JPH0457983A - Non-contact orientation meter - Google Patents
Non-contact orientation meterInfo
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- JPH0457983A JPH0457983A JP16237790A JP16237790A JPH0457983A JP H0457983 A JPH0457983 A JP H0457983A JP 16237790 A JP16237790 A JP 16237790A JP 16237790 A JP16237790 A JP 16237790A JP H0457983 A JPH0457983 A JP H0457983A
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、非接触式配向計に係るものであり、詳しくは
抄紙工程中における移動する紙の繊維の方向(配向)を
非接触にオンライン測定することができる非接触式配向
計に関するものである。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a non-contact orientation meter, and more specifically, it is a non-contact online orientation meter that measures the direction (orientation) of moving paper fibers during the papermaking process in a non-contact manner. This invention relates to a non-contact orientation meter that can perform measurements.
〈従来の技術〉
従来、この種の非接触式配向計としては、第5図の従来
のレーザ光を使用したファイバー・オリエンテーシ:I
ン(Fibre 0rientation 、以下「
FO」と略称する)測定システムの技術の概要構成図(
第6図は第5図の説明に供する図)に示すものが知られ
ている(例えば、紙パルプ技術タイムス、 1989年
10月号「光学的レーザ利用のファイバー・オリエンテ
ーション測定システム、P73〜77参照)。<Conventional technology> Conventionally, this type of non-contact type orientation meter uses a conventional fiber orientation method using a laser beam as shown in FIG.
Fiber Orientation (hereinafter referred to as “fibre orientation”)
A schematic diagram of the technology of the measurement system (abbreviated as “FO”)
Figure 6 is a diagram used to explain Figure 5) is known. ).
第5図乃至第6図において、Aは被測定物である紙Cの
上部に設けられたレーザー光発生手段(半導体レーザー
)A1.レーザ光学手段A2及びミラーA3等を具備す
る上側検出センサ、Bは紙Cの下部に設けられたイメー
ジ光学手段B。In FIGS. 5 and 6, A is a laser beam generating means (semiconductor laser) A1. An upper detection sensor includes a laser optical means A2, a mirror A3, etc., and B is an image optical means B provided at the bottom of the paper C.
ミラーB2.第6図に示すようにFO比を測定する4つ
のダイオードD1〜D4及び紙の繊維測定の演算に係わ
るその他の値を検出するダイオードD5〜D6から成る
ダイオードアレーB3及び演算回路84等を具備する下
側検出センサである。Mirror B2. As shown in FIG. 6, it is equipped with a diode array B3 consisting of four diodes D1 to D4 for measuring the FO ratio and diodes D5 to D6 for detecting other values related to calculations for paper fiber measurement, an arithmetic circuit 84, etc. This is the lower detection sensor.
このような両側センサ一方式をとる構成において、半導
体レーザーで平行な光束を発生させて紙面に集中させる
(投射ビームは100〜200μの径を持つ)、この投
射ビームは紙のファイバー内部に結束し、今度はその光
を拡散した上で当該ファイバーに沿って伝播する。この
とき、FOの主軸に並んだ繊維に沿って進む光は、直交
する繊維にぶつかる確率が低いから減衰率は小さい。従
って、紙ウェブでの最終スポットは径が約ll1lであ
るが、これは多かれ少なかれ楕円状になり(繊維がウェ
ブ上でいかなる偏位方向を持たないならばパルプの手漉
きの場合のように光のスポットは円状になる)、楕円の
主軸はFOの主方向と重なっている。In such a configuration that uses one type of sensor on both sides, a semiconductor laser generates a parallel light beam and concentrates it on the paper surface (the projected beam has a diameter of 100 to 200 μm), and this projected beam is bundled inside the fiber of the paper. , which then diffuses the light and propagates it along the fiber. At this time, light traveling along the fibers aligned with the main axis of the FO has a low probability of colliding with fibers that are perpendicular to each other, so the attenuation rate is small. The final spot on the paper web will therefore have a diameter of about The spot becomes circular), and the main axis of the ellipse overlaps with the main direction of the FO.
