JPH09210632A - カラーフィルタの突起の高さ計測方法 - Google Patents
カラーフィルタの突起の高さ計測方法Info
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- JPH09210632A JPH09210632A JP8040464A JP4046496A JPH09210632A JP H09210632 A JPH09210632 A JP H09210632A JP 8040464 A JP8040464 A JP 8040464A JP 4046496 A JP4046496 A JP 4046496A JP H09210632 A JPH09210632 A JP H09210632A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カラーフィルタに存在する突起の高さを高精
度で計測する。 【解決手段】 [S]偏光のレーザビームLT を、カラ
ーフィルタ1の表面Bに対して投射角θT で投射し、カ
ラーフィルタ1をΔxづつステップ移動し、ステップ移
動ごとに、表面Bの反射光SB と突起Tの散乱光ST と
を、受光角θR(=θT)をなす受光系の[P]偏光板に入
射して[P]偏光成分を選択し、結像レンズにより、表
面Bと突起Tの稜線Rとの画像をCCDイメージセンサ
に順次に結像し、両画像を処理して表面Bのベース線
B’と稜線Rの輪郭線とをそれぞれ抽出して、ベース線
B’に対する各稜線Rの高さhを逐次に算出し、各高さ
hの最大値hmax を求めて突起Tの高さとする。
度で計測する。 【解決手段】 [S]偏光のレーザビームLT を、カラ
ーフィルタ1の表面Bに対して投射角θT で投射し、カ
ラーフィルタ1をΔxづつステップ移動し、ステップ移
動ごとに、表面Bの反射光SB と突起Tの散乱光ST と
を、受光角θR(=θT)をなす受光系の[P]偏光板に入
射して[P]偏光成分を選択し、結像レンズにより、表
面Bと突起Tの稜線Rとの画像をCCDイメージセンサ
に順次に結像し、両画像を処理して表面Bのベース線
B’と稜線Rの輪郭線とをそれぞれ抽出して、ベース線
B’に対する各稜線Rの高さhを逐次に算出し、各高さ
hの最大値hmax を求めて突起Tの高さとする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、カラーフィルタ
の表面に存在する突起の高さを計測する方法に関する。
の表面に存在する突起の高さを計測する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】カラー用液晶パネルに使用されるカラー
フィルタは、異物などの欠陥が存在すると品質が低下す
るので、異物検査装置により検査されている。図7は、
カラーフィルタ1の断面と平面を示す。カラーフィルタ
1は、ガラス基板11の表面に、厚さが数μm以下の3原
色(R,G,B)の画素12を、適当な間隔でマトリック
ス状に配列したもので、さらにその上面に透明な保護膜
13をコーティングする場合もある。図8は、カラーフィ
ルタ1に存在する異物iのモデルを示す。(a) は保護膜
13をコーティングする前の断面を示し、異物ia は隣接
する画素12の間に付着または固着して存在する。異物i
b は画素12の内部に埋没しており、画素12は、図示のよ
うに山形に盛り上って突起Tb が生ずる。異物ic は下
部が画素12に埋没し、上部が突起Tc をなしている。
(b) は保護膜13がコーティングされた状態を示し、異物
ib,ic により保護膜13には突起Tb',Tc'がそれぞれ
***している。また、異物id は保護膜13のコーティン
グ後に、表面に付着したものである。各異物iの形状は
さまざまであるが、突起Tの形状は相似形の山形が多
い。上記の付着異物id は洗浄により除去できる場合が
あるので、比較的重要とされないが、突起Tは高さhが
ある程度、例えば数μm以上に高いと、これがカラーフ
ィルタ1に重ね合わされるTFT基板を損傷させるの
で、高さhの高い突起Tはとくに危険な欠陥である。こ
のような突起Tを検出して高さhを計測する方法が考案
され、この発明の出願人により、特願平6−16285
3号「カラーフィルタの異物突起検出方法および突起検
査装置」が特許出願されており、これをこの発明の先行
技術として、その概要を図9により説明する。
フィルタは、異物などの欠陥が存在すると品質が低下す
るので、異物検査装置により検査されている。図7は、
カラーフィルタ1の断面と平面を示す。カラーフィルタ
1は、ガラス基板11の表面に、厚さが数μm以下の3原
色(R,G,B)の画素12を、適当な間隔でマトリック
ス状に配列したもので、さらにその上面に透明な保護膜
13をコーティングする場合もある。図8は、カラーフィ
ルタ1に存在する異物iのモデルを示す。(a) は保護膜
13をコーティングする前の断面を示し、異物ia は隣接
する画素12の間に付着または固着して存在する。異物i
b は画素12の内部に埋没しており、画素12は、図示のよ
うに山形に盛り上って突起Tb が生ずる。異物ic は下
部が画素12に埋没し、上部が突起Tc をなしている。
(b) は保護膜13がコーティングされた状態を示し、異物
