JPH0735512A - 光学式寸法測定装置 - Google Patents
光学式寸法測定装置Info
- Publication number
- JPH0735512A JPH0735512A JP20281093A JP20281093A JPH0735512A JP H0735512 A JPH0735512 A JP H0735512A JP 20281093 A JP20281093 A JP 20281093A JP 20281093 A JP20281093 A JP 20281093A JP H0735512 A JPH0735512 A JP H0735512A
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- JP
- Japan
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- laser diode
- scanning
- light beam
- measuring device
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 16
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザダイオードの長寿命化を可能とした光
学式寸法測定装置を提供する。 【構成】 レーザダイオード１と、その出力光ビームに
より測定対象物４が配置される領域を走査するスキャナ
２と、測定領域を透過した光ビームを受光するフォトダ
イオード８と、その出力信号を処理して測定対象物の寸
法を求めるためのアンプ９，二値化回路１０及びデータ
処理回路１１を有し、且つレーザダイオード１を走査有
効区間でオン、走査無効区間でオフとするレーザダイオ
ード制御回路１４を備えた。
学式寸法測定装置を提供する。 【構成】 レーザダイオード１と、その出力光ビームに
より測定対象物４が配置される領域を走査するスキャナ
２と、測定領域を透過した光ビームを受光するフォトダ
イオード８と、その出力信号を処理して測定対象物の寸
法を求めるためのアンプ９，二値化回路１０及びデータ
処理回路１１を有し、且つレーザダイオード１を走査有
効区間でオン、走査無効区間でオフとするレーザダイオ
ード制御回路１４を備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ビームを走査して物
体の寸法を測定する光学式寸法測定装置に関する。
体の寸法を測定する光学式寸法測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ光ビームを一次元走査して物体の
寸法を測定する装置として、レーザ・スキャン・マイク
ロメータ（ＬＳＭ）が知られている。レーザ光ビームは
例えば、ポリゴンミラー等を用いたスキャナにより平行
走査ビームとされて、これにより測定領域が走査され
る。測定領域を透過した光ビームは受光素子により検出
され、物体形状に応じた明暗パターン出力が得られる。
その出力信号が増幅，二値化等の処理を受けてデータ処
理回路に送られ、物体寸法が算出される。
寸法を測定する装置として、レーザ・スキャン・マイク
ロメータ（ＬＳＭ）が知られている。レーザ光ビームは
例えば、ポリゴンミラー等を用いたスキャナにより平行
走査ビームとされて、これにより測定領域が走査され
る。測定領域を透過した光ビームは受光素子により検出
され、物体形状に応じた明暗パターン出力が得られる。
その出力信号が増幅，二値化等の処理を受けてデータ処
理回路に送られ、物体寸法が算出される。
【０００３】このようなＬＳＭのレーザダイオードには
例えば、ＡｌＧａＩｎＰ等を用いた可視光レーザダイオ
ード（波長６７０nm）が用いられる。しかしこの可視光
レーザダイオードは、不可視光レーザダイオードと比べ
て寿命が１桁以上短い。キャン温度約５０℃の条件で寿
命が１万時間程度である。従って、測定動作の間常時レ
ーザダイオードをオン状態に保つと、長時間の使用に耐
えられない。
例えば、ＡｌＧａＩｎＰ等を用いた可視光レーザダイオ
ード（波長６７０nm）が用いられる。しかしこの可視光
レーザダイオードは、不可視光レーザダイオードと比べ
て寿命が１桁以上短い。キャン温度約５０℃の条件で寿
命が１万時間程度である。従って、測定動作の間常時レ
ーザダイオードをオン状態に保つと、長時間の使用に耐
えられない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のＬ
ＳＭでは、レーザダイオードの寿命が短いという問題が
あった。本発明は、レーザダイオードの長寿命化を可能
