(57)【要約】【課題】ガラス基板を検査するための検査条件である測定レベルを短時間に設定変更すること。【解決手段】ガラス基板２を一定の基準光量で照射し、ガラス基板２の検査条件に応じて最適な画像が得られるようにライン撮像装置５の露光時間を瞬時に設定変更する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物と撮像装置とを相対的に移動させて前記対象物の画像を撮像する際に検査条件を設定変更する撮像制御方法において、
前記対象物を照明装置により一定の光量で照射し、
前記検査条件に応じて前記撮像装置の露光時間を制御して前記撮像装置により前記対象物を撮像する、
ことを特徴とする撮像制御方法。
【請求項２】
前記検査条件は、前記対象物の反射条件により決定される測定レベルであり、前記測定レベルに基づいて前記撮像装置の前記露光時間を制御することを特徴とする請求項１記載の撮像制御方法。
【請求項３】
前記対象物の検査領域外で前記撮像装置の前記露光時間を制御することを特徴とする請求項１記載の撮像制御方法。
【請求項４】
前記撮像装置として光を電荷に変換する光電変換撮像素子の電荷蓄積時間を制御することを特徴とする請求項１記載の撮像制御方法。
【請求項５】
前記照明装置により基準に反射率を有する基準標本を照射し、前記基準標本からの反射光量を前記撮像し、前記撮像装置から出力される画像信号により光量を測定し、前記照明装置の光量が設定された基準光量になるように前記照明装置の印加電圧を調整することを特徴とする請求項１記載の撮像制御方法。
【請求項６】
基板に対して一定の光量の照明光を照射する光源と、
前記基板を撮像する撮像装置と、
前記基板の検査条件に応じて前記撮像装置の露光時間を制御する露光時間制御部と、
前記露光時間制御部により前記露光時間を制御された前記撮像装置の撮像により取得された前記基板の画像データを処理して前記基板を検査する検査部と、
を具備したことを特徴とする基板検査装置。
【請求項７】
前記露光時間制御部は、前記基板と前記撮像装置とを相対的に移動させながら前記基板の撮像中に、前記基板の検査領域内で前記撮像装置の露光時間を制御することを特徴とする請求項６記載の基板検査装置。
【請求項８】
前記基板は、フラットパネルディスプレイ用のセルが複数形成されたガラス基板からなり、
前記撮像装置は、前記ガラス基板上をライン状に撮像するラインセンサカメラからなり、
前記露光時間制御部は、前記セル間の検査領域外で前記ラインセンサカメラの露光時間を制御することを特徴とする請求項６記載の基板検査装置。
【請求項９】
前記検査条件は、前記対象物の反射条件により決定される測定レベルであり、前記測定レベルに基づいて前記撮像装置の前記露光時間を制御することを特徴とする請求項６記載の基板検査装置。
【請求項１０】
照明装置により基準に反射率を有する基準標本を照射し、前記基準標本からの反射光量を前記撮像し、前記撮像装置から出力される画像信号により光量を測定し、前記照明装置の光量が設定された基準光量になるように前記照明装置の印加電圧を調整することを特徴とする請求項６記載の基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶ディスプレイのガラス基板を検査するときにガラス基板の検査条件に応じてガラス基板を撮像する撮像制御方法及び基板検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイのガラス基板の基板検査装置は、ガラス基板に対して照明光を照射し、このガラス基板からの光を撮像装置により撮像してその画像データを画像処理することによりガラス基板の検査を行う。
【０００３】
この基板検査では、製造工程に流れるガラス基板の種類やガラス基板上に形成される各工程毎に異なる層の種類や層数の違いに応じて検査レシピを変更し、この検査レシピに記述されている検査条件、例えばガラス基板のサイズ、オリフラの位置、検査領域、画素サイズ、画素数、照明レベルなどに従って検査方法を変更している。
【０００４】
このうち照明レベルは、ガラス基板の種類やガラス基板上に形成される層の種類や層数の違いに応じてそれぞれ異なるレベルに設定変更される。これら照明レベルの設定変更は、特許文献を挙げるまでもなく周知である照明光を照射する光源（ランプ）への印加電圧を可変制御変更している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
液晶ディスプレイ製造工程における検査ラインは、２４時間稼動しており、基板検査装置に多種類、多層のガラス基板が投入される。このため基板検査装置は、各ガラス基板が短時間のインターバルで次々に投入されるので、ある検査条件でガラス基板の検査を終了すると、次のガラス基板が投入されるまでの短時間のインターバルの間に検査条件を設定変更しなければならない。
