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TWI898125B - 光測定裝置 - Google Patents

光測定裝置

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TWI898125B
TWI898125B TW111109868A TW111109868A TWI898125B TW I898125 B TWI898125 B TW I898125B TW 111109868 A TW111109868 A TW 111109868A TW 111109868 A TW111109868 A TW 111109868A TW I898125 B TWI898125 B TW I898125B
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日商牛尾電機股份有限公司
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Abstract

本發明的課題係提供改善了光的利用效率的光測定裝置。 解決手段為：搬送裝置(400)係支持及搬送對象物(OBJ)。搬送裝置(400)係具有於對象物(OBJ)被支持之處，設置比對象物(OBJ)狹窄的開口(402)的支持部分(401)。照明裝置(200)係將波長經時變化的測定光(S IN)，透過支持部分(401)的開口(402)而照射至對象物(OBJ)的第1面。受光裝置(300)係檢測出從對象物(OBJ)的第2面放射的擴散透射光即物體光(S OBJ)。

Description

光測定裝置
本發明係關於光測定裝置。
對象物的成分分析及檢查廣泛使用光譜分析。在光譜分析中，將測定光照射至對象物，測定照射的結果所得之物體光的光譜。然後，可依據物體光的光譜與測定光的光譜的關係，獲得反射特性(波長依存性)或透射特性等之光學特性。
光譜分析係分類成將對象物的透射光作為物體光的透射型，與將反射光作為物體光的反射型。反射型係適合反射率高之對象物的測定，但是，所得之光學資訊限定於對象物的表面附近者。所以，在將從精密的工業產品、動植物等採取之檢體、人攝取至體內的物體、生產工廠所製造之液體即氣體等作為對象物的測定中，無法說是具有充分的精度。
透射型係可獲得不僅對象物的表面，且包含深沉部分的光學特性，故適合將食品及飲料(以下總稱為飲食品)等作為對象物之狀況。於專利文獻1、2揭示透射型的產品檢查裝置。該產品檢查裝置係具備對產品(檢查 對象)的表面照射脈衝光的照射光學系，與設置於產品的背面側，對透射產品之光線進行受光的受光器。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2020-159971號公報
[專利文獻2]日本特開2020-159973號公報
本案發明者針對透射型的檢查裝置進行檢討的結果，認識到以下的課題。圖1係揭示本案發明者所檢討之透射型的檢查裝置1000的圖。再者，該檢查裝置1000不可認定為公知技術。
產品P係藉由支持手段1400支持、搬送。
如專利文獻1及2所示，照明裝置1200係對產品P的上面照射脈衝光(測定光SIN)。受光器1300係設置於產品P的下側，對從產品P的底面側放射的物體光SOBJ進行受光。該物體光SOBJ係以擴散透射光作為主成分，從產品P的整個底面放射。
以對於物體光SOBJ透明的材料構成支持手段1400的話成本會變高，故有使用對於物體光SOBJ不透明的支持手段1400之狀況。此時，於支持手段1400的產品P的正下方，需要用以取出物體光SOBJ的開口1102。開口1102 過大的話，產品P會掉落，故開口1102的尺寸(寬度)需要比產品P狹窄。
