DE4210304A1 - Birefringence determn. esp. by on=line process - by measuring intensities of several light beams of different polarisation directions and calculating light propagation retardation in sample from measured data etc. - Google Patents

Birefringence determn. esp. by on=line process - by measuring intensities of several light beams of different polarisation directions and calculating light propagation retardation in sample from measured data etc.

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DE4210304A1 DE4210304A DE4210304A DE4210304A1 DE 4210304 A1 DE4210304 A1 DE 4210304A1 DE 4210304 A DE4210304 A DE 4210304A DE 4210304 A DE4210304 A DE 4210304A DE 4210304 A1 DE4210304 A1 DE 4210304A1
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Shinichi Nagata
Osamu Tomita
Kyoji Imagawa
Hiroshi Nakayama
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Abstract

A birefringence determn. process comprises either (A) measuring the intensities of several light beams of different polarisation directions, after transmission through a sample of known refraction direction, and calculating the light propagation retardation in the sample from the measured data; or (b) measuring the intensities of three beams of different polarisation directions, after transmission through a sample and then calculating the retardation and the main refraction direction of the sample from the measured data. Birefringence measurement appts. comprises a detection system for measuring, after transmission through a sample, the intensities of three or more light beams of different polarisation directions and an operating system for calculating retardation and the main refraction direction from the output of the detection system. USE/ADVANTAGE - The processes are used for determining birefringence e.g. of a high polymer film or plate such as a phase contrast film for a LCD. They allow esp. on-line measurement of retardation variation along the material travel direction in a short time without requiring rotation of the material or the detection system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Doppelbrechung z. B. ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Verlangsamung und der Richtung, in der der Brechungsin­ dex am größten ist (im folgenden als "Hauptbrechungs­ richtung" bezeichnet) eines Films oder einer Platte ei­ nes Hoch-Polimär-Materials wie z. B. eines Phasenkon­ trastfilms für eine Flüssigkristallanzeige und insbeson­ dere eine Methode wie eine Vorrichtung zum Bestimmen der Doppelbrechung, die dazu geeignet sind in einem Herstel­ lungsprozeß von Filmen oder Platten benutzt zu werden. The present invention relates to a method and a device for determining the birefringence z. B. a method and apparatus for determining the Slowing down and the direction in which the refractionin dex is greatest (hereinafter referred to as "main break direction ") of a film or a plate ei nes high-polimer material such. B. a Phasenkon Trastfilms for a liquid crystal display and in particular a method such as a device for determining the Birefringence, which are suitable in a manufacture process of films or plates.  

Die Bestimmung der Doppelbrechung wird oft als einfache Methode zum Messen einer optischen Anisothropie eines transparenten oder durchscheinenden Materials benutzt.The determination of birefringence is often considered simple Method for measuring an optical anisotropy of a transparent or translucent material used.

Bisher besteht die Methode, die normalerweise zur Bestimmung der Doppelbrechung eines plattenförmigen Ma­ terials benutzt wird, aus den folgenden Schritten: Pla­ zieren einer Probe zwischen einem Polarisator und einem Analysator, die in einer vorbestimmten Polarisations­ richtungsbeziehung zueinander angeordnet sind (parallel oder senkrechte NICOL'S-Beziehung), Bewirken, daß die Probe eine relative Rotation in bezug zum Polarisator und dem Analysator und um die einfallende optische Achse beschreibt und Bestimmen der Verlangsamung der Kurve, der Hauptbrechungsrichtung und dgl. Bei dieser Methode jedoch war ein begrenzender Faktor zur Verkürzung der Meßzeit zur Bestimmung der Intensität des transmittier­ ten Lichts, daß sie für eine volle Drehung ausgeführt werden mußte. Auch war die Justierung und die Wartung der beweglichen Teile des Rotationsmechanismus der be­ nutzt werden mußte, nötig und dies schaffte zusätzlichen Aufwand. Aus diesen Gründen war man der Ansicht, daß die On-Line-Messungen an der Fertigungsstrecke schwierig sein würden.So far, the method that normally exists for Determination of the birefringence of a plate-shaped Ma terials is used, from the following steps: Pla decorate a sample between a polarizer and a Analyzer operating in a predetermined polarization are arranged directional relationship to each other (in parallel or vertical NICOL'S relationship), causing the Sample a relative rotation with respect to the polarizer and the analyzer and the incident optical axis describes and determining the deceleration of the curve, the main direction of refraction and the like. In this method however, it was a limiting factor in shortening the Measuring time to determine the intensity of the transmit light, that they are executed for a full turn had to become. Also, the adjustment and maintenance the moving parts of the rotating mechanism be had to be used, needed and this created additional Expenditure. For these reasons, it was felt that the On-line measurements on the production line difficult would be.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Methode und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Veränderung der Verlangsamung und dgl. zu schaffen, die in einem Film oder in einem plattenförmigen Material entlang seiner Fortschreitungsrichtung stattfindet, die primär dafür gedacht ist, eine Messung während des Herstellungspro­ zesses an einem Film oder einer Platte, die aus Hoch­ polymärmaterial gefertigt sind, vorzunehmen. The object of the present invention is a method and a device for determining the change in the Slowdown and the like to create in a movie or in a plate-like material along its Progress direction takes place, the primary for it is meant to be a measurement during the production pro on a movie or a plate that's made of high polymärmaterial are made to make.  

Es ist unnötig zu sagen, daß es nicht nur für On-Line- Messungen geeignet ist, sondern auch für effiziente Off-Line-Messungen vor unter anderem, Verlangsamung, die genommen wird mit einer Probe geschnitten quer zu oder entlang der Fortschreitungsrichtung der Probe.It is needless to say that it is not just for on-line Measurements are suitable, but also for efficient Off-line measurements in front of, inter alia, slowdown, the is taken with a sample cut across to or along the progression direction of the sample.

In der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung werden Mittel vorgeschlagen, die aus zwei oder mehr Paaren von Polarisatoren und Analysatoren bestehen, die in parall­ eler oder senkrechter NICOL'S-Anordnung mit der Polari­ sationsrichtung jedes Paares jeweils individuell vari­ iert sind, und einem Mittel zum Bestimmen der Intensität des Lichtes, das den Analysator passiert hat, wenn die Probe beleuchtet ist und das zwischen dem Polarisator und dem Analysator hindurch wandert, wobei der Polarisa­ tor mit einem Lichtstrom beleuchtet wird, der einheit­ lich in der Wellenlänge ist, und Mitteln zum Berechnen und Bestimmen der Verlangsamung der Probe oder sowohl der Verlangsamung und der Hauptbrechungsrichtung der Probe aus der Richtung der Polarisation und der bestimm­ ten Intensität jedes transmittierten Lichtes.In the apparatus of the present invention Proposed means consisting of two or more pairs of Polarizers and analyzers exist in parallel Eler or vertical NICOL'S arrangement with the Polari direction of each pair individually variable and a means for determining the intensity the light that passed through the analyzer when the Sample is lit and that between the polarizer and wanders through the analyzer, the polarisa tor is illuminated with a luminous flux, the unit in wavelength, and means for calculating and determining the slowing of the sample or both the slowing down and the main direction of refraction of the Sample from the direction of polarization and the determinate th intensity of each transmitted light.

Der Verlangsamungswert an einem bestimmten Punkt der Probe kann durch Anordnen der individuellen Elemente der Mittel zum Bestimmen der Intensitäten transmittierten Lichtes das durch eine Vielzahl von Polarisiermitteln verschieden in Polarisationsrichtung entlang der Aus­ schreitungsrichtung der Probe passiert ist und Prüfen der ermittelten Ausgaben der individuellen Elemente mit einer solchen Zeitsetzung, daß die Elemente den gleichen Punkt auf der Probe bestimmt werden.The deceleration value at a certain point in the Sample can be obtained by arranging the individual elements of the Transmitted means for determining the intensities Light that through a variety of polarizers different in polarization direction along the off direction of the sample has passed and testing the determined expenses of the individual elements in such a way that the elements are the same Point on the sample to be determined.

Der Verlangsamungswert an jedem zweidimensionalen Punkt auf der Probe kann durch Anordnen einer Vielzahl von An­ ordnungen der vorgenannten Bestimmungsmittel quer zur Fortschreitungsrichtung der Probe erhalten werden, indem die Probe der Breite nach und relativ mit einem Satz der Bestimmungsmittel gescannt wird oder indem man eine Vielzahl von Einheiten von Bestimmungsmitteln in einer Matrixanordnung angeordnet hat.The deceleration value at every two-dimensional point On the sample, by arranging a plurality of An regulations of the abovementioned means of determination transverse to  Progressing direction of the sample can be obtained by the sample widthwise and relative to a set of Is scanned or by placing a Variety of units of means of determination in one Matrix arrangement has arranged.

Als eine Ausführung dieser Erfindung wird die unten­ stehend im Detail beschrieben werden, anhand eines Aus­ führungsbeispiels mit drei oder mehr Sätzen von Polari­ satoren und Analysatoren die verschieden in ihrer Pola­ risierrichtung sind und die in einer parallelen NICOL'S- Anordnung angeordnet sind, beschrieben werden.As an embodiment of this invention, the below to be described in detail with reference to an off example with three or more sets of polari and analyzers that are different in their pola direction and which are in a parallel NICOL'S Arrangement are arranged to be described.

In diesem Fall wird die Intensität des Lichtes, das durch den Analysator transmittiert wird, I(πi), durch folgende Formel repräsentiert:In this case, the intensity of the light, the is transmitted through the analyzer, I (πi), through the following formula represents:

I (R i) = A² {1 + (1/2) · (C - 1) sin² 2 (R i - Φ)} (1)I (R i) = A 2 {1 + (1/2) * (C-1) sin 2 2 (R i -φ)} (1)

C ≡ cos (2 π R/λ). (2)C ≡ cos (2 π R / λ). (2)

wobei
R den Verlangsamungswert der Probe,
A die Amplitude der linearpolarisierten Welle, die auf die Probe fällt,
λ die Wellenlänge,
Ri den Azimuthwinkel des Polarisators und des Analysators gegen die Bezugsrichtung der Probe (MD-Richtung),
Φ der Azimuthwinkel der Hauptbrechungsrichtung zur Probenbezugsrichtung (MD-Richtung), und
i die Seriennummer des Satzes von Polarisator und Analysator, wobei i 1 bis n,
angibt.
in which
R is the slowing down value of the sample,
A is the amplitude of the linearly polarized wave falling on the sample,
λ the wavelength,
Ri the azimuth angle of the polarizer and the analyzer against the reference direction of the sample (MD direction),
Φ is the azimuth angle of the main refraction direction to the sample reference direction (MD direction), and
i is the serial number of the set of polarizer and analyzer, where i is 1 to n,
indicates.

