JP2002206918A - 間隙測定方法、間隙測定装置、形状測定方法、形状測定装置並びに液晶装置の製造方法 - Google Patents
間隙測定方法、間隙測定装置、形状測定方法、形状測定装置並びに液晶装置の製造方法Info
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Abstract
測定を行う技術を提供すること、また液晶装置の製造を
効率化することを目的とする。 【解決手段】 間隙101を有する測定対象物100に
光を照射しカラー干渉縞を生じさせる工程と、その干渉
縞をカラーカメラ3で撮像して得た画像の所定位置にお
ける青、緑、赤の各色光の各強度を求め、得られた各強
度の実測比率を算出する工程と、予め設定した複数の間
隙値を基に各色光に対応した干渉縞の強度から計算した
理論比率と実測比率とに基づいて、測定対象物100が
有する間隙の値を求める工程を備える。
Description
て、部材の間隙(ギャップ)及び形状を測定する技術に
関する。
する装置として、例えば図19の構成図に示すような間
隙測定装置があった。これは、ハーフミラーを介して顕
微鏡対物レンズで照明された実厚dの間隙(媒質の屈折
率をnとする)の上面及び下面からの反射波が2ndの
位相差を持って戻り、これら2つの光がウォラストンプ
リズム及び偏光板A,Pを通ることで干渉縞を生じさせ
ることを利用したものである。すなわち、上面又は下面
同志の反射光による干渉縞と、上面と下面との反射波面
の交線における干渉縞とのピーク間隙yを測定すること
により、次の式(1)から間隙dの値が求まる。 y=nd/(ne−no)tanθ・・・・・(1) ただし、θはウォラストンプリズム角 ne,noはウォラストンプリズムの屈折率
ような従来の間隙測定器は、対象物の1ポイントを測定
するものであって、一定区間における間隙分布を測定す
る為には、対象物を移動させながら測定を繰り返さねば
ならず、作業が複雑で時間も多く掛かかる。本発明は上
記課題に鑑みなされたもので、高速かつ高精度で対象物
の間隙あるいは形状の測定を行える方法及び装置、並び
にそれらを利用して液晶装置の効率的な製造方法を提供
することを目的とする。
は、間隙を有する部材に光を照射しカラー干渉縞を生じ
させる工程と、前記干渉縞をカラーカメラで撮像して得
た画像の所定位置における複数の色光の各強度を求め、
得られた各強度の実測比率を算出する工程と、予め設定
した複数の間隙値を基に前記各色光に対応した干渉縞の
強度から計算した理論比率と前記実測比率とに基づいて
前記部材が有する間隙の測定値を求める工程と、を備え
たことを特徴とする。その際、前記干渉縞は部材を透過
する透過光を利用して、あるいは部材からの反射光を利
用して得ることができる。この方法により、測定対象物
や測定機器を移動させることなく、高速かつ高精度で間
隙、特に微細な間隙の測定が可能となる。
の色光の合成光とすれば、カラーカメラでの撮影が一回
で済むので、より短時間での測定が可能となる。
る場合には、前記カラーカメラ側に異なる複数の色光を
取り込むフィルタを備えて、これらの各色光による干渉
縞が撮像されるようにすることもできる。
像の各色光の強度は、その正確さを期すために各色光に
対する変動要素を考慮して補正することが好ましい。
間隙の測定を各画素毎に行うと、カラーカメラで撮像さ
れた全範囲の部材の間隙値が測定できる。
記間隙を構成する部材の一方を表面が平坦な板状体にし
て測定を行えば、各測定値の差が他方の部材の間隙面の
形状変化に対応するのでその形状を決定することが可能
となる。
る測定対象物に対して異なる複数の色光を照射する光源
と、前記測定対象物を透過した光によって形成される干
渉縞を撮像するカラーカメラと、前記カラーカメラによ
って撮像された画像データを記憶する画像メモリと、前
記画像データの所定位置における前記各色光の強度を求
め、前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段
と、予め設定した複数の間隙値に基づく干渉縞強度の前
記各色光間の理論比率を前記間隙値との関係に基づいて
記憶した参照データメモリと、前記実測比率と前記理論
比率とに基づいて前記測定対象物が有する間隙の値を決
定する間隙値比較決定手段と、を備えたことを特徴とす
る。
て光を照射する光源と、前記測定対象物を透過した光に
よって形成される干渉縞を撮像するカラーカメラと、前
記カラーカメラに異なる複数の色光を取り込ませるフィ
ルタと、前記カラーカメラによって撮像された画像デー
タを記憶する画像メモリと、前記画像データの所定位置
における前記各色光の強度を求め、前記各色光の強度の
実測比率を算出する演算手段と、予め設定した複数の間
隙値に基づく干渉縞強度の前記各色光間の理論比率を前
記間隙値との関係に基づいて記憶した参照データメモリ
と、前記実測比率と前記理論比率とに基づいて前記測定
対象物が有する間隙の値を決定する間隙値比較決定手段
と、を備えたことを特徴とする。
と、光の干渉縞を撮像するカラーカメラと、前記光源か
らの光を測定対象物の方向に向けその光の前記測定対象
物による反射光を前記カラーカメラの方向に向ける光学
手段と、前記光学手段からの光により形成された干渉縞
の前記カラーカメラで撮像した画像データを記憶する画
