JP2001056214A - Optical surface displacement detection device, pattern recognition device, and optical surface displacement detection method - Google Patents
Optical surface displacement detection device, pattern recognition device, and optical surface displacement detection methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被検物の凹部又は
凸部又は貫通穴を検出する光学式表面変位検出装置、パ
ターン認識装置及び光学式表面変位検出方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical surface displacement detecting device, a pattern recognizing device, and an optical surface displacement detecting method for detecting a concave or convex portion or a through hole of a test object.
【0002】[0002]
【従来の技術】被検物の凹凸を検出する従来の表面変位
検出装置の一例として、図9に示す構成のものがある。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows an example of a conventional surface displacement detecting device for detecting unevenness of a test object.
【0003】図において、矢印方向に搬送され、凹凸を
有するカード状の被検物10に対して、ライン光源1か
らブロードな光が照射される。被検物10に光が照射さ
れると、図10に示すように、被検物10上に凸部10
aの突起による陰影Gが発生する。In FIG. 1, a line-shaped light source 1 irradiates broad light to a card-shaped test object 10 which is conveyed in the direction of an arrow and has irregularities. When light is irradiated on the test object 10, as shown in FIG.
A shadow G due to the projection a is generated.
【0004】この陰影Gを集光手段としての集光レンズ
(ロッドレンズアレイ)11を介してイメージセンサ
(ラインセンサ)15で読み取っている。The shadow G is read by an image sensor (line sensor) 15 via a condenser lens (rod lens array) 11 as a condenser.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の表
面変位検出装置では、ライン光源1の方向と、凸部の突
起の伸び方向とが一致した場合、伸び方向の陰影が発生
しない問題点がある。However, in the surface displacement detecting device having the above-mentioned structure, when the direction of the line light source 1 and the extending direction of the projection of the convex portion coincide with each other, there is a problem that the shading in the extending direction does not occur. is there.
【0006】即ち、図11に示すように、被検物10上
に凸部で「E」というキャラクタが形成され、ライン光
源1が図のような位置関係にあった場合、凸部の突起の
陰影Gが発生しない領域が長くなり、キャラクタの形状
を認識しにくくなる問題点がある。That is, as shown in FIG. 11, when a character “E” is formed on a test object 10 at a convex portion and the line light source 1 has a positional relationship as shown in FIG. There is a problem that the region where the shadow G does not occur becomes longer, making it difficult to recognize the shape of the character.
【0007】図9に示す構成の表面変位検出装置では、
ライン光源1を被検物10の搬送方向に対して斜めに交
差するように配置しているが、被検物10が斜めに搬送
されたり、キャラクタの形状によっては、認識しにくい
現象が発生する。In the surface displacement detecting device having the structure shown in FIG.
Although the line light source 1 is arranged so as to obliquely intersect with the transport direction of the test object 10, a phenomenon occurs in which the test object 10 is transported diagonally or is difficult to recognize depending on the shape of the character. .
【0008】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、低コスト且つ、簡便な構成で、凸部
又は凹部の読取精度が向上する光学式表面変位検出装
置、パターン認識装置及び光学式表面変位検出方法を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an optical surface displacement detecting device which has a low cost and simple structure, and has improved reading accuracy of a convex or concave portion, and a pattern recognition device. It is an object of the present invention to provide an apparatus and an optical surface displacement detection method.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する主な
発明を以下に示す。光源と、前記光源から出射した光を
被検物に照射するための光学素子と、前記光学素子を通
して前記光源からの光を被検物に照射した際に被検物に
より反射された反射光を集光するための集光手段と、前
記集光手段により集光された光を受光するための受光素
子とを有し、前記受光素子上の受光位置によって被検物
の凹部又は凸部又は貫通穴を検出する光学式表面変位検
出装置であって、前記受光素子を複数有し前記複数の受
光素子が列状に並んで配置されている、或いは、前記受
光素子が列状に並んで複数に分割されていることを特徴
とする光学式表面変位検出装置である。The main invention for solving the above-mentioned problems will be described below. A light source, an optical element for irradiating the test object with light emitted from the light source, and reflected light reflected by the test object when irradiating the test object with light from the light source through the optical element. A light-collecting means for condensing light, and a light-receiving element for receiving the light condensed by the light-collecting means; An optical surface displacement detection device that detects a hole, wherein the plurality of light receiving elements are arranged in a line and the light receiving elements are arranged in a line, or the light receiving elements are arranged in a line and An optical surface displacement detection device characterized by being divided.
【0010】また、前記光学式表面変位検出装置を備え
るとともに、前記光学式表面変位検出装置による被検物
の凹部又は凸部又は貫通穴の検出結果に基づいて、被検
物表面のパターンを認識するパターン認識手段を備えた
ことを特徴とするパターン認識装置である。The optical surface displacement detecting device is provided, and a pattern on the surface of the test object is recognized based on a detection result of a concave portion, a convex portion, or a through hole of the test object by the optical surface displacement detecting device. A pattern recognition device comprising:
【0011】また、光源から出射した光を被検物に照射
し、被検物により反射された反射光を集光手段によって
集光し、前記集光手段により集光された反射光を受光素
子で受光し、前記受光素子上の受光位置によって被検物
の凹部又は凸部又は貫通穴を検出することを特徴とする
光学式表面変位検出方法である。Further, the light emitted from the light source is irradiated on the test object, the reflected light reflected by the test object is condensed by the light condensing means, and the reflected light condensed by the light condensing means is received by the light receiving element. And detecting a concave portion, a convex portion, or a through hole of the test object based on a light receiving position on the light receiving element.
【0012】次に、本発明の好ましい態様について以下
に説明する。本発明の光学式表面変位検出装置は、光学
的に被検物の凹部又は凸部又は貫通穴を検出する装置で
あって、被検物に照射される光源からの光と、被検物と
を相対的に移動させる走査手段を設ける。走査手段に
は、ローラやベルトなどの被検物搬送手段を有すること
が好ましいが、光源と、前記光源から出射した光を被検
物に照射するための光学素子と、前記光学素子を通して
前記光源からの光を被検物に照射した際に被検物により
反射された反射光を集光するための集光手段と、前記集
光手段により集光された光を受光するための受光素子と
を有する光学装置(光学系)を移動させる光学装置搬送
手段を有していてもよい。なお、相対移動の速度は1m
/sec以上であることが好ましく、2m/sec以上
であることが更に好ましい。Next, preferred embodiments of the present invention will be described below. The optical surface displacement detection device of the present invention is a device that optically detects a concave portion or a convex portion or a through hole of the test object, and light from a light source applied to the test object, and the test object Scanning means for relatively moving. It is preferable that the scanning unit has an object transporting unit such as a roller or a belt, but a light source, an optical element for irradiating the object with light emitted from the light source, and the light source through the optical element. Light collecting means for collecting the light reflected by the test object when irradiating the test object with light from the light receiving element, and a light receiving element for receiving the light collected by the light collecting means May be provided with an optical device transport unit for moving an optical device (optical system) having the above. The speed of relative movement is 1 m
/ Sec or more, and more preferably 2 m / sec or more.