Generell ist die Verteilung der I(Ri) wie in Fig. 1 ge­ zeigt, wobei Ri kollektiv durch R beschrieben ist.Generally, the distribution of I (Ri) is as shown in FIG. 1, where Ri is collectively described by R.

Das Ergebnis der partiellen Differentiation auf beiden Seiten der Gleichungen (1) nach A und C ist wie folgt:The result of partial differentiation on both Pages of Equations (1) to A and C are as follows:

∂ I/∂ A = 2 A {1 + 1/2 · (C - 1) sin² 2 (R i - Φ) (3)∂ I / ∂ A = 2 A {1 + 1/2 * (C-1) sin 2 2 (R i - Φ) (3)

∂ I/∂ C = 1/2 · A² sin² (R i - Φ) (4)∂ I / ∂ C = 1/2 · A² sin² (R i - Φ) (4)

Wenn in der folgenden Matrix B von FunktionenIf in the following matrix B of functions

die richtigen Eingangswerte zu P=(A0+C0) gesetzt werden,set the correct input values to P = (A0 + C0) become,

e = - (Bt B)-1 Bt S (6)e = - (B t B) -1 B t S (6)

berechnet werden kann, wobei S eine Matrix der übrig bleibenden Differenzen ist. Dann wird in der folgenden Formelcan be calculated, where S is a matrix of the left over lasting differences. Then in the following formula

P = P + e (7)P = P + e (7)

die gleiche Berechnung mit (P+e) wiederholt mit einem neuen Eingangswert durchgeführt, bis eine Konvergenz­ bedingung erfüllt ist. Obwohl in der Formel (1) der Wert Φ immer noch unbekannt ist zu diesem Zeitpunkt, wird der Wert Φ als bekannter Wert in den Fällen A und C behandelt und als Konvergenzwert bestimmt.the same calculation with (P + e) repeated with one new input value performed until a convergence condition is met. Although in the formula (1) the value Is still unknown at this time, the Value Φ treated as a known value in cases A and C. and determined as the convergence value.

Im einzelnen wird, wenn die Werte A und C aus den ersten bestimmten Daten I(Ri) berechnet werden, die obige Kal­ kulation mit dem Wert Φ, der jeweils um ein 1° zwischen 0° bis 90° variiert, durchgeführt, um die Werte A und C zu jedem 1°-Wert von R zu bestimmen, und die Werte Φ0 von Φ werden minimal, wenn die Quadratsumme der verblei­ benden Differenzen zwischen den bestimmten Werten und den berechneten Werten genommen wird, und wird als opti­ mal genommen.Specifically, if the values A and C are out of the first certain data I (Ri) are calculated, the above cal with the value Φ, in each case by a 1 ° between 0 ° to 90 ° varied, performed to the values A and C to determine each 1 ° value of R, and the values Φ0 of Φ become minimal if the sum of squares stays differences between the given values and taken from the calculated values, and is considered to be opti taken.

Daher ist der Wert R, der durch die Benutzung des Werts C entsprechend zum Wert Φ0 bei Benutzung der Formel (2) bestimmt wird, die gewünschte Verlangsamung der Probe.Therefore, the value of R is the value obtained by using the value C corresponding to the value Φ0 when using the formula (2) is determined, the desired slowing of the sample.

Wenn die Werte Φ und R aus den bestimmten Daten I(Ri) zum zweiten Mal und weiter bestimmt werden, ist die Zeit, die für die Berechnung benötigt wird, kürzer, wenn die Werte Φ und R in der gleichen Art und Weise bestimmt werden, wobei der Bereich der Φ in einem Bereich von ±5° variiert wird, wobei Φ0 aus den vorher bestimmten Prüfdaten als Zentrum bestimmt wird und auch die Varia­ tion der Werte Φ und R in einem Herstellungsprozeß für Filme oder Platten mit dem Zeitablauf immer akkurater be­ stimmt werden können.If the values Φ and R from the specific data I (Ri) to be determined for the second time and further, is the Time needed for the calculation, shorter if the values Φ and R are determined in the same way with the range of Φ being in a range of ± 5 ° is varied, where Φ0 from the previously determined Test data is determined as the center and also the Varia  tion of the values Φ and R in a manufacturing process for Movies or records with the passage of time become more and more accurate be true.

Mit den Zielwerten von R = 100 nm und Φ=-10° und der Anzahl der Daten 3, 4, 5, 6 und 9, wurde eine Simulation durchgeführt, wobei 180° gleich aufgeteilt waren und die Polarisationsrichtungen des Polarisators des Analysators entsprechend bestimmt waren. Das Ergebnis ist in Tabelle (1) gezeigt.With the target values of R = 100 nm and Φ = -10 ° and the Number of dates 3, 4, 5, 6 and 9, became a simulation carried out, with 180 ° were divided equally and the Polarization directions of the polarizer of the analyzer were determined accordingly. The result is in table (1) shown.

Wie aus den tabellierten Daten gesehen werden kann, war das Ergebnis abnormal, wenn die Anzahl der Daten 4 war, aber da sogar in diesem Fall das Ergebnis das gleiche wie in den anderen Fällen war, außer wenn der Divisions­ winkel 45° war, ist nur eine Anzahl von mehr als 3 Daten nötig. Es kann sicher gesagt werden, daß genügend Genau­ igkeit erhalten werden kann wenn die Anzahl der Daten 5 oder mehr ist.As can be seen from the tabulated data was the result is abnormal if the number of dates was 4, but since even in this case the result is the same as in the other cases, except when the division angle was 45 °, is only a number of more than 3 dates necessary. It can certainly be said that enough Exactly can be obtained if the number of dates is 5 or more.

Tabelle 1 Table 1

Da das Ergebnis der Messung mittels der Doppelbrechungs­ methode On-Line erhalten werden kann, kann das erhaltene Ergebnis in die Hochpolymärfilmproduktionslinie zurück­ geführt werden zur Kontrolle des der Streckungsgeschwin­ digkeit zur Prozeßkontrolle wie z. B. der Kontrolle der Doppelbrechungseigenschaften des Films.Since the result of the measurement by means of birefringence method can be obtained on-line, the received Result back to the high polymorph film production line  be guided to control the speed of extension to process control such. B. the control of Birefringence properties of the film.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der bei­ liegenden Zeichnung näher erläutert wird. Dabei zeigt:Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred Embodiment of the invention, with reference to the lying drawing is explained in more detail. Showing:

Fig. 1 eine beispielhafte Winkelverteilung der Intensität eines Lichtes, das einen Analysator passiert hat, wenn die Polarisationsrichtung des Analy­ sators einen Vollkreis rotiert in paralleler NICOL'S-Anordnung, zur Erklärung der Arbeitsweise der Vor­ richtung der vorliegenden Erfindung, Fig. 1 shows an exemplary angular distribution of the intensity of a light which has passed through an analyzer, when the polarization direction of the crystallizer Analy rotates a full circle in parallel NICOL'S arrangement for explaining the operation of the direction before the present invention,

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht ei­ nes ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, FIG. 2 is a perspective view of a first embodiment of the present invention; FIG.

Fig. 3 ist ein Systemschema das eine Vor­ richtung zum Messen der Doppelbre­ chung nach einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung zeigt, Fig. 3 is a system diagram which a monitoring device for measuring the Prior Doppelbre according to a second example of the present exporting approximately OF INVENTION dung shows

Fig. 4 eine Ansicht die die Anordnung der individuellen Komponenten des foto­ metrischen Teils der Vorrichtung, die in Fig. 3 dargestellt ist, Fig. 4 is a view showing the arrangement of the individual components of the photometric part of the apparatus shown in Fig. 3,

Fig. 4 eine Ansicht die die Anordnung der individuellen Komponenten des foto­ metrischen Teils der Vorrichtung aus Fig. 3 zeigt, Fig. 4 is a view showing the arrangement of the individual components of the photometric part of the apparatus of Fig. 3,

Fig. 5 eine Anschauungsdarstellung der An­ ordnung der Polarisatoren und Analy­ satoren der Vorrichtung der Fig. 3, Fig. 5 is an illustrative representation of an arrangement, the polarizers and Analy of the apparatus of Fig. 3 catalysts,

Fig. 6 eine andere Anschauungsdarstellung die Anordnung der Polarisatoren und Analysatoren in der Vorrichtung der Fig. 3 veranschaulicht, Fig. 6 is another illustrative view illustrating the arrangement of polarizers and analyzers in the apparatus of Fig. 3;

Fig. 7 eine Anschauungsdarstellung der Kon­ struktion der Filter in der Vorrich­ tung aus Fig. 3, Fig. 7 is a view showing the constructive Kon tion of the filter in the Vorrich processing of FIG. 3,

Fig. 8 eine Anschauungsdarstellung eines Beispiels der Benutzung des fotome­ trischen Teils der Vorrichtung aus Fig. 3, Fig. 8 is a view showing an example of use of the photometric part of the apparatus of Fig. 3,

Fig. 9 eine Ansicht die den Mechanismus der den fotometrischen Teil in der Vor­ richtung der Fig. 3 bewegt, Fig. 9 is a view in the. 3 moves the mechanism of the photometric part Before direction of FIG.

Fig. 10 eine schematische Aufbaudarstellung einer Vorrichtung als drittes Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 10 is a schematic structural view of a device as a third exemplary implementation of the present invention from,

Fig. 11 eine detaillierte Ansicht von Pola­ risatoren und Analysatoren die in Fig. 10 dargestellt sind, FIG. 11 is a detailed view of polarizers and analyzers shown in FIG. 10; FIG.

