JP2519375B2 - レ―ザ距離計を用いた厚さ測定装置 - Google Patents
レ―ザ距離計を用いた厚さ測定装置Info
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- JP2519375B2 JP2519375B2 JP4218941A JP21894192A JP2519375B2 JP 2519375 B2 JP2519375 B2 JP 2519375B2 JP 4218941 A JP4218941 A JP 4218941A JP 21894192 A JP21894192 A JP 21894192A JP 2519375 B2 JP2519375 B2 JP 2519375B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２台のレーザ距離計を用
いて鋼板などの厚さを測定する装置に関する。
いて鋼板などの厚さを測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】三角測量の原理に基づくレーザ距離計２
台で測定対象物を挟んで厚さを測定する厚さ計が実用化
されている。この厚さ計は、非接触、且つ高速応答であ
り、またレーザのスポット径を小さくできるので、従来
からある放射線を用いた厚さ計に比べ測定対象物の比較
的小さな範囲の厚さを測定できるため、高速にラインを
流れる鋼板などの厚さを正確に且つ高密度に測定でき
る。
台で測定対象物を挟んで厚さを測定する厚さ計が実用化
されている。この厚さ計は、非接触、且つ高速応答であ
り、またレーザのスポット径を小さくできるので、従来
からある放射線を用いた厚さ計に比べ測定対象物の比較
的小さな範囲の厚さを測定できるため、高速にラインを
流れる鋼板などの厚さを正確に且つ高密度に測定でき
る。
【０００３】また、この厚さ計を用いる三角測量の原理
に基づくレーザ距離計として、受光器に電荷結合形撮像
素子（ＣＣＤ）等を一次元に並べたイメージセンサを使
用したものが、比較的距離の離れた測定対象物に対して
も精度が確保できる点で最近よく用いられている。そこ
で、このようなレーザ距離計を用いた厚さ計の測定原理
を図３に基づき説明する。図３に示すように、上部レー
ザ距離計１Ａにおいては、まずレーザ発生器２Ａから測
定対象物９へ向かってレーザ光７Ａを照射する。このと
き、測定対象物９の測定面９Ａにレーザ光７Ａに照射ス
ポット８Ａが生ずる。そして、この照射スポットからの
反射光を受光器３Ａで受光する。この受光器３Ａにおい
ては、凸レンズからなる集光レンズ４Ａで前記反射光を
集光し、イメージセンサ５Ａ上に結像させる。イメージ
センサ５Ａでは、読出しスタートパルスが入力される
と、それまでに反射光を受光して蓄積された電荷を片端
ａ1から他端ａ2 まで、順次、信号処理回路６Ａに払い
出し、新たに反射光を受光して蓄積し始める。従って、
図４に示すように、信号処理回路６Ａでは、読み出しス
タートパルスを基準に時系列的に受光強度の信号が得ら
れ、一次元イメ−ジセンサの読出しスタート端から結像
位置までのピクセル数Ｔａをカウントすることにより、
イメ−ジセンサ５Ａ上の結像位置Ｄａが求まる。すなわ
ち、一次元イメ−ジセンサの一次元配列されたピクセル
（最小単位の光電変換エレメント）の受光信号を、配列
順に順次に読出すパルス（シフトパルス）をカウントし
て読出し位置を把握し、受光強度がピ−クの位置Ｄａに
レ−ザ反射光が結像していると見なす。該シフトパルス
は一定周期であるのでこのカウント値（Ｄａ）は読み出
しスタ−トパルスが発生してからの経過時間を表わすも
のでもある。
に基づくレーザ距離計として、受光器に電荷結合形撮像
素子（ＣＣＤ）等を一次元に並べたイメージセンサを使
