JPS6179106A - 光学式測定機器におけるエツジ検出装置 - Google Patents
光学式測定機器におけるエツジ検出装置Info
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- JPS6179106A JPS6179106A JP20235484A JP20235484A JPS6179106A JP S6179106 A JPS6179106 A JP S6179106A JP 20235484 A JP20235484 A JP 20235484A JP 20235484 A JP20235484 A JP 20235484A JP S6179106 A JPS6179106 A JP S6179106A
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- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
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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
【産業上の利用分野ｌ
この発明は、物体の寸法、変位量等を測定するための光
学式測定機器におけるエツジ検出装置に係り、特に、透
明で、ない測定対象物に、直接走査光線を照射し、これ
により生じる透過光又は反射光、あるいはこれら透過光
又は反射光による測定対象物の投影角を、光電素子に受
光させて電気信号を取り出し、この信号に基づき該測定
物の寸法′測定、位置判別、形状判断等を行うための光
学式測定機器におけるエツジ検出装置に関する。 【従来の技ｉ！ｉ ］ 従来この種光学式測定様器、例えば、投影薇は、戟１カ
台上の３ｊＱ定対臣物を平行な光線により照射して、そ
の透過光又は反射光に基づきスクリーン上に該測定対象
物の投影像を結像させ、この結像から測定対象物の寸法
形状等を測定するものであるが、スクリーンに投影され
た測定対象物の像のエツジ（端部）は一般的にいわゆる
にじみがあり、従って、載物台上の測定対象物を移動さ
せ、そのスクリーン上の結像とヘアラインとの一致から
測定値を正確に読み込むことは困難である。 かかる問題点を解消するために、従来は、結像のエツジ
を光電素子を相対移動させることにより、光電素子の受
光面に投影された像の明部と暗部との面積の割合の変化
から光電素子から出力する電気信号の大きさの変化を、
参照電圧と比較して、投影画像の端部を検出するものが
ある。 しかしながら、この方法は、外乱光等のノイズの影響が
大きいとともに、光電素子から得られる信号又は参照電
圧の変動による測定ｒ＃度の低下が大きいという問題点
がある。 さらに、スクリーン上の投影画像の境界（エツジ）に対
して光電素子を相対移動させ、その時Ｃ出力信号を２階
微分して波形信号を得、これと参照電圧との比較によっ
てエツジを検出プるものがあるが、光電索子と投影画像
との相対移動速度の大小によって、検出されるエツジの
位置が異なることがあり、ざらに、前記と同様に参照電
圧の変動による測定′ｖ１度の低下が大きいという問題
点がある。 ざらに、光電素子を２個配置して、これを投影画像のエ
ツジに対して相対移動させ、これにより得られた複数の
出カイ５号から波形の信号を得、これと参照電圧との比
較によってエツジを検出するものがあるが、前記と同様
に光電素子から得られた出力信号と参照電圧との相対変
化、レベル変動等から測定が非常に不安定となり、さら
に、照射光線の照度に対する適用範囲が狭く、又、測定
態様が限定されかつ、センサ一部あるいは回路部分が複
雑になるという問題点がある。 特に、投影機においては、照射用の光源ランプの疲労、
投影系のレンズ特性、外乱光によりスクリーン上の投影
画像の明るさが変化し、又、投影倍率の切替によ、り投
影画像の明るさが変化したり、さらには測定者側の条件
として、例えば測定者の鐘の色（人種により異なる）に
より作業に好適な明るさが異なる！こめ、これを適宜に
選択しなければならないが、１ｉ１１記のように照射光
線の照度に対する適用範囲が狭いと、結果として投影機
の能力を低下させてしまうことになる。 又、従来のエツジ検出方法では、投影画像のフォーカス
がずれていた場合は、光電素子による出力波形がなだら
かになってしまうので、正確なエツジ検出ができないと
いう問題点があった。 この問題点は、投影機のみならず、一般的に透過光又は