像メモリと、前記画像データの所定位置における前記各
色光の強度を求め、前記各色光の強度の実測比率を算出
する演算手段と、予め設定した複数の間隙値に基づく干
渉縞強度の前記各色光間の理論比率を前記間隙値との関
係に基づいて記憶した参照データメモリと、前記実測比
率と前記理論比率とに基づいて前記測定対象物が有する
間隙の値を決定する間隙値比較決定手段と、を備えたこ
とを特徴とする。
撮像するカラーカメラと、前記カラーカメラに異なる複
数の色光を取り込ませるフィルタと、前記光源からの光
を測定対象物の方向に向けその光の前記測定対象物によ
る反射光を前記カラーカメラの方向に向ける光学手段
と、前記光学手段からの光により形成された干渉縞の前
記カラーカメラで撮像した画像データを記憶する画像メ
モリと、前記画像データの所定位置における前記各色光
の強度を求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する
演算手段と、予め設定した複数の間隙値に基づく干渉縞
強度の前記各色光間の理論比率を前記間隙値との関係に
基づいて記憶した参照データメモリと、前記実測比率と
前記理論比率とに基づいて前記測定対象物が有する間隙
の値を決定する間隙値比較決定手段と、を備えたことを
特徴とする。
や測定機器を移動させることなく、高速かつ高精度で測
定対象物の間隙、特に微細な間隙が測定できる。
定装置を利用するもので、測定対象物に対して間隙を有
して配置させる光透過性板状体を備えて測定対象物と該
光透過性板状体との間隙値を測定し、その測定された間
隙値を基に測定対象物の形状を決定する間隙値/形状変
換手段を備えたものである。
複数の色光の合成光を射出する光源と、光の干渉縞を撮
像するカラーカメラと、光を反射させる参照反射部材
と、前記光源からの光を物体光として測定対象物の方向
に向けてその物体光の前記測定対象物で反射した反射光
を前記カラーカメラの方向に向けるとともに、前記光源
からの光を参照光として前記参照反射部材の方向に向け
てその参照光の前記参照反射部材で反射した反射光を前
記カラーカメラの方向に向ける光学手段と、前記光学手
段からの光により形成された干渉縞の前記カラーカメラ
で撮像した画像データを記憶する画像メモリと、前記画
像データの所定位置における前記各色光の強度を求め、
前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段と、予
め設定した複数の光路差に基づく干渉縞強度の前記各色
光間の理論比率を前記光路差との関係に基づいて記憶し
た参照データメモリと、前記実測比率と前記理論比率と
に基づいて前記光学手段から前記測定対象物までの間と
前記光学手段から前記参照反射部材までの間の光路差を
決定する光路差比較決定手段と、前記光路差比較決定手
段で得られた光路差を基に前記測定対象物の形状を決定
する光路差/形状変換手段と、を備えたことを特徴とす
る。
撮像するカラーカメラと、前記カラーカメラに異なる複
数の色光を取り込ませるフィルタと、光を反射させる参
照反射部材と、前記光源からの光を物体光として測定対
象物の方向に向けてその物体光の前記測定対象物で反射
した反射光を前記カラーカメラの方向に向けるととも
に、前記光源からの光を参照光として前記参照反射部材
の方向に向けてその参照光の前記参照反射部材で反射し
た反射光を前記カラーカメラの方向に向ける光学手段
と、前記光学手段からの光により形成された干渉縞の前
記カラーカメラで撮像した画像データを記憶する画像メ
モリと、前記画像データの所定位置における前記各色光
の強度を求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する
演算手段と、予め設定した複数の光路差に基づく干渉縞
強度の前記各色光間の理論比率を前記光路差との関係に
基づいて記憶した参照データメモリと、前記実測比率と
前記理論比率とに基づいて前記光学手段から前記測定対
象物までの間と前記光学手段から前記参照反射部材まで
の間の光路差を決定する光路差比較決定手段と、前記光
路差比較決定手段で得られた光路差を基に前記測定対象
物の形状を決定する光路差/形状変換手段と、を備えた
ことを特徴とする。
や測定機器を移動させることなく、高速かつ高精度で測
定対象物の形状、特に微細な形状変化が測定できる。
に、前記カラーカメラで撮像して得た画像の前記各色光
の強度を、各色光に対する変動要素を考慮して補正する
補正手段を備えると、測定の正確性を高めることができ
る。
て封止する液晶装置の製造方法において、上記の間隙測
定装置を利用して前記間隙の間隙値を測定し、その間隙
値が規定の範囲内にある場合に、前記間隙に液晶を注入
することを特徴とする。これにより、液晶を封入する間
隙の良否が即座にチェックできるため、液晶装置の製造
効率が向上する。
の実施の形態を詳細に説明する。
ラー画像データを得るための光学系の構成 (その1)図1は本発明の実施の形態に係る干渉縞のカ
ラー画像を得るための第1の光学系構成図である。異な
る複数の波長の色光(以下の例では、青色、緑色、赤色
の3種類の色光とする)を射出する3波長光源1からの
光をバックライト2を介して測定対象物100に照射し
て測定対象物100を透過させ、測定対象物100が有
する間隙101に起因して生じる干渉縞をカラーカメラ
3で撮像する。
