本實(shí)用新型涉及一種形狀測(cè)定裝置,該形狀測(cè)定裝置將排出流體而使板狀體浮起的流體浮起部作為構(gòu)成要素,測(cè)定板狀體的面形狀。
背景技術(shù):
近年來(lái),在液晶顯示器、等離子顯示器或有機(jī)EL顯示器等平板顯示器(以下,稱(chēng)作FPD)、照明用面板甚至是太陽(yáng)電池用面板等中,一直在促進(jìn)輕型且具有撓性的薄壁的玻璃基板的應(yīng)用。代表這種玻璃基板的輕型且具有撓性的板狀體要求高平坦性,但由于因制造時(shí)的溫度變化等的影響而產(chǎn)生翹曲、起伏等變形,因此從質(zhì)量管理等觀點(diǎn)出發(fā),必須重視測(cè)定板狀體原本的面形狀的必要性。
這種測(cè)定板狀體的面形狀的裝置一般構(gòu)成為,在將板狀體載置在平臺(tái)上并使其靜止的狀態(tài)下,使用測(cè)定器具等從該板狀體的表面?zhèn)葴y(cè)定面形狀。然而,在這樣的普通裝置中,由于板狀體因自重而被按壓在平臺(tái)上,因此難以準(zhǔn)確測(cè)定板狀體原本的面形狀。
作為主要解決此類(lèi)問(wèn)題的目的的裝置,根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1,公開(kāi)了如下結(jié)構(gòu):從形成在單一的定板的表面整個(gè)區(qū)域的多個(gè)空氣噴嘴排出空氣,使板狀體在定板上暫時(shí)浮起之后,解除空氣的排出而使板狀體自由落下,在該自由落下的中途,利用測(cè)定機(jī)構(gòu)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1的空間坐標(biāo)檢測(cè)機(jī)構(gòu))測(cè)定板狀體的面形狀。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平10-068620號(hào)公報(bào)
然而,根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)的裝置,在板狀體是薄壁的板玻璃或玻璃膜這樣具有容易變形的特性的情況下,也有以下所示的各種問(wèn)題。
即,由于該裝置采用在自由落下的中途測(cè)定板狀體的面形狀的結(jié)構(gòu),因此板狀體會(huì)因落下時(shí)的空氣阻力等而變形,很難或無(wú)法測(cè)定原本的面形狀。另外,由于在板狀體的落下中,測(cè)定機(jī)構(gòu)必須在短時(shí)間內(nèi)對(duì)板狀體的表面進(jìn)行測(cè)定,因此產(chǎn)生配備多個(gè)測(cè)定機(jī)構(gòu)的必要性等,存在導(dǎo)致裝置結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、制作成本的升高的問(wèn)題。
此外,由于該裝置構(gòu)成為,在從配置于單一的定板的表面整個(gè)區(qū)域的多個(gè)空氣噴嘴排出空氣而使板狀體浮起的狀態(tài)下測(cè)定面形狀,因此作用于板狀體的面的空氣的壓力分布不會(huì)形成為優(yōu)選的方式,在測(cè)定準(zhǔn)確的面形狀方面成形較大阻礙。詳細(xì)而言,噴出到板狀體的中央部附近的空氣被噴出到板狀體的端緣部附近的空氣阻礙從板狀體的下部空間向板狀體的外部的流出。若在這樣的狀態(tài)下,不斷向板狀體的下部空間噴出空氣,則作用于板狀體的中央部的空氣的壓力比作用于板狀體的端緣部附近的空氣的壓力高,因此板狀體的中央部以向上方呈凸?fàn)畹姆绞綇澢冃?。因此,即便從這樣的狀態(tài)使板狀體自由落下,不僅落下前的板狀體會(huì)不當(dāng)?shù)貜澢冃?,而且在落下時(shí)如上述那樣會(huì)受到空氣阻力等負(fù)面影響,因此測(cè)定板狀體原本的面形狀的困難性極大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
實(shí)用新型要解決的課題
本實(shí)用新型是鑒于上述情況而完成的,其技術(shù)課題在于,能夠不使不當(dāng)?shù)牧黧w壓力作用于板狀體而適當(dāng)?shù)厥拱鍫铙w浮起并支承板狀體,從而準(zhǔn)確地測(cè)定該板狀體原本的面形狀。
用于解決課題的手段
