JP2003065725A - 厚さ測定装置 - Google Patents
厚さ測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シート状の測定対象物の厚さを自動的に測定
することができる厚さ測定装置を提供する。 【解決手段】 シート状の測定対象物を載置するための
測定台と、上記測定対象物の上面に対して所定の入射角
で照明光を照射する照明手段と、列状に配された複数の
受光素子を有するライン型イメージセンサと、上記ライ
ン型イメージセンサにより得られた画像データを処理す
るための画像データ処理手段と、を備えており、上記ラ
イン型イメージセンサは、上記照明手段によって上記測
定台上に投影された測定対象物の影を正面から撮影し、
上記画像データ処理手段は、上記測定対象物の影の長さ
から上記測定対象物の厚さを導き出すように構成されて
いることを特徴とする。
することができる厚さ測定装置を提供する。 【解決手段】 シート状の測定対象物を載置するための
測定台と、上記測定対象物の上面に対して所定の入射角
で照明光を照射する照明手段と、列状に配された複数の
受光素子を有するライン型イメージセンサと、上記ライ
ン型イメージセンサにより得られた画像データを処理す
るための画像データ処理手段と、を備えており、上記ラ
イン型イメージセンサは、上記照明手段によって上記測
定台上に投影された測定対象物の影を正面から撮影し、
上記画像データ処理手段は、上記測定対象物の影の長さ
から上記測定対象物の厚さを導き出すように構成されて
いることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、シート状の測定
対象物の厚さを測定するための厚さ測定装置に関する。
対象物の厚さを測定するための厚さ測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリント機能を有する装置の具体例とし
てプリンタやファクシミリなどの機器がある。このよう
な機器には、厚さが異なる様々な種類の用紙を用いても
鮮明に印刷することができるように以下のような調節手
段が備えられているものがある。
てプリンタやファクシミリなどの機器がある。このよう
な機器には、厚さが異なる様々な種類の用紙を用いても
鮮明に印刷することができるように以下のような調節手
段が備えられているものがある。
【０００３】すなわち、たとえば、感熱式あるいは熱転
写式のプリント機能を有する機器では、感熱紙あるいは
インクリボンに付与する熱容量を用紙の厚みに応じて設
定する熱容量調節手段が設けられており、また、インク
ジェット式のプリント機能を有する機器では、インクノ
ズルから吐出させるインクの量を用紙の厚みに応じて設
定する吐出量調節手段が設けられている。
写式のプリント機能を有する機器では、感熱紙あるいは
インクリボンに付与する熱容量を用紙の厚みに応じて設
定する熱容量調節手段が設けられており、また、インク
ジェット式のプリント機能を有する機器では、インクノ
ズルから吐出させるインクの量を用紙の厚みに応じて設
定する吐出量調節手段が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の調節手段を機能させるためには、印刷を行う前に、た
とえば、上記機器を駆動させるためのドライバソフトを
用いたり、あるいは機器本体を直接操作するなどして、
用紙の厚さを予め入力しておかなければならず、手間が
かかる。
の調節手段を機能させるためには、印刷を行う前に、た
とえば、上記機器を駆動させるためのドライバソフトを
用いたり、あるいは機器本体を直接操作するなどして、
用紙の厚さを予め入力しておかなければならず、手間が
かかる。
【０００５】本願発明は、上記した事情のもとで考え出
されたものであって、シート状の測定対象物の厚さを自
動的に測定することができる厚さ測定装置を提供するこ
とをその課題とする。
されたものであって、シート状の測定対象物の厚さを自
動的に測定することができる厚さ測定装置を提供するこ
とをその課題とする。
【０００６】
【発明の開示】上記課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
は、次の技術的手段を講じている。
【０００７】すなわち、本願発明により提供される厚さ
測定装置は、シート状の測定対象物を載置するための測
定台と、上記測定対象物の上面に対して所定の入射角で
照明光を照射する照明手段と、列状に配された複数の受
光素子を有するライン型イメージセンサと、上記ライン
型イメージセンサにより得られた画像データを処理する
ための画像データ処理手段と、を備えており、上記ライ
ン型イメージセンサは、上記照明手段によって上記測定
台上に投影された測定対象物の影を正面から撮影し、上
記画像データ処理手段は、上記測定対象物の影の長さか
ら上記測定対象物の厚さを導き出すように構成されてい
ることを特徴としている。
測定装置は、シート状の測定対象物を載置するための測
定台と、上記測定対象物の上面に対して所定の入射角で
照明光を照射する照明手段と、列状に配された複数の受
光素子を有するライン型イメージセンサと、上記ライン
型イメージセンサにより得られた画像データを処理する
ための画像データ処理手段と、を備えており、上記ライ
ン型イメージセンサは、上記照明手段によって上記測定
台上に投影された測定対象物の影を正面から撮影し、上
記画像データ処理手段は、上記測定対象物の影の長さか
ら上記測定対象物の厚さを導き出すように構成されてい
ることを特徴としている。
【０００８】好ましい実施の形態においては、上記測定
対象物は、紙である。
対象物は、紙である。
【０００９】好ましい実施の形態においてはまた、上記
測定台は、その表面の反射率が比較的大となるように形
成されている。
測定台は、その表面の反射率が比較的大となるように形
成されている。
【００１０】好ましい実施の形態においてはさらに、上
記照明手段は、上記測定対象物に対してレーザ光を照射
する構成とされている。
記照明手段は、上記測定対象物に対してレーザ光を照射
する構成とされている。
【００１１】好ましい実施の形態においてはさらにま
た、上記ライン型イメージセンサは、その主走査方向が
上記測定対象物のエッジラインに対して、平面視におい
