JP3297169B2 - 板状透明体の板厚測定方法 - Google Patents
板状透明体の板厚測定方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は板状透明体の板厚測定方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラスの如き板状透明体の板厚を測定す
る方法として図２に示す方法が知られている。即ち、光
源２より回転する多面反射鏡３に光線を照射し、板状透
明体１に所定の角度をなして光ビームを照射する。この
光ビームは板状透明体の表面に直交しかつ前記光ビーム
を含む平面内で走査される。板状透明体の表面での反射
光及び裏面での反射光が受光器６に到達する時間をそれ
ぞれ求め、両者の時間差と板状透明体の屈折率、入射角
より透明板状体の板厚を求める方法である。なお、図２
の符号７は演算器である。
る方法として図２に示す方法が知られている。即ち、光
源２より回転する多面反射鏡３に光線を照射し、板状透
明体１に所定の角度をなして光ビームを照射する。この
光ビームは板状透明体の表面に直交しかつ前記光ビーム
を含む平面内で走査される。板状透明体の表面での反射
光及び裏面での反射光が受光器６に到達する時間をそれ
ぞれ求め、両者の時間差と板状透明体の屈折率、入射角
より透明板状体の板厚を求める方法である。なお、図２
の符号７は演算器である。
【０００３】しかし、この方法では板状透明体の位置が
変わったり、板状透明体が傾斜すると測定誤差を生じる
という課題があった。
変わったり、板状透明体が傾斜すると測定誤差を生じる
という課題があった。
【０００４】即ち、板状透明体の板厚ｄは次のように計
算される。
算される。
【０００５】
【数１】
【０００６】ここでＢは、板状透明体の表面で反射され
る光ビームが受光器に到達してから板状透明体の裏面で
反射される光ビームが受光器に到達するまでの時間に、
光ビームの走査速度を乗じたものである。ｎは、板状透
明体の屈折率であり、θは光ビームの入射角である。
る光ビームが受光器に到達してから板状透明体の裏面で
反射される光ビームが受光器に到達するまでの時間に、
光ビームの走査速度を乗じたものである。ｎは、板状透
明体の屈折率であり、θは光ビームの入射角である。
【０００７】このようにｄは光ビームの入射角θの関数
であるため、板状透明体が傾斜すると誤差を生じる。ま
たｄは、板状透明体の位置が変わっても誤差を生じる。
であるため、板状透明体が傾斜すると誤差を生じる。ま
たｄは、板状透明体の位置が変わっても誤差を生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有していた上記課題を解消し、板状透明体の位置が変わ
ったり、板状透明体が傾斜した場合にも正しい板厚が測
定される板状透明体の板厚測定方法の提供を目的とす
る。
有していた上記課題を解消し、板状透明体の位置が変わ
ったり、板状透明体が傾斜した場合にも正しい板厚が測
定される板状透明体の板厚測定方法の提供を目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、板状透明体に
所定の角度をなして光ビームを照射し、板状透明体の表
面に直交しかつ前記光ビームを含む平面内で光ビームを
走査し、第１の受光器に、板状透明体の表面で反射され
る光ビームが到達してから板状透明体の裏面で反射され
る光ビームが到達するまでの時間を計測し板状透明体の
板厚を測定する方法において、第１の受光器とは異なる
位置に第２の受光器を設け、予め、既知の板厚の板状透
明体を用いて板状透明体の位置及び光ビームの入射角を
変えて、基準時刻から第１の受光器に光ビームが到達す
るまでの時間ｔ1及び基準時刻から第２の受光器に光ビ
ームが到達するまでの時間ｔ2 を測定し、また第１の受
光器に、板状透明体の表面で反射された光ビームが到達
してから板状透明体の裏面で反射された光ビームが到達
するまでの時間を測定して算出した見掛けの板厚と既知
の真の板厚との差である補正値を求め、ｔ1、ｔ2と補正
値との関係を求めておき、板厚測定時に、被測定体であ
る板状透明体の表面で反射される光ビームが第１の受光