用したものが、比較的距離の離れた測定対象物に対して
も精度が確保できる点で最近よく用いられている。そこ
で、このようなレーザ距離計を用いた厚さ計の測定原理
を図３に基づき説明する。図３に示すように、上部レー
ザ距離計１Ａにおいては、まずレーザ発生器２Ａから測
定対象物９へ向かってレーザ光７Ａを照射する。このと
き、測定対象物９の測定面９Ａにレーザ光７Ａに照射ス
ポット８Ａが生ずる。そして、この照射スポットからの
反射光を受光器３Ａで受光する。この受光器３Ａにおい
ては、凸レンズからなる集光レンズ４Ａで前記反射光を
集光し、イメージセンサ５Ａ上に結像させる。イメージ
センサ５Ａでは、読出しスタートパルスが入力される
と、それまでに反射光を受光して蓄積された電荷を片端
ａ1から他端ａ2 まで、順次、信号処理回路６Ａに払い
出し、新たに反射光を受光して蓄積し始める。従って、
図４に示すように、信号処理回路６Ａでは、読み出しス
タートパルスを基準に時系列的に受光強度の信号が得ら
れ、一次元イメ−ジセンサの読出しスタート端から結像
位置までのピクセル数Ｔａをカウントすることにより、
イメ−ジセンサ５Ａ上の結像位置Ｄａが求まる。すなわ
ち、一次元イメ−ジセンサの一次元配列されたピクセル
（最小単位の光電変換エレメント）の受光信号を、配列
順に順次に読出すパルス（シフトパルス）をカウントし
て読出し位置を把握し、受光強度がピ−クの位置Ｄａに
レ−ザ反射光が結像していると見なす。該シフトパルス
は一定周期であるのでこのカウント値（Ｄａ）は読み出
しスタ−トパルスが発生してからの経過時間を表わすも
のでもある。
【０００４】前記受光器３Ａは、レーザ発生器２Ａに対
して、予め、所定の位置に固定され、且つ、レーザ光７
Ａの照射方向に対して受光器３Ａの視野方向も定められ
ているため、結像位置Ｄａと前記測定面９Ａ上の照射ス
ポットまでの距離Ｌａとの間には、三角測量の原理か
ら、Ｌａ＝ｆ（Ｄａ）という関係があり、Ｄａを求めれ
ば、前記距離Ｌａを算出することができる。また、下部
レーザ距離計１Ｂにおいても同様に、一次元イメ−ジセ
ンサ上のレ−ザ反射光の結像位置Ｄｂを求めることで、
距離Ｌｂを算出することができる。測定対象物９を挟ん
で、しかも光軸を同一直線上に置いて２台のレーザ距離
計１Ａ，１Ｂを相対向して配設し、両距離計１Ａ，１Ｂ
間の距離Ｌ0 とすると、次の(1)式から測定物の厚さｔ
が得られる。
して、予め、所定の位置に固定され、且つ、レーザ光７
Ａの照射方向に対して受光器３Ａの視野方向も定められ
ているため、結像位置Ｄａと前記測定面９Ａ上の照射ス
ポットまでの距離Ｌａとの間には、三角測量の原理か
ら、Ｌａ＝ｆ（Ｄａ）という関係があり、Ｄａを求めれ
ば、前記距離Ｌａを算出することができる。また、下部
レーザ距離計１Ｂにおいても同様に、一次元イメ−ジセ
ンサ上のレ−ザ反射光の結像位置Ｄｂを求めることで、
距離Ｌｂを算出することができる。測定対象物９を挟ん
で、しかも光軸を同一直線上に置いて２台のレーザ距離
計１Ａ，１Ｂを相対向して配設し、両距離計１Ａ，１Ｂ
間の距離Ｌ0 とすると、次の(1)式から測定物の厚さｔ
が得られる。
【０００５】ｔ＝Ｌ0−Ｌａ−Ｌｂ ・・・(1) ところで、このようなレーザ距離計におけるレーザ発生
器には、連続発振のレーザ（例えば He-Neレーザ）を
用いており、上部レーザ距離計１Ａ及び下部レーザ距離
計１Ｂのレーザ発生器２Ａ，２Ｂの発振タイミングとイ
メージセンサ５Ａ，５Ｂの読出しタイミングを図５に示
す。測定スタートと同時に測定対象物９に向けレーザ光
７Ａ，７Ｂが連続照射し、上下のイメージセンサ５Ａ，
５Ｂの読出しを同一時間に間欠的に行い、各タイミング
毎にレーザ距離計１Ａ，１Ｂから測定対象物表面９Ａ，