る干渉縞のカラー画像を得るための第2の光学系構成図
である。ここでは、白色光源4からの光をバックライト
2を介して測定対象物100に照射して測定対象物10
0を透過させ、測定対象物100が有する間隙101に
起因して生じる干渉縞をカラーカメラ3で撮像する。こ
の際、カラーカメラ3側に異なる複数の波長の色光(以
下の例では、青色、緑色、赤色の3種類の色光とする)
を選択透過させる波長選択フィルタ5を備えて、それら
の色の干渉縞をカラーカメラ3で撮像する。なお、波長
選択フィルタ5はカラーカメラ3内に設けてもよい。
る干渉縞のカラー画像を得るための第3の光学系構成図
である。異なる複数の波長の色光(以下の例では、青
色、緑色、赤色の3種類の色光とする)を射出する3波
長光源1からの光をビームスプリッタ6により測定対象
物100に向けて反射させ、その光を測定対象物100
により再度反射させ、さらに、その反射光をビームスプ
リッタ6を透過させその透過光をカラーカメラ3で撮像
することで、測定対象物100が有する間隙101に起
因して生じる干渉縞を撮像する。
る干渉縞のカラー画像を得るための第4の光学系構成図
である。白色光源4からの光をビームスプリッタ6によ
り測定対象物100に向けて反射させ、その光を測定対
象物100により再度反射させ、さらに、その反射光を
ビームスプリッタ6を透過させその透過光をカラーカメ
ラ3で撮像することで、測定対象物100が有する間隙
101に起因して生じる干渉縞を撮像する。なお、カラ
ーカメラ3側には、異なる複数の波長の色光(以下の例
では、青色、緑色、赤色の3種類の色光とする)を選択
透過させる波長選択フィルタ5を備えている。
をビームスプリッタ6で測定対象物100に向けて透過
させ、その光を測定対象物100により反射させ、さら
に、その反射光をビームスプリッタ6で再反射させてそ
の反射光をカラーカメラ3で撮像するようにしてもよ
い。
長光源1からの色光を時分割により個別に射出させる
と、カラーカメラ3での干渉縞撮像が各色光毎に1回の
合計3回必要となるが、3波長光源1からの色光を合成
光とした場合は、カラーカメラ3での干渉縞撮像が1回
で済み、より高速な測定が可能となる。なお、3波長光
源1には、LEDやレーザなどを用いることができる
が、3波長光源1から射出する各色光の波長の帯域が広
いと干渉パターンがぼやけてしまうので、その射出光に
はできるだけ狭い帯域の波長を使用する。
ラーカメラ3をCCDカメラとすると、多数の画素から
構成される画像データが得られるので、データ処理がし
易くなる。
示すブロック図である。ここで、11は干渉縞を発生さ
せてそれをカラー撮像する機能を備えた上記(1)のそ
の1〜その4で説明した干渉縞カラー画像取得光学系、
12は干渉縞カラー画像取得光学系11で得た干渉縞カ
ラー画像データを記憶する画像メモリ、13はカラーカ
メラ3で撮像して得た干渉縞画像の青色光、緑色光、赤
色光の強度を、各色光に対する変動要素を考慮して補正
するための補正データを予め記憶しておく補正データメ
モリ、14は画像メモリ12から得た画像データの所定
位置(これは任意に定めることができ、例えば、画像の
全画素毎あるいは中央幅方向の各画素毎の位置)の青色
光、緑色光、赤色光の強度を上記補正データを利用して
上記要素による変動を補正し、その補正されたデータを
基に上記所定位置毎に各色光の強度の実測比率を算出す
る演算手段、15は予め設定した複数の間隙値を基に青
色光、緑色光、赤色光の各波長に対応した干渉縞の強度
を計算してそれらの間の理論比率を求め、それらの理論
比率を前記間隙値と関係づけて記憶している参照データ
メモリ、16は演算手段14による実測比率と参照デー
タメモリ15による理論比率とを比較して、上記実測比
率に最も近い理論比率に対応する間隙値を、測定対象物
が有する間隙の値と決定する間隙比較決定手段である。
く補正データ カラーカメラ3で撮像された画像データは、光の波長に
対して主に、(a)光源の発光分光特性、(b)照明光
学系の分光特性、(c)カメラの分光感度特性などの変
動要素の影響を受けるため、それらの変動を排除するの
がよい。そこで、予め補正テーブルを作成しておき、こ
れを基に各波長に対して上記要素による変動を補正す
る。この補正テーブルは、例えば、干渉縞の密な領域の
平均強度を波長毎に測定するか、可干渉距離以上の間隙
を持ったサンプルを用意し波長毎の強度を測定して、図
6のような波長と強度の関係を示したものである。
く参照データ 間に間隙dを有する透明な平行平板に波長λの光を透過
させると、透過してきた光I1,I2は図7のように干渉
し、それら干渉縞の強度は、 I=I1+I2+2(I1・I2)1/2 ・cos(4πd/λ)・・・(2) となる。ここで、例えば、I1+I2=2(I1・I2)
1/2=1/2とし、また、間隙dに測定しようとする範
囲の値、例えば3000nm〜4000nm間の値を与
えると、青色光、緑色光、赤色光の各波長λに対する干
渉縞の強度IB,IG,IRの理論強度が求まり、従って
それらの理論比率が求まる。そして、これらの理論比率
を、先に与えた間隙dの値と関係づけて、例えば図8の
グラフで表されるような、各色光の理論比率と間隙dと
の関係を示す参照データが得られる。
定処理手順を示すフローチャートである。まず、干渉縞
カラー画像取得光学系11を利用して画像メモリ12に