ib,ic により保護膜13には突起Tb',Tc'がそれぞれ
***している。また、異物id は保護膜13のコーティン
グ後に、表面に付着したものである。各異物iの形状は
さまざまであるが、突起Tの形状は相似形の山形が多
い。上記の付着異物id は洗浄により除去できる場合が
あるので、比較的重要とされないが、突起Tは高さhが
ある程度、例えば数μm以上に高いと、これがカラーフ
ィルタ1に重ね合わされるTFT基板を損傷させるの
で、高さhの高い突起Tはとくに危険な欠陥である。こ
のような突起Tを検出して高さhを計測する方法が考案
され、この発明の出願人により、特願平6−16285
3号「カラーフィルタの異物突起検出方法および突起検
査装置」が特許出願されており、これをこの発明の先行
技術として、その概要を図9により説明する。
【0003】図9(a) は、検出光学系の概略の構成を示
し、カラーフィルタ1の表面の検査位置の中心点Qに対
して、適当な太さの光束Lを低い投射角θT で投射し、
中心点Qを指向する受光角θR の光軸上に結像レンズと
CCDラインセンサを設ける。カラーフィルタ1をX方
向に連続的に移動して突起Tが検査位置に来ると、光束
Lはまず突起Tの区間(x0 〜x1)を照射して散乱し、
その散乱光ST1は結像レンズにより集光されて、CCD
ラインセンサの受光素子eに結像される。この場合、C
CDラインセンサは、区間(x0 〜x1)の散乱光ST を
受光し、この区間以外のものは受光しない幅wとされ
る。図9 (b)は、各区間の散乱光ST の光量と突起Tの
高さの関係を示し、各区間の散乱光ST の光量は、各区
間における突起Tの高低差hに相当するとみなされる。
まず散乱光ST1を受光した受光素子eには、光量に比例
する電荷が蓄積され、各受光素子eを位置x1 で走査す
ると、電荷に比例した波高値の受光信号が出力され、こ
の波高値はやはり突起Tの高低差h1 に相当する。つづ
くX移動により、光束Lは区間(x1 〜x2)、(x2 〜
x3)……を順次に照射して、区間(xn-1 〜xn)で突起
Tの頂点Tmax に到達したとする。受光素子eは位置x
2,x3……で順次に走査され、これから逐次に出力され
る各受光信号の波高値も同様に、各区間における突起T
の高低差h2,h3,……hn に相当し、これらの総和Σh
i をとると、(b) に示す頂点Tmax の高さhmax 、すな
わち突起の高さが計測される。
し、カラーフィルタ1の表面の検査位置の中心点Qに対
して、適当な太さの光束Lを低い投射角θT で投射し、
中心点Qを指向する受光角θR の光軸上に結像レンズと
CCDラインセンサを設ける。カラーフィルタ1をX方
向に連続的に移動して突起Tが検査位置に来ると、光束
Lはまず突起Tの区間(x0 〜x1)を照射して散乱し、
その散乱光ST1は結像レンズにより集光されて、CCD
ラインセンサの受光素子eに結像される。この場合、C
CDラインセンサは、区間(x0 〜x1)の散乱光ST を
受光し、この区間以外のものは受光しない幅wとされ
る。図9 (b)は、各区間の散乱光ST の光量と突起Tの
高さの関係を示し、各区間の散乱光ST の光量は、各区
間における突起Tの高低差hに相当するとみなされる。
まず散乱光ST1を受光した受光素子eには、光量に比例
する電荷が蓄積され、各受光素子eを位置x1 で走査す
ると、電荷に比例した波高値の受光信号が出力され、こ
の波高値はやはり突起Tの高低差h1 に相当する。つづ
くX移動により、光束Lは区間(x1 〜x2)、(x2 〜
x3)……を順次に照射して、区間(xn-1 〜xn)で突起
Tの頂点Tmax に到達したとする。受光素子eは位置x
2,x3……で順次に走査され、これから逐次に出力され
る各受光信号の波高値も同様に、各区間における突起T
の高低差h2,h3,……hn に相当し、これらの総和Σh
i をとると、(b) に示す頂点Tmax の高さhmax 、すな
わち突起の高さが計測される。
【0004】なお、上記の特許出願にかかる突起検査装
置においては、カラーフィルタ1をXとY方向に交互に
移動して、その全域に存在する突起Tの頂点Tmax の高
さhmax を逐次に計測し、これらを許容値Hs に比較
し、これを越えた突起Tを不良突起とし、各不良突起の
高さhmax データに、それぞれの存在位置を示すXY座
標を付加してメモリに一旦記憶し、カラーフィルタ1の
全面の検査が終了すると、これらがプリンタによりプリ
ントされている。
置においては、カラーフィルタ1をXとY方向に交互に
移動して、その全域に存在する突起Tの頂点Tmax の高
さhmax を逐次に計測し、これらを許容値Hs に比較
し、これを越えた突起Tを不良突起とし、各不良突起の
高さhmax データに、それぞれの存在位置を示すXY座
標を付加してメモリに一旦記憶し、カラーフィルタ1の
全面の検査が終了すると、これらがプリンタによりプリ
ントされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記した先行技
術の突起検出方法においては、計測された頂点Tmax の
高さhmax には誤差がありうる。その理由は、各区間
(x0 〜x1),(x1 〜x2)……に対する受光信号の波
高値は、各区間における突起Tの高低差h2,h3,……に
