JPH0778414B2 - レーザ厚み計 - Google Patents
レーザ厚み計Info
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- JPH0778414B2 JPH0778414B2 JP1255581A JP25558189A JPH0778414B2 JP H0778414 B2 JPH0778414 B2 JP H0778414B2 JP 1255581 A JP1255581 A JP 1255581A JP 25558189 A JP25558189 A JP 25558189A JP H0778414 B2 JPH0778414 B2 JP H0778414B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 47
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 17
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- 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、レーザ光の照射により反射する光の像の状態
から移動する被測定物の厚みを測定するレーザ厚み計に
関するものである。
から移動する被測定物の厚みを測定するレーザ厚み計に
関するものである。
［従来の技術］ 例えば、移動する板材等の被測定物の厚みを測定する場
合には、第３図に示すレーザ光を利用したレーザ変位計
が用いられていた。
合には、第３図に示すレーザ光を利用したレーザ変位計
が用いられていた。
このレーザ変位計は、発光素子20、投光レンズ21、結像
レンズ22、ポジションセンサ23の内蔵された２つの検出
ヘッド24,25を備え、各検出ヘッド24,25は被測定物Ｗを
介して対向配置されており、発光素子20から出射された
光を投光レンズ21を介して被測定物Ｗに照射し、被測定
物Ｗから反射してくる光を結像レンズ22で結蔵させてポ
ジションセンサ23により検出し、この検出した光を各検
出ヘッド24,25毎に演算処理して、その結果から移動す
る被測定物Ｗの厚みを測定していた。
レンズ22、ポジションセンサ23の内蔵された２つの検出
ヘッド24,25を備え、各検出ヘッド24,25は被測定物Ｗを
介して対向配置されており、発光素子20から出射された
光を投光レンズ21を介して被測定物Ｗに照射し、被測定
物Ｗから反射してくる光を結像レンズ22で結蔵させてポ
ジションセンサ23により検出し、この検出した光を各検
出ヘッド24,25毎に演算処理して、その結果から移動す
る被測定物Ｗの厚みを測定していた。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来のレーザ変位計は、同一に
構成される検出ヘッド24,25が被測定物Ｗを介して対向
配置されているので、被測定物Ｗとしてガラスのように
透光性を有する部材の厚みを測定する場合、一方の検出
ヘッド24の発光素子20（20a）から出射された光は被測
定物Ｗを透過して他方の検出ヘッド25の発光素子20（20
b）に導かれ、この発光素子20bは被測定物Ｗを透過して
きた光を検出し、この結果、発光素子20bから出射され
る光のパワーが低下して十分な光を被測定物Ｗに対して
照射することができず、誤差を招いて正確な厚み測定を
行なうことができなかった。
構成される検出ヘッド24,25が被測定物Ｗを介して対向
配置されているので、被測定物Ｗとしてガラスのように
透光性を有する部材の厚みを測定する場合、一方の検出
ヘッド24の発光素子20（20a）から出射された光は被測
定物Ｗを透過して他方の検出ヘッド25の発光素子20（20
b）に導かれ、この発光素子20bは被測定物Ｗを透過して
きた光を検出し、この結果、発光素子20bから出射され
る光のパワーが低下して十分な光を被測定物Ｗに対して
照射することができず、誤差を招いて正確な厚み測定を
行なうことができなかった。
そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、相手の発光素子からの光による
影響を受けずに誤差のない高精度な被測定物の厚み測定
が行なえるレーザ厚み計を提供することにある。
であって、その目的は、相手の発光素子からの光による
影響を受けずに誤差のない高精度な被測定物の厚み測定
が行なえるレーザ厚み計を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明によるレーザ厚み計
は、被測定物の測定面の法線に対して斜め方向からレー
ザ光を照射する投光系と、前記レーザ光の入射角に対し
