CN111238380B - 测定装置、测定方法及记录有测定程序的记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种测定装置,在现有厚度仪中,在测定具有吸水性的测定对象物的厚度的情况下,测定光及参考光的透过率会因测定对象物的吸水量而变化,测定误差会增加。所述测定装置测定片状测定对象物的厚度,具备:检测部,其检测第一光强度、第二光强度及第三光强度,所述第一光强度是使具有第一波长的第一光透过测定对象物后的光的强度,所述第二光强度是使具有第二波长的第二光透过测定对象物后的光的强度,该第二波长是测定对象物的材料的吸收率比第一波长时低的波长,所述第三光强度是使具有第三波长的第三光透过测定对象物后的光的强度,该第三波长是测定对象物的材料的吸收率比第一波长时低,且含有流体的测定对象物的吸收率比第二波长时低的波长;厚度算出部,其使用第一光强度、第二光强度、及第三光强度,计算出测定对象物的厚度。

Description

测定装置、测定方法及记录有测定程序的记录介质
技术领域
本发明涉及测定装置、测定方法及记录有测定程序的记录介质。
背景技术
一直以来,已知有利用红外线的透过吸收的红外线厚度仪。(例如,参照专利文献1)。根据专利文献1的红外线厚度仪,使用薄膜的吸收波段波长M光(测定光)和夹着该M光且吸收较少的波段(参考光、参照光)R1、R2,用R1、R2对M光进行补偿运算,能够测定薄膜的厚度。
专利文献1:(日本)特开平04-212003号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在现有厚度仪中,在测定具有吸收流体的特性例如吸水性的测定对象物的厚度的情况下,测定光及参考光的透过率会因测定对象物的流体的吸收量而变化,测定误差会增加。
解决课题的技术方案
为了解决上述课题,在本发明的第一方面中,提供一种测定片状测定对象物的厚度的测定装置。测定装置可以具备检测第一光强度、第二光强度及第三光强度的检测部,所述第一光强度是使具有第一波长的第一光透过测定对象物后的光的强度,所述第二光强度是使具有第二波长的第二光透过测定对象物后的光的强度,该第二波长是测定对象物的材料的吸收率比第一波长低的波长,所述第三光强度是使具有第三波长的第三光透过测定对象物后的光的强度,该第三波长是测定对象物的材料的吸收率比第一波长低,且含有流体的测定对象物的吸收率比第二波长低的波长。测定装置可以具备厚度算出部,该厚度算出部使用第一光强度、第二光强度、及第三光强度,计算出测定对象物的厚度。
流体可以为水分。
可以还具备修正值算出部,该修正值算出部基于检测部检测到的第一光强度、第二光强度、及第三光强度,计算出降低测定对象物所含的流体对光吸收的影响的修正值,厚度算出部可以使用由修正值算出部计算出的修正值,计算出测定对象物的厚度。
修正值算出部可以基于在测定对象物所含的流体的量不同的多种情况下的第一光强度、第二光强度、及第三光强度,计算出修正系数,使用所算出的修正系数,计算出修正值。
修正值算出部可以使用(数学式3)式,计算出修正系数,然后将所算出的所述修正系数代入(数学式2)式,计算出所述修正值。
【数学式3】
Figure GDA0003454730250000021
(其中,在(数学式3)式中,使测定对象物所含的流体的量发生变化之前的第一光的一次第一透过率、第二光的一次第二透过率、及第三光的一次第三透过率分别是T11、T21、T31,使测定对象物所含的流体的量发生变化之后的第一光的二次第一透过率、第二光的二次第二透过率、及第三光的二次第三透过率分别是T12、T22、T32,α1及α2是所述修正系数,α12=1)。
【数学式2】
Figure GDA0003454730250000022
(其中,在(数学式2)式中,所述第一光的第一透过率、所述第二光的第二透过率、及所述第三光的第三透过率分别是T1、T2、T3,Tc是所述修正值)。
可以还具备预先存储修正系数的存储部,修正值算出部可以使用从存储部取得的修正系数,计算出修正值。
修正值算出部可以基于第一光强度,计算出使第一光透过测定对象物后的光的第一透过率,基于第二光强度,计算出使第二光透过测定对象物后的光的第二透过率,基于第三光强度,计算出使第三光透过测定对象物后的光的第三透过率,使用所算出的第一透过率、第二透过率、及第三透过率,计算出修正值。
检测部可以检测第四光强度,该第四光强度是使具有第四波长的第四光透过测定对象物后的光的强度,该第四波长是测定对象物的材料的吸收率比第一波长低,且含有流体的测定对象物的吸收率比第二波长低,且与第三波长不同的波长,修正值算出部可以基于检测部检测到的第一光强度、第二光强度、第三光强度、及第四光强度,计算出降低测定对象物所含的流体对光吸收的影响、及测定对象物的材料对光散射的波长依赖性的影响的修正值。
第二波长时的流体的吸光度可以为第三波长时的流体的吸光度的2倍以上。
可以还具备输出第一光、第二光、及第三光的光输出部。
可以还具备:第一积分球,其设置在相对于测定对象物的第一面具有间隙的位置,具有与第一面对置的第一开口;第二积分球,其设置在相对于测定对象物的第一面相反侧的第二面具有间隙的位置,具有隔着测定对象物而与第一开口对置的第二开口,光输出部可以向第一积分球的内部照射光,检测部可以检测第二积分球的内部的光的强度。
在本发明的第二方面中,提供一种测定方法,其测定片状测定对象物的厚度。测定方法可以具备检测工序,该检测工序检测第一光强度、第二光强度及第三光强度,所述第一光强度是使具有第一波长的第一光透过测定对象物后的光的强度,第二光强度是使具有第二波长的第二光透过测定对象物后的光的强度,该第二波长是测定对象物的材料的吸收率比第一波长低的波长,所述第三光强度是使具有第三波长的第三光透过测定对象物后的光的强度,该第三波长是测定对象物的材料的吸收率比第一波长低,且含有流体的测定对象物的吸收率比第二波长低的波长。测定方法可以具备计算工序,该计算工序使用所检测到的第一光强度、第二光强度、及第三光强度,计算出测定对象物的厚度。
在本发明的第三方面中,提供一种记录介质,其记录有测定程序。测定程序可以由计算机执行。测定程序可以使计算机作为检测部发挥功能,该检测部检测第一光强度、第二光强度及第三光强度,所述第一光强度是使具有第一波长的第一光透过测定对象物后的光的强度,所述第二光强度是使具有第二波长的第二光透过测定对象物后的光的强度,该第二波长是测定对象物的材料的吸收率比第一波长低的波长,所述第三光强度是使具有第三波长的第三光透过测定对象物后的光的强度,该第三波长是测定对象物的材料的吸收率比第一波长低,且含有流体的测定对象物的吸收率比第二波长低的波长。测定程序可以使计算机作为厚度算出部发挥功能,所述厚度算出部使用由检测部检测到的第一光强度、第二光强度、及第三光强度,计算出测定对象物的厚度。
此外,上述发明内容并未列举出本发明必要的全部特征。另外,这些特征群的子组合也可成为发明。
附图说明
图1是与测定对象物10一同表示本实施方式的测定装置100的图;
图2是与测定对象物10一同表示本实施方式的测定装置100的结构例的图;
图3是与测定对象物10一同表示本实施方式的测定头220的结构例的图;
图4表示使测定对象物10干燥后及吸湿后的透过率图谱;
图5表示测定对象物10所含的水分的吸光度的波长特性;
图6表示本实施方式的测定装置100计算测定对象物10的厚度的流程;
图7表示本实施方式的测定头220的变形例;
图8表示可以整体或部分地将本发明的多种方式具体化的计算机2200的例子。
