TW201337207A - 計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法及其裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之課題係計測形成於物品面上之細微之突起乃至突條之高度之際，可以非接觸式以良好效率且短時間計測高度。本發明係將拍攝裝置設置成構成對物品之面構成小之角度之拍攝光軸，在照明光源之照明光下以拍攝裝置拍攝物品之面，以圖像處理裝置，計測以拍攝所得之圖像之相當於突起乃至突條之高度的尺寸，而從在拍攝裝置之拍攝倍率求出突起之高度。又，一面於物品面構成小角度，照射雷射而掃描，一面測定因物品面上之突起乃至突條引起之散射光的強度，而從強度分佈之峰值之寬度，求出突起乃至突條之高度。

Description

計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法及其裝置 發明領域

本發明係有關於計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法及其裝置，特別是有關於拍攝如突出於太陽電池面上之電極般對象物與其背景反射率大為不同者且以圖像處理計測高度之方法及其裝置。

發明背景

在太陽電池之製造階段，產生計測用以令形成於太陽電池表面之電極之高度在預定範圍者的高度之必要性。因此，一般凹凸表面之厚度測定之技術有使用接觸式之測微計、表面粗度計之手法。在此種接觸式者中，有形成為計測物品之瑕疵之原因，而有計測需要之時間增多之弱點。類似接觸式之手法有使用原子力顯微鏡(AFM)者，為此種情形時，電極高，而計測不易，又計測所需之時間增多。非接觸式計測手法有使用例如雷射變位計者，此時，亦是計測所需之時間增多。

對太陽電池等被檢查物進行表面形狀之檢查者例如記載於專利文獻1，此係使形成有太陽電池單元之電極之基板複數移動，在照明下，在複數位置，依據拍攝了基 板之圖像，檢測電極之金屬突起。藉此，可檢測如電極之金屬突起之缺陷，非計測突起或電極之高度，為檢測缺陷，在複數位置拍攝基板之過程是不可欠缺的，僅因此，計測便需要時間。

又，缺陷檢測裝置有記載於(專利文獻2)者。此係檢測鋼板、樹脂薄膜等片狀物體之表面之瑕疵等缺陷者，係以照明拍攝被檢查物而得之信號之處理檢查缺陷者。此時，藉將拍攝裝置之受光方向配置於將照明裝置之照射方向面對放線方向相同之側，可檢測細微缺陷，非測定缺陷等凸部之高度者。

先行技術文獻

專利文獻1 日本專利公開公報2009-122036號

專利文獻2 日本專利公開公報2002-5845號

用以計測對象物品面上之細微突起乃至突條之高度的習知手法有在接觸式之測微計、表面粗度計等接觸式者中，於計測物品產生瑕疵之情形，而有計測需要時間之缺點，又，在雷射變位計等非接觸式者中，亦是計測需要時間者。因此，於計測對象物品面上之突起乃至突條之高度之際，為不於計測物品產生瑕疵，乃以非接觸式進行，又，要求減少計測所需之時間。

本發明係為解決前述課題而發明者，本發明1之 計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法係計測形成於表面之反射率低之物品面上的反射率高之細微突起乃至突條之高度的方法，其於對所載置之物品面拍攝光軸構成1~40°之範圍之角度且拍攝作為計測之對象之突起乃至突條的位置設置拍攝裝置，對前述物品面上之突起乃至突條對在物品面之法線，將照明光源配置於前述拍攝裝置側，在照明光下以前述拍攝裝置拍攝前述物品面，計測以拍攝所得之前述物品面上之突起乃至突條之圖像之相當於突起的高度方向之尺寸，藉運算進行下述動作，前述動作係從以計測所得之相當於突起之高度方向的尺寸與在前述設置之拍攝裝置之拍攝倍率，求出突起乃至突條之高度。

本發明2之計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法係在本發明1中，於計測前述突起之圖像之相當於突起乃至突條之高度方向的尺寸之際，計數相當於在該圖像上之突起乃至突條之高度方向之方向的亮度達預定值以上之像素之數，依據此，求出相當於突起乃至突條之高度方向之尺寸。

