(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に光を投射する投光部と、
列状に配列された複数の画素を有し前記投光部により投射された光を受光して受光量に対応する信号を出力するイメージセンサが筺体内部に取り付けられ、該筺体の受光面に定められた所定位置が、測定対象物のエッジ位置を算出するための基準位置として設定されている受光部と、
前記受光部の筺体の基準位置に対応する前記イメージセンサの画素位置を基準画素位置として予め記憶する第１の記憶手段と、
前記受光部の出力信号に基づいて前記測定対象物のエッジ位置に対応する前記イメージセンサの画素位置を測定画素位置として求めるエッジ抽出手段と、
前記エッジ抽出手段により求められた測定画素位置を記憶する第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段に記憶される測定画素位置に対応するエッジ位置のうち複数のエッジ位置をユーザが指定可能、および前記第２の記憶手段に記憶された測定画素位置に対応するエッジ位置と前記基準位置とをユーザが指定可能に構成される指定手段と、
前記指定手段により指定されたエッジ位置に対応する測定画素位置と前記基準画素位置との差を算出することにより、測定対象物のエッジ位置を算出するエッジ算出手段と、
前記指定手段により複数のエッジ位置が指定された場合に前記エッジ算出手段により算出された複数のエッジ位置の間の距離を算出し、前記指定手段によりエッジ位置と前記基準位置とが指定された場合に前記エッジ算出手段により算出されたエッジ位置と前記基準位置との間の距離を算出する距離算出手段と、を備えたことを特徴とする光学測定装置。
【請求項２】
前記指定手段は、前記イメージセンサの複数の画素の配列方向において前記受光面の一端側から他端側に向かう順番でエッジ位置を指定する方法、前記イメージセンサの複数の画素の配列方向において前記受光面の他端側から一端側に向かう順番でエッジ位置を指定する方法、および前記基準位置を指定する方法を選択可能に構成されることを特徴とする請求項１記載の光学測定装置。
【請求項３】
前記第１の記憶手段は、前記受光部に設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の光学測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定対象物に光を照射し、その透過光または反射光の光量分布を測定する光学測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、物体に光源からの光を照射し、その透過光または反射光の光量分布を測定することにより、物体の寸法、物体間の間隔、物体の位置、物体の形状等を測定する光学測定装置が用いられている。
【０００３】
図１０は従来の光学測定装置の構成の一例を示すブロック図である。図１０の光学測定装置は、投光ヘッド１００、受光ヘッド２００およびコントローラ３００により構成される。
【０００４】
投光ヘッド１００において、モータ駆動回路１０２は、ポリゴンミラー１０４を回転させるモータを駆動する。それにより、ポリゴンミラー１０４が回転する。レーザ駆動回路１０１は、レーザダイオード１０３を駆動する。それにより、レーザダイオード１０３からレーザ光が出射され、回転するポリゴンミラー１０４により反射される。ポリゴンミラー１０４により反射されたレーザ光は反射ミラー１０５により反射され、投光レンズ１０６により投射される。それにより、所定範囲でレーザ光が走査される。
【０００５】
走査の開始時点には、レーザ光が同期検出用フォトダイオード１０７により受光される。フォトダイオード１０７の出力信号は、同期パルス検出回路１０８により同期パルスとして検出される。
【０００６】