标记说明
10 测定对象物
100 测定装置
110 光输出部
120 光源
130 滤光部
132 第一滤光片
134 第二滤光片
136 第三滤光片
140 旋转控制部
150 检测部
160 修正值算出部
170 存储部
180 厚度算出部
190 厚度输出部
210 框架
220 测定头
222 第一头
224 第二头
230 头移动部
232 第一头移动部
234 第二头移动部
240 对象物移动部
310 第一积分球
320 第一遮蔽板
330 第二积分球
340 第二遮蔽板
700 间隙控制部
710 第一控制部
730 第二控制部
2200 计算机
2201 DVD-ROM
2210 主机控制器
2212 CPU
2214 RAM
2216 图形控制器
2218 显示设备
2220 输入/输出控制器
2222 通信接口
2224 硬盘驱动器
2226 DVD-ROM驱动器
2230 ROM
2240 输入/输出芯片
2242 键盘
具备实施方式
下面,通过发明的实施方式对本发明进行说明,但以下实施方式并不限定权利要求书的发明。另外,实施方式中进行说明的特征的所有组合不一定都是发明的解决方案所必需的。
图1是与测定对象物10一同表示本实施方式的测定装置100的图。测定装置100使用在测定光和多个参考光透过了测定对象物10的情况下所检测的各个光强度,计算出测定对象物10的厚度。这时,本实施方式的测定装置100通过积极地使用测定对象物10所含的流体的吸光度高的波长作为参考光之一,能够修正测定对象物10所含的流体的影响,得到稳定的厚度输出。这里,流体例如也可以为水分。下面,以流体为水分的情况为一例进行说明。另外,下面,以测定装置100测定厚度作为测定对象物10的物理量的情况为一例进行说明。但是,不限定于此。测定装置100也可以测定例如测定对象物10的基重、密度、及水分率等其他物理量。
测定对象物10可以具有片状的形状,例如可以具有数μm至数mm程度的厚度。另外,测定对象物10可以是具有预定的宽度,且在长度方向上连续的形状。在本实施方式中,测定对象物10也可以还具有吸水性。此外,这里所说的“吸水性”是指吸收水分的性质,作为除包含吸收液体状水分的性质以外,也包含吸收空气中的水分(例如,水蒸气)等气体状水分的性质(吸湿性)的概念来使用。在本实施方式中,测定对象物10具有例如尼龙、纤维素系树脂、及聚氨脂树脂等吸水率高的树脂材料。
本实施方式的测定装置100测定片状测定对象物10的厚度。测定装置100具备光输出部110、检测部150、修正值算出部160、存储部170、厚度算出部180、及厚度输出部190。
光输出部110对测定对象物10照射波长不同的多个光。作为一例,光输出部110输出具有第一波长λ1的第一光、具有第二波长λ2的第二光、及具有第三波长λ3的第三光。关于光输出部110输出的光的波长,在后面进行描述。在本图中,光输出部110具备光源120、滤光部130、及旋转控制部140。
光源120在包含用于对测定对象物10进行测定的多个波长在内的波段内发光。光源120例如可以是在红外波段具有发光波段的卤素灯及LED等光源。
滤光部130具有分别与用于测定测定对象物10的多个波长对应的多个滤光片。多个滤光片例如可以是使预定的波长穿过的带通滤光片。滤光部130形成为圆板状,具有设置多个滤光片的多个贯通孔。滤光部130例如包括在第一波长上具有通带的第一滤光片132、在第二波长上具有通带的第二滤光片134、及在第三波长上具有通带的第三滤光片136。
旋转控制部140使滤光部130旋转,控制多个滤光片的配置。旋转控制部140使滤光部130旋转,以使多个滤光片中的、与光输出部110应照射的光的波长对应的滤光片与光源120对置。例如,在光输出部110照射第一波长的光的情况下,旋转控制部140使第一滤光片132与光源120对置,从光源120发射的光谱中,剪切出第一波长的光,并将该光输出到光输出部110的外部。
这样,由于通过滤光部130能够从光源120的发光波段中仅剪切出应照射的波长而进行照射,因此能够低成本地构成照射不同波长的多个光的光输出部110。此外,在上述的说明中,作为一例,表示光输出部110照射三个波长的光的情况,但不限定于此。光输出部110例如也可以在滤光部130设置四个以上的滤光片而以照射四个以上的波长的光的方式构成。
在上述的说明中,作为一例,表示光输出部110由滤光部130从光源120的发光波段中剪切出应照射的波长而输出的情况。但是,光输出部110的结构不限定于此。光输出部110例如也可以使用可改变要照射的波长的可变波长光源作为光源120。在这种情况下,光输出部110也可以具有直接控制光源120照射的光的波长的控制部来代替滤光部130及旋转控制部140。另外,在上述的说明中,作为一例,表示光输出部110使用灯或LED等作为光源120的情况,但不限定于此。光输出部110也可以包含一个或多个输出预定波长的光的激光器等作为光源120。例如,在光输出部110具有输出不同波长的光的激光器等多个光源作为光源120的情况下,光输出部110可以用不同的调制频率对来自多个光源120的光进行调制。而且,光输出部110也可以使用半透半反镜等,将以不同的调制频率调制出的不同波长的光合成,生成合成光,且将多个不同波长的光合成后的合成光输出。
检测部150在使波长不同的多个光透过了测定对象物10的情况下,检测各个光的强度。检测部150例如也可以是光电二极管等之类的检测光等电磁能的传感器。在本实施方式中,检测部150检测第一光强度I1、第二光强度I2及第三光强度I3,所述第一光强度I1是使具有第一波长λ1的第一光透过了测定对象物10后的光的强度;所述第二光强度I2是使具有测定对象物10的材料的吸收率比第一波长还低的第二波长λ2的第二光透过了测定对象物10后的光的强度;所述第三光强度I3是使具有测定对象物10的材料的吸收率比第一波长λ1低且含有流体的测定对象物10的吸收率比第二波长λ2低的第三波长λ3的第三光透过了测定对象物10后的光的强度。关于λ1、λ2、及、λ3的关系,在后面进行描述。
另外,检测部150在测定对象物10未放置在测定场所的状态下,即在测定对象物10未介于光输出部110和检测部150之间的状态下,检测从光输出部110以与测定对象物10的测定时相同的强度照射了第一光、第二光及第三光时的各自的光强度作为第一入射光强度I10、第二入射光强度I20及第三入射光强度I30。而且,检测部150将这些检测到的第一光强度I1、第二光强度I2及第三光强度I3、以及第一入射光强度I10、第二入射光强度I20及第三入射光强度I30供给到修正值算出部160。
此外,检测部150例如在以各不相同的定时从光输出部110输出了波长不同的多个光的情况下,可以从光输出部110取得该定时信息,针对每个定时,分别检测波长不同的光。另外,检测部150例如在以各不相同的调制频率来调制而从光输出部110输出波长不同的多个光的情况下,也可以通过从光输出部110取得该调制频率信息,并利用傅立叶变换等将所检测到的光分解成多个频率成分,且检测各个调制频率的光,来分别检测波长不同的多个光。
