(57)【要約】【課題】粘性液体の塗布断面積を光学式変位計で測定する際に、盛り上がり部分の斜面付近で変位データが正確に得られない場合や盛り上がり部分の幅が正確に求められない場合でも、その形状に適した算出方法で比較的正確な塗布断面積を測定できるようにする。【解決手段】光学式変位計は、対物レンズ１５を光軸方向に振動させると共にその位置を検出し、受光量が最大となるときの対物レンズ１５の位置情報から測定対象物１６の表面の変位を測定する。対物レンズ１５の光軸と測定対象物１６とを相対的に所定量ずつ移動させながら取得した測定対象物１６の表面の変位データと受光量データとを記憶する。塗布形状の両端を検出するためのしきい値を用いて、その形状に適した断面積計算方法を選択する判定部４４を備えており、断面形状に応じた計算方法で塗布断面積を測定できる。【選択図】図６
2006105702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズで集束した光を測定対象物に投射し、前記測定対象物からの反射光を前記対物レンズ及びピンホールを通して受光し、前記対物レンズを光軸方向に振動させることによりその位置を検出し、受光量が最大となるときの前記対物レンズの位置情報から前記測定対象物の表面の変位を測定する光学式変位計であって、
前記対物レンズの光軸と前記測定対象物とを相対的に所定移動量ずつ移動させながら取得した測定対象物の表面の変位データを記憶する変位データ記憶部と、
前記変位データと対応させて取得した受光量データを記憶する受光量データ記憶部と、
前記変位データによって規定される盛り上がり部分の両端を検出するためのしきい値を設定するしきい値設定部と、
前記受光量データのうち前記しきい値により弁別される交点が前記移動方向に対して少なくとも２箇所存在するかの有無を判定する判定部と、
前記判定部の結果が有である場合には、前記変位データより前記盛り上がり部分の最大値に対応する高さを算出し、前記受光量データより盛り上がり部分の幅を算出し、該高さと幅から前記盛り上がり部分の断面積を算出する第１の断面積算出部と、
前記判定部の結果が無である場合には、前記所定移動量と前記変位データより前記盛り上がり部分の断面積を積分算出する第２の断面積算出部と、
前記変位データによって規定される盛り上がり部分の前記第１または第２の断面積算出部で算出された断面積を表示する表示部と
を備えていることを特徴とする光学式変位計。
【請求項２】
前記表示部は、さらに前記変位データによって規定される盛り上がり部分を含む測定対象物の表面の断面輪郭と、前記判定部の判定結果が有の場合には前記第１の断面積算出部で算出された断面積とを表示し、前記判定部の判定結果が無の場合には前記第２の断面積算出部で算出された断面積とを表示する表示部であることを特徴とする
請求項１記載の光学式変位計。
【請求項３】
前記第１の断面積算出部は、算出された前記盛り上がり部分の高さと幅と所定の係数とを乗じて得られた積に所定のオフセットを加えて得られた値を前記断面積として算出し、前記断面積算出部に対して前記係数及び前記オフセットを設定する係数・オフセット設定部を更に備えていることを特徴とする
請求項１または２記載の光学式変位計。
【請求項４】
前記係数・オフセット設定部は、前記第１の断面算出部で求められた盛り上がり部分の高さ及び幅と、別の手段で測定され入力された前記盛り上がり部分の断面積の真値とのセット２組から前記係数及び前記オフセットを算出し設定することを特徴とする
請求項３記載の光学式変位計。
【請求項５】
対物レンズで集束した光を測定対象物に投射し、前記測定対象物からの反射光を前記対物レンズ及びピンホールを通して受光し、前記対物レンズを光軸方向に振動させることによりその位置を検出し、受光量が最大となるときの前記対物レンズの位置情報から前記測定対象物の表面の変位を測定する光学式変位計を用いて、基板上に塗布された粘性液体の塗布断面積を測定する方法であって、
（ａ）前記粘性液体の塗布方向に直角または斜めの方向に前記対物レンズの光軸を相対的に移動させながら前記粘性液体が塗布された盛り上がり部分の表面の変位データ及び受光量データを取得して記憶するステップと、
（ｂ）前記変位データと対応させて受光量データを取得して記憶するステップと、
（ｃ）前記変位データによって規定される盛り上がり部分の両端を検出するためのしきい値を設定するステップと、
（ｄ）前記受光量データのうち前記しきい値により弁別される交点が前記移動方向に対して少なくとも２箇所存在するかの有無を判定するステップと、
（ｅ）前記判定部の結果が有である場合には、前記変位データより前記盛り上がり部分の最大値に対応する高さを算出し、前記受光量データより盛り上がり部分の幅を算出し、該高さと幅から前記盛り上がり部分の断面積を算出するステップと、
（ｆ）前記判定部の結果が無である場合には、前記所定移動量と前記変位データより前記盛り上がり部分の断面積を積分算出するステップと、
（ｇ）前記変位データによって規定される盛り上がり部分の前記第１または第２の断面積算出部で算出された断面積を表示するステップと
を実行することを特徴とする粘性液体の塗布断面積の測定方法。
【請求項６】
前記ステップ（ｇ）において、さらに前記変位データによって規定される盛り上がり部分を含む測定対象物の表面の断面輪郭と、前記判定部の判定結果が有の場合には前記ステップ（ｅ）で算出された断面積とを表示し、前記判定部の判定結果が無の場合には前記ステップ（ｆ）で算出された断面積とを表示するステップを実行することを特徴とする
請求項５に記載の粘性液体の塗布断面積の測定方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｅ）において、前記盛り上がり部分の高さと幅と所定の係数とを乗じて得られた積に所定のオフセットを加えて得られた値を前記断面積として算出することを特徴とする
請求項５または６に記載の粘性液体の塗布断面積の測定方法。
【請求項８】
前記ステップ（ｅ）において求められた盛り上がり部分の高さ及び幅と、別の手段で測定され入力された前記盛り上がり部分の断面積の真値とのセット２組から前記係数及び前記オフセットを算出し設定するステップを前記ステップ（ｅ）の断面積を算出する前に実行することを特徴とする
請求項７記載の粘性液体の塗布断面積の測定方法。
【請求項９】
対物レンズで集束した光を測定対象物に投射し、前記測定対象物からの反射光を前記対物レンズ及びピンホールを通して受光し、前記対物レンズを光軸方向に振動させることによりその位置を検出し、受光量が最大となるときの前記対物レンズの位置情報から前記測定対象物の表面の変位を測定する光学式変位計を用いて、基板上に塗布された粘性液体の塗布断面積を測定する測定プログラムであって、コンピュータに、
前記粘性液体の塗布方向に直角または斜めの方向に前記対物レンズの光軸を相対的に移動させながら前記粘性液体が塗布された盛り上がり部分の表面の変位データ及び受光量データを取得して記憶する機能と、
前記変位データと対応させて受光量データを取得する記憶する機能と、
前記変位データによって規定される盛り上がり部分の両端を検出するためのしきい値を設定する機能と、
前記受光量データのうち前記しきい値により弁別される交点が前記移動方向に対して２箇所存在するかの有無を判定する機能と、