以上の結果、最終の光スポットは拡大された後、ダイオ
ードアレイ−83上に投影される(第6図のLjで表さ
れる)、これによって楕円の全ての要素を数学的に計算
することが可能になる。つまり、ここで得られた信号は
演算回路B4に送られてFO比とFO角(FOの主方向
がどの程度ずれているかの角度)の計算がされる。As a result of the above, the final light spot is enlarged and then projected onto the diode array-83 (represented by Lj in Figure 6), which allows all elements of the ellipse to be calculated mathematically. It becomes possible. That is, the signal obtained here is sent to the arithmetic circuit B4 to calculate the FO ratio and the FO angle (the angle of deviation of the main direction of the FO).
〈発明が解決しようとする課題〉
ところでこのような従来の装置にあっては、紙厚の影響
を受けたり、測定のために比較的広い面積を必要とする
ということから、抄紙工程における非常な速度で移動す
る紙については使用することは困難である(つまりオン
ライン測定は困難)という間U点があった。<Problems to be Solved by the Invention> However, such conventional devices are affected by paper thickness and require a relatively large area for measurement, which makes them very difficult to solve in the paper making process. There was a point U between which it is difficult to use paper that moves at high speeds (ie online measurements are difficult).
本発明は、従来の技術の有するこのような間U点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、片側
センサー構成で且つ測定面積が小さく、更に測定時間は
短くて、入射角の変化を受けること無く非接触で紙の繊
維の向き(配向)を測定することができる非接触式配向
計を提供するものである。The present invention was made in view of the problems of the conventional technology, and aims to provide a one-sided sensor configuration, a small measurement area, a short measurement time, and an angle of incidence that is small. The purpose of the present invention is to provide a non-contact type orientation meter that can measure the direction (orientation) of paper fibers in a non-contact manner without undergoing any changes in paper fibers.
〈課題を解決するための手段〉
上記目的を達成するために、本発明は、光源部からの光
を被測定物に当てて当該非測定物の繊維の配向を非接触
で測定する非接触式配向計において、前記光源部の光を
コリメートする光学手段と、コリメートされた光を細長
い線状の光とするスリットを有する回転構造の絞り機構
と、ハーフミラ−と、該ハーフミラ−を通過した回転す
る前記細長い螢光を略中央部にて分割・配光し、当該分
割・配光後の光についての戻り光を集光・統合して前記
ハーフミラ−に戻す分割・配光・集光・統合手段と、該
分割・配光・集光・統合手段からの回転移動する分割・
配光後の光を逐次前記被測定物上に同光路に対して左右
から光束が来るように集光し且つこの集光した回転する
光を前記分割・配光・集光・統合手段に逆の同光路で戻
す対物光学手段と、前記分割・配光・集光・統合手段か
らの集光・統合された光の前記ハーフミラ−で反射され
た光を測定する光検出手段と、少なくとも前記光検出手
段からの信号に基づき前記被測定物の繊維の配向が演算
可能な演算回路と、を具備したことを特徴とするもので
ある。<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention provides a non-contact method for measuring the orientation of fibers of a non-measurable object in a non-contact manner by applying light from a light source to the object to be measured. In the orientation meter, an optical means for collimating the light from the light source section, an aperture mechanism having a rotating structure having a slit for converting the collimated light into an elongated linear light, a half mirror, and a rotating light source passing through the half mirror. Splitting, distributing, condensing, and integrating means that divides and distributes the elongated fluorescent light approximately at the center, condenses and integrates the returned light after the division and distribution, and returns it to the half mirror. and a rotationally moving division/light distribution unit from the division/light distribution/concentration/integration means.
After the light distribution, the light is sequentially focused onto the object to be measured so that the light beams come from the left and right sides of the same optical path, and this focused rotating light is reversed to the splitting, light distribution, focusing, and integrating means. objective optical means for returning the light on the same optical path; a light detection means for measuring the light reflected by the half mirror of the condensed and integrated light from the splitting, light distribution, condensing and integrating means; The apparatus is characterized by comprising a calculation circuit capable of calculating the orientation of the fibers of the object to be measured based on the signal from the detection means.