９Ｂまでの距離Ｌａ，Ｌｂを求め、測定対象物９の厚さ
ｔを求めている。従って、イメージセンサ５Ａ，５Ｂの
各素子から信号処理回路６Ａ，６Ｂへ払い出される電荷
は、一つ前の読出しタイミングに同一素子から払い出さ
れた直後から現タイミングに払い出されるまでの時間内
に反射光を受光して蓄積された電荷ということになる。
ところが、測定対象物９の厚さ及び位置により、測定対
象物表面９Ａ，９Ｂのレーザ光の照射スポット８Ａ，８
Ｂを受光するイメージセンサ５Ａ，５Ｂの素子の結像位
置長さＤａ，Ｄｂ及びそれに伴う前記時間Ｔａ、Ｔｂは
異なってくる。従って、例えば図５に示すような上部レ
ーザ距離計１Ａ及び下部レーザ距離計１Ｂの受光強度波
形が得られたとすると、上部レーザ距離計１Ａのに相
当する時間Ｄａから求めた距離値と、下部レーザ距離計
１Ｂのに相当する時間Ｄｂから求めた距離値とでは、
反射光を受光した時間が、Ｔｕ，Ｔｄと異なることにな
る。
器には、連続発振のレーザ（例えば He-Neレーザ）を
用いており、上部レーザ距離計１Ａ及び下部レーザ距離
計１Ｂのレーザ発生器２Ａ，２Ｂの発振タイミングとイ
メージセンサ５Ａ，５Ｂの読出しタイミングを図５に示
す。測定スタートと同時に測定対象物９に向けレーザ光
７Ａ，７Ｂが連続照射し、上下のイメージセンサ５Ａ，
５Ｂの読出しを同一時間に間欠的に行い、各タイミング
毎にレーザ距離計１Ａ，１Ｂから測定対象物表面９Ａ，
９Ｂまでの距離Ｌａ，Ｌｂを求め、測定対象物９の厚さ
ｔを求めている。従って、イメージセンサ５Ａ，５Ｂの
各素子から信号処理回路６Ａ，６Ｂへ払い出される電荷
は、一つ前の読出しタイミングに同一素子から払い出さ
れた直後から現タイミングに払い出されるまでの時間内
に反射光を受光して蓄積された電荷ということになる。
ところが、測定対象物９の厚さ及び位置により、測定対
象物表面９Ａ，９Ｂのレーザ光の照射スポット８Ａ，８
Ｂを受光するイメージセンサ５Ａ，５Ｂの素子の結像位
置長さＤａ，Ｄｂ及びそれに伴う前記時間Ｔａ、Ｔｂは
異なってくる。従って、例えば図５に示すような上部レ
ーザ距離計１Ａ及び下部レーザ距離計１Ｂの受光強度波
形が得られたとすると、上部レーザ距離計１Ａのに相
当する時間Ｄａから求めた距離値と、下部レーザ距離計
１Ｂのに相当する時間Ｄｂから求めた距離値とでは、
反射光を受光した時間が、Ｔｕ，Ｔｄと異なることにな
る。
【０００６】このように、反射光の受光タイミングある
いは受光時間が上下のレーザ距離計で異なると、測定対
象物が静止状態であれば問題ないが、例えば、鉄鋼プロ
セスにおいてラインを搬送する鋼板の厚みを測定するよ
うな場合には、上部レーザ距離計と下部レーザ距離計と
で鋼板移動方向で一部異なった表面までの距離を測定し
た値で鋼板厚さを求めることになり、真の厚さを測定で
きないことになる。また、鋼板は上下に振動しながら搬
送されることがほとんどであり、その場合には、原理的
にキャンセルされる振動成分が、測定タイミングが異な
るために完全にキャンセルされなくなり、大幅に誤差を
生じることになる。その結果、鋼板の振動が実質上ない
ときには図７の（ａ）に示すように厚み測定値の変動は
小さいが、鋼板の振動が大きくなると図７の（ｂ）に示
すように厚み測定値の変動が大きくなり、測定誤差が大
きくなる。
いは受光時間が上下のレーザ距離計で異なると、測定対
象物が静止状態であれば問題ないが、例えば、鉄鋼プロ
セスにおいてラインを搬送する鋼板の厚みを測定するよ
うな場合には、上部レーザ距離計と下部レーザ距離計と
で鋼板移動方向で一部異なった表面までの距離を測定し
た値で鋼板厚さを求めることになり、真の厚さを測定で
きないことになる。また、鋼板は上下に振動しながら搬
送されることがほとんどであり、その場合には、原理的
