JPH03141716A - Circuit for counter, counter and scanning type optical dimension measuring device - Google Patents

Circuit for counter, counter and scanning type optical dimension measuring device

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Publication number
JPH03141716A
JPH03141716A JP25652089A JP25652089A JPH03141716A JP H03141716 A JPH03141716 A JP H03141716A JP 25652089 A JP25652089 A JP 25652089A JP 25652089 A JP25652089 A JP 25652089A JP H03141716 A JPH03141716 A JP H03141716A
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JP
Japan
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counter
circuit
flip
pulse
counting
Prior art date
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Pending
Application number
JP25652089A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Kuwajima
守 桑島
Masamichi Suzuki
正道 鈴木
Masaki Tomitani
雅樹 富谷
Yoshiharu Kuwabara
義治 桑原
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.)
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP25652089A priority Critical patent/JPH03141716A/en
Publication of JPH03141716A publication Critical patent/JPH03141716A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the resolution of measurement and accuracy for the measurement by providing a first FF, to which a count pulse is inputted, a second FF, to which the count pulse is inputted, to be operated by the edge of a polarity reverse to that of the first FF, and an exclusive OR circuit. CONSTITUTION:When a count pulse 98(A) of a rectangular wave is inputted to a first FF 92, the FF 92 is set by the edge for the leading of the first count pulse and reset by the edge for the leading of the next count pulse and a signal (B) is outputted from the FF 92. The pulse (A) is inputted to a second FF 94 and the FF 94 is set by the edge for the trailing of the first count pulse and reset by the edge for the trailing of the next count pulse. Then, a signal (C) is outputted. The output signals of the FF 92 and FF 94 are inputted to an exclusive OR circuit 96 and a waveform signal (D) similar to the pulse 98(A) is outputted from the circuit 96. Thus, without increasing a response processing speed required for the count pulse, one clock of the count pulse can be increased to 2 clocks and the counting ability of a counter can be made double. Then, the resolution of the measurement and the accuracy for the measurement can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、カウンター用回路及びカウンター並びに走査
型光学式寸法測定装置に係り、特に、カウンターの計数
能力を2倍向上させるカウンター用回路及び前記カウン
ター用回路を用いたカウンター並びに前記カウンターを
用いることにより測定分解能が改良された走査型光学式
寸法測定装置に関するもので、高速、又は/且っ、高精
度に計数パルスを計数することの必要な産業上の利用分
野に有効である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a counter circuit, a counter, and a scanning type optical dimension measuring device, and particularly relates to a counter circuit that doubles the counting ability of the counter and The present invention relates to a counter using a counter circuit and a scanning type optical dimension measuring device with improved measurement resolution by using the counter, and it is necessary to count counting pulses at high speed and/or with high precision. Effective in industrial applications.

[従来の技術] ある時間幅を測定しようとする場合、通常、定周期で繰
り返す計数パルスをカウンターで計数し、その計数値か
らその時間幅を求めることがよくある。その時間幅を高
い分解能で求めるためには、いわゆる量子化誤差を小さ
くするべく、高い周波数の計数パルスを用いる必要があ
る。
[Prior Art] When trying to measure a certain time width, it is common to count pulses that repeat at regular intervals using a counter, and then calculate the time width from the counted value. In order to obtain the time width with high resolution, it is necessary to use high frequency counting pulses in order to reduce so-called quantization errors.

従来、計数パルスの周波数を高くするためにはより高い
周波数の水晶発振器等を入手出来る場合はそれで済むが
、容易に人手出来ない等の場合は、例えば第5図や第6
図に示される回路により、計数パルスの周波数を高くす
ることが行なわれていた。
Conventionally, in order to increase the frequency of the counting pulse, if you can obtain a higher frequency crystal oscillator, you can use it, but if you cannot do it manually, for example,
The circuit shown in the figure was used to increase the frequency of counting pulses.

第5図に示される回路は、計数パルス(A)を抵抗11
2とコンデンサー116とで構成される積分回路で遅延
させ計数パルス(B)を作り、計数パルス(A)、(B
)を排他論理和回路96に入力して、2倍に高周波数化
した計数パルス(C)を得るものである。
The circuit shown in FIG.
2 and a capacitor 116 to produce a delayed counting pulse (B), and the counting pulses (A), (B
) is input to the exclusive OR circuit 96 to obtain a counting pulse (C) with twice the frequency.