【０００６】
又、１枚のガラス基板上の複数種のセル（パネル）を有する多面取りのガラス基板が製造されている。このガラス基板を検査する場合も、各セル毎に異なる検査条件で検査しており、各セル毎に短時間のインターバルで検査条件を設定変更しなければならない。
【０００７】
ところが、検査条件のうち照明レベル（光量）を変更するためのランプ電圧を設定変更しても、ランプが安定するまでに数分〜１０分程度の時間を要する。このため、次のガラス基板が投入されるまでの間、又は各セル毎の短時間のインターバルの間にランプが検査レシピに記述された光量に達することができない。
【０００８】
又、ランプの光量（輝度）と印加電圧との関係を示すランプ特性曲線は、二次関数に近似して変化するため、設定電圧に対するランプの光量を計算により容易に求めることができない。
【０００９】
このため、ランプ特性曲線の中で一次関数に近い直線的に変化する印加電圧範囲内でランプへの印加電圧を変化させたり、又は使用するランプを基準標本にランプ電圧を変えながら基準標本の輝度（光量）を測定し、ランプ特性曲線を予め正確に求め、このランプ特性曲線に従ってランプへの印加電圧を求めたり、各ガラス基板毎にランプから放射される光量の校正を行う必要がある。
【００１０】
しかも、ランプには経時劣化があるために、定期的にランプ特性曲線を校正する必要があり、このデータ作成に多大の時間を要すると共に、その作業が非常に煩雑である。
【００１１】
又、ランプ特性曲線は、ランプ１つ１つ毎に個体差を有し、ランプ交換毎に各ランプ特性曲線を求めなければならず面倒である。
【００１２】
そこで本発明は、ガラス基板を検査するための検査条件である測定レベルを短時間に設定変更し検査できる撮像制御方法及び基板検査装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対象物と撮像装置とを相対的に移動させて対象物の画像を撮像する際に検査条件を設定変更する撮像制御方法において、対象物を照明装置により一定の光量で照射し、検査条件に応じて撮像装置の露光時間を制御して撮像装置により対象物を撮像する撮像制御方法である。
【００１４】
本発明は、基板に対して一定の光量の照明光を照射する光源と、基板を撮像する撮像装置と、基板の検査条件に応じて撮像装置の露光時間を制御する露光時間制御部と、露光時間制御部により露光時間を制御された撮像装置の撮像により取得された基板の画像データを処理して基板を検査する検査部とを具備した基板検査装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の撮像制御装置を用いた基板検査装置の構成図である。ステージ１上には、例えば液晶ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイのガラス基板２が載置されている。このステージ１は、ドライバ３の駆動によってＸ方向に移動する。
【００１７】
ガラス基板２の斜め上方には、ライン照明装置４が設けられている。このライン照明装置４は、ランプから放射された光をｙ方向に対して平行なライン照明光に整形してガラス基板２に対して所定の入射角α１で照射する。
【００１８】
又、ライン撮像装置５がガラス基板２上におけるライン照明光の入射点において出射角α２の方向に設けられている。このライン撮像装置５は、例えばシャッタ動作（露光時間制御）可能な光電変換素子、例えばラインセンサカメラ、エリアカメラをライン方向に複数は位置してなる。このライン撮像装置５は、ライン照明光をガラス基板２上に照射したときのガラス基板２からの正反射光又は散乱光を撮像してその画像信号を出力する。
【００１９】
従って、ステージ１がｘ方向に移動することにより、ライン撮像装置５の撮像領域をガラス基板２の表面上にｘ方向にスキャンできる。
【００２０】
なお、ステージ１と撮像装置５とは、相対的に移動し、ガラス基板２の検査領域をスキャンできる構成であればよく、例えばステージ１を固定して撮像装置５をＸ方向に移動させることも可能である。
【００２１】
画像処理部６は、ライン撮像装置５から出力されるｙ方向の１ライン毎の画像信号を順次ｘ方向に順次合わせてガラス基板２全面の画像データを取得し、この画像データを画像処理してガラス基板上の欠陥部を検出する。
【００２２】
主制御部７は、ライン照明装置４から放射される照明光を一定の基準光量になるように制御し、かつガラス基板２に対する検査条件（反射率）に応じてライン撮像装置５の露光時間を制御する。この主制御部７は、以下の機能を有する。
