JPS63113347A - フォトメータおよび光測定方法 - Google Patents
フォトメータおよび光測定方法Info
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- JPS63113347A JPS63113347A JP62199659A JP19965987A JPS63113347A JP S63113347 A JPS63113347 A JP S63113347A JP 62199659 A JP62199659 A JP 62199659A JP 19965987 A JP19965987 A JP 19965987A JP S63113347 A JPS63113347 A JP S63113347A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、光源と;検出器と;すなくとも1つのチョ
ッパデスクを備える光チョッパと;共に前記検出器に対
向する複数の第1の端部と、共に光源に対向する複数の
第2の端部と、被測定対象物がその間に配置される複数
の第3の端部を有する光伝導手段と:を有するフォトメ
ータ(光測計)に関する。
ッパデスクを備える光チョッパと;共に前記検出器に対
向する複数の第1の端部と、共に光源に対向する複数の
第2の端部と、被測定対象物がその間に配置される複数
の第3の端部を有する光伝導手段と:を有するフォトメ
ータ(光測計)に関する。
フォトメータは光の透過、あるいは光の反射を測定する
ために広く用いられる。フィトメータは。
ために広く用いられる。フィトメータは。
例えば、ガラスあるいはそれに類するもののシートの上
に設けられるコーティングの厚さを測定するために応用
される。これらのコーティングは非常に薄く、光の波長
の大きさの単位であり、測定が囚Hなものである。
に設けられるコーティングの厚さを測定するために応用
される。これらのコーティングは非常に薄く、光の波長
の大きさの単位であり、測定が囚Hなものである。
(従来技術およびその問題点)
照明システムと、センサシステムと、分光システムを有
するマルチチャネルプロセス分光計が知られている。こ
のセンサシステムは第1光導電フアイバにより照明シス
テムに接続されており、第2光伝導フアイバは分光シス
テムに接続されてりる(DE−PS 3403372
)。第1光伝導フアイバからの光はセンサシステム内に
配置された試料を通り、試料を通った光は第2光導電フ
アイバに受けられ、伝達される。しかし、この分光計は
チョッパを有せず、単一光線型の装置であり、連続的な
測定相(状態)を有する。
するマルチチャネルプロセス分光計が知られている。こ
のセンサシステムは第1光導電フアイバにより照明シス
テムに接続されており、第2光伝導フアイバは分光シス
テムに接続されてりる(DE−PS 3403372
)。第1光伝導フアイバからの光はセンサシステム内に
配置された試料を通り、試料を通った光は第2光導電フ
アイバに受けられ、伝達される。しかし、この分光計は
チョッパを有せず、単一光線型の装置であり、連続的な
測定相(状態)を有する。
また、DD−PS 216323に開示されるような
4つの異なる波長用の電気機械式光チョッパが知られて
いる。このチョッパでは、フィルタを通過した光が光伝
導ケーブルにより測定対象に導かれる。このチョッパ、
は基準相と昭相を生成するのに適当でない。
4つの異なる波長用の電気機械式光チョッパが知られて
いる。このチョッパでは、フィルタを通過した光が光伝
導ケーブルにより測定対象に導かれる。このチョッパ、
は基準相と昭相を生成するのに適当でない。
EDE−2631770に開示されるような比色計が知
られている。この比測色計は可視光の光を放射するラン
プと、その光を試料に導く光伝導デバイスを有する。し
かし、この比色計は、チョッパを有しない、単一光線式
の装置である。この装置でのフィルターホイル−は単に
測定波長を変更するために用いられている。
られている。この比測色計は可視光の光を放射するラン
プと、その光を試料に導く光伝導デバイスを有する。し
かし、この比色計は、チョッパを有しない、単一光線式
の装置である。この装置でのフィルターホイル−は単に
測定波長を変更するために用いられている。
また、DE−O83406645に開示されたようなス
ペクトルフォトメータシステムも知られている。このス
ペクトルフォトメータシステムは、光透過物質、光反射
5IJ質、光放射物質の光特性を光波長との関係で測定
するためのシステムであり、特に、真空容器内の基板上
の薄りコーティングの形成過程での光特性の変化を測定
する。このスペクトルフォトメータシステムはスペスト
ル分離システムとシリーズの測定セルを備える。このス
ペクトルフォトメータシステムは多点測定とそれぞれ独
立に複数の被測定物を測定することと、高速評価システ
ムをテストすることを可能にすることを0指している。
ペクトルフォトメータシステムも知られている。このス
ペクトルフォトメータシステムは、光透過物質、光反射
5IJ質、光放射物質の光特性を光波長との関係で測定
するためのシステムであり、特に、真空容器内の基板上
の薄りコーティングの形成過程での光特性の変化を測定
する。このスペクトルフォトメータシステムはスペスト
ル分離システムとシリーズの測定セルを備える。このス
ペクトルフォトメータシステムは多点測定とそれぞれ独
立に複数の被測定物を測定することと、高速評価システ
ムをテストすることを可能にすることを0指している。
この目的を達成するため、各測定ポイントにグラスファ
イバケープが結合され、これらのグラスファイバケーブ
ルは直接に近接して設けられ、互いに平行とされている
。1つの物体は2つのグラスファイバアの端部の間に配
置される。1つのグラスファイバ伝導体は光源に接続さ
れ、他のグラスファイバ伝導体は評価システムに接続さ
れる。しかし、このスペクトルフォトメータシステムに
はグラスファイバが用いられており、チョッパ原理に基
いたシステムではなく、いわゆるチョッパレス単一光線
方式の装置である。
イバケープが結合され、これらのグラスファイバケーブ
ルは直接に近接して設けられ、互いに平行とされている
。1つの物体は2つのグラスファイバアの端部の間に配
置される。1つのグラスファイバ伝導体は光源に接続さ
れ、他のグラスファイバ伝導体は評価システムに接続さ
れる。しかし、このスペクトルフォトメータシステムに
はグラスファイバが用いられており、チョッパ原理に基
いたシステムではなく、いわゆるチョッパレス単一光線
方式の装置である。
グラスファイバに関連して用いられるマスクは測定のポ
