JPS6134410A - 光学測定装置 - Google Patents
光学測定装置Info
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- JPS6134410A JPS6134410A JP15699784A JP15699784A JPS6134410A JP S6134410 A JPS6134410 A JP S6134410A JP 15699784 A JP15699784 A JP 15699784A JP 15699784 A JP15699784 A JP 15699784A JP S6134410 A JPS6134410 A JP S6134410A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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】
[技術分野]
本発明は光学測定装置、特に被測定物に平行走査測定光
を照射してその両端面における受光量の明暗変化によっ
て被測定物の両端面を検出し、この両端面間の走査時間
にて被測定物の寸法を測定する光学測定装置の改良に関
するものである。
を照射してその両端面における受光量の明暗変化によっ
て被測定物の両端面を検出し、この両端面間の走査時間
にて被測定物の寸法を測定する光学測定装置の改良に関
するものである。
[従来技術]
平行光線例えばレーザビーム等を用いて所望の被測定物
を走査し、被測定物の形状による光透過及び光遮所を検
知しながら両端面間の前記平行光線の走査時間を例えば
クロックパルスの計数等によって測定する光学測定装置
が周知であり、例えばレーザマイクロメータとして実用
化されている。
を走査し、被測定物の形状による光透過及び光遮所を検
知しながら両端面間の前記平行光線の走査時間を例えば
クロックパルスの計数等によって測定する光学測定装置
が周知であり、例えばレーザマイクロメータとして実用
化されている。
この種の光学測定装置によれば、被測定物に何らの測定
圧を与えることがなく、変形その他の影響のない状態で
精密な測定を行うことが可能となり、特に軟弱なあるい
は高温の被測定物に対しては極めて有効な測定装置を提
供可能である。またこの種の装置では被測定物の形状に
かかわらず所望の部位が測定可能となり、複雑な形状の
材料測定等に極めて有用である。
圧を与えることがなく、変形その他の影響のない状態で
精密な測定を行うことが可能となり、特に軟弱なあるい
は高温の被測定物に対しては極めて有効な測定装置を提
供可能である。またこの種の装置では被測定物の形状に
かかわらず所望の部位が測定可能となり、複雑な形状の
材料測定等に極めて有用である。
従来において、特開昭58−20 ’5803にはこの
種の光学測定装置が示されており、測定範囲を所望のセ
グメントに分割して各セグメント毎に精密な測定を迅速
に行うことが可能である。しかしながら、従来装置にお
いては、被測定物の端面形状あるいは表面状態によって
平行走査測定光に予期できない屈折、散乱が生じ、ある
いは透明な被測定物に対してはその走査途中において各
種の不測・の透光あるいは散乱が生じ、これによって大
きな測定誤差が発生してしまうという欠点があった。
種の光学測定装置が示されており、測定範囲を所望のセ
グメントに分割して各セグメント毎に精密な測定を迅速
に行うことが可能である。しかしながら、従来装置にお
いては、被測定物の端面形状あるいは表面状態によって
平行走査測定光に予期できない屈折、散乱が生じ、ある
いは透明な被測定物に対してはその走査途中において各
種の不測・の透光あるいは散乱が生じ、これによって大
きな測定誤差が発生してしまうという欠点があった。
特に、通常の光学測定装置においては、平行測定光の走
査中にこれと同期するクロックパルスを計数し、両端面
間のクロックパルス数にて測定値を求める構成からなり
、このために、従来においで、前述した例えば表面に付
着した異物によって屈折光を受光した場合あるいは透明
被測定物における途中の透過光を受光した場合、測定光
が一方の端面を検出した後に開始されたクロックパルス
の計数は正しい他方の端面検知より著しく以前に検出さ
れる前記屈折光によって終了してしまい、著しく大きな
測定エラーが生じる欠点があった。
査中にこれと同期するクロックパルスを計数し、両端面
間のクロックパルス数にて測定値を求める構成からなり
、このために、従来においで、前述した例えば表面に付
着した異物によって屈折光を受光した場合あるいは透明
被測定物における途中の透過光を受光した場合、測定光
が一方の端面を検出した後に開始されたクロックパルス
の計数は正しい他方の端面検知より著しく以前に検出さ
れる前記屈折光によって終了してしまい、著しく大きな
測定エラーが生じる欠点があった。
このような測定エラーは被測定物の表面状態あるいは透
明な被測定物における規則性のない光透過によりてほと
んど予測不可能な1ラーを生じさせ 、[る欠点
があった。
明な被測定物における規則性のない光透過によりてほと
んど予測不可能な1ラーを生じさせ 、[る欠点
があった。
[発明の目的]
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、被測定物の透明部端面にて発生し易い屈折光
その他によって生じる測定誤差を確実に防止して光透過
物質からなる被測定物あるいは油付着等による劣悪な表
面状態においても正確な測定をすることのできる改良さ
れた・光学測定装置を提供することにある。
の目的は、被測定物の透明部端面にて発生し易い屈折光
その他によって生じる測定誤差を確実に防止して光透過
物質からなる被測定物あるいは油付着等による劣悪な表
面状態においても正確な測定をすることのできる改良さ
れた・光学測定装置を提供することにある。
[発明の構成]
上記目的を達成するために、本発明は平行走査測定光が