く作用〉
光源から出射した光はコリメートされた後に、回転する
細長いスリットを持った絞りを通過して細長い線状の光
(以下「螢光Jという)となってハーフミラ−に向かう
、ハーフミラ−を通過したこの螢光は、円錐プリズム上
面から入射した後に、この上面部分で反射して最初の傘
状の内部反射ミラー又はコーンプリズムに向かう、この
最初の本状の内部反射ミラー又はコーンプリズム内部反
射面で反射した螢光は、更にもう1つの本状の内部反射
ミラー又はコーンプリズムに向かい、その傘状の内部反
射ミラー又はコーンプリズムを反射した螢光が被測定物
である紙表面に所定の角度で入射するようになっている
。この時、螢光は同光路に対して左右から光束が来るよ
うになる。この結果、紙によって反射されな螢光(以下
「反射帯光」という)は上記と逆の光路を経て円錐プリ
ズムでこの円錐プリズム上側にあるハーフミラ−に向か
う、そしてこのハーフミラ−で反射された後にこの反射
帯光の反射率の差を測定する検出器に入る。After the light emitted from the light source is collimated, it passes through a diaphragm with a rotating long and narrow slit, becomes a long and thin line of light (hereinafter referred to as "fluorescence J"), and heads toward the half mirror. This passed fluorescent light enters from the top surface of the conical prism, and then is reflected from this top surface portion and heads toward the first umbrella-shaped internal reflection mirror or cone prism. The fluorescent light reflected by the surface is directed to another book-shaped internal reflection mirror or cone prism, and the fluorescent light reflected from the umbrella-shaped internal reflection mirror or cone prism is applied to the paper surface to be measured at a predetermined distance. At this time, the fluorescent light comes from the left and right sides of the same optical path.As a result, the fluorescent light that is not reflected by the paper (hereinafter referred to as "reflection band light") is The light travels through the conical prism through the opposite optical path to the half mirror above the conical prism, and after being reflected by the half mirror, enters a detector that measures the difference in reflectance of the reflection band light.
ここで、紙による反射の際、繊維の方向と光軸の方向が
平行になった時が最も反射率が高く、この逆の時が最も
反射率が低くなる。Here, in the case of reflection by paper, the reflectance is highest when the direction of the fibers and the direction of the optical axis are parallel, and the lowest when the opposite is the case.
このように、紙の配向は、この反射率の差によって測定
できることとなる。つまり、このような光学系に基づい
て形成される紙の表面における螢光は、高速で回転しな
うえで、この回転結果を同経路を介して伝播した後、ハ
ーフミラ−から検出器に入射する光量について、その最
大値を示す方向が繊維の向きとなることを測定する。こ
のような光学系は、螢光が左・右から入射するため、紙
への入射角の変化による反射率の変化が相殺されること
にも又特徴を有している。Thus, the orientation of the paper can be measured by this difference in reflectance. In other words, the fluorescent light on the surface of the paper formed based on such an optical system does not rotate at high speed, and after propagating the result of this rotation through the same path, it enters the detector from the half mirror. Regarding the amount of light, it is measured that the direction showing the maximum value is the direction of the fiber. Such an optical system is also characterized in that, since the fluorescent light enters from the left and right, changes in reflectance due to changes in the angle of incidence on the paper are canceled out.
〈実施例〉 実施例について図面を参照して説明する。<Example> Examples will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の非接触式配向計の具体的実施例を示す
概要構成図である。又、第2図乃至第3図は第1図の説
明供する図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a specific embodiment of the non-contact type orientation meter of the present invention. Further, FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining FIG. 1.
第1図乃至第3図において、1は光源部である。In FIGS. 1 to 3, 1 is a light source section.
この光源部はレーザ装置を主体として構成されるもので
あってもよいし、或は例えば図示するように、通常に用
いられる光源1aを用いて、この光源からの光を光学手
段1bにより広げた上で絞り(ピンホール)1cを通し
て反射ミラー1dで反射させた後の光を出射するように
構成したものであってもよい、この光源部1については
その構造等については特に限定されない。This light source section may be composed mainly of a laser device, or, for example, as shown in the figure, a commonly used light source 1a is used and the light from this light source is spread by an optical means 1b. The light source section 1 may be configured to emit light after being reflected by the reflecting mirror 1d through the diaphragm (pinhole) 1c, but there are no particular limitations on the structure, etc. of this light source section 1.