受光ヘッド２００において、受光レンズ２０１は投光ヘッド１００の投光レンズ１０６から出射されたレーザ光を受光素子２０２に集光させる。受光素子２０２は、受光量に対応する受光信号を出力する。エッジ検出回路２０３は、受光素子２０２から出力される受光信号に基づいて測定対象物６００のエッジを検出し、検出結果をコントローラ３００のエッジ検出シーケンス回路３０１に与える。
【０００７】
コントローラ３００において、エッジ検出シーケンス回路３０１は、投光ヘッド１００の同期パルス検出回路１０８の出力信号および受光ヘッド２００のエッジ検出回路２０３の出力信号に基づいてエッジ位置を検出し、検出結果をエッジデータとしてエッジデータ保存メモリ３０２に記憶させるとともに、エッジ位置を示す出力信号を出力する。クロック発生回路３０３は、クロック信号をカウンタ３０４に与える。カウンタ３０４は、クロック発生回路３０３により与えられるクロック信号をカウントする。エッジ検出シーケンス回路３０１は、カウンタ３０４の出力信号に同期して動作する。
【０００８】
図１０の光学測定装置によれば、測定対象物６００のエッジ位置を求めることができる。また、測定対象物６００のエッジを所定の基準位置から所定距離離れた箇所に位置決めすることもできる。
【０００９】
図１１は従来の光学測定装置による測定対象物のエッジの位置決め方法の一例を示す概略平面図である。また、図１２は図１１の光学測定装置において得られる受光量分布を示す図である。図１２の横軸は時間であり、縦軸は受光素子２０２の受光量である。
【００１０】
ここでは、基準位置ＲＰから所定距離離れた箇所に測定対象物６００のエッジＥＡを位置決めするものとする。まず、基準部材７００のエッジＥＢを基準位置ＲＰに位置決めする。そして、基準部材７００のエッジＥＢの位置および測定対象物６００のエッジＥＡの位置を測定する。
【００１１】
図１２の受光量分布において、エッジ位置ｅａが測定対象物６００のエッジＥＡの位置に対応し、エッジ位置ｅｂが基準部材７００のエッジＥＢの位置に対応する。受光量分布におけるエッジ位置ｅａ，ｅｂ間の距離が所定距離となるように測定対象物６００を移動させる。それにより、測定対象物６００のエッジＥＡの位置を基準位置ＲＰに対して所定距離離れた箇所に位置決めすることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１１の方法においては、受光量分布における２つのエッジ位置ｅａ，ｅｂには繰り返し測定誤差が生じる。これらの繰り返し測定誤差により測定対象物６００のエッジＥＡの位置決め誤差が生じる。この場合、２つのエッジ位置ｅａ，ｅｂのそれぞれが繰り返し測定誤差を有するため、エッジＥＡの位置決め誤差が大きくなる。
【００１３】
また、図１０の光学測定装置において、同期パルス検出回路１０８により検出される同期パルスを用いて測定対象物６００のエッジを位置決めすることもできる。
【００１４】
図１３は図１０の光学測定装置による測定対象物のエッジの位置決め方法の他の例を示す図である。
【００１５】
図１３の（ａ）は図１０の投光ヘッド１００のフォトダイオード１０７の受光量分布を示し、（ｂ）は受光ヘッド２００の受光素子２０２の受光量分布を示す。
【００１６】
図１３の例では、フォトダイオード１０７の受光量分布において同期パルス検出回路１０８により同期パルス位置ｅｃが検出される。また、受光素子２０２の受光量分布においてエッジ検出回路２０３によりエッジ位置ｅａが検出される。エッジ検出回路２０３により検出されたエッジ位置ｅａと同期パルス検出回路１０８により検出された同期パルス位置ｅｃとの差が所定値となるように測定対象物６００を移動させる。それにより、測定対象物６００のエッジＥＡの位置を基準位置ＲＰに対して所定距離離れた箇所に位置決めすることができる。
【００１７】
