JPS6080703A - 光学式外径測定装置 - Google Patents
光学式外径測定装置Info
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- JPS6080703A JPS6080703A JP19029283A JP19029283A JPS6080703A JP S6080703 A JPS6080703 A JP S6080703A JP 19029283 A JP19029283 A JP 19029283A JP 19029283 A JP19029283 A JP 19029283A JP S6080703 A JPS6080703 A JP S6080703A
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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
- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
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
本発明はイメージセンサ（フォトダイオードアレイ）を
用いた光学式外径測定装置の測定精度の改良に関するも
のである。
用いた光学式外径測定装置の測定精度の改良に関するも
のである。
ロ６従来技術
イメージセンサを用いて光学的に物体の外径やテープの
幅を測定する光学式外径測定装置の原理の一例を第１図
に示す。図において（１）はイメージセンサ、（２）は
イメージセンサ（１）に向けて平行光線を照射する投光
器、（３）はイメージセンサ（１）と投光器（２）の間
に置かれた物体である。この光学式外径測定装置はイメ
ージセンサ（１）に投影された物体（３）の影の長さを
イメージセン＋（１）により測定して物体（３）の外径
を測定するようにしたものである。
幅を測定する光学式外径測定装置の原理の一例を第１図
に示す。図において（１）はイメージセンサ、（２）は
イメージセンサ（１）に向けて平行光線を照射する投光
器、（３）はイメージセンサ（１）と投光器（２）の間
に置かれた物体である。この光学式外径測定装置はイメ
ージセンサ（１）に投影された物体（３）の影の長さを
イメージセン＋（１）により測定して物体（３）の外径
を測定するようにしたものである。
ところで、イメージセンサ（１）が光の入射を受け、こ
れを電気信号として出力する状態を説明すると次のよう
になる。
れを電気信号として出力する状態を説明すると次のよう
になる。
第２図はイメージセンサ（１）の内部構造を簡略化して
示すもので、（４）は入射した光を電気信号に変換する
ホトアレイ、（５ａ） （５ｂ）はホトアレイ （４）
の両側に配置され夫々ホトアレイ′（４）の奇数番目と
偶数番目の素子から並列に電気信号を取り出し、シフト
レジスタクロック信号φ１、φ２に同期して直列出力（
Ｖｏｕｔｌ、Ｖｏｕｔ２）をするシフトレジスタ、（６
ａ） （６ｂ）はホトアレイ （４）とシフトレジスタ
（５ａ）（５ｂ）の間に夫々配置され移送ゲートク口ッ
ク信号φＴＧの発生時のみ開く移送ゲート、（７ａ）（
７ｂ）は夫々リーク電流排出チャネル、（８ａ）（８ｂ
）は出力ゲートである。
示すもので、（４）は入射した光を電気信号に変換する
ホトアレイ、（５ａ） （５ｂ）はホトアレイ （４）
の両側に配置され夫々ホトアレイ′（４）の奇数番目と
偶数番目の素子から並列に電気信号を取り出し、シフト
レジスタクロック信号φ１、φ２に同期して直列出力（
Ｖｏｕｔｌ、Ｖｏｕｔ２）をするシフトレジスタ、（６
ａ） （６ｂ）はホトアレイ （４）とシフトレジスタ
（５ａ）（５ｂ）の間に夫々配置され移送ゲートク口ッ
ク信号φＴＧの発生時のみ開く移送ゲート、（７ａ）（
７ｂ）は夫々リーク電流排出チャネル、（８ａ）（８ｂ
）は出力ゲートである。
上記構成における動作を第３図に示すタイミングチャー
トに従って説明する。
トに従って説明する。
投光器（２）は平行光線りをイメージセンサ（１）に向
けて連続照射（直流点灯）している。これによってホト
アレイ （４）の各素子には照射量に応じた電荷が蓄積
される。すなわち物体（３）に防ぎられて影となった部
分を除き、電荷が蓄積される。ここで移送ゲートクロッ
ク信号φＴＧが発生すると移送ゲート（６ａ） （６ｂ
）が−瞬間いて電荷がシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ
）に移送される。このときシフトレジスタ（５ａ）（５