イントをずらすためにのみ使用可能で、測定相、基準相
、暗相を作成するためのものではない。
イントをずらすためにのみ使用可能で、測定相、基準相
、暗相を作成するためのものではない。
光伝導ファイバはDE−O82630645に開示され
たフォトメータ分析器にも用いられている。しかし、こ
の分析システムは、測定相と暗相を有するチョップされ
た単一ビームシステムを用いる。測定基準は第2検出器
により測定相と同時に生成される。
たフォトメータ分析器にも用いられている。しかし、こ
の分析システムは、測定相と暗相を有するチョップされ
た単一ビームシステムを用いる。測定基準は第2検出器
により測定相と同時に生成される。
3相チヨツパを有する2光線方式のフォトメータも知ら
れている(tJsP 4.305,663)。しかし
、この2ビームフオトメータは光伝導システムを有して
いない。
れている(tJsP 4.305,663)。しかし
、この2ビームフオトメータは光伝導システムを有して
いない。
最後に、光伝導素子を有するプッシュプルフォトメータ
ーも知られている。このフォトメータでは、試料からの
光と比較の基準又は基準光線が光電セルに交互に高速に
導かれる(DE−PS 718,434)。
ーも知られている。このフォトメータでは、試料からの
光と比較の基準又は基準光線が光電セルに交互に高速に
導かれる(DE−PS 718,434)。
この装置では、光導電素子との間のギャップに穴の列を
有する穴開デスクに互りに2つの光ビームを導入するた
め、そのデスクの動く方向にrlA整可能な光伝導シス
テムが穴聞きデスクと光伝導素子にそれぞれ面している
光入口面、出力面を有している。この周知のブシュプル
フォトメータにおいては、光入力面と光出力面の幅は穴
開きデスクの穴の幅と等しい。一方、光を内部に導き、
あるいは外部に出す光伝導素子の断面は穴開きデスクの
穴の断面より大きい。さらに、チョッピングポイントで
の基準光線の断面は調整可能な光伝導システムの断面に
、例えば絞りにより、適合されている。
有する穴開デスクに互りに2つの光ビームを導入するた
め、そのデスクの動く方向にrlA整可能な光伝導シス
テムが穴聞きデスクと光伝導素子にそれぞれ面している
光入口面、出力面を有している。この周知のブシュプル
フォトメータにおいては、光入力面と光出力面の幅は穴
開きデスクの穴の幅と等しい。一方、光を内部に導き、
あるいは外部に出す光伝導素子の断面は穴開きデスクの
穴の断面より大きい。さらに、チョッピングポイントで
の基準光線の断面は調整可能な光伝導システムの断面に
、例えば絞りにより、適合されている。
有しない2相チヨツパであり、チョッパデスクは光源と
光伝導システムの間に配置されていない。
光伝導システムの間に配置されていない。
このようなフォトメータは、特に、フォトメータと光伝
導体のカップリングに大きな光損失が生じるという欠点
を有する。
導体のカップリングに大きな光損失が生じるという欠点
を有する。
(発明の目的)
この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、この発明
の目的は光損失が少な0フオトメータを提供することで
ある。
の目的は光損失が少な0フオトメータを提供することで
ある。
[発明の構成1
この発明の目的は、光伝導システムのギャップに光源を
配置することにより達成された。この光導電システムの
一端は測定対象物に対向しており、その他端は検出器叫
対向しており、そしてチョッパデスクが少なくともある
時間導入されつる。
配置することにより達成された。この光導電システムの
一端は測定対象物に対向しており、その他端は検出器叫
対向しており、そしてチョッパデスクが少なくともある
時間導入されつる。
[発明の効51I
この発明の効果は次の点にある。チョッパにより、測定
相、基準相、暗相が生成可能であり、この3つの異なる
相が順番にあられれる。さらに、真空コーテング装置に
ぴいπ、高長時間安定性を有して、光測定器による測定
を行うことが可能である。3相チヨツパと共に光伝導体
を使用することにより、2光線原理が1つの装置で達成
される。
相、基準相、暗相が生成可能であり、この3つの異なる
相が順番にあられれる。さらに、真空コーテング装置に
ぴいπ、高長時間安定性を有して、光測定器による測定
を行うことが可能である。3相チヨツパと共に光伝導体
を使用することにより、2光線原理が1つの装置で達成
される。
測定光と基準光が同一の検出器で測定されるので、光源
ドリフト、検出器ドリフトが補償される。
ドリフト、検出器ドリフトが補償される。
この発明のフォトメータは光源(41)と、検出器(2
3)と、少なくとも1つのチョッパデスク<29.31
)を有する光チョッパを備える。
3)と、少なくとも1つのチョッパデスク<29.31
)を有する光チョッパを備える。
このフォトメータは、 前記検出器(23)に共に対向
する複数の第1の端部と、前記光源(41)に共に対向
する複数の第2の端部(17,18)と、その間に被測
定対象物(6)が配置される複数の第3の端部(11,
12)、を有する複数の光伝導デバイス(13,14,
19)と;を備える。一端(11)が被測定対象(6)
に対向する1つの前記光伝導デバイス(13)と、一端
が前記検出器に対向する他の1つの前記光伝導デバイス
(19)はギャップを形成しており、前記ギャップ内に
前記光源(41)が配置され、前記ギャップ内に前記チ
ョッノム慎り(29,31)の少なくとも1つが少なく
ともある時間導入される。
する複数の第1の端部と、前記光源(41)に共に対向
する複数の第2の端部(17,18)と、その間に被測
定対象物(6)が配置される複数の第3の端部(11,
12)、を有する複数の光伝導デバイス(13,14,
19)と;を備える。一端(11)が被測定対象(6)
に対向する1つの前記光伝導デバイス(13)と、一端
が前記検出器に対向する他の1つの前記光伝導デバイス
(19)はギャップを形成しており、前記ギャップ内に
前記光源(41)が配置され、前記ギャップ内に前記チ
ョッノム慎り(29,31)の少なくとも1つが少なく
ともある時間導入される。
(発明の実施例)
この発明に係るフォトメータ(光測計)の基本構成は第
1図に示される。このフォトメータ1は測定チャンバー
2に接続され、測定コンバータ3、信号処理装置(シグ
ナルプロセッサー)4を備える。測定チャンバー2は、
例えば、コーテング装置の真空チャンバーであり、テス
トグラス6あるい(よ他の基板の上に堆積する金属然気
又は金属酸化物の蒸気を放出する蒸発源5を備える。こ
のテストグラス6は測定チャンバ202つの間ロア、8
の間に配置される。間ロア、8にはそれぞれレンズ9.
