TWI730029B - 微小突起之體積測定方法以及液狀材料之塗敷方法 - Google Patents

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Abstract

一種微小突起之體積測定方法係包括：藉白色干涉法測定前述微小突起之三維形狀之步驟(S102)；比較干涉光強度包絡線的最初峰值被檢出之高度與基準面之高度，將高於基準面之部分當作微小突起的突起頂點部以抽出之步驟(S103)；檢出被抽出之突起頂點部高度之步驟(S104)；將由突起頂點部，與內包突起頂點部或與突起頂點部相接之高度與基準面不同之部位，所構成之領域的外接長方形的橫尺寸、縱尺寸，或者，橫尺寸與縱尺寸之平均之任一者，當作直徑以檢出之步驟(S105)；以及依據突起頂點部之高度與直徑，算出微小突起體積之步驟(S106)。

Description

微小突起之體積測定方法以及液狀材料之塗敷方法
本發明係關於一種微小突起之體積測定方法及液狀材料之塗敷方法。
檢出藉塗敷裝置而被塗敷之墨水高度之方法係被知曉。例如在日本特開2015-007564號公報(專利文獻1)所述之塗敷裝置，係使對物透鏡對位到由被塗敷到基板表面上之墨水所構成之墨水塗敷部上方後，一邊移動Z桌台一邊攝影，分別針對構成藉攝影所得之影像之複數畫素，求出對比值成為峰值之Z桌台位置，依據求出之Z桌台位置，求出墨水塗敷部之高度。
【先行技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2015-007564號公報
但是，專利文獻1的第7圖(a)或第10圖、第11圖之干涉光對比，係在平面等之可獲得正反射光之處所較高，在傾斜面等之很難獲得正反射光之處所較低。
專利文獻1所述之塗敷機構，係可塗敷黏度較高之墨水。當墨水之黏度較高時，塗敷之墨水與基板之接觸角變大，所以，在墨水的緣無法獲得正反射光，因為不產生干涉縞，所以， 有時無法檢出高度。專利文獻1所述之體積計算公式，係墨水塗敷部高度之積分值，可檢出塗敷部全體之高度係前提，如上所述，當無法檢出塗敷部局部之高度時，變得很難算出體積。
又，一般說來，球狀物之體積Vol係也可由球狀物之半徑與頂點高度，以下述公式(1)算出。
Vol=(1/6)π×hp×(3R2+hp2)…(1)
在此，hp係顯示頂點高度，R係顯示半徑。如上所述，在黏度較高之墨水中，於墨水的緣，接觸角變大，有時不產生干涉縞，無法檢出高度。在這種情形下，無法獲得半徑R，無法由公式(1)算出體積Vol。
如上所述，當墨水之黏度較高，未產生干涉縞，無法檢出塗敷部全體之高度時，無法由顯示如專利文獻所述之三維形狀之影像數據，直接檢出液滴之體積。
因此，本發明之目的係提供一種即使無法在液滴的緣檢出高度時，也可以算出液滴體積之微小突起之體積測定方法及液狀材料之塗敷方法。
本發明微小突起之體積測定方法係包括：藉白色干涉法測定微小突起之三維形狀之步驟；比較干涉光強度包絡線的最初峰值被檢出之高度與基準面之高度，將高於基準面之部分當作微小突起的突起頂點部以抽出之步驟；檢出被抽出之突起頂點部高度之步驟；將由突起頂點部，與內包突起頂點部或與突起頂點部相接之高度與基準面不同之部位，所構成之領域的外接長方形的橫尺寸、縱尺寸，或者，橫尺寸與縱尺寸之平均之任一者，當作直徑以檢出之步驟；以及依據突起頂點部 之高度與直徑，算出微小突起體積之步驟。
最好高度與基準面不同之部位，係內包突起頂點部或與突起頂點部相接之高度未檢出部。
最好高度與基準面不同之部位，係內包突起頂點部之低於基準面之高度檢出部。
最好檢出高度之步驟，係包括將突起頂點部之最大高度，當作突起頂點部之高度以檢出之步驟。
