JPH0515201B2 - - Google Patents
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- JPH0515201B2 JPH0515201B2 JP62111691A JP11169187A JPH0515201B2 JP H0515201 B2 JPH0515201 B2 JP H0515201B2 JP 62111691 A JP62111691 A JP 62111691A JP 11169187 A JP11169187 A JP 11169187A JP H0515201 B2 JPH0515201 B2 JP H0515201B2
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- thickness
- detection signal
- value
- transmitted light
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、赤外線厚さ計において被測定物の種
類に応じて予め行なわれる計器の校正方法に係
り、殊にこの場合における検出信号の処理方法に
関する。 〔従来の技術〕 一般に、赤外線厚さ計は、光源と光検出器との
間に被測定物を配置し、光源からの光が被測定物
を透過する時に吸収・散乱によつて減衰し、この
減衰量が被測定物の厚さの関数であることを利用
して、被測定物の厚さを測定するものである。 この場合、前述の透過光の減衰量は被測定物の
特性によつて変動するので、測定に先立つて計器
の校正が行なわれる。この校正は、被測定物の特
性によつて定まる基準線すなわち検量線を設定す
ることによつて行なわれる。この検量線Ｌ（第３
図参照）は、後で詳しく説明するが、既知の厚さ
ta，tbを有する被測定物のサンプルTa，Tbの透
過光量Ia，Ibを測定することにより設定され、セ
ミ対数グラフ、すなわち横軸に厚さｔをとり縦軸
に検出信号Ｉの対数値をとつたグラフ（第３図に
示すグラフ）上においては直線で表示される。そ
して、この検量線Ｌが設定されると、被測定物
Tiの透過光量Iiを測定することにより、被測定物
Tiの厚さti′が自動的に計測される。この厚さ
ti′は、通常、厚さ計に備えられるCRTに表示さ
れるか、プリンタから記録出力される。 ところで、前述の透過光量の減衰量と被測定物
の厚さに関する関数すなわち物理則としては、従
来は下記の(5)式 Ｉ＝I0e-〓t …(5) ここで、Ｉ＝被測定物の透過光量検出信号値 I0＝光路がオープンである場合の光量
検出信号値 μ＝被測定物の吸光係数 ｔ＝被測定物の厚さ が用いられていた。すなわち、透過光量の減衰量
は被測定物の吸光係数μによつてのみ定められて
いた。 しかるに、前記式(5)に基づく計測方法では、例
えばプラスチツクシートあるいはフイルムのよう
に光を相当に反射するものに対しては、被測定物
の計測厚さに誤差が発生していた。そこで、本願
人らは、前述の物理則として前記式(5)に替えて下
記の式(2) Ｉ＝I0（１−ｒ）e-〓t …(2) を採用し〔なお、この式は特許請求の範囲２項に
示される式(2)と同一である〕、これに基づいて被
測定物の厚さを測定する計測方法（以後第１の計
測方法と称する）を開発し、特許出願を行つた
（特開昭58−176508号公報）。これによれば、従来
誤差を発生させていた反射光の影響が除去される
ので、反射率が大きい被測定物に対しても正確な
計測を行なうことができる。 ここで、この第１の計測方法における計器校正
方法に関連して、前述の検量線Ｌの設定について
説明する。検量線Ｌは、２つのサンプルTa，Tb
を計測すること、すなわち前記物理則式(2)を演算
算定することによつて設定される。すなわち、そ
の計測値 Ia＝I0（１−ｒ）e-〓ta Ib＝I0（１−ｒ）e-〓tb において、検出信号Ia，Ib，I0はそれぞれ計測に
よつて得られる値であり、厚さta，tbは既知の値
であり、したがつて未知の値は吸光係数μおよび
反射率ｒの２つであることから、前記２つの計測
値から吸光係数μと反射率ｒが演算算定される。
すなわち、検量線Ｌが設定される。そして、この
検量線Ｌは、前記(2)式を対数変換して得られる下
式 loge Ｉ＝logeI0（１−ｒ）-〓t において、吸光係数μおよび反射率ｒが、従来
