JPS608726B2 - ガラス等の表面に施された金属あるいは酸化金属被膜の厚さ測定装置 - Google Patents
ガラス等の表面に施された金属あるいは酸化金属被膜の厚さ測定装置Info
- Publication number
- JPS608726B2 JPS608726B2 JP12439378A JP12439378A JPS608726B2 JP S608726 B2 JPS608726 B2 JP S608726B2 JP 12439378 A JP12439378 A JP 12439378A JP 12439378 A JP12439378 A JP 12439378A JP S608726 B2 JPS608726 B2 JP S608726B2
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- Japan
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- glass
- metal
- thickness
- light
- measuring
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガラス等の表面に施された金属あるいは酸化金
属の被膜の厚さを測定する装置に関するものであり、特
にガラスビンの表面に施された酸化第２錫の如き酸化金
属質被膜の厚さを測定するに好適な装置に関するもので
ある。
属の被膜の厚さを測定する装置に関するものであり、特
にガラスビンの表面に施された酸化第２錫の如き酸化金
属質被膜の厚さを測定するに好適な装置に関するもので
ある。
ガラスビンの表面に滑性を与えてガラスビン同志の接触
により擦りキズを防止する目的で、ガラスビンの表面に
Ｓｎ０２（酸化第２錫）、Ｔｉ０２のような酸化金属質
被膜を形成する方法が広く行なわれている。
により擦りキズを防止する目的で、ガラスビンの表面に
Ｓｎ０２（酸化第２錫）、Ｔｉ０２のような酸化金属質
被膜を形成する方法が広く行なわれている。
Ｓｎ０２被膜をガラスビンの表面に形成するには、ガラ
スビンが成形直後の高温状態にあるときその表面にＳｎ
Ｃ１４の如き金属化合物の蒸気を接触させる方法が用い
られる。ＳｎＣ１４は水蒸気中の酸素と反応してＳｎ０
２の粒子となりガラス表面に層状に付着する。この被膜
の厚さが薄すぎると擦りキズ防止の効果が十分に得られ
ず、逆に厚すぎるとビン表面が光の干渉によって虹色に
光る現象を生じてピンの商品価値を低下せしめるから、
被膜の厚さは３０〜５０オングスト。
スビンが成形直後の高温状態にあるときその表面にＳｎ
Ｃ１４の如き金属化合物の蒸気を接触させる方法が用い
られる。ＳｎＣ１４は水蒸気中の酸素と反応してＳｎ０
２の粒子となりガラス表面に層状に付着する。この被膜
の厚さが薄すぎると擦りキズ防止の効果が十分に得られ
ず、逆に厚すぎるとビン表面が光の干渉によって虹色に
光る現象を生じてピンの商品価値を低下せしめるから、
被膜の厚さは３０〜５０オングスト。
ームの範囲にあることが好ましい。このため、これまで
に２〜３の被膜厚さ測定装置が開発されている。従来の
測定装置のうちの代表的なものはモノクロベンゼンのよ
うなガラスとほぼ同一の屈折率を有する液体中にガラス
ビンを浸潰し、可視光線を投射して反射光量の大小によ
って膜厚を測定するものである。
に２〜３の被膜厚さ測定装置が開発されている。従来の
測定装置のうちの代表的なものはモノクロベンゼンのよ
うなガラスとほぼ同一の屈折率を有する液体中にガラス
ビンを浸潰し、可視光線を投射して反射光量の大小によ
って膜厚を測定するものである。
このほか可視光線の代りに赤外線の反射を利用する装置
も開発されているが、これらの装置はいずれもガラスと
空気との境界面で生ずる反射等の影響を無くするために
ガラスビンをモノクロベンゼンのような液体中に浸債す
る必要があり、これをビンの全数検査に応用しようとす
る場合にはピンの表面に付着した液体の除去工程が必要
になるためランニングコストが大きくなり実用性に欠せ
るという問題があった。このほかモノ．クロベンゼンに
は揮発性があり、多量に使用することは衛生上の問題も
あるため、これらの従来の装置は抜き取り検査用として
