JP4347504B2 - 光学自動測定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投光部、受光部を設け、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、環境温度の変動、光源の光量変動、検出器の感度変動、光ファイバを曲げる曲率の変化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、リファレンスとなる基準反射物のセットのために、サンプルを外し、リファレンス測定が終わると、また、サンプルをセットし直さなければならず、それ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。
【０００４】
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。
【０００５】
【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、サンプル設置台と、投光部及び受光部との間に、可動反射部材を移動可能に設置し、可動反射部材の、サンプル設置台と反対の側に固定反射部材を設置し、可動反射部材を光軸下に移動させた状態で、投光部から投光された光を可動反射部材、固定反射部材、可動反射部材を介して受光部によって受光し、可動反射部材を光軸から外した状態で、サンプル設置台にリファレンスを設置して投光部から投光された光をリファレンスを介して受光部によって受光し、両光量の比を求め、
サンプルの測定期間中に、可動反射部材を光軸下に移動させた状態で、投光部から投光された光を可動反射部材、固定反射部材、可動反射部材を介して受光部によって受光して、この受光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、サンプルの受光光量の補正を行う方法である。
【０００６】
前記の方法によれば、可動反射部材、固定反射部材と、リファレンスとを用いて測定した前記比は、環境温度の変動、光源の光量変動、検出器の感度変動、光ファイバを曲げる曲率の変化等の装置変動によらない装置構造定数となる。
サンプルの測定期間中に、可動反射部材、固定反射部材を用いて測定した光量と前記比とを用いて、リファレンスを置いたとしたときの測定光量を推定することができる。この推定されたリファレンスの測定光量は、当該測定時点の装置変動に対応した値となる。
【０００７】
この推定されたリファレンスの測定光量を用いれば、装置変動によらない、サンプル光量の測定をすることができる。
【０００８】
【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正面配置図、図２は側面配置図である。測定光源１に、投光ファイバ４が接続され、その先は金属筒７ａに挿入され、ファイバプローブ３ａ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。
【０００９】
受光ファイバ５の先端も、金属筒７ｂに挿入され、ファイバプローブ３ｂを形成している。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く、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。
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使用される。
【００１０】
ファイバプローブ３ａ，３ｂの先の交叉部位には、サンプル又はリファレンスの設置台１０がある。
また、ファイバプローブ３ａ，３ｂと設置台１０との中間位置には、可動式ミラー６が移動可能に取り付けられている。さらに、可動式ミラー６の上方には、固定ミラー１１が下を向いて取り付けられている。
可動式ミラー６は、図２に示すように、ファイバプローブ３ａ，３ｂの光軸に交わる位置と、光軸から離れた位置との間で平行移動可能になっている。移動手段には、例えば、モータに駆動されるピニオンとラックなど周知の手段を使用することができる。モータを使わず手動で移動してもよい。
【００１１】
前記構成の光学自動測定装置の使用方法を説明する。
(1)光学自動測定装置立ち上げ時の測定
測定光源１を点灯し、図１に示したように、リファレンスとなる基準反射板８（その反射率は既知とする）を設置台１０に置き、可動式ミラー６を光軸下に移動させる。この状態では、投光ファイバ４から照射された光は、可動式ミラー６、固定ミラー１１に反射され、再度可動式ミラー６に反射され、受光ファイバ５に入射される。この受光ファイバ５の入射光量を検出器２により測定する。この光量をＭ０とする。
【００１２】
次に、可動式ミラー６を光軸から外した状態で、投光ファイバ４から照射された光を基準反射板８に当て、反射光を受光ファイバ５に入射させて、光量を測定する。この光量をＲ０とする。
Ｒ０／Ｍ０を計算してその結果を装置定数Ｆとする。
(2)サンプルの測定
図３は、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正面配置図である。
【００１３】
可動式ミラー６を光軸下に移動させる。この状態では、投光ファイバ４から照射された光は、可動式ミラー６、固定ミラー１１に反射され、再度可動式ミラー６に反射され、受光ファイバ５に入射される。この受光ファイバ５の入射光量を検出器２により測定する。この光量をＭ１とする。
次に、可動式ミラー６を光軸から外した状態で、投光ファイバ４から照射された光をサンプル９に当て、反射光を受光ファイバ５に入射させて、光量を測定する。この光量をＳとする。
【００１４】
Ｓ／Ｍ１Ｆにより、サンプル９の、光量補正された反射率を求める人ができる。
以上のように、サンプル測定時、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、環境温度の変動、光源の光量変動、検出器の感度変動、光ファイバを曲げる曲率の変化等があっても、光源光量や検出感度が変動しても、サンプル光量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。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学自動測定装置の正面配置図である。
