JP4657275B2 - 光学的測定装置 - Google Patents
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Description
半導体レーザ1から出射された光は、コリメートレンズ2および開口3を介して、ビームスプリッタ4に入射される。ビームスプリッタ4を反射した光は、参照光5として受光素子6で受光される。一方、ビームスプリッタ4を透過した光は、集光レンズ7を介してテストピース70に照射される。このテストピース70からの反射散乱光10は、受光素子12で受光され、また、透過散乱光11は、受光素子13で受光される。そして、減算器14は、受光素子6の出力をLog変換した信号と受光素子12の出力をLog変換した信号とを減算し、吸光度信号を出力する。また、減算器14は、受光素子6の出力をLog変換した信号と受光素子13の出力をLog変換した信号とを減算して、吸光度信号を出力する。
以下に、本発明の実施の形態を図について説明する。
図1は、本実施の形態1における光学的測定装置の概略構成図である。
図1において、1は光源となる半導体レーザ、2は、半導体レーザ1より出射された光を平行な光に変換するコリメートレンズ、4は、開口3を通過した光を反射させることにより光路を変更するビームスプリッタ、6は、ビームスプリッタ4を反射した参照光5を受光する受光素子、7は、ビームスプリッタ4を透過した光を、測定対象物の測定領域8に導く集光レンズ、9は、測定対象物であるテストピース30を、光の光路に対して垂直方向に移動可能に載置する載置台、12は、テストピース30からの反射散乱光10を受光する受光素子、13は、テストピース30からの透過散乱光11を受光する受光素子、14は、受光素子6の出力をLog変換した信号と、受光素子12あるいは受光素子13の出力をLog変換した信号とを減算する減算器、15は、減算器14が出力する吸光度信号に基づいて光学的測定装置の校正を行う校正制御部、31は、光学的測定装置の校正のためにテストピース30に形成された穴である。
半導体レーザ1から出射された光は、コリメートレンズ2および開口3を介して、ビームスプリッタ4に入射される。ビームスプリッタ4を反射した光は、参照光5として受光素子6で受光される。一方、ビームスプリッタ4を透過した光は、集光レンズ7を介してテストピース30に照射される。このテストピース30からの反射散乱光10は、受光素子12で受光され、また、透過散乱光11は、受光素子13で受光される。そして、減算器14は、受光素子6の出力をLog変換した信号と受光素子12の出力をLog変換した信号とを減算し、吸光度信号を出力する。また、減算器14は、受光素子6の出力をLog変換した信号と受光素子13の出力をLog変換した信号とを減算し、吸光度信号を出力する。
テストピース30には、穴31が設けられており、光学的測定装置は、測定領域8に穴31が位置するように、載置台9にテストピース30を載置し、穴31に光を照射して吸光度を測定し、その測定値に基づいて、光が測定領域8に照射されるよう光軸を校正する。
次に、本発明の実施の形態2による光学的測定装置を、図5を用いて説明する。
本実施の形態2による光学的測定装置は、校正制御部15に、校正に用いるテストピース30の穴31より得られる吸光度の初期値を記憶させ、吸光度の初期値に基づいて光学的測定装置の校正を行うようにしたものである。
次に、本発明の実施の形態3による光学的測定装置を、図6、図7を用いて説明する。
図6は、本実施の形態3における光学的測定装置の概略構成図、図7は、テストピースの穴の配置を示す概略図(a)、およびテストピースを走査して得られる吸光度特性を示した吸光度特性図(b)である。なお、図6において、図1に示すものと同一または相当する部分には同一符号を付して、詳しい説明を省略する。
光軸が正規の位置である場合、テストピース40を載置した載置台16を走査方向に移動させながら、吸光度を測定すると、走査距離に伴い、距離L間隔で、穴41、穴42、穴43の順に、各穴により測定した吸光度が得られる。走査して得られた吸光度の例を、図7(b)の吸光度特性図に示す。光軸が正規の位置である場合は、穴42の中心と光軸の中心とが一致しているので、穴42による測定値は、高い吸光度となる。一方、光軸が走査方向に対して垂直方向にずれた場合、光軸が正規の位置である場合と比較して、穴42の吸光度は低下し、穴41または穴43のいずれかの吸光度が上昇、低下する。