て正反射の方向に配置された受光系とを備えた２組のレ
ーザ変位計の検出ヘッドを前記被測定物の両側に対向配
置し、該被測定物を前記検出ヘッドの間を通過させ、前
記各投光系より前記被測定物に対して同時に光を照射し
て被測定物の厚みを測定するレーザ厚み計において、 前記被測定物が透過性部材の場合で、その両側に対向す
る検出ヘッドの投光系及び受光系は、照射するレーザ光
の延長線上を除いた方向に配置され、かつ２組のレーザ
変位計の測定点が前記被測定物の測定面の同一法線上に
あることを特徴としている。
は、被測定物の測定面の法線に対して斜め方向からレー
ザ光を照射する投光系と、前記レーザ光の入射角に対し
て正反射の方向に配置された受光系とを備えた２組のレ
ーザ変位計の検出ヘッドを前記被測定物の両側に対向配
置し、該被測定物を前記検出ヘッドの間を通過させ、前
記各投光系より前記被測定物に対して同時に光を照射し
て被測定物の厚みを測定するレーザ厚み計において、 前記被測定物が透過性部材の場合で、その両側に対向す
る検出ヘッドの投光系及び受光系は、照射するレーザ光
の延長線上を除いた方向に配置され、かつ２組のレーザ
変位計の測定点が前記被測定物の測定面の同一法線上に
あることを特徴としている。
［作用］ 被測定物の厚みを測定する際、各検出ヘッドの投光系か
らの光は、被測定物の測定面の法線上を測定点として、
この光の延長上で相手側の投光系からの光が重ならない
ように被測定物に対して照射される。そして、この光の
照射による被測定物からの反射光の検出結果に基づいて
被測定物の厚みが測定される。
らの光は、被測定物の測定面の法線上を測定点として、
この光の延長上で相手側の投光系からの光が重ならない
ように被測定物に対して照射される。そして、この光の
照射による被測定物からの反射光の検出結果に基づいて
被測定物の厚みが測定される。
［実施例］ 第１図は本発明によるレーザ厚み計の一実施例を示す斜
視図、第２図はレーザ厚み計のブロック構成図である。
視図、第２図はレーザ厚み計のブロック構成図である。
この実施例によるレーザ厚み計は、それぞれのレーザ変
位計1,2が検出系3,4を備えた検出ヘッド5,6、発光素子
ドライバ７、信号処理回路８を有し、各検出ヘッド5,6
共通に設けられた制御回路９、加算回路10とを備えて構
成され、各検出ヘッド5,6は各々の投受光面が直交した
状態で被測定物Ｗを介して対向配置されており、被測定
物Ｗに対し同時に光を照射して厚みの測定を行なってい
る。
位計1,2が検出系3,4を備えた検出ヘッド5,6、発光素子
ドライバ７、信号処理回路８を有し、各検出ヘッド5,6
共通に設けられた制御回路９、加算回路10とを備えて構
成され、各検出ヘッド5,6は各々の投受光面が直交した
状態で被測定物Ｗを介して対向配置されており、被測定
物Ｗに対し同時に光を照射して厚みの測定を行なってい
る。
検出ヘッド5,6は一方のユニット５が被測定物Ｗの上面
の位置を検出し、他方のユニット６が被測定物Ｗの下面
の位置に検出している。各検出ヘッド5,6における検出
系3,4は発光素子3a,4a、投光レンズ3b,4b、結像レンズ3
c,4c、ポジションセンサ3d,4dから構成され、発光素子3
a,4aは所定波長の光を出射しており、投光レンズ3b,4b
は発光素子3a,4aからの光を集光して被測定物Ｗに照射
している。結像レンズ3c,4cは被測定物Ｗから反射して
くる光をポジションセンサ3d,4dの位置に結像させる。
ポジションセンサ3d,4dはこの結像した光を電気信号に
変換し検出信号として信号処理回路８に出力している。
なお、検出系3,4は、発光素子3a,4a、投光レンズ3b,4b
によって被測定物Ｗの測定面の法線に対して斜め方向か
らレーザ光を照射する投光系を構成し、レーザ光の入射
角に対して正反射の方向に配置された結像レンズ3c,4
c、ポジションセンサ3d,4dによって受光系を構成してい
る。これら投光系同士及び受光系同士は、第１図及び第
２図に示すように、同一光軸上に位置し、被測定物Ｗの
表面の法線上に測定点が位置するように被測定物Ｗの両
側に対向配置されている。
の位置を検出し、他方のユニット６が被測定物Ｗの下面
の位置に検出している。各検出ヘッド5,6における検出
系3,4は発光素子3a,4a、投光レンズ3b,4b、結像レンズ3
c,4c、ポジションセンサ3d,4dから構成され、発光素子3
a,4aは所定波長の光を出射しており、投光レンズ3b,4b
は発光素子3a,4aからの光を集光して被測定物Ｗに照射
している。結像レンズ3c,4cは被測定物Ｗから反射して
くる光をポジションセンサ3d,4dの位置に結像させる。
ポジションセンサ3d,4dはこの結像した光を電気信号に
変換し検出信号として信号処理回路８に出力している。
なお、検出系3,4は、発光素子3a,4a、投光レンズ3b,4b
