JPS60211302A - Inclination measuring instrument - Google Patents

Inclination measuring instrument

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JPS60211302A
JPS60211302A JP6750984A JP6750984A JPS60211302A JP S60211302 A JPS60211302 A JP S60211302A JP 6750984 A JP6750984 A JP 6750984A JP 6750984 A JP6750984 A JP 6750984A JP S60211302 A JPS60211302 A JP S60211302A
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JP
Japan
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light
measured
tilt angle
inclination
reflected
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JP6750984A
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JPH0412402B2 (en
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Masakazu Hayashi
正和 林
Tetsushi Imi
伊美 哲志
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS60211302A publication Critical patent/JPS60211302A/en
Publication of JPH0412402B2 publication Critical patent/JPH0412402B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Abstract

PURPOSE:To measure the tilt angle of a body which has a columnar smooth outer peripheral surface automatically without contacting by projecting light on the outer peripheral surface of the body to be measured, and photodetecting its reflected light at plural positions and calculating the tilt angle of the reflected light from a reference surface from the obtained position signals. CONSTITUTION:The inclination measuring device consists of a projection part 4 which has a light source 1 such as a laser diode, a reflecting mirror part 5 which photodetects layer light reflected by the outer peripheral surface of the body 2 to be measured at three positions and reflects it upward, a position detecting part (image sensor) 6 which photodetects plural laser light beams reflected by the reflecting mirror part 5 individually and outpus electric signals indicating the photodetection positions, and an arithmetic processing part. The optical axis 9 of the projection part 4 and the inclination measurement reference line 10 of the body 2 to be measured are set crossing each other almost at right angles. Then an output electric signal of the image sensor 6 which indicates a photodetection position is inputted to the arithmetic processing part, the tilt angle of reflected light on the outer peripheral surface of the body 2 from the reference line 10 is calculated on the basis of the electric signal, and the tilt angle is obtained on the basis of the calculated tilt angle.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は1円柱状物体の倒れを非接触的に測定するため
の倒れ測定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a tilt measuring device for non-contactly measuring the tilt of a cylindrical object.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

一般に1円柱状物体の倒れを測定する場合、従来におい
ては、接触形の変位計を用いて柱状物体の複数個所の位
置測定を行い、得られた位置データに基゛づいて倒れ量
を算出していた。たとえば。
Generally, when measuring the inclination of a cylindrical object, conventionally, a contact displacement meter is used to measure the position of the columnar object at multiple locations, and the amount of inclination is calculated based on the obtained position data. was. for example.

差動トランスの測定子の軸線を特定の方向に揃え。Align the axis of the probe of the differential transformer in a specific direction.

高さの異なる2点で位置測定を行い、2点間の高さ方向
の距離と、差動トランスによる位置データ間の差によシ
倒れ角をめていた。しかして1通常1位置測定は、互に
直交する2方向から行い。
The position was measured at two points at different heights, and the angle of inclination was calculated based on the distance in the height direction between the two points and the difference between the position data from the differential transformer. Therefore, usually one position measurement is performed from two directions that are perpendicular to each other.

倒れ巧θX、θyを3次元的にめていた。He fell down and held θX and θy three-dimensionally.

しかるに、上記従来の倒れ測定は、接触測定であル1円
柱状物体表面が傷付き易い場合や外力を加えることがで
きない場合には適用できない。さらに、3次元的倒れ角
θX、θyの同時測定ができず。
However, the conventional inclination measurement described above cannot be applied when the surface of the cylindrical object is easily damaged by contact measurement or when it is impossible to apply external force. Furthermore, simultaneous measurement of three-dimensional inclination angles θX and θy is not possible.

しかも測定作業が比較的複雑であるので、測定に時間が
かがシ、自動化が困難である難点をもっている。
Moreover, since the measurement work is relatively complicated, it is time-consuming and difficult to automate.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記事情を参酌してなされたもので。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances.

