JP3855254B2 - 変位センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、搬送ライン上を流れる検査対象物の形状検査等に好適な変位センサに係り、特に、センサヘッドと検査対象物との相対移動に連れて時系列的に得られる一連の変位データの中で、予め設定された計測対象範囲指定データで規定される計測対象範囲内にある変位データに対してのみ、予め設定されたホールド態様に基づく計測ホールド処理を実行し、これにより得られた計測ホールド結果を出力する機能を有する変位センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
搬送ライン上を流れる検査対象物の形状検査等に好適な変位センサとしては、接触式、静電容量式、光学式等の様々な方式のものが知られている。
【０００３】
この種の変位センサでは、センサヘッドと検査対象物との相対移動に連れて時系列的に得られる一連の変位データの中で、予め設定された計測対象範囲指定データで規定される計測対象範囲内にある変位データに対してのみ、予め設定されたホールド態様に基づく計測ホールド処理を実行し、これにより得られた計測ホールド結果を出力する機能を有する。ホールド態様として代表的なものとしては、検査対象物の頂部高さを計測するピークホールド態様や底部深さを計測するボトムホールド態様等が挙げられる。
【０００４】
計測ホールド結果は、検査対象物の良否判定にも利用される。この場合、計測ホールド結果は良品相当の基準範囲と比較され、基準範囲に収まる場合には良品と、基準範囲から外れる場合には不良品と判定される。
【０００５】
計測対象範囲の指定は、通常、時間的（例えば、特定時間帯に存在する変位データ）又は変位量的（例えば、特定の変位幅に収まる変位データ等）に行うことができる。
【０００６】
例えば、次々と搬送路上を流れてくる検査対象物の特定部位を検査するような場合、個々の検査対象物の到来を外部の同期用センサで検出してトリガ信号をオンさせると共に、トリガ信号のオンタイミングを基準として一定時間後に計測開始、その後、一定時間後に計測終了すると言ったように、計測対象範囲を任意に設定することができる。また、計測期間中に得られる高さ相当のピークホールド値を基準値と比較することで、検査対象物の良否を判定することができる。
【０００７】
なお、トリガ信号のオンオフ制御は、変位量データと基準値との大小比較によりセルフ方式にて行うことも可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この種の変位センサにおける計測対象範囲の設定精度は、トリガ信号のオンタイミングの精度に大きく依存する。トリガ信号のオンオフ制御には、前述のように、同期用センサによる外部方式と変位量データと基準値との大小比較によるセルフ方式が存在するが、いずれの方式にあっても、検査対象物自身の形状誤差や同期用センサの検出誤差等に起因して、微妙な狂いの発生は避けがたい。
【０００９】
トリガ信号のオンタイミングに大きなズレが生ずれば、計測対象範囲の設定にも狂いが生ずるため、計測対象物の意図しない部位に関して、計測ホールド処理が実行されて、計測ホールド結果が誤って異常値を示したり、その検査対象物が不良品と誤判定される虞もある。
【００１０】
計測ホールド結果が異常値を示したり、或いは、検査対象物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、或いは、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった結果であるのかが不明であれば非常に不便である。
【００１１】
この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、計測ホールド結果が異常値を示したり、或いは、検査対象物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、或いは、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易に判断できるようにした変位センサを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の変位センサは、センサヘッドと検査対象物との相対移動に連れて時系列的に得られる一連の変位データの中で、予め設定された計測対象範囲指定データで規定される計測対象範囲内にある変位データに対してのみ、予め設定されたホールド態様に基づく計測ホールド処理を実行し、これにより得られた計測ホールド結果を出力するものである。
【００１３】
この変位センサには、時系列的に得られる一連の変位データと設定された計測対象範囲指定データとに基づいて、一連の変位データを示すトレンドグラフ上に、計測対象範囲を示す図形が重ねて描かれた、計測対象変位データ確認用の表示情報を編集して出力する表示情報編集手段が設けられる。
【００１４】
好ましい実施の形態では、計測ホールド結果を予め設定された基準値と比較して良否判定処理を実行し、これにより得られた良否判定結果を出力するように構成してもよい。
【００１５】
好ましい実施の形態では、計測対象となる変位データの時間的範囲は、同期用センサを介して外部生成されるトリガ信号、又は時系列的に得られる一連の変位データと基準値との比較に基づいて自己生成されるトリガ信号、を基準として決定するようにしてもよい。
【００１６】
好ましい実施の形態では、計測対象変位データ確認用の表示情報により表示されるトレンドグラフにおいては、モニタ画面上の時間軸方向の表示基準位置とトリガ信号のオンタイミングとが常に整合するように、時間軸方向の画像シフト制御が行われるようにしてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、トレンドグラフ上の各変位データと計測対象範囲との関係を視覚的に観察することにより、計測対象物の予定された部位が正しく計測対象範囲に収まっているかを確認できるから、計測ホールド結果が異常値を示したり、或いは、検査対象物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、或いは、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易に判断することができる。
【００１８】
好ましい実施の形態では、計測ホールド処理に採用されるホールド態様がサンプリングホールド態様であり、かつ一連の変位データを示すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間軸上における計測開始位置に描かれたタイミング表示マークを含む、ようにしてもよい。
【００１９】
ここで、『サンプリングホールド態様』とは、計測開始時の変位データの値をホールドするようにしたホールド態様のことである。
【００２０】
上述のサンプリングホールド態様にあっては、タイミング表示マークを、時間軸上の計測開始位置を通りかつ変位軸に平行な直線としてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、検査対象物上の所定位置をサンプリングできているかを容易に確認することができる。
【００２２】
好ましい実施の形態では、計測ホールド処理に採用されるホールド態様がピークホールド態様、ボトムホールド態様、ピークｔｏピークホールド態様、アベレージホールド態様のいずれかであり、かつ一連の変位データを示すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間軸上における計測開始位置及び計測終了位置にそれぞれ描かれたタイミング表示マークを含む、ようにしてもよい。