ｂ）に記憶されたデータ、すなわち“１″又は０”の連
続よりなるデータ列は光が照射された部分と影になった
部分の夫々の長さを表している。このデータ列はシフト
レジスタクロック信号φ１φ２によって出力ゲー） （
８ａ） （８ｂ）よりパルス列（ＯＵＴ ）として出力
される。なおホ［・アレイ（４）の素子を奇数列と偶数
列に分けて出力を取り出している理由はデータ移送時間
を速める等のためで、この分離出力（ｏｕｔｌ）（ｏｕ
ｔ２）はこの後合成されて一つのパルス列（ＯＵＴ ）
となる。このパルス列（ＯＩＩＴ ）の”１″の連続部
分ａ、ａに挟まれた“０”の連続部分すの時間幅（１゛
）を計測することにより物体（３）の外径を正確に知る
ことができる。
けて連続照射（直流点灯）している。これによってホト
アレイ （４）の各素子には照射量に応じた電荷が蓄積
される。すなわち物体（３）に防ぎられて影となった部
分を除き、電荷が蓄積される。ここで移送ゲートクロッ
ク信号φＴＧが発生すると移送ゲート（６ａ） （６ｂ
）が−瞬間いて電荷がシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ
）に移送される。このときシフトレジスタ（５ａ）（５
ｂ）に記憶されたデータ、すなわち“１″又は０”の連
続よりなるデータ列は光が照射された部分と影になった
部分の夫々の長さを表している。このデータ列はシフト
レジスタクロック信号φ１φ２によって出力ゲー） （
８ａ） （８ｂ）よりパルス列（ＯＵＴ ）として出力
される。なおホ［・アレイ（４）の素子を奇数列と偶数
列に分けて出力を取り出している理由はデータ移送時間
を速める等のためで、この分離出力（ｏｕｔｌ）（ｏｕ
ｔ２）はこの後合成されて一つのパルス列（ＯＵＴ ）
となる。このパルス列（ＯＩＩＴ ）の”１″の連続部
分ａ、ａに挟まれた“０”の連続部分すの時間幅（１゛
）を計測することにより物体（３）の外径を正確に知る
ことができる。
ところが、上記従来の構造では測定時に物体（３）が移
動又は振動すると測定誤差が生じる欠点があった。本発
明者は種ｌの実験の結果、この原因がイメージセンサ（
１）の持つ特性、すなわち照度と照射時間の積に略比例
してホトアレイ（４）に蓄積される電荷が一定時間残留
する特性にあることをつきとめた。つまり物体が光の照
射中に振動すると、その分だけ光の照射部分又は遮光部
分の幅が変化し、これが測定誤差となるのである。
動又は振動すると測定誤差が生じる欠点があった。本発
明者は種ｌの実験の結果、この原因がイメージセンサ（
１）の持つ特性、すなわち照度と照射時間の積に略比例
してホトアレイ（４）に蓄積される電荷が一定時間残留
する特性にあることをつきとめた。つまり物体が光の照
射中に振動すると、その分だけ光の照射部分又は遮光部
分の幅が変化し、これが測定誤差となるのである。
ハ０発明の目的
本発明は投光器の光を被測定物体に遮らせ、その遮光部
分の長さをイメージセンサにより測定する方式の光学式
外径測定装置において、測定中に物体が移動又は振動し
ても、測定誤差の生じない測定方式を提供することを目
的とする。
分の長さをイメージセンサにより測定する方式の光学式
外径測定装置において、測定中に物体が移動又は振動し
ても、測定誤差の生じない測定方式を提供することを目
的とする。
二０発明の構成
本発明は投受光器間に被測定物体を置き、投光器からの
光を遮ることにより生じる光の影を受光器のイメージセ
ンサに投影し、その出力信号より物体の外径を測定する
光学式外径測定装置において、投光器の光源をパルス発
光させたことを特徴とする。
光を遮ることにより生じる光の影を受光器のイメージセ
ンサに投影し、その出力信号より物体の外径を測定する
光学式外径測定装置において、投光器の光源をパルス発
光させたことを特徴とする。
ホ、実施例
本発明は投光器の光源をパルス発生させることを特徴と
するものであるが、実際のイメージセンサにこの方式を
通用しようとする場合、さらに考慮しなければならない
問題がある。
するものであるが、実際のイメージセンサにこの方式を
通用しようとする場合、さらに考慮しなければならない
問題がある。
その一つはパルス発光、ホトアレ・ｆからシフトレジス
タへのデータ移送、及びシフトレジスタからのデータ列
の取り出しの各タイミングで、イメージセンサの特性を
考慮しないと誤差が生じる。
タへのデータ移送、及びシフトレジスタからのデータ列
の取り出しの各タイミングで、イメージセンサの特性を
考慮しないと誤差が生じる。
また他の一つはパルス発光させると光の照射量が連続発
