JPH0419481B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、物体の寸法、変位量等を測定する
ための光学式測定機器におけるエツジ検出装置に
係り、特に、透明でない測定対象物に、直接走査
光線を照射し、これにより生じる透過光または反
射光、あるいはこれら透過光または反射光による
測定対象物の投影像を、光電素子に受光させて電
気信号を取り出し、この信号に基づき該測定物の
寸法測定、位置判別、形状判断等を行うための光
学式測定機器におけるエツジ検出装置に関する。

【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は光線により照
射して、その透過光または反射光に基づきスクリ
ーン上に該測定対象物の投影像を結像させ、この
結像から測定対象物の寸法形状等を測定するもの
であるが、スクリーンに投影された測定対象物の
像のエツジ（端部）は一般的にいわゆるにじみが
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み込むことは困難であ
る。 かかる問題点を解消するために、従来は、結像
のエツジを光電素子を相対移動させることによ
り、光電素子の受光面に投影された像の明部と暗
部との面積の割合の変化から光電素子から出力す
る電気信号の大きさの変化を、参照電圧と比較し
て、投影画像の端部を検出するものがある。 しかしながら、この方法は、外乱光等のノイズ
の影響が大きいとともに、光電素子から得られる
信号または参照電圧の変動による測定精度の低下
が大きいという問題点がある。 さらに、スクリーン上の投影画像の境界（エツ
ジ）に対して光電素子を相対移動させ、その時の
出力信号を２階微分して波形信号を得、これと参
照電圧との比較によつてエツジを検出するものが
あるが、光電素子と投影画像との相対移動速度の
大小によつて、検出されるエツジの位置が異なる
ことがあり、さらに、前記と同様に参照電圧の変
動による測定精度の低下が大きいという問題点が
ある。 さらに、光電素子を２個配置して、これを投影
画像のエツジに対して相対移動させ、これにより
得られた複数の出力信号から波形の信号を得、こ
れと参照電圧との比較によつてエツジを検出する
ものがあるが、前記と同様に光電素子から得られ
た出力信号と参照電圧との相対変化、レベル変動
等から測定が非常に不安定となり、さらに、照射
光線の照度に対する適用範囲が狭く、また、測定
態様が限定されかつ、センサー部あるいは回路部
分が複雑になるという問題点がある。 特に、投影機においては、照射用の光源ランプ
の疲労、投影系のレンズ特性、外乱光によりスク
リーン上の投影画像の明るさが変化し、また、投
影倍率の切替により投影画像の明るさが変化した
り、さらには測定者側の条件として、例えば測定
者の瞳の色（人種により異なる）により作業が好
適な明るさが異なるため、これを適宜に選択しな
ければならないが、前記のように照射光線の照度
に対する適用範囲が狭いと、結果として投影機の
能力を低下させてしまうことになる。 また、従来のエツジ検出方法では、投影画像の
フオーカスがずれていた場合は、光電素子による
出力波形がなだらかになつてしまうので、正確な
エツジ検出ができないという問題点があつた。 この問題点は、投影機のみならず、一般的に透
過光または反射光を検出して、直接的または間接
的に測定対象物の寸法測定等をするための光学式
測定機器におけるエツジ検出に共通の問題であ
る。 これに対して例えば特開昭58−173408号に開示
されるように、透過光または反射光を検出して、
直接的または間接的に測定対象物の寸法測定をす
るための光学式測定機器におけるエツジ検出装置
において、前記測定対象物との相対移動時に生ず
る明暗に基づき、少なくとも２組の位相ずれ信号
を発生するよう移動面と略平行な面内に配設され
た４個の受光素子からなるセンサーと、前記各組
の位相ずれ信号の差を演算する第１及び第２の演
算手段と、これら第１及び第２の演算手段の出力
信号の差を演算する第３の演算手段及び和を演算
する第４の演算手段と、この第４の演算手段の出
力信号が所定レベルにある間に生じる、前記第３
の演算手段の出力信号と基準レベルのクロス信号