【００２３】
ここで、『ピークホールド態様』とは、測定開始から終了までの最大値をホールドするようにしたホールド態様のことである。
【００２４】
また、『ボトムホールド態様』とは、測定開始から終了までの最小値をホールドするようにしたホールド態様のことである。
【００２５】
また、『ピークｔｏピークホールド態様』とは、測定開始から終了までの最大値と最小値との差をホールドするようにしたホールド態様のことである。
【００２６】
さらに、『アベレージホールド態様』とは、測定開始から終了までの平均値をホールドするようにしたホールド態様のことである。
【００２７】
上述のピークホールド態様、ボトムホールド態様、ピークｔｏピークホールド態様、アベレージホールド態様にあっては、タイミング表示マークを、時間軸上の計測開始位置及び計測終了位置をそれぞれ通りかつ変位軸に平行な２本の平行直線としてもよい。
【００２８】
このような構成によれば、検査対象物上の所定位置をホールド期間に設定できているかを容易に確認することができる。
【００２９】
好ましい実施の形態では、計測ホールド処理に採用されるホールド態様がレングスホールド態様、極大ホールド態様、極小ホールド態様のいずれかであり、かつ一連の変位データを示すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間軸上における計測開始位置及び計測終了位置にそれぞれ描かれたタイミング表示マークと、変位軸上における計測対象変位下限位置及び計測対象変位上限位置にそれぞれ描かれた変位値表示マークを有する二次元領域特定図形を含む、ようにしてもよい。
【００３０】
ここで、『レングスホールド態様』とは、測定範囲に入っている間の距離を出力するようにしたホールド態様のことである。
【００３１】
また、『極大ホールド態様』とは、測定範囲内における最大の極大値をホールドするようにしたホールド態様のことである。
【００３２】
さらに、『極小ホールド態様』とは、測定範囲内における最小の極小値をホールドするようにしたホールド態様のことである。
【００３３】
上述のレングスホールド態様、極大ホールド態様、極小ホールド態様にあっては、二次元領域特定図形を、時間軸上の計測開始位置及び計測終了位置をそれぞれ通りかつ変位軸に平行な２本の平行線分と、変位軸上の計測対象変位下限位置をそれぞれ通りかつ時間軸に平行な２本の平行線分とからなる矩形図形としてもよい。
【００３４】
このような構成によれば、検査対象物上の所定位置を計測対象領域で囲めているかを容易に確認することができる。
【００３５】
好ましい実施の形態では、計測ホールド処理に採用されるホールド態様がエッジホールド態様又はピッチホールド態様であり、かつ一連の変位データを示すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間軸上における計測開始位置及び計測終了位置にそれぞれ描かれたタイミング表示マークと、変位軸上におけるスレッシュ値位置に描かれた変位値表示マークとを含む、ようにしてもよい。
【００３６】
ここで、『エッジホールド態様』とは、測定範囲内において、スレッシュ値を最初に越えた位置をホールドするようにしたホールド態様のことである。
【００３７】
また、『ピッチホールド態様』とは、測定範囲内において、相隣接するエッジ中心間の距離をホールドするようにしたホールド態様のことであり、ＭＡＸピッチホールド態様とＭＩＮピッチホールド態様とを含む。ここで、ＭＡＸピッチホールド態様とは、相隣接するエッジ中心間の最大距離をホールドするホールド態様（例えばＩＣのリードピッチの最大値のイメージ）を示し、また、ＭＩＮピッチホールド態様とは、相隣接するエッジ中心間の最小距離をホールドするホールド態様（例えばＩＣのリードピッチの最小値のイメージ）をそれぞれ示している。尚、エッジ中心は、‘（スレッシュ値を上回った位置＋次に下回った位置）／２’で求められる。
【００３８】
上述のエッジホールド態様、ピッチホールド態様にあっては、タイミング表示マークを、時間軸上の計測開始位置及び計測終了位置をそれぞれ通りかつ変位軸に平行な２本の平行直線であり、かつ変位値表示マークが変位軸上のスレッシュ値位置を通りかつ時間軸に平行な直線としてもよい。
【００３９】
このような構成によれば、検査対象物上の所定位置がスレッシュ値として設定されているか、並びに、検査対象物上の所定位置を計測期間に設定できているかを容易に確認することができる。
【００４０】
上述した本発明並びにその実施形態に係る変位センサは、好ましい実施の形態にあっては、
それぞれ撮像素子を内蔵しかつ光切断法により測定対象変位に対応するラインビーム画像を出力するセンサヘッドと、
センサヘッドが電気コードで接続される本体装置と、
本体装置に対する各種の指令を与えるための操作器と、
本体装置から得られるモニタ出力で駆動される画像モニタと、
を具備するものとして実現することができる。
【００４１】
このような構成によれば、トレンドグラフ上の各変位データと計測対象範囲との関係を視覚的に観察することにより、計測対象物の予定された部位が正しく計測対象範囲に収まっているかを確認できるから、計測ホールド結果が異常値を示したり、或いは、検査対象物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、或いは、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易に判断することができる光学式の変位センサを実現することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４３】
先に説明したように、本発明の変位センサは、センサヘッドと検査対象物との相対移動につれて時系列的に得られる一連の変位データの中で、予め設定された計測対象範囲指定データで規定される計測対象範囲内にある変位データに対してのみ、予め設定されたホールド態様に基づく計測ホールド処理を実行し、これにより得られた計測ホールド結果を出力する変位センサであって、時系列的に得られる一連の変位データと設定された計測対象範囲指定データとに基づいて、一連の変位データを示すトレンドグラフ上に、計測対象範囲を示す図形が重ねて描かれた、計測対象変位データ確認用の表示情報を編集して出力する表示情報編集手段を有するものである。
【００４４】
かかる本発明が適用された変位センサのシステム構成の一例を示すブロック図が図１に示されている。
【００４５】
同図に示されるように、この変位センサ１は、本体装置１０と、センサヘッド２０と、画像モニタ３０と、操作器４０とを含んでいる。尚、符号５０で示されるのは、ＰＬＣ等の外部機器であり、符号６０で示されるのは検査対象物の到来を検出する同期用センサである。
【００４６】
本体装置１０は、本変位センサの中枢をなすものであり、マイクロプロセッサを主体として構成されている。この本体装置１０の内部には、後に図４を参照して説明するように、各種の処理機能がソフトウェア的に実現されている。
【００４７】
センサヘッド２０は、対象となる変位量を受光画面上の位置情報に変換して検出する装置である。センサヘッド２０の一例が図２に示されている。同図に示されるように、センサヘッド２０は、レーザ光を発光するレーザダイオード２１と、レーザダイオード２１の前面側に配置されたスリット板２２と、スリット板２２を通ったレーザ光を検査対象物（ワーク）Ｗ上に集束するレンズ系２３と、検査対象物Ｗからの光を集束するレンズ系２４と、レンズ系２４を介して得られた光像が受光面に結ばれるように配置した撮像素子２５とを含んでいる。
