JPS5822902A - 曲面透明体の肉厚測定方法 - Google Patents
曲面透明体の肉厚測定方法Info
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- JPS5822902A JPS5822902A JP12133381A JP12133381A JPS5822902A JP S5822902 A JPS5822902 A JP S5822902A JP 12133381 A JP12133381 A JP 12133381A JP 12133381 A JP12133381 A JP 12133381A JP S5822902 A JPS5822902 A JP S5822902A
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- Japan
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- light
- slit
- transparent body
- panel
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は曲面透明体の肉厚測定方法に関する。
スポットビームを透明又は半透明な被測定物に斜めに照
射し、その表面及び裏面からの反射光の光路差によって
被測定物ゝ９厚さを測定する方法としては、大別して次
のｉつの光学系の構成がある。その一つは投光側をスキ
ャンして表面反射光と裏面反射光がそれぞ、れ同一の光
横５点を通過する時間差を測定する方法であり、他の一
つは投光側は１本のスポットビームとし、レンズ等を用
いて結像させた表面反射点及び−面反射点の像の距離を
測定する方法である。
射し、その表面及び裏面からの反射光の光路差によって
被測定物ゝ９厚さを測定する方法としては、大別して次
のｉつの光学系の構成がある。その一つは投光側をスキ
ャンして表面反射光と裏面反射光がそれぞ、れ同一の光
横５点を通過する時間差を測定する方法であり、他の一
つは投光側は１本のスポットビームとし、レンズ等を用
いて結像させた表面反射点及び−面反射点の像の距離を
測定する方法である。
これらの方法を用いてＴＶパネル等の曲面体の肉厚を測
定する装置を構成する場合、通常の平板を測定する場合
と異なりその測定部が球面又は円筒面であシ平板に較べ
てかなり太きなくさび角を持つために、肉厚を正確に測
定できない問題点がある。更に、その測定面が平滑面で
なく例えば５〜１０μ程度の細かい凹凸を有する場合に
も、これを考慮した方法でなければ実用土十分な精度を
得ることができない。
定する装置を構成する場合、通常の平板を測定する場合
と異なりその測定部が球面又は円筒面であシ平板に較べ
てかなり太きなくさび角を持つために、肉厚を正確に測
定できない問題点がある。更に、その測定面が平滑面で
なく例えば５〜１０μ程度の細かい凹凸を有する場合に
も、これを考慮した方法でなければ実用土十分な精度を
得ることができない。
第１図は後者の方式に基づく測定法の一例を丞したもの
で、一定の入射角で照射されたスポット光の表面及び裏
面反射による像をレンズ８によって光検出器５に結像さ
せ、この光路の途中のレンズ８の焦点距離の位置に回転
ミラーを設けて、この等速に回転するミラーによって表
面反射光及び奥面反射光による像が光検出器面上で走査
されると、光検出器５からは第２図に示すようにそれぞ
れの像に応じたパルス信号が得られ、このパルスの時間
差（間隔）はくさび角がない場合には被測定物の厚さに
比例する。
で、一定の入射角で照射されたスポット光の表面及び裏
面反射による像をレンズ８によって光検出器５に結像さ
せ、この光路の途中のレンズ８の焦点距離の位置に回転
ミラーを設けて、この等速に回転するミラーによって表
面反射光及び奥面反射光による像が光検出器面上で走査
されると、光検出器５からは第２図に示すようにそれぞ
れの像に応じたパルス信号が得られ、このパルスの時間
差（間隔）はくさび角がない場合には被測定物の厚さに
比例する。
ところが、くさび角がある場合には誤差が生じ単に第１
図の方法のみでは実用上十分な精度が得られない。
図の方法のみでは実用上十分な精度が得られない。
本出願人はこのようにくさび角がある場合の誤差を解消
する方法原理を、先に特公昭５６−１１０８２号で提某
した。この原理はくさび角により発生する誤差を低減さ
せるために、逆方向から同様な聞１定を行う光学系を付
加し、２つの光学系の４ｔ１１定値を加算平均しくさび
角による測定誤差を互いに相殺するものである。
する方法原理を、先に特公昭５６−１１０８２号で提某
した。この原理はくさび角により発生する誤差を低減さ
せるために、逆方向から同様な聞１定を行う光学系を付