修正值算出部160基于检测部150检测到的第一光强度I1、第二光强度I2、及第三光强度I3,计算出降低测定对象物10所含的流体对光的吸收造成的影响的修正值Tc’。这时,修正值算出部160可以基于测定对象物10所含的流体的量不同的多种情况下的第一光强度I1、第二光强度I2及第三光强度I3,预先计算出修正系数α’,使用所计算出的修正系数α’,计算出修正值Tc’。取而代之,存储部170预先存储修正系数α’,修正值算出部160也可以从存储部170取得已知的修正系数α’,使用所取得的修正系数α’,计算出修正值Tc’。关于这种情况,在后面进行描述。而且,修正值算出部160将所计算出的修正值Tc’供给到厚度算出部180。此外,如后所述,修正值Tc’表示用于计算出测定对象物10的物理量的参数。例如,在测定测定对象物10的厚度作为物理量的情况下,测定装置100可根据检量线数据,来计算出与该修正值Tc’对应的物理量即厚度。
存储部170存储已知的表示修正值Tc’和测定对象物10的厚度之间的关系的检量线数据。存储部170也可以将检量线数据制成表示修正值Tc’和测定对象物10的厚度的多个组合的表来存储,还可以制成修正值Tc’和测定对象物10的厚度之间的关系式来存储。而且,存储部170将该检量线数据供给到厚度算出部180。此外,如上所述,在修正值算出部160使用预定且已知的修正系数α’的情况下,存储部170也可以存储该修正系数α’,在修正值算出部160计算出修正值Tc’时,将该修正系数α’供给到修正值算出部160。
厚度算出部180基于第一光强度I1、第二光强度I2及第三光强度I3,计算出降低了与测定对象物10所含的流体的量相应的测定误差后的测定对象物10的厚度。这时,厚度算出部180使用由修正值算出部160计算出的修正值Tc’,基于从存储部170供给的检量线数据,计算出测定对象物10的厚度。而且,厚度算出部180将所计算出的测定对象物10的厚度供给到厚度输出部190。
厚度输出部190将从厚度算出部180供给的测定对象物10的厚度输出。厚度输出部190例如也可以将测定对象物10的厚度显示于显示部,还可以经由有线或无线网络将测定对象物10的厚度供给到其他装置。
图2是与测定对象物10一同表示本实施方式的测定装置100的结构例的图。作为一例,测定装置100具备框架210、测定头220、头移动部230、及对象物移动部240。
框架210具有使测定对象物10穿过的开口部。在本图中,表示框架210的位置被固定,且测定对象物10被沿X方向输送的例子。框架210以可测定在开口部内穿过的测定对象物10的厚度的方式在该开口部的内部安装有测定头220。
测定头220光学地测定测定对象物10的厚度。测定头220具有第一头222及第二头224。第一头222设置在测定对象物10的第一面侧,第二头224设置在测定对象物10的第一面相反侧的第二面侧。在本图中,表示以测定对象物10的面向+Z方向的面为第一面,以面向-Z方向的面为第二面的例子。
第一头222及第二头224以隔着测定对象物10而对置的方式设置。在第一头222及第二头224上设有图1的光输出部110及检测部150中的任一方,配置为在从第一头222及第二头224中的任一方向测定对象物10照射了光的情况下,可由第一头222及第二头224中的另一方来检测透过了测定对象物10的光。
头移动部230使测定头220沿与测定对象物10的输送方向大致垂直的方向移动。即,头移动部230使测定头220沿宽度方向移动。换句话说,头移动部230以可使测定头220沿Y方向移动的方式固定于框架210。头移动部230具有第一头移动部232及第二头移动部234。
第一头移动部232在测定对象物10的第一面侧,使第一头222沿宽度方向移动。第二头移动部234在测定对象物10的第二面侧,使第二头224沿宽度方向移动。第一头移动部232及第二头移动部234使第一头222及第二头224在隔着测定对象物10而对置的状态下沿宽度方向移动。由此,测定头220既能够通过头移动部230而移动,又能够连续地执行测定对象物10的测定。
对象物移动部240在长度方向上输送测定对象物10。在本图中,如箭头所示,对象物移动部240对输送测定对象物10的输送方向与X方向大致平行。对象物移动部240例如在测定对象物10的第一面及/或第二面上具有辊等,输送测定对象物10。另外,对象物移动部240也可以通过利用辊等卷取测定对象物10,来输送测定对象物10。
以上的头移动部230及对象物移动部240可以作为连动的移动部发挥功能。即,移动部使测定头220相对于测定对象物10在面方向上相对移动。移动部例如既使测定对象物10在长度方向上移动,又使测定头220在测定对象物10的宽度方向上往复移动。由此,移动部可以使测定头220在测定对象物10的面方向上相对地之字形移动。在本图中,将测定对象物10的面方向上的测定头220的相对移动方向表示为测定线12。这样,测定头220有望能够对测定对象物10的任意位置的厚度进行测定。
此外,在上述的说明中,作为一例,表示测定装置100具备头移动部230及对象物移动部240的例子,但不限定于此。例如,测定装置100也可以简易地具备头移动部230及对象物移动部240中的任一方。另外,测定装置100也可以具备多个测定头220。在这种情况下,测定装置100可以具备使多个测定头220分别移动的头移动部230。另外,测定装置100也可以具备使框架210移动的框架移动部来代替使测定对象物10移动的对象物移动部240。
在如上所述的测定装置100中,例如在从第一头222向测定对象物10照射光的情况下,透过了测定对象物10的光会朝向第二头224。测定装置100基于这种透过光,能够测定出测定对象物10的光的光吸收量、光吸收率、光吸收系数、及光透过率等。
图3是与测定对象物10一同表示本实施方式的测定头220的结构例的图。如利用图2所述,测定头220具有第一头222及第二头224。另外,在第一头222及第二头224之间配置测定对象物10。测定头220具备第一积分球310、光输出部110、第一遮蔽板320、第二积分球330、检测部150、及第二遮蔽板340。
第一积分球310设置在相对于测定对象物10的第一面具有间隙的位置。第一积分球310优选配置在不与测定对象物10接触的位置。第一积分球310具有与第一面对置的第一开口。第一积分球310具有用平面剖切了球的一部分后的形状,剖切面可以作为第一开口而形成。第一积分球310的第一开口的开口面可以为圆形状。另外,第一积分球310的第一开口可以位于该第一积分球310的球中心和第一面之间。即,第一积分球310的外形的形状可以是表面积比半球大,且更接近球形状的形状。
第一积分球310的内壁使输入的光反射而从第一开口向测定对象物10输出。第一积分球310的内壁优选为高反射率且高漫射的面。例如优选为在粗糙的粗糙面上镀有金的表面、或在粗糙的粗糙面上涂布有碳酸钡那样的高反射率且高漫射的材料的表面等。
光输出部110在第一积分球310的内部,照射向测定对象物10照射的光。光输出部110可以设置在第一积分球310的内部,也可以取而代之地设置在第一积分球310的外部。光输出部110在设置于第一积分球310的外部的情况下,可以从第一积分球310的不同于第一开口的开口照射光。
第一遮蔽板320遮蔽从光输出部110照射的光的一部分。第一遮蔽板320用于防止从光输出部110照射的光不被第一积分球310的内壁反射就直接到达测定对象物10。即,从光输出部110照射的光在被第一积分球310的内壁反射了一次以上之后,再照射到测定对象物10。由此,第一头222能够以多种入射角向测定对象物10照射光。另外,能够使向测定对象物10入射的角度大于0度,能够使由测定对象物10吸收的光的量增加,提高厚度较薄的测定对象物10的测定精度。此外,将相对于测定对象物10的第一面大致垂直地入射光时的入射角度设为0度。
