JP2869870B2 - 物体計測装置 - Google Patents
物体計測装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被計測物体で反射された奇数次反射光およ
び偶数次反射光を収束せしめて被計測物体にとける走査
光の反射点の像を受光装置上に結像せしめることにより
被計測物体の形状を計測する物体計測装置に関し、特
に、偶数次反射光の影響を排除することにより計測精度
を向上せしめてなる物体計測装置に関するものである。
び偶数次反射光を収束せしめて被計測物体にとける走査
光の反射点の像を受光装置上に結像せしめることにより
被計測物体の形状を計測する物体計測装置に関し、特
に、偶数次反射光の影響を排除することにより計測精度
を向上せしめてなる物体計測装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来、この種の物体計測装置としては、投光装置によ
って発生された走査光を被計測物体に照射したとき得ら
れた奇数次反射光（すなわち“被計測物体の表面で奇数
回反射された走査光”）を結像装置によって収束せしめ
て被計測物体における走査光の反射点の像を結像せしめ
ることにより動作せしめられる受光装置（詳細には光セ
ンサ装置）の各光センサに対して計数回路を共通に配設
しておき、被計測物体にとける奇数次反射光が結像装置
によって各光センサ上に結像されたときに計数回路から
与えられている計数内容を各光センサに接続された記憶
装置に記憶し、被計測物体における走査光の反射点の位
置を算出することにより、被計測物体の形状を計測して
なるものが提案されていた（田中等「高速３次元物体計
測装置の試作」電子情報通信学会技術研究報告 社団法
人電子情報通信学会 PRU−87−41 1987年10月１
日）。
って発生された走査光を被計測物体に照射したとき得ら
れた奇数次反射光（すなわち“被計測物体の表面で奇数
回反射された走査光”）を結像装置によって収束せしめ
て被計測物体における走査光の反射点の像を結像せしめ
ることにより動作せしめられる受光装置（詳細には光セ
ンサ装置）の各光センサに対して計数回路を共通に配設
しておき、被計測物体にとける奇数次反射光が結像装置
によって各光センサ上に結像されたときに計数回路から
与えられている計数内容を各光センサに接続された記憶
装置に記憶し、被計測物体における走査光の反射点の位
置を算出することにより、被計測物体の形状を計測して
なるものが提案されていた（田中等「高速３次元物体計
測装置の試作」電子情報通信学会技術研究報告 社団法
人電子情報通信学会 PRU−87−41 1987年10月１
日）。
［解決すべき問題点］ しかしながら、この種の物体計測装置では、被計測物
体による奇数次反射光を収束せしめて形状計測を実行し
ていたので、（ｉ）被計測物体の表面形状あるいは表面
状態によって奇数次反射光ばかりでなく偶数次反射光
（すなわち“被計測物体の表面で偶数回反射された走査
光”）も結像装置によって収束されてしまい光センサ上
に結像されてしまう欠点があり、ひいては（ii）被計測
物体の形状計測を高精度とできない欠点があった。
体による奇数次反射光を収束せしめて形状計測を実行し
ていたので、（ｉ）被計測物体の表面形状あるいは表面
状態によって奇数次反射光ばかりでなく偶数次反射光
（すなわち“被計測物体の表面で偶数回反射された走査
光”）も結像装置によって収束されてしまい光センサ上
に結像されてしまう欠点があり、ひいては（ii）被計測
物体の形状計測を高精度とできない欠点があった。
そこで、本発明は、これらの欠点を解決するために、
被計測物体による奇数次反射光および偶数次反射光のう
ち偶数次反射光の影響を排除することにより形状計測の
精度を向上せしめてなる物体計測装置を提供せんとする
ものである。
被計測物体による奇数次反射光および偶数次反射光のう
ち偶数次反射光の影響を排除することにより形状計測の
精度を向上せしめてなる物体計測装置を提供せんとする
ものである。
（２）発明の構成 ［問題点の解決手段］ 本発明により提供される問題点の解決手段は、 「（ａ）投光信号に応じて被計測領域を走査するための
走査光を発生する投光装置と、 （ｂ）走査光が被計測領域に配置された被計測物体によ
って反射されることにより得られた奇数次反射光および
偶数次反射光を収束して被計測物体における走査光の反
射点の像を結像せしめる結像装置と、 （ｃ）結像装置によって結像された反射点の像によって
動作せしめられ、かつ投光装置による被計測領域の走査
方向にそって少なくとも１つの群をなすよう配設された
複数の光センサと、 （ｄ）光センサに対し１対１で付設されかつ光センサが
奇数次反射光に対応して出力する受光信号をトリガ信号
として記憶手段に与えており、近傍の光センサが奇数次
反射光もしくは偶数次反射光に対応して出力する受光信
号に応じて所定時間だけ閉鎖状態とされて偶数次反射光
に伴なう受光信号を遮断する複数のゲート回路と、 （ｅ）光センサに対し１対１で付設されており、ゲート
回路の出力端にトリガ信号が発生したときに投光信号の
内容が投光角度データとして記憶せしめられる少なくと
も１つの記憶手段と、 （ｆ）記憶手段から投光角度データを受け取り、反射点
の位置を算出するデータ処理装置と を備えてなる物体計測装置」 である。
走査光を発生する投光装置と、 （ｂ）走査光が被計測領域に配置された被計測物体によ
って反射されることにより得られた奇数次反射光および
偶数次反射光を収束して被計測物体における走査光の反
射点の像を結像せしめる結像装置と、 （ｃ）結像装置によって結像された反射点の像によって
動作せしめられ、かつ投光装置による被計測領域の走査
方向にそって少なくとも１つの群をなすよう配設された
複数の光センサと、 （ｄ）光センサに対し１対１で付設されかつ光センサが
奇数次反射光に対応して出力する受光信号をトリガ信号
として記憶手段に与えており、近傍の光センサが奇数次
反射光もしくは偶数次反射光に対応して出力する受光信
号に応じて所定時間だけ閉鎖状態とされて偶数次反射光
に伴なう受光信号を遮断する複数のゲート回路と、 （ｅ）光センサに対し１対１で付設されており、ゲート
回路の出力端にトリガ信号が発生したときに投光信号の
内容が投光角度データとして記憶せしめられる少なくと
も１つの記憶手段と、 （ｆ）記憶手段から投光角度データを受け取り、反射点
の位置を算出するデータ処理装置と を備えてなる物体計測装置」 である。
［作用］ 本発明にかかる物体計測装置は、上述の［問題点の解
決手段］に明示した構成を有するので、 （ｉ）偶数次反射光の影響を排除する作用 をなし、ひいては （ii）形状計測の精度低下を回避する作用 をなす。
決手段］に明示した構成を有するので、 （ｉ）偶数次反射光の影響を排除する作用 をなし、ひいては （ii）形状計測の精度低下を回避する作用 をなす。
［実施例］ 次に、本発明にかかる物体計測装置について、その実
施例を挙げ、添付図面を参照しつつ、具体的に説明す
る。
施例を挙げ、添付図面を参照しつつ、具体的に説明す
る。
しかしながら、以下に説明する実施例は、本発明の理
解を容易化ないし促進化するために記載されるものであ
って、本発明を限定するために記載されるものではな
い。換言すれば、以下に説明する実施例において開示さ
れる各要素は、本発明の精神ならびに技術的範囲に属す
る限り、各種の設計変更ならびに均等物置換を含むもの
である。
解を容易化ないし促進化するために記載されるものであ
って、本発明を限定するために記載されるものではな
い。換言すれば、以下に説明する実施例において開示さ
れる各要素は、本発明の精神ならびに技術的範囲に属す
る限り、各種の設計変更ならびに均等物置換を含むもの
である。
（添付図面の説明） 第１図は、本発明にかかる物体計測装置の一実施例を
全体として示すための斜視図である。
全体として示すための斜視図である。
第２図は、第１図実施例の一部を拡大して示すための
拡大部分回路図であって、撮像装置32を拡大して示して
いる。
拡大部分回路図であって、撮像装置32を拡大して示して
いる。
第３図は、第１図実施例の一部を拡大して示すための
拡大部分回路図であって、撮像装置32の記憶装置323iを
拡大して示している。
拡大部分回路図であって、撮像装置32の記憶装置323iを
拡大して示している。
第４図は、第３図の一部を拡大して具体的に例示する
ためのブロック回路図である。
ためのブロック回路図である。
第５図は、第１図実施例の一部を拡大して示すための
拡大部分回路図てある。
拡大部分回路図てある。
第６図は、第１図実施例の動作を説明するための概略
配置図である。
配置図である。
第７図および第８図は、第４図ブロック回路図の動作
を説明するためのタイムチャート図である。
を説明するためのタイムチャート図である。
（実施例の構成） まず、第１図ないし第５図を参照しつつ、本発明にか
かる物体計測装置の一実施例について、その構成を詳細
に説明する。
かる物体計測装置の一実施例について、その構成を詳細
に説明する。
全体構成 10は、本発明にかかる物体計測装置の投光装置であっ
て、被計測領域を走査するための光（“走査光”とい
う）を発生しており、一次元（すなわち線状）に拡張さ
れた走査スリット光（すなわち走査光）Ｌを発生するた
めのスリット光発生装置12と、走査スリット光Ｌの進行
方向をその拡張方向に直交する方向（“走査方向”とい
う）に向けて後述の投光信号SCNに対応する適宜の角速
度ωで変化せしめつつ被計測領域を走査するための走査
装置14とを包有している。
て、被計測領域を走査するための光（“走査光”とい
う）を発生しており、一次元（すなわち線状）に拡張さ
れた走査スリット光（すなわち走査光）Ｌを発生するた
めのスリット光発生装置12と、走査スリット光Ｌの進行
方向をその拡張方向に直交する方向（“走査方向”とい
う）に向けて後述の投光信号SCNに対応する適宜の角速
度ωで変化せしめつつ被計測領域を走査するための走査
装置14とを包有している。
スリット光発生装置12は、たとえば気体レーザ光源，
半導体レーザ光源あるいは発光ダイオード光源などの適
宜の光源121と、光源121によって発生されたビーム光を
一次元（すなわち線状）の走査スリット光Ｌとするため
の適宜の手段たとえば円筒レンズ122とを含有してい
る。
半導体レーザ光源あるいは発光ダイオード光源などの適
宜の光源121と、光源121によって発生されたビーム光を
一次元（すなわち線状）の走査スリット光Ｌとするため
の適宜の手段たとえば円筒レンズ122とを含有してい
る。
光源121が気体レーザ光源である場合には、その発生
するレーザ光がビーム光となっているので、円筒レンズ
122に対してそのまま与えればよい。これに対し、光源1
21が半導体レーザ光源である場合には、その発生するレ
ーザ光が二次元（すなわち面状）に拡散されているの
で、適宜の手段たとえば球面レンズ（図示せず）を用い
てビーム光に収束せしめたのち、円筒レンズ122に対し
て与えればよい。また、光源121が発光ダイオード光源
である場合には、その発生する光がビーム光となってい
ないので、適宜の手段によりビーム光に変えたのち、円
筒レンズ122に対して与えればよい。
するレーザ光がビーム光となっているので、円筒レンズ
122に対してそのまま与えればよい。これに対し、光源1
21が半導体レーザ光源である場合には、その発生するレ
ーザ光が二次元（すなわち面状）に拡散されているの
で、適宜の手段たとえば球面レンズ（図示せず）を用い
てビーム光に収束せしめたのち、円筒レンズ122に対し
て与えればよい。また、光源121が発光ダイオード光源
である場合には、その発生する光がビーム光となってい
ないので、適宜の手段によりビーム光に変えたのち、円
筒レンズ122に対して与えればよい。
走査装置14は、たとえば、走査スリット光Ｌを反射す
るためのミラー141と、走査スリット光Ｌの拡張方向に
平行する回転軸Ｍを中心としてミラー141を投光信号SCN
に対応する適宜の角速度ωで回転せしめるための回転駆
