JPS59216038A - 自動硬度計における自動焦点装置 - Google Patents
自動硬度計における自動焦点装置Info
- Publication number
- JPS59216038A JPS59216038A JP9134783A JP9134783A JPS59216038A JP S59216038 A JPS59216038 A JP S59216038A JP 9134783 A JP9134783 A JP 9134783A JP 9134783 A JP9134783 A JP 9134783A JP S59216038 A JPS59216038 A JP S59216038A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens barrel
- image
- level difference
- image sensor
- automatic
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
- G01N3/42—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Automatic Focus Adjustment (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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、所定荷重の圧子押圧によって試料試験面に生
じた圧痕を、対物レンズで拡大してイメージセンサの受
光面上に結像せしめ、そのイメージセンサによる試料試
験面の画像データから、圧痕寸法を自動的に計測して試
料の硬度を求める、いわゆる自動硬度計乃至は自動微小
硬度計において、試験面の像を自動的にイメージセンサ
の受光面上に結像させる自動焦点装置に関する。
じた圧痕を、対物レンズで拡大してイメージセンサの受
光面上に結像せしめ、そのイメージセンサによる試料試
験面の画像データから、圧痕寸法を自動的に計測して試
料の硬度を求める、いわゆる自動硬度計乃至は自動微小
硬度計において、試験面の像を自動的にイメージセンサ
の受光面上に結像させる自動焦点装置に関する。
（ロ）従来技術
従来、上述の如く自動的に圧痕寸法を計測して硬度に換
算する硬度計は既に提案され、実用化に至っているが、
自動と称するものの試験面画像のイメージセンサ上への
焦点合わせは依然として人手に頼っており、真の自動硬
度針とは謂えるものではなかった。
算する硬度計は既に提案され、実用化に至っているが、
自動と称するものの試験面画像のイメージセンサ上への
焦点合わせは依然として人手に頼っており、真の自動硬
度針とは謂えるものではなかった。
（ハ）目的
本発明の目的は、上述の如き試験面画像のイメージセン
サ上への焦点合わせを自動的に行い、硬度計を真の自動
硬度計となす自動焦点装置を提供することにある。
サ上への焦点合わせを自動的に行い、硬度計を真の自動
硬度計となす自動焦点装置を提供することにある。
（ニ）構成
本発明の特徴とするところは、第１図に本発明の機能ブ
ロック図を示す如く、イメージセンサと対物レンズを収
容する鏡筒を試料に対して進退させる鏡筒駆動装置と、
イメージセンサからの試験面画像データを入力して当該
画像における黒色部分と白色部分とのレベル差を検出す
るレベル差検出手段と、鏡筒駆動装置を漸次駆動せしめ
て、レベル差検出手段からのレベル差が最大となる位置
で鏡筒を停止せしめる駆動制御手段を備え、鏡筒を自動
的に焦点の合う位置にまで駆動して停止させるよう構成
したことにある。
ロック図を示す如く、イメージセンサと対物レンズを収
容する鏡筒を試料に対して進退させる鏡筒駆動装置と、
イメージセンサからの試験面画像データを入力して当該
画像における黒色部分と白色部分とのレベル差を検出す
るレベル差検出手段と、鏡筒駆動装置を漸次駆動せしめ
て、レベル差検出手段からのレベル差が最大となる位置
で鏡筒を停止せしめる駆動制御手段を備え、鏡筒を自動
的に焦点の合う位置にまで駆動して停止させるよう構成
したことにある。
（ホ）実施例
以下、図面に基づいて本発明実施例を説明する。
第２図は本発明実施例の構成を示すブロック図である。
光源ｌからの光が照射された試料Ｗの試験面の像は、鏡
筒２の下端部分に設けられた対物レンズ３によって拡大
され、鏡筒２の上端部分に設けられたイメージセンサ４
の受光部で受像される。このイメージセンサ４は複数個
の画素で構成され、マイクロコンピュータ５からの指令
に基づいてイメージセンサ駆動回路６によって駆動され
、その出力は増幅器７．Ａ−Ｄ変換器８を介してマイク
ロコンピュータ５に導入されるよう構成されている。
筒２の下端部分に設けられた対物レンズ３によって拡大
され、鏡筒２の上端部分に設けられたイメージセンサ４
の受光部で受像される。このイメージセンサ４は複数個
の画素で構成され、マイクロコンピュータ５からの指令
に基づいてイメージセンサ駆動回路６によって駆動され
、その出力は増幅器７．Ａ−Ｄ変換器８を介してマイク
ロコンピュータ５に導入されるよう構成されている。
鏡筒２にはパルスモータ９が固着されており、その回転
子にはピニオンギア１０が取り付けられている。また、
鏡筒２を上下方向に摺動自在に支持するフレーム１１に
は、上述のピニオンギアｌＯと噛合するラック１２が刻
設されており、パルスモータ９の回転に応じて鏡筒２が