為了解決上述技術(shù)課題而完成的本實(shí)用新型涉及一種形狀測(cè)定裝置,其測(cè)定板狀體的面形狀,其特征在于,所述形狀測(cè)定裝置具備:流體浮起部,其向所述板狀體排出流體,并且將所述板狀體支承為以平置姿態(tài)浮起的狀態(tài);以及測(cè)定部,其測(cè)定表示所述浮起的狀態(tài)下的所述板狀體的面形狀的面形狀數(shù)據(jù),所述形狀測(cè)定裝置具有多個(gè)所述流體浮起部,并且多個(gè)所述流體浮起部配置為彼此分離。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),板狀體通過(guò)從多個(gè)流體浮起部排出的流體的壓力而以平置姿態(tài)浮起,直接在該浮起的狀態(tài)下,通過(guò)測(cè)定機(jī)構(gòu)測(cè)定表示面形狀的面形狀數(shù)據(jù)。因此,不會(huì)像在使板狀體自由落下的中途進(jìn)行測(cè)定的情況那樣受到空氣阻力等帶來(lái)的負(fù)面影響。并且,由于多個(gè)流體浮起部相互分離,因此在從各流體浮起部分別排出流體的各排出區(qū)域的彼此之間,形成有不排出流體的間隙區(qū)域。因此,在使板狀體浮起而進(jìn)行支承的狀態(tài)下,向板狀體的下部空間排出的多余流體流入間隙區(qū)域。因此,在板狀體的下部空間不存在多余流體,抑制作用于板狀體的流體壓力的不均勻化。其結(jié)果是,板狀體的中央部以向上方呈凸?fàn)畹姆绞綇澢冃蔚牟涣记闆r得到抑制,能夠準(zhǔn)確地測(cè)定板狀體原本的面形狀。
在這樣的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)選為,在多個(gè)所述流體浮起部的彼此之間形成有流出路,該流出路使所述流體從所述浮起的狀態(tài)下的所述板狀體的下部空間向其外部流出。
若如此,即便從多個(gè)流體浮起部朝向板狀體不斷排出流體,存在于板狀體的下部空間的多余流體也不會(huì)積存在該下部空間,而是通過(guò)流出路從下部空間向外部流出。由此,在板狀體的下部空間殘存多余流體的不良情況可靠地得到抑制。
在以上結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)選為,多個(gè)所述流體浮起部分別在沿一方向形成為長(zhǎng)條的殼體部的上表面設(shè)置有排出所述流體的排出部,多個(gè)所述殼體部平行或大致平行地排列配設(shè)。
若如此,由于在多個(gè)殼體部的彼此之間,呈直線狀的多個(gè)間隙區(qū)域以大致平行的狀態(tài)形成,因此,從各殼體部的上表面的排出部排出而存在于板狀體的下部空間的多余流體沿著直線狀的間隙區(qū)域流動(dòng)。由此,間隙區(qū)域內(nèi)的流體的流通阻力變小,故而流體的流動(dòng)在間隙區(qū)域停滯的情況得到抑制。并且,由于多個(gè)殼體部均具有高度,因此與各流體浮起部和其彼此間的分離部位處于同一平面的狀態(tài)的情況比較,間隙區(qū)域擴(kuò)大,從板狀體的下部空間排除多余流體的效果增大。
在以上結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上也可以是,多個(gè)所述流體浮起部使所述板狀體傾斜的方式支承所述板狀體。
若如此,還能夠發(fā)揮使從多個(gè)流體浮起部朝向板狀體排出的多余流體從板狀體的下部空間沿板狀體的傾斜面向外部流出的作用,并且還能夠避免板狀體向所有方向自由地浮動(dòng)的情況。
在以上結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)選為,所述形狀測(cè)定裝置具備限制所述板狀體的主面方向的移動(dòng)的限制構(gòu)件。
若如此,即便以浮起的狀態(tài)被支承的板狀體想要向主面方向移動(dòng),也會(huì)被限制構(gòu)件限制板狀體的移動(dòng),因此,能夠避免在測(cè)定板狀體的表面的面形狀數(shù)據(jù)的過(guò)程中板狀體移動(dòng)的不良情況。
在以上結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)選為,所述板狀體形成為大致矩形狀,多個(gè)所述流體浮起部以使所述板狀體從對(duì)置的一方的拐角部朝向另一方的拐角部而下降傾斜的方式支承該板狀體。
若如此,由于在預(yù)先將板狀體以浮起的狀態(tài)保持在固定位置的情況下,只要限制一方的拐角部的移動(dòng)即可,因此能夠簡(jiǎn)化用于進(jìn)行該限制的結(jié)構(gòu)。需要說(shuō)明的是,該情況下的板狀體相對(duì)于水平面的傾斜角度優(yōu)選為1度以下。
在以上結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)選為,多個(gè)所述流體浮起部的彼此間的分離尺寸是10mm以上且200mm以下。
即,在上述的分離尺寸小于10mm的情況下,存在分別從各流體浮起部排出的流體僅少量在各流體排出區(qū)域的彼此之間的間隙區(qū)域流通,而其大部分積存在板狀體的下部空間的可能性。另一方面,在所述的分離尺寸超過(guò)200mm的情況下,存在被排出的流體從各流體排出區(qū)域的彼此間的間隙區(qū)域大量流出的可能性。因此,若預(yù)先將所述的分離尺寸設(shè)為10mm以上且200mm以下,則不易產(chǎn)生上述的不良情況。若考慮到以上情況,所述的分離尺寸更優(yōu)選為40mm以上,并優(yōu)選為120mm以下。
