JPH06249621A - 膜厚分布計測装置 - Google Patents
膜厚分布計測装置Info
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- JPH06249621A JPH06249621A JP3530493A JP3530493A JPH06249621A JP H06249621 A JPH06249621 A JP H06249621A JP 3530493 A JP3530493 A JP 3530493A JP 3530493 A JP3530493 A JP 3530493A JP H06249621 A JPH06249621 A JP H06249621A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェブの現在の幅方向の膜厚分布を推定す
る。 【構成】 膜厚分布推定器３１は、近似関数のパラメー
タ数Ｎのパラメータ群を、点膜厚計測値ｄの時系列と幅
方向位置ｘと評価関数とを用いて推定し、この推定した
パラメータ群で規定される近似関数で膜厚分布を推定す
る。オペレータ２５は、設定器３２を用いて、目的に応
じて、表示に使用するパラメータ群のパラメータ数Ｍ
（Ｍ≦Ｎ）を設定する。粗膜厚分布計算器３３は、膜厚
分布推定器３１によって推定された膜厚分布を設定器３
２で設定されたパラメータ数Ｍにまで限定して、粗い膜
厚分布を求める。この計算された粗い膜厚分布がディス
プレイ３４に表示される。
る。 【構成】 膜厚分布推定器３１は、近似関数のパラメー
タ数Ｎのパラメータ群を、点膜厚計測値ｄの時系列と幅
方向位置ｘと評価関数とを用いて推定し、この推定した
パラメータ群で規定される近似関数で膜厚分布を推定す
る。オペレータ２５は、設定器３２を用いて、目的に応
じて、表示に使用するパラメータ群のパラメータ数Ｍ
（Ｍ≦Ｎ）を設定する。粗膜厚分布計算器３３は、膜厚
分布推定器３１によって推定された膜厚分布を設定器３
２で設定されたパラメータ数Ｍにまで限定して、粗い膜
厚分布を求める。この計算された粗い膜厚分布がディス
プレイ３４に表示される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、所定長の幅を有し流れ
方向に流れてくるウェブの幅方向の膜厚分布を計測する
装置に関し、特にプラスチックフィルムなどの成膜プロ
セスにおいて、インラインにてプラスチックフィルムの
幅方向の膜厚分布を計測する装置に関する。
方向に流れてくるウェブの幅方向の膜厚分布を計測する
装置に関し、特にプラスチックフィルムなどの成膜プロ
セスにおいて、インラインにてプラスチックフィルムの
幅方向の膜厚分布を計測する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の膜厚分布計測装置は、膜厚計と
スキャニング装置とを備えている。膜厚計はウェブの点
膜厚を計測するため計器で、ウェブの流れ方向の所定位
置に配置され、ウェブの幅方向に移動可能である。スキ
ャニング装置は、この膜厚計をウェブの幅方向にウェブ
の両端間で往復移動させる（走査する）ことによって膜
厚計の計測点の幅方向位置を変えるための装置である。
膜厚分布計測装置は、膜厚計とスキャニング装置とによ
って、ウェブ上をジグザグ状に移動して点膜厚を順次計
測し、この計測された点膜厚の時系列に基づいて、膜厚
計の計測点上における現時点のウェブの幅方向の膜厚分
布を計測する。
スキャニング装置とを備えている。膜厚計はウェブの点
膜厚を計測するため計器で、ウェブの流れ方向の所定位
置に配置され、ウェブの幅方向に移動可能である。スキ
ャニング装置は、この膜厚計をウェブの幅方向にウェブ
の両端間で往復移動させる（走査する）ことによって膜
厚計の計測点の幅方向位置を変えるための装置である。
膜厚分布計測装置は、膜厚計とスキャニング装置とによ
って、ウェブ上をジグザグ状に移動して点膜厚を順次計
測し、この計測された点膜厚の時系列に基づいて、膜厚
計の計測点上における現時点のウェブの幅方向の膜厚分
布を計測する。
【０００３】従来においては、スキャニング装置によっ
て膜厚計をウェブ上の斜め方向に走査して得られる、計
測された点膜厚の時系列を、単純に平均することによっ
て、その平均値をウェブの幅方向の膜厚分布として求め
ている。
て膜厚計をウェブ上の斜め方向に走査して得られる、計
測された点膜厚の時系列を、単純に平均することによっ
て、その平均値をウェブの幅方向の膜厚分布として求め
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、スキ
ャニング装置によって走査される膜厚計は、ウェブ上を
ジグザグ状に移動して点膜厚を順次計測することにな
る。しかしながら、実際のウェブの膜厚は、流れ方向に
多少変動しているので、従来のように、単純に平均して
ウェブの幅方向の膜厚分布を求めていたのでは、幅方向
の分布に流れ方向の変動が加わったものが計測されてし
まう。したがって、正確な膜厚分布を計測することがで