円柱状かつ平滑な外局面を有する物体の倒れ角を非接触
的かつ自動的に測定することのできる倒れ測定装置を提
供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an inclination measurement device that can automatically and non-contactly measure the inclination angle of an object having a cylindrical shape and a smooth outer surface.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

少なくとも一部が円柱状に形成され且つこの円柱状部分
が平滑面となっている被測定物の上記円柱状部分の外局
面に光を投射し、その反射光を複数位置にて受光して位
置検出信号に変換し、変換された位置検出信号に基づい
て反射光の基準面からの傾斜角を算出し、算出した傾斜
角に基づいて倒れ角を算出するようにしたものである。
Light is projected onto the outer surface of the cylindrical part of the object to be measured, at least a part of which is formed into a cylindrical shape, and this cylindrical part is a smooth surface, and the reflected light is received at a plurality of positions to determine the position. The inclination angle of the reflected light from the reference plane is calculated based on the converted position detection signal, and the inclination angle is calculated based on the calculated inclination angle.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下1本発明の一1!施例を図面を参照して詳述する。 The following is part 1 of the present invention! Examples will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は1本実施例の倒れ測定装置を示している。この
倒れ測定装置は1例えばレーザダイオードなどの光源(
1)及びこの光源(1)から出光されたレーザ光を1円
柱に形成され外周面が光を正反射させる鏡面となってい
る被測定物(2)をはさんで反対側にある後述する仮想
焦点Pに収束させる集光レンズ(3)からなる投光部(
4)と、この投光部(4)から投射されたレーザ光の被
測定物(2)の外周面にて反射されたレーザ光を3個所
にて受光し上方に反射する反射鏡部(5)と、この反射
鏡部(5)によシ反射した複数本のレーザ光を各別に受
光して受光位置を示す電気信号を出力する位置検出部(
6)と、この位置検出部(6)から出力された電気信号
に基づいて被測定物(2)の傾き角を演算する演算処理
部(7)(第2図参照)と、との演算処理部(力に電気
的に接続され演算結果を表示する例えばCRT (Ca
thode Ray Tube )などの表示部(8)
(第2図参照)とから構成されている。しかして、投光
部(4)の元軸(9)と、被測定物(2)の傾き測定基
準線(11とは互にほぼ直交するように設定されている
。また1反射鏡部(5)は、半透鏡(11)及び第1.
第2の表面鏡(Ia、住りから構成されている。半透鏡
Ql)は、光軸(9)上に設置されていて。
FIG. 1 shows a tilt measuring device according to one embodiment. This inclination measuring device uses a light source such as a laser diode (1).
1) and a hypothetical object (described later) on the opposite side of the object to be measured (2), which is formed into a cylinder and whose outer peripheral surface is a mirror surface that specularly reflects the laser light emitted from this light source (1). A light projection unit (
4), and a reflecting mirror part (5) that receives the laser light projected from the light projecting part (4) and reflected on the outer peripheral surface of the object to be measured (2) at three locations and reflects it upward. ), and a position detection unit (
6) and a calculation processing unit (7) (see Fig. 2) that calculates the inclination angle of the object to be measured (2) based on the electrical signal output from the position detection unit (6). For example, a CRT (Ca
Display section (8) such as Thode Ray Tube)
(See Figure 2). Therefore, the original axis (9) of the light projector (4) and the inclination measurement reference line (11) of the object to be measured (2) are set to be almost orthogonal to each other. 5) includes a semi-transparent mirror (11) and a first.
The second surface mirror (Ia, consisting of a mirror, semi-transparent mirror Ql) is installed on the optical axis (9).

この光軸(9)に沿って被測定物(2)から反射してき
たレーザ光を光軸(9)に直交する光路αくに沿った上
方に反射させるようになっている。また、第1.第20
表面鏡(12,Qlは、測定基準線a1に直交し、且つ
光軸(9)を含む仮想面上にて、光軸(9)をはさんだ
左右両側に角度αだけ開離して設けられ、被測定物(2
)からのレーザ光を上方に反射するようになっている。
Laser light reflected from the object to be measured (2) along this optical axis (9) is reflected upward along an optical path α orthogonal to the optical axis (9). Also, 1st. 20th
The surface mirrors (12, Ql are perpendicular to the measurement reference line a1 and are provided on a virtual plane including the optical axis (9), separated by an angle α on both the left and right sides of the optical axis (9), Object to be measured (2
) to reflect the laser beam upward.

