JPS61237004A - 偏心量測定装置 - Google Patents

偏心量測定装置

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JPS61237004A
JPS61237004A JP7966085A JP7966085A JPS61237004A JP S61237004 A JPS61237004 A JP S61237004A JP 7966085 A JP7966085 A JP 7966085A JP 7966085 A JP7966085 A JP 7966085A JP S61237004 A JPS61237004 A JP S61237004A
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coordinates
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eccentricity
circuit
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JP7966085A
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Yukio Tomizawa
富沢 幸雄
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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
    • G01B11/27Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G01B11/272Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は偏心量測定装置、さらに詳しく言えば情報円盤
情報領域の偏心量測定装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の偏心量測定装置は、第9図に示すように情報円盤
1を固定したXYテーブル1oと、前記情報円盤lを作
業者30が目視するための顕微鏡31と、前記顕微@3
1の光軸に反射ミラーとプリズムを介して挿入された基
準の十字カーソル発生手段32と、前記XYテーブル1
0から出力されたX移動量座標信号aとY移動量座標信
号すとからXYテーブル10のXY座標を検出し表示す
る座標カウンタ33とを含んで構成される。
たとえばXYテープク10を作業者30が顕微鏡3.1
を目視しなからXYテーブル1(l移動することにより
、前記情報円盤lの外周5と、前記十字カーソルの中心
との2接点のXX座標をXY座標カクンタ33から検出
し、この2接点の二つのX座標を加算して数値2で除す
ことにより得られる座標を外周5の中心のX座標とし、
前記2接点の二つのX座標を加算して数値2で除すこと
により得られる座標を外周5の中心のX座標とすること
Kより、前記情報円盤1の外周5の中心座標を検出し、
つぎKXYテーブル1Ot−たとえばX′方向く移動す
ることにより前記情報円盤l上の情報領域3の内周4と
前記基準の十字カーソルの中心との2接点のXX座標を
XX座標カウンタ33により検出し、前記2接点の二つ
のX座標を加算して数値2で除すことにより得られる座
標を内周4の中心のX座標とし、前記2接点の二つのX
座標を加算して数値2で除すことによシ得られるX座標
を内1!d4の中心のX座標とすることによシ、前記情
報領域3の内周4の中心座標とし、前記情報円盤lの外
周5の中心座標から前記情報領域3の内周4の中心座標
を減算した数値をもって、情報円盤1の情報領域3の偏
心量としていた。
〔発明が解決しようとする間鴎点〕
上述した従来の偏心量測定方法及びその装置は作業者が
顕*aを用いて、基準の十字カーソルの中心が情報円盤
の外周と接する2接点の座標から情報円盤の外周の中心
座標を計算し、つぎに前記十字カーソルの中心が情報領
域の内周と接する2接点の座!から情報領域の内竺の中
心座標を計算し、前記情報円盤の外周の中心座標と前記
情報領域の内周の中心座標とから偏心量を計算する方法
及び構成となっているので作業者によるバラツキや作業
者による位置合わせ等による測定誤差があり、さらに測
定時間がかかるという欠点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の偏心量測定装置は情報円盤1をXY軸上で移動
する移動手段10と、前記移動手段10によって位置決
めされた情報円盤lの第一の内周2を含む三領域と情報