きない。
ャニング装置によって走査される膜厚計は、ウェブ上を
ジグザグ状に移動して点膜厚を順次計測することにな
る。しかしながら、実際のウェブの膜厚は、流れ方向に
多少変動しているので、従来のように、単純に平均して
ウェブの幅方向の膜厚分布を求めていたのでは、幅方向
の分布に流れ方向の変動が加わったものが計測されてし
まう。したがって、正確な膜厚分布を計測することがで
きない。
【０００５】また、この膜厚分布計測装置は、ウェブの
膜厚を均一化調整するための、幅方向膜厚分布調整シス
テムに使用される。ところが、従来の膜厚分布計測装置
では、必然的に、求めた計測結果に平均回数分の時間遅
れを伴ってしまう。このため、従来の膜厚分布計測装置
を実時間にてウェブの膜厚を調整するために使用するに
は不適当であった。特に、幅方向膜厚分布調整システム
のオペレータが膜厚分布計測装置の計測結果を見ながら
手動で膜厚分布調整を行う場合には、この時間遅れは、
幅方向膜厚分布調整システムを操作性の点で非常に使い
づらいものとしてしまう。
膜厚を均一化調整するための、幅方向膜厚分布調整シス
テムに使用される。ところが、従来の膜厚分布計測装置
では、必然的に、求めた計測結果に平均回数分の時間遅
れを伴ってしまう。このため、従来の膜厚分布計測装置
を実時間にてウェブの膜厚を調整するために使用するに
は不適当であった。特に、幅方向膜厚分布調整システム
のオペレータが膜厚分布計測装置の計測結果を見ながら
手動で膜厚分布調整を行う場合には、この時間遅れは、
幅方向膜厚分布調整システムを操作性の点で非常に使い
づらいものとしてしまう。
【０００６】そこで本発明の技術的課題は、ウェブの現
在の幅方向の膜厚分布を推定することができる、膜厚分
布計測装置を提供することにある。
在の幅方向の膜厚分布を推定することができる、膜厚分
布計測装置を提供することにある。
【０００７】本発明の他の技術的課題は、上記膜厚分布
を実時間にて膜厚分布計測装置を提供することにある。
を実時間にて膜厚分布計測装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による膜厚分布計
測装置は、所定長の幅を有し流れ方向に流れてくるウェ
ブの幅方向の膜厚分布を計測する装置であって、ウェブ
の流れ方向の所定位置に配置されると共にウェブの幅方
向に移動可能で、ウェブの点膜厚を計測して点膜厚計測
値を出力する膜厚計と、この膜厚計をウェブの幅方向に
ウェブの両端間で往復移動させることによって膜厚計の
計測点の幅方向位置を変えるスキャニング装置とを有
し、膜厚計とスキャニング装置とによって、ウェブ上を
ジグザグ状に移動して点膜厚を順次計測し、この点膜厚
計測値の時系列に基づいて、膜厚計の計測点上における
現時点のウェブの幅方向の膜厚分布を計測する膜厚分布
計測装置において、ウェブの幅方向の膜厚分布を近似す
ると共にＮ（Ｎ≧３）個のパラメータからなるパラメー
タ群で規定される所定の近似関数が与えられ、パラメー
タ群を点膜厚計測値の時系列と幅方向位置と所定の評価
関数とを用いて推定し、この推定したパラメータ群で規
定される近似関数で膜厚分布を推定する膜厚分布推定器
を備えたことを特徴とする。
測装置は、所定長の幅を有し流れ方向に流れてくるウェ
ブの幅方向の膜厚分布を計測する装置であって、ウェブ
の流れ方向の所定位置に配置されると共にウェブの幅方
向に移動可能で、ウェブの点膜厚を計測して点膜厚計測
値を出力する膜厚計と、この膜厚計をウェブの幅方向に
ウェブの両端間で往復移動させることによって膜厚計の
計測点の幅方向位置を変えるスキャニング装置とを有
し、膜厚計とスキャニング装置とによって、ウェブ上を
ジグザグ状に移動して点膜厚を順次計測し、この点膜厚
計測値の時系列に基づいて、膜厚計の計測点上における
現時点のウェブの幅方向の膜厚分布を計測する膜厚分布
計測装置において、ウェブの幅方向の膜厚分布を近似す
ると共にＮ（Ｎ≧３）個のパラメータからなるパラメー
タ群で規定される所定の近似関数が与えられ、パラメー
タ群を点膜厚計測値の時系列と幅方向位置と所定の評価
関数とを用いて推定し、この推定したパラメータ群で規
定される近似関数で膜厚分布を推定する膜厚分布推定器
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下，本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１に本発明の一実施例による膜厚分布計
測装置を含む幅方向膜厚分布調整システムを示す。ここ
では、ウェブがラミネートフィルム（プラスチック薄
膜）であるラミネートフィルム用幅方向膜厚分布調整シ
ステムを示している。まず、本発明による膜厚分布計測
装置について説明する前に、ラミネートフィルム用幅方
向膜厚分布調整システムの概略について説明する。
測装置を含む幅方向膜厚分布調整システムを示す。ここ
では、ウェブがラミネートフィルム（プラスチック薄
膜）であるラミネートフィルム用幅方向膜厚分布調整シ
