JPH08247721A - 寸法測定装置 - Google Patents

寸法測定装置

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JPH08247721A
JPH08247721A JP5533295A JP5533295A JPH08247721A JP H08247721 A JPH08247721 A JP H08247721A JP 5533295 A JP5533295 A JP 5533295A JP 5533295 A JP5533295 A JP 5533295A JP H08247721 A JPH08247721 A JP H08247721A
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JP
Japan
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signal
light
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measured
light projecting
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JP5533295A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Takimasa
宏章 滝政
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誤差が少なく、移動測定対象物の見逃しもな
い寸法検査装置を提供する。 【構成】 トリガ信号を入力する信号端子15を備え、
測定対象物5が平行光4内に入ったことを検出した信号
をトリガ信号として信号端子15に加える。タイミング
発生回路9は、トリガ信号に応答して、投光素子駆動回
路1に瞬間的なタイミング信号を送り、投光素子2をO
Nする。ここで、初めて平行光4が測定対象物5に照射
され、影部分を除く平行光4がCCDイメージセンサ6
に入光する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、CCDイメージセン
サ等の一次元受光センサを用いて、測定対象物の寸法を
測定する寸法測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、CCDイメージセンサを用いた寸
法測定装置として、投光部から平行光ビームを測定対象
物に照射し、その平行光と影をCCDイメージセンサに
投影し、CCDイメージセンサの受光信号を読み出して
2値化し、2値化信号の明から暗、暗から明へのエッジ
を検出し、エッジとエッジの区間より測定対象物の寸法
を測定するものがある。この種の寸法測定装置では、C
CDの読み出し速度で制限される応答時間をもっている
ため、投光素子を発光させるタイミングとして、長い時
間、点灯を継続するか、一瞬光らせるかの別がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記、従来の寸法測定
装置において、図8に示すようにCCD電荷パルスによ
り、蓄積部の電荷を捨てた後、投光部の投光素子を比較
的長く点灯継続しても、測定対象物が静止している時
は、図7の(a)に示すように、CCD出力になまりが
生ぜず、誤差なく測定できる。しかし、測定対象物が移
動中の場合は、図7の(b)に示すように、CCDに投
影される影の部分が測定対象物の移動とともに移動する
ので、CCD出力がなまる。そのため、誤差大となる
か、もしくは計測不可能となる。一方、瞬間的に点灯さ
せる場合は、図7の(c)に示すように、点灯タイミン
グによっては、例えばT1 時点で点灯した場合、測定対
象物は平行光路に入っていず、次の点灯タイミングで
は、平行光路上を通過している場合に、測定対象物の到
来を見逃してしまうおそれがある。
【0004】この発明は、上記問題点に着目してなされ
たものであって、誤差が少なく、見逃しも生じない寸法
測定装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】この出願の特許
請求の範囲の請求項1に係る寸法測定装置は、投光部よ
り平行光ビームを測定対象物に照射し、測定対象物から
の平行光を一次元受光センサで受光し、この一次元受光
センサの出力信号のエッジを検出することにより、測定
対象物の寸法を測定する寸法測定装置において、外部信
号を受ける信号端子と、この信号端子に入力される外部
信号に応答して、投光部を駆動する信号を出力し、この
投光部への駆動信号の出力の後に、一次元受光センサの
受光信号を導出するための信号を出力するタイミング発
生回路とを備えている。
【0006】この寸法測定装置では、外部信号を受ける
信号端子を備えているので、移動中の測定対象物が平行
光路内に入ったことを検出すると、信号端子にトリガ信
号を入力する。このトリガ信号に応答して、タイミング
発生回路から投光部に駆動信号を送り、投光部をONす
る。平行光路内に測定対象物が入った時に、投光部をO
Nできるので、投光部を短いON時間で瞬時に点灯して
も測定対象物を見逃すことなく、また投光部のON時間