这里,干涉的发生例如是由测定对象物10的表面反射的光和由背面反射的光的光路差引起的,在该光路差为测定所使用的光的波长的(m+1/2)倍时较强,在光路差为m倍时较弱(m=0、1、2、···)。这里,当第一头222以种种入射角照射光时,由测定对象物10的表面及背面反射的光的光路差就会达不到一定值,而是产生各种光路差。通过这样的多种光路差,较强的干涉和较弱的干涉混杂而被平均化,因此反射光整体的干涉的影响降低。
因此,通过使用第一头222,不论测定对象物10是否有复折射性,也不论在表面及/或背面是否有反射光,都能够抑制干涉的影响。另外,第一头222通过第一积分球310的多重反射,能够再利用反射光,而高效地向测定对象物10照射光。
第二积分球330设置在相对于测定对象物10的第一面相反侧的第二面具有间隙的位置。第二积分球330优选配置在不与测定对象物10接触的位置。即,第一积分球310及第二积分球330设置在隔开预定距离的位置,测定对象物10位于第一积分球310及第二积分球330之间的间隙内。而且,移动部使这种第一积分球310及第二积分球330相对于测定对象物10在面方向上相对移动。
第二积分球330具有隔着测定对象物10而与第一开口对置的第二开口。第二积分球330具有用平面剖切了球的一部分后的形状,剖切面可以作为第二开口而形成。第二积分球330的第二开口的开口面可以为圆形状。另外,第二积分球330的第二开口可以位于该第二积分球330的球中心和第二面之间。即,第二积分球330的外形的形状可以是表面积比半球大,且更接近球形状的形状。
第二积分球330的形状可以是与第一积分球310的形状相似的形状。第二积分球330的形状可以与第一积分球310的形状大致相同,也可以取而代之地为不同的形状。例如,第二积分球330的第二开口可以形成为比第一积分球310的第一开口大。第二积分球330的内壁使输入的光反射而照射到检测部150。第二积分球330的内壁优选为高反射率且高漫射的面。例如优选为在粗糙的粗糙面上镀有金的表面、或在粗糙的粗糙面上涂布有碳酸钡那样的高反射率且高漫射的材料的表面等。
检测部150检测第二积分球330的内部的光的强度。检测部150可以设置在第二积分球330的内部,也可以取而代之地设置在第二积分球330的外部。检测部150在设置于第二积分球330的外部的情况下,从第二积分球330的不同于第二开口的开口接收光。
第二遮蔽板340使由第二积分球330的内部反射而向外部泄漏的光的至少一部分反射,再次传递到第二积分球330的内部。检测部150接收的光的强度往往随着使光反射的第二积分球330和测定对象物10之间的相对位置而变动。例如,由第二积分球330的内部反射的光未被检测部150检测就输出到第二积分球330的外部的光随着第二积分球330及测定对象物10之间的相对位置(间隙、测定对象物10的倾斜、皱纹等测定对象物10的表面状态等)而变动。因此,第二遮蔽板340通过使这种光再次传递到第二积分球330的内部,来降低检测部150的受光量的变动。
另外,第二遮蔽板340的面向测定对象物10的面使从测定对象物10向第二积分球330入射的光反射到测定对象物10。这种来自第二遮蔽板340的反射光例如透过测定对象物10而返回到第一积分球310,然后由第一积分球310及/或第一遮蔽板320反射,透过测定对象物10,再次入射到第二积分球330。在这种情况下,再次向第二积分球330入射的光由于透过了三次测定对象物10,因此能够使测定对象物10的吸收量增大。即,通过第一遮蔽板320及/或第二遮蔽板340,能够多次再利用在第一积分球310及第二积分球330之间用于测定的光,另外,能够根据再利用的次数,使测定对象物10的光的吸收量增加。由此,测定装置100即使测定对象物10是数μm左右的薄膜,也能够高精度地测定。
此外,第二遮蔽板340的大小和配置可以设置为与第一遮蔽板320的大小和配置对应。例如,在第二遮蔽板340及测定对象物10之间的距离与第一遮蔽板320及测定对象物10之间的距离大致相同的情况下,第二遮蔽板340的X方向及Y方向的长度可以与第一遮蔽板320的X方向及Y方向的长度大致相同或比其短。
这样,本实施方式的测定装置100由于使用积分球向测定对象物10照射光,且使用积分球检测透过光,因此与将入射角制成布鲁斯特角进行测定那样的测定装置相比,能够通过容易的光学调节来高精度地进行测定。另外,即使第一头222及第二头224的相对位置发生变动(对准波动),由光轴偏移等造成的影响也少,因此能够容易应用于在线测定等具有实时性的测定。
另外,这种在线测定由于在测定中测定头220及测定对象物10的相对位置会发生变动,因此在第一积分球310及第二积分球330之间的间隙内,测定对象物10的位置往往会向第一积分球310或第二积分球330侧(即,向Z方向)摆动(总线波动)。即使发生了这种测定对象物10的位置变动,测定装置100也能够通过使用积分球,来降低检测部150接收的光强度的波动,能够输出稳定的测定结果。
此外,图3所示的光输出部110通过图1中的旋转控制部140使滤光部130旋转,能够调制测定光及参考光的光强度。即,光输出部110能够以调制频率分别调制波长互不相同的测定光及参考光,并使其照射到第一积分球310的内部。
在这种情况下,检测部150接收透过了测定对象物10的调制光。而且,修正值算出部160通过解调由检测部150检测到的调制光的光强度,计算出测定光及参考光各自的光强度。修正值算出部160可以从光输出部110获取调制频率的信息,进行解调。由此,测定装置100能够对测定光及参考光进行同步检测,能够降低噪音等的影响,高精度地测定。
此外,如上所述,图1所示的滤光部130包含第一滤光片132、第二滤光片134、及第三滤光片136各一个。在这种情况下,滤光部130的每1秒的旋转数k相当于测定光及参考光的调制频率。
因此,滤光部130也可以包含两个以上的第一滤光片132、第二滤光片134、及第三滤光片136。例如,滤光部130可以包含各滤光片n个。在这种情况下,n个第一滤光片132、n个第二滤光片134、及n个第三滤光片136分别相对于圆周方向等间隔地配置。滤光部130例如在圆周方向上被分割为3·n个,依次配置第一滤光片132、第二滤光片134、及第三滤光片136。
由此,滤光部130也可以包含各不相同数量的第一滤光片132、第二滤光片134、及第三滤光片136。滤光部130例如可以包含n个第一滤光片132、m个第二滤光片134、及l个第三滤光片136。滤光部130例如在半径方向上被三等分,形成三个环状区域,而且,第一环区域可以在圆周方向上被n等分,第二环区域可以在圆周方向上被m等分,第三环区域可以在圆周方向上被一等分。
由此,能够在圆周方向上分别等间隔地将n个第一滤光片132配置在第一环区域内,将m个第二滤光片134配置在第二环区域内,将l个第三滤光片136配置在第三环区域内。由此,能够相对于滤光部130的每1秒的旋转数k,将测定光及两种参考光的调制频率制成各不相同的频率n·k、m·k、及l·k。即,光输出部110能够将合成光照射到第一积分球310的内部,该合成光是以互不相同的调制频率分别调制了波长互不相同的测定光及参考光后的合成光。
检测部150接收以互不相同的频率调制后的测定光及参考光的合成光透过了测定对象物10的光。在这种情况下,修正值算出部160解调由检测部150检测到的合成光的光强度,计算出测定光及参考光各自的光强度。
此外,修正值算出部160使用各不相同的频率,对测定光及两种参考光进行解调。例如,修正值算出部160通过以频率n·k解调合成光,计算出测定光的光强度。另外,修正值算出部160通过以频率m·k解调合成光,计算出第一参考光的光强度。另外,修正值算出部160通过以频率l·k解调合成光,计算出第二参考光的光强度。
