JPH0315124B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、物体の寸法、変位量等を測定する
ための光学式測定機器におけるエツジ検出装置に
係り、特に、透明でない測定対象物に、直接走査
光線を照射し、これにより生じる透過光または反
射光、あるいはこれら透過光または反射光による
測定対象物の投影像を、光電素子に受光させて電
気信号を取り出し、この信号に基づき該測定物の
寸法測定、位置判別、形状判断等を行うための光
学式測定機器におけるエツジ検出装置に関する。

【従来の技術】

従来この種光学式測定機器、例えば、投影機
は、載物台上の測定対象物を平行な光線により照
射して、その透過光または反射光に基づきスクリ
ーン上に該測定対象物の投影像を結像させ、この
結像から測定対象物の寸法形状等を測定するもの
であるが、スクリーンに投影された測定対象物の
像のエツジ（端部）は一般的にいわゆるにじみが
あり、従つて、載物台上の測定対象物を移動さ
せ、そのスクリーン上の結像とヘアラインとの一
致から測定値を正確に読み込むことは困難であ
る。 かかる問題点を解消するために、従来は、結像
のエツジを光電素子を相対移動させることによ
り、光電素子の受光面に投影された像の明部と暗
部との面積の割合の変化から光電素子から出力す
る電気信号の大きさの変化を、参照電圧と比較し
て、投影画像の端部を検出するものがある。 しかしながら、この方法は、外乱光等のノイズ
の影響が大きいとともに、光電素子から得られる
信号または参照電圧の変動による測定精度の低下
が大きいという問題点がある。 さらに、スクリーン上の投影画像の境界（エツ
ジ）に対して光電素子を相対移動させ、その時の
出力信号を２階微分して波形信号を得、これと参
照電圧との比較によつてエツジを検出するものが
あるが、光電素子と投影画像との相対移動速度の
大小によつて、検出されるエツジの位置が異なる
ことがあり、さらに、前記と同様に参照電圧の変
動による測定精度の低下が大きいという問題点が
ある。 さらに、光電素子を２個配置して、これを投影
画像のエツジに対して相対移動させ、これにより
得られた複数の出力信号から波形の信号を得、こ
れと参照電圧との比較によつてエツジを検出する
ものがあるが、前記と同様に光電素子から得られ
た出力信号と参照電圧との相対変化、レベル変動
等から測定が非常に不安定となり、さらに、照射
光線の照度に対する適用範囲が狭く、また、測定
態様が限定されかつ、センサー部あるいは回路部
分が複雑になるという問題点がある。 特に、投影機においては、照射用の光源ランプ
の疲労、投影系のレンズ特性、外乱光によりスク
リーン上の投影画線の明るさが変化し、また、投
影倍率の切替により投影画像の明るさが変化した
り、さらには測定者側の条件として、例えば測定
者の瞳の色（人種により異なる）により作業に好
適な明るさが異なるため、これを適宜に選択しな
ければならないが、前記のように照射光線の照度
に対する適用範囲が狭いと、結果として投影機の
能力を低下させてしまうことになる。 また、従来のエツジ検出方法では、投影画像の
フオーカスがずれていた場合は、光電素子による
出力波形がなだらかになつてしまうので、正確な
エツジ検出ができないという問題点があつた。 この問題点は、投影機のみならず、一般的に透
過光または反射光を検出して、直接的または間接
的に測定対象物の寸法測定等をするための光学式
測定機器におけるエツジ検出に共通の問題であ
る。 これに対して例えば特開昭58−173408号に開示
されるように、透過光または反射光を検出して、
直接的または間接的に測定対象物の寸法測定をす
るための光学式測定機器におけるエツジ検出装置
において、前記測定対象物との相対移動時に生ず