しかしながら、フォトダイオード１０７に入射するレーザ光のビーム径がある程度の大きさを有するので、同期パルス検出回路１０８により検出される同期パルスがある幅を有する。そのため、同期パルス位置ｅｃにばらつきが生じる。また、受光素子２０２の受光量分布におけるエッジ位置ｅａには繰り返し測定誤差が生じる。同期パルス位置ｅｃのばらつきおよびエッジ位置ｅａの繰り返し測定誤差により測定対象物６００のエッジＥＡの位置決め誤差が生じる。この場合にも、同期パルス位置ｅｃがばらつきを有し、エッジ位置ｅａが繰り返し測定誤差を有するため、エッジＥＡの位置決め誤差が大きくなる。
【００１８】
特に、フォトダイオード１０７および同期パルス検出回路１０８が投光ヘッド１００に設けられ、受光素子２０２およびエッジ検出回路２０３が受光ヘッド２００に設けられているので、それらが異なる温度環境にあり、素子特性のばらつきが異なる。そのため、測定対象物６００のエッジＥＡの位置決め誤差がより大きくなる。
【００１９】
本発明の目的は、測定対象物を所定の基準位置に対して所定の位置関係を有するように正確に位置決めすることが可能な光学測定装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明に係る光学測定装置は、測定対象物に光を投射する投光部と、列状に配列された複数の画素を有し投光部により投射された光を受光して受光量に対応する信号を出力するイメージセンサが筺体内部に取り付けられ、該筺体の受光面に定められた所定位置が、測定対象物のエッジ位置を算出するための基準位置として設定されている受光部と、受光部の筺体の基準位置に対応するイメージセンサの画素位置を基準画素位置として予め記憶する第１の記憶手段と、受光部の出力信号に基づいて測定対象物のエッジ位置に対応するイメージセンサの画素位置を測定画素位置として求めるエッジ抽出手段と、エッジ抽出手段により求められた測定画素位置を記憶する第２の記憶手段と、第２の記憶手段に記憶される測定画素位置に対応するエッジ位置のうち複数のエッジ位置をユーザが指定可能、および第２の記憶手段に記憶された測定画素位置に対応するエッジ位置と基準位置とをユーザが指定可能に構成される指定手段と、指定手段により指定されたエッジ位置に対応する測定画素位置と基準画素位置との差を算出することにより、測定対象物のエッジ位置を算出するエッジ算出手段と、指定手段により複数のエッジ位置が指定された場合にエッジ算出手段により算出された複数のエッジ位置の間の距離を算出し、指定手段によりエッジ位置と基準位置とが指定された場合にエッジ算出手段により算出されたエッジ位置と基準位置との間の距離を算出する距離算出手段と、を備えたものである。
【００２１】
本発明に係る光学測定装置においては、投光部により測定対象物に光が投射される。投光部により投射された光は、受光部のイメージセンサにより受光されて受光量に対応する信号が出力される。受光部の筐体の受光面には、測定対象物のエッジ位置を算出するための基準位置が設けられている。第１の記憶手段には受光部の筐体の基準位置に対応するイメージセンサの画素位置が基準画素位置として予め記憶される。
【００２２】
受光部の出力信号に基いてエッジ抽出手段により測定対象物のエッジ位置に対応するイメージセンサの画素位置が測定画素位置として求められる。求められた測定画素位置は第２の記憶手段に記憶される。指定手段は、第２の記憶手段に記憶される測定画素位置に対応するエッジ位置のうち複数のエッジ位置をユーザが指定可能、および第２の記憶手段に記憶された測定画素位置に対応するエッジ位置と基準位置とをユーザが指定可能に構成される。指定手段により指定されたエッジ位置に対応する測定画素位置と基準画素位置との差が算出されることにより、測定対象物のエッジ位置がエッジ算出手段により算出される。
【００２３】
このように、測定対象物のエッジ位置に対応する測定画素位置および受光部の筐体の基準位置に対応する基準画素位置に基いて、受光部の筐体の基準位置を基準とする測定対象物のエッジ位置が算出されるので、測定対象物を受光部の筐体の基準位置に対して所定の位置関係を有するように正確に位置決めすることができる。