由此,测定装置100能够根据大致相同的合成光的检测结果,计算出三个光的光强度,因此能够提高实时性。即,移动部在检测部150对用于测定对象物10的测定的光的强度进行检测期间,能够使第一积分球310及第二积分球330相对于测定对象物10相对地连续移动,连续地执行测定。
另外,除能够根据大致相同的合成光计算出三个光的光强度以外,对来自外部的噪音的体制还可得到显著改善。例如,在测定对象物10为连续生产的树脂片的情况下,会在高热状态下连续运送。在这种情况下,会从测定对象物10产生与测定光及参考光等用于测定的光大致相同的波长的近红外线,往往作为噪音成分而重叠。这种不能与噪音成分分离的程度的微小信号不能用于运算,得不到精度良好的测定。因此,需要强至不给环境造成影响的程度的发光强度的光源,但例如在测定装置100为便携式装置的情况下,从所搭载的测定头的尺寸及排热的关系等方面来看,有上限。
为了捕获这种微小信号而精度良好地运算,往往请求提高S/N,该S/N通过提高信号成分(S)、或降低噪音成分(N)来实现。因此,测定装置100出于这种提高S/N的目的,可以使用提取调制信号的同相成分及/或正交成分的锁相放大器。例如,修正值算出部160具有锁相放大器,利用该锁相放大器,解调由检测部150检测到的合成光的光强度,计算出测定光及参考光各自的光强度。由此,测定装置100能够精度良好地运算微小信号。
图4表示使测定对象物10干燥后及吸湿后的透过率图谱。本图是使用尼龙薄膜作为测定对象物10且以纵轴为透过率[%]、以横轴为波长[μm]来表示使同一尼龙薄膜干燥后及吸湿后的各自的透过率图谱的图。如本图所示,与使尼龙薄膜干燥后相比,吸湿后的透过率整体地下降。即,这意味着由尼龙薄膜所含的水分吸收了光。
图5表示测定对象物10所含的水分的吸光度的波长特性。本图是以纵轴为测定对象物10所含的水分的吸光度[任意单位]、以横轴为波长[μm]来表示使用与图4相同的尼龙薄膜作为测定对象物10时的水分的吸光度的波长特性的图。这里,在计算吸光度时,通过图4的使尼龙薄膜干燥后的透过率除以吸湿后的透过率,计算出水分的透过率的变化率,通过取其值的对数,计算出水分的吸光度。
如本图所示,水分的吸光度在所有波段都不恒定,具有波长依赖性。这是由测定对象物10所含的水分子的光的吸收光谱等引起的。本实施方式的测定装置100使用考虑到该水分的吸光度的波长依赖性而选择的波长的光作为用于对测定对象物10进行测定的参考光之一。更详细地说,本实施方式的测定装置100通过积极地使用测定对象物10所含的水分的吸光度实质上高的波长作为参考光之一,可修正由测定对象物10所含的水分造成的影响,得到稳定的厚度输出。
作为一例,本实施方式的测定装置100在测定对象物10为尼龙薄膜的情况下,将作为测定光的第一光的第一波长λ1设为2.29μm,该2.29μm是在测定对象物10的材料的光的吸收率比较高、优选最高时的波长。另外,测定装置100将作为参考光之一的第二光的第二波长λ2设为1.94μm,该1.94μm是在测定对象物10的材料的吸收率比第一波长λ1时低,且含有水分的测定对象物10的吸收率比较高,即在水分的吸光度实质上高时的波长。另外,测定装置100将作为参考光的另外一个的第三光的第三波长λ3设为2.23μm,该2.23μm是在测定对象物10的材料的吸收率比第一波长λ1时低,且含有水分的测定对象物10的吸收率比第二波长λ2时低,即在水分的吸光度实质上低时的波长。
这里,如图5所示,第二波长λ2(=1.94μm)时的水分的吸光度为0.03以上。另外,第三波长λ3(=2.23μm)时的水分的吸光度为0.01左右。这样,第二波长λ2时的流体的吸光度优选为第三波长λ3时的流体的吸光度的2倍以上。由于在用作参考光的两种光的波长中,在流体的吸光度的差异较大、优选为2倍以上的情况下,能够计算出进一步降低了流体对光吸收的影响后的修正值Tc’,因此既能够修正流体的影响,又能够得到稳定的厚度输出。
另外,第一波长λ1为2.29μm,第二波长λ2为1.94μm,及第三波长λ3为2.23μm。这样,第三波长λ3优选比第二波长λ2更接近第一波长λ1。在用作参考光的两种光的波长中,在第三波长λ3比第二波长λ2更接近第一波长λ1的情况下,能够减小由光的散射引起的测定误差。
图6表示本实施方式的测定装置100计算测定对象物10的厚度的流程。在步骤610中,测定装置100在未将测定对象物10放置于测定场所的状态下,检测第一入射光强度I10、第二入射光强度I20、及第三入射光强度I30。例如,光输出部110在测定对象物10未介于光输出部110和检测部150之间的状态下,以与测定对象物10的测定时相同的强度照射第一光、第二光、及第三光,检测部150检测各自的光强度作为第一入射光强度I10、第二入射光强度I20、及第三入射光强度I30
接着,在步骤620中,测定装置100在测定对象物10已放置于测定场所的状态下,检测第一光强度I1、第二光强度I2、及第三光强度I3。例如,光输出部110在测定对象物10介于光输出部110和检测部150之间的状态下,以与步骤610相同的强度照射第一光、第二光、及第三光,检测部150检测透过了测定对象物10的各自的光强度作为第一光强度I1、第二光强度I2、及第三光强度I3
接着,在步骤630中,修正值算出部160基于第一光强度I1,计算出使第一光透过测定对象物10后的光的第一透过率T1,基于第二光强度I2,计算出使第二光透过测定对象物10后的光的第二透过率T2,基于第三光强度I3,计算出使第三光透过测定对象物10后的光的第三透过率T3。例如,修正值算出部160基于由步骤610检测到的第一入射光强度I10、第二入射光强度I20、及第三入射光强度I30、以及由步骤620检测到的第一光强度I1、第二光强度I2、及第三光强度I3,通过下式,计算出第一透过率T1、第二透过率T2、及第三透过率T3。即,修正值算出部160在各自的波长中,通过透过了测定对象物10的光的强度除以入射光强度的除法运算,计算出各自的波长的透过率。
【数学式1】
Figure GDA0003454730250000181
Figure GDA0003454730250000182
Figure GDA0003454730250000183
接着,在步骤640中,测定装置100取得修正系数α’。在取得修正系数α’时,修正值算出部160也可以基于在测定对象物10所含的流体的量不同的多种情况下的第一光强度I1、第二光强度I2、及第三光强度I3,预先计算出修正系数α’,还可以从存储部170取得已知的修正系数α’。在由修正值算出部160计算出修正系数α’的情况下,例如,修正值算出部160基于使测定对象物10所含的流体的量发生了变化时的第一光强度I1、第二光强度I2、及第三光强度I3,计算出修正系数α’。作为一例,修正值算出部160可以使用求解器功能,计算出修正系数α’。此外,所谓求解器功能,通常是指能够在包含多个变量的数学式中,为得到目标值而计算出最佳变量值的功能。通过使用求解器功能,能够边使多个变量值发生变化,边判断变量的相互关系,计算出最佳值。
一直以来,向测定对象物10照射三个波长的光,并如下式那样计算出修正透过率Tc的方法作为三波长测定法早已为人所知。这里,在(数学式2)中,α1及α2(统称为α)是常数,满足α12=1的关系。即,已知如下方法:根据使用两种参考光计算出的透过率(T2及T3),插补在测定光未透过测定对象物10时所得到的透过率,通过在测定光透过了测定对象物10时所得到的透过率(T1)除以该插补的透过率(α1T22T3)的除法运算,计算出修正透过率Tc
