JPH086244Y2 - 寸法測定装置 - Google Patents
寸法測定装置Info
- Publication number
- JPH086244Y2 JPH086244Y2 JP1990083914U JP8391490U JPH086244Y2 JP H086244 Y2 JPH086244 Y2 JP H086244Y2 JP 1990083914 U JP1990083914 U JP 1990083914U JP 8391490 U JP8391490 U JP 8391490U JP H086244 Y2 JPH086244 Y2 JP H086244Y2
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- JP
- Japan
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- light
- measured
- outputs
- measurement target
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Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、寸法測定装置に関し、特に、投光部から
測定対象物体に平行光を投光し、測定対象物体による光
の遮蔽によって生じた光量の変化を受光部で検出して、
物体の寸法を測定する透過形の寸法測定装置に関する。
測定対象物体に平行光を投光し、測定対象物体による光
の遮蔽によって生じた光量の変化を受光部で検出して、
物体の寸法を測定する透過形の寸法測定装置に関する。
［従来の技術］ 第６図は、従来の寸法測定装置の概略ブロック図であ
る。第６図において、従来の寸法測定装置は、投光部21
より平行光を測定対象物体24に出射し、投光部21に対向
して配置された受光部26で測定対象物体24による光の遮
蔽によって生じる受光光量の変化を検出することより、
測定対象物体24の寸法を検出するものである。このため
に、投光部21は、投光素子22と、投光レンズ23とを含
み、受光部26は、スリット27と受光レンズ28とフォトダ
イオード29と信号処理回路30とを含んでいる。ここで、
投光部21から出射される光を平行光としているわけは、
測定対象物体24が光軸方向のいずれの位置にあっても、
同一の寸法測定結果を得るためであり、また受光部26に
第６図に示すようなスリット27が設けられているわけ
は、第６図に矢印Ｘで示す光軸に垂直な方向の受光光量
が均一になるようにするためである。
る。第６図において、従来の寸法測定装置は、投光部21
より平行光を測定対象物体24に出射し、投光部21に対向
して配置された受光部26で測定対象物体24による光の遮
蔽によって生じる受光光量の変化を検出することより、
測定対象物体24の寸法を検出するものである。このため
に、投光部21は、投光素子22と、投光レンズ23とを含
み、受光部26は、スリット27と受光レンズ28とフォトダ
イオード29と信号処理回路30とを含んでいる。ここで、
投光部21から出射される光を平行光としているわけは、
測定対象物体24が光軸方向のいずれの位置にあっても、
同一の寸法測定結果を得るためであり、また受光部26に
第６図に示すようなスリット27が設けられているわけ
は、第６図に矢印Ｘで示す光軸に垂直な方向の受光光量
が均一になるようにするためである。
［考案が解決しようとする課題］ 第６図に示す従来の寸法測定装置において、投光部21
から出射された平行光の光軸と直交する軸をとり、これ
を第７図に示すように、ｘ軸とする。第７図において、
x0は光軸の位置であり、x1およびx2はレンズの両端部に
対応した位置である。ｘ軸上の光出力は第８図に示すよ
うに変化する。これは、投光レンズの瞳の回折の影響
（リンギング）でｘ軸方向の光出力の不均一が生じるた
めである。このために、受光光量の変化によって測定対
象物体の寸法を測定する従来の方法では、同一の物体を
測定したとしても、その位置によっては第９図に示すよ
うに寸法出力に誤差が生じてしまうという問題点があっ
た。
から出射された平行光の光軸と直交する軸をとり、これ
を第７図に示すように、ｘ軸とする。第７図において、
x0は光軸の位置であり、x1およびx2はレンズの両端部に
対応した位置である。ｘ軸上の光出力は第８図に示すよ
うに変化する。これは、投光レンズの瞳の回折の影響
（リンギング）でｘ軸方向の光出力の不均一が生じるた
めである。このために、受光光量の変化によって測定対
象物体の寸法を測定する従来の方法では、同一の物体を
測定したとしても、その位置によっては第９図に示すよ
うに寸法出力に誤差が生じてしまうという問題点があっ
た。
また、第10図に示すように、直径がｂである物体31の
寸法を測定する際に、物体の一部が検出ゾーンからはみ
出た場合には、物体31によって遮蔽される領域Ｂは、第
11図に示すように直径がａである物体32を検出ゾーン内
で良好に測定した際に物体32によって遮蔽される領域Ａ
と等しくなる場合がある。したがって、物体32を測定し
ているときに、誤って混入した物体31が第10図に示すよ
うに位置した場合には、物体32を測定したときと同じ出
力が得られるため、測定対象物体が所望のものでないに
もかかわらず、良品であると判断してしまうことがあっ
た。
寸法を測定する際に、物体の一部が検出ゾーンからはみ
出た場合には、物体31によって遮蔽される領域Ｂは、第
11図に示すように直径がａである物体32を検出ゾーン内
で良好に測定した際に物体32によって遮蔽される領域Ａ
と等しくなる場合がある。したがって、物体32を測定し
ているときに、誤って混入した物体31が第10図に示すよ
うに位置した場合には、物体32を測定したときと同じ出
力が得られるため、測定対象物体が所望のものでないに
もかかわらず、良品であると判断してしまうことがあっ
た。
また、他の課題として、第11図に示すように物体32が
検出ゾーン内で良好にその寸法を測定することができる
が、物体32の中心が検出ゾーンのｘ軸上のどの位置に存
在しているのかを検出することはできないという問題点
もあった。
検出ゾーン内で良好にその寸法を測定することができる
が、物体32の中心が検出ゾーンのｘ軸上のどの位置に存
在しているのかを検出することはできないという問題点
もあった。
それゆえに、この考案の目的は、測定対象物体の寸法
を測定することができるとともに、測定対象物体が検出
ゾーン内の良好な位置にあることがわかるような寸法測
定装置を提供することである。
を測定することができるとともに、測定対象物体が検出
ゾーン内の良好な位置にあることがわかるような寸法測
定装置を提供することである。
この考案の他の目的は、測定対象物体の寸法を測定す
ることができるとともに、測定対象物の中心が検出ゾー
ンのどの位置に存在するのかを検出することができる寸
法測定装置を提供することである。
ることができるとともに、測定対象物の中心が検出ゾー
ンのどの位置に存在するのかを検出することができる寸
法測定装置を提供することである。
［課題を解決するための手段］ 請求項１記載の寸法測定装置は、投光部から測定対象
物体に平行光を投光し、測定対象物体による光の遮蔽に
よって生じた光量の変化を受光部で検出して物体の寸法
を測定する透過形の寸法測定装置であって、その受光部
は、受光面への照射光の受光位置に応じた第１および第
２の光電流出力を両端から出力する位置検出素子を含
み、その位置検出素子の第１および第２の出力を演算す
ることに基づいて、測定対象物体を介して受光される光
の量を検出するとともに、測定対象物体の位置を検出す
る検出手段と、測定対象物体の位置が、検出手段の演算
結果の線形性に関わる予め定める領域外にあることが検
出されたことに応じて、所定の信号を出力する検出ゾー
ン判定手段とを備える。
物体に平行光を投光し、測定対象物体による光の遮蔽に
よって生じた光量の変化を受光部で検出して物体の寸法
を測定する透過形の寸法測定装置であって、その受光部
は、受光面への照射光の受光位置に応じた第１および第
２の光電流出力を両端から出力する位置検出素子を含
み、その位置検出素子の第１および第２の出力を演算す
ることに基づいて、測定対象物体を介して受光される光
の量を検出するとともに、測定対象物体の位置を検出す
る検出手段と、測定対象物体の位置が、検出手段の演算
結果の線形性に関わる予め定める領域外にあることが検
出されたことに応じて、所定の信号を出力する検出ゾー
ン判定手段とを備える。
請求項２記載の寸法測定装置は、投光部から測定対象
物体に平行光を投光し、測定対象物体による光の遮蔽に
よって生じた光量の変化を受光部で受光して物体の寸法
を測定する透過形の寸法測定装置であって、その受光部
は、受光面への照射光の受光位置に応じた第１および第
２の光電流出力を両端から出力する位置検出素子を含
み、位置検出素子の第１および第２の出力の和に基づい
て測定対象物体を介して受光される光の量を検出して測
定対象物体の寸法を検出するとともに、位置検出素子の
第１および第２の出力を演算処理して測定対象物体の位
置を求める検出手段とを備える。
物体に平行光を投光し、測定対象物体による光の遮蔽に
よって生じた光量の変化を受光部で受光して物体の寸法
を測定する透過形の寸法測定装置であって、その受光部
は、受光面への照射光の受光位置に応じた第１および第
２の光電流出力を両端から出力する位置検出素子を含
み、位置検出素子の第１および第２の出力の和に基づい
て測定対象物体を介して受光される光の量を検出して測
定対象物体の寸法を検出するとともに、位置検出素子の
第１および第２の出力を演算処理して測定対象物体の位
置を求める検出手段とを備える。
［作用］ 請求項１記載の寸法測定装置においては、受光部に設
けられた位置検出素子の第１および第２の光電流出力を
演算することに基づいて、測定対象物を介して受光され
る光の量を検出するとともに、測定対象物の位置を検出
し、測定対象物体の位置が検出手段の検出結果の線形性
に関わる予め定める領域外にあることが検出されたこと
に応じて、所定の信号が出力される。
けられた位置検出素子の第１および第２の光電流出力を
演算することに基づいて、測定対象物を介して受光され
る光の量を検出するとともに、測定対象物の位置を検出
し、測定対象物体の位置が検出手段の検出結果の線形性
に関わる予め定める領域外にあることが検出されたこと
に応じて、所定の信号が出力される。
請求項２記載の寸法測定装置においては、受光部に設
けられた位置検出素子の第１および第２の光電流出力の
和に基づいて測定対象物体を介して受光される光の量を
検出して測定対象物体の寸法を検出するとともに、位置
検出素子の第１および第２の光電流出力を演算処理して
測定対象物体の位置を求める。
けられた位置検出素子の第１および第２の光電流出力の
和に基づいて測定対象物体を介して受光される光の量を
検出して測定対象物体の寸法を検出するとともに、位置
検出素子の第１および第２の光電流出力を演算処理して
測定対象物体の位置を求める。
［考案の実施例］ 第１図はこの考案の一実施例の寸法測定装置を示す概
略ブロック図である。第１図を参照して、寸法測定装置
は、投光部１と受光部２と信号処理部３とを含む。投光
部１は、投光素子４と投光レンズ５とを含む。投光素子
４としては、たとえばフォトダイオードが用いられる。
受光部２は、スリット６と集光レンズ７とPSD（Positio
n Sensitive Device）８とを含む。ここで、PSD8は、そ
の受光面が照射されるとき、発生する光電流を素子の両
端から取り出して出力するものである。
略ブロック図である。第１図を参照して、寸法測定装置
は、投光部１と受光部２と信号処理部３とを含む。投光
部１は、投光素子４と投光レンズ５とを含む。投光素子
４としては、たとえばフォトダイオードが用いられる。
受光部２は、スリット６と集光レンズ７とPSD（Positio
n Sensitive Device）８とを含む。ここで、PSD8は、そ
の受光面が照射されるとき、発生する光電流を素子の両
端から取り出して出力するものである。
測定対象物体14が第２図に実線で示す中心位置x0にあ
れば、出力端A,Bから出力される電流値は等しくなる。
測定対象物体14が第２図に示す破線で示す端部x1にあれ
ば、Ｂ部分が遮光されるため、出力端Ａからの電流値が
出力端Ｂからの電流値に比べ高くなる。逆に、測定対象
物体14が端部x2にあれば、Ａ部分が遮光されるため、出
力端Ｂからの電流値が出力端Ａからの電流値に比べ高く
なる。測定対象物体14が検出ゾーンであるx1からx2まで
の範囲にあれば、PSD8の出力端A,Bからの電流値の和は
不変である。
れば、出力端A,Bから出力される電流値は等しくなる。
測定対象物体14が第２図に示す破線で示す端部x1にあれ
ば、Ｂ部分が遮光されるため、出力端Ａからの電流値が
出力端Ｂからの電流値に比べ高くなる。逆に、測定対象
物体14が端部x2にあれば、Ａ部分が遮光されるため、出
力端Ｂからの電流値が出力端Ａからの電流値に比べ高く
なる。測定対象物体14が検出ゾーンであるx1からx2まで
の範囲にあれば、PSD8の出力端A,Bからの電流値の和は
不変である。
測定対象物体により遮光される部分の面積とPSD8の出
力端ＡおよびＢの和Ａ＋Ｂとは第３図に示すように逆比
例の関係にある。この実施例では、信号処理部３に加算
器９を設け、加算器９によりPSD8の２つの出力の和Ａ＋
Ｂを求めて、測定対象物体の寸法を検出する。
力端ＡおよびＢの和Ａ＋Ｂとは第３図に示すように逆比
例の関係にある。この実施例では、信号処理部３に加算
器９を設け、加算器９によりPSD8の２つの出力の和Ａ＋
Ｂを求めて、測定対象物体の寸法を検出する。
また、測定対象物体14のｘ軸上の位置とPSD8の２つの
出力の比A/Bとは第４図に示すような関係となり、A/B
は、測定対象物体が中心位置であるx0およびその近くに
あれば、ｘに対して逆比例関係にあり、両端部x1，x2近
くにあれば、比例しなくなり、A/Bは歪む。このような
歪みが生じるわけは、投光レンズ５の瞳の回折の影響に
より、平行光の光出力が不均一となっているためであ
る。この実施例では、信号処理部３に除算器10と比較器
11とを設け、除算器10によりPSD8の２つの出力の比A/B
を求め、比較器11に予めしきい値v1，v2を設定してお
き、A/B＜v1あるいはA/B＞v2となったとき、比較器11か
ら警報信号を出力させる。したがって、警報信号が出力
されないとき、つまりA/Bがv1とv2との間にある場合に
は、常に寸法出力の線形性が保証される。
出力の比A/Bとは第４図に示すような関係となり、A/B
は、測定対象物体が中心位置であるx0およびその近くに
あれば、ｘに対して逆比例関係にあり、両端部x1，x2近
くにあれば、比例しなくなり、A/Bは歪む。このような
歪みが生じるわけは、投光レンズ５の瞳の回折の影響に
より、平行光の光出力が不均一となっているためであ
る。この実施例では、信号処理部３に除算器10と比較器
11とを設け、除算器10によりPSD8の２つの出力の比A/B
を求め、比較器11に予めしきい値v1，v2を設定してお
き、A/B＜v1あるいはA/B＞v2となったとき、比較器11か
ら警報信号を出力させる。したがって、警報信号が出力
されないとき、つまりA/Bがv1とv2との間にある場合に
は、常に寸法出力の線形性が保証される。
また、この警報出力を出すことにしたことによって、
加算器９から出力される検出寸法が変わらなくても、所
望の測定対象物体よりも大きい物体が検出ゾーン境界に
存在していることを検出することができる。
加算器９から出力される検出寸法が変わらなくても、所
望の測定対象物体よりも大きい物体が検出ゾーン境界に
存在していることを検出することができる。
さらに、第１図に示すように、比較器11の出力を反転
して、安定出力を出すようにすれば、測定対象物体が検
出ゾーンの良好な位置にあることが即座にわかり、測定
対象物体を当該測定装置の検出ゾーン内に容易に配置す
ることができる。
して、安定出力を出すようにすれば、測定対象物体が検
出ゾーンの良好な位置にあることが即座にわかり、測定
対象物体を当該測定装置の検出ゾーン内に容易に配置す
ることができる。
上記の実施例では、比較器11のしきい値は予め定める
値に固定的あるいは半固定的に設定されているが、外部
からしきい値を設定できるようにしてもよい。このよう
にした実施例を第５図に示す。このように、しきい値を
外部から設定可能にすれば、測定対象物体の寸法に応じ
てしきい値を変えることができ、測定対象物体が検出ゾ
ーンの良好な位置にあることを精度よく判定することが
できるようになる。
値に固定的あるいは半固定的に設定されているが、外部
からしきい値を設定できるようにしてもよい。このよう
にした実施例を第５図に示す。このように、しきい値を
外部から設定可能にすれば、測定対象物体の寸法に応じ
てしきい値を変えることができ、測定対象物体が検出ゾ
ーンの良好な位置にあることを精度よく判定することが
できるようになる。
［考案の効果］ 請求項１記載の寸法測定装置においては、受光部に設
けられた位置検出素子の第１および第２の光電流出力を
演算することに基づいて、測定対象物体を介して受光さ
れる光の量を検出するとともに、測定対象物体の位置を
検出し、測定対象物体の位置が検出手段の演算結果の線
形性に関わる予め定める領域外にあることが検出されこ
とに応じて、所定の信号を出力することができる。した
がって、測定対象物体の寸法を検出することができると
ともに、測定対象物体を検出ゾーン内の良好な位置にあ
ることがわかる。この結果、測定された寸法に誤差が生
じていること、あるいは、寸法が同一であっても異なる
測定対象物体を測定し得る可能性があることを知らせる
ことができる。また、測定対象物体を当該測定装置の検
出ゾーン内に容易に配置することできる。
けられた位置検出素子の第１および第２の光電流出力を
演算することに基づいて、測定対象物体を介して受光さ
れる光の量を検出するとともに、測定対象物体の位置を
検出し、測定対象物体の位置が検出手段の演算結果の線
形性に関わる予め定める領域外にあることが検出されこ
とに応じて、所定の信号を出力することができる。した
がって、測定対象物体の寸法を検出することができると
ともに、測定対象物体を検出ゾーン内の良好な位置にあ
ることがわかる。この結果、測定された寸法に誤差が生
じていること、あるいは、寸法が同一であっても異なる
測定対象物体を測定し得る可能性があることを知らせる
ことができる。また、測定対象物体を当該測定装置の検
出ゾーン内に容易に配置することできる。
請求項２記載の寸法測定装置においては、受光部に設
けられた位置検出素子の第１および第２光電流出力の和
に基づいて測定対象物を介して受光される光の量を検出
して測定対象物体の寸法を検出するとともに、位置検出
素子の第１および第２の光電流出力を演算処理して測定
対象物体の位置を求めることができる。したがって、測
定対象物体の寸法を検出することができるとともに、測
定対象物体の中心が検出ゾーンのどの位置に存在するの
かを検出することも可能となる。
けられた位置検出素子の第１および第２光電流出力の和
に基づいて測定対象物を介して受光される光の量を検出
して測定対象物体の寸法を検出するとともに、位置検出
素子の第１および第２の光電流出力を演算処理して測定
対象物体の位置を求めることができる。したがって、測
定対象物体の寸法を検出することができるとともに、測
定対象物体の中心が検出ゾーンのどの位置に存在するの
かを検出することも可能となる。
第１図はこの考案の一実施例の寸法測定装置を示す概略
ブロック図である。第２図は第１図に示すPSDの動作原
理を説明するための図である。第３図は第２図に示すPS
Dの加算出力と遮光部の面積との関係を示すグラフであ
る。第４図は第２図に示すPSDの除算出力と測定対象物
体の位置との関係を説明するためのグラフである。第５
図はこの考案の他の実施例の構成を示す概略ブロック図
である。第６図は従来の寸法測定装置を示す概略ブロッ
ク図である。第７図ないし第11図は従来の寸法測定装置
における問題点を説明するための図である。 図において、１は投光部、２は受光部、３は信号処理
部、４は投光素子、５は投光レンズ、６はスリット、７
は集光レンズ、８はPSD、９は加算器、10は除算器、11
は比較器、12は反転器を示す。
ブロック図である。第２図は第１図に示すPSDの動作原
理を説明するための図である。第３図は第２図に示すPS
Dの加算出力と遮光部の面積との関係を示すグラフであ
る。第４図は第２図に示すPSDの除算出力と測定対象物
体の位置との関係を説明するためのグラフである。第５
図はこの考案の他の実施例の構成を示す概略ブロック図
である。第６図は従来の寸法測定装置を示す概略ブロッ
ク図である。第７図ないし第11図は従来の寸法測定装置
における問題点を説明するための図である。 図において、１は投光部、２は受光部、３は信号処理
部、４は投光素子、５は投光レンズ、６はスリット、７
は集光レンズ、８はPSD、９は加算器、10は除算器、11
は比較器、12は反転器を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】投光部から測定対象物体に平行光を投光
し、測定対象物体による光の遮蔽によって生じた光量の
変化を受光部で検出して物体の寸法を測定する透過形の
寸法測定装置において、 前記受光部は、受光面への照射光の受光位置に応じた第
１および第２の光電流出力を両端から出力する位置検出
素子を含み、 前記位置検出素子の第１および第２の出力を演算するこ
とに基づいて、測定対象物体を介して受光される光の量
を検出するとともに、測定対象物体の位置を検出する検
出手段と、 測定対象物体の位置が、前記検出手段の演算結果の線形
性に関わる予め定める領域外にあることが検出されたこ
とに応じて、所定の信号を出力する検出ゾーン判定手段
とを備えた、寸法測定装置。 - 【請求項２】投光部から測定対象物体に平行光を投光
し、測定対象物体による光の遮蔽によって生じた光量の
変化を受光部で検出して物体の寸法を測定する透過型の
寸法測定装置において、 前記受光部は、受光面への照射光の受光位置に応じた第
１および第２の光電流出力を両端から出力する位置検出
素子を含み、 前記位置検出素子の第１および第２の出力の和に基づい
て測定対象物体を介して受光される光の量を検出して測
定対象物体の寸法を検出するとともに、前記位置検出素
子の第１および第２の出力を演算処理して測定対象物体
の位置を求める検出手段とを備えた、寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990083914U JPH086244Y2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990083914U JPH086244Y2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 寸法測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0441607U JPH0441607U (ja) | 1992-04-08 |
| JPH086244Y2 true JPH086244Y2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=31631982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990083914U Expired - Lifetime JPH086244Y2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086244Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH611017A5 (ja) * | 1976-05-05 | 1979-05-15 | Zumbach Electronic Ag | |
| JPS6228605A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-06 | Hokuyo Automatic Co | 光学式外形測定装置 |
| JPS6252404A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-07 | Nippon Steel Corp | 回転式寸法測定方法及び装置 |
-
1990
- 1990-08-07 JP JP1990083914U patent/JPH086244Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0441607U (ja) | 1992-04-08 |
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