ステムを示している。まず、本発明による膜厚分布計測
装置について説明する前に、ラミネートフィルム用幅方
向膜厚分布調整システムの概略について説明する。
【００１１】押出機１０は、ホッパ１１から供給された
プラスチック粉末を加熱シリンダ１２内で溶融させ、こ
の溶融プラスチックを加熱シリンダ１２内のスクリュ
（図示せず）で押し出す。この押出機１０から押し出さ
れた溶融プラスチックは、Ｔダイ１３によって溶融フィ
ルムとして押し出される。このＴダイ１３から押し出さ
れた溶融フィルムは、紙、セロファン、アルミ箔などの
基材１４の上にのせられ、冷却水１５が供給される冷却
ロール１６と圧力ロール１７との間で圧着され、フィル
ムと基材１４とがはり合わせた形の複合フィルム１８と
して連続的に製造される。
プラスチック粉末を加熱シリンダ１２内で溶融させ、こ
の溶融プラスチックを加熱シリンダ１２内のスクリュ
（図示せず）で押し出す。この押出機１０から押し出さ
れた溶融プラスチックは、Ｔダイ１３によって溶融フィ
ルムとして押し出される。このＴダイ１３から押し出さ
れた溶融フィルムは、紙、セロファン、アルミ箔などの
基材１４の上にのせられ、冷却水１５が供給される冷却
ロール１６と圧力ロール１７との間で圧着され、フィル
ムと基材１４とがはり合わせた形の複合フィルム１８と
して連続的に製造される。
【００１２】この複合フィルム１８は、所定長の幅を有
し、図１の矢印Ａで示す流れ方向に繰り出されて巻取ロ
ール１９で巻き取られる。この流れ方向Ａに流れてくる
複合フィルム１８は、本発明に係る膜厚分布計測装置に
よって、その幅方向Ｂの膜厚分布が計測される。
し、図１の矢印Ａで示す流れ方向に繰り出されて巻取ロ
ール１９で巻き取られる。この流れ方向Ａに流れてくる
複合フィルム１８は、本発明に係る膜厚分布計測装置に
よって、その幅方向Ｂの膜厚分布が計測される。
【００１３】膜厚分布計測装置は、膜厚計２１とスキャ
ニング装置２２とを備えている。膜厚計２１は、複合フ
ィルム１８の流れ方向Ａの所定位置に配置されると共に
複合フィルム１８の幅方向Ｂに移動可能にスキャニング
装置２２に取り付けられている。膜厚計２１は複合フィ
ルム１８の点膜厚を計測して点膜厚計測値を出力する。
ここで、『点膜厚』とは、究めて狭い領域の膜厚のこと
を意味する。スキャニング装置２２は、膜厚計２１を複
合フィルム１８の幅方向Ｂに複合フィルム１８の両端間
で往復移動させる（走査する）ことによって膜厚計２１
の計測点の幅方向位置を変えるための装置である。スキ
ャニング装置２２は膜厚計２１の幅方向Ｂの位置を示す
幅方向位置信号ｘを出力する。
ニング装置２２とを備えている。膜厚計２１は、複合フ
ィルム１８の流れ方向Ａの所定位置に配置されると共に
複合フィルム１８の幅方向Ｂに移動可能にスキャニング
装置２２に取り付けられている。膜厚計２１は複合フィ
ルム１８の点膜厚を計測して点膜厚計測値を出力する。
ここで、『点膜厚』とは、究めて狭い領域の膜厚のこと
を意味する。スキャニング装置２２は、膜厚計２１を複
合フィルム１８の幅方向Ｂに複合フィルム１８の両端間
で往復移動させる（走査する）ことによって膜厚計２１
の計測点の幅方向位置を変えるための装置である。スキ
ャニング装置２２は膜厚計２１の幅方向Ｂの位置を示す
幅方向位置信号ｘを出力する。
【００１４】このように、膜厚計２１は複合フィルム１
８の点膜厚を計測するので、スキャニング装置２２によ
る走査されながらの計測点軌跡は、図１の点線Ｃで示す
ように、複合フィルム１８上をジグザグ状に移動するこ
とになる。膜厚計２１から出力される点膜厚計測値の時
系列は、短周期フィルタ２３で計測雑音が除去された
後、幅方向位置信号ｘと共に本発明に係る幅方向膜厚パ
ターン信号処理装置２４に供給される。幅方向膜厚パタ
ーン信号処理装置２４は、点膜厚計測値ｄの時系列と幅
方向位置信号ｘとに基づいて、膜厚計２１の計測点上に
おける現時点の複合フィルム１８の幅方向の膜厚分布を
求める。幅方向膜厚パターン信号処理装置２４の構成に
ついては後で図３を参照して詳細に説明する。
８の点膜厚を計測するので、スキャニング装置２２によ
る走査されながらの計測点軌跡は、図１の点線Ｃで示す
ように、複合フィルム１８上をジグザグ状に移動するこ
とになる。膜厚計２１から出力される点膜厚計測値の時
系列は、短周期フィルタ２３で計測雑音が除去された
後、幅方向位置信号ｘと共に本発明に係る幅方向膜厚パ
ターン信号処理装置２４に供給される。幅方向膜厚パタ
ーン信号処理装置２４は、点膜厚計測値ｄの時系列と幅
方向位置信号ｘとに基づいて、膜厚計２１の計測点上に
おける現時点の複合フィルム１８の幅方向の膜厚分布を
求める。幅方向膜厚パターン信号処理装置２４の構成に
ついては後で図３を参照して詳細に説明する。
【００１５】オペレータ２５は、幅方向膜厚パターン信
号処理装置２４で求められた幅方向の膜厚分布を見て膜
厚分布調整などを行う。この例では、オペレータ２５
は、Ｔダイ１３の空気圧設定値ｐs を操作している。こ
の空気圧設定値ｐs と空気圧制御値ｐc との偏差が減算
