(57)【要約】【課題】搬送中の基板の移動量を正確に検知するとともに、基板の損傷を防止することが可能な基板画像取得装置を提供すること。【解決手段】基板を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、搬送部で搬送される前記基板の撮像処理を行う撮像処理部と、を有する基板画像取得装置において、搬送方向に沿って配列され、略円柱状をなし、円柱の中心軸を回転軸として自転可能な複数のローラと、複数のローラの少なくとも一端側に設けられ、各ローラを連結駆動する連結機構と、複数のローラから選択されたローラに接続し、接続したローラを回転させる駆動用モータと、隣り合うローラの間で搬送中の基板と接触しながら回転する回転板を有し、回転板の回転量に基づいて基板の移動量を検出するローラエンコーダと、基板の移動量に基づいて撮像処理部に基板の撮像を行わせる撮像制御部と、撮像処理部が撮像した基板画像の画像信号を取得する画像取得部と、を備えた。【選択図】図１
2013105918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象の基板を載置して、該基板を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、前記搬送部で搬送される前記基板の撮像処理を行う撮像処理部と、を有する基板画像取得装置において、
前記搬送方向に沿って配列され、略円柱状をなし、該円柱の中心軸を回転軸として自転可能な複数のローラと、
前記複数のローラの少なくとも一端側に設けられ、各ローラを連結駆動する連結機構と、
前記複数のローラから選択されたローラに接続し、接続したローラを回転させる駆動用モータと、
隣り合う任意の２つのローラの間で搬送中の前記基板と接触しながら回転する回転板を有し、該回転板の回転量に基づいて前記基板の移動量を検出するローラエンコーダと、
前記基板の前記移動量に基づいて前記撮像処理部に前記基板の撮像を行わせる撮像制御部と、
前記撮像処理部が撮像した基板画像の画像信号を取得する画像取得部と、
を備えたことを特徴とする基板画像取得装置。
【請求項２】
前記ローラエンコーダは、前記中心軸方向の端部側で前記基板の表面または裏面の少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項１に記載の基板画像取得装置。
【請求項３】
前記ローラエンコーダは、前記中心軸方向の中央部で前記基板の表面または裏面の少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項１に記載の基板画像取得装置。
【請求項４】
前記連結機構は、前記ローラの両端側にそれぞれ設けられ、
前記ローラエンコーダは、前記回転板が２つの前記ローラと各連結機構とに囲まれた領域に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板画像取得装置。
【請求項５】
前記撮像処理部は、前記回転板が前記基板と接触する領域と異なる領域において前記基板を撮像することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板画像取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板や半導体基板やプリント基板等を搬送して、この基板の画像を取得する基板画像取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガラス基板や半導体基板やプリント基板（以下、基板という）などの製造において、基板を搬送しながらこの基板を撮像して画像を取得する基板画像取得装置がある。基板画像取得装置は、基板の撮像処理を行う撮像処理部と、外部から撮像処理部へ基板を搬送または撮像処理部から外部へ基板を搬送する搬送部とを有する。
【０００３】
撮像処理部は、例えば、基板の表面や裏面に照明光を当て、ラインスキャンＣＣＤカメラでその反射光や透過光を取り込んで検査対象領域の全体画像を取得する。基板画像取得装置は、撮像処理部が撮像した画像をもとに検査を行う。検査では、基板の全体画像を用いて、基板上の欠陥、塗布膜のムラや、基板上の傷等の確認を行う。
【０００４】
搬送部は、例えばベルトコンベアからなり、回転軸を中心に自転可能であって、この回転（自転）によって基板を搬送する複数のローラと、各ローラの端部側と接触して一群のローラの周りに巻回されるベルトと、を備える。搬送部は、いずれかのローラをモータで回転させ、この回転動力を、ベルトを介して他のローラに伝達させてローラを回転させる。搬送部は、ローラの回転によってローラまたはベルトに支持された基板の搬送を行う。
