JPS6095314A - 光走査型イメ−ジセンサ - Google Patents
光走査型イメ−ジセンサInfo
- Publication number
- JPS6095314A JPS6095314A JP20391383A JP20391383A JPS6095314A JP S6095314 A JPS6095314 A JP S6095314A JP 20391383 A JP20391383 A JP 20391383A JP 20391383 A JP20391383 A JP 20391383A JP S6095314 A JPS6095314 A JP S6095314A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- light
- measured
- optical scanning
- height
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- 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】
〔技術分野〕
本発F3Aは、光学的に非接触寸法測定を行なう光走査
型イメージt=7”jに関するものである。
型イメージt=7”jに関するものである。
従来、被測定対象物体の高き、巾を同時に測定する場合
には、第1図のように、被測定対象物体+11に高さ方
向お工び中方向に2種のスリット光を照射し、被測定対
象物体il+からの反射光をそれぞれしンズt2+、
F31を介してラインイメージtoy寸(4)、(6)
で受光し、その出力にエリ高さHおよび巾Wを測定して
いた。このものにあっては、例えば、被測定対象物体i
l+の高さHが@2図のように、H□からH2に変化す
ると、像の位1捻がずれるため、レンズ(2)が同じ位
1爵ではピントがぼける。そのため、高さが異なる被測
定対象物体lit O″i、そのたびに焦点を8−せる
必要が生じて不便であり、巾が変わる場合も同様である
。更に、巾と高ざの両方を測定するために、2個のライ
シイメージtニア寸(4)。
には、第1図のように、被測定対象物体+11に高さ方
向お工び中方向に2種のスリット光を照射し、被測定対
象物体il+からの反射光をそれぞれしンズt2+、
F31を介してラインイメージtoy寸(4)、(6)
で受光し、その出力にエリ高さHおよび巾Wを測定して
いた。このものにあっては、例えば、被測定対象物体i
l+の高さHが@2図のように、H□からH2に変化す
ると、像の位1捻がずれるため、レンズ(2)が同じ位
1爵ではピントがぼける。そのため、高さが異なる被測
定対象物体lit O″i、そのたびに焦点を8−せる
必要が生じて不便であり、巾が変わる場合も同様である
。更に、巾と高ざの両方を測定するために、2個のライ
シイメージtニア寸(4)。
(6)が必要で、装@が高価で且つ大型になるという欠
点を有する。
点を有する。
本発明の目的とするところは、被測定対象物体の高さ、
巾を1個のセンサで同時に測定でき、しかも被測定対象
物体の高之等の変化による鐵のぼけを生じないようにし
て測定精度を向上することにある。
巾を1個のセンサで同時に測定でき、しかも被測定対象
物体の高之等の変化による鐵のぼけを生じないようにし
て測定精度を向上することにある。
第5図は本発明の詳細な説明図で、いわゆる光切断法で
あり、光走査面(6)で被測定対象物体(3)を光のス
ポットで走査する。この走査スポットの軌跡(7)を太
線で示している。Wとhが測定すべき巾と高さである。
あり、光走査面(6)で被測定対象物体(3)を光のス
ポットで走査する。この走査スポットの軌跡(7)を太
線で示している。Wとhが測定すべき巾と高さである。
光走査面(6)と平行て一定距離離れて第4図υ工うに
レンズ面(8)を配設し、このレンズ面(8)に撮像レ
ン′:j、(9)を設ける。(lO)は像面で、レンズ
面(8)と平行に一定距離離れて後面に配設したもので
、この像面(lO)内に2次元ポジションセンシンジヂ
バイス(以下2次元PSDと略す) 1Illをおき、
この2次元P S D (u+のエレメント上に走査光
と被測定対象物体il+によって作られる光線の形状を
光切断像敬として形成する。このように構成し、2次元
P 、S D jo17)光切断像L121 v寸法を
測定することにより、巾Wと高さh’を算出する。以上
のように、光走査面(6)、レンズ面(81および像面
(10)を平行にセットすることにエリ、被測定対象物
体il+の高σによるヒントのずれがなくなる。このこ
とは、シャンつルーフめ条件での而の交線が無限遠点の
場合に相当する。具体的には、高さO変化は光走査面(
6)内の平行な移動となり、像面(10)でも2次元P
S D H上での移動となるため、容易に理解できよ
う。第4図にこの様子を示している。更に、光走査面(
6)とレンズ面(8)お工び像面(lO)とを平行にセ
ットすることにより、r象の倍率が各面間の距離の比に
なるため、常に等倍率tf/Lo (えだし。
レンズ面(8)を配設し、このレンズ面(8)に撮像レ
ン′:j、(9)を設ける。(lO)は像面で、レンズ
面(8)と平行に一定距離離れて後面に配設したもので
、この像面(lO)内に2次元ポジションセンシンジヂ