て直交するように配置されている。
た、上記ライン型イメージセンサは、その主走査方向が
上記測定対象物のエッジラインに対して、平面視におい
て直交するように配置されている。
【００１２】本願発明においては、上記照明手段による
照明光の照射によって、上記測定台上に測定対象物の影
が投影され、この測定対象物の影の長さは、測定対象物
に対する照明光の入射角と測定対象物の厚さとにより定
まる。換言すれば、測定対象物の厚さは、測定対象物に
対する照明光の入射角と測定対象物の影の長さとから求
められうる。上記ライン型イメージセンサは、複数の受
光素子が列状に配置されているので、各受光素子の位置
とその出力レベルとの関係は、二次元のグラフ（出力波
形）で表すことができる。このライン型イメージセンサ
を用いて撮影した際には、測定対象物の影と対向する受
光素子には光が入射しないので、上記出力波形には、測
定対象物の影と対応する部分が谷状となって表われる。
この谷部の長さは、測定対象物の影の長さと対応するの
で、この谷部の長さから測定対象物の影の長さを算出す
ることができる。したがって、上記画像データ処理手段
の作動により、測定対象物の厚さを自動的に導き出すこ
とができる。
照明光の照射によって、上記測定台上に測定対象物の影
が投影され、この測定対象物の影の長さは、測定対象物
に対する照明光の入射角と測定対象物の厚さとにより定
まる。換言すれば、測定対象物の厚さは、測定対象物に
対する照明光の入射角と測定対象物の影の長さとから求
められうる。上記ライン型イメージセンサは、複数の受
光素子が列状に配置されているので、各受光素子の位置
とその出力レベルとの関係は、二次元のグラフ（出力波
形）で表すことができる。このライン型イメージセンサ
を用いて撮影した際には、測定対象物の影と対向する受
光素子には光が入射しないので、上記出力波形には、測
定対象物の影と対応する部分が谷状となって表われる。
この谷部の長さは、測定対象物の影の長さと対応するの
で、この谷部の長さから測定対象物の影の長さを算出す
ることができる。したがって、上記画像データ処理手段
の作動により、測定対象物の厚さを自動的に導き出すこ
とができる。
【００１３】他の好ましい実施の形態においては、上記
ライン型イメージセンサは、その主走査方向が上記測定
対象物のエッジラインに対して、平面視において所定角
度で交差するように配置されている。
ライン型イメージセンサは、その主走査方向が上記測定
対象物のエッジラインに対して、平面視において所定角
度で交差するように配置されている。
【００１４】このような構成によれば、上記ライン型イ
メージセンサにおける複数の受光素子のうち、測定対象
物の影を撮像するものの個数が比較的多くなるため、測
定対象物の影の長さをより精密に計測することができ
る。したがって、測定対象物の厚さをより正確に測定す
ることができる。
メージセンサにおける複数の受光素子のうち、測定対象
物の影を撮像するものの個数が比較的多くなるため、測
定対象物の影の長さをより精密に計測することができ
る。したがって、測定対象物の厚さをより正確に測定す
ることができる。
【００１５】また他の好ましい実施の形態においては、
上記測定台の表面には、上記各受光素子の中心間距離に
対応したピッチで交互に並べられた白ラインおよび黒ラ
インが上記測定対象物のエッジラインと平行となるよう
に形成されており、上記画像データ処理手段は、上記ラ
イン型イメージセンサにより出力された出力波形のう
ち、上記測定対象物の影によってかき消された波のピー
ク数から上記測定対象物の影の長さを導き出すように構
成されている。
上記測定台の表面には、上記各受光素子の中心間距離に
対応したピッチで交互に並べられた白ラインおよび黒ラ
インが上記測定対象物のエッジラインと平行となるよう
に形成されており、上記画像データ処理手段は、上記ラ
イン型イメージセンサにより出力された出力波形のう
ち、上記測定対象物の影によってかき消された波のピー
ク数から上記測定対象物の影の長さを導き出すように構
成されている。
【００１６】ここで、上記測定対象物の影によってかき
消された波について、以下に詳細に説明する。
消された波について、以下に詳細に説明する。
【００１７】すなわち、上記測定台上に測定対象物が載
置されていない場合、上記白ラインおよび黒ラインによ
って、上記ライン型イメージセンサにより出力される出
力波形は、白ラインおよび黒ライン間のピッチに対応し
た波長を有する波が複数連続したような形態となる。こ
こで、測定台上に測定対象物を載置すれば、ライン型イ
メージセンサにより出力される出力波形において、測定
対象物の影に対応する部分は、出力レベルが比較的低い
平坦な谷部となり、上記の連続した波が表われない。こ
の波のことを上記測定対象物の影によってかき消された
波という。
置されていない場合、上記白ラインおよび黒ラインによ
って、上記ライン型イメージセンサにより出力される出
力波形は、白ラインおよび黒ライン間のピッチに対応し
た波長を有する波が複数連続したような形態となる。こ
こで、測定台上に測定対象物を載置すれば、ライン型イ
メージセンサにより出力される出力波形において、測定
対象物の影に対応する部分は、出力レベルが比較的低い
平坦な谷部となり、上記の連続した波が表われない。こ
の波のことを上記測定対象物の影によってかき消された
波という。
【００１８】上記構成を有する厚さ測定装置によれば、
上記測定対象物の影によってかき消された波のピーク数
は、測定対象物の影内に含まれる白ラインの本数と対応
するので、この本数と、白ラインおよび黒ライン間のピ
ッチとによって、測定対象物の影の長さを算出すること
ができる。したがって、上記画像データ処理手段の作動
により、測定対象物の厚さを自動的に導き出すことがで
きる。
上記測定対象物の影によってかき消された波のピーク数
は、測定対象物の影内に含まれる白ラインの本数と対応
するので、この本数と、白ラインおよび黒ライン間のピ
ッチとによって、測定対象物の影の長さを算出すること
ができる。したがって、上記画像データ処理手段の作動
により、測定対象物の厚さを自動的に導き出すことがで
きる。
【００１９】この厚さ測定装置においては、上記測定対
象物の影によってかき消された波のピーク数をカウント
する際には、上記白ラインに対応する受光素子に対して
