JP2014163859A - 塗布量測定ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】基板上に塗布された塗布量を精度よく測定することができる塗布量測定ユニットを提供する。
【解決手段】基板３上に塗布された塗布物２の塗布量を測定する塗布量検査ユニット２５において、塗布物２の垂直方向から光を照射する垂直光源６と、塗布物２の斜め方向から光を照射するＮ個（Ｎは、１以上の自然数）の第Ｎの斜め光源（７、１８、２６）と、垂直光源６によって塗布物２に照射された垂直光源６の反射光を受光し、垂直光源塗布物画像を撮像し、更に、第Ｎの斜め光源（７、１８、２６）によって塗布物２に照射された第Ｎの斜め光源（７、１８、２６）の反射光を受光し、第Ｎの斜め光源塗布物画像と、に変換する撮像部２７と、垂直光源塗布物画像、及び、Ｎ個の第Ｎの斜め光源塗布物画像に基づいて、塗布量２を算出する塗布量算出部１２と、を備えた塗布量測定ユニット２５とした。
【選択図】図１４

Description

本発明は、基板上に塗布された塗布物の塗布量を測定する塗布量測定ユニットに関するものである。

従来の塗布量検査ユニットは、前記塗布物の水平方向から光を照射する第１の光源と、前記第１の光源によって前記塗布物に照射された第１の光の光路を、前記塗布物の垂直方向に曲げるミラーと、前記ミラーを経由した前記第１の光により、前記第１の光源によって照射された第１の光にて形成された第１の塗布物画像を撮像する撮像部と、前記第１の光源によって照射された第１の光にて形成された第１の塗布物画像に基づいて、前記塗布量を算出する塗布量算出部と、から構成されていた（例えば特許文献１参照）。

国際公開２００９／１０４３９８号

前記従来例における塗布量検査ユニットは、塗布物の体積を算出するために、塗布物の側面から光を照射し、その後、塗布物へ照射された光の反射光を、撮影部に取り込むために、光路を曲げる必要があり、その光路を曲げるため、反射ミラーを用いる必要があり、その反射ミラーに用いることによって、塗布物の画像が歪んでしまい、その結果として、基板上に塗布された塗布量を精度よく測定することができない、という課題を有していた。

そこで本発明では、基板上に塗布された塗布量を精度よく測定することを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明の塗布量検査ユニットは、基板上に塗布された塗布物の塗布量を測定する塗布量検査ユニットにおいて、前記塗布物の垂直方向から光を照射する垂直光源と、前記塗布物の斜め方向から光を照射するＮ個（Ｎは、１以上の自然数）の第Ｎの斜め光源と、前記垂直光源によって前記塗布物に照射された垂直光源の反射光を受光し、垂直光源塗布物画像を撮像し、更に、前記第Ｎの斜め光源によって前記塗布物に照射された第Ｎの斜め光源の反射光を受光し、前記第Ｎの斜め光源塗布物画像を撮像する撮像部と、前記垂直光源塗布物画像、及び、Ｎ個の前記第Ｎの斜め光源塗布物画像に基づいて、前記塗布量を算出する塗布量算出部と、
を備えた塗布量測定ユニットとした。

これにより所期の目的を達成するものである。

以上のように、本発明の塗布量検査ユニットは、基板上に塗布された塗布物の塗布量を測定する塗布量検査ユニットにおいて、前記塗布物の垂直方向から光を照射する垂直光源と、前記塗布物の斜め方向から光を照射するＮ個（Ｎは、１以上の自然数）の第Ｎの斜め光源と、前記垂直光源によって前記塗布物に照射された垂直光源の反射光を受光し、垂直光源塗布物画像を撮像し、更に、前記第Ｎの斜め光源によって前記塗布物に照射された第Ｎの斜め光源の反射光を受光し、前記第Ｎの斜め光源塗布物画像を撮像する撮像部と、前記垂直光源塗布物画像、及び、Ｎ個の前記第Ｎの斜め光源塗布物画像に基づいて、前記塗布量を算出する塗布量算出部と、を備えた塗布量測定ユニットとしたものであるので、基板上に塗布された塗布量を精度よく測定することができる。

すなわち、本発明においては、本発明の塗布量検査ユニットは、前記塗布物の垂直方向から光を照射する垂直光源と、前記塗布物の斜め方向から光を照射するＮ個（Ｎは、１以上の自然数）の第Ｎの斜め光源と、前記垂直光源によって前記塗布物に照射された垂直光源の反射光を受光し、垂直光源塗布物画像を撮像し、更に、前記第Ｎの斜め光源によって前記塗布物に照射された第Ｎの斜め光源の反射光を受光し、前記第Ｎの斜め光源塗布物画像を撮像する撮像部と、前記垂直光源塗布物画像、及び、Ｎ個の前記第Ｎの斜め光源塗布物画像に基づいて、前記塗布量を算出する塗布量算出部と、を設けることによって、前記塗布物へ照射された光の反射光を、撮影部に取り込むために、光路を曲げる必要がない。即ち、反射ミラーを用いることなく、前記塗布物へ照射された光の反射光を、撮影部に取り込むことができるので、塗布物の画像の歪を防止することができ、その結果として、基板上に塗布された塗布量を精度よく測定することができるのである。