在以上結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)選為,所述測(cè)定部包括:位移計(jì),其以非接觸的方式測(cè)定從預(yù)先明確的位置到所述板狀體的表面的距離信息;驅(qū)動(dòng)掃描部,其在所述板狀體的上方驅(qū)動(dòng)所述位移計(jì),對(duì)所述板狀體的表面進(jìn)行掃描;以及處理部,其通過(guò)所述位移計(jì)的掃描而獲取所述板狀體的多個(gè)位置處的所述距離信息,并且根據(jù)所獲取的多個(gè)距離信息生成所述面形狀數(shù)據(jù)。
若如此,若對(duì)驅(qū)動(dòng)掃描部進(jìn)行驅(qū)動(dòng),使位移計(jì)掃描板狀體的表面,則能夠在板狀體的表面的多個(gè)位置獲取從位移計(jì)到板狀體的表面的距離信息,并且處理部能夠根據(jù)所獲取的多個(gè)距離信息迅速地生成表示板狀體的面形狀的面形狀數(shù)據(jù)。由此,能夠迅速且準(zhǔn)確地測(cè)定通過(guò)驅(qū)動(dòng)掃描部而使位移計(jì)移動(dòng)的區(qū)域中的板狀體的面形狀數(shù)據(jù)。
在以上結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)選為,所述形狀測(cè)定裝置還具備運(yùn)算部,該運(yùn)算部根據(jù)由所述測(cè)定部測(cè)定的面形狀數(shù)據(jù)、以及表示通過(guò)多個(gè)所述流體浮起部的各上表面的基準(zhǔn)面的形狀的基準(zhǔn)面形狀數(shù)據(jù),從而求出修正面形狀數(shù)據(jù)。
若如此,通過(guò)由運(yùn)算部利用基準(zhǔn)面形狀數(shù)據(jù)修正通過(guò)測(cè)定部測(cè)定到的面形狀數(shù)據(jù),由此得到修正面形狀數(shù)據(jù),因此能夠更準(zhǔn)確地掌握板狀體的面形狀。需要說(shuō)明的是,“基準(zhǔn)面”既可以是由流體浮起部上未載置板狀體的狀態(tài)下的流體浮起部的各上表面和將所述的上表面平滑連接的假想連接面構(gòu)成的單一的面,或者也可以是在不排出流體的流體浮起部的上方載置有板狀體的狀態(tài)下的板狀體的表面。
在以上結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)選為,所述形狀測(cè)定裝置還具備運(yùn)算部,該運(yùn)算部針對(duì)所述板狀體的表面?zhèn)纫约氨趁鎮(zhèn)确謩e獲取所述面形狀數(shù)據(jù),并且根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)求出修正面形狀數(shù)據(jù)。
若如此,通過(guò)由運(yùn)算部利用測(cè)定另一側(cè)的面得到的面形狀數(shù)據(jù)修正測(cè)定板狀體的表面?zhèn)然蛘弑趁鎮(zhèn)鹊囊粋?cè)的面得到的面形狀數(shù)據(jù),由此獲得修正面形狀數(shù)據(jù),故而能夠更準(zhǔn)確地掌握板狀體的面形狀。
在以上結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上優(yōu)選為,所述形狀測(cè)定裝置還具備運(yùn)算部,該運(yùn)算部在使所述板狀體沿著使多個(gè)所述流體浮起部彼此分離的方向移動(dòng)其分離尺寸的1/2的前后,分別測(cè)定所述面形狀數(shù)據(jù),根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)求出修正面形狀數(shù)據(jù)。
若如此,通過(guò)由運(yùn)算部利用在移動(dòng)上述分離尺寸的1/2后測(cè)定到的面形狀數(shù)據(jù)修正在移動(dòng)所述分離尺寸的1/2之前測(cè)定到的面形狀數(shù)據(jù),由此獲得修正面形狀數(shù)據(jù),故而能夠更準(zhǔn)確地掌握板狀體的面形狀。
實(shí)用新型效果
如上,根據(jù)本實(shí)用新型,由于能夠在不使不當(dāng)?shù)牧黧w壓力作用于板狀體的情況下適當(dāng)?shù)厥拱鍫铙w浮起并進(jìn)行支承,因此能夠準(zhǔn)確地測(cè)定該板狀體原本的面形狀。
附圖說(shuō)明
圖1是示出本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置的簡(jiǎn)要主要部分結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2示出本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置的板狀體被浮起支承的狀態(tài)。
圖3示出本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置的測(cè)定從位移計(jì)到板狀體的距離信息的狀態(tài)。
圖4是圖1的A-A線縱剖視圖。
圖5是圖2的B-B線縱剖視圖。
圖6是求取本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式所涉及的第一例的板狀體的修正面形狀數(shù)據(jù)之前的框圖。
