JP2011038968A - 膜厚測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 パワースペクトルのピーク高さ、ピーク面積、反射率などの測定品質を算出し、この測定品質と閾値を比較して測定の有効、無効を判断して、有効なときのみ膜厚測定値を外部に出力するようにした。かけ離れた測定値を除去することができるので、測定の信頼性が高まり、また従来測定が困難であったポリエチレン等の膜厚が測定できる。
【選択図】 図1
Description
被測定フィルムに光を照射し、このフィルムの反射光または透過光の分光スペクトルを取得するスペクトル取得部と、
前記分光スペクトルが入力され、この分光スペクトルからパワースペクトルを演算するパワースペクトル演算部と、
前記パワースペクトルが入力され、このパワースペクトルのピークを検出して、この検出したピークから前記フィルムの膜厚を算出する膜厚算出部と、
前記膜厚算出部が算出した膜厚の測定品質を算出する測定品質算出部と、
前記測定品質算出部が算出した測定品質が入力され、この測定品質と閾値から、前記膜厚算出部が測定した膜厚の有効/無効を判定する測定品質判定部と、
前記膜厚算出部が算出した膜厚が入力され、前記測定品質判定部が有効と判定したときに、前記膜厚算出部が算出した膜厚を出力する膜厚出力部と、
を具備したものである。ヘイズが大きく、干渉縞が現れ難い材質のフィルムでも確度の高い測定が可能になる。
前記測定品質算出部が算出する測定品質として、膜厚算出に使用したピークのピーク高さあるいはピーク面積を用いたものである。簡単に測定品質を算出できる。
前記パワースペクトルが入力される閾値算出部を具備し、この閾値算出部は入力されたパワースペクトルから閾値を算出し、前記測定品質判定部に出力するようにしたものである。閾値を動的に変更できるので、オンライン測定用膜厚測定装置に用いて特に効果が大きい。
前記閾値算出部は、入力されたパワースペクトルのうち、ピークが現れない範囲の最大値あるいは標準偏差を算出して、この最大値あるいは標準偏差を定数倍した値を閾値として出力するようにしたものである。簡単に閾値を算出できる。
前記閾値算出部は、
前記パワースペクトルの全体あるいは指定された範囲の標準偏差を演算し、
この標準偏差の定数倍を暫定閾値として、前記パワースペクトルの全体あるいは指定された範囲のうちこの暫定閾値より小さい部分の標準偏差を演算して、この標準偏差の定数倍を暫定閾値とする工程を少なくとも2回繰り返した後の暫定閾値を前記閾値として出力するようにしたものである。範囲中にピークがあっても正確な閾値を算出できる。
前記測定品質算出部は、前記フィルムの平均反射率あるいは反射率の最大値と最小値の差を算出するようにしたものである。より直接的に測定品質を算出できる。
前記膜厚出力部は、膜厚測定値が無効であると判定されたときに、測定不可を表すデータを出力するようにしたものである。測定無効であることがわかる。
前記膜厚出力部は、膜厚測定値が有効であると判定されたときに、膜厚測定値と測定品質の両方を出力するようにしたものである。後で測定値を評価できる。
前記被測定フィルムは多層膜であり、前記膜厚算出部は前記多層膜の個々の膜の膜厚を測定し、前記測定品質算出部は個々の膜の測定品質を算出するようにしたものである。多層膜の個々の膜の測定を評価できる。
前記膜厚出力部は、全ての膜の測定品質が有効であるときのみ、膜厚算出部が算出した膜厚を出力するようにしたものである。より確かな測定値が得られる。
長さ方向に移動するフィルムの膜厚を測定する装置であって、
請求項1乃至請求項10いずれかに記載の膜厚測定装置と、
前記膜厚測定装置を、膜厚を測定すべきフィルムの幅方向に走査する走査部と、
を具備したものである。長尺のフィルムの長さ方向と幅方向の両方の膜厚を測定できる。
前記膜厚出力部は、前記膜厚算出部が算出した膜厚を前記測定品質判定部が有効でないと判定したときに、前回測定値を出力するようにしたものである。測定値に抜けが生じることがない。
前記膜厚出力部は、前記膜厚算出部が算出した膜厚を前記測定品質判定部が有効でないと判定したときに、前記フィルムの長さ方向に隣接する部分の膜厚を出力するようにしたものである。測定値に抜けが生じることがない。
前記膜厚出力部は、前記膜厚算出部が算出した膜厚を前記測定品質判定部が有効でないと判定したときに、前記フィルムの幅方向に隣接する部分の膜厚を出力するようにしたものである。測定値に抜けが生じることがない。
前記膜厚出力部は、前記膜厚算出部が算出した膜厚を前記測定品質判定部が有効でないと判定したときに、前記フィルムの幅方向に隣接する部分の膜厚と前記フィルムの長さ方向に隣接する膜厚の平均値を出力するようにしたものである。測定値に抜けが生じることがない。
請求項1,2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、および15の発明によれば、膜厚を測定するフィルムに光を照射し、その反射光または透過光の分光スペクトルからパワースペクトルを演算して、このパワースペクトルのピークから前記フィルムの膜厚を算出する膜厚測定装置であって、膜厚を算出する毎にピーク高さ、ピーク面積、反射率等の測定品質を算出し、この測定品質と閾値から測定が有効であるかどうかを判定して、有効であるときに膜厚測定値を出力するようにした。