【図２】光学自動測定装置の側面配置図である。
【図３】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正面配置図である。
【符号の説明】
１ 測定光源
２ 検出器
３ａ，３ｂ ファイバプローブ
４ 投光ファイバ
５ 受光ファイバ
６ 可動式ミラー
７ａ，７ｂ 金属筒
８ 基準反射板
９ サンプル
１０ 設置台
１１ 固定式ミラー
【発明の属する技術分野】
本発明は、投光部、受光部を設け、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、環境温度の変動、光源の光量変動、検出器の感度変動、光ファイバを曲げる曲率の変化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、リファレンスとなる基準反射物のセットのために、サンプルを外し、リファレンス測定が終わると、また、サンプルをセットし直さなければならず、それ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。
【０００４】
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。
【０００５】
【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、サンプル設置台と、投光部及び受光部との間に、可動反射部材を移動可能に設置し、可動反射部材の、サンプル設置台と反対の側に固定反射部材を設置し、可動反射部材を光軸下に移動させた状態で、投光部から投光された光を可動反射部材、固定反射部材、可動反射部材を介して受光部によって受光し、可動反射部材を光軸から外した状態で、サンプル設置台にリファレンスを設置して投光部から投光された光をリファレンスを介して受光部によって受光し、両光量の比を求め、
サンプルの測定期間中に、可動反射部材を光軸下に移動させた状態で、投光部から投光された光を可動反射部材、固定反射部材、可動反射部材を介して受光部によって受光して、この受光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、サンプルの受光光量の補正を行う方法である。
【０００６】
前記の方法によれば、可動反射部材、固定反射部材と、リファレンスとを用いて測定した前記比は、環境温度の変動、光源の光量変動、検出器の感度変動、光ファイバを曲げる曲率の変化等の装置変動によらない装置構造定数となる。
サンプルの測定期間中に、可動反射部材、固定反射部材を用いて測定した光量と前記比とを用いて、リファレンスを置いたとしたときの測定光量を推定することができる。この推定されたリファレンスの測定光量は、当該測定時点の装置変動に対応した値となる。
【０００７】
この推定されたリファレンスの測定光量を用いれば、装置変動によらない、サンプル光量の測定をすることができる。
【０００８】
【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正面配置図、図２は側面配置図である。測定光源１に、投光ファイバ４が接続され、その先は金属筒７ａに挿入され、ファイバプローブ３ａ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。
【０００９】
受光ファイバ５の先端も、金属筒７ｂに挿入され、ファイバプローブ３ｂを形成している。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く、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。
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使用される。
【００１０】
ファイバプローブ３ａ，３ｂの先の交叉部位には、サンプル又はリファレンスの設置台１０がある。
また、ファイバプローブ３ａ，３ｂと設置台１０との中間位置には、可動式ミラー６が移動可能に取り付けられている。さらに、可動式ミラー６の上方には、固定ミラー１１が下を向いて取り付けられている。
可動式ミラー６は、図２に示すように、ファイバプローブ３ａ，３ｂの光軸に交わる位置と、光軸から離れた位置との間で平行移動可能になっている。移動手段には、例えば、モータに駆動されるピニオンとラックなど周知の手段を使用することができる。モータを使わず手動で移動してもよい。
【００１１】
前記構成の光学自動測定装置の使用方法を説明する。
(1)光学自動測定装置立ち上げ時の測定
測定光源１を点灯し、図１に示したように、リファレンスとなる基準反射板８（その反射率は既知とする）を設置台１０に置き、可動式ミラー６を光軸下に移動させる。この状態では、投光ファイバ４から照射された光は、可動式ミラー６、固定ミラー１１に反射され、再度可動式ミラー６に反射され、受光ファイバ５に入射される。この受光ファイバ５の入射光量を検出器２により測定する。この光量をＭ０とする。
【００１２】
次に、可動式ミラー６を光軸から外した状態で、投光ファイバ４から照射された光を基準反射板８に当て、反射光を受光ファイバ５に入射させて、光量を測定する。この光量をＲ０とする。
Ｒ０／Ｍ０を計算してその結果を装置定数Ｆとする。
(2)サンプルの測定
図３は、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正面配置図である。
【００１３】
可動式ミラー６を光軸下に移動させる。この状態では、投光ファイバ４から照射された光は、可動式ミラー６、固定ミラー１１に反射され、再度可動式ミラー６に反射され、受光ファイバ５に入射される。この受光ファイバ５の入射光量を検出器２により測定する。この光量をＭ１とする。
次に、可動式ミラー６を光軸から外した状態で、投光ファイバ４から照射された光をサンプル９に当て、反射光を受光ファイバ５に入射させて、光量を測定する。この光量をＳとする。
【００１４】
Ｓ／Ｍ１Ｆにより、サンプル９の、光量補正された反射率を求める人ができる。
以上のように、サンプル測定時、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、環境温度の変動、光源の光量変動、検出器の感度変動、光ファイバを曲げる曲率の変化等があっても、光源光量や検出感度が変動しても、サンプル光量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。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学自動測定装置の正面配置図である。