對於受光器1300，僅可射入通過開口1102的物體光SOBJ，產品P的物體光SOBJ的一部分係被支持手段1400遮住。越縮小開口1102的寬度，射入至受光器1300之物體光SOBJ的量(強度)越降低，會導致測定精度的降低。
對於為了增加射入至受光器1300之物體光SOBJ的量來說，只要增加測定光SIN的強度即可。然而，由於根據產品P的種類，會有強烈測定光SIN的照射會使產品P變質等的問題，也有可照射之測定光SIN的強度有上限IMAX之狀況。將產品P的透射率設為α，將支持手段1400的遮蔽率(透射率)設為β時，對受光器1300的最大射入強度IDET(MAX)成為IDET(MAX)=IMAX×α×β因為支持手段1400，受光量減少。受光量的減少會導致測定精度的降低。
作為支持手段1400，使用玻璃等的材料時，可能不需要開口1102，但是，即使該狀況中透射率β也不可能是100%。所以，對受光器1300的最大射入強度IDET係成為IDET=IMAX×α×β，因為支持手段1400而受光量減少。受光量的減少會導致測定精度的降低。
本發明係有鑑於相關課題所發明者，其某樣態例示的目的之一係提供改善了測定精度的光測定裝置。
本發明的某樣態係關於光測定裝置。光測定裝置係搬送裝置，係支持及搬送對象物的搬送裝置，且於其支持部分中支持對象物；照明裝置，係將波長經時變化的測定光，隔著支持部分而照射至對象物的第1面；及受光裝置，係檢測出從對象物的第2面放射的擴散透射光。
再者，將任意組合以上之構成要素者、本發明的構成要件及表現，在方法、裝置、系統等之間相互置換者也可有效作為本發明的樣態。
依據本發明的某樣態，可改善測定精度。
10:照射區域
100:光測定裝置
100A:光測定裝置
100B:光測定裝置
100C:光測定裝置
100D:光測定裝置
100E:光測定裝置
100F:光測定裝置
100R:光測定裝置
200:照明裝置
202:轉折鏡
204:光源頭
210:光源
220:脈衝展寬器
230:照射光學系
300:受光裝置
300R:受光裝置
302:光感測器
310:聚光光學系
312:透鏡
400:搬送裝置
401:支持部分
402:開口
410:凹部
412:貫通孔
430:吸引箱
432:窗
434:窗
440:工作台
442:開口
450:保持座
452:凹陷
454:開口
456:凹陷
500:處理裝置
800:檢查裝置
810:受光裝置
820:光束收集器
830:數位轉換器
840:泵
1000:檢查裝置
1102:開口
1200:照明裝置
1300:受光器
1400:支持手段
OBJ:對象物
OA2:光軸
OA3:光軸
P:產品
SREF:參照光
SIN:測定光
SOBJ:物體光
IOBJ(t):時間波形
IREF(t):時間波形
DOBJ(t):波形資料
DIN(t):波形資料
IDET(MAX):最大射入強度
[圖1]揭示本案發明者所檢討之透射型的檢查裝置的圖。
[圖2]揭示實施形態之光測定裝置的區塊圖。
[圖3]揭示測定光SIN的圖。
[圖4]說明圖2的光測定裝置所致之分光的圖。
[圖5]揭示實施例1之光測定裝置的圖。
[圖6]揭示實施例2之光測定裝置的圖。
[圖7]揭示實施例3之光測定裝置的圖。
[圖8]圖8(a)~(c)係揭示支持部分401之構成例的圖。
[圖9]揭示實施例5之光測定裝置的圖。
[圖10]揭示實施例7之光測定裝置的圖。
[圖11]揭示比較技術之光測定裝置的圖。
[圖12]揭示受光裝置之構造例的圖。
[圖13]揭示光測定裝置的一形態的檢查裝置的圖。
(實施形態的概要)