干渉縞のカラー画像データを取り込む(S1)。続い
て、演算手段14が、画像メモリ12からの画像データ
の所定位置、例えば図10に示すような干渉縞の中央幅
方向の各画素毎の青色光、緑色光、赤色光の強度を解析
し、それらの解析データの青色光、緑色光、赤色光の強
度を、補正データメモリ13の補正データで除算あるい
は減算などして正規化することで、各色光の強度を補正
して上記変動要因による影響を排除した後、各色光強度
の実測比率を算出する(S2)。さらに、間隙比較決定
手段16が、演算手段14で算出された実測比率を、参
照データメモリ15の理論比率と比較して、実測比率に
最も近い理論比率に対応する間隙値を、測定対象物の所
定位置における間隙値と決定する(S3)。従って、こ
れらS2とS3のデータ処理を測定対象物の中央幅方向
の各画素について行えば、その部分の間隙値が決定でき
る。なお、上記S2とS3の工程は各所定位置毎に繰り
返して良い。さらに、上記S2とS3の工程を繰り返す
ことなく、S2で全ての所定位置の各実測比率を算出
し、S3でそれらの各実測比率を理論比率と比較して全
ての所定位置の間隙値を決定しても良い。また、画像デ
ータの全画素位置で上記データ処理を行えば、測定対象
物の間隙を3次元的に決定することができる。
ラー画像データを得るための光学系の構成 (その1)図11は本発明の実施の形態に係る干渉縞の
カラー画像を得るための第5の光学系構成図である。異
なる複数の波長の色光(以下の例では、青色、緑色、赤
色の3種類の色光とする)を射出する3波長光源1から
の光をバックライト2を介して測定対象物200及び測
定対象物200の測定面に対し間隙を有して対向配置し
た表面が平坦な透明板状体7を透過させ、測定対象物2
00と透明板状体7により形成される間隙201に起因
して生じる干渉縞をカラーカメラ3で撮像する。
係る干渉縞のカラー画像を得るための第6の光学系構成
図である。ここでは、白色光源4からの光をバックライ
ト2を介して測定対象物200及び測定対象物200の
測定面に対し間隙を有して対向配置した表面が平坦な透
明板状体7を透過させ、測定対象物200と透明板状体
7により形成される間隙201に起因して生じる干渉縞
をカラーカメラ3で撮像する。この際、カラーカメラ3
側に異なる複数の波長の色光(以下の例では、青色、緑
色、赤色の3種類の色光とする)を選択透過させる波長
選択フィルタ5を備えて、それらの色の干渉縞をカラー
カメラ3で撮像する。なお、波長選択フィルタ5はカラ
ーカメラ3内に設けてもよい。
係る干渉縞のカラー画像を得るための第7の光学系構成
図である。異なる複数の波長の色光(以下の例では、青
色、緑色、赤色の3種類の色光とする)を射出する3波
長光源1からの光をビームスプリッタ6で測定対象物2
00及び測定対象物200の測定面に対し間隙を有して
対向配置した表面が平坦な透明板状体7に向けて反射さ
せ、その光を測定対象物200及び透明板状体7により
反射させ、さらに、その反射光をビームスプリッタ6を
透過させその透過光をカラーカメラ3で撮像すること
で、測定対象物200と透明板状体7により形成される
間隙201に起因して生じる干渉縞を撮像する。
係る干渉縞のカラー画像を得るための第8の光学系構成
図である。白色光源4からの光をビームスプリッタ6で
測定対象物200及び測定対象物200の測定面に対し
間隙を有して対向配置した表面が平坦な透明板状体7に
向けて反射させ、その光を測定対象物200及び透明板
状体7により反射させ、さらに、その反射光をビームス
プリッタ6を透過させその透過光をカラーカメラ3で撮
像することで、測定対象物200と透明板状体7により
形成される間隙201に起因して生じる干渉縞を撮像す
る。この際、カラーカメラ3側に異なる複数の波長の色
光(以下の例では、青色、緑色、赤色の3種類の色光と
する)を選択透過させる波長選択フィルタ5を備えて、
それらの色の干渉縞をカラーカメラ3で撮像する。な
お、波長選択フィルタ5はカラーカメラ3内に設けても
よい。
からの光をビームスプリッタ6で測定対象物200及び
透明板状体7に向けて透過させ、その光を測定対象物2
00及び透明板状体7により反射させ、さらに、その反
射光をビームスプリッタ6で反射させその反射光をカラ
ーカメラ3で撮像するようにしてもよい。
係る干渉縞のカラー画像を得るための第9の光学系構成
図で、これはいわゆるマイケルソン干渉計の原理を利用
したものである。異なる複数の波長の色光(以下の例で
は、青色、緑色、赤色の3種類の色光とする)を射出す
る3波長光源1からの光をビームスプリッタ8を介して
測定対象物200に向けて反射させ、その光を測定対象
物200により反射させ、さらに、その反射光をビーム
スプリッタ8を透過させる。同時に、3波長光源1から
の光源光をビームスプリッタ8で参照鏡9に向けて透過
させ、その光を測定対象物200により反射させ、さら
に、その反射光をビームスプリッタ8で反射させる。こ
のような、測定対象物200からの反射光と参照鏡9か
らの反射光とがビームスプリッター8を介して交わるこ
とで、2つの反射光の光路差に起因して生じる干渉縞を
カラーカメラ3で撮像する。
係る干渉縞のカラー画像を得るための第10の光学系構
成図で、上記その5の構成において、3波長光源1を利
用する代わりに、白色光源4と波長選択フィルタ5とを