10が設けられている。測定チャンバ2の外部で、レン
ズ9.10から僅かに離れた位置に光伝導体群11.1
2の端部が位置される。光伝導体群11.12はフレキ
シブル金属チューブ13.14に包まれている。金属チ
ューブ13内の光伝導体群はチョッパシステム15に導
かれる。
1図に示される。このフォトメータ1は測定チャンバー
2に接続され、測定コンバータ3、信号処理装置(シグ
ナルプロセッサー)4を備える。測定チャンバー2は、
例えば、コーテング装置の真空チャンバーであり、テス
トグラス6あるい(よ他の基板の上に堆積する金属然気
又は金属酸化物の蒸気を放出する蒸発源5を備える。こ
のテストグラス6は測定チャンバ202つの間ロア、8
の間に配置される。間ロア、8にはそれぞれレンズ9.
10が設けられている。測定チャンバ2の外部で、レン
ズ9.10から僅かに離れた位置に光伝導体群11.1
2の端部が位置される。光伝導体群11.12はフレキ
シブル金属チューブ13.14に包まれている。金属チ
ューブ13内の光伝導体群はチョッパシステム15に導
かれる。
このチョッパシステム15は2つの壁17.18を有す
るチョッパチャ;ブ<−16と一方のg117内に導か
れた金属チューブ13に包まれた光導電体群の第2の端
部からなる。他方、基準光伝導体群19が他方の壁18
に挿入され、群カップラー20に導かれる。群カップラ
ー20には、金属チューブ14内の光伝導体群にも接続
されている。
るチョッパチャ;ブ<−16と一方のg117内に導か
れた金属チューブ13に包まれた光導電体群の第2の端
部からなる。他方、基準光伝導体群19が他方の壁18
に挿入され、群カップラー20に導かれる。群カップラ
ー20には、金属チューブ14内の光伝導体群にも接続
されている。
群カップラー20は分光計22に接続されている。
分光計22には検出器23が接続されている。分光計2
2内の回折格子あるいは干渉フィルターを駆動するため
のステンピングモータ24が設けられる。このステツピ
イングモータ24は信号処理装置4内の電力増幅器25
により制御される。この電力増幅器25は、プロセッシ
ング(処理)システム26により制御される。プロセッ
シングシステム26は、検出器23の信号をトランスフ
ォーマ−27を介して受ける。このプロセッシングシス
テム26にはストラッドリング光検出器(デスク29を
またいで設けられた光検出器)42からの情報がライン
28を介して供給される。この情報はチョッパーデスク
29の回転の状態を示ず。
2内の回折格子あるいは干渉フィルターを駆動するため
のステンピングモータ24が設けられる。このステツピ
イングモータ24は信号処理装置4内の電力増幅器25
により制御される。この電力増幅器25は、プロセッシ
ング(処理)システム26により制御される。プロセッ
シングシステム26は、検出器23の信号をトランスフ
ォーマ−27を介して受ける。このプロセッシングシス
テム26にはストラッドリング光検出器(デスク29を
またいで設けられた光検出器)42からの情報がライン
28を介して供給される。この情報はチョッパーデスク
29の回転の状態を示ず。
このチョッパーデスク29はシャフト30に!3!置さ
れる。このシャフト30には、第2のチョッパーデスク
31も載置されている。2つのチョッパーデスク29と
31は互いにスペーサ32.33により離間されてシャ
フト30に取付けられている。シャフト30の両端はベ
アリング34.35に軸受されており、シャフト30の
一端36はドライブシャフト38により駆動されるドラ
イブベルト37に噛合わされている。このドライブシャ
フト38はモータ制御ユニット40により駆動されるモ
ータ39に連結されている。2つのチョッパデスク29
.31の間に、基準部に光を投射し、他の時間に測定部
に光を投射するランプ41が設【プられている。
れる。このシャフト30には、第2のチョッパーデスク
31も載置されている。2つのチョッパーデスク29と
31は互いにスペーサ32.33により離間されてシャ
フト30に取付けられている。シャフト30の両端はベ
アリング34.35に軸受されており、シャフト30の
一端36はドライブシャフト38により駆動されるドラ
イブベルト37に噛合わされている。このドライブシャ
フト38はモータ制御ユニット40により駆動されるモ
ータ39に連結されている。2つのチョッパデスク29
.31の間に、基準部に光を投射し、他の時間に測定部
に光を投射するランプ41が設【プられている。
第1図に示されるシステムにより、テストグラス6の上
に堆積された層の絶対的6反射あるいは絶対的な透過が
高い長時間安定性を有して測定可能となる。これはチョ
ッパデスク29.31により、測定相、基準相、昭相が
生成されることにより達成される。測定相と明相は異な
る時間に発生するので、2つの相は同一の検出器23に
より測定でき、分光計22の同一の波長において測定可
能である。測定相は金属チューブ13内の光伝導体群と
チョッパデスク31により決定される。−方、基準相は
金属チューブ19内の光伝導体群とチョッパデスク29
により決定される。
に堆積された層の絶対的6反射あるいは絶対的な透過が
高い長時間安定性を有して測定可能となる。これはチョ
ッパデスク29.31により、測定相、基準相、昭相が
生成されることにより達成される。測定相と明相は異な
る時間に発生するので、2つの相は同一の検出器23に
より測定でき、分光計22の同一の波長において測定可
能である。測定相は金属チューブ13内の光伝導体群と
チョッパデスク31により決定される。−方、基準相は
金属チューブ19内の光伝導体群とチョッパデスク29
により決定される。
測定相の間、金属チューブ13内の光伝導体群を介して
、ランプ41からの光の一部はレンズ9に尊かれる。導
かれた光はレンズ9からテストグラス6とレンズ10を
通って金属チューブ14内のファイバー群12に進み、
さらに、群カップラー20内に進み、そこから、分光計
22に進む。
、ランプ41からの光の一部はレンズ9に尊かれる。導
かれた光はレンズ9からテストグラス6とレンズ10を
通って金属チューブ14内のファイバー群12に進み、
さらに、群カップラー20内に進み、そこから、分光計
22に進む。
分光計22内で、入力光の所定の波長帯がフィルタを介
して出力され、検出器23に供給される。
して出力され、検出器23に供給される。
検出器23は光信号を電気信号に変換し、電気信号をト
ランスフォーマ−27に送る。トランスフォーマ−27
は電気信号をプロセッシングシステム26に適当に適合
