JPH0412407Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は、物体の寸法、変位量等を測定する
ための光学式測定装置における投影画像のエツジ
検出装置に係り、特に、測定対象物に、光線を照
射し、これにより生じる透過光及び反射光による
測定対象物の投影画像をスクリーンに結像させ、
この投影画像のエツジを受光器によつて走査して
該投影画像のエツジを検出するようにした装置の
改良に関する。

【従来の技術】

従来、この種光学式測定機器、例えば投影機
は、載物台上の測定対象物を平行な光線により照
射して、その透過光又は反射光に基づきスクリー
ン上に該測定対象物の投影画像を結像させ、この
投影画像から測定対象物の寸法形状等を測定する
ものである。 ここで、スクリーンに結像された測定対象物の
投影画像におけるエツジ（端部）は一般的にいわ
ゆる滲みがあり、従つて、載物台上の測定対象物
を移動させ、そのスクリーン上の結像とヘアライ
ンとの一致から測定値を正確に読込むことは困難
である。 これに対して、投影画像のエツジ部分を、受光
器によつて走査し、該受光器によつて得られる電
気信号の変化から投影画像のエツジを検出するよ
うにした投影画像のエツジ検出装置である。 その例として、第３図及び第４図に示されるよ
うに、受光面が、投影画像２が結像されるスクリ
ーン３に向けて配置され、受光量に応じた電気信
号を出力する受光素子１Ａ，１Ｂを備えた受光器
１と、この受光器１の出力信号を処理して、前記
投影画像２のエツジが該受光器１の前面を横切る
ときにエツジ信号を出力するエツジ信号発生器４
と、を有してなる投影画像のエツジ検出装置があ
る。 ここで、受光器１は同心円状に配置された一対
の受光素子１Ａ，１Ｂからなり、これら受光素子
１Ａ，１Ｂの出力信号はプリアンプ５Ａ，５Ｂを
経て増幅された後、前記エツジ信号発生器４を含
む信号処理回路６に出力される。 この信号処理回路６は、プリアンプ５Ａ，５Ｂ
からの信号が入力される比較器７と、前記エツジ
信号発生器４を備え、第５図に示されるように、
受光素子１Ａ，１Ｂで得られた出力信号の交差す
る位置でエツジパルスＰを出力するようにされて
いる。 ここで、上記従来の受光器１は、第４図に示さ
れるように、スクリーン３に接触して配置される
有底円筒状の受光筒８を備え、この受光筒８内
に、スクリーン３に接近した位置で前記受光素子
１Ａ，１Ｂが保持される構造となつている。 ここで、第４図の符号９は受光素子１Ａ，１Ｂ
の前面を被う透明材料からなる保護板を示す。 このような受光器１の構造の場合、受光素子１
Ａ，１Ｂがスクリーン３に接近して配置されてい
るために、該スクリーン３の外側から、第４図に
示されるように、斜めに入射する室内照明光等の
外乱光が受光筒８の先端開口部８Ａを通つて受光
素子１Ａ，１Ｂに入込み易くなる。

【考案が解決しようとする問題点】

このように、外乱光が入込むと、第６図に示さ
れるように、２つの受光素子１Ａ，１Ｂによつて
得られる信号がそれぞれΔa及びΔbだけプラス側
にオフセツトされ、従つて、受光素子１Ａ，１Ｂ
の出力信号ａ，ｂの交点は、第６図Ｂで破線で示
される実際のエツジ位置よりもずれた位置とな
る。このため、誤つたエツジ信号が出力されるこ
とになる。 特に、投影画像の倍率が大きい場合は、結像光
が弱いために、前記オフセツト値の影響が大き
く、エツジの検出精度が低下してしまうという問
題点がある。 これに対して、受光筒８のスクリーン３に接触
する部分を拡径することも考えられるが、このよ
うにすると、測定者による投影画像目視の障害と
なるという新たな問題点が生じてしまう。

【考案の目的】

この考案は上記従来の問題点に鑑みてなされた
ものであつて、受光器の直径を大きくすることな
く、外乱光によるエツジ検出精度の低下を防止し
た投影画像のエツジ検出装置を提供することを目
的とする。