反射光を検出して、直接的又は間接的に測定対象物の司
法測定等をするための光学式測定様器におけるエツジ検
出に共通の問題である。 これに対して例えば特開昭５８−１７３４０８号に開示
されるように、透過光又は反射光を検出して、直接的又
は間接的に測定対象物の寸法測定をするための光学式測
定様器におけるエツジ検出装置において、前記測定対象
物との相対移動時になずス囮餠り一其づ％ 小たどンも
う釦の拾ａず力信号を発生でる、よう移動面と略平行な
面内に配設された４個の受光素子からなるセンサーと、
前記各組の位相ずれ信号の差を演算する第１および第２
の演算手段と、これら第１および第２の演算手段の出力
信号の差を演算する第３の演算手段および和を演算する
第４の演算手段と、この第４の演算手段の出力信号が所
定レベルにある間に生じる、前記第３の演算手段の出力
信号と基準レベルのクロス１３号を出力する検知手段を
設けたものが提案されている。 このエツジ検出装置は、測定対象物を照射する光強度、
測定中の外乱光等のノイズ、光電素子の出力信号あるい
は参照電圧の変動による影響を伴なうことなく、しかも
簡単な構成で、測定対象物のエツジを検出することがで
き、又投影機において、投影画像の焦点ずれがあっても
、正確にエツジを検出することができ、さらに、光電素
子からのアナログ信号を直接処理することにより、測定
対象物のエツジを検出することができるという利点があ
る。 上記のようなエツジ検出装置は、その普及と共に使用環
境が厳しくなる傾向にあり、待に、他の周辺機器等から
の電気的ノイズによる測定精度低下の問題が生じている
。又、その測定精度についても高精度が要求されつつあ
る。 特に、上記特開昭５８−１７３４０８号公報に開示され
るエツジ検出装置は、そのセンサーが田型に配置された
４個の受光素子から形成されていて、コスト等の関係か
ら、該センサの直径が約１葭とされると、各受光素子か
ら得られる電気信号レベルは、１平方罰当り数十ナノＡ
と微弱であるために、電気的ノイズに弱いという問題点
がある。 これに対して前記受光素子を大型化することも考えられ
るが、この場合は、電気的ノイズの問題は解決されるも
のの、検出装置自体が大型となり、その有効測定領域を
狭めるのみならず、測定の確率的精度が低下するという
新な問題点を生じる。 【発明が解決しようとする問題点】 この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって
、電気的ノイズによる測定精度の低下を伴なうことなく
、装置の小形化を図ることができるようにした光学式測
定機器における工、ツシ、検出装置を提供することを目
的とする。 。
学式測定機器におけるエツジ検出装置に係り、特に、透
明で、ない測定対象物に、直接走査光線を照射し、これ
により生じる透過光又は反射光、あるいはこれら透過光
又は反射光による測定対象物の投影角を、光電素子に受
光させて電気信号を取り出し、この信号に基づき該測定
物の寸法′測定、位置判別、形状判断等を行うための光
学式測定機器におけるエツジ検出装置に関する。 【従来の技ｉ！ｉ ］ 従来この種光学式測定様器、例えば、投影薇は、戟１カ
台上の３ｊＱ定対臣物を平行な光線により照射して、そ
の透過光又は反射光に基づきスクリーン上に該測定対象
物の投影像を結像させ、この結像から測定対象物の寸法
形状等を測定するものであるが、スクリーンに投影され
た測定対象物の像のエツジ（端部）は一般的にいわゆる
にじみがあり、従って、載物台上の測定対象物を移動さ
せ、そのスクリーン上の結像とヘアラインとの一致から
測定値を正確に読み込むことは困難である。 かかる問題点を解消するために、従来は、結像のエツジ
を光電素子を相対移動させることにより、光電素子の受
光面に投影された像の明部と暗部との面積の割合の変化
から光電素子から出力する電気信号の大きさの変化を、
参照電圧と比較して、投影画像の端部を検出するものが
ある。 しかしながら、この方法は、外乱光等のノイズの影響が
大きいとともに、光電素子から得られる信号又は参照電
圧の変動による測定ｒ＃度の低下が大きいという問題点
がある。 さらに、スクリーン上の投影画像の境界（エツジ）に対
して光電素子を相対移動させ、その時Ｃ出力信号を２階
微分して波形信号を得、これと参照電圧との比較によっ
てエツジを検出プるものがあるが、光電索子と投影画像
との相対移動速度の大小によって、検出されるエツジの
位置が異なることがあり、ざらに、前記と同様に参照電
圧の変動による測定′ｖ１度の低下が大きいという問題
