JP2021032899A - 光学測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
22 第2の光源
26、51 第1の光導波管
28、52 第2の光導波管
29 第1の共焦点のアパーチャ
30 第2の共焦点のアパーチャ
31 結像光学系
34 測定対象
39 受信及び評価ユニット
55 第3の共焦点のアパーチャ
56 第4の共焦点のアパーチャ
57 第3の光導波管
58 第4の光導波管
Claims (14)
- 測定対象(34)の間隔及び/又は厚みを測定するための光学測定装置であって、
ポリクロマチック測定光を放出する、第1の光源(21)を有し、
第1の光導波管(26、51)を有し、前記光導波管を光が通過し、かつ前記光導波管の端部が第1の共焦点のアパーチャ(29、53)を形成し、
結像光学系(31)を有し、前記結像光学系が、測定光のクロマチックフォーカスシフトをもたらし、かつ第1の共焦点のアパーチャ(29、53)を測定領域内へ結像させるのに適しており、種々の波長が種々の高さで合焦され、かつ測定対象(34)から反射された測定光が再び戻るように第1の共焦点のアパーチャ(29)又は第3の共焦点のアパーチャ(55)に結像され、
受信及び評価ユニット(39)を有し、前記ユニットが、測定対象(34)から反射されて、戻るように第1の共焦点のアパーチャ(29)又は第3の共焦点のアパーチャ(55)を通過する測定光の強度を波長に従って測定して、それに基づいて間隔及び/又は厚みを定めるように、形成されている、
ものにおいて、
測定装置が第2の光導波管(28、52)を有し、前記第2の光導波管が第1の光導波管(26、51)に対して平行に案内されており、かつその端部が第2の共焦点のアパーチャ(30、54)を形成し、第2の共焦点のアパーチャ(30、54)の直径が、第1の共焦点のアパーチャ(26、51)の直径よりも大きく、かつ
受信及び評価ユニット(39)が、測定対象(34)から反射されて、戻るように第2の共焦点のアパーチャ(30、54)又は第4の共焦点のアパーチャ(56)を通過する測定光を、波長に従って測定し、かつそれに基づいて間隔及び/又は厚みを定めるように、形成されている、
ことを特徴とする光学測定装置。 - 受信及び評価ユニット(39)が、第1のスペクトルと第2のスペクトルを発生させるように、整えられており、第1のスペクトルが第1の共焦点のアパーチャ(29、53)又は第3の共焦点のアパーチャ(55)を通過する測定光の強度を、波長に従って表し、かつ第2のスペクトルが第2の共焦点のアパーチャ(30、54)又は第4の共焦点のアパーチャ(59)を通過する測定光の強度を波長に従って表す、ことを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 測定装置が第2の光源(22)を有している、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の測定装置。
- 第1の光源(21)と第2の光源(22)が、それぞれ時間的なインターバルで駆動され、第1の光源(21)と第2の光源(22)が同時にはオンにされない、ことを特徴とする請求項3に記載の測定装置。
- 受信及び評価ユニット(39)が、特に1つの検出器配列のみを備えた、1つのスペクトロメータのみを有し、前記スペクトロメータが、測定対象(34)から反射されて、戻るように第1の共焦点のアパーチャ(29、53)又は第3の共焦点のアパーチャ(55)を通過する測定光の強度を波長に従って測定し、測定対象(34)から反射されて、戻るように第2の共焦点のアパーチャ(30、54)又は第4の共焦点のアパーチャ(56)を通過する測定光の強度も、波長に従って測定するように、整えられている、ことを特徴とする請求項4に記載の測定装置。
- スペクトロメータの測定クロックが、第1と第2の光源(21、22)の時間的切替えインターバルと同期されている、ことを特徴とする請求項5に記載の測定装置。
- 第3の共焦点のアパーチャ(55)が第3の光導波管(57)の端部によって形成され、第4の共焦点のアパーチャ(56)が第4の光導波管(58)の端部によって形成され、第1と第3の共焦点のアパーチャ(53、55)が互いに対して共焦点であり、第2と第4の共焦点のアパーチャ(54、56)が互いに対して共焦点であって、第3の光導波管(57)の直径が第1の光導波管(51)の直径に相当し、かつ第4の光導波管(58)の直径が第2の光導波管(52)の直径に相当する、ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の測定装置。
