JP2966339B2 - 線条体の表面形状検出装置及び検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線条体の表面形状
検出装置及び検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の検出装置及び検出方法として
は、実公平６−１３４４６号公報に開示されているもの
が知られている。これは、搬送される線条体に対しその
線条体の搬送方向に沿って２つの受光素子を配し、かつ
受光素子との間に線条体を挟むように光源を配して構成
されている。さらに、両受光素子は差動増幅器に接続さ
れており、各受光素子から出力される受光信号の電圧レ
ベルに差が生じた時にこの差動増幅器からそのレベル差
に応じた差動増幅信号が出力されるようになっている。

【０００３】これにより、例えば線条体に凸部があった
場合、その凸部が各受光素子の前を通過すると、光源か
らの光が凸部の通過とともに遮られるから、各受光素子
間には一時的に受光量に差が生じ、差動増幅器からの差
動増幅信号が大きくなる。従って、この差動増幅信号の
電圧値が所定値以上の場合には線条体に凸部ありと判定
することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、線条体に対
する表面形状の検出は、微小な凹凸の検出を目的として
いるため、両受光素子間の極僅かな受光量の差に対して
も差動増幅信号が出力されるように差動増幅器は設定さ
れている。そのため、受光素子に光を集光するためのレ
ンズ等に塵や埃が付着し両受光素子間に僅かでも受光量
に差が生じれば、それに基づいて差動増幅信号が出力さ
れてしまう。その結果、通常状態での差動増幅信号のレ
ベルが変動し、今ままで凸部と判定されないようなもの
が凸部と判定されたり、凸部と判定されるものが凸部と
判定されないというような事態が起こり得た。本発明
は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、線
条体の凹凸を正確に判断することができる線条体の表面
形状検出装置及び検出方法を提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の線条体の表面形状検出装置は、搬送され
る線条体に対して２つの受光素子を配するとともに、そ
の２つの受光素子から出力される受光信号のレベル差を
求め、そのレベル差が所定の凹凸検出レベル以上とされ
た場合に凹凸検出信号を出力する線条体の表面形状検出
装置において、両受光信号のレベル差が所定の異常検出
レベル以上とされた場合に異常検出信号を出力する異常
検出手段と、異常検出信号が出力されてからの時間を計
測し、その計測値が所定の汚れ判別値以上とされた場合
に光学系汚れ検出信号を出力する汚れ検出手段とを設け
たことに特徴を有する。

【０００６】請求項２の線条体の表面形状検出装置は、
搬送される線条体に対して２つの受光素子を配するとと
もに、その２つの受光素子から出力される受光信号のレ
ベル差を求め、そのレベル差が所定の凹凸検出レベル以
上とされた場合に凹凸検出信号を出力する線条体の表面
形状検出装置において、両受光信号のレベル差が所定の
異常検出レベル以上とされた場合に異常検出信号を出力
する異常検出手段と、異常検出信号が出力されているこ
とかつ凹凸検出信号が出力されていないことを条件に異
常検出信号が出力されてからの時間を計測し、その計測
値が所定の汚れ判別値以上とされた場合に光学系汚れ検
出信号を出力する汚れ検出手段とを設けたことに特徴を
有する。

【０００７】請求項３の線条体の表面形状検出装置は、
請求項１又は請求項２のものにおいて、少なくとも一方
の受光素子側の回路には、その受光素子における受光量
に対する受光信号のレベルを調整できる感度調整部が設
けられるとともに、光学系汚れ検出信号に基づいて両受
光信号のレベル差が「０」となる方向に感度調整部を動
作させる汚れ分補正手段が設けられていることに特徴を
有する。

【０００８】請求項４の線条体の表面形状検出装置は、
請求項３のものにおいて、両受光信号のレベル差が感度
調整部による調整範囲を越える場合に、警告信号を出力
する警告手段が設けられていることに特徴を有する。

【０００９】請求項５の線条体の表面形状検出装置は、
請求項３又は請求項４のものにおいて、汚れ分補正手段
による感度調整部の動作時に凹凸検出信号の出力を停止
させる凹凸検出信号停止手段を備えていることに特徴を
有する。

【００１０】請求項６の線条体の表面形状検出方法は、
搬送される線条体に対して２つの受光素子を配し、その
受光素子から出力される受光信号のレベル差から搬送さ
れる線条体の表面形状の検出を行う線条体の表面形状検
出方法において、両受光信号のレベル差の時間的変化特
性が所定値に比べて緩やかな場合に基づいてレンズの光
学系の異状を検出することに特徴を有する。

【００１１】

【本発明の作用・効果】請求項１の発明によれば、通常
状態（レンズ等が汚れていない状態）で線条体の表面に
凹凸があると、その凹凸部分が一方の受光素子の前を通
過すれば、両受光素子から出力される受光信号のレベル
に差が生じる。そして、受光信号のレベル差が異常検出
レベル以上とされると異常検出信号が出力されてその出
力後の時間が計測される。しかし、この場合には、受光
信号のレベル差の時間的変化特性は比較的急な立ち上が
りを示すことからその計測値が所定の汚れ判別値以上と
されることはなく、光学系汚れ検出信号は出力されな
い。さらに、受光信号のレベル差が異常検出レベルを越
えて凹凸検出レベル以上とされると凹凸検出信号が出力
される。

