(57)【要約】【課題】検出された干渉信号にノイズが含まれる場合であっても、精度良く物体の高さを測定することができる高さ測定方法および高さ測定装置を提供すること。【解決手段】高さ測定対象である一の物体の上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得る段階と、前記一の物体が形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得る段階と、前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと、前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出する段階と、前記算出された距離のうち、前記一の物体の高さの測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さの計測結果の平均値に最も近い値の距離を選択する段階と、を有し、前記選択された距離を前記一の物体の高さとする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色干渉計を用いて複数の物体の高さを順次測定する高さ測定方法であって、
高さ測定対象である一の物体の上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得る段階と、
前記一の物体が形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得る段階と、
前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと、前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出する段階と、
前記算出された距離のうちから所定の規準値に最も近い値の距離を選択する段階と、
を有し、前記選択された距離を前記一の物体の高さとすることを特徴とする高さ測定方法。
【請求項２】
前記所定の規準値は、前記一の物体の高さの測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さの計測結果の平均値であることを特徴とする請求項１に記載の高さ測定方法。
【請求項３】
白色干渉法を用いて複数の物体の高さを順次測定する高さ測定方法であって、
高さ測定対象である一の物体の上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得る段階と、
前記一の物体が形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得る段階と、
前記第一の白色干渉信号および前記第二の白色干渉信号のそれぞれの包絡線を算出する段階と、
前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値との間の距離を算出する段階と、
算出された距離と所定の規準値との差または比率を算出する段階と、
を有し、算出された前記差または比率が所定の範囲内にある場合には、前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値との間の距離を前記一の物体の高さとし、
算出された前記差または比率が所定の範囲内にない場合には、さらに、
前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと、前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出する段階と、
前記算出された距離のうちから前記所定の規準値に最も近い値の距離を選択する段階と、
を有し、前記選択された距離を前記一の物体の高さとすることを特徴とする高さ測定方法。
【請求項４】
前記所定の規準値は、前記一の物体の高さの測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さの計測結果の平均値であることを特徴とする請求項３に記載の高さ測定方法。
【請求項５】
白色干渉計を用いて複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さを順次測定する高さ測定方法であって、
高さ測定対象である一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得る段階と、
前記所定のスペーサが形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得る段階と、
前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと、前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出する段階と、
前記算出された距離のうちから所定の規準値に最も近い値の距離を選択する段階と、
を有し、前記選択された距離を前記所定のスペーサの高さとすることを特徴とする高さ測定方法。
【請求項６】
前記所定の規準値は、前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さの測定の直前に行われた所定の枚数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサのうち前記所定のスペーサが形成される位置に対応する位置に形成されるスペーサの高さの計測結果の平均値であることを特徴とする請求項５に記載の高さ測定方法。
【請求項７】
白色干渉計を用いて複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さを順次測定する高さ測定方法であって、
高さ測定対象である一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得る段階と、
前記所定のスペーサが形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得る段階と、
前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値との間の距離を算出する段階と、
算出された距離と所定の規準値との差または比率を算出する段階と、
を有し、前記算出された差または比率が所定の範囲内にある場合には、前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値との間の距離を前記所定のスペーサの高さとし、
前記算出された差または比率が所定の範囲内にない場合には、さらに、
前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと、前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出する段階と、
前記算出された距離のうちから前記所定の規準値に最も近い値の距離を選択する段階と、
を有し、前記選択された距離を前記所定のスペーサの高さとすることを特徴とする高さ測定方法。
【請求項８】
前記所定の規準値は、前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さの測定の直前に行われた所定の枚数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサのうち前記所定のスペーサが形成される位置に対応する位置に形成されるスペーサの高さの計測結果の平均値であることを特徴とする請求項７に記載の高さ測定方法。
【請求項９】
白色干渉法を用いて複数の物体の高さを順次測定する高さ測定方法であって、高さ測定対象である一の物体を含む所定の領域および所定の参照面に白色光を照射しつつ走査機構を駆動して所定の領域全体の白色干渉信号を得る段階と、
前記所定の領域全体の白色干渉信号から前記一の物体の上面における第一の白色干渉信号と前記一の物体が形成される底面における第二の白色干渉信号を分離する段階と、
前記一の物体の上面における第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークから特定の条件を満たす複数のピークを選定するとともに底面における第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークから特定の条件を満たす複数のピークを選定して選定された前記複数のピークに基づいて前記一の物体の上面から前記底面までの距離を算出する段階と、
前記算出した距離のうちから所定の規準値に最も近い値の距離を選択する段階と、
を有し、前記選択された距離を前記一の物体の高さとする高さ測定方法。
【請求項１０】
前記第一の白色干渉信号の特定の条件を満たす複数のピークは、前記第一の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が所定の値を超えるピーク、または前記第一の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が強い順に選択された所定の個数のピーク、前記第一の白色干渉信号に含まれるすべてのピークの強度の平均値よりも高い強度を有するピーク、または前記ピークから所定の個数をシフトさせたピークであり、前記第二の白色干渉信号の特定の条件を満たす複数のピークは、前記第二の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が所定の値を超えるピーク、または前記第二の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が強い順に選択された所定の個数のピーク、前記第二の白色干渉信号に含まれるすべてのピークの強度の平均値よりも高い強度を有するピーク、または前記ピークから所定の個数をシフトさせたピークであることを特徴とする請求項９に記載の高さ測定方法。
【請求項１１】
前記所定の規準値は、前記一の物体の高さの測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さの計測結果の平均値であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の高さ測定方法。
【請求項１２】
高さ測定対象である一の物体の上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得ることができるとともに前記一の物体が形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得ることができる白色干渉計と、
前記第一の白色干渉信号および前記第二の白色干渉信号を記憶することができる第一の記憶手段と、
複数の物体の高さ測定結果を蓄積的に記憶することができる第二の記憶手段と、
前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出することができる第一の距離算出手段と、
前記第一の距離算出手段により算出された前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離のうちから所定の規準値に最も近い値の距離を前記一の物体の高さ測定結果に決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された高さ測定結果を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする高さ測定装置。
【請求項１３】
前記所定の規準値は、前記第二の記憶手段に記憶される複数の物体の高さ測定結果のうち前記一の物体の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さ測定結果の平均値であることを特徴とする請求項１２に記載の高さ測定装置。
【請求項１４】
高さ測定対象である一の物体の上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得ることができるとともに前記一の物体が形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得ることができる白色干渉計と、
前記第一の白色干渉信号および前記第二の白色干渉信号を記憶することができる第一の記憶手段と、
複数の物体の高さ測定結果を蓄積的に記憶することができる第二の記憶手段と、
前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出することができる第一の距離算出手段と、
前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値の間の距離を算出することができる第二の距離算出手段と、
前記第二の距離算出手段による前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値の間の距離と所定の規準値との差または比率が所定の範囲内にない場合には、前記第一の距離算出手段により算出された前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離のうち、前記所定の規準値に最も近い値の距離を前記一の物体の高さに決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記一の物体の高さを出力する出力手段と、
を有することを特徴とする高さ測定装置。
【請求項１５】
