WO2018216129A1 - 形状測定装置 - Google Patents

Abstract

再帰反射体による回折光の影響を除去することができる形状測定装置を提供する。形状測定装置は、形状の測定対象の幅を超える幅を有する平行光を投じる投光器と、前記平行光の一部を反射し、前記測定対象に案内するハーフミラーと、前記測定対象に対して前記ハーフミラーの反対側に配置され、前記平行光のうちで前記測定対象に遮られずに前記測定対象の反対側に進行した光を逆方向に反射する再帰反射体と、前記ハーフミラーに対して前記再帰反射体の反対側に配置され、前記再帰反射体からの反射光が前記ハーフミラーを透過した後に当該反射光のうちで前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光以外の光を受けずに前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光を受ける受光器と、を備えた。

Description

形状測定装置

　この発明は、形状測定装置に関する。

　例えば、特許文献１は、形状測定装置を開示する。当該形状測定装置は、再帰反射体を備える。再帰反射体は、反射面の角度に依存せずに入射光を逆方向に反射する。このため、再帰反射体の設置の誤差の影響を受けにくい。

日本特表２０１０－５１８３８５号公報

　しかしながら、再帰反射体においては、回折現象が生じる。回折現象による回折光は、入射光と逆方向に反射する再帰反射光以外の異なる方向の反射光を含む。このため、再帰反射体による反射光強度分布に乱れが生じる。その結果、測定対象の形状の測定精度が悪くなる。

　この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、再帰反射体による回折光の影響を除去することができる形状測定装置を提供することである。

　この発明に係る形状測定装置は、形状の測定対象の幅を超える幅を有する平行光を投じる投光器と、前記平行光の一部を反射し、前記測定対象に案内するハーフミラーと、前記測定対象に対して前記ハーフミラーの反対側に配置され、前記平行光のうちで前記測定対象に遮られずに前記測定対象の反対側に進行した光を逆方向に反射する再帰反射体と、前記ハーフミラーに対して前記再帰反射体の反対側に配置され、前記再帰反射体からの反射光が前記ハーフミラーを透過した後に当該反射光のうちで前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光以外の光を受けずに前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光を受ける受光器と、を備えた。

　この発明に係る形状測定装置は、光を投じる光源と、前記光源からの光の一部を反射し、当該光の一部を前記測定対象に案内するハーフミラーと、前記測定対象に対して前記ハーフミラーの側に配置され、前記投光器からの光が前記ハーフミラーで反射された後に当該光を平行光に成形する第１レンズと、前記測定対象に対して前記第１レンズの反対側に配置され、前記平行光のうちで前記測定対象に遮られずに前記測定対象の反対側に進行した光を逆方向に反射する再帰反射体と、前記ハーフミラーに対して前記第１レンズの反対側に配置され、予め設定された幅の開口部を有し、前記再帰反射体からの反射光が前記第１レンズと前記ハーフミラーとを透過した際に前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光以外の光を遮るスリット体と、前記スリット体に対して前記ハーフミラーの反対側に配置され、前記再帰反射体への光の入射方向と平行な方向に配向され、前記スリット体からの光を成形する第２レンズと、前記第２レンズに対して前記スリット体の反対側に配置され、前記第２レンズからの光のうちで前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光以外の光を受けずに前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光を受ける受光素子と、を備えた。

　これらの発明によれば、形状測定装置は、再帰反射体からの反射光のうちで再帰反射体への光の入射方向と平行な光以外の光を受けずに再帰反射体への光の入射方向と平行な光を受ける。このため、再帰反射体による回折光の影響を除去することができる。

