JPS593304A - 寸法測定方法 - Google Patents
寸法測定方法Info
- Publication number
- JPS593304A JPS593304A JP11429382A JP11429382A JPS593304A JP S593304 A JPS593304 A JP S593304A JP 11429382 A JP11429382 A JP 11429382A JP 11429382 A JP11429382 A JP 11429382A JP S593304 A JPS593304 A JP S593304A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- state image
- image sensor
- measured
- lens system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/024—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of diode-array scanning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は被測定物をレンズ系を通じて固体撮像素子面
に結像させることにより、被測定物の寸法を測定する寸
法測定方法に関する。
に結像させることにより、被測定物の寸法を測定する寸
法測定方法に関する。
近年、鋼棒等の径を連続して、しかも高速度で測定する
のに、前記したような固体撮像素子を用いた非接触の寸
法測定方法が使用されている。
のに、前記したような固体撮像素子を用いた非接触の寸
法測定方法が使用されている。
従来、この種の測定方法は、レンズ系の歪みによる影響
をできるだけ少くするために、寸法の既知の試料を予め
測定し、その際の固体撮像素子の出力パルスの数と試料
の寸法との関係から一定の歪率を算出し、これを補正係
数として用いることにより固体撮像素子の出力パルスの
数から被測定物の寸法を得るものである。
をできるだけ少くするために、寸法の既知の試料を予め
測定し、その際の固体撮像素子の出力パルスの数と試料
の寸法との関係から一定の歪率を算出し、これを補正係
数として用いることにより固体撮像素子の出力パルスの
数から被測定物の寸法を得るものである。
しかしながら、レンズ系の歪率は有効径の範囲内におい
ても均一でない場合が多いから、前記一定の歪率に基づ
き固体撮像素子の出力パルスの数から被測定物の寸法を
得るのは適当でないことがある。例えば、固体撮像素子
の受光部の中央部で被測定物が結像したときは寸法測定
誤差は小さく、逆に受光部の周辺で結像したときは誤差
か大きくなるという問題がある。また、従来方法では被
測定物が固体撮像素子面で結像している位置を知ること
ができなかったので、たとえ、レンズ系の歪率の分布を
算出しても、これをもとに正確な寸法を算出することが
できなかった。
ても均一でない場合が多いから、前記一定の歪率に基づ
き固体撮像素子の出力パルスの数から被測定物の寸法を
得るのは適当でないことがある。例えば、固体撮像素子
の受光部の中央部で被測定物が結像したときは寸法測定
誤差は小さく、逆に受光部の周辺で結像したときは誤差
か大きくなるという問題がある。また、従来方法では被
測定物が固体撮像素子面で結像している位置を知ること
ができなかったので、たとえ、レンズ系の歪率の分布を
算出しても、これをもとに正確な寸法を算出することが
できなかった。
従って、従来方法において、測定誤差をさらに少くしよ
うとすれば、必然的に、レンズ系の設計、レンズとして
の一品ごとの調整及び装置取付後のレンズ−品ごとの位
置合せ等を厳密に行う必要かあるが、これらの作業はた
いへん煩雑でかつ困難なものである。
うとすれば、必然的に、レンズ系の設計、レンズとして
の一品ごとの調整及び装置取付後のレンズ−品ごとの位
置合せ等を厳密に行う必要かあるが、これらの作業はた
いへん煩雑でかつ困難なものである。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、レンズ系等
の厳密な調整を行うことなく比較的正確な寸法の測定を
行い得る寸法測定方法を提供することを目的とする。
の厳密な調整を行うことなく比較的正確な寸法の測定を
行い得る寸法測定方法を提供することを目的とする。
そして、そのために本発明に係る寸法測定方法は、寸法