点がある。 ざらに、光電素子を２個配置して、これを投影画像のエ
ツジに対して相対移動させ、これにより得られた複数の
出カイ５号から波形の信号を得、これと参照電圧との比
較によってエツジを検出するものがあるが、前記と同様
に光電素子から得られた出力信号と参照電圧との相対変
化、レベル変動等から測定が非常に不安定となり、さら
に、照射光線の照度に対する適用範囲が狭く、又、測定
態様が限定されかつ、センサ一部あるいは回路部分が複
雑になるという問題点がある。 特に、投影機においては、照射用の光源ランプの疲労、
投影系のレンズ特性、外乱光によりスクリーン上の投影
画像の明るさが変化し、又、投影倍率の切替によ、り投
影画像の明るさが変化したり、さらには測定者側の条件
として、例えば測定者の鐘の色（人種により異なる）に
より作業に好適な明るさが異なる！こめ、これを適宜に
選択しなければならないが、１ｉ１１記のように照射光
線の照度に対する適用範囲が狭いと、結果として投影機
の能力を低下させてしまうことになる。 又、従来のエツジ検出方法では、投影画像のフォーカス
がずれていた場合は、光電素子による出力波形がなだら
かになってしまうので、正確なエツジ検出ができないと
いう問題点があった。 この問題点は、投影機のみならず、一般的に透過光又は
反射光を検出して、直接的又は間接的に測定対象物の司
法測定等をするための光学式測定様器におけるエツジ検
出に共通の問題である。 これに対して例えば特開昭５８−１７３４０８号に開示
されるように、透過光又は反射光を検出して、直接的又
は間接的に測定対象物の寸法測定をするための光学式測
定様器におけるエツジ検出装置において、前記測定対象
物との相対移動時になずス囮餠り一其づ％ 小たどンも
う釦の拾ａず力信号を発生でる、よう移動面と略平行な
面内に配設された４個の受光素子からなるセンサーと、
前記各組の位相ずれ信号の差を演算する第１および第２
の演算手段と、これら第１および第２の演算手段の出力
信号の差を演算する第３の演算手段および和を演算する
第４の演算手段と、この第４の演算手段の出力信号が所
定レベルにある間に生じる、前記第３の演算手段の出力
信号と基準レベルのクロス１３号を出力する検知手段を
設けたものが提案されている。 このエツジ検出装置は、測定対象物を照射する光強度、
測定中の外乱光等のノイズ、光電素子の出力信号あるい
は参照電圧の変動による影響を伴なうことなく、しかも
簡単な構成で、測定対象物のエツジを検出することがで
き、又投影機において、投影画像の焦点ずれがあっても
、正確にエツジを検出することができ、さらに、光電素
子からのアナログ信号を直接処理することにより、測定
対象物のエツジを検出することができるという利点があ
る。 上記のようなエツジ検出装置は、その普及と共に使用環
境が厳しくなる傾向にあり、待に、他の周辺機器等から
の電気的ノイズによる測定精度低下の問題が生じている
。又、その測定精度についても高精度が要求されつつあ
る。 特に、上記特開昭５８−１７３４０８号公報に開示され
るエツジ検出装置は、そのセンサーが田型に配置された
４個の受光素子から形成されていて、コスト等の関係か
ら、該センサの直径が約１葭とされると、各受光素子か
ら得られる電気信号レベルは、１平方罰当り数十ナノＡ
と微弱であるために、電気的ノイズに弱いという問題点
がある。 これに対して前記受光素子を大型化することも考えられ
るが、この場合は、電気的ノイズの問題は解決されるも
のの、検出装置自体が大型となり、その有効測定領域を
狭めるのみならず、測定の確率的精度が低下するという
新な問題点を生じる。 【発明が解決しようとする問題点】 この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって
、電気的ノイズによる測定精度の低下を伴なうことなく
、装置の小形化を図ることができるようにした光学式測
定機器における工、ツシ、検出装置を提供することを目
的とする。 。
【問題点を解決するための手段１
この発明は、透過光又は反射光を検出して、直接的又は
間接的に測定対象物の寸法測定をするだめの光学式測定
機器におけるエツジ検出装置において、前記測定対象物
との相対移動時に生ずる明暗の変化を移動面と略平行な
面内に配設された先端面でとらえ、移動面から離れた他
端面に伝達する光学系と、この光学系の他端面から導出
される光を、その光量に応じた電気信号に変換するため
の光電変換器と、この光電変換器からの出力信号の最大
