CN117098986A - 光测量装置及光测量方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够保护光传感器的光测量装置及光测量方法。照明装置(200)将波长随着时间经过而变化的测量光(SIN)向规定区域(10)照射。受光装置(300)包括检测位于规定区域(10)的对象物(OBJ的扩散透射光(SOBJ)的光传感器(302)。受光装置(300)构成为,使对象物(OBJ)的扩散透射光(SOBJ)中的被向从测量光(SIN)的光轴(OA2)错开的方向放射的成分(Sθ)向光传感器(302)入射。
Description
技术领域
本公开涉及光测量装置。
背景技术
在对象物的成分分析及检查中广泛地使用分光解析。在分光解析中,将测量光向对象物照射,测量照射的结果得到的物体光的波谱。并且,基于物体光的波谱与测量光的波谱的关系,能够得到反射特性(波长依存性)或透射特性等的光学特性。
分光解析被分类为将对象物的透射光作为物体光的透射型和将反射光作为物体光的反射型。反射型适合于反射率较高的对象物的测量,但得到的光学信息并不限定于对象物的表面附近的信息。因而,在以精密的工业制品、从动植物采取的检样、人摄取到体内的物质、由生产车间制造的液体或气体等为对象物的测量中,不能说有足够的精度。
透射型由于能够得到不仅是对象物的表面还包括较深的部分的光学特性,所以适合于以食品或饮料(以下统称作饮食品)等为对象物的情况。在专利文献1、2中公开了透射型的制品检查装置。该制品检查装置具备向制品(检查对象)的表面照射脉冲光的照射光学***,以及设在制品的背面侧、将透射过制品的光受光的受光器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-159971号公报
专利文献2:日本特开2020-159973号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明人对透射型的检查装置进行了研究,结果认识到以下的课题。在以往的检查装置中,当不存在对象物时,测量光直接入射到受光器。在以饮食品等透射率较低的制品为检查对象的情况下,为了确保充分的S/N比而需要提高测量光的强度,但在不存在检查对象时,非常高强度的测量光入射到受光器内的光传感器(光电变换元件)中,根据情况而成为光传感器故障的原因。因此,需要用来保护光传感器的对策。
作为用来解决该问题的对策,可以考虑:(i)与检查对象的存在与否同步,以时间划分对光源的动作/停止进行控制;(ii)设置光开闭器(或减光器),与检查对象的存在与否同步,将测量光遮光(或减光)等。但是,在想要高速地检查大量的制品的情况下,与检查对象的存在与否同步的控制变得困难。此外,光开闭器等零件的追加成为成本上升的原因,或者对检查装置导入新的不确切性,因此不优选。
本公开是鉴于该课题而做出的,关于其某个技术方案的例示性的目的之一,在于提供能够保护光传感器的光测量装置及光测量方法。
用来解决课题的手段
本公开的一技术方案涉及光测量装置。光测量装置具备:照明装置,将波长随着时间经过而变化的测量光向规定区域照射;以及受光装置,包括检测位于规定区域的对象物的扩散透射光的光传感器。受光装置构成为,使对象物的扩散透射光中的被向从测量光的光轴错开的方向放射的成分向光传感器入射。
本公开的另一技术方案是一种光测量方法。该方法具备:生成波长随着时间经过而变化的测量光的步骤;将一定强度的测量光向规定区域反复照射的步骤;将对象物输送以使其经过规定区域的步骤;以及由光传感器检测对象物的扩散透射光的步骤。进行检测的步骤以在规定区域中有对象物时的光传感器的受光量比在规定区域中没有对象物时的光传感器的受光量大的方式进行。