說明本發明之幾種例示的實施形態的概要。此概要係作為後述之詳細說明的前提，目的為實施形態的基本理解，將1或複數實施形態的幾種概念簡略化來進行說明者，並不是限定發明或揭示的範圍者。又，此概要並不是可思及之所有實施形態的包括性概要，不是限定實施形態不可或缺的構成要素者。說明方便上，「一實施形態」有作為指本說明書所揭示之一實施形態(實施例及變形例)或複數實施形態(實施例及變形例)使用之狀況。
一實施形態的光測定裝置係具備支持及搬送對象物的搬送裝置，且於其支持部分中支持對象物的搬送裝置、將波長經時變化的測定光，隔著支持部分而照射至對象物的第1面的照明裝置、及檢測出從對象物的第2面放射的擴散透射光的受光裝置。
依據該構造，可將從對象物放射的擴散透射光，不被支持部分遮蔽，藉由受光裝置檢測出更多的光線，故可改善測定精度。再者，「支持」係除了固定對象 物之外，包含拘留於某範圍。
於一實施形態中，於支持部分，設置比對象物狹窄的開口亦可。照明裝置係將測定光透過支持部分的開口而照射至對象物的第1面亦可。
於一實施形態中，搬送裝置係具有分別支持對象物的複數前述支持部分；複數支持部分係分別包含設置於搬送裝置的共通面的凹部亦可。開口係為形成於凹部的底面的貫通孔亦可。
於一實施形態中，照明裝置係包含設置於搬送裝置之下側的轉折鏡；轉折鏡係將從搬送裝置的側面射入的測定光，朝向對象物的第1面反射亦可。
於一實施形態中，不使用轉折鏡，照明裝置係設置於搬送裝置的下側亦可。
於一實施形態中，受光裝置係包含：尺寸(外形的尺寸)比對象物小的光感測器，與包含尺寸(外形的尺寸)比對象物大的透鏡的聚光光學系亦可。本案發明者們係認識到將特定對象物作為檢查對象時，物體光即擴散透射光具有低指向性，涵蓋廣泛的範圍放射。此時，利用使用比對象物大的透鏡，可盡可能將擴散透射光聚光於光感測器。
於一實施形態中，受光裝置係包含光感測器，以對象物的擴散透射光中朝向從測定光的光軸偏離方向放射的成分射入至光感測器之方式構成亦可。再者，「構成」並不限於構造具有特徵之狀況，包含構造與配置 雙方具有特徵之狀況、或僅配置具有特徵之狀況等。依據此光測定裝置，在存在對象物時，因為對象物而衰減的物體光射入至光感測器，在不存在對象物時，測定光不射入光感測器，或即使射入，強度也變非常弱，故可保護光感測器。又，無關於對象物的存否，可使照明裝置連續動作，不需要與對象物的存否同步的快門等。
於一實施形態中，測定光係波長經時變化亦可。於一實施形態中，測定光係為1脈衝內波長經時變化的脈衝光亦可。
(實施形態)
以下，參考理想的實施形態，一邊參照圖式一邊說明本發明。對各圖式所示的相同或同等的構成要素、構件、處理附加相同符號，適切省略重複的說明。又，實施形態並不是限定內容者，僅為例示，實施形態所記述之所有特徵及其組合並不一定內容的實質者。
圖式所記載之各構件的尺寸(厚度、長度、寬度等)係有為了容易理解而適當放大縮小之狀況。進而，複數構件的尺寸並不一定表示該等的大小關係，在圖式上，即使某構件A描繪的比其他構件B還厚，也可能有構件A比構件B薄之狀況。
圖2係揭示實施形態之光測定裝置100的區塊圖。光測定裝置100係測定對象物OBJ之透射光譜的分光器，主要具備照明裝置200、受光裝置300、搬送裝置 400、處理裝置500。於幾個圖中，有簡化照明裝置200及受光裝置300等而利用箱子揭示之狀況，但是，此並不是代表構成各別的構件收容於單一框體。
搬送裝置400係以橫越照射區域10之方式搬送對象物OBJ。
搬送裝置400係具有支持部分401，於支持部分401中支持對象物OBJ。於支持部分401，在對象物OBJ被支持之處，設置比對象物OBJ狹窄的開口402，支持部分401係以對象物OBJ跨越開口402之樣態，支持對象物OBJ。開口402的寬度係以對象物OBJ不會從開口402落下之方式訂定，所以，開口402的寬度係只要比對象物OBJ之寬度方向的長度狹窄即可。
