JPH02116706A - 変位測定装置 - Google Patents
変位測定装置Info
- Publication number
- JPH02116706A JPH02116706A JP26946788A JP26946788A JPH02116706A JP H02116706 A JPH02116706 A JP H02116706A JP 26946788 A JP26946788 A JP 26946788A JP 26946788 A JP26946788 A JP 26946788A JP H02116706 A JPH02116706 A JP H02116706A
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- Japan
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- measured
- optical position
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光位置検出素子を用いた変位測定装置に関する
ものである。
ものである。
従来のこの種の変位測定装置に関する文献としては、
（１）位置測定におけるＰＳＤの応用：倉沢−男：精密
機械、５１／４／１９８５、Ｐ６８（２）レーザ変位計
とその応用：池永頼夫二自動化技術、１９−１１、Ｐ４
３ ：１９８７等があるし、またレーザ加工装置への応
用に関して （３）特開昭６１−８８０８７号公報等がある。
機械、５１／４／１９８５、Ｐ６８（２）レーザ変位計
とその応用：池永頼夫二自動化技術、１９−１１、Ｐ４
３ ：１９８７等があるし、またレーザ加工装置への応
用に関して （３）特開昭６１−８８０８７号公報等がある。
これらは、光位置検出素子（例えばＰＳＤ）を用いて三
角？＃Ｊｆｆｉ法により、対象物の変位を非接触に測定
する方法とその応用例を示している。
角？＃Ｊｆｆｉ法により、対象物の変位を非接触に測定
する方法とその応用例を示している。
従来の技術では、被測定物の表面性状による反射特性の
違いによって光検出器の出力が変化してしまうことに対
しては、誤差の範囲に含めてしまうか、あるいは照射す
るスポット光の強度を調整する回路を設けるかしている
のみで、反射特性の違いを考慮して検出した位置に関す
る補正をほどこしているものはなく、また反射特性の違
いによる検出位置の変化に対処しているものはない。
違いによって光検出器の出力が変化してしまうことに対
しては、誤差の範囲に含めてしまうか、あるいは照射す
るスポット光の強度を調整する回路を設けるかしている
のみで、反射特性の違いを考慮して検出した位置に関す
る補正をほどこしているものはなく、また反射特性の違
いによる検出位置の変化に対処しているものはない。
しかしながら変位測定装置に求められる精度の程度によ
っては、この出力の変化が要求精度を満足できなくする
要因となる場合が生ずる。
っては、この出力の変化が要求精度を満足できなくする
要因となる場合が生ずる。
本発明は上記の事情に鑑みなされたものであって、その
第１の目的とするところは、被ＩＩＦＪ宝物の種類ごと
に光位置検出手段の“変位−出力。
第１の目的とするところは、被ＩＩＦＪ宝物の種類ごと
に光位置検出手段の“変位−出力。
特性を記憶しておき被測定物の種類を判断することによ
り自動的に補正を行い高精度に変位１１定を行うことが
可能な変位ｎｌ定装置を提供することにある。
り自動的に補正を行い高精度に変位１１定を行うことが
可能な変位ｎｌ定装置を提供することにある。
また、本発明の第２の目的とするところは、被測定物に
反射特性を均一にする材料を付着して、反射特性をあら
ゆる被ｎ１定物において一定に保つことにより“変位−
出力″特性を均一とし、高精度に変位測定を行うことが
可能な変位測定装置を提供することにある。
反射特性を均一にする材料を付着して、反射特性をあら
ゆる被ｎ１定物において一定に保つことにより“変位−
出力″特性を均一とし、高精度に変位測定を行うことが
可能な変位測定装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記した第１の
目的を達成するために、本発明は、撮像した光スポット
の位置に対応した電気信号を出力する光位置検出手段と
、この光位置検出手段が検出した、披１１ＦＩ定物の表
面の反射特性の違いによる“変位−出力”特性の変化を
あらかじめ被測定物の種類別に較正の上記憶しておき測
定時被測定物の種類を判断することで補正値を出力する
処理手段と備えた構成にした。