器に到達してから板状透明体の裏面で反射される光ビー
ムが第１の受光器に到達するまでの時間を測定して算出
した見掛けの板厚および測定したｔ1、ｔ2 より、前記ｔ
1 、ｔ 2 と補正値との関係を用いて、板状透明体の真の板
厚を求めることを特徴とする板状透明体の板厚測定方法
を提供する。
所定の角度をなして光ビームを照射し、板状透明体の表
面に直交しかつ前記光ビームを含む平面内で光ビームを
走査し、第１の受光器に、板状透明体の表面で反射され
る光ビームが到達してから板状透明体の裏面で反射され
る光ビームが到達するまでの時間を計測し板状透明体の
板厚を測定する方法において、第１の受光器とは異なる
位置に第２の受光器を設け、予め、既知の板厚の板状透
明体を用いて板状透明体の位置及び光ビームの入射角を
変えて、基準時刻から第１の受光器に光ビームが到達す
るまでの時間ｔ1及び基準時刻から第２の受光器に光ビ
ームが到達するまでの時間ｔ2 を測定し、また第１の受
光器に、板状透明体の表面で反射された光ビームが到達
してから板状透明体の裏面で反射された光ビームが到達
するまでの時間を測定して算出した見掛けの板厚と既知
の真の板厚との差である補正値を求め、ｔ1、ｔ2と補正
値との関係を求めておき、板厚測定時に、被測定体であ
る板状透明体の表面で反射される光ビームが第１の受光
器に到達してから板状透明体の裏面で反射される光ビー
ムが第１の受光器に到達するまでの時間を測定して算出
した見掛けの板厚および測定したｔ1、ｔ2 より、前記ｔ
1 、ｔ 2 と補正値との関係を用いて、板状透明体の真の板
厚を求めることを特徴とする板状透明体の板厚測定方法
を提供する。
【００１０】以下、図面に基づいて説明する。図１は、
本発明の測定方法を説明するための模式図である。ま
ず、光源２から光ビームを回転する反射鏡３に照射す
る。光源２としては、ヘリウムネオンガスレーザが適し
ている。また、回転する反射鏡３は、紙面に直交する方
向を軸として所定の角速度で回転するもので、その周面
には反射鏡が設けてあり、正多面体を形成している。こ
の反射鏡３で反射された光ビームは、右上方から左下方
へ所定の速度で走査され、レンズ４により平行光となり
板状透明体１に所定の入射角で入射する。
本発明の測定方法を説明するための模式図である。ま
ず、光源２から光ビームを回転する反射鏡３に照射す
る。光源２としては、ヘリウムネオンガスレーザが適し
ている。また、回転する反射鏡３は、紙面に直交する方
向を軸として所定の角速度で回転するもので、その周面
には反射鏡が設けてあり、正多面体を形成している。こ
の反射鏡３で反射された光ビームは、右上方から左下方
へ所定の速度で走査され、レンズ４により平行光となり
板状透明体１に所定の入射角で入射する。
【００１１】この入射する光ビームは、板状透明体１に
対し、板状透明体１の表面に直交しかつ該光ビームを含
む平面内で所定の速度で走査される。板状透明体１の表
面で反射された光ビームが第１の受光器６に到達してか
ら、板状透明体１の裏面で反射された光ビームが第１の
受光器６に到達するまでの時間を求め、それより演算器
７で板状透明体１の見掛けの板厚を計算する。
対し、板状透明体１の表面に直交しかつ該光ビームを含
む平面内で所定の速度で走査される。板状透明体１の表
面で反射された光ビームが第１の受光器６に到達してか
ら、板状透明体１の裏面で反射された光ビームが第１の
受光器６に到達するまでの時間を求め、それより演算器
７で板状透明体１の見掛けの板厚を計算する。
【００１２】この場合、板状透明体１が一点鎖線で示し
たように正規の位置、角度にあるときは、従来技術の項
で説明した通り、正しい板厚が得られるが、実線のよう
に板状透明体１の位置が変わったり、傾斜しているとき
は、誤差を生じる。これを補正するため、レンズ８と第
１の受光器６の間にハーフミラー９を設け、ハーフミラ
ーにより反射した光ビームを受光する第２の受光器１０
が設けてある。
たように正規の位置、角度にあるときは、従来技術の項
で説明した通り、正しい板厚が得られるが、実線のよう
に板状透明体１の位置が変わったり、傾斜しているとき
は、誤差を生じる。これを補正するため、レンズ８と第
