JP2000155016A

JP2000155016A - 形状測定器

Info

Publication number: JP2000155016A
Application number: JP10331640A
Authority: JP
Inventors: Yuuji Akishiba; 雄二秋柴
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2000-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】種々のコンピュータに接続可能でかつ低コス
ト化が図られた形状測定器を提供することである。【解決手段】エッジメモリ６１には測定対象物のエッ
ジ座標がエッジデータとして格納される。間引き回路６
２はＡ／Ｄ変換器５３から出力される画像データに間引
き処理を行う。圧縮回路６３は間引き回路６２から出力
される画像データを圧縮し、圧縮データとして圧縮デー
タメモリ６４に格納する。マイクロコンピュータ６５は
エッジメモリ６１に記憶されたエッジデータおよび圧縮
データメモリ６４に記憶された圧縮データを選択的に通
信インタフェース回路６６を介してパーソナルコンピュ
ータ７０に送信する。パーソナルコンピュータ７０は、
エッジデータに基づいて測定対象物の寸法を算出すると
ともに、圧縮データに基づいて測定対象物の画像をモニ
タに表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体の形状を測定
する形状測定器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、物体の各部の長さ、角度、距
離、形状等を測定するために形状測定器が用いられてい
る。図９はパーソナルコンピュータを用いた従来の形状
測定器を示すブロック図である。

【０００３】図９の形状測定器は、撮像素子としてＣＣ
Ｄ（電荷結合素子）を用いたカメラ１００、光源１１
０、パーソナルコンピュータ１２０およびモニタ１３０
により構成される。カメラ１００には、レンズ１０１が
装着される。カメラ１００は、支持台（図示せず）に固
定される。

【０００４】測定対象物３００は、カメラ１００と光源
１１０との間でステージ（図示せず）上に載置される。
光源１１０からの光が測定対象物３００に照射され、測
定対象物３００の影がカメラ１００により撮像される。

【０００５】カメラ１００により得られたアナログの画
像信号は、パーソナルコンピュータ１２０に転送され
る。パーソナルコンピュータ１２０には、インタフェー
スとして働く画像取り込みボード１２１が装着される。
画像取り込みボード１２１は、カメラ１００から与えら
れた画像信号をデジタルの画像データに変換し、ＣＰＵ
（中央演算処理装置）、メモリ、外部記憶装置等からな
る信号処理部１２２に与える。

【０００６】信号処理部１２２は、画像データに基づい
て測定対象物３００の各部の長さ、角度、距離等の寸法
を算出し、測定対象物３００の画像および算出結果をモ
ニタ１３０に表示させる。

【０００７】図１０は図９のカメラ１００により撮像さ
れた測定対象物の光量分布の一例を示す図である。図１
０の横軸はＣＣＤの画素位置である、縦軸は光量であ
る。

【０００８】図１０に示すように、測定対象物３００が
存在する領域では光量が低く、測定対象物３００の周囲
の領域では光量が高くなる。光量分布におけるエッジｅ
１，ｅ２は、測定対象物３００の輪隔を表す。したがっ
て、光量分布におけるエッジｅ１，ｅ２間の距離を算出
することにより、測定対象物３００の寸法を測定するこ
とができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の形状測定
器において、測定精度を向上させるためには、カメラ１
００に画素数の大きいＣＣＤを使用する必要がある。そ
の場合には、大容量の画像信号をパーソナルコンピュー
タ１２０に転送するために、パーソナルコンピュータ１
２０に複雑なハードウエア構成の画像取り込みボード１
２１を装着する必要がある。

【００１０】パーソナルコンピュータの進歩が著しく、
ハードウエアの仕様が頻繁に変更されるため、特定の画
像取り込みボード１２１を装着できるパーソナルコンピ
ュータが限られてくる。このように、形状測定器に使用
されるパーソナルコンピュータの互換性が問題となる。

【００１１】一方、画像データに基づいて測定対象物の
各部の長さ、角度、距離等の寸法を算出する算出部を形
状測定器内に内蔵させると、形状測定器の低コストを図
ることが困難となる。