光が入射していないかどうかが判ればよく、各受光素子
の出力レベルなど他の情報を必要としない。したがっ
て、ライン型イメージセンサで出力される信号を２値化
することができる。その結果、上記画像データ処理手段
が作動する速度を向上させることができるので、測定対
象物の厚さを効率的に測定することができる。また、こ
の厚さ測定装置による測定ばらつきを抑制することがで
きる。
象物の影によってかき消された波のピーク数をカウント
する際には、上記白ラインに対応する受光素子に対して
光が入射していないかどうかが判ればよく、各受光素子
の出力レベルなど他の情報を必要としない。したがっ
て、ライン型イメージセンサで出力される信号を２値化
することができる。その結果、上記画像データ処理手段
が作動する速度を向上させることができるので、測定対
象物の厚さを効率的に測定することができる。また、こ
の厚さ測定装置による測定ばらつきを抑制することがで
きる。
【００２０】さらに他の好ましい実施の形態において
は、上記測定台の表面には、上記各受光素子の中心間距
離に対応したピッチで並べられた複数の凹状溝が上記測
定対象物のエッジラインと平行となるように形成されて
おり、上記画像データ処理手段は、上記ライン型イメー
ジセンサにより出力された出力波形のうち、上記測定対
象物の影によってかき消された波のピーク数から上記測
定対象物の影の長さを導き出すように構成されている。
は、上記測定台の表面には、上記各受光素子の中心間距
離に対応したピッチで並べられた複数の凹状溝が上記測
定対象物のエッジラインと平行となるように形成されて
おり、上記画像データ処理手段は、上記ライン型イメー
ジセンサにより出力された出力波形のうち、上記測定対
象物の影によってかき消された波のピーク数から上記測
定対象物の影の長さを導き出すように構成されている。
【００２１】上記構成を有する厚さ測定装置は、上記白
ラインおよび黒ラインの代わりに上記複数の凹状溝が形
成されたものであり、凹状溝自身が上記黒ラインに対応
し、かつ、互いに隣接する凹状溝の間の部分が白ライン
に対応する。したがって、この厚さ測定装置は、測定台
の表面に白ラインおよび黒ラインが形成された厚さ測定
装置について上述したのと同様の効果を奏することがで
きる。
ラインおよび黒ラインの代わりに上記複数の凹状溝が形
成されたものであり、凹状溝自身が上記黒ラインに対応
し、かつ、互いに隣接する凹状溝の間の部分が白ライン
に対応する。したがって、この厚さ測定装置は、測定台
の表面に白ラインおよび黒ラインが形成された厚さ測定
装置について上述したのと同様の効果を奏することがで
きる。
【００２２】本願発明のその他の特徴および利点につい
ては、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明
らかになるであろう。
ては、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明
らかになるであろう。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照して具体的に説明する。
形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２４】図１は、本願発明に係る厚さ測定装置の一
例を示す概略斜視図である。図２（ａ）は、図１のＩＩ
−ＩＩ線に沿う断面図であり、図２（ｂ）は、図２
（ａ）におけるライン型イメージセンサにより出力され
た出力波形を示す図である。
例を示す概略斜視図である。図２（ａ）は、図１のＩＩ
−ＩＩ線に沿う断面図であり、図２（ｂ）は、図２
（ａ）におけるライン型イメージセンサにより出力され
た出力波形を示す図である。
【００２５】図１に表れているように、この厚さ測定装
置Ａは、シート状の測定対象物Ｐの厚さを測定するため
の装置であって、測定台１と、照明手段２と、撮像手段
３と、画像データ処理手段４とを備えている。
置Ａは、シート状の測定対象物Ｐの厚さを測定するため
の装置であって、測定台１と、照明手段２と、撮像手段
３と、画像データ処理手段４とを備えている。
【００２６】上記測定台１は、測定対象物Ｐを載置する
ためのものであって、図２（ａ）に示すように、その上
面１ａが平面状に形成されている。この測定台１は、た
とえば、金属製であり、その上面１ａを研磨するなどし
て、反射率が比較的大となるように形成されている。こ
れにより、後述するようにして測定台１上に投影した測
定対象物Ｐの影は、その輪郭が明確になる。
ためのものであって、図２（ａ）に示すように、その上
面１ａが平面状に形成されている。この測定台１は、た
とえば、金属製であり、その上面１ａを研磨するなどし
て、反射率が比較的大となるように形成されている。こ
れにより、後述するようにして測定台１上に投影した測
定対象物Ｐの影は、その輪郭が明確になる。
【００２７】上記照明手段２は、測定対象物Ｐに対して
照明光を照射するためのものであって、測定対象物Ｐの
影が測定台１上に投影されるように、測定対象物Ｐの上
面に対する入射角θが所定の角度となるように配置され
ている。この照明手段２から照射する照明光としては、
たとえばレーザ光が採用され、このような場合、輪郭が
明確となるように測定対象物Ｐの影を測定台１上に投影
することができる。
照明光を照射するためのものであって、測定対象物Ｐの
影が測定台１上に投影されるように、測定対象物Ｐの上
面に対する入射角θが所定の角度となるように配置され
ている。この照明手段２から照射する照明光としては、
たとえばレーザ光が採用され、このような場合、輪郭が
明確となるように測定対象物Ｐの影を測定台１上に投影
することができる。
【００２８】この測定対象物Ｐの影の長さＬは、上記入
射角θと測定対象物Ｐの厚さｔとによって定まり、この
ことを利用して、厚さ測定装置Ａは、測定対象物Ｐの厚
さｔを測定するように構成されている。具体的には、測
定対象物Ｐの厚さｔは、下記数式１のようになる。
射角θと測定対象物Ｐの厚さｔとによって定まり、この
ことを利用して、厚さ測定装置Ａは、測定対象物Ｐの厚
さｔを測定するように構成されている。具体的には、測
定対象物Ｐの厚さｔは、下記数式１のようになる。
【数１】
【００２９】この厚さ測定装置Ａでは、測定対象物Ｐの
影の長さＬを正確に計測することができるように、上記