被測定物を通過するときにその両端位置すなわち開始端
と終了端との間のクロックパルスを測定するために、カ
ウンタとこのカウンタの出力を適宜ラッチするレジスタ
との組合わせを含むことを特徴とし、レジスタは被測定
物の終了端の検出信号及びその途中における被測定物の
透明部その他から得られる擬似検出信号のいずれに対し
てもその都度カウンタの計数値をラッチし、最後のラッ
チ値が被測定物の終了端に対応することからこの最終ラ
ッチ値を用いてそれまでの擬似検出信号によるラッチ値
を捨てることによって正確な測定を可能とする。
被測定物を通過するときにその両端位置すなわち開始端
と終了端との間のクロックパルスを測定するために、カ
ウンタとこのカウンタの出力を適宜ラッチするレジスタ
との組合わせを含むことを特徴とし、レジスタは被測定
物の終了端の検出信号及びその途中における被測定物の
透明部その他から得られる擬似検出信号のいずれに対し
てもその都度カウンタの計数値をラッチし、最後のラッ
チ値が被測定物の終了端に対応することからこの最終ラ
ッチ値を用いてそれまでの擬似検出信号によるラッチ値
を捨てることによって正確な測定を可能とする。
そして、本発明においては、測定精度を向上させるため
に、クロックパルスの周波数は通常に比して十分に高い
周波数に設定されており、このために、カウンタの計数
作用には若干の遅れが常時附随しており、このような遅
れをラッチ時に調和させるため、前記カウンタからレジ
スタへのラッチは所定の遅延時間をもって行う特徴を有
し、更に、このような遅れのため、途中における擬似終
了信号ラッチ時・にはカウンタの計数値に大ぎな誤差が
生じるこiを防止するため、各ラッチ時にはカウンタの
計数を一時的に禁止するとともに、この禁止期間に対応
した補正値を前記レジスタへのラッチ完了後にカウンタ
に供給することを特徴とし、これによって、カウンタの
計数値は常に正しく平行走査測定光の動きと一致するこ
ととなる。
に、クロックパルスの周波数は通常に比して十分に高い
周波数に設定されており、このために、カウンタの計数
作用には若干の遅れが常時附随しており、このような遅
れをラッチ時に調和させるため、前記カウンタからレジ
スタへのラッチは所定の遅延時間をもって行う特徴を有
し、更に、このような遅れのため、途中における擬似終
了信号ラッチ時・にはカウンタの計数値に大ぎな誤差が
生じるこiを防止するため、各ラッチ時にはカウンタの
計数を一時的に禁止するとともに、この禁止期間に対応
した補正値を前記レジスタへのラッチ完了後にカウンタ
に供給することを特徴とし、これによって、カウンタの
計数値は常に正しく平行走査測定光の動きと一致するこ
ととなる。
[実施例] ′
第1図には本発明に係る光学測定袋dの好適な実施例が
示されている。
示されている。
被測定物10は図示していないワークテーブルに載置さ
れており、測定光の照射範囲に置かれるが、本発明にお
いては、この被測定物10を移動体とすることも可能で
あり、この場合には、所望の移動タイミングにて被測定
物10が測定光の照射範囲に位置されるよう照射光との
関係が制御される。実施例に示した被測定物10は透明
な円筒として示されている。
れており、測定光の照射範囲に置かれるが、本発明にお
いては、この被測定物10を移動体とすることも可能で
あり、この場合には、所望の移動タイミングにて被測定
物10が測定光の照射範囲に位置されるよう照射光との
関係が制御される。実施例に示した被測定物10は透明
な円筒として示されている。
前記被測定物10、に平行走査測定光100を照射する
ために光走査部12が設けられており、該光走査部12
はレーザ発振器14、固定ミラー16及び回転ミラー1
8を含み、レーザ発振器14から出力されたレーザビー
ム102は固定ミラー16及び回転ミラー18にてコリ
メータレンズ20に導かれ、コリメータ20から平行走
査測定光100として被測定物10に向って照射される
。
ために光走査部12が設けられており、該光走査部12
はレーザ発振器14、固定ミラー16及び回転ミラー1
8を含み、レーザ発振器14から出力されたレーザビー
ム102は固定ミラー16及び回転ミラー18にてコリ
メータレンズ20に導かれ、コリメータ20から平行走
査測定光100として被測定物10に向って照射される
。
前記回転ミラー18の回転は同期モータ20にて制御さ
れており、との回転ミラー18の回転速度は後述する測
定用のクロックパルスと同期制御されており、実施例に
おいて、クロックパルス発生器22の出力であるクロッ
クパルスは分周回路24を介して同期モータに出力され
る。従って、平行測定光100の走査タイミングはクロ
ックパルスと同期され、良好な測定精麿を維持すること
が可能となる。
れており、との回転ミラー18の回転速度は後述する測
定用のクロックパルスと同期制御されており、実施例に
おいて、クロックパルス発生器22の出力であるクロッ
クパルスは分周回路24を介して同期モータに出力され
る。従って、平行測定光100の走査タイミングはクロ
ックパルスと同期され、良好な測定精麿を維持すること
が可能となる。
前述した光走査部12の出力である平行走査測定光10
0は、実施例において定められた単一の走査範囲を有す
るが、本発明において、平行走査測定光を所定のスリッ
トを通して複数のセグメントに分割し、各セグメント毎
に測定を行うことも可能でる。
0は、実施例において定められた単一の走査範囲を有す
るが、本発明において、平行走査測定光を所定のスリッ
トを通して複数のセグメントに分割し、各セグメント毎
に測定を行うことも可能でる。
前述した平行走査測定光100は被測定物10を照射し
た後に光検出部26にてその明暗変化が電気的な信号と
して検出され、実施例における光検出部26は集光レン
ズ28、前記集光レンズ2゛:′1 8の焦点位置に置かれた受光素子30を含み、平行走査
測定光100が被測定物10によって遮光 1