用いたものである。なお、上記その5、その6の場合、
測定対象物200と参照鏡9の位置を入れ替えてもよ
い。
て、3波長光源1からの色光を時分割により個別に射出
させると、カラーカメラ3での干渉縞撮像が各色光毎に
1回の合計3回必要となるが、3波長光源1からの色光
を合成光とした場合は、カラーカメラ3での干渉縞撮像
が1回で済み、より高速な測定が可能となる。なお、3
波長光源1には、LEDやレーザなどを用いることがで
きるが、3波長光源1から射出する各色光の波長の帯域
が広いと干渉パターンがぼやけてしまうので、その射出
光にはできるだけ狭い帯域の波長を使用する。
ラーカメラ3をCCDカメラとすると、多数の画素から
構成される画像データが得られるので、データ処理がし
易くなる。
測定手順 (その1)図17は本発明の実施の形態に係る形状測定
装置の構成を示すブロック図である。ここで、11は干
渉縞を発生させてそれをカラー撮像する機能を備えた上
記(6)その1〜その4に説明した干渉縞カラー画像取
得光学系、12は干渉縞カラー画像取得光学系11で得
た干渉縞カラー画像データを記憶する画像メモリ、13
はカラーカメラ3で撮像して得た干渉縞画像の青色光、
緑色光、赤色光の強度を、各色光に対する変動要素を考
慮して補正するための補正データを予め記憶しておく補
正データメモリ、14は画像メモリ12から得た画像デ
ータの所定位置(これは任意に定めることができ、例え
ば、画像の全画素毎あるいは中央幅方向の各画素毎の位
置)の青色光、緑色光、赤色光の強度を解析し、上記補
正データを利用して変動要素による変動を補正し、その
補正されたデータを基に各色光の強度の実測比率を算出
する演算手段、15は予め設定した複数の間隙値を基に
青色光、緑色光、赤色光の各波長に対応した干渉縞の強
度を計算してそれらの間の理論比率を求め、それらの理
論比率を設定間隙値と関係づけて記憶している参照デー
タメモリ、16は演算手段14による実測比率と参照デ
ータメモリ15による理論比率とを比較して、上記実測
比率に最も近い理論比率に対応する間隙値を、測定対象
物が有する間隙と決定する間隙比較決定手段、17は間
隙比較決定手段16で得られた間隙測定値を基に測定対
象物の形状を決定する間隙値/形状変換手段である。
は、上記(5)で説明した間隙測定手順のステップS1
〜S3と同じ手順で得た間隙測定値を、間隙値/形状変
換手段17で測定対象物の高さ方向の位置に変換するも
のであり、従って所定の範囲でこの処理を行うことで、
その範囲における測定対象物の表面形状が決定される。
これは、間隙201を構成する透明板状対7が平坦なた
め、間隙測定値が測定対象物200の間隙形成面の変化
に対応することを利用したものである。
係る別の形状測定装置の構成を示すブロック図である。
ここで、11は干渉縞を発生させてそれをカラー撮像す
る機能を備えた上記(6)その5又はその6に説明した
干渉縞カラー画像取得光学系、12は干渉縞カラー画像
取得光学系11で得た干渉縞カラー画像データを記憶す
る画像メモリ、13はカラーカメラ3で撮像して得た干
渉縞画像の青色光、緑色光、赤色光の強度を、各色光に
対する変動要素を考慮して補正するための補正データを
予め記憶しておく補正データメモリ、14は画像メモリ
12から得た画像データの所定位置(これは任意に定め
ることができ、例えば、画像の全画素毎あるいは中央幅
方向の各画素毎の位置)の青色光、緑色光、赤色光の強
度を解析し、上記補正データを利用して変動要素よる変
動を補正し、その補正されたデータを基に各色光の強度
の実測比率を算出する演算手段、20は予め設定した複
数の光路差(間隙d×2)を基に青色光、緑色光、赤色
光の各波長に対応した干渉縞強度を計算してそれらの間
の理論比率を求め、それらの理論比率を設定光路差と関
係づけて記憶している図8に準じた参照データメモリ、
18は演算手段14による実測比率と参照データメモリ
20による理論比率とを比較して、上記実測比率に最も
近い理論比率に対応する光路差を、ビームスプリッタ8
−測定対象物200間とビームスプリッタ8−参照鏡9
間との光路差と決定する光路差比較決定手段、19は光
路差比較決定手段18で得られた光路差を基に測定対象
物の形状を決定する光路差/形状変換手段である。
の形状測定は、間隙値を利用する代わりに、ビームスプ
リッタ8−測定対象物200間とビームスプリッタ8−
参照鏡9間との光路差(この光路差が上記間隙値の2倍
に対応する)を利用したものである。従って、このマイ
ケルソン干渉計を利用した装置での形状測定も、上記そ
の1で説明した形状測定手順に準じて、光路差比較決定
手段18で光路差を測定し、その光路差から光路差/形
状変換手段19により測定対象物200の表面形状が決
定される。
タ、補正データ、及び参照データを別々のメモリ(装
置)に記憶させたが、これらのデータを1つのメモリに
記憶させてもよい。また、演算手段14、間隙比較決定
手段16、間隙値/形状変換手段17は、、例えば一個
のCPUを利用して、それぞれの機能を実行させること
ができる。さらに、演算手段14、光路差比較決定手段
18、光路差/形状変換手段19についても、同様に一
個のCPUを利用して、それぞれの機能を実行させるこ
とができる。
利用した液晶装置の製造工程の一例を、図20に基づい
て説明する。 (A)まず、フォトリソグラフィーを用いて、上基板3
