CN1670470A - 传感器装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够高速地进行数据读取处理的位移传感器装置。位移传感器装置包括：用于按规定角度对测量对象物照射光的发光元件；用于对被照射光的测量对象物从不同角度进行摄像的摄像元件；可在摄像元件的视野内设定通常测量区域的通常测量区域设定部件；通过对设定的通常测量区域进行扫描，检测摄像元件的视野内的照射光像的位置的照射光像位置检测部件；对包含被检测出的照射光像的位置并比通常测量区域窄的至少一个跟踪型测量区域进行设定的跟踪型测量区域设定部件；通过对跟踪型测量区域进行测量而测量作为目标的位移的位移测量部件；以及输出由位移测量部件测量出的位移的输出部件。

Description

传感器装置

技术领域

本发明涉及能够减少测量处理时间的传感器装置。

背景技术

以往，已知用于测量各种各样的测量对象物的位移、长度和角度等的传感器装置。例如，以往的位移传感器装置包括：通过对激光二极管等的投光元件进行驱动而对测量对象物照射狭缝光的投光部、接收从投光部发射后对测量对象物反射回来的狭缝光的光接收部、计算距测量对象物的距离的运算部件、以及输出由运算部件计算出的距测量对象物的距离的输出部件(例如参照专利文献1)。

[专利文献1]国际公开第01/5747l号

如图15所示，假设测量对象物[1]、[2]、[3]在线(line)上被运送(图中从右向左移动)，位移传感器装置的传感器头部1501从与测量对象物的运送方向垂直的方向(图中上下方向)对测量对象物照射狭缝光，接收来自测量对象物的反射光的情况。如果图15所示的测量对象物‘1’为线上的标准配置，则测量对象物‘2’被配置在距传感器头部150l近的一侧，测量对象物‘3’被配置距传感器头部1501远的一侧。这样，在测量对象物的线上的配置上有时产生偏差。

在传感器头部1501中内置的二维摄像元件的长方形视野Z(光接收面)中，如图16所示，配置有与测量对象物对应的照射光像[1]、[2]、[3]。图中左侧为距传感器头部1501近的方向，相反右侧为距传感器头部1501远的方向。此外，沿长方形视野Z的长度方向设定水平线(位移测定方向)，另一方面，在与其垂直的方向上分配垂直线(照射光像的延长方向)。这种情况下，虚线包围的长方形的测量区域被设定为通常测量区域，以能够测量照射光像[1]、[2]、[3]。

如果图15所示的偏差范围A宽，则测量区域扩大，或者需要对应于偏差范围A而预先扩大图16所示的测量区域。这样，存在测量区域越宽数据读取所需要的时间就越长的不适情况。

发明内容

本发明是着眼于这样的现有问题完成的，其目的在于，通过能够高速地进行数据读取和运算处理的传感器装置。

对于本发明的其他目的和作用效果，通过参照说明书的以下论述，只要是本领域技术人员当然会容易地理解。

本发明的传感器装置包括：用于按规定角度对测量对象物照射光的投光元件、用于对被照射光的测量对象物从不同角度进行摄像的摄像元件、可在摄像元件的视野内设定通常测量区域的通常测量区域设定部件、通过对设定的通常测量区域进行扫描检测摄像元件的视野内的照射光像的位置的照射光像位置检测部件、对包含被检测出的照射光像的位置并且与位移测定方向相关联比通常测量区域窄的至少一个跟踪型测量区域进行设定的跟踪型测量区域设定部件、通过对跟踪型测量区域进行测量而测量作为目标的位移的位移测量部件、以及将测量出的位移输出的输出部件。

位移测定方向是指通过测量对象物的位移检测出的照射光像的位置变化的方向。

根据这样的结构，通常测量区域可以用于检测与测量对象物对应的照射光像，这里不进行作为目标的位移的测量。另一方面，包含照射光像的位置并比通常测量区关于位移测定方向窄小的跟踪型测量区域可以用于测量目标的位移。因此，由于进行数据读取的测量区域可以比以往设定得窄，所以能够高速地进行数据读取和运算。

