JPH03115908A - Dimension measuring instrument - Google Patents

Dimension measuring instrument

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Publication number
JPH03115908A
JPH03115908A JP25451289A JP25451289A JPH03115908A JP H03115908 A JPH03115908 A JP H03115908A JP 25451289 A JP25451289 A JP 25451289A JP 25451289 A JP25451289 A JP 25451289A JP H03115908 A JPH03115908 A JP H03115908A
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JP
Japan
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edge
measured
light
edges
distance
Prior art date
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Pending
Application number
JP25451289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisao Hara
原 久夫
Hideto Kondo
秀人 近藤
Hideaki Hatada
畑田 秀昭
Shinji Hamano
濱野 信治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Anritsu Corp filed Critical Anritsu Corp
Priority to JP25451289A priority Critical patent/JPH03115908A/en
Publication of JPH03115908A publication Critical patent/JPH03115908A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To measure an optional necessary edge-to-edge distance automatically and instantaneously by providing a clocking means which measures an elapsed time from the start of scanning as to each edge of a body to be measured, etc. CONSTITUTION:The instrument is provided with a timer part 40 which is provided for the edges of bodies 9a and 9b to be measured and clocks each elapsed time from specific time, an edge detecting circuit 38, a clocking control circuit 41 which sends a counting stop signal in edge array order to the timer part 40 every time an edge detection signal is outputted, an edge selecting circuit 42 which selects a couple of timer means corresponding to a specific edge, and an edge-to-edge distance calculating circuit 44 which calculates the edge-to- edge distance by using the counted values of the selected timer means and a function table. The elapsed time from the start of scanning is measured for each of the edges of the bodies 9a and 9b to be measured. Consequently, the optional necessary edge-to-edge distance can be measured automatically, instantaneously, and easily.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は例えばレーザ光等の光を一定方向に振動させて
、その振動の走査方向に配設された複数の被測定物体の
幅や間隔等を測定する寸法測定装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention vibrates light such as a laser beam in a certain direction, and measures the width and spacing of a plurality of objects to be measured arranged in the scanning direction of the vibration. The present invention relates to a dimension measuring device for measuring, etc.

[従来の技術] 例えばレーザ光を用いて物体の寸法を非接触で正確に測
定する測定装置の一つとして寸法測定装置が実用化され
ている。第5図はその寸法測定装置の概略構成を示す模
式図である。光源1から出力されたレーザ光2は平面鏡
3で反射されてモータ4にて回転駆動される多角形の回
転ミラー5の1一つの反射面6で反射される。よって、
反射面6で反射されたレーザ光2は一定方向に振動する
[Prior Art] A dimension measuring device has been put into practical use as one of the measuring devices that accurately measure the dimensions of an object in a non-contact manner using, for example, a laser beam. FIG. 5 is a schematic diagram showing the general configuration of the dimension measuring device. A laser beam 2 outputted from a light source 1 is reflected by a plane mirror 3 and then reflected by each reflective surface 6 of a polygonal rotating mirror 5 which is rotationally driven by a motor 4 . Therefore,
The laser beam 2 reflected by the reflective surface 6 vibrates in a certain direction.

その振動するレーザ光2はハーフミラ−7、コリメータ
レンズ8を介して被測定棒9に照射される。
The vibrating laser beam 2 is irradiated onto a rod 9 to be measured via a half mirror 7 and a collimator lens 8.

被測定棒9を通過したレーザ光2は集光レンズ10を介
して受光器11へ入射される。
The laser beam 2 that has passed through the measuring rod 9 is incident on a light receiver 11 via a condensing lens 10 .

一方、ハーフミラ−7で反射されたレーザ光2はコリメ
ータレンズ12を介して校正(走査モニタ)用の基準棒
13に照射される。基準棒13を通過したレーザ光2は
集光レンズ14を介して受光器15へ入射される。
On the other hand, the laser beam 2 reflected by the half mirror 7 is irradiated onto a reference rod 13 for calibration (scanning monitor) via a collimator lens 12. The laser beam 2 that has passed through the reference rod 13 is incident on the light receiver 15 via the condenser lens 14 .

このような寸法測定装置において、レーザ光2は被測定
棒9上においては、前記回転ミラー5の回転数と反射面
6の数とで定まる周期T。で光軸と直交する方向に走査
される。したがって、受光器11から出力される受光信
号aの信号波形は、被測定棒9で遮光される期間Tだけ
ロー(L)レベルとなる周期T。の周期波形となる。
In such a dimension measuring device, the laser beam 2 has a period T determined by the number of rotations of the rotary mirror 5 and the number of reflective surfaces 6 on the rod 9 to be measured. is scanned in a direction perpendicular to the optical axis. Therefore, the signal waveform of the light reception signal a output from the light receiver 11 has a period T in which it remains at a low (L) level for a period T during which light is blocked by the measuring rod 9. It becomes a periodic waveform of

基準棒13の存在によって受光器15から出力される受
光信号a2は図示するように、基準棒13の存在期間だ
けLレベルとなる。そして、その受信信号a2のエツジ
カウント値から走査周期のカウント値と走査の中心位置
のカウント値が求まる。基準棒13の各エツジカウント
値からこの中心位置のカウント値を引き、さらに走査周
期のカウント値で割ると、各エツジが走査周期のなかで
占める位相が求まる。それぞれの位相を走査位置の時間
変化を示す関数表を用いて各エツジ位置に対応した値に
変換することができる。
Due to the presence of the reference rod 13, the light reception signal a2 outputted from the light receiver 15 is at L level only during the existence period of the reference rod 13, as shown in the figure. Then, the count value of the scanning period and the count value of the center position of scanning are determined from the edge count value of the received signal a2. By subtracting the count value at the center position from each edge count value of the reference rod 13 and further dividing by the count value of the scanning period, the phase occupied by each edge in the scanning period is determined. Each phase can be converted into a value corresponding to each edge position using a function table showing the change in scanning position over time.