動装置142とを包有する回転ミラー装置によって構成さ
れている。走査装置14は、また所望により、スリット光
発生装置12を載置するための回転テーブル（図示せず）
と、回転テーブルを投光信号SCNに対応する適宜の角速
度ωで回転せしめるための回転駆動装置（図示せず）と
を包有する適宜の装置によって構成されていてもよい。
るためのミラー141と、走査スリット光Ｌの拡張方向に
平行する回転軸Ｍを中心としてミラー141を投光信号SCN
に対応する適宜の角速度ωで回転せしめるための回転駆
動装置142とを包有する回転ミラー装置によって構成さ
れている。走査装置14は、また所望により、スリット光
発生装置12を載置するための回転テーブル（図示せず）
と、回転テーブルを投光信号SCNに対応する適宜の角速
度ωで回転せしめるための回転駆動装置（図示せず）と
を包有する適宜の装置によって構成されていてもよい。
20は、本発明にかかる物体計測装置の被計測領域に配
置された被計測物体であって、投光装置10によって与え
られた走査スリット光Ｌが照射されている。
置された被計測物体であって、投光装置10によって与え
られた走査スリット光Ｌが照射されている。
30は、本発明にかかる物体計測装置の受光装置であっ
て、被計測物体20によって奇数回だけ反射された走査ス
リット光（すなわち奇数次反射スリット光；“奇数次反
射光”ともいう）Ｌ＊と被計測物体20によって偶数回だ
け反射された走査スリット光（すなわち偶数次反射スリ
ット光；“偶数次反射光”ともいう）Ｌ＊＊とを収束し
て被計測物体20の像（すなわち走査スリット光Ｌの反射
点Ｐの像）を結像せしめるための結像装置31と、結像装
置31によって結像された被計測物体20の像（すなわち走
査スリット光Ｌの反射点Ｐの像）を撮像するための撮像
装置32とを包有している。奇数次反射スリット光（ひい
ては奇数次反射光）Ｌ＊は、被計測物体20によって１回
だけ反射された走査スリット光である場合、一次反射ス
リット光（ひいては一次反射光）Ｌ＊である。偶数次反
射スリット光（ひいては偶数次反射光）Ｌ＊＊は、被計
測物体20によって２回だけ反射された走査スリット光で
ある場合、二次反射スリット光（ひいては二次反射光）
Ｌ＊＊である。
て、被計測物体20によって奇数回だけ反射された走査ス
リット光（すなわち奇数次反射スリット光；“奇数次反
射光”ともいう）Ｌ＊と被計測物体20によって偶数回だ
け反射された走査スリット光（すなわち偶数次反射スリ
ット光；“偶数次反射光”ともいう）Ｌ＊＊とを収束し
て被計測物体20の像（すなわち走査スリット光Ｌの反射
点Ｐの像）を結像せしめるための結像装置31と、結像装
置31によって結像された被計測物体20の像（すなわち走
査スリット光Ｌの反射点Ｐの像）を撮像するための撮像
装置32とを包有している。奇数次反射スリット光（ひい
ては奇数次反射光）Ｌ＊は、被計測物体20によって１回
だけ反射された走査スリット光である場合、一次反射ス
リット光（ひいては一次反射光）Ｌ＊である。偶数次反
射スリット光（ひいては偶数次反射光）Ｌ＊＊は、被計
測物体20によって２回だけ反射された走査スリット光で
ある場合、二次反射スリット光（ひいては二次反射光）
Ｌ＊＊である。
結像装置31は、被計測領域（すなわち走査スリット光
Ｌによる走査領域）の全体を見込んでおり、奇数次反射
スリット光Ｌ＊を収束せしめるための収束レンズによっ
て形成されている。
Ｌによる走査領域）の全体を見込んでおり、奇数次反射
スリット光Ｌ＊を収束せしめるための収束レンズによっ
て形成されている。
撮像装置32は、結像装置31にらって奇数次反射スリッ
ト光Ｌ＊を収束せしめることにより結像された被計測物
体20の像（すなわち走査スリット光Ｌの反射点Ｐの像）
を撮像するために適宜に（たとえばマトリックス状に；
以下この場合について説明する）配列された複数の光セ
ンサ（たとえば光ダイオード；以下この場合について主
として説明する）32111，32112，…，3211n；32121，32
122，…，3212n；…；321m1，321m2，…，321mnからな
る光センサ装置321と、光センサ装置321に属する光ダイ
オード32111，32112，…，3211n；32121，32122，…，3
212n；…；321m1，321m2，…，321mnの出力端に対して
それぞれ１対１に接続されており奇数次反射スリット光
Ｌ＊の受光に際して発生された電流（“結像電流”とい
う）I11，I12，…，I1n；I21，I22，…，I2n；…；
Im1，Im2，…，Imnに応じてトリガ信号（“受光信号”
ともいう）SI11，SI12，…，SI1n；SI21，SI22，…，SI
2n；…；SIm1，SIm2，…，SImnを発生するための複数の
比較増幅回路32211，32212，…，3221n；32221，32
322，…，3222n；…；322m1，322m2，…，322mnと、複
数の比較増幅回路32211，32212，…，3221n；32221，32
222，…，3222n；…；322m1，322m2，…，322mnの各行
の出力端に対して入力端がそれぞれ１対１に接続された
少なくとも１つの記憶装置3231，3232，…，323mと、記
憶装置3231，3232，…，323mの制御端に対して出力端が
それぞれ１対１に接続（図示の都合上“単線”で示す）
されており入力端に与えられた読込信号ADに応じて読込
選択信号SELを発生し記憶装置3231，3232，…，323mの
制御端に対して与えるためのデコーダ回路324とを包有
している。
ト光Ｌ＊を収束せしめることにより結像された被計測物
体20の像（すなわち走査スリット光Ｌの反射点Ｐの像）
を撮像するために適宜に（たとえばマトリックス状に；
以下この場合について説明する）配列された複数の光セ
ンサ（たとえば光ダイオード；以下この場合について主
として説明する）32111，32112，…，3211n；32121，32
122，…，3212n；…；321m1，321m2，…，321mnからな
る光センサ装置321と、光センサ装置321に属する光ダイ
オード32111，32112，…，3211n；32121，32122，…，3
212n；…；321m1，321m2，…，321mnの出力端に対して
それぞれ１対１に接続されており奇数次反射スリット光
Ｌ＊の受光に際して発生された電流（“結像電流”とい
う）I11，I12，…，I1n；I21，I22，…，I2n；…；
Im1，Im2，…，Imnに応じてトリガ信号（“受光信号”
ともいう）SI11，SI12，…，SI1n；SI21，SI22，…，SI
2n；…；SIm1，SIm2，…，SImnを発生するための複数の
比較増幅回路32211，32212，…，3221n；32221，32
322，…，3222n；…；322m1，322m2，…，322mnと、複
数の比較増幅回路32211，32212，…，3221n；32221，32
222，…，3222n；…；322m1，322m2，…，322mnの各行
の出力端に対して入力端がそれぞれ１対１に接続された
少なくとも１つの記憶装置3231，3232，…，323mと、記
憶装置3231，3232，…，323mの制御端に対して出力端が
それぞれ１対１に接続（図示の都合上“単線”で示す）
されており入力端に与えられた読込信号ADに応じて読込
選択信号SELを発生し記憶装置3231，3232，…，323mの
制御端に対して与えるためのデコーダ回路324とを包有
している。
40は、本発明にかかる物体計測装置の計測制御装置で
あって、走査スリット光Ｌの投光角度αを制御する投光
信号SCNを発生して投光装置10中の回転駆動装置142へ与
えかつ撮像装置32中の記憶装置3231，3232，…，323
m（詳細には、後述のレジスタREG11，REG12，…，RE
G1n；REG21，REG22，…，REG2n；…；REGm1，REGm2，
…，REGmn）の入力端に現在の投光角度αを示す信号と
して与えるための投光信号発生装置41と、受光装置30中
の記憶装置3231，3232，…，323m（詳細には、後述のレ
ジスタREG11，REG12，…，REG1n；REG21，REG22，…，R
EG2n；…；REGm1，REGm2，…，REGmn）を１つずつ選択
して指定する読込信号ADを発生して受光装置30中のデコ
ーダ回路324に与えるための読込信号発生回路42と、読
込信号発生回路42の出力端および受光装置30中の記憶装
置3231，3232，…，323m（詳細には、後述のレジスタRE
G11，REG12，…，REG1n；REG21，REG22，…，REG2n；
…；REGm1，REGm2，…，REGmn）の出力端に対して入力
端が接続されており読込信号ADに応じてその記憶内容
（すなわち投光角度データSCNij＝αij）を受け取り記
憶するための記憶装置43と、記憶装置43に記憶された記
憶内容（すなわち投光角度データSCNij＝αijの内容）
から被計測物体20における走査スリット光Ｌの反射点Ｐ
の位置を算出するための演算回路44とを包有している。
あって、走査スリット光Ｌの投光角度αを制御する投光
信号SCNを発生して投光装置10中の回転駆動装置142へ与
えかつ撮像装置32中の記憶装置3231，3232，…，323
m（詳細には、後述のレジスタREG11，REG12，…，RE
G1n；REG21，REG22，…，REG2n；…；REGm1，REGm2，
…，REGmn）の入力端に現在の投光角度αを示す信号と
して与えるための投光信号発生装置41と、受光装置30中
の記憶装置3231，3232，…，323m（詳細には、後述のレ
ジスタREG11，REG12，…，REG1n；REG21，REG22，…，R
EG2n；…；REGm1，REGm2，…，REGmn）を１つずつ選択
して指定する読込信号ADを発生して受光装置30中のデコ
ーダ回路324に与えるための読込信号発生回路42と、読
込信号発生回路42の出力端および受光装置30中の記憶装
置3231，3232，…，323m（詳細には、後述のレジスタRE
G11，REG12，…，REG1n；REG21，REG22，…，REG2n；
…；REGm1，REGm2，…，REGmn）の出力端に対して入力
端が接続されており読込信号ADに応じてその記憶内容
（すなわち投光角度データSCNij＝αij）を受け取り記
憶するための記憶装置43と、記憶装置43に記憶された記
憶内容（すなわち投光角度データSCNij＝αijの内容）
から被計測物体20における走査スリット光Ｌの反射点Ｐ
の位置を算出するための演算回路44とを包有している。
計測制御装置40は、更に所望により、演算回路44に接
続されておりその演算結果（すなわち被測定物体20）に
おける走査スリット光Ｌの反射点Ｐの位置）を記憶する
ための他の記憶装置45と、他の記憶装置45に接続されて
おりその記憶内容を視認可能に表示するためのブラウン
管などの表示装置46と、記憶装置45に接続されておりそ
の記憶内容を記憶するためのフロッピーディスクなどの
記録装置47とを包有している。
続されておりその演算結果（すなわち被測定物体20）に
おける走査スリット光Ｌの反射点Ｐの位置）を記憶する
ための他の記憶装置45と、他の記憶装置45に接続されて
おりその記憶内容を視認可能に表示するためのブラウン
管などの表示装置46と、記憶装置45に接続されておりそ
の記憶内容を記憶するためのフロッピーディスクなどの
記録装置47とを包有している。
記憶装置323iの構成 記憶装置3231，3232，…，323mは、全て同一の構成を
有しているので、便宜上ここでは、記憶装置323iを代表
として説明する（ｉ＝1,2,…,m）。ここでは、説明の便
宜上、奇数次反射スリット光Ｌ＊は光ダイオード321ij
に対しｊが増加する向きに順次結像され、かつ偶数次反
射スリット光Ｌ＊＊は光ダイオード321ijに対しｊが減
少する向きに順次結像されるものとする。
有しているので、便宜上ここでは、記憶装置323iを代表
として説明する（ｉ＝1,2,…,m）。ここでは、説明の便