照明裝置200係對於存在於照射區域10之對象物OBJ的第1面(底面)，將波長經時變化的測定光SIN，從支持部分401的下側，透過開口402照射。為了抑制測定光SIN被支持部分401遮住，測定光SIN的光束直徑係聚光成比開口402小。
測定光SIN係時間與波長以1對1的關係建立對應。將此稱為測定光SIN係「具有波長的獨特性」。照明裝置200係使用公知技術構成即可，例如可使用專利文獻1及2所記載者。
圖3係揭示測定光SIN的圖。圖3的上段係揭示測定光SIN的強度(時間波形)IIN(t)，下段揭示測定光SIN之波長λ的時間波形。
於此範例中，測定光SIN係為1脈衝，於其前緣部中主波長為λ1，於後緣部中主波長為λ2，在1脈衝內波長在λ1到λ2之間會經時變化。在此範例中，測定光SIN係振動數伴隨時間而增加，換句話說，作為波長伴隨時間變短之正的啁啾脈衝(λ1>λ2)。測定光SIN作為波長伴隨時間變長之負的啁啾脈衝(λ1<λ2)亦可。
返回圖2的說明。測定光SIN係被照射至對象物OBJ的底面側，透射對象物OBJ，從其第2面(上面)作為透射光(以下也稱為物體光)SOBJ放射。將測定光SIN的光譜設為IIN(λ)，將物體光SOBJ的透射率的波長依存性設為T(λ)時，物體光SOBJ的光譜IOBJ(λ)以計算式表示。
IOBJ(λ)=T(λ)×IIN(λ)...(1)
物體光SOBJ係可包含正透射光與擴散透射光，本實施形態係特適合擴散透射光為壓倒性之物體OBJ的分光測定。正透射光係往與測定光SIN的光軸OA2相同方向放射，相對於此，擴散透射光即物體光SOBJ係不僅測定光SIN的光軸OA2的方向，也往與其不同方向廣泛放射。例如擴散透射光係將光軸OA2的方向設為0°時，以餘弦特性的強度分布放射。
受光裝置300係挾持支持部分401而設置於與照明裝置200相反側，換句話說，設置於比支持部分401更靠上側，檢測出從對象物OBJ的上面放射的擴散透射光。受光裝置300係包含作為物體光SOBJ，檢測出對象物OBJ的擴散透射光的光感測器302。受光裝置300係如後述般，除 了光感測器302之外，可包含聚光光學系等，在圖2中省略。
光感測器302係將光訊號轉換成電性訊號的光電轉換元件，例示光二極體、雪崩光二極體、光電晶體、利用光電效果的光電倍增管(photomultiplier)及光照射所致之電性電阻變化的光電導元件等。
光感測器302的輸出係藉由A/D轉換器轉換成數位的檢測訊號，供給至處理裝置500。檢測訊號係揭示物體光SOBJ的時間波形IOBJ(t)。
處理裝置500係依據受光裝置300的輸出訊號，生成物體光SOBJ的光譜IOBJ(λ)。然後，依據測定光SIN的光譜IIN(λ)與物體光SOBJ的光譜IOBJ(λ)，計算出對象物OBJ的透射率T(λ)。
T(λ)=IOBJ(λ)/IIN(λ)...(2)
於比對象物OBJ更靠照明裝置200側中，將測定光SIN的一部分利用分光器等而分歧至其他路徑，利用不同於受光裝置300的其他受光裝置(圖2中未圖示)測定分歧之測定光SIN的時間波形IIN(t)，取得測定光SIN的光譜IIN(λ)亦可。或者，在測定光SIN的穩定性高時，保持預先測定之光譜IIN(λ)，可使用其。
圖4係說明圖2的光測定裝置100所致之分光的圖。如上所述，由於測定光SIN係時間t與波長λ以1對1對應，其時域的波形IIN(t)可轉換成頻域的光譜IIN(λ)。
從該測定光SIN生成之物體光SOBJ的時間波形 IOBJ(t)也是時間t與波長λ以1對1對應。所以，處理裝置500可將受光裝置300的輸出所示之物體光SOBJ的波形IOBJ(t)，轉換成物體光SOBJ的光譜IOBJ(λ)。