にキャンセルされる振動成分が、測定タイミングが異な
るために完全にキャンセルされなくなり、大幅に誤差を
生じることになる。その結果、鋼板の振動が実質上ない
ときには図７の（ａ）に示すように厚み測定値の変動は
小さいが、鋼板の振動が大きくなると図７の（ｂ）に示
すように厚み測定値の変動が大きくなり、測定誤差が大
きくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題点を解消するべくなされたものであり、測定対象物
の振動による測定誤差を低減することを目的とする。
問題点を解消するべくなされたものであり、測定対象物
の振動による測定誤差を低減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願発明は、それぞれ
が、レ−ザ光源(2A/2B)，イメ−ジセンサ(5A/5B)，前記
レ−ザ光源(2A/2B)が発し対象物(9)から反射したレ−ザ
を前記イメ−ジセンサ(5A/5B)に結像する光学系(4A,4
B)、および、前記イメ−ジセンサ(5A/5B)上のレ−ザ結
像位置(Da/Db)を検出し該位置(Da/Db)より三角測量の原
理に基づきレ−ザ光源(2A/2B)から対象物(9)までの距離
(La/Lb)を算出する距離演算手段(6A/6B)を有し、レ−ザ
光源(2A/2B)の光投射光軸(7A/7B)を一直線上に置いて対
象物(9)を挟んで対向配置された２組のレ−ザ距離計(1A
/1B)；および、これらのレ−ザ距離計(1A/1B)が算出す
る対象物(9)までの各距離(La/Lb)より対象物(9)の厚さ
(t)を演算する厚み演算手段(13)；を備える、レーザ距
離計を用いた厚さ測定装置において、各レーザ距離計(1
A/1B)のレーザ光源(2A/2B)からパルス状のレーザを放射
するために各レ−ザ光源(2A/2B)をパルス付勢するパル
ス変調器(12A/12B)と、該パルス変調器(12A/12B)に、各
レーザ距離計(1A/1B)のレーザ光源(2A/2B)から同時に同
一時間幅(Tu=Td)のパルス状のレ−ザを放射するための
レ−ザ放射指示パルス(レ-ザ発振パルス)を与え、前記
イメ−ジセンサ(5A/5B)には前記パルス状レ−ザ放射の
区間外での受光信号読出しを指示する信号(読出しスタ-
トパルス)を与えるタイミング制御手段(11)と、を備え
ることを特徴とする。
が、レ−ザ光源(2A/2B)，イメ−ジセンサ(5A/5B)，前記
レ−ザ光源(2A/2B)が発し対象物(9)から反射したレ−ザ
を前記イメ−ジセンサ(5A/5B)に結像する光学系(4A,4
B)、および、前記イメ−ジセンサ(5A/5B)上のレ−ザ結
像位置(Da/Db)を検出し該位置(Da/Db)より三角測量の原
理に基づきレ−ザ光源(2A/2B)から対象物(9)までの距離
(La/Lb)を算出する距離演算手段(6A/6B)を有し、レ−ザ
光源(2A/2B)の光投射光軸(7A/7B)を一直線上に置いて対
象物(9)を挟んで対向配置された２組のレ−ザ距離計(1A
/1B)；および、これらのレ−ザ距離計(1A/1B)が算出す
る対象物(9)までの各距離(La/Lb)より対象物(9)の厚さ
(t)を演算する厚み演算手段(13)；を備える、レーザ距
離計を用いた厚さ測定装置において、各レーザ距離計(1
A/1B)のレーザ光源(2A/2B)からパルス状のレーザを放射
するために各レ−ザ光源(2A/2B)をパルス付勢するパル
ス変調器(12A/12B)と、該パルス変調器(12A/12B)に、各
レーザ距離計(1A/1B)のレーザ光源(2A/2B)から同時に同
一時間幅(Tu=Td)のパルス状のレ−ザを放射するための
レ−ザ放射指示パルス(レ-ザ発振パルス)を与え、前記
イメ−ジセンサ(5A/5B)には前記パルス状レ−ザ放射の