另外,将以上的构成要素任意地组合的形态,将本公开的构成要素或表现在方法、装置、***等之间相互替换者作为本公开的技术方案也是有效的。
发明效果
根据本公开的一技术方案,能够保护光传感器。
附图说明
图1是表示有关实施方式的光测量装置的框图。
图2是表示测量光的图。
图3说明由图1的光测量装置进行的分光的图。
图4的(a)、图4的(b)是表示有关实施例1的光测量装置的图。
图5是表示有关实施例1的受光装置的倾斜角θ与光传感器的相对检测强度的关系的图。
图6是表示有关实施例2的受光装置的图。
图7是表示有关实施例3的受光装置的图。
图8是表示有关实施例4的受光装置的图。
图9是表示有关实施例5的受光装置的图。
图10是表示有关实施例6的受光装置的图。
图11是表示作为光测量装置的一形态的检查装置的图。
具体实施方式
(实施方式的概要)
说明本公开的某些例示性的实施方式的概要。该概要作为后述的详细的说明的前置,以实施方式的基本的理解为目的,将1个或多个实施方式的若干概念简略化而进行说明,不是限定发明或公开的范围的。此外,该概要不是应考虑的全部实施方式的包含性的概要,并不限定实施方式的不可或缺的构成要素。为方便起见,有将“一实施方式”作为指示在本说明书中公开的一个实施方式(实施例或变形例)或多个实施方式(实施例或变形例)的词语使用的情况。
有关一实施方式的光测量装置具备:照明装置,将波长随着时间经过而变化的测量光向规定区域照射;以及受光装置,包括检测位于规定区域的对象物的扩散透射光的光传感器。受光装置构成为,使对象物的扩散透射光中的被向从测量光的光轴错开的方向放射的成分向光传感器入射。另外,“构成”并不限于在结构上有特征的情况,也包括在结构和配置这两方面有特征的情况及仅在配置上有特征的情况等。
根据该光测量装置,在存在对象物的情况下,被对象物衰减后的物体光入射到光传感器中,在不存在对象物的情况下,测量光不入射到光传感器中,或者即使入射也是强度非常弱,所以能够保护光传感器。此外,不论对象物的存在与否,都能够使照明装置连续动作,不需要与对象物的存在与否同步的开闭器等。
在一实施方式中,受光装置也可以还包括聚光光学***。该聚光光学***具有相对于光传感器垂直、经过光传感器的中心的光轴。受光装置也可以以聚光光学***的光轴经过规定区域并且与测量光的光轴不平行的方式配置。通过精心设计受光装置的配置,能够防止当不存在对象物时测量光被直接入射到光传感器中。
在一实施方式中,也可以是,测量光的光轴相对于对象物垂直;聚光光学***的光轴相对于对象物不垂直。
在一实施方式中,也可以是,测量光的光轴相对于对象物不垂直;聚光光学***的光轴相对于对象物垂直。
在一实施方式中,也可以是,测量光的光轴相对于对象物不垂直;聚光光学***的光轴相对于对象物不垂直。
在一实施方式中,也可以是,当将受光装置的光轴定义为经过该入射窗的中心并且与入射窗垂直的直线时,受光装置其受光装置的光轴与测量光的光轴平行、受光装置的光轴与测量光的光轴离开而配置。由此,通过将离开距离增大某种程度,能够使得当在规定区域中没有对象物时测量光不入射到入射窗中。
在一实施方式中,也可以是,受光装置还包括聚光光学***和将对象物的扩散透射光中的被向测量光的光轴的方向放射的成分遮蔽的遮罩。
在一实施方式中,也可以是,测量光的波长随着时间经过而变化。在一实施方式中,也可以是,测量光是在1脉冲内波长随着时间经过而变化的脉冲光。
有关一实施方式的光测量方法具备:将一定强度的测量光向规定区域反复照射的步骤;将对象物输送以使其经过规定区域的步骤;以及由光传感器检测对象物的扩散透射光的步骤。进行检测的步骤以在规定区域中有对象物时的光传感器的受光量比在规定区域中没有对象物时的光传感器的受光量大的方式进行。