在本发明的实施方式中，照射光像位置检测部件也可以通过进行对在摄像元件的位移测定方向上按规定间隔配置的数据进行抽取测量，从而在位移测定方向上测定摄像元件的视野内的光接收信号的浓度值分布，根据测定的浓度值分布，检测照射光像的位置。

根据这样的结构，可以减少用于检测照射光像的位置的作为对象的测定点数目，所以可进行高速处理。

在本发明的实施方式中，照射光像位置检测部件的投光元件照射狭缝光，摄像元件是二维摄像元件，照射光像位置检测部件也可以对于二维摄像元件的视野内的位移测定方向的至少一条线测定光接收信号的浓度值分布，根据测定的浓度值分布检测照射光像的位置。

根据这样的结构，可对于位移测定方向的一条线或一条以上的线测量光接收信号的浓度值分布，所以根据浓度值分布从通常测量区域中检测光接收信号分布区域。由此，可以可靠地检测照射光像的位置。

在本发明的实施方式中，也可以通过进行对测量区域中的位移测定方向的全部数据进行全线测量，或对在位移测定方向上按规定间隔配置的数据进行抽取测量来测定浓度值分布。根据这样的结构，由于可根据全线测量而高精度求出照射光像的位置，所以可以预先防止差错检测。此外，在进行抽取测量的情况下，可以高速地进行数据的读取和处理。

在本发明的实施方式中，照射光像位置检测部件也可以在通常测量区域中没有检测出照射光像时，就在摄像元件的视野内的通常测量区域以外的区域中，在位移测定方向上对光接收信号的浓度值分布进行全线测量或抽取测量。

此外，在本发明的实施方式中，投光元件照射狭缝光，摄像元件是二维摄像元件，照射光像位置检测部件在通常测量区域中没有检测出照射光像时，就在二维摄像元件的视野内的通常测量区域以外的区域中，在位移测定方向的至少一条线上对于光接收信号的浓度值分布进行全线测量或抽取测量。根据这样的结构，虽然不能一次检测出照射光像的位置，但可测量通常测量区域以外的区域，所以仍然能够预先防止因不能检测照射光像的位置而造成的差错检测。

在本发明的实施方式中，也可以测量对象物是透明体，跟踪型测量区域与透明体的正反面对应设置两个，对于两个跟踪型测量区域进行切换测量。根据这样的结构，可以高精度地来测量透明体的正反面。

在本发明的实施方式中，也可以通过对在连接两个跟踪型测量区域中配置的照射光像的位移测定方向上规定间隔配置的数据进行抽取测量，而测量透明体的厚度。根据这样的结构，可以高速地测定透明体的厚度。

在本发明的实施方式中，也可以由光电二极管阵列、CCD和CMOS摄像元件的其中一个来构成摄像元件。在摄像元件中包含一维摄像元件、二维摄像元件。

也可以由CMOS摄像元件构成，照射光像位置检测部件从CMOS摄像元件直接读取被设定的通常测量区域和跟踪型测量区域的像素数据，此时，可以减少作为从CMOS摄像元件读取对象的自身像素数，所以可进行更高速的处理。

在本发明的实施方式中，也可以构成为位移传感器、长度测量传感器和角度传感器。

从以上说明中可知，根据本发明，通过将照射光像的测量区域从通常测量区域压缩到跟踪型测量区域，能够将进行数据读取的测量区域设定得比以前的窄，所以可以高速地进行数据的读取和处理。因此，例如具有对一边在线上蛇行一边在线上运送的测量对象物也能够执行跟踪测量的优点。

附图说明

图1是信号处理部的外观立体图。

图2是信号处理部的连装状态的外观立体图。

图3是传感器头部的外观立体图。

图4是表示信号处理部的电气硬件结构的方框图。

图5是表示传感器头部的电气硬件结构的方框图。

图6是表示信号处理部的动作的流程图。

图7是表示FUN模式处理的细节的流程图。

图8是表示RUN模式处理的细节的流程图。

图9是表示自动跟踪测量模式的处理的总流程图。

图10是表示高速区域自动跟踪测量处理的细节的流程图。

图11是表示多个区域自动跟踪测量处理的细节的流程图。

图12是高速区域自动跟踪测量模式的说明图。

图13是多个区域自动跟踪测量模式的说明图。

图14是抽取数据浓度值分布(水平线数据)

