JPS63177006A - 走査型光学式寸法測定装置 - Google Patents
走査型光学式寸法測定装置Info
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- JPS63177006A JPS63177006A JP977187A JP977187A JPS63177006A JP S63177006 A JPS63177006 A JP S63177006A JP 977187 A JP977187 A JP 977187A JP 977187 A JP977187 A JP 977187A JP S63177006 A JPS63177006 A JP S63177006A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 42
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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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
本発明は、平行走査ビームが測定対染物によって遮られ
て生じる暗部又は明部の時間の良さから測定対象物の寸
法を測定づる走査型光学式寸法測定装置の改良に関する
。
て生じる暗部又は明部の時間の良さから測定対象物の寸
法を測定づる走査型光学式寸法測定装置の改良に関する
。
【従来の技術ル
−ザビームを、ポリゴンミラー、音叉偏向器等で放射状
走査光ビームに変えてから、レンズ系により平行走査光
ビームに変換し、測定対象物を走査づることにより、こ
の測定対象物によって前記平行走査光ビームが遮られて
生じる暗部又は明部の時間の良さから、測定対象物の寸
法や形状を測定する走査型光学式寸法測定装置が知られ
ている。 このような測定装置の一例を第3図に示ず。この測定装
置は、ビーム発生器12、固定ミラー14、ポリゴンミ
ラー18、コリメータレンズ22等からなり、ビーム発
生器12から発生されるレーザビーム16をポリゴンミ
ラー18で扇状の走査ビーム20に変えてから、更にコ
リメータレンズ22で平行走査ビーム24に変@する平
行走査ビーム発生装置10と、前記走査ビーム20又は
24の測定対象物8に対する走査範囲外で走査ビーム(
例えば20)を検出するタイミング用受光素子26と、
測定対象物8を通過した後、集光レンズ31で集光され
る平行走査ビーム24の明暗を検出する計測用受光索子
32を含む受光装置30と、前記平行走査ビーム24が
、111定対象物8によって巡られて生じる暗部又は明
部の時間を中に計数されるクロックパルスCPの値から
副室対象v/J8の直径等の走査方向(Y方向)寸法を
求める電子回路40とを含んで構成されている。 前記平行走査ビーム24は、受光装置30の集光レンズ
31を介して前記計測用受光索子32に照射され、その
光13号は、゛電子回路40のプリアンプ42で増幅さ
れて原信号aとなり、ダイオード、コンデンサ、可変抵
抗器からなる参照電圧設定回路44の参照電圧Vrer
1を基準として、比較器46で矩形信号すに変換された
後、測定個所を選択するためのセグメント選択回路48
に入力される。 このセグメント選択回路48は、前記ツを影信号すから
測定対象物8の測定対象セグメン1−が走査されている
時間tの間だけアンドゲート50を開いて、クロックパ
ルス発振器52から出力されているクロックパルスCP
のうち、測定対象セグメントに対応する計数パルスeを
計数回路54に供給する。該計数回路54の計数値は、
メインバス56を介して表示器58に出力され、ここで
表示される。 前記測定対象セグメントの選択は、例えばキーボード6
0からの入力によってマイクロプロセッサ(CPU)6
2に指示され、該CPU62が、メインバス56を通じ
てセグメント選択回路48を設定Jることによって行わ
れる。 前記クロックパルス発振器52出力のクロックパルスC
Pは、又、分周器64で分周され、パワーアンプ66を
経てパルスモータ68に供給され、パルスモータ68が