相当するとみなされているが、突起Tの形状にはさまざ
まなものがあり、形状によっては散乱光SR の光量が高
低差に正しく相当しない場合がある。例えば、突起Tの
斜面が緩やかで、高さhに比較して面積が広いときは散
乱光SR の光量は多く、その反対に斜面が急峻なときは
光量は少ない。また光量は突起Tの表面の反射率に依存
して変化する。従って各受光信号の波高値は高低差に正
しく相当せず、これが誤差の原因と考えられる。ただし
前記したように、突起Tの形状は通常、相似形の山形
で、その斜面の傾斜角はほぼ一定とみなされ、また保護
膜13がある場合は、その反射率はほぼ一定である、など
により、高さの誤差が小さい場合が多いが、例外的な異
形の突起Tや保護膜がない場合では誤差が大きく、実測
データにもこれが認められる。以上に対して、突起Tの
形状や保護膜の有無にかかわらず、突起Tの高さを可及
的に小さい誤差で正確に計測する方法が望まれている。
これに対して、この発明は、カラーフィルタの突起Tの
高さを高精度で計測することを課題とする。
術の突起検出方法においては、計測された頂点Tmax の
高さhmax には誤差がありうる。その理由は、各区間
(x0 〜x1),(x1 〜x2)……に対する受光信号の波
高値は、各区間における突起Tの高低差h2,h3,……に
相当するとみなされているが、突起Tの形状にはさまざ
まなものがあり、形状によっては散乱光SR の光量が高
低差に正しく相当しない場合がある。例えば、突起Tの
斜面が緩やかで、高さhに比較して面積が広いときは散
乱光SR の光量は多く、その反対に斜面が急峻なときは
光量は少ない。また光量は突起Tの表面の反射率に依存
して変化する。従って各受光信号の波高値は高低差に正
しく相当せず、これが誤差の原因と考えられる。ただし
前記したように、突起Tの形状は通常、相似形の山形
で、その斜面の傾斜角はほぼ一定とみなされ、また保護
膜13がある場合は、その反射率はほぼ一定である、など
により、高さの誤差が小さい場合が多いが、例外的な異
形の突起Tや保護膜がない場合では誤差が大きく、実測
データにもこれが認められる。以上に対して、突起Tの
形状や保護膜の有無にかかわらず、突起Tの高さを可及
的に小さい誤差で正確に計測する方法が望まれている。
これに対して、この発明は、カラーフィルタの突起Tの
高さを高精度で計測することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決した突起の高さ計測方法であって、[S]偏光の
レーザビームを、カラーフィルタの表面に対して(30
±5)°の投射角で投射し、レーザビームの投射方向に
対して対称的な(30±5)°の受光角をなす受光系を
設ける。カラーフィルタをX方向に適当な間隔Δxづつ
ステップ移動し、ステップ移動ごとに、表面の反射光S
B と、表面に存在する突起Tの散乱光ST とを、受光系
の[P]偏光板に入射して[P]偏光成分を選択し、結
像レンズにより、表面と突起TのY方向の稜線とのそれ
ぞれ画像をCCDイメージセンサに順次に結像する。結
像した両画像を画像処理して、表面BのY方向のベース
線と稜線の輪郭線とをそれぞれ抽出し、ベース線に対す
る各稜線の高さhを逐次に算出し、各稜線の高さhの最
大値hmax を求めて突起Tの高さを計測するものであ
る。
を解決した突起の高さ計測方法であって、[S]偏光の
レーザビームを、カラーフィルタの表面に対して(30
±5)°の投射角で投射し、レーザビームの投射方向に
対して対称的な(30±5)°の受光角をなす受光系を
設ける。カラーフィルタをX方向に適当な間隔Δxづつ
ステップ移動し、ステップ移動ごとに、表面の反射光S
B と、表面に存在する突起Tの散乱光ST とを、受光系
の[P]偏光板に入射して[P]偏光成分を選択し、結
像レンズにより、表面と突起TのY方向の稜線とのそれ
ぞれ画像をCCDイメージセンサに順次に結像する。結
像した両画像を画像処理して、表面BのY方向のベース
線と稜線の輪郭線とをそれぞれ抽出し、ベース線に対す
る各稜線の高さhを逐次に算出し、各稜線の高さhの最
大値hmax を求めて突起Tの高さを計測するものであ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】図1〜図3により、この発明の突
起高さ計測方法の要点を説明する。図1は、この発明に
おける計測光学系の要部の構成を示す。カラーフィルタ
1の表面をBとし、表面Bには山形の突起Tが存在し、
その稜線をRとする。表面Bに対して(30±5)°の
投射角θT で、[S]偏光のレーザビームLT を投射す
る。レーザビームLT の中心線Cの投射点をQとし、投
射点Qを指向する(30±5)°の受光角θR の光軸上
に、[P]偏光板,結像レンズ,CCDイメージセンサ
よりなる受光系を設ける。突起Tの散乱光ST と、表面
Bの反射光SB は、ともに[S]偏光と[P]偏光の両
成分を有し、これらは[P]偏光板に入射して[P]偏
光成分が選択され、結像レンズにより集束されてCCD
イメージセンサに受光され、その各受光素子eに表面B
と突起TのY方向の稜線Rの画像がそれぞれ結像され
る。カラーフィルタ1をΔxの間隔でステップ移動し
て、突起Tの部分x0,x1,x2 ……を順次に投射点Qの
位置に停止する。CCDイメージセンサの各受光素子e
