JPH0763611A - シート材料の比二色性の測定装置 - Google Patents
シート材料の比二色性の測定装置Info
- Publication number
- JPH0763611A JPH0763611A JP6125538A JP12553894A JPH0763611A JP H0763611 A JPH0763611 A JP H0763611A JP 6125538 A JP6125538 A JP 6125538A JP 12553894 A JP12553894 A JP 12553894A JP H0763611 A JPH0763611 A JP H0763611A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- sheet
- signal
- sheet material
- dichroism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 82
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 51
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 27
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 20
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 17
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000002999 depolarising effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 4
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 3
- NXDMHKQJWIMEEE-UHFFFAOYSA-N 4-(4-aminophenoxy)aniline;furo[3,4-f][2]benzofuran-1,3,5,7-tetrone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1OC1=CC=C(N)C=C1.C1=C2C(=O)OC(=O)C2=CC2=C1C(=O)OC2=O NXDMHKQJWIMEEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- -1 phenoxyphe nyl Chemical group 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000711 polarimetry Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/19—Dichroism
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 シート材料の比二色性を測定する装置を提供
する。 【構成】 発光器40と、回転偏光フィルタを有し、光
強度信号Is を得る受光器50と、フィルタの偏光角θ
を表わす第1参照信号Iθ を発生する発生器と、発光
器40からの非偏光ビームの強度を表わす第2参照信号
F・I0 (I0 :シートSが光路に存在しないときの受
光器50からの信号、F:シートSの反射損失係数)を
発生する発生器と、これら信号Is ,Iθ ,F・Io
に応答して吸光シート材料Sのシートの最大吸光角θ
max 、比二色性(ΔA/A)および吸光度Aを表す信号
を出力する分析回路14とを有する。
する。 【構成】 発光器40と、回転偏光フィルタを有し、光
強度信号Is を得る受光器50と、フィルタの偏光角θ
を表わす第1参照信号Iθ を発生する発生器と、発光
器40からの非偏光ビームの強度を表わす第2参照信号
F・I0 (I0 :シートSが光路に存在しないときの受
光器50からの信号、F:シートSの反射損失係数)を
発生する発生器と、これら信号Is ,Iθ ,F・Io
に応答して吸光シート材料Sのシートの最大吸光角θ
max 、比二色性(ΔA/A)および吸光度Aを表す信号
を出力する分析回路14とを有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシート材料の光学特性を
検出することに関し、さらに具体的には、偏光測定法に
よってシート材料の吸光特性を検出することに関する。
もっと具体的には、1つまたは2つ以上のあらかじめ決
めた波長のときの、吸光シート材料の3つの光学特性、
つまり、比二色性、最大吸光角、および平均吸光度を同
時に検出することに関する。
検出することに関し、さらに具体的には、偏光測定法に
よってシート材料の吸光特性を検出することに関する。
もっと具体的には、1つまたは2つ以上のあらかじめ決
めた波長のときの、吸光シート材料の3つの光学特性、
つまり、比二色性、最大吸光角、および平均吸光度を同
時に検出することに関する。
【0002】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる米国特許出願第08/071,890号(1
993年6月7日出願)の明細書の記載に基づくもので
あって、当該米国特許出願の番号を参照することによっ
て当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の一
部分を構成するものとする。
の基礎たる米国特許出願第08/071,890号(1
993年6月7日出願)の明細書の記載に基づくもので
あって、当該米国特許出願の番号を参照することによっ
て当該米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の一
部分を構成するものとする。
【0003】
【従来の技術】分子配向ポリマー(高分子)フィルムお
よびシート材料の製造において、熱膨張率や熱膨張係数
といった、フィルムのある種の特性は、ポリマー分子配
向と関係がある。代表的なシート製造プロセスでは、ポ
リマー連鎖配向の方向と大きさは、フィルムの横断方向
(transverse direction - TD) の幅方向に変化するのに
対し、配向特性はマシン方向(machine direction - MD)
にほぼ一定のままになっている。フィルムの幅方向の特
性変化は、フィルムを最終的に使用する多くの応用では
望ましくない。従って、分子配向の均一性の測定は、フ
ィルムを詳細に特徴づける上でも、より均質の製品を作
るために製造プロセスを制御するための情報を得る上で
も重要である。この分子配向の測定は、従来では、研究
所において労働集約的な方法で行われており、その結果
が短時間で得られないため、製造プロセスの効果的制御
に利用できないのが一般的であった。
よびシート材料の製造において、熱膨張率や熱膨張係数
といった、フィルムのある種の特性は、ポリマー分子配
向と関係がある。代表的なシート製造プロセスでは、ポ
リマー連鎖配向の方向と大きさは、フィルムの横断方向
(transverse direction - TD) の幅方向に変化するのに
対し、配向特性はマシン方向(machine direction - MD)
にほぼ一定のままになっている。フィルムの幅方向の特
性変化は、フィルムを最終的に使用する多くの応用では
望ましくない。従って、分子配向の均一性の測定は、フ
ィルムを詳細に特徴づける上でも、より均質の製品を作
るために製造プロセスを制御するための情報を得る上で
も重要である。この分子配向の測定は、従来では、研究
所において労働集約的な方法で行われており、その結果
が短時間で得られないため、製造プロセスの効果的制御
に利用できないのが一般的であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】分子連鎖が配向される
フィルムでは、偏光角度が異なると、平面偏光の吸収が
変化することが知られている。この吸光特性の変化は
「二色性」(dichroism) と呼ばれている。2つの離散的
で、交互偏光ベクトル(alternating polarizationvecto
r) をもつ間欠的単色光源を用いた二色性の測定は、米
国特許第3,345,907号(Wada)に開示されている。ユーザ
は、直交偏光器(orthogonal polarizer)を、最大の二色
性効果が得られる角度に手作業で調整する必要があり、
測定が間欠的であるために、この手法を研究所で用いる
と時間浪費的であり、移動するサンプルをオンラインで
測定するには実用的でない。
フィルムでは、偏光角度が異なると、平面偏光の吸収が
変化することが知られている。この吸光特性の変化は
「二色性」(dichroism) と呼ばれている。2つの離散的
で、交互偏光ベクトル(alternating polarizationvecto
r) をもつ間欠的単色光源を用いた二色性の測定は、米
国特許第3,345,907号(Wada)に開示されている。ユーザ
は、直交偏光器(orthogonal polarizer)を、最大の二色
性効果が得られる角度に手作業で調整する必要があり、
測定が間欠的であるために、この手法を研究所で用いる
と時間浪費的であり、移動するサンプルをオンラインで
測定するには実用的でない。
【0005】回転偏光ベクトルをもつ単色光源を用いた
二色性の測定は、米国特許第4,309,119 号(Tumerman)に
開示されている。この方法は、前記の方法を改良したも
のであるが、製造作業で利用するには、いくつかの欠点
がある。後者の方法では、二色性に関係する透過パラメ
ータを測定できるが、二色性、最大吸光角、および平均
吸光度を同時に測定することができない。従って、上記
の2方法はどちらも、分子配向の方向と大きさが共に、
フィルムの横断方向の幅方向に絶えず変化するような、
分子配向ポリマー・フィルムの製造をオンライン化した
応用で利用するには適していない。
二色性の測定は、米国特許第4,309,119 号(Tumerman)に
開示されている。この方法は、前記の方法を改良したも
のであるが、製造作業で利用するには、いくつかの欠点
がある。後者の方法では、二色性に関係する透過パラメ
ータを測定できるが、二色性、最大吸光角、および平均
吸光度を同時に測定することができない。従って、上記
の2方法はどちらも、分子配向の方向と大きさが共に、
フィルムの横断方向の幅方向に絶えず変化するような、
分子配向ポリマー・フィルムの製造をオンライン化した
応用で利用するには適していない。
【0006】ポリマー材料の分子配向を測定する別の方
法では、材料が偏光によって励起されたとき放出される
蛍光放射の強さを検出している。この方法は米国特許第
4,521,111 号(PaulsonおよびFaulhaber)に開示されてい
る。この方法が有用であるのは、紫外線放射で励起され
たとき蛍光を発する材料の特性を測定するときだけであ
る。
法では、材料が偏光によって励起されたとき放出される
蛍光放射の強さを検出している。この方法は米国特許第
4,521,111 号(PaulsonおよびFaulhaber)に開示されてい
る。この方法が有用であるのは、紫外線放射で励起され
たとき蛍光を発する材料の特性を測定するときだけであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、吸光特性A、
偏光による吸光変化ΔA、および反射損失係数Fをもつ
吸光シート材料の偏光依存特性を検出するための装置に
関するものである。本発明の装置は、発光器(illuminat
or) と、受光器と、第1参照信号発生器と、第2参照信
号発生器と、シートの比二色性(specific dichroism)、
最大吸光角および平均吸光度を表した信号を発生する分
析回路とを備えている。発光器と受光器間は光路で結ば
れている。
偏光による吸光変化ΔA、および反射損失係数Fをもつ
吸光シート材料の偏光依存特性を検出するための装置に
関するものである。本発明の装置は、発光器(illuminat
or) と、受光器と、第1参照信号発生器と、第2参照信
号発生器と、シートの比二色性(specific dichroism)、
最大吸光角および平均吸光度を表した信号を発生する分
析回路とを備えている。発光器と受光器間は光路で結ば
れている。
【0008】発光器は、吸光シート材料を非偏光ビーム
で照射する。回転偏光フィルタを備えた受光器は、シー
トを透過した光を受信し、あらかじめ決めた波長範囲の
偏光の強さを表した、正弦波の形で変化する光強度信号
Is を発生する。強度信号Is は、第1の最大吸光偏光
角θmax のとき最小値Is min をもち、第2の最小吸光
偏光角θmin のとき最大値Is max をもつ。第1参照信
号発生器は、
で照射する。回転偏光フィルタを備えた受光器は、シー
トを透過した光を受信し、あらかじめ決めた波長範囲の
偏光の強さを表した、正弦波の形で変化する光強度信号
Is を発生する。強度信号Is は、第1の最大吸光偏光
角θmax のとき最小値Is min をもち、第2の最小吸光
偏光角θmin のとき最大値Is max をもつ。第1参照信
号発生器は、
【0009】
【外4】
【0010】第2参照信号発生器は、発光器からの非偏
光ビームの強度を、反射損失係数Fでスケーリングした
ものを表す第2参照信号F・I0 を発生する。
光ビームの強度を、反射損失係数Fでスケーリングした
ものを表す第2参照信号F・I0 を発生する。
【0011】分析回路は、
【0012】
【外5】
【0013】に応答して、最大吸光角θmax 、比二色性
(ΔA/A)、およびシートの吸光度Aを表す信号を出
力する。
(ΔA/A)、およびシートの吸光度Aを表す信号を出
力する。
【0014】上記において、比二色性(ΔA/A)は次
のように定義されている。