されない状態では受光素子30は明信号を出力しまた被
測定物10にて遮光された状態では受光素□子30は暗
信号を出力する。
た後に光検出部26にてその明暗変化が電気的な信号と
して検出され、実施例における光検出部26は集光レン
ズ28、前記集光レンズ2゛:′1 8の焦点位置に置かれた受光素子30を含み、平行走査
測定光100が被測定物10によって遮光 1
されない状態では受光素子30は明信号を出力しまた被
測定物10にて遮光された状態では受光素□子30は暗
信号を出力する。
従って、前述した平行走査測定光10oが正しく被測定
物10の両端面を検出すれば、光検出部26からは被測
定物10の両端位置に対応した2個のパルス信号が出力
され、これを測定光100の平行走査と同期したクロッ
クパルスにてその信号出力量の走査時間をクロックパル
ス計数により測定すれば端面間距離を正しく測定するこ
とができる。
物10の両端面を検出すれば、光検出部26からは被測
定物10の両端位置に対応した2個のパルス信号が出力
され、これを測定光100の平行走査と同期したクロッ
クパルスにてその信号出力量の走査時間をクロックパル
ス計数により測定すれば端面間距離を正しく測定するこ
とができる。
前記クロックパルスを測定するためにカウンタ32が設
けられており、前述した回転ミラー18の駆動制御を行
うクロックパルスと同期してクロックパルス発生器22
の出力が計赦すれている。
けられており、前述した回転ミラー18の駆動制御を行
うクロックパルスと同期してクロックパルス発生器22
の出力が計赦すれている。
本発明においては、被測定物10が劣悪な端面状態を有
して該部分で光が屈折あるいは散乱しもしくは透明な材
質からなる被測定物10のために測定光100が被測定
物10の内部を貢通して光検出部26によって多数の擬
似検出信号を生じる場合にあってもこれらを取捨選択し
て正確な測定を可能とするものであり、このために、所
定の光走査領域問において最初に検出された光検出信号
を被測定物10の一方の1面(開始端)の検出信号とし
て用い、またその後の検出信号を擬似信号も含めてすべ
てラッチ制御して用い最後に検出された光検出信号を他
方の端面の正しい検出信号として用いることを特徴とす
る。
して該部分で光が屈折あるいは散乱しもしくは透明な材
質からなる被測定物10のために測定光100が被測定
物10の内部を貢通して光検出部26によって多数の擬
似検出信号を生じる場合にあってもこれらを取捨選択し
て正確な測定を可能とするものであり、このために、所
定の光走査領域問において最初に検出された光検出信号
を被測定物10の一方の1面(開始端)の検出信号とし
て用い、またその後の検出信号を擬似信号も含めてすべ
てラッチ制御して用い最後に検出された光検出信号を他
方の端面の正しい検出信号として用いることを特徴とす
る。
前記走査領域の両端を検出するために、本発明において
は、平行走査測定光の走査範囲内に少なくとも一対の走
査開始センサ34及び走査完了センサ36が設けられ、
これらのセンサは光電変換素子からなり、平行走査測定
光100が両センサ34.36を通過した時に電気的な
信号を検出して所望の走査領域の両端を定める。
は、平行走査測定光の走査範囲内に少なくとも一対の走
査開始センサ34及び走査完了センサ36が設けられ、
これらのセンサは光電変換素子からなり、平行走査測定
光100が両センサ34.36を通過した時に電気的な
信号を検出して所望の走査領域の両端を定める。
実施例において、両センサ34.36は一対だけ設けら
れているが、これを所望のセグメン1〜に対応して複数
対設けることにより、平行走査測定光100の走査範囲
を複数のセグメント化された走査領域に分割することも
可能である。
れているが、これを所望のセグメン1〜に対応して複数
対設けることにより、平行走査測定光100の走査範囲
を複数のセグメント化された走査領域に分割することも
可能である。
本発明において、前記カウンタ32は被測定物10の両
端検出期間中にクロックパルス発生回路22から供給さ
れるクロックパルスを計数することによって所望の測定
作用を行うことができ、実施例においては、ガラスパイ
プ等の被測定物10の外径を正確に測定し得る。しかし
ながら、前述したように、被測定物10の表面が不整で
あったりあるいは不透明部を含む場合、その両端のみで
なくその他の部分を測定光が走査しているときには光検
出部26は検出信号を出力してしまい、これらの擬似検
出信号と正しい終了信号との区別がつかないとの問題が
あり、このために、本発明においては、前記カウンタ3
2の計数値を適宜ラッチするレジスタ38を含むことを
特徴とする。すなわち、レジスタ38は平行走査側か光
100が被測定物10の開始端を通過したのちに光検出
部26が検出する明信号すなわち擬似検出信号あるいは
被測定物10の終了端検出信号のいずれに対してもカウ
ンタ32の計数値をラッチする作用を行い、これに□よ
って、最終ラッチ値を正しい計数しかしながら、このよ
うにカウンタ32の引数値を適宜ラッチするためには新
たな問題が発生し、すなわち本発明のごとき高精度の測
定装置では、クロックパルス周波数は50〜100M
H2に達し、このような高周波数のクロックパルスはカ
ウンタ32においてその最上位ビットまで計数するため
に所定の所要時間を必要とし、このために、レジスタ3
8でのラッチ動作をするときに無視できないミスカウン
トを起こす場合がある。通常の場合、このミスカウント
は、レジスタ38がカウンタ32の計数値を正しくラッ
チする間にカウンタ32は次のクロックパルスを受付け
てしまい、ラッチ動作中にカウンタ32の譜数値が順次
更新してしまうことから生じ1、従って、前述したごと
きカウンタ32の内容をレジスタ38が適宜ラッチする
構成では計数値の正しい読取りができないという問題が
ある。
端検出期間中にクロックパルス発生回路22から供給さ
