JP2002156207A - 変位センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 計測ホールド結果が異常値を示したり、或い
は、検査対象物が不良品と判定されたときに、その原因
が真に検査対象物の側にあるのか、或いは、計測ホール
ド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実
行されなかった結果であるのかを容易に判断できるよう
にした変位センサを提供すること。 【解決手段】 センサヘッドと検査対象物との相対移動
に連れて時系列的に得られる一連の変位データの中で、
予め設定された計測対象範囲指定データで規定される計
測対象範囲内にある変位データに対してのみ、予め設定
されたホールド態様に基づく計測ホールド処理を実行
し、これにより得られた計測ホールド結果を出力する変
位センサであって、時系列的に得られる一連の変位デー
タと設定された計測対象範囲指定データとに基づいて、
一連の変位データを示すトレンドグラフ上に、計測対象
範囲を示す図形が重ねて描かれた、計測対象変位データ
確認用の表示情報を編集して出力する表示情報編集手段
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、搬送ライン上を
流れる検査対象物の形状検査等に好適な変位センサに係
り、特に、センサヘッドと検査対象物との相対移動に連
れて時系列的に得られる一連の変位データの中で、予め
設定された計測対象範囲指定データで規定される計測対
象範囲内にある変位データに対してのみ、予め設定され
たホールド態様に基づく計測ホールド処理を実行し、こ
れにより得られた計測ホールド結果を出力する機能を有
する変位センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】搬送ライン上を流れる検査対象物の形状
検査等に好適な変位センサとしては、接触式、静電容量
式、光学式等の様々な方式のものが知られている。

【０００３】この種の変位センサでは、センサヘッドと
検査対象物との相対移動に連れて時系列的に得られる一
連の変位データの中で、予め設定された計測対象範囲指
定データで規定される計測対象範囲内にある変位データ
に対してのみ、予め設定されたホールド態様に基づく計
測ホールド処理を実行し、これにより得られた計測ホー
ルド結果を出力する機能を有する。ホールド態様として
代表的なものとしては、検査対象物の頂部高さを計測す
るピークホールド態様や底部深さを計測するボトムホー
ルド態様等が挙げられる。

【０００４】計測ホールド結果は、検査対象物の良否判
定にも利用される。この場合、計測ホールド結果は良品
相当の基準範囲と比較され、基準範囲に収まる場合には
良品と、基準範囲から外れる場合には不良品と判定され
る。

【０００５】計測対象範囲の指定は、通常、時間的（例
えば、特定時間帯に存在する変位データ）又は変位量的
（例えば、特定の変位幅に収まる変位データ等）に行う
ことができる。

【０００６】例えば、次々と搬送路上を流れてくる検査
対象物の特定部位を検査するような場合、個々の検査対
象物の到来を外部の同期用センサで検出してトリガ信号
をオンさせると共に、トリガ信号のオンタイミングを基
準として一定時間後に計測開始、その後、一定時間後に
計測終了すると言ったように、計測対象範囲を任意に設
定することができる。また、計測期間中に得られる高さ
相当のピークホールド値を基準値と比較することで、検
査対象物の良否を判定することができる。

【０００７】なお、トリガ信号のオンオフ制御は、変位
量データと基準値との大小比較によりセルフ方式にて行
うことも可能である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この種の変位センサに
おける計測対象範囲の設定精度は、トリガ信号のオンタ
イミングの精度に大きく依存する。トリガ信号のオンオ
フ制御には、前述のように、同期用センサによる外部方
式と変位量データと基準値との大小比較によるセルフ方
式が存在するが、いずれの方式にあっても、検査対象物
自身の形状誤差や同期用センサの検出誤差等に起因し
て、微妙な狂いの発生は避けがたい。

【０００９】トリガ信号のオンタイミングに大きなズレ
が生ずれば、計測対象範囲の設定にも狂いが生ずるた
め、計測対象物の意図しない部位に関して、計測ホール
ド処理が実行されて、計測ホールド結果が誤って異常値
を示したり、その検査対象物が不良品と誤判定される虞
もある。

【００１０】計測ホールド結果が異常値を示したり、或
いは、検査対象物が不良品と判定されたときに、その原
因が真に検査対象物の側にあるのか、或いは、計測ホー
ルド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく
実行されなかった結果であるのかが不明であれば非常に
不便である。

【００１１】この発明は、上述の問題点に着目してなさ
れたものであり、その目的とするところは、計測ホール
ド結果が異常値を示したり、或いは、検査対象物が不良
品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側
にあるのか、或いは、計測ホールド処理が検査対象物の
予定された部位に対して正しく実行されなかった結果で
あるのかを容易に判断できるようにした変位センサを提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の変位センサは、
センサヘッドと検査対象物との相対移動に連れて時系列
的に得られる一連の変位データの中で、予め設定された
計測対象範囲指定データで規定される計測対象範囲内に
ある変位データに対してのみ、予め設定されたホールド
態様に基づく計測ホールド処理を実行し、これにより得
られた計測ホールド結果を出力するものである。

【００１３】この変位センサには、時系列的に得られる
一連の変位データと設定された計測対象範囲指定データ
とに基づいて、一連の変位データを示すトレンドグラフ
上に、計測対象範囲を示す図形が重ねて描かれた、計測
対象変位データ確認用の表示情報を編集して出力する表
示情報編集手段が設けられる。

【００１４】好ましい実施の形態では、計測ホールド結
果を予め設定された基準値と比較して良否判定処理を実
行し、これにより得られた良否判定結果を出力するよう
に構成してもよい。

【００１５】好ましい実施の形態では、計測対象となる
変位データの時間的範囲は、同期用センサを介して外部
生成されるトリガ信号、又は時系列的に得られる一連の
変位データと基準値との比較に基づいて自己生成される
トリガ信号、を基準として決定するようにしてもよい。

【００１６】好ましい実施の形態では、計測対象変位デ
ータ確認用の表示情報により表示されるトレンドグラフ
においては、モニタ画面上の時間軸方向の表示基準位置
とトリガ信号のオンタイミングとが常に整合するよう
に、時間軸方向の画像シフト制御が行われるようにして
もよい。

【００１７】このような構成によれば、トレンドグラフ
上の各変位データと計測対象範囲との関係を視覚的に観
察することにより、計測対象物の予定された部位が正し
く計測対象範囲に収まっているかを確認できるから、計
測ホールド結果が異常値を示したり、或いは、検査対象
物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対
象物の側にあるのか、或いは、計測ホールド処理が検査
対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかっ
た結果であるのかを容易に判断することができる。

【００１８】好ましい実施の形態では、計測ホールド処
理に採用されるホールド態様がサンプリングホールド態
様であり、かつ一連の変位データを示すトレンドグラフ
上に重ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間軸上に
おける計測開始位置に描かれたタイミング表示マークを
含む、ようにしてもよい。

【００１９】ここで、『サンプリングホールド態様』と
は、計測開始時の変位データの値をホールドするように
したホールド態様のことである。

【００２０】上述のサンプリングホールド態様にあって
は、タイミング表示マークを、時間軸上の計測開始位置
を通りかつ変位軸に平行な直線としてもよい。

【００２１】このような構成によれば、検査対象物上の
所定位置をサンプリングできているかを容易に確認する
ことができる。

【００２２】好ましい実施の形態では、計測ホールド処
理に採用されるホールド態様がピークホールド態様、ボ
トムホールド態様、ピークｔｏピークホールド態様、ア
ベレージホールド態様のいずれかであり、かつ一連の変
位データを示すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象
範囲を示す図形が、時間軸上における計測開始位置及び
計測終了位置にそれぞれ描かれたタイミング表示マーク
を含む、ようにしてもよい。

