JPH04204106A - 光学式伸び計 - Google Patents
光学式伸び計Info
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- JPH04204106A JPH04204106A JP2335543A JP33554390A JPH04204106A JP H04204106 A JPH04204106 A JP H04204106A JP 2335543 A JP2335543 A JP 2335543A JP 33554390 A JP33554390 A JP 33554390A JP H04204106 A JPH04204106 A JP H04204106A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- imaging optical
- pair
- semiconductor device
- camera
- test piece
- Prior art date
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (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】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、試験片の伸び量などを計測するための光学式
変位計カメラに関する。
変位計カメラに関する。
Ｂ、従来の技術
第３図は、照明用光源２１と、光電変換素子であるＣＣ
Ｄ２２と、結像光学系２３とを備え、ＣＣＤ２２により
試験片ＴＰの標線マークＭＫを検出する従来の光学式変
位計カメラ２０を示す、ここで、ＣＣＤ２２における標
線マークの結像位置を示す信号は、制御回路３１゛に入
力され、制御回路３１は、光学式カメラ２０をパルスモ
ータ３３により追跡制御する。すなわ−ち、上記結像位
置がＣＣＤ２２上で常時同一位置となるようモータ駆動
回路３２を介してパルスモータ３３により光学式カメラ
２０を駆動制御する。また制御回路３１は、パルスモー
タ３３のパルス数に基づいて伸び量を演算し、表示駆動
回路３４を介して表示部３５に表示する。このようにカ
メラ２０を伸びに追動させるのは、試験片ＴＰの変位量
がＣＣＤ ２０の測定範囲よりも大きいゴムなどの材料
を試験する場合である。金属材料のように弾性係数が高
く変位量が小さい場合、すなわちＣＣＤ２０の測定範囲
よりも変位量が小さい場合には、カメラ２゜を変位に追
動させる必要はない。
Ｄ２２と、結像光学系２３とを備え、ＣＣＤ２２により
試験片ＴＰの標線マークＭＫを検出する従来の光学式変
位計カメラ２０を示す、ここで、ＣＣＤ２２における標
線マークの結像位置を示す信号は、制御回路３１゛に入
力され、制御回路３１は、光学式カメラ２０をパルスモ
ータ３３により追跡制御する。すなわ−ち、上記結像位
置がＣＣＤ２２上で常時同一位置となるようモータ駆動
回路３２を介してパルスモータ３３により光学式カメラ
２０を駆動制御する。また制御回路３１は、パルスモー
タ３３のパルス数に基づいて伸び量を演算し、表示駆動
回路３４を介して表示部３５に表示する。このようにカ
メラ２０を伸びに追動させるのは、試験片ＴＰの変位量
がＣＣＤ ２０の測定範囲よりも大きいゴムなどの材料
を試験する場合である。金属材料のように弾性係数が高
く変位量が小さい場合、すなわちＣＣＤ２０の測定範囲
よりも変位量が小さい場合には、カメラ２゜を変位に追
動させる必要はない。
Ｃ０発明が解決しようとする課題
しかしながら、従来のＣＯＤを使用する光学式変位計カ
メラでは、ＣＯＤの分解能が低いので、金属材料のよう
に弾性係数が高く変位量の小さい材料の変位測定精度が
低くく、実質上測定できないという問題がある。
メラでは、ＣＯＤの分解能が低いので、金属材料のよう
に弾性係数が高く変位量の小さい材料の変位測定精度が
低くく、実質上測定できないという問題がある。
また、従来の変位計カメラにあっては、一対の標線マー
クごとにそれぞれ１台づつ必要であり、コンパクト化並
びに低コスト化が充分でない。
クごとにそれぞれ１台づつ必要であり、コンパクト化並
びに低コスト化が充分でない。
本発明の目的は、弾性係数の高い変形量の小さい材料で
も精度よくその変位を測定でき、また、小型化が容易な
光学式変位計カメラを提供することにある。
も精度よくその変位を測定でき、また、小型化が容易な
光学式変位計カメラを提供することにある。
００課題を解決するための手段
一実施例を示す第１図に対応づけて本発明を説明すると