させた後、プロセッシングシステム26に送る。
ランスフォーマ−27に送る。トランスフォーマ−27
は電気信号をプロセッシングシステム26に適当に適合
させた後、プロセッシングシステム26に送る。
基準相の間、ランプ41の光はチョッパデスク29によ
り開放されて、金属チューブ19内の光伝導体群に与え
られる。その光は群カップラー20を介して、測定相の
場合と同様に、分光計22に至り、分光計22から検出
器23、トランスフォー727を介してプロセッサ26
に与えられる。
り開放されて、金属チューブ19内の光伝導体群に与え
られる。その光は群カップラー20を介して、測定相の
場合と同様に、分光計22に至り、分光計22から検出
器23、トランスフォー727を介してプロセッサ26
に与えられる。
このようにして、ランプ41の光は、第1の相では、グ
ラスプレート6に堆積されたコーテングにより弱められ
て検出器23に与えられる。一方、第2の相では、ラン
プ41からの弱められていない光が検出器23に与えら
れる。
ラスプレート6に堆積されたコーテングにより弱められ
て検出器23に与えられる。一方、第2の相では、ラン
プ41からの弱められていない光が検出器23に与えら
れる。
場合によっては、分光器22を省略することも可能であ
る。しかし、光の透過、あるいは、光の反射と光の波長
との関係を決定することが重要な場合には、分光器ある
いは同様な他の散乱素子は省略不可能である。
る。しかし、光の透過、あるいは、光の反射と光の波長
との関係を決定することが重要な場合には、分光器ある
いは同様な他の散乱素子は省略不可能である。
測定相と明相の両方の相で同じランプ41と同じ検出器
23が用いられるので、ランプ41及び/又は検出器の
老化現象あるいは温度によるドリフトは両方の相に等し
く影響を与える。従って、誤差が補償される。
23が用いられるので、ランプ41及び/又は検出器の
老化現象あるいは温度によるドリフトは両方の相に等し
く影響を与える。従って、誤差が補償される。
明相は外光による誤差及び2又、は電気増幅器のドリフ
トの結果による誤差を補償するために用いられる。従っ
て、測定相と明相の差と、基準相と明相の差が、評価さ
れる。そのようにして求められた測定値と基準値との比
が、グラスプレート6に堆積されたコーテングの正確な
反射と透過の測定値である。
トの結果による誤差を補償するために用いられる。従っ
て、測定相と明相の差と、基準相と明相の差が、評価さ
れる。そのようにして求められた測定値と基準値との比
が、グラスプレート6に堆積されたコーテングの正確な
反射と透過の測定値である。
分光計22の使用(よ、特に、成長しつつある光コーテ
ングの厚さを測定する時、即ち、特定の波長での光の強
さが特定の関数に従う場合に有効である。
ングの厚さを測定する時、即ち、特定の波長での光の強
さが特定の関数に従う場合に有効である。
第2図はチョッパデスク29.31の第1の配置を示し
ている。チョッパデスク29は外周部分に好ましくは総
計約120度の切り欠きを有している。グラスファイバ
群の端部44はチョッパデスク29の後ろに破線で示さ
れる。チョッパデスク31は同様に外周部分に120度
の切り欠きを有する。この切り欠きは符号45で示され
る部分に位置する。この配置では、基準光は遮られ、測
定光は開放される。
ている。チョッパデスク29は外周部分に好ましくは総
計約120度の切り欠きを有している。グラスファイバ
群の端部44はチョッパデスク29の後ろに破線で示さ
れる。チョッパデスク31は同様に外周部分に120度
の切り欠きを有する。この切り欠きは符号45で示され
る部分に位置する。この配置では、基準光は遮られ、測
定光は開放される。
笛3図はチョッパデスク29と31の第2の轟ご置を示
している。チョッパデスク29の切り欠きは符号46で
示され、チョッパデスク31の切り欠きは符号47で示
される。この位置では、測定光は遮られ、基準光は開放
される。
している。チョッパデスク29の切り欠きは符号46で
示され、チョッパデスク31の切り欠きは符号47で示
される。この位置では、測定光は遮られ、基準光は開放
される。
第4図はチョッパデスク29と31の第3の配置を示す
。チョッパデスク29の切り欠きは符号48で示される
部分であり、チョッパデスク31の切り欠きは符号49
で示される部分である。この場合、測定光と基準光は共
にブロックされる。
。チョッパデスク29の切り欠きは符号48で示される
部分であり、チョッパデスク31の切り欠きは符号49
で示される部分である。この場合、測定光と基準光は共
にブロックされる。
即ち、明相である。
第5図は第2.3.4図に示されるチョッパシステムの
斜視図である。ここでは、金属チューブ13.19の端
部、ランプ41、チョッパデスク29.31が示されて
いる02つのチョッパデスク29.31は好ましくは、
120度の切り欠きを有し、切り欠きは相対的に互いに
オーバーラツプしないように配置されているので、ラン
プ41の光が端部44からもチューブ19内の光伝導体
群からもブロックされる相が達成される。
斜視図である。ここでは、金属チューブ13.19の端
部、ランプ41、チョッパデスク29.31が示されて
いる02つのチョッパデスク29.31は好ましくは、
120度の切り欠きを有し、切り欠きは相対的に互いに
オーバーラツプしないように配置されているので、ラン
プ41の光が端部44からもチューブ19内の光伝導体
群からもブロックされる相が達成される。
第6図は光伝導グラスファ・・ネバ群を含む2つのフレ
キシブル金属チューブ19.14を備える群カップラー
20変形例を示す。
キシブル金属チューブ19.14を備える群カップラー
20変形例を示す。
金属チューブ14.19の端部は円柱状の接続ターミナ
ル50.51に接続されている。
ル50.51に接続されている。
第7図は端部に円柱状の接続ターミナル52.53が設
けられている金属チューブ13を示す。
けられている金属チューブ13を示す。
第8図は第6.7図に示される接続ターミナル51.5
2に対応する接続ターミナルを示す。これらの接続ター
ミナル5L 52では、グラスファイバー群lL12の
端部は円形である。
2に対応する接続ターミナルを示す。これらの接続ター
ミナル5L 52では、グラスファイバー群lL12の
端部は円形である。
第9図は第6.7図に示される接続ターミナル5015
3に対応Jる接続ターミナルを示す。第6.7図の接続
ターミナル50,53は全く同一である必要はない。し
かし、結果として、両者は第9図に示される例に代表さ
れるように類似している。グラスファイバ群44は、好