【００２３】ここで、『ピークホールド態様』とは、測
定開始から終了までの最大値をホールドするようにした
ホールド態様のことである。

【００２４】また、『ボトムホールド態様』とは、測定
開始から終了までの最小値をホールドするようにしたホ
ールド態様のことである。

【００２５】また、『ピークｔｏピークホールド態様』
とは、測定開始から終了までの最大値と最小値との差を
ホールドするようにしたホールド態様のことである。

【００２６】さらに、『アベレージホールド態様』と
は、測定開始から終了までの平均値をホールドするよう
にしたホールド態様のことである。

【００２７】上述のピークホールド態様、ボトムホール
ド態様、ピークｔｏピークホールド態様、アベレージホ
ールド態様にあっては、タイミング表示マークを、時間
軸上の計測開始位置及び計測終了位置をそれぞれ通りか
つ変位軸に平行な２本の平行直線としてもよい。

【００２８】このような構成によれば、検査対象物上の
所定位置をホールド期間に設定できているかを容易に確
認することができる。

【００２９】好ましい実施の形態では、計測ホールド処
理に採用されるホールド態様がレングスホールド態様、
極大ホールド態様、極小ホールド態様のいずれかであ
り、かつ一連の変位データを示すトレンドグラフ上に重
ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間軸上における
計測開始位置及び計測終了位置にそれぞれ描かれたタイ
ミング表示マークと、変位軸上における計測対象変位下
限位置及び計測対象変位上限位置にそれぞれ描かれた変
位値表示マークを有する二次元領域特定図形を含む、よ
うにしてもよい。

【００３０】ここで、『レングスホールド態様』とは、
測定範囲に入っている間の距離を出力するようにしたホ
ールド態様のことである。

【００３１】また、『極大ホールド態様』とは、測定範
囲内における最大の極大値をホールドするようにしたホ
ールド態様のことである。

【００３２】さらに、『極小ホールド態様』とは、測定
範囲内における最小の極小値をホールドするようにした
ホールド態様のことである。

【００３３】上述のレングスホールド態様、極大ホール
ド態様、極小ホールド態様にあっては、二次元領域特定
図形を、時間軸上の計測開始位置及び計測終了位置をそ
れぞれ通りかつ変位軸に平行な２本の平行線分と、変位
軸上の計測対象変位下限位置をそれぞれ通りかつ時間軸
に平行な２本の平行線分とからなる矩形図形としてもよ
い。

【００３４】このような構成によれば、検査対象物上の
所定位置を計測対象領域で囲めているかを容易に確認す
ることができる。

【００３５】好ましい実施の形態では、計測ホールド処
理に採用されるホールド態様がエッジホールド態様又は
ピッチホールド態様であり、かつ一連の変位データを示
すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象範囲を示す図
形が、時間軸上における計測開始位置及び計測終了位置
にそれぞれ描かれたタイミング表示マークと、変位軸上
におけるスレッシュ値位置に描かれた変位値表示マーク
とを含む、ようにしてもよい。

【００３６】ここで、『エッジホールド態様』とは、測
定範囲内において、スレッシュ値を最初に越えた位置を
ホールドするようにしたホールド態様のことである。

【００３７】また、『ピッチホールド態様』とは、測定
範囲内において、相隣接するエッジ中心間の距離をホー
ルドするようにしたホールド態様のことであり、ＭＡＸ
ピッチホールド態様とＭＩＮピッチホールド態様とを含
む。ここで、ＭＡＸピッチホールド態様とは、相隣接す
るエッジ中心間の最大距離をホールドするホールド態様
（例えばＩＣのリードピッチの最大値のイメージ）を示
し、また、ＭＩＮピッチホールド態様とは、相隣接する
エッジ中心間の最小距離をホールドするホールド態様
（例えばＩＣのリードピッチの最小値のイメージ）をそ
れぞれ示している。尚、エッジ中心は、‘（スレッシュ
値を上回った位置＋次に下回った位置）／２’で求めら
れる。

【００３８】上述のエッジホールド態様、ピッチホール
ド態様にあっては、タイミング表示マークを、時間軸上
の計測開始位置及び計測終了位置をそれぞれ通りかつ変
位軸に平行な２本の平行直線であり、かつ変位値表示マ
ークが変位軸上のスレッシュ値位置を通りかつ時間軸に
平行な直線としてもよい。

【００３９】このような構成によれば、検査対象物上の
所定位置がスレッシュ値として設定されているか、並び
に、検査対象物上の所定位置を計測期間に設定できてい
るかを容易に確認することができる。

【００４０】上述した本発明並びにその実施形態に係る
変位センサは、好ましい実施の形態にあっては、それぞ
れ撮像素子を内蔵しかつ光切断法により測定対象変位に
対応するラインビーム画像を出力するセンサヘッドと、
センサヘッドが電気コードで接続される本体装置と、本
体装置に対する各種の指令を与えるための操作器と、本
体装置から得られるモニタ出力で駆動される画像モニタ
と、を具備するものとして実現することができる。

【００４１】このような構成によれば、トレンドグラフ
上の各変位データと計測対象範囲との関係を視覚的に観
察することにより、計測対象物の予定された部位が正し
く計測対象範囲に収まっているかを確認できるから、計
測ホールド結果が異常値を示したり、或いは、検査対象
物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対
象物の側にあるのか、或いは、計測ホールド処理が検査
対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかっ
た結果であるのかを容易に判断することができる光学式
の変位センサを実現することができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の好適な実施の
一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。

【００４３】先に説明したように、本発明の変位センサ
は、センサヘッドと検査対象物との相対移動につれて時
系列的に得られる一連の変位データの中で、予め設定さ
れた計測対象範囲指定データで規定される計測対象範囲
内にある変位データに対してのみ、予め設定されたホー
ルド態様に基づく計測ホールド処理を実行し、これによ
り得られた計測ホールド結果を出力する変位センサであ
って、時系列的に得られる一連の変位データと設定され
た計測対象範囲指定データとに基づいて、一連の変位デ
ータを示すトレンドグラフ上に、計測対象範囲を示す図
形が重ねて描かれた、計測対象変位データ確認用の表示
情報を編集して出力する表示情報編集手段を有するもの
である。

【００４４】かかる本発明が適用された変位センサのシ
ステム構成の一例を示すブロック図が図１に示されてい
る。

【００４５】同図に示されるように、この変位センサ１
は、本体装置１０と、センサヘッド２０と、画像モニタ
３０と、操作器４０とを含んでいる。尚、符号５０で示
されるのは、ＰＬＣ等の外部機器であり、符号６０で示
されるのは検査対象物の到来を検出する同期用センサで
ある。

【００４６】本体装置１０は、本変位センサの中枢をな
すものであり、マイクロプロセッサを主体として構成さ
れている。この本体装置１０の内部には、後に図４を参
照して説明するように、各種の処理機能がソフトウェア
的に実現されている。

【００４７】センサヘッド２０は、対象となる変位量を
受光画面上の位置情報に変換して検出する装置である。
センサヘッド２０の一例が図２に示されている。同図に
示されるように、センサヘッド２０は、レーザ光を発光
するレーザダイオード２１と、レーザダイオード２１の
前面側に配置されたスリット板２２と、スリット板２２
を通ったレーザ光を検査対象物（ワーク）Ｗ上に集束す
るレンズ系２３と、検査対象物Ｗからの光を集束するレ
ンズ系２４と、レンズ系２４を介して得られた光像が受
光面に結ばれるように配置した撮像素子２５とを含んで
いる。