次に、本発明の実施の形態4による光学的測定装置を、図8を用いて説明する。
図8は、本実施の形態4における光学的測定装置の概略構成図である。
図8において、50は、光学的測定装置の校正のための穴51を有し、試料52の濃度を測定するための試験片53を保持する保持具、54は、穴51を被覆するために穴51の上に装着するカバーである。また、21は、濃度を測定する測定機構を収納する筐体、22は、保持具50を挿入する挿入口である。
試験片53が小さくて薄く、また液体の試料52を使用するので汚れやすいため、試験片53のみを載置台に載置して吸光度を測定するのが困難となるような場合、保持具50に試験片53を取り付けて測定を行う。試料52が点着された試験片53を取り付けた保持具50が、筐体21の挿入口22より挿入されると、載置台18は、この保持具50を載置する。そして、載置台18は、まず穴51を測定領域8に配置する。測定領域8に供された穴51に対して光が照射され、穴51による吸光度が測定されると、校正制御部15は、測定された吸光度に基づいて光軸ずれ量を算出し、光軸が正規の位置となるように載置台18を移動させ、光学的測定装置の校正を行う。次に、載置台18は、試験片53の試料52が点着された位置を、測定領域8に供する。すると、測定領域8に供された試料52に対して光を照射して検出した吸光度に基づいて、濃度が測定される。
次に、本発明の実施の形態5による光学的測定装置を、図9を用いて説明する。
図9は、本実施の形態5における光学的測定装置の概略構成図である。
図9において、60は、光学的測定装置の校正のための穴61を有するテストピース、62は、穴61を被覆するスライドカバー、63は、テストピース60を挿入口22に挿入する際に、スライドカバー62が挿入口22より内部に入らないようにするための凸部、64は、スライドカバー62のテストピース60側の面に設けられ、穴61を清掃するブラシ、65は、スライドカバーを支持し、テストピース60を使用しないときに、スライドカバー62を、穴61を保護可能な位置に配置するバネである。また、23は、実施の形態1による光学的測定装置を収納した筐体である。なお、実施の形態4による光学的測定装置の筐体21に収納したものとは、載置台9が、テストピース60の1箇所のみを測定領域8に供する点が異なっている。
テストピース60に設けられているスライドカバー62は、テストピース60を使用しないときには、バネ65により押され、穴61を保護している。
2 コリメートレンズ
4 ビームスプリッタ
5 参照光
6、12、13 受光素子
7 集光レンズ
8 測定領域
9、16、18 載置台
10 反射散乱光
11 透過散乱光
14 減算器
15、17 校正制御部
B ビーム
30、40、60、70 テストピース
31、33、35、41、42、43、51、61 穴
32 穴側面
34 斜面
36 校正用穴
37 保護用穴
50 保持具
53 試験片
21、23 筐体
22 挿入口
62 スライドカバー
64 ブラシ
65 バネ
Claims (2)
- 試験片を保持した保持具を装置に挿入し、上記試験片に照射光を照射し、上記試験片上で照射光を走査させて、上記試験片からの透過光または反射光により上記試験片の濃度を読みとる光学的測定装置において、
上記保持具を、あらかじめ精度良く形成された穴を有するものとし、
上記保持具の穴は、上記保持具に、上記試験片の保持位置を避ける位置であって、上記保持された試験片に試料を点着する位置とは反対側に設けられ、
上記穴に照射光を照射したときの透過光または反射光にもとづいて、上記測定装置の物理的位置の光学的な校正を行う、
ことを特徴とする光学的測定装置。 - 請求項1に記載の光学的測定装置において、
上記保持具は、上記穴を保護する装着可能なカバー備えた、
ことを特徴とする光学的測定装置。
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WO2001007866A1 (en) * | 1999-07-13 | 2001-02-01 | Metronor Asa | System for scanning of the geometry of large objects |
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