１の受光器６の間にハーフミラー９を設け、ハーフミラ
ーにより反射した光ビームを受光する第２の受光器１０
が設けてある。
【００１３】ここで、レンズ８から第１の受光器６まで
の距離と、レンズ８から第２の受光器までの距離とは、
互いに異なるようにすることが大切である。１１は、基
準時刻を設定するための受光器である。これらの受光器
６、１０、１１はそれぞれ演算器７に接続されている。
の距離と、レンズ８から第２の受光器までの距離とは、
互いに異なるようにすることが大切である。１１は、基
準時刻を設定するための受光器である。これらの受光器
６、１０、１１はそれぞれ演算器７に接続されている。
【００１４】まず、既知の板厚の板状透明体１を使用し
て、次のように補正値を求める。板状透明体１を所定位
置にセットする。次いで反射鏡３を回転し、光ビームを
所定の速度で走査する。光ビームが受光器１１に到達し
たときの時刻が基準時刻として演算器７に記憶される。
次いで、第１の受光器６により光ビームを検知し、基準
時刻から第１の受光器に光ビームが検知されるまでの時
間ｔ1を演算器７に記憶する。同様にして、基準時刻か
ら第２の受光器１０に光ビームが検知されるまでの時間
ｔ2を演算器７に記憶する。
て、次のように補正値を求める。板状透明体１を所定位
置にセットする。次いで反射鏡３を回転し、光ビームを
所定の速度で走査する。光ビームが受光器１１に到達し
たときの時刻が基準時刻として演算器７に記憶される。
次いで、第１の受光器６により光ビームを検知し、基準
時刻から第１の受光器に光ビームが検知されるまでの時
間ｔ1を演算器７に記憶する。同様にして、基準時刻か
ら第２の受光器１０に光ビームが検知されるまでの時間
ｔ2を演算器７に記憶する。
【００１５】次いで、第１の受光器において板状透明体
１の表面で反射された光ビームが到達してから、板状透
明体１の裏面で反射された光ビームが到達するまでの時
間より、演算器７で板状透明体１の見掛けの板厚を求
め、板状透明体１の真の板厚との差即ち補正値Δｄを求
める。
１の表面で反射された光ビームが到達してから、板状透
明体１の裏面で反射された光ビームが到達するまでの時
間より、演算器７で板状透明体１の見掛けの板厚を求
め、板状透明体１の真の板厚との差即ち補正値Δｄを求
める。
【００１６】板状透明体１の位置及び傾斜角度を変え
て、Δｄとｔ1、ｔ2 との関係を求め、演算器７に記憶す
る。かくして、板状透明体１の位置、傾斜角度が変化し
た場合の板状透明体１の板厚の補正値Δｄがｔ1、ｔ2と
の関係で求められ、演算器に記憶される。
て、Δｄとｔ1、ｔ2 との関係を求め、演算器７に記憶す
る。かくして、板状透明体１の位置、傾斜角度が変化し
た場合の板状透明体１の板厚の補正値Δｄがｔ1、ｔ2と
の関係で求められ、演算器に記憶される。
【００１７】次いで、被測定体である板状透明体１の板
厚を次のようにして求める。
厚を次のようにして求める。
【００１８】まず、第１の受光器６において、板状透明
体１の表面で反射された光ビームが到達してから、板状
透明体１の裏面で反射された光ビームが到達するまでの
時間を演算器７で求め、板状透明体１の見掛けの板厚を
計算する。次いで、演算器で基準時刻から第１の受光器
６に光ビームが到達するまでの時間ｔ1、基準時刻から
第２の受光器１０に光ビームが到達するまでの時間ｔ2
を求める。次いで演算器によりこのｔ1、ｔ2から、予め
記憶してある補正値Δｄを求め、このΔｄにより先に求
めた板状透明体１の見掛けの板厚を補正し、誤差のない
板厚が求められる。
体１の表面で反射された光ビームが到達してから、板状
透明体１の裏面で反射された光ビームが到達するまでの
時間を演算器７で求め、板状透明体１の見掛けの板厚を
計算する。次いで、演算器で基準時刻から第１の受光器
６に光ビームが到達するまでの時間ｔ1、基準時刻から
第２の受光器１０に光ビームが到達するまでの時間ｔ2
を求める。次いで演算器によりこのｔ1、ｔ2から、予め
記憶してある補正値Δｄを求め、このΔｄにより先に求
めた板状透明体１の見掛けの板厚を補正し、誤差のない
板厚が求められる。
【００１９】被測定体である板状透明体１の位置、角度