圖7是求取本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式所涉及的第二例的板狀體的修正面形狀數(shù)據(jù)之前的框圖。
圖8是求取本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式所涉及的第三例的板狀體的修正面形狀數(shù)據(jù)之前的框圖。
圖9a示出本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式所涉及的第三例所涉及的形狀測(cè)定裝置的、測(cè)定第一位置處的距離板狀體的距離信息的簡(jiǎn)要主要部分結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖9b示出本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式所涉及的第三例所涉及的形狀測(cè)定裝置的、測(cè)定從第一位置移動(dòng)至第二位置后的距離板狀體的距離信息的簡(jiǎn)要主要部分結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖10是示出本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置的簡(jiǎn)要主要部分結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖11是示出本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置的簡(jiǎn)要主要部分結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖12是圖11的C-C縱剖視圖。
圖13是示出本實(shí)用新型的第四實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置的簡(jiǎn)要主要部分結(jié)構(gòu)的立體圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置。
圖1以及圖2例示了本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置1的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)。如上述的各圖所示那樣,形狀測(cè)定裝置1的主要構(gòu)成要素包括:多個(gè)流體浮起部(殼體部)2,其將板狀體G支承為以平置姿態(tài)浮起的狀態(tài);以及測(cè)定部3,其以非接觸的方式測(cè)定表示維持為浮起狀態(tài)的板狀體G的面形狀的面形狀數(shù)據(jù)。在該情況下,板狀體G在本實(shí)施方式中由大致矩形的玻璃基板構(gòu)成,玻璃基板G的尺寸設(shè)為,一邊的尺寸是600~3500mm(在本實(shí)施方式中是2500mm),與之鄰接的另一邊的尺寸是500~3200mm(在本實(shí)施方式中是2200mm),厚度是0.2~1.1mm(在本實(shí)施方式中是0.5mm)。
多個(gè)流體浮起部2均構(gòu)成為,在一方向上縱長(zhǎng)的細(xì)長(zhǎng)立方體形狀的殼體部2的上表面2a具有將流體向上方排出的排出部2ax(該圖中標(biāo)注有剖面線的部位)。上述的多個(gè)殼體部2以平行或大致平行地并列的方式排列,配置為各個(gè)殼體部2彼此間隔著間隙部4彼此分離。換言之,在多個(gè)殼體部2的彼此間,設(shè)置有間隔為D且高度為h的間隙部4,伴隨于此,多個(gè)殼體部2的上表面2a的排出部2ax以彼此隔開(kāi)D的間隔的方式配置。
在該情況下,間隔D設(shè)為10mm以上且200mm以下(在本實(shí)施方式中是100mm),并且高度h設(shè)為10mm以上且200mm以下(在本實(shí)施方式中是100mm)。此外,殼體部2的個(gè)數(shù)設(shè)為2個(gè)以上(在本實(shí)施方式中是6個(gè))。另外,各個(gè)殼體部2的長(zhǎng)邊方向的尺寸設(shè)為500mm以上且4000mm以下(在本實(shí)施方式中是2800mm),并且與長(zhǎng)邊方向正交的方向(寬度方向)的尺寸設(shè)為50mm以上且200mm以下(在本實(shí)施方式中是100mm)。需要說(shuō)明的是,雖未詳細(xì)圖示,但在各殼體部2的上表面2a均勻地形成有分別排出流體的多個(gè)排出孔,由此構(gòu)成排出部2ax。