この発明の実態の形態１における形状測定装置が適用されるエレベーターの要部の構成図である。 この発明の実態の形態１における形状測定装置の平面図である。 この発明の実態の形態１における形状測定装置の投光器の要部の斜視図である。 この発明の実態の形態１における形状測定装置の投光器の要部の平面図である。 この発明の実態の形態１における形状測定装置の受光器の要部の斜視図である。 この発明の実態の形態１における形状測定装置の受光器の要部の平面図である。 この発明の実態の形態１における形状測定装置による測定対象となるロープの斜視図である。 この発明の実態の形態１における形状測定装置による測定対象となるロープの断面図である。 この発明の実態の形態１における形状測定装置による受光強度分布の一例を示す図である。 この発明の実態の形態１における形状測定装置がかごの走行時に測定したローブの幅寸法の変動を示す図である。 この発明の実施の形態１における形状測定装置の受光強度処理装置のハードウェア構成図である。 この発明の実態の形態２における形状測定装置の受光器の要部の平面図である。 この発明の実態の形態３における形状測定装置の平面図である。 この発明の実態の形態３における形状測定装置の側面図である。 この発明の実態の形態４における形状測定装置の投受光器の要部の平面図である。 この発明の実態の形態５における形状測定装置の平面図である。 この発明の実態の形態５における形状測定装置による受光強度分布の例を示す図である。 この発明の実態の形態６における形状測定装置の平面図である。 この発明の実態の形態６における形状測定装置による反射強度のパターンの揺らぎの検出を説明するための図である。 この発明の実態の形態６における形状測定装置が測定可否を判別する際の動作を説明するためのフローチャートである。

　この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化または省略する。

実施の形態１．
　図１はこの発明の実態の形態１における形状測定装置が適用されるエレベーターの要部の構成図である。

　図１において、エレベーターの昇降路１は、図示されない建築物の各階を貫く。エレベーターの機械室２は、昇降路１の上方に設けられる。支持構造物３は、機械室２の床面に設けられる。巻上機４は、支持構造物３の上面に設けられる。

　綱車５は、巻上機４の回転軸に取り付けられる。そらせ車６は、支持構造物３に回転自在に取り付けられる。ロープ７は、綱車５とそらせ車６とに巻き掛けられる。

　かご８は、昇降路１の内部に配置される。かご８は、ロープ７の一側に支持される。オモリ９は、昇降路１の内部に配置される。オモリ９は、ロープ７の他側に支持される。

　エレベーターにおいて、ロープ７は、綱車５とそらせ車６とにより繰り返し曲げられる。この際、ロープ７に対し、摩擦が生じる。このため、ロープ７は、摩耗する。その結果、ロープ７の外径が小さくする。ロープ７の外径が小さくなると、ロープ７の強度は下がる。

　このため、エレベーターの保守管理においては、ロープ７の外径が測定される。ロープ７の外径の測定結果に基づいて、ロープ７の強度と寿命とが把握される。この際、形状測定装置１０が利用される。例えば、形状測定装置１０は、綱車５の周辺においてかご８の側に固定される。例えば、形状測定装置１０は、綱車５の周辺においてオモリ９の側に固定される。形状測定装置１０は、かご８の走行に伴って移動するロープ７の外径を測定する。

　次に、図２を用いて、形状測定装置１０を説明する。
　図２はこの発明の実態の形態１における形状測定装置の平面図である。

　図２において、ｘ方向は、複数のロープ７の並び方向である。ｙ方向は、複数のロープ７の軸方向である。ｚ方向は、ｘ方向とｙ方向とに直交する方向である。

　図２に示されるように、形状測定装置１０は、投光器１１とハーフミラー１２と再帰反射体１３と受光器１４と受光強度処理装置１５とを備える。

　投光器１１は、ロープ７に対して図２においては図示されない綱車５の反対側に配置される。投光器１１は、少なくともロープ７の外径を超える幅を有する平行光を投じる。

　ハーフミラー１２は、ロープ７に対して綱車５の反対側に配置される。ハーフミラー１２は、平行光の一部を反射する。ハーフミラー１２は、当該平行光の一部を測定対象となるロープ７に案内する。

　再帰反射体１３は、ロープ７に対して綱車５の側に配置される。再帰反射体１３は、ロープ７に対してハーフミラー１２の反対側に配置される。例えば、再帰反射体１３は、マイクロコーナーキューブアレイである。再帰反射体１３は、再帰性反射面を有する。再帰反射体１３は、再帰性反射面において平行光のうちでロープ７に遮られずにロープ７の反対側に進行した光を逆方向に反射する。

