JPS6283606A - 断面形状測定装置 - 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】 「産業上の利用分野Ｊ この発明は被測定体の断面形状の測定を行いその断面図
形を表示し、その湾曲の度合を演算する断面形状測定装
置に関するものである。

「従来の技術」 生体、非生体を問わず各種の被測定体の断面形状を測定
し、この断面形状から被測定体に関する情報を得ること
が出来る。

例えば、被測定体として生体を取り上げ、この生体の所
定部位についてその断面形状の測定を行い、この測定に
基づいて断面形状の図形を表示してその生体の表面形状
に関する情報を得ることは医学上或は生理学上しばしば
要求される事項である。

一例を上げれば近年小学校高学年生成は中学生の間に増
加している背柱変形を伴う側彎症を、軽症時期において
発見するためには背骨の廻りの生体の断面形状を測定し
、その断面形状の図形を表示させて、これから生体表面
形状に関する諸情報を得てこれを解析することが極めて
有効な手段とされる。

従来生体表面形状の計測を行うには主としてモアレトポ
グラフィの手段が用いられている。しかしこの手段で得
られる等直線モアレ縞からその線形状の歪を見てこれに
基づいて体表面の形状を正確に把握するには多くのしｎ
床経験を必要とし、一般にはその正確な判断は困難であ
る、又モアレトポグラフィにより得られた等直線モアレ
縞から体表面形状が容易に判断可能な体表面断面図を作
製するためには、被測定体表面の凹凸の縞の次数の判定
などの自動化が必要であり、複雑なシステムを設計しな
いとその実現は不可能である。

発明者等は、以前光源からの照射光を被測定体に対して
その周囲から照射させ、被測定体表面からの反射光を受
光し受光された反射光に基づいて直立軸からの被測定体
の表面までの距離を演算し、被測定体の断面形状を精度
よく記録する生体断面表示測定装置を提案したく特願昭
５５−１４１０３２号）。

次の段階としてこの生体断面表示測定装置で得られる被
測定体の断面形状に対して、湾曲度の定量的な判断を行
なうことが要求される。こためには、得られた断面形状
に対して湾曲が生していない正常断面形状からの湾曲の
度合を定量的に測定することが必要がある。このように
して得られる湾曲の度合に基づき、被測定体に対して適
切な判断を下し治療の方針を定め、或は治療中における
治療の効果を知ることが必要である。

「発明の目的」 この発明は従来提案されているこの種の断面表示測定装
置に基づき、得られる被測定体の断面形状に対して正常
断面形状からの湾曲の度合の測定を行なう断面形状測定
装置を提供することを目的とする。

「発明の構成」 この発明では、基準軸を軸心として位置する被測定体に
対して、基準軸上の複数位置に向けて光波が照射される
。この光波の照射は基準軸上の各複数位置において基準
軸に直角な面上での被測定体の表面に対して行なわれる
。被測定体のそれぞれの表面位置に対して照射される照
射光の、被測定体表面からの反射光が検出器により受光
される。

このようにして得られる反射光に基づいて基準軸から被
測定体の表面までの距離が測定され、測定された距離に
基づいて測定手段により被測定体の基準軸に直角な断面
形状が基準軸上の複数位置で測定して得られる。

この発明においては、得られた断面形状の重心を通り、
第１軸で二分割されて断面形状の重心はそれぞれ第２軸
上にあり、第２軸で二分割された断面形状の重心はそれ
ぞれ第１軸上にあるような第１及び第２軸が第１の演算
手段により演算される。さらに第２の演算手段により、
断面形状の重心を通る直交基準軸からのこれら第１及び
第２軸の傾斜角度がそれぞれ演算される。

「発明の実施例」 以下、この発明をその実施例に基づき図面を使用して詳
細に説明する。

第１図は、この発明の断面形状測定装置において被測定
体に対する光波の照射及び被測定体の表面からの反射光
の受光を行なう部分の構成を示すものである。基準軸を
軸心として位置する被測定体に対して基準軸上の複数位
置に向けて光源からの光波が照射される。この照射は、
基準軸上の複数位置を通り基準軸に直角な面上での被測
定体の表面に対して行なわれ、この光波の照射に対して
得られる被測定体表面からの反射光が検出器で受光可能
な構成となっている。

即ら、床に固定される基台１０の中心に支柱１４が直立
固定され、この支柱１４に検査台１２が固定して取り付
けられている。検査台１２の中央からは、膝当２１が板
面にほぼ直角に突出固定されている。床に固定されたス
タンド９が検査台１２の板面にほぼ直角に延長され、ス
タンド９の延長の先端からは、検査台１２の中心方向に
保持棒２６が延長して配設されている。

スタンド９の端部にモータ２７が取り付けられ、モータ
２７の駆動によって保持棒２６は検査台１２の板面に直
角方向に、検査台１２の板面に近づき或は板面から遠ざ
かるように移動可能な構成となっている。

第１図には被測定体１１として生体が用いられる場合が
示され、被測定体１１は検査台１２のほぼ中心位置にお
いて、検査台１２の中心を通って板面に直角な基準軸１
３を軸心とするように、直立した位置をとる。この際、
被測定体１１の安定性を取るために、保持棒２６を手で
握った状態で、被測定体１１は検査台１２上に位置され
る。実施例においては、被測定体１１は膝を膝当２１に
当てて直立した姿勢をとり、基準軸１３を軸心として背
骨に一致させて直立している。

支柱１４を中心に回動自在に回転体１５が設けられ、こ
の回転体１５の周辺部に対して支持腕１８が回転体１５
の板面に直角に直立される。この支持腕１８の端部に支
持腕１８に対して出入制御自在に、制御棒２４が設けら
れ、制御棒２４の端部には、取付板２５が固定される。

支持腕１８に対してモータ２３が取り付けられていて、
このモータ２３を駆動させることにより制御棒２４が支
持腕１８から出入制御され、制御棒２４が支持腕１８か
ら出入するように上下に移動することにより、取付板２
５が上下に移動可能に構成されている。

この取付、板２５に固定体８が取り付けられ、この固定
体８に対して光源１６−１〜１６−１０が基準軸１３に
対して互に平行に等間隔で固定配設されている。光源１
６−１〜１６−１０としては、例えば出力が１’１ｍＷ
、ビーム径が２．０　＊真の光源を発する高指向性ＬＥ
Ｄが使用される。

取付板２５に検出器１７が取り付けられ、この検出器１
７は支持腕１８の延長方向に対しての取り付は角度が調
整可能に構成されている。この角度は例えば実施例にお
いては、３０”に選択される。

回転体１５に駆動モータ２２が取り付けられ、駆動モー
タ２２により回転体１５は支柱１４の廻・りに回転可能
に構成されている。回転体１５の回転は時計方向回転及
び反時計方向回転のいずれの方向にも可能とされ、いず
れの方向への回転時においても光源１６−１〜１６−１
０の発光面は基　・串軸Ｉ３方向を向き、検出器１７は
基準軸１３に直角な水平面から角度θ傾斜して、その受
光面が基準軸１３方向を向いた状態で保持される。

第２図はこの発明の実施例の構成を示すブロック図であ
り、キーボード３１の操作により断面形状ペク定装ぼが
運転駆動される。装置の運転駆動プログラムが磁気ディ
スク７０に収容されていて、この運転駆動プログラムが
ＲＡＭ６３に取り込み記ｔｉされ、ＣＰＵ３２で読み取
られ、この読み取られたプログラムに従って装置が運転
制御される。

キーボード３１をスタート操作すると電源が投入され、
ＣＰＵ３２の制御によって第２図に図示していないポテ
ンショメータにより、光ａｌＸ１６−１〜１６−１０及
び検出器１７の位置が検出され、位置検出回路３４から
は、ＡＤコンバータ３５を介して位置検出信号が発せら
れる。ＣＰＵ３２がこの位置検出信号を取り込むことに
より、初期位置制御信号が発せられ、ＤＡコンバータ３
６を介してこの初期位置制御信号により駆動モータドラ
イバ３７が起動制御され、駆動モータドライバ３７によ
り駆動モータ２２が回転駆動され、回転体１５が初期位
置まで移動する。

この場合の初期位置とは、基準軸１３を原点として被測
定体１１の測定開始位置を極座標で（ｒ。

０）と表わして、（ｒ、　　±４５°）で表わされる位
置である。

原則として測定開始位置は、被測定体の前面方向の中心
もしくは背面方向の中心と基準軸１３とを結ぶ半径（以
下それぞれ前方基準線及び後方基準線という）位置とす
る。従って、初期位置制御信号により、回転体１５が回
動し、支持腕１８が原位置から前方基準線もしくは後方
基準線のいずれか近い方に近づくように移動し、前方基
準線もしくは後方基準線に対して角度４５°をなす位置
に停止する。即ち、前方基準線（ｒ、０）に対して（ｒ
、＋４５°）の位置で停止する。

この位置で被測定体１１は、基準軸１３を背骨位置に一
致さるように姿勢を正し、前方に正しく向けて位置する
ように調整が行なわれる。保持棒２６は検査台１２に対
して前方に向いた状態で固定されている。従って、この
場合被測定体１１が正しく前方を向いているかどうかの
方向の基準として、この保持棒２６を使用することが出
来る。

キーボード３１の腕上下制御操作によって発せられる腕
上下指令がＣＰＵ３２で読み取られると、腕上下制御信
号が発せられ、この腕上下制御信号により腕上下ドライ
バ３８が駆動され、モータ２７を回動させて、腕２６の
位置を被測定体１１に合わせて調整することが出来る。

例えばキーボード３１の操作で被測定体１１の身長デー
タを入力することにより、その身長データに対応した腕
２６の調整が行われる。

このようにして被測定体１１を検査台１２上に正しく位
置させた状態で光源１６−１〜１６−１Ｏ及び検出器１
７からなるセンサの位置調整が行なわれる。キーボード
３１に対してセンサの位置調整操作を行なうと、ＣＰＵ
３２の制御によってセンサ位置調整ドライバ３９にセン
サ制御信号が与えられる。このセンサ制御信号によりセ
ンサ位置調整ドライバ３９が駆動し、モータ２３が回動
して、光源１６−１〜１６−１０及び検出器１７を被測
定体１１に対応した最適の位置をとるように基準軸１３
に沿って移動させる。

この腕２６と光源１６−１〜１６−１０及び検出器１７
の基準軸１３に沿った位置調整は、身長に対応した１５
ｍｍ整のみでは、被測定体１１の姿勢が各人でそれぞれ
異なっているために、満足の行く位置が得られないこと
もあるので、目視による微調整も可能に構成されている
。

キーボード３１のスタート操作時に光′ｔＡ１６−１は
すでに点灯された状態となっている。従って、目視によ
り、被測定体１１の所定の位置に光源１６−１からの光
が正しく照射されているか否かを確認しながら、センサ
の位置の微調整を行なうことが出来る。この場合、必要
に応じて検査室の照明を消灯し、準暗室状態とすると位
置調整が行ない易い。

キーボード３１の測定操作により、ＲＡＭ６３に取り込
まれている磁気ディスク７０のプログラムに基づいての
ＣＰＵ３２の制御により・装置が順次駆動される。ＣＰ
Ｕ３２の制御により制御信号がＤＡコンバータ３６を介
して駆動モータドライバ３７に与えられ駆動モータドラ
イバ３７が作動し、駆動モータ２２が回転を開始する。

駆動モータ２２の回転により回転体１５が初期位置から
回転を開始し、センサが初期位置から被測定体１１の廻
りを移動する。回転体１５の回転方向は、初期位置が前
方基準線もしくは後方基準線に対して時計廻り方向に離
れた位置にある時は、反時計方向である。又初期位置が
前方基準線もしくは後方基準線に対して反時計廻り方向
に離れた位置にある時は、時計方向である。

以下、初期位置が前方基準線に対して反時計廻り方向に
離れた位置にある場合を例にして説明する。

回転体１５の回転によってセンサがゆれて測定誤差が生
じないように、回転体１５は第３図のフローチャートの
ステップ（２）に示すように低回転速度で回動を開始す
る。回転体１５の所定の単位角度、実施例では０．３６
°の回転ごとに、基台１０に対して取り付けられた回転
角度検出器２８が回転体１５の回転を検知し、回転角度
検出器２８から基準パルス信号が発せられる。駆動モー
タ２２の速度制御は、この基準パルス信号に基づいて行
なわれる。

回転体１５は最初第３図のフローチャートのステップ（
２）に示すように、低回転速度で回転を開始し、回転体
１５の回転速度は次第に増加し、回転角度検出器２８か
らの基準パルス信号の計数値が９０カウントに達すると
、第３図のフローチャートのステップ（４）に示すよう
に回転体１５は規定回転速度１２Ｏｒｐｍになるように
制御される。

次いで第３図のフローチャートのステップ（５）におい
て、現在光源として使用されて”いるＬＥＤ番号が抽出
され、ステップ（６）で対応する光源の読込みデータが
抽出され、ステップ（７）でこれらがグラフインク表示
される。次いでステップ（８）において、基準軸１３廻
りの１００個所の角度位置において、７１軸上における
１０個所の位置に対しての読込みデータの抽出の完了が
判定される。総計１０００個の読込みデータの抽出が判
定されると、ステップ（９）で外部時間割込み停止指示
が行なわれる。

