JP3025624B2 - Surface profile measuring device - Google Patents

Surface profile measuring device

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JP3025624B2
JP3025624B2 JP7053954A JP5395495A JP3025624B2 JP 3025624 B2 JP3025624 B2 JP 3025624B2 JP 7053954 A JP7053954 A JP 7053954A JP 5395495 A JP5395495 A JP 5395495A JP 3025624 B2 JP3025624 B2 JP 3025624B2
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light
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head
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国良 岩田
滋保 金田
敦之 内藤
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Tokai Rika Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、検出対象物にスリット
光を照射することによりその表面形状を測定する表面形
状測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface shape measuring device for measuring the surface shape of a detection object by irradiating the object with slit light.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば車両の開発段階におい
て、製作した試作モデルの表面形状を光学的に測定する
ことが行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, during the development stage of a vehicle, the surface shape of a manufactured prototype model has been optically measured.

【0003】図19は、この種の表面形状測定装置の一
例を示している。この図19において、検出ヘッド1は
レーザダイオードから成る投光部2及び2次元イメージ
センサから成る受光部3を有しており、投光部2から検
出対象物にスリット光を照射すると共に、検出対象物の
表面で反射したスリット光を受光部3で撮像してその画
像信号を出力するようにしている。コントローラ4は、
検出ヘッド1の投光部2の光量を受光部3の受光量に応
じて自動補正すると共に、受光部3からの画像信号をA
/D変換して距離データとしてホストコンピュータ5に
出力する。ホストコンピュータ5は、入力した距離デー
タに基づいて検出対象物の表面形状を測定する。
FIG. 19 shows an example of this type of surface shape measuring device. In FIG. 19, the detection head 1 has a light projecting unit 2 composed of a laser diode and a light receiving unit 3 composed of a two-dimensional image sensor. The slit light reflected on the surface of the object is imaged by the light receiving unit 3 and an image signal is output. Controller 4
The light amount of the light projecting unit 2 of the detection head 1 is automatically corrected according to the amount of light received by the light receiving unit 3, and the image signal from the light receiving unit 3
/ D conversion and output to the host computer 5 as distance data. The host computer 5 measures the surface shape of the detection target based on the input distance data.

【0004】ここで、コントローラ4にはROMが搭載
されており、そのROMに検出ヘッド1に対応したルッ
クアップテーブルが記憶されている。このルックアップ
テーブルは、予め標準的な検出対象物に対する画像デー
タを距離データとの関係を示すように作成されている。
そして、コントローラ4は、ROMに記憶されている変
換テーブルに基づいて検出対象物の表面形状を測定する
ようになっている。従って、異なる検出視野が設定され
た検出ヘッド6を使用する場合には、その検出ヘッド6
に対応した変換テーブルが記憶されたコントローラ7を
用いると共に、そのコントローラ7を拡張ボード8によ
りホストコンピュータ5と接続するようにしている。
Here, a ROM is mounted on the controller 4, and a lookup table corresponding to the detection head 1 is stored in the ROM. This look-up table is created in advance so as to show a relationship between image data for a standard detection target and distance data.
Then, the controller 4 measures the surface shape of the detection target based on the conversion table stored in the ROM. Therefore, when a detection head 6 having a different detection field of view is used, the detection head 6
Is used, and the controller 7 is connected to the host computer 5 by an expansion board 8.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のものでは、複数の検出ヘッド1,6に対応して個
別の変換テーブルが記憶されたコントローラ4,7を用
意する必要があるので、検出ヘッドの数が増加する程コ
ントローラの数が増加してコストが大幅に上昇する。ま
た、検出ヘッド6に交換するには、その検出ヘッド6と
接続されたコントローラ7をホストコンピュータ5と接
続し直す必要があり、検出の自動化が困難になるという
欠点がある。
However, in the above-mentioned prior art, it is necessary to prepare controllers 4 and 7 in which individual conversion tables are stored in correspondence with the plurality of detection heads 1 and 6. As the number of heads increases, the number of controllers increases, and the cost increases significantly. Further, in order to replace the detection head 6, it is necessary to reconnect the controller 7 connected to the detection head 6 to the host computer 5, and there is a disadvantage that it is difficult to automate the detection.

【0006】また、検出ヘッド1,6には異なる測定可
能範囲が夫々設定されており、検出対象物が検出ヘッド
1,6の測定範囲内に位置するように互いの位置間関係
を調整するようにしているが、検出対象物に対して検出
ヘッド1,6を目視で位置決めすることは困難である。
この場合、ホストコンピュータ5のモニタに表示するよ
うに構成された例もあるが、斯様な構成では、測定者
は、測定開始する毎に検出ヘッド1,6から離れた場所
に設置されたモニタを一々確認する必要があり、極めて
煩わしいという欠点がある。
Further, different measurable ranges are set for the detection heads 1 and 6, respectively, and the positional relationship between the detection heads 1 and 6 is adjusted so that the detection target is located within the measurement range of the detection heads 1 and 6. However, it is difficult to visually position the detection heads 1 and 6 with respect to the detection target.
In this case, there is an example in which the information is displayed on the monitor of the host computer 5. However, in such a configuration, each time the measurement is started, the monitor is set to a monitor installed at a location away from the detection heads 1, 6. Must be confirmed one by one, which is extremely troublesome.

【0007】一方、検出ヘッド1,6の投光部としては
半導体レーザを用いるのが一般的であるが、半導体レー
ザの寿命は定格使用で約20000時間であることか
ら、半導体レーザを定期的に交換する必要がある。この
場合、半導体レーザの交換時期は発光強度によって異な
るので、寿命が近い半導体レーザを使用した場合には、
誤測定或いは測定不能に突然陥るということがある。
On the other hand, a semiconductor laser is generally used as the light projecting portion of the detection heads 1 and 6. However, since the life of the semiconductor laser is approximately 20,000 hours at rated use, the semiconductor laser is periodically used. Need to be replaced. In this case, the replacement time of the semiconductor laser varies depending on the light emission intensity.
Incorrect measurement or sudden measurement failure may occur.

【0008】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、異なる検出精度が設定された検出ヘッ
ドにより検出対象物の表面形状を測定する構成におい
て、検出ヘッドの数が増加するにしてもコストを抑制す
ることができると共に自動測定が可能となり、さらに検
出対象物に対する測定可能の適否が簡単に判断すること
ができ、加えて検出ヘッドの投光部の使用可能の適否を
簡単に確認することができる表面形状測定装置を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to increase the number of detection heads in a configuration in which the surface shape of a detection target is measured by detection heads having different detection accuracy settings. Cost can be reduced and automatic measurement can be performed.Furthermore, it is possible to easily judge the suitability of measurement for an object to be detected. An object of the present invention is to provide a surface shape measuring device that can be confirmed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の表面形状測定装
置は、検出対象物の表面にスリット光を投光する投光部
及び上記検出対象物の表面における反射スリット光を撮
像する受光部が一体化された複数の検出ヘッドを設け、
これらの検出ヘッドと接続可能であると共に当該検出ヘ
ッドの受光部によるスリット光の撮像状態及び与えられ
た変換テーブルに基づいて前記検出対象物の表面形状を
測定する測定手段を設け、前記複数の検出ヘッドに個別
に対応した複数の変換テーブルが記憶された記憶手段を
設け、この記憶手段に記憶された複数の変換テーブルの
うち動作状態の前記検出ヘッドに対応した変換テーブル
を前記測定手段に与える付与手段を設けたものである
(請求項1)。
A surface shape measuring apparatus according to the present invention comprises: a light projecting section for projecting slit light on the surface of a detection target; and a light receiving section for imaging reflected slit light on the surface of the detection target. Providing multiple integrated detection heads,
Measuring means that can be connected to these detection heads and that measures the surface shape of the detection target based on the imaging state of the slit light by the light receiving unit of the detection head and a given conversion table is provided. A storage unit storing a plurality of conversion tables individually corresponding to the head; and providing the conversion unit corresponding to the detection head in the operating state among the plurality of conversion tables stored in the storage unit to the measurement unit. Means are provided (claim 1).