【問題点を解決するための手段】

この考案は、受光面が投影画像が結像されるス
クリーンに向けて配置され受光量に応じた電気信
号を出力する少なくとも１個の受光素子を備えた
受光器と、この受光素子の出力信号を処理して、
前記投影画像のエツジが該受光器の前面を横切る
ときにエツジ信号を出力するエツジ信号発生器
と、を有してなる投影画像のエツジ検出装置にお
いて、前記受光素子を、前記スクリーンに向かつ
て形成された開口部を備えた受光筒内に配置し、
且つ、該受光素子の受光面と前記スクリーンとの
距離が、前記開口部と等面積の円の直径以上とな
るように該受光素子を配置することにより上記目
的を達成するものである。 又、前記開口部を、前記受光素子の受光面と略
等しい形状とすることにより上記目的を達成する
ものである。 又、前記受光器を、受光面が同心円状の２個の
受光素子から構成し、前記開口部を、前記同心円
状の外側の受光素子の外径と略等しい円形とする
ことにより上記目的を達成するものである。

【作用】

この考案において、受光素子の受光面が、スク
リーンから大きく離間されているので、スクリー
ンに斜めに入射する外乱光の影響を防止して、エ
ツジの検出精度を向上させることができる。 本考案者の実験によれば、従来は、スクリーン
と受光素子の受光面との距離を大きくすると、該
受光面では画像が滲んで精度が低下すると予想さ
れていたが、受光面をスクリーンから大きく離間
することによつて外乱光を消去する効果が大き
く、全体としてより高精度なエツジ検出が可能と
なつている。

【実施例】

以下本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。 この実施例は、第１図及び第２図に示されるよ
うに、受光面が、投影画像が結像されるスクリー
ン１０に向けて配置され、受光量に応じた電気信
号を出力する受光器１２と、この受光器１２の出
力信号を処理して、前記投影画像のエツジが該受
光器１２の前面を横切るときにエツジ信号を出力
するエツジ信号発生器１４と、を有してなる投影
画像のエツジ検出装置において、前記受光器１２
を、前記スクリーン１０に向かつて形成された開
口部１６Ａを備えた受光筒１６内に受光素子１
８，２０を配置して構成し、且つ、該受光素子１
８，２０の受光面１８Ａ，２０Ａと前記スクリー
ン１０との距離Ｗが、開口部１６Ａの直径Ｄの１
〜２倍となるようにしたものである。 ここで、前記受光筒１６は有底円筒状とされ、
且つ、開口部１６Ａも円形とされている。 又、受光素子１８は円形、受光素子２０はこの円
形の受光素子１８と同心上のリング状とされてい
る。 前記開口部１６Ａの直径Ｄは、外側の受光素子
２０の外径と略等しくされている。 図の符号２２は透明板材から形成された保護板
を示す。 ここで、スクリーン１０は第１図に示されるよ
うに、投影機２４におけるスクリーンとされ、前
記受光器１２は透明板２６の先端に、スクリーン
１０に向けて保持されている。 第１図の符号２８は投影機２４における載物
台、３０は載物台２８上に載置された測定対象
物、３２は投影レンズ、３４は制御装置を示す。 なお、この実施例において、前記受光素子１
８，２０の出力信号を処理する信号処理回路は、
前記第３図に示される従来の信号処理回路と同様
であり、且つ周知であるので説明は省略する。 この実施例においては、受光器１２によりスク
リーン１０に結像された測定対象物３０の投影画
像３０Ａのエツジを走査する際に、周囲の照明光
等の外乱光がスクリーン１０の表面から入射し、
スクリーン１０の裏面によつて反射されて開口部
１６Ａから受光筒１６内に入込もうとする。 しかしながら、受光器１２の受光素子１８，２
０は、その受光面１８Ａ，２０Ａが開口部１６Ａ
から、該開口部１６Ａの直径Ｄの１〜２倍程度、
スクリーン１０の表面から離れた位置にあるの
で、外乱光の大部分は、開口部１６Ａの周縁によ
つてけられ、受光素子１８，２０に到達すること
がない。 このため受光素子１８，２０の出力信号ａ，ｂ
に、外乱光によるオフセツト値Δa，Δbが生じる
ことがなく、又生じたとしても無視できる程度に
小さく、従つて、これらの出力信号ａ，ｂの波形
は第５図に示されるように、正しい位置で交差
し、正確なエツジパルスＰが出力されることにな
る。 ここで受光素子１８，２０の受光面１８Ａ，２
０Ａは、従来と比較してスクリーン１０から大き
く離れた位置にあり、投影画像３０Ａのエツジの
検出精度が低下するのではないかとも考えられる
が、本考案者の実験によれば、受光面１８Ａ，２
０Ａとスクリーン１０との距離Ｗが、開口部１６
Ａの直径Ｄの１〜２倍の範囲では、特に、外乱光
による影響を消去する効果が大きく、全体として
より安定で高精度なエツジ検出が可能であつた。 又、スクリーン１０からの、受光面１８Ａ，２
０Ａの距離Ｗが開口部１６Ａの直径Ｄの２倍より
も大きくても、エツジ検出精度の低下が少なく、
且つ外乱光の影響を除去することができた。 このような効果は、特に、投影機２４による投
影倍率が高倍率である場合に大きく、従来と比較
してSN比が大幅に改善された。 なお上記実施例において、受光器１２における
受光素子は円形及び輪形の受光素子１８，２０よ
り構成されているが、本考案はこれに限定される
ものでなく、他の形状、配置、例えば、円を４分
割した形状の受光素子あるいは、１個のみの受光
素子から構成される受光器であつてもよい。 受光素子が１個のみの場合であつても、該受光
素子の出力信号を所定の参照ベル信号と比較する
ことによつて、エツジを検出することができる。 又、前記受光筒１６及び開口部１６Ａはそれぞ
れの形状が円形とされているが、これは、受光素
子１８，２０の受光面１８Ａ，２０Ａの形状に一
致させたものであつて、受光素子の受光面が例え
ば四角形であれば、受光筒１６及び開口部１６Ａ
も四角形とする。 なお、この場合の、スクリーン１０と受光素子
の受光面との間隔は、受光筒における開口部と等
面積の円の直径の１〜２倍の範囲とすればよいこ
とが、実験によつて確認されている。 又、上記実施例は、投影機においてそのスクリ
ーン上の投影画像のエツジを検出するエツジ検出
装置に関するものであるが、本考案はこれに限定
されるものでなく、他の光学機器においてスクリ
ーン上に結像される投影画像のエツジを検出する
ために一般的に適用されるものである。

