JP5431792B2 - Foreign object detection method - Google Patents

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本発明は、異物検出方法および異物検出システムに関し、例えば、マイクロ波等の高周波信号を利用して測定対象物に含まれる異物を検出する技術に関する。   The present invention relates to a foreign matter detection method and a foreign matter detection system, for example, to a technique for detecting a foreign matter contained in a measurement object using a high frequency signal such as a microwave.

シートやフィルム等の製造ラインにおいて、設備や周囲環境、製造プロセス等に起因して製品に金属片等の異物が付着したり混入したりする場合がある。そこで、製造ラインにおいてクリーンルームを設けたり検査装置の設置により異物の有無を検査したりして、不良品の流出防止や品質管理の向上を図ることが試みられている。   In a production line for sheets, films, etc., foreign matters such as metal pieces may adhere to or mix in products due to equipment, ambient environment, production process, or the like. Therefore, attempts have been made to prevent the outflow of defective products and improve quality control by providing a clean room in the production line or inspecting for the presence of foreign matter by installing an inspection device.

異物の検出には、マイクロ波等の高周波信号を利用した測定技術を用いることがある。そのような測定技術の一例として、測定対象物の反射波を測定する反射法や、共振器を用いた共振器法などが知られている(例えば下記の特許文献1〜3等)。   For the detection of foreign matter, a measurement technique using a high-frequency signal such as a microwave may be used. As an example of such a measurement technique, a reflection method for measuring a reflected wave of a measurement object, a resonator method using a resonator, and the like are known (for example, Patent Documents 1 to 3 below).

特開平10−185839号公報JP-A-10-185839 特開昭63−45547号公報JP 63-45547 A 特開昭62−124449号公報JP 62-124449 A

反射法により、シートやフィルム等の測定対象物に含まれる金属粒子等の異物を検出しようとした場合、検出可能な異物のサイズ(換言すれば、検出感度)は、測定に用いる高周波信号の波長に依存する。例えば、反射法では、波長の1/360程度(例えば、9GHzで100μm程度)のサイズ以上の異物の検出が可能といわれている。これに対し、共振器法は、例えば、共振器内に試料を挿入し、共振周波数やQ値(共振の鋭さを表わす指標)を測定する。共振器法では、反射法よりも検出感度は高い傾向にある。しかし、例えば共振周波数やQ値そのものを測定しようとすると、数値解析等の信号処理が複雑化する場合がある。   When trying to detect foreign matter such as metal particles contained in a measurement object such as a sheet or film by the reflection method, the size of the detectable foreign matter (in other words, detection sensitivity) is the wavelength of the high-frequency signal used for measurement. Depends on. For example, the reflection method is said to be able to detect foreign matters having a size of about 1/360 of the wavelength (for example, about 100 μm at 9 GHz). On the other hand, in the resonator method, for example, a sample is inserted into the resonator, and the resonance frequency and the Q value (an index representing the sharpness of resonance) are measured. In the resonator method, the detection sensitivity tends to be higher than that in the reflection method. However, for example, when trying to measure the resonance frequency or the Q value itself, signal processing such as numerical analysis may be complicated.

そこで、本発明の目的の一つは、測定対象物に含まれる異物の検出感度を向上できるようにすることにある。また、検出処理の容易化を図ることも本発明の目的の一つである。   Accordingly, one of the objects of the present invention is to improve the detection sensitivity of foreign matters contained in a measurement object. Another object of the present invention is to facilitate detection processing.

なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の一つとして位置付けることができる。   In addition, the present invention is not limited to the above-described object, and other effects of the present invention can be achieved by the functions and effects derived from the respective configurations shown in the embodiments for carrying out the invention which will be described later. It can be positioned as one of

本発明の異物検出方法の一態様は、空洞共振器の共振周波数とは異なる周波数をもつ信号を前記空洞共振器に入力するプロセスと、前記空洞共振器内を通過して出力される信号の変化に基づいて、前記空洞共振器内に位置するシート状の測定対象物に含まれる異物を検出するプロセスと、を有する。   One aspect of the foreign matter detection method of the present invention includes a process of inputting a signal having a frequency different from the resonance frequency of the cavity resonator to the cavity resonator, and a change in the signal output through the cavity resonator. And detecting a foreign substance contained in a sheet-like measurement object located in the cavity resonator.

ここで、前記空洞共振器は、前記シート状の測定対象物が前記空洞共振器内を通過可能なスリット状の貫通部を有し、前記シート状の測定対象物は、前記検出の過程で、前記貫通部を通じて前記空洞共振器内を連続的に通過するように搬送される、ようにしてもよい。   Here, the cavity resonator has a slit-shaped through-hole through which the sheet-shaped measurement object can pass through the cavity resonator, and the sheet-shaped measurement object is in the detection process, You may make it convey so that the inside of the said cavity resonator may pass continuously through the said penetration part.

また、前記共振周波数と異なる周波数は、前記空洞共振器内を通過した信号の周波数対透過率特性の変曲点に相当する周波数としてもよい。   Further, the frequency different from the resonance frequency may be a frequency corresponding to an inflection point of a frequency versus transmittance characteristic of a signal that has passed through the cavity resonator.

さらに、前記測定対象物は、断面形状を一定としてもよい。   Furthermore, the measurement object may have a constant cross-sectional shape.

また、前記空洞共振器に入力される信号は、前記共振周波数とは異なる周波数であって互いに周波数の異なる複数の信号の混合信号であり、前記信号の変化は、前記複数の信号成分毎に検出される、こととしてもよい。   The signal input to the cavity resonator is a mixed signal of a plurality of signals having a frequency different from the resonance frequency and different from each other, and the change in the signal is detected for each of the plurality of signal components. It is good as it is.

さらに、前記シート状の測定対象物は、第1の空洞共振器内を通過した後、当該第1の空洞共振器のもつ共振周波数と同じ共振周波数をもつ第2の空洞共振器内を通過するように搬送され、前記第1の空洞共振器には、前記共振周波数とは異なる周波数をもつ第1の信号が入力されるとともに、前記第2の空洞共振器には、前記共振周波数とは異なる周波数であって前記第1の信号の周波数と異なる周波数をもつ第2の信号が入力され、かつ、前記信号の変化は、前記第1及び第2の空洞共振器内をそれぞれ通過した信号毎に検出される、こととしてもよい。   Furthermore, after passing through the first cavity resonator, the sheet-like measurement object passes through the second cavity resonator having the same resonance frequency as the resonance frequency of the first cavity resonator. The first cavity resonator receives a first signal having a frequency different from the resonance frequency, and the second cavity resonator has a frequency different from the resonance frequency. A second signal having a frequency different from that of the first signal is input, and the change in the signal is performed for each signal that has passed through the first and second cavity resonators. It may be detected.

また、前記シート状の測定対象物は、第1の空洞共振器内を通過した後、前記第1の空洞共振器のもつ第1の共振周波数とは異なる第2の共振周波数をもつ第2の空洞共振器内を通過するように搬送され、前記第1及び第2の空洞共振器には、前記第1及び第2の共振周波数とは異なる周波数をもつ信号が共通に入力され、かつ、前記信号の変化は、前記第1及び第2の空洞共振器をそれぞれ通過した信号毎に検出される、こととしてもよい。   In addition, the sheet-like measurement object passes through the first cavity resonator and then has a second resonance frequency that is different from the first resonance frequency of the first cavity resonator. A signal having a frequency different from the first and second resonance frequencies is commonly input to the first and second cavity resonators, and The change in the signal may be detected for each signal that has passed through the first and second cavity resonators.

さらに、前記シート状の測定対象物は、隣接する空洞共振器の前記貫通部どうしが前記測定対象物の搬送路上で互いに非並行に配置された複数の空洞共振器を順次通過するように搬送される、こととしてもよい。   Further, the sheet-like measurement object is conveyed so that the through portions of adjacent cavity resonators sequentially pass through a plurality of cavity resonators arranged non-parallel to each other on the measurement object conveyance path. It may be that.

また、前記測定対象物の搬送速度に応じて定まる、前記異物が前記空洞共振器を通過するのに要する時間に比べて長い時間をかけて変化する周波数成分を、前記空洞共振器を通過して出力される信号から分離し、前記分離した周波数成分信号の変動が最小となるように、前記空洞共振器に入力する信号の周波数が制御される、こととしてもよい。   In addition, a frequency component that is determined according to the conveyance speed of the measurement object and changes over a long time compared with the time required for the foreign matter to pass through the cavity resonator passes through the cavity resonator. The frequency of the signal input to the cavity resonator may be controlled so as to be separated from the output signal and to minimize the fluctuation of the separated frequency component signal.

本発明によれば、測定対象物に含まれる異物の検出感度を向上できる。また、検出処理の容易化を図ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the detection sensitivity of the foreign material contained in a measuring object can be improved. In addition, the detection process can be facilitated.