【0013】また、光学式表面変位検出装置は、凹部又
は凸部又は貫通穴を検出するだけでもよいが、凹部又は
凸部の変位量(被検物表面のベース面からの高さ方向の
変位量)を検出することがより好ましい。The optical surface displacement detecting device may detect only a concave portion or a convex portion or a through hole, but the displacement amount of the concave portion or the convex portion (the displacement of the surface of the test object from the base surface in the height direction). Is more preferred.
【0014】また、光学式表面変位検出装置を備えると
ともに、それによる被検物の凹部又は凸部又は貫通穴の
検出結果に基づいて、被検物表面のパターンを認識する
パターン手段を備えたパターン認識装置とすることがで
きる。[0014] Further, a pattern comprising an optical surface displacement detecting device and pattern means for recognizing a pattern on the surface of the test object based on a detection result of a concave portion or a convex portion or a through hole of the test object by the device. It can be a recognition device.
【0015】光源は、各種の光源を使用することができ
る。LEDやハロゲンランプなどでも良く、レーザー光
を出射するレーザダイオードなどのレーザ光源でも良
い。好ましくは集光作用の大きいレーザ光源である。光
源の波長は、受光素子としてPDやPSDを用いる場合
は、600nm〜1000nmであることが好ましい。As the light source, various light sources can be used. It may be an LED or a halogen lamp, or a laser light source such as a laser diode that emits a laser beam. A laser light source having a large light condensing effect is preferable. When a PD or PSD is used as the light receiving element, the wavelength of the light source is preferably 600 nm to 1000 nm.
【0016】受光素子は、受光素子上の受光位置に応じ
た出力信号を発生させる受光素子であることが好まし
い。具体例としては、半導体位置検出素子(PSD)や
フォトダイオード(PD)が好ましい。特に、PSDア
レイやアレイ状PDであることが好ましい。また、CC
Dのように受光部が多分割された受光素子を用いてもよ
い。また、受光素子上の受光位置の変位は、集光手段の
光軸と垂直な方向の位置の変位であることが好ましい。
また、平面上の全方向の位置の変位ではなく、一直線上
の(1次元的な)位置の変位であることが好ましい。こ
のような構成とすることによって、安価で正確に被検物
の凹部又は凸部又は貫通穴を検出する、好ましくはその
変位量も検出できる装置を得ることができる。It is preferable that the light receiving element is a light receiving element that generates an output signal according to a light receiving position on the light receiving element. As a specific example, a semiconductor position detecting element (PSD) or a photodiode (PD) is preferable. In particular, a PSD array or an array PD is preferable. Also, CC
As shown in D, a light receiving element in which the light receiving section is divided into multiple parts may be used. Preferably, the displacement of the light receiving position on the light receiving element is a displacement of a position in a direction perpendicular to the optical axis of the light collecting means.
It is preferable that the displacement is not a displacement of a position in all directions on a plane but a displacement of a linear (one-dimensional) position. With such a configuration, it is possible to obtain a device that can accurately and inexpensively detect a concave portion, a convex portion, or a through-hole of a test object, and preferably can also detect a displacement amount thereof.
【0017】また、受光素子は、時間の経過による受光
量や受光位置の変化を電気信号としてリニアに転送する
手段を有することが好ましい。これにより、被検物と被
検物上に照射される光とを相対的に移動しながら被検物
の凹部又は凸部又は貫通穴等の表面変位を検出する場合
に、被検物上の検出位置に移動に伴う表面変位の変化を
検出することができ、好ましい。It is preferable that the light receiving element has means for linearly transferring changes in the amount of received light and the position of the received light with the passage of time as electric signals. Thereby, when detecting the surface displacement of the concave or convex portion or the through hole or the like of the test object while relatively moving the test object and the light irradiated on the test object, This is preferable because a change in surface displacement accompanying movement to the detection position can be detected.
【0018】また、光学素子は、レンズあるいは所定の
開口部を有する部材を有することが好ましい。また、光
学素子は、光源から出射された光を集光、または偏向、
または一部を遮蔽することによって、被検物上での光が
線状の光になるようにする線状光生成光学素子を有する
ことが好ましい。線状光生成光学素子としては、シリン
ドリカルレンズ等が好ましい。シリンドリカルレンズ等
を用いる場合、光源から出射した光をシリンドリカルレ
ンズ等の集光作用に方向性を有する光学素子を介して被
検物上での照明光が線状となるようにすることが好まし
い。この場合、光源から出た光を一旦コリメートレンズ
で平行光としてからシリンドリカルレンズ等に入射させ
ると、被検物上での結像性能が向上するが、光源から出
射した光を直接シリンドリカルレンズ等に導き、被検物
上に光を照射させることもできる。The optical element preferably has a lens or a member having a predetermined opening. The optical element collects or deflects light emitted from the light source,
Alternatively, it is preferable to have a linear light generating optical element that partially blocks light so that light on the test object becomes linear light. As the linear light generating optical element, a cylindrical lens or the like is preferable. In the case of using a cylindrical lens or the like, it is preferable that the light emitted from the light source be linearly illuminated on the test object via an optical element such as a cylindrical lens which has a directivity for light collection. In this case, if the light emitted from the light source is once converted into parallel light by a collimating lens and then incident on a cylindrical lens or the like, the imaging performance on the test object is improved, but the light emitted from the light source is directly transmitted to the cylindrical lens or the like. The light can be guided and irradiated onto the test object.
【0019】また、コリメートレンズとスリットとを有
していてもよい。この具体例としては、光源から出射し
た光をコリメートレンズで平行にし、その後に長方形の
穴などのスリットを通し、被検物に対しスリットを通過
した光を照射する方法が挙げられる。スリットとコリメ
ートレンズとを組合せる場合は、スリットを被検物の近
傍に設ける必要はなく、比較的に自由度の高い配置が可
能である。一方、光学素子がスリットのみでもよい。こ
の場合はスリットを通過した光が平行光とならないため
被検物とスリットの距離が大きいと被検物上での照明範
囲がブロードとなり、読取り分解能が低下する。このた
め、被検物近傍にスリットを配置する必要があり、被検
物の近傍(好ましくは5mm以下)に所定の開口を通し
て被検物に光を照射するようにする必要がある。[0019] Further, a collimating lens and a slit may be provided. As a specific example, there is a method in which light emitted from a light source is made parallel by a collimating lens, and then the light is passed through a slit such as a rectangular hole, and the test object is irradiated with the light passing through the slit. When a slit and a collimating lens are combined, it is not necessary to provide the slit near the test object, and an arrangement with a relatively high degree of freedom is possible. On the other hand, the optical element may be only the slit. In this case, since the light passing through the slit does not become parallel light, if the distance between the test object and the slit is large, the illumination range on the test object becomes broad, and the reading resolution decreases. For this reason, it is necessary to arrange a slit near the test object, and it is necessary to irradiate the test object with light through a predetermined opening near the test object (preferably 5 mm or less).