既知の試料をレンズ系を通じて固体撮像素子面に結像さ
せるとともに、前記試料の結像位置を連続的に変化させ
ることにより、固体撮像素子の受光部の有効径とレンズ
系の歪率の分布とを算出、し、しかる後に被測定物を固
体撮像素子面に結像させたときに固体撮像素子から明部
に対応した出力パルスを取り出して計数し、その計数値
と前記歪率の分布とに基づき明部の寸法を算出し、前記
有効径から明部の寸法を減算することにより被測定物の
寸法を算出することを特徴としている。
既知の試料をレンズ系を通じて固体撮像素子面に結像さ
せるとともに、前記試料の結像位置を連続的に変化させ
ることにより、固体撮像素子の受光部の有効径とレンズ
系の歪率の分布とを算出、し、しかる後に被測定物を固
体撮像素子面に結像させたときに固体撮像素子から明部
に対応した出力パルスを取り出して計数し、その計数値
と前記歪率の分布とに基づき明部の寸法を算出し、前記
有効径から明部の寸法を減算することにより被測定物の
寸法を算出することを特徴としている。
第１図は本発明に係る方法の原理を説明するための説明
図である。図において、】は被測定物、２はレンズ系、
３は固体撮像素子である。そして、固体撮像素子３は例
えば５０個の画素が一列に配設された受光部を有してお
り、受光している部分であるところの明部に対応してパ
ルスを出力するが、結像している部分であるところの暗
部についてはパルスを出力しない。また、図中のＸＯは
受光部全面に結像したときの被測定物の寸法たる受光部
の有効径である。
図である。図において、】は被測定物、２はレンズ系、
３は固体撮像素子である。そして、固体撮像素子３は例
えば５０個の画素が一列に配設された受光部を有してお
り、受光している部分であるところの明部に対応してパ
ルスを出力するが、結像している部分であるところの暗
部についてはパルスを出力しない。また、図中のＸＯは
受光部全面に結像したときの被測定物の寸法たる受光部
の有効径である。
一方、寸法既知の試料を結像させ、その結像位置を連続
的に変化させて固体撮像素子の受光部の有効径ＸＯ及び
レンズ系の歪率の分布を算出する。
的に変化させて固体撮像素子の受光部の有効径ＸＯ及び
レンズ系の歪率の分布を算出する。
そして、このレンズ系の歪率の分布は１例えば同図に示
した固体撮像素子３の出力パルスと寸法との関連におい
て記憶される。
した固体撮像素子３の出力パルスと寸法との関連におい
て記憶される。
しかる後に被測定物１を固体撮像素子３に結像させたと
きの出力信号において、明部】及び明部２に対応した出
力パルスの数をそれぞれ計数する。
きの出力信号において、明部】及び明部２に対応した出
力パルスの数をそれぞれ計数する。
その計数値を８１、Ｓ２とすると、同図に示した出力パ
ルスと寸法の関連より明部１及び明部２に対応した寸法
ＸＩ及びＸ２を算出する。そして、前記有効径ＸＯから
明部】、２に対応した寸法ｘ１及びｘ２を減算すること
により被測定物】の寸法Ｘ３を知ることができる。
ルスと寸法の関連より明部１及び明部２に対応した寸法
ＸＩ及びＸ２を算出する。そして、前記有効径ＸＯから
明部】、２に対応した寸法ｘ１及びｘ２を減算すること
により被測定物】の寸法Ｘ３を知ることができる。
以下、本発明に係る寸法測定方法の一実施例について説
明する。
明する。
第２図は本発明に係る方法を使用した測寸装置の一例、
第３図はその動作波形図である。
第３図はその動作波形図である。
第２図において、１／は光源、２はレンズ系、３は例え
ば電荷結合素子（ＣＣＤ）を含む固体撮像素子であり、
この固体撮像素子３は１個当り１０μｍの画素を２０４
８個−列に配置された受光部を有する。４は被測定物た
る、例えば鋼材である。
ば電荷結合素子（ＣＣＤ）を含む固体撮像素子であり、
この固体撮像素子３は１個当り１０μｍの画素を２０４
８個−列に配置された受光部を有する。４は被測定物た
る、例えば鋼材である。
一方、５は固体撮像素子の出力パルスの数をカウントす
る計数回路、６はいわゆる再トリガ型の単安定マルチバ
イブレータ、７は遅延回路、８は単安定マルチバイブレ
ータ、９は計数回路５の出力信号をラッチするラッチ回
路、】Ｏａ及び１０ｂはインターフェース、１１は演算
処理部、１２は記憶回路、１３は表示器である。
る計数回路、６はいわゆる再トリガ型の単安定マルチバ
イブレータ、７は遅延回路、８は単安定マルチバイブレ
ータ、９は計数回路５の出力信号をラッチするラッチ回