は、一定とされていたことから、厚さｔ以外は定
数であり、したがつて検出信号Ｉの対数値と厚さ
ｔとは一次式となり、グラフ（第３図）上におい
て直線で表示される。そして、このような検量線
Ｌを介して測定される被測定物Tiの測定厚さ
ti′は、検量線Ｌに反射率ｒのフアクタが含まれて
いるので、反射光に基づく従来の計測誤差が除去
される。 しかるに更に、第１の計測方法においても、殊
に被測定物の計測厚さレンジが大きい場合に、被
測定物の計測厚さに誤差が発生していた。そこ
で、本出願人らは、鋭意研究の結果、この誤差
は、被測定物の吸光係数が被測定物の厚さに関し
て一定でないことによることを突止めた。そし
て、このことに基づく測定誤差を、検量線を複数
本に設定することにより解消できるようにした計
測方法（以後第２の計測方法と称する）を開発
し、特許出願を行つた（特願昭62−65766号）。 次に、この第２の計測方法につき以下簡単に説
明する。なお、本計測方法における物理則は、第
１の計測方法と同様に、式(2)で規定される物理則
が用いられる。 本計測方法においては、計器校正時すなわち検
量線の設定時に被測定物の厚さレンジに応じて適
当数の厚さ既知のサンプルTa，TbおよびTc〜
Tgが選定される。そして、これらサンプルをそ
れぞれ厚さ計により計測、演算算定したうえで、
第４図に示すように、厚さ計に備えられたCRT
上にグラフイツク表示する。この場合、サンプル
の厚さレンジが大きいと、一般に、サンプルTc
〜Tgは検量線Ｌ上に位置せず、これらは検量線
Ｌに対して下向き凸状の曲線Ｍを画定する。な
お、このことは、物理則式(2)において反射率ｒは
変動することがないので、吸光係数μが厚さｔに
関して変動し、この変動は厚さｔの増加に従つて
漸減することを意味しているものである。そこ
で、本計測方法においては、検量線を線分Ｌに替
えてそれぞれサンプルTa，Td；Te，Tf；Tg，
Tbを通る複数本の線分Na，Nb，Ncに設定す
る。この検量線Na，Nb，Ncの設定に際しては、
グラフイツク表示を観察して曲線Ｍに近似するよ
うに各検量線Na，Nb，Ncを画定するサンプル
を選定する。 したがつて、本計測方法によれば、被測定物
Tiの透過光量Iiを測定することにより検量線Ma
を介して計測される被測定物Tiの厚さti″は、曲
線Ｍを介して計測されるべき真の厚さtiに対し
て、誤差を生じても、その誤差Δti″は微小に抑制
される。この誤差Δti″は、同じく第４図に示す第
１の計測方法によつて発生される誤差Δti′に比較
して格段に改良される。なお、反射光に基づく誤
差が除去されていることは勿論である。このよう
に、本計測方法によれば、厚さレンジが大きい被
測定物であつても、精度よくその厚さを計測する
ことができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このように、前述の第２の計測方法によれば、
厚さレンジの大きい被測定物でも精度よく計測す
ることができる。しかしながら、このような計測
方法においては、計器の校正に比較的繁雑な手間
と判断を必要とする難点があつた。 すなわち、検量線Na，Nb，Ncの設定にあた
つては、多数のサンプルをそれぞれ計測、演算算
定したうえでグラフイツク表示し、このグラフを
観察して所要の本数の検量線を設定し、更にこれ
ら検量線の各境界値を決定するなどの作業を必要
とするものである。更に、各検量線の設定には判
断を要し、例えば第４図に示すように、検量線
Naに替えてサンプルTa，Tcで定まる検量線
Na′を設定すれば、測定誤差がΔti″からΔtiへ
と増大される。 そこで、本発明の目的は、殊に厚さレンジが大
きい被測定物に対して、その計器校正を簡単容易
に且つ精度良く行なうことができる赤外線厚さ計
の検出信号処理方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 先の目的を達成するために、本発明の赤外線厚
さ計の検出信号処理方法は、被測定物の吸光係数
に基づく、透過光量検出信号の被測定物厚さに関
する減少率を透過光量検出信号の大きさに関する
関数として設定し、この関数を演算処理すること
により検量線を設定してなる赤外線厚さ計の検出