【0020】以上に例示した特に好ましい構成は、シリ
ンドリカルレンズなどで被検物上に集光した光を照射さ
せる態様、コリメートレンズにより平行光としてスリッ
トを通過させる態様、被検物の近傍にスリットを設ける
態様が挙げられる。これらの構成によれば、読取の解像
度を高くできるため好ましい。The particularly preferred configurations exemplified above include a mode of irradiating light converged on a test object with a cylindrical lens or the like, a mode of passing a slit as parallel light by a collimating lens, and a method of forming a slit near a test object. An example is provided. These configurations are preferable because the reading resolution can be increased.
【0021】また、光学素子は、光源から出射された光
を複数の光束に分割する分割部を有していてもよい。具
体的には、複数のマイクロレンズや複数の孔を有する板
などが挙げられる。この場合、マイクロレンズや孔を列
状に配することで、被検物に複数の照明スポットを列状
に設ける構成となる。また、被検物の凸部又は凹部又は
貫通孔を検出する際に被検物に光を集光させるために、
被検物を照明する光学素子は、光軸方向に移動しないこ
とが好ましい。これにより、光学素子を光軸方向に移動
させる可動手段を不要とすることができ、装置の信頼
性、耐久性に優れるという利点がある。それら集光レン
ズや集光性のある光学素子は収差を抑えるために非球面
レンズであることが好ましい。Further, the optical element may have a dividing portion for dividing the light emitted from the light source into a plurality of light beams. Specifically, a plate having a plurality of microlenses and a plurality of holes may be used. In this case, by arranging the microlenses and holes in a row, a plurality of illumination spots are provided in a row on the test object. Further, in order to focus light on the test object when detecting a convex portion or a concave portion or a through hole of the test object,
It is preferable that the optical element that illuminates the test object does not move in the optical axis direction. This eliminates the need for a movable means for moving the optical element in the optical axis direction, and has the advantage that the device has excellent reliability and durability. It is preferable that the condensing lens and the optical element having a condensing property are aspherical lenses in order to suppress aberration.
【0022】光源から出射した光を被検物上へ集光して
照射する場合、照明のための光学素子は、開口数(N
A)の小さい正レンズ等の集光レンズ、例えば、ホログ
ラム、GRINレンズ、回折レンズ等であることが、被
検物の凸部又は凹部又は貫通孔を検出する際に被検物に
光を集光させるために、被検物を照明する光学素子は、
光軸方向に移動しない観点から好ましい。NAが小さい
集光レンズや集光性のある光学素子を用いることによ
り、被検物上での焦点深度が深くなり、被検物の光軸方
向の位置によらず、充分に絞られた光束を受光素子に受
光できるようにすることが可能となる。具体例として
は、正レンズの場合、NAが0.2以下のレンズを用い
ることが好ましい。この場合、高解像力を有するスポッ
ト径が0.3mm以下となるための焦点深度が±0.7
5mm以上となり好ましい。特に、NAが0.15以下
のレンズを用いることが好ましい。この場合、高解像力
を有するスポット径が0.3mm以下となるための焦点
深度が±1.0mm以上となりさらに好ましい。When light emitted from a light source is condensed and irradiated onto a test object, an optical element for illumination has a numerical aperture (N
A) A condenser lens such as a positive lens having a small size such as a hologram, a GRIN lens, or a diffractive lens can collect light on the test object when detecting a convex portion, a concave portion, or a through hole of the test object. The optical element that illuminates the test object to emit light
This is preferable from the viewpoint of not moving in the optical axis direction. By using a condensing lens or an optical element with a condensing property with a small NA, the depth of focus on the test object becomes deep, and the luminous flux is sufficiently focused regardless of the position of the test object in the optical axis direction. Can be received by the light receiving element. As a specific example, in the case of a positive lens, it is preferable to use a lens having an NA of 0.2 or less. In this case, the depth of focus for making the spot diameter having high resolution 0.3 mm or less is ± 0.7.
It is preferably 5 mm or more. In particular, it is preferable to use a lens having an NA of 0.15 or less. In this case, the depth of focus for making the spot diameter having high resolution 0.3 mm or less is more preferably ± 1.0 mm or more.
【0023】光学式表面変位検出装置により検出する被
検物としては、凹部又は凸部又は貫通穴を有する平面状
の物体であることが好ましく、特にカードが好ましい。
また、凹部又は凸部又は貫通穴の種類は特に限定される
ものではなく、文字や数字の形状を有するようにエンボ
スにより施された凹部又は凸部又は貫通孔、単なる点や
線、最大幅0.3mm以下の微小な凹部又は凸部又は貫
通穴などを挙げることができる。また、これらの組合せ
であってもよい。なお、検出対象である被検物の凹部又
は凸部(高さ方向の変位)の範囲が1mm以下であるこ
とが好ましい。より好ましくは0.5mm以下である。The test object detected by the optical surface displacement detecting device is preferably a flat object having a concave or convex portion or a through hole, and particularly preferably a card.
Further, the type of the concave portion or the convex portion or the through hole is not particularly limited, and the concave portion or the convex portion or the through hole which is embossed so as to have the shape of a character or a number, a simple point or a line, the maximum width 0. 0.3 mm or less minute concave or convex portions or through holes. Also, a combination of these may be used. It is preferable that the range of the concave or convex portion (displacement in the height direction) of the test object to be detected is 1 mm or less. More preferably, it is 0.5 mm or less.
【0024】なお、被検物の凹部又は凸部又は貫通穴
が、光学式表面変位検出装置の走査方向とに交差する方
向に長い範囲にわたって存在している際に、好ましい一
つの態様としては、光源から出射された光が走査方向に
交差する方向(好ましくは列状に配置された複数の受光
素子の並んだ方向)の線状光を生成する線状光生成光学
素子によって線状光にされ、その線状光が被検物に照射
され、被検物による反射光が集光手段を通して集光さ
れ、複数の受光素子の各受光素子に入射させる態様が挙
げられる。このとき、複数の受光素子が線状光の方向に
列状に並んで配置されていることが好ましい。また、以
上において、複数の受光素子を複数に分割された1つの
受光素子に置き換え、それを用いてもよい。When the concave or convex portion or the through hole of the test object exists over a long range in a direction intersecting with the scanning direction of the optical surface displacement detecting device, one preferable mode is as follows. The light emitted from the light source is converted into linear light by a linear light generating optical element that generates linear light in a direction crossing the scanning direction (preferably, a direction in which a plurality of light receiving elements arranged in a row are arranged). The linear light is irradiated on the test object, the reflected light from the test object is condensed through the light condensing means, and is incident on each of the plurality of light receiving elements. At this time, it is preferable that the plurality of light receiving elements are arranged in a line in the direction of the linear light. Further, in the above description, a plurality of light receiving elements may be replaced with one divided light receiving element and used.