【００１２】一方、レンズ等が塵等の付着によって汚れ
た場合には、その受光信号のレベル差の時間的変化特性
が上記凹凸による受光信号のレベル差の時間的変化特性
と比較した場合に緩やかな立ち上がりを示すことから、
異常検出信号が出力されてからの計測時間が汚れ判別値
以上とされ、その結果光学系汚れ検出信号が出力され
る。これにより、レンズ等が汚れているために凹凸検出
信号が出力されたとしても、光学系汚れ検出信号に基づ
いてレンズ等が汚れていることを知ることができるか
ら、この凹凸検出信号はレンズの汚れ等によるものとす
ることができる。従って、線条体に対する凹凸が正確に
検査されることになる。

【００１３】請求項２の発明では、異常検出信号が出力
されてからの時間の計測が異常検出信号が出力されてい
ることかつ凹凸検出信号が出力されていないことを条件
に行われる。つまり、異常検出信号が出力されてから凹
凸検出信号が出力されるまでの時間をもって、レンズ等
の汚れが検出される。従って、単に異常検出信号が出力
されてからの時間をもってレンズ等の汚れを検出する場
合に比べてレンズ等の汚れを検出するまでの時間が大幅
に短縮される。

【００１４】請求項３の発明によれば、光学系汚れ検出
信号が出力されると、汚れ分補正手段によって両受光素
子から出力される受光信号のレベルが等しくなるように
感度調整部が作動する。これにより、レンズの汚れによ
る受光信号のレベル差が補正されるから、凹凸を判定す
る際には、凹凸による受光信号のレベル差のみをもって
判定することができる。従って、本発明では線条体に対
する凹凸の判定が正確なものとなるとともに、補正作業
が自動的に行われるから作業者によるレンズの拭き取り
作業或いは抵抗値の調整作業等は不要とされる。

【００１５】請求項４の発明によれば、汚れ分補正手段
によって感度調整部が動作された場合に、感度調整部が
既に調整範囲の限界に達していると警告信号が出力され
る。従って、感度調整部が調整限界に達していることを
知ることができるから、レンズ等の汚れによって受光信
号にレベル差が生じている状態で凹凸の判定がなされる
ことが未然に防止される。

【００１６】請求項５の発明によれば、両受光信号のレ
ベル差が所定レベル以上であると凹凸検出信号が出力さ
れるのであるが、汚れ分補正手段によって感度調整部が
動作されている場合には、その出力は止められる。従っ
て、受光素子の受光感度を切り換える際に発生するスイ
ッチングノイズによって凹凸検出信号が出力されてしま
うことが防止される。

【００１７】請求項６の発明によれば、レンズ等に異状
がある場合には、受光信号のレベル差の時間的変化特性
が所定値以上とされることによりそのレンズ等の異状が
検出される。これにより、作業者はレンズ等に異状があ
ることを知ることができる。従って、レンズ等の異状に
よって凹凸と誤判定された場合でも、この凹凸判定をレ
ンズ等の異状によるものとすることができ、もって線条
体に対する凹凸が正確に検査される。

【００１８】

【発明の実施の形態】

＜第１実施形態＞以下、本発明の線条体の表面形状検出
装置及び検出方法を具体化した一実施形態について図１
〜図６を参照して説明する。本実施形態の線条体の表面
形状検出装置は、電線の押出し製造工程において絶縁被
膜に発生する凹凸を検出するための装置であり、図５及
び図６に示すように、搬送される電線Ｌを挟んで一方の
側には受光素子１，２が２つ配置され、かつ他方の側に
は光源３が各受光素子１，２に対向して配置されてい
る。また、両受光素子１，２は、電線Ｌの搬送方向に沿
って所定の距離を離して配置されるとともに、各受光素
子１，２は制御装置４に接続されている。そして、この
制御装置４において各受光素子１，２から出力される受
光信号の電圧レベルに基づいて搬送される電線Ｌの凹凸
が検出されるようになっている。なお、図示しないが、
各受光素子１，２には、レンズが設けられており、光源
３から照射される光を効率よく受光できるようになって
いる。

【００１９】図１は、本実施形態の全体を示すブロック
図である。図中、受光素子１，２は一方の側が電源に接
続されており、他方の側には抵抗Ｒ１，Ｒ２が接続され
ている。また、各受光素子１，２の他方の側は差動増幅
回路５に接続されており、各受光素子１，２から出力さ
れた受光信号ａ，ｂが差動増幅回路５に送られるように
なっている。

【００２０】差動増幅回路５は、各受光素子１，２から
出力される受光信号ａ，ｂの電圧レベル差を差動増幅信
号ｃとして出力するものである。即ち、受光素子１から
出力された受光信号ａの電圧レベルが受光素子２から出
力された受光信号ｂの電圧レベル以下の場合には、差動
増幅信号ｃはプラス側に振れ、受光素子２から出力され
受光信号ｂの電圧レベルが受光素子１から出力された受
光信号ａの電圧レベル以下の場合には差動増幅信号ｃは
マイナス側に振れる。また、差動増幅回路５の後段には
凹凸検出部６及び異常検出部７が設けられており、差動
増幅回路５から出力された差動増幅信号ｃが凹凸検出部
６及び異常検出部７に送られるようになっている。