(实施方式)
以下,对于本公开基于优选的实施方式一边参照附图一边进行说明。对各附图中表示的相同或等同的构成要素、部件、处理赋予相同的标号,并适当省略重复的说明。此外,实施方式不是限定公开的,而是例示,实施方式中记述的全部特征及其组合并不一定是公开的本质性的特征。
附图中记载的各部件的尺寸(厚度、长度、宽度等)有为了理解的容易化而被适当放大缩小的情况。进而,多个部件的尺寸并不一定表示它们的大小关系,在图面上,即使将某个部件A描绘得比其他部件B厚,也有可能部件A比部件B薄。
图1是有关实施方式的光测量装置100的框图。光测量装置100是对对象物OBJ的透射波谱进行测量的分光器,主要具备照明装置200、受光装置300、输送装置400、处理装置500。
输送装置400将对象物OBJ以横穿规定区域10的方式输送。优选的是,输送装置400是具有无限轨道的带式输送机或台,进行动作以使多个对象物OBJ依次穿过规定区域10。
照明装置200对存在于规定区域10中的对象物OBJ照射波长随着时间经过而变化的测量光(也称作入射光)SIN。该测量光SIN将时间与波长以一对一的关系建立了对应。将这称作测量光SIN“具有波长的唯一性”。照明装置200只要使用公知技术构成即可,例如可以使用在专利文献1或2中记载的技术。
图2是表示测量光SIN的图。图2的上段表示测量光SIN的强度(时间波形)IIN(t),下段表示测量光SIN的波长λ的时间变化。
在该例中,测量光SIN是1个脉冲,在其前边缘部,主波长是λ1,在后边缘部,主波长是λ2,在1个脉冲内,波长在从λ1到λ2之间随着时间经过而变化。在该例中,测量光SIN是随着时间而振动频率增加、换言之随着时间而波长变短的正的啁啾脉冲(λ1>λ2)。另外,测量光SIN也可以是随着时间而波长变长的负的啁啾脉冲(λ1<λ2)。
回到图1。测量光SIN透射过对象物OBJ,从其背面作为透射光(以下也称作物体光)SOBJ被放射。当设测量光SIN的波谱为IIN(λ),设物体光SOBJ的透射率的波长依存性为T(λ)时,物体光SOBJ的波谱IOBJ(λ)由式子表示。
IOBJ(λ)=T(λ)×IIN(λ)…(1)
物体光SOBJ可以包含正透射光和扩散透射光,但本实施方式特别适于扩散透射光为支配性的物体OBJ的分光测量。正透射光被向与测量光SIN的光轴OA2相同的方向放射,相对于此,作为扩散透射光的物体光SOBJ不仅在测量光SIN的光轴OA2的方向上、在与其不同的方向上被较宽地放射。例如扩散透射光当设光轴OA2的方向为0°时,以余弦特性的强度分布被放射。
受光装置300包括检测对象物OBJ的扩散透射光作为物体光SOBJ的光传感器302。受光装置300如后述那样,除了光传感器302以外还可能包含聚光光学***等,但在图1中省略了。
光传感器302是将光信号变换为电信号的光电变换元件,可以例示光敏二极管、雪崩光敏二极管、光敏晶体管、利用光电效应的光电子增倍管(光电倍增管)或利用由光照射带来的电阻变化的光电导元件等。
光传感器302的输出被A/D变换器变换为数字的检测信号,被向处理装置500供给。检测信号表示物体光SOBJ的时间波形IOBJ(t)。
处理装置500基于受光装置300的输出信号,生成物体光SOBJ的波谱IOBJ(λ)。并且,基于测量光SIN的波谱IIN(λ)和物体光SOBJ的波谱IOBJ(λ),计算对象物OBJ的透射率T(λ)。
T(λ)=IOBJ(λ)/IIN(λ)…(2)
也可以是,在比对象物OBJ靠照明装置200侧,将测量光SIN的一部分利用光束分离器等分支为其他路径,由与受光装置300不同的受光装置(在图1中未图示,相当于图11的810)测量被分支的测量光SIN的时间波形IIN(t),得到测量光SIN的波谱IIN(λ)。或者,在测量光SIN的稳定性较高的情况下,可以保持预先测量的波谱IIN(λ)而使用它。