最好檢出高度之步驟，係包括將突起頂點部之高度係最大之部分，與最大之部分附近之平均高度或中央值，當作突起頂點部之高度以檢出之步驟。
最好微小突起係附著在基板上之液滴。
最好液滴係藉塗敷針、墨水噴射器或分配器之任一者，形成於基板上之液滴。
本發明液狀材料之塗敷方法，係一種附著液狀材料到塗敷針的尖端部，配置塗敷針到對象物上方之事先決定之位置，下降及上昇塗敷針，以塗敷液狀材料到對象物，形成由液狀材料所構成之液狀材料層之塗敷方法。此液狀材料之塗敷方法係包括：藉白色干涉法測定微小突起之三維形狀之步驟；比較干涉光強度包絡線的最初峰值被檢出之高度與基準面之高度，將高於基準面之部分當作微小突起的突起頂點部以抽出之步驟；檢出被抽出之突起頂點部高度之步驟；將由突起頂點部，與內包突起頂點部或與突起頂點部相接之高度與基準面不同之部位，所構成之領域的外接長方形的橫尺寸、縱尺寸，或者，橫尺寸與縱尺寸之平均之任一者，當作直徑以檢出之步 驟；依據突起頂點部之高度與直徑，算出微小突起體積之步驟；以及當在算出微小突起體積之步驟所算出之體積小於門檻值時，重複塗敷液狀材料，直到塗敷次數超過指定次數之步驟。
【發明效果】
當依據本發明時，即使在液滴的緣無法檢出高度檢出，也可以算出液滴體積。
1‧‧‧微小塗敷裝置
2‧‧‧光學觀察系統
2a‧‧‧觀察鏡筒
3‧‧‧CCD攝影機
4‧‧‧切斷用雷射裝置
5‧‧‧墨水塗敷機構
6‧‧‧墨水硬化用光源
7‧‧‧液晶彩色濾光片基板
8‧‧‧Z桌台
9‧‧‧X桌台
10‧‧‧Y桌台
11‧‧‧控制用電腦
12‧‧‧顯示器
13‧‧‧操作面板
15‧‧‧可動板
16‧‧‧對物透鏡
17‧‧‧塗敷單元
18‧‧‧塗敷針
19‧‧‧墨水槽
31‧‧‧透鏡
32‧‧‧參照鏡
33‧‧‧分光器
34‧‧‧落斜光源
35‧‧‧濾波器切換裝置
36‧‧‧濾波器
37‧‧‧半反射鏡
38‧‧‧成像透鏡
39‧‧‧Mirau型干涉對物透鏡
第1圖係表示做為本發明實施形態之代表例，包括液滴之體積測定功能之微小塗敷裝置1全體構成之立體圖。
第2圖係表示光學觀察系統2及墨水塗敷機構5的重要部分之立體圖。
第3(A)~(C)圖係自第2圖A方向觀得之重要部分之圖。
第4圖係光學觀察系統2的光學元件之配置圖。
第5圖係表示本發明實施形態中之測定液滴體積之順序之流程圖。
第6圖係表示干涉光強度之包絡線之圖。
第7圖係表示藉調變對比mi(x,y)，求出干涉光強度成為峰值之Z桌台8位置(高度)之順序之流程圖。
第8圖係表示藉調變對比mi(x,y)，求出干涉光強度成為峰值之Z桌台8位置(高度)之順序之流程圖。
第9圖係表示構成高度影像H內的基準面之N個領域Si(i=1~N)，與包含液滴頂點之領域A之圖。
第10圖係表示液滴頂點高度hp之圖。
第11(A)~(C)圖係表示影像C、影像F、影像I之圖。
第12圖係表示液滴之體積Vol、液滴之頂點高度hp及液滴之半徑R之圖。
第13圖係用於說明液滴外周部中之畫素值f(x,y)及畫素高度h(x,y)之圖。
第14圖係用於說明當基板表面之反射率較高時，液滴外周部中之畫素值f(x,y)及畫素高度h(x,y)之圖。
第15(A)~(C)圖係表示影像C、影像F、影像I之圖。
以下，使用圖面說明本發明之實施形態。
〔全體構成〕
第1圖係表示做為本發明實施形態之代表例，包括液滴之體積測定功能之微小塗敷裝置1全體構成之立體圖。
參照第1圖，微小塗敷裝置1係包括：塗敷頭部，由光學觀察系統2、CCD(Charge-Coupled Device)攝影機3、切斷用雷射裝置4、墨水塗敷機構5及墨水硬化用光源6所構成；Z桌台8，使此塗敷頭部相對於塗敷對象的基板7而言，在垂直方向(Z軸方向)上移動；X桌台9，搭載Z桌台8以在X軸方向上移動；Y桌台10，搭載基板7以在Y軸方向上移動；控制用電腦11，控制微小塗敷裝置1全體之動作；顯示器12，顯示由CCD攝影機3所攝得之影像等；以及操作面板13，用於輸入來自作業者之指令到控制用電腦11。
