JP3453112B2 - 光学自動測定方法 - Google Patents
光学自動測定方法Info
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- JP3453112B2 JP3453112B2 JP2000233392A JP2000233392A JP3453112B2 JP 3453112 B2 JP3453112 B2 JP 3453112B2 JP 2000233392 A JP2000233392 A JP 2000233392A JP 2000233392 A JP2000233392 A JP 2000233392A JP 3453112 B2 JP3453112 B2 JP 3453112B2
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投光部、受光部を
互いに近接して設け、投光部から投光された光をサンプ
ルに当て、その反射光等を測定する光学自動測定方法に
関するものである。
互いに近接して設け、投光部から投光された光をサンプ
ルに当て、その反射光等を測定する光学自動測定方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複数のサンプルを搬送して光反射率、光
透過率を測定する場合に、サンプル測定時に光源の光量
変動や検出器の感度変動などが起こると測定誤差につな
がるので、サンプル搬送に先立ち、また測定中でもサン
プル搬送を中断して、定期的にリファレンスとなる基準
反射物を測定光学系の光路にセットしてリファレンス測
定を行っている。これにより、光源、検出器を含む測定
系全体の測定精度向上を行っている。
透過率を測定する場合に、サンプル測定時に光源の光量
変動や検出器の感度変動などが起こると測定誤差につな
がるので、サンプル搬送に先立ち、また測定中でもサン
プル搬送を中断して、定期的にリファレンスとなる基準
反射物を測定光学系の光路にセットしてリファレンス測
定を行っている。これにより、光源、検出器を含む測定
系全体の測定精度向上を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、リファレンス
となる基準反射物を定期的に測定光路にセットするため
には、基準反射物を搬送する機構が、サンプルの搬送機
構とは別に必要になり、測定系の複雑化、コスト高の要
因になる。また、リファレンス測定時間が、サンプルを
測定する時間に食い込むため、測定の時間効率が悪化す
る。そこで、本発明は、サンプル測定中、リファレンス
となる基準反射物を測定光路にセットすることなくリフ
ァレンス光量の推定ができ、もって測定精度を上げるこ
とができる光学自動測定方法を実現することを目的とす
る。
となる基準反射物を定期的に測定光路にセットするため
には、基準反射物を搬送する機構が、サンプルの搬送機
構とは別に必要になり、測定系の複雑化、コスト高の要
因になる。また、リファレンス測定時間が、サンプルを
測定する時間に食い込むため、測定の時間効率が悪化す
る。そこで、本発明は、サンプル測定中、リファレンス
となる基準反射物を測定光路にセットすることなくリフ
ァレンス光量の推定ができ、もって測定精度を上げるこ
とができる光学自動測定方法を実現することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の光学自動測定方
法は、サンプルと、投光部及び受光部との間に、投光部
から投光された光を一部反射し受光部に入射させるため
の透明又は半透明の部材を固定し、リファレンスのない
ときの測定光量と、リファレンスを置いたときの測定光
量とに基づいて、前記部材からの反射光量とリファレン
スからの測定光量との比を求め、サンプルの測定期間中
に、サンプルのないときの測定光量と前記比とを用い
て、リファレンスを置いたときの測定光量を推定し、こ
れを用いて、サンプルの測定光量の補正を行うものであ
る。
法は、サンプルと、投光部及び受光部との間に、投光部
から投光された光を一部反射し受光部に入射させるため
の透明又は半透明の部材を固定し、リファレンスのない
ときの測定光量と、リファレンスを置いたときの測定光
量とに基づいて、前記部材からの反射光量とリファレン
スからの測定光量との比を求め、サンプルの測定期間中
に、サンプルのないときの測定光量と前記比とを用い
て、リファレンスを置いたときの測定光量を推定し、こ
れを用いて、サンプルの測定光量の補正を行うものであ
る。
【０００５】前記の方法によれば、リファレンスのない
ときの測定光量と、リファレンスを置いたときの測定光
量とに基づいて求めた、前記部材からの反射光量とリフ
ァレンスからの光量との比は、光源光量変動や検出器感
度の変動によらない構造定数となる。サンプルの測定期
間中に、サンプルのないときの測定光量と前記比とを用
いて、リファレンスを置いたときの測定光量を推定すれ
ば、この推定されたリファレンスの測定光量は、当該測
定時点の光源光量や検出器感度の変動に対応した値とな
る。
ときの測定光量と、リファレンスを置いたときの測定光
量とに基づいて求めた、前記部材からの反射光量とリフ
ァレンスからの光量との比は、光源光量変動や検出器感
度の変動によらない構造定数となる。サンプルの測定期
間中に、サンプルのないときの測定光量と前記比とを用
いて、リファレンスを置いたときの測定光量を推定すれ
ば、この推定されたリファレンスの測定光量は、当該測
定時点の光源光量や検出器感度の変動に対応した値とな