光に比べてかなり小さくなり、イメージセンサに充分な
出力をさせることができなくなる点である。
光に比べてかなり小さくなり、イメージセンサに充分な
出力をさせることができなくなる点である。
上記問題点の内部者については後述するようなタイミン
グ設定をして精度の高い検出が行えるようにし、また後
者については本出願人が先に開発して出願した光学式測
定器（特願昭５７−３９８６０号）の光学系を採用する
ことによりイメージセンサに充分な光の照射を行えるよ
うにしている。
グ設定をして精度の高い検出が行えるようにし、また後
者については本出願人が先に開発して出願した光学式測
定器（特願昭５７−３９８６０号）の光学系を採用する
ことによりイメージセンサに充分な光の照射を行えるよ
うにしている。
まず最初に投光器（２）のパルス発光、ホＩ・アレイ
（４）からシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ）へのデー
タ移送、及びシフトレジスタ（５ａ）（５ｂ）からのデ
ータの取り出しのタイミングについて説明する。
（４）からシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ）へのデー
タ移送、及びシフトレジスタ（５ａ）（５ｂ）からのデ
ータの取り出しのタイミングについて説明する。
イメージセンサ（１）は第２図に示すようにホトアレイ
（４）とシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ）とが移送
ゲート（６ａ） （６ｂ）によって電気的に分離されて
おり、パルス発光のタイミングはシフトレジスタ（５ａ
） （５ｂ）からのデータ取り出し中に行っても原理的
には支障がないように考えられる。しかし実際にはデー
タの出力（ｏｕＬ１゛、ｏｕｔ２）中にパルス発光を行
うと、その出力にパルス発光の波形が重畳され測定誤差
発生の原因になる。これはパルス発光によってイメージ
センサ（１）中のアンプ回路等のＰＮ接合に光電効果に
よる電圧が生じるものと推定される。
（４）とシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ）とが移送
ゲート（６ａ） （６ｂ）によって電気的に分離されて
おり、パルス発光のタイミングはシフトレジスタ（５ａ
） （５ｂ）からのデータ取り出し中に行っても原理的
には支障がないように考えられる。しかし実際にはデー
タの出力（ｏｕＬ１゛、ｏｕｔ２）中にパルス発光を行
うと、その出力にパルス発光の波形が重畳され測定誤差
発生の原因になる。これはパルス発光によってイメージ
センサ（１）中のアンプ回路等のＰＮ接合に光電効果に
よる電圧が生じるものと推定される。
またシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ）から一度データ
出力を取り出してシフトレジスタ構成素子の各記憶内容
が全て“Ｏ”になれば、パルス発光によりホトアレイ（
４）に生じたＭｌｆｉｉ電荷を直ちにシフトレジスタ（
５ａ） （５ｂ）に移送しても差しつかえないように考
えられる。しかし実際にはこの方式では測定誤差が生じ
ることがある。この原因は一度″０″にクリアされたシ
フトレジスタ（５ａ） （５ｂ）の記憶内容の一部がパ
ルス発光により１″に変化し、これとホトアレイ （４
）から移送されたデータとが重畳されることにあると推
定される。
出力を取り出してシフトレジスタ構成素子の各記憶内容
が全て“Ｏ”になれば、パルス発光によりホトアレイ（
４）に生じたＭｌｆｉｉ電荷を直ちにシフトレジスタ（
５ａ） （５ｂ）に移送しても差しつかえないように考
えられる。しかし実際にはこの方式では測定誤差が生じ
ることがある。この原因は一度″０″にクリアされたシ
フトレジスタ（５ａ） （５ｂ）の記憶内容の一部がパ
ルス発光により１″に変化し、これとホトアレイ （４
）から移送されたデータとが重畳されることにあると推
定される。
そこで本発明の実施例では、パルス発光、ホトアレイ
（４）からシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ）へのデー
タ転送、及びシフトレジスタ（５ａ）（５ｂ）からのデ
ータの取り玲しを第４図に示すタイミングで行うことに
より上記誤差発生をなくし精度の高い検出が行えるよう
にした。
（４）からシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ）へのデー
タ転送、及びシフトレジスタ（５ａ）（５ｂ）からのデ