【0010】また、検出対象物の表面にスリット光を投
光する投光部及び上記検出対象物の表面における反射ス
リット光を撮像する受光部が一体化された複数の検出ヘ
ッドを設け、これらの検出ヘッドと接続可能であると共
に当該検出ヘッドの受光部によるスリット光の撮像状態
及び与えられた変換テーブルに基づいて前記検出対象物
の表面形状を測定する測定手段を設け、前記検出ヘッド
に個別に対応した変換テーブルが当該検出ヘッド毎に記
憶された複数の記憶手段を設け、これらの記憶手段が選
択的に装着可能に設けられ装着された記憶手段に記憶さ
れた変換テーブルを前記測定手段に与える付与手段を設
けるようにしてもよい(請求項2)。
In addition, a plurality of detection heads are provided in which a light projecting section for projecting slit light on the surface of the detection object and a light receiving section for imaging the reflected slit light on the surface of the detection object are integrated. Measuring means that can be connected to the detection head and that measures the surface shape of the detection target based on the imaging state of the slit light by the light receiving unit of the detection head and a given conversion table is provided, and the detection head is individually provided. A plurality of storage means in which a corresponding conversion table is stored for each of the detection heads are provided, and these storage means are provided so as to be selectively mountable, and the conversion table stored in the mounted storage means is provided to the measuring means. An application means may be provided (claim 2).

【0011】また、検出対象物の表面にスリット光を投
光する投光部及び上記検出対象物の表面における反射ス
リット光を撮像する受光部が一体化された検出ヘッドを
設け、この検出ヘッドの受光部によるスリット光の撮像
状態及び所定の変換テーブルに基づいて前記検出対象物
の表面形状を測定する測定手段を設け、前記検出ヘッド
に前記検出対象物に対する測定可能の適否を報知する報
知手段を設けるようにしてもよい(請求項3)。
In addition, there is provided a detecting head in which a light projecting unit for projecting slit light on the surface of the detection object and a light receiving unit for imaging the reflected slit light on the surface of the detection object are integrated. Measuring means for measuring the surface shape of the detection target based on the imaging state of the slit light by the light receiving unit and a predetermined conversion table is provided, and notification means for notifying the detection head of suitability of measurement for the detection target is provided. It may be provided (claim 3).

【0012】また、検出対象物の表面にスリット光を投
光する投光部及び上記検出対象物の表面における反射ス
リット光を撮像する受光部が一体化された検出ヘッドを
設け、この検出ヘッドの受光部によるスリット光の撮像
状態及び所定の変換テーブルに基づいて前記検出対象物
の表面形状を測定する測定手段を設け、前記投光部の使
用可能の適否を報知する報知手段を検出ヘッドに設ける
ようにしてもよい(請求項4)。
In addition, there is provided a detecting head in which a light projecting section for projecting slit light on the surface of the detection object and a light receiving section for imaging the reflected slit light on the surface of the detection object are integrated. Measuring means for measuring the surface shape of the detection target based on the imaging state of the slit light by the light receiving unit and a predetermined conversion table is provided, and a notifying means for notifying whether or not the light projecting unit can be used is provided on the detection head. (Claim 4).

【0013】[0013]

【作用及び発明の効果】請求項1記載の表面形状測定装
置の場合、検出ヘッドの投光部からスリット光が検出対
象物に照射されると、スリット光は検出対象物の表面で
反射して受光部で撮像される。
In the case of the surface shape measuring apparatus according to the first aspect, when slit light is emitted from the light projecting portion of the detection head to the detection target, the slit light is reflected on the surface of the detection target. The image is captured by the light receiving unit.

【0014】さて、付与手段は、記憶手段に記憶された
複数の変換テーブルのうち動作状態の検出ヘッドに対応
した変換テーブルを測定手段に与える。すると、測定手
段は、受光部によるスリット光の撮像状態及び付与手段
から与えられた変換テーブルに基づいて検出対象物の表
面形状を測定することができる。これにより、検出ヘッ
ドにより検出対象物の表面形状を測定する構成におい
て、検出ヘッドの数が増加するにしてもコストを抑制す
ることができると共に自動測定が可能となる。
The assigning means provides the measuring means with a conversion table corresponding to the operating state detection head among the plurality of conversion tables stored in the storage means. Then, the measuring unit can measure the surface shape of the detection target based on the imaging state of the slit light by the light receiving unit and the conversion table given from the providing unit. Accordingly, in the configuration in which the surface shape of the detection target is measured by the detection head, even if the number of the detection heads increases, the cost can be suppressed and the automatic measurement can be performed.

【0015】請求項2記載の表面形状測定装置の場合、
複数の記憶手段のうち検出ヘッドに対応した変換テーブ
ルが記憶された記憶手段を付与手段に装着する。する
と、付与手段は記憶手段に記憶された変換テーブルを測
定手段に与えるので、測定手段は、受光部によるスリッ
ト光の撮像状態及び付与手段から与えられた変換テーブ
ルに基づいて検出対象物の表面形状を測定することがで
きる。これにより、検出ヘッドの数が増加するにしても
コストを抑制することができると共に自動測定が可能と
なる。
In the case of the surface shape measuring device according to the second aspect,
A storage unit in which a conversion table corresponding to the detection head is stored among the plurality of storage units is attached to the providing unit. Then, the assigning unit gives the conversion table stored in the storage unit to the measuring unit, so that the measuring unit determines the surface shape of the detection target based on the imaging state of the slit light by the light receiving unit and the conversion table given from the adding unit. Can be measured. As a result, even if the number of detection heads increases, the cost can be suppressed and the automatic measurement can be performed.

【0016】請求項3記載の表面形状測定装置の場合、
検出ヘッドに設けられた報知手段は、検出対象物に対す
る測定可能の適否を報知するので、報知手段の報知結果
に基づいて検出対象物の測定が適正か否かを迅速に判断
することができる。
In the case of the surface shape measuring device according to the third aspect,
The notifying means provided in the detection head notifies whether the measurement of the detection target is possible or not, so that it is possible to quickly determine whether the measurement of the detection target is appropriate based on the notification result of the notification means.

【0017】請求項4記載の表面形状測定装置の場合、
検出ヘッドに設けられた報知手段は、投光部の使用可能
の適否を報知するので、報知手段の報知結果に基づいて
投光部が寿命か否かを判断することができる。
In the case of the surface shape measuring device according to claim 4,
The notifying unit provided in the detection head notifies the propriety of use of the light emitting unit, so that it is possible to determine whether the light emitting unit has reached the end of life based on the notification result of the notifying unit.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の第1実施例を図1及び図2を
参照して説明する。図2は全体構成を示している。この
図2において、定盤11上には3軸ロボット12が固定
されている。つまり、3軸ロボット12は、定盤11上
に本体13を水平方向に回動可能に設け、その本体13
に腕部14を垂直方向に回動可能に設け、さらにその腕
部14の先端に手首部15を腕部14の中心軸を中心と
して回動可能に設けて構成されている。制御装置16
は、3軸ロボット12の本体13、腕部14及び手首部
15の回動位置を制御する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 shows the overall configuration. In FIG. 2, a three-axis robot 12 is fixed on a surface plate 11. That is, the three-axis robot 12 is provided with the main body 13 on the surface plate 11 so as to be rotatable in the horizontal direction.
An arm 14 is provided rotatably in the vertical direction, and a wrist 15 is provided at the tip of the arm 14 so as to be rotatable about the central axis of the arm 14. Control device 16
Controls the turning positions of the main body 13, the arm 14, and the wrist 15 of the three-axis robot 12.