る。
【０００６】この推定されたリファレンスの測定光量を
用いれば、当該測定時点の光源光量変動や検出器感度の
変動によらない、サンプル光量の測定をすることができ
る。
用いれば、当該測定時点の光源光量変動や検出器感度の
変動によらない、サンプル光量の測定をすることができ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、光学自
動測定装置の概要図である。測定光源１に、バンドル状
の投光ファイバ４が接続され、その先は受光ファイバ５
とともに金属筒７に挿入され、ファイバプローブ３を形
成している。測定光源１は、サンプルを測定するのに適
した波長の光を放出するものであればよく、レーザ、白
色光源などを用いることができる。投光ファイバ４、受
光ファイバ５の材質は何でもよく、例えば石英、透明プ
ラスチックがある。
付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、光学自
動測定装置の概要図である。測定光源１に、バンドル状
の投光ファイバ４が接続され、その先は受光ファイバ５
とともに金属筒７に挿入され、ファイバプローブ３を形
成している。測定光源１は、サンプルを測定するのに適
した波長の光を放出するものであればよく、レーザ、白
色光源などを用いることができる。投光ファイバ４、受
光ファイバ５の材質は何でもよく、例えば石英、透明プ
ラスチックがある。
【０００８】ファイバプローブ３の先端面には、透明板
６が取り付け固定されている。透明板６の取り付け方法
は、接着、ネジ止めなど任意である。透明板６は、ファ
イバプローブ３の先端面に密着させているが、後述する
ように、隙間を介していてもよい。透明板６の材質は限
定されないが、石英ガラス、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル
酸メチル）のようなものでよい。また、透明板６の代わ
りに金属膜を蒸着した半透明板（ハーフミラー）を用い
てもよい。
６が取り付け固定されている。透明板６の取り付け方法
は、接着、ネジ止めなど任意である。透明板６は、ファ
イバプローブ３の先端面に密着させているが、後述する
ように、隙間を介していてもよい。透明板６の材質は限
定されないが、石英ガラス、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル
酸メチル）のようなものでよい。また、透明板６の代わ
りに金属膜を蒸着した半透明板（ハーフミラー）を用い
てもよい。
【０００９】受光ファイバ５の終端は、検出器２に接続
されている。検出器２の構造は、限定されるものではな
い。例えば、光電管、光ダイオードアレイが採用でき
る。検出器２の前段に分光器やフィルタを設けてもよ
い。図２は、ファイバプローブ３の断面図の一例であ
る。金属筒７の中に１本又は複数の投光ファイバ４が挿
入され、中央には、受光ファイバ５が通っている。な
お、受光ファイバ５は、中央に限らず、金属筒７の中で
あれば、どのような位置に配置されていてもよい。
されている。検出器２の構造は、限定されるものではな
い。例えば、光電管、光ダイオードアレイが採用でき
る。検出器２の前段に分光器やフィルタを設けてもよ
い。図２は、ファイバプローブ３の断面図の一例であ
る。金属筒７の中に１本又は複数の投光ファイバ４が挿
入され、中央には、受光ファイバ５が通っている。な
お、受光ファイバ５は、中央に限らず、金属筒７の中で
あれば、どのような位置に配置されていてもよい。
【００１０】図３は、ファイバプローブ３の先端面に密
着している透明板６内の光路図である。投光ファイバ４
の出射光の一部は、透明板６の底面６ｂで反射され、受
光ファイバ５に入る（Ｍ）。また、投光ファイバ４の出
射光で透明板６から出たものは、下に置かれている基準
反射板８又はサンプル９で反射され、透明板６に戻り、
受光ファイバ５に入る（ＲまたはＳ）。図４は、ファイ
バプローブ３の先端面から離れて置かれている透明板６
の光路図である。投光ファイバ４の出射光の一部は、透
明板６の上面６ａ及び底面６ｂでそれぞれ反射され、受
光ファイバ５に入射する（Ｍａ，Ｍｂ）。また、投光フ
ァイバ４の出射光で透明板６から出たものは、下に置か
れている基準反射板８又はサンプル９で反射され、透明
板６に戻り、受光ファイバ５に入射する（Ｒまたは
Ｓ）。
着している透明板６内の光路図である。投光ファイバ４
の出射光の一部は、透明板６の底面６ｂで反射され、受
光ファイバ５に入る（Ｍ）。また、投光ファイバ４の出
射光で透明板６から出たものは、下に置かれている基準
反射板８又はサンプル９で反射され、透明板６に戻り、
受光ファイバ５に入る（ＲまたはＳ）。図４は、ファイ
バプローブ３の先端面から離れて置かれている透明板６
の光路図である。投光ファイバ４の出射光の一部は、透
明板６の上面６ａ及び底面６ｂでそれぞれ反射され、受
光ファイバ５に入射する（Ｍａ，Ｍｂ）。また、投光フ
ァイバ４の出射光で透明板６から出たものは、下に置か
れている基準反射板８又はサンプル９で反射され、透明
板６に戻り、受光ファイバ５に入射する（Ｒまたは
Ｓ）。
【００１１】前記構成の光学自動測定装置の使用方法を
説明する。以下の説明では、図３に示したような、透明
板６がファイバプローブ３の先端面に密着している構造
を前提とするが、透明板６がファイバプローブ３の先端
面と離れている構造においても同様に成り立つこと予め
