JPH07198358A - 被研磨部材の表面検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーフィルタ等の被研磨部材の表面を研磨
して突出物等を正確にかつ簡単に検出する。 【構成】 フィラー１５８は、その肩部１５８Ａが円弧
溝１５４に支持された状態で舌部１５８Ｂが矩形孔１５
６に挿入され、通常状態では、肩部１５８Ａの屈曲部上
面が水平状態とされるように、バランスがとられ、かつ
舌部１５８Ｂの最下部（円弧面）がカラーフィルタに極
めて小さい接触圧で接触されている。天井ベース１３４
には、光電センサ１６０が取付けられ、通常状態では受
光状態、フィラー１５８の配置位置に突起部がくると、
フィラー１５８は円弧溝１５４の支持面を中心に回転さ
れ、非受光状態となる。光電センサ１６０を表す番号
と、前記モータに取付けられたパルスエンコーダからの
パルス値から、突起部の位置を特定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被研磨部材の表面に付
着又は形成された突起部を検出する被研磨部材の表面検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気信号に変換された画像を表示するた
めのディスプレイ装置として、液晶ディスプレイ（Liqu
id Crystal Display、以下「ＬＣＤ」と言う）が普及し
ている。ＬＣＤは、例えば液晶の表面側に偏光膜を設け
て、液晶を透過した光が偏光膜を透過するか否かによっ
て偏光膜状に明暗を形成するようになっている。

【０００３】このＬＣＤには、例えば、緑、青、赤の微
小な各色成分をモザイク状に配置したカラーフィルタを
液晶と偏光膜との間に配置し、偏光膜を透過する光に各
色の成分を持たせるようにして、カラー画像を表示する
ようにしたものがある。

【０００４】ところで、カラーフィルタの表面に突起物
や異物等が付着し、偏光膜とカラーフィルタの間にこの
突出物や異物等によって隙間が生じてしまった場合、偏
光膜によて不要な光を遮ることができなくなってしま
い、明瞭な画像を表示することができなくなってしま
う。このため、カラーＬＣＤに用いられるカラーフィル
タには、表面に微小な突出物や異物が存在しないように
しなければならない。

【０００５】一般にカラーＬＣＤに用いられるカラーフ
ィルタの表面の突出物の許容範囲は約４μｍ以下とされ
ており、これより大きい突出物や異物をカラーフィルタ
の表面から除去する必要がある。このとき、カラーフィ
ルタの表面が軟らかいため、不要に外力を加えないよう
に細心の注意を払う必要があり、正確かつ確実に作業を
行う必要がある。

【０００６】このようなカラーフィルタの表面に付着し
た突起部や異物等を自動的に研磨する装置としては、レ
ーザ測長器等によってカラーフィルタの表面を測定し、
規定以上の突起量の突出物及びその位置を演算したり、
ＣＣＤイメージセンサによって撮影し、この撮影された
画像情報を演算処理することによって規定外突起部の検
出とその位置を求め、その演算結果に基づいて自動的に
突出物が所定の大きさ以下となるように研磨部材によっ
て研磨するようにしたものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな自動化された研磨装置は、精密で構造が複雑であり
非常に高価なものとなっている。このため、カラーフィ
ルタの表面を研磨する作業は、従来通り作業員が目視に
よってカラーフィルタの表面に大きな突出物や異物が無
いかを検査し、大きな突出物や異物があったときには、
研磨粒子を添加した研磨テープ等の研磨部材を用いて手
作業で少しづつ研磨して除去する方法が一般に用いられ
ており、細心の注意を必要とする作業となっている。

【０００８】本発明は上記事実を考慮し、カラーフィル
タ等の被研磨部材の表面を研磨して突出物等を正確にか
つ簡単に検出することができる被研磨部材の表面検出装
置を得ることが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被研磨部材の表面を検出することによって、後工程
において研磨する必要のある突起部の有無及びその位置
を判別する被研磨部材の表面検出装置であって、ベース
上を移動する移動テーブルと、前記移動テーブルの上方
に配置され前記移動テーブルの移動方向と直交する方向
に延設された検査ベースと、前記検査ベースに設けられ
た貫通孔を跨ぐ肩部の下端面を中心に回転可能に支持さ
れると共に、前記肩部から延設され前記貫通孔を貫通す
る舌部の先端が前記被研磨部材の表面に対して接触して
配置され、前記検査ベースの長手方向に沿って複数個設
けられた接触子と、前記接触子毎に設けられ、前記接触
子が釣り合った通常状態、及び前記移動テーブルの移動
に伴って被研磨部材が移動され前記突起部によって前記
接触子が変位した時の傾斜状態で接点が切り換わるセン
サと、前記センサからの出力信号及び移動テーブルの移
動量に基づいて突起部の有無並びに位置を判別する判別
手段と、を有している。