前記所定の規準値は、前記第二の記憶手段に記憶される複数の物体の高さ測定結果のうち前記一の物体の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さ測定結果の平均値であることを特徴とする請求項１４に記載の高さ測定装置。
【請求項１６】
高さ測定対象である一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得ることができるとともに前記所定のスペーサが形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得ることができる白色干渉計と、
前記第一の白色干渉信号および前記第二の白色干渉信号を記憶することができる第一の記憶手段と、
複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さ測定結果を蓄積的に記憶することができる第二の記憶手段と、
前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出することができる第一の距離算出手段と、
前記第一の距離算出手段により算出された前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離のうちから所定の規準値に最も近い値の距離を前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さ測定結果に決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された高さ測定結果を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする高さ測定装置。
【請求項１７】
前記所定の規準値は、前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さの測定の直前に行われた所定の枚数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサのうち前記所定のスペーサが形成される位置に対応する位置に形成されるスペーサの高さの計測結果の平均値であることを特徴とする請求項１６に記載の高さ測定装置。
【請求項１８】
高さ測定対象である一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得ることができるとともに前記所定のスペーサが形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得ることができる白色干渉計と、
前記第一の白色干渉信号および前記第二の白色干渉信号を記憶することができる第一の記憶手段と、
複数の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さ測定結果を蓄積的に記憶することができる第二の記憶手段と、
前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出することができる第一の距離算出手段と、
前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値との間の距離を算出することができる第二の距離算出手段と、
前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサについての前記第二の距離算出手段による前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値の間の距離と所定の規準値との差または比率が、所定の範囲内にない場合には、前記第一の距離算出手段により算出された前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離のうち、前記平均値に最も近い値の距離を前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さに決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された高さ測定結果を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする高さ測定装置。
【請求項１９】
前記所定の規準値は、前記第二の記憶手段に記憶される複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さ測定結果のうち前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さ測定の直前に行われた所定の枚数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサであって前記所定のスペーサに対応する位置に形成されるスペーサの高さ測定結果の平均値であることを特徴とする請求項１８に記載の高さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高さ測定方法および高さ測定装置に関するものであり、詳しくは、白色干渉計を用いて複数の同種の物体の高さを順次測定することができる高さ測定方法および高さ測定装置に関するものであり、特に好適には、表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さを測定することができる高さ測定方法および高さ測定装置に関するものであり、白色干渉計を用いて複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さを順次測定することができる高さ測定方法および高さ測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な液晶表示パネルは、二枚の表示パネル用の基板を備え、これら二枚の表示パネル用の基板が所定の微小な間隔をおいて対向して貼り合わされるという構成を有する。たとえば、アクティブマトリックスタイプの液晶表示パネルは、表示パネル用の基板としてＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタとを備える。そして、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタとが、所定の微小な間隔をおいて対向するように貼り合わされる。ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタとの間には、液晶が充填されてシール材により封止される。
【０００３】
液晶表示パネルの製造方法においては、たとえば、表示パネル用の基板の一方の表面に、表示エリア（絵素がマトリックス状に配列される領域をいう）を囲繞するようにシール材を塗布し、シール材に囲繞される領域に液晶を滴下し、次いで表示パネル用の基板の他方を真空中で貼り合わせ、シール材を硬化させるという方法が用いられることがある。このような方法においては、滴下する液晶の量を適量になるように制御する必要がある。すなわち、滴下する液晶の量が過少であると、表示パネル用の基板どうしの間に気泡が残留し、結果として製造された液晶表示パネルが不良品となることがある。また、滴下する液晶の量が過多であると、液晶層の厚さが均一にならず、その結果表示ムラが発生することがある。
【０００４】
二枚の表示パネル用の基板の間隔（以下、「セルギャップ」と称する）は、一般的にはスペーサによって所定の寸法に維持される。たとえば表示パネル用の基板の一方の表面に柱状の構造物を形成し、この柱状の構造物をスペーサとして用いる構成が広く用いられている。このような構成においては、セルギャップはスペーサの高さによって規定されるから、二枚の表示パネル用の基板の間に形成される空間の容積（換言すると、液晶が充填される空間の容積）も、スペーサの高さによって規定されることになる。しかし、一般的にスペーサについてはスペーサ形成工程の様々なバラツキにより基板間でのスペーサの高さ、基板面内におけるスペーサ高さの分布は変動し、その変動量は生産するパネルに上述の不具合を与える大きさとなる。特に現行の形成プロセスでは生産機種・条件の切り替え時にスペーサ高さが大きく変動する傾向がある。このため、液晶表示パネルの製造工程において適量の液晶を滴下するためには、表示パネル用の基板ごとにスペーサの高さを測定し、測定したスペーサの高さに基づいて滴下する液晶の量を調整する必要がある。
【０００５】
スペーサの高さを測定する構成としては、たとえば白色干渉方式の高さ測定方法を用いる構成が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。白色干渉方式の高さ測定方法は、測定面と所定の参照面に白色光（すなわち、多波長の光）を照射し、測定面からの反射光と参照面からの反射光とを干渉させその干渉縞から測定面の凹凸の高さを算出する方法である。
【０００６】
具体的には次のとおりである。まず、白色光をビームスプリッタ等により分離し照射可能な光学系を用いて、スペーサを含む基板表面と所定の参照面に白色光を照射する。そしてスペーサを含む基板表面と反射光と所定の参照面からの反射光とを合成して白色光による干渉を発生させる。ここで、照射する光が白色光であるため、スペーサを含む基板表面からの反射光と所定の参照面からの反射光の光路差に応じて干渉する強度（光の強度）が異なる。その為、スペーサを含む基板表面からの反射光と所定の参照面からの反射光の光路差を何らかの方法、たとえば光源からスペーサを含む基板表面までの距離を変動させる事により、その光路差に対して特定の周期で光の強度が変化する（以下、この様な方法にて測定した干渉の周期的な変化を白色干渉信号、スペーサを含む基板表面からの反射光と所定の参照面からの反射光の光路差を変更させる機構を走査機構と称する）。
【０００７】
白色干渉信号には複数のピークが現れる。これらの複数のピークは光路差に応じて強度が異なる。スペーサを含む基板表面からの反射光についてもスペーサ上面からの反射光とスペーサが形成されている基板表面からの反射光では所定の参照面からの反射光との光路差が異なるため、白色干渉信号の例えば最も強いピークが発生する光源からスペーサを含む基板表面までの距離は異なる。一般的な白色光による干渉を利用したスペーサ高さの測定法は、上記走査機構によりスペーサを含む基板表面からの反射光と所定の参照面からの反射光の光路差を一定の範囲で変化させながら、スペーサ上面からの反射光による白色干渉信号とスペーサが形成されている基板表面からの反射光による白色干渉信号をＣＣＤ等の撮像素子で取り込む。その白色干渉信号のピーク位置、強度等の情報からスペーサ表面とスペーサが形成されている基板表面との光路差を算出し、この光路差に基づいてスペーサ高さを算出するといった方法が用いられている。
【０００８】
白色干渉方式の高さ測定方法によれば、微小な構造物（ここではスペーサ）の高さを、安定してかつ短い所要時間にて測定できる。しかしながら、白色干渉方式の高さ測定方法によりスペーサの高さを測定する場合には、次のような問題が生じることがある。
【０００９】
前記のように、白色干渉方式の高さ測定方法においては、白色干渉信号を測定し、スペーサ上面や基板表面を決定するために干渉信号に含まれるピークの強度や、その時のスペーサを含む基板表面からの反射光と所定の参照面からの反射光の光路差等の情報が必要となる。しかし検出される白色干渉信号には、振動などの外乱によって正確な白色干渉信号が測定できない事がある。すなわち、白色干渉信号の、複数のピークのうち、本来であれば最も強度が高いはずのピークが、他のピークよりも小さくなることがある。また反対に、本来であれば最大強度のピークではないにもかかわらず、ノイズが混ざった結果、最大強度のピークとして検出されることがある。つまり干渉波形信号で検出されるピーク位置、強度の情報が誤ったデータとなってしまう。例えば本来、最大強度であったピークの隣のピークが最大となるデータとなる。その様なデータを元にスペーサ表面とスペーサが形成されている基板表面との光路差を算出すると本来の正確な光路差から干渉波形信号の一周期分シフトした値が算出されることになる。その結果、スペーサの高さの算出結果も干渉波形信号の一周期分シフトした値、もしくはその倍数分シフトした値となる。
【００１０】
スペーサの高さを正確に測定することができないと、液晶表示パネルの製造工程において滴下する液晶の量を正確に設定することができなくなる。その結果、製造された液晶表示パネルに気泡が残留するおそれや、液晶層の厚さを均一に維持することができなくなるおそれがある。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−３７２３２号公報
【特許文献２】特開２００７−１６３２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、白色干渉計を用いて物体の高さを測定する構成において、振動などの外乱によって検出された白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、物体の高さを正確に測定することができる高さ測定方法および高さ測定装置を提供すること、または、白色干渉計を用いて複数の同種の物体の高さを順次測定する構成において、ある一つの物体に関して検出された白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、白色干渉信号の測定をやり直すことなく当該ある一つの物体の高さの測定を行うことができる高さ測定方法および高さ測定装置を提供することである。
【００１３】