21及び下基板331に、必要な回路を形成する。例え
ば、上基板321には共通電極322が形成され、下基
板331には薄膜トランジスタ332が形成される。な
お、この工程において形成される素子は、液晶装置の種
類に応じて異なったものになる。 (B)次に、共通電極322が形成された上基板321
に配向膜323を形成してラビングを施す。また、薄膜
トランジスタ332が形成された下基板331について
も同様に配向膜333を形成してラビングを施す。 (C)次に、一方の基板、例えば上基板321に液晶を
シールするためシール材324を塗布する。そして、他
方の基板、例えば下基板331の配向膜333の上にギ
ャップ材334を散布する。なお、シール材の塗布、ギ
ャップの散布は前述の形態に限られるものではなく、一
方の基板にシール材を塗布し、ギャップ材の散布を行う
ことも可能である。 (D)(A)〜(C)の工程で作られた2つの基板32
5,335を貼り合わせて、1枚のパネル400を製造
する。そして、このパネル400の間隙を、前述の間隙
測定方法又は装置により測定し、それが規定の範囲内に
あるかどうか検査する。 (E)次に、1次ブレーク工程として、規定の範囲内に
あることが確認されたパネル400を割断して短冊状の
パネル410を製造する。 (F)短冊状のパネル410の液晶注入部を介して前記
間隙に液晶を注入し、液晶封止材350により液晶を封
止する。 (G)さらに、2次ブレーク工程として、液晶が封止さ
れた短冊状のパネル410を割断して1パネル分(製
品)の大きさに相当するパネル420を形成する。そし
て、そのパネル420にドライバIC360等を取り付
けて、液晶装置420を完成させる。
象物や測定機器を移動させることなく、しかも高速かつ
高精度で、測定対象物の間隙や形状の測定を行うことが
可能となり、液晶装置の製造効率も高めることができ
る。
を得るための第1の光学系構成図。
を得るための第2の光学系構成図。
を得るための第3の光学系構成図。
を得るための第4の光学系構成図。
を示すブロック図。
に対する変動要素による影響を排除するための補正デー
タを示す図。
式図。
の各波長におけるそれらの理論比率データを示す関係
図。
測定処理手順を示すフローチャートである。
像を得るための第5の光学系構成図である。
像を得るための第6の光学系構成図である。
像を得るための第7の光学系構成図である。
像を得るための第8の光学系構成図である。
像を得るための第9の光学系構成図である。
像を得るための第10の光学系構成図である。
成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
程図。
Claims (21)
- 【請求項1】 間隙を有する部材に光を照射しカラー干
渉縞を生じさせる工程と、 前記干渉縞をカラーカメラで撮像して得た画像の所定位
置における複数の色光の各強度を求め、得られた各強度
の実測比率を算出する工程と、 予め設定した複数の間隙値を基に前記各色光に対応した
干渉縞の強度から計算した理論比率と前記実測比率とに
基づいて前記部材が有する間隙の値を求める工程と、 を備えたことを特徴とする間隙測定方法。 - 【請求項2】 前記干渉縞を前記部材を透過する透過光
を利用して得ることを特徴とする請求項1記載の間隙測
定方法。 - 【請求項3】 前記干渉縞を前記部材からの反射光を利
用して得ることを特徴とする請求項1記載の間隙測定方
法。 - 【請求項4】 前記部材に作用する光が異なる複数の色
光の合成光であることを特徴とする請求項2又は3のい
ずれかに記載の間隙測定方法。 - 【請求項5】 前記部材に作用する光が白色光であり、
前記カラーカメラ側に異なる複数の色光を取り込むフィ
ルタを備えることを特徴とする請求項2又は3のいずれ
かに記載の間隙測定方法。 - 【請求項6】 前記カラーカメラで撮像して得た画像に
おける前記各色光の強度を、各色光に対する変動要素を
考慮して補正することを特徴とする請求項1乃至5のい
ずれかに記載の間隙測定方法。 - 【請求項7】 前記画像を複数の画素から構成し、間隙
の測定を各画素毎に行うことを特徴とする請求項1乃至
6のいずれかに記載の間隙測定方法。 - 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載の間隙
測定方法を用いて、間隙を構成する部材の一方を表面が
平坦な板状体にして測定を行い、得られた間隙測定値を
基に前記間隙を構成する他方の部材の形状を決定するこ
とを特徴とする形状測定方法。 - 【請求項9】 光透過性を有する測定対象物に対して異
なる複数の色光を照射する光源と、 前記測定対象物を透過した光によって形成される干渉縞
を撮像するカラーカメラと、 前記カラーカメラによって撮像された画像データを記憶
する画像メモリと、 前記画像データの所定位置における前記各色光の強度を
求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段
と、 予め設定した複数の間隙値に基づく干渉縞強度の前記各
色光間の理論比率を前記間隙値との関係に基づいて記憶
した参照データメモリと、 前記実測比率と前記理論比率とに基づいて前記測定対象
物が有する間隙の値を決定する間隙値比較決定手段と、 を備えたことを特徴とする間隙測定装置。 - 【請求項10】 光透過性を有する測定対象物に対して
