ないし緩和のために与えられた引張力が除去された状態で金属薄板３１の各種寸法が測定される。これにより、測定精度が顕著に向上する。さらに、寸法測定装置１１周辺で外乱（振動、風）が生じたとしても、吸着機構４１によって金属薄板３１の移動が抑制されるため、このことによっても測定精度が向上する。

以上より本実施の形態によれば、金属薄板３１は一対の保持機構２２ａ，２２ｂによって保持されて引張機構２３によって引っ張られた状態で載置板２１に吸着され、載置板２１に吸着された状態で少なくとも１つの寸法が測定される。したがって、載置板２１に載置された時の金属薄板３１が湾曲していたり浮き上がったりしていたとしても、そのような変形状態が除去ないし緩和された状態で金属薄板３１の寸法が測定されるため、測定精度が向上する。また、寸法測定装置の周辺で外乱（振動、風）が生じたとしても、金属薄板３１の移動が抑制されるため、このことによっても測定精度が向上する。さらに、載置板２１に載置された金属薄板３１が引張機構２３によって引っ張られる際、振動機構９１により載置板２１を振動させて載置板２１と金属薄板３１との間の摩擦力や静電気力等が抑制されるため、金属薄板３１は載置板２１上を滑らかに動くことができ、金属薄板３１に局所的な応力が生じることが抑制され、測定精度が更に向上する。

また、金属薄板３１を載置板２１に吸着させる工程において、引張力を与えられた状態の金属薄板３１と載置板２１との間のエアを吸引して、金属薄板３１と載置板２１とを吸着させる。したがって、金属薄板３１を載置板２１に容易に吸着させることができる。

また、金属薄板３１が載置板２１に吸着された後、引張機構２３によって金属薄板３１に対し与えられる引張力が低減される。したがって、変形状態の除去ないし緩和のために一対の保持機構２２ａ，２２ｂを介して与えられる引張力と、その後の寸法測定のために当該一対の保持機構２２ａ，２２ｂを介して与えられる引張力と、を、互いに独立に決定することができるため、測定精度が向上する。

なお、吸着機構４１は、引張力を与えられた状態の金属薄板３１と載置板２１とを静電吸着させるようになっていてもよい。この場合も、金属薄板３１を載置板２１に容易に吸着させることができる。

また、吸着機構４１は、引張力を与えられた状態の金属薄板３１と載置板２１とを磁力により吸着させるようになっていてもよい。この場合も、金属薄板３１を載置板２１に容易に吸着させることができる。

次に、図１６により、本発明による寸法測定装置の第８の実施の形態について説明する。

図１６は、本発明の第８の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、を概略的に示す平面図である。本実施の形態の寸法測定装置１１は、図１４に示す実施の形態による寸法測定装置に対し、図１６に示すように、複数の載置板２１と、載置板２１上に載置される金属薄板３１の対向する各縁部領域を各対が保持するようになっている複数対の保持機構２２ａ，２２ｂと、複数の載置板２１をそれぞれ振動させる複数の振動機構９１と、各対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離を拡げることによって金属薄板３１に対し引張力を与えるようになっている複数の引張機構２３と、金属薄板３１に与えられた引張力を金属薄板３１に「なじませる」（全体に亘って均一化させる）ための複数の揺動機構２４と、引張力を与えられた状態の金属薄板３１を載置板２１に吸着させるようになっている複数の吸着機構４１と、を備えている点が異なる。

その他の構成は、図１４に示す実施の形態と略同様である。図１６において、図１４に示す実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施の形態の寸法測定装置１１では、図１６に示すように、複数の載置板２１が、載置板２１の長手方向に垂直な方向（図１６の上下方向）に並列に設けられており、各載置板２１の両側に、一対の保持機構２２ａ，２２ｂ、引張機構２３及び揺動機構２４が、第１の実施の形態と略同様に設けられている。また、振動機構９１を構成する超音波振動子は、各載置板２１の載置板縁部２１２ａ，２１２ｂの裏面に、各載置板中央部２１１の短手方向（図１６の上下方向）の各縁部に５つずつ等間隔に設けられている。

金属薄板３１が複数対の保持機構２２ａ，２２ｂによって保持された後、複数の振動機構９１によって、複数の載置板２１がそれぞれ振動される。複数の載置板２１がそれぞれ振動された状態で、複数の引張機構２３によって複数対の保持機構２２ａ，２２ｂの互いに対する距離が拡げられる。これによって、金属薄板３１に対して二次元的に（平面的に）引張力が与えられる。