信号処理方法において、 前記関数は、次式(1) dx／dt＝−αxn …(1) ここで、ｘ＝lnI Ｉ＝透過光量検出信号値 ｔ＝被測定物厚さ α＝パラメータ ｎ＝ベキ数 であり、式(1)における透過光量検出信号値Ｉは、
次式(2) Ｉ＝I0（１−ｒ）e-〓t …(2) ここで、I0＝被測定物厚さｔが０である場合、
すなわち光路がオープンである
場合の光量検出信号値 ｒ＝被測定物の反射率 μ＝被測定物の吸光係数 で規定し、 さらに演算処理は、厚さta，tb，…既知のサン
プルTa，Tb，…を用いて、前記式(1)を積分して
得られる次式(3) ｔ＝−１／（１−ｎ）α｛x(1-n)−x0 (1-n)｝ …(3) ここで、x0＝被測定物厚さｔが０である場合、
すなわち光路がオープンである
場合の光量検出信号の対数値 但し、ｎ≠１ と、ｎ＝１である場合に適用する次式(4) ｔ＝−１／α（ln ｘ−ln x0） …(4) とに基づいて前記各サンプルの計算厚さta′，tb′，
…を計測し、逐次最小二乗法演算によつて、計算
厚さと真の厚さとの相関係数ｍの値が最大となる
ベキ数ｎの値を選定することを特徴とする。 〔作 用〕 計器校正における検量線の設定は、所定の関数
をコンピユータによつて逐次演算処理することに
よつて達成されるので、簡単容易に且つ迅速に行
なわれる。しかも、前記関数には、吸光係数の被
測定物厚さに関する変動ならびに反射率のそれぞ
れのフアクタが含まれているので、厚さレンジが
大きくまた反射率が大きい被測定物に対しても、
正確な計測が行なわれる。 〔実施例〕 次に、本発明に係る赤外線厚さ計の検出信号処
理方法の実施例につき添付図面を参照しながら以
下詳細に説明する。 先ず初めに、処理方法の説明に先立ち、本発明
に係る赤外線厚さ計の構成を簡単に説明する。第
２図において、赤外線厚さ計は、測定部１０とオ
ペレータコンソール１２とからなり、測定部１０
には赤外線光源１４と被測定物あるいはその厚さ
既知のサンプル１６を保持するホルダ１８と光電
変換素子を有する透過光検出器２０が備えられ、
オペレータコンソール１２にはＡ／Ｄ変換器２
２、CPU２４、内部記憶装置２６、操作キーボ
ード２８、CRT３０、プリンタ３２および外部
記憶装置３４が備えられ、更に測定部１０とオペ
レータコンソール１２とは変換増幅回路３６を介
して接続されると共にCPU２４には遠隔操作器
２２が備えられている。そして、被測定物の計測
に際しては、赤外線光源１４から投射光Laが投
射され、被測定物１６を透過した透過光Lcが、
透過光検出器２０で検出されて検出信号Ｉに変換
される。次いで、この検出信号Ｉは、変換増幅回
路３６で検出信号Ｖに対数変換され、得られた検
出信号ＶはＡ／Ｄ変換器２２により被測定物１６
の厚さを示す信号Ｗに変換されて、適宜CRT３
０に表示されあるいはプリンタ３２から記憶出力
される。この場合、厚さ計の操作は、キーボード
２８を介して行なうか、操作器３８を介して遠隔
操作される。 次に、本発明に係る赤外線厚さ計の校正方法に
つき第１図を参照しながら説明する。校正に際し
ては、先ず、光路をオープンにし、ステツプS1
において検出信号I0を検出し、これを内部記憶装
置２６に入力記憶させる。次いで、光路にサンプ
ルTa，Tb，…を順次セツトし、ステツプS2にお
いてそれぞれ検出信号Iiを検出し、これらを内部
記憶装置２６に入力記憶させる。次いで、ステツ
プS3においてCRT３０上に前記記憶データを用
いて第４図に示すような検量線をグラフイツク表
示する。この場合、検量線が線分Ｌに近似してい
れば、破線で示されているように直ちにステツプ
S8に進行し、線分Ｌから外れていれば、矯正す
なわちリニヤライズ工程へ進行する。 リニヤライズ工程においては、前述の式(3)と ｔ＝−１／（１−ｎ）α｛x(1-n)−x0 (1-n)｝ …(3) ｎ＝１である場合に適用する式(4) ｔ＝−１／α（ln ｘ−ln x0） …(4) に基づいて演算処理が進行されるが、ベキ数ｎ
は、この演算実行過程で厚さの計算値ta′，tb′，
…と真の厚さta，tb，…との相関係数ｍが最大と
なる値に選定される。そして、このリニヤライズ
工程は、ベキ数ｎの逐次計算をｎ＝０，１，２，
…のように０から順次整数値を投入して前記ｍが
最大となるn′の値を選定する第１の工程と、選定
された前記値n′に対して0.1きざみで±0.5の範囲
の数値を投入して前記ｍが更に最大値となるn′±
Δn′の値を選定する第２の工程とに分たれる。す