【００１０】請求項２に記載の発明は、前記検査ベース
には前記移動ベースに支持される支持ローラが取付けら
れ、この支持ローラの最下位置と前記接触子の下端位置
とを一致させることによって、前記接触子を被研磨部材
に対して極めて小さい接触圧下での接触状態で維持させ
ることを特徴としている。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、移動テーブル
に被研磨部材を載置した状態で移動テーブルを移動させ
る。

【００１２】このとき、移動テーブルの上方には検査ベ
ースが配設され接触子の舌部の下端面が被研磨部材の表
面に接触された状態で対向している。なお、この接触子
は肩部の下端面で釣り合い状態で支持されているため、
被研磨部材への接触圧は極めて小さく、被研磨部材の表
面を摺動しても傷つくことはない。

【００１３】ここで、被研磨部材に突起部があると、突
起部が接触子に接触し、接触子は前記肩部の下端面の支
持点を中心に回転する。この回転によってセンサは接点
が切り換わり突起部の有無を検出することができる。ま
た、判別手段では、センサが接触子毎に設けられている
ため、この切り換わったセンサを特定することによって
突起部の位置を認識することができる。

【００１４】認識された突起部の位置情報は、例えば、
表示部等に座標として表示したり、被研磨部材の図形を
表示して位置をポイントすることにより、オペレータに
突起部の位置を認識させることができる。

【００１５】請求項２に記載の発明によれば、前記接触
子を支持する検査ベースと被研磨部材との隙間を一定に
保持するため、検査ベースに支持ローラを取付け、この
支持ローラによって検査ベースを移動テーブル上に支持
する。一方、支持ローラの最下部と接触子の最下部を一
致させておけば、移動テーブルが若干上下動しても、こ
れに追従して接触圧が変化したり、接触子が被研磨部材
から離反されるようなことがない。

【００１６】

【実施例】図１には、本実施例に係るカラーフィルタの
表面検出装置１００が示されている。

【００１７】ベース１０２の図１の左右方向両端部には
縦壁部１０４がそれぞれ取付けられ、全体として略コ字
型に形成されている。ベース１０２上には移動テーブル
１０６が支持ローラ１０８を介して支持されている。

【００１８】支持ローラ１０８は一対の略Ｌ字型のブラ
ケット１１０に挟持されており、このブラケット１１０
の水平面部が前記移動テーブル１０６の下面に固着され
ている。移動テーブル１０６の図１の紙面手前側から奥
側にかけて３個の円孔１１２Ａ乃至Ｃが貫通されてい
る。

【００１９】この３個の円孔１１２Ａ乃至の内、中央の
円孔１１２Ｂの内周面には雌ねじが形成されており、雄
ねじが形成された駆動シャフト１１４が螺合している。
一方、両側の円孔１１２Ａ及びＣにはガイドシャフト１
１６が挿通されている。

【００２０】駆動シャフト１１４はモータ１１８（図４
参照）の回転軸に連結されている。このモータ１１８
は、図４に示す制御装置１２０に接続されたスタートス
イッチ１２２の操作によって出力される制御装置１２０
からの信号に応じて正転、逆転するようになっており、
モータ１１８の駆動力によって駆動シャフト１１４が回
転すると、前記雌ねじとの螺合位置が徐々に移動され、
これに伴って移動テーブル１０６がガイドシャフト１１
６の軸線方向に沿って移動される構成である。このと
き、移動テーブル１０６は、支持ローラ１０８によって
ベース１０２に支持され、かつガイドシャフト１１６に
よって案内されるため、ベース１０２面に対して平行状
態を維持しながら移動される。

【００２１】移動テーブル１０６の上面には被検査部材
であるカラーフィルタ１２４を載置するための載置台１
２６取付けられている。この載置台１２６の所定の位置
にカラーフィルタ１２４を載置し、前記モータ１１８を
駆動させることによって、カラーフィルタ１２４を移動
させることができる。

【００２２】また、図４に示される如く、このモータ１
１８には、パルスエンコーダ１２８が取付けられてお
り、移動テーブル１０６の移動量、すなわちカラーフィ
ルタ１２４の移動量をパルス値で認識できるようになっ
ている。

