JPS6269108A - 物体のエツジ検出装置 - Google Patents
物体のエツジ検出装置Info
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- JPS6269108A JPS6269108A JP20943685A JP20943685A JPS6269108A JP S6269108 A JPS6269108 A JP S6269108A JP 20943685 A JP20943685 A JP 20943685A JP 20943685 A JP20943685 A JP 20943685A JP S6269108 A JPS6269108 A JP S6269108A
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- Japan
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- lens
- light
- measured
- optical axis
- slit
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は光ビームを被測定体上でスキャンさせて、そ
のスキャン光を受光して被測定物体のエツジを検出する
物体のエツジ検出装置に関する。
のスキャン光を受光して被測定物体のエツジを検出する
物体のエツジ検出装置に関する。
ガラスファイバ、被覆ケーブル、棒材なとの製造現場に
おいて、これら各物体のエツジを光学的１ζ検出する仁
とにより、その外径を測定したり、形状の良否を判定し
たりする装置が特開昭５７−１６１６０８号公報及び特
開昭５７−１０４８０７号公報で提案されている。たと
えば、従来より第８図のように光源（１）からの光ビー
ム（２）を多面鏡や電磁偏向器などのスキャナー（３）
でスキャンし、第１のレンズ１４１を通してケーブルな
どの被測定物体（５）に照射し、それを第２のレンズ（
６）を介して充電変換素子（７）で受けて電気信号擾ζ
変換し、これ１ζより被測定物体（５）のエツジを検出
する装置が知られている。
おいて、これら各物体のエツジを光学的１ζ検出する仁
とにより、その外径を測定したり、形状の良否を判定し
たりする装置が特開昭５７−１６１６０８号公報及び特
開昭５７−１０４８０７号公報で提案されている。たと
えば、従来より第８図のように光源（１）からの光ビー
ム（２）を多面鏡や電磁偏向器などのスキャナー（３）
でスキャンし、第１のレンズ１４１を通してケーブルな
どの被測定物体（５）に照射し、それを第２のレンズ（
６）を介して充電変換素子（７）で受けて電気信号擾ζ
変換し、これ１ζより被測定物体（５）のエツジを検出
する装置が知られている。
このような装置によるエツジ検出において、被測定物体
の形状と表面の反射率によっては、次に示すような不都
合が生じていた。これを第４図チζついて説明する。す
なわち、被測定物体の形状が図に示すように円筒形で、
しかも表面の反射率が大きい場合には、ビームが被測定
物体（５）の端部付近に当たると、表面で反射された光
（９）が図のように光電変換素子（７）に入る。
の形状と表面の反射率によっては、次に示すような不都
合が生じていた。これを第４図チζついて説明する。す
なわち、被測定物体の形状が図に示すように円筒形で、
しかも表面の反射率が大きい場合には、ビームが被測定
物体（５）の端部付近に当たると、表面で反射された光
（９）が図のように光電変換素子（７）に入る。
このため実際には被測定物体の存在する位置であるＥど
もかかわらず、光電変換された信号を処理する段階では
、あたかも物体が存在しないようＣζ認識してしまう。
もかかわらず、光電変換された信号を処理する段階では
、あたかも物体が存在しないようＣζ認識してしまう。
この現象は被測定物体（５）の上下の両端で起こるため
、被測定物体の寸法計測においては上下で各寸法ｄず−
】、すなわち２ｄだけ測定誤差を生じるという欠点があ
った。またこの反射光の影響の程度は物体の形状・表面
反射率等Ｃζよって異なるため、被測定物体の種類１ζ
よって測定誤差が異なり、誤差の補正が困難であるとい
う問題があった。
、被測定物体の寸法計測においては上下で各寸法ｄず−
】、すなわち２ｄだけ測定誤差を生じるという欠点があ
った。またこの反射光の影響の程度は物体の形状・表面
反射率等Ｃζよって異なるため、被測定物体の種類１ζ
よって測定誤差が異なり、誤差の補正が困難であるとい
う問題があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、被測定物体の形状・表面反射率に関係なく物
体のエツジ位置を精度よく検出できる物体のエツジ検出
装置を得ることを目的とする。
たもので、被測定物体の形状・表面反射率に関係なく物
体のエツジ位置を精度よく検出できる物体のエツジ検出
装置を得ることを目的とする。
この発明に係るエツジ検出装置は、スキャンされた光ビ
ームを集光するレンズの焦点位置にスリットを設け、光
軸上付近Ｃζ集まる光のみを受光器に導くものである。
ームを集光するレンズの焦点位置にスリットを設け、光
軸上付近Ｃζ集まる光のみを受光器に導くものである。
この発明ｆζおけるエツジ検出装置は、光軸上付近Ｃζ
集光される光のみを受光器で受けることにより、被測定
物体の形状・表面反射率に依存する反射光成分を除去す
る。
集光される光のみを受光器で受けることにより、被測定