断っておく。 (1)光学自動測定装置立ち上げ時の測定 図１に示したように、ファイバプローブ３の先端に透明
板６を固定した状態で、測定光源１を点灯し、検出器２
で光量Ｍ０を測定する。この光量Ｍ０は、透明板６から
の反射光量である。
説明する。以下の説明では、図３に示したような、透明
板６がファイバプローブ３の先端面に密着している構造
を前提とするが、透明板６がファイバプローブ３の先端
面と離れている構造においても同様に成り立つこと予め
断っておく。 (1)光学自動測定装置立ち上げ時の測定 図１に示したように、ファイバプローブ３の先端に透明
板６を固定した状態で、測定光源１を点灯し、検出器２
で光量Ｍ０を測定する。この光量Ｍ０は、透明板６から
の反射光量である。
【００１２】次に、図１に一点鎖線で示したように、基
準反射板８をセットし、検出器２で光量Ｍ０＋Ｒ０を測
定する。そして光量Ｍ０＋Ｒ０から光量Ｍ０を引き、基
準反射板８から反射される正味のリファレンス光量Ｒ０
を求める。Ｍ０／Ｒ０を計算してその結果をキャリブレ
ーション定数Ｆとする。 (2)サンプルの測定 図５は、搬送されていく複数のサンプル９の反射率を測
定するための光学自動測定装置の配置図である。
準反射板８をセットし、検出器２で光量Ｍ０＋Ｒ０を測
定する。そして光量Ｍ０＋Ｒ０から光量Ｍ０を引き、基
準反射板８から反射される正味のリファレンス光量Ｒ０
を求める。Ｍ０／Ｒ０を計算してその結果をキャリブレ
ーション定数Ｆとする。 (2)サンプルの測定 図５は、搬送されていく複数のサンプル９の反射率を測
定するための光学自動測定装置の配置図である。
【００１３】サンプル９の搬送設置台１０は、好ましく
は拡散面とし、無用な反射が発生しないようにする。サ
ンプル９が次々と搬送される間に、サンプル９の通過し
ない瞬間をとらえて、光量を測定する。この光量をＭ１
とする。Ｍ１／Ｆを計算して、Ｒ１とする。このＲ１
は、基準反射板８をセットしたとすれば得られる反射光
量となる。サンプル９が通過した時に検出される光量を
Ｍ１＋Ｓ１とする。（Ｍ１＋Ｓ１）−Ｍ１を計算して、
Ｓ１とする。
は拡散面とし、無用な反射が発生しないようにする。サ
ンプル９が次々と搬送される間に、サンプル９の通過し
ない瞬間をとらえて、光量を測定する。この光量をＭ１
とする。Ｍ１／Ｆを計算して、Ｒ１とする。このＲ１
は、基準反射板８をセットしたとすれば得られる反射光
量となる。サンプル９が通過した時に検出される光量を
Ｍ１＋Ｓ１とする。（Ｍ１＋Ｓ１）−Ｍ１を計算して、
Ｓ１とする。
【００１４】Ｓ１／Ｒ１により、サンプル９の光量補正
された反射率を求める。以上のように、基準反射板８を
実際にセットすることなく、測定光源の光量が変動した
ときでも正確なサンプル９の反射率を測定することがで
きる。
された反射率を求める。以上のように、基準反射板８を
実際にセットすることなく、測定光源の光量が変動した
ときでも正確なサンプル９の反射率を測定することがで
きる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明の光学自動測定方法
によれば、サンプル測定中、リファレンスとなる基準反
射物を測定光路にセットすることなくリファレンス光量
の推定ができるので、光源光量や検出感度が変動して
も、サンプルの正確な測定ができ、もって測定系の検出
精度を上げることができる。
によれば、サンプル測定中、リファレンスとなる基準反
射物を測定光路にセットすることなくリファレンス光量
の推定ができるので、光源光量や検出感度が変動して
も、サンプルの正確な測定ができ、もって測定系の検出
精度を上げることができる。
【図１】光学自動測定装置の概要図である。
【図２】ファイバプローブ３のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ファイバプローブ３の先端面に密着している透
明板６内の光路図である。
明板６内の光路図である。
【図４】ファイバプローブ３の先端面から離れて置かれ
ている透明板６内の光路図である。
ている透明板６内の光路図である。
【図５】搬送されていく複数のサンプル９の反射率を測
定するための光学自動測定装置の配置図である。
定するための光学自動測定装置の配置図である。
１ 測定光源
３ ファイバプローブ
４ 投光ファイバ
５ 受光ファイバ
６ 透明板
７ 金属筒
８ 基準反射板
９ サンプル
１０ 搬送設置台
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 21/00 - 21/958
G01J 3/00 - 3/52
Claims (3)
- 【請求項１】投光部、受光部を互いに近接して設け、投
光部から投光された光をサンプルに当て、返ってくる光
を測定する光学自動測定方法において、 サンプルと、投光部及び受光部との間に、投光部から投
光された光を一部反射し受光部に入射させるための透明
又は半透明の部材を固定し、 リファレンスのないときの測定光量と、リファレンスを
置いたときの測定光量とに基づいて、前記部材からの反
射光量とリファレンスからの測定光量との比を求め、 サンプルの測定期間中に、サンプルのないときの測定光
量と前記比とを用いて、リファレンスを置いたときの測
定光量を推定し、これを用いて、サンプルの測定光量の
補正を行うことを特徴とする光学自動測定方法。 - 【請求項２】前記透明又は半透明の部材は、投光部及び
受光部に密着していることを特徴とする請求項１記載の
光学自動測定方法。 - 【請求項３】前記透明又は半透明の部材は、投光部及び