このとき第1.第2の表面5QL(1:Iと上記仮想面
との交線の延長線は、光軸(9)に45度の角度をなし
て交差するように設定されている。つまシ、光軸(9)
に対して角度αだけ開離した光路o!9.cuaに沿っ
てきたレーザ光は、仮想面に直交する光路a“0.αe
に沿って上方に反射するように設定されている。しかし
て1位置検出部(6)は、光路Iに沿ったレーザ光を受
光する第1のイメージ七ンサ翰と。
At this time, the first. The extension of the line of intersection between the second surface 5QL (1:I and the virtual plane) is set to intersect the optical axis (9) at an angle of 45 degrees. 9)
The optical path o! is separated by an angle α! 9. The laser beam that has followed cua has an optical path a “0.αe” orthogonal to the virtual plane.
It is set to reflect upward along the Thus, the first position detection unit (6) is a first image sensor that receives the laser beam along the optical path I.

光路aηに沿ったレーザ光を受光する第2のイメージセ
ンサ翰と、光路Oeに沿ったレーザ光を受光する第3の
イメージセンサQυとからなっている。これら第1.第
2.第3のイメージセンサ(Il、翰、Ql)は1例え
ばCCD (Charpe Coupled DevI
ce)からなっている。そうして、第1のイメージセン
ナ翰の受光面と、光軸I及び測定基準線(IIを含む面
との交線は、光軸(9)に対して平行となシ2.かつこ
の交線方向に素子列が配列されるように設定されている
It consists of a second image sensor screen that receives the laser beam along the optical path aη, and a third image sensor Qυ that receives the laser beam along the optical path Oe. These first. Second. The third image sensor (Il, Kan, Ql) is one such as CCD (Charpe Coupled DevI).
ce). Then, the line of intersection between the light-receiving surface of the first image sensor wing and the plane including the optical axis I and the measurement reference line (II) is parallel to the optical axis (9). The element rows are arranged in a line direction.

また、第2のイメージセンサ翰の受光面と、光軸aη及
び測定基準線Onを含む面との交線は、光軸α啼に対し
て平行とな)、かつこの交線方向Km子列が配列される
ように設定されている。また、第3のイメージセンサC
21)の受光面と、光軸α陽及び測定基準線Hを含む面
との交線は、光軸0[9に対して平行となシ、かつとの
交線方向に素子列が配列されるように設定されている。
Furthermore, the line of intersection between the light-receiving surface of the second image sensor and the plane including the optical axis aη and the measurement reference line On is parallel to the optical axis α), and the direction of this line of intersection is Km are set to be arranged. In addition, a third image sensor C
The line of intersection between the light-receiving surface of 21) and the plane containing the optical axis α and the measurement reference line H is parallel to the optical axis 0[9], and the element array is arranged in the direction of the intersection with the optical axis 0[9]. is set to

さらに、第2.第3のイメージセンサ(イ)、(2υの
光路(17)、QSを経由したレーザ光の受光位置12
3.(231間の距離は、1xに設定されている。また
、第3図に示すように、このときの受光位置(22,(
23j間を結ぶ線分なa(この線分(財)はX軸方向と
なるように設定きれている。)の中点(ハ)と、第1の
イメージセンサa→の光路(14)を経由したレーザ光
の受光位置(ハ)との距離は、Jyに設定されている。
Furthermore, the second. Third image sensor (a), (2υ optical path (17), laser beam receiving position 12 via QS
3. (The distance between 231 is set to 1x. Also, as shown in Figure 3, the light receiving position (22, (
The midpoint (c) of the line segment a connecting between 23j and the optical path (14) of the first image sensor a→ is set to be in the X-axis direction. The distance from the receiving position (c) of the laser beam that has passed through is set to Jy.

ここで、第3図と第2図とでは第1゜第2.第3のイメ
ージセンサ(11,G!I、 CI!1)の配設関係が
若干具なっているが6後述の便宜上のものでありて光学
的には全く等価である。さらに、第1゜第2.第3のイ
メージセンサ(11,(21,(2m)の出力側は。
Here, in FIG. 3 and FIG. 2, the 1st and 2nd. Although the arrangement of the third image sensor (11, G!I, CI!1) is slightly different, this is for convenience as will be described later, and they are optically completely equivalent. Furthermore, 1st degree, 2nd degree. The output side of the third image sensor (11, (21, (2m)) is.