【図２】光学自動測定装置の側面配置図である。
【図３】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正面配置図である。
【符号の説明】
１ 測定光源
２ 検出器
３ａ，３ｂ ファイバプローブ
４ 投光ファイバ
５ 受光ファイバ
６ 可動式ミラー
７ａ，７ｂ 金属筒
８ 基準反射板
９ サンプル
１０ 設置台
１１ 固定式ミラー
Claims (1)
- 投光部から投光された光をサンプルに当て、受光部に返ってくる光を測定する光学自動測定方法において、
サンプル設置台と、投光部及び受光部との間に、可動反射部材を移動可能に設置し、
可動反射部材の、サンプル設置台と反対の側に固定反射部材を設置し、
可動反射部材を光軸下に移動させた状態で、
投光部から投光された光を可動反射部材、固定反射部材、可動反射部材を介して受光部によって受光し、
可動反射部材を光軸から外した状態で、サンプル設置台にリファレンスを設置して投光部から投光された光をリファレンスを介して受光部によって受光し、
両光量の比を求め、
サンプルの測定期間中に、可動反射部材を光軸下に移動させた状態で、
投光部から投光された光を可動反射部材、固定反射部材、可動反射部材を介して受光部によって受光して、この受光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、サンプルの受光光量の補正を行うことを特徴とする光学自動測定方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000229518A JP4347504B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 光学自動測定方法 |
| KR10-2003-7001177A KR100495604B1 (ko) | 2000-07-28 | 2001-07-26 | 광학 자동 측정 방법 |
| 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 |
| US10/333,990 US6922247B2 (en) | 2000-07-28 | 2001-07-26 | Automatic optical measurement method |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP2000229518A JP4347504B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 光学自動測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002039955A JP2002039955A (ja) | 2002-02-06 |
| JP4347504B2 true JP4347504B2 (ja) | 2009-10-21 |
Family
ID=18722623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000229518A Expired - Fee Related JP4347504B2 (ja) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | 光学自動測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4347504B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11215443B2 (en) | 2019-10-24 | 2022-01-04 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Optical measurement apparatus and optical measurement method |
| 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 (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6533770B2 (ja) | 2016-11-10 | 2019-06-19 | 日東電工株式会社 | 基準器、分光干渉式計測装置、塗布装置、分光干渉式計測装置の計測精度保証方法、及び、塗布膜の製造方法。 |
| JP2022147223A (ja) | 2021-03-23 | 2022-10-06 | 大塚電子株式会社 | 光学測定システム、光学測定方法および測定プログラム |
-
2000
- 2000-07-28 JP JP2000229518A patent/JP4347504B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11215443B2 (en) | 2019-10-24 | 2022-01-04 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Optical measurement apparatus and optical measurement method |
| US11293750B2 (en) | 2019-11-11 | 2022-04-05 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Film thickness measuring apparatus and film thickness measuring method |
Also Published As
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|---|---|
| JP2002039955A (ja) | 2002-02-06 |
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