加し、２つの光学系の４ｔ１１定値を加算平均しくさび
角による測定誤差を互いに相殺するものである。
本発明は、かかる原理を使用しくさび角が比較的大きい
曲面透明体の肉厚をより正確に測定することを目的とし
、曲面透明体の肉厚測定部にハーフミラ−を使用して入
射光を対称的に投射し、その表面及び裏面反射光をこの
ハーフミラ−を通してレンズにより光検出器に結像させ
るものである。
曲面透明体の肉厚をより正確に測定することを目的とし
、曲面透明体の肉厚測定部にハーフミラ−を使用して入
射光を対称的に投射し、その表面及び裏面反射光をこの
ハーフミラ−を通してレンズにより光検出器に結像させ
るものである。
更に、本発明はこのような曲面体の肉厚を上記の原理を
使用して測定する場合には、平板の肉厚を測定する場合
のように投光側で走査することが正確な肉厚測定に適さ
ないことを見出し、被測定体の表面及び裏面における反
射光を走査することにより測定精度のよい新しい２光学
系を提案するもの′である。第８図及び第４図はゝ、入
射光を走査してそれぞれ平板と曲面体の肉厚を測定する
陽谷について示したものである。図において説明を簡単
のため光の屈折は無視したが、目的のためには何の支障
もないことはいうまでもない。
使用して測定する場合には、平板の肉厚を測定する場合
のように投光側で走査することが正確な肉厚測定に適さ
ないことを見出し、被測定体の表面及び裏面における反
射光を走査することにより測定精度のよい新しい２光学
系を提案するもの′である。第８図及び第４図はゝ、入
射光を走査してそれぞれ平板と曲面体の肉厚を測定する
陽谷について示したものである。図において説明を簡単
のため光の屈折は無視したが、目的のためには何の支障
もないことはいうまでもない。
第８図及び第４図において、検出側の受光レンズ８のピ
ントがａ点に合っているとすると、／？！ｒ反射面で反
射した光が光検出器５に入射することはａ点を通過する
ことと同じである。こくで、α面による反射光がａ点を
通過するのけ入射光線がＡの場合である。β面による反
射光がａ点を通過するのはβ面が平面の場合は、第８図
に示すように入射光がＢの時であるが、β面が曲面の場
合には第４図に示すようにその曲率に応じて入射角度が
変化し、従ってその反射光はａを通過せず、ａを通過す
るのはＢ′光線である。
ントがａ点に合っているとすると、／？！ｒ反射面で反
射した光が光検出器５に入射することはａ点を通過する
ことと同じである。こくで、α面による反射光がａ点を
通過するのけ入射光線がＡの場合である。β面による反
射光がａ点を通過するのはβ面が平面の場合は、第８図
に示すように入射光がＢの時であるが、β面が曲面の場
合には第４図に示すようにその曲率に応じて入射角度が
変化し、従ってその反射光はａを通過せず、ａを通過す
るのはＢ′光線である。
同様に１面で反射しａ点を通過する光線はＣでなく Ｃ
／である。更に、第８図における平面の場合と異なり、
ｈＷ間距離ＤＩとＢ／ Ｃ／間距離ｙ、は等しくならな
い。このため、α、β面を表裏面とする被測分物が下方
に移動してβ、ｒ面となった時、投光側走査方式による
測定値はり、 −４Ｄ２と変化する。例えば、曲率半径
５００１１１１１％入射角４５°で１１１１１１の移動
はα４チの変化となることが解っており、ＴＶ−パネル
のような曲面体をこの方式で測定する場合には、被測定
物との距離の変化による測定値の変動が太き過ぎて実用
的でない。
／である。更に、第８図における平面の場合と異なり、
ｈＷ間距離ＤＩとＢ／ Ｃ／間距離ｙ、は等しくならな
い。このため、α、β面を表裏面とする被測分物が下方
に移動してβ、ｒ面となった時、投光側走査方式による
測定値はり、 −４Ｄ２と変化する。例えば、曲率半径
５００１１１１１％入射角４５°で１１１１１１の移動
はα４チの変化となることが解っており、ＴＶ−パネル
のような曲面体をこの方式で測定する場合には、被測定
物との距離の変化による測定値の変動が太き過ぎて実用
的でない。
本発明はこのような欠点をも解消するためにハーフミラ
−を通してレンズにより反射光を光検出器に結像させる
場合に、このレンズの焦点距離位置に回転ミラーを設け
て反射光を掃引するように構成したものである。
−を通してレンズにより反射光を光検出器に結像させる
場合に、このレンズの焦点距離位置に回転ミラーを設け
て反射光を掃引するように構成したものである。
更に、被測定物が５〜１０μｍ程度の細かい凹凸を持つ
場合、第５図（ａ）に示すように照射スポット径が凹凸
のピッチより小さい時、レンズに入射する反射光の光量
が第５図（ｂ）に示すように僅かの測定位置の変動で急
激に変動し、従って測定値が不安定となる。第５図（ａ
）の如く大きな径のスポット光を使用することによりこ
の不安定性はなくなるが、この場合第６図中）に示すよ
うに光検出器出力のパルス信号の幅が広くカリ、このパ