値をホールドするピークホールド回路と、該ピークホー
ルド回路によりホールドされた最大値相当信号を分圧し
てその約１／２相当値の電圧の基準信号を出力する基準
信号発生器と、この基準信号発生器からの基準信号と前
記光電変換器からの出力信号とを比較し、両信号が等価
となるときパルス信号を出力するエツジ信号発生器と、
を設けることにより上記目的を達成するものである。 又この発明は、前記光学系を円形断面の光ファイバーと
することにより上記目的を達成するものである。 【作用１ この発明は、センサーを構成する光電変換器までは、グ
ラスファイバー等の極細径の光学系により測定対象物と
の相対移動時に生ずる明暗の変化が伝達され、これによ
って、センサの小形化と同時に電気的ノイズの影響を排
除して測定精度の向上を図るものである。 【実施例】 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 この実施例は、本発明を、投影機に適用したものであり
、第１図及び第２図に示されるように、光源ランプ１か
らの光をコンデンサレンズ２を介して載物台３の下方か
ら、あるいは他の光路を介して載物台３の上方から、該
載物台３上の測定対象物４を照射して、その透過光又は
反射光に基づき、投！＋モレンズ５を介してスクリーン
６ト「−測定対象物４の投影画像４Ａを結像させ、この
投影画像４Ａにより、間接的に測定対象物４の寸法測定
等をするための投影機１０におけるエツジ検出装置にお
いて、前記測定対象物４との相対移動時に生ずる明暗の
変化を移ｅ面と略平行な面内に配設された先端面１２Ａ
でとらえ、他端面１２Ｂに伝達する光学系たる光ファイ
バー１２と、この光ファイバー１２の他端面１２Ｂから
導出される光を、その光量に応じた電気信号に変換する
ための光電変換器１４と、この光電変換器１４からの出
力信号の最大値をホールドするピークホールド回路１６
と、該ピークホールド回路１６によりホールドされた最
大値相当信号を分圧してその約１／２相当値の電圧の基
準信号を出力する基準信号発生器１８と、この基準信号
発生器１８からの基準信号と前記光電変換器１４からの
出力信号とを比較し、両信号が等価となるときパルス信
号を出力するエツジ信号発生器２０と、を設けたもので
ある。 ここで、前記基準信号発生器１８は分圧抵抗とされ、又
前記エツジ信号発生器２０は、基準信号発生器１８から
の信号と、光電変換器１４からの信号とを比較するため
の比較器２２と、この比較器２２からの出力信号に応じ
て、パルス信号を出力するパルスジェネレータ２４とか
ら構成されている。 前記光ファイバー１２の先端面１２Ａは、第１図に示さ
れるように、投影機１０のスクリーン６の上面にこれと
平行にかつ摺動可能に載置された透明板２２と一体的に
設けられ、前記透明板２２とともに、移動できるように
されている。 次に上記実施例の作用を説明する。 スクリーン６上に結像された測定対象物４の投影画像４
Ａに対して、光ファイバー１２の先端面１２Ａを、一方
向に相対的に移動させ、投影画像４Ａのエツジが先端面
１２Ａを横切るようにする。 投影画像４Ａが、先端面１２Ａに相対的に接近しかつこ
れを通過した場合は、該先端面１２Ａから入射し、光フ
ァイバー１２を通ってその他端面１２Ｂから出射した光
は、光電変換器１４に受光される。 この光電変換器１４は、受光した光の量の変化に対応す
る電気信号ａをピークホールド回路１６及びエツジ信号
発生器２０における比較器２２にそれぞれ出力する。 ピークホールド回路１６は、入力された信号ａの最大値
を常にホールドするものであって、最大値信号Ａを基準
信号発生器１８に出力する。 分圧抵抗である前記基準信号発生器１８は入力された最
大値信号Ａに対して、Ａ／２の信号を前記比較器２２に
出力する。 この比較器２２は、前記光電変換５１４からの信号ａと
、抵抗器２６からの信号Ａ／２を比較して、両者が一致
するとき、即ち、クロスポイントＰで信号を出力する。 パルスジェネレータ２４は、この比較器２２からの出力
信号に基づいて、例えば１０μｓｅｃのパルス信号すを
出力し、この時点で投影画像４Ａのエツジを検出するも
のである。 ここで１例えば、前記光ファイバー１２の先端面１２Ａ
の直径を５μｍとすると、前記光電変換器１４における
信号ａの立上り又は立下りの幅は５μｍとなる。 この５μｍの立上り又は立下りの範囲を有する信号ａに
対する基準信号Ａ／２とのクロスポイントＰは、最大で
も実際の投影画像４Ａのエツジから２．５μｍずれるの
みである。 従って、投影機１０におけるスクリーン６上の投影画像