處理裝置500也可依據兩個光譜IOBJ(λ)與IIN(λ)的比IOBJ(λ)/IIN(λ)，計算出對象物OBJ的透射光譜T(λ)。
測定光SIN之時間t與波長λ的關係以λ=f(t)的函數表示。最簡單來說，波長λ係對於時間t，遵循一次函數而線性變化。物體光SOBJ的時間波形IOBJ(t)係於某時刻tx中降低時，透射光譜T(λ)係代表於波長λx=f(tx)具有吸收光譜。
再者，處理裝置500中的處理並不限定於此。運算時間的2個時間波形IOBJ(t)與IIN(t)的比T(t)=IOBJ(t)/IIN(t)之後，利用將該時間波形T(t)的變數t轉換成λ，計算出透射光譜T(λ)亦可。
以上說明為光測定裝置100的構造。依據該光測定裝置100，對於對象物OBJ，從支持部分401側照射測定光SIN，作為物體光SOBJ檢測出從對象物OBJ的支持部分401相反側之面放射的擴散透射光。藉此，物體光SOBJ係不會被支持部分401遮蔽，故可藉由受光裝置300擷取大量的物體光SOBJ，可改善光線的利用效率。
接下來，說明光測定裝置100的具體來說實施例。
(實施例1)
圖5係揭示實施例1之光測定裝置100A的圖。搬送裝置400係具有複數支持部分401，各支持部分401構成為可支持(固定)對象物OBJ。於圖5的下方，揭示支持部分401的剖面圖。支持部分401係具有對象物OBJ嵌入的凹部410。該凹部410係形成為共通之面406，具有大於對象物OBJ的直徑。又，於凹部410的底面，形成有直徑小於對象物OBJ的貫通孔412。該貫通孔412係相當於上述的開口402。對象物OBJ係以跨越貫通孔412之方式載置。又，透過該貫通孔412，對對象物OBJ的底面側照射測定光SIN。受光裝置300係於照射區域10的上側，以與對象物OBJ的上面對向之方式設置。
搬送裝置400係進而具備吸引箱430。吸引箱430的內部係藉由排氣用的泵(未圖示)維持負壓，貫通孔412成為吸氣口，對象物OBJ被貫通孔412吸住。藉由該構造，可防止對象物OBJ從凹部410脫落。
照明裝置200具備轉折鏡202。轉折鏡202係搬送裝置400的內部，更具體來說是吸引箱430的內部，設置於開口402即貫通孔412的正下方。於吸引箱430的外部，設置生成測定光SIN的光源頭204，於吸引箱430的側面，設置讓測定光SIN通過的窗432。透過該窗432，從搬送裝置400的側面測定光SIN朝向轉折鏡202射入。轉折鏡202係將測定光SIN朝向對象物OBJ反射。窗434係只要測定光SIN可通過即可，故該尺寸可設為較小，對吸引箱430內 的壓力的影響充分夠小。窗434係作為對於測定光SIN的波長帶域透明的玻璃亦可，此時，可消除對窗434之壓力的影響。
(實施例2)
圖6係揭示實施例2之光測定裝置100B的圖。
於實施例2中，測定光SIN係從搬送裝置400的下側，不使用轉折鏡，直接被照射至對象物OBJ的底面。例如於吸引箱430的底面，設置窗434，測定光SIN可通過窗434及貫通孔412，照射至對象物OBJ的底面。
在實施例2中，相較於實施例1不需要轉折鏡，故可簡素化構造。
於實施例1及實施例2中，不吸引對象物OBJ之狀況中，可省略吸引箱430。
(實施例3)
圖7係揭示實施例3之光測定裝置100C的圖。在實施例3中，利用吸引箱430所致之真空吸附，於凹部410中可抵抗重力而支持對象物OBJ。受光裝置300係配置於搬送裝置400的下側。再者，與實施例1同樣地在吸引箱430的內部配置轉折鏡，將光源頭204所生成之測定光SIN，從吸引箱430的側方射入至轉折鏡亦可。
(實施例4)
圖8(a)~(c)係揭示支持部分401之構成例的圖。搬送裝置400係移動式的工作台，具備形成為與工作台440一體，或可分離的複數保持座450。複數保持座450係對於搬送方向以等間隔，或不等間隔配置。
