将照射光照射于流路，在向试样的流动方向虚拟延长后的位置，对从通过形成于规定区间内的检测区域的试样中所含的颗粒发出的散射光进行聚光并以规定的帧率进行拍摄。在此基础上，基于多个帧图像来计算出通过布朗运动而产生的颗粒的与流动方向垂直的方向的移动量。进而，为了对散焦位置处的因倍率而产生的图像上的移动量的误差进行校正，使用预先求出的校正值来校正该移动量，确定颗粒的粒径。确定颗粒的粒径。确定颗粒的粒径。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】颗粒测量装置和颗粒测量方法
[0001]本专利技术涉及一种颗粒测量装置和颗粒测量方法。
技术介绍
[0002]以往，作为求出漂浮于试样中的颗粒的大小的一个方法，已知流动颗粒跟踪(FPT：flow particle tracking)法。通过使用FPT法，能通过向试样照射光并对从颗粒发出的散射光进行拍摄来观察颗粒的运动，并根据通过布朗运动而产生的移动量来测量颗粒的接近于几何尺寸的大小。此外，还能通过同时测量光散射强度来求出颗粒的折射率等，因此，FPT法对于半导体的生产工序中的污染颗粒的控制等而言特别有用。
[0003]作为使用FPT法的装置(FPT装置)，已知一种在与试样的流动方向对置的位置配置有由透镜等构成的聚光光学系统的装置(例如，参照专利文献1。)。试样的流动方向换而言之是指颗粒通过试样的流动而被输送的方向。在该FPT装置中，聚光光学系统配置于与试样的流动方向对置的位置，因此，从聚光光学系统中观察不到通过试样的流动而产生的颗粒的移动，而只观察到通过布朗运动而产生的颗粒的移动。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第6549747号公报
技术实现思路
[0007]专利技术所要解决的问题
[0008]再者，在FPT法中，根据通过布朗运动而产生的颗粒的移动量、试样的粘度和温度，通过斯托克斯－爱因斯坦公式来计算出颗粒的粒径，因此，准确地求出颗粒的移动量对于高精度地测量粒径而言很重要。此外，根据构成拍摄到的视频的各帧图像中捕捉到的颗粒的重心的位置来确定各帧之间的颗粒的重心的移动量，由此求出颗粒的移动量，因此，聚光光学系统的倍率的误差会导致颗粒的移动量的误差。
[0009]在FPT装置中，需要增加构成聚光光学系统的透镜的开口数并扩大视场角，这一点难以与高精度的远心光学系统兼顾。各帧图像因散焦而产生倍率的误差，颗粒根据试样的流动方向上的位置以不同的倍率被捕捉到图像中。此外，即使颗粒以平行于试样的流动方向的方式移动，由于因散焦位置而引起的倍率的变化，颗粒会以在与试样的流动方向垂直的面上从中心向外侧移动的方式被捕捉到图像中。因此，基于如此捕捉到的帧图像而求出的颗粒的移动量乃至根据颗粒的移动量等而计算出的粒径必然会因聚光光学系统的光学误差而受到影响，因此聚光光学系统的光学误差是对高精度地测量粒径而言亟需解决的问题。
[0010]因此，本专利技术的目的在于提供一种高精度地测量粒径的技术。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]为了上述的问题，本专利技术采用以下的颗粒测量装置和颗粒测量方法。需要说明的
是，以下的括号中的文字仅为示例等，本专利技术不限于此。
[0013]即，本专利技术的颗粒测量装置和颗粒测量方法中，将照射光照射于流路，在使流路的规定区间向试样的流动方向虚拟延长后的位置，对从通过检测区域的试样中所含的颗粒发出的散射光进行聚光并以规定的帧率进行拍摄，其中，所述检测区域是利用照射光的照射而形成于所述规定区间内的区域。在此基础上，基于多个帧图像来计算出通过布朗运动而产生的颗粒的二维方向(与流动方向垂直的方向)的移动量。进而，使用校正值来对该移动量进行校正，并基于校正后的移动量来确定颗粒的粒径，其中，所述校正值是为了对散射光聚光时产生的倍率的误差进行校正而根据散焦位置预先求出的值。
[0014]在FPT装置中，当在使流路的规定区间向试样的流动方向虚拟延长后的位置(与试样的流动对置的位置)对从试样中所含的颗粒发出的散射光进行聚光并拍摄时，会在散射光聚光时产生因散焦而引起的倍率的误差，颗粒根据试样的流动方向上的位置以不同的倍率被捕捉到帧图像中。基于如此拍摄到的图像而计算出的通过布朗运动而产生的颗粒的移动量中包含了误差，因此，当基于计算出的移动量来确定颗粒的粒径时，移动量中包含的误差会波及到粒径，无法高精度地测量粒径。
[0015]与此相对，在本方案中，使用校正值来对计算出的移动量进行校正，并在此基础上基于校正后的移动量来确定颗粒的粒径，其中，所述校正值是为了对散射光聚光时产生的倍率的误差进行校正而根据散焦位置预先求出的值。因此，根据本方案，因散焦而产生的倍率的误差会被校正，因此，能更准确地求出颗粒的移动量，能高精度地测量粒径。