【数学式2】
Figure GDA0003454730250000184
修正值算出部160基于使测定对象物10所含的流体的量发生了变化时的第一光强度I1、第二光强度I2、及第三光强度,通过(数学式1)及(数学式2),计算出使测定对象物10所含的流体的量发生了变化时的各自的修正透过率Tc。然后,修正值算出部160使用求解器功能,得到常数α,该常数α是在使流体的量发生了变化时,各自的修正透过率Tc的变化成为最小时的常数。修正值算出部160计算出使用求解器功能而得到的该常数α作为修正系数α’。
在上述的说明中,作为一例,表示修正值算出部160使用求解器功能计算出修正系数α’的情况,但不限定于此。修正值算出部160首先利用(数学式1),计算出测定对象物10所含的流体的量为某任意量时的一次第一透过率T11、一次第二透过率T21、及一次第三透过率T31。接着,修正值算出部160利用相同的(数学式1),计算出使测定对象物10所含的流体的量发生了变化后的二次第一透过率T12、二次第二透过率T22、及二次第三透过率T32。然后,修正值算出部160通过解以下所示的方程式,得到常数α。修正值算出部也可以计算出通过解(数学式3)的方程式而得到的该常数α作为修正系数α’。
【数学式3】
Figure GDA0003454730250000191
接着,在步骤650中,修正值算出部160使用所算出的第一透过率T1、第二透过率T2、及第三透过率T3,计算出修正值Tc’。更详细地说,修正值算出部160将由步骤640取得的修正系数α’分别代入(数学式2)的α1、及α2中,计算出修正值Tc’。
然后,在步骤660中,厚度算出部180使用在步骤650中由修正值算出部160计算出的修正值Tc’,基于从存储部170供给的检量线数据,计算出测定对象物10的厚度。
最后,在步骤670中,厚度输出部190使用各种装置,输出由步骤660计算出的测定对象物10的厚度。
此外,在上述的说明中,表示修正值算出部160基于光强度计算出透过率,且基于透过率计算出修正系数α’及修正值Tc’的情况,但不限定于此。例如,在从光源120发出的光的输出水平不具有波长依赖性、或波长依赖性比较小的情况下,修正值算出部160也可以不计算出透过率,而是直接使用所检测到的光强度,计算出修正系数α’及修正值Tc’。即,修正值算出部160也可以在(数学式2)及(数学式3)中,将透过率T1、T2、及T3分别替换为光强度I1、I2、及I3,计算出修正系数α’及修正值Tc’。在这种情况下,测定装置100可省略上述的步骤610及步骤630。
另外,在上述的说明中,作为一例,表示使用两种光作为参考光的情况,但不限定于此。测定装置100也可以使用三种以上的光作为参考光。例如在使用三种光作为参考光的情况下,检测部150可以检测使具有第四波长λ4的第四光透过了测定对象物10后的光的第四光强度I4,该第四波长λ4是测定对象物10的材料的吸收率比第一波长λ1时低,且含有流体的测定对象物10的吸收率比第二波长λ2时低,且与第三波长λ3不同的波长。而且,修正值算出部160可以基于由检测部150检测到的第一光强度I1、第二光强度I2、第三光强度I3、及第四光强度I4,计算出降低了由测定对象物10所含的流体对光吸收造成的影响、及由测定对象物10的材料对光散射的波长依赖性造成的影响后的修正值Tc’。
在这种情况下,修正值算出部160与第一~第三光同样地,在步骤610中,检测第四入射光强度I40,在步骤620中,检测第四光强度I4。接着,修正值算出部160在步骤630中,通过第四光强度I4除以第四入射光强度I40的除法运算,计算出第四透过率T4。而且,修正值算出部160在步骤640及步骤650中,通过使用下式来代替(数学式2),即使在使用三种光作为参考光的情况下,也能够与图6的流程同样地,计算出修正系数α’及修正值Tc’。此外,在(数学式4)中,α1、α2、及α3(统称为α)是常数,满足α123=1的关系。
【数学式4】
Figure GDA0003454730250000201
这样,在使用三种以上的光作为参考光的情况下,测定装置100除能够修正测定对象物10所含的流体的吸光度的波长依赖性以外,还能够修正测定对象物10的材料的散射的波长依赖性,因此能够得到更稳定的厚度输出。
图7表示本实施方式的测定头220的变形例。在本变形例的测定头220中,在与图3所示的本实施方式的测定头220的动作大致相同的动作上附带相同的符号,省略说明。本变形例的测定头220还具备间隙控制部700。
间隙控制部700维持第一开口及第二开口和测定对象物10之间的间隙。间隙控制部700具有第一头222侧的第一控制部710和第二头224侧的第二控制部730。间隙控制部700可以利用气压来维持各自的间隙。间隙控制部700可以设置在积分球的内部,也可以取而代之地设置在积分球的外部。图7表示第一控制部710设置于第一积分球310的内部,且第二控制部730设置于第二积分球330的内部的例子。
在这种情况下,第一控制部710可以使第一积分球310的内部的气压比大气压高,第二控制部730可以使第二积分球330的内部的气压比大气压高。取而代之,第一控制部710也可以使第一积分球310的内部的气压比大气压低,第二控制部730也可以使第二积分球330的内部的气压比大气压低。间隙控制部700通过将第一积分球310及第二积分球330的内部制成大致相同的气压,来以大致相同的力按压或吸引测定对象物10的第一面及第二面,使该测定对象物10的Z方向上的位置稳定化。
另外,间隙控制部700在测定对象物10是可接触的材料的情况下,可以具有与测定对象物10物理接触的导向件等。另外,为了防止因移动部的异常等而测定对象物10与测定头220接触,间隙控制部700也可以具有检测与测定对象物10之间的距离的距离传感器。
即,第一控制部710测量第一积分球310及测定对象物10之间的间隙。另外,第二控制部730测量第二积分球330及测定对象物10之间的间隙。第一控制部710及第二控制部730例如在检测到了异常的情况下,将使测定对象物10的移动停止的通知通知给移动部。由此,测定装置100既能够防止与测定对象物10接触,又能够检测移动部的异常等。此外,也可以分别在第一积分球310的开口部及第二积分球330的开口部安装窗户。由此,第一积分球310及第二积分球330能够防止灰尘进入积分球的内部。
本发明的各种实施方式可以参照流程图及功能块图进行记载,这里,功能块可以表示(1)执行操作的工艺的阶段、或(2)具有执行操作的作用的装置的工段。特定的阶段及工段可以通过专用电路、与保存在计算机可读介质上的计算机可读指令一同被供给的可编程电路、及/或与保存在计算机可读介质上的计算机可读指令一同被供给的处理器来安装。专用电路可以包含数字及/或模拟硬件电路,也可以包含集成电路(IC)及/或分立电路。可编程电路可以包含可重构硬件电路,该可重构硬件电路包含逻辑AND、逻辑OR、逻辑XOR、逻辑NAND、逻辑NOR、及其他逻辑操作、触发器、寄存器、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)等那样的存储要素等。