を出力する検知手段を設けたものが提案されてい
る。 このエツジ検出装置は、測定対象物を照射する
光強度、測定中の外乱光等のノイズ、光電素子の
出力信号あるいは参照電圧の変動による影響を伴
なうことなく、しかも簡単な構成で、測定対象物
のエツジを検出することができ、また投影機にお
いて、投影画像の焦点ずれがあつても、正確にエ
ツジを検出することができ、さらに、光電素子か
らのアナログ信号を直接処理することにより、測
定対象物のエツジを検出することができるという
利点がある。 しかしながら、上記特開昭58−173408号公報に
開示されるエツジ検出装置は、センサからの出力
信号が基準信号とクロスする点、即ち、測定対象
物のエツジ位置を含む特定領域を、判別するため
の手段として、第４の演算手段の出力信号が所定
レベルにある間に領域信号を出力するようにされ
ているが、前記第４の演算手段の出力信号のレベ
ルが低い場合は、実際のエツジ位置で、領域信号
を発生することができない場合があるという問題
点を有する。 即ち、測定対象物が、例えば半透明硝子製品等
の、光を完全に遮断することができない材料で形
成されている場合は、測定対象物を照明すること
によつて得られた投影画像の明部と暗部の比が小
さくなり、明部を「１」、完全暗部を「０」とし
た場合、半透明硝子製品の投影画像における暗部
は１よりも小さく、且つ「０」よりも大きい範囲
となり、明部と暗部の差が小さいために、所定レ
ベル以上の信号を得ることができず、従つて、領
域信号を発生することができないことがある。 更に、前記エツジ検出装置は、そのセンサーが
田型に配置された４個の受光素子から形成されて
いるために、例えば投影機におけるスクリーン上
の投影画像に対する相対移動時に、受光素子の境
界線と移動方向が一致したとき、投影画像のエツ
ジを検出できない場合があり、従つて、投影画像
に対するセンサーの移動方向の制限が生じるとい
う問題点がある。

【発明が解決しようとする問題点】

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
であつて、測定対照物が例えば半透明硝子製品等
の、光を完全に遮断することができない材質の場
合であつても、そのエツジを確実に検出すること
ができるようにした光学式測定機器におけるエツ
ジ検出装置を提供することを目的とする。 又、投影画像に対するセンサーの相対移動方向
に制限がなく、どの方向でも確実にエツジを検出
することができるようにした光学式測定機器にお
ける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】

この発明は、透過光または反射光を検出して、
直接的または間接的に測定対象物の寸法測定をす
るための光学式測定機器におけるエツジ検出装置
において、前記測定対象物との相対移動時に生ず
る明暗に基づき、位相ずれ信号を発生するよう移
動面と略平行な面内にに配設された複数個の受光
素子を含み、両受光素子の出力に基づくセンサ出
力信号のセンサ出力端子におけるレベルが、前記
相対移動時に生ずる明及び暗のそれぞれの時に等
値となるよう形成されたセンサーと、このセンサ
ーにおける前記センサ出力端子に接続され、前記
位相ずれ信号の差を演算する差演算器と、前記差
演算器の差動出力が信号と高位及び低位レベルの
参照信号とを比較して、該差動出力信号が高位及
び低位レベル間にあるときサンプル・ホールド信
号を形成するサンプル・ホールド信号発生器と、
前記センサ出力信号のうち一個のセンサ出力信号
をＡ／Ｄ変換すると共に、前記サンプル・ホール
ド信号発生器からのホールド信号が入力されると
き、前記一個のセンサ出力信号をデイジタル値で
ホールドし、このホールドされた高位ホールド信
号と低位ホールド信号間に該出力信号があること
をもつて、前記位相ずれ信号の基準レベル信号と
のクロスポイントを含む特定領域で信号を出力す
る領域信号発生器と、この領域信号発生器から信
号が出力されている間に、前記差演算器の差動出
力信号と予め設定された基準レベル信号とのクロ
ス信号を出力する検知手段と、を設けることによ
り上記目的を達成するものである。 またこの発明は、前記サンプル・ホールド信号
発生器を、前記差演算器の差動出力信号と高位レ