には、ステップ移動ごとに突起Tの稜線Rの画像が各受
光素子eに結像され、これが走査されて画像信号が出力
される。ただし、レーザビームLT にはある程度の幅ま
たは直径があるため、各画像中の稜線Rと表面Bは明確
でないので、次に説明する方法により、稜線Rの輪郭線
と、表面Bを基準とする稜線Rの高さ計測に必要なY方
向に対するベース線B’と抽出する。
起高さ計測方法の要点を説明する。図1は、この発明に
おける計測光学系の要部の構成を示す。カラーフィルタ
1の表面をBとし、表面Bには山形の突起Tが存在し、
その稜線をRとする。表面Bに対して(30±5)°の
投射角θT で、[S]偏光のレーザビームLT を投射す
る。レーザビームLT の中心線Cの投射点をQとし、投
射点Qを指向する(30±5)°の受光角θR の光軸上
に、[P]偏光板,結像レンズ,CCDイメージセンサ
よりなる受光系を設ける。突起Tの散乱光ST と、表面
Bの反射光SB は、ともに[S]偏光と[P]偏光の両
成分を有し、これらは[P]偏光板に入射して[P]偏
光成分が選択され、結像レンズにより集束されてCCD
イメージセンサに受光され、その各受光素子eに表面B
と突起TのY方向の稜線Rの画像がそれぞれ結像され
る。カラーフィルタ1をΔxの間隔でステップ移動し
て、突起Tの部分x0,x1,x2 ……を順次に投射点Qの
位置に停止する。CCDイメージセンサの各受光素子e
には、ステップ移動ごとに突起Tの稜線Rの画像が各受
光素子eに結像され、これが走査されて画像信号が出力
される。ただし、レーザビームLT にはある程度の幅ま
たは直径があるため、各画像中の稜線Rと表面Bは明確
でないので、次に説明する方法により、稜線Rの輪郭線
と、表面Bを基準とする稜線Rの高さ計測に必要なY方
向に対するベース線B’と抽出する。
【0008】一般的にレーザビームの強度分布は、その
中心線の強度が最大で、周辺になるに従って1/e2 に
比例して減少する、いわゆるガウス分布するもので、こ
の場合のレーザビームLT も同様である。図2は図1に
対するXZ断面を示し、KをレーザビームLT の強度曲
線とする。中心線Cの強度km は最大で、その表面Bに
よる反射光SB はCCDイメージセンサの受光素子ec
に、両側の弱い強度kU の最外周線uの散乱光は受光素
子eU,eU にそれぞれ結像され、各受光素子eの受光量
は、上記の強度曲線Kに対応した分布曲線K’に従って
分布する。そこで分布曲線K’のピーク点を抽出し、Y
方向についても同様に各ベース点を抽出して、これらを
連結するとY方向のベース線B’がえられる。稜線Rの
場合(図示省略)も上記と同様で、稜線Rに投射された
レーザビームLT は、中心線Cが最も強い散乱光ST を
散乱し、周辺になるに従って弱く散乱するので、各受光
素子eの受光量は、表面Bの場合と同様の分布曲線K’
に従って分布し、光量が最大となる点より稜線Rの輪郭
線が抽出される。
中心線の強度が最大で、周辺になるに従って1/e2 に
比例して減少する、いわゆるガウス分布するもので、こ
の場合のレーザビームLT も同様である。図2は図1に
対するXZ断面を示し、KをレーザビームLT の強度曲
線とする。中心線Cの強度km は最大で、その表面Bに
よる反射光SB はCCDイメージセンサの受光素子ec
に、両側の弱い強度kU の最外周線uの散乱光は受光素
子eU,eU にそれぞれ結像され、各受光素子eの受光量
は、上記の強度曲線Kに対応した分布曲線K’に従って
分布する。そこで分布曲線K’のピーク点を抽出し、Y
方向についても同様に各ベース点を抽出して、これらを
連結するとY方向のベース線B’がえられる。稜線Rの
場合(図示省略)も上記と同様で、稜線Rに投射された
レーザビームLT は、中心線Cが最も強い散乱光ST を
散乱し、周辺になるに従って弱く散乱するので、各受光
素子eの受光量は、表面Bの場合と同様の分布曲線K’
に従って分布し、光量が最大となる点より稜線Rの輪郭
線が抽出される。
【0009】図3は、ステップ移動ごとにCCDイメー
ジセンサに結像された各画像を、画像処理して抽出した
ベース線B’と稜線Rの輪郭線を、突起Tの部分x0,x
1,x2 ……xn の順序に並べたもので、部分x0 ではベ
ース線B’のみであるが、x1 ではベース線B’の上に
稜線Rが現れている。x2 では稜線Rはやや上昇し、さ
らに漸次に上昇して例えばxP が最高となり、以後漸次
に低下してxn は0となる。これらの各画像を処理し
て、ベース線B’に対する各稜線Rの高さh1 〜hn-1
をそれぞれ算出し、これらのうちの最大値hmax を求め
ると、これがすなわち突起Tの高さである。
ジセンサに結像された各画像を、画像処理して抽出した
ベース線B’と稜線Rの輪郭線を、突起Tの部分x0,x
1,x2 ……xn の順序に並べたもので、部分x0 ではベ
ース線B’のみであるが、x1 ではベース線B’の上に
稜線Rが現れている。x2 では稜線Rはやや上昇し、さ
らに漸次に上昇して例えばxP が最高となり、以後漸次
に低下してxn は0となる。これらの各画像を処理し
て、ベース線B’に対する各稜線Rの高さh1 〜hn-1
をそれぞれ算出し、これらのうちの最大値hmax を求め
ると、これがすなわち突起Tの高さである。