【００４８】
尚、図２においては、センサヘッド２０は固定されており、一方ワークＷは搬送路に載せられて順次センサヘッド２０の下を通過するように描かれている。
【００４９】
スリット板２２のスリットは、直線状となっているため、被検査対象物Ｗ上に照射される光線は、ラインビーム（断面が直線状のビーム）とされている。この例では、ラインビームの軸方向（ラインビームの光軸と垂直なビーム断面における長手方向）は紙面と直交する方向とされている。そのため、検査対象物Ｗの紙面に直交する方向が平坦であれば、検査対象物Ｗ上のラインビーム照射点２６には、直線状の輝線が現れる。
【００５０】
一方、撮像素子２５は、この例では２次元ＣＣＤ素子が採用されている。特にこの２次元ＣＣＤ素子は、細長い長方形状の視野を有する。一例としては、このＣＣＤ素子の受光面上には、長辺方向１０７７個及びそれに直交する短辺方向６８個のピクセルが配列されている。又、受光面上に結像されるラインビームの方向はＣＣＤ素子の受光面の長手方向と直交する方向となっている。
【００５１】
図１に戻って、操作器４０はハンディタイプのもので、その表面には図示を省略するが、エスケープキー「ＥＳＣ」、トリガキー「ＴＲＧ」、エンターキー「ＥＮＴ」、上下左右の矢印キー、シフトキー「ＳＨＩＦＴ」が設けられている。この操作器４０は、所定の電気コードを介して本体装置１０に接続される。
【００５２】
画像モニタ３０は、本体装置１０から出力されるモニタ出力を受けて、対応する画像を画面上に表示するものである。この画像モニタ３０としては、ＣＲＴ表示器、液晶表示器などの任意の市販の表示器が採用可能となされている。
【００５３】
外部機器５０は、本体装置１０から出力される変位量データ出力Ｄ１や判定出力Ｄ２を受け取るものであり、例えばプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）などがこれに相当する。
【００５４】
本体装置１０は、本発明の要部をなすものであり、センサヘッド２０から取得した画像に対して、ユーザ指定の計測アルゴリズムを用いて測定点座標を自動的に抽出し、この自動的に抽出された測定点座標から、例えば三角測量演算によって実際の変位量を算出し、また変位量の変動許容値（しきい値）が設定されている場合には、さらに、許容値判定処理を行い、対象製品の良否判定結果である二値信号を生成する。そして、これら生成された変位量データ出力Ｄ１並びに二値出力である判定出力Ｄ２を外部機器５０に送出する。
【００５５】
加えて、この実施の形態においては、後に詳細に説明するように、センサヘッド２０と検査対象物Ｗとの相対移動につれて時系列的に得られる一連の変位データの中で、予め設定された計測対象範囲指定データで規定される計測対象範囲内にある変位データに対してのみ、予め設定されたホールド態様に基づく計測ホールド処理を実行し、これにより得られた計測ホールド結果を出力する機能が具備されている。
【００５６】
この計測ホールド結果出力機能に関連して、更にこの実施の形態では、時系列的に得られる一連の変位データと設定された計測対象範囲指定データとに基づいて、一連の変位データを示すトレンドグラフ上に、計測対象範囲を示す図形が重ねて描かれた、計測対象変位データ確認用の表示情報を編集しこれをモニタ出力として画像モニタ３０へと送出する表示情報編集手段が新たに設けられている。
【００５７】
本体装置の内部機能構成を示すブロック図が図３に示されている。同図に示されるように、この本体装置１０は、計測部１１０と制御部１２０とから概略構成されている。
【００５８】
計測部１１０内には、センサヘッド用のインタフェース部１１１と、インタフェース部１１１を介してセンサヘッド２０から取り込まれた画像データを処理する画像演算部１１２とが含まれている。
【００５９】
一方、制御部１２０内には、画像モニタ３０並びに操作器４０とのインタフェースとして機能するＧＵＩ部１２１と、計測部１１０から送られてくる画像データに対して適当な処理を加えてＧＵＩ部１２１へと送り出す画像処理部１２２と、先ほど説明した変位量データ出力Ｄ１並びに判定出力Ｄ２を外部機器へと送り出すための外部出力インタフェース部１２４と、装置全体を統括制御するための制御処理部１２３とが含まれている。
【００６０】
次に、同装置におけるデータの流れについて説明する。インタフェース部１１１に含まれるセンサヘッド制御部１１１Ｂは、センサヘッド２０に内蔵されたＣＣＤの受光量が適切となるようにレーザダイオード２１の光量制御を行う。この状態で、センサヘッド２０内のＣＣＤが撮影した画像データＤ３は、画像取込部１１１Ａの作用で、計測部１１０内に取り込まれる。
【００６１】
こうして計測部１１０に取り込まれた画像データは、画像演算部１１２内の画像転送部１１２Ａ並びに計測処理部１１２Ｂへと送られる。画像転送部１１２Ａは、画像取込部１１１Ａから到来する画像データＤ３を、制御部１２０内の画像処理部１２２へと送出する。又、計測処理部１２２Ｂでは、画像データＤ３に基づいて様々な計測処理を行う。この計測処理には、センサヘッド２０から取り込まれた画像データＤ３に基づいて各時点の変位量を求める第１の計測処理と、時系列的に得られる一連の変位データの中で、予め設定された計測対象範囲指定データで規定される計測対象範囲内にある変位データに対してのみ、予め設定されたホールド態様に基づく計測ホールド処理を実行し、これにより得られた計測ホールド結果を出力する第２の計測処理が含まれている。
【００６２】
尚、外部出力インタフェース部１２４から出力される変位量データＤ１には、上述した第１並びに第２の計測処理により得られた変位量データ並びに計測ホールド結果の双方が含まれている。
【００６３】
更に、計測処理部１１２Ｂには、第１並びに第２の計測処理で得られた変位量データ又は計測ホールド結果を予め設定された基準値と比較して検査対象物Ｗの良否判定を行い、その判定結果を判定出力Ｄ２として出力する機能も含まれている。
【００６４】
尚、以上説明した第１並びに第２の計測処理については、後に図４以下の図面を参照して詳細に説明することとする。
【００６５】
制御部１２０内の制御処理部１２３は、計測処理部１１２Ｂから送られてきたデータＤ７に基づき、ライン方向測定点座標データＤ８を求め、これを画像処理部１２２へと送出する。画像処理部１２２は、画像データ並びにラインブライトを含むデータＤ４をＧＵＩ部１２１へと送出する。ＧＵＩ部１２１は操作器４０からの各種指令を受け付けると共に、表示用データを編集し、これをモニタ出力Ｄ５として画像モニタ３０へと送出する。
【００６６】
次に、以上説明した変位センサにおける変位量測定動作並びに計測ホールド処理動作の内容を図４のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００６７】
同図において、まず最初のステップでは、先ほど説明した第１の計測処理に相当する変位量測定処理が実行される（ステップ４０１）。
【００６８】
この変位量測定処理の詳細を示すフローチャートが図５に示されている。同図において、まず最初のステップでは、センサヘッド内のＣＣＤで撮影された画像を装置本体へと取り込む（ステップ５０１）。
【００６９】