【0019】3軸ロボット12の手首部15には第1の
検出ヘッド17及び第2の検出ヘッド18が搭載されて
いる。これらの第1,第2の検出ヘッド17,18は定
盤11上の所定位置に配設された検出対象物19の表面
形状を画像信号としてコントローラ20に出力する。コ
ントローラ20は、検出ヘッド17,18から入力した
画像信号を距離データに変換してホストコンピュータ2
1に出力する。この場合、検出ヘッド17,18は測定
条件が異なるのみであり、基本構成は同一である。
A first detection head 17 and a second detection head 18 are mounted on the wrist 15 of the three-axis robot 12. These first and second detection heads 17 and 18 output the surface shape of the detection target 19 disposed at a predetermined position on the surface plate 11 to the controller 20 as an image signal. The controller 20 converts the image signals input from the detection heads 17 and 18 into distance data and
Output to 1. In this case, the detection heads 17 and 18 differ only in measurement conditions, and have the same basic configuration.

【0020】図1は全体の電気的構成を示している。こ
の図1において、第1,第2の検出ヘッド17,18は
レーザダイオードから成る投光部22及び2次元イメー
ジセンサから成る受光部23から成り、投光部22はス
リット光を検出対象物19に照射すると共に、受光部2
3は検出対象物19の表面で反射したスリット光を撮像
して画像信号を出力するようになっている。この場合、
第1の検出ヘッド18の検出視野は30平方mmに設定さ
れ、第2の検出ヘッド19の検出視野は10平方mmに設
定されている。
FIG. 1 shows the overall electrical configuration. In FIG. 1, the first and second detection heads 17 and 18 are composed of a light projecting unit 22 composed of a laser diode and a light receiving unit 23 composed of a two-dimensional image sensor. And irradiate the
Numeral 3 captures the slit light reflected on the surface of the detection target 19 and outputs an image signal. in this case,
The detection field of view of the first detection head 18 is set to 30 square mm, and the detection field of view of the second detection head 19 is set to 10 square mm.

【0021】第1,第2の検出ヘッド17,18の投光
部22は、レーザ出力コントローラ24を介してCPU
(Central Processing Unit )25と接続され、各受光
部23は画像処理回路26を介してCPU25と接続さ
れている。レーザ出力コントローラ24は、CPU25
の制御に応じて投光部22の出力を制御する。画像処理
回路26は、受光部23からの画像信号を増幅すると共
にA/D変換して画像データとしてCPU25に出力す
る。CPU25は、ROM27に記憶されたプログラム
に基づいてレーザ出力コントローラ24を制御すると共
に、画像処理回路26からの画像データを距離データに
換算してRAM28に順次記憶する。そして、CPU2
4は、ホストコンピュータ21からの要求に応じてRA
M28に記憶した距離データをインタフェース回路29
を通じてホストコンピュータ21に出力するようになっ
ている。
The light projecting portions 22 of the first and second detection heads 17 and 18 are connected to a CPU via a laser output controller 24.
(Central Processing Unit) 25, and each light receiving unit 23 is connected to the CPU 25 via the image processing circuit 26. The laser output controller 24 includes a CPU 25
The output of the light projecting unit 22 is controlled in accordance with the control of (1). The image processing circuit 26 amplifies and A / D converts the image signal from the light receiving unit 23 and outputs the image signal to the CPU 25 as image data. The CPU 25 controls the laser output controller 24 based on a program stored in the ROM 27, converts the image data from the image processing circuit 26 into distance data, and stores the distance data in the RAM 28 sequentially. And CPU2
4 is an RA in response to a request from the host computer 21.
The distance data stored in M28 is transferred to the interface circuit 29.
Through the host computer 21.

【0022】ここで、コントローラ20には記憶手段と
しての第1のEPROM30及び第2のEPROM31
が搭載されており、CPU25は、付与手段としてのア
ナログスイッチ32を通じて何れかのEPROM30,
31にアクセスすることができる。このアナログスイッ
チ32は、ホストコンピュータ21からの指令に応じて
CPU25により切替えられるようになっている。この
場合、各EPROM30,31には第1,第2の検出ヘ
ッド17,18に個別に対応したルックアップテーブル
が夫々記憶されている。
Here, the controller 20 has a first EPROM 30 and a second EPROM 31 as storage means.
Is mounted, and the CPU 25 is connected to one of the EPROMs 30 and
31 can be accessed. The analog switch 32 is switched by the CPU 25 in response to a command from the host computer 21. In this case, look-up tables respectively corresponding to the first and second detection heads 17 and 18 are stored in the EPROMs 30 and 31, respectively.

【0023】これらのルックアップテーブルは、検出ヘ
ッド17,18に対応して予め標準的な検出対象物に対
する画像データと距離データとの関係を示すように作成
されており、画像データに基づいて距離データを求める
ことができるようになっている。これは、検出ヘッド1
7,18においては、投光部22からのスリット光の位
置、受光部23の精度或いはレーザ出力コントローラ2
4の増幅度にばらつきを生じるので、画像データを所定
の演算式により距離データに単に置換えただけでは検出
誤差を生じるからである。
These look-up tables are prepared in advance so as to indicate the relationship between image data and distance data for a standard detection target corresponding to the detection heads 17 and 18, and based on the image data. You can ask for data. This is the detection head 1
7 and 18, the position of the slit light from the light projecting unit 22, the accuracy of the light receiving unit 23 or the laser output controller 2
This is because a variation occurs in the amplification degree of No. 4 and a detection error occurs simply by replacing the image data with the distance data by a predetermined arithmetic expression.

【0024】一方、ホストコンピュータ21は、制御装
置16に対して3軸ロボット12を制御するための制御
指令を出力すると共に、アナログスイッチ32を切替え
る指令を出力した後にCPU25から距離データを入力
して検出対象物19の表面形状を最終的に求めるように
なっている。
On the other hand, the host computer 21 outputs a control command for controlling the three-axis robot 12 to the control device 16 and, after outputting a command for switching the analog switch 32, inputs distance data from the CPU 25. The surface shape of the detection target 19 is finally determined.

【0025】次に上記構成の作用について説明する。ホ
ストコンピュータ21は、まず、制御装置16を通じて
3軸ロボット12を制御することにより第1の検出ヘッ
ド17を検出対象物19に対して所定位置に位置決めす
る。続いて、ホストコンピュータ21は、アナログスイ
ッチ32を切替えることによりCPU25を第1のEP
ROM30と接続してから、第1の検出ヘッド17に対
応したレーザ出力コントローラ24を制御する。
Next, the operation of the above configuration will be described. First, the host computer 21 controls the three-axis robot 12 through the control device 16 to position the first detection head 17 at a predetermined position with respect to the detection target 19. Subsequently, the host computer 21 switches the analog switch 32 to switch the CPU 25 to the first EP.
After connecting to the ROM 30, the laser output controller 24 corresponding to the first detection head 17 is controlled.