しか使用できなかった。本発明は上記の従来技術の欠点
を解決した新規な測定装置を提供するためになされたも
のであり、その目的は測定検査されるべき物体を液体と
接触させる必要のない、ガラス等の表面に施された金属
あるいは酸化金属の被膜の厚さ測定装置を提供すること
である。
も開発されているが、これらの装置はいずれもガラスと
空気との境界面で生ずる反射等の影響を無くするために
ガラスビンをモノクロベンゼンのような液体中に浸債す
る必要があり、これをビンの全数検査に応用しようとす
る場合にはピンの表面に付着した液体の除去工程が必要
になるためランニングコストが大きくなり実用性に欠せ
るという問題があった。このほかモノ．クロベンゼンに
は揮発性があり、多量に使用することは衛生上の問題も
あるため、これらの従来の装置は抜き取り検査用として
しか使用できなかった。本発明は上記の従来技術の欠点
を解決した新規な測定装置を提供するためになされたも
のであり、その目的は測定検査されるべき物体を液体と
接触させる必要のない、ガラス等の表面に施された金属
あるいは酸化金属の被膜の厚さ測定装置を提供すること
である。
本発明の他の目的は、非接触で上記被膜の厚さを測定し
うる装置を提供することである。そしてこれらの目的を
達成するためになされた本発明の要旨とするところは、
表面に金属あるいは酸化金属の被膜を有するガラス等の
表面に、このガラスの屈折率によって定まるブルースタ
ー角で入射面に平行に振動する直線偏光を投射する投光
手段と、その反射光路中に置かれた光電変換手段とから
成ることを特徴とするガラス等の表面に施された金属あ
るいは酸化金属被膜の厚さ測定装置に存する。ガラス等
の表面に自然光（普通の光）が特定の角度０で入射した
とき、反射光は入射面に垂直に振動する純粋な直線偏光
となることが知られている。
うる装置を提供することである。そしてこれらの目的を
達成するためになされた本発明の要旨とするところは、
表面に金属あるいは酸化金属の被膜を有するガラス等の
表面に、このガラスの屈折率によって定まるブルースタ
ー角で入射面に平行に振動する直線偏光を投射する投光
手段と、その反射光路中に置かれた光電変換手段とから
成ることを特徴とするガラス等の表面に施された金属あ
るいは酸化金属被膜の厚さ測定装置に存する。ガラス等
の表面に自然光（普通の光）が特定の角度０で入射した
とき、反射光は入射面に垂直に振動する純粋な直線偏光
となることが知られている。
この角度のまその物質の屈折率をｎとすればねｎ８コｎ
で与えられる。これをブルースターの法則といい８をブ
ルース夕一角（Ｂｒｅ船ｔｅｒＡｎｇｅ）という。そし
て金属あるいは酸化金属の表面においてはかかる偏光現
象は生じないことも知られている。ここでいう自然光と
はあらゆる方向に振動する直線偏光を平等に含んだ光の
意味である。
で与えられる。これをブルースターの法則といい８をブ
ルース夕一角（Ｂｒｅ船ｔｅｒＡｎｇｅ）という。そし
て金属あるいは酸化金属の表面においてはかかる偏光現
象は生じないことも知られている。ここでいう自然光と
はあらゆる方向に振動する直線偏光を平等に含んだ光の
意味である。
これらの直線偏光成分のうち、入射面に平行に振動する
偏光成分はガラス等の表面で完全に吸収され、反射しな
いのであるから、自然光のかわ切こ入射面に平行に振動
する直線偏光をブルースター角でガラス等の表面に投射
すれば反射光はゼロになる。また金属あるいは酸化金属
の表面は振動方向の如何にかかわらず入射光を反射する
からガラス等の表面に金属あるいは酸化金属の被膜があ
れば反射光が生ずることとなる。本発明は上記の知見に
塞いてなされたものであり、入射面に平行に振動する直
線偏光をブルースタ−角で投射することにより、ガラス
等の表面に施された金属あるいは酸化金属被膜の表面か
らのみ反射光を生ぜしせ、その光量によって被膜の厚さ
を側定すようとするものである。
偏光成分はガラス等の表面で完全に吸収され、反射しな
いのであるから、自然光のかわ切こ入射面に平行に振動
する直線偏光をブルースター角でガラス等の表面に投射
すれば反射光はゼロになる。また金属あるいは酸化金属
の表面は振動方向の如何にかかわらず入射光を反射する
からガラス等の表面に金属あるいは酸化金属の被膜があ