る明暗に基づき、少なくとも２組の位相ずれ信号
を発生するよう移動面と略平行な面内に配設され
た４個の受光素子からなるセンサーと、前記各組
の位相ずれ信号の差を演算する第１及び第２の演
算手段と、これら第１及び第２の演算手段の出力
信号の差を演算する第３の演算手段及び和を演算
する第４の演算手段と、この第４の演算手段の出
力信号が所定レベルにある間に生じる、前記第３
の演算手段の出力信号と基準レベルのクロス信号
を出力する検知手段を設けたものが提案されてい
る。 このエツジ検出装置は、測定対象物を照射する
光強度、測定中の外乱光等のノイズ、光電素子の
出力信号あるいは参照電圧の変動による影響を伴
なうことなく、しかも簡単な構成で、測定対象物
のエツジを検出することができ、また投影機にお
いて、投影画像の焦点ずれがあつても、正確にエ
ツジを検出することができ、さらに、光電素子か
らのアナログ信号を直接処理することにより、測
定対象物のエツジを検出することができるという
利点がある。 しかしながら、上記特開昭58−173408号公報に
開示されるエツジ検出装置は、センサからの出力
信号が基準信号とクロスする点、即ち、測定対象
物のエツジ位置を含む特定領域を、判別するため
の手段として、第４の演算手段の出力信号が所定
レベルにある間に領域信号を出力するようにされ
ているが、前記第４の演算手段の出力信号のレベ
ルが低い場合は、実際のエツジ位置で、領域信号
を発生することができない場合があるという問題
点を有する。 即ち、測定対象物が、例えば半透明硝子製品等
の、光を完全に遮断することができない材料で形
成されている場合は、測定対象物を照明すること
によつて得られた投影画像の明部と暗部の比が小
さくなり、明部を「１」、完全暗部を「０」とし
た場合、半透明硝子製品の投影画像における暗部
は１よりも小さく、且つ「０」よりも大きい範囲
となり、明部と暗部の差が小さいために、所定レ
ベル以上の信号を得ることができず、従つて、領
域信号を発生することができないことがある。 更に、前記エツジ検出装置は、そのセンサーが
田型に配置された４個の受光素子から形成されて
いるために、例えば投影機におけるスクリーン上
の投影画像に対する相対移動時に、受光素子の境
界線と移動方向が一致したとき、投影画像のエツ
ジを検出できない場合があり、従つて、投影画像
に対するセンサーの移動方向の制限が生じるとい
う問題点がある。

【発明が解決しようとする問題点】

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
であつて、測定対象物が例えば半透明硝子製品等
の、光を完全に遮断することができない材質の場
合であつても、そのエツジを確実に検出すること
ができるようにした光学式測定機器におけるエツ
ジ検出装置を提供することを目的とする。 又、投影画像に対するセンサーの相対移動方向
に制限がなく、どの方向でも確実にエツジを検出
することができるようにした光学式測定機器にお
けるエツジ検出装置を提供することを目的とす
る。

【問題点を解決するための手段】

この発明は、透過光または反射光を検出して、
直接的または間接的に測定対象物の寸法測定をす
るための光学式測定機器におけるエツジ検出装置
において、前記測定対象物との相対移動時に生ず
る明暗に基づき、位相ずれ信号を発生するよう移
動面と略平行な面内にに配設された複数の受光素
子を含み、両受光素子の出力に基づくセンサ出力
信号のセンサ出力端子におけるレベルが、前記相
対移動時に生ずる明及び暗のそれぞれの時に等値
となるよう形成されたセンサーと、このセンサー
における前記センサ出力端子に接続され、前記位
相ずれ信号の差を演算する差演算器と、前記差演
算器の差動出力が信号と高位及び低位レベルの参