器２６で求められる。この偏差に応答して、空気圧制御
器２６は空気圧制御値ｐc をＴダイ１３に与えてＴダイ
１３の空気圧を制御する。
号処理装置２４で求められた幅方向の膜厚分布を見て膜
厚分布調整などを行う。この例では、オペレータ２５
は、Ｔダイ１３の空気圧設定値ｐs を操作している。こ
の空気圧設定値ｐs と空気圧制御値ｐc との偏差が減算
器２６で求められる。この偏差に応答して、空気圧制御
器２６は空気圧制御値ｐc をＴダイ１３に与えてＴダイ
１３の空気圧を制御する。
【００１６】図２を参照して、幅方向膜厚パターン信号
処理装置２４にて行われる信号処理の目的について説明
する。図２の上図から明らかなように、実際の複合フィ
ルム１８の幅方向の膜厚分布ｄr は、流れ方向Ａ（図
１）、即ち、時間軸方向ｔに短時間での変動を有する。
また、これとは別に樹脂温度分布の変化などに起因する
長時間での複合フィルム１８の幅方向の膜厚分布の変動
が生じる。
処理装置２４にて行われる信号処理の目的について説明
する。図２の上図から明らかなように、実際の複合フィ
ルム１８の幅方向の膜厚分布ｄr は、流れ方向Ａ（図
１）、即ち、時間軸方向ｔに短時間での変動を有する。
また、これとは別に樹脂温度分布の変化などに起因する
長時間での複合フィルム１８の幅方向の膜厚分布の変動
が生じる。
【００１７】流れ方向Ａの複合フィルム１８の膜厚の短
時間変動は、Ｔダイ１３の空気圧調整で除くことが困難
である。したがって、Ｔダイ１３による空気圧調整は、
長時間に渡る複合フィルム１８の膜厚分布の変動を抑え
ることである。そのために、現在の複合フィルム１８の
幅方向の膜厚分布を実時間で推定することが必要とな
る。
時間変動は、Ｔダイ１３の空気圧調整で除くことが困難
である。したがって、Ｔダイ１３による空気圧調整は、
長時間に渡る複合フィルム１８の膜厚分布の変動を抑え
ることである。そのために、現在の複合フィルム１８の
幅方向の膜厚分布を実時間で推定することが必要とな
る。
【００１８】膜厚計２１のセンサヘッド軌跡Ｃは、図２
の上図に示すように斜め方向であるので、膜厚計２１で
得られた点膜厚計測値の時系列から直接得られる複合フ
ィルム１８の膜厚分布は、図２の下図の太実線で示され
る如く変動する。したがって、この太実線の膜厚分布
を、図２の下図の点線で示す如く、補正する必要があ
る。
の上図に示すように斜め方向であるので、膜厚計２１で
得られた点膜厚計測値の時系列から直接得られる複合フ
ィルム１８の膜厚分布は、図２の下図の太実線で示され
る如く変動する。したがって、この太実線の膜厚分布
を、図２の下図の点線で示す如く、補正する必要があ
る。
【００１９】図３を参照すると、幅方向膜厚パターン信
号処理装置２４は、膜厚分布推定器３１と、設定器３２
と、粗膜厚分布計算器３３と、ＣＲＴ等のディスプレイ
３４とを備えている。
号処理装置２４は、膜厚分布推定器３１と、設定器３２
と、粗膜厚分布計算器３３と、ＣＲＴ等のディスプレイ
３４とを備えている。
【００２０】膜厚分布推定器３１には、複合フィルム１
８の幅方向の膜厚分布を近似すると共にＮ（Ｎ≧３）個
のパラメータからなるパラメータ群で規定される所定の
近似関数が与えられる。膜厚分布推定器３１は、パラメ
ータ群を、点膜厚計測値ｄの時系列と幅方向位置ｘと後
述する所定の評価関数とを用いて推定し、この推定した
パラメータ群で規定される近似関数で膜厚分布を推定す
る。
８の幅方向の膜厚分布を近似すると共にＮ（Ｎ≧３）個
のパラメータからなるパラメータ群で規定される所定の
近似関数が与えられる。膜厚分布推定器３１は、パラメ
ータ群を、点膜厚計測値ｄの時系列と幅方向位置ｘと後
述する所定の評価関数とを用いて推定し、この推定した
パラメータ群で規定される近似関数で膜厚分布を推定す
る。
【００２１】オペレータ２５は、設定器３２を用いて、
目的に応じて、表示に使用するパラメータ群のパラメー
タ数Ｍ（Ｍ≦Ｎ）を設定する。粗膜厚分布計算器３３
は、膜厚分布推定器３１によって推定された膜厚分布を
設定器３２で設定されたパラメータ数Ｍにまで限定し
て、粗い膜厚分布を求める。この計算された粗い膜厚分
布がディスプレイ３４に表示される。このパラメータ数
Ｍが多い程、ディスプレイ３４には複雑な膜厚分布が表
示される。実際には、例えば、膜厚分布調整の場合、調
整可能な大まかなパターン（波長２００ｍｍ以上の成分
にて構成されるもの）のみをディスプレイ３４に表示で
きれば十分である。
目的に応じて、表示に使用するパラメータ群のパラメー
タ数Ｍ（Ｍ≦Ｎ）を設定する。粗膜厚分布計算器３３
は、膜厚分布推定器３１によって推定された膜厚分布を
設定器３２で設定されたパラメータ数Ｍにまで限定し
て、粗い膜厚分布を求める。この計算された粗い膜厚分
布がディスプレイ３４に表示される。このパラメータ数
Ｍが多い程、ディスプレイ３４には複雑な膜厚分布が表
示される。実際には、例えば、膜厚分布調整の場合、調
整可能な大まかなパターン（波長２００ｍｍ以上の成分
にて構成されるもの）のみをディスプレイ３４に表示で
きれば十分である。