【００４８】尚、図２においては、センサヘッド２０は
固定されており、一方ワークＷは搬送路に載せられて順
次センサヘッド２０の下を通過するように描かれてい
る。

【００４９】スリット板２２のスリットは、直線状とな
っているため、被検査対象物Ｗ上に照射される光線は、
ラインビーム（断面が直線状のビーム）とされている。
この例では、ラインビームの軸方向（ラインビームの光
軸と垂直なビーム断面における長手方向）は紙面と直交
する方向とされている。そのため、検査対象物Ｗの紙面
に直交する方向が平坦であれば、検査対象物Ｗ上のライ
ンビーム照射点２６には、直線状の輝線が現れる。

【００５０】一方、撮像素子２５は、この例では２次元
ＣＣＤ素子が採用されている。特にこの２次元ＣＣＤ素
子は、細長い長方形状の視野を有する。一例としては、
このＣＣＤ素子の受光面上には、長辺方向１０７７個及
びそれに直交する短辺方向６８個のピクセルが配列され
ている。又、受光面上に結像されるラインビームの方向
はＣＣＤ素子の受光面の長手方向と直交する方向となっ
ている。

【００５１】図１に戻って、操作器４０はハンディタイ
プのもので、その表面には図示を省略するが、エスケー
プキー「ＥＳＣ」、トリガキー「ＴＲＧ」、エンターキ
ー「ＥＮＴ」、上下左右の矢印キー、シフトキー「ＳＨ
ＩＦＴ」が設けられている。この操作器４０は、所定の
電気コードを介して本体装置１０に接続される。

【００５２】画像モニタ３０は、本体装置１０から出力
されるモニタ出力を受けて、対応する画像を画面上に表
示するものである。この画像モニタ３０としては、ＣＲ
Ｔ表示器、液晶表示器などの任意の市販の表示器が採用
可能となされている。

【００５３】外部機器５０は、本体装置１０から出力さ
れる変位量データ出力Ｄ１や判定出力Ｄ２を受け取るも
のであり、例えばプログラマブルコントローラ（ＰＬ
Ｃ）などがこれに相当する。

【００５４】本体装置１０は、本発明の要部をなすもの
であり、センサヘッド２０から取得した画像に対して、
ユーザ指定の計測アルゴリズムを用いて測定点座標を自
動的に抽出し、この自動的に抽出された測定点座標か
ら、例えば三角測量演算によって実際の変位量を算出
し、また変位量の変動許容値（しきい値）が設定されて
いる場合には、さらに、許容値判定処理を行い、対象製
品の良否判定結果である二値信号を生成する。そして、
これら生成された変位量データ出力Ｄ１並びに二値出力
である判定出力Ｄ２を外部機器５０に送出する。

【００５５】加えて、この実施の形態においては、後に
詳細に説明するように、センサヘッド２０と検査対象物
Ｗとの相対移動につれて時系列的に得られる一連の変位
データの中で、予め設定された計測対象範囲指定データ
で規定される計測対象範囲内にある変位データに対して
のみ、予め設定されたホールド態様に基づく計測ホール
ド処理を実行し、これにより得られた計測ホールド結果
を出力する機能が具備されている。

【００５６】この計測ホールド結果出力機能に関連し
て、更にこの実施の形態では、時系列的に得られる一連
の変位データと設定された計測対象範囲指定データとに
基づいて、一連の変位データを示すトレンドグラフ上
に、計測対象範囲を示す図形が重ねて描かれた、計測対
象変位データ確認用の表示情報を編集しこれをモニタ出
力として画像モニタ３０へと送出する表示情報編集手段
が新たに設けられている。

【００５７】本体装置の内部機能構成を示すブロック図
が図３に示されている。同図に示されるように、この本
体装置１０は、計測部１１０と制御部１２０とから概略
構成されている。

【００５８】計測部１１０内には、センサヘッド用のイ
ンタフェース部１１１と、インタフェース部１１１を介
してセンサヘッド２０から取り込まれた画像データを処
理する画像演算部１１２とが含まれている。

【００５９】一方、制御部１２０内には、画像モニタ３
０並びに操作器４０とのインタフェースとして機能する
ＧＵＩ部１２１と、計測部１１０から送られてくる画像
データに対して適当な処理を加えてＧＵＩ部１２１へと
送り出す画像処理部１２２と、先ほど説明した変位量デ
ータ出力Ｄ１並びに判定出力Ｄ２を外部機器へと送り出
すための外部出力インタフェース部１２４と、装置全体
を統括制御するための制御処理部１２３とが含まれてい
る。

【００６０】次に、同装置におけるデータの流れについ
て説明する。インタフェース部１１１に含まれるセンサ
ヘッド制御部１１１Ｂは、センサヘッド２０に内蔵され
たＣＣＤの受光量が適切となるようにレーザダイオード
２１の光量制御を行う。この状態で、センサヘッド２０
内のＣＣＤが撮影した画像データＤ３は、画像取込部１
１１Ａの作用で、計測部１１０内に取り込まれる。

【００６１】こうして計測部１１０に取り込まれた画像
データは、画像演算部１１２内の画像転送部１１２Ａ並
びに計測処理部１１２Ｂへと送られる。画像転送部１１
２Ａは、画像取込部１１１Ａから到来する画像データＤ
３を、制御部１２０内の画像処理部１２２へと送出す
る。又、計測処理部１２２Ｂでは、画像データＤ３に基
づいて様々な計測処理を行う。この計測処理には、セン
サヘッド２０から取り込まれた画像データＤ３に基づい
て各時点の変位量を求める第１の計測処理と、時系列的
に得られる一連の変位データの中で、予め設定された計
測対象範囲指定データで規定される計測対象範囲内にあ
る変位データに対してのみ、予め設定されたホールド態
様に基づく計測ホールド処理を実行し、これにより得ら
れた計測ホールド結果を出力する第２の計測処理が含ま
れている。

【００６２】尚、外部出力インタフェース部１２４から
出力される変位量データＤ１には、上述した第１並びに
第２の計測処理により得られた変位量データ並びに計測
ホールド結果の双方が含まれている。

【００６３】更に、計測処理部１１２Ｂには、第１並び
に第２の計測処理で得られた変位量データ又は計測ホー
ルド結果を予め設定された基準値と比較して検査対象物
Ｗの良否判定を行い、その判定結果を判定出力Ｄ２とし
て出力する機能も含まれている。

【００６４】尚、以上説明した第１並びに第２の計測処
理については、後に図４以下の図面を参照して詳細に説
明することとする。

【００６５】制御部１２０内の制御処理部１２３は、計
測処理部１１２Ｂから送られてきたデータＤ７に基づ
き、ライン方向測定点座標データＤ８を求め、これを画
像処理部１２２へと送出する。画像処理部１２２は、画
像データ並びにラインブライトを含むデータＤ４をＧＵ
Ｉ部１２１へと送出する。ＧＵＩ部１２１は操作器４０
からの各種指令を受け付けると共に、表示用データを編
集し、これをモニタ出力Ｄ５として画像モニタ３０へと
送出する。

【００６６】次に、以上説明した変位センサにおける変
位量測定動作並びに計測ホールド処理動作の内容を図４
のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。

【００６７】同図において、まず最初のステップでは、
先ほど説明した第１の計測処理に相当する変位量測定処
理が実行される（ステップ４０１）。

【００６８】この変位量測定処理の詳細を示すフローチ
ャートが図５に示されている。同図において、まず最初
のステップでは、センサヘッド内のＣＣＤで撮影された
画像を装置本体へと取り込む（ステップ５０１）。

