CN108627105B - 膜厚测定方法和膜厚测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供膜厚测定方法和膜厚测定装置。一边输送片材、一边高精度地对形成于片材的膜的膜厚进行测定。膜厚测定装置(10)具备移位传感器(13)和膜厚运算装置(14)。移位传感器(13)在太赫兹扫描装置(12)向输送路径照射太赫兹波的一侧的相反一侧对片材(2)在厚度方向上的移位进行检测。膜厚运算装置(14)的第1处理部(14a)基于由移位传感器(13)得到的检测信号,得到沿输送路径输送的片材(2)在厚度方向上的移位速度。第2处理部(14b)基于移位速度来修正由太赫兹扫描装置(12)得到的扫描波形。第3处理部(14c)基于由第2处理部(14b)修正后的扫描波形中出现的太赫兹波的强度的峰值,算出形成于片材(2)的膜(2b)的厚度。
Description
技术领域
本发明涉及膜厚测定方法和膜厚测定装置。
背景技术
在日本特开2004-28618号公报中公开了一种利用了太赫兹波的膜厚测定方法。在此处公开的膜厚测定方法中,根据从涂装膜被反射来的太赫兹回波脉冲(echo pulse)的强度对利用电光效应进行了光延迟而得的探测脉冲光赋予双折射量。之后,将该探测脉冲光进行光电变换,变换为电信号,基于参照高频信号对电信号进行同步检测,产生与探测脉冲光的双折射量实质上成比例的测定信号。并且,一边使延迟时间量变化、一边对太赫兹回波脉冲进行时间分割,测定出信号波形。并且,计算多个太赫兹回波脉冲间的时间差,计算涂装膜的膜厚。
在日本特开2012-225718号公报中公开了一种利用太赫兹波来计测曲面的膜厚的装置。一般而言,成为试样的工业产品呈多种形状,不一定限于由平坦的面构成。另外,即使涂装膜表面看起来平坦,实际上也存在由无数的微小的凹凸和岛状物质导致的高低差。在向具有高低差的涂装膜表面上照射了具有预定的光束直径的光的情况下,高低差会积分而被检测到,无法进行高低差与膜厚的区别,难以检测到准确的膜厚。在该公报中,基于试样的反射面的形状信息,作为参照信号而算出从反射面到太赫兹波检测器为止的反射波的电场强度。并且,使用参照信号对检测信号进行修正。公开了:将修正后的检测信号中的电场强度表现为时间轴的波形数据,从波形数据中检测多个峰值,并且基于峰值间的时间差来算出膜厚。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-28618号公报
专利文献2:日本特开2012-225718号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,本发明人正在研究例如一边利用卷对卷(英文:roll-to-roll)来输送带状的片材、一边对形成于片材的膜的厚度进行测定。带状的片材有时在被输送时振动、在厚度方向上移位。在这样对照射于成为测定对象的片材的太赫兹波的反射波进行检测从而对形成于试样的膜的厚度进行测定的方法中,若被输送的片材在厚度方向上移位则难以得到准确的膜厚。
用于解决问题的技术方案
在此提出的膜厚测定方法的一个实施方式具有以下步骤。
沿着预先确定的输送路径输送形成了成为测定对象的膜的片材的步骤;对沿着输送路径输送的片材沿厚度方向照射太赫兹波的步骤;接收在片材反射后的太赫兹波,随时间变化地记录所接收到的太赫兹波的强度而得到扫描波形的步骤;配合照射太赫兹波的步骤,对沿着输送路径输送的片材在厚度方向上的移位速度进行测定的步骤;基于片材在厚度方向上的移位速度,对扫描波形进行修正的步骤;以及基于在修正后的扫描波形中出现的太赫兹波的强度的峰值,算出形成于片材的膜的厚度的步骤。
也可以是,在对扫描波形进行修正的步骤中,基于记录了片材在厚度方向上的移位速度与扫描波形在时间轴上的误差的关系的修正映射,对扫描波形进行修正。