於圖8(b)揭示支持部分401的剖面圖。於保持座450，形成直徑比對象物OBJ稍微大的凹陷452，與直徑小於對象物OBJ的開口454。對象物OBJ係在收斂於保持座450的凹陷452之狀態下被支持、搬送。
於工作台440，以與開口454重疊之方式形成開口442。開口442與開口454相當於上述的開口402。
檢查對象的對象物OBJ係於未圖示的上游中安置於保持座450的凹陷452。
再者，如圖8(c)所示，以貫通保持座450之方式形成凹陷456亦可。
(實施例5)
圖9係揭示實施例5之光測定裝置100E的圖。於實施例5中搬送裝置400係係為滾筒輸送機，具備隔開於搬送方向而設置的複數滾筒422。在此實施例5中，可將鄰接之2個滾筒422的間隙利用來作為上述的開口402。
(實施例6)
在可充分小型化照明裝置200時，將照明裝置200配置於吸引箱430內亦可。
(實施例7)
圖10係揭示實施例7之光測定裝置100F的圖。在至今為止的說明中，已說明於搬送裝置400的支持部分401設置開口402之狀況，但並不限於此。在實施例7中，省略支持部分401的開口402，作為替代，支持部分401以玻璃或樹脂等的透明材料構成。照明裝置200係將波長經時變化的測定光SIN，透過透明的支持部分401而照射至對象物OBJ的第1面。受光裝置300係檢測出從對象物OBJ的第2面放射的擴散透射光SOBJ。
說明此光測定裝置100F的優點。此光測定裝置100F的優點係藉由與比較技術的對比而更為明確。圖11係揭示比較技術的光測定裝置100R。在比較技術中，支持部分401以玻璃等構成，對對象物OBJ從上側照射測定光SIN，藉由支持部分401之下側的受光裝置300測定物體光SOBJ。
將物體光SOBJ的透射率設為α，將支持部分401的透射率設為β，將可照射至對象物OBJ的最大強度設為IMAX時，射入至受光裝置300R之光線的最大射入強度IDET(MAX)成為IDET(MAX)=IMAX×α×β支持部分401的透射率越低，最大射入強度IDET(MAX)越小，導致測定精度降低。
相對於此，在實施例7中，能以透射支持部 分401後的測定光SIN’的強度IIN’=IIN×β成為最大強度IMAX之方式，調節照明裝置200所射出之光線的強度IIN。
IIN=IMAX/β
此時，射入至受光裝置300之光線的最大射入強度IDET(MAX)成為IDET(MAX)=IIN×β×α=IMAX×α
受光裝置300係不受支持部分401之衰減、遮光的影響，可檢測出大量的光線，可改善測定精度。
(關於受光裝置)
本案發明者們係認識到將像把粉末匯集成固體形狀之飲食品等的對象物作為檢查對象時，物體光SOBJ即擴散透射光具有低指向性，涵蓋廣泛的範圍放射。在透射率極低的對象物(例如把細微粉末匯集固定而成為厚度3mm程度的話，透射率係為數%以下，更具體來說為1%以下)之狀況中，對於為了高精度的分光來說，需要盡可能檢測出更多的物體光SOBJ。
圖12係揭示受光裝置300之構造例的圖。受光裝置300係具備光感測器302與聚光光學系310。在利用啁啾(Chirp)之脈衝光的分光中，被要求光感測器302的高速回應性的時候，光感測器302的回應性係其面積越小越有利。所以，具有光感測器302的感度的受光部分係使用比對象物OBJ小者即可，例如使用直徑為0.5~1mm程度者亦可。另一方面，為了使從對象物OBJ廣範圍擴散的物體 光SOBJ射入至受光部分小的光感測器302，設置聚光光學系310。聚光光學系310係典型上來說，可使用1個或複數個透鏡312。
聚光光學系310係使用其執行充分大於對象物OBJ的透鏡312而構成。利用使用比對象物OBJ大的透鏡312，可盡可能將擴散透射光聚光於光感測器302。