2は光源部1から出射した光をコリメート(平行光化)
する光学手段(以下「コリメートレンズ」という)であ
る。2 collimates the light emitted from light source section 1 (parallel light)
This is an optical means (hereinafter referred to as "collimating lens") that
3は第2図に示すようにその中央部分に細長いスリット
3aを有してコリメートされた光を細長い線状の光、い
わゆる螢光とする絞り機構である。As shown in FIG. 2, reference numeral 3 designates an aperture mechanism having an elongated slit 3a in its central portion and converts the collimated light into elongated linear light, so-called fluorescent light.
この絞り機構3は、螢光についてその中央部を回転中心
軸として所定方向に回転するように構成されており、そ
のために例えば、図示するように、その外周に歯車機構
が施され(勿論的の回転伝達機構であってもよいが)、
この歯車機構に噛合う他の歯車機構4をモータ5で回転
させるように構成することができる。そして第3図に示
すように回転する場合における絞り機構のスリット3a
のその回転位置は、例えば歯車4の他方(又は絞り機構
3の反対側であってもよいが)においてエンコーダ6を
配置することで、その位置を検出・計測することができ
る。This diaphragm mechanism 3 is configured to rotate in a predetermined direction about the fluorescent light with its central part as the rotation center axis, and for this purpose, for example, as shown in the figure, a gear mechanism is provided on its outer periphery (of course (Although it may be a rotation transmission mechanism),
Another gear mechanism 4 that meshes with this gear mechanism can be configured to be rotated by the motor 5. The slit 3a of the aperture mechanism when rotating as shown in FIG.
The rotational position of can be detected and measured, for example, by arranging the encoder 6 on the other side of the gear 4 (or on the opposite side of the aperture mechanism 3).
8はハーフミラ−7を通過した回転する細長い螢光をそ
の中央を中心として分割して後述する一連の光学系に配
光(分光)し、且つ、この一連の光学系から戻ってきた
光(測定光)を集光し統合するなめに、上面に入射した
螢光について螢光の中央部付近で分割・配光するように
円錐形からなり、この円錐形の上面ミラ一部分で反射し
て後述する一連の光学系に向け、同時にこの一連の光学
系からの戻り光をこの上面ミラ一部分で反射して前記ハ
ーフミラ−7に向ける例えば円錐プリズム又は円錐ミラ
ー等から成る分割・配光・集光・統合手段(以下「円錐
ミラー」として表す)である。8 divides the rotating elongated fluorescent light that has passed through the half mirror 7 around its center and distributes (spectrums) the light to a series of optical systems to be described later. In order to condense and integrate the light (light), it has a conical shape so that the fluorescent light incident on the top surface is divided and distributed near the center of the fluorescent light, and is reflected by a part of the conical top mirror, which will be described later. Splitting, distributing, condensing, and integrating light beams directed toward a series of optical systems, and at the same time, the return light from this series of optical systems is reflected by a portion of this upper mirror and directed toward the half mirror 7, for example, by a conical prism or a conical mirror. means (hereinafter referred to as a "conical mirror").
Kは円錐ミラー8で分割された後の螢光について、配光
される半螢光を被測定物である紙11の上に集光し、且
つこの集光した光(測定光)を再び円錐ミラー8に集め
る(戻す)前記一連の光学系から成る対物光学手段であ
る。この対物光学手段には、例えば、一対の傘状の内部
反射ミラー又はコーンプリズム等により構成することが
できる。K focuses the distributed half-fluorescent light on the paper 11, which is the object to be measured, after being divided by the conical mirror 8, and converts this focused light (measuring light) into a cone again. This is an objective optical means consisting of the series of optical systems mentioned above that collects (returns) the light onto the mirror 8. This objective optical means can be constructed of, for example, a pair of umbrella-shaped internal reflection mirrors or a cone prism.