【0026】これにより、第1の検出ヘッド17の投光
部22からスリット光が検出対象物19の表面に照射さ
れると共に、検出対象物19で反射したスリット光が受
光部23で撮像されるので、第1の検出ヘッド17の受
光部23からは検出対象物19の表面形状に対応した画
像信号がコントローラ20の画像処理回路26に出力さ
れると共に、第1の検出ヘッド17に対応した画像処理
回路26からは画像信号に応じた画像データがCPU2
5に出力される。
Thus, the slit light is emitted from the light projecting portion 22 of the first detection head 17 to the surface of the detection target 19, and the slit light reflected by the detection target 19 is imaged by the light receiving portion 23. Therefore, an image signal corresponding to the surface shape of the detection target 19 is output from the light receiving section 23 of the first detection head 17 to the image processing circuit 26 of the controller 20 and an image corresponding to the first detection head 17 is formed. Image data corresponding to the image signal is sent from the processing circuit 26 to the CPU 2.
5 is output.

【0027】ここで、CPU25は、第1のEPROM
30に記憶されたルックアップテーブルを参照すること
により入力した画像データを距離データに換算してRA
M28に順次記憶する。そして、CPU25は、ホスト
コンピュータ21からの要求に応じてRAM28に記憶
した距離データをホストコンピュータ21に順次出力す
る。
Here, the CPU 25 is a first EPROM.
30 by converting the input image data into distance data by referring to a look-up table stored in
The data is sequentially stored in M28. Then, the CPU 25 sequentially outputs the distance data stored in the RAM 28 to the host computer 21 in response to a request from the host computer 21.

【0028】さて、上述のようにして第1の検出ヘッド
17により検出対象物19の所定範囲を測定したホスト
コンピュータ21は、3軸ロボット12を再び制御する
ことにより第1の検出ヘッド17から検出対象物19の
異なる部位に対応した距離データを入力する。斯様にし
て検出対象物19の表面形状に対応した距離データを入
力したホストコンピュータ21は、それらの距離データ
に基づいて検出対象物19の表面形状を測定することが
できる。
The host computer 21 having measured the predetermined range of the detection target 19 by the first detection head 17 as described above, controls the three-axis robot 12 again to detect the predetermined range from the first detection head 17. Distance data corresponding to different parts of the object 19 is input. The host computer 21 having input the distance data corresponding to the surface shape of the detection target 19 in this manner can measure the surface shape of the detection target 19 based on the distance data.

【0029】ところで、第1の検出ヘッド17の検出視
野は比較的大きく設定されているので、検出対象物19
の表面形状を詳細に測定するには、第1の検出ヘッド1
7よりも測定視野が小さく(検出精度が高い)設定され
た第2の検出ヘッド18により検出対象物19の表面形
状を検出する。つまり、ホストコンピュータ21は、3
軸ロボット12を制御することにより第2の検出ヘッド
18を検出対象物19に対して所定位置に位置決めす
る。
Incidentally, since the detection field of view of the first detection head 17 is set to be relatively large, the detection object 19 is detected.
In order to measure the surface shape of the first detection head 1 in detail,
The surface shape of the detection target 19 is detected by the second detection head 18 whose measurement field of view is smaller than (the detection accuracy is higher than 7). That is, the host computer 21
The second detection head 18 is positioned at a predetermined position with respect to the detection target 19 by controlling the axis robot 12.

【0030】そして、ホストコンピュータ21は、アナ
ログスイッチ32を切替えることによりCPU25を第
2のEPROM31と接続すると共に、第2の検出ヘッ
ド18を有効化するようにCPU25を制御する。これ
により、CPU25は、第1の検出ヘッド17と同様に
検出対象物19の表面形状に対応した距離データをRA
M28に順次記憶すると共に、ホストコンピュータ21
からの要求に応じてRAM28に記憶した距離データを
ホストコンピュータ21に出力する。
Then, the host computer 21 connects the CPU 25 to the second EPROM 31 by switching the analog switch 32 and controls the CPU 25 so that the second detection head 18 is activated. Thereby, the CPU 25 converts the distance data corresponding to the surface shape of the detection target 19 into RA as in the case of the first detection head 17.
M28 and sequentially stored in the host computer 21.
The distance data stored in the RAM 28 is output to the host computer 21 in response to a request from the host computer 21.

【0031】以上の動作の結果、ホストコンピュータ2
1は、第1の検出ヘッド17を用いて検出対象物19の
表面形状を測定できると共に、第2の検出ヘッド18を
用いて検出対象物19の所定部位の表面形状を高精度で
測定することができる。
As a result of the above operation, the host computer 2
1 is to be able to measure the surface shape of the detection target 19 using the first detection head 17 and to measure the surface configuration of a predetermined portion of the detection target 19 with high accuracy using the second detection head 18. Can be.

【0032】上記構成のものによれば、コントローラ2
0に接続した異なる視野が設定されたの第1,第2の検
出ヘッド17,19のうちの何れかにより検出対象物1
9の表面形状を測定する際に、動作状態の検出ヘッド1
7,18に応じてアナログスイッチ32を切替えること
により第1,第2のEPROM30,31の何れかをC
PU25と接続するようにしたので、検出ヘッドに個別
に対応して複数のコントローラを用意する必要がある従
来例のものに比べて、検出ヘッドの数にかかわらずコス
トを抑制することができる。
According to the above configuration, the controller 2
The detection target 1 is detected by any one of the first and second detection heads 17 and 19 connected to a different field of view and set to 0.
9 when measuring the surface shape of the detection head 1
By switching the analog switch 32 in accordance with 7 or 18, one of the first and second EPROMs 30 and 31 is switched to C
Since it is connected to the PU 25, the cost can be reduced irrespective of the number of detection heads, as compared with the conventional example in which a plurality of controllers need to be prepared for each detection head individually.

【0033】また、コントローラ20はホストコンピュ
ータ21と常に接続されているので、検出ヘッドを切替
える毎にコントローラ20をホストコンピュータに一々
接続し直す必要がなくなり、異なる検出精度により検出
対象物19の表面形状の測定を自動化することができ
る。
Further, since the controller 20 is always connected to the host computer 21, it is not necessary to reconnect the controller 20 to the host computer every time the detection head is switched, and the surface shape of the detection object 19 can be changed with different detection accuracy. Measurement can be automated.

【0034】図3は本発明の第2実施例における要部の
電気的構成を示しており、第1実施例と同一部分には同
一符号を付して説明する。この第2実施例では、コント
ローラ20に8台の検出ヘッドを接続可能な構成を示し
ており、CPU25は、異なるルックアップテーブルが
記憶された8個の記憶手段としてのEPROM33にア
クセス可能に設けられている。
FIG. 3 shows the electrical structure of the main part of the second embodiment of the present invention, and the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the second embodiment, a configuration is shown in which eight detection heads can be connected to the controller 20, and the CPU 25 is provided so as to be able to access the EPROM 33 as eight storage means in which different lookup tables are stored. ing.

【0035】即ち、デコーダ34は、CPU25から3
ビットのデータを入力することにより8個の出力端子の
うちの1つを有効化する。デコーダ34の出力端子は付
与手段としての3スリートバッファ35と接続されてお
り、有効化された出力端子と接続されたバッファ35の
みが有効化される。EPROM33は、バッファ35を
介してCPU25と接続されており、有効化されたバッ
ファ35と接続されたEPROM33のみがCPU25
からアクセスされる。従って、CPU25は、デコーダ
34に対して所定のビットパターンを出力することによ
り所定のEPROM33のみにアクセスしてルックアッ
プテーブルを参照することができる。
That is, the decoder 34 outputs the
Inputting bit data enables one of the eight output terminals. The output terminal of the decoder 34 is connected to a three-three buffer 35 as an application unit, and only the buffer 35 connected to the enabled output terminal is enabled. The EPROM 33 is connected to the CPU 25 via the buffer 35, and only the EPROM 33 connected to the activated buffer 35 is the CPU 25.
Accessed from Therefore, the CPU 25 can access only the predetermined EPROM 33 and output the predetermined bit pattern to the decoder 34 to refer to the lookup table.