根据这样的膜厚测定方法,基于输送的片材的移位速度,随时间变化地记录所接收到的太赫兹波的强度并对扫描波形进行修正。并且,基于修正后的扫描波形,算出膜厚。因此,能够一边输送片材、一边精度良好地算出形成于片材的膜的厚度。
另外,在此提出的膜厚测定装置的一个实施方式具备输送装置、太赫兹扫描装置、移位传感器、以及膜厚运算装置。
输送装置为沿着预先确定的输送路径输送片材的装置。
太赫兹扫描装置具备照射部、接收部以及扫描波形获取部。照射部对沿着输送路径输送的片材沿厚度方向照射太赫兹波。接收部接收从输送路径反射后的太赫兹波。扫描波形获取部得到基于在接收部接收到的太赫兹波的检测信号、随时间变化地记录太赫兹波的强度而得到的扫描波形。
移位传感器在与太赫兹扫描装置向输送路径照射太赫兹波的一侧相反的一侧对片材在厚度方向上的移位进行检测。
膜厚运算装置具备第1处理部、第2处理部、以及第3处理部。
第1处理部基于通过移位传感器得到的检测信号,得到沿着输送路径输送的片材在厚度方向上的移位速度。
第2处理部基于移位速度,对由太赫兹扫描装置得到的扫描波形进行修正。
第3处理部基于由第2处理部修正后的扫描波形中出现的太赫兹波的强度的峰值,算出形成于片材的膜的膜厚。
在此,也可以是,膜厚运算装置具备记录了修正映射的记录部,该修正映射记录了片材在厚度方向上的移位速度与扫描波形在时间轴上的误差的关系。在该情况下,在第2处理部中,基于记录部所记录的修正映射对扫描波形进行修正即可。
在这样的膜厚测定装置中,基于通过移位传感器得到的片材在厚度方向上的移位速度,对在太赫兹扫描装置中得到的扫描波形进行修正。并且,基于修正后的扫描波形,算出膜厚。能够一边输送片材、一边精度良好地算出形成于片材的膜的厚度。
附图说明
图1是膜厚测定装置10的概略图。
图2是例示了该太赫兹扫描装置12的构造的示意图。
图3是示出通过扫描波形获取部12c得到的扫描波形的一例的图表。
图4是示出在片材2移位成接近太赫兹波检测器12b1的情况下得到的扫描波形的图表。
图5是示出修正映射(correction map)的一例的图表。
图6是示出膜厚测定装置10中的处理流程的流程图。
标号说明
2片材;2a基材;2b膜;10膜厚测定装置;11输送装置;11a输送辊;12太赫兹扫描装置;12a照射部;12a1激光发送器;12a2调制器;12a3太赫兹波发生器;12b接收部;12b1太赫兹波检测器;12c扫描波形获取部;12c1分光器;12c2第1镜;12c3可动镜;12c4致动器;12c5第2镜;12c6第3镜;12c7探测光接收部;12c8扫描波形采样部;13移位传感器;14膜厚运算装置;14a第1处理部;14b第2处理部;14c第3处理部;14d记录部
具体实施方式
以下,对在此提出的膜厚测定方法和膜厚测定装置的一个实施方式进行说明。当然,在此说明的实施方式,并不旨在特别地对本发明进行限定。只要没有特别提及,本发明就不限定于在此说明的实施方式。
图1是膜厚测定装置10的概略图。膜厚测定装置10是将膜厚测定方法具体化的装置的一个实施方式。如图1所示,膜厚测定装置10具备输送装置11、太赫兹扫描装置12、移位传感器13、以及膜厚运算装置14。
输送装置11是沿着预先确定的输送路径输送片材2的装置。在该实施方式中,输送装置11是输送带状的片材2的装置。输送装置11具备输送片材2的预先确定的输送路径。在图1中,图示了用于沿着输送路径输送片材2的输送辊11a、11b。如图1所示,由输送装置11输送的片材2受到设备工作时的振动而振动。
在此输送的片材2在基材2a的至少单面形成有成为测定对象的膜2b。如图1所示,片材2以成为测定对象的膜2b朝向从太赫兹扫描装置12被照射太赫兹波t1的一侧的方式被输送。片材2例如可以是二次电池的电极所使用的电极片材。在片材2为电极片材的情况下,基材2a例如为金属箔。膜2b可以是含有活性物质颗粒的活性物质层。成为基材2a的金属箔的厚度例如为10μm~15μm左右。作为膜2b的活性物质层的厚度例如为10μm~100μm左右。