クロックパルスCPと同時して駆動されている。 一方、前記タイミング用受光素子26出力の光15号は
、プリアンプ70で増幅された後、可変抵抗器72で設
定される参照電圧vrer2を基準として比較器74で
波形整形され、エンドパルスhとなってメインバス56
に接続される。このエンドパルス11が入力されると、
CPU62は次の測定に備えて計数回路54をリセット
するための信号iを出力Jる。 (発明が解決しようとする問題点] 第3図に示した従来の測定装置で、第4図(A)に示J
如く、透明体である測定対象物8の直径を測定する場合
の、各部信号波形の例を第4図(B)に示す。 透明体はレーザビームを透過させるが、屈折等の影響で
完全には透過させないため、原信号aはレーザビームが
透明体に入る時と出る時には参照電ff:Vrerlよ
り小さくなるが、中門にJ3いては透明体の直径や材質
によって様々に変化する。従って、矩形15号しは、測
定対象物にJ:つてはb−のようになり、測定セグメン
トの設定ができない。 このような場合に計数回路54に補助的な回路を付加し
て測定ができる装置が、本出願人より’l”i III
昭61−66907で開示されているが、複雑でコスト
も高いという問題があった。 又、第3図に示した従来の装置では、誤差が測定位δY
について非線形である場合には、計数回路54に得られ
る計数値だけでは測定位置Yの情報がjqられないため
、測定位UYに対応した誤差の補正を行うことができず
、正確な測定値を得ることができないという問題点も有
していた。 【発明の目的】 本発明は、前記従来の問題点を解)肖するべくなされた
もので、単純な構成で透明体の測定が可能な走査型光学
式寸沫測定装冒を提供することを目的とする。
走査光ビームに変えてから、レンズ系により平行走査光
ビームに変換し、測定対象物を走査づることにより、こ
の測定対象物によって前記平行走査光ビームが遮られて
生じる暗部又は明部の時間の良さから、測定対象物の寸
法や形状を測定する走査型光学式寸法測定装置が知られ
ている。 このような測定装置の一例を第3図に示ず。この測定装
置は、ビーム発生器12、固定ミラー14、ポリゴンミ
ラー18、コリメータレンズ22等からなり、ビーム発
生器12から発生されるレーザビーム16をポリゴンミ
ラー18で扇状の走査ビーム20に変えてから、更にコ
リメータレンズ22で平行走査ビーム24に変@する平
行走査ビーム発生装置10と、前記走査ビーム20又は
24の測定対象物8に対する走査範囲外で走査ビーム(
例えば20)を検出するタイミング用受光素子26と、
測定対象物8を通過した後、集光レンズ31で集光され
る平行走査ビーム24の明暗を検出する計測用受光索子
32を含む受光装置30と、前記平行走査ビーム24が
、111定対象物8によって巡られて生じる暗部又は明
部の時間を中に計数されるクロックパルスCPの値から
副室対象v/J8の直径等の走査方向(Y方向)寸法を
求める電子回路40とを含んで構成されている。 前記平行走査ビーム24は、受光装置30の集光レンズ
31を介して前記計測用受光索子32に照射され、その
光13号は、゛電子回路40のプリアンプ42で増幅さ
れて原信号aとなり、ダイオード、コンデンサ、可変抵
抗器からなる参照電圧設定回路44の参照電圧Vrer
1を基準として、比較器46で矩形信号すに変換された
後、測定個所を選択するためのセグメント選択回路48
に入力される。 このセグメント選択回路48は、前記ツを影信号すから
測定対象物8の測定対象セグメン1−が走査されている
時間tの間だけアンドゲート50を開いて、クロックパ
ルス発振器52から出力されているクロックパルスCP
のうち、測定対象セグメントに対応する計数パルスeを
計数回路54に供給する。該計数回路54の計数値は、
メインバス56を介して表示器58に出力され、ここで
表示される。 前記測定対象セグメントの選択は、例えばキーボード6
0からの入力によってマイクロプロセッサ(CPU)6
2に指示され、該CPU62が、メインバス56を通じ
てセグメント選択回路48を設定Jることによって行わ
れる。 前記クロックパルス発振器52出力のクロックパルスC
Pは、又、分周器64で分周され、パワーアンプ66を