ましくは長方形の形状を有する。長方形の形状をしてい
ることは、しばしば、ランプの出力光と光伝導体の連結
−に有利である。もし、ハロゲンランプが用いられた場
合、光伝導体群の断面はラグンブのフィラメントの断面
に適合される。
3に対応Jる接続ターミナルを示す。第6.7図の接続
ターミナル50,53は全く同一である必要はない。し
かし、結果として、両者は第9図に示される例に代表さ
れるように類似している。グラスファイバ群44は、好
ましくは長方形の形状を有する。長方形の形状をしてい
ることは、しばしば、ランプの出力光と光伝導体の連結
−に有利である。もし、ハロゲンランプが用いられた場
合、光伝導体群の断面はラグンブのフィラメントの断面
に適合される。
第10図は群カップラー20を示す。群カップラー20
は、金属チューブ19内の光伝導ファイバ群58の端部
が配置される長方形のスロット57が設けられる。光伝
導ファイバ群58の各端上に群の半分59.60が配置
される。この群の半分59.60は第6図に示されるよ
うに、接続ターミナル51から導かれる。第10図は光
り伝導ファイバ群58が光を放ち、光フアイバ群の半分
59.60は光を放っていない場合を示す。第11図は
第10図と異なり、光フアイバ群の半分59.60が光
を放ち、肛58が光を放っていない場合を示している。
は、金属チューブ19内の光伝導ファイバ群58の端部
が配置される長方形のスロット57が設けられる。光伝
導ファイバ群58の各端上に群の半分59.60が配置
される。この群の半分59.60は第6図に示されるよ
うに、接続ターミナル51から導かれる。第10図は光
り伝導ファイバ群58が光を放ち、光フアイバ群の半分
59.60は光を放っていない場合を示す。第11図は
第10図と異なり、光フアイバ群の半分59.60が光
を放ち、肛58が光を放っていない場合を示している。
第10図は従って、基準相を示し、第11図は測定相を
示している。
示している。
第12.13図は2つの光伝導体群を示している。各光
伝導体群は4つの部分的な群61.62.63.64と
65.66.67.68に分割されており、交互に配置
されてりる。第12図では、部分的な群61〜64は光
を放ち、部分的な群65〜68は光を放っていない。W
l、3図は第12図と反対の場合を示す。2つの光伝導
体群は共にスロット57を満たしている。
伝導体群は4つの部分的な群61.62.63.64と
65.66.67.68に分割されており、交互に配置
されてりる。第12図では、部分的な群61〜64は光
を放ち、部分的な群65〜68は光を放っていない。W
l、3図は第12図と反対の場合を示す。2つの光伝導
体群は共にスロット57を満たしている。
第14図は、時間との関係で光強度■を示している。こ
の場合の光強度Iは検出器23により検出された強度で
ある。時刻tQと時刻t1の間では、この例では、最大
の振幅を有している基準信号1 refが検出される。
の場合の光強度Iは検出器23により検出された強度で
ある。時刻tQと時刻t1の間では、この例では、最大
の振幅を有している基準信号1 refが検出される。
その後、即ち、時刻t1と時刻t2の間では、プレート
6に堆積された物質により弱められた測定信号IHeβ
が検出される。
6に堆積された物質により弱められた測定信号IHeβ
が検出される。
時刻t2かう時刻し3の間は明相が示される、従って、
測定される全ての光は余剰の光強度I Re5tである
。この余剰の光は例えば蒸発源5からの湿れ光である。
測定される全ての光は余剰の光強度I Re5tである
。この余剰の光は例えば蒸発源5からの湿れ光である。
シリコン素子等からなる検出器23により出力される電
圧信号は、それを予め数学的に計節されたI/1Eth
線と比較するために、および、1ref11 Hefi
、 I ReSの最適の増幅度を自動釣にセット可能
にするために、デジタル化される。デジタル化における
電圧−周波数コンバータの使用により、高解像度(高苗
度の分析)が達成さ、籠る。
圧信号は、それを予め数学的に計節されたI/1Eth
線と比較するために、および、1ref11 Hefi
、 I ReSの最適の増幅度を自動釣にセット可能
にするために、デジタル化される。デジタル化における
電圧−周波数コンバータの使用により、高解像度(高苗
度の分析)が達成さ、籠る。
第15図番よ測定増幅器27のブロックダイアグラムを
示す。測定増幅器27は検出器23の出力信号を、その
電圧に対応づる周波数信号に変換する。検出器23の出
力は第1前置増幅器100に接続される。第1前置増幅
器100の出力は第2前置増幅器101の入力端に接続
される。第2前置増幅器101の出力は電圧−周波数変
換器102に供給される。電圧−周波数変換器102は
第2前置増幅器101の出力電圧を、その大きさに比例
する周波数信号に変換する。従って、電圧−周波数変換
器102の出力では、測定された大きさに対応する周波
数の信号が出力されている。
示す。測定増幅器27は検出器23の出力信号を、その
電圧に対応づる周波数信号に変換する。検出器23の出
力は第1前置増幅器100に接続される。第1前置増幅
器100の出力は第2前置増幅器101の入力端に接続
される。第2前置増幅器101の出力は電圧−周波数変
換器102に供給される。電圧−周波数変換器102は
第2前置増幅器101の出力電圧を、その大きさに比例
する周波数信号に変換する。従って、電圧−周波数変換
器102の出力では、測定された大きさに対応する周波
数の信号が出力されている。
増幅器100と増幅器101の接続点103から信号が
取り出され、電圧−周波数変換器104に供給され、周
波数比例信号に変換される。増幅器100.101の増
幅率はそれぞれライン105.106を介して、プロセ
ッサ26により設定可能である。
取り出され、電圧−周波数変換器104に供給され、周
波数比例信号に変換される。増幅器100.101の増
幅率はそれぞれライン105.106を介して、プロセ
ッサ26により設定可能である。
ブロック21は、例えば、行きすぎ吊(オーバ−シュー
ト)を補償するためゐ、0.、@、出力する回路である
。
ト)を補償するためゐ、0.、@、出力する回路である
。
第16図は3相のためのロックイン増幅器のブロックダ
イアグラムである。このロックイン増幅器はプロセッシ
ングユニット26の一部でもよい。
イアグラムである。このロックイン増幅器はプロセッシ
ングユニット26の一部でもよい。
ロックイン増幅器はフェイズロックドループ(PLm)