第6図に示される回路は、計数パルス(A)をコンデン
サー118と抵抗110とで構成される微分回路に入力
させて計数パルス(B)を作り、同様に計数パルス(A
を)インバター104で反転させた後、コンデンサー1
20と抵抗114とで構成される部分回路に入力させて
計数パルス(C)を作り、計数パルス(B)、(C)を
OR素子122に入力して、2倍に高周波数化した計数
パルス(D)を得るものである。
The circuit shown in FIG. 6 inputs a counting pulse (A) to a differentiator circuit consisting of a capacitor 118 and a resistor 110 to generate a counting pulse (B), and similarly, the counting pulse (A)
) After inverting with inverter 104, capacitor 1
20 and a resistor 114 to create a counting pulse (C), and the counting pulses (B) and (C) are input to an OR element 122 to produce a counting pulse with a frequency doubled. (D) is obtained.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、第5図や第6図に示される回路による、
計数パルスの高周波数化、即ち、1クロツクの2クロツ
ク化は、積分回路や微分回路における波形の歪み等によ
り高速動作には不向きであり、せいぜい数M Hz程度
の領域にしか実用的でない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the circuits shown in FIGS. 5 and 6
Increasing the frequency of the counting pulses, that is, changing one clock to two clocks, is unsuitable for high-speed operation due to waveform distortion in the integrating circuit and differentiating circuit, and is only practical in the range of several MHz at most.

更に、多くの場合がそうであるように、元の計数パルス
の周波数が、計数パルスを計数するカウンターの応答処
理速度の制限ぎりぎりの領域で選択されている場合には
、第5図や第6図に示される回路によりlクロックの2
クロツク化を行なうと、カウンターの応答処理速度の制
限を越えることになり、計数パルスの計数は不可能とな
るという問題点があった。
Furthermore, if, as is the case in many cases, the frequency of the original counting pulse is selected at the edge of the response processing speed limit of the counter that counts the counting pulses, then By the circuit shown in the figure, 2 of l clocks
If clocked, the response processing speed limit of the counter would be exceeded, making it impossible to count the counting pulses.

また、平行走査ビームを測定対象物に照射し。Also, the object to be measured is irradiated with a parallel scanning beam.

測定対象物を通過した平行走査ビームの明暗を検出して
、測定対象物によって前記平行走査ビームの一部が遮ら
れて生じる暗部又は明部の走査時間を計数パルスにより
計数して、測定対象物の走査方向寸法を測定する走査型
光学式寸法測定装置(例えば、本出願人による特開昭6
3−172907)においては、測定分解能を上げるた
めに、従来以上のより高周波数の計数パルスで計数でき
ることが望まれていた。しかしながら、単により高い周
波数の計数パルス発振器等を単純に用いることは、計数
パルスを計数するカウンターの応答処理速度の限度を越
えるので不可能である。また。
The brightness of the parallel scanning beam that has passed through the object to be measured is detected, and the scanning time of the dark or bright area that occurs when a part of the parallel scanning beam is blocked by the object to be measured is counted using a counting pulse. A scanning optical dimension measuring device for measuring the dimension in the scanning direction (for example,
3-172907), it was desired to be able to perform counting using counting pulses of a higher frequency than conventional ones in order to increase the measurement resolution. However, it is impossible to simply use a higher frequency counting pulse oscillator or the like because this would exceed the response processing speed of the counter that counts the counting pulses. Also.

計数パルスの処理系を今以上の応答処理速度を有するよ
うにすることは、入手容易な市販の回路素子を用いるこ
とができず、極めて高価且つ大型複雑化し実用的でない
Increasing the processing speed of the counting pulses to a higher response processing speed would not be possible using readily available commercially available circuit elements, would be extremely expensive, large and complicated, and would therefore be impractical.

本発明は係る状況に鑑み成されたものであり、計数パル
スの必要な応答処理速度を上げることなく、計数パルス
の1クロツクの2クロツク化を行ない、カウンターの計
数能力を2倍向上させるカウンター用回路及び前記カウ
ンター用回路を用いたカウンター4Rびに前記カウンタ
ーを用いることにより測定分解能が改良された走査型光
学式寸法測定装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above situation, and is a counter that doubles the counting capability of the counter by converting one clock pulse of the counting pulse into two clocks without increasing the necessary response processing speed of the counting pulse. It is an object of the present invention to provide a scanning optical dimension measuring device in which measurement resolution is improved by using a circuit, a counter 4R using the counter circuit, and the counter.