経てパルスモータ68に供給され、パルスモータ68が
クロックパルスCPと同時して駆動されている。 一方、前記タイミング用受光素子26出力の光15号は
、プリアンプ70で増幅された後、可変抵抗器72で設
定される参照電圧vrer2を基準として比較器74で
波形整形され、エンドパルスhとなってメインバス56
に接続される。このエンドパルス11が入力されると、
CPU62は次の測定に備えて計数回路54をリセット
するための信号iを出力Jる。 (発明が解決しようとする問題点] 第3図に示した従来の測定装置で、第4図(A)に示J
如く、透明体である測定対象物8の直径を測定する場合
の、各部信号波形の例を第4図(B)に示す。 透明体はレーザビームを透過させるが、屈折等の影響で
完全には透過させないため、原信号aはレーザビームが
透明体に入る時と出る時には参照電ff:Vrerlよ
り小さくなるが、中門にJ3いては透明体の直径や材質
によって様々に変化する。従って、矩形15号しは、測
定対象物にJ:つてはb−のようになり、測定セグメン
トの設定ができない。 このような場合に計数回路54に補助的な回路を付加し
て測定ができる装置が、本出願人より’l”i III
昭61−66907で開示されているが、複雑でコスト
も高いという問題があった。 又、第3図に示した従来の装置では、誤差が測定位δY
について非線形である場合には、計数回路54に得られ
る計数値だけでは測定位置Yの情報がjqられないため
、測定位UYに対応した誤差の補正を行うことができず
、正確な測定値を得ることができないという問題点も有
していた。 【発明の目的】 本発明は、前記従来の問題点を解)肖するべくなされた
もので、単純な構成で透明体の測定が可能な走査型光学
式寸沫測定装冒を提供することを目的とする。
本発明は、平行走査ビーム発生装置と、走査ビームの測
定対象物走査範囲外で該走査ビームを検出り゛るタイミ
ング用受光素子と、測定対象物を通過した平行走査ビー
ムの明暗を検出する計測用受光素子を含む受光装置と、
前記平行走査ビームが測定対象物によって遮られて生じ
る暗部又は明部の時間中に計数されるクロックパルスの
値から測定対象物の寸法を求める電子回路とを含んで構
成される走査型光学式寸法測定装置において、前記電子
回路に、前記計測用受光素子の出力信号が高レベルから
低レベルに変化する時刻と前記タイミング用受光素子の
出力信号が励起される時刻との間にクロックパルスを計
数する第1の計数回路と、該第1の計数回路と同時して
り0ツクパルスを計数すると共に、前記計測用受光素子
の出力信号が低レベルから高レベルに変化する毎に、そ
の計数値がリセットされる第2の計数回路とを設け、該
第1及び第2の計数回路の計数値の差から真室対象物の
寸法を求めることにより、前記目的を達成したものであ
る。
定対象物走査範囲外で該走査ビームを検出り゛るタイミ
ング用受光素子と、測定対象物を通過した平行走査ビー
ムの明暗を検出する計測用受光素子を含む受光装置と、
前記平行走査ビームが測定対象物によって遮られて生じ
る暗部又は明部の時間中に計数されるクロックパルスの
値から測定対象物の寸法を求める電子回路とを含んで構
成される走査型光学式寸法測定装置において、前記電子
回路に、前記計測用受光素子の出力信号が高レベルから
低レベルに変化する時刻と前記タイミング用受光素子の
出力信号が励起される時刻との間にクロックパルスを計
数する第1の計数回路と、該第1の計数回路と同時して
り0ツクパルスを計数すると共に、前記計測用受光素子
の出力信号が低レベルから高レベルに変化する毎に、そ
の計数値がリセットされる第2の計数回路とを設け、該
第1及び第2の計数回路の計数値の差から真室対象物の
寸法を求めることにより、前記目的を達成したものであ
る。
本発明は、11iJ記のような走査型光学式寸法測定装
置において、計測用受光素子の出カイ3号が高レベルか
ら低レベルに変化する時刻とタイミング用受光素子の出
力信号が励起される時刻との間にクロックパルスを計数
づる第1の計数回路と、該第1の計数回路と同時してク
ロックパルスを計数すると共に、前記計測用受光素子の
出力信号が低レベルから高レベルに変化する毎に、その