照信号とを比較して、該差動出力信号が高位及び
低位レベル間にあるときホールド信号を形成し
て、前記センサ出力信号のうち一個のセンサ信号
をホールドし、このホールドされた高位ホールド
信号と低位ホールド信号間に該出力信号があるこ
とをもつて、前記位相ずれ信号の基準レベル信号
とのクロスポイントを含む特定領域で信号を出力
する領域信号発生器と、この領域信号発生器から
信号が出力されている間に、前記差演算器の差動
出力信号と予め設定された基準レベル信号とのク
ロス信号を出力する検知手段と、を設けることに
より上記目的を達成するものである。 またこの発明は、前記領域信号発生器を、前記
差演算器の差動出力信号と高位レベル参照信号と
を比較し、該差動出力信号が高位レベルより低い
ときホールド信号を出力する第１の比較器と、低
位レベルの参照信号と比較し、該差動出力信号が
低位レベルよりも高いときホールド信号を出力す
る第２の比較器と、前記第１の及び第２比較器か
ら入力される前記ホールド信号にもとづき前記セ
ンサーの一個のセンサ出力信号をホールドし、且
つホールド信号が入力されたとき該センサ出力信
号をサンプリングする第１及び第２のサンプルホ
ールド回路と、これら第１及び第２のサンプルホ
ールド回路の出力信号と前記センサ出力信号とを
比較し、該出力信号がセンサ出力信号よりも小さ
いとき信号を出力する第３の比較器と、前記出力
信号と前記センサ出力信号とを比較し、該出力信
号がセンサ出力信号よりも大きいとき信号を出力
する第４の比較器と、前記第３及び第４の比較器
の一方のみが信号を出力するとき領域信号を発生
するエクスクルーシブORゲートとから、構成す
ることにより上記目的を達成するものである。 またこの発明は、前記センサーを、受光面積が
等しい同心状に配置された２個の受光素子からな
るようにして上記目的を達成するものである。 また、この発明は前記センサーを、前記複数個
の受光素子の一方と対応する前記センサ出力端子
との間に配置されたプレアンプを含み、これによ
り、複数個の受光素子の同一受光量に対する、対
応するセンサ出力端子での信号の出力レベルが等
しくなるようにして上記目的を達成するものであ
る。

【作用】

この発明において、複数の受光素子の出力信号
の差動信号を参照信号と比較して領域信号を出力
するようにして、明部と暗部における受光素子出
力の差が小さい場合でも確実にエツジを検出する
ものである。 又、前記差動信号に、電気的、光学的、機械的
ノイズにより変動を生じたときも、領域信号を発
生して確実にエツジを検出することができるよう
にしている。 更に、この発明においては、センサーを構成す
る一対の受光素子は、同心円状に配置され、従つ
て、受光素子の境界線と移動方向が一致すること
がなく、該センサーの測定対象物に対する相対移
動方向の如何にかかわらず、確実にエツジを検出
するものである。

【実施例】

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 この実施例は、本発明を、投影機に適用したも
のであり、第１図ないし第４図に示されるよう
に、光源ランプ１からの光をコンデンサレンズ２
を介して載物台３の下方から、あるいは他の光路
を介して載物台３の上方から、該載物台３上の測
定対象物４を照射して、その透過光または反射光
に基づき、投影レンズ５を介してスクリーン６上
に、測定対象物４の投影画像を結像させ、この投
影画像により、間接的に測定対象物４の寸法測定
等をするための投影機１０におけるエツジ検出装
置において、前記測定対象物４との相対移動時に
生ずる明暗に基づき、位相ずれ信号を発生するよ
う移動面と略平行な面内に同心状に配設された２
個の受光素子１２Ａ，１２Ｂを含み、両受光素子