光學觀察系統2係包含照明用之光源，觀察基板7之表面狀態，或被墨水塗敷機構5塗敷之墨水之狀態。光學觀 察系統2所觀察之影像，係藉CCD攝影機3被轉換成電氣信號，被顯示在顯示器12上。切斷用雷射裝置4係透過光學觀察系統2，照射雷射光到基板7以去除金屬膜等。
墨水塗敷機構5係塗敷墨水到基板7以形成電極等。墨水硬化用光源6係包含例如CO2雷射，照射雷射光到被墨水塗敷機構5塗敷之墨水以硬化之。
而且，微小塗敷裝置1之構成係一例，也可以係例如使搭載有光學觀察系統2等之桌台8搭載到X桌台9上，而且，搭載X桌台9到Y桌台10上，使Z桌台8可在XY方向上移動之被稱做龍門式之構成，只要係使搭載有光學觀察系統2等之Z桌台8，相對於基板7而言，可在XY方向上相對性移動之構成時，其可以為任意構成。
接著，說明使用複數塗敷針18之墨水塗敷機構5之例。第2圖係表示光學觀察系統2及墨水塗敷機構5的重要部分之立體圖。參照第2圖，光學觀察系統2及墨水塗敷機構5係包括：可動板15；複數(例如5個)對物透鏡16，倍率不同；以及複數(例如5個)塗敷單元17，用於塗敷不同顏色之墨水。
可動板15係被設成在光學觀察系統2觀察鏡筒2a的下端與基板7之間，於X軸方向及Y軸方向可移動。又，在可動板15形成有分別對應五個對物透鏡16之五個貫穿孔15a。
五個貫穿孔15a係在Y軸方向上，以既定間隔被固定於可動板15下表面。五個塗敷單元17係分別鄰接五個對物透鏡16以被配置。藉移動可動板15，變得可使期望之塗敷單元17配置於塗敷位置上方。
第3(A)~(C)圖係自第2圖的A方向觀得重要部分之圖，其係表示墨水塗敷動作之圖。
塗敷單元17係包含塗敷針18與墨水槽19。
首先，如第3(A)圖所示，使期望之塗敷單元17塗敷針18定位於塗敷位置上方。此時，塗敷針18尖端部被浸漬於墨水槽19內的墨水內。
接著，如第3(B)圖所示，下降塗敷針18以自墨水槽19底的孔20，突出塗敷針18的尖端部。此時，在塗敷針18的尖端部附著有墨水。
接著，如第3(C)圖所示，下降塗敷針18及墨水槽19，以接觸塗敷針18尖端部到塗敷位置，塗敷墨水。
之後，回到第3(A)圖之狀態。
使用複數塗敷針18之墨水塗敷機構5，係在此之外，也有種種技術被知曉，所以，省略其詳細說明。例如有專利文獻1(日本特開2009-122259號公報)等。微小塗敷裝置1係例如將如第2圖所示之機構當作墨水塗敷機構5使用，藉此，可使用在複數墨水中之期望墨水以塗敷，又，可使用在複數塗敷針18中之期望塗敷直徑之塗敷針18，塗敷墨水。
而且，在此，雖然說明過在使用塗敷針18之微小塗敷裝置中，一體組入液滴體積測定功能之例，但是，塗敷微小液滴之機構，也可以使用例如墨水噴射器或分配器等之其他機構。又，測定大概構成球局部形狀之突起體積之功能，也可以組入利用兩光束干涉之三維形狀測定裝置等。而且，如果係構成形狀大概為球局部之突起時，並不侷限於液滴，也可適用 於微型透鏡等之固體突起。
又，在本實施形態之微小塗敷裝置1中，雖然使用由第2圖複數塗敷針18所做之墨水塗敷機構5，但是，在此之外，如果係可使液狀材料塗敷成球狀之分配器或墨水噴射器等機構時，其並不侷限於第2圖的墨水塗敷機構。
〔高度檢出原理〕
接著，說明檢出液滴高度之原理。
Mirau型干涉對物透鏡39係二光束干涉對物透鏡之一種。利用Mirau型干涉對物透鏡39在焦點位置上，干涉光強度成為最大，一邊使Z桌台8相對於基板7而言，在Z軸方向上相對性移動，一邊獲得干涉光之影像。關於複數影像，在各畫素求出干涉光強度成為最大之Z桌台8之Z軸方向位置，藉此，檢出液滴之高度。此高度測定方法係適合於檢出小於數μm之微小高度。