、請求項１の発明は、測定対象上の基準点ＭＫからの光
束を所定焦平面上に結像させる結像光学系１２と、所定
焦平面上に配置され上記光束を受光してその受光位置に
応じた電圧信号を出力する半導体装置検出器１３と、結
像光学系１２および半導体装置検出器１３を収容し、試
験時は測定対象に対して不動のケース１４とを具備する
ことにより、上記目的を達成する。
、請求項１の発明は、測定対象上の基準点ＭＫからの光
束を所定焦平面上に結像させる結像光学系１２と、所定
焦平面上に配置され上記光束を受光してその受光位置に
応じた電圧信号を出力する半導体装置検出器１３と、結
像光学系１２および半導体装置検出器１３を収容し、試
験時は測定対象に対して不動のケース１４とを具備する
ことにより、上記目的を達成する。
また、一実施例である第２図に対応づけて本発明を説明
すると、請求項２の発明は、測定対象上の一対の基準点
ＭＫＵ、ＭＫＬからの光束を所定焦平面上にそれぞれ結
像させる一対の結像光学系１１２Ｕ、１１２Ｌと、所定
焦平面上に配置され上記光束をそれぞれ受光してその受
光位置に応じた信号を出力する単一の光電変換素子１１
３と、結像光学系１１２Ｕ、１１２Ｌおよび光電変換素
子１１３を収容するケース１１４とを具備することによ
り、上記目的を達成する。
すると、請求項２の発明は、測定対象上の一対の基準点
ＭＫＵ、ＭＫＬからの光束を所定焦平面上にそれぞれ結
像させる一対の結像光学系１１２Ｕ、１１２Ｌと、所定
焦平面上に配置され上記光束をそれぞれ受光してその受
光位置に応じた信号を出力する単一の光電変換素子１１
３と、結像光学系１１２Ｕ、１１２Ｌおよび光電変換素
子１１３を収容するケース１１４とを具備することによ
り、上記目的を達成する。
Ｅ０作用
一請求項１−
試験片ＴＰの標線マークＭＫなどの基準点からの反射光
束は結像光学系１２で半導体装置検出器１３上に結像さ
れる。半導体装置検出器１３は受 −光位置に応じた電
圧を出力端子に出力するから、それら出力電圧に基づい
て基準点の移動量を検出でき、以て、８＠定対象の基準
点の変位量が演算可能となる。そして、半導体装置検出
器はＣＣＤに比べて分解能が高いので、微小変位を精度
よく測定できる。
束は結像光学系１２で半導体装置検出器１３上に結像さ
れる。半導体装置検出器１３は受 −光位置に応じた電
圧を出力端子に出力するから、それら出力電圧に基づい
て基準点の移動量を検出でき、以て、８＠定対象の基準
点の変位量が演算可能となる。そして、半導体装置検出
器はＣＣＤに比べて分解能が高いので、微小変位を精度
よく測定できる。
一請求項２−
一対の基準点の各光束は単一の光電変換素子１１上にそ
れぞれ結像し、試験片ＴＰの変形に応じてその結像位置
が変動する。このような結像位置の変動に伴う光電変換
素子１１３の出力信号から、試験片ＴＰの変位量を検出
する。
れぞれ結像し、試験片ＴＰの変形に応じてその結像位置
が変動する。このような結像位置の変動に伴う光電変換
素子１１３の出力信号から、試験片ＴＰの変位量を検出
する。
なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。
Ｆ、実施例
本発明に係る光学式変位計カメラの構成を示す第１図に
基づいて本発明の一実施例を説明する。
基づいて本発明の一実施例を説明する。
１０Ａ、ＩＯＢ （Ｕ下、１０で代表さセル）は一対の
光学式変位計カメラであり、試験片ＴＰ上に設けられた
一対の標線マークＭＫに対しそれぞれ対向するように設
置される。カメラ１０は、標線マークＭＫに光を照射す
る光源１１（ハロゲンランプや、半導体レーザーなど）
と、高輝度な標線マークＭＫの反射光束を所定焦平面上
に結像させる結像光学系１２と、所定焦平面上に配置さ
れ反射光束を受光してその受光位置に応じた電圧信号を
両端子に出力する半導体装置検出器（ＰＳＤ）１３と、
結像光学系１２および半導体装置検出器１３を収容し、
試験時は試験片ＴＰに対して不動のケース１４とから構
成される。なお、試験片ＴＰの標線間距離に応じて一対
のカメラＩＯＡ、１０Ｂの位置は調節できる構成になっ
ている。
光学式変位計カメラであり、試験片ＴＰ上に設けられた
一対の標線マークＭＫに対しそれぞれ対向するように設
置される。カメラ１０は、標線マークＭＫに光を照射す
る光源１１（ハロゲンランプや、半導体レーザーなど）
と、高輝度な標線マークＭＫの反射光束を所定焦平面上
に結像させる結像光学系１２と、所定焦平面上に配置さ
れ反射光束を受光してその受光位置に応じた電圧信号を
両端子に出力する半導体装置検出器（ＰＳＤ）１３と、
結像光学系１２および半導体装置検出器１３を収容し、