[課題を解決するための手段] そのために本発明は、計数パルスが入力する第1フリッ
プフロップ手段と、前記計数パルスが入力し、且つ前記
第1フリップフロップ手段とは逆極性のエツジで動作す
る第2フリップフロップ手段と、前記第■フリップフロ
ップ手段の出力信号と前記第2フリップフロップ手段の
出力信号とが入力する排他論理和回路と、を有すること
を特徴とすることにより、前記課題を解決したものであ
る。
[Means for Solving the Problems] To this end, the present invention provides a first flip-flop means to which a counting pulse is input, and an edge to which the counting pulse is input and operates with an edge having a polarity opposite to that of the first flip-flop means. The above problem is solved by comprising a second flip-flop means and an exclusive OR circuit into which the output signal of the first flip-flop means and the output signal of the second flip-flop means are input. This is what I did.

また本発明は、複数のフリップフロップを有するカウン
ターにおいて、前記カウンターの初段に前記カウンター
用回路を備えたことを特徴とすることにより、前記課題
を解決したものである。
Further, the present invention solves the above problem by providing a counter having a plurality of flip-flops with the counter circuit at the first stage of the counter.

更に本発明は、レーザ光源から出射される光線を平行走
査ビームにする平行走査ビーム発生装置と、測定対象物
を通過した平行走査ビームの明暗を検出する受光素子と
、前記受光素子の出力を波形整形するエツジ検出回路と
、測定対象物によって前記平行走査ビームの一部が遮ら
れて生じる暗部又は明部の走査時間を計数するカウンタ
ーとを有し、測定対象物の走査方向寸法を測定する走査
型光学式寸法測定装置において、前記カウンターが、本
発明に係るカウンターであることを特徴とすることによ
り、前記課題を解決したものである[作用] 第1フリップフロップ手段に計数パルスが入力して、そ
の充ち上り又はその立ち下りのエツジに同期して前記計
数パルスの倍周期のパルスとなり第1フリップフロップ
手段への入力と同時に第2フリップフロップ手段に前記
計数パルスが入力して、その立ち下り又はその立ち上り
のエツジに同期して前記計数パルスの倍周期のパルスと
なり前記第1フリップフロップ手段の出力信号と前記第
2フリップフロップ手段の出力信号とが排他論理和回路
に入力し、前記排他論理和回路の出力は、前記計数パル
スと同じパルスとなり、本来可能でない、実質的に前記
計数パルスの立上り及び立下りの両エツジで同期したこ
とと同様になり、計数パルスの1クロツクの2クロツク
化が行われる。
Furthermore, the present invention provides a parallel scanning beam generator that converts a light beam emitted from a laser light source into a parallel scanning beam, a light receiving element that detects the brightness of the parallel scanning beam that has passed through an object to be measured, and a waveform of the output of the light receiving element. A scanning device that measures the dimensions of the object in the scanning direction, comprising an edge detection circuit for shaping and a counter that counts the scanning time of a dark or bright area that is generated when a part of the parallel scanning beam is blocked by the object to be measured. In the type optical dimension measuring device, the above-mentioned problem is solved by the above-mentioned counter being a counter according to the present invention. , in synchronization with the rising edge or the falling edge of the counting pulse, the counting pulse becomes a pulse with a period double that of the counting pulse, and at the same time as the input to the first flip-flop means, the counting pulse is input to the second flip-flop means, and the falling edge thereof becomes a pulse. Alternatively, in synchronization with the rising edge of the pulse, the output signal of the first flip-flop means and the output signal of the second flip-flop means become a pulse with a period twice that of the counting pulse, and the output signal of the first flip-flop means and the output signal of the second flip-flop means are input to the exclusive OR circuit, and the exclusive logic The output of the sum circuit becomes the same pulse as the counting pulse, which is essentially synchronized at both the rising and falling edges of the counting pulse, which is not possible in the first place, and one clock pulse of the counting pulse is converted into two clocks. will be held.

また、II!数のフリップフロップを有するカウンター
がその初段に本発明に係る前記カウンター用回路を備え
ることにより、計数パルスの計数能力かを2倍に向上さ
れる。
Also, II! By providing a counter having several flip-flops with the counter circuit according to the present invention at its first stage, the counting capability of counting pulses can be doubled.

更に、走査型光学式寸法測定装置において、測定対象物
を通過した平行走査ビームの明暗を検出して、測定対象
物によって前記平行走査ビームの一部が遮られて生じる
暗部又は明部の走査時間を本発明に係るカウンターを用
いて計数パルスの計数を行ない、走査時間の計数分解能
を2倍に上げる。
Furthermore, in a scanning optical dimension measuring device, the brightness of the parallel scanning beam that has passed through the object to be measured is detected, and the scanning time of the dark or bright area that occurs when a part of the parallel scanning beam is blocked by the object to be measured is determined. The counting pulses are counted using the counter according to the present invention, and the counting resolution of the scanning time is doubled.