とした光学式寸法測定装置を提供することを目的として
いる。
ＳＭでは、レーザダイオードの寿命が短いという問題が
あった。本発明は、レーザダイオードの長寿命化を可能
とした光学式寸法測定装置を提供することを目的として
いる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学式寸法
測定装置は、レーザダイオードと、このレーザダイオー
ドの出力光ビームにより測定対象物が配置される測定領
域を走査する光ビーム走査手段と、前記測定領域を透過
した光ビームを受光する受光手段と、この受光手段の出
力信号を処理して前記測定対象物の寸法を求めるデータ
処理手段と、前記レーザダイオードを走査有効区間でオ
ン、走査無効区間でオフとするレーザダイオード駆動手
段とを有することを特徴としている。
測定装置は、レーザダイオードと、このレーザダイオー
ドの出力光ビームにより測定対象物が配置される測定領
域を走査する光ビーム走査手段と、前記測定領域を透過
した光ビームを受光する受光手段と、この受光手段の出
力信号を処理して前記測定対象物の寸法を求めるデータ
処理手段と、前記レーザダイオードを走査有効区間でオ
ン、走査無効区間でオフとするレーザダイオード駆動手
段とを有することを特徴としている。
【０００６】
【作用】ＬＳＭにおいては通常、光ビームにより走査さ
れる測定領域は光ビームの全走査領域の中から出射窓等
により限定される。従って繰り返し光ビームを走査した
時の受光素子出力信号を時間軸上で見ると、走査有効区
間（測定領域に対応する）と走査無効区間が交互に現
れ、実際の走査有効区間は全体の２０〜３０％に過ぎな
い。従来は走査無効区間にもレーザダイオードをオン状
態に保っているため、無駄な電力を消費すると同時に寿
命も短縮していた。本発明によれば、走査無効区間では
レーザダイオードがオフになるように制御駆動すること
により、レーザダイオードの長寿命化が図られる。
れる測定領域は光ビームの全走査領域の中から出射窓等
により限定される。従って繰り返し光ビームを走査した
時の受光素子出力信号を時間軸上で見ると、走査有効区
間（測定領域に対応する）と走査無効区間が交互に現
れ、実際の走査有効区間は全体の２０〜３０％に過ぎな
い。従来は走査無効区間にもレーザダイオードをオン状
態に保っているため、無駄な電力を消費すると同時に寿
命も短縮していた。本発明によれば、走査無効区間では
レーザダイオードがオフになるように制御駆動すること
により、レーザダイオードの長寿命化が図られる。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。図１は、本発明の一実施例のＬＳＭの構成を示
す。レーザダイオード１の出力光ビームは、ポリゴンミ
ラー等を用いたスキャナ２により走査され、ｆ−θレン
ズ３を介して測定対象物４が配置される測定領域に平行
走査ビームとして照射される。この測定領域を透過した
光ビームは、集光レンズ５を介してフォトダイオード８
により検出される。ｆ−θレンズ３の直後には出射窓６
が設けられ、集光レンズ５の直前には受光窓７が設けら
れている。これらの窓６，７により、スキャナ２による
実際のビーム走査範囲に対して平行走査ビームが照射さ
れる測定領域が限定される。
明する。図１は、本発明の一実施例のＬＳＭの構成を示
す。レーザダイオード１の出力光ビームは、ポリゴンミ
ラー等を用いたスキャナ２により走査され、ｆ−θレン
ズ３を介して測定対象物４が配置される測定領域に平行
走査ビームとして照射される。この測定領域を透過した
光ビームは、集光レンズ５を介してフォトダイオード８
により検出される。ｆ−θレンズ３の直後には出射窓６
が設けられ、集光レンズ５の直前には受光窓７が設けら
れている。これらの窓６，７により、スキャナ２による
実際のビーム走査範囲に対して平行走査ビームが照射さ
れる測定領域が限定される。
【０００８】フォトダイオード８の出力信号は、アンプ
９により増幅され、二値化回路１０により二値化データ
に変換されてデータ処理回路１１に送られる。データ処
理回路１１で必要な演算処理が行われて、測定対象物４
の寸法が算出される。
９により増幅され、二値化回路１０により二値化データ
に変換されてデータ処理回路１１に送られる。データ処
理回路１１で必要な演算処理が行われて、測定対象物４
の寸法が算出される。
【０００９】ｆ−θレンズ３の外周付近には、もう一つ
のフォトダイオード１２が配置されている。このフォト
ダイオード１２は、スキャナ２による走査光ビームのう
ち、測定領域に照射されないで無効となる領域の一点で
光検出を行い、１走査終了の基準位置としている。この