一実施形態に係る異物検出システムの一例を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing an example of a foreign substance detection system concerning one embodiment. 図1に例示するセンシングユニットの外観を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the external appearance of the sensing unit illustrated in FIG. キャビティを用いた異物検出原理を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the foreign material detection principle using a cavity. 異物のサイズと共振状態の変化との関係を例示するグラフである。It is a graph which illustrates the relationship between the size of a foreign material, and the change of a resonance state. 異物による共振状態の変化を説明する周波数対透過率特性図である。It is a frequency-transmittance characteristic diagram explaining the change of the resonance state by a foreign material. 図1に例示するシステムによる検出結果の一例である時系列データを示す図である。It is a figure which shows the time series data which are an example of the detection result by the system illustrated in FIG. 図1に例示するシステムによる検出結果の一例である時系列データを示す図である。It is a figure which shows the time series data which are an example of the detection result by the system illustrated in FIG. 図1に例示するシステムによる検出結果の一例である時系列データを示す図である。It is a figure which shows the time series data which are an example of the detection result by the system illustrated in FIG. 図1に例示するシステムによる検出感度を説明すべく異物等価サイズとS/N比との関係を例示するグラフである。2 is a graph illustrating the relationship between the foreign substance equivalent size and the S / N ratio in order to explain the detection sensitivity of the system illustrated in FIG. 1. (a)〜(c)は図1に例示するシステムによる検出結果(時系列データ)に対する信号処理の一例を説明する図である。(A)-(c) is a figure explaining an example of the signal processing with respect to the detection result (time series data) by the system illustrated in FIG. (a)〜(c)は図1に例示するシステムによる検出結果(時系列データ)に対する信号処理の一例を説明する図である。(A)-(c) is a figure explaining an example of the signal processing with respect to the detection result (time series data) by the system illustrated in FIG. 図1に例示するシステムによる検出感度分布の補完を説明する図である。It is a figure explaining complementation of detection sensitivity distribution by the system illustrated in FIG. 図1に例示するシステムの変形例を示す模式的平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view illustrating a modification of the system illustrated in FIG. 1. 図1に例示するシステムの変形例を示す模式的平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view illustrating a modification of the system illustrated in FIG. 1. 図1に例示するシステムの変形例を示す模式的平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view illustrating a modification of the system illustrated in FIG. 1.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形(各実施例を組み合わせる等)して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described below. In other words, the present invention can be implemented with various modifications (combining the embodiments, etc.) without departing from the spirit of the present invention. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. The drawings are schematic and do not necessarily match actual dimensions and ratios. In some cases, the dimensional relationships and ratios may be different between the drawings.

(システム構成例)
図1は、一実施形態に係る異物検出システムの一例を示す模式図である。図1に示す異物検出システムは、例示的に、キャビティ(空洞共振器)11を含むセンシングユニット10と、ネットワークアナライザ20と、情報処理装置の一例としてのパーソナルコンピュータ(PC)30と、を備える。また、本システムは、例示的に、搬送装置40、可動ステージ50、および巻取モーターコントローラ60等も備えることができる。
(System configuration example)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a foreign object detection system according to an embodiment. The foreign object detection system shown in FIG. 1 exemplarily includes a sensing unit 10 including a cavity (cavity resonator) 11, a network analyzer 20, and a personal computer (PC) 30 as an example of an information processing apparatus. The system can also include, for example, a transfer device 40, a movable stage 50, a take-up motor controller 60, and the like.

キャビティ11は、例示的に、断面形状が方形状の導波管の両端を、中央部にマイクロ波等の高周波信号の入出力開口部として穴の開いた導電性の板123で塞いだ構造を持つ方形空洞共振器である。キャビティ11は、板123の中央部に開いた穴を通じて内部にマイクロ波等の高周波信号が導入(入力)されることにより、特定の周波数(共振周波数)でTEモードやTMモード等の共振波を発生するように設計されている。キャビティ11には、WRJ−9、WRJ−10等の規格化サイズのものを用いてもよいし、独自サイズのものを用いてもよい。中央部に穴の開いた板123は、導波管の断面形状よりも大きい一定の厚さの導電性、好ましくは金属製の板により校正され、キャビティ11のフランジ部111と後述する同軸導波管変換器12との間に挟まれた状態で固定されている。   The cavity 11 exemplarily has a structure in which both ends of a waveguide having a rectangular cross-sectional shape are closed with a conductive plate 123 having a hole at the center as an input / output opening for a high frequency signal such as a microwave. It is a square cavity resonator. The cavity 11 introduces (inputs) a high-frequency signal such as a microwave through a hole opened in the central portion of the plate 123, so that a resonance wave such as a TE mode or a TM mode is generated at a specific frequency (resonance frequency). Designed to occur. The cavity 11 may be a standardized size such as WRJ-9 or WRJ-10, or a unique size. A plate 123 having a hole in the center is calibrated by a conductive plate having a certain thickness larger than the cross-sectional shape of the waveguide, preferably a metal plate, and a coaxial waveguide described later with the flange portion 111 of the cavity 11. It is fixed in a state of being sandwiched between the tube converter 12.

高周波信号には、例えば数GHz〜数十GHz程度の範囲のマイクロ波信号を用いることができる。高周波信号は、キャビティ11の長手方向(図1中のX軸方向)端部の一方に設けられた入力開口部(図示省略)から入力することができ、他方の端部に設けられた出力開口部(図示省略)からキャビティ11内を通過した高周波信号を導出(出力)することができる。高周波信号のキャビティ11への導入およびキャビティ11からの導出は、例示的に、キャビティ11の長手方向両端部にそれぞれ設けられた同軸導波管変換器12を用いて行なうことができる。   As the high-frequency signal, for example, a microwave signal in the range of several GHz to several tens GHz can be used. The high-frequency signal can be input from an input opening (not shown) provided at one end in the longitudinal direction (X-axis direction in FIG. 1) of the cavity 11 and is output at the other end. A high-frequency signal that has passed through the cavity 11 can be derived (output) from a section (not shown). The introduction of the high-frequency signal into the cavity 11 and the derivation from the cavity 11 can be performed, for example, by using the coaxial waveguide converters 12 provided at both ends in the longitudinal direction of the cavity 11.

同軸導波管変換器12は、それぞれ、同軸ケーブル等の信号伝送ラインと導波管伝送路との間の伝送路変換を行なう。例示的に、同軸導波管変換器12には、マイクロ波等の高周波信号を伝送可能な同軸ケーブル80が接続可能なコネクタ121が設けられており、各コネクタ121には、例えば、同軸ケーブル80の一端が接続されるとともに他端がネットワークアナライザ20に接続される。   Each of the coaxial waveguide converters 12 performs transmission path conversion between a signal transmission line such as a coaxial cable and the waveguide transmission path. Illustratively, the coaxial waveguide converter 12 is provided with a connector 121 to which a coaxial cable 80 capable of transmitting a high-frequency signal such as a microwave can be connected. Are connected to the network analyzer 20 at one end.

キャビティ11と各同軸導波管変換器12との接続は、例えば、センシングユニット10の模式的斜視図である図2に示すように、キャビティ11の長手方向両端部に設けられたフランジ部111と、同軸導波管変換器12に設けられたフランジ部122とを、中央部に穴の開いた板123を挟んで、互いに接合することで可能である。接合は、例えばネジによって行なうことができる。   The connection between the cavity 11 and each coaxial waveguide converter 12 is, for example, as shown in FIG. 2 which is a schematic perspective view of the sensing unit 10 and flange portions 111 provided at both ends in the longitudinal direction of the cavity 11. The flange portion 122 provided in the coaxial waveguide converter 12 can be joined to each other with a plate 123 having a hole in the center portion. The joining can be performed by, for example, a screw.

なお、非限定的な一例として、図2において、キャビティ11のサイズは10mm(幅)×20mm(高さ)×80(長さ)mm、フランジ部111及び122のサイズは10mm(厚さ)×42(幅)mm×42mm(長さ)、フランジ部122を除く同軸導波管変換器12のサイズは10mm(幅)×20mm(高さ)×40mm(長さ)程度としてそれぞれ表現している。また、中央部に穴の開いた板123は、銅板であり、フランジ部122と接触する面において同じ面積を持ち、厚さ1mmで、中央部の穴の大きさは4mmから7mmとしてある。   As a non-limiting example, in FIG. 2, the size of the cavity 11 is 10 mm (width) × 20 mm (height) × 80 (length) mm, and the sizes of the flange portions 111 and 122 are 10 mm (thickness) ×. 42 (width) mm × 42 mm (length), and the size of the coaxial waveguide converter 12 excluding the flange portion 122 is expressed as about 10 mm (width) × 20 mm (height) × 40 mm (length). . Further, the plate 123 having a hole in the center is a copper plate, has the same area on the surface in contact with the flange 122, has a thickness of 1 mm, and the size of the hole in the center is 4 mm to 7 mm.

図1及び図2に例示するように、キャビティ11の長手方向端部を除く対向する側面には、スリット状の貫通部110(以下、単に「スリット110」と表記する。)がそれぞれ設けられている。   As illustrated in FIG. 1 and FIG. 2, slit-like penetrating portions 110 (hereinafter simply referred to as “slits 110”) are provided on opposite side surfaces of the cavity 11 except for the longitudinal ends. Yes.

当該スリット110は、フィルム等のシート状の測定対象物70がキャビティ11内に導入されて通過することが可能なサイズを有する。例えば、測定対象物70が帯状のシートやフィルムであり、幅が50〜60mm、膜厚が数十μm〜数百μ程度であれば、図2に例示するように、スリット110のサイズは、70mm×1mm程度に設定することができる。   The slit 110 has a size that allows a sheet-like measurement object 70 such as a film to be introduced into the cavity 11 and pass therethrough. For example, if the measurement object 70 is a belt-like sheet or film, the width is 50 to 60 mm, and the film thickness is about several tens of μm to several hundreds of μ, as illustrated in FIG. It can be set to about 70 mm × 1 mm.