区間外での受光信号読出しを指示する信号(読出しスタ-
トパルス)を与えるタイミング制御手段(11)と、を備え
ることを特徴とする。
【０００９】なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述
する実施例の対応要素又は対応事項を示す。
する実施例の対応要素又は対応事項を示す。
【００１０】
【作用】上記パルス変調器(12A/12B)を介したタイミン
グ制御手段(11)の制御により、２組のレ−ザ距離計(1A/
1B)のレ−ザ光源(2A/2B)が、同時に同一時間幅(Tu=Td)
のパルス状のレ−ザを放射する。これにより、レ−ザ距
離計(1A/1B)のイメ−ジセンサ(5A/5B)は、対象物(9)の
対向表裏の同一時刻の同一時間区間(Tu=Td)の反射光を
受光し光強度に対応するレベルの信号を維持する。
グ制御手段(11)の制御により、２組のレ−ザ距離計(1A/
1B)のレ−ザ光源(2A/2B)が、同時に同一時間幅(Tu=Td)
のパルス状のレ−ザを放射する。これにより、レ−ザ距
離計(1A/1B)のイメ−ジセンサ(5A/5B)は、対象物(9)の
対向表裏の同一時刻の同一時間区間(Tu=Td)の反射光を
受光し光強度に対応するレベルの信号を維持する。
【００１１】しかしてタイミング制御手段(11)が、イメ
−ジセンサ(5A/5B)に、前記レ−ザ反射光を受光してい
る区間(Tu=Td)外での受光信号読出しを指示する信号を
与えるので、イメ−ジセンサ(5A/5B)は、レ−ザ反射光
を受光していない区間に、前記区間(Tu=Td)の光強度対
応の信号を出力する。
−ジセンサ(5A/5B)に、前記レ−ザ反射光を受光してい
る区間(Tu=Td)外での受光信号読出しを指示する信号を
与えるので、イメ−ジセンサ(5A/5B)は、レ−ザ反射光
を受光していない区間に、前記区間(Tu=Td)の光強度対
応の信号を出力する。
【００１２】以上により、イメ−ジセンサ(5A/5B)が出
力する信号は、対象物(9)の対向表裏の同一時刻の同一
時間区間(Tu=Td)の反射光レベルを示すものであり、表
裏のもので位置ずれがなく、しかもレ−ザ反射光信号の
蓄積時間に差を生じない。したがって、一部異なった表
面までの距離を測定することもなく、また鋼板が上下に
振動しても、振動成分はイメ−ジセンサ(5A/5B)の出力
に現われない。
力する信号は、対象物(9)の対向表裏の同一時刻の同一
時間区間(Tu=Td)の反射光レベルを示すものであり、表
裏のもので位置ずれがなく、しかもレ−ザ反射光信号の
蓄積時間に差を生じない。したがって、一部異なった表
面までの距離を測定することもなく、また鋼板が上下に
振動しても、振動成分はイメ−ジセンサ(5A/5B)の出力
に現われない。
【００１３】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。２台のレー
ザ距離計１Ａ，１ＢはＣフレーム１０に固定され、両者
の距離Ｌ0 は固定である。レーザ発生器２Ａ，２Ｂは半
導体レーザであり、パルス変調器１２Ａ，１２Ｂが、パ
ルス発生回路１１が発生するレ−ザ発振パルスに応答し
てレ−ザ発生器Ａ，２Ｂをパルス付勢する。したがって
鋼板９にはパルスレ−ザが投射される。
ザ距離計１Ａ，１ＢはＣフレーム１０に固定され、両者
の距離Ｌ0 は固定である。レーザ発生器２Ａ，２Ｂは半
導体レーザであり、パルス変調器１２Ａ，１２Ｂが、パ
ルス発生回路１１が発生するレ−ザ発振パルスに応答し
てレ−ザ発生器Ａ，２Ｂをパルス付勢する。したがって
鋼板９にはパルスレ−ザが投射される。
【００１４】パルス発生回路１１が発生するレ−ザ発振
パルスは、図２に示すように、Ｔｕ＝Ｔｄの間高レベル
Ｈのパルス信号であって、同一のパルス信号がパルス変