４Ａの倍率、即ち拡大率が１０倍の場合には、測定誤差
は最大でも０．２５μＩとなり、高精度の測定が可能と
なる。 ここで、前記光ファイバー１２の先端面１２Ａの直径は
、５μｍとしているが、光ファイバー１２の直径り一測
定保証分解能Ｘ検出部分の拡大率×２の式から決定する
。 従って、測定保証分解能を０．１μｍ、拡大率を１００
倍とすればＤ＝Ｏ，１μｍ ｘ１００ｘ２−２０μｍと
なる。 即ち電気的、光学的、ｄ械的ノイズを個々に問ある誤差
の最大が保証精度以下となるようにする。 この実施例において、投影画像４Ａの明暗を受光する手
段であるグラスファイバー１２は、周辺機器からの電気
信号の影きを受けないので、先端面１２Ａ１即ち受光面
のＷＪ積が微小であっても、周辺機器からの電気信号に
よって測定が影響を受けることがなく、従って、高精度
の測定ができる。 又、前述の特開昭５８−１７３４０８号に開示されるよ
うな４個の受光素子からなるセンサーが、その投影面ｆ
１４Ａに対する移動方向によっては、センサー出力が低
下する不感帯があるのに対して、この実施例においては
、センサーの一部を構成するグラスファイバー１２の先
端面１２Ａが単純な円形状であって、先端面１２Ａから
の投影画像４Ａに対する相対的移動方向の如何にかかわ
らず、均一の出力の信号を得ることができ、従って先端
面１２Ａの、被測定物に対する相対移動方向の制限がな
く、高精度にエツジ検出を行うことができる。 又、ト紀のように、一般的にｒａｉｎ径のゲラスフアイ
パー１２の先端面１２Ａを受光面としているので、被測
定物に対する対面面積を小さくすることができ、従って
、小型の測定機器にも適用できるのみならず、その支持
手段の開業化、又、投影機においてはスクリーンの目視
有効範囲を増大させることができる。 又、小型であるので、複雑な形状の被測定対象物のエツ
ジ検出にも適用できる。 なお、上記実施例は、光ファイバー１２を円形断面とし
たものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく
、長円形断面等の異形断面であってもよい。 但し、円形断面とした場合は、外径に対する受光面積を
最大とすることができると共に、先端面１２Ａの被測定
物に対する相対移動方向による受光量の変化率のばらつ
きがないという利点がある。 又、上記実施例は、スクリーン６から光電変換器１４ま
で光を導く光学系を光ファイバー１２としたものである
が、本発明はこれに限定されるものでなく、電気的ノイ
ズにより影響を受けない他の光学的手段であってもよい
。 但し光ファイバー１２を利用した場合は、小形化及びコ
ストの点で利点がある。 ざらに前記実施例は、投影画像４Ａに対して光ファイバ
ー１２を移動させるものであるが、これは、例えば載物
台３を移動させることにより投影画像４Ａを光ファイバ
ー１２に対して移動するようにしてもよい。 又、上記実施例は、投影機においてそのスクリーン上の
投影画像のエツジを測定する場合のものであるが、本発
明はこれに限定されるものでなく、透過光又は反射光を
検出して、直接的又は間接的に測定対象物の寸法測定を
するための光学式測定機器におけるエツジ検出装置に一
般的に適用されるものである。 従って、例えば、光学格子を形成したメインスケールお
よびインデックススケールの相対移動から、光電的に司
法等を測定するための光電式測長器、あるいはレーザー
光等により測定対象物を平行走査して、その羽部と暗部
から該測定対象物の寸法等を測定する測定機器等におけ
るエツジ検出装置にも適用されるものである。
間接的に測定対象物の寸法測定をするだめの光学式測定
機器におけるエツジ検出装置において、前記測定対象物
との相対移動時に生ずる明暗の変化を移動面と略平行な
面内に配設された先端面でとらえ、移動面から離れた他
端面に伝達する光学系と、この光学系の他端面から導出
される光を、その光量に応じた電気信号に変換するため
の光電変換器と、この光電変換器からの出力信号の最大
値をホールドするピークホールド回路と、該ピークホー
ルド回路によりホールドされた最大値相当信号を分圧し
てその約１／２相当値の電圧の基準信号を出力する基準
信号発生器と、この基準信号発生器からの基準信号と前
記光電変換器からの出力信号とを比較し、両信号が等価
となるときパルス信号を出力するエツジ信号発生器と、
を設けることにより上記目的を達成するものである。 又この発明は、前記光学系を円形断面の光ファイバーと
することにより上記目的を達成するものである。 【作用１ この発明は、センサーを構成する光電変換器までは、グ
