(57)【要約】【課題】  常に同一基準でガラス基板表面の欠陥を目視し、検査の信頼性を向上させることができると共に、操作性を向上させること。【解決手段】  基板Ｇの欠陥を目視により検査する装置であって、基板を保持する基板ホルダ２と、基板ホルダを回転させる第１の回転機構３と、基板ホルダ上に保持された基板の表面に目視検査用の光Ｌを照射する光照射手段４と、光照射手段の全体又は一部の光学系を回転させる第２の回転機構５と、両回転機構の作動をそれぞれ制御すると共に、いずれか一方を作動させたときに、これに連動させて他方を作動させて基板表面Ｇ１に対して光が検査者Ｐに向くように基板ホルダ及び光照射手段の姿勢を制御する制御部６とを備えている目視検査用装置１を提供する。  【選択図】  図１
2007107887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の欠陥を目視により検査する目視検査用装置であって、
前記基板を保持する基板ホルダと、
前記基板ホルダを回転させる第１の回転機構と、
前記基板ホルダ上に保持された前記基板の表面に目視検査用の光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段の全体又は一部の光学系を回転させる第２の回転機構と、
前記第１の回転機構及び前記第２の回転機構の作動をそれぞれ制御すると共に、いずれか一方を作動させたときに、これに連動させて他方を作動させて前記基板表面に対して前記光が検査者に向くように、前記基板ホルダと前記光照射手段の姿勢を制御する制御部とを備えていることを特徴とする目視検査用装置。  
【請求項２】
請求項１に記載の目視検査用装置において、
前記制御部は、前記基板表面で反射した前記光が前記検査者の視線近傍に出射するように、前記第１の回転機構及び前記第２の回転機構を互いに連動させて作動させることを特徴とする目視検査用装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の目視検査用装置において、
前記制御部は、前記第１の回転機構と前記第２の回転機構とを連動して作動させる連動状態と、前記第１の回転機構を単独で作動させる非連動状態との切り替えが可能とされていると共に、非連動状態時で検査者が調整した前記基板ホルダの角度を登録し、連動状態時に、前記登録された角度情報に基づいて第１の回転機構と第２の回転機構とを連動させ、前記基板ホルダ及び前記光照射手段の回転角度を設定することを特徴とする目視検査用装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の目視検査用装置において、
前記第１の回転機構及び前記第２の回転機構は、Ｘ軸又はＹ軸の少なくとも一方を回転軸とすることを特徴とする目視検査用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のガラス基板上に、傷やむら等の欠陥部分があるか否かを目視により検査する目視検査用装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＣＤ等に用いられるガラス基板の欠陥検査としては、ガラス基板表面に照明光を照射し、その反射光の光学的変化からガラス基板表面に傷等の欠陥部分の有無を目視により検査するマクロ検査や、該マクロ検査で発見された欠陥部分を拡大して顕微鏡等により検査するミクロ検査と呼ばれる方法が一般的に採用されている。
【０００３】
上記マクロ検査装置を行う装置としては、様々なものが知られているが（例えば、特許文献１及び２参照）、通常いずれの装置にしても検査対象となるガラス基板は、任意に揺動運動可能な揺動ホルダに固定されている。そして、ガラス基板表面に照明光を照射して、その反射光により欠陥部分を検査する際に、ガラス基板上の欠陥が見易い角度まで揺動ホルダを立ち上げ、揺動ホルダを所定角度に立ち上げた状態で微小な角度範囲で揺動ホルダを揺動させている。照明光下において揺動ホルダを傾動・揺動させることにより、ガラス基板表面に入射する光の角度を変化させることができ、傷等の欠陥部分をより発見し易くすることができるようになっている。