のように定義されている。
【0015】
【数3】
【0016】吸光度Aは次のように定義されている。
【0017】
【数4】A = log F・I0 − 1/2 log Is min − 1/2 log
Is max
Is max
【0018】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明について詳
しく説明する。
しく説明する。
【0019】以下の詳細な説明では、添付図面の各図に
おいて、類似の要素には類似符号を付けて示している。
おいて、類似の要素には類似符号を付けて示している。
【0020】測定原理 本発明の装置は、シート材料の種々特性を、好ましくは
同時に測定する。その特性とは、(1)以下では「比二
色性」(specific dichroism)と呼び、定義している量、
(2)最大吸光角、(3)ポリマー・フィルムのよう
に、光学的異方性を示す吸光シート材料の特定の波長の
ときの吸光度である。本発明の装置を使用して測定でき
る偏光依存特性をもつ異方性ポリマー・フィルムの例と
しては、一般に「PMDA−ODAポリイミド」と呼ば
れている、ポリ−[N,N′−ビス(フェノキシフェニ
ル)−ピロメリトイミド](poly-[N,N'-bis(phenoxyphe
nyl)-pyromellitimide])がある。可視波長範囲で吸光す
るポリイミド・フィルムの例としては、E. I. du Pont
de Nemours and Companyで製造され、KAPTON(登録商
標)の商標で販売されているものがある。波長範囲の代
表例としては、460〜540ナノメータ(nm)がポリイ
ミド・フィルムの上記3パラメータを測定するのに適し
ていることが判明している。特徴づけるシート材料のス
ペクトル吸光特性によっては、赤外線や紫外線などの、
他の可視波長範囲および非可視波長範囲を利用すること
も可能である。
同時に測定する。その特性とは、(1)以下では「比二
色性」(specific dichroism)と呼び、定義している量、
(2)最大吸光角、(3)ポリマー・フィルムのよう
に、光学的異方性を示す吸光シート材料の特定の波長の
ときの吸光度である。本発明の装置を使用して測定でき
る偏光依存特性をもつ異方性ポリマー・フィルムの例と
しては、一般に「PMDA−ODAポリイミド」と呼ば
れている、ポリ−[N,N′−ビス(フェノキシフェニ
ル)−ピロメリトイミド](poly-[N,N'-bis(phenoxyphe
nyl)-pyromellitimide])がある。可視波長範囲で吸光す
るポリイミド・フィルムの例としては、E. I. du Pont
de Nemours and Companyで製造され、KAPTON(登録商
標)の商標で販売されているものがある。波長範囲の代
表例としては、460〜540ナノメータ(nm)がポリイ
ミド・フィルムの上記3パラメータを測定するのに適し
ていることが判明している。特徴づけるシート材料のス
ペクトル吸光特性によっては、赤外線や紫外線などの、
他の可視波長範囲および非可視波長範囲を利用すること
も可能である。
【0021】以下で詳しく説明するが、本発明の装置1
0は3つのサブシステム、すなわち、光学サブシステム
12、信号分析サブシステム14、および制御・記録サ
ブシステム16から構成されている。図1は、光学サブ
システム12に採用されている測定原理を示す概略図で
ある。光学サブシステム12は、全体を符号40で示し
ている発光器および全体を符号50で示している受光器
を備えている。光路20は発光器40と受光器50間を
結んでいる。発光器40からの非偏光ビームは、光路2
0に置かれ、符号Sで示した光学的異方性吸光シート材
料(またはフィルム)を通過して、受光器50に到達す
る。本発明の実施例によっては、光路20上を伝播する
非偏光ビームを集束(focus) することも(図4および図
5)、コリメート(collimate - 平行光束化)すること
も(図6および図7)可能である。受光器50は、光学
系(レンズ)アセンブリ60と、偏光フィルタ・アセン
ブリ70と、光学通過帯域(パスバンド)フィルタ・ア
センブリ80と、光検出器アセンブリ90とを含んでい
る。偏光フィルタ・アセンブリ70は矢印Rで示す方向
に高速回転する偏光フィルタを含んでいる。光検出器ア
センブリ90から出力された電気信号Iは、光検出器ア
センブリ90に到達した偏光の強さを表している。この
強度信号Iは分析サブシステム14に入力される。分析
の結果は制御・記録サブシステム16によって記録され
る。電気信号Iは、シート材料Sが光路20に存在する
ときはIs と呼び、シート材料Sが光路に存在しないと
きはIO と呼ぶことにする。適当なシート存在検出器が
設けられているが、これについては後述する。
0は3つのサブシステム、すなわち、光学サブシステム
12、信号分析サブシステム14、および制御・記録サ
ブシステム16から構成されている。図1は、光学サブ
システム12に採用されている測定原理を示す概略図で
ある。光学サブシステム12は、全体を符号40で示し
ている発光器および全体を符号50で示している受光器
を備えている。光路20は発光器40と受光器50間を
結んでいる。発光器40からの非偏光ビームは、光路2
0に置かれ、符号Sで示した光学的異方性吸光シート材
料(またはフィルム)を通過して、受光器50に到達す
る。本発明の実施例によっては、光路20上を伝播する
非偏光ビームを集束(focus) することも(図4および図
5)、コリメート(collimate - 平行光束化)すること
も(図6および図7)可能である。受光器50は、光学
系(レンズ)アセンブリ60と、偏光フィルタ・アセン
ブリ70と、光学通過帯域(パスバンド)フィルタ・ア
センブリ80と、光検出器アセンブリ90とを含んでい
る。偏光フィルタ・アセンブリ70は矢印Rで示す方向
に高速回転する偏光フィルタを含んでいる。光検出器ア
センブリ90から出力された電気信号Iは、光検出器ア
センブリ90に到達した偏光の強さを表している。この
強度信号Iは分析サブシステム14に入力される。分析
の結果は制御・記録サブシステム16によって記録され
る。電気信号Iは、シート材料Sが光路20に存在する
ときはIs と呼び、シート材料Sが光路に存在しないと
きはIO と呼ぶことにする。適当なシート存在検出器が
設けられているが、これについては後述する。
【0022】シート材料Sが好ましい吸光軸Pをもって
いると(つまり、シート材料が二色性であると)、光検
出器アセンブリ90は、偏光フィルタ・アセンブリ70
内の回転フィルタの周波数の2倍の周波数で、振幅が正
弦波の形で変化する電気信号Is を出力する。図2に示
すように、最小信号振幅Is min は、偏光フィルタの角
度が好ましい吸光軸Pに一致したとき現れて、シート材
料の最大吸光値Amaxが得られる。偏光フィルタのこの
角度は符号θmax で示されている。シート材料の吸光度
Aは、A=log (F・I0/Is) と定義されている。ただし、
IO は、シート材料が光路20に存在しないとき光検出
器アセンブリ90から出力される電気信号であり、Is
は、シート材料が光路20に存在するとき光検出器アセ
ンブリ90から出力される電気信号であり、Fは、シー
ト材料Sの反射損失を考慮に入れた係数である。
いると(つまり、シート材料が二色性であると)、光検
出器アセンブリ90は、偏光フィルタ・アセンブリ70
内の回転フィルタの周波数の2倍の周波数で、振幅が正
弦波の形で変化する電気信号Is を出力する。図2に示
すように、最小信号振幅Is min は、偏光フィルタの角
度が好ましい吸光軸Pに一致したとき現れて、シート材
料の最大吸光値Amaxが得られる。偏光フィルタのこの
角度は符号θmax で示されている。シート材料の吸光度
Aは、A=log (F・I0/Is) と定義されている。ただし、
IO は、シート材料が光路20に存在しないとき光検出
器アセンブリ90から出力される電気信号であり、Is
は、シート材料が光路20に存在するとき光検出器アセ
ンブリ90から出力される電気信号であり、Fは、シー
ト材料Sの反射損失を考慮に入れた係数である。
【0023】図3に示すように、シート材料Sからの光
損失は、真(true)の吸光度、散乱、および反射に起因す
るものである。次の微分式は、垂直入射で、偏光効果が
なく、シート材質が均質で、多重内部反射が無視し得る
ほど小さいこと(高吸光シート材料の場合に該当)を想
定して、シート材料の両面からの第1通過反射損失を補
正するものである。図3に示すように、シート材料から
現れる光強度Is は次式で与えられる。
損失は、真(true)の吸光度、散乱、および反射に起因す
るものである。次の微分式は、垂直入射で、偏光効果が
なく、シート材質が均質で、多重内部反射が無視し得る
ほど小さいこと(高吸光シート材料の場合に該当)を想
定して、シート材料の両面からの第1通過反射損失を補
正するものである。図3に示すように、シート材料から
現れる光強度Is は次式で与えられる。
【0024】
【数5】
【0025】ただし、rは界面における部分反射率(fra
ctional reflectance)、αはフィルムにおける距離Δx
ごとの減衰である。従って、
ctional reflectance)、αはフィルムにおける距離Δx
ごとの減衰である。従って、
【0026】
【数6】
【0027】フレネル関係式から、
【0028】
【数7】
【0029】概要については、K. J. Clevett 著「プロ
セス分析技術」(Process AnalyzerTechnology)(John Wi
ley & Son, 1986) を参照。
セス分析技術」(Process AnalyzerTechnology)(John Wi
ley & Son, 1986) を参照。
【0030】PMDA-ODA(KAPTON(登録商標)フィルム)
などのフィルムでは、平均屈折率n=1.75であり、従っ
て、部分反射r=0.0744、係数F=(1-r)2=0.8567であ
る。
などのフィルムでは、平均屈折率n=1.75であり、従っ
て、部分反射r=0.0744、係数F=(1-r)2=0.8567であ
る。
【0031】吸光度の偏光依存変化は「二色性」ΔAと
呼ばれる。二色性は、ΔA=Amax−Amin と定義され
る。ただし、Amax とAmin は、それぞれ最大吸光度お
よび最小吸光度である(つまり、偏光ベクトルがそれぞ
れシート材料の好ましい吸光軸Pに対して平行および垂
直になっている)。比率(ΔA/A)である「比二色
性」はシート材料の平面における吸光度Aに対して、次
のように定義されている。
呼ばれる。二色性は、ΔA=Amax−Amin と定義され
る。ただし、Amax とAmin は、それぞれ最大吸光度お
よび最小吸光度である(つまり、偏光ベクトルがそれぞ
れシート材料の好ましい吸光軸Pに対して平行および垂
直になっている)。比率(ΔA/A)である「比二色
性」はシート材料の平面における吸光度Aに対して、次
のように定義されている。
【0032】
【数8】
【0033】二色性パラメータは、シート材料の平面に
おける配向のアンバランスを示す尺度であり、吸光軸の
異方性分布が完全であるときのゼロから、吸光軸がシー
ト材料の平面における一方向に完全に一致しているとき
の2.0までの範囲で変化する。ポリマー連鎖軸配向と
の関係(ΔA/A)は、連鎖軸に対する吸光軸の方向に
依存するので、(ΔA/A)は、硬質ポリマーが完全に
一致する場合でも、2.0以下になることがある。(Δ
A/A)の値が小さいときは、吸光度AはIsに逆比例
し、
おける配向のアンバランスを示す尺度であり、吸光軸の
異方性分布が完全であるときのゼロから、吸光軸がシー
ト材料の平面における一方向に完全に一致しているとき
の2.0までの範囲で変化する。ポリマー連鎖軸配向と
の関係(ΔA/A)は、連鎖軸に対する吸光軸の方向に
依存するので、(ΔA/A)は、硬質ポリマーが完全に
一致する場合でも、2.0以下になることがある。(Δ
A/A)の値が小さいときは、吸光度AはIsに逆比例
し、
【0034】
【数9】
【0035】となる。ただし、ACは吸光度Aのピーク
間の交流成分(alternating component)であり、DCは
吸光度Aの局所的平均レベル(local average level) ま
たは局所的中間レベル(local mean level)である。最大
吸光角θmax は、シート材料におけるあらかじめ決めた
方向と位相との関係が既知である参照波形(reference w
aveform)に対する吸光度Aの位相から求められる。この
方向は、シート材料の「マシン方向」(machine directi
on - MD)とも呼ばれる、製造機械の長軸で表して定義さ
れているのが普通である。計算でよく求められる、もう
1つの配向パラメータとして二色比率Rがあり、これは
次のように定義されている。
間の交流成分(alternating component)であり、DCは
吸光度Aの局所的平均レベル(local average level) ま
たは局所的中間レベル(local mean level)である。最大
吸光角θmax は、シート材料におけるあらかじめ決めた
方向と位相との関係が既知である参照波形(reference w
aveform)に対する吸光度Aの位相から求められる。この
方向は、シート材料の「マシン方向」(machine directi
on - MD)とも呼ばれる、製造機械の長軸で表して定義さ
れているのが普通である。計算でよく求められる、もう
1つの配向パラメータとして二色比率Rがあり、これは
次のように定義されている。
【0036】
【数10】R=Amax/Amin 従って、比二色性(ΔA/A)=2(R-1)/(R+1)となる。
【0037】比二色性(ΔA/A)の値が小さいときは
(つまり、<0.3)、次のようになる。
(つまり、<0.3)、次のようになる。
【0038】