本發明3之計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法係在本發明1或2中，前述拍攝裝置係設置於對所載置之物品面拍攝光軸構成3~10°之範圍的角度且拍攝作為計測之對象之突起乃至突條的位置者。

本發明4之計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法係計測形成於表面之反射率低之物品面上的反射率高之細微突起乃至突條之高度的方法，其係一面照射設定 成對所載置之物品面之雷射光束之照射角為1~40°之範圍的雷射，一面使雷射與物品面相對地移動，進行掃描，以光檢測部檢測前述突起乃至突條之散射光之強度，求出在前述裝置之過程所檢測出之散射光之強度分佈的峰值之寬度，而從該峰值之寬度求出前述突起乃至突條之高度。

本發明5之計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法係在本發明1~3任一者中，其中前述物品面上之突起乃至突條係配設成突出於太陽電池面上之金屬製電極。

本發明6之物品面上之突起乃至突條之高度的計測裝置係形成於表面之反射率低之物品面上之反射率高的細微突起乃至突條之高度的計測裝置，其包含有拍攝形成於所載置之物品面上之突起乃至突條之拍攝裝置、用以對以該拍攝裝置之拍攝取得之圖像進行圖像處理之圖像處理裝置、及照明所載置之物品面之照明光源；又，前述拍攝裝置係設置於對前述物品面拍攝光軸構成1~40°之範圍之角度且拍攝作為計測之對象之突起的位置，前述照明光源配置於對前述物品面上之突起乃至突條對在物品面之法線從前述拍攝裝置側照明前述物品面上之突起乃至突條之位置，前述圖像處理裝置計測以在前述拍攝裝置之拍攝所得之前述物品面上之突起乃至突條之圖像的相當於突起乃至突條之高度方向的尺寸，進行下述運算，前述運算係從相當於以計測所得之突起乃至突條之高度方向的尺寸與在前述設置之拍攝裝置之拍攝倍率，求出突起乃至突條之高度。

本發明7之物品面上之突起乃至突條之高度的計 測裝置係在本發明6中，在前述圖像處理裝置中，計數相當於在前述圖像上之突起乃至突條之高度方向之方向的亮度達預定值以上之像素之數，依據所計數之像素數，求出前述突起乃至突條之圖像之相當於突起乃至突條之高度方向的尺寸。

本發明8之物品面上之突起乃至突條之高度的計測裝置係在本發明6或7中，前述拍攝裝置設置於對所載置之物品面拍攝光軸構成3~10°之範圍之角度且拍攝作為計測之對象之突起乃至突條的位置者。

本發明9之物品面上之突起乃至突條之高度之計測裝置係形成於表面之反射率低之物品面上之反射率高的細微突起乃至突條之高度之計測裝置，其特徵在於包含有台部、雷射、光檢測部、掃描控制部、及運算處理裝置，該台部係載置計測對象之物品者；該雷射係將雷射光束照射成對載置於該台上之物品面照射角形成1~40°之範圍者；該光檢測部係於照射雷射光束時，接收物品面上之突起乃至突條之散射光而檢測散射光強度者；該掃描控制部係用以控制對前述物品面上照射雷射時使雷射與物品相對移動之掃描者；該運算處理裝置係處理以前述光檢測部取得之散射光強度之數據者；又，前述運算處理裝置一面使前述雷射與物品相對地移動，一面求出照射雷射光束時以前述光檢測部取得之散射光之強度分佈之峰值的寬度，進行從該峰值之寬度求出前述突起乃至突條之高度的運算。