領域3の第二の内周4を含む三領域とをj@次、光学系
11を介してxy平面上で走査する光電変換手段12と
、この光′1変変換段12により得られた映像信号を2
値゛化して前記領域のノイズを除去する2値化回蕗13
と―゛前記領域を2値化した画像の連続ビット数の終了
点を特定の1走査ラインについて検出するxy座標検出
回路14と、前記X7座標□で検出された座標をXX座
標に変換するXY座標゛変換回路’l 5と、前記XX
座標変換回路15により′検出され九第−の内周上の3
点の座標から第一の内周中心座標を演算し、第二の内周
上の3点の座標から第二の内周中心座標を演算する円中
心演算回路16と、前記演算された第一の内周中心座標
から電二の内周中心座標を減算して情報領域3の偏心量
を演算する偏心量演算回路17とで構成したことt−特
徴と、する偏心量測定装置とを含んで構成される。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。
以下第1図〜第8図に従って本発明に使用する装置を説
明する。
第1図は本発明に使用する装置の一実施例であり情報円
盤lを固定したXY軸上を移動できるXYテーブルlO
と、このXYテーブルll上上情報円盤1の第1の内周
2を含む三領域と、情報領域3の第2の内周4を含む三
領域とをXYテーブル10を移動させた後、順次光字系
11を介しxy座標軸で前記領域を撮像走査する充電変
換手段12と、この光電変換手段12によって得られた
映像信号Cを2蝋化してノイズを除去する二値化回路1
3と、前記zm化回路13の2値化信号dを図形処理し
て論理@1mと倫理10″との境界線の線上のxyX座
標検出するxy座標検出回路14と、前記検出されたX
座標信号ety座標信号f、前記XYテーブルlOの移
動量のX座標信号a、X座標信号すとからXX座標を演
算し、X座標値信号gtY座標値信号りとして出力する
XX座標変換回路15と、前記XX座標変換回路15に
よって検出された情報円盤lの第1の内周2上の三座標
からNIC1の内周2の中心座標を演算し、前記XX座
標変換回路15によって検出された情報領域3の第2の
内周4上の三座標から第2の内周4の中心座標を演算す
る円中心演算1d路16と、前記円中心演算回路16に
よって演算された前記第1の内周2の中心のX座標と第
2の内周4の中心のX座標とをX座標信号iから読み込
み、さらに前記第1の内1i1i12の中心のX座標と
に2の内局4の中心のX座標とをY座標信号jから読み
込み、前記第1の内1i!i12の中心のX座標から第
2の内周4の中心のX座標を減嫁してXIJ4心量信考
量信号して出力し、前記第1の内局2の中心のX座標か
ら第2の内局4の中心のX座標を減算してY偏心黄信号
に、として出力する偏心量演算回路17とを含んで媚成
される。
第2図は情報円盤1のXYテーブル上のXX座標軸と光
電変換手段による撮像領域との関係を示す図であり情報
円盤1はXY座棟上の第1象現にあり、XX座標の原点
を0とする。
情報円盤1の第1の内周2を含む三領域は領域20〜2
2であり、情報領域3の第2の内局を含む三領域は領域
23〜25である。
第3図はXYテーブルをXYI!Ill上で移動し前記
領域20〜22を光1[f#手段により撮像しxy軸で
走査したときのXY軸とxy軸との関係を示す図であり
前記光電変換手段で走査したときのX方向の分解能金m
、y方向の分解能をnとし走査領域2.0の原点を08
.走査領域21の原点を0.。
走査領域22の原点を03とすると前記原点0!はXY
軸では座標(XI、Yl)となり、原点0□は座標(X
z、Yz)となり、原点Osは(Xs、Ys)となる。
ここで走査領域20における第1の内周2上の座標は(
xswYt)*走査領域21における第1の内周2主の
座鯉(は(xzpyz)を走査領域22における第1の
内周2上の座標は(Xs v Ys )である。
第4図はXYテーブルfXY@上で移動し前記領域23
〜25を光電変換手段により撮像しxy軸で走査したと
きのXY軸とxy@との関係を示す図であり、前記光電
変換手段で走査したときの走査領域23の原点を04.
走査領域24の原点を03.走査領域25の原点を06
とすると、前記原点04はXY軸上では座標(X4.Y
4)となり、原点Osは座標(Xs、Ys)となり、原
点06は座標(X@、 Ys )となる。ここで走査領
域23における第2の内周4上の座標11’1CX4s
’/l)、走査領域24における第2の内周4上の座標
は(x5.ys)、走査領域25における第2の内周4
上の座標は(xs e )’s )である。
第5図はXX座標検出回路14の詳細回路図であり、端