【００１２】本発明の目的は、種々のコンピュータに接
続可能でかつ低コスト化が図られた形状測定器を提供す
ることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段および発明の効果】（１）
第１の発明第１の発明に係る形状測定器は、測定対象物の形状を測
定する形状測定器であって、光を測定対象物に投射する
投光部と、投光部により投射されて測定対象物を透過し
た光を受光し、受光量に対応した信号を出力する撮像素
子を含む受光部と、撮像素子の出力信号をデジタルの画
像データに変換する変換手段と、変換手段により得られ
た画像データの変化位置を検出して変化位置データとし
て出力する検出手段と、検出手段から出力された変化位
置データおよび変換手段により得られた画像データを送
信する送信手段とを備えたものである。

【００１４】本発明に係る形状測定器においては、投光
部により測定対象物に光が投射され、測定対象物を透過
した光が受光部の撮像素子により受光され、受光量に対
応する信号が出力される。撮像素子の出力信号は変換手
段によりデジタルの画像データに変換される。検出手段
により画像データの変化位置が検出され、変化位置デー
タとして出力される。さらに、変化位置データおよび画
像データが送信手段により送信される。

【００１５】この形状測定器をコンピュータに接続した
場合、コンピュータに送信手段により変化位置データお
よび画像データが送信される。コンピュータは、送信手
段により送信された変化位置データに基づいて測定対象
物の各部の寸法を算出することができるとともに、送信
手段により送信された画像データに基づいて測定対象物
の画像を表示することができる。

【００１６】このように、変化位置データが送信される
ので、送信されるデータ量が低減される。それにより、
データの転送速度が高速化されるとともに、コンピュー
タの側に画像データ取り込み用の複雑なハードウエアお
よびソフトウエアが不要となり、汎用の通信用ハードウ
エアおよびソフトウエアを使用することができる。

【００１７】したがって、形状測定器に種々のコンピュ
ータを接続することができ、形状測定器の低コスト化を
図ることができる。

【００１８】（２）第２の発明第２の発明に係る形状測定器は、第１の発明に係る形状
測定器の構成において、送信手段は、非測定時に変換手
段により得られた画像データを送信し、測定時に検出手
段から出力された変化位置データを送信するものであ
る。

【００１９】この場合、非測定時に画像データが送信さ
れ、測定時に変化位置データが送信されるので、受信側
では、非測定時に画像データに基づいて測定対称物の画
像を表示することができ、測定時に変化位置データに基
づいて測定対象物の各部の寸法を算出することができ
る。

【００２０】（３）第３の発明第３の発明に係る形状測定器は、第１または第２の発明
に係る形状測定器の構成において、変換手段により得ら
れた画像データを圧縮して圧縮データとして送信手段に
与える圧縮手段をさらに備え、送信手段は、検出手段か
ら出力された変化位置データおよび圧縮手段から与えら
れた圧縮データを送信するものである。

【００２１】この場合、圧縮手段により画像データが圧
縮され、圧縮データが送信手段に与えられる。そして、
変化位置データおよび圧縮データが送信手段により送信
される。このように、画像データがそのまま送信されず
に変化位置データおよび圧縮データが送信されるので、
送信されるデータ量がさらに低減される。したがって、
データの転送速度がさらに高速化される。

【００２２】（４）第４の発明第４の発明に係る形状測定器は、第３の発明に係る形状
測定器の構成において、変換手段により得られた画像デ
ータを間引いて圧縮手段に与える間引き手段をさらに備
えたものである。

【００２３】この場合、画像データが間引かれ、さらに
圧縮されるので、送信されるデータ量がさらに低減され
る。したがって、データの転送速度がさらに高速化され
る。

【００２４】（５）第５の発明第５の発明に係る形状測定器は、第１〜第４のいずれか
の発明に係る形状測定器の構成において、検出手段は、
撮像素子の画素の単位よりも小さな単位で撮像素子の出
力信号の変化位置を算出する算出手段を含むものであ
る。