图3是说明由图1的光测量装置100进行的分光的图。如上述那样,测量光SIN由于时间t与波长λ一一对应,所以其时间域的波形IIN(t)能够变换为频率域的波谱IIN(λ)。
由该测量光SIN生成的物体光SOBJ的时间波形IOBJ(t)也为时间t与波长λ一一对应。因而,处理装置500能够将受光装置300的输出表示的物体光SOBJ的波形IOBJ(t)变换为物体光SOBJ的波谱IOBJ(λ)。
处理装置500能够基于两个波谱IOBJ(λ)与IIN(λ)的比IOBJ(λ)/IIN(λ)来计算对象物OBJ的透射波谱T(λ)。
测量光SIN中的时间t的波长λ的关系可以用作为λ=f(t)的函数表示。最简单地,波长λ相对于时间t按一次函数线性地变化。在物体光SOBJ的时间波形IOBJ(t)在某个时刻tx下降时,意味着透射波谱T(λ)在波长λx=f(tx)具有吸收波谱。
另外,处理装置500中的处理并不限定于此。也可以是,在运算出时间的两个时间波形IOBJ(t)与IIN(t)的比T(t)=IOBJ(t)/IIN(t)后,通过将该时间波形T(t)的变量t变换为λ,来计算透射波谱T(λ)。
回到图1。照明装置200能够与输送装置400不同步地连续动作,图2的脉冲状的测量光SIN以规定的周期被反复生成。当在规定区域10中不存在对象物OBJ时,此时生成的测量光SIN的脉冲不被对象物OBJ扩散而直接在光轴OA2的方向上传播。
假如受光装置300被配置在测量光SIN的光轴OA2上,则当在光轴OA2上不存在对象物OBJ时,高强度的测量光SIN直接入射到光传感器302中。为了避免该情况,在本实施方式中,受光装置300构成为,对象物OBJ的扩散透射光(物体光SOBJ)中的被向从测量光SIN的光轴OA2偏离的方向(设偏离角为θ)放射的成分Sθ入射到光传感器302中。
另外,光轴OA2方向的物体光SOBJ只要不入射到光传感器302中即可,也可以入射到受光装置300的入射小孔中。对于这一点,参照图4的(b)在后面进行说明。
以上是光测量装置100的结构。根据该光测量装置100,在规定区域10中存在对象物OBJ的情况下,被对象物OBJ衰减后的物体光SOBJ入射到光传感器302中,另一方面,在不存在对象物OBJ的情况下,测量光SIN不入射到光传感器302中,或者即使入射强度也非常弱。由此,能够将光传感器302从过输入下保护。此外,不论对象物OBJ的存在与否,都能够使照明装置200连续动作,不需要与对象物OBJ的存在与否同步的照明装置200的猝发控制或开闭器等的追加零件。
本发明涉及被作为图1的框图掌握或根据上述的说明导出的各种各样的装置、方法,并不限定于特定的结构。以下,不是为了缩窄本发明的范围,而是为了帮助发明的本质及动作的理解、或使它们明确化,说明更具体的结构例及实施例。
说明受光装置300的更具体的结构及布局。
(实施例1)
图4的(a)、图4的(b)是表示有关实施例1的光测量装置100的图。如图4的(a)所示,照明装置200的照射光学***230将测量光SIN在光轴OA2方向上射出,向规定区域10照射。图4的(a)表示在规定区域10中不存在对象物OBJ时的光线。
在图4的(b)中表示受光装置300的结构例。在图4的(b)中表示存在对象物OBJ时的光线。受光装置300除了光传感器302以外还具有聚光光学***310。聚光光学***310的光轴OA3与来自光传感器302的中心的垂线一致。在该例中,聚光光学***310包括第1透镜314及第2透镜316,它们被同轴地配置。第1透镜314、第2透镜316各自的焦点距离只要基于与对象物OBJ的距离、与光传感器302的距离来决定即可。