【数11】
【0039】上述したように、本発明の装置10は、光
学サブシステム12、信号分析サブシステム14、およ
び制御・記録サブシステム16を備えている。本発明の
実施例は2つあり、各実施例は、独自の好ましい有用性
をもっている。第1の実施例は図4および図5に示され
ているが、特に研究所(オフライン)で使用するのに適
していている。他方、第2の実施例は図6〜図8に示さ
れているが、例えば、シート材料の製造過程で移動中の
シート材料のウェブの光学特性を自動測定するのに特に
適している(オンラインによる使用)。
学サブシステム12、信号分析サブシステム14、およ
び制御・記録サブシステム16を備えている。本発明の
実施例は2つあり、各実施例は、独自の好ましい有用性
をもっている。第1の実施例は図4および図5に示され
ているが、特に研究所(オフライン)で使用するのに適
していている。他方、第2の実施例は図6〜図8に示さ
れているが、例えば、シート材料の製造過程で移動中の
シート材料のウェブの光学特性を自動測定するのに特に
適している(オンラインによる使用)。
【0040】第1の実施例(図4)では、光学サブシス
テム12は、光学特性が測定されるシート材料Sに対し
て固定されており、非偏光の集束ビームを利用してい
る。シート材料Sは、光学サブシステム12を通過する
ときドライブ・ユニット26によってスプールされる。
光学サブシステム12はドライブ・ユニット26に固定
されている。第2の実施例(図6)では、光学サブシス
テム12は非偏光のコリメート・ビームを利用し、さら
に、移動中のシート材料のウェブSに対して光学サブシ
ステム12を位置付ける横断移送ユニット(traversing
transport unit)30(ドライブ・ユニット26に置き
換わるもの)を含んでいる。この移送ユニット30は、
移動中のシート材料のウェブSの横断方向に光学サブシ
ステムを移動させて、製造過程にあるシート材料の偏光
依存光学特性を測定する。
テム12は、光学特性が測定されるシート材料Sに対し
て固定されており、非偏光の集束ビームを利用してい
る。シート材料Sは、光学サブシステム12を通過する
ときドライブ・ユニット26によってスプールされる。
光学サブシステム12はドライブ・ユニット26に固定
されている。第2の実施例(図6)では、光学サブシス
テム12は非偏光のコリメート・ビームを利用し、さら
に、移動中のシート材料のウェブSに対して光学サブシ
ステム12を位置付ける横断移送ユニット(traversing
transport unit)30(ドライブ・ユニット26に置き
換わるもの)を含んでいる。この移送ユニット30は、
移動中のシート材料のウェブSの横断方向に光学サブシ
ステムを移動させて、製造過程にあるシート材料の偏光
依存光学特性を測定する。
【0041】どちらの実施例においても、信号分析サブ
システム14と制御・記録サブシステム16(関連の電
源と共に)は、標準的なラック架設キャビネットのよう
な、適当な格納物に収容されている。システムと工業環
境との互換性を保つために、すべてのコンポーネントへ
のAC電源は、Tripp-Lite社(米国 Chicago, IL) 提供
のモデルLCR-2400のように、電圧制御機能と回路切断保
護機能の両方を備えたACライン・フィルタから供給さ
れる。
システム14と制御・記録サブシステム16(関連の電
源と共に)は、標準的なラック架設キャビネットのよう
な、適当な格納物に収容されている。システムと工業環
境との互換性を保つために、すべてのコンポーネントへ
のAC電源は、Tripp-Lite社(米国 Chicago, IL) 提供
のモデルLCR-2400のように、電圧制御機能と回路切断保
護機能の両方を備えたACライン・フィルタから供給さ
れる。
【0042】第1実施例の説明 図4および図5は、本発明の第1実施例を示している。
ドライブ・ユニット26として使用するのに適したもの
としては、Mekel Engineering Inc.(米国Walnut, CA)
提供のMekel 70mmフィルム・トランスポートがある。
ドライブ・ユニット26として使用するのに適したもの
としては、Mekel Engineering Inc.(米国Walnut, CA)
提供のMekel 70mmフィルム・トランスポートがある。
【0043】本発明の第1実施例の光学サブシステム1
2と制御・記録サブシステム14の詳細図は図5に示さ
れている。
2と制御・記録サブシステム14の詳細図は図5に示さ
れている。
【0044】発光器40は、光路20にあるシート材料
Sを照射する。発光器40は、20ワット・ハロゲン・
ランプなどの適当な光源42を備えている。その代表例と
しては、Gilway社(米国Woburn, MA) 提供のL9404 があ
る。光源42からの光は、25ミリ焦点距離のモデルKP
X076のような、第1レンズ44によってコリメートされ
て、Optics for Research (米国Caldwell, NJ) 提供の
モデルDPU-25のような、水晶くさび形減偏光プレート(d
epolarizer plate) 46へ送られる。減偏光プレート4
6の軸は、光源42のランプ・フィラメントから放出さ
れた部分偏光が減偏光されるように調整されている。光
源42、第1レンズ44、および減偏光プレート46が
組み合わさって、非偏光の光源が構成される。減偏光プ
レート46から現れた非偏光は、63ミリ焦点距離のモ
デルKPX133などの、第2のレンズ48によってシート材
料S上の焦点またはスポット上に集束される。このレン
ズは光源から光を受光して、シート材料上の焦点に集束
されるビームを形成する合焦ないし集束手段(focussing
means) を備えている。
Sを照射する。発光器40は、20ワット・ハロゲン・
ランプなどの適当な光源42を備えている。その代表例と
しては、Gilway社(米国Woburn, MA) 提供のL9404 があ
る。光源42からの光は、25ミリ焦点距離のモデルKP
X076のような、第1レンズ44によってコリメートされ
て、Optics for Research (米国Caldwell, NJ) 提供の
モデルDPU-25のような、水晶くさび形減偏光プレート(d
epolarizer plate) 46へ送られる。減偏光プレート4
6の軸は、光源42のランプ・フィラメントから放出さ
れた部分偏光が減偏光されるように調整されている。光
源42、第1レンズ44、および減偏光プレート46が
組み合わさって、非偏光の光源が構成される。減偏光プ
レート46から現れた非偏光は、63ミリ焦点距離のモ
デルKPX133などの、第2のレンズ48によってシート材
料S上の焦点またはスポット上に集束される。このレン
ズは光源から光を受光して、シート材料上の焦点に集束
されるビームを形成する合焦ないし集束手段(focussing
means) を備えている。
【0045】受光器50は、シート材料Sを透過して、
シート材料から現れた光を受信する。受光器50は光学
系アセンブリ60、偏光フィルタ・アセンブリ70、通
過帯域(パスバンド)アセンブリ80および光検出器ア
センブリ90を備えている(各アセンブリのエレメント
は、図面および説明の中では、同じ10を単位とする符
号で示されている)。光学系に配列された順に示すと、
受光器50は、第1集束レンズ61、フィルタ62、ア
パーチュア・プレート(aperture plate)63、第1コリ
メート・レンズ64、回転偏光フィルタ・アセンブリ7
0、第2集束レンズ65、多機能(multi-functional)ア
パーチュア・アセンブリ66、第2コリメート・レンズ
67、減偏光プレート68、狭波長通過帯域フィルタ・
アセンブリ80、第3集束レンズ69、および光検出器
アセンブリ90を含んでいる。本発明の両実施例で使用
される光学サブシステム12に適したレンズとしては、
Newport Corporation (米国Fountain Valley, CA)提供
のレンズがある。各レンズは反射防止コーティングがさ
れており、部品番号のサフィックスに+AR. 14が付い
ている。
シート材料から現れた光を受信する。受光器50は光学
系アセンブリ60、偏光フィルタ・アセンブリ70、通
過帯域(パスバンド)アセンブリ80および光検出器ア
センブリ90を備えている(各アセンブリのエレメント
は、図面および説明の中では、同じ10を単位とする符
号で示されている)。光学系に配列された順に示すと、
受光器50は、第1集束レンズ61、フィルタ62、ア
パーチュア・プレート(aperture plate)63、第1コリ
メート・レンズ64、回転偏光フィルタ・アセンブリ7
0、第2集束レンズ65、多機能(multi-functional)ア
パーチュア・アセンブリ66、第2コリメート・レンズ
67、減偏光プレート68、狭波長通過帯域フィルタ・
アセンブリ80、第3集束レンズ69、および光検出器
アセンブリ90を含んでいる。本発明の両実施例で使用
される光学サブシステム12に適したレンズとしては、
Newport Corporation (米国Fountain Valley, CA)提供
のレンズがある。各レンズは反射防止コーティングがさ
れており、部品番号のサフィックスに+AR. 14が付い
ている。
【0046】50ミリ焦点距離モデルKBX094レンズなど
の、第1集束レンズ61は、受信した光を3ミリ径の第
1アパーチュア63の中心に位置する第1焦点63Fに
焦点合わせする。第1レンズ61からの光はフィルタ6
2を通過し、望ましい光学特性の測定で使用される波長
が通過し、第1参照信号の発生を妨げるような波長が除
去される。これについては後述する。図示の例では、フ
ィルタ62に、コーニング9782ブルー・グリーン・ガラ
ス・フィルタ(blue-green glass filter) を使用すれ
ば、第1参照信号の発生を妨げるようなレッド波長を除
去することが可能である。第1アパーチュア63を通過
した光は、50ミリ焦点距離のモデルKPX082レンズなど
の、第1コリメート・レンズ64によってコリメートさ
れる。この結果、第1コリメート・レンズ64は第1コ
リメート・ビームを形成する。回転直線偏光フィルタ・
アセンブリ70は、偏光フィルタ72、好ましくは、Po
laroid Coporation (米国Norwood, MA)提供のHNP'B ポ
ラロイド・フィルタを含んでいる。フィルタ70はVick
ers-Welco 社(米国Cincinnati, OH) 提供のモデルM271
026 などの、中空シャフト・モータ74に取り付けられて
いる。このモータ74は、例えば、フィルタ72を30,0
00RPM で回転させる。フィルタ72は、第1コリメート
・ビームを受信し、第1コリメート・ビームのうち、そ
の偏光角がフィルタ72の偏光角に一致している光部分
だけを通過させる位置になっている。
の、第1集束レンズ61は、受信した光を3ミリ径の第
1アパーチュア63の中心に位置する第1焦点63Fに
焦点合わせする。第1レンズ61からの光はフィルタ6
2を通過し、望ましい光学特性の測定で使用される波長
が通過し、第1参照信号の発生を妨げるような波長が除
去される。これについては後述する。図示の例では、フ
ィルタ62に、コーニング9782ブルー・グリーン・ガラ
ス・フィルタ(blue-green glass filter) を使用すれ
ば、第1参照信号の発生を妨げるようなレッド波長を除
去することが可能である。第1アパーチュア63を通過
した光は、50ミリ焦点距離のモデルKPX082レンズなど
の、第1コリメート・レンズ64によってコリメートさ
れる。この結果、第1コリメート・レンズ64は第1コ
リメート・ビームを形成する。回転直線偏光フィルタ・
アセンブリ70は、偏光フィルタ72、好ましくは、Po
laroid Coporation (米国Norwood, MA)提供のHNP'B ポ
ラロイド・フィルタを含んでいる。フィルタ70はVick
ers-Welco 社(米国Cincinnati, OH) 提供のモデルM271
026 などの、中空シャフト・モータ74に取り付けられて
いる。このモータ74は、例えば、フィルタ72を30,0
00RPM で回転させる。フィルタ72は、第1コリメート
・ビームを受信し、第1コリメート・ビームのうち、そ
の偏光角がフィルタ72の偏光角に一致している光部分
だけを通過させる位置になっている。
【0047】偏光フィルタ・アセンブリ70から現れた
コリメート・ビームは、50ミリ焦点距離のモデルKPX0
82レンズなどの、第2集束レンズ65によって集束され
て、多機能アパーチュア・アセンブリ66の中央アパー
チュア66Aの中心に位置する焦点66Fへ向かって送
られる。アパーチュア・アセンブリ66は、環状固定偏
光フィルタ66Pと一緒にサンドウィッチされた環状通
過帯域フィルタ66Rを含んでいる(フィルタ66Pの
エレメントは第1参照信号発生器の説明個所に説明され
ている)。
コリメート・ビームは、50ミリ焦点距離のモデルKPX0
82レンズなどの、第2集束レンズ65によって集束され
て、多機能アパーチュア・アセンブリ66の中央アパー
チュア66Aの中心に位置する焦点66Fへ向かって送
られる。アパーチュア・アセンブリ66は、環状固定偏
光フィルタ66Pと一緒にサンドウィッチされた環状通
過帯域フィルタ66Rを含んでいる(フィルタ66Pの
エレメントは第1参照信号発生器の説明個所に説明され
ている)。
【0048】アパーチュア66Aを通過した光は、次
に、50ミリ焦点距離のモデルKPX082レンズなどの第2
コリメート・レンズ67によってコリメートされて、第
2コリメート・ビームを形成する。第2コリメート・ビ
ームは、モデルDPU-25などの減偏光プレート68に通さ
れる。減偏光プレート68は、後続の波長通過帯域フィ
ルタ・アセンブリ80または光検出器アセンブリ90か
ら発生する偏光感度効果を最小化する。