なわち、リニヤライズの第１工程においては、ス
テツプS4において順次ｎの値０，１，２，…が
投入されこれらに対応するｍの値が計算且つ比較
される。第１表は、あるサンプルについてのこの
ステツプにおける計算結果を示し、ｎ＝４におい
てｍが最大値0.99992となることを示している。
次いで、リニヤライズの第２工程におけるステツ
プS6において順次n′の値3.6，3.7，…が投入され、
これらに対応するｍの値が計算且つ比較される。
第２表は、その計算結果を示し、ｎ＝4.2におい
てｍが最大値0.99997となることを示している。
なお、相関係数ｍの値は、その性質上１を超すこ
とはない。なおまた、これらリニヤライズ工程
は、コンピユータによつて自動的に行なわれ、通
常10秒程度で完了される。
類に応じて予め行なわれる計器の校正方法に係
り、殊にこの場合における検出信号の処理方法に
関する。 〔従来の技術〕 一般に、赤外線厚さ計は、光源と光検出器との
間に被測定物を配置し、光源からの光が被測定物
を透過する時に吸収・散乱によつて減衰し、この
減衰量が被測定物の厚さの関数であることを利用
して、被測定物の厚さを測定するものである。 この場合、前述の透過光の減衰量は被測定物の
特性によつて変動するので、測定に先立つて計器
の校正が行なわれる。この校正は、被測定物の特
性によつて定まる基準線すなわち検量線を設定す
ることによつて行なわれる。この検量線Ｌ（第３
図参照）は、後で詳しく説明するが、既知の厚さ
ta，tbを有する被測定物のサンプルTa，Tbの透
過光量Ia，Ibを測定することにより設定され、セ
ミ対数グラフ、すなわち横軸に厚さｔをとり縦軸
に検出信号Ｉの対数値をとつたグラフ（第３図に
示すグラフ）上においては直線で表示される。そ
して、この検量線Ｌが設定されると、被測定物
Tiの透過光量Iiを測定することにより、被測定物
Tiの厚さti′が自動的に計測される。この厚さ
ti′は、通常、厚さ計に備えられるCRTに表示さ
れるか、プリンタから記録出力される。 ところで、前述の透過光量の減衰量と被測定物
の厚さに関する関数すなわち物理則としては、従
来は下記の(5)式 Ｉ＝I0e-〓t …(5) ここで、Ｉ＝被測定物の透過光量検出信号値 I0＝光路がオープンである場合の光量
検出信号値 μ＝被測定物の吸光係数 ｔ＝被測定物の厚さ が用いられていた。すなわち、透過光量の減衰量
は被測定物の吸光係数μによつてのみ定められて
いた。 しかるに、前記式(5)に基づく計測方法では、例
えばプラスチツクシートあるいはフイルムのよう
に光を相当に反射するものに対しては、被測定物
の計測厚さに誤差が発生していた。そこで、本願
人らは、前述の物理則として前記式(5)に替えて下
記の式(2) Ｉ＝I0（１−ｒ）e-〓t …(2) を採用し〔なお、この式は特許請求の範囲２項に
示される式(2)と同一である〕、これに基づいて被
測定物の厚さを測定する計測方法（以後第１の計
測方法と称する）を開発し、特許出願を行つた
（特開昭58−176508号公報）。これによれば、従来
誤差を発生させていた反射光の影響が除去される
ので、反射率が大きい被測定物に対しても正確な
計測を行なうことができる。 ここで、この第１の計測方法における計器校正
方法に関連して、前述の検量線Ｌの設定について
説明する。検量線Ｌは、２つのサンプルTa，Tb
を計測すること、すなわち前記物理則式(2)を演算
算定することによつて設定される。すなわち、そ
の計測値 Ia＝I0（１−ｒ）e-〓ta Ib＝I0（１−ｒ）e-〓tb において、検出信号Ia，Ib，I0はそれぞれ計測に
よつて得られる値であり、厚さta，tbは既知の値
であり、したがつて未知の値は吸光係数μおよび
反射率ｒの２つであることから、前記２つの計測
値から吸光係数μと反射率ｒが演算算定される。
すなわち、検量線Ｌが設定される。そして、この
検量線Ｌは、前記(2)式を対数変換して得られる下
式 loge Ｉ＝logeI0（１−ｒ）-〓t において、吸光係数μおよび反射率ｒが、従来
は、一定とされていたことから、厚さｔ以外は定
数であり、したがつて検出信号Ｉの対数値と厚さ
ｔとは一次式となり、グラフ（第３図）上におい
て直線で表示される。そして、このような検量線
Ｌを介して測定される被測定物Tiの測定厚さ
ti′は、検量線Ｌに反射率ｒのフアクタが含まれて