本發明10之物品面上之突起乃至突條之高度的 計測裝置係在本發明6~9任一者中，前述物品面上之突起乃至突條係配設成突出於太陽電池面上之金屬製電極。

在本發明中，計測形成於表面反射率低之物品面上之反射率高之細微突起乃至突條的高度之際，以對在特定之拍攝位置、照明光下所拍攝之圖像之圖像處理，求出細微之突起乃至突條之高度，或者，一面將雷射照射於物品面，一面使雷射與物品面相對地移動，進行掃描，一面從以光檢測部檢測突起乃至突條之散射光之強度而得的散射光之強度分佈之峰值的寬度，求出突起乃至突條之高度，藉此，可以非接觸以良好效率計測高度。又，藉此，為太陽電池等大量生產之製品時，亦可如以線內計測高度般，進行迅速之計測。

1‧‧‧太陽電池

2‧‧‧背面電池

3‧‧‧P+型層

4‧‧‧p型層

5‧‧‧n型層

6‧‧‧反射防止膜

10‧‧‧指狀電極

11‧‧‧匯流排電極

20‧‧‧照相機

30‧‧‧圖像處理裝置

40‧‧‧照明光源

50‧‧‧雷射

60‧‧‧光檢測部

70‧‧‧運算處理部

BR‧‧‧亮度

B₀‧‧‧最大亮度

B_th‧‧‧閾值

d‧‧‧寬度

H‧‧‧主光部

L‧‧‧照明光

OA‧‧‧拍攝光軸

S‧‧‧峰值寬度

h‧‧‧高度

w‧‧‧寬度

X‧‧‧方向

X₁，X₂‧‧‧X方向座標

α，θ‧‧‧角度

圖1(a)係以切下太陽電池之一部份之形式顯示之立體圖，圖1(b)係於圖1(a)之A-A線上截取之一部份的截面圖。

圖2(a)係1個電極之截面係矩形時之截面圖，圖2(b)係1個電極之截面為梯形時之截面圖。

圖3係顯示本發明之計測太陽電池之電極之高度的裝置之形態的概略圖。

圖4係顯示以圖3之裝置之形態之照相機拍攝之電極之圖像的圖。

圖5係顯示對圖4之圖像之主光部之寬度方向的座標之 亮度值之圖。

圖6(a)係顯示顯示決定閾值之形態之一例的電極之圖像之亮度分佈的圖表，圖6(b)係顯示從圖6(a)之亮度分佈求出之二次微分的圖表。

圖7(a)係於為截面係矩形之電極時就拍攝光軸之傾斜角之影響作說明的圖，圖7(b)係於為截面係梯形之電極時就拍攝光軸之傾斜角之影響作說明的圖。

圖8係顯示本發明之測定太陽電池單元之電極之高度之裝置的另一形態之概略圖。

圖9係顯示在圖8於太陽電池面上照射雷射而掃描之際所測定之散射光之強度分佈的圖表。

圖10係顯示從圖9之散射光之強度分佈求出之電極之高度的圖表。

圖11係從照射雷射之側觀看太陽電池面上之電極之配置的圖。

用以實施發明之形態

就本發明之計測物品面之細微突起乃至突條之形狀尺寸的方法及其裝置之形態作說明。物品作為代表者考慮太陽電池，就計測配設於太陽電池面上之突條乃至構成突條之形狀之指極電極之高度的情形作說明。

圖1(a)係以切下太陽電池之一部份之形態以立體圖顯示者。太陽電池1以多層半導體構成，從下側以背面電極2、P+型層3、p型層4、n型層5之順序積層，其上側以 反射防止膜6被覆。各層之導電型亦可為與此例不同者。

p型層4之上面側以蝕刻將數百nm左右之大小的許多細微凹凸部形成一樣，積層於其上側之n型層5、反射防止膜6亦同樣地形成為許多細微凹凸部分佈成一樣之形狀。

許多細帶狀指狀電極10平行地配設，下端側到達n型層5。又，於垂直相交於指狀電極10之方向配設有複數較此寬度大之匯流排電極11。指狀電極10、匯流排電極11、背面電極2以含有銀、銅、鎳、鋁等之金屬以網版印刷法等形成。指狀電極10、匯流排電極11之配設形態除了例示者外，亦考慮各種。圖1(b)係於圖1(a)所示之太陽電池1之A-A線上截取之一部份的截面圖，以截面顯示各層之結構及指狀電極。