１２Ａ，１２Ｂの出力に基づくセンサ出力信号の
センサ出力端子１４Ａ，１４Ｂにおけるレベル
が、前記相対移動時に生ずる明及び暗のそれぞれ
の時に等値となるよう形成されたセンサー１２
と、このセンサー１２における前記センサ出力端
子１４Ａ，１４Ｂに接続され、前記位相ずれ信号
の差を演算する差演算器１６と、前記差演算器１
６の差動出力信号と高位及び低位レベルの参照信
号とを比較して、該差動出力信号が高位及び低位
レベル間にあるときホールド信号を形成して、前
記センサ出力信号のうち一個のセンサ信号をホー
ルドし、このホールドされた高位ホールド信号と
低位ホールド信号間に該出力信号があることをも
つて、前記位相ずれ信号の基準レベル信号とのク
ロスポイントを含む特定領域で信号を出力する領
域信号発生器１８と、この領域信号発生器１８か
ら信号が出力されている間に、前記差演算器１６
の差動出力信号と予め設定された基準レベル信号
とのクロス信号を出力する検知手段２０とを設け
たものである。 前記センサー１２は、第１図に示されるよう
に、投影機１０のスクリーン６の上面にこれと平
行にかつ摺動可能に載置された透明板２２と一体
的に設けられ、前記透明板２２とともに、移動で
きるようにされている。 前記センサー１２を構成する受光素子１２Ａ
は、断面円形状に形成され、また、受光素子１２
Ｂは、受光素子１２Ａの周囲に、半径方向の間隔
をおいて受光素子１２Ａと同心の輪状に形成され
ている。 ここで、前記センサー１２は、前記受光素子１
２Ａ，１２Ｂの他に、受光素子１２Ａ及び受光素
子１２Ｂの出力を電圧交換するための電流−電圧
変換器２４Ａ，２４Ｂ及びこれらの出力電圧を増
幅するためのアンプ２６Ａ，２６Ｂを備えてい
る。 これらのアンプ２６Ａ及び２６Ｂは、全暗で、
前記受光素子１２Ａ，１２Ｂの暗電圧をキヤンセ
ルするようにオフセツト調整されるとともに、全
明で、センサ出力端子１４Ａ，１４Ｂでの出力が
同一レベルとなるようにゲインの調整がなされて
いる。 前記領域信号発生器１８は、前記差演算器１６
の差動出力信号と高位レベル参照信号とを比較
し、該差動出力信号が高位レベルより低いときホ
ールド信号を出力する第１の比較器２４Ａと、低
位レベルの参照信号と比較し、該差動出力信号が
低位レベルよりも高いときホールド信号を出力す
る第２の比較器２４Ｂと、前記第１の及び第２比
較器２４Ａ，２４Ｂから入力される前記ホールド
信号にもとづき前記センサー１２の一方のセンサ
出力信号ａをホールドし、且つ、ホールド信号が
入力されないとき該センサ出力信号ａをサンプリ
ングする第１及び第２のサンプルホールド回路２
６Ａ，２６Ｂと、これら第１及び第２のサンプル
ホールド回路２６Ａ，２６Ｂの出力信号と前記セ
ンサ出力信号ａとを比較し、該出力信号がセンサ
出力信号ａよりも小さいとき信号を出力する第３
の比較器２８Ａと、前記出力信号と前記センサ出
力信号ａとを比較し、該出力信号がセンサ出力信
号ａよりも大きいとき信号を出力する第４の比較
器２８Ｂと、前記第３及び第４の比較器２８Ａ，
２８Ｂの一方のみが信号を出力するとき領域信号
を発生するエクスクルーシブORゲート３０と、
を備えて形成されている。 また、前記検知手段２０は、前記差演算器１６
の出力信号と基準レベルの信号とを比較して、両
者が一致するとき、即ちクロスポイントにおいて
信号を出力する比較器３２と、この比較器３２か
ら信号が出力されたとき、これに基づいてエツジ
パルス信号を発生するパルス信号発生器３４と、
このパルス信号発生器３４及び前記領域信号発生
器１８の両者から信号が出力されているときのみ
エツジ検出信号を出力するANDゲート３６と、
を備えている。このANDゲート３６からの出力
信号は、載物台３に連動する変位検出装置３８の