【０００５】
上述した基板画像取得装置として、上述した撮像処理部と搬送部とを備え、搬送対象の基板の移動量を、ベルトコンベア上に配置されたエンコーダによって検知するプリント基板搬送装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、エンコーダが、ベルトとの間で基板を挟み込んで基板の移動を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−６５０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１が開示するプリント基板搬送装置では、基板が、エンコーダとベルトとの間で固定された状態で搬送されるため、搬送中に生じた振動等が基板に伝わると、固定部分に負荷が加わり、基板が損傷してしまうおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、搬送中の基板の移動量を正確に検知するとともに、基板の損傷を防止することが可能な基板画像取得装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる基板画像取得装置は、搬送対象の基板を載置して、該基板を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、前記搬送部で搬送される前記基板の撮像処理を行う撮像処理部と、を有する基板画像取得装置において、前記搬送方向に沿って配列され、略円柱状をなし、該円柱の中心軸を回転軸として自転可能な複数のローラと、前記複数のローラの少なくとも一端側に設けられ、各ローラを連結駆動する連結機構と、前記複数のローラから選択されたローラに接続し、接続したローラを回転させる駆動用モータと、隣り合う任意の２つのローラの間で搬送中の前記基板と接触しながら回転する回転板を有し、該回転板の回転量に基づいて前記基板の移動量を検出するローラエンコーダと、前記基板の前記移動量に基づいて前記撮像処理部に前記基板の撮像を行わせる撮像制御部と、前記撮像処理部が撮像した基板画像の画像信号を取得する画像取得部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる基板画像取得装置は、上記の発明において、前記ローラエンコーダは、前記中心軸方向の端部側で前記基板の表面または裏面の少なくとも一方に設けられることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる基板画像取得装置は、上記の発明において、前記ローラエンコーダは、前記中心軸方向の中央部で前記基板の表面または裏面の少なくとも一方に設けられることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる基板画像取得装置は、上記の発明において、前記連結機構は、前記ローラの両端側にそれぞれ設けられ、前記ローラエンコーダは、前記回転板が２つの前記ローラと各連結機構とに囲まれた領域に設けられることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる基板画像取得装置は、上記の発明において、前記撮像処理部は、前記回転板が前記基板と接触する領域と異なる領域において前記基板を撮像することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、搬送中の基板と接触しながら回転する回転板を有するローラエンコーダにおいて、少なくとも回転板が、隣り合う任意の２つのローラと２つの連結機構とに囲まれた領域を含み、配列されたローラを通過する平面と直交する略柱状の領域で搬送中の基板と接触しながら回転し、この回転板の回転量に基づいて基板の移動量を検出するようにしたので、搬送中の基板の移動量を正確に検知するとともに、基板の損傷を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる基板画像取得装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態にかかる基板画像取得装置の要部の構成を模式的に示す上面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態にかかる基板画像取得装置の構成を示す側視図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態の変形例１にかかる基板画像取得装置の要部の構成を模式的に示す上面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態の変形例２にかかる基板画像取得装置の構成を示す側視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００１７】