前記判定部の結果が有である場合には、前記変位データより前記盛り上がり部分の最大値に対応する高さを算出し、前記受光量データより盛り上がり部分の幅を算出し、該高さと幅から前記盛り上がり部分の断面積を算出する第１の断面積算出機能と、
前記判定部の結果が無である場合には、前記所定移動量と前記変位データより前記盛り上がり部分の断面積を算出する第２の断面積算出機能と、
前記変位データによって規定される盛り上がり部分の前記第１または第２の断面積算出部で算出された断面積を表示する表示機能と
を実行することを特徴とする光学式変位計の測定プログラム。
【請求項１０】
光学式変位計の測定プログラムはさらに、コンピュータに、
前記表示機能において、前記変位データによって規定される盛り上がり部分を含む測定対象物の表面の断面輪郭と、前記判定部の判定結果が有の場合には前記第１の断面積算出機能で算出された断面積とを表示し、前記判定部の判定結果が無の場合には前記第２の断面積算出機能で算出された断面積とを表示することを特徴とする
請求項９記載の光学式変位計の測定プログラム。
【請求項１１】
光学式変位計の測定プログラムはさらに、コンピュータに
前記第１の算出機能において、前記盛り上がり部分の高さと幅と所定の係数とを乗じて得られた積に所定のオフセットを加えて得られた値を前記断面積として算出することを特徴とする
請求項９または１０記載の光学式変位計の測定プログラム。
【請求項１２】
光学式変位計の測定プログラムはさらに、コンピュータに
前記第１の算出機能において求められた盛り上がり部分の高さ及び幅と、別の手段で測定され入力された前記盛り上がり部分の断面積の真値とのセット２組から前記係数及び前記オフセットを算出し設定する機能を前記第１の算出機能の前に実行することを特徴とする
請求項１１記載の粘性液体の塗布断面積の測定方法。
【請求項１３】
請求項９から１２のいずれかに記載した光学式変位計の測定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物に光を投射し、その反射光を受光して測定対象物の表面の変位を測定する光学式変位計と、それを用いてシール剤等の粘性液体の塗布量を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学式変位計として、特許文献１に記載されているような合焦点検出型非接触変位計が実用化されている。この光学式変位計は、レーザ光を用いて測定対象物の表面の高さの変化（変位）をミクロンオーダで測定することができる。以下に、その構成を簡単に説明する。
【０００３】
図１は、従来の光学式変位計の構成を示すブロック図である。レーザパワー制御回路１１で駆動されるレーザダイオード１２から出射したレーザ光は、ビームスプリッタ１３、コリメータレンズ１４、及び対物レンズ１５を順次通過し、測定対象物１６に投射される。測定対象物１６からの反射光は、対物レンズ１５及びコリメータレンズ１４を通ってビームスプリッタ１３で反射し、光絞り部１７のピンホール１７ａを通ってフォトダイオード１８に入射する。フォトダイオード１８が光電変換して得られた受光量に対応する電気信号は、増幅器１９で増幅された後に演算部２０へ入力される。
【０００４】
対物レンズ１５は、Ｕ字状の音叉２１に取り付けられ、音叉２１が振動すると対物レンズ１５が光軸方向に振動するようになっている。音叉２１は、音叉振幅制御回路２５によって励磁されるソレノイド２４によって一定の周波数及び振幅（例えば８００Ｈｚ，±０．３ｍｍ）で振動させられる。音叉２１の先端部側方には音叉振幅検出器２２が配置され、その検出信号（正弦波信号）が増幅器２３を通って演算部２０にフィードバックされている。
【０００５】
音叉振幅制御回路２５によってソレノイド２４が励磁され、音叉２１の振動によって対物レンズ１５が光軸方向に振動すると、レーザダイオード１２からビームスプリッタ１３、コリメータレンズ１４、及び対物レンズ１５を通って測定対象物１６に投射されるレーザ光の集束点（すなわち対物レンズ１５の焦点）が光軸方向に振動する。その結果、測定対象物１６の表面で反射し、対物レンズ１５及びコリメータレンズ１４を通り、ビームスプリッタ１３で反射し、光絞り部１７のピンホール１７ａを通ってフォトダイオード１８に入射するレーザ光の光量が変化する。
【０００６】
つまり、測定対象物１６に投射されるレーザ光の集束点が測定対象物１６の表面にあるとき（合焦点状態）に、その反射光のうち光絞り部１７に到達した光のほとんどがピンホール１７ａを通過し、フォトダイオード１８に入射するレーザ光の受光量が最も多くなる。これに対して、レーザ光の集束点が測定対象物１６の表面からずれると、光絞り部１７に到達した反射光の一部のみがピンホール１７ａを通過し残りはカットされる。その結果、フォトダイオード１８の受光量が急激に減少する。
【０００７】
したがって、演算部２０において、フォトダイオード１８の受光量が最大になるときの音叉振幅検出器２２からの正弦波信号から、対物レンズ１５の位置信号を得、この位置信号を距離変換部２６で距離に変換することにより、測定対象物１６の表面の変位を得ることができる。なお、演算部２０の具体的な回路構成とその動作については特許文献１に詳しく開示されている。
【０００８】
上記のような光学式変位計を用いた測定の一例として、ガラス基板等に塗布されたシール剤のような粘性液体の塗布断面積の測定を挙げることができる。例えば液晶表示器の製造工程において、スペーサを介して所定の間隔で平行に対向する２枚のガラス基板の周囲をシール剤で封止する必要がある。一方のガラス板の周辺部に沿ってシール剤を塗布した後に、他方のガラス板を重ねて押さえることにより、２枚のガラス基板がスペーサの大きさで決まる間隔を隔てて周辺部で固定され、封止される。
【０００９】
この際、シール剤の塗布量が少なすぎると封止（密封）が不完全になるおそれがあり、多すぎると余分なシール剤が２枚のガラス基板の周辺部からはみ出すことがある。そこで、シール剤の塗布量、すなわち塗布断面積を厳密に管理する必要があり、その管理のために塗布断面積の測定が行われる。このような粘性液体の塗布断面積の測定方法の従来例として特許文献２に開示された方法がある。この測定方法では、撮像手段で得られた画像の処理によって塗布断面の輪郭（高さの分布）を求め、積分処理によって断面積を求めている。
【００１０】
特許文献１に記載されているような光学式変位計を用いて粘性液体の塗布断面積の測定を行う場合は、光学式変位計から得られる変位（表面高さ）の分布を求めることにより、同様にしてシール剤の塗布断面積を求めることができる。つまり、図２に示すようにガラス基板３０の上にシール剤３１が直線状に塗布されているとすれば、シール剤３１の塗布方向Ｄ１に略垂直な方向（幅方向）Ｄ２に光軸を移動させながら変位（表面高さ）の分布を求めればよい。光軸をＤ２方向に移動させる手段は図１に示されていないが、例えば公知のＸ−Ｙテーブルを用いて、測定対象物１６（ガラス基板３０及びシール剤３１）を光軸に対して移動させればよい。あるいは、測定対象物１６の載置台は固定して、対物レンズ１５を水平方向に移動させる機構を設けてもよい。対物レンズ１５を水平方向に移動させることにより、直線状に塗布されたシール剤３１を横切る方向（幅方向）に光軸を高速移動させることができる。