【0025】この態様において、線状光生成光学素子と
しては、片面が平面であり、その対向面がシリンドリカ
ル面で構成されたシリンドリカルレンズ、GRINレン
ズ、ホログラム、回折格子などの集光作用に方向性を有
する光学素子が好ましい。このような集光作用に方向性
を有する光学素子を線状光生成光学素子として用いる場
合は、スリットによって線状光を作る場合に比べ、光源
からの光を有効に使えるので、大発光の光源が不要にな
る。In this embodiment, as the linear light generating optical element, one side is a flat surface, and the opposite surface is a cylindrical surface, and a directional effect on the light condensing action of a cylindrical lens, a GRIN lens, a hologram, a diffraction grating, or the like. Are preferred. When such an optical element having directionality in the light condensing action is used as a linear light generating optical element, light from a light source can be used more effectively than when linear light is generated by a slit. Becomes unnecessary.
【0026】また、集光作用に方向性を有する光学素子
を線状光生成光学素子として用い、光源にレーザダイオ
ードを用いる場合、レーザダイオードの長円形ファーフ
ィールドパターンの長軸方向が線状の光の線方向と一致
するようにレーザダイオードを設けることが好ましい。
これにより、線状の光の線方向に対し、光強度の高い均
一性が得られることに加え、集光方向に方向性を有する
光学素子での一方向への集光性が向上するため、被検物
上の線状の光が一様に細くなり、光学的読取性能が向上
する。また、光の利用効率も高くなる。In the case where an optical element having directivity in the light condensing action is used as a linear light generating optical element and a laser diode is used as a light source, the long axis direction of the oblong far-field pattern of the laser diode is linear. It is preferable to provide a laser diode so as to coincide with the line direction.
Thereby, for the linear direction of the linear light, in addition to obtaining a high uniformity of the light intensity, since the light collecting property in one direction by the optical element having the directionality in the light collecting direction is improved, The linear light on the test object is uniformly thinned, and the optical reading performance is improved. In addition, the light use efficiency is increased.
【0027】なお、被検物に対して照明するために集光
作用に方向性を有する光学素子を用いる場合も、被検物
に対する焦点深度が十分に得られるという理由で、集光
作用のある方向に関するN/Aは、0.20以下、特
に、0.15以下が好ましい。In the case where an optical element having directional light collecting action is used to illuminate the test object, the light collecting action is provided because a sufficient depth of focus for the test object can be obtained. N / A in the direction is preferably 0.20 or less, particularly preferably 0.15 or less.
【0028】また、上記態様において、受光素子として
は、PSDアレイやアレイ状のPDを用いることが好ま
しい。また、被検物上の走査方向(移動方向)の光の幅
が、被検物の凹部又は凸部又は貫通穴の走査方向の幅よ
り小さいことが好ましい。具体的には、その光の幅が
0.3mm以下であることが好ましく、0.1mm以下
であることがより好ましい。これにより、光が凹部又は
凸部又は貫通穴には照射され平面部(ベース面)には照
射されていない状況を生じることができ、凹部又は凸部
又は貫通穴であるか、平面部であるかを容易に検出で
き、凹部又は凸部(好ましくはその変位量)又は貫通穴
の読取精度を向上できる。In the above embodiment, it is preferable to use a PSD array or an array of PDs as the light receiving element. Further, it is preferable that the width of light in the scanning direction (moving direction) on the test object is smaller than the width in the scanning direction of the concave or convex portion or the through hole of the test object. Specifically, the width of the light is preferably 0.3 mm or less, and more preferably 0.1 mm or less. This can cause a situation in which light is irradiated to the concave portion, the convex portion, or the through-hole, and is not irradiated to the flat portion (base surface), and the light is irradiated to the concave portion, the convex portion, the through-hole, or the flat portion. Can be easily detected, and the reading accuracy of the concave portion or the convex portion (preferably, the displacement amount) or the through hole can be improved.
【0029】また、更に、本発明の好ましい他の態様と
して以下の構成を挙げることができる。 (1)光源から出射した光を線状光生成手段を用いて被
検物に対して線状の光を照射し、前記被検物表面での反
射光を受光部が少なくとも前記線状の光の線方向に対し
て複数個に分割された受光素子に導き、前記被検物表面
の変位分布を検出する光学式表面変位装置であって、前
記線状光生成手段として、集光作用に方向性を有する光
学素子を用いたことを特徴とする光学式表面変位検出装
置である。Further, another preferred embodiment of the present invention includes the following configuration. (1) The light emitted from the light source is irradiated with linear light to the test object using the linear light generating means, and the light reflected by the surface of the test object is received at least by the linear light. An optical surface displacement device that guides the light receiving element divided into a plurality of parts with respect to the linear direction and detects a displacement distribution of the surface of the test object, wherein the linear light generating means is directed to a light condensing function. An optical surface displacement detection device characterized by using an optical element having a property.
【0030】光源から出射した光を線状光生成手段を用
いて被検物の高さ方向の変位全領域において、線状の光
を照射し、前記被検物表面での反射光を受光部が少なく
とも前記線状の光の線方向に対して複数個に分割された
受光素子に導き、前記被検物表面の変位分布を検出する
ことにより、被検物表面の高さ方向の一次元の変位を検
出することができる。The light emitted from the light source is irradiated with linear light over the entire displacement area of the test object in the height direction using the linear light generating means, and the light reflected on the surface of the test object is received by a light receiving unit. Is guided to the light receiving element divided into a plurality of at least with respect to the linear direction of the linear light, by detecting the displacement distribution of the surface of the test object, one-dimensional in the height direction of the test object surface Displacement can be detected.
【0031】線状光生成手段として、集光作用に方向性
を有する光学素子を用いたことで、光源からの光を有効
に使えるので、大発光の光源が不要となる。ここで、集
光作用に方向性を有する光学素子としては、シリンドリ
カルレンズ、Grinレンズ、ホログラム、回折格子等
があるが、限定するものではない。By using an optical element having a directional light collecting function as the linear light generating means, the light from the light source can be used effectively, thereby eliminating the need for a large light source. Here, examples of the optical element having a directionality in the light collecting action include a cylindrical lens, a Grin lens, a hologram, and a diffraction grating, but are not limited thereto.
【0032】(2)上記(1)記載の前記光源として、
レーザダイオードを用い、更に、前記レーザダイオード
の長円形ファーフィールドパターンの長軸方向が前記線
状の光の線方向と一致するように前記レーザダイオード
を設けたことを特徴とする光学式表面変位検出装置であ
る。(2) As the light source according to the above (1),
An optical surface displacement detection, wherein a laser diode is used, and the laser diode is further provided such that a major axis direction of the elliptical far-field pattern of the laser diode coincides with a line direction of the linear light. Device.