このようにガラス基板は、揺動ホルダによって、検査者の目線に対してガラス基板表面の角度が任意の角度になるように調整できるように保持されている。
【０００４】
また、ガラス基板を吸着保持したホルダを傾斜させ、反射ミラーの回転角度を可変することにより、ガラス基板に照射する光の照明角度を変化させることができる照明装置（光束照射角度可変照明装置）を備えたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。この場合には、ガラス基板を動かさなくても、反射ミラーの回転角度を変化させることで、光の照射方向を変化させることができる。
【０００５】
そして、検査者は、手に持った操作パネルの各種操作スイッチを適時操作して、反射ミラーを検査者に向けて一軸方向に揺動させながらガラス基板の表面の目視検査（マクロ検査）を行う。これにより、ガラス基板の表面に一方向から光を当ててガラス基板の表面を目視検査できるので、見落としを極力なくした状態でガラス基板表面の欠陥部分をマクロ検査することができる。
【特許文献１】特開２００３−３４４２９４号公報
【特許文献２】特開平１１−９４７５２号公報
【特許文献３】特開平１０−１１１２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の目視検査用装置では、以下の課題が残されていた。
即ち、マクロ検査を行う際に、検査者は照明装置の反射ミラーを操作パネルで操作して、照明光の角度を変化させていた。そのため、ガラス基板の表面で反射した照明光が検査者の近傍に照射されない場合が生じていた。その結果、光の見え方が常に変化してしまい、安定した目視検査を行うことが困難であった。よって、同じ基準で目視検査が行えず、検査結果の信頼性に影響を与えるものであった。
【０００７】
また、検査者の身長等の身体的な違いがあると、検査者の目から見るとガラス基板に対する光の当たり方が異なって見えることになる。よって、身長の異なる複数の検査者で検査を行った場合には、検査結果にばらつきが生じる恐れがあった。
【０００８】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、常に同一基準でガラス基板表面の欠陥を目視検査し、検査の信頼性を向上させることができると共に、操作性に優れた目視検査用装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
請求項１に係る発明は、基板の欠陥を目視により検査する目視検査用装置であって、前記基板を保持する基板ホルダと、前記基板ホルダを回転させる第１の回転機構と、前記基板ホルダ上に保持された前記基板の表面に目視検査用の光を照射する光照射手段と、前記光照射手段の全体又は一部の光学系を回転させる第２の回転機構と、前記第１の回転機構及び前記第２の回転機構の作動をそれぞれ制御すると共に、いずれか一方を作動させたときに、これに連動させて他方を作動させて前記基板表面に対して前記光が検査者に向くように、前記基板ホルダと前記光照射手段の姿勢を制御する制御部とを備えている目視検査用装置を提供する。
【００１０】
この発明に係る目視検査用装置においては、まず、液晶ディスプレイ等のガラス基板（基板）を基板ホルダに保持した状態で、光照射手段によりガラス基板表面に光を照射する。この際、検査者は、第１の回転機構又は第２の回転機構を作動させて、照射された光が検査者に向くように基板ホルダ及び光照射手段の姿勢を制御する。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の目視検査用装置において、前記制御部が、前記基板表面で反射した前記光が前記検査者の視線近傍に出射するように、前記第１の回転機構及び前記第２の回転機構を互いに連動させて作動させる目視検査用装置を提供する。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の目視検査用装置において、前記制御部が、前記第１の回転機構と前記第２の回転機構とを連動して作動させる連動状態と、前記第１の回転機構を単独で作動させる非連動状態との切り替えが可能とされていると共に、非連動状態時で検査者が調整した前記基板ホルダの角度を登録し、連動状態時に、前記登録された角度情報に基づいて第１の回転機構と第２の回転機構とを連動させ、前記基板ホルダ及び前記光照射手段の回転角度を設定する目視検査用装置を提供する。