检查装置 【技术领域】
本发明涉及一种在例如大型液晶显示器(LCD)的玻璃基板等被检查物的检查中所适用的检查装置。
背景技术
采用显微镜检查例如大型LCD玻璃基板(以下简称为玻璃基板)的检查装置，例如在特开2002-277750号公报中有记载。该检查装置通过成像透镜对从显微镜头部的物镜传送的玻璃基板的像进行成像，并利用设在多个转像透镜筒内的各转像光学系统，将该像传送到观察光学系统的目镜。检查者通过目镜，目视观察玻璃基板，由此检查玻璃基板面上的缺陷。
在液晶显示器的制造领域，玻璃基板在大型化。大型玻璃基板的检查装置具有：收纳多个玻璃基板的盒、用于载置玻璃基板并检查玻璃基板的载物台、取出收纳在盒内的玻璃基板放在载物台上的搬送机器人。另外，在盒内收纳多个玻璃基板，该多个玻璃基板各自保持在水平方向上、且在上下方向上以预定间隔收纳。
如果玻璃基板大型化，收纳在盒内的各玻璃基板的间隔与玻璃基板的尺寸对应地增大。因此，收纳在盒内的各玻璃基板，随着该玻璃基板的张数地增多，增高最上面的玻璃基板的收纳位置。当形成这样的玻璃基板的收纳状态时，为了取出盒内的玻璃基板，搬送机器人必须加高搬送线(搬送位置)。如加高搬送机器人的搬送线，也需要加高载物台的高度位置。
上述检查装置中，观察光学系统的目镜的高度位置，即检查者通过观察目镜观察玻璃基板的眼点位置，位于比放置在载物台上的玻璃基板面上部高的位置。
此外，如果为了观察大型的玻璃基板，加高载物台的高度位置，则随之也要更高地加高眼点(eye point)位置。因此，检查者不能直接站在地上从目镜进行目视观察。检查者例如必须站在台子上观察目镜，来目视观察玻璃基板。检查者必须准备台子，很麻烦。
【发明内容】
根据本发明的主要观点，能够提供一种检查装置，具有载置被检查物的载物台、形成载置在上述载物台上的上述被检查物的像的物镜光学系统、对由上述物镜光学系统形成的上述像进行成像的成像透镜、具备将由上述成像透镜成像的上述像相对于上述被检查物的检查面大致平行地传送的转像光学系统的水平延长镜筒，其特征在于，具备：垂直延长镜筒，具有与上述水平延长镜筒连结、向下方传送被上述水平延长镜筒内的转像光学系统传送的像的转像光学系统；观察光学系统，具有与上述垂直延长镜筒连结、目视观察被上述垂直延长镜筒内的转像光学系统传送的上述像的目镜。
【附图说明】
图1是表示本发明检查装置的一实施方式的整体结构图。
图2是表示该检查装置的从上方观察的结构图。
图3是表示该检查装置中的垂直延长镜筒的变形例的图。
图4是表示该检查装置中的观察光学系统的变形例的图。
【具体实施方式】
下面，参照附图说明本发明的一种实施方式。
图1是检查装置的整体结构图。图2是从上方观察该检查装置的结构图。在检查装置本体的基台或门型臂的支柱部1上，设置有观察镜筒用的固定台2。在该固定台2上，设置构成水平延长镜筒4的一部分的镜筒3。该镜筒3，以沿水平延长镜筒4内的光轴L向上方(Z方向)折弯的光轴L1为轴，可转动地设置在固定台2上。
在该镜筒3的侧面，连结有水平延长镜筒4的一端。在该水平延长镜筒4的另一端，借助连结镜筒部5连结有水平延长镜筒6。这些水平延长镜筒4、6，相对于载置在检查装置本体的载物台7上的玻璃基板8的上表面(检查装置)，大致平行地设置。
连结镜筒部5可相互变更与各水平延长镜筒4、6形成的角度。该连结镜筒部5由第1连结部9和第2连结部10构成。在第1连结部9上连结了水平延长镜筒4的另一端。在第2连结部10上，连结了水平延长镜筒6的一端。这些第1和第2连结部9、10，例如借助球轴承11，设置成相互转动自如。
在第2连结部10的底部，借助连结支持臂12设置了移动滑动部13。该移动滑动部13，在可在Y方向上沿2条直线导轨(linear guide)14、15移动的移动支持体16上，例如借助球轴承17转动自如地设置。另外，移动滑动部13设置成可在移动支持体16上面在X方向上移动。
各直线导轨14、15敷设在门型臂18的水平臂部的上表面19上。这些直线导轨14、15以预定间隔相互平行设置。跨越可在X方向上移动的载物台6，设置门型臂18。
在水平延长镜筒6的另一端(顶端部)，设置构成物镜光学系统的显微镜头部20。在该显微镜头部20的电动转换器上，安装有多个物镜21、22。该显微镜头部20中，各物镜21、22中的1个物镜21或22插入在光轴a上。该显微镜头部20，可转动地嵌合在设置于水平延长镜筒6前端部的保持体23上。
显微镜头部20，如图2所示，装在显微镜头用架台24上。该显微镜头用架台24放置在2根直线导轨14、15上，可在Y方向上移动。
