JPS626104A - 光による寸法測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）　　発明の技術分野 この発明は、被測定物に平行走査光を照射し、被測定物
によって生ずる影を光検出器で検出することにより、被
測定物の寸法を測定するようにした光による寸法測定装
置についてのものである。

（ｂ）　　従来技術と問題点 このような場合の従来装置の構成図の一例を第２図に示
す。

第２図の１は平行走査光、２は被測定物、３は集光レン
ズ、４は光検出器である。

平行走査光１を被測定物２に当てると、被測定物２によ
って影５ができる。

光検出器４は平行走査光１を検出し、検出電圧Ｖを発生
ずる。この場合、平行走査光１が集光レンズ３に当たっ
ている部分からは検出電圧Ｖが出るが、影５による部分
には平行走査光ｌが当たらないので、検出電圧Ｖは０で
ある。

第２図の従来装置は被測定物２による影５の寸法６を検
出電圧Ｖが発生する寸法７に置換して測定するものであ
る。

次に、第２図の検出電圧Ｖの拡大図を第３図に示す。

第３図のＶｌとＶ２は第１図の集光レンズ３による光検
出器４の検出電圧である。

第３図から明らかなように、検出電圧ｖ１と検出電圧ｖ
２の端部はテーパ伏になっており、寸法７〉寸法９〉寸
法８の関係になっている。

寸法８は光検出器４の検出電圧Ｖが０のところの寸法で
あり、寸法９は寸法７と寸法８の中間部分の寸法である
。

寸法７は第２図の影５の寸法６に対し、寸法７〉寸法６
の関係になっている。

したがって、寸法７〜９のなかでは、寸法９が実際の寸
法６に一番近いことがわかる。このことは、特願昭５０
−４０１４０号の明細書にも記社されている。

これらは、平行走査光１がある径をもっているために起
こる現象である。

さらに、平行走査光ｌのビーム径は水平位置により変化
することがあり、平行走査光１の光パワーや光検出器４
の検出感度はエージングなどで変化するので、検出電圧
Ｖも変化するようになる。

したがって、被測定物２の寸法６を光検出器４の検出電
圧Ｖから求めようとすると、測定誤差になることがある
。

（ｃ）　　発明の目的 この発明は、１７２図の光検出器４に補助回路を追加す
ることにより、第２図の従来ＨＫによる測定誤差が少な
くなるようにすることを目的とする。

（ｄ）　　発明の実施例 まず、この発明による実施例の構成図を第１図に示す。

第１図の１１は分割器、１２と１３はサンプルホールド
回路、１４は加算器、１５はコンパレータである。

分割器１１は、光検出器４の検出電圧Ｖを半分に分割す
る。

サンプルホールド回路１２は、端子１７からのホールド
信号により、分割器１１の出力をサンプルホールドする
。

サンプルホールド回路１３は、端子１８からのホールド
信号により、分割器１１の出力をサンプルホールドする
。

加算器１４は、サンプルホールド回路１２の出力とサン
プルホールド回路１３の出力を加算する。

コンパレータ１５は、加算器１４の出力と光検出器４の
検出電圧Ｖを人力とし、検出電圧Ｖの値が下がり加算器
１４の出力以下になると出力する。

次に、第１図の作用をｔｔＥ４図を参照しながら説明す
る。

最初に平行走査光１による光検出器４の検出電圧Ｖを分
割器１１に入力する。

検出電圧Ｖは、被測定物２がない状態で平行走査光ｌが
集光レンズ３により集光され光検出器４に入射する場合
に得られる。

この検出電圧Ｖは分割器１１で半分にされ、サンプルホ
ールド回路１２に入る。

端子１７からのホールド信号は、光検出器４が検出電圧
Ｖを検出しているときにサンプルホールド回路１２に加
えられる。

したがって、サンプルホールド回路１２は検出電圧Ｖの
半分の値をホールドする。

ｍ４図の検出電圧Ｖ・は、被測定物２の影５などのよう
に、平行走査光１が遮られた場合の光検出器４の出力な
ので、理論上はゼロである。しかし、実際には光検出器
４に使用している部品の温度ドリフトなどで、第４図の
ような検出電圧Ｖ・が出てくる。

この検出電圧Ｖ・は分割器１１で半分にされ、サンプル
ホールド回路１３に入る。

端子１８からのホールド信号は、光検出器４が検出電圧
Ｖ・を検出しているときにサンプルホールド回路１３に
加えられる。

したが、で、サンプルホールド回路１３は検出電圧Ｖ、
の半分の値をホールドする。

第３図では検出電圧ｖ１が半分になる寸法０を被測定物
２の寸法６にしたが、同じ手段を第４図に当てはめてみ
ると、次のようになる。

第４図では、第１図の平行走査光ｌが被測定物２で遮ら
れている場合でも、検出電圧Ｖ・があるので、ＩＴａ図
のＶ／２に相当する電圧Ｖｃを次式％式％ したがって、サンプルホールド回路１２の出力とサンプ
ルホールド回路１３の出力を加算する加Ｔ１．器１４の
出力が、式（１）から電圧Ｖｃに相当することになる。

プンパレータ１５には光検出Ｗ４の出力である電圧Ｖと
加算器１４の出力が入力され、コンパレータ１５からは
第４図の電圧ＶＣの範囲の出力が出るようになる。

すなわち、第１図の実施例は第４図の寸法１０を検出す
るためのものである。

（ｅ）　　発明の効果 この発明によれば、光検出器４に補助回路を加え、被測
定物２の影５の部分による検出電圧Ｖ。

を考慮して寸法を求めるようにしているので、測定誤差
の少ない寸法測定Ｖ＃置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による実施例の構成図、第２図は従来
装置の構成図、 第３図はｍ２図の検出電圧Ｖの拡大図、第４図はｍ１図
の作用説明図。 ｌ・・・・・・平行走査光、２・・・・・・被測定物、
３・・・・・・集光レンズ、４・・・・・・光検出器、
５・・・・・・影、６〜ｌＯ・・・・・・寸法、１１・
・・・・・分割器、１２・・・・・・す／プルホールド
回路、１３・・・・・・サンプルホールド回路、１４・
・・・−ｍ　ｇ器、１５・・・・・・コンパレータ。 代理人　　弁理士　　小　俣　欽　同 第２図 第　　３　　図 第　　　４　　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被測定物に平行走査光を照射し、前記被測定物によ
   って生ずる影を光検出器で検出することにより前記被測
   定物の寸法を測定するようにした光による寸法測定装置
   において、 前記光検出器出力のピーク値を半分にする分割器と、 前記被測定物の影以外の部分による前記分割器の出力を
   ホールドする第１のサンプルホールド回路と、 前記平行走査光が遮られた場合の前記分割器の出力をホ
   ールドする第２のサンプルホールド回路と、 第１のサンプルホールド回路出力と第２のサンプルホー
   ルド回路出力を加算する加算器と、前記ピーク値と前記
   加算器の出力を入力とするコンパレータとを備え、 前記コンパレータの出力が出る位置から前記被測定物の
   寸法を測定することを特徴とする光による寸法測定装置
   。