に、50ミリ焦点距離のモデルKPX082レンズなどの第2
コリメート・レンズ67によってコリメートされて、第
2コリメート・ビームを形成する。第2コリメート・ビ
ームは、モデルDPU-25などの減偏光プレート68に通さ
れる。減偏光プレート68は、後続の波長通過帯域フィ
ルタ・アセンブリ80または光検出器アセンブリ90か
ら発生する偏光感度効果を最小化する。
【0049】通過帯域フィルタ・アセンブリ80は第2
コリメート・ビームを受信し、あらかじめ決めた波長範
囲だけを通過させるように置かれた狭通過帯域フィルタ
・エレメント82を含んでいる。このフィルタの代表例
としては、中心波長が490ナノメータの10ミリ・バ
ンド幅干渉フィルタがある。実用上の便宜から、通過帯
域フィルタ・アセンブリ80は、Oriel Corporation
(米国Stratford, CT)提供のモデル53855 などのフィル
タ・ホイール84を、同社からモデル77374 の名称で販売
されている対応するコントローラと併用することによっ
て実現されている。ホイール84には、複数の狭通過帯
域フィルタ・エレメント82が装着されており、各々が
特定のシート材料に適したものになっている。コントロ
ーラ86は、ライン88上に現れた適当な制御信号に応
答して、ホイール84上の特定のフィルタ・エレメント
82を光路内に置く働きをする。
コリメート・ビームを受信し、あらかじめ決めた波長範
囲だけを通過させるように置かれた狭通過帯域フィルタ
・エレメント82を含んでいる。このフィルタの代表例
としては、中心波長が490ナノメータの10ミリ・バ
ンド幅干渉フィルタがある。実用上の便宜から、通過帯
域フィルタ・アセンブリ80は、Oriel Corporation
(米国Stratford, CT)提供のモデル53855 などのフィル
タ・ホイール84を、同社からモデル77374 の名称で販売
されている対応するコントローラと併用することによっ
て実現されている。ホイール84には、複数の狭通過帯
域フィルタ・エレメント82が装着されており、各々が
特定のシート材料に適したものになっている。コントロ
ーラ86は、ライン88上に現れた適当な制御信号に応
答して、ホイール84上の特定のフィルタ・エレメント
82を光路内に置く働きをする。
【0050】狭通過帯域フィルタ82から現れた光は、
次に、第3集束レンズ69によって集束される。集束さ
れた光は、光強度信号Is を出力する光検出器アセンブ
リ90へ送られる。光検出器アセンブリ90は光検出素
子92および関連の増幅器94を含んでいる。第3集束
レンズ69の焦点92Fは光検出素子92の中心に位置
している。光検出器アセンブリ90として使用するのに
適したものとしては、Hammamatsu Corp.(米国Bridgewa
ter, NJ)提供のモデルG1957 ガリウム砒素亜りん酸塩(G
aAsP) ホトダイオード/演算増幅器がある。
次に、第3集束レンズ69によって集束される。集束さ
れた光は、光強度信号Is を出力する光検出器アセンブ
リ90へ送られる。光検出器アセンブリ90は光検出素
子92および関連の増幅器94を含んでいる。第3集束
レンズ69の焦点92Fは光検出素子92の中心に位置
している。光検出器アセンブリ90として使用するのに
適したものとしては、Hammamatsu Corp.(米国Bridgewa
ter, NJ)提供のモデルG1957 ガリウム砒素亜りん酸塩(G
aAsP) ホトダイオード/演算増幅器がある。
【0051】全体を100で示している第1参照信号発
生器は、
生器は、
【0052】
【外6】
【0053】を発生するために使用される。第1参照信
号発生器100は、第1焦点63Fの周囲に左右対称に
配置され、複数の参照ビームを発生する、環状に並んだ
発光ダイオード・アレイ102と、第2焦点66Fに隣
接する位置に設けられた環状固定偏光フィルタ66P
と、固定偏光フィルタ66Pのすぐ背後に第2焦点66
Fの周囲に左右対称に配置され、環状に並んだ光検出器
アレイ104と、その各々の入力が光検出器104のそ
れぞれに接続されている総和増幅器(summing amplifie
r) 106とを備えている。
号発生器100は、第1焦点63Fの周囲に左右対称に
配置され、複数の参照ビームを発生する、環状に並んだ
発光ダイオード・アレイ102と、第2焦点66Fに隣
接する位置に設けられた環状固定偏光フィルタ66P
と、固定偏光フィルタ66Pのすぐ背後に第2焦点66
Fの周囲に左右対称に配置され、環状に並んだ光検出器
アレイ104と、その各々の入力が光検出器104のそ
れぞれに接続されている総和増幅器(summing amplifie
r) 106とを備えている。
【0054】図示の例では、1つまたはそれ以上、好ま
しくは3つの赤色発光ダイオード(LED) 102−1,1
02−2,102−3が第1アパーチュア63の周囲に
左右対称に配置されている。発光ダイオードの代表例と
しては、Gilway CorporationからモデルE100の名称で販
売されているものがある。これらの3つのレッドLEDの
各々からの光は第1コリメート・レンズ64によってコ
リメートされて、参照ビームが形成される。各参照ビー
ムは回転偏光フィルタ・アセンブリ70を通過し、環状
(赤色)通過帯域フィルタ66Rを通過し、環状固定偏
光フィルタ66Pを通過し、第2集束レンズ65によっ
てそれぞれのホトダイオード104−1,104−2,
104−3上に集束され、そこで入射光の強度が電気信
号に変換される。光検出器の代表例としては、EG&G Vat
ec社(米国St.Louis,MO)からモデルVTB1113 の名称で販
売されているようなホトダイオードがある。環状通過帯
域フィルタ66Rとして使用できる代表例としては、Ed
mond Scientific 社(米国Barrington, NJ) から提供さ
れているものがあり、これは、波長が595ナノメータ
のとき透過点が半分(T1/2)になっている。環状固定偏光
フィルタ66Pは、フィルタ72と同じ材質になってい
る。赤色フィルタ66Rは、LED102の波長範囲外
にあって、シート材料Sを通り抜けた迷光 (stray ligh
t)を阻止または除去することにより、LED102から
の赤色光だけが3つのそれぞれの光検出器104に到達
するようにする。かくして、各光検出器104は、参照
ビームのうち、偏光角が固定偏光フィルタ66Pの偏光
角に一致している部分の光強度を表した信号を出力す
る。3つのそれぞれの光検出器104−1,104−
2,104−3からの電気信号は自動利得制御(AGC) 機
能をもつ総和増幅器106の3つの入力へ導かれて、
しくは3つの赤色発光ダイオード(LED) 102−1,1
02−2,102−3が第1アパーチュア63の周囲に
左右対称に配置されている。発光ダイオードの代表例と
しては、Gilway CorporationからモデルE100の名称で販
売されているものがある。これらの3つのレッドLEDの
各々からの光は第1コリメート・レンズ64によってコ
リメートされて、参照ビームが形成される。各参照ビー
ムは回転偏光フィルタ・アセンブリ70を通過し、環状
(赤色)通過帯域フィルタ66Rを通過し、環状固定偏
光フィルタ66Pを通過し、第2集束レンズ65によっ
てそれぞれのホトダイオード104−1,104−2,
104−3上に集束され、そこで入射光の強度が電気信
号に変換される。光検出器の代表例としては、EG&G Vat
ec社(米国St.Louis,MO)からモデルVTB1113 の名称で販
売されているようなホトダイオードがある。環状通過帯
域フィルタ66Rとして使用できる代表例としては、Ed
mond Scientific 社(米国Barrington, NJ) から提供さ
れているものがあり、これは、波長が595ナノメータ
のとき透過点が半分(T1/2)になっている。環状固定偏光
フィルタ66Pは、フィルタ72と同じ材質になってい
る。赤色フィルタ66Rは、LED102の波長範囲外
にあって、シート材料Sを通り抜けた迷光 (stray ligh
t)を阻止または除去することにより、LED102から
の赤色光だけが3つのそれぞれの光検出器104に到達
するようにする。かくして、各光検出器104は、参照
ビームのうち、偏光角が固定偏光フィルタ66Pの偏光
角に一致している部分の光強度を表した信号を出力す
る。3つのそれぞれの光検出器104−1,104−
2,104−3からの電気信号は自動利得制御(AGC) 機
能をもつ総和増幅器106の3つの入力へ導かれて、
【0055】
【外7】
【0056】通過帯域フィルタ62(これは、光学アセ
ンブリ60の説明個所で前述した)と赤色フィルタ66
Rの各々は、第1参照信号の発生を妨げるおそれのある
波長の周囲光を除去する働きをする。
ンブリ60の説明個所で前述した)と赤色フィルタ66
Rの各々は、第1参照信号の発生を妨げるおそれのある
波長の周囲光を除去する働きをする。
【0057】第2参照信号発生器120は、関連の電位
差計124をもつ可変利得増幅器122と、サンプル・
ホールド回路126と、シート材料存在検出器128と
を備えている。信号Iは可変利得増幅器122の入力に
現れる。電位差計124は増幅器122の利得を制御
し、信号Iに係数Fをかけて、シート材料からの反射損
失を補正する。シート材料存在検出器128は、シート
材料が光路20に存在するかどうかを判定し、サンプル
・ホールド回路126を作動(assert)させる。第1実施
例の図示の例では、サンプル・ホールド回路126はア
ナログ−ディジタル−アナログ(A/D/A)変換回路
を備えている。
差計124をもつ可変利得増幅器122と、サンプル・
ホールド回路126と、シート材料存在検出器128と
を備えている。信号Iは可変利得増幅器122の入力に
現れる。電位差計124は増幅器122の利得を制御
し、信号Iに係数Fをかけて、シート材料からの反射損
失を補正する。シート材料存在検出器128は、シート
材料が光路20に存在するかどうかを判定し、サンプル
・ホールド回路126を作動(assert)させる。第1実施
例の図示の例では、サンプル・ホールド回路126はア
ナログ−ディジタル−アナログ(A/D/A)変換回路
を備えている。
【0058】シート材料Sが光路20に存在しないとき
は(存在検出器128によって存在しないことが示され
ると)、増幅器122の出力はサンプル・ホールド回路
126によってサンプルされ、発光器からの非偏光ビー
ムの強度を反射損失係数Fでスケーリングしたものを表
す第2参照信号F・I0 が得られる。サンプルされた光
強度信号F・I0 は、シート材料が光路20に存在する
間保持される。
は(存在検出器128によって存在しないことが示され
ると)、増幅器122の出力はサンプル・ホールド回路
126によってサンプルされ、発光器からの非偏光ビー
ムの強度を反射損失係数Fでスケーリングしたものを表
す第2参照信号F・I0 が得られる。サンプルされた光
強度信号F・I0 は、シート材料が光路20に存在する
間保持される。
【0059】シート材料存在検出器128は、手動付勢
スイッチ128Sで実現することが可能である。オペレ
ータは、シート材料が存在しないことに気付くと、スイ
ッチ128Sを作動させ、コマンド信号をサンプル・ホ
ールド回路126へ送る。これとは別に、シート材料存
在検出器128とそこからのコマンド信号出力を自動化
させることも可能である。シート材料の存在の有無は、
検出された吸光特性Aをあらかじめ決めた参照吸光値A
r と比較することによって判断される。
スイッチ128Sで実現することが可能である。オペレ
ータは、シート材料が存在しないことに気付くと、スイ
ッチ128Sを作動させ、コマンド信号をサンプル・ホ
ールド回路126へ送る。これとは別に、シート材料存
在検出器128とそこからのコマンド信号出力を自動化
させることも可能である。シート材料の存在の有無は、
検出された吸光特性Aをあらかじめ決めた参照吸光値A
r と比較することによって判断される。
【0060】分析サブシステム14も図5に示されてい
る。分析サブシステム14は、低域フィルタ144と同
期式検出・位相測定ネットワーク(synchronous detecto
r and phase measurement network)146に接続された
対数すなわちログ増幅器142をもつ分析回路を含んで
いる。分析回路は
る。分析サブシステム14は、低域フィルタ144と同
期式検出・位相測定ネットワーク(synchronous detecto
r and phase measurement network)146に接続された
対数すなわちログ増幅器142をもつ分析回路を含んで
いる。分析回路は
【0061】
【外8】
【0062】に応答して、(1)最大吸光角度θmax 、
(2)比二色性(ΔA/A)、および(3)吸光特性A
を表す信号を出力する。
(2)比二色性(ΔA/A)、および(3)吸光特性A
を表す信号を出力する。
【0063】動作時には、第2参照信号F・I0 はログ
増幅器142の第1入力142−1に現れ、他方、光検
出器アセンブリ90から出力された光強度信号Is はそ
の第2入力142−2に入力される。ログ増幅器142
の出力は反射損失補正信号F・I0 と光強度信号Is の
比率の対数に等しい。つまり、A= log(F・IO)/(Is)で
ある。
増幅器142の第1入力142−1に現れ、他方、光検
出器アセンブリ90から出力された光強度信号Is はそ
の第2入力142−2に入力される。ログ増幅器142
の出力は反射損失補正信号F・I0 と光強度信号Is の
比率の対数に等しい。つまり、A= log(F・IO)/(Is)で
ある。
【0064】ログ増幅器142からの出力は、低域フィ
ルタ144によってフィルタにかけられ、吸光度信号A
の中間値または平均値が得られる。同期式検出・位相測
定ネットワーク146は
ルタ144によってフィルタにかけられ、吸光度信号A