【００２４】
また、ユーザは、複数のエッジ位置を指定することができるとともに、エッジ位置と基準位置とを指定することができる。それにより、指定された複数のエッジ位置の間の距離または指定されたエッジ位置と基準位置との間の距離が距離算出手段により算出される。したがって、複数のエッジ位置の間の距離またはエッジ位置と基準位置との間の距離を容易かつ正確に得ることができる。
【００２７】
第２の発明に係る光学測定装置は、第１の発明に係る光学測定装置の構成において、指定手段は、イメージセンサの複数の画素の配列方向において受光面の一端側から他端側に向かう順番でエッジ位置を指定する方法、イメージセンサの複数の画素の配列方向において受光面の他端側から一端側に向かう順番でエッジ位置を指定する方法、および基準位置を指定する方法を選択可能に構成されるものである。
【００２８】
一端側に近いエッジ位置を指定する場合には、一端側から他端側に向かう順番でエッジ位置を指定する方法を選択することができ、他端側に近いエッジ位置を指定する場合には、他端側から一端側に向かう順番でエッジ位置を指定する方法を選択することができる。また、基準位置を指定することができる。
【００２９】
このように、指定するエッジ位置に応じてエッジ位置の指定方法を選択することができるので、複数のエッジ位置の間の距離またはエッジ位置と基準位置との間の距離を容易かつ正確に得ることができる。
【００３０】
第３の発明に係る光学測定装置は、第１〜第２のいずれかの発明に係る光学測定装置の構成において、第１の記憶手段は、受光部に設けられたものである。
【００３１】
この場合、受光部ごとに基準位置とイメージセンサの基準画素位置との位置関係にばらつきがあるので、基準画素位置を記憶する第１の記憶手段を受光部に設けることにより、受光部の交換を容易に行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態における光学測定装置の構成を示すブロック図である。また、図２は図１の光学測定装置の概略平面図である。
【００３３】
図１の光学測定装置は、投光部１０、受光部２０およびコントローラ３０により構成される。投光部１０は、筐体１０ａに内蔵され、発光ダイオード等からなる光源１１、拡散部１２および投光レンズ１３を含む。
【００３４】
受光部２０は、筐体２０ａに内蔵され、第１のレンズ２１、絞り２２、第２のレンズ２３、ＣＣＤイメージセンサ２４、ＣＣＤタイミング発生部２５およびデータ用メモリ２６を含む。
【００３５】
図２に示すように、受光部２０の筐体２０ａにおいて、受光面側のほぼ中心部に基準位置ＲＰが設定されている。この基準位置ＲＰは、受光範囲ＲＥの中心に位置決めされている。
【００３６】
図１のコントローラ３０は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器３１および信号処理部３２を含む。信号処理部３２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３２１、データ用メモリ３２２、プログラム用メモリ３２３、表示部３２４、操作スイッチ３２５および出力回路３２８を含む。
【００３７】
投光部１０の光源１１から出射された光は、拡散部１２により拡散され、投光レンズ１３によりほぼ平行光に変換される。その平行光は、測定対象物５００を介して受光部２０に投射される。
【００３８】
投光部１０から投射された光は、受光部２０の第１のレンズ２１により集光され、絞り２２の開口部を通過し、第２のレンズ２３によりＣＣＤイメージセンサ２４の受光面に結像される。ここで、第１のレンズ２１、絞り２２および第２のレンズ２３がテレセントリック光学系を構成する。それにより、投光部１０から投射された光のうち平行光のみがＣＣＤイメージセンサ２４に入射する。