【0010】上記において、投射角θT と受光角θR
を、ほぼ等しい(30±5)°とする理由を述べると、
通常の異物検出ではレーザビームLT の表面Bによる反
射光SB はノイズとなるので、投射角θT と受光角θR
を等しくしないか、または反射光SB を遮断する方法が
とられているが、この発明においては、稜線Rの高さは
表面Bを基準とするので、基準用のベース線B’を求め
るために、投射角θT と受光角θR をほぼ等しくして、
反射光SB をCCDラインセンサに結像するわけであ
る。
を、ほぼ等しい(30±5)°とする理由を述べると、
通常の異物検出ではレーザビームLT の表面Bによる反
射光SB はノイズとなるので、投射角θT と受光角θR
を等しくしないか、または反射光SB を遮断する方法が
とられているが、この発明においては、稜線Rの高さは
表面Bを基準とするので、基準用のベース線B’を求め
るために、投射角θT と受光角θR をほぼ等しくして、
反射光SB をCCDラインセンサに結像するわけであ
る。
【0011】
【実施例】図4および図5は、この発明を適用した突起
計測装置の一実施例を示し、図4は計測光学系3の構成
図、図5は画像処理部4のブロック構成図である。なお
この実施例は、前記した先行技術の突起検査装置によ
り、予め検出されてXY座標値が特定された突起Tを対
象とする。図4において、XYステージ2にはカラーフ
ィルタ1が載置され、制御回路2a によりX方向にΔx
(例えば5μm)づつステップ移動する。計測光学系3
は投光系31と受光系32よりなる。投光系31においては、
レーザダイオード(LD)311 が発振する[S]偏光の
レーザビームLT は、集束レンズ312 によりXY方向、
ついでシリンドリカルレンズ313 によりY方向が順次に
集束されて、カラーフィルタ1の表面Bに対して(30
±5)°の投射角θT で方形の投射エリアLB に投射さ
れる。投射エリアLB の範囲は突起Tより十分大きい、
例えばX方向の長さxd を10μm、Y方向の長さyd
を2.2mmとする。投射エリアLB 内のレーザ強度は
XYの両方向ともガウス分布する。受光系32は受光角θ
R を(30±5)°とし、集光レンズ321 により表面B
の反射光SB と突起Tの散乱光ST とを効率的に集光
し、[P]偏光板322 により[P]偏光成分を選択して
結像レンズ323 により集束し、表面Bと突起Tの画像を
TVカメラ324 に入射して、その内部のCCDイメージ
センサ324aの受光素子eに結像する。なお、CCDイメ
ージセンサ324aの受光範囲は投射エリアLB に一致させ
る。
計測装置の一実施例を示し、図4は計測光学系3の構成
図、図5は画像処理部4のブロック構成図である。なお
この実施例は、前記した先行技術の突起検査装置によ
り、予め検出されてXY座標値が特定された突起Tを対
象とする。図4において、XYステージ2にはカラーフ
ィルタ1が載置され、制御回路2a によりX方向にΔx
(例えば5μm)づつステップ移動する。計測光学系3
は投光系31と受光系32よりなる。投光系31においては、
レーザダイオード(LD)311 が発振する[S]偏光の
レーザビームLT は、集束レンズ312 によりXY方向、
ついでシリンドリカルレンズ313 によりY方向が順次に
集束されて、カラーフィルタ1の表面Bに対して(30
±5)°の投射角θT で方形の投射エリアLB に投射さ
れる。投射エリアLB の範囲は突起Tより十分大きい、
例えばX方向の長さxd を10μm、Y方向の長さyd
を2.2mmとする。投射エリアLB 内のレーザ強度は
XYの両方向ともガウス分布する。受光系32は受光角θ
R を(30±5)°とし、集光レンズ321 により表面B
の反射光SB と突起Tの散乱光ST とを効率的に集光
し、[P]偏光板322 により[P]偏光成分を選択して
結像レンズ323 により集束し、表面Bと突起Tの画像を
TVカメラ324 に入射して、その内部のCCDイメージ
センサ324aの受光素子eに結像する。なお、CCDイメ
ージセンサ324aの受光範囲は投射エリアLB に一致させ
る。
【0012】図5において、画像処理部4は、画像メモ
リ41と、MPU42、バッファメモリ43、プリンタ44、お
よび突起座標メモリ45よりなる。MPU42には、輪郭抽
出プログラムPG1、hn 算出プログラムPG2、ステ
ップ移動プログラムPG3、hmax 選択プログラムPG
4、良否判定プログラムPG5、XY移動プログラムP
G6が設定される。PG5には高さの許容値Hs が設定
され、突起座標メモリ45には、前記した先行技術の突起
検査装置により検出され、良否が未だ判定されないすべ
て突起TのXY座標値が記憶される。
リ41と、MPU42、バッファメモリ43、プリンタ44、お
よび突起座標メモリ45よりなる。MPU42には、輪郭抽
出プログラムPG1、hn 算出プログラムPG2、ステ
ップ移動プログラムPG3、hmax 選択プログラムPG
4、良否判定プログラムPG5、XY移動プログラムP
G6が設定される。PG5には高さの許容値Hs が設定
され、突起座標メモリ45には、前記した先行技術の突起
検査装置により検出され、良否が未だ判定されないすべ
て突起TのXY座標値が記憶される。
【0013】突起の高さ計測においては、PG6により