測(cè)定部3具有作為位移計(jì)的激光位移計(jì)3a,該激光位移計(jì)3a構(gòu)成為以非接觸的方式測(cè)定從預(yù)先明確的位置(例如激光位移計(jì)3a本身的位置)到玻璃基板G的表面的距離信息。此外,測(cè)定部3具備:驅(qū)動(dòng)掃描部(省略圖示),其在玻璃基板G的上方驅(qū)動(dòng)激光位移計(jì)3a而掃描玻璃基板G的表面,該驅(qū)動(dòng)掃描部由龍門(mén)架裝置等構(gòu)成;以及處理部3b,其通過(guò)掃描而測(cè)定玻璃基板G的多個(gè)位置處的距離信息,根據(jù)這些距離信息生成表示玻璃基板G的面形狀的面形狀數(shù)據(jù)。
在此,激光位移計(jì)3a指向與玻璃基板G的表面正交的方向,配置在恒定的高度,向玻璃基板G照射激光,以非接觸的方式測(cè)定距玻璃基板G的表面的距離。該激光位移計(jì)3a有散射方式、正反射方式等,但若考慮到玻璃基板G是透明體,優(yōu)選使用正反射方式的激光位移計(jì)3a。另外,作為激光位移計(jì)3a,考慮到距離分辨率等,優(yōu)選使用能通過(guò)激光三角法或者共焦點(diǎn)法進(jìn)行測(cè)定的激光位移計(jì)3a。需要說(shuō)明的是,也可以代替激光位移計(jì)3a,而使用以空氣、光、超聲波等作為介質(zhì)的非接觸式的位移計(jì),并且還能夠使用拍攝玻璃基板G的面形狀的攝像機(jī)等拍攝機(jī)構(gòu)。
圖3例示了由激光位移計(jì)3a掃描浮起支承后的玻璃基板G的上表面的狀態(tài)。如該圖所示那樣,激光位移計(jì)3a通過(guò)龍門(mén)架裝置等的驅(qū)動(dòng)而能夠在縱橫方向(X方向以及Y方向)上自如地掃描玻璃基板G的上表面,例如圖示例那樣,能夠使激光位移計(jì)3a在玻璃基板G的上表面以蛇行的方式進(jìn)行掃描。另外,激光位移計(jì)3a還能夠通過(guò)龍門(mén)架裝置等在上下方向(Z方向)上移動(dòng),由此能夠進(jìn)行激光位移計(jì)3a的高度調(diào)節(jié)。需要說(shuō)明的是,作為驅(qū)動(dòng)掃描部,也可以代替龍門(mén)架裝置等而使用機(jī)械臂等。
圖4是沿著圖1的A-A線切斷而成的縱剖視圖。如該圖所示那樣,多個(gè)殼體部2以角度α傾斜排列,以便以使玻璃基板G隨著從對(duì)置的一方的拐角部朝向另一方的拐角部而下降傾斜的方式浮起支承該玻璃基板G。詳細(xì)而言,圖4所示的包括多個(gè)殼體部2的底面2b全部的傾斜平面h2相對(duì)于水平面H1傾斜角度α,以便以圖2所示的玻璃基板G朝向拐角部G1側(cè)下降傾斜的方式浮起支承該玻璃基板G。因此,包括多個(gè)殼體部2的上表面2a(排出部2ax)全部的傾斜平面H3也相同地相對(duì)于水平面H1傾斜角度α。該角度α為1度以下,優(yōu)選為0.5度以下,更優(yōu)選為0.1度以下,在本實(shí)施方式中設(shè)定為0.05度。
此外,如圖1~圖3所示那樣,在玻璃基板G下降傾斜的拐角部G1的方向上,立起設(shè)置有限制玻璃基板G的移動(dòng)的由樹(shù)脂、橡膠或者金屬等構(gòu)成的多個(gè)限制構(gòu)件6。這些限制構(gòu)件6呈圓柱狀或者圓筒狀,其側(cè)面與形成玻璃基板G下降傾斜的方向的拐角部G1的兩條邊Ga、Gb抵接。在本實(shí)施方式中,這些限制構(gòu)件6排列為,其中的多根(圖示例中是兩個(gè))與玻璃基板G的四邊中的、沿殼體部2的長(zhǎng)邊方向的一邊Ga抵接,其中的一根與沿正交于邊Ga的方向的另一邊Gb抵接。因此,玻璃基板G雖然傾斜,但通過(guò)與限制構(gòu)件6的抵接而限制主面方向上的移動(dòng),穩(wěn)定保持在固定位置。
圖5是沿圖2的B-B線切斷而成的縱剖主視圖,夸張例示了玻璃基板G浮起并被支承的狀態(tài)。如該圖所示那樣,玻璃基板G被從多個(gè)相互分離的殼體部2的上表面2a的排出部2ax排出的流體浮起支承,在被浮起支承的該玻璃基板G的下部空間,形成多個(gè)流體的排出區(qū)域7、以及不排出流體的間隙區(qū)域8(由間隙部4與其上部構(gòu)成的區(qū)域)。并且,間隙區(qū)域8是供存在于玻璃基板G的下部空間的多余流體流入的部位,并且還發(fā)揮使該多余流體從玻璃基板G的下部空間向外部流出的流出路的作用。因此,玻璃基板G被浮起支承為容易呈現(xiàn)原本的面形狀的狀態(tài)。
特別是,在間隙區(qū)域8中,由于在不直接作用有流體的排出力的狀態(tài)下將玻璃基板G浮起支承,因此認(rèn)為在該間隙區(qū)域8及其周邊部,會(huì)形成與流體的排出區(qū)域7的寬度方向中央部相比,更容易呈現(xiàn)玻璃基板G原本的面形狀的狀態(tài)。因此,認(rèn)為理想的是,優(yōu)選在間隙區(qū)域8及其周邊部重點(diǎn)測(cè)定玻璃基板G的面形狀數(shù)據(jù)。然而,無(wú)論如何,若是采用上述的流體的排出方式,則會(huì)在玻璃基板G的整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)呈現(xiàn)原本的面形狀(具有彎曲、起伏等的面形狀)或與之接近的面形狀。并且,通過(guò)激光位移計(jì)3a掃描處于這樣的狀態(tài)的玻璃基板G的上表面,由此利用測(cè)定部3測(cè)定玻璃基板G的適當(dāng)?shù)拿嫘螤顢?shù)據(jù)。