の中間値または平均値が得られる。同期式検出・位相測
定ネットワーク146は
【0065】
【外9】
【0066】ネットワーク146はこれらの信号から、
(ΔA/A)つまり比二色性および最大吸光角度θmax
に比例するDCアナログ信号を抽出する。3つの信号、
すなわち、比二色性(ΔA/A)、最大吸光角度θ
max 、および平均吸光度Aは、ケーブルによって制御・
記録サブシステム16へ伝達される。
(ΔA/A)つまり比二色性および最大吸光角度θmax
に比例するDCアナログ信号を抽出する。3つの信号、
すなわち、比二色性(ΔA/A)、最大吸光角度θ
max 、および平均吸光度Aは、ケーブルによって制御・
記録サブシステム16へ伝達される。
【0067】同期式検出・位相測定ネットワーク146
は、米国特許第4,521,111 号(Paulson, Jr およびFaul
haber 。本件出願人に譲渡済み)に開示されている。こ
の特許はそれを参照することで本明細書の一部を構成す
るものである。本明細書中で用いられている最大吸光角
θmax は、上記特許に記載されている「配向角度」θに
相当するものである。本明細書中で用いられている比二
色性パラメータ(ΔA/A)は、数学的には、上記特許
に記載されているパラメータDexと同じものである。
は、米国特許第4,521,111 号(Paulson, Jr およびFaul
haber 。本件出願人に譲渡済み)に開示されている。こ
の特許はそれを参照することで本明細書の一部を構成す
るものである。本明細書中で用いられている最大吸光角
θmax は、上記特許に記載されている「配向角度」θに
相当するものである。本明細書中で用いられている比二
色性パラメータ(ΔA/A)は、数学的には、上記特許
に記載されているパラメータDexと同じものである。
【0068】制御・記録サブシステム16も図5に示さ
れている。光学サブシステム12と分析サブシステム1
4のオペレーションは、制御・記録サブシステム16に
よって制御される。このサブシステム16は、IBM PC/A
T コンパチブル・パーソナル・コンピュータを使用して
実現されており、その代表例として、Everex社(米国Fr
eemont, CA) からモデル386/33の名称で販売されている
ものがある。コンピュータ・サブシステム16に内蔵さ
れているアクセサリ・モジュールは、制御信号を光学サ
ブシステム12へ出力し、分析サブシステム14から測
定信号を受信する。この種のアクセサリ・モジュールの
1つとして、アナログ−ディジタル・コンバータと入出
力結合(A/D/IO)モジュール16−1がある。このモジュ
ール16−1は、測定されたパラメータ、つまり、比二
色性(ΔA/A)、最大吸光角θmax 、および平均吸光
度Aを表すアナログ入力を受信して記録する。このモジ
ュール16−1はディジタル制御出力もサブシステム1
4へ送る。例えば、(シート材料存在検出器128を自
動化した実施例でモジュール16−1が使用されている
とき)モジュール16−1はRESET 信号をネットワーク
146へ、制御信号をサンプル・ホールド回路126へ
送る。モジュール16−1として使用するのに好ましい
ものとしては、Data Translation社(米国Marlboro, M
A) からモデルDT2801の名称で販売されているデバイス
がある。
れている。光学サブシステム12と分析サブシステム1
4のオペレーションは、制御・記録サブシステム16に
よって制御される。このサブシステム16は、IBM PC/A
T コンパチブル・パーソナル・コンピュータを使用して
実現されており、その代表例として、Everex社(米国Fr
eemont, CA) からモデル386/33の名称で販売されている
ものがある。コンピュータ・サブシステム16に内蔵さ
れているアクセサリ・モジュールは、制御信号を光学サ
ブシステム12へ出力し、分析サブシステム14から測
定信号を受信する。この種のアクセサリ・モジュールの
1つとして、アナログ−ディジタル・コンバータと入出
力結合(A/D/IO)モジュール16−1がある。このモジュ
ール16−1は、測定されたパラメータ、つまり、比二
色性(ΔA/A)、最大吸光角θmax 、および平均吸光
度Aを表すアナログ入力を受信して記録する。このモジ
ュール16−1はディジタル制御出力もサブシステム1
4へ送る。例えば、(シート材料存在検出器128を自
動化した実施例でモジュール16−1が使用されている
とき)モジュール16−1はRESET 信号をネットワーク
146へ、制御信号をサンプル・ホールド回路126へ
送る。モジュール16−1として使用するのに好ましい
ものとしては、Data Translation社(米国Marlboro, M
A) からモデルDT2801の名称で販売されているデバイス
がある。
【0069】比二色性(ΔA/A)、最大吸光角度θ
max 、および平均吸光度Aの信号は、12ビット解像度
アナログ−ディジタル(A/D)コンバータのそれぞれ
の入力へ送られる。このコンバータは、コンピュータ・
サブシステム16に内蔵されたモジュール16−1の好
適実施例の一部になっている。モジュール16−1はコ
ンピュータ・データ・バス16Bと連絡されている。コ
ンピュータ16の中央処理ユニット16Cは、適当なソ
フトウェアによって、シート材料Sの位置と共に変化す
る3信号すべてをディジタル表現したものを獲得し、こ
れらの信号を表すデータをランダム・アクセス・メモリ
(RAM)16Rまたはディスク・ドライブなどの適当
な非揮発性記憶デバイス16Dにストアし、データのプ
ロットを作成し、それを陰極線管(CRT)16Tまた
は他のプロット・デバイス16P上に表示し、キーボー
ド16Kなどの、オペレータ入力デバイスからオペレー
タが入力したコマンドを受け取る。RAMまたは非揮発
性記憶デバイスに以前にストアされた、以前のシート材
料サンプルからの履歴データ(historical data) を呼び
出し、表示して比較を行うことができる。
max 、および平均吸光度Aの信号は、12ビット解像度
アナログ−ディジタル(A/D)コンバータのそれぞれ
の入力へ送られる。このコンバータは、コンピュータ・
サブシステム16に内蔵されたモジュール16−1の好
適実施例の一部になっている。モジュール16−1はコ
ンピュータ・データ・バス16Bと連絡されている。コ
ンピュータ16の中央処理ユニット16Cは、適当なソ
フトウェアによって、シート材料Sの位置と共に変化す
る3信号すべてをディジタル表現したものを獲得し、こ
れらの信号を表すデータをランダム・アクセス・メモリ
(RAM)16Rまたはディスク・ドライブなどの適当
な非揮発性記憶デバイス16Dにストアし、データのプ
ロットを作成し、それを陰極線管(CRT)16Tまた
は他のプロット・デバイス16P上に表示し、キーボー
ド16Kなどの、オペレータ入力デバイスからオペレー
タが入力したコマンドを受け取る。RAMまたは非揮発
性記憶デバイスに以前にストアされた、以前のシート材
料サンプルからの履歴データ(historical data) を呼び
出し、表示して比較を行うことができる。
【0070】第2のアクセサリ・モジュールは、フィル
タ・ホイール・インタフェース・モジュール16−2で
ある。このモジュール16−2もコンピュータ・データ
・バス16Bと連絡され、制御信号をライン88経由で
フィルタ・ホイール・アセンブリ80へ送る。このモジ
ュールは、Oriel 社からモデル77375 の名称で販売され
ているデバイスを、上述した好適なコントローラ86と
併用することによって実現することができる。
タ・ホイール・インタフェース・モジュール16−2で
ある。このモジュール16−2もコンピュータ・データ
・バス16Bと連絡され、制御信号をライン88経由で
フィルタ・ホイール・アセンブリ80へ送る。このモジ
ュールは、Oriel 社からモデル77375 の名称で販売され
ているデバイスを、上述した好適なコントローラ86と
併用することによって実現することができる。
【0071】動作時には、シート材料のサンプルは、代
表例として、所望長さで、1インチ(約2cm)〜2−1
/8インチ(約4cm) 幅のストリップにカットされて、
ドライブ・ユニット26で走査用のスプール26S上に
ロードされる。透明フィルムのリーダ(代表例として、
10インチ(約25.4cm) 長、70mm幅、3mil 厚の
透明ポリエチレン・テレフタレート(PET))は、シ
ート材料サンプルの各端で適当な光学的に透明テープで
スプライスされる。各グループの走査は、ドライブ・ユ
ニット26を手動で付勢させることによって開始され
る。測定されたパラメータの記録の開始、および同期式
検出・位相測定ネットワーク146へ送られるシート材
料存在信号(この信号はサンプル・ホールド回路126
を作動させる)とRESET 信号の生成は、制御・記録サブ
システム16によって自動的に処理される。シート材料
のサンプルは、較正された一定の走査速度で移送される
のが代表例である。各サンプルの開始と終了は、各サン
プルの先端と終端が光路20を横切ったとき、吸光度A
が急激に変化することにより、サブシステム16によっ
て判断される。
表例として、所望長さで、1インチ(約2cm)〜2−1
/8インチ(約4cm) 幅のストリップにカットされて、
ドライブ・ユニット26で走査用のスプール26S上に
ロードされる。透明フィルムのリーダ(代表例として、
10インチ(約25.4cm) 長、70mm幅、3mil 厚の
透明ポリエチレン・テレフタレート(PET))は、シ
ート材料サンプルの各端で適当な光学的に透明テープで
スプライスされる。各グループの走査は、ドライブ・ユ
ニット26を手動で付勢させることによって開始され
る。測定されたパラメータの記録の開始、および同期式
検出・位相測定ネットワーク146へ送られるシート材
料存在信号(この信号はサンプル・ホールド回路126
を作動させる)とRESET 信号の生成は、制御・記録サブ
システム16によって自動的に処理される。シート材料
のサンプルは、較正された一定の走査速度で移送される
のが代表例である。各サンプルの開始と終了は、各サン
プルの先端と終端が光路20を横切ったとき、吸光度A
が急激に変化することにより、サブシステム16によっ
て判断される。
【0072】必要ならば、各サンプル間に透明フィルム
・リーダを使用してエンド・ツー・エンドをスプライス
することにより、サンプルをドライブ・ユニット26上
の供給スプール26S−1の容量まで、いくつでも継ぐ
ことが可能である。特性づけを行うサンプルの吸光特性
に見合った波長通過帯域フィルタ82を選択しなければ
ならないので、同じ厚さまたは吸光度をもつサンプルを
1つにまとめておくのが代表的なやり方である。サンプ
ルをカットし、その製造時と同じ配向にして取り付ける
と、測定した光学特性のプロットを簡単に比較すること
ができる。
・リーダを使用してエンド・ツー・エンドをスプライス
することにより、サンプルをドライブ・ユニット26上
の供給スプール26S−1の容量まで、いくつでも継ぐ
ことが可能である。特性づけを行うサンプルの吸光特性
に見合った波長通過帯域フィルタ82を選択しなければ
ならないので、同じ厚さまたは吸光度をもつサンプルを
1つにまとめておくのが代表的なやり方である。サンプ
ルをカットし、その製造時と同じ配向にして取り付ける
と、測定した光学特性のプロットを簡単に比較すること
ができる。
【0073】1つまたは複数のサンプルは、図4に示す
ように、供給スプール26S−1からローラを通って、
巻取りスプール26S−2に巻き取られる。サンプルを
ロードする前に較正検査を行うのが普通である。オペレ
ータはドライブ・ユニット26を手操作で制御して、サ
ンプルを所望速度で前進させる。
ように、供給スプール26S−1からローラを通って、
巻取りスプール26S−2に巻き取られる。サンプルを
ロードする前に較正検査を行うのが普通である。オペレ
ータはドライブ・ユニット26を手操作で制御して、サ
ンプルを所望速度で前進させる。
【0074】シート材料存在検出器スイッチ128S
は、各グループの測定の開始時に手動で付勢させて、サ
ンプルが光路20に存在しないときの強度信号をサンプ
ルし、保持する。また、スイッチ128Sは、測定前に
波長通過帯域フィルタ82が交換されるたびに作動され
る。第2参照信号(F・I0 ) は、スイッチ128Sが
再び手操作で作動されるまで、サンプル・ホールド回路
126によって無期限に保持されている。光源の強さは
数時間の間にドリフトすることがあるので、例えば、3
0分間隔で、定期的にスイッチ128Sを作動させて光
強度の変化の補正を行う。屈折率が異なるサンプルの特
性を測定する必要がある場合は、反射損失係数Fの値を
変えるだけでよい。
は、各グループの測定の開始時に手動で付勢させて、サ
ンプルが光路20に存在しないときの強度信号をサンプ
ルし、保持する。また、スイッチ128Sは、測定前に
波長通過帯域フィルタ82が交換されるたびに作動され
る。第2参照信号(F・I0 ) は、スイッチ128Sが
再び手操作で作動されるまで、サンプル・ホールド回路
126によって無期限に保持されている。光源の強さは
数時間の間にドリフトすることがあるので、例えば、3
0分間隔で、定期的にスイッチ128Sを作動させて光
強度の変化の補正を行う。屈折率が異なるサンプルの特
性を測定する必要がある場合は、反射損失係数Fの値を
変えるだけでよい。
【0075】必要なデータ収集ソフトウェア・プログラ
ムが制御・記録サブシステム16にロードされているの
で、オペレータは波長フィルタ82の選択とサンプルに
関する情報を入力する。フィルタ・ホイール・インタフ
ェース・モジュール16−2がコントローラ85を作動
させると、コントローラ85は信号をライン88経由で
フィルタ・ホイール84へ送り、選択されたフィルタ8
2を光路20に置く。モジュール16−1のA/Dコン
バータは、分析サブシステム14から受信した信号をデ