撮像手段３として、列状に配された複数の受光素子３１
を有するライン型イメージセンサ（以下、単に「セン
サ」という）３が用いられている。このセンサ３は、図
２（ａ）に示すように、上記複数の受光素子３１に加え
て、ケース３２と、カバーガラス３３と、基板３４と、
レンズアレイ３５と、を備えている。
影の長さＬを正確に計測することができるように、上記
撮像手段３として、列状に配された複数の受光素子３１
を有するライン型イメージセンサ（以下、単に「セン
サ」という）３が用いられている。このセンサ３は、図
２（ａ）に示すように、上記複数の受光素子３１に加え
て、ケース３２と、カバーガラス３３と、基板３４と、
レンズアレイ３５と、を備えている。
【００３０】上記各受光素子３１は、光電変換機能を有
するものであり、所定の受光面で光を受けることによ
り、その受光量に対応した出力レベルの信号（画像信
号）を出力するように構成されている。各受光素子３１
は、以下のセンサＩＣチップ３０の一部として上記基板
３４の表面に搭載されている。センサＩＣチップ３０
は、複数の受光素子３１を備えた集積回路が造り込まれ
た半導体チップであり、その単位長さ当りの受光素子３
１の個数により、このセンサ３の読み取り分解能力（分
解能）が規定される。このセンサ３としては、読み取り
分解能力（分解能）が、たとえば３２ドット／ｍｍのも
のが用いられ、この場合、センサＩＣチップ３０の１ｍ
ｍ当りに３２個の受光素子３１が備えられている。
するものであり、所定の受光面で光を受けることによ
り、その受光量に対応した出力レベルの信号（画像信
号）を出力するように構成されている。各受光素子３１
は、以下のセンサＩＣチップ３０の一部として上記基板
３４の表面に搭載されている。センサＩＣチップ３０
は、複数の受光素子３１を備えた集積回路が造り込まれ
た半導体チップであり、その単位長さ当りの受光素子３
１の個数により、このセンサ３の読み取り分解能力（分
解能）が規定される。このセンサ３としては、読み取り
分解能力（分解能）が、たとえば３２ドット／ｍｍのも
のが用いられ、この場合、センサＩＣチップ３０の１ｍ
ｍ当りに３２個の受光素子３１が備えられている。
【００３１】上記ケース３２は、上記複数の受光素子３
１が並ぶ方向、すなわち主走査方向に延びた形態を有し
ており、たとえば合成樹脂などにより形成されている。
このケース３２は、その長手方向に延びる孔部３２ｂを
内部に有しており、その下端および上端にはそれぞれ開
口部３２ａ1，３２ａ2が形成されている。上記カバーガ
ラス３３は、たとえば透明のガラスや樹脂などにより形
成されており、ケース３２の開口部３２ａ1を閉塞する
ようにしてケース３２に装着されている。上記基板３４
は、たとえばエポキシ樹脂やセラミックなどにより形成
されており、ケース３２の開口部３２ａ2を閉塞しつ
つ、孔部３２ｂの内面に形成した凸部３２ｃの上面に当
接するようにしてケース３２に装着されている。
１が並ぶ方向、すなわち主走査方向に延びた形態を有し
ており、たとえば合成樹脂などにより形成されている。
このケース３２は、その長手方向に延びる孔部３２ｂを
内部に有しており、その下端および上端にはそれぞれ開
口部３２ａ1，３２ａ2が形成されている。上記カバーガ
ラス３３は、たとえば透明のガラスや樹脂などにより形
成されており、ケース３２の開口部３２ａ1を閉塞する
ようにしてケース３２に装着されている。上記基板３４
は、たとえばエポキシ樹脂やセラミックなどにより形成
されており、ケース３２の開口部３２ａ2を閉塞しつ
つ、孔部３２ｂの内面に形成した凸部３２ｃの上面に当
接するようにしてケース３２に装着されている。
【００３２】上記レンズアレイ３５は、上記測定台１か
ら反射してきた光を集束させて、用紙の影の画像を複数
の受光素子上に結像させるためのものであり、たとえ
ば、入射した画像を正立等倍に結像可能な複数のセルフ
ォックレンズ３５ａを列状に並べるようにして樹脂製の
ホルダ３５ｂに保持させたものである。このレンズアレ
イ３５は、ケース３２に設けられた凹部３２ｄに嵌入さ
れているとともにケース３２の凸部３２ｃの下面に当接
するように固定されており、各セルフォックレンズ３５
ａの光軸が受光素子３１の受光面に対して直交するよう
に配置されている。なお、上記セルフォックレンズ３５
ａに代えて、凸レンズや他の種類のレンズを用いてもむ
ろんかまわない。
ら反射してきた光を集束させて、用紙の影の画像を複数
の受光素子上に結像させるためのものであり、たとえ
ば、入射した画像を正立等倍に結像可能な複数のセルフ
ォックレンズ３５ａを列状に並べるようにして樹脂製の
ホルダ３５ｂに保持させたものである。このレンズアレ
イ３５は、ケース３２に設けられた凹部３２ｄに嵌入さ
れているとともにケース３２の凸部３２ｃの下面に当接
するように固定されており、各セルフォックレンズ３５
ａの光軸が受光素子３１の受光面に対して直交するよう
に配置されている。なお、上記セルフォックレンズ３５
ａに代えて、凸レンズや他の種類のレンズを用いてもむ
ろんかまわない。
【００３３】上記センサ３は、各受光素子３１の受光面
が測定台１の上面１ａに対して平行となるように、かつ
その主走査方向が測定対象物Ｐのエッジライン（端面Ｐ
ａ）に対して平面視において直交するように配置されて
おり、測定対象物Ｐの影を正面から撮影する。このセン
サ３を用いて撮影した際には、測定対象物Ｐの影と対向
する受光素子には光が入射せず、その他の受光素子には
測定台１の表面１ａで反射した照明光が入射する。ここ
で、各受光素子３１は、上述したように、列状に配置さ
れているので、各受光素子３１の位置とその出力レベル
の関係を二次元のグラフで表すことができる。このグラ
フ（出力波形）において、測定対象物Ｐの影に対応する
部分は、図２（ｂ）に示すように、その出力レベルが比
較的小さな略平坦な谷状の部分（谷部）５となって表わ
れ、各受光素子３１の位置として絶対位置を用いた場
合、谷部５の長さＤは、測定対象物Ｐの影の長さＬと同
等となる。したがって、測定対象物Ｐの影の長さＬを自
動的に導き出すことが可能となる。
が測定台１の上面１ａに対して平行となるように、かつ
その主走査方向が測定対象物Ｐのエッジライン（端面Ｐ
ａ）に対して平面視において直交するように配置されて
おり、測定対象物Ｐの影を正面から撮影する。このセン
サ３を用いて撮影した際には、測定対象物Ｐの影と対向
