JPS62298705A - リニアセンサ光源制御方式 - Google Patents
リニアセンサ光源制御方式Info
- Publication number
- JPS62298705A JPS62298705A JP14247786A JP14247786A JPS62298705A JP S62298705 A JPS62298705 A JP S62298705A JP 14247786 A JP14247786 A JP 14247786A JP 14247786 A JP14247786 A JP 14247786A JP S62298705 A JPS62298705 A JP S62298705A
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- Japan
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- linear sensor
- light source
- level
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (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】
３、発明の詳細な説明
［産業上の利用分督］
この発明はＣＣＩ）素ｒによるリニアセンサを用いた物
体の形状、寸法を測定する光学式測定装置の光源に関す
るものである。
体の形状、寸法を測定する光学式測定装置の光源に関す
るものである。
［従来の技術］
エレクトロニクス製品の構成部品である、プリント基板
の外観検査においては、光学的な方法が使われており、
受光センサとして静電結合素子（ＣＣｌ） ）によるリ
ニアセンサが回路構成が簡≧１１でよく利用される。こ
のリニアセンサは１インチ当たり例えば、１０００個の
ＣＣＩ）素子を直線」１に配列し、各素子は受光量に比
例した電荷をチャージするもので、走査により逐次各素
子の電荷を取り出して、対応する対称物の反射光＃ｉを
検出することにより物体の形杖の認識または寸法の測定
を行うものである。なお検出分解性能は素子の間隔で定
まる。
の外観検査においては、光学的な方法が使われており、
受光センサとして静電結合素子（ＣＣｌ） ）によるリ
ニアセンサが回路構成が簡≧１１でよく利用される。こ
のリニアセンサは１インチ当たり例えば、１０００個の
ＣＣＩ）素子を直線」１に配列し、各素子は受光量に比
例した電荷をチャージするもので、走査により逐次各素
子の電荷を取り出して、対応する対称物の反射光＃ｉを
検出することにより物体の形杖の認識または寸法の測定
を行うものである。なお検出分解性能は素子の間隔で定
まる。
このようなリニアセンサのＣＣＤ素子は大きさが微小の
ため、チャージする電萄量もまた微小であり、受光量に
比例して電荷をチャージする動作範囲は比較的狭いもの
である。従って、受光量が過大であるときは、飽和点に
達して物体の識別が不能となり、また過小のときはＳ／
Ｎが悪くてやはり識別が困難となる。一方、測定対称物
の表面は、反射率が一般にまちまちで、反射光の光度の
変化範囲は幅広い。特に、プリント基板においては反射
率の大きい部品が任意の個数配置されており、部品の配
置杖況によって反射光の光度が大きく変化する。そこで
、このような反射光の光度変化範囲の大きい測定対称物
に対しては、なんらがの対策を講することが必要とされ
ている。
ため、チャージする電萄量もまた微小であり、受光量に
比例して電荷をチャージする動作範囲は比較的狭いもの
である。従って、受光量が過大であるときは、飽和点に
達して物体の識別が不能となり、また過小のときはＳ／
Ｎが悪くてやはり識別が困難となる。一方、測定対称物
の表面は、反射率が一般にまちまちで、反射光の光度の
変化範囲は幅広い。特に、プリント基板においては反射
率の大きい部品が任意の個数配置されており、部品の配
置杖況によって反射光の光度が大きく変化する。そこで
、このような反射光の光度変化範囲の大きい測定対称物
に対しては、なんらがの対策を講することが必要とされ
ている。
［発明の目的コ
この発明は上記したリニアセンサの欠点を排除して、対
称物を安定、正確に測定することのできるリニアセンサ
光源制御方式を提供することを目的とするものである。
称物を安定、正確に測定することのできるリニアセンサ
光源制御方式を提供することを目的とするものである。
［問題点を解決するための手段］
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明による、リニアセンサ
光源制御方式の原理を説明するもので、図（ａ）におい
て、光源９より測定対象物１０に対して投光し、その反
射光をレンズ系（図示しない）により受光して測定対象
物ＩＯの実像をリニアセンサ２に結ぶ。リニアセンサ２
には自己走査機能があり、一定周期で走査して各素子の