【0036】この第2実施例によれば、検出ヘッドの数
としては8個まで対応することができるものであり、こ
れは、回路構成を工夫することにより所望の数の検出ヘ
ッドに対応することができることを意味する。
According to the second embodiment, the number of detection heads can be increased up to eight. This is because a desired number of detection heads can be accommodated by devising the circuit configuration. Means you can do it.

【0037】図4乃至図6は本発明の第3実施例を示し
ており、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説
明を省略する。この第3実施例では、図6に示すように
コントローラ20にはEPROM30,31を装着する
ための付与手段としてのソケット36が設けられてお
り、CPU12は、ソケット36に接続されたEPRO
M30,31に記憶されているルックアップテーブルを
参照するようになっている。
FIGS. 4 to 6 show a third embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the third embodiment, as shown in FIG. 6, the controller 20 is provided with a socket 36 as an attaching means for mounting the EPROMs 30 and 31, and the CPU 12 controls the EPRO connected to the socket 36.
The lookup tables stored in M30 and M31 are referred to.

【0038】この第3実施例のものによれば、コントロ
ーラ20にソケット36を設け、そのソケット36に装
着されたEPROM30,31をCPU25がアクセス
できるようにしたので、1台のコントローラ20で複数
の検出ヘッド17,18に対応することができる。従っ
て、第1実施例と同様に、コストを抑制することができ
ると共に、コントローラ20をホストコンピュータ21
に接続し直す必要もない。
According to the third embodiment, the controller 20 is provided with the socket 36, and the EPROMs 30 and 31 mounted on the socket 36 can be accessed by the CPU 25. It can correspond to the detection heads 17 and 18. Therefore, similarly to the first embodiment, the cost can be suppressed and the controller 20 can be connected to the host computer 21.
There is no need to reconnect.

【0039】図7乃至図11は本発明の第4実施例を示
しており、第1実施例と同一部分には同一符号を付して
説明を省略し、異なる部分に符号を付して説明する。こ
の第4実施例では、コントローラ20に対して検出ヘッ
ド17を1台だけ接続する構成を示している。全体の外
観を示す図7において、検出ヘッド17には報知手段と
してのLED(インジケータ)37が設けられている。
FIGS. 7 to 11 show a fourth embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Different parts are denoted by reference numerals. I do. In the fourth embodiment, a configuration in which only one detection head 17 is connected to the controller 20 is shown. In FIG. 7 showing the entire external appearance, the detection head 17 is provided with an LED (indicator) 37 as a notification means.

【0040】また、全体の電気的構成を示す図8におい
て、投光部22はレーザダイオード38及び駆動回路3
9から構成されており、レーザダイオード38からは設
定出力のレーザ光が出力される。受光部23はCCD4
0及びTV信号出力回路41から構成されており、TV
信号出力回路41はCCD40からの画像信号を例えば
NTSC規格のテレビ信号に変換して出力する。A/D
変換器42は、検出ヘッド17から出力されたテレビ信
号をデジタルデータに変換してCPU25に出力する。
In FIG. 8 showing the overall electrical configuration, the light projecting unit 22 includes a laser diode 38 and a driving circuit 3.
The laser diode 38 outputs a set output laser beam. The light receiving section 23 is a CCD 4
0 and a TV signal output circuit 41.
The signal output circuit 41 converts an image signal from the CCD 40 into, for example, a television signal of the NTSC standard and outputs it. A / D
The converter 42 converts the television signal output from the detection head 17 into digital data and outputs the digital data to the CPU 25.

【0041】CPU25は、RAM28にA/D変換器
42からのデジタルデータを順次記憶すると共に、記憶
したデジタルデータに基づいて検出対象物に対する測定
可能の適否を判断し、測定可能であった場合には記憶し
たデジタルデータをROM27に記憶したルックアップ
テーブルに基づいて距離データに変換してからインタフ
ェース回路29を通じてホストコンピュータ21に出力
する。ここで、CPU25は、検出対象物が測定不可能
であった場合はLED37を点滅するようになってい
る。
The CPU 25 sequentially stores the digital data from the A / D converter 42 in the RAM 28, and judges whether or not the measurement target can be measured based on the stored digital data. Converts the stored digital data into distance data based on the look-up table stored in the ROM 27, and outputs the distance data to the host computer 21 through the interface circuit 29. Here, the CPU 25 blinks the LED 37 when the object to be detected cannot be measured.

【0042】さて、CCD40は、図10に示すように
画素群(I,J)からなる受光面を有し、検出対象物の
表面で反射したスリット光を画素群(I,j)で受光す
る際は傾斜した状態で受光するように設定されている。
このため、受光位置に応じて検出対象物に対する測定距
離と受光距離との変換比率が異なると共に、受光中心か
ら離れるに従って検出精度が悪化する。つまり、図9に
斜線で示した矩形状の測定可能範囲はCCD40の画素
群(I,J)においては図10に示すように台形形状と
なる。
The CCD 40 has a light receiving surface composed of a group of pixels (I, J) as shown in FIG. 10, and receives the slit light reflected on the surface of the object to be detected by the group of pixels (I, j). In this case, it is set so that light is received in an inclined state.
For this reason, the conversion ratio between the measured distance and the light receiving distance with respect to the detection target varies depending on the light receiving position, and the detection accuracy deteriorates as the distance from the light receiving center increases. That is, the measurable rectangular area shown by oblique lines in FIG. 9 has a trapezoidal shape as shown in FIG. 10 in the pixel group (I, J) of the CCD 40.

【0043】この場合、CCD40の画素群(I,J)
においては、図10に示すI方向が図9に示すZ方向に
対応し、図10に示すJ方向が図9に示すY方向に対応
しており、検出対象物の表面で反射したスリット光をJ
方向に沿って受光するようになっている。
In this case, the pixel group (I, J) of the CCD 40
10, the I direction shown in FIG. 10 corresponds to the Z direction shown in FIG. 9, the J direction shown in FIG. 10 corresponds to the Y direction shown in FIG. 9, and the slit light reflected on the surface of the detection target is J
Light is received along the direction.

【0044】また、図10に示すようにCCD40の画
素群(I,J)における測定可能領域はa(j)≦Ij
≦bとして規定することができるので、結局、CCD4
0の画素群(I,J)における測定可能範囲はa(j)
≦Ij≦bとして設定することができる。
As shown in FIG. 10, the measurable area in the pixel group (I, J) of the CCD 40 is a (j) ≦ Ij
≦ b, the CCD 4
The measurable range for the 0 pixel group (I, J) is a (j)
≦ Ij ≦ b.

【0045】検出ヘッド17からはNTSC規格のテレ
ビ信号が出力される。この場合、CCD40における水
平走査方向は受光したスリット光の指向方向と直交して
いるので、図11に示すようにテレビ信号を形成する水
平走査線信号は垂直位置Jにおける水平方向の受光量を
示している。従って、検出ヘッド17から出力されるテ
レビ信号の水平走査信号の信号レベルに基づいてCCD
40におけるスリット光の受光位置を判断することがで
きる。
The detection head 17 outputs a television signal of the NTSC standard. In this case, since the horizontal scanning direction of the CCD 40 is orthogonal to the direction of the received slit light, the horizontal scanning line signal forming the television signal indicates the amount of received light in the horizontal direction at the vertical position J as shown in FIG. ing. Therefore, the CCD based on the signal level of the horizontal scanning signal of the television signal output from the detection head 17
The light receiving position of the slit light at 40 can be determined.

