JPS628004A - 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】 〔産業上の利用公費〕 この発明は、例えば磁気テープ等の製造ラインで塗付さ
れた塗膜の膜厚を測定できるようにした膜厚測定装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

第４図に従来の渦電流式膜厚測定装置を示す。

図において、（１）は磁気テープで、透明なポリエスチ
ル等のテープ状の母材（ＩＩＬ）の所定の面に、磁性体
の塗膜（１ｂ）が所定の手段で塗付されている。０は検
出器で、一端が開口された鉄心（１１＆）に励磁コイル
（ｌｌｂ）を巻回し、励磁コイル（１１ｂ）が発振器■
と接続されている。

次に動作について説明する。第３図において、発振器０
によって励磁フィル（１１１））を励磁すると、鉄心（
ｌ１ｍ）の開口端部には励磁フィル（ｌｌｂ）による磁
界が発生する。このため、図示のように近接した位置に
塗Ｗ、（１ｂ）、すなわち磁性体があ゛ると励磁インピ
ーダンスが変化する。この励磁インピーダンスの変化は
、磁性体の特性、大きさ、位置等により変化するので、
磁性体の特性、塗膜の巾、塗膜位置を一定とした条件の
下でインピーダンスの変化を検出することにより、磁性
体、すなわち塗１１１！（ｌｂ）の厚さが測定されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の膜厚測定装置は以上のように構成されているので
、被測定膜と検出器との距離を一定にし近接しなければ
安定な膜厚測定が困難になる。このため、製造ライン中
に膜厚測定装置を配置することができないという問題点
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なされ
たもので、被測定膜の位置が変化しても膜厚の測定がで
きるようにした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、所定の波長帯を有する
単一光源から出された光を光路とほぼ直角方向に移動さ
れる被測定膜を透過させ、透過した光を２つの光路に分
岐してそれぞれ波長帯域が異なる第１と第２のフィルタ
ーを通過させて受光器で光電変換して第１と第２の信号
にし、この両信号をＡ／Ｉ）変換して両信号の被測定膜
透過率の波長依存時の傾きを求めて透過開始波長をディ
ジタル演算処理しするようにしたものである。

〔作用〕

この発明における膜厚測定装置は、所定の波長の光を被
測定膜を透過させることにより、膜厚に比例した信号を
検出することができる。

〔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、（１）（ｌａ）（ｌｂ）　Ｉａ従来のもの
と同様である。（２）は磁気テープ（１）を透過できる
所定の波長帯の光を出す光源、（３）は集光レンズ、（
４）は光を分岐する分岐器、（５）（６）はそれぞれ分
岐器（４）から出た光を通過させる第１と第２のフィル
ターでそれぞれ波長が異なる狭域帯フィルターである〇
（７）　（８）　Ｆｉそれぞれ各フィルター（５１（６
）を通過した光を受は光電変換する受光器、（９）は受
光器（５）　（６）で変換された信号をアナログからデ
ィジタルに変換するＡ／Ｄ変換器、α０１１！ＷＤ変換
器（９）の出力を処理するディジタル処理回路、（至）
は光源（２）をパルス駆動する駆動装置である〇 ここで、ディジタル処理回路（１（Ｉは、駆動装置［相
］の駆動指令を出すとともに、Ａ／Ｄ変換器（９）に入
力される２個のパルス信号を所定の時間ずらせて変換す
るように指令し、光パルスとＡ／Ｉ）変換のタイミング
の同期をとるようにされている。

次に動作について説明する。第１図においてディジタル
処理回路αＧの指令で駆動装置（至）によって光源（２
）が駆動されると、光源（２）から出された光が集光レ
ンズ（３）゛で集光され、集光された光が磁気テープ（
１）を透過する。この磁気テープ（１）を透過した光は
分岐器（４）で２つの光に分岐され、それぞれの光は第
１のフィルタ（５）と第２のフィルタ（６）を通ってそ
れぞれ波長が異なる第１の光と第２の光になり、６光は
それぞれ受光器（７）　（８）で第１の信号と第２の信
号とに光電変換される・ ところで、光を透過させる磁気テープ（１）は、塗膜（
１ｂ）が塗付される母材（ユａ）にほぼ光を１．００　
％透過できるポリエステル等の透明な材料が用いられて
いるので、塗膜（１１））の光透過特性は、第２図に実
線で示す特性曲線のように波長依頼性を示し、しかもそ
の特性は膜厚が厚い場合は一点鎖線、膜厚が薄い場合に
は破線でそれぞれ示すように、透過開始波長が異なる。

