JPH02300617A - 形状測定装置 - Google Patents
形状測定装置Info
- Publication number
- JPH02300617A JPH02300617A JP12215989A JP12215989A JPH02300617A JP H02300617 A JPH02300617 A JP H02300617A JP 12215989 A JP12215989 A JP 12215989A JP 12215989 A JP12215989 A JP 12215989A JP H02300617 A JPH02300617 A JP H02300617A
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- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 18
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、物体の形状あるいは物体の変位を光学的に測
定する形状測定装置に関するものである。
定する形状測定装置に関するものである。
従来の技術
非接触測距法の周知なもののひとつとして三角測量方式
を利用したものがある。この構成は、第３図に示すよう
に、光源１から出射される光ビームを投光レンズ２で被
測定物３上に照射し、被測定物３上に生じた光点を受光
レンズ４で結像し、その光スポツト位置を光位置検出素
子５で検出するものである。被測定物３が光源１の光軸
方向に移動したとき、光位置検出素子５上で光スポツト
位置が変化するので、光スポツト位置の変化量より被測
定物３の変位が測定できる。光位置検出素子５としては
、半導体装置検出素子（ＰＳＤ）あるいは２分割フォト
ダイオードを使用する。ＰＳＤは出力Ａ、Ｂの差信号Ａ
−Ｂが光スポツト位置に比例する。また２分割フォトダ
イオードは、第４図に示すように分割線が光スポット上
にあれば２素′子の光起電流Ａ、Ｂから、Ａ−Ｂが光ス
ポツト位置と相関関係がある。どちらの素子を使用する
場合も被測定物３の反射率の変動による影響をさけるた
め、総光量Δ十Ｂで割り算しくＡ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）を
測定値としている。
を利用したものがある。この構成は、第３図に示すよう
に、光源１から出射される光ビームを投光レンズ２で被
測定物３上に照射し、被測定物３上に生じた光点を受光
レンズ４で結像し、その光スポツト位置を光位置検出素
子５で検出するものである。被測定物３が光源１の光軸
方向に移動したとき、光位置検出素子５上で光スポツト
位置が変化するので、光スポツト位置の変化量より被測
定物３の変位が測定できる。光位置検出素子５としては
、半導体装置検出素子（ＰＳＤ）あるいは２分割フォト
ダイオードを使用する。ＰＳＤは出力Ａ、Ｂの差信号Ａ
−Ｂが光スポツト位置に比例する。また２分割フォトダ
イオードは、第４図に示すように分割線が光スポット上
にあれば２素′子の光起電流Ａ、Ｂから、Ａ−Ｂが光ス
ポツト位置と相関関係がある。どちらの素子を使用する
場合も被測定物３の反射率の変動による影響をさけるた
め、総光量Δ十Ｂで割り算しくＡ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）を
測定値としている。
この三角測量方式の測距ヘット６を使用して形状測定を
行うには、被測定物３あるいは測距ヘッド６を走査する
必要がある。第５図には、測距ヘット６を走査テーブル
７て１次元方向のみに走査する場合をしめす。このよう
な方式で１次元の断面形状を測定するには、測距ヘット
６の走査に同期して被測定物３の高さの測定値をサンプ
ルしてゆき、Ａ／Ｄ変換後、処理部において演算処理を
行うのが一般的である。従って、測定データとしては、
第６図に示すような離散的なものとなる。このデータで
右から７番めは傷の上をサンプルしている９、 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、被測定物に微小な
傷がある場合、傷の上をサンプルすると形状測定値に誤
差が生じる。また、測定をくり返したとき、傷をサンプ
ルする場合としない場合が生じ測定値の再現性が悪くな
るという問題点を有していた。
行うには、被測定物３あるいは測距ヘッド６を走査する
必要がある。第５図には、測距ヘット６を走査テーブル
７て１次元方向のみに走査する場合をしめす。このよう
な方式で１次元の断面形状を測定するには、測距ヘット
６の走査に同期して被測定物３の高さの測定値をサンプ
ルしてゆき、Ａ／Ｄ変換後、処理部において演算処理を
行うのが一般的である。従って、測定データとしては、
第６図に示すような離散的なものとなる。このデータで
右から７番めは傷の上をサンプルしている９、 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、被測定物に微小な
傷がある場合、傷の上をサンプルすると形状測定値に誤
差が生じる。また、測定をくり返したとき、傷をサンプ
ルする場合としない場合が生じ測定値の再現性が悪くな
るという問題点を有していた。
本発明は上記課題に鑑み、傷の影響による測定誤差が無
視てきないような平面度の良い被測定物においても、正
確に再現性良く測定てきる形状測定装置を提供するもの
である。
視てきないような平面度の良い被測定物においても、正
確に再現性良く測定てきる形状測定装置を提供するもの
である。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の第１発明の形状測
定装置は、少なくとも光源と光検出器を有し測距信号と
総光量信号を出力する測距ヘットと、総光量信号の変動