受光部と離れていることを特徴とする請求項１記載の光
学自動測定方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000233392A JP3453112B2 (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 光学自動測定方法 |
| US10/333,990 US6922247B2 (en) | 2000-07-28 | 2001-07-26 | Automatic optical measurement method |
| EP01984440.6A EP1305602B1 (en) | 2000-07-28 | 2001-07-26 | Automatic optical measurement method |
| CNB018135013A CN1202414C (zh) | 2000-07-28 | 2001-07-26 | 自动光学测量方法 |
| KR10-2003-7001177A KR100495604B1 (ko) | 2000-07-28 | 2001-07-26 | 광학 자동 측정 방법 |
| PCT/JP2001/006437 WO2002010717A2 (en) | 2000-07-28 | 2001-07-26 | Automatic optical measurement method |
| TW090118418A TW575728B (en) | 2000-07-28 | 2001-07-27 | Automatic optical measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000233392A JP3453112B2 (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 光学自動測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002048730A JP2002048730A (ja) | 2002-02-15 |
| JP3453112B2 true JP3453112B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=18725917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000233392A Expired - Fee Related JP3453112B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-08-01 | 光学自動測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3453112B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11293750B2 (en) | 2019-11-11 | 2022-04-05 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Film thickness measuring apparatus and film thickness measuring method |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100998581B1 (ko) | 2008-08-08 | 2010-12-07 | 광주과학기술원 | 반투명한 물질의 반사 특성을 측정하기 위한 시스템 및 방법 |
| JP6194776B2 (ja) * | 2013-11-29 | 2017-09-13 | セイコーエプソン株式会社 | 分光測定装置及び分光測定方法 |
| CN104728059A (zh) * | 2013-12-23 | 2015-06-24 | 陈国芳 | 重力势能转换装置 |
| CN105632955B (zh) * | 2014-10-30 | 2018-12-04 | 无锡华润安盛科技有限公司 | 一种中心传感器的修复方法及中心传感器 |
| CN105355162B (zh) * | 2015-11-30 | 2018-06-05 | 惠州市德赛自动化技术有限公司 | 一种显示屏检测治具及运动平台 |
| JP7341849B2 (ja) | 2019-10-24 | 2023-09-11 | 大塚電子株式会社 | 光学測定装置および光学測定方法 |
-
2000
- 2000-08-01 JP JP2000233392A patent/JP3453112B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11293750B2 (en) | 2019-11-11 | 2022-04-05 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Film thickness measuring apparatus and film thickness measuring method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002048730A (ja) | 2002-02-15 |
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