ータの取り玲しを第４図に示すタイミングで行うことに
より上記誤差発生をなくし精度の高い検出が行えるよう
にした。
第４図のタイミングチャートについて次に説明する。
投光器（２）の光源が、例えば９０１１Ｂの時間幅のパ
ルス発光（ＬＰ）した後、シフトレジスタクロック信号
φ１、φ２をシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ）のビッ
ト数以上供給して空送りする。これによってシフトレジ
スタ（５ａ） （５ｂ）にパルス発光による“１”の記
憶があったとしても、全て“θ″にクリアーされる。こ
こでホトアレイ （４）にはパルス発光（Ｌ Ｐ）の時
点での物体（３）の遮光長さを表すデータが蓄積されて
いる。次に移送ゲートクロンク信号φＴＧを移送ゲー）
（６ａ） （６ｂ）に−発供給する。これによってホ
トアレイ（４）の蓄積電荷はシフトレジスタ（５ａ）
（５ｂ）に移送される。この後シフトレジスタクロック
信号φ１、φ２をシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ）に
供給することにより、シフトレジスタ（５ａ） （５ｂ
）から出力ゲート（８ａ） （８ｂ）を通してパルス列
（（ＨＩＴ ）が出力させる。そしてこのパルス列（Ｏ
ＩＩＴ ）の１″の連続部分ａ、ａに挟まれた“０″の
連続部分すの時間幅（Ｔ）を計測することにより物体（
３）の外径を正確に知ることができる。
ルス発光（ＬＰ）した後、シフトレジスタクロック信号
φ１、φ２をシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ）のビッ
ト数以上供給して空送りする。これによってシフトレジ
スタ（５ａ） （５ｂ）にパルス発光による“１”の記
憶があったとしても、全て“θ″にクリアーされる。こ
こでホトアレイ （４）にはパルス発光（Ｌ Ｐ）の時
点での物体（３）の遮光長さを表すデータが蓄積されて
いる。次に移送ゲートクロンク信号φＴＧを移送ゲー）
（６ａ） （６ｂ）に−発供給する。これによってホ
トアレイ（４）の蓄積電荷はシフトレジスタ（５ａ）
（５ｂ）に移送される。この後シフトレジスタクロック
信号φ１、φ２をシフトレジスタ（５ａ） （５ｂ）に
供給することにより、シフトレジスタ（５ａ） （５ｂ
）から出力ゲート（８ａ） （８ｂ）を通してパルス列
（（ＨＩＴ ）が出力させる。そしてこのパルス列（Ｏ
ＩＩＴ ）の１″の連続部分ａ、ａに挟まれた“０″の
連続部分すの時間幅（Ｔ）を計測することにより物体（
３）の外径を正確に知ることができる。
上記タイミングにてパルス発光、並びにイメージセンサ
（１）のドライブをすることにより、パルス発光の波形
が出力に現れること、並びにシフトレジスタ（５ａ）
（５ｂ）中のパルス発光による誤った記憶が出力に混入
することが防止され、精度の高い測定が可能になる。
（１）のドライブをすることにより、パルス発光の波形
が出力に現れること、並びにシフトレジスタ（５ａ）
（５ｂ）中のパルス発光による誤った記憶が出力に混入
することが防止され、精度の高い測定が可能になる。
次に連続発光（直流点灯）をパルス発光に変えたことに
よるイメージセンサ（１）への照射光量の減少を補償す
る光学系について第５図乃至第７図を参照しながら説明
する。
よるイメージセンサ（１）への照射光量の減少を補償す
る光学系について第５図乃至第７図を参照しながら説明
する。
図において（９）は発光源としてのＬＥＤ、（１０）は
棒レンズ、（１１）はレンズであり、以上により投光器
（２）を構成する。次に（１２）はシリンドリカルレン
ズ、（１）はイメージセンサであり、以上により受光器
（１３）を構成する。なお（３）は物体である。
棒レンズ、（１１）はレンズであり、以上により投光器
（２）を構成する。次に（１２）はシリンドリカルレン
ズ、（１）はイメージセンサであり、以上により受光器
（１３）を構成する。なお（３）は物体である。
ここでＬＥＩＩ （９）は指向性の鋭い赤外のＬＥＤを
使用する。赤外のＬＥＤは・イメージセンサ（１）の分
光特性においてピークの感度を示すため効率良く測定で
き、さらに指向性が鋭いのでイメージセンサ（１）のフ
ォトアレイ （４）の配列と直交する方向の拡散が少な
く効率良く光をフォトアレイ （４）に照射できる。又
、図示はしないがイメージセンサ（１）の手前、又はシ
リンドリカルレンズ（１２）の手前に赤外通過フィルタ
ーを入れるならば螢光灯による外乱光の影響を軽減する
ことが可能である。
使用する。赤外のＬＥＤは・イメージセンサ（１）の分