图15是说明现有技术的问题的图(之1)。

图16是说明现有技术的问题的图(之2)。

具体实施方式

以下，参照附图而详细地说明本发明的传感器装置的一优选实施方式。再有，以下说明的实施方式只不过表示本发明的一例，而作为本发明的主旨，仅由权利要求书记载的范围所限定。

本实施方式的位移传感器，为了能使控制盘等紧凑地收容，并容易进行在窄小的测量环境的安装，而是将信号处理部和传感器头部分离的所谓放大器分离型的位移传感器。

图1示出本实施方式的位移传感器的信号处理部的外观立体图。信号处理部1的外壳10具有稍稍细长的长方体形状。从外壳10的前面引出外部连接软线11。在该外部连接软线11中，包括外部输入线、外部输出线、电源线等。外部输入线例如用于对信号处理部1从外部提供来自作为上一级装置的PLC等的各种指令，外部输出线用于将在信号处理部1的内部生成的切换输出和模拟输出等输出到PLC等，电源线用于对信号处理部的内部电路供给电源。此外，在外壳10的前面设有USB连接器12、RS-232C连接器13。

在外壳10的上表面中设有可开闭的操作部盖14。图示虽然省略，但在该操作部盖14的下面设有用于进行信号处理部1的各种指令操作等的操作部。此外，在外壳10的上表面中配置有用于进行动作显示的显示部15。

在外壳10的左右侧面中设有信号处理部中间连接器盖16。在该信号处理部中间连接器盖16的内部设有用于连接其他信号处理部1的信号处理部中间连接器(中继连接器3)。

图2表示多个信号处理部1的连装状态。如该图所示，多个信号处理部1在该例子中通过DIN导轨4以相邻结合状态连接安装成一列。在信号处理部1的外壳10的后面，设有传感器头部连接用连接器17。信号处理部1通过该传感器头部连接用连接器17连接到后述的传感器头部2。

图3示出传感器头部的外观立体图。传感器头部2包括与传感器头部连接用连接器17对应的信号处理部连接用连接器27、电缆21、以及传感器头部本体部20。而且，从本体部20中内置的投光元件(激光二极管)发射的脉冲状激光(脉冲光)通过未图示的投光透镜，作为狭缝光L1照射在测量对象物5的表面上。由此，在测量对象物5的表面上形成狭缝光的照射光像LM。由测量对象物5反射的狭缝光的反射光L2通过传感器头部2内的未图示的光接收透镜入射到二维摄像元件(光电二极管阵列、CCD、CMOS摄像元件等)上。即，通过对测量对象物5的表面由二维摄像元件从不同的角度进行摄像，取得包含有狭缝光的照射光像LM的视频信号。然后，根据该视频信号，提取规定的特征量，求出作为目标的位移量(在本例子中是传感器头部2和测量对象物5的距离)。

再有，虽然本实施例是照射狭缝光，并采用二维摄像元件取得照射光像上，但并不限于此，也可以简单地照射聚光的光，通过一维的摄像元件来取得照射光像进行位移测量。

图4示出位移传感器的信号处理部1的电气硬件结构整体的方框图。如该图所示，信号处理部1包括控制部101、存储部102、显示部103、与传感器头部的通信部104、与外部装置的通信部105、按键输入部106、外部输入部107、输出部108、以及电源部109。

控制部101构成通常测量区域设定部件、照射光像位置检测部件、跟踪型测量区域设定部件、以及位移测量部件，由CPU(Central Processing Unit)和FPGA(Field Programmable Gate Array)构成，担负信号处理部1整体的综合控制。该控制部101实现后述的各种功能，同时在将光接收信号以规定的阈值作为基准进行二值化后，将其作为输出数据从输出部108输出到外部。