いるので、反射光に基づく従来の計測誤差が除去
される。 しかるに更に、第１の計測方法においても、殊
に被測定物の計測厚さレンジが大きい場合に、被
測定物の計測厚さに誤差が発生していた。そこ
で、本出願人らは、鋭意研究の結果、この誤差
は、被測定物の吸光係数が被測定物の厚さに関し
て一定でないことによることを突止めた。そし
て、このことに基づく測定誤差を、検量線を複数
本に設定することにより解消できるようにした計
測方法（以後第２の計測方法と称する）を開発
し、特許出願を行つた（特願昭62−65766号）。 次に、この第２の計測方法につき以下簡単に説
明する。なお、本計測方法における物理則は、第
１の計測方法と同様に、式(2)で規定される物理則
が用いられる。 本計測方法においては、計器校正時すなわち検
量線の設定時に被測定物の厚さレンジに応じて適
当数の厚さ既知のサンプルTa，TbおよびTc〜
Tgが選定される。そして、これらサンプルをそ
れぞれ厚さ計により計測、演算算定したうえで、
第４図に示すように、厚さ計に備えられたCRT
上にグラフイツク表示する。この場合、サンプル
の厚さレンジが大きいと、一般に、サンプルTc
〜Tgは検量線Ｌ上に位置せず、これらは検量線
Ｌに対して下向き凸状の曲線Ｍを画定する。な
お、このことは、物理則式(2)において反射率ｒは
変動することがないので、吸光係数μが厚さｔに
関して変動し、この変動は厚さｔの増加に従つて
漸減することを意味しているものである。そこ
で、本計測方法においては、検量線を線分Ｌに替
えてそれぞれサンプルTa，Td；Te，Tf；Tg，
Tbを通る複数本の線分Na，Nb，Ncに設定す
る。この検量線Na，Nb，Ncの設定に際しては、
グラフイツク表示を観察して曲線Ｍに近似するよ
うに各検量線Na，Nb，Ncを画定するサンプル
を選定する。 したがつて、本計測方法によれば、被測定物
Tiの透過光量Iiを測定することにより検量線Ma
を介して計測される被測定物Tiの厚さti″は、曲
線Ｍを介して計測されるべき真の厚さtiに対し
て、誤差を生じても、その誤差Δti″は微小に抑制
される。この誤差Δti″は、同じく第４図に示す第
１の計測方法によつて発生される誤差Δti′に比較
して格段に改良される。なお、反射光に基づく誤
差が除去されていることは勿論である。このよう
に、本計測方法によれば、厚さレンジが大きい被
測定物であつても、精度よくその厚さを計測する
ことができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このように、前述の第２の計測方法によれば、
厚さレンジの大きい被測定物でも精度よく計測す
ることができる。しかしながら、このような計測
方法においては、計器の校正に比較的繁雑な手間
と判断を必要とする難点があつた。 すなわち、検量線Na，Nb，Ncの設定にあた
つては、多数のサンプルをそれぞれ計測、演算算
定したうえでグラフイツク表示し、このグラフを
観察して所要の本数の検量線を設定し、更にこれ
ら検量線の各境界値を決定するなどの作業を必要
とするものである。更に、各検量線の設定には判
断を要し、例えば第４図に示すように、検量線
Naに替えてサンプルTa，Tcで定まる検量線
Na′を設定すれば、測定誤差がΔti″からΔtiへ
と増大される。 そこで、本発明の目的は、殊に厚さレンジが大
きい被測定物に対して、その計器校正を簡単容易
に且つ精度良く行なうことができる赤外線厚さ計
の検出信号処理方法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 先の目的を達成するために、本発明の赤外線厚
さ計の検出信号処理方法は、被測定物の吸光係数
に基づく、透過光量検出信号の被測定物厚さに関
する減少率を透過光量検出信号の大きさに関する
関数として設定し、この関数を演算処理すること
により検量線を設定してなる赤外線厚さ計の検出
信号処理方法において、 前記関数は、次式(1) dx／dt＝−αxn …(1) ここで、ｘ＝lnI Ｉ＝透過光量検出信号値 ｔ＝被測定物厚さ α＝パラメータ ｎ＝ベキ数 であり、式(1)における透過光量検出信号値Ｉは、
次式(2) Ｉ＝I0（１−ｒ）e-〓t …(2) ここで、I0＝被測定物厚さｔが０である場合、
すなわち光路がオープンである