によって被測定物Ｗの測定面の法線に対して斜め方向か
らレーザ光を照射する投光系を構成し、レーザ光の入射
角に対して正反射の方向に配置された結像レンズ3c,4
c、ポジションセンサ3d,4dによって受光系を構成してい
る。これら投光系同士及び受光系同士は、第１図及び第
２図に示すように、同一光軸上に位置し、被測定物Ｗの
表面の法線上に測定点が位置するように被測定物Ｗの両
側に対向配置されている。
ここで、被測定物Ｗの上面の位置を検出する検出ヘッド
５は、発光素子3aとポジションセンサ3dが形成する光路
L1が図中矢印Ａで示す被測定物Ｗの進行方向と直交する
ように配置されている。また、被測定物Ｗの下面の位置
を検出する検出ヘッド６は、発光素子4aとポジションセ
ンサ4dが形成する光路L2が被測定物Ｗの進行方向と平行
に配置されている。すなわち、各検出ヘッド5,6の投受
光面5a,6aが互いに直交して被測定物Ｗの上下に配置さ
れており、各検出ヘッド5,6の光路L1,L2は互いに直交し
て相手側からの光が被測定物Ｗを介して入射されるのを
防止している。
５は、発光素子3aとポジションセンサ3dが形成する光路
L1が図中矢印Ａで示す被測定物Ｗの進行方向と直交する
ように配置されている。また、被測定物Ｗの下面の位置
を検出する検出ヘッド６は、発光素子4aとポジションセ
ンサ4dが形成する光路L2が被測定物Ｗの進行方向と平行
に配置されている。すなわち、各検出ヘッド5,6の投受
光面5a,6aが互いに直交して被測定物Ｗの上下に配置さ
れており、各検出ヘッド5,6の光路L1,L2は互いに直交し
て相手側からの光が被測定物Ｗを介して入射されるのを
防止している。
発光素子ドライバ７は制御回路９からの制御信号に基づ
いて発光素子3a,4aを駆動し、発光素子3a,4aより所定波
長の光を被測定物Ｗに向けて出射させている。
いて発光素子3a,4aを駆動し、発光素子3a,4aより所定波
長の光を被測定物Ｗに向けて出射させている。
信号処理回路８はポジションセンサ3d,4dによって得ら
れる被測定物Ｗの光の像状態を示す検出信号から位置を
測定してその結果を加算回路10に出力しており、加算回
路10は各検出ヘッド5,6における信号処理回路８からの
位置データが揃った状態で２つのデータを加算して厚み
を演算してその結果を出力している。
れる被測定物Ｗの光の像状態を示す検出信号から位置を
測定してその結果を加算回路10に出力しており、加算回
路10は各検出ヘッド5,6における信号処理回路８からの
位置データが揃った状態で２つのデータを加算して厚み
を演算してその結果を出力している。
制御回路９は各検出ヘッド5,6における発光素子ドライ
バ７および信号処理回路８が同期駆動するべく制御信号
を出力している。
バ７および信号処理回路８が同期駆動するべく制御信号
を出力している。
次に、上記のように構成されるレーザ厚み計の動作につ
いて説明する。
いて説明する。
被測定物Ｗの厚みｌを測定する場合、まず、被測定物Ｗ
における上面の位置の検出については、被測定物Ｗの上
方に設けられた検出ヘッド６の発光素子ドライバ7aおよ
び信号処理回路8aに対し駆動の旨を示す制御信号が制御
回路９より出力されて稼動状態となる。このとき、被測
定物Ｗの下面の位置を検出する検出ヘッド５における発
光素子ドライバ7bおよび信号処理回路8bにも制御回路９
より駆動の旨を示す制御信号が出力されて稼動状態にあ
る。これにより、発光素子ドライバ7aが発光素子3aを駆
動すると、発光素子3aから所定波長の光が投光レンズ3b
を介して被測定物Ｗ側に照射される。この光の照射によ
り移動する被測定物Ｗからの反射光は結像レンズ3cでポ
ジションセンサ3dの位置に結像され、このポジションセ
ンサ3dで電気信号に変換され検出信号として信号処理回
路8aに出力される。
における上面の位置の検出については、被測定物Ｗの上
方に設けられた検出ヘッド６の発光素子ドライバ7aおよ
び信号処理回路8aに対し駆動の旨を示す制御信号が制御
回路９より出力されて稼動状態となる。このとき、被測
定物Ｗの下面の位置を検出する検出ヘッド５における発
光素子ドライバ7bおよび信号処理回路8bにも制御回路９
より駆動の旨を示す制御信号が出力されて稼動状態にあ
る。これにより、発光素子ドライバ7aが発光素子3aを駆
動すると、発光素子3aから所定波長の光が投光レンズ3b
を介して被測定物Ｗ側に照射される。この光の照射によ
り移動する被測定物Ｗからの反射光は結像レンズ3cでポ
ジションセンサ3dの位置に結像され、このポジションセ
ンサ3dで電気信号に変換され検出信号として信号処理回
路8aに出力される。
信号処理回路8aではポジションセンサ3dの被測定物Ｗの
光の像状態を示す検出信号から被測定物Ｗの上面位置を