存储部102包括：非易失性存储器(EEPROM)102a；以及存储被显示在显示部103上的图像数据的图像存储器102b。

显示部103包括：显示有关阈值和距测量对象物的距离等的各种数值的液晶显示部103a；以及作为目标输出——表示导通/截止状态的显示灯LED103b。

通信部104担负与传感器头部2进行通信。

外部通信部105包括：用于连接到外部的计算机(PC)110的USB通信部105a；用于命令和程序数据的发送接收等的串行通信部105b；根据规定的协议和发送接收格式，在左右相邻的其他信号处理部之间进行数据通信的信号处理部中间通信部105c。

按键输入部106由未图示的用于各种设定的开关和操作按钮等构成。外部输入部107例如用于接收来自PLC等的上一级装置的对信号处理部1的各种指令。输出部108用于向PLC等的上一级装置输出作为目标的导通/截止输出。电源部109对控制部101和外部的硬件电路供给电源。

图5表示传感器头部2的电气硬件结构的方框图。如该图所示，传感器头部2包括：控制部201；用于向测量对象物5照射狭缝光的投光部202、接收由测量对象物5反射来的狭缝光的光接收部203；显示灯LED204、存储部205、以及通信部206。

控制部201由CPU(Central Processing Unit)和PLD(Programmable LogicDevice)构成，担负对传感器头部的各结构部件202～206进行集中控制，同时从光接收部203取出光接收信号，并将其传送到信号处理部1。

投光部202在本例子中包括作为投光元件的激光二极管和投光电路，向测量对象区域照射狭缝光。光接收部203具有：接收狭缝光的反射光的二维摄像元件(光电二极管阵列、CCD、CMOS摄像元件等)、以及与来自控制部201的定时控制信号同步并放大从二维摄像元件取得的光接收信号后将其输出到控制部201的光接收信号处理部。显示灯LED204对应于传感器头部2的各种动作状态进行点亮或熄灭。

存储部205例如由非易失性存储器(EEPROM)构成，在本例子中，记录用于鉴别传感器头部2的ID(识别信息)等。通信部206根据控制部201的命令，担负与信号处理部1的通信。

本实施方式的传感器头部2形成上述那样的电路结构，根据信号处理部1的指令来进行合适的投光接收光处理。

图6表示本实施方式的位移传感器的信号处理部1的动作的总流程图。当通过接通电源开始处理时，在进行了安装处理等的初始设定处理(步骤601)后，读入设定模式。具体地说，判别FUN模式、TEACH模式、RUN模式中的哪一个被开关切换(步骤602)。

在设定模式是“FUN模式“的情况下，在进行了FUN模式的初始设定处理(步骤603)后，进行后述的FUN模式处理(步骤604)。继步骤604之后，判别是否继续进行FUN模式(步骤605)。即，在进行了切换为其他设定模式的情况下返回到步骤602，在没有切换的情况下返回到步骤604。

在设定模式是“TEACH模式”的情况下，在进行了TEACH模式的初始设定处理(步骤606)后，进行所谓教示(teaching)处理，进行各种设定值的自动读入(步骤607)。继步骤607之后，判别是否继续进行TEACH模式(步骤608)。即，在进行了切换为其他设定模式的情况下返回到步骤602，在没有切换的情况下返回到步骤607。

在设定模式是“RUN模式“的情况下，在进行了RUN模式的初始设定处理(步骤609)后，进行后述的RUN模式处理(步骤610)。继步骤610之后，判别是否继续进行RUN模式(步骤611)。即，在进行了切换为其他设定模式的情况下返回到步骤602，在没有切换的情况下返回到步骤610。

图7的流程图示出FUN模式处理(步骤604)的细节。在FUN(Function)模式处理中，在显示部15上进行功能别的显示(步骤701)。同时，始终检测有无按键输入(操作部盖14下面的操作部的操作)(步骤702)，如果检测出规定的按键输入(步骤703为“是”)，则确认该输入是指示进行功能切换(步骤704为“是”)，还是指示进行功能执行(步骤706为“是”)。在指示进行功能切换的情况下(步骤704为“是”)，进行功能切换(步骤705)。而在指示进行功能执行的情况下(步骤706为“是”)，就进行功能执行处理。