宜上、奇数次反射スリット光Ｌ＊は光ダイオード321ij
に対しｊが増加する向きに順次結像され、かつ偶数次反
射スリット光Ｌ＊＊は光ダイオード321ijに対しｊが減
少する向きに順次結像されるものとする。
記憶装置323iは、比較増幅回路322i1，322i2，…，32
2ij，…，322inの出力端に対して一方の入力端がそれぞ
れ接続された複数のゲート回路GCi1，GCi2，…，GCij，
…，GCinと、トリガ端に対してゲート回路GCi1，GCi2，
…，GCij，…，GCinからそれぞれトリガ信号SGi1，S
Gi2，…，SGij，…，SGinが与えられたとき入力端に与
えられている投光信号SCNの内容を記憶し投光角度デー
タSCNi1，SCNi2，…，SCNij，…，SCNinとして保持しか
つ制御端に対してデコーダ回路324から読込選択信号SEL
が与えられたとき出力端から投光角度データSCNi1，SCN
i2，…，SCNij，…，SCNinを結像データIMGとして送出
するための記憶部材として機能する複数のレジスタREG
i1，REGi2，…，REGij，…，REGinとを包有している。
2ij，…，322inの出力端に対して一方の入力端がそれぞ
れ接続された複数のゲート回路GCi1，GCi2，…，GCij，
…，GCinと、トリガ端に対してゲート回路GCi1，GCi2，
…，GCij，…，GCinからそれぞれトリガ信号SGi1，S
Gi2，…，SGij，…，SGinが与えられたとき入力端に与
えられている投光信号SCNの内容を記憶し投光角度デー
タSCNi1，SCNi2，…，SCNij，…，SCNinとして保持しか
つ制御端に対してデコーダ回路324から読込選択信号SEL
が与えられたとき出力端から投光角度データSCNi1，SCN
i2，…，SCNij，…，SCNinを結像データIMGとして送出
するための記憶部材として機能する複数のレジスタREG
i1，REGi2，…，REGij，…，REGinとを包有している。
ゲート回路GCi1，GCi2，…，GCij，GCin-1は、それぞ
れ他方の入力端が比較増幅回路322i2，322i3，…，322
ij+1，…，322inの出力端に対して接続されており、比
較増幅回路322i2，322i3，…，322ij+1，…，322inから
それぞれ奇数次反射スリット光Ｌ＊もしくは偶数次反射
スリット光Ｌ＊＊に対応するトリガ信号SIi2，SIi3，
…，SIij+1，…，SIinが与えられたとき所定時間だけ閉
鎖状態に維持される。したがって、ゲート回路GCi1，GC
i2，…，GCij，…，GCin-1は、比較増幅回路322i1，322
i2，…，322ij，…，322in-1からそれぞれ奇数次反射ス
リット光Ｌ＊に対応してトリガ信号SIi1，SIi2，…，SI
ij，…，SIin-1が与えられたとき通過せしめてトリガ信
号SGi1，SGi2，…，SGij，…，SGin-1としてレジスタRE
Gi1，REGi2，…，REGij，…，REGin-1のトリガ端に与
え、かつ比較増幅回路322i1，322i2，…，322ij，…，3
22in-1からそれぞれ偶数次反射スリット光Ｌ＊＊に対応
してトリガ信号SIi1，SIi2，…，SIij，…，SIin-1が与
えられたとき遮断してレジスタREGi1，REGi2，…，REG
ij，…，REGin-1に与えない。
れ他方の入力端が比較増幅回路322i2，322i3，…，322
ij+1，…，322inの出力端に対して接続されており、比
較増幅回路322i2，322i3，…，322ij+1，…，322inから
それぞれ奇数次反射スリット光Ｌ＊もしくは偶数次反射
スリット光Ｌ＊＊に対応するトリガ信号SIi2，SIi3，
…，SIij+1，…，SIinが与えられたとき所定時間だけ閉
鎖状態に維持される。したがって、ゲート回路GCi1，GC
i2，…，GCij，…，GCin-1は、比較増幅回路322i1，322
i2，…，322ij，…，322in-1からそれぞれ奇数次反射ス
リット光Ｌ＊に対応してトリガ信号SIi1，SIi2，…，SI
ij，…，SIin-1が与えられたとき通過せしめてトリガ信
号SGi1，SGi2，…，SGij，…，SGin-1としてレジスタRE
Gi1，REGi2，…，REGij，…，REGin-1のトリガ端に与
え、かつ比較増幅回路322i1，322i2，…，322ij，…，3
22in-1からそれぞれ偶数次反射スリット光Ｌ＊＊に対応
してトリガ信号SIi1，SIi2，…，SIij，…，SIin-1が与
えられたとき遮断してレジスタREGi1，REGi2，…，REG
ij，…，REGin-1に与えない。
ゲート回路GCijは、たとえば，第４図に示したように
構成すればよい（ｊ＝1,2,…,n−１）。すなわち、ゲー
ト回路GCijは、一方の入力端が比較増幅回路322ijの出
力端に接続されかつ出力端がレジスタREGijのトリガ端
に接続された第１の正論理アンド回路AND1と、一方の入
力端が比較増幅回路322ij+1の出力端に接続された正論
理オア回路OR1と、一方の入力端が正論理オア回路OR1の
出力端に接続された第２の正論理アンド回路AND2と、入
力端Ｄが正論理アンド回路AND2の出力端に接続されかつ
クロック入力端CLKがクロック信号源Ｓ−CLKに接続され
かつクリア入力端CLがリセット信号源Ｓ−RSETに接続さ
れかつプリセット入力端PRが定電圧源（ここでは“＋5
V"）に接続されかつ反転出力端が正論理アンド回路AN
D1の他方の入力端に接続されかつ非反転出力端Ｑが正論
理オア回路OR1の他方の入力端に接続された第１のフリ
ップフロップ回路FF1と、クロック入力端CLKがクロック
信号源Ｓ−CLKに接続されかつクリア入力端CLが定電圧
源（ここでは“＋5V"）に接続されかつプリセット入力
端PRがリセット信号源Ｓ−RSETに接続された第２のフリ
ップフロップ回路FF2と、一方の入力端がリセット信号
源Ｓ−RSETに接続されかつ他方の入力端がフリップフロ
ップ回路FF2の非反転出力端Ｑに接続された負論理オア
回路OR2と、データ入力端A,〜,Dおよびロード入力端LOA
Dが定電圧源（ここでは“＋5V"）に接続されかつ入力端
ENP,ENTがフリップフロップ回路FF1の非反転出力端Ｑに
接続されかつクリア入力端CLRが負論理オア回路OR2の出
力端に接続されかつクロック入力端CLKがクロック信号
源Ｓ−CLKに接続された第１のカウンタCNT1と、データ
入力端A,〜,Dおよびロード入力端LOADが定電圧源（ここ
では“＋5V"）に接続されかつ入力端ENPがフリップフロ
ップ回路FF1の非反転出力端Ｑに接続されかつ入力端ENT
がカウンタCNT1の出力端RCOに接続されかつクリア入力
端CLRが負論理オア回路OR2の出力端に接続されかつクロ
ック入力端CLKがクロック信号源Ｓ−CLKに接続された第
２のカウンタCNT2と、入力端P0，〜，P3がカウンタCNT1
のデータ出力端QA，〜，QDに接続されかつ入力端P4，
〜，P7がカウンタCNT2のデータ出力端QA，〜，QDに接続
されかつ入力端Q0，Q1，Q3，〜，Q7および接地端Ｇが接
地されかつ入力端Q2が定電圧源（ここでは“＋5V"）に
接続された比較回路CMPと、入力端Ｄが比較回路CMPの出
力端に接続されかつクロック入力端CLKがクロック信号
源Ｓ−CLKに接続されかつプリセット入力端PRがリセッ
ト信号源Ｓ−RSETに接続されかつクリア入力端CLが定電
圧源（ここでは“＋5V"）に接続されかつ非反転出力端
Ｑが正論理アンド回路AND2の他方の入力端およびフリッ
プフロップ回路FF2の入力端Ｄに接続された第３のフリ
ップフロップ回路FF3とを包有している。
構成すればよい（ｊ＝1,2,…,n−１）。すなわち、ゲー
ト回路GCijは、一方の入力端が比較増幅回路322ijの出
力端に接続されかつ出力端がレジスタREGijのトリガ端
に接続された第１の正論理アンド回路AND1と、一方の入
力端が比較増幅回路322ij+1の出力端に接続された正論
理オア回路OR1と、一方の入力端が正論理オア回路OR1の
出力端に接続された第２の正論理アンド回路AND2と、入
力端Ｄが正論理アンド回路AND2の出力端に接続されかつ
クロック入力端CLKがクロック信号源Ｓ−CLKに接続され
かつクリア入力端CLがリセット信号源Ｓ−RSETに接続さ
れかつプリセット入力端PRが定電圧源（ここでは“＋5
V"）に接続されかつ反転出力端が正論理アンド回路AN
D1の他方の入力端に接続されかつ非反転出力端Ｑが正論
理オア回路OR1の他方の入力端に接続された第１のフリ
ップフロップ回路FF1と、クロック入力端CLKがクロック
信号源Ｓ−CLKに接続されかつクリア入力端CLが定電圧
源（ここでは“＋5V"）に接続されかつプリセット入力
端PRがリセット信号源Ｓ−RSETに接続された第２のフリ
ップフロップ回路FF2と、一方の入力端がリセット信号
源Ｓ−RSETに接続されかつ他方の入力端がフリップフロ
ップ回路FF2の非反転出力端Ｑに接続された負論理オア
回路OR2と、データ入力端A,〜,Dおよびロード入力端LOA
Dが定電圧源（ここでは“＋5V"）に接続されかつ入力端
ENP,ENTがフリップフロップ回路FF1の非反転出力端Ｑに
接続されかつクリア入力端CLRが負論理オア回路OR2の出
力端に接続されかつクロック入力端CLKがクロック信号
源Ｓ−CLKに接続された第１のカウンタCNT1と、データ
入力端A,〜,Dおよびロード入力端LOADが定電圧源（ここ
では“＋5V"）に接続されかつ入力端ENPがフリップフロ
ップ回路FF1の非反転出力端Ｑに接続されかつ入力端ENT
がカウンタCNT1の出力端RCOに接続されかつクリア入力
端CLRが負論理オア回路OR2の出力端に接続されかつクロ
ック入力端CLKがクロック信号源Ｓ−CLKに接続された第
２のカウンタCNT2と、入力端P0，〜，P3がカウンタCNT1
のデータ出力端QA，〜，QDに接続されかつ入力端P4，
〜，P7がカウンタCNT2のデータ出力端QA，〜，QDに接続
されかつ入力端Q0，Q1，Q3，〜，Q7および接地端Ｇが接
地されかつ入力端Q2が定電圧源（ここでは“＋5V"）に
接続された比較回路CMPと、入力端Ｄが比較回路CMPの出
力端に接続されかつクロック入力端CLKがクロック信号
源Ｓ−CLKに接続されかつプリセット入力端PRがリセッ
ト信号源Ｓ−RSETに接続されかつクリア入力端CLが定電
圧源（ここでは“＋5V"）に接続されかつ非反転出力端
Ｑが正論理アンド回路AND2の他方の入力端およびフリッ
プフロップ回路FF2の入力端Ｄに接続された第３のフリ
ップフロップ回路FF3とを包有している。
（実施例の作用） 次に、第１図ないし第８図を参照しつつ、本発明にか
かる物体計測装置の一実施例について、その作用を詳細
に説明する。
かる物体計測装置の一実施例について、その作用を詳細
に説明する。
三次元座標系 以下の説明を簡潔とし、かつ十分な理解をなすため
に、最初に三次元座標系を導入する。
に、最初に三次元座標系を導入する。
すなわち、結像装置31の中心を原点Ｏ（0,0,0）と
し、結像装置31（すなわち原点Ｏ）を通りかつ走査スリ
ット光（すなわち走査光）Ｌの拡張方向（すなわちミラ
ー141の回転軸Ｍ）の平行するようにＺ軸をとり、結像
装置31（すなわち原点Ｏ）とミラー141の回転軸Ｍとを
結ぶ線分OM（すなわち基線；その長さをａとする）上に
のりかつＺ軸に直交するようにＸ軸をとり、かつ結像装
置31（すなわち原点Ｏ）を通りかつＸ軸およびＺ軸に直
交するようにＹ軸をとる。更に、走査スリット光ＬとＸ
軸とのなす角（すなわち走査角）をαとし、走査スリッ
ト光Ｌを反射した被計測物体20上の点（すなわち走査ス
リット光Ｌの反射点Ｐ）を座標（X,Y,Z）とする。加え
て、結像装置31（すなわち原点Ｏ）を通る奇数次反射ス
リット光Ｌ＊もしくは偶数次反射スリット光Ｌ＊＊がXY
平面においてＹ軸となす角をβxとし、かつYZ平面にお
いてＹ軸となす角をβzとする。反射点Ｐ（X,Y,Z）にお
いて反射され結像装置31の中心（すなわち原点Ｏ）を通
