JPS62255807A - 膜厚測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明ｉｌｔ、例えば磁気テープの製造ラインにおい
て、塗布された塗膜の膜厚を測定する場合に適用される
膜厚測定装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は特願昭６０−１’７４６０９号公報に記載さね
ている従来の膜厚測定装置である。図において、ｆｉｌ
は所定の速度で回転される回転軸、（２）は回転軸（１
）の面から所定の距離をあけて回転軸ｆｉｌと平行に投
げらねた遮光板、１３）は回転軸１１１と密着して回転
軸ｆｉｌの速度と同じ速度で走行するシートと塗膜とか
らなる被測定部材で、所定の厚みの膜か設けられている
。（４１＋５１　Ｆｉ所定の角度をなして配置さね、そ
れぞわレーザー光（４ａ）（５ａ）を発生するレーザー
光発生器、（６）ケ反射ミラーで、レーザー光（４ａ）
を受けて回転軸（１）の表面と遮光板＋２１との間を走
査し、レーザー光（５ａ）を受けて被測定部材（３）と
遮光板（２）との間を走査するように制御される。＋７
１　＋８１は反射ミラー（６）で反射した各レーザー光
（４ａ）ｒ５ａ）をそわ、ぞｒ集光するレンズ、＋９１
　＋１０１は走査した各レーザー光（４ａ　）（５ａ　
）を集光するレンズ、圓（２）は受光器、０．３　Ｃ１
，４）はカウンタ、０５け演算器、Ｑ臼ハ表示器である
。

次に動作について説明する。レーザー光発生器（４１（
δ１から発射された各レーザー光（４ａ）（５ａ”）は
反射ミラー（６）に入射さね、いずれも同一の角速度で
走査される。反射した各レーザー光（４ａ）（５ａ）け
それぞねレンズ＋７１　＋８１で集光されて、第３図に
示すようにそれぞわギャップＡ、Ｂの位置で、そのビー
ム径が最小になって、回転軸（１）に垂直な方向、つま
りギャップの方向に一定の速度で走査される。

このとき、各受光器−（至）には各ギャップＡ、Ｂを各
レーザー光（４ａ）（５ａ）が通過している間だけ入射
される。したがって、受光器αυ（２）の出力信号はギ
ャップＡ、Ｂの大きさに比例した幅のパルス波形となる
。こわをカウンタα３Ｃ１４）でパルスカウントしてパ
ルス幅に相当したカウント数が得られる。

演算器０５ではこわらのカウント数から厚み全計算して
表示器ＱＱに表示する。カウンタ０３のカウント数ｆ　
ａ、カウンタ０４１のカウント数をｂとすると。

被測定部材（３）の厚みｔｘけ（１＋式で求めらねる。

ｔｘ　＝　ｔｏ　（１−）　　　　　　　　　　＝ｉｌ
ｌ但し、ｔｏハギャップＡの大きさく寸法）である。こ
うして得られた被測定部材ｉ１１の厚みからシートの厚
みを差引くことによって膜厚が求められる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の膜厚測定器は以上のように構唆されており、回転
軸と遮光板の間に形成さね、るギャップの寸法を基準と
してシート厚みおよび、膜厚全測定しているので、回転
軸の回転に伴って回転軸の偏心や表面の凹凸のためにギ
ャップ寸法が刻々変化し、そわに伴って測定表示値も刻
々変化するため、安定かつ正確な測定ができないという
欠点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するために々され
たもので、シートを支える回転軸の偏心や表面の凹凸の
影響を受けない膜厚測定装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る膜厚測定装置は、回転軸の１回転の間に
多数回の走査を行ない、それらの平均値をとることによ
って、回転軸の偏心や表面の凹凸によるギャップ寸法の
変化を平均化し、常に安定した測定値を得るものでおる
。また、回転軸の回転速度を回転軸に取付けた回転セン
サーで検出し、自動的に最適な平均処理全行なうように
するものである。

〔作用〕

この発明にふ・ける膜厚測定装置は、回転軸が１回転す
る間に多数回の走査、測定を行ない、それらの平均をと
ることによって、回転軸の全周にわたる平均値が得ら拘
、常に安定かつ高精度な測定値が得ら拘る。また、回転
センサーで回転速度を検出することによって、自動的に
この平均処理を行なうことが可能となる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、ｆｌｊ〜α０は従来のものと同様であ
る。Ｃ７１け回転センサーであり、回転軸（１）の回転
に伴って１回転につき１個のパルス信号を出力する。

