JPS58103603A - 非接触型測長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フォトダイオードアレイ、ＣＯＤ等のイメー
ジセンサを用いる非接触型測長装置に関する。

従来の測長装置は、１ビツトの受光素子を用いた限界ゲ
ージ的な測長装置、リミットスイッチ的な測長装置が知
られているが、これらの装置は検出器２組間の距離を物
差等の目盛によって求めて測長するものであり、高速で
移動する物体を１１４時に、しかも精密に測定すること
は困難であった、１本発明はこれらの問題点を解決した
ものであって、７オトダイオードアレイ、ＣＯＤ等のイ
メージセンサを用いて電子的走査を行い、高速移動物体
を瞬時に、精細に、かつ連続的に測長できる非接触型測
長装置を提供することを目的とする。

以下、本発明をその実施例とともに説明する。

第１図は本発明の実施例の光学系を示す・もので、１は
光源、２はコンデンサレンズ、３は被測定物。

４は結ｆ象レンズ、６はホトダイオードアレイである。

また第２図はフォトダイオードアレイ６の出力を処理す
る電気的構成を示すもので、６はクロック発振器、７は
ドライバー回路、８はカウンター回路、９はリセット回
路、１ｏは遅延回路、１１はフリップフロップ回路、１
２は波形整形回路、１３はゲート回路、１４はカウンタ
ーとラッチとデコーダーと１４Ｄドライバー等の各回路
から成る演算回路、１６は７セグメントのＬＥＤデスプ
レーである。

第３図は要部の信号波形を示すもので、ａはカウンタ回
路８から出力され、ドライバー回路７に入力されるパル
ス、ｂはホトダイオードアレイ６の出力、Ｃは波形整形
回路１２の出力、ｄは遅延回路１０の出力、ｅはフリッ
プフロップ１１の出力、ｆはゲート１３の出力である。

次に上記実施例の動作について説明する。第１図に示す
ように光源１より発射した光線を、コンデンサーレンズ
２により、平行光線にして被測定物３に投光する。そし
て結像レンズ４により被測定物３の像を、ホトダイオー
ドアレイ６の受光面上に結像させる。

次に電気回路の動作を第２図、第３図により説明する。

クロック発振器６により発生したクロック信号はドライ
バー回路７、カウンター回路８、ケート回路１３へ供給
される。カウンター回路８はホトダイオードアレイ６の
スタートパルス間隔を決定するための回路で、リセット
回路９によって繰り返し動作を行い、第３図ａのような
パルスを出力し、ドライバー回路７に供給する。ドライ
バー回路７はホトダイオードアレイ６をドライブするに
必要なり・ロックと、動作開始のスタートパルスを発生
してホトダイオードアレイ６に供給する。ホトダイオー
ドアレイ６の受光面には被測定物３の像が結ばれている
ので、受光面の中央部付近には、被測定物３のシルエッ
トが結像され、ホトダイオードアレイ５の出力は第３図
すのように被測定物により光線が遮断された部分だけ出
力が無い波形となり、波形整形回路１２へ供給される。

波形整形回路１２の出力信号はフリップフロップ１１と
ゲート回路１３に供給される。一方、リセット回路９の
パルスの一部を遅延回路１ｏへ入力し、その出力である
第３図ｄに示す信号により、フリップフロップ１１をリ
セットする。フリップフロップ１１は波形整形回路１２
の出力である第３図Ｃに示す信号によりトラブルされ出
力Ｑは第３図ｅのように動作する。ゲート回路１３は波
形整形回路１２の出力と第３図ｅに示すフリップフロッ
プ回路の出力によりゲートされ、第３図！に示す信号の
斜線部分の期間中だけクロック発振器６からのクロック
信号を通過させ、通過したりａツク信号はカウンター回
路とラッチ回路とデコーダー回路とＬＩＥＤドライバー
回路を一体としたＩＣ回路（例えばＬ８７４１４４）に
加えられ。

パルス信号のパルス数をカウントし、ラッチ回路。

デコーダ回路、ＬＩＥＤドライバー回路から成る演算回
路１４を介してＬＩＤデスプレー１６を動作させて表示
を行う。

また遅延回路１０１ｄ波形整形回路１２の第３図Ｃに示
す出力が回路中で遅延するため、リセット回路９の出力
をそのままフリップフロ、ブ１１のリセット信号に使用
すると、第３図Ｃに示す波形整形回路の出力のｑ点の立
下りよりも速くなり、フリップフロップ１１が所要の動
作をしなくなってしまうのでリセット回路９の信号を遅
延回路１ｏを通して遅延させ、第３図ｄに示す遅延回路
１０の出力信号のようなタイミングとし、第３図Ｃに示
す波形整形回路１２の出力のｑ点の立ち下りよりも若干
遅らせ、フリップフロップ１１に所定の動作をさせるだ
めの回路である。

したがって１例えばクロック発振器６の出力信号の周波
数を５　ＭＨｚにし、ホトダイオードアレイ６のビット
数を６１２ピツトとすれば、約０．１ミリ秒で１回の計
測を行うことができる。

このように本実施例では非常に短時間で計測できるので
、被測定物が数百サイクルで振動していても殆んど誤差
を生じさせること無く測定できる。

また測定の繰返し周期も約０．１ミリ秒であるので、被
測定物が高速で移動していても連続測定でき。

秒速約１００メートル位の移動物体を測定間隔１センチ
メートル位で連続的に測定することができる。

以上説明したように本発明によれば、測定時間が非常に
短時間であるため、静止したり低速度で移動している被
測定物は勿論、高速で移動している被測定物を連続的に
測定できる利点があり、また被測定物が数百サイクル程
度振動していても測定値の誤差は殆んどないという利点
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による非接触型測長装置の光
学系ブロック図、第２図は同電気回路のブロック図、第
３図は同要部の信号波形図である。 １・・・・・・光源、４・・・・・・結像用レンズ、５
・・・・・・ホトダイオードアレイ、１３・・・・・・
ゲート回路、１４・・・・・・演算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平行光線により被測定物を照射する光源と、多数の受光
   素子を配設したイメージセンサと、上記被測定物体の照
   射光像を上記イメージセンサの受光面に結像させる光学
   系と、上記イメージセンサから出力される読取り走査信
   号をパルス数に変換し、演算処理を行って上記被測定物
   の測長値を求める手段とを具備することを特徴とする非
   接触型測長装置。