目的を達成するために、本発明は、撮像した光スポット
の位置に対応した電気信号を出力する光位置検出手段と
、この光位置検出手段が検出した、披１１ＦＩ定物の表
面の反射特性の違いによる“変位−出力”特性の変化を
あらかじめ被測定物の種類別に較正の上記憶しておき測
定時被測定物の種類を判断することで補正値を出力する
処理手段と備えた構成にした。
そして、被測定物の種類を判断することにより被測定物
の種類ごとに光位置検出手段の“変位−出力”特性を記
憶した内容に基き、自動的に補正を行う。
の種類ごとに光位置検出手段の“変位−出力”特性を記
憶した内容に基き、自動的に補正を行う。
また、上記した第２の目的を達成するために本発明は、
被測定物表面に反射特性を均一にする材料を付着する材
料付着手段と、被測定物の変位を光位置検出器上の位置
情報に変換する検出手段と、検出手段からの位置情報を
変位量に変換し外部へ電気信号として出力する処理手段
とを備えた構成にしである。
被測定物表面に反射特性を均一にする材料を付着する材
料付着手段と、被測定物の変位を光位置検出器上の位置
情報に変換する検出手段と、検出手段からの位置情報を
変位量に変換し外部へ電気信号として出力する処理手段
とを備えた構成にしである。
そして、披ｉ’ｌｌＪ宝物に反射特性を均一にする材料
を付着して、反射特性をあらゆる被測定物において一定
に保つことにより“変位−出力″特性を均一とした。
を付着して、反射特性をあらゆる被測定物において一定
に保つことにより“変位−出力″特性を均一とした。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
変位測定装置は第１図に示すように検出手段である検出
ヘッド１を備えており、この検出ヘッド１は投光源２と
投光レンズ３ａと受光レンズ３ｂと光位置検出器（光位
置検出素子ＰＳＤ。
ヘッド１を備えており、この検出ヘッド１は投光源２と
投光レンズ３ａと受光レンズ３ｂと光位置検出器（光位
置検出素子ＰＳＤ。
ＣＣＤ等）４−とより成る。
この光位置検出器４の出力側は処理回路５の入力側に接
続してあり、また処理回路５には被１１１１定物判断入
力が入力されるようにしてあり、また処理回路５にはメ
モリ６が接続してあって、これらで処理手段を構成して
いる。メモリ６は各種の被測定物に対する光位置検出器
４の出力を較正結果に基づきあるいは外部データより記
憶しておくものである。
続してあり、また処理回路５には被１１１１定物判断入
力が入力されるようにしてあり、また処理回路５にはメ
モリ６が接続してあって、これらで処理手段を構成して
いる。メモリ６は各種の被測定物に対する光位置検出器
４の出力を較正結果に基づきあるいは外部データより記
憶しておくものである。
次に作動を説明する。
あらかじめ既知の基準位置イからの変位量口に対する、
光位置検出器４の出力値を処理回路５にて、被測定物ハ
の種類に応じて較正値としてメモリ６に記憶しておく
（記憶の形式は任意に決める）。
光位置検出器４の出力値を処理回路５にて、被測定物ハ
の種類に応じて較正値としてメモリ６に記憶しておく
（記憶の形式は任意に決める）。
実際のΔ−１定時には、被１４１１１定物ハの種類をま
ず識別し、処理回路５において光位置検出器４の出力に
応じてメモリ６より同種の被測定物７％のデータを呼び
寄せて変位量を演算する。
ず識別し、処理回路５において光位置検出器４の出力に
応じてメモリ６より同種の被測定物７％のデータを呼び
寄せて変位量を演算する。
演算結果は変位量口と１対１に対応した電気信号値とし
て出力される。この対応の勾配は任意であり、要求され
る精度あるいはデータの扱い易さ１こ応じて決めればよ
い。
て出力される。この対応の勾配は任意であり、要求され
る精度あるいはデータの扱い易さ１こ応じて決めればよ
い。
前記処理回路５における変位量口への変換演算は、三角
３１１ ｆｆｉ法と近似式を使って要求する精度に合わ
せてハードあるいはソフトウェアにて行う。また光位置
検出器４としては一次元ＰＳＤ、ＣＣＤリニアセンサ等
、要求する特性に応じて選べば良い。
３１１ ｆｆｉ法と近似式を使って要求する精度に合わ
せてハードあるいはソフトウェアにて行う。また光位置
検出器４としては一次元ＰＳＤ、ＣＣＤリニアセンサ等
、要求する特性に応じて選べば良い。
なお、被測定物ハの種類の識別は、オペレータの判断に
より手動で入力して良いし、適当なセンサを用いても良
い。また処理手段としては、被測定物ハの種類が少なけ
ればメモリ６を使わずともハードウェアにて演算回路を
種類に応じて用意し、回路を選択することにより補正演
算を行っても良い。