そして、これ等はいずれか一方を内部反射ミラーとし他
方をコーンプリズムとしてもよいし、この逆であっても
よいし、両方共に同じとしてもよいことはいうまでもな
い、従ってここではコーンプリズムを一対用いるものと
して以下の説明を行う。It goes without saying that one of these may be an internal reflection mirror and the other a cone prism, or vice versa, or both may be the same.Therefore, here we will use a cone prism. The following explanation will be given assuming that a pair is used.
そしてここで重要なのは、その反射面が互いに本状に相
対していることである(従ってその設置構成は第1図の
破線のようにしてもよい)、そしてこのとき上部のコー
ンプリズム(以下「第1コーンプリズム」という)9の
反射面9aの本状の傾斜角度は、第1図のように、その
反射する回転移動する半螢光の光路(光跡)が、絞り機
構3で形成される螢光の回転中心軸OLに対して、平行
に進む場合には、円錐ミラー8の反射面の角度の関係に
よって決まる。又、下部のコーンプリズム(以下「第2
コーンプリズム」という)100反射面10aの逆本状
の傾斜角度は、第1コーンプリズム9からの回転移動す
る半螢光をその半斜面10aで反射して紙11表面の回
転中心軸oL上に所定の角度θで投射可能に設定される
。このことは投射により紙上では螢光となるように同光
路に対して左右から光束が来るようになる。このように
配置されれば、投射された光の紙の繊維(ファイバー)
の向きに基づく強度を有する反射帯光は、今までとは逆
の光路を経て円錐ミラー8に導かれる。What is important here is that the reflecting surfaces face each other in a straight line (therefore, the installation configuration may be as shown by the broken line in Figure 1), and in this case, the upper cone prism (hereinafter referred to as " The main-shaped inclination angle of the reflecting surface 9a of the first cone prism (referred to as "first cone prism") 9 is such that the optical path (light trail) of the reflected rotating semi-fluorescent light is formed by the diaphragm mechanism 3, as shown in FIG. When the fluorescent light travels parallel to the rotation center axis OL, it is determined by the angle relationship of the reflecting surface of the conical mirror 8. In addition, the lower cone prism (hereinafter “second
The inclination angle of the reflecting surface 10a of the cone prism 100 reflects the rotating half-fluorescent light from the first cone prism 9 on the half-slanted surface 10a onto the central axis of rotation oL of the surface of the paper 11. It is set so that it can be projected at a predetermined angle θ. This means that by projection, light beams come from the left and right on the same optical path, so that they appear as fluorescent light on paper. If arranged like this, the paper fibers of the projected light
The reflection band light having an intensity based on the direction is guided to the conical mirror 8 through the opposite optical path.
13は円錐ミラー8に集められて再び帯状となった光の
ハーフミラ−7で反射された光(反射帯光)について、
集光レンズ12で集光された後の、この集光レンズ12
の焦点位置に設置された反射率の差を測定する検出手段
である。この検出手段13によって測定光の強度が0/
E変換(光/電気変換)されたその信号は、演算回路1
4に導かれる。13 is about the light (reflection band light) reflected by the half mirror 7 of the light which is collected by the conical mirror 8 and becomes a band shape again.
This condensing lens 12 after being condensed by the condensing lens 12
This is a detection means for measuring the difference in reflectance installed at the focal position of the This detection means 13 allows the intensity of the measuring light to be 0/
The E-converted (optical/electrical converted) signal is sent to the arithmetic circuit 1.
Guided by 4.
従って、演算回路14にあっては、エンコーダ6によっ
て検出されるスリットの位置つまり紙面上の螢光の位置
に基づいて、測定光の強度との相関関係から、紙による
反射の際の繊維方向と光軸方向が平行になった時が最も
反射率が高く、この逆の時が最も反射率が低くなる事に
基づいて、紙の配向を演算することとなる。Therefore, in the calculation circuit 14, based on the position of the slit detected by the encoder 6, that is, the position of the fluorescent light on the paper surface, and from the correlation with the intensity of the measurement light, the fiber direction when reflected by the paper is determined. The orientation of the paper is calculated based on the fact that the reflectance is highest when the optical axes are parallel, and the lowest when the opposite is true.