【００２１】凹凸検出部６は、コンパレータによって構
成されており、差動増幅回路５から出力された差動増幅
信号ｃが所定の凹凸検出電圧値Ａ（本発明の凹凸検出レ
ベルに相当する。）以上とされると凹凸検出信号ｄが出
力される。即ち、各受光素子１，２から出力される受光
信号ａ，ｂの電圧レベル差が凹凸検出電圧値Ａ以上とさ
れると凹凸検出信号ｄが出力されることになる。

【００２２】異常検出部７は、２つのコンパレータによ
って構成されており、差動増幅回路５から出力された差
動増幅信号ｃが異常検出電圧値Ｂ（本発明の異常検出レ
ベルに相当する。）以上又はその異常検出電圧値Ｂの負
値であるマイナス異常検出電圧値Ｃ以下となると異常検
出信号ｅが出力される。即ち、各受光素子１，２から出
力される受光信号ａ，ｂの電圧レベル差が異常検出電圧
値Ｂ以上或いはマイナス異常検出電圧値Ｃ以下とされる
と、両受光素子１，２が受光する受光量に差が生じたと
して異常検出信号ｅが出力されるのである。さらに、こ
の異常検出部７の後段には中央演算処理装置（以下、Ｃ
ＰＵ）８が設けられており、異常検出部７から出力され
た異常検出信号ｅがＣＰＵ８に送られるようになってい
る。このＣＰＵ８は、汚れ検出手段９を備えており、こ
の汚れ検出手段９によって汚れ検出処理がなされる。即
ち、異常検出信号ｅに基づいて各受光素子１，２におけ
るレンズに汚れがあるか否かの検出が行われる。

【００２３】汚れ検出処理を図２に示すフローチャート
に基づいて説明する。異常検出信号ｅが出力（ハイレベ
ル）されたか否かの確認がなされ（ステップ１１）、異
常検出信号ｅが出力されたことが確認されなければその
まま汚れ検出処理を終了する。異常検出信号ｅが出力さ
れたことが確認されれば、カウンタを「０」に初期設定
する（ステップ１２）。そして、カウンタを動作させる
（ステップ１３）。さらに、異常検出信号ｅが出力され
ているか否かを確認し（ステップ１４）、異常検出信号
ｅが出力されていない場合には汚れ検出処理を終了す
る。異常検出信号ｅが出力されている場合には、カウン
タの計数値と汚れ判別値Ｍとを比較し（ステップ１
５）、計数値が汚れ判別値Ｍより小さい場合にはステッ
プ１３に戻り、さらにカウンタを１つアップカウントす
るとともに、上記同様に異常検出信号ｅの確認を繰り返
す。そして、異常検出信号ｅが出力され続けて計数値が
汚れ判別値Ｍ以上とされると、異常検出信号ｅはレンズ
等の汚れに起因して出力されたものであると判定され
（ステップ１６）、光学系汚れ検出信号ｆがＣＰＵ８か
ら出力（ハイレベル）される（ステップ１７）。なお、
汚れ判別値Ｍは、電線Ｌに対する凹凸検出を行う場合
に、電線Ｌにおいて凹部或いは凸部と判定されるものの
うち最も長いものが受光素子１又は受光素子２に対して
光を遮光し始めてから遮光しなくなるまでの時間に相当
し、それはその凹部或いは凸部とされるものの最大長さ
寸法と電線Ｌの搬送速度によって決められる。

【００２４】次に、本実施形態の作用について述べる。
通常状態（レンズが汚れていない場合）における電線Ｌ
に対する凹凸検出を図３に示すタイミングチャートを参
照しながら説明する。搬送される電線Ｌに凹凸がなけれ
ば、光源３から照射される光に対する各受光素子１，２
の受光量は等しいから、差動増幅信号ｃは０Ｖを示して
いるが、図５に示すように電線Ｌの表面に凸部Ｐがある
場合、その凸部Ｐが受光素子１の前に搬送されて来ると
受光素子１に対する光源３からの光は遮られ始めるか
ら、各受光素子１，２間における受光量に差が出始め
る。そのため、各受光素子１，２から出力される受光信
号ａ，ｂの電圧レベルに差が生じ差動増幅回路５から出
力される差動増幅信号ｃはプラス側に振れ始める。さら
に、凸部Ｐが受光素子１の真正面まで搬送された時に、
差動増幅信号ｃは最大となり、その後、受光素子１から
遠ざかるにしたがって差動増幅信号ｃは減少して行く。

【００２５】続いて、凸部Ｐが受光素子２の前まで搬送
されると、今度は受光素子２に対する光源３からの光が
遮られ始めるから、差動増幅回路５から出力される差動
増幅信号ｃはマイナス側に振れ始める。そして、凸部Ｐ
が受光素子２の真正面まで搬送された時に差動増幅信号
ｃは最低となり、その後、凸部Ｐが受光素子２から遠ざ
かるにしたがって差動増幅信号ｃは増加し、凸部Ｐが完
全に受光素子２から離れてしまうと元の状態である０Ｖ
に戻る。