ィジタル化する。
ムが制御・記録サブシステム16にロードされているの
で、オペレータは波長フィルタ82の選択とサンプルに
関する情報を入力する。フィルタ・ホイール・インタフ
ェース・モジュール16−2がコントローラ85を作動
させると、コントローラ85は信号をライン88経由で
フィルタ・ホイール84へ送り、選択されたフィルタ8
2を光路20に置く。モジュール16−1のA/Dコン
バータは、分析サブシステム14から受信した信号をデ
ィジタル化する。
【0076】サンプル・グループの特性を測定する場
合、シート存在検出器スイッチ128をサブシステム1
6によって自動的に作動させることが好ましい。従っ
て、モジュール16−1のA/Dコンバータからのディ
ジタル化吸光度信号は、処理ユニット16Cによって、
あらかじめ決めた吸光度のしきい値(代表例として、吸
光度が(0.1)に対応する値)と比較される。吸光サ
ンプルの前縁が光路20を横切るとき、吸光度値Aがし
きい値レベルを越えると、A/Dコンバータは、非二色
性(ΔA/A)、吸光度A、および最大吸光角θmax の
値の測定を、あらかじめ決めた時間間隔(代表例とし
て、0.25秒)で開始する。測定されたこれらの値
は、モジュール16−1からデータ・バス16Bを経由
してメモリ16Rに転送されて、ストアされる。任意の
パラメータまたはすべてのパラメータ(例えば、非二色
性(ΔA/A))のプロットは、コンピュータのCRT
ディスプレイ・デバイス16Tの画面上にリアルタイム
で表示される。サンプルの後縁が光路20を横切ったと
き、吸光度値Aがしきい値レベル以下に降下すると、測
定は中止され、コンピュータは、サンプル測定が完了し
たことをオペレータに知らせる。
合、シート存在検出器スイッチ128をサブシステム1
6によって自動的に作動させることが好ましい。従っ
て、モジュール16−1のA/Dコンバータからのディ
ジタル化吸光度信号は、処理ユニット16Cによって、
あらかじめ決めた吸光度のしきい値(代表例として、吸
光度が(0.1)に対応する値)と比較される。吸光サ
ンプルの前縁が光路20を横切るとき、吸光度値Aがし
きい値レベルを越えると、A/Dコンバータは、非二色
性(ΔA/A)、吸光度A、および最大吸光角θmax の
値の測定を、あらかじめ決めた時間間隔(代表例とし
て、0.25秒)で開始する。測定されたこれらの値
は、モジュール16−1からデータ・バス16Bを経由
してメモリ16Rに転送されて、ストアされる。任意の
パラメータまたはすべてのパラメータ(例えば、非二色
性(ΔA/A))のプロットは、コンピュータのCRT
ディスプレイ・デバイス16Tの画面上にリアルタイム
で表示される。サンプルの後縁が光路20を横切ったと
き、吸光度値Aがしきい値レベル以下に降下すると、測
定は中止され、コンピュータは、サンプル測定が完了し
たことをオペレータに知らせる。
【0077】サンプルの走査を終えたとき、測定パラメ
ータの1つ、いくつか、あるいはすべてのプロットをC
RT画面から表示すること、および/またはサンプル情
報と統計データを使用してプロット・デバイス上でプロ
ットすることが可能である。データは、必要ならば、記
憶デバイス16Dにストアしておくこともできる。
ータの1つ、いくつか、あるいはすべてのプロットをC
RT画面から表示すること、および/またはサンプル情
報と統計データを使用してプロット・デバイス上でプロ
ットすることが可能である。データは、必要ならば、記
憶デバイス16Dにストアしておくこともできる。
【0078】本発明の第2実施例による装置10は、特
に、オンライン製造環境で使用するのに適しており、横
断移送ユニット(traversing transport unit) 30を備
えている。
に、オンライン製造環境で使用するのに適しており、横
断移送ユニット(traversing transport unit) 30を備
えている。
【0079】図6〜図8に示す第2実施例の光学サブシ
ステム12は、下述するように、光学サブシステム12
をオンライン環境に向くように若干の改良を加えたこと
を除けば、構造と動作は、第1実施例のそれと大体同じ
である。発光器40は、移動するシート材料のウェブS
の一方の側の、移送ユニット30の第1移動可能キャリ
ッジ30−1に装着されている。他方、受光器50は、
移動するウェブSの反対側に設けられた第2移動可能キ
ャリッジ30−2に装着されている。発光器40は、移
動ウェブSを通って受光器50まで達する光路20上に
照射ビームを送出する。
ステム12は、下述するように、光学サブシステム12
をオンライン環境に向くように若干の改良を加えたこと
を除けば、構造と動作は、第1実施例のそれと大体同じ
である。発光器40は、移動するシート材料のウェブS
の一方の側の、移送ユニット30の第1移動可能キャリ
ッジ30−1に装着されている。他方、受光器50は、
移動するウェブSの反対側に設けられた第2移動可能キ
ャリッジ30−2に装着されている。発光器40は、移
動ウェブSを通って受光器50まで達する光路20上に
照射ビームを送出する。
【0080】移送ユニット30は、Measurex Corporati
on(米国Cupertino, CA)が販売している商用ユニット
を、Measurex社の図面番号2366-2I に準拠するようにカ
ストマイズしたものである。移送ユニット30を動作さ
せると、第1移動可能キャリッジは、マシン方向に移動
している吸光シート材料の幅方向に走査し、第1移動可
能キャリッジ30−1に装着された発光器ユニット40
は、マシン方向に直交する横断方向に移送され、第2移
動可能キャリッジ30−2に装着された受光ユニット5
0は、発光器ユニット40と一致する方向に移送され
る。言い換えれば、発光器40と受光器50は、どの時
点においても、相互に光学的に一致する位置になってい
る。
on(米国Cupertino, CA)が販売している商用ユニット
を、Measurex社の図面番号2366-2I に準拠するようにカ
ストマイズしたものである。移送ユニット30を動作さ
せると、第1移動可能キャリッジは、マシン方向に移動
している吸光シート材料の幅方向に走査し、第1移動可
能キャリッジ30−1に装着された発光器ユニット40
は、マシン方向に直交する横断方向に移送され、第2移
動可能キャリッジ30−2に装着された受光ユニット5
0は、発光器ユニット40と一致する方向に移送され
る。言い換えれば、発光器40と受光器50は、どの時
点においても、相互に光学的に一致する位置になってい
る。
【0081】移送ユニット30は内部制御ユニット32
を備え、このユニット32は、移動可能キャリッジと光
学サブシステム12の移動を示す移動信号32M、キャ
リッジの移動方向(前進と逆進)を示す方向表示信号3
2D、およびキャリッジの小刻みな移動を示す小刻み移
動信号32Iを発生するモーション・エンコーダと、キ
ャリッジの運動方向を示す信号を生成する方向インジケ
ータと、モーション・エンコーダ信号と方向インジケー
タ信号を受信し、その出力信号が発光器40および受光
器50が移動中のシート材料を横断する相対位置を表わ
している双方向カウンタとを有するキャリッジ位置セン
サを有する。キャリッジが移送ユニット30に置かれた
スイッチ(図示せず)を通過すると、光学サブシステム
12がウェブSのほぼ中心に位置することを示す「ウェ
ブ中心」信号32Cが出力される。信号32M,32
D,32Iおよび32Cは、移送ユニット30の内部制
御ユニット32からケーブルを経由して制御・記録サブ
システム16へ送られ、コンピュータ・モジュール16
−1によって受信されることにより、光学サブシステム
12とウェブSとの相対的位置が追跡される。信号32
M,32D,32I,32Cはサブシステム16と協力
し合って、移送ユニット30の移動可能キャリッジ30
−1と30−2が移動中のシート材料Sを横断する相対
位置を検出するキャリッジ位置センサおよびキャリッジ
位置を表す信号を発生する手段の働きをする。つまり、
サブシステム16は、適当なソフトウェアの制御の下
で、移動(モーション)エンコーダ信号32Mと移動方
向信号32Dを受信し、発光器と受光器が移動中のシー
ト材料を横断する相対位置を表すパラメータを生成する
キャリッジ位置センサの働きをする。
を備え、このユニット32は、移動可能キャリッジと光
学サブシステム12の移動を示す移動信号32M、キャ
リッジの移動方向(前進と逆進)を示す方向表示信号3
2D、およびキャリッジの小刻みな移動を示す小刻み移
動信号32Iを発生するモーション・エンコーダと、キ
ャリッジの運動方向を示す信号を生成する方向インジケ
ータと、モーション・エンコーダ信号と方向インジケー
タ信号を受信し、その出力信号が発光器40および受光
器50が移動中のシート材料を横断する相対位置を表わ
している双方向カウンタとを有するキャリッジ位置セン
サを有する。キャリッジが移送ユニット30に置かれた
スイッチ(図示せず)を通過すると、光学サブシステム
12がウェブSのほぼ中心に位置することを示す「ウェ
ブ中心」信号32Cが出力される。信号32M,32
D,32Iおよび32Cは、移送ユニット30の内部制
御ユニット32からケーブルを経由して制御・記録サブ
システム16へ送られ、コンピュータ・モジュール16
−1によって受信されることにより、光学サブシステム
12とウェブSとの相対的位置が追跡される。信号32
M,32D,32I,32Cはサブシステム16と協力
し合って、移送ユニット30の移動可能キャリッジ30
−1と30−2が移動中のシート材料Sを横断する相対
位置を検出するキャリッジ位置センサおよびキャリッジ
位置を表す信号を発生する手段の働きをする。つまり、
サブシステム16は、適当なソフトウェアの制御の下
で、移動(モーション)エンコーダ信号32Mと移動方
向信号32Dを受信し、発光器と受光器が移動中のシー
ト材料を横断する相対位置を表すパラメータを生成する
キャリッジ位置センサの働きをする。
【0082】第2実施例の発光器40は、集束ビームで
はなく、シート材料Sを通り抜けた非偏光のコリメート
されたビームを発生する。図7に示すように、第2実施
例の発光器40には、図5に示した第2集束レンズ48
が省略されている。つまり、第2実施例の発光器40
は、非偏光の光源42と、光源42から光を受信してコ
リメートされたビームを形成するコリメート手段44,
46とからなっている。
はなく、シート材料Sを通り抜けた非偏光のコリメート
されたビームを発生する。図7に示すように、第2実施
例の発光器40には、図5に示した第2集束レンズ48
が省略されている。つまり、第2実施例の発光器40
は、非偏光の光源42と、光源42から光を受信してコ
リメートされたビームを形成するコリメート手段44,
46とからなっている。
【0083】オンライン環境ではスペースの制約がある
ために、受光器50の第1集束レンズ61は、第1実施
例の受光器の第1集束レンズよりも、焦点距離が若干短
くなっているのが代表的である。従って、25ミリ焦点
距離のモデルKBX046レンズが使用可能である。
ために、受光器50の第1集束レンズ61は、第1実施
例の受光器の第1集束レンズよりも、焦点距離が若干短
くなっているのが代表的である。従って、25ミリ焦点
距離のモデルKBX046レンズが使用可能である。
【0084】製造機械からの機械的振動は、オンライン
環境では問題となる。コリメートされた光ビームを使用
すると、移送ユニット30が動いている間に起こること
がある、発光器40と受光器50との間の振動による横
方向の変位効果が最小化される。受光器のサイズをもっ
と小さくするには、38ミリ焦点距離のモデルKPX079レ
ンズといった、焦点距離の短いレンズを、第1実施例の
50ミリ焦点距離レンズに代えて使用することができ
る。
環境では問題となる。コリメートされた光ビームを使用
すると、移送ユニット30が動いている間に起こること
がある、発光器40と受光器50との間の振動による横
方向の変位効果が最小化される。受光器のサイズをもっ
と小さくするには、38ミリ焦点距離のモデルKPX079レ
ンズといった、焦点距離の短いレンズを、第1実施例の
50ミリ焦点距離レンズに代えて使用することができ
る。
【0085】第2実施例では、サブシステム16は、キ
ャリッジ位置を表すパラメータと同時に、測定パラメー
タ(つまり、比二色性、最大吸光角、および吸光度)を
表す受光器50からの信号を記録する。
ャリッジ位置を表すパラメータと同時に、測定パラメー
タ(つまり、比二色性、最大吸光角、および吸光度)を
表す受光器50からの信号を記録する。
【0086】第2実施例はオンライン製造環境に適して
いるので、ポリマー・フィルムといった、吸光シート材
料のロール全体の偏光依存特性を分析することが望まし
い。代表例として、移送ユニット30は、ウェブSの幅
方向に一方のサイドから他方のサイドに向かって横断す
るように光学サブシステム12を連続的に走査する。ウ
ェブSの幅方向を通過するごとに、移送ユニット30
は、光学サブシステム12の光路20がウェブSの各サ
イド縁を越えて移動するようにキャリッジを移送する。
光路20がウェブSのサイド縁を通過すると、その通過
は、吸光度Aが急激に変化することにより、サブシステ
ム16によって検出される。信号分析サブシステム14
は、ウェブSの偏光依存特性を連続的に測定している。
ウェブを横断する間、一定の時間間隔で、これらの測定
はモジュール16−1のA/Dコンバータによってディ
ジタル値に変換されて、メモリ16Rにストアされる。
連続する吸光度Aをあらかじめ決めた参照値Ar と比較
することにより、シート材料が光路に存在することが判
断される。サブシステム16は、シート存在検出手段の
機能を備えているので、光路20の位置がいつ、シート
材料の第1と第2のサイド縁間にあるかを判断する。デ
ータ・ファイルは、製造される材料の各ロールごとに収
集することができるので、各ロールの測定パラメータの