ベル参照信号とを比較し、該差動出力信号が高位
レベルより高いときサンプリング信号を出力し、
低いときホールド信号を出力する第１の比較器
と、低位レベルの参照信号と比較し、該差動出力
信号が低位レベルよりも低いときサンプリング信
号を出力し、高いときホールド信号を出力する第
２の比較器と、を備えて構成し、前記領域信号発
生器を、前記一方のセンサ出力信号をデイジタル
信号とするＡ／Ｄ変換器と、前記第１及び第２の
比較器から入力される前記ホールド信号にもとづ
き前記Ａ／Ｄ変換されたセンサ出力信号をデイジ
タル値でホールドし、且つ前記サンプリング信号
の立下がりのとき該デイジタルセンサ出力信号を
サンプリングする第１及び第２のラツチ回路と、
前記第１のラツチ回路の出力信号と前記デイジタ
ルセンサ出力信号とを比較し、該出力信号がデイ
ジタルセンサ出力信号よりも大きいとき信号を出
力する第３の比較器と、前記第２のラツチ回路の
出力信号と前記デイジタルセンサ出力信号とを比
較し、該出力信号がデイジタルセンサ出力信号よ
りも大きいとき信号を出力する第４の比較器と、
前記第３及び第４の比較器の一方のみが信号を出
力するとき領域信号を発生するエクスクルーシブ
ORゲートとから、構成することにより上記目的
を達成するものである。 またこの発明は、前記センサーを、受光面積が
等しい同心状に配置された２個の受光素子からな
るようにして上記目的を達成するものである。 また、この発明は前記センサーを、前記複数個
の受光素子の一方と対応する前記センサ出力端子
との間に配置されたプレアンプを含み、これによ
り、複数個の受光素子の同一受光量に対する、対
応するセンサ出力端子での信号の出力レベルが等
しくなるようにして上記目的を達成するものであ
る。

【作用】

この発明においては、複数の受光素子の出力信
号の差動信号を参照信号と比較して領域信号を出
力するようにして、明部と暗部における受光素子
出力の差が小さい場合でも確実にエツジを検出す
るものである。 又、前記差動信号に、電気的、光学的、機械的
ノイズにより変動を生じたときも、領域信号を発
生して確実にエツジを検出することができるよう
にしている。 更に又、この発明においては、センサ出力信号
がＡ／Ｄ変換されてデイジタル信号とされ、且
つ、このデイジタルセンサ出力信号を、同じくデ
イジタル信号であるハイホールド信号及びローホ
ールド信号と比較することによつて領域信号を発
生するようにしているので、ホールド値の減衰が
なく、正しい波形の領域信号を発生して、確実に
エツジを検出することができる。 更に、この発明においては、センサーを構成す
る一対の受光素子は、同心円状に配置され、従つ
て、受光素子の境界線と移動方向が一致すること
がなく、該センサーの測定対象物に対する相対移
動方向の如何にかかわらず、確実にエツジを検出
するものである。

【実施例】

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 この実施例は、本発明を、投影機に適用したも
のであり、第１図ないし第４図に示されるよう
に、光源ランプ１からの光をコンデンサレンズ２
を介して載物台３の下方から、あるいは他の光路
を介して載物台３の上方から、該載物台３上の測
定対象物４を照射して、その透過光または反射光
に基づき、投影レンズ５を介してスクリーン６上
に、測定対象物４の投影画像を結像させ、この投
影画像により、間接的に測定対象物４の寸法測定
等をするための投影機１０におけるエツジ検出装
置において、前記測定対象物４との相対移動時に
生ずる明暗に基づき、位相ずれ信号を発生するよ
う移動面と略平行な面内に同心状に配設された２
個の受光素子１２Ａ，１２Ｂを含み、両受光素子
１２Ａ，１２Ｂの出力に基づくセンサ出力信号
ａ，ｂのセンサ出力端子１４Ａ，１４Ｂにおける
レベルが、前記相対移動時に生ずる明及び暗のそ
れぞれの時に等値となるよう形成されたセンサー
１２と、このセンサー１２における前記センサ出
力端子１４Ａ，１４Ｂに接続され、前記位相ずれ
信号の差ｃ＝ｂ−ａを演算する差演算器１６と、
前記差演算器１６の差動出力信号ｃと高位及び低
位レベルの参照信号Vref⁺，Vref^-とを比較して、
該差動出力信号ｃが高位及び低位レベル間にある
ときサンプル・ホールド信号ｄ，ｅを形成するサ
