JPH06241753A - 濃淡サインカーブ生成方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】精度の高い濃淡サインカーブを簡単に且つ安価
に作成する。 【構成】光の透過率が高い直線的な明部と光の透過率が
低い直線的な暗部とが交互に配置された２値の明暗格子
板１と、この明暗格子板を直線的な明部と暗部が交番す
る方向に単振動させる単振動手段２と、前記明暗格子板
の法線方向から平行光線を照射する平行光線照射手段３
と、この平行光線照射手段から照射されて前記明暗格子
板を透過した光により露光されるフィルム４とを備え、
露光されたフィルム４を現像して濃淡サインカーブを生
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光を用いた非接触表面
形状測定分野で利用される濃淡サインカーブを生成する
ための方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、機械部品や電気接点の表面形状を
高精度に測定するために、図３に示すような格子パター
ン投影法を用いた非接触的な表面形状測定装置が知られ
ている。図中、１２は濃淡格子であり、光源１１からの
光を濃淡パターンとして被測定物１３の表面に投影させ
る。この濃淡パターンを撮像手段１４で撮像し、画像入
力手段１５によりＡ／Ｄ変換して、コンピュータ１６に
取り込む。このコンピュータ１６からの制御信号により
Ｄ／Ａ変換手段１７を介して濃淡格子１２を移動させ、
コンピュータ１６に取り込まれる複数枚の画像に基づい
て、被測定物１３の表面形状を測定するものである。そ
の測定方法の詳細については、例えば、精密工学会誌第
５５巻第１０号「縞走査を導入した格子パターン投影
法」に開示されている。この測定方法では、光源１１と
被測定物１３の間に、濃淡サインカーブを有する濃淡格
子１２が必要となるが、その濃淡サインカーブの生成は
困難で且つ高価であった。

【０００３】図４は従来の濃淡サインカーブの生成方式
を示している。この従来例では、露光前のフィルム４を
載せた可動テーブル６をモータドライブ７により一方向
に移動させると共に、レーザダイオードを用いた光源３
１からの照射光をレンズ３２とシリンドリカルレンズ３
４を用いて一条の光としてフィルム４上に結像させてい
る。一条の光の結像位置は一定であるが、光の強度は可
変とされている。すなわち、コンピュータ８から出力さ
れるデジタルデータをＤ／Ａ変換器９でアナログ信号に
変換し、ＬＤドライバー１０でドライブ電流を可変とす
ることにより、光の強度は徐々に増加し、徐々に減少す
る。この光の強度の増減と同期して、モータドライブ７
により可動テーブル６を一条の光と垂直な方向に移動さ
せることにより、フィルム４上には濃淡画像が露光され
ることになり、これを現像することにより、濃淡サイン
カーブを有する格子板が得られる。