【0046】ところで、CCD40はスリット光を傾斜
した状態で受光するので、CCD40に受光されたスリ
ット光が受光位置によっては拡がった状態で受光され
る。このため、検出ヘッド17から出力されたテレビ信
号の水平走査信号における信号レベルのピーク位置をス
リット光の受光位置であると単に判断するだけでは正確
なスリット光の受光位置を検出することはできない。
Since the CCD 40 receives the slit light in an inclined state, the slit light received by the CCD 40 is received in an expanded state depending on the light receiving position. Therefore, it is not possible to accurately detect the slit light receiving position simply by determining that the peak position of the signal level in the horizontal scanning signal of the television signal output from the detection head 17 is the slit light receiving position.

【0047】そこで、CPU25は、検出ヘッド17か
ら入力したテレビ信号の水平走査線信号に基づいてスリ
ット光の受光位置を判断するときは、水平走査線信号の
信号レベルを示すデジタルデータをRAM28に順次記
憶し、それらの信号レベルの加重平均を算出することに
より受光したスリット光の重心位置を求め、その重心位
置をスリット光の位置として特定するようにしている。
Therefore, when determining the light receiving position of the slit light based on the horizontal scanning line signal of the television signal input from the detection head 17, the CPU 25 sequentially stores the digital data indicating the signal level of the horizontal scanning line signal in the RAM 28. The center of gravity of the received slit light is obtained by calculating a weighted average of those signal levels, and the center of gravity is specified as the position of the slit light.

【0048】そして、CPU25は、CCD40から水
平走査線信号を入力する毎に、上述したのと同様にして
図10に示すI方向におけるスリット光の位置Ijを特
定し、1フレームを構成する全ての水平走査線信号にお
いてスリット光の位置Ijの特定が終了したところで、
特定したスリット光の位置Ijが測定可能領域であるa
(j)≦Ij≦bを満足するか否かを判定し、OKの場
合にはIjをルックアップテーブルに基づいて距離デー
タに座標変換する。
Each time a horizontal scanning line signal is input from the CCD 40, the CPU 25 specifies the slit light position Ij in the direction I shown in FIG. When the specification of the position Ij of the slit light in the horizontal scanning line signal is completed,
The position Ij of the specified slit light is a measurable region a
(J) It is determined whether or not satisfies ≦ Ij ≦ b. If OK, Ij is coordinate-converted to distance data based on a look-up table.

【0049】一方、CPU25は、検出対象物に対する
測定可能領域がNGの場合にはLED37を点滅する。
従って、LED37が点滅したときは検出対象物の測定
が不可能であるので、この場合は、測定者は、LED3
7が消灯するように検出ヘッド17の位置を調整する。
On the other hand, when the measurable area for the detection target is NG, the CPU 25 blinks the LED 37.
Therefore, when the LED 37 blinks, it is impossible to measure the object to be detected.
The position of the detection head 17 is adjusted so that 7 turns off.

【0050】この第4実施例のものによれば、検出ヘッ
ド17にLED37を設け、検出ヘッド17による測定
が不可能な場合は、LED37を点滅させるようにした
ので、検出ヘッド17のLED37の点滅に基づいて当
該検出ヘッド17による測定が可能か否かを判定するこ
とができる。従って、検出ヘッド17による測定が可能
か否かを測定場所で迅速に判断することができるので、
ホストコンピュータ21のモニタで測定可能の適否を表
示する構成に比較して、測定時間を短縮を図ることがで
きる。
According to the fourth embodiment, when the detection head 17 is provided with the LED 37 and the measurement by the detection head 17 is impossible, the LED 37 is made to blink, so that the LED 37 of the detection head 17 blinks. It is possible to determine whether or not measurement by the detection head 17 is possible based on Therefore, it is possible to quickly determine whether or not measurement by the detection head 17 is possible at the measurement location.
The measurement time can be reduced as compared with a configuration in which the propriety of measurement is displayed on the monitor of the host computer 21.

【0051】図12乃至図15は本発明の第5実施例を
示している。これらの図12乃至図15において、検出
ヘッドとしての本体43には、第4実施例に示した検出
ヘッド17及びコントローラ20が一体化して構成され
ている。
FIGS. 12 to 15 show a fifth embodiment of the present invention. 12 to 15, in the main body 43 as the detection head, the detection head 17 and the controller 20 shown in the fourth embodiment are integrally formed.

【0052】即ち、全体の外観を示す図12において、
本体43には脚部43aが設けられており、その脚部4
3aを検出対象物に直接当接させた状態で検出対象物の
表面形状を測定するようになっている。この場合、本体
43の上面には報知手段としてのLED44が設けられ
ている。
That is, in FIG. 12 showing the overall appearance,
The main body 43 is provided with legs 43a,
The surface shape of the object to be detected is measured in a state where the surface 3a is in direct contact with the object to be detected. In this case, an LED 44 is provided on the upper surface of the main body 43 as notification means.

【0053】電気的構成を示す図13において、本体4
3には、スリット光を投光する投光部としてのLED4
5と、検出対象物で反射したスリット光を受光する受光
部としてのPSD(Position Sensitive Device )46
が設けられている。
In FIG. 13 showing the electrical configuration, in FIG.
Reference numeral 3 denotes an LED 4 as a light projecting unit for projecting slit light.
5 and a PSD (Position Sensitive Device) 46 as a light receiving unit for receiving slit light reflected by the detection object.
Is provided.

【0054】PSD46は両端に一対の電極を有し、そ
の電極からPSD46の受光領域の重心位置に応じた電
流I1 ,I2 を出力するようになっている。そして、P
SD46から出力された電流I1 ,I2 は電流電圧変換
回路によりV1 ,V2 に変換されてから加算回路により
加算されるもので、その加算結果及びV2 をCPU47
に与えるようになっている。
The PSD 46 has a pair of electrodes at both ends, and outputs currents I1 and I2 from the electrodes in accordance with the position of the center of gravity of the light receiving area of the PSD 46. And P
The currents I1 and I2 output from the SD 46 are converted into V1 and V2 by a current-voltage conversion circuit and then added by an addition circuit.
To give to.

【0055】そして、CPU47は、(V1 +V2 )/
V2 を演算することによりスリット光の受光位置Dを、
ひいては検出対象物までの距離を求めるようにしてい
る。
Then, the CPU 47 calculates (V1 + V2) /
By calculating V2, the light receiving position D of the slit light can be calculated as
Consequently, the distance to the detection target is determined.

【0056】ところで、受光素子としてPSD46を使
用した場合、上述したように受光素子としてCCDを使
用した構成の場合と同じ理由により、PSD46の受光
位置によって検出精度が低下する。この場合、検出精度
が保証されるのは受光位置Dがa≦D≦bに示す範囲に
ある場合である。
When the PSD 46 is used as the light receiving element, the detection accuracy is reduced depending on the light receiving position of the PSD 46 for the same reason as in the case where the CCD is used as the light receiving element as described above. In this case, the detection accuracy is guaranteed when the light receiving position D is within the range of a ≦ D ≦ b.

【0057】そこで、CPU47は、スリット光の受光
位置を検出したときは、図15に示すようにスリット光
の受光位置が測定可能範囲にあるか否かを判断し、測定
可能範囲であったときはデータを距離に変換し、スリッ
ト光が測定可能範囲に位置していなかったときはLED
44を点滅させる。
When detecting the light receiving position of the slit light, the CPU 47 determines whether or not the light receiving position of the slit light is within the measurable range as shown in FIG. Converts the data to distance, and if the slit light is not located within the measurable range,
44 flashes.