本発明の実施の形態１における塗布量測定ユニットの構成の概略図 本発明の実施の形態１における塗布量測定方法のフローチャート 本発明の実施の形態１における垂直光源塗布物画像の一例のイメージ図 本発明の実施の形態１における第１の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図 本発明の実施の形態１における塗布物の体積の算出方法を説明するための塗布物の概念図（断面図） 本発明の実施の形態１における数式（１）で算出された塗布量測定結果と実際の重量測定機器で測定した塗布量測定結果との相関関係を示す図 本発明の実施の形態２における塗布量測定ユニットの構成の概略図 本発明の実施の形態２における塗布量測定方法のフローチャート 本発明の実施の形態２における第２の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図 本発明の実施の形態２における垂直光源塗布物画像の一例のイメージ図 本発明の実施の形態２における第１の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図 本発明の実施の形態２における第２の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図 本発明の実施の形態２における塗布物の体積の算出方法の概念を説明する図で、図１３（ａ）は概念の断面図、図１３（ｂ）は概念の上面図 本発明の実施の形態３における塗布量測定ユニットの構成の概略図 本発明の実施の形態３における塗布量測定方法のフローチャート 本発明の実施の形態３における第Ｎの斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図 本発明の実施の形態３における垂直光源塗布物画像の一例のイメージ図 本発明の実施の形態３における第１の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図 本発明の実施の形態３における第２の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図 本発明の実施の形態３における第Ｎの斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図 本発明の実施の形態３における塗布物２の体積の算出方法の概念を説明する図で、図２１（ａ）は概念の断面図、図２１（ｂ）は概念の上面図

以下に、本発明の一実施形態を図面とともに詳細に説明する。

（実施の形態１）
まずはじめに、図１を用いて、本実施形態の塗布量検査ユニットの構成に関して説明する。

[１] 塗布量測定ユニット１の構成
図１は、本発明の実施の形態１における塗布量測定ユニットの構成の概略図を示すものである。

図１に示すように、本実施形態における塗布量測定ユニット１は、塗布物２が塗布された基板３を保持する台座４と、その台座４の上側に配置され、ビームスプリッタ５を介して、塗布物２の垂直方向から塗布物２へ光を照射する垂直光源６と、塗布物２の垂直方向に対し傾けた方向（斜め方向）から塗布物２へ光を照射する第１の斜め光源７とが備えられている。

本実施形態においては、基板３は平面状のアクリル製基板、また、塗布物２としては、目標塗布量１.０［ｍｇ］として塗布された試薬を用いた。
更に、垂直光源６として、Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ（以下、ＬＥＤと略記する）光源を用いた。また、第１の斜め光源７として、波長６７０［ｎｍ］、出力パワー０.４５［ｍＷ］、光径４.６５［ｍｍ］のＬＥＤ光源を用いた。

また、図１に示すように、台座４の上部には、垂直光源６によって、塗布物２に照射された垂直光源の反射光８を、塗布物２の垂直方向から受光するとともに、第１の斜め光源７によって塗布物２に照射された第１の斜め光源の反射光９を、塗布物２の垂直方向から受光する撮像部１０が備えられている。この撮像部１０は、制御部１１に接続されており、受光した垂直光源の反射光８、第１の斜め光源の反射光９を、それぞれ、垂直光源塗布物画像と、第１の斜め光源塗布物画像とに変換し、垂直光源塗布物画像と、第１の斜め光源塗布物画像とを、制御部１１に出力するように構成されている。

また、図１に示すように、制御部１１は、垂直光源６、第１の斜め光源７とも接続されており、垂直光源６、及び第１の斜め光源７の光のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うように構成されている。

ここで、本実施形態においては、垂直光源の反射光８、及び第１の斜め光源の反射光９は、ビームスプリッタ５を透過するように構成されている。すなわち、従来例のように、塗布物２から撮像部１０までの光路において、垂直光源の反射光８、及び第１の斜め光源の反射光９の光路を曲げる機構がないため、塗布物２の画像（ここでは、第１の塗布物画像、及び第２の塗布物画像に相当）が歪むことはない。

更に、図１に示すように、本実施形態の制御部１１内部には、これら第１の塗布物画像、及び第２の塗布物画像に基づいて、基板３上に塗布された塗布物２の塗布量を算出する塗布量算出部１２を備えている。

以上が、本発明の実施の形態１における塗布量検査ユニットの構成に関する説明である。

次に、図１〜図６を用いて、本実施形態の塗布量測定ユニットに用いられている塗布量測定方法に関して説明する。

[２] 塗布量測定法方法
図２は、本発明の実施の形態１における塗布量測定方法のフローチャートを示すものである。

本実施形態における基板３上に塗布された塗布物２の塗布量測定方法は、大きく分けて、
（１）ステップ１（Ｓ１）：垂直光源照射工程
（２）ステップ２（Ｓ２）：垂直光源塗布物画像の撮像工程
（３）ステップ３（Ｓ３）：第１の斜め光源照射工程
（４）ステップ４（Ｓ４）：第１の斜め光源塗布物画像の撮像工程
（５）ステップ５（Ｓ５）：塗布量算出工程
という、ステップ１〜ステップ５にて、構成されている。

それでは、以下に、詳細を説明する。

[２]―（１）ステップ１（Ｓ１）：垂直光源照射工程
まずはじめに、制御部１１は、図１に示すように、垂直光源６より、塗布物２の垂直方向から塗布物２へ光を照射する。

本実施形態においては、前述のように、ＬＥＤ光源を用いて、塗布物２の垂直方向から塗布物２へ光を照射した。

[２]―（２）ステップ２（Ｓ２）：垂直光源塗布物画像の撮像工程
次に、撮像部１０は、垂直光源６によって塗布物２に照射された光の反射光である垂直光源の反射光８を受光し、その後、垂直光源の反射光８から得られた垂直光源塗布物画像を、データとして制御部１１中の塗布量算出部１２へ出力する。