する受光素子には光が入射せず、その他の受光素子には
測定台１の表面１ａで反射した照明光が入射する。ここ
で、各受光素子３１は、上述したように、列状に配置さ
れているので、各受光素子３１の位置とその出力レベル
の関係を二次元のグラフで表すことができる。このグラ
フ（出力波形）において、測定対象物Ｐの影に対応する
部分は、図２（ｂ）に示すように、その出力レベルが比
較的小さな略平坦な谷状の部分（谷部）５となって表わ
れ、各受光素子３１の位置として絶対位置を用いた場
合、谷部５の長さＤは、測定対象物Ｐの影の長さＬと同
等となる。したがって、測定対象物Ｐの影の長さＬを自
動的に導き出すことが可能となる。
【００３４】なお、上記センサ３における受光素子３
１、ケース３２、カバーガラス３３、基板３４、および
レンズアレイ３５は、たとえばスキャナやファクシミリ
などの機器において、画像読み取り用として装備されて
いる公知のライン型イメージセンサと同様の構成を有し
ており、上記センサ３としてこのような公知のライン型
イメージセンサを流用してもよい。
１、ケース３２、カバーガラス３３、基板３４、および
レンズアレイ３５は、たとえばスキャナやファクシミリ
などの機器において、画像読み取り用として装備されて
いる公知のライン型イメージセンサと同様の構成を有し
ており、上記センサ３としてこのような公知のライン型
イメージセンサを流用してもよい。
【００３５】上記画像データ処理手段（以下、単に「処
理手段」という）４は、上記センサ３により得られた画
像データを処理するためのものであって、図示していな
いが、その内部にＣＰＵ（Central Processing Unit）
やＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えており、
測定対象物Ｐの影の長さＬから測定対象物Ｐの厚さｔを
導き出すように構成されている。より詳細には、この処
理手段４は、各受光素子３１の絶対位置を認識する機能
と、各受光素子３１の絶対位置を用いた出力波形から上
記谷部の長さＤ、すなわち測定対象物Ｐの影の長さＬを
求める機能と、測定対象物Ｐの影の長さＬを上記数式１
に代入して測定対象物Ｐの厚さｔを算出する機能とを有
している。
理手段」という）４は、上記センサ３により得られた画
像データを処理するためのものであって、図示していな
いが、その内部にＣＰＵ（Central Processing Unit）
やＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えており、
測定対象物Ｐの影の長さＬから測定対象物Ｐの厚さｔを
導き出すように構成されている。より詳細には、この処
理手段４は、各受光素子３１の絶対位置を認識する機能
と、各受光素子３１の絶対位置を用いた出力波形から上
記谷部の長さＤ、すなわち測定対象物Ｐの影の長さＬを
求める機能と、測定対象物Ｐの影の長さＬを上記数式１
に代入して測定対象物Ｐの厚さｔを算出する機能とを有
している。
【００３６】上記構成を有する厚さ測定装置Ａを使用す
れば、測定対象物Ｐが上記センサ３の下方に位置するよ
うにして測定対象物Ｐを上記測定台１上に載置すれば、
上記センサ３および上記処理手段４が作動することによ
り、測定対象物Ｐの厚さｔを自動的に測定することがで
きる。なお、この厚さ測定装置Ａでは、上記センサ３と
して、上述したように、その分解能がたとえば３２ドッ
ト／ｍｍのものが用いられており、このようなセンサ３
では、各受光素子３１間のピッチが約３０μｍ程度とな
る。一般に、プリンタやファクシミリなどの機器では、
印刷用紙として、その厚さが５０μｍ〜２００μｍ程度
のものが使用されていので、この厚さ測定装置Ａをこれ
らの機器に組み込むことによって、これらの機器に対し
て、印刷用紙の厚さを自動的に測定する機能を付加する
ことができる。したがって、上記機器を用いた印刷の際
に、印刷用紙の厚さを入力する作業を不要とすることが
でき、その結果、上記機器を効率的に使用することがで
きる。
れば、測定対象物Ｐが上記センサ３の下方に位置するよ
うにして測定対象物Ｐを上記測定台１上に載置すれば、
上記センサ３および上記処理手段４が作動することによ
り、測定対象物Ｐの厚さｔを自動的に測定することがで
きる。なお、この厚さ測定装置Ａでは、上記センサ３と
して、上述したように、その分解能がたとえば３２ドッ
ト／ｍｍのものが用いられており、このようなセンサ３
では、各受光素子３１間のピッチが約３０μｍ程度とな
る。一般に、プリンタやファクシミリなどの機器では、
印刷用紙として、その厚さが５０μｍ〜２００μｍ程度
のものが使用されていので、この厚さ測定装置Ａをこれ
らの機器に組み込むことによって、これらの機器に対し
て、印刷用紙の厚さを自動的に測定する機能を付加する
ことができる。したがって、上記機器を用いた印刷の際
に、印刷用紙の厚さを入力する作業を不要とすることが
でき、その結果、上記機器を効率的に使用することがで
きる。
【００３７】また、上記厚さ測定装置Ａにおいて、測定
対象物Ｐの影が上記複数の受光素子３１の直下に位置す
るように測定対象物Ｐを配置しさえすれば、測定対象物
Ｐの厚みｔが測定されうるので、測定対象物Ｐを測定台
１上に載置する際に、測定対象物Ｐの精密な位置合わせ
作業を不要とすることができる。
対象物Ｐの影が上記複数の受光素子３１の直下に位置す
るように測定対象物Ｐを配置しさえすれば、測定対象物
Ｐの厚みｔが測定されうるので、測定対象物Ｐを測定台
１上に載置する際に、測定対象物Ｐの精密な位置合わせ
作業を不要とすることができる。
【００３８】さらに、上記センサ３として、上述したよ
うに、ファクシミリに装備されている画像読み取り用の
公知のライン型イメージセンサを流用することが可能と
されているので、この厚さ測定装置Ａをファクシミリに
適用させる場合には、上記センサ３を新たな部材として
組み込まずに、画像読み取り用のライン型イメージセン
サを兼用させることが可能となる。したがって、このよ
うなファクシミリの製造に際して、その製造コストが高
騰するのを防止することができる。
うに、ファクシミリに装備されている画像読み取り用の
公知のライン型イメージセンサを流用することが可能と
されているので、この厚さ測定装置Ａをファクシミリに
適用させる場合には、上記センサ３を新たな部材として