作为膜2b的活性物质层、耐热绝缘层等以预先确定的厚度形成,但因形成时的微妙的条件也会在厚度上产生误差。另外,为了得到二次电池所需要的功能,要求以预先确定的厚度形成。膜厚测定装置10能够用于检查该活性物质层、耐热绝缘层等是否以恰当的厚度形成。此外,在此关于膜厚测定方法和膜厚测定装置,例示了对在二次电池的制造所使用的电极片材等片材形成的膜的厚度进行测定的用途,但膜厚测定方法和膜厚测定装置不限定于二次电池中的上述用途。膜厚测定方法和/或膜厚测定装置能够广泛地适用于对形成于片材的膜的厚度进行测定的用途。
图2是例示了该太赫兹扫描装置12的构造的示意图。
如图2所示,太赫兹扫描装置12具备照射部12a、接收部12b、以及扫描波形获取部12c。太赫兹扫描装置12的各构成例如作为光学装置而公开于上述的专利文献2。另外,与太赫兹扫描装置12相当的装置,在专利文献1中也有公开。太赫兹扫描装置12能够通过这样对公知技术进行组合来实现。
照射部12a构成为对沿着输送路径输送的片材2在厚度方向上照射太赫兹波t1。在该实施方式中,照射部12a具备激光发送器12a1、调制器12a2、以及太赫兹波发生器12a3。激光发送器12a1例如可以采用飞秒激光发送器。已知飞秒激光发送器中有飞秒光纤激光器等。激光发送器12a1产生被称为所谓的泵浦光那样的脉冲光pa。从激光发送器12a1发送的脉冲光pa通过后述的分光器12c1被分成2个脉冲光pa1、pa2。其中的一部分的脉冲光pa1由调制器12a2调制成预定频率的脉冲并送给太赫兹波发生器12a3。另一方的脉冲光pa2作为探测光加以利用。
太赫兹波发生器12a3具有太赫兹波发生元件。太赫兹波发生元件例如具备DAST(4-dimethylamino-N-methyl-4-stilbazolium tosylate,4-二甲基氨基苯乙烯基)等有机非线性光学结晶。太赫兹波发生器12a3被入射在超短脉冲的飞秒激光器中产生的脉冲光pa1,由此输出几十THz以上的太赫兹波t1。如图2所示,太赫兹波发生器12a3以太赫兹波t1被朝向沿着输送路径输送的片材2的厚度方向照射的方式相对于输送路径而配置。
接收部12b构成为接受从输送路径被反射了的太赫兹波。在该实施方式中,接收部12b具备太赫兹波检测器12b1。太赫兹波检测器12b1接受从沿着输送路径被输送的片材2反射的太赫兹波t2。在太赫兹波检测器12b1中,在检测到了作为由后述的扫描波形获取部12c送出的探测光的第2脉冲光pa2的脉冲波的定时,得到与太赫兹波t2的电场成比例的瞬时信号来作为检测信号。此外,能够作为太赫兹波发生器12a3使用的太赫兹波发生元件、能够作为太赫兹波检测器12b1使用的太赫兹波检测元件,如在专利文献1、专利文献2中也有公开那样为公知技术。因此,在此省略详细的说明。
扫描波形获取部12c构成为能够随时间变化地记录在接收部12b接收到的太赫兹波的强度而得到扫描波形。在该实施方式中,扫描波形获取部12c具备分光器12c1、第1镜12c2、可动镜12c3、致动器12c4、第2镜12c5、第3镜12c6、探测光接收部12c7、以及扫描波形采样部12c8。
分光器12c1将从激光发送器12a1发送的脉冲光pa分光成第1脉冲光pa1和第2脉冲光pa2。第1脉冲光pa1被送向太赫兹波发生器12a3而产生太赫兹波t1。第2脉冲光pa2在第1镜12c2、可动镜12c3、第2镜12c5以及第3镜12c6依次反射而被送向探测光接收部12c7。第1镜12c2与第2镜12c5固定。可动镜12c3由于致动器12c4而移动。通过致动器12c4使可动镜12c3移动,由此第2脉冲光pa2的光路长度改变。