図３は、本実施形態における垂直光源塗布物画像の一例のイメージ図を示すものである。

図３に示すように、垂直光源６は、塗布物２の垂直方向から塗布物２へ光を照射
しているため、垂直光源の反射光８の画像データである垂直光源塗布物画像は、略円形の形状の画像１３と、略円形の形状の画像１４とを有する画像となっている。ここで、略円形の形状１３の中心近傍において、略円形の形状の画像１４が現れているのは、本実施形態における塗布物２において、その頂点近傍が略平面形状１５（図１中に図示）となっているためである。

この垂直光源塗布物画像は、制御部１１中の塗布量算出部１２に保管される。

[２]―（３）ステップ３（Ｓ３）：第１の斜め光源照射工程
次に、図１に示すように、第１の斜め光源７より、塗布物２の垂直方向に対し傾けた方向（斜め方向）から塗布物２へ光を照射する。

本実施形態においては、図１に示すように、塗布物２の垂直方向に対し、角度２Ａ（ここで、２Ａとは、Ａの２倍の数値を示す）［ｄｅｇ．］傾けた角度、具体的には、２Ａ＝６０［ｄｅｇ．］（即ち、Ａ＝３０）傾けた角度から、塗布物２へ光を照射する。

また、本実施形態においては、前述のように、波長６７０［ｎｍ］、出力パワー０.４５［ｍＷ］、光径４.６５［ｍｍ］のＬＥＤ光源を用いた。

[２]―（４）ステップ４（Ｓ４）：第１の斜め光源塗布物画像の撮像工程
次に、撮像部１０は、第１の斜め光源７によって塗布物２に照射された光の反射光である第１の斜め光源の反射光９を受光し、その後、第１の斜め光源の反射光９から得られた第１の斜め光源塗布物画像を、データとして制御部１１中の塗布量算出部１２へ出力する。

図４は、本実施形態における第１の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図を示すものである。

第１の光源７は、図１に示すように、塗布物２の垂直方向に対し角度２Ａ（図１に図示、また、２Ａとは、Ａの２倍の数値を示す）［ｄｅｇ．］傾けた角度、具体的には、２Ａ＝６０［ｄｅｇ．］（即ち、Ａ＝３０）傾けた角度から、塗布物２へ光を照射している。従って、図４に示すように、第１の斜め光源の反射光９の画像データである第１の斜め光源塗布物画像は、輝点１６を有する画像となっている。

［２］−（５）ステップ５（Ｓ５）：塗布量算出工程
次に、制御部１１内の塗布量算出部１２は、前述のＳ１〜Ｓ４にて得られた垂直光源塗布物画像と、第１の斜め光源塗布物画像に基づいて、塗布物２の塗布量を算出する。

具体的には、まずはじめに、本実施形態における塗布量算出部１２は、垂直光源塗布物画像、第１の斜め光源塗布物画像の画像処理を行い、図３、図４中に示す略円形の形状の画像１３の半径ｒ、略円形の形状の画像１３の中心点Ｂ、略円形の形状の画像１３の中心点Ｂから輝点１６までの距離Ｃを算出する。ここで、ｒは垂直塗布物画像における前記塗布物２の半径に相当し、Ｃは第１の斜め塗布物画像における塗布物２の中心から、前記第１の斜め塗布物画像の輝点１６までの距離に相当する。

その後、本実施形態における塗布量算出部１２は、ｒ（垂直光源塗布物画像における塗布物２の半径）、Ｃ（第１の斜め光源塗布物画像における塗布物２の中心から、第１の斜め光源塗布物画像の輝点１６までの距離）、及び、前述の２Ａ（第１の斜め光源７の入射光軸と塗布物２に対し垂直方向とがなす角度、図１に図示）を用いて、塗布物２の塗布量Ｄを算出する。

この塗布量Ｄは、次の式（１）より算出される。

ここで、Ｅは塗布物２の体積、Ｆは塗布物２の単位体積あたりの重量を示すものである。また、Ｆは、塗布物２によって決定されるものであり、予め、得られている数値である。

更に、Ｅ（塗布物２の体積）は、次の式（２）より算出される。

ここで、図５を用いて、本実施形態における塗布物２の体積の算出方法を説明する。

図５は、本発明の実施の形態１における塗布物２の体積の算出方法を説明するための塗布物の概念図（断面図）を示すものである。

また、本実施形態における塗布物２の体積の算出においては、図５より理解されるように、塗布物２が、液滴曲面の半径Ｇの球の一部１７として算出される。

また、図５より理解されるように、球の液滴曲面の半径Ｇ、液滴曲面の半径Ｇの球の一部１７の高さＨは、次の式（３）（４）により算出される。

更に、図５より理解されるように、液滴曲面の半径Ｇの球の一部１７の体積、即ち、前述の塗布物２の体積Ｅは、次の式（５）（前述の式（２）と同じ）ように算出される。

以上のように、本実施形態における塗布物２の体積Ｅは、塗布物２を球の一部として、その球の一部の体積を算出される。

また、式（５）で示されるように、この塗布物２の体積Ｅは、ｒ（垂直光源塗布物画像における塗布物２の半径）、Ｃ（第１の斜め光源塗布物画像における塗布物２の中心から、第１の斜め光源塗布物画像の輝点１６までの距離）、及び、前述の２Ａ（第１の斜め光源７の入射光軸と塗布物２に対し垂直方向とがなす角度、図１に図示）より算出可能であることがわかる。すなわち、本実施形態で説明したように、前述の垂直光源塗布物画像、第１の斜め光源塗布物画像より、このｒ、Ｃを算出し、更に、２Ａ（第１の斜め光源７の入射光軸と塗布物２に対し垂直方向とがなす角度）を用いれば、塗布物２の体積Ｅが算出され、その後、式（１）を用いて、塗布物２の塗布量Ｄが算出することができるのである。