計数値がリセットされる第2の計数回路とを設け、該第
1及び第2の計数回路の計数値の差から測定対象物のす
払を求めるようにしている。従って、単純な構成で、測
定対象物が透明体であっても正確な寸法測定が朗能とな
る。
置において、計測用受光素子の出カイ3号が高レベルか
ら低レベルに変化する時刻とタイミング用受光素子の出
力信号が励起される時刻との間にクロックパルスを計数
づる第1の計数回路と、該第1の計数回路と同時してク
ロックパルスを計数すると共に、前記計測用受光素子の
出力信号が低レベルから高レベルに変化する毎に、その
計数値がリセットされる第2の計数回路とを設け、該第
1及び第2の計数回路の計数値の差から測定対象物のす
払を求めるようにしている。従って、単純な構成で、測
定対象物が透明体であっても正確な寸法測定が朗能とな
る。
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。 本実施例は、第゛1図に示す如く、基本的には、従来例
と同様の平行走査ビーム発生装置10と、タイミング用
受光素子26と、計測用受光素子32を含む受光装置3
0と、電子回路40とを含むが、電子回路40以外は従
来例と同じであるので説明は省略ザる。゛ 本実施例における電子回路40において、計測用受光素
子32の出力fa Nは、従来例と同様のプリアンプ4
2で原信号aとなり、比較器46で参照電圧Vrerl
を基準に波形整形されて矩形信号すが生成される。 該矩形化@bが入力される一方のパルス化回路80Aで
は、矩形信号すの立上がり及び立下がり(計測用受光索
子32の出力信号の高低の変化時刻)においてパルスC
が出力される。又、前記矩形信号すが入力される他方の
パルス化回路80Bで1よ、矩形信号すの立上がり(計
測用受光索子32の出力信号が低レベルから高レベルに
変化する時刻)毎に、アンドゲート82を介してリセッ
トパルスdが出力される。 前記パルス化回路80A出力のパルスCは、前四計数器
84で計数される。即ち、この前置計数″384は、計
測用受光索子32の出力信号の高低の変化数を計数して
いる。 前記前置計数器84の出力は、デコーダ86で特定の端
子O〜7の出力に変VAされる。このデコーダ86の出
力端子0〜7は、2つのDフ、リップフロツブ88A1
88Bと3個の選択ゲート90A〜90Cに接続され、
該選択ゲート90A〜90Cの出力は、それぞれDフリ
ップフロップ880〜88Eに接続されている。 11を記選択ゲート90A〜90Gは、それぞれ正論理
と負論理のストローブ入力付きのスリーステートバッフ
ァから構成されており、CPLJ62からの選択信号に
1、k2、k3が高レベルの時は、デコーダ86の端子
2.3.4の出力が選択され、選択信号に1、k2、k
3が低レベルの時は、デコーダ86の端子5.6.7の
出力が選択される。 前記Dフリップフロップ88A〜88Eの出力は、個々
にアンドゲート92A〜92’Eの一方に入力され、践
アンドゲート92A〜92Eの他方の入力には、クロッ
クパルスCPが入力されており、該アンドゲート92A
〜92Eの出力、即ち計数パルスe1〜e5は、それぞ
れ計数回路94A〜94Eで積算計数される。1)a記
計数回路94A〜94C及び94Eは、コントロールバ
ス96から入力されるリセット侶@1で出力のリセット
がなされ、出力が零となる。なお、81故回路94Dの
リセット端子Rだけは、オアゲート98が接続され、前
記アンドゲート82から入力されるリセットパルスdに
よっても出力がリセットされるようになっている。 各計数回路94A〜94Eの計数値は、メインバス56
を介してCPU62に取込まれている。 又、タイミング用受光素子26の出力信号を波形整形し
て得られるエンドパルスhは、CPU62のコントロー
ルバス96に入力されるので、タイミング用受光素子2
6に走査ビーム2oが照射され、出力信号が励起される
と、その情報がCPU62内伝達される。 g CP U 62からは、コントロールバス96を通
して、前記計数回路94A〜94Eをリセットする信り
1、前記Dフリップフロップ88A〜88日の出力をリ
セットして計数パルスe1〜e5を抑制Jる信号j、前
記選択信号に1、k2、k3、前記リセットパルスdを