[実施例1 本発明に係る実施例を挙げ、添付図面を参照して詳細に
説明する。しかし、これによって、本発明がこの実施例
に限定されるものではない。
[Embodiment 1] An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to this example.

第1図に、本発明係るカウンター用回路の一実施例を示
す。
FIG. 1 shows an embodiment of a counter circuit according to the present invention.

本実施例のカウンター用回路90は、第1フリップフロ
ップ手段92と、第1フリップフロップ手段92とは逆
極性のエツジで動作する第2フリップフロップ手段94
と、排他論理和回路96とを備えており、第1フリップ
フロップ手段92と第2フリップフロップ手段94との
入力側には、計数パルス98が入力し、第1フリップフ
ロップ手段92と第2フリップフロップ手段94の出力
側は排他論理和回路96の入力側に接続されている。
The counter circuit 90 of this embodiment includes a first flip-flop means 92 and a second flip-flop means 94 that operates with an edge of opposite polarity to the first flip-flop means 92.
and an exclusive OR circuit 96, a counting pulse 98 is input to the input sides of the first flip-flop means 92 and the second flip-flop means 94, and The output side of the pull means 94 is connected to the input side of an exclusive OR circuit 96.

次に、本実施例のカウンター用回路90の作用を第2図
を参照して説明する。
Next, the operation of the counter circuit 90 of this embodiment will be explained with reference to FIG.

矩形波の計数パルス(A)が、第1フリップフロップ手
段92に入力すると最初の計数パルスの立上りのエツジ
で第1フリップフロップ手段92はセットされ、次の計
数パルスの立上りのエツジでリセットされ、第1フリッ
プフロップ手段92から第2図(B)に示される信号が
出力される。
When a square wave counting pulse (A) is input to the first flip-flop means 92, the first flip-flop means 92 is set at the rising edge of the first counting pulse, and reset at the rising edge of the next counting pulse, The first flip-flop means 92 outputs the signal shown in FIG. 2(B).

この信号(B)の周期は計数パルス(A)の周期を2倍
になっている。
The period of this signal (B) is twice the period of the counting pulse (A).

一方、計数パルス(A)は第2フリップフロップ手段9
4に入力して最初の計数パルスの立下り・のエツジで第
2フリップフロップ手段94はセットされ、次の計数パ
ルスの立下りのエツジでリセットされ、第2フリップフ
ロップ手段94から第2図(C)に示される信号が出力
される。
On the other hand, the counting pulse (A) is generated by the second flip-flop means 9
4, the second flip-flop means 94 is set at the falling edge of the first counting pulse, and reset at the falling edge of the next counting pulse, and the second flip-flop means 94 outputs the signal as shown in FIG. The signal shown in C) is output.

そして、両フリップフロップ手段92.94の出力fε
号が排他論理和96に入力すると、排他論理和96から
は第2図(D)に示される信号が出力する。出力信号(
D)は、計数パルス(A)と類似の波形;3号である。
Then, the output fε of both flip-flop means 92 and 94
When the signal is input to the exclusive OR 96, the exclusive OR 96 outputs the signal shown in FIG. 2(D). Output signal (
D) is a waveform similar to counting pulse (A); No. 3.

これは、カウンター用回路90を一つのフリップフロッ
プ手段と見なすとき、入力計数パルス98 (A)の立
上り及び立下りの両エツジで、実質上、あたかちカウン
ター用回路90がセット又はリセットされたかのように
なっており、計数パルスの1クロツクの2クロツク化が
実現されている。
When considering the counter circuit 90 as one flip-flop means, this means that the warm counter circuit 90 is substantially set or reset at both the rising and falling edges of the input counting pulse 98 (A). In this way, one counting pulse clock can be converted into two counting pulses.

また、カウンター用回路90の回路構成は、特性上、集
積回路化(IC化)に適している。
Furthermore, the circuit configuration of the counter circuit 90 is suitable for integration into an integrated circuit (IC) due to its characteristics.

次に、本発明に係るカウンターの一実施例について第3
図を用いて説明する。
Next, a third embodiment of the counter according to the present invention will be explained.
This will be explained using figures.