測定してその結果を加算回路10に出力する。
光の像状態を示す検出信号から被測定物Ｗの上面位置を
測定してその結果を加算回路10に出力する。
一方、被測定物Ｗにおける下面の位置の検出について
は、被測定物Ｗの下方に設けられた検出ヘッド６の発光
素子ドライバ7bおよび信号処理回路8bに対し駆動の旨を
示す制御信号が制御回路９より出力されて稼動状態とな
る。このとき、被測定物Ｗの上面の位置を検出した検出
ヘッド５における発光素子ドライバ7aおよび信号処理回
路8aにも制御回路９より駆動の旨を示す制御信号が出力
されて稼動状態にあり、被測定物に対して同時に光が照
射されることになるが、各検出ヘッド5,6の投受光面5a,
6aは互いに直交しているので、相手側からの光の影響を
受けて光のパワーを低下させるようなことはない。これ
以降は上述したように発光素子ドライバ7bが駆動されて
発光素子4aより被測定物Ｗに光が照射され、これによる
被測定物Ｗからの反射光をポジションセンサ4dが検出し
て信号処理回路8bに出力する。そして、信号出力回路8b
ではポジションセンサ4dの被測定物Ｗの光の像状態を示
す検出信号から被測定物Ｗの下面位置を測定してその結
果を加算回路10に出力する。さらに、加算回路10では各
検出ヘッド5,6による被測定物Ｗの上下面における位置
データを加算して厚みを演算し、その結果を表示出力し
ている。
は、被測定物Ｗの下方に設けられた検出ヘッド６の発光
素子ドライバ7bおよび信号処理回路8bに対し駆動の旨を
示す制御信号が制御回路９より出力されて稼動状態とな
る。このとき、被測定物Ｗの上面の位置を検出した検出
ヘッド５における発光素子ドライバ7aおよび信号処理回
路8aにも制御回路９より駆動の旨を示す制御信号が出力
されて稼動状態にあり、被測定物に対して同時に光が照
射されることになるが、各検出ヘッド5,6の投受光面5a,
6aは互いに直交しているので、相手側からの光の影響を
受けて光のパワーを低下させるようなことはない。これ
以降は上述したように発光素子ドライバ7bが駆動されて
発光素子4aより被測定物Ｗに光が照射され、これによる
被測定物Ｗからの反射光をポジションセンサ4dが検出し
て信号処理回路8bに出力する。そして、信号出力回路8b
ではポジションセンサ4dの被測定物Ｗの光の像状態を示
す検出信号から被測定物Ｗの下面位置を測定してその結
果を加算回路10に出力する。さらに、加算回路10では各
検出ヘッド5,6による被測定物Ｗの上下面における位置
データを加算して厚みを演算し、その結果を表示出力し
ている。
従って、上述した実施例では、各検出ヘッド5,6の発光
素子3a,4aとポジションセンサ3d,4dとの間の光路、すな
わち、投受光面5a,6aが互いに直交した状態で被測定物
Ｗに対して光が同時に照射され、相手側から不要な光を
直接検出することがないので、従来のように相手側から
の光による発光素子3a,4aの出力パワーの低下を防止で
き、光の影響を受けて誤差を招くことなく正確な変位測
定を行なうことができる。
素子3a,4aとポジションセンサ3d,4dとの間の光路、すな
わち、投受光面5a,6aが互いに直交した状態で被測定物
Ｗに対して光が同時に照射され、相手側から不要な光を
直接検出することがないので、従来のように相手側から
の光による発光素子3a,4aの出力パワーの低下を防止で
き、光の影響を受けて誤差を招くことなく正確な変位測
定を行なうことができる。
ところで、上述した実施例では、各検出ヘッド5,6は発
光素子3a,4aとポジションセンサ3d,4dとの間の光路が互
いに直交し、互いに光の影響を受けにくい状態で配置し
た場合を例にとって説明したが、相手側からの光が直接
入射しない状態であれば、各検出ヘッド5,6を各々の光
路がずれた状態で配置するだけでも十分な効果が得られ
る。
光素子3a,4aとポジションセンサ3d,4dとの間の光路が互
いに直交し、互いに光の影響を受けにくい状態で配置し
た場合を例にとって説明したが、相手側からの光が直接
入射しない状態であれば、各検出ヘッド5,6を各々の光
路がずれた状態で配置するだけでも十分な効果が得られ
る。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のレーザ厚み計によれば、
被測定物の両側に対向する検出ヘッドの投光系及び受光
系は、照射するレーザ光の延長線上で重ならない位置に
投受光面が配置され、かつ２組のレーザ変位計の測定面
が前記被測定物の測定面の法線上にある構成なので、相
手側の検出ヘッドの投光系から被測定物を透過してくる
光の影響を受けずに被測定物に対して十分な光を照射し
て高精度な厚み測定を行なうことができる。
被測定物の両側に対向する検出ヘッドの投光系及び受光
系は、照射するレーザ光の延長線上で重ならない位置に