以下、このような構成の動作について説明する。The operation of such a configuration will be explained below.
光源部1から出射した光はコリメートレンズ2でコリメ
ートされ回転する絞り機構3のスリット3aで回転する
螢光となってハーフミラ−7に向かう、ハーフミラ−を
通過した回転する螢光は、円錐プリズム8に向かう0円
錐プリズム8において、回転する螢光はその中央で分割
されて半螢光として第1コーンプリズム9に回転配光さ
れる。第1コーンプリズム9はこの回転配光され半螢光
を更に第2コーンプリズムに導く、従って、第2コーン
プリズム10は、回転配光された半螢光を角度θで紙表
面の回転中心軸oL上に螢光となるように同光路に対し
て左右から集光する。そしてこの集光される紙表面にお
ける螢光はスリット3aに合せて回転する。この時、螢
光は左・右から入射するようになるため、紙への入射角
の変化による反射率の変化が相殺される。The light emitted from the light source section 1 is collimated by the collimating lens 2, becomes rotating fluorescent light at the slit 3a of the rotating aperture mechanism 3, and heads toward the half mirror 7. The rotating fluorescent light that has passed through the half mirror is directed to the conical prism 8. In the 0-cone prism 8 directed toward the 0-cone prism 8, the rotating fluorescent light is split at the center and distributed as a half-fluorescent light to the first cone prism 9. The first cone prism 9 further guides this rotationally distributed semi-fluorescent light to the second cone prism. Therefore, the second cone prism 10 guides the rotationally distributed semi-fluorescent light at an angle θ to the central axis of rotation of the paper surface. Light is focused from the left and right on the same optical path so that it becomes fluorescent light on the oL. The collected fluorescent light on the surface of the paper rotates in accordance with the slit 3a. At this time, since the fluorescent light enters from the left and right, changes in reflectance due to changes in the angle of incidence on the paper are canceled out.
そして、このこの回転・集光した光は紙の繊維の配向に
基づく輝度に応じた反射帯光として、今度は今までとは
逆の光路を経て伝播し、円錐ミラー8に集められる(戻
す)0円錐ミラー8で集光し統合された反射帯光は、ハ
ーフミラ−7に向き、ハーフミラ−7で反射された反射
帯光は、集光レンズ12で集光されて測定光として検出
手段13で入射する光量についてその最大値を示す方向
が繊維の向きとなることが測定される。つまり、検出手
段で測定される測定光は、電気信号に変換された状態で
演算回路14に導かれ、この演算回路によりエンコーダ
6からの信号に基づいて演算されて、結果として紙11
の配向が測定される。This rotated and focused light then propagates through the opposite optical path as reflection band light according to the brightness based on the orientation of the fibers of the paper, and is collected (returned) by the conical mirror 8. The reflection band light collected and integrated by the 0-cone mirror 8 is directed toward the half mirror 7, and the reflection band light reflected by the half mirror 7 is collected by the condenser lens 12 and sent to the detection means 13 as measurement light. It is measured that the direction showing the maximum value of the amount of incident light is the direction of the fiber. In other words, the measurement light measured by the detection means is converted into an electrical signal and guided to the arithmetic circuit 14, and the arithmetic circuit calculates it based on the signal from the encoder 6, and as a result, the paper 11
The orientation of is measured.
〈その他の実施例〉
本発明は以上説明した内容に限定されるものではない0
例えば以下のように構成してもよい。<Other Examples> The present invention is not limited to the contents described above.
For example, the configuration may be as follows.