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の目視検査用装置において、前記第１の回転機構及び前記第２の回転機構が、Ｘ軸又はＹ軸の少なくとも一方を回転軸とする目視検査用装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る目視検査用装置によれば、常に同一基準でガラス基板表面の欠陥を目視検査し、検査の信頼性を向上させることができると共に、操作性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る目視検査用装置の一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
本実施形態の目視検査用装置１は、図１に示すように、ガラス基板（基板）表面Ｇ１の欠陥部分（傷やむら等）の有無を、検査者Ｐが目視により検査する（マクロ検査）する装置であって、ガラス基板Ｇを保持する矩形の開口部を有する基板ホルダ２と、該基板ホルダ２を回転軸Ｘ回りに回転させ、ガラス基板Ｇを水平状態から欠陥を目視で観察し易い適切な角度に起き上がるように、基板ホルダ２の姿勢を変化させる第１の回転機構３と、基板ホルダ２の上方に配され、ガラス基板表面Ｇ１に目視検査用の光（マクロ照明光）Ｌを照射するマクロ照明ユニット（光照射手段）４と、ガラス基板表面Ｇ１に対して上記光Ｌが任意の角度で入射するように、マクロ照明ユニット４の姿勢を変化させる第２の回転機構５と、第１の回転機構３及び第２の回転機構５の作動をそれぞれ制御すると共に、いずれか一方３（５）を作動させたときに、これに連動させて他方５（３）の作動を制御する制御部６とを備えている。
【００１６】
上記基板ホルダ２は、図２及び図３に示すように、ガラス基板Ｇのパターン領域外の周縁部を載置できるように、ガラス基板Ｇのサイズよりも若干小さな矩形状の開口部２ａを有する枠状に形成されている。また、この基板ホルダ２は、ガラス基板Ｇを載置する領域において、複数の吸着ユニット１０を有している。この吸着ユニット１０は、図示しない真空発生装置に接続されており、該真空発生装置で発生させた真空を利用して、ガラス基板Ｇを真空吸着固定できるようになっている。
【００１７】
また、この基板ホルダ２は、図示しないベース上に、上記回転軸Ｘを回転中心軸として回転自在に設けられている。即ち、基板ホルダ２の両側には、それぞれ外方に向けて突出した回転軸１０ｂが取り付けられており、ベース側に設けられた軸受部１１に対して回転自在に支持されている。なお、両回転軸１０ｂの中心を結ぶ線が、上記回転軸Ｘとされている。そして、両回転軸１０ｂは、モータ１２からの駆動力を受けて、回転軸Ｘを中心として回転するようになっている。その結果、基板ホルダ２は、ベースに設けられた軸受部１１に支持されながら、ガラス基板Ｇを保持した状態で回転軸Ｘ回りに回転するようになっている。
即ち、回転軸１０ｂ、軸受部１１及びモータ１２は、上記第１の回転機構３を構成している。また、モータ１２の駆動は、制御部６によって作動が制御されている。
【００１８】
なお、本実施形態では基板ホルダ２の下側に回転軸Ｘを寄せた状態として説明したが、回転軸Ｘの位置はこの位置に限られるものではない。例えば、基板ホルダ２の略中央部分に位置するように設けても構わない。また、モータ１２の駆動力を利用して直接回転軸１０ｂを回転させる構成としたが、この場合に限られず、例えば、ジャッキ等を利用して基板ホルダ２に外力を加え、該基板ホルダ２を回転軸Ｘを中心として回転させても構わない。
【００１９】
上記マクロ照明ユニット４は、図１に示すように、目視検査用の上記光Ｌを照射する光源部（例えば、蛍光灯やハロゲンランプ等）１５と、該光源部１５から照射された光Ｌをガラス基板表面Ｇ１に向けて反射させるミラー等の反射板１６と、該反射板１６で反射された光Ｌを収束させる収束光学系（例えば、フレネルレンズ、凸レンズ等）１７ａと、収束光学系１７ａにより収束された光Ｌを散乱させる透過形液晶散乱板１７ｂとを備えている。  