場合の光量検出信号値 ｒ＝被測定物の反射率 μ＝被測定物の吸光係数 で規定し、 さらに演算処理は、厚さta，tb，…既知のサン
プルTa，Tb，…を用いて、前記式(1)を積分して
得られる次式(3) ｔ＝−１／（１−ｎ）α｛x(1-n)−x0 (1-n)｝ …(3) ここで、x0＝被測定物厚さｔが０である場合、
すなわち光路がオープンである
場合の光量検出信号の対数値 但し、ｎ≠１ と、ｎ＝１である場合に適用する次式(4) ｔ＝−１／α（ln ｘ−ln x0） …(4) とに基づいて前記各サンプルの計算厚さta′，tb′，
…を計測し、逐次最小二乗法演算によつて、計算
厚さと真の厚さとの相関係数ｍの値が最大となる
ベキ数ｎの値を選定することを特徴とする。 〔作 用〕 計器校正における検量線の設定は、所定の関数
をコンピユータによつて逐次演算処理することに
よつて達成されるので、簡単容易に且つ迅速に行
なわれる。しかも、前記関数には、吸光係数の被
測定物厚さに関する変動ならびに反射率のそれぞ
れのフアクタが含まれているので、厚さレンジが
大きくまた反射率が大きい被測定物に対しても、
正確な計測が行なわれる。 〔実施例〕 次に、本発明に係る赤外線厚さ計の検出信号処
理方法の実施例につき添付図面を参照しながら以
下詳細に説明する。 先ず初めに、処理方法の説明に先立ち、本発明
に係る赤外線厚さ計の構成を簡単に説明する。第
２図において、赤外線厚さ計は、測定部１０とオ
ペレータコンソール１２とからなり、測定部１０
には赤外線光源１４と被測定物あるいはその厚さ
既知のサンプル１６を保持するホルダ１８と光電
変換素子を有する透過光検出器２０が備えられ、
オペレータコンソール１２にはＡ／Ｄ変換器２
２、CPU２４、内部記憶装置２６、操作キーボ
ード２８、CRT３０、プリンタ３２および外部
記憶装置３４が備えられ、更に測定部１０とオペ
レータコンソール１２とは変換増幅回路３６を介
して接続されると共にCPU２４には遠隔操作器
２２が備えられている。そして、被測定物の計測
に際しては、赤外線光源１４から投射光Laが投
射され、被測定物１６を透過した透過光Lcが、
透過光検出器２０で検出されて検出信号Ｉに変換
される。次いで、この検出信号Ｉは、変換増幅回
路３６で検出信号Ｖに対数変換され、得られた検
出信号ＶはＡ／Ｄ変換器２２により被測定物１６
の厚さを示す信号Ｗに変換されて、適宜CRT３
０に表示されあるいはプリンタ３２から記憶出力
される。この場合、厚さ計の操作は、キーボード
２８を介して行なうか、操作器３８を介して遠隔
操作される。 次に、本発明に係る赤外線厚さ計の校正方法に
つき第１図を参照しながら説明する。校正に際し
ては、先ず、光路をオープンにし、ステツプS1
において検出信号I0を検出し、これを内部記憶装
置２６に入力記憶させる。次いで、光路にサンプ
ルTa，Tb，…を順次セツトし、ステツプS2にお
いてそれぞれ検出信号Iiを検出し、これらを内部
記憶装置２６に入力記憶させる。次いで、ステツ
プS3においてCRT３０上に前記記憶データを用
いて第４図に示すような検量線をグラフイツク表
示する。この場合、検量線が線分Ｌに近似してい
れば、破線で示されているように直ちにステツプ
S8に進行し、線分Ｌから外れていれば、矯正す
なわちリニヤライズ工程へ進行する。 リニヤライズ工程においては、前述の式(3)と ｔ＝−１／（１−ｎ）α｛x(1-n)−x0 (1-n)｝ …(3) ｎ＝１である場合に適用する式(4) ｔ＝−１／α（ln ｘ−ln x0） …(4) に基づいて演算処理が進行されるが、ベキ数ｎ
は、この演算実行過程で厚さの計算値ta′，tb′，
…と真の厚さta，tb，…との相関係数ｍが最大と
なる値に選定される。そして、このリニヤライズ
工程は、ベキ数ｎの逐次計算をｎ＝０，１，２，
…のように０から順次整数値を投入して前記ｍが
最大となるn′の値を選定する第１の工程と、選定
された前記値n′に対して0.1きざみで±0.5の範囲
の数値を投入して前記ｍが更に最大値となるn′±
Δn′の値を選定する第２の工程とに分たれる。す
なわち、リニヤライズの第１工程においては、ス
テツプS4において順次ｎの値０，１，２，…が
投入されこれらに対応するｍの値が計算且つ比較
される。第１表は、あるサンプルについてのこの
ステツプにおける計算結果を示し、ｎ＝４におい
てｍが最大値0.99992となることを示している。