回路107を備える。PLL回路107は光チョッパの
光検出器42からトリガ信号を受ける。PLL回路10
7は4つの出力109.110.111.112を有し
、出力109は基準相で、出力110は測定相で、出力
111は明相である。出力112はチョッパ相の終了を
示す。PLL回路107の出力は、出力110.111
がカウンタ113、に接続され、出力109.110が
カウンタ114に接続され、出力112がカウンタ11
5に接続される。カウンタ113は測定相でカウントア
ツプし、明相でカウントダウンする。カウンタ114は
基準相でカウントアツプし、明相でカウントダウンする
。カウンタ115はチョッパの回転をカウントする。
回路107を備える。PLL回路107は光チョッパの
光検出器42からトリガ信号を受ける。PLL回路10
7は4つの出力109.110.111.112を有し
、出力109は基準相で、出力110は測定相で、出力
111は明相である。出力112はチョッパ相の終了を
示す。PLL回路107の出力は、出力110.111
がカウンタ113、に接続され、出力109.110が
カウンタ114に接続され、出力112がカウンタ11
5に接続される。カウンタ113は測定相でカウントア
ツプし、明相でカウントダウンする。カウンタ114は
基準相でカウントアツプし、明相でカウントダウンする
。カウンタ115はチョッパの回転をカウントする。
カウンタ113のクロック<6−h)入力端116は電
圧−周波数変換器102の出力信号を受ける。カウンタ
113の読込み(READ>入力は共通部分を介してマ
イクロプロセッサ118に接続されている。測定相と明
相の期間、マイクロプロセッサ118とカウンタ113
の間でチャネル119を介して情報の交換が行われる。
圧−周波数変換器102の出力信号を受ける。カウンタ
113の読込み(READ>入力は共通部分を介してマ
イクロプロセッサ118に接続されている。測定相と明
相の期間、マイクロプロセッサ118とカウンタ113
の間でチャネル119を介して情報の交換が行われる。
強度信号がカウンタ114のCL大入力ライン120を
介して供給される。それは、ダークカレント基準信号、
即ち、電圧−周波数コンバータ104の出力信号に対応
する。プロセッサ118からの信号はライン121を介
してカウンタ114のREAD入力に供給される。また
、カウンタ114はチャネル122によりチャネル11
9に接続される。カウンタ115がチャネル123によ
り、チャネル122と119に接続される。測定される
べきチョッパサイックルの数がチャネル123を介して
プログラムされる。カウンタ115の因込み(WRIT
E・)入力124はプロセッサ118に接続される。カ
ウンタ113.114のリセット入力126,127に
は4.カウンタ115の入力125から供給される。ア
ベレージングコンダクタ128はカウンタ115の出力
をプロセッサ118に接続し、事前にプログラムされた
期間が終了したことを示す。
介して供給される。それは、ダークカレント基準信号、
即ち、電圧−周波数コンバータ104の出力信号に対応
する。プロセッサ118からの信号はライン121を介
してカウンタ114のREAD入力に供給される。また
、カウンタ114はチャネル122によりチャネル11
9に接続される。カウンタ115がチャネル123によ
り、チャネル122と119に接続される。測定される
べきチョッパサイックルの数がチャネル123を介して
プログラムされる。カウンタ115の因込み(WRIT
E・)入力124はプロセッサ118に接続される。カ
ウンタ113.114のリセット入力126,127に
は4.カウンタ115の入力125から供給される。ア
ベレージングコンダクタ128はカウンタ115の出力
をプロセッサ118に接続し、事前にプログラムされた
期間が終了したことを示す。
第17図はフォトメータプレートのブロック回路全体の
ダイアグラムである。フォトメータプレートは図示され
ないコンピュータ回路に接続チャネル130により接続
されたRAM/EPROMメモリとマイクロプロセッサ
118を有する。符号131は16図の構成に大質的に
対応する3相ロックイン増幅器を示す。3相ロックイン
増幅器131は、3人力116.120.28を有し、
1出力105.106を有する。この出力105.10
6は増幅率のための信号を含む。
ダイアグラムである。フォトメータプレートは図示され
ないコンピュータ回路に接続チャネル130により接続
されたRAM/EPROMメモリとマイクロプロセッサ
118を有する。符号131は16図の構成に大質的に
対応する3相ロックイン増幅器を示す。3相ロックイン
増幅器131は、3人力116.120.28を有し、
1出力105.106を有する。この出力105.10
6は増幅率のための信号を含む。
ステッパーモータコントローラ136は1人力137と
パワー増幅器25に導かれる2出力138.139を有
する。入力137には、分光計22内の光検出器からの
信号が供給される。この光検出器の信号は分光計22の
波長の自動校正を可能とする。モータの(回転)周波数
のための信号がコントローラ136からライン138に
出力さ ・れる。このモータの回転の検知はライン13
9を介して成される。
パワー増幅器25に導かれる2出力138.139を有
する。入力137には、分光計22内の光検出器からの
信号が供給される。この光検出器の信号は分光計22の
波長の自動校正を可能とする。モータの(回転)周波数
のための信号がコントローラ136からライン138に
出力さ ・れる。このモータの回転の検知はライン13
9を介して成される。
符号140は正面プレートキーボードを挿入するために
、チャネル141を介して情報が並列に入力可能なシス
テムを示す。類似のシステムがチャネル143を介して
の情報のシリアル入力のために設けられる。最後に、符
号144は記録装置にライン145を介して接続される
記録出力を示している。全てのシステム131.136
.140.142.144はチャネルによりマイクロプ
ロセッサ118に接続される。
、チャネル141を介して情報が並列に入力可能なシス
テムを示す。類似のシステムがチャネル143を介して
の情報のシリアル入力のために設けられる。最後に、符
号144は記録装置にライン145を介して接続される
記録出力を示している。全てのシステム131.136
.140.142.144はチャネルによりマイクロプ
ロセッサ118に接続される。
第18図は、3相ロックイン増幅器のタイムダイアグラ
ムを示す。ダイアグラムAは光検出器(第1図の28.