【００２５】この場合、撮像素子の出力信号の変化位置
が撮像素子の画素の単位より小さな単位で算出されるの
で、測定精度が向上する。

【００２６】（６）第６の発明第６の発明に係る形状測定器は、第１〜第５のいずれか
の発明に係る形状測定器の構成において、受光部は、投
光部により投射されて測定対象物を透過した光を撮像素
子に導く光学系を含み、光学系の収差による撮像素子の
出力信号の直線性のずれを補正する補正手段をさらに備
えたものである。

【００２７】この場合、撮像素子の出力信号の直線性の
ずれが補正されるので、測定精度がさらに向上する。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例における
形状測定器のブロック図である。なお、以下の説明で、
ＣＣＤの画素（ピクセル）の単位よりも小さい単位をサ
ブピクセルと呼ぶ。

【００２９】タイミング発生回路５１は、垂直同期パル
スＶ、水平同期パルスＨおよびＣＣＤシャッタパルスＳ
Ｈを発生するとともに、ＬＥＤ（発光ダイオード）点灯
パルスＬＤを発生する。ＬＥＤ（発光ダイオード）点灯
回路５２は、タイミング発生回路５１により発生された
ＬＥＤ点灯パルスＬＤに応答して発光ダイオード２１を
点灯させる。

【００３０】発光ダイオード２１から出射された光は、
絞り２３の円形の開口部を通過し、投光レンズ２４によ
り平行光にされ、測定対象物に照射される。測定対象物
からの透過光は、第１のレンズ３２により集光され、絞
り３６の円形の開口部を通過し、第２のレンズ３７によ
りＣＣＤ３８の受光領域に結像される。ＣＣＤ３８は、
受光量に対応するアナログの出力信号を導出する。

【００３１】Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換
器）５３は、ＣＣＤ３８の出力信号をデジタル信号に変
換し、そのデジタル信号を画像データとして画像メモリ
５４に書き込むとともに、間引き回路６２に与える。

【００３２】微分器５５は、画像メモリ５４から読み出
された画像データを微分する。エッジ検出器５６は、微
分器５５の出力信号の画素レベルのピーク位置を検出
し、そのピーク位置を画素レベルのエッジ位置としてエ
ッジメモリ６１に書き込む。

【００３３】サブピクセル算出部５７は、サブピクセル
テーブル５８を用いて微分器５５の出力信号に基づいて
サブピクセルレベルのピーク位置を算出し、そのピーク
位置の座標をサブピクセルレベルでのエッジ座標（ｘ，
ｙ）として出力する。リニア補正部５９は、リニア補正
テーブル６０を用いてサブピクセルレベルのエッジ座標
（ｘ，ｙ）に対してリニア補正を行い、補正されたエッ
ジ座標（Ｘ，Ｙ）をエッジデータとしてエッジメモリ６
１に書き込む。

【００３４】一方、間引き回路６２は、Ａ／Ｄ変換器５
３から与えられた画像データに間引き処理を行う。圧縮
回路６３は、間引き回路６２から出力される画像データ
を圧縮し、圧縮された画像データを圧縮データとして圧
縮データメモリ６４に書き込む。

【００３５】マイクロコンピュータ６５は、エッジメモ
リ６１に記憶されたエッジデータおよび圧縮データメモ
リ６４に記憶された圧縮データを選択的に通信インタフ
ェース回路６６を介してパーソナルコンピュータ７０に
送信する。この場合、マイクロコンピュータ６５は、パ
ーソナルコンピュータ７０からの要求に従って送信すべ
きデータを選択する。

【００３６】非測定時には、圧縮データメモリ６４に記
憶された圧縮データが通信インタフェース回路６６を介
してパーソナルコンピュータ７０に送信される。また、
測定時には、エッジメモリ６１に記憶されたエッジデー
タが通信インタフェース回路６６を介してパーソナルコ
ンピュータ７０に送信され、パーソナルコンピュータ７
０における演算処理の終了後に、再び圧縮データメモリ
６４に記憶された圧縮データが通信インタフェース回路
６６を介してパーソナルコンピュータ７０に送信され
る。

【００３７】なお、エッジデータを圧縮してパーソナル
コンピュータ７０に送信してもよい。この場合、エッジ
データおよび圧縮データに応じた圧縮方法を選択するこ
とができる。