因此，例如，当使显微镜头用架台24在图2所示的Y方向上往返移动时，移动支持体16与移动显微镜头用架台24的往返移动连动，沿各直线导轨14、15往返移动。与此同时，移动滑动部13与移动支持体16连动，在移动滑动体16上面在Y方向上往返移动。此外，通过放置玻璃基板8的载物台7在X方向上移动，显微镜头部20可对玻璃基板8的整面进行观察。
下面，说明光学系统。在通过物镜21的光轴a上，设置了成像透镜30。该成像透镜30设在保持体23内。该成像透镜30，以从物镜21入射的平行光的像作为1次像，在成像位置Q1再次成像。
在保持体23内的光轴a上，设置有反射镜31。该反射镜31，向水平延长镜筒6内反射(偏转)由成像透镜30成像的像。
在水平延长镜筒6内，设置各转像透镜32～34。这些转像透镜32～34构成将由成像透镜31成像的像进行传送的转像光学系统。由这些转像透镜32～34成像的位置为Q2。
在水平延长镜筒6的一端部、连结镜筒部5和水平延长镜筒4内，设置了各转像透镜35、36及各反射镜37、38。这些转像透镜35、36及各反射镜37、38，构成将由各转像透镜32～34传送的像进行再传送的转向光学系统。由这些转像透镜35、36及各反射镜37、38成像的位置为Q3。其中反射镜37在垂直方向(上方)上，朝反射镜38反射(偏转)来自转像透镜35的像。反射镜38在水平方向上，朝水平延长镜筒4内反射来自反射镜37的像。
在连结水平延长镜筒4的镜筒3的上部，设置构成水平延长镜筒的折返镜筒39。在水平延长镜筒4内，设置转像透镜40。在镜筒3内设置反射镜41。在折返镜筒39内，设置转像透镜42及各反射镜43、44。
这些转像透镜40、反射镜41、转像透镜42及各反射镜43、44，构成将由各转像透镜35、36及各反射镜37、38传送的像进行再传送的转像光学系统。由这些转像透镜40、反射镜41、转像透镜42及各反射镜43、44成像的位置为Q4。
其中的反射镜41在垂直方向(上方)上，朝反射镜43反射(偏转)来自转像透镜40的像。反射镜43在水平方向上，朝反射镜44反射(偏转)来自转像透镜42的像。反射镜44将来自反射镜43的像向垂直方向(下方)反射(偏转)。
在折返镜筒39的下部，朝下方连结垂直延长镜筒45。该垂直延长镜筒45，例如，形成为从折返镜筒39的下部到载物台7上的玻璃基板8的载置位置下方的预定观察位置的长度。在该垂直延长镜筒45内，设置了构成转像光学系统的各转像透镜46～48。这些转像透镜46～48，将由水平延长镜筒6、4内的各转像光学系统传送的像，向下方传送。
在垂直延长镜筒45的下端部，连结具有目镜49的观察光学系统50。该观察光学系统50具有一端部与垂直延长镜筒45连结的L字形状的折返观察镜筒52、和与该观察镜筒52的另一端部连结的目镜筒部53。折返用观察镜筒52的一端部，借助连结部51，连结在垂直延长镜筒45的下端部。
在连结部51内设置反射镜54。该反射镜54在水平方向上反射(偏转)由各转像透镜46～48传送的像。另外，由各转像透镜46～48构成的转像光学系统成像的位置为Q5。
在观察镜筒52内，设置由转像光学系统构成的各转像透镜55、56及反射镜57。这些转像透镜55、56及反射镜57，向目镜筒部53传送由垂直延长镜筒45内的各转像透镜46～48传送的像。其中反射镜57朝垂直方向(上方)反射(偏转)来自转像透镜56的像。各转像透镜55、56形成的像的成像位置成为各目镜49的安装位置。
目镜筒部53安装在可将各目镜45在上下方向b上转动的倾斜镜筒上。
另外，在折返镜筒39上部的反射镜41的反射光轴上，可安装CCD摄影机等摄像装置58。此外，在目镜筒部53或显微镜头部20的保持体23的上部，也可安装CCD摄影机等摄像装置58。
下面，说明如上构成的装置的作用。
通过显微镜头部20的物镜21得到的玻璃基板47的像，以平行光入射到成像透镜30，并在该成像透镜30成像，并在反射镜31被沿水平方向反射，入射到水平延长镜筒6内。
在该水平延长镜筒6内，利用各转像透镜32～34传送由成像透镜31成像的像。被这些转像透镜32～34传送的像，通过转像透镜35、各反射镜37、38及水平延长镜筒4内的转像透镜36被传送。在该传送中，像被反射镜37向垂直方向(上方)反射，被反射镜38向水平方向反射。