電荷を検出データとして出力する。この検出データは−
・１ｔバツフアメモリ４に記憶されるが、同時にレベル
演算・判定回路６に入力し、ここで・走査の検出データ
のレベルの平均値が算出される。
光源制御方式の原理を説明するもので、図（ａ）におい
て、光源９より測定対象物１０に対して投光し、その反
射光をレンズ系（図示しない）により受光して測定対象
物ＩＯの実像をリニアセンサ２に結ぶ。リニアセンサ２
には自己走査機能があり、一定周期で走査して各素子の
電荷を検出データとして出力する。この検出データは−
・１ｔバツフアメモリ４に記憶されるが、同時にレベル
演算・判定回路６に入力し、ここで・走査の検出データ
のレベルの平均値が算出される。
レベル演算・判定回路６にはあらかじめ、ＣＣＤ素子の
動作範囲の中心点に相当して、図（ｂ）に示す標準レベ
ルＳと、これを中心として」−限Ｕおよび下限ｄとが設
定されており、ｌ−記の検出データの平均値がこのＵと
ｄの範囲内にあるときは、レベル演算・判定回路６より
判定良の信号をデータ処理装置５に割込み入力する。こ
れにより、バッファメモリ４に記憶されている検出デー
タはデータ処理装置５に取り込まれて処理される。いま
もし、上記平均値が図（ｃ）に示すように、上限Ｕヨリ
高いレベルＳ＋ｍのｐ点にあるときは、光源制御回路８
により、ｍに相当するだけ光源の光度を下げるように制
御する。この反対に下限ｄより低いレベルＳ−ｍのｐ′
点にあるときは、ｍに相当するだけ光度を」―げるよう
に制御する、いわゆるフィードバック系を構成するもの
である。
動作範囲の中心点に相当して、図（ｂ）に示す標準レベ
ルＳと、これを中心として」−限Ｕおよび下限ｄとが設
定されており、ｌ−記の検出データの平均値がこのＵと
ｄの範囲内にあるときは、レベル演算・判定回路６より
判定良の信号をデータ処理装置５に割込み入力する。こ
れにより、バッファメモリ４に記憶されている検出デー
タはデータ処理装置５に取り込まれて処理される。いま
もし、上記平均値が図（ｃ）に示すように、上限Ｕヨリ
高いレベルＳ＋ｍのｐ点にあるときは、光源制御回路８
により、ｍに相当するだけ光源の光度を下げるように制
御する。この反対に下限ｄより低いレベルＳ−ｍのｐ′
点にあるときは、ｍに相当するだけ光度を」―げるよう
に制御する、いわゆるフィードバック系を構成するもの
である。
さて、例えば、プリント基板に反射率の大きい部品が任
意の個数配置された場合などにおいて、部品が基板全体
に占める面積の割合が大幅に変動し、レベルの平均値が
必ずしも妥当でないことが生ずる。これに対処してこの
発明においては、反射率の大きい部品のみに着目する、
すなわち受光レベルの高い検出データのみについて、レ
ベルの平均値を算出し、この平均値に対して一ヒ限、下
限の範囲を参照して上記のフィードバックを行うもので
ある。
意の個数配置された場合などにおいて、部品が基板全体
に占める面積の割合が大幅に変動し、レベルの平均値が
必ずしも妥当でないことが生ずる。これに対処してこの
発明においては、反射率の大きい部品のみに着目する、
すなわち受光レベルの高い検出データのみについて、レ
ベルの平均値を算出し、この平均値に対して一ヒ限、下
限の範囲を参照して上記のフィードバックを行うもので
ある。
［作用コ
上記したところにより明らかなように、この発明による
リニアセンサ光源制御方式によれば、光源の投光光度の
強さに応じた受光量を示す、リニアセンサの検出データ
から１走査毎に平均値を算出し、これが一定の範囲内に
あるときは、検出データを処理し、もし範囲外のときは
、この平均値にもとすいた制御信号をフィードバックす
ることにより、光源の光度を制御しリニアセンサの受光
量をＣＣＤ素子の何効な動作範囲に調整し、再度走査を
行うもので、反射率が大幅に変動する測定対象物に対し
ても、常に安定、正確な測定が行われる。さらに、プリ
ント基板において反射率の大きい部品が任意に配置され
た場合など、１走査の全体の検出データの平均値が必ず
しも妥当なレベルとならないので、１走査毎に一定植以
１−のレベルの検出データのみについて、−］ｉ均値を
算出して制御信号をつ（リフイードバックするものであ
る。
リニアセンサ光源制御方式によれば、光源の投光光度の
強さに応じた受光量を示す、リニアセンサの検出データ
から１走査毎に平均値を算出し、これが一定の範囲内に
あるときは、検出データを処理し、もし範囲外のときは
、この平均値にもとすいた制御信号をフィードバックす
ることにより、光源の光度を制御しリニアセンサの受光
量をＣＣＤ素子の何効な動作範囲に調整し、再度走査を
行うもので、反射率が大幅に変動する測定対象物に対し
ても、常に安定、正確な測定が行われる。さらに、プリ
ント基板において反射率の大きい部品が任意に配置され
た場合など、１走査の全体の検出データの平均値が必ず
しも妥当なレベルとならないので、１走査毎に一定植以