ンプル・ホールド信号発生器１７と、前記センサ
出力信号のうち一個のセンサ出力信号ａをＡ／Ｄ
変換すると共に、前記サンプル・ホールド信号発
生器１７からのホールド信号ｄ，ｅが入力される
とき、前記一個のセンサ出力信号ａをデイジタル
値a′でホールドし、このホールドされた高位ホー
ルド信号f′と低位ホールド信号g′間に該出力信号
a′があることをもつて、前記位相ずれ信号の基準
レベル信号とのクロスポイントを含む特定領域で
信号ｊを出力する領域信号発生器１８と、この領
域信号発生器１８から信号ｊが出力されている間
に、前記差演算器１６の差動出力信号ｃと予め設
定された基準レベル信号とのクロス信号ｍを出力
する検知手段２０とを設けたものである。 前記センサー１２は、第１図に示されるよう
に、投影機１０のスクリーン６の上面にこれと平
行にかつ摺動可能に載置された透明板２２と一体
的に設けられ、前記透明板２２とともに、移動で
きるようにされている。 前記センサー１２を構成する受光素子１２Ｂ
は、断面円形状に形成され、また、受光素子１２
Ａは、受光素子１２Ａの周囲に、半径方向の間隔
をおいて受光素子１２Ａと同心の輪状に形成され
ている。 ここで、前記センサー１２は、前記受光素子１
２Ａ，１２Ｂの他に、受光素子１２Ａ及び受光素
子１２Ｂの出力するためのプリアンプ１２Ｃ，１
２Ｄを備えている。 これらのプリアンプ１２Ｃ及び１２Ｄは、全暗
で、前記受光素子１２Ａ，１２Ｂの暗電圧をキヤ
ンセルするようにオフセツト調整されるととも
に、全明で、センサ出力端子１４Ａ，１４Ｂでの
出力が同一レベルとなるようにゲインの調整がな
されている。 前記サンプル・ホールド信号発生器１７は、前
記差演算器１６の差動出力信号ｃと高位レベル参
照信号Vref⁺とを比較し、該差動出力信号ｃが高
位レベルより高いときサンプリング信号ｄを出力
し、低いときホールド信号を出力する第１の比較
器２４Ａと、低位レベルの参照信号Vref^-と比較
し、該差動出力信号ｃが低位レベルよりも低いと
きサンプリング信号ｅを出力し、高いときホール
ド信号を出力する第２の比較器２４Ｂとを有して
いる。 前記領域信号発生器１８は、前記一方のセンサ
出力信号ａをデジタル信号a′とするＡ／Ｄ変換器
１９と、前記第１及び第２の比較器２４Ａ，２４
Ｂから入力される前記ホールド信号にもとづき前
記Ａ／Ｄ変換されたセンサ出力信号ａをデイジタ
ル値a′でホールドし、且つ前記サンプリング信号
の立下がりのとき該デイジタルセンサ出力信号
a′をサンプリングする第１及び第２のラツチ回路
２６Ａ，２６Ｂと、前記第１のラツチ回路２６Ａ
の出力信号f′と前記デイジタルセンサ出力信号
a′とを比較し、該出力信号f′がデイジタルセンサ
出力信号a′よりも大きいとき信号ｈを出力する第
３の比較器２８Ａと、前記第２のラツチ回路２６
Ｂの出力信号g′と前記デイジタルセンサ出力信号
a′とを比較し、該出力信号g′がデイジタルセンサ
出力信号a′よりも大きいとき信号ｉを出力する第
４の比較器２８Ｂと、前記第３及び第４の比較器
２８Ａ，２８Ｂの一方のみが信号を出力するとき
領域信号ｊを発生するエクスクルーシブORゲー
ト３０と、を備えて構成されている。 また、前記検知手段２０は、前記差演算器１６
の出力信号ｃと基準レベルの信号とを比較して、
両者が一致するとき、即ちクロスポイントにおい
て信号ｋを出力する比較器３２と、この比較器３
２から信号ｋが出力されたとき、これに基づいて
エツジパルス信号ｌを発生するパルス信号発生器
３４と、このパルス信号発生器３４及び前記領域
信号発生器１８の両者から信号ｌ，ｊが出力され
ているときのみエツジ検出信号ｍを出力する
ANDゲート３６と、を備えている。このANDゲ
ート３６からの出力信号ｍは、載物台３に連動す
る変位検出装置３８のカウンタ４０にエツジ検出
信号として入力されるようになつている。この変
位検出装置３８は、前記載物台３に連動してその
移動量に応じてパルス信号を発生するエンコーダ
４２と、このエンコーダ４２から出力されるパル
ス信号を読取る前記カウンタ４０とから構成され
ている。 このカウンタ４０は、前記ANDゲート３６か
らエツジ検出信号ｍが入力されるときに、その読
取り値を記憶装置４４に出力するようにされてい