【００６９】センサヘッド２０内のＣＣＤで撮像された
画像の説明図が図７に示されている。同図に示されるよ
うに、センサヘッドに内蔵されたＣＣＤは、細長い長方
形状の視野７１を有する。この視野の長辺に沿うＸ方向
は変位方向とされており、また短辺に沿うＹ方向はライ
ンビーム方向とされている。又、センサの視野７１内に
は、この例ではジグザグ状の直線としてラインビームの
像７２が描かれている。又、変位方向において、図中左
側がセンサヘッドに近い方向、逆に右側がセンサヘッド
に遠い方向とされている。

【００７０】図５に戻って、次のステップとして、測定
範囲内の特徴点抽出処理を実行する（ステップ５０
２）。測定範囲内における測定点決定処理の説明図が図
８に示されている。同図に示されるように、センサの視
野７１内には、図中左右方向へ延びる２本の互いに平行
な点線７４，７５によって測定範囲７３が示されてい
る。そして、この特徴点抽出処理では、この測定範囲７
３内において、所定の特徴点抽出アルゴリズムを使用す
ることにより、ピーク位置（Ｐｘ，Ｐｙ）並びにボトム
位置（Ｂｘ，Ｂｙ）が抽出される。尚、後述するよう
に、測定範囲７３を特定する始点直線７４及び終点直線
７５は予めユーザにより設定されたものである。

【００７１】図５に戻って、次のステップでは特徴点を
含むラインのラインブライトを抽出する（ステップ５０
３）。ＣＣＤによる撮像画像とラインブライト波形との
関係を示す説明図が図９に示されている。同図に示され
るように、このラインブライト抽出処理では、図中一点
鎖線で示されるピーク位置を含むライン上において、各
ピクセルの受光輝度が抽出され、これが変位方向に配列
されることによって、図に示されるラインブライト波形
７６が生成される。図９に示されるように、このライン
ブライト波形７６は、横軸を変位方向及び縦軸を階調と
する直交座標上において描かれている。

【００７２】図５に戻って、次のステップでは、計測方
式に従って、ラインブライト上の測定点座標が抽出され
る（ステップ５０４）。この測定点座標の抽出は、しき
い値決定処理と測定点座標抽出処理を経て行われる。し
きい値決定方法の一例を示す説明図が図１０に示されて
いる。同図に示されるように、しきい値ＴＨの決定はピ
ーク値を示すピクセルＰＰの輝度Ｖｐに対してａ％とし
て決定される。すなわち、ＴＨ＝Ｖｐ×ａ％として自動
的に決定される。又、測定点座標抽出処理の説明図が図
１１に示されている。測定点座標抽出方法には、この例
では重心モードとエッジ中心モードと片側エッジモード
との３種類のモードが用意されている。重心モードにお
いては、図９（ａ）に示されるように、図中ハッチング
で示されるしきい値ＴＨを越える部分の濃淡重心として
測定点が求められる。又、エッジ中心モードにおいて
は、ラインブライト波形としきい値ＴＨとの交点である
２つのエッジの中心として測定点が求められる。更に、
片側エッジモードにおいては、ラインブライト波形とし
きい値ＴＨとの片側エッジとして測定点が求められる。

【００７３】図５に戻って、次のステップでは、測定点
座標から変位量が算出される（ステップ５０５）。この
変位量算出処理は例えば光学系が三角測距である場合、
変位量Ｚ＝Ａ×Ｂ／（Ｃ×Ｘ）として求められる。ここ
で、Ｘは変位方向座標、Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ光学系に
より決定される定数である。

【００７４】図４に戻って、以上説明した変位量測定処
理（ステップ４０１）は、所定のトリガ信号の内容がＯ
ＦＦ状態からＯＮ状態へと反転するまでの間、繰り返し
継続される（ステップ４０２ＮＯ）。

【００７５】ここで、トリガ信号について説明する。例
えば、次々と搬送路上を流れてくる検査対象物の特定部
位を検査するような場合、個々の検査対象物の到来を外
部の同期用センサで検出してトリガ信号をＯＮさせると
共に、トリガ信号のＯＮタイミングを基準として一定時
間後に計測開始し、その後、一定時間後に計測終了する
といったように、計測対象範囲を任意に設定することが
できる。又、トリガ信号のＯＮ／ＯＦＦ制御は、変位量
データと基準値との大小比較によりセルフ方式にて行う
ことも可能である。

【００７６】トリガ種別とその内容とを表にして示す図
が図１６に示されている。同図に示されるように、トリ
ガ種類としては、『外部』方式と『セルフ』方式とが用
意されている。『外部』方式は同期用センサ６０を使用
するときに選定されるもので、この『外部』方式を選定
した場合、トリガ信号の内容は端子台のＴＲＩＧＧＥＲ
端子に供給される同期用センサのＯＮ／ＯＦＦ出力に同
期する。これに対して、『セルフ』方式を選定した場
合、変位量測定値を基準にトリガＯＮが決定される。す
なわち、変位量測定値がトリガレベル以上（以下）にな
るとトリガＯＮと認識される。この『セルフ』方式に
は、アップトリガとダウントリガが存在する。アップト
リガの場合、変位量測定値がトリガレベル以上になると
トリガＯＮと見なされる。ダウントリガの場合測定値が
トリガレベル以下になるとトリガＯＮと見なされる。

【００７７】図４に戻って、ステップ４０２で示される
トリガＯＮ判定処理では、上述の約束事に基づき、トリ
ガＯＮの判定を行う。

【００７８】この状態において、トリガＯＮと判定され
ると（ステップ４０２ＹＥＳ）、その後トリガＯＦＦと
判定されるまでの間（ステップ４０５ＮＯ）、データ保
持処理（ステップ４０３）及び変位量測定処理（ステッ
プ４０４）が繰り返し実行される。その結果、図３に示
される計測処理部１１２Ｂの内蔵メモリには、トリガＯ
ＮからトリガＯＦＦまでの間に測定された変位量が時系
列的に保持されることとなる。

【００７９】その後、トリガＯＦＦと判定されると（ス
テップ４０５ＹＥＳ）、内蔵メモリに記憶保持された保
持データに対して各種の計測ホールド処理が実行される
（ステップ４０６）。尚、トリガＯＦＦの生成について
も、図示しないが、『外部』方式、『セルフ』方式、そ
の他任意の方式が採用される。

【００８０】次に、各種の計測ホールド処理について説
明する。この実施の形態における計測ホールド処理に
は、選択可能な複数のホールド態様が用意されている。
すなわち、これらのホールド態様は、サンプリングホー
ルド態様、ピークホールド態様、ボトムホールド態様、
ピークｔｏピークホールド態様、アベレージホールド態
様、レングスホールド態様、極大ホールド態様、極小ホ
ールド態様、エッジホールド態様、ピッチホールド態様
の１０種類である。

【００８１】サンプリングホールド態様における計測ホ
ールド処理の説明図が図１２（ａ）に示されている。同
図に示されるように、サンプリングホールド態様による
計測ホールド処理が実行されると、測定開始時の値がホ
ールドされる。尚、図中破線Ａ１により示される計測開
始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲
指定データである時刻データｔ１とにより決定される。

【００８２】ピークホールド態様による計測ホールド処
理の説明図が図１２（ｂ）に示されている。同図に示さ
れるように、ピークホールド態様に基づく計測ホールド
処理が実行されると、測定開始から終了までの最大値が
ホールドされる。尚、図中破線Ａ１で示される測定開始
タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指
定データである時刻データｔ１とにより決定される。
又、破線Ａ２で示される測定終了タイミングは、トリガ
ＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻デ
ータｔ２とにより決定される。