フォトダイオード１２の出力信号は波形整形回路１３に
より波形整形されて、レーザダイオード１の制御を行う
為のタイミング基準信号Ａとされる。レーザダイオード
制御回路１４は、この基準信号Ａが入力されて、レーザ
ダイオード１をオン／オフする制御信号Ｂを出力し、Ｌ
Ｄ駆動回路１５がレーザダイオード１を駆動する。
のフォトダイオード１２が配置されている。このフォト
ダイオード１２は、スキャナ２による走査光ビームのう
ち、測定領域に照射されないで無効となる領域の一点で
光検出を行い、１走査終了の基準位置としている。この
フォトダイオード１２の出力信号は波形整形回路１３に
より波形整形されて、レーザダイオード１の制御を行う
為のタイミング基準信号Ａとされる。レーザダイオード
制御回路１４は、この基準信号Ａが入力されて、レーザ
ダイオード１をオン／オフする制御信号Ｂを出力し、Ｌ
Ｄ駆動回路１５がレーザダイオード１を駆動する。
【００１０】レーザダイオード制御回路１４の具体的な
構成例を図２に示す。図示のようにレーザダイオード制
御回路１４は、単安定マルチバイブレータ２１により構
成される。単安定マルチバイブレータ２１は基準信号Ａ
の立下がりでトリガされ、抵抗Ｒ及びコンデンサＣで決
定される時間τ後に終了する。従って、／Ｑ出力のＨレ
ベルがレーザダイオードをオン、Ｌレベルがレーザダイ
オードをオフにする制御信号Ｂとなる。
構成例を図２に示す。図示のようにレーザダイオード制
御回路１４は、単安定マルチバイブレータ２１により構
成される。単安定マルチバイブレータ２１は基準信号Ａ
の立下がりでトリガされ、抵抗Ｒ及びコンデンサＣで決
定される時間τ後に終了する。従って、／Ｑ出力のＨレ
ベルがレーザダイオードをオン、Ｌレベルがレーザダイ
オードをオフにする制御信号Ｂとなる。
【００１１】このように構成されたＬＳＭの測定動作
は、基本的に従来のものと変わらない。この実施例で
は、レーザダイオード１が、レーザダイオード制御回路
１４によってスキャナ２によるレーザ光ビーム走査と同
期してオン／オフ制御される。図３は、図２の回路構成
の場合のレーザダイオード制御の様子を示している。図
３に示すように、データ信号となるフォトダイオード８
側のアンプ９の出力信号は、走査有効区間と走査無効区
間が交互に現れる。そしてフォトダイオード１２側の波
形整形回路１３から得られる基準信号Ａは、走査無効区
間に位置するものとなる。この基準信号Ａの立下がりで
単安定マルチバイブレータ２１がトリガされて制御信号
Ｂとなる。
は、基本的に従来のものと変わらない。この実施例で
は、レーザダイオード１が、レーザダイオード制御回路
１４によってスキャナ２によるレーザ光ビーム走査と同
期してオン／オフ制御される。図３は、図２の回路構成
の場合のレーザダイオード制御の様子を示している。図
３に示すように、データ信号となるフォトダイオード８
側のアンプ９の出力信号は、走査有効区間と走査無効区
間が交互に現れる。そしてフォトダイオード１２側の波
形整形回路１３から得られる基準信号Ａは、走査無効区
間に位置するものとなる。この基準信号Ａの立下がりで
単安定マルチバイブレータ２１がトリガされて制御信号
Ｂとなる。
【００１２】以上のようにこの実施例によれば、スキャ
ナの光源であるレーザダイオードが走査無効区間ではオ
フとなるようにオン／オフ制御される。この結果レーザ
ダイオードは、連続点灯の場合に比べて２〜３倍の長寿
命化が可能になる。
ナの光源であるレーザダイオードが走査無効区間ではオ
フとなるようにオン／オフ制御される。この結果レーザ
ダイオードは、連続点灯の場合に比べて２〜３倍の長寿
命化が可能になる。
【００１３】なお本発明は上記実施例に限られるもので
はない。例えば実施例では、走査の無効領域に配置した
フォトダイオードを利用して、レーザダイオード制御の
ためのタイミング基準信号を生成したが、他の方法で基
準信号を生成することも可能である。またレーザダイオ
ードのオン／オフ制御は、フリップフロップやクロック
をカウントするカウンタ等によっても構成することがで
きる。
はない。例えば実施例では、走査の無効領域に配置した
フォトダイオードを利用して、レーザダイオード制御の
ためのタイミング基準信号を生成したが、他の方法で基
準信号を生成することも可能である。またレーザダイオ
ードのオン／オフ制御は、フリップフロップやクロック
をカウントするカウンタ等によっても構成することがで
きる。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、レー
ザダイオードをレーザ光ビーム走査と同期してオン／オ
フ制御することにより、その長寿命化を図った光学式寸