42)のトリガを構成している。
ムを示す。ダイアグラムAは光検出器(第1図の28.
42)のトリガを構成している。
ダイアグラムBは基準相のパルス(第16図の109)
を示している。ダイアグラムCは測定相のパルス(第1
6図の111)を示づ゛。ダイアグラムDは明相のパル
ス(第16図の110)を示す。
を示している。ダイアグラムCは測定相のパルス(第1
6図の111)を示づ゛。ダイアグラムDは明相のパル
ス(第16図の110)を示す。
グイアゲラムEはチョッパ相の終了゛を示すパルス(第
16図の112)を示している。ダイアグラムF G、
を基準信号のカウンタ状態を示す。ダイアグラムGは測
定信号のカウンタ状態を示す。ダイアグラムHは測定サ
イクルの終了を意味するパルスを示す。ダイアグラム1
はカウンタリセットパルスを示す。
16図の112)を示している。ダイアグラムF G、
を基準信号のカウンタ状態を示す。ダイアグラムGは測
定信号のカウンタ状態を示す。ダイアグラムHは測定サ
イクルの終了を意味するパルスを示す。ダイアグラム1
はカウンタリセットパルスを示す。
この発明は上記実施例に限定されず、種々の変更、変形
が可能である。本願は発明の精神、及びスコープの範囲
内で、その変更、変形のすべてをカバーする。
が可能である。本願は発明の精神、及びスコープの範囲
内で、その変更、変形のすべてをカバーする。
第1図はこの発明に係るフォトメータの一実施例を示す
図、第2図は第1の位置でのチョッパシステムの図、第
3図は第2の位置での第2図のチョッパシステムの図、
第4図は第3の位置での第2図のチョッパシステムの図
、第5図は第2図から第4図に示されるチョッパシステ
ムの斜視図、第6図は2枝を有する光伝導システムを示
し、1つの枝は被測定対象の光を受け、他の枝は基準(
光)信号を含む、第7図は一端が被測定対象を照らし、
他端がチミップされた光信号を受ける被覆された伝導体
を示す図、第8図は円形のファイバ群を有する光伝導体
の第1の端部を示し、このファイバ群は物体に投射され
る光を受け、その物体から来る光を放出する、第9図は
矩形の光伝導ファイバ群を有する第8図の光伝導体の第
2の端部を示す、第10図蕎よ中央の群が光を放ってい
る矩形の断面を有する光伝導ファイバ群の組合りせを示
す図、第11図は2つの外側の群が光を放ってりる光伝
導ファイバ群の組合わせを示す図、第12図は小さい群
に分割され、交互に配置された2つの光伝導ファイバ群
を示し、一方の光伝導ファイバ群の小さい群が光を放っ
ている状態を示す図、第13図は第12図に示される2
つの光伝導ファイバ群を示し、他方の光伝導ファイバ群
の小さい群が光を放っている状態を示す図、第14図は
時間に対する光強度を示すグラフ、第15図は測定増幅
器のブロック回路図、第16図はデジタル同期位相整流
器のブロック回路図、第17図は異なる接続を有するマ
イクロブロセ、ツサの全体のブロック回路図、第18図
は3相のためのデジタル同期位相整流器のタイミングを
示すグラフである。 1・・・フォトメータ、2・・・測定チャンバー、3・
・・測定コンバータ、4・・・信号処理装置、5・・・
蒸発源、6・・・テストグラス、7.8・・・間口、9
.10・・・レンズ、17.12.19.58・・・光
伝導体群、13.14.19・・・フレキシブル金属チ
コーブ、15・・・チョッパシステム、16・・・チコ
ツパチャンバ、17.18・・・壁、20・・・群カッ
プラー、22・・・分光計、23.42・・・検出器、
24.39・・・モータ、25・・・電力増幅器、26
・・・プロセッシングシステム、27・・・トランスフ
4−マー、28.105.106・・・ライン、29.
31・・・デスク、30・・・シャフト、32.33・
・・スペーサ、34.35・・・ベアリング、36・・
・シャフトの一端、37・・・ドライブベルト、38・
・・ドライブシャフト、40・・・モータ制御ユニット
、41・・・ランプ、44・・・グラスファイバ群の端
部、45〜49・・・切り欠き、50〜52・・・接続
ターミナル、57・・・スロット、59.60.61〜
68・・・分割された光伝導体群、100.101・・
・増幅器、102.104・・・電圧−周波数変換器、
103・・・接続点、105.107・・・PLL回路
、113〜115・・・カウンタ、118・・・マイク
ロプロセッサ、119.122.123.130.13
9.141.146〜150・・・チャネル。 出願人代ff!IK、弁理土鈴江武彦 FIG、1 FIG、5 F[G、10 FIG、11FIG、
14 FIG、15
図、第2図は第1の位置でのチョッパシステムの図、第
3図は第2の位置での第2図のチョッパシステムの図、
第4図は第3の位置での第2図のチョッパシステムの図
、第5図は第2図から第4図に示されるチョッパシステ
ムの斜視図、第6図は2枝を有する光伝導システムを示
し、1つの枝は被測定対象の光を受け、他の枝は基準(
光)信号を含む、第7図は一端が被測定対象を照らし、
他端がチミップされた光信号を受ける被覆された伝導体
を示す図、第8図は円形のファイバ群を有する光伝導体
の第1の端部を示し、このファイバ群は物体に投射され
る光を受け、その物体から来る光を放出する、第9図は
矩形の光伝導ファイバ群を有する第8図の光伝導体の第
2の端部を示す、第10図蕎よ中央の群が光を放ってい
る矩形の断面を有する光伝導ファイバ群の組合りせを示
す図、第11図は2つの外側の群が光を放ってりる光伝
導ファイバ群の組合わせを示す図、第12図は小さい群
に分割され、交互に配置された2つの光伝導ファイバ群
を示し、一方の光伝導ファイバ群の小さい群が光を放っ
ている状態を示す図、第13図は第12図に示される2
つの光伝導ファイバ群を示し、他方の光伝導ファイバ群
の小さい群が光を放っている状態を示す図、第14図は
時間に対する光強度を示すグラフ、第15図は測定増幅
器のブロック回路図、第16図はデジタル同期位相整流
器のブロック回路図、第17図は異なる接続を有するマ
イクロブロセ、ツサの全体のブロック回路図、第18図
は3相のためのデジタル同期位相整流器のタイミングを
示すグラフである。 1・・・フォトメータ、2・・・測定チャンバー、3・
・・測定コンバータ、4・・・信号処理装置、5・・・
蒸発源、6・・・テストグラス、7.8・・・間口、9
.10・・・レンズ、17.12.19.58・・・光
伝導体群、13.14.19・・・フレキシブル金属チ
コーブ、15・・・チョッパシステム、16・・・チコ
ツパチャンバ、17.18・・・壁、20・・・群カッ
プラー、22・・・分光計、23.42・・・検出器、
24.39・・・モータ、25・・・電力増幅器、26
・・・プロセッシングシステム、27・・・トランスフ
4−マー、28.105.106・・・ライン、29.