調器１２Ａ，１２Ｂに与えられるので、レーザ発生器２
Ａ，２Ｂは同時に同一時間幅のレ−ザパルスを鋼板９に
投射する。すなわち上下両方のレーザ発生器２Ａ，２Ｂ
から同じタイミングで同一時間幅のパルス状のレーザが
鋼板９の対向表裏面（同一位置の表と裏）に照射され
る。
パルスは、図２に示すように、Ｔｕ＝Ｔｄの間高レベル
Ｈのパルス信号であって、同一のパルス信号がパルス変
調器１２Ａ，１２Ｂに与えられるので、レーザ発生器２
Ａ，２Ｂは同時に同一時間幅のレ−ザパルスを鋼板９に
投射する。すなわち上下両方のレーザ発生器２Ａ，２Ｂ
から同じタイミングで同一時間幅のパルス状のレーザが
鋼板９の対向表裏面（同一位置の表と裏）に照射され
る。
【００１５】パルス発生回路１１は、レ−ザ発振パルス
の低レベル（レ−ザ発生なし）区間に、しかもイメ−ジ
センサ５Ａ，５Ｂの受光信号読出しが該低レベル区間内
で終了するタイミングで、読出しスタ−トパルスを、イ
メ−ジセンサ５Ａ，５Ｂに与える。イメ−ジセンサ５
Ａ，５Ｂはこのスタ−トパルスに応答して、センサ内各
ピクセル（最小単位の光電変換素子）の受光信号を、配
列順に読出して信号処理回路６Ａ，６Ｂに与える。この
読出し中にはレ−ザパルスは発生せず、読出し終了後に
レ−ザパルスが発生する。
の低レベル（レ−ザ発生なし）区間に、しかもイメ−ジ
センサ５Ａ，５Ｂの受光信号読出しが該低レベル区間内
で終了するタイミングで、読出しスタ−トパルスを、イ
メ−ジセンサ５Ａ，５Ｂに与える。イメ−ジセンサ５
Ａ，５Ｂはこのスタ−トパルスに応答して、センサ内各
ピクセル（最小単位の光電変換素子）の受光信号を、配
列順に読出して信号処理回路６Ａ，６Ｂに与える。この
読出し中にはレ−ザパルスは発生せず、読出し終了後に
レ−ザパルスが発生する。
【００１６】信号処理回路６Ａ，６Ｂは、イメ−ジセン
サ５Ａ，５Ｂから読出し開始信号に応答してそれらの受
光信号のピ−ク位置（Ｄａ：図４）を検出し、すなわち
イメ−ジセンサ５Ａ，５Ｂ上のレ−ザ反射光の結像位置
Ｄａ，Ｄｂを検出し、これらから距離Ｌａ，Ｌｂを算出
し、これらの距離Ｌａ，Ｌｂを示すデ−タを出力ラッチ
に更新メモリする。
サ５Ａ，５Ｂから読出し開始信号に応答してそれらの受
光信号のピ−ク位置（Ｄａ：図４）を検出し、すなわち
イメ−ジセンサ５Ａ，５Ｂ上のレ−ザ反射光の結像位置
Ｄａ，Ｄｂを検出し、これらから距離Ｌａ，Ｌｂを算出
し、これらの距離Ｌａ，Ｌｂを示すデ−タを出力ラッチ
に更新メモリする。
【００１７】演算器１３が、パルス発生回路１１が発生
する演算スタ−トパルスに応答して信号処理回路６Ａ，
６Ｂの出力ラッチのデ−タＬａ，Ｌｂを読込み、予め設
定されているＬ0 を示すデ−タをも用いて、鋼板９の板
厚ｔを算出し、これを出力ラッチに更新メモリする。な
お、演算スタ−トパルスは、信号処理回路６Ａ，６Ｂが
距離Ｌａ，Ｌｂの算出を終了する時刻よりやや後のタイ
ミングで発生される。パルス発生回路１１の上述のパル
ス発生により、レ−ザ投射とイメ−ジセンサの受光信号
読出しは図２に示すタイミングとなる。
する演算スタ−トパルスに応答して信号処理回路６Ａ，
６Ｂの出力ラッチのデ−タＬａ，Ｌｂを読込み、予め設
定されているＬ0 を示すデ−タをも用いて、鋼板９の板
厚ｔを算出し、これを出力ラッチに更新メモリする。な
お、演算スタ−トパルスは、信号処理回路６Ａ，６Ｂが
距離Ｌａ，Ｌｂの算出を終了する時刻よりやや後のタイ
ミングで発生される。パルス発生回路１１の上述のパル
ス発生により、レ−ザ投射とイメ−ジセンサの受光信号
読出しは図２に示すタイミングとなる。
【００１８】
【効果】本発明の効果を確かめるために、約5.15ｍｍの
板厚の厚板材について、振幅約５ｍｍの振動を与えた場
合の結果を図６（本発明の実施例）及び図７（従来例）