第1透镜314使来自对象物OBJ的扩散透射光接近于平行光。第2透镜316将第1透镜314的射出光聚光。光传感器302被配置在第2透镜316的焦点附近。第2透镜316其口径比第1透镜314小,因而,第1透镜314的入射光中的与光轴OA3所成的角度较大的成分不入射到第2透镜316中且不被聚光到光传感器302。
受光装置300以聚光光学***310的光轴OA3经过规定区域10、并且与测量光SIN的光轴OA2不平行的方式配置。聚光光学***310的光轴OA3与测量光SIN的光轴OA2所成的倾斜角θ被设定为相比0°充分大。
如上述那样只要光轴OA2方向(θ=0°)的物体光SOBJ不入射到光传感器302中即可,也可以入射到受光装置300的入射小孔中。在图4的(b)的结构中,将第1透镜314的口径作为入射小孔掌握,光轴OA2方向的物体光SOBJ入射到第1透镜314中,但光轴OA2方向的物体光SOBJ成为杂光,不聚光于光传感器302。另外,为了防止杂光向光传感器302的入射,也可以在受光装置300的内部设置遮光板。
图5是表示有关实施例1的受光装置300的倾斜角θ与光传感器302的相对检测强度的关系的图(模拟结果)。相对检测强度是将检测强度标准化以使其在倾斜角θ是0°时值为1。标绘A表示在规定区域10中存在对象物OBJ时、标绘B表示不存在时的相对检测强度。
在存在对象物OBJ的情况下,即使使倾斜角θ变化,相对检测强度也几乎不变化。相对于此,在不存在对象物OBJ的情况下,随着使倾斜角θ变大而检测强度下降。在该例中,如果倾斜角θ超过25°,则相对强度低于0.1,如果进一步超过27°,则相对检测强度成为<0.02,下降到与对象物OBJ的典型的透射率相同的量级。如果设测量光SIN的最大强度为IIN_MAX,设对象物OBJ的最大透射率为ηMAX,有对象物OBJ时的相对检测强度为A(θ),没有时的相对检测强度为B(θ),光传感器302的最大额定值为IRATE_MAX,则只要选择倾斜角θ以使得满足
IRATE_MAX>IIN_MAX×ηMAX×A(θ)
IRATE_MAX>IIN_MAX×B(θ),
则不论对象物OBJ的有无,都能够防止超过最大额定值IRATE_MAX的强度入射到光传感器302中。
优选的是,也可以选择倾斜角θ以使得满足
IRATE_MAX>IIN_MAX×ηMAX×A(θ)≥IIN_MAX×B(θ)。
在将ηMAX假定为1%的情况下,只要选择θ以使得满足0.01×A(θ)≥B(θ)即可。即,由受光装置300进行的扩散透射光SOBJ的检测工序也可以以在规定区域10中有对象物OBJ时的光传感器302的受光量(入射强度)比在规定区域10中没有对象物OBJ时的光传感器302的受光量(入射强度)大的方式进行。
另外,聚光光学***310的设计并不限定于图4的该形态,根据本领域技术人员,能够设计起到相同效果的各种各样的光学***,这样的形态也包含在本发明的范围中。例如在图4中,由两片凸透镜构成,但也可以由凹透镜与凸透镜的组合构成。此外,透镜的片数及组数也没有被特别限定。此外,在该例中θ>27°为条件,但该倾斜角θ的范围当然取决于受光装置300的聚光光学***310的设计。
(实施例2)
图6是表示有关实施例2的受光装置300的图。与实施例1的不同点是:在实施例1中,将照射光学***230的光轴OA2设为相对于对象物OBJ垂直,使受光装置300的光轴OA3相对于照射光学***230的光轴OA2倾斜;相对于此,在实施例2中,将受光装置300的光轴OA3设为相对于对象物OBJ垂直,将受光装置300的光轴OA3相对于照射光学***230的光轴OA2倾斜。另外,相对于对象物OBJ垂直,在对象物OBJ的表面或背面为平坦的情况下包括相对于它垂直。此外,在对象物OBJ的表面是曲面的情况下,相对于对象物OBJ垂直包括相对于对象物OBJ被载置在的面垂直。受光装置300的结构既可以与图4的结构相同,也可以与其不同。根据该结构,能得到与实施例1相同的效果。