組み込まずに、画像読み取り用のライン型イメージセン
サを兼用させることが可能となる。したがって、このよ
うなファクシミリの製造に際して、その製造コストが高
騰するのを防止することができる。
【００３９】図３ないし図７は、本願発明に係る厚さ測
定装置の他の例を示している。なお、これらの図におい
て、先の実施形態（厚さ測定装置Ａ）と同一または類似
の要素には、先の実施形態と同一符号を付している。
定装置の他の例を示している。なお、これらの図におい
て、先の実施形態（厚さ測定装置Ａ）と同一または類似
の要素には、先の実施形態と同一符号を付している。
【００４０】図３に示す厚さ測定装置Ｂは、測定対象物
Ｐに対する上記センサ３の配置方法が、先の厚さ測定装
置Ａとは相違している。より詳細には、センサ３は、図
４（ａ）に示すように、その主走査方向が測定対象物Ｐ
のエッジラインＰａ′に対して、平面視において所定の
角度αで交差するように配置されている。このような厚
さ測定装置Ｂにおいては、センサ３における複数の受光
素子３１のうち、測定対象物Ｐの影Ｓに対応するものの
個数が比較的多くなるため、測定対象物Ｐの影Ｓの長さ
Ｌをより精密に計測することができる。したがって、測
定対象物Ｐの厚さｔをより正確に測定することができ
る。なお、この厚さ測定装置Ｂでは、測定対象物の影の
長さＬは、センサ３により出力された出力波形の谷部
５′の長さをＤ′とした場合、Ｄ′×ｓｉｎαから算出
され、上記処理手段４には、これを演算する機能がさら
に備えられる。
Ｐに対する上記センサ３の配置方法が、先の厚さ測定装
置Ａとは相違している。より詳細には、センサ３は、図
４（ａ）に示すように、その主走査方向が測定対象物Ｐ
のエッジラインＰａ′に対して、平面視において所定の
角度αで交差するように配置されている。このような厚
さ測定装置Ｂにおいては、センサ３における複数の受光
素子３１のうち、測定対象物Ｐの影Ｓに対応するものの
個数が比較的多くなるため、測定対象物Ｐの影Ｓの長さ
Ｌをより精密に計測することができる。したがって、測
定対象物Ｐの厚さｔをより正確に測定することができ
る。なお、この厚さ測定装置Ｂでは、測定対象物の影の
長さＬは、センサ３により出力された出力波形の谷部
５′の長さをＤ′とした場合、Ｄ′×ｓｉｎαから算出
され、上記処理手段４には、これを演算する機能がさら
に備えられる。
【００４１】図５に示す厚さ測定装置Ｃは、測定台およ
び処理手段として、それぞれ、以下にその詳細を示す測
定台１Ｃおよび処理手段４Ｃを備えており、これらの点
において、先の厚さ測定装置Ａとはその構成が相違して
いる。
び処理手段として、それぞれ、以下にその詳細を示す測
定台１Ｃおよび処理手段４Ｃを備えており、これらの点
において、先の厚さ測定装置Ａとはその構成が相違して
いる。
【００４２】すなわち、上記測定台１Ｃは、図６（ａ）
に示すように、平面状に形成された上面１Ｃａに、セン
サ３のセンサＩＣチップ３０における各受光素子３１の
中心間距離ｍに対応したピッチＭで交互に並べられた白
ライン５１および黒ライン５２が測定対象物Ｐのエッジ
ラインＰａ′と平行となるように形成されている。白ラ
イン５１および黒ライン５２は、たとえば、反射率が比
較的大となるように形成した測定台１Ｃの表面１Ｃａに
対して、黒色インクなどにより所定の間隔をあけてかつ
所定の幅にラインを描くなどして形成される。
に示すように、平面状に形成された上面１Ｃａに、セン
サ３のセンサＩＣチップ３０における各受光素子３１の
中心間距離ｍに対応したピッチＭで交互に並べられた白
ライン５１および黒ライン５２が測定対象物Ｐのエッジ
ラインＰａ′と平行となるように形成されている。白ラ
イン５１および黒ライン５２は、たとえば、反射率が比
較的大となるように形成した測定台１Ｃの表面１Ｃａに
対して、黒色インクなどにより所定の間隔をあけてかつ
所定の幅にラインを描くなどして形成される。
【００４３】このような測定台１Ｃによれば、照明手段
２から照射された照明光は、白ライン５１上で反射され
る一方黒ライン５２で吸収される。したがって、測定台
１Ｃ上に測定対象物Ｐが載置されていない場合、センサ
３により出力される出力波形は、図６（ｂ）の破線に示
すように、上記ピッチＭに対応した波長を有する波が所
定数連続したような形態となる。一方、測定台１Ｃ上に
測定対象物Ｐが載置されている場合、センサ３により出
力される出力波形において、測定対象物Ｐの影Ｓに対応
する部分は、上記厚さ測定装置Ａの場合と同様に、図６
（ｂ）の実線に示すように、出力レベルが比較的低い１
つの谷部５となり、測定対象物Ｐの影Ｓにより上述の連
続した波がかき消されたような形態となる。ここで、か
き消された波のピーク５０ｂの個数は、測定対象物Ｐの
影Ｓ内に含まれる白ライン５１の本数であるので、上記
ピーク５０ｂの個数と上記ピッチＭとから測定対象物Ｐ
の影Ｓの長さＬを算出することが可能となる。
２から照射された照明光は、白ライン５１上で反射され
る一方黒ライン５２で吸収される。したがって、測定台
１Ｃ上に測定対象物Ｐが載置されていない場合、センサ
３により出力される出力波形は、図６（ｂ）の破線に示
すように、上記ピッチＭに対応した波長を有する波が所
定数連続したような形態となる。一方、測定台１Ｃ上に
測定対象物Ｐが載置されている場合、センサ３により出
力される出力波形において、測定対象物Ｐの影Ｓに対応
する部分は、上記厚さ測定装置Ａの場合と同様に、図６
（ｂ）の実線に示すように、出力レベルが比較的低い１
つの谷部５となり、測定対象物Ｐの影Ｓにより上述の連
続した波がかき消されたような形態となる。ここで、か
き消された波のピーク５０ｂの個数は、測定対象物Ｐの
影Ｓ内に含まれる白ライン５１の本数であるので、上記
ピーク５０ｂの個数と上記ピッチＭとから測定対象物Ｐ
の影Ｓの長さＬを算出することが可能となる。
【００４４】なお、図６（ａ）に示す測定台１Ｃでは、
互いに隣接する白ライン５１および黒ライン５２の中心
間距離Ｍが各受光素子３１間の距離ｍと同等とされてお
り、各受光素子３１に対して白ライン５１あるいは黒ラ
イン５２のいずれか一方が対応しているが、これに限定
されることなく、たとえば、各受光素子３１に対して白
ライン５１および黒ライン５２の両方が対応するように
してもよい。
互いに隣接する白ライン５１および黒ライン５２の中心