以上が、本実施形態における本実施形態における基板３上に塗布された塗布物２の塗布量測定方法である。

なお、本実施形態においては、垂直光源６は６２５ｎｍ、と第１の斜め光源７の波長は６７０ｎｍと近いものを用いたが、この両者が異なるものを用いることもできる。垂直光源６は６２５ｎｍ、と第１の斜め光源７の波長は６７０ｎｍとほぼ同一のものを用いた場合、前述のように、塗布物２の塗布量測定方法において、垂直光源照射工程（Ｓ１）と第１の斜め光源照射工程（Ｓ３）を個別に行う必要があるが、垂直光源６の波長と、第１の斜め光源７の波長を異ならせ、撮像部２０をカラーカメラとすることによって、垂直光源照射工程（Ｓ１）と第１の斜め光源照射工程（Ｓ３）を同時に実施することができるので、塗布物２の塗布量測定時間を短縮するができ、その結果として、より高速測定可能な塗布量測定ユニットを提供することができる。

また、本実施形態における塗布量測定ユニットにおける塗布物２の体積Ｅの算出方法は、塗布物２を球の一部として、その球の一部の体積を算出するものであるが、式（６）のように算出することもできる。

ここで、Ｄ１は塗布物２の塗布量、Ｅは塗布物２の体積、Ｆは塗布物２の単位体積あたりの重量、Ｉは測定量補正関数を示す。

図６は、本発明の実施の形態１における数式（６）で算出された塗布量測定結果と実際の重量測定機器で測定した塗布量測定結果との相関関係を示す図である。

ここで、図６の横軸は、本発明の実施の形態１における数式（６）で算出された塗布量測定結果を示し、
図６の縦軸は、実際の重量測定機器で測定した塗布量測定結果を示すものである。

図６で示すように、式（６）で算出された塗布量測定結果（図６中では、光学的塗布量測定結果：Ｘと記述する）と、実際の重量測定機器で測定した塗布量測定結果（物理的塗布量測定結果：Ｙと記述）とは、ほんのわずかの誤差を生じているが、このわずかな誤差を無くすために、予め、この相関結果、即ち、測定量補正関数Ｉ（図６中の物理的塗布量測定結果：Ｙに相当）を求めておき、さらに、この測定量補正関数Ｉを用いて塗布物２の塗布量を算出することによって、このわずかな誤差を補正することができるので、その結果として、更に精度の高い塗布量測定ユニットを提供する事ができる。

なお、本実施形態においては、測定量補正関数Ｉとして、図６中に示すように、一次関数（図６中には、Ｙ＝１．５０４×Ｘ＋０．０４０と記述）を用いたが、一次関数に限定されず、近似可能であれば、二次関数、三次関数等の近似できる関数を用いることができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に関して説明する。

本実施形態においては、１つの垂直光源と、複数の斜め光源、ここでは、２種類の斜め光源を用いた塗布量測定ユニットに関して説明する。

[３] 塗布量測定ユニット１９の構成
図７は、本発明の実施の形態２における塗布量測定ユニットの構成の概略図、即ち、１つの垂直光源（垂直光源６）と、２種類の斜め光源（第１の斜め光源７と第２の斜め光源１８）を用いた塗布量測定ユニット１９の構成の概略図を示すものである。

図７に示すように、本実施形態における塗布量測定ユニット１９は、実施の形態１と同様に、塗布物２が塗布された基板３を保持する台座４と、その台座４の上側に配置され、ビームスプリッタ５を介して、塗布物２の垂直方向から塗布物２へ光を照射する垂直光源６と、塗布物２の垂直方向に対し傾けた方向（斜め方向）から塗布物２へ光を照射する第１の斜め光源７とが備えられている。

なお、本実施形態においては、塗布物２、基板３、垂直光源６、第１の斜め光源７は実施の形態１と同様のものを用いている。

更に、本実施形態における塗布量測定ユニット１９は、塗布物２の垂直方向に対し傾けた方向（斜め方向）から塗布物２へ光を照射する第２の斜め光源１８と、が備えられている。ここで、本実施形態における第２の斜め光源１８は、波長６７０［ｎｍ］、出力パワー０.４５［ｍＷ］、光径４.６５［ｍｍ］のＬＥＤ光源を用いた。

また、図７に示すように、実施の形態１と同様に、台座４の上部には、垂直光源６によって、塗布物２に照射された垂直光源の反射光８を、塗布物２の垂直方向から受光するとともに、第１の斜め光源７によって塗布物２に照射された第１の斜め光源の反射光９を、塗布物２の垂直方向から受光する撮像部２０が備えられている。この撮像部２０は、制御部１１に接続されており、受光した垂直光源の反射光８、第１の斜め光源の反射光９を、それぞれ、垂直光源塗布物画像と、第１の斜め光源塗布物画像とに変換し、垂直光源塗布物画像と、第１の斜め光源塗布物画像とを、制御部１１に出力するように構成されている。

更に、本実施形態における撮像部２０おいては、第２の斜め光源１８によって塗布物２に照射された第２の斜め光源の反射光２１を、塗布物２の垂直方向から受光する
ことが可能なように構成されている。

また、図７に示すように、制御部１１は、垂直光源６、第１の斜め光源７、第２の斜め光源１８とも接続されており、垂直光源６、第１の斜め光源７、及び第２の斜め光源１８の光のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うように構成されている。

以上が、本発明の実施の形態２における塗布量測定ユニットの構成に関する説明である。

次に、図７〜図１３を用いて、本実施形態の塗布量測定ユニットに用いられている塗布量測定方法に関して説明する。
[４] 塗布量測定法方法
図８は、本発明の実施の形態２における塗布量測定方法のフローチャートを示すものである。