図示していないが、回転体１５には、第１及び第２の光
スィッチが設けられ、反時計方向回転では第１の光スィ
ッチがＯＮとなって８９パルス目に第２の光スィッチが
ＯＮとなるように構成されている。反時計方向回転では
、この逆となっている。これら第１及び第２の光スィッ
チ及び光スイツチ信号処理回路４２の出力信号により、
回転体１５の回転方向の判定が行なわれる。測定開始位
置は、最初の光スィッチのＯＮから４５パルス目に設定
され、それより１０００パルス後にサンプリングが終了
する。

センサが前方基準線を通過すると、回転体１５の３，６
°回転ごとに回転角度検出器２８から発せられる基準パ
ルス信号により点灯回路４０に順次点灯制御信号が与え
られ、この点灯制御信号によって、光源１６−１〜１６
−１０の点灯の制御が行なわれる。

実施例においては、回転体１５が３．６°回転し、回転
角度検出器２Ｂから基準パルス信号が発せられると、そ
の回転角度において回転体１５が停止し、光１ｔｓ−ｔ
〜１６−１０が順次点灯するように構成されている。光
ａｔｅ−ｔ〜１６−１０の順次点灯が終了すると、回転
体１５は、次の３．６°回転を行なう。

光源１６−１〜１６−１０による被測定体１１表面に対
する基準軸に沿った方向の照射間隔は例えば３　ｃｔｍ
に設定される。多光１ｔｓ−ｘ〜１６−１０からの照射
光は被測定体１１の表面で反射し、この反射光が検出器
１７で検出される。検出器１７はそれぞれの光源１６−
１〜１６−１０からの反射光の受光点が受光面上に直線
状に配設されるように構成される。

即ち、基準パルス信号により、第１０図にフローチャー
トで示すように、ステップ＋１１で指定された光源が点
灯され、ステップ（２）乃至（４）で、それぞれ検出器
がトリガされ、検出器の光源に対応する検出出力が得ら
れる。ステップ（５）乃至（７）において、カメラスト
ローブ○Ｎ状態とされ、データ読込みが行なわれ、指定
された光源としてのＬＥＤが消灯され、指定されたＬＥ
Ｄに対応するデータの取得が完了する。

第２図に示すように被測定体１１からの反射光がレンズ
４１を通って検出器１７の受光面上にそれぞれ入射され
、回転角度検出回路２８からの゛基準パルス信号Ｆｏに
よってタイミング回路４３が駆動され、タイミング回路
４３からはタイミング信号Ｆ、が発せられる。このタイ
ミング信号ＦＩが走査回路４４に与えられ、検出器１７
の受光面が走査されて、検出器１７の受光面上において
、それぞれの反射光位置に対応するスポットが検出出力
信号Ｆ４として取り出される。

検出器１７の受光面上において、それぞれの照射ビーム
に対応する反射光位置に対応するスボ。

トの基準点からの距離は、それぞれ光源１６−１〜１’
６−１０と被測定体１１の表面の対応する被照射位置間
の距離２に対応している。従って、各単位角度ごとに発
せられる基準パルス信号に基づいてサンプリング開始信
号が作成され、このサンプリング開始信号を基準にして
、検出器１７のスポット検出位置までの距離を測定する
ことにより、光源と被測定体の表面照射位置間の距離を
知ることが出来る。・ この発明では、光１ｉｚ−ｔ〜１６−１０からの照射光
が被測定体１１の表面で反射される位置を精度よく検出
するように検出回路ＣＩが構成されている。

即ち、検出器１７の検出出力信号Ｆ６が信号形成回路４
９に与えられ、信号形成回路４９からは第１２図に示す
ビデオ信号Ｆ４が得られ、このビデオ信号Ｆ、が波形整
形回路５８に入力される。

波形整形１回路５日からは、第１２図に示す整形信号Ｆ
、が得られ、整形信号ＦＳ　は、ゲート回路５１のセン
ト端子ｒとゲート回路５９のセント端子Ｓに与えられる
。このゲート回路５９には、発信器５２の出力信号が分
周回路６０で１７２分周された、５　ＭＨｚの出力信号
が入力されている。ゲート回路５１及び５９の出力端子
はＯＲ回路５３の入力端子に接続される。

一方、タイミング回路４３から発せられるタイミング信
号Ｆ、　は、反転回路５０を通じてゲート回路５１のセ
ット端子Ｓに与えられ、最初のタイミング信号Ｆ、によ
ってゲート回路５１が開かれる。このゲート回路５１の
入力端子には１０旧１ｚの発信器５２の出力端子が接続
されている。

ゲート回路５１の出力端子はＯＲ回路５−３の入力端子
に接続され、ＯＲ回路５３の出力端子は計数器５４の入
力端子に接続される。従って、最初のタイミング信号Ｆ
１　の印加時から計数器５４は発信器５２０１０ＭＨｚ
のパルス信号を計数し、計数器５４の出力端子に接続さ
れるラッチ回路５５にこの係数値がラッチされる。

反転回路５０の出力端子は遅延回路５６に接続され、遅
延回路５６の出力端子はランチ回路５５のセント端子Ｓ
に接続されている。従って第１２図に示すようにタイミ
ング信号Ｆ１の立下りで発生するセット信号Ｆ２により
ラッチ回路５５が起動状態にある。遅延回路５６の出力
端子が遅延回路５７の入力端子に接続され、この遅延回
路５７からは、第１２図に示すようなり七ノド信号Ｆ。

が発生する。このリセット信号Ｆ、が計数器５４のリセ
ット端子ｒに与えられる。従って、１１ｉ述のようにリ
セット信号Ｆ、の立下りで発信器５２の１０旧１ｚの出
力信号Ｆ、が計数され、ラッチ回路５５にラッチされる
。

一方、整形信号Ｆ、の立上りでゲート回路５１がリセッ
トされ、ゲート回路５９がセ・７トされるので、整形信
号Ｆ、の立上りで計数回路５４は５Ｍ）ｌｚの出力信号
を整形信号Ｆ、の立下りまで計数し、その計数値がラン
チ回路５５にラッチされる。

このようにしてタイミング信号ＦＩが発せられた時点か
ら、整形信号Ｆ、の中央位置までの距離に正確に対応し
た計数値がランチ回路５５に得られる。

ラッチ回路５５に得られた計数値信号はハス３３を介し
てＲＡＭ６３に取り込まれ記憶されるや以下、測定手段
による被測定体の断面形状の測一定及び第１及び第２の
演算手段による演算について具体的に説明する。