そして特に好適には、白色干渉計を用いて表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さを測定する構成において、検出された白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、当該スペーサの高さを正確に測定することができる高さ測定方法および高さ測定装置を提供すること、または、白色干渉計を用いて複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さを表示パネル用の基板ごとに順次測定する構成において、ある一枚の表示パネル用の基板に形成されるスペーサに関して検出された白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、白色干渉信号の測定をやり直すことなく、当該一枚の表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さを測定することができる高さ測定方法および高さ測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するため、本発明は、白色干渉計を用いて複数の物体の高さを順次測定する高さ測定方法であって、高さ測定対象である一の物体を含む所定の領域および所定の参照面に白色光を照射しつつ走査機構を駆動して所定の領域全体の白色干渉波形信号を得る段階と、前記所定の領域全体の白色干渉波形信号から前記一の物体が形成される上面における白色干渉信号および底面における白色干渉信号を分離する段階と、前記一の物体が形成される上面における白色干渉信号に含まれる複数のピークおよび底面における白色干渉信号に含まれる複数のピークに基づいて前記一の物体の上面から前記底面までの距離を算出する段階と、前記算出された距離のうちから所定の規準値に最も近い値の距離を選択する段階と、を有し、前記選択された距離を前記一の物体の高さとすることを要旨とするものである。
【００１５】
ここで、前記所定の規準値には、前記一の物体の高さの測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さの計測結果の平均値が好適に適用できる。
【００１６】
本発明は、白色干渉法を用いて複数の物体の高さを順次測定する高さ測定方法であって、高さ測定対象である一の物体を含む所定の領域および所定の参照面に白色光を照射しつつ走査機構を駆動して所定の領域全体の白色干渉波形信号を得る段階と、所定の領域全体の白色干渉波形信号から前記一の物体が形成される上面における白色干渉信号と底面における白色干渉信号を分離する段階と、前記一の物体が形成される上面における白色干渉信号に含まれる複数のピークから特定の条件を満たす複数のピークおよび底面における白色干渉信号に含まれる複数のピークから特定の条件を満たす複数のピークを選定し、選定されたピークに基づいて前記一の物体の上面から前記底面までの距離を算出する段階と、前記算出した距離のうちから所定の規準値に最も近い値の距離を選択する段階と、を有し、前記選択された距離を前記一の物体の高さとすることを要旨とするものである。ここでいう特定の条件とは例えば強度の強い方からあらかじめ設定された順位のピークまでや、特定の強度を超えたピーク、白色干渉信号の一定以上の強度の箇所で強度を加算した場合の平均値を含むピーク、もしくはこれらいずれかのピークから特定の個数、シフトさせたピークの事をいう。
【００１７】
ここで、前記所定の規準値には、前記一の物体の高さの測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さの計測結果の平均値が好適に適用できる。
【００１８】
本発明は、白色干渉計を用いて複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さを順次測定する高さ測定方法であって、高さ測定対象である一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサを含む所定の領域および所定の参照面に白色光を照射しつつ走査機構を駆動して所定の領域全体の白色干渉波形信号を得る段階と、前記白色干渉波形信号からスペーサの上面における白色干渉信号およびスペーサが形成される底面における白色干渉信号を分離する段階と、スペーサの上面における白色干渉信号に含まれる複数のピークから特定の条件を満たす複数のピークおよび底面における白色干渉信号に含まれる複数のピークから特定の条件を満たす数点のピークを選定して前記選定されたピークに基づいて前記スペーサの上面から前記表示パネルの表面までの距離を算出する段階と、前記算出した距離のうちから所定の規準値に最も近い値の距離を選択する段階と、を有し、前記選択された距離を前記一の物体の高さとすることを要旨とするものである。ここでいう特定の条件とは例えば強度の強い方からあらかじめ設定された順位のピークまでや、特定の強度を超えたピーク、白色干渉信号の一定以上の強度の箇所で強度を加算した場合の平均値を含むピーク、もしくはこれらいずれかのピークから特定の個数、シフトさせたピークの事をいう。
【００１９】
ここで、前記所定の規準値には、前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さの測定の直前に行われた所定の枚数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサのうち前記所定のスペーサが形成される位置に対応する位置に形成されるスペーサの高さの計測結果の平均値が好適に適用できる。
【００２０】
本発明は、白色干渉計を用いて複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さを順次測定する高さ測定方法であって、高さ測定対象である一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサを含む所定の領域および所定の参照面に白色光を照射しつつ走査機構を駆動して所定の領域全体の白色干渉波形信号を得る段階と、所定の領域全体の白色干渉波形信号からスペーサの上面における白色干渉信号およびスペーサが形成される底面における白色干渉信号を分離する段階と、前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値との間の距離を算出する段階と、算出された距離と所定の規準値との差または比率を算出する段階と、を有し、前記算出された差または比率が所定の範囲内にある場合には、前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値との間の距離を前記所定のスペーサの高さとし、前記算出された差または比率が所定の範囲内にない場合には、さらに、前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと、前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出する段階と、前記算出された距離のうちから前記所定の規準値に最も近い値の距離を選択する段階と、を有し、前記選択された距離を前記所定のスペーサの高さとすることを要旨とするものである。
【００２１】
ここで、前記所定の規準値には、前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さの測定の直前に行われた所定の枚数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサのうち前記所定のスペーサが形成される位置に対応する位置に形成されるスペーサの高さの計測結果の平均値が好適に適用できる。
【００２２】
本発明は、高さ測定対象である一の物体の上面を含む所定の領域および所定の参照面に白色光を照射しつつ走査機構を駆動して所定の領域全体の白色干形信号を得る段階と、所定の領域全体の白色干渉信号から前記一の物体が形成される上面における白色干渉信号、底面における白色干渉信号を分離比較する段階と、前記第一の白色干渉信号および前記第二の白色干渉信号を記憶することができる第一の記憶手段と、複数の物体の高さ測定結果を蓄積的に記憶することができる第二の記憶手段と、前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出することができる第一の距離算出手段と、前記第一の距離算出手段により算出された前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離のうちから所定の規準値に最も近い値の距離を前記一の物体の高さ測定結果に決定する決定手段と、前記決定手段により決定された高さ測定結果を出力する出力手段と、を有することを要旨とするものである。
【００２３】
ここで前記所定の規準値には、前記第二の記憶手段に記憶される複数の物体の高さ測定結果のうち前記一の物体の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さ測定結果の平均値が好適に適用できる。
【００２４】
本発明は、高さ測定対象である一の物体の上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得ることができるとともに前記一の物体が形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得ることができる白色干渉計と、前記第一の白色干渉信号および前記第二の白色干渉信号を記憶することができる第一の記憶手段と、複数の物体の高さ測定結果を蓄積的に記憶することができる第二の記憶手段と、前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出することができる第一の距離算出手段と、前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値の間の距離を算出することができる第二の距離算出手段と、前記第二の距離算出手段による前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値の間の距離と所定の規準値との差または比率が、所定の範囲内にない場合には、前記第一の距離算出手段により算出された前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離のうち、前記所定の規準値に最も近い値の距離を前記一の物体の高さに決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記一の物体の高さを出力する出力手段と、を有することを要旨とするものである。
【００２５】
ここで、前記所定の規準値には、前記第二の記憶手段に記憶される複数の物体の高さ測定結果のうち前記一の物体の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さ測定結果の平均値が好適に適用できる。
【００２６】
本発明は、高さ測定対象である一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得ることができるとともに前記所定のスペーサが形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得ることができる白色干渉計と、前記第一の白色干渉信号および前記第二の白色干渉信号を記憶することができる第一の記憶手段と、複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さ測定結果を蓄積的に記憶することができる第二の記憶手段と、前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出することができる第一の距離算出手段と、前記第一の距離算出手段により算出された前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離のうちから所定の規準値に最も近い値の距離を前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さ測定結果に決定する決定手段と、前記決定手段により決定された高さ測定結果を出力する出力手段と、を有することを要旨とするものである。
【００２７】
ここで、前記所定の規準値には、前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さの測定の直前に行われた所定の枚数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサのうち前記所定のスペーサが形成される位置に対応する位置に形成されるスペーサの高さの計測結果の平均値が好適に適用できる。
【００２８】
本発明は、高さ測定対象である一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの上面および所定の参照面に白色光を照射して第一の白色干渉信号を得ることができるとともに前記所定のスペーサが形成される底面および所定の参照面に白色光を照射して第二の白色干渉信号を得ることができる白色干渉計と、前記第一の白色干渉信号および前記第二の白色干渉信号を記憶することができる第一の記憶手段と、複数の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さ測定結果を蓄積的に記憶することができる第二の記憶手段と、前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離を算出することができる第一の距離算出手段と、前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値との間の距離を算出することができる第二の距離算出手段と、前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサについての前記第二の距離算出手段による前記第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と前記第二の白色干渉信号の包絡線の最大値の間の距離と所定の規準値との差または比率が、所定の範囲内にない場合には、前記第一の距離算出手段により算出された前記第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと前記第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離のうち、前記平均値に最も近い値の距離を前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さに決定する決定手段と、前記決定手段により決定された高さ測定結果を出力する出力手段と、を有することを要旨とするものである。