ラスファイバー等の極細径の光学系により測定対象物と
の相対移動時に生ずる明暗の変化が伝達され、これによ
って、センサの小形化と同時に電気的ノイズの影響を排
除して測定精度の向上を図るものである。 【実施例】 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 この実施例は、本発明を、投影機に適用したものであり
、第１図及び第２図に示されるように、光源ランプ１か
らの光をコンデンサレンズ２を介して載物台３の下方か
ら、あるいは他の光路を介して載物台３の上方から、該
載物台３上の測定対象物４を照射して、その透過光又は
反射光に基づき、投！＋モレンズ５を介してスクリーン
６ト「−測定対象物４の投影画像４Ａを結像させ、この
投影画像４Ａにより、間接的に測定対象物４の寸法測定
等をするための投影機１０におけるエツジ検出装置にお
いて、前記測定対象物４との相対移動時に生ずる明暗の
変化を移ｅ面と略平行な面内に配設された先端面１２Ａ
でとらえ、他端面１２Ｂに伝達する光学系たる光ファイ
バー１２と、この光ファイバー１２の他端面１２Ｂから
導出される光を、その光量に応じた電気信号に変換する
ための光電変換器１４と、この光電変換器１４からの出
力信号の最大値をホールドするピークホールド回路１６
と、該ピークホールド回路１６によりホールドされた最
大値相当信号を分圧してその約１／２相当値の電圧の基
準信号を出力する基準信号発生器１８と、この基準信号
発生器１８からの基準信号と前記光電変換器１４からの
出力信号とを比較し、両信号が等価となるときパルス信
号を出力するエツジ信号発生器２０と、を設けたもので
ある。 ここで、前記基準信号発生器１８は分圧抵抗とされ、又
前記エツジ信号発生器２０は、基準信号発生器１８から
の信号と、光電変換器１４からの信号とを比較するため
の比較器２２と、この比較器２２からの出力信号に応じ
て、パルス信号を出力するパルスジェネレータ２４とか
ら構成されている。 前記光ファイバー１２の先端面１２Ａは、第１図に示さ
れるように、投影機１０のスクリーン６の上面にこれと
平行にかつ摺動可能に載置された透明板２２と一体的に
設けられ、前記透明板２２とともに、移動できるように
されている。 次に上記実施例の作用を説明する。 スクリーン６上に結像された測定対象物４の投影画像４
Ａに対して、光ファイバー１２の先端面１２Ａを、一方
向に相対的に移動させ、投影画像４Ａのエツジが先端面
１２Ａを横切るようにする。 投影画像４Ａが、先端面１２Ａに相対的に接近しかつこ
れを通過した場合は、該先端面１２Ａから入射し、光フ
ァイバー１２を通ってその他端面１２Ｂから出射した光
は、光電変換器１４に受光される。 この光電変換器１４は、受光した光の量の変化に対応す
る電気信号ａをピークホールド回路１６及びエツジ信号
発生器２０における比較器２２にそれぞれ出力する。 ピークホールド回路１６は、入力された信号ａの最大値
を常にホールドするものであって、最大値信号Ａを基準
信号発生器１８に出力する。 分圧抵抗である前記基準信号発生器１８は入力された最
大値信号Ａに対して、Ａ／２の信号を前記比較器２２に
出力する。 この比較器２２は、前記光電変換５１４からの信号ａと
、抵抗器２６からの信号Ａ／２を比較して、両者が一致
するとき、即ち、クロスポイントＰで信号を出力する。 パルスジェネレータ２４は、この比較器２２からの出力
信号に基づいて、例えば１０μｓｅｃのパルス信号すを
出力し、この時点で投影画像４Ａのエツジを検出するも
のである。 ここで１例えば、前記光ファイバー１２の先端面１２Ａ
の直径を５μｍとすると、前記光電変換器１４における
信号ａの立上り又は立下りの幅は５μｍとなる。 この５μｍの立上り又は立下りの範囲を有する信号ａに
対する基準信号Ａ／２とのクロスポイントＰは、最大で
も実際の投影画像４Ａのエツジから２．５μｍずれるの
みである。 従って、投影機１０におけるスクリーン６上の投影画像
４Ａの倍率、即ち拡大率が１０倍の場合には、測定誤差
は最大でも０．２５μＩとなり、高精度の測定が可能と
なる。 ここで、前記光ファイバー１２の先端面１２Ａの直径は
、５μｍとしているが、光ファイバー１２の直径り一測
定保証分解能Ｘ検出部分の拡大率×２の式から決定する
。 従って、測定保証分解能を０．１μｍ、拡大率を１００
倍とすればＤ＝Ｏ，１μｍ ｘ１００ｘ２−２０μｍと
なる。 即ち電気的、光学的、ｄ械的ノイズを個々に問ある誤差