如此，由转像透镜35、各反射镜37、38及转像透镜36传送的像，通过水平延长镜筒4内的转像透镜40、反射镜41、折返镜筒39内的各反射镜43、44传送。在该传送中，像由反射镜41向垂直方向(上方)反射，由反射镜43向水平方向反射，由反射镜44在垂直方向(下方)上，朝垂直延长镜筒45内反射。
此外，由转像透镜40、反射镜41、转像透镜42及各反射镜43、44传送的像，通过垂直延长镜筒45内的各转像透镜46～48，在垂直延长镜筒45内向下方传送，并入射到观察光学系统50的连结部51中，并被反射镜54向水平方向反射。此时，在垂直延长镜筒45内，像被传送到载物台7上的玻璃基板8的载置位置下方的预定的间刷位置。
反射镜54反射的像，通过转像透镜55、反射镜57及转像透镜56成像在目镜筒部53的各目镜49的安装位置上。由此，检查者通过各目镜49，目视观察玻璃基板8的正立放大像。
如此，在上述一实施方式中，由显微镜头部20形成的像被成像透镜30成像，并将该被成像的像，在具备相对于玻璃基板8的检查面大致平行地进行传送的各转像光学系统的各水平延长镜筒6、4内，进行传送，将由各水平延长镜筒6、4内的各转像光学系统传送的像，利用垂直延长镜筒45内的转像光学系统，向下方传送，通过观察光学系统50的各目镜49，目视观察在该垂直延长镜筒45内被传送的像。
如上所述，可通过在该垂直延长镜筒45内向下方传送的像，来降低眼点位置。由此，随着玻璃基板8的大型化，即使搬送机器人的搬送线增高，且载物台7的高度位置增高，也不用准备检查者所蹬的台子等，检查者直接站在地上就能够通过观察各目镜49，目视观察玻璃基板。这样，无论是个高或个矮的检查者，都容易目视观察玻璃基板。
此外，由于各目镜45安装在倾斜镜筒上，所以，检查员能够通过在上下方向b上转动各目镜45，来降低眼点位置。
此外，本发明并不局限于上述一实施方式，在实施阶段，在不脱离本发明的宗旨的范围内，可进行种种变化。
例如，在上述一实施方式中，借助连结镜筒部5折弯2根水平延长镜筒4、6，使显微镜头部20在玻璃基板8的整面上移动，但不局限于此，也可以通过直接连结2根水平延长镜筒4、6，形成1根水平延长镜筒。另外，在形成为1根水平延长镜筒的情况下，如果在XY方向上移动载有设在显微镜头部20下方的玻璃基板8的载物台7，则可观察玻璃基板8的整面。
此外，设在各水平延长镜筒4、6内的转像光学系统，也可以是1个或多个，只要是能利用1个转像光学系统或多个转像光学系统，向垂直延长镜筒45，传送通过物镜光学系统20形成并由成像透镜成像的像的结构就可以。
垂直延长镜筒45中，也可以在该镜筒内的一部分设置非聚焦光学系统，在通过该非聚焦光学系统传送平行光的镜筒部分，使该镜筒在垂直方向上可伸缩地构成。例如，如图3所示，将垂直延长镜筒45分割成第1垂直延长镜筒45a和第2垂直延长镜筒45b，使第1垂直延长镜筒45a可在第2垂直延长镜筒45b的内部插入或拔出。此外，在各转像透镜47、48之间，设置构成非聚焦光学系统的各透镜60、61。透镜60设在第1垂直延长镜筒45a的内部，透镜61设在第2垂直延长镜筒45b的内部。通过这样的结构，垂直延长镜筒45的整体长度可伸缩。由此，将观察观察光学系统50的各目镜49的眼点位置，根据检查者调节到垂直方向的任意位置上。
垂直延长镜筒45，不局限于在该镜筒内具有1个在垂直方向上传送像的转像光学系统，也可以设置多个转像光学系统来传送像。
观察光学系统50中，也可以将相对于垂直延长镜筒47可转动地设置的、即在水平方向上设置的观察镜筒2，设置成相对于垂直延长镜筒47，以该垂直延长镜筒47的轴为中心可转动。由此，如图2所示，可将观察光学系统50向箭头ィ方向或箭头口方向(优选箭头ィ方向)转动后，收纳在检查装置本体侧。另外，在收纳在检查装置本体侧时，观察光学系统50可配置在检查装置本体的侧面上，也可以通过在检查装置本体上设置收纳用凹部，将其收纳在该收纳用凹部内。
此外，在观察光学系统50中，目镜筒部53借助观察镜筒52与垂直延长镜筒45连结，但也可以直接连结在垂直延长镜筒45上。由此，能够使各目镜49的位置，进一步向下方降低观察镜筒52的垂直方向长度大小。
此外，观察光学系统50中，如图4所示，也可以使L字形状的折返观察镜筒52可伸缩，并使目镜筒部53在上下方向上可移动。此时，目镜筒部53，将与目镜筒部53连接的部分作为上下用的观察镜筒62，可在观察镜筒52上插入拔出。此外，用非聚焦光学系统代替转像透镜56。由此，目镜筒部53能够在上下方向上移动。图4表示向上方移动目镜筒部53的状态。
本发明能够用于对半导体晶片、液晶显示器或等离子显示面板等平板显示器的玻璃基板进行宏观检查时的宏观照明。