光特性においてピークの感度を示すため効率良く測定で
き、さらに指向性が鋭いのでイメージセンサ（１）のフ
ォトアレイ （４）の配列と直交する方向の拡散が少な
く効率良く光をフォトアレイ （４）に照射できる。又
、図示はしないがイメージセンサ（１）の手前、又はシ
リンドリカルレンズ（１２）の手前に赤外通過フィルタ
ーを入れるならば螢光灯による外乱光の影響を軽減する
ことが可能である。
ここで棒レンズ（１０）はＬＥＤ （９）からの光を集
光すると同時に均一にするだめのものであり、本発明に
使用するのは以下の理由による。
光すると同時に均一にするだめのものであり、本発明に
使用するのは以下の理由による。
ＬＥＤ （９）の発光源の大きさは数ｍφあり、均一な
平行光をつくるためには一度点に集光させなくてはなら
ない。而してイメージセンサ（１）は物体（３）の幅方
向のみの長さ、を測定するものであるから、棒レンズ（
１０）によってその方向のみに光を拡散させる線光源を
作ればよい。更に棒レンズ（１０）は光強度分布を均一
にする役目をする。第７図はＬＥＤ （９）の光強度分
布を示す図で、横軸に指向角、縦軸に光強度を取り、（
Ａ）は棒レンズ（１０）を入れずＬＥＤ （９）そのま
まの場合の光強度分布を、（Ｂ）は棒レンズ（１０）を
入れた場合の光強度分布を示している。図から明らかな
様に（Ａ）、即ち、棒レンズ（ｌＯ）を入れない場合、
ＬＩＥＤ（９）の中央部が周辺部に比べて光が強いため
に検出感度が位置により差を生じ、測定精度が悪くなる
。しかしくＢ）即ち棒レンズ（１０）を入れた場合、最
大光強度は下がるが光強度分布は均一になるため検出感
度が位置によらず安定した測定が可能となる。
平行光をつくるためには一度点に集光させなくてはなら
ない。而してイメージセンサ（１）は物体（３）の幅方
向のみの長さ、を測定するものであるから、棒レンズ（
１０）によってその方向のみに光を拡散させる線光源を
作ればよい。更に棒レンズ（１０）は光強度分布を均一
にする役目をする。第７図はＬＥＤ （９）の光強度分
布を示す図で、横軸に指向角、縦軸に光強度を取り、（
Ａ）は棒レンズ（１０）を入れずＬＥＤ （９）そのま
まの場合の光強度分布を、（Ｂ）は棒レンズ（１０）を
入れた場合の光強度分布を示している。図から明らかな
様に（Ａ）、即ち、棒レンズ（ｌＯ）を入れない場合、
ＬＩＥＤ（９）の中央部が周辺部に比べて光が強いため
に検出感度が位置により差を生じ、測定精度が悪くなる
。しかしくＢ）即ち棒レンズ（１０）を入れた場合、最
大光強度は下がるが光強度分布は均一になるため検出感
度が位置によらず安定した測定が可能となる。
次にレンズ（１１）は棒レンズ（ｌＯ）により拡散され
た光を平行にするためのものであり、捧レンズ（１０）
とはレンズ（１１）の焦点距離だけ離しておく。
た光を平行にするためのものであり、捧レンズ（１０）
とはレンズ（１１）の焦点距離だけ離しておく。
次にシリンドリカルレンズ（１２）は以下の理由で必要
である。
である。
物体（３）の外径の情報を有する光は棒レンズ（１０）
により拡散される方向の光であり、この方向と直角の方
向の光には情報が含まれていない。そこでシリンドリカ
ルレンズ（１２）により棒レンズ（１０）からの光が拡
散される方向と直角方向のみの光をフォトアレイ （４
）に集光させる。すると物体（３）の外径の情報を失わ
せることなく光量のみを有効に利用し検出感度を高める
ことが可能である。なおここでイメージセンサ（１）の
フォトアレイ （４）は棒レンズ（１０）にて光が拡散
される方向に配列し−ζお（。
により拡散される方向の光であり、この方向と直角の方
向の光には情報が含まれていない。そこでシリンドリカ
ルレンズ（１２）により棒レンズ（１０）からの光が拡
散される方向と直角方向のみの光をフォトアレイ （４
）に集光させる。すると物体（３）の外径の情報を失わ
せることなく光量のみを有効に利用し検出感度を高める
ことが可能である。なおここでイメージセンサ（１）の
フォトアレイ （４）は棒レンズ（１０）にて光が拡散
される方向に配列し−ζお（。
而して物体（３）を間にして投光器（２）、受光器（１
３）を対向配置させる。ＩＪＤ （９）がらの光は棒レ
ンズ（工０）にて集光された後均−に拡散される。拡散
された光はレンズ（１１）により平行に変えられた後、
物体（３）を照射しシリンドリカルレンズ（１２）へ導
かれる。ここで物体（３）の外径の情報を有する光はフ
ォトアレイ （４）の配列方向の光であり、物体（３）
の外径の情報を含んでいないフォトアレイ （４）の配
列方向と直交する光はシリンドリカルレンズ（１２）に
