JPH0715374B2 - 形状検出方法 - Google Patents
形状検出方法Info
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- JPH0715374B2 JPH0715374B2 JP30243089A JP30243089A JPH0715374B2 JP H0715374 B2 JPH0715374 B2 JP H0715374B2 JP 30243089 A JP30243089 A JP 30243089A JP 30243089 A JP30243089 A JP 30243089A JP H0715374 B2 JPH0715374 B2 JP H0715374B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、被検出物体に光ビームを投光し、そのビーム
位置を検出して形状を検出する形状検出方法に関する。
位置を検出して形状を検出する形状検出方法に関する。
（従来の技術） 従来、この種の形状検出方法は第５図に示すような三角
測量によっていた。これは真上から光ビームを物体20の
表面に照射し、その反射光をレンズ21を介して受光素子
22上にスポット光として結像させ、物体20を一方向に移
動させて受光素子22のスポット光位置の変化を測定し、
物体20の形状を検出していた。
測量によっていた。これは真上から光ビームを物体20の
表面に照射し、その反射光をレンズ21を介して受光素子
22上にスポット光として結像させ、物体20を一方向に移
動させて受光素子22のスポット光位置の変化を測定し、
物体20の形状を検出していた。
しかしながら、物体20が例えば半田付けのような金属光
沢面や鏡面性を有すると、第６図に示すように光ビーム
の２次反射や３次反射が発生し、受光素子22上には複数
のスポット光が第７図に示すように結像される。このと
き光量が最大の位置を検出すると２次反射光スポット
Ｓ′の位置を検出してしまい、真のスポット位置Ａ′は
検出できないという欠点があった。
沢面や鏡面性を有すると、第６図に示すように光ビーム
の２次反射や３次反射が発生し、受光素子22上には複数
のスポット光が第７図に示すように結像される。このと
き光量が最大の位置を検出すると２次反射光スポット
Ｓ′の位置を検出してしまい、真のスポット位置Ａ′は
検出できないという欠点があった。
また、他の従来例では受光素子にポジションセンシティ
ブディテクタ（PSD）を使用したものもあるが、このセ
ンサーは受光面全体での照度重心位置を検出するため、
同様に真の値を検出できないとう欠点があった。
ブディテクタ（PSD）を使用したものもあるが、このセ
ンサーは受光面全体での照度重心位置を検出するため、
同様に真の値を検出できないとう欠点があった。
（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の形状検出装置では真のスポット位置と、
２次反射光のスポット位置との判別が難しく誤検出する
ことが多かった。
２次反射光のスポット位置との判別が難しく誤検出する
ことが多かった。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、光沢や鏡面性を有する物体の形状検出
を誤りなく検出できる形状検出方法を提供しようとする
ものである。
とするところは、光沢や鏡面性を有する物体の形状検出
を誤りなく検出できる形状検出方法を提供しようとする
ものである。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の形状検出方法は、被検
出物体上に光ビームを投光して被検出物体による反射光
を受光し、反射光の受光スポットの位置変化を検出する
位置検出器の出力に基づき、被検出物体の形状を検出す
るようにした形状検出方法において、前記位置検出器の
受光素子が複数個の受光スポットを検出したとき、複数
個のスポットのそれぞれの光量ｈと径ｄとを求め、最大
光量とスポット径の比が最大となる受光スポットを、真
のスポット位置としたことを特徴とするものである。
出物体上に光ビームを投光して被検出物体による反射光
を受光し、反射光の受光スポットの位置変化を検出する
位置検出器の出力に基づき、被検出物体の形状を検出す
るようにした形状検出方法において、前記位置検出器の
受光素子が複数個の受光スポットを検出したとき、複数
個のスポットのそれぞれの光量ｈと径ｄとを求め、最大
光量とスポット径の比が最大となる受光スポットを、真
のスポット位置としたことを特徴とするものである。
（作用） 本発明に係る形状検出方法は、真のスポットと２次反射
スポットとの最大光量ｈとスポット径ｄとのh/dを比較
し、このh/dが最大になるものが一番急峻な光量分布を
持つので、この位置を真のスポット位置とするので正確
な位置を検出できる。
スポットとの最大光量ｈとスポット径ｄとのh/dを比較