圖6是本實(shí)施方式的第一例所涉及的框圖,例示了根據(jù)由測(cè)定部3測(cè)定到的處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G的面形狀數(shù)據(jù)、以及由測(cè)定部3測(cè)定到的基準(zhǔn)面形狀數(shù)據(jù)求取修正面形狀數(shù)據(jù)之前的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)。在此,基準(zhǔn)面形狀數(shù)據(jù)在本實(shí)施方式中指的是,在不排出流體的多個(gè)殼體部2的上表面2a載置有玻璃基板G的狀態(tài)(玻璃基板的自重直接作用的狀態(tài))下,利用測(cè)定部3測(cè)定到的面形狀數(shù)據(jù)。需要說(shuō)明的是,該基準(zhǔn)面形狀數(shù)據(jù)也可以是將利用測(cè)定部3測(cè)定不排出流體的多個(gè)殼體部2的上表面2a得到的面形狀數(shù)據(jù)與將上述的各上表面2a平滑連接的假想連接面相結(jié)合而成的面形狀數(shù)據(jù),但在該情況下,對(duì)于假想連接面,應(yīng)當(dāng)考慮玻璃基板G自重的影響。
如該圖所示那樣,雖從測(cè)定部3的激光位移計(jì)3a向處理部3b送出表示距離信息的信號(hào),但處理部3b具備基準(zhǔn)面形狀數(shù)據(jù)處理部3b1與面形狀數(shù)據(jù)處理部3b2。因此,在來(lái)自激光位移計(jì)3a的信號(hào)向基準(zhǔn)面形狀數(shù)據(jù)處理部3b1與面形狀數(shù)據(jù)處理部3b2送出之后,來(lái)自上述的兩處理部3b1、3b2的信號(hào)向運(yùn)算部5送出。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),如上述那樣通過(guò)基準(zhǔn)面形狀數(shù)據(jù)處理部3b1生成基準(zhǔn)面形狀數(shù)據(jù),并且通過(guò)面形狀數(shù)據(jù)處理部3b2生成處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G的面形狀數(shù)據(jù)。然后,利用運(yùn)算部5求出與處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G的面形狀數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)面形狀數(shù)據(jù)的差異相當(dāng)?shù)男拚嫘螤顢?shù)據(jù)。
圖7是本實(shí)施方式的第二例所涉及的框圖,例示了根據(jù)利用測(cè)定部3測(cè)定到的處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G的表面?zhèn)纫约氨趁鎮(zhèn)鹊膬蓚€(gè)面形狀數(shù)據(jù)求取修正面形狀數(shù)據(jù)之前的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)。如該圖所示那樣,測(cè)定部3的處理部3b具備表面形狀數(shù)據(jù)處理部3b3與背面形狀數(shù)據(jù)處理部3b4。因此,在來(lái)自激光位移計(jì)3a的信號(hào)被送出到表面形狀數(shù)據(jù)處理部3b3與背面形狀數(shù)據(jù)處理部3b4之后,來(lái)自上述的兩個(gè)處理部3b3、3b4的信號(hào)被送出到運(yùn)算部5。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),利用表面形狀數(shù)據(jù)處理部3b3生成處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G的表面的面形狀數(shù)據(jù),并且利用背面形狀數(shù)據(jù)處理部3b4生成處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G的背面的面形狀數(shù)據(jù)。然后,利用運(yùn)算部5求出與表面的面形狀數(shù)據(jù)和背面的面形狀數(shù)據(jù)的差異相當(dāng)?shù)男拚嫘螤顢?shù)據(jù)。