【００１１】
このようにして求めた高さ分布のグラフの一例を図３に示す。図３において、黒色の太線のグラフ３３が高さ分布を示しており、これに重ねて示された灰色のグラフ３４は受光量の分布である。このような高さ分布のグラフ３３を得ることができれば、その盛り上がり部分の面積、すなわち塗布断面積を積分演算によって求めることは容易である。例えば、盛り上がり部分の幅Ｗ（図示の例では３６０μｍ程度）を移動量などのサンプリングごとに分割し（単位幅ΔＷ）、各サンプリング点における変位（高さ）データとΔＷとの積を加算すれば塗布断面積が得られる。
【特許文献１】特許第３３００８０３号
【特許文献２】特開２００３−２８６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら実際には、図３に示したような比較的きれいな高さ分布のグラフ３３が得られるとは限らず図４に示すように、高さ分布のグラフ３５の盛り上がり部分の斜面、すなわち立ち上がり３５ａ及び立下り３５ｂの部分で測定値の変動が大きくなり（不正確になり）、グラフが乱れる現象が起こりやすいことが分かっている。この現象は、液体（シール剤）の粘土が高く、盛り上がり部分の斜面の傾きが大きいほど顕著に発生する。これは、図４ａのステップ＃３０１から＃３０４にしめすようにシール材に対してレーザー光を照射しながら測定器を右方向に移動させていくと、３５ａおよび３５ｂの部分のように斜面の傾きが大きい箇所で、レーザー光が測定器方向以外に反射してしまいフォトダイオード１８に至る光量が少なくなる。これが図４の受光量の分布を示すグラフ３６の３６ａ及び３６ｂでの受光量が不十分になることの一因であると考えられる。
【００１３】
このように、高さ分布のグラフ３５の盛り上がり部分の斜面では、測定器のフォトダイオード１８に戻る光量が少なくなるので、変位データが正確には求められない。したがって変位データの変動が激しくなり誤差を多く含んでしまう。この場合には、従来技術のような積分（各サンプリング点における変位データとΔＷとの積の加算）演算によって塗布断面積を求めた場合の誤差も非常に大きくなり、測定値としての使用に耐えない。そこで、シール剤のような粘性液体を基板に直線状に塗布した場合、その盛り上がり部分の断面は一般に、図４ｂにしめしたような中央部が高い放物線のような形状になるので、斜面の部分の不正確な変位（高さ）データを使用しないで、図４にしめした中央部（ピーク）の変位（高さＨ）データと盛り上がり部分の幅Ｗとから近似的に塗布断面積を求めるようにすれば、ほぼ正確な塗布断面積を安定的に得ることができる。つまり変位データの得られない３５ａおよび３５ｂの部分で図４ｃの３５ｅおよび３５ｆにしめされる破線のように、そこが放物線であるかごとく近似して求めるという手法である。
【００１４】
例えば、断面形状が一般式Ｙ＝−Ｘ＊Ｘ＋Ｈでしめされるような放物線で近似される場合には、図４ｂでしめしたようにＸ＝−１／２ＷからＸ＝１／２まで、放物線を定積分すればよい。ここで、その盛り上がり部の幅Ｗは変位データからではなく、受光量データから求められる。これは基板表面が露出している部分と粘性液体が塗布された部分との境界で受光量が３６ｃ、３６ｄのように急激に変化するので、受光量データから両側の境界を検出し、両者間の幅を求めることが容易であるからである。
【００１５】
発明者は図４のように変位データ変動が激しい場合には上記のような解決方法にて塗布断面積をほぼ正確に求められ、また単純な近似式を用いているので計算時間が短縮できるなどの知見を得た。しかしながら実際には、図５にしめすように盛り上がり部の盛り上がり方が急峻ではなく、なだらかな場合には、受光量データの変化が小さく両側の境界を検出することが困難となり、その得られた幅の検出誤差も大きくなる。具体的には、変位データの立ち上がり部３７ａおよび立下り部３７ｂの部分で測定値の変動が小さく、さらに受光量データの変動部３８ａおよび３８ｂでもその変動が小さいので、両端を検出することが困難となる。さらにシール形状がなだらかな場合は、その頂点３９がつぶれ、放物線状から外れた形状になりやすいため、上記の塗布断面積算出方法で求めたとしても誤差が大きくなる。
【００１６】
本発明は、上記のような課題に鑑み、シール剤のような粘性液体の塗布断面積を光学式変位計で測定する際に、その断面形状にあわせて塗布断面積の算出方法を切り替え、より誤差の少ない塗布断面積を選択し測定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明による光学式変位計の第１の構成は、対物レンズで集束した光を測定対象物に投射し、前記測定対象物からの反射光を前記対物レンズ及びピンホールを通して受光し、前記対物レンズを光軸方向に振動させることによりその位置を検出し、受光量が最大となるときの前記対物レンズの位置情報から前記測定対象物の表面の変位を測定する光学式変位計であって、前記対物レンズの光軸と前記測定対象物とを相対的に所定移動量ずつ移動させながら取得した測定対象物の表面の変位データを記憶する変位データ記憶部と、前記変位データと対応させて取得した受光量データを記憶する受光量データ記憶部と、前記変位データによって規定される盛り上がり部分の両端を検出するためのしきい値を設定するしきい値設定部と、前記受光量データのうち前記しきい値により弁別される交点が前記移動方向に対して少なくとも２箇所存在するかの有無を判定する判定部と、前記判定部の結果が有である場合には、前記変位データより前記盛り上がり部分の最大値に対応する高さを算出し、前記受光量データより盛り上がり部分の幅を算出し、該高さと幅から前記盛り上がり部分の断面積を算出する第１の断面積算出部と、前記判定部の結果が無である場合には、前記所定移動量と前記変位データより前記盛り上がり部分の断面積を積分算出する第２の断面積算出部と、前記変位データによって規定される盛り上がり部分の前記第１または第２の断面積算出部で算出された断面積を表示する表示部とを備えていることを特徴とする
【００１８】
本発明による光学式変位計の第２の構成は、第１の構成と同様の光学式変位計において、前記表示部は、さらに前記変位データによって規定される盛り上がり部分を含む測定対象物の表面の断面輪郭と、前記判定部の判定結果が有の場合には前記第１の断面積算出部で算出された断面積とを表示し、前記判定部の判定結果が無の場合には前記第２の断面積算出部で算出された断面積とを表示する表示部であることを特徴とする。
【００１９】
本発明による光学式変位計の第３の構成は、第１もしくは第２の構成と同様の光学式変位計において、前記第１の断面積算出部は、算出された前記盛り上がり部分の高さと幅と所定の係数とを乗じて得られた積に所定のオフセットを加えて得られた値を前記断面積として算出し、前記断面積算出部に対して前記係数及び前記オフセットを設定する係数・オフセット設定部を更に備えていることを特徴とする。
【００２０】