間距離Ｍが各受光素子３１間の距離ｍと同等とされてお
り、各受光素子３１に対して白ライン５１あるいは黒ラ
イン５２のいずれか一方が対応しているが、これに限定
されることなく、たとえば、各受光素子３１に対して白
ライン５１および黒ライン５２の両方が対応するように
してもよい。
【００４５】上記処理手段４Ｃは、センサ３により出力
された出力波形のうち、測定対象物Ｐの影によりかき消
された波のピーク５０ｂの個数から測定対象物Ｐの影Ｓ
の長さＬを導き出すように構成されている。より詳細に
は、ピーク５０ｂの個数をカウントする機能と、このカ
ウント数と上記ピッチＭとから測定対象物Ｐの影Ｓの長
さＬを算出する機能と、測定対象物Ｐの影Ｓの長さＬを
上記数式１に代入して測定対象物Ｐの厚さｔを算出する
機能とを備えている。
された出力波形のうち、測定対象物Ｐの影によりかき消
された波のピーク５０ｂの個数から測定対象物Ｐの影Ｓ
の長さＬを導き出すように構成されている。より詳細に
は、ピーク５０ｂの個数をカウントする機能と、このカ
ウント数と上記ピッチＭとから測定対象物Ｐの影Ｓの長
さＬを算出する機能と、測定対象物Ｐの影Ｓの長さＬを
上記数式１に代入して測定対象物Ｐの厚さｔを算出する
機能とを備えている。
【００４６】上記構成を有する厚さ測定装置Ｃにおいて
は、上記ピーク５０ｂの個数をカウントする際には、上
記白ライン５１に対応する受光素子に対して光が入射し
ていないかどうかが判ればよく、各受光素子３１の出力
レベルなど他の情報を必要としない。したがって、セン
サ３の各受光素子３１で出力される画像データを２値化
することができる。その結果、処理手段４Ｃが作動する
速度を向上させることができるので、測定対象物Ｐの厚
さｔを効率的に測定することができる。また、この厚さ
測定装置Ｃによる測定ばらつきを抑制することができ
る。
は、上記ピーク５０ｂの個数をカウントする際には、上
記白ライン５１に対応する受光素子に対して光が入射し
ていないかどうかが判ればよく、各受光素子３１の出力
レベルなど他の情報を必要としない。したがって、セン
サ３の各受光素子３１で出力される画像データを２値化
することができる。その結果、処理手段４Ｃが作動する
速度を向上させることができるので、測定対象物Ｐの厚
さｔを効率的に測定することができる。また、この厚さ
測定装置Ｃによる測定ばらつきを抑制することができ
る。
【００４７】なお、上記測定台１Ｃは、その上面１Ｃａ
に上記白ライン５１および黒ライン５２が形成された形
態を有しているが、これら白ライン５１および黒ライン
５２の代わりに、図７に示すように、所定のピッチで並
べられた複数の凹状溝５３が形成された測定台１Ｄとす
ることもできる。この場合、凹状溝５３が黒ライン５２
に対応し、かつ、互いに隣接する凹状溝５３間の平坦部
５４が白ライン５１に対応する。
に上記白ライン５１および黒ライン５２が形成された形
態を有しているが、これら白ライン５１および黒ライン
５２の代わりに、図７に示すように、所定のピッチで並
べられた複数の凹状溝５３が形成された測定台１Ｄとす
ることもできる。この場合、凹状溝５３が黒ライン５２
に対応し、かつ、互いに隣接する凹状溝５３間の平坦部
５４が白ライン５１に対応する。
【００４８】もちろん、本願発明は、上述した実施形態
に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した
事項の範囲内でのあらゆる設計変更はすべて本願発明の
範囲に含まれる。
に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した
事項の範囲内でのあらゆる設計変更はすべて本願発明の
範囲に含まれる。
【図１】本願発明に係る厚さ測定装置の一例を示す概略
斜視図である。
斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図であ
り、（ｂ）は、（ａ）におけるライン型イメージセンサ
により出力された出力波形を示す図である。
り、（ｂ）は、（ａ）におけるライン型イメージセンサ
により出力された出力波形を示す図である。
【図３】本願発明に係る厚さ測定装置の他の例を示す概
略断面図である。
略断面図である。
【図４】（ａ）は、図３の拡大平面図であり、（ｂ）
は、（ａ）におけるライン型イメージセンサにより出力
された出力波形を示す図である。
は、（ａ）におけるライン型イメージセンサにより出力
された出力波形を示す図である。
【図５】本願発明に係る厚さ測定装置の他の例を示す概
略断面図である。
略断面図である。
【図６】（ａ）は、図５における測定台を拡大して示す
概略平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるライン型
イメージセンサにより出力された出力波形を示す図であ
る。
概略平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるライン型
イメージセンサにより出力された出力波形を示す図であ
る。
【図７】図５における測定台の他の例を拡大して示す概
略断面図である。
略断面図である。
１，１Ｃ 測定台
２ 照明手段
３ ライン型イメージセンサ
４，４Ｃ 画像データ処理手段
３１ 受光素子
５１ 白ライン
５２ 黒ライン
５３ 凹状溝
Ａ 厚さ測定装置
Ｌ 測定対象物の影の長さ
Ｐ 測定対象物
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 澤田 秀喜
京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株
式会社内
Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA30 AA54 AA56 BB01
BB28 CC02 DD06 FF02 FF04
GG04 HH12 JJ02 JJ08 JJ25
LL10 QQ04 QQ26 QQ28 QQ31
Claims (8)
- 【請求項１】 シート状の測定対象物を載置するための
測定台と、上記測定対象物の上面に対して所定の入射角
で照明光を照射する照明手段と、列状に配された複数の
受光素子を有するライン型イメージセンサと、上記ライ
ン型イメージセンサにより得られた画像データを処理す