【００２６】ここで、上記差動増幅信号ｃがプラス側に
振れ始め、差動増幅信号ｃが異常検出電圧値Ｂ以上とさ
れると、異常検出部７から異常検出信号ｅが出力（ハイ
レベル）される。そして、この信号ｅに基づいて上記汚
れ検出処理においてカウンタがカウント動作を開始す
る。さらに、差動増幅信号ｃの電圧レベルが凹凸検出電
圧値Ａ以上となると、凹凸検出部６から凹凸検出信号ｄ
が出力（ハイレベル）される。そして、差動増幅信号ｃ
が凹凸検出電圧値Ａ以下とされれば、再び凹凸検出信号
ｄは出力されなくなる。また、差動増幅信号ｃが異常検
出電圧値Ｂ以下とされると異常検出信号ｅの出力は止ま
る。従って、この場合にはカウンタの計数値が汚れ判別
値Ｍ以上となる前に、異常検出信号ｅが出力されなくな
るから、光学系汚れ検出信号ｆは出力されない。さら
に、差動増幅信号ｃがマイナス異常検出電圧値Ｃ以下と
されると再び異常検出信号ｅは出力されるが、この場合
にも差動増幅信号ｃがマイナス異常検出電圧値Ｃ以上と
されると異常検出信号ｅは出力されなくなるから、上記
同様にカウンタの計数値が汚れ判別値Ｍ以上とされる前
に異常検出信号ｅが出力されなくなって、この場合にも
光学系汚れ検出信号ｆは出力されない。

【００２７】受光素子１，２におけるレンズの一方に塵
等が付着した場合について図４に示すタイミングチャー
トを参照しながら説明する。一方のレンズに塵等が付着
すると、各受光素子１，２間における受光量に差が生じ
るため、各受光信号ａ，ｂの電圧レベルに差が生じ、差
動増幅信号ｃが出力し始める。この際、塵等が付着した
場合には、光源３からの光が搬送される電線Ｌの凸部Ｐ
によって遮られる場合とは異なり、差動増幅信号ｃは時
間の経過とともに徐々に増加して行くことになる。従っ
て、その立ち上がり波形は、上記凸部Ｐによって光が遮
られる場合に比べて緩やかな立ち上がりを示す。さら
に、レンズに塵等が付着した場合にはその塵等が拭き取
られない限り、光源３からの光は遮られた状態にあるか
ら、差動増幅信号ｃは出力され続けることになる。

【００２８】ここで、差動増幅信号ｃが異常検出電圧値
Ｂ以上とされると上記同様に異常検出信号ｅが出力さ
れ、汚れ検出処理においてカウンタがカウント動作を開
始する。また、差動増幅信号ｃが凹凸検出電圧値Ａ以上
とされると、凹凸検出信号ｄが出力される。しかし、こ
の場合には一方のレンズの汚れが拭き取られない限り差
動増幅信号ｃは出力され続けるため、異常検出信号ｅも
出力し続け、汚れ検出処理においてカウンタの計数値が
汚れ判別値Ｍ以上とされる。従って、光学系汚れ検出信
号ｆが出力される。

【００２９】このように本実施形態では、レンズが汚れ
た場合には、光学系汚れ検出信号ｆが出力されるから、
このことから、レンズに汚れがあることを知ることがで
きる。従って、レンズの汚れによって各受光信号ａ，ｂ
の電圧レベルに差が生じ、レンズが汚れていない状態で
は凸部と判定されない程度のものが凸部と誤判定された
としても、これはレンズの汚れに基づくためであるとす
ることができる。具体的には、例えば、電線Ｌの所定の
長さ中の凹凸の個数を凹凸検出信号ｄに基づいて計数
し、その計数値が所定個数以上である場合に電線Ｌを不
良品とするような場合に、光学系汚れ検出信号ｆが出力
されたならば、その光学系汚れ検出信号ｆの出力中の凹
凸検出信号分は計数値から除外するようにすれば、正確
な凹凸検査を行うことができる。

【００３０】＜第２実施形態＞以下、本発明の線条体の
表面形状検出装置及び検出方法を具体化した一実施形態
について図７〜図９を参照して説明する。本実施形態と
第１実施形態との相違は、第１実施形態では単に光学系
汚れ検出信号ｆが出力されるだけの構成であったが、本
実施形態では、光学系汚れ検出信号ｆに基づいて受光素
子１，２の受光感度を調整することができる構成とした
ところにある。その他の構成は、第１実施形態と同様で
あるため、同一部分には同一符号を付してここでは説明
を省略する。

【００３１】図７は、本実施形態の全体を示すブロック
図である。各受光素子１，２の一方の側には抵抗Ｒ１，
Ｒ２を介して感度調整部１１が設けられている。この感
度調整部１１は、電子可変抵抗器によって構成されてお
り、調整方向信号ｇと調整信号ｈによって各受光素子
１，２の受光感度が段階的に調整されるようになってい
る。調整方向信号ｇは、電子可変抵抗器の抵抗値を可変
する方向を示すものであり、ハイレベルでその抵抗値は
大きくなる方向に可変され、ロウレベルでその抵抗値は
小さくなる方向に可変される。調整信号ｈは、パルス信
号であり、パルスが出力される毎に、調整方向信号ｇに
よって決定された方向に感度調整部１１における抵抗値
が１ステップづつ段階的に可変される。

