JP6301214B2 - 光学式温度センサ及び光学式温度センサの制御方法 - Google Patents

光学式温度センサ及び光学式温度センサの制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、光学式温度センサ及び光学式温度センサの制御方法に関する。
従来から様々な光学式温度センサが提案されている。例えば、温度変化に対応してエネルギーギャップが変動することで温度を感知する温度感知部を有する光学式温度センサが知られている。この光学式温度センサは、第1の発光素子から放射される測定光と第2の発光素子から放射される参照光とを温度感知部に透過させ、温度感知部を透過した測定光の反射光と参照光の反射光との光強度に基づき外部温度を測定する。
また、特許文献1には、光伝送路の伝送効率が変動しても温度測定値への影響を低減できる光ファイバ温度センサが開示されている。また、特許文献2には、温度測定値から外乱による光量の変化分を除くことができる光学式温度センサの温度測定方法が開示されている。
特開昭62−118227号公報 特開平6−137965号公報
しかしながら、投光部で測定される測定光と参照光の光量にバラツキがなくても、投光部の個体差や投光部から出力された光を温度感知部を反射して受光部に伝達する光ファイバケーブルの個体差により、受光側で測定される測定光と参照光の光量にバラツキが生じる場合がある。このバラツキにより受光側で測定される測定光と参照光の光量が適正な範囲外になった場合、温度の測定精度が低下するという課題がある。
これに対して、上記技術では、温度センサを構成する部品自体や複数の部品の組み合わせによる個体差を吸収し、温度の測定精度を所定以上に維持することは考えられていない。例えば、特許文献2における「外乱」には、温度センサを構成する部品の個体差は含まれていない。
上記課題に対して、一側面では、本発明は、光源から出力される光量の制御目標値を変化させることで適切な温度測定を行うことが可能な、光学式温度センサを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、一の態様によれば、第1の光源が出力した測定光の光量及び第2の光源が出力した参照光の光量を測定する投光側測定部と、温度感知部を反射して受光した前記測定光の反射光の光量及び前記参照光の反射光の光量を測定する受光側測定部と、前記受光側測定部が測定した前記測定光の反射光の光量及び前記参照光の反射光の光量の少なくともいずれかに応じて、前記投光側測定部が測定する測定光の光量及び参照光の光量の少なくともいずれかの投光側における制御目標値を適正化し、適正化した投光側における制御目標値に基づき前記第1の光源及び前記第2の光源の少なくともいずれかの光量を制御する制御部と、を有する、光学式温度センサが提供される。
一の態様によれば、源光源から出力される光量の制御目標値を変化させることで適切な温度測定を行うことが可能な、光学式温度センサを提供することができる。
一実施形態に係る光量調整機能付き光学式温度センサを示す図。 一実施形態に係る温度算出処理を示すフローチャート。 一実施形態に係る光学式温度センサによる温度算出を説明するための図。 一実施形態に係る光学式温度センサの光量調整機能ブロックを示す図。 一実施形態に係る光量調整処理を示すフローチャート。 一実施形態に係る光量最適化処理を示すフローチャート。 一実施形態に係る光量調整処理のログ情報の一例を示す図。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
[光量調整機能付き光学式温度センサの構成]
まず、本発明の一実施形態に係る光量調整機能付き光学式温度センサ10の構成について、図1を参照しながら説明する。光学式温度センサ10は、光ファイバケーブル4を用いた温度センサであり、温度により光学的吸収波長が変化する半導体化合物のチップ(感熱体12)が用いられる。すなわち、光学式温度センサ10は、温度により透過する光の吸収波長が変化する感熱体12を利用して温度を検知する半導体吸収波長式の温度センサである。なお、本実施形態の光学式温度センサ10は、本発明の光量調整機能付き光学式温度センサの一実施形態にすぎず、本発明の光量調整機能付き光学式温度センサは、光を用いて測定された値を温度に換算可能な光学式温度センサであればどんな構成であってもよい。