るための画像データ処理手段と、を備えており、 上記ライン型イメージセンサは、上記照明手段によって
上記測定台上に投影された測定対象物の影を正面から撮
影し、 上記画像データ処理手段は、上記測定対象物の影の長さ
から上記測定対象物の厚さを導き出すように構成されて
いることを特徴とする、厚さ測定装置。 - 【請求項２】 上記ライン型イメージセンサは、その主
走査方向が上記測定対象物のエッジラインに対して、平
面視において直交するように配置されている、請求項１
に記載の厚さ測定装置。 - 【請求項３】 上記ライン型イメージセンサは、その主
走査方向が上記測定対象物のエッジラインに対して、平
面視において所定角度で交差するように配置されてい
る、請求項１に記載の厚さ測定装置。 - 【請求項４】 上記測定台の表面には、上記各受光素子
の中心間距離に対応したピッチで交互に並べられた白ラ
インおよび黒ラインが上記測定対象物のエッジラインと
平行となるように形成されており、 上記画像データ処理手段は、上記ライン型イメージセン
サにより出力された出力波形のうち、上記測定対象物の
影によってかき消された波のピーク数から上記測定対象
物の影の長さを導き出すように構成されている、請求項
２に記載の厚さ測定装置。 - 【請求項５】 上記測定台の表面には、上記各受光素子
の中心間距離に対応したピッチで並べられた複数の凹状
溝が上記測定対象物のエッジラインと平行となるように
形成されており、 上記画像データ処理手段は、上記ライン型イメージセン
サにより出力された出力波形のうち、上記測定対象物の
影によってかき消された波のピーク数から上記測定対象
物の影の長さを導き出すように構成されている、請求項
２に記載の厚さ測定装置。 - 【請求項６】 上記測定台は、その表面の反射率が比較
的大となるように形成されている、請求項１ないし５の
いずれかに記載の厚さ測定装置。 - 【請求項７】 上記照明手段は、上記測定対象物に対し
てレーザ光を照射する、請求項１ないし６のいずれかに
記載の厚さ測定装置。 - 【請求項８】 上記測定対象物は、紙である請求項１な
いし７のいずれかに記載の厚さ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255094A JP2003065725A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 厚さ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255094A JP2003065725A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 厚さ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065725A true JP2003065725A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19083131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001255094A Pending JP2003065725A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 厚さ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003065725A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11371832B2 (en) | 2018-12-21 | 2022-06-28 | Valmet Automation Oy | Device and method for contactless thickness measurement of a planar object |
Citations (9)
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| JPS6022611A (ja) * | 1984-06-28 | 1985-02-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高さ測定装置 |
| JPS6361102A (ja) * | 1986-09-01 | 1988-03-17 | Railway Technical Res Inst | 電車線路の支持構造物識別装置 |
| JPH06102018A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-12 | Fujitsu Ltd | パターン厚さ検査装置 |
| JPH09229635A (ja) * | 1996-02-23 | 1997-09-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像手段による実空間長測定方法及び光学系の校正方法、並びに光学系の校正に用いる基準ゲージ |
| JPH1019529A (ja) * | 1996-07-08 | 1998-01-23 | Taiyo Yuden Co Ltd | チップ状部品の形状検査方法と装置 |
| JPH1047925A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-02-20 | Ibiden Co Ltd | 膜厚測定方法、膜厚測定装置 |
| JPH10122841A (ja) * | 1996-10-24 | 1998-05-15 | Ricoh Co Ltd | 表面欠陥検出装置 |
| JP2000018922A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-21 | Toshiba Eng Co Ltd | 厚み欠陥検査装置及びその検査方法 |
-
2001
- 2001-08-24 JP JP2001255094A patent/JP2003065725A/ja active Pending
Patent Citations (9)
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