る。 次に上記実施例の作用を説明する。 スクリーン６上に結像された測定対象物４の投
影画像４Ａを、センサー１２に対して一方向に相
対的に移動させ、投影画像４Ａのエツジがセンサ
ー１２を横切るようにする。 投影画像４Ａが、センサー１２に相対的に接近
しかつこれを通過した場合は、受光素子１２Ａ及
び１２Ｂにより得られ、プリアンプ１２Ｃ，１２
Ｄにより調整されて、センサ出力端子１４Ａ，１
４Ｂから発生する出力信号は、第３図Ａに符号ａ
及びｂによつて示されるように、振幅の等しい位
相ずれ信号となる。これらの出力信号は、第３図
Ｂに示されるように、差演算器１６によりｃ＝ｂ
−ａに演算され、出力される。 前記センサ出力端子１４Ａからの出力信号ａ
は、前記サンプル・ホールド信号発生器１７の第
１及び第２の比較器２４Ａ，２４Ｂにそれぞれ入
力される。 第３図Ｃに示されるように、前記第１の比較器
２４Ａは、参照電圧Vref＋と入力信号ｃとを比
較して信号ｃがVref＋よりも小さいときサンプ
リング信号ｄを前記第１のラツチ回路２６Ａに出
力する。また、第３図Ｄに示されるように、前記
第２の比較器２４Ｂは、入力された信号ｃと参照
電圧Vref−とを比較して、信号ｃがVref−より
も小さい時サンプリング信号ｅを第２のラツチ回
路２６Ｂに出力する。 一方前記センサ出力端子１４Ａからの出力信号
ａは、領域信号発生器１８のＡ／Ｄ変換器１９に
よつてデイジタル信号a′とされて前記第１及び第
２のラツチ回路２６Ａ，２６Ｂ及び第３及び第４
の比較器２８Ａ，２８にそれぞれ入力される。 前記第１及び第２のラツチ回路２６Ａ，２６Ｂ
は、第１の比較器２４Ａからサンプリング信号ｄ
が出力されているとき及び第２の比較器２４Ｂか
らサンプリング信号ｅが出力されるときデイジタ
ルセンサ出力信号a′のサンプリングを行うと共
に、これらサンプリング信号ｄ及びｅが出力され
ていないときは、各々サンプリングの最終時点即
ちサンプリング信号の立下がりの時点でのa′の信
号値をホールドするようにされている。 従つて、これらラツチ回路２６Ａ，２６Ｂは、
第３図Ｅにおいて破線及び一点鎖線で示されるよ
うにデイジタルハイホールド信号f′及びデイジタ
ルローホールド信号g′にそれぞれ第３の比較器２
８Ａ及び第４の比較器２８Ｂに出力する。 これら第３の比較器２８Ａ及び第４の比較器２
８Ｂは、第３図Ｆ，Ｇに示されるように、入力さ
れたデイジタルハイホールド信号f′及びデイジタ
ルローホールド信号g′を前記デイジタルセンサ出
力信号a′と比較して、これらハイホールド信号
f′及びローホールド信号g′がセンサ出力信号a′よ
りも大きいときにそれぞれ信号をｈ及びｉをエク
スクルシーブORゲート３０に出力する。 このエクスクルーシブORゲート３０は、第３
の比較器２８Ａ及び第４の比較器２８Ｂの一方の
みから信号が出力されている時に、第３図Ｈ及び
第４図に示されるように「１」のデジタル信号
（領域信号）ｊを出力する。 一方、前記差演算器１６によつて出力される差
動出力信号ｃは検知手段２０の比較器３２に入力
され、この比較器３２は、第３図Ｉに示されるよ
うに、差動出力信号ｃが０の基準レベル信号とク
ロスする時に「１」のデジタル信号ｋを出力す
る。 比較器３２の出力に基づき、パルス信号発生器
３４は、第３図Ｊに示されるようなパルス信号ｌ
をANDゲート３６に出力する。 前記パルス信号発生器３４からのパルス信号ｌ
と、エクスクルーシブORゲート３０からのデジ
タル信号ｊは、ANDゲート３６に入力され、こ
のANDゲートは、該入力信号が共に「１」の時
に、第３図Ｋで示されるように、例えば、
10μSecのパルス信号ｍを出力し、この時点で、
投影画像４Ａのエツジを検出するものである。 上記は、正常に測定ができた場合のものである
が、測定環境によつては、光学的、電気的ノイズ
や載物台３の振動等を原因として、前記差動出力
信号ｃが一時的に変動を生じることがある。 この場合、従来のエツジ検出装置においては、
領域信号を発生できなくなつたり、あるいは差動
出力信号と基準信号とのクロスポイント、即ちエ
ツジの位置のでない時点で領域信号が出力された
りするために、エツジの検出が不能となることが
あつた。 上記実施例においては、例えば第４図に示され
るように載物台３の振動によつてセンサ出力信号