【0033】光源として、レーザダイオードを用いた場
合、レーザダイオードの長円形ファーフィールドパター
ンの長軸方向が前記線状の光の線方向と一致するように
前記レーザダイオードを設けたことにより、前記線状の
光の線方向に対し、光強度の高い均一性が得られること
に加え、集光方向に方向性を有する光学素子での一方向
への集光性が向上するため、被検物上の線状の光が一様
に細くなり、光学的読取性能が向上する。When a laser diode is used as a light source, the laser diode is provided so that the major axis direction of the oblong far-field pattern of the laser diode coincides with the line direction of the linear light. In addition to obtaining high uniformity of light intensity with respect to the linear direction of the shape of the light, the optical element having directionality in the light collecting direction improves the light collecting property in one direction, so that the light Is uniformly thinned, and the optical reading performance is improved.
【0034】又、光の利用効率も高くなる。 (3)上記(1)又は(2)記載の前記受光素子は、m
×n分割(m、nの一方は1以上の整数、他方は2以上
の整数)のアレイ状フォトダイオードであることを特徴
とする光学式表面変位検出装置である。In addition, the light use efficiency is improved. (3) The light receiving element according to (1) or (2) above,
An optical surface displacement detection device characterized in that it is an array of photodiodes divided into × n divisions (one of m and n is an integer of 1 or more and the other is an integer of 2 or more).
【0035】受光素子は、m×n分割(m、nの一方は
1以上の整数、他方は2以上の整数)のアレイ状フォト
ダイオードであるので、PSDアレイを用いる場合に比
べてコストダウンが図れる。Since the light receiving element is an array-type photodiode having an m × n division (one of m and n is an integer of 1 or more and the other is an integer of 2 or more), the cost can be reduced as compared with the case of using a PSD array. I can do it.
【0036】(4)上記(1)乃至(3)のいずれかに
記載の前記線状の光と、前記被検物とを、前記線状の光
の線方向と交差する方向に相対移動させる走査手段を設
けたことを特徴とする光学式表面変位検出装置である。(4) The linear light according to any one of the above (1) to (3) and the test object are relatively moved in a direction intersecting the line direction of the linear light. An optical surface displacement detection device comprising scanning means.
【0037】線状の光と、前記被検物とを、前記線状の
光の線方向と交差する方向に相対移動させる走査手段を
設けたことにより、被検物の表面の高さ方向の二次元的
変位を検出することができる。By providing scanning means for relatively moving the linear light and the test object in a direction intersecting the line direction of the linear light, the scanning means is provided in the height direction of the surface of the test object. Two-dimensional displacement can be detected.
【0038】(5)上記(4)記載の光学式変位検出装
置から検出された前記被検物表面の変位分布の情報か
ら、前記被検物表面のパターンを認識するパターン認識
手段を備えたことを特徴とするパターン認識装置。(5) A pattern recognizing means for recognizing a pattern on the surface of the test object from information on a displacement distribution on the surface of the test object detected by the optical displacement detecting device according to (4). A pattern recognition device characterized by the following.
【0039】上記(4)記載の光学式変位検出装置から
検出された前記被検物表面の変位分布の情報から、パタ
ーン認識手段は、被検物表面のパターンを認識すること
ができる。The pattern recognizing means can recognize the pattern on the surface of the test object from the information on the displacement distribution of the surface of the test object detected by the optical displacement detecting device described in (4).
【0040】[0040]
【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施の
形態例を説明する。図1において、光学式表面変位検出
装置は、光源であるレーザダイオード(以下、LDとい
う)101と、光学素子であるコリメータレンズ103
及びシリンドリカルレンズ105(シリンドリカルレン
ズ105は線状光生成光学素子でもある)と、集光レン
ズ111と、受光素子であるアレイ状フォトダイオード
(以下PDという)115とを有する。そして、被検物
107は、図示しない光学式表面変位検出装置の走査手
段によって、その移動方向に移動される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, an optical surface displacement detecting device includes a laser diode (hereinafter, referred to as an LD) 101 as a light source and a collimator lens 103 as an optical element.
And a cylindrical lens 105 (the cylindrical lens 105 is also a linear light generating optical element), a condenser lens 111, and an array photodiode (hereinafter referred to as PD) 115 as a light receiving element. Then, the test object 107 is moved in the moving direction by a scanning unit of an optical surface displacement detection device (not shown).
【0041】そして、LD101から出射したレーザ光
は、コリメータレンズ103で平行光とされ、シリンド
リカルレンズ105で一方向集光され、線状の光とな
り、表面に平面部107aと凹部107bとが形成され
た被検物107上に照射される。The laser light emitted from the LD 101 is collimated by the collimator lens 103, is condensed in one direction by the cylindrical lens 105, becomes linear light, and has a flat portion 107a and a concave portion 107b formed on the surface. Irradiated on the test object 107.
【0042】被検物107は、走査手段により、線状の
光の線方向と交差する方向(図において矢印I方向)に
移動されるようになっている。被検物107の表面は、
図2に示すように、平面部107aに形成された凹部1
07bにより、キャラクター(本実施の形態例では数字
の4)が形成されている。The test object 107 is moved by the scanning means in a direction intersecting the line direction of the linear light (the direction of arrow I in the figure). The surface of the test object 107 is
As shown in FIG. 2, the concave portion 1 formed in the flat portion 107a
A character (the numeral 4 in the present embodiment) is formed by 07b.
【0043】図1に戻って、被検物107の表面での拡
散反射した反射光は、集光手段としての集光レンズ11
1で集光され、PD115に至る。このPD115の受
光面115aは、図3に示すように、m×n分割(本実
施の形態例では、2×8分割)されている。Referring back to FIG. 1, the reflected light diffusely reflected on the surface of the test object 107 is condensed by a condensing lens 11 as condensing means.
The light is collected at 1 and reaches the PD 115. As shown in FIG. 3, the light receiving surface 115a of the PD 115 is divided into m × n (in the present embodiment, 2 × 8).
【0044】更に、被検物107上における線状の光の
線方向が、受光面115aのn分割列に一致するように
PD115は反射光に対して配設されている。LD10
1は、図4に示すように、そのファーフィールドパター
ンFFが長軸a、短軸bの長円である。Further, the PD 115 is arranged for the reflected light such that the linear direction of the linear light on the test object 107 coincides with the n divided rows of the light receiving surface 115a. LD10
In FIG. 1, the far field pattern FF is an ellipse of a major axis a and a minor axis b as shown in FIG.
【0045】本実施の形態例では、図5に示すように、
図4の長軸aの方向がシリンドリカルレンズ105で生
成される線状の光の線方向と一致するようにLD101
が配置されている。In this embodiment, as shown in FIG.
4 so that the direction of the long axis a in FIG. 4 coincides with the line direction of the linear light generated by the cylindrical lens 105.