Fig. 12 ein Meßprotokoll, das ein Beispiel des Ergebnisses der Messung der Dop­ pelbrechung bei Benutzung einer Vor­ richtung nach Fig. 10 zeigt. FIG. 12 is a measurement chart showing an example of the result of measurement of doping refraction when using a device according to FIG. 10.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die eine Vor­ richtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung zeigt. Die Bezugszeichen 1, 2 und 3 bezeichnen Polarisatorpaare (einen Polarisator und einen Analysator), wobei die unteren Polarisatoren und die oberen Analysatoren sind. Beide sind dabei länglich geformt und die längere Seite ist ein wenig größer dimensioniert als die Breite des Bandes 4. Bezugszeichen 5, 6 und 7 bezeichnen streifenförmige Lichtquellen, die unterhalb jedes Paares von Polarisatoren plaziert sind. Auf jedem Analysator sind Kondensatoren 15 an festen In­ tervallen angeordnet und jeder dieser hat an sich das Ende einer optischen Faser 8 befestigt und die anderen Enden der einzelnen optischen Fasern, die an jedes Paar von Polarisatoren angesetzt sind, werden in einer Reihe in der gleichen Reihenfolge wie auf dem Analysator zu­ sammengefaßt. Die Bilder der Enden dieser Reihe von op­ tischen Fasern werden auf einem linearen Fotosensor wie z. B. einen CCD 9, 10 und 11 gebildet. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Computer zum Steuern der Vorrichtung und zur Datenverarbeitung des ermittelten Ergebnisses der Messung, das Bezugszeichen 13 ist ein Speicher. Fig. 2 is a schematic diagram showing an on direction according to a first embodiment of the prior invention. Reference numerals 1 , 2 and 3 denote polarizer pairs (a polarizer and an analyzer), the lower polarizers and the upper analyzers. Both are elongated and the longer side is dimensioned a little larger than the width of the band 4th Reference numerals 5 , 6 and 7 denote strip-shaped light sources placed below each pair of polarizers. On each analyzer, capacitors 15 are arranged at fixed intervals and each of them has attached thereto the end of an optical fiber 8 and the other ends of the individual optical fibers attached to each pair of polarizers become in a row in the same order as summarized on the analyzer. The images of the ends of this series of optical fibers are printed on a linear photosensor, such as a photo sensor. B. a CCD 9 , 10 and 11 are formed. The reference numeral 12 denotes a computer for controlling the apparatus and data processing of the detected result of the measurement, the reference numeral 13 is a memory.

Der Computer der oben beschriebenen Konstruktion dient folgenden Steuerungsfunktionen. Mit einer Zentrum-Zu- Zentrum Distanz zwischen zwei benachbarten Polarisatoren wie D und einer Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Bahn wie V, ist die Zeit die ein vorgegebener Punkt der Bahn benötigt um von einem Polarisator A zu dem nächsten sich zu bewegen groß T=D/V. Es wird eine Ausgabe aus dem CCD 9 gelesen und eine andere Ausgabe aus dem CCD 10 wird eine Zeit T mal später gelesen und noch eine andere Ausgabe aus dem CCD 11 wird noch eine andere Zeit T spä­ ter gelesen, und diese ausgelesenen Daten werden in dem Speicher 13 gespeichert. Dadurch werden Datenstücke auf­ grund der Intensität des transmittierten Lichtes I(R1), I(R2), I(R3) von einer Vielzahl von Punkten auf einer Querlinie auf der Bahn erhalten. Mit diesen Datenstücken kann eine Hauptbrechungsrichtung Φ und eine Verlang­ samung R an einem Punkt auf einer Querlinie auf der Bahn kalkuliert werden in dem man den obigen Ausdruck von den Daten I(R1), I(R2), I(R3), die für den gleichen Punkt mit zueinander korrespondierenden Längslänge der Polarisato­ renpaare 1, 2, 3 (Bahnbreite) erhalten wird, und die Prozedur wird an einer Vielzahl von Punkten auf einer Querlinie auf der Bahn wiederholt und das Ergebnis in dem Speicher 13 gespeichert. Da sich die Bahn ein wenig bewegt während dieser Prozeß durchgeführt wird, wird die oben beschriebene Prozedur wiederholt und es werden da­ her Werte betreffend die Verteilung der Anisothropie entlang der Weite der Bahn an einem bestimmten festge­ legten Längsintervall genommen.The computer of the construction described above serves the following control functions. With a center-to-center distance between two adjacent polarizers such as D and a propagation velocity of the trajectory such as V, the time taken for a given point of the trajectory to travel from one polarizer A to the next is T = D / V. One output from the CCD 9 is read, and another output from the CCD 10 is read a time T times later, and yet another output from the CCD 11 is read a different time T later, and these read data are read in the Memory 13 stored. Thereby, pieces of data due to the intensity of the transmitted light I (R 1 ), I (R 2 ), I (R 3 ) are obtained from a plurality of points on a transverse line on the track. With these data pieces, a main refraction direction Φ and a deceleration R at a point on a transverse line on the trajectory can be calculated by taking the above expression from the data I (R 1 ), I (R 2 ), I (R 3 ), which is obtained for the same point with mutually corresponding longitudinal length of the Polarisato renpaare 1 , 2 , 3 (web width), and the procedure is repeated at a plurality of points on a transverse line on the track and the result stored in the memory 13 . As the trajectory moves a little while this process is being performed, the procedure described above is repeated, and values relating to the distribution of anisotropy along the width of the trajectory are taken at a particular fixed longitudinal interval.

Da weder das Paar der Polarisatoren, noch die Bahn in dieser Anordnung rotiert werden muß, ist der Mechanismus der Vorrichtung sehr einfach. Da keine Drehbewegung zur Messung der Doppelbrechung an einem Punkt nötig ist und die Messung mit einer einzigen Meßprozedur erfolgen kann, kann die Messung effizient durchgeführt werden und es ist möglich kontinuierlich Messungen an festgelegten Intervallen an einer langen Bahn das mit hoher Geschwin­ digkeit sich fortbewegt, zu nehmen. Es ist auch möglich, Messungen in kurzer Zeitdauer mit einer Vielzahl von Bahnen die von einem automatischen Probenzuführmechanis­ mus zugeführt werden, zu nehmen. Since neither the pair of polarizers, nor the web in This arrangement must be rotated is the mechanism the device is very simple. Since no rotation to Measurement of birefringence at one point is needed and the measurement takes place with a single measurement procedure can, the measurement can be done efficiently and It is possible to take continuous measurements at specified times Intervals on a long track with high speed ability to take off. It is also possible, Measurements in a short period of time with a variety of The webs of an automatic Probenzuführmechanis mus be taken.  

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Systemauf­ baus einer Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung als ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung, und Fig. 4 ist eine Darstellung, die eine An­ ordnung des fotometrischen Teils der Vorrichtung nach Fig. 3 wiedergibt. Fig. 3 is a schematic diagram of the system construction of a birefringence measuring apparatus as a second embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a diagram showing an arrangement of the photometric portion of the apparatus of Fig. 3.

In den Fig. 3 und 4 bezeichnet das Bezugszeichen 101 ei­ nen fotometrischen Teil, 103 einen Filterteil, 104 einen Polarisationsteil, 105 ein Probenteil, 106 ein Analysa­ torteil und 107 ein optisches Erfassungsteil, wobei alle diese als Gitterpaneele gebildet sind.In Figs. 3 and 4, numeral 101 denotes a photometric part, 103 a filter part, 104 a polarization part, 105 a sample part, 106 an analyzer part, and 107 an optical detection part, all of which are formed as lattice panels.

Das Lichtquellenteil 102 besteht aus winzigen Lichtquel­ len und einer Kondensorlinse für jedes von diesen, die matrixartig in X- und Y-Richtung angeordnet sind. Die winzigen Lichtquellen werden als Oberflächenlichtquelle ausgeführt, die durch Schlitze maskiert ist, als winzige Punktlichtquellen oder als eine oder mehrere Lichtquel­ len die mittels optischer Fasern oder Schlitze unter­ teilt sind.The light source part 102 is made up of minute light sources and a condenser lens for each of them arrayed in the X and Y directions. The minute light sources are implemented as a surface light source masked by slits, as minute point light sources, or as one or more light sources that are divided by optical fibers or slits.

Das Bezugszeichen 102 bezeichnet ein Lichtquellenkon­ trollteil zum Kontrollieren der Lichtemissionsintensität und der Lichtemissionszeitdauer des Lichtquellenteils 102. Kontinuierliches emittierendes Licht reicht aus, wenn das Objekt (Bahn) das gemessen werden soll, statio­ när ist, wenn das Prüfen auf Ausgaben von fotometrischen Teilen geschieht, wenn die sich unterbrochen fortbewe­ gende Bahn gestoppt ist oder wenn die Geschwindigkeit der Bahn relativ langsam ist (kleiner als 1 m/sek.), aber wenn die Geschwindigkeit der Bahn mehr als einige m/sek. beträgt ist es vorzuziehen das Prüfen synchron mit einem intermittierenden Lichtemissionssystem durch­ zuführen. Die Periode eines Zyklus von Lichtemission und dessen Unterbrechung können in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn, die gemessen werden kann, und der räumlichen Meßpräzision, die benötigt ist und dgl., entschieden werden. Für diese Steuerung ist ein Lichtquellenkontrollprogramm 113d in dem Datenverar­ beitungsprogrammspeicher 113 gespeichert.The reference numeral 102 designates a light source control part for controlling the light emission intensity and the light emission period of the light source part 102 . Continuous emitting light is sufficient if the object (web) to be measured is stationary when checking for outputs from photometric parts, when the intermittently moving web is stopped or when the speed of the web is relatively slow ( less than 1 m / sec.), but if the speed of the web is more than a few m / sec. It is preferable to perform checking synchronously with an intermittent light emitting system. The period of a cycle of light emission and its interruption may be decided depending on the moving speed of the web which can be measured and the spatial measuring precision required and the like. For this control, a light source control program 113 d is stored in the data processing program memory 113 .

Ein einzelner Filter 103, der Licht einer gegebenen Wel­ lenlänge transmittiert, wird ausreichen, wenn das Licht, das gemessen werden soll, eine einzelne Wellenlänge be­ sitzt, aber wenn das Licht, das gemessen werden soll, eine Vielzahl von Wellenlängen beinhaltet, ist es mög­ lich einen Filter vorzusehen, der separate Zonen mit je­ weils einer Transmissionswellenlänge wie in Fig. 7(A) oder (B) dargestellt besitzt, z. B. zur selektiven Be­ nutzung entsprechend der Wellenlänge des Lichtes das ge­ messen werden soll. Es ist auch möglich, mehr als eine fotometrische Ausgabe gespeichert zu behalten entspre­ chend den verschiedenen Wellenlängen, um es zur Bestim­ mung der Verlangsamung, die während der Datenbehandlung nötig ist, zu speichern.A single filter 103 transmitting light of a given wavelength will suffice if the light to be measured is at a single wavelength, but if the light to be measured includes a plurality of wavelengths, it is possible Lich to provide a filter having separate zones, each with a transmission wavelength as shown in Fig. 7 (A) or (B), z. B. for selective Be use according to the wavelength of the light to be measured ge. It is also possible to keep more than one photometric output stored according to the different wavelengths in order to store it for the purpose of determining the slowdown required during data handling.