【００２３】このカラーフィルタ１２４の移動軌跡に対
応して移動テーブル１０６上には検査装置ユニット１３
０が配設されている。検査装置ユニット１３０には、一
対の側板１３２が前記縦壁部１０４に沿って立設されて
おり、これらの側板１３２間に天井ベース１３４が掛け
渡され、ビス１３６によって固定されている。

【００２４】図２に示される如く、側板１３２の内側面
間には、軸１４０が掛け渡され、それぞれ２個の支持ロ
ーラ１３８が軸支されている。この支持ローラ１３８
は、軸１４０の軸線方向に移動可能とされており、前記
載置台１２６上のカラーフィルタ１２４のサイズに合わ
せて移動され、カラーフィルタ１２４の周端上に載置さ
れるようになっている。なお、軸１４０の軸線方向中央
部は円筒状の支持部１７０Ａに挿入されている。この支
持部１７０Ａはブラケット１７０の一部を構成してい
る。ブラケット１７０は、前記支持部１７０Ａを先端に
形成するアーム部１７０Ｂと、このアーム部１７０Ｂの
基部を支持するベース板１７０Ｃとで構成されており、
ベース板１７０Ｃが前記天井ベース１３４の側面に固定
されている。これにより、軸１４０は撓みが防止され、
支持ローラ１３８が何れの位置にあっても軸線が常に直
線的に保持される。

【００２５】また、側板１３２の外側面には略Ｌ字型の
ブラケット１４２が取付けられている。このブラケット
１４２に対応して、前記縦壁部１０４にも略Ｌ字型のブ
ラケット１４４が取付けられ、それぞれの水平面同士が
対向している。

【００２６】この対向されたブラケット１４２、１４４
の水平面には、それぞれ同軸的に円孔が設けられてい
る。ここで、縦壁部１０４側のブラケット１４４の円孔
の下側から頭付ピン１４６が挿通され、その先端が前記
側板側１３２側のブラケット１４２の円孔に挿入されて
いる。これにより、検査装置ユニット１３０と縦壁部１
０４との相対位置が決められ、移動テーブル１０６がガ
イドシャフト１１６に沿って移動しても、検査装置ユニ
ット１３０は移動されず、支持ローラ１３８のみが回転
することになる。

【００２７】頭付ピン１４６の中間部、すなわち、ブラ
ケット１４２、１４４間には圧縮コイルばね１４８が取
付けられている。この圧縮コイルばね１４８は、検査装
置ユニット１３０の荷重を受け、支持ローラ１３８から
載置台１２６へ加わる荷重を緩和する役目を有してい
る。

【００２８】図２に示される如く、検査装置ユニット１
３０の天井ベース１３４からは、その四隅からシャフト
１５０が垂下されており、その下端部に検査ベース１５
２が取付けられている。この検査ベース１５２は前記天
井ベース１３４に対して平行状態が保たれている。

【００２９】図３にも示される如く、検査ベース１５２
には、長手方向に沿って２本の円弧溝１５４が形成され
ている。この円孔溝１５４上には、それぞれ７個の矩形
孔１５６の等間隔で設けられ、下面まで貫通されてい
る。これらの矩形孔１５６は、前記２本の円弧溝１５４
間で検査ベース１５２の長手方向にオフセットされた状
態となっている。このオフセット量については後述す
る。

【００３０】それぞれの矩形孔１５６にはカラーフィル
タ１２４に表面に付着又は形成された突起部１２４Ａ
（図３参照）を検出するための接触子（以下、フィラー
という）１５８が挿通されている。

【００３１】図５に示される如く、フィラー１５８は、
薄肉の金属製で略Ｔ字型に型抜きされ、かつその上部が
略直角に屈曲された形状となっている。このフィラー１
５８の肉厚寸法は、約 0.1〜0.2mm であり、ステンレス
又はチタン製とされている。

【００３２】このフィラー１５８は、その肩部１５８Ａ
が円弧溝１５４に支持された状態で舌部１５８Ｂが矩形
孔１５６に挿入され、その下端部が検査ベース１５２の
下面から突出されるようになっている。この舌部１５８
Ｂはその中間部で所定角度毛屈曲されており、カラーフ
ィルタ１２４へ斜め方向から接近するように延長されて
いる。この延長先端は円弧状に屈曲され、この円弧面１
５８Ｃがカラーフィルタ１２４と対向するようになって
いる。