カウンタ４０にエツジ検出信号を出力するように
されている。 この変位検出装置３８は、前記載物台３に連動
してその移動量に応じてパルス信号を発生するエ
ンコーダ４２と、このエンコーダ４２から出力さ
れるパルス信号を読取る前記カウンタ４０とから
構成されている。 このカウンタ４０は、前記ANDゲート３６か
らエツジ検出信号が入力されるときに、その読取
り値を記憶装置４４に出力するようにされてい
る。 次に上記実施例の作用を説明する。 スクリーン６上に結像された測定対象物４の投
影画像４Ａを、センサー１２に対して一方向に相
対的に移動させ、投影画像４Ａのエツジがセンサ
ー１２を横切るようにする。 投影画像４Ａが、センサー１２に相対的に接近
しかつこれを通過した場合は、受光素子１２Ａ及
び１２Ｂにより得られ、且つ、電流−電圧変換器
２４Ａ，２４Ｂを経てアンプ２６Ａ，２６Ｂによ
り調整されて、センサ出力端子１４Ａ，１４Ｂか
ら発生する出力信号は、第３図Ａに符号ａ及びｂ
によつて示されるように、振幅の等しい位相ずれ
信号となる。これらの出力信号は、第３図Ｂに示
されるように、差演算器１６によりｃ＝ｂ−ａに
演算され、出力される。 前記センサ出力端子１４Ａからの出力信号ａ
は、前記領域信号発生器１８の第１及び第２の比
較器２４Ａ，２４Ｂにそれぞれ入力される。 第３図Ｃに示されるように、前記第１の比較器
２４Ａは、参照電圧Vref＋と入力信号ｃとを比
較して信号ｃがVref＋よりも小さいときサンプ
リング信号ｂを前記第１のサンプルホールド回路
２６Ａに出力する。また、第３図Ｄに示されるよ
うに、前記第２の比較器２４Ｂは、入力された信
号ｃと参照電圧Vref−とを比較して、信号ｃが
Vref−よりも小さい時サンプリング信号ｅを第
２のサンプルホールド回路２６Ｂに出力する。な
お、前記第１及び第２の比較器２４Ａ，２４Ｂ
は、チヤタリング防止のため第３図Ｃ，Ｄに示さ
れる如く、ヒステリシス特性を持たせてある。 前記第１及び第２のサンプルホールド回路２６
Ａ，２６Ｂは、第１の比較器２４Ａからサンプリ
ング信号ｄが出力されているとき及び第２の比較
器２４Ｂからサンプリング信号ｅが出力されると
きセンサ出力信号ａのサンプリングを行うと共
に、これらサンプリング信号ｄ及びｅが出力され
ていないときは、各々サンプリングの最終時点で
の信号値をホールドするようにされている。 従つて、これらサンプルホールド回路２６Ａ，
２６Ｂは、第３図Ｅにおいて破線及び一点鎖線で
示されるようにハイホールド信号ｆ及びローホー
ルド信号ｇをそれぞれ第３の比較器２８Ａ及び第
４の比較器２８Ｂに出力するようにされている。 これら第３の比較器２８Ａ及び第４の比較器２
８Ｂは、第３図Ｆ，Ｇに示されるように、入力さ
れたハイホールド信号ｆ及びローホールド信号ｇ
を前記センサ出力信号ａと比較して、これらハイ
ホールド信号ｆ及びローホールド信号ｇがセンサ
出力信号ａよりも大きいときにそれぞれ信号をｈ
及びｉをエクスクルシーブORゲート３０に出力
する。 このエクスクルーシブORゲート３０は、第３
の比較器２８Ａ及び第４の比較器２８Ｂの一方の
みから信号が出力されている間に、第３図Ｈ及び
第４図に示されるように「１」のデジタル信号ｊ
を出力する。 一方、前記差演算器１６によつて出力される差
動出力信号ｃは検知手段２０の比較器３２に入力
され、この比較器３２は、第３図Ｉに示されるよ
うに、差動出力信号ｃが０の基準レベル信号とク
ロスする時に「１」のデジタル信号ｋを出力す
る。 比較器３２の出力に基づき、パルス信号発生器
３４は、第３図Ｊに示されるようなパルス信号ｅ
をANDゲート３６に出力する。 前記パルス信号発生器３４からのパルス信号ｅ
と、エクスクルーシブORゲート３０からのデジ
タル信号ｊは、ANDゲート３６に入力され、こ