それぞれ信号処理回路(財)、@、@の入力側に接続さ
れている。これら信号処理回路−,@、 @は、2値化
回路とカウンタ回路とからなっていて、第1゜第2.第
3のイメージセンサ(Il、 cA、 *ηにおける受
光位置1x、 、 nx、 、 nyを示す信号を出力
するようになっている。しかして、第1.第2.第3の
イメージセンサQ1. ell、 (21)の出力側は
1例えばマイクロコンビ、−夕などの演算制御装置(7
)に接続されている。そして、この演算制御装置(至)
及び信号処理回路@、(至)、@は、前記演算処理部(
力を構成している。
Connected to the input side of the signal processing circuit, @, and @, respectively. These signal processing circuits -, @, and @ consist of a binarization circuit and a counter circuit. The third image sensor (Il, cA, *η) is adapted to output a signal indicating the light receiving position 1x, , nx, , ny. The output side of (21) is an arithmetic and control device (7) such as a microcombi, etc.
)It is connected to the. And this arithmetic and control device (to)
and the signal processing circuit @, (to), @ is the arithmetic processing unit (
constitutes power.

、 つぎに、上記構成の倒れ測定装置の作動について述
べる。
Next, the operation of the inclination measuring device having the above configuration will be described.

まず1本実施例の倒れ測定装置の測定原丹について説明
する。屯し、投光部(4)から投射されたレーザ光O0
が、第4図に示すように被測定物(2)に対して集光さ
れたとすると、被測定部(2)の内向方向の微小面ds
、に着目した場合、第5図に示すように。
First, the measurement angle of the inclination measuring device of this embodiment will be explained. Then, the laser beam O0 projected from the light projecting section (4)
is focused on the object to be measured (2) as shown in FIG.
, as shown in Figure 5.

この微小?l1fdStは凸面鏡として作用し、レーザ
光0υは矢印p、 、 p、 、 p、 、 p、 、
 p、で示すように、凸面鏡の仮想焦点Pを中心として
放射状に拡散するように反射する。一方、被測定部(2
)の軸方向の微小面ds、に着目した場合、第6図に示
すように、この微小面ds、は平面鏡として作用し、レ
ーザ光Gυは。
This minute? l1fdSt acts as a convex mirror, and the laser beam 0υ follows the arrows p, , p, , p, , p, ,
As shown by p, the light is reflected radially and diffusely around the virtual focus P of the convex mirror. On the other hand, the part to be measured (2
), as shown in FIG. 6, this microsurface ds acts as a plane mirror, and the laser beam Gυ is.

仮想焦点Pと左右対称関係位置にある集光点P′に集光
するように反射する。このとき、被測定物(2)の軸線
(2a)が測定基準線−に対して角度Oだけ傾斜してい
たとすれば、焦光点P′も基準点に対して角度20だけ
変化する。したがって、焦光点P′の変位量から逆に倒
れ角を算出することが可能とkる。
The light is reflected so as to be focused on a focusing point P' located in a bilaterally symmetrical position with respect to the virtual focal point P. At this time, if the axis (2a) of the object to be measured (2) is inclined by an angle O with respect to the measurement reference line -, the focal point P' also changes by an angle 20 with respect to the reference point. Therefore, it is possible to calculate the angle of inclination conversely from the amount of displacement of the focal point P'.

すなわち、第7図に示すように、3次元座標空間x−y
−zにおいて測定基準線OIが2軸上にあるとき、被測
定物(2)の軸線(2a)が倒れ角θだけ傾いていたと
すると、このときのx −z空間における倒れ角はθX
及びy −z空間における倒れ角はθyとなる。しかし
て、上記倒れ角θXは、第8図における受光位置働、@
の高さの差Δhxによりめることができる。す彦わち、
第8図に示すように、第2゜第3のイメージセンナ(イ
)、 an間の距離1xは一定であるので、高さの差Δ
hxがわかれば、倒れ角θXは。
That is, as shown in FIG. 7, the three-dimensional coordinate space x-y
-z, when the measurement reference line OI is on two axes, if the axis (2a) of the object to be measured (2) is inclined by the inclination angle θ, then the inclination angle in the x -z space is θX
And the inclination angle in the y-z space is θy. Therefore, the above-mentioned inclination angle θX is the function of the light receiving position in FIG.
It can be determined by the height difference Δhx. Suhiko Wachi,
As shown in FIG. 8, since the distance 1x between the second and third image sensors (A) and an is constant, the height difference Δ
If hx is known, the inclination angle θX is.