バイス(以下2次元PSDと略す) 1Illをおき、
この2次元P S D (u+のエレメント上に走査光
と被測定対象物体il+によって作られる光線の形状を
光切断像敬として形成する。このように構成し、2次元
P 、S D jo17)光切断像L121 v寸法を
測定することにより、巾Wと高さh’を算出する。以上
のように、光走査面(6)、レンズ面(81および像面
(10)を平行にセットすることにエリ、被測定対象物
体il+の高σによるヒントのずれがなくなる。このこ
とは、シャンつルーフめ条件での而の交線が無限遠点の
場合に相当する。具体的には、高さO変化は光走査面(
6)内の平行な移動となり、像面(10)でも2次元P
S D H上での移動となるため、容易に理解できよ
う。第4図にこの様子を示している。更に、光走査面(
6)とレンズ面(8)お工び像面(lO)とを平行にセ
ットすることにより、r象の倍率が各面間の距離の比に
なるため、常に等倍率tf/Lo (えだし。
1o は光走査面(6)とレンズ面(8)との距離、t
fけレンズ面(8)と像面(lO)との距離)となり、
巾、高さの変化による倍率717#化がない。この工う
に、光走査面(6)と2次元p S D Illの使用
にエリ中、高さが同時に測定でき、且つ中、高さによる
像位置の変化は問題とならない。
fけレンズ面(8)と像面(lO)との距離)となり、
巾、高さの変化による倍率717#化がない。この工う
に、光走査面(6)と2次元p S D Illの使用
にエリ中、高さが同時に測定でき、且つ中、高さによる
像位置の変化は問題とならない。
第5図1−122次元PS D (o+■出力を示すも
ので、4端子の出力X□、 X2. Y1%Y2をつぎ
0式で演算することにエリ、X%Y7)位禮の測定がで
きる。
ので、4端子の出力X□、 X2. Y1%Y2をつぎ
0式で演算することにエリ、X%Y7)位禮の測定がで
きる。
第6図(a)%(b) &iX出力、Y出力のタイムチ
ャートでX出力は一方方@JK移動するため、箸6図山
)のように鋸歯状波となり、Y出力は高さの変化によっ
て第6図(a)の工うになる。これらの出力にょシ、Y
出力変化時点でのX出力、即ちXaとxbの出力差より
被測定対象物体[11の巾Wが算出でき、父、Y出力の
変化rtJyoエリ高σhが算出できる。具体的な算出
式は次式となる。
ャートでX出力は一方方@JK移動するため、箸6図山
)のように鋸歯状波となり、Y出力は高さの変化によっ
て第6図(a)の工うになる。これらの出力にょシ、Y
出力変化時点でのX出力、即ちXaとxbの出力差より
被測定対象物体[11の巾Wが算出でき、父、Y出力の
変化rtJyoエリ高σhが算出できる。具体的な算出
式は次式となる。
第7図は本発明′7)実施例で、Ijllは光源で、ス
ポット光を発生し、このスポット光をスキャナーα4)
にエリ波測定対象物体+11を横切る一乎面、即ち。
ポット光を発生し、このスポット光をスキャナーα4)
にエリ波測定対象物体+11を横切る一乎面、即ち。
紙面と垂直方向にス士センし、第1の三う一叶)を介し
て被測定対象物#JF、+lJに照射する。その反射光
を第27)ミラー・:16)′f!:介して撮像しンズ
(?)を通し、2次元P S D Hに入れる。構造上
第1のミラー1151と第27)ミラー161を使用し
ているのけ、小型化するためである。
て被測定対象物#JF、+lJに照射する。その反射光
を第27)ミラー・:16)′f!:介して撮像しンズ
(?)を通し、2次元P S D Hに入れる。構造上
第1のミラー1151と第27)ミラー161を使用し
ているのけ、小型化するためである。
つぎに、被測定対象物体11ノやS処8図(a)の工う
に複雑な形状をしている場合には、特定部分の測定をし
たいことがある。これを実現するには、第8図(b)の
ように、光切断1象に一定υしきい値SLを設け、こυ
しきい値SLより巾w1、高ζh1を測定し、この測定
@をもとに実1祭の巾W工、高さHlを算出できる。
に複雑な形状をしている場合には、特定部分の測定をし
たいことがある。これを実現するには、第8図(b)の
ように、光切断1象に一定υしきい値SLを設け、こυ
しきい値SLより巾w1、高ζh1を測定し、この測定
@をもとに実1祭の巾W工、高さHlを算出できる。
上述■工うに本発明は、スポット光全発生する光源と、
前記光源からの光を被測定対象物体を横切るーモ面で走
査するス+eす−2、前記スキャナーによって形成され
る光走査面と平行で光走査面工り一定距離離れて配設し
たレンズ面と、前記レンズ面に平行で一定距離離れた像
面に配設された2次元PSDとを具備し、2次元PSD
の面上に走査光と被測定対象物体によって作られる光線
の形状を光切断像として形成し、こ7)2次元@工り被
測定対象物体の巾および高さを測定する如くしたから、
被測定対象物体の高さ、巾を1個のセン寸で同時に測定
でき、しかも%被測定対象物体O高さ等の変化による像
のぼけを生じないようにできて測定精度を向上でき、又
、2次元PSDO像に一定しベルθしきい値を設定し、
前記設定値以上あるいけ以下の寸法を測定する如くした
から、複雑な形状の被測、定対象物体の特定部分の測定
ができるという効果を奏するものである。
前記光源からの光を被測定対象物体を横切るーモ面で走
