静电分布测量装置以及静电分布测量方法_4

文档序号:9672444阅读:来源:国知局
域211的每个区域的面积集中的指向性。即,天线元件21具有较高收敛性的指向性,并集中于作为相对面的区域211,从而具有接收其电场的指向性。通过该指向性,天线元件21可在由测量对象物200的振动所产生的电场中,集中于相对的多个区域211的每个区域211的电场中并进行接收。
[0149]例如,如果天线元件21的直径较小且前端的导电体的突出较短,则天线21的指向性容易向相对的狭窄区域集中。通过这样的集中,天线21能够集中地接收某个区域211的电场。能够防止由于同时接收相对的某个区域211以外的区域211的电场而导致的接收精度的下降。
[0150]这样,通过作为多个天线元件21的集合体的阵列天线2,阵列天线2具有较高的空间分辨率。根据这样较高的空间分辨率,能够在测量对象物200的测量面210被划分为较小的区域211的状态下,接收到区域211的每个区域内的电场。通过被划分为这样较小的区域211的测量面210的电场接收,静电分布测量装置1能够测出测量面210中的更为详细的静电分布。
[0151]多个天线元件21的优选也为规定格子状的排列。即,阵列天线2是排列为规定格子状的多个天线元件21的集合体。在这种情况下,与排列为规定格子状的多个天线元件21对应地、测量面210的多个区域211的划分也被确定。
[0152]当然,多个天线元件21也能够以格子状以外的方式进行排列。即使在这样的情况下,多个区域211只要与多个天线元件21的排列方式相对应进行划分即可。
[0153]另外,阵列天线2既可以设置为与具有计算单元5等部件相独立的部件,也可以设置为包含在相同的部件内。
[0154](振动单元)
[0155]振动单元3使阵列天线2与测量对象物200相对地振动。因此,可以是:振动单元3在阵列天线2固定的状态下,使测量对象物200振动。或者,也可以是:振动单元3在测量对象物200固定的状态下,使阵列天线2振动。或者,也可以是:振动单元3使测量对象物200和阵列天线2双方振动。振动单元3能够通过上述任意一种方式,振动单元3能够使阵列天线2和测量对象物200分别相对地振动。
[0156](测量单元)
[0157]测量单元4对阵列天线2输出的电场的强度、频率以及相位的至少一个进行测量。电场具有强度、频率以及相位的要素。这些要素的每一个表示作为电场的根源的电荷(该电荷是通过带有静电而产生的电荷)的电位及其标号(正或负)。
[0158]测量单元4通过对接收的电场进行数据处理来测量其强度。根据需要,通过进行时间频率转换,也能够对频率和相位进行测量。测量单元4对强度、频率以及相位进行的测量使用公知技术即可,这里省略其详细说明。使用一般的信号处理即可。
[0159]测量单元4也可以对强度、频率以及相位全部进行测量,根据需要,也可以测量这些中的一个。当然,也可以对这些要素的多个进行测量。测量单元4将测量出的这些结果输出到计算单元5。因此,测量单元4和计算单元5电连接。电气连接通过有线或无线的网络连接实现即可。
[0160](计算单元)
[0161]计算单元5根据测量单元4输出的测量结果的电场的强度、频率以及相位的至少一个,计算区域211的静电量。此时,计算单元5可以仅根据强度、频率以及相位中的任意一个进行静电量计算,也可以根据强度、频率以及相位的多个要素的组合对静电量进行计算。
[0162]不论哪一种,电场的强度、频率以及相位是用于表示产生的静电的状态的指标,计算单元5能够根据这些要素,对静电的电位及其标号进行推测。
[0163](基于对应关系式的计算)
[0164]计算单元5也可以根据电场的强度和静电量的对应关系式,对区域211的静电量进行计算。例如,预先规定用于表示电场强度和静电量的对应关系的对应关系式。
[0165]计算单元5通过对该对应关系式放入电场的值来计算区域211的静电量。此时,可以根据多个区域211的每个区域的电场的值,对多个区域211的静电量进行计算。其结果是,能够计算在测量面210中被划分的多个区域211的每个区域内的静电量。该计算结果如图5所示的图像。
[0166](使用关系表的计算)
[0167]另外,计算单元5也可以根据表示电场的强度和静电量的对应关系的关系表,计算静电量。虽然与对应关系式不同,是基于离散值进行计算,但具有处理电荷小的优点。关系表能够依照经验变更或更新,计算单元5根据使用的积累,可以进行更高精度的静电量的计算。
[0168]关系表与对应关系式相同,只要存储在计算单元5具有的存储器即可。存储器可以是计算单元5具有的存储器,也可以是计算单元5和其他要素共用的存储器。
[0169]另外,计算单元5只要根据对应关系式和关系表的至少一个计算静电量即可,根据测量对象物200的特性和测量现场的特性,适当选择使用哪一种即可。另外,根据不同情况,计算单元5也可以使用对应关系式和关系表这两者来计算静电量。
[0170]另外,这里的对应关系式和关系表用于表示的是电场的强度与静电量之间的关系,但也可以用于表示电场的频率或相位与静电量之间的关系。
[0171]另外,优选的是:计算单元5对强度进行基于频率的补正,之后,通过代入对应关系式和关系表来对取决于频率的要素进行补正,从而计算静电量。
[0172]另外,虽然说明了计算单元5基于电场的强度,根据对应关系式和关系表的至少一个计算静电量,但也可以是基于电场的频率,根据对应关系式和关系表的至少一个计算静电量。