一方、光源（２）の光強度の変動は、透過開始波長は同
じで、その傾斜が異なる。

したがって、各受光器（７）　（８）のそれぞれの出力
をφ変換器（９）でディジタル値に変換し、この出力を
ディジタル処理回路α０で処理する。

このとき、ディジタル処理回路αＯの指令で光源（２）
をパルス駆動するので、第１と第２の信号をＡ／Ｄ変換
するタイミングと同期し、しかも両信号は所定の時間ず
らせてそれぞれＡ／Ｄ変換するので、２種類の信号が単
一の変換器（９）でディジタル信号に変換される。

これによって、ディジタル処理回路（１（Ｉは、光が受
光器（７）及び（８）に入っているときの値と、入って
いないときとの値との差を真の値として、両者の値から
被測定膜（１ｂ）の光透過特性の傾きを計算し、その透
過開始波長を演算することによって、暗電流の影響を受
けずに膜厚に比例した出力を得ることができる。

なお、上記実施例においては、受光器（７）　（８）の
暗電流の影響を防止するために、光源（２）を駆動装置
（至）でパルス駆動するよう°にしたが、第３図に示す
ように、分岐器（４）に入力される光を通過、遮断でき
るように複数個のスリットを有する円板を電動機で回転
させる光路遮断袋［ａ４で、光をパルス化しても上記実
施例と同様の動作を期待できる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、所定の波長帯を有する
単一光源の光を光路とほぼ直角に移動される被測定膜を
透過させて透過光を２つに分岐し、分岐した２つの光を
それぞれ波長帯域が異なる第１と第２のフィルタを通過
させてそれぞれの光を受光器で光電変換して第１と第２
の信号にし、この両信号をＡ／Ｄ変換して両信号の被測
定膜透過率の波長依存特性の傾きを求めて透過開始波長
をディジタル演算し、被測定膜の膜厚に比例した信号を
検出するので、検出精度が向上する。これによって被測
定膜を透過した光により膜厚の測定が可能になるので、
磁気テープ等の製造ライン中に膜厚測定装置を配置する
ことができ、塗膜塗付装置のオンライン制御が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による膜厚測定装置の構成
図、第２図は磁気テープの波長依存特性図、第３図はこ
の発明の他の実施例の構成図、第４図は従来の膜厚測定
装置の構成図である。 図において、（１１））は被測定膜、（２）は光源、（
４）は分岐８、（５＞け第１のフィルタ、（６）は第２
のフィルタ、（７）　（８）は受光器、（９）けＡ／Ｄ
変換器、ａＯけディジタル処理回路、（至）は駆動装置
である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の波長帯を有する単一光源の光を光路とほぼ
   直角方向に移動される被測定膜を透過させ、この透過し
   た光を２つの光路に分岐してそれぞれ波長帯域が異なる
   第１のフィルタ及び第２のフィルタを通過させて受光器
   で光電変換して第１の信号及び第２の信号にし、この両
   信号をＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換して、処理回路に入力
   された上記Ａ／Ｄ変換器の出力から上記両信号の上記被
   測定膜透過率の波長依存特性の傾きを求めて透過開始波
   長をディジタル演算し、上記被測定膜の膜厚に比例した
   信号を検出することを特徴とする膜厚測定装置。
2. （２）各受光器に入力する光を点滅させ、ディジタル演
   算は光が入つたときの値と光が入つていないときの値と
   の差の値を被測定膜を透過した光の波長の透過量の値と
   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）単一のＡ／Ｄ変換器で複数個の受光器の各出力を
   所定の時間ずらせたタイミングでＡ／Ｄ変換することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の膜厚
   測定装置。
4. （４）光源をパルス駆動して光を点滅させることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項〜第３項の何れかに記載の
   膜厚測定装置。
5. （５）被測定膜を透過した光を２つに分岐するまでの光
   路に回転によつて光をパルス状に通過させる光路遮断装
   置を配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項〜
   第３項の何れかに記載の膜厚測定装置。