てイメージセンサ（１）上に集光させる。即ち物体（３
）の外径の情報を失わせることな（光量のみを有す］に
利用する。次にイメージセンサ（１）ではフォトアレイ
（４）上に投影された光量分布を電気信号に変換し、
この信号を前述の如く処理することによりめる物体（３
）の外径が計測できる。
３）を対向配置させる。ＩＪＤ （９）がらの光は棒レ
ンズ（工０）にて集光された後均−に拡散される。拡散
された光はレンズ（１１）により平行に変えられた後、
物体（３）を照射しシリンドリカルレンズ（１２）へ導
かれる。ここで物体（３）の外径の情報を有する光はフ
ォトアレイ （４）の配列方向の光であり、物体（３）
の外径の情報を含んでいないフォトアレイ （４）の配
列方向と直交する光はシリンドリカルレンズ（１２）に
てイメージセンサ（１）上に集光させる。即ち物体（３
）の外径の情報を失わせることな（光量のみを有す］に
利用する。次にイメージセンサ（１）ではフォトアレイ
（４）上に投影された光量分布を電気信号に変換し、
この信号を前述の如く処理することによりめる物体（３
）の外径が計測できる。
なお上記実施例では平行光線を照射し、物体の影をイメ
ージセンサ（１）に投影させる光学系を深川していたが
、光学系はこの例に限られない。例えば、図示しないが
物体（３）の後方に投光器を配置し、前方においたレン
ズによって物体（３）の像をイメージセンサ（１）上に
結像させるようにしてもよい。
ージセンサ（１）に投影させる光学系を深川していたが
、光学系はこの例に限られない。例えば、図示しないが
物体（３）の後方に投光器を配置し、前方においたレン
ズによって物体（３）の像をイメージセンサ（１）上に
結像させるようにしてもよい。
また上記実施例の投光器（２）はその光源として赤外Ｌ
ＥＤを用いていたが、フランシュランプ等の他の光源を
用いてもよい。
ＥＤを用いていたが、フランシュランプ等の他の光源を
用いてもよい。
さらに、本発明装置は幅の広いテープ又は布の幅測定や
走行する帯状体の蛇行の有無検出等にも使用できる。こ
れらの場合は、その両端又は一端を挾むように本発明の
光学式外径測定装置を設置し、遮光部の端の位置を測定
する。
走行する帯状体の蛇行の有無検出等にも使用できる。こ
れらの場合は、その両端又は一端を挾むように本発明の
光学式外径測定装置を設置し、遮光部の端の位置を測定
する。
へ８発明の効果
本発明はイメージセンサを用いた光学式外径測定装置に
おいて、投光器の光源をパルス発光さゼ、その瞬間の被
測定物体の像を検出するから、被測定物体が移動又は振
動していても、それが静止しているのと同様に外径測定
でき、特に被検出物体の振動に対して高精度で信頼性の
高い外径測定が可能になる。
おいて、投光器の光源をパルス発光さゼ、その瞬間の被
測定物体の像を検出するから、被測定物体が移動又は振
動していても、それが静止しているのと同様に外径測定
でき、特に被検出物体の振動に対して高精度で信頼性の
高い外径測定が可能になる。
第１図は光学式外径測定装置の原理を示す図、第２図は
イメージセンサの内部構成の概略図、第３図は従来の光
学式外径測定装置の動作タイミングを示す図、第４図は
本発明の一実施例装置の動作タイミングを示す図、第５
図及び第６図は本発明の一実施例の光学系を示す正面図
及び平面図、第７図は欅レンズの効果を示す先の強度分
布図である。 （１） −イメージセンサ、（２） −投光器、（３）
・−物体、（４） −フォトアレイ、（９）−・光源（
ＬＥＤ ）、（ＬＰ）−パルス発光の波形。 ＩＩＩ 図 第２ 図 唱 ｖＯＧ 皐 ８ ＠ 箪５ の ２ノ ／ ３ 華ｆ’、 ｅｊ！Ｊ ０時 ↑ 手続補正書 １．事件の表示 昭和ｊｊ′年 待 ｅ 願 第１り０２２２号２、発明
の名称 光学式外径測定装置 ３、補正をする者 ・ 事件との関係 特許出願人 名 称 北陽゛成機株式会社 ４、代理人 畢５５０ 住所 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目１５番２６号大阪
商エビルア階 氏名 （６４５８）弁理士 江 原 省 吾５、補正。 対象 （ほか７名） 明細書 ６６補正の内容 明細書中 乙 特許請求の範囲を下記の通り補正する。 ［（１）投受光器間に被測定物体を置き、投光器からの
光を遮ることにより生ずる光の影を受光器に投影し、そ
の出方４８号により物体の外径を測定する光学式外径測
定装置げにおいて、受光器に用いる自己走査型−次元７
オドダイオードアレイの走査と同期して投光器の光源で
ある固体発光素子をパルス発光させたこと全特徴とする