本実施形態にかかる光学式温度センサ10は、測温部1、投光部2、受光部3及び光ファイバケーブル4を有する。測温部1と投光部2、及び測温部1と受光部3は、光ファイバケーブル4を介して接続されている。また、光学式温度センサ10は、光量調整を行うことが可能な制御部50を有する。
測温部1は、伝熱用アルミ板11、反射膜15、感熱体12、保持部材13及び固定部材14を有している。感熱体12は、ガリウム砒素GaAsの化合物半導体で形成される。感熱体12は、温度に応じて光透過特性が変化する温度感知部の一例である。温度感知部を構成する材質は、温度に応じて光透過特性が変化する物質であれば、ガリウム砒素GaAsの化合物半導体に限られない。
感熱体12の上面には、熱伝導率の高い伝熱用アルミ板11に接着され、これにより、感熱体12は、伝熱用アルミ板11を介して保持部材13の先端部の内側に固定される。保持部材13は中空であり、内部には光ファイバケーブル4が挿入されている。保持部材13の内部に挿入された光ファイバケーブル4は、固定部材14により保持部材13の内部で固定される。保持部材13及び固定部材14は絶縁体から形成され、感熱体12の熱が保持部材13や光ファイバケーブル4側に伝わり難い構造を有する。また、光ファイバケーブル4の先端面は、感熱体12の近傍に位置付られる。
投光部2は、測定用LED31、参照用LED32、ビームスプリッタ33、投光側PD(シリコンフォトダイオード)34及び光コネクタ35を有する。受光部3は、受光側PD(シリコンフォトダイオード)36及び光コネクタ37を有する。
測定用LED31は、例えば、890nmの波長の測定光を出力する。測定用LED31は、感熱体12の温度変化に応じて感熱体12を透過する光量が変化する波長帯の光を出力する。測定用LED31から出力される光は、測定光である。
参照用LED32は、例えば、945nmの波長の参照光を出力する。参照用LED32は、感熱体12の温度が変化しても感熱体12を透過する光量は変化しない波長帯の光を出力する。参照用LED32から出力される光は、参照光である。
ビームスプリッタ33は、入射した測定光及び参照光を分光する。ビームスプリッタ33により分光された一の光は、光コネクタ35に接続された光ファイバケーブル4を通して測温部1に伝えられ、他の光は、投光側PD34に入射される。投光側PD34は、測定光の光量L1及び参照光の光量L3を制御部50に出力する。実際には、制御部50は、投光側PD34に流れる測定光の光量L1に応じた電流値及び参照光の光量L3に応じた電流値を取得する。
図示しない測温対象物を伝熱用アルミ板11に接触させると、測温対象物の熱が伝熱用アルミ板11を通して感熱体12に伝えられる。測定用LED31及び参照用LED32の光は投光部2から出射され、光ファイバケーブル4を通り、感熱体12を透過して感熱体12と伝熱用アルミ板11との間にある反射膜15にて反射し、再び感熱体12を透過して、光ファイバケーブル4を通り受光部3にて受光される。
受光側PD36は、測温部1からの反射光を光コネクタ37に接続された光ファイバケーブル4を通して受光する。受光側PD36は、測定光の反射光の光量L2及び参照光の反射光の光量L4を制御部50に出力する。実際には、制御部50は、受光側PD36に流れる測定光の光量L1に応じた電流値及び参照光の光量L3に応じた電流値を取得する。
なお、測定用LED31は第1の光源の一例であり、参照用LED32は第2の光源の一例である。投光側PD34は、第1の光源が出力した測定光と第2の光源が出力した参照光との光量を測定する投光側測定部の一例である。受光側PD36は、温度感知部を反射して受光した測定光の反射光と参照光の反射光との光量を測定する受光側測定部の一例である。
制御部50は、受光側PD36が測定した測定光の反射光又は参照光の反射光に応じて測定用LED31又は参照用LED32の出力値(光量)を調整する。制御部50は、投光側PD34が測定した測定光又は参照光に応じて測定用LED31又は参照用LED32の光量を調整してもよい。制御部50は、測定用LED31又は参照用LED32の出力値が所定の下限値O1、O2を下回らないように測定用LED31又は参照用LED32の出力値を調整してもよい。制御部50は、受光側PD36の測定値、投光側PD34の測定値、測定用LED31及び参照用LED32の出力値の少なくともいずれかに基づき測定用LED31又は参照用LED32の出力値を調整してもよい。
