[其他]光學測量系統

無效

• 申請號: 85106386
• 申請日: 1985-08-24
• 公開（公告）號: CN85106386A
• 公開（公告）日: 1987-03-18
• 發明（設計）人: 西原貞光;河原勇司
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐制作所
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 趙蓉民

本發明闡述一種光學測量設備的改進，其特點是對一種用平行掃描測量光線照射被測物體，并自動檢測在該物體的相對的端點上接收到的光量的變化，從而測出在該物體的相對端點之間進行一次掃描所需要的時間的方法來測量被測物體的長度的光學測量設備的改進。

有一種眾所周知的光學測量系統，它使用平行光線和激光束等來對被測物體進行掃描，并檢測跟這物體形狀有關的光的透射或阻擋情況，然后用時鐘脈沖計數器測量出用平行掃描光線在該物體的相對端點之間掃描一次需要的時間。這種光學測量系統已被實際使用，如激光測微計。

這種光學測量系統是很有效的，尤其是當被測物體是軟的或處于高溫時，因為這種方法不對物體施加任務壓力，因而能提供沒有形變和其它影響的精確測量。這種系統在被測物體具有復雜形狀的情況下是很有用的，因為它能夠測量一個具有任意復雜形狀的物體的任意部分。

日本的已公開的專利申請Sho58-205803透露了一種上述類型的光學測量系統。在該系統中，對一個測量范圍內的每一段都能迅速實現精確的測量。然而，這個透露的系統在有意外偏轉或散射的情況下是不利的。這種意外偏轉或散射是在用平行掃描測量光線照射時，由于物體端點形狀或表面狀態而產生的。如果把這種系統用于測量透明物體，那末在掃描過程中將產生各式各樣的不合需要的透射或散射，從而導致增加測量結果的誤差。

在上述類型的一般的系統中，時鐘脈沖是用平行掃描測量光線同步并計數的。在對被測物體的對的端點之間掃描期間數列的脈沖數量被用來取得一次測量結果。如果這些平行掃描測量光線被物體表面上的外來物質偏轉并隨后被光電檢測器所接收，或者光束透射過被測的透明物體并被光電檢測器所檢測，那末，時鐘脈沖的計數過程將在遠離于與計數開始的那個端相對的另一個檢測端的地方結束，從而導致測量誤差的增加。這樣一個誤差可能由于物體的表面狀態或透明物體的不規則透射而產生一個不合需要的誤差。

本發明的目的是提供一種改進的光學測量設備，它可以避免因偏轉等因素造成的測量誤差，即使被測物體是由光透射材料做成的，或者物體的表面是不合需要的，如被油沾污了的，它都能正確地對被測物體的相對立端點進行檢測。

為了達到上述目的，本發明的特點在于使用一個具有可適當鎖存計數器輸出的寄存器的計數器組合。當物體被平行掃描測量光線掃描時，這種組合能對在兩個相對立的端點，即在被測物體的起始和終止端之間掃描期間產生的時鐘脈沖數目進行計數，每當寄存器收到指示被測物體的終止端的檢測信號，或收到在掃描期間由物體的透明部分或其它因素產生的偽檢測信號時，寄存器就鎖存計數器的計數。因為最后的鎖存值對應于物體的終止端，所以寄存器取得這個最后鎖存值，并消去其它偽檢測信號，就完成一次正確的測量。

根據本發明，為了提高測量精度，時鐘脈沖頻率被設置得足夠高。因此，計數點是在有一個小的延遲的情況下實行的。為了同鎖存操作協調這個延遲，寄存器要在一個予先確定的延時以后才鎖存該計數器的輸出。此外，為了防止在中間過程里鎖存每個偽終止信號時產生的延遲，它會導致計數器的存數產生大的誤差，在每次鎖存操作時，要暫時地使計數器阻塞。然后，在每次寄存器完成鎖存操作后，再給計數器送入一個相應于上述阻塞的修正值。這樣，計數器的計數操作在所有時刻都能夠正確地跟平行掃描測量光線的移動保持一致。

附圖的簡要說明：

圖1是一個依據于本發明的光學測量設備的推薦裝置的方塊圖。

圖2是說明圖1所示裝置的測量操作的完整的時序圖。

圖3是說明寄存器的鎖存操作、計數器的阻塞操作和修正操作的時序圖。所有上述操作是本發明的特點所在。

圖1展示一種依據本發明設計的光學測量設備的推薦裝置。

被測物體10放在工作臺（沒在圖上標出）上的某個范圍內，并保證物體10能被測量光線所照射。物體10還應是可移動的。在這種情況下，物體10是跟測量光線互相聯系在一起的，因此，它能夠按給定的時間表在上述范圍內定位。在這個說明的裝置中，物體10是一個透明園柱體。掃描光源部分12用來發射照射物體10的平行的掃描和測量光線100。掃描光源部分12包括一個激光發生器14，一個固定反射鏡16和一個旋轉反射鏡18。由激光發生器14發射的激光束102經固定反射鏡16和旋轉反射鏡18，引入平行光管透射20，隨后作為平行掃描測量光線100從平行光管透鏡20射向物體10。