れるクロックパルスを計数することによって所望の測定
作用を行うことができ、実施例においては、ガラスパイ
プ等の被測定物10の外径を正確に測定し得る。しかし
ながら、前述したように、被測定物10の表面が不整で
あったりあるいは不透明部を含む場合、その両端のみで
なくその他の部分を測定光が走査しているときには光検
出部26は検出信号を出力してしまい、これらの擬似検
出信号と正しい終了信号との区別がつかないとの問題が
あり、このために、本発明においては、前記カウンタ3
2の計数値を適宜ラッチするレジスタ38を含むことを
特徴とする。すなわち、レジスタ38は平行走査側か光
100が被測定物10の開始端を通過したのちに光検出
部26が検出する明信号すなわち擬似検出信号あるいは
被測定物10の終了端検出信号のいずれに対してもカウ
ンタ32の計数値をラッチする作用を行い、これに□よ
って、最終ラッチ値を正しい計数しかしながら、このよ
うにカウンタ32の引数値を適宜ラッチするためには新
たな問題が発生し、すなわち本発明のごとき高精度の測
定装置では、クロックパルス周波数は50〜100M
H2に達し、このような高周波数のクロックパルスはカ
ウンタ32においてその最上位ビットまで計数するため
に所定の所要時間を必要とし、このために、レジスタ3
8でのラッチ動作をするときに無視できないミスカウン
トを起こす場合がある。通常の場合、このミスカウント
は、レジスタ38がカウンタ32の計数値を正しくラッ
チする間にカウンタ32は次のクロックパルスを受付け
てしまい、ラッチ動作中にカウンタ32の譜数値が順次
更新してしまうことから生じ1、従って、前述したごと
きカウンタ32の内容をレジスタ38が適宜ラッチする
構成では計数値の正しい読取りができないという問題が
ある。
そこで、本発明に□おいては、前記レジスタ38へのラ
ッチ時に所定時間カウンタ32の計数を禁止す、、るこ
とを特徴とし、このために一時禁止回路すばわち禁止パ
ルス発生器40が設けられて□いる。
ッチ時に所定時間カウンタ32の計数を禁止す、、るこ
とを特徴とし、このために一時禁止回路すばわち禁止パ
ルス発生器40が設けられて□いる。
また、前記カウンタ32の計数を禁止することによって
、この間に大きな誤差が生じて、しまうが、本発明にお
いては、この禁止期間が所定の一定値であることから、
これに対応したカウンタ補正パルスを前記レジスタ38
のラッチ後にカウンタ32へ供給することを特徴とし、
このためにカウンタ補正回路42が設けられている。
、この間に大きな誤差が生じて、しまうが、本発明にお
いては、この禁止期間が所定の一定値であることから、
これに対応したカウンタ補正パルスを前記レジスタ38
のラッチ後にカウンタ32へ供給することを特徴とし、
このためにカウンタ補正回路42が設けられている。
前記カウンタ32の計数作用は光検出部26の出力によ
って制御されており、検出素子30からの検出信号は増
幅器44を介してエツジパルス発生器46に供給され、
その微分作用によって光の明暗変化のエツジが検出され
る。エツジパルス発生器46の出力はフリップフロップ
゛(以下FFという)48をセットするために用いられ
、このFF48は平行走査測定光100の各走査毎に被
測定物10の開始端を検出するたびにセットされ、その
出力によってアンドゲート50を開く。
って制御されており、検出素子30からの検出信号は増
幅器44を介してエツジパルス発生器46に供給され、
その微分作用によって光の明暗変化のエツジが検出され
る。エツジパルス発生器46の出力はフリップフロップ
゛(以下FFという)48をセットするために用いられ
、このFF48は平行走査測定光100の各走査毎に被
測定物10の開始端を検出するたびにセットされ、その
出力によってアンドゲート50を開く。
また、FF48は前述した走査完了センサ36の出力信
号によってリセットされ、実施例においては、センサ3
6の出力はプリアンプ52及び波形整形回路54を介し
てFF48のリセット端子に接・続されている。 □ 前記禁止パルス発生器40はFF48の出力によってリ
セットされ、またエツジパルス発生器46の出力がエツ
ジ判定回路56を介して供給されることによりトリガさ
れ、すなわちエツジ判定回路56は前記増幅器44の出
力の立ち下がり信号のみエツジパルスを取り出して禁止
パルス発生器40へ供給し、光を暗信号から明信号への
切替わり時点に禁止パルス発生器40をトリガすること
ができる。
号によってリセットされ、実施例においては、センサ3
6の出力はプリアンプ52及び波形整形回路54を介し
てFF48のリセット端子に接・続されている。 □ 前記禁止パルス発生器40はFF48の出力によってリ
セットされ、またエツジパルス発生器46の出力がエツ
ジ判定回路56を介して供給されることによりトリガさ
れ、すなわちエツジ判定回路56は前記増幅器44の出
力の立ち下がり信号のみエツジパルスを取り出して禁止
パルス発生器40へ供給し、光を暗信号から明信号への
切替わり時点に禁止パルス発生器40をトリガすること
ができる。
禁止パルス発生器40はその出力がアンドゲート58に
供給されており、前述したクロックパルス発生回路22
の出力であるクロックパルスがこのアンドゲート58及
び前述したアントゲ−1−50を介してカウンタ32の
クロック入力・に供給されていることから、禁止パルス
発生、器40の出力によってカウンタ32の計数作用を
一時的に禁止する・ことができる。
供給されており、前述したクロックパルス発生回路22
の出力であるクロックパルスがこのアンドゲート58及
び前述したアントゲ−1−50を介してカウンタ32の
クロック入力・に供給されていることから、禁止パルス
発生、器40の出力によってカウンタ32の計数作用を
一時的に禁止する・ことができる。
禁止パルス発生器40はレジスタ38のラッチ作用を制
御しており、このために、その出力は第1の遅延回路6
0を介してレジスタ38のラッチ入力に供給゛されてお