次式■によ請求めることができる。It can be claimed using the following formula (■).

tan Bθx= Δhx /A! −・−・・−(i
)同じく、上記倒れ角θyは、第3図に)ける受光位置
(2)、(ハ)、(ハ)に基づいてめることができる。
tan Bθx=Δhx/A! −・−・・−(i
) Similarly, the above-mentioned inclination angle θy can be determined based on the light receiving positions (2), (c), and (c) in FIG. 3).

すなわち、中点(ハ)と受光位置(ハ)との距離1yは
一定であるので、線分04)の中点(ハ)と受光位置(
ハ)との高さの差Δhy・がわかれば、倒れ角θyは1
次式■によ請求めることができる。
In other words, since the distance 1y between the midpoint (C) and the light receiving position (C) is constant, the distance 1y between the midpoint (C) of line segment 04 and the light receiving position (C) is constant.
If you know the height difference Δhy・ from C), the inclination angle θy is 1
It can be claimed using the following formula (■).

tan2θy = Δhy / Ly ・・・=■ここ
で、中点(ハ)における高さは、受光位置(2)、(ハ
)の高さの中間に位置しているので、高さの差Δh。
tan2θy = Δhy / Ly...=■Here, the height at the midpoint (C) is located between the heights at the light receiving positions (2) and (C), so the height difference is Δh.

は1次式■によりめることができる。can be determined by the linear equation (■).

したがって、演算制御装置には、弐の、■、■に相当す
る演算プログラムが格納されていて、倒れ角θX、θy
を自動的に算出するようになっている。かくして、測定
基準線α0に対して倒れ角ax 、 Oyだけ傾斜して
いる被測定物(2)に向けて、光源(1)からレーザ光
011を発振させると、このレーザ光6υは、集光レン
ズ(3)によシ仮想焦点Pに収束するように集光される
。ついで、集光されたレーザ光Gυは、被測定物(2)
の外周面にて反射される。反射されたレーザ光は、半透
鏡(11)及び第1.第2の表面鏡nunによシ上方に
反射され、それぞれ第1.第2.第3のイメージセンサ
01. (21,c!υにより受光され、受光位置(ハ
)、 122.(至)に対応した電圧値の電気信号SA
Therefore, the arithmetic and control device stores arithmetic programs corresponding to the second, ■, and ■, and the inclination angles θ
is automatically calculated. Thus, when the laser beam 011 is oscillated from the light source (1) toward the object to be measured (2) which is inclined by the inclination angle ax, Oy with respect to the measurement reference line α0, this laser beam 6υ is The light is focused by the lens (3) so as to converge to a virtual focal point P. Next, the focused laser beam Gυ is applied to the object to be measured (2)
It is reflected at the outer circumferential surface of. The reflected laser beam passes through the semi-transparent mirror (11) and the first . are reflected upward by the second surface mirror nun, respectively. Second. Third image sensor 01. (Electrical signal SA of the voltage value received by 21, c!υ and corresponding to the light receiving position (c), 122. (to)
.

8B、 SCに変換される。これら電気信号SA、 S
B、 8Cは、それぞれ信号処理回路(27)、 @、
 (、!Iに印加される。
8B, converted to SC. These electrical signals SA, S
B and 8C are signal processing circuits (27), respectively.
(, !I is applied.

ところで、第10図は、電気信号SA、 SB、 SC
の波形の模式図であって、受光スポット部分のみ電圧値
が急増している。したがって1gI号処理回路(財)、
aS。
By the way, Fig. 10 shows the electric signals SA, SB, SC.
FIG. 2 is a schematic diagram of the waveform in which the voltage value increases rapidly only at the light-receiving spot portion. Therefore, 1gI processing circuit (goods),
aS.