【００２３】
光源キャリブレーション部８は、ライン照明装置４に経年劣化を有するために、ライン照明装置４から放射される照明光が常に一定の基準光量になるようにキャリブレーションする。このキャリブレーションは、ライン照明装置４から放射される照明光を、基準の反射率を有する基準標本、例えば基準ミラーに照射し、このミラーからの反射光をライン撮像装置５で撮像し、このライン撮像装置５から出力された画像信号によりライン照明装置４の光量を測定し、ライン照明装置４の照明光量が設定した基準光量に常に一定になるように、ライン照明装置４への印加電圧を調整する。
【００２４】
検査条件記憶部９は、液晶ディスプレイ製造工程に流れるガラス基板の種類やガラス基板上に形成される各工程毎に異なる層の種類や層数の違いに応じた検査レシピを記憶している。この検査レシピに記述されている検査条件は、例えばガラス基板のサイズ、オリフラの位置、検査領域、画素サイズ、画素数、測定レベルなどである。
【００２５】
測定レベルは、反射率の異なるガラス基板２の種類やガラス基板上に形成される反射率の異なる層の種類や、多面取りのガラス基板２における各セルごとに設定される。例えば、図２に示すように２面取りのガラス基板２では、各セルＳ１、Ｓ２を検査するために必要な各測定レベルが「１００」、「１１０」に設定されている。又、図３に示すように４面取りのガラス基板２では、各セルＳ３〜Ｓ６を検査するために必要な各測定レベルが「１００」、「１００」、「５０」、「５０」に設定されている。
【００２６】
露光時間制御部１０は、検査条件記憶部９に記憶されている検査条件の測定レベルに応じてライン撮像装置５の露光時間、すなわち各ＣＣＤに対する電荷蓄積時間を制御する。この各ＣＣＤに蓄積される電荷量は、ＣＣＤに入射する光量が一定であれば、蓄積時間に比例する。
【００２７】
例えば、図２に示すガラス基板２では、測定レベル「１００」（基準光量に対して１００％の光量）に対応するセルＳ１の露光時間が例えば「１０ｍｓｅｃ」であれば、測定レベル「１１０」（基準光量に対して１１０％の光量）に対応するセルＳ２の露光時間は、「１１ｍｓｅｃ」になる。又、図３に示すガラス基板２では、測定レベル「１００」を必要とする各セルＳ３、Ｓ４の露光時間は「１０ｍｓｅｃ」になり、測定レベル「５０」（基準光量に対して５０％の光量）を必要とする各セルＳ５、Ｓ６の露光時間は、半分の「５ｍｓｅｃ」になる。このように露光時間制御部１０は、測定レベルに応じて露光時間を制御する。
【００２８】
又、露光時間制御部１０は、ライン撮像装置５をガラス基板２の表面上にｘ方向にスキャンして例えば隣接するセル間の撮像領域外（検査領域外）での撮像中に、各ガラス基板２における各セルＳ１、…、Ｓ６毎にライン撮像装置５の露光時間を制御する。この場合、各ガラス基板２における各セルＳ１、…、Ｓ６毎の座標は、ガラス基板２に形成されたオリエンテーションフラットＷの座標を基準にして求められる。
【００２９】
スキャン制御部１１は、ガラス基板２の検査時にステージ１をｘ方向に移動させる移動制御信号をドライバ３に送出する。
【００３０】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【００３１】
液晶ディスプレイ製造工程における検査ラインでは、基板検査装置に多種類、多層のガラス基板２が短時間のインターバルで次々に投入される。この短時間のインターバルの間に検査条件が設定変更される。
【００３２】
このうち測定レベルは、ライン照明装置４から放射される照明光を一定の基準光量に保った状態で、ライン撮像装置５の露光時間の設定変更により行う。例えば、測定レベルが基準光量に対して２倍の光量を必要とする反射率を有するガラス基板２であれば、ライン撮像装置５の露光時間を２倍に設定変更する。
【００３３】
このようなライン撮像装置５の露光時間の設定変更であれば、基板検査装置に多種類、多層のガラス基板２が短時間のインターバルで次々に投入されても、このインターバルの間に各種ガラス基板２に対して最良の画像が得られるようにライン撮像装置５の露光時間を変更するだけで測定レベルを瞬時に設定変更できる。従って、従来のようにランプへの印加電圧を可変して光量が安定するまで待つことはなく、ライン照明装置４の光量を調整することなく次々に投入される各ガラス基板２に対してライン撮像装置５の露光時間を変更するだけで測定レベルの設定を瞬時に変更し、液晶ディスプレイ製造工程を止めることなく検査ができる。
【００３４】
又、図２又は図３に示すような多面取りのガラス基板２を検査するときにも、これらガラス基板２上の各セルＳ１、…、Ｓ６毎にそれぞれ検査するために必要な測定レベルに対応させてライン撮像装置５の露光時間をガラス基板２のスキャン中に瞬時に設定変更できる。