【考案の効果】

本考案は上記のように構成したので、外乱光の
影響を除去して、より安定して投影画像のエツジ
を検出することができるという優れた効果を有す
る。 又、特に、投影倍率が高い場合であつても受光
素子の出力信号のSN比を従来と比較して大幅に
改善し、安定して投影画像のエツジを検出するこ
とができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る投影画像のエツジ検出装
置を適用すべき投影機を示す正面図、第２図は本
考案に係る投影画像のエツジ検出装置の実施例を
示す第１図の−線に沿う拡大断面図、第３図
は従来のエツジ検出装置を示すブロツク図、第４
図は同従来のエツジ検出装置の要部を拡大して示
す断面図、第５図は同従来のエツジ検出装置にお
ける出力信号及びエツジパルスとの関係を示す線
図、第６図は同従来のエツジ検出装置における、
外乱光がある場合の出力信号及びエツジパルスと
の関係を示す線図である。 １０……スクリーン、１２……受光器、１４…
…エツジ信号発生器、１６……受光筒、１６Ａ…
…開口部、Ｄ……直径、Ｗ……距離、１８，２０
……受光素子、１８Ａ，２０Ａ……受光面、３０
Ａ……投影画像。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 受光面が投影画像が結像されるスクリーンに
   向けて配置され受光量に応じた電気信号を出力
   する少なくとも１個の受光素子を備えた受光器
   と、この受光素子の出力信号を処理して、前記
   投影画像のエツジが該受光器の前面を横切ると
   きにエツジ信号を出力するエツジ信号発生器
   と、を有してなる投影画像のエツジ検出装置に
   おいて、前記受光素子を、前記スクリーンに向
   かつて形成された開口部を備えた受光筒内に配
   置し、且つ、該受光素子の受光面と前記スクリ
   ーンとの距離が、前記開口部と等面積の円の直
   径以上となるように該受光素子を配置したこと
   を特徴とする投影画像のエツジ検出装置。 (2) 前記開口部は、前記受光素子の受光面と略等
   しい形状とされた実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の投影画像のエツジ検出装置。 (3) 前記受光器は、受光面が同心円状の２個の受
   光素子からなり、前記開口部は、前記同心円状
   の外側の受光素子の外径と略等しい円形とされ
   た実用新案登録請求の範囲第２項記載の投影画
   像のエツジ検出装置。