抑制できるアンドゲート82の一方に入力される信号1
及び前記前置計数盟871の出力をリセットするf5号
…が任意に出力できる。 以下、実施例の作用を説明する。 透明体である測定対象物8の直径りを、実施例により前
出第4図(A)に示したような配置で測定する時の各部
信号波形の例を第2図に示す。 エンドバルスハは、平行走査ビーム24の1回の走査毎
に1パルス出力される。従って、エンドパルスh入力後
に、CPU62は、4;A 号JでDフリップフロップ
88A〜88Eをリセットし、信号iで計数回路94A
〜94Eをリセットしてがら、信号■で前惹計数器84
をリセットする。又、選択信9に1〜に3は高レベルに
設定し、信号1もへレベルとして、リセットパルスdが
出力可能とされている。 測定が開始され、デローダ86の端子Oが励起されると
、モニタ用の計数パルスe1が直後に生成され、計数回
路94Aがこの計数パルスe1の計数を開始する。次い
で平行走査ビーム24の入射開始時刻(即ち測定範囲の
始まり)に対応Jる矩形信号すの立上がりblでは計数
パルスe2(測定には不使用)が生成され、寸法りの始
まりに対応する矩形信号すの立下がりb2では計数パル
スe3が生成され、以下、矩形信号すの変化点b3で計
数パルスe4が生成され、対応する計数回路94B〜9
4Dの計数が始まる。 その後、エンドパルスhが入力すると、CPU62はリ
セット信号jを高レベルに維持して計数パルス81〜e
5の発生を抑制するので、各計数回路94A〜94Eの
計数が同時に停止され、その計数値E1〜E5は保持さ
れたままとなる。従って、CPU62は、計数回路94
Gの計数値E3及び計数回路94Dの計数値E4を順次
取込む。 ここで矩形信号の立上り(第2図のb3等)毎にリセッ
トパルスdが出力され、計数回路94Dがその都度リセ
ットされるので、計数値E4は、Q後のりヒツトパルス
d−とエンドバルスハの間に計数されるクロックパルス
CPの数となる。 ここで、測定セグメントは、原信号aの最初の立下りと
最後の立上りの聞であり、計数値E3とE4との差に対
応している。従って、一定の係故にとして、透明体であ
る測定対象物8の直径りは次式で表現できるので、CP
U62内でこの演し)を実行Jればよい。 D=K (E3−E4) ・・・・・・(1)、
更に、計数値E3、E4は、測定位置Yとタイミング用
受光素子26との距離に対応する値でいわば絶対値であ
るので、予め校正された誤差曲線に基づいてCPU62
で個別に補正することができる。前記誤差曲線は、例え
ばレーザ干渉計と連動したナイフェツジを移動させなが
ら、平行走査ビーム24で走査して、移動量の測定値を
レーザ干渉計の読みと比較Vる等の方法で予め作成する
ことができる。 今、一定の係数にの乗算と誤差補正の演算をまとめて関
数tで表現すると、測定対象物8の寸法りは次式で表現
できる。 D−r(E3)−f(E4) ・−・−(2)従って
、透明体の測定が簡単な構成でできるだけでなく、誤差
が測定位IHYについて非線形である場合の誤差補正も
可能となり、測定位置によらず高精度な測定ができる。 本実施例においては、高機能とするため、電子回路40
に、計数回路が5個設けられていたが、単に透明体測定
のためだけであれば、計数回路は2個でよく、電子回路
は、rM里な構成となる。 又、前記実施例においては、矩形信号すの変化点から個
々に計数を開始し、エンドパルスhで同時に計数を停止
していたが、逆にエンドパルスhから同時に計数を開始
して、矩形信号すの変化点で個々に計数を停止又はホー
ルドさせるように構成することも可能である。 前記実施例においては、本発明が、ポリゴンミラーを用
いて平行走査ビームを発生する走査型光学式寸法測定装
aに適用されていたが、本発明の適用範囲はこれに限定
されず、例えば音叉偏向器を用いて平行走査ビームを発
生ずる走査型光学式寸法測定装置にも同様に適用できる
ことは明らかである。 【発明の効果1 以上説明した通り、本発明によれば、簡単な構成で、測
定対象物が透明体であっても、正確な寸法測定ができる
。更に、測定誤差が測定位置について非線形である場合
にも補正が可能となり、測定位置によらず、NN度の測