本発明による光学式変位計の第４の構成は、第３の構成と同様の光学式変位計において、前記係数・オフセット設定部は、前記第１の断面算出部で求められた盛り上がり部分の高さ及び幅と、別の手段で測定され入力された前記盛り上がり部分の断面積の真値とのセット２組から前記係数及び前記オフセットを算出し設定することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明による光学式変位計を用いた粘性液体の塗布断面積の測定方法の第１の構成は、対物レンズで集束した光を測定対象物に投射し、前記測定対象物からの反射光を前記対物レンズ及びピンホールを通して受光し、前記対物レンズを光軸方向に振動させることによりその位置を検出し、受光量が最大となるときの前記対物レンズの位置情報から前記測定対象物の表面の変位を測定する光学式変位計を用いて、基板上に塗布された粘性液体の塗布断面積を測定する方法であって、（ａ）前記粘性液体の塗布方向に直角または斜めの方向に前記対物レンズの光軸を相対的に移動させながら前記粘性液体が塗布された盛り上がり部分の表面の変位データ及び受光量データを取得して記憶するステップと、（ｂ）前記変位データと対応させて受光量データを取得して記憶するステップと、（ｃ）前記変位データによって規定される盛り上がり部分の両端を検出するためのしきい値を設定するステップと、（ｄ）前記受光量データのうち前記しきい値により弁別される交点が前記移動方向に対して少なくとも２箇所存在するかの有無を判定するステップと、（ｅ）前記判定部の結果が有である場合には、前記変位データより前記盛り上がり部分の最大値に対応する高さを算出し、前記受光量データより盛り上がり部分の幅を算出し、該高さと幅から前記盛り上がり部分の断面積を算出するステップと、（ｆ）前記判定部の結果が無である場合には、前記所定移動量と前記変位データより前記盛り上がり部分の断面積を積分算出するステップと、（ｇ）前記変位データによって規定される盛り上がり部分の前記第１または第２の断面積算出部で算出された断面積を表示するステップとを実行することを特徴とする。
【００２２】
本発明による光学式変位計を用いた粘性液体の塗布断面積の測定方法の第２の構成は、第１の構成と同様の測定方法において、前記ステップ（ｇ）において、さらに前記変位データによって規定される盛り上がり部分を含む測定対象物の表面の断面輪郭と、前記判定部の判定結果が有の場合には前記ステップ（ｅ）で算出された断面積とを表示し、前記判定部の判定結果が無の場合には前記ステップ（ｆ）で算出された断面積とを表示するステップを実行することを特徴とする。
【００２３】
本発明による光学式変位計を用いた粘性液体の塗布断面積の測定方法の第３の構成は、第１または第２の構成と同様の測定方法において、前記ステップ（ｅ）において、前記盛り上がり部分の高さと幅と所定の係数とを乗じて得られた積に所定のオフセットを加えて得られた値を前記断面積として算出することを特徴とする。
【００２４】
本発明による光学式変位計を用いた粘性液体の塗布断面積の測定方法の第４の構成は、第３の構成と同様の測定方法において、前記ステップ（ｅ）において求められた盛り上がり部分の高さ及び幅と、別の手段で測定され入力された前記盛り上がり部分の断面積の真値とのセット２組から前記係数及び前記オフセットを算出し設定するステップを前記ステップ（ｅ）の断面積を算出する前に実行することを特徴とする。
【００２５】
本発明による光学式変位計の測定プログラムの第１の構成は、対物レンズで集束した光を測定対象物に投射し、前記測定対象物からの反射光を前記対物レンズ及びピンホールを通して受光し、前記対物レンズを光軸方向に振動させることによりその位置を検出し、受光量が最大となるときの前記対物レンズの位置情報から前記測定対象物の表面の変位を測定する光学式変位計を用いて、基板上に塗布された粘性液体の塗布断面積を測定する測定プログラムであって、コンピュータに、前記粘性液体の塗布方向に直角または斜めの方向に前記対物レンズの光軸を相対的に移動させながら前記粘性液体が塗布された盛り上がり部分の表面の変位データ及び受光量データを取得して記憶する機能と、前記変位データと対応させて受光量データを取得する記憶する機能と、前記変位データによって規定される盛り上がり部分の両端を検出するためのしきい値を設定する機能と、前記受光量データのうち前記しきい値により弁別される交点が前記移動方向に対して２箇所存在するかの有無を判定する機能と、前記判定部の結果が有である場合には、前記変位データより前記盛り上がり部分の最大値に対応する高さを算出し、前記受光量データより盛り上がり部分の幅を算出し、該高さと幅から前記盛り上がり部分の断面積を算出する第１の断面積算出機能と、前記判定部の結果が無である場合には、前記所定移動量と前記変位データより前記盛り上がり部分の断面積を算出する第２の断面積算出機能と、前記変位データによって規定される盛り上がり部分の前記第１または第２の断面積算出部で算出された断面積を表示する表示機能とを実行することを特徴とする。
【００２６】
本発明による光学式変位計の測定プログラムの第２の構成は、第１の構成と同様の測定プログラムにおいてさらに、コンピュータに、前記表示機能において、前記変位データによって規定される盛り上がり部分を含む測定対象物の表面の断面輪郭と、前記判定部の判定結果が有の場合には前記第１の断面積算出機能で算出された断面積とを表示し、前記判定部の判定結果が無の場合には前記第２の断面積算出機能で算出された断面積とを表示することを特徴とする。
【００２７】
本発明による光学式変位計の測定プログラムの第３の構成は、第１または第２の構成と同様の測定プログラムにおいてさらに、コンピュータに前記第１の算出機能において、前記盛り上がり部分の高さと幅と所定の係数とを乗じて得られた積に所定のオフセットを加えて得られた値を前記断面積として算出することを特徴とする。
【００２８】
本発明による光学式変位計の測定プログラムの第４の構成は、第３の構成と同様の測定プログラムにおいてさらに、コンピュータに前記第１の算出機能において求められた盛り上がり部分の高さ及び幅と、別の手段で測定され入力された前記盛り上がり部分の断面積の真値とのセット２組から前記係数及び前記オフセットを算出し設定する機能を前記第１の算出機能の前に実行することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の光学式変形の測定プログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、前記第１から第４の光学式変形の測定プログラムの操作プログラムを記録していることを特徴としている。
【００３０】
記録媒体には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやフレキシブルディスク、磁気テープ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリその他のプログラムを格納可能な媒体が含まれる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の光学式変位計の第１の構成によれば、シール剤のような粘性液体の塗布断面積を光学式変位計で測定する際に、その盛り上がり部分の両端を検出するためのしきい値と受光量データを比較し、そのしきい値との交点が２箇所以上存在するかの有無によって、断面積の算出方法を自動選択することにより、その塗布断面の形状に適した算出方法で断面積を求めることができる。シール剤のような粘性液体を基板に直線状に塗布した場合、その盛り上がり部分の断面は一般に、中央部が高い放物線のような形状になる。この場合は盛り上がり部分の斜面部分は不正確な変位（高さ）データとなり、このデータからは盛り上がり部分の幅を求めることが困難であるが、基板表面が露出している部分と粘性液体が塗布された部分との境界で受光量が急激に変化するので、受光量データから両側の境界を検出し、両者間の幅を求められる。その結果、盛り上がり部分の高さと幅とに基づいて近似計算を行い、塗布断面積を求めることができる。また盛り上がり部分の形状が、中央部と両端部の高さにあまり差がなく、なだらかな傾斜である場合には、受光量データから幅を求めるのは困難となる。この場合は、所定移動量と変位データとから塗布断面積を求めるようにすれば塗布断面積を安定的に得ることができる。