より手動で入力して良いし、適当なセンサを用いても良
い。また処理手段としては、被測定物ハの種類が少なけ
ればメモリ６を使わずともハードウェアにて演算回路を
種類に応じて用意し、回路を選択することにより補正演
算を行っても良い。
上記したように本発明によると、従来の光位置検出器４
を使った三角測量法による変位ｎ１定を、被測定物ハの
表面性状に左右されることなく、高精度化できる。
を使った三角測量法による変位ｎ１定を、被測定物ハの
表面性状に左右されることなく、高精度化できる。
また−度較正を行えば同一の種類の被測定物ハに対して
メモリ内容に従って補正が行えるので、ランダムな検査
対象が流れてくる工場のライン等で有効である。
メモリ内容に従って補正が行えるので、ランダムな検査
対象が流れてくる工場のライン等で有効である。
なお本発明では、被測定物ハの面の傾き、すなわち傾斜
変化に関しても同様な出力の変化が得られるため、上記
した変位ｎ１定と同様な手段を用いて、傾斜測定を行う
ことができる。したがって、物体の形状を測定する三次
元測定、あるいは常に物性と正対の上、定距離を保つ三
次元加工等の分野への応用が期待できる。
変化に関しても同様な出力の変化が得られるため、上記
した変位ｎ１定と同様な手段を用いて、傾斜測定を行う
ことができる。したがって、物体の形状を測定する三次
元測定、あるいは常に物性と正対の上、定距離を保つ三
次元加工等の分野への応用が期待できる。
第２図に本発明の他の実施例を示す。この実施例におい
ては、被測定物ハの表面に拡散反射率を増す材料（例え
ばＭｇＯ等）を塗布または噴布して反射特性を、あらゆ
る被測定物ノ１で一定に保つことにより“変位−出力“
特性を均一とし、高精度に変位測定を行うようにする。
ては、被測定物ハの表面に拡散反射率を増す材料（例え
ばＭｇＯ等）を塗布または噴布して反射特性を、あらゆ
る被測定物ノ１で一定に保つことにより“変位−出力“
特性を均一とし、高精度に変位測定を行うようにする。
すなわち、被７Ｉ−１定物ハの表面に反射特性を均一に
する材料を塗布または噴布器７を使って塗布または噴布
する。
する材料を塗布または噴布器７を使って塗布または噴布
する。
次に検出ヘッド１において、被ｎ１定物ノ＼の変位を光
位置検出器４上の位置情報に変換し、処理回路５に送出
する。
位置検出器４上の位置情報に変換し、処理回路５に送出
する。
処理回路５においては光位置検出器４からの位置情報を
変位量に変換し、外部へ電気信号として出力する。
変位量に変換し、外部へ電気信号として出力する。
測定の終了した被Ａ１１ｌ定物ノ箇よ表面に塗布（また
は噴布）した材料を残すと問題がある場合は除去器８に
て除去する。
は噴布）した材料を残すと問題がある場合は除去器８に
て除去する。
なお、上記の一連の手順は、被測定物ハを搬送する装置
と組み合わせても良い。
と組み合わせても良い。
また、被測定物ハの表面に塗布（または噴布）する材料
の厚さは、精度を要求する測定の場合、管理する必要が
ある。
の厚さは、精度を要求する測定の場合、管理する必要が
ある。
上記したように、本発明によれば光位置検出器４を使っ
た三角測量法による変位測定を、被測定物ハの表面性状
に左右されることなく反射特性を一定に保つため高精度
化できる。
た三角測量法による変位測定を、被測定物ハの表面性状
に左右されることなく反射特性を一定に保つため高精度
化できる。
また、塗布または噴布する材料は拡散反射率を増大させ
るため、被４ｐ１定物ハが傾斜していてもｚ１差が小さ
くなる。
るため、被４ｐ１定物ハが傾斜していてもｚ１差が小さ
くなる。
しかも、光位置検出器４を使った変位Ｊｌｌｌ定装置に
拡散反射させる材料を付着および除去する機能を追加す
るだけであるので、簡単な改造で精度が改善できる。
拡散反射させる材料を付着および除去する機能を追加す
るだけであるので、簡単な改造で精度が改善できる。
以上詳述したように、本発明に係る変位測定装置は、撮
像した光スポットの位置に対応した電気信号を出力する
光位置検出手段と、この光位置検出手段が検出した、被
測定物の表面の反射特性の違いによる“変位−出力”特
性の変化をあらかじめ被／Ｉ？１定物の種類別に較正の
主記憶しておき測定時被測定物の種類を判断することで
補正値を出力する処理手段と備えたことを特徴とするも
のである。
像した光スポットの位置に対応した電気信号を出力する
光位置検出手段と、この光位置検出手段が検出した、被
測定物の表面の反射特性の違いによる“変位−出力”特
性の変化をあらかじめ被／Ｉ？１定物の種類別に較正の
主記憶しておき測定時被測定物の種類を判断することで