【００３８】パーソナルコンピュータ７０は、通信イン
タフェース回路６６から送信されたエッジデータおよび
圧縮データを受信し、エッジデータに基づいて測定対象
物の各部の長さ、角度、距離等の寸法を算出するととも
に、圧縮データに基づいて測定対象物の画像をモニタに
表示する。

【００３９】本実施例では、Ａ／Ｄ変換器５３が変換手
段に相当し、画像メモリ５４、微分器５５、エッジ検出
器５６、サブピクセル算出部５７、サブピクセルテーブ
ル５８、リニア補正部５９、リニア補正テーブル６０お
よびエッジメモリ６１が検出手段を構成する。また、圧
縮回路６３および圧縮データメモリ６４が圧縮手段を構
成し、マイクロコンピュータ６５および通信インタフェ
ース回路６６が送信手段を構成する。さらに、間引き回
路６２が間引き手段に相当する。また、サブピクセル算
出部５７およびサブピクセルテーブル５８が算出手段を
構成し、リニア補正部５９およびリニア補正テーブル６
０が補正手段を構成する。

【００４０】図２は図１の形状測定器の構造を示す模式
的断面図である。図２において、筐体１０内に投光部２
０および受光部３０が設けられている。投光部２０は、
発光ダイオード２１、すりガラス等からなる拡散板２
２、絞り２３、投光レンズ２４、投光ミラー２５および
防塵用フィルタ２６を含む。絞り２３は、円形の開口部
を有する薄板状部材からなり、絞り径は固定されてい
る。受光部３０は、防塵用フィルタ３１、第１のレンズ
３２、受光ミラー３３、バンドパスフィルタ３５、絞り
３６、第２のレンズ３７およびＣＣＤ（電荷結合素子）
３８を含む。絞り３６は、円形の開口部を有する薄板状
部材からなる。バンドパスフィルタ３５、絞り３６およ
び第２のレンズ３７はレンズ筒３４内に一体的に収納さ
れている。また、レンズ筒３４およびＣＣＤ３８はケー
ス３９内に一体的に収納されている。

【００４１】投光部２０の防塵用フィルタ２６と受光部
３０の防塵用フィルタ３１との間には、ステージ４０に
より透明ガラスからなる測定台４１が配置されている。
測定台４１の支持面４２上に測定対象物が支持される。
測定台４１の支持面４２は受光部３０の第１のレンズ３
２の光軸に垂直に設定されている。

【００４２】発光ダイオード２１から出射された光は、
拡散板２２により拡散され、拡散板２２による拡散光
は、絞り２３の円形の開口部を通過することにより円形
に整形される。絞り２３の円形の開口部を通過した光
は、投光レンズ２４により水平方向に進行する平行光に
変換される。その平行光は、投光ミラー２５により上方
に反射され、防塵用フィルタ２６を透過し、測定台４１
上の測定対象物に照射される。

【００４３】測定対象物を透過した光は、防塵用フィル
タ３１を透過し、第１のレンズ３２により集光され、受
光ミラー３３により水平方向に反射される。受光ミラー
３３により反射された光は、バンドパスフィルタ３５を
透過し、絞り３６の円形の開口部を通過し、第２のレン
ズ３７によりＣＣＤ３８の受光領域に結像される。

【００４４】図１のパーソナルコンピュータ７０以外の
各処理部は、図２の筐体１０内に設けられ、パーソナル
コンピュータ７０は通信ケーブルを介して通信インタフ
ェース回路６６に接続される。

【００４５】図３は図１の間引き回路６２により行われ
る間引き処理の一例を示す図である。

【００４６】図１のエッジ検出器５６による画素レベル
でのエッジ検出、サブピクセル算出部５７によるサブピ
クセルレベルでのエッジ検出およびリニア補正部５９に
よるリニア補正には、図３に示す全画素データが使用さ
れる。一方、図３に示す画素データのうち〇印が付され
ていない１つおきの画素データが間引き回路６２により
間引かれ、〇印が付された画素データのみが圧縮回路６
３に与えられる。