本実施形態における基板３上に塗布された塗布物２の塗布量測定方法は、大きく分けて、
（１）ステップ１（Ｓ１）：垂直光源照射工程
（２）ステップ２（Ｓ２）：垂直光源塗布物画像の撮像工程
（３）ステップ３（Ｓ３）：第１の斜め光源照射工程
（４）ステップ４（Ｓ４）：第１の斜め光源塗布物画像の撮像工程
（５）ステップ５（Ｓ５）：第２の斜め光源照射工程
（６）ステップ６（Ｓ６）：第２の斜め光源塗布物画像の撮像工程
（５）ステップ７（Ｓ７）：塗布量算出工程
という、ステップ１〜ステップ７にて、構成されている。

それでは、以下に、詳細を説明するが、このうち、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、前述の実施の形態１の塗布量測定方法と同様の説明になるため、煩雑化を避けるため、説明を省略し、ここでは、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７のみ、説明する。

[２]―（５）ステップ５（Ｓ５）：第２の斜め光源照射工程
次に、図７に示すように、第２の斜め光源１８より、塗布物２の垂直方向に対し傾けた方向（斜め方向）から塗布物２へ光を照射する。

本実施形態においては、図７に示すように、塗布物２の垂直方向に対し、角度２Ｊ（ここで、２Ｊとは、Ｊの２倍の数値を示す）［ｄｅｇ．］傾けた角度、具体的には、２Ｊ＝６０［ｄｅｇ．］（即ち、Ｊ＝３０）傾けた角度から、塗布物２へ光を照射する。

また、本実施形態においては、前述のように、波長６７０［ｎｍ］、出力パワー０.４５［ｍＷ］、光径４.６５［ｍｍ］のＬＥＤ光源を用いた。

[２]―（６）ステップ６（Ｓ６）：第２の斜め光源塗布物画像の撮像工程
次に、撮像部２０は、第２の斜め光源１８によって塗布物２に照射された光の反射光である第２の斜め光源の反射光２１を受光し、その後、第２の斜め光源の反射光２１から得られた第２の斜め光源塗布物画像を、データとして制御部１１中の塗布量算出部１２へ出力する。

図９は、本実施形態における第２の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図を示すものである。

第２の斜め光源１８は、図７に示すように、塗布物２の垂直方向に対し角度２Ｊ（図７に図示、また、２Ｊとは、Ｊの２倍の数値を示す）［ｄｅｇ．］傾けた角度、具体的には、２Ｊ＝６０［ｄｅｇ．］（即ち、Ｊ＝３０）傾けた角度から、塗布物２へ光を照射している。従って、図９に示すように、第２の斜め光源の反射光２１の画像データである第２の斜め光源塗布物画像は、輝点２２を有する画像となっている。

［２］−（７）ステップ７（Ｓ７）：塗布量算出工程
次に、制御部１１内の塗布量算出部１２は、前述のＳ１〜Ｓ６にて得られた垂直光源塗布物画像、第１の斜め光源塗布物画像、第２の斜め光源塗布物画像に基づいて、塗布物２の塗布量を算出する。

具体的には、まずはじめに、本実施形態における塗布量算出部１２は、垂直光源塗布物画像、第１の斜め光源塗布物画像、第２の斜め光源塗布物画像の画像処理を行い、
図１０、図１１、図１２中に示す略円形の形状の画像１３の半径ｒ、略円形の形状の画像１３の中心点Ｂ、略円形の形状の画像１３の中心点Ｂから輝点１６までの距離Ｃ、略円形の形状の画像１３の中心点Ｂから輝点２２までの距離Ｋを算出する。

ここで、図１０は、本実施形態における垂直光源塗布物画像の一例のイメージ図を示し、図１１は、本実施形態における第１の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図を示し、図１２は、本実施形態における第２の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図を示すものである。また、ｒは垂直光源塗布物画像における前記塗布物２の半径に相当し、Ｃは第１の斜め光源塗布物画像における塗布物２の中心から、前記第１の斜め塗布物画像の輝点１６までの距離に相当し、更に、Ｋは、第２の斜め光源塗布物画像における塗布物２の中心から、前記第２の斜め光源塗布物画像の輝点２２までの距離に相当する。

その後、本実施形態における塗布量算出部１２は、ｒ（垂直光源塗布物画像における塗布物２の半径）、Ｃ（第１の斜め光源塗布物画像における塗布物２の中心から、第１の斜め光源塗布物画像の輝点１６までの距離）、２Ａ（第１の斜め光源７の入射光軸と塗布物２に対し垂直方向とがなす角度、図１に図示）、Ｋ（第２の斜め光源塗布物画における塗布物２の中心から、前記第２の斜め光源塗布物画の輝点２２までの距離）、２Ｊ（第２の斜め光源１８の入射光軸と塗布物２に対し垂直方向とがなす角度、図７に図示）を用いて、塗布物２の塗布量Ｄを算出する。

この塗布量Ｄ２は、次の式（７）より算出される。

ここで、Ｌは塗布物２の体積、Ｆは塗布物２の単位体積あたりの重量を示すものである。

ここで、Ｆは、実施の形態１と同様、塗布物２によって決定されるものであり、予め、得られている数値である。

また、Ｌ（塗布物２の体積）は、次の式（８）より算出される。

ここで、Ｐ、Ｑは０以上１以下の整数である。実施本実施形態におけるＰ、Ｑは、それぞれ０．５を用いた。

ここで、本実施形態における塗布物２の体積の算出方法の概念に関して説明する。

式（７）中の下線の部分は、前述の実施の形態１におけるＥ（式（２）に相当）と、用いている文字記号が異なるのみで、式自体の物理的意味は同じである。すなわち、本実施形態の塗布量測定方法においても、塗布物２が、球の一部として、塗布物２の体積を算出し、その後、塗布物２の塗布量Ｄ２を算出するものである。