過した奇数次反射スリット光Ｌ＊もしくは偶数次反射ス
リット光Ｌ＊＊が、結像装置31から距離ｆだけ離間され
た撮像面（すなわち光ダイオード32111，32112，…，32
11n；32121，32122，…，3212n；…；321m1，321m2，
…，321mn）上に結像された点（すなわち反射点Ｐの
像）Ｑの座標を（x,y,z）とする。反射点Ｐ（X,Y,Z）の
Ｘ軸,Y軸およびＺ軸上における投影点をそれぞれＲ（X,
0,0）,S（0,Y,0）,T（0,0,Z）とし、かつＸ軸上におけ
るミラー141の回転軸Ｍの位置を（a,0,0）とする。
し、結像装置31（すなわち原点Ｏ）を通りかつ走査スリ
ット光（すなわち走査光）Ｌの拡張方向（すなわちミラ
ー141の回転軸Ｍ）の平行するようにＺ軸をとり、結像
装置31（すなわち原点Ｏ）とミラー141の回転軸Ｍとを
結ぶ線分OM（すなわち基線；その長さをａとする）上に
のりかつＺ軸に直交するようにＸ軸をとり、かつ結像装
置31（すなわち原点Ｏ）を通りかつＸ軸およびＺ軸に直
交するようにＹ軸をとる。更に、走査スリット光ＬとＸ
軸とのなす角（すなわち走査角）をαとし、走査スリッ
ト光Ｌを反射した被計測物体20上の点（すなわち走査ス
リット光Ｌの反射点Ｐ）を座標（X,Y,Z）とする。加え
て、結像装置31（すなわち原点Ｏ）を通る奇数次反射ス
リット光Ｌ＊もしくは偶数次反射スリット光Ｌ＊＊がXY
平面においてＹ軸となす角をβxとし、かつYZ平面にお
いてＹ軸となす角をβzとする。反射点Ｐ（X,Y,Z）にお
いて反射され結像装置31の中心（すなわち原点Ｏ）を通
過した奇数次反射スリット光Ｌ＊もしくは偶数次反射ス
リット光Ｌ＊＊が、結像装置31から距離ｆだけ離間され
た撮像面（すなわち光ダイオード32111，32112，…，32
11n；32121，32122，…，3212n；…；321m1，321m2，
…，321mn）上に結像された点（すなわち反射点Ｐの
像）Ｑの座標を（x,y,z）とする。反射点Ｐ（X,Y,Z）の
Ｘ軸,Y軸およびＺ軸上における投影点をそれぞれＲ（X,
0,0）,S（0,Y,0）,T（0,0,Z）とし、かつＸ軸上におけ
るミラー141の回転軸Ｍの位置を（a,0,0）とする。
このとき、第１図から明らかなように OM＝OR＋RM の関係が成立するので、 ａ＝Y tanβx＋Y cotα が成立し、これを整理して Ｙ＝ａ［tanβx＋cotα］-1 の関係を求め得る。ここで、tanβx＝xf-1であるので、 Ｙ＝af［ｘ×f cotα］-1 ……（１） と表現できる。
また、 OR＝OS tanβx の関係が成立するので、 Ｘ＝Y tanβx の関係を求め得る。ここで、tanβx＝xf-1であるので、 Ｘ＝ax［ｘ＋f cotα］-1 ……（２） と表現できる。
同様に、 OT＝OS tanβz の関係が成立するので、 Ｚ＝Y tanβz の関係を求め得る。ここで、tanβz＝zf-1であるので、 Ｚ＝as［ｘ＋f cotα］-1 ……（３） と表現できる。
物体計測動作 走査スリット光Ｌによる走査 被計測物体20の計測に際して、まず受光装置30に含ま
れた複数の記憶装置3231，3232，…，323m（詳細には、
レジスタREG11，REG12，…，REG1n；REG21，REG22，
…，REG2n；…；REGm1，REGm2，…，REGmn）の記憶内容
が、適宜の手段（図示せず）によって除去され、特定の
値（たとえば“0"）とされる。
れた複数の記憶装置3231，3232，…，323m（詳細には、
レジスタREG11，REG12，…，REG1n；REG21，REG22，
…，REG2n；…；REGm1，REGm2，…，REGmn）の記憶内容
が、適宜の手段（図示せず）によって除去され、特定の
値（たとえば“0"）とされる。
投光装置10では、スリット光発生装置12によって走査
スリット光Ｌが作成されている。すなわち、光源121の
発生したビーム光を円筒レンズ122によって走査スリッ
ト光Ｌに変えている。走査スリット光Ｌは、走査装置14
のミラー141に照射されている。このとき、ミラー141が
回転駆動装置142によって適宜の（すなわち計測制御装
置40の投光信号発生装置41から与えられた投光信号SCN
に応じた）角速度ωで回転されているので、走査スリッ
ト光Ｌは、ミラー141によって反射されたのち、その投
光角度αの方向に向けて被計測領域に対し送出される。
投光信号SCNは、走査スリット光Ｌが被計測領域の全体
を走査するよう与えられている。
スリット光Ｌが作成されている。すなわち、光源121の
発生したビーム光を円筒レンズ122によって走査スリッ
ト光Ｌに変えている。走査スリット光Ｌは、走査装置14
のミラー141に照射されている。このとき、ミラー141が
回転駆動装置142によって適宜の（すなわち計測制御装
置40の投光信号発生装置41から与えられた投光信号SCN
に応じた）角速度ωで回転されているので、走査スリッ
ト光Ｌは、ミラー141によって反射されたのち、その投
光角度αの方向に向けて被計測領域に対し送出される。
投光信号SCNは、走査スリット光Ｌが被計測領域の全体
を走査するよう与えられている。
走査スリット光Ｌは、被計測領域にある被計測物体20
を線状に照射しており、少なくとも１回反射されてい
る。
を線状に照射しており、少なくとも１回反射されてい
る。
このとき、走査スリット光Ｌの進行方向（ひいては投
光角度α）が投光信号SCNに応じた角速度ωとなるよう
変化せしめられているので、走査スリット光Ｌの照射さ
れている被計測物体20の領域は、それに応じて徐々に移
動している。したがって、被計測物体20による走査スリ
ット光Ｌの反射点Ｐ（X,Y,Z）の位置が、投光信号SCNに
応じて変化している。
光角度α）が投光信号SCNに応じた角速度ωとなるよう
変化せしめられているので、走査スリット光Ｌの照射さ
れている被計測物体20の領域は、それに応じて徐々に移
動している。したがって、被計測物体20による走査スリ
ット光Ｌの反射点Ｐ（X,Y,Z）の位置が、投光信号SCNに
応じて変化している。
反射スリット光Ｌ＊,L＊＊の結像 被計測物体20の表面によって奇数回（たとえば１回）
反射された走査スリット光（すなわち奇数次反射スリッ
ト光）Ｌ＊は、被計測物体20の表面によって偶数回（た
とえば２回）反射された走査スリット光（すなわち偶数
次反射スリット光）Ｌ＊＊などとともに、受光装置30の
結像装置31によって収束され、撮像装置32の撮像面（す
なわち光ダイオード32111，32112，…，3211n；32121，
32122，…，3212n；…；321m1，321m2，…，321mn）上
で結像されている。
反射された走査スリット光（すなわち奇数次反射スリッ
ト光）Ｌ＊は、被計測物体20の表面によって偶数回（た
とえば２回）反射された走査スリット光（すなわち偶数
次反射スリット光）Ｌ＊＊などとともに、受光装置30の
結像装置31によって収束され、撮像装置32の撮像面（す
なわち光ダイオード32111，32112，…，3211n；32121，
32122，…，3212n；…；321m1，321m2，…，321mn）上
で結像されている。
奇数次反射スリット光Ｌ＊の結像位置Ｑ（x,y,z）
は、第６図に明らかなごとく、走査スリット光Ｌによる
被計測領域の走査に応じて光ダイオード32111，32112，
…，3211n；32121，32122，…，3212n；…；321m1，321
m2，…，321mnの列方向にそって順行する方向（すなわ
ち光ダイオード321ijに関しｊが増加する方向）に徐々
に移動している。これに対し、偶数次反射スリット光Ｌ
＊＊の結像位置Ｑ＊（x,y,z）は、第６図に明らかなご
とく、走査スリット光Ｌによる被計測領域の走査に応じ
て光ダイオード32111，32112，…，3211n；32121，321
22，…，3212n；…；321m1，321m2，…，321mnの列方向
にそって逆行する方向（すなわち光ダイオード321ijに
関しｊが減少する方向）に徐々に移動している。
は、第６図に明らかなごとく、走査スリット光Ｌによる
被計測領域の走査に応じて光ダイオード32111，32112，
…，3211n；32121，32122，…，3212n；…；321m1，321
m2，…，321mnの列方向にそって順行する方向（すなわ
ち光ダイオード321ijに関しｊが増加する方向）に徐々
に移動している。これに対し、偶数次反射スリット光Ｌ
＊＊の結像位置Ｑ＊（x,y,z）は、第６図に明らかなご
とく、走査スリット光Ｌによる被計測領域の走査に応じ
て光ダイオード32111，32112，…，3211n；32121，321
22，…，3212n；…；321m1，321m2，…，321mnの列方向
にそって逆行する方向（すなわち光ダイオード321ijに
関しｊが減少する方向）に徐々に移動している。
詳述すれば、走査角α1のとき、走査スリット光Ｌが
被計測物体20の反射点P1で奇数回反射されることにより
形成された奇数次反射スリット光Ｌ＊は、結像装置31に
よって撮像面の結像点Q1で結像されている。走査角α2
（＞α1）のとき、走査スリット光Ｌが被計測物体20の
反射点P2で奇数回反射されることにより形成された奇数
次反射スリット光Ｌ＊は、結像装置31によって撮像面の
結像点Q2で結像されている。このため、奇数次反射スリ
ット光Ｌ＊の結像点Ｑ（x,y,z）は、上述のとおり、走
査角αが大きくなるにともなって、光ダイオード321ij
の列方向にそって順行する方向へ移動する。
被計測物体20の反射点P1で奇数回反射されることにより
形成された奇数次反射スリット光Ｌ＊は、結像装置31に
よって撮像面の結像点Q1で結像されている。走査角α2
（＞α1）のとき、走査スリット光Ｌが被計測物体20の
反射点P2で奇数回反射されることにより形成された奇数
次反射スリット光Ｌ＊は、結像装置31によって撮像面の
結像点Q2で結像されている。このため、奇数次反射スリ
ット光Ｌ＊の結像点Ｑ（x,y,z）は、上述のとおり、走
査角αが大きくなるにともなって、光ダイオード321ij
の列方向にそって順行する方向へ移動する。
これに対し、走査角α1のとき、走査スリット光Ｌが
被計測物体20の反射点P1で奇数回反射したのち他の反射
点P1 ＊でもう１回反射されることにより形成された偶数
次反射スリット光Ｌ＊＊は、結像装置31によって撮像面
の結像点Q1 ＊で結像されている。走査角α2（＞α1）の
とき、走査スリット光Ｌが被計測物体20の反射点P2で奇
数回反射されたのち他の反射点P2 ＊でもう１回反射され
ることにより形成された偶数次反射スリット光Ｌ
＊＊は、結像装置31によって撮像面の結像点Q2 ＊で結像
されている。このため、偶数次反射スリット光Ｌ＊＊の
結像点Ｑ＊（x,y,z）は、上述のとおり、走査角αが大
きくなるにともなって、光ダイオード321ijの列方向に
そって逆行する方向へ移動する。
被計測物体20の反射点P1で奇数回反射したのち他の反射
点P1 ＊でもう１回反射されることにより形成された偶数
次反射スリット光Ｌ＊＊は、結像装置31によって撮像面
の結像点Q1 ＊で結像されている。走査角α2（＞α1）の
とき、走査スリット光Ｌが被計測物体20の反射点P2で奇
数回反射されたのち他の反射点P2 ＊でもう１回反射され
ることにより形成された偶数次反射スリット光Ｌ
＊＊は、結像装置31によって撮像面の結像点Q2 ＊で結像
されている。このため、偶数次反射スリット光Ｌ＊＊の
結像点Ｑ＊（x,y,z）は、上述のとおり、走査角αが大
きくなるにともなって、光ダイオード321ijの列方向に
そって逆行する方向へ移動する。
奇数次反射スリット光Ｌ＊もしくは偶数次反射スリッ
ト光Ｌ＊＊が結像されると、光ダイオード32111，32
112，…，3211n；32121，32122，…，3212n；…；32
1m1，321m2，…，321mnは、それぞれ導通し、その結像
された奇数次反射スリット光Ｌ＊もしくは偶数次反射ス
リット光Ｌ＊＊の光量に応じた結像電流I11，I12，…，