本実施例に係るカウンター100は、カウンター用回路
90とカウンターrc130とを備えている。カウンタ
ー用回路90は、カウンター100の初段に位置し、カ
ウンター用回路90の出力信号(C)は、カウンターI
C130の入力計数端子に接続されている。カウンター
100には、計数パルス98である入力信号(CI、K
)の他に、計数パルスの計数を制御する制御イ3号(C
NT)や計数を解除する解除信号(CLR)等の各信号
が入力する入力端子を有する。カウンターIC130は
、市販のnビットのカウンター用ICであり、その第Φ
ビット、第1ビツト、第2ビツト・・・が、各々、カウ
ンター100の第1ビツト出力(D)、第2ビツト出力
(E)、第3ビツト出力(F)  ・・・である。カウ
ンター100の第1ビツト出力(C)は、カウンター用
回路90の出力信号(C,)それ自身である。カウンタ
ー用回路90については、第1図の説明と類似するので
省略する。
The counter 100 according to this embodiment includes a counter circuit 90 and a counter rc130. The counter circuit 90 is located at the first stage of the counter 100, and the output signal (C) of the counter circuit 90 is
Connected to the input counting terminal of C130. The counter 100 receives an input signal (CI, K
), control number 3 (C
It has an input terminal into which signals such as NT) and a cancel signal (CLR) for canceling counting are input. The counter IC 130 is a commercially available n-bit counter IC, and its Φth
The bits, first bit, second bit, . . . are the first bit output (D), second bit output (E), third bit output (F), . . . of the counter 100, respectively. The first bit output (C) of the counter 100 is the output signal (C,) of the counter circuit 90 itself. The counter circuit 90 is similar to the explanation of FIG. 1, so a description thereof will be omitted.

次に、本実施例のカウンター1000作用について、第
3図の波形図を用いて説明する。
Next, the operation of the counter 1000 of this embodiment will be explained using the waveform diagram of FIG. 3.

第3図は、走査型光学式寸法測定装置に本実施例に係る
カウンター100を用いられた場合を示す。入力信号(
CLK)としての計数パルス98は、クロック54から
供給され、第3図の波形図(CLK)に示されるように
矩形波の波速である。制御信弓−(CNT)は、ゲート
回路から供給さる。この制御信号の信号波形(CNT)
は、測定対象物22により平行走査ビーム20の一部が
遮られてできる光の明暗に対応し、第3図の波形図(C
NT)では、測定対象領域を斜線(1)、(2)及び(
3)で示している。実際の測定では、この斜線のうちど
の斜線部分を測定するかをセグメント指定する。そして
、指定された斜線部分の間、カウンター100のゲート
が開かれ、その間にある計数パルス98を計数する。な
お、解除信号(CLR)はリセット回路52から供給さ
れ、解除信号(CLR)によりカウンター100がリセ
ットされると、ゼロから計数を始める。
FIG. 3 shows a case where the counter 100 according to this embodiment is used in a scanning optical dimension measuring device. input signal(
The counting pulse 98 as (CLK) is supplied from the clock 54 and has a wave velocity of a rectangular wave as shown in the waveform diagram (CLK) of FIG. The control signal (CNT) is supplied from the gate circuit. Signal waveform of this control signal (CNT)
corresponds to the brightness and darkness of the light created when a part of the parallel scanning beam 20 is blocked by the measurement object 22, and corresponds to the waveform diagram (C
NT), the measurement target area is indicated by diagonal lines (1), (2) and (
3). In actual measurement, a segment is specified to determine which diagonal line portion of the diagonal line is to be measured. Then, the gate of the counter 100 is opened during the designated hatched portion, and the counting pulses 98 during that period are counted. Note that the release signal (CLR) is supplied from the reset circuit 52, and when the counter 100 is reset by the release signal (CLR), it starts counting from zero.

第3図の波形図から解るように、制御fε号(CNT)
の斜線部分において、カウンター用回路90の第1フリ
ツプフロツプ十段92の出力信号(A)は、計数パルス
98の立下りでセット及びリセットされる。第2フリッ
プフロップ手段94の出力信号(B)は、計数パルス9
8の立上りでセット及びリセットされる。そして、出力
信号(A)、(B)が排他論理和回路96に入力して作
成される出力信号(C)において、制御信号(CNT)
のある斜線部分におけるパルスの個数は、その中に含ま
れる計数パルス98の個数と等しいのであり、その半分
ではない。
As can be seen from the waveform diagram in Figure 3, the control fε (CNT)
In the shaded area, the output signal (A) of the first flip-flop 92 of the counter circuit 90 is set and reset at the falling edge of the counting pulse 98. The output signal (B) of the second flip-flop means 94 is the counting pulse 9
It is set and reset at the rising edge of 8. Then, in the output signal (C) created by inputting the output signals (A) and (B) to the exclusive OR circuit 96, the control signal (CNT)
The number of pulses in a certain shaded area is equal to the number of counting pulses 98 contained therein, not half thereof.