が比較的早く変化する場合には、次のようにして板厚を
求めることが望ましい。即ち、先ず、光ビームの走査毎
に上記の方法により得られる板厚から異常値を除く。こ
の異常値としては、測定している板厚の１０％、好まし
くは５％を超えるものとするのが実用的である。次い
で、異常値を除いたものを平均し平均値を求め、この平
均値を板厚とする。平均値を求めるにあたって、板厚の
データ数としては、６０〜４０００の範囲が好ましい。
このデータ数が上記範囲より少ない場合は、測定精度が
低下し好ましくなく、上記範囲より多い場合には、測定
時間が長くなり好ましくない。
が比較的早く変化する場合には、次のようにして板厚を
求めることが望ましい。即ち、先ず、光ビームの走査毎
に上記の方法により得られる板厚から異常値を除く。こ
の異常値としては、測定している板厚の１０％、好まし
くは５％を超えるものとするのが実用的である。次い
で、異常値を除いたものを平均し平均値を求め、この平
均値を板厚とする。平均値を求めるにあたって、板厚の
データ数としては、６０〜４０００の範囲が好ましい。
このデータ数が上記範囲より少ない場合は、測定精度が
低下し好ましくなく、上記範囲より多い場合には、測定
時間が長くなり好ましくない。
【００２０】
【実施例】図１に示す方法を使用し、板厚０．７ｍｍの
ガラス１を上下に振動させ、光ビームの走査毎の板厚を
測定した。その結果を図３のグラフに示す。図３におい
て、横軸は時刻、縦軸は板厚をそれぞれ示す。同図によ
れば、ガラスの振動によると思われる異常値が現れてい
る。次いで、これらから異常値として平均値に対し１０
％以上異なるものを除き、１００ずつの平均値を求め、
その平均値を板厚とした。その結果を図４のグラフに示
す。図４より明らかなように、ガラスの振動によると思
われる影響を取り除くことができる。したがって、この
方法は、移動するガラスリボンの板厚の測定に適してい
る。
ガラス１を上下に振動させ、光ビームの走査毎の板厚を
測定した。その結果を図３のグラフに示す。図３におい
て、横軸は時刻、縦軸は板厚をそれぞれ示す。同図によ
れば、ガラスの振動によると思われる異常値が現れてい
る。次いで、これらから異常値として平均値に対し１０
％以上異なるものを除き、１００ずつの平均値を求め、
その平均値を板厚とした。その結果を図４のグラフに示
す。図４より明らかなように、ガラスの振動によると思
われる影響を取り除くことができる。したがって、この
方法は、移動するガラスリボンの板厚の測定に適してい
る。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、測定時に板状透明体が
基準の位置、角度と異なった状態にあっても誤差を生じ
ないで正確な板厚が求められる。また、板状透明体が振
動などのように比較的早く変位する場合には、光ビーム
の走査毎に上記の方法により得られる板厚から異常値を
除き、例えば１００ずつの平均値を板厚とすることによ
り、板状透明体の変位の影響を取り除くことができる。
基準の位置、角度と異なった状態にあっても誤差を生じ
ないで正確な板厚が求められる。また、板状透明体が振
動などのように比較的早く変位する場合には、光ビーム
の走査毎に上記の方法により得られる板厚から異常値を
除き、例えば１００ずつの平均値を板厚とすることによ
り、板状透明体の変位の影響を取り除くことができる。
【図１】本発明の方法を説明する模式図
【図２】従来の方法を説明する模式図
【図３】ガラスを振動させ、図１の方法により測定した
板厚のグラフ
板厚のグラフ
【図４】図３に示す板厚から異常値を除き、平均値を求
めそれを板厚としたグラフ
めそれを板厚としたグラフ
１：板状透明体 ２：光源 ６：第１の受光器 １０：第２の受光器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−93003（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−130606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−216904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−27055（ＪＰ，Ａ) 特公 昭35−11089（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30