路、】Ｏａ及び１０ｂはインターフェース、１１は演算
処理部、１２は記憶回路、１３は表示器である。
ます、被測定物たる鋼材４のかわりに、寸法既知の試料
４′を所定位置に配置し、これに光源１′からレンズ系
２を介して平行光線を照射する。その結果、固体撮像素
子３の受光部に試料４′が結像する。この固体撮像素子
３は例えば、図示しない水晶発振器等を含む駆動回路に
より駆動される。それ故、固体撮像素子３は第３図（Ｃ
１１に示す如き信号を出力する。この出力信号は計数回
路５及び単安定マルチバイブレータ６にそれぞれ与えら
れ、計数回路５においてパルスの数が計数されるととも
に、単安定マルチバイブレータ６において出力パルスが
連続している部分とそうでない部分とか峻別され第３図
（ハ）に示す如き読込信号が出力される。
４′を所定位置に配置し、これに光源１′からレンズ系
２を介して平行光線を照射する。その結果、固体撮像素
子３の受光部に試料４′が結像する。この固体撮像素子
３は例えば、図示しない水晶発振器等を含む駆動回路に
より駆動される。それ故、固体撮像素子３は第３図（Ｃ
１１に示す如き信号を出力する。この出力信号は計数回
路５及び単安定マルチバイブレータ６にそれぞれ与えら
れ、計数回路５においてパルスの数が計数されるととも
に、単安定マルチバイブレータ６において出力パルスが
連続している部分とそうでない部分とか峻別され第３図
（ハ）に示す如き読込信号が出力される。
すなわち、同図３１）に示した読込信号においてｒＨＪ
に相当するところは、固体撮像素子３の受光部の明部に
あたり、ｒＬＪの部分は暗部にあたる。かかる読込み信
号はラッチ回路９に制御信号とじて与えられる一方、遅
延回路７で遅延された後、単安定マルチバイブレータ８
に与えられる。単安定マルチバイブレータ８は第３図に
））に示す如きカウンタ・クリア信号を計数回路５に制
御信号として与える。
に相当するところは、固体撮像素子３の受光部の明部に
あたり、ｒＬＪの部分は暗部にあたる。かかる読込み信
号はラッチ回路９に制御信号とじて与えられる一方、遅
延回路７で遅延された後、単安定マルチバイブレータ８
に与えられる。単安定マルチバイブレータ８は第３図に
））に示す如きカウンタ・クリア信号を計数回路５に制
御信号として与える。
それ故、計数回路５が固体撮像素子３の明部に対応した
出力パルスの数をカウントした後、ラッチ回路９が読込
信号の立下り時に前記カウント出力をラッチする。そし
て、ラッチ回路９はそれを読込信号の次の立下りまで保
持する。一方、前記明部に対応した出力パルスのカウン
ト出力はラッチされた後、カウンタ・クリア信号により
消去される。そして計数回路５は次の明部に対応した出
力パルスのカウントを開始する。
出力パルスの数をカウントした後、ラッチ回路９が読込
信号の立下り時に前記カウント出力をラッチする。そし
て、ラッチ回路９はそれを読込信号の次の立下りまで保
持する。一方、前記明部に対応した出力パルスのカウン
ト出力はラッチされた後、カウンタ・クリア信号により
消去される。そして計数回路５は次の明部に対応した出
力パルスのカウントを開始する。
このようにしてカウントされた固体撮像素子３の出力信
号の計数値は、第３図（イ）に示したゲート信号ととも
にインターフェース１０２Ｉを介して演算処理部１１に
与えられる。
号の計数値は、第３図（イ）に示したゲート信号ととも
にインターフェース１０２Ｉを介して演算処理部１１に
与えられる。
そして、次に試料４′を動かして、その結像位置を連続
的に変化させた場合、演算処理部１１は各結像位置にお
ける固体撮像素子３の出力信号の計数値と、予め与えら
れている試料４′の寸法に基づき、固体撮像素子３の受
光部の有効径とレンズ系２の歪率の分布を算出し記憶回
路１２１こ記憶する。すなわち、寸法一定の試料４′を
移動させ、その結像位置を変化させても、歪みのないレ
ンズ系ならば明部に対応した出力パルスの数の和は一定
になるか、歪みのあるレンズ系の場合、その結像位置に
よって出力パルスの数が異なってくる。従って、試料４
′の結像位置を固体撮像素子３の受光部全面にわたって
移動させつつ、出力パルスの計数値の変化を見ればレン
ズ系の歪率の分布及び受光部の有効径を知ることができ
る。
的に変化させた場合、演算処理部１１は各結像位置にお
ける固体撮像素子３の出力信号の計数値と、予め与えら
れている試料４′の寸法に基づき、固体撮像素子３の受
光部の有効径とレンズ系２の歪率の分布を算出し記憶回
路１２１こ記憶する。すなわち、寸法一定の試料４′を