制御部50は、CPU(Central Processing Unit)52、ROM(Read Only Memory)54、RAM(Random Access Memory)56、HDD(Hard Disk Drive)或いはFlash Memory等の記憶装置58を有する。CPU52は、ROM54等の記憶領域に格納された各種データに従って温度算出及び光量調整等の処理を実行する。なお、制御部50の機能は、ソフトウエアを用いて動作することにより実現されてもよく、ハードウエアを用いて動作することにより実現されてもよい。
以上、本実施形態に係る光量調整機能付き光学式温度センサ10の構成について説明した。次に、本実施形態に係る光学式温度センサ10を用いた温度算出処理について説明する。
[温度算出処理]
図2は、本実施形態に係る光学式温度センサ10を用いた温度算出処理を示したフローチャートである。まず、投光部2は、測定用LED31を点灯する(ステップS10)。測定用LED31は、例えば波長が890nmの測定光を出力する。投光側PD34は、測定光の光量L1を測定する(ステップS12)。制御部50は、光量L1(に応じた電流値)を取得する。
測定光は、光ファイバケーブル4を通り、光ファイバケーブル4の先端面から出射され、感熱体12を透過する。測定光は、感熱体12の温度が変わると透過する光量が変化する。透過された測定光は反射膜15で反射される。受光部3は、測定光の反射光を受光する(ステップS14)。受光側PD36は、測定光の反射光の光量L2を測定する(ステップS16)。制御部50は、光量L2(に応じた電流値)を取得する。
つぎに、投光部2は、参照用LED32を点灯する(ステップS18)。参照用LED32は、例えば波長が945nmの測定光を出力する。投光側PD34は、参照光の光量L3を測定し、光量L3に応じた電流値を制御部50に出力する(ステップS20)。
参照光は、光ファイバケーブル4を通り、光ファイバケーブル4の先端面から出射され、感熱体12を透過する。参照光は、感熱体12の温度が変わっても透過する光量が変化しない。透過された参照光は反射膜15で反射される。受光部3は、参照光の反射光を受光する(ステップS22)。受光側PD36は、参照光の反射光の光量L4を測定する(ステップS24)。制御部50は、光量L4(に応じた電流値)を取得する。
次に、投光部2は、測定用LED31及び参照用LED32を消灯する(ステップS26)。次に、制御部50は、測定光の反射光の光量L2と、参照光の反射光の光量L4との比率を求め、その比率から温度を算出する(ステップS28)。
以上、本実施形態に係る光学式温度センサ10を用いた温度算出処理について説明した。本実施形態の光学式温度センサ10によれば、図3に示すように、感熱体12を透過する参照光の反射光の光量L4は、感熱体12の温度(つまり、測温対象物の温度)が変化しても外因がなければ変化しない波長の光である。一方、測定光の反射光の光量L2は、感熱体12の温度が変化するとこれに応じて変化する波長の光である。よって、制御部50は、光量L2、L4の比率を用いて感熱体12の温度、つまり、測温対象物の温度を算出することができる。
[光量調整機能ブロック]
次に、本実施形態に係る光学式温度センサ10の光量調整機能ブロックについて、図4を参照しながら説明する。光量調整機能ブロックは、増幅回路42、増幅回路43、A/Dコンバータ44、測定光用LEDドライバー45及び参照光用LEDドライバー46を有し、光学式温度センサ10と制御部50とに接続されている。
増幅回路42は、投光側PD34から出力された電流値を電圧値に変換して増幅する。増幅回路43は、受光側PD36から出力された電流値を電圧値に変換して増幅する。A/Dコンバータ44は、増幅回路42から出力された電圧値をアナログからデジタルに変換し、変換されたデジタル値を制御部50に入力する。これにより、制御部50は、投光側PD34が測定した測定光の光量L1及び参照光の光量L3のデジタル値を取得する。また、A/Dコンバータ44は、増幅回路43から出力された電圧値をアナログからデジタルに変換し、変換されたデジタル値を制御部50に入力する。これにより、制御部50は、受光側PD36が測定した測定光の反射光の光量L2及び参照光の反射光の光量L4のデジタル値を取得する。
制御部50は、測定用LED31及び参照用LED32の出力値を制御する制御信号を、PWM調光方式を用いてパルス値として出力する。