次に動作について説明する。ｇｌＩＪ１図において、回
転軸ｉｌｌは一般に表面に凹凸があり、また、回転中心
は完全に回転軸（１）の円筒の中心とけ一致しておらず
、偏心がある。

回転軸ｆｌｌと遮光板（２）によって形成２さねる第３
図におけるギャップＡの寸法に対応するカウント数ａは
回転軸（１）の回転に伴い、これらの要因によって最大
値ａｍａｘから最小値ａｍｉ　ｎまで時間的に変化する
。同様にシート（３）と遮光板（２）によって形成され
るギャップＢの寸法に相当するカウント数ｂＨシート（
３）の厚みが一定であっても上記要因によってｂＩｎａ
ｘからｂｍｉｎまで時間的に変化する。このため、＋１
１式又は（２１式によって計算されるシート厚みｔｘは
、最大値ｔｘｍａｘからｔｘ　ｍｉ　ｎまで変化するこ
とになる。

位置で測定したときに得られる−の値の最小値と最大値
である。

このため、厚みの測定値にはｔｘｍａｘ−’ｘｍｉｎＯ
幅の誤差が生ずる。

この発明による膜厚測定器では回転軸Ｔｌ＋の回転に比
較して比較的速い速度で走査機構の反射ミラー（６）を
走査し、回転軸ｉｌｌの１回転の間に多数回のａ、ｂの
測定を行ない、それらの平均値として、”ａｖ　、ｂａ
ｖを演算器部で計算する。次にこのａａｖ。

ｂａｖを用いて厚みの測定値ｔｘを計算する。

これによって、ｔｘに含まれる偏心や凹凸による誤差は
小さくなり、平均処理をする対象区間を回転軸ｆｉ＋の
１回転分にとると、上記誤差は完全に除去される。回転
センサーα力は回転軸ｆｌ＋の１回転ごとに１個のパル
ス信Ｊｉ＋を発生する働きを持ち、演算器αＳに１回転
ごとにパルスを送出する。この信号を受けて、演算器（
１９は１回転に相当する時間内に取込んだデータを平均
し、厚みの測定値を計算する。したがって、測定値には
回転軸ｆｌ＋の偏心や凹凸に起因する誤差は含まれず、
高精度な測定が可能となる。

〔発明の効果〕

このようにこの発明によれば、回転軸に取付けた回転セ
ンサーによって１回転ごとに１個のパルスを発生させ、
そのパルスとパルスの間の時間内に多数回の走査、デー
タ取込みを行なって、それらの平均をとるために、回転
軸の偏心や表面の凹凸に起因する誤差が完全に除去され
、高精度な測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実泡例を示す構成図、第２図、第
３図は従来の膜厚測定器の、構成図である。 図において、＋１１は回転軸、（２）は遮光板、（３）
は被測定部材、（４ｇ）（５ａ）はレーザー光、（６Ｈ
ｄ反射ミラー、０５は演算器、αηは回転センサーであ
る。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定膜がシートに塗布された被測定部材を回転
   軸で密着支持しながら走行させ、上記回転軸の面から所
   定の距離をあけて上記回転軸と平行に遮光板を設けて、
   上記被測定膜の表面と上記遮光板との間を第１のレーザ
   ー光で走査し、上記回転軸の表面と上記遮光板との間を
   第２のレーザー光で走査して上記被測定膜の膜厚を測定
   するものにおいて、１回のレーザー光の走査によって得
   られた測定値を、所定の時間にわたって平均した値を最
   終的な測定値とし、その平均処理をする時間は、上記回
   転軸の回転速度に応じて変化させ、少なくとも上記回転
   軸の１回転以上にとることを特徴とする膜厚測定装置。
2. （２）回転速度は回転軸に取付けられた回転センサで検
   出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の膜
   厚測定装置。
3. （３）回転軸に取付けられた回転センサーは、１回転あ
   たり１個のパルスを発生するものであり、そのパルスと
   パルスの間の時間内に取込んだデータを平均した値から
   厚みの測定値を演算することを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の膜厚測定装置。