光を照射する光源と、 前記測定対象物を透過した光によって形成される干渉縞
を撮像するカラーカメラと、 前記カラーカメラに異なる複数の色光を取り込ませるフ
ィルタと、 前記カラーカメラによって撮像された画像データを記憶
する画像メモリと、 前記画像データの所定位置における前記各色光の強度を
求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段
と、 予め設定した複数の間隙値に基づく干渉縞強度の前記各
色光間の理論比率を前記間隙値との関係に基づいて記憶
した参照データメモリと、 前記実測比率と前記理論比率とに基づいて前記測定対象
物が有する間隙の値を決定する間隙値比較決定手段と、 を備えたことを特徴とする間隙測定装置。 - 【請求項11】 異なる複数の色光を射出する光源と、 光の干渉縞を撮像するカラーカメラと、 前記光源からの光を測定対象物の方向に向けその光の前
記測定対象物による反射光を前記カラーカメラの方向に
向ける光学手段と、 前記光学手段からの光により形成された干渉縞の前記カ
ラーカメラで撮像した画像データを記憶する画像メモリ
と、 前記画像データの所定位置における前記各色光の強度を
求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段
と、 予め設定した複数の間隙値に基づく干渉縞強度の前記各
色光間の理論比率を前記間隙値との関係に基づいて記憶
した参照データメモリと、 前記実測比率と前記理論比率とに基づいて前記測定対象
物が有する間隙の値を決定する間隙値比較決定手段と、 を備えたことを特徴とする間隙測定装置。 - 【請求項12】 光を射出する光源と、 光の干渉縞を撮像するカラーカメラと、 前記カラーカメラに異なる複数の色光を取り込ませるフ
ィルタと、 前記光源からの光を測定対象物の方向に向けその光の前
記測定対象物による反射光を前記カラーカメラの方向に
向ける光学手段と、 前記光学手段からの光により形成された干渉縞の前記カ
ラーカメラで撮像した画像データを記憶する画像メモリ
と、 前記画像データの所定位置における前記各色光の強度を
求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段
と、 予め設定した複数の間隙値に基づく干渉縞強度の前記各
色光間の理論比率を前記間隙値との関係に基づいて記憶
した参照データメモリと、 前記実測比率と前記理論比率とに基づいて前記測定対象
物が有する間隙の値を決定する間隙値比較決定手段と、 を備えたことを特徴とする間隙測定装置。 - 【請求項13】 前記カラーカメラで撮像して得た画像
の前記各色光の強度を、各色光に対する変動要素を考慮
して補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項
9乃至12のいずれかに記載の間隙測定装置。 - 【請求項14】 光透過性を有する測定対象物に対して
異なる複数の色光を照射する光源と、 前記測定対象物に対して間隙を有して配置される表面が
平坦な光透過性板状体と、 前記測定対象物及び前記光透過性板状体を透過した光で
形成される干渉縞を撮像するカラーカメラと、 前記カラーカメラによって撮像された画像データを記憶
する画像メモリと、 前記画像データの所定位置における前記各色光の強度を
求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段
と、 予め設定した複数の間隙値に基づく干渉縞強度の前記各
色光間の理論比率を前記間隙値との関係に基づいて記憶
した参照データメモリと、 前記実測比率と前記理論比率とに基づいて前記測定対象
物が有する間隙の値を決定する間隙値比較決定手段と、 前記間隙値比較決定手段によって得られた間隙値を基に
前記測定対象物の形状を決定する間隙値/形状変換手段
と、 を備えたことを特徴とする形状測定装置。 - 【請求項15】 光透過性の測定対象物に対して光を照
射する光源と、 前記測定対象物に対して間隙を有して配置される表面が
平坦な光透過性板状体と、 前記測定対象物及び前記光透過性板状体とを透過した光
で形成される干渉縞を撮像するカラーカメラと、 前記カラーカメラに異なる複数の色光を取り込ませるフ
ィルタと、 前記カラーカメラで撮像した画像データを記憶する画像
メモリと、 前記画像データの所定位置における前記各色光の強度を
求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段
と、 予め設定した複数の間隙値に基づく干渉縞強度の前記各
色光間の理論比率を前記間隙値との関係に基づいて記憶
した参照データメモリと、 前記実測比率と前記理論比率とに基づいて前記測定対象
物が有する間隙の値を決定する間隙値比較決定手段と、 前記間隙値比較決定手段によって得られた間隙値を基に
前記測定対象物の形状を決定する間隙値/形状変換手段
と、 を備えたことを特徴とする形状測定装置。 - 【請求項16】 異なる複数の色光を射出する光源と、 測定対象物に対して間隙を有して配置される表面が平坦
な光透過性板状体と、 光の干渉縞を撮像するカラーカメラと、 前記光源からの光を前記測定対象物及び前記光透過性板
状体の方向に向けその光の前記測定対象物及び光透過性