【００２２】膜厚分布推定器３１と粗膜厚分布計算器３
３とは、マイクロプロセッサ、プログラムＲＯＭ、及び
ワークＲＡＭから成るマイクロコンピュータにより構成
できる。マイクロコンピュータの代わりに、パーソナル
コンピュータを応用しても構成できる。
３とは、マイクロプロセッサ、プログラムＲＯＭ、及び
ワークＲＡＭから成るマイクロコンピュータにより構成
できる。マイクロコンピュータの代わりに、パーソナル
コンピュータを応用しても構成できる。
【００２３】図４を参照して、膜厚分布推定器３１につ
いて説明する。本実施例では、上記近似関数として、下
記の数式１で表わせるような、複合フィルム１８の所定
幅Ｌを一周期とするフーリエ級数を用い、パラメータ群
をフーリエ級数のフーリエ係数とする。
いて説明する。本実施例では、上記近似関数として、下
記の数式１で表わせるような、複合フィルム１８の所定
幅Ｌを一周期とするフーリエ級数を用い、パラメータ群
をフーリエ級数のフーリエ係数とする。
【００２４】
【数１】
【００２５】数式１において、ａ0 （ｔ），ａ
k （ｔ），ｂk （ｔ）（１≦ｋ≦Ｎmax ）はフーリエ係
数（パラメータ群）を示す。この数式１では、パラメー
タ数Ｎは（２Ｎmax ＋１）に等しい。数式１中のＮmax
を大きく設定しておけば、波長の小さい成分の膜厚分布
まで表現できる。膜厚分布推定器３１は、後述するよう
に、上記フーリエ係数を各時刻毎に推定することで、フ
ーリエ級数で膜厚分布を推定する。このように、信号の
波長成分に分解することで、後に不要な成分を容易に除
去することができる。
k （ｔ），ｂk （ｔ）（１≦ｋ≦Ｎmax ）はフーリエ係
数（パラメータ群）を示す。この数式１では、パラメー
タ数Ｎは（２Ｎmax ＋１）に等しい。数式１中のＮmax
を大きく設定しておけば、波長の小さい成分の膜厚分布
まで表現できる。膜厚分布推定器３１は、後述するよう
に、上記フーリエ係数を各時刻毎に推定することで、フ
ーリエ級数で膜厚分布を推定する。このように、信号の
波長成分に分解することで、後に不要な成分を容易に除
去することができる。
【００２６】また、本実施例では、上記評価関数とし
て、下記の数式２で表わせるような、最小２乗評価関数
を用いる。
て、下記の数式２で表わせるような、最小２乗評価関数
を用いる。
【００２７】
【数２】
【００２８】膜厚分布推定器３１は、数式２で与えられ
る評価関数を最小（ｍｉｎ）にするように、上記数式１
で表わせるフーリエ級数のフーリエ係数を決定する。こ
こで、数式２中の重みρは、図４に示すように、現在時
刻ｔ0 から見て過去の点膜厚計測値ｄをより軽くなるよ
うに設けられる。
る評価関数を最小（ｍｉｎ）にするように、上記数式１
で表わせるフーリエ級数のフーリエ係数を決定する。こ
こで、数式２中の重みρは、図４に示すように、現在時
刻ｔ0 から見て過去の点膜厚計測値ｄをより軽くなるよ
うに設けられる。
【００２９】次に、膜厚分布推定器３１の推定動作につ
いて詳細に説明する。上記数式１で表わせるフーリエ級
数のフーリエ係数（パラメータ群）を一纏めにしてθ
（ｔ）と記すとすると、それは下記の数式３で表わせ
る。
いて詳細に説明する。上記数式１で表わせるフーリエ級
数のフーリエ係数（パラメータ群）を一纏めにしてθ
（ｔ）と記すとすると、それは下記の数式３で表わせ
る。
【００３０】
【数３】
【００３１】また、上記数式１で表わせるフーリエ級数
の関数成分をｚ（ｔ）で記すとすると、それは下記の数
式４で表わせる。
の関数成分をｚ（ｔ）で記すとすると、それは下記の数
式４で表わせる。
【００３２】
【数４】
【００３３】上記数式３及び数式４から、上記数式１
は、下記の数式５で表わされる。
は、下記の数式５で表わされる。
【００３４】
【数５】
【００３５】最小２乗法を使って、上記数式２で与えら
れる評価関数を最小にするパラメータ群θ（ｔ）の推定
値はθ（ｔ）に山形（以下、ハットと呼ぶ）を付けて表
わし、下記の数式６にて与えられる。
れる評価関数を最小にするパラメータ群θ（ｔ）の推定
値はθ（ｔ）に山形（以下、ハットと呼ぶ）を付けて表
わし、下記の数式６にて与えられる。
【００３６】
【数６】
【００３７】上記数式６は時刻τ＝１から現在時刻ｔま
での点膜厚計測値ｄに対して、バッチ的に計算を行うの
で、新しい点膜厚計測値ｄが得られるたびごとに計算し
直す必要がある。また、上記数式６の計算量は累積的に
増加するため、上記数式６をマイクロコンピュータで実
行することは、時間の増大と伴に現実には不可能とな
る。
での点膜厚計測値ｄに対して、バッチ的に計算を行うの
で、新しい点膜厚計測値ｄが得られるたびごとに計算し
直す必要がある。また、上記数式６の計算量は累積的に
増加するため、上記数式６をマイクロコンピュータで実
行することは、時間の増大と伴に現実には不可能とな
る。
【００３８】そこで、本実施例では、膜厚分布推定器３
１は、下記の数式７で表わされる、逐次的計算アルゴリ
ズムを用いて、上記数式２で与えられる評価関数を最小
にするパラメータ群θ（ｔ）の推定計算を行う。