ルス間隔を測定する時に立上り点やピーク点が不明確と
なって、同様にこのために測定値が不安定となる。
場合、第５図（ａ）に示すように照射スポット径が凹凸
のピッチより小さい時、レンズに入射する反射光の光量
が第５図（ｂ）に示すように僅かの測定位置の変動で急
激に変動し、従って測定値が不安定となる。第５図（ａ
）の如く大きな径のスポット光を使用することによりこ
の不安定性はなくなるが、この場合第６図中）に示すよ
うに光検出器出力のパルス信号の幅が広くカリ、このパ
ルス間隔を測定する時に立上り点やピーク点が不明確と
なって、同様にこのために測定値が不安定となる。
本発明の他の特徴は、このような欠点を解消するために
第７図（ａ）に示すようなスリット状の光を用いて幅方
向に平均化することにより、細かい凹凸による不安定さ
をなくし、更に光検出器出力のパルス幅の広がりによる
不安定さもなくすことである。
第７図（ａ）に示すようなスリット状の光を用いて幅方
向に平均化することにより、細かい凹凸による不安定さ
をなくし、更に光検出器出力のパルス幅の広がりによる
不安定さもなくすことである。
次に、本発明の実施例を図面に従って具体的に説、明す
る。
る。
第８図は本発明に基づく曲面透明体肉厚測定装置の概要
を示す説明図である。例えばＨｅ−Ｎθレーザ光源２か
らのスポット光は、シリンドリカルレンズ７によって肉
厚を測定する曲面透明体例えばＴＶパネル１上でシャー
プなスリット光となる。このように入射光をスリット状
にする目的は、前記したように肉厚を測定するＴＶパネ
ルの内面に微細な凹凸があり、この凹凸による測定値の
不安定化を解消するためである。
を示す説明図である。例えばＨｅ−Ｎθレーザ光源２か
らのスポット光は、シリンドリカルレンズ７によって肉
厚を測定する曲面透明体例えばＴＶパネル１上でシャー
プなスリット光となる。このように入射光をスリット状
にする目的は、前記したように肉厚を測定するＴＶパネ
ルの内面に微細な凹凸があり、この凹凸による測定値の
不安定化を解消するためである。
このスリット光の長さ及び幅は測定の平均化を行いだい
領域に応じて適当に選択される。スリット状に形成され
た入射光はビームスリッタ８により２つの方向に分離さ
れ、次いでノ・−フミラー９，９′によって反射されＴ
Ｖパネル１の肉厚測定部に対称の方向から照射される。
領域に応じて適当に選択される。スリット状に形成され
た入射光はビームスリッタ８により２つの方向に分離さ
れ、次いでノ・−フミラー９，９′によって反射されＴ
Ｖパネル１の肉厚測定部に対称の方向から照射される。
この場合、これら入射光の入射角は約４５°に設定する
のが望ましい。
のが望ましい。
ＴＶ’パネル！〉の表面及び裏面の反射によるスリット
像は、ハーフミラ−９，９′を通してレンズ８，８′に
より光検出器５，５′上に像を結ぶ。
像は、ハーフミラ−９，９′を通してレンズ８，８′に
より光検出器５，５′上に像を結ぶ。
レンズ８，８′の焦点に置かれた等速で回転するミラー
１０ 、１０’により像は光検出器５．５′上を掃引さ
れ、これにより光検出器５，５′は第９図に示すように
それぞれ電気信号（ａ）、（ｂ）を発生する。光検出器
５．５′の前のスリット６．６′はこのパルス状の電気
信号の立上りをシャープにす−るために設けられている
。この電気信号は第１０図に示す一連の信号処理が行わ
れた後、計数回路出力Ｔ１及びＴ２ は加算平均が行わ
れ、更に必要に応じ適当な係数をかけて実施値に変褪し
た後に表示出力される。
１０ 、１０’により像は光検出器５．５′上を掃引さ
れ、これにより光検出器５，５′は第９図に示すように
それぞれ電気信号（ａ）、（ｂ）を発生する。光検出器
５．５′の前のスリット６．６′はこのパルス状の電気
信号の立上りをシャープにす−るために設けられている
。この電気信号は第１０図に示す一連の信号処理が行わ
れた後、計数回路出力Ｔ１及びＴ２ は加算平均が行わ
れ、更に必要に応じ適当な係数をかけて実施値に変褪し
た後に表示出力される。
本発明は以上説明したように入射光をノ・−フミラーを
介して肉厚測定部に投射しているので肉厚測定部に実質
的に対称的に投射する２つの光学系を容易に重ね合せす
ることができ、かつその表面及び裏面における反射光を
かかるノ・−フミラーを通して光検出°器に導くことが
できる。
介して肉厚測定部に投射しているので肉厚測定部に実質
的に対称的に投射する２つの光学系を容易に重ね合せす
ることができ、かつその表面及び裏面における反射光を
かかるノ・−フミラーを通して光検出°器に導くことが
できる。
これにより、２つの光学系の入射光をより正確に肉厚測
定部の同一位置に照′射することが可能・となり、くさ
び角が比較的大きく表われる曲面透明体の肉厚をより一
層正確に測定できる。また、かかるハーフミラ−を通過