突起座標メモリ45のXY座標値を読出し、これを制御回
路2a に渡してXYステージ2を駆動し、突起Tを検査
エリアLB 内に位置決めする。ついで、カラーフィルタ
1を検査エリアLB の一端からΔxづつステップ移動し
て突起Tが検出される位置に停止し、CCDイメージセ
ンサの各受光素子eに表面Bと稜線Rの画像を結像し、
これを走査して出力される画像信号を画像メモリ41に記
憶する。
突起座標メモリ45のXY座標値を読出し、これを制御回
路2a に渡してXYステージ2を駆動し、突起Tを検査
エリアLB 内に位置決めする。ついで、カラーフィルタ
1を検査エリアLB の一端からΔxづつステップ移動し
て突起Tが検出される位置に停止し、CCDイメージセ
ンサの各受光素子eに表面Bと稜線Rの画像を結像し、
これを走査して出力される画像信号を画像メモリ41に記
憶する。
【0014】MPU42においては、画像メモリ41に記憶
された画像信号をPG1により読出して、Y方向のベー
ス線B’と稜線Rの輪郭線とをそれぞれ抽出し、PG2
によりベース線B’に対する稜線Rの高さh1 を算出し
てバッファメモリ43に記憶する。ついで、PG3よりス
テージ移動指令が制御回路2a に与えられて、突起Tを
ステップ移動し、PG2により稜線Rの高さh2 を算出
してバッファメモリ43に記憶し、以下同様に、ステップ
移動ごとに稜線Rの高さh3,h4 ……hn を逐次に算出
して、それぞれを記憶する。これが終了すると、バッフ
ァメモリ43の全ての高さデータをPG4により読出し
て、その最大値hmax を求めて、これをPG5により許
容値Hs に比較して、許容値Hs を越えた突起Tを不良
と判定し、その高さhmax のデータがプリンタ44により
プリントされる。なお、この実施例の突起計測装置によ
る計測時間は、各投射エリアLB 内の突起Tに対して約
30秒である。
された画像信号をPG1により読出して、Y方向のベー
ス線B’と稜線Rの輪郭線とをそれぞれ抽出し、PG2
によりベース線B’に対する稜線Rの高さh1 を算出し
てバッファメモリ43に記憶する。ついで、PG3よりス
テージ移動指令が制御回路2a に与えられて、突起Tを
ステップ移動し、PG2により稜線Rの高さh2 を算出
してバッファメモリ43に記憶し、以下同様に、ステップ
移動ごとに稜線Rの高さh3,h4 ……hn を逐次に算出
して、それぞれを記憶する。これが終了すると、バッフ
ァメモリ43の全ての高さデータをPG4により読出し
て、その最大値hmax を求めて、これをPG5により許
容値Hs に比較して、許容値Hs を越えた突起Tを不良
と判定し、その高さhmax のデータがプリンタ44により
プリントされる。なお、この実施例の突起計測装置によ
る計測時間は、各投射エリアLB 内の突起Tに対して約
30秒である。
【0015】図6は、保護膜のないものと、あるものの
各5個の突起Tのサンプルを使用し、それぞれの高さを
顕微鏡により実測したデータと、この発明の突起計測装
置による計測データとの比較表を示す。突起Tには45
°線に乗るものと、やや外れたものがあるが、いずれも
±1.5μmの範囲内にあり、突起Tの高さがかなりの
高精度で計測できることが理解される。
各5個の突起Tのサンプルを使用し、それぞれの高さを
顕微鏡により実測したデータと、この発明の突起計測装
置による計測データとの比較表を示す。突起Tには45
°線に乗るものと、やや外れたものがあるが、いずれも
±1.5μmの範囲内にあり、突起Tの高さがかなりの
高精度で計測できることが理解される。
【0016】上記の実施例に対して付言すると、この実
施例では、前記した先行技術によりすでに高さが計測さ
れた突起Tを対象とするが、その理由は、先行技術の突
起検査装置はX方向に比較的に速く連続移動するので、
例えば300×400mmのカラーフィルタの場合、検
査は1分以内で終了する。ただし前記したように誤差が
ままある。一方この実施例の計測時間は、前記したよう
に1検査エリアLB ごとに約30秒を要し、カラーフィ
ルタ1の全面をステップ移動し、突起Tの存在位置に投
射エリアLB を設定して高さ計測するときは、極めて長
時間が必要である。そこでこの実施例においては、先行
技術により検出済みの突起Tを対象とし、改めてその高
さを高精度に計測するもので、これにより先行技術によ
る誤差がチェックされ、また高精度の高さデータは突起
の精密な解析などに役立つものである。
施例では、前記した先行技術によりすでに高さが計測さ
れた突起Tを対象とするが、その理由は、先行技術の突
起検査装置はX方向に比較的に速く連続移動するので、
例えば300×400mmのカラーフィルタの場合、検
査は1分以内で終了する。ただし前記したように誤差が
ままある。一方この実施例の計測時間は、前記したよう
に1検査エリアLB ごとに約30秒を要し、カラーフィ
ルタ1の全面をステップ移動し、突起Tの存在位置に投
射エリアLB を設定して高さ計測するときは、極めて長
時間が必要である。そこでこの実施例においては、先行
技術により検出済みの突起Tを対象とし、改めてその高
さを高精度に計測するもので、これにより先行技術によ
る誤差がチェックされ、また高精度の高さデータは突起
の精密な解析などに役立つものである。
