JP6061182B2 - 金属薄板の寸法測定装置及び金属薄板の寸法測定方法 - Google Patents

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（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）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両端側の各辺を保持するようになっている一対の保持機構と、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。さらに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。

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、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、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両端側の各辺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、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。

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両端側の各辺を保持する工程と、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、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。さらに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。

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両端側の各辺を保持する工程と、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。

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。

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。

本発明によれば、金属薄板は少なくとも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が測定されるため、測定精度が向上する。さらに、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。

図１は、本発明の第１の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、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、吸着機構と、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、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、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の対向する両端側の各辺を保持するようになっている一対の保持機構２２ａ，２２ｂ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を載置板２１に吸着させるようになっている吸着機構４１と、載置板に吸着さ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、載置板２１に吸着さ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に吸着された金属薄板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。

また、金属薄板３１が載置される載置板２１は、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と、載置板縁部２１２ａ，２１２ｂの間に配置された載置板中央部２１１と、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、載置板中央部２１１を表面から裏面へ向けて（図５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５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を検出す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の対向する両端側の各辺を保持する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２２１と、クランプ基台２２１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２２１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、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、載置板縁部２１２ａ，２１２ｂと一対の保持機構２２ａ，２２ｂのクランプ基台２２１とが当接されている。また、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の対向する両側の各辺が一対の保持機構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２２１に対して押圧されることにより、クランプ基台２２１とクランプ部２２２との間に金属薄板３１の対向する両側の各辺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、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。

金属薄板３１が揺動された後、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の寸法が測定されるため、測定精度が向上する。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、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。

また、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。したがって、金属薄板３１の寸法を容易に測定することができる。

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とを吸着させるようになっている。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。

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とを静電吸着させてもよいし、磁力により吸着させてもよい。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、金属薄板３１を載置板２１に吸着させた後、エアシリンダ２３３を縮退させることによって、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。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。

また、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を載置板２１に載置する際、載置板２１もしくはクランプ基台２２１にガイドピンを、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上に載置してもよい。

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８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の対向する両端側の各辺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、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。

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、図１及び図４に示す第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。

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の対向する両端側の各辺が保持される。

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、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。

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及び吸着機構４１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に示す第２の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
２１１ 載置板中央部
２１２ａ 載置板縁部
２１２ｂ 載置板縁部
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

Claims (11)

1. 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両端側の各辺を保持するようになっている一対の保持機構と、
   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、
   前記引張機構は、前記測定機構による測定の前に、前記載置板に吸着された状態の前記金属薄板に対し与えられる引張力を低減させる
   ことを特徴とする金属薄板の寸法測定装置。
2. 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１に記載の金属薄板の寸法測定装置。
3. 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１または２に記載の金属薄板の寸法測定装置。
4. 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１または２に記載の金属薄板の寸法測定装置。
5. 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１または２に記載の金属薄板の寸法測定装置。
6. 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。
7. 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両端側の各辺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、
   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、
   各引張機構は、前記測定機構による測定の前に、前記載置板に吸着された状態の前記金属薄板に対し与えられる引張力を低減させる
   ことを特徴とする金属薄板の寸法測定装置。
8. 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両端側の各辺を保持する工程と、
   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、
   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、
   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
   ことを特徴とする金属薄板の寸法測定方法。
9. 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８に記載の金属薄板の寸法測定方法。
10. 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８又は９に記載の金属薄板の寸法測定方法。
11. 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両端側の各辺を保持する工程と、
    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、
    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
    ことを特徴とする金属薄板の寸法測定方法。

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