測定光用LEDドライバー45は、制御部50から出力された制御信号のパルス幅に応じて測定用LED31に実際に流す電流値をフィードバック制御する。参照光用LEDドライバー46は、制御部50から出力された制御信号のパルス幅に応じて参照用LED32に実際に流す電流値をフィードバック制御する。測定用LED31及び参照用LED32は、それぞれに供給された電流値に応じた光量の測定光及び参照光を出力する。
制御部50は、測定用LED31の出力値及び参照用LED32の出力値を調整する。投光側における制御目標値には、投光側PD34が測定する測定光の光量L1と比較される測定光用の制御目標値C1と、投光側PD34が測定する参照光の光量L3と比較される参照光用の制御目標値C3が予め設定される。
制御部50は、投光側PD34が測定した光量L1が予め定められた投光側における制御目標値C1に到達するように測定用LED31の出力値を制御する。
また、制御部50は、投光側PD34が測定した光量L3が予め定められた投光側における制御目標値C3に到達するように参照用LED32の出力値を制御する。
投光側における制御目標値C1,C3は、RAM56や記憶装置58等の内部メモリに記憶されている。また、制御目標値C1、C3には、それぞれ最適な範囲C1〜C1、C3〜C3が設定されてもよい。
この場合、制御部50は、光量L1、L3が、範囲C1〜C1、C3〜C3の上限値に到達するように測定用LED31及び参照用LED32の出力値を制御する。
なお、制御部50は、受光側PD36が測定する測定光の反射光の光量L2が予め定められた受光側における制御目標値に制御されているかを判定し、受光側における制御目標値には、受光側PD36が測定する測定光の反射光の光量L2と比較される測定光用の制御目標値C2と、受光側PD36が測定する参照光の反射光の光量L4と比較される参照光用の制御目標値C4を予め設定し、光量L2が受光側における制御目標値C2から外れていた場合、制御部50は、測定用LED31の出力値を変化させても良い。光量L4が受光側における制御目標値C4から外れていた場合、制御部50は、参照用LED32の出力値を変化させても良い。
以上、本実施形態に係る本実施形態に係る光学式温度センサ10の光量調整機能ブロックについて説明した。次に、本実施形態に係る光量調整機能付き光学式温度センサ10を用いた光量調整処理について説明する。
[光量調整処理]
図5は、本実施形態に係る光量調整処理を示したフローチャートである。図6は、図5ステップS56で呼び出される本実施形態に係る光量最適化処理を示すフローチャートである。本実施形態に係る光量調整処理は、上記構成の光量調整機能付き光学式温度センサ10を用いて実行される。
(前提)
本処理の前提として、受光側PD36で測定する光量は、測定用LED31及び参照用LED32の出力値(以下、「LED出力値」ともいう。)だけでなく、感熱体12の温度(測温対象物の温度)によっても変わってくる。よって、本実施形態に係る光量調整処理は、感熱体12により検出される温度が一定の環境下で実行される。その際、感熱体12により検出される一定の温度は、測定光の反射光の光量と参照光の反射光の光量とが最大となる温度に設定されることが好ましい。
(初期値)
この状態で、投光側PD34の光量の制御目標値C1,C3と、測定用LED31及び参照用LED32の出力値の下限値O1、O2が予め設定され、内部メモリに保持されている。
本実施形態にかかる光量調整処理では、投光側PD34が測定した光量L1が到達すべき制御目標値C1は、特定の範囲C1〜C1に設定されている。また、投光側PD34が測定した光量L3が到達すべき制御目標値C3は、特定の範囲C3〜C3に設定されている。また、受光側PD36が測定した光量L2が到達すべき制御目標値C2は、特定の範囲C2〜C2に設定されている。また、受光側PD36が測定した光量L4が到達すべき制御目標値C4は、特定の範囲C4〜C4に設定されている。
図7は、本実施形態に係る光量調整処理のログ情報の一例を示す。例えば、図7に示すログ情報では、光学式温度センサ10が動作し始めると(「温度計動作開始」)、投光側PD34の測定光の光量L1の制御目標値(初期値)C1が「49000」になるように測定用LED31の出力値(電流値Cu1に対応)が「29.8」に制御される。また、投光側PD34の参照光の光量L3の制御目標値(初期値)C3が「25000」になるように参照用LED32の出力値(電流値Cu2に対応)が「36.6」に制御される。なお、受光側PD36の測定光の光量L2及び参照光の光量L4の制御目標値(初期値)C2、C4についても予め値が定められ、内部メモリに記憶されている。