れば反射光が生ずることとなる。本発明は上記の知見に
塞いてなされたものであり、入射面に平行に振動する直
線偏光をブルースタ−角で投射することにより、ガラス
等の表面に施された金属あるいは酸化金属被膜の表面か
らのみ反射光を生ぜしせ、その光量によって被膜の厚さ
を側定すようとするものである。
以下に実施例に従って本発明を更に詳細に説明する。第
１図は実施例の装置の正面図である。
１図は実施例の装置の正面図である。
表面にＳＮ０２の被膜を施されたガラスビン１がスター
ホイール２によって検査位置へ移送されてきて、そこで
ローラ３と図示を略した駆動ローラとによって軸線のま
わりに回転される。検査位置には、レーザ発振器４と、
偏光板５と、チョッパ７とから成る投光手段６が設けら
れており、ガラスビンＩの表面に図示のように入射角ａ
がブルースター角となるようレーザ光線を投射する。レ
ーザ光線は前記の定義による自然光であり、特定方向に
偏光してし・ないので偏光板５によって入射面に平行に
振動する直線偏光にする。レーザ光線はほぼ完全な平行
光線である点で本発明において使用する光源として最適
である。チョッパ７はモータ８により定速回転する円板
であり、その周緑部に一定間隔で多数の孔が設けられて
いる。このチョッパによってレーザ光線は一定周波数の
断続光とされ、受光側においてその周波数の光線のみを
増幅するようにすれば他の光線による外乱を防止するこ
とができる。ガラスビン１が通常のソーダ石灰ガラスで
作られている場合には、その屈折率は大体１．５２であ
る。
ホイール２によって検査位置へ移送されてきて、そこで
ローラ３と図示を略した駆動ローラとによって軸線のま
わりに回転される。検査位置には、レーザ発振器４と、
偏光板５と、チョッパ７とから成る投光手段６が設けら
れており、ガラスビンＩの表面に図示のように入射角ａ
がブルースター角となるようレーザ光線を投射する。レ
ーザ光線は前記の定義による自然光であり、特定方向に
偏光してし・ないので偏光板５によって入射面に平行に
振動する直線偏光にする。レーザ光線はほぼ完全な平行
光線である点で本発明において使用する光源として最適
である。チョッパ７はモータ８により定速回転する円板
であり、その周緑部に一定間隔で多数の孔が設けられて
いる。このチョッパによってレーザ光線は一定周波数の
断続光とされ、受光側においてその周波数の光線のみを
増幅するようにすれば他の光線による外乱を防止するこ
とができる。ガラスビン１が通常のソーダ石灰ガラスで
作られている場合には、その屈折率は大体１．５２であ
る。
このときブルースター角は５６．６ｏとなる。実用上は
厳密にブルースター角に合致させる必要はなく、プラス
マイナス１００程度の範囲内であれば大きな支障なく測
定が可能である。前記の理由により、もしガラスビンー
の表面にＳｎ０２の被膜がない場合には反射光は生じな
いから、この反射光路中に光銭変換手段１０を置いても
出力を生じない。
厳密にブルースター角に合致させる必要はなく、プラス
マイナス１００程度の範囲内であれば大きな支障なく測
定が可能である。前記の理由により、もしガラスビンー
の表面にＳｎ０２の被膜がない場合には反射光は生じな
いから、この反射光路中に光銭変換手段１０を置いても
出力を生じない。
しかしガラスビンーの表面がＳｎ０２被膜によって覆わ
れていると、投射されたレーザ光線はその表面で反射し
て光電変換手段１川こ出力を生ぜしめる。実験の結果、
Ｓｎ０２被膜の厚さと光電変換手段１０の出力との間に
は、第２図に示されるような関係があることがわかった
。この関係を利用とすることによりＳｎ０２被膜の厚さ
を測定することができる。Ｓｎ０２被膜の厚さによって
反射光量が変化する理由は必ずしも明らかではないが、
本発明者の推測によれば次のような説明が可能と思われ
る。
れていると、投射されたレーザ光線はその表面で反射し
て光電変換手段１川こ出力を生ぜしめる。実験の結果、
Ｓｎ０２被膜の厚さと光電変換手段１０の出力との間に
は、第２図に示されるような関係があることがわかった
。この関係を利用とすることによりＳｎ０２被膜の厚さ
を測定することができる。Ｓｎ０２被膜の厚さによって
反射光量が変化する理由は必ずしも明らかではないが、
本発明者の推測によれば次のような説明が可能と思われ
る。