【００４７】図４は図１のＡ／Ｄ変換器５３の出力値の
一例を示す図である。図４において、横軸はＣＣＤ３８
の画素位置であり、縦軸はＡ／Ｄ変換器５３の出力値で
ある。図４に示すように、Ａ／Ｄ変換器５３の出力値
は、ＣＣＤ３８の画素位置「−３」から「２」にかけて
立ち上がっている。

【００４８】図５は図１の微分器５５の出力値の一例を
示す図である。図５において、横軸はＣＣＤ３８の画素
位置であり、縦軸は微分器５５の出力値である。図５に
示すように、微分器５５の出力値のピーク位置ＰＫ０は
ＣＣＤ３８の画素位置「０」となっている。微分器５５
の出力値のピーク位置ＰＫ０がＣＣＤ３８の画素レベル
でのエッジ位置となる。

【００４９】したがって、エッジ検出器５６は、画素レ
ベルでのピーク位置ＰＫ０を画素レベルでのエッジ位置
としてエッジメモリ６１に格納する。

【００５０】また、サブピクセル算出部５７は、画素レ
ベルでのピーク位置ＰＫ０における微分器５５の出力値
と前後の画素位置における微分器５５の出力値に基づい
てサブピクセルレベルでのピーク位置ＰＫ１を算出す
る。この場合、サブピクセル算出部５７は、画素レベル
でのピーク位置ＰＫ０における微分器５５の出力値およ
び前後の画素位置における微分器５５の出力値に対して
サブピクセルテーブル５８を用いて波形近似を行うこと
によりサブピクセルレベルでのピーク位置ＰＫ１を算出
する。

【００５１】サブピクセルテーブル５８には、画素レベ
ルでのピーク位置ＰＫ０とサブピクセルレベルでのピー
ク位置ＰＫ１との差分値ΔＰＫがルックアップテーブル
として格納されている。したがって、サブピクセルテー
ブル５８に画素レベルでのピーク位置ＰＫ０における微
分器５５の出力値および前後の画素位置における微分器
５５の出力値を与えると、差分値ΔＰＫが出力される。
サブピクセル算出部５７は、画素レベルでのピーク位置
ＰＫ０およびサブピクセルテーブル５８から出力された
差分値ΔＰＫを用いてサブピクセルレベルでのピーク位
置ＰＫ１を算出する。

【００５２】実際には、画素レベルでのピーク位置およ
びサブピクセルレベルでのピーク位置は２次元の座標で
表されるため、図１のサブピクセル算出部５７は、サブ
ピクセルレベルでのピーク位置をエッジ座標（ｘ，ｙ）
として出力する。

【００５３】図６は図１のリニア補正部５９によるリニ
ア補正を説明するための図である。図６（ａ）に示すよ
うに、測定対象物３００の透過光から第１のレンズ３
２、絞り３６および第２のレンズ３７によりＣＣＤ３８
の受光領域上に画像３０１が得られる。ここで、測定対
象物３００の形状を長方形とする。

【００５４】第１のレンズ３２および第２のレンズ３７
に歪曲収差がない場合には、図６（ｂ），（ｃ），
（ｄ）に破線で示すように画像３０１は長方形となる。
しかし、第１のレンズ３２および第２のレンズ３７に歪
曲収差がある場合には、図６（ｂ），（ｃ），（ｄ）に
実線で示すように画像３０１の形状が歪む。

【００５５】そこで、リニア補正部５９は、サブピクセ
ル算出部５７により算出されたサブピクセルレベルでの
エッジ座標（ｘ，ｙ）に対してをリニア補正テーブル６
０を用いてリニア補正を行う。すなわち、このリニア補
正部５９は、測定対象物の各位置とＣＣＤ３８の受光領
域上の画像の各位置との関係が直線性を有するように、
画像の各位置を補正する。