I1n；I21，I22，…，I2n；…；Im1，Im2，…，Imnを発
生する。
ト光Ｌ＊＊が結像されると、光ダイオード32111，32
112，…，3211n；32121，32122，…，3212n；…；32
1m1，321m2，…，321mnは、それぞれ導通し、その結像
された奇数次反射スリット光Ｌ＊もしくは偶数次反射ス
リット光Ｌ＊＊の光量に応じた結像電流I11，I12，…，
I1n；I21，I22，…，I2n；…；Im1，Im2，…，Imnを発
生する。
結像電流I11，I12，…，I1n；I21，I22，…，I2n；
…；Im1，Im2，…，Imnは、それぞれ光ダイオード32
111，32112，…，3211n；32121，32122，…，3212n；
…；321m1，321m2，…，321mnに対して１対１に付設さ
れた比較増幅回路32211，32212，…，3221n；32221，32
222，…，3222n；…；322m1，322m2，322mnで所望に応
じて増幅されかつ基準値と比較されたのち、トリガ信号
SI11，SI12，…，SI1n；SI21，SI22，…，SI2n；…；SI
m1，SIm2，…，SImnとして記憶装置3231，3232，…，32
3mに与えられる。
…；Im1，Im2，…，Imnは、それぞれ光ダイオード32
111，32112，…，3211n；32121，32122，…，3212n；
…；321m1，321m2，…，321mnに対して１対１に付設さ
れた比較増幅回路32211，32212，…，3221n；32221，32
222，…，3222n；…；322m1，322m2，322mnで所望に応
じて増幅されかつ基準値と比較されたのち、トリガ信号
SI11，SI12，…，SI1n；SI21，SI22，…，SI2n；…；SI
m1，SIm2，…，SImnとして記憶装置3231，3232，…，32
3mに与えられる。
記憶装置323iの動作 3a）全体動作 記憶装置3231，3232，…，323mは、トリガ信号SI11，
SI12，…，SI1n；SI21，SI22，…，SI2n；…；SIm1，SI
m2，…，SImnが与えられたときに、以下のごとく動作す
る。なお、記憶装置3231，3232，…，323mは、実質的に
同一の動作を行なうので、ここでは便宜上、記憶装置32
3iを代表として説明する（ｉ＝1,2,…,m）。
SI12，…，SI1n；SI21，SI22，…，SI2n；…；SIm1，SI
m2，…，SImnが与えられたときに、以下のごとく動作す
る。なお、記憶装置3231，3232，…，323mは、実質的に
同一の動作を行なうので、ここでは便宜上、記憶装置32
3iを代表として説明する（ｉ＝1,2,…,m）。
記憶装置323iには、光ダイオード321ijに対して奇数
次反射スリット光Ｌ＊もしくは偶数次反射スリット光Ｌ
＊＊が結像されることによって発生されたトリガ信号SI
ijが与えられている（ｊ＝1,2,…,n）。
次反射スリット光Ｌ＊もしくは偶数次反射スリット光Ｌ
＊＊が結像されることによって発生されたトリガ信号SI
ijが与えられている（ｊ＝1,2,…,n）。
記憶装置323iでは、トリガ信号SIijが、ゲート回路G
Cij，CGij-1に対し与えられている（ただしｊ＝１のと
きはゲート回路GCi1のみ）。
Cij，CGij-1に対し与えられている（ただしｊ＝１のと
きはゲート回路GCi1のみ）。
トリガ信号SIijは、開放状態のゲート回路GCijを通過し
トリガ信号SGijとしてレジスタREGijに与えられ、かつ
開放状態のゲート回路GCij-1を所定時間（すなわち偶数
次反射スリット光Ｌ＊＊に伴なうトリガ信号SIij-1を遮
断するに必要な時間）だけ閉鎖状態とする。
トリガ信号SGijとしてレジスタREGijに与えられ、かつ
開放状態のゲート回路GCij-1を所定時間（すなわち偶数
次反射スリット光Ｌ＊＊に伴なうトリガ信号SIij-1を遮
断するに必要な時間）だけ閉鎖状態とする。
換言すれば、ゲート回路GCijは、奇数次反射スリット
光Ｌ＊に応じて発生されたトリガ信号SIijが与えられた
とき、開放状態に維持されており、そのトリガ信号SIij
を通過せしめ、トリガ信号SGijとしてレジスタREGijに
与える。レジスタREGijは、トリガ信号SGijが与えられ
ると、入力端に与えられている投光信号SCNの値を投光
信号データSCNij＝αijとして保持する。
光Ｌ＊に応じて発生されたトリガ信号SIijが与えられた
とき、開放状態に維持されており、そのトリガ信号SIij
を通過せしめ、トリガ信号SGijとしてレジスタREGijに
与える。レジスタREGijは、トリガ信号SGijが与えられ
ると、入力端に与えられている投光信号SCNの値を投光
信号データSCNij＝αijとして保持する。
これに対し、ゲート回路GCijは、偶数次反射スリット
光Ｌ＊＊に応じて発生されたトリガ信号SIijが与えられ
たとき、閉鎖状態に維持されており、そのトリガ信号SI
ijを遮断し、トリガ信号SGijとしてレジスタREGijに与
えない。
光Ｌ＊＊に応じて発生されたトリガ信号SIijが与えられ
たとき、閉鎖状態に維持されており、そのトリガ信号SI
ijを遮断し、トリガ信号SGijとしてレジスタREGijに与
えない。
3b）ゲート回路GRijの動作 3b−イ）初期状態 まず、リセット信号RESETが解除される以前における
ゲート回路GCijの動作を説明する（第４図，第７図およ
び第８図参照）。
ゲート回路GCijの動作を説明する（第４図，第７図およ
び第８図参照）。
フリップフロップ回路FF1では、クリア入力端CLに与
えられたリセット信号RESETが低レベル状態であり、か
つプリセット入力端PRに与えられたプリセット信号が高
レベル状態であるので、その出力たるゲート信号GATEお
よび計数許可信号CNTENBがそれぞれ高レベル状態および
低レベル状態とされている。
えられたリセット信号RESETが低レベル状態であり、か
つプリセット入力端PRに与えられたプリセット信号が高
レベル状態であるので、その出力たるゲート信号GATEお
よび計数許可信号CNTENBがそれぞれ高レベル状態および
低レベル状態とされている。
フリップフロップ回路FF2では、プリセット入力端PR
に与えられたリセット信号RESETが低レベル状態であ
り、かつクリア入力端CLに与えられたクリア信号が高レ
ベル状態であるので、その出力たる遅延終了信号TIMEOU
T＊が高レベル状態とされている。
に与えられたリセット信号RESETが低レベル状態であ
り、かつクリア入力端CLに与えられたクリア信号が高レ
ベル状態であるので、その出力たる遅延終了信号TIMEOU
T＊が高レベル状態とされている。
負論理オア回路OR2では、１入力（すなわちリセット
信号RESET）が低レベル状態であるので、その出力たる
計数クリア信号CNTCLRが低レベル状態とされている。
信号RESET）が低レベル状態であるので、その出力たる
計数クリア信号CNTCLRが低レベル状態とされている。
計数回路CNT1，CNT2では、クリア入力端CLRに対し計
数クリア信号CNTCLRが与えられ、かつ入力端ENPに対し
計数許可信号CNTENBが与えられていないので、クロック
入力端CLKにクロック信号CLOCKが与えられても、計数動
作が実行されない。
数クリア信号CNTCLRが与えられ、かつ入力端ENPに対し
計数許可信号CNTENBが与えられていないので、クロック
入力端CLKにクロック信号CLOCKが与えられても、計数動
作が実行されない。
比較回路CMPでは、計数回路CNT1，CNT2から与えられ
ている計数結果Ｔが０であって設定値T0（≠０）に一致
されることがないので、一致信号Ｔ＊が出力されない。
ている計数結果Ｔが０であって設定値T0（≠０）に一致
されることがないので、一致信号Ｔ＊が出力されない。
フリップフロップ回路FF3では、プリセット入力端PR
に与えられたリセット信号RESETが低レベル状態であ
り、かつクリア入力端CLに与えられたクリア信号が高レ
ベル状態であるので、その出力たる終了信号TIMEOUTが
高レベル状態とされている。
に与えられたリセット信号RESETが低レベル状態であ
り、かつクリア入力端CLに与えられたクリア信号が高レ
ベル状態であるので、その出力たる終了信号TIMEOUTが
高レベル状態とされている。
正論理アンド回路AND1は、一方の入力端に与えられて
いるゲート信号GATEが高レベル状態にあるので、開放状
態にあるが、他方の入力端に比較増幅回路322ijからト
リガ信号SIijが与えられていないので、レジスタREGij
に対してトリガ信号SGijを与えることがない。
いるゲート信号GATEが高レベル状態にあるので、開放状
態にあるが、他方の入力端に比較増幅回路322ijからト
リガ信号SIijが与えられていないので、レジスタREGij
に対してトリガ信号SGijを与えることがない。
正論理オア回路OR1は、一方の入力端に与えられてい
る計数許可信号CNTENBが低レベル状態にあり、かつ他方
の入力端に比較増幅回路322ij+1からトリガ信号SIij+1
が与えられていないので、出力が低レベル状態にある。
る計数許可信号CNTENBが低レベル状態にあり、かつ他方
の入力端に比較増幅回路322ij+1からトリガ信号SIij+1
が与えられていないので、出力が低レベル状態にある。
正論理アンド回路AND2は、一方の入力端に与えられて
いる終了信号TIMEOUTが高レベル状態であるので、開放
されており、他方の入力端に与えられた正論理オア回路
OR1の出力を通過せしめてフリップフロップ回路FF1の入
力端Ｄに与えている。
いる終了信号TIMEOUTが高レベル状態であるので、開放
されており、他方の入力端に与えられた正論理オア回路
OR1の出力を通過せしめてフリップフロップ回路FF1の入
力端Ｄに与えている。
以上により、ゲート回路GRijは、待機状態となり、ト
リガ信号SIij，SIij+1の到来をまつ。
リガ信号SIij，SIij+1の到来をまつ。
3b−ロ）奇数次反射スリット光Ｌ＊ 次いで、リセット信号RESETが解除されたのちに、奇
数次反射スリット光Ｌ＊に伴なうトリガ信号SIij，SI
ij+1が与えられたときのゲート回路GCijの動作を説明す
る（第４図および第７図参照）。この場合は、奇数次反
射スリット光Ｌ＊が光ダイオード321ijに対しｊが増加
する向きに順次結像されているので、トリガ信号SIijが
トリガ信号SIij+1に先き立ってゲート回路GCijに対し与
えられる。
数次反射スリット光Ｌ＊に伴なうトリガ信号SIij，SI
ij+1が与えられたときのゲート回路GCijの動作を説明す
る（第４図および第７図参照）。この場合は、奇数次反
射スリット光Ｌ＊が光ダイオード321ijに対しｊが増加
する向きに順次結像されているので、トリガ信号SIijが
トリガ信号SIij+1に先き立ってゲート回路GCijに対し与
えられる。
トリガ信号SIijは、正論理アンド回路AND1が上述のご
とく開放されているので、正論理アンド回路AND1を通過
し、トリガ信号SGijとしてレジスタREGijに与えられる
（第４図参照）。
とく開放されているので、正論理アンド回路AND1を通過
し、トリガ信号SGijとしてレジスタREGijに与えられる
（第４図参照）。
トリガ信号SIij+1は、トリガ信号SIijが正論理アンド
回路AND1を通過したのちに、正論理オア回路OR1を介し
て正論理アンド回路AND2に与えられる。
回路AND1を通過したのちに、正論理オア回路OR1を介し
て正論理アンド回路AND2に与えられる。
正論理アンド回路AND2は、上述のごとく開放されてい
るので、トリガ信号SIij+1をそのまま通過せしめてフリ
ップフロップ回路FF1の入力端Ｄに与える。
るので、トリガ信号SIij+1をそのまま通過せしめてフリ
ップフロップ回路FF1の入力端Ｄに与える。
フリップフロップ回路FF1では、クリア入力端CLに与
えられたリセット信号RESETが高レベル状態であり、か
つプリセット入力端PRに与えられたプリセット信号が高