まず、本発明の実施の形態にかかる基板画像取得装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、基板画像取得装置として基板の検査を行うフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の搬送に用いられる装置を例に挙げて説明する。基板画像取得装置は、例えば製造装置等に直結するインライン型であって、２つの製造装置間を連結するための搬送装置として用いられる。
【００１８】
図１は、本実施の形態にかかる基板画像取得装置の構成を示す模式図である。図２は、本実施の形態にかかる基板画像取得装置の要部の構成を模式的に示す上面図である。図３は、本実施の形態にかかる基板画像取得装置の構成を示す側視図である。図１に示すように、基板画像取得装置１は、搬送された矩形をなす基板Ｗの欠陥を検出する基板処理部２と、基板処理部２全体の制御を行う制御機構３と、を備える。
【００１９】
基板処理部２は、基板Ｗを搬送方向Ｄに沿って搬送する搬送部２１と、移動する基板Ｗの画像を撮像する撮像処理部２２と、基板Ｗと接触することによって基板Ｗの移動量を検出するローラエンコーダ２３と、を備える。なお、基板処理部２は、搬送方向Ｄに沿った両端部で搬送対象の製造装置とそれぞれ接続する。
【００２０】
搬送部２１は、基板の搬送方向Ｄに沿って配列され、略円柱状をなし、この円柱の中心軸を回転軸として自転可能な複数のローラ２１ａと、複数のローラ２１ａの両端側にそれぞれ設けられる２つの連結機構２１ｂと、複数のローラ２１ａから選択されたローラ２１ａ（本実施の形態では１つ）に接続し、接続したローラ２１ａを回転させる駆動用モータ２１ｃと、を有する。本実施の形態では、２つの連結機構２１ｂは、各ローラ２１ａの同じ側の端部とそれぞれ接触して複数のローラ２１ａを周回するベルトを用いた例で説明する。なお、連結機構２１ｂ（ベルト）は、基板Ｗに接触しないように設けられる。駆動用モータ２１ｃは、制御部３１の制御のもとで駆動し、駆動による回転動力を、連結するローラ２１ａに伝える。搬送部２１には、搬送経路上に設定され、ローラ２１ａの軸方向に平行な撮像ラインＬ１が設けられている。なお、各ローラ２１ａは、基板Ｗの撓み振動が発生しにくい間隔（ピッチ）で配置されることが好ましい。また、２つの連結機構２１ｂ間の長さ（搬送方向Ｄに垂直な方向の長さ（幅））は、載置される基板Ｗにおける同一方向の長さ（幅）より大きい。
【００２１】
撮像処理部２２は、搬送部２１に設けられた撮像ラインＬ１を通過する基板Ｗに対して、図示しない照明部材からの照明光による基板Ｗからの反射光を取り込んで、基板Ｗの全体画像を取得するラインスキャンＣＣＤカメラからなる。ラインスキャンＣＣＤカメラは、基板Ｗが反射した照明部材からの反射光を取り込める位置に配設される。なお、ラインスキャンＣＣＤカメラは、照明部材が照射する照射光に対して、正反射光を取得するものであってよいし、散乱光を取得するものであってもよい。取得する光に応じてラインスキャンＣＣＤカメラの位置、角度は適宜変更可能である。照明部材は、例えば搬送部２１の幅方向に延び、基板Ｗを照明する線状光源を有する。
【００２２】
ローラエンコーダ２３は、搬送中の基板Ｗと接触しながら回転する回転板２３ａを有する。回転板２３ａは、円板状をなし、板面の中心で搬送方向Ｄに垂直な方向に延びる軸によって支持され、接触する基板Ｗの移動に連動して回転する。ローラエンコーダ２３は、回転板２３ａの回転量を基板Ｗの移動量として制御部３１に出力する。ここで、ローラエンコーダ２３は、ローラ２１ａの中心軸方向の端部側であって、搬送方向Ｄの撮像ラインＬ１が設けられている２つのローラ２１ａ間より上流側のローラ２１ａ間に設けられる。また、回転板２３ａは、少なくとも基板Ｗと接触する側面がゴムや摩擦係数の大きい樹脂等によって被覆されている。これにより、回転板２３ａと基板Ｗとの間におけるすべりを防止し、基板Ｗの移動に追従して回転板２３ａを回転させることができる。