Is arranged.
【0046】次に、上記構成の動作を説明する。図6に
示すように、被検物107の平面部107aで拡散反射
した光はPD115のA′に至り、凹部107bで拡散
反射した光はPD115のB′に至り、受光位置が異な
る。また、被検物107に貫通孔が存在する場合は、そ
の孔部では反射が生じないため、A′及びB′の何れに
も光が受光されない。Next, the operation of the above configuration will be described. As shown in FIG. 6, the light diffusely reflected by the flat portion 107a of the test object 107 reaches A 'of the PD 115, and the light diffusely reflected by the concave portion 107b reaches B' of the PD 115, and the light receiving positions are different. When the test object 107 has a through-hole, no light is received by any of A ′ and B ′ because reflection does not occur at the through-hole.
【0047】従って、図3に示すPD115からの出力
が、A′からか、B′からかを見れば、対応する光が被
検物107の 平面部107aで拡散反射した光か、凹
部107bで拡散反射した光か判断できる。すなわち、
受光素子であるPDの受光位置の変位(A′からか、
B′からか)によって、被検物の凹部又は凸部又は貫通
穴を検出することができる。また、A′+B′の値が所
定値以下か否かで、孔部を検出することができる。ま
た、A′と、B′の出力の比より、凹部又は凸部又は貫
通穴のそれぞれの変位量を検出することができる。更
に、受光部が線状の光の線方向にn分割されたPD11
5の受光部からの出力信号に基づき、被検物107表面
の高さ方向の一次元(走査方向とは垂直な方向)の変位
分布を検出することができる。Therefore, when the output from the PD 115 shown in FIG. 3 is viewed from A 'or B', the corresponding light is the light diffusely reflected by the flat portion 107a of the test object 107 or the light reflected by the concave portion 107b. It can be determined whether the light is diffusely reflected. That is,
The displacement of the light receiving position of the PD which is the light receiving element (from A '
From B ′), a concave portion or a convex portion or a through hole of the test object can be detected. The hole can be detected based on whether the value of A '+ B' is equal to or less than a predetermined value. In addition, the displacement amount of each of the concave portion, the convex portion, and the through hole can be detected from the ratio of the outputs of A 'and B'. Further, the PD 11 whose light receiving portion is divided into n in the linear direction of the linear light
Based on an output signal from the light receiving unit 5, a one-dimensional displacement distribution (a direction perpendicular to the scanning direction) in the height direction of the surface of the test object 107 can be detected.
【0048】そして、被検物107を図1において、矢
印I方向へ移動させることにより、被検物107表面の
高さ方向の二次元(走査方向及び、走査方向とは垂直な
方向)の変位分布を検出することができる。By moving the test object 107 in the direction of arrow I in FIG. 1, two-dimensional displacement (scanning direction and direction perpendicular to the scanning direction) in the height direction of the surface of the test object 107 is performed. The distribution can be detected.
【0049】又、図7に示すようなパターン認識回路を
パターン認識手段として設けることで、パターン認識装
置となる。図7において、121はPD115のアナロ
グ信号を増幅するアンプ、123は増幅されたアナログ
信号を二値化する二値化回路、125は二値化された信
号と、キャラクターパターンテーブル127とを比較
し、キャラクタを判別するキャラクタ判別回路である。By providing a pattern recognition circuit as shown in FIG. 7 as pattern recognition means, a pattern recognition device can be obtained. 7, reference numeral 121 denotes an amplifier for amplifying the analog signal of the PD 115, reference numeral 123 denotes a binarization circuit for binarizing the amplified analog signal, and reference numeral 125 denotes a comparison between the binarized signal and the character pattern table 127. , A character determination circuit for determining a character.
【0050】上記構成によれば、線状光生成手段とし
て、一方向に集光作用を有するシリンドリカルレンズ1
05を用いたことで、LD101からの光を有効に使え
るので、大発光の光源が不要となり、低コストで、低消
費電力で、装置も小型化できる。According to the above configuration, as the linear light generating means, the cylindrical lens 1 having a light condensing function in one direction.
Since the light from the LD 101 can be used effectively by using the light emitting device 05, a light source of a large light emission is not required, and the device can be reduced in cost, power consumption and size.
【0051】LD101の長円形ファーフィールドパタ
ーンの長軸a方向が線状の光の線方向と一致するように
LD101を設けたことにより、線状の光線方向に対
し、光強度の高い均一性が得られることに加え、シリン
ドリカルレンズ105での一方向への集光性が向上する
ため、被検物107上の線状の光が一様で細くなり、光
学的信号読取性能が向上する。また、光の利用効率も高
くなる。By providing the LD 101 such that the major axis a of the elliptical far-field pattern of the LD 101 coincides with the linear direction of the linear light, high uniformity of light intensity can be obtained in the linear light ray direction. In addition to this, the light collecting property in one direction by the cylindrical lens 105 is improved, so that the linear light on the test object 107 is uniform and thin, and the optical signal reading performance is improved. In addition, the light use efficiency is increased.
【0052】受光素子として、2×8分割のアレイ状の
PD115を用いたことで、PSDアレイを用いる場合
に比べてコストダウンが図れる。尚、本発明は、上記実
施の形態例に限定するものではない。上記実施の形態例
では、m=2のPD115を用いたが、m=1であって
も、被検物107の平面部107aと、凹部107bと
は検出可能である。即ち、平面部107aと凹部107
bとからの反射光のうち、一方がPDの受光面に入射
し、他方が入射しないことで、被検物107の平面部1
07aと、凹部107bとが検出できる。By using the PD 115 in the form of a 2 × 8 array as a light receiving element, the cost can be reduced as compared with the case where a PSD array is used. Note that the present invention is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, the PD 115 with m = 2 is used. However, even when m = 1, the flat portion 107a and the concave portion 107b of the test object 107 can be detected. That is, the flat portion 107a and the concave portion 107
b, one of the reflected light beams enters the light receiving surface of the PD and the other does not.
07a and the concave portion 107b can be detected.
【0053】又、被検物107が平面部と凹部と凸部か
らなっている場合、m=3のPDを用いれば、これら平
面部と凹部と凸部とは検出できる。更に、平面部と凹部
と凸部とからの反射光のうち、いずれか一つがPDの受
光面に入射しないようにすれば、m=2でもよい。When the test object 107 is composed of a flat portion, a concave portion, and a convex portion, the PD, m = 3, can detect the flat portion, the concave portion, and the convex portion. Further, if any one of the reflected light from the flat portion, the concave portion, and the convex portion is prevented from being incident on the light receiving surface of the PD, m = 2.