■:例えば、第4図のその他の実施例に供する説明の為
の図に示すように、紙11の表面にコート材(ラミネー
ト)等11aが施されている場合は、第1図の構成のま
までは第4図の破線αのようにその表面で反射してしま
うので、このことを回避するように、スリット3aに、
紙への入射面に対してP偏光(P[光はブリュースター
の角度で入射させると第4図の破線αのようには反射し
ないでコート材の内部に全ての光が入射し、コート材の
内側にある繊維11bの表面により反射される)となる
方向に、偏光板(図省略)を取付ける等の手段をとる。■: For example, if the surface of the paper 11 is coated with a coating material (laminate) or the like 11a as shown in the explanatory diagram for other embodiments in FIG. 4, the structure of FIG. If left as is, it will be reflected on the surface as shown by the broken line α in Figure 4, so in order to avoid this, the slit 3a is
P polarized light (P Measures such as attaching a polarizing plate (not shown) in the direction in which the light is reflected by the surface of the fiber 11b inside the fiber 11b are taken.
このような手段を講じることで、第4図に示すように、
その入射(コート材の屈折率によるブリュースター角度
で入射)する光はコート材11aを実線で示すように透
過し、内部の繊維の方向を前記したように測定すること
が可能となる。By taking such measures, as shown in Figure 4,
The incident light (incident at the Brewster angle depending on the refractive index of the coating material) passes through the coating material 11a as shown by the solid line, and it becomes possible to measure the direction of the internal fibers as described above.
■:第1図においてO/E変換をするように構成される
検出手段13の代りに、ITV等のカメラを検出手段と
して用いるようにしてもよく、この場合にはスリットの
位置はそのまま影像検出ができるので、エンコーダ6は
不要となる。つまり、この場合も、前記に比較すると感
度は鈍いが繊維の向き(配向)を測定することも可能で
ある。そしてこの時は紙表面の構造(凹凸)を検出する
こともできる。尚、このときは当然演算回路についても
これに対応する構成(例えば画像解析等が可能な機能を
具備する等)と機能を有するようにすることはいうまで
もない。■: Instead of the detection means 13 configured to perform O/E conversion in FIG. 1, a camera such as an ITV may be used as the detection means, and in this case, the position of the slit remains unchanged for image detection. Therefore, the encoder 6 becomes unnecessary. That is, in this case as well, it is possible to measure the direction (orientation) of the fibers, although the sensitivity is lower than that described above. At this time, it is also possible to detect the structure (irregularities) on the paper surface. In this case, it goes without saying that the arithmetic circuit should also have a corresponding configuration (for example, a function capable of image analysis, etc.) and functions.
■:光源にレーザーを用いれば、紙表面の構造をスペッ
クルとしても観測ができる。■: If a laser is used as a light source, the structure on the paper surface can be observed as speckles.
■:例えば、分割・配光・集光・統合手段についても、
例えば分割について見た時、ハーフミラ−通過した回転
帯光をその中央を中心として分割できればよいので、第
1図のようにハーフミラ−に対面する頂点部分が多少フ
ラットの形状であっても良く、要はその前後の回転する
光について分割・配光・集光・統合できるような構造と
なっていればよい。■: For example, regarding division, light distribution, light concentration, and integration methods,
For example, when looking at division, it is sufficient to divide the rotating band of light that has passed through the half mirror around its center, so the apex facing the half mirror may have a somewhat flat shape as shown in Figure 1. It suffices if the structure is such that it can divide, distribute, condense, and integrate the light rotating before and after it.
〈発明の効果〉
本発明は、以上説明したように構成されているので、次
に記載するような効果を奏する。<Effects of the Invention> Since the present invention is configured as described above, it produces the following effects.
■二紙内部の繊維の向きを非接触で測定できる。■The orientation of fibers inside two papers can be measured without contact.
■:光路を片側通行としないため、つまり同一光路を左
右に光が走るために、入射角の変化による反射率の変化
が相殺される。■: Since the optical path is not one-sided, that is, the light travels left and right on the same optical path, changes in reflectance due to changes in the incident angle are canceled out.
■二回転対象の光学系のため小形化できる。又、片側セ
ンサーとできるので、この面からも装置全体について見
て小形化できる。■It can be made smaller because it has a two-rotation symmetrical optical system. Moreover, since the sensor can be used on one side, the device as a whole can be made smaller from this point of view as well.
■:測定時間は短いので、オンライン測定が可能となる
。■: Since the measurement time is short, online measurement is possible.