査するス+eす−2、前記スキャナーによって形成され
る光走査面と平行で光走査面工り一定距離離れて配設し
たレンズ面と、前記レンズ面に平行で一定距離離れた像
面に配設された2次元PSDとを具備し、2次元PSD
の面上に走査光と被測定対象物体によって作られる光線
の形状を光切断像として形成し、こ7)2次元@工り被
測定対象物体の巾および高さを測定する如くしたから、
被測定対象物体の高さ、巾を1個のセン寸で同時に測定
でき、しかも%被測定対象物体O高さ等の変化による像
のぼけを生じないようにできて測定精度を向上でき、又
、2次元PSDO像に一定しベルθしきい値を設定し、
前記設定値以上あるいけ以下の寸法を測定する如くした
から、複雑な形状の被測、定対象物体の特定部分の測定
ができるという効果を奏するものである。
第1図は従来のラインイメージセンサによる寸法測定装
置り斜視図、@2図は同上の動作説明図、@5図は本発
明の原理説明図%@Φ図は同上の動゛作説明図、@5図
は同上の2次元ポジションtンシンタデバイスの動作説
明図、第6回軸で倚は同上の2次元ポジションセンシン
ジデバイスO!1i11作タイム千ヤード、第7図は本
発明の一実施例の上面図、!8図(aL(b)は同上の
特定部分の寸法測定説明図である。 +l’l・・・被測定対象物体、(5)・・・光走査面
、(8)・・・しンズ面、(10)・・・像面、(lト
・・2次元ポジションセンシンクヂバイス、 121・
・・光切断f象、H+a+・・・光源、(14)・・・
スキャナー。 代印人 弁理士 石 1)長 上 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 (Q)
置り斜視図、@2図は同上の動作説明図、@5図は本発
明の原理説明図%@Φ図は同上の動゛作説明図、@5図
は同上の2次元ポジションtンシンタデバイスの動作説
明図、第6回軸で倚は同上の2次元ポジションセンシン
ジデバイスO!1i11作タイム千ヤード、第7図は本
発明の一実施例の上面図、!8図(aL(b)は同上の
特定部分の寸法測定説明図である。 +l’l・・・被測定対象物体、(5)・・・光走査面
、(8)・・・しンズ面、(10)・・・像面、(lト
・・2次元ポジションセンシンクヂバイス、 121・
・・光切断f象、H+a+・・・光源、(14)・・・
スキャナー。 代印人 弁理士 石 1)長 上 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 (Q)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 +11スポツト光を発生する光源と、前記光源からの光
を被測定対象物体’kl切る一平面で走査するス+セナ
ー、l!−1前記ス+ヤナーによりて形成される光走査
面と平行で光走査面よシ一定距離離れて配設したレンズ
面と、前記レンズ面に平行で一定距離離れた像面に配設
された2次元ポジションセンシングデバイスとを具備し
、2次元ポジションセンシングデバイスの面上に走査光
と被測定対象物体によって作られる光線の形状を光切断
像として形我し、この2次元像エリ被測定対象物体の中
および高さを測定する如くして収ることを特徴とする光
走査型イメージt−J寸◇ (2)2次元ポジションセンシンジブバイスの像に一定
レベルのしきい値を設定し、前記設定値以上あるいは以
下の寸法を測定する如くして伐ることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の光走査型イメージセンサラ
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20391383A JPS6095314A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 光走査型イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20391383A JPS6095314A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 光走査型イメ−ジセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6095314A true JPS6095314A (ja) | 1985-05-28 |
Family
ID=16481764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20391383A Pending JPS6095314A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 光走査型イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6095314A (ja) |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP20391383A patent/JPS6095314A/ja active Pending
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