【００３９】
ＣＣＤタイミング発生部２５は、転送パルスおよびシフトパルスをＣＣＤイメージセンサ２４に与え、クロック信号をコントローラ３０のＡ／Ｄ変換器３１に与える。ＣＣＤイメージセンサ２４は、受光量に対応するアナログの出力信号ＣＤを出力する。
【００４０】
なお、データ用メモリ２６には、後述するように、リニア補正データ、基準画素位置およびシェーディング補正データが記憶される。これらのリニア補正データ、基準画素位置およびシェーディング補正データは個々の受光部２０ごとににばらつきを有する。
【００４１】
コントローラ３０のＡ／Ｄ変換器３１は、ＣＣＤイメージセンサ２４の出力信号ＣＤをデジタル信号に変換し、そのデジタル信号を受光量データとしてデータ用メモリ３２２に書き込む。
【００４２】
プログラム用メモリ３２３には制御プログラムが記憶される。操作スイッチ３２５は、エッジ位置の検出の際に用いるしきい値を設定するため、および複数のエッジのいずれかを指定するために用いられる。
【００４３】
ＣＰＵ３２１は、プログラム用メモリ３２３に記憶された制御プログラムに従って投光部１０の光源１１および受光部２０のＣＣＤタイミング発生部２５を制御する。また、ＣＰＵ３２１は、データ用メモリ３２２に記憶された受光量データに基づいて測定対象物５００のエッジ位置を検出するとともに、操作スイッチ３２５により指定されたエッジ間の距離を算出し、算出結果を出力回路３２８を介して出力信号ＯＴとして出力する。表示部３２４は、例えば操作スイッチ３２５により設定されたしきい値を表示する。
【００４４】
図３は図１の光学測定装置の概略正面図である。図３に示すように、光学測定装置のコントローラ３０にモニタ装置（波形観測装置）４０が接続される。
【００４５】
コントローラ３０の前面には、表示部３２４および操作スイッチ３２５が設けられている。図３の例では、操作スイッチ３２５により設定されたしきい値が表示部３２４に表示されている。コントローラ３０から出力される受光量データおよびしきい値データがモニタ装置４０のチャンネルＣＨ１，ＣＨ２にそれぞれ与えられる。モニタ装置４０の表示部４１に受光量データに基づくシェーディング補正後の受光量分布ＲＤおよびしきい値ＴＨが表示される。シェーディング補正については後述する。
【００４６】
ユーザは、モニタ装置４０の表示部４１に表示されたシェーディング補正後の受光量分布ＲＤおよびしきい値ＴＨを見ながらコントローラ３０の操作スイッチ３２５を用いてしきい値を設定および調整することができる。また、モニタ装置４０の表示部４１に表示されたシェーディング補正後の受光量分布ＲＤを見ながらコントローラ３０の操作スイッチ３２５を用いて距離の計算に用いる２つのエッジを第１エッジおよび第２のエッジとして指定することができる。
【００４７】
図４は図１の光学測定装置のコントローラ３０におけるデータ用メモリ３２２の記憶内容を示す模式図である。図４に示すように、データ用メモリ３２２の領域Ｒ１には、抽出されたエッジの画素番号（画素位置）が記憶され、領域Ｒ２には、抽出されたエッジの数が記憶され、領域Ｒ３には、各画素番号（画素位置）に対応する受光量が記憶される。
【００４８】
また、データ用メモリ３２２の領域Ｒ５には、ユーザにより複数のエッジ位置指定方法のいずれかを用いて指定された第１のエッジの番号および第２のエッジの番号が記憶され、領域Ｒ６には、第１のエッジの画素位置および第２のエッジの画素位置が記憶され、領域Ｒ７には、第１のエッジと第２のエッジとの距離が記憶される。
【００４９】
図５は図１の光学測定装置の受光部２０におけるデータ用メモリ２６の記憶内容を示す模式図である。図５に示すように、データ用メモリ２６の領域Ｒ１１には、リニア補正データが記憶され、領域Ｒ１２には、基準画素位置が記憶され、領域Ｒ１３には、シェーディング補正データが記憶される。
【００５０】