金属薄板３１に引張力が与えられた状態で、複数の揺動機構２４によって、金属薄板３１は各載置板２１の長手方向（図１６の左右方向）に揺動される。これによって、金属薄板３１に二次元的に与えられた引張力を、金属薄板３１に二次元的に「なじませる」（全体に亘って均一化させる）ことができる。

金属薄板３１が揺動された後、振動機構９１による複数の載置板２１の振動が停止される。全ての載置板２１の振動が停止された状態で、金属薄板３１は複数の吸着機構４１によって複数の載置板２１に吸着され、その後、複数の引張機構２３により金属薄板３１に与えられる引張力が、低減される。

前述のように金属薄板３１に与えられる引張力が低減された後、載置板２１に吸着された状態の金属薄板３１の画像が、測定用カメラ１３１によって取得され、撮像された画像が画像処理装置１３２によって処理され、金属薄板３１の少なくとも１つの寸法が測定される。

次に、図１７により、本発明による寸法測定装置の第９の実施の形態について説明する。

図１７は、本発明の第９の実施の形態による寸法測定装置における、載置板と、保持機構と、引張機構と、を概略的に示す平面図である。本実施の形態の寸法測定装置１１は、図１７に示すように、載置板２１及び吸着機構４１が複数に分かれていない点を除いて、図１６に示す実施の形態と同様である。

本実施の形態によっても、図１６に示す実施の形態と同様に、金属薄板に二次元的に（平面的に）引張力が与えられるため、金属薄板の変形の状態が二次元的に除去ないし緩和され、測定精度がより一層向上する。

１１寸法測定装置
１３測定機構
１３１測定用カメラ
１３２画像処理装置
２１載置板
２１１ａ載置板中央部
２１１ｂ載置板中央部
２１２ａ載置板縁部
２１２ｂ載置板縁部
２１３載置板枠体
２１４軸受
２１５偏心棒
２１６載置板下降機構
２２ａ一方の保持機構
２２ｂ他方の保持機構
２２１クランプ基台
２２２クランプ部
２２３押圧レバー
２２４ワッシャー
２２５バネ
２３引張機構
２３１引張牽引部
２３２引張牽引アーム
２３３エアシリンダ
２３４エアシリンダヘッド
２４揺動機構
２４１揺動牽引部
２４２揺動牽引アーム
２４３マイクロメータ
２４４マイクロメータヘッド
３１金属薄板
３２測定マーク
３３メタルマスク作製領域
３４メタルマスク
３５メタルマスク開口部
４１吸着機構
４１１エア吸引孔
４１２エア吸引部
５１吸着信号検出器
６１ａレール
６１ｂレール
７１ロードセル
９１振動機構（超音波振動子）