１−のレベルの検出データのみについて、−］ｉ均値を
算出して制御信号をつ（リフイードバックするものであ
る。
従って、プリント基板においては、部分品の配置、個数
に拘わらず適切な光度の投、受光がなされ安定な測定が
可能となるものである。
に拘わらず適切な光度の投、受光がなされ安定な測定が
可能となるものである。
［実施例］
第２図はこの発明によるリニアセンサ光源側ａノＪ式の
実施例におけるブロック構成図、第３図は第２図に対す
る、各部の信号のタイムチャートで、以下両図を併用し
て説明する。
実施例におけるブロック構成図、第３図は第２図に対す
る、各部の信号のタイムチャートで、以下両図を併用し
て説明する。
測定開始に当たって、まずデータ処理装置５より、リセ
ット信号■がレベル演算・判定回路６に与えられ、これ
により光源のさしあたりの光度を設定するため、デジタ
ルの基準数［Ｐ］■が数（ｆｌテーブル７に与えられる
。（以下［］でデジタル数を表す）。数値テーブル７に
はあらかじめ、入力するデジタル数に対応して、光源９
の電流を制御するための数値が格納されており、上記の
基準数［Ｐ］■に対して基準光度数［Ｑ１０が数値テー
ブル７より光源制御回路８に送出され、光源制御回路８
はこれにより基準光度電流（Ｒ）■を光源９に′ｊ６え
、投光光度ｈす、（準光度■に設定される。
ット信号■がレベル演算・判定回路６に与えられ、これ
により光源のさしあたりの光度を設定するため、デジタ
ルの基準数［Ｐ］■が数（ｆｌテーブル７に与えられる
。（以下［］でデジタル数を表す）。数値テーブル７に
はあらかじめ、入力するデジタル数に対応して、光源９
の電流を制御するための数値が格納されており、上記の
基準数［Ｐ］■に対して基準光度数［Ｑ１０が数値テー
ブル７より光源制御回路８に送出され、光源制御回路８
はこれにより基準光度電流（Ｒ）■を光源９に′ｊ６え
、投光光度ｈす、（準光度■に設定される。
このような数値テーブル７を設けた理由は、光源９のラ
ンプの電流と光度の関係が非直線であるため、この間に
あって受光レベルと電流の対応を節中にするためである
。。
ンプの電流と光度の関係が非直線であるため、この間に
あって受光レベルと電流の対応を節中にするためである
。。
一方、レベル演算・判定回路６より、走査開始信号ＳＴ
■がタイミング発生回路１に与えられ、ここよりクロッ
ク信号■がリニアセンサ２に入力する。リニアセンサ２
はクロック信号毎に、ＣＣＤの検出データ（Ａ）■をシ
フトして出力する。
■がタイミング発生回路１に与えられ、ここよりクロッ
ク信号■がリニアセンサ２に入力する。リニアセンサ２
はクロック信号毎に、ＣＣＤの検出データ（Ａ）■をシ
フトして出力する。
このデータ■はＡ／Ｄ変換器３によりデジタル化されて
検出データ［Ｄ］■とじて、クロック信号■によりバッ
ファメモリ４に記憶されるとともに、レベル演算・判定
回路６に入力する。
検出データ［Ｄ］■とじて、クロック信号■によりバッ
ファメモリ４に記憶されるとともに、レベル演算・判定
回路６に入力する。
レベル演算・判定回路６においては、入力した検出デー
タ［０］■より平均値を算出し、その値が前述した第１
図（ｂ）に示した標甲値Ｓを中心とする一１ユ限Ｕと下
限ｄの範囲内にあるときは、データ処理装置５に判定Ｏ
Ｋ倍信号相］を送出し、これを受けてバッファメモリ４
より検出データが取り込まれ■、データ処理が行われる
。もし平均値が第１図（ｃ）に示したように、この範囲
外のｐ点またはｐ′点にあるときは、判定ＮＧとし、光
度レベルをｍ低下するかまたはｍ増加するように、基準
数［Ｐ］より調整数［ｎｌを減するかまたは加えた数■
′が数値テーブル７に与えられ、調整光度数［Ｑ′］■
′が出力される。ついで、光源制御回路８より調整光度
電流（Ｒ′）■′が送出されて光源９より調整光度光■
′が投光される。
タ［０］■より平均値を算出し、その値が前述した第１
図（ｂ）に示した標甲値Ｓを中心とする一１ユ限Ｕと下
限ｄの範囲内にあるときは、データ処理装置５に判定Ｏ
Ｋ倍信号相］を送出し、これを受けてバッファメモリ４
より検出データが取り込まれ■、データ処理が行われる
。もし平均値が第１図（ｃ）に示したように、この範囲
外のｐ点またはｐ′点にあるときは、判定ＮＧとし、光
度レベルをｍ低下するかまたはｍ増加するように、基準
数［Ｐ］より調整数［ｎｌを減するかまたは加えた数■
′が数値テーブル７に与えられ、調整光度数［Ｑ′］■
′が出力される。ついで、光源制御回路８より調整光度
電流（Ｒ′）■′が送出されて光源９より調整光度光■
′が投光される。
以−１−において、レベル演算・判定回路６における平
均値の算出については、■走査の検出データの全体の平
均値をとることも、勿論可能であるが、プリント基板の
ごとく基板自身に比較して反射率の大きい部品が任意の
個数配置されている場合は、その平均値は投光光度を決
めるためには必ずしも適当しない。例えば、もし部品数
が小数のときは、平均値は小さく、従って投光光度が増
加されるが一〇− これは基板自身よりの反射光の光度を増して部品とのＳ
／Ｎを劣化させてしまう。このような欠点に対して、こ
の発明においてはレベル演算・判定回路６において、各
ＣＣＩ）素子の検出レベルのうち一定しベル以−にのも
のを選択してその平均レベルを算出して、これを標準レ
ベルＳに比較する方法をとるものである。これにより、
プリント基板にかぎらず、反射率の大きいものが任意の
個数配置された対象物に対しても安定、正確な測定が行
われる。
均値の算出については、■走査の検出データの全体の平
均値をとることも、勿論可能であるが、プリント基板の
ごとく基板自身に比較して反射率の大きい部品が任意の
個数配置されている場合は、その平均値は投光光度を決
めるためには必ずしも適当しない。例えば、もし部品数
が小数のときは、平均値は小さく、従って投光光度が増
加されるが一〇− これは基板自身よりの反射光の光度を増して部品とのＳ
／Ｎを劣化させてしまう。このような欠点に対して、こ
の発明においてはレベル演算・判定回路６において、各
ＣＣＩ）素子の検出レベルのうち一定しベル以−にのも
のを選択してその平均レベルを算出して、これを標準レ
ベルＳに比較する方法をとるものである。これにより、
プリント基板にかぎらず、反射率の大きいものが任意の
個数配置された対象物に対しても安定、正確な測定が行
われる。
［発明の効果］
以上の説明により明らかなように、この発明によるリニ
アセンサ光源制御方式によれば、反射率が大きく変化す
る対象物の測定において、リニアセンサの受光量に対す
る狭い動作範囲に拘わらず、受光量の平均値をフィード
バックして、投光光度を適切に制御するのでＣＣＩ）素
子の飽和ないしはＳ／Ｈの劣化が防１１．され、安定、
正確な測定を可能とする。さらに、反射率の大きい部品
などが、任意の個数配置ｎ去れた場合においても、それ
らの部品のみに対する平均値を算出してこれをフィード
バックする方法をとるもので、適切な投光光度に制御さ
れるものであり、これらにより、この発明はプリント基
板検査装置のみならず、リニアセンサを用いる各種の検
査、測定装置の性能向］−に効果が大きいものである。
アセンサ光源制御方式によれば、反射率が大きく変化す
る対象物の測定において、リニアセンサの受光量に対す
る狭い動作範囲に拘わらず、受光量の平均値をフィード
バックして、投光光度を適切に制御するのでＣＣＩ）素
子の飽和ないしはＳ／Ｈの劣化が防１１．され、安定、
正確な測定を可能とする。さらに、反射率の大きい部品
などが、任意の個数配置ｎ去れた場合においても、それ
らの部品のみに対する平均値を算出してこれをフィード
バックする方法をとるもので、適切な投光光度に制御さ
れるものであり、これらにより、この発明はプリント基
板検査装置のみならず、リニアセンサを用いる各種の検
査、測定装置の性能向］−に効果が大きいものである。
第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、“この発明によるリ
ニアセンサ光源制御方式の原理を説明する図で、図（ａ
）は概略のブロック構成図、図（ｂ）、（Ｃ）は受光レ
ベル図、第２図は、この発明によるリニアセンサ光源制
御方式の実施例におけるブロック構成図、第３図は第２
図に対するタイムチャートである。 ■・・・タイミング発生回路、２・・・リニアセンサ、
３・・・Ａ／Ｄ変換器、 ４・・・バッファメモリ、
５・・・データ処理装置、６・・・レベル演算・判定回
路７・・・数値テーブル、 ８・・・光源制御回路、
９・・・光源、璽０・・・測定対象物。 第 １ 図 （α） （ｂ） （Ｃ）
ニアセンサ光源制御方式の原理を説明する図で、図（ａ
）は概略のブロック構成図、図（ｂ）、（Ｃ）は受光レ
ベル図、第２図は、この発明によるリニアセンサ光源制
御方式の実施例におけるブロック構成図、第３図は第２
図に対するタイムチャートである。 ■・・・タイミング発生回路、２・・・リニアセンサ、
３・・・Ａ／Ｄ変換器、 ４・・・バッファメモリ、
５・・・データ処理装置、６・・・レベル演算・判定回
路７・・・数値テーブル、 ８・・・光源制御回路、
９・・・光源、璽０・・・測定対象物。 第 １ 図 （α） （ｂ） （Ｃ）
Claims (2)
- （１）測定対称物に投光照射する光源と、該投光照射に
よる反射光を受光して、該測定対称物の形状、寸法を測
定するリニアセンサを設けてなる光学式測定装置におい
て、該リニアセンサの検出データを走査して１走査毎に
一旦バッファメモリに記憶するとともに、レベル演算・
判定回路により該検出データより該リニアセンサの１走
査の受光レベルの平均値を算出して、該平均値が一定の
上限と下限の範囲内にあるとき該レベル演算・判定回路
より判定良の信号を出力し、該信号を入力することによ
り、データ処理装置が上記バッファメモリに記憶された
上記検出データを取り込んでデータ処理を行い、また上
記平均値が上記範囲外にあるときは、上記平均値に応じ
て上記レベル演算・判定回路より上記光源の光度を増加
または減少する制御信号を光源制御回路にフィードバッ
クし、上記リニアセンサの検出データの平均値が上記範
囲内に入るように制御することを特徴とするリニアセン
サ光源制御方式。 - （２）上記リニアセンサの検出データのうち、１走査中
の一定レベル値を越えるデータについて該データの個数
に対する平均値を算出し、該平均値が上記範囲内にある
とき判定良の信号を上記データ処理装置に出力し、該平
均値が上記範囲外にあるときは、該平均値に応じて上記
光源の光度を増加または減少す制御信号を出力する上記
レベル演算・判定回路を有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のリニアセンサ光源制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14247786A JPS62298705A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | リニアセンサ光源制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14247786A JPS62298705A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | リニアセンサ光源制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62298705A true JPS62298705A (ja) | 1987-12-25 |
Family
ID=15316230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14247786A Pending JPS62298705A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | リニアセンサ光源制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62298705A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02304336A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Kyodo Printing Co Ltd | 光学的検査における光量調整装置 |
| JPH03269242A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-29 | Toshiba Eng Co Ltd | 金属材料検査方法及び金属材料検査装置 |
| US5696370A (en) * | 1995-02-28 | 1997-12-09 | Psc Inc. | Bar code scanning system for automatically calculating the optical power output levels of the light source |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP14247786A patent/JPS62298705A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02304336A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Kyodo Printing Co Ltd | 光学的検査における光量調整装置 |
| JPH03269242A (ja) * | 1990-03-19 | 1991-11-29 | Toshiba Eng Co Ltd | 金属材料検査方法及び金属材料検査装置 |
| US5696370A (en) * | 1995-02-28 | 1997-12-09 | Psc Inc. | Bar code scanning system for automatically calculating the optical power output levels of the light source |
| US5834750A (en) * | 1995-02-28 | 1998-11-10 | Psc, Inc. | Bar code scanning system for automatically maintaining constant the amplitude of light reflected from a bar code |
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