に示す。本発明の実施例でのイメージセンサの読出しス
タートパルスの周期は２msec、読み出しに要する時間は
約１msec、パルスレーザの時間幅（図２のＴｕ＝Ｔｄ）
は約0.4msecである。従来法（図７）では、振動がある
と板厚測定値にかなりばらつきが生じているのに対し、
図６の本発明の一実施例では、振動があっても振動なし
の場合とはほとんど変わりない測定値を示しており、振
動の影響による誤差が非常に小さいことがわかる。
板厚の厚板材について、振幅約５ｍｍの振動を与えた場
合の結果を図６（本発明の実施例）及び図７（従来例）
に示す。本発明の実施例でのイメージセンサの読出しス
タートパルスの周期は２msec、読み出しに要する時間は
約１msec、パルスレーザの時間幅（図２のＴｕ＝Ｔｄ）
は約0.4msecである。従来法（図７）では、振動がある
と板厚測定値にかなりばらつきが生じているのに対し、
図６の本発明の一実施例では、振動があっても振動なし
の場合とはほとんど変わりない測定値を示しており、振
動の影響による誤差が非常に小さいことがわかる。
【図１】 本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】 図１に示す測定装置の各種信号の発生タイミ
ングを示すタイムチャートである。
ングを示すタイムチャートである。
【図３】 図１に示す測定装置のレーザ距離計の部分を
拡大して示すブロック図である。
拡大して示すブロック図である。
【図４】 図３に示すイメージセンサ５Ａから出力され
る受光信号を示すタイムチャートである。
る受光信号を示すタイムチャートである。
【図５】 従来の測定装置の各種信号の発生タイミング
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
【図６】 従来の測定装置による板厚測定値を示すグラ
フである。
フである。
【図７】 図１に示す本発明の測定装置による板厚測定
値を示すグラフである。
値を示すグラフである。
１Ａ，１Ｂ：レーザ距離計 ２Ａ，２Ｂ：レー
ザ発生器 ３Ａ，３Ｂ：受光器 ４Ａ，４Ｂ：集光
レンズ ５Ａ，５Ｂ：イメージセンサ ６Ａ，６Ｂ：信号
処理回路 ７Ａ，７Ｂ：レーザ光 ８Ａ，８Ｂ：レー
ザ光の照射スポット ９：測定対象物 ９Ａ，９Ｂ：測定
対象物の測定面 １０：Ｃフレーム １１：パルス発
生回路 １２Ａ，１２Ｂ：パルス変調器 １３：演算器
ザ発生器 ３Ａ，３Ｂ：受光器 ４Ａ，４Ｂ：集光
レンズ ５Ａ，５Ｂ：イメージセンサ ６Ａ，６Ｂ：信号
処理回路 ７Ａ，７Ｂ：レーザ光 ８Ａ，８Ｂ：レー
ザ光の照射スポット ９：測定対象物 ９Ａ，９Ｂ：測定
対象物の測定面 １０：Ｃフレーム １１：パルス発
生回路 １２Ａ，１２Ｂ：パルス変調器 １３：演算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大 塚 祐 二 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内 (72)発明者 木 沢 満 兵庫県神戸市中央区明石町32 三波工業 株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−238305（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−235806（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−41608（ＪＰ，Ｕ) 特公 平６−74968（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】それぞれが、レ−ザ光源，イメ−ジセン