ａ及びｂが振動中心線４６を中心として１回振動
した場合、これらセンサ出力信号ａ及びｂは第４
図Ａに示されるようになる。 従来のエツジ検出装置の場合は、差動出力信号
等検知すべき信号自体の振動、変動まで配慮され
ていないから、これらセンサ出力信号ａ及びｂが
振動中心線４６の位置において落込んだときに誤
つて信号が発生されることが多い。この実施例の
場合、第４図Ｅに示されるように前記センサ１２
の振動によつてハイホールド信号ｆが変動し、こ
れに応じて、第３の比較器２８Ａの出力信号ｈが
出力され、且つ、エクスクルシーブORゲート３
０からデジタル信号ｊも出力されるが、このエク
スクルシーブORゲート３０から出力される領域
信号ｊ自体が前記振動によつてシフトされること
はない。即ち、差動出力信号の振動等が発生した
としても、これに影響されず、クロスポイントを
含む領域を確実に特定できる。 従つて、比較器３２からの出力信号ｋに基づい
たパルス信号ｌと重なり合う時点で領域信号ｊが
出力されて、これにより、ANDゲート３６から
エツジ信号ｍが出力されることになる。 エツジ信号ｍは、変位検出装置３８におけるカ
ウンタ４０に入力され、カウンタ４０はこのエツ
ジ信号ｍが入力された時点における読取り値を記
憶装置４４に出力して、載物台３状の測定対象物
４のエツジの位置を検出することになる。 記憶装置４４に記憶された信号は、他の演算装
置に出力されたり、プリントアウトされたり、あ
るいは、デイスプレイに表示されることになる。 ここで、上記実施例において、測定対象物４
が、例えば半透明硝子製品からなる、光を完全に
遮断できない材質の場合、第３図Ａ及び第４図Ａ
にそれぞれ示されるように、暗部におけるセンサ
出力信号ａ及びｂは該センサ出力信号を明におい
て「１」、全暗において「０」とした場合に、０
よりも大きく、「１」に接近した値となる。 この場合、これらセンサ出力信号ａ又ｂは自体
を参照電圧Vref−と比較すると該参照信号Vref
−との交点を得ることができず、このために、領
域信号ｊを得ることができない場合がある。 この実施例においては、領域信号ｊを差演算器
１６の差動出力信号即ちｃ＝ａ−ｂに基づいて形
成するようにしているので、測定対象物４が半透
明素材の場合であつても、確実に領域信号ｊを得
ることができる。 又上記実施例においては、領域信号発生器１８
が、デイジタル回路より構成されていて、デイジ
タルセンサ出力信号a′をサンプル／ホールドし、
更にデイジタル値のままハイホールド信号f′及び
ローホールド信号g′と比較することによつて領域
信号ｊを出力するようにしている。 従つて、各信号の減衰がなく、領域信号ｊを正
しい波形で出力することができる。 即ち、例えば領域信号発生器１８をアナログ回
路で構成した場合、前記ラツチ回路に相当するア
ナログサンプルホールド回路は、トランスミツシ
ヨンゲート、コンデンサ、アンプ等を備え、これ
らにおいて電流がリークするため、アナログ信号
たるハイホールド信号ｆは一定の減衰率で、第５
図Ｅで破線により示されるように一定の減衰率で
変化することになる。 特に、測定対象物を載置する載物台３の送り速
度が非常に遅い場合や、アナログ信号たるハイホ
ールド信号ｆのホールド後にしばらく測定を行わ
ないで、載物台３を停止した後、再び測定を始め
る場合等には、第５図Ａに示される「停止」時間
中にハイホールド信号ｆが減衰して、アナログ信
号たるセンサ出力信号ａよりも小さくなる場合が
ある。 この場合は、第３の比較器２８Ａの出力信号ｈ
が、第５図Ｆで示されるように、ローレベルにな
り、デイジタル信号たる領域信号ｊがローレベル
になるため、本来出力されるはずのエツジ信号ｍ
が出力されず、誤計測が生じる。 これに対し、上記実施例において、領域信号発
生器１８は信号をデイジタル処理するように構成
されているので、アナログ信号の減衰に基づく誤
計測が発生しない。 又、上記実施例においては、センサー１２を構
成する受光素子１２Ａ，１２Ｂが、同心円状に形
成され、且つこれらによつて発生するセンサ出力
端子１４Ａ，１４Ｂにおける信号の出力レベルが
等しくされているので、受光素子１４Ａと１４Ｂ
の境界線と移動方向が一致することなく、センサ
ー１２の投影画像４Ａに対する相対的移動方向の