定が可能となる等の優れた効果を有する。
。 本実施例は、第゛1図に示す如く、基本的には、従来例
と同様の平行走査ビーム発生装置10と、タイミング用
受光素子26と、計測用受光素子32を含む受光装置3
0と、電子回路40とを含むが、電子回路40以外は従
来例と同じであるので説明は省略ザる。゛ 本実施例における電子回路40において、計測用受光素
子32の出力fa Nは、従来例と同様のプリアンプ4
2で原信号aとなり、比較器46で参照電圧Vrerl
を基準に波形整形されて矩形信号すが生成される。 該矩形化@bが入力される一方のパルス化回路80Aで
は、矩形信号すの立上がり及び立下がり(計測用受光索
子32の出力信号の高低の変化時刻)においてパルスC
が出力される。又、前記矩形信号すが入力される他方の
パルス化回路80Bで1よ、矩形信号すの立上がり(計
測用受光索子32の出力信号が低レベルから高レベルに
変化する時刻)毎に、アンドゲート82を介してリセッ
トパルスdが出力される。 前記パルス化回路80A出力のパルスCは、前四計数器
84で計数される。即ち、この前置計数″384は、計
測用受光索子32の出力信号の高低の変化数を計数して
いる。 前記前置計数器84の出力は、デコーダ86で特定の端
子O〜7の出力に変VAされる。このデコーダ86の出
力端子0〜7は、2つのDフ、リップフロツブ88A1
88Bと3個の選択ゲート90A〜90Cに接続され、
該選択ゲート90A〜90Cの出力は、それぞれDフリ
ップフロップ880〜88Eに接続されている。 11を記選択ゲート90A〜90Gは、それぞれ正論理
と負論理のストローブ入力付きのスリーステートバッフ
ァから構成されており、CPLJ62からの選択信号に
1、k2、k3が高レベルの時は、デコーダ86の端子
2.3.4の出力が選択され、選択信号に1、k2、k
3が低レベルの時は、デコーダ86の端子5.6.7の
出力が選択される。 前記Dフリップフロップ88A〜88Eの出力は、個々
にアンドゲート92A〜92’Eの一方に入力され、践
アンドゲート92A〜92Eの他方の入力には、クロッ
クパルスCPが入力されており、該アンドゲート92A
〜92Eの出力、即ち計数パルスe1〜e5は、それぞ
れ計数回路94A〜94Eで積算計数される。1)a記
計数回路94A〜94C及び94Eは、コントロールバ
ス96から入力されるリセット侶@1で出力のリセット
がなされ、出力が零となる。なお、81故回路94Dの
リセット端子Rだけは、オアゲート98が接続され、前
記アンドゲート82から入力されるリセットパルスdに
よっても出力がリセットされるようになっている。 各計数回路94A〜94Eの計数値は、メインバス56
を介してCPU62に取込まれている。 又、タイミング用受光素子26の出力信号を波形整形し
て得られるエンドパルスhは、CPU62のコントロー
ルバス96に入力されるので、タイミング用受光素子2
6に走査ビーム2oが照射され、出力信号が励起される
と、その情報がCPU62内伝達される。 g CP U 62からは、コントロールバス96を通
して、前記計数回路94A〜94Eをリセットする信り
1、前記Dフリップフロップ88A〜88日の出力をリ
セットして計数パルスe1〜e5を抑制Jる信号j、前
記選択信号に1、k2、k3、前記リセットパルスdを
抑制できるアンドゲート82の一方に入力される信号1
及び前記前置計数盟871の出力をリセットするf5号
…が任意に出力できる。 以下、実施例の作用を説明する。 透明体である測定対象物8の直径りを、実施例により前
出第4図(A)に示したような配置で測定する時の各部
信号波形の例を第2図に示す。 エンドバルスハは、平行走査ビーム24の1回の走査毎
に1パルス出力される。従って、エンドパルスh入力後
に、CPU62は、4;A 号JでDフリップフロップ
88A〜88Eをリセットし、信号iで計数回路94A
〜94Eをリセットしてがら、信号■で前惹計数器84
をリセットする。又、選択信9に1〜に3は高レベルに
設定し、信号1もへレベルとして、リセットパルスdが
出力可能とされている。 測定が開始され、デローダ86の端子Oが励起されると
、モニタ用の計数パルスe1が直後に生成され、計数回