のANDゲートは、該入力信号が共に「１」の時
に、第３図Ｋで示されるように、例えば、
10μSecのパルス信号ｍを出力し、この時点で、
投影画像４Ａのエツジを検出するものである。 上記は、正常に測定ができた場合のものである
が、測定環境によつては、光学的、電気的ノイズ
や載物台３の振動等を原因として、前記差動出力
信号ｃが一時的に変動を生じることがある。 この場合、従来のエツジ検出装置においては、
領域信号を発生できなくなつたり、あるいは差動
出力信号と基準信号とのクロスポイント、即ちエ
ツジの位置のでない時点で領域信号が出力された
りするために、エツジの検出が不能となることが
あつた。 上記実施例においては、例えば第４図に示され
るように載物台３の振動によつてセンサ出力信号
ａ及びｂが振動中心線４６を中心として１回振動
した場合、これらセンサ出力信号ａ及びｂは第４
図Ａに示されるようになる。 従来のエツジ検出装置の場合は、差動出力信号
等検知すべき信号自体の振動、変動まで配慮され
ていないから、これらセンサ出力信号ａ及びｂが
振動中心線４６の位置において落込んだときに誤
つて信号が発生されることが多い。この実施例の
場合、第４図Ｅに示されるように前記センサ１２
の振動によつてハイホールド信号ｆが変動し、こ
れに応じて、第３の比較器２８Ａの出力信号ｈが
出力され、且つ、エクスクルシーブORゲート３
０からデジタル信号ｊも出力されるが、このエク
スクルシーブORゲート３０から出力される領域
信号ｊ自体が前記振動によつてシフトされること
はない。即ち、差動出力信号の振動等が発生した
としても、これに影響されず、クロスポイントを
含む領域を確実に特定できる。 従つて、比較器３２からの出力信号ｋに基づい
たパルス信号ｌと重なり合う時点で領域信号ｊが
出力されて、これにより、ANDゲート３６から
エツジ信号ｍが出力されることになる。 エツジ信号ｍは、変位検出装置３８におけるカ
ウンタ４０に入力され、カウンタ４０はこのエツ
ジ信号ｍが入力された時点における読取り値を記
憶装置４４に出力して、載物台３状の測定対象物
４のエツジの位置を検出することになる。 記憶装置４４に記憶された信号は、他の演算装
置に出力されたり、プリントアウトされたり、あ
るいは、デイスプレイに表示されることになる。 ここで、上記実施例において、測定対象物４
が、例えば半透明硝子製品からなる、光を完全に
遮断できなに材質の場合、第３図Ａ及び第４図Ａ
にそれぞれ示されるように、暗部におけるセンサ
出力信号ａ及びｂは該センサ出力信号を明におい
て「１」、全暗において「０」とした場合に、０
よりも大きく、「１」に接近した値となる。 この場合、これらセンサ出力信号ａ又はｂは自
体を参照電圧Vref−と比較すると該参照信号
Vref−との交点を得ることができず、このため
に、領域信号を得ることができない場合がある。 この実施例においては、領域信号を差演算器１
６の差動出力信号即ちｃ＝ａ−ｂに基づいて形成
するようにしているので、測定対象物４が半透明
素材の場合であつても、確実に領域信号を得るこ
とができる。 又、この実施例においては、センサー１２を構
成する受光素子１２Ａ，１２Ｂが、同心円状に形
成され、且つこれらによつて発生するセンサ出力
端子１４Ａ，１４Ｂにおける信号の出力レベルが
等しくされているので、受光素子１４Ａと１４Ｂ
の境界線と移動方向が一致することなく、センサ
ー１２の投影画像４Ａに対する相対的移動方向の
如何にかかわらず、均一の出力の信号を得ること
ができ、従つてセンサーの、被測定物に対する相
対移動方向の制限がなく、高精度にエツジ検出を
行うことができる。 また、上記のように、センサー１２を構成する
受光素子１２Ａ，１２Ｂを同心円状に構成してい