測定対象物70が所定長さの連続する帯状のシートやフィルム(シート状の連続体)である場合、当該スリット110を通じて測定対象物70がキャビティ11内を一の方向に連続的に通過するように測定対象物70を移動させることができる。当該移動により、測定対象物70のキャビティ11による測定対象領域を連続的に変更することが可能である。   When the measurement object 70 is a continuous belt-like sheet or film (sheet-like continuous body) having a predetermined length, the measurement object 70 passes through the cavity 11 continuously in one direction through the slit 110. The measuring object 70 can be moved to the position. By the movement, it is possible to continuously change the measurement target region by the cavity 11 of the measurement target 70.

測定対象物70の移動は、例えば搬送装置40によって行なうことができる。搬送装置40は、例示的に、巻取モーターにより回転駆動されるローラー等の巻取機構を用いて、測定対象物70をスリット110に通過させながら連続的に搬送することができる。その際、搬送装置40は、キャビティ11内を通過する測定対象物70(少なくとも測定対象領域)にたわみやしわが生じないように、フィルム70に損傷を与えない範囲の張力(テンション)をかけることができる。なお、搬送方向は、例えば巻取モーターの回転方向を適宜に逆転することで、適宜のタイミングで反転可能である。搬送方向は、例えばPC30から搬送装置40に所定の制御信号を与えることによって制御可能である。   The measurement object 70 can be moved by the transport device 40, for example. For example, the transport device 40 can transport the measurement object 70 continuously through the slit 110 using a winding mechanism such as a roller that is rotationally driven by a winding motor. At that time, the transport device 40 applies tension within a range that does not damage the film 70 so that the measurement object 70 (at least the measurement target region) passing through the cavity 11 does not bend or wrinkle. Can do. The transport direction can be reversed at an appropriate timing by appropriately reversing the rotation direction of the take-up motor, for example. The transport direction can be controlled by giving a predetermined control signal from the PC 30 to the transport device 40, for example.

測定対象物70の搬送路とスリット110との相対的な位置関係は、搬送装置40(ローラー)の位置及びキャビティ11の位置のいずれか一方又は双方を制御することで調整可能である。例示的に、図1においては、X,Y,Zの3軸方向の少なくともいずれかへ移動可能な可動ステージ50上にセンシングユニット10を設けることで、当該調整を可能としている。可動ステージ50の駆動(移動)は、例えば可動ステージ駆動機構51によって行なうことができる。可動ステージ駆動機構51は、例えばPC30により制御可能である。なお、可動ステージ50の可動範囲は例えば各軸それぞれ±20cm程度とすることができる。   The relative positional relationship between the conveyance path of the measurement object 70 and the slit 110 can be adjusted by controlling one or both of the position of the conveyance device 40 (roller) and the position of the cavity 11. For example, in FIG. 1, the adjustment is made possible by providing the sensing unit 10 on the movable stage 50 that can move in at least one of the X, Y, and Z directions. The movable stage 50 can be driven (moved) by, for example, the movable stage drive mechanism 51. The movable stage drive mechanism 51 can be controlled by the PC 30, for example. The movable range of the movable stage 50 can be about ± 20 cm for each axis, for example.

測定対象物70がキャビティ11を通過する速度、換言すれば、測定対象物70の搬送速度は、例えば、搬送装置40における前記巻取モーターの巻取速度(回転数)を制御することで調整可能である。巻取速度(搬送速度)は、例示的に毎分0〜100mの範囲で調整でき、例えば巻取モーターコントローラ60によって設定可能である。   The speed at which the measurement object 70 passes through the cavity 11, in other words, the conveyance speed of the measurement object 70 can be adjusted by controlling the winding speed (number of rotations) of the winding motor in the conveyance device 40, for example. It is. The winding speed (conveying speed) can be adjusted in the range of 0 to 100 m per minute, for example, and can be set by the winding motor controller 60, for example.

巻取モーターコントローラ60は、システムの保守者等のユーザーによる操作に応じた速度設定値を受け付けて、当該設定値に応じて前記巻取モーターの回転数を制御する。前記速度設定値は、巻取モーターコントローラ60とPC30とを通信可能に接続して、PC30から与えることもできる。また、巻取モーターコントローラ60による速度制御機能は、PC30に代替的あるいは付加的に装備してもよい。この場合、当該速度制御は、PC30から行なえる。   The take-up motor controller 60 receives a speed setting value corresponding to an operation by a user such as a system maintainer, and controls the rotation speed of the take-up motor according to the set value. The speed setting value can also be given from the PC 30 by connecting the winding motor controller 60 and the PC 30 so that they can communicate with each other. Further, the speed control function by the winding motor controller 60 may be provided in the PC 30 as an alternative or in addition. In this case, the speed control can be performed from the PC 30.

ネットワークアナライザ20は、高周波回路の電気的特性を測定可能な測定装置の一例であり、回路や素子に高周波信号を入力し、回路や素子からの反射、通過状態(例えば、振幅、位相)を測定することで回路や素子の電気的特性を測定することができる。本例において、ネットワークアナライザ20は、例えば、図示を省略した信号源(発振器)を具備し、一方の同軸ケーブル80(入力ケーブル80a)を通じて一方(入力側)の同軸導波管変換器12(入力側変換器12a)へ高周波信号を入力することができる。   The network analyzer 20 is an example of a measuring apparatus that can measure the electrical characteristics of a high-frequency circuit. A high-frequency signal is input to the circuit or element, and the reflection or passage state (for example, amplitude or phase) from the circuit or element is measured. By doing so, it is possible to measure the electrical characteristics of circuits and elements. In this example, the network analyzer 20 includes, for example, a signal source (oscillator) (not shown), and one (input side) coaxial waveguide converter 12 (input) through one coaxial cable 80 (input cable 80a). A high frequency signal can be input to the side converter 12a).

なお、高周波信号の入力は、必ずしもネットワークアナライザ20に内蔵の信号源を利用して行なう必要はない。個別の信号源を用いて高周波信号の入力を行なうことも可能である。また、信号源は、異なる複数の周波数信号を多重(混合)した混合信号を生成する多重信号源としてもよい。多重信号源は、複数の信号源の出力信号を例えばミキサにより混合する構成とすることができる。これにより、キャビティ11内に、入力側変換器12aを通じて1又は複数の周波数の高周波信号を入力することができる。   It is not always necessary to input a high frequency signal using a signal source built in the network analyzer 20. It is also possible to input a high frequency signal using an individual signal source. The signal source may be a multiple signal source that generates a mixed signal obtained by multiplexing (mixing) a plurality of different frequency signals. The multiple signal source can be configured to mix the output signals of a plurality of signal sources by, for example, a mixer. Thereby, the high frequency signal of 1 or several frequency can be input in the cavity 11 through the input side converter 12a.

その一方で、ネットワークアナライザ20は、キャビティ11を通過して出力される高周波信号を、例えば、他方(出力側)の同軸導波管変換器12(出力側変換器12b)から他方の同軸ケーブル80(出力ケーブル80b)を通じて受信することができる。なお、キャビティ11を通過して出力される高周波信号の受信、測定も、必ずしもネットワークアナライザ20を利用して行なう必要はない。他の測定機器、例えば、スペクトラムアナライザやパワーメータ等に受信、測定させるようにしてもよい。上述したごとく複数周波数の高周波信号を用いる場合には、キャビティ11を通過した信号をフィルタ等の信号分離手段により各周波数成分の信号に分離して1又は複数の測定機器に受信、測定させることもできる。   On the other hand, the network analyzer 20 converts a high-frequency signal output through the cavity 11 from, for example, the other (output side) coaxial waveguide converter 12 (output side converter 12b) to the other coaxial cable 80. (Output cable 80b) can be received. The reception and measurement of the high-frequency signal output through the cavity 11 does not necessarily have to be performed using the network analyzer 20. Other measurement devices such as a spectrum analyzer and a power meter may receive and measure. As described above, when a high-frequency signal having a plurality of frequencies is used, the signal that has passed through the cavity 11 is separated into a signal of each frequency component by a signal separation means such as a filter and received by one or a plurality of measuring instruments. it can.

換言すれば、本例の異物検出システムにおいて、ネットワークアナライザ20は、必須の構成要件ではない。キャビティ11への高周波信号の入力およびキャビティ11を通過した高周波信号の受信(測定)のいずれか一方又は双方にネットワークアナライザ20を利用してもよいし、代替的あるいは付加的に、スペクトラムアナライザやパワーメータ等の他の測定機器を利用してもよい。ただし、以下では、非限定的な一例として、便宜的に、ネットワークアナライザ20を用いて高周波信号の入力および出力高周波信号の受信(測定)をそれぞれ行なう場合について説明する。   In other words, in the foreign object detection system of this example, the network analyzer 20 is not an essential component. The network analyzer 20 may be used for either or both of the input of the high-frequency signal to the cavity 11 and the reception (measurement) of the high-frequency signal that has passed through the cavity 11, or alternatively or additionally, a spectrum analyzer or power Other measuring devices such as a meter may be used. However, hereinafter, as a non-limiting example, a case where the network analyzer 20 is used to receive a high frequency signal and receive (measure) an output high frequency signal will be described.

入力ケーブル80aを通じてキャビティ11内に入力する高周波信号の周波数は、ネットワークアナライザ20又は当該ネットワークアナライザ20と通信可能に接続されたPC30の操作によって、前記信号源の発振周波数及び/又は混合波数を直接的あるいは間接(遠隔)的に制御することで、適宜に変更可能である。なお、ネットワークアナライザ20とPC30との接続には、USB(Universal Serial Bus)接続やLAN(Local Area Network)等の通信(ネットワーク)インタフェースを用いることができる。   The frequency of the high-frequency signal input into the cavity 11 through the input cable 80a is directly determined by the operation of the network analyzer 20 or the PC 30 that is communicably connected to the network analyzer 20 and the oscillation frequency and / or mixed wave number of the signal source. Or it can change suitably by controlling indirectly (remotely). For connection between the network analyzer 20 and the PC 30, a communication (network) interface such as a USB (Universal Serial Bus) connection or a LAN (Local Area Network) can be used.

