(57)【要約】【課題】光学系で拡大することによって焦点深度が非常に短くなった場合においても、測定サンプルを載物プレートに密着させて、測定サンプルの測定可能な領域の全域において、焦点を合わせることができる測定サンプルの保持装置を採用した光学的測定装置を提供すること。【解決手段】下方に配置された照明装置からの照明光を透過させるとともに、上面にシート状の測定サンプルを載置するサンプル載置プレートと、このサンプル載置プレートの上方に配置され、下側に開口部を有する容器であって、圧縮空気を導入して前記測定サンプルを静圧で押圧するとともに、上面が透明体で形成された圧着容器と、この圧着容器に前記圧縮空気を供給する空気源と、測定サンプルの上方に配置された撮像装置とを有することを特徴とする光学的測定装置であり、写真フィルムの測定に極めて有効なものである。【選択図】図１
2004108805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に配置された照明装置からの照明光を透過させるとともに、上面にシート状の測定サンプルを載置するサンプル載置プレートと、
このサンプル載置プレートの上方に配置され、下側に開口部を有する容器であって、圧縮空気を導入して前記測定サンプルを静圧で押圧するとともに、上面が透明体で形成された圧着容器と、
この圧着容器に前記圧縮空気を供給する空気源と、
前記測定サンプルの上方に配置された撮像装置とを有することを特徴とする光学的測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学的測定装置に関し、より具体的には、柔軟性があり、変形しやすい測定サンプルの保持装置を採用した光学的測定装置に関するものである。より詳細には、写真感光材料等のように柔軟性があって変形しやすいと同時に自然にカールする傾向を有するシート状の測定サンプルを載物プレートに載置して光学的測定装置によって測定する際に、上記測定サンプルが載物プレートから浮き上がることなく密着して保持することが可能な測定サンプルの保持装置を採用した光学的測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
写真感光材料等のように柔軟性があって変形しやすいと同時に自然にカールする傾向を有するシート状の測定サンプルをガラス製の載物プレートに載置し、下方から照明光を当てて、その透過光を光学的に測定する際には、測定サンプルが載物プレートから浮き上がりやすいため、光学系で大きく拡大するために焦点深度が短くなった光学的測定装置では、測定サンプルが載物プレートから浮き上がることがないように載物プレートに密着させて保持しなければならない。
【０００３】
このため、従来技術では、シート状の測定サンプルを載物プレートの下側から吸引して密着させていた。しかし、この方法では、光学的測定装置で測定する位置で測定サンプルを載物プレートに密着させる必要があるため、測定サンプルを吸引する孔は測定位置の近くに配置する必要があり、載物プレートの下方から照明光を当てるときには、測定サンプルを吸引する孔の位置では照明光が周囲とは異なった状態となるので、測定可能な領域を広くすることができなかった。
【０００４】
このような欠点をなくすために、空気ノズル（例えば、スプレーイングシステムズジャパン（株）製のウィンドジェットブローオフノズルＷｉｎｄ　Ｊｅｔ）を用いて、圧縮空気をシート状の測定サンプルの上方から吹き付けて、測定サンプルを平らにする方法が用いられるようになった。しかし、この方法では、柔軟なシート状の測定サンプルの場合には、吹き付けられる空気の流れで測定サンプルの表面が波打って表面に僅かな凹凸が生じ、また、吹き付けられる空気の流れの中心が強く押さえつけられて窪むので、焦点深度が非常に短く、数十μｍ以下にする必要があるときには、この凹凸や窪みによって、測定可能な領域の全域を焦点の合った状態にすることができないという問題が生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、前述の問題点を解決して、光学系で大きく拡大することによって焦点深度が非常に短くなり、焦点深度を数十μｍ以下にする必要のあるときであっても、シート状の測定サンプルを載物プレートに密着させることを可能にして、測定サンプルの測定可能な領域の全域において焦点を合わせることができる測定サンプルの保持装置を採用した光学的測定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
これらの課題を解決するために、本発明に係る光学的測定装置は、下方に配置された照明装置からの照明光を透過させるとともに、上面にシート状の測定サンプルを載置するサンプル載置プレートと、このサンプル載置プレートの上方に配置され、下側に開口部を有する容器であって、圧縮空気を導入して前記測定サンプルを静圧で押圧するとともに、上面が透明体で形成された圧着容器と、この圧着容器に前記圧縮空気を供給する空気源と、前記測定サンプルの上方に配置された撮像装置とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、本発明に係る光学的測定装置は、前記撮像装置が光学系によって拡大された画像を撮像するＣＣＤカメラと、このＣＣＤカメラで撮像された画像のデータを記憶する記憶装置とを有することが好ましい。また、前記圧着容器の前記測定サンプルとの当接面は、軟質材で形成されていることが好ましい。