(实施例3)
图7是表示有关实施例3的受光装置300的图。在实施例3中,照明装置200的光轴OA2和受光装置300的聚光光学***的光轴OA3这两者相对于对象物OBJ的载置面不垂直。受光装置300的结构既可以与图4的结构相同,也可以与其不同。根据该结构,能得到与实施例1及实施例2相同的效果。
(实施例4)
图8是表示有关实施例4的受光装置300的图。将受光装置300的光轴OA3定义为经过受光装置300的入射窗320的中心并且与入射窗320垂直的直线。入射窗320也可以是受光装置300的最前面的光学部件。受光装置300的结构没有被特别限定,受光装置300构成为,使入射到入射窗320中的光向内部的光传感器(在图8中未图示)入射。入射窗320的直径φAP是入射到其中的光能够入射到内部的光传感器(在图8中未图示)中的范围。
受光装置300其受光装置300的光轴OA3与测量光SIN的光轴OA2实质上平行,受光装置300的光轴OA3和测量光SIN的光轴OA2离开而配置。
通过某种程度增大离开距离D,能够使得当在规定区域10中没有对象物OBJ时,测量光SIN不入射到入射窗320中,因而不入射到光传感器中。当入射窗320的位置处的测量光SIN的光束直径为φBM,设入射窗320的直径为φAP时,在离开距离D之间,只要
D>φAP/2+φBM/2
成立即可。
(实施例5)
图9是表示有关实施例5的受光装置300的图。受光装置300具备光传感器302、聚光光学***310及遮罩330。聚光光学***310的结构没有被特别限定,例如也可以与图4同样地构成。将受光装置300的光轴OA3配置为与测量光SIN的光轴OA2(物体光SOBJ的0°方向)一致。
遮罩330将入射到聚光光学***310中的物体光SOBJ中的-Δθ~+Δθ的成分遮光。遮罩330的位置没有被限定,也可以设置在比聚光光学***310靠对象物OBJ侧,也可以设置在光传感器302侧,在聚光光学***310包括多个透镜的情况下也可以***在它们之间。
根据该结构,通过适当地设计遮罩330的直径φMASK,能够使得当在规定区域10中没有对象物OBJ时,测量光SIN不入射到光传感器302中。
(实施例6)
图10是表示有关实施例6的受光装置300的图。受光装置300具备聚光光学***310和光传感器302。在该实施例6中,受光装置300的聚光光学***310的光轴OA3与测量光SIN的光轴OA2平行。但是,光传感器302没有被配置在聚光光学***310的光轴OA3上,而被配置在对于聚光光学***310以角度θ入射的光被聚光的位置的附近。
根据该结构,能够由光传感器302检测出从对象物OBJ放射的物体光SOBJ中的被向θ方向放射的成分Sθ,能够使得当在规定区域10中没有对象物OBJ时,0°方向的测量光SIN不入射到光传感器302中。
(用途)
接着,说明有关实施方式的光测量装置100的用途。光测量装置100能够用于将粉末固化为固定形状的饮食品等的制品的检查装置。图11是表示作为光测量装置100的一形态的检查装置800的图。检查装置800大量地检查饮食品等制品P,判定合格与否。在将粉末固化为固定形状的饮食用品的情况下,其透射率是1/100~1/1000的量级。
检查装置800如关于光测量装置100说明那样,具备照明装置200、受光装置300、输送装置400、处理装置500。进而,检查装置800具备受光装置810、光束收集器820、数字转换器830、泵840。