ネットワークアナライザ20は、上述のように、高周波信号をキャビティ11に入力し、キャビティ11内を通過して出力される高周波信号を受信することで、キャビティ11の入出力信号を時間領域及び/又は周波数領域にて解析することができ、その解析結果である時系列データ及び/又は周波数データ(以下、「解析データ」と総称することがある。)をPC30に提供することができる。   As described above, the network analyzer 20 inputs a high-frequency signal to the cavity 11 and receives a high-frequency signal output through the cavity 11, thereby converting the input / output signal of the cavity 11 into the time domain and / or the frequency. The time series data and / or frequency data (hereinafter may be collectively referred to as “analysis data”) as analysis results can be provided to the PC 30.

PC30は、本例のシステムの動作(測定)を統括的に制御できるコンピュータであり、例示的に、ディスプレイ31と、PC本体32と、キーボード33やマウス34等の入力デバイスとを備える。本体32には、例えば、図示しないCPU、記憶装置(メモリやハードディスクドライブ(HDD)等)、外部機器(例えば、ネットワークアナライザ20や巻取モーターコントローラ60、可動ステージ駆動機構51)との接続(通信)インタフェース等が設けられ、それぞれは内部バスにより相互通信可能に接続される。   The PC 30 is a computer that can comprehensively control the operation (measurement) of the system of this example, and includes, for example, a display 31, a PC main body 32, and input devices such as a keyboard 33 and a mouse 34. The main body 32 is connected to, for example, a CPU (not shown), a storage device (such as a memory or a hard disk drive (HDD)), and external devices (for example, the network analyzer 20, the take-up motor controller 60, and the movable stage drive mechanism 51) (communication). ) An interface or the like is provided, and each is connected by an internal bus so that they can communicate with each other.

PC本体32の記憶装置には、本例のシステムの動作(測定)を実施するのに用いられるソフトウェアや、前記解析データ等を記憶することができる。CPUは、当該記憶装置からソフトウェアやデータを必要に応じてワークエリアであるメモリ等に読み出して(展開して)動作することにより、異物検出処理や数値解析等の信号処理を統括的に制御することができる。   The storage device of the PC main body 32 can store software used to perform the operation (measurement) of the system of this example, the analysis data, and the like. The CPU performs overall control of signal processing such as foreign object detection processing and numerical analysis by reading out (developing) software and data from the storage device to a memory as a work area as necessary. be able to.

ソフトウェアには、例えば、“Matrix Laboratory”の略称であるMATLAB(登録商標)等の数値解析ソフトウェアが含まれ、PC30(CPU)は、ネットワークアナライザ20で得られた解析データについて、例えばMATLAB等の数値解析ソフトウェアを用いた演算処理を施すことができる。なお、ネットワークアナライザ20で得られた解析データは、PC30とネットワークアナライザ20との間の通信データとしてPC30に提供されてもよいし、USBメモリ等の記録媒体に記録したデータとしてPC30に提供されてもよい。   The software includes numerical analysis software such as MATLAB (registered trademark), which is an abbreviation of “Matrix Laboratory”, and the PC 30 (CPU) uses numerical values such as MATLAB for analysis data obtained by the network analyzer 20. Arithmetic processing using analysis software can be performed. The analysis data obtained by the network analyzer 20 may be provided to the PC 30 as communication data between the PC 30 and the network analyzer 20, or provided to the PC 30 as data recorded on a recording medium such as a USB memory. Also good.

また、PC30(CPU)は、解析データや演算処理結果を、内蔵及び/又は外付けHDD等の記録媒体に適宜に記録し、必要に応じ、データの読み出し、加工、編集等を施して、外部機器の一例である、ディスプレイ31や図示しないプリンタ(印刷装置)に適宜に出力する(ユーザーに提示する)ことができる。   In addition, the PC 30 (CPU) appropriately records analysis data and calculation processing results on a recording medium such as an internal and / or external HDD, and performs data reading, processing, editing, and the like as necessary, It can be appropriately output (presented to the user) to a display 31 or a printer (printing apparatus) (not shown) which is an example of the device.

(異物検出処理)
以下、上述したシステムによる異物検出処理について詳述する。
(Foreign matter detection processing)
Hereinafter, the foreign object detection processing by the above-described system will be described in detail.

図3に例示するように、キャビティ11に高周波信号が入力されて、キャビティ11内に発生した共振波の節を含むXY平面(以下、「検出基準面」という。)112上に、異物、例えば金属粒子等の導電性物質が存在していると、検出基準面112上の当該位置での電界強度が低下して一定になる(例えば、電位が零になる)。そのため、導電性物質71が存在しない場合(1)と存在する場合(2)とで、検出基準面112における電界強度分布が変化して、キャビティ11内の共振状態(共振周波数やQ値)が変化する。   As illustrated in FIG. 3, a foreign substance, for example, on the XY plane (hereinafter referred to as “detection reference plane”) 112 including a node of a resonance wave generated in the cavity 11 when a high frequency signal is input to the cavity 11. If a conductive substance such as metal particles is present, the electric field strength at that position on the detection reference surface 112 is lowered and becomes constant (for example, the potential becomes zero). Therefore, the electric field intensity distribution on the detection reference surface 112 changes between the case (1) where the conductive substance 71 does not exist and the case (2) where the conductive substance 71 exists, and the resonance state (resonance frequency and Q value) in the cavity 11 Change.

当該変化(率)は、図4に例示するように、異物のサイズ(立方体の体積に換算した場合の一辺d)に比例して大きくなる傾向にある。なお、図4の縦軸は、前記変化(率)[%]を、|ω−ω0|/ω0(ωは任意の周波数、ω0は共振周波数をそれぞれ表わす)で表わしている。 As illustrated in FIG. 4, the change (rate) tends to increase in proportion to the size of a foreign object (one side d when converted to a cubic volume). The vertical axis in FIG. 4 represents the change (rate) [%] as | ω−ω 0 | / ω 0 (where ω represents an arbitrary frequency and ω 0 represents a resonance frequency).

したがって、キャビティ11内の検出基準面112に測定対象物70が位置し、順次、測定対象物70の異なる領域がキャビティ11内を連続的に通過するように測定対象物70の搬送路を設定しておけば、前記共振状態の変化によって、キャビティ11内を通過する測定対象物70に、金属粒子等の導電性物質71が異物として混入していることを検出できる。   Therefore, the measurement object 70 is positioned on the detection reference plane 112 in the cavity 11, and the conveyance path of the measurement object 70 is set so that different regions of the measurement object 70 pass through the cavity 11 sequentially. In this case, it is possible to detect that a conductive substance 71 such as metal particles is mixed as a foreign substance in the measurement object 70 passing through the cavity 11 by the change in the resonance state.

ここで、共振状態の変化は、例えば図5に例示するように、共振周波数の変化として検出することができる。ただし、曲線300が、異物の存在しない場合にキャビティ11を通過して出力される高周波信号の周波数対通過(透過)率特性の一例を表わし、曲線200が、異物の存在する場合の周波数対通過(透過)率特性の一例を表わしている。これらの特性300及び200を比較すれば理解されるように、異物が存在する場合、共振周波数(f0)、すなわち透過率がピークとなる周波数は、例えば矢印500で示すようにf0′(<f0)となり低周波数側へシフトする。 Here, the change in the resonance state can be detected as a change in the resonance frequency, for example, as illustrated in FIG. However, the curve 300 represents an example of the frequency versus transmission (transmission) rate characteristic of the high-frequency signal output through the cavity 11 when no foreign substance is present, and the curve 200 is the frequency versus passage when the foreign substance is present. An example of (transmission) rate characteristics is shown. As can be understood by comparing these characteristics 300 and 200, when a foreign substance is present, the resonance frequency (f 0 ), that is, the frequency at which the transmittance reaches a peak, is represented by f 0 ′ ( <F 0 ) and shift to the low frequency side.

当該共振周波数の変化を、基準となる特性300(キャビティ11が有する共振特性とみることができる)における特定の周波数、例えば、共振周波数f0から少し離れた周波数(図5では一例として低周波数側に離れた周波数)f1に着目してみれば、共振周波数f0の変化は、周波数f1の信号の透過率(振幅強度)の変化、例えば図5中の矢印400で示す変化(図5では減少)として現れる。 The change in the resonance frequency is a specific frequency in the reference characteristic 300 (which can be regarded as the resonance characteristic of the cavity 11), for example, a frequency slightly away from the resonance frequency f 0 (in FIG. 5, as an example, on the low frequency side). Come to focus on distant frequency) f 1, the change in the resonant frequency f 0, the change in transmittance of the frequency f 1 of the signal (amplitude intensity), for example changes indicated by the arrow 400 in FIG. 5 (FIG. 5 Will appear as a decrease).