(イ)にては、この電圧急増部分を2値化処理により峻
別するとともに、カウンタ機能によりこの電圧急増部分
が全ビット数Nのうち最初から何ビット目に相当するか
を演算する。しかして、これら信号処理回路匈、 c!
at、(ハ)からは、受光位置oe、+2本(ハ)のピ
ット位置ny、 nxl、 nx、を示す信号SD、 
SE、 SFが演算制御装置(7)に出力される。つい
で、この演算制脚装置(至)にては、ビット位置ICY
、 nxl、 nX、に1ビ、トのピッチ間隔eを乗す
ることによシ、高さhY+ hxl + ”tをめる。
In (a), this voltage increase portion is clearly distinguished by binarization processing, and a counter function is used to calculate which bit from the beginning of the total number N of bits this voltage increase portion corresponds to. However, these signal processing circuits, c!
From at, (c), a signal SD indicating the light receiving position oe, +2 pit positions ny, nxl, nx,
SE and SF are output to the arithmetic and control unit (7). Next, in this calculation leg restraint device (to), the bit position ICY
, nxl, nX, by the pitch interval e of 1 bit to calculate the height hY+hxl+''t.

つぎに、高さhX、 、 hX、より高さの差Δhxを
次式■によ請求める。
Next, from the heights hX, , hX, the height difference Δhx can be calculated using the following equation (2).

Δhx == hxl h、、 ’・”・・■しかして
、演算制御部(至)にては、あらかじめ校正値Δhxo
、ΔhyOが格納されている。これら校正値Δhxo、
△hyOは、まず、被測定物(2)と同一形状の校正用
円柱体を、測定基準線(11に軸線を一致させて配置し
、このとき得られた信号SA、 8B、 8Cに基づい
て、上述と同一のアルゴリズムによシ得たものである。
Δhx == hxl h,, '・”... ■However, in the arithmetic control section (towards), the calibration value Δhxo
, ΔhyO are stored. These calibration values Δhxo,
△hyO is determined by first placing a calibration cylinder having the same shape as the object to be measured (2) with its axis aligned with the measurement reference line (11), and then using the signals SA, 8B, and 8C obtained at this time. , was obtained using the same algorithm as above.

ついで請求められた高さの差ΔhX、Δh、及び校正値
Δhxo 、ΔhXoによυ1次式■■を用いて校正さ
れた高さの差Δhxm、Δhymを算出する。
Next, the calibrated height differences Δhxm and Δhym are calculated using the υ linear equation ■■ based on the requested height differences ΔhX and Δh and the calibration values Δhxo and ΔhXo.

この式■、■によ請求められた校正された高さの差Δh
xm、Δhymをそれぞれ式■、■のΔhX、Δh、部
分に代入することによシ、倒れ角θX、θyが算出され
る請求められた倒れ角191.19)は1表示部(8)
にて表示される。
The calibrated height difference Δh claimed by this formula ■, ■
By substituting xm and Δhym into the ΔhX and Δh parts of formulas ■ and ■, respectively, the inclination angles θX and θy are calculated.
will be displayed at

このように1本実施例の倒れ゛測定装置は、被測定物(
2)に外力を付加するととなく、非接触方式で傷を付け
ることなく、倒れ角を測定することができる。しかも、
3次元的な倒れ角θX、θyを同時に測定できる。さら
に、測定が自動化されているので、測定時間が数秒以下
と、極めて短くなり、測定能率が飛躍的に向上する。
In this way, the inclination measuring device of this embodiment can be used to measure the object to be measured (
2) The angle of inclination can be measured in a non-contact manner without causing damage without applying external force. Moreover,
Three-dimensional inclination angles θX and θy can be measured simultaneously. Furthermore, since the measurement is automated, the measurement time is extremely short, less than a few seconds, and the measurement efficiency is dramatically improved.

なお、上記実施例においては、被測定物として円柱状の
ものを例示しているが、第11図に示すように、被測定
物の一部のみが円柱状部分02である物体(至)であっ
てもよい。さらに、光源としては。
In the above embodiments, a cylindrical object is exemplified as the object to be measured, but as shown in FIG. There may be. Furthermore, as a light source.