如何はかかわらず、均一の出力の信号を得ること
ができ、従つてセンサーの、被測定物に対する相
対移動方向の制限がなく、高精度にエツジ検出を
行うことができる。 また、上記のように、センサー１２を構成する
受光素子１２Ａ，１２Ｂを同心円状に構成してい
るので、受光素子１２Ａ，１２Ｂの受光面の、被
測定物に対する対面面積を小さくすることがで
き、従つて、小型の測定機器にも適用できるのみ
ならず、その支持手段の簡素化、また、投影機に
おいてはスクリーンの目視有効範囲を増大させる
ことができる。 また、センサー１２が小型であるので、複雑な
形状の被測定対象物のエツジ検出にも適用でき
る。 なお、上記実施例は、受光素子１２Ａを円形状
に、受光素子１２Ｂを円形の受光素子１２Ａの周
囲を間隔をおいて囲む同心輪状に形成したもので
あるが、本発明はこれに限定されるものでなく、
センサーを構成する受光素子が、複数であつて位
相ずれ信号を得られるものであればよい。 従つて、例えば、内側の円形の受光素子に対し
て半径方向の間隔を設けることなく、輪状の受光
素子を配置するようにしてもよく、また、２個の
受光素子を同心リング状の受光素子から構成する
ようにしてもよい。 更に、例えば４個の受光素子をブロツク状に配
設して構成するようにしてもよい。 また、前記実施例において、受光素子１２Ａ，
１２Ｂは、その受光面積が等しくされることによ
つて、センサ出力端子１４Ａ，１４Ｂが等しくな
るようにされているが、これは、センサ出力端子
１４Ａと１４Ｂにおける出力信号が同一レベルと
なるものであればよく、従つて、受光素子１２
Ａ，１２Ｂとセンサ出力端子１４Ａ，１４Ｂとの
間にアンプを配置したり、または、アンプを設け
ることなく、両センサ出力端子１４Ａ，１４Ｂの
出力レベルを等しくするようにしてもよい。 さらに前記実施例は、載物台３を移動させるこ
とにより投影画像４Ａをセンサー７に対して移動
させるものであるが、これは、投影画像４Ａに対
してセンサー７を移動させるようにしてもよい。 また、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測定する場合のも
のであるが、本発明はこれに限定されるものでな
く、透過光または反射光を検出して、直接的また
は間接的に測定対象物の寸法測定をするための光
学式測定機器におけるエツジ検出装置に一般的に
適用されるものである。 従つて、例えば、光学格子を形成したメインス
ケール及びインデツクススケールの相対移動か
ら、光電的に寸法等を測定するための光電式測長
器、あるいはレーザー光等により測定対象物を平
行走査して、その明部と暗部から該測定対象物の
寸法等を測定する測定機器等におけるエツジ検出
装置にも適用されるものである。

【発明の効果】

本発明は上記のように構成したので、受光素子
を利用した光学式測定機器におけるエツジ検出装
置において、測定対象物が半透明硝子製品等の、
光を完全に遮断できない材質の場合であつても、
確実にエツジを検出することができ、更には、照
明系における照度の変動、スクリーン上の輝度む
ら等の光学的な変動あるいは載物台の振動等の機
械的な変動によつて、センサ出力信号が一時的な
変動を生じても、これに影響されることなく、精
度高くエツジを検出することができ、更に又、領
域信号発生器における信号処理過程でのホールド
信号の減衰がなく、誤計測が生じないという優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学式測定機器における
エツジ検出装置を投影機に実施した場合の実施例
を示す光学系統図、第２図は同実施例の構成を示
すブロツク図、第３図は同実施例における信号処
理の過程を示す線図、第４図は同実施例のセンサ
出力変動時における信号処理の過程を示す線図、
第５図は領域信号発生器における信号処理をアナ
ログ回路で行つた場合の第４図と同様の線図であ
る。 ４……測定対象物、４Ａ……投影画像、１２…
…センサー、１２Ａ，１２Ｂ……受光素子、１６
……差演算器、１７……サンプル・ホールド信号
発生器、１８……領域信号発生器、２０……検知
手段、２４Ａ……第１の比較器、２４Ｂ……第２
の比較器、３０……エクスクルーシブORゲー
ト、２６Ａ……第１のラツチ回路、２６Ｂ……第