【００２９】
ここで、前記所定の規準値には、前記第二の記憶手段に記憶される複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さ測定結果のうち前記一の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さ測定の直前に行われた所定の枚数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサであって前記所定のスペーサに対応する位置に形成されるスペーサの高さ測定結果の平均値が好適に適用できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、まず物体（たとえば表示パネル用の基板に形成されるスペーサ）の上面に白色光を照射して得られた白色干渉信号（＝第一の白色干渉信号）の複数のピークのそれぞれと、物体が形成される底面（たとえばスペーサが形成される面。すなわち表示パネル用の基板の表面）に白色光を照射して得られた白色干渉信号（＝第二の白色干渉信号）の複数のピークのそれぞれとの間の距離を測定する。そして、測定した距離のうちから所定の規準値に近い値を当該物体（スペーサ）の高さとみなす。
【００３１】
このような構成によれば、白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、最も適切な距離を物体（スペーサ）の高さに認定することができる。すなわち、従来の方法（白色干渉信号のピーク位置、強度等の情報からスペーサ表面とスペーサが形成されている基板表面との光路差を算出し、そのデータを元にスペーサ高さを算出する方法）では、白色干渉信号にノイズが混入すると、最大強度を有するピークの位置や包絡線の最大値等の白色干渉波形の情報が正確ではなくなる。そうすると、物体（スペーサ）の高さを誤測定し、正確に測定できないことがある。これに対して本発明によれば、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれとの間の距離のうち、所定の規準値に最も近い距離を当該物体（スペーサ）の高さとする。すなわち、白色干渉信号に含まれる最大強度を有するピークや白色干渉信号の包絡線の最大値とは無関係に物体（スペーサ）の高さを測定することができる。したがって、白色干渉信号にノイズが混入し、最大強度を有するピークが変化した場合や、白色干渉信号の包絡線の形状が変化した場合であっても、物体（スペーサ）の高さを正確に測定することができる。
【００３２】
また、本発明によれば、まず、物体（スペーサ）の上面に白色光を照射して得られた白色干渉信号（＝第一の白色干渉信号）の包絡線の最大値と、物体（スペーサ）が形成される底面（スペーサが形成される面。すなわち表示パネル用の基板の表面）に白色光を照射して得られた白色干渉信号（＝第二の白色干渉信号）の包絡線の最大値との間の距離を算出する。そして、算出した距離と所定の規準値との差または比率が所定の範囲にない場合には、第一の白色干渉信号の複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号の複数のピークのそれぞれとの間の距離を算出する。そして、算出した距離のうちから所定の規準値に近い値を当該物体（スペーサ）の高さとみなす。
【００３３】
このように、白色干渉信号の包絡線の最大値に基づいて物体（スペーサ）の高さを測定し、測定された高さが異常であると考えられる場合には、さらに白色干渉信号の複数のピークのそれぞれに基づいて物体（スペーサ）の高さを測定できる。すなわち、白色干渉信号の包絡線の最大値に基づく測定結果が異常である場合には、白色干渉信号に含まれる最大強度を有するピークや白色干渉信号の包絡線の最大値とは無関係に物体（スペーサ）の高さを測定することができる。したがって、白色干渉信号にノイズが混入し、最大強度を有するピークが変化した場合や、白色干渉信号の包絡線の形状が変化した場合であっても、物体（スペーサ）の高さを正確に測定することができる。
【００３４】
ここで、所定の規準値として、ある物体（スペーサ）の測定の直前に測定した所定の個数の同種の物体（スペーサ）の高さの平均値を適用すると、より正確に高さを測定することができる。すなわち、同一工程で製造された同種の物体（スペーサ）の高さは、製造された順序に従って連続的に変化することが多く、突発的には変化しないことが多いと考えられる。したがって、同一工程で製造された同種の物体（スペーサ）の高さを順次測定するような場合に本発明を適用すると、物体（スペーサ）の高さの変化の傾向を測定結果に反映することができ、より正確に物体の高さを測定することができる。
【００３５】
また、本発明によれば、検出された白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、白色干渉信号の検出をやり直す必要がない。したがって、白色干渉信号の検出に要する時間の短縮を図ることができるか、または白色干渉信号の検出に要する時間が長くなることを防止できる。
【００３６】
本発明によれば、表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さを正確に測定することができる。このため、液晶の滴下量を正確に設定することができ、この結果、液晶表示パネルに気泡が残留することや、セルギャップが不均一となることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明の各種実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
図１は、本発明の第一実施形態にかかる高さ測定装置の概略構成を、模式的に示したブロック図である。図１に示すように、本発明の第一実施形態にかかる高さ測定装置１は、白色干渉計１１と、第一の記憶手段１２と、第二の記憶手段１３と、第一の距離算出手段１４と、高さ決定手段１５と、出力手段１６とを備える。
【００３９】
白色干渉計１１には、従来公知の各種白色干渉計が適用できる。したがって、省略な説明は省略する。簡単に説明すると、次のような構成を有するものが適用できる。白色干渉計１１は、白色光源１１１と、ビームスプリッタ（＝ハーフミラー）１１２と、参照ミラー（＝参照面）１１３と、対物レンズ１１４と、対物レンズ走査機構１１５と、受光素子（＝光電変換素子）１１６とを備える。
【００４０】
白色光源１１１は白色光を発することができる。白色光は、広範囲の周波数成分を含む光（換言すると多波長の光）である。白色光源１１１には、ハロゲンランプやメタルハイドランプなどのＨＩＤランプ、水銀ランプなどの放電管、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）などが適用できる。
【００４１】
ビームスプリッタ１１２は、入射した光を複数（ここでは二つ）に分岐する機能を有する光学素子である。たとえば、入射した光の一部を透過し、残りを反射する機能を有する。白色光源１１１から発せられた光はビームスプリッタ１１２に入射する。そして入射した光のうちの一部がビームスプリッタ１１２で反射して参照ミラー１１３に導かれる。また、入射した光のうちの残りはビームスプリッタ１１２で反射して対物レンズ１１４に導かれる。
【００４２】
対物レンズ１１４に導かれた光は、対物レンズ１１４を透過して測定面Ｆの所定の領域（すなわち、高さ測定対象である物体の上面または高さ測定対象である物体が形成される底面。高さ測定対象がスペーサである場合には、スペーサの上面または表示パネル用の基板の表面。または、高さ測定対象である物体の上面と高さ測定対象である物体が形成される底面を含む領域。高さ測定対象がスペーサである場合には、スペーサの上面と表示パネルの表面が含まれる領域）に照射される。測定面Ｆで反射した光は、対物レンズ１１４を通じてビームスプリッタ１１２に入射し、ビームスプリッタ１１２を透過して受光素子１１６に入射する。
【００４３】
一方、参照ミラー１１３に導かれた光は、参照ミラー１１３で反射し、ビームスプリッタ１１２に入射する。ビームスプリッタ１１２に入射した光は、ビームスプリッタ１１２を透過して受光素子１１６に入射する。
【００４４】
対物レンズ１１４は、対物レンズ走査機構１１５によって、測定面Ｆに照射する光の光軸および測定面Ｆで反射した光の光軸に平行な方向に移動することができる。すなわち、対物レンズ１１４は、高さ測定の対象である物体（スペーサ）の高さ方向に上下動することができる。対物レンズ走査機構１１５は、ステッピングモータやピエゾアクチュエータなどを備え、対物レンズ１１４を正確に所定量移動させることができる。
【００４５】
前記のように、測定面Ｆで反射した光は、対物レンズ１１４を透過してビームスプリッタ１１２に導かれる。また、参照ミラー１１３で反射した光も、ビームスプリッタ１１２に導かれる。このため、ビームスプリッタ１１２において、測定面Ｆで反射した光と参照ミラー１１３で反射した光とが合成される。
【００４６】
ここで、ビームスプリッタ１１２〜対物レンズ１１４〜測定面Ｆ〜対物レンズ１１４〜ビームスプリッタ１１２の光路長と、ビームスプリッタ１１２〜参照ミラー１１３〜ビームスプリッタ１１２の光路長が等しいと、測定面Ｆで反射した光と参照ミラー１１３で反射した光とが干渉し、白色干渉縞が現れる。受光素子１１６は、この白色干渉縞を検出し、電気信号に変換する（電気信号に変換された白色干渉縞を白色干渉信号と称する）。
【００４７】
第一の記憶手段１２は、白色干渉計１１の受光素子１１６が検出した白色干渉信号と、当該白色干渉信号が検出された際における対物レンズ１１４の高さ方向位置を記憶することができる。具体的には、物体の高さ（たとえば表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さ）を測定するため、第一の記憶手段１２は、高さ測定の対象である物体（スペーサ）の上面に白色光を照射して得られた反射光と参照ミラー１１３からの反射光との白色干渉信号およびこの白色干渉信号が検出された際の対物レンズ１１４の高さ方向位置と、高さ測定の対象である物体が形成される底面（スペーサが形成される底面。すなわち表示パネル用の基板の表面）に白色光を照射して得られた反射光と参照ミラー１１３からの反射光との白色干渉信号およびこの白色干渉信号が検出された際の対物レンズの高さ方向位置とを記憶することができる。このように第一の記憶手段は、二つの白色干渉信号と、当該二つの干渉信号の位置関係を記憶することができる。
【００４８】
なお、本発明においては、高さ測定の対象である物体（スペーサ）の上面に白色光を照射して得られた反射光と参照ミラー１１３からの反射光との白色干渉信号を「第一の白色干渉信号」と称する。また、高さ測定の対象である物体が形成される底面（スペーサが形成される底面。すなわち表示パネル用の基板の表面）に白色光を照射して得られた反射光と参照ミラー１１３からの反射光との白色干渉信号を「第二の白色干渉信号」と称する。
【００４９】
図２は、第一の記憶手段１２に記憶される第一の白色干渉信号および第一の白色干渉信号を検出した際の対物レンズ１１４の高さ方向位置と、第二の白色干渉信号および第二の白色干渉信号を検出した際の対物レンズ１１４の高さ方向位置とを、模式的に示したグラフである。図２に示すように、第一の記憶手段１２には、第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号と、当該第一の白色干渉信号と第二の白色干渉信号の位置関係として、横軸に第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号が検出された際の対物レンズ１１４の高さ方向位置をとり、縦軸に第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号の強度をとるグラフ（またはこのようなグラフを作成することができるような配列のデータ）が記憶される。
【００５０】
白色光源１１１が発する光は多波長光であるため、第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号には複数のピークが発生する。第一の距離算出手段１４は、第一の記憶手段１２に記憶される第一の白色干渉信号および第一の白色干渉信号を検出した際の対物レンズ１１４の高さ方向位置と、第二の白色干渉信号および第二の白色干渉信号を検出した際の対物レンズ１１４の高さ方向位置とを読み出す。そして、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれとの間の距離を算出することができる。
【００５１】