【0054】更に、PD115のnの値が大きい程、分
解能が向上する。又、受光素子としてm×n分割のアレ
イ状のPDのほか、被検物に照射された線状の光の線方
向に対してn分割されたアレイ状のPSDや、線状の光
の線方向に対してn個配置された複数のPDやPSDで
あってもよい。Further, as the value of n of the PD 115 increases, the resolution improves. Further, in addition to an array PD having an m × n division as a light receiving element, an array PSD or a linear light line which is n-divided with respect to the linear direction of the linear light applied to the test object. A plurality of PDs or PSDs arranged in n directions may be used.
【0055】被検物に照射される光が列状のスポットと
なる場合には、スポットの列方向に対してn分割アレイ
配置された、または、n個配置されたPDやPSDを用
いる。When the light to be irradiated on the test object is a row of spots, PDs or PSDs arranged in an n-divided array or arranged in n rows in the row direction of the spots are used.
【0056】この場合、個々のスポットをそれぞれ異な
る受光部に導けば、個々のスポットによる被検物の変位
情報がそれぞれ独立して得られることになり、良好な読
取り分解能が得られる。In this case, if the individual spots are guided to different light receiving sections, displacement information of the test object due to the individual spots can be obtained independently, and a good reading resolution can be obtained.
【0057】PSDを用いる場合、被検物の凹部又は凸
部又は貫通孔上に線状光または照射スポットが位置する
ときに、平面部に線状光又は照射スポットが位置すると
きに比べ、その出力が異なるようPSDの方向を与える
必要がある。被検物に対して線状光が照射された場合の
PSDの配置例を図8に示す。In the case of using a PSD, when linear light or an irradiation spot is located on a concave portion or a convex portion or a through-hole of a test object, compared to when linear light or an irradiation spot is located on a flat surface portion, It is necessary to give the direction of the PSD so that the output is different. FIG. 8 shows an example of an arrangement of PSDs when the test object is irradiated with linear light.
【0058】なお、PSDはPDよりも高い精度で受光
位置を検出できるため、高精度を目的とする際は、PS
Dを用いることが好ましい。また、PSDは、被検物表
面のベース面(カードでは平面)に対する凹部、凸部の
変位を出力信号から読み取ることができるので、被検物
の位置精度に対する許容範囲が広いという利点がある。
一方、PDはPSDより安価であるので、コストを重視
する際にはPDを用いることが好ましい。Note that the PSD can detect the light receiving position with higher accuracy than the PD.
It is preferable to use D. In addition, the PSD has the advantage that the displacement of the concave and convex portions of the surface of the test object with respect to the base surface (plane in the case of a card) can be read from the output signal, so that the tolerance for the positional accuracy of the test object is wide.
On the other hand, PD is cheaper than PSD, so it is preferable to use PD when emphasizing cost.
【0059】又、CCDのように受光部が多分割された
受光素子を被検物からの反射光が多分割された受光素子
に導かれるように配設してもちいてもよい。更に、集光
作用に方向性を有する光学素子とは、片面が平面で、そ
の対向面がシリンドリカル面でできたシリンドリカルレ
ンズ105のような一方向にのみ集光作用を有する光学
素子に限定するものではない。Further, a light receiving element whose light receiving section is divided into multiple parts, such as a CCD, may be arranged so that the reflected light from the test object is guided to the light receiving element divided into multiple parts. Further, an optical element having a directionality in the light condensing action is limited to an optical element having a light condensing action in only one direction, such as a cylindrical lens 105 having one surface flat and the opposite surface formed of a cylindrical surface. is not.
【0060】例えば、二方向に異なる集光作用を有する
光学素子でもよい。即ち、光軸(Z方向)の垂直断面内
でのある一方向(X方向)と、これに垂直な方向(Y方
向)との二方向で集光作用が異なる光学素子を用いるこ
とで、図1のコリメータレンズ103とシリンドリカル
レンズ105とを一つの集光性に方向性を有する光学素
子に置き換えることが可能である。For example, an optical element having different light condensing functions in two directions may be used. That is, by using an optical element having different light condensing functions in one direction (X direction) and a direction (Y direction) perpendicular to the certain direction (X direction) in the vertical section of the optical axis (Z direction). It is possible to replace one collimator lens 103 and one cylindrical lens 105 with one optical element having directivity in light collecting property.
【0061】この場合、X方向又はY方向のどちらか一
方向をシリンドリカルレンズ105の母線方向に一致さ
せることになる。In this case, one of the X direction and the Y direction coincides with the generatrix direction of the cylindrical lens 105.
【0062】[0062]
【発明の効果】本発明によれば、低コスト且つ、簡便な
構成で、凸部又は凹部の読取精度が向上する光学式表面
変位検出装置、パターン認識装置及び光学式表面変位検
出方法を提供することができる。According to the present invention, there are provided an optical surface displacement detecting device, a pattern recognizing device, and an optical surface displacement detecting method capable of improving the reading accuracy of a convex portion or a concave portion with a low-cost and simple structure. be able to.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】実施の形態例の検出部を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a detection unit according to an embodiment.
【図2】図1の被検物の表面を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a surface of a test object in FIG. 1;
【図3】図1のPDの受光面を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a light receiving surface of the PD of FIG. 1;
【図4】図1のLDのファーフィールドパターンを説明
する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a far field pattern of the LD of FIG. 1;
【図5】図1のLDの設置方向を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an installation direction of the LD in FIG. 1;
【図6】図1の動作を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of FIG.
【図7】パターン認識回路の一例を示すブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a pattern recognition circuit.
【図8】図1でPDの替わりにPSDを用いたときのP
SDの受光面を説明する図である。FIG. 8 is a diagram showing a P when a PSD is used instead of a PD in FIG. 1;
It is a figure explaining the light receiving surface of SD.
【図9】従来例を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a conventional example.
【図10】図9の動作を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of FIG. 9;
【図11】問題点を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a problem.
101 LD(光源) 105 シリンドリカルレンズ 107 被検物 115 PD(受光素子) 116 PSD(受光素子) 101 LD (light source) 105 cylindrical lens 107 test object 115 PD (light receiving element) 116 PSD (light receiving element)
Claims (11)
物に照射するための光学素子と、前記光学素子を通して
前記光源からの光を被検物に照射した際に被検物により
反射された反射光を集光するための集光手段と、前記集
光手段により集光された光を受光するための受光素子と
を有し、前記受光素子上の受光位置によって被検物の凹
部又は凸部又は貫通穴を検出する光学式表面変位検出装
置であって、 前記受光素子を複数有し前記複数の受光素子が列状に並
んで配置されている、或いは、前記受光素子が列状に並
んで複数に分割されていることを特徴とする光学式表面
変位検出装置。A light source, an optical element for irradiating the object with light emitted from the light source, and a light reflected from the object when the light from the light source is applied to the object through the optical element. A condensing unit for condensing the reflected light, and a light receiving element for receiving the light condensed by the condensing unit, and a concave portion of the test object according to a light receiving position on the light receiving element. Or an optical surface displacement detection device for detecting a convex portion or a through hole, wherein a plurality of the light receiving elements are provided and the plurality of light receiving elements are arranged in a row, or the light receiving elements are in a row An optical surface displacement detecting device, wherein the optical surface displacement detecting device is divided into a plurality of parts.