【０００４】ところが、この従来例の場合には、ＬＤド
ライバー１０からレーザダイオードを用いた光源３１に
供給されるドライブ電流と光強度の関係が線形にならな
いため、厳密な濃淡サインカーブを生成することが非常
に困難になっている。このような非線形性を補正するた
めに、補正曲線をコンピュータ８に内蔵することも考え
られるが、温度変動によっても特性が変化するので、厳
密に補正することは不可能である。また、フィルム４に
焼き付けを行う場合に、移動テーブル６上にフィルム４
をセットし、高精度に移動させる必要があり、モータド
ライブ７にステッピングモータを使用する場合、その移
動精度としては、格子のピッチよりも十分に細かい分解
能が必要であり、高価な装置が必要となる。このため
に、従来のシステムは複雑であり、製作が困難であり、
高価なものとなっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、精度の高い濃淡サインカーブを簡単に且つ安価に作
成できるようにした濃淡サインカーブ生成方式を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の濃淡サインカー
ブ生成方式にあっては、上記の課題を解決するために、
図１に示すように、光の透過率が高い直線的な明部と光
の透過率が低い直線的な暗部とが交互に配置された２値
の明暗格子板１と、この明暗格子板を直線的な明部と暗
部が交番する方向に単振動させる単振動手段２と、前記
明暗格子板の法線方向から平行光線を照射する平行光線
照射手段３と、この平行光線照射手段から照射されて前
記明暗格子板を透過した光により露光されるフィルム４
とを備え、露光されたフィルム４を現像して濃淡サイン
カーブを生成することを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、明暗格子板１を単振動手段２
により振動させて、明暗格子板１の法線方向から平行光
線を照射することによりフィルム４の上に照射される光
の強度は正弦波状に変化する。したがって、このフィル
ム４を現像することにより、濃淡サインカーブを生成す
ることができる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明による濃淡サインカーブの生成
に用いる装置を示す斜視図である。図中、１は明暗格子
板であり、ここでは、図２に示すようなロンキー格子が
用いられている。この明暗格子板１は、光の透過率が高
い直線的な明部と光の透過率が低い直線的な暗部とが交
互に配置された２値の格子板であり、明部と暗部の幅は
ほぼ等しくなっている。２は単振動手段であり、明暗格
子板１を直線的な明部と暗部が交番する方向に単振動さ
せるものである。この単振動の振幅は、明暗格子板１の
明部と明部の間隔、又は暗部と暗部の間隔、つまり格子
ピッチと同幅に設定されている。単振動を発生させる手
段としては、例えば、音叉を使用したり、スピーカのボ
イスコイルに正弦波を供給する等の手段を使用すること
ができる。図示された実施例では、明暗格子板１を片側
から支持して振動させているが、両側から支持して振動
させても良い。

【０００９】次に、３は平行光線照射手段であり、光源
３１とコリメータレンズ３２，３３よりなり、明暗格子
板１の法線方向から平行光線を照射するものである。光
源３１は半導体レーザ又はチューブレーザよりなり、単
一波長の安定した強度の光を照射する。コリメータレン
ズ３２，３３は光源３１から放射された光線を屈折させ
て平行光線に変換し、明暗格子板１の法線方向に一様に
照射するものである。４はフィルムであり、露光前の写
真用フィルムを使用するものである。このフィルム４は
固定テーブル５に固定されている。その表面の露光状態
を光学的に観察すると、明暗格子板１の２値明暗でしか
ないパターンが単振動手段２により振動していることに
より濃淡サインカーブに変化する。このフィルム４を現
像するとサインカーブの濃淡を有するスライドを生成で
きる。この方法によれば、露光時間のコントロールのみ
で高精度なサインカーブを有する濃淡画像が得られる。

【００１０】なお、本実施例では、明暗格子板１として
図２に示すようなロンキー格子を使用しているが、液晶
パネルを用いれば、明暗のピッチを自由に設定できるの
で、濃淡サインカーブのピッチを変えることができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、光の透過率が高い直線
的な明部と光の透過率が低い直線的な暗部とが交互に配
置された２値の明暗格子板を、明部と暗部が交番する方
向に単振動させると共に、法線方向から平行光線を照射
して、明暗格子板を透過した光によりフィルムを露光し
て、これを現像するようにしたので、フィルム上の光強
度は単振動の写像として正弦波的に変化するものであ
り、したがって、単振動の精度さえ高いものであれば、
精度の高い濃淡サインカーブをフィルム上に簡単かつ安
価に生成することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による濃淡サインカーブの生成に用いる
装置を示す斜視図である。

【図２】本発明に用いるロンキー格子の正面図である。

【図３】従来の非接触型の表面形状測定装置の概略構成
図である。

【図４】従来の濃淡サインカーブの生成に用いる装置の
概略構成図である。

【符号の説明】

１ 明暗格子板 ２ 単振動手段 ３ 平行光線照射手段 ４ フィルム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光の透過率が高い直線的な明部と光の
   透過率が低い直線的な暗部とが交互に配置された２値の
   明暗格子板と、この明暗格子板を直線的な明部と暗部が
   交番する方向に単振動させる単振動手段と、前記明暗格
   子板の法線方向から平行光線を照射する平行光線照射手
   段と、この平行光線照射手段から照射されて前記明暗格
   子板を透過した光により露光されるフィルムとを備え、
   露光されたフィルムを現像して濃淡サインカーブを生成
   することを特徴とする濃淡サインカーブ生成方式。