【００８３】ボトムホールド態様に基づく計測ホールド
処理の説明図が図１２（ｃ）に示されている。同図に示
されるように、ボトムホールド態様に基づく計測ホール
ド処理が実行されると、測定開始から終了までの最小値
がホールドされる。尚、図中破線Ａ１で示される測定開
始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲
指定データである時刻データｔ１とにより決定される。
破線Ａ２で示される測定終了タイミングは、トリガＯＮ
タイミングと計測対象範囲指定データである時刻データ
ｔ２とにより決定される。

【００８４】ピークｔｏピークホールド態様に基づく計
測ホールド処理の説明図が図１３（ａ）に示されてい
る。同図に示されるように、ピークｔｏピークホールド
態様に基づく計測ホールド処理が実行されると、測定開
始から終了までの最大値と最小値との差がホールドされ
る。尚、図中破線Ａ１で示される測定開始タイミング
は、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データで
ある時刻データｔ１とに基づいて決定される。破線Ａ２
で示される計測終了タイミングは、トリガＯＮタイミン
グと計測対象範囲指定データである時刻データｔ２とに
より決定される。

【００８５】アベレージホールド態様に基づく計測ホー
ルド処理の説明図が図１３（ｂ）に示されている。同図
に示されるように、アベレージホールド態様に基づく計
測ホールド処理が実行されると、測定開始から終了まで
の平均値がホールドされる。尚、図中破線Ａ１で示され
る計測開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測
対象範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定
される。破線Ａ２で示される測定終了タイミングは、ト
リガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時
刻データｔ２とにより決定される。

【００８６】レングスホールド態様に基づく計測ホール
ド処理の説明図が図１３（ｃ）に示されている。同図に
示されるように、レングスホールド態様に基づく計測ホ
ールド処理が実行されると、頂点ａｂｃｄを有する矩形
の測定範囲内において変位量が一定である時間長Ｌがホ
ールドされる。尚、辺ａｂで示される測定開始タイミン
グは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データ
である時刻データｔ１とにより決定される。辺ｄｃで示
される測定終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと
計測対象範囲指定データである時刻データｔ２とにより
決定される。辺ｂｃで示される変位量下限値は、計測対
象範囲指定データである変位量下限値データｙ１により
決定される。辺ａｄで示される変位量上限値は、計測対
象範囲指定データである変位量上限値データｙ２により
決定される。

【００８７】極大ホールド態様に基づく計測ホールド処
理の説明図が図１４（ａ）に示されている。同図に示さ
れるように、極大ホールド態様に基づく計測ホールド処
理が実行されると、頂点ａｂｃｄで示される矩形の測定
範囲内に存在する最大の極大値がホールドされる。尚、
図において、辺ａｂで示される測定開始タイミングは、
トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである
時刻データｔ１とにより決定される。辺ｄｃにより示さ
れる計測終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと計
測対象範囲指定データである時刻データｔ２とにより決
定される。辺ｂｃで示される変位量最小値は、計測対象
範囲指定データである変位量下限値データｙ１により決
定される。辺ａｄで示される変位量最大値は、計測対象
範囲指定データである変位量最大値データｙ２により決
定される。

【００８８】極小ホールド態様に基づく計測ホールド処
理の説明図が図１４（ｂ）に示されている。同図に示さ
れるように、極小ホールド態様に基づく計測ホールド処
理が実行されると、頂点ａｂｃｄで示される矩形の測定
範囲内に存在する最小の極小値がホールドされる。尚、
図において、辺ａｂで示される測定開始タイミングは、
トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである
時刻データｔ１とにより決定される。辺ｄｃで示される
測定終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対
象範囲指定データである時刻データｔ２とにより決定さ
れる。辺ｂｃで示される変位量下限値は、計測対象範囲
指定データである変位量下限値データｙ１により決定さ
れる。辺ａｄで示される変位量上限値は、計測対象範囲
指定データである変位量上限値データｙ２により決定さ
れる。

【００８９】エッジホールド態様に基づく計測ホールド
処理の説明図が図１５（ａ）に示されている。同図に示
されるように、エッジホールド態様に基づく計測ホール
ド処理が実行されると、測定開始から終了までの時間に
おいて、最初にスレッシュ値ＴＨを越えた点Ｙのタイミ
ングがホールドされる。尚、図中破線Ａ１で示される測
定開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象
範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定され
る。破線Ａ２で示される測定終了タイミングは、トリガ
ＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻デ
ータｔ２により決定される。

【００９０】ピッチホールド態様に基づく計測ホールド
処理の説明図が図１５（ｂ）に示されている。同図に示
されるように、ピッチホールド態様に基づく計測ホール
ド処理が実行されると、測定開始から終了までの間にお
いて存在する相隣接する極大値の間の時間長がピッチＰ
として出力される。尚、図において破線Ａ１で示される
測定開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対
象範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定さ
れる。破線Ａ２で示される測定終了タイミングは、トリ
ガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻
データｔ２とにより決定される。

【００９１】以上説明したように、計測ホールド処理に
おいては、センサヘッド２０と検査対象物Ｗとの相対移
動につれて時系列的に得られる一連の変位データの中
で、予め設定された計測対象範囲指定データで規定され
る計測対象範囲内にある変位データに対してのみ、予め
設定されたホールド態様に基づく計測ホールド処理が実
行され、これにより得られた計測ホールド結果が出力さ
れる。

【００９２】図４に戻って、計測ホールド処理（ステッ
プ４０６）が終了すると、続いて、判定処理（ステップ
４０７）が実行される。この判定処理（ステップ４０
７）では、計測ホールド処理（ステップ４０６）におい
て得られた各種のホールド値を予め設定された基準値と
比較することにより、当該検査対象物の良否を判定し、
その判定結果を生成記憶する。すなわち、先の例によれ
ば、サンプリング値、ピーク値、ボトム値、ピークｔｏ
ピーク値、アベレージ値、レングス値、極大値、極小
値、エッジポイント、ピッチがそれぞれ正常範囲に入っ
ているか否かを判定するのである。

【００９３】判定処理（ステップ４０７）が終了する
と、続いて出力処理が実行される（ステップ４０８）。
この出力処理では、計測ホールド処理（ステップ４０
６）で得られたホールド値及び判定処理（ステップ４０
７）で得られた判定値を、それぞれ変位量データ出力Ｄ
１並びに判定出力Ｄ２として、外部機器（ＰＬＣなど）
５０へと出力する処理が実行される。

【００９４】出力処理（ステップ４０８）が終了する
と、続いて、画面表示処理が実行される（ステップ４０
９）。この画面表示処理（ステップ４０９）において
は、本体装置１０と画像モニタ３０との協動により、画
像モニタ３０の画面上に、後述するように、一連の変位
データを示すトレンドグラフ上に計測対象範囲を示す図
形が重ねて描かれた画像が表示される。

【００９５】画面表示処理の詳細を示すフローチャート
が図６に示されている。同図において処理が開始される
と、まず最初のステップでは、変位データ列をトレンド
グラフに編集する処理（ステップ６０１）が実行され
る。この編集処理（ステップ６０１）では、計測処理部
１１２Ｂの内部メモリに格納された一連の変位データ列
を、横軸に時間を、縦軸に変位量をそれぞれとった直交
座標上に時系列的に配列する処理が実行される。

【００９６】次のステップでは、計測・判定結果を表示
用データに編集する処理（ステップ６０２）が実行され
る。この編集処理（ステップ６０２）では、先に説明し
た計測ホールド処理（ステップ４０６）で得られたホー
ルド値（変位量データや時間長データなど）を該当する
数字に変換したり、判定処理（ステップ４０７）で得ら
れた判定結果を文字や記号に変換する処理が実行され
る。例えば、変位量についてはｍｍ単位で表示され、時
間長についてはｍｓ単位で表示される。