り、禁止パルスの出力後所定時間経過後にカウンタ32
の内容をレジスタ38にラッチすることができる。禁止
パルス発生器40は更にカウンタ32の計数禁止期間に
対応したカウント補正を制御しており、このために第2
の遅延回路62を介してカウント補正回路42をトリガ
し、前記レジスタ38のラッチ完了後に所定のカウント
補正パルスをカウンタ32へ禁止期間中の補正値として
送り込む。
御しており、このために、その出力は第1の遅延回路6
0を介してレジスタ38のラッチ入力に供給゛されてお
り、禁止パルスの出力後所定時間経過後にカウンタ32
の内容をレジスタ38にラッチすることができる。禁止
パルス発生器40は更にカウンタ32の計数禁止期間に
対応したカウント補正を制御しており、このために第2
の遅延回路62を介してカウント補正回路42をトリガ
し、前記レジスタ38のラッチ完了後に所定のカウント
補正パルスをカウンタ32へ禁止期間中の補正値として
送り込む。
図示した実施例においては、被測定物10の測定は測定
光の複数回の走査によって行われており、この走査回数
を計数するためにプログラマブルカウンタ64が設けら
れており、前述した走査開始センサ34の出力がプリア
ンプ66及び波形整形回路68を介して供給されており
1、測定光100の走査回数がカウントされる。また、
この走査開始信号は同時に前記カウンタ32のロード入
力に供給されており、各走査の開始時くレジスタ38の
内容がカウンタ32に読み込まれる。
光の複数回の走査によって行われており、この走査回数
を計数するためにプログラマブルカウンタ64が設けら
れており、前述した走査開始センサ34の出力がプリア
ンプ66及び波形整形回路68を介して供給されており
1、測定光100の走査回数がカウントされる。また、
この走査開始信号は同時に前記カウンタ32のロード入
力に供給されており、各走査の開始時くレジスタ38の
内容がカウンタ32に読み込まれる。
前記カウンタ32及びレジスタ38のその他の作用を制
御するためCPU70が設けられており、該CPU70
によって設定された所定の走査i数測定光100の走査
が完了すると、CPU70はレジスタ38の内容を取り
込み、詳細には図示していないが周知の演算回路によっ
て最終ラッチ値の平均化演算その他の測定演算を行い、
これを表示装置に供給する。そして、この演算作用が完
了した後クリアパルス発生器72がクリア信号を出力し
て前記カウンタ32の内容をクリアする。
御するためCPU70が設けられており、該CPU70
によって設定された所定の走査i数測定光100の走査
が完了すると、CPU70はレジスタ38の内容を取り
込み、詳細には図示していないが周知の演算回路によっ
て最終ラッチ値の平均化演算その他の測定演算を行い、
これを表示装置に供給する。そして、この演算作用が完
了した後クリアパルス発生器72がクリア信号を出力し
て前記カウンタ32の内容をクリアする。
本実施例は以上の構成からなり、以下に第2図の全体的
なタイミングチャート及び第3図のレジスタラッチ作用
、カウンタの計数禁止及び補正作用を詳細に示す第3図
タイミングチャートを参照しながらその作用を詳細に説
明する。
なタイミングチャート及び第3図のレジスタラッチ作用
、カウンタの計数禁止及び補正作用を詳細に示す第3図
タイミングチャートを参照しながらその作用を詳細に説
明する。
第2図に示されるように、被測定物10はそれ自体ガラ
ス等の透明円筒形状からなるが、その表面の一部に油あ
るいはごみ等の異物10aが付着している状態を想定し
ており、このために、測定光100は被測定物10を走
査する間にその両端面以外゛からいくつかの擬似検出信
号を発生するこ図示したタイミングチャー1は複数回の
走査における途中の状態が示されており、走査開始−セ
ン”140のスタート信号300がカウンタ32のロー
ド入力に供給されることによ゛ってレジスタ38のラッ
チ値すなわち前回までに累積されたラッチ値がカウンタ
320−ドされる。また、このスタート信号300はプ
ログラマブルカウンタ64にて゛走査回数としてカウン
トされる。
ス等の透明円筒形状からなるが、その表面の一部に油あ
るいはごみ等の異物10aが付着している状態を想定し
ており、このために、測定光100は被測定物10を走
査する間にその両端面以外゛からいくつかの擬似検出信
号を発生するこ図示したタイミングチャー1は複数回の
走査における途中の状態が示されており、走査開始−セ
ン”140のスタート信号300がカウンタ32のロー
ド入力に供給されることによ゛ってレジスタ38のラッ
チ値すなわち前回までに累積されたラッチ値がカウンタ
320−ドされる。また、このスタート信号300はプ
ログラマブルカウンタ64にて゛走査回数としてカウン
トされる。
測定光100が走査されることによって、これが被測定
物10の開始端にさじか1.sると、光検出部26から
の検出信号により、増幅器44の出力信号200は被測
定物10の遮光作用によって暗信号を検出するrHJレ
ベルに変゛化し、以後被測擬似信号を含む光検出信号と
して出力される。実施例における検出信号200は被測
定物10の両端に対応する正しい検出信号と、前述した
異物1′Oaに対応する擬似信号200aとして示され
ている。
物10の開始端にさじか1.sると、光検出部26から
の検出信号により、増幅器44の出力信号200は被測
定物10の遮光作用によって暗信号を検出するrHJレ
ベルに変゛化し、以後被測擬似信号を含む光検出信号と
して出力される。実施例における検出信号200は被測
定物10の両端に対応する正しい検出信号と、前述した
異物1′Oaに対応する擬似信号200aとして示され
ている。
前記検出信号200はエツジパルス発生器46によって
微分され。明暗変化の都度エツジパルス202を出力し
、第2.3図のタイミングチャートから明らかなこと(
。初期の立ち上がりエツジパルスすなわち被測定物10