Mirau型干涉對物透鏡39係使自包含在光學觀察系統2之照明用光源所射出之白色光，分離成二光束，以使一者照射到對象物的表面，同時使另一者照射到參照面，藉此，干涉來自對象物表面之反射光與來自參照面之反射光者。
又，包含在光學觀察系統2之照明用光源係使用白色光源。當使用白色光源時，其與使用雷射等單一波長之光源之情形不同，成為僅在Mirau型干涉對物透鏡39之焦點位置上，干涉光強度成為最大。因此，適合於測定液滴之高度。
第4圖係光學觀察系統2光學元件之配置圖。Mirau型干涉對物透鏡39係包含透鏡31、參照鏡32及分光器33。
在落射光源34的出射部，係藉濾波器切換裝置35而包括濾波器36。當射出落射光源34之光通過濾波器36時，可獲得中心波長λ(nm)之白色光。
通過濾波器36之光，係以半反射鏡37，被往透鏡31方向反射。入射透鏡31之光，係被分光器33分為往基板7方向通過之光與往參照鏡32方向反射之光。以基板7表面反射之光與以參照鏡32表面反射之光，再度在分光器33合流，被透鏡31集光。之後，自透鏡31射出之光，係在通過半反射鏡37後，經過成像透鏡38以射入CCD攝影機3的攝影面3a。
通常，藉Z桌台8使Mirau型干涉對物透鏡39在光軸方向上移動，在基板7的表面反射光與參照鏡32的表面反射光之間產生光路長度差。而且，使一邊藉Z桌台8而移動Mirau型干涉對物透鏡39，一邊以CCD攝影機3拍攝藉上述光路長度差而產生之干涉光。此干涉光之強度，亦即亮度係當來自基板7之反射光與來自參照鏡32之反射光之光路長度相等時，成為最大。又，此時，對焦到基板7表面。
而且，在Z桌台8之外，也可以藉桌台升降基板7本身，或者，在Mirau型干涉對物透鏡16與光學觀察系統2之連結部安裝壓電桌台，藉此，升降Mirau型干涉對物透鏡39之位置。
而且，在本實施形態中，雖然使用Mirau型干涉對物透鏡，但是，也可以使用邁克爾遜型或Riniku型之干涉對物透鏡。
〔體積測定處理〕
第5圖係表示測定本發明實施形態中之液滴體積之順序之流程圖。此流程圖之各處理，係在控制用電腦11之控制下被執行。
在步驟S101中，係塗敷使附著在塗敷針18尖端上之液狀材料，塗敷到基板7上之液滴。具體說來，係藉第1圖微小塗敷裝置1的墨水塗敷機構5，塗敷附著在塗敷針18尖端上之液狀材料到基板7上。
在步驟S102中，係藉白色干涉法測定液滴之三維形狀。具體說來，一邊藉Z桌台8以使Mirau型干涉對物透鏡39在光軸方向上移動，一邊以CCD攝影機3拍攝干涉光，獲得複數個影像。針對複數個影像內的各畫素，求出干涉光之強度成為峰值之Z桌台8位置，藉此，檢出液滴之高度。
Z桌台8係以事先決定之速度v(μm/秒)，在Z軸方向上移動。Z桌台之移動方向，如第4圖之箭頭AR1所示，將離開基板之方向當作+方向，將接近基板7之方向當作-方向。在此，自基板7上方移動Z桌台8往接近基板7之方向(-方向)。Z桌台8之速度v(μm/秒)係如下決定。將白色光之中心波長當作λ(μm)，將CCD攝影機3之垂直同步訊號頻率當作f(Hz)。移動速度v(μm/秒)係被決定，使得在影像取樣周期1/f(秒)間，Z桌台8僅移動λ/8(μm)。亦即，Z桌台8之移動速度v，係成為v=(λ/8)×f(μm/秒)。此移動速度v係白色光之相位增加部分，相當於π/2。使相位各改變π/2，藉此，可使(x,y)座標上之干涉光調變對比mi(x,y)以公式(2)算出。
Figure 106100809-A0305-02-0013-2
在公式(2)中，i係表示邊框號碼(影像號碼)。i係大於1且小於ISIZE。亦即，可獲得自第1邊框至第(ISIZE)邊框為止之影像。