こうして得られた各エツジ位置の差は走査幅に異存して
変化するが、この値を基準棒の測定値M、とじておく。
Although the difference between the edge positions obtained in this way varies depending on the scanning width, this value is defined as the measured value M of the reference rod.

基準棒13と全く同様の手順にて被測定棒9からの受光
信号aから測定値り。が求まる。この測定値D0も走査
幅に依存して変化するが、前述した測定値M。と基準棒
13の真値dSとを用いて被測定棒9の真の測定値dが
算出される。
The measurement value is determined from the light reception signal a from the measuring rod 9 using the same procedure as that for the reference rod 13. is found. This measured value D0 also changes depending on the scanning width, but the measured value M mentioned above. The true measured value d of the rod 9 to be measured is calculated using the true value dS of the reference rod 13.

d=Do  (ds /Mo ) [発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記ように構成された寸法測定装置にお
いてもまだ改良すべき次のような課題がある。
d=Do (ds/Mo) [Problems to be Solved by the Invention] However, even in the dimension measuring device configured as described above, there are still problems to be improved as described below.

すなわち、第6図に示すように、複数本の被測定棒9a
、9bの各外径dl、d2および被測定棒9a、9bの
相互間の距離g(ギャップ)を測定する場合は、受光信
号a1に含まれる2箇所のLレベル期間TA、TBおよ
びそのLレベル期間TA、TBで挟まれる1箇所のHレ
ベル期間TGを測定する事によって得られる。
That is, as shown in FIG. 6, a plurality of rods to be measured 9a
, 9b and the distance g (gap) between the measuring rods 9a and 9b, the L level periods TA and TB at two locations included in the light reception signal a1 and their L level are measured. It is obtained by measuring one H level period TG sandwiched between periods TA and TB.

しかし、この測定手法によれば、前述したように距離測
定はLレベル継続時間を計時するカウンタや、Hレベル
の継続する時間を計時するカランタを用いているので、
2本の被測定棒9a、9bの各両端位置を示す4個のエ
ツジ位置■■■■の相互間の距離のうち互いに隣接する
上記3種類の距離d、、g、d2のみしか測定できない
However, according to this measurement method, as mentioned above, distance measurement uses a counter that measures the duration of the L level and a counter that measures the duration of the H level.
Among the distances between the four edge positions ``■■■■'' indicating the positions of both ends of the two rods 9a and 9b, only the three types of distances d, , g, and d2 that are adjacent to each other can be measured.

したがって、エツジ■■の間の距離や、エツジ■■の間
の距離や、エツジ■■の間の距離等の測定を行うときに
は、エツジ00間の距離を例えばセグメント1.エツジ
■■間の距離をセグメント2、同じくエツジ00間の距
離をセグメント3と名付け、エツジ■■の間の距離測定
はセグメント1+2にて算出する。同様に、エツジ■■
の間の距離測定はセグメント1+2+3にて算出する。
Therefore, when measuring the distance between edges ■■, the distance between edges ■■, the distance between edges ■■, etc., the distance between edges 00 is, for example, segment 1. The distance between edges ■■ is named segment 2, and the distance between edges 00 is named segment 3, and the distance measurement between edges ■■ is calculated as segment 1+2. Similarly, Etsuji ■■
The distance between them is calculated using segments 1+2+3.

よって、本来測定対象としていないエツジとの間に構成
される寸法を指定する必要があり、直観的ではなく、間
のセグメント指定を忘れる懸念かある。そして、忘れた
のが訂正されずに誤った測定結果が出力される可能性が
ある。
Therefore, it is necessary to specify the dimensions between edges that are not originally intended to be measured, which is not intuitive, and there is a risk of forgetting to specify the segments in between. Then, there is a possibility that the forgotten measurement result will not be corrected and an erroneous measurement result will be output.

また、上述したセグメント1〜3の例において、測定値
に対して一定値をオフセットとして加えて出力すること
が可能であるが、その演算の順序は各セグメント毎に固
定されていた。
Further, in the example of segments 1 to 3 described above, it is possible to add a fixed value as an offset to the measured value and output it, but the order of the calculation is fixed for each segment.

すなわち、セグメント1の生の測定値M1に対しオフセ
ット値0を加えたとき得られる測定値Mは M−M、+Q であるが、隣のセグメント2の生の測定値M2に対して
は −0−M2 なる演算が適用され、この関係は固定されていた。
That is, the measured value M obtained by adding an offset value of 0 to the raw measured value M1 of segment 1 is M - M, +Q, but -0 for the raw measured value M2 of the adjacent segment 2. -M2 operation was applied and this relationship was fixed.

このため、測定しようとする寸法によっては、その寸法
の場所が必要な演算が行われるセグメントになるよう設
置条件を変更する必要があり、測定に本来不要な条件を
用意しなければならなかった。
Therefore, depending on the dimension to be measured, it is necessary to change the installation conditions so that the location of that dimension becomes the segment where the necessary calculations are performed, and it is necessary to prepare conditions that are not originally necessary for measurement.

その結果、寸法測定装置としての測定種類が限定され、
測定者の幅広い測定要求に対処しきれない問題があった
As a result, the types of measurement as a dimension measuring device are limited,
There was a problem in that it was not able to fully meet the wide range of measurement demands of testers.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
被測定物体の各エツジ毎に走査開始からの経過時間を測
定する計時手段を設けることによって、必要とする任意
のエツジ間距離を自動的にかつ即座に測定でき、測定者
の幅広い測定要求に対処できる寸法測定装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention was made in view of these circumstances, and
By providing a timer that measures the elapsed time from the start of scanning for each edge of the object to be measured, any desired distance between edges can be measured automatically and immediately, meeting a wide range of measurement requirements from users. The purpose is to provide a dimension measuring device that can.

[課題を解決するための手段] 上記課題を解消するために本発明の寸法測定装置によれ
ば、一方向に配列された複数の被測定物体に対して、配
列方向に一定周期で振動する光を照射して、被測定物体
の背後に配設された受光器で光を受光して、受光信号の
信号レベル変化位置から各被測定物体のエツジ間距離を
測定する寸法測定装置において、 各被測定物体の各エツジに対応して設けられ、所定時刻
からの各経過時間を計数する複数の計時手段と、受光信
号における光が各被測定物体の各エツジ位置を通過した
ときに生じる各信号レベル変化を順次検出するエツジ検
出回路と、このエツジ検出回路からエツジ検出信号が出
力される毎に、各計時手段に対してエツジ配列順に順次
計数停止信号を送出する計時制御回路と、外部から指定
された測定すべきエツジ間距離の両端に位置するエツジ
に対応する一対の計時手段を選択するエツジ選択回路と
、このエツジ選択回路にて選択され一対の計時手段の各
計数値を、計数値と走査光位置とを対応付けた関数表を
用いてエツジ位置に変換し、これらのエツジ位置の差か
ら該当エツジ間距離を算出するエツジ間距離算出回路と
を備えたちのである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, according to the dimension measuring device of the present invention, light that vibrates at a constant period in the arrangement direction is applied to a plurality of objects to be measured arranged in one direction. In a dimension measuring device, the distance between the edges of each measured object is measured from the position where the signal level of the received light signal changes by emitting light and receiving the light with a receiver placed behind the measured object. A plurality of time measuring means are provided corresponding to each edge of the object to be measured and count each elapsed time from a predetermined time, and each signal level generated when the light in the received light signal passes through each edge position of each object to be measured. an edge detection circuit that sequentially detects changes; a timekeeping control circuit that sequentially sends a counting stop signal to each timekeeping means in the order of edge arrangement each time an edge detection signal is output from the edge detection circuit; an edge selection circuit that selects a pair of time measurement means corresponding to the edges located at both ends of the distance between edges to be measured; and an edge selection circuit that selects each count value of the pair of time measurement means selected by this edge selection circuit, and scans the count value and each count value of the pair of time measurement means selected by this edge selection circuit. It is equipped with an edge-to-edge distance calculation circuit that converts the light positions into edge positions using a function table that associates them with each other, and calculates the distance between the corresponding edges from the difference between these edge positions.

また別の発明においては、前記測定すべきエツジ間距離
を指定する手段として、受光信号の明暗パータンを表示
するためのパターン表示灯および表示されたパターンで
定まるエツジの中から任意のエツジを指定するエツジ指
定キーを有した測定エツジ間設定装置を用いている。
In another invention, the means for specifying the edge-to-edge distance to be measured includes a pattern indicator lamp for displaying a light-dark pattern of the received light signal and an arbitrary edge specified by the displayed pattern. A measurement edge setting device with an edge designation key is used.

[作 用] このように構成された寸法測定装置によれば、所定時刻
がくると、各被測定物体の各エツジに対応して設けられ
た各計時手段が一斉に経過時間の計数動作を開始する。
[Function] According to the dimension measuring device configured in this way, when the predetermined time comes, each time measuring means provided corresponding to each edge of each object to be measured starts counting the elapsed time all at once. do.

そして、受光器から出力される受光信号の信号レベルは
光が各エツジ位置を通過する毎にレベル変化するが、信
号レベル変化する毎にエツジ検出回路で検出され、該当
エツジの計時手段の計数が停止する。したがって、光の
1つの走査が終了した時点では、各計時手段には所定時
刻から各エツジ位置までの経過時間に対応する計数値が
記憶されている。各計数値は、計数値と走査光位置との
関係を対応付けた関数表を用いて各エツジ位置に変換さ
れる。よって、測定エツジ間を指定すると、両端のエツ
ジ位置の差から該当エツジ間距離が簡単に算出される。
The signal level of the light reception signal output from the light receiver changes each time the light passes through each edge position, but each time the signal level changes, it is detected by the edge detection circuit, and the counting of the timing means of the corresponding edge is performed. Stop. Therefore, at the time when one scan of light is completed, each time measuring means stores a count value corresponding to the elapsed time from a predetermined time to each edge position. Each count value is converted to each edge position using a function table that associates the relationship between the count value and the scanning light position. Therefore, when the distance between measurement edges is specified, the distance between the corresponding edges can be easily calculated from the difference between the edge positions at both ends.

なお、前記関数表は、例えばレーザ光源が正弦波状態に
走査された場合、経過時間と走査光位置とが直線関係に
ならず、正弦波関数になるので、それを補正するために
設けられている。
Note that the above function table is provided to correct for the fact that, for example, when a laser light source is scanned in a sine wave state, the elapsed time and the scanning light position do not have a linear relationship but become a sine wave function. There is.

また、別の発明においては、受光信号の明暗パータンが
表示され、そのパターンを観測しながら測定すべきエツ
ジ間距離を指定できる。
Further, in another invention, the brightness and darkness pattern of the received light signal is displayed, and the distance between edges to be measured can be specified while observing the pattern.

[実施例] 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は実施例の寸法測定装置の概略構成を示0 す模式図である。レーザ光源21から出力されたレーザ
光22は音叉偏向器23の一方の自由端に取付けられた
平面鏡24にて反射される。駆動回路25は電磁コイル
26に励磁電流を通流することによって音叉偏向器23
を加振するので、音叉偏向器23は形状で定まる一定周
波数(周期T。)で振動する。よって、平面鏡24で反
射されたレーザ光22も図中矢印Bで示す走査方向にで
振動する。その振動するレーザ光22はコリメータレン
ズ27で平行光に直され、ハーフミラ−28を介して被
測定物体としての第6図に示したようなそれぞれ外径d
I+  d2+ および隙間gを有する被測定棒9a、
9bに照射される。走査方向に配設された各被測定棒9
a、9bを通過したレーザ光22は集光レンズ30を介
して受光器31へ入射される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the general configuration of a dimension measuring device according to an embodiment. A laser beam 22 output from a laser light source 21 is reflected by a plane mirror 24 attached to one free end of a tuning fork deflector 23. The drive circuit 25 operates the tuning fork deflector 23 by passing an exciting current through the electromagnetic coil 26.
, the tuning fork deflector 23 vibrates at a constant frequency (period T) determined by its shape. Therefore, the laser beam 22 reflected by the plane mirror 24 also vibrates in the scanning direction indicated by arrow B in the figure. The oscillating laser beam 22 is converted into parallel light by a collimator lens 27, and is passed through a half mirror 28 to the outer diameter d of the object to be measured as shown in FIG.
I+ d2+ and a measuring rod 9a having a gap g;
9b is irradiated. Each measuring rod 9 arranged in the scanning direction
The laser beam 22 that has passed through a and 9b is incident on a light receiver 31 via a condenser lens 30.

一方、ハーフミラ−28で反射されたレーザ光22は校
正用の外径dsを有する基準棒13に照射される。基準
棒13を通過したレーザ光22は集光レンズ33を介し
て受光器34へ入射される。
On the other hand, the laser beam 22 reflected by the half mirror 28 is irradiated onto the reference rod 13 having an outer diameter ds for calibration. The laser beam 22 that has passed through the reference rod 13 is incident on the light receiver 34 via the condenser lens 33 .

1 受光器31から出力された受光信号Cは、第3図に示す
ように、波形整形回路37でHレベルまたはLレベルに
波形整形されたのちエツジ検出回路38へ入力される。
1. As shown in FIG. 3, the light reception signal C output from the light receiver 31 is waveform-shaped by a waveform shaping circuit 37 to an H level or an L level, and then input to an edge detection circuit 38.

エツジ検出回路38は波形整形された受光信号Cにおけ
るレーザ光22が各被測定棒9a、9bの各エツジ位置
■■■■を通過したときに生じる各信号レベル低化を順
次検出してエツジ検出信号eを次の論理回路3つへ送出
する。この論理回路39は、各エツジに対応した複数の
計時手段からなる計時部40とこの計時部40の動作を
制御する計時制御回路41と測定エツジ間設定装置43
にて設定された各エツジ位置に対応する各経過時間Ta
、Tbを選択するエツジ選択回路42とで構成されてい
る。
The edge detection circuit 38 sequentially detects each signal level drop that occurs when the laser beam 22 in the waveform-shaped received light signal C passes each edge position of each measuring rod 9a, 9b, and detects an edge. Send signal e to the next three logic circuits. This logic circuit 39 includes a timekeeping section 40 consisting of a plurality of timekeeping means corresponding to each edge, a timekeeping control circuit 41 that controls the operation of this timekeeping section 40, and a measurement edge interval setting device 43.
Each elapsed time Ta corresponding to each edge position set in
, and an edge selection circuit 42 for selecting Tb.

論理回路39から出力された一対の経過時間Ta、Tb
はエツジ間距離算出回路44の各エツジ位置算出部45
a、45bへ入力される。各エツジ位置算出部45a、
45b内には、レーザ光22が正弦波状に走査されるの
で、各経過時間(計数値)と走査光位置とを対応付けた
関数表が2 記憶されている。そして、各エツジ位置検出部45a、
45bは、入力した各経過時間(計数値)を前記関数表
を用いて、基準棒13のエツジを基準位置として示した
各エツジ位置に変換する。
A pair of elapsed times Ta and Tb output from the logic circuit 39
is each edge position calculation unit 45 of the inter-edge distance calculation circuit 44
a, 45b. Each edge position calculation unit 45a,
Since the laser beam 22 is scanned in a sinusoidal manner, the function table 45b stores two function tables in which each elapsed time (count value) is associated with the scanning light position. And each edge position detection section 45a,
45b converts each input elapsed time (count value) into each edge position using the function table with the edge of the reference rod 13 as the reference position.

そして、変換する過程で校正値演算部46から入力され
た基準棒13の測定で得られた校正値(ds /Mo 
)を用いて基準位置からの実際の距離Da、Dbになお
す。
In the process of conversion, the calibration value (ds/Mo
) to the actual distances Da and Db from the reference position.

算出された各距離Da、Dbは切換回路47a。The calculated distances Da and Db are determined by the switching circuit 47a.

47bを介して減算回路48へ入力される。各切換回路
47a、47bは測定エツジ間設定装置43からの(+
)または(−)の設定指令にて切換動作する。減算回路
48は入力した各距離Da、Db相互間の差距離(Da
−Db)または(Db−Da)を指定されたエツジ間の
エツジ間距離りとして出力する。
The signal is input to the subtraction circuit 48 via 47b. Each switching circuit 47a, 47b is connected to the (+) from the measurement edge setting device 43.
) or (-) setting command. The subtraction circuit 48 calculates the difference distance (Da
-Db) or (Db-Da) as the edge-to-edge distance between the specified edges.

受光器34から出力された受光信号は波形整形回路4つ
で波形整形される。そして、波形整形された受光信号の
信号レベルが変化するタイミングで第3図に示すカウン
ト開始信号すを論理回路3 39へ送出する。よって、このカウント開始信号すは、
正弦波状に振動しながら基準棒13を走査する場合に、
レーザ光22が基準棒13を横切ったタイミングで出力
される。すなわち、基準棒13のエツジ位置が被測定棒
9a、9bのエツジ位置Da、Dbを算出する場合の基
準位置となる。
The light reception signal output from the light receiver 34 is waveform-shaped by four waveform shaping circuits. Then, a count start signal shown in FIG. 3 is sent to the logic circuit 339 at the timing when the signal level of the waveform-shaped received light signal changes. Therefore, this count start signal is
When scanning the reference rod 13 while vibrating in a sinusoidal manner,
The laser beam 22 is output at the timing when it crosses the reference rod 13. That is, the edge position of the reference rod 13 becomes the reference position when calculating the edge positions Da and Db of the measurement rods 9a and 9b.

波形整形回路49から出力された受光信号は校正値演算
部46へ人力する。この校正値演算部46は前述した手
法で真の測定値を算出するための校正値(ds/Mo)
を算出してエツジ間距離算出回路44へ送出する。
The light reception signal output from the waveform shaping circuit 49 is manually input to the calibration value calculation section 46 . This calibration value calculation unit 46 calculates the calibration value (ds/Mo) for calculating the true measurement value using the method described above.
is calculated and sent to the edge-to-edge distance calculation circuit 44.

次に論理回路39の詳細を第2図を用いて説明する。Next, details of the logic circuit 39 will be explained using FIG. 2.

カウンタ52はクロック信号発生器51から出力される
クロック信号を=l数する。そして、計数値は基準棒1
3の立上りを示すカウント開始信号すが入力するとクリ
アされて最初から計数を再開する。すなわち、カウンタ
52はカウント開始信号す入力時刻からの経過時間を計
数する。カウンタ52から出力される経過時間はn個の
各ラッチ4 回路5B1,53□、533.・・・、53゜の入力端
子に印加される。各ラッチ回路531,532゜533
、・・・、53fiはシフトレジスタからなる計時制御
回路41の各レジスタR,−R,がLレベルからHレベ
ルに立」二がるタイミングでカウンタ52にて計時され
ている経過時間を取込む。そして、取込んだ各経過時間
T1〜T、、はエツジ選択回路42内の各セレクタ回路
42a、42bへ送出される。また、各ラッチ回路53
1,532゜533.・・・、53.、にラッチされた
各経過時間T1〜T、、は次のカウント開始信号すにて
クリアされる。
The counter 52 increments the number of clock signals output from the clock signal generator 51 by =1. And the count value is the reference rod 1
When the count start signal indicating the rising edge of 3 is input, it is cleared and counting is restarted from the beginning. That is, the counter 52 counts the elapsed time from the input time of the count start signal. The elapsed time output from the counter 52 is calculated by each of the n latch circuits 5B1, 53□, 533. ..., is applied to the 53° input terminal. Each latch circuit 531, 532゜533
,..., 53fi reads the elapsed time measured by the counter 52 at the timing when each register R, -R, of the time control circuit 41 consisting of a shift register rises from the L level to the H level. . The captured elapsed times T1 to T, , are then sent to each selector circuit 42a, 42b within the edge selection circuit 42. In addition, each latch circuit 53
1,532°533. ..., 53. The elapsed times T1-T, , latched in , are cleared by the next count start signal.

計時制御回路41は、前述したように(n +1)個の
レジスタR8−R,を有した一種ののシフトレジスタで
形成されており、カウント開始信号すがリセット端子R
Eに入力されると、各レジスタRo〜R,,のビットを
0(L)にクリアし、かつ先頭のレジスタR8のビット
を1(H)に設定する。そして、エツジ検出回路38か
らエツジ検出信号eがクロック端子CPに入力される毎
にレジ5 スタR8の1(H)のビットを順次右側の各レジスタR
3〜R,へ移動させていく。エツジ検出信号eは波形整
形された受光信号の信号レベル変化に応動して出力され
るので、各ラッチ回路53.。
As mentioned above, the timekeeping control circuit 41 is formed of a type of shift register having (n + 1) registers R8-R, and receives a count start signal and a reset terminal R.
When input to E, the bits of each register Ro to R, , are cleared to 0 (L), and the bit of the first register R8 is set to 1 (H). Then, each time the edge detection signal e is input from the edge detection circuit 38 to the clock terminal CP, the 1 (H) bit of register 5 to register R8 is sequentially transferred to each register R on the right side.
Move from 3 to R. Since the edge detection signal e is output in response to a change in the signal level of the waveform-shaped received light signal, each latch circuit 53. .

53□、・・・、53.、にラッチされる経過時間T1
゜T2.・・・、Toはレーザ光22が基準棒13のエ
ツジを通過した時刻から各エツジ位置に到達するに要す
る経過時間となる。
53□,...,53. , the elapsed time T1 latched to
゜T2. ..., To is the elapsed time required for the laser beam 22 to reach each edge position from the time when it passes the edge of the reference rod 13.

しかして、前記クロック信号発生器51.カウンタ52
および各ラッチ回路5 B I〜53.はく前記被測定
棒9a、9bの各エツジにおける走査開始時刻からの各
経過時間T、、T2.・・・、T7を計時する複数の計
時手段を構成する。
Therefore, the clock signal generator 51. counter 52
and each latch circuit 5 BI~53. Each elapsed time T, , T2 . . . . constitutes a plurality of timing means for timing T7.

測定エツジ間設定装置43の表示パネルには受光信号C
の明暗パターンを表示するための複数のパターン表示灯
54と、エツジ位置■■・・・・・・を測定するための
複数のエツジ表示灯55が配設されている。また、測定
エツジ間位置を指定するための表示移動キー56aおよ
び設定キー56bが配設されている。さらに、エツジ間
距離算出回路6 44で算出されたエツジ間距離りを(+)符号で表示す
るか、(−)符号で表示するかを指定する符号キー57
が設けられている。
The display panel of the measurement edge setting device 43 shows the received light signal C.
A plurality of pattern indicator lights 54 for displaying brightness/dark patterns and a plurality of edge indicator lights 55 for measuring edge positions are provided. Further, a display movement key 56a and a setting key 56b for specifying the position between measurement edges are provided. Furthermore, a code key 57 is used to specify whether to display the edge-to-edge distance calculated by the edge-to-edge distance calculation circuit 644 with a (+) sign or a (-) sign.
is provided.

そして、測定する被測定棒9a、9bの本数に応じて、
受光信号Cの明暗パターンを図示しないパネルスイッチ
を用いてパターン表示灯54に表示させる。次に、測定
すべきエツジ間隔の一方端のにエツジに対応するエツジ
表示灯55が点灯するように表示移動キー56aを用い
ててエツジ表示灯55の点灯位置を移動させる。しかる
のち、設定キー56bをキー人力すると、該当エツジが
入力される。同様に測定すべきエツジ間隔の他方のエツ
ジを入力する。入力された各エツジを示す各エツジ信号
は各セレクタ回路42a、42bへ入力される。この場
合、選択されたエツジ■〜■の基準位置から遠い方に位
置するエツジがセレクタ回路42bへ入力される。
Then, depending on the number of rods 9a and 9b to be measured,
The brightness and darkness pattern of the received light signal C is displayed on the pattern indicator lamp 54 using a panel switch (not shown). Next, the lighting position of the edge indicator light 55 is moved using the display movement key 56a so that the edge indicator light 55 corresponding to the edge at one end of the edge interval to be measured is lit. Thereafter, when the setting key 56b is pressed manually, the corresponding edge is input. Similarly, input the other edge of the edge interval to be measured. Each edge signal indicating each input edge is input to each selector circuit 42a, 42b. In this case, the edge located farther from the reference position of the selected edges (1) to (2) is input to the selector circuit 42b.

各セレクタ回路42a、42bは測定エツジ間設定装置
57から出力されたエツジ信号の指定するエツジに対応
するラッチ回路53.〜53.の7 経過時間Ta、Tbを選択いて各エツジ位置算出部45
a、45bへ送出する。
Each selector circuit 42a, 42b has a latch circuit 53. ~53. 7. Select the elapsed times Ta and Tb and calculate each edge position calculation unit 45.
a, 45b.

したがって、符号設定キー57で(+)符号を選択する
と、切換回路47a、、47bが図示状態を維持するの
で、減算回路48から(+)値のエツジ間距離D−(D
a−Db)が出力され、符号設定キー57で(=)符号
を選択すると、切換回路47a、47bが逆に接続され
るので、減算回路48から(−)値のエツジ間距離D−
−(Da−Db)が出力される。
Therefore, when the (+) sign is selected with the sign setting key 57, the switching circuits 47a, 47b maintain the state shown in the figure, and the subtraction circuit 48 outputs the edge distance D-(D
a-Db) is output and when the (=) sign is selected with the sign setting key 57, the switching circuits 47a and 47b are connected inversely, so the subtraction circuit 48 outputs the edge distance D- of the (-) value.
-(Da-Db) is output.

なお、一般に、各被測定棒9a、9bの各外径d、、d
2を測定する場合は(十)表示とし、間隔gを測定する
場合は(−)表示とする。
In addition, generally, each outer diameter d, d of each measuring rod 9a, 9b
When measuring 2, it is indicated by (10), and when measuring the interval g, it is indicated by (-).

第3図は論理回路3つの動作を示すタイムチャートであ
る。カウント開始信号すが入力すると、カウンタ52が
リセットされ、経過時間の計時を再開する。また、受光
器31から出力された受光信号Cはレーザ光22が各被
測定棒9a、9bの各エツジ■■■■を通過する毎に信
号レベルが変化する。そして、波形整形回路37で波形
整形さ8 れる。波形整形された受光信号の各エツジ■■■■はエ
ツジ検出回路38で検出され、各ラッチ回路53..5
3□、53..534は各エツジ■■■■がエツジ検出
回路38で検出された時点の経過時間T+ 、T2 、
T3 、T4を取込む。取込んだ各経過時間TH、T2
 、T3 、T4は各セレクタ回路42a、42bへ送
出される。そして、測定エツジ間設定装置43から指定
されたエツジに対応する一対の経過時間Ta、Tbを選
択してエツジ間距離算出回路44へ送出する。しがして
、指定されたエツジ間の距離りが測定される。
FIG. 3 is a time chart showing the operations of three logic circuits. When the count start signal S is input, the counter 52 is reset and starts counting the elapsed time again. Further, the signal level of the light reception signal C output from the light receiver 31 changes each time the laser beam 22 passes through each edge of each of the measurement rods 9a and 9b. Then, the waveform is shaped by a waveform shaping circuit 37. Each edge ■■■■ of the waveform-shaped received light signal is detected by the edge detection circuit 38, and each latch circuit 53. .. 5
3□, 53. .. 534 is the elapsed time T+, T2, when each edge ■■■■ is detected by the edge detection circuit 38.
Take in T3 and T4. Each captured elapsed time TH, T2
, T3, and T4 are sent to each selector circuit 42a, 42b. Then, a pair of elapsed times Ta and Tb corresponding to the specified edge are selected from the measurement edge distance setting device 43 and sent to the edge distance calculation circuit 44 . Then, the distance between the specified edges is measured.

このように構成された寸法測定装置によれば、操作者は
測定エツジ間設定装置43にて測定すべきエツジ間の両
端に位置するエツジを表示移動キー568および設定キ
ー56bを用いて設定すれば、自動的に該当エツジ間距
離りが測定できる。
According to the dimension measuring device configured in this way, the operator can set the edges located at both ends between the edges to be measured using the measurement edge distance setting device 43 using the display movement key 568 and the setting key 56b. , the distance between corresponding edges can be automatically measured.

すなわち、従来装置においては、指定するセグメントは
必ず隣接したエツジ間の距離である必要があったが、こ
の実施例においては、互いに隣接するエツジ間■〜■、
■〜■、■〜■距離の他に、9 互いに離れた位置のエツジ間■〜■、エツジ間■〜■、
エツジ間■〜■の各組M(d++g)。
That is, in the conventional device, the specified segment always had to be the distance between adjacent edges, but in this embodiment, the distance between adjacent edges is
In addition to ■〜■, ■〜■ distance, there are 9 distances between edges located far apart between ■〜■, between edges ■〜■,
Each set M(d++g) between the edges ■~■.

(d+ +g+62)、(g+d2)をそのまま直観的
に指定して測定することが可能となる。
It becomes possible to intuitively specify and measure (d+ +g+62) and (g+d2) as they are.

なお、実施例においては2本の被測定棒9a。In addition, in the embodiment, there are two rods 9a to be measured.

9bを測定する場合を説明したが、特に2本に限定され
るものではない。
Although the case where 9b is measured has been described, it is not particularly limited to two.

第4図は本発明の他の実施例に係わる寸法測定装置の計
時部60を取出して示すブロック図である。その他の部
分は第1図と同じである。
FIG. 4 is a block diagram showing a timer section 60 of a dimension measuring device according to another embodiment of the present invention. Other parts are the same as in FIG.

この実施例においては、第2図のラッチ回路53、〜5
3..の代りに、カウンタ61161□+613+ ・
・・、61oが設けられており、クロック信号発生器5
1から直接クロック信号が入力される。そして、カウン
ト開始信号すが入力されると、各カウンタ611〜61
.は現在まで計数している経過時間をクリアして、再度
計経過時間の計時を開始する。そして、計時制御回路4
1からそれぞれHレベルの計時停止信号が入力すると、
計時動作を停止する。そして、各紅過時0 間T、〜T、をエツジ選択回路42内の各セレクタ回路
42a、42bへ送出する。
In this embodiment, the latch circuits 53, to 5 of FIG.
3. .. Instead of , counter 61161□+613+ ・
. . , 61o are provided, and the clock signal generator 5
A clock signal is directly input from 1. Then, when the count start signal is input, each counter 611 to 61
.. clears the elapsed time that has been counted up to now and starts counting the elapsed time again. Then, the timing control circuit 4
When the H level timing stop signal is input from 1 to 1, respectively,
Stop timing operation. Then, each red time period T, ~T, is sent to each selector circuit 42a, 42b in the edge selection circuit 42.

このように構成された寸法測定装置においても、各エツ
ジにおける経過時間T、〜T1がそれぞれ独立して求め
られるので、任意のエツジ間の距離を測定することがで
きる。よって、先の実施例とほぼ同様の効果を得ること
が可能である。
Also in the dimension measuring device configured in this way, since the elapsed times T and -T1 at each edge are determined independently, it is possible to measure the distance between arbitrary edges. Therefore, it is possible to obtain substantially the same effects as in the previous embodiment.

[発明の効果] 以上説明したように本発明の・J法測定装置によれば、
被測定物体の各エツジ毎に走査開始がらの経過時間を測
定するようにしている。したがって、必要とする任意の
エツジ間距離を各経過時間相互間の差時間に基づいて自
動的にかつ即座に容易に測定できる。よって、測定者の
幅広い測定要求に対処できる。
[Effect of the invention] As explained above, according to the J method measuring device of the present invention,
The elapsed time from the start of scanning is measured for each edge of the object to be measured. Therefore, any required distance between edges can be easily and automatically measured based on the time difference between each elapsed time. Therefore, it is possible to meet a wide range of measurement requirements from measurers.

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

第1図は本発明の一実施例に係わる寸法測定装置の概略
構成を示す模式図、第2図は同実施例装置の要部を取出
して示すブロック図、第3図は同実施例装置の動作を示
すタイムチャートであり、1 第4図は本発明の他の実施例に係わる寸法測定装置の要
部を取出して示すブロック図、第5図は従来の寸法測定
装置の概略構成を示す模式図、第6図は測定原理を説明
するための図である。 9a、9b・・・被測定棒、21・・・レーザ光源、2
2・・・レーザ光、23・・・音叉偏向器、27・・・
コリメータレンズ、30・・・集光レンズ、31.33
・・・受光器、37・・・波形整形回路、38・・・エ
ツジ検出回路、40.69・・・計時部、41・・・計
時制御回路、42・・・エツジ選択回路、43・・・測
定エツジ間設定装置、44・・・エツジ間距離算出回路
FIG. 1 is a schematic diagram showing the general configuration of a dimension measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the main parts of the device according to the embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing the main parts of the device according to the embodiment. 1. FIG. 4 is a block diagram showing the main parts of a dimension measuring device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram showing the general configuration of a conventional dimension measuring device. 6 are diagrams for explaining the measurement principle. 9a, 9b...Measurement rod, 21...Laser light source, 2
2... Laser light, 23... Tuning fork deflector, 27...
Collimator lens, 30... Condensing lens, 31.33
. . . Light receiver, 37 . . . Waveform shaping circuit, 38 . . . Edge detection circuit, 40. 69 . -Measurement edge setting device, 44...edge distance calculation circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一方向に配列された複数の被測定物体(9a、9
b)に対して、前記配列方向に一定周期で振動する光(
22)を照射して、前記被測定物体の背後に配設された
受光器(30)で前記光を受光して、受光信号の信号レ
ベル変化位置から前記各被測定物体のエッジ間距離を測
定する寸法測定装置において、 前記各被測定物体の各エッジに対応して設けられ、所定
時刻からの各経過時間を計数する複数の計時手段(51
、52、53_1〜53_n、61_1〜61_n)と
、前記受光信号における前記光が前記各被測定物体の各
エッジ位置を通過したときに生じる各信号レベル変化を
順次検出するエッジ検出回路(38)と、このエッジ検
出回路からエッジ検出信号が出力される毎に、前記各計
時手段に対してエッジ配列順に順次計数停止信号を送出
する計時制御回路(41)と、外部から指定された測定
すべきエッジ間距離の両端に位置するエッジに対応する
一対の計時手段を選択するエッジ選択回路(42)と、
このエッジ選択回路にて選択され一対の計時手段の各計
数値を、計数値と走査光位置とを対応付けた関数表を用
いてエッジ位置に変換し、これらのエッジ位置の差から
該当エッジ間距離を算出するエッジ間距離算出回路(4
4)とを備えた寸法測定装置。
(1) Multiple objects to be measured arranged in one direction (9a, 9
For b), light (
22), the light is received by a light receiver (30) disposed behind the object to be measured, and the distance between the edges of each of the objects to be measured is measured from the position where the signal level of the received light signal changes. In the dimension measuring device, a plurality of time measuring means (51
, 52, 53_1 to 53_n, 61_1 to 61_n), and an edge detection circuit (38) that sequentially detects each signal level change that occurs when the light in the light reception signal passes through each edge position of each of the objects to be measured. , a timekeeping control circuit (41) that sequentially sends a counting stop signal to each of the timekeeping means in the order of edge arrangement each time an edge detection signal is output from the edge detection circuit, and an externally specified edge to be measured. an edge selection circuit (42) that selects a pair of timekeeping means corresponding to edges located at both ends of the distance;
Each count value of the pair of time measurement means selected by this edge selection circuit is converted into an edge position using a function table that associates the count value with the scanning light position, and the difference between the corresponding edges is determined from the difference between these edge positions. Edge-to-edge distance calculation circuit (4
4) A dimension measuring device comprising:
(2)受光信号の明暗パータンを表示するためのパター
ン表示灯(54)および表示されたパターンで定まるエ
ッジの中から任意のエッジを指定するエッジ指定キー(
56a、56b)を有した測定エッジ間設定装置(43
)を用いて前記測定すべきエッジ間距離を指定すること
を特徴ととする請求項(1)記載の寸法測定装置。
(2) A pattern indicator (54) for displaying the light/dark pattern of the received light signal and an edge specification key (54) for specifying any edge from among the edges determined by the displayed pattern.
measuring edge-to-edge setting device (43
2. The dimension measuring device according to claim 1, wherein the distance between the edges to be measured is specified using the following formula.
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