- 第1の光導波管(26、51)が75−125μm、特に100μmの直径を有し、かつ第2の光導波管(28、52)が10−50μm、特に25μmの直径を有している、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の測定装置。
- 結像光学系(31)と測定対象(34)が、結像光学系(31)の光学軸に対して横方向に互いに対して移動されるので、測定対象(34)の複数の箇所において測定データが記録される、ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の測定装置。
- 測定装置が、ガラスからなる測定対象(34)において、特にガラスからなる容器において、測定を実施するように、整えられている、ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の測定装置。
- 測定対象(34)の間隔及び/又は厚みを測定するための光学測定装置であって、
ポリクロマチック測定光を放出する、第1の光源(21)を有し、
第1の共焦点のアパーチャを形成する、第1の穴絞りを有し、
結像光学系(31)を有し、前記結像光学系が、測定光のクロマチックフォーカスシフトをもたらし、かつ第1の共焦点のアパーチャ(29、53)を測定領域内へ結像させるのに、適しており、種々の波長が種々の高さに合焦されており、測定対象(34)から反射された測定光が再び戻るように第1の共焦点のアパーチャ(29)又は第3の共焦点のアパーチャ(55)上に結像され、
受信及び評価ユニット(39)を有し、前記ユニットが、測定対象(34)から反射されて、戻るように第1の共焦点のアパーチャ(29)又は第3の共焦点のアパーチャ(55)を通過した測定光の強度を波長に従って測定し、かつそれに基づいて間隔及び/又は厚みを定めるように、形成されている、
ものにおいて、
測定装置が第2の穴絞りを有し、前記穴絞りが第2の共焦点のアパーチャ(30、54)を形成し、第2の共焦点のアパーチャ(30、54)の直径が、第1の共焦点のアパーチャ(29、53)の直径よりも大きく、かつ
受信及び評価ユニット(39)が、測定対象(34)から反射されて、戻るように第2の共焦点のアパーチャ(30、54)又は第4の共焦点のアパーチャ(56)を通過した測定光の強度も波長に従って測定し、かつそれに基づいて間隔及び/又は厚みを定めるように、形成されている、
ことを特徴とする測定装置。 - 測定対象(34)の間隔及び/又は厚みを光学的に測定する方法であって、
第1の共焦点のアパーチャ(29、51)を通過するポリクロマチック光が結像光学系(31)によってクロマチックフォーカスシフトをもって測定対象(34)上に結像され、
第1の共焦点のアパーチャ(29、51)が、第1の光導波管(26)の端部によって形成され、
測定対象(34)から反射されて、結像光学系(31)と第1の共焦点のアパーチャ(29、51)又は第3の共焦点のアパーチャ(55)及び第1の光導波管(26)又は第3の光導波管(57)を通過する光の第1のスペクトルが生成される、
ものにおいて、
第2の光導波管(28、52)の端部によって形成される、第2の共焦点のアパーチャ(30、54)が、同様に結像光学系(31)によって測定対象(34)上に結像され、第2の光導波管(28、52)の横断面が、第1の光導波管(26、51)の横断面よりも大きく、かつ
測定対象(34)から反射されて、結像光学系(31)と第2の共焦点のアパーチャ(30、54)又は第4の共焦点のアパーチャ(56)及び第2の光導波管(28、52)又は第4の光導波管(58)を通過する光の第2のスペクトルが生成される、
ことを特徴とする方法。 - それぞれ繰り返される時間的インターバルにおいて、光が交互に第1の光導波管(26、51)又は第2の光導波管(28、52)を通して測定対象(34)上へ案内され、第1の光スペクトルがそれぞれ、光が第1の光導波管(26、51)を通して測定対象(34)上へ案内されるインターバルの間に生成され、かつ第2の光スペクトルがそれぞれ、光が第2の光導波管(28、52)を通して測定対象(34)上へ案内されるインターバルの間に生成される、ことを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 特徴的な値、特に第1のスペクトルの強度のローカルな最大値が定められ、かつ、特徴的な値が限界値の上にある場合に、少なくとも1つの間隔値又は厚み値が第1のスペクトルから導き出されて、出力され、特徴的な値が限界値の上にない場合には、少なくとも1つの間隔値又は厚み値が第2のスペクトルから導き出されて、出力される、ことを特徴とする請求項12又は13に記載の方法。
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