Der Polarisator 104 und der Analysator 106 sind in klei­ nen Zonen matrixweise in X- und Y-Richtung aufgeteilt und jede Zone hat in dieser angeordnete Polarisationselemen­ te K, L oder M die verschiedene Polarisationsrichtungen besitzen. Z. B. besitzt das Polarisationselement K die Polarisationsrichtung +20°, L die von +45° und M die von +70° gegen den Uhrzeigersinn von der X-Achse aus oder von der Hauptbrechungsrichtung entsprechend. Unnötig zu sagen, daß es anzuraten ist die Anzahl der Polarisati­ onselemente zu vergrößern z. B. mehr als 3 (K, L, M, N . . .), um hierdurch die Polarisationsrichtungen feiner aufzuteilen, um die Genauigkeit der Messung zu vergrö­ ßern.The polarizer 104 and the analyzer 106 are divided into small zones in matrix-wise X- and Y-direction and each zone has in this arranged Polarisationselemen te K, L or M have different polarization directions. For example, the polarization element K has the polarization direction + 20 °, L the + 45 ° and M the + 70 ° counterclockwise from the X axis or from the main direction of refraction accordingly. Needless to say that it is advisable to increase the number of polarisati onselemente z. B. more than 3 (K, L, M, N. ..), In order to divide the polarization directions finer thereby, to magnify the accuracy of the measurement ßern.

Fig. 5 zeigt Beispiele der Anordnung von Polarisatoren und Analysatoren. In dem Beispiel (A) sind die Elemente in Polarisationsrichtung in X Richtung angeordnet und in Y Richtung ändert sich die Polarisationsrichtung der an­ geordneten Elemente periodisch, in dem Beispiel (B) sind Elemente gleich in Polarisationsrichtung in Y Richtung angeordnet und in X Richtung ändert sich die Polarisati­ onsrichtung der angeordneten Elemente periodisch und im Beispiel (C) ändert sich die Polarisationsrichtung der angeordneten Elemente sowohl in X als auch in Y Richtung periodisch, und viele andere Arten der Anordnung sind denkbar. Fig. 5 shows examples of the arrangement of polarizers and analyzers. In the example (A), the elements are arranged in the direction of polarization in the X direction, and in the Y direction, the polarization direction of the ordered elements changes periodically, in the example (B), elements are arranged in polarization direction in the Y direction and X direction changes the polarization direction of the arranged elements periodically and in the example (C), the polarization direction of the arranged elements changes periodically in both X and Y directions, and many other types of arrangement are conceivable.

In Fig. 6 werden Beispiele der Anordnung von Elementen von Polarisator 104 und Analysator 106 in verschiedenen Polarisationsrichtungen gezeigt, in denen Sätze von Po­ larisatoren und Analysatoren (K, L, M, N) matrixweise in X und Y Richtung angeordnet sind. In (A) von Fig. 6 haben die Polarisatorplatten und die Analysatorplatten ihre Flächen aus einem polarisierenden Material gebildet und für jede Polarisationsrichtung in Rechtecke parzel­ liert und in (B) werden Polarisatoren K, L, M, N als Kreise gebildet und in X und Y Richtungen in Paaren von K, L, M, N angeordnet. In beiden sowohl (A) und (B) Bei­ spielen werden jeweils jede benachbarten zwei longitudi­ nalen und lateralen Reihen rechteckig parzelliert ent­ sprechend den Polarisierrichtungen und wie aus den her­ vorgehobenen Rechtecken gesehen werden kann, werden Paa­ re von K, L, M, N gebildet. In (C) sind Kreise wohl in X als auch in Y Richtungen angeordnet und gleich aufge­ teilt in vier, wobei jedes Paar K, L, M, N repräsen­ tiert. In Fig. 6 examples of the arrangement of elements of polarizer 104 and analyzer 106 are shown in different polarization directions in which sets of Po larisatoren and analyzers (K, L, M, N) are arranged in a matrix in the X and Y directions. In (A) of Fig. 6, the polarizer plates and the analyzer plates have their faces formed of a polarizing material and parceled for each polarization direction into rectangles and in (B) polarizers K, L, M, N are formed as circles and in X and Y directions arranged in pairs of K, L, M, N. In both (A) and (B), in play, each adjacent two longitudinal and lateral rows are rectangularly parceled according to the polarization directions and as can be seen from the rectangles highlighted above, pairs of K, L, M, N educated. In (C) circles are well arranged in X and Y directions and equally divided into four, each pair representing K, L, M, N.

Auf jeden Fall sind der Polarisator 104 und der Analysa­ tor 106 identisch in ihrem Aufbau und die entsprechenden Parzellen werden von in Polarisationsrichtung identi­ schen Elementen gebildet.In any case, the polarizer 104 and the analyzer 106 are identical in their construction and the corresponding pitches are formed by elements identical in polarization direction.

Bezugnehmend wieder auf Fig. 3 und 4, läuft die Probe S zwischen dem Polarisator 104 dem Analysator 106 hindurch aber der Probenteil 105 ist mit einem entsprechenden probenführenden Mechanismus versehen, so daß eine ent­ sprechende Distanz zwischen der Probe und dem Polarisa­ tor oder dem Analysator gewahrt bleibt, falls die Ober­ fläche der Bahn fluktuieren sollte.Referring again to Figs. 3 and 4, the sample S passes between the polarizer 104 and the analyzer 106 , but the sample portion 105 is provided with a corresponding sample guiding mechanism so as to maintain an appropriate distance between the sample and the polarizer or analyzer remains if the surface of the train should fluctuate.

Der optische Erfassungsteil 107 ist in Matrizen in X und Y Richtungen aufgeteilt und besteht aus zweidimen­ sionalen Feldern von Fotodioden oder zweidimensionalen CCD Fotosensoren.The optical detection part 107 is divided into matrices in X and Y directions and consists of two-dimensional fields of photodiodes or two-dimensional CCD photosensors.

Bezugszeichen 108 repräsentiert ein Eingabedatenverar­ beitungsteil, indem die Signale, die von dem optischen Erfassungsteil erfaßt wurden, mit einem geeigneten Zeit­ intervall eingelesen werden und in den Datenverarbei­ tungsteil nach Konversion in digitale Signale eingelei­ tet werden. Durch das Bezugszeichen 109 ist ein Proben­ positionsanzeigesignalgerät bezeichnet, das ein Pulssig­ nal zu jedem Zeitpunkt generiert, an dem die Platte eine geringfügige Bewegung äquivalent eines Elementes oder eines Satzes von drei Elementen (K, L, M, N) in Y Rich­ tung vollführt. Das Probenpositionsanzeigesignal wird durch Verarbeiten des Pulssignals erzeugt, wenn die Bahn auf dem Bahnzuführroller auf dem Produktionsfließband der Platte erzeugt wird, um so Bewegungen um eine vorbe­ stimmte Strecke zu messen. Reference numeral 108 represents an input data processing part in which the signals detected by the optical detecting part are read in at an appropriate time interval and input to the data processing part after conversion into digital signals. Reference numeral 109 denotes a sample position indicating signal apparatus which generates a pulse signal at each time point at which the disk makes a slight movement equivalent to one element or a set of three elements (K, L, M, N) in the Y direction. The sample position indication signal is generated by processing the pulse signal when the web is formed on the web feed roller on the production line of the plate so as to measure movements around a predetermined distance.

Das Bezugszeichen 111 bezeichnet eine Busdatenleitung des Datenverarbeitungsteils, 112 eine CPU und 113 einen Programmspeicher, der ein Systemprogramm 113a in sich gespeichert hat zum Kontrollieren der Vorrichtung als Ganzes, ein Probenzuführprogramm 113b und dgl. 114 ist ein Informationsspeicher, der mit einem Eingabepuffer­ speicher 114a zur zeitweiligen Speicherung der gemesse­ nen Daten die von dem Eingabedatenverarbeitungsteil ge­ nommen werden, besitzt, ein Aufgabepufferspeicher 114b zum Speichern der Daten die bereits zur Anzeige bearbei­ tet wurden und/oder zum Abspeichern und Datenspeicher 114c zum Speichern verschiedener Formen und Basisdaten, die zur Berechnung benötigt werden. 115 bezeichnet eine Bildanzeige wie z. B. ein CRT und 116 ein Aufzeichnungs­ gerät wie z. B. einen Drucker oder einen XY Rekorder.Reference numeral 111 denotes a bus data the data processing part, 112 a CPU, 113 a program memory, which has a system program 113a stored therein for controlling the apparatus as a whole, a Probenzuführprogramm 113 b, and the like. 114 is an information memory, the memory having an input buffer 114 a for temporarily storing the measured data taken from the input data processing part, has a task buffer 114 b for storing the data already processed for display and / or for storing and data memory 114 c for storing various forms and basic data, which are needed for the calculation. 115 denotes an image display such. B. a CRT and 116 a recording device such. For example, a printer or an XY recorder.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer Konstruktion eines Wel­ lenlängenauswahlfilters, der dann benutzt wird, wenn Doppelbrechungsmessungen mittels einer Vielzahl von Wel­ lenlängen für eine Probe durchgeführt werden, oder wenn das gleiche durch Schalten der Wellenlänge nach der Art der Probe geschieht: (A) ist ein Fall, in dem schmale Filter in Y Richtung entlang der X Richtung entsprechend ihrer durchgelassenen Wellenlängen λ1, λ2, . . . angeord­ net sind, während (B) ein Fall ist, in dem Filter schmal in X Richtung in Y Richtung entsprechend ihrer durchge­ lassenen Wellenlänge angeordnet sind. In beiden Fällen ist die Weite einer Parzelle entsprechend der von Pola­ risator und Analysator gewählt, nämlich W1 und W2. Wenn W1 = W2 ist, können beide jeweils eingesetzt werden in­ dem einfach die Richtung geändert wird. Fig. 7 shows an example of a construction of a wavelength selection filter which is used when performing birefringence measurements by means of a plurality of wavelengths for a sample, or when the same is done by switching the wavelength according to the type of sample: (A) a case in which narrow filters in the Y direction along the X direction correspond to their transmitted wavelengths λ 1 , λ 2 ,. , , are angeord net, while (B) is a case in which filters are arranged narrow in the X direction in the Y direction according to their runaway wavelength. In both cases, the width of a parcel is chosen according to the polarizer and analyzer, namely W1 and W2. If W1 = W2, both can be used by simply changing the direction.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel in dem die oben erwähnten Ele­ mente 102 bis 107 integriert sind. Die Lichtquelle 102, der Filter 103 und der Polarisator 104 sind als eine Einheit unter Benutzung der Regale 117, 118 usw. inte­ griert, während der Analysator 106 und die optische Er­ fassungseinheit 107 als andere Einheit integriert sind und beide Einheiten in zueinander korrespondierender Ortsbeziehung stehen. Um zu verhindern, daß beide Ein­ heiten durch die Probe verunreinigt werden, kann jede Einheit vorzugsweise in einem schützenden Kasten oder mit Transparenten schützenden Abdeckungen 90 auf den Seiten, die der Probe gegenüberliegen, versehen werden. Fig. 8 shows an example in which the above-mentioned ele ments 102 to 107 are integrated. The light source 102 , the filter 103 and the polarizer 104 are integrated as a unit using the shelves 117 , 118 , etc., while the analyzer 106 and the optical detection unit 107 are integrated as another unit and both units are in mutually corresponding positional relationship , In order to prevent both units from being contaminated by the sample, each unit may preferably be provided in a protective box or with transparent protective covers 90 on the sides facing the sample.