图8的流程图示出RUN模式处理(步骤610)的细节。在RUN模式处理中，逐次执行显示部15的显示控制处理(步骤801)、传感器头部控制处理(步骤802)、来自外部装置的通信命令执行处理。然后，确认有无按键输入(操作部盖14下面的操作部的操作)(步骤804)，如果检测出规定的按键输入(步骤805为“是”)，则执行与其对应的按键输入处理(步骤806)。接着，确认有无通过通信部105的外部输入(步骤807)，如果有规定的外部输入(步骤807为“是”)，则执行与其对应的外部输入处理。接着，确认有无通过通信部105的外部通信(步骤809)，如果有规定的外部通信(步骤809为“是”)，则执行与其对应的外部通信处理(步骤810)。

作为上述RUN模式的传感器头部控制处理(步骤802)的一例，本实施方式的位移传感器装置设有自动跟踪测量模式。此外，假设本实施方式的位移传感器要这样使用：将多个测量对象物在线上运送，位移传感器的传感器头部2将狭缝光从与测量对象物的运送方向垂直的方向照射到测量对象物上，接收来自测量对象物的反射光。以下，详细地说明该自动跟踪测量模式。

图9表示自动跟踪测量模式的处理的总流程图。当开始处理时，读入模式设定，判别动作模式是高速区域自动跟踪测量模式还是多个区域自动跟踪测量模式(步骤901)。

在动作模式是高速区域自动跟踪测量模式的情况下，进行后述的高速区域自动跟踪测量处理(步骤902)。继步骤902之后，判别是否继续进行高速区域自动跟踪测量模式(步骤903)。即，在进行了切换为其他设定模式的情况下返回到步骤901，在没有切换的情况下返回到步骤902。

而在动作模式是多个区域自动跟踪测量模式的情况下，进行后述的多个区域自动跟踪测量处理(步骤904)。继步骤904之后，判别是否继续进行多个区域自动跟踪测量模式(步骤905)。即，在进行了切换为其他设定模式的情况下返回到步骤901，在没有切换的情况下返回到步骤902。

下面参照图10所示的流程图、以及图12和图14所示的说明来说明高速区域自动跟踪测量处理。当开始图10所示的处理时，执行用于设定进行跟踪的测量区域(通常测量区域)的处理(步骤1001)。

这里，图12所示的Z表示在光接收部203中设置的二维摄像元件的长方形视野(光接收面)。设图中左侧为距传感器头部2近的方向，与此相反，右侧为距传感器头部2远的方向。此外，沿长方形视野Z的长度方向来设定水平线X(位移测定方向：数据数Xn)，另一方面，在步骤1001中设定用点划线包围的长方形的测量区域作为通常测量区域，该区域将在与其垂直的方向上分配垂直线Y(照射光像的延长方向：数据数Yn)。坐标位置(X1，Y1)和坐标位置(X2，Y2)作为对置的端点。再有，通常测量区域被预先存储在传感器头部2的存储部205中。

继步骤1001之后，执行用于取得光接收位置数据的处理(步骤1002)。这里，就步骤1001中设定的通常测量区域，对水平线X的数据间进行抽取测量，取得规定的浓度值分布(亮度分布)。此时，例如在位移测定方向上一边抽取一边测量通常测量区域的水平线的中心的一条线的数据。

接着，判别是否存在光接收数据区域(步骤1003)。在存在光接收数据区域的情况下(在通常测量区域中存在照射光像的情况)，设定跟踪型测量区域并执行用于进行作为目标的位移测量的跟踪区域测量处理(步骤1004)。作为存在光接收数据区域的情况下的例子，图14中表示就在步骤1001中设定的通常测量区域，以抽取间隔α抽取的水平线X的一条线在位移测定方向上进行抽取测量时的浓度值分布(亮度分布)。由于根据该浓度值分布可以求出照射光像的光接收信号分布的区域，所以设定X3～X4作为水平线方向的分布区域，以便包含该光接收信号分布区域。然后，如图12所示，设定用虚线包围的长方形的测量区域作为跟踪型测量区域，该区域以坐标位置(X3，Y3)和坐标位置(X4，Y4)作为对置的端点。然后，对该跟踪型测量区域的全线详细地执行测量处理，输出作为目标的测量结果(例如位移、灵敏度、峰值等)(步骤1005)。继步骤1005之后，再次返回到步骤1002。