さらに、LED出力値には、適正な動作範囲があり、それを外れると光学式温度計10の寿命が短縮する。また、LED出力値は経時変化する。よって、測定用LED31及び参照用LED32のLED出力値は、予め定められた適正な動作範囲内の値を出力するように制御される。特に、LED出力値は、小さい値になるほどLEDから出力される光量は大きくなる。よって、LED出力値は、適正な動作範囲の下限値O1、O2を下回らないように制御される。その際、光学式温度計10が測定可能な最も高い温度にしたときに測定用LED31及び参照用LED32から出力された光量を下限値とすればよい。本実施形態では、測定用LED31の下限値O1が「10」、参照用LED32の下限値O2が「16」に予め設定されている。
そして、受光側PD36の測定値と、投光側PD34の測定値と、測定用LED31及び参照用LED32の出力値の全てが、それぞれに設けられた最適値の範囲又は下限値の条件を満たすように測定用LED31及び参照用LED32の光量調整(出力値の調整)が下記の手順で実行される。
図7に示す「温度計動作開始」のタイミングになると、投光側PD34は、所定時間毎に測定用LED31及び参照用LED32の各出力値に対する光量L1,光量L3を測定する。同様に、受光側PD36は、所定時間毎に測定用LED31及び参照用LED32の各出力値に対する光量L2,光量L4を測定する。これにより、図7に示す光量L1〜L4がログ情報として内部メモリに記憶される。
投光側PD34及び受光側PD36による測定が始まると、図5の光量調整処理が開始され、制御部50は、まず、受光側PD36が測定した光量L2が制御目標値C2(C2〜C2)の範囲内であるか、また、光量L4が制御目標値C4(C4〜C4)の範囲内であるかを判定する(ステップS50)。
たとえば、図7のログ情報Pに示す受光側PD36の光量L2が制御目標値C2の範囲を外れているか、又は光量L4が制御目標値C4(C4〜C4)の範囲を外れている場合、制御部50は、ステップS56に進み、図6の光量最適化処理を実行した後、本処理を終了する。
図7のログ情報Pより後ろに示されているログ情報は、光量L2又は光量L4が制御目標値C2(C2〜C2)又はC4(C4〜C4)の範囲を外れていたために、光量最適化処理が開始された後の履歴情報である。
光量L2が制御目標値C2(C2〜C2)の範囲内であり、かつ光量L4が制御目標値C4(C4〜C4)の範囲内である場合、制御部50は、投光側PD34が測定した光量L1が制御目標値C1(C1〜C1)の範囲内であるか、また、光量L3が制御目標値C3(C3〜C3)の範囲内であるかを判定する(ステップS52)。光量L1が制御目標値C1(C1〜C1)の範囲を外れているか、又は光量L3が制御目標値C3(C3〜C3)の範囲を外れている場合、制御部50は、ステップS56に進み、図6の光量最適化処理を実行した後、本処理を終了する。
光量L1が制御目標値C1(C1〜C1)の範囲内であり、かつ光量L3が制御目標値C3(C3〜C3)の範囲内である場合、制御部50は、LED出力量が下限値O1,O2を下回ったかを判定する(ステップS54)。例えば、測定用LED31の出力値が下限値O1である「10」を下回ったか、又は参照用LED32の出力値が下限値O2である「16」を下回った場合、制御部50は、ステップS56に進み、図6の光量最適化処理を実行した後、本処理を終了する。LED出力量が下限値O1,O2を下回っていないと判定された場合、本処理を終了する。
(光量最適化処理)
図6の光量最適化処理では、制御部50は、投光側における制御目標値C1、C3を段階的に変化させ、制御目標値C1、C3に応じて測定用LED31及び参照用LED32の出力値(電流値Cu1,Cu2に対応)を変化させる(ステップS70)。次に、制御部50は、投光側PD34が測定した測定光の光量L1及び参照光の光量L3が制御目標値C1,C3の上限値に近づいたかを判定する(ステップ72)。LEDの光量が大きい程、光学式温度センサ10の制御の精度は高くなる。よって、感熱体12を透過するLEDの光量は大きい方がよい。そこで、ステップS72では測定光の光量L1及び参照光の光量L3が制御目標値C1,C3の上限値にそれぞれ到達するようにLED出力値が制御される。
光量L1,L3が制御目標値C1,C3の上限値に近づいたと判定された場合、制御部50は、制御目標値C1,C3の上限値を制御目標値C1,C3として確定する。制御部50は、確定した制御目標値C1、C3を内部メモリに記憶し(ステップS74)、図5の光量調整処理に戻る。