サ，前記レ−ザ光源が発し対象物から反射したレ−ザを
前記イメ−ジセンサに結像する光学系、および、前記イ
メ−ジセンサ上のレ−ザ結像位置を検出し該位置より三
角測量の原理に基づきレ−ザ光源から対象物までの距離
を算出する距離演算手段を有し、レ−ザ光源の光投射光
軸を一直線上に置いて対象物を挟んで対向配置された２
組のレ−ザ距離計；および、これらのレ−ザ距離計が算
出する対象物までの各距離より対象物の厚さを演算する
厚み演算手段；を備える、レーザ距離計を用いた厚さ測
定装置において、 各レーザ距離計のレーザ光源からパルス状のレーザを放
射するために各レ−ザ光源をパルス付勢するパルス変調
器と、 該パルス変調器に、各レーザ距離計のレーザ光源から同
時に同一時間幅のパルス状のレ−ザを放射するためのレ
−ザ放射指示パルスを与え、前記イメ−ジセンサには前
記パルス状レ−ザ放射の区間外での受光信号読出しを指
示する信号を与えるタイミング制御手段と、を備えるこ
とを特徴とするレーザ距離計を用いた厚さ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4218941A JP2519375B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | レ―ザ距離計を用いた厚さ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4218941A JP2519375B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | レ―ザ距離計を用いた厚さ測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666525A JPH0666525A (ja) | 1994-03-08 |
| JP2519375B2 true JP2519375B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=16727732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4218941A Expired - Lifetime JP2519375B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | レ―ザ距離計を用いた厚さ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2519375B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001304816A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-10-31 | Kenichiro Kobayashi | レーザ反射光による粒状斑点模様を利用した移動量測定方式とその装置 |
| JP2011242366A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置における膜厚測定方法 |
| KR102062641B1 (ko) * | 2018-03-13 | 2020-01-07 | 주식회사 해동엔지니어링 | 압연재 폭 측정장치 |
-
1992
- 1992-08-18 JP JP4218941A patent/JP2519375B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0666525A (ja) | 1994-03-08 |
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