【００３２】また、差動増幅回路５の出力側は、凹凸検
出部６、異常検出部７の他に、汚れ方向検出部１２に接
続されており、差動増幅信号ｃが０Ｖ以上であれば、汚
れ方向信号ｉが出力されるようになっている。即ち、レ
ンズの汚れによって差動増幅信号ｃがプラス側に振れれ
ば、受光素子１側が汚れているとして汚れ方向信号ｉは
ハイレベルとされ、マイナス側に振れれば受光素子２側
が汚れているとして汚れ方向信号ｉはロウレベルとされ
る。また、この汚れ方向検出部１２の後段には汚れ分補
正手段１３が設けられており、ここには光学系汚れ検出
信号ｆと同じタイミングで出力される補正実行信号ｊ、
異常検出信号ｅ、汚れ方向信号ｉが入力される。そし
て、これらの信号に基づいて後述する感度調整処理によ
って調整信号ｈ及び調整方向信号ｇが出力されるように
なっている。

【００３３】本実施形態の作用について述べる。レンズ
が塵等の付着によって汚れると第１実施形態同様に汚れ
検出処理において光学系汚れ検出信号ｆが出力される。
この際、本実施形態では光学系汚れ検出信号ｆとともに
補正実行信号ｊが汚れ分補正手段１３に出力される。そ
して、汚れ分補正手段１３において感度調整処理が行わ
れる。

【００３４】即ち、図８に示すように、まず補正実行信
号ｊが出力（ハイレベル）されているか否かの確認がな
され（ステップ２１）、補正実行信号ｊが出力されてい
なければ、そのまま感度調整処理を終了する。また、補
正実行信号ｊが出力されていることが確認されれば、汚
れ方向信号ｉを読み取って、汚れ方向を判別する（ステ
ップ２２）。さらに、判別した汚れ方向に基づいて調整
方向信号ｇ及び調整信号ｈを１パルス出力する（ステッ
プ２３）。例えば、汚れ方向信号ｉがハイレベルである
場合には、調整方向信号ｇはハイレベルとされ、汚れ方
向信号ｉがロウレベルである場合には、調整方向信号ｇ
はロウレベルとされる。これによって、感度調整部１１
は、汚れ方向信号ｉが示す方向に１段階抵抗値が調整さ
れる。

【００３５】続いて、異常検出信号ｅを確認し（ステッ
プ２４）、異常検出信号が出力されておれば、調整はま
だ不十分であると判断し、感度調整部１１による調整範
囲が限界値まで達していないかを確認（ステップ２６）
した後、まだ調整が可能である場合にはステップ２３に
戻って調整方向信号ｇ及び調整信号ｈをさらに１パルス
出力する。このようにして、異常検出信号ｅが出力され
なくなるまで、調整方向信号ｇ及び調整信号ｈを出力
し、異常検出信号ｅが出力されていないことが確認され
れば調整は終了したと判断する。しかし、この調整作業
は異常検出信号ｅが出力れているか否かを確認しながら
行うものであるから、差動増幅信号ｃは異常検出電圧値
Ｂ以下とはなるが、まだ完全に０Ｖとはされておらず、
さらに差動増幅信号ｃを０Ｖに近づけるために微調整を
行う必要がある。そこで、調整信号ｈをもう１パルス出
力する（ステップ２５）。なお、微調整のためのパルス
数は、異常検出電圧値Ｂによって決まり、異常検出電圧
値Ｂが高い場合には必ずしも１パルスとは限らない。ま
た、ステップ２６で感度調整部１１による調整範囲が限
界値に達していると判断された場合には、感度調整処理
を終了する。

【００３６】感度調整処理を図９に示すタイミングチャ
ートを参照しながら説明する。図に示すように、差動増
幅信号ｃがプラス側に出力され始めると、汚れ方向検出
部１２から汚れ方向信号ｉが出力される。また、汚れ検
出処理において汚れありと判定されると、光学系汚れ検
出信号ｆとともに補正実行信号ｊが汚れ検出手段９から
汚れ分補正手段１３に出力（ハイレベル）される。する
と、汚れ分補正手段１３から汚れ方向信号ｉが示す汚れ
方向に基づいて調整方向信号ｇ及び調整信号ｈが出力さ
れる。これによって、各受光素子１，２の受光感度が各
受光信号ａ，ｂの電圧レベルが等しくなる方向に調整さ
れるから、差動増幅信号ｃは下がり始める。

【００３７】そして、調整方向信号ｇ及び調整信号ｈは
差動増幅信号ｃが異常検出電圧値Ｂ以下とされるまで連
続して複数個出力され、差動増幅信号ｃが異常検出電圧
値Ｂ以下となれば異常検出信号ｅが出力されなくなり、
さらにその後調整方向信号ｇ及び調整信号ｈが１パルス
出力されて受光感度が微調整される。これによって、差
動増幅信号ｃはほぼ０Ｖに調整される。

【００３８】このように本実施形態では、レンズが塵等
の付着によって汚れた場合には、汚れ分補正手段１３に
よって各受光素子１，２の受光信号ａ，ｂの電圧レベル
が等しくなるように各受光素子１，２の受光感度が調整
される。従って、レンズが汚れている場合でも、その汚
れによる電圧レベルの差はなく、その後、搬送される電
線Ｌの凹凸をレンズの汚れに拘らず正確に検出すること
ができる。また、本実施形態では、このようにレンズが
汚れた場合には自動的に受光感度の調整がなされるた
め、レンズに対する汚れの拭き取り作業等は不要とされ
る。

