(57)【要約】【課題】少ない数の受光素子を用いて精度の良い測定を可能とする。【解決手段】物品Ｗをガラス板２上に載置し測定を始めると、枠体４がＸ方向に往動を開始する。枠体４の下方の投光手段からガラス板２を介して、枠体４の上方に配置した受光素子に向けて平行光が投光される。枠体４が物品Ｗに至ると、平行光は物品Ｗにより部分的に遮断され、どの受光素子が光束を検知したかにより、物品Ｗの光遮断位置を知ることができる。枠体４のこの光走査により、物品Ｗの大きさ、特にＸ方向と直交するＹ方向の大きさを受光素子のＹ方向の配列間隔であるＬの分解能で測定できる。この往動後に、受光素子をＹ方向にＬ／２移動して、枠体４を復動する。これにより、間隔Ｌの受光素子は、先の往動を合わせてＬ／２間隔に配列した場合と等価となり、Ｌ／２間隔の分解能によって物品ＷのＹ方向の寸法を測定することが可能となる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定すべき物品の片側から投光手段により光束を照射し、前記物品の他側に配列し前記投光手段からの透過光を検出する多数の受光素子を用いて、前記物品を光走査しその寸法を測定する装置において、前記物品に対し前記受光素子を前記受光素子の配列方向と直交する方向に相対的に往復動する駆動手段と、前記往動と復動において前記物品に対し前記複数の受光素子をその配列方向に相対的にずらして前記受光素子の位置を異ならせる移動手段とを備えたことを特徴とする物品の寸法測定装置。
【請求項２】
前記投光手段からの光束は平行光とした請求項１に記載の物品の寸法測定装置。
【請求項３】
前記受光素子及び前記投光手段は前記物品を挟むように、枠体の上方部（下方部）及び下方部（上方部）に配置し、前記枠体を前記物品に対し相対的に往復動するようにした請求項１に記載の物品の寸法測定装置。
【請求項４】
前記受光素子は１列又は複数列に配置した請求項１に記載の物品の寸法測定装置。
【請求項５】
前記投光手段は前記受光素子に個々に対応した投光素子を有する請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載の物品の寸法測定装置。
【請求項６】
前記復動に際して、前記投光素子は前記受光素子と共にその配列方向にずらすようにしたに請求項５に記載の物品の寸法測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的走査手段により物品を測定する物品の寸法測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
物品の寸法を測定する場合に、多数の受光素子を用いて光学的手段により行うことが多く使われている。
【０００３】
このような多数の受光素子を用いて光学的に測定する場合においては、測定値の分解能は受光素子の配列間隔に依存するのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、受光素子の大きさの制約もあって、その配列を密にすることはなかなか困難であり、一般には特殊な光学系を採用しない限り、受光素子の間隔よりも小さな分解能による測定は難しい。
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を解決し、少ない数の受光素子を用いて、高精度に物品の寸法を測定し得る物品の寸法測定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る物品の寸法測定装置は、測定すべき物品の片側から投光手段により光束を照射し、前記物品の他側に配列し前記投光手段からの透過光を検出する多数の受光素子を用いて、前記物品を光走査しその寸法を測定する装置において、前記物品に対し前記受光素子を前記受光素子の配列方向と直交する方向に相対的に往復動する駆動手段と、前記往動と復動において前記物品に対し前記複数の受光素子をその配列方向に相対的にずらして前記受光素子の位置を異ならせる移動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は平面図、図２は側面図、図３は正面から見た一部を切欠した断面図を示している。基台１上には、寸法を測定すべき物品Ｗを載置するためのガラス板２が設けられ、基台１の内部には図示しない駆動機構、測定制御回路が設けられ、前面には操作パネル３が付設されている。ガラス板２の両側には、上方水平部４ａ、下方水平部４ｂ、両側の柱部４ｃを有する枠体４が構設され、基台１の前後のＸ方向に移動可能とされている。
【０００８】