また、このマクロ照明ユニット４は、第２の回転機構５によって、第１の回転機構３と同じ回転軸Ｘを中心回転軸として回転させられるようになっている。つまり、第２の回転機構５は、制御部６からの指示を受けて、マクロ照明ユニット４を回転軸Ｘ回りに回転させることで、ガラス基板表面Ｇ１に対して光Ｌの入射角度を変化させるようになっている。
【００２０】
上記制御部６は、第１の回転機構３及び第２の回転機構５を、それぞれ連動させるように共に制御している。この際、ガラス基板表面Ｇ１で反射した光Ｌが検査者Ｐ近傍に入射するように、第１の回転機構３及び第２の回転機構５を互いに連動させて作動させるようになっている。
【００２１】
次に、このように構成された目視検査用装置１を利用して、検査者Ｐがガラス基板表面Ｇ１の欠陥部分の有無を、マクロ検査する場合について説明する。
まず、基板ホルダ２を水平状態にした状態で、該基板ホルダ２の上面にガラス基板Ｇを載置する。次いで、アライメント機構によりガラス基板Ｇを基準位置に位置決めした後、真空発生装置を作動させて、載置されたガラス基板Ｇを吸着ユニット１０で真空吸着し、ガラス基板Ｇを保持する。
ガラス基板Ｇの保持後、検査者Ｐは、第１の回転機構３又は第２の回転機構５を適時作動させて、検査者Ｐがガラス基板表面Ｇ１上の欠陥が見易いように、照射された光Ｌが検査者Ｐに向かってガラス基板表面Ｇ１で反射するように調整する。即ち、第１の回転機構３を作動させると、基板ホルダ２が回転軸Ｘ回りに回転して、ガラス基板Ｇを水平状態から図４に示すように、観察のし易い角度に起き上がるように姿勢変化させる（水平面に対して角度Ａの状態）。
【００２２】
制御部６は、この基板ホルダ２の回転角度に連動させて、マクロ照明ユニット４から照射された光Ｌが観察に最適な入射角度でガラス基板表面Ｇ１に入射するように、第２の回転機構５を作動させて、マクロ照明ユニット４を回転軸Ｘ回りに回転させる（水平面に対して角度Ｂの状態）。
なお、本実施形態では、第１の回転機構３及び第２の回転機構５の回転軸Ｘが共に共通であるので、幾何学的に第２の回転機構５が第１の回転機構３の回転角度の２倍回転すれば良いことになる。つまり、基板ホルダ２を図示実線に示す角度Ａに起き上げた後、基板ホルダ２の角度がＡ＋αに変化した時には、第２の回転機構５はＢ＋２α回転することになる。
【００２３】
上述したように、本実施形態の目視検査用装置１は、基板ホルダ２又はマクロ照明ユニット４をそれぞれ別々に作動させ、制御部６が基板ホルダ２の角度変動αに対して２倍の角度変動２αとなるように第１の回転機構３と第２の回転機構５とを連動させて作動させるので、基板ホルダ２の傾斜角度を変えても、ガラス基板表面Ｇ１で反射する光Ｌの光軸が検査者Ｐに対して常に一定に維持されるため、光Ｌの見え方を安定させることができる。また、基板ホルダ２の角度を調整するだけで、ガラス基板表面Ｇ１に対して出射方向が一定となるようにマクロ照明ユニット４の回転角度が自動的に変更されるため、マクロ照明ユニット４の角度調整が容易にでき操作性が向上する。
【００２４】
特に、本実施形態では、制御部６がガラス基板表面Ｇ１で反射した光Ｌを確実に検査者Ｐの近傍に照射させるので、光Ｌの見え方がより一定になり、常に同じ基準でガラス基板表面Ｇ１の欠陥部分の有無を目視検査することができる。従って、マクロ検査の信頼性をより向上することができる。
【００２５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に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変更を加えることが可能である。
【００２６】
例えば、上記実施形態では基板ホルダ及びマクロ照明ユニットを、共通の回転軸Ｘ回りに回転させる構成としたが、この場合に限られず、基板ホルダを第１のＸ軸回りに回転させ、マクロ照明ユニットを第１のＸ軸とは異なる第２のＸ軸回りに回転させるように構成しても構わない。なお、第１のＸ軸と第２のＸ軸とは、互いに同一の方向に向くように配されている。