计算机可读介质可以包含可保存由适当的设备执行的指令的任意有形设备,其结果是,具有保存在那里的指令的计算机可读介质具备包含指令的产品,该指令是为制作用于执行由流程图或功能块图指定的操作的装置而执行的指令。作为计算机可读介质的例子,可以包含电子存储介质、磁存储介质、光学存储介质、电磁存储介质、半导体存储介质等。作为计算机可读介质的更具体的例子,可以包含软磁(注册商标)盘、塑料磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存器)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、静态随机存取存储器(SRAM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)、蓝光(RTM)光盘、存储棒、集成电路卡等。
计算机可读指令可以包含以一个或多个编程语言的任意组合描述的源代码或对象代码中的任一个,所述编程语言包含汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器依赖指令、微代码、固件指令、状态设定数据、或如Smalltalk、JAVA(注册商标)、C++等那样的面向对象的编程语言、及如“C”编程语言或类似的编程语言那样的现有过程型编程语言。
计算机可读指令可以在本地或经由局域网(LAN)、如因特网等那样的广域网(WAN),被提供给通用计算机、专用计算机、或其他可编程数据处理装置的处理器或可编程电路,为了制作用于执行由流程图或功能块图指定的操作的装置,执行计算机可读指令。作为处理器的例子,包含计算机处理器、处理单元、微处理器、数字信号处理器、控制器、微控制器等。
图8表示可以整体或部分地将本发明的多种方式具体化的计算机2200的例子。安装于计算机2200的程序能够使计算机2200作为与本发明实施方式的装置相关联的操作或该装置的一个或多个工段发挥功能,或者能够执行该操作或该一个或多个工段,及/或能够使计算机2200执行本发明实施方式的工艺或该工艺的阶段。那种程序可以为使计算机2200执行与本说明书记载的流程图及功能块图的功能块中的几个或全部相关联的特定操作而由CPU2212来执行。
本实施方式的计算机2200包含CPU2212、RAM2214、图形控制器2216、及显示设备2218,它们通过主机控制器2210而相互连接。计算机2200还包含如通信接口2222、硬盘驱动器2224、DVD-ROM驱动器2226、及IC卡驱动器那样的输入/输出单元,它们经由输入/输出控制器2220与主机控制器2210连接。计算机还包含如ROM2230及键盘2242那样的传统输入/输出单元,它们经由输入/输出芯片2240与输入/输出控制器2220连接。
CPU2212按照ROM2230及RAM2214内保存的程序而工作,由此控制各单元。图形控制器2216取得在RAM2214内提供的帧缓冲器等或在其自身中由CPU2212生成的图像数据,将图像数据显示在显示设备2218上。
通信接口2222经由网络与其他电子设备进行通信。硬盘驱动器2224保存由计算机2200内的CPU2212使用的程序及数据。DVD-ROM驱动器2226从DVD-ROM2201中读取程序或数据,经由RAM2214向硬盘驱动器2224提供程序或数据。IC卡驱动器从IC卡中读取程序及数据,及/或将程序及数据写入IC卡。
ROM2230在其中保存在激活时由计算机2200执行的引导程序等、及/或依赖于计算机2200的硬件的程序。另外,输入/输出芯片2240可以将各种输入/输出单元经由并行端口、串行端口、键盘端口、鼠标端口等与输入/输出控制器2220连接。
程序由DVD-ROM2201或IC卡那样的计算机可读介质提供。程序被从计算机可读介质中读取,安装于也是计算机可读介质之例的硬盘驱动器2224、RAM2214、或ROM2230,由CPU2212执行。这些程序内记述的信息处理由计算机2200读取,招致程序和上述各种类型的硬件资源之间的协作。装置或方法可以通过按照计算机2200的使用而实现信息的操作或处理来构成。
例如,在计算机2200及外部设备之间执行通信的情况下,CPU2212可以执行被下载到RAM2214中的通信程序,基于通信程序记述的处理,对通信接口2222发出指令使其进行通信处理。通信接口2222在CPU2212的控制下,读取保存在RAM2214、硬盘驱动器2224、DVD-ROM2201、或IC卡那样的记录介质内提供的发送缓冲处理区域中的发送数据,将所读取的发送数据发送到网络中,或者将从网络接收到的接收数据写入被提供在记录介质上的接收缓冲处理区域等中。
另外,CPU2212可以将保存在硬盘驱动器2224、DVD-ROM驱动器2226(DVD-ROM2201)、IC卡等那样的外部记录介质中的文件或数据库的全部或必要的部分读取到RAM2214,对RAM2214上的数据执行各种类型的处理。接着,CPU2212将处理后的数据回写到外部记录介质上。
各种类型的程序、数据、表、及数据库那样的各种类型的信息可以保存在记录介质中,接受信息处理。CPU2212可以对从RAM2214读取的数据执行各种类型的处理,将结果回写给RAM2214,该各种类型的处理包含:记载于本公开的各处且由程序的指令序列指定的各种类型的操作、信息处理、条件判断、条件分支、无条件分支、信息的检索/替换等。另外,CPU2212可以检测记录介质内的文件、数据库等中的信息。例如,在分别具有与第二属性的属性值相关联的第一属性的属性值的多个条目被保存在记录介质内的情况下,CPU2212可以从该多个条目中检索与指定第一属性的属性值的条件一致的条目,读取保存在该条目内的第二属性的属性值,由此取得与满足预定条件的第一属性相关联的第二属性的属性值。
上述的程序或软件模块可以保存在计算机2200上或计算机2200附近的计算机可读介质上。另外,与专用通信网络或因特网连接的服务系统内提供的硬盘或RAM那样的记录介质可作为计算机可读介质来使用,由此将程序经由网络提供给计算机2200。
以上,利用实施方式对本发明进行了说明,但本发明的技术范围不限定于上述实施方式记载的范围。可对上述实施方式加以多种多样的变更或改进,这对于本领域技术人员来说是显而易见的。其加以各种各样的变更或改进后的形态也包含在本发明的技术范围内,这从权利要求书的记载中可以清楚地看出。
权利要求书、说明书、及附图中表示的装置、系统、程序、及方法中的动作、顺序、步骤、及阶段等各处理的执行顺序均未特别明示“在前”、“之前”等,另外,应该注意只要在后处理中不使用前处理的输出,可以任意顺序来实现。关于权利要求书、说明书、及附图中的工作流程,即使为方便起见而使用“首先”、“接着”等进行了说明,也不是必须以该顺序来实现的意思。

Claims (10)

1.一种测定装置,其测定片状测定对象物的厚度,其具备:
检测部,其检测第一光强度、第二光强度及第三光强度,
厚度算出部,其使用所述第一光强度、所述第二光强度、及所述第三光强度,计算出所述测定对象物的厚度,
所述第一光强度是使具有第一波长的第一光透过所述测定对象物后的光的强度,
所述第二光强度是使具有第二波长的第二光透过所述测定对象物后的光的强度,该第二波长是所述测定对象物的材料的吸收率比所述第一波长低的波长,
所述第三光强度是使具有第三波长的第三光透过所述测定对象物后的光的强度,该第三波长是所述测定对象物的材料的吸收率比所述第一波长低,且含有流体的所述测定对象物的吸收率比所述第二波长低的波长,
还具备修正值算出部,该修正值算出部基于所述检测部检测到的所述第一光强度、所述第二光强度、及所述第三光强度,计算出降低所述测定对象物所含的所述流体对光吸收的影响的修正值,
所述厚度算出部使用由所述修正值算出部计算出的所述修正值,计算出所述测定对象物的厚度,