圖8是本實(shí)施方式的第三例所涉及的框圖,例示了根據(jù)由測(cè)定部3測(cè)定到的處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G的移動(dòng)前與移動(dòng)后的兩個(gè)面形狀數(shù)據(jù)求取修正面形狀數(shù)據(jù)之前的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)。如該圖所示那樣,測(cè)定部3的處理部3b具備第一面形狀數(shù)據(jù)處理部3b5與第二面形狀數(shù)據(jù)處理部3b6。因此,在來(lái)自激光位移計(jì)3a的信號(hào)被送出到第一面形狀數(shù)據(jù)處理部3b5與第二面形狀數(shù)據(jù)處理部3b6之后,來(lái)自上述的兩個(gè)處理部3b5、3b6的信號(hào)被送出到運(yùn)算部5。在此,第一面形狀數(shù)據(jù)處理部3b5生成處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G存在于第一位置時(shí)的面形狀數(shù)據(jù),第二面形狀數(shù)據(jù)處理部3b6生成處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G存在于從第一位置移動(dòng)了間隔D的1/2的第二位置時(shí)的面形狀數(shù)據(jù)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),利用運(yùn)算部5將由第一面形狀數(shù)據(jù)處理部3b5生成的第一位置處的面形狀數(shù)據(jù)與由第二面形狀數(shù)據(jù)處理部3b6生成的第二位置處的面形狀數(shù)據(jù)相結(jié)合,求出修正面形狀數(shù)據(jù)。詳細(xì)而言,如已敘述那樣,對(duì)于被浮起支承的玻璃基板G上容易呈現(xiàn)原本的面形狀的部分,認(rèn)為與流體的排出區(qū)域7的寬度方向中央部相比,是間隙區(qū)域8及其周邊部。因此,若在使處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G移動(dòng)間隔D的1/2的前后生成兩種面形狀數(shù)據(jù),則能夠在大范圍內(nèi)生成間隙區(qū)域8及其周邊部的面形狀數(shù)據(jù)。然后,運(yùn)算部5以?xún)?yōu)先更容易呈現(xiàn)原本的面形狀的數(shù)據(jù)部分的方式將這兩種面形狀數(shù)據(jù)結(jié)合,由此能夠求出高精度的修正面形狀數(shù)據(jù)。
圖9a例示了玻璃基板G處于上述的第一位置時(shí)的形態(tài),圖9b例示了玻璃基板G處于上述的第二位置時(shí)的形態(tài)。如上述的各圖所示那樣,在立起設(shè)置為能夠與玻璃基板G的各邊中的沿殼體部2的長(zhǎng)邊方向的一邊抵接的兩個(gè)限制構(gòu)件6的上部,分別固定有回轉(zhuǎn)臂體6a,并且上述的兩個(gè)限制構(gòu)件6分別被保持為能夠旋轉(zhuǎn)。然后,若從如圖9a所示那樣回轉(zhuǎn)臂體6a的前端面與玻璃基板G的一邊抵接的狀態(tài)使兩個(gè)限制構(gòu)件6旋轉(zhuǎn)90度,則回轉(zhuǎn)臂體6a想要遠(yuǎn)離玻璃基板G的一邊。但是,由于玻璃基板G向限制構(gòu)件6存在的拐角部G1的方向下降傾斜,因此如圖9b所示那樣,玻璃基板G因自重而整體向左方向移動(dòng)間隔D的1/2,玻璃基板G的一邊與回轉(zhuǎn)臂體6a的側(cè)面抵接(圖中箭頭的方向)。由此,玻璃基板G從上述的第一位置移動(dòng)到第二位置。因此,根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠準(zhǔn)確且容易地進(jìn)行玻璃基板G的移動(dòng)。需要說(shuō)明的是,也可以將圖9b所示的形態(tài)設(shè)為玻璃基板G處于上述的第一位置時(shí)的形態(tài),從該狀態(tài)起使兩個(gè)限制構(gòu)件6向與上述相反的方向旋轉(zhuǎn)90度,使玻璃基板G成為與位于圖9a所示的上述的第二位置時(shí)對(duì)應(yīng)的形態(tài)。
如上所述,根據(jù)所述第一實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置1,通過(guò)將作為多個(gè)流體浮起部的殼體部2相互分離地配置,由此在分別從各殼體部2的排出部2ax排出流體而成的各排出區(qū)域7的彼此之間,形成有不排出流體的間隙區(qū)域8,故而排出到處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G的下部空間的多余流體向間隙區(qū)域8流入,進(jìn)而通過(guò)流出路4向外部流出。因此,在玻璃基板G的下部空間不存在多余流體,作用于玻璃基板G的流體壓力的不均勻化得到抑制。其結(jié)果是,玻璃基板G的中央部以向上方呈凸?fàn)畹姆绞綇澢冃蔚牟涣记闆r得到抑制,能夠準(zhǔn)確地測(cè)定玻璃基板G原本的面形狀。
需要說(shuō)明的是,作為向玻璃基板G排出的流體的流體源,優(yōu)選在鼓風(fēng)機(jī)裝入有HEPA過(guò)濾器(High Efficiency Particulate Air Filter)的流體源或者CDA(Clean Dry Air),作為要排出的流體,優(yōu)選非活性氣體。另外,排出部2ax也能夠由多孔質(zhì)金屬的燒結(jié)體(燒結(jié)金屬)、樹(shù)脂等形成。