の開始端に対応するパルスによってFF4.8をセット
し、アンドゲート50を開く。またこ、のときFF48
は禁止パルス発生器40もリセットしているでアンドゲ
ート58も開いており、この状態からカウント32へは
クロックパルスが信号206としてカウンタ32へ供給
される。
微分され。明暗変化の都度エツジパルス202を出力し
、第2.3図のタイミングチャートから明らかなこと(
。初期の立ち上がりエツジパルスすなわち被測定物10
の開始端に対応するパルスによってFF4.8をセット
し、アンドゲート50を開く。またこ、のときFF48
は禁止パルス発生器40もリセットしているでアンドゲ
ート58も開いており、この状態からカウント32へは
クロックパルスが信号206としてカウンタ32へ供給
される。
従って、カウンタ32は前述した前回までの累積値に加
えて今回の走査によって検出された被測。
えて今回の走査によって検出された被測。
宝物10の走査中におけるクロックパルスを計数加算す
る。
る。
前述したように、クロックパルス206はその周波数が
50〜100M)−12と著しく高周波であるのでカウ
ンタ32はその引数作用に若干の遅れを有し、その副数
値が安定するまでに一定の時間を必要とする。
50〜100M)−12と著しく高周波であるのでカウ
ンタ32はその引数作用に若干の遅れを有し、その副数
値が安定するまでに一定の時間を必要とする。
本発明においては、検出光100が被測定物10から離
れる際すなわちその終了端にさしかかると基本的に光検
出部26ではそれまでの明信号から明信号を検出するこ
ととなり、検出信号200の立ち下がりエツジパルスに
よってクロックパルスの計数を完了させなければならず
、このために、レジスタ38がこのときのカウンタ32
の内容をラッチする構成からなる。そして、このために
、エツジパルス202の立ち下がりエツジ信号がエツジ
判定回路56によって判定され、禁止パルス発生器40
を1〜リガして禁止パルス゛208を出力する。従って
、この禁止パルス出力期間中アンドグー1−58は閉じ
られカウンタ32の削数作用は所定時間一時的に禁止さ
れる。
れる際すなわちその終了端にさしかかると基本的に光検
出部26ではそれまでの明信号から明信号を検出するこ
ととなり、検出信号200の立ち下がりエツジパルスに
よってクロックパルスの計数を完了させなければならず
、このために、レジスタ38がこのときのカウンタ32
の内容をラッチする構成からなる。そして、このために
、エツジパルス202の立ち下がりエツジ信号がエツジ
判定回路56によって判定され、禁止パルス発生器40
を1〜リガして禁止パルス゛208を出力する。従って
、この禁止パルス出力期間中アンドグー1−58は閉じ
られカウンタ32の削数作用は所定時間一時的に禁止さ
れる。
一方、前記禁止パルス208と同期してこれを第1の遅
延回路60によって遅延したラッチ信号210はレジス
タ38のラッチ入力に供給されており、前記カウンタ入
2の計数禁止から所定時間すなわち計数値が安定する時
間経過した後にカウンタ32の内容がレジスタ38にラ
ッチされる。
延回路60によって遅延したラッチ信号210はレジス
タ38のラッチ入力に供給されており、前記カウンタ入
2の計数禁止から所定時間すなわち計数値が安定する時
間経過した後にカウンタ32の内容がレジスタ38にラ
ッチされる。
従って、レジスタ38へは検出信号200の立ち下がり
時のカウンタ32の計数値を該計数値が安定した状態で
取込むことができ、被測定物10の終了端を正確に捕捉
することができる。
時のカウンタ32の計数値を該計数値が安定した状態で
取込むことができ、被測定物10の終了端を正確に捕捉
することができる。
しかしながら、被測定物10の走査途中における例えば
買物10aで発生するような検出信号200の立ち下が
りに対しても同様のラッチ作用が行われてしまい、この
ときにはカウンタ32はその計数が一時的に禁止される
ので後にこのラッチ値を捨てるとしてもカウンタ32の
内容が大きなエラーを持ってしまうこととなり、本発明
においではこのようなエラーを補正するために前記禁止
パルス208と同期してこれを所定量遅延した信号によ
ってカウント補正回路42をトリガし、カウント補正パ
ルス2”12をカウンタ32へ供給する′:′!″1よ
°1前記禁止期間ゝお′t81ラー0補 、[正
を行っている。
買物10aで発生するような検出信号200の立ち下が
りに対しても同様のラッチ作用が行われてしまい、この
ときにはカウンタ32はその計数が一時的に禁止される
ので後にこのラッチ値を捨てるとしてもカウンタ32の
内容が大きなエラーを持ってしまうこととなり、本発明
においではこのようなエラーを補正するために前記禁止
パルス208と同期してこれを所定量遅延した信号によ
ってカウント補正回路42をトリガし、カウント補正パ
ルス2”12をカウンタ32へ供給する′:′!″1よ
°1前記禁止期間ゝお′t81ラー0補 、[正
を行っている。
補正パルス212は前記ラッチパルス210より更に遅
れて出力され、このために、前記レジスタ38へのラッ
チ値に影響を与えることはない。
れて出力され、このために、前記レジスタ38へのラッ
チ値に影響を与えることはない。
また、補正パルス212は前記禁止期間に対応したビッ
ト信号としてカウンタ32へ供給され、所定の桁を一痘
に加算してしまうのでクロックパルスの入力による補正
と異なりほとんど瞬時にカラス208が解除;れてカウ
ンタ32が再びクロッその再開計数値が測定光の走査位
置と対応することとなる。
ト信号としてカウンタ32へ供給され、所定の桁を一痘
に加算してしまうのでクロックパルスの入力による補正
と異なりほとんど瞬時にカラス208が解除;れてカウ
ンタ32が再びクロッその再開計数値が測定光の走査位
置と対応することとなる。
本発明において、前記レジスタ48のラッチ作用は検出
信号200の立ち下がり毎に行われ、こ。