補正値を出力する処理手段と備えたことを特徴とするも
のである。
したがって、被測定物の種類を判断することにより被測
定物の種類ごとに光位置検出手段の“変位−出力”特性
を記憶した内容に基き自動的に補正を行い高精度に変位
測定を行うことができる。
定物の種類ごとに光位置検出手段の“変位−出力”特性
を記憶した内容に基き自動的に補正を行い高精度に変位
測定を行うことができる。
また、本発明は、被測定物表面に反射特性を均一にする
材料を付着する材料付着手段と、被測定物の変位を光位
置検出器上の位置情報に変換する検出手段と、検出手段
からの位置情報を変位量に変換し外部へ電気信号として
出力する処理手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
材料を付着する材料付着手段と、被測定物の変位を光位
置検出器上の位置情報に変換する検出手段と、検出手段
からの位置情報を変位量に変換し外部へ電気信号として
出力する処理手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
したがって、被測定物に反射特性を均一にする材料を付
着して、反射特性をあらゆる被測定物において一定に保
つことにより“変位−出力”特性を均一とじ、高精度に
変位δ９１定を行うことができる。
着して、反射特性をあらゆる被測定物において一定に保
つことにより“変位−出力”特性を均一とじ、高精度に
変位δ９１定を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例の構成説明図、第２図は本発
明の他の実施例の構成説明図である。 １は検出ヘッド、２は投光源、４は光位置検出器、５は
処理回路、６はメモリ。
明の他の実施例の構成説明図である。 １は検出ヘッド、２は投光源、４は光位置検出器、５は
処理回路、６はメモリ。
Claims (2)
- （１）撮像した光スポットの位置に対応した電気信号を
出力する光位置検出手段と、この光位置検出手段が検出
した、被測定物の表面の反射特性の違いによる“変位−
出力”特性の変化をあらかじめ被測定物の種類別に較正
の上記憶しておき測定時被測定物の種類を判断すること
で補正値を出力する処理手段とを備えたことを特徴とす
る変位測定装置。 - （２）被測定物表面に反射特性を均一にする材料を付着
する材料付着手段と、被測定物の変位を光位置検出器上
の位置情報に変換する検出手段と、検出手段からの位置
情報を変位量に変換し外部へ電気信号として出力する処
理手段とを備えたことを特徴とする変位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26946788A JPH02116706A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26946788A JPH02116706A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 変位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02116706A true JPH02116706A (ja) | 1990-05-01 |
Family
ID=17472843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26946788A Pending JPH02116706A (ja) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | 変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02116706A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0979844A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 距離計測センサの較正方法 |
-
1988
- 1988-10-27 JP JP26946788A patent/JPH02116706A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0979844A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 距離計測センサの較正方法 |
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