gi(x,y)係表示以CCD攝影機3所攝得之第i邊框影像Gi之位置(x,y)中之畫素值。此畫素值係表示對應之CCD攝影機攝影面3a位置(x,y)之亮度，相當於干涉光之強度。又，如第6圖所示，調變對比mi(x,y)係相當於干涉光強度之包絡線。x係表示畫素X軸方向之位置，y係表示畫素Y軸方向之位置。X係大於1且小於XSIZE。Y係大於1且小於YSIZE。
此包絡線之峰值與干涉光之強度峰值係一致，所以，在步驟S102中，求出包絡線之峰值。但是，有時墨水係透明，有時由墨水內面的反射光所做之干涉光被檢出，此干涉光之強度大於由墨水表面的反射光所做之干涉光強度，所以，求出包絡線最初被檢出之峰值之Z桌台8位置。
在此，將位置(x,y)之調變對比mi(x,y)當作最大值max(x,y)。又，在下述之步驟S206中，將連續不滿足mi(x,y)>max(x,y)之次數當作cnt(x,y)。
將畫素(x,y)中之畫素值成為最大值max(x,y)之影像，當作對比最大影像MAX。
在畫素(x,y)中，將調變對比mi(x,y)表示最大值時之邊框號碼i當作id(x,y)。將畫素(x,y)中之畫素 值成為id(x,y)之影像，當作邊框號碼影像ID。
又，在位置(x,y)中，當峰值被檢出時，當作f(x,y)=1，當峰值未檢出時，當作f(x,y)=0。在畫素(x,y)中，將畫素值成為f(x,y)之已檢出識別影像當作F。
第7圖及第8圖係表示藉調變對比mi(x,y)，求出干涉光強度成為峰值之Z桌台8位置(高度)之順序之流程圖。
在步驟S200中，係滿足1≦x≦XSIZE、1≦y≦YSIZE，關於全部x及y，設定為max(x,y)=0，cnt(x,y)=0，f(x,y)=0，id(x,y)=-1，設定i為1。
在步驟S201中，設定x為1。
在步驟S202中，設定y為1。
在步驟S203中，當f(x,y)=1之時，處理前進到步驟S204，當f(x,y)=0之時，處理前進到步驟S211。
在步驟S204中，依照公式(2)算出調變對比mi(x,y)。
在步驟S205中，當mi(x,y)大於既定門檻值T時，處理前進到步驟S206，當mi(x,y)小於既定門檻值時，處理前進到步驟S211。
在步驟S206中，當mi(x,y)>max(x,y)時，處理前進到步驟S207，當mi(x,y)≦max(x,y)時，處理前進到步驟S210。
在步驟S207中，當未滿足S>cnt(x,y)時，處理前進到步驟S211，不更新max(x,y)。亦即，確定畫素(x,y) 的最大值max(x,y)。
在步驟S207中，當滿足S≦cnt(x,y)時，處理前進到步驟S208。
在步驟S208中，在cnt(x,y)=0後，前進到步驟S209。
在步驟S209中，設定mi(x,y)之值到max(x,y)，設定i的值到id(x,y)，設定1到f(x,y)。
在步驟S210中，使cnt(x,y)僅墨水減量1後，前進到步驟S211。
在步驟S211中，當y=YSIZE時，處理前進到步驟S212，當並非y=YSIZE時，處理前進到步驟S213。
在步驟S212中，使y僅墨水減量1。之後，處理回到步驟S203。
在步驟S213中，當x=XSIZE時，處理前進到步驟S215，當並非x=XSIZE時，處理前進到步驟S214。
在步驟S214中，使x僅墨水減量1。之後，處理回到步驟S202。
在步驟S215中，當i=ISIZE時，處理前進到步驟S217，當並非i=ISIZE時，處理前進到步驟S216。
在步驟S216中，使i僅墨水減量1。之後，處理回到步驟S201。
藉以上之處理，在對比最大影像MAX之中，於充滿f(x,y)=1之畫素(x,y)中，收納有包絡線最初被檢出之峰值之調變對比mi(x,y)。在邊框號碼影像ID收納有包絡線 最初被檢出之峰值號碼id(x,y)。