センサヘッド２０内のＣＣＤで撮像された画像の説明図が図７に示されている。同図に示されるように、センサヘッドに内蔵されたＣＣＤは、細長い長方形状の視野７１を有する。この視野の長辺に沿うＸ方向は変位方向とされており、また短辺に沿うＹ方向はラインビーム方向とされている。又、センサの視野７１内には、この例ではジグザグ状の直線としてラインビームの像７２が描かれている。又、変位方向において、図中左側がセンサヘッドに近い方向、逆に右側がセンサヘッドに遠い方向とされている。
【００７０】
図５に戻って、次のステップとして、測定範囲内の特徴点抽出処理を実行する（ステップ５０２）。測定範囲内における測定点決定処理の説明図が図８に示されている。同図に示されるように、センサの視野７１内には、図中左右方向へ延びる２本の互いに平行な点線７４，７５によって測定範囲７３が示されている。そして、この特徴点抽出処理では、この測定範囲７３内において、所定の特徴点抽出アルゴリズムを使用することにより、ピーク位置（Ｐｘ，Ｐｙ）並びにボトム位置（Ｂｘ，Ｂｙ）が抽出される。尚、後述するように、測定範囲７３を特定する始点直線７４及び終点直線７５は予めユーザにより設定されたものである。
【００７１】
図５に戻って、次のステップでは特徴点を含むラインのラインブライトを抽出する（ステップ５０３）。ＣＣＤによる撮像画像とラインブライト波形との関係を示す説明図が図９に示されている。同図に示されるように、このラインブライト抽出処理では、図中一点鎖線で示されるピーク位置を含むライン上において、各ピクセルの受光輝度が抽出され、これが変位方向に配列されることによって、図に示されるラインブライト波形７６が生成される。図９に示されるように、このラインブライト波形７６は、横軸を変位方向及び縦軸を階調とする直交座標上において描かれている。
【００７２】
図５に戻って、次のステップでは、計測方式に従って、ラインブライト上の測定点座標が抽出される（ステップ５０４）。この測定点座標の抽出は、しきい値決定処理と測定点座標抽出処理を経て行われる。しきい値決定方法の一例を示す説明図が図１０に示されている。同図に示されるように、しきい値ＴＨの決定はピーク値を示すピクセルＰＰの輝度Ｖｐに対してａ％として決定される。すなわち、ＴＨ＝Ｖｐ×ａ％として自動的に決定される。又、測定点座標抽出処理の説明図が図１１に示されている。測定点座標抽出方法には、この例では重心モードとエッジ中心モードと片側エッジモードとの３種類のモードが用意されている。重心モードにおいては、図９（ａ）に示されるように、図中ハッチングで示されるしきい値ＴＨを越える部分の濃淡重心として測定点が求められる。又、エッジ中心モードにおいては、ラインブライト波形としきい値ＴＨとの交点である２つのエッジの中心として測定点が求められる。更に、片側エッジモードにおいては、ラインブライト波形としきい値ＴＨとの片側エッジとして測定点が求められる。
【００７３】
図５に戻って、次のステップでは、測定点座標から変位量が算出される（ステップ５０５）。この変位量算出処理は例えば光学系が三角測距である場合、変位量Ｚ＝Ａ×Ｂ／（Ｃ×Ｘ）として求められる。ここで、Ｘは変位方向座標、Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ光学系により決定される定数である。
【００７４】
図４に戻って、以上説明した変位量測定処理（ステップ４０１）は、所定のトリガ信号の内容がＯＦＦ状態からＯＮ状態へと反転するまでの間、繰り返し継続される（ステップ４０２ＮＯ）。
【００７５】
ここで、トリガ信号について説明する。例えば、次々と搬送路上を流れてくる検査対象物の特定部位を検査するような場合、個々の検査対象物の到来を外部の同期用センサで検出してトリガ信号をＯＮさせると共に、トリガ信号のＯＮタイミングを基準として一定時間後に計測開始し、その後、一定時間後に計測終了するといったように、計測対象範囲を任意に設定することができる。又、トリガ信号のＯＮ／ＯＦＦ制御は、変位量データと基準値との大小比較によりセルフ方式にて行うことも可能である。
【００７６】
トリガ種別とその内容とを表にして示す図が図１６に示されている。同図に示されるように、トリガ種類としては、『外部』方式と『セルフ』方式とが用意されている。『外部』方式は同期用センサ６０を使用するときに選定されるもので、この『外部』方式を選定した場合、トリガ信号の内容は端子台のＴＲＩＧＧＥＲ端子に供給される同期用センサのＯＮ／ＯＦＦ出力に同期する。これに対して、『セルフ』方式を選定した場合、変位量測定値を基準にトリガＯＮが決定される。すなわち、変位量測定値がトリガレベル以上（以下）になるとトリガＯＮと認識される。この『セルフ』方式には、アップトリガとダウントリガが存在する。アップトリガの場合、変位量測定値がトリガレベル以上になるとトリガＯＮと見なされる。ダウントリガの場合測定値がトリガレベル以下になるとトリガＯＮと見なされる。
【００７７】
図４に戻って、ステップ４０２で示されるトリガＯＮ判定処理では、上述の約束事に基づき、トリガＯＮの判定を行う。
【００７８】
この状態において、トリガＯＮと判定されると（ステップ４０２ＹＥＳ）、その後トリガＯＦＦと判定されるまでの間（ステップ４０５ＮＯ）、データ保持処理（ステップ４０３）及び変位量測定処理（ステップ４０４）が繰り返し実行される。その結果、図３に示される計測処理部１１２Ｂの内蔵メモリには、トリガＯＮからトリガＯＦＦまでの間に測定された変位量が時系列的に保持されることとなる。
【００７９】
その後、トリガＯＦＦと判定されると（ステップ４０５ＹＥＳ）、内蔵メモリに記憶保持された保持データに対して各種の計測ホールド処理が実行される（ステップ４０６）。尚、トリガＯＦＦの生成についても、図示しないが、『外部』方式、『セルフ』方式、その他任意の方式が採用される。
【００８０】
次に、各種の計測ホールド処理について説明する。この実施の形態における計測ホールド処理には、選択可能な複数のホールド態様が用意されている。すなわち、これらのホールド態様は、サンプリングホールド態様、ピークホールド態様、ボトムホールド態様、ピークｔｏピークホールド態様、アベレージホールド態様、レングスホールド態様、極大ホールド態様、極小ホールド態様、エッジホールド態様、ピッチホールド態様の１０種類である。
【００８１】
サンプリングホールド態様における計測ホールド処理の説明図が図１２（ａ）に示されている。同図に示されるように、サンプリングホールド態様による計測ホールド処理が実行されると、測定開始時の値がホールドされる。尚、図中破線Ａ１により示される計測開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定される。
【００８２】
ピークホールド態様による計測ホールド処理の説明図が図１２（ｂ）に示されている。同図に示されるように、ピークホールド態様に基づく計測ホールド処理が実行されると、測定開始から終了までの最大値がホールドされる。尚、図中破線Ａ１で示される測定開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定される。又、破線Ａ２で示される測定終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ２とにより決定される。
【００８３】
ボトムホールド態様に基づく計測ホールド処理の説明図が図１２（ｃ）に示されている。同図に示されるように、ボトムホールド態様に基づく計測ホールド処理が実行されると、測定開始から終了までの最小値がホールドされる。尚、図中破線Ａ１で示される測定開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定される。破線Ａ２で示される測定終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ２とにより決定される。