したがって、ネットワークアナライザ20からキャビティ11に入力する高周波信号の周波数をキャビティ11の共振周波数f0とは異なる周波数f1に固定して、キャビティ11から出力される当該周波数f1成分の透過率(振幅)をネットワークアナライザ20にて周期的に(つまり時間領域で)監視(例えばサンプリング)すれば、等価的に共振周波数の変化を検出することができる。この場合、測定対象物70がキャビティ11を連続的に通過する際の透過率の時間変化を、既述の時系列データとして得ることができる。 Accordingly, the frequency of the high-frequency signal input from the network analyzer 20 to the cavity 11 is fixed to a frequency f 1 different from the resonance frequency f 0 of the cavity 11, and the transmittance (amplitude) of the frequency f 1 component output from the cavity 11. ) Periodically (that is, in the time domain) with the network analyzer 20 (for example, sampling), it is possible to detect a change in the resonance frequency equivalently. In this case, the time change of the transmittance when the measurement object 70 continuously passes through the cavity 11 can be obtained as the time-series data described above.

つまり、本例のネットワークアナライザ20は、キャビティ11の共振周波数f0とは異なる周波数f1をもつ信号をキャビティ11に入力する入力装置の一例として機能するとともに、PC30と協働して、キャビティ11内を通過して出力される信号の変化に基づいて、キャビティ11内に位置する測定対象物70に含まれる異物を検出する検出装置の一例として機能する。なお、これらの機能は、それぞれ別の機器に実現してもよい。 That is, the network analyzer 20 of this example functions as an example of an input device that inputs a signal having a frequency f 1 different from the resonance frequency f 0 of the cavity 11 to the cavity 11, and cooperates with the PC 30 to provide the cavity 11. It functions as an example of a detection device that detects a foreign substance contained in the measurement object 70 located in the cavity 11 based on a change in a signal output through the inside. Note that these functions may be realized in different devices.

上述の検出方法によれば、共振周波数f0の変化を、周波数領域で監視する場合よりも簡易に検出することができる。後述する変形例で示すように、異なる複数の共振周波数を利用する場合には、周波数領域ではいずれの共振周波数の変化であるかを特定しにくくなるので、周波数領域での監視よりも時間領域での監視の方が有利といえる。換言すれば、前記透過率の時間変化を表わすデータが得られるのであれば、検出装置としての機能は既述のように必ずしもネットワークアナライザ20を利用して実現しなくてもよい。例えば、スペクトルアナライザやパワーメータ等のより安価な測定機器を利用してもよい。 According to the detection method described above, a change in the resonance frequency f 0 can be detected more easily than when monitoring in the frequency domain. As shown in a modification example to be described later, when a plurality of different resonance frequencies are used, it is difficult to specify which resonance frequency is changed in the frequency domain. It can be said that monitoring is more advantageous. In other words, as long as data representing the temporal change of the transmittance can be obtained, the function as the detection device does not necessarily have to be realized using the network analyzer 20 as described above. For example, a cheaper measuring device such as a spectrum analyzer or a power meter may be used.

周波数f1は、異物の存在しない場合の周波数対透過率特性300と、異物の存在する場合の周波数対透過率特性200との間で、他の周波数に比べて透過率の変化400が大きくなる周波数、例えば特性300の変曲点あるいはその近傍に相当する周波数に設定するのが好ましい。非限定的な一例として、8.27911GHzの共振周波数に対して8.278GHzとする。このような周波数に設定すれば、他の周波数に設定するよりも、異物の検出感度を向上することができる。ただし、異物が大きいほど共振周波数が低周波数側へずれる量も大きくなる傾向にあるため、出力が逆に低下することがある。これに対応できるように、周波数f1は、共振周波数よりもさらに離れた周波数に設定することもできる。 The frequency f 1 has a transmittance change 400 larger between the frequency vs. transmittance characteristic 300 in the absence of foreign matter and the frequency vs. transmittance characteristic 200 in the presence of foreign matter compared to other frequencies. It is preferable to set the frequency, for example, a frequency corresponding to the inflection point of the characteristic 300 or the vicinity thereof. As a non-limiting example, the frequency is 8.278 GHz with respect to the resonance frequency of 8.27911 GHz. If the frequency is set to such a frequency, the foreign substance detection sensitivity can be improved as compared with the case where the frequency is set to another frequency. However, since the amount of resonance frequency tends to increase as the foreign matter increases, the output may decrease. In order to cope with this, the frequency f 1 can be set to a frequency further away from the resonance frequency.

なお、測定対象物70の幅方向(X軸方向)の断面形状が長さ方向(Y軸方向)に一定でないと検出結果に誤差が生じ得るので、検出対象物70の当該断面形状は長さ方向にできる限り一定であるのが好ましい。ただし、許容可能な検出誤差範囲であれば一定でなくても構わない。   Note that if the cross-sectional shape of the measuring object 70 in the width direction (X-axis direction) is not constant in the length direction (Y-axis direction), an error may occur in the detection result, so that the cross-sectional shape of the detection object 70 is long. The direction is preferably as constant as possible. However, it may not be constant as long as it is within an allowable detection error range.

図6は、キャビティ11に入力する高周波信号の周波数f1を7.39843GHz一定とした場合に得られた時系列データの一例を示す。ただし、測定対象物70の搬送速度は、毎秒9mmとしている。異物の一例としては、次表1中に示す導電性(金属)微粒子サンプルa〜hを用いることができ、代表例としてサンプルeを用いた。
測定対象物70のサンプルとしては、例示的に、幅8mm×長さ280mm×厚さ16μm又は18μmのフィルムサンプルを用いることができ、当該フィルムサンプルに導電性微粒子サンプルを接着剤等で固定した。
FIG. 6 shows an example of time-series data obtained when the frequency f 1 of the high-frequency signal input to the cavity 11 is constant at 7.39843 GHz. However, the conveyance speed of the measuring object 70 is 9 mm per second. As an example of the foreign matter, conductive (metal) fine particle samples a to h shown in the following Table 1 can be used, and a sample e is used as a representative example.
As a sample of the measuring object 70, for example, a film sample having a width of 8 mm × a length of 280 mm × a thickness of 16 μm or 18 μm can be used, and the conductive fine particle sample was fixed to the film sample with an adhesive or the like.

また、本例では、図6中に矢印600で示す範囲にある振幅(信号レベル)の標準偏差をノイズレベルに設定し、図6中に矢印700で示す範囲にある振幅(信号レベル)を異物検出時の振幅に設定している。図6には、異なるタイミングでそれぞれノイズレベルを超える振幅(信号変化)が現れており、これらの2箇所で異物の存在を検出できたことが例示されている。なお、図6において、ノイズレベルを超える振幅の検出時間は、異物がキャビティ11を通過するのに要する時間に相当し、例えば毎秒9mmでキャビティ11(幅10cm)を通過する時間約1.1秒に相当する。   In this example, the standard deviation of the amplitude (signal level) in the range indicated by the arrow 600 in FIG. 6 is set as the noise level, and the amplitude (signal level) in the range indicated by the arrow 700 in FIG. The amplitude at the time of detection is set. FIG. 6 illustrates that the amplitude (signal change) exceeding the noise level appears at different timings, and that the presence of a foreign object could be detected at these two locations. In FIG. 6, the detection time of the amplitude exceeding the noise level corresponds to the time required for the foreign object to pass through the cavity 11, for example, the time required to pass through the cavity 11 (width 10 cm) at about 9 mm per second. It corresponds to.

他の検出結果例を図7及び図8にそれぞれ示す。図7及び図8は、いずれも測定対象物70に幅50mmのポリエチレン製のシートを用いた場合の検出結果例を示し、図7は異物として直径150μm×長さ2mmの導電性微粒子サンプルを用い、図8は異物として直径150μm×長さ0.3mm(=300μm)の導電性微粒子サンプルを用いた場合をそれぞれ例示している。なお、入力高周波数信号の周波数f1は、いずれの場合も8.27634GHz一定に設定されている。 Other detection result examples are shown in FIGS. 7 and 8, respectively. 7 and 8 both show examples of detection results when a polyethylene sheet having a width of 50 mm is used as the measurement object 70, and FIG. 7 uses a conductive fine particle sample having a diameter of 150 μm and a length of 2 mm as a foreign object. FIG. 8 exemplifies a case where a conductive fine particle sample having a diameter of 150 μm × length of 0.3 mm (= 300 μm) is used as the foreign matter. Note that the frequency f 1 of the input high-frequency signal is set to a constant 8.27634 GHz in any case.

図7及び図8のいずれの場合も、ノイズレベルを超える信号レベル(振幅)の得られるタイミングを識別できる。したがって、当該タイミングでキャビティ11内に位置する測定対象物70(測定対象領域)に、異物である導電性微粒子サンプルがそれぞれ含まれていることを検出できる。   In either case of FIG. 7 and FIG. 8, the timing at which the signal level (amplitude) exceeding the noise level is obtained can be identified. Therefore, it can be detected that the measurement object 70 (measurement target region) located in the cavity 11 contains the conductive fine particle sample as a foreign substance at the timing.

(検出感度)
上述の検出方法での検出感度については、例えば図9に示すグラフで表わすことができる。当該グラフの横軸は異物等価サイズ(異物の体積を立方体の体積に換算した場合の一辺の長さ)を表わし、縦軸は既述のノイズレベル(標準偏差)を1とした場合のS/N比を表わしている。また、記号◇は入力高周波信号の周波数が7.39843GHz、記号□は同周波数が8.27847GHz、記号△は同周波数が9.37321GHzである場合のサンプル値をそれぞれ表わしている。
(Detection sensitivity)
About the detection sensitivity in the above-mentioned detection method, it can represent with the graph shown, for example in FIG. The horizontal axis of the graph represents the foreign substance equivalent size (length of one side when the volume of the foreign substance is converted to the volume of a cube), and the vertical axis represents S / S when the noise level (standard deviation) described above is 1. It represents the N ratio. Symbol ◇ represents the sample value when the frequency of the input high-frequency signal is 7.39843 GHz, symbol □ represents the same frequency of 8.27847 GHz, and symbol Δ represents the sampled frequency when the frequency is 9.37321 GHz.