又は貫通穴を検出する際に、光軸方向に移動されないこ
とを特徴とする請求項1記載の光学式表面変位検出装
置。2. The optical surface displacement detecting device according to claim 1, wherein the optical element is not moved in the optical axis direction when detecting a concave portion, a convex portion, or a through hole of the test object.
た光を被検物上で前記複数の受光素子が並んで配置され
ている方向の線状の光とする線状光生成光学素子である
ことを特徴とする請求項1又は2記載の光学式表面変位
検出装置。3. The optical element is a linear light generating optical element that converts light emitted from the light source into linear light in a direction in which the plurality of light receiving elements are arranged on a test object. The optical surface displacement detecting device according to claim 1 or 2, wherein
前記レーザダイオードの長円形ファーフィールドパター
ンの長軸方向が前記線状の光の線方向と一致するように
前記レーザダイオードを設けたことを特徴とする請求項
3記載の光学式表面変位検出装置。4. The light source is a laser diode,
4. The optical surface displacement detecting device according to claim 3, wherein the laser diode is provided such that a major axis direction of the oval far field pattern of the laser diode coincides with a linear direction of the linear light.
することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載
の光学式表面変位検出装置。5. The optical surface displacement detecting device according to claim 1, wherein the optical element has a directionality in a light collecting action.
特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の光学式表
面変位検出装置。6. The optical surface displacement detecting device according to claim 1, wherein the optical element has a lens.
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光学式
表面変位検出装置。7. The optical surface displacement detecting device according to claim 1, wherein the optical element has a slit.
と、被検物とを相対的に移動させる走査手段を設けたこ
とを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の光学
式表面変位検出装置。8. The apparatus according to claim 1, further comprising scanning means for relatively moving the light from the light source irradiating the test object and the test object. Optical surface displacement detection device.
を有するカードであることを特徴とする請求項1乃至8
のいずれかに記載の光学式表面変位検出装置。9. The card according to claim 1, wherein the test object is a card having a concave portion, a convex portion, or a through hole on the surface.
The optical surface displacement detection device according to any one of the above.
学式表面変位検出装置を備えるとともに、前記光学式表
面変位検出装置による被検物の凹部又は凸部又は貫通穴
の検出結果に基づいて、被検物表面のパターンを認識す
るパターン認識手段を備えたことを特徴とするパターン
認識装置。10. An optical surface displacement detecting device according to claim 1, wherein the optical surface displacement detecting device detects a concave portion, a convex portion, or a through hole of the test object by the optical surface displacement detecting device. A pattern recognition device for recognizing a pattern on the surface of the test object.
し、被検物により反射された反射光を集光手段によって
集光し、前記集光手段により集光された反射光を受光素
子で受光し、前記受光素子上の受光位置によって被検物
の凹部又は凸部又は貫通穴を検出することを特徴とする
光学式表面変位検出方法。11. An object irradiated with light emitted from a light source, the light reflected by the object is condensed by a light condensing means, and the reflected light condensed by the light condensing means is received by a light receiving element. And detecting a concave or convex portion or a through hole of the test object based on a light receiving position on the light receiving element.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012058226A (en) * | 2011-03-15 | 2012-03-22 | Dainippon Printing Co Ltd | Scanner device and apparatus for measuring three-dimensional shape of object |
JP2013231741A (en) * | 2007-02-26 | 2013-11-14 | Corning Inc | Distortion measurement imaging system |
JP2014178323A (en) * | 2014-04-16 | 2014-09-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Linear illumination device |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62185115A (en) * | 1986-02-10 | 1987-08-13 | Kawasaki Steel Corp | Displacement measuring apparatus |
JPS63128209A (en) * | 1986-11-19 | 1988-05-31 | Honda Motor Co Ltd | Shape measuring sensor |
JPS63254588A (en) * | 1987-04-10 | 1988-10-21 | Kawasaki Steel Corp | Marked character reader |
JPH01129108A (en) * | 1987-11-16 | 1989-05-22 | Fujitsu Ltd | Detecting device of sectional shape |
JPH0434678A (en) * | 1990-05-31 | 1992-02-05 | Kobe Steel Ltd | Marking character reader |
JPH05180635A (en) * | 1992-01-08 | 1993-07-23 | Kazuo Araki | Shape measuring apparatus |
JPH07152860A (en) * | 1993-11-29 | 1995-06-16 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Device for reading rugged character |
JPH08110930A (en) * | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd | Marking display reader and method therefor |
JPH0921628A (en) * | 1995-07-04 | 1997-01-21 | Ricoh Co Ltd | Method for detecting projecting/recessed defect of surface of cylindrical object |
JPH102711A (en) * | 1996-06-18 | 1998-01-06 | Minolta Co Ltd | Three-dimensional measuring device |
JPH11248430A (en) * | 1998-03-06 | 1999-09-17 | Minolta Co Ltd | Three-dimensional measuring apparatus |
-
2000
- 2000-06-09 JP JP2000173325A patent/JP2001056214A/en active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62185115A (en) * | 1986-02-10 | 1987-08-13 | Kawasaki Steel Corp | Displacement measuring apparatus |
JPS63128209A (en) * | 1986-11-19 | 1988-05-31 | Honda Motor Co Ltd | Shape measuring sensor |
JPS63254588A (en) * | 1987-04-10 | 1988-10-21 | Kawasaki Steel Corp | Marked character reader |
JPH01129108A (en) * | 1987-11-16 | 1989-05-22 | Fujitsu Ltd | Detecting device of sectional shape |
JPH0434678A (en) * | 1990-05-31 | 1992-02-05 | Kobe Steel Ltd | Marking character reader |
JPH05180635A (en) * | 1992-01-08 | 1993-07-23 | Kazuo Araki | Shape measuring apparatus |
JPH07152860A (en) * | 1993-11-29 | 1995-06-16 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Device for reading rugged character |
JPH08110930A (en) * | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd | Marking display reader and method therefor |
JPH0921628A (en) * | 1995-07-04 | 1997-01-21 | Ricoh Co Ltd | Method for detecting projecting/recessed defect of surface of cylindrical object |
JPH102711A (en) * | 1996-06-18 | 1998-01-06 | Minolta Co Ltd | Three-dimensional measuring device |
JPH11248430A (en) * | 1998-03-06 | 1999-09-17 | Minolta Co Ltd | Three-dimensional measuring apparatus |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013231741A (en) * | 2007-02-26 | 2013-11-14 | Corning Inc | Distortion measurement imaging system |
JP2012058226A (en) * | 2011-03-15 | 2012-03-22 | Dainippon Printing Co Ltd | Scanner device and apparatus for measuring three-dimensional shape of object |
JP2014178323A (en) * | 2014-04-16 | 2014-09-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Linear illumination device |
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