試験時は試験片ＴＰに対して不動のケース１４とから構
成される。なお、試験片ＴＰの標線間距離に応じて一対
のカメラＩＯＡ、１０Ｂの位置は調節できる構成になっ
ている。
このように構成された一対の光学式変位計カメラ１０に
よる変位検出は次のように行なわれる。
よる変位検出は次のように行なわれる。
光源１１からの光はビーム光として試験片ＴＰ上に照射
される。結像光学系１２の光軸は各標線マークＭＫに軸
が合わされており、高輝度の標線マークＭＫは、結像光
学系１２で半導体装置検出器１３上に結像される。半導
体装置検出器１３の両端端子からは、周知のように受光
位置に応じた電圧信号が取り出され、その受光位置は試
験片ＴＰの伸びに応じて変化する。そこで、試験前の両
端子の電圧値を記憶しておき、試験開始にともなって試
験片ＴＰが伸びるときに逐次得られる端子電圧と試験前
の電圧値とから標線マークＭＫの移動量を演算する。試
験片ＴＰの変形により上下のＳｔ線マークＭＫは同一方
向に異なった量だけ移動するから、一対のカメラＩＯＡ
、ＩＯＢに設けられた半導体装置検出器１３それぞれの
端子電圧に基づいて求められた各標線移動量により、試
験片ＴＰの変位量を演算することができる。
される。結像光学系１２の光軸は各標線マークＭＫに軸
が合わされており、高輝度の標線マークＭＫは、結像光
学系１２で半導体装置検出器１３上に結像される。半導
体装置検出器１３の両端端子からは、周知のように受光
位置に応じた電圧信号が取り出され、その受光位置は試
験片ＴＰの伸びに応じて変化する。そこで、試験前の両
端子の電圧値を記憶しておき、試験開始にともなって試
験片ＴＰが伸びるときに逐次得られる端子電圧と試験前
の電圧値とから標線マークＭＫの移動量を演算する。試
験片ＴＰの変形により上下のＳｔ線マークＭＫは同一方
向に異なった量だけ移動するから、一対のカメラＩＯＡ
、ＩＯＢに設けられた半導体装置検出器１３それぞれの
端子電圧に基づいて求められた各標線移動量により、試
験片ＴＰの変位量を演算することができる。
試験片ＴＰの弾性係数が高く変形量が小さいので、標線
からの反射光束は半導体装置検出器１３の測定範囲内で
移動し、したがって、カメラ１゜を変位量に応じて追動
する必要がなく、変位計カメラの簡素化が図られる。ま
た、半導体装置検出器１３の分解能は、電荷結合型光電
変換素子（ＣＣＤ）の分解能よりも高いから、微小変位
量の測定を高精度で行なうことができる。
からの反射光束は半導体装置検出器１３の測定範囲内で
移動し、したがって、カメラ１゜を変位量に応じて追動
する必要がなく、変位計カメラの簡素化が図られる。ま
た、半導体装置検出器１３の分解能は、電荷結合型光電
変換素子（ＣＣＤ）の分解能よりも高いから、微小変位
量の測定を高精度で行なうことができる。
第２図は第２の実施例を示すもので、単一のカメラエ１
０で一対の標線の変位を検出するようにしたものである
。
０で一対の標線の変位を検出するようにしたものである
。
すなわち、単一のケース１１４内には、一対の光源１１
１Ｕ、ＩＩＩＬと、一対の結像光学系１１２Ｕ、１１２
Ｌと、単一の半導体装置検出器１１３と、上側の標線マ
ークＭＫＵからの反射光束を半導体装置検出器１１３に
導く全反射ミラー１１５と、下側の標線マークＭＫＬか
らの反射光束を半導体装置検出器１１３に導くハーフミ
ラ−１１６とを備えている。全反射ミラー１１５の反射
光束はハーフミラ−１１６を透過して半導体装置検出器
１１３上に入射されるが、無負荷状態のときに、上下の
標線マークＭＫＵ、ＭＫＬの各反射光束が半導体装置検
出器１１３上の同一の地点に入射するように光学系が設
定されている。別々の地点に入射させてもよい。
１Ｕ、ＩＩＩＬと、一対の結像光学系１１２Ｕ、１１２
Ｌと、単一の半導体装置検出器１１３と、上側の標線マ
ークＭＫＵからの反射光束を半導体装置検出器１１３に
導く全反射ミラー１１５と、下側の標線マークＭＫＬか
らの反射光束を半導体装置検出器１１３に導くハーフミ
ラ−１１６とを備えている。全反射ミラー１１５の反射
光束はハーフミラ−１１６を透過して半導体装置検出器
１１３上に入射されるが、無負荷状態のときに、上下の
標線マークＭＫＵ、ＭＫＬの各反射光束が半導体装置検
出器１１３上の同一の地点に入射するように光学系が設
定されている。別々の地点に入射させてもよい。
試験しこ先立って、半導体装置検出器１１３の両端子電
圧を読す込んで記憶する。試験片ＴＰに引っ張り荷重を
与えると試験片ＴＰが伸び、各標線マークＭＫＵ、ＭＫ
Ｌが移動し、半導体装置検出器１１３上の受光位置が変
化する。上下の標線の伸び量は異なるから、半導体装置
検出器１１３上で２つの受光位置が伸び量にしたがって
