JP3453112B2 - 光学自動測定方法 - Google Patents
光学自動測定方法Info
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Description
互いに近接して設け、投光部から投光された光をサンプ
ルに当て、その反射光等を測定する光学自動測定方法に
関するものである。
透過率を測定する場合に、サンプル測定時に光源の光量
変動や検出器の感度変動などが起こると測定誤差につな
がるので、サンプル搬送に先立ち、また測定中でもサン
プル搬送を中断して、定期的にリファレンスとなる基準
反射物を測定光学系の光路にセットしてリファレンス測
定を行っている。これにより、光源、検出器を含む測定
系全体の測定精度向上を行っている。
となる基準反射物を定期的に測定光路にセットするため
には、基準反射物を搬送する機構が、サンプルの搬送機
構とは別に必要になり、測定系の複雑化、コスト高の要
因になる。また、リファレンス測定時間が、サンプルを
測定する時間に食い込むため、測定の時間効率が悪化す
る。そこで、本発明は、サンプル測定中、リファレンス
となる基準反射物を測定光路にセットすることなくリフ
ァレンス光量の推定ができ、もって測定精度を上げるこ
とができる光学自動測定方法を実現することを目的とす
る。
法は、サンプルと、投光部及び受光部との間に、投光部
から投光された光を一部反射し受光部に入射させるため
の透明又は半透明の部材を固定し、リファレンスのない
ときの測定光量と、リファレンスを置いたときの測定光
量とに基づいて、前記部材からの反射光量とリファレン
スからの測定光量との比を求め、サンプルの測定期間中
に、サンプルのないときの測定光量と前記比とを用い
て、リファレンスを置いたときの測定光量を推定し、こ
れを用いて、サンプルの測定光量の補正を行うものであ
る。
ときの測定光量と、リファレンスを置いたときの測定光
量とに基づいて求めた、前記部材からの反射光量とリフ
ァレンスからの光量との比は、光源光量変動や検出器感
度の変動によらない構造定数となる。サンプルの測定期
間中に、サンプルのないときの測定光量と前記比とを用
いて、リファレンスを置いたときの測定光量を推定すれ
ば、この推定されたリファレンスの測定光量は、当該測
定時点の光源光量や検出器感度の変動に対応した値とな
る。
用いれば、当該測定時点の光源光量変動や検出器感度の
変動によらない、サンプル光量の測定をすることができ
る。
付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、光学自
動測定装置の概要図である。測定光源1に、バンドル状
の投光ファイバ4が接続され、その先は受光ファイバ5
とともに金属筒7に挿入され、ファイバプローブ3を形
成している。測定光源1は、サンプルを測定するのに適
した波長の光を放出するものであればよく、レーザ、白
色光源などを用いることができる。投光ファイバ4、受
光ファイバ5の材質は何でもよく、例えば石英、透明プ
ラスチックがある。
6が取り付け固定されている。透明板6の取り付け方法
は、接着、ネジ止めなど任意である。透明板6は、ファ
イバプローブ3の先端面に密着させているが、後述する
ように、隙間を介していてもよい。透明板6の材質は限
定されないが、石英ガラス、PMMA(ポリメタクリル
酸メチル)のようなものでよい。また、透明板6の代わ
りに金属膜を蒸着した半透明板(ハーフミラー)を用い
てもよい。
されている。検出器2の構造は、限定されるものではな
い。例えば、光電管、光ダイオードアレイが採用でき
る。検出器2の前段に分光器やフィルタを設けてもよ
い。図2は、ファイバプローブ3の断面図の一例であ
る。金属筒7の中に1本又は複数の投光ファイバ4が挿
入され、中央には、受光ファイバ5が通っている。な
お、受光ファイバ5は、中央に限らず、金属筒7の中で
あれば、どのような位置に配置されていてもよい。
着している透明板6内の光路図である。投光ファイバ4
の出射光の一部は、透明板6の底面6bで反射され、受
光ファイバ5に入る(M)。また、投光ファイバ4の出
射光で透明板6から出たものは、下に置かれている基準
反射板8又はサンプル9で反射され、透明板6に戻り、
受光ファイバ5に入る(RまたはS)。図4は、ファイ
バプローブ3の先端面から離れて置かれている透明板6
の光路図である。投光ファイバ4の出射光の一部は、透
明板6の上面6a及び底面6bでそれぞれ反射され、受
光ファイバ5に入射する(Ma,Mb)。また、投光フ
ァイバ4の出射光で透明板6から出たものは、下に置か
れている基準反射板8又はサンプル9で反射され、透明
板6に戻り、受光ファイバ5に入射する(Rまたは
S)。
説明する。以下の説明では、図3に示したような、透明
板6がファイバプローブ3の先端面に密着している構造
を前提とするが、透明板6がファイバプローブ3の先端
面と離れている構造においても同様に成り立つこと予め
断っておく。 (1)光学自動測定装置立ち上げ時の測定 図1に示したように、ファイバプローブ3の先端に透明
板6を固定した状態で、測定光源1を点灯し、検出器2
で光量M0を測定する。この光量M0は、透明板6から
の反射光量である。
準反射板8をセットし、検出器2で光量M0+R0を測
定する。そして光量M0+R0から光量M0を引き、基
準反射板8から反射される正味のリファレンス光量R0
を求める。M0/R0を計算してその結果をキャリブレ
ーション定数Fとする。 (2)サンプルの測定 図5は、搬送されていく複数のサンプル9の反射率を測
定するための光学自動測定装置の配置図である。
は拡散面とし、無用な反射が発生しないようにする。サ
ンプル9が次々と搬送される間に、サンプル9の通過し
ない瞬間をとらえて、光量を測定する。この光量をM1
とする。M1/Fを計算して、R1とする。このR1
は、基準反射板8をセットしたとすれば得られる反射光
量となる。サンプル9が通過した時に検出される光量を
M1+S1とする。(M1+S1)−M1を計算して、
S1とする。
された反射率を求める。以上のように、基準反射板8を
実際にセットすることなく、測定光源の光量が変動した
ときでも正確なサンプル9の反射率を測定することがで
きる。
によれば、サンプル測定中、リファレンスとなる基準反
射物を測定光路にセットすることなくリファレンス光量
の推定ができるので、光源光量や検出感度が変動して
も、サンプルの正確な測定ができ、もって測定系の検出
精度を上げることができる。
明板6内の光路図である。
ている透明板6内の光路図である。
定するための光学自動測定装置の配置図である。
Claims (3)
- 【請求項1】投光部、受光部を互いに近接して設け、投
光部から投光された光をサンプルに当て、返ってくる光
を測定する光学自動測定方法において、 サンプルと、投光部及び受光部との間に、投光部から投
光された光を一部反射し受光部に入射させるための透明
又は半透明の部材を固定し、 リファレンスのないときの測定光量と、リファレンスを
置いたときの測定光量とに基づいて、前記部材からの反
射光量とリファレンスからの測定光量との比を求め、 サンプルの測定期間中に、サンプルのないときの測定光
量と前記比とを用いて、リファレンスを置いたときの測
定光量を推定し、これを用いて、サンプルの測定光量の
補正を行うことを特徴とする光学自動測定方法。 - 【請求項2】前記透明又は半透明の部材は、投光部及び
受光部に密着していることを特徴とする請求項1記載の
光学自動測定方法。 - 【請求項3】前記透明又は半透明の部材は、投光部及び
受光部と離れていることを特徴とする請求項1記載の光
学自動測定方法。
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- 2000-08-01 JP JP2000233392A patent/JP3453112B2/ja not_active Expired - Fee Related
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