レベル状態であるが、入力端Ｄに与えられている入力
（すなわちトリガ信号SIij+1）が高いレベル状態となる
ので、クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出力状
態が反転され、その出力たるゲート信号GATEおよび計数
許可信号CNTENBがそれぞれ低レベル状態および高レベル
状態となる。
えられたリセット信号RESETが高レベル状態であり、か
つプリセット入力端PRに与えられたプリセット信号が高
レベル状態であるが、入力端Ｄに与えられている入力
（すなわちトリガ信号SIij+1）が高いレベル状態となる
ので、クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出力状
態が反転され、その出力たるゲート信号GATEおよび計数
許可信号CNTENBがそれぞれ低レベル状態および高レベル
状態となる。
ゲート信号GATEは、低レベル状態となるに応じ、正論
理アンド回路AND1を閉鎖状態とし、比較増幅回路322ij
から与えられるトリガ信号を遮断する。このとき、トリ
ガ信号SIijが既に終了しているので、奇数次反射光によ
る計測動作に影響を与えることはない。
理アンド回路AND1を閉鎖状態とし、比較増幅回路322ij
から与えられるトリガ信号を遮断する。このとき、トリ
ガ信号SIijが既に終了しているので、奇数次反射光によ
る計測動作に影響を与えることはない。
計数許可信号CNTEBNは、高レベル状態となるに応じ、
計数回路CNT1，CNT2の計数動作を開始せしめ、かつ正論
理オア回路OR1を介して正論理アンド回路AND2を開放状
態に維持する。
計数回路CNT1，CNT2の計数動作を開始せしめ、かつ正論
理オア回路OR1を介して正論理アンド回路AND2を開放状
態に維持する。
計数回路CNT1，CNT2では、入力端ENPに対し計数許可
信号CNTENBが与えられることとなるので、計数動作が開
始され、クロック入力端CLKにクロック信号CLOCKが与え
られるごとに、計数結果Ｔが増大する。計数結果Ｔは、
比較回路CMPに与えられている。
信号CNTENBが与えられることとなるので、計数動作が開
始され、クロック入力端CLKにクロック信号CLOCKが与え
られるごとに、計数結果Ｔが増大する。計数結果Ｔは、
比較回路CMPに与えられている。
比較回路CNPでは、計数回路CNT1，CNT2から与えられ
ている計数結果Ｔが設定値T0と一致した期間に、一致信
号Ｔ＊が出力されてフリップフロップ回路FF3に与えら
れる。換言すれば、一致信号Ｔ＊は、計数回路CNT1，CN
T2の計数結果Ｔが設定値T0と一致している期間にのみ低
レベル状態となる。
ている計数結果Ｔが設定値T0と一致した期間に、一致信
号Ｔ＊が出力されてフリップフロップ回路FF3に与えら
れる。換言すれば、一致信号Ｔ＊は、計数回路CNT1，CN
T2の計数結果Ｔが設定値T0と一致している期間にのみ低
レベル状態となる。
フリップフロップ回路FF3では、プリセット入力端PR
に与えられたリセット信号RESETとクリア入力端CLに与
えられたクリア信号とが高レベル状態であるので、入力
端Ｄに与えられている一致信号Ｔ＊が低レベル状態とな
ったとき、クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出
力状態が反転され、その出力たる終了信号TIMEOUTが低
レベル状態となる。ちなみに、フリップフロップ回路FF
3では、一致信号Ｔ＊が再び高レベル状態となったと
き、クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出力状態
が反転され、その出力たる終了信号TIMEOUTが高レベル
状態となる。
に与えられたリセット信号RESETとクリア入力端CLに与
えられたクリア信号とが高レベル状態であるので、入力
端Ｄに与えられている一致信号Ｔ＊が低レベル状態とな
ったとき、クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出
力状態が反転され、その出力たる終了信号TIMEOUTが低
レベル状態となる。ちなみに、フリップフロップ回路FF
3では、一致信号Ｔ＊が再び高レベル状態となったと
き、クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出力状態
が反転され、その出力たる終了信号TIMEOUTが高レベル
状態となる。
正論理アンド回路AND2は、終了信号TIMEOUTが低レベ
ル状態となったとき、閉鎖状態とされるので、フリップ
フロップ回路FF1の入力端Ｄに与えられている信号が低
レベル状態となる。
ル状態となったとき、閉鎖状態とされるので、フリップ
フロップ回路FF1の入力端Ｄに与えられている信号が低
レベル状態となる。
フリップフロップ回路FF1は、これにより、クロック
信号CLOCKの次の立ち上がりに伴って出力状態が反転さ
れ、ゲート信号GATEおよび計数許可信号CNTENBがそれぞ
れ高レベル状態および低レベル状態に復帰する。
信号CLOCKの次の立ち上がりに伴って出力状態が反転さ
れ、ゲート信号GATEおよび計数許可信号CNTENBがそれぞ
れ高レベル状態および低レベル状態に復帰する。
ゲート信号GATEは、高レベル状態となるに応じ、正論
理アンド回路AND1を開放状態に復帰せしめ、比較増幅回
路322ijから与えられるトリガ信号を通過可能とする。
理アンド回路AND1を開放状態に復帰せしめ、比較増幅回
路322ijから与えられるトリガ信号を通過可能とする。
計数許可信号CNTEBNは、低レベル状態となるに応じ、
計数回路CNT1，CNT2の計数動作を停止せしめ、かつ正論
理オア回路OR1を介して正論理アンド回路AND2に与えら
れる。
計数回路CNT1，CNT2の計数動作を停止せしめ、かつ正論
理オア回路OR1を介して正論理アンド回路AND2に与えら
れる。
正論理アンド回路AND2は、終了信号TIMEOUTが高レベ
ル状態に復帰しているので、開放状態とされており、正
論理オア回路OR1の出力（詳細には低レベル状態の出
力）をフリップフロップ回路FF1の入力端Ｄに与えてい
る。
ル状態に復帰しているので、開放状態とされており、正
論理オア回路OR1の出力（詳細には低レベル状態の出
力）をフリップフロップ回路FF1の入力端Ｄに与えてい
る。
フリップフロップ回路FF1は、上述のごとく、出力状
態を維持し、ゲート信号GATEおよび計数許可信号CNTENB
をそれぞれ高レベル状態および低レベル状態に維持す
る。
態を維持し、ゲート信号GATEおよび計数許可信号CNTENB
をそれぞれ高レベル状態および低レベル状態に維持す
る。
フリップフロップ回路FF2では、プリセット入力端PR
に与えられたリセット信号RESETとクリア入力端CLに与
えられたクリア信号とが高レベル状態であり、かつ入力
端Ｄに与えられている終了信号TIMEOUTが一時的に低レ
ベル状態となるので、クロック信号CLOCKの立ち上がり
に応じて出力状態が反転され、その出力たる遅延終了信
号TIMEOUT＊が一時的に低レベル状態となる。
に与えられたリセット信号RESETとクリア入力端CLに与
えられたクリア信号とが高レベル状態であり、かつ入力
端Ｄに与えられている終了信号TIMEOUTが一時的に低レ
ベル状態となるので、クロック信号CLOCKの立ち上がり
に応じて出力状態が反転され、その出力たる遅延終了信
号TIMEOUT＊が一時的に低レベル状態となる。
負論理オア回路OR2では、リセット信号RESETが高レベ
ル状態に維持され、かつ遅延終了信号TIMEOUT＊が一時
的に低レベル状態となるので、その出力たる計数クリア
信号CNTCLRが一時的に低レベル状態となる。
ル状態に維持され、かつ遅延終了信号TIMEOUT＊が一時
的に低レベル状態となるので、その出力たる計数クリア
信号CNTCLRが一時的に低レベル状態となる。
計数回路CNT1，CNT2では、計数クリア信号CNTCLRが低
レベル状態となるに応じ、計数結果Ｔが０となる。
レベル状態となるに応じ、計数結果Ｔが０となる。
以上により、ゲート回路GCijは、奇数次反射スリット
光Ｌ＊に伴なうトリガ信号SIijのレジスタREGijへの伝
送を確保したのち、再びリセット信号RESETが与えられ
た直後の状態（すなわち待機状態）へ復帰し、次回のト
リガ信号SIij，SIij+1の到来をまつ。
光Ｌ＊に伴なうトリガ信号SIijのレジスタREGijへの伝
送を確保したのち、再びリセット信号RESETが与えられ
た直後の状態（すなわち待機状態）へ復帰し、次回のト
リガ信号SIij，SIij+1の到来をまつ。
3b−ハ）偶数次反射スリット光Ｌ＊＊ 更に、リセット信号RESETが与えられたのちに、偶数
次反射スリット光Ｌ＊＊に伴なうトリガ信号SIij，SI
ij+1が与えられたときのゲート回路GCijの動作を説明す
る（第４図および第８図参照）。この場合は、偶数次反
射スリット光Ｌ＊＊が光ダイオード321ijに対しｊが減
少する向きに順次結像されているので、トリガ信号SI
ij+1がトリガ信号SIijに先き立ってゲート回路GCijに対
し与えられる。
次反射スリット光Ｌ＊＊に伴なうトリガ信号SIij，SI
ij+1が与えられたときのゲート回路GCijの動作を説明す
る（第４図および第８図参照）。この場合は、偶数次反
射スリット光Ｌ＊＊が光ダイオード321ijに対しｊが減
少する向きに順次結像されているので、トリガ信号SI
ij+1がトリガ信号SIijに先き立ってゲート回路GCijに対
し与えられる。
トリガ信号SIij+1は、正論理オア回路OR1が開放状態
にあるので、直ちに正論理アンド回路AND2に与えられ
る。
にあるので、直ちに正論理アンド回路AND2に与えられ
る。
正論理アンド回路AND2は、一方の入力端に与えられて
いる終了信号TIMEOUTが高レベル状態にあって開放状態
とされているので、トリガ信号SIij+1をそのまま通過せ
しめてフリップフロップ回路FF1の入力端Ｄに与える。
いる終了信号TIMEOUTが高レベル状態にあって開放状態
とされているので、トリガ信号SIij+1をそのまま通過せ
しめてフリップフロップ回路FF1の入力端Ｄに与える。
フリップフロップ回路FF1では、クリア入力端CLに与
えられたリセット信号RESETが高レベル状態であり、か
つプリセット入力端PRに与えられたプリセット信号が高
レベル状態であるが、入力端Ｄに与えられている入力
（すなわちトリガ信号SIij+1）が高レベル状態となるの
で、クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出力状態
が反転され、その出力たるゲート信号GATEおよび計数許
可信号CNTENBがそれぞれ低レベル状態および高レベル状
態となる。
えられたリセット信号RESETが高レベル状態であり、か
つプリセット入力端PRに与えられたプリセット信号が高
レベル状態であるが、入力端Ｄに与えられている入力
（すなわちトリガ信号SIij+1）が高レベル状態となるの
で、クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出力状態
が反転され、その出力たるゲート信号GATEおよび計数許
可信号CNTENBがそれぞれ低レベル状態および高レベル状
態となる。
ゲート信号GATEは、低レベル状態となるに応じ、正論
理アンド回路AND1を閉鎖状態とし、比較増幅回路322ij
から与えられるトリガ信号SIijを遮断する。このため、
レジスタREGijには、トリガ信号SGijが与えられない。
これにより、偶数次反射スリット光Ｌ＊＊に伴なう影響
を排除でき、形状計測の精度低下を回避できる。
理アンド回路AND1を閉鎖状態とし、比較増幅回路322ij
から与えられるトリガ信号SIijを遮断する。このため、
レジスタREGijには、トリガ信号SGijが与えられない。
これにより、偶数次反射スリット光Ｌ＊＊に伴なう影響