離れる。
圧を読す込んで記憶する。試験片ＴＰに引っ張り荷重を
与えると試験片ＴＰが伸び、各標線マークＭＫＵ、ＭＫ
Ｌが移動し、半導体装置検出器１１３上の受光位置が変
化する。上下の標線の伸び量は異なるから、半導体装置
検出器１１３上で２つの受光位置が伸び量にしたがって
離れる。
その時の半導体装置検出器１１３の一対の端子電圧の変
動を測定することにより、試験片ＴＰの伸び量を検出で
きる。
動を測定することにより、試験片ＴＰの伸び量を検出で
きる。
なお次のようにして、一対の端子電圧の変動から伸び量
を求めることができる。まず、基準となる試験片に対し
て引っ張り荷重を与え、別途設けた伸び計で試験片の伸
びを正確に検出する。そして、この検出値を半導体装置
検出器１１３の両端子電圧と対応づけ、これにより基準
バックデータを作成する。このパックデータと試験時の
一対の両端子電圧の変動を突き合せて試験片の伸び量と
を求めることができる。
を求めることができる。まず、基準となる試験片に対し
て引っ張り荷重を与え、別途設けた伸び計で試験片の伸
びを正確に検出する。そして、この検出値を半導体装置
検出器１１３の両端子電圧と対応づけ、これにより基準
バックデータを作成する。このパックデータと試験時の
一対の両端子電圧の変動を突き合せて試験片の伸び量と
を求めることができる。
この実施例では、半導体装置検出器１１３が１つでよく
、コンパクトなカメラを提供できる。なお、この第２の
実施＠ｂこあっては、電荷結合型光電変換素子の分解能
が今後向上すれば、半導体装置検出器に代えて電荷結合
型光電変換素子を使用し、微小伸び量を高精度に検出で
きる。精度をそれほど望まないならば、現在入手できる
電荷結合型光電変換素子を使用してもよい。
、コンパクトなカメラを提供できる。なお、この第２の
実施＠ｂこあっては、電荷結合型光電変換素子の分解能
が今後向上すれば、半導体装置検出器に代えて電荷結合
型光電変換素子を使用し、微小伸び量を高精度に検出で
きる。精度をそれほど望まないならば、現在入手できる
電荷結合型光電変換素子を使用してもよい。
また以上では、カメラ側に照明用光源を一体的に設けた
が、カメラのケースとは別に設けてもよく、さらには、
試験片の標線位置に光源を設け、この光源の位置を光電
変換素子で検出するようにしてもよい。さらにまた、圧
縮試験機の圧盤など、材料試験機の治具に同様の光源を
設けてもよい。
が、カメラのケースとは別に設けてもよく、さらには、
試験片の標線位置に光源を設け、この光源の位置を光電
変換素子で検出するようにしてもよい。さらにまた、圧
縮試験機の圧盤など、材料試験機の治具に同様の光源を
設けてもよい。
Ｇ６発明の詳細
な説明したように請求項１の発明によれば、弾性係数が
高く変位量が微小の試験片に対して高精度でその変位量
を測定できる。
高く変位量が微小の試験片に対して高精度でその変位量
を測定できる。
また、請求項２の発明によれば、一対の光束を単一の光
電変換素子上に導くようにしたので、コンパクトで廉価
な変位計カメラを提供できる。
電変換素子上に導くようにしたので、コンパクトで廉価
な変位計カメラを提供できる。
第１図は本発明に係る光学式変位計カメラの第１実施例
の構成を示す構成図、第２図は本発明に係る光学式変位
計カメラの第２実施例の構成を示す構成図、第３図は従
来例を示す図である。 １０、ＩＯＡ、ＩＯＢ、１１０：光学式変位計カメラ１
１、ＩＩＩＴＪ、ＩＩＩＬ：光源 １２．１１２Ｕ、１１２Ｌ：結像光学系１３．１１３：
半導体装置検出器 １４．１１４：ケース １１５：全反射ミラー １１６：ハーフミラ−ＴＰ：試験片 ＭＫ、ＭＫＵ、ＭＫＬ ：標線マーク 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士 永 井 冬 紀 第１図 第２図 １４Ｌ
の構成を示す構成図、第２図は本発明に係る光学式変位
計カメラの第２実施例の構成を示す構成図、第３図は従
来例を示す図である。 １０、ＩＯＡ、ＩＯＢ、１１０：光学式変位計カメラ１
１、ＩＩＩＴＪ、ＩＩＩＬ：光源 １２．１１２Ｕ、１１２Ｌ：結像光学系１３．１１３：
半導体装置検出器 １４．１１４：ケース １１５：全反射ミラー １１６：ハーフミラ−ＴＰ：試験片 ＭＫ、ＭＫＵ、ＭＫＬ ：標線マーク 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士 永 井 冬 紀 第１図 第２図 １４Ｌ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）測定対象上の基準点からの光束を所定焦平面上に結