Claims (2)
- 【請求項１】板状透明体に所定の角度をなして光ビーム
を照射し、板状透明体の表面に直交しかつ前記光ビーム
を含む平面内で光ビームを走査し、第１の受光器に、板
状透明体の表面で反射される光ビームが到達してから板
状透明体の裏面で反射される光ビームが到達するまでの
時間を計測し板状透明体の板厚を測定する方法におい
て、 第１の受光器とは異なる位置に第２の受光器を設け、 予め、既知の板厚の板状透明体を用いて板状透明体の位
置及び光ビームの入射角を変えて、基準時刻から第１の
受光器に光ビームが到達するまでの時間ｔ1及び基準時
刻から第２の受光器に光ビームが到達するまでの時間ｔ
2 を測定し、また第１の受光器に、板状透明体の表面で
反射された光ビームが到達してから板状透明体の裏面で
反射された光ビームが到達するまでの時間を測定して算
出した見掛けの板厚と既知の真の板厚との差である補正
値を求め、ｔ1、ｔ2と補正値との関係を求めておき、板厚測定時に、 被測定体である板状透明体の表面で反射
される光ビームが第１の受光器に到達してから板状透明
体の裏面で反射される光ビームが第１の受光器に到達す
るまでの時間を測定して算出した見掛けの板厚および測
定したｔ1、ｔ2 より、前記ｔ 1 、ｔ 2 と補正値との関係を
用いて、板状透明体の真の板厚を求めることを特徴とす
る板状透明体の板厚測定方法。 - 【請求項２】光ビームの走査毎に得られる板厚から異常
値を除いて平均値を求め、平均値を板厚とする、請求項
１に記載の板状透明体の板厚測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26106593A JP3297169B2 (ja) | 1992-11-25 | 1993-10-19 | 板状透明体の板厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-337916 | 1992-11-25 | ||
| JP33791692 | 1992-11-25 | ||
| JP26106593A JP3297169B2 (ja) | 1992-11-25 | 1993-10-19 | 板状透明体の板厚測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213627A JPH06213627A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3297169B2 true JP3297169B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=26544878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26106593A Expired - Fee Related JP3297169B2 (ja) | 1992-11-25 | 1993-10-19 | 板状透明体の板厚測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3297169B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4802431B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2011-10-26 | Ｔｄｋ株式会社 | 膜厚測定方法及び光ディスクにおける膜厚測定方法 |
-
1993
- 1993-10-19 JP JP26106593A patent/JP3297169B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06213627A (ja) | 1994-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |