JPH0949713A - 平面形状計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、被検査物のエッジ測定の走査周期
を被検査物の温度に依存せずに一定にすることができ、
また、被検査物の移動距離分解能を被検査物の温度に依
存せずに一定にすることができる平面形状計を提供する
ことにある。 【解決手段】 幅方向用レーザ１から出射されたレーザ
光を幅方向用ポリゴンミラー３で被検査物９の表面上に
幅方向に走査する。次に、幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，
５ｂで被検査物９の表面上からの出射光および被検査物
９で反射されたレーザ光の反射光を受光して幅方向に走
査してビデオ信号に変換し、このビデオ信号のゲインを
幅方向ゲイン調整部１１で調整する。形状演算部１５で
は、幅方向ゲイン調整部１１でゲイン調整されたビデオ
信号から被検査物９の幅方向のエッジ位置を求め、移動
距離演算部１３からの移動距離より被検査物９の形状を
算出し、この被検査物９の形状データを出力するように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査物の形状を
測定する平面形状計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の平面形状計としては、図９に示す
ものが知られている。このものは、被検査物１０５の幅
方向に設置され、被検査物１０５から放射される光を検
出する２台の幅方向用ＣＣＤカメラ１０１ａ，１０１ｂ
（ここでは、浮き上がり補正できるように２台設置した
例を示している）から出力されるビデオ信号を形状演算
部１０９に入力する。また、被検査物１０５の流れ方向
に設置でき、被検査物１０５から放射される光を検出す
る流れ方向用ＣＣＤカメラ１０３から出力されるビデオ
信号を移動距離演算部１０７に入力するように構成さ
れ、移動距離演算部１０７では、流れ方向用ＣＣＤカメ
ラ１０３からのｎ走査目およびｎ＋１走査目のビデオ信
号から、１走査分の移動距離であるエッジ間隔Ｌを求め
て、形状演算部１０９に出力する。

【０００３】形状演算部１０９では、幅方向用ＣＣＤカ
メラ１０１ａ，１０１ｂからの出力されるビデオ信号よ
り被検査物１０５のエッジ位置を求める一方、移動距離
演算部１０７から出力されるエッジ間隔Ｌより、被検査
物１０５の形状を算出するというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の平面形状計の場
合、被検査物１０５の温度により被検査物１０５から放
射される光が大きく変化し、ビデオ信号に対するゲイン
調整回路だけでは対応できないため、幅方向用ＣＣＤカ
メラ１０１ａ，１０１ｂ、流れ方向用ＣＣＤカメラ１０
３の走査周期を高く変更して対応していた。しかしなが
ら、この場合、被検査物１０５の温度によっては、幅方
向用ＣＣＤカメラ１０１ａ，１０１ｂでは、エッジの測
定周期が変化してしまう一方、流れ方向用ＣＣＤカメラ
１０３では、移動距離分解能が変化してしまうといった
問題がある。

【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、被検査物のエッジ測定の走査周期を
被検査物の温度に依存せずに一定にすることができ、ま
た、被検査物の移動距離分解能を被検査物の温度に依存
せずに一定にすることができる平面形状計を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、被検査物の幅方向に対応する
幅間隔および該被検査物の流れ方向に対応する移動距離
に基づいて該被検査物の形状を算出する平面形状計にお
いて、前記被検査物の表面に対して幅方向に光点を出射
して走査する幅方向走査手段と、前記被検査物の表面を
幅方向に撮像する幅方向撮像手段と、該幅方向撮像手段
から出力されたビデオ信号のゲインを調整する幅方向ゲ
イン調整手段と、を有し、前記幅方向ゲイン調整手段か
ら出力されたビデオ信号に基づいて前記被検査物の前記
幅間隔を算出することを要旨とする。請求項１記載の発
明にあっては、被検査物の表面に対して幅方向に光点を
出射して走査し、被検査物の表面を幅方向に撮像する。
次に、撮像された幅方向のビデオ信号のゲインを調整す
ることで、調整されたビデオ信号に基づいて被検査物の
幅間隔を算出するという作用を有する。

【０００７】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、被検査物の幅方向に対応する幅間隔および該被
検査物の流れ方向に対応する移動距離に基づいて該被検
査物の形状を算出する平面形状計において、前記被検査
物の表面に対して流れ方向に光点を出射して走査する流
れ方向走査手段と、前記被検査物の表面を流れ方向に撮
像する流れ方向撮像手段と、該流れ方向撮像手段から出
力されたビデオ信号のゲインを調整する流れ方向ゲイン
調整手段と、を有し、該流れ方向ゲイン調整手段から出
力されたビデオ信号に基づいて前記被検査物の移動距離
を算出することを要旨とする。請求項２記載の発明にあ
っては、被検査物の表面に対して流れ方向に光点を出射
して走査し、被検査物の表面を流れ方向に撮像する。次
に、撮像された流れ方向のビデオ信号のゲインを調整す
ることで、調整されたビデオ信号に基づいて被検査物の
移動距離を算出するという作用を有する。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、被検査物の幅方向に対応する幅間隔および該被
検査物の流れ方向に対応する移動距離に基づいて該被検
査物の形状を算出する平面形状計において、前記被検査
物の表面に対して幅方向に光点を出射して走査する幅方
向走査手段と、前記被検査物の表面を幅方向に撮像する
幅方向撮像手段と、該幅方向撮像手段から出力されたビ
デオ信号のゲインを調整する幅方向ゲイン調整手段と、
前記被検査物の表面に対して流れ方向に光点を出射して
走査する流れ方向走査手段と、前記被検査物の表面を流
れ方向に撮像する流れ方向撮像手段と、該流れ方向撮像
手段から出力されたビデオ信号のゲインを調整する流れ
方向ゲイン調整手段と、を有し、前記幅方向ゲイン調整
手段から出力されたビデオ信号に基づいて前記被検査物
の前記幅間隔を算出する一方、前記流れ方向ゲイン調整
手段から出力されたビデオ信号に基づいて前記被検査物
の移動距離を算出し、該幅間隔および該移動距離に基づ
いて前記被検査物の形状を算出することを要旨とする。

【０００９】請求項３記載の発明にあっては、被検査物
の表面に対して幅方向に光点を出射して走査し、被検査
物の表面を幅方向に撮像する。次に、撮像された幅方向
のビデオ信号のゲインを調整する。一方、被検査物の表
面に対して流れ方向に光点を出射して走査し、被検査物
の表面を流れ方向に撮像する。次に、撮像された流れ方
向にビデオ信号のゲインを調整することで、調整された
幅方向のビデオ信号に基づいて被検査物の幅間隔を算出
する一方、調整された流れ方向のビデオ信号に基づいて
被検査物の移動距離を算出し、幅間隔および移動距離に
基づいて被検査物の形状を算出するという作用を有す
る。

【００１０】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記幅方向走査手段および前記流れ方向走査手
段の少なくとも一方は、前記被検査物から放射される光
の波長とは別の波長を有する光点を出射して走査する一
方、前記幅方向撮像手段および前記流れ方向撮像手段の
少なくとも一方と前記被検査物との間に、前記被検査物
から放射される光をカットする光学帯域フィルタを配置
することを要旨とする。請求項４記載の発明にあって
は、被検査物から放射される光の波長とは別の波長を有
する光点を出射して走査する一方、幅方向撮像手段およ
び流れ方向撮像手段の少なくとも一方と被検査物との間
に、被検査物から放射される光をカットする光学帯域フ
ィルタを配置することで、被検査物から放射される光を
カットするという作用を有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態に係る平面形状計を説明する。図１は、本発明
の第１の実施の形態に係る平面形状計の構成を示す図で
ある。図１に示すように、平面形状計は、幅方向用ポリ
ゴンミラー３に向かってレーザ光を出射する幅方向用レ
ーザ１と、幅方向用レーザ１から出射されたレーザ光を
被検査物９の表面上に幅方向に１０ＫHZの走査周期で走
査する幅方向用ポリゴンミラー３と、被検査物９の表面
上からの出射光および被検査物９で反射されたレーザ光
の反射光を受光して幅方向に１ＫHZの走査周期で走査し
てビデオ信号に変換する幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５
ｂと、被検査物９の表面上からの出射光を受光して流れ
方向に走査してビデオ信号に変換する流れ方向用ＣＣＤ
カメラ７と、幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力
されたビデオ信号のゲインを調整する幅方向ゲイン調整
部１１と、流れ方向用ＣＣＤカメラ７から出力されたビ
デオ信号に基づいて被検査物９の移動距離を算出する移
動距離演算部１３と、幅方向ゲイン調整部１１でゲイン
調整されたビデオ信号から被検査物９の幅方向のエッジ
位置を求め、移動距離演算部１３からの移動距離より被
検査物９の形状を算出し、この形状データを出力する形
状演算部１５と、から構成される。

【００１２】次に、図２を用いて移動距離演算部１３の
動作を説明する。図２において、被検査物９は紙面左部
から右部に向かって搬送されて流れているものとする。
流れ方向用ＣＣＤカメラ７は被検査物９に対して流れ方
向に走査して受光した光をビデオ信号に順次に変換する
ので、ｎ走査目のビデオ信号を出力してから１走査時間
後にｎ＋１走査目のビデオ信号を出力する。次に、流れ
方向に立上りエッジおよび立下りエッジを有する被検査
物９のビデオ信号を移動距離演算部１３に入力すること
で、流れ方向の１走査分の移動距離Ｌを求めることがで
きる。なお、このようにして求められた１走査分の移動
距離Ｌは、図３（ｃ）に示すように、幅方向のエッジ位
置を１走査毎にプロットした場合のｎ走査目とｎ＋１走
査目との間の位置間隔であるエッジ間隔Ｌになることは
いうまでもない。

【００１３】なお、移動距離演算部１３では、流れ方向
に立上りエッジおよび立下りエッジを有する被検査物９
のビデオ信号を入力すると、例えば入力されたビデオ信
号と所定の基準値とをコンパレータで比較して、比較結
果として明確なエッジ位置を有する信号を求め、その
後、ｎ走査目の立上りエッジ位置に対してｎ＋１走査目
の立上りエッジ位置がどれだけ移動したかを求めればよ
く、この場合、例えば１ビットの画像メモリ上に走査線
毎に順次に信号データを記憶し、ｎ走査目の立上りエッ
ジ位置のアドレスとｎ＋１走査目の立上りエッジ位置の
アドレスとの差分を取ることで流れ方向の１走査分の移
動距離Ｌを求めることができる。さらに、例えばｎ走査
目の立上りエッジ位置のアドレスとｎ＋ｍ走査目の立上
りエッジ位置のアドレスとの差分を取ることで流れ方向
のｍ走査分の移動距離Ｌm を求めることができる。

【００１４】次に、図３を用いて形状演算部１５の動作
を説明する。図３（ａ）において、被検査物９は紙面下
部から上部に向かって搬送されて流れているものとす
る。幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂは被検査物９に対
して幅方向に走査して受光した光をビデオ信号に順次に
変換するので、図３（ｂ）に示すように、ｎ走査目のビ
デオ信号を出力してから１走査時間後にｎ＋１走査目の
ビデオ信号を出力する。次に、図３（ｃ）に示すよう
に、幅方向に立上りエッジおよび立下りエッジを有する
被検査物９のビデオ信号を形状演算部１５に入力するこ
とで、幅方向のエッジ位置を求めることができる。ま
た、図３（ｃ）に示すように幅方向のエッジ位置を１走
査毎にプロットすると、ｎ走査目とｎ＋１走査目との間
の位置間隔は、エッジ間隔Ｌになる。

【００１５】さらに、形状演算部１５で求められた幅方
向のエッジ位置および移動距離演算部１３で求められた
移動距離に対してそれぞれ取得時間を付加して出力する
ことで、例えば出力先にパーソナルコンピュータを配置
し、パーソナルコンピュータのメモリに取得時間毎に幅
方向のエッジ位置および移動距離を記憶させ、同時に、
パーソナルコンピュータのメモリ上に記憶された幅方向
のエッジ位置および移動距離をモニタ上にプロットする
ことで、図３（ｃ）に示すような形状測定結果を出力す
ることができる。また、幅方向のエッジ位置および移動
距離をモニタ上にプロットする代わりにプロッタに印字
して形状測定結果を出力することができる。

【００１６】なお、形状演算部１５では、幅方向に立上
りエッジおよび立下りエッジを有する被検査物９のビデ
オ信号を入力すると、例えば入力されたビデオ信号と所
定の基準値とをコンパレータで比較して、比較結果とし
て幅方向のエッジ位置を求めるようにしてもよい。ま
た、このコンパレータによる比較に代わって、ビデオ信
号をＡ／Ｄ変換した後に所定の基準値データと比較して
幅方向のエッジ位置を求めるようにしてもよい。さら
に、ビデオ信号をＡ／Ｄ変換した後に順次に前後データ
の差分値を算出し、この差分値が基準値を越えた場合に
は立上りエッジや立下りエッジがあったこととして検出
してもよい。

【００１７】次に、図４および図５を用いて幅方向ゲイ
ン調整部１１の動作を説明する。図４において、幅方向
用レーザ１の光量を、例えば、被検査物９の最高温度時
の放射光量、すなわち、被検査物９の最大放射光量と同
じにすると、被検査物９から放射される光量がまったく
ない場合には、図４（ａ）に示すように、幅方向用ＣＣ
Ｄカメラ５ａ，５ｂのゲインは１Ｖ（イ）である。一
方、被検査物９から放射される光量が最大の場合には、
幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂのゲインは、図４
（ｂ）に示すようにレーザ光によるゲイン１Ｖ（ロ）と
被検査物９から放射される光量（ハ）とが加算された２
Ｖとなる。幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂからは１Ｖ
〜２Ｖのビデオ信号が出力されるものとする。

【００１８】図５に示す幅方向ゲイン調整部１１では、
まず、１ＶPーP の基準ビデオ信号をＡ端子からオペアン
プ５１およびコンデンサ５３に入力して、コンデンサ５
３に基準ビデオ信号を積分させて基準積分信号を出力す
る。一方、幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂで撮像され
たビデオ信号をＢ端子からオペアンプ５７およびコンデ
ンサ５９に入力して、コンデンサ５９にビデオ信号を積
分させてビデオ積分信号を出力する。ここで、オペアン
プ５１から出力された基準積分信号を差動アンプ６３の
＋端子に入力する一方、オペアンプ５７から出力された
ビデオ積分信号を差動アンプ６３の−端子に入力する。
差動アンプ６３では、割り算回路を形成させてゲイン制
御信号（Ｅ）を出力アンプ７１に出力する。出力アンプ
７１では、Ｂ端子から入力されたビデオ信号をゲイン制
御信号（Ｅ）に応答した増幅率で増幅し、Ｆ端子から出
力する。

【００１９】例えば、図４に示すように、被検査物９か
ら放射される光量がまったくない場合と、被検査物９か
ら放射される光量が最大の場合とではゲインの比は２倍
であるが、幅方向ゲイン調整部１１で十分にゲインの調
整ができる範囲であるので、幅方向用ＣＣＤカメラ５
ａ，５ｂの走査周期を短く変更してビデオ信号の飽和を
防止する必要はなく、エッジの測定周期を被検査物９の
温度に依存せずに一定にすることができる。なお、１走
査毎のビデオ信号のブランク期間には、ＣＬＲ信号をＯ
Ｎすることでスイッチ５５，６１を閉結し、コンデンサ
５３，５９の過充電を防止するものである。

【００２０】次に、本発明の第１の実施の形態に係る平
面形状計の動作を説明する。まず、幅方向用ポリゴンミ
ラー３に向かって幅方向用レーザ１からレーザ光を出射
し、出射されたレーザ光を幅方向用ポリゴンミラー３で
被検査物９の表面上に幅方向に走査する。次に、幅方向
用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂは、被検査物９の表面上から
の出射光および被検査物９で反射されたレーザ光の反射
光を受光して幅方向に走査してビデオ信号に変換し、幅
方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力されたビデオ信
号のゲインを幅方向ゲイン調整部１１で調整する。一
方、流れ方向用ＣＣＤカメラ７は、被検査物９の表面上
からの出射光を受光して流れ方向に走査してビデオ信号
に変換し、流れ方向用ＣＣＤカメラ７から出力されたビ
デオ信号に基づいて被検査物９の移動距離を移動距離演
算部１３で算出する。ここで、形状演算部１５では、幅
方向ゲイン調整部１１でゲイン調整されたビデオ信号か
ら被検査物９の幅方向のエッジ位置を求め、移動距離演
算部１３からの移動距離より被検査物９の形状を算出
し、この被検査物９の形状データを出力するように構成
することで、被検査物９の温度変化による被検査物９か
ら放射される放射光の変化に依存せずに、すなわち、被
検査物９から放射される光がなくても走査されるレーザ
光の光点の光量のみで被検査物９の幅方向のエッジを検
出でき、また、被検査物９から放射される光が変化して
も幅方向ゲイン調整回路でゲイン調整できるので、エッ
ジ測定の走査周期を被検査物の温度に依存せずに一定に
することができる。

【００２１】次に、図６は、本発明の第２の実施の形態
に係る平面形状計の構成を示す図である。図６に示すよ
うに、被検査物９の表面上からの出射光を受光して幅方
向に走査してビデオ信号に変換する幅方向用ＣＣＤカメ
ラ５ａ，５ｂと、流れ方向用ポリゴンミラー１９に向か
ってレーザ光を出射する流れ方向用レーザ１７と、流れ
方向用レーザ１７から出射されたレーザ光を被検査物９
の表面上に流れ方向に走査する流れ方向用ポリゴンミラ
ー１９と、被検査物９の表面上からの出射光および被検
査物９で反射されたレーザ光の反射光を受光して流れ方
向に走査してビデオ信号に変換する流れ方向用ＣＣＤカ
メラ７と、流れ方向用ＣＣＤカメラ７から出力されたビ
デオ信号のゲインを調整する流れ方向ゲイン調整部２１
と、流れ方向ゲイン調整部１３から出力されたビデオ信
号に基づいて被検査物９の移動距離を算出する移動距離
演算部１３と、幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂでゲイ
ン調整されたビデオ信号から被検査物９の幅方向のエッ
ジ位置を求め、移動距離演算部１３からの移動距離より
被検査物９の形状を算出し、この形状データを出力する
形状演算部１５と、から構成される。

【００２２】なお、幅方向において、被検査物９の幅よ
り長い光源を被検査物９の下部に設置し、被検査物９に
この光源から光を照射し、幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，
５ｂでこの光を受光してもよい。また、流れ方向ゲイン
調整部２１は図５に示す幅方向ゲイン調整部１１の回路
構成を採用するものとする。

【００２３】次に、本発明の第２の実施の形態に係る平
面形状計の動作を説明する。まず、幅方向用ＣＣＤカメ
ラ５ａ，５ｂは、被検査物９の表面上からの出射光を受
光して幅方向に走査してビデオ信号に変換する。一方、
流れ方向用ポリゴンミラー１９に向かって流れ方向用レ
ーザ１７からレーザ光を出射し、出射されたレーザ光を
流れ方向用ポリゴンミラー１９で被検査物９の表面上に
流れ方向に走査する。次に、流れ方向用ＣＣＤカメラ７
は、被検査物９の表面上からの出射光および被検査物９
で反射されたレーザ光の反射光を受光して流れ方向に走
査してビデオ信号に変換し、流れ方向用ＣＣＤカメラ７
から出力されたビデオ信号のゲインを流れ方向ゲイン調
整部２１で調整する。次に、流れ方向ゲイン調整部２１
から出力されたビデオ信号に基づいて被検査物９の移動
距離を移動距離演算部１３で算出する。ここで、形状演
算部１５では、幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出
力されたビデオ信号から被検査物９の幅方向のエッジ位
置を求め、移動距離演算部１３からの移動距離より被検
査物９の形状を算出し、この被検査物９の形状データを
出力するように構成することで、被検査物９の温度変化
による被検査物９から放射される放射光の変化に依存せ
ずに、すなわち、被検査物９から放射される光がなくて
も被検査物９の幅方向のエッジを検出でき、また、被検
査物９から放射される光が変化しても流れ方向ゲイン調
整部でゲイン調整できるので、移動距離分解能を被検査
物９の温度に依存せずに一定にすることができ、エッジ
測定の走査周期を被検査物の温度に依存せずに一定にす
ることができる。

【００２４】図７は、本発明の第３の実施の形態に係る
平面形状計の構成を示す図である。図７に示すように、
平面形状計は、幅方向用ポリゴンミラー３に向かってレ
ーザ光を出射する幅方向用レーザ１と、幅方向用レーザ
１から出射されたレーザ光を被検査物９の表面上に幅方
向に走査する幅方向用ポリゴンミラー３と、被検査物９
の表面上からの出射光および被検査物９で反射されたレ
ーザ光の反射光を受光して幅方向に走査してビデオ信号
に変換する幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂと、幅方向
用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力されたビデオ信号の
ゲインを調整する幅方向ゲイン調整部１１と、流れ方向
用ポリゴンミラー１９に向かってレーザ光を出射する流
れ方向用レーザ１７と、流れ方向用レーザ１７から出射
されたレーザ光を被検査物９の表面上に流れ方向に走査
する流れ方向用ポリゴンミラー１９と、被検査物９の表
面上からの出射光および被検査物９で反射されたレーザ
光の反射光を受光して流れ方向に走査してビデオ信号に
変換する流れ方向用ＣＣＤカメラ７と、流れ方向用ＣＣ
Ｄカメラ７から出力されたビデオ信号のゲインを調整す
る流れ方向ゲイン調整部２１と、流れ方向ゲイン調整部
１３から出力されたビデオ信号に基づいて被検査物９の
移動距離を算出する移動距離演算部１３と、幅方向ゲイ
ン調整部１１でゲイン調整されたビデオ信号から被検査
物９の幅方向のエッジ位置を求め、移動距離演算部１３
からの移動距離より被検査物９の形状を算出し、この形
状データを出力する形状演算部１５と、から構成され
る。

【００２５】次に、本発明の第３の実施の形態に係る平
面形状計の動作を説明する。まず、幅方向用ポリゴンミ
ラー３に向かって幅方向用レーザ１からレーザ光を出射
し、出射されたレーザ光を幅方向用ポリゴンミラー３で
被検査物９の表面上に幅方向に走査する。次に、幅方向
用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂは、被検査物９の表面上から
の出射光および被検査物９で反射されたレーザ光の反射
光を受光して幅方向に走査してビデオ信号に変換し、幅
方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力されたビデオ信
号のゲインを幅方向ゲイン調整部１１で調整する。一
方、流れ方向用ポリゴンミラー１９に向かって流れ方向
用レーザ１７からレーザ光を出射し、出射されたレーザ
光を流れ方向用ポリゴンミラー１９で被検査物９の表面
上に流れ方向に走査する。次に、流れ方向用ＣＣＤカメ
ラ７は、被検査物９の表面上からの出射光および被検査
物９で反射されたレーザ光の反射光を受光して流れ方向
に走査してビデオ信号に変換し、流れ方向用ＣＣＤカメ
ラ７から出力されたビデオ信号のゲインを流れ方向ゲイ
ン調整部２１で調整する。次に、流れ方向ゲイン調整部
２１から出力されたビデオ信号に基づいて被検査物９の
移動距離を移動距離演算部１３で算出する。ここで、形
状演算部１５では、幅方向ゲイン調整部１１から出力さ
れたビデオ信号から被検査物９の幅方向のエッジ位置を
求め、移動距離演算部１３からの移動距離より被検査物
９の形状を算出し、この被検査物９の形状データを出力
するように構成することで、被検査物９の温度変化によ
る被検査物９から放射される放射光の変化に依存せず
に、すなわち、被検査物９から放射される光がなくても
被検査物９の幅方向のエッジを検出でき、また、被検査
物９から放射される光が変化しても流れ方向ゲイン調整
部でゲイン調整できるので、移動距離分解能を被検査物
９の温度に依存せずに一定にすることができ、エッジ測
定の走査周期を被検査物の温度に依存せずに一定にする
ことができる。

【００２６】図８は、本発明の第４の実施の形態に係る
平面形状計の構成を示す図である。図８に示すように、
その特徴は、図７に示す平面形状計の構成に加えて、被
検査物９から放射される光をカットする幅方向用光学帯
域フィルタ２７ａ，２７ｂと、被検査物９から出射され
る光をカットする流れ方向用光学帯域フィルタ２９とに
ある。

【００２７】次に、本発明の第４の実施の形態に係る平
面形状計の動作を説明する。まず、幅方向用ポリゴンミ
ラー３に向かって幅方向用レーザ１からレーザ光を出射
し、出射されたレーザ光を幅方向用ポリゴンミラー３で
被検査物９の表面上に幅方向に走査する。次に、被検査
物９の表面上からの出射光および被検査物９で反射され
たレーザ光の反射光のうち被検査物９から放射される光
を幅方向用光学帯域フィルタ２７ａ，２７ｂでカット
し、幅方向用ＣＣＤカメラ５ａ，５ｂは、幅方向用光学
帯域フィルタ２７ａ，２７ｂを透過したレーザ光を受光
して幅方向に走査してビデオ信号に変換し、幅方向用Ｃ
ＣＤカメラ５ａ，５ｂから出力されたビデオ信号のゲイ
ンを幅方向ゲイン調整部１１で調整する。

【００２８】一方、流れ方向用ポリゴンミラー１９に向
かって流れ方向用レーザ１７からレーザ光を出射し、出
射されたレーザ光を流れ方向用ポリゴンミラー１９で被
検査物９の表面上に流れ方向に走査する。次に、被検査
物９の表面上からの出射光および被検査物９で反射され
たレーザ光の反射光のうち被検査物９から放射される光
を流れ方向用光学帯域フィルタ２９でカットし、流れ方
向用ＣＣＤカメラ７は流れ方向用光学帯域フィルタ２９
を透過したレーザ光を受光して流れ方向に走査してビデ
オ信号に変換し、流れ方向用ＣＣＤカメラ７から出力さ
れたビデオ信号のゲインを流れ方向ゲイン調整部２１で
調整する。次に、流れ方向ゲイン調整部２１から出力さ
れたビデオ信号に基づいて被検査物９の移動距離を移動
距離演算部１３で算出する。ここで、形状演算部１５で
は、幅方向ゲイン調整部１１から出力されたビデオ信号
から被検査物９の幅方向のエッジ位置を求め、移動距離
演算部１３からの移動距離より被検査物９の形状を算出
し、この被検査物９の形状データを出力するように構成
することで、被検査物９の温度変化による被検査物９か
ら放射される放射光の変化に依存せずに、すなわち、被
検査物９から放射される光がなくても被検査物９の幅方
向のエッジを検出でき、また、被検査物９から放射され
る光が変化しても流れ方向ゲイン調整部でゲイン調整で
きるので、移動距離分解能を被検査物９の温度に依存せ
ずに一定にすることができ、エッジ測定の走査周期を被
検査物の温度に依存せずに一定にすることができる。

【００２９】さらに、常に、幅方向用レーザ１および流
れ方向用レーザ１７から出射された光のみを受光するこ
とができ、被検査物９の温度変化による放射光量の変化
による影響をまったく受けることなく、エッジ測定の走
査周期を被検査物の温度に依存せずに一定にすることが
でき、かつ、移動距離分解能を被検査物９の温度に依存
せずに一定にすることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１記載の
本発明によれば、被検査物の表面に対して幅方向に光点
を出射して走査し、被検査物の表面を幅方向に撮像す
る。次に、撮像された幅方向のビデオ信号のゲインを調
整することで、調整されたビデオ信号に基づいて被検査
物の幅間隔を算出するようにしているので、被検査物の
エッジ測定の走査周期を被検査物の温度に依存せずに一
定にすることができる。

【００３１】また、請求項２記載の本発明によれば、被
検査物の表面に対して流れ方向に光点を出射して走査
し、被検査物の表面を流れ方向に撮像する。次に、撮像
された流れ方向のビデオ信号のゲインを調整すること
で、調整されたビデオ信号に基づいて被検査物の移動距
離を算出するようにしているので、被検査物の移動距離
分解能を被検査物の温度に依存せずに一定にすることが
できる。

【００３２】さらに、請求項３記載の本発明によれば、
被検査物の表面に対して幅方向に光点を出射して走査
し、被検査物の表面を幅方向に撮像する。次に、撮像さ
れた幅方向のビデオ信号のゲインを調整する。一方、被
検査物の表面に対して流れ方向に光点を出射して走査
し、被検査物の表面を流れ方向に撮像する。次に、撮像
された流れ方向にビデオ信号のゲインを調整すること
で、調整された幅方向のビデオ信号に基づいて被検査物
の幅間隔を算出する一方、調整された流れ方向のビデオ
信号に基づいて被検査物の移動距離を算出し、幅間隔お
よび移動距離に基づいて被検査物の形状を算出するよう
にしているので、被検査物のエッジ測定の走査周期を被
検査物の温度に依存せずに一定にすることができ、ま
た、被検査物の移動距離分解能を被検査物の温度に依存
せずに一定にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る平面形状計の
構成を示す図である。

【図２】第１の実施の形態の移動距離演算部１３の動作
を説明するための図である。

【図３】第１の実施の形態の形状演算部１５の動作を説
明するための図である。

【図４】第１の実施の形態の幅方向ゲイン調整部１１の
動作を説明するための図である。

【図５】第１の実施の形態の幅方向ゲイン調整部１１の
構成を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る平面形状計の
構成を示す図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係る平面形状計の
構成を示す図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態に係る平面形状計の
構成を示す図である。

【図９】従来の実施の形態の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 幅方向用レーザ ３ 幅方向用ポリゴンミラー ９ 被検査物 ５ａ，５ｂ 幅方向用ＣＣＤカメラ ７ 流れ方向用ＣＣＤカメラ １１ 幅方向ゲイン調整部 １３ 移動距離演算部 １５，２５ 形状演算部 ２１ 流れ方向ゲイン調整部 ２７ａ，２７ｂ 幅方向用光学帯域フィルタ ２９ 流れ方向用光学帯域フィルタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査物の幅方向に対応する幅間隔およ
   び該被検査物の流れ方向に対応する移動距離に基づいて
   該被検査物の形状を算出する平面形状計において、 前記被検査物の表面に対して幅方向に光点を出射して走
   査する幅方向走査手段と、 前記被検査物の表面を幅方向に撮像する幅方向撮像手段
   と、 該幅方向撮像手段から出力されたビデオ信号のゲインを
   調整する幅方向ゲイン調整手段と、を有し、 前記幅方向ゲイン調整手段から出力されたビデオ信号に
   基づいて前記被検査物の前記幅間隔を算出することを特
   徴とする平面形状計。
2. 【請求項２】 被検査物の幅方向に対応する幅間隔およ
   び該被検査物の流れ方向に対応する移動距離に基づいて
   該被検査物の形状を算出する平面形状計において、 前記被検査物の表面に対して流れ方向に光点を出射して
   走査する流れ方向走査手段と、 前記被検査物の表面を流れ方向に撮像する流れ方向撮像
   手段と、 該流れ方向撮像手段から出力されたビデオ信号のゲイン
   を調整する流れ方向ゲイン調整手段と、を有し、 該流れ方向ゲイン調整手段から出力されたビデオ信号に
   基づいて前記被検査物の移動距離を算出することを特徴
   とする平面形状計。
3. 【請求項３】 被検査物の幅方向に対応する幅間隔およ
   び該被検査物の流れ方向に対応する移動距離に基づいて
   該被検査物の形状を算出する平面形状計において、 前記被検査物の表面に対して幅方向に光点を出射して走
   査する幅方向走査手段と、 前記被検査物の表面を幅方向に撮像する幅方向撮像手段
   と、 該幅方向撮像手段から出力されたビデオ信号のゲインを
   調整する幅方向ゲイン調整手段と、 前記被検査物の表面に対して流れ方向に光点を出射して
   走査する流れ方向走査手段と、 前記被検査物の表面を流れ方向に撮像する流れ方向撮像
   手段と、 該流れ方向撮像手段から出力されたビデオ信号のゲイン
   を調整する流れ方向ゲイン調整手段と、を有し、 前記幅方向ゲイン調整手段から出力されたビデオ信号に
   基づいて前記被検査物の前記幅間隔を算出する一方、前
   記流れ方向ゲイン調整手段から出力されたビデオ信号に
   基づいて前記被検査物の移動距離を算出し、該幅間隔お
   よび該移動距離に基づいて前記被検査物の形状を算出す
   ることを特徴とする平面形状計。
4. 【請求項４】 前記幅方向走査手段および前記流れ方向
   走査手段の少なくとも一方は、前記被検査物から放射さ
   れる光の波長とは別の波長を有する光点を出射して走査
   する一方、 前記幅方向撮像手段および前記流れ方向撮像手段の少な
   くとも一方と前記被検査物との間に、前記被検査物から
   放射される光をカットする光学帯域フィルタを配置する
   ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の平面形
   状計。