若第2脉冲光pa2的光路长度改变,则在接收部12b中,第2脉冲光pa2到达探测光接收部12c7的定时改变。扫描波形采样部12c8按照预先确定的程序使致动器12c4驱动以移动可动镜12c3。并且,在太赫兹波检测器12b1中,在第2脉冲光pa2到达探测光接收部12c7的定时,与太赫兹波t2的强度成比例的检测信号被向扫描波形采样部12c8输出。在扫描波形采样部12c8中,随时间变化地记录与这样输出了的太赫兹波t2的强度成比例的检测信号。基于该检测信号的记录,能够随时间变化地记录太赫兹波t2的强度而得到扫描波形。
这样,在扫描波形获取部12c中,在接收部12b中接收到的太赫兹波t2的强度被随时间变化地记录(标绘)。并且,通过将该太赫兹波t2的强度随时间变化地相连而能够得到扫描波形。例如,通过对可动镜12c3进行扫描,由此能够以固定的时间间隔(每100m秒)将太赫兹波t2的强度进行标绘,获得反射波形。在该太赫兹扫描装置12中,这样通过所谓的泵浦探测方式,获取了与在片材2反射了的太赫兹波t2的强度相应的波形。关于这样的太赫兹扫描装置12的原理,例如公开于专利文献1、专利文献2。
图3是示出通过扫描波形获取部12c得到的扫描波形的一例的图表。
如图3所示,关于扫描波形,横轴取时间,纵轴取在片材2反射了的太赫兹波t2的强度,随时间变化地记录在接收部12b接收到的太赫兹波t2的强度。在图3的例子中,一面通过致动器12c4来移动可动镜12c3、一面逐渐增加第2脉冲光pa2的光路长度,与此同时得到了扫描波形。
如图2所示,被照射于片材2的太赫兹波t1的一部分在片材2的膜2b的表面反射,在太赫兹波检测器12b1中被检测到。另外,被照射于片材2的太赫兹波t1的一部分透射片材2的膜2b并在片材2的基材2a反射,在太赫兹波检测器12b1中被检测到。在一边逐渐增加第2脉冲光pa2的光路长度、一边记录在接收部12b接收到的太赫兹波t2的强度时,如图3所示,在扫描波形出现出2个峰值P1、P2。
在此,沿着时间轴先出现的第1峰值P1起因于在片材2的膜2b的表面反射了的太赫兹波t2。在第1峰值P1之后出现的第2峰值P2起因于透射片材2的膜2b在片材2的基材2a反射并在太赫兹波检测器12b1中检测到的太赫兹波t1。因此,能够基于从第1峰值P1被检测到至第2峰值P2被检测到为止的时间Δt,通过预先确定的算出式来算出成为测定对象的膜2b的厚度。
因而,该测定在片材2停止了时难以发生问题。但是,如图1所示,在通过输送装置11来输送片材2时,受到驱动时的设备振动等,片材2抖动等而使片材2在厚度方向上微妙地移位。太赫兹波检测器12b1等相对于输送路径固定地配置。因此,在通过输送装置11来输送片材2时,太赫兹波检测器12b1与片材2的距离相对地移位。在如上述那样在扫描波形获取部12c正在获取扫描波形时、片材2抖动等而使片材2在厚度方向上移位了的情况下,在所得到的扫描波形的时间轴上产生误差。具体而言,扫描波形上从第1峰值P1被检测到至第2峰值P2被检测到为止的时间Δt,根据片材2的移位速度而变化。
图4是示出在片材2以接近太赫兹波检测器12b1的方式移位了的情况下得到的扫描波形的图表。在此,图4中测定到的片材2的膜2b的厚度,与图3中测定到的片材2的膜2b的厚度相同。在片材2以接近太赫兹波检测器12b1的方式移位了的情况下,如图4所示,从第1峰值P1被检测到至第2峰值P2被检测到为止的时间Δt变短。该情况下,形成于片材2的膜2b的厚度被算出为比实际薄。
在此,在图4的图表中,与图3的图表相比,探测的间隔窄。在片材2相对于太赫兹波检测器12b1移动了的情况下,可动镜的相对的扫描速度变化。因此,在片材2以接近太赫兹波检测器12b1的方式移位了的情况下,如用图4的图表所示那样,探测的时间间隔表观上变窄。
另外,在片材2以远离太赫兹波检测器12b1的方式移位了的情况下,从第1峰值P1被检测到至第2峰值P2被检测到为止的时间Δt变长,但是省略图示。该情况下,形成于片材2的膜2b的厚度被算出得比实际长。