光学式外径測定装置。」 ２、第１頁第１３〜／４１行 「イメージセンサ−（７オトダイオードアレイ）」を 「自己走査型−次元７オドダイオードアレイ（以下イメ
ージセンサという」と補正するＯＪ、 第ｊ頁ｉｇ〜／
／行までｔＦ記の辿り補正する口 ［本発明は投受光器間に仮側定物体を置き、投光器から
の光を迩ることにより生ずる光の影を受光器に投影し、
その出方１８号により物体の外径を測定する光学式外径
測定装置におｈて、受光器に用いる自己走査型−次元７
オドダイオードアレイの走査と同期して投光器の光源で
ある固体発光素子をパルス発光させ北ことを特徴とする
０」 グ、第ｊ頁第１Ｊ行、第１グ頁第１Ｊ行「光源を」を 「光源である固体発光素子を」と補正する。 ｊ、第５頁第１り〜／ｊ行、第１グ員第７．２行「イメ
ージセンサ」を 「イメージセン？（自己走査型−次元７オドダイオード
アレイ）」と補正する。 ｇ、第１θ頁第１行 「ＬＥＤ、Ｊを 「固体発光素子、例えばＬＥＤ、Ｊと補正する２、第１
Ｏ頁第２行 「ここでＬ Ｅ Ｄ ｔ９１は」を 「ここで固体発光素子ｉ９３は例えば」と補正する！、
第１θ頁第１！行、第７７頁第１行、第２行、第１／
行、第７５／〜／ｊ行、第７．２訂第２θ行 「ＬＥＤ１９１Ｊ を 「固体発光素子であるＬＨＤｉ９１Ｊと補正する。 り、 第 ／ ｊ 頁 第♂ 行 「イメージセンサ、」を 「自己走査型−次元７オドダイオードアレイ（イメージ
センｆ）、」と抽圧する口 ／θ、第／ｊ頁第１Ｑ行 「光源（ＬＥＤ）、」を 「固体発光素子（光源）、」と補正する。
イメージセンサの内部構成の概略図、第３図は従来の光
学式外径測定装置の動作タイミングを示す図、第４図は
本発明の一実施例装置の動作タイミングを示す図、第５
図及び第６図は本発明の一実施例の光学系を示す正面図
及び平面図、第７図は欅レンズの効果を示す先の強度分
布図である。 （１） −イメージセンサ、（２） −投光器、（３）
・−物体、（４） −フォトアレイ、（９）−・光源（
ＬＥＤ ）、（ＬＰ）−パルス発光の波形。 ＩＩＩ 図 第２ 図 唱 ｖＯＧ 皐 ８ ＠ 箪５ の ２ノ ／ ３ 華ｆ’、 ｅｊ！Ｊ ０時 ↑ 手続補正書 １．事件の表示 昭和ｊｊ′年 待 ｅ 願 第１り０２２２号２、発明
の名称 光学式外径測定装置 ３、補正をする者 ・ 事件との関係 特許出願人 名 称 北陽゛成機株式会社 ４、代理人 畢５５０ 住所 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目１５番２６号大阪
商エビルア階 氏名 （６４５８）弁理士 江 原 省 吾５、補正。 対象 （ほか７名） 明細書 ６６補正の内容 明細書中 乙 特許請求の範囲を下記の通り補正する。 ［（１）投受光器間に被測定物体を置き、投光器からの
光を遮ることにより生ずる光の影を受光器に投影し、そ
の出方４８号により物体の外径を測定する光学式外径測
定装置げにおいて、受光器に用いる自己走査型−次元７
オドダイオードアレイの走査と同期して投光器の光源で
ある固体発光素子をパルス発光させたこと全特徴とする
光学式外径測定装置。」 ２、第１頁第１３〜／４１行 「イメージセンサ−（７オトダイオードアレイ）」を 「自己走査型−次元７オドダイオードアレイ（以下イメ
ージセンサという」と補正するＯＪ、 第ｊ頁ｉｇ〜／
／行までｔＦ記の辿り補正する口 ［本発明は投受光器間に仮側定物体を置き、投光器から
の光を迩ることにより生ずる光の影を受光器に投影し、
その出方１８号により物体の外径を測定する光学式外径
測定装置におｈて、受光器に用いる自己走査型−次元７
オドダイオードアレイの走査と同期して投光器の光源で
ある固体発光素子をパルス発光させ北ことを特徴とする
０」 グ、第ｊ頁第１Ｊ行、第１グ頁第１Ｊ行「光源を」を 「光源である固体発光素子を」と補正する。 ｊ、第５頁第１り〜／ｊ行、第１グ員第７．２行「イメ
ージセンサ」を 「イメージセン？（自己走査型−次元７オドダイオード
アレイ）」と補正する。 ｇ、第１θ頁第１行 「ＬＥＤ、Ｊを 「固体発光素子、例えばＬＥＤ、Ｊと補正する２、第１
Ｏ頁第２行 「ここでＬ Ｅ Ｄ ｔ９１は」を 「ここで固体発光素子ｉ９３は例えば」と補正する！、
第１θ頁第１！行、第７７頁第１行、第２行、第１／
行、第７５／〜／ｊ行、第７．２訂第２θ行 「ＬＥＤ１９１Ｊ を 「固体発光素子であるＬＨＤｉ９１Ｊと補正する。 り、 第 ／ ｊ 頁 第♂ 行 「イメージセンサ、」を 「自己走査型−次元７オドダイオードアレイ（イメージ
センｆ）、」と抽圧する口 ／θ、第／ｊ頁第１Ｑ行 「光源（ＬＥＤ）、」を 「固体発光素子（光源）、」と補正する。
Claims (1)