在步驟S217中，將獲得邊框號碼i為「1」之影像時之Z桌台8位置當作原點，使干涉光強度成為最大之Z桌台8位置(高度)h(x,y)，藉id(x,y)×λ/8(μm)算出。將畫素(x,y)中之畫素值成為高度h(x,y)之影像當作高度影像H。
再次參照第5圖，在步驟S103中，比較干涉光最初強度峰值被檢出之高度與基準面，藉此，抽出液滴頂點部。
具體說來，如第9圖所示，將構成高度影像H內的基準面之N個領域當作Si(i=1~N)，將包含液滴頂點之領域當作A。領域A及領域Si(i=1~N)係作業者一邊參照事先顯示於顯示器12上之影像一邊決定，儲存這些座標值到控制電腦11。
控制用電腦11係自包含在領域S1~SN之畫素之中，抽出滿足f(x,y)=1之畫素，將抽出之畫素高度h(x,y)之平均值，當作基準面的平均高度havg以算出。又，自包含在領域A之畫素之中，抽出滿足f(x,y)=1之畫素，將抽出之畫素高度h(x,y)滿足h(x,y)>havg+△h之畫素，當作液滴頂點部以抽出。表示被抽出之液滴頂點部在第11(A)圖。而且，△h係事先儲存於控制電腦11之數值，其係被調整後之數值，使得藉事前之測試等，可抽出液滴頂點部。
在步驟S104中，檢出於步驟S103被抽出之液滴頂點部頂點之高度。
具體說來，控制用電腦11係在以步驟S103抽出 之液滴頂點部畫素之中，將h(x,y)為最大之畫素(xp,yp)當作頂點以抽出，如第10圖所示，自高度h(xp,yp)減去基準面平均高度havg，藉此，算出頂點高度hp。
在步驟S105中，將由液滴頂點部與內包液滴頂點部，或者，與液滴頂點部相接之非測定部所構成之領域的外接長方形的橫尺寸與縱尺寸之平均，當作直徑以檢出。
具體說來，控制用電腦11係生成第11(A)圖所示之影像C。影像C之位置(x,y)之畫素值c(x,y)，係當畫素(x,y)之高度h(x,y)滿足h(x,y)>havg+△h(△h>0)時當作「1」，此外之情形則當作「0」。
又，控制用電腦11係關於第11(B)圖所示之影像F中之畫素值f(x,y)，當畫素(x,y)之調變對比mi超過門檻值T時當作「1」，此外之場合則當作「0」。
在此，於影像F中，針對調變對比mi低於門檻值T之情形之處理，使用第13圖做說明。在第13圖中，橫軸係表示畫素的x座標，縱軸係上段表示畫素高度h(x,y)，下段表示畫素值f(x,y)。
在如第10圖所示段面的液滴中，液滴接觸基板之外周部係墨水的表面張力較大，其與液滴中心部相比較下，曲率也較大。被照射到曲率較大處所之光之幾乎全部，係在對物透鏡之光軸方向上不反射，所以，產生之干涉縞的對比變小。
因此，在液滴的外周部中，調變對比mi係低於門檻值T，如第13圖中之區間x1-x2及區間x3-x4所示，畫素值f(x,y)成為「0」。結果，在以區間x1-x2及區間x3-x4所示 之外周部中，如第13圖的上段所示，變得無法獲得畫素高度h。
而且，在第13圖中，x1及x4可視為液滴接觸基板之位置，亦即液滴的外周。因此，x1與x4間之距離係相當於液滴的直徑D。
控制用電腦11係使用如第11(A)圖所示之影像C及如第11(B)圖所示之影像F，做成如第11(C)圖所示之影像I。
影像I位置(x,y)之畫素值i(x,y)係c(x,y)=1，或者，c(x,y)=0且f(x,y)=0時為「1」，此外之情形則為「0」。在第11(A)~(C)圖中，畫素值為「1」之畫素係以白表示，畫素值「0」之畫素係以黑表示。
控制用電腦11係在影像I中，連結畫素值「1」之畫素，求出其外接長方形。控制用電腦11係將外接長方形之橫尺寸H與外接長方形之縱尺寸V之平均值當作直徑D。