し、このh/dが最大になるものが一番急峻な光量分布を
持つので、この位置を真のスポット位置とするので正確
な位置を検出できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第４図によって詳
細に説明する。
細に説明する。
この形状検出方法に用いられる装置としては、従来より
使用されているものでよく、受光素子としては１次元の
撮像素子であるラインイメージセンサーを使用し、レー
ザー光源部からのレーザー光をレンズを介してビーム光
とし、被検出物体上に垂直に照射している。この照射さ
れたビーム光は１次反射光としてラインイメージセンサ
ーに結像される構成になっている。この１次反射光に対
して２次反射や３次反射が発生したとき、その被検出物
体が完全にフラットな面ではなく、第１図に示すように
投光ビームは反射方向に広がる。この広がりは第１図
（ａ）のように被検出物体が外に凸であれば２次反射ス
ポットは大きく、第１図（ｂ）のように被検出物体が外
に凹であれば比較的小さい２次反射スポットが現れる。
これらのスポットを第２図に示すように最大光量をｈ
（スポットの高さ）とし、例えば最大光量ｈの13％の光
量のところのスポット径をｄとすれば、h/dが最大にな
るものが一番急峻な光量分布を持つことになり、検出出
力のうち複数のピークを持っていれば、上述のh/dが最
大となりピーク位置が真のスポット位置になる。この方
法を用いれば異常反射で複数のスポットが存在しても正
確な真のスポット位置を検出することができる。
使用されているものでよく、受光素子としては１次元の
撮像素子であるラインイメージセンサーを使用し、レー
ザー光源部からのレーザー光をレンズを介してビーム光
とし、被検出物体上に垂直に照射している。この照射さ
れたビーム光は１次反射光としてラインイメージセンサ
ーに結像される構成になっている。この１次反射光に対
して２次反射や３次反射が発生したとき、その被検出物
体が完全にフラットな面ではなく、第１図に示すように
投光ビームは反射方向に広がる。この広がりは第１図
（ａ）のように被検出物体が外に凸であれば２次反射ス
ポットは大きく、第１図（ｂ）のように被検出物体が外
に凹であれば比較的小さい２次反射スポットが現れる。
これらのスポットを第２図に示すように最大光量をｈ
（スポットの高さ）とし、例えば最大光量ｈの13％の光
量のところのスポット径をｄとすれば、h/dが最大にな
るものが一番急峻な光量分布を持つことになり、検出出
力のうち複数のピークを持っていれば、上述のh/dが最
大となりピーク位置が真のスポット位置になる。この方
法を用いれば異常反射で複数のスポットが存在しても正
確な真のスポット位置を検出することができる。
第３図は上述した形状検出方法のブロック図で、ライン
イメージセンサーを用いた受光素子１と、ラインメモリ
部２、最小分散極値位置演算部３、スポット位置メモリ
部４とにより構成されている。ラインメモリ部２は受光
素子１に現れたスポット位置の記憶部で、これに入力さ
れたラインイメージセンサーの出力を次々に最小分散極
値位置演算部３に入力する。この最小分散極値位置演算
部３では、或る位置Ａの光量IAが極大であるかの判定を
し、極大であれば極地の幅ｄを算出する。若し極大でな
ければ消去する。そして、前記極大であるIAについて
は、IA/d＞ｍの判定をする（ｍはパラメータである）。
このｍ＝IA/dが最大であればＡのスポット位置MAを決定
する機能を行うものである。そしてこのMAはスポット位
置メモリ部４へ記憶される。第４図はこの最小分散極値
位置検出のフローチャートである。以下、Ａ位置の真の
スポット位置をMAとして記憶すると、以下はＢ位置,C位
置，・・・へと移動し、それぞれMB，MC・・・等を求
め、これらの値をつなぎ合わせることにより形状検出が
正確に行える。
イメージセンサーを用いた受光素子１と、ラインメモリ
部２、最小分散極値位置演算部３、スポット位置メモリ
部４とにより構成されている。ラインメモリ部２は受光
素子１に現れたスポット位置の記憶部で、これに入力さ
れたラインイメージセンサーの出力を次々に最小分散極
値位置演算部３に入力する。この最小分散極値位置演算
部３では、或る位置Ａの光量IAが極大であるかの判定を
し、極大であれば極地の幅ｄを算出する。若し極大でな
ければ消去する。そして、前記極大であるIAについて
は、IA/d＞ｍの判定をする（ｍはパラメータである）。
このｍ＝IA/dが最大であればＡのスポット位置MAを決定
する機能を行うものである。そしてこのMAはスポット位
置メモリ部４へ記憶される。第４図はこの最小分散極値
位置検出のフローチャートである。以下、Ａ位置の真の
スポット位置をMAとして記憶すると、以下はＢ位置,C位
置，・・・へと移動し、それぞれMB，MC・・・等を求
め、これらの値をつなぎ合わせることにより形状検出が
正確に行える。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明の形状検出方法は、被