并且,通過(guò)使用空氣或者氮?dú)庾鳛橄虿AЩ錑排出的非活性氣體,能夠抑制玻璃基板G的檢查所需的總成本。在此,在將從殼體部2的排出部2ax排出的流體設(shè)為空氣的情況下,優(yōu)選使用被壓縮機(jī)壓縮后的壓縮空氣,更優(yōu)選利用烘干機(jī)等使壓縮空氣的露點(diǎn)降低至-50℃的壓縮空氣。并且,通過(guò)使用使壓縮空氣的露點(diǎn)至少降低至-20℃的壓縮空氣,即便從多個(gè)流體浮起部2排出的空氣因隔熱膨脹而溫度降低,也能夠防止玻璃基板G被所排出的空氣冷卻而產(chǎn)生結(jié)露的情況。其結(jié)果是,能夠防止空氣中的水分附著于玻璃基板G,對(duì)玻璃基板G的面形狀的測(cè)定造成影響。另外,除了壓縮空氣之外,還能夠使用使液體氮?dú)鈸]發(fā)而成的氮?dú)?。在該情況下,對(duì)于氮?dú)?,?yōu)選使用利用熱交換器等充分加熱后的氮?dú)?。由此,能夠防止因使氮?dú)庀虿AЩ錑排出時(shí)玻璃基板G被冷卻,從而空氣中的水分在玻璃基板G的表面凝結(jié)的情況。
圖10例示了本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置1。該第二實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置1與上述的第一實(shí)施方式所涉及的裝置的不同之處在于,多個(gè)殼體部2不僅在寬度方向上相互分離地配置,在長(zhǎng)邊方向上也相互分離地配置。因此,間隙部4以及流出路以橫縱均具有間隔D的方式排列。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),由于使玻璃基板G浮起的條件在縱橫方向上均勻化,因此能夠推斷由測(cè)定部3測(cè)定出的面形狀數(shù)據(jù)不存在方向性的偏差。除這一點(diǎn)以外能獲得與上述的第一實(shí)施方式相同的作用效果。需要說(shuō)明的是,對(duì)于其他結(jié)構(gòu)要素,由于與上述的第一實(shí)施方式相同,因此對(duì)兩者共用的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略說(shuō)明。
圖11例示了本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置1。該第三實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置1與上述的第一實(shí)施方式所涉及的裝置的不同之處在于,流體浮起部2與間隙部4存在于同一平面上或大致同一平面上。在該情況下,如圖12所示那樣,由于在流體浮起部2的彼此之間不存在有凹部,因此認(rèn)為處于浮起支承狀態(tài)的玻璃基板G的下部空間中的流體壓力穩(wěn)定,但需要增大從流體浮起部2排出的流體的排出量。在該情況下,在多個(gè)流體浮起部2的各排出區(qū)域7的彼此之間分別形成有間隙區(qū)域8以及流出路4。除這一點(diǎn)以外能夠獲得與上述的第一實(shí)施方式相同的作用效果。需要說(shuō)明的是,對(duì)于其他結(jié)構(gòu)要素,由于與上述的第一實(shí)施方式相同,因此對(duì)兩者共用的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略說(shuō)明。
圖13例示了本實(shí)用新型的第四實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置1。該第四實(shí)施方式所涉及的形狀測(cè)定裝置1與上述的第三實(shí)施方式所涉及的裝置的不同之處在于,多個(gè)流體浮起部2不僅在寬度方向上相互分離地配置,在長(zhǎng)邊方向上也相互分離地配置。因此,間隙部4以及流出路以橫縱均具有間隔D的方式排列。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),由于使玻璃基板G浮起的條件在縱橫方向上均勻化,因此能夠推斷由通過(guò)測(cè)定部3測(cè)定出的面形狀數(shù)據(jù)不存在方向性的偏差。除這一點(diǎn)以外能夠獲得與上述的第三實(shí)施方式相同的作用效果。需要說(shuō)明的是,對(duì)于其他結(jié)構(gòu)要素,由于與上述的第三實(shí)施方式相同,因此對(duì)兩者共用的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略說(shuō)明。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1 形狀測(cè)定裝置
2 流體浮起部
2a 流體浮起部的上表面
2ax 排出部
3 測(cè)定部
3a 激光位移計(jì)
3b 處理部
4 流出路、間隙部
5 運(yùn)算部
6 限制構(gòu)件
G 玻璃基板(板狀體)
G1 拐角部