を検出する比較器と、比較器の出力に基づいて測距信号
の良否を決定する信号処理部と、測距ヘットか被測定物
の少なくとも一方を走査するテーブルとを有するもので
ある。
定装置は、少なくとも光源と光検出器を有し測距信号と
総光量信号を出力する測距ヘットと、総光量信号の変動
を検出する比較器と、比較器の出力に基づいて測距信号
の良否を決定する信号処理部と、測距ヘットか被測定物
の少なくとも一方を走査するテーブルとを有するもので
ある。
本発明の第２発明の形状測定装置は、少なくとも光源と
光検出器を有し測距信号と総光量信号を出力する測距ヘ
ッドと、総光量信号の変動を検出する比較器と、比較器
の出力に基づいて測距信号の良否を判定し、不良データ
はその近傍のデータを用いて補正する信号処理部と、測
距ヘットか被測定物の少なくとも一方を走査するテーブ
ルとを有するものである。
光検出器を有し測距信号と総光量信号を出力する測距ヘ
ッドと、総光量信号の変動を検出する比較器と、比較器
の出力に基づいて測距信号の良否を判定し、不良データ
はその近傍のデータを用いて補正する信号処理部と、測
距ヘットか被測定物の少なくとも一方を走査するテーブ
ルとを有するものである。
作 用
第１の発明は」上記した構成によって、測距ヘットと被
測定物の相対位置関係を走査し、順次、測距信号をサン
プルしてゆく。その際、同時に総光量信号にしきい値を
設定し、総光量がしきい値以下の場合は傷であると判断
しサンプルをやめ、しきい値以上に復帰した後にサンプ
ルする。
測定物の相対位置関係を走査し、順次、測距信号をサン
プルしてゆく。その際、同時に総光量信号にしきい値を
設定し、総光量がしきい値以下の場合は傷であると判断
しサンプルをやめ、しきい値以上に復帰した後にサンプ
ルする。
第２の発明は上記した構成によって、測距ヘッドと被測
定物の相対位置関係を走査し、順次、測距信号をサンプ
ルしてゆ（。その際、同時に総光量信号にしきい値を設
定し、総光量がしきい値以下の場合は傷であると判断し
、サンプルしたデータは除き、前後にサンプルしたデー
タからそのデータを推定し補正する。
定物の相対位置関係を走査し、順次、測距信号をサンプ
ルしてゆ（。その際、同時に総光量信号にしきい値を設
定し、総光量がしきい値以下の場合は傷であると判断し
、サンプルしたデータは除き、前後にサンプルしたデー
タからそのデータを推定し補正する。
実施例
以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。第
１図は本発明の第１の実施例における形状測定装置であ
る。図において、光源１から出射される光ビームを投光
レンズ２て被測定物３」二に照射す、被測定物３上に生
じた光点を受光レンズ４で結像し、その像点位置を光位
置検出素子５で検出する。この測距原理は従来例に述へ
た通りであるので省略する。本発明ては、測距信号（Ａ
−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）に加えて総光量信号Ａ＋Ｂを出力し
ている。測距ヘッド６は走査テーブル７に取付けられ移
動される。移動に同期して測距信号を順次サンプルし、
形状データとする。同時に総光量信号は比較器８に入力
され、あらかじめ設定されたしきい値以下となった時、
サンプルゲート部９に不良信号を送る。サンプルゲート
部９では不良信号の状態によりゲートを開閉し、不良の
場合はサンプル回路１０にサンプルクロックを送らす測
距信号のサンプルをしない。したがって傷部分では測距
信号が除去されるので、傷による測定誤差がな（なる。
１図は本発明の第１の実施例における形状測定装置であ
る。図において、光源１から出射される光ビームを投光
レンズ２て被測定物３」二に照射す、被測定物３上に生
じた光点を受光レンズ４で結像し、その像点位置を光位
置検出素子５で検出する。この測距原理は従来例に述へ
た通りであるので省略する。本発明ては、測距信号（Ａ
−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）に加えて総光量信号Ａ＋Ｂを出力し
ている。測距ヘッド６は走査テーブル７に取付けられ移
動される。移動に同期して測距信号を順次サンプルし、
形状データとする。同時に総光量信号は比較器８に入力
され、あらかじめ設定されたしきい値以下となった時、
サンプルゲート部９に不良信号を送る。サンプルゲート
部９では不良信号の状態によりゲートを開閉し、不良の
場合はサンプル回路１０にサンプルクロックを送らす測
距信号のサンプルをしない。したがって傷部分では測距
信号が除去されるので、傷による測定誤差がな（なる。
第２図は本発明の第２の実施例における形状測定装置で
ある。傷部分において不良信号が送られる方法は第１の
実施例と同一である。本実施例では検出された不良信号
と測距離信号は共に信号処理部１１に入力される。信号
処理部１１においては、ザンプルされたデータのうち傷
による不良データであると判定されたデータの補正を行
う。補正は、不良データの前後のデータを用いてソフト
ウェアで行う。たとえば、ひとつ前のデータと置きかえ
る。あるいは前後点数のデータの平均値と置きかえる。
ある。傷部分において不良信号が送られる方法は第１の
実施例と同一である。本実施例では検出された不良信号
と測距離信号は共に信号処理部１１に入力される。信号
処理部１１においては、ザンプルされたデータのうち傷
による不良データであると判定されたデータの補正を行
う。補正は、不良データの前後のデータを用いてソフト
ウェアで行う。たとえば、ひとつ前のデータと置きかえ
る。あるいは前後点数のデータの平均値と置きかえる。
または、前後数点のデータの加重平均値と置きかえる。
ただしこれらの場合、被測定物は十分平面に近い必要が
ある。
ある。