【００３２】
このようにして、本発明の光学式変位計は、計測対象物である粘性液体の塗布断面形状にあわせて最適な塗布断面積算出方法を自動選択するので、ユーザに対して余計な負担を強いることなく、塗布断面積を提供することができる。従来は、塗布断面積の算出方法はユーザが経験則により固定的に定めていた。しかし、本発明では、上記断面積算出方法を切り替えを、受光量データがしきい値により弁別される交点が少なくとも２箇所以上存在するかの有無で判断することにより自動的に行うことによって、断面形状に合わせた算出が実現されることを可能とした。このため、光学変位計の操作に不慣れで経験の少ないユーザに対しても、常に測定対象物の塗布断面形状に適した算出方法を自動的に選択するので、断面積計測結果を提供することができる。また更に判定部において交点が２箇所以上存在した場合には、盛り上がり部分の幅が求められ、その際に簡単な近似式から断面積を算出するので、処理時間を短縮することができる。
【００３３】
つまり本発明の光学式変位計の第１の構成によれば、シール剤のような粘性液体の塗布断面積を光学式変位計で測定する際に、判定部により受光量としきい値との交点が２箇所以上存在する場合には、簡単な近似式により算出することによって、存在しない場合には、所定移動量と変位データから算出することによって断面積を算出することが可能となり、これらの選択を自動的におこなうことによってユーザに対する負担を軽減することができるという効果を得ることができる。
【００３４】
また、本発明の光学式変位計の第２の構成によれば、測定対象物の表面の断面輪郭と判定部により選択された断面積算出部で算出された断面積を表示するので、ユーザが測定対象物の断面形状と同時にその断面積を認識できる。つまり測定対象物の断面形状と断面積の関係を認識しやすい光学式変位計を提供することができる。
【００３５】
また、本発明の光学式変位計の第３の構成によれば、高さと幅と所定の係数とを乗じて得られた積に所定のオフセットを加えて得られた値を断面積として算出するので、塗布断面積をさらに高速で正確に求めることができる光学式変位計を提供できる。盛り上がり部分の高さと幅とに基づいて塗布断面積を求める別の方法として、例えば頂点と両側の境界点を通る放物線（二次曲線）の方程式を求め、その放物線と基板表面に対応する直線とで囲まれた部分の面積を積分計算により求めることも可能である。しかしながら、この場合は、放物線の方程式を別途求める必要があるので処理時間が長くなる。処理能力の低いマイクロプロセッサでは、そのような処理の負担が無視できなくなると共に処理に時間が掛かる。これに対して本発明の第２の構成では、高さと幅と所定の係数とを乗じて得られた積に所定のオフセットを加えるといった簡単な処理で塗布断面積を求めることができるので処理時間が短く、早く処理が完了する。
【００３６】
更に、本発明の光学式変位計の第４の構成によれば、別の手段で測定した盛り上がり部分の断面積の真値と、それぞれに対応して求められた盛り上がり部分の高さ及び幅の計２組のデータから係数及びオフセットを算出し設定することができる光学式変位計を提供することができる。別の手段として、例えば、粘性液体が液晶パネルのシール剤の場合は、２枚のガラス基板の間に塗布されたシール剤がスペーサによって規定された厚みまで押し潰されたときに、そのシール剤の幅と２枚のガラス基板の間隔との積として断面積を容易に求めることができる。あるいは、２枚のガラス基板を重ね合わせる前に、一方のガラス基板の上に塗布されたシール剤の盛り上がり部分の断面積を別の測定器を用いて測定してもよい。
【００３７】
次に、本発明の光学式変位計を用いて基板上に塗布された粘性液体の塗布断面積を測定する方法、そのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体の第１の構成によれば、シール剤のような粘性液体の塗布断面積を光学式変位計で測定する際に、その盛り上がり部分の両端を検出するためのしきい値と受光量データを比較し、そのしきい値との交点が２箇所以上存在するかの有無によって、断面積の算出方法を選択することにより、その塗布断面の形状に適した算出方法で断面積を正確に求めることができる。前述したように、シール剤のような粘性液体を基板に直線状に塗布した場合、その盛り上がり部分の断面は一般に、中央部が高い放物線のような形状になる。この場合は盛り上がり部分の斜面部分は不正確な変位（高さ）データとなり、このデータからは盛り上がり部分の幅を正確に求めることが困難であるが、基板表面が露出している部分と粘性液体が塗布された部分との境界で受光量が急激に変化するので、受光量データから両側の境界を検出し、両者間の幅を求められる。その結果、盛り上がり部分の高さと幅とに基づいて近似計算を行い、塗布断面積をほぼ正確に求めることができる。また盛り上がり部分の形状が、中央部と両端部の高さにあまり差がなく、なだらかな傾斜である場合には、受光量データから幅を求めるのは困難となる。この場合は、所定移動量と変位データとから塗布断面積を求めるようにすれば、ほぼ正確な塗布断面積を安定的に得ることができる。
【００３８】
このようにして、本発明の光学式変位計を用いて基板上に塗布された粘性液体の塗布断面積を測定する方法、そのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体の第１の構成では、計測対象物である粘性液体の塗布断面形状にあわせて最適な塗布断面積算出方法を選択するので、精度の高い塗布断面積を提供することができる。また更に判定部において交点が２箇所以上存在した場合には、盛り上がり部分の幅が求められ、その際に簡単な近似式から断面積を算出するので、処理時間を短縮することができる。
【００３９】
つまり本発明の光学式変位計を用いて基板上に塗布された粘性液体の塗布断面積を測定する方法、そのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体の第１の構成では、シール剤のような粘性液体の塗布断面積を光学式変位計で測定する際に、判定部により受光量としきい値との交点が２箇所以上存在する場合には、簡単な近似式により算出することによって高速な処理が可能となり、存在しない場合には、所定移動量と変位データから算出することによってより正確な断面積を算出することが可能となるという効果を得ることができる。
【００４０】