その結果、例えば、斜線部分(L)をセグメント指定し
た場合において、従来ならば、出力信号(A)で計数す
ると2個としか計数出来ないのであるが、本実施例では
、出力信号(C)で計数することにより従来の倍の4個
として計数することができることが解る。即ち、走査時
間を従来よりも2倍の分解能で測定出来るのである。な
お、第3図の波形図では、制御信号(CNT)の斜線部
分の端を計数パルス98のエツジに対応させない場合を
敢えて表示することにより、本実施例において、いわゆ
る量子化誤差が少なくなり時間分解能が高くなっている
ことを示すものである。
As a result, for example, when the shaded area (L) is designated as a segment, conventionally, if you count the output signal (A), you can only count two pieces, but in this embodiment, the output signal (C) It can be seen that by counting with , it is possible to count as 4 pieces, which is twice as many as before. In other words, the scanning time can be measured with twice the resolution than before. In addition, in the waveform diagram of FIG. 3, by intentionally displaying the case where the edge of the shaded part of the control signal (CNT) does not correspond to the edge of the counting pulse 98, in this embodiment, the so-called quantization error is reduced and the time is reduced. This shows that the resolution is high.

次に、本発明に係る走査型光学式寸法測定装置の実施例
について説明する。
Next, an embodiment of the scanning optical dimension measuring device according to the present invention will be described.

本実施例の光学系は、第4図に示す如く、レプ光源■0
と、該レーザ光源lOで発生されたレーザビーム12を
回転走査ビーム16に変換するポリゴンミラーI4と、
該レーザビームを該ポリゴンミラー14に導くためのミ
ラー28と、前記ポリゴンミラー14を回転するための
モータ30と、該回転走査ビーム16を平行走査ビーム
20に変換するためのコリメータレンズ([Oレンズ)
18と、測定対象物22を通過した平行走査ビーム20
を集光するための集光レンズ24と、該集光レンズ24
によって集光された光りの明暗を検出する受光素子26
と、前記回転定食ビーム16又は平行走査ビーム20の
有効走査範囲外に配置され、I走査の開始又は終了を検
出するためのノセット用受光素子と、から主に構成され
ている又、本実施例の電気回路は、同じく第4図に詳細
に示した如く、各種演算処理を行なう中央処理ユニット
(CPU)40と、該CPU40に必要な指令を与え、
又は該CPU40による清笠結果等を表示するためのキ
ーボード及び表示回路42と、入出力装置44と、リー
ドオンリーメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ
(RA M )等の記憶装置46と、前記受光素子26
の出力を波形整形して、エツジ検出を行なうためのエツ
ジ検出回路50と、前記リセット用受光素子32の出力
信号を波形FJ IF;して?ノセット信号とするリセ
ット回路52と、クロック信号を発生するクロック54
と、前記エツジ検出回路50で検出さFまた所定エツジ
とリセット信号間のクロック信号を通過させるゲート回
路56と、該ゲート回路56を通過したクロック信号で
ある計数パルス98を計数して、所定エツジとリセット
信号間の時間の長さを計数するためのカウンタlOOと
、前記クロック54出力のクロ・ツク信号と同期してモ
ータ30を駆動するための同期信号を発生するモータ同
期信号発生器60と、該モータ同期信号発生器60の出
力に応じて前記モータ30を駆動するためのモータ駆動
回路62と、前記レーザ光源10から発生されるレーザ
ビーム12のパワーが一定となるように、自動制御する
APC回路70と、レーザ光源10への戻り光の存在す
る走査時間の間、前記APC回路70の自動制御を中止
させるための制御信号を出力する制御信号回路82とを
備えている。
The optical system of this example is as shown in FIG.
and a polygon mirror I4 that converts the laser beam 12 generated by the laser light source lO into a rotating scanning beam 16;
A mirror 28 for guiding the laser beam to the polygon mirror 14, a motor 30 for rotating the polygon mirror 14, and a collimator lens ([O lens) for converting the rotating scanning beam 16 into a parallel scanning beam 20. )
18, and a parallel scanning beam 20 that has passed through the measurement object 22.
a condenser lens 24 for condensing light; and a condenser lens 24 for condensing light.
A light receiving element 26 that detects the brightness of the light focused by
and a noset light receiving element arranged outside the effective scanning range of the rotating set meal beam 16 or the parallel scanning beam 20 and for detecting the start or end of I scanning. As shown in detail in FIG. 4, the electric circuit includes a central processing unit (CPU) 40 that performs various arithmetic operations, and provides necessary commands to the CPU 40.
or a keyboard and display circuit 42 for displaying the results etc. of the CPU 40, an input/output device 44, a storage device 46 such as a read only memory (ROM) or a random access memory (RAM), and the light receiving element. 26
An edge detection circuit 50 for performing edge detection by shaping the output of the waveform FJ IF; A reset circuit 52 that generates a noset signal, and a clock 54 that generates a clock signal.
, a gate circuit 56 that passes the clock signal between the predetermined edge and the reset signal detected by the edge detection circuit 50, and a count pulse 98, which is a clock signal that has passed through the gate circuit 56, is counted to detect the predetermined edge. a counter lOO for counting the length of time between the clock signal and the reset signal; and a motor synchronization signal generator 60 for generating a synchronization signal for driving the motor 30 in synchronization with the clock signal output from the clock 54. , a motor drive circuit 62 for driving the motor 30 according to the output of the motor synchronization signal generator 60 and automatic control so that the power of the laser beam 12 generated from the laser light source 10 is constant. The apparatus includes an APC circuit 70 and a control signal circuit 82 that outputs a control signal for stopping the automatic control of the APC circuit 70 during a scanning period during which light is returned to the laser light source 10.