さらに、本発明に係る光学的測定装置は、前記測定サンプルが写真フィルムである場合に極めて有効である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光学的測定装置について、添付の図面に示す好適な実施形態に基づいて説明する。ここで、図１は本発明の光学的測定装置の一実施形態を示す図である。
【０００９】
図に示す光学的測定装置１０は、例えば、写真フィルムの像構造を測定する測定装置であって、写真フィルムの評価を行うために、ＲＭＳ粒状度やウィナースぺクトル，鮮鋭度，ＭＴＦ（周波数伝達特性）等を測定するため装置である。ここで測定対象とする写真フィルムは、周知のように、柔軟性があって変形しやすいと同時に、自然にカールする傾向を有しているので、これを平坦化して測定しなければならない。
本実施形態に係る光学的測定装置１０は、このような特性を有する写真フィルムの測定サンプルを平らに保持する写真フィルム保持装置を有するものであって、以下の説明では、写真フィルムの微少面積の濃度を測定する場合を例にして説明する。
【００１０】
本発明の光学的測定装置１０は、このような測定対象サンプルである写真フィルム１２をガラス製のサンプル載置プレート１４の上に載置し、このサンプル載置プレート１４に密着させて保持して、上方に配置された撮像装置１６の光学系を介して、画像を担持する写真フィルム１２の微少部分の濃度をＣＣＤカメラ１８で撮像して測定するものであって、光学的測定装置１０全体の基本的な構成は、従来技術とほぼ同様である。
【００１１】
すなわち、光学的測定装置１０の下方に配置された光源２０から照明光が投射され、ミラー２２で反射して上方のサンプル載置プレート１４に向かって投射される。光源２０は、白熱灯，蛍光灯等の任意の発光体２４を使用することができるが、写真フィルム１２の微少部分の濃度を測定する場合には、ハロゲンランプを使用し、これにフライアイレンズ（図示しない）などを組み合わせることが望ましい。また、ミラー２２は、凹面の集光ミラーとすることが望ましい。
【００１２】
サンプル載置プレート１４では、照明光は、サンプル載置プレート１４とその上に載置された測定サンプルである写真フィルム１２とを透過して上方に投射される。ここで、サンプル載置プレート１４は、写真フィルム１２の裏面（下面）と接する面に拡散板を配置し、あるいは拡散面を形成して、写真フィルム１２を均一に照明することが望ましい。
【００１３】
サンプル載置プレート１４と写真フィルム１２とを透過した光は、撮像装置１６によって撮像される。この撮像装置１６は、レンズ２６で代表して示される光学系とＣＣＤカメラ１８とを有しており、光学系で光学的に拡大された写真フィルム１２の像構造の画像がＣＣＤカメラ１８で撮像される。このＣＣＤカメラ１８で撮像された画像は、電気信号となって記憶装置２８にデータとして記憶される。
【００１４】
このＣＣＤカメラ１８は、４００万画素あるいはそれ以上の画素数を有する２次元のスチールカメラであってもよく、あるいは、写真フィルム１２の画像をスキャンニングして順次撮像して記憶するスキャナであってもよい。また、撮像装置１６はＣＣＤカメラ１８に限定されるものではなく、通常のスチールカメラまたはビデオカメラを使用し、あるいは、測定サンプルに応じて、赤外線または紫外線カメラを使用することもできる。
【００１５】
サンプル載置プレート１４の上面には、載置された写真フィルム１２を介して、写真フィルム１２をサンプル載置プレート１４の上面に密着させる圧着容器３０が設けられている。この圧着容器３０は、図示されていない移動機構により、サンプル載置プレート１４を載置する基板３２に押圧・解離可能に設けられたものであって、写真フィルム１２をサンプル載置プレート１４の上面に密着させる際に、サンプル載置プレート１４の上面に載置された写真フィルム１２に密着した状態で固定される四角の箱状をした気密な容器からなり、写真フィルム１２の上に開口部を下にして配置することによって気密な小室を形成する。
【００１６】
この開口部には、写真フィルム１２と密着して圧着容器３０の内部を気密にする軟質材のシール３０ａが設けられている。このシール３０ａは、開口部の全周にわたって設けられるものであって、写真フィルム１２に接触することによって感光材料に影響を与えないように、ゴムやシリコーンゴム、あるいは写真フィルム１２の表面と親和性のない軟質のプラスチックなどが好適に採用される。
【００１７】
以上の説明では、圧着容器３０から圧縮空気が漏洩しないことを前提として述べたが、圧着容器３０のシール３０ａと写真フィルム１２との間から少量の空気が漏洩したとしても、圧着容器３０の内部の圧力が変動したり、圧着容器３０のシール３０ａと写真フィルム１２との隙間から大量の空気が漏洩して、この空気の流れによって隙間の周辺の写真フィルム１２に凹凸が生じるようなことが発生しない限り格別の支障は生じない。
【００１８】
圧着容器３０の側面には、圧縮空気を導入する導入管３４が設けられており、この導入管３４にアキュムレータ３６，レギュレータ３８等を有する空気源４０が接続されていて、バルブ４２を介して圧着容器３０に圧縮空気を供給する。このバルブ４２は電磁バルブであることが望ましく、この電磁バルブの作動によって所定のタイミングで圧着容器３０に圧縮空気を供給することが望ましい。