所述修正值算出部基于在所述测定对象物所含的所述流体的量不同的多种情况下的所述第一光强度、所述第二光强度、及所述第三光强度,计算出修正系数,使用所算出的所述修正系数,计算出所述修正值,
所述修正值算出部使用数学式3,计算出所述修正系数,然后将所算出的所述修正系数代入数学式2,计算出所述修正值,
【数学式3】
Figure FDA0003454730240000011
其中,在数学式3中,使所述测定对象物所含的所述流体的量发生变化之前的所述第一光的一次第一透过率、所述第二光的一次第二透过率、及所述第三光的一次第三透过率分别是T11、T21、T31,使所述测定对象物所含的所述流体的量发生变化之后的所述第一光的二次第一透过率、所述第二光的二次第二透过率、及所述第三光的二次第三透过率分别是T12、T22、T32,α1及α2是所述修正系数,α12=1,
【数学式2】
Figure FDA0003454730240000021
其中,在数学式2中,所述第一光的第一透过率、所述第二光的第二透过率、及所述第三光的第三透过率分别是T1、T2、T3,Tc是所述修正值。
2.如权利要求1所述的测定装置,其中,
所述流体为水分。
3.如权利要求2所述的测定装置,其中,
还具备存储部,该存储部预先存储修正系数,
所述修正值算出部使用从所述存储部取得的所述修正系数,计算出所述修正值。
4.如权利要求2或3所述的测定装置,其中,
所述修正值算出部基于所述第一光强度,计算出使所述第一光透过所述测定对象物后的光的第一透过率,基于所述第二光强度,计算出使所述第二光透过所述测定对象物后的光的第二透过率,基于所述第三光强度,计算出使所述第三光透过所述测定对象物后的光的第三透过率,使用所算出的所述第一透过率、所述第二透过率、及所述第三透过率,计算出所述修正值。
5.如权利要求2或3所述的测定装置,其中,
所述检测部检测第四光强度,该第四光强度是使具有第四波长的第四光透过所述测定对象物后的光的强度,该第四波长是所述测定对象物的材料的吸收率比所述第一波长低,且含有流体的所述测定对象物的吸收率比所述第二波长低,且与所述第三波长不同的波长,
所述修正值算出部基于所述检测部检测到的所述第一光强度、所述第二光强度、所述第三光强度、及所述第四光强度,计算出降低所述测定对象物所含的所述流体对光吸收的影响、及所述测定对象物的材料对光散射的波长依赖性的影响那样的所述修正值。
6.如权利要求1~3中任一项所述的测定装置,其中,
所述第二波长时的所述流体的吸光度为所述第三波长时的所述流体的吸光度的2倍以上。
7.如权利要求1~3中任一项所述的测定装置,其中,
还具备光输出部,该光输出部输出所述第一光、所述第二光、及所述第三光。
8.如权利要求7所述的测定装置,其还具备:
第一积分球,其设置在相对于所述测定对象物的第一面具有间隙的位置,具有与所述第一面对置的第一开口;
第二积分球,其设置在相对于所述测定对象物的所述第一面相反侧的第二面具有间隙的位置,具有隔着所述测定对象物而与所述第一开口对置的第二开口,
所述光输出部向所述第一积分球的内部照射光,
所述检测部检测所述第二积分球的内部的光的强度。
9.一种测定方法,其测定片状测定对象物的厚度,其具备:
检测工序,其检测第一光强度、第二光强度及第三光强度,所述第一光强度是使具有第一波长的第一光透过所述测定对象物后的光的强度,所述第二光强度是使具有第二波长的第二光透过所述测定对象物后的光的强度,该第二波长是所述测定对象物的材料的吸收率比所述第一波长低的波长,所述第三光强度是使具有第三波长的第三光透过所述测定对象物后的光的强度,该第三波长是所述测定对象物的材料的吸收率比所述第一波长低,且含有流体的所述测定对象物的吸收率比所述第二波长低的波长;
计算工序,其使用所检测到的所述第一光强度、所述第二光强度、及所述第三光强度,计算出所述测定对象物的厚度,
还具备修正值算出工序,该修正值算出工序基于检测到的所述第一光强度、所述第二光强度、及所述第三光强度,计算出降低所述测定对象物所含的所述流体对光吸收的影响的修正值,
使用由所述修正值算出工序计算出的所述修正值,计算出所述测定对象物的厚度,
所述修正值算出工序基于在所述测定对象物所含的所述流体的量不同的多种情况下的所述第一光强度、所述第二光强度、及所述第三光强度,计算出修正系数,使用所算出的所述修正系数,计算出所述修正值,
所述修正值算出工序使用数学式3,计算出所述修正系数,然后将所算出的所述修正系数代入数学式2,计算出所述修正值,
【数学式3】
Figure FDA0003454730240000041
其中,在数学式3中,使所述测定对象物所含的所述流体的量发生变化之前的所述第一光的一次第一透过率、所述第二光的一次第二透过率、及所述第三光的一次第三透过率分别是T11、T21、T31,使所述测定对象物所含的所述流体的量发生变化之后的所述第一光的二次第一透过率、所述第二光的二次第二透过率、及所述第三光的二次第三透过率分别是T12、T22、T32,α1及α2是所述修正系数,α12=1,
【数学式2】
Figure FDA0003454730240000042
其中,在数学式2中,所述第一光的第一透过率、所述第二光的第二透过率、及所述第三光的第三透过率分别是T1、T2、T3,Tc是所述修正值。
10.一种记录介质,其记录有测定程序,该测定程序由计算机执行,使所述计算机作为检测部和厚度算出部发挥功能,
所述检测部检测第一光强度、第二光强度及第三光强度,所述第一光强度是使具有第一波长的第一光透过测定对象物后的光的强度,所述第二光强度是使具有第二波长的第二光透过所述测定对象物后的光的强度,该第二波长是所述测定对象物的材料的吸收率比所述第一波长低的波长,所述第三光强度是使具有第三波长的第三光透过所述测定对象物后的光的强度,该第三波长是所述测定对象物的材料的吸收率比所述第一波长低,且含有流体的所述测定对象物的吸收率比所述第二波长低的波长;
所述厚度算出部使用由所述检测部检测到的所述第一光强度、所述第二光强度、及所述第三光强度,计算出所述测定对象物的厚度,
还具备修正值算出部,该修正值算出部基于所述检测部检测到的所述第一光强度、所述第二光强度、及所述第三光强度,计算出降低所述测定对象物所含的所述流体对光吸收的影响的修正值,
所述厚度算出部使用由所述修正值算出部计算出的所述修正值,计算出所述测定对象物的厚度,
所述修正值算出部基于在所述测定对象物所含的所述流体的量不同的多种情况下的所述第一光强度、所述第二光强度、及所述第三光强度,计算出修正系数,使用所算出的所述修正系数,计算出所述修正值,
所述修正值算出部使用数学式3,计算出所述修正系数,然后将所算出的所述修正系数代入数学式2,计算出所述修正值,
【数学式3】
Figure FDA0003454730240000051
其中,在数学式3中,使所述测定对象物所含的所述流体的量发生变化之前的所述第一光的一次第一透过率、所述第二光的一次第二透过率、及所述第三光的一次第三透过率分别是T11、T21、T31,使所述测定对象物所含的所述流体的量发生变化之后的所述第一光的二次第一透过率、所述第二光的二次第二透过率、及所述第三光的二次第三透过率分别是T12、T22、T32,α1及α2是所述修正系数,α12=1,
【数学式2】
Figure FDA0003454730240000052
其中,在数学式2中,所述第一光的第一透过率、所述第二光的第二透过率、及所述第三光的第三透过率分别是T1、T2、T3,Tc是所述修正值。
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