本実施例におけるカウンターlOOは、本発明に係るカ
ウンターである。クロック54は、本実施例の信号処理
系のに:答処理速度の限界内ぎりぎりの高周波数に選択
されている。従−つで、第5図や第6図の回路を用いる
ことは出来ず、本発明のカウンター(00を用いて、始
めてlクロックの2クロツク化が図られるのである。
Counter lOO in this embodiment is a counter according to the present invention. The clock 54 is selected to have a high frequency that is just within the limit of the response processing speed of the signal processing system of this embodiment. Therefore, it is not possible to use the circuits shown in FIGS. 5 and 6, and the counter (00) of the present invention is used to convert 1 clock to 2 clocks for the first time.

以上、本発明に係るカウンター用回路及びカウンター4
I2びに走査411光学式寸法測定装置の各実施例につ
いて説明した。前記実施例においては、第1フリツプフ
ロワブ手段や第2フリップフロップ手段は、単一のフリ
ップフロップ素子に限らず、種々の論理素子を組み合わ
せて作られるフリップフロップ手段も本発明の適用範囲
であることは言うまでもない。排他論理和回路96につ
いても。
As described above, the counter circuit and counter 4 according to the present invention
The embodiments of the I2 and Scan 411 optical dimension measuring devices have been described. In the above embodiments, the first flip-flop means and the second flip-flop means are not limited to a single flip-flop element, but the present invention also covers flip-flop means made by combining various logic elements. Needless to say. Also regarding the exclusive OR circuit 96.

種々の論理素子を組み合わせて作られるものも本発明の
範囲に含まれることは同様である。また、カウンター1
00は、カウンター用回路90、カウンターIC130
の各々を別にIC化した場合や、両者を一体にrc化し
た場合も本発明の適用範囲であることは言うまでちない
。また、走査を光学式寸法測定装置の実施例においては
、ポリゴンミラー14を用いて回転走査ビーム16が発
生されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず
、音叉等を用いた振動走査ビー11を発生させるものに
6、同様に適用出来ることはいうまでもない。
Similarly, devices made by combining various logic elements are also included within the scope of the present invention. Also, counter 1
00 is the counter circuit 90, counter IC 130
It goes without saying that the scope of the present invention is also applicable to cases where each of the two is separately integrated into an IC, or both are integrated into an RC. In addition, in the embodiment of the scanning optical dimension measuring device, the rotating scanning beam 16 was generated using the polygon mirror 14, but the application of the present invention is not limited to this. It goes without saying that the present invention can be similarly applied to anything that generates the scanning beam 11.