(用途)
接下來，說明實施形態的光測定裝置100的用途。光測定裝置100係可利用於把粉末匯集成固體形狀的飲食品等之產品的檢查裝置。圖13係揭示光測定裝置100的一形態的檢查裝置800的圖。檢查裝置800係大量檢查飲食品等的產品P，判定好壞。飲食品的狀況中，其透射率係為1/100~1/1000級。
檢查裝置800係如針對光測定裝置100所說明般，具備照明裝置200、受光裝置300、搬送裝置400、處理裝置500。進而，檢查裝置800係具備受光裝置810、光束收集器820、數位轉換器830、泵840。
照明裝置200係具備光源210、脈衝展寬器220、照射光學系230。光源210係生成於至少10nm的連續光譜，具體來說是900~1300nm的近紅外區域中具有廣泛之連續光譜的同調的脈衝光。光源210作為包含脈衝雷射與非線性元件的SC(Super Continuum)光源亦可。脈衝雷射可使用鎖模雷射、微晶片雷射、光纖雷射等。非線性元件 可使用光子晶體光纖等的非線性光纖。
脈衝展寬器220係在時間與波長以1對1對應的樣態下，伸展光源210所生成之脈衝光的脈衝寬度。脈衝展寬器220係以1條波長色散光纖構成亦可。
或者，脈衝展寬器220係以將脈衝光依照各波長分歧成複數路徑的分波器、對應複數路徑各別賦予不同延遲的複數光纖(光纖束)、再次結合複數光纖的輸出的合波器構成亦可。分波器係可利用平面光波導電路(PLC：Planar Lightwave Circuits)構成，具體來說，以陣列波導光柵(AWG：Array Waveguide Grating)構成亦可。構成光纖束的複數光線長度不同。
搬送裝置400的支持部分401具備凹部410。於凹部410的內部，於上游(圖中左手側)中，藉由固定機(未圖示)，載置複數產品P。搬送裝置400係使複數支持部分401往該等排列方向(圖中右方向)移動。再者，將凹部410的面中載置產品P之面稱為表面，將其相反面稱為背面。
照射光學系230係將伸展後的脈衝，作為測定光SIN而照射至照射區域10。照射區域10係訂定於產品P的通過處，亦即凹部410的通過處。照射光學系230可利用透鏡等的透射光學系、鏡片等的反射光學系或該等的組合來構成。藉由凹部410移動，使複數產品P依序跨越照射區域10。
光源210係以所定頻率(週期)重複產生脈衝 光。光源210的動作頻率係因應凹部410的移動速度，亦即產品P的搬送速度訂定即可，以在1個產品P存在於照射區域10之間，複數測定光SIN照射至相同產品P之方式訂定。
光源210的動作係無關於搬送裝置400的動作，換句話說無關於產品P的位置。所以，測定光SIN係在產品P不存在於凹部410內時也重覆照射至照射區域10。
受光裝置300係設置於凹部410的上側。於凹部410的底面，形成貫通孔412。該貫通孔412係為了將來自照射光學系230的測定光SIN導引至產品P的底面而形成。
於凹部410的背面側，設置泵840亦可。泵840係構成吸引手段，藉由將凹部410的背面側設為負壓，讓產品P吸附於凹部410，可防止伴隨產品P的搬送，產品P從凹部410脫落。
藉由受光裝置300，測定物體光SOBJ的時間波形IOBJ(t)。又，於測定光SIN的光軸OA2上，為了防止雜光而設置光束收集器820。
受光裝置810係為了測定測定光SIN的光譜而設置。照射光學系230係利用分光器等，將測定光SIN的一部分作為參照光SREF而分歧至其他臂部。受光裝置810係測定分歧至其他臂部之參照光SREF的時間波形IREF(t)。該時間波形IREF(t)係與測定光SIN的時間波形IIN(t)等效。
數位轉換器830係包含A/D轉換器，以所定取樣頻率取樣受光裝置300及受光裝置810的輸出亦即時間波 形IOBJ(t)、IREF(t)，轉換成數位訊號的波形資料DOBJ(t)、DIN(t)。使用數位輸出的受光裝置300、810時，可省略數位轉換器830。