【００５６】リニア補正テーブル６０には、補正前の画
像の各位置と補正後の画像の各位置との差分値がルック
アップテーブルとして格納されている。したがって、図
１に示すように、リニア補正テーブル６０に補正前のサ
ブピクセルレベルでのエッジ座標（ｘ，ｙ）を与える
と、リニア補正テーブル６０から補正前のエッジ座標
（ｘ，ｙ）と補正後のエッジ座標との差分値（Δｘ，Δ
ｙ）が出力される。リニア補正部５９は、補正前のサブ
ピクセルレベルでのエッジ座標（ｘ，ｙ）およびリニア
補正テーブル６０から出力された差分値（Δｘ，Δｙ）
に基づいてサブピクセルレベルでの補正後のエッジ座標
（Ｘ，Ｙ）を算出し、エッジメモリ６１に格納する。

【００５７】図７は図１の形状測定器における距離計算
処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、図
８に示す測定対象物の画像３０１のエッジＥ０とエッジ
Ｅ１との間の距離を計算するものとする。

【００５８】領域Ｗ０の座標の算出処理では、変数ｉを
０に設定し（ステップＳ１）、サブピクセル算出部５７
が微分器５５の出力値に基づいてサブピクセルテーブル
５８を用いてサブピクセルレベルでのエッジ座標（ｘ
_0i,ｙ_0i）を算出する（ステップＳ２）。次に、リニア
補正部５９が、サブピクセル算出部５７により算出され
たサブピクセルレベルでのエッジ座標（ｘ_0i，ｘ_0i）に
対してリニア補正テーブル６０を用いてリニア補正を行
う（ステップＳ３）。そして、補正後のエッジ座標（Ｘ
_0i，Ｙ_0i）をエッジデータとしてエッジメモリ６１に格
納する（ステップＳ４）。その後、変数ｉに１を加算す
る（ステップＳ５）。変数ｉが所定値ｎになるまで（ス
テップＳ６）、ステップＳ２〜Ｓ５の処理を繰り返す。
それにより、領域Ｗ０におけるエッジＥ０の座標が求め
られる。

【００５９】一方、領域Ｗ１の座標の算出処理では、変
数ｉを０に設定し（ステップＳ１１）、サブピクセル算
出部５７が微分器５５の出力値に基づいてサブピクセル
テーブル５８を用いてサブピクセルレベルでのエッジ座
標（ｘ_1i，ｙ_1i）を算出する（ステップＳ１２）。次
に、リニア補正部５９が、サブピクセル算出部５７によ
り算出されたサブピクセルレベルでのエッジ座標
（ｘ_1i，ｙ_1i）に対してリニア補正テーブル６０を用い
てリニア補正を行う（ステップＳ１３）。そして、補正
後のエッジ座標（Ｘ_1i，Ｙ_1i）をエッジデータとしてエ
ッジメモリ６１に格納する（ステップＳ１４）。その
後、変数ｉに１を加算する（ステップＳ１５）。変数ｉ
が所定値ｎになるまで（ステップＳ１６）、ステップＳ
１２〜Ｓ１５の処理を繰り返す。それにより、領域Ｗ０
におけるエッジＥ１の座標が求められる。

【００６０】その後、マイクロコンピュータ６５は、エ
ッジメモリ６１に記憶されたエッジデータを通信インタ
フェース回路６６を介してパーソナルコンピュータ７０
に送信する（ステップＳ２０）。

【００６１】パーソナルコンピュータ７０は、エッジデ
ータに基づいてエッジＥ０，Ｅ１間の距離を求める（ス
テップＳ２１）。そして、求められた距離をモニタに出
力する（ステップＳ２２）。このようにして、サブピク
セルレベルでの距離が得られる。

【００６２】上記のように、本実施例の形状測定器で
は、エッジデータおよび圧縮データがパーソナルコンピ
ュータ７０に転送されるので、パーソナルコンピュータ
７０においてエッジデータに基づいて測定対象物の各部
の寸法を算出することができるとともに、圧縮データに
基づいて測定対象物の画像をモニタに表示することがで
きる。

【００６３】このように、画像データがそのままパーソ
ナルコンピュータ７０に送信されずに測定対象物の各部
の寸法の算出に必要なエッジデータおよび測定対象物の
表示に必要な程度に間引かれた圧縮データがパーソナル
コンピュータ７０に送信されるので、送信されるデータ
量が低減される。それにより、データの転送速度が高速
化されるとともに、パーソナルコンピュータ７０の側に
画像データ取り込み用の複雑なハードウエアおよびソフ
トウエアが不要となり、汎用の通信用ハードウエアおよ
びソフトウエアを使用することができる。たとえば、高
速通信が可能な汎用のイーサネットを使用することがで
きる。