[0173]另外,计算单元5也可以在进行基于频率的补正后计算静电量。
[0174](描绘单元)
[0175]描绘单元6根据计算单元5计算出的多个区域211的每个区域内的静电量,对测量面210的静电分布进行描绘。计算单元5所计算出的多个区域211的每个区域内的静电量是作为区域211的每个区域内的单一的值的静电量。S卩,图5示出的状态。
[0176]这样只不过显示出了基于区域211的面积划分的每个分区的绝对值。既便如此,也能成为作为静电分布的一个例子的指针,但最终也只是停留在区域211的每个分区的数字式的离散值程度。因此,不能充分掌握较为模拟式的测量面210整体的静电分布。这是因为,图5示出的区域211的每个区域的静电量是区域211内的静电量的单一的绝对值。
[0177]描绘单元6根据每个区域211的静电量的值(图5的状态)进行规定的插补,从而描绘出如图6所示的覆盖测量面210整体的模拟且连续式的静电分布图。
[0178]规定的插补是将某个区域211的静电量以其周围的区域211的静电量进行插补,由此,对某一区域211的静电量的值进行补正。在该补正中,不仅是将区域211作为一个整体进行补正,也可以在将区域211进一步细致划分的状态下进行补正。通过这样的补正,实现了测量面210内的静电分布的较为连续的描绘。
[0179]插补例如使用线性插补即可。当然,也可以使用线性插补以外的多种插补的方式。通过使用插补,能够获得如图6那样的连续的静电分布图。
[0180]测量对象物200的测量面210中的这样的静电分布其结果表示的是测量对象物200的静电分布。这样,通过获得静电分布,可以找出如使用图1说明的那样的,被认为因部件或产品的静电带电所导致的无法解释的现象的原因。
[0181]例如,由于能够对图6那样的静电分布进行测量,因此,能够找到作为测量对象物200的部件或产品所发生的无法解释的现象的原因。如果能够找出发生这种现象的原因,则可以期待能够解决以如图1说明那样的问题为代表的、在生产工序和检查工序中的各种各样的问题。
[0182]如上所述,实施方式1中的静电分布测量装置1能够对测量对象物200的静电分布,以较高的精度正确地进行测量。可以认为,通过灵活地应用该测量结果,能够解决被认为是由于带有静电导致的部件或产品的无法解释的现象的问题。
[0183](实施方式2)
[0184]接下来,对实施方式2进行说明。
[0185](显示单元)
[0186]图7是本发明的实施方式2的静电分布测量装置的框图。除与图4相同的要素之夕卜,还增加了显示单元7。对于与图4相同标号的要素,这里省略说明。
[0187]显示单元7对描绘单元5所描绘的静电分布图(例如图6)进行显示。通过该显示,作业者能够容易地在视觉上掌握测量对象物200的静电分布的状态。例如,显示单元7也可以是专用的监视器。或者,测量单元4?描绘单元6在通过常用的个人计算机被实现的情况下,该个人计算机所具有的监视器也可以承担该显示单元7的作用。
[0188]由于具有显示单元7,作业者不仅能够容易地在视觉上掌握静电分布,还能够以显示出的静电分布图为基础,进行各种分析。或者,也可以制定对策。
[0189]在实施方式1中说明的测量单元4?描绘单元6的每个单元可以通过专用的硬件来实现,也可以通过软件来实现。当然,也可以混合硬件和软件来实现。另外,简单来讲,也可以是:在测量单元4?描绘单元6的一部分中,只是所必要的部分通过专用的硬件来实现,剩余部分通过个人计算机来实现。在这种情况下,在测量单元4?描绘单元6中能够通过软件来实现的要素,作为能够在个人计算机上动作的软件被执行。
[0190]例如,对应于软件的计算机程序被存储在ROM或RAM,只需要通过个人计算机中的CPU执行即可。通过该CPU的执行,测量单元4?描绘单元6的动作被执行。之后,被描绘出的静电分布图显示在作为个人计算机的监视器的显示单元7上。
[0191]这样通过到显示为止的执行动作,静电分布测量装置1能够使操作者容易地掌握测量出的静电分布。
[0192](基于权重的静电量的计算)
[0193]接着,对计算单元5进行的静电量的计算的工序进行说明。
[0194]如实施方式1中说明的那样,计算单元5根据电场的强度,对区域211的静电量进行测量。此时,根据天线元件21和区域211之间的位置关系和周围的环境,电场的强度有时候会受到影响。在这种情况下,由测量单元4测量出的电场的强度有可能不正确。
[0195]为了进一步排出这样的电场的接收中的环境依赖性,计算单元5利用基于测量对象物200(即区域211)的振幅的可靠性值,也能进一步提高静电量的计算精度。图8是本发明的实施方式2的计算单元的内部框图。图8示出了计算单元5使用可靠性值提高静电量的计算精度的情况下的结构。
[0196]计算单元5具有:可靠性值计算单元51、加权处理部52、以及静电量计算单元53。可靠性值计算单元51根据测量对象物200的振幅计算可靠性值。在振幅较大的情况下,可以认为:到达天线元件21的电场几乎没有受到周围的环境的影响。另一方面,在振幅较小的情况下,可以认为:到达天线元件21的电场受到了周围的环境的影响。这是因为
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