るので、受光素子１２Ａ，１２Ｂの受光面の、被
測定物に対する対面面積を小さくすることがで
き、従つて、小型の測定機器にも適用できるのみ
ならず、その支持手段の簡素化、また、投影機に
おいてはスクリーンの目視有効範囲を増大させる
ことができる。 また、センサー１２が小型であるので、複雑な
形状の被測定対象物のエツジ検出にも適用でき
る。 なお、上記実施例は、受光素子１２Ａを円形状
に、受光素子１２Ｂを円形の受光素子１２Ａの周
囲を間隔をおいて囲む同心輪状に形成したもので
あるが、本発明はこれに限定されるものでなく、
センサーを構成する受光素子が、複数であつて位
相ずれ信号を得られるものであればよい。 従つて、例えば、内側の円形の受光素子に対し
て半径方向の間隔を設けることなく、輪状の受光
素子を配置するようにしてもよく、また、２個の
受光素子を同心リング状の受光素子から構成する
ようにしてもよい。 更に、例えば４個の受光素子をブロツク状に配
設して構成するようにしてもよい。 また、前記実施例において、受光素子１２Ａ，
１２Ｂは、その受光面積が等しくされることによ
つて、センサ出力端子１４Ａ，１４Ｂが等しくな
るようにされているが、これは、センサ出力端子
１４Ａと１４Ｂにおける出力信号が同一レベルと
なるものであればよく、従つて、受光素子１２
Ａ，１２Ｂとセンサ出力端子１４Ａ，１４Ｂとの
間にアンプを配置したり、または、アンプを設け
ることなく、両センサ出力端子１４Ａ，１４Ｂの
出力レベルを等しくするようにしてもよい。 さらに前記実施例は、載物台３を移動させるこ
とにより投影画像４Ａをセンサー７に対して移動
させるものであるが、これは、投影画像４Ａに対
してセンサー７を移動させるようにしてもよい。 また、上記実施例は、投影機においてそのスク
リーン上の投影画像のエツジを測定する場合のも
のであるが、本発明はこれに限定されるものでな
く、透過光または反射光を検出して、直接的また
は間接的に測定対象物の寸法測定をするための光
学式測定機器におけるエツジ検出装置に一般的に
適用されるものである。 従つて、例えば、光学格子を形成したメインス
ケール及びインデツクススケールの相対移動か
ら、光電的に寸法等を測定するための光電式測長
器、あるいはレーザー光等により測定対象物を平
行走査して、その明部と暗部から該測定対象物の
寸法等を測定する測定機器等におけるエツジ検出
装置にも適用されるものである。

【発明の効果】

本発明は上記のように構成したので、受光素子
を利用した光学式測定機器におけるエツジ検出装
置において、測定対象物が半透明硝子製品等の、
光を完全に遮断できない材質の場合であつても、
確実にエツジを検出することができ、更には、照
明系における照度の変動、スクリーン上の輝度む
ら等の光学的な変動あるいは載物台の振動等の機
械的な変動によつて、センサ出力信号が一時的な
変動を生じても、これに影響されることなく、精
度高く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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学式測定機器における
エツジ検出装置を投影機に実施した場合の実施例
を示す光学系統図、第２図は同実施例の構成を示
すブロツク図、第３図は同実施例における信号処
理の過程を示す線図、第４図は同実施例のセンサ
出力変動時における信号処理の過程を示す線図、
である。 ４……測定対象物、４Ａ……投影画像、１２…
…センサー、１２Ａ，１２Ｂ……受光素子、１６
……差演算器、１８……領域信号発生器、２０…
…検知手段、２４Ａ……第１の比較器、２４Ｂ…
…第２の比較器、３０……エクスクルーシブOR
ゲート、２６Ａ……第１のサンプルホールド回