- （１）投受光器間に被測定物体を置き、投光器からの光
を遮ることにより生じる光の影を受光器のイメージセン
サに投影し、その出力信号より物体の外径を測定する光
学式外径測定装置において、投光器の光源をパルス発光
させたことを特徴とする光学式外径測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19029283A JPS6080703A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 光学式外径測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19029283A JPS6080703A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 光学式外径測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080703A true JPS6080703A (ja) | 1985-05-08 |
| JPH0369043B2 JPH0369043B2 (ja) | 1991-10-30 |
Family
ID=16255739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19029283A Granted JPS6080703A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 光学式外径測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080703A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08219714A (ja) * | 1994-12-10 | 1996-08-30 | Koenig & Bauer Albert Ag | ウェブまたはシートの位置を測定する方法および該方法を実施する装置 |
| US5932888A (en) * | 1995-02-24 | 1999-08-03 | Koenig & Bauer-Albert Aktiengesellschaft | Web or sheet edge position measurement process and device |
| JP2006214896A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Disco Abrasive Syst Ltd | 形状認識装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858405A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 板体の測定装置 |
-
1983
- 1983-10-11 JP JP19029283A patent/JPS6080703A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858405A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 板体の測定装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08219714A (ja) * | 1994-12-10 | 1996-08-30 | Koenig & Bauer Albert Ag | ウェブまたはシートの位置を測定する方法および該方法を実施する装置 |
| US5932888A (en) * | 1995-02-24 | 1999-08-03 | Koenig & Bauer-Albert Aktiengesellschaft | Web or sheet edge position measurement process and device |
| JP2006214896A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Disco Abrasive Syst Ltd | 形状認識装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369043B2 (ja) | 1991-10-30 |
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