次いで、リニヤライズの第２工程におけるステツ
プS6において順次n′の値3.6，3.7，…が投入され、
これらに対応するｍの値が計算且つ比較される。
第２表は、その計算結果を示し、ｎ＝4.2におい
てｍが最大値0.99997となることを示している。
なお、相関係数ｍの値は、その性質上１を超すこ
とはない。なおまた、これらリニヤライズ工程
は、コンピユータによつて自動的に行なわれ、通
常10秒程度で完了される。
【表】
以上説明したように、本発明に係る赤外線厚さ
計の検出信号処理方法は、被測定物の吸光係数の
変動に基づく、透過光量検出信号の被測定物厚さ
に関する減少率を透過光量検出信号の大きさに関
する関数として設定し、この関数を演算処理する
ことにより検量線を設定できるように構成したの
で、この演算処理をコンピユータによつて行なう
ことにより、計器の校正を簡単容易に且つ何ら判
断作業を要することなく達成することができる。
しかも、その校正誤差を僅少に抑制することがで
きる。したがつて、厚さレンジが大きく吸光係数
が変動する被測定物に対しても、その厚さを、簡
便に且つ正確に計測することができる。更に、前
記関数には、被測定物の反射率に関するフアクタ
が含まれているので、反射率が比較的大きい被測
定物であつてもその厚さを正確に計測することが
できる。
計の検出信号処理方法は、被測定物の吸光係数の
変動に基づく、透過光量検出信号の被測定物厚さ
に関する減少率を透過光量検出信号の大きさに関
する関数として設定し、この関数を演算処理する
ことにより検量線を設定できるように構成したの
で、この演算処理をコンピユータによつて行なう
ことにより、計器の校正を簡単容易に且つ何ら判
断作業を要することなく達成することができる。
しかも、その校正誤差を僅少に抑制することがで
きる。したがつて、厚さレンジが大きく吸光係数
が変動する被測定物に対しても、その厚さを、簡
便に且つ正確に計測することができる。更に、前
記関数には、被測定物の反射率に関するフアクタ
が含まれているので、反射率が比較的大きい被測
定物であつてもその厚さを正確に計測することが
できる。
第１図は本発明に係る赤外線厚さ計の検出信号
処理方法における計器校正方法の一実施例を示す
フローチヤート、第２図は本発明に係る赤外線厚
さ計の構成を示すブロツク図、第３図は従来の赤
外線厚さ計の計器校正の際に設定される検量線を
説明するグラフ、第４図は本発明の基礎となる赤
外線厚さ計の計器校正の際に設定される検量線を
説明するグラフである。 １０…測定部、１２…オペレータコンソール、
１４…赤外線光源、１６…被測定物またはそのサ
ンプル、１８…ホルダ、２０…透過光検出器、２
２…Ａ／Ｄ変換器、２４…CPU、２６…内部記
憶装置、２８…操作キーボード、３０…CRT、
３２…プリンタ、３４…外部記憶装置、３６…変
換増幅回路、３８…遠隔操作器、Ｔ…サンプルま
たは被測定物、Ｉ…透過光量検出信号、ｔ…サン
プルまたは被測定物の真の厚さ、Δt…計測誤差、
t′，t″…サンプルまたは被測定物の計算厚さまた
は計測厚さ。
処理方法における計器校正方法の一実施例を示す
フローチヤート、第２図は本発明に係る赤外線厚
さ計の構成を示すブロツク図、第３図は従来の赤
外線厚さ計の計器校正の際に設定される検量線を
説明するグラフ、第４図は本発明の基礎となる赤
外線厚さ計の計器校正の際に設定される検量線を
説明するグラフである。 １０…測定部、１２…オペレータコンソール、
１４…赤外線光源、１６…被測定物またはそのサ
ンプル、１８…ホルダ、２０…透過光検出器、２
２…Ａ／Ｄ変換器、２４…CPU、２６…内部記
憶装置、２８…操作キーボード、３０…CRT、
３２…プリンタ、３４…外部記憶装置、３６…変
換増幅回路、３８…遠隔操作器、Ｔ…サンプルま
たは被測定物、Ｉ…透過光量検出信号、ｔ…サン
プルまたは被測定物の真の厚さ、Δt…計測誤差、
t′，t″…サンプルまたは被測定物の計算厚さまた
は計測厚さ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定物の吸光係数に基づく、透過光量検出
信号の被測定物厚さに関する減少率を透過光量検
出信号の大きさに関する関数として設定し、この
関数を演算処理することにより検量線を設定して