如圖1(a)、圖1(b)所示之太陽電池1中，指狀電極10、匯流排電極11形成為從以反射防止膜6被覆之電池面突出至上方之形狀，製品必須以電極之高度為規定值，因此，在製造階段，需計測電極之高度。

圖2(a)顯示1個電極10之截面形態，太陽電池之上面側之較反射防止膜6突出的部份形成寬度w、高度h之矩形形狀。圖2(b)顯示電極10之截面形狀形成為梯形之情形。該等截面形狀藉預先進行取樣調查等確認在製品之預定製程如何形成。

就如指狀電極10之突起乃至突條之高度的計測以下說明。計測手法係就使用以拍攝裝置拍攝經照射照明 光之太陽電池面而得之圖像而求出電極的高度之例及從於太陽電池照射雷射而檢測在電極之散射光而得的光強度分佈求出電極之高度之例作說明。

(1)圖像之拍攝之高度的計測

圖3係顯示以圖像之拍攝測定突出至太陽電池1面上之指狀電極之高度之裝置的形態之概略圖。太陽電池1載置於水平之載置台(圖中未示)上，拍攝太陽電池面之照相機20設置於預定位置，而對太陽電池1之面，拍攝光軸構成角度θ。照相機20係以CCD等拍攝元件拍攝者，拍攝透鏡使用焦點深度淺者。

以照相機20之拍攝取得之圖像信號移送至以纜線連接之圖像處理裝置30，進行圖像處理。40係拍攝時將照明光L照射於太陽電池1面之照明光源，將照明光源40設置成照明光L其基準方向對太陽電池1面之法線，在照相機20側。

如此，藉設置照相機20、照明光源40，在照明光下，拍攝太陽電池1，可獲得如圖4之圖像。因照相機20之拍攝透鏡之焦點深度淺，可獲得僅對焦於在照明光下之特定之1個電極的圖像作為主光部H，其前後之電極未顯現於圖像中，又，由於太陽電池1面之上側之反射防止膜有細微之凹凸，反射光光量亦少，基本上往與照相機20相反之側之方向反射，故反射光幾乎不到照相機20側。因此，作為圖4之電極之圖像之主光部以外形成為暗之背景部。

在以圖像為基礎下，正確地進行計測上，需形成 為太陽電池面與電極之對比高之圖像，照明光源40指定可獲得此種對比高者。電極係金屬製，不論何種波長之光皆可反射，而電池因多為吸收長波長光者，故可為紅色系光。又，亦根據電池表面之反射率之角相依性，為提高照明光之指向性，宜以準直透鏡形成模擬平行光。

藉求出在圖4之圖像上之主光部H之寬度，可獲得電極之高度。圖4之圖像形成為主光部H與背景部之幾乎2值之圖像，實際上，在交界部份，因某程度之坡度，亮度變化，垂直相交於主光部之方向(在圖4為橫方向)的方向(寬度方向)係對應於電極之高度之方向，當令此為X方向，顯示在X方向之亮度分佈時，形成如圖5。當令縱方向為亮度BR時，主光部之大部份形成為最大亮度B₀，在其寬度之兩側，因急遽之坡度，亮度增大、減少。

從此點，預先決定亮度之閾值B_th，令亮度BR形成為閾值B_th之處之X方向座標為X₁、X₂，令此X₁、X₂間之距離為圖4之電極之圖像的寬度d為妥當。X₁、X₂間之拍攝畫面上之距離d係使用計數超過相當於X₁、X₂之圖像之間的像素數、即閾值B_th之像素數而得的像素數之值而求出。關於為拍攝而設置之照相機之拍攝元件，像素之尺寸、像素間之距離為既定者，又，從所設置之照相機、作為被拍攝體之電極之位置關係，照相機之拍攝光學系統之成像的倍率亦為既定值，故可從所得之電極圖像之寬度d與成像之倍率，求出相當於電極之寬度之值。