【0017】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明の高さ計
測方法は、カラーフィルタの表面に存在する突起の高さ
を高精度で計測するもので、これを高さ許容値に比較し
てその良否を正しく判定することができ、カラーフィル
タの品質向上に寄与する効果にはすぐれたものがある。
測方法は、カラーフィルタの表面に存在する突起の高さ
を高精度で計測するもので、これを高さ許容値に比較し
てその良否を正しく判定することができ、カラーフィル
タの品質向上に寄与する効果にはすぐれたものがある。
【図1】 図1は、この発明の要点を説明する計測光学
系の要部の斜視図である。
系の要部の斜視図である。
【図2】 図2は、図1に対するXZ断面図である。
【図3】 図3は、図1のCCDイメージセンサの画像
の説明図である。
の説明図である。
【図4】 図4は、この発明を適用した突起計測装置の
一実施例における、計測光学系の構成図である。
一実施例における、計測光学系の構成図である。
【図5】 図5は、同じく画像処理部のブロック構成図
である。
である。
【図6】 図6は、サンプル突起の高さの、顕微鏡によ
る実測データと、この発明による突起計測装置の計測デ
ータとの比較表である。
る実測データと、この発明による突起計測装置の計測デ
ータとの比較表である。
【図7】 図7は、カラーフィルタの説明図である。
【図8】 図8は、カラーフィルタに存在する異物のモ
デルの説明図である。
デルの説明図である。
【図9】 図9は、先行技術の概要を説明するもので、
(a) は検出光学系の概略の構成図、(b) は散乱光の光量
と突起の高さの関係を示す曲線図である。
(a) は検出光学系の概略の構成図、(b) は散乱光の光量
と突起の高さの関係を示す曲線図である。
1…カラーフィルタ、11…ガラス基板、12…3原色の画
素、13…保護膜、2…XYステージ、2a …制御回路、
3…この発明の計測光学系、31…投光系、311 …レーザ
ダイオード(LD)、312 …集束レンズ、313 …シリン
ドリカルレンズ、32…受光系、321 …集光レンズ、322
…[P]偏光板、323 …結像レンズ、324 …TVカメ
ラ、324a…CCDイメージセンサ、4…画像処理部、41
…画像メモリ、42…MPU、43…バッファメモリ、44…
プリンタ、45…突起座標メモリ、LT …レーザビーム、
C…中心線、u…最外周線、K…強度曲線、K’…光量
の分布曲線、θT …投射角、θR …受光角、LB …投射
エリア、SB …表面の反射光、ST …突起の散乱光、B
…カラーフィルタの表面、B’…Y方向のベース線、e
…受光素子、h1 〜hn …突起Tの稜線の高さ、[S]
…s偏光、[P]…p偏光。
素、13…保護膜、2…XYステージ、2a …制御回路、
3…この発明の計測光学系、31…投光系、311 …レーザ
ダイオード(LD)、312 …集束レンズ、313 …シリン
ドリカルレンズ、32…受光系、321 …集光レンズ、322
…[P]偏光板、323 …結像レンズ、324 …TVカメ
ラ、324a…CCDイメージセンサ、4…画像処理部、41
…画像メモリ、42…MPU、43…バッファメモリ、44…
プリンタ、45…突起座標メモリ、LT …レーザビーム、
C…中心線、u…最外周線、K…強度曲線、K’…光量
の分布曲線、θT …投射角、θR …受光角、LB …投射
エリア、SB …表面の反射光、ST …突起の散乱光、B
…カラーフィルタの表面、B’…Y方向のベース線、e
…受光素子、h1 〜hn …突起Tの稜線の高さ、[S]
…s偏光、[P]…p偏光。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年4月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、この発明の要点を説明する計測光学
系の要部の斜視図である。
系の要部の斜視図である。
【図2】 図2は、図1に対するXZ断面図である。
【図3】 図3は、図1のCCDイメージセンサの画像
の説明図である。
の説明図である。
【図4】 図4は、この発明を適用した突起計測装置の
一実施例における、計測光学系の構成図である。
一実施例における、計測光学系の構成図である。
【図5】 図5は、同じく画像処理部のブロック構成図
である。
である。
【図6】 図6は、サンプル突起の高さの、顕微鏡によ
る実測データと、この発明による突起計測装置の計測デ
ータとの比較図表である。
る実測データと、この発明による突起計測装置の計測デ
ータとの比較図表である。
【図7】 図7は、カラーフィルタの説明図である。
【図8】 図8は、カラーフィルタに存在する異物のモ
デルの説明図である。
デルの説明図である。
【図9】 図9は、先行技術の概要を説明するもので、
(a)は検出光学系の概略の構成図、(b)は散乱光の
光量と突起の高さの関係を示す曲線図である。
(a)は検出光学系の概略の構成図、(b)は散乱光の
光量と突起の高さの関係を示す曲線図である。
【符号の説明】 1…カラーフィルタ、11…ガラス基板、12…3原色
の画素、13…保護膜、2…XYステージ、2a…制御
回路、3…この発明の計測光学系、31…投光系、31
1…レーザダイオード(LD)、312…集束レンズ、
313…シリンドリカルレンズ、32…受光系、321