【００３９】＜第３実施形態＞以下、本発明の線条体の
表面形状検出装置及び検出方法を具体化した一実施形態
について図１０〜図１３を参照して説明する。本実施形
態と第２実施形態（第１実施形態に示される部分）との
相違は、差動増幅信号ｃの時間的変化を計測するための
構成にあり、第２実施形態（第１実施形態に示される部
分）では異常検出信号ｅが出力されてからその異常検出
信号ｅの有無を確認しながらカウンタを作動させる構成
であったが、本実施形態では異常検出信号ｅが出力され
てから凹凸検出信号の有無を確認しながらカウントを作
動させる構成とされている。なお、その他の部分につい
ては第２実施形態と同様であるため同一部分には同一符
号を付して説明を省略する。図１０は本実施形態の全体
を示すブロック図であり、ここで第２実施形態と相違す
る部分は、凹凸検出部６の出力側が汚れ検出手段９に接
続されており、凹凸検出部６から出力された凹凸検出信
号ｄが汚れ検出手段９にも送られるようになっていると
ころである。

【００４０】図１１は本実施形態における汚れ検出処理
を示すフローチャートであるが、本実施形態ではカウン
タが作動（ステップ１３）した後、異常検出信号ｅの有
無が確認（図２のステップ１４）されるのではなく、凹
凸検出信号ｄの有無が確認されるようになっている（ス
テップ３１）。そして、凹凸検出信号ｄが出力（ハイレ
ベル）されていると判断されれば、汚れ検出処理を終了
する。また、凹凸検出信号ｄがまだ出力されていない状
態であれば、カウンタの計数値と汚れ判別値Ｒとを比較
し（ステップ３２）、計数値が汚れ判別値Ｒより小さけ
ればステップ１３に戻ってカウンタをアップカウントす
るとともに、凹凸検出信号ｄの有無を再び確認する。こ
のように本実施形態の汚れ検出処理では、凹凸検出信号
ｄの有無を確認しながら、カウンタの計数値と汚れ判別
値Ｒとを繰り返し比較する。

【００４１】図１２は、通常状態での電線Ｌに対する凹
凸検出を示すタイミングチャートであり、差動増幅信号
ｃがプラス側に出力され始め、異常検出電圧値Ｂ以上と
されると第２実施例同様に異常検出信号ｅが出力され
る。これによって、汚れ検出処理においてカウンタがカ
ウント動作を開始するが、本実施形態の場合にはそのカ
ウント動作は凹凸検出信号ｄの出力とともに停止され
る。

【００４２】図１３は、汚れ検出を示すタイミングチャ
ートであり、差動増幅信号ｃがプラス側に出力され始
め、異常検出電圧値Ｂ以上とされると上記同様に異常検
出信号ｅが出力される。これによって、汚れ検出処理に
おいてカウンタがカウント動作を開始する。しかし、こ
の場合には差動増幅信号ｃは緩やかに立ち上がるため、
凹凸検出信号ｄが出力される前に、カウンタの計数値は
汚れ判別値Ｒ以上とされるため、光学系汚れ検出信号ｆ
が出力される。

【００４３】このように本実施形態では、異常検出信号
ｅが出力されてから凹凸検出信号ｄの有無を確認しなが
らカウンタを動作させ、その計数値が汚れ判別値Ｒ以上
であれば光学系汚れ検出信号ｆが出力されることにな
る。従って、第２実施形態の場合にはレンズの汚れによ
る差動増幅信号ｃの時間的変化特性を電線Ｌの凹凸によ
る差動増幅信号ｃの時間的変化特性と区別するためには
汚れ判別値Ｍを凹凸（凹凸検出において凹凸と判定され
るもののうち最大のもの）時における異常検出信号ｅの
出力時間以上としなければならなかったが、本実施形態
では凹凸時において異常検出信号ｅが出力されてから凹
凸検出信号ｄが出力されるまでの時間とすることができ
るから、光学系汚れ検出信号ｆが出力されるまでの時間
が大幅に短縮される。その結果、レンズが汚れた場合の
受光感度に対する調整作業が短縮される。

【００４４】＜第４実施形態＞以下、本発明の線条体の
表面形状検出装置及び検出方法を具体化した一実施形態
について図１４を参照して説明する。本実施形態では、
汚れ分補正手段３１は、調整方向信号ｇ及び調整信号ｈ
を出力するだけでなく、感度調整部１１による受光感度
の調整範囲が限界値に達した時、警告信号ｋを出力する
ようになっている。即ち、図８で示すフローチャート
で、調整限界に達しているか否かが確認（ステップ２
６）された後、調整限界に達していると判断された場合
には、警告信号ｋが出力される。なお、その他の部分
は、第２実施形態と同様であるため、同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。

【００４５】これにより、例えば、警告信号ｋに基づい
てブザーが鳴るようにしておけば、汚れによる感度調整
が調整限界に達したことを作業者は知ることができる。
従って、汚れによって受光信号の電圧レベルに差が生じ
たが、これを０Ｖに調整できないことを知ることができ
るから、その調整不良の状態のまま電線Ｌに対する凹凸
検出が行われてしまうことが防止される。

【００４６】＜第五実施形態＞以下、本発明の線条体の
表面形状検出装置及び検出方法を具体化した一実施形態
について図１５〜図１８を参照して説明する。本実施形
態と第２実施形態との相違は、本実施形態では感度調整
を行う際に凹凸検出信号が出力されるないように構成さ
れているところにあり、その他の部分は、第２実施形態
と同様であるため、同一部分には同一符号を付して説明
を省略する。