这样地,在通过输送装置11来输送片材2时,太赫兹波检测器12b1与片材2的距离相对地移位,因此膜2b的厚度没有被准确地算出。
在此提出的膜厚测定装置10具备用于对片材2在厚度方向上的移位进行检测的移位传感器13。移位传感器13构成为在与太赫兹扫描装置12对输送路径照射太赫兹波的一侧相反的一侧对片材2在厚度方向上的移位进行检测。移位传感器13例如为非接触的测距传感器即可,可以采用激光测距传感器等。
膜厚运算装置14具备第1处理部14a、第2处理部14b、以及第3处理部14c。在该实施方式中,膜厚运算装置14具备记录了预先准备的修正映射(参照图5)的记录部14d。在此,膜厚运算装置14典型地为计算机,并具有预定的接口、存储部、以及运算部,膜厚运算装置14设定成按照预先确定的程序来算出成为测定对象的片材2的膜2b的厚度。第1处理部14a、第2处理部14b、以及第3处理部14c可以作为被设定成按照预先确定的程序来进行预先确定的处理的处理模块而具体化。
第1处理部14a设定成基于通过移位传感器13而得到的检测信号,得到沿着输送路径被输送的片材2在厚度方向上的移位速度。也就是说,可算出每单位时间的移位量。
第2处理部14b设定成基于在第1处理部14a得到的移位速度,对在太赫兹扫描装置12得到的扫描波形进行修正。在该实施方式中,设定成在第2处理部14b中基于记录于记录部14d的修正映射来对扫描波形进行修正。在此,在修正映射中,记录有片材2在厚度方向上的移位速度与扫描波形在时间轴上的误差的关系即可。该修正映射预先准备即可。
优选修正映射例如通过预先实验和/或模拟来得到片材在厚度方向上的移位速度与扫描波形在时间轴上的误差的关系。例如,准备以已知的厚度且精度良好地形成了膜的片材,一边通过输送装置11来输送片材,一边通过太赫兹扫描装置12得到扫描波形。并且,基于在扫描波形中出现的太赫兹波的强度的峰值来算出形成于片材的膜的膜厚。此时,相对于片材在厚度方向上的移位速度,可得到其与算出的膜厚的关系。优选基于此时的膜厚的误差,来得到片材在厚度方向上的移位速度与扫描波形在时间轴上的误差的关系。另外,也可以通过利用计算机对上述的实验进行模拟来得到修正映射。
图5是示出修正映射的一例的图表。在图5所示的修正映射的横轴取移位速度(μm/秒)。在纵轴取扫描波形在时间轴上的误差(%)。
在图5中移位速度为负(-)的情况下,片材正在以远离太赫兹波检测器12b1的方式(在图2中为向下侧)移位。该情况下,数值越大则移位速度越快。在移位速度为正(+)的情况下,片材正在以接近太赫兹波检测器12b1的方式(在图2中为向上侧)移位。
另外,在移位速度为负的情况下,误差为正。这表示以使得扫描波形的时间轴延长的方式产生误差。也就是说,表示以在扫描波形中,从第1峰值P1被检测到至第2峰值P2被检测到为止的时间Δt变长的方式产生误差。相反地,在移位速度为正的情况下,误差为负。这表示以使得扫描波形的时间轴缩短的方式产生误差。也就是说,表示以在扫描波形中从第1峰值P1被检测到至第2峰值P2被检测到为止的时间Δt变短的方式产生误差。分别表示误差的数值越大则误差越大。
在基于该修正映射对扫描波形进行修正的处理中,优选地,例如基于通过移位传感器13得到的移位速度,参照修正映射推断出扫描波形在时间轴上的误差,以修正该时间轴上的误差的方式对扫描波形进行修正。在上述的例子中,在移位速度为负的情况下,基于修正映射推断出误差的大小,基于该误差的大小以使得时间Δt变短的方式进行修正即可。在上述的例子中,在移位速度为正的情况下,基于修正映射推断出误差的大小,基于该误差的大小以使得时间Δt变长的方式进行修正即可。此时,也可以是,在得到了扫描波形的期间移位速度固定的情况下,误差作为固定的误差而进行处理。另外,此时,也可以是,在得到了扫描波形的期间移位速度变化的情况下,例如按每个扫描波形的探测期间对时间轴进行修正。