１は、下記の数式７で表わされる、逐次的計算アルゴリ
ズムを用いて、上記数式２で与えられる評価関数を最小
にするパラメータ群θ（ｔ）の推定計算を行う。
【００３９】
【数７】
【００４０】上記数式７の導出の詳細については、中溝
高好著「信号解析とシステム同定」コロナ社の頁１３５
〜１３９を参照されたい。図４には逐次的計算アルゴリ
ズムの動作を模式的に表わしている。すなわち、逐次的
計算アルゴリズムでは、一時点前のパラメータ群の推定
値θハット（ｔ−１）と現在の点膜厚計測値ｄm （ｔ）
とを使って、現在のパラメータ群の推定値θハット
（ｔ）を推定し直す。この逐次的計算アルゴリズムによ
る逐次的計算により、マイクロコンピュータでの実時間
処理が容易となる。
高好著「信号解析とシステム同定」コロナ社の頁１３５
〜１３９を参照されたい。図４には逐次的計算アルゴリ
ズムの動作を模式的に表わしている。すなわち、逐次的
計算アルゴリズムでは、一時点前のパラメータ群の推定
値θハット（ｔ−１）と現在の点膜厚計測値ｄm （ｔ）
とを使って、現在のパラメータ群の推定値θハット
（ｔ）を推定し直す。この逐次的計算アルゴリズムによ
る逐次的計算により、マイクロコンピュータでの実時間
処理が容易となる。
【００４１】図３に戻って、オペレータ２５が設定器３
２からパラメータの次数を設定することによって、大ま
かな膜厚分布のパターンのみをディスプレイ３４に表示
させる。ここで、パラメータの次数をＮd とすると、パ
ラメータ数Ｍは（２Ｎd ＋１）に等しい。また、表示パ
ターンをｄd （ｘ，ｔ）とすると、粗膜厚分布計算器３
３は、下記の数式８に従って、粗い膜厚分布を求める。
２からパラメータの次数を設定することによって、大ま
かな膜厚分布のパターンのみをディスプレイ３４に表示
させる。ここで、パラメータの次数をＮd とすると、パ
ラメータ数Ｍは（２Ｎd ＋１）に等しい。また、表示パ
ターンをｄd （ｘ，ｔ）とすると、粗膜厚分布計算器３
３は、下記の数式８に従って、粗い膜厚分布を求める。
【００４２】
【数８】
【００４３】このディスプレイ３４に表示された大まか
な膜厚分布のパターンを見て、オペレータ２５は膜厚分
布調整などを行う。
な膜厚分布のパターンを見て、オペレータ２５は膜厚分
布調整などを行う。
【００４４】流れ方向Ａ（図１）の変動は、通常表示す
るパターンを大きく取れば、すなわち、パラメータ次数
Ｎd を必要以上に大きくしなければ、表示パターン上に
はほとんど現れてこない。
るパターンを大きく取れば、すなわち、パラメータ次数
Ｎd を必要以上に大きくしなければ、表示パターン上に
はほとんど現れてこない。
【００４５】図５に、Ｔダイ１３として空気圧式Ｔダイ
４号機を使用して膜厚強制操作を行い、膜厚計２１とし
て赤外線透過式膜厚計を使用してインライン計測した場
合の、本実施例による複合フィルム１８の幅方向の表示
パターンの例を示す。図５において、複合フィルム１８
の左端及び右端をそれぞれＤＳおよびＯＳで示してい
る。また、膜厚計２１の計測値を点線で示し、幅方向膜
厚パターン信号処理装置２４で得られた推定パターンを
破線で示している。
４号機を使用して膜厚強制操作を行い、膜厚計２１とし
て赤外線透過式膜厚計を使用してインライン計測した場
合の、本実施例による複合フィルム１８の幅方向の表示
パターンの例を示す。図５において、複合フィルム１８
の左端及び右端をそれぞれＤＳおよびＯＳで示してい
る。また、膜厚計２１の計測値を点線で示し、幅方向膜
厚パターン信号処理装置２４で得られた推定パターンを
破線で示している。
【００４６】スキャニング装置２２による膜厚計２１の
第１８乃至第２１の走査の部分が示されている。オペレ
ータ２５は第１８の走査終了時に、ディスプレイ３４に
表示された推定パターンを見て、Ｔダイ１３の空気圧を
操作する。
第１８乃至第２１の走査の部分が示されている。オペレ
ータ２５は第１８の走査終了時に、ディスプレイ３４に
表示された推定パターンを見て、Ｔダイ１３の空気圧を
操作する。
【００４７】図５から明らかなように、推定パターンが
膜厚計計測値よりも非常に滑らかに変化していることが
分かる。
膜厚計計測値よりも非常に滑らかに変化していることが
分かる。
【００４８】上記実施例では、ウェブがラミネートフィ
ルムの場合の幅方向膜厚分布調整システムの場合につい
て説明したが、本発明はラミネートフィルム以外のウェ
ブ状対象物の膜厚分布計測システムにも応用できるのは
言うまでもない。そのような膜厚分布計測システムとし
ては、例えば、フィルム成形機の膜厚分布計測システ
ム、抄紙機の紙厚分布計測システム、鋼材薄板のカラー
コーディングラインでの塗膜厚分布計測システムが考え
られる。
ルムの場合の幅方向膜厚分布調整システムの場合につい
て説明したが、本発明はラミネートフィルム以外のウェ
ブ状対象物の膜厚分布計測システムにも応用できるのは
言うまでもない。そのような膜厚分布計測システムとし
ては、例えば、フィルム成形機の膜厚分布計測システ
ム、抄紙機の紙厚分布計測システム、鋼材薄板のカラー
コーディングラインでの塗膜厚分布計測システムが考え