光量L1,L3が制御目標値の上限値に近づいていないと判定されている間、光量L1,L3が制御目標値C1,C3の上限値から所定以内の値になり、制御目標値C1,C3に近づいたと判定されるまでステップS70及びステップS72の処理を繰り返す。
たとえば、制御部50は、制御目標値C1,C3を段階的に変化させ、制御目標値に応じたLED出力値に制御する。これにより、図7の「光量最適化開始」の表示位置から投光側PD34が測定した測定光の光量L1及び参照光の光量L3のログ情報が変化し始め、ログ情報Qに示すように、投光側PD34が測定した測定光の光量L1及び参照光の光量L3のログ情報が得られる。
また、これに応じて、受光側PD36が測定した測定光の反射光の光量L2及び参照光の反射光の光量L4のログ情報が変化していることがわかる。
変化しているログ情報に基づき、測定用LED31及び参照用LED32の出力値が最適な条件となった場合、制御部50は、そのときの投光側PD34の光量L1,L3を新たな制御目標値C1、C3として確定する。図7では、投光側PD34の光量L1,L3の新たな制御目標値C1,C3が、「55000」、「27800」と確定される。これらの目標値は、内部メモリに記憶される。
以後は、確定した新たな制御目標値C1〜C4に基づき、光量調整機能付き光学式温度センサ10を動作させる。これにより、図7のログ情報Qよりも後のログ情報が得られる。
なお、本実施形態では、投光側PD34が測定する光量L1,L3を制御目標値C1,C3の上限値に近づけるようにLED出力値が制御された。これに対して、受光側PD36が測定する光量L2,L4を制御目標値C2,C4の上限値に近づけるようにLED出力値を制御してもよい。
以上、本実施形態にかかる光量調整処理(光量最適化処理)について説明した。これによれば、受光側PD36が測定した光量や投光側PD34が測定した光量が所定の範囲から外れた場合、制御部50は、制御目標値を適正値に変える。これにより、光学式温度センサ10を用いて、投光部2や光ファイバケーブル4に起因する個体差の影響を受けることなく適切な温度測定を行うことができる。
また、受光側PD36が測定した光量が所定の範囲の上限値を上回り、かつ投光側PD34が測定した光量が所定の範囲の下限値を下回っている場合、光学式温度センサ10は故障していると判定することができる。同様に、受光側PD36が測定した光量が所定の範囲の下限値を下回り、かつ投光側PD34が測定した光量が所定の範囲の上限値を上回っている場合、光学式温度センサ10は故障していると判定することができる。
なお、図5のステップS50の判定処理の結果に基づきステップS56の光量最適化処理を実行するかを判断し、ステップS52及びステップS54の判定処理は省略してもよい。ただし、ステップS50とステップS52との判定処理を組み合わせて実行したり、ステップS50とステップS54との判定処理を組み合わせて実行することが好ましい。更に、図5に示すようにステップS50,S52,S54の判定処理をすべて実行することがより好ましい。
以上、光学式温度センサ及び光学式温度センサの制御方法を上記実施形態により説明したが、本発明にかかる光学式温度センサ及び光学式温度センサの制御方法は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
また、本発明にかかる光学式温度センサ及び光学式温度センサの制御方法は、例えば、容量結合型プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)装置、誘導結合型プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)、ラジアルラインスロットアンテナを用いたCVD(Chemical Vapor Deposition)装置、ヘリコン波励起型プラズマ(HWP:Helicon Wave Plasma)装置、電子サイクロトロン共鳴プラズマ(ECR:Electron Cyclotron Resonance Plasma)装置で利用可能である。
1:測温部
2:投光部
3:受光部
4:光ファイバケーブル
10:光量調整機能付き光学式温度センサ
11:伝熱用アルミ板
12:感熱体
13:保持部材
14:固定部材
31:測定用LED
32:参照用LED