法測定装置を提供することができる。
ザダイオードをレーザ光ビーム走査と同期してオン／オ
フ制御することにより、その長寿命化を図った光学式寸
法測定装置を提供することができる。
【図１】 本発明の一実施例のＬＳＭを示す。
【図２】 同実施例のレーザダイオード駆動回路構成を
示す。
示す。
【図３】 同実施例のレーザダイオード駆動の動作波形
を示す。
を示す。
１…レーザダイオード、２…スキャナ、３…ｆ−θレン
ズ、４…測定対象物、５…集光レンズ、６…出射窓、７
…受光窓、８…フォトダイオード、９…波形整形回路、
１０…二値化回路、１１…データ処理回路、１２…フォ
トダイオード、１３…波形整形回路、１４…レーザダイ
オード制御、１５…レーザダイオード駆動回路、２１…
単安定マルチバイブレータ。
ズ、４…測定対象物、５…集光レンズ、６…出射窓、７
…受光窓、８…フォトダイオード、９…波形整形回路、
１０…二値化回路、１１…データ処理回路、１２…フォ
トダイオード、１３…波形整形回路、１４…レーザダイ
オード制御、１５…レーザダイオード駆動回路、２１…
単安定マルチバイブレータ。
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザダイオードと、 このレーザダイオードの出力光ビームにより測定対象物
が配置される測定領域を走査する光ビーム走査手段と、 前記測定領域を透過した光ビームを受光する受光手段
と、 この受光手段の出力信号を処理して前記測定対象物の寸
法を求めるデータ処理手段と、 前記レーザダイオードを走査有効区間でオン、走査無効
区間でオフとするレーザダイオード駆動手段と、を有す
ることを特徴とする光学式寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5202810A JP2831539B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 光学式寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5202810A JP2831539B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 光学式寸法測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735512A true JPH0735512A (ja) | 1995-02-07 |
| JP2831539B2 JP2831539B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=16463582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5202810A Expired - Lifetime JP2831539B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 光学式寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2831539B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5975760A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-04-28 | Fujitsu Ltd | 光走査方式 |
| JPS6271511U (ja) * | 1985-10-24 | 1987-05-07 |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP5202810A patent/JP2831539B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5975760A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-04-28 | Fujitsu Ltd | 光走査方式 |
| JPS6271511U (ja) * | 1985-10-24 | 1987-05-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2831539B2 (ja) | 1998-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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