最初にデータの並べ換えが、第４図に示すフローチャー
トに従って行なわれる。

第４図のフローチャートのステップ（１）において第１
図に示す光源１６−１〜１６−１０と基準軸１３間の距
離りに基づいて、光ｔＡｔｓ−１〜１６−１０と被測定
体１１の表面間距離ｅとの間で差演算が行なわれ、基準
軸１３からの半径データが得られる。即ち、基準軸１３
に対して直角方向にＩＮづつ半径を増加した場合の多光
１ｉｔｓ−ｘ〜１６−１０に対応する電気信号−半径デ
ータの交換テーブルが磁気ディスク７ｏに収容されてい
て、この変換テーブルに基づいて半径データが得られる
。

第４図のフローチャートのステップ（２）において、測
定点の補間が行なわれる。測定は基準軸１３を中心とす
る円周上の１００の実測点について行なわれるが、補間
法によりこれらの測定点が４００に補間される。第５図
はこの補間を示すフローチャートであり、第４図のフロ
ーチャートのステップ（２）において、第５図に示す演
算処理が行なわれて測定点が４００に補間され、６ 第４図のフローチャートのステップ（３）において、測
定が右回転（時計回転）で行なわれるか、左回転（反時
計回転）で行なわれるかの判定が行なわれ、左回転で行
なわれると、ステップ（４）における演算処理により各
データの格納番号が右回転と同様に並び換えられる。

次いで、第４図のフローチャートのステ、プ（５）で、
光源１６−１−１６−１０からの照射が前方基準線側か
ら行なわれたか、後方基１′＃線側から行なわれたかの
判定が行なわれる。この場合前方基準線側からの照射が
基準とされ、後方基準線側からの照射が行なわれた場合
には、ステップ（６）に示す演算処理が行なわれて前方
５単線側からの照射の場合と同じ格納番号にデータの並
べ換えが行なわれる。

第４図のフローチャートのステップ（７）において、得
られた極座標データが基準軸を原点とするＸ。

ｙ座標に変換される。ステップ（８）においてこの変換
が補間された４００の測定点に対して行なわれたことが
確認される。

次に第６図（Ａ）に示すフローチャートでの処理が行な
われる。第６図（Ａ）のフローチャートのステップ（１
１において、微小三角形の重心座標と面積との演算が行
われる。この微小三角形の重心座標と面積との演算は、
第７図に示すフローチャートのステップ＋１１乃至（３
）に示す演算処理と判定処理に従って第４図のフローチ
ャー１・のステップ（２）で補間された４００の測定点
に対して行なわれる。

即ち、原点に一頂点を一致させた微小三角形について、
重心のＸ座標ｆＸ（１）　　十Ｘ（＋−１）１／３、及
びｙ座標（Ｙ（１）　　＋Ｙ　（１−１）　ｌ　／３が
演算される。又微小三角形の他の頂点をＡ、　　Ｂとし
てΔＯＡＢの面積ＺＺ　（＋）が、０．５ＸＡＢＳ＋Ｘ
　　（１）　　　・　Ｙ　　（１−１＞　　−Ｘ　　（
１−１）　　　・　Ｙ（■））により演算される。この
６４算が補間された４００の測定点のすべてに対して行
なわれる。

次いで、第６図（Ａ）のフローチャートのステップ（２
）で、ステップ（１１で求められた微小三角形の重心座
標と面積に基づいて、測定された断面形状に対しての重
心座標を求める演算が行なわれる。

この断面形状の重心座標を求める演算は、第８図に示す
フローチャートのステップ（１１乃至（３）に示す演算
処理と判定処理に従って行なわれる。

即ら、第８図のフローチャートのステップｆｌ）におい
て、各微小三角形の面積とその重心の積がＸ成分、Ｘ成
分ごとに累積され、又総面積が求められる。ステップ（
２）において、ステップ（１）で行なわれる演算の演算
範囲が判定され、所望の範囲に対する演算が行なわれる
。

従って総面積に対する演算を行なう場合には、ＫＲ１＝
ＯからＫＲ２＝３９９までの演算が行なわれ、後述の第
９図のように重心と原点を結ぶ直線で分割された場合に
対しては、第９図のフローチャートでの演算により求め
た分Ｗｌｌ線と断面形状との交点ＫＲ１，ＫＲ２に対し
て、ＫＲ２までの演算を行なえば、はぼ半分の面積に対
する？Ｍ算値が得られる。第８図のフローチャートのス
テップ（３）において、Ｘ成分及びＸ成分の重心ＸＲＧ
。

ＹＲＧが演算される。

次いで、第６図（Ａ）のフローチャートのステップ（３
）で、得られた断面図形の重心位置に直交座標軸Ｘ−Ｙ
の原点を移動させる演算が行なわれる。

この演算により新しい直交座標系におけるＸ、　　Ｙ座
標値Ｘ　（１）　、　　Ｙ　（＋）は、それぞれ原座標
系におけるｘ、ｙ座標値ｘ　（［）　、　　Ｙ　（１）
に対して下式で与えられる。

（１１式でＸｒ？Ｇ、ＹＲＧは、それぞれ原座標系での
重心のｘ、ｙ座標である。この座標変換がステ。

プ（４）を介して補間で得られた４００の測定点に対し
て行なわれる。

次に第６図（Ａ）のステップ（５）において、新しい座
標系に対しての各微小三角形の重心座標と面積とがステ
ップｆｉ＋と同様の処理、を行なうことにより演算され
る。

この発明では、実際に測定される断面図形の湾曲度を定
量的におさえるために、測定された断面図形に対して左
右対称の復元図形が存在するものと考え、この復元図形
に対しての断面図形の湾曲度が求められる。

第１８図（Ｃ）に示ずＳ＃が実際に測定された断面図形
であるとすると、この断面図形Ｓ″は左右対称な第１８
図（Ａ）に示す復元図形Ｓが歪んで生したものと考える
。

即ら、第１８図（Ａ）に示す復元図形Ｓの重心を通る直
交座標ｘ、ｙをとり、第１の段階ではｙ軸がφだけ傾い
て復元図形Ｓが歪んで第１８図（Ｂ）に示す図形Ｓ′に
なったものと考える。この場合第１８図（Ｂ）に示す座
標系の座標ｘ′。

ｙ　’　ｉ；ｊ復元図形Ｓの座標ｘ、ｙに対して、下記
のような座標変換が施されている。

次いで・第１８図（Ｂ）の状態から、Ｘ軸がθだけ傾き
、第１８図（Ｃ）に示すような図形Ｓ＃が得られたもの
と考える。即ら、この場合には・第１８図＜Ｃ＞に示す
座標系の座標Ｘ″、ｙ″は座標Ｘ′、ｙ′に欠Ｉして下
記のような座標変換が施されている。