　受光器１４は、ロープ７に対して綱車５の反対側に配置される。受光器１４は、ハーフミラー１２に対して再帰反射体１３の反対側に配置される。受光器１４は、再帰反射体１３からの反射光がハーフミラー１２を透過した際に当該反射光のうちで再帰反射体１３への光の入射方向と平行な光以外の光を受けずに再帰反射体１３への光の入射方向と平行な光を受ける。受光器１４は、受けた光に対応した受光強度分布の情報を出力する。

　例えば、受光器１４は、受光素子１４ａと限定受光系１４ｂとを備える。

　受光素子１４ａは、光を受ける。例えば、受光素子１４ａは、ＣＣＤまたはＣＭＯＳの画像素子である。例えば、受光素子１４ａは、複数の素子がｘ方向に並んだラインセンサである。受光素子１４ａは、受光強度分布の情報を出力する。

　限定受光系１４ｂは、再帰反射体１３からの反射光のうちで再帰反射体１３への光の入射方向と平行な光以外の光を受光素子１４ａに向けて透過しない。限定受光系１４ｂは、再帰反射体１３への光の入射方向と平行な光を受光素子１４ａに向けて透過する。

　受光強度処理装置１５は、処理部１５ａを有する。処理部１５ａは、受光器１４からの受光強度分布の情報に基づいてロープ７の外径値を演算する。処理部１５ａは、ロープ７の外径値の情報を記録する。

　次に、図３と図４とを用いて、投光器１１を説明する。
　図３はこの発明の実態の形態１における形状測定装置の投光器の要部の斜視図である。図４はこの発明の実態の形態１における形状測定装置の投光器の要部の平面図である。

　図３と図４とにおいて、ｘ方向とｙ方向とｚ方向とは、図２のｘ方向とｙ方向とｚ方向と同じ方向である。

　図３と図４とに示されるように、投光器１１は、光源１１ａとレンズ１１ｂとを備える。

　光源１１ａは、光を投じるように設けられる。例えば、光源１１ａは、発光面サイズが小さい点光源発光ダイオードである。

　レンズ１１ｂは、光源１１ａからの光が透過後に平行光となるように設けられる。例えば、レンズ１１ｂは、シリンドリカルレンズである。例えば、レンズ１１ｂは、球面収差を取り除いた非球面レンズである。レンズ１１ｂは、再帰反射体１３への光の入射方向と平行な方向に配向される。レンズ１１ｂの有効径は、少なくとも透過後の平行光がロープ７の外径を超えるように設定される。レンズ１１ｂは、焦点位置が光源１１ａの発光面となるように配置される。

　次に、図５と図６とを用いて、限定受光系１４ｂを説明する。
　図５はこの発明の実態の形態１における形状測定装置の受光器の要部の斜視図である。図６はこの発明の実態の形態１における形状測定装置の受光器の要部の平面図である。

　図５と図６とにおいて、ｘ方向とｙ方向とｚ方向とは、図２のｘ方向とｙ方向とｚ方向と同じ方向である。

　図５と図６とに示されるように、限定受光系１４ｂは、第１レンズ１６とスリット体１７と第２レンズ１８とを備える。

　第１レンズ１６は、再帰反射体１３への光の入射方向と平行な方向に配向される。第１レンズ１６は、再帰反射体１３からの反射光が図５と図６とにおいては図示されないハーフミラー１２を透過した後に当該反射光を成形する。例えば、第１レンズ１６は、シリンドリカルレンズである。例えば、第１レンズ１６は、球面収差を取り除いた非球面レンズである。第１レンズ１６の有効径は、投光器１１の平行光の幅以上となるよう設定される。

　スリット体１７は、第１レンズ１６よりも受光素子１４ａの側に配置される。スリット体１７は、予め設定された幅の開口部を有する。開口部の幅は、測定精度に影響する。例えば、開口部の幅は、１００μｍ以下に設定される。スリット体１７は、第１レンズ１６の焦点位置が開口部となるように配置される。スリット体１７は、第１レンズ１６からの光が開口部を通過する際に再帰反射体１３への光の入射方向と平行な光以外の光を遮る。その結果、回折光の影響が除去される。