即ち、Ｓｎ０２は微細な粒子となってガラス表面に付着
し、この粒子が何層にも重なってＳｎ０２の被膜を形成
していると考えられる。そこで、Ｓｎ０２被膜の表面に
投射されたレーザ光線は表面層にあるＳｎ０２粒子によ
って一部が反射され、一部はＳｎ０２粒子を透過してそ
の下方のＳｎ０２粒子に当り、その表面で反射される。
更にその粒子を透過してその下のＳｎ０２粒子の表面に
達する光線もある。またレーザ光線のうちの一部はＳｎ
０２粒子の間隙から直接ガラス表面に届き、ここで反射
が行なわれるかも知れない。前述のように、レーザ光線
は入射面に平行に振動する偏光となっているから、Ｓの
２粒子を透過してガラス表面に達したもの、あるいはＳ
ｎ０２粒子の間隙から直接ガラス表面に達したものはガ
ラス表面で吸収されてしまい反射を生じない。従って、
反射光となるのはＳｎＱ粒子の表面で反射した光線のみ
であり、ＳＮ０２被膜が厚ければ厚いほどガラス表面に
達する前にＳｎ０２粒子の表面で反射される確率が大き
くなり反射光量が増大すると考えられる。実施例では光
電変換手段１０の出力をアンプ１１で増幅し、これを良
否判別回路１２に入れ、不良と判定されたガラスピンを
排除装置１３でライン上から除去するようにした。
し、この粒子が何層にも重なってＳｎ０２の被膜を形成
していると考えられる。そこで、Ｓｎ０２被膜の表面に
投射されたレーザ光線は表面層にあるＳｎ０２粒子によ
って一部が反射され、一部はＳｎ０２粒子を透過してそ
の下方のＳｎ０２粒子に当り、その表面で反射される。
更にその粒子を透過してその下のＳｎ０２粒子の表面に
達する光線もある。またレーザ光線のうちの一部はＳｎ
０２粒子の間隙から直接ガラス表面に届き、ここで反射
が行なわれるかも知れない。前述のように、レーザ光線
は入射面に平行に振動する偏光となっているから、Ｓの
２粒子を透過してガラス表面に達したもの、あるいはＳ
ｎ０２粒子の間隙から直接ガラス表面に達したものはガ
ラス表面で吸収されてしまい反射を生じない。従って、
反射光となるのはＳｎＱ粒子の表面で反射した光線のみ
であり、ＳＮ０２被膜が厚ければ厚いほどガラス表面に
達する前にＳｎ０２粒子の表面で反射される確率が大き
くなり反射光量が増大すると考えられる。実施例では光
電変換手段１０の出力をアンプ１１で増幅し、これを良
否判別回路１２に入れ、不良と判定されたガラスピンを
排除装置１３でライン上から除去するようにした。
しかし単なる測定器として利用する場合には光電変換手
段１０の出力を適当な表示装置で表示すれば良い。実施
例の装置ではガラスビンーを回転させながら測定を行な
うので、全周にわたり被膜の厚さが測定できる。以上説
明したように、本発明の装置はブルースターの法則を利
用してガラス等の基体の表面からの反射光を消去し、被
膜の厚さによって変化する金属あるいは酸化金属表面か
らの反射光のみを光電変換手段で把えるようにしたので
、これらの被膜の厚さを正確に測定することが可能とな
った。
段１０の出力を適当な表示装置で表示すれば良い。実施
例の装置ではガラスビンーを回転させながら測定を行な
うので、全周にわたり被膜の厚さが測定できる。以上説
明したように、本発明の装置はブルースターの法則を利
用してガラス等の基体の表面からの反射光を消去し、被
膜の厚さによって変化する金属あるいは酸化金属表面か
らの反射光のみを光電変換手段で把えるようにしたので
、これらの被膜の厚さを正確に測定することが可能とな
った。
また本発明によればガラスと空気との境界面における反
射光を考慮する必要がないので、従来の装置のようにガ
ラスビン等を液体中に浸債する必要がなくなり、測定が
簡便に行なえるようになった。更に、本発明によれば非
接触で被膜の厚さを測定することができるので、大量の
ガラスピンをオンラインで測定検査するのに好都合であ
る。以上の説明は、ガラスビン表面のＳｎ０２被膜の厚
さの測定を中心としたが、本発明はこれに限らず、陶磁
器、プラスチック等の表面に形成された金属、酸化金属
被膜の厚さの測定にも応用することが可能である。
射光を考慮する必要がないので、従来の装置のようにガ
ラスビン等を液体中に浸債する必要がなくなり、測定が
簡便に行なえるようになった。更に、本発明によれば非
接触で被膜の厚さを測定することができるので、大量の