つまり、第１８図（Ａ）の図形Ｓに対して、下記のよう
な座標変換が施されて、第１８図（Ｃ）の図形Ｓ＃が得
られることになる。

第１９図に示すように復元図形ＳＯＸ軸とｙ軸に変換Ｈ
（θ、φ）が施されて、測定図形Ｓ″のＸ軸とｙ軸が得
られるものとし、θ及びφを求めると、測定図形Ｓ″の
復元図形Ｓからの歪みの度合を定呈的に知ることが出来
る。第１９図においてφ、φ′間にはφ＝−〇＋φ′な
る関係がある。

第１９図に示すように、得られた断面図形Ｓ″において
は、復元図形ＳのＸ軸とｙ軸とが変換Ｈ（θ、φ）によ
りそれぞれ７１．及び１．Ｉに移動したものとする。図
形Ｓ″を１Ｘで上下に７分すると、７分された各図形の
重心は、７！、上に存在する。図形Ｓ７をｒ、で左右に
７分すると、７分された各図形の重心はＩＸ上に存在す
る。

θ及びφは次のアルゴリズムにより求めることが出来る
。先ず、図形Ｓ″の重心Ｇを求め、重心Ｇを通りｙ軸に
平行な直線をε、。とする。次いでＳ″をｌｙ、で７分
した時の片方の重心をＣ’　Ｘ　＋　１゜１とし、これ
と重心Ｇを結ぶ直線をｌＸ＋ｉｌ＋　　とし、’Ｘ＋ｉ
＋ｌ　がＸ軸となす角をθ、。１　とする。

次に、Ｓ″をｅヶ、□や、で２分した時の片方の重心を
Ｇ　、、　、Ｈ，とし、これと重心Ｇを結ぶ直線を’　
Ｖ＋　ｉ’ｌ　）　　１Ｖ＋　ｉ＋Ｉ　がｙ軸となす角
をφ８．１′とする。同じ手順を繰返し、所定値をδと
して（θｉｌ＋　　−〇ｉ　）”＋　（φ、。、′−φ
ｉ’）２１δが満足するまで演算を繰り返す。

第６図（Ａ）のフローチャートのステップ（６）におい
て無条件にｙ軸で図形Ｓ＃を二分割するために、ｙ軸上
の位置が設定される。次いでステップ（７）において測
定図形Ｓ＃をｙ軸で二分割する演算が行なわれ、ステッ
プ（８）で二分割された左半分の図形の重心を求める演
算が行なわれる。第６図（Ａ）のフローチャートのステ
ップ（７）の演算は、第９図に示すフローチャートに従
って行なわれ、ステップ（８）の演算は第８図に示すフ
ローチャートなる演算によって第１回目のθが演算され
る。

測定図形Ｓ“を二分割する演算は、第９図に示すフロー
チャートに従って行われる。

即ち、指定された重心と原点を結ぶ直線と、測定図形Ｓ
“との交点が求められる。この場合指定された重心位置
のＸ座標及びｙ座標をそれぞれＸ　ＲＧ及びＹＲＧとし
て、ＩＸＲＧＩ＜ｊＹＲＧであれば原点を通りｙ軸とφ
′の傾きを有する直線と測定図形Ｓ″の外形線との交点
を求める式とで演３γが進められる。又Ｉ　ＸＲＧ　ｌ
　＞　ｌ　ＹＲＧ　１であれば、原αを通りＸ軸とθの
傾きを有する直線とθり定図形Ｓ″との外形線との交点
を求める弐で演算が進められる。

例えば、左半分の図形の重心Ｇ　（ＸＲＧ　、　ＹＲＧ
　）が第２２図のように指定されｌ　ＸＲＧ　ｌ　＞　
ｌ　ＹＲＧの場合について説明すれば、この場合板に重
心Ｇが１番号２４と２５及び原点Ｏを結ぶ微小三角形内
に存在するものとする。この場合には、第９図のフロー
チャートのステップ（１１においてｌ　ＸＲＧ＞　ｌ　
ＹＲＧ　ｌが判定されると、ステップ（２）において、
ＴＡ＝１．ＴＢ＝−ＸＲＧ／ＹＲＧなる処理ＲＧ ＲＧ ＝ｘｘ　’とおくと、ＸＸ及びｘｘ’は第２２図に示す
ようになる。重心Ｇが１番号２５の線上に存在すればＣ
１−０となり、１番号２５の直線と図形の外形線との交
点がＫＲ１＝Ｋ（１１，ＫＲ２＝Ｋ（２）として直ちに
求められるが、一般には重心Ｇは１番号２５の線上には
存在しない。

この場合、第２２図に示ずようにＣＯ＜Ｏ。

Ｃ１＞Ｏとなり、第９図のフローチャートのステップ（
８）においてＣＯ・ＣＩ？０なる判定が行なわれ、Ｃｏ
−Ｃ１＜Ｏであれば、この時の１番号（この場合には２
５）が指定された重心と原点を結ぶ直線と図形の外形線
との交点の一方とされる。

交点の他方も全く同様にして求められ、ｌ　ＸＲＧ＜　
ｌ　ＹＲＧ　１の場合も同様にして肯定された重心Ｇを
通り、図形を二分割する直線と図形の外形線との交点が
求められる。

第６図（Ａ）のフローチャートのステップ（９）におい
て、最初に指定された重心の座標を使用してＹｌンＧ のθの値が演算される。次いで、第６図（Ｂ）のフロー
チャートのステップ（１）において、第９図のフローチ
ャートに従って図形Ｓ″が最初に指定された重心と原点
を結ぶ直線で２分割され、二分割された図形の一方の重
心位置が第６図（Ｂ）のステップ（２）において、第８
図に示すフローチャートに従って演算される。

次いで第６図（Ｂ）のステップ（３）において、ス理を
行なうことによって求められる。

次に第６図（Ｂ）のフローチャー１・のステップ（４）
により、第１回目の演算で求められたφ′、に対応する
傾きで分割図形の重心と原点を結ぶ直線で図形を二分割
し、第１回目に求めた重心が含まれる方の図形に対して
ステップ（５）において第８図に示すフローチャートに
従って、第２回目の重心座標が演算される。

第６図（Ｂ）のフローチャートのステップ（６）におい
て、ステップ（５）で求められた二分割された図形の重
心座標を使用して、この重心と原点を結ぶ直線とｙ軸と
のなす角θの第２回目の演算が行なわれ、θ２が求めら
れる。

第６図（Ｂ）のフローチャートのステップ（７）におい
て、原点と第２回目の演算で求められた二分割された図
形の重心を用いて、第９図のフローチャートに従ってこ
の重心と原点を結ぶ直線で断面図形が二分割される。次
いで第６図（Ｂ）のフローチャートのステップ（８）に
おいて、ステップ（７）で二分割される図形の第１回目
の分割でφ１　′が設定された分割図形の重心が第８図
のフローチャートに従って演算される。