信号200の立ち下がり毎に行われ、こ。
の結果、前記途中における異物10aから発生ずる検出
信号200aによって□ラッチした値も順次次のラッチ
作用によって次々と捨て去られ、最終的に被測定物10
の終了端に対応する信号によってのみ、レジスタ38の
ラッチ値が決定され、被測定物10の走査中に連間部分
その他から擬似信号が発生してもこれ等を順次クリアし
ながらラッチ値を定めるので本発明によれば、透明被測
定物に対しても高精度の一定作用を行うことが可能缶な
る。
信号200aによって□ラッチした値も順次次のラッチ
作用によって次々と捨て去られ、最終的に被測定物10
の終了端に対応する信号によってのみ、レジスタ38の
ラッチ値が決定され、被測定物10の走査中に連間部分
その他から擬似信号が発生してもこれ等を順次クリアし
ながらラッチ値を定めるので本発明によれば、透明被測
定物に対しても高精度の一定作用を行うことが可能缶な
る。
レジスタ38I!被測定物10の終了端に対応する計数
内容をラッチした後においても、カウンタ32は依然と
して、クロックパルス206を4数するが、もはやこの
後にはレジスタ38のラッチ作用が行われることはなく
、その後のカウンタ32の計数内容は何、ら□測定値に
影響を及ぼすことがなく、次回の走査開始前に、前述し
たスタート信号300がカウンタ32のロード作用を行
い前回走査にお各)るラッチ値をロードすることによっ
て、眞回の残りの計数内容は完全に捨て去られる。
内容をラッチした後においても、カウンタ32は依然と
して、クロックパルス206を4数するが、もはやこの
後にはレジスタ38のラッチ作用が行われることはなく
、その後のカウンタ32の計数内容は何、ら□測定値に
影響を及ぼすことがなく、次回の走査開始前に、前述し
たスタート信号300がカウンタ32のロード作用を行
い前回走査にお各)るラッチ値をロードすることによっ
て、眞回の残りの計数内容は完全に捨て去られる。
各走査完了直前に前述した走査完了センサ36からのエ
ンド信号302により前記FF48はり11゜ セットされ、次の走査に備える。
ンド信号302により前記FF48はり11゜ セットされ、次の走査に備える。
以上のようにして、複数回の走査が完了すると、CPU
70はレジスタ38にラッチされている累積測定値を取
込み、これに平均化その他所定の演算を施して正確な測
定値として表示することとなる。
70はレジスタ38にラッチされている累積測定値を取
込み、これに平均化その他所定の演算を施して正確な測
定値として表示することとなる。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、被測定物を測定
光が走査する間のクロックパルスをカウンタで計数しな
がら、この計数内容を順次レジスタにラッチする方式を
採用し、各ラッチ作用はカウンタの計数を停止してから
所定時間経過後に行うことによりカウント及びラッチ時
の遅れに対しても十分に対処し、ラッチ値に誤差を生じ
さゼることのない正確に測定□を行い、かつ測定基準と
なるクロックパルスの周波数を著しく高周波に設定する
ことが可能となる。
光が走査する間のクロックパルスをカウンタで計数しな
がら、この計数内容を順次レジスタにラッチする方式を
採用し、各ラッチ作用はカウンタの計数を停止してから
所定時間経過後に行うことによりカウント及びラッチ時
の遅れに対しても十分に対処し、ラッチ値に誤差を生じ
さゼることのない正確に測定□を行い、かつ測定基準と
なるクロックパルスの周波数を著しく高周波に設定する
ことが可能となる。
また、被測定物の走査途中に生じる擬似検出信号に対し
ても鹸記各ラッチ作用完了後にカウント禁止期間に対応
する補正作用を行い再びり[1ツクパルスの計数をカウ
ンタに再開させることができるので、途中の擬似検出信
号によるラッチ値も次々と捨て去ることができ、誤差の
ない測定を可能とする利点を有する。
ても鹸記各ラッチ作用完了後にカウント禁止期間に対応
する補正作用を行い再びり[1ツクパルスの計数をカウ
ンタに再開させることができるので、途中の擬似検出信
号によるラッチ値も次々と捨て去ることができ、誤差の
ない測定を可能とする利点を有する。
第1図は本発明に係る光学測定装置の好適な実施例を示
す概略構成図、 第2図は第1図の実施例における測定作用を説明するた
めの全体的なタイミングチャート図、第3図は本発明に
おいて特徴的なレジスタのラッチ作用及びカウンタの計
数禁止そして補正作用を説明するためのタイミングチャ
ート図である。 10 ・・・ 被測定物 12 ・・・ 光走査部 22 ・・・ クロックパルス発生回路26 ・・・
光検出部 32 ・・・ カウンタ 34 ・・・ 走査開始センサ 36 ・・・ 走査完了センサ 38 ・・・ し・ジスタ
′140 ・・・ 禁止パルス発生器 42 ・・・ カウント補正回路 100 ・・・ 平行走査測定光 200 ・・・ 検出信号 206 ・・・ クロックパルス 208 ・・・ 禁止パルス 210 ・・・ ラッチパルス 212 ・・・ カウント補正パルス。
す概略構成図、 第2図は第1図の実施例における測定作用を説明するた
めの全体的なタイミングチャート図、第3図は本発明に
おいて特徴的なレジスタのラッチ作用及びカウンタの計
数禁止そして補正作用を説明するためのタイミングチャ
ート図である。 10 ・・・ 被測定物 12 ・・・ 光走査部 22 ・・・ クロックパルス発生回路26 ・・・
光検出部 32 ・・・ カウンタ 34 ・・・ 走査開始センサ 36 ・・・ 走査完了センサ 38 ・・・ し・ジスタ
′140 ・・・ 禁止パルス発生器 42 ・・・ カウント補正回路 100 ・・・ 平行走査測定光 200 ・・・ 検出信号 206 ・・・ クロックパルス 208 ・・・ 禁止パルス 210 ・・・ ラッチパルス 212 ・・・ カウント補正パルス。
Claims (2)