被測定物にある傷は測定面の大きさに比へて非常に小さ
なものであるので、不良データが２点以上続くことはほ
とんどありえないが、そのような場合も最も近くの良デ
ータを使用することで同様に処理できる。
なものであるので、不良データが２点以上続くことはほ
とんどありえないが、そのような場合も最も近くの良デ
ータを使用することで同様に処理できる。
また、２次元的にザンプルする場合も不良データ周囲の
良データを用いて同様な処理が行えることは明らかであ
る。
良データを用いて同様な処理が行えることは明らかであ
る。
発明の効果
以」−のように本発明は、総光量の変動で傷を検出し測
距データの除去あるいは補正を行って形状測定するので
、傷による測定誤差を除（ことができ、しかも再現性の
高い測定が可能である。
距データの除去あるいは補正を行って形状測定するので
、傷による測定誤差を除（ことができ、しかも再現性の
高い測定が可能である。
第１図は本発明の第１発明の実施例における形状測定装
置の構成図、第２図は本発明の第２発明の実施例におけ
る形状測定装置の構成図、第３図字 は従来の形状測定装置の構成図、糧妾４〜６図はその動
作説明図である。 １・・・・・・光源、５・・・・・・光位置検出素子、
６・・・・・・測距ヘット、７・・・・・・走査テーブ
ル、８・・・・・・比較器、９・・・・・・ザンプルゲ
ート部、１０・・・・・・ザンブル回路、１１・・・・
・・信号処理部。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第３図 第５図 第６図 第４図
置の構成図、第２図は本発明の第２発明の実施例におけ
る形状測定装置の構成図、第３図字 は従来の形状測定装置の構成図、糧妾４〜６図はその動
作説明図である。 １・・・・・・光源、５・・・・・・光位置検出素子、
６・・・・・・測距ヘット、７・・・・・・走査テーブ
ル、８・・・・・・比較器、９・・・・・・ザンプルゲ
ート部、１０・・・・・・ザンブル回路、１１・・・・
・・信号処理部。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第３図 第５図 第６図 第４図
Claims (2)
- （１）少なくとも光源と光検出器を有し測距信号と総光
量信号を出力する測距ヘッドと、総光量信号の変動を検
出する比較器と、比較器の出力に基づいて測距信号の良
否を決定する信号処理部と、測距ヘッドか被測定物の少
なくとも一方を走査するテーブルとを有する形状測定装
置。 - （２）少なくとも光源と光検出器を有し測距信号と総光
量信号を出力する測距ヘッドと、総光量信号の変動を検
出する比較器と、比較器の出力に基づいて測距信号の良
否を決定し、不良データはその近傍のデータを用いて補
正する信号処理部と、測距ヘッドか被測定物の少なくと
も一方を走査するテーブルとを有する形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12215989A JPH02300617A (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | 形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12215989A JPH02300617A (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | 形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02300617A true JPH02300617A (ja) | 1990-12-12 |
Family
ID=14829056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12215989A Pending JPH02300617A (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | 形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02300617A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064670A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 表面形状測定機 |
| US10976262B2 (en) * | 2017-01-11 | 2021-04-13 | Autoscan Gmbh | Mobile and automated apparatus for the detection and classification of damages on the body of a vehicle |
-
1989
- 1989-05-16 JP JP12215989A patent/JPH02300617A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064670A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 表面形状測定機 |
| US10976262B2 (en) * | 2017-01-11 | 2021-04-13 | Autoscan Gmbh | Mobile and automated apparatus for the detection and classification of damages on the body of a vehicle |
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