ここで、基準画素位置とは、受光部２０に設けられた基準位置ＲＰに入射する光を受光するＣＣＤイメージセンサ２４の画素位置である。この基準画素位置は、受光部２０ごとにばらつきを有している。
【００５１】
また、シェーディング補正とは、光源１１の光量分布のむら、光学系の特性のばらつきおよびＣＣＤイメージセンサ２４の画素の感度むらによる受光量分布のむらを一定にすることである。シェーディング補正後の受光量Ｉ’（ｘ）は、シェーディング補正前の受光量Ｉ（ｘ）を用いて次式で表される。
【００５２】
Ｉ’（ｘ）＝｛Ｉ（ｘ）−ｄａｒｋ（ｘ）｝×ｓｐａｎ（ｘ）
ここで、ｄａｒｋ（ｘ）は光源１１の消灯時のＣＣＤイメージセンサ２４の画素位置ｘにおける受光量であり、ｓｐａｎ（ｘ）はＣＣＤイメージセンサ２４の画素位置ｘにおける画素の感度むらを表す係数である。データ用メモリ２６の領域Ｒ１３には、シェーディング補正データとして各画素位置ごとにｄａｒｋ（ｘ）およびｓｐａｎ（ｘ）の値が記憶される。
【００５３】
また、リニア補正とは、ＣＣＤイメージセンサ２４の画素位置と求められたエッジ位置との関係を線形にするために行われる。データ用メモリ２６の領域Ｒ１１には、各画素位置ごとにリニア補正に用いる係数の値がリニア補正データとして記憶される。
【００５４】
図６および図７は図１の光学測定装置のコントローラ３０におけるＣＰＵ３２１の処理を説明するためのフローチャートである。
【００５５】
まず、ＣＰＵ３２１は、データ用メモリ３２２から２回の露光により得られた受光量データを読み込み（ステップＳ１）、２回分の受光量データを加算する（ステップＳ２）。それにより、Ｓ／Ｎ（信号対ノイズ比）が向上する。そして、ＣＰＵ３２１は、データ用メモリ２６の領域Ｒ１３に記憶されたシェーディング補正データを用いて、受光量データの加算結果にシェーディング補正を行う（ステップＳ３）。さらに、ＣＰＵ３２１は、データ用メモリ３２２にシェーディング補正後の受光量データをＣＣＤイメージセンサ２４の各画素位置（画素番号）ごとに記憶する（ステップＳ４）。この場合、上記のように、データ用メモリ３２２の領域Ｒ３に受光量データとして各画素位置（画素番号）ごとの受光量が記憶される。
【００５６】
次に、ＣＰＵ３２１は、操作スイッチ３２５を用いて設定されたしきい値と受光量分布との交点から、概略エッジ位置（仮のエッジ位置）を検出する（ステップＳ５）。そして、概略エッジ位置に相当するＣＣＤイメージセンサ２４の画素位置（画素番号）をデータ用メモリ３２２の領域Ｒ１に記憶する（ステップＳ６）。また、概略エッジの数をデータ用メモリ３２２の領域Ｒ２に記憶する（ステップＳ７）。
【００５７】
次に、ＣＰＵ３２１は、データ用メモリ３２２に記憶されたシェーディング補正後の受光量データの内挿(ローパスフィルタ処理)により受光量データの分解能を高分解能に変換する（ステップＳ８）。次いで、ＣＰＵ３２１は、高分解能の受光量データを１次微分し、微分波形を求める（ステップＳ９）。
【００５８】
続いて、ＣＰＵ３２１は、概略エッジ位置を含む所定範囲において微分波形の重心位置を詳細エッジ位置（正確なエッジ位置）として算出する（ステップＳ１０）。
【００５９】
次に、ＣＰＵ３２１は、データ用メモリ２６の領域Ｒ１１に記憶されたリニア補正データを用いて、算出された詳細エッジ位置にリニア補正を行う（ステップＳ１１）。
【００６０】
ユーザは、後述するように、操作スイッチ３２５を用いて複数のエッジ位置指定方法のいずれかにより距離の計算に用いる第１のエッジおよび第２のエッジを指定する。ＣＰＵ３２１は、ユーザにより指定された第１のエッジの番号および第２のエッジの番号をデータ用メモリ３２２の領域Ｒ５に記憶する。そして、ＣＰＵ３２１は、データ用メモリ３２２の領域Ｒ５に記憶された第１および第２のエッジの番号および領域Ｒ２に記憶されたエッジの数に基づいて、第１のエッジの画素位置（詳細エッジ位置）および第２のエッジの画素位置（詳細エッジ位置）をデータ用メモリ３２２の領域Ｒ６に記憶する。