Jede Einheit aus Lichtquelle 102, Filter 103, Polarisa­ tor 104 und Analysator 106 ist mit z. B. den folgenden individuellen, empfindlichkeitsausgleichenden Mitteln versehen. Die Empfindlichkeit jedes optischen Erfas­ sungselementes, das jeder Einheit korrespondiert muß ju­ stiert werden, um die Ausgabe des Analysators zur Erfas­ sung der Intensität des transmittierten Lichtes gleich zu machen für den Fall der Abwesenheit einer Probe und eine Erfassungsausgabe I0i wird gespeichert.Each unit of light source 102 , filter 103 , Polarisa tor 104 and analyzer 106 is connected to z. B. the following individual, keitlichkeitsgleichiegenden means provided. The sensitivity of each optical sensing element corresponding to each unit must be adjusted to equalize the output of the analyzer for detecting the intensity of the transmitted light in the case of the absence of a sample, and a detection output I0i is stored.

Wenn die Lampe als Lichtquelle gewechselt wurde, oder nach dem sie für eine vorbestimmte Zeitdauer zur Messung benutzt wurde, muß die transmittierte Lichtintensität des Analysierers in jeder Einheit erfaßt werden, und das Verhältnis der dann erfaßten Ausgabe Ii zur anfänglich erfaßten und gespeicherten Erfassungsausgabe I0i,
Ki=I0i/Ii
muß als Kalibrierungsfaktor zur Benutzung gespeichert werden, wenn die Einheit später zur Kompensation der Empfindlichkeit benutzt wird. Dieser Kalibrierfaktor Ki muß erneut jedes Mal, wenn die Lichtquellenlampe gewech­ selt wurde oder wenn dies für notwendig erachtet wird festgestellt werden.
When the lamp has been changed as a light source or after being used for measurement for a predetermined period of time, the transmitted light intensity of the analyzer in each unit must be detected, and the ratio of the then detected output Ii to the initially detected and stored detection output I0i,
Ki = 0i / Ii
must be stored as a calibration factor for use if the unit is later used to compensate for the sensitivity. This calibration factor Ki must be determined again each time the light source lamp has been replaced or if deemed necessary.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für Fälle, in denen es für notwendig erachtet wird, die fotometrische Ein­ heit in der Breite beweglich zu gestalten, um so mit Platten, die gemessen werden sollen, und in Breite um mehrere Meter angewachsen sind, fertig zu werden, wobei (A) eine Draufsicht ist, (B) eine Frontalansicht und (C) eine Seitenansicht entlang der Seite A-B ist. Das Be­ zugszeichen 120 bezeichnet eine Einheit oberhalb der Platte, die gemessen werden soll (Einheit 1) und das Be­ zugszeichen 121 bezeichnet eine andere Einheit unter derselben (Einheit 2), diese Einheiten sind auf Rahmen 122 und 123 jeweils montiert. Bezugszeichen 124 und 125 bezeichnen die Träger auf denen die Einheit 1 gleitet, während Bezugszeichen 126 und 127 die Träger bezeichnet, auf denen die Einheit 2 gleitet, diese Träger werden von Trageinheiten 128, 129 die auf beiden Seiten und außer­ halb der Probe, die gemessen werden soll, stehen, unter­ stützt. Um die fotometrische Einheit 120 entlang der Breite der Probe, die gemessen werden soll, zu bewegen, muß jeder der Rahmen 122, 123 mit einem Antrieb versehen werden, oder die Trageinheiten 128, 129 müssen mit einem Antrieb versehen werden, der zusammen mit Gurten und Rollen einen Treibmechanismus darstellt. In diesem Fall muß die seitwärtige positionelle Beziehung zwischen der Einheit 1 und der Einheit 2 gewahrt bleiben, wenn sie bewegt werden und zu diesem Zweck müssen die Antriebsmo­ toren für beide phasensynchronisiert betrieben werden oder es muß ein Pulsmotor benutzt werden. Es ist auch möglich, einen der bewegenden Träger 124, 125 und einen des anderen Paars der beweglichen Träger 126, 127, die jeweils mit einem Getriebeantriebmechanismus versehen sind, zu benutzen und einen einzigen Motor zu verwenden, um diese Getriebe synchron zu betreiben. Fig. 9 shows an embodiment for cases in which it is considered necessary to make the photometric unit movable in width so as to cope with plates which are to be measured and have grown in width by several meters wherein (A) is a plan view, (B) is a frontal view, and (C) is a side view along the side AB. Reference numeral 120 denotes a unit above the plate to be measured (unit 1), and reference numeral 121 denotes another unit below it (unit 2), these units are mounted on frames 122 and 123, respectively. Reference numerals 124 and 125 denote the supports on which the unit 1 slides, while reference numerals 126 and 127 denote the supports on which the unit 2 slides; these supports are measured by support units 128 , 129 on both sides and outside the sample should be, stand, support. In order to move the photometric unit 120 along the width of the sample to be measured, each of the frames 122 , 123 must be provided with a drive, or the support units 128 , 129 must be provided with a drive which together with straps and Roles represents a driving mechanism. In this case, the seitwärtige positional relationship between the unit 1 and the unit 2 must be maintained when they are moved and for this purpose the drive motors must be operated for both phase-locked or it must be used a pulse motor. It is also possible to use one of the moving beams 124 , 125 and one of the other pair of movable beams 126 , 127 , each provided with a gear drive mechanism, and to use a single motor to synchronize these gears.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung, die oben bezug­ nehmend auf Fig. 3 bis Fig. 9 beschrieben wurden, haben die folgenden Vorteile: .. The embodiments of the invention described above with reference to Figures 3 to 9, have the following advantages:

  • 1. Daten an irgendeinem Punkt der Probe, die gemessen werden soll, können zu jedem beliebigen Zeitpunkt genom­ men werden.1. Data at any point of the sample measured It should be possible to genom at any time be men.
  • 2. Es kann effizient ein Profil entlang der Breite ge­ messen werden.2. It can efficiently ge a profile along the width be measured.
  • 3. Die Messungen können effizient entlang der Quer­ richtung wie auch entlang der Längsrichtung der Probe durchgeführt werden und zweidimensionale Messungen (quer und längs) sind auch möglich.3. The measurements can be done efficiently along the cross direction as well as along the longitudinal direction of the sample be carried out and two-dimensional measurements (transverse and longitudinal) are also possible.
  • 4. Mehrkanalpositionierung (Anpassung an mehrere opti­ sche Achsen) ist machbar.4. Multi-channel positioning (adaptation to several opti Axis) is feasible.
  • 5. Die Ortsbeziehungen zur Messung können akkurater be­ stimmt werden.5. The local relationships to the measurement can be more accurate be true.
  • 6. Die optische Erfassung und das Lesen können simul­ tan durchgeführt werden. Optisches Erfassen der Intensi­ tät des transmittierten Lichtes, Prüfen und Speichern von Daten in den Speicher sind zusammen mit dem Lesen von gespeicherten Daten und dem Verarbeiten (Berechnen der Verlangsamung und der Hauptbrechungsrichtung, Zeich­ nen der Intensität des transmittierten Lichtes in einer Verteilungskurve und breitenartige Profile der Verlang­ samung etc.), Bilddarstellung usw. möglich.6. Optical detection and reading can simul tan be carried out. Optical detection of the Intensi of the transmitted light, checking and storing of data in the memory are together with the reading of stored data and processing (calculation the slowing down and the main direction of refraction, sign NEN of the intensity of the transmitted light in one Distribution curve and broad profiles of demands samung etc.), image representation, etc. possible.
  • 7. Es besteht die Möglichkeit einer zufälligen Auswahl von Intervallen zwischen benachbarten Prüfpositionen in Einheiten von Intervallabständen. 7. There is the possibility of a random selection of intervals between adjacent test positions in Units of interval intervals.  
  • 8. Die Anordnung der fotometrischen Teile ist verein­ facht und mit größerer Effizienz gestaltet worden.8. The arrangement of the photometric parts is unified and with greater efficiency.
  • 9. Die Daten, die zur Bestimmung einer zweidimensiona­ len Verteilung benötigt sind, können durch Prüfen effi­ zient erworben werden.9. The data used to determine a two-dimensional len distribution may be required by testing effi be earned.
  • 10. Verringerung der Größe und Gewichtsersparnis des fotomotorischen Teiles.10. Reducing the size and weight saving of photomotor part.
  • 11. Gute Manövrierbarkeit und Beständigkeit.11. Good maneuverability and durability.
  • 12. Wartungsfreundlichkeit, einfache Reparatur und Er­ setzbarkeit von Teilen.12. Serviceability, Easy Repair and Er settability of parts.
  • 13. Verbesserung der Produktivität, des Kostennutzen­ verhältnisses und der Aufrüstbarkeit durch Vereinheitli­ chung.13. Improvement of productivity, cost benefits ratio and upgradeability through unification chung.

