JPH10185789A - 自動焦点合せ装置付き硬さ試験機とその自動焦点合せ方法 - Google Patents
自動焦点合せ装置付き硬さ試験機とその自動焦点合せ方法Info
- Publication number
- JPH10185789A JPH10185789A JP35534996A JP35534996A JPH10185789A JP H10185789 A JPH10185789 A JP H10185789A JP 35534996 A JP35534996 A JP 35534996A JP 35534996 A JP35534996 A JP 35534996A JP H10185789 A JPH10185789 A JP H10185789A
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- automatic focusing
- signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動焦点合せ装置付き硬さ試験機において、
粗い表面の試料の計測時における合焦精度の向上をはか
る。 【解決手段】 対物レンズ１で得られた試料01のくぼみ
の映像をＣＣＤカメラ３を介して映像信号（２値化信
号）として受信し、焦点合せ装置４に合焦操作信号を出
力する自動焦点合せ信号発生装置５と、ハーフミラー７
を介して試料01に照明光を照射する照明灯６とを設けた
硬さ試験機において、焦点合せ装置４による自動合焦動
作時に照明灯６の光量を増量して試料面にハレーション
を発生させ、粗い表面の「キズの信号」を消散させるこ
とにより、くぼみに対する合焦精度の向上を可能にし
た。
粗い表面の試料の計測時における合焦精度の向上をはか
る。 【解決手段】 対物レンズ１で得られた試料01のくぼみ
の映像をＣＣＤカメラ３を介して映像信号（２値化信
号）として受信し、焦点合せ装置４に合焦操作信号を出
力する自動焦点合せ信号発生装置５と、ハーフミラー７
を介して試料01に照明光を照射する照明灯６とを設けた
硬さ試験機において、焦点合せ装置４による自動合焦動
作時に照明灯６の光量を増量して試料面にハレーション
を発生させ、粗い表面の「キズの信号」を消散させるこ
とにより、くぼみに対する合焦精度の向上を可能にし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動焦点合せ装置
付き硬さ試験機とその自動焦点合せ方法に関し、特に試
験面の粗い試料の硬さ試験時においても正確な焦点合せ
の可能な自動焦点合せ装置付き硬さ試験機とその自動焦
点合せ方法に関する。
付き硬さ試験機とその自動焦点合せ方法に関し、特に試
験面の粗い試料の硬さ試験時においても正確な焦点合せ
の可能な自動焦点合せ装置付き硬さ試験機とその自動焦
点合せ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動焦点合せ装置付きビッカース
硬度計には、図２に示すように、試料01に形成されたく
ぼみの映像を映像信号に変換するために、対物レンズ
１，リレーレンズ２，ＣＣＤカメラ３で構成される映像
光学系10が設けられており、さらにＣＣＤカメラ３で得
られた映像信号を受信し、焦点合せ装置４による自動焦
点合せのための合焦操作信号を焦点合せ装置４に出力す
る自動焦点合せ信号発生装置５が設けられている。符号
６は映像光学系10に設けられたハーフミラー７を介して
試料の01表面を照射する照明灯を、また符号８は照明灯
６の照明電源を示している。また、符号６ａは照明灯の
焦光レンズを示している。
硬度計には、図２に示すように、試料01に形成されたく
ぼみの映像を映像信号に変換するために、対物レンズ
１，リレーレンズ２，ＣＣＤカメラ３で構成される映像
光学系10が設けられており、さらにＣＣＤカメラ３で得
られた映像信号を受信し、焦点合せ装置４による自動焦
点合せのための合焦操作信号を焦点合せ装置４に出力す
る自動焦点合せ信号発生装置５が設けられている。符号
６は映像光学系10に設けられたハーフミラー７を介して
試料の01表面を照射する照明灯を、また符号８は照明灯
６の照明電源を示している。また、符号６ａは照明灯の
焦光レンズを示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図３に示す
ように、試料面（表面）に多数のキズ02をもつ粗い表面
の試料01の場合、対物レンズ１の視野（映像）010に、
図４に示すようにビッカースくぼみ03のほかにキズ02が
存在する。したがって、このような映像に基づいて自動
焦点合せ信号発生装置５で得られる合焦操作信号は、図
５に示すように、多数のキズ02のうちの山または谷（符
号ａ，ｂ，ｃで示す）のうちのいずれかの面に対応した
ものとなり、このような合焦操作信号に基づいて行なわ
れる焦点合せ装置による焦点合せでは、試料表面に正確
に焦点合せが行なわれないおそれがある。また、焦点合
せ後のくぼみの読取りにも影響を及ぼすという問題点も
ある。本発明は、このような問題点を解決しようとする
ものである。
ように、試料面（表面）に多数のキズ02をもつ粗い表面
の試料01の場合、対物レンズ１の視野（映像）010に、
図４に示すようにビッカースくぼみ03のほかにキズ02が
存在する。したがって、このような映像に基づいて自動
焦点合せ信号発生装置５で得られる合焦操作信号は、図
５に示すように、多数のキズ02のうちの山または谷（符
号ａ，ｂ，ｃで示す）のうちのいずれかの面に対応した
ものとなり、このような合焦操作信号に基づいて行なわ
れる焦点合せ装置による焦点合せでは、試料表面に正確
に焦点合せが行なわれないおそれがある。また、焦点合
せ後のくぼみの読取りにも影響を及ぼすという問題点も
ある。本発明は、このような問題点を解決しようとする
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、試料載置台に
設けられた焦点合せ装置と、上記試料載置台に対向配置
された対物レンズと、同対物レンズで得られたくぼみの
映像を映像信号に変換するＣＣＤカメラと、同ＣＣＤカ
メラで得られた上記映像信号を受信して上記焦点合せ装
置に合焦操作信号を出力する自動焦点合せ信号発生装置
と、上記試料載置台上の試料の表面を照射する照明灯と
をそなえた自動焦点合せ装置をそなえた硬さ試験機にお
いて、上記自動焦点合せ信号発生装置から送信される上
記合焦操作信号に基づく上記焦点合せ装置による焦点合
せ動作時に同合焦操作信号に基づき上記照明灯の照射光
量を増量する制御装置を設けて課題解決の手段としてい
る。
設けられた焦点合せ装置と、上記試料載置台に対向配置
された対物レンズと、同対物レンズで得られたくぼみの
映像を映像信号に変換するＣＣＤカメラと、同ＣＣＤカ
メラで得られた上記映像信号を受信して上記焦点合せ装
置に合焦操作信号を出力する自動焦点合せ信号発生装置
と、上記試料載置台上の試料の表面を照射する照明灯と
をそなえた自動焦点合せ装置をそなえた硬さ試験機にお
いて、上記自動焦点合せ信号発生装置から送信される上
記合焦操作信号に基づく上記焦点合せ装置による焦点合
せ動作時に同合焦操作信号に基づき上記照明灯の照射光
量を増量する制御装置を設けて課題解決の手段としてい
る。
【０００５】また、上記照明灯の照射光を上記対物レン
ズを経由して上記試料の表面に導くべく同対物レンズを
含む映像光学系にハーフミラーを設けて課題解決の手段
としている。
ズを経由して上記試料の表面に導くべく同対物レンズを
含む映像光学系にハーフミラーを設けて課題解決の手段
としている。
【０００６】さらに、試料載置台に設けられた焦点合せ
装置と、上記試料載置台に対向配置された対物レンズ
と、同対物レンズで得られたくぼみの映像を映像信号に
変換するＣＣＤカメラと、同ＣＣＤカメラで得られた上
記映像信号を受信して上記焦点合せ装置に合焦操作信号
を出力する自動焦点合せ信号発生装置と、上記試料載置
台上の試料の表面を照射する照明灯とをそなえた自動焦
点合せ装置付き硬さ試験機において、自動焦点合せ信号
発生装置から送信される上記合焦操作信号に基づいた上
記焦点合せ装置の作動による自動焦点合せを、その自動
焦点合せの間だけ上記照明灯の照射光量を増量して行な
うようにして課題解決の手段としている。
装置と、上記試料載置台に対向配置された対物レンズ
と、同対物レンズで得られたくぼみの映像を映像信号に
変換するＣＣＤカメラと、同ＣＣＤカメラで得られた上
記映像信号を受信して上記焦点合せ装置に合焦操作信号
を出力する自動焦点合せ信号発生装置と、上記試料載置
台上の試料の表面を照射する照明灯とをそなえた自動焦
点合せ装置付き硬さ試験機において、自動焦点合せ信号
発生装置から送信される上記合焦操作信号に基づいた上
記焦点合せ装置の作動による自動焦点合せを、その自動
焦点合せの間だけ上記照明灯の照射光量を増量して行な
うようにして課題解決の手段としている。
【０００７】本発明では、自動焦点合せ信号発生装置か
ら送信される合焦操作信号に基づいて焦点合せ装置が作
動して自動焦点合せ動作が行なわれるが、その動作中、
照明灯の照明光量の増量に伴って試料面にハレーション
が発生し、試料面の映像から試料面上のキズの映像が消
散して映像信号中から試料面の「キズ」に対応する信号
がなくなり、正確な焦点合せが可能となる。
ら送信される合焦操作信号に基づいて焦点合せ装置が作
動して自動焦点合せ動作が行なわれるが、その動作中、
照明灯の照明光量の増量に伴って試料面にハレーション
が発生し、試料面の映像から試料面上のキズの映像が消
散して映像信号中から試料面の「キズ」に対応する信号
がなくなり、正確な焦点合せが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
形態としての自動焦点合せ装置付き硬さ試験機とその自
動焦点合せ方法について説明すると、図１はその硬さ試
験機の模式系統図である。なお図１中図２と同じ符号は
ほぼ同一の部材を示している。
形態としての自動焦点合せ装置付き硬さ試験機とその自
動焦点合せ方法について説明すると、図１はその硬さ試
験機の模式系統図である。なお図１中図２と同じ符号は
ほぼ同一の部材を示している。
【０００９】この実施形態の硬さ試験機も、試料載置台
９に設けられた焦点合せ装置４と、試料載置台９（上の
試料01）に対向配設された対物レンズ１と、対物レンズ
１で得られた試料01のくぼみ03の映像をリレーレンズ２
を介して受信して映像信号（２値化信号）に変換するＣ
ＣＤカメラ３と、ＣＣＤカメラ３で得られた映像信号を
受信して焦点合せ装置４に合焦操作信号を出力する自動
焦点合せ信号発生装置５とをそなえるとともに、対物レ
ンズ１，リレーレンズ２，ＣＣＤカメラ３で構成される
映像光学系10の、対物レンズ１とリレーレンズ２との間
に設けられたハーフミラーを介して、試料01の表面（試
料面）を照射する照明灯６が設けられている。
９に設けられた焦点合せ装置４と、試料載置台９（上の
試料01）に対向配設された対物レンズ１と、対物レンズ
１で得られた試料01のくぼみ03の映像をリレーレンズ２
を介して受信して映像信号（２値化信号）に変換するＣ
ＣＤカメラ３と、ＣＣＤカメラ３で得られた映像信号を
受信して焦点合せ装置４に合焦操作信号を出力する自動
焦点合せ信号発生装置５とをそなえるとともに、対物レ
ンズ１，リレーレンズ２，ＣＣＤカメラ３で構成される
映像光学系10の、対物レンズ１とリレーレンズ２との間
に設けられたハーフミラーを介して、試料01の表面（試
料面）を照射する照明灯６が設けられている。
【００１０】さらに、この実施形態の硬さ試験機では、
照明灯６の照明電源８の出力を調整して照明灯６の光量
を調整する制御器としてのＣＰＵ11が設けられている。
照明灯６の照明電源８の出力を調整して照明灯６の光量
を調整する制御器としてのＣＰＵ11が設けられている。
【００１１】ＣＰＵ11には自動焦点合せ信号発生装置５
が接続されていて、自動焦点合せ信号発生装置５から焦
点合せ装置４に合焦操作信号が送信されている間、すな
わち自動焦点合せ信号発生装置５から出力された合焦操
作信号による自動焦点合せ動作中だけ、上記合焦操作信
号に基づき照明電源８の出力を増量して照明灯の照明光
量を増加するプログラムが、ＣＰＵ11に予め書き込まれ
ている。
が接続されていて、自動焦点合せ信号発生装置５から焦
点合せ装置４に合焦操作信号が送信されている間、すな
わち自動焦点合せ信号発生装置５から出力された合焦操
作信号による自動焦点合せ動作中だけ、上記合焦操作信
号に基づき照明電源８の出力を増量して照明灯の照明光
量を増加するプログラムが、ＣＰＵ11に予め書き込まれ
ている。
【００１２】この実施形態の硬さ試験機は、上記のよう
に構成されているから、自動焦点合せ動作時には試料01
の試料面に対する照明光量が自動的に増加され、これに
より試料面にハレーションが発生して試料面の映像から
キズの映像が消散してしまう。その結果、映像信号に
「キズの信号」がなくなり、映像信号としてくぼみ（ビ
ッカースくぼみ）部分のみが黒く他の部分が白い２値化
信号を得ることができる。
に構成されているから、自動焦点合せ動作時には試料01
の試料面に対する照明光量が自動的に増加され、これに
より試料面にハレーションが発生して試料面の映像から
キズの映像が消散してしまう。その結果、映像信号に
「キズの信号」がなくなり、映像信号としてくぼみ（ビ
ッカースくぼみ）部分のみが黒く他の部分が白い２値化
信号を得ることができる。
【００１３】したがって、自動焦点合せのポイントは、
２値化信号の「黒」と「白」との境界、すなわちくぼみ
のエッジの一点となり、焦点合せの誤作動がなくなり、
試料面に正確に自動的に焦点を合せることが可能とな
る。
２値化信号の「黒」と「白」との境界、すなわちくぼみ
のエッジの一点となり、焦点合せの誤作動がなくなり、
試料面に正確に自動的に焦点を合せることが可能とな
る。
【００１４】なお上記の例では、照明灯６の照明光をハ
ーフミラー７と対物レンズ１とを介して試料面に導入す
るようになっているが、照明灯６の照明光を専用の光学
系により直接試料面に導入するようにしてもよい。
ーフミラー７と対物レンズ１とを介して試料面に導入す
るようになっているが、照明灯６の照明光を専用の光学
系により直接試料面に導入するようにしてもよい。
【００１５】このように、この実施形態の自動焦点合せ
装置付き硬さ試験機とその自動焦点合せ方法では、焦点
合せのポイントが一点となるため、焦点合せの誤作動が
なくなり、また焦点合せ後のくぼみ読取り時にも焦点が
一定しているため、測定精度が向上する等の利点があ
る。また照明灯６の光量増量は自動焦点合せ動作中だけ
であるため、省電力化が可能となる。
装置付き硬さ試験機とその自動焦点合せ方法では、焦点
合せのポイントが一点となるため、焦点合せの誤作動が
なくなり、また焦点合せ後のくぼみ読取り時にも焦点が
一定しているため、測定精度が向上する等の利点があ
る。また照明灯６の光量増量は自動焦点合せ動作中だけ
であるため、省電力化が可能となる。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の自動焦点
合せ装置付き硬さ試験機とその自動焦点合せ方法によれ
ば、次のような効果ないし利点が得られる。 (1) 自動焦点合せ信号発生装置から送信される合焦操作
信号に基づいて焦点合せ装置が動作して自動焦点合せ操
作が行なわれるが、その動作中、照明灯の照明光量の増
量に伴って試料面にハレーションが発生し、試料面の映
像から試料面のキズの映像が消散して映像信号中から試
料面の「キズ」に対応する信号がなくなる。 (2) 映像信号に「キズ］の信号がなくなり、映像信号は
くぼみ（ビッカースくぼみ）部分のみが黒く他の部分が
白い２値化信号となる。したがって、自動焦点合せのポ
イントは、２値化信号の「黒」と「白」との境界、すな
わちくぼみのエッジの一点となり、焦点合せの誤作動が
なくなり、試料面に対する自動的な焦点合せが可能とな
る。 (3) 上記(2)項により硬度試験の自動化が可能となる。
合せ装置付き硬さ試験機とその自動焦点合せ方法によれ
ば、次のような効果ないし利点が得られる。 (1) 自動焦点合せ信号発生装置から送信される合焦操作
信号に基づいて焦点合せ装置が動作して自動焦点合せ操
作が行なわれるが、その動作中、照明灯の照明光量の増
量に伴って試料面にハレーションが発生し、試料面の映
像から試料面のキズの映像が消散して映像信号中から試
料面の「キズ」に対応する信号がなくなる。 (2) 映像信号に「キズ］の信号がなくなり、映像信号は
くぼみ（ビッカースくぼみ）部分のみが黒く他の部分が
白い２値化信号となる。したがって、自動焦点合せのポ
イントは、２値化信号の「黒」と「白」との境界、すな
わちくぼみのエッジの一点となり、焦点合せの誤作動が
なくなり、試料面に対する自動的な焦点合せが可能とな
る。 (3) 上記(2)項により硬度試験の自動化が可能となる。
【図１】本発明の一実施形態としての自動焦点合せ装置
付き硬さ試験機の模式系統図。
付き硬さ試験機の模式系統図。
【図２】従来の自動焦点合せ装置付き硬さ試験機の模式
構成図。
構成図。
【図３】粗い試料面の断面図。
【図４】同視野（映像）図。
【図５】図３のＡ矢部の拡大図。
１ 対物レンズ ２ リレーレンズ ３ ＣＣＤカメラ ４ 焦点合せ装置 ５ 自動焦点合せ信号発生装置 ６ 照明灯 ７ ハーフミラー ８ 照明電源 ９ 試料載置台 10 映像光学系 11 ＣＰＵ 01 試料 02 試料面のキズ 03 ビッカースくぼみ 010 対物レンズの視野
Claims (3)
- 【請求項１】 自動焦点合せ装置をそなえた硬さ試験機
において、上記自動焦点合せ装置が、試料載置台に設け
られた焦点合せ装置と、上記試料載置台に対向配置され
た対物レンズと、同対物レンズで得られたくぼみの映像
を映像信号に変換するＣＣＤカメラと、同ＣＣＤカメラ
で得られた上記映像信号を受信して上記焦点合せ装置に
合焦操作信号を出力する自動焦点合せ信号発生装置とを
そなえて構成され、上記試料載置台上の試料の表面を照
射する照明灯が設けられ、上記自動焦点合せ信号発生装
置から送信される上記合焦操作信号に基づく上記焦点合
せ装置による焦点合せ動作時に、同合焦操作信号に基づ
き上記照明灯の照射光量を増量する制御装置が設けられ
ていることを特徴とする、自動焦点合せ装置付き硬さ試
験機。 - 【請求項２】 上記照明灯の照射光を上記対物レンズを
経由して上記試料の表面に導くべく同対物レンズを含む
映像光学系にハーフミラーが設けられていることを特徴
とする、請求項１に記載の自動焦点合せ装置付き硬さ試
験機。 - 【請求項３】 試料載置台に設けられた焦点合せ装置
と、上記試料載置台に対向配置された対物レンズと、同
対物レンズで得られたくぼみの映像を映像信号に変換す
るＣＣＤカメラと、同ＣＣＤカメラで得られた上記映像
信号を受信して上記焦点合せ装置に合焦操作信号を出力
する自動焦点合せ信号発生装置と、上記試料載置台上の
試料の表面を照射する照明灯とをそなえた自動焦点合せ
装置付き硬さ試験機において、上記自動焦点合せ信号発
生装置から送信される上記合焦操作信号に基づいた上記
焦点合せ装置の作動による自動焦点合せを、その自動焦
点合せの間だけ上記照明灯の照射光量を増量して行なう
ようにしたことを特徴とする、自動焦点合せ装置付き硬
さ試験機における自動焦点合せ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35534996A JPH10185789A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 自動焦点合せ装置付き硬さ試験機とその自動焦点合せ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35534996A JPH10185789A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 自動焦点合せ装置付き硬さ試験機とその自動焦点合せ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185789A true JPH10185789A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18443426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35534996A Pending JPH10185789A (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 自動焦点合せ装置付き硬さ試験機とその自動焦点合せ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10185789A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310870A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-23 | Akashi Corp | 硬さ試験機 |
| JP2014020942A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Shimadzu Corp | 硬さ試験機 |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP35534996A patent/JPH10185789A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002310870A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-23 | Akashi Corp | 硬さ試験機 |
| JP2014020942A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Shimadzu Corp | 硬さ試験機 |
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