なる赤外線厚さ計の検出信号処理方法において、 前記関数は、次式(1) dx／dt＝−αxn …(1) ここで、ｘ＝lnI Ｉ＝透過光量検出信号値 ｔ＝被測定物厚さ α＝パラメータ ｎ＝ベキ数 であり、式(1)における透過光量検出信号値Ｉは、
次式(2) Ｉ＝I0（１−ｒ）e-〓t …(2) ここで、I0＝被測定物厚さｔが０である場合、
すなわち光路がオープンである
場合の光量検出信号値 ｒ＝被測定物の反射率 μ＝被測定物の吸光係数 で規定し、 さらに演算処理は、厚さta，tb，…既知のサン
プルTa，Tb，…を用いて、前記式(1)を積分して
得られる次式(3) ｔ＝−１／（１−ｎ）α｛x(1-n)−x0 (1-n)｝ …(3) ここで、x0＝被測定物厚さｔが０である場合、
すなわち光路がオープンである
場合の光量検出信号の対数値 但し、ｎ≠１ と、ｎ＝１である場合に適用する次式(4) ｔ＝−１／α（ln ｘ−ln x0） …(4) とに基づいて前記各サンプルの計算厚さta′，tb′，
…を計測し、逐次最小二乗法演算によつて、計算
厚さと真の厚さとの相関係数ｍの値が最大となる
べキ数ｎの値を選定することを特徴とする赤外線
厚さ計の検出信号処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169187A JPS63277910A (ja) | 1987-05-09 | 1987-05-09 | 赤外線厚さ計の検出信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169187A JPS63277910A (ja) | 1987-05-09 | 1987-05-09 | 赤外線厚さ計の検出信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63277910A JPS63277910A (ja) | 1988-11-15 |
| JPH0515201B2 true JPH0515201B2 (ja) | 1993-03-01 |
Family
ID=14567725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11169187A Granted JPS63277910A (ja) | 1987-05-09 | 1987-05-09 | 赤外線厚さ計の検出信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63277910A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001057471A1 (fr) * | 2000-01-31 | 2001-08-09 | Omron Corporation | Capteur visuel a deplacement |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5409530A (en) | 1991-11-06 | 1995-04-25 | Seiko Epson Corporation | Hot-melt ink composition |
| JP5958627B1 (ja) * | 2015-09-08 | 2016-08-02 | 株式会社豊田中央研究所 | 摺動装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59222715A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-14 | Chino Works Ltd | リニアライザ |
-
1987
- 1987-05-09 JP JP11169187A patent/JPS63277910A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001057471A1 (fr) * | 2000-01-31 | 2001-08-09 | Omron Corporation | Capteur visuel a deplacement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63277910A (ja) | 1988-11-15 |
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