を短くできるので、なまりによる誤差が生じることもな
い。
【0007】また、請求項2に係る寸法測定装置は、投
光部より平行光ビームを測定対象物に照射し、測定対象
物からの平行光を一次元受光センサで受光し、この一次
元受光センサの出力信号のエッジを検出することによ
り、測定対象物の寸法を測定する寸法測定装置におい
て、外部信号を受ける信号端子と、通常時は所定の周期
で間欠的に、前記投光部を駆動する信号を出力し、前記
信号端子に外部信号が入力されると、この外部信号に応
答して、投光部を駆動する信号を出力し、この投光部へ
の駆動信号の出力の後に、一次元受光センサの受光信号
を導出するための信号を出力するタイミング発生回路と
を備えている。
【0008】この寸法測定装置では、外部信号を信号端
子に加えない場合は、タイミング発生回路から所定の周
期で、間欠的な信号を出力し、投光部を駆動するので、
測定対象物が比較的ゆっくり移動している時は、測定対
象物を十分に把えて寸法の測定ができる。測定対象物の
移動速度が上記所定周期に比べて速い場合は、平行光路
内に測定対象物が入るタイミングにトリガ信号を信号端
子に入力し、これに応答してタイミング発生回路が投光
部を駆動する信号を出力するので、測定対象物が平行光
路内にいる間に照射することができ、測定対象物を見逃
すことなく、しかも瞬間的な点灯であるから、受光信号
になまりが生じず、測定誤差が生じることもない。
【0009】
【実施例】以下、実施例により、この発明をさらに詳細
に説明する。図1は、この発明の一実施例寸法測定装置
の構成を示すブロック図である。この寸法測定装置は、
投光部10と、受光部20と、処理部30とから構成さ
れている。
【0010】投光部10は、投光素子駆動回路1と、投
光素子2と、コリメートレンズ3とから構成されてい
る。受光部20は、一次元のCCDイメージセンサ6
と、CCD駆動回路7と、アンプ8を備えている。処理
部30は、タイミング発生回路9と、コンパレータ11
と、カウンタ12と、クロック発生回路13と、測定値
出力回路14とから構成されている。タイミング発生回
路9には信号端子15を備え、外部からトリガ信号が入
力可能になっている。
【0011】この寸法測定装置では、タイミング発生回
路9より投光タイミング信号が入力されると、投光素子
駆動回路1は投光素子2を駆動する。投光素子2からの
光は、コリメートレンズ3で平行光ビーム4とされ、測
定対象物5に照射され、CCDイメージセンサ6に入光
し、測定対象物5の影が検出される。CCDイメージセ
ンサ6は、CCD駆動回路7よりのクロック信号で駆動
され、受光信号を出力する。CCDイメージセンサ6の
出力信号はアンプ8で増幅され、処理部30に送られ
る。
【0012】処理部30では、コンパレータ11がアン
プ8からの信号と、閾値Vref と比較し、2値化し、測
定対象物5の影の部分に相当するゲート信号を作り、そ
のゲート信号の間をクロック発生回路13よりのクロッ
ク信号をカウンタ12でカウントする。そのカウント値
を測定値出力回路14で出力する。なお、入力端子15
に、外部よりトリガ信号が入力されると、タイミング発
生回路9は、これに応答して投光素子駆動回路1及びC
CD駆動回路7を駆動させるタイミング信号を出力す
る。
【0013】図2は、上記実施例寸法測定装置における
駆動動作を説明するためのタイムチャートである。この
実施例では、タイミング発生回路9は外部から図2の
(a)に示すトリガ信号が入力された場合にのみ、図2
の(b)に示す投光素子2をONする信号を投光素子駆
動回路1に与え、その間の投光素子2をONして、CC
Dイメージセンサ6に電荷蓄積される。そして、図2の
(c)に示すCCD電荷パルスで電荷転送し、その後、
CCD駆動回路7からのクロックにより、CCDイメー
ジセンサ6の出力を得る〔図2の(d)〕。この実施例
では、トリガ信号を測定対象物の検知信号とすれば、こ
れに応答して発光素子2が瞬時に点灯するので、測定対
象物を見逃すことなく、また出力信号がなまることな
く、寸法測定ができる。ここで、図2の(b)の投光素
子をONする時間は、0.1nsecから2nsec程
度に、図2の(d)のCCD出力信号の読み出し時間
は、10μsec〜200μsec程度に選択され、両
者の比率は1:5〜1:200程度とされる。比率を具
体的に設定する場合、物体の移動速度、投光回路、CC
D感度によって決定される。
【0014】図3は、この発明の他の実施例寸法測定装
置の駆動動作を説明するためのタイムチャートである。
この実施例寸法測定装置の回路構成は、タイミング発生
回路9の機能が相違する他は、図1のものと同様であ
る。この場合は、図2の場合と相違し、投光素子2は、
タイミング発生回路9からの定周期Tの信号により〔図
3の(b)〕、間欠的にONされ、かつ外部からのトリ
ガ信号〔図3の(a)〕が入力された場合も、これに応
答して、投光素子2がONされるようになっている。す
なわち、常時は、タイミング発生回路9からCCD駆動
回路7へのCCD電荷転送パルスを出力して、CCDに
蓄えられていた電荷を消去するとともに、続いて投光素
子2をONする(P1 パルス)。この投光素子2のON
により、CCDイメージセンサ6に投影した出力信号