られる。
【００４９】また、上記実施例では、幅方向膜厚パター
ン信号処理装置２４が設定器３２と粗膜厚分布計算器３
３とを備えているが、これら構成要素を省いても構わな
い。また、上記実施例では、近似関数としてフーリエ級
数を使用しているが、それ以外の近似関数を用いても良
いのは言うまでもない。さらに、上記実施例では、評価
関数として重み付き最小２乗評価関数を使用している
が、その他の評価関数を用いてもよい。
ン信号処理装置２４が設定器３２と粗膜厚分布計算器３
３とを備えているが、これら構成要素を省いても構わな
い。また、上記実施例では、近似関数としてフーリエ級
数を使用しているが、それ以外の近似関数を用いても良
いのは言うまでもない。さらに、上記実施例では、評価
関数として重み付き最小２乗評価関数を使用している
が、その他の評価関数を用いてもよい。
【００５０】
【発明の効果】以上の説明で明らかな如く，本発明によ
れば、現時点で最も確からしいウェブの膜厚分布を計算
して表示することができる。ここで、逐次的計算アルゴ
リズムを使用することにより、実時間にウェブの膜厚分
布を計算して表示できる。また、幅方向の膜厚分布の波
長成分を波長の大きいものに限定して推定することによ
り、パターン表示する際に流れ方向変動を除去すること
ができる。また、オペレータの使用目的に応じて、表示
するパターンの複雑さを選択することも可能である。
れば、現時点で最も確からしいウェブの膜厚分布を計算
して表示することができる。ここで、逐次的計算アルゴ
リズムを使用することにより、実時間にウェブの膜厚分
布を計算して表示できる。また、幅方向の膜厚分布の波
長成分を波長の大きいものに限定して推定することによ
り、パターン表示する際に流れ方向変動を除去すること
ができる。また、オペレータの使用目的に応じて、表示
するパターンの複雑さを選択することも可能である。
【図１】本発明の一実施例による膜厚分布計測装置を含
む幅方向膜厚分布調整システムを示すブロック図であ
る。
む幅方向膜厚分布調整システムを示すブロック図であ
る。
【図２】図１中の幅方向膜厚パターン信号処理装置にて
行われる信号処理の目的を説明するための図である。
行われる信号処理の目的を説明するための図である。
【図３】図１中の幅方向膜厚パターン信号処理装置の詳
細な構成を示すブロック図である。
細な構成を示すブロック図である。
【図４】図３中の膜厚分布推定器による膜厚パターン推
定方式の概念図である。
定方式の概念図である。
【図５】図３の幅方向膜厚パターン信号処理装置で得ら
れたフィルムの幅方向膜厚パターン推定例を示す図であ
る。
れたフィルムの幅方向膜厚パターン推定例を示す図であ
る。
２１ 膜厚計 ２２ スキャニング装置 ２４ 幅方向膜厚パターン信号処理装置 ３１ 膜厚分布推定器 ３２ 設定器 ３３ 粗膜厚分布計算器 ３４ ディスプレイ
Claims (5)
- 【請求項１】 所定長の幅を有し流れ方向に流れてくる
ウェブの幅方向の膜厚分布を計測する装置であって、 前記ウェブの前記流れ方向の所定位置に配置されると共
に前記ウェブの幅方向に移動可能で、前記ウェブの点膜
厚を計測して点膜厚計測値を出力する膜厚計と、 該膜厚計を前記ウェブの幅方向に前記ウェブの両端間で
往復移動させることによって前記膜厚計の計測点の幅方
向位置を変えるスキャニング装置とを有し、 前記膜厚計と前記スキャニング装置とによって、前記ウ
ェブ上をジグザグ状に移動して前記点膜厚を順次計測
し、該点膜厚計測値の時系列に基づいて、前記膜厚計の
計測点上における現時点の前記ウェブの幅方向の膜厚分
布を計測する膜厚分布計測装置において、 前記ウェブの幅方向の膜厚分布を近似すると共にＮ（Ｎ
≧３）個のパラメータからなるパラメータ群で規定され
る所定の近似関数が与えられ、前記パラメータ群を前記
点膜厚計測値の時系列と前記幅方向位置と所定の評価関
数とを用いて推定し、該推定したパラメータ群で規定さ
れる前記近似関数で前記膜厚分布を推定する膜厚分布推
定器を備えたことを特徴とする膜厚分布計測装置。 - 【請求項２】 前記近似関数として前記ウェブの所定幅
を一周期とするフーリエ級数を用い、前記パラメータ群
が前記フーリエ級数のフーリエ係数である請求項１記載
の膜厚分布計測装置。 - 【請求項３】 前記評価関数として現時点より過去に遡
るにしたがって重みが軽くなるような重み付けがなされ
た最小２乗評価関数を用いることを特徴とする請求項１
記載の膜厚分布計測装置。 - 【請求項４】 前記膜厚分布推定器は、前記評価関数を
最小にする前記パラメータ群の推定計算を逐次的計算ア
ルゴリズムを用いて行うことを特徴とする請求項１記載
の膜厚分布計測装置。 - 【請求項５】 前記パラメータ群のパラメータ数Ｍ（Ｍ
≦Ｎ）を設定するための設定手段と、 前記膜厚分布推定器によって推定された膜厚分布を前記
設定手段で設定されたパラメータ数Ｍにまで限定して，
粗い膜厚分布を求める手段と、 前記粗い膜厚分布を表示する手段とを有することを特徴