レーザ光源に限ることなく、一般のタングステンランプ
又はハロゲンランプをピンホールを介することにより用
いることもできる。さらに、上記実施例において、倒れ
角θX、θyを同時測定することなく、いずれか一方の
みを測定する構成としてもよい。たとえば、倒れ角θX
のみを測定する場合は。
The light source is not limited to a laser light source, and a general tungsten lamp or halogen lamp can also be used through a pinhole. Further, in the above embodiment, a configuration may be adopted in which only one of the inclination angles θX and θy is measured without simultaneously measuring them. For example, the inclination angle θX
If you only want to measure.

表面鏡(IL(11位置に、イメージセンサ翰、 C!
1)を配設してもよい。のみならず、倒れ角θX、θ1
以外の倒れ角の測定も、イメージセンサの配設位置を変
更することにより可能である。さらにイメージセンサと
して、 CODに限ることな(、ITV(工業用テレビ
ジ璽ン)カメラ、ボジシ冒ンセンサ、 MO8(Met
al 0xide Sem1conductor)形の
イメージセンサ郷、いずれを用いてもよい。
Front mirror (IL (at position 11, image sensor wire, C!
1) may be provided. Not only the inclination angle θX, θ1
Measurement of other inclination angles is also possible by changing the arrangement position of the image sensor. Furthermore, as image sensors, it is not limited to COD (ITV (industrial television) cameras, physical exposure sensors, MO8 (Met), etc.
Any type of image sensor may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の倒れ測定装置は、非接触方式であるので、被測
定物に外力を付加することなく、かつ表面に傷を付ける
ことなく倒れ角を測定することができる。また、倒れ角
を、3次元的に、しかも自動的にめることができる。そ
の結果、測定精度及び測定能率が向上する。
Since the inclination measuring device of the present invention is of a non-contact type, it is possible to measure the inclination angle without applying external force to the object to be measured and without damaging the surface. Furthermore, the angle of inclination can be determined three-dimensionally and automatically. As a result, measurement accuracy and measurement efficiency are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一夾施例の倒れ測定装置の全体構成図
、第2図は同じく電気回路図、第3図は第1図における
イメージセンサの配設関係の説明図、第4図ないし第9
図は本発明の倒れ角の測定原理を説明するための−、第
10図はイメージセンナからの出力信号の波形を示す図
、第11図は被測定物の変形例を示す図である。 (2):被測定物、 (41:投光部。 (6):位置検出部、 (7) :演算処理部。 Q1=測定基準線。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名) 第1図 第2図 0 第3図 第10図 −N−−− 第4図 第7図 第8図 第9図
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a tilt measuring device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an electric circuit diagram, FIG. 3 is an explanatory diagram of the arrangement of the image sensor in FIG. 1, and FIG. or 9th
10 is a diagram showing the waveform of an output signal from an image sensor, and FIG. 11 is a diagram showing a modification of the object to be measured. (2): Object to be measured, (41: Light projecting section. (6): Position detection section, (7): Arithmetic processing section. Q1 = Measurement reference line. Agent: Patent attorney Noriyuki Chika (and 1 other person) Figure 1 Figure 2 0 Figure 3 Figure 10 -N--- Figure 4 Figure 7 Figure 8 Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 少なくとも一部が円柱状に形成され且つこの円柱状部分
の外周面が平滑面となっている被測定物の基準方向から
の倒れ角を測定する倒れ測定装置において、I:記外周
面に光を投射する投光部と、この投光部から投射された
光の上記外局面における反射光を複数位置にて各別に受
光し受光位置を示す電気信号に変換する位置検出部と、
この位置おける反射光の上記基準方向に直交する面に対
する傾斜角を算出し算出した上記傾斜角に基づいて上記
倒れ角を算出する演算処理部とを具備することを特徴と
する倒れ測定装置。
In an inclination measuring device for measuring an inclination angle from a reference direction of an object to be measured, at least a part of which is formed in a cylindrical shape and the outer circumferential surface of this cylindrical portion is a smooth surface, I: irradiates light onto the outer circumferential surface. a light projecting section for projecting light; a position detecting section that receives the reflected light of the light projected from the light projecting section at a plurality of positions separately and converts it into an electrical signal indicating the light receiving position;
An inclination measuring device comprising: an arithmetic processing unit that calculates an inclination angle of reflected light at this position with respect to a plane orthogonal to the reference direction, and calculates the inclination angle based on the calculated inclination angle.
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