次に第６図（Ｂ）のフローチャートのステップ（９）に
おいて、ステップ（８）で演算された重心の座標を用い
て、原点と重心を結ぶ直線とｙ軸のなす角φ、。。′の
第２回目の６４算値φ２　′が求められる。

次に第６図（Ｂ）のフローチャートのステップ００）に
おいて、演算されたθ１．θ２及びφ、′２φ２　′か
らＤＡＧ　ｌ　＝θ２−θ、、ＤＡＣ２＝φ２　′−φ
１　′が演算される。ステ、プ（１１）ではステ、ブＱ
ｌで演算された値を用いて、（ＤＡＧＩ）′＋　（ＤＡ
Ｇ２）２≦δの判定が行なわれ、この条件を満足するま
で、第３回、第４回・・・とθ８９、及びφ、。７　′
を求める演算が繰り返される。

以」−の手順により、（θ、。１−θ、）２＋（φ１．
７′−φ、′）２≦δが満足するまで、最小二乗法によ
る演算を繰り返すことにより、断面図形のθ及びφ′を
求めることが出来る。

即ち、この発明の第１及び第２の６４算手段によって、
断面形状を示す断面図形の重心を通り、第１軸で断面図
形を二分割すると、７分＆ｌＪされた断面図形の重心が
第２軸上にあり、第２軸で断面図形を二分割すると７分
δりされた断面図形の重心が第１軸とにある第１及び第
２軸と、これらの第１及び第２軸の断面図形の重心を通
り互に直交する基卓軸とのなす角度θ、φ′　（φ＝−
θ＋φ′）が求められる。

このようにして測定断面図形に施°された変換Ｈ（θ、
φ）を知ることができ、基（１（軸１１廻りの歪みの度
合を得ることが出来る。

変形前の断面図形Ｓが左右対称に近ければ、その変形の
度合を表わすには、前述のθ及びφを求めれば充分であ
る。しかし、左右に非対称性がある場合には、この非対
称性の程度を表現するため、θ及びφを使用して計測し
て得られる断面図形Ｓ″に変換Ｈ（θ、φ）の逆変換Ｈ
−１（θ、φ）を施して復元図形Ｓを求める。

この発明においては、第６図（Ｃ）に示すフローチャー
トに従って、θ、φの誤差を取り除いて、復元図形Ｓを
得るために、各データの座標の修正が行なわれる。

１！ＩＩち、θ、φの演算処理後はこれらにより（３）
式を用いてＸ″、Ｘ″を演算することが出来る。（３）
式によりＸ“、ｙ“が演算されると、求められたＸ″、
ｙ＃からｘ、ｙを求めることが出来る。そのためには第
６図（Ｃ）のフローチャートのステップ（２）において
ｘ”＝ｘ“ｃｏｓ　　θ−ｙ’ｓｉｎ　θ。

ｙ　　＝ｘ″ｓｉｎ　θ＋ｙ“ｃｏｓ　θなる演算処理
を行なってｘ　＝　ｘ　’　−ｙ　’　Ｌａｎ　θ、ｙ
＝ｙ’とし、各ｘ　（０）　〜ｘ　（９９）　、　ｙ（
０−）　〜Ｙ　（９９１１の値を求める。

但し、この演算において、第１９図に示すφ′の向きは
１゛Ｌ、θの向きは正であり、実際の演算式％式％ ｓｉｎ　θ＋ｙ’ｃｏｓ　　θとなる。この演算が第６
図（Ｃ）のフローチャートのステップ（１）乃至（３）
で行なわれる。

第６図（Ｃ）のフローチャー１・のステップ（４）にお
いでは、このようにして修正された座標を使用して、第
７図のフローチャートに従って復元図形Ｓに対して微小
三角形の重心座標と面積とが演算される。

次いで、第６図（Ｃ）のフローチャートのステップ（５
）において、Ｘ軸上の点が指定され、ステップ（６）に
おいて第９図のフローチャートに従ってＸ軸で図形が分
割され、復元図形ＳがＸ軸と交叉する点の座標が求めら
れる。次に第６図（Ｃ）のフローチャートのステップ（
８）においてｙ軸上の点が指定され、ステップ（９）に
おいて、第９図のフローチャートに従ってｙ軸で図形が
分割され、復元図形Ｓがｙ軸と交叉する点の座標が求め
られる。

次いで、復元図形ＳをＸ軸、ｙ軸で４分割し、各象限の
重心をＧＩ　、Ｇｚ　、Ｇｙ　、Ｇａ　とした時に、Ｇ
Ｉ　とＧｚを結ふ直線とＸ軸のなす角をψ１゜Ｇ３と６
４を結ぶ直線とＸ軸のなす角をψ２とし、ψ＝−ψ菫　
＋ψ２なる指標を求める。復元図形Ｓが左右対称であれ
ば、ψ−〇となる。

これらの演算が第６図（Ｄ）のフローチャートのステッ
プｆ１１乃至ステップ（１２）及び第６図（Ｅ）のフロ
ーチャートのステップ（１）乃至ステップ（４）で行な
われる。

第６図（Ｄ）のフローチャートのステップｆｉ＋乃至（
４）において、復元図形Ｓの第２象限の重心の演算が行
われ、ステップ（５）乃至（７）において復元図形Ｓの
第１象限の重心の演算が行なわれる。次いで第６図（Ｄ
）のフローチャートのステ・７プ（８）において、第１
象限の重心と第２象限の重心とを結ぶ直線とＸ軸とのな
す角ψ１が演算される。これらの演算過程においては、
すでに説明した第８図に示すフローチャートの演算処理
及び判定処理が使用される。

第６図（Ｄ）のフローチャートのステップ（９）乃至（
１１）において復元図形Ｓの第４象限の重心の演算が行
なわれる。次いで、第６図（Ｄ）のフローチャートのス
テップ（１２）乃至第６図（Ｅ）のフローチャートのス
テップ（２）において、復元図形Ｓの第３象限の重心の
演算が行なわれる。第６図（Ｅ）のフローチャートのス
テップ（３）において、第３象限の重心と第４象限の重
心とを結ぶ直線とＸ軸とのなす角ψ２が演算される。こ
れらの演算過程においても、すでに説明した第８図に示
すフローチャー１・の演算処理及び判定処理が使用され
る。

第６図（Ｅ）のフローチャートのステップ（４）におい
ては、第６図（Ｄ）のフローチャートのステップ（８）
で演３γされたψ１　と第６図（Ｅ）のフローチャート
のステップ（３）で演算されたψ２を用いて、ψ−−ψ
１　＋ψ２なる演算が行なわれる。この指標ψはｊ元図
形Ｓの左右の非対称を示すもので、復元図形Ｓが左右対
称であればψ＝Ｏとなる。

さらに、第６図（Ｅ）のフローチャートのステップ（５
）において、σ−θ＋２φ＋３ψなる指標の演算が行な
われる。このびは経験的に得られる総合的な変形の指標
である。