【００６１】
次に、ＣＰＵ３２１は、データ用メモリ３２２の領域Ｒ６に記憶された第１のエッジの画素位置とデータ用メモリ２６の領域Ｒ１２に記憶された基準画素位置との差を第１のエッジ位置として算出し（ステップＳ１２）、データ用メモリ３２２の領域Ｒ６に記憶された第２のエッジの画素位置とデータ用メモリ２６の領域１２に記憶された基準画素位置との差を第２のエッジ位置として算出する（ステップＳ１３）。
【００６２】
最後に、ＣＰＵ３２１は、第１のエッジ位置と第２のエッジ位置との間の距離を算出する（ステップＳ１４）。
【００６３】
ここで、図２に示すように、測定対象物５００のエッジＥＡを受光部２０の基準位置ＲＰから所定距離離れた箇所に位置決めする方法を説明する。図８は図２の光学測定装置において得られる受光量分布を示す図である。図８の横軸はＣＣＤイメージセンサ２４の画素位置であり、縦軸は受光量である。
【００６４】
図８において、Ｐ０は基準位置ＲＰに対応するＣＣＤイメージセンサ２４の基準画素位置であり、ｅａは測定対象物５００のエッジＥＡに対応するＣＣＤイメージセンサ２４の画素位置（以下、測定画素位置と呼ぶ。）である。
【００６５】
基準画素位置Ｐ０と測定画素位置ｅａとの差Ｌが図２の受光部２０の基準位置ＲＰと測定対象物５００のエッジＥＡの位置との間の距離Ｌａに対応する。そこで、測定画素位置ｅａと基準画素位置Ｐ０との差Ｌが所定値となるように、測定対象物５００を移動させる。それにより、測定対象物５００のエッジＥＡを基準位置ＲＰから所定距離離れた箇所に位置決めすることができる。
【００６６】
図８に示すように、基準位置ＲＰに対応するＣＣＤイメージセンサ２４の画素位置は基準画素位置Ｐ０として予めデータ用メモリ２６に記憶されているため、基準画素位置Ｐ０は繰り返し測定誤差を有さない。この場合、求められたエッジ位置ｅａのみが繰り返し測定誤差を有する。したがって、測定対象物５００のエッジＥＡの位置決め誤差が小さくなる。
【００６７】
また、受光部２０ごとにばらつきを有する基準画素位置を記憶するデータ用メモリ２６が受光部２０に設けられているので、受光部２０を交換する際に基準画素位置を記憶するデータ用メモリ２６も同時に交換することができる。したがって、受光部２０の交換を容易に行うことができる。
【００６８】
図９は図１の光学測定装置におけるエッジ位置指定方法を説明するための波形図である。図９の受光量分布においては、１４個のエッジｅ１〜ｅ１４が示されている。
【００６９】
エッジ位置指定方法としては、複数のエッジ位置の各々を左側からの順番で指定する方法、複数のエッジ位置の各々を右側からの順番で指定する方法、およびエッジ位置の代わりに基準位置を指定する方法を用いることができる。
【００７０】
複数のエッジ位置の各々を左側からの順番で指定する場合には、左側からの順番をそのまま指定する。また、複数のエッジ位置の各々を右側からの順番で指定する場合には、右側からの順番に負の符号“−”付して指定する。さらに、エッジ位置の代わりに基準位置を指定する場合には、“ＲＰ”で指定する。
【００７１】
図９（ａ）の例では、左側から２番目のエッジｅ２と右側から３番目のエッジｅ１２との間の距離ＬＡを算出する。この場合、ユーザは、第１および第２のエッジをエッジ番号“２”およびエッジ番号“−３”で指定することができる。一方、従来のエッジ位置指定方法では、第１および第２のエッジをエッジ番号“２”およびエッジ番号“１２”で指定する必要がある。
【００７２】
図９（ｂ）の例では、右側から４番目のエッジｅ１１と右側から２番目のエッジｅ１３との間の距離ＬＢを算出する。この場合、ユーザは、第１および第２のエッジをエッジ番号“−４”およびエッジ番号“−２”で指定することができる。一方、従来のエッジ位置指定方法では、第１および第２のエッジをエッジ番号“１１”および“１３”で指定する必要がある。