【００２３】
基板処理部２は、例えばブロック状の大理石やスチール材を組み合わせたフレームなど、耐震性の高い部材によって構成される架台に固定されることが好ましい。加えて、架台と設置面（例えば床）との間には、例えばスプリングや油圧ダンパなどで構成された振動吸収機構が設けられていればより好ましい。これにより、基板処理部２の振動がさらに防止される。
【００２４】
また、基板画像取得装置１が、少なくとも基板処理部２を囲んで設けられるクリーンな空気（以下、クリーンエアという）を送り込むＦＦＵ（Ｆａｎ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｕｎｉｔ）を有する外装を備えていれば、クリーンルームを形成することができるので好ましい。このクリーンルームは、基板の搬入口および搬出口ならびに下部のダクト以外、密閉された内部空間である。
【００２５】
ＦＦＵは、例えば、パーティクルなどのダストが除去されたクリーンエアを送出する。この結果、特に撮像処理部２２の配設領域を、ダストの少ないクリーンな状態とする。また、撮像処理部２２近傍に集中して送出されたクリーンな空気は、クリーンルーム内でダウンフローを形成したのち、ダクトから排気される。
【００２６】
制御機構３は、制御部３１、画像取得部３２、記憶部３３および表示部３４を備える。制御機構３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信機能等を備えたコンピュータで実現される。
【００２７】
制御部３１は、基板画像取得装置１全体の制御を行う。画像取得部３２は、撮像処理部２２のラインスキャンＣＣＤカメラが撮像した基板Ｗの画像（全体画像）の画像信号（画像データ）を取得する。
【００２８】
記憶部３３は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、基板画像取得装置１が処理を実行する際にその処理にかかわるプログラムを含む各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成される。また、記憶部３３は、画像取得部３２が取得した画像データを記憶する。表示部３４は、ディスプレイ等を用いて構成され、記憶部３３が記憶する画像データ等をもとに画像の表示を行う。
【００２９】
また、制御部３１は、撮像処理部２２の撮像タイミングを制御する撮像制御部３１ａを有する。撮像制御部３１ａは、制御部３１に出力されるローラエンコーダ２３からの基板Ｗの移動量の情報をもとに、撮像処理部２２に対して撮像を指示する撮像開始信号を出力する。撮像処理部２２は、この撮像開始信号をトリガとして基板Ｗの撮像を行う。
【００３０】
上述した基板画像取得装置１では、外部から搬送部２１に搬入された基板Ｗに対して、制御部３１の制御のもと、ローラ２１ａが回転することで基板Ｗが搬送方向Ｄに搬送されるとともに、基板Ｗと接触した回転板２３ａを介してローラエンコーダ２３が基板Ｗの移動量を検出し、この移動量をもとに撮像制御部３１ａが撮像処理部２２に撮像開始信号を出力して基板Ｗの撮像を行わせることによって、基板Ｗの所定の移動量ごとに基板Ｗの画像を取得する。
【００３１】
このとき、ローラエンコーダ２３は、隣り合う任意の２つのローラ２１ａの間で基板Ｗに接触するように設けられる。具体的には、回転板２３ａと基板Ｗとの接触点が、隣り合う任意の２つのローラ２１ａと２つの連結機構２１ｂとに囲まれた領域を含み、配列されたローラを通過する平面と直交する略柱状の領域、例えば、領域Ｅ１に位置するように設けられている。このため、搬送中に生じた振動等がローラ２１ａを介して基板Ｗに伝わった場合であっても、ローラ２１ａの基板Ｗの支持位置と回転板２３ａの基板Ｗの接触位置とが異なるため、振動は回転板２３ａの接触位置に到達するまでに減衰し、基板Ｗの損傷を防止することができる。また、基板Ｗにおいて、ローラ２１ａおよび回転板２３ａの基板Ｗの接触面と対向する面側は、回転板２３ａまたはローラ２１ａとは接触していないフリーの状態であり、伝搬する振動に対して、ローラ２１ａおよび回転板２３ａのそれぞれの支持位置において基板Ｗを両面側から押さえ込むことがないため、基板Ｗの損傷を防止することができる。
【００３２】