在步驟S106中，液滴之體積Vol、液滴之頂點高度hp及液滴之半徑R(=D/2)，係有如第12圖所示之關係，所以，控制用電腦11係使以步驟S104所檢出之頂點高度hp，與由以步驟S105所檢出之直徑D所計算之半徑R代入公式(1)，藉此，算出液滴之體積Vol。
Vol=(1/6)π×hp×(3R2+hp2)…(1)
又，當公式(1)使用直徑D以表示時，使用R=D/2之關係，可表示成如以下之公式(2)。
Vol=(1/6)π×hp×{(3/4)D2+hp2}…(2)
如上所述，當依據本實施形態時，在黏度較高之墨水中， 於墨水的緣，接觸角變大，即使有時不產生干涉縞，而無法檢出高度時，也可獲得直徑D，所以，可算出墨水液滴的體積。
而且，當基板以反射率較高之金屬等形成時，在透過液滴之光的內面(亦即，基板表面)上之反射光變強。因此，在第13圖所示之區間x1-x2，區間x3-x4中，干涉縞之對比可變大。在這種情形中，液滴剖面中之畫素值f(x,y)及畫素高度h(x,y)，係成為第14圖所示。亦即，在區間x1-x2及區間x3-x4中，調變對比mi係超過門檻值T以成為f(x,y)=1，所以，變得可獲得畫素高度。
但是，在液滴內部前進之光之距離，係受墨水折射率之影響，所以一般說來，變得比大氣中還要長。因此，區間x1-x2及區間x3-x4之畫素高度，如第14圖的上段所示，係被檢出為比實際基板面(基準面)之高度還要低。在此情形下，藉下述之方法，算出液滴之直徑D。
具體說來，控制用電腦11係生成如第15(A)圖所示之影像C。影像C位置(x,y)之畫素值c(x,y)，係當畫素(x,y)高度h(x,y)滿足h(x,y)>havg+△h(△h>0)時為「1」，此外之情形則為「0」。
又，針對第15(B)圖所示之影像F，當畫素值f(x,y)係f(x,y)=1，而且，畫素高度h(x,y)滿足h(x,y)<havg-△h2(△h2>0)時，變更畫素值f(x,y)為0。而且，△h2係事先儲存於控制用電腦11之數值，其係被調整過之數值，使得藉事前之測試等，可抽出對象領域。
控制用電腦11係使用如第15(A)圖所示之影像 C及如第15(B)圖所示之影像F，生成如第15(C)圖所示之影像I。影像I位置(x,y)之畫素值i(x,y)，係當c(x,y)=1，或者，c(x,y)=0且f(x,y)=1時為「1」，此外之情形則為「0」。在第15(A)~(C)圖中，畫素值為「1」之畫素係以白表示，畫素值為「0」之畫素係以黑表示。
控制用電腦11係在影像I中，連結畫素值「1」之畫素，求出其外接長方形。控制用電腦11係將外接長方形之橫尺寸H，與外接長方形之縱尺寸V之平均值，當作直徑D以算出。之後，如上所述，藉使用公式(1)或公式(2)，墨水液滴的體積被算出。
(變形例)
本發明係不侷限於上述實施形態，也包含例如以下之變形例。
(1)頂點高度
在上述之實施形態中，控制用電腦11係將h(x,y)為最大之畫素(xp,yp)當作頂點以抽出，自其高度h(xp,yp)減去基準面的平均高度havg，藉此，算出頂點高度hp，但是，本發明並不侷限於此。
也可以例如控制用電腦11係將h(x,y)為最大之畫素(xp,yp)當作頂點以抽出，自頂點的畫素與將頂點當作中心之附近之畫素的平均值或中央值(median)，減去基準面的平均高度havg，藉此，算出頂點高度hp。附近之大小，也可以例如在X方向上為k(k≧3)畫素，在Y方向上為1(1≧3)畫素。
(2)直徑D
在上述實施形態中，控制用電腦11雖然係將H與V之平均值當作直徑D，但是，本發明並不侷限於此。控制用電腦11也可以將H當作直徑D，或者，將V當作直徑D。
使如上算出之Vol與門檻值TV做比較，當Vol<TV時，再度塗敷墨水。實施此動作直到滿足Vol≧TV為止。藉此，可確保既定之墨水體積。但是，當墨水之塗敷次數超過指定之次數NV時，中斷處理，使警報蜂鳴器發出響聲以告知作業者。