路94Aがこの計数パルスe1の計数を開始する。次い
で平行走査ビーム24の入射開始時刻(即ち測定範囲の
始まり)に対応Jる矩形信号すの立上がりblでは計数
パルスe2(測定には不使用)が生成され、寸法りの始
まりに対応する矩形信号すの立下がりb2では計数パル
スe3が生成され、以下、矩形信号すの変化点b3で計
数パルスe4が生成され、対応する計数回路94B〜9
4Dの計数が始まる。 その後、エンドパルスhが入力すると、CPU62はリ
セット信号jを高レベルに維持して計数パルス81〜e
5の発生を抑制するので、各計数回路94A〜94Eの
計数が同時に停止され、その計数値E1〜E5は保持さ
れたままとなる。従って、CPU62は、計数回路94
Gの計数値E3及び計数回路94Dの計数値E4を順次
取込む。 ここで矩形信号の立上り(第2図のb3等)毎にリセッ
トパルスdが出力され、計数回路94Dがその都度リセ
ットされるので、計数値E4は、Q後のりヒツトパルス
d−とエンドバルスハの間に計数されるクロックパルス
CPの数となる。 ここで、測定セグメントは、原信号aの最初の立下りと
最後の立上りの聞であり、計数値E3とE4との差に対
応している。従って、一定の係故にとして、透明体であ
る測定対象物8の直径りは次式で表現できるので、CP
U62内でこの演し)を実行Jればよい。 D=K (E3−E4) ・・・・・・(1)、
更に、計数値E3、E4は、測定位置Yとタイミング用
受光素子26との距離に対応する値でいわば絶対値であ
るので、予め校正された誤差曲線に基づいてCPU62
で個別に補正することができる。前記誤差曲線は、例え
ばレーザ干渉計と連動したナイフェツジを移動させなが
ら、平行走査ビーム24で走査して、移動量の測定値を
レーザ干渉計の読みと比較Vる等の方法で予め作成する
ことができる。 今、一定の係数にの乗算と誤差補正の演算をまとめて関
数tで表現すると、測定対象物8の寸法りは次式で表現
できる。 D−r(E3)−f(E4) ・−・−(2)従って
、透明体の測定が簡単な構成でできるだけでなく、誤差
が測定位IHYについて非線形である場合の誤差補正も
可能となり、測定位置によらず高精度な測定ができる。 本実施例においては、高機能とするため、電子回路40
に、計数回路が5個設けられていたが、単に透明体測定
のためだけであれば、計数回路は2個でよく、電子回路
は、rM里な構成となる。 又、前記実施例においては、矩形信号すの変化点から個
々に計数を開始し、エンドパルスhで同時に計数を停止
していたが、逆にエンドパルスhから同時に計数を開始
して、矩形信号すの変化点で個々に計数を停止又はホー
ルドさせるように構成することも可能である。 前記実施例においては、本発明が、ポリゴンミラーを用
いて平行走査ビームを発生する走査型光学式寸法測定装
aに適用されていたが、本発明の適用範囲はこれに限定
されず、例えば音叉偏向器を用いて平行走査ビームを発
生ずる走査型光学式寸法測定装置にも同様に適用できる
ことは明らかである。 【発明の効果1 以上説明した通り、本発明によれば、簡単な構成で、測
定対象物が透明体であっても、正確な寸法測定ができる
。更に、測定誤差が測定位置について非線形である場合
にも補正が可能となり、測定位置によらず、NN度の測
定が可能となる等の優れた効果を有する。
第1図は、本発明に係る走査型光学式寸法測定装置の実
繕例の構成を示すブロック線図、第2図は、前記実施例
の作用を説明するためのね図、第3図は、従来の走査型
光学式寸法測定装置の一例の構成を示すブロック線図、
第4図は、該従来例の問題点を説明するためのね図であ
る。 8・・・測定対象物、 10・・・平行走査ビーム発生装a1 24・・・平行走査ビーム、 26・・・タイミング用受光素子、 1+・・・エンドパルス、 30・・・受光装置、 32・・・計測用受光素子、 40・・・電子回路、 52・・・クロックパルス発振器、 CP・・・クロックパルス、 62・・・マイクロプロセッサ(CPLJ)、d・・・
リセットパルス、 e1〜e5・・・計数パルス、 94A〜94E・・・計数回路、 E3、E4・・・計数値。
繕例の構成を示すブロック線図、第2図は、前記実施例