を排除でき、形状計測の精度低下を回避できる。
計数許可信号CNTEBNは、高レベル状態となるに応じ、
計数回路CNT1，CNT2の計数動作を開始せしめ、かつ正論
理オア回路OR1を介して正論理アンド回路AND2を開放状
態に維持する。
計数回路CNT1，CNT2の計数動作を開始せしめ、かつ正論
理オア回路OR1を介して正論理アンド回路AND2を開放状
態に維持する。
計数回路CNT1，CNT2では、入力端ENPに対し計数許可
信号CNTENBが与えられることとなるので、計数動作が開
始され、クロック入力端CLKにクロック信号CLOCKが与え
られるごとに、計数結果Ｔが増大する。計数結果Ｔは、
比較回路CMPに与えられている。
信号CNTENBが与えられることとなるので、計数動作が開
始され、クロック入力端CLKにクロック信号CLOCKが与え
られるごとに、計数結果Ｔが増大する。計数結果Ｔは、
比較回路CMPに与えられている。
比較回路CMPでは、計数回路CNT1，CNT2から与えられ
ている計数結果Ｔが設定値T0と一致した期間に、一致信
号Ｔ＊が出力されてフリップフロップ回路FF3に与えら
れる。換言すれば、一致信号Ｔ＊は、計数回路CNT1，CN
T2の計数結果Ｔが設定値T0と一致している期間にのみ低
レベル状態となる。
ている計数結果Ｔが設定値T0と一致した期間に、一致信
号Ｔ＊が出力されてフリップフロップ回路FF3に与えら
れる。換言すれば、一致信号Ｔ＊は、計数回路CNT1，CN
T2の計数結果Ｔが設定値T0と一致している期間にのみ低
レベル状態となる。
フリップフロップ回路FF3では、プリセット入力PRに
与えられたリセット信号RESETとクリア入力端CLに与え
られたクリア信号とが高レベル状態であるので、入力端
Ｄに与えられている一致信号Ｔ＊が低レベル状態となっ
たとき、クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出力
状態が反転され、その出力たる終了信号TIMEOUTが低レ
ベル状態となる。ちなみに、フリップフロップ回路FF3
では、一致信号Ｔ＊が再び高レベル状態となったとき、
クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出力状態が反
転され、その出力たる終了信号TIMEOUTが高レベル状態
となる。
与えられたリセット信号RESETとクリア入力端CLに与え
られたクリア信号とが高レベル状態であるので、入力端
Ｄに与えられている一致信号Ｔ＊が低レベル状態となっ
たとき、クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出力
状態が反転され、その出力たる終了信号TIMEOUTが低レ
ベル状態となる。ちなみに、フリップフロップ回路FF3
では、一致信号Ｔ＊が再び高レベル状態となったとき、
クロック信号CLOCKの立ち上がりに応じて出力状態が反
転され、その出力たる終了信号TIMEOUTが高レベル状態
となる。
正論理アンド回路AND2は、終了信号TIMEOUTが低レベ
ル状態となったとき、閉鎖状態とされるので、フリップ
フロップ回路FF1の入力端Ｄに与えられている信号が低
レベル状態となる。
ル状態となったとき、閉鎖状態とされるので、フリップ
フロップ回路FF1の入力端Ｄに与えられている信号が低
レベル状態となる。
フリップフロップ回路FF1は、クロック信号CLOCKの次
の立ち上がりに伴って出力状態が反転され、ゲート信号
GATEおよび計数許可信号CNTENBがそれぞれ高レベル状態
および低レベル状態に復帰する。
の立ち上がりに伴って出力状態が反転され、ゲート信号
GATEおよび計数許可信号CNTENBがそれぞれ高レベル状態
および低レベル状態に復帰する。
ゲート信号GATEは、高レベル状態となるに応じ、正論
理アンド回路AND1を開放状態とし、比較増幅回路322ij
から与えられるトリガ信号を通過可能とする。しかしな
がら、正論理アンド回路AND1には、もはや偶数次反射ス
リット光Ｌ＊＊に伴なうトリガ信号SIijが与えられるこ
とがないので、偶数次反射スリット光Ｌ＊＊の影響を排
除する目的は上述のごとく達成できる。
理アンド回路AND1を開放状態とし、比較増幅回路322ij
から与えられるトリガ信号を通過可能とする。しかしな
がら、正論理アンド回路AND1には、もはや偶数次反射ス
リット光Ｌ＊＊に伴なうトリガ信号SIijが与えられるこ
とがないので、偶数次反射スリット光Ｌ＊＊の影響を排
除する目的は上述のごとく達成できる。
計数許可信号CNTEBNは、低レベル状態となるに応じ、
計数回路CNT1，CNT2の計数動作を停止せしめ、かつ正論
理オア回路OR1を介して正論理アンド回路AND2に与えら
れる。
計数回路CNT1，CNT2の計数動作を停止せしめ、かつ正論
理オア回路OR1を介して正論理アンド回路AND2に与えら
れる。
正論理アンド回路AND2は、終了信号TIMEOUTが高レベ
ル状態に復帰しているので、開放されており、正論理オ
ア回路OR1の出力（詳細には低レベル状態の出力）をフ
リップフロップ回路FF1の入力端Ｄに与えている。
ル状態に復帰しているので、開放されており、正論理オ
ア回路OR1の出力（詳細には低レベル状態の出力）をフ
リップフロップ回路FF1の入力端Ｄに与えている。
フリップフロップ回路FF1は、出力状態を維持し、ゲ
ート信号GATEおよび計数許可信号CNTENBをそれぞれ高レ
ベル状態および低レベル状態に維持する。
ート信号GATEおよび計数許可信号CNTENBをそれぞれ高レ
ベル状態および低レベル状態に維持する。
フリップフロップ回路FF2では、プリセット入力端PR
に与えられたリセット信号RESETとクリア入力端CLに与
えられたクリア信号とが高レベル状態であり、かつ入力
端Ｄに与えられている終了信号TIMEOUTが一時的に低レ
ベル状態となるので、クロック信号CLOCKの立ち上がり
に応じて出力状態が反転され、その出力たる遅延終了信
号TIMEOUT＊が低レベル状態となる。
に与えられたリセット信号RESETとクリア入力端CLに与
えられたクリア信号とが高レベル状態であり、かつ入力
端Ｄに与えられている終了信号TIMEOUTが一時的に低レ
ベル状態となるので、クロック信号CLOCKの立ち上がり
に応じて出力状態が反転され、その出力たる遅延終了信
号TIMEOUT＊が低レベル状態となる。
負論理オア回路OR2では、リセット信号RESETが高レベ
ル状態に維持され、かつ遅延終了信号TIMEOUT＊が低レ
ベル状態となるので、その出力たる計数クリア信号CNTC
LRが一時的に低レベル状態となる。
ル状態に維持され、かつ遅延終了信号TIMEOUT＊が低レ
ベル状態となるので、その出力たる計数クリア信号CNTC
LRが一時的に低レベル状態となる。
計数回路CNT1，CNT2では、計数クリア信号CNTCLRが低
レベル状態となるに応じ、計数結果Ｔが０となる。
レベル状態となるに応じ、計数結果Ｔが０となる。
以上により、ゲート回路GCijは、偶数次反射スリット
光Ｌ＊＊に伴なうトリガ信号SIijのレジスタREGijへの
伝送を遮断したのち、再びリセット信号RESETが与えら
れた直後の状態（すなわち待機状態）へ復帰し、次回の
トリガ信号SIij，SIij+1の到来をまつ。
光Ｌ＊＊に伴なうトリガ信号SIijのレジスタREGijへの
伝送を遮断したのち、再びリセット信号RESETが与えら
れた直後の状態（すなわち待機状態）へ復帰し、次回の
トリガ信号SIij，SIij+1の到来をまつ。
記憶装置323iからの読出 計測制御装置40は、読込信号発生回路42から読込信号
ADを発生し、受光装置30中のデコーダ回路324に与えて
いる。デコーダ回路324は、読込信号ADをデコード（す
なわち解読）したのち、読込選択信号SELとして、複数
の記憶装置3231，3232，…，323m（詳細には、レジスタ
REG11，REG12，…，REG1n；REG21，REG22，…，REG2n；
…；REGm1，REGm2，…，REGmn）に与えている。これに
応じて、複数の記憶装置3231，3232，…，323m（詳細に
は、レジスタREG11，REG12，…，REG1n；REG21，RE
G22，…，REG2n；…；REGm1，REGm2，…，REGmn）は、
その記憶内容（すなわち投光角度データα11，α12，
…，α1n；α21，α22，…，α2n；αm1，αm2，…，α
mn）を結像データIMGとして順次、計測制御装置40の記
憶装置43に向けて出力する。
ADを発生し、受光装置30中のデコーダ回路324に与えて
いる。デコーダ回路324は、読込信号ADをデコード（す
なわち解読）したのち、読込選択信号SELとして、複数
の記憶装置3231，3232，…，323m（詳細には、レジスタ
REG11，REG12，…，REG1n；REG21，REG22，…，REG2n；
…；REGm1，REGm2，…，REGmn）に与えている。これに
応じて、複数の記憶装置3231，3232，…，323m（詳細に
は、レジスタREG11，REG12，…，REG1n；REG21，RE
G22，…，REG2n；…；REGm1，REGm2，…，REGmn）は、
その記憶内容（すなわち投光角度データα11，α12，
…，α1n；α21，α22，…，α2n；αm1，αm2，…，α
mn）を結像データIMGとして順次、計測制御装置40の記
憶装置43に向けて出力する。
記憶装置43は、受光装置30から与えられた結像データ
IMG（すなわち投光角度データα11，α12，…，α1n；
α21，α22，…，α2n；…；αm1，αm2，…，αmn）を
記憶して保持する。記憶装置43に記憶された結像データ
IMGは、演算回路44に与えられており、そこで被測定物
体20における走査スリット光Ｌの反射点Ｐの位置（X,Y,
Z）を算出するために供される。
IMG（すなわち投光角度データα11，α12，…，α1n；
α21，α22，…，α2n；…；αm1，αm2，…，αmn）を
記憶して保持する。記憶装置43に記憶された結像データ
IMGは、演算回路44に与えられており、そこで被測定物
体20における走査スリット光Ｌの反射点Ｐの位置（X,Y,
Z）を算出するために供される。
すなわち、演算回路44は、投光角度データα11，
α12，…，α1n；α21，α22，…，α2n；…；αm1，α
m2，…，αmnを、上記（１）〜（３）式に代入すること
より、光ダイオード32111，32112，…，3211n；32121，
32122，…，3212n；…；321m1，321m2，…，321mnに結
像された反射点Ｐの位置（X,Y,Z）すなわち反射点P11，
P12，…，P1n；P21，P22，…，P2n；…；Pm1，Pm2，
…，Pmnの位置（X11，Y11，Z11），（X12，Y12，
Z12），…，（X1n，Y1n，Z1n）；（X21，Y21，Z21），
（X22，Y22，Z22），…，（X2n，Y2n，Z2n）；…；（X
m1，Ym1，Zm1），（Xm2，Ym2，Zm2），…，（Xmn，
Ymn，Zmn）を算出する。
α12，…，α1n；α21，α22，…，α2n；…；αm1，α
m2，…，αmnを、上記（１）〜（３）式に代入すること
より、光ダイオード32111，32112，…，3211n；32121，
32122，…，3212n；…；321m1，321m2，…，321mnに結
像された反射点Ｐの位置（X,Y,Z）すなわち反射点P11，
P12，…，P1n；P21，P22，…，P2n；…；Pm1，Pm2，
…，Pmnの位置（X11，Y11，Z11），（X12，Y12，
Z12），…，（X1n，Y1n，Z1n）；（X21，Y21，Z21），
（X22，Y22，Z22），…，（X2n，Y2n，Z2n）；…；（X
m1，Ym1，Zm1），（Xm2，Ym2，Zm2），…，（Xmn，
Ymn，Zmn）を算出する。
演算回路44の演算結果（すなわち被測定物体20におけ
る走査スリット光Ｌの反射点Ｐの位置（X,Y,Z）の算出
結果）は、他の記憶装置45に与えられて記憶され保持さ
れる。