【００３３】ここで、肩部１５８Ａが円弧溝１５４に支
持された通常状態では、肩部１５８Ａの屈曲部上面が水
平状態とされるように、バランスがとられている。この
バランス状態では、前記舌部１５８Ｂの円弧面１５８Ｃ
がカラーフィルタ１２４に極めて小さく接触圧で接触さ
れている。すなわち、肩部１５８Ａから舌部１５８Ｂの
先端（円弧面下端位置）までの寸法Ａが精度良く決めら
れており、前記載置台１２６に載置されたカラーフィル
タ１２４の平滑面に対して、隙間が生じないように形成
されている。

【００３４】また、舌部１５８Ｂの幅寸法Ｗは１０mmと
され、１本の円弧溝１５４上に１９mmピッチで配置され
るようになっている。ここで、矩形孔１５６は、２本の
円弧溝１５４間でのオフセット量が 9.5mmとされてお
り、この結果、図１から見た状態で、フィラー１５８は
0.5mmずつオーバラップした状態で配列されるようにな
っている。

【００３５】前記天井ベース１３４には、このフィラー
１５８の肩部１５８Ａの屈曲上面に対向してそれぞれ反
射型の光電センサ１６０が取付けられている。これらの
光電センサ１６０は制御装置１２０に接続されている。

【００３６】フィラー１５８の肩部１５８Ａの屈曲上面
は、鏡面仕上げが施されており、前記通常状態では、光
電センサ１６０の投光部１６０Ａ（図３参照）から出力
される光線を反射させて、受光部１６０Ｂ（図３参照）
へ案内することができるようになっている。すなわち、
通常状態、カラーフィルタ１２４の表面が平滑の場合に
は各光電センサ１６０は受光状態（例えば、通電状態）
となる（図３（Ａ）参照）。ここで、移動テーブル１０
６の移動に伴って、フィラー１５８の配置位置に突起部
１２４Ａがくると、この突起部１２４Ａによってフィラ
ー１５８は円弧溝１５４の支持面を中心に回転されるこ
とになる（図３（Ｂ）参照）。これにより、投光部１６
０Ａからの光が受光部１６０Ｂへは至らず、光電センサ
１６０は非受光状態（例えば、非通電状態）となる。制
御装置１２０では、この非通電状態となった光電センサ
１６０を表す番号と、前記モータ１１８に取付けられた
パルスエンコーダ１２８からのパルス値から、突起部１
２４Ａの位置を特定することができるようになってい
る。

【００３７】本実施例では、この特定された突起部１２
４Ａの位置を制御装置１２０に接続された表示部１６２
へカラーフィルタ１２４の予め定められた所定の角を原
点とした座標（ｘ，ｙ）値で表示するようになってい
る。

【００３８】なお、上記フィラー１５８は２列で、かつ
それぞれ 0.5mmずつオーバラップさせているため、この
オーバラップ部に突起部１２４Ａがきたときには同時に
２個のフィラー１５８が回動して、２個の光電センサ１
６０が非通電となる場合がある。この場合は、２個のフ
ィラー１５８の中間位置を座標として示すようになって
いる。

【００３９】以下に本実施例の作用を図６のフローチャ
ートに従い説明する。まず、ステップ２００において、
変数Ｉを０にリセットし、かつ各部を初期位置に移動さ
せる。すなわち、移動テーブル１０６の初期位置へ戻す
と共に、この上の所定の位置にカラーフィルタ１２４を
載置し、パルスエンコーダ１２８のカウントをリセット
する。

【００４０】次のステップ２０２ではスタートスイッチ
１２２が操作されたか否かが判断され、肯定判定される
とステップ２０４へ移行してモータ１１８の駆動を開始
する。

【００４１】このモータ１１８の駆動によって、駆動シ
ャフト１１４が回転され、移動テーブル１０６はガイド
シャフト１１６に沿って移動する。このとき、支持ロー
ラ１０８によって移動テーブル１０６はベース１０２に
支持されているため、このベース１０２と平行状態を保
ちながら移動される。

【００４２】移動テーブル１０６が移動すると、載置台
１２６上のカラーフィルタ１２４は、順次フィラー１５
８の配置位置へと移動されるが、通常の平滑面であれ
ば、フィラー１５８は移動しない（図３（Ａ）参照）。
このため、光電センサ１６０の投光部１６０Ａからの光
は肩部１５８Ａの鏡面仕上げされた屈曲水平面で反射さ
れ、受光部１６０Ｂへと至り、光電センサ１６０は通電
状態となる。