また、本発明の光学式変位計を用いて基板上に塗布された粘性液体の塗布断面積を測定する方法、そのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体の第２の構成によれば、測定対象物の表面の断面輪郭と判定部により選択された断面積算でのステップで算出された断面積を表示するので、ユーザが測定対象物の断面形状と同時にその断面積を認識できる。つまり測定対象物の断面形状と断面積の関係を認識しやすい測定方法を提供することができる。
【００４１】
また、本発明の光学式変位計を用いて基板上に塗布された粘性液体の塗布断面積を測定する方法、そのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体の第３の構成によれば、高さと幅と所定の係数とを乗じて得られた積に所定のオフセットを加えて得られた値を断面積として算出するので、塗布断面積をさらに高速で正確に求めることができる。盛り上がり部分の高さと幅とに基づいて塗布断面積を求める別の方法として、例えば頂点と両側の境界点を通る放物線（二次曲線）の方程式を求め、その放物線と基板表面に対応する直線とで囲まれた部分の面積を積分計算により求めることも可能である。しかしながら、この場合は、放物線の方程式を別途求める必要があるので処理時間が長くなる。処理能力の低いマイクロプロセッサでは、そのような処理の負担が無視できなくなると共に処理に時間が掛かる。これに対して本発明の第２の構成では、高さと幅と所定の係数とを乗じて得られた積に所定のオフセットを加えるといった簡単な処理で塗布断面積を求めることができるので処理時間が短く、早く処理が完了する。
【００４２】
更に、本発明の光学式変位計を用いて基板上に塗布された粘性液体の塗布断面積を測定する方法、そのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体の第４の構成によれば、別の手段で測定した盛り上がり部分の断面積の真値と、それぞれに対応して求められた盛り上がり部分の高さ及び幅の計２組のデータから係数及びオフセットを算出し設定することができる。別の手段として、前述したような方法をとっても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【００４４】
図６は、本発明の実施例１に係る光学式変位計の構成を示すブロック図である。この光学式変位計は、変位測定部１０、変位データ記憶部４１、受光量データ記憶部４２、しきい値設定部４３、判定部４４、第１断面積算出部４５、第２断面積算出部４６、表示部４７、係数・オフセット設定部４８を備えている。
【００４５】
変位測定部１０は、図１を参照して説明した従来の光学式変位計と同じ構成であり、変位測定部１０の各構成要素の参照番号は図１と同じ番号を付している。従来例の説明で述べた各構成要素の詳細な動作についての重複説明をできるだけ避けながら、動作の概略について以下に説明する。
【００４６】
レーザパワー制御回路１１で駆動されるレーザダイオード１２から出射したレーザ光がビームスプリッタ１３及びコリメータレンズ１４を通過した後、対物レンズ１５で集束されて測定対象物１６に投射される。測定対象物１６からの反射光は対物レンズ１５及びコリメータレンズ１４を通ってビームスプリッタ１３で反射し（光路を曲げられ）、光絞り部１７のピンホール１７ａを通ってフォトダイオード１８で受光される。フォトダイオード１８の受光量に対応する電気信号は増幅器１９で増幅された後に演算部２０へ入力される。
【００４７】
対物レンズ１５は、音叉振幅制御回路２５によって励磁されるソレノイド２４によって一定の周波数及び振幅（例えば８００Ｈｚ，±０．３ｍｍ）で光軸方向に振動させられる。その振動位置は、音叉振幅検出器２２によって検出される。つまり、音叉振幅検出器２２から出力される正弦波信号が増幅器２３を通って演算部２０に入力されている。演算部２０は、フォトダイオード１８の受光量が最大になるときの音叉振幅検出器２２からの正弦波信号から、対物レンズ１５の位置情報を得る。そして、この位置情報が距離変換部２６で距離に変換されることにより、測定対象物１６の表面の変位が得られる。
【００４８】
より具体的には、演算部２０内に設定される振幅の基準点と音叉振幅検出器２２から出力される正弦波信号により、演算部２０によって、この正弦波と振幅基準点とが交差するゼロクロス点を見つける。これによって正弦波の位相を検出し、フォトダイオード１８の受光量が最大となる、つまり焦点が合っている時の音叉振幅検出器２２からの正弦波信号から、上記ゼロクロス点からの変位を測定している。
【００４９】
図２に示したように、ガラス基板３０の上に直線状に塗布されたシール剤（粘性液体）３１の塗布断面積を測定する際の動作について、図７のフローチャートに沿って説明する。図７は、光学式変位計を用いて粘性液体の塗布断面積を測定する処理の概略を示すフローチャートである。
【００５０】
ステップ＃１１において、対物レンズ１５の光軸と測定対象物１６とを相対的に所定量ずつ移動させながら（スキャンしながら）測定対象物１６の表面の変位データを取得する。つまり、図２において、シール剤３１の塗布方向Ｄ１に略垂直な方向（幅方向）Ｄ２に光軸を移動させながら変位データＹ［ｉ］、受光量データＬ［ｉ］を取得する。所得された変位データＹ［ｉ］は、変位データ記憶部４１に記憶され、受光量データＬ［ｉ］は、受光量データ記憶部４２に記憶される。この際、幅方向位置Ｘ［ｉ］も取得され記憶される。対物レンズ１５の光軸と測定対象物１６とを相対的に所定量ずつ移動させる手段として、測定対象物１６が載置されるテーブルを所定ピッチで移動させてもよいし、逆に光学式変位計のヘッド部を所定ピッチで移動させてもよい。
【００５１】
次のステップ＃１２において、受光量データに対するしきい値Ｌｔｈを設定する。この設定手段としては、ユーザが手動で設定しても良いし、変位計が受光量データに基づいて自動で設定しても良い。また変位計が自動で設定した場合でも、その後にユーザにより調整されても良い。さらにガラス基板状での受光量を記憶し、その記憶された受光量を基準として一定の割合に対してしきい値を引くようなしきい値自動化を行っても良い。また実際の受光量データを表示部で観察しながらしきい値を設定できるような機能にしても良い。これらの処理は、しきい値設定手段４３にて実行される。
【００５２】
次のステップ＃１３において、設定されたしきい値Ｌｔｈと受光量データＬ［ｉ］と比較し、図４のようにしきい値Ｌｔｈにより弁別される点が３６ｃ、３６ｄのように２箇所以上存在するかの有無を判定する。このしきい値による判定は、受光量データＬ［ｉ］を用いて算出されたものとの比較で行えばよいので、Ｌ［ｉ］の微分値との比較でも良い。この場合も、しきい値Ｌｔｈとの交点が２箇所以上存在するかを判定する。この処理は、判定部４４によって行われる。
【００５３】
ステップ＃１３において、判定結果が「有」であった場合には、ステップ＃１４に進み、幅方向位置Ｘ［ｉ］及び受光量データＬ［ｉ］からシール剤による盛り上がり部分の幅Ｗが算出される。続くステップ＃１５において、変位データＹ［ｉ］からシール剤による盛り上がり部分の最大値に対応する高さＨを算出する。この算出処理の詳細については後述する。実際には、後述するように＃１３と＃１４は同じステップで行われた方が効率が良い。
【００５４】