子102に入力されたf、1変換手段の水平同期信号H
Dは第2のカウンタ回路54で計数され、このカウンタ
回路54のカウント信号は第3のレジスタ57に設定さ
れた走査ライン数の信号と比較器56によって比較され
前記カウント信号と走査ライン数とが等しくなったとき
に比較OK倍信号OKとして出力される。端子100は
水平方向サンプリングクロック信号CKが入力され第1
のカウンタ回路50により計数されビットカウント信号
として出力される。端子101は2値化信号BDが入力
されインバート回路52により反転され、前記比較器5
6の比較OK倍信号OKとの論理和をANDゲート回路
53にとることにより第1のレジスタ51ど第2のレジ
スタ55のラッチクロツク1d号となり、第1のレジス
タ51にビット終了座標を、第2のレジスタ55に走査
ライン座標をラッチする。前記領域20内の第1の内周
2上のxyX座標(xtwyt)とすると端子200に
xlを出力し、端子201にylを出力し、端子202
に比較OK信号COK’i出力する。領域21内の第1
の内周2上のXX座標は(xs e ’It )として
、領域22内の第1の内周2上のXX座標は(xs w
 Ys )として、領域23内の第2の内周4上のXX
座標は(X4*)’4)として、領域24内の第2の内
周4上のXX座標は(xs e Yg )として、領域
25内の第2の内周4上のXX座標は(xsw)’s)
として端子200,201に出力される。端子202は
端子200,201に対応してCOK信号が出力される
第6図はXX座標変換回路15の詳細回路図であり、端
子200には前記XI 、 Xfi・・・・・・x6な
る座標信号が、端子201には前記yhyt・・・・・
・y6なる座積信号が入力され、端子202には前記端
子200゜201に入力される信号のタイミングに合わ
せてCOK信号が入力される。さらに端子203,20
4はXYテーブルの移動量のX座標信号a、Y座標信号
すが入力される。前記走査領域20において端子200
に入力された座標信号x1は第4のレジスタ61に設定
されたX分解能m4!:第1の掛算器60により積算さ
れこの出力信号は端子203に入力された座標信号刈と
第1の加算器62によシ加算され第70レジスタ63に
ラッチされる。座標信号X雪、・・・・・・Xmは同様
に第8のレジスタ64゜・・・・・・第12のレジスタ
68にラッチされる。
端子201に入力された座標信号y1は第5のレジスタ
71に設定された走査信号総数256を減算器70によ
り減算され、第6のレジスタ73に設定されたy分解能
nと第2の掛算器72によシ積算され、端子204に入
力された座標信号Y1と第2の加算器74によシ加算さ
れ第13のレジスタ75にラッチされる座標信号”It
・・・・・・Y・は同様に第14のレジスタ76、・・
・・・・第18のレジスタ80にラッチされる。端子2
02は前記COK信号が入力され、遅延回路81により
遅延された後、第3のカウンタ82により計数される。
この第3のカウンタの出力信号はデコーダ回路83によ
シ分割されて第7のレジスタ63.・・・・・・第18
のレジスタ80の2ツチクロツクとなる。
ここで XIH==Xa+mxN (N=1,2.3)
X1H=Xa+N+mxa+N(N=1 e 2 t 
3)YIN=YN +n (256−yN) (N=1
 、2.3)Y 2H=: Y3+N + n (25
6−7!l十N)(N=1 e 2 t 3 )とする
したがって端子210,211.−−−−−・215に
はX、、。
x1□、x、、x、、x、1.x、なる座標信号が出力
され端子216.子17.・・・・・・、221にはY
l。*Yu、Y創YWj * Y 鵞1 e Yllな
る座標信号が出力されることになる。したがって、第1
の内1162上の座標1d (XI(1。
Yta)e(Xtt e Ytt)* (Xts* Y
u)*第2の内周4上の座標は(Xso、 Yso)、
(Xtt、 Y雪t)、(Xa、 Yu)となる。
第7図は前記XY座標変換回路15により検出された情
報円盤1の第1の内周2上の三点の座標(X16. Y
IO)、(Xll−Yu)、(Xu會Y12)から前記
第1の内周2の中心座標を検出する一例を示している。
ここで第1の内周2の中心座標を(X1oo*Ytoe
)とする。前記三点の座標やうち座標(XI(1,Yl
(1)と座標(Xll、X1雪)とを結んで弦11とし
、座標(Xu。
Yo)と座標(Xll、Yl鵞)とを結んで弦12とす
ると、円の二つの弦の垂直二等分線の交点は円の中心と
なることから第1(DPIP2O3心座標(Xxoe。
Ysoe)が求まることになる。