【００７３】
図９（ｃ）の例では、左側から２番目のエッジｅ２と基準位置ＲＰに対応する基準画素位置Ｐ０との間の距離ＬＣを算出する。この場合、ユーザは、第１および第２のエッジをエッジ番号“２”および基準位置“ＲＰ”で指定することができる。従来のエッジ位置指定方法では、このようなエッジ位置指定方法は用いることができない。
【００７４】
図９（ｄ）の例では、左側から１番目のエッジｅ１と左側から２番目のエッジｅ２との間の距離ＬＤを算出する。この場合、ユーザは、第１および第２のエッジをエッジ番号“１”およびエッジ番号“２”で指定する。一方、従来のエッジ位置指定方法においても、第１および第２のエッジをエッジ番号“１”および“４”で指定する。
【００７５】
このように、本実施の形態の光学測定装置においては、複数のエッジ位置のうち距離の算出に用いるエッジ位置を左側からの順番および右側からの順番で指定することができるとともに、エッジ位置の代わりに基準位置を指定することもできる。
【００７６】
なお、上記実施の形態では、基準位置ＲＰに入射する光を受光するＣＣＤイメージセンサ２４の画素位置を基準画素位置としているが、基準位置に入射する光を受光する位置から所定距離オフセットしたＣＣＤイメージセンサ２４の画素位置を基準画素位置としてもよい。すなわち、基準画素位置から所定のオフセット量Δｄだけオフセットした位置に基準位置を設けてもよい。例えば、上記のオフセット量Δｄを受光部２０の筐体２０ａの取り付け面が基準位置となるように設定する。この場合、オフセット量Δｄを用いて演算により基準位置を算出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における光学測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の光学測定装置の概略平面図である。
【図３】図１の光学測定装置の概略正面図である。
【図４】図１の光学測定装置のコントローラにおけるデータ用メモリの記憶内容を示す模式図である。
【図５】図１の光学測定装置の受光部におけるデータ用メモリの記憶内容を示す模式図である。
【図６】図１の光学測定装置のコントローラにおけるＣＰＵの処理を説明するためのフローチャトである。
【図７】図１の光学測定装置のコントローラにおけるＣＰＵの処理を説明するためのフローチャトである。
【図８】図２の光学測定装置において得られる受光量分布を示す図である。
【図９】図１の光学測定装置におけるエッジ位置指定方法を説明するための波形図である。
【図１０】従来の光学測定装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】従来の光学測定装置による測定対象物のエッジの位置決め方法の一例を示す概略平面図である。
【図１２】図１１の光学測定装置において得られる受光量分布を示す図である。
【図１３】図１０の光学測定装置による測定対象物のエッジの位置決め方法の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１０  投光部
１１  光源
１２  拡散部
１３  投光レンズ
２０  受光部
１０ａ，２０ａ  筐体
２１  第１のレンズ
２２  絞り
２３  第２のレンズ
２４  ＣＣＤイメージセンサ
２５  ＣＣＤタイミング発生部
２６  データ用メモリ
３０  コントローラ
３１  Ａ／Ｄ変換器
３２  信号処理部
４０  モニタ装置
４１  表示部
３２１  ＣＰＵ
３２２  データ用メモリ
３２３  プログラム用メモリ
３２４  表示部
３２５  操作スイッチ
３２８  出力回路
ＲＰ  基準位置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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