【００３５】
すなわち、ステージ１がｘ方向に移動することにより、ライン撮像装置５の撮像領域は、例えば図２に示すガラス基板２の表面上を各セルＳ１、Ｓ２の順にスキャンする。ライン撮像装置５の撮像領域がセルＳ１上をスキャン中であれば、露光時間制御部１０は、ライン撮像装置５の露光時間を例えば「１０ｍｓｅｃ」に設定する。
【００３６】
次に、ステージ１によるｘ方向への移動を継続して、各セルＳ１、Ｓ２の間にライン撮像装置５の撮像領域がスキャン中に、露光時間制御部１０は、ライン撮像装置５の露光時間を例えば「１１ｍｓｅｃ」に設定変更する。
【００３７】
一方、図３に示すガラス基板２の表面上をスキャンする場合も同様に、ライン撮像装置５の撮像領域が各セルＳ３、Ｓ４をスキャン中であれば、露光時間制御部１０は、ライン撮像装置５の露光時間を例えば「１０ｍｓｅｃ」に設定し、セルＳ４と各セルＳ５、Ｓ６の間にスキャン中にライン撮像装置５の露光時間を例えば「５ｍｓｅｃ」に設定変更する。
【００３８】
これにより、ライン撮像装置５は、各種ガラス基板２やガラス基板２上の各セルＳ１、…、Ｓ６毎に検査条件に記述された測定レベルに応じた露光時間でガラス基板２を撮像する。
【００３９】
このように上記一実施の形態によれば、ガラス基板２を一定の基準光量で照射し、ガラス基板２の検査条件に応じて最適な画像が得られるようにライン撮像装置５の露光時間を瞬時に設定変更することができる。
【００４０】
これにより、ライン照明装置４のランプへの印加電圧を変化させたときの光束の不安定の影響を受けずに、各種ガラス基板２が短時間のインターバルで次々に基板検査装置に投入されても、各種ガラス基板２毎に最適な条件でガラス基板２を撮像することができる。
【００４１】
又、多面取りのガラス基板２を基板検査する場合でも、各セルＳ１、…、Ｓ６毎の測定レベルを設定し、各測定レベルに応じてライン撮像装置５の露光時間をガラス基板２のスキャン中に瞬時に変更することができ、ガラス基板２のスキャンを停止することなく、基板検査を続けることができる。さらにガラス基板２上に形成される各工程毎に反射率の異なる層に応じて測定レベルを設定変更することもできる。従って、反射率の変化の多いガラス基板２に対して最適な条件で撮像する場合に有効である。
【００４２】
又、露光時間制御可能なライン撮像装置５は、光電変換により蓄積される電荷が露光時間に比例することから例えば２倍の光量を必要とする反射率の低いガラス基板２であれば、ライ照明装置のランプ電圧を一定（基準光量）にした状態で単純にライン撮像装置５の露光時間を２倍に設定変更すればよいので、制御が簡単である。
【００４３】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００４４】
例えば、上記一実施の形態では、ＣＣＤを用いたライン撮像装置５の露光制御について説明したが、液晶ディスプレイのガラス基板２に対する基板検査に限らず、測定レベルを変えて撮像する対象物であれば、半導体ウエハやプリント基板、カラーフィルタなどの検査対象基板に適用可能である。
【００４５】
又、上記一実施の形態では、ライン照明装置４とライン撮像装置５とを１組設けた場合について説明したが、これらを複数組設け、これら組の各ライン撮像装置５が同時にガラス基板２面上をスキャン中に各組の各ライン撮像装置５の露光時間をそれぞれ個別に制御してもよい。これにより、ガラス基板２上の各領域を異なる測定レベルで撮像できる。
【００４６】
又、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、ガラス基板を検査するための検査条件である測定レベルを短時間に設定変更できる撮像制御方法及び基板検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる撮像制御装置の一実施の形態を用いた基板検査装置を示す構成図。
【図２】同装置における検査条件記憶部に記憶されている多面取りのガラス基板に対する照明レベルの一例を示す模式図。
【図３】同装置における検査条件記憶部に記憶されている多面取りのガラス基板に対する照明レベルの一例を示す模式図。
【符号の説明】
１：ステージ、２：ガラス基板、３：ドライバ、４：ライン照明装置、５：ライン撮像装置、６：画像処理部、７：主制御部、８：光源キャリブレーション部、９：検査条件記憶部、１０：露光時間制御部、１１：スキャン制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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