は、次の投光素子2のONタイミング時に出力される。
【0015】常時の駆動サイクルの投光素子2のONの
間のOFF時に、外部よりトリガ信号が入ると、これに
応答してタイミング発生回路9はCCD電荷転送パルス
を出力し、CCD駆動回路7に与えて、CCDイメージ
センサ6に供給して、CCDに蓄えられていた電荷をす
てるとともに、投光素子2もONする(パルスP2 )。
そして、やはり次のサイクルタイミングにCCDイメー
ジセンサ6の受光信号を出力する。図4は、常時の投光
素子2のON時に、トリガ信号が入力された場合のタイ
ムチャートである。 図5は、図3、図4のタイミング
制御を行うためのタイミング発生回路9の内部構成を示
すブロック図である。このタイミング発生回路9は、ク
ロック用の発振器91と、カウンタ92と、タイミング
発生ロジック部93と、ORゲート94とから構成され
ている。このタイミング発生回路9では、発振器91か
らのクロックをカウンタ92でカウントする。タイミン
グ発生ロジック部93は、カウンタ92のカウント値が
図6の(a)に示すクロックのa〜bの間に、図6の
(b)の如き、CCD電荷転送パルスを発生し、カウン
ト値がc〜dの間に図6の(c)の如き、投光素子2を
ONするパルスを発生し、CCD出力の読み出し終了
後、カウント値eでカウンタ92をクリアする。外部よ
り、トリガ信号が入力されると、ORゲート94を介し
て、カウンタ92がクリアされ、以後、すぐに上記と同
様の動作に入る。この実施例での投光素子のON時間、
CCD出力信号の読み出し時間も、図2の場合と同様に
設定される。
【0016】
【発明の効果】この発明によれば、外部入力端子を設
け、外部からの信号により発光素子を瞬時に点灯するも
のであるから、移動する測定対象物でも誤差を小さく、
かつ見逃すことなく測定できる。また、一次元受光セン
サの信号読み出し時間に、余裕ができるため、ハードの
動作周波数を低くでき、コストを低減でき、耐ノイズ性
が向上する、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例寸法測定装置の構成を示す
ブロック図である。
【図2】同実施例寸法測定装置のタイミング発生回路の
動作を説明するタイムチャートである。
【図3】この発明の他の実施例寸法測定装置のタイミン
グ発生回路の動作を説明するタイムチャートである。
【図4】同実施例寸法測定装置における常時の投光素子
ON時と、トリガ入力が重なった場合を説明するタイム
チャートである。
【図5】同実施例寸法測定装置のタイミング発生回路の
構成例を示すブロック図である。
【図6】同タイミング発生回路の動作を説明するための
タイムチャートである。
【図7】従来の寸法測定装置の課題を説明するための図
である。
【図8】従来の寸法測定装置の投光、出力読み出しタイ
ミングを説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
1 投光素子駆動回路 2 投光素子 4 平行光 5 測定対象物 6 CCDイメージセンサ 9 タイミング発生回路 15 信号端子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】投光部より平行光ビームを測定対象物に照
    射し、測定対象物からの平行光を一次元受光センサで受
    光し、この一次元受光センサの出力信号のエッジを検出
    することにより、測定対象物の寸法を測定する寸法測定
    装置において、 外部信号を受ける信号端子と、この信号端子に入力され
    る外部信号に応答して、投光部を駆動する信号を出力
    し、この投光部への駆動信号の出力の後に、一次元受光
    センサの受光信号を導出するための信号を出力するタイ
    ミング発生回路とを備えたことを特徴とする寸法測定装
    置。
  2. 【請求項2】投光部より平行光ビームを測定対象物に照
    射し、測定対象物からの平行光を一次元受光センサで受
    光し、この一次元受光センサの出力信号のエッジを検出
    することにより、測定対象物の寸法を測定する寸法測定
    装置において、 外部信号を受ける信号端子と、通常時は所定の周期で間
    欠的に、前記投光部を駆動する信号を出力し、前記信号
    端子に外部信号が入力されると、この外部信号に応答し
    て、前記投光部を駆動する信号を出力し、この投光部へ
    の駆動信号の出力の後に、一次元受光センサの受光信号
    を導出するための信号を出力するタイミング発生回路と
    を備えたことを特徴とする寸法測定装置。
JP5533295A 1995-03-15 1995-03-15 寸法測定装置 Pending JPH08247721A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008032678A (ja) 2006-06-29 2008-02-14 Naberu:Kk 卵の品質指標検査装置
WO2016067518A1 (ja) * 2014-10-30 2016-05-06 信越半導体株式会社 研磨装置

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