第1図は本発明の非接触式配向針の具体的実施例を示す
概要構成図、第2図乃至第3図は第1図の説明供する図
、第4図はその他の実施例に供する説明の為の図、第5
図は従来のレーザ光を使用したファイバー・オリエンテ
ーション測定システムの技術の概要構成図、第6図は第
5図の説明に供する図である。
1・・・光源部、2・・・光学手段(コリメートレンズ
)、3・・・絞り機構、7・・・ハーフミラ−18・・
・分割・配光・集光・統合手段(円錐ミラー)、K・・
・対物光学手段、11・・・紙、12・・・集光レンズ
、13・・・検出器。
第1図FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a specific embodiment of the non-contact type orientation needle of the present invention, FIGS. 2 and 3 are illustrations for explaining FIG. 1, and FIG. 4 is an explanation for other embodiments. Figure for, No. 5
The figure is a schematic configuration diagram of a technology of a conventional fiber orientation measurement system using a laser beam, and FIG. 6 is a diagram for explaining FIG. 5. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Light source part, 2... Optical means (collimating lens), 3... Aperture mechanism, 7... Half mirror 18...
・Dividing, light distribution, focusing, integrating means (conical mirror), K...
- Objective optical means, 11...paper, 12...condensing lens, 13...detector. Figure 1
Claims (1)
の配向を非接触で測定する非接触式配向計において、前
記光源部の光をコリメートする光学手段と、コリメート
された光を細長い線状の光とするスリットを有する回転
構造の絞り機構と、ハーフミラーと、該ハーフミラーを
通過した回転する前記細長い帯光を略中央部にて分割・
配光し、当該分割・配光後の光についての戻り光を集光
・統合して前記ハーフミラーに戻す分割・配光・集光・
統合手段と、該分割・配光・集光・統合手段からの回転
移動する分割・配光後の光を逐次前記被測定物上に同光
路に対して左右から光束が来るように集光し且つこの集
光した回転する光を前記分割・配光・集光・統合手段に
逆の同光路で戻す対物光学手段と、前記分割・配光・集
光・統合手段からの集光・統合された光の前記ハーフミ
ラーで反射された光を測定する光検出手段と、少なくと
も前記光検出手段からの信号に基づき前記被測定物の繊
維の配向が演算可能な演算回路と、を具備したことを特
徴とする非接触式配向計。A non-contact orientation meter that measures the orientation of fibers of a non-measurable object in a non-contact manner by applying light from a light source to the object, includes an optical means for collimating the light from the light source, and an optical means for collimating the collimated light. A diaphragm mechanism having a rotating structure having a slit that converts light into elongated linear light, a half mirror, and a rotating elongated light band that has passed through the half mirror and is divided approximately at the center.
Splitting, distributing, concentrating, and concentrating the returned light after the division and distribution, and returning it to the half mirror.
A integrating means and a rotationally moving split/distributed light from the splitting/light distribution/focusing/integrating means are sequentially focused onto the object to be measured so that the light beams come from the left and right with respect to the same optical path. and an objective optical means for returning the condensed rotating light to the division/light distribution/concentration/integration means through the same optical path in the opposite direction; and an arithmetic circuit capable of calculating the orientation of the fibers of the object to be measured based on at least a signal from the photodetecting means. Features a non-contact orientation meter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16237790A JP2890699B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Non-contact orientation meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16237790A JP2890699B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Non-contact orientation meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0457983A true JPH0457983A (en) | 1992-02-25 |
| JP2890699B2 JP2890699B2 (en) | 1999-05-17 |
Family
ID=15753421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16237790A Expired - Lifetime JP2890699B2 (en) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | Non-contact orientation meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2890699B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085739A (en) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Yokogawa Electric Corp | Orientation meter |
| US10845472B2 (en) | 2017-06-07 | 2020-11-24 | Hesai Photonics Technology Co., Ltd. | Multi-line laser radar |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP16237790A patent/JP2890699B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085739A (en) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Yokogawa Electric Corp | Orientation meter |
| US10845472B2 (en) | 2017-06-07 | 2020-11-24 | Hesai Photonics Technology Co., Ltd. | Multi-line laser radar |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2890699B2 (en) | 1999-05-17 |
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