【0058】この第5実施例のものによれば、本体43
にLED44を設け、本体43による測定範囲が不適正
の場合にはLED44を点滅させて測定者に報知するよ
うにしたので、測定者は、LED44が点滅したときは
検出対象物の測定が不適正であることを確認することが
できる。
According to the fifth embodiment, the main body 43
LED 44 is provided, and when the measurement range of the main body 43 is improper, the LED 44 is blinked to notify the measurer. Therefore, when the LED 44 blinks, the measurement of the detection target is improper. Can be confirmed.

【0059】図16乃至図18は本発明の第6実施例を
示しており、第1実施例と同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。即ち、検出ヘッド17を断面にして
示す図16において、検出ヘッド17には投光部22及
び受光部23が設けられており、投光部22からスリッ
ト状のレーザ光を出力すると共に、受光部23において
検出対象物で反射したスリット光を受光するようになっ
ている。ここで、投光部22及び受光部23の間には制
御基板48が配設されており、その制御基板48に搭載
されたLED49が外部を臨んでいる。
FIGS. 16 to 18 show a sixth embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. That is, in FIG. 16 showing the detection head 17 in cross section, the detection head 17 is provided with a light projecting unit 22 and a light receiving unit 23, and outputs a slit-shaped laser beam from the light projecting unit 22 and a light receiving unit. At 23, the slit light reflected by the detection target is received. Here, a control board 48 is provided between the light projecting unit 22 and the light receiving unit 23, and an LED 49 mounted on the control board 48 faces the outside.

【0060】検出ヘッド17の電気的構成の要部を示す
図17において、投光部22はレーザダイオード22a
とフォトダイオード22bとを対向した状態で一体化し
て構成されており、レーザダイオード22aから投光さ
れた光の一部をフォトダイオード22bで受光するよう
になっている。
In FIG. 17, which shows a main part of the electrical configuration of the detection head 17, a light projecting unit 22 includes a laser diode 22a.
And the photodiode 22b are integrated so as to face each other, and a part of the light emitted from the laser diode 22a is received by the photodiode 22b.

【0061】一方、制御基板48には、投光部22のレ
ーザダイオード22aを駆動するためのレーザ駆動回路
50及びレーザダイオード22の寿命を判定するための
レーザ寿命判定回路51が設けられている。
On the other hand, the control board 48 is provided with a laser driving circuit 50 for driving the laser diode 22a of the light projecting section 22 and a laser life determining circuit 51 for determining the life of the laser diode 22.

【0062】レーザ駆動回路50は投光部22のフォト
ダイオード22bから受光信号を受けると共にホストコ
ンピュータ21からレーザ出力値VREF を与えられるよ
うになっており、フォトダイオード22bからの受光信
号の信号レベルがホストコンピュータ21から与えられ
るレーザ出力値VREF となるようにレーザダイオード2
2aへの通電量を制御するようになっている。従って、
レーザダイオード22aの発光強度は、ホストコンピュ
ータ21からの指令に応じた設定レベルに自動調整され
る。
The laser drive circuit 50 receives the light receiving signal from the photodiode 22b of the light projecting section 22 and can receive the laser output value VREF from the host computer 21, and the signal level of the light receiving signal from the photodiode 22b is changed. The laser diode 2 is set so as to have the laser output value VREF given from the host computer 21.
The amount of power supply to 2a is controlled. Therefore,
The light emission intensity of the laser diode 22a is automatically adjusted to a set level according to a command from the host computer 21.

【0063】レーザ寿命判定回路51はコンパレータ5
2を主体として構成されている。このコンパレータ52
の非反転入力端子にはフォトダイオード22bからの受
光信号が与えられ、反転入力端子にはボリューム53に
より調整された基準電位が与えられている。この場合、
基準電位としては、ホストコンピュータ21から与えら
れるレーザ出力値VREF よりも僅かに下回った電位が設
定される。
The laser life judging circuit 51 includes a comparator 5
2 as a main component. This comparator 52
The light receiving signal from the photodiode 22b is given to the non-inverting input terminal of the, and the reference potential adjusted by the volume 53 is given to the inverting input terminal. in this case,
As the reference potential, a potential slightly lower than the laser output value VREF given from the host computer 21 is set.

【0064】そして、コンパレータ52からの出力はイ
ンタフェース回路54を通じてLED49に与えられる
ように接続されており、コンパレータ52からの出力レ
ベルが負レベルとなった状態でLED49が点灯する。
The output from the comparator 52 is connected to the LED 49 through the interface circuit 54 so that the LED 49 is turned on when the output level from the comparator 52 is at a negative level.

【0065】さて、レーザダイオード52aの発光時間
が長時間(約20000時間)に達すると、レーザ駆動
回路50によるレーザダイオード22aの発光強度がホ
ストコンピュータ21により設定された設定レベルとな
るように自動調整されるのにかかわらず、レーザダイオ
ード22aの寿命による劣化により発光強度が設定レベ
ルから低下するようになる。
When the light emission time of the laser diode 52a reaches a long time (about 20,000 hours), the light emission intensity of the laser diode 22a by the laser drive circuit 50 is automatically adjusted so as to become the set level set by the host computer 21. Irrespective of this, the emission intensity decreases from the set level due to the deterioration due to the life of the laser diode 22a.

【0066】この結果、レーザダイオード22aの発光
強度の低下に伴ってフォトダイオード22bからの信号
レベルが低下し、ついにはフォトダイオード22bから
の信号レベルがコンパレータ52の反転入力端子に与え
られている基準電位よりも低下するようになる。する
と、コンパレータ52から出力レベルが正レベルから負
レベルに反転するようになるので、LED49に電流が
流れて発光するようになる。
As a result, the signal level from the photodiode 22b decreases as the emission intensity of the laser diode 22a decreases, and finally the signal level from the photodiode 22b is applied to the reference input terminal of the comparator 52 at the inverting input terminal. It becomes lower than the potential. Then, the output level from the comparator 52 is inverted from the positive level to the negative level, so that a current flows through the LED 49 to emit light.

【0067】この第6実施例の場合、検出ヘッド17に
LED49を設け、投光部22のレーザダイオード22
aが寿命となったときは、LED49を点滅するように
したので、測定者は、LED49が点灯したときはレー
ザダイオード22aは寿命となったと判断して新規のレ
ーザタイオードと交換することにより検出対象物の正確
な測定が可能となる。
In the case of the sixth embodiment, an LED 49 is provided on the detection head 17 and the laser diode 22 of the light projecting section 22 is provided.
When the LED a has reached the end of its life, the LED 49 is made to blink. Therefore, when the LED 49 is lit, the measurer judges that the laser diode 22a has reached the end of its life and detects it by replacing it with a new laser diode. Accurate measurement of the object becomes possible.

【0068】本発明は、上記各実施例に限定されるもの
ではなく、次のように変形または拡張できる。コントロ
ーラ20に複数のルックアップテーブルが記憶された1
つのEPROMを搭載し、CPU25は、動作状態の検
出ヘッドに対応したルックアップテーブルを参照するよ
うにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments, but can be modified or expanded as follows. 1 in which a plurality of lookup tables are stored in the controller 20
One EPROM may be mounted, and the CPU 25 may refer to a look-up table corresponding to the operation state detection head.

【0069】コントローラ20に搭載されたEPROM
にホストコンピュータ21からルックアップテーブルを
書込みできるようにしてもよい。検出ヘッド17にブザ
ーを設け、測定対象物が検出ヘッド17の測定可能範囲
から外れていたとき、或いはレーザダイオート22aが
寿命となったときはそのブザーを駆動するようにしても
よい。
EPROM mounted on controller 20
The host computer 21 may be configured to write the look-up table. The detection head 17 may be provided with a buzzer, and the buzzer may be driven when the object to be measured is out of the measurable range of the detection head 17 or when the laser diode 22a has reached the end of its life.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例における全体の電気的構成
を示す概略図
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall electrical configuration according to a first embodiment of the present invention.