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung, die eine Vorrichtung zum Messen der Doppelbrechung als ein drit­ tes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, das ein Probenteil 201 enthält, durch das die Probe S hindurchtritt, eine Lichtquelle 202, einen Fil­ terteil 203, ein Polarisierteil 204, ein Analysierteil 205, einen optischen Detektor 206 zur fotoelektrischen Konversion der Intensität des Lichtes, das durch den Analysatortritt enthält. Fig. 10 is a schematic view showing a device for measuring the birefringence as a drit th embodiment of the present invention, which contains a sample portion 201 through which the sample S passes, a light source 202, a Fil terteil 203, a Polarisierteil 204 an analyzing part 205 , an optical detector 206 for photoelectrically converting the intensity of the light passing through the analyzer step.

Die Lichtquelle 202 enthält eine Haltescheibe 220, die in sich eine Vielzahl von z. B. 5 bis 6 kleinen Licht­ quellen 221, 222 . . . mit ihren Zentren auf dem gleichen Umfang an ungefähr gleichen Winkelintervallen besitzen. The light source 202 includes a retaining plate 220 , which in itself a plurality of z. B. 5 to 6 small light sources 221 , 222nd , , with their centers on the same circumference at approximately equal angular intervals.

Wie in der planen Draufsicht von Fig. 11(A) gezeigt sind, die parallel Lichtmengen L1, L2 . . . L6 identisch in Intensität und Querschnittsform und werden nach unten in Fig. 10 abgestrahlt. Anstelle von separaten Licht­ quellen kann man tellerförmige oder ringförmige Licht­ quellen verwenden und durch die zusätzliche Benutzung von konvergierenden Systemen, wie konvergierenden Linsen (oder Spiegeln) und konvergierenden Löchern (oder Schlitzen), kann eine Vielzahl von parallelen Licht­ strahlen herausgenommen werden. Es ist auch möglich, ein konvergierendes System zu benutzen, um das Licht von einer einzelnen Lichtquelle zu konvergieren und es in Lichtstrahlen eines richtigen Durchmessers aufzuspalten und dann die benötigte Anzahl von parallelen Lichtstrah­ len mittels einer richtigen Anzahl von optischen Fasern herauszunehmen.As shown in plan plan view of Fig. 11 (A), the parallel light quantities L 1 , L 2 . , , L 6 identical in intensity and cross-sectional shape and are radiated downward in Fig. 10. Instead of using separate light sources, it is possible to use dish-shaped or annular light sources, and by the additional use of converging systems, such as converging lenses (or mirrors) and converging holes (or slits), a large number of parallel light beams can be taken out. It is also possible to use a converging system to converge the light from a single light source and split it into light beams of a proper diameter and then take out the required number of parallel light beams by means of a proper number of optical fibers.

Der Filterteil 203 kann eine einfache Filterplatte sein oder durch das Verkörpern von Filterelementen in einer Halteplatte an Positionen entsprechend den jeweiligen einzelnen Lichtstrahlen gebildet werden.The filter part 203 may be a simple filter plate or formed by embodying filter elements in a holding plate at positions corresponding to the respective individual light beams.

Der polarisierende Teil 204 und der analysierende Teil 205 haben wie in den Draufsichten Fig. 11(B), (C) jeweils gezeigt ist, in sich in Halteplatten 240, 250 Polarisatoren 241, 242, . . . und Analysatoren 251, 252, . . . an Positionen korrespondierend zu den einzelnen optischen Achsen bereits in sich und die Polarisations­ richtungen der Polarisierer des polarisierenden Teils 304 sind jeweils 30° voneinander. Z. B. wenn die Polari­ sierrichtung des Polarisierers 241 0° ist, sind die Po­ larisierrichtungen der Polarisierer 242 . . . 246 +30°, +60°, +120°, und 150° gegen den Uhrzeigersinn. Jeder Po­ larisator des analysierenden Teils 205 hat die Polarisa­ tionsrichtung derart bestimmt, daß die Polarisatoren auf der gleichen optischen Achse in einer gegebenen Relation in bezug auf die Polarisationsrichtung sind, z. B. in paralleler NICOL'S-Beziehung.The polarizing part 204 and the analyzing part 205 have, as shown in plan views, Figs. 11 (B), (C) respectively, in holding plates 240 , 250 polarizers 241 , 242,. , , and analyzers 251 , 252,. , , at positions corresponding to the individual optical axes already in itself and the polarization directions of the polarizers of the polarizing member 304 are each 30 ° from each other. For example, when the polarization direction of the polarizer 241 is 0 °, the polarization directions of the polarizers 242 are . , , 246 + 30 °, + 60 °, + 120 °, and 150 ° counterclockwise. Each polarizer of the analyzing part 205 has the direction of polarization determined such that the polarizers on the same optical axis are in a given relation with respect to the polarization direction, e.g. In parallel NICOL'S relationship.

Das Probenteil 201 (nicht besonders gezeigt) ist als ein Meßraum vorgesehen, der einen engen Spalt besitzt, durch den die Bahn kontinuierlich aus dem Produktionsförder­ band passiert. Wenn die Weite der Bahn, die gemessen werden soll, klein ist, kann dieser Meßraum unter Umständen an beiden seitlichen Enden geschlossen werden, aber es ist vorzuziehen, ein seitliches Ende offen zu halten, was das Setzen des fotometrischen Teils relativ zur Bahn erleichtert, in dem der fotometrische Teil zu einer zufälligen Querposition der Bahn während des Quer-Scannens des fotometrischen Teils oder dgl. gescho­ ben werden kann. Daher ist es in einem Fall, in dem der fotometrische Teil als Einheit geformt ist, vorzuziehen, den Haltemechanismus nach Art freitragender Arme vorzu­ sehen, in denen die Elemente aus dem Lichtquellenteil zum Polarisatorteil (A) und dem Analysatorteil und dem erfassenden Teil (B) auf jedem Ende der Bahn gehalten werden.The sample part 201 (not particularly shown) is provided as a measuring space having a narrow gap through which the web continuously passes from the production conveyor belt. If the width of the web to be measured is small, this measuring space may be closed at both lateral ends, but it is preferable to keep a lateral end open, which facilitates the setting of the photometric part relative to the web the photometric part can be gescho ben to a random transverse position of the web during the transverse scanning of the photometric part or the like .. Therefore, in a case where the photometric part is integrally molded, it is preferable to provide the cantilever type holding mechanism in which the elements from the light source part to the polarizer part (A) and the analyzer part and the detecting part (B) are provided. be held on each end of the track.

Es ist möglich, in dem Probenteil einen Markiermechanis­ mus eines Tintenstrahltyps oder dgl. zum Drucken von Meßpositionen-Identifiziermarken an Positionen, die mit den Meßpunkten der Bahn, die gemessen werden soll, kor­ respondieren (z. B. an den Längsenden der Bahn oder an den Punkten an denen gemessen wird) in gegebenen Abstän­ den oder Zeitintervallen oder entsprechend einer Zeitge­ bung des Prüfens der zu messenden Daten. Es ist auch möglich, Identifikationskodierungen entsprechend diesen aufgedruckten Markierungen auf der Bahn zu den erfaßten Signalprüfdaten zu geben, um die Datenverarbeitung zu ermöglichen. Dieses wird die Tabellierung der gemessenen Daten ermöglichen, das Herausnehmen und das Verarbeiten oder dgl. von gewünschten Daten aus denen die gemessen und gespeichert wurden, das wiederholte Prüfen von ge­ messenen Daten und dgl.It is possible to have a marking mechanism in the sample part of an ink jet type or the like for printing Measuring position identification marks at positions with the measuring points of the web to be measured, kor respond (eg at the longitudinal ends of the web or at the points at which is measured) in given Abstän or time intervals or according to a Zeitge testing the data to be measured. It is also possible, identification codes according to these printed markings on the web to the detected Signal checking data to give the data processing enable. This will be the tabulation of the measured  Enable data, taking out and processing or the like. Of the desired data from those measured and were stored, the repeated checking of ge measured data and the like.

In dem Erfassungsteil 206 sind Erfassungselemente 261, 262 auf einer Tragplatte 260 entsprechend den jeweiligen optischen Achsen angeordnet. Als Erfassungselemente sind z. B. fotoelektrische Umwandlungselemente wie Solarzel­ len, Fotodioden und CCD-Elemente benutzt.In the detection part 206 , detection elements 261 , 262 are arranged on a support plate 260 corresponding to the respective optical axes. As detection elements z. B. photoelectric conversion elements such as solar cells len, photodiodes and CCD elements used.

Ein fotometrischer Teil zum Erfassen einer Vielzahl von Lichtmengen, der das oben genannte Lichtquellenteil, den Filterteil, ein Polarisierteil, ein Probenteil, ein Ana­ lysierteil und ein Erfassungsteil enthält, kann als ein­ zelne Einheit gebildet werden, wobei ein Raum zur Durch­ führung der Bahn geschaffen wird. Es ist dadurch mög­ lich, den fotometrischen Teil als ganzes zu verkleinern, die Möglichkeit einer Standardisierung des Designs und der Herstellung der Elemente aus denen der fotometrische Teil besteht ebenso wie die des Zusammensetzens, des Ju­ stierens und des Prüfens usw. des fotometrischen Teils. Eine Verbesserung in der Präzision und der Produktivität erfolgt gleichfalls. Auch ermöglicht die Vereinheitli­ chung die Behandlung des fotometrischen Teils als ein­ zelne Erfassungsmöglichkeit und dies ermöglicht eine In­ stallation dieser in einer Produktionsanlage, insbeson­ dere die Instrumentierung und das Scannen von Meßpunk­ ten, die quer über die Bahn angeordnet sind, (z. B. das Scannen des fotometrischen Teils), weiter eine schützen­ de Ummantelung gegen die Temperatur, Atmosphäre usw. in der Werkhallenumgebung, eine Verbesserung der Effizienz der Installationsarbeiten, insbesondere der Installation der scannenden Einheit zum Messen der Punkte, die quer über die Bahn angeordnet sind. A photometric part for detecting a variety of Amounts of light, the above light source part, the Filter part, a polarized part, a sample part, an ana lysing part and a detection part contains, as a individual unit are formed, with a space for through management of the railway. It is possible to shrink the photometric part as a whole, the possibility of standardizing the design and the production of elements from which the photometric Part is as well as the composition of the Ju bullet and checking etc. of the photometric part. An improvement in precision and productivity takes place likewise. Also, the unification allows ment the treatment of the photometric part as a Individual detection option and this allows an In stallation of this in a production plant, esp the instrumentation and the scanning of Meßpunk th, which are arranged across the web, (eg Scanning the photometric part), further protect one DE jacket against the temperature, atmosphere, etc. in the factory environment, improving efficiency the installation work, especially the installation the scanning unit for measuring the points across are arranged over the web.  