枠体４の上方水平部４ａには、例えばＬＥＤフォトダイオード、フォトトランジスタ等から成る複数の受光素子５が、図４に示すように例えばＬ＝４ｍｍ間隔にＸ方向と直交するＹ方向に一列に配列されている。これらの受光素子５は基板６上に固定されており、基板６は図示しない移動機構により、枠体４に対してＹ方向に、例えばＬ／２＝２ｍｍずらすことができるようにされている。
【０００９】
また、枠体４の基台１内に位置する下方水平部４ｂには、ガラス板２を通して上方の受光素子５の列に向けて平行光を発する投光手段７が配置されている。投光手段７においては、投光素子８が個々の受光素子５に対応するように一列に配置され、平行光を形成するために各投光素子８間には遮蔽板が設けられ、投光素子８から出射された光束は上方にのみ直進するようにされている。
【００１０】
そして、操作パネル３、枠体４の駆動手段、受光素子５、投光素子８は基台１内の測定制御回路に接続され、枠体４の駆動手段、受光素子５、基板６の移動機構、投光素子８は測定制御回路の指令に従って作動するようになっている。
【００１１】
測定に際しては、物品Ｗをガラス板２上に載置し、操作パネル３の測定スイッチを押して測定を始めると、枠体４がＸ方向に往動を開始する。枠体４の下方水平部４ｂに設けた投光手段７から、ガラス板２を介して上方の受光素子５に向けて平行光が投光される。枠体４が物品Ｗに至ると、平行光は物品Ｗにより部分的に遮断され、どの受光素子５が光束を検知したかにより、物品Ｗの光遮断位置を知ることができる。
【００１２】
投光手段７、受光素子５によるこの光走査により、物品Ｗの大きさ、特にＹ方向の大きさを受光素子５のＹ方向の配列間隔であるＬ＝４ｍｍの分解能で測定することができる。この往動後に、基板６を動かして受光素子５をＹ方向にＬ／２＝２ｍｍずらして、枠体４をＸ方向に復動し再び光走査を行う。これにより、４ｍｍ間隔の受光素子５は、先の往動を合わせて２ｍｍ間隔に配列した場合と等価となり、２ｍｍ間隔の分解能によって物品ＷのＹ方向の寸法を測定することが可能となる。
【００１３】
なお、投光手段７の投光素子８は必ずしもから受光素子５と対応していなくともよい。或いは、投光手段７から発する光束は平行光でなくとも、上下に対応する一対の投光素子８と受光素子５を順次に共に作動させることにより、この作動時に投光素子８と受光素子５間の物品Ｗの存在を検知するようにしてもよい。
【００１４】
なお、Ｘ方向の寸法についての分解能は一義的に定まらず、枠体４の移動速度、サンプリング周期等によって決定される。
【００１５】
この測定により、物品ＷのＸ、Ｙ方向の最大寸法だけでなく、物品Ｗを二次元的に走査して撮像したことになり、物品Ｗの形状も測定できる。
【００１６】
また、例えば基板６を移動量を１ｍｍ、つまり受光素子５の配列間隔Ｌの１／４として、基板６の移動の都度、枠体４をＸ方向に駆動して２往復すれば、Ｙ方向については１ｍｍ間隔の分解能が得られることになる。
【００１７】
更には、枠体４の側面の柱部４ｃ内の高さ方向に、投光手段と受光手段とを対向して配列することにより、物品Ｗの高さ位置をも測定することができる。
【００１８】
図５は他の実施の形態の受光素子５の配置図であり、受光素子５は２列に配置され、全体として千鳥状とされている。つまり、各列の受光素子５間の間隔はＬ＝４ｍｍ間隔であるが、第１列に対し第２列はＹ方向にＬ／２＝２ｍｍずれており、受光素子５の合成した分解能は２ｍｍとなっている。
【００１９】
この受光素子５を使用する場合には、往動に対し復動は基板６を１ｍｍずらすことにより、１ｍｍの分解能が得られることになる。
【００２０】
なお、上述の説明では受光素子５を枠体４の上方に、投光手段７を下方に配置したが、その配置は逆としてもよい。また、物品Ｗを固定し枠体４を往復動させたが、枠体４は固定し、物品Ｗを往復動し、往動、復動で物品Ｗをずらすようにすることもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る物品の寸法測定装置は、少ない数の受光素子を測定すべき物品に対して相対的に往復動して、その過程で往復動方向と直交する方向に受光素子をずらすことにより測定分解能を向上させ、精度の良い測定を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の平面図である。
【図２】側面図である。
【図３】正面から見た一部を切欠した断面図である。
【図４】受光素子の配列の説明図である。
【図５】他の実施の形態の受光素子の配列の説明図である。
【符号の説明】
１  基台
２  ガラス板
３  操作パネル
４  枠体
５  受光素子
６  基板
７  投光手段
８  投光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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