とする請求項１記載の膜厚分布計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3530493A JPH06249621A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 膜厚分布計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3530493A JPH06249621A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 膜厚分布計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249621A true JPH06249621A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12438051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3530493A Withdrawn JPH06249621A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 膜厚分布計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06249621A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257475A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Horiba Ltd | 測定方法、解析方法、測定装置、解析装置、エリプソメータ及びコンピュータプログラム |
| JP2010032506A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-02-12 | Osaka Univ | 超精密形状測定方法 |
| JP2010281838A (ja) * | 2010-09-21 | 2010-12-16 | Horiba Ltd | 測定方法、解析方法、測定装置、及びコンピュータプログラム |
| CN107289871A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-10-24 | 东莞市光志光电有限公司 | 一种涂胶生产线中的涂胶厚度在线检测装置 |
| WO2018025515A1 (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | キヤノン株式会社 | 計測装置、露光装置、および物品の製造方法 |
| JP2020188130A (ja) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 信越半導体株式会社 | 被覆物の厚さ測定方法及び研削方法 |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP3530493A patent/JPH06249621A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257475A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Horiba Ltd | 測定方法、解析方法、測定装置、解析装置、エリプソメータ及びコンピュータプログラム |
| JP2010032506A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-02-12 | Osaka Univ | 超精密形状測定方法 |
| JP2010281838A (ja) * | 2010-09-21 | 2010-12-16 | Horiba Ltd | 測定方法、解析方法、測定装置、及びコンピュータプログラム |
| WO2018025515A1 (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | キヤノン株式会社 | 計測装置、露光装置、および物品の製造方法 |
| JP2018022114A (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | キヤノン株式会社 | 計測装置、露光装置、および物品の製造方法 |
| CN107289871A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-10-24 | 东莞市光志光电有限公司 | 一种涂胶生产线中的涂胶厚度在线检测装置 |
| JP2020188130A (ja) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 信越半導体株式会社 | 被覆物の厚さ測定方法及び研削方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000509 |