この場合には、基板ホルダの角度毎に合わせたマクロ照明ユニットの回転角度を、予め制御部に記憶させて基板ホルダの角度に応じてマクロ照明ユニットの回転角度を制御させても構わない。更には、近似関数を求め、第１の回転機構及び第２の回転機構を連動させる方法を採用しても構わない。
【００２７】
また、上記実施形態では、先に第１の回転機構を作動させて基板ホルダの姿勢を変化させ、この変化に連動させて第２の回転機構によりマクロ照明ユニットの姿勢を変化させたが、この場合とは逆に、先にマクロ照明ユニットの姿勢を変化させ、これに連動させて基板ホルダの姿勢を変化させても構わない。いずれの場合にしても、制御部により、第１の回転機構及び第２の回転機構のいずれか一方を作動させたときに、これに連動させて他方を作動させるように制御すれば構わない。
また、上記実施形態では、第１及び第２の回転機構をＸ軸を回転中心にして回転させるようにしたが、Ｙ軸又はＸＹ軸を中心にして回転させても構わない。
【００２８】
また、上記実施形態では、マクロ照明ユニット全体を回転させることで、光の入射角度を変化させたが、この場合に限られず、マクロ照明ユニットを構成している光源部や反射ミラー等の反射板の位置を変化させて、光の入射角度を変化させても構わない。
【００２９】
また、上記実施形態では、制御部が第１の回転機構と第２の回転機構とを常に連動状態としていたが、この場合に限られず、制御部が、第２の回転機構と連動させて第１の回転機構を作動させる連動状態と、第２の回転機構とは切り離して第１の回転機構を単独で作動させる非連動状態との切り替えが可能とされていると共に、連動状態の際、非連動状態で調整した基板ホルダの姿勢を基準としてマクロ照明ユニットの姿勢を変更させるように制御させても構わない。
この場合の目視検査用装置は、第２の回転機構が、マクロ照明ユニットのみをＸ軸回りに単独で回転させるアクチュエータ等のモータからなる動力部を有している。
【００３０】
このように構成された目視検査用装置により、ガラス基板表面のマクロ検査を行う場合には、まず、非連動状態にて照射位置可変手段のみを単独で作動させ、検査者の身長（視点位置）に応じて光の入射角度のみを予め事前に設定することができる。即ち、検査者の視線近傍に確実に光が出射するように、基板ホルダ及びマクロ照明ユニットを回転させて、検査者が実際に見て最適と思われる角度で各検査者の身長と氏名を登録する。
【００３１】
これにより、身長の異なる複数の検査者で目視検査を行う場合であっても、ガラス基板表面で反射した光を確実に検査者の視線近傍に向けることができる。次いで、登録した後は、連動状態に切り替え検査者の氏名又は身長を入力すると、制御部は入力された検査者に対応する角度情報に基づいて第１の回転機構と第２の回転機構とを連動させながら、基板ホルダとマクロ照明ユニットとの回転角度を自動的に設定する。
【００３２】
従って、身長の異なる検査者によって検査結果にばらつきが生じていた従来の装置とは異なり、検査結果の差異を極力なくすことができる。よって、検査結果の信頼性が向上すると共に使いや易く簡便になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る目視検査用装置の一実施形態の構成図である。
【図２】図１に示す目視検査用装置のガラス基板及び回転ホルダの正面図である。
【図３】図２に示す断面矢視Ｃ−Ｃ図である。
【図４】回転軸に対する、基板ホルダと光照射手段との関係を示した図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｇ    ガラス基板（基板）
Ｇ１    ガラス基板表面（基板表面）
Ｐ    検査者
１    目視検査用装置
２    基板ホルダ
３    第１の回転機構
４    マクロ照明ユニット（光照射手段）
５    第２の回転機構
６    制御部
【図１】
2007107887.tif 000003
【図２】
2007107887.tif 000004
【図３】
2007107887.tif 000005
【図４】
2007107887.tif 000006