處理裝置500係處理數位的波形資料DOBJ(t)及DIN(t)，取得產品P的透射特性(或吸收特性)T(λ)。處理裝置500可利用包含處理器、記憶體、硬碟等之記憶媒體的萬用或專用的電腦與軟體程式的組合來安裝。關於處理裝置500的處理係如上所述。
依據此檢查裝置800，對於產品P，從搬送裝置400側照射測定光SIN，故可防止物體光SOBJ被貫通孔412遮住，可藉由受光裝置300檢測出更多的物體光SOBJ。
再者，在圖13的檢查裝置800中，凹部410內不存在有產品P時，測定光SIN會通過貫通孔412，洩漏至受光裝置300側。假設受光裝置300配置於測定光SIN的光軸OA2上的話，在產品P不存在於光軸OA2時，高強度的測定光SIN會直接射入至光感測器302，並不理想。因此，受光裝置300係以在產品P不存在於凹部410內時，測定光SIN不會射入至光感測器302之方式構成為佳。
例如，受光裝置300係以對象物OBJ的擴散透射光(物體光SOBJ)中朝向從測定光SIN的光軸OA2偏離方向(偏離角設為θ)放射的成分Sθ射入至光感測器302之方式構成。
再者，光軸OA2方向的物體光SOBJ不射入光感測器302即可，射入至受光裝置300的射入光孔亦可。
藉此，在凹部410內不存在有產品P時，可保護受光裝置300。此時，照明裝置200的光源210係可與搬送裝置400的動作非同步地自由運行，又，也不需要與搬送裝置400的動作同步的快門控制。
又，實施形態僅揭示本發明的原理、應用，於實施型態，在不脫離申請專利範圍所規定之本發明的技術思想的範圍中，可有多數變形例及配置的變更。
10:照射區域 100:光測定裝置 200:照明裝置 300:受光裝置 302:光感測器 400:搬送裝置 401:支持部分 402:開口 500:處理裝置 I OBJ(t):時間波形 OBJ:對象物 OA2:光軸 S IN:測定光 S OBJ:物體光

Claims (5)

  1. 一種光測定裝置，其特徵為具備：搬送裝置，係支持及搬送對象物的搬送裝置，且於其支持部分中支持前述對象物；照明裝置，係將波長經時變化的同調光即測定光，隔著前述支持部分而照射至前述對象物的第1面；及受光裝置，係檢測出從前述對象物的第2面放射的擴散透射光，於前述支持部分，設置比前述對象物狹窄的開口；前述照明裝置，係將前述測定光，透過前述支持部分的前述開口而照射至前述對象物的前述第1面；前述搬送裝置的內部維持成負壓，前述開口為吸氣口，前述對象物被前述開口吸附。
  2. 如請求項1所記載之光測定裝置，其中，前述搬送裝置，係具有分別支持對象物的複數前述支持部分；前述複數支持部分，係分別包含設置於前述搬送裝置的共通面的凹部；前述開口，係形成於前述凹部的底面的貫通孔。
  3. 如請求項1或2所記載之光測定裝置，其中，前述照明裝置，係包含：產生前述測定光的光源頭；及設置於前述搬送裝置之內部的轉折鏡，前述搬送裝置，係具有用以將來自前述光源頭的前述測定光導入前述搬送裝置的前述內部的窗；前述轉折鏡，係將透過前述窗射入的前述測定光，朝向前述對象物的前述第1面反射。
  4. 如請求項1或2所記載之光測定裝置，其中，前述受光裝置，係包含：光感測器，係尺寸比前述對象物小；及聚光光學系，係包含尺寸比前述對象物大的透鏡。
  5. 如請求項1或2所記載之光測定裝置，其中，前述受光裝置，係包含光感測器，以前述對象物的前述擴散透射光中朝向從前述測定光的光軸偏離方向放射的成分射入至前述光感測器之方式構成。
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