本実施形態における塗布物２の体積の算出方法と、前述の実施の形態１における本実施形態における塗布物２の体積の算出方法とが異なる点は、前述の実施の形態１における本実施形態における塗布物２の体積の算出方法においては、液滴曲面の半径Ｇの球の一部１７として塗布物２の体積を算出するものであるが、２種類の液滴曲面の半径（ここでは、液滴曲面の半径Ｇ、液滴曲面の半径Ｓ）の球の一部（後述の図１３に、２３、２４として図示）として、塗布物２の体積を算出する点である。

図１３は、本実施形態における塗布物２の体積の算出方法の概念を説明する図で、図１３（ａ）は概念の断面図、図１３（ｂ）は概念の上面図である。

図１３より理解されるように、塗布物２を、仮想的に図１３の点線Ｔ−Ｔで分割（球の一部２３、球の一部２４）し、それぞれ球の一部２３、球の一部２４の体積を算出
するのである。即ち、本実施形態においては、式（８）中のＰ、Ｑは０．５、即ち、塗布物２を等しく２分割（図１３（ｂ）に示すように、左右に２分割）して、算出を行った。

この塗布部２の体積Ｌが算出された後、式（７）を用いて、塗布物２の塗布量を算出するのである。

以上のように、本実施形態における塗布物２の塗布量測定方法は、前述の式（８）を用いて塗布物２の体積Ｌを算出し（塗布物２を仮想的に２つの球の一部とし、それぞれの球の一部の体積を計算し、そのそれぞれの球の一部の体積を合算する）、その後、
式（７）を用いて、塗布量Ｄ２が算出することができるのである。

本実施形態のように、１つの垂直光源（垂直光源６）と、２種類の斜め光源（第１の斜め光源７と第２の斜め光源１８）を用いて、塗布物２を仮想的に２つの球の一部とし、それぞれの球の一部の体積を計算することによって、実施の形態１に比べ、基板上に塗布された塗布量を更に精度よく測定することができる塗布物測定ユニットを提供する事ができる。

以上が、本実施形態における本実施形態における基板３上に塗布された塗布物２の塗布量測定ユニット、及び塗布量測定方法である。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３に関して説明する。

本実施形態においては、１つの垂直光源と、複数の斜め光源、即ち、Ｎ個の斜め光源を用いた塗布量測定ユニットに関して説明する。

[５] 塗布量測定ユニット２５の構成
図１４は、本発明の実施の形態３における塗布量測定ユニットの構成の概略図、すなわち、１つの垂直光源と、Ｎ個の斜め光源を用いた塗布量測定ユニット２５の構成の概略図を示すものである。

図１４に示すように、本実施形態における塗布量測定ユニット２５は、実施の形態２と同様に、塗布物２が塗布された基板３を保持する台座４と、その台座４の上側に配置され、ビームスプリッタ５を介して、塗布物２の垂直方向から塗布物２へ光を照射する垂直光源６と、塗布物２の垂直方向に対し傾けた方向（斜め方向）から塗布物２へ光を照射する第１の斜め光源７と、塗布物２の垂直方向に対し傾けた方向（斜め方向）から塗布物２へ光を照射する第２の斜め光源１８とが備えられている。

なお、本実施形態においては、塗布物２、基板３、垂直光源６、第１の斜め光源７、第２の斜め光源１８は実施の形態１と同様のものを用いている。

更に、本実施形態における塗布量測定ユニット２５は、塗布物２の垂直方向に対し傾けた方向（斜め方向）から塗布物２へ光を照射する第Ｎの斜め光源（ここでＮは、１以上の自然数）２６と、が備えられている（なお、実施の形態１においてはＮ＝１、実施の形態２においてはＮ＝２、の場合の具体例を示している）。
ここで、本実施形態における第Ｎの斜め光源２６は、ＬＥＤ光源を用いた。

また、図１４に示すように、実施の形態１と同様に、台座４の上部には、垂直光源６によって、塗布物２に照射された垂直光源の反射光８を、塗布物２の垂直方向から受光するとともに、第１の斜め光源７によって塗布物２に照射された第１の斜め光源の反射光９を、塗布物２の垂直方向から受光する撮像部２７が備えられている。この撮像部２７は、制御部１１に接続されており、受光した垂直光源の反射光８、第１の斜め光源の反射光９を、それぞれ、垂直光源塗布物画像と、第１の斜め光源塗布物画像とに変換し、垂直光源塗布物画像と、第１の斜め光源塗布物画像とを、制御部１１に出力するように構成されている。

更に、本実施形態における撮像部２７おいては、第２の斜め光源１８によって塗布物２に照射された第２の斜め光源の反射光２１を、塗布物２の垂直方向から受光する
ことが可能なように構成されている。

更に、本実施形態における撮像部２７おいては、第Ｎの斜め光源２６によって塗布物２に照射された第Ｎの斜め光源の反射光２８を、塗布物２の垂直方向から受光する
ことが可能なように構成されている。

また、図１４に示すように、制御部１１は、垂直光源６、第１の斜め光源７、第２の斜め光源１８、第Ｎの斜め光源２６とも接続されており、垂直光源６、第１の斜め光源７、第２の斜め光源１８、及び第Ｎの斜め光源２６の光のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うように構成されている。