この発明の断面形状測定装置により測定された被測定体
の断面形状及びこの断面形状に基づいて求められた、そ
れぞれの彎曲度を示す指標θ、φ。

ψ、σは、計算機６２に接続されているプロ・ツタ６５
やプリンタ６６により、表示或は記録可能な構成となっ
ている。

彎曲度を示す指標中θ及びφはそれぞれ、基準軸１３の
廻りの回転彎曲度及び歪み彎曲度を示し、ψは基準軸１
３に沿って変形が生じ断面形状に左右の非対称が生じた
場合の厚み彎曲度を示している。又σは、発明者等によ
り経験的に得られ、これらの指標θ、φ及びψを基にし
て示される総合的な彎曲の指標である。

第１３図（Ａ）乃至ＣＤ）は、発明者等の実測による同
一の被測定体に対する基準軸上の１０の位置（１ｍｌ−
ＮＩＩＩＯ）における測定断面図形のそれぞれに対する
指標θ、φ、ψ及びσの値である。

第２３図（Ａ）ＣＢ）（Ｃ）は、発明者等により測定さ
れた基イｖ軸１３上における同一の非測定体の断面図形
（Ａ）と、それぞれの図形に対する重心のＸ座標（Ｂ）
及びＸ座標（Ｃ）との関係を示すものである。第２３図
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）より重心のＸ座標及びＸ座標の偏位
間ｎは明らかに相関関係が認められる。

また第１５図に示すように、１ｉＪｉ面図形に対するＸ
軸上の最大値及び最小値を基準軸１３に沿って得られる
１０個の断面図形のそれぞれについて求め、これらを結
ぶことにより、第１６図に示すような曲線ｃ１ｃｍで囲
まれた図形が得られる。

この第１６図において、基？ｆ４軸１軸上３上端に位置
する断面図形のＸ軸上の最大値及び最小値間をそれぞれ
結んだ直ＩＡ、６．を引き、これらの直線！、１２を曲
線Ｃ，Ｃ，間に形成される領域の面積Ａ、Ｂとし、これ
らの面積比δ−一を被測定休の立体的な彎曲度合を示す
指標とすることが出来る。

ＡｊＢではδを正値で示し、Ａ＜Ｂではδを負値で示す
ことにする。第２０図のステップ（１１乃至（６）に示
すフローチャートは、この場合の演算処理の過程を示す
ものである。

第１７図（Ａ）乃至（Ｊ）に、発明者等が同一の被４１
す定休１１に対して測定して得た基準軸上の各位置で得
られた１０個の断面形状と、それぞれの断面形状に対し
てこの発明の断面形状測定装置により演算されたそれぞ
れの彎曲の度合を示す指標θ、φ、ψ、σ、及びωの演
算値を示す。ここで、ωは第１５図に示す断面図形のＸ
軸方向の幅Ａとｙ軸方向の長さＢとの比ω−一である。

発明者等が測置症の生体に対してこの発明の断面形状測
定装置を適用して実測を行った結果、背柱が右に凸に彎
曲してする場合は、断面図形の右後方が突出し又断面図
形の右半分の形状が大となり、背柱が左に凸に彎曲して
いる場合には、この逆に断面図形の左後方が突出し又背
柱の左半分の形状が大となることが明らかにされた。

従って、データ処理上の便宜さを嵩え一指標θ。

φ、ψは右に凸の場合には、正値をとり、左に凸の場合
には負値をとらせることが出来る。

即ら、背柱が右に凸の場合には各断面図形のθ。

φ、ψの最大の値を、背柱が左に凸の場合には、−〇、
−φ、−ψの最大の値をθ、φ、ψと定義し、この場合
θ、φ、ψは、それぞれ回転彎曲度、歪み彎曲度及び厚
み彎曲度を示す指標と考えることが出来る。

測置症が生じていない正常な生体に対して指標θ、φ、
ψ及びσのとる値の度数分布を調べた発明者怜の測定結
果では、φは−３から３までの値をとり、σの値は−１
０から１０までの範囲におさまることが明らかにされた
。

実施例においては、基準軸１３の廻りに、単位角度づつ
回転体１５を回転させ、各単位角度位置において回転体
を静止させた状態で光’ｔｆＤ　１　Ｇ　−１〜１６−
１０を順次点灯して、被測定体に対する照射を行なって
いる。

しかし、この回転体１５の回転と光ａｔ６−＋〜ｌ　６
−１０の点灯は実施例に示す構成に限らず、例えば、回
転体１５を静止させることなく連続的に回転させ、回転
体１５の０．３６　’の部位回転角度ごとに順次光ｉｔ
！１６−１〜１６−１０を点灯する構成をとらせること
も出来る。

このように回転体１５を連続回転させ、単位角度０．３
６°ごとに順次光源１６−１〜１６−１０を点灯させる
この発明の他の実施例の場合には、第４図のフローチャ
ートのＡ点とステップ（７）の間に第１４図に示す判定
と処理の過程を挿入する。

１１１１ち、ステップ＜６−１）で測定が右回転で行な
われたか、或いは左回転で行なわれたかの判定が行なわ
れる。この他の実施例では、データ処理上の！１１位角
度θ。（この他の実施例では３．６’）に対してそれぞ
れの光源１６−１〜１６−１０の位置が０．３６　’づ
つずれて配設された構成となっている。

このために３．６゛　の単位角度位置にそれぞれの光ａ
１６−ｔ〜１６−１０の角度位置を一致させる（１ｙ正
を行なって格納のためのデータの並び換えを行プよう。

左回転の場合には、ステップ（６−３）に示すようにθ
’＝２７０°　＋　０．３６°　ＸＬＥＤＮｔｘ　−Ｐ
ｏ１ｎｔ　Ｎａ　Ｘ　３．６°の角度補正が行なわれる
。

同様にして、右回転の場合には、ステップ（６−２）に
示すように、θ’＝２７０°−０，３６°　×ＬＥＤ寛
−Ｐｏｉｎｔ隘Ｘ　３．６　”の角度補正が行なわれる
。この他の実施例においては、それぞれにおいて、補正
された角度座標データに基づき、ステップ（７）で極座
標からＸ、Ｙ座標への座標変換が行なわれる。

この発明によると、基準軸上の複数位置において、被測
定体の断面形状を測定し、断面図形を作成することが可
能であり、この断面図形が歪み変形を起す前のほぼ左右
対称な復元図形から、どの程度の歪み変形を起している
かを示す指標θ、φ。

ψ、σ及びωを演算することが可能である。

従って、例えば測置症の早期発見にこの発明を使用して
効果を上げることが出来、又測置症の治療効果の確認も
行なうことが出来る。

各実施例においては、被測定体どして生体を取り上げて
説明したが、この発明における被測定体は生体に限らず
例えば各種の工業製品をも、その対称とすることが可能
である。