の最大が保証精度以下となるようにする。 この実施例において、投影画像４Ａの明暗を受光する手
段であるグラスファイバー１２は、周辺機器からの電気
信号の影きを受けないので、先端面１２Ａ１即ち受光面
のＷＪ積が微小であっても、周辺機器からの電気信号に
よって測定が影響を受けることがなく、従って、高精度
の測定ができる。 又、前述の特開昭５８−１７３４０８号に開示されるよ
うな４個の受光素子からなるセンサーが、その投影面ｆ
１４Ａに対する移動方向によっては、センサー出力が低
下する不感帯があるのに対して、この実施例においては
、センサーの一部を構成するグラスファイバー１２の先
端面１２Ａが単純な円形状であって、先端面１２Ａから
の投影画像４Ａに対する相対的移動方向の如何にかかわ
らず、均一の出力の信号を得ることができ、従って先端
面１２Ａの、被測定物に対する相対移動方向の制限がな
く、高精度にエツジ検出を行うことができる。 又、ト紀のように、一般的にｒａｉｎ径のゲラスフアイ
パー１２の先端面１２Ａを受光面としているので、被測
定物に対する対面面積を小さくすることができ、従って
、小型の測定機器にも適用できるのみならず、その支持
手段の開業化、又、投影機においてはスクリーンの目視
有効範囲を増大させることができる。 又、小型であるので、複雑な形状の被測定対象物のエツ
ジ検出にも適用できる。 なお、上記実施例は、光ファイバー１２を円形断面とし
たものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく
、長円形断面等の異形断面であってもよい。 但し、円形断面とした場合は、外径に対する受光面積を
最大とすることができると共に、先端面１２Ａの被測定
物に対する相対移動方向による受光量の変化率のばらつ
きがないという利点がある。 又、上記実施例は、スクリーン６から光電変換器１４ま
で光を導く光学系を光ファイバー１２としたものである
が、本発明はこれに限定されるものでなく、電気的ノイ
ズにより影響を受けない他の光学的手段であってもよい
。 但し光ファイバー１２を利用した場合は、小形化及びコ
ストの点で利点がある。 ざらに前記実施例は、投影画像４Ａに対して光ファイバ
ー１２を移動させるものであるが、これは、例えば載物
台３を移動させることにより投影画像４Ａを光ファイバ
ー１２に対して移動するようにしてもよい。 又、上記実施例は、投影機においてそのスクリーン上の
投影画像のエツジを測定する場合のものであるが、本発
明はこれに限定されるものでなく、透過光又は反射光を
検出して、直接的又は間接的に測定対象物の寸法測定を
するための光学式測定機器におけるエツジ検出装置に一
般的に適用されるものである。 従って、例えば、光学格子を形成したメインスケールお
よびインデックススケールの相対移動から、光電的に司
法等を測定するための光電式測長器、あるいはレーザー
光等により測定対象物を平行走査して、その羽部と暗部
から該測定対象物の寸法等を測定する測定機器等におけ
るエツジ検出装置にも適用されるものである。
本発明は上記のように構成したので、受光素子を利用し
た光学式測定機器におけるエツジ検出装置において、装
置の小形化及び電気的ノイズの影響の排除を図ることに
より、簡単な構成で精度高くエツジを検出することがで
きるという優れた効果を有する。
た光学式測定機器におけるエツジ検出装置において、装
置の小形化及び電気的ノイズの影響の排除を図ることに
より、簡単な構成で精度高くエツジを検出することがで
きるという優れた効果を有する。
第１図は本発明に係る光学式測定機器におけるエツジ検
出装置を投影機に実施した場合の実施例を示す光学系統
図、第２図は同実施例の構成を示タブロック図である。 ４・・・測定対象物、 ４Ａ・・・投影画像、１０
・・・投影刷、 １２・・・光ファイバー、１２
Ａ・・・先端面、 １２Ｂ・・・他端面、１４・−
・光電変換器、 １６・・・ピークホールド回路、 １８・・・基準信号発生器、 ２０・・・エツジ信号発生器。
出装置を投影機に実施した場合の実施例を示す光学系統
図、第２図は同実施例の構成を示タブロック図である。 ４・・・測定対象物、 ４Ａ・・・投影画像、１０
・・・投影刷、 １２・・・光ファイバー、１２
Ａ・・・先端面、 １２Ｂ・・・他端面、１４・−
・光電変換器、 １６・・・ピークホールド回路、 １８・・・基準信号発生器、 ２０・・・エツジ信号発生器。
Claims (2)
- （１）透過光又は反射光を検出して、直接的又は間接的
に測定対象物の寸法測定をするための光学式測定機器に