した反射光の像を光検出器に結庫させるだめのレンズの
焦点位置に回転ミラーを設けて走査しているので、光学
系と被測定物との距離の変化による測定誤差を軽減する
ことが可能である。
定部の同一位置に照′射することが可能・となり、くさ
び角が比較的大きく表われる曲面透明体の肉厚をより一
層正確に測定できる。また、かかるハーフミラ−を通過
した反射光の像を光検出器に結庫させるだめのレンズの
焦点位置に回転ミラーを設けて走査しているので、光学
系と被測定物との距離の変化による測定誤差を軽減する
ことが可能である。
史にまた、入射光をフリット状にすることにより、肉厚
測定部に微細な凹凸があっても、フリット状光の幅方向
に平均化しその影響を実質的に解消できる。
測定部に微細な凹凸があっても、フリット状光の幅方向
に平均化しその影響を実質的に解消できる。
一シートを示す。
図において１は被測定体、２は光源、３はレンズ、４は
回転ミラー、５は光検出器、９はノ・−フミラー 才８）ｙｌ ２ ４・ｙθ）Ａ 手続補正誉、（方式） ％式％ 曲面透明体の肉厚測定方法 ３ 補正をする者 本件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目１番２号名称
（００４）旭硝子株式会社 ４、代理人
回転ミラー、５は光検出器、９はノ・−フミラー 才８）ｙｌ ２ ４・ｙθ）Ａ 手続補正誉、（方式） ％式％ 曲面透明体の肉厚測定方法 ３ 補正をする者 本件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目１番２号名称
（００４）旭硝子株式会社 ４、代理人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ スポット光をハーフミラ−によって曲面透明体の肉
厚測定部に斜め方向から互に対称的に照射し、その表面
及び裏面の反射像をレンズζ用いてそれぞれ光検出器に
結像させ、この光路に設けた前記レンズの焦点に設置し
た回転ミラーによってこの像を走査させ表面及び裏面の
反射像により発生するこれらパルス状信号の時間差を相
加平均することにより肉厚を測定することを特徴とする
ＴＶパネルの肉厚測定方法。 ２ 曲面透明体表面の細かい凹凸による測定の不安定さ
をなくすために照射光をスリット状にする特許請求の範
囲第１項記載の曲面透明体の肉厚測定方法。′
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12133381A JPS5822902A (ja) | 1981-08-04 | 1981-08-04 | 曲面透明体の肉厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12133381A JPS5822902A (ja) | 1981-08-04 | 1981-08-04 | 曲面透明体の肉厚測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5822902A true JPS5822902A (ja) | 1983-02-10 |
Family
ID=14808661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12133381A Pending JPS5822902A (ja) | 1981-08-04 | 1981-08-04 | 曲面透明体の肉厚測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5822902A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999056076A1 (de) * | 1998-04-23 | 1999-11-04 | VMA Gesellschaft für visuelle Meßtechnik und Automatisierung mbH | Berührungslose messung der wanddicke |
-
1981
- 1981-08-04 JP JP12133381A patent/JPS5822902A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999056076A1 (de) * | 1998-04-23 | 1999-11-04 | VMA Gesellschaft für visuelle Meßtechnik und Automatisierung mbH | Berührungslose messung der wanddicke |
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