[其他]光學(xué)測量儀的邊緣檢測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000009344
• 申請日: 1985-11-26
• 公開（公告）號: CN1004768B
• 公開（公告）日: 1989-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西原貞光
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社三豐制作所
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬;吳忠忠

本發(fā)明的光學(xué)測量儀的邊緣檢測裝置備有與被測物相對移動時，根據(jù)產(chǎn)生的明暗部分產(chǎn)生異相信號的多個元件組成的傳感器、運(yùn)算上述異相信號差的差分運(yùn)算器、在上述異相信號和基準(zhǔn)電平信號的交叉點(diǎn)的特定區(qū)域內(nèi)，產(chǎn)生信號的區(qū)域發(fā)生器以及在該區(qū)域信號發(fā)生器中輸出信號的期間，輸出差分運(yùn)算器的差動輸出信號和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電平信號的交叉信號的檢測裝置。

本發(fā)明是關(guān)于測量物體尺寸、位移量用的光學(xué)測量儀的邊緣檢測裝置，特別是關(guān)于直接向不透明的被測物照射掃描光線，使由此產(chǎn)生的透射光或反射光、或者由這些透射光或反射光而產(chǎn)生的被測物投影圖投射到光電元件上之后，支取電信號，根據(jù)這一信號測量被測物尺寸、辨別位置、判斷形狀等用的光學(xué)測量儀的邊緣檢測裝置。

過去，這種光學(xué)測量儀，例如，投影機(jī)是用平行光線照射載物臺上的被測物，根據(jù)透射光或反射光，使被測物的投影成象在屏幕上，由此測量被測物的尺寸、形狀等，但是投影到屏幕上的被測物的圖象邊緣一般存在所謂的模糊現(xiàn)象，因此，移動載物臺上的被測物，使屏幕上的象和游絲測量線一致，想由此正確讀出測量值是很困難的。

為了解決這樣的問題，以往的方法是采用使象的邊緣和光電元件相對移動，由于投射到光電元件受光面上的象的明暗面積的比例發(fā)生變化，光電元件輸出的電信號大小也發(fā)生變化。將這種發(fā)生變化的電信號和參考電壓進(jìn)行比較，由此來檢測投影圖象的邊緣部分。

但是，這種方法存在下列問題：外界干擾光的噪聲影響大，同時使光電元件所得到的信號或參考電壓變動從而引起測量精度大幅度下降。

再者，使光電元件對屏幕上投影圖象的邊緣相對移動，對這時的輸出信號進(jìn)行二階微分，得到波形信號，根據(jù)波形信號和參考電壓的比較，檢測邊緣。但是，被檢測的邊緣位置有時會隨光電元件和投影圖象相對移動速度的大小而不同，此外，和上述情況一樣，參考電壓的變動也會引起測量精度大幅度下降。

此外，配置兩個光電元件，使其對投影圖象的邊緣相對移動，從所獲得的多個輸出信號中得到波形信號，根據(jù)波形信號和參考電壓的比較，檢測邊緣。但是，和上述情況一樣，由于從光電元件中得到的輸出信號和參考電壓的相對變化以及電平變動等等，測量很不穩(wěn)定，另外，照射光線的照度適用范圍狹窄，測量方式有限，而且傳感器部分和回路部分復(fù)雜。

特別是在投影機(jī)中，由于照射用的光源燈的疲勞現(xiàn)象、投影系統(tǒng)的透鏡特性以及外界干擾光等的影響，屏幕上投影圖象的亮度發(fā)生變化，或者由于投影放大倍數(shù)的變換，使投影圖象的亮度發(fā)生變化，再有測量人員的條件不同，例如由于測量人員的瞳孔顏色不同（隨人種而異），適合作業(yè)的亮度就不一樣，因此必須適當(dāng)選擇，但是，如上所述，照射光線的照度范圍狹窄，結(jié)果使得投影機(jī)的能力下降。

此外，采用以往的邊緣檢測方法，在投影圖象偏離聚焦的情況下，還會產(chǎn)生光電元件的輸出波形很平穩(wěn)，不能準(zhǔn)確檢測邊緣的問題。

這些問題不僅是投影機(jī)，而且是一般檢測透射光或反射光，直接或間接地測量被測物尺寸等用的光學(xué)測量儀的邊緣檢測裝置的共性問題。

相對之下，如公開特許昭58-173408號中所示，在檢測透射光或反射光，直接或間接測量被測物尺寸用的光學(xué)測量儀的邊緣檢測裝置中，設(shè)置由四個與移動面略為平行放置的受光元件組成的、承受上述被測物相對移動時所產(chǎn)生的明暗光線，從而產(chǎn)生至少兩組異相信號的傳感器、運(yùn)算各組異相信號差的第1及第2運(yùn)算裝置、運(yùn)算第1及第2運(yùn)算裝置的輸出信號之差的第3運(yùn)算裝置及運(yùn)算輸出信號之和的第4運(yùn)算裝置、輸出第4運(yùn)算裝置的輸出信號在所定電平期間產(chǎn)生的第3運(yùn)算裝置輸出信號和基準(zhǔn)電平的交叉信號的檢測裝置。

這種邊緣檢測裝置的優(yōu)點(diǎn)是，不受照射被測物的光線強(qiáng)度、測量中外界干擾光的噪聲、光電元件的輸出信號或參考電壓的變動等影響，而且結(jié)構(gòu)簡單，可以檢測被測物的邊緣。另外，在投影機(jī)中，即使產(chǎn)生投影圖象的焦點(diǎn)偏移，也能準(zhǔn)確地檢測邊緣。再有，采用直接處理光電元件中的模擬信號，也可以檢測被測物的邊緣。