図9から、S/N比=3程度までは得られた時系列データに特別な処理を施さなくても50μm程度の異物等価サイズの異物の検出可能であることが読み取れる。したがって、検出感度を異物等価サイズで数十μmオーダーに向上でき、例えば、測定対象物70の製造ラインにおいて、測定対象物70の搬送路上で連続的に微小な異物の有無を確実に、また、簡易に検出することが可能である。   From FIG. 9, it can be seen that up to S / N ratio = about 3, it is possible to detect a foreign substance having a foreign substance equivalent size of about 50 μm without performing special processing on the obtained time-series data. Therefore, the detection sensitivity can be improved to the order of several tens of μm in the foreign substance equivalent size. For example, in the production line of the measurement object 70, the presence or absence of minute foreign objects can be reliably and continuously detected on the conveyance path of the measurement object 70. It is possible to detect easily.

なお、得られた時系列データにフィルタリングやウェーブレット変換等の信号処理を施せば、S/N比の改善を図ることができ、さらに小さなサイズの異物の検出も可能である。本例においては、異物が特定の共振周波数をもつキャビティ11を通過するから、検出すべき信号波形を一意に定めることができ、結果として信号処理の容易化を図ることもできる。フィルタリングの一例としては、例えば異物が検出されたときの信号波形を時系列データとして予め測定、記録しておき、当該信号波形を基準データとする相関演算処理を施すことが挙げられる。このような信号処理は、例えばPC30(CPU)にて実施することができる。   If the obtained time-series data is subjected to signal processing such as filtering or wavelet transform, the S / N ratio can be improved, and a foreign object with a smaller size can be detected. In this example, since the foreign substance passes through the cavity 11 having a specific resonance frequency, the signal waveform to be detected can be uniquely determined, and as a result, signal processing can be facilitated. As an example of filtering, for example, a signal waveform when a foreign object is detected is measured and recorded in advance as time-series data, and a correlation calculation process using the signal waveform as reference data is performed. Such signal processing can be performed by, for example, the PC 30 (CPU).

図10及び図11に、それぞれフィルタリング又はウェーブレット変換を用いた場合のS/N比の改善例を示す。なお、ウェーブレット変換には、MATLABで定義されている“coif 1”のウェーブレットフィルタを用いている。図10は異物等価サイズが73μmの場合、図11は異物等価サイズが156μmの場合の時系列データの一例をそれぞれ示しており、(a)はフィルタリング及びウェーブレット変換のいずれも施さない時系列データ(生データ)、(b)はフィルタリングを施した時系列データ、(c)はウェーブレット変換を施した時系列データをそれぞれ示している。これらの図10及び図11から、フィルタリング又はウェーブレット変換を用いることで、S/N比を約3倍以上に改善可能であることが分かる。   10 and 11 show examples of improving the S / N ratio when filtering or wavelet transform is used, respectively. The wavelet transform uses a “coif 1” wavelet filter defined by MATLAB. FIG. 10 shows an example of time-series data when the foreign object equivalent size is 73 μm, and FIG. 11 shows an example of time-series data when the foreign object equivalent size is 156 μm. (Raw data), (b) shows time-series data subjected to filtering, and (c) shows time-series data subjected to wavelet transform. From these FIG. 10 and FIG. 11, it can be seen that the S / N ratio can be improved to about 3 times or more by using filtering or wavelet transform.

(変形例1)
上述した例においては、キャビティ11に入力する高周波信号の周波数を1種類としている。そのため、検出感度が他に比べて低いあるいは無い領域(以下、「不感帯」と総称することがある。)が、既述の検出基準面112(図3参照)の幅方向(X軸方向)に生じる(つまり、X軸方向の感度分布にムラが生じる)場合がある。
(Modification 1)
In the example described above, the frequency of the high-frequency signal input to the cavity 11 is one type. For this reason, a region where detection sensitivity is low or absent (hereinafter, sometimes referred to as “dead zone”) in the width direction (X-axis direction) of the above-described detection reference plane 112 (see FIG. 3). May occur (that is, the sensitivity distribution in the X-axis direction is uneven).

例えば、検出基準面112におけるX軸方向の検出感度は、図12に模式的に示すように、共振波の節に相当する位置に近い位置ほど低くなる傾向にあり、共振波の腹に相当する位置に近い位置ほど高くなる傾向にある。そのため、キャビティ11に入力する信号の周波数が1種類だと、共振波の節に相当する位置及びその近傍が不感帯になりやすい。   For example, as shown schematically in FIG. 12, the detection sensitivity in the X-axis direction on the detection reference surface 112 tends to be lower as the position is closer to the position corresponding to the node of the resonance wave, and corresponds to the antinode of the resonance wave. The position closer to the position tends to be higher. Therefore, if there is only one type of frequency of the signal input to the cavity 11, the position corresponding to the node of the resonance wave and the vicinity thereof tend to be a dead zone.

そこで、本変形例1においては、キャビティ11内に発生させる共振波の周波数として、図12に例示するように、f11及びf12(f11≠f12)の2種類(又はそれ以上)の周波数を用いる。これにより、いずれかの周波数f11又はf12で生じる不感帯を他の異なる周波数f12又はf11で補うことができる。理論的には、周波数の種類を増やすほど、検出基準面112のX軸方向についての不感帯を少なくして感度分布のムラを低減することができる。換言すれば、感度分布にムラが生じるとしても、複数の共振波(比較的形状の単純な波)の重ね合わせで容易に対処可能である。 Therefore, in the first modification, as illustrated in FIG. 12, two types (or more) of f 11 and f 12 (f 11 ≠ f 12 ) are used as the frequency of the resonance wave generated in the cavity 11. Use frequency. This makes it possible to compensate at any frequency f 11 or the frequency f 12 or f 11 the deadband different other caused by f 12. Theoretically, as the frequency type is increased, the dead zone in the X-axis direction of the detection reference surface 112 can be reduced to reduce the unevenness of the sensitivity distribution. In other words, even if the sensitivity distribution is uneven, it can be easily dealt with by superimposing a plurality of resonance waves (waves having a relatively simple shape).

このように複数の周波数を用いる場合、すべての周波数を同一のキャビティ11に入力してもよいし、同一測定対象物70が連続的に通過するように配置された複数のキャビティ11に個別に入力してもよい。   When using a plurality of frequencies in this way, all the frequencies may be input to the same cavity 11 or individually input to the plurality of cavities 11 arranged so that the same measurement object 70 passes continuously. May be.

前者の場合、各周波数の信号をキャビティ11に入力するタイミングは、同一タイミングでもよいし異なるタイミングでもよい。同一タイミングとするには、例えば、入力装置の一例として機能するネットワークアナライザ20において複数種類の周波数の信号を混合して得られる混合信号を入力高周波信号とすることが一例として挙げられる。この場合、キャビティ11の出力信号に含まれる各周波数成分を例えば検出装置の一例として機能するネットワークアナライザ20において分離して、分離した周波数成分毎に信号変化(振幅の時間変化)を観測(検出)することが可能である。これに対し、異なるタイミングとするには、測定対象物70の特定領域が同一キャビティ11内を通過するのに要する時間を時分割して、各時分割スロットで入力高周波信号の周波数を変更することが一例として挙げられる。   In the former case, the timing for inputting the signal of each frequency to the cavity 11 may be the same timing or different timing. To achieve the same timing, for example, a mixed signal obtained by mixing signals of a plurality of types of frequencies in the network analyzer 20 functioning as an example of an input device is used as an input high-frequency signal. In this case, each frequency component included in the output signal of the cavity 11 is separated by, for example, the network analyzer 20 that functions as an example of a detection device, and a signal change (amplitude time change) is observed (detected) for each separated frequency component. Is possible. On the other hand, in order to make the timing different, the time required for the specific region of the measurement object 70 to pass through the same cavity 11 is time-divided, and the frequency of the input high-frequency signal is changed in each time-division slot. Is given as an example.

一方、後者の場合、すなわち複数のキャビティ11を用いる場合、一部又は全部のキャビティ11の共振周波数は同一でもよいし異なっていてもよい。なお、便宜的に、キャビティ11の形状が同一であれば共振周波数も同一であり、キャビティ11の形状が異なっていれば共振周波数も異なると考えてよい。一例として、2つのキャビティ11を用いる場合について、図13及び図14に示す。   On the other hand, in the latter case, that is, when a plurality of cavities 11 are used, the resonance frequencies of some or all of the cavities 11 may be the same or different. For convenience, the resonance frequency may be the same if the shape of the cavity 11 is the same, and the resonance frequency may be different if the shape of the cavity 11 is different. As an example, the case of using two cavities 11 is shown in FIGS.

図13には、同一形状で共振周波数(f0)も同じ2つのキャビティ11を用いる場合、図14には、異なる形状で共振周波数が互いに異なる(f01、f02)2つのキャビティ11を用いる場合についてそれぞれ例示している。 13 uses two cavities 11 having the same shape and the same resonance frequency (f 0 ), and FIG. 14 uses two cavities 11 having different shapes and different resonance frequencies (f 01 , f 02 ). Each case is illustrated.