實際上於決定閾值之際，因適合實測之形式，有 數個決定方式，舉例言之，為對最大亮度B0之比率為幾%之值、從最小亮度達到幾%以上之值、或為半寬度。又，在電池之表面側(電極之上側)與界面側(電極之下側)，亮度之變化不同，在界面側，有較表面側平滑之亮度變化之情形，故有在各端側設閾值規定不同之基準為適當的情形。

又，其他求出至子像素之方法有求出二次微分達0之點(零交叉)為有效者。關於此，參照圖6(a)、圖6(b)來說明。圖6(a)係於橫座標採用像素而顯示包含在實測所得之太陽電池面上之指狀電極之部份的圖像之亮度分佈。圖6(b)係以(a)之亮度分佈為基礎且於橫座標採用像素而顯示二次微分者。二次微分0對應於(a)之圖表之反曲點，而可多於2個，相當於如圖4之圖像之主光部之寬度者採用兩端側之2個零交叉點，將此作為各側之閾值。

求出作為如圖4之圖像而得之電極的高度之際，計數像素數而求出相當於圖像之主光部之寬度的量，圖像之主光部所佔之範圍非常小時，對畫面全體進行圖像處理之操作實際問題多為無效率。此時，進行圖像處理之際，非以圖像全體為對象，而選擇作為計測對象之主光部附近，或者，亦可依情形，選擇邊緣位置之部份，進行圖像處理。關於該等，可以與穩健性之兼顧，適宜選擇來實施。

為不知像素之尺寸、像素間之距離之照相機時，為求出相當於電極之寬度之值，將標準尺之刻度配置成與以與照相機之位置關係拍攝之電極之位置相同的位置，以照相機拍攝，將在標準尺之刻度之圖像上的尺寸記憶於記 憶機構，進行對比以拍攝所得之圖像上之電極之寬度與標準尺的刻度之運算。此時，在圖像上之長度亦可藉使用像素數之計數而得。

在測定圖3所示之指狀電極之高度之裝置的形態中，太陽電池之面與照相機之拍攝光軸之角度θ小，以拍攝所得之圖像之寬度d實質可謂切合太陽電池上之電極之高度者，實際上，此角度θ若非那麼小，在圖像上之寬度d便無法對應於電極之寬度。

關於此點，與圖7(a)相關而說明時，矩形斜線部份顯示電極之截面，形成為可拍攝PQ之側之側面的範圍。由於上邊側係照明光之反射光不朝向照相機側，故對拍攝圖像無益。由於照相機之拍攝光軸對太陽電池之面構成角度θ，故拍攝之部份之高度係相當於垂直於拍攝光軸之方向之部份的大小D、即h‧cos θ。此值係當θ小，便幾乎為1，當θ為某程度之大小時，需令將如上述求出之高度進一步為1/cos θ倍而補正者為高度。

如此，將照相機之拍攝光軸對太陽電池之面傾斜之角度θ僅可能縮小在要求高度上亦可謂佳，當θ非常小、幾乎為0時，為在圖3之測定形態可看見，而於複數電極在前後時，因較作為對象之電極靠照相機側之電極遮蔽拍攝光一部份，而無法進行正確之測定。又，因當θ增大時，於拍攝畫面亦取入電極之上面之反射光，僅電極之側面之圖像無法看見，故關於θ，有上限。如此，作為對太陽電池面之拍攝光軸之角度適當的範圍有限，實際上應為 1~40°之範圍，較佳為3~10°之範圍。

圖7(b)係就電極之截面非矩形而如圖2(b)般形成梯形且側面對在太陽電池面之法線傾斜時之高度之計測說明的圖。當令梯形之側面構成為法線之角度為α時，於α>θ時，相當於垂直於拍攝光軸之方向之部份的大小D係PQ之長度之cos(α-θ)倍，高度h係PQ之cos α倍，故相對於以拍攝作為相當於大小D者之圖像而得之高度，實際之高度h為cos α/cos(α-θ)倍。因而，進行令從如前述拍攝而得之圖像求出之高度為cos α/cos(α-θ)倍之運算上之操作為佳。為α<θ時，當同樣地考量時，實際之高度h係令從拍攝而得之圖像求出之高度為cos α/cos(α-θ)倍為佳。關於電極之截面為梯形時之側面對太陽電池面之法線構成之角度α，如前述，預先以取樣等求出。