【００１９】
圧着容器３０の上面には、ガラス等の透明体で形成された光透過窓３０ｂが設けられており、サンプル載置プレート１４と写真フィルム１２とを透過した光によって形成された画像がこの光透過窓３０ｂを透過して、撮像装置１６によって撮像される。
【００２０】
以上の説明では、例えば、サンプル載置プレート１４の下方に光源１８が配置され、上方に撮像装置１６が配置されていると説明するように、相対的な位置関係の説明に上方（上面）と下方の語を使用している。しかし、この上方（上面）と下方の語は、光の投射経路を明らかにするために、通常配置されている方向を記載したものであって、光の投射経路が同じであれば、この方向の記載に限定されるものではない。
【００２１】
本発明の光学的測定装置１０は、以上に述べたように構成されているので、撮像装置１６のＣＣＤカメラ１８で撮像するときに、測定サンプルである写真フィルム１２をサンプル載置プレート１４の上面に載置し、その上面に圧着容器３０の開口部を密着させて圧着容器３０を固定して、空気源４０からの圧縮空気を導入管３４を介して圧着容器３０の内部に供給する。このとき、圧着容器３０の開口部に配置された軟質材のシール３０ａと写真フィルム１２とによって圧着容器３０が気密な小室を構成するので、写真フィルム１２はサンプル載置プレート１４の上面に静圧で押圧される。
【００２２】
このようにして、サンプル載置プレート１４の上面に写真フィルム１２を静圧で押圧することによって写真フィルム１２の全面が均一に押圧されるので、写真フィルム１２をサンプル載置プレート１４の上面に完全に密着させることが可能となる。そして、発明者等の実験では、サンプル載置プレート１４の上面の平面度や写真フィルム１２の厚さのバラツキ等を含めて、２０μｍ以下の平面度が得られることがレーザ測長計による測定で確認された。この２０μｍ以下の平面度は、写真フィルム１２の像構造を測定するのには十分な平面度である。さらに、サンプル載置プレート１４の上面の平面度や測定サンプルの厚さのバラツキを管理することによって、より高い精度の平面度にすることが可能なことは明らかである。
【００２３】
写真フィルム１２の裏面（下面）には空気が流出するには十分な程度の凹凸があるが、測定サンプルの裏面が完全な平滑面であってサンプル載置プレート１４に密着すると空気が流出しなくなる可能性があるときには、圧着容器３０のシール３０ａを測定サンプルに押圧する際に、測定サンプルの裏面とサンプル載置プレート１４の上面とが密着して空気が流出できず、測定サンプルとサンプル載置プレート１４との間に空気が残留することも考えられる。このようなときには、サンプル載置プレート１４の上面に照明光を拡散する拡散面を形成し、この拡散面を空気が流出する程度の粗面（梨地面）にすることによって解決することができる。
【００２４】
光源２０から投射された照明光は、サンプル載置プレート１４，写真フィルム１２を透過することによって写真フィルム１２の画像を形成する。この画像をレンズ２６で代表する光学系で拡大し、ＣＣＤカメラ１８で撮像して記憶装置２８にデータとして記憶する。この記憶装置２８に記憶されたデータは、任意のタイミングで読み出すことが可能であり、任意の時点でこのデータを読み出して、例えば、写真フィルム１２のＲＭＳ粒状度やウィナースぺクトル，鮮鋭度，ＭＴＦ等の測定に使用することができる。
【００２５】
以上に説明したように、本発明に係る光学的測定装置は、サンプル載置プレートの上方に配置され、下側に開口部を有する小室であって、圧縮空気を導入して測定サンプルを静圧で押圧する圧着容器によって写真感光材料をサンプル載置プレートの上面に押圧することを特徴とするものであって、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の改良や変更を行ってもよいことはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上に詳細に説明したように、本発明によれば、光学系で大きく拡大することによって焦点深度が非常に短くなり、焦点深度を数十μｍ以下にする必要のある光学的測定装置において、測定サンプルを圧縮空気の静圧で押圧してサンプル載置プレートに密着させることによって、光学系で拡大することによって焦点深度が非常に短くなった光学的測定装置でも、測定サンプルをサンプル載置プレートに密着させて、測定サンプルの測定可能な領域の全域において焦点を合わせることができる測定サンプルの保持装置を採用した光学的測定装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学的測定装置の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１０　光学的測定装置
１２　写真フィルム
１４　サンプル載置プレート
１６　撮像装置
１８　ＣＣＤカメラ
２０　光源
２２　ミラー
２４　発光体
２６　レンズ
２８　記憶装置
３０　圧着容器
３０ａ　シール
３０ｂ　光透過窓
３２　基板
３４　導入管
３６　アキュムレータ
３８　レギュレータ
４０　空気源
４２　電磁バルブ
【図１】
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