フレーみ１１上を上下方向に駆動され、試料Ｗに対する
鏡筒の位置が変化するよう構成されている。このパルス
モータ９は、マイクロコンピュータ５の指令に基づいて
パルスモータ駆動回路１３から発生される信号により、
任意の向きに回転することができる。
子にはピニオンギア１０が取り付けられている。また、
鏡筒２を上下方向に摺動自在に支持するフレーム１１に
は、上述のピニオンギアｌＯと噛合するラック１２が刻
設されており、パルスモータ９の回転に応じて鏡筒２が
フレーみ１１上を上下方向に駆動され、試料Ｗに対する
鏡筒の位置が変化するよう構成されている。このパルス
モータ９は、マイクロコンピュータ５の指令に基づいて
パルスモータ駆動回路１３から発生される信号により、
任意の向きに回転することができる。
また、パルスモータ９により鏡筒２が移動し得る最下端
の位置に対応して、フレーム１１に原点検出用センサ１
４が設けられており、この原点検出用センサ１４は鏡筒
２が最下端に到来したときこれを検知し、その出力をマ
イクロコンピュータ５に供給するよう構成されている。
の位置に対応して、フレーム１１に原点検出用センサ１
４が設けられており、この原点検出用センサ１４は鏡筒
２が最下端に到来したときこれを検知し、その出力をマ
イクロコンピュータ５に供給するよう構成されている。
なお、マイクロコンピュータ５は、各周辺装置の制御や
演算等を実行するＣＰＵ５１．プログラムが書き込まれ
たＲＯＭ５２．画像データ等を記憶するＲＡＭ５３およ
び指令等の入力の為のキーボード５４等から構成されて
いる。
演算等を実行するＣＰＵ５１．プログラムが書き込まれ
たＲＯＭ５２．画像データ等を記憶するＲＡＭ５３およ
び指令等の入力の為のキーボード５４等から構成されて
いる。
次に、本発明実施例の作用を述べる。第３図は本発明実
施例のＲＯＭ５２に書き込まれた鏡筒駆動制御用プログ
ラムを示すフローチャートである。
施例のＲＯＭ５２に書き込まれた鏡筒駆動制御用プログ
ラムを示すフローチャートである。
キーボード５４によって自動焦点指令を入力すると、Ｒ
ＡＭ５３内の最大レベル差レジスタＶｍａｘの値が０に
クリアされ（ＳＴＩ）、鏡筒２がパルスモータ９によっ
て最下端にまで下降される（ＳＴ２，５Ｔ３）。その位
置において、鏡筒位置をパルスモーク９の回転に対応し
て記憶するレジスタｉの値がＯにセントされ原点位置と
なる（ Ｓ Ｔ ４． ）。そしてイメージセンサ４か
らの試験面画像データを入力し、その画像内における白
色部分と黒色部分のレベル差Ｖが検出され（ＳＴ５゜５
Ｔ６） 、最大レベル差レジスタＶｍａｘの内容と比較
される（ＳＴ７）。原点位置においては、レベル差Ｖが
第４図（ａ）に示す如く極めて微弱ではあるが、当初Ｖ
ｍａｘが０になっているのでＳＴ８に進み、レベル差Ｖ
の値がＶｍａｘとして記憶されるとともに、レジスタｉ
の値（０）が最大レベル差位置レジスタＩに格納される
。そして鏡筒２をパルスモータ９によって１パルス分上
昇せしめ、同時にレジスタｉを１カウントアンプしくＳ
Ｔ９．ＳＴＩ Ｏ） 、再びＳＴ５以下に進んでその位
置におけるレベル差ＶとＶｍａｘを比較する。鏡筒２の
位置が焦点位置に到達するまでは、レベル差Ｖが漸次増
加してＶｍａｘおよびＩの内容が順次更新されていく。
ＡＭ５３内の最大レベル差レジスタＶｍａｘの値が０に
クリアされ（ＳＴＩ）、鏡筒２がパルスモータ９によっ
て最下端にまで下降される（ＳＴ２，５Ｔ３）。その位
置において、鏡筒位置をパルスモーク９の回転に対応し
て記憶するレジスタｉの値がＯにセントされ原点位置と
なる（ Ｓ Ｔ ４． ）。そしてイメージセンサ４か
らの試験面画像データを入力し、その画像内における白
色部分と黒色部分のレベル差Ｖが検出され（ＳＴ５゜５
Ｔ６） 、最大レベル差レジスタＶｍａｘの内容と比較
される（ＳＴ７）。原点位置においては、レベル差Ｖが
第４図（ａ）に示す如く極めて微弱ではあるが、当初Ｖ
ｍａｘが０になっているのでＳＴ８に進み、レベル差Ｖ
の値がＶｍａｘとして記憶されるとともに、レジスタｉ
の値（０）が最大レベル差位置レジスタＩに格納される
。そして鏡筒２をパルスモータ９によって１パルス分上
昇せしめ、同時にレジスタｉを１カウントアンプしくＳ
Ｔ９．ＳＴＩ Ｏ） 、再びＳＴ５以下に進んでその位
置におけるレベル差ＶとＶｍａｘを比較する。鏡筒２の
位置が焦点位置に到達するまでは、レベル差Ｖが漸次増
加してＶｍａｘおよびＩの内容が順次更新されていく。
鏡筒位置が焦点位置に達すれば、第４図（ｂ）に示す如
くレベル差Ｖが最大値となり、次の１パルス分の鏡筒２
の上昇により、レベル差ＶはＶｍａｘＯ値以下となって
ＳＴ７から５Ｔｉｉへと進む。５ＴＩＩでは、あらかじ
め設定されたα（例えば０．９９ ）をＶｍａｘに乗じ
た値とＶの値を比較し、■がその値を越えている間は更
に鏡筒２の上昇を続ける。これはノイズ等による焦点位
置の誤認を避ける為である。やがてＶの値がα・Ｖｍａ
ｘ以下となれば、最大レベル左位置レジスクＩに格納さ
れている位置にまで鏡筒２を下降せしめ（ＳＴ１２）、
鏡筒２は自動的に焦点位置にて停止される。
くレベル差Ｖが最大値となり、次の１パルス分の鏡筒２
の上昇により、レベル差ＶはＶｍａｘＯ値以下となって
ＳＴ７から５Ｔｉｉへと進む。５ＴＩＩでは、あらかじ
め設定されたα（例えば０．９９ ）をＶｍａｘに乗じ
た値とＶの値を比較し、■がその値を越えている間は更
に鏡筒２の上昇を続ける。これはノイズ等による焦点位
置の誤認を避ける為である。やがてＶの値がα・Ｖｍａ