31・・・デスク、30・・・シャフト、32.33・
・・スペーサ、34.35・・・ベアリング、36・・
・シャフトの一端、37・・・ドライブベルト、38・
・・ドライブシャフト、40・・・モータ制御ユニット
、41・・・ランプ、44・・・グラスファイバ群の端
部、45〜49・・・切り欠き、50〜52・・・接続
ターミナル、57・・・スロット、59.60.61〜
68・・・分割された光伝導体群、100.101・・
・増幅器、102.104・・・電圧−周波数変換器、
103・・・接続点、105.107・・・PLL回路
、113〜115・・・カウンタ、118・・・マイク
ロプロセッサ、119.122.123.130.13
9.141.146〜150・・・チャネル。 出願人代ff!IK、弁理土鈴江武彦 FIG、1 FIG、5 F[G、10 FIG、11FIG、
14 FIG、15
Claims (18)
- (1)光源(41)と; 検出器(23)と; 少なくとも1つのチョッパデスク(29、31)を有す
る光チョッパ(15)と; 前記検出器(23)に共に対向する複数の第1の端部と
、前記光源(41)に共に対向する複数の第2の端部(
17、18)と、その間に被測定対象物(6)が配置さ
れる複数の第3の端部(11、12)、を有する複数の
光伝導デバイス(13、14、19)と;を備え、 一端(11)が被測定対象(6)に対向する1つの前記
光伝導デバイス(13)と、一端が前記検出器に対向す
る他の1つの前記光伝導デバイス(19)はギャップを
形成しており、前記ギャップ内に前記光源(41)が配
置され、前記ギャップ内に前記チョッパデスク(29、
31)の少なくとも1つが少なくともある時間導入され
る事を特徴とするフォトメータ。 - (2)前記フォトメータは2つのチョッパデスクを有し
、前記光源は前記2つのチョッパデスクの間に配置され
ている事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフォ
トメータ。 - (3)各前記チョッパデスクは120度の切り欠きを有
する事を特徴とする特許請求の範囲第2項記載のフォト
メータ。 - (4)前記チョッパデスクの前記切り欠きはオーバーラ
ップしないように形成されている事を特徴とする特許請
求の範囲第3項記載のフォトメータ。 - (5)前記フォトメータは測定波長を決定し、測定信号
と基準信号を前記検出器に供給する散乱手段を備える事
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフォトメータ
。 - (6)前記散乱素子を駆動するためのドライバを備える
事を特徴とする特許請求の範囲第5項記載のフォトメー
タ。 - (7)前記チョッパデスクを駆動するためのモータと前
記モータを制御するための制御手段を備える事を特徴と
する特許請求の範囲第2項記載のフォトメータ。 - (8)前記検出器の出力信号を評価するためのプロセッ
サを備える事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
フォトメータ。 - (9)前記ドライバは所望の測定波長に応じて制御され
る事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフォトメ
ータ。 - (10)前記光伝導デバイスは光伝導ファイバ群を備え
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフォト
メータ。 - (11)2つの光伝導ファイバ群はその総表面面積が分
光器の入力ギャップに適合するように空間的にに束ねら
れた端部を有する事を特徴とする特許請求の範囲第10
項記載のフォトメータ。 - (12)物体の光の透過の度合を測定するために、前記
光伝導デバイスの2つの端部を繋ぐ直線上に被測定物体
が配置される事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のフォトメータ。 - (13)被測定対象物の光の反射の度合を測定するため
に、一方の前記光デバイスの前記一端は前記被測定対象
物から光が反射される位置に配置されている事を特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のフォトメータ。 - (14)一方の前記光伝導ファイバ群の一端は、他方の
前記光伝導ファイバ群の2つの半分に分割されている端
部の間に配置されている事を特徴とする特許請求の範囲
第11項記載のフォトメータ。 - (15)一方の前記光伝導ファイバ群の一端は複数の部
分的な群に分割されており、その端部は他方の前記光伝
導ファイバ群の部分的な群の間に配置されている事を特
徴とする特許請求の範囲第11項記載のフォトメータ。 - (16)前記検出器の出力信号をデジタル化する手段を
備える事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフォ
トメータ。 - (17)測定相と基準相と暗相を検出するカウンタを備
える事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフォト
メータ。 - (18)測定値を記憶するメモリと前記メモリに記憶さ
れた測定値と比較するために前記検出器は測定値を展開
する事を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフォト
メータ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3627232A DE3627232C2 (de) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | Fotometer |
DE3627232.9 | 1986-08-11 |
Publications (2)
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---|---|
JPS63113347A true JPS63113347A (ja) | 1988-05-18 |
JP2609616B2 JP2609616B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=6307173
Family Applications (1)
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JP62199659A Expired - Fee Related JP2609616B2 (ja) | 1986-08-11 | 1987-08-10 | フォトメータおよび光測定方法 |
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EP (1) | EP0257229B1 (ja) |
JP (1) | JP2609616B2 (ja) |
DE (2) | DE3627232C2 (ja) |
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- 1987-06-23 DE DE3751765T patent/DE3751765D1/de not_active Expired - Fee Related
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