作業者係透過顯示器12以確認塗敷部。例如以滑鼠指定顯示器12上之兩點，以測定塗敷之墨水直徑D，當直徑D大於既定數值時，使用切斷用雷射裝置4以去除塗敷之全部墨水。之後，再度開始墨水塗敷動作。
本次開示之實施形態係在全部點做例示，其必須被考慮為並非用於限制本發明者。本發明之範圍並非以上述說明表示，而係以專利申請範圍表示，其意圖包含與專利申請範圍均等之意味及範圍內之全部變更。
S101~S106‧‧‧步驟

Claims (8)

  1. 一種微小突起之體積測定方法，包括：藉白色干涉法測定前述微小突起之三維形狀之步驟；使用在測定前述三維形狀之步驟中所測定之高度，算出基準面高度之步驟；將比前述基準面還要高之部分，當作前述微小突起之突起頂點部以抽出之步驟；檢出被抽出之前述突起頂點部高度之步驟；將由前述突起頂點部，與內包前述突起頂點部或與前述突起頂點部相接之高度係與前述基準面不同之部位，所構成之領域的外接長方形的橫尺寸、縱尺寸，或者，前述橫尺寸與前述縱尺寸之平均之任一者，當作直徑以檢出之步驟；以及依據前述突起頂點部之高度與前述直徑，算出微小突起體積之步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之體積測定方法，其中，高度與前述基準面不同之部位，係內包前述突起頂點部或與前述突起頂點部相接之高度未檢出部。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之微小突起之體積測定方法，其中，高度與前述基準面不同之部位，係內包前述突起頂點部之低於前述基準面之高度檢出部。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之微小突起之體積測定方法，其中，檢出前述高度之步驟，係包括將前述突起頂點部之最大高度，當作前述突起頂點部之高度以檢 出之步驟。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之微小突起之體積測定方法，其中，檢出前述高度之步驟，係包括將前述突起頂點部之高度為最大之部分，與前述最大部分附近之平均高度或中央值，當作前述突起頂點部之高度以檢出之步驟。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之微小突起之體積測定方法，其中，前述微小突起係附著在基板上之液滴。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之微小突起之體積測定方法，其中，前述液滴係藉塗敷針、墨水噴射器或分配器之任一者，形成於前述基板上之液滴。
  8. 一種液狀材料之塗敷方法，附著液狀材料到塗敷針的尖端部，配置前述塗敷針到對象物上方之事先決定之位置，下降及上昇前述塗敷針，以塗敷前述液狀材料到前述對象物，形成由前述液狀材料所構成之液狀材料層，其特徵在於包括：藉白色干涉法測定微小突起之三維形狀之步驟；比較干涉光強度包絡線的最初峰值被檢出之高度與基準面之高度，將高於基準面之部分當作前述微小突起的突起頂點部以抽出之步驟；檢出被抽出之前述突起頂點部高度之步驟；將由前述突起頂點部，與內包前述突起頂點部或與前述突起頂點部相接之高度係與前述基準面不同之部位，所構成之領域的外接長方形的橫尺寸、縱尺寸，或者，前述橫尺 寸與前述縱尺寸之平均之任一者，當作直徑以檢出之步驟；依據前述突起頂點部之高度與前述直徑，算出微小突起體積之步驟；以及當在算出前述微小突起體積之步驟所算出之體積小於門檻值時，重複塗敷前述液狀材料，直到塗敷次數超過指定次數之步驟。
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