另一方面，在步骤1003中，在没有光接收数据区域的情况下(在通常测量区域中没有照射光像的情况)，执行光接收位置确认处理(步骤1006)。此时，在二维摄像元件的视野内，并且设定在步骤1001中设定的通常测量区域以外的测量区域。然后，执行用于取得光接收位置数据的处理，再次判别是否存在光接收数据区域(步骤1007)。这里，在存在光接收数据区域的情况下，返回到上述步骤1004，在没有光接收数据区域的情况下，执行测量差错输出(步骤1008)，返回到步骤1002。

这样，通过图3所示的传感器头部和图1所示的信号处理部协同动作，根据本实施方式的位移传感器，在二维摄像元件的视野内设定通常测量区域、以及比通常测量区域窄小的跟踪型测量区域。然后，根据二维摄像元件摄像的图像，通过对跟踪型测量区域进行测量，进行作为目标的位移的测量。

再有，在使用一维摄像元件的情况下，由于不存在垂直线，水平线最初只有1条，所以对于所有Y作为Y1来置换就可以。作为通常测量区域，通过以坐标位置(X1，Y1)和坐标位置(X2，Y2)作为端点，通常测量区域为线状。对于跟踪型测量区域也是同样。

虽然在上述实施方式中跟踪型测量区域只设定了一个，但也可以设定两个以上个数的跟踪型测量区域。此外，其方向也可以是水平线方向X和/或垂直线方向Y的其中一个。作为这样的例子，假设将跟踪型测量区域设定两个，进行透明体的厚度测量的情况。例如常常存在即使表面是露出的玻璃而在背面存在金属覆盖膜的玻璃板等。作为这样的玻璃板，相当于在电视机的布老恩管中使用的玻璃板、液晶显示板的玻璃板等。由于用位移传感器的传感器头部2来测量这样的玻璃板，所以本实施方式的位移传感器可以执行作为自动跟踪测量模式之一的多个区域自动跟踪测量模式的处理。

以下，参照图11所示的流程图和图13所示的说明图来说明多个区域自动跟踪测量处理。当图11所示的处理开始时，执行用于设定跟踪测量区域的处理(步骤1101)，设定通常测量区域。

继步骤1101之后，执行用于取得光接收位置数据的处理(步骤1102)。对于步骤1101中设定的测量区域，例如一边在位移测定方向抽取一边测量水平线X的一条线并取得规定的浓度值分布(亮度分布)。

接着，判别是否为光接收数据区域(步骤1103)。在是光接收数据区域的情况下，接着判别光接收数据区域是否有多个(步骤1104)。在光接收数据区域有多个的情况下，在各区域(照射光像的某个区域)之间执行高速测量处理(步骤1105)。即，执行在位移测定方向上按规定间隔配置的数据的抽取测量。为了示出此时的状况，图13表示光接收数据区域存在多个的情况下的例子。如图13所示，在长方形视野Z中，作为光接收数据区域，对应于玻璃板的正反面存在背面照射光像‘1’和表面照射光像‘2’。测量背面照射光像‘1’的中心线和表面照射光像‘2’的中心线之间的间隔作为玻璃板的厚度，将测量结果输出(步骤1106)。

继步骤1106之后，分别对于背面照射光像‘1’和表面照射光像‘2’设定跟踪型测量区域，对该跟踪型测量区域的全线详细地执行测量处理(步骤1107)，将测量结果(例如位移、灵敏度、峰值等)输出(步骤1108)。然后，继步骤1108之后，再次返回到步骤1102。

再有，在步骤1104中，在光接收数据区域不是多个的情况下，执行对于一个光接收数据区域设置的跟踪型测量区域进行测量的跟踪区域测量处理(步骤1109)，将测量结果输出(步骤1110)。