第3处理部14c设定成基于在第2处理部14b中补正后的扫描波形中出现的赫兹波的强度的峰值来算出形成于片材的膜的膜厚。例如,基于如上述那样修正而得的修正后的扫描波形,获取从第1峰值P1被检测到至第2峰值P2被检测到为止的时间Δt,并基于该时间Δt按照预先确定的算出式来算出膜厚即可。
图6是示出膜厚测定装置10中的处理流程的流程图。
如图6所示,在膜厚测定装置10中,输送片材2的处理开始(S1)。与此相配合地,通过太赫兹扫描装置12照射太赫兹波(S2),基于太赫兹波的反射波获取扫描波形(S3)。进一步与照射太赫兹波相配合地,利用移位传感器13来检测沿着输送路径被输送的片材2在厚度方向上的移位(S4)。接着,作为膜厚运算装置14中的处理,算出片材2在厚度方向上的移位速度(S5)。接着,基于获取到的扫描波形和片材2在厚度方向上的移位速度来对扫描波形进行修正(S6)。接着,在该实施方式中,如图6所示,进行解卷积(deconvolution)(反褶积处理)(S7),之后,算出了膜厚(S8)。
在此,解卷积(S7)例如使用作为探测光的第2脉冲光pa2,对在片材2反射了的太赫兹波t2的检测信号(参照图2)进行处理。由此,可改善在从太赫兹波发生器12a3被输出到输入于太赫兹波检测器12b1为止的期间产生的、表示太赫兹波的反射波的信号的劣化。通过进行解卷积,能够在扫描波形中精度更好地对起因于膜2b的第1峰值P1和第2峰值P2进行检测(参照图3和图4)。并且,可更明确地特定从第1峰值P1被检测到至第2峰值P2被检测到为止的时间Δt。
在算出膜2b的厚度的处理(S8)中,基于在修正后的扫描波形中出现的太赫兹波的强度的峰值来算出形成于片材的膜的厚度。在该实施方式中,基于从第1峰值P1被检查到至第2峰值P2被检测到为止的时间Δt,可算出膜厚d。膜厚d例如可通过以下的式子算出。
膜厚d=Δt·c·cosθ/2n
在此,Δt为上述的峰值间的时间差。c为光速,θ为太赫兹波相对于片材2的入射角度,n为膜2b中的太赫兹波的折射率。折射率使用预先测定到的值。如用该式子所示那样,也可以是,向片材照射的太赫兹波相对于片材的法线方向倾斜。也就是说,在厚度方向上对片材照射太赫兹波,不限定于太赫兹波严格沿着片材的法线方向照射。
这样,膜厚测定装置10具备输送装置11、太赫兹扫描装置12、移位传感器13、以及膜厚运算装置14(参照图1和图2)。
输送装置11为沿着预先确定的输送路径输送片材2的装置。
太赫兹扫描装置12具备照射部12a、接收部12b、以及扫描波形获取部12c。照射部12a构成为向沿着输送路径输送的片材2沿厚度方向照射太赫兹波。接收部12b构成为接收从输送路径反射后的太赫兹波。扫描波形获取部12c设定成执行得到基于在接收部12b接收到的太赫兹波的检测信号而随时间变化地记录了太赫兹波的强度而得的扫描波形的处理。
移位传感器13构成为在与太赫兹扫描装置12相对于输送路径照射太赫兹波的一侧相反的一侧,对片材2在厚度方向上的移位进行检测。
膜厚运算装置14具备第1处理部14a、第2处理部14b、以及第3处理部14c。
第1处理部14a设定成执行基于通过移位传感器13得到的检测信号,得到沿着输送路径输送的片材2在厚度方向上的移位速度的处理。
第2处理部14b设定成执行基于移位速度对由太赫兹扫描装置12得到的扫描波形进行修正的处理。
第3处理部14c设定成执行基于由第2处理部14b修正后的扫描波形中出现的太赫兹波的强度的峰值P1、P2来算出形成于片材2的膜的膜厚的处理。
这样,在该膜厚测定装置10中,具备对片材2在厚度方向上的移位进行检测的移位传感器13。并且,基于以通过移位传感器13得到的检测信号为基础而得到的片材2在厚度方向上的移位速度,对在太赫兹扫描装置12中得到的扫描波形进行修正。并且,基于修正后的扫描波形,算出膜厚(也就是,形成于片材2的膜2b的厚度)。这样,能够一边输送片材2、一边算出形成于片材2的膜2b的厚度。