照明装置200具备光源210、脉冲展宽器220、照射光学***230。光源210生成至少具有10nm的连续波谱、具体而言在900~1300nm的近红外域中较宽的连续波谱的相干的脉冲光。光源210也可以是包括脉冲激光器和非线性元件的SC(Super Continuum)光源。脉冲激光器可以使用锁模激光器、微芯片激光器、光纤激光器等。非线性元件可以使用光子晶体光纤等非线性光纤。
脉冲展宽器220将光源210生成的脉冲光的脉冲宽度以时间与波长一一对应的形态延展。脉冲展宽器220也可以由1条波长分散光纤构成。
或者,脉冲展宽器220也可以由将脉冲光按每个波长分支到多个路径中的分波器、按多个路径的每一个赋予不同的延迟的多个光纤(光纤束)和将多个光纤的输出再结合的合波器构成。分波器可以由平面光波导(PLC:Planar Lightwave Circuits)构成,具体而言也可以由阵列波导光栅(AWG:Array Waveguide Grating)构成。构成光纤束的多个光纤长度不同。
输送装置400具备保持器410。在保持器410上,在上游(图中左手侧)由安装器(未图示)载置多个制品P。虽然没有限制,但保持器410可以是形成在平坦面上的凹部。输送装置400使保持器410在其可动方向上移动。另外,在保持器410的面中,将载置制品P的面称作表面,将其相反的面称作背面。
照射光学***230将延展后的脉冲作为测量光SIN照射在规定区域10。规定区域10被设定在保持器410上的制品P的穿过部位处。照射光学***230可以由透镜等透射光学***、反射镜等反射光学***或者它们的组合构成。通过保持器410移动,多个制品P依次横穿规定区域10。
光源210以规定的频率(周期)反复产生脉冲光。光源210的动作频率只要对应于保持器410的移动速度即制品P的输送速度来设定即可,在1个制品P存在于规定区域10的期间,将多个测量光SIN照射在相同的制品P上。
光源210的动作与保持器410的动作、换言之与制品P的位置无关。因而,在规定区域10内不存在制品P时,测量光SIN也被反复照射在规定区域10中。
受光装置300设置在保持器410的背面侧。在保持器410上设置有贯通孔412。该贯通孔412为了将来自制品P的扩散透射光(物体光)SOBJ向背面侧的受光装置300引导而形成。
也可以在保持器410的背面侧设置泵840。泵840构成吸引机构,通过使保持器410的背面侧成为负压,制品P吸附在保持器410上,能够防止随着保持器410的输送而制品P在保持器410上滚动或偏移。另一方面,当制品P没有被嵌入在保持器410内、在规定区域10内不存在制品P时,测量光SIN穿过该贯通孔412而泄漏到存在受光装置300的背面侧。
受光装置300的结构、配置是上述那样的,当在规定区域10中不存在制品P时,使得测量光SIN不入射到受光装置300的内部的光传感器302中。由受光装置300测量物体光SOBJ的时间波形IOBJ(t)。此外,在测量光SIN的光轴OA2上,为了防止杂光而设置光束收集器820。
受光装置810为了对测量光SIN的波谱进行测量而设置。照射光学***230利用光束分离器等,将测量光SIN的一部分作为参照光SREF分支到另一臂。受光装置810对被分支到另一臂的参照光SREF的时间波形IREF(t)进行测量。该时间波形IREF(t)与测量光SIN的时间波形IIN(t)等价。
数字转换器830包括A/D变换器,将受光装置300及受光装置810的输出即时间波形IOBJ(t)、IREF(t)以规定的采样频率采样,变换为数字信号的波形数据DOBJ(t)、DIN(t)。