ｘ以下となれば、最大レベル左位置レジスクＩに格納さ
れている位置にまで鏡筒２を下降せしめ（ＳＴ１２）、
鏡筒２は自動的に焦点位置にて停止される。
（へ）効果
以上説明したように、本発明によれば、試験面画像のイ
メージセンサ上への焦点合ねせを自動的に行うことがで
き、真の自動硬度計を得ることができ、測定者の労力の
軽減並びに能率の向上に寄与すること大である。
メージセンサ上への焦点合ねせを自動的に行うことがで
き、真の自動硬度計を得ることができ、測定者の労力の
軽減並びに能率の向上に寄与すること大である。
第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明実施例の構成を示すブロック図、第３図はその制
御用プログラムを示すフローチャート、第４図は本発明
実施例の作用をイメージセンサ出力によって示す説明図
である。 ２−鏡筒 ３一対物レンズ ４・−・イメージセンサ ５−マイクロコンピュータ９
−・パルスモータ １０−ピニオンギア１１−フレーム
１２−ランク １３−パルスギータ駆動回路 特許出願人 株式会社島津製作所代理人
弁理士西田新 第を図 第４図 第２図
本発明実施例の構成を示すブロック図、第３図はその制
御用プログラムを示すフローチャート、第４図は本発明
実施例の作用をイメージセンサ出力によって示す説明図
である。 ２−鏡筒 ３一対物レンズ ４・−・イメージセンサ ５−マイクロコンピュータ９
−・パルスモータ １０−ピニオンギア１１−フレーム
１２−ランク １３−パルスギータ駆動回路 特許出願人 株式会社島津製作所代理人
弁理士西田新 第を図 第４図 第２図
Claims (1)
- 所定荷重の圧子押圧により生じた試料試験面の圧痕を、
対物レンズで拡大してイメージセンサの受光面上に結像
せしめ、上記イメージセンサからの試料試験面画像デー
タを処理して上記圧痕寸法゛を計測することにより、当
該試料の硬度を測定する装置において、上記対物レンズ
と上記イメージセンサを収容する鏡筒を駆動して上記試
験面に対する距離を変化させる鏡筒駆動装置と、上記イ
メージセンサからの画像データを入力して当該画像にお
ける白色部分と黒色部分のレベル差を検出する手段と、
上記鏡筒駆動装置を漸次駆動せしめて゛上記レベル差が
最大となる鏡筒位置を検出してその位置で上記鏡筒を停
止せしめる駆動制御手段を備えたことを特徴とする自動
硬度計における自動焦点装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9134783A JPS59216038A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 自動硬度計における自動焦点装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9134783A JPS59216038A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 自動硬度計における自動焦点装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59216038A true JPS59216038A (ja) | 1984-12-06 |
Family
ID=14023878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9134783A Pending JPS59216038A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 自動硬度計における自動焦点装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59216038A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6421351U (ja) * | 1987-07-28 | 1989-02-02 | ||
| JPH05196561A (ja) * | 1992-01-17 | 1993-08-06 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 硬度測定装置および硬度測定方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5050984A (ja) * | 1973-09-03 | 1975-05-07 |
-
1983
- 1983-05-23 JP JP9134783A patent/JPS59216038A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5050984A (ja) * | 1973-09-03 | 1975-05-07 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6421351U (ja) * | 1987-07-28 | 1989-02-02 | ||
| JPH05196561A (ja) * | 1992-01-17 | 1993-08-06 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 硬度測定装置および硬度測定方法 |
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