の作用を説明するためのね図、第3図は、従来の走査型
光学式寸法測定装置の一例の構成を示すブロック線図、
第4図は、該従来例の問題点を説明するためのね図であ
る。 8・・・測定対象物、 10・・・平行走査ビーム発生装a1 24・・・平行走査ビーム、 26・・・タイミング用受光素子、 1+・・・エンドパルス、 30・・・受光装置、 32・・・計測用受光素子、 40・・・電子回路、 52・・・クロックパルス発振器、 CP・・・クロックパルス、 62・・・マイクロプロセッサ(CPLJ)、d・・・
リセットパルス、 e1〜e5・・・計数パルス、 94A〜94E・・・計数回路、 E3、E4・・・計数値。
Claims (1)
- (1)平行走査ビーム発生装置と、走査ビームの測定対
象物走査範囲外で該走査ビームを検出するタイミング用
受光素子と、測定対象物を通過した平行走査ビームの明
暗を検出する計測用受光素子を含む受光装置と、前記平
行走査ビームが測定対象物によって遮られて生じる暗部
又は明部の時間中に計数されるクロックパルスの値から
測定対象物の寸法を求める電子回路とを含んで構成され
る走査型光学式寸法測定装置において、 前記電子回路に、前記計測用受光素子の出力信号が高レ
ベルから低レベルに変化する時刻と前記タイミング用受
光素子の出力信号が励起される時刻との間にクロックパ
ルスを計数する第1の計数回路と、 該第1の計数回路と同時してクロックパルスを計数する
と共に、前記計測用受光素子の出力信号が低レベルから
高レベルに変化する毎に、その計数値がリセットされる
第2の計数回路とを設け、該第1及び第2の計数回路の
計数値の差から測定対象物の寸法を求めることを特徴と
する走査型光学式寸法測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP977187A JPS63177006A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 走査型光学式寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP977187A JPS63177006A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 走査型光学式寸法測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63177006A true JPS63177006A (ja) | 1988-07-21 |
Family
ID=11729523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP977187A Pending JPS63177006A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 走査型光学式寸法測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63177006A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5457537A (en) * | 1990-11-12 | 1995-10-10 | Richter; Bruno | Optical-electrical measuring method for determining cross-sectional dimensions |
-
1987
- 1987-01-19 JP JP977187A patent/JPS63177006A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5457537A (en) * | 1990-11-12 | 1995-10-10 | Richter; Bruno | Optical-electrical measuring method for determining cross-sectional dimensions |
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