また、ローラエンコーダ２３は、撮像ラインＬ１が設けられていないローラ２１ａ間に設けられている。このため、基板Ｗは、回転板２３ａとの接触時に加えられる荷重に応じて撓んだ場合であっても、撮像ラインＬ１に到達する前にローラ２１ａに接触して支持される。これにより、ローラエンコーダ２３（回転板２３ａ）からの荷重による基板Ｗの撓みは解消され、撮像処理部２２は、撮像ラインＬ１において撓みのない基板Ｗを撮像することができる。
【００３３】
上述した実施の形態では、搬送中の基板と接触しながら回転する回転板を有するローラエンコーダにおいて、少なくとも回転板が、隣り合う任意の２つのローラと２つの連結機構とに囲まれた領域を含み、配列されたローラを通過する平面と直交する略柱状の領域で搬送中の基板と接触しながら回転し、この回転板の回転量に基づいて基板の移動量を検出するようにしたので、搬送中の基板の移動量を正確に検知するとともに、基板を損傷させることなく搬送することができる。
【００３４】
また、撮像ラインが設けられていないローラ間にローラエンコーダを設け、搬送方向に搬送される基板に対して直接接触して移動量を検出するとともに、ローラエンコーダが加えた荷重により基板が撓んだ場合であっても、ローラによってその撓みを解消するようにしたので、搬送中の基板の移動量を正確に検知するとともに、確実に撮像することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、インライン型の基板画像取得装置に適用されるものとして説明したが、ラインスキャンＣＣＤカメラが固定され、基板を搬送させて画像を取得するものであれば、オフライン型の基板画像取得装置にも適用可能である。また、連結機構２１ｂとしてベルトを用いた例で説明したが、複数のローラを連結駆動させるものであれば、ベルト以外に、ギアやマグネットなどの構成を用いた連結機構を用いてもよい。また、駆動部２１ｂは必ずしも連結機構２１ｂの両端側に設ける必要はなく、複数のローラ２１の一端側のみに設ける構成としてもよい。さらにローラ２１は略円柱状の部材に限らず、シャフトと、このシャフトを回転軸として回転可能な円柱状のコロ、プーリ等を複数設けた構成としてもよい。
【００３６】
図４は、本実施の形態の変形例１にかかる基板画像取得装置の要部の構成を模式的に示す上面図である。なお、図１等で上述したものと同じ構成要素には同じ符号を付してある。変形例１では、ローラエンコーダ２３が、ローラ２１ａの軸方向の中央部に位置するように設けられる。
【００３７】
変形例１では、ローラエンコーダ２３がローラ２１ａの幅方向の中央部に配設され、回転板２３ａが基板Ｗの幅方向の中心部と接触し、基板Ｗに加わる回転板２３ａからの荷重が基板Ｗに対して幅方向で均等になるため、撓み等による基板Ｗの損傷をより確実に防止することが可能となる。
【００３８】
図５は、本実施の形態の変形例２にかかる基板画像取得装置の構成を示す側視図である。なお、図１等で上述したものと同じ構成要素には同じ符号を付してある。変形例２では、ローラエンコーダ２３が、ローラ２１ａに支持された基板Ｗに対して下方から接触するように設けられる。
【００３９】
変形例２では、ローラエンコーダ２３がローラ２１ａに支持された基板Ｗに対して下方から接触するように配設されるため、回転板２３ａは、上述した構成と比して小さい荷重で基板Ｗの移動量を検出することができる。また、基板Ｗの支持方向に荷重を加えるため、一段と安定して基板Ｗを搬送することができる。
【００４０】
なお、変形例２にかかるローラエンコーダ２３のローラ２１ａに対する位置は、上述した実施の形態のようにローラ２１ａの軸方向の端部側であってもよいし、変形例１のように中央部であってもよい。
【００４１】
以上のように、本発明にかかる基板搬送装置は、搬送中の基板の移動量を正確に検知するとともに、基板を損傷させることなく搬送することに有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１  基板画像取得装置
２  基板処理部
３  制御機構
２１  搬送部
２１ａ  ローラ
２１ｂ  連結機構
２１ｃ  駆動用モータ
２２  撮像処理部
２３  ローラエンコーダ
２３ａ  回転板
３１  制御部
３１ａ  撮像制御部
３２  画像取得部
３３  記憶部
３４  表示部
Ｌ１  撮像ライン
Ｗ  基板
【図１】
2013105918.tif 000003
【図２】
2013105918.tif 000004
【図３】
2013105918.tif 000005
【図４】
2013105918.tif 000006
【図５】
2013105918.tif 000007