【図2】全体の構成を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing the entire configuration.

【図3】本発明の第2実施例を示す要部の概略図FIG. 3 is a schematic view of a main part showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例を示す図1相当図FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1, showing a third embodiment of the present invention;

【図5】検出ヘッド及びコントローラを示す斜視図FIG. 5 is a perspective view showing a detection head and a controller.

【図6】ROMの取外し状態で示すコントローラの要部
の斜視図
FIG. 6 is a perspective view of a main part of the controller when the ROM is removed.

【図7】本発明の第4実施例を示す図2相当図FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 2, showing a fourth embodiment of the present invention;

【図8】図1相当図FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 1;

【図9】検出ヘッドと測定可能範囲との関係を示す図FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a detection head and a measurable range.

【図10】CCDの画素と測定可能範囲との関係を示す
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a CCD pixel and a measurable range.

【図11】測定手順を示す流れ図FIG. 11 is a flowchart showing a measurement procedure.

【図12】本発明の第5実施例を示す図2相当図FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 2, showing a fifth embodiment of the present invention;

【図13】電気的構成の主要部を示す図FIG. 13 is a diagram showing a main part of an electrical configuration.

【図14】PSDの測定可能範囲を示す図FIG. 14 is a view showing a measurable range of a PSD.

【図15】CPUの動作を示すフローチャートFIG. 15 is a flowchart showing the operation of the CPU;

【図16】検出ヘッドの縦断面図FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a detection head.

【図17】電気的構成の主要部を示す図FIG. 17 is a diagram showing a main part of an electrical configuration.

【図18】モニタ出力とLED点滅期間との関係を示す
FIG. 18 is a diagram showing a relationship between a monitor output and an LED blinking period.

【図19】従来例を示す図2相当図FIG. 19 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

17,18は検出ヘッド、19は検出対象物、20はコ
ントローラ、22は投光部、23は受光部、25はCP
U(測定手段)、30,31はEPROM(記憶手
段)、32はアナログスイッチ(付与手段)、33はE
PROM(記憶手段)、35はバッファ(付与手段)、
36はソケット(付与手段)、37はLED(報知手
段)、40はCCD、42は本体、44はLED(報知
手段)、45はLED(投光部)、46はPSD(受光
部)、49はLED(報知手段)である。
17, 18 are detection heads, 19 is a detection target, 20 is a controller, 22 is a light emitting unit, 23 is a light receiving unit, and 25 is a CP.
U (measuring means), 30 and 31 are EPROMs (storage means), 32 is an analog switch (providing means), 33 is E
PROM (storage means), 35 is a buffer (providing means),
36 is a socket (providing means), 37 is an LED (notifying means), 40 is a CCD, 42 is a main body, 44 is an LED (notifying means), 45 is an LED (light emitting section), 46 is a PSD (light receiving section), 49 Is an LED (notifying means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−223810(JP,A) 特開 平1−242907(JP,A) 特開 平5−67195(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G06T 1/00 G06T 7/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-223810 (JP, A) JP-A 1-2242907 (JP, A) JP-A 5-67195 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 102 G06T 1/00 G06T 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 検出対象物の表面にスリット光を投光す
る投光部及び上記検出対象物の表面における反射スリッ
ト光を撮像する受光部が一体化された複数の検出ヘッド
と、 これらの検出ヘッドと接続可能に設けられ当該検出ヘッ
ドの受光部によるスリット光の撮像状態及び与えられた
変換テーブルに基づいて前記検出対象物の表面形状を測
定する測定手段と、 前記複数の検出ヘッドに個別に対応した複数の変換テー
ブルが記憶された記憶手段と、 この記憶手段に記憶された複数の変換テーブルのうち動
作状態の前記検出ヘッドに対応した変換テーブルを前記
測定手段に与える付与手段とを備えたことを特徴とする
表面形状測定装置。
1. A plurality of detection heads in which a light projecting unit for projecting slit light on the surface of a detection target and a light receiving unit for imaging reflected slit light on the surface of the detection target are integrated, A measuring unit that is provided so as to be connectable to a head and measures a surface shape of the detection target based on an imaging state of slit light by a light receiving unit of the detection head and a given conversion table; and individually for the plurality of detection heads. Storage means for storing a plurality of conversion tables corresponding to the plurality of conversion tables; and providing means for providing, to the measurement means, a conversion table corresponding to the detection head in the operating state among the plurality of conversion tables stored in the storage means. A surface shape measuring device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 検出対象物の表面にスリット光を投光す
る投光部及び上記検出対象物の表面における反射スリッ
ト光を撮像する受光部が一体化された複数の検出ヘッド
と、 これらの検出ヘッドと接続可能に設けられ当該検出ヘッ
ドの受光部によるスリット光の撮像状態及び与えられた
変換テーブルに基づいて前記検出対象物の表面形状を測
定する測定手段と、 前記検出ヘッドに個別に対応した変換テーブルが当該検
出ヘッド毎に記憶された複数の記憶手段と、 これらの記憶手段が選択的に装着可能に設けられ装着さ
れた記憶手段に記憶された変換テーブルを前記測定手段
に与える付与手段とを備えたことを特徴とする表面形状
測定装置。
2. A plurality of detection heads, in which a light projecting unit for projecting slit light on the surface of a detection target and a light receiving unit for imaging reflected slit light on the surface of the detection target are integrated, A measuring unit that is provided so as to be connectable to a head and measures a surface shape of the detection target based on an imaging state of slit light by a light receiving unit of the detection head and a given conversion table; and individually corresponds to the detection head. A plurality of storage units in which a conversion table is stored for each of the detection heads; and a storage unit in which these storage units are provided so as to be selectively mountable, and an application unit that gives the conversion table stored in the mounted storage unit to the measurement unit. A surface shape measuring device comprising:
【請求項3】 検出対象物の表面にスリット光を投光す
る投光部及び上記検出対象物の表面における反射スリッ
ト光を撮像する受光部が一体化された検出ヘッドと、 この検出ヘッドの受光部によるスリット光の撮像状態及
び所定の変換テーブルに基づいて前記検出対象物の表面
形状を測定する測定手段と、 前記検出ヘッドに設けられ、前記検出対象物に対する測
定可能の適否を報知する報知手段とを備えたことを特徴
とする表面形状測定装置。
3. A detection head in which a light projecting unit for projecting slit light on the surface of a detection target and a light receiving unit for imaging a reflection slit light on the surface of the detection target are integrated, and a light reception of the detection head. A measuring unit for measuring the surface shape of the detection target based on the imaging state of the slit light by the unit and a predetermined conversion table; and a notifying unit provided on the detection head for notifying whether the measurement of the detection target is possible or not. A surface shape measuring device comprising:
【請求項4】 検出対象物の表面にスリット光を投光す
る投光部及び上記検出対象物の表面における反射スリッ
ト光を撮像する受光部が一体化された検出ヘッドと、 この検出ヘッドの受光部によるスリット光の撮像状態及
び所定の変換テーブルに基づいて前記検出対象物の表面
形状を測定する測定手段と、 前記検出ヘッドに設けられ、前記投光部の使用可能の適
否を報知する報知手段とを備えたことを特徴とする表面
形状測定装置。
4. A detecting head in which a light projecting unit for projecting slit light on the surface of the detection target and a light receiving unit for imaging a reflected slit light on the surface of the detecting target are integrated, A measuring unit for measuring a surface shape of the detection target based on an imaging state of the slit light by the unit and a predetermined conversion table; and a notifying unit provided on the detection head for notifying whether or not the light emitting unit can be used. A surface shape measuring device comprising:
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