板状体による反射光を前記カラーカメラの方向に向ける
光学手段と、 前記光学手段からの光により形成された干渉縞の前記カ
ラーカメラで撮像した画像データを記憶する画像メモリ
と、 前記画像データの所定位置における前記各色光の強度を
求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段
と、 予め設定した複数の間隙値に基づく干渉縞強度の前記各
色光間の理論比率を前記間隙値との関係に基づいて記憶
した参照データメモリと、 前記実測比率と前記理論比率とに基づいて前記測定対象
物が有する間隙の値を決定する間隙値比較決定手段と、 前記間隙値比較決定手段で得られた間隙値を基に前記測
定対象物の形状を決定する間隙値/形状変換手段と、 を備えたことを特徴とする形状測定装置。 - 【請求項17】 光を射出する光源と、 測定対象物に対して間隙を有して配置される表面が平坦
な光透過性板状体と、 光の干渉縞を撮像するカラーカメラと、 前記カラーカメラに異なる複数の色光を取り込ませるフ
ィルタと、 前記光源からの光を測定対象物及び前記光透過性板状体
の方向に向けその光の前記測定対象物及び前記光透過性
板状体による反射光を前記カラーカメラの方向に向ける
光学手段と、 前記光学手段からの光により形成された干渉縞の前記カ
ラーカメラで撮像した画像データを記憶する画像メモリ
と、 前記画像データの所定位置における前記各色光の強度を
求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段
と、 予め設定した複数の間隙値に基づく干渉縞強度の前記各
色光間の理論比率を前記間隙値との関係に基づいて記憶
した参照データメモリと、 前記実測比率と前記理論比率とに基づいて前記測定対象
物が有する間隙の値を決定する間隙値比較決定手段と、 前記間隙値比較決定手段で得られた間隙値を基に前記測
定対象物の形状を決定する間隙値/形状変換手段と、 を備えたことを特徴とする形状測定装置。 - 【請求項18】 異なる複数の色光の合成光を射出する
光源と、 光の干渉縞を撮像するカラーカメラと、 光を反射させる参照反射部材と、 前記光源からの光を物体光として測定対象物の方向に向
けてその物体光の前記測定対象物で反射した反射光を前
記カラーカメラの方向に向けるとともに、前記光源から
の光を参照光として前記参照反射部材の方向に向けてそ
の参照光の前記参照反射部材で反射した反射光を前記カ
ラーカメラの方向に向ける光学手段と、 前記光学手段からの光により形成された干渉縞の前記カ
ラーカメラで撮像した画像データを記憶する画像メモリ
と、 前記画像データの所定位置における前記各色光の強度を
求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段
と、 予め設定した複数の光路差に基づく干渉縞強度の前記各
色光間の理論比率を前記光路差との関係に基づいて記憶
した参照データメモリと、 前記実測比率と前記理論比率とに基づいて前記光学手段
から前記測定対象物までの間と前記光学手段から前記参
照反射部材までの間の光路差を決定する光路差比較決定
手段と、 前記光路差比較決定手段で得られた光路差を基に前記測
定対象物の形状を決定する光路差/形状変換手段と、 を備えたことを特徴とする形状測定装置。 - 【請求項19】 光を射出する光源と、 光の干渉縞を撮像するカラーカメラと、 前記カラーカメラに異なる複数の色光を取り込ませるフ
ィルタと、 光を反射させる参照反射部材と、 前記光源からの光を物体光として測定対象物の方向に向
けてその物体光の前記測定対象物で反射した反射光を前
記カラーカメラの方向に向けるとともに、前記光源から
の光を参照光として前記参照反射部材の方向に向けてそ
の参照光の前記参照反射部材で反射した反射光を前記カ
ラーカメラの方向に向ける光学手段と、 前記光学手段からの光により形成された干渉縞の前記カ
ラーカメラで撮像した画像データを記憶する画像メモリ
と、 前記画像データの所定位置における前記各色光の強度を
求め、前記各色光の強度の実測比率を算出する演算手段
と、 予め設定した複数の光路差に基づく干渉縞強度の前記各
色光間の理論比率を前記光路差との関係に基づいて記憶
した参照データメモリと、 前記実測比率と前記理論比率とに基づいて前記光学手段
から前記測定対象物までの間と前記光学手段から前記参
照反射部材までの間の光路差を決定する光路差比較決定
手段と、 前記光路差比較決定手段で得られた光路差を基に前記測
定対象物の形状を決定する光路差/形状変換手段と、 を備えたことを特徴とする形状測定装置。 - 【請求項20】 前記カラーカメラで撮像して得た画像
の前記各色光の強度を、各色光に対する変動要素を考慮
して補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項
14乃至19のいずれかに記載の形状測定装置。 - 【請求項21】 2つの基板の間隙に液晶を注入して封
止する液晶装置の製造方法において、 請求項9乃至13のいずれかの間隙測定装置を利用して
前記間隙の間隙値を測定し、その間隙値が規定の範囲内
にある場合に、前記間隙に液晶を注入することを特徴と
する液晶装置の製造方法。
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