　第２レンズ１８は、スリット体１７よりも受光素子１４ａの側に配置される。第２レンズ１８は、再帰反射体１３への光の入射方向と平行な方向に配向される。第２レンズ１８は、スリット体１７の開口部を通過した光を成形する。例えば、第２レンズ１８は、シリンドリカルレンズである。第２レンズ１８の焦点距離と有効系とは、第２レンズ１８を透過した光の幅ｗが受光素子１４ａの受光面の幅以下となるように設定される。

　次に、図７から図１０を用いて、ロープ７の外径値の演算方法を説明する。
　図７はこの発明の実態の形態１における形状測定装置による測定対象となるロープの斜視図である。図８はこの発明の実態の形態１における形状測定装置による測定対象となるロープの断面図である。図９はこの発明の実態の形態１における形状測定装置による受光強度分布の一例を示す図である。図１０はこの発明の実態の形態１における形状測定装置がかごの走行時に測定したローブの幅寸法の変動を示す図である。

　図７と図８とに示されるように、ロープ７は、心鋼７ａと複数のストランド７ｂとを撚って形成される。このため、ロープ７の長手方向と直交する方向から見た際、ロープ７の幅寸法はストランド７ｂの断面配置により変動する。

　受光強度処理装置１５の処理部１５ａは、図９に示されるように異物のない状態の受光量を１００％としてしきい値を５０％に設定する。受光強度処理装置１５の処理部１５ａは、ロープ７による影部を検出する。具体的には、受光強度処理装置１５は、受光強度分布で受光量が５０％まで下がっている第１エッジと第２エッジとを検出する。受光強度処理装置１５の処理部１５ａは、第１エッジと第２エッジとの間隔をロープ７の幅寸法Ｄとして演算する。

　受光強度処理装置１５の処理部１５ａは、図１０に示されるようにかご８の走行時のロープ７の幅寸法Ｄの時系列の情報に基づいてロープ７の外径値Ｄｉａを演算する。この際、ロープ７の幅寸法Ｄは、ストランド７ｂの断面配置の変化に伴って周期的に上下して演算される。この際、ロープ７の外径値Ｄｉａは、ロープ７の幅寸法Ｄの上限値として演算される。

　以上で説明した実施の形態１によれば、形状測定装置１０は、再帰反射体１３からの反射光のうちで再帰反射体１３への光の入射方向と平行な光以外の光を受けずに再帰反射体１３への光の入射方向と平行な光を受ける。このため、再帰反射体１３による回折光の影響を除去することができる。

　次に、図１１を用いて、受光強度処理装置１５の例を説明する。
　図１１はこの発明の実施の形態１における形状測定装置の受光強度処理装置のハードウェア構成図である。

　受光強度処理装置１５の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ１９ａと少なくとも１つのメモリ１９ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア２０を備える。

　処理回路が少なくとも１つのプロセッサ１９ａと少なくとも１つのメモリ１９ｂとを備える場合、受光強度処理装置１５の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ１９ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ１９ａは、少なくとも１つのメモリ１９ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、受光強度処理装置の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ１９ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロープロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ１９ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。

　処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア２０を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。例えば、受光強度処理装置１５の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、受光強度処理装置１５の各機能は、まとめて処理回路で実現される。

　受光強度処理装置１５の各機能について、一部を専用のハードウェア２０で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。例えば、処理部１５ａの機能については専用のハードウェア２０としての処理回路で実現し、処理部１５ａの機能以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ１９ａが少なくとも１つのメモリ１９ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。

　このように、処理回路は、ハードウェア２０、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで受光強度処理装置１５の各機能を実現する。

実施の形態２．
　図１２はこの発明の実態の形態２における形状測定装置の受光器の要部の平面図である。なお、実施の形態１と同一または相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。

　図１２において、ｘ方向とｙ方向とｚ方向とは、図２のｘ方向とｙ方向とｚ方向と同じ方向である。

　実施の形態２の限定受光系１４ｂは、実施の形態１の限定受光系１４ｂから第２レンズ１８が省かれた限定受光系である。この際、スリット体１７を透過した反射光の幅が受光面サイズと同等か以下となる位置に受光素子１４ａを配置すればよい。

　以上で説明した実施の形態２によれば、第２レンズ１８が省かれる。このため、形状測定装置１０の部品点数を減らすことができる。

実施の形態３．
　図１３はこの発明の実態の形態３における形状測定装置の平面図である。図１４はこの発明の実態の形態３における形状測定装置の側面図である。なお、実施の形態１と同一または相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。

　図１３と図１４とにおいて、ｘ方向とｙ方向とｚ方向とは、図２のｘ方向とｙ方向とｚ方向と同じ方向である。

　実施の形態１において、投光器１１の投じる平行光は、ｘ－ｚ面において折り返される。これに対し、実施の形態２において、投光器１１の照射する平行光は、ｙ－ｚ面で折り返される。

　以上で説明した実施の形態３によれば、形状測定装置１０のｙ方向の寸法は大きくなるものの、形状測定装置１０のｘ方向の寸法を小さくすることができる。このため、綱車５の周辺の複雑な設置領域に対して形状測定装置１０の設計の自由度を増やすことができる。

実施の形態４．
　図１５はこの発明の実態の形態４における形状測定装置の投受光器の要部の平面図である。なお、実施の形態１と同一または相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。

　図１５において、ｘ方向とｙ方向とｚ方向とは、図２のｘ方向とｙ方向とｚ方向と同じ方向である。

　実施の形態１の形状測定装置１０において、投光器１１と受光器１４は、別体として形成される。これに対し、実施の形態４の形状測定装置１０において、投受光器２１は、一体として形成される。

　実施の形態４において、投受光器２１は、光源１１ａとハーフミラー１２と第１レンズ１６と図１５においては図示されない再帰反射体１３とスリット体１７と第２レンズ１８と受光素子１４ａとを備える。

　光源１１ａは、光を投じる。例えば、光源１１ａは、発光面サイズが小さい点光源発光ダイオードである。

　ハーフミラー１２は、光源１１ａからの光の一部を反射する。ハーフミラー１２は、当該光の一部をロープ７に案内する。

　第１レンズ１６は、図１５においては図示されないロープ７に対してハーフミラー１２の側に配置される。第１レンズ１６は、ハーフミラー１２で折り返された焦点位置が光源１１ａの発光面となるように配置される。第１レンズ１６は、光源１１ａからの光がハーフミラー１２で反射された後に当該光を平行光に成形する。

　再帰反射体１３は、ロープ７に対して第１レンズ１６の反対側に配置される。再帰反射体１３は、平行光のうちでロープ７に遮られずにロープ７の反対側に進行した光を逆方向に反射する。

　スリット体１７は、ハーフミラー１２に対して第１レンズ１６の反対側に配置される。スリット体１７は、予め設定された幅の開口部を有する。スリット体１７は、再帰反射体１３からの反射光が第１レンズ１６とハーフミラー１２とを透過した際に再帰反射体１３への光の入射方向と平行な光以外の光を遮る。

　第２レンズ１８は、スリット体１７に対してハーフミラー１２の反対側に配置される。第２レンズ１８は、再帰反射体１３への光の入射方向と平行な方向に配向される。第２レンズ１８は、スリット体１７からの光を成形する。

　受光素子１４ａは、第２レンズ１８に対してスリット体１７の反対側に配置される。受光素子１４ａは、第２レンズ１８からの光のうちで再帰反射体１３への光の入射方向と平行な光以外の光を受けない。受光素子は、再帰反射体１３への光の入射方向と平行な光を受ける。

　以上で説明した実施の形態４によれば、投受光器２１は、一体として形成される。このため、形状測定装置１０の部品点数を減らすだけでなく、形状測定装置１０を小さくすることができる。

　なお、光源１１ａが投じる光をｙ－ｚ面において折り返すようにしてもよい。

実施の形態５．
　図１６はこの発明の実態の形態５における形状測定装置の平面図である。なお、実施の形態１と同一または相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。

　図１６において、ｘ方向とｙ方向とｚ方向とは、図２のｘ方向とｙ方向とｚ方向と同じ方向である。

　実施の形態５の形状測定装置１０は、実施の形態１の形状測定装置１０に対して支持部１３ａが付加された形状測定装置１０である。

　支持部１３ａは、入射光に対する再帰反射体１３の角度を調整し得るように設けられる。例えば、支持部１３ａは、ｙ方向を軸として再帰反射体１３を所定の傾斜角度αで配置させる。

　次に、図１７を用いて、受光強度分布の例を説明する。
　図１７はこの発明の実態の形態５における形状測定装置による受光強度分布の例を示す図である。

　マイクロコーナーキューブアレイの再帰反射体１３を入射光に対して直交して配置した場合、回折現象により遠方での反射光強度は位置ｘに応じて増減する。例えば、図１７に示されるように、反射光強度のパターンは揺ぐ。また、この際の揺らぎのパターンは、再帰反射体１３の設置位置により変化する。

　例えば、再帰反射体１３が取り外された後に再び設置された場合、再帰反射体１３の位置がわずかに変化する。この際、反射光強度の揺らぎのパターンが変化する。その結果、受光強度処理装置１５でしきい値による処理が行われた際、第１エッジと第２エッジとの検出の位置が変化する。このため、ロープ７の外径値Ｄｉａの測定結果が変化する。

　この際、再帰反射体１３を傾斜させ、光の入射方向からみたコーナ－キューブアレイの見かけ上の間隔を狭めれば、反射光強度のパターンの揺らぎは抑制される。一方で、再帰反射体１３の傾斜角度αが大きく設定されると、再帰反射体１３の反射効率が下がる。これに対し、再帰反射体１３の傾斜角度αを１０度以上で３０度以下の角度とすれば、再帰反射体１３の反射効率が下がらずに、反射高強度の揺らぎが抑制される。

　以上で説明した実施の形態５によれば、再帰反射体１３が傾斜して設置される。このため、反射光強度のパターンの揺らぎを抑制することができる。その結果、ロープ７の外径値Ｄｉａを安定して測定することができる。

実施の形態６．
　図１８はこの発明の実態の形態６における形状測定装置の平面図である。図１９はこの発明の実態の形態６における形状測定装置による反射強度のパターンの揺らぎの検出を説明するための図である。なお、実施の形態５と同一または相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。

　図１８において、ｘ方向とｙ方向とｚ方向とは、図１６のｘ方向とｙ方向とｚ方向と同じ方向である。

　図１８に示されるように、実施の形態６の受光強度処理装置１５は、処理部１５ａに加えて測定可否判別部１５ｂと測定可否報知制御部１５ｃとを備える。

　測定可否判別部１５ｂは、受光器１４から出力される受光強度分布の情報に基づいて反射光強度のパターンの揺らぎを検出する。測定可否判別部１５ｂは、反射光強度のパターンの揺らぎの検出結果に基づいて測定可否を判別する。

　例えば、図１９に示されるように、測定可否判別部１５ｂは、ロープ７の影部に予め設定された距離Δを加えた部分を除く範囲を透過部と判定する。測定可否判別部１５ｂは、透過部の反射光強度の標準偏差σに基づいて測定可否を判別する。

　測定可否報知制御部１５ｃは、測定可の場合に測定の続行を促す情報を外部の装置に報知させる。測定可否報知制御部１５ｃは、測定不可の場合に再帰反射体１３の再設置を促す情報を外部の装置に報知させる。

　例えば、測定可否報知制御部１５ｃは、測定可の場合に作業員に対して測定の続行を促す情報を表示装置２２に表示させる。例えば、測定可否報知制御部１５ｃは、測定不可の場合に作業員に対して再帰反射体１３の再設置を促す情報を表示装置２２に表示させる。

　次に、図２０を用いて、形状測定装置１０が測定可否を判別する際の動作を説明する。
　図２０はこの発明の実態の形態６における形状測定装置が測定可否を判別する際の動作を説明するためのフローチャートである。

　ステップＳ１では、受光強度処理装置１５は、受光強度分布の情報を取得する。その後、受光強度処理装置１５は、ステップＳ２の動作を行う。ステップＳ２では、受光強度処理装置１５は、受光強度分布の情報に基づいてロープ７の影部を抽出する。この際、受光強度処理装置１５は、ロープ７の影部に予め設定された距離Δを加えた部分を除く範囲を透過部と判定する。

　その後、受光強度処理装置１５は、ステップＳ３の動作を行う。ステップＳ３では、受光強度処理装置１５は、透過部の反射光強度の標準偏差σを演算する。その後、受光強度処理装置１５は、ステップＳ４の動作を行う。ステップＳ４では、受光強度処理装置１５は、標準偏差σが規定値以上であるか否かを判定する。

　ステップＳ４で標準偏差σが規定値以上である場合、受光強度処理装置１５は、ステップＳ５の動作を行う。ステップＳ５では、受光強度処理装置１５は、測定可と判定する。その後、受光強度処理装置１５は、動作を終了する。

　ステップＳ４で標準偏差σが規定値以上でない場合、受光強度処理装置１５は、ステップＳ６の動作を行う。ステップＳ６では、受光強度処理装置１５は、測定不可と判定する。その後、受光強度処理装置１５は、動作を終了する。

　以上で説明した実施の形態６によれば、測定可否が判定される。測定不可の場合、再帰反射体１３の再設置を促す情報が報知される。このため、再帰反射体１３の設置不良により測定精度が悪くなることを防止できる。

　例えば、実施の形態１の図１に示されるように、再帰反射体１３は、綱車５とロープ７との間の作業性の悪い狭所に設置される。この際、再帰反射体１３の設置不良により、再帰反射体１３の傾斜角度αが所望の角度とならない場合もある。この場合でも、作業員に対し、再帰反射体１３の再設置を促す情報を報知することができる。その結果、再帰反射体１３の設置不良により測定精度が悪くなることを防止できる。

　実施の形態１から実施の形態６の形状測定装置１０をロープ７以外の測定対象の形状を測定する際に利用してもよい。この場合も、再帰反射体１３による回折光の影響を除去することができる。

　以上のように、この発明に係る形状測定装置は、再帰反射体による回折光の影響を除去する測定システムに利用できる。

　１　昇降路、　２　機械室、　３　支持構造物、　４　巻上機、　５　綱車、　６　そらせ車、　７　ロープ、　７ａ　心鋼、　７ｂ　ストランド、　８　かご、　９　オモリ、　１０　形状測定装置、　１１　投光器、　１１ａ　光源、　１１ｂ　レンズ、　１２　ハーフミラー、　１３　再帰反射体、　１３ａ　支持部、　１４　受光器、　１４ａ　受光素子、　１４ｂ　限定受光系、　１５　受光強度処理装置、１５ａ　処理部、　１５ｂ　測定可否判別部、１５ｃ　測定可否報知制御部、　１６　第１レンズ、　１７　スリット体、　１８　第２レンズ、　１９ａ　プロセッサ、　１９ｂ　メモリ、　２０　ハードウェア、　２１　投受光器、　２２　表示装置

Claims (11)

1. 　形状の測定対象の幅を超える幅を有する平行光を投じる投光器と、
   　前記平行光の一部を反射し、前記測定対象に案内するハーフミラーと、
   　前記測定対象に対して前記ハーフミラーの反対側に配置され、前記平行光のうちで前記測定対象に遮られずに前記測定対象の反対側に進行した光を逆方向に反射する再帰反射体と、
   　前記ハーフミラーに対して前記再帰反射体の反対側に配置され、前記再帰反射体からの反射光が前記ハーフミラーを透過した後に当該反射光のうちで前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光以外の光を受けずに前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光を受ける受光器と、
   を備えた形状測定装置。
2. 　前記投光器は、エレベーターの機械室に設けられた巻上機の綱車に巻き掛けられたロープの外径値を前記測定対象の幅とする場合に前記綱車の周辺で前記ロープに対して前記綱車の反対側に配置され、
   　前記ハーフミラーは、前記綱車の周辺で前記ロープに対して前記綱車の反対側に配置され、
   　前記再帰反射体は、前記綱車の周辺で前記ロープに対して前記綱車の側に配置され、
   　前記受光器は、前記綱車の周辺で前記ロープに対して前記綱車の反対側に配置された請求項１に記載の形状測定装置。
3. 　前記受光器は、
   　光を受ける受光素子と、
   　前記再帰反射体からの反射光のうちで前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光以外の光を前記受光素子に向けて透過せずに前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光を前記受光素子に向けて透過する限定受光系と、
   を備えた請求項１または請求項２に記載の形状測定装置。
4. 　前記限定受光系は、
   　前記再帰反射体への光の入射方向と平行な方向に配向され、前記再帰反射体からの反射光が前記ハーフミラーを透過した後に当該反射光を成形する第１レンズと、
   　前記第１レンズよりも前記受光素子の側に配置され、予め設定された幅の開口部を有し、前記第１レンズからの光が前記開口部を通過する際に前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光以外の光を遮るスリット体と、
   　前記スリット体よりも前記受光素子の側に配置され、前記再帰反射体への光の入射方向と平行な方向に配向され、前記スリット体の開口部を通過した光を成形する第２レンズと、
   を備えた請求項３に記載の形状測定装置。
5. 　前記限定受光系は、
   　前記再帰反射体への光の入射方向と平行な方向に配向され、前記再帰反射体から反射光が前記ハーフミラーを透過した後に当該反射光を成形する第１レンズと、
   　前記第１レンズよりも前記受光素子の側に配置され、予め設定された幅の開口部を有し、前記第１レンズからの光が前記開口部を通過する際に前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光以外の光を遮るスリット体と、
   を備えた請求項３に記載の形状測定装置。
6. 　前記投光器は、前記測定対象の幅の方向において前記ハーフミラーと並んで配置された請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の形状測定装置。
7. 　前記投光器は、前記測定対象の幅の方向と前記再帰反射体への光の入射方向と平行な方向とに直交する方向において前記ハーフミラーと並んで配置された請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の形状測定装置。
8. 　光を投じる光源と、
   　前記光源からの光の一部を反射し、当該光の一部を測定対象に案内するハーフミラーと、
   　前記測定対象に対して前記ハーフミラーの側に配置され、前記光源からの光が前記ハーフミラーで反射された後に当該光を平行光に成形する第１レンズと、
   　前記測定対象に対して前記第１レンズの反対側に配置され、前記平行光のうちで前記測定対象に遮られずに前記測定対象の反対側に進行した光を逆方向に反射する再帰反射体と、
   　前記ハーフミラーに対して前記第１レンズの反対側に配置され、予め設定された幅の開口部を有し、前記再帰反射体からの反射光が前記第１レンズと前記ハーフミラーとを透過した際に前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光以外の光を遮るスリット体と、
   　前記スリット体に対して前記ハーフミラーの反対側に配置され、前記再帰反射体への光の入射方向と平行な方向に配向され、前記スリット体からの光を成形する第２レンズと、
   　前記第２レンズに対して前記スリット体の反対側に配置され、前記第２レンズからの光のうちで前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光以外の光を受けずに前記再帰反射体への光の入射方向と平行な光を受ける受光素子と、
   を備えた形状測定装置。
9. 　前記光源は、エレベーターの機械室に設けられた巻上機の綱車に巻き掛けられたロープの外径値を前記測定対象の幅とする場合に前記綱車の周辺で前記ロープに対して前記綱車の反対側に配置され、
   　前記ハーフミラーは、前記綱車の周辺で前記ロープに対して前記綱車の反対側に配置され、
   　前記第１レンズは、前記綱車の周辺で前記ロープに対して前記綱車の反対側に配置され、
   　前記再帰反射体は、前記綱車の周辺で前記ロープに対して前記綱車の側に配置され、
   　前記スリット体は、前記綱車の周辺で前記ロープに対して前記綱車の反対側に配置され、
   　前記第２レンズは、前記綱車の周辺で前記ロープに対して前記綱車の反対側に配置され、
   　前記受光素子は、前記綱車の周辺で前記ロープに対して前記綱車の反対側に配置された請求項８に記載の形状測定装置。
10. 　前記再帰反射体は、入射光に対する角度を調整し得るように設けられた請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の形状測定装置。
11. 　前記再帰反射体からの反射光に対する受光強度分布の情報に基づいて反射光強度のパターンの揺らぎを検出し、当該反射光強度のパターンの揺らぎの検出結果に基づいて測定可否を判別し、測定不可の場合に前記再帰反射体の再設置を促す情報を外部の装置に報知させる受光強度処理装置、
    を備えた請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の形状測定装置。

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