在使用数字输出的受光装置300、810的情况下,可以将数字转换器830省略。
处理装置500对数字的波形数据DOBJ(t)及DIN(t)进行处理,取得制品P的透射特性(或吸收特性)T(λ)。处理装置500可以通过包括处理器、存储器、硬盘等存储介质的通用或专用的计算机与软件程序的组合来安装。关于处理装置500的处理是上述那样的。
以上是检查装置800的结构。根据该检查装置800,当在规定区域10中不存在制品P时,能够保护受光装置300。此时,能够使照明装置200的光源210与输送装置400的动作不同步地自由运转,此外也不需要与输送装置400的动作同步的开闭器控制。
实施方式只不过表示本发明的原理、应用,在实施方式中,在不脱离由技术方案规定的本发明的思想的范围内能够确认较多的变形例及配置的变更。
标号说明
OA2、OA3光轴
10 规定区域
OBJ 对象物
100 光测量装置
200 照明装置
210 光源
220 脉冲展宽器
230 照射光学***
300 受光装置
302 光传感器
310 聚光光学***
314第1透镜
316第2透镜
320 入射窗
400 输送装置
410 保持器
412 贯通孔
500 处理装置
800 检查装置
SIN 测量光
SOBJ 物体光
810 受光装置
820 光束收集器
830 数字转换器
840 泵
P 制品
Claims (9)
1.一种光测量装置,其特征在于,
具备:
照明装置,将波长随着时间经过而变化的测量光向规定区域照射;以及
受光装置,包括检测位于上述规定区域的对象物的扩散透射光的光传感器,
上述受光装置构成为,使上述对象物的上述扩散透射光中的被向从上述测量光的光轴错开的方向放射的成分向上述光传感器入射。
2.如权利要求1所述的光测量装置,其特征在于,
上述受光装置还包括具有相对于上述光传感器垂直、经过上述光传感器的中心的光轴的聚光光学***,
上述受光装置以上述聚光光学***的上述光轴经过上述规定区域并且与上述测量光的上述光轴不平行的方式配置。
3.如权利要求2所述的光测量装置,其特征在于,
上述测量光的上述光轴相对于上述对象物垂直,
上述聚光光学***的光轴相对于上述对象物不垂直。
4.如权利要求2所述的光测量装置,其特征在于,
上述测量光的上述光轴相对于上述对象物不垂直,
上述聚光光学***的光轴相对于上述对象物垂直。
5.如权利要求2所述的光测量装置,其特征在于,
上述测量光的上述光轴相对于上述对象物不垂直,
上述聚光光学***的光轴相对于上述对象物不垂直。
6.如权利要求1所述的光测量装置,其特征在于,
上述受光装置,当将上述受光装置的光轴定义为经过入射窗的中心并且与入射窗垂直的直线时,上述受光装置的上述光轴与上述测量光的上述光轴平行、上述受光装置的上述光轴与上述测量光的光轴离开而配置。
7.如权利要求1所述的光测量装置,其特征在于,
上述受光装置还包括聚光光学***和将上述对象物的上述扩散透射光中的被向上述测量光的上述光轴的方向放射的成分遮蔽的遮罩。
8.如权利要求1~7中任一项所述的光测量装置,其特征在于,
上述测量光是在1脉冲内波长随着时间经过而变化的脉冲光。
9.一种光测量方法,其特征在于,
具备:
生成波长随着时间经过而变化的测量光的步骤;
将一定强度的上述测量光向规定区域反复照射的步骤;
将对象物输送以使其经过上述规定区域的步骤;以及
由光传感器检测上述对象物的扩散透射光的步骤,
进行上述检测的步骤以在上述规定区域中有上述对象物时的上述光传感器的受光量比在上述规定区域中没有上述对象物时的上述光传感器的受光量大的方式进行。
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