33:ビームスプリッタ
34:投光側PD
35:光コネクタ
36:受光側PD
37:光コネクタ
42:増幅回路
43:増幅回路
44:A/Dコンバータ
45:測定光用LEDドライバー
46:参照光用LEDドライバー
50:制御部

Claims (10)

  1. 第1の光源が出力した測定光の光量及び第2の光源が出力した参照光の光量を測定する投光側測定部と、
    温度感知部を反射して受光した前記測定光の反射光の光量及び前記参照光の反射光の光量を測定する受光側測定部と、
    前記受光側測定部が測定した前記測定光の反射光の光量及び前記参照光の反射光の光量の少なくともいずれかに応じて、前記投光側測定部が測定する測定光の光量及び参照光の光量の少なくともいずれかの投光側における制御目標値を適正化し、適正化した投光側における制御目標値に基づき前記第1の光源及び前記第2の光源の少なくともいずれかの光量を制御する制御部と、
    を有する、光学式温度センサ。
  2. 前記制御部は、
    前記受光側測定部が測定した前記測定光の反射光の光量及び前記参照光の反射光の光量の少なくともいずれかが受光側における制御目標値から外れている場合、前記第1の光源及び前記第2の光源の少なくともいずれかの光量を制御する、
    請求項1に記載の光学式温度センサ。
  3. 前記制御部は、
    前記投光側測定部が測定した前記測定光の光量及び前記参照光の光量の少なくともいずれかに応じて、前記投光側測定部が測定する測定光の光量及び参照光の光量の少なくともいずれかの投光側における制御目標値を適正化し、適正化した投光側における制御目標値に基づき前記第1の光源及び前記第2の光源の少なくともいずれかの光量を制御する、
    請求項1又は2に記載の光学式温度センサ。
  4. 前記制御部は、
    前記投光側測定部が測定した前記測定光の光量及び前記参照光の光量の少なくともいずれかが投光側における制御目標値から外れている場合、前記第1の光源及び前記第2の光源の少なくともいずれかの光量を制御する、
    請求項3に記載の光学式温度センサ。
  5. 前記制御部は、
    前記投光側測定部が測定した前記測定光の光量及び前記参照光の光量を前記投光側における制御目標値のうちの上限値に到達するように前記第1の光源と前記第2の光源との出力値を調整する、
    請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学式温度センサ。
  6. 前記制御部は、
    前記1の光源の出力値及び前記第2の光源の出力値の少なくともいずれかが所定の下限値を下回っている場合、前記1の光源と前記第2の光源のうち下回っている光源の出力値を調整する、
    請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学式温度センサ。
  7. 前記制御部は、
    前記温度感知部により検出される温度が一定の環境下で前記第1の光源の光量及び前記第2の光源の光量を調整する、
    請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学式温度センサ。
  8. 前記温度感知部により検出される一定の温度は、前記測定光の反射光の光量及び前記参照光の反射光の光量が最も大きくなる温度又はその近傍の温度である、
    請求項7に記載の光学式温度センサ。
  9. 前記受光側における制御目標値、前記投光側における制御目標値、前記第1の光源及び前記第2の光源の所定の下限値は、前記制御部の内部メモリに記憶される、
    請求項6〜8のいずれか一項に記載の光学式温度センサ。
  10. 第1の光源が出力した測定光の光量及び第2の光源が出力した参照光の光量を測定し、
    温度感知部を反射して受光した前記測定光の反射光の光量及び前記参照光の反射光の光量を測定し、
    前記受光側測定部が測定した前記測定光の反射光の光量及び前記参照光の反射光の光量の少なくともいずれかに応じて、前記投光側測定部が測定する測定光の光量及び参照光の光量の少なくともいずれかの投光側における制御目標値を適正化し、
    適正化した投光側における制御目標値に基づき前記第1の光源及び前記第2の光源の少なくともいずれかの光量を制御する、
    処理を有する、光学式温度センサの制御方法。
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