弦11は傾き(Xro  Xtt)/(Yto  Yu
)の直線であり、この弦11と直交する垂直二等分線l
fは傾き(Yl(I  Yll)/(X16−Xll)
で座標((X16+X11 )/ 2 、 (Yto+
Ytt)/ 2 )を通る直線で表わされる。
すなわち、A1=−(Yso  Yll)/(XI(1
−Xll)B1=(XtoYto−YttXtt)/(
Xto  Xu)トスルコとにより11′は YmA I X+B 1 となる。つぎに弦12は傾き(Xi  Xll )/ 
(Yu−Yts)で表わされる直線であシ、この弦It
と直交する垂直二等分線J、/は傾皐 (Yn  Yn
)/(Xu−X’n) ’e 6 ’) m’lA (
(Xu+Xu)/2 p (Yll + Yl)/2 
)を通る直線で表わされる。すなわち、A2せでYll
Yu)/(Xm、−X1雪)  B2 = (Xu Y
u  Yu Xll)/(Xu−Xa雪)とすることK
よシh′はy==AぞX+B 2 となる。したがって、前記二つの弦の垂直二等分。
線Js’とe雪′との交点の座標は ((Bl−B2)/(A2−Al)。
(BIAs  AtBz)/ (A2−AI ))であ
ることから第1の内周2の中心座標(X 160 。
Y1?O)は円中心演算回路16により求まることにな
シ Xtoo=(Bl−82)/(A2−Al )Ysoo
=(B、Av  AtBz)/ (A2  Al )と
なる。
第8図は前記XY座標変換回路15によシ検出された情
報領域の第2の内周4上の三点の座標(Xm−Ym)、
(Xll、 Yzt)、(Xa−Yn)から前記第2の
内周4の中心座標を検出する一例を示しているO ここで第2の円周4の中心座標を(X(9)=Ysoo
)とする。前記三点の座標のうち座標(Xg)、Me)
と座標(Xm、 Yel)とを結んで弦Isとし、座標
(X21゜Yet)と座標(XH,Yn)とを結んで弦
14とすると、円の二つの弦の垂直二等分線の交点は円
の中心となることから第2のFc1周4の中心座標(X
seo、Ysoe)が求まることになる。
弦13は傾き(Xw  X鵞t )/ (Ym  Yx
l)の直線であり、この弦13と直交する垂直二等分線
h’は傾き−(Yso  Yxt)/(Xm  XtI
)で座標((Xse+Xn)/ 2 e (Yso +
y雪1)/2)を通る直線で表わされる。
すなわち、A3=  (Ys  Yst)/ (Xso
  Xtt)Ba=(X−Y、−Y!IXt1)/(X
、−XtI)とすることによりh’は YmA3X+B3 となる。つぎに弦14は傾き(Xa  Xa)/(Yn
−Ym)で表わされる直線であり、この弦14と直交す
る垂直二等分線J4’は傾き−(Yxt  Yn)/(
Xzt −Xn)であり座標((Xn +Na)/2 
、 (Yet +Yn)/2)を通る直線で表わされる
。すなわち、A4=(Y、IYn)/ (Xtt  X
m)  B4=(X鵞tYt+  YnX!2)/(X
zt  Xn)とすることKより14’はYmA4X+
B4 となる。したがって前記二つの弦の垂直二等分線h’と
la’との交点の座標は (B3−B4 )/(A4−A3 ) 。
(B3A4  AlB2)/ (A4−A3 ))であ
ることから第1の内周2の中心座標(X(9)。
Yvno )は円中心演算回路16により求まることに
なシ Xwo=(B3−B4)/(A4−A3)Y(9)= 
(B5A4−A3 B4)/ (A4−A3 )となる
したがって上記円中心演算回路16によって検出された
情報円盤1の第1の内周2の中心座標(X1oo e 
Yloo)から情報領域3の第2の内周4の中心座標(
Xg、Yw)を減算した値を偏心量検出回路17によっ
て検出し情報領域3の偏心量とすることができる。すな
わちX方向の偏心量X1.、−X力、Y方向の偏心量は
ytoo−y槙で表わされることになる。
〔発明の効果〕
本発明の偏心量測定装置はXY軸上に固定された情報円
盤の第1の内周上の3点の座標と情報領域の第2の内周
上の三点の座標とを光電変換手段によりxy軸上で擦傷
走査し、得られる2値化信号を図形処理することによ、
9XY座標として検出できるため、前記第1の内周上の
三座標と、第2の内周上の三座標とから、第1の内周の
中心座標と第2の内周の中心座標を検出し、前記二つの
中心座標から偏心量を演算できるので、従来のように作
業者を必要とせず、測定のバラツキをなくし測定精度の
向上さらに測定時間の短縮がはかれるという効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図〜
第4図はXY軸と走査領域との関係を示す説明図、第5