検出物体上に光ビームを投光して被検出物体による反射
光を受光し、反射光の受光スポットの位置変化を検出す
る位置検出器の出力に基づき、被検出物体の形状を検出
するようにした形状検出方法において、前記位置検出器
の受光素子が複数個の受光スポットを検出したとき、複
数個のスポットのそれぞの光量ｈと径ｄとを求め、最大
光量とスポット径の比が最大となる受光スポットを、真
のスポット位置としたので光沢や鏡面性を有する物体の
形状検出を誤りなく検出できる利点がある。
検出物体上に光ビームを投光して被検出物体による反射
光を受光し、反射光の受光スポットの位置変化を検出す
る位置検出器の出力に基づき、被検出物体の形状を検出
するようにした形状検出方法において、前記位置検出器
の受光素子が複数個の受光スポットを検出したとき、複
数個のスポットのそれぞの光量ｈと径ｄとを求め、最大
光量とスポット径の比が最大となる受光スポットを、真
のスポット位置としたので光沢や鏡面性を有する物体の
形状検出を誤りなく検出できる利点がある。
第１図ないし第４図は本発明の実施例で、第１図
（ａ），（ｂ）は２次反射スポットの状態を示す図で、
（ａ）は外側に凸部を有する被検出物体の場合，（ｂ）
は外側に凹部を有する被検出物体の場合のそれぞれ平面
図、第２図はスポット像の形状図、第３図は形状検出の
ブロック図、第４図は最小分散極値位置検出のフローチ
ャート、第５図ないし第７図は従来例で、第５図は三角
測量の原理図、第６図は２次反射を示す平面図、第７図
は同スポット図である。 １……受光素子
（ａ），（ｂ）は２次反射スポットの状態を示す図で、
（ａ）は外側に凸部を有する被検出物体の場合，（ｂ）
は外側に凹部を有する被検出物体の場合のそれぞれ平面
図、第２図はスポット像の形状図、第３図は形状検出の
ブロック図、第４図は最小分散極値位置検出のフローチ
ャート、第５図ないし第７図は従来例で、第５図は三角
測量の原理図、第６図は２次反射を示す平面図、第７図
は同スポット図である。 １……受光素子
Claims (1)
- 【請求項１】被検出物体上に光ビームを投光して被検出
物体による反射光を受光し、反射光の受光スポットの位
置変化を検出する位置検出器の出力に基づき、被検出物
体の形状を検出するようにした形状検出方法において、
前記位置検出器の受光素子が複数個の受光スポットを検
出したとき、複数個のスポットのそれぞれの光量ｈと径
ｄとを求め、最大光量とスポット径の比が最大となる受
光スポットを、真のスポット位置としたことを特徴とす
る形状検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30243089A JPH0715374B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 形状検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30243089A JPH0715374B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 形状検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03162608A JPH03162608A (ja) | 1991-07-12 |
| JPH0715374B2 true JPH0715374B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=17908831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30243089A Expired - Lifetime JPH0715374B2 (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | 形状検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715374B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4909036B2 (ja) * | 2006-12-07 | 2012-04-04 | 株式会社キーエンス | 光学式変位センサ |
| JP5072336B2 (ja) * | 2006-12-07 | 2012-11-14 | 株式会社キーエンス | 光学式変位センサ及び光学式変位計 |
-
1989
- 1989-11-21 JP JP30243089A patent/JPH0715374B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03162608A (ja) | 1991-07-12 |
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