統計的なサマリーを計算することができる。
いるので、ポリマー・フィルムといった、吸光シート材
料のロール全体の偏光依存特性を分析することが望まし
い。代表例として、移送ユニット30は、ウェブSの幅
方向に一方のサイドから他方のサイドに向かって横断す
るように光学サブシステム12を連続的に走査する。ウ
ェブSの幅方向を通過するごとに、移送ユニット30
は、光学サブシステム12の光路20がウェブSの各サ
イド縁を越えて移動するようにキャリッジを移送する。
光路20がウェブSのサイド縁を通過すると、その通過
は、吸光度Aが急激に変化することにより、サブシステ
ム16によって検出される。信号分析サブシステム14
は、ウェブSの偏光依存特性を連続的に測定している。
ウェブを横断する間、一定の時間間隔で、これらの測定
はモジュール16−1のA/Dコンバータによってディ
ジタル値に変換されて、メモリ16Rにストアされる。
連続する吸光度Aをあらかじめ決めた参照値Ar と比較
することにより、シート材料が光路に存在することが判
断される。サブシステム16は、シート存在検出手段の
機能を備えているので、光路20の位置がいつ、シート
材料の第1と第2のサイド縁間にあるかを判断する。デ
ータ・ファイルは、製造される材料の各ロールごとに収
集することができるので、各ロールの測定パラメータの
統計的なサマリーを計算することができる。
【0087】ポリマー・フィルムは連続的に製造され
て、ロール状に巻き取られるのが代表的である。代表例
として、シート材料の新しいロールの先頭で、新しいデ
ータ・ファイルがオープンされ、サブシステム16は移
送ユニット30の逆方向の走査が行われるまで待たされ
ている。「フィルム中心」信号32Cが生成されると、
シート材料の幅の半分に相当するカウント値がソフトウ
ェア「横断位置」カウンタにロードされる。キャリッジ
小刻み移動パルス32Iは、あらかじめ決めた値で除算
されて、キャリッジ走行の小刻み(0.10インチが代
表例)の測定ごとにパルスが得られる。小刻みの測定ご
とに、横断位置カウンタはデクリメントされ、吸光度の
測定が行われ、モジュール16−1によってディジタル
値に変換され、しきい値と比較されて、光路20がいつ
シートのサイド縁を通過したかが判断される。
て、ロール状に巻き取られるのが代表的である。代表例
として、シート材料の新しいロールの先頭で、新しいデ
ータ・ファイルがオープンされ、サブシステム16は移
送ユニット30の逆方向の走査が行われるまで待たされ
ている。「フィルム中心」信号32Cが生成されると、
シート材料の幅の半分に相当するカウント値がソフトウ
ェア「横断位置」カウンタにロードされる。キャリッジ
小刻み移動パルス32Iは、あらかじめ決めた値で除算
されて、キャリッジ走行の小刻み(0.10インチが代
表例)の測定ごとにパルスが得られる。小刻みの測定ご
とに、横断位置カウンタはデクリメントされ、吸光度の
測定が行われ、モジュール16−1によってディジタル
値に変換され、しきい値と比較されて、光路20がいつ
シートのサイド縁を通過したかが判断される。
【0088】シートの縁が検出され、キャリッジ移動が
中止されたことを信号32Mが示していると、サンプル
・ホールド回路120が作動されて、第2参照信号F・
I0を発生する。このシーケンスにすると、フィルムが
光路にないとき、F・I0 信号を正しく較正してから、
ウェブ幅方向の光学サブシステム12の各走査を行うこ
とができる。 必要ならば、F・I0 信号のシステム較
正曲線は、シート材料が光路にないとき生成することが
できる。F・I0 信号は、キャリッジがフィルムの幅方
向に移動するとき記録しておけば、キャリッジの位置に
関係するシステム・パフォーマンスの微小な変化を補正
することができる。
中止されたことを信号32Mが示していると、サンプル
・ホールド回路120が作動されて、第2参照信号F・
I0を発生する。このシーケンスにすると、フィルムが
光路にないとき、F・I0 信号を正しく較正してから、
ウェブ幅方向の光学サブシステム12の各走査を行うこ
とができる。 必要ならば、F・I0 信号のシステム較
正曲線は、シート材料が光路にないとき生成することが
できる。F・I0 信号は、キャリッジがフィルムの幅方
向に移動するとき記録しておけば、キャリッジの位置に
関係するシステム・パフォーマンスの微小な変化を補正
することができる。
【0089】光学サブシステム12がフィルムの幅方向
に移動するとき、比二色性(ΔA/A)、吸光度A、お
よび最大吸光角θmax のパラメータは、一定の記録間隔
で(0.5インチが代表例)モジュール16−1によっ
てディジタル値に変換され、このディジタル値はサブシ
ステム16によってストアされる。測定された各吸光度
値はしきい値と比較されて、光路20がウェブSの第2
サイド縁を通過したことが検出される。このときは、最
後の測定値セットは無視され、測定は停止する。
に移動するとき、比二色性(ΔA/A)、吸光度A、お
よび最大吸光角θmax のパラメータは、一定の記録間隔
で(0.5インチが代表例)モジュール16−1によっ
てディジタル値に変換され、このディジタル値はサブシ
ステム16によってストアされる。測定された各吸光度
値はしきい値と比較されて、光路20がウェブSの第2
サイド縁を通過したことが検出される。このときは、最
後の測定値セットは無視され、測定は停止する。
【0090】以上、本発明の教示事項の利点を享受でき
る当業者は、その教示事項について種々態様に変更を加
えることが可能である。かかる変更は、本発明の範囲の
精神から逸脱しないでなし得ることはもちろんである。
従って、かかる変更は、特許請求の範囲に記載されてい
る本発明の範囲内に含まれるものである。
る当業者は、その教示事項について種々態様に変更を加
えることが可能である。かかる変更は、本発明の範囲の
精神から逸脱しないでなし得ることはもちろんである。
従って、かかる変更は、特許請求の範囲に記載されてい
る本発明の範囲内に含まれるものである。
【図1】本発明の装置で実現された測定原理を示す系統
図である。
図である。
【図2】偏光角θの関数として光強度Is と吸光度Aを
示すプロット図である。
示すプロット図である。
【図3】光がシート材料を透過するときの反射損失のメ
カニズムを示す系統図である。
カニズムを示す系統図である。
【図4】本発明の第1実施例による装置を模式化して示
す絵図とブロック図である。
す絵図とブロック図である。
【図5】図4の装置の光学サブシステムと信号分析回路
を示す系統図である。
を示す系統図である。
【図6】本発明の第2実施例による装置を示す断面図と
ブロック図である。
ブロック図である。
【図7】図6の装置の光学サブシステムと信号分析回路
を示す系統図である。
を示す系統図である。
【図8】横断移送ユニットに装着された図7の光学サブ
システムを模式化して示す斜視図である。
システムを模式化して示す斜視図である。
12 光学サブシステム 14 信号分析サブシステム 16 制御・記録サブシステム 20 光路 26 ドライブ・ユニット 30 移送ユニット 40 発光器 42 光源 44 第1レンズ 46 減偏光プレート 48 第2レンズ 50 受光器 60 光学系アセンブリ 61 第1集束レンズ 62 フィルタ 63アパーチュア・プレート 64 第1コリメート・レンズ 65 第2集束レンズ 66 多機能アパーチュア・アセンブリ 67 第2コリメート・レンズ 68 減偏光プレート 69 第3集束レンズ 70 偏光フィルタ・アセンブリ 72 回転偏光フィルタ 80 光学通過帯域フィルタ・アセンブリ 82 狭通過帯域フィルタ・エレメント 84 フィルタ・ホイール 86 コントローラ 88 ライン 90 光検出器アセンブリ 92 光検出器エレメント 94 増幅器 100 第1参照信号発生器 102 発光ダイオード 104 光検出器 106 総和増幅器 120 第2参照信号発生器 122 可変利得増幅器 124 電位差計 126 サンプル・ホールド回路 128 シート材料存在検出器 142 対数(ログ)増幅器 144 低域フィルタ 146 同期式検出・位相測定ネットワーク S シート材料
Claims (14)
- 【請求項1】 吸光特性A、偏光に起因する吸光度変化
ΔA、および反射損失係数Fをもつ吸光シート材料の偏
光依存特性を検出する装置であって、 吸光シート材料のシートに非偏光ビームを照射する発光
器と、 回転偏光フィルタを含み、前記発光器と光路で結合さ
れ、前記シートを透過した光を受信し、あらかじめ定め
た波長範囲の偏光の強度を表わす、正弦波の形で変化す
る光強度信号Is を発生する受光器であって、前記光強
度信号Is は、第1の最大吸光偏光角θmax のとき最小
値Is min をもち、最小吸光偏光角θminのとき最大値
Is max をもつ受光器と、 前記回転偏光フィルタの偏光角θを表わす 【外1】 前記発光器からの非偏光ビームの強度であって、反射損
失係数Fでスケーリングしたものを表わす第2参照信号
F・I0 を生成するための第2参照信号発生器と、 前記光強度信号Is 、 【外2】 最大吸光角θmax 、比二色性(ΔA/A)、および吸光
特性Aを表わす信号を生成するための分析回路とを備
え、前記比二色性(ΔA/A)は、次式のように定義さ
れ、 【数1】 前記吸光特性Aは 【数2】A = log F・I0 − 1/2 log Is min − 1/2 log
Is max と定義されていることを特徴とするシート材料の比二色
性の測定装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、前記受
光器は、 受信した光を第1の焦点に集束するための第1集束レン
ズと、 第1のコリメートされたビームを形成するための第1コ
リメート・レンズと、 第1のコリメートされたビームを受信し、該第1のコリ
メートされたビームのうち、偏光角がフィルタの偏光角
と一致している光部分だけを通過させるような位置に置
かれた回転直線偏光フィルタと、 第1のコリメートされたビームを第2の焦点に集束する
ための第2集束レンズと、 第2のコリメートされたビームを形成するための第2コ
リメート・レンズと、 第2のコリメートされたビームを受信し、あらかじめ決
めた波長範囲だけを通過させるような位置に置かれた波
長通過帯域フィルタと、 第2のコリメートされたビームを第3の焦点に集束する
ための第3集束レンズと、 第3の焦点に置かれていて、光強度信号Is を生成する
ための光検出器とを光学的順序で備えたことを特徴とす
るシート材料の比二色性の測定装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の装置において、前記発
光器は非偏光の集束ビームで前記シートを照射し、該発
光器は、 非偏光の光源と、 光源からの光を受信し、焦点に集束されたビームをシー
ト上に形成するための集束手段とを備えたことを特徴と
するシート材料の比二色性の測定装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の装置において、前記発
光器は非偏光のコリメートされたビームで前記シートを
照射し、該発光器は、 非偏光の光源と、 光源からの光を受信し、コリメートされたビームを形成
するためのコリメート手段とを備えたことを特徴とする
シート材料の比二色性の測定装置。 - 【請求項5】 請求項2に記載の装置において、前記第
1参照信号発生器は、 複数の参照信号を生成するための環状に配置された発光
ダイオード・アレイであって、第1の焦点の周囲に左右
対称に配置されている発光ダイオード・アレイと、 第2の焦点に隣接する位置に置かれた環状固定偏光フィ
ルタと、 固定偏光フィルタのすぐ背後の第2の焦点の周囲に左右
対称に環状に配置された光検出器アレイと、 複数の入力をもち、各入力が光検出器のそれぞれに接続
されている総和増幅器とを備え、 各発光ダイオードからの各参照ビームは、第1コリメー
ト・レンズによってコリメートされ、 各コリメートされた参照ビームは回転偏光フィルタを通
過させ、 各コリメートされた参照ビームは第2集束レンズによっ
てそれぞれの光検出器上に集束され、各集束された参照
ビームは固定偏光フィルタを通過させてからそれぞれの
光検出器を通過させ、 各光検出器は、参照ビームのうち、偏光角が固定偏光フ
ィルタの偏光角に一致している部分の光強度を表わす信
号を生成し、 光検出器からの信号は総和増幅器に伝えられ、 【外3】 が出力されるようにしたことを特徴とするシート材料の
比二色性の測定装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の装置において、前記第
1参照信号発生器は、前記第1参照信号の生成を妨げる
波長の周囲光を除去するための、少なくとも1つの通過
帯域フィルタをさらに備えたことを特徴とするシート材
料の比二色性の測定装置。 - 【請求項7】 請求項1に記載の装置において、前記第
2参照信号発生器は、 前記シートが光路に存在するかどうかを判断するシート
存在検出器と、 該シート存在検出器に応答して、前記シートが光路に存
在しないときは、光強度信号Is をサンプルして第2参
照信号F・I0 を生成し、サンプルした光強度信号をシ
ートが光路に存在する間保持しているサンプル・ホール
ド回路とを備えたことを特徴とするシート材料の比二色
性の測定装置。 - 【請求項8】 請求項7に記載の装置において、前記シ
ート存在検出器は手動で付勢されるスイッチを備えたこ
とを特徴とするシート材料の比二色性の測定装置。 - 【請求項9】 請求項7に記載の装置において、前記シ
ート存在検出器は、 吸光特性Aをあらかじめ決めた参照吸光度値と比較し
て、前記シートが光路に存在するかどうかを判断する手
段を備えたことを特徴とするシート材料の比二色性の測
定装置。 - 【請求項10】 請求項1に記載の装置において、さら
に、 マシン方向に移動している吸光シート材料のシートの幅