此外，在步骤1103中，在没有光接收数据区域的情况下，设定在步骤1101中设定的通常测量区域以外的测量区域，执行用于取得光接收位置数据的光接收位置确认处理(步骤1111)，判别是否有光接收数据区域(步骤1112)。在有光接收数据区域的情况下，返回到上述步骤1104，在没有光接收数据区域的情况下，执行测量差错输出(步骤1113)，返回到步骤1102。

根据上述实施方式，即使在厚度测量对象——玻璃板移动到距传感器头部2近的一侧/远的一侧的情况下，也能使这些位移方向跟踪测量区域，可预先防止陷于不能测量的情况。

此外，显然即使用一维摄像元件的情况，也能通过进行与前面记载同样的置换来实现。

如以上说明那样，根据实施方式的位移传感器装置，在通常测量区域中根据光接收信号的分布来检测照射光像的位置，根据该检测结果，设定用于包含有照射光像并比通常测量区域窄小的跟踪型测量区域，并执行测量被限定于该跟踪型测量区域中作为目标的位移。因此，例如即使在线上的测量对象物的配置上产生偏差，也不取入与该位置变化对应的全测量区域的数据，而将对测量上必需的区域局部地取入。因此，测量区域比以往小，数据的读取和处理上所需的时间与过去相比，与测量区域的变小成比例地缩短，并且能使传感器的响应速度提高。

虽然在上述实施方式中说明了位移传感器，但是本发明不限于此，也可以作为长度测量传感器和角度传感器来构成。

Claims (10)

1.一种传感器装置，其特征在于，包括：

用于按规定角度对测量对象物照射光的投光元件；

用于对被照射光的测量对象物从另外的角度进行摄像的摄像元件；

可在摄像元件的视野内设定通常测量区域的通常测量区域设定部件；

通过对设定的通常测量区域进行扫描来检测摄像元件的视野内的照射光像的位置的照射光像位置检测部件；

对包含被检测出的照射光像的位置并且有关位移测定方向比通常测量区域窄的至少一个跟踪型测量区域进行设定的跟踪型测量区域设定部件；

通过测量跟踪型测量区域来测量作为目标的位移的位移测量部件；以及

将测量出的位移输出的输出部件。

2.如权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：照射光像位置检测部件通过对在摄像元件的位移测定方向上按规定间隔配置的数据进行抽取测量，并在位移测定方向上测定摄像元件的视野内的光接收信号的浓度值分布，根据测定的浓度值分布检测照射光像的位置。

3.如权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：

投光元件照射狭缝光，

摄像元件是二维摄像元件，

照射光像位置检测部件在位移测定方向上对于二维摄像元件的视野内的位移测定方向的至少一条线测定光接收信号的浓度值分布，根据测定的浓度值分布检测照射光像的位置。

4.如权利要求3所述的传感器装置，其特征在于：通过对测量区域中的位移测定方向的全部数据进行全线测量或对在位移测定方向上按规定间隔配置的数据进行抽取测量来测定浓度值分布。

5.如权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：照射光像位置检测部件在通常测量区域中没有检测出照射光像时，就在摄像元件的视野内的通常测量区域以外的区域中在位移测定方向上对光接收信号的浓度值分布进行全线测量或抽取测量。

6.如权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：

投光元件照射狭缝光，

摄像元件是二维摄像元件，

照射光像位置检测部件在通常测量区域中没有检测出照射光像时，就在二维摄像元件的视野内的通常测量区域以外的区域中在位移测定方向的至少一条线上对于光接收信号的浓度值分布进行全线测量或抽取测量。

7.如权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：测量对象物是透明体，跟踪型测量区域与透明体的正反面对应设置两个，对两个跟踪型测量区域进行切换测量。

8.如权利要求7所述的传感器装置，其特征在于：通过对连接两个跟踪型测量区域中配置的照射光像的位移测定方向上按规定间隔配置的数据进行抽取测量来测量透明体的厚度。

9.如权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：

由CMOS摄像元件构成摄像元件，

照射光像位置检测部件从CMOS摄像元件直接读取被设定的通常测量区域和跟踪型测量区域的像素数据。

10.如权利要求1所述的传感器装置，其特征在于：所述传感器装置构成为位移传感器、长度测量传感器和角度传感器。

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