【００６４】したがって、形状測定器に種々のパーソナ
ルコンピュータ７０を接続することができ、形状測定器
の低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における形状測定器を示すブ
ロック図である。

【図２】図１の形状測定器の構造を示す模式的断面図で
ある。

【図３】図１の間引き回路により行われる間引き処理の
一例を示す図である。

【図４】図１の形状測定器におけるＡ／Ｄ変換器の出力
値の一例を示す図である。

【図５】図１の形状測定器における微分器の出力値の一
例を示す図である。

【図６】図１の形状測定器におけるリニア補正部による
リニア補正を説明するための図である。

【図７】図１の形状測定器における距離計算処理の一例
を示すフローチャートである。

【図８】測定対象物の画像の一例を示す図である。

【図９】従来の形状測定器を示すブロック図である。

【図１０】図９の形状測定器におけるカメラにより撮像
される測定対象物の光量分布の一例を示す図である。

【符号の説明】

２０投光部２１発光ダイオード３０受光部３２第１のレンズ３７第２のレンズ３８ＣＣＤ５１タイミング発生回路５２ＬＥＤ点灯回路５３Ａ／Ｄ変換器５４画像メモリ５５微分器５６エッジ検出器５７サブピクセル算出部５８サブピクセルテーブル５９リニア補正部６０リニア補正テーブル６１エッジメモリ６２間引き回路６３圧縮回路６４圧縮データメモリ６５マイクロコンピュータ６６通信インタフェース回路７０パーソナルコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA03 AA12 AA51 BB22 BB23 DD06 EE08 FF02 FF04 GG07 GG12 HH03 HH13 HH15 JJ03 JJ09 JJ26 LL04 LL12 LL22 LL30 LL49 NN02 PP11 QQ00 QQ03 QQ13 QQ23 QQ24 QQ29 QQ32 SS02 SS13 UU05 5B057 CD07 CD12 CH14 DA07 DB02 DC03 DC08 DC09 DC16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定対象物の形状を測定する形状測定器
であって、光を測定対象物に投射する投光部と、前記投光部により投射されて測定対象物を透過した光を
受光し、受光量に対応した信号を出力する撮像素子を含
む受光部と、前記撮像素子の出力信号をデジタルの画像データに変換
する変換手段と、前記変換手段により得られた画像データの変化位置を検
出して変化位置データとして出力する検出手段と、前記検出手段から出力された変化位置データおよび前記
変換手段により得られた画像データを送信する送信手段
とを備えたことを特徴とする形状測定器。
【請求項２】前記送信手段は、非測定時に前記変換手
段により得られた画像データを送信し、測定時に前記検
出手段から出力された変化位置データを送信することを
特徴とする請求項１記載の形状測定器。
【請求項３】前記変換手段により得られた画像データ
を圧縮して圧縮データとして前記送信手段に与える圧縮
手段をさらに備え、前記送信手段は、前記検出手段から出力された変化位置
データおよび前記圧縮手段から与えられた圧縮データを
送信することを特徴とする請求項１または２記載の形状
測定器。
【請求項４】前記変換手段により得られた画像データ
を間引いて前記圧縮手段に与える間引き手段をさらに備
えたことを特徴とする請求項３記載の形状測定器。
【請求項５】前記検出手段は、前記撮像素子の画素の
単位よりも小さな単位で前記撮像素子の出力信号の変化
位置を算出する算出手段を含むことを特徴とする請求項
１〜４のいずれかに記載の形状測定器。
【請求項６】前記受光部は、前記投光部により投射さ
れて前記測定対象物を透過した光を前記撮像素子に導く
光学系を含み、前記光学系の収差による前記撮像素子の出力信号の直線
性のずれを補正する補正手段をさらに備えたことを特徴
とする請求項１〜５のいずれかに記載の形状測定器。