図３は、第一の距離算出手段１４により算出される距離を模式的に示した図である。図３に示すように、第一の白色干渉信号に六個のピーク（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６）が含まれ、第二の白色干渉信号にも六個のピーク（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６）が含まれる場合には、ピークＡ１とピークＢ１の間の距離、ピークＡ１とピークＢ２の間の距離、ピークＡ１とピークＢ３の間の距離、ピークＡ１とピークＢ４の間の距離、ピークＡ１とピークＢ５の間の距離、ピークＡ１とピークＢ６の間の距離、ピークＡ２とピークＢ１の間の距離、ピークＡ２とピークＢ２の間の距離、ピークＡ２とピークＢ３の間の距離、・・・、ピークＡ６とピークＢ６の間の距離が算出される。すなわち、第一の白色干渉信号にｎ１個のピークが含まれ、第二の白色干渉信号にｎ２個のピークが含まれる場合には、ｎ１×ｎ２個の距離が算出される。
【００５２】
このほか、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちの特定の条件を満たす複数のピークと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちの特定の条件を満たす複数のピークとの間の距離を算出する構成が適用できる。
【００５３】
第一の白色干渉信号の特定の条件を満たす複数のピークとしては、（１）第一の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が所定の値を超えるピーク、（２）第一の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が強い順に選択された所定の個数のピーク、（３）第一の白色干渉信号に含まれるすべてのピークの強度の平均値よりも高い強度を有するピーク、（４）前記（１）〜（３）のピークから所定の個数をシフトさせたピーク、などが適用できる。
【００５４】
また、第二の白色干渉信号の特定の条件を満たす複数のピークとしては、（１）第二の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が所定の値を超えるピーク、（２）第二の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が強い順に選択された所定の個数のピーク、（３）第一の白色干渉信号に含まれるすべてのピークの強度の平均値よりも高い強度を有するピーク、（４）前記（１）〜（３）のピークから所定の個数をシフトさせたピーク（たとえば、前記（１）〜（３）のピークおよびこれらのピークの隣のピーク、または所定の個数だけ離れたピーク）、などが適用できる。
【００５５】
このような構成によれば、第一の距離算出手段１４により算出される距離の個数を減らすことができる。
【００５６】
高さ決定手段１５は、第一の距離算出手段１４が算出した複数の距離（第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれとの間の距離）のうち、所定の規準値に最も近い距離の値を選択する。そして選択した距離の値を、高さ測定対象の物体（スペーサ）の高さとして決定する。
【００５７】
出力手段１６は、高さ決定手段１５が決定した距離の値を、物体（スペーサ）の高さの測定結果として出力することができる。
【００５８】
第二の記憶手段１３は、複数の物体の高さの測定結果を、蓄積的に記憶することができる。
【００５９】
第一の記憶手段１２、第二の記憶手段１３、第一の距離算出手段１４、高さ決定手段１５には、Ａ／Ｄ変換ボードを実装したパーソナルコンピュータやワークステーションなどが適用できる。また、出力手段１６には、パーソナルコンピュータやワークステーションの表示装置（ＣＲＴやフラットパネルディスプレイ）などが適用できる。
【００６０】
なお、所定の規準値としては、たとえば、ある物体（スペーサ）の高さ測定の直前に行われた所定の個数の同種の物体（スペーサ）の高さ測定結果の平均値が適用できる。このような構成においては、高さ決定手段１５は、第二の記憶手段１３に蓄積的に記憶される複数の同種の物体の高さ測定結果のうち、ある物体の高さ測定の直前に行われた所定の個数の同種の物体の高さ測定結果を読み出し、それらの平均値を算出する。そして、第一の距離算出手段１４が算出した複数の距離（第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離）と、算出した平均値とを比較する。そして、第一の距離算出手段１４が算出した複数の距離のうちから、算出した平均値に最も近い値の距離を選択する。選択した距離の値を、当該ある物体の高さに決定する。
【００６１】
たとえば、ある物体の高さ測定の直前に行われた５個の同種の物体の高さ測定結果の平均値を所定の規準値として用いることができる。なお、平均値を算出するための測定結果の個数は特に限定されるものではない。５個以下であってもよく、５個以上であってもよい。
【００６２】
次いで、本発明の第一実施形態にかかる高さ測定装置１を用いた物体の高さ測定方法（表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さ測定方法）について説明する。
【００６３】
図４は、本発明の第一実施形態にかかる高さ測定装置１を用いた物体の高さ測定方法の流れの概略を示したフローチャートである。図４に示すように、本発明の第一実施形態にかかる高さ測定装置１を用いた物体の高さ測定方法は、第一の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ１−１）と、第二の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ１−２）と、ピーク間の距離を算出する段階（Ｓ１−３）と、物体の高さを決定する段階（Ｓ１−４）と、測定結果を出力する段階（Ｓ１−５）と、測定結果を蓄積的に記憶する段階（Ｓ１−６）とを有する。
【００６４】
第一の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ１−１）においては、白色干渉計１１を用いて高さ測定の対象となる物体（表示パネル用の基板に形成されるスペーサ）の上面に白色光を照射し、この反射光と参照ミラー１１３からの反射光との白色干渉信号を検出する。具体的にはまず、白色干渉計１１を用いて高さ測定の対象となる物体（表示パネル用の基板に形成されるスペーサ）の上面に白色光を照射しつつ、白色干渉計１１の対物レンズ１１４を物体の高さ方向に走査する。そして、物体の上面からの反射光と参照ミラー１１３からの反射光とが干渉して第一の白色干渉信号が現れた場合には、受光素子１１６によって当該現れた第一の白色干渉信号を検出し第一の記憶手段１２に記憶する。併せて、第一の白色干渉信号が現れた際の対物レンズ１１４の高さ方向位置を第一の記憶手段に記憶する。
【００６５】
第二の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ１−２）においては、白色干渉計１１を用いて高さ測定の対象となる物体（表示パネル用の基板に形成されるスペーサ）が形成される底面（表示パネル用の基板に形成されるスペーサが形成される底面。すなわち、表示パネル用の基板の表面）に白色光を照射し、この反射光と参照ミラー１１３からの反射光との白色干渉信号を検出する。具体的にはまず、白色干渉計１１を用いて高さ測定の対象となる物体（表示パネル用の基板に形成されるスペーサ）が形成される底面（表示パネル用の基板の表面）に白色光を照射しつつ、白色干渉計１１の対物レンズ１１４を物体（スペーサ）の高さ方向に走査する。そして、物体（スペーサ）が形成される底面（表示パネル用の基板の表面）からの反射光と参照ミラー１１３からの反射光とが干渉して第二の白色干渉信号が現れた場合には、受光素子１１６によって当該現れた第二の白色干渉信号を検出し第一の記憶手段１２に記憶する。併せて、第二の白色干渉信号が現れた際の対物レンズ１１４の高さ方向位置を第一の記憶手段１２に記憶する。
【００６６】
これにより、第一の記憶手段１２には、第一の白色干渉信号および第一の白色干渉信号と、第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号が検出された際の対物レンズ１１４の高さ方向位置とが記憶される。
【００６７】
なお、第一の白色干渉信号と第二の白色干渉信号を検出する順序は限定されるものではない。すなわち、先に第二の白色干渉信号を検出し、次いで第一の白色干渉信号を検出する構成であってもよい。
【００６８】
第一の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ１−１）と第二の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ１−２）は、同一工程で実行されることがある。すなわち、白色干渉計１１を用いて所定の領域および参照ミラー１１３に白色光を照射しつつ、対物レンズ走査機構１１５により対物レンズを走査させる。そして所定の領域からの反射光と参照ミラー１１３からの反射光との白色干渉信号を検出する。これにより所定の領域の全体にわたって白色干渉信号を得る。ここで、「所定の領域」とは、高さ測定の対象となる物体（表示パネル用の基板に形成されるスペーサ）の上面と、高さ測定の対象となる物体が形成される底面（表示パネルの表面）とが含まれる領域である。このため、得られた白色干渉信号には、高さ測定の対象となる物体（スペーサ）の上面における白色干渉信号と、高さ測定の対象となる物体が形成される底面（表示パネルの表面）における白色干渉信号が含まれる。
【００６９】
そして、得られた白色干渉信号から、高さ測定の対象となる物体（スペーサ）の上面における白色干渉信号（すなわち、第一の白色干渉信号）と、高さ測定の対象となる物体が形成される底面（表示パネルの表面）における白色干渉信号（すなわち、第二の白色干渉信号）が分離される。そして分離された第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号が、対物レンズ１１４の高さ方向位置とともに、第一の記憶手段１２に記憶される。
【００７０】
ピーク間の距離を算出する段階（Ｓ１−３）においては、第一の距離算出手段１４が、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれとの間の距離を算出する。前記のように、第一の白色干渉信号にｎ１個のピークが含まれ、第二の白色干渉信号にｎ２個のピークが含まれる場合には、合計ｎ１×ｎ２個の距離を算出する。または、第一の距離算出手段１４が、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちの特定の条件を満たす複数のピークと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちの特定の条件を満たす複数のピークとの間の距離を算出する。「特定の条件を満たす複数のピーク」は、前記の通りである。
【００７１】
物体の高さを決定する段階（Ｓ１−４）においては、高さ決定手段１５が、第一の距離算出手段１４が算出した複数の距離のうち、所定の規準値に最も近い値の距離の値を、当該物体（スペーサ）の高さとして決定する。前記のように、所定の規準値としては、ある物体（スペーサ）の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体（スペーサ）の高さ測定結果の平均値が適用できる。すなわち、ある表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さ測定の直前に行われた所定の枚数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサであって前記所定のスペーサに対応する位置に形成されるスペーサの高さ測定結果の平均値が適用できる。
【００７２】
このような構成においては、高さ決定手段１５は、第二の記憶手段１３に蓄積的に記憶される複数の物体（スペーサ）の高さ測定結果のうち、ある物体（スペーサ）の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体（スペーサ）の高さ測定結果を読み出し、それらの平均値を算出する。そして、第一の距離算出手段１４が算出した複数の距離（第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離）と、算出した平均値とを比較する。そして、第一の距離算出手段１４が算出した複数の距離のうちから、算出した平均値に最も近い値の距離を選択する。選択した距離の値を、当該ある物体（スペーサ）の高さに決定する。
【００７３】
測定結果を出力する段階（Ｓ１−５）においては、出力手段１６は、高さ決定手段１５がある物体（スペーサ）の高さとして決定した距離の値を出力する。測定結果を蓄積的に記憶する段階（Ｓ１−６）においては、高さ決定手段１５がある物体（スペーサ）の高さとして決定した距離の値を、第二の記憶手段１３に蓄積的に記憶する。
【００７４】
そして、このような動作を、複数の物体（スペーサ）について順次行う。
【００７５】
このような構成によれば、検出された第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、物体（スペーサ）の高さを正確に測定することができる。すなわち、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号にノイズが混入すると、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのいずれかまたは複数の強度が変化する。そうすると最大強度を有するピークが誤検出されたり、包絡線の最大値が誤検出されたりする。この結果、最大強度を有するピークや包絡線に基づいて物体（スペーサ）の高さを算出すると、算出結果が本来の値から離れた値となり、誤測定となる。