２のラツチ回路、２８Ａ……第３の比較器、２８
Ｂ……第４の比較器、３２……比較器、３４……
パルス信号発生器、３６……ANDゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透過光または反射光を検出して、直接的また
   は間接的に測定対象物の寸法測定をするための光
   学式測定機器におけるエツジ検出装置において、
   前記測定対象物との相対移動時に生ずる明暗に基
   づき、位相ずれ信号を発生するよう移動面と略平
   行な面内に配設された複数個の受光素子を含み、
   これら受光素子の出力に基づくセンサ出力信号の
   センサ出力端子におけるレベルが、前記相対移動
   時に生ずる明及び暗のそれぞれの時に等値となる
   よう形成されたセンサーと、このセンサーにおけ
   る前記センサ出力端子に接続され、前記位相ずれ
   信号の差を演算する差演算器と、前記差演算器の
   差動出力信号と高位及び低位レベルの参照信号と
   を比較して、該差動出力信号が高位及び低位レベ
   ル間にあるときサンプル・ホールド信号を形成す
   るサンプル・ホールド信号発生器と、前記センサ
   出力信号のうち一個のセンサ出力信号をＡ／Ｄ変
   換すると共に、前記サンプル・ホールド信号発生
   器からのホールド信号が入力されるとき、前記一
   個のセンサ出力信号をデイジタル値でホールド
   し、このホールドされた高位ホールド信号と低位
   ホールド信号間に該出力信号があることをもつ
   て、前記位相ずれ信号の基準レベル信号とのクロ
   スポイントを含む特定領域で信号を出力する領域
   信号発生器と、この領域信号発生器から信号が出
   力されている間に、前記差演算器の差動出力信号
   と予め設定された基準レベル信号とのクロス信号
   を出力する検知手段と、を設けたことを特徴とす
   る光学式測定機器におけるエツジ検出装置。 ２ 前記サンプル・ホールド信号発生器は、前記
   差演算器の差動出力信号と高位レベル参照信号と
   を比較し、該差動出力信号が高位レベルより高い
   ときサンプリング信号を出力し、低いときホール
   ド信号を出力する第１の比較器と、低位レベルの
   参照信号と比較し、該差動出力信号が低位レベル
   よりも低いときサンプリング信号を出力し、高い
   ときホールド信号を出力する第２の比較器と、を
   有し、前記領域信号発生器は、前記一方のセンサ
   出力信号をデイジタル信号とするＡ／Ｄ変換器
   と、前記第１及び第２の比較器から入力される前
   記ホールド信号にもとづき前記Ａ／Ｄ変換された
   センサ出力信号をデイジタル値でホールドし、且
   つ前記サンプリング信号の立下がりのとき該デイ
   ジタルセンサ出力信号をサンプリングする第１及
   び第２のラツチ回路と、前記第１のラツチ回路の
   出力信号と前記デイジタルセンサ出力信号とを比
   較し、該出力信号がデイジタルセンサ出力信号よ
   りも大きいとき信号を出力する第３の比較器と、
   前記第２のラツチ回路の出力信号と前記デイジタ
   ルセンサ出力信号とを比較し、該出力信号がデイ
   ジタルセンサ出力信号よりも大きいとき信号を出
   力する第４の比較器と、前記第３及び第４の比較
   器の一方のみが信号を出力するとき領域信号を発
   生するエクスクルーシブORゲートと、を有して
   なる特許請求の範囲第１項記載の光学式測定機器
   におけるエツジ検出装置。 ３ 前記センサーは受光面積が等しい同心状に配
   置された２個の受光素子からなる特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の光学式測定機器における
   エツジ検出装置。 ４ 前記センサーは、前記複数個の受光素子の一
   方と対応する前記センサ出力端子との間に配置さ
   れたプレアンプを含み、これにより、複数個の受
   光素子の同一受光量に対する、対応するセンサ出
   力端子での信号の出力レベルが等しくなるようさ
   れた特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   記載の光学式測定機器におけるエツジ検出装置。