以上が、本発明の実施の形態３における塗布量測定ユニットの構成に関する説明である。

次に、図１４〜図２１を用いて、本実施形態の塗布量測定ユニットに用いられている塗布量測定方法に関して説明する。

[６] 塗布量測定法方法
図１５は、本発明の実施の形態３における塗布量測定方法のフローチャートを示すものである。

本実施形態における基板３上に塗布された塗布物２の塗布量測定方法は、大きく分けて、
（１）ステップ１（Ｓ１）：垂直光源照射工程
（２）ステップ２（Ｓ２）：垂直光源塗布物画像の撮像工程
（３）ステップ３（Ｓ３）：第１の斜め光源照射工程
（４）ステップ４（Ｓ４）：第１の斜め光源塗布物画像の撮像工程
（５）ステップ５（Ｓ５）：第２の斜め光源照射工程
（６）ステップ６（Ｓ６）：第２の斜め光源塗布物画像の撮像工程
（７）ステップ７（Ｓ７）：第Ｎの斜め光源照射工程
（８）ステップ８（Ｓ８）：第Ｎの斜め光源塗布物画像の撮像工程
（９）ステップ９（Ｓ９）：塗布量算出工程
という、ステップ１〜ステップ９にて、構成されている。

それでは、以下に、詳細を説明するが、このうち、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６は、前述の実施の形態１の塗布量測定方法と同様の説明になるため、煩雑化を避けるため、説明を省略し、ここでは、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９のみ、説明する。

[６]―（７）ステップ７（Ｓ７）：第Ｎの斜め光源照射工程
次に、図１４に示すように、第Ｎの斜め光源２６より、塗布物２の垂直方向に対し傾けた方向（斜め方向）から塗布物２へ光を照射する。

本実施形態においては、図１４に示すように、塗布物２の垂直方向に対し、角度２×ＡＮ（ここで、２×ＡＮとは、ＡＮの２倍の数値を示す）［ｄｅｇ．］傾けた角度から、塗布物２へ光を照射する。

また、本実施形態においては、前述のように、ＬＥＤ光源を用いた。

[６]―（８）ステップ８（Ｓ８）：第Ｎの斜め光源塗布物画像の撮像工程
次に、撮像部２７は、第Ｎの斜め光源２６によって塗布物２に照射された光の反射光である第Ｎの斜め光源の反射光２８を受光し、その後、第Ｎの斜め光源の反射光２８から得られた第Ｎの斜め光源塗布物画像を、データとして制御部２７中の塗布量算出部１２へ出力する。

図１６は、本実施形態における第Ｎの斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図を示すものである。

第Ｎの斜め光源２６は、図１４に示すように、塗布物２の垂直方向に対し角度２×ＡＮ［ｄｅｇ．］傾けた角度から、塗布物２へ光を照射している。従って、図１６に示すように、第Ｎの斜め光源の反射光２８の画像データである第Ｎの斜め光源塗布物画像は、輝点２９を有する画像となっている。

［２］−（９）ステップ９（Ｓ９）：塗布量算出工程
次に、制御部１１内の塗布量算出部１２は、前述のＳ１〜Ｓ８にて得られた垂直光源塗布物画像、第１の斜め光源塗布物画像、第２の斜め光源塗布物画像に基づいて、塗布物２の塗布量を算出する。

具体的には、まずはじめに、本実施形態における塗布量算出部１２は、垂直光源塗布物画像、第１の斜め光源塗布物画像、第２の斜め光源塗布物画像、第Ｎの斜め光源塗布物画像の画像処理を行い、図１７、図１８、図１９、図２０中に示す略円形の形状の画像１３の半径ｒ、略円形の形状の画像１３の中心点Ｂ、略円形の形状の画像１３の中心点Ｂから輝点１６までの距離Ｃ１、略円形の形状の画像１３の中心点Ｂから輝点２２までの距離Ｃ２、略円形の形状の画像１３の中心点Ｂから輝点２９までの距離ＣＮを算出する。
ここで、図１７は、本実施形態における垂直光源塗布物画像の一例のイメージ図を示し、 図１８は、本実施形態における第１の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図を示し、図１９は、本実施形態における第２の斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図、本実施形態における第Ｎの斜め光源塗布物画像の一例のイメージ図を示すものである。

また、ｒは垂直光源塗布物画像における前記塗布物２の半径に相当し、Ｃ１は第１の斜め光源塗布物画像における塗布物２の中心から、前記第１の斜め光源塗布物画像の輝点１６までの距離に相当し、更に、Ｃ２は、第２の斜め光源塗布物画像における塗布物２の中心から、前記第２の斜め光源塗布物画像の輝点２２までの距離に相当し、ＣＮは、第Ｎの斜め光源塗布物画像における塗布物２の中心から、前記第Ｎの斜め光源塗布物画像の輝点２９までの距離に相当するものである。

その後、本実施形態における塗布量算出部１２は、前述のｒ、Ｃ１、Ｃ２、・・・、ＣＮ、及び２×Ａ１、２×Ａ２、・・・、２×ＡＮを用いて、塗布物２の塗布量ＤＮを算出する。

この塗布量ＤＮは、次の式（９）より算出される。

ここで、Ｌは塗布物２の体積、Ｆは塗布物２の単位体積あたりの重量を示すものである。

ここで、Ｆは、実施の形態１と同様、塗布物２によって決定されるものであり、予め、得られている数値である。

また、Ｖ（塗布物２の体積）は、次の式（１０）より算出される。

ここで、Ｗ１、Ｗ２、・・・、ＷＮは０以上１以下の整数である。実施形態におけるＷ１、Ｗ２、・・・、ＷＮは、次の式（１１）を用いて計算された値をもちいた。

ここで、本実施形態における塗布物２の体積の算出方法の概念に関して説明する。

式（１０）中の下線の部分は、前述の実施の形態１におけるＥ（式（２）に相当）と、用いている文字記号が異なるのみで、式自体の物理的意味は同じである。すなわち、本実施形態の塗布量測定方法においても、塗布物２が、球の一部として、塗布物２の体積を算出し、その後、塗布物２の塗布量ＤＮを算出するものである。