【００４７】即ち、本実施形態では、図１５に示すよう
に、ゲート回路４１及びゲート制御手段４２を備えてい
る。ゲート回路４１は、凹凸検出部６から出力される凹
凸検出信号ｄの出力をマスク信号ｍに基づいて停止させ
るための回路であり、マスク信号ｍがロウレベルであれ
ば、凹凸検出部６から出力された凹凸検出信号ｄはここ
で止められ、マスク信号ｍがハイレベルであれば凹凸検
出信号ｄはそのまま凹凸検出信号ｎとして出力される。
ゲート制御手段４２は、後述するノイズマスク処理によ
ってマスク信号ｍの出力タイミングを制御するためのも
のである。

【００４８】図１７は本実施形態における感度調整処理
を示すフローチャートであり、ここで、第２実施形態と
の相違は調整方向信号ｇ及び調整信号ｈを出力（ステッ
プ２３）した後、ノイズマスク処理（ステップ４０）を
行うところにあり、その他の部分については第２実施形
態と同様である。ノイズマスク処理では、図１８に示す
ように、まず調整信号ｈが出力（ハイレベル）されたか
否かの確認がなされる（ステップ４０１）。調整信号ｈ
が出力されたことが確認されなければそのままノイズマ
スク処理を終了する。調整信号ｈが出力されたことが確
認されれば、マスク信号ｍを出力（ロウレベル）する
（ステップ４０２）。これによって、ゲート回路４１は
閉じられ、凹凸検出部６から仮に凹凸検出信号ｄが出力
されたとしてもその凹凸検出信号ｄはここで止められ
る。さらに、マスク信号ｍの出力と同時にカウンタが
「０」に初期設定された後、動作を開始する（ステップ
４０３、ステップ４０４）。そして、カウンタの計数値
と基準値Ｎとを比較し（ステップ４０５）、計数値が基
準値Ｎより小さい場合にはカウント動作を続ける。カウ
ンタの計数値が基準値Ｎ以上となったらマスク信号ｍの
出力を停止する（ステップ４０６）。なお、基準値Ｎ
は、感動調整部１１を動作させた際に差動増幅信号ｃに
発生するスイッチングノイズＱ（図１６参照）の出力時
間によって決まり、この出力時間より大きい値とされ
る。

【００４９】さらに、ノイズマスク処理を図１６に示す
タイミングチャートに基づいて説明する。調整信号ｈが
出力されると感度調整部１１における抵抗値が段階的に
切り換えれるが、その際、差動増幅信号ｃには切り換え
と同時にスイッチングノイズＱが発生する。この際、差
動増幅信号ｃのノイズＱ部分が凹凸検出電圧値Ａを越え
ると凹凸検出部６から凹凸検出信号ｄが出力される。ま
た、調整信号ｈが出力されるのと同時にカウンタが動作
を開始し、マスク信号ｍが出力（ロウレベル）される。
マスク信号ｍの出力は、カウンタの計数値が基準値Ｎ以
上とされるまで続く。従って、スイッチングノイズの発
生によって凹凸検出信号ｄが凹凸検出部６から出力され
ても、その凹凸検出信号ｄはゲート回路４１によって止
められ、凹凸検出信号ｎとして出力されることはない。
このように本実施形態では、受光素子１，２の受光感度
を切り換える際に発生するスイッチングノイズによって
凹凸検出信号ｄが出力されても、これが凹凸検出信号ｎ
として外部に出力されてしまうことがないから、スイッ
チングノイズによって凹凸ありと誤検出されてしまうこ
とを防止できる。

【００５０】＜その他の実施形態＞なお、本発明は上記
各実施形態に限定されるものではなく、例えば次のよう
に変形して実施することができ、これらの実施形態も本
発明の技術的範囲に属する。 （１） 上記第２、３、４、５実施形態では、異常検出
信号ｅをその都度確認しながら、異常検出信号ｅが出力
されなくなるまで繰り返し調整方向信号ｇ及び調整信号
ｈを出力する構成であったが、その都度異常検出信号ｅ
を確認することなく一度で感度調整部１１に対して感度
調整を行う構成であってもよい。例えば、図１９に示す
ように、差動増幅回路５の後段にＡ／Ｄ変換回路５１を
設け、差動増幅信号ｃの電圧レベルをデジタル値に変換
する。さらに、その変換されたデジタル値は汚れ分補正
手段５２によって読み込まれるようにする。そして、図
２０に示すように、まず補正実行信号ｊが出力（ハイレ
ベル）されたか否かを確認（ステップ５１）し、補正実
行信号ｊが出力されたことが確認されれば汚れ方向信号
ｉから汚れ方向を判別する（ステップ５２）。さらに、
Ａ／Ｄ変換回路５１によってデジタル値に変換された差
動増幅信号ｃの電圧レベルを読み取り（ステップ５
３）、その値から感度調整に必要なパルス数を確定する
（ステップ５４）。そして、確定された汚れ方向及びパ
ルス数に基づいて調整方向信号ｇ及び調整信号ｈを一度
に連続して出力する（ステップ５５）。なお、その他の
部分は第２実施形態と同様であるために、同一部分には
同一符号を付して説明を省略する。これにより、受光感
度が一度に数段階調整され、上記実施形態のように異常
検出信号ｅをその都度確認しながら１段階づつ調整作業
を行わなくてもよいから、調整作業が簡単かつ短縮され
る。