膜厚运算装置14例如也可以具备记录了修正映射的记录部,该修正映射记录了片材2在厚度方向上的移位速度与扫描波形在时间轴上的误差的关系。该情况下,优选在第2处理部14b中基于该记录部所记录了的修正映射(参照图5)对扫描波形进行修正。
另外,在此提出的膜厚测定方法例如优选具有以下的步骤。
沿着预先确定的输送路径输送形成了成为测定对象的膜的片材2的步骤;向沿着输送路径输送的片材2沿厚度方向照射太赫兹波的步骤;接收在片材2反射后的太赫兹波,随时间变化地记录所接收到的太赫兹波的强度而得到扫描波形的步骤;配合照射太赫兹波的步骤,对沿着输送路径输送的片材在厚度方向上的移位速度进行测定的步骤;基于片材2在厚度方向上的移位速度,对扫描波形进行修正的步骤;以及基于在修正后的扫描波形中出现的太赫兹波的强度的峰值,算出形成于片材2的膜的厚度的步骤。
也可以是,在对扫描波形进行修正的步骤中,基于记录了片材2在厚度方向上的移位速度和扫描波形在时间轴上的误差的关系的修正映射,对扫描波形进行修正。
此外,在上述的实施方式中,在片材2仅形成有一层膜2b,但如果是太赫兹波的一部分可透射的膜,则也可以在片材2重叠地形成有多个膜2b。在该情况下,在太赫兹扫描装置12中,可得到随时间变化地记录太赫兹波的强度而得到的扫描波形。在该扫描波形中,由于重叠形成的多个膜的边界的原因,在太赫兹波的强度中观察到多个峰值。并且,能够基于上述多个峰值算出各膜的厚度。
以上,关于在此提出的膜厚测定方法和膜厚测定装置,进行了各种说明。只要没有特别提及,在此举出的膜厚测定方法和膜厚测定装置的实施方式等不对本发明进行限定。
Claims (4)
1.一种膜厚测定方法,包括:
沿着预先确定的输送路径输送形成了成为测定对象的膜的片材的步骤;
对沿着所述输送路径输送的片材沿厚度方向照射太赫兹波的步骤;
接收在所述片材反射后的太赫兹波,随时间变化地记录所接收到的太赫兹波的强度而得到扫描波形的步骤;
配合照射所述太赫兹波的步骤,对沿着所述输送路径输送的所述片材在厚度方向上的移位速度进行测定的步骤;
基于所述片材在厚度方向上的移位速度,对所述扫描波形进行修正的步骤;以及
基于在修正后的扫描波形中出现的所述太赫兹波的强度的峰值,算出形成于所述片材的膜的厚度的步骤。
2.根据权利要求1所述的膜厚测定方法,
在对所述扫描波形进行修正的步骤中,基于记录了所述片材在厚度方向上的移位速度与所述扫描波形在时间轴上的误差的关系的修正映射,对所述扫描波形进行修正。
3.一种膜厚测定装置,具备:
输送装置;
太赫兹扫描装置;
移位传感器;以及
膜厚运算装置,
所述输送装置构成为沿着预先确定的输送路径输送片材,
所述太赫兹扫描装置具备:
照射部,其构成为对沿着所述输送路径输送的片材沿厚度方向照射太赫兹波;
接收部,其构成为接收从所述输送路径反射后的太赫兹波;以及
扫描波形获取部,其构成为随时间变化地记录在所述接收部接收到的太赫兹波的强度而得到扫描波形,
所述移位传感器构成为在与所述太赫兹扫描装置向所述输送路径照射太赫兹波的一侧相反的一侧对片材在厚度方向上的移位进行检测,
所述膜厚运算装置具备:
第1处理部,其设定成基于通过所述移位传感器得到的检测信号,得到沿着所述输送路径输送的所述片材在厚度方向上的移位速度;
第2处理部,其设定成基于所述移位速度,对由所述太赫兹扫描装置得到的扫描波形进行修正;以及
第3处理部,其设定成基于由所述第2处理部修正后的扫描波形中出现的所述太赫兹波的强度的峰值,算出形成于所述片材的膜的膜厚。
4.根据权利要求3所述的膜厚测定装置,
所述膜厚运算装置具备记录了修正映射的记录部,所述修正映射记录了片材在厚度方向上的移位速度与扫描波形在时间轴上的误差的关系,
在所述第2处理部中,基于所述记录部中记录的所述修正映射,对扫描波形进行修正。
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