像させる結像光学系と、前記所定焦平面上に配置され前
記光束を受光してその受光位置に応じた電圧信号を出力
する半導体位置検出器と、前記結像光学系および半導体
装置検出器を収容し、試験時は測定対象に対して不動の
ケースとを具備することを特徴とする光学式変位計カメ
ラ。 ２）測定対象上の一対の基準点からの光束を所定焦平面
上にそれぞれ結像させる一対の結像光学系と、前記所定
焦平面上に配置され前記光束をそれぞれ受光してその受
光位置に応じた信号を出力する単一の光電変換素子と、
前記結像光学系および光電変換素子を収容するケースと
を具備することを特徴とする光学式変位計カメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2335543A JPH07101169B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光学式伸び計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2335543A JPH07101169B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光学式伸び計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204106A true JPH04204106A (ja) | 1992-07-24 |
| JPH07101169B2 JPH07101169B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=18289756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2335543A Expired - Lifetime JPH07101169B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光学式伸び計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101169B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004085529A (ja) * | 2002-06-25 | 2004-03-18 | Matsushita Electric Works Ltd | レーザー測距装置及び方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61120908A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | マ−ク位置検出装置 |
| JPS61223603A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マ−ク検出機 |
| JPS6281515A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | 傾き測定装置 |
| JPS63308536A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-12-15 | Shimadzu Corp | 伸び計 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2335543A patent/JPH07101169B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61120908A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | マ−ク位置検出装置 |
| JPS61223603A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マ−ク検出機 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2004085529A (ja) * | 2002-06-25 | 2004-03-18 | Matsushita Electric Works Ltd | レーザー測距装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07101169B2 (ja) | 1995-11-01 |
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