１例を上げれば宇宙船や航空機などは過酷な限界条件下
で使用されるために、その構成部品には歪み応力が印加
され、これが長時間の使用によって蓄積されている。従
って定期検査において、単に視覚で異常を確認し或は強
度試験をするだけでは、この蓄積された歪み変形を把握
することば出来ない。この場合には、宇宙船や航空機の
構成部分や構成部品に対して断面形状を測定し、その原
形状からの歪みの度合を把握しておくことが必要である
。

このような場合には、この発明の断面形状測定装置を使
用し、宇宙船や航空機などの構成部分或は構成部品を被
測定体として、断面形状を測定することにより、これら
の構成部分や構成部品の歪みの度合を定量的に把握し、
事故の発生の防止に役立てることが出来る。

また、各実施例においては、被ＩＩＩ定休を固定して位
置させ、光源及び検出器を被測定体の廻りに回転して測
定を行なう構成のも、のについて説明した。しかし光源
及び検出器を固定させ、光源及び検出器に対して基準軸
を軸心として被測定体を回転する構成とすることも出来
る。

「発明の効果」 以上、詳細に説明したように、この発明によると、被１
ｊｌｌｌ定沫の基準軸に直角な断面図形を基準軸上の複
数位置において精度よく且つ迅速に測定し、さらに得ら
れた断面図形に対して、被測定体の彎曲変形の１旨標と
なる回転彎曲度、歪み彎曲度、厚み彎曲度その他の指標
を演算することが可能な断面形状測定装置を得ることが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の要部の構成を示す図、第
２図は、この発明の実施例の構成を示すブロック図、第
３図はこの発明の実施例における全サンプルの取得過程
を示すフローチャート、第４図は、この発明の実施例に
おけるデータの評価演算過程において、極座標での半径
データをｘｙ座標に変換されたデータとして得るまでの
経過を示すフローチャート、第５図は、１００の測定点
のデータに基づいて４００のデータに補間する過程を示
すフローチャート、第６図（Ａ）乃至（Ｅ）は、それぞ
れこの発明の実施例において、１回口のθを求めるまで
の過程、最小二乗法を適用してθ及びφ′を演算するま
での過程、データの座標修正を行なう過程、復元図形の
第２象限、第１象限及び第４象限の重心を求めるまでの
過程、及び復元図形の第３象限の重心を求め、各象限の
重心に基づいて指標ψ及びσを求めるまでの過程、をそ
れぞれ示すフローチャート、第７図は、断面図形を構成
する各微小三角形の重心座標と面積を求めるフローチャ
ート、第８図は断面図形の重心座標を求めるフローチャ
ート、第９図は、断面図形を二分割する直線と断面図形
の外形線との交点を求めるフローチャート、第１０図は
、各光源に対応するデータの取得を示すフローチャート
、第１１図はエンコーダ入力の外部割込みによるデータ
の取得を示すフローチャート、第１２図は、この発明の
実施例の動作を示す信号波形図、第１３図（Ａ）乃至（
Ｄ）は、基準軸上の１０位置で測定された被測定体の断
面図形に基づいてそれぞれ得られるθ、φ、ψ及びσを
示す図、第１４図は、この発明の他の実施例においてデ
ータの評価演算過程で第４図のフローチャートに挿入さ
れる判定及び処理過程を示すフローチャート、第１５図
は、この発明で得られる断面図形に対する歪曲変形の一
指棹を示す図、第１６図はこの発明による断面図形に対
する歪曲変形の一指標を示す図、第１７図（Ａ）乃至（
Ｊ）は、それぞれこの発明の実施例で測定される被測定
体の基準軸に沿って得られる断面図形とそれぞれに演算
された歪曲変形指標を示す図、第１８図（Ａ）（Ｂ）（
Ｃ）は、それぞれ断面図形に対する復元図形、復元図形
に対してφにより歪み歪曲のみが写本られた図形、復元
図形に対してθによる回転彎曲及びφによる歪み彎曲が
与えられた断面図形、第１９図は断面図形の座標軸の原
座標軸からの傾きθ、φ′を示す図、第２０図は、断面
図形に対して左右の脇線で囲まれる面積の比較を行なう
演算過程を示すフローチャート、第２１図は、復元図形
の各象限の重心位、置に基づいて得られる一指標を示す
図、第２２図は、第９図のフローチャートで断面図形を
二分割する線が断面図形の外形線と交わる点を求める演
算過程の原理図、第２３図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は被測定
体に対する基準軸上で得られた断面図形、それぞれの断
面図形に対応するＸ座標及びＸ座標をそれぞれ示す図で
ある。 ９・スタンド、ｉｏ＋Ｍ台、１１：被測定体、１２：検
査台、１３：基準軸、１４：支柱、１５：回転体、１６
−１〜ｉ　６−１０　；光源、１７：検出器、１８：支
持腕、２２：駆動モータ、２６：保持棒、２８二回転角
度検出器、３１：キーボード、３２　：　ＣＰＵ、３４
：位１検出回路、３５：ＡＤコンバータ、３６：ＤＡコ
ンバータ、３７：駆動モータドライバ、３８：腕上下ド
ライバ、４０：点灯回路、４３；タイミング回路、４４
：走査回路、４９：信号形成回路、５０：反転回路、５
１；ゲート回路、５２：発信器、５４：計数器、５５：
ラノチ回路、５６．５１：遅延回路、５８：波形整形回
路、５つ：ゲート回路、６０１分周回路、６３：ＲＡＭ
、７０：磁気ディスク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基準軸を軸心として位置する被測定体に対して、前記基
   準軸上の複数位置に向けて光源からの光波が照射され、 この照射がそれぞれの複数位置を通り前記基準軸に直角
   な面上での前記被測定体表面の複数個所に対して行なわ
   れ、 前記被測定体表面からの反射光が検出器で受光され、こ
   の検出器の検出出力に基づいて前記基準軸から前記被測
   定体の表面までの距離が測定され、この距離に基づいて
   測定手段によって前記基準軸に直角な前記被測定体の断
   面形状が前記基準軸上の複数位置で求められ、 第１の演算手段によって前記断面形状の重心を通り、第
   １軸で前記断面形状を二分割すると、二分割された断面
   形状の重心がそれぞれ第２軸上にあり、この第２軸で前
   記断面形状を二分割すると、二分割された断面形状の重
   心がそれぞれ第１軸上にある前記第１及び第２軸が求め
   られ、 さらに第２の演算手段によって前記断面形状の重心を通
   り互に直交する基準軸と前記第１及び第２軸とのなす角
   度がそれぞれ求められるように構成されてなることを特
   徴とする断面形状測定装置。