次のステップ＃１６において、算出されたＨ及び幅Ｗから断面積（シール剤３１の塗布断面積）を算出する処理を行う。上記ステップ＃１４、＃１５、＃１６は第１の断面積算出部４５が実行する。
【００５５】
この算出方法は、高さＨと幅Ｗとの積に所定の係数Ｋを乗じ、さらにオフセット（ゼロを含む）Ｃを加えることによって断面積Ｓを求める。すなわち、Ｓ＝Ｈ×Ｗ×Ｋ＋Ｃなる演算によって断面積Ｓを求める。仮にオフセットＣ＝０とした場合、係数Ｋ＝１は断面形状が長方形であることを意味し、係数Ｋ＝０．５は断面形状が長方形であることを意味する。したがって、実際の塗布断面形状の場合は、０．５＜Ｋ＜１となる。ここでオフセットとは、実際の塗布断面形状が図７ａのように、放物線状の形状と長方形の形状４９ｃとが重なったような形なった場合など、断面形状が放物線状から離れた形状になった場合にその断面積部分を補ったり、逆に取り除いたりする際に必要となる。
【００５６】
これらの係数Ｋ及びオフセットＣは、係数・オフセット設定部４８によって設定される。係数・オフセット設定部４８は、２組の高さＨ、幅Ｗ、及び断面積Ｓの真値から係数Ｋ及びオフセットＣを求める。すなわち、２組の式Ｓ１＝Ｈ１×Ｗ１×Ｋ＋Ｃ、及び、Ｓ２＝Ｈ２×Ｗ２×Ｋ＋ＣからＫ＝（Ｓ１−Ｓ２）／（Ｈ１×Ｗ１−Ｈ２×Ｗ２）が求まり、更に、Ｃ＝Ｓ１−Ｈ１×Ｗ１×Ｋが求まる。
【００５７】
この際、断面積Ｓの真値については別の手段で測定して係数・オフセット設定部４８に入力する必要がある。液晶パネルのシール剤の場合は、２枚のガラス基板の間に塗布されたシール剤がスペーサによって規定された厚みまで押し潰されたときに、そのシール剤の幅と２枚のガラス基板の間隔との積として断面積を簡易的に求めることができるので、これを断面積の真値として入力すればよい。但し、この方法に限らず、別の測定器を用いて測定した断面積の真値を入力してもよい。あるいは、係数Ｋ及びオフセットＣの値を直接入力して設定するようにしてもよい。
【００５８】
図７のフローチャートに戻り、ステップ＃１３において、判定結果が「無」であった場合には、ステップ＃１７に進む。この場合には、図８のようにガラス基板に塗布されたシール材の断面形状は表面部４９ａのように放物線形状から頂点がつぶれた形であることが多い。この表面部４９ａと基板表面に対応する直線４９ｂとで囲まれた部分の断面積Ｓを求める。まず幅方向位置Ｘ［ｉ］から単位幅ΔＷを求め、それぞれに対応する変位データＹ［ｉ］から分割された各長方形５０の面積（ΔＷ×変位Ｙ［ｉ］）を求める。そして、それらを加算する演算（積分演算）することによって断面積Ｓを求める。この処理は、第２の断面積算出部４６が実行する。
【００５９】
最後のステップ＃１８において、表示部４７による表示又は外部出力が実行される。図９に表示部４８による表示例を模式的に示す。上記のようにして求められた盛り上がり部分の断面積（シール剤の塗布断面積）が画面左上の表示枠５１に表示され、その高さと幅も表示枠５２、５３に表示される。幅が求められなかった場合には、幅の表示はされない。また現在使用されている計算方法も表示枠５５に表示される。Ａ−Ｍｏｄｅとは、判定部による判定結果が有のときに選択されるモードであり、前述した第１断面積算出部４５により塗布断面形状の幅と高さからその断面積を求める計測方法のことである。第２断面積算出部４６により断面積が算出された場合には、Ｂ−Ｍｏｄｅと表示される。
【００６０】
またさらに受光量データに対するしきい値が表示枠５４ａに表示され、そのラインもしきい値ライン５４ｂとして表示される。さらに測定の対象となった断面の変位データ（高さ）のグラフが画面中央部の表示枠５５に表示される。この表示枠５５には、受光量（光量）のグラフも表示されている。なお、この図では高さ及び光量のグラフを簡素化して描いているが、実際には前述の図３又は図４、図５に示したようなグラフになる。外部出力は、断面積と高さ及び光量のグラフの表示内容をアナログ信号として出力することができる。あるいは、シリアルインターフェイス等を介して接続されたパーソナルコンピュータにディジタル信号として出力することができる。
【００６１】
次に、判定部が実行する判定処理と第１の断面積算出部が実行する幅および高さを求める処理について図１０から図１３を参照しながら説明を加える。図１０及び図１１は、光学式変位計において、判定部が実行する判定処理と断面積の算出に使用される幅を求める処理のフローチャートである。本実施例では、判定部が用いるしきい値をさらに幅を求める処理でも用いているので、判定部が実行する判定処理は、幅を求める処理と同時に行う方が、効率が良いと考えられる。そこで本実施例では、判定処理と幅算出処理を同時に行っているが、判定部が用いるしきい値と幅を求めるしきい値が異なる場合や幅算出処理においてしきい値を用いない場合、判定処理や幅算出処理において複数の異なるしきい値を用いる場合などは、それそれの処理を個々に行っても良い。図１２は、受光量データからしきい値により弁別される点を求め、盛り上がり部分の幅を求める処理の原理を示す図である。図１３は、断面積の算出に使用される高さを求める処理のフローチャートである。
【００６２】
図１０のフローチャートにおいて、ステップ＃１１１からステップ＃１１８までは、受光量データとしきい値との交点の左端および盛り上がり部分の左端を検出する処理である。本実施例においては、しきい値との交点の左端と盛り上がり部分の左端とは同位置のものとして扱うこととする。ステップ＃１１１での交点カウントＣｏｕｎｔおよび変数ｉを最小値０に初期化すると共に、しきい値Ｌｔｈを設定する。本実施例では、盛り上がり部分より左側の基板面における受光量Ｌ［０］からしきい値の差分ΔＬｔｈを減じた値を受光量のしきい値Ｌｔｈとする。次のステップ＃１１２で変数ｉをインクリメントし、ステップ＃１１３で変数ｉが最大値Ｎに至っていないかの判定を行う。最大値Ｎとは、受光量データの右端での変数ｉの値である。ここで最大値Ｎに至っていた場合には、しきい値との交点が無い、つまり受光量のしきい値Ｌｔｈを下回る点が無かったとして終了する。至ってない場合には、ステップ＃１１４で幅方向にΔＸだけ移動した後、ステップ＃１１５で受光量データＬ［ｉ］を取得する。
【００６３】
次のステップ＃１１６でＬ［ｉ］としきい値Ｌｔｈとを比較し、Ｌ［ｉ］がＬｔｈ以上であればステップ＃１１７に戻る。Ｌ［ｉ］がＬｔｈより小さくなるまでステップ＃１１２からステップ＃１１６の処理が繰り返され、Ｌ［ｉ］がＬｔｈより小さくなった時点で、交点カウントＣｏｕｎｔがインクリメントされ、そのときの幅方向位置Ｘ［ｉ］が左端位置Ｘｌｅｆｔに代入される（ステップ＃１１７）。
【００６４】
ステップ＃１１８からステップ＃１２４までは、受光量データとしきい値との交点の右端および盛り上がり部分の右端を検出する処理である。前述したとおり本実施例においては、しきい値との交点の左端と盛り上がり部分の左端とは同位置のものとして扱うこととする。ステップ＃１１８で変数ｉを最大値Ｎに初期化すると共に、しきい値Ｌｔｈを設定する。本実施例では、盛り上がり部分より右側の基板面における受光量Ｌ［Ｎ］からしきい値の差分ΔＬｔｈを減じた値をしきい値Ｌｔｈとする。次のステップ＃１１９で変数ｉをデクリメントし、ステップ＃１２０で幅方向に−ΔＸだけ移動した後、ステップ＃１２１で受光量データＬ［ｉ］を取得する。
【００６５】