移動させ、その結像位置を変化させても、歪みのないレ
ンズ系ならば明部に対応した出力パルスの数の和は一定
になるか、歪みのあるレンズ系の場合、その結像位置に
よって出力パルスの数が異なってくる。従って、試料４
′の結像位置を固体撮像素子３の受光部全面にわたって
移動させつつ、出力パルスの計数値の変化を見ればレン
ズ系の歪率の分布及び受光部の有効径を知ることができ
る。
そして、次に鋼材４の寸法の測定か行われる。
このときの固体撮像素子３の出力パルスのカウントは前
述した試料４′の場合と同様に行われる。それ故、演算
処理部１１は例えば第１図で示したように、明部１及び
２に対応した出力パルスの数８１及びＳ２を与えられる
結果、記憶回路１２に蓄えられているレンズ系の歪率の
分布に基づき明部１及び明部２に対応した寸法Ｘ１及び
Ｘ２を算出する。そして、同様に記憶回路１２に蓄えら
れている有効径ＸＯがら前記寸法Ｘ１及びＸ２を減算す
ることにより鋼材４の寸法Ｘ３が算出される。そして、
算出された鋼材４の寸法はインターフェースＪｏｂを介
して、例えは表示器１３に表示される。
述した試料４′の場合と同様に行われる。それ故、演算
処理部１１は例えば第１図で示したように、明部１及び
２に対応した出力パルスの数８１及びＳ２を与えられる
結果、記憶回路１２に蓄えられているレンズ系の歪率の
分布に基づき明部１及び明部２に対応した寸法Ｘ１及び
Ｘ２を算出する。そして、同様に記憶回路１２に蓄えら
れている有効径ＸＯがら前記寸法Ｘ１及びＸ２を減算す
ることにより鋼材４の寸法Ｘ３が算出される。そして、
算出された鋼材４の寸法はインターフェースＪｏｂを介
して、例えは表示器１３に表示される。
以上の本発明の一実施例の説明より明らかなように、本
発明に係る寸法測定方法は、固体撮像素子から明部に対
応した出力パルスを取り出してそれぞれ計数しているか
ら、結局、被測定物の結像している位置を知ることかで
きるので、予め算出したレンズ系の歪率の分布に基づき
被測定物の正しい寸法を与える。
発明に係る寸法測定方法は、固体撮像素子から明部に対
応した出力パルスを取り出してそれぞれ計数しているか
ら、結局、被測定物の結像している位置を知ることかで
きるので、予め算出したレンズ系の歪率の分布に基づき
被測定物の正しい寸法を与える。
それ故、本発明に係る方法を使用すれば、レンズ系の厳
密な調整を行うことなく比較的正確な寸法の測定を行い
得るので、本発明は実使用上極めて有用性の高いもので
ある。
密な調整を行うことなく比較的正確な寸法の測定を行い
得るので、本発明は実使用上極めて有用性の高いもので
ある。
第１図は本発明に係る方法の原理を説明するための説明
図、第２図は本発明に係る方法を使用した測寸装置の一
例、第３図はその動作波形図である。 ２・・・レンズ系、３・・・固体撮像素子、４・・・鋼
材、５・・・計数回路、６．８・・・単安定マルチバイ
ブレータ、７・・・遅延回路、９・・・ラッチ回路、１
０ａ、１０ｂ・・・インターフェース、１１・・・演算
処理部、１２・・・記憶回路、１３・・・表示器。 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士大西孝治
図、第２図は本発明に係る方法を使用した測寸装置の一
例、第３図はその動作波形図である。 ２・・・レンズ系、３・・・固体撮像素子、４・・・鋼
材、５・・・計数回路、６．８・・・単安定マルチバイ
ブレータ、７・・・遅延回路、９・・・ラッチ回路、１
０ａ、１０ｂ・・・インターフェース、１１・・・演算
処理部、１２・・・記憶回路、１３・・・表示器。 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士大西孝治
Claims (1)
- 寸法既知の試料をレンズ系を通じて固体撮像素子面に結
像させるとともに、前記試料の結像位置を連続的に変化
させることにより、固体撮像素子の受光部の有効径とレ
ンズ系の歪率の分布とを算出し、しかる後に被測定物を
固体撮像素子面に結像させたときに固体撮像素子から明
部に対応した出力パルスを取り出して計数し、その計数
値と前記歪率の分布とに基づき明部の寸法を算出し、前
記有効径から明部の寸法を減算することにより被測定物