物体の形状・表面反射率に依存する反射光成分を除去す
る。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）〜（７）は従来のものと同様である
。（８）はビームの移動方向に細く、それと垂直な方向
に長い矩形状スリットで、スリットを通過する光のみが
充電変換素子（７）に到達する。またｆ＋、ｆｓ＋はそ
れぞれレンズ（４ｊ、レンズ（６）の焦点距離である。
図において、（１）〜（７）は従来のものと同様である
。（８）はビームの移動方向に細く、それと垂直な方向
に長い矩形状スリットで、スリットを通過する光のみが
充電変換素子（７）に到達する。またｆ＋、ｆｓ＋はそ
れぞれレンズ（４ｊ、レンズ（６）の焦点距離である。
次に動作１ζついて説明する。第１図は基本構成を示し
たもので、レーザー光源（１）を出た平行光ビーム（２
１はスキャナー（３）によって角度スキャンされ、第１
のレンズ（４目ζ入射する。スキャナー（３）の反射面
が第１のレンズ＋４１の前焦点位置に置かれているため
、角度スキャンされた光ビームは第１のレンズ（４１を
通過して絞られた状態で第１のレンズ（４）の光軸蒼ζ
対して平行にスキャンされる。また被測定物体（５）は
第１のレンズ（４）の後焦点位置にあり、被測定物体（
５）上でビーム径が最小に絃られているため、被測定物
体（５）を横切るときの受光量変化が急になり、検出精
度が向上する。
たもので、レーザー光源（１）を出た平行光ビーム（２
１はスキャナー（３）によって角度スキャンされ、第１
のレンズ（４目ζ入射する。スキャナー（３）の反射面
が第１のレンズ＋４１の前焦点位置に置かれているため
、角度スキャンされた光ビームは第１のレンズ（４１を
通過して絞られた状態で第１のレンズ（４）の光軸蒼ζ
対して平行にスキャンされる。また被測定物体（５）は
第１のレンズ（４）の後焦点位置にあり、被測定物体（
５）上でビーム径が最小に絃られているため、被測定物
体（５）を横切るときの受光量変化が急になり、検出精
度が向上する。
被測定物体（５）をスキャンした光ビームは第２のレン
ズ（６）＃ζ入射される。第２のレンズ（６）の前焦点
は第１のレンズ１４＋の後焦点位置にあり、第２のレン
ズ（６）を通−】だ光は再び平行ビームとなる。第２の
レンズ（６）の後焦点位置にはスリット（８）が設けら
れており、上記平行ビームをその移動方向に平行な軸方
向の幅に制限を設けて通過させ、光電変換素子＋７＋
１ζ送る。このスリット８）の働きを第２図１ζより説
明する。第２図において、左端は被測定物体＋５）の位
置を示している。被測定物体＋５）をスキャンする光ビ
ームは、先１ζ説明したよう（ζ物体端部では表面で反
射されるため、本来のビーム広がり角より大さな角度θ
のビーム成分を生ずる。物体上部で反射された光はビー
ム（ＩＧの軌跡物体下部で反射された光はビームｕＤの
軌跡となる。これらのビーム０ω、σＤは第２のレンズ
（６）１ζよってコリメートされ、中心光（１２と平行
になるが、後焦点位置ではそれぞれ光軸上から上、下に
ずれた位置に来る。
ズ（６）＃ζ入射される。第２のレンズ（６）の前焦点
は第１のレンズ１４＋の後焦点位置にあり、第２のレン
ズ（６）を通−】だ光は再び平行ビームとなる。第２の
レンズ（６）の後焦点位置にはスリット（８）が設けら
れており、上記平行ビームをその移動方向に平行な軸方
向の幅に制限を設けて通過させ、光電変換素子＋７＋
１ζ送る。このスリット８）の働きを第２図１ζより説
明する。第２図において、左端は被測定物体＋５）の位
置を示している。被測定物体＋５）をスキャンする光ビ
ームは、先１ζ説明したよう（ζ物体端部では表面で反
射されるため、本来のビーム広がり角より大さな角度θ
のビーム成分を生ずる。物体上部で反射された光はビー
ム（ＩＧの軌跡物体下部で反射された光はビームｕＤの
軌跡となる。これらのビーム０ω、σＤは第２のレンズ
（６）１ζよってコリメートされ、中心光（１２と平行
になるが、後焦点位置ではそれぞれ光軸上から上、下に
ずれた位置に来る。
したがって、後焦点位置１ζスリツト（８）を設け、光
軸上近傍の微小幅ａの範囲の光だけを通過させれば、物
体表面の反射憂ζよる光はほとんどカットされ光電変換
素子（７）には到達しない。この現象は図６酵したよう
に物体位置が光軸１ζ垂直ないずれの位置にあっても同
様であるため、すべてのスキャン範囲Ｃζわたって反射
光はスリット（８）によりカットされる。
軸上近傍の微小幅ａの範囲の光だけを通過させれば、物
体表面の反射憂ζよる光はほとんどカットされ光電変換
素子（７）には到達しない。この現象は図６酵したよう
に物体位置が光軸１ζ垂直ないずれの位置にあっても同
様であるため、すべてのスキャン範囲Ｃζわたって反射
光はスリット（８）によりカットされる。
したがって、この素１ζよればエツジ検出ｉことって有
害な反射光はほとんど除去され、必要な中心光だけを光
電変換することが可能となるので、被測定物体はその形
状・反射率がいかなるものであっても正確にそのエツジ
位置を検出することができる。
害な反射光はほとんど除去され、必要な中心光だけを光
電変換することが可能となるので、被測定物体はその形
状・反射率がいかなるものであっても正確にそのエツジ
位置を検出することができる。
この発明の応用例としては、ファイバーや電線の直径を
測定する装置、エツジとエツジにはさまれたギャップの
寸法を測定する装置等が好適である。
測定する装置、エツジとエツジにはさまれたギャップの
寸法を測定する装置等が好適である。
この発明によれば、スキャンされたビームを集光するレ
ンズの前焦点位置に被測定物体を配置し、レンズの機態
点位置１ζ通過ビーム幅を限定するスリットを設は光軸
近傍の光のみを光電変換素子ｌζ導くので、物体による
反射光をほとんど受光せず、正確にエツジ位置を検出す
ることができる。
ンズの前焦点位置に被測定物体を配置し、レンズの機態
点位置１ζ通過ビーム幅を限定するスリットを設は光軸
近傍の光のみを光電変換素子ｌζ導くので、物体による
反射光をほとんど受光せず、正確にエツジ位置を検出す
ることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はこ
の発明の詳細な説明図、第８図は従来のエツジ検出装置
の構成図、第４図はその説明図である。 図において、（１）は光源、（２）は光ビーム、＋３）
はスキャナー、（４ｊは第１のレンズ、（５）は被測定
物体、（６）は第２のレンズ、（７）は光電変換素子、
（８）はスリットである。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
の発明の詳細な説明図、第８図は従来のエツジ検出装置
の構成図、第４図はその説明図である。 図において、（１）は光源、（２）は光ビーム、＋３）
はスキャナー、（４ｊは第１のレンズ、（５）は被測定
物体、（６）は第２のレンズ、（７）は光電変換素子、
（８）はスリットである。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）レーザー光源からの平行ビームをスキャナーによ
つて角度スキャンし、第１のレンズを通してビーム径を
絞つて被測定物体上をスキャンさせ、スキャンした光を
第２のレンズを通してから受光器で光電変換し、この光
電変換出力から上記被測定物体のエッジを検出するもの
において、上記スキャナーを上記第１のレンズの前焦点
に配置し、上記被測定物体が上記第１のレンズの後焦点
で上記第２のレンズの前焦点に配置されるようにして、
上記受光器の前面に光軸に対して垂直な平面上で、かつ
光ビームのスキャン方向に垂直に細長いスリットを、上
記第２のレンズの後焦点に配置し、上記スリットを通し
て光ビームが上記受光器に到達するようにしたことを特
徴とする物体のエッジ検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20943685A JPS6269108A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 物体のエツジ検出装置 |
| US06/886,782 US4730116A (en) | 1985-08-06 | 1986-07-18 | Sheet thickness measuring apparatus by optical scanning |
| DE8686306054T DE3679610D1 (de) | 1985-08-06 | 1986-08-06 | Dickenmessapparat fuer beschichtungen blattfoermiges material. |
| EP86306054A EP0211654B1 (en) | 1985-08-06 | 1986-08-06 | Sheet coating thickness measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20943685A JPS6269108A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 物体のエツジ検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6269108A true JPS6269108A (ja) | 1987-03-30 |
Family
ID=16572828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20943685A Pending JPS6269108A (ja) | 1985-08-06 | 1985-09-20 | 物体のエツジ検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6269108A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075142A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-12 | Hitachi Hybrid Network Co Ltd | 超音波を用いた管内計測装置、管内計測ロボット及び管内径計測方法 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP20943685A patent/JPS6269108A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075142A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-12 | Hitachi Hybrid Network Co Ltd | 超音波を用いた管内計測装置、管内計測ロボット及び管内径計測方法 |
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