11 光源
12 光ファイバ
13 分光部
15、70 フィルム
21 分光データ取得部
22 波長変換部
23 周波数解析部
24 膜厚算出部
40、50、60 演算部
41 測定品質算出部
42、52 測定品質判定部
43 膜厚出力部
44、53 設定部
51 反射率測定部
61 閾値算出部
71 走査部
72 膜厚計
73 膜厚計72の走査方向を表す矢印
74 測定軌跡を表す鋸歯状線
Claims (15)
- 被測定フィルムに光を照射し、このフィルムの反射光または透過光の分光スペクトルを取得するスペクトル取得部と、
前記分光スペクトルが入力され、この分光スペクトルからパワースペクトルを演算するパワースペクトル演算部と、
前記パワースペクトルが入力され、このパワースペクトルのピークを検出して、この検出したピークから前記フィルムの膜厚を算出する膜厚算出部と、
前記膜厚算出部が算出した膜厚の測定品質を算出する測定品質算出部と、
前記測定品質算出部が算出した測定品質が入力され、この測定品質と閾値から、前記膜厚算出部が測定した膜厚の有効/無効を判定する測定品質判定部と、
前記膜厚算出部が算出した膜厚が入力され、前記測定品質判定部が有効と判定したときに、前記膜厚算出部が算出した膜厚を出力する膜厚出力部と、
を具備したことを特徴とする膜厚測定装置。 - 前記測定品質算出部が算出する測定品質は、膜厚算出に使用したピークのピーク高さあるいはピーク面積であることを特徴とする請求項1記載の膜厚測定装置。
- 前記パワースペクトルが入力される閾値算出部を具備し、この閾値算出部は入力されたパワースペクトルから閾値を算出し、前記測定品質判定部に出力するようにしたことを特徴とする請求項1若しくは請求項2記載の膜厚測定装置。
- 前記閾値算出部は、入力されたパワースペクトルのうち、ピークが現れない範囲の最大値あるいは標準偏差を算出して、この最大値あるいは標準偏差を定数倍した値を閾値として出力するようにしたことを特徴とする請求項3記載の膜厚測定装置。
- 前記閾値算出部は、
前記パワースペクトルの全体あるいは指定された範囲の標準偏差を演算し、
この標準偏差の定数倍を暫定閾値として、前記パワースペクトルの全体あるいは指定された範囲のうちこの暫定閾値より小さい部分の標準偏差を演算して、この標準偏差の定数倍を暫定閾値とする工程を少なくとも2回繰り返した後の暫定閾値を前記閾値として出力するようにしたことを特徴とする請求項3記載の膜厚測定装置。 - 前記測定品質算出部は、前記フィルムの平均反射率あるいは反射率の最大値と最小値の差を算出するようにしたことを特徴とする請求項1記載の膜厚測定装置。
- 前記膜厚出力部は、膜厚測定値が無効であると判定されたときに、測定不可を表すデータを出力するようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項6いずれかに記載の膜厚測定装置。
- 前記膜厚出力部は、膜厚測定値が有効であると判定されたときに、膜厚測定値と測定品質の両方を出力するようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項7いずれかに記載の膜厚測定装置。
- 前記被測定フィルムは多層膜であり、前記膜厚算出部は前記多層膜の個々の膜の膜厚を測定し、前記測定品質算出部は個々の膜の測定品質を算出するようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項8いずれかに記載の膜厚測定装置。
- 前記膜厚出力部は、全ての膜の測定品質が有効であるときのみ、膜厚算出部が算出した膜厚を出力するようにしたことを特徴とする請求項9記載の膜厚測定装置。
- 長さ方向に移動するフィルムの膜厚を測定する装置であって、
請求項1乃至請求項10いずれかに記載の膜厚測定装置と、
前記膜厚測定装置を、膜厚を測定すべきフィルムの幅方向に走査する走査部と、
を具備したことを特徴とする膜厚測定装置。 - 前記膜厚出力部は、前記膜厚算出部が算出した膜厚を前記測定品質判定部が有効でないと判定したときに、前回測定値を出力するようにしたことを特徴とする請求項11記載の膜厚測定装置。
- 前記膜厚出力部は、前記膜厚算出部が算出した膜厚を前記測定品質判定部が有効でないと判定したときに、前記フィルムの流れ方向に隣接する部分の膜厚を出力するようにしたことを特徴とする請求項11記載の膜厚測定装置。
- 前記膜厚出力部は、前記膜厚算出部が算出した膜厚を前記測定品質判定部が有効でないと判定したときに、前記フィルムの幅方向に隣接する部分の膜厚を出力するようにしたことを特徴とする請求項11記載の膜厚測定装置。
- 前記膜厚出力部は、前記膜厚算出部が算出した膜厚を前記測定品質判定部が有効でないと判定したときに、前記フィルムの幅方向に隣接する部分の膜厚と前記フィルムの長さ方向に隣接する膜厚の平均値を出力するようにしたことを特徴とする請求項11記載の膜厚測定装置。
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