【００４３】ここで、突起部１２４Ａがフィラー１５８
と接触すると（図３（Ｂ）参照）、フィラー１５８は肩
部１５８Ａの円弧溝１５４への支持部を中心に回転さ
れ、この結果、光電センサ１６０の投光部１６０Ａから
の光が受光部１６０Ｂへ至らず、光電センサ１６０が非
通電状態となる（ステップ２０６）。これにより、突起
部１２４Ａを認識し、ステップ２０８でＩをインクリメ
ントした後、ステップ２１０では、非通電となった光電
センサ１６０の番号と、その時のパルスエンコーダ１２
８からのパルス値に基づいて突起部１２４Ａの位置情報
をメモリし（Ｍ_I）、ステップ２１２へ移行する。

【００４４】なお、ステップ２０６で突起部１２４Ａを
検出しないときにもステップ２１２へ移行し、ステップ
２１２で移動テーブル１０６が終端へ至っていない場合
には、上記ステップ２０６、２１２（突起部１２４Ａの
未検出時）又はステップ２０６、２０８、２１０、２１
２（突起部１２４Ａの検出時）を繰り返す。

【００４５】ステップ２１２において、移動テーブル１
０６が終端まできたと判断されると、ステップ２１２か
らステップ２１４へ移行して、モータ１１８の駆動を停
止させ、次いでステップ２１６で各部の原位置への移動
を指示して、ステップ２１８へ移行する。

【００４６】ステップ２１８では、メモリ内に記憶され
た位置情報に基づいて座標換算を行い、ステップ２２０
へ移行してこの換算され座標値を表示部１６２へ表示
し、処理を終了する。

【００４７】なお、突起部１２４Ａがフィラー１５８の
オーバラップ部に位置するときには、２つのフィラー１
５８が回転されて、２つの光電センサ１６０が非通電と
なるが、この場合には両者の間の座標を表示すればよ
い。

【００４８】このように、簡単な構造で、オペレータが
目視しなくても、カラーフィルタ１２４上の突起部１２
４Ａ（研磨すべき突起部）を容易に検出することができ
るため、後工程における研磨作業を容易に行うことがで
きる。

【００４９】なお、本実施例では、突起部１２４Ａの位
置を座標換算して表示したが、プリンタによって該座標
をプリントアウトしてもよいし、図形（カラーフィルタ
の形状）表示して、その突起部検出位置にマークを付す
ようにしてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明した如く本発明の被研磨部材の
表面検出装置では、カラーフィルタ等の被研磨部材の表
面を研磨して突出物等を正確にかつ簡単に検出すること
ができるという優れた効果を有する。被研磨部材の表面
検出装置を得ることが目的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る表面検査装置の正面図である。

【図２】本実施例に係る検査装置ユニットの分解斜視図
である。

【図３】（Ａ）はフィラーの通常状態、（Ｂ）は突起部
との干渉状態を示す図１の３−３線断面図である。

【図４】本実施例に係る制御ブロック図である。

【図５】フィラー単体の斜視図である。

【図６】本実施例に係る制御フローチャートである。

【符号の説明】

１００ 表面検査装置 １０６ 移動テーブル １２４ カラーフィルタ １２４Ａ 突起部 １５２ 検査ベース １５８ フィラー（接触子） １６０ 光電センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被研磨部材の表面を検出することによっ
   て、後工程において研磨する必要のある突起部の有無及
   びその位置を判別する被研磨部材の表面検出装置であっ
   て、 ベース上を移動する移動テーブルと、 前記移動テーブルの上方に配置され前記移動テーブルの
   移動方向と直交する方向に延設された検査ベースと、 前記検査ベースに設けられた貫通孔を跨ぐ肩部の下端面
   を中心に回転可能に支持されると共に、前記肩部から延
   設され前記貫通孔を貫通する舌部の先端が前記被研磨部
   材の表面に対して接触して配置され、前記検査ベースの
   長手方向に沿って複数個設けられた接触子と、 前記接触子毎に設けられ、前記接触子が釣り合った通常
   状態、及び前記移動テーブルの移動に伴って被研磨部材
   が移動され前記突起部によって前記接触子が変位した時
   の傾斜状態で接点が切り換わるセンサと、 前記センサからの出力信号及び移動テーブルの移動量に
   基づいて突起部の有無並びに位置を判別する判別手段
   と、 を有する被研磨部材の表面検出装置。
2. 【請求項２】 前記検査ベースには前記移動ベースに支
   持される支持ローラが取付けられ、この支持ローラの最
   下位置と前記接触子の下端位置とを一致させることによ
   って、前記接触子を被研磨部材に対して極めて小さい接
   触圧下での接触状態で維持させることを特徴とする請求
   項１記載の被研磨部材の表面検出装置。