おけるエッジ検出装置において、前記測定対象物との相
対移動時に生ずる明暗の変化を移動面と略平行な面内に
配設された先端面でとらえ、移動面から離れた他端面に
伝達する光学系と、この光学系の他端面から導出される
光を、その光量に応じた電気信号に変換するための光電
変換器と、この光電変換器からの出力信号の最大値をホ
ールドするピークホールド回路と、該ピークホールド回
路によりホールドされた最大値相当信号を分圧してその
約１／２相当値の電圧の基準信号を出力する基準信号発
生器と、この基準信号発生器からの基準信号と前記光電
変換器からの出力信号とを比較し、両信号が等価となる
ときパルス信号を出力するエッジ信号発生器と、を設け
たことを特徴とする光学式測定機器におけるエッジ検出
装置。 - （２）前記光学系は円形断面の光ファイバーとされた特
許請求の範囲第１項記載の光学式測定機器におけるエッ
ジ検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20235484A JPS6179106A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 光学式測定機器におけるエツジ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20235484A JPS6179106A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 光学式測定機器におけるエツジ検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6179106A true JPS6179106A (ja) | 1986-04-22 |
Family
ID=16456124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20235484A Pending JPS6179106A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 光学式測定機器におけるエツジ検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6179106A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0351310U (ja) * | 1989-09-27 | 1991-05-20 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5414938A (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-03 | Kumiai Chem Ind Co Ltd | N'-(3-chloro-4-fluorophenyl)-n, n-dimethylurea and herbicides containing it |
| JPS54128361A (en) * | 1978-03-28 | 1979-10-04 | Sumitomo Metal Ind | Optical measuring device |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP20235484A patent/JPS6179106A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5414938A (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-03 | Kumiai Chem Ind Co Ltd | N'-(3-chloro-4-fluorophenyl)-n, n-dimethylurea and herbicides containing it |
| JPS54128361A (en) * | 1978-03-28 | 1979-10-04 | Sumitomo Metal Ind | Optical measuring device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0351310U (ja) * | 1989-09-27 | 1991-05-20 |
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