[2カ果] 本発明によれば、計数パルスの必要な応答処理速度を一
ヒげることなく、計数パルスのlクロックの2クロツク
化を行なうことができるので、カウンターの計数能力を
2倍向上させるカウンター用回路の提供及び前記カウン
ター用回路を用いたカウンターの提供並びに前記カウン
ターを用いることにより測定分解能が改良された。測定
精度の高い走査型光学式寸法測定装置を提供することが
出来る。
[Two results] According to the present invention, it is possible to increase the number of counting pulses to two clocks without reducing the necessary response processing speed of the counting pulses, thereby doubling the counting capacity of the counter. By providing a counter circuit that improves and by providing a counter using said counter circuit and by using said counter, measurement resolution is improved. A scanning optical dimension measuring device with high measurement accuracy can be provided.

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

第1図は、本発明に係るカウンター用回路の実hf程例
の回路線図、 第2図は、第1図に示した回路の各部の動作波形量、 第3図は、本発明に係るカウンターの実施例のブロック
線図、及び走査型光学式寸法測定装置に前記実施例を用
いた場合の各部の波形図、第4図は、本発明に係る走査
型光学式寸法測定装置の実施例の全体構成を示す、一部
ブロック線図を含む光路図、 第5図は、1クロツクの2クロツク化を図る回路の従来
例、 第6図は、lクロックの2クロツク化を図る回路の他の
従来例を示す図である。 90 ・・・ 92 ・・・ 94 ・・・ 96 ・・・ 100 ・・・ カウンター用回路、 第1フリップフロップ手段、 第2フリップフロップ手段、 排他論理和回路、 カウンター ′−−−−−−−−−−狐品−−−−−−、−J第1図 第 5図
Fig. 1 is a circuit diagram of an actual hf process example of a counter circuit according to the present invention, Fig. 2 is an operational waveform amount of each part of the circuit shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a circuit diagram according to the present invention. A block diagram of an embodiment of the counter, a waveform diagram of each part when the embodiment is used in a scanning optical dimension measuring device, and FIG. 4 show an embodiment of the scanning optical dimension measuring device according to the present invention. FIG. 5 is a conventional example of a circuit that converts one clock into two clocks, and FIG. 6 shows a conventional example of a circuit that converts one clock into two clocks. FIG. 2 is a diagram showing a conventional example. 90 ... 92 ... 94 ... 96 ... 100 ... Counter circuit, first flip-flop means, second flip-flop means, exclusive OR circuit, counter' ---Fox product----, -J Figure 1 Figure 5

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)計数パルスが入力する第1フリップフロップ手段
と、 前記計数パルスが入力し、且つ前記第1フリップフロッ
プ手段とは逆極性のエッジで動作する第2フリップフロ
ップ手段と、 前記第1フリップフロップ手段の出力信号と前記第2フ
リップフロップ手段の出力信号とが入力する排他論理和
回路と、 を有することを特徴とするカウンター用回路。
(1) A first flip-flop means to which a counting pulse is input; a second flip-flop means to which the counting pulse is input and operates with an edge of opposite polarity to that of the first flip-flop means; and the first flip-flop means. A counter circuit comprising: an exclusive OR circuit to which the output signal of the means and the output signal of the second flip-flop means are input.
(2)複数のフリップフロップを有するカウンターにお
いて、 前記カウンターの初段に請求項(1)に記載されたカウ
ンター用回路を備えたことを特徴とするカウンター。
(2) A counter having a plurality of flip-flops, characterized in that the first stage of the counter is provided with the counter circuit according to claim (1).
(3)レーザ光源から出射される光線を平行走査ビーム
にする平行走査ビーム発生装置と、測定対象物を通過し
た平行走査ビームの明暗を検出する受光素子と、前記受
光素子の出力を波形整形するエッジ検出回路と、測定対
象物によって前記平行走査ビームの一部が遮られて生じ
る暗部又は明部の走査時間を計数するカウンターとを有
し、測定対象物の走査方向寸法を測定する走査型光学式
寸法測定装置において、 前記カウンターが、請求項(2)に記載されたカウンタ
ーであることを特徴とする走査型光学式寸法測定装置。
(3) A parallel scanning beam generator that converts the light beam emitted from the laser light source into a parallel scanning beam, a light receiving element that detects the brightness of the parallel scanning beam that has passed through the object to be measured, and a waveform shaping of the output of the light receiving element. A scanning optical system that includes an edge detection circuit and a counter that counts the scanning time of a dark area or a bright area that is generated when a part of the parallel scanning beam is blocked by the object to be measured, and measures the dimensions of the object to be measured in the scanning direction. A scanning optical dimension measuring device, wherein the counter is the counter according to claim 2.
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