路、２６Ｂ……第２のサンプルホールド回路、２
８Ａ……第３の比較器、２８Ｂ……第４の比較
器、３２……比較器、３４……パルス信号発生
器、３６……ANDゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透過光または反射光を検出して、直接的また
   は間接的に測定対象物の寸法測定をするための光
   学式測定機器におけるエツジ検出装置において、
   前記測定対象物との相対移動時に生ずる明暗に基
   づき、位相ずれ信号を発生するよう移動面と略平
   行な面内に配設された複数個の受光素子を含み、
   これら受光素子の出力に基づくセンサ出力信号の
   センサ出力端子におけるレベルが、前記相対移動
   時に生ずる明及び暗のそれぞれの時に等値となる
   よう形成されたセンサーと、このセンサーにおけ
   る前記センサ出力端子に接続され、前記位相ずれ
   信号の差を演算する差演算器と、前記差演算器の
   差動出力信号と高位及び低位レベルの参照信号と
   を比較して、該差動出力信号が高位及び低位レベ
   ル間にあるときホールド信号を形成して、前記セ
   ンサ出力信号のうち一個のセンサ信号をホールド
   し、このホールドされた高位ホールド信号と低位
   ホールド信号間に該出力信号があることをもつ
   て、前記位相ずれ信号の基準レベル信号とのクロ
   スポイントを含む特定領域で信号を出力する領域
   信号発生器と、この領域信号発生器から信号が出
   力されている間に、前記差演算器の差動出力信号
   と予め設定された基準レベル信号とのクロス信号
   を出力する検知手段と、を設けたことを特徴とす
   る光学式測定機器におけるエツジ検出装置。 ２ 前記領域信号発生器は、前記差演算器の差動
   出力信号と高位レベル参照信号とを比較し、該差
   動出力信号が高位レベルより低いときホールド信
   号を出力する第１の比較器と、低位レベルの参照
   信号と比較し、該差動出力信号が低位レベルより
   も高いときホールド信号を出力する第２の比較器
   と、前記第１の及び第２比較器から入力される前
   記ホールド信号にもとづき前記センサーの一個の
   センサ出力信号をホールドし、且つホールド信号
   が入力されたとき該センサ出力信号をサンプリン
   グする第１及び第２のサンプルホールド回路と、
   これら第１及び第２のサンプルホールド回路の出
   力信号と前記センサ出力信号とを比較し、該出力
   信号がセンサ出力信号よりも小さいとき信号を出
   力する第３の比較器と、前記出力信号と前記セン
   サ出力信号とを比較し、該出力信号がセンサ出力
   信号よりも大きいとき信号を出力する第４の比較
   器と、前記第３及び第４の比較器の一方のみが信
   号を出力するとき領域信号を発生するエクスクル
   ーシブORゲートと、を有してなる特許請求の範
   囲第１項記載の光学式測定機器におけるエツジ検
   出装置。 ３ 前記センサーは受光面積が等しい同心状に配
   置された２個の受光素子からなる特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の光学式測定機器における
   エツジ検出装置。 ４ 前記センサーは、前記複数個の受光素子の一
   方と対応する前記センサ出力端子との間に配置さ
   れたプレアンプを含み、これにより、複数個の受
   光素子の同一受光量に対する、対応するセンサ出
   力端子での信号の出力レベルが等しくなるようさ
   れた特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   記載の光学式測定機器におけるエツジ検出装置。