計測高度之對象物品面上之突起乃至突條係與太陽電池之電極相關而說明，本發明之計測手法不限於太陽電池之電極。一般物品面上之細微之突起乃至突條之高度為計測的對象，而條件係拍攝下述圖像，前述圖像係突起部乃至突條部係金屬等材質或具有金屬光澤者且物品之另一面係反射率低者或形成為粗面狀且作為計測對象之突起部乃至突條部具有相對於其他部份高之對比。

又，計測高度之對象物品面上之突起乃至突條係太陽電池面上之指狀電極時，為適合計測高度10μm以上者、特別是30~40μm者之範圍者，上限係200μm左右。

拍攝之照相機需為具有可在關於如指狀電極之 細微突起乃至突條之圖像上識別像之解析度，解析度最低亦要有10μm/dot，較佳可為1~2μm/dot之範圍。若為0.5μm/dot以下係光波長以下，而認為不易檢測。又，在子像素之想法方面，即使每像素之解析度為1μm左右，亦可求出至子像素之突起之高度。

在圖3所示之計測太陽電池之電極之高度的裝置中，例示拍攝電池面之照相機係使用拍攝關於圖4所示之電極之畫面的一般使用之拍攝裝置者，在計測高度上，未必需拍攝如圖4之畫面全體。進行圖像處理之際，非以圖像全體為對象，而選擇作為計測對象之主光部附近，或者關於可依情形，選擇邊緣位置之部份，進行圖像處理已前述，由於電池面之拍攝機構只要為可獲得用以計測高度之圖像資料即可，故在製程中以線內計測電極之高度時，以設定成拍攝對形成如圖4之電極之長度方向垂直相交之方向之線狀部份的線型感測器拍攝，取得圖像資料，藉此，亦可以前述之圖像處理，計測電極之高度。

如此，拍攝電池面之手段一般係具有CCD、CMOS等拍攝元件之照相機，不限於所謂拍攝畫面之面型感測器，亦可使用一維拍攝元件之線型感測器式拍攝機構。

(2)散射光之檢測之高度的計測

圖8係顯示以散射光之檢測測定突出至載置於台部之太陽電池1之面上之指狀電極的高度之裝置之形態的概略圖。50係對太陽電池1之面於上側構成小角度θ而照射雷射光束之雷射，60係檢測在經照射雷射光束之指狀電極之散 射光之強度的以發光二極體等構成之光檢測部，70係將業經以光檢測部60檢測之散射光之強度數據進行運算處理而求出電極之高度的運算處理部。再者，雖圖中未示，但具有用以使載置太陽電池1之台部5與雷射50及光檢測部60相對地(於箭號方向)移動之掃描控制部。

對太陽電池1之雷射50之雷射光束的照射角θ為1~40°之範圍之角度為佳，以3~10°為較佳。在高度測定時為一定。以發光二極體等構成之光檢測部60係作為接收在電極之散射光之位置而配置於垂直於太陽電池1面之方向或較其靠雷射50之側。在照射雷射光束之狀態下，在圖8於箭號之方向，使載置太陽電池1之台部移動掃描，此時，以光檢測部60檢測散射光之強度而取得資料。橫亙太陽電池1之整面進行此種掃描，將所得之散射光強度之數據進行運算處理，藉此，求出電極之高度。

橫亙太陽電池1之整面來掃瞄雷射光束之際，採下述形態，前述形態係先進行垂直於圖8之面之方向的掃描，之後，進行箭號方向之掃描，因縮短掃描所需之時間而有利。此時，在旋轉之多角鏡之面反射來自雷射50之雷射光束，照射太陽電池1之面，以多角鏡之旋轉，進行垂直於圖8之面之方向的掃描。藉取多角鏡之反射點與在太陽電池1面之入射點的距離對太陽電池1之面之掃描範圍大至某程度，對太陽電池1面之雷射光束之入射角θ實際上可為一定。