る走査スリット光Ｌの反射点Ｐの位置（X,Y,Z）の算出
結果）は、他の記憶装置45に与えられて記憶され保持さ
れる。
記憶装置44の記憶内容は、所望により、表示装置46に
よって視認可能に表示され、また記録装置47によって記
録される。
よって視認可能に表示され、また記録装置47によって記
録される。
（変形例） なお、上述の実施例においては、ゲート回路GRijに対
し２つのトリガ信号SIij，SIij+1を与えて偶数次反射光
Ｌ＊＊の影響を除去する場合のみを説明しているが、本
発明は、これに限定されるものではなく、ゲート回路GC
ijに対し３つのトリガ信号SIij，SIij+1，SIij-1を与え
ておき、走査光Ｌの走査方向にしたがってトリガ信号SI
ij+1を用いるかあるいはトリガ信号SIij-1を用いるかを
選択することにより、走査光Ｌの走査方向に対する制約
を除去する場合も包摂している。この場合は、たとえ
ば、第４図に示したゲート回路GCijにおいて、トリガ信
号SIij+1，SIij-1のうち走査光Ｌの走査方向に関し後続
するものを選択し正論理オア回路OR1に対して与えれば
よい。これにより、本発明は、被計測物体の高速計測を
達成できる。
し２つのトリガ信号SIij，SIij+1を与えて偶数次反射光
Ｌ＊＊の影響を除去する場合のみを説明しているが、本
発明は、これに限定されるものではなく、ゲート回路GC
ijに対し３つのトリガ信号SIij，SIij+1，SIij-1を与え
ておき、走査光Ｌの走査方向にしたがってトリガ信号SI
ij+1を用いるかあるいはトリガ信号SIij-1を用いるかを
選択することにより、走査光Ｌの走査方向に対する制約
を除去する場合も包摂している。この場合は、たとえ
ば、第４図に示したゲート回路GCijにおいて、トリガ信
号SIij+1，SIij-1のうち走査光Ｌの走査方向に関し後続
するものを選択し正論理オア回路OR1に対して与えれば
よい。これにより、本発明は、被計測物体の高速計測を
達成できる。
また、上述の実施例ならびにその変形例においては、
ゲート回路GCijに対しトリガ信号SIij，SIij+1（もしく
はトリガ信号SIij，SIij+1，SIij-1）を与えて偶数次反
射光Ｌ＊＊の影響を除去する場合のみを説明している
が、本発明は、これに限定されるものではなく、ゲート
回路GCijに対しトリガ信号SIij，SIij+k（もしくはトリ
ガ信号SIij，SIij+k，SIij-k）を与えて偶数次反射光Ｌ
＊＊の影響を除去する場合を包摂している（ｋ＝2,3な
ど）。
ゲート回路GCijに対しトリガ信号SIij，SIij+1（もしく
はトリガ信号SIij，SIij+1，SIij-1）を与えて偶数次反
射光Ｌ＊＊の影響を除去する場合のみを説明している
が、本発明は、これに限定されるものではなく、ゲート
回路GCijに対しトリガ信号SIij，SIij+k（もしくはトリ
ガ信号SIij，SIij+k，SIij-k）を与えて偶数次反射光Ｌ
＊＊の影響を除去する場合を包摂している（ｋ＝2,3な
ど）。
（３）発明の効果 上述より明らかなように、本発明にかかる物体計測装
置は、上述の［問題点の解決手段］に明示した構成を有
するので、 （ｉ）偶数次反射光の影響を排除できる効果を有し、ひ
いては （ii）形状計測の精度低下を回避できる効果を有する。
置は、上述の［問題点の解決手段］に明示した構成を有
するので、 （ｉ）偶数次反射光の影響を排除できる効果を有し、ひ
いては （ii）形状計測の精度低下を回避できる効果を有する。
第１図は本発明にかかる物体計測装置の一実施例を全体
として示すための斜視図、第２図および第３図はともに
第１図実施例の一部を拡大して示すための拡大部分回路
図、第４図は第３図の一部を拡大して示すためのブロッ
ク回路図、第５図は第１図実施例の一部を拡大して示す
ための拡大部分回路図、第６図は第１図実施例の動作を
説明するための概略配置図、第７図および第８図はとも
に第４図ブロック回路図の動作を説明するためのタイム
チャート図である。10 ……投光装置 12……スリット光発生装置 121……光源 122……円筒レンズ 14……走査装置 141……ミラー 142……回転駆動装置20 ……被計測物体30 ……受光装置 31……結像装置 32……撮像装置 321……光センサ装置 32111〜321mn……光ダイオード 32211〜322mn……比較増幅回路 3231〜323m……記憶装置 REG11〜REGmn……レジスタ GC11〜GCmn……ゲート回路 324……デコーダ回路40 ……計測制御装置 41……投光信号発生装置 42……読込信号発生回路 43……記憶装置 44……演算回路 45……記憶装置 46……表示装置 47……記録装置
として示すための斜視図、第２図および第３図はともに
第１図実施例の一部を拡大して示すための拡大部分回路
図、第４図は第３図の一部を拡大して示すためのブロッ
ク回路図、第５図は第１図実施例の一部を拡大して示す
ための拡大部分回路図、第６図は第１図実施例の動作を
説明するための概略配置図、第７図および第８図はとも
に第４図ブロック回路図の動作を説明するためのタイム
チャート図である。10 ……投光装置 12……スリット光発生装置 121……光源 122……円筒レンズ 14……走査装置 141……ミラー 142……回転駆動装置20 ……被計測物体30 ……受光装置 31……結像装置 32……撮像装置 321……光センサ装置 32111〜321mn……光ダイオード 32211〜322mn……比較増幅回路 3231〜323m……記憶装置 REG11〜REGmn……レジスタ GC11〜GCmn……ゲート回路 324……デコーダ回路40 ……計測制御装置 41……投光信号発生装置 42……読込信号発生回路 43……記憶装置 44……演算回路 45……記憶装置 46……表示装置 47……記録装置
Claims (3)
- 【請求項１】（ａ）投光信号に応じて被計測領域を走査
するための走査光を発生する投光装置と、 （ｂ）走査光が被計測領域に配置された被計測物体によ
って反射されることにより得られた奇数次反射光および
偶数次反射光を収束して被計測物体における走査光の反
射点の像を結像せしめる結像装置と、 （ｃ）結像装置によって結像された反射点の像によって
動作せしめられ、かつ投光装置による被計測領域の走査
方向にそって少なくとも１つの群をなすよう配設された
複数の光センサと、 （ｄ）光センサに対し１対１で付設されかつ光センサが
奇数次反射光に対応して出力する受光信号をトリガ信号
として記憶手段に与えており、近傍の光センサが奇数次
反射光もしくは偶数次反射光に対応して出力する受光信
号に応じて所定時間だけ閉鎖状態とされて偶数次反射光
に伴なう受光信号を遮断する複数のゲート回路と、 （ｅ）光センサに対し１対１で付設されており、ゲート
回路の出力端にトリガ信号が発生したときに投光信号の
内容が投光角度データとして記憶せしめられる少なくと
も１つの記憶手段と、 （ｆ）記憶手段から投光角度データを受け取り、反射点
の位置を算出するデータ処理装置と を備えてなる物体計測装置。 - 【請求項２】ゲート回路が、 （ａ）一方の入力端が第１の光センサに対して接続され
かつ出力端が対応する記憶手段に対して接続されてお
り、第１の光センサから奇数次反射光に対応して出力さ
れた受光信号を通過せしめ、かつ第１の光センサの近傍
にある第２の光センサから偶数次反射光に対応して出力
された受光信号が到来したのち所定期間だけ第１の光セ
ンサから出力された受光信号を遮断する第１の正論理ア
ンド回路と、 （ｂ）一方の入力端が第２の光センサに接続された正論
理オア回路と、 （ｃ）一方の入力端が正論理オア回路の出力端に接続さ
れた第２の正論理アンド回路と、 （ｄ）一方の出力端が第１の正論理アンド回路の他方の
入力端に接続され、かつ他方の出力端が正論理オア回路
の他方の入力端に接続され、かつ一方の入力端が第２の
正論理アンド回路の出力端に接続され、かつクロック入
力端がクロック信号源に接続され、かつリセット入力端
がリセット信号源に接続され、かつプリセット入力端が
定電圧源に接続されており、一方の出力端からゲート信
号を出力し、かつ他方の出力端から計数許可信号を出力
する第１のフリップフロップ回路と、 （ｅ）クロック入力端がクロック信号源に接続され、か
つリセット入力端が定電圧源に接続され、かつプリセッ
ト入力端がリセット信号源に接続された第２のフリップ
フロップ回路と、 （ｆ）一方の入力端がリセット信号源に接続され、かつ
他方の入力端が第２のフリップフロップ回路の一方の出
力端に接続されており、計数クリア信号を出力する負論
理オア回路と、 （ｇ）第１のフリップフロップ回路の一方の出力端に入
力端が接続され、かつクロック入力端がクロック信号源
に接続され、かつクリア入力端が負論理オア回路の出力
端に接続されており、第１のフリップフロップ回路から
与えられた計数許可信号によって計数を開始し、かつ負
論理オア回路から与えられた計数クリア信号によって計
数内容をクリアするカウンタと、 （ｈ）カウンタの出力端に入力端が接続されており、カ
ウンタの計数結果が設定値となったときに一致信号を出
力する比較回路と、 （ｉ）出力端が第２の正論理アンド回路の他方の入力端
および第２のフリップフロップ回路の入力端に接続さ
れ、かつ入力端が比較回路の出力端に接続され、かつク
ロック入力端がクロック信号源に接続され、かつリセッ
ト入力端が定電圧源に接続され、かつプリセット入力端
がリセット信号源に接続されており、比較回路から一致
信号が与えられたときに出力端から終了信号を発生する
第３のフリップフロップ回路と、 を備えてなることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の物体計測装置。 - 【請求項３】正論理オア回路に接続された第２の光セン
サが、走査光による走査方向に関し第１の光センサの前
後両側に存在しており、走査光による走査方向に応じ偶
数次反射光を遮断するように選択して受光信号を正論理
オア回路に与えてなることを特徴とする特許請求の範囲
第（２）項記載の物体計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148790A JP2869870B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 物体計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148790A JP2869870B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 物体計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252510A JPH03252510A (ja) | 1991-11-11 |
| JP2869870B2 true JP2869870B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=12888323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5148790A Expired - Fee Related JP2869870B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 物体計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2869870B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP5148790A patent/JP2869870B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03252510A (ja) | 1991-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |