JPH03118408A - レーザ厚み計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザ光の照射により反射する光の像の状態
から移動する被測定物の厚みを測定するレーザ厚み計に
関するものである。

〔従来の技術］ 例えば、移動する板材等の被測定物の厚みを測定する場
合には、第３図に示すレーザ光を利用したレーザ変位計
が用いられていた。

このレーザ変位計は、発光素子２０、投光レンズ２１、
結像レンズ２２、ポジションセンサ２３の内蔵された２
つの検出ヘッド２４．２５を備え、各検出ヘッド２４．
２５は被測定物Ｗを介して対向配置されており、発光素
子２０から出射された光を投光レンズ２１を介して被測
定物Ｗに照射し、被測定物Ｗから反射してくる光を結像
レンズ２２で結像させてポジションセンサ２３により検
出し、この検出した光を各検出ヘッド２４゜２５毎に演
算処理して、その結果から移動する被測定物Ｗの厚みを
測定していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来のレーザ変位計は、同一に
構成される検出ヘッド２４．２５が被測定物Ｗを介して
対向配置されているので、被測定物Ｗとしてガラスのよ
うに透光性を有する部材の厚みを測定する場合、一方の
検出ヘッド２４の発光素子２０　（２０ａ）から出射さ
れた光は被測宝物Ｗを透過して他方の検出ヘッド２５の
発光素子２０　（２０ｂ）に導かれ、この発光素子２０
ｂは被測定物Ｗを透過してきた光を検出し、この結果、
発光素子２０ｂから出射される光のパワーが低下して十
分な光を被測定物Ｗに対して照射することができず、誤
差を招いて正確な厚み測定を行なうことができなかった
。

ところで、上述した問題を解決するためには、対向配置
された各検出ヘッドの投受光面が重ならないように何れ
か一方の検出ヘッドを図中矢印Ｘ方向にずらして配置す
ることが考えられる。しかし、この構成では被測定物の
同一位置で反射光の検出を行なっていないため、移動す
る被測定物が途中で傾（と、この傾きによる誤差が測定
に影響を及ぼして正確な厚み測定が行なえないという問
題が生ずる。

そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、相手の発光素子からの光の影響
を受けず、しかも被測定物の傾きによる誤差の少ない厚
み測定が行なえるレーザ厚み計を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明によるレーザ厚み計は
、被測定物への光の照射による前記被測定物からの反射
光を検出する検出ヘッドを対向配置して、前記各検出ヘ
ッドの検出結果に基づいて両検出ヘッド間に配置された
前記被測定物の厚みを測定するレーザ厚み計において。

前記被測定物の何れか一方の側には、反対側に配置され
た検出ヘッドと対向する位置を除いて複数の検出ヘッド
が配置されていることを特徴としている。

［作用］ 被測定物の何れか一方の側には１反対側に配置された検
出ヘッドと対向する位置を除いて複数の検出ヘッドが配
置されている。そして、被測定物の同一側に配置された
複数の検出ヘッドのうち、２つの検出ヘッドの検出結果
に基づいて被測定物の傾きを測定する。また、複数の検
出ヘッドの何れかの検出ヘッドと反対側に配、置された
検出ヘッドとの検出による位置データに対し、傾きの測
定結果による補正演算を行なって被測定物の厚みを測定
する。

［実施例］ 第１図は本発明によるレーザ厚み計の一実施例を示す斜
視図、第２図は同し−ザ厚み計のブロック構成図である
。

この実施例によるレーザ厚み計は、それぞれのレーザ変
位計１．２．３が検出系４，５．６を備えた検出ヘッド
７．８，９、発光素子ドライバ１０、信号処理回路１１
を有し、各検出ヘッド７．８．９共通に設けられた制御
回路１２．傾き演算回路１３、変位演算回路１４とを備
えて構成され、各検出ヘッド７．８．９は２つの検出ヘ
ッド７．８が被測定物Ｗの下面側に、残りの１つの検出
ヘッド９が被測定物Ｗの上面側に対向配置されており、
各検出ヘッド７．８．９は被測定物Ｗに対して同時に光
を照射して被測定物の傾斜状態を検出し、この検出結果
と各検出ヘッド７゜８．９からの位置データに基づいて
厚みの測定な行なっている。

検出ヘッド７．８．９は２つの検出ヘッド７゜８が被測
定物Ｗの下面の位置を検出し、残りの１つの検出ヘッド
９が被測定物Ｗの上面の位置を検出している。各検出ヘ
ッド７．８．９における検出系４．５．６は発光素子４
ａ、５ａ、６ａ、投光レンズ４ｂ、５ｂ、６．ｂ、結像
レンズ４ｃ。

５ｃ、６ｃ、ポジションセンサ４ｄ、５ｄ、６ｄから構
成され、発光素子４ａ、５ａ、６ａは所定波長の光を出
射しており、投光レンズ４ｂ。

５ｂ、６ｂは発光素子４ａ＋　５ａ、６ａからの光を集
光して被測定物Ｗに照射している。結像レンズ４ｃ、５
ｃ、６ｃは被測定物Ｗ′から反射してくる光を結像させ
ており、ポジションセンサ４ｄ。

５ｄ、６ｄはこの結像した光を検出して信号処理回路１
１に出力している。

ここで、各検出ヘッド７．８．９は各々の投受光面７ａ
、８ａ、９ａが互いに重なることなく、被測定物Ｗの上
面の位置を検出する検出ヘッド９を中心として他の検出
ヘッド７．８が所定間隔Ｈ隔てて配置されている。これ
により、各検出ヘッド７．８．９の発光素子４ａ、５ａ
、６ａからは、他の検出ヘッドによる反対側からの光の
影響を受けずに十分な光量をもって被測定物Ｗに照射す
ることができる。

発光素子ドライバ１０は制御回路１２からの制（卸信号
に基づいて発光素子４ａ、５ａ、６ａを駆動し、発光素
子４ａ、５ａ、６ａより所定波長の光を被測定物Ｗに向
けて出射させている。

信号処理回路１１はポジションセンサ４ｄ。

５ｄ、６ｄによって得られる被測定物Ｗの光の像状態を
示す検出信号から位置を測定してその位置データＤＩ、
Ｄ２．Ｄ３を変位演算回路１４に出力している。

制御回路１２は各レーザ変位計１．２．３における発光
素子ドライバ１０および信号処理回路１１が同期駆動す
るべく制御信号を出力している。

傾き演算回路１３は被測定物Ｗの下面側に配置された２
つの検出ヘッド７．８からの位置データＤＩ、Ｄ２に基
づいてこの検出ヘッド７．８間における被測定物Ｗの傾
きを演算し、これにより演算された傾きデータＤ４を変
位演算回路１４に出力している。

変位演算回路１４は各検出ヘッド７．８．９における信
号処理回路１１からの位置データＤｌ。

Ｄ２．Ｄ３が揃った状態で傾き演算回路１３からの傾き
データＤ４を補正データとして位置データに対し補正演
算し、これによって厚みを演算してその結果を出力して
いる。

次に、上記のように構成されるレーザ厚み計の動作につ
いて説明する。

被測定物Ｗの厚みβを測定する場合、まず、被測定物Ｗ
の上面の位置の検出については、被測定物Ｗの上方に設
けられた検出ヘッド９の発光素子ドライバｌｏｃおよび
信号処理回路１１ｃに対し駆動の旨を示す制御信号が制
御回路１２より出力されて稼動状態となる。このとき、
他の検出ヘッド７．８における発光素子ドライバ１０ａ
。

１０ｂおよび信号処理回路１１ａ、ｌｌｂにも制御回路
１２より駆動の旨を示す制御信号が出力されて稼動状態
にあり、各検出ヘッド７．８．９の発光素子４ａ、５ａ
、６ａから被測定物Ｗに対する光の同時照射が可能とな
る。これにより１発光素子ドライバ１０ｃが発光素子４
ａを駆動すると、発光素子４ａから所定波長の光が投光
レンズ４ｂを介して被測定物Ｗ側に照射される。そして
、移動する被測定物Ｗからの反射光は結像レンズ４ｃで
ポジションセンサ４ｄの位置に結像され、このポジショ
ンセンサ４ｄで電気信号に変換され検出信号として信号
処理回路１１ｃに出力される。信号出力回路３Ｃではポ
ジションセンサ４ｄの被測定物Ｗの光の像状態を示す検
出信号から被測定物Ｗの上面位置を測定してその位置デ
ータＤ３を変位演算回路１０に出力する。

一方、被測定物Ｗの下面の位置の検出については、被測
定物Ｗの下方に設けられた検出ヘッド７．８の発光素子
ドライバ１０ａ、ｌｏｂおよび信号処理回路１１ａ、ｌ
ｌｂに対し駆動の旨を示す制御信号が制御回路１２より
出力されて稼動状態となる。これ以降は上述したように
発光素子ドライバｌｏａ、１０ｂが駆動されて発光素子
５ａ、６ａより被測定物Ｗに光が照射され、これによる
被測定物Ｗからの反射光をポジションセンサ５ｄ、６ｄ
の位置に結像させて電気信号に変換し、検出信号として
信号処理回路１１ａ、ｌｌｂに出力する。信号出力回路
１１ａ、ｌｌｂではポジションセンサ５ｄ、６ｄの被測
定物Ｗの光の像状態を示す検出信号から被測定物Ｗの下
面位置を測定し、各々の位置データＤｉ、Ｄ２を傾き演
算回路１３および変位演算回路１４に出力する。傾き演
算回路１３では信号処理回路１１ａ、ｌｌｂからの２つ
の位置データＤｉ、Ｄ２に基づいて被測定物Ｗの二点間
の傾きを演算しその傾きデータＤ４を変位演算回路１４
に出力する。そして、変位演算回路１４では各検出ヘッ
ド７．８．９による被測定物Ｗの上下面における位置デ
ータＤＩ。

Ｄ２．Ｄ３が揃った状態で、被測定物Ｗの上下面の２つ
の位置データＤｉ　（Ｄ２）、Ｄ３に対して傾き演算回
路１３からの傾きデータＤ４を補正データとして補正演
算し、これによって傾きによる誤差を補正して被測定物
Ｗの厚みβを演算し。

その結果を表示出力している。

従って、上述した実施例では、２つの検出ヘッド７．８
によって被測定物Ｗの傾きを検出し、この検出による傾
きデータにより被測定物Ｗの上下面の位置データに対し
補正演算して厚み測定を行なっているので、移動中に被
測定物Ｗが傾いても、この傾きによる誤差を補正して正
確な厚み測定を行なうことができる。また、各検出ヘッ
ド７．８．９は所定間隔毎に離れて配置されているので
、相手側からの光による発光素子４ａ。

５ａ、６ａの出力パワーの低下を防止でき、光の影響に
よる誤差を招くことなく厚み測定を行なうことができる
。

ところで、上述した実施例では、被測定物Ｗの下面側に
２つの検出ヘッド７．８を配置し、被測定物Ｗの上面側
に検出ヘッド９を１つ配置した構成を例にとって説明し
たが、これとは逆の配置構成としてもよい、また、被測
定物Ｗの何れか一方の側に、投受光面が反対側の検出ヘ
ッドの投受光面と重ならないように所定間隔毎に複数の
検出ヘッドを配置し、何れか２つの検出ヘッドによって
被測定物の傾きを検出するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように１本発明によるレーザ厚み計は、被
測定物の何れか一方の側には１反対側に配置された検出
ヘッドと対向する位置を除いて複数の検出ヘッドが配置
され、複数配置された検出ヘッドのうち２つの検出ヘッ
ドによって被測定物の傾きが検出できるので、移動中に
被測定物Ｗが傾いても、この傾きによる誤差を補正して
正確な厚み測定を行なうことができる。

また、各検出ヘッドは被測定物を介して互いに重なるこ
とな（配置されているので、反対側の検出ヘッドからの
光の影響により誤差を招くことな（厚み測定を行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレーザ厚み計の一実施例を示す斜
視図、第２図は同し−ザ厚み計のブロック構成図、第３
図は従来のレーザ変位計による厚み測定の構成を示す斜
視図である。 １．２．３・・・レーザ変位計、４．５．６・・・検出
系、？、８．９−・・検出ヘッド、Ｌ　Ｏ−・・発光素
子ドライバ、ｌ　１−・・信号処理回路、１２−・−制
御回路、１３−・・傾き演算回路、１４−・・変位演算
回路、Ｗ・・−被測定物、β・・・厚み（変位）　、Ｈ
−・・間隔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被測定物への光の照射による前記被測定物からの反射光
   を検出する検出ヘッドを対向配置して、前記各検出ヘッ
   ドの検出結果に基づいて両検出ヘッド間に配置された前
   記被測定物の厚みを測定するレーザ厚み計において、 前記被測定物の何れか一方の側には、反対側に配置され
   た検出ヘッドと対向する位置を除いて複数の検出ヘッド
   が配置されていることを特徴とするレーザ厚み計。