次のステップ＃１２２でＬ［ｉ］としきい値Ｌｔｈとを比較し、Ｌ［ｉ］がＬｔｈ以上であればステップ＃１１９に戻る。Ｌ［ｉ］がＬｔｈより小さくなるまでステップ＃１１９からステップ＃１２２の処理が繰り返され、Ｌ［ｉ］がＬｔｈより小さくなった時点で、交点カウントＣｏｕｎｔがインクリメントされ、そのときの幅方向位置Ｘ［ｉ］が右端位置Ｘｒｉｇｈｔに代入される（ステップ＃１２３）。
【００６６】
次のステップ＃１２４において、交点カウントＣｏｕｎｔが少なくとも２以上であるかが判断される。本実施例では、基本的に２以外の数値になることは無いが、しきい値との交点がノイズ等の影響で３点以上あった場合は、前後の受光量データの変化を見ることによって対応しても良いし、受光データの微分値による判定を行っても良い。またそれらの組み合わせであっても良い。２以上であった場合には、ステップ＃１２５に進み、第１断面積計算部を選択し、上記のようにして求めた右端位置Ｘｒｉｇｈｔと左端位置Ｘｌｅｆｔとの差を求め、これを幅Ｗとする。２未満であった場合には、第２断面積計算部を選択する。
【００６７】
図１３のフローチャートにおけるステップ＃２０１からステップ＃２０８までは高さＨを求める処理である。ステップ＃２０１での変数ｉ及びＹｍａｘの初期化処理に続いて、ステップ＃２０２で幅方向のスキャン開始点における変位データＹ［０］を取得し、基板高さとして記憶する。なお、１点のみの変位データを基板高さとするのではなく、盛り上がり部分以外の複数点における変位データＹ［ｉ］（ｉ＝０，１，２，…）の平均値を求めて基板高さとしてもよい。
【００６８】
ステップ＃２０３で変数ｉをインクリメントし、ステップ＃２０４で幅方向にΔＸだけ移動した後、ステップ＃２０５で変位データＹ［ｉ］を取得する。次のステップ＃２０６で変位データＹ［ｉ］と変数Ｙｍａｘとを比較し、Ｙ［ｉ］がＹｍａｘより大きい場合は、続くステップ＃２０７でＹ［ｉ］をＹｍａｘに代入する。Ｙ［ｉ］がＹｍａｘ以下である場合は、そのままステップ＃２０８へ移行する。
【００６９】
ステップ＃２０８ではｉがあらかじめ定めた最大値Ｎより小さいか（スキャン終了点に達していないか）否かをチェックし、小さければステップ＃２０３に戻る。ｉがＮに達するまで（スキャン終了点に達するまで）ステップ＃２０３からステップ＃２０８の処理が繰り返され、Ｎに達した時点では変数ＹｍａｘにはＹ［ｉ］の最大値が記憶されていることになる。次のステップ＃２０９で最大値Ｙｍａｘから基板高さＹ［０］を減ずることにより、高さＨを得る。
【００７０】
以上、本発明の実施例を適宜変形例に言及しながら説明したが、本発明の光学式変位計およびその計測方法、そのプログラム、そのプログラムを記憶した記憶媒体の第１の構成によれば、シール剤のような粘性液体の塗布断面積を光学式変位計で測定する際に、その盛り上がり部分の両端を検出するためのしきい値と受光量データを比較し、そのしきい値との交点が２箇所以上存在するかの有無によって、断面積の算出方法を自動選択することにより、その塗布断面の形状に適した算出方法で断面積を求めることができる。
【００７１】
このようにしてユーザに対して余計な負担を強いることなく塗布断面積を提供することができる。このため光学変位計の操作に不慣れで経験の少ないユーザに対しても、常に測定対象物の塗布断面形状に適した算出方法を自動的に選択するので、正確な断面積計測結果を提供することができる。
【００７２】
つまり本発明の光学式変位計を用いて基板上に塗布された粘性液体の塗布断面積を測定する方法、そのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体では、シール剤のような粘性液体の塗布断面積を光学式変位計で測定する際に、判定部により受光量としきい値との交点が２箇所以上存在する場合には、簡単な近似式により算出することによって高速な処理が可能となり、存在しない場合には、所定移動量と変位データから算出することによってより正確な断面積を算出することが可能となり、それらを自動で選択するのユーザに対する負担を軽減することができるという作用効果を発することが可能となる。
【００７３】
さらにその測定対象物の表面の断面輪郭と断面積を表示することによって、測定対象物の断面形状と断面積の関係を認識しやすいという効果も発揮される。
【００７４】
高さと幅と所定の係数とを乗じて得られた積に所定のオフセットを加えて得られた値を断面積として算出するので、塗布断面積をさらに高速で正確に求めることができる。
【００７５】
別の手段で測定した盛り上がり部分の断面積の真値と、それぞれに対応して求められた盛り上がり部分の高さ及び幅の計２組のデータから係数及びオフセットを算出し設定することができる。これにより前述した近似式の信頼性を高めることができる。
【００７６】
本発明はこれらの実施例及び変形例を更に改変した形態で実施してもよい。また、上記実施例では音叉の振動によって対物レンズを光軸方向に振動させているが、圧電素子のような他の公知手段を用いて対物レンズを光軸方向に振動させてもよいことを付言しておく。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】従来の光学式変位計の構成を示すブロック図である。
【図２】光学式変位計による測定の一例を示す図である。
【図３】図２の測定結果の第１の例を示すグラフである。
【図４】図２の測定結果の第２の例を示すグラフである。
【図４ａ】レーザー光に対する反射光の方向を示す図である。
【図４ｂ】断面積計算方法の１例を示す図である。
【図４ｃ】断面形状を近似する概念を示す図である。
【図５】図２の測定結果の第３の例を示すグラフである。
【図６】本発明に係る光学式変位計の構成を示すブロック図である。
【図７】光学式変位計を用いて粘性液体の塗布断面積を測定する処理の概略を示すフローチャートである。
【図７ａ】オフセットの必要性を示す図である。
【図８】第２の断面積算出の方法を示す図である。
【図９】表示部による表示例を模式的に示す図である。
【図１０】光学式変位計において判定部のおける判定処理と第１の断面積の算出に使用される幅を求める処理のフローチャートの前半部である。
【図１１】光学式変位計において判定部のおける判定処理と第１の断面積の算出に使用される幅を求める処理のフローチャートの後半部である。
【図１２】受光量データからしきい値との交点を求める処理と盛り上がり部分の幅を求める処理の原理をしめす図である。
【図１３】光学式変位計において第１の断面積の算出に使用される高さを求める処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７８】
１５  対物レンズ
１６  測定対象物
１７ａ  ピンホール
４１  変位データ記憶部
４２  受光量データ記憶部
４３  しきい値算出部
４４  判定部
４５  第１断面積算出部
４６  第２断面積算出部
４７  表示部
４８  係数・オフセット設定部
【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４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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