【００７６】
これに対して本発明の第一実施形態にかかる高さ測定装置１を用いた高さ測定方法によれば、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれとの間の距離のうち、所定の規準値に最も近い値を、当該物体（スペーサ）の高さとみなすことができる。第一の白色干渉信号の包絡線の最大値は、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちのいずれかの強度（最大のピークの強度）であるといえる。同様に、第二の白色干渉信号の包絡線の最大値は、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちのいずれかの強度であるといえる。したがって、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれとの間の距離のうちのいずれか一つは、現実に物体（スペーサ）の底面から上面までの距離（すなわち物体（スペーサ）の高さ）を示していると考えられる。そこで、これら複数の距離のうち、所定の規準値に最も近い値の距離の値を、物体（スペーサ）の底面から上面までの距離（物体の高さ）とみなす。そうすれば、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、第一の白色干渉信号の包絡線の最大値が現れる位置と第二の白色干渉信号の包絡線の最大値が現れる位置との距離を物体の高さとみなす構成に比較して、正確に物体の高さを測定することができる。
【００７７】
ここで、前記所定の規準値として、ある物体（スペーサ）の測定の直前に測定した所定の個数の物体（スペーサ）の高さの平均値を適用すると、より正確に高さを測定することができる。すなわち、同一工程で製造された同種の物体（スペーサ）の高さは、製造された順序に従って連続的に変化することが多く、突発的には変化しないことが多いと考えられる。したがって、同一工程で製造された同種の物体（スペーサ）の高さを順次測定するような場合に本発明を適用すると、物体（スペーサ）の高さの変化の傾向を測定結果に反映することができ、より正確に物体（スペーサ）の高さを測定することができる。
【００７８】
また、本発明の実施形態によれば、検出された第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号の検出をやり直す必要がない。したがって、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号の検出に要する時間の短縮を図ることができるか、または第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号の検出に要する時間が長くなることを防止できる。
【００７９】
本発明の実施形態にかかる高さ測定装置および高さ測定方法を、表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さ測定に適用すると、スペーサの高さを正確に測定することができる。このため、液晶の滴下量を正確に設定することができ、この結果、液晶表示パネルに気泡が残留することや、セルギャップが不均一となって表示ムラが発生することを防止できる。
【００８０】
次に、本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置について説明する。
【００８１】
図５は、本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置２の概略構成を、模式的に示したブロック図である。図５に示すように、本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置２は、白色干渉計２１と、第一の記憶手段２２と、第二の記憶手段２３と、第一の距離算出手段２４と、第二の距離算出手段２７と、高さ決定手段２５と、出力手段２６とを備える。
【００８２】
白色干渉計２１には、従来公知の各種白色干渉計が適用できる。したがって、省略な説明は省略する。簡単に説明すると、次のような構成を有するものが適用できる。白色干渉計２１は、白色光源２１１と、ビームスプリッタ（＝ハーフミラー）２１２と、参照ミラー（＝参照面）２１３と、対物レンズ２１４と、対物レンズ走査機構２１５と、受光素子（＝光電変換素子）２１６とを備える。
【００８３】
白色光源２１１は白色光を発することができる。白色光は、広範囲の周波数成分を含む光（換言すると多波長の光）である。白色光源２１１には、ハロゲンランプやメタルハイドランプなどのＨＩＤランプ、水銀ランプなどの放電管、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）などが適用できる。
【００８４】
ビームスプリッタ２１２は、入射した光を複数（ここでは二つ）に分岐する機能を有する光学素子である。たとえば、入射した光の一部を透過し、残りを反射する。白色光源２１１から発せられた光はビームスプリッタ２１２に入射する。そして入射した光のうちの一部がビームスプリッタ２１２を透過して参照ミラー２１３に導かれる。また、入射した光のうちの残りはビームスプリッタ２１２で反射して対物レンズ２１４に導かれる。
【００８５】
対物レンズ１１４に導かれた光は、対物レンズ１１４を透過して測定面Ｆの所定の領域（すなわち、高さ測定対象である物体の上面または高さ測定対象である物体が形成される底面。高さ測定対象がスペーサである場合には、スペーサの上面または表示パネル用の基板の表面。または、高さ測定対象である物体の上面と高さ測定対象である物体が形成される底面を含む領域。高さ測定対象がスペーサである場合には、スペーサの上面と表示パネルの表面が含まれる領域）に照射される。測定面Ｆで反射した光は、対物レンズ１１４を通じてビームスプリッタ１１２に入射し、ビームスプリッタ１１２を透過して受光素子１１６に入射する。一方、参照ミラー２１３に導かれた光は、参照ミラー２１３で反射し、ビームスプリッタ２１２に入射する。ビームスプリッタ２１２に入射した光は、ビームスプリッタ２１２で反射して受光素子２１６に入射する。
【００８６】
対物レンズ２１４は、対物レンズ走査機構２１５によって、測定面Ｆに照射する光の光軸および測定面Ｆで反射した光の光軸に平行な方向に移動することができる。すなわち、対物レンズ２１４は、高さ測定対象である物体の高さ方向に上下動することができる。対物レンズ走査機構２１５は、ステッピングモータやピエゾアクチュエータなどを備え、対物レンズ２１４を正確に所定量移動させることができる。
【００８７】
前記のように、測定面Ｆで反射した光は、対物レンズ２１４を透過してビームスプリッタ２１２に導かれる。また、参照ミラー２１３で反射した光も、ビームスプリッタ２１２に導かれる。このため、ビームスプリッタ２１２において、測定面Ｆで反射した光と参照ミラー２１３で反射した光とが合成される。
【００８８】
ここで、ビームスプリッタ２１２〜対物レンズ２１４〜測定面Ｆ〜対物レンズ２１４〜ビームスプリッタ２１２の光路長と、ビームスプリッタ２１２〜参照ミラー２１３〜ビームスプリッタ２１２の光路長が等しいと、測定面Ｆで反射した光と参照ミラー２１３で反射した光とが干渉し、白色干渉縞が現れる。受光素子２１６は、この白色干渉縞を検出し、電気信号に変換する（電気信号に変換した白色干渉縞を白色干渉信号と称する）。
【００８９】
第一の記憶手段２２は、白色干渉計２１の受光素子２１６が検出した白色干渉信号と、当該白色干渉信号が検出された際における対物レンズ２１４の高さ方向位置を記憶することができる。すなわち第一の記憶手段２２は、受光素子２１６に入射した光の強度を、対物レンズ２１４の高さ方向位置とともに記憶することができる。具体的には、物体の高さ（たとえば表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さ）を測定するため、第一の記憶手段２２は、高さ測定の対象である物体（スペーサ）の上面に白色光を照射して得られた反射光と参照ミラー２１３からの反射光との白色干渉信号およびこの白色干渉信号が検出された際の対物レンズ２１４の高さ方向位置と、高さ測定の対象である物体が形成される底面（スペーサが形成される底面。すなわち表示パネル用の基板の表面）に白色光を照射して得られた反射光と参照ミラー２１３からの反射光との白色干渉信号およびこの白色干渉信号が検出された際の対物レンズ２１４の高さ方向位置とを記憶することができる。
【００９０】
なお、本発明の第二実施形態においても、第一実施形態にかかる高さ測定装置１と同様に、高さ測定の対象である物体（スペーサ）の上面に白色光を照射して得られた反射光と参照ミラー２１３からの反射光との白色干渉信号を「第一の白色干渉信号」と称する。また、高さ測定の対象である物体が形成される底面（スペーサが形成される底面。すなわち表示パネル用の基板の表面）に白色光を照射して得られた反射光と参照ミラー２１３からの反射光との白色干渉信号を「第二の白色干渉信号」と称する。
【００９１】
本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置２の第一の記憶手段２２に記憶される内容は、本発明の第一実施形態にかかる高さ測定装置１の第一の記憶手段１２に記憶される内容と同じ内容である。すなわち図２に示すように、第一の記憶手段２２には、横軸に第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号が検出された際の対物レンズ２１４の高さ方向位置をとり、縦軸に第一の白色干渉信号および第二白色干渉信号の強度をとるグラフ（またはこのようなグラフを作成することができるような配列のデータ）が記憶される。
【００９２】
白色光源２１１が発する光は多波長光であるため、第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号には複数のピークが発生する。第一の距離算出手段２４は、第一の記憶手段２２に記憶される第一の白色干渉信号および第一の白色干渉信号を検出した際の対物レンズ２１４の高さ方向位置と、第二の白色干渉信号および第二の白色干渉信号を検出した際の対物レンズ２１４の高さ方向位置とを読み出す。そして、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれとの間の距離を算出する。
【００９３】
本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置２の第一の距離算出手段２４が算出する距離は、本発明の第一実施形態にかかる高さ測定装置１の第一の距離算出手段１４が算出する距離と同じである。すなわち図３に示すように、第一の白色干渉信号に六個のピーク（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６）が含まれ、第二の白色干渉信号にも六個のピーク（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６）が含まれる場合には、第一の距離算出手段２２は、ピークＡ１とピークＢ１の間の距離、ピークＡ１とピークＢ２の間の距離、ピークＡ１とピークＢ３の間の距離、ピークＡ１とピークＢ４の間の距離、ピークＡ１とピークＢ５の間の距離、ピークＡ１とピークＢ６の間の距離、ピークＡ２とピークＢ１の間の距離、ピークＡ２とピークＢ２の間の距離、ピークＡ２とピークＢ３の間の距離、・・・、ピークＡ６とピークＢ６の間の距離を算出する。すなわち、第一の白色干渉信号にｎ１個のピークが含まれ、第二の白色干渉信号にｎ２個のピークが含まれる場合には、ｎ１×ｎ２個の距離が算出される。
【００９４】
このほか、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちの特定の条件を満たす複数のピークと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちの特定の条件を満たす複数のピークとの間の距離を算出する構成が適用できる。
【００９５】
第一の白色干渉信号の特定の条件を満たす複数のピークとしては、（１）第一の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が所定の値を超えるピーク、（２）第一の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が強い順に選択された所定の個数のピーク、（３）第一の白色干渉信号に含まれるすべてのピークの強度の平均値よりも高い強度を有するピーク、（４）前記（１）〜（３）のピークから所定の個数をシフトさせたピーク、などが適用できる。
【００９６】
また、第二の白色干渉信号の特定の条件を満たす複数のピークとしては、（１）第二の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が所定の値を超えるピーク、（２）第二の白色干渉信号に含まれるすべてのピークのうちの強度が強い順に選択された所定の個数のピーク、（３）第一の白色干渉信号に含まれるすべてのピークの強度の平均値よりも高い強度を有するピーク、（４）前記（１）〜（３）のピークから所定の個数をシフトさせたピーク（たとえば、前記（１）〜（３）のピークおよびこれらのピークの隣のピーク、または所定の個数だけ離れたピーク）、などが適用できる。