【００９７】これらの編集処理（ステップ６０１，６０
２）が実行されると、後に画面表示例により詳細に説明
するように、画像モニタ３０の画面上には、トレンドグ
ラフと、計測・判定結果とが表示されることとなる。

【００９８】尚、画像モニタ３０を構成するＣＲＴ表示
器や液晶表示器に任意の図形や曲線並びに数字や文字な
どを表示するための画像処理については、ビデオＲＡＭ
やＣＲＴコントローラなどを制御して通常通りに行うも
のであり、当業者においては周知であるから詳細説明は
省略する。

【００９９】次のステップでは、計測ホールド処理で採
用されたホールド態様の種別が判定される（ステップ６
０３）。この実施の形態においては、先に説明した１０
種類のホールド態様は４つの区分に分類される。すなわ
ち、第１の区分には、サンプリングホールド態様が含ま
れる。第２の区分には、ピークホールド態様、ボトムホ
ールド態様、ピークｔｏピークホールド態様、アベレー
ジホールド態様が含まれる。第３の区分には、レングス
ホールド態様、極大ホールド態様、極小ホールド態様が
含まれる。第４の区分には、エッジホールド態様とピッ
チホールド態様とが含まれる。

【０１００】ホールド態様の種別が第１の区分と判定さ
れると（ステップ６０３Ａ）、トレンドグラフ上のサン
プリング位置にはグラフィックの線が表示される（ステ
ップ６０４）。

【０１０１】ホールド態様（サンプリング）における画
面表示例が図２０に示されている。同図において、２０
１はトレンドグラフ表示領域、２０２はトリガ信号表示
領域、２０３はサンプリング時間表示、２０４はＸ軸
（時間軸）の刻み幅表示、２０５はＹ軸（変位軸）の刻
み幅表示、２０６は変位軸、２０７は時間軸、２０８は
トレンドグラフ曲線、２０９は判定結果表示、２１０は
出力番号表示、２１１はサンプリングホールド結果表
示、２１２は判定値上限変更ボタン、２１３は判定値下
限変更ボタン、Ｚ１はサンプリングタイミングを示す直
線状表示（グラフィック線）である。

【０１０２】同図に示されるように、この画面表示例に
おいては、変位軸２０６と時間軸２０７とで構成される
直交座標上において、時系列的に得られる一連の変位デ
ータを時間軸２０７に沿って並べることにより、トレン
ドグラフ曲線２０８が描かれている。そして、このトレ
ンドグラフ上において、サンプリングタイミングに相当
する位置には、サンプリングタイミングを示す直線状表
示Ｚ１が重ねて描かれている。そのため、このようなト
レンドグラフによれば、オペレータは、サンプリングホ
ールドモードを実行させつつ、直線状表示Ｚ１の位置に
基づいて、トレンドグラフ曲線２０８上のどのタイミン
グのデータがサンプリングホールドされたかを確認する
ことができる。これにより、サンプリングホールドされ
た値が異常値を示したり、あるいは判定結果が不良品と
されたような場合、その原因が、真に検査対象物の側に
あるのか、あるいは計測ホールド処理が検査対象物の予
定された部位に対して正しく実行されなかった結果であ
るかを容易に判断することができる。

【０１０３】図６に戻って、ホールド態様の種別が第２
の区分に属するものと判定されると（ステップ６０３
Ｂ）、トレンドグラフ上において、ホールド期間の開始
と終了のタイミングにグラフィックの線を表示する処理
が実行される（ステップ６０５）。

【０１０４】ホールド態様（ピーク、ボトム、ピークｔ
ｏピーク、アベレージ）における画面表示例が図２１に
示されている。同図において、２０１はトレンドグラフ
表示領域、２０２はトリガ信号表示領域、２０３はサン
プリング時間表示、２０４はＸ軸（時間軸）の刻み幅表
示、２０５はＹ軸（変位軸）の刻み幅表示、２０６は変
位軸、２０７は時間軸、２０８はトレンドグラフ曲線、
２０９は判定結果表示、２１０は出力番号表示、２１１
はピーク、ボトム、ピークｔｏピーク、又はアベレージ
ホールド結果表示、２１２は判定値上限変更ボタン、２
１３は判定値下限変更ボタンである。

【０１０５】同図から明らかなように、画像モニタの画
面上には、変位軸２０６と時間軸２０７とで構成される
直交座標上に、時間軸２０７に沿って変位データを配列
することにより、トレンドグラフ曲線２０８が描かれて
いる。そして、このトレンドグラフにおける測定開始タ
イミングに相当する位置には、直線状の測定開始タイミ
ング表示Ｚ２（グラフィック線）が、また終了タイミン
グに相当する位置には直線状の終了タイミング表示Ｚ３
（グラフィック線）がそれぞれ描かれている。そのた
め、このようなモニタ表示によれば、オペレータは、ピ
ーク、ボトム、ピークｔｏピーク、アベレージホールド
態様における計測ホールド処理を実行させながら、その
対象となる計測期間を、直線状表示Ｚ２とＺ３とに基づ
いて、視覚的に確認することができる。

【０１０６】従って、この実施形態においても、トレン
ドグラフ上の各変位データと直線状表示Ｚ２，Ｚ３とで
特定される計測対象範囲との関係を視覚的に観察するこ
とにより、計測対象物の予定された部位が正しく計測対
象範囲に収まっているかを確認できるから、計測ホール
ド結果が異常値を示したり、あるいは検査対象物が不良
品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側
にあるのか、あるいは、計測ホールド結果処理が検査対
象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった
結果であるのかを容易に判断することができる。

【０１０７】図６に戻って、ホールド態様の種別が、第
３の区分に属すると判定された場合には（ステップ６０
３Ｃ）、トレンドグラフ上における計測対象領域をグラ
フィックの矩形で囲む処理が実行される（ステップ６０
６）。

【０１０８】ホールド態様（レングス、極大、極小）に
おける画面表示例が図２２に示されている。同図におい
て、２０１はトレンドグラフ表示領域、２０２はトリガ
信号表示領域、２０３はサンプリング時間表示、２０４
はＸ軸（時間軸）の刻み幅表示、２０５はＹ軸（変位
軸）の刻み幅表示、２０６は変位軸、２０７は時間軸、
２０８はトレンドグラフ曲線、２０９は判定結果表示、
２１０は出力番号表示、２１１はレングス、極大、又は
極小ホールド結果表示、２１２は判定値上限変更ボタ
ン、２１３は判定値下限変更ボタン、Ｚ４は計測対象領
域を示す矩形状表示（グラフィック）である。

【０１０９】同図から明らかなように、ホールド態様
（レングス、極大、極小）に基づく計測ホールド処理を
実行させた場合、画像モニタの画面上には、変位軸２０
６と時間軸２０７とからなる直交座標上に、時間軸２０
７に沿って変位データを配列することにより、トレンド
グラフ曲線２０８が描かれる。そして、このトレンドグ
ラフ上において、計測対象領域に相当する部分には、矩
形状表示Ｚ４が重ねて描かれる。そのため、このような
モニタ画面によれば、矩形状表示Ｚ４とトレンドグラフ
曲線２０８との関係に基づき、計測ホールド処理が、ト
レンドグラフ上のどの部分について実施されたかを視覚
的に確認することができる。

【０１１０】そのため、この実施形態においても、トレ
ンドグラフ上のトレンドグラフ曲線２０８と矩形状表示
Ｚ４との関係を視覚的に観察することにより、計測対象
物の予定された部位が正しく計測対象範囲に収まってい
るかを確認できるから、計測ホールド結果が異常値を示
したり、あるいは、検査対象物が不良品と判定されたと
きに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、ある
いは、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位
に対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易
に判断することができる。