方向に第1移動可能キャリッジを走査するための移送ユ
ニットであって、前記発光器は、マシン方向に横断する
方向に移送されるように第1移動可能キャリッジ上に装
着されている移送ユニットと、 前記発光器と一致する移動中のシートの幅方向に前記受
光器を移送するための第2移動可能キャリッジとを備え
たことを特徴とするシート材料の比二色性の測定装置。 - 【請求項11】 請求項10に記載の装置において、さ
らに、 前記移送ユニットの移動可能キャリッジが移動中のシー
ト材料を横断する相対位置を検出して、その横断位置を
表わす信号を生成するためのキャリッジ位置センサと、 シートの比二色性、最大吸光角度、および平均吸光度、
およびキャリッジ位置を表わす信号を同時に受信し、記
録するための記録手段とを備えたことを特徴とするシー
ト材料の比二色性の測定装置。 - 【請求項12】 請求項11に記載の装置において、前
記キャリッジ位置センサは、 移動可能キャリッジの小刻みな動きを示す信号を生成す
るモーション・エンコーダと、 移動可能キャリッジの運動方向を示す信号を生成する方
向インジケータと、 モーション・エンコーダ信号と方向インジケータ信号を
受信し、その出力信号が発光器および受光器が移動中の
シート材料を横断する相対位置を表わしている双方向カ
ウンタとを備えたことを特徴とするシート材料の比二色
性の測定装置。 - 【請求項13】 請求項10に記載の装置において、前
記第2参照信号発生器は、 前記シートが光路に存在することを、光路の位置がいつ
シートの第1サイド縁と第2サイド縁との間にあるかを
判断することによって判断するシート存在検出器と、 該シート存在検出器に応答して、シートが光路に存在す
るときは、光強度信号Is をサンプルして第2参照信号
F・I0 を生成し、サンプルした光強度信号をシートが
光路に存在する間保持するサンプル・ホールド回路とを
備えたことを特徴とするシート材料の比二色性の測定装
置。 - 【請求項14】 請求項1に記載の装置において、前記
分析回路は、 光強度信号Is および第2参照信号F・I0 に応答し
て、直流成分と交流成分をもつ時間変化吸光度信号を生
成する対数増幅器であって、時間変化信号は信号F・I
0 を信号Is で除した対数を表わしている対数増幅器
と、 比二色性(ΔA/A)を生成する同期式検出・位相測定
回路とを備え、 ここで、量(log Is min − log Is max)は時間変化吸光
度信号の交流成分であり、量(log F・I0 − 1/2 log Is
min − 1/2 log Is max)は時間変化吸光度信号の直流成
分であり、 最大吸光角θmax は、時間変化吸光度信号の最大値に対
応していることを特徴とするシート材料の比二色性の測
定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US071890 | 1993-06-07 | ||
| US08/071,890 US5408321A (en) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | Apparatus for measurement of specific dichroism of sheet materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763611A true JPH0763611A (ja) | 1995-03-10 |
| JP2912547B2 JP2912547B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=22104263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6125538A Expired - Fee Related JP2912547B2 (ja) | 1993-06-07 | 1994-06-07 | シート材料の比二色性の測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5408321A (ja) |
| EP (1) | EP0628802A3 (ja) |
| JP (1) | JP2912547B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4489933A (en) * | 1981-08-09 | 1984-12-25 | Milton W. Fisher | Exercise device |
| WO1999031535A1 (en) * | 1997-12-16 | 1999-06-24 | Gosudarstvenny Nauchny Tsentr Rossiiskoi Federatsii 'niopik' (Gnts Rf 'niopik') | Polariser and liquid crystal display element |
| US6520056B1 (en) * | 1999-08-26 | 2003-02-18 | Rockwell Collins, Inc. | Method and apparatus for cutting optical films having precision alignment of optical axes with optical film edges |
| US7038776B1 (en) * | 2005-03-25 | 2006-05-02 | Raytheon Company | Polarimeter to simultaneously measure the stokes vector components of light |
| US8536789B2 (en) * | 2010-01-04 | 2013-09-17 | Volkswagen Ag | Head light for a motor vehicle |
| US9097647B2 (en) * | 2012-08-08 | 2015-08-04 | Ut-Battelle, Llc | Method for using polarization gating to measure a scattering sample |
| JP6677098B2 (ja) * | 2015-07-01 | 2020-04-08 | 株式会社リコー | 全天球動画の撮影システム、及びプログラム |
| KR102594844B1 (ko) * | 2018-04-10 | 2023-10-27 | 주식회사 엘지화학 | 장식 부재 |
| CN120558858B (zh) * | 2025-07-29 | 2025-09-30 | 华南师范大学 | 一种基于矢量吸收球的全偏振光声成像方法及其装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3345907A (en) * | 1963-06-17 | 1967-10-10 | Wada Akiyoshi | Dichroism spectroscopes |
| US4019819A (en) * | 1973-12-28 | 1977-04-26 | Nekoosa Papers Inc. | Optical property measurement and control system |
| US4309110A (en) * | 1978-04-23 | 1982-01-05 | Leo Tumerman | Method and apparatus for measuring the quantities which characterize the optical properties of substances |
| US4521111A (en) * | 1982-07-23 | 1985-06-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Apparatus for measurement of molecular orientation |
| JPS60231136A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-16 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 紙類の繊維配向測定方法 |
| US4631408A (en) * | 1984-09-24 | 1986-12-23 | Kollmorgen Technologies Corporation | Method of simultaneously determining gauge and orientation of polymer films |
| US4654529A (en) * | 1986-01-28 | 1987-03-31 | Universite Laval | Method for measuring the fibre orientation anisotropy in a fibrous structure |
| US5094535A (en) * | 1989-10-06 | 1992-03-10 | Measurex Corporation | Scanning sensor system including an FT-IR interferometer |
-
1993
- 1993-06-07 US US08/071,890 patent/US5408321A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-27 EP EP94108172A patent/EP0628802A3/en not_active Withdrawn
- 1994-06-07 JP JP6125538A patent/JP2912547B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0628802A2 (en) | 1994-12-14 |
| EP0628802A3 (en) | 1996-10-09 |
| JP2912547B2 (ja) | 1999-06-28 |
| US5408321A (en) | 1995-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4859062A (en) | Optoelectrical measuring system and apparatus | |
| US4991971A (en) | Fiber optic scatterometer for measuring optical surface roughness | |
| CN100514035C (zh) | 一种测量散射光空间分布的方法和装置 | |
| JPH07501397A (ja) | 測定方法および装置 | |
| KR960015050B1 (ko) | 기판상의 필름특성 모니터장치 | |
| WO1995002814B1 (en) | Multiple angle spectroscopic analyzer | |
| CN102183359B (zh) | 对光束的准直性进行检测的方法和装置 | |
| JP2912547B2 (ja) | シート材料の比二色性の測定装置 | |
| US5629774A (en) | Optical sensor | |
| US5381234A (en) | Method and apparatus for real-time film surface detection for large area wafers | |
| US9201018B2 (en) | Optimized spatial resolution for a spectroscopic sensor | |
| JPH01305340A (ja) | 表裏判別方法および装置 | |
| US7869034B2 (en) | Multi-angle and multi-channel inspecting device | |
| CN210664764U (zh) | 高精度激光功率取样测量装置 | |
| EP0660075B1 (en) | High resolution high speed film measuring apparatus and method | |
| CA2126387A1 (en) | High s/n ratio optical detection apparatus and method | |
| JP3162364B2 (ja) | 光センサ装置 | |
| CN117213801A (zh) | 一种光学膜光轴角度的检测方法以及检测系统 | |
| JPH11101739A (ja) | エリプソメトリ装置 | |
| KR20240160886A (ko) | 공간 광 변조기를 이용한 각도 분해 분광 타원 편광 분석계 및 박막 두께 측정 방법 | |
| JPH0626843Y2 (ja) | ガス濃度測定装置 | |
| JPH0541407Y2 (ja) | ||
| JPH07260678A (ja) | 光測定方法及びその装置 | |
| US12203850B1 (en) | Polar-azimuth spectral imaging and analysis device with modular sample stage | |
| JP3519605B2 (ja) | エリプソメトリ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090409 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100409 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |