JPS58179302A - 光電式測定方法および装置 - Google Patents
光電式測定方法および装置Info
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- JPS58179302A JPS58179302A JP57062058A JP6205882A JPS58179302A JP S58179302 A JPS58179302 A JP S58179302A JP 57062058 A JP57062058 A JP 57062058A JP 6205882 A JP6205882 A JP 6205882A JP S58179302 A JPS58179302 A JP S58179302A
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- light beam
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- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
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- G—PHYSICS
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- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
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- Length Measuring Devices By Optical Means (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】
この発明は光電式測定方法および装置にかかり、特に、
平行走査光線ビームを利用して被測定物の寸法等を測定
する光電式測定方法および装置の改良に関する。
平行走査光線ビームを利用して被測定物の寸法等を測定
する光電式測定方法および装置の改良に関する。
従来、回転走査光線ビーム（レーザビーム）をコリメー
タレンズによりこのコリメータレンズと集光レンズ閲を
通る平行走査光線ビームに変換し、該コリメータレンズ
と集光レンズの間に被測定物を置き、この被測定物によ
って前記平行走査光線ビームが遮られて生じる暗部また
は明部の時間の長さから被測定物の寸法を測定する光電
式測定力ζ人および装置があった。
タレンズによりこのコリメータレンズと集光レンズ閲を
通る平行走査光線ビームに変換し、該コリメータレンズ
と集光レンズの間に被測定物を置き、この被測定物によ
って前記平行走査光線ビームが遮られて生じる暗部また
は明部の時間の長さから被測定物の寸法を測定する光電
式測定力ζ人および装置があった。
これは、例えば第１図に示す如く、レーザ管１０からレ
ーザビーム１２を固定ミラー１４に向け（発振し、この
固定ミラー１４により反射されたレーザビーム１２を回
転ミラー１６によって走査ビーム１７に変換し、この走
査ビーム１７をコリメータレンズ１８によって平行走査
光線ビーム２０に変換し、この平行走査光線ビーム２０
によりコリメータレンズ１８と集光レンズ２２の闇に配
置した被測定物２４を高速走査し、その時被測定物２４
によって生じる暗部または明部の時間の長さから、被測
定物２４の走査方向（Ｙ方向）寸法を測定するものであ
る。すなわち、平行走査光線ビーム２０の明暗は、集光
レンズ２２の焦点位置にある受光素子２６の出力電圧の
変化となって検出され、該受光素子２６からの信号は、
プリアン／２８に入力され、ここで増幅された後、セグ
メント選択回路３０に送られる。このセグメント選択回
路３０は、受光素子２６の出力電圧から被測定物２４が
走査されている時間【の間だけゲート回路３２を開くた
めの電圧Ｖを発生して、ゲート回路３２に出力するよう
にされている。このゲート回路３２には、クロックパル
ス発振器３４からクロックパルスＣＰが入力されている
ので、ゲート回路からは被測定物２４の走査方向寸法（
例えば外径）に対応した時＠１に対応するクロックパル
スＰを計数回路３６に入力する。計数回路３６は、この
クロックパルスＰを計数して、デジタル表示器３８に計
数信号を出がし、デジタル表示器３８は被測定物２４の
走査方向寸法すなわち外径をデジタル表示することにな
る。一方、前記回転ミラー１６は、前記クロックパルス
発振器３４出力と同期して正弦波を発生する同期正弦波
発振器４０およびパワーアンプ４２の出力により同期駆
動されている同期モータ４４により、前記クロックパル
ス発振器３４出力のクロックパルスＣＰと同期して回転
され、測定精度を維持するようにされている。
ーザビーム１２を固定ミラー１４に向け（発振し、この
固定ミラー１４により反射されたレーザビーム１２を回
転ミラー１６によって走査ビーム１７に変換し、この走
査ビーム１７をコリメータレンズ１８によって平行走査
光線ビーム２０に変換し、この平行走査光線ビーム２０
によりコリメータレンズ１８と集光レンズ２２の闇に配
置した被測定物２４を高速走査し、その時被測定物２４
によって生じる暗部または明部の時間の長さから、被測
定物２４の走査方向（Ｙ方向）寸法を測定するものであ
る。すなわち、平行走査光線ビーム２０の明暗は、集光
レンズ２２の焦点位置にある受光素子２６の出力電圧の
変化となって検出され、該受光素子２６からの信号は、
プリアン／２８に入力され、ここで増幅された後、セグ
メント選択回路３０に送られる。このセグメント選択回
路３０は、受光素子２６の出力電圧から被測定物２４が
走査されている時間【の間だけゲート回路３２を開くた
めの電圧Ｖを発生して、ゲート回路３２に出力するよう
にされている。このゲート回路３２には、クロックパル
ス発振器３４からクロックパルスＣＰが入力されている
ので、ゲート回路からは被測定物２４の走査方向寸法（
例えば外径）に対応した時＠１に対応するクロックパル
スＰを計数回路３６に入力する。計数回路３６は、この
クロックパルスＰを計数して、デジタル表示器３８に計
数信号を出がし、デジタル表示器３８は被測定物２４の
走査方向寸法すなわち外径をデジタル表示することにな
る。一方、前記回転ミラー１６は、前記クロックパルス
発振器３４出力と同期して正弦波を発生する同期正弦波
発振器４０およびパワーアンプ４２の出力により同期駆
動されている同期モータ４４により、前記クロックパル
ス発振器３４出力のクロックパルスＣＰと同期して回転
され、測定精度を維持するようにされている。
このような＾速度走査型レーザ測長機は、移動づる物体
、高温物体の長さ、厚み等を非接触で高Ｉｌｌに測定で
きるので広く利用されつつある。
、高温物体の長さ、厚み等を非接触で高Ｉｌｌに測定で
きるので広く利用されつつある。
しかしながら、上記のような高速度走査型レー量ｒ測長
機におけるレーザビーム１２の径は、０．８〜１１１１
ｆｆ１程度であり、このままでは、最大限ｉｌｌの測定
誤差を生じ得ることになる。
機におけるレーザビーム１２の径は、０．８〜１１１１
ｆｆ１程度であり、このままでは、最大限ｉｌｌの測定
誤差を生じ得ることになる。
従って、従来は、例えば被測定物２４の境界近傍（こお
いてレーザビームの径を小さくするために、該境界部分
を焦点位置とするレンズを用いて、測定する手段がとら
れていたが、この場合でも、レーザビーム１２の径を０
．０８ＩＩＩＩＩｌ以下にすることは困難であり、従っ
て、レーザビームの径による測定誤差は、最大０．０８
ｎ＋ｎ＋生じてしまうことになる。
いてレーザビームの径を小さくするために、該境界部分
を焦点位置とするレンズを用いて、測定する手段がとら
れていたが、この場合でも、レーザビーム１２の径を０
．０８ＩＩＩＩＩｌ以下にすることは困難であり、従っ
て、レーザビームの径による測定誤差は、最大０．０８
ｎ＋ｎ＋生じてしまうことになる。
これに対して、受光素子２６における出力信号を、参照
電圧とのクロスポイントにより被測定物の境界を検出す
ると、測定誤差は最大１μ程度にづることができるが、
電圧変動等によるレーザビーム１２の光量変化や、コリ
メータレンズ１８から被測定物２４までの距離の変化等
により、前記測定誤差は変動してしまうという問題点が
ある。
電圧とのクロスポイントにより被測定物の境界を検出す
ると、測定誤差は最大１μ程度にづることができるが、
電圧変動等によるレーザビーム１２の光量変化や、コリ
メータレンズ１８から被測定物２４までの距離の変化等
により、前記測定誤差は変動してしまうという問題点が
ある。
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであって、レ
ーザビームの光量変化或いはコリメータレンズから被測
定物までの距離の変化に影響されることなく、＾精度で
、かつ＾速走査により測定できるようにした光電式測定
方法および装置を提供することを目的とする。
ーザビームの光量変化或いはコリメータレンズから被測
定物までの距離の変化に影響されることなく、＾精度で
、かつ＾速走査により測定できるようにした光電式測定
方法および装置を提供することを目的とする。
この発明は、一方向に走査される平行走査光線ビームに
より°、被測定物を走査し、走査後の前記光線ビームを
受光素子によって受け、該受光素子の出力信号に基づき
、前記被測定物によって前記光線ビームの一部が遮られ
て生じる暗部または明部の時間の長さを検出して被測定
物の走査方向寸法を求めるようにした充電式測定方法に
おいて、前記光線ビームを相異なる方向に偏光された２
つの光線ビームとするとともに、ビームの走査方向に一
部が重複す・るように相対ずれを有する状態で前記被測
定物を走査し、走査後の前記２つの光線ビームに対応す
る受光信号を演算処理して、前記被測定物のエツジを検
出することによって上記目的を達成するものである。
より°、被測定物を走査し、走査後の前記光線ビームを
受光素子によって受け、該受光素子の出力信号に基づき
、前記被測定物によって前記光線ビームの一部が遮られ
て生じる暗部または明部の時間の長さを検出して被測定
物の走査方向寸法を求めるようにした充電式測定方法に
おいて、前記光線ビームを相異なる方向に偏光された２
つの光線ビームとするとともに、ビームの走査方向に一
部が重複す・るように相対ずれを有する状態で前記被測
定物を走査し、走査後の前記２つの光線ビームに対応す
る受光信号を演算処理して、前記被測定物のエツジを検
出することによって上記目的を達成するものである。
またこの発明は、一方向に走査される光線ビームを発生
する平行走査光線ビーム発生装置と、被測定物を通過し
た前記光線ビームの明暗を検出する受光素子とを有し、
平行走査光線ビーム発生装置と前記受光素子の間に配置
した被測定物によっ′Ｃ前記光線ビームの一部が遮られ
て生じる暗部または明部の時間の長さを検出して被測定
物の走査り内寸法を求めるようにした光電式測定装置に
おいで、前記平行走査光線ビーム発生装置に、ビーム発
生器から射出される光線ビームを２方向に分割するビー
ム分割ミラーと、このビーム分割ミラーにより分割され
た光線ビームを相異なる方向に偏光する偏光手段と、こ
の偏光手段により偏光される前もしくは後に、前記分割
光線ビームの位相をずらす位相差形成手段と、前記位相
をずらされた分割光線ビームを一部が重複して、前記被
測定物を走査するように併合する併合手段と、を設ける
とともに、該被測定物走査後の光線ビームを前記分割、
偏光された光線ビームに対応して分離する分離手段と、
該分離手段により分離された分離光線ビームを別個に受
光する受光素子と、これら受光素子の出力信号を演算処
理し、前記分割光線ビームの重複部分の１点を特定する
演算処理装置と、を設けることによって上記目的を達成
するものである。
する平行走査光線ビーム発生装置と、被測定物を通過し
た前記光線ビームの明暗を検出する受光素子とを有し、
平行走査光線ビーム発生装置と前記受光素子の間に配置
した被測定物によっ′Ｃ前記光線ビームの一部が遮られ
て生じる暗部または明部の時間の長さを検出して被測定
物の走査り内寸法を求めるようにした光電式測定装置に
おいで、前記平行走査光線ビーム発生装置に、ビーム発
生器から射出される光線ビームを２方向に分割するビー
ム分割ミラーと、このビーム分割ミラーにより分割され
た光線ビームを相異なる方向に偏光する偏光手段と、こ
の偏光手段により偏光される前もしくは後に、前記分割
光線ビームの位相をずらす位相差形成手段と、前記位相
をずらされた分割光線ビームを一部が重複して、前記被
測定物を走査するように併合する併合手段と、を設ける
とともに、該被測定物走査後の光線ビームを前記分割、
偏光された光線ビームに対応して分離する分離手段と、
該分離手段により分離された分離光線ビームを別個に受
光する受光素子と、これら受光素子の出力信号を演算処
理し、前記分割光線ビームの重複部分の１点を特定する
演算処理装置と、を設けることによって上記目的を達成
するものである。
またこの発明は、前記光電式測定装置において、前記演
算処理装置を、前記分離光線ビームの受光素子の出力信
号を微分する微分回路と、これら微分回路の出力信号の
差を演算する差動回路と、この差動回路からの出力信号
を参照信号と比較して、前記重複部分の１点を判別する
判定回路と、から構成することによって上記目的を達成
するものである。
算処理装置を、前記分離光線ビームの受光素子の出力信
号を微分する微分回路と、これら微分回路の出力信号の
差を演算する差動回路と、この差動回路からの出力信号
を参照信号と比較して、前記重複部分の１点を判別する
判定回路と、から構成することによって上記目的を達成
するものである。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
ここで、この実施例において、前記第１図に示される従
来の光電式測定装置と同一または相当部分には第１図と
同一の符号を付することにより説明を省略するものとす
る。
来の光電式測定装置と同一または相当部分には第１図と
同一の符号を付することにより説明を省略するものとす
る。
この実施例は、第２図に示されるように、前記第１図に
示されると同様の充電式測定装置におい（、レーザ管１
０と、固定ミラー１４と、回転ミノ−１６と、コリメー
タレンズ１８からなる平行走査光線じ一ム発生装置に、
ビーム発生器たるシー１１管１０から射出されるレーザ
ビームを２方向に分割するビーム分割ミラー４６と、こ
のビーム分割ミラー４６により分割された光線ビーム４
８Ａ、４８Ｂを、相異なる方向にそれぞれ偏光する偏光
手段５０Ａ、５０Ｂと、この偏光手段５０Ａ。
示されると同様の充電式測定装置におい（、レーザ管１
０と、固定ミラー１４と、回転ミノ−１６と、コリメー
タレンズ１８からなる平行走査光線じ一ム発生装置に、
ビーム発生器たるシー１１管１０から射出されるレーザ
ビームを２方向に分割するビーム分割ミラー４６と、こ
のビーム分割ミラー４６により分割された光線ビーム４
８Ａ、４８Ｂを、相異なる方向にそれぞれ偏光する偏光
手段５０Ａ、５０Ｂと、この偏光手段５０Ａ。
５０Ｂにより偏光される前に、前記分割光線ビーム４８
Ａ、４８Ｂの位相をずらす位相差形成手段５２と、前記
位相をずらされた分割光線ビーム４８Ａ、４８Ｂを一部
が重複して、前記被測定物２４を走査するように併合す
る併合手段５４と、を設けるとともに、該被測定物２４
の走査榎の光線ビームを前記分割、偏光された光線ビー
ム４８Ａ１１１８Ｂに対応して分離する分離手段５６と
、該分離手段５６により分離された分離光線ビームを別
個に受光する受光素子２６Ａ、２６Ｂと、これら受光素
子２６Ａ、２６Ｂの出力信号を演算処理し、前記分割光
線ビーム４８Ａ、４８Ｂの重複部分の１点を特定する演
算処理装置５８とを設けたものである。
Ａ、４８Ｂの位相をずらす位相差形成手段５２と、前記
位相をずらされた分割光線ビーム４８Ａ、４８Ｂを一部
が重複して、前記被測定物２４を走査するように併合す
る併合手段５４と、を設けるとともに、該被測定物２４
の走査榎の光線ビームを前記分割、偏光された光線ビー
ム４８Ａ１１１８Ｂに対応して分離する分離手段５６と
、該分離手段５６により分離された分離光線ビームを別
個に受光する受光素子２６Ａ、２６Ｂと、これら受光素
子２６Ａ、２６Ｂの出力信号を演算処理し、前記分割光
線ビーム４８Ａ、４８Ｂの重複部分の１点を特定する演
算処理装置５８とを設けたものである。
前記ビーム分割ミラー４６は、レーザ管１０から射出さ
れた光線ビーム１２を直角方向に２分割するように該光
線ビーム１２の光軸に対して４５度の角度で配置された
ハーフミラ−とされている。
れた光線ビーム１２を直角方向に２分割するように該光
線ビーム１２の光軸に対して４５度の角度で配置された
ハーフミラ−とされている。
また、前記偏光手段５０Ａ１５０Ｂは、ビーム分割ミラ
ー４６によって分割された分割光線ビーム４８Ａおよび
４８Ｂをそれぞれ偏光方向が直角となるように偏光する
偏光フィルターとされている。
ー４６によって分割された分割光線ビーム４８Ａおよび
４８Ｂをそれぞれ偏光方向が直角となるように偏光する
偏光フィルターとされている。
また前記併合手段５４は、ビーム分割ミラー４６によっ
て分割された分割光線ビーム４８Ａ、４８Ｂをそれぞれ
直角方向に反射して１点で直角に交差させるミラー５４
Ａ、５４Ｂと、このミラー５４Ａ、５４Ｂによって反射
された分割光線ビーム４８Ａ１４８Ｂの交点にこれらの
光線ビームの光軸に対して４５度の角度位置に配置され
たハーフミラ−５４Ｇとから構成されている。
て分割された分割光線ビーム４８Ａ、４８Ｂをそれぞれ
直角方向に反射して１点で直角に交差させるミラー５４
Ａ、５４Ｂと、このミラー５４Ａ、５４Ｂによって反射
された分割光線ビーム４８Ａ１４８Ｂの交点にこれらの
光線ビームの光軸に対して４５度の角度位置に配置され
たハーフミラ−５４Ｇとから構成されている。
また前記位相差形成手段５２は、前記ビーム分割ミラー
４６と、これと平行に配置された前記ミラ−５４８とを
、レーザ管１０からの光線ビーム１２の光軸と平行に一
体的に、該レーザ管１０に対して接近したり或いは遠ざ
かる方向に駆動するものである。
４６と、これと平行に配置された前記ミラ−５４８とを
、レーザ管１０からの光線ビーム１２の光軸と平行に一
体的に、該レーザ管１０に対して接近したり或いは遠ざ
かる方向に駆動するものである。
前記分離手段５６は、被測定物２４を走査し、かつ集光
レンズ２２を通って集光されつつある光線ビームを直角
２方向に分離するハニ７ミラー５６０と、このハーフミ
ラ−５６Ｃを通過した光線ビームを偏光する偏光フィル
ター５６Ａと、ハーフミラ−５６Ｃによって反射された
分離光線ビームを前記ハーフミラ−５６Ａの偏光方向と
直角に偏光する偏光フィルター５６８とから構成されて
いる。
レンズ２２を通って集光されつつある光線ビームを直角
２方向に分離するハニ７ミラー５６０と、このハーフミ
ラ−５６Ｃを通過した光線ビームを偏光する偏光フィル
ター５６Ａと、ハーフミラ−５６Ｃによって反射された
分離光線ビームを前記ハーフミラ−５６Ａの偏光方向と
直角に偏光する偏光フィルター５６８とから構成されて
いる。
また前記演算処理−装置５８は、前記分離光線ビームの
受光素子２６Ａ、２６Ｂの出力信号をそれぞれ微分する
微分回路６０Ａ、６０Ｂと、これら微分回路６０Ａ１６
０Ｂの出力信号の差を演算する差動回路６２と、この差
動回路６２からの出力信号を参照信号と比較して、前記
分割光線ビーム４８Ａ、４８Ｂの重複部分の１点を判別
し、所定のパルス信号を出力する判定回路６４と、から
構成されている。
受光素子２６Ａ、２６Ｂの出力信号をそれぞれ微分する
微分回路６０Ａ、６０Ｂと、これら微分回路６０Ａ１６
０Ｂの出力信号の差を演算する差動回路６２と、この差
動回路６２からの出力信号を参照信号と比較して、前記
分割光線ビーム４８Ａ、４８Ｂの重複部分の１点を判別
し、所定のパルス信号を出力する判定回路６４と、から
構成されている。
次に上記実施例装置の作用を説明する。
いま仮りに、位相差形成手段５２により、ビーム分割ミ
ラー４６とミラー５４Ｂをレーザ管１０から遠ざかる方
向に移動させつつ、レーザ管１０から一光線ビームを射
出したとすると、ビーム分割ミラー４６によって分割さ
れた分割光線ビーム４８Ｂは、分割光線ビーム４８Ａよ
りも短い光路を進むことになるので、併合手段５４によ
って併合された後は、第２図において符号Ｃで示される
ように、分割光線ビーム４８Ａよりも僅かに先行して回
転ミラー１６に至る。
ラー４６とミラー５４Ｂをレーザ管１０から遠ざかる方
向に移動させつつ、レーザ管１０から一光線ビームを射
出したとすると、ビーム分割ミラー４６によって分割さ
れた分割光線ビーム４８Ｂは、分割光線ビーム４８Ａよ
りも短い光路を進むことになるので、併合手段５４によ
って併合された後は、第２図において符号Ｃで示される
ように、分割光線ビーム４８Ａよりも僅かに先行して回
転ミラー１６に至る。
従って、回転ミラー１６によって平行走査光線ビームに
変換された後、被測定物２４を走査する際は、分割光線
ビーム４８Ｂが４８Ａよりも優かに先行して被測定物２
４を走査することになる。
変換された後、被測定物２４を走査する際は、分割光線
ビーム４８Ｂが４８Ａよりも優かに先行して被測定物２
４を走査することになる。
被測定物２４を走査した優、集光レンズ２２によって屈
折された光線ビームは、その一部がハーノミラー５６０
および偏光フィルター５６Ａを通過して受光素子２６Ａ
に至り、また残りはハーフミラ−５６Ｃによって直角横
方向に反射され、偏光ノイルター５６Ｂを通って受光素
子２６Ｂに至る。
折された光線ビームは、その一部がハーノミラー５６０
および偏光フィルター５６Ａを通過して受光素子２６Ａ
に至り、また残りはハーフミラ−５６Ｃによって直角横
方向に反射され、偏光ノイルター５６Ｂを通って受光素
子２６Ｂに至る。
この時、偏光フィルター５６Ａの偏光方向を選択するこ
とにより、受光素子２６Ａには、前記分割光線ビーム４
８Ａに相当する光線ビームのみを通過させることができ
る。
とにより、受光素子２６Ａには、前記分割光線ビーム４
８Ａに相当する光線ビームのみを通過させることができ
る。
またハーフミラ−５６Ｃで反射された光線ビームは、こ
の偏光フィル貨６Ａの偏光方向と直交する方向に偏光さ
せる偏光フィルター５６８を通過して受光素子２６Ｂに
到達するので、この受光素子２６Ｂによって受光される
光線ビームは前記分割光線ビーム４８Ｂに相当するもの
となる。
の偏光フィル貨６Ａの偏光方向と直交する方向に偏光さ
せる偏光フィルター５６８を通過して受光素子２６Ｂに
到達するので、この受光素子２６Ｂによって受光される
光線ビームは前記分割光線ビーム４８Ｂに相当するもの
となる。
これらの分離光線ビームが受光素子において受光される
と、受光素子２６Ｂの出力信号は、第２図において符号
６６Ｂで示される波形となり、また、受光素子２６Ａに
おける出力信号は符号６６八〇示される波形となり、波
形６６Ａは波形６６Ｂに対して、前記位相差形成手段５
２によって形成された位相差分だけ、時間軸上のずれを
生じる。
と、受光素子２６Ｂの出力信号は、第２図において符号
６６Ｂで示される波形となり、また、受光素子２６Ａに
おける出力信号は符号６６八〇示される波形となり、波
形６６Ａは波形６６Ｂに対して、前記位相差形成手段５
２によって形成された位相差分だけ、時間軸上のずれを
生じる。
前記波形６６Ｂで示される信号は、演算処理装置５８に
おける微分回路６０Ｂにより、また波形６６Ａで示され
る信号は微分回路６０Ａにおいてそれぞれ微分され、波
形６８Ｂおよび６８Ａで示される信号となり、差動回路
６２に出力される。
おける微分回路６０Ｂにより、また波形６６Ａで示され
る信号は微分回路６０Ａにおいてそれぞれ微分され、波
形６８Ｂおよび６８Ａで示される信号となり、差動回路
６２に出力される。
差動回路６２はこれらの差を形成し、符号７０で示され
る波形の信号を形成して、これを判定回路６４に出力す
る。
る波形の信号を形成して、これを判定回路６４に出力す
る。
判定回路６４に対しては、参照電圧発生器７２から、波
形７２Ａで示される参照電圧が入力され、判定回路６４
は、この信号と前記波形７０の信号とのクロスポイント
７３を検知して、その時点でパルス信号７４を出力する
。
形７２Ａで示される参照電圧が入力され、判定回路６４
は、この信号と前記波形７０の信号とのクロスポイント
７３を検知して、その時点でパルス信号７４を出力する
。
従って、このパルス信＠７４が出力された１点が、被測
定物２４の正確な境界を示すことになる。
定物２４の正確な境界を示すことになる。
なお上記実施例における分割光線ビーム４８Ａ、４８Ｂ
の位相差は、位相差形成手段５２によるビーム分割ミラ
ー４６とミラー５４Ｂの移動速度および方向によって変
化させることができる。この場合において分割光線ビー
ム４８Ａ、４８Ｂの位相差を人きくすると、相互の重な
り部分が小さくなるので、波形７０の中央部分の傾きが
大きくなり、また逆に、重なり部分を小さくすると傾き
を大きくすることができる。従って、分割光線ど一ム４
８Ａ、４８Ｂの位相差を小さくした場合は、被測定物２
４のエツジをより正確に検出することができるとともに
、例えば、より高速化走査する場合にも、クロスポイン
ト７３の変動を小さくすることができる。
の位相差は、位相差形成手段５２によるビーム分割ミラ
ー４６とミラー５４Ｂの移動速度および方向によって変
化させることができる。この場合において分割光線ビー
ム４８Ａ、４８Ｂの位相差を人きくすると、相互の重な
り部分が小さくなるので、波形７０の中央部分の傾きが
大きくなり、また逆に、重なり部分を小さくすると傾き
を大きくすることができる。従って、分割光線ど一ム４
８Ａ、４８Ｂの位相差を小さくした場合は、被測定物２
４のエツジをより正確に検出することができるとともに
、例えば、より高速化走査する場合にも、クロスポイン
ト７３の変動を小さくすることができる。
なお上記実施例において、被測定物を走査する２つの光
線ビームは１本の光線ビームを分割したものであるが、
本発明は、これに限定されるもの【・なく、相異なる方
向に偏光された２つの光線ビームを、その一部が重複す
るように位相差を形成して被測定物を走査するものであ
ればよい。
線ビームは１本の光線ビームを分割したものであるが、
本発明は、これに限定されるもの【・なく、相異なる方
向に偏光された２つの光線ビームを、その一部が重複す
るように位相差を形成して被測定物を走査するものであ
ればよい。
従って、例えば、２つの平行走査光線ビーム発住源から
、相異なる方向に偏光された２つの光線ビームをその一
部が重なるようにして位相差を形成し、これによって被
測定物を走査する場合も含むものである。
、相異なる方向に偏光された２つの光線ビームをその一
部が重なるようにして位相差を形成し、これによって被
測定物を走査する場合も含むものである。
また、前記実施例において、位相差形成手段５２は、ビ
ーム分割ミラー４６とミラー５４Ｂをレーザ管１０に対
して移動させることにより分割光線ビーム４８Ａ、４８
８間に位相差を形成させるものであるが、これは、実質
的にこれら分割光線ビーム４８Ａ１４８Ｂに位相差を形
成するものであれば、図の実施例の構成に限定されるも
のでない。
ーム分割ミラー４６とミラー５４Ｂをレーザ管１０に対
して移動させることにより分割光線ビーム４８Ａ、４８
８間に位相差を形成させるものであるが、これは、実質
的にこれら分割光線ビーム４８Ａ１４８Ｂに位相差を形
成するものであれば、図の実施例の構成に限定されるも
のでない。
本発明は上記のように構成したので、簡里な構成により
、被測定物のエツジを正確に検出することができ、しか
も、光量の変化或いは被測定物とコリメータレンズとの
距離の変化に影響されることなく、被測定物のエツジを
検出することができるという優れた効果を有する。
、被測定物のエツジを正確に検出することができ、しか
も、光量の変化或いは被測定物とコリメータレンズとの
距離の変化に影響されることなく、被測定物のエツジを
検出することができるという優れた効果を有する。
さらに、エツジを検出する波形の出力変化の割合を任意
に調整できるので、必要に応じて測定精度の向上を図る
ことができるとともに、高速化走査の場合にも、正確に
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。
に調整できるので、必要に応じて測定精度の向上を図る
ことができるとともに、高速化走査の場合にも、正確に
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図は従来の充電式測定装置を示すブロック図、第２
図は本発明に係る光電式測定＠瞳の実施例を示すブロッ
ク図である。 １０・・・レーザ管、 １２・・・レーザビーム
、１６・・・回転ミラー、 １８・・・コリメータレ
ンズ、２０・・・平行走査光線ビーム°、２４・・・被
測定物、２６Ａ、２６Ｂ・・・受光素子、 ４６・・・ビーム分割ミラー、 ４８Ａ、４８Ｂ・・・分割光線ビーム、ｂＯＡ、５０Ｂ
・・・偏光手段、 ５２・・・位相差形成手段、 ５４・・・併合手段、５
４Ａ、５４Ｂ・・・ミラー、 ５４Ｇ、５６Ｃ１・・・ハーフミラ−１５〕６・・・分
離手段、 ５６Ａ、５６Ｂ・・・偏光フィルター、ｂ８・・・演算
処理装置、６０Ａ、６０Ｂ・・・微分回路、６２・・・
差動回路、 ６４・・・判定回路。
図は本発明に係る光電式測定＠瞳の実施例を示すブロッ
ク図である。 １０・・・レーザ管、 １２・・・レーザビーム
、１６・・・回転ミラー、 １８・・・コリメータレ
ンズ、２０・・・平行走査光線ビーム°、２４・・・被
測定物、２６Ａ、２６Ｂ・・・受光素子、 ４６・・・ビーム分割ミラー、 ４８Ａ、４８Ｂ・・・分割光線ビーム、ｂＯＡ、５０Ｂ
・・・偏光手段、 ５２・・・位相差形成手段、 ５４・・・併合手段、５
４Ａ、５４Ｂ・・・ミラー、 ５４Ｇ、５６Ｃ１・・・ハーフミラ−１５〕６・・・分
離手段、 ５６Ａ、５６Ｂ・・・偏光フィルター、ｂ８・・・演算
処理装置、６０Ａ、６０Ｂ・・・微分回路、６２・・・
差動回路、 ６４・・・判定回路。
Claims (3)
- （１）一方向に走査される平行走査光線ビームにより、
被測定物を走査し、走査後の前記光線ビームを受光素子
によって受け、該受光素子の出力信号に基づき、前記被
測定物によって前記光線ビームの一部が遮られて生じる
暗部または明部の時間の長さを検出して被測定物の走査
方向寸法を求めるようにした光電式測定方法において、
前記光線ビームを相異なる方向に偏光された２つの光線
ビームとするとともに、ビームの走査方向に一部が重複
するように相対ずれを有する状態で前記被測定物を走査
し、走査後の前記２つの光線ビームに対応する受光信号
を演算処理して、前記被測定物のエツジを検出すること
を特徴とする光電式測定方法。 - （２）一方向に走査される光線ビームを発生する平行走
査光線ビーム発生装置と、被測定物を通過した前記光線
ビームの明暗を検出する受光素子とを有し、平行走査光
線ビーム発生装置と前記受光木子の間に配置した被測定
物によって前記光線ビームの一部が遮られて生じる暗部
または明部の時間の長さを検出して被測定物の走査方向
寸法を求めるようにした光電式測定装置において、前記
型１）走査光線ビーム発生装置に、ビーム発生器から銅
比される光線ビームを２方向に分割するビーム分割ミラ
ーと、このビーム分割ミラーにより分割された光線ビー
ムを相異なる方向に偏光する偏光手段と、この偏光手段
により偏光される前もしくは後に、前記分割光線ビーム
の位相をずらす位相差形成手段と、前記位相をずらされ
た分割光線ビームを一部が重複して、前記被測定物を走
査するように併合する併合手段と、を設けるとともに、
該被測定物走査後の光線ビームを前記分割、偏光された
光線ビームに対応して分離する分離手段と、該分離手段
により分離された分離光線ビームを別個に受光する受光
素子と、これら受光素子の出力倒号を演算処理し、前記
分割光線ビームの重複部分の１点を特定する演算処理装
置と、を設けたことを特徴とする光電式測定装置。 - （３）前記演算処理装置を、前記分離光線ビームの受光
素子の出力信号を微分する微分回路と、これら微分回路
の出力信号の差を演算する差動回路と、この差動回路か
らの出力信号を参照信号と比較して、前記重複部分の１
点を判別する判定回路と、から構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載の光電式測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57062058A JPS58179302A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 光電式測定方法および装置 |
| US07/025,619 US4778271A (en) | 1982-04-14 | 1987-03-13 | Photoeletric type measuring method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57062058A JPS58179302A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 光電式測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58179302A true JPS58179302A (ja) | 1983-10-20 |
Family
ID=13189150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57062058A Pending JPS58179302A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | 光電式測定方法および装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4778271A (ja) |
| JP (1) | JPS58179302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5175595A (en) * | 1990-08-24 | 1992-12-29 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Non-contact measuring device |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0758167B2 (ja) * | 1987-07-24 | 1995-06-21 | 株式会社日立製作所 | レ−ザによるピンの外径測定方法 |
| US5680218A (en) * | 1992-03-18 | 1997-10-21 | Adams; Bruce L. | Optical gaging system |
| US5481361A (en) * | 1993-05-19 | 1996-01-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of and device for measuring position coordinates |
| DE19806288A1 (de) * | 1998-02-16 | 1999-08-26 | Fraunhofer Ges Forschung | Laserscanner-Meßsystem |
| US7448991B2 (en) * | 2002-11-14 | 2008-11-11 | Philip Morris Usa Inc. | Process and system for monitoring a continuous element being incorporated within a cigarette filter |
| JP2006038487A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Mitsutoyo Corp | 光学式測定装置 |
| US7633635B2 (en) * | 2006-08-07 | 2009-12-15 | GII Acquisitions, LLC | Method and system for automatically identifying non-labeled, manufactured parts |
| JP2008214037A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータのワイヤロープ検査装置及びロープ外径測定方法 |
| JP2017110970A (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | 株式会社ミツトヨ | 光学式外形寸法測定方法および測定装置 |
| US20240029353A1 (en) * | 2022-07-14 | 2024-01-25 | Dassault Systemes Simulia Corp. | Automatic creation of three-dimensional (3d) variable resolution region geometries |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3853406A (en) * | 1973-06-08 | 1974-12-10 | Zygo Corp | Differential optical noncontacting diameter gauge utilizing a pair of linearly scanning light beams sequentially scanning the test piece |
| US4129384A (en) * | 1977-06-08 | 1978-12-12 | Batelle Memorial Institute | Optical extensometer |
-
1982
- 1982-04-14 JP JP57062058A patent/JPS58179302A/ja active Pending
-
1987
- 1987-03-13 US US07/025,619 patent/US4778271A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5175595A (en) * | 1990-08-24 | 1992-12-29 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Non-contact measuring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4778271A (en) | 1988-10-18 |
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