[0016]优选的是，在上述的颗粒测量装置和颗粒测量方法中，使用以速度单位表示的值来作为校正值。更具体而言，使用表示基于散焦位置和帧图像上的位置而预先计算出的每单位时间的移动量的误差的值来作为校正值。
[0017]在本方案中，用于计算出的移动量的校正的校正值被表示为速度单位即每单位时间的移动量的误差。因此，即使在改变拍摄的帧率来进行颗粒的测量的情况下，也能使用相同的算式来进行移动量的校正。
[0018]此外，优选的是，在上述任意的颗粒测量装置和颗粒测量方法中，使用将因散焦位置而产生的倍率的变化假定为试样的流动方向上的距离的一次函数而预先求出的值来作为校正值。
[0019]在本方案中，用于移动量的校正的校正值是以试样的流动方向上的距离的一次函数的形式预先求出因散焦位置而产生的倍率的变化而得到的值。因此，根据本方案，能与散焦位置无关地将因散焦而产生的固定的间隔内的误差校正为固定量。
[0020]专利技术效果
[0021]如上所述，根据本专利技术，能高精度地测量粒径。
附图说明
[0022]图1是表示一实施方式中的颗粒测量装置的结构的框图。
[0023]图2A是简要地表示一实施方式中的检测单元的结构的图。
[0024]图2B是简要地表示一实施方式中的检测单元的结构的图。
[0025]图3是简要地表示一实施方式中的检测单元的结构的垂直剖视图(沿着图2A的III－III剖切线的剖视图)。
[0026]图4是对检测区域内的颗粒的运动的样子进行说明的图。
[0027]图5是对图像传感器的受光面上的颗粒的运动的样子进行说明的图。
[0028]图6A是对因散焦而产生的粒径的误差进行说明的图。
[0029]图6B是对因散焦而产生的粒径的误差进行说明的图。
[0030]图7是表示倍率相对于散焦位置的校准曲线的图。
[0031]图8是表示受光面的像点的图。
[0032]图9A是表示用于校正X方向的移动量的校正映射图的一个例子的图。
[0033]图9B是表示用于校正X方向的移动量的校正映射图的一个例子的图。
[0034]图10A是表示用于校正Z方向的移动量的校正映射图的一个例子的图。
[0035]图10B是表示用于校正Z方向的移动量的校正映射图的一个例子的图。
具体实施方式
[0036]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，以下的实施方式为优选的示例，本专利技术不限于该示例。
[0037]〔颗粒测量装置的结构〕
[0038]图1是表示一实施方式中的颗粒测量装置1的结构的框图。
[0039]颗粒测量装置1是FPT装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种颗粒测量装置，其特征在于，具备：流动池，在其内部具有流路；光源，射出照射光；照射光学系统，向在所述流路中流动的试样照射所述照射光；聚光光学系统，在使所述流路的规定区间向所述试样的流动方向虚拟延长后的位置，对从通过检测区域的所述试样中所含的颗粒发出的散射光进行聚光，其中，所述检测区域是利用所述照射光的照射而形成于所述规定区间内的区域；拍摄部，以规定的帧率对聚光后的所述散射光进行拍摄；移动量计算部，基于拍摄到的多个帧图像来计算出通过布朗运动而产生的所述颗粒的二维方向的移动量；移动量校正部，使用校正值来对计算出的所述移动量进行校正，其中，所述校正值是为了对所述聚光光学系统中产生的倍率的误差进行校正而根据散焦位置预先求出的值；以及粒径确定部，基于校正后的所述移动量来确定所述颗粒的粒径。2.根据权利要求1所述的颗粒测量装置，其特征在于，所述移动量校正部使用基于所述散焦位置和所述帧图像上的位置而预先计算出的值来作为所述校正值。3.根据权利要求1或2所述的颗粒测量装置，其特征在于，所述移动量校正部使用将因所述散焦位置而产生的倍率的变化假定为所述试样的流动方向上的距离的一次函数而预先求出的值来作为所述校正值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的颗粒测量装置，其特征在于，所述移动量校正部使用以速度单位表示的值来作为所述校正值。5.一种颗粒测量方法，其特征在于，包括：照射过程，将照射光照射于在流路中流动的试样；拍摄过程，在使所述流路的规定区间向所述试样的流动方向虚拟延长后的位置，对从通过检测区域...
【专利技术属性】
技术研发人员：坂东和奈，近藤郁，田渊拓哉，近藤聪太，
申请(专利权)人：理音株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。