…集光レンズ、322…[P]偏光板、323…結像レ
ンズ、324…TVカメラ、324a…CCDイメージ
センサ、4…画像処理部、41…画像メモリ、42…M
PU、43…バッファメモリ、44…プリンタ、45…
突起座標メモリ、LT…レーザビーム、C…中心線、u
…最外周線、K…強度曲線、K’…光量の分布曲線、θ
T…投射角、θR…受光角、LB…投射エリア、SB…
表面の反射光、ST…突起の散乱光、B…カラーフィル
タの表面、B’…Y方向のベース線、e…受光素子、h
l〜hn…突起Tの稜線の高さ、[S]…s偏光、
[P]…p偏光。
の画素、13…保護膜、2…XYステージ、2a…制御
回路、3…この発明の計測光学系、31…投光系、31
1…レーザダイオード(LD)、312…集束レンズ、
313…シリンドリカルレンズ、32…受光系、321
…集光レンズ、322…[P]偏光板、323…結像レ
ンズ、324…TVカメラ、324a…CCDイメージ
センサ、4…画像処理部、41…画像メモリ、42…M
PU、43…バッファメモリ、44…プリンタ、45…
突起座標メモリ、LT…レーザビーム、C…中心線、u
…最外周線、K…強度曲線、K’…光量の分布曲線、θ
T…投射角、θR…受光角、LB…投射エリア、SB…
表面の反射光、ST…突起の散乱光、B…カラーフィル
タの表面、B’…Y方向のベース線、e…受光素子、h
l〜hn…突起Tの稜線の高さ、[S]…s偏光、
[P]…p偏光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 芽和 東京都渋谷区東3丁目16番3号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小泉 光義 東京都渋谷区東3丁目16番3号 日立電子 エンジニアリング株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】[S]偏光のレーザビームを、カラーフィ
ルタの表面に対して(30±5)°の投射角で投射し、
該レーザビームの投射方向に対して対称的な(30±
5)°の受光角をなす受光系を設け、該カラーフィルタ
をX方向に適当な間隔Δxづつステップ移動し、該ステ
ップ移動ごとに、該表面の反射光SB と、該表面に存在
する突起Tの散乱光ST とを、該受光系の[P]偏光板
に入射して[P]偏光成分を選択し、結像レンズによ
り、該表面と該突起TのY方向の稜線とのそれぞれ画像
をCCDイメージセンサに順次に結像し、該結像した両
画像を画像処理して、該表面のベース線と該稜線の輪郭
線とをそれぞれ抽出して、該ベース線に対する該各稜線
の高さhを逐次に算出し、該各高さhの最大値hmax を
求めて該突起Tの高さを計測することを特徴とする、カ
ラーフィルタの突起の高さ計測方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8040464A JPH09210632A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | カラーフィルタの突起の高さ計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8040464A JPH09210632A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | カラーフィルタの突起の高さ計測方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09210632A true JPH09210632A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=12581366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8040464A Pending JPH09210632A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | カラーフィルタの突起の高さ計測方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09210632A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006184125A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Sharp Corp | 膜厚差検出装置、膜厚差検出方法、カラーフィルタ検査装置、カラーフィルタ検査方法 |
-
1996
- 1996-02-02 JP JP8040464A patent/JPH09210632A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006184125A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Sharp Corp | 膜厚差検出装置、膜厚差検出方法、カラーフィルタ検査装置、カラーフィルタ検査方法 |
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