JP2017037042A - 計測装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1ないし図11を参照して、本実施の形態について詳細に説明する。まず、図1ないし図3を参照して、本実施の形態に係る計測装置10の構成の一例について説明する。図1および図2は、計測装置10が対象物の計測を行う場合の構成を示し、図3は、計測装置10の発光・受光系の補正を行う場合の構成を示している。
受光素子16としては、特に制限はないが、例えば、フォトダイオード(Photodiode:PD)、電荷結合素子(Charge−Coupled Device:CCD)等が用いられる。
なお、図4(b)の横軸の受光素子番号1〜6は、図4(a)に示した受光素子16の番号1〜6に対応している。また、受光領域RAにおける受光素子16と受光素子16との間では反射光RFが受光されないので、実際の出力分布は離散的となるが、図4(b)ではこれを省略して図示している。
次のステップS104では、ステップS100で設定された受光素子16で受光光量を測定し、測定値を取得する。取得した受光光量は、RAM104等の記憶手段に一旦記憶させておいてもよい。
受光素子16−1について、(V1A,V1C,V1B)
受光素子16−2について、(V2A,V2C,V2B)
受光素子16−3について、(V3A,V3C,V3B)
受光素子16−4について、(V4A,V4C,V4B)
受光素子16−5について、(V5A,V5C,V5B)
受光素子16−6について、(V6A,V6C,V6B)
図9(d)には、上記のうちの受光素子16−3についての測定値が表記されている。
受光素子16−1について、(V1m=V1C)
受光素子16−2について、(V2m=V2C)
受光素子16−3について、(V3m=V3C)
受光素子16−4について、(V4m=V4C)
受光素子16−5について、(V5m=V5C)
受光素子16−6について、(V6m=V6C)
なお、第1目標値として他の算出方法、例えば平均値を用いる場合は、受光素子16−iについての測定値の平均値をViaとして、Via=(ViA+ViC+ViB)/3を第1目標値とすればよい。
(a1A、a1C、a1B)=(V1m/V1A,V1m/V1C,V1m/V1B)
(a2A、a2C、a2B)=(V2m/V2A,V2m/V2C,V2m/V2B)
(a3A、a3C、a3B)=(V3m/V3A,V3m/V3C,V3m/V3B)
(a4A、a4C、a4B)=(V4m/V4A,V4m/V4C,V4m/V4B)
(a5A、a5C、a5B)=(V5m/V5A,V5m/V5C,V5m/V5B)
(a6A、a6C、a6B)=(V6m/V6A,V6m/V6C,V6m/V6B)
受光素子16−iの光量出力の各測定値に対して上記第1補正係数群を乗ずることにより、受光素子16−iの各測定値がVimに揃えられる。
(b1,b2,b3,b4,b5,b6)=(Vm/V1m,Vm/V2m,Vm/V3m,Vm/V4m,Vm/V5m,Vm/V6m)
(c1A,c1C,c1B)=(b1・a1A,b1・a1C,b1・a1B)
(c2A,c2C,c2B)=(b2・a2A,b2・a2C,b2・a2B)
(c3A,c3C,c3B)=(b3・a3A,b3・a3C,b3・a3B)
(c4A,c4C,c4B)=(b4・a4A,b4・a4C,b4・a4B)
(c5A,c5C,c5B)=(b5・a5A,b5・a5C,b5・a5B)
(c6A,c6C,c6B)=(b6・a6A,b6・a6C,b6・a6B)
算出後、図10に示す補正処理プログラムのステップS116に戻る。
すると、1つの発光素子12に対する図9(d)と同様の測定値が取得されるので、その測定値から各受光素子16−iに対応する角度を算出する。むろん、図4(a)に示すように、平面的に配置された受光素子16を測定対象とする場合には、α軸、β軸の2軸に対する2つの角度(θα、θβ)を算出する。このようにして、上記補正処理プログラムで設定すべき傾斜角が予め求められる。
図12を参照して、本実施の形態に係る計測装置10Aについて説明する。本実施の形態は、上記実施の形態に係る計測装置10の発光・受光系補正の精度を向上させた形態である。計測装置10Aは、計測装置10の絞り40を、より開口径の小さい開口部42Bを有する絞り40Aに変更したものである。従って、同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
12、12A、12B、12C 発光素子
14 発光器
14A 基板
16 受光素子
18 受光器
18A 基板
18B 開口部
20 制御部
30 光学系
32 レンズ
34 レンズ
40、40A 絞り
42、42B 開口部
42A 開口縁
50 補正ミラー
52 モータ
54 回転軸
90 計測装置
100 CPU
102 ROM
104 RAM
200、202 表面
BUS バス
DS 基準サンプル
IF 照射光
M 光軸
RF 反射光
OB 対象物
P1、P2 発光パルス信号
RA 受光領域
T 計測領域
θ 傾斜角
Claims (8)
- 対象物へ照射する照射光を発光する発光部と、
前記発光部から発光された前記照射光の発散度合いを変える第1のレンズと、
前記第1のレンズから出射された前記照射光を絞る開口部を有する絞り部と、
前記開口部を通過した前記照射光を集光するとともに予め定められた方向から前記対象物に照射する第2のレンズと、
前記絞り部と前記第2のレンズとの間に配置され、前記照射光が前記対象物に照射されて反射し前記第2のレンズを透過した反射光の少なくとも一部を受光する受光部と、
前記受光部の受光結果を用いて前記対象物を計測する計測手段と、
前記対象物に替えて配置されると共に、前記第2のレンズから出射された前記照射光に対する角度を可変とされた反射体と、
前記反射体の前記照射光に対する傾斜角を変化させることにより前記受光部における受光位置を変え、前記受光位置ごとの受光結果を用いて前記発光部の発光光量及び前記受光部の受光感度の補正を行う補正手段と、
を含む計測装置。 - 前記発光部は、前記予め定められた方向と交差する方向に配列された複数の発光素子を備え、
前記受光部は、前記予め定められた方向と交差する面内に配置された複数の受光素子を備え、
前記補正手段は、前記傾斜角ごとに前記複数の発光素子を順次発光させ、前記複数の受光素子ごとの前記複数の発光素子の受光光量を測定し、測定された受光光量を用いて前記発光部の発光光量及び前記受光部の受光感度の補正を行う
請求項1に記載の計測装置。 - 前記補正手段は、前記複数の受光素子ごとの前記複数の発光素子の受光光量の各々を等しい値にする係数を算出し、前記発光部の発光光量及び前記受光部の受光感度の補正を一度に行う
請求項2に記載の計測装置。 - 前記複数の受光素子の受光面と前記第2のレンズとの距離は前記第2のレンズの焦点距離と等しくされた
請求項2又は請求項3に記載の計測装置。 - 前記反射体が、鏡面を有する反射体である
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の計測装置。 - 前記開口部の開口の大きさが可変とされた
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の計測装置。 - 前記開口部と前記第1のレンズとの距離は前記第1のレンズの焦点距離と等しくされ、かつ前記開口部と前記第2のレンズとの距離は前記第2のレンズの焦点距離と等しくされた
請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の計測装置。 - コンピュータを、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の計測装置の計測手段、および補正手段として機能させるためのプログラム。
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