Die Größe dieser fotometrischen Einheit (Größe der pola­ risierten Lichtstrahlen in allen nötigen Richtungen) kann einige bis zu 10 mm im Durchmesser oder im Quadrat betragen, aber für ungefähre On-Line-Messungen kontinui­ erlicher Länge kann sie möglicherweise 2 bis 3 cm (im Durchmesser oder im Quadrat) betragen.The size of this photometric unit (size of pola irradiated light rays in all necessary directions) can be up to 10mm in diameter or square but continuous for approximate on-line measurements it may be 2 to 3 cm (in Diameter or square).

Im folgenden werden Datenverarbeitungs- und Kontrolltei­ le beschrieben werden, deren Hauptteile gesondert von der Werkhallenumgebung installiert werden können und, falls dies der Fall sein sollte, die Übertragung der ge­ messenen Daten, der Kontrollkommandos usw. zu und von dem fotometrischen Teil, der mittels Drähten oder drahtloser elektrischer Signale geschehen kann, oder mittels opti­ scher Kommunikation mittels optischer Fasern oder dgl.The following are data processing and control party le, whose main parts separate from the factory floor environment can be installed and, if this is the case, the transfer of ge measure data, control commands, etc. to and from that photometric part made by wires or wireless electrical signals can happen, or by opti shear communication by optical fibers or the like.

Das Bezugszeichen 207 bezeichnet ein Eingabeverarbei­ tungsteil, das jede erfaßte Ausgabe von einem Detektor 206 verstärkt und es nach einer A/D-Umwandlung ausgibt. Diese Elemente und der übertragende Teil können mögli­ cherweise an geeigneten Erfassungsenden entsprechend zu dem Systemaufbau der Meßvorrichtung als ganzem gesche­ hen. Bezugszeichen 280 ist eine Datenbusleitung eines Datenverarbeitungs- und Kontrollteils und das Bezugszei­ chen 208 bezeichnet eine CPU.Reference numeral 207 denotes an input processing part which amplifies each detected output from a detector 206 and outputs it after A / D conversion. These elements and the transmitting part may possibly be attached to suitable detection ends corresponding to the system structure of the measuring device as a whole. Reference numeral 280 is a data bus line of a data processing and control part, and reference numeral 208 denotes a CPU.

Ein Programmspeicherteil 209, das einen festen (oder einen halbfesten) Speicher wie einen ROM oder einen EPROM zum Speichern verschiedener Kontroll- und arithme­ tischer Programme aufweist, enthält einen Speicherbe­ reich 209a für ein Steuerprogramm zum Steuern der Vor­ richtung als ganzes. Trotz eines Gesamtsteuerprogramms kann der Speicherbereich 209a auch mit separaten Pro­ grammen für Dinge wie das Aufgeben einer Meßpositions- Identifikationsmarkierung auf die Bahn und zum Filterau­ stausch und dgl. vorgesehen werden. Der Programmspei­ cherteil 209 enthält weiter einen Speicherbereich 209 für ein Prüfprogramm das das Prüfen der Daten aus der erfaßten Ausgabe lehrt, einen Speicherbereich 209c für ein Arithmetikprogramm zum Durchführen der nötigen ver­ schiedenen Berechnungen aus den gemessenen Daten, die in dem Speicher 210, der unten beschrieben werden wird, wie bereits gezeigt und einen Speicherbereich 209d für ein Ausgabeprogramm zum Ausgeben der verarbeiteten Daten an ein CRT 211, ein Drucker 212 oder dgl.A program storage section 209 having a fixed (or semi-fixed) memory such as ROM or EPROM for storing various control and arithmetic programs includes a storage area 209 a for a control program for controlling the device as a whole. In spite of an overall control program of the storage area 209a may be programs for things such as placing an Meßpositions- identification mark on the web and for Filterau stausch and the like with separate Pro. Be provided. The Programmspei cherteil 209 further includes a memory area 209 for a test program that teaches the testing of the data from the detected output, a memory region 209 c for an arithmetic program for performing the necessary ver various calculations from the measured data stored in the memory 210, the bottom will be described as shown and a memory area 209 d for an output program for outputting the processed data to a CRT 211 , a printer 212 or the like.

Als Prüfprogramm können, wie oben beschrieben, solche Methoden verwendet werden, in denen die Daten von einer kontinuierlichen Bahn, die aus der Produktion kommt, in vorbestimmter Länge oder Zeit zu prüfen oder eine Metho­ de in der Daten an einem vorbestimmten Punkt auf der Bahn geprüft werden (z. B. dort wo sie markiert ist, un­ abhängig davon ob die Bahn gestoppt ist oder sich be­ wegt), und in diesen Fällen werden Ausgaben aus den Er­ fassungselementen durch ein Eingabeverarbeitungsteil 207 geprüft, und die geprüften Daten werden in dem Speicher 210 zusammen mit den zusammengehörigen Informationen wie Nummer des Erfassungselementes (z. B. die Polarisations­ richtung) und Position der Bahn, dort wo die Messung ge­ tätigt wurde, gespeichert.As the test program, as described above, such methods may be used in which to check the data from a continuous web coming out of production in a predetermined length or time, or to check a method in the data at a predetermined point on the web (eg where it is marked, irrespective of whether the lane is stopped or moving), and in these cases outputs from the capture elements are checked by an input processing part 207 and the checked data is stored in memory 210 along with the related information such as number of the detection element (eg, the polarization direction) and position of the web, where the measurement was made ge stored.

Das obengenannte arithmetische Programm wird zu ver­ schiedenen notwendigen Berechnungen benutzt, unter ande­ rem zu der Berechnung der Verlangsamung, aus den Basis­ daten und den gemessenen Daten, die in dem Speicher 210 gespeichert sind.The above-mentioned arithmetic program is used for various necessary calculations, among others, the calculation of the deceleration, the base data, and the measured data stored in the memory 210 .

Das obengenannte Ausgabeprogramm wird zur Verarbeitung für CRT-Anzeige, Druckausgabe und Ausgabekontrolle im allgemeinen verwandt, zum Anzeigen der Winkelverteilung der polarisierten transmittierten Lichtintensität zu je­ dem Zeitpunkt an dem Ausgabe aus dem Erfassungsteil ge­ prüft wird und in dem Speicher 210 gespeichert wird, für On-Line Daueranzeige der Variation der Doppelbrechungs­ eigenschaften entlang der Flußrichtung der Bahn usw.The above-mentioned output program is generally used for processing for CRT display, printout, and output control, is checked for displaying the angular distribution of the polarized transmitted light intensity at the time of the output from the detection part, and is stored in the memory 210 for on-screen display. Line continuous display of the variation of the birefringence properties along the flow direction of the web, etc.

Der Speicher 210 ist ein Speicher eines Speicherinhalts variablen Types der RAMs enthält, und Bereiche wie einen Eingabepufferspeicher 210a zum zeitweiligen Speichern von gemessenen Daten usw., die aus einem Eingabeverar­ beitungsteil 207 eingegeben werden, enthält, eine Spei­ cherregion 210b für berechnete Daten zum Speichern von verarbeiteten Daten und dgl., eine Basisdatenspeicherre­ gion 210c zum Speichern von Basisdaten, die für die Da­ tenverarbeitung notwendig sind und von Gleichungen und dgl., und einen Ausgabepufferspeicher 210d zum Speichern von Daten für die CRT Anzeige, die Druckausgabe und dgl. Bezugszeichen 213 ist eine Tastatureingabe.The memory 210 is a memory of a memory content of the variable type of the RAMs includes, and areas such as an input buffer memory 210 a for temporarily storing measured data, etc. that are input from a Eingabeverar beitungsteil 207, contains a SpeI cherregion 210 b for calculated data storing the processed data and the like., a Basisdatenspeicherre gion 210 c for storing basic data that are necessary for Because tenverarbeitung and equations and the like., and an output buffer memory 210 d for storing data for the CRT display, the print output and the like Reference numeral 213 is a keyboard input.

Ausführungsbeispielembodiment

Es wurden Messungen an einer Polypropylenbahn (60 µm Dicke) unter Benutzung der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie in den Fig. 10 und 11 dargestellt, mit einer Bahngeschwindigkeit von 30 m/min durchgeführt. Das Prüfintervall betrug 2 sec, die Ergebnisse sind in Fig. 12 dargestellt. Die Prüfung wurde auf der Intensität des transmittierten polarisierten Lichtes in sechs Polarisa­ tionsrichtungen alle 2 sek. durchgeführt, d. h. die Bahn bewegte sich jeweils 1 m, der Verlangsamungswert am Punkt der Messung wurde für jedes Prüfen berechnet. Die­ se wurde für 20 Min. fortgesetzt (599 Proben, Bahnlänge 600 m) und das Ergebnis wurde als Diagramm aufgezeichnet und es war so möglich On-Line die Veränderungen der Ver­ langsamung entlang der Fortbewegungsrichtung der Bahn zu messen. Die jeweiligen repräsentativen Werte, die auf der Basis der experimentell ermittelten Daten bestimmt worden waren, die folgenden:Measurements were made on a polypropylene sheet (60 μm thick) using the apparatus of the present invention as shown in Figs. 10 and 11 at a web speed of 30 m / min. The test interval was 2 sec, the results are shown in FIG . The test was based on the intensity of the transmitted polarized light in six directions of polarization every 2 seconds. carried out, ie the web moved each 1 m, the deceleration value at the point of measurement was calculated for each test. The se was continued for 20 min (599 samples, track length 600 m) and the result was recorded as a diagram and it was thus possible to measure on-line the changes of the slowing along the direction of travel of the web. The respective representative values determined on the basis of the experimentally obtained data are the following:

Minimalwert der Verlangsamung RminMinimum value of deceleration Rmin = 1079,2= 1079.2 Maximalwert der Verlangsamung RmaxMaximum value of deceleration Rmax = 1143,6= 1143.6 Mittelwert der Verlangsamung RaveMean of the slowdown rave = 1117,5= 1117.5 Standardabweichungstandard deviation = 10,5 nm= 10.5 nm

Die Hauptbrechungsrichtung war ungefähr konstant (ca. 87°) wie in der oberen Hälfte der Fig. 12 dargestellt.The main direction of refraction was approximately constant (about 87 °) as shown in the upper half of FIG .