投受光面が配置され、かつ２組のレーザ変位計の測定面
が前記被測定物の測定面の法線上にある構成なので、相
手側の検出ヘッドの投光系から被測定物を透過してくる
光の影響を受けずに被測定物に対して十分な光を照射し
て高精度な厚み測定を行なうことができる。
第１図は本発明によるレーザ厚み計の一実施例を示す斜
視図、第２図は同レーザ厚み計のブロック構成図、第３
図は従来のレーザ変位計による厚み測定の構成を示す斜
視図である。 1,2……レーザ変位計、3,4……検出系、5,6……検出ヘ
ッド、5a,6a……投受光面、７……発光素子ドライバ、
８……信号処理回路、９……制御回路、10……加算回
路、Ｗ……被測定物、L1,L2……光路、ｌ……厚み（変
位）。
視図、第２図は同レーザ厚み計のブロック構成図、第３
図は従来のレーザ変位計による厚み測定の構成を示す斜
視図である。 1,2……レーザ変位計、3,4……検出系、5,6……検出ヘ
ッド、5a,6a……投受光面、７……発光素子ドライバ、
８……信号処理回路、９……制御回路、10……加算回
路、Ｗ……被測定物、L1,L2……光路、ｌ……厚み（変
位）。
Claims (1)
- 【請求項１】被測定物の測定面の法線に対して斜め方向
からレーザ光を照射する投光系と、前記レーザ光の入射
角に対して正反射の方向に配置された受光系とを備えた
２組のレーザ変位計の検出ヘッドを前記被測定物の両側
に対向配置し、該被測定物を前記検出ヘッドの間を通過
させ、前記各投光系より前記被測定物に対して同時に光
を照射して被測定物の厚みを測定するレーザ厚み計にお
いて、 前記被測定物が透過性部材の場合で、その両側に対向す
る検出ヘッドの投光系及び受光系は、照射するレーザ光
の延長線上を除いた方向に配置され、かつ２組のレーザ
変位計の測定点が前記被測定物の測定面の同一法線上に
あることを特徴とするレーザ厚み計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255581A JPH0778414B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | レーザ厚み計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255581A JPH0778414B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | レーザ厚み計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03118407A JPH03118407A (ja) | 1991-05-21 |
| JPH0778414B2 true JPH0778414B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=17280709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1255581A Expired - Lifetime JPH0778414B2 (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | レーザ厚み計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778414B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5696589A (en) * | 1996-05-20 | 1997-12-09 | Lockheed Martin Energy Systems, Inc. | Optical caliper with compensation for specimen deflection and method |
| CN120538426B (zh) * | 2025-07-17 | 2026-02-13 | 四川汇正管道技术有限公司 | 一种用于管道壁厚检测的激光检测装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5932907U (ja) * | 1982-08-25 | 1984-02-29 | 横河電機株式会社 | 非接触厚さ計 |
-
1989
- 1989-09-30 JP JP1255581A patent/JPH0778414B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03118407A (ja) | 1991-05-21 |
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