【００８４】
ピークｔｏピークホールド態様に基づく計測ホールド処理の説明図が図１３（ａ）に示されている。同図に示されるように、ピークｔｏピークホールド態様に基づく計測ホールド処理が実行されると、測定開始から終了までの最大値と最小値との差がホールドされる。尚、図中破線Ａ１で示される測定開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ１とに基づいて決定される。破線Ａ２で示される計測終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ２とにより決定される。
【００８５】
アベレージホールド態様に基づく計測ホールド処理の説明図が図１３（ｂ）に示されている。同図に示されるように、アベレージホールド態様に基づく計測ホールド処理が実行されると、測定開始から終了までの平均値がホールドされる。尚、図中破線Ａ１で示される計測開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定される。破線Ａ２で示される測定終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ２とにより決定される。
【００８６】
レングスホールド態様に基づく計測ホールド処理の説明図が図１３（ｃ）に示されている。同図に示されるように、レングスホールド態様に基づく計測ホールド処理が実行されると、頂点ａｂｃｄを有する矩形の測定範囲内において変位量が一定である時間長Ｌがホールドされる。尚、辺ａｂで示される測定開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定される。辺ｄｃで示される測定終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ２とにより決定される。辺ｂｃで示される変位量下限値は、計測対象範囲指定データである変位量下限値データｙ１により決定される。辺ａｄで示される変位量上限値は、計測対象範囲指定データである変位量上限値データｙ２により決定される。
【００８７】
極大ホールド態様に基づく計測ホールド処理の説明図が図１４（ａ）に示されている。同図に示されるように、極大ホールド態様に基づく計測ホールド処理が実行されると、頂点ａｂｃｄで示される矩形の測定範囲内に存在する最大の極大値がホールドされる。尚、図において、辺ａｂで示される測定開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定される。辺ｄｃにより示される計測終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ２とにより決定される。辺ｂｃで示される変位量最小値は、計測対象範囲指定データである変位量下限値データｙ１により決定される。辺ａｄで示される変位量最大値は、計測対象範囲指定データである変位量最大値データｙ２により決定される。
【００８８】
極小ホールド態様に基づく計測ホールド処理の説明図が図１４（ｂ）に示されている。同図に示されるように、極小ホールド態様に基づく計測ホールド処理が実行されると、頂点ａｂｃｄで示される矩形の測定範囲内に存在する最小の極小値がホールドされる。尚、図において、辺ａｂで示される測定開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定される。辺ｄｃで示される測定終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ２とにより決定される。辺ｂｃで示される変位量下限値は、計測対象範囲指定データである変位量下限値データｙ１により決定される。辺ａｄで示される変位量上限値は、計測対象範囲指定データである変位量上限値データｙ２により決定される。
【００８９】
エッジホールド態様に基づく計測ホールド処理の説明図が図１５（ａ）に示されている。同図に示されるように、エッジホールド態様に基づく計測ホールド処理が実行されると、測定開始から終了までの時間において、最初にスレッシュ値ＴＨを越えた点Ｙのタイミングがホールドされる。尚、図中破線Ａ１で示される測定開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定される。破線Ａ２で示される測定終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ２により決定される。
【００９０】
ピッチホールド態様に基づく計測ホールド処理の説明図が図１５（ｂ）に示されている。同図に示されるように、ピッチホールド態様に基づく計測ホールド処理が実行されると、測定開始から終了までの間において存在する相隣接する極大値の間の時間長がピッチＰとして出力される。尚、図において破線Ａ１で示される測定開始タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ１とにより決定される。破線Ａ２で示される測定終了タイミングは、トリガＯＮタイミングと計測対象範囲指定データである時刻データｔ２とにより決定される。
【００９１】
以上説明したように、計測ホールド処理においては、センサヘッド２０と検査対象物Ｗとの相対移動につれて時系列的に得られる一連の変位データの中で、予め設定された計測対象範囲指定データで規定される計測対象範囲内にある変位データに対してのみ、予め設定されたホールド態様に基づく計測ホールド処理が実行され、これにより得られた計測ホールド結果が出力される。
【００９２】
図４に戻って、計測ホールド処理（ステップ４０６）が終了すると、続いて、判定処理（ステップ４０７）が実行される。この判定処理（ステップ４０７）では、計測ホールド処理（ステップ４０６）において得られた各種のホールド値を予め設定された基準値と比較することにより、当該検査対象物の良否を判定し、その判定結果を生成記憶する。すなわち、先の例によれば、サンプリング値、ピーク値、ボトム値、ピークｔｏピーク値、アベレージ値、レングス値、極大値、極小値、エッジポイント、ピッチがそれぞれ正常範囲に入っているか否かを判定するのである。
【００９３】
判定処理（ステップ４０７）が終了すると、続いて出力処理が実行される（ステップ４０８）。この出力処理では、計測ホールド処理（ステップ４０６）で得られたホールド値及び判定処理（ステップ４０７）で得られた判定値を、それぞれ変位量データ出力Ｄ１並びに判定出力Ｄ２として、外部機器（ＰＬＣなど）５０へと出力する処理が実行される。
【００９４】
出力処理（ステップ４０８）が終了すると、続いて、画面表示処理が実行される（ステップ４０９）。この画面表示処理（ステップ４０９）においては、本体装置１０と画像モニタ３０との協動により、画像モニタ３０の画面上に、後述するように、一連の変位データを示すトレンドグラフ上に計測対象範囲を示す図形が重ねて描かれた画像が表示される。
【００９５】
画面表示処理の詳細を示すフローチャートが図６に示されている。同図において処理が開始されると、まず最初のステップでは、変位データ列をトレンドグラフに編集する処理（ステップ６０１）が実行される。この編集処理（ステップ６０１）では、計測処理部１１２Ｂの内部メモリに格納された一連の変位データ列を、横軸に時間を、縦軸に変位量をそれぞれとった直交座標上に時系列的に配列する処理が実行される。
【００９６】