Wenn man Messungen an einer stationären Bahn aus dem gleichen Material tätigte, war die Standardabweichung 0,3 nm. Das Ergebnis der Verlangsamungsmessung die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erreicht wurde zeigte, daß das Ergebnis der On-Line-Messungen, die wäh­ rend der Bewegung genommen wurden, genügend zuverlässig ist. Es ist möglich das Intervall zwischen den Meßpunk­ ten auf der Bahn 1 bis 2 Stellen kleiner zu machen.When taking measurements on a stationary orbit from the material was the standard deviation 0.3 nm. The result of the slowdown measurement with the method of the present invention has been achieved showed that the result of the on-line measurements, the currency The movement was sufficiently reliable is. It is possible the interval between the Meßpunk to make 1 to 2 places smaller on the web.

Die Vorteile der Ausführungsbeispiele, die in den Fig. 10 und 11 gezeigt sind, sind die folgenden:The advantages of the embodiments shown in Figs. 10 and 11 are as follows:

  • 1. Die gemessenen Daten, die zur Berechnung der Ver­ langsamung benötigt sind, können fortwährend zu jedem Zeitpunkt erhalten werden. Dies ermöglicht On-Line- Messungen der Doppelbrechung. Daher ist es an einer Pro­ duktionslinie für Filme oder dgl. möglich, die Verände­ rungen in den Eigenschaften der Bahn entlang ihrer Fluß­ richtung zu ermitteln. 1. The measured data used to calculate the Ver slowing down can be ongoing to everyone Date to be obtained. This allows on-line Measurements of birefringence. That's why it's on a pro production line for films or the like possible, the editions ments in the properties of the railway along its river direction.  
  • 2. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung erlauben eine gleichzeitige Ermittlung der Verlangsamung und der Hauptbrechungsrichtung.2. The method and the device according to the invention allow a simultaneous determination of the slowdown and the main direction of refraction.
  • 3. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vor­ richtung ist es möglich, die Speicherkapazität zum Spei­ chern der benötigten Menge an Platten innerhalb prakti­ scher Grenzen zu halten, ohne unnötig die Meßpräzision aufzugeben.3. With the method according to the invention and the Vor direction, it is possible to store the storage space chern the required amount of plates within prakti to keep their limits without unnecessarily reducing the precision of measurement give up.
  • 4. Da die Winkelverteilung der Intensität des polari­ sierten und transmittierten Lichtes fortwährend ermit­ telt werden kann, kann das Ausmaß der Anisothropie der Bahn ermittelt werden, wie es nötig ist und optisch durch dauernde Anzeige der obengenannten Verteilung be­ obachtet werden.4. Since the angular distribution of the intensity of the polari transmitted and transmitted light continuously may be the extent of anisothropia Track can be determined as necessary and visually by continuous display of the above distribution be be observed.

Die Erfindung kann in anderen Ausführungsbeispielen ver­ wirklicht werden, ohne von dem Erfindungsgedanken oder wesentlichen Charakteristika abzuweichen. Die vorliegen­ den Ausführungsbeispiele werden daher in allen Bezügen als erläuternd und nicht als begrenzend betrachtet und der Schutz der Erfindung wird durch die angefügten Schutzansprüche statt von der Beschreibung bestimmt, und alle Abweichungen die in den Äquivalenzbereich der An­ sprüche fallen, werden ausdrücklich mit eingeschlossen.The invention can ver in other embodiments ver be wirklicht, without departing from the spirit or spirit essential characteristics to deviate. The present The embodiments are therefore in all respects considered as illustrative rather than limiting, and the protection of the invention will be apparent from the attached Claims for protection instead of the description, and all deviations into the equivalence range of the sayings are expressly included.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen, sowie in den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfin­ dung können sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kom­ bination, für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, the claims, As well as in the drawings disclosed features of the inventions can be used individually as well as in any combination For the realization of the invention in its various embodiments be essential.

Claims (14)

1. Verfahren zur Bestimmung der Doppelbrechung, ge­ kennzeichnet dadurch, daß die Intensitäten einer Vielzahl von Lichtern, die jeweils verschiedene Polarisationsrichtun­ gen besitzen und durch eine Probe einer bekannten Bre­ chungsrichtung übertragen werden, gemessen werden und die Verlangsamung der Ausbreitungsgeschwindigkeit (Retardation) in der Probe als Ergebnis der gemessenen Daten berechnet werden.A method of determining birefringence, characterized in that the intensities of a plurality of lights each having different polarization directions and transmitted through a sample of a known direction of refraction are measured, and slowing the propagation velocity (retardation) in the sample calculated as the result of the measured data. 2. Verfahren zur Bestimmung der Doppelbrechung, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität von drei Strahlen, die jeweils verschiedene Polarisationsrichtun­ gen besitzen und durch eine Probe übertragen werden, ge­ messen werden und die Verlangsamung der Ausbreitungsge­ schwindigkeit (Retardation) und der Hauptbrechungsrich­ tung der Probe als Ergebnis der gemessenen Daten berech­ net wird.2. Method for Determining Birefringence characterized in that the intensity of three Rays, each with different polarization directions own and are transmitted through a sample, ge measure and the slowing down of the spread speed (retardation) and the main refractive index  calculation of the sample as a result of the measured data net becomes. 3. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung gekenn­ zeichnet durch
  • - Erfassungsmittel zur Messung der Intensität von drei oder mehr Lichtern, die jeweils verschiedene Richtungen der Polarisation besitzen, wenn sie durch die Probe übertragen werden, und
  • - Betriebsmittel zur Berechnung der Verlangsamung der Ausbreitungsgeschwindigkeit (Retardation) und der Hauptbrechungsrichtung anhand der Ausgabe der Er­ fassungsmittel.
3. Device for measuring the birefringence marked characterized by
  • Detection means for measuring the intensity of three or more lights, each having different directions of polarization when transmitted through the sample, and
  • - means for calculating the deceleration of the propagation velocity (retardation) and the main direction of refraction based on the output of the detection means.
4. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung nach An­ spruch 3, gekennzeichnet durch
  • - Mittel zur Prüfung der erfaßten Ausgabe nach einem vorbestimmten Programm, und
  • - Speichermittel zur Speicherung der geprüften Daten, wobei die Betriebsmittel mit den gespeicherten Daten der Speichermittel rechnen.
4. A device for measuring birefringence according to claim 3, characterized by
  • - means for checking the detected output according to a predetermined program, and
  • - Storage means for storing the checked data, wherein the resources with the stored data of the storage means count.
5. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung nach ei­ nem der Ansprüche 3 oder 4, gekennzeichnet durch Mittel zur On-line-Anzeige der Winkelverteilung der transmit­ tierten Lichtintensität, des Verlangsamungswertes oder der Verteilung dieser. 5. Device for measuring the birefringence after egg Nem of claims 3 or 4, characterized by means for on-line display of the angular distribution of the transmit light intensity, deceleration value or the distribution of this.   6. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung nach ei­ nem der Ansprüche 3, 4 oder 5, gekennzeichnet durch ein photometrisches Teil, das ein Lichtquellenteil, ein Po­ larisatorteil, ein Analysatorteil und ein Erfassungsteil enthält, die als Einheit gebildet sind.6. Device for measuring birefringence after egg nem of claims 3, 4 or 5, characterized by a photometric part, which is a light source part, a butt larisatorteil, an analyzer part and a detection part contains, which are formed as a unit. 7. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Elemente der Erfassungsmittel entlang der Probenfortbewegungs­ richtung angeordnet sind.7. Device for measuring the birefringence according to An Award 3, characterized in that individual elements the detection means along the sample progress are arranged direction. 8. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung nach An­ spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur zeitabgestimmten Prüfung der Ausgabe der einzelnen Elemente der Erfassungsmittel in Abhängigkeit von dem Fortschreiten der Probe angeordnet ist, so daß eine Er­ fassung von Ausgaben von den gleichen Punkten auf der Probe möglich ist.8. Device for measuring the birefringence according to An claim 7, characterized in that the device for timed review of the issue of each Elements of the detection means depending on the Progression of the sample is arranged so that an Er of expenditure of the same items on the Sample is possible. 9. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung nach ei­ nem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsmittel quer relativ zur Probe angeordnet sind.9. Device for measuring birefringence after egg nem of claims 3 to 6, characterized in that the detection means arranged transversely relative to the sample are. 10. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung nach ei­ nem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch scannen­ de Mittel zum Scannen eines photometrischen Teils, die die Erfassungsmittel in der Richtung quer über die Probe einschließen. 10. Device for measuring birefringence after egg Nem of claims 3 to 6, characterized by scanning de means for scanning a photometric part, the the detection means in the direction across the sample lock in.   11. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung nach ei­ nem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsmittel matrixartig in der Fortbewegungs­ richtung und in der Richtung quer dazu angeordnet sind.11. Device for measuring birefringence after egg nem of claims 3 to 6, characterized in that the detection means matrix-like in the locomotion direction and in the direction transverse thereto. 12. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung nach An­ spruch 3, gekennzeichnet durch empfindlichkeitsausglei­ chende Mittel für jedes Erfassungselement.12. Device for measuring the birefringence according to An claim 3, characterized by sensitivity compensation means for each detection element. 13. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Erfassungsmitteln in enger Nachbarschaft zueinander an­ geordnet ist, und Erfassungselemente dieser frontwärtig mit Wellenlängenauswahlmitteln versehen sind, die je­ weils in Wellenlänge voneinander verschieden sind, oder daß einige Erfassungsmittel parallel oder veränderlich zueinander angeordnet sind.13. Device for measuring the birefringence according to An claim 3, characterized in that a plurality of Detecting means in close proximity to each other ordered, and sensing elements of this frontward are provided with wavelength selection means, each because they are different in wavelength, or that some detection means parallel or variable are arranged to each other. 14. Vorrichtung zur Messung der Doppelbrechung nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Erfassungsmitteln propellerartig als Teile eines gemein­ samen Kreises angeordnet sind, wobei die Erfassungsmit­ tel, die in dem gleichen Kreis angeordnet sind, mit Po­ larisatorelementen ausgestattet sind, die jeweils vonei­ nander verschiedene Polarisationsrichtungen besitzen.14. Device for measuring the birefringence according to An claim 3, characterized in that a plurality of Detecting means propeller-like as parts of a common seed circle are arranged, wherein the detection Mitmit Tel, which are arranged in the same circle, with Po larisatorelementen are equipped, each vonei have different polarization directions.
DE4210304A 1991-03-29 1992-03-29 Birefringence determn. esp. by on=line process - by measuring intensities of several light beams of different polarisation directions and calculating light propagation retardation in sample from measured data etc. Withdrawn DE4210304A1 (en)

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