【０１１１】図６に戻って、ホールド態様の種別が第４
の区分に属すると判定されると（ステップ６０３Ｄ）、
トレンドグラフ上において、スレッシュＴＨと計測期間
の開始と終了タイミングとにそれぞれグラフィックの線
を表示する処理が実行される（ステップ６０７）。

【０１１２】ホールド態様（エッジ、ピッチ）における
画面表示例が図２３に示されている。同図において、２
０１はトレンドグラフ表示領域、２０２はトリガ信号表
示領域、２０３はサンプリング時間表示、２０６は変位
軸、２０７は時間軸、２０８はトレンドグラフ曲線、２
０９は判定結果表示、２１０は出力番号表示、２１１は
エッジ又はピッチホールド結果表示、２１２は判定値上
限変更ボタン、２１３は判定値下限変更ボタン、Ｚ５は
計測開始タイミングを示す直線状表示（グラフィック
線）、Ｚ６は計測終了タイミングを示す直線状表示（グ
ラフィック線）、Ｚ７はスレッシュ値を示す直線状表示
（グラフィック線）である。

【０１１３】尚、同図には、ピッチホールド結果表示
（相隣接するエッジ中心間距離）として、‘０００．５
０１２’なる数値が示されている。当該エッジ中心間距
離は、‘レングス時間（ｓ）×移動速度（ｍｍ／ｓ）’
で求められる。この例では、レングス時間＝０．０５
ｓ、移動速度＝１０．０２４ｍｍ／ｓが求められ、エッ
ジ中心間距離＝０００．５０１２が算出されている。

【０１１４】同図から明らかなように、ホールド態様
（エッジ、ピッチ）における画面表示例によれば、トレ
ンドグラフに重ねるようにして、計測開始タイミングを
示す直線状表示Ｚ５、計測終了タイミングを示す直線状
表示Ｚ６、スレッシュ値ＴＨを示す直線状表示Ｚ７とが
それぞれ描かれる。そのため、これらの表示Ｚ５〜Ｚ７
とトレンドグラフ曲線２０８との関係を視覚的に観察す
ることにより、エッジホールド態様並びにピッチホール
ド態様が、トレンドグラフ上におけるどの期間に対して
実施されているかを確認することができる。

【０１１５】そのため、この実施の形態においても、ト
レンドグラフ上の各変位データを示すトレンドグラフ曲
線２０８と計測対象範囲を示す直線状表示Ｚ５，Ｚ６，
Ｚ７との関係を視覚的に観察することにより、計測対象
物の予定された部位が正しく計測対象範囲に収まってい
るかを確認できるから、計測ホールド結果が異常値を示
したり、あるいは、検査対象物が不良品と判定されたと
きに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、ある
いは、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位
に対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易
に判断することができる。特にこの実施形態において
は、時間的な計測範囲のみならず、スレッシュ値ＴＨが
適切に設定されているかまでをも確実に判定できるか
ら、エッジホールド態様並びにピッチホールド態様にお
いては一層好ましい結果がもたらされる。

【０１１６】以上説明したように、本発明の変位センサ
においては、一連の変位データを示すトレンドグラフ上
に計測対象範囲を示す図形が重ねて描かれるため、計測
ホールド結果が異常値を示したり、あるいは、検査対象
物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対
象物の側にあるのか、あるいは、計測ホールド処理が検
査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなか
った結果であるのかを容易に判断することができる。

【０１１７】尚、以上のモニタ画像においては、計測対
象範囲を示す図形は常に表示画面上の一定位置に固定さ
れて表示される。そのため、トリガＯＮタイミングに狂
いが生じて、変位データが計測対象範囲内に収まらない
ような場合には、計測対象範囲を示す図形は固定された
まま、トレンドグラフ曲線２０８の方が左右へとずれて
表示される結果となり、このような計測対象範囲からの
ずれを明瞭に理解させることができる。

【０１１８】このような計測対象範囲図形の固定は、表
示基準位置の設定とトリガＯＮ位置との整合制御により
実現される。すなわち、図１７に示されるように、この
実施形態の変位センサにおいては、表示基準位置設定操
作を通じて、トレンドグラフ上の特定位置を、希望する
表示位置に表示させることができる。すなわち、図１８
（ａ）に示されるように、表示基準位置を画面中央とし
た場合、トリガＯＮ前後の波形を容易に確認することが
でき、同図（ｂ）に示されるように、表示基準位置を画
面左端とした場合には、トリガＯＮ後の波形を重点的に
観察することができる。

【０１１９】図６に示される画面表示処理においては、
図１９に示す４枚の画像メモリ（０）〜（３）を用いる
ことにより、図２０〜図２３に示した画面表示を実現す
ることができる。この場合、画像メモリ（０）にはトレ
ンドグラフが、画像メモリ（１）には画面枠判定値など
の固定描画部品が、画像メモリ（２）には計測判定結果
が、画像メモリ（３）には計測対象範囲表示図形（Ｚ１
〜Ｚ７）が書き込まれる。そして、これらの画像メモリ
（０）〜（３）の格納データは、公知のＣＲＴコントロ
ーラの作用により、順次並列に読み出されて合成された
後、画像モニタ３０へ送られて表示されることとなる。

【０１２０】以上の説明で明らかなように、本発明によ
れば、トレンドグラフ上の各変位データと計測対象範囲
との関係を視覚的に観察することにより、計測対象物の
予定された部位が正しく計測対象範囲に収まっているか
を確認できるから、計測ホールド結果が異常値を示した
り、あるいは、検査対象物が不良品と判定されたとき
に、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、あるい
は、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に
対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易に
判断することができる。

【０１２１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、トレンドグラフ上の各変位データと計測対象範
囲との関係を視覚的に観察することにより、計測対象物
の予定された部位が正しく計測対象範囲に収まっている
かを確認できるから、計測ホールド結果が異常値を示し
たり、或いは、検査対象物が不良品と判定されたとき
に、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、或い
は、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に
対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易に
判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された変位センサのシステム構成
の一例を示すブロック図である。