【００９７】
このような構成によれば、第一の距離算出手段２４により算出される距離の個数を減らすことができる。
【００９８】
第二の距離算出手段２７は、第一の白色干渉信号の包絡線と、第二の白色干渉信号の包絡線を算出することができる。そして、第一の白色干渉信号の包絡線の最大値が検出された際の対物レンズ２１４の位置と、第二の白色干渉信号の包絡線の最大値が検出された際の対物レンズ２１４の位置との間の距離を算出することができる。
【００９９】
高さ決定手段２５は、まず、第二の距離算出手段２７が算出した距離の値と所定の規準値との差または比率を算出することができる。この差または比率は、第一の白色干渉信号の包絡線の最大値と第二の白色干渉信号の包絡線の最大値とに基づいて算出された物体の高さの値が、所定の規準値からどの程度離れた値であるかを示す指標となる。すなわち、第二の距離算出手段２７が算出した距離の値と所定の規準値との差は、絶対的な指標となり、第二の距離算出手段２７が算出した距離の値と所定の規準値との比率（具体的には、第二の距離算出手段２７が算出した距離の値を、所定の規準値で除した値）は、相対的な指標となる。
【０１００】
そして、高さ決定手段２５は、算出した差または比率が所定の範囲内にある場合には、第二の距離算出手段２７が距離の値を、物体の高さの値に決定する。一方、算出した差または比率が所定の範囲内にない場合には、まず、第一の距離算出手段２４が算出した複数の距離（第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれとの間の距離）のうち、所定の規準値に最も近い距離の値を選択する。そして選択した距離の値を、物体の高さの値として決定する。
【０１０１】
出力手段２６は、高さ決定手段２５が決定した距離の値を、物体（スペーサ）の高さの測定結果として出力することができる。
【０１０２】
第二の記憶手段２３は、複数の物体（複数の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサ）の高さの測定結果を、蓄積的に記憶することができる。
【０１０３】
第一の記憶手段２２、第二の記憶手段２３、第一の距離算出手段２４、第二の距離算出手段２７、高さ決定手段２５には、Ａ／Ｄ変換ボードを実装したパーソナルコンピュータやワークステーションなどが適用できる。また、出力手段２６には、パーソナルコンピュータやワークステーションの表示装置（ＣＲＴやフラットパネルディスプレイ）などが適用できる。
【０１０４】
なお、所定の規準値としては、たとえば、ある物体の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さ測定結果の平均値が適用できる。測定対象が表示パネル用の基板に形成されるスペーサである場合には、ある表示パネル用の基板の基板に形成される所定のスペーサの高さの測定の直前に行われた複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサであって、前記所定のスペーサが形成される位置に対応する位置に形成されるスペーサの高さ測定の結果の平均値が適用できる。
【０１０５】
このような構成においては、高さ決定手段２５は、第二の記憶手段２３に蓄積的に記憶される複数の物体（複数の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサ）の高さ測定結果のうち、ある物体（ある表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサ）の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体（所定のスペーサ）の高さ測定結果を読み出し、それらの平均値を算出する。そして、第一の距離算出手段２４が算出した複数の距離（第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離）と、算出した平均値とを比較する。そして、第一の距離算出手段２４が算出した複数の距離のうちから、算出した平均値に最も近い値の距離を選択する。選択した距離を、当該ある物体（所定のスペーサ）の高さに決定する。
【０１０６】
なお、平均値を算出するための測定結果の個数は特に限定されるものではない。たとえば平均値を算出するための測定結果の個数としては、５個の測定結果が好適に適用できるが、５個以下であってもよく、５個以上であってもよい。
【０１０７】
次いで、本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置２を用いた物体の高さ測定方法（表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さ測定方法）について説明する。
【０１０８】
図６は、本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置２を用いた物体の高さ測定方法（表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さ測定方法）の流れの概略を示したフローチャートである。図６に示すように、本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置２を用いた物体（スペーサ）の高さ測定方法は、第一の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ２−１）と、第二の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ２−２）と、包絡線の最大値の間の距離を算出する段階（Ｓ２−３）と、算出された距離と所定の規準値との差または比率を算出する段階（Ｓ２−４）と、算出された差または比率が所定の範囲内にあるか否かを判定する段階（Ｓ２−５）と、算出された差または比率が所定の範囲内にある場合において物体の高さを決定する段階（Ｓ２−６）と、算出された差または比率が所定の範囲内にない場合においてピーク間の距離を算出する段階（Ｓ２−７）と、算出された差または比率が所定の範囲内にない場合において物体の高さを決定する段階（Ｓ２−８）と、測定結果を出力する段階（Ｓ２−９）と、測定結果を蓄積的に記憶する段階（Ｓ２−１０）とを有する。
【０１０９】
第一の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ２−１）においては、白色干渉計２１を用いて高さ測定の対象となる物体（表示パネル用の基板に形成されるスペーサ）の上面に白色光を照射し、この反射光と参照ミラー２１３からの反射光との白色干渉信号を検出する。具体的にはまず、白色干渉計２１を用いて高さ測定の対象となる物体（表示パネル用の基板に形成されるスペーサ）の上面に白色光を照射しつつ、白色干渉計２１の対物レンズ２１４を物体（スペーサ）の高さ方向に走査する。そして、物体（スペーサ）の上面からの反射光と参照ミラー２１３からの反射光とが干渉して第一の白色干渉信号が現れた場合には、受光素子２１６によって当該第一の白色干渉信号を検出し第一の記憶手段２２に記憶する。併せて、第一の白色干渉信号が現れた際の対物レンズ２１４の高さ方向位置を第一の記憶手段２２に記憶する。
【０１１０】
第二の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ２−２）においては、白色干渉計２１を用いて高さ測定の対象となる物体（表示パネル用の基板に形成されるスペーサ）が形成される底面（表示パネル用の基板に形成されるスペーサが形成される底面。すなわち、表示パネル用の基板の表面）に白色光を照射し、この反射光と参照ミラー２１３からの反射光との白色干渉信号を検出する。具体的にはまず、白色干渉計２１を用いて高さ測定の対象となる物体（表示パネル用の基板に形成されるスペーサ）が形成される底面（表示パネル用の基板の表面）に白色光を照射しつつ、白色干渉計２１の対物レンズ２１４を物体（スペーサ）の高さ方向に走査する。そして、物体が形成される底面（表示パネル用の基板の表面）からの反射光と参照ミラー２１３からの反射光とが干渉して第二の白色干渉信号が現れた場合には、受光素子２１６によって当該現れた第二の白色干渉信号を検出し、第一の記憶手段２２に記憶する。併せて、第二の白色干渉信号が現れた際の対物レンズ２１４の高さ方向位置を第一の記憶手段２２に記憶する。
【０１１１】
これにより、第一の記憶手段２２には、第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号と、第一の白色干渉信号が検出された際の対物レンズ２１４の高さ方向位置および第二の白色干渉信号が検出された際の対物レンズ２１４の高さ方向位置とが記憶される。
【０１１２】
なお、第一の白色干渉信号と第二の白色干渉信号を検出する順序は限定されるものではない。すなわち、先に第二の白色干渉信号を検出し、次いで第一の白色干渉信号を検出する構成であってもよい。
【０１１３】
第一の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ２−１）と第二の白色干渉信号を検出する段階（Ｓ２−２）は、同一工程で実行されることがある。すなわち、白色干渉計１１を用いて所定の領域および参照ミラー２１３に白色光を照射しつつ、対物レンズ走査機構２１５により対物レンズ２１４を走査させる。そして所定の領域からの反射光と参照ミラー２１３からの反射光との白色干渉信号を検出する。これにより所定の領域の全体にわたって白色干渉信号を得る。ここで、「所定の領域」とは、高さ測定の対象となる物体（表示パネル用の基板に形成されるスペーサ）の上面と、高さ測定の対象となる物体が形成される底面（表示パネルの表面）とが含まれる領域である。このため、得られた白色干渉信号には、高さ測定の対象となる物体（スペーサ）の上面における白色干渉信号と、高さ測定の対象となる物体が形成される底面（表示パネルの表面）における白色干渉信号が含まれる。
【０１１４】
そして、得られた白色干渉信号から、高さ測定の対象となる物体（スペーサ）の上面における白色干渉信号（すなわち、第一の白色干渉信号）と、高さ測定の対象となる物体が形成される底面（表示パネルの表面）における白色干渉信号（すなわち、第二の白色干渉信号）が分離される。そして分離された第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号が、対物レンズ２１４の高さ方向位置とともに、第一の記憶手段２２に記憶される。
【０１１５】
包絡線の最大値の間の距離を算出する段階（Ｓ２−３）においては、まず、第二の距離算出手段２７は、検出された第一の白色干渉信号と第二の白色干渉信号のそれぞれの包絡線を算出する。そして、第一の白色干渉信号の包絡線の最大値が検出された際の対物レンズ２１４の位置と、第二の白色干渉信号の包絡線の最大値が検出された際の対物レンズ２１４の位置との間の距離を算出する。
【０１１６】
算出された距離と所定の規準値との差または比率を算出する段階（Ｓ２−４）においては、高さ決定手段２５は、第二の距離算出手段２７が算出した距離から所定の規準値を差し引く演算を行うか、または第二の距離算出手段２７が算出した距離を所定の規準値で除する演算を行う。すなわち、第二の距離算出手段２７が算出した距離から所定の規準値を差し引く演算の結果は、算出した距離が所定の規準値からどの程度離れているかの絶対的な指標となる。また、第二の距離算出手段２７が算出した距離を所定の規準値で除する演算の結果は、算出した距離が所定の規準値からどの程度離れているかの相対的な指標となる。
【０１１７】
所定の規準値としては、ある物体の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さ測定結果の平均値が適用できる。測定対象が表示パネル用の基板に形成されるスペーサである場合には、ある表示パネル用の基板の基板に形成される所定のスペーサの高さの測定の直前に行われた複数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサであって、前記所定のスペーサが形成される位置に対応する位置に形成されるスペーサの高さ測定の結果の平均値が適用できる。
【０１１８】
このような構成においては、高さ決定手段２５は、第二の記憶手段２３に蓄積的に記憶される複数の物体の高さ測定結果のうち、ある物体の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体の高さ測定結果を読み出し、それらの平均値を算出する。高さ測定対象が表示パネル用の基板に形成されるスペーサである場合には、第二の記憶手段２３に記憶される複数の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さ測定結果のうち、ある表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサの高さ測定の直前におこなわれた所定の枚数の表示パネル用に形成されるスペーサの高さ測定結果であって、前記所定のスペーサが形成される位置に対応する位置に形成されるスペーサの高さ測定結果を読み出し、それらの平均値を算出する。
【０１１９】