Claims

金属薄板が載置される載置板と、
前記載置板上に載置される前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持するようになっている一対の保持機構と、
前記載置板を振動させる振動機構と、
前記一対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与えるようになっている引張機構と、
前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する測定機構と、
を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定装置。
前記測定機構は、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の画像を撮像する測定用カメラと、撮像された画像を処理する画像処理装置と、を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の金属薄板の寸法測定装置。
前記載置板には、帯電防止処理が施されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の金属薄板の寸法測定装置。
前記保持機構により保持された状態の前記金属薄板と前記載置板との間にエアを圧入するエア圧入機構をさらに備えている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の金属薄板の寸法測定装置。
前記載置板の少なくとも一部を前記一対の保持機構に対して下降させる載置板下降機構を有している
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の金属薄板の寸法測定装置。
前記載置板は少なくとも２つの載置板部分に分離されていて、一対の保持機構の各々は異なる載置板部分に設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の金属薄板の寸法測定装置。
金属薄板が載置される複数の載置板と、
前記載置板上に載置される前記金属薄板の対向する各縁部領域を各対が保持するようになっている複数対の保持機構と、
前記複数の載置板をそれぞれ振動させる複数の振動機構と、
各対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与えるようになっている複数の引張機構と、
前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する測定機構と、
を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定装置。
金属薄板を載置板に載置する工程と、
一対の保持機構によって前記載置板に載置された前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持する工程と、
振動機構によって前記載置板を振動させながら、引張機構によって前記金属薄板を保持した状態の前記一対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与える工程と、
測定機構によって前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する工程と、
を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定方法。
前記測定する工程は、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の画像を撮像する工程と、撮像された画像を処理する工程と、を含んでいる
ことを特徴とする請求項８に記載の金属薄板の寸法測定方法。
金属薄板を複数の載置板に載置する工程と、
複数対の保持機構の各対によって前記載置板に載置された前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持する工程と、
複数の振動機構によって前記複数の載置板をそれぞれ振動させながら、複数の引張機構によって前記金属薄板を保持した状態の前記複数対の保持機構の各対の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与える工程と、
測定機構によって前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する工程と、
を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定方法。
金属薄板が載置される載置板と、
前記載置板上に載置される前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持するようになっている一対の保持機構と、
前記載置板を振動させる振動機構と、
前記一対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与えるようになっている引張機構と、
前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板を前記載置板に吸着させるようになっている吸着機構と、
前記載置板に吸着された状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する測定機構と、
を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定装置。
前記測定機構は、前記載置板に吸着された状態の前記金属薄板の画像を撮像する測定用カメラと、撮像された画像を処理する画像処理装置と、を有している
ことを特徴とする請求項１１に記載の金属薄板の寸法測定装置。
前記吸着機構は、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板と前記載置板との間のエアを吸引して、前記金属薄板と前記載置板とを吸着させるようになっている
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の金属薄板の寸法測定装置。
前記吸着機構は、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板と前記載置板とを静電吸着させるようになっている
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の金属薄板の寸法測定装置。
前記吸着機構は、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板と前記載置板とを磁力により吸着させるようになっている
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の金属薄板の寸法測定装置。
前記載置板は少なくとも２つの載置板部分に分離されていて、一対の保持機構の各々は異なる載置板部分に設けられている
ことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれかに記載の金属薄板の寸法測定装置。
金属薄板が載置される複数の載置板と、
前記載置板上に載置される前記金属薄板の対向する各縁部領域を各対が保持するようになっている複数対の保持機構と、
前記複数の載置板をそれぞれ振動させる複数の振動機構と、
各対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与えるようになっている複数の引張機構と、
前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板を前記複数の載置板に吸着させるようになっている複数の吸着機構と、
前記複数の載置板に吸着された状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する測定機構と、
を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定装置。
金属薄板を載置板に載置する工程と、
一対の保持機構によって前記載置板に載置された前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持する工程と、
振動機構によって前記載置板を振動させながら、引張機構によって前記金属薄板を保持した状態の前記一対の保持機構の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与える工程と、
前記振動機構による前記載置板の振動を停止させる工程と、
前記振動を停止させる工程の後、吸着機構によって前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板を前記載置板に吸着させる工程と、
測定機構によって前記載置板に吸着された状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する工程と、
を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定方法。
前記測定する工程は、前記載置板に吸着された状態の前記金属薄板の画像を撮像する工程と、撮像された画像を処理する工程と、を含んでいる
ことを特徴とする請求項１８に記載の金属薄板の寸法測定方法。
前記金属薄板を前記載置板に吸着させる工程の後に、前記引張機構によって前記金属薄板に対し与えられる引張力を低減させる工程を更に備えた
ことを特徴とする請求項１８または１９に記載の金属薄板の寸法測定方法。
前記金属薄板を前記載置板に吸着させる工程において、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板と前記載置板との間のエアを吸引して、前記金属薄板と前記載置板とを吸着させる
ことを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれかに記載の金属薄板の寸法測定方法。
金属薄板を複数の載置板に載置する工程と、
複数対の保持機構の各対によって前記載置板に載置された前記金属薄板の対向する各縁部領域を保持する工程と、
複数の振動機構によって前記複数の載置板をそれぞれ振動させながら、複数の引張機構によって前記金属薄板を保持した状態の前記複数対の保持機構の各対の互いに対する距離を拡げることによって前記金属薄板に対し引張力を与える工程と、
前記複数の振動機構による前記複数の載置板の振動を停止させる工程と、
前記振動を停止させる工程の後、前記引張力を与えられた状態の前記金属薄板を前記複数の載置板に吸着させる工程と、
測定機構によって前記複数の載置板に吸着された状態の前記金属薄板の少なくとも１つの寸法を測定する工程と、
を備えたことを特徴とする金属薄板の寸法測定方法。
前記金属薄板を前記複数の載置板に吸着させる工程の後に、前記複数の引張機構によって前記金属薄板に対し与えられる引張力を低減させる工程を更に備えた
ことを特徴とする請求項２２に記載の金属薄板の寸法測定方法。