本実施形態における塗布物２の体積の算出方法と、前述の実施の形態１や実施の形態２における塗布物２の体積の算出方法とが異なる点は、前述の実施の形態１における本実施形態における塗布物２の体積の算出方法においては、球の一部として塗布物２の体積を算出するものであるが、Ｎ個の液滴曲面の半径（ここでは、液滴曲面の半径Ｇ１、液滴曲面の半径Ｇ２、・・・液滴曲面の半径ＧＮ）の球の一部（後述の図２１に図示）として、塗布物２の体積を算出する点である。

図２１は、本実施形態における塗布物２の体積の算出方法の概念を説明する図で、図２１（ａ）は概念の断面図、図２１（ｂ）は概念の上面図である。

図２１より理解されるように、塗布物２を、仮想的にＮ分割し、それぞれ球の一部の体積を算出するのである。なお、本実施形態においては、塗布物２を、仮想的にＮ個に等分割したため、式（１０）中のＷ１、Ｗ２、・・・、ＷＮは前述の式（１１）のように表すことができる。

この塗布部２の体積Ｖが算出された後、式（９）を用いて、塗布物２の塗布量を算出するのである。
以上のように、本実施形態における塗布物２の塗布量測定方法は、前述の式（１０）を用いて塗布物２の体積Ｖを算出し（塗布物２を仮想的にＮ個の球の一部とし、それぞれの球の一部の体積を計算し、そのそれぞれの球の一部の体積を合算する）、その後、式（９）を用いて、塗布量ＤＮが算出することができるのである。

本実施形態のように、１つの垂直光源（垂直光源６）と、Ｎ個の斜め光源（第１の斜め光源７、第２の斜め光源１８、・・・、第Ｎの斜め光源２６）を用いて、塗布物２を仮想的にＮ個の球の一部とし、それぞれの球の一部の体積を計算することによって、基板上に塗布された塗布量を、更に（分割数Ｎを多くすればするほど）精度よく測定することができる塗布物測定ユニットを提供する事ができる。

以上が、本実施形態における基板３上に塗布された塗布物２の塗布量測定ユニット、及び塗布量測定方法である。

本発明は、基板上に塗布された塗布量を精度よく測定することができる塗布物測定ユニット、および塗布物測定方法を提供することができるので、例えば、エポキシ等の接着剤を塗布し、その塗布量を検査するような塗布物検査装置等に有用である。

１ 塗布量測定ユニット
２ 塗布物
３ 基板
４ 台座
５ ビームスプリッタ
６ 垂直光源
７ 第１の斜め光源
８ 垂直光源の反射光
９ 第１の斜め光源の反射光
１０ 撮像部
１１ 制御部
１２ 塗布量算出部
１３ 略円形の形状の画像
１４ 略円形の形状の画像
１５ 略平面形状
１６ 輝点
１７ 球の一部
１８ 第２の斜め光源
１９ 塗布量測定ユニット
２０ 撮像部
２１ 第２の斜め光源の反射光
２２ 輝点
２３ 球の一部
２４ 球の一部
２５ 塗布量測定ユニット
２６ 第Ｎの斜め光源（ここでＮは、１以上の自然数）
２７ 撮像部
２８ 第Ｎの斜め光源の反射光
２９ 輝点

Claims (5)

1. 基板上に塗布された塗布物の塗布量を測定する塗布量検査ユニットにおいて、
   前記塗布物の垂直方向から光を照射する垂直光源と、
   前記塗布物の斜め方向から光を照射するＮ個（Ｎは、１以上の自然数）の第Ｎの斜め光源と、
   前記垂直光源によって前記塗布物に照射された垂直光源の反射光を受光し、垂直光源塗布物画像を撮像し、更に、前記第Ｎの斜め光源によって前記塗布物に照射された第Ｎの斜め光源の反射光を受光し、前記第Ｎの斜め光源塗布物画像を撮像する撮像部と、
   前記垂直光源塗布物画像、及び、Ｎ個の前記第Ｎの斜め光源塗布物画像に基づいて、前記塗布量を算出する塗布量算出部と、
   を備えた塗布量測定ユニット。
2. 前記垂直光源の波長と、各々の前記Ｎ個の前記第Ｎの斜め光源の波長と、が異なる請求項２に記載の塗布量測定ユニット。
3. 前記塗布量算出部は、垂直光源塗布物画像の前記塗布物の半径に基づいて、前記塗布量を算出する請求項１または２に記載の塗布量測定ユニット。
4. 前記塗布量算出部は、前記塗布物の高さ、及び、各々の前記Ｎ個の前記第Ｎの斜め光源塗布物画像の前記塗布物の液滴曲面の半径を算出し、その後、前記塗布物の高さと、前記各々の前記Ｎ個の前記第Ｎの斜め光源塗布物画像の前記塗布物の液滴曲面の半径に基づいて、前記塗布量を算出する請求項１から３のいずれか一つに記載の塗布量測定ユニット。
5. 前記塗布量算出部は、
   前記Ｎ個の前記第Ｎの斜め光源塗布物画像の前記塗布物の中心から、前記Ｎ個の前記第Ｎの斜め光源塗布物画像の輝点までのそれぞれの距離と、
   各々Ｎ個の前記第Ｎの斜め光源の入射光軸と前記第Ｎの光の前記塗布物に対し垂直方向とがなす角度と、
   に基づいて前記塗布量を算出する請求項１から３のいずれか一つに記載の塗布量測定ユニット。

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