いずれの場合も、第1及び第2のキャビティ11は、それぞれ測定対象物70の搬送路上に設置されて、測定対象物70が、各キャビティ11を、それぞれのスリット110を通じて順次連続的に通過するように設定されている。   In any case, the first and second cavities 11 are respectively installed on the conveyance path of the measurement object 70, and the measurement object 70 sequentially passes through each cavity 11 sequentially through the respective slits 110. Is set to

したがって、図13の場合、測定対象物70は、第1のキャビティ11内を通過した後、当該第1のキャビティ11のもつ共振周波数f0と同じ共振周波数f0をもつ第2のキャビティ11内を通過することになる。一方、図14の場合、測定対象物70は、第1のキャビティ11内を通過した後、当該第1のキャビティ11のもつ共振周波数f01とは異なる第2の共振周波数f02をもつ第2のキャビティ11内を通過することになる。 Therefore, in the case of FIG. 13, the measurement object 70, after passing through the first cavity 11, the second cavity 11 having the same resonance frequency f 0 and having the resonance frequency f 0 of the first cavity 11 Will pass. On the other hand, in the case of FIG. 14, the measurement object 70 passes through the first cavity 11 and then has a second resonance frequency f 02 that is different from the resonance frequency f 01 of the first cavity 11. It passes through the cavity 11.

そして、図13の場合には、ネットワークアナライザ20は、各キャビティ11の共振周波数f0とは異なる周波数であって互いに異なる周波数(f11及びf12:f0≠f11≠f12)をもつ高周波数信号(第1及び第2の信号)を個々のキャビティ11に個別に入力する。一方、図14の場合には、ネットワークアナライザ20は、例えば、各キャビティ11の共振周波数f01及びf02とはそれぞれ異なる周波数(f)の高周波信号をキャビティ11のそれぞれに共通に入力する。 In the case of FIG. 13, the network analyzer 20 has a frequency different from the resonance frequency f 0 of each cavity 11 and different from each other (f 11 and f 12 : f 0 ≠ f 11 ≠ f 12 ). High frequency signals (first and second signals) are individually input to the individual cavities 11. On the other hand, in the case of FIG. 14, for example, the network analyzer 20 inputs a high-frequency signal having a frequency (f) different from the resonance frequencies f 01 and f 02 of each cavity 11 to each cavity 11 in common.

いずれの場合も、測定対象物70は、複数のキャビティ11を順次通過することで、異なるタイミングでそれぞれ異なる周波数の共振波による電界を受けることになる。したがって、検出基準面112において異なるタイミングで互いの周波数の不感帯を補うことができ、キャビティ11(スリット110)の幅方向(X軸方向)、つまりは測定対象物70の幅方向の感度ムラを低減することができる。   In any case, the measurement object 70 sequentially passes through the plurality of cavities 11 and receives electric fields generated by resonance waves having different frequencies at different timings. Accordingly, the dead band of each other frequency can be compensated for at different timings on the detection reference plane 112, and sensitivity unevenness in the width direction (X-axis direction) of the cavity 11 (slit 110), that is, the width direction of the measurement object 70 is reduced. can do.

(変形例2)
複数のキャビティ11を用いる場合、測定対象物70の搬送方向に対する各キャビティ11の平面視配置は、図13や図14に例示したようにX軸に並行な(測定対象物70の搬送方向と直交する)配置としてもよいし、例えば図15に示すように、X軸に非並行な配置、換言すれば、隣接するキャビティ11のスリット110どうしが測定対象物70の搬送路上で互いに非並行である配置としてもよい。
(Modification 2)
When a plurality of cavities 11 are used, the plan view arrangement of each cavity 11 with respect to the conveyance direction of the measurement object 70 is parallel to the X axis as illustrated in FIGS. 13 and 14 (perpendicular to the conveyance direction of the measurement object 70). For example, as shown in FIG. 15, the arrangement is not parallel to the X axis, in other words, the slits 110 of the adjacent cavities 11 are not parallel to each other on the conveyance path of the measurement object 70. It is good also as arrangement.

図15に例示する非並行な配置によれば、測定対象物70が前段の第1のキャビティ11内を通過してから後段の第2のキャビティ11内に到達するまでの所要時間(搬送距離)を、測定対象物70の幅方向(X軸方向)の位置又は領域によって異ならせることができる。   According to the non-parallel arrangement illustrated in FIG. 15, the required time (transport distance) from when the measurement object 70 passes through the first cavity 11 at the front stage to the second cavity 11 at the rear stage. Can be varied depending on the position or region of the measurement object 70 in the width direction (X-axis direction).

したがって、各キャビティ11で共通の周波数を用いた異物検出処理を複数回行なえば、例えばPC30において、前記所要時間の相違を基に、信号変化の検出された測定対象物70における幅方向の位置又は領域を特定することが容易になる。前記所要時間の相違と測定対象物70の幅方向の位置との関係は、例えば、予めマップデータ等としてPC30に記憶しておくことができる。   Therefore, if the foreign object detection process using the frequency common to each cavity 11 is performed a plurality of times, for example, in the PC 30, based on the difference in the required time, the position in the width direction of the measurement object 70 in which the signal change is detected or It becomes easy to specify the area. The relationship between the difference in the required time and the position in the width direction of the measuring object 70 can be stored in advance in the PC 30 as map data, for example.

なお、本変形例2においても、既述の変形例1で述べたように、検出感度の不感帯を低減する目的で、各キャビティ11でそれぞれ異なる複数の周波数を用いることとしてもよい。   In the second modification as well, as described in the first modification, a plurality of different frequencies may be used in each cavity 11 for the purpose of reducing the detection sensitivity dead zone.

(変形例3)
キャビティ11の共振周波数は、周囲温度変化等の測定環境の変化を要因として変化する場合がある。キャビティ11の共振周波数が変化すると、上述した異物検出の精度が低下するおそれがある。周囲温度変化等の測定環境の変化は、異物がキャビティ11を通過するのに要する時間に比べて長い時間をかけて生じるものと考えられる。なお、異物がキャビティ11を通過するのに要する時間は、キャビティ11の幅方向(Y軸方向)の長さと測定対象物70の搬送速度とを基に定まる。
(Modification 3)
The resonance frequency of the cavity 11 may change due to a change in measurement environment such as a change in ambient temperature. If the resonance frequency of the cavity 11 changes, the above-described foreign object detection accuracy may be reduced. Changes in the measurement environment, such as changes in ambient temperature, are considered to occur over a longer time than the time required for foreign matter to pass through the cavity 11. Note that the time required for the foreign substance to pass through the cavity 11 is determined based on the length of the cavity 11 in the width direction (Y-axis direction) and the conveyance speed of the measurement object 70.

そこで、例えばネットワークアナライザ20又はPC30は、異物がキャビティ11を通過するのに要する時間に比べて長い時間をかけて変化する周波数成分を、キャビティ11の出力信号から分離、検出し、当該周波数成分の信号の変動が最小となるように、キャビティ11に入力する高周波信号の周波数を制御する。これにより、温度変化等の測定環境に変化が生じてキャビティ11の共振周波数が変化しても、当該変化に追従して入力高周波信号の周波数を補正することができる。したがって、検出精度の低下を抑止することが可能となる。   Therefore, for example, the network analyzer 20 or the PC 30 separates and detects, from the output signal of the cavity 11, the frequency component that changes over a long time compared to the time required for the foreign object to pass through the cavity 11, and detects the frequency component. The frequency of the high-frequency signal input to the cavity 11 is controlled so that the signal fluctuation is minimized. Thereby, even if a change occurs in the measurement environment such as a temperature change and the resonance frequency of the cavity 11 changes, the frequency of the input high-frequency signal can be corrected following the change. Therefore, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy.

(その他)
なお、上述した実施形態においては、測定対象物70を、搬送装置40によって搬送して、キャビティ11内を通過(移動)させながら、異物検出を行なっているが、測定対象物70を移動させなくても異物検出が可能な場合もある。例えば、測定対象物70に異物が含まれていないときの出力信号波形を予め既知なデータとして記録しておき、当該データと入力高周波信号をキャビティ11に入力したときの実際の出力信号波形との比較で、移動していない測定対象物70に含まれる異物を検出することも可能である。
(Other)
In the above-described embodiment, the foreign object is detected while the measurement object 70 is conveyed by the conveyance device 40 and passed (moved) through the cavity 11, but the measurement object 70 is not moved. In some cases, foreign matter detection is possible. For example, an output signal waveform when the measurement object 70 does not contain foreign matter is recorded as known data in advance, and the data and the actual output signal waveform when the input high-frequency signal is input to the cavity 11 are recorded. In comparison, it is also possible to detect foreign matter contained in the measurement object 70 that has not moved.