の寸法を算出することを特徴とする寸法測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11429382A JPS593304A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 寸法測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11429382A JPS593304A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 寸法測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593304A true JPS593304A (ja) | 1984-01-10 |
Family
ID=14634225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11429382A Pending JPS593304A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 寸法測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593304A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6443709A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-16 | Union Tool Kk | Cutter diameter measuring instrument for rotary cutting tool |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP11429382A patent/JPS593304A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6443709A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-16 | Union Tool Kk | Cutter diameter measuring instrument for rotary cutting tool |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6134410A (ja) | 光学測定装置 | |
| US3216311A (en) | Non-contacting object measuring apparatus | |
| US4033697A (en) | Automatic exposure control for a luminous object monitor system | |
| JPS593304A (ja) | 寸法測定方法 | |
| JPH04348211A (ja) | 光学的形状測定方法 | |
| JPH0123051B2 (ja) | ||
| US4077723A (en) | Method of measuring thickness | |
| JPH01219501A (ja) | Ｃｃｄカメラによる測長方法 | |
| JPS5826326Y2 (ja) | 自動寸法測定装置 | |
| JP2645111B2 (ja) | 太陽センサ | |
| SU1012014A1 (ru) | Способ автоматического измерени линейного размера | |
| JPH0441290B2 (ja) | ||
| JPS5927379A (ja) | パタ−ン映像信号処理方式 | |
| JPS5925442B2 (ja) | 寸法測定方法および装置 | |
| JPS61225604A (ja) | 寸法測定方法 | |
| JPH0316602B2 (ja) | ||
| JPH038963Y2 (ja) | ||
| JPS6360324B2 (ja) | ||
| JPH0543252B2 (ja) | ||
| JPS5852512A (ja) | 光学式形状測定装置 | |
| JPS59226802A (ja) | 光学式測定機器におけるエツジ検出装置 | |
| JPH01242906A (ja) | 光切断法における線化方法 | |
| JPS6112527B2 (ja) | ||
| JPS592484Y2 (ja) | 位置寸法測定装置 | |
| JPS6341486B2 (ja) |