太陽電池1之電極之間距係2000μm時，在圖8於 箭號方向掃描而得之散射光強度係從在例如θ=10°時之實測所得之結果，而形成為圖9之分佈，在每電極之間距，顯現散射光之峰值，而分別具有寬度S。要對各峰值界定寬度，預先規定為例如半寬度，由於峰值之剖面可按雷射點徑等變化，故加進該種條件而調整訂定求出峰值寬度之基準為佳。

從散射光強度分佈之峰值之寬度S求出電極之高度h。若θ為0°時，峰值之寬度S形成為電極之高度h，雷射光束之照射對太陽電池面傾斜角度θ時，需乘上tan θ作為補正項，h=Stan θ。從如圖9之θ=10°時之散射光強度分佈求出之高度形成如圖10，電極號碼對應於圖9之各峰值。

橫亙太陽電池1之整面，進行雷射光束之掃描，檢測散射光強度且求出電極之高度，為對各太陽電池求出高度，需掃描太陽電池整面。如圖8，若雷射光束對電池面構成之角θ小，相較於從電池上方照射雷射光束之情形，僅因此在箭號方向之掃描所需之時間便減少。惟，角θ必須為通過電極之頂部之雷射光束入射至較相鄰之電極靠前面之程度的大小。

從雷射50側觀看之太陽電池面上之電極形成如圖11，若將角θ設定為各電極前後不重疊而靠近之狀態，圖8之箭號方向之掃描距離縮短，掃描所需之時間縮短。在圖12，各電極係30μm左右之高度者，對於電池面平行地形成有75條長度150mm之電極時之電池面之掃描所需的最小時間考量時，每電池之最小掃描面積係電極長度×電極高度 ×條數，係150mm×0.03mm×75條=337.5mm²。

為實現最短計測時間/1電池：10μm之分解能，每測定點之面積係10μm×10μm=100μm²/點，光檢測部之發光二極體之採樣點數係3375000點/1電池。若在頻率3.3375MHz，掃描之速度可為33750mm時，用以測定之掃描所需之時間係1s/l電池。如此，藉將在電池面之雷射光束之照射之角θ設定為小，可縮短電池面之掃描所需之時間、即測定所需之時間，而可提高產量。由於在從散射光之強度分佈求出高度之手法中，不使用以透鏡構成之成像光學系統，故不需考量模糊之影響。

如此，藉從測定掃描在太陽電池面之雷束光束之際之散射光而得的強度分佈求出電極之高度，相較於如專利文獻1般一面使太陽電池在面內移動一面拍攝來進行檢查之習知檢查手法，可特別縮短計測所需之時間，以旋轉之多角鏡進行主掃描時，可更進一步縮短計測時間。

1‧‧‧太陽電池

20‧‧‧照相機

30‧‧‧圖像處理裝置

40‧‧‧照明光源

L‧‧‧照明光

OA‧‧‧拍攝光軸

θ‧‧‧角度

Claims (10)