10 センシングユニット
11 キャビティ(空洞共振器)
12 同軸導波管変換器
12a 入力側変換器
12b 出力側変換器
20 ネットワークアナライザ
30 パーソナルコンピュータ(PC)
31 ディスプレイ
32 本体
33 キーボード
34 マウス
40 搬送装置
50 可動ステージ
51 可動ステージ駆動機構
60 巻取モーターコントローラ
70 測定対象物
71 導電性物質
80 同軸ケーブル
80a 入力ケーブル
80b 出力ケーブル
110 貫通部(スリット)
111 フランジ部
112 検出基準面
121 コネクタ
122 フランジ部
123 板
10 Sensing unit 11 Cavity (cavity resonator)
12 Coaxial waveguide converter 12a Input side converter 12b Output side converter 20 Network analyzer 30 Personal computer (PC)
31 Display 32 Main body 33 Keyboard 34 Mouse 40 Transport device 50 Movable stage 51 Movable stage drive mechanism 60 Winding motor controller 70 Measurement object 71 Conductive material 80 Coaxial cable 80a Input cable 80b Output cable 110 Penetration (slit)
111 Flange 112 Detection Reference Surface 121 Connector 122 Flange 123 Plate

Claims (6)

空洞共振器の共振周波数とは異なる周波数をもつ信号を前記空洞共振器に入力するプロセスと、
前記空洞共振器内を通過して出力される信号の変化に基づいて、前記空洞共振器内に位置するシート状の測定対象物に含まれる異物を検出するプロセスと、
を有しており、
前記空洞共振器は、前記シート状の測定対象物が前記空洞共振器内を通過可能なスリット状の貫通部を有し、
前記シート状の測定対象物は、前記検出のプロセスで、前記貫通部を通じて前記空洞共振器内を連続的に通過するように搬送され、さらに、
前記共振周波数と異なる周波数は、前記空洞共振器内を通過した信号の周波数対透過率特性の変曲点に相当する周波数であり、
前記測定対象物は、断面形状が一定であり、
前記空洞共振器に入力される信号は、前記共振周波数とは異なる周波数であって、検出感度が劣る領域を互いに補う、周波数の異なる複数の信号の混合信号であり、
前記信号の変化は、前記複数の信号成分毎に検出される異物検出方法。
A process of inputting a signal having a frequency different from the resonant frequency of the cavity into the cavity;
A process for detecting a foreign substance contained in a sheet-like measurement object located in the cavity resonator based on a change in a signal output through the cavity resonator; and
Have
The cavity resonator has a slit-shaped through portion through which the sheet-like measurement object can pass through the cavity resonator,
The sheet-like measurement object is conveyed so as to continuously pass through the cavity through the penetration part in the detection process,
The frequency different from the resonance frequency is a frequency corresponding to an inflection point of a frequency-transmittance characteristic of a signal that has passed through the cavity resonator,
The measurement object has a constant cross-sectional shape,
The signal input to the cavity resonator is a mixed signal of a plurality of signals having different frequencies, which are different from the resonance frequency and complement each other in regions where detection sensitivity is poor .
The foreign object detection method , wherein the signal change is detected for each of the plurality of signal components.
前記周波数の異なる複数の信号は、いずれかの共振波の節に相当する位置またはその近傍に、他の共振波の腹に相当する位置またはその近傍が位置するように重ね合わされた複数の共振波で構成されている、請求項1に記載の異物検出方法。  The plurality of signals having different frequencies are a plurality of resonance waves that are superimposed so that a position corresponding to the antinode of another resonance wave or a vicinity thereof is located at or near a position corresponding to any node of the resonance waves. The foreign matter detection method according to claim 1, comprising: 空洞共振器の共振周波数とは異なる周波数をもつ信号を前記空洞共振器に入力するプロセスと、
前記空洞共振器内を通過して出力される信号の変化に基づいて、前記空洞共振器内に位置するシート状の測定対象物に含まれる異物を検出するプロセスと、
を有しており、
前記空洞共振器は、前記シート状の測定対象物が前記空洞共振器内を通過可能なスリット状の貫通部を有し、
前記シート状の測定対象物は、前記検出のプロセスで、前記貫通部を通じて前記空洞共振器内を連続的に通過するように搬送され、さらに、
前記シート状の測定対象物は、第1の空洞共振器内を通過した後、当該第1の空洞共振器のもつ共振周波数と同じ共振周波数をもつ第2の空洞共振器内を通過するように搬送され、
前記第1の空洞共振器には、前記共振周波数とは異なる周波数をもつ第1の信号が入力されるとともに、前記第2の空洞共振器には、前記共振周波数とは異なる周波数であって前記第1の信号の周波数と異なる周波数をもつ第2の信号が入力され、かつ、
前記信号の変化は、前記第1及び第2の空洞共振器内をそれぞれ通過した信号毎に検出される異物検出方法。
A process of inputting a signal having a frequency different from the resonant frequency of the cavity into the cavity;
A process for detecting a foreign substance contained in a sheet-like measurement object located in the cavity resonator based on a change in a signal output through the cavity resonator; and
Have
The cavity resonator has a slit-shaped through portion through which the sheet-like measurement object can pass through the cavity resonator,
The sheet-like measurement object is conveyed so as to continuously pass through the cavity through the penetration part in the detection process,
After passing through the first cavity resonator, the sheet-like object to be measured passes through the second cavity resonator having the same resonance frequency as that of the first cavity resonator. Conveyed,
A first signal having a frequency different from the resonance frequency is input to the first cavity resonator, and a frequency different from the resonance frequency is input to the second cavity resonator. A second signal having a frequency different from the frequency of the first signal is input; and
The signal changes are detected the first and second cavity resonator for each signal that has passed through each foreign object detection method.
空洞共振器の共振周波数とは異なる周波数をもつ信号を前記空洞共振器に入力するプロセスと、
前記空洞共振器内を通過して出力される信号の変化に基づいて、前記空洞共振器内に位置するシート状の測定対象物に含まれる異物を検出するプロセスと、
を有しており、
前記空洞共振器は、前記シート状の測定対象物が前記空洞共振器内を通過可能なスリット状の貫通部を有し、
前記シート状の測定対象物は、前記検出のプロセスで、前記貫通部を通じて前記空洞共振器内を連続的に通過するように搬送され、さらに、
前記シート状の測定対象物は、第1の空洞共振器内を通過した後、前記第1の空洞共振器のもつ第1の共振周波数とは異なる第2の共振周波数をもつ第2の空洞共振器内を通過するように搬送され、
前記第1及び第2の空洞共振器には、前記第1及び第2の共振周波数とは異なる周波数をもつ信号が共通に入力され、かつ、
前記信号の変化は、前記第1及び第2の空洞共振器をそれぞれ通過した信号毎に検出される異物検出方法。
A process of inputting a signal having a frequency different from the resonant frequency of the cavity into the cavity;
A process for detecting a foreign substance contained in a sheet-like measurement object located in the cavity resonator based on a change in a signal output through the cavity resonator; and
Have
The cavity resonator has a slit-shaped through portion through which the sheet-like measurement object can pass through the cavity resonator,
The sheet-like measurement object is conveyed so as to continuously pass through the cavity through the penetration part in the detection process,
After the sheet-like object to be measured passes through the first cavity resonator, the second cavity resonance has a second resonance frequency different from the first resonance frequency of the first cavity resonator. Transported to pass through the vessel,
A signal having a frequency different from the first and second resonance frequencies is commonly input to the first and second cavity resonators, and
The signal changes are detected the first and second cavity for each signal that has passed through each foreign object detection method.
空洞共振器の共振周波数とは異なる周波数をもつ信号を前記空洞共振器に入力するプロセスと、
前記空洞共振器内を通過して出力される信号の変化に基づいて、前記空洞共振器内に位置するシート状の測定対象物に含まれる異物を検出するプロセスと、
を有しており、
前記空洞共振器は、前記シート状の測定対象物が前記空洞共振器内を通過可能なスリット状の貫通部を有し、
前記シート状の測定対象物は、前記検出のプロセスで、前記貫通部を通じて前記空洞共振器内を連続的に通過するように搬送され、さらに、
前記シート状の測定対象物は、隣接する空洞共振器の前記貫通部どうしが前記測定対象物の搬送路上で互いに非並行に配置された複数の空洞共振器を順次通過するように搬送される異物検出方法。
A process of inputting a signal having a frequency different from the resonant frequency of the cavity into the cavity;
A process for detecting a foreign substance contained in a sheet-like measurement object located in the cavity resonator based on a change in a signal output through the cavity resonator; and
Have
The cavity resonator has a slit-shaped through portion through which the sheet-like measurement object can pass through the cavity resonator,
The sheet-like measurement object is conveyed so as to continuously pass through the cavity through the penetration part in the detection process,
The sheet-like measurement object is conveyed so that the through portions of adjacent cavity resonators sequentially pass through a plurality of cavity resonators arranged non-parallel to each other on the measurement object conveyance path . Foreign object detection method.
空洞共振器の共振周波数とは異なる周波数をもつ信号を前記空洞共振器に入力するプロセスと、
前記空洞共振器内を通過して出力される信号の変化に基づいて、前記空洞共振器内に位置するシート状の測定対象物に含まれる異物を検出するプロセスと、
を有しており、
前記空洞共振器は、前記シート状の測定対象物が前記空洞共振器内を通過可能なスリット状の貫通部を有し、
前記シート状の測定対象物は、前記検出のプロセスで、前記貫通部を通じて前記空洞共振器内を連続的に通過するように搬送され、さらに、
前記測定対象物の搬送速度に応じて定まる、前記異物が前記空洞共振器を通過するのに要する時間に比べて長い時間をかけて変化する周波数成分を前記空洞共振器から出力される信号から分離し、
前記分離した周波数成分信号の変動が最小となるように、前記空洞共振器に入力する信号の周波数が制御される異物検出方法。
A process of inputting a signal having a frequency different from the resonant frequency of the cavity into the cavity;
A process for detecting a foreign substance contained in a sheet-like measurement object located in the cavity resonator based on a change in a signal output through the cavity resonator; and
Have
The cavity resonator has a slit-shaped through portion through which the sheet-like measurement object can pass through the cavity resonator,
The sheet-like measurement object is conveyed so as to continuously pass through the cavity through the penetration part in the detection process,
The frequency component, which is determined according to the conveyance speed of the measurement object and changes over a long time compared with the time required for the foreign object to pass through the cavity resonator, is separated from the signal output from the cavity resonator. And
The way variations of the separated frequency component signal becomes minimum, the frequency of the signal input to the cavity resonator is controlled, foreign object detection method.
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