【図２】センサヘッドの内部構成を概略的に示す説明図
である。

【図３】本体装置の内部機能構成を示すブロック図であ
る。

【図４】変位センサの処理の全体を示すフローチャート
である。

【図５】変位量測定処理の詳細を示すフローチャートで
ある。

【図６】画面表示処理の詳細を示すフローチャートであ
る。

【図７】センサヘッド内のＣＣＤで撮像された画像の説
明図である。

【図８】測定範囲内における測定点決定処理の説明図で
ある。

【図９】ＣＣＤによる撮像画像とラインブライト波形と
の関係を示す説明図である。

【図１０】しきい値決定方法の説明図である。

【図１１】測定点座標抽出処理の説明図である。

【図１２】ホールド態様の例を示す図（その１）であ
る。

【図１３】ホールド態様の例を示す図（その２）であ
る。

【図１４】ホールド態様の例を示す図（その３）であ
る。

【図１５】ホールド態様の例を示す図（その４）であ
る。

【図１６】トリガ種別とその内容とを表にして示す図で
ある。

【図１７】表示基準位置設定操作の説明図である。

【図１８】表示基準位置とトリガＯＮ位置との関係を示
す説明図である。

【図１９】モニタ画面生成方法の説明図である。

【図２０】ホールド態様（サンプリング）における画像
表示例を示す図である。

【図２１】ホールド態様（ピーク、ボトム、ピークｔｏ
ピーク、アベレージ）における画面表示例を示す図であ
る。

【図２２】ホールド態様（レングス、極大、極小）にお
ける画面表示例を示す図である。

【図２３】ホールド態様（エッジ、ピッチ）における画
面表示例を示す図である。

【符号の説明】

１ 変位センサ １０ 本体装置 ２０ センサヘッド ３０ 画像モニタ ４０ 操作器 ５０ 外部機器 ６０ 同期用センサ ７１ センサの視野 ７２ ラインビームの像 ７３ 測定範囲 ７４ 測定範囲の始点 ７５ 測定範囲の終点 ７６ ラインブライト波形 １１０ 計測部 １１１ センサヘッド用インタフェース １１１Ａ 画像取込部 １１１Ｂ センサヘッド制御部 １１２ 画像演算処理部 １１２Ａ 画像転送部 １１２Ｂ 計測処理部 １２０ 制御部 １２１ ＧＵＩ部 １２２ 画像処理部 １２３ 制御処理部 １２４ 外部出力インタフェース部 ２１ レーザダイオード ２２ スリット板 ２３ 投光レンズ系 ２４ 受光レンズ系 ２５ 撮像素子（２次元ＣＣＤ） ２６ レーザビームの照射点 Ｄ１ 変位量データ出力 Ｄ２ 判定出力 ｔ１，ｔ２ 計測対象範囲指定データを構成する時刻デ
ータ ｙ１，ｙ２ 計測対象範囲指定データを構成する変位量
データ Ｚ１ サンプリングタイミングを示す直線状表示 Ｚ２ 計測開始タイミングを示す直線状表示 Ｚ３ 計測終了タイミングを示す直線状表示 Ｚ４ 計測対象範囲を示す矩形状表示 Ｚ５ 計測対象範囲を示す直線状表示 Ｚ６ 計測終了タイミングを示す直線状表示 Ｚ７ スレッシュ値（ＴＨ）を示す直線状表示 ２０１ トレンドグラフ表示領域 ２０２ トリガ信号表示領域 ２０３ サンプリング時間表示 ２０４ Ｘ軸（時間軸）の刻み幅表示 ２０５ Ｙ軸（変位軸）の刻み幅表示 ２０６ 変位軸 ２０７ 時間軸 ２０８ トレンドグラフ曲線 ２０９ 判定結果表示 ２１０ 出力番号表示 ２１１ レングス、極大、又は極小ホールド結果表示 ２１２ 判定値上限変更ボタン ２１３ 判定値下限変更ボタン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA61 BB01 FF01 FF09 GG06 HH05 HH12 JJ26 KK02 LL28 PP15 QQ02 QQ29 RR06 SS13 UU05 2F069 AA06 AA63 AA66 BB36 GG04 GG07 GG11 HH30 JJ13 NN09 NN10 NN26 QQ05

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサヘッドと検査対象物との相対移動
   に連れて時系列的に得られる一連の変位データの中で、
   予め設定された計測対象範囲指定データで規定される計
   測対象範囲内にある変位データに対してのみ、予め設定
   されたホールド態様に基づく計測ホールド処理を実行
   し、これにより得られた計測ホールド結果を出力する変
   位センサであって、 時系列的に得られる一連の変位データと設定された計測
   対象範囲指定データとに基づいて、一連の変位データを
   示すトレンドグラフ上に、計測対象範囲を示す図形が重
   ねて描かれた、計測対象変位データ確認用の表示情報を
   編集して出力する表示情報編集手段を有する、変位セン
   サ。
2. 【請求項２】 計測ホールド結果を予め設定された基準
   値と比較して良否判定処理を実行し、これにより得られ
   た良否判定結果を出力する、請求項１に記載の変位セン
   サ。
3. 【請求項３】 計測対象となる変位データの時間的範囲
   は、同期用センサを介して外部生成されるトリガ信号、
   又は時系列的に得られる一連の変位データと基準値との
   比較に基づいて自己生成されるトリガ信号、を基準とし
   て決定される、請求項１又は２に記載の変位センサ。
4. 【請求項４】 計測対象変位データ確認用の表示情報に
   より表示されるトレンドグラフにおいては、モニタ画面
   上の時間軸方向の表示基準位置とトリガ信号のオンタイ
   ミングとが常に整合するように、時間軸方向の画像シフ
   ト制御が行われる、請求項１〜３のいずれかに記載の変
   位センサ。
5. 【請求項５】 計測ホールド処理に採用されるホールド
   態様がサンプリングホールド態様であり、かつ一連の変
   位データを示すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象
   範囲を示す図形が、時間軸上における計測開始位置に描
   かれたタイミング表示マークを含む、請求項１〜４のい
   ずれかに記載の変位センサ。
6. 【請求項６】 タイミング表示マークが、時間軸上の計
   測開始位置を通りかつ変位軸に平行な直線である、請求
   項５に記載の変位センサ。
7. 【請求項７】 計測ホールド処理に採用されるホールド
   態様がピークホールド態様、ボトムホールド態様、ピー
   クｔｏピークホールド態様、アベレージホールド態様の
   いずれかであり、かつ一連の変位データを示すトレンド
   グラフ上に重ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間
   軸上における計測開始位置及び計測終了位置にそれぞれ
   描かれたタイミング表示マークを含む、請求項１〜４の
   いずれかに記載の変位センサ。
8. 【請求項８】 タイミング表示マークが、時間軸上の計
   測開始位置及び計測終了位置をそれぞれ通りかつ変位軸
   に平行な２本の平行直線である、請求項７に記載の変位
   センサ。
9. 【請求項９】 計測ホールド処理に採用されるホールド
   態様がレングスホールド態様、極大ホールド態様、極小
   ホールド態様のいずれかであり、かつ一連の変位データ
   を示すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象範囲を示
   す図形が、時間軸上における計測開始位置及び計測終了
   位置にそれぞれ描かれたタイミング表示マークと、変位
   軸上における計測対象変位下限位置及び計測対象変位上
   限位置にそれぞれ描かれた変位値表示マークを有する二
   次元領域特定図形を含む、請求項１〜４のいずれかに記
   載の変位センサ。
10. 【請求項１０】 二次元領域特定図形が、時間軸上の計
    測開始位置及び計測終了位置をそれぞれ通りかつ変位軸
    に平行な２本の平行線分と、変位軸上の計測対象変位下
    限位置をそれぞれ通りかつ時間軸に平行な２本の平行線
    分とからなる矩形図形である、請求項９に記載の変位セ
    ンサ。
11. 【請求項１１】 計測ホールド処理に採用されるホール
    ド態様がエッジホールド態様又はピッチホールド態様で
    あり、かつ一連の変位データを示すトレンドグラフ上に
    重ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間軸上におけ
    る計測開始位置及び計測終了位置にそれぞれ描かれたタ
    イミング表示マークと、変位軸上におけるスレッシュ値
    位置に描かれた変位値表示マークとを含む、請求項１〜
    ４のいずれかに記載の変位センサ。
12. 【請求項１２】 タイミング表示マークが、時間軸上の
    計測開始位置及び計測終了位置をそれぞれ通りかつ変位
    軸に平行な２本の平行直線であり、かつ変位値表示マー
    クが変位軸上のスレッシュ値位置を通りかつ時間軸に平
    行な直線である、請求項１１に記載の変位センサ。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかに記載の変
    位センサであって、 それぞれ撮像素子を内蔵しかつ光切断法により測定対象
    変位に対応するラインビーム画像を出力するセンサヘッ
    ドと、 センサヘッドが電気コードで接続される本体装置と、 本体装置に対する各種の指令を与えるための操作器と、 本体装置から得られるモニタ出力で駆動される画像モニ
    タと、 を具備する変位センサ。