ガラスピンをオンラインで測定検査するのに好都合であ
る。以上の説明は、ガラスビン表面のＳｎ０２被膜の厚
さの測定を中心としたが、本発明はこれに限らず、陶磁
器、プラスチック等の表面に形成された金属、酸化金属
被膜の厚さの測定にも応用することが可能である。
第１図は実施例の装置の正面図であり、第２図はＳｎ０
２被膜の厚さと光電変換手段の出力との関係を示すグラ
フである。 １・・・・・・ガラスビン、４・・・・・・レーザ発振
器、５・・・・・・偏光板、１０・・・・・・光電変換
手段。 多／酸多ｚ図
２被膜の厚さと光電変換手段の出力との関係を示すグラ
フである。 １・・・・・・ガラスビン、４・・・・・・レーザ発振
器、５・・・・・・偏光板、１０・・・・・・光電変換
手段。 多／酸多ｚ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面に金属あるいは酸化金属の被膜を有するガラス
等の表面に、このガラス等の屈折率によって定まるブル
ースター角で入射面に平行に振動する直線偏光を投射す
る投光手段と、その反射光路中に置かれた光電変換手段
とから成ることを特徴とするガラス等の表面に施された
金属あるいは酸化金属被膜の厚さ測定装置。 ２ 投光手段がレーザ発振器とチヨツパとを含むことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12439378A JPS608726B2 (ja) | 1978-10-09 | 1978-10-09 | ガラス等の表面に施された金属あるいは酸化金属被膜の厚さ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12439378A JPS608726B2 (ja) | 1978-10-09 | 1978-10-09 | ガラス等の表面に施された金属あるいは酸化金属被膜の厚さ測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5551305A JPS5551305A (en) | 1980-04-15 |
| JPS608726B2 true JPS608726B2 (ja) | 1985-03-05 |
Family
ID=14884306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12439378A Expired JPS608726B2 (ja) | 1978-10-09 | 1978-10-09 | ガラス等の表面に施された金属あるいは酸化金属被膜の厚さ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608726B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62293103A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-19 | Nikon Corp | 表面変位計測装置 |
| US4826321A (en) * | 1988-03-14 | 1989-05-02 | Nanometrics, Incorporated | Thin dielectric film measuring system |
| EP0833126B1 (en) * | 1995-06-14 | 2003-04-09 | Kirin Beer Kabushiki Kaisha | Apparatus and methods for inspecting coating film |
| JP5759440B2 (ja) * | 2012-12-21 | 2015-08-05 | 日本山村硝子株式会社 | 金属酸化物被膜の膜厚測定装置および膜厚検査装置 |
-
1978
- 1978-10-09 JP JP12439378A patent/JPS608726B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5551305A (en) | 1980-04-15 |
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