次のステップでは、計測・判定結果を表示用データに編集する処理（ステップ６０２）が実行される。この編集処理（ステップ６０２）では、先に説明した計測ホールド処理（ステップ４０６）で得られたホールド値（変位量データや時間長データなど）を該当する数字に変換したり、判定処理（ステップ４０７）で得られた判定結果を文字や記号に変換する処理が実行される。例えば、変位量についてはｍｍ単位で表示され、時間長についてはｍｓ単位で表示される。
【００９７】
これらの編集処理（ステップ６０１，６０２）が実行されると、後に画面表示例により詳細に説明するように、画像モニタ３０の画面上には、トレンドグラフと、計測・判定結果とが表示されることとなる。
【００９８】
尚、画像モニタ３０を構成するＣＲＴ表示器や液晶表示器に任意の図形や曲線並びに数字や文字などを表示するための画像処理については、ビデオＲＡＭやＣＲＴコントローラなどを制御して通常通りに行うものであり、当業者においては周知であるから詳細説明は省略する。
【００９９】
次のステップでは、計測ホールド処理で採用されたホールド態様の種別が判定される（ステップ６０３）。この実施の形態においては、先に説明した１０種類のホールド態様は４つの区分に分類される。すなわち、第１の区分には、サンプリングホールド態様が含まれる。第２の区分には、ピークホールド態様、ボトムホールド態様、ピークｔｏピークホールド態様、アベレージホールド態様が含まれる。第３の区分には、レングスホールド態様、極大ホールド態様、極小ホールド態様が含まれる。第４の区分には、エッジホールド態様とピッチホールド態様とが含まれる。
【０１００】
ホールド態様の種別が第１の区分と判定されると（ステップ６０３Ａ）、トレンドグラフ上のサンプリング位置にはグラフィックの線が表示される（ステップ６０４）。
【０１０１】
ホールド態様（サンプリング）における画面表示例が図２０に示されている。同図において、２０１はトレンドグラフ表示領域、２０２はトリガ信号表示領域、２０３はサンプリング時間表示、２０４はＸ軸（時間軸）の刻み幅表示、２０５はＹ軸（変位軸）の刻み幅表示、２０６は変位軸、２０７は時間軸、２０８はトレンドグラフ曲線、２０９は判定結果表示、２１０は出力番号表示、２１１はサンプリングホールド結果表示、２１２は判定値上限変更ボタン、２１３は判定値下限変更ボタン、Ｚ１はサンプリングタイミングを示す直線状表示（グラフィック線）である。
【０１０２】
同図に示されるように、この画面表示例においては、変位軸２０６と時間軸２０７とで構成される直交座標上において、時系列的に得られる一連の変位データを時間軸２０７に沿って並べることにより、トレンドグラフ曲線２０８が描かれている。そして、このトレンドグラフ上において、サンプリングタイミングに相当する位置には、サンプリングタイミングを示す直線状表示Ｚ１が重ねて描かれている。そのため、このようなトレンドグラフによれば、オペレータは、サンプリングホールドモードを実行させつつ、直線状表示Ｚ１の位置に基づいて、トレンドグラフ曲線２０８上のどのタイミングのデータがサンプリングホールドされたかを確認することができる。これにより、サンプリングホールドされた値が異常値を示したり、あるいは判定結果が不良品とされたような場合、その原因が、真に検査対象物の側にあるのか、あるいは計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった結果であるかを容易に判断することができる。
【０１０３】
図６に戻って、ホールド態様の種別が第２の区分に属するものと判定されると（ステップ６０３Ｂ）、トレンドグラフ上において、ホールド期間の開始と終了のタイミングにグラフィックの線を表示する処理が実行される（ステップ６０５）。
【０１０４】
ホールド態様（ピーク、ボトム、ピークｔｏピーク、アベレージ）における画面表示例が図２１に示されている。同図において、２０１はトレンドグラフ表示領域、２０２はトリガ信号表示領域、２０３はサンプリング時間表示、２０４はＸ軸（時間軸）の刻み幅表示、２０５はＹ軸（変位軸）の刻み幅表示、２０６は変位軸、２０７は時間軸、２０８はトレンドグラフ曲線、２０９は判定結果表示、２１０は出力番号表示、２１１はピーク、ボトム、ピークｔｏピーク、又はアベレージホールド結果表示、２１２は判定値上限変更ボタン、２１３は判定値下限変更ボタンである。
【０１０５】
同図から明らかなように、画像モニタの画面上には、変位軸２０６と時間軸２０７とで構成される直交座標上に、時間軸２０７に沿って変位データを配列することにより、トレンドグラフ曲線２０８が描かれている。そして、このトレンドグラフにおける測定開始タイミングに相当する位置には、直線状の測定開始タイミング表示Ｚ２（グラフィック線）が、また終了タイミングに相当する位置には直線状の終了タイミング表示Ｚ３（グラフィック線）がそれぞれ描かれている。そのため、このようなモニタ表示によれば、オペレータは、ピーク、ボトム、ピークｔｏピーク、アベレージホールド態様における計測ホールド処理を実行させながら、その対象となる計測期間を、直線状表示Ｚ２とＺ３とに基づいて、視覚的に確認することができる。
【０１０６】
従って、この実施形態においても、トレンドグラフ上の各変位データと直線状表示Ｚ２，Ｚ３とで特定される計測対象範囲との関係を視覚的に観察することにより、計測対象物の予定された部位が正しく計測対象範囲に収まっているかを確認できるから、計測ホールド結果が異常値を示したり、あるいは検査対象物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、あるいは、計測ホールド結果処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易に判断することができる。
【０１０７】
図６に戻って、ホールド態様の種別が、第３の区分に属すると判定された場合には（ステップ６０３Ｃ）、トレンドグラフ上における計測対象領域をグラフィックの矩形で囲む処理が実行される（ステップ６０６）。
【０１０８】
ホールド態様（レングス、極大、極小）における画面表示例が図２２に示されている。同図において、２０１はトレンドグラフ表示領域、２０２はトリガ信号表示領域、２０３はサンプリング時間表示、２０４はＸ軸（時間軸）の刻み幅表示、２０５はＹ軸（変位軸）の刻み幅表示、２０６は変位軸、２０７は時間軸、２０８はトレンドグラフ曲線、２０９は判定結果表示、２１０は出力番号表示、２１１はレングス、極大、又は極小ホールド結果表示、２１２は判定値上限変更ボタン、２１３は判定値下限変更ボタン、Ｚ４は計測対象領域を示す矩形状表示（グラフィック）である。
【０１０９】
同図から明らかなように、ホールド態様（レングス、極大、極小）に基づく計測ホールド処理を実行させた場合、画像モニタの画面上には、変位軸２０６と時間軸２０７とからなる直交座標上に、時間軸２０７に沿って変位データを配列することにより、トレンドグラフ曲線２０８が描かれる。そして、このトレンドグラフ上において、計測対象領域に相当する部分には、矩形状表示Ｚ４が重ねて描かれる。そのため、このようなモニタ画面によれば、矩形状表示Ｚ４とトレンドグラフ曲線２０８との関係に基づき、計測ホールド処理が、トレンドグラフ上のどの部分について実施されたかを視覚的に確認することができる。
【０１１０】
そのため、この実施形態においても、トレンドグラフ上のトレンドグラフ曲線２０８と矩形状表示Ｚ４との関係を視覚的に観察することにより、計測対象物の予定された部位が正しく計測対象範囲に収まっているかを確認できるから、計測ホールド結果が異常値を示したり、あるいは、検査対象物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、あるいは、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易に判断することができる。