1. 一種計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法，係計測形成於表面之反射率低之物品面上的反射率高之細微突起乃至突條之高度的方法，其特徵在於：於對所載置之物品面拍攝光軸構成1~40°之範圍之角度且拍攝作為計測之對象之突起乃至突條的位置設置拍攝裝置，對前述物品面上之突起乃至突條對在物品面之法線，將照明光源配置於前述拍攝裝置側，在照明光下以前述拍攝裝置拍攝前述物品面，計測以拍攝所得之前述物品面上之突起乃至突條之圖像之相當於突起的高度方向之尺寸，藉運算進行下述動作，前述動作係從以計測所得之相當於突起乃至突條之高度方向的尺寸與在前述設置之拍攝裝置之拍攝倍率，求出突起乃至突條之高度。
2. 如申請專利範圍第1項之計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法，其中於計測前述突起乃至突條之圖像之相當於突起之高度方向的尺寸之際，計數相當於在該圖像上之突起乃至突條之高度方向之方向的亮度達預定值以上之像素之數，依據此，求出相當於突起乃至突條之高度方向之尺寸。
3. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法，其中前述拍攝裝置係設置於對所載置之物品面拍攝光軸構成3~10°之範圍的角度 且拍攝作為計測之對象之突起乃至突條的位置者。
4. 一種計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法，係計測形成於表面之反射率低之物品面上的反射率高之細微突起乃至突條之高度的方法，其特徵在於：一面照射設定成對所載置之物品面之雷射光束之照射角為1~40°之範圍的雷射，一面使雷射與物品面相對地移動，進行掃描，以光檢測部檢測前述突起乃至突條之散射光之強度，求出在前述裝置之過程所檢測出之散射光之強度分佈的峰值之寬度，而從該峰值之寬度求出前述突起乃至突條之高度。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之計測物品面上之突起乃至突條之高度的方法，其中前述物品面上之突起乃至突條係配設成突出於太陽電池面上之金屬製電極。
6. 一種物品面上之突起乃至突條之高度的計測裝置，係形成於表面之反射率低之物品面上之反射率高的細微突起乃至突條之高度的計測裝置，其特徵在於包含有：拍攝裝置，係拍攝形成於所載置之物品面上之突起乃至突條者；圖像處理裝置，係用以對以該拍攝裝置之拍攝取得之圖像進行圖像處理者；及照明光源，係照明所載置之物品面者；又，前述拍攝裝置係設置於對前述物品面拍攝光軸構成1~40°之範圍之角度且拍攝作為計測之對象之突起乃至突條的位置，前述照明光源配置於對前述物品面上 之突起乃至突條對在物品面之法線從前述拍攝裝置側照明前述物品面上之突起乃至突條之位置，前述圖像處理裝置計測以在前述拍攝裝置之拍攝所得之前述物品面上之突起乃至突條之圖像的相當於突起乃至突條之高度方向的尺寸，進行下述運算，前述運算係從相當於以計測所得之突起乃至突條之高度方向的尺寸與在前述設置之拍攝裝置之拍攝倍率，求出突起乃至突條之高度。
7. 如申請專利範圍第6項之物品面上之突起乃至突條之高度的計測裝置，其中在前述圖像處理裝置中，計數相當於在前述圖像上之突起乃至突條之高度方向之方向的亮度達預定值以上之像素之數，依據所計數之像素數，求出前述突起之圖像之相當於突起之高度方向的尺寸。
8. 如申請專利範圍第6至7項中任一項之物品面上之突起乃至突條之高度的計測裝置，其中前述拍攝裝置設置於對所載置之物品面拍攝光軸構成3~10°之範圍之角度且拍攝作為計測之對象之突起的位置者。
9. 一種物品面上之突起乃至突條之高度之計測裝置，係形成於表面之反射率低之物品面上之反射率高的細微突起乃至突條之高度之計測裝置，其特徵在於包含有：台部，係載置計測對象之物品者；雷射，係將雷射光束照射成對載置於該台上之物品面照射角形成1~40°之範圍者；光檢測部，係於照射雷射光束時，接收物品面上之 突起乃至突條之散射光而檢測散射光強度者；掃描控制部，係用以控制對前述物品面上照射雷射時使雷射與物品相對移動之掃描者；及運算處理裝置，係處理以前述光檢測部取得之散射光強度之數據者；又，前述運算處理裝置一面使前述雷射與物品相對地移動，一面求出照射雷射光束時以前述光檢測部取得之散射光之強度分佈之峰值的寬度，進行從該峰值之寬度求出前述突起乃至突條之高度的運算。
10. 如申請專利範圍第6至9項中任一項之物品面上之突起乃至突條之高度的計測裝置，其中前述物品面上之突起乃至突條係配設成突出於太陽電池面上之金屬製電極。