【００５１】（２） また、（１）の変形例において、
感度調整部１１をシリアル信号によって段階的に切り換
える構成のものではなく、パラレル信号によってその伝
送されるデータに応じた抵抗値に一度で切り換える構成
のものとし、かつ調整信号ｈをＡ／Ｄ変換回路５１から
読み込んだデータに基づくパラレル信号とする構成のも
のであってもよい。これによって、調整信号ｈを一回出
力するだけで調整作業が終了するために調整時間が大幅
に短縮される。その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲
内で種々変更して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の全体を示すブロック図である。

【図２】同実施形態における汚れ検出処理を示すフロー
チャートである。

【図３】同実施形態において凸部検出を示すタイミング
チャートである。

【図４】同実施形態において汚れ検出を示すタイミング
チャートである。

【図５】同実施形態において受光素子の配置を示す略正
面図である。

【図６】同実施形態において受光素子の配置を示す略上
面図である。

【図７】第２実施形態における全体を示すブロック図で
ある。

【図８】同実施形態における感度調整処理を示すフロー
チャートである。

【図９】同実施形態において感度調整を示すタイミング
チャートである。

【図１０】第３実施形態の全体を示すブロック図であ
る。

【図１１】同実施形態における汚れ検出処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１２】同実施形態において凸部検出を示すタイミン
グチャートである。

【図１３】同実施形態において汚れ検出を示すタイミン
グチャートである。

【図１４】第４実施形態の全体を示すブロック図であ
る。

【図１５】第５実施形態の全体を示すブロック図であ
る。

【図１６】同実施形態においてノイズマスク処理を示す
タイミングチャートである。

【図１７】同実施形態における感度調整処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１８】同実施形態におけるノイズマスク処理を示す
フローチャートである。

【図１９】その他の実施形態を示すブロック図である。

【図２０】その他の実施形態における感度調整処理を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１…受光素子 ２…受光素子 ７…異常検出部（異常検出手段） ９…汚れ検出手段 １１…感度調整部 １３…汚れ分補正手段 ４１…ゲート回路（凹凸検出信号停止手段） ４２…ゲート制御手段（凹凸検出信号停止手段） Ｌ…電線（線条体） ａ，ｂ…受光信号 ｃ…差動増幅信号（受光信号のレベル差） ｄ…凹凸検出信号 ｅ…異常検出信号 ｆ…光学系汚れ検出信号 ｋ…警告信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/88 - 21/89

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送される線条体に対して２つの受光素
   子を配するとともに、その２つの受光素子から出力され
   る受光信号のレベル差を求め、そのレベル差が所定の凹
   凸検出レベル以上とされた場合に凹凸検出信号を出力す
   る線条体の表面形状検出装置において、 前記両受光信号のレベル差が所定の異常検出レベル以上
   とされた場合に異常検出信号を出力する異常検出手段
   と、前記異常検出信号が出力されてからの時間を計測
   し、その計測値が所定の汚れ判別値以上とされた場合に
   光学系汚れ検出信号を出力する汚れ検出手段とを設けた
   ことを特徴とする線条体の表面形状検出装置。
2. 【請求項２】 搬送される線条体に対して２つの受光素
   子を配するとともに、その２つの受光素子から出力され
   る受光信号のレベル差を求め、そのレベル差が所定の凹
   凸検出レベル以上とされた場合に凹凸検出信号を出力す
   る線条体の表面形状検出装置において、 前記両受光信号のレベル差が所定の異常検出レベル以上
   とされた場合に異常検出信号を出力する異常検出手段
   と、前記異常検出信号が出力されていることかつ前記凹
   凸検出信号が出力されていないことを条件に前記異常検
   出信号が出力されてからの時間を計測し、その計測値が
   所定の汚れ判別値以上とされた場合に光学系汚れ検出信
   号を出力する汚れ検出手段とを設けたことを特徴とする
   線条体の表面形状検出装置。
3. 【請求項３】 前記少なくとも一方の受光素子側の回路
   には、その受光素子における受光量に対する受光信号の
   レベルを調整できる感度調整部が設けられるとともに、
   前記光学系汚れ検出信号に基づいて前記両受光信号のレ
   ベル差が「０」となる方向に前記感度調整部を動作させ
   る汚れ分補正手段が設けられていることを特徴とする請
   求項１又は請求項２記載の線条体の表面形状検出装置。
4. 【請求項４】 前記両受光信号のレベル差が前記感度調
   整部による調整範囲を越える場合に、警告信号を出力す
   る警告手段が設けられていることを特徴とする請求項３
   記載の線条体の表面形状検出装置。
5. 【請求項５】 前記汚れ分補正手段による前記感度調整
   部の動作時に前記凹凸検出信号の出力を停止させる凹凸
   検出信号停止手段を備えていることを特徴とする請求項
   ３又は請求項４記載の線条体の表面形状検出装置。
6. 【請求項６】 搬送される線条体に対して２つの受光素
   子を配し、その受光素子から出力される受光信号のレベ
   ル差から前記搬送される線条体の表面形状の検出を行う
   線条体の表面形状検出方法において、 前記両受光信号のレベル差の時間的変化特性が所定値に
   比べて緩やかな場合に基づいてレンズ等の光学系の異状
   を検出することを特徴とする線条体の表面形状検出方
   法。