図はxy座標検出回路の詳細回路図、第6図はXY座標
変換回路の詳細回路図、第7図〜第8図は円中心演算回
路の演算方法を示す説明図、第9図は従来の一例を示す
ブロック図である。 l・・・・・・情報円盤、2・・・・・・第1の内鞠、
3・・・・・・情報領域、4・・・・・・第2の内周、
5・・・・・・情報円盤の外周、lO・・−・・・XY
テーブル、11・・・・・・光学系、12・・・・・・
光電変換手段、13・・・・・・2値化回路、14・・
・・・・xy座標検出回路、15・・・・・・XY座標
変換回路、16・・・・・・円中心演算回路、17・・
・・・・偏心量演算回路、20〜22・・・・・・第1
の内周を含む領域、23〜25・・・・・・第2の内周
を含む領域、30・・・・・・作業者、31・・・・・
・顕微鏡、32・・・・・・カーソル発生手段、33・
・・・・・XY座標カウンタ、5o・・・・・・第1の
カウンタ回路、51・・・・・・第1のレジスタ、52
・・・・・・インバータ回路、53・・・・・・AND
ゲート回路、54・・・・・・第2のカウンタ回路、5
5・・・・・・第2のレジスタ、56・・・・・・比較
器、57・・・・・・第3のレジスタ、60・・・・・
・第1の掛算器、61・・・・・・第4のレジスタ、6
2・・・・・・第1の加算器、63〜68・・・・・・
第7〜第12のレジスタ、70・・・・・・減算器、7
1・・・・・・第5のレジスタ、72・・・・・・第2
の掛算器、73・・・・・・第6のレジスタ、74・・
・・・・第2の加算器、75〜80・・・・・・第13
〜第18のレジスタ、81・・・・・・遅延回路、82
・・・・・・第3のカウンタ回路、83・・・・・・デ
コーダ回路。 a・・・・・・移動量のX座標、b・・・・・・移動量
のX座標、C・・・・・・映像信号、d・・・・・・2
値化信号、e・・・・・・X座標信号、f・・・・・・
y座!信号、g・・・・・・X座標信号、h・・・・・
・X座標信号、i・・・・・・X座標信号、j・・・・
・・X座標信号、CK・・・・・・クロック信号、BD
・・・・・・2値化信号、HD・・・・・・水平同期信
号、0・・・・・・XY軸の原点、O1〜0@・・・・
・・xy軸の原点、X1〜X、・・・・・・XY軸上の
X座標、Y1〜Y・・・・・・・XY軸上のX座標、X
1〜X6・・・・・・X7軸上のX座標、X1〜X6・
・・・・・xy軸上のX座標、 X、、−X、、・・・
・・・第1の内周上のX座標、y、o−myl、・・・
・・・第1の内周上のX座標1、X−〜X諺・・・・・
・第2の内周上のX座標、Y飾〜Yu・・・・・・第2
の内周上のX座標、1重、 111・・・・・・第1の
内局の弦、1stj4・・・・・・第2の内周の弦、1
,1〜tt41・・・・・・弦の垂直二等分線、X南・
・・・・・第1の内周中心のX座標、 YIOll・・
・・・・第1の内周中心のX座標、X(9)・・・・・
・第2の内周中第2図 2〃 第4図 Y @乙聞 $6閃

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 情報円盤(1)をXY軸上で移動する移動手段(10)
    と、前記移動手段(10)によって位置決めされた情報
    円盤1の第一の内周2を含む三領域と情報領域3の第二
    の内周4を含む三領域とを順次、光学系11を介してx
    y平面上で走査する光電変換手段(12)と、この光電
    変換手段(12)により得られた映像信号を2値化して
    前記領域のノイズを除去する2値化回路(13)と、前
    記領域を2値化した画像の連続ビット数の終了点を特定
    の1走査ラインについて検出するxy座標検出回路(1
    4)と、前記xy座標で検出された座標をXY座標に変
    換するXY座標変換回路(15)と、前記XY座標変換
    回路(15)により検出された第一の内周上の3点の座
    標から第一の内周中心座標を演算し、第二の内周上の3
    点の座標から第二の内周中心座標を演算する円中心演算
    回路(16)と、前記演算された第一の内周中心座標か
    ら第二の内周中心座標を減算して情報領域(3)の偏心
    量を演算する偏心量演算回路(17)とを含むことを特
    徴とする偏心量測定装置。
JP7966085A 1985-04-15 1985-04-15 偏心量測定装置 Pending JPS61237004A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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