- (1)被測定物に対して平行走査測定光を照射する光走
査部と、被測定物を通過した測定光の明暗変化を検出し
て光検出信号を出力する光検出部と、光走査期間中所定
のクロックパルスを計数するカウンタとを含み、平行走
査測定光が被測定物を通過する間のカウンタ計数値によ
って被測定物の長さを求める光学測定装置において、前
記カウンタは測定光が被測定物の開始端を通過したとき
にクロックパルスの計数を開始する構成からなり、前記
計数開始後の被測定物を透過する擬似検出信号及び被測
定物の終了端を示す検出信号のいずれに対しても前記カ
ウンタの計数作用を所定期間禁止する一時禁止回路と、
前記計数禁止期間中であってカウンタ出力値が安定した
後にこの出力値をラッチするレジスタと、前記計数期間
中であって前記ラッチ完了後に計数禁止期間に相当する
所定補正値をカウンタに加算する補正回路とを含み、測
定光が被測定物を通過している期間に生じる擬似検出信
号を捨てて被測定物の開始端と終了端との間に計数され
たクロックパルスによって正確な測定を行うことを特徴
とする光学測定装置。 - (2)特許請求の範囲(1)記載の装置において、測定
光の平行走査は複数回繰返して行われ、所定回数の走査
完了後にその平均値を出力することを特徴とする光学測
定装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15699784A JPS6134410A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 光学測定装置 |
US06/757,736 US4648718A (en) | 1984-07-26 | 1985-07-22 | Optical measuring system |
GB08518751A GB2162941B (en) | 1984-07-26 | 1985-07-24 | Optical measuring system |
DE3526656A DE3526656C2 (de) | 1984-07-26 | 1985-07-25 | Optische Längenmeßvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15699784A JPS6134410A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 光学測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6134410A true JPS6134410A (ja) | 1986-02-18 |
JPH0257642B2 JPH0257642B2 (ja) | 1990-12-05 |
Family
ID=15639923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15699784A Granted JPS6134410A (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | 光学測定装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4648718A (ja) |
JP (1) | JPS6134410A (ja) |
DE (1) | DE3526656C2 (ja) |
GB (1) | GB2162941B (ja) |
Cited By (2)
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JP2008064585A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Mitsutoyo Corp | 光学式測定装置、光学式測定方法、及び光学式測定処理プログラム |
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CH670886A5 (en) * | 1986-11-13 | 1989-07-14 | Ingtes Ag | Optical precision angle measuring method - using photosensors controlled by rotary laser to control reference and measuring counters |
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JPH0821153B2 (ja) * | 1987-10-12 | 1996-03-04 | オリンパス光学工業株式会社 | 形状寸法測定装置におけるデータ転送システム |
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DE4201385A1 (de) * | 1992-01-21 | 1993-07-22 | Peter Dipl Ing Renner | Optisches messsystem |
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KR100624256B1 (ko) * | 2005-01-13 | 2006-09-19 | 엘에스전선 주식회사 | 투명한 튜브의 외경과 내경을 측정하기 위한 장치 및 방법 |
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1985
- 1985-07-22 US US06/757,736 patent/US4648718A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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