次いで、高さ決定手段２５が算出した差または比率が所定の範囲内にあるか否かを判定される（Ｓ２−５）。算出された差または比率が所定の範囲内にある場合には、検出された第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号にノイズが混入していないか、または正確な測定を阻害しない程度のノイズしか混入していないとみなす。一方、算出された差または比率が所定の範囲内にない場合には、検出された第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号にノイズが混入しており、通常の高さ測定方法（第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号の包絡線の最大値に基づく測定方法）では、正確に高さを測定することができないとみなす。
【０１２０】
なお、「所定の範囲」は、特に限定されるものではない。たとえば、高さ決定手段２５が、第二の距離算出手段２７により算出された距離から所定の規準値を差し引く演算を行った場合には、当該差の絶対値が所定の寸法以下である場合には、算出された差が所定の範囲内にあるとみなす。当該差の絶対値が所定の寸法を超える場合には、当該差が所定の範囲内にないとみなす。
【０１２１】
算出された差または比率が所定の範囲内にある場合には、高さを決定する段階（Ｓ２−６）において、第二の距離算出手段２７が算出した距離（第一の白色干渉信号の包絡線の最大値が検出された際の対物レンズ２１４の位置と、第二の白色干渉信号の包絡線の最大値が検出された際の対物レンズ２１４の位置との間の距離）の値を、物体（スペーサ）の高さに決定する。
【０１２２】
算出された差または比率が所定の範囲内にない場合には、ピーク間の距離を算出する段階（Ｓ２−７）において、第一の距離算出手段２４が、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれとの間の距離を算出する。前記のように、第一の白色干渉信号にｎ１個のピークが含まれ、第二の白色干渉信号にｎ２個のピークが含まれる場合には、合計ｎ１×ｎ２個の距離を算出する。または、第一の距離算出手段２４が、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちの特定の条件を満たす複数のピークと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちの特定の条件を満たす複数のピークとの間の距離を算出する。「特定の条件を満たす複数のピーク」は、前記の通りである。
【０１２３】
そして、高さを決定する段階（Ｓ２−８）において、高さ決定手段２５は、第一の距離算出手段２４が算出した複数の距離の値のうち、所定の規準値に最も近い値の距離の値を、当該物体（スペーサ）の高さとして決定する。前記のように、所定の規準値としては、ある物体（あるスペーサ）の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体（スペーサ）の高さ測定結果の平均値が適用できる。
【０１２４】
このような構成においては、高さ決定手段２５は、第二の記憶手段２３に蓄積的に記憶される複数の物体（複数の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサ）の高さ測定結果のうち、ある物体（ある表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサ）の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体（所定の枚数の表示パネル用の基板に形成されるスペーサであって、前記あるスペーサが形成される位置に対応する位置に形成されるスペーサ）の高さ測定結果を読み出す。そして、それらの平均値を算出する。
【０１２５】
そして、第一の距離算出手段２４が算出した複数の距離（第一の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数の強度ピークのそれぞれとの間の距離）と、算出した平均値とを比較する。そして、第一の距離算出手段２４が算出した複数の距離の値のうちから、算出した平均値に最も近い値の距離の値を選択する。そして、選択した距離を、当該ある物体（あるスペーサ）の高さに決定する。
【０１２６】
測定結果を出力する段階（Ｓ２−９）においては、出力手段２６は、高さ決定手段２５がある物体（あるスペーサ）の高さとして決定した距離の値を出力する。すなわち、高さ決定手段２５が算出した差または比率が所定の範囲内にある場合には、第二の距離算出手段２７が算出した距離の値を、当該物体（スペーサ）の高さとして決定して出力する。一方、高さ決定手段２５が算出した差または比率が所定の範囲内にない場合には、第一の距離算出手段２４が算出した複数の距離の値のうち、所定の規準値に最も近い距離の値を、当該物体（スペーサ）の高さとして決定して出力する。
【０１２７】
測定結果を記憶する段階（Ｓ２−１０）においては、高さ決定手段２５がある物体（スペーサ）の高さとして決定した距離の値を、第二の記憶手段２３に蓄積的に記憶する。
【０１２８】
そして、このような動作を、複数の物体（複数の表示パネル用の基板に形成される所定のスペーサ）について順次行う。
【０１２９】
このような構成によれば、検出された第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、物体の高さを正確に測定することができる。すなわち、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号にノイズが混入すると、ノイズによって複数のピークのいずれかまたは複数の強度が本来の値と異なって検出されることがある。そうすると、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号の包絡線の形状が乱れ、包絡線の最大値を正確に決定することができなくなる。この結果、包絡線に基づいて距離を算出すると、算出結果が本来の値から離れ、誤検出となる。
【０１３０】
これに対して本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置２を用いた高さ測定方法によれば、まず、第一の白色干渉信号の包絡線の最大値が検出された際の対物レンズ２１４の位置と、第二の白色干渉信号の包絡線の最大値が検出された際の対物レンズ２１４の位置との間の距離を算出する。そして算出した距離と所定の規準値との差または比率を算出する。算出した差または比率が所定の範囲内にある場合には、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号にノイズが混入していないか、または正確な高さの測定を阻害しない程度のノイズしか混入していないと判定する。そしてこの場合には、第一の白色干渉信号の包絡線の最大値が検出された際の対物レンズ２１４の位置と、第二の白色干渉信号の包絡線の最大値が検出された際の対物レンズ２１４の位置との間の距離を、物体（スペーサ）の高さとして決定する。
【０１３１】
一方、算出された差または比率が所定の範囲内にない場合には、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号に、従来の方法（第一の白色干渉信号および第二の白色干渉信号の包絡線に基づく測定方法）では、正確な高さの測定が困難な程度にノイズが混入している判定される。そしてこの場合には、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれとの間の距離のうち、所定の規準値に最も近い値を、当該物体の高さとみなす。
【０１３２】
第一の白色干渉信号の包絡線の最大値は、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちのいずれかの強度（最大のピークの強度）であるといえる。同様に、第二の白色干渉信号の包絡線の最大値は、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのうちのいずれかの強度であるといえる。したがって、第一の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれと、第二の白色干渉信号に含まれる複数のピークのそれぞれとの間の距離のうちのいずれか一つは、現実に物体（スペーサ）の底面から上面までの距離（すなわち物体（スペーサ）の高さ）を示していると考えられる。そこで、これら複数の距離の値のうち、所定の規準値に最も近い値の距離の値を、物体（スペーサ）の底面から上面までの距離（物体（スペーサ）の高さ）とみなす。そうすれば、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、第一の白色干渉信号の包絡線の最大値が現れる位置と第二の白色干渉信号の包絡線の最大値が現れる位置との距離を物体の高さとみなす構成に比較して、正確に物体の高さを測定することができる。
【０１３３】
ここで、前記所定の規準値として、ある物体（スペーサ）の測定の直前に測定した所定の個数の物体（スペーサ）の高さの平均値を適用すると、より正確に高さを測定することができる。すなわち、同一工程で製造された同種の物体（スペーサ）の高さは、製造された順序に従って連続的に変化することが多く、突発的には変化しないことが多いと考えられる。したがって、同一工程で製造された同種の物体（スペーサ）の高さを順次測定するような場合に本発明を適用すると、物体（スペーサ）の高さの変化の傾向を測定結果に反映することができ、より正確に物体の高さを測定することができる。
【０１３４】
また、本発明の実施形態によれば、検出された第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号にノイズが混入した場合であっても、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号の検出をやり直す必要がない。したがって、第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号の検出に要する時間の短縮を図ることができるか、または第一の白色干渉信号および／または第二の白色干渉信号の検出に要する時間が長くなることを防止できる。
【０１３５】
本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置２および本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置２を用いた高さ測定方法を、表示パネル用の基板に形成されるスペーサの高さ測定に適用すると、スペーサの高さを正確に測定することができる。このため、液晶の滴下量を正確に設定することができ、この結果、液晶表示パネルに気泡が残留することや、セルギャップが不均一となって表示ムラが発生することを防止できる。
【０１３６】
以上、本発明の各種実施形態について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明は、前記各種実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能であることはいうまでもない。
【０１３７】
たとえば、前記各実施形態においては、「所定の規準値」として、ある物体（スペーサ）の高さ測定の直前に行われた所定の個数の物体（スペーサ）の高さ測定結果の平均が適用される構成を示したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。たとえば、物体（スペーサ）の高さの設計値を所定の規準値として用いてもよい。要は、「所定の規準値」として、高さ測定対象である物体（スペーサ）の現実の高さ寸法をよくあらわしていると考えられる値を適用すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる高さ測定装置の概略構成を、模式的に示したブロック図である。
【図２】第一の記憶手段に記憶される第一の白色干渉信号および第一の白色干渉信号を検出した際の対物レンズの高さ方向位置と、第二の白色干渉信号および第二の白色干渉信号を検出した際の対物レンズの高さ方向位置とを、模式的に示したグラフである。
【図３】第一の距離算出手段により算出される距離を模式的に示した図である。
【図４】本発明の第一実施形態にかかる高さ測定装置を用いた物体の高さ測定方法の流れの概略を示したフローチャートである。
【図５】本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置の概略構成を、模式的に示したブロック図である。
【図６】本発明の第二実施形態にかかる高さ測定装置を用いた物体の高さ測定方法の流れの概略を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３９】
１  第一実施形態にかかる高さ測定装置
１１  白色干渉計
１１１  白色光源
１１２  ビームスプリッタ（＝ハーフミラー）
１１３  参照ミラー（＝参照面）
１１４  対物レンズ
１１５  対物レンズ走査機構
１１６  受光素子（＝光電変換素子）
１２  第一の記憶手段
１３  第二の記憶手段
１４  第一の距離算出手段
１５  高さ決定手段
１６  出力手段
２  第二実施形態にかかる高さ測定装置
２１  白色干渉計
２１１  白色光源
２１２  ビームスプリッタ（＝ハーフミラー）
２１３  参照ミラー（＝参照面）
２１４  対物レンズ
２１５  対物レンズ走査機構
２１６  受光素子（＝光電変換素子）
２２  第一の記憶手段
２３  第二の記憶手段
２４  第一の距離算出手段
２５  高さ決定手段
２６  出力手段
２７  第二の距離算出手段
Ｆ  測定面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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