【０１１１】
図６に戻って、ホールド態様の種別が第４の区分に属すると判定されると（ステップ６０３Ｄ）、トレンドグラフ上において、スレッシュＴＨと計測期間の開始と終了タイミングとにそれぞれグラフィックの線を表示する処理が実行される（ステップ６０７）。
【０１１２】
ホールド態様（エッジ、ピッチ）における画面表示例が図２３に示されている。同図において、２０１はトレンドグラフ表示領域、２０２はトリガ信号表示領域、２０３はサンプリング時間表示、２０６は変位軸、２０７は時間軸、２０８はトレンドグラフ曲線、２０９は判定結果表示、２１０は出力番号表示、２１１はエッジ又はピッチホールド結果表示、２１２は判定値上限変更ボタン、２１３は判定値下限変更ボタン、Ｚ５は計測開始タイミングを示す直線状表示（グラフィック線）、Ｚ６は計測終了タイミングを示す直線状表示（グラフィック線）、Ｚ７はスレッシュ値を示す直線状表示（グラフィック線）である。
【０１１３】
尚、同図には、ピッチホールド結果表示（相隣接するエッジ中心間距離）として、‘０００．５０１２’なる数値が示されている。当該エッジ中心間距離は、‘レングス時間（ｓ）×移動速度（ｍｍ／ｓ）’で求められる。この例では、レングス時間＝０．０５ｓ、移動速度＝１０．０２４ｍｍ／ｓが求められ、エッジ中心間距離＝０００．５０１２が算出されている。
【０１１４】
同図から明らかなように、ホールド態様（エッジ、ピッチ）における画面表示例によれば、トレンドグラフに重ねるようにして、計測開始タイミングを示す直線状表示Ｚ５、計測終了タイミングを示す直線状表示Ｚ６、スレッシュ値ＴＨを示す直線状表示Ｚ７とがそれぞれ描かれる。そのため、これらの表示Ｚ５〜Ｚ７とトレンドグラフ曲線２０８との関係を視覚的に観察することにより、エッジホールド態様並びにピッチホールド態様が、トレンドグラフ上におけるどの期間に対して実施されているかを確認することができる。
【０１１５】
そのため、この実施の形態においても、トレンドグラフ上の各変位データを示すトレンドグラフ曲線２０８と計測対象範囲を示す直線状表示Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７との関係を視覚的に観察することにより、計測対象物の予定された部位が正しく計測対象範囲に収まっているかを確認できるから、計測ホールド結果が異常値を示したり、あるいは、検査対象物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、あるいは、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易に判断することができる。特にこの実施形態においては、時間的な計測範囲のみならず、スレッシュ値ＴＨが適切に設定されているかまでをも確実に判定できるから、エッジホールド態様並びにピッチホールド態様においては一層好ましい結果がもたらされる。
【０１１６】
以上説明したように、本発明の変位センサにおいては、一連の変位データを示すトレンドグラフ上に計測対象範囲を示す図形が重ねて描かれるため、計測ホールド結果が異常値を示したり、あるいは、検査対象物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、あるいは、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易に判断することができる。
【０１１７】
尚、以上のモニタ画像においては、計測対象範囲を示す図形は常に表示画面上の一定位置に固定されて表示される。そのため、トリガＯＮタイミングに狂いが生じて、変位データが計測対象範囲内に収まらないような場合には、計測対象範囲を示す図形は固定されたまま、トレンドグラフ曲線２０８の方が左右へとずれて表示される結果となり、このような計測対象範囲からのずれを明瞭に理解させることができる。
【０１１８】
このような計測対象範囲図形の固定は、表示基準位置の設定とトリガＯＮ位置との整合制御により実現される。すなわち、図１７に示されるように、この実施形態の変位センサにおいては、表示基準位置設定操作を通じて、トレンドグラフ上の特定位置を、希望する表示位置に表示させることができる。すなわち、図１８（ａ）に示されるように、表示基準位置を画面中央とした場合、トリガＯＮ前後の波形を容易に確認することができ、同図（ｂ）に示されるように、表示基準位置を画面左端とした場合には、トリガＯＮ後の波形を重点的に観察することができる。
【０１１９】
図６に示される画面表示処理においては、図１９に示す４枚の画像メモリ（０）〜（３）を用いることにより、図２０〜図２３に示した画面表示を実現することができる。この場合、画像メモリ（０）にはトレンドグラフが、画像メモリ（１）には画面枠判定値などの固定描画部品が、画像メモリ（２）には計測判定結果が、画像メモリ（３）には計測対象範囲表示図形（Ｚ１〜Ｚ７）が書き込まれる。そして、これらの画像メモリ（０）〜（３）の格納データは、公知のＣＲＴコントローラの作用により、順次並列に読み出されて合成された後、画像モニタ３０へ送られて表示されることとなる。
【０１２０】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、トレンドグラフ上の各変位データと計測対象範囲との関係を視覚的に観察することにより、計測対象物の予定された部位が正しく計測対象範囲に収まっているかを確認できるから、計測ホールド結果が異常値を示したり、あるいは、検査対象物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、あるいは、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易に判断することができる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、トレンドグラフ上の各変位データと計測対象範囲との関係を視覚的に観察することにより、計測対象物の予定された部位が正しく計測対象範囲に収まっているかを確認できるから、計測ホールド結果が異常値を示したり、或いは、検査対象物が不良品と判定されたときに、その原因が真に検査対象物の側にあるのか、或いは、計測ホールド処理が検査対象物の予定された部位に対して正しく実行されなかった結果であるのかを容易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された変位センサのシステム構成の一例を示すブロック図である。
【図２】センサヘッドの内部構成を概略的に示す説明図である。
【図３】本体装置の内部機能構成を示すブロック図である。
【図４】変位センサの処理の全体を示すフローチャートである。
【図５】変位量測定処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】画面表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】センサヘッド内のＣＣＤで撮像された画像の説明図である。
【図８】測定範囲内における測定点決定処理の説明図である。
【図９】ＣＣＤによる撮像画像とラインブライト波形との関係を示す説明図である。
【図１０】しきい値決定方法の説明図である。
【図１１】測定点座標抽出処理の説明図である。
【図１２】ホールド態様の例を示す図（その１）である。
【図１３】ホールド態様の例を示す図（その２）である。
【図１４】ホールド態様の例を示す図（その３）である。
【図１５】ホールド態様の例を示す図（その４）である。
【図１６】トリガ種別とその内容とを表にして示す図である。
【図１７】表示基準位置設定操作の説明図である。
【図１８】表示基準位置とトリガＯＮ位置との関係を示す説明図である。
【図１９】モニタ画面生成方法の説明図である。
【図２０】ホールド態様（サンプリング）における画像表示例を示す図である。
【図２１】ホールド態様（ピーク、ボトム、ピークｔｏピーク、アベレージ）における画面表示例を示す図である。
【図２２】ホールド態様（レングス、極大、極小）における画面表示例を示す図である。
【図２３】ホールド態様（エッジ、ピッチ）における画面表示例を示す図である。
【符号の説明】
１ 変位センサ
１０ 本体装置
２０ センサヘッド
３０ 画像モニタ
４０ 操作器
５０ 外部機器
６０ 同期用センサ
７１ センサの視野
７２ ラインビームの像
７３ 測定範囲
７４ 測定範囲の始点
７５ 測定範囲の終点
７６ ラインブライト波形
１１０ 計測部
１１１ センサヘッド用インタフェース
１１１Ａ 画像取込部
１１１Ｂ センサヘッド制御部
１１２ 画像演算処理部
１１２Ａ 画像転送部
１１２Ｂ 計測処理部
１２０ 制御部
１２１ ＧＵＩ部
１２２ 画像処理部
１２３ 制御処理部
１２４ 外部出力インタフェース部
２１ レーザダイオード
２２ スリット板
２３ 投光レンズ系
２４ 受光レンズ系
２５ 撮像素子（２次元ＣＣＤ）
２６ レーザビームの照射点
Ｄ１ 変位量データ出力
Ｄ２ 判定出力
ｔ１，ｔ２ 計測対象範囲指定データを構成する時刻データ
ｙ１，ｙ２ 計測対象範囲指定データを構成する変位量データ
Ｚ１ サンプリングタイミングを示す直線状表示
Ｚ２ 計測開始タイミングを示す直線状表示
Ｚ３ 計測終了タイミングを示す直線状表示
Ｚ４ 計測対象範囲を示す矩形状表示
Ｚ５ 計測対象範囲を示す直線状表示
Ｚ６ 計測終了タイミングを示す直線状表示
Ｚ７ スレッシュ値（ＴＨ）を示す直線状表示
２０１ トレンドグラフ表示領域
２０２ トリガ信号表示領域
２０３ サンプリング時間表示
２０４ Ｘ軸（時間軸）の刻み幅表示
２０５ Ｙ軸（変位軸）の刻み幅表示
２０６ 変位軸
２０７ 時間軸
２０８ トレンドグラフ曲線
２０９ 判定結果表示
２１０ 出力番号表示
２１１ レングス、極大、又は極小ホールド結果表示
２１２ 判定値上限変更ボタン
２１３ 判定値下限変更ボタン

Claims (13)

1. センサヘッドと検査対象物との相対移動に連れて時系列的に得られる一連の変位データの中で、予め設定された計測対象範囲指定データで規定される計測対象範囲内にある変位データに対してのみ、予め設定されたホールド態様に基づく計測ホールド処理を実行し、これにより得られた計測ホールド結果を出力する変位センサであって、
   時系列的に得られる一連の変位データと設定された計測対象範囲指定データとに基づいて、一連の変位データを示すトレンドグラフ上に、計測対象範囲を示す図形が重ねて描かれた、計測対象変位データ確認用の表示情報を編集して出力する表示情報編集手段を有する、変位センサ。
2. 計測ホールド結果を予め設定された基準値と比較して良否判定処理を実行し、これにより得られた良否判定結果を出力する、請求項１に記載の変位センサ。
3. 計測対象となる変位データの時間的範囲は、同期用センサを介して外部生成されるトリガ信号、又は時系列的に得られる一連の変位データと基準値との比較に基づいて自己生成されるトリガ信号、を基準として決定される、請求項１又は２に記載の変位センサ。
4. 計測対象変位データ確認用の表示情報により表示されるトレンドグラフにおいては、モニタ画面上の時間軸方向の表示基準位置とトリガ信号のオンタイミングとが常に整合するように、時間軸方向の画像シフト制御が行われる、請求項１〜３のいずれかに記載の変位センサ。
5. 計測ホールド処理に採用されるホールド態様がサンプリングホールド態様であり、かつ一連の変位データを示すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間軸上における計測開始位置に描かれたタイミング表示マークを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の変位センサ。
6. タイミング表示マークが、時間軸上の計測開始位置を通りかつ変位軸に平行な直線である、請求項５に記載の変位センサ。
7. 計測ホールド処理に採用されるホールド態様がピークホールド態様、ボトムホールド態様、ピークｔｏピークホールド態様、アベレージホールド態様のいずれかであり、かつ一連の変位データを示すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間軸上における計測開始位置及び計測終了位置にそれぞれ描かれたタイミング表示マークを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の変位センサ。
8. タイミング表示マークが、時間軸上の計測開始位置及び計測終了位置をそれぞれ通りかつ変位軸に平行な２本の平行直線である、請求項７に記載の変位センサ。
9. 計測ホールド処理に採用されるホールド態様がレングスホールド態様、極大ホールド態様、極小ホールド態様のいずれかであり、かつ一連の変位データを示すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間軸上における計測開始位置及び計測終了位置にそれぞれ描かれたタイミング表示マークと、変位軸上における計測対象変位下限位置及び計測対象変位上限位置にそれぞれ描かれた変位値表示マークを有する二次元領域特定図形を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の変位センサ。
10. 二次元領域特定図形が、時間軸上の計測開始位置及び計測終了位置をそれぞれ通りかつ変位軸に平行な２本の平行線分と、変位軸上の計測対象変位下限位置をそれぞれ通りかつ時間軸に平行な２本の平行線分とからなる矩形図形である、請求項９に記載の変位センサ。
11. 計測ホールド処理に採用されるホールド態様がエッジホールド態様又はピッチホールド態様であり、かつ一連の変位データを示すトレンドグラフ上に重ねられる計測対象範囲を示す図形が、時間軸上における計測開始位置及び計測終了位置にそれぞれ描かれたタイミング表示マークと、変位軸上におけるスレッシュ値位置に描かれた変位値表示マークとを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の変位センサ。
12. タイミング表示マークが、時間軸上の計測開始位置及び計測終了位置をそれぞれ通りかつ変位軸に平行な２本の平行直線であり、かつ変位値表示マークが変位軸上のスレッシュ値位置を通りかつ時間軸に平行な直線である、請求項１１に記載の変位センサ。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の変位センサであって、
    それぞれ撮像素子を内蔵しかつ光切断法により測定対象変位に対応するラインビーム画像を出力するセンサヘッドと、
    センサヘッドが電気コードで接続される本体装置と、
    本体装置に対する各種の指令を与えるための操作器と、
    本体装置から得られるモニタ出力で駆動される画像モニタと、
    を具備する変位センサ。

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