電子測定器
【課題】測定対象物の寸法を電子的に測定可能な電子測定器を提供する。
【解決手段】等ピッチで１列に並べられた受光素子アレイ２０と、受光素子アレイ２０に結像するレンズ系１６と、測定対象物２５へ光を照射する光源２６と、測定対象物２５から反射した光を受光素子アレイ２０により受光して出力されるアナログ信号をディジタル処理する信号処理部２８と、信号処理部２８によって得られたディジタル計数値ＤＳを表示する表示部１２とを備え、ディジタル計数値ＤＳにより、測定対象物２５の大きさを表示することを特徴とする電子測定器１０。
【解決手段】等ピッチで１列に並べられた受光素子アレイ２０と、受光素子アレイ２０に結像するレンズ系１６と、測定対象物２５へ光を照射する光源２６と、測定対象物２５から反射した光を受光素子アレイ２０により受光して出力されるアナログ信号をディジタル処理する信号処理部２８と、信号処理部２８によって得られたディジタル計数値ＤＳを表示する表示部１２とを備え、ディジタル計数値ＤＳにより、測定対象物２５の大きさを表示することを特徴とする電子測定器１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子測定器に関し、特に正立等倍像が得られるレンズアレイとライン型イメージセンサを適用した電子測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
正立等倍レンズアレイを用いたライン型イメージセンサモジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、従来の電子メジャーにおいては、光波位相差方式を用いたものや、タッチセンサ付きドットマトリックス液晶ディスプレイを適用したものが開示されている（例えば、特許文献２および特許文献３参照。）。
【０００４】
また、従来のディジタルノギス、測定顕微鏡などにおいては、機械的に測定した値をディジタル表示していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３９９１１号公報
【特許文献２】特開２０００−２４９５４６号公報
【特許文献３】特開平６−１８２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、測定対象物の寸法を電子的に測定可能な電子測定器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、等ピッチで１列に並べられた受光素子アレイと、前記受光素子アレイに結像するレンズ系と、測定対象物へ光を照射する光源と、前記測定対象物から反射した光を前記受光素子アレイにより受光して出力されるアナログ出力電圧をディジタル処理する信号処理回路と、前記信号処理回路によって得られたディジタル計数値を表示する表示部とを備え、前記ディジタル計数値により、前記測定対象物の大きさを表示する電子測定器が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、測定対象物の寸法を電子的に測定可能な電子測定器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る電子測定器の模式的断面構造図。
【図２】実施の形態に係る電子測定器のガラス面側から見た模式的外観鳥瞰図。
【図３】実施の形態に係る電子測定器の表示部側から見た模式的外観鳥瞰図。
【図４】実施の形態に係る電子測定器に適用されるレンズ系およびイメージセンサ系の模式的鳥瞰構造図。
【図５】実施の形態に係る電子測定器のブロック構成図。
【図６】（ａ）実施の形態に係る電子測定器に適用されるコンパレータの回路構成図、（ｂ）実施の形態に係る電子測定器において、センサピクセル番号Ｎに対応した図６（ａ）のアナログ出力電圧Ｖsおよびコンパレータ出力電圧Ｖoutと閾値電圧Ｖthとの関係を示す模式図。
【図７】実施の形態に係る電子測定器によって測定可能な測定対象物の模式的構成例。
【図８】（ａ）実施の形態に係る電子測定器において、ガラス面上に測定対象物を配置し、レンズ系およびイメージセンサ系を用いて測定対象物の寸法測定を実施する様子を説明する模式的断面構造図、（ｂ）図８（ａ）において、ライン型イメージセンサ上のセンサピクセル番号Ｎと、各ピクセルのコンパレータ出力電圧Ｖoutとの関係を示す模式図。
【図９】実施の形態に係る電子測定器において、センサピクセル番号Ｎに対応したコンパレータ出力電圧Ｖout、アナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapの関係を示す模式図。
【図１０】実施の形態に係る電子測定器において適用されるクロック信号波形例。
【図１１】実施の形態に係る電子測定器において、センサピクセル番号Ｎと閾値電圧Ｖthよりも低いアナログ出力電圧Ｖsの関係を示す模式図。
【図１２】実施の形態に係る電子測定器において、センサピクセル番号Ｎと閾値電圧Ｖthよりも高いアナログ出力電圧Ｖsの関係を示す模式図。
【図１３】（ａ）実施の形態に係る電子測定器において、イメージセンサ基板上のライン型イメージセンサ間に測定対象物の縁が配置された状態を説明する模式的平面図、（ｂ）実施の形態に係る電子測定器において、センサピクセル番号Ｎに対応したアナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapの階調（Gradation）を説明する模式図。
【図１４】実施の形態に係る電子測定器において、イメージセンサ基板上のライン型イメージセンサ上に測定対象物の縁が配置された状態を説明する模式的平面図。
【図１５】（ａ）実施の形態に係る電子測定器において適用されるライン型イメージセンサの模式的平面パターン構成図、（ｂ）図１５（ａ）の模式的回路ブロック構成図。
【図１６】実施の形態に係る電子測定器の変形例において、２列のライン型イメージセンサを適用して、傾いて配置された測定対象物の模式的平面パターン構成図。
【図１７】実施の形態に係る電子測定器の変形例において、２列のライン型イメージセンサを適用して、ガラス板上に傾いて配置された測定対象物の模式的平面パターン構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１１】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
[第１の実施の形態]
実施の形態に係る電子測定器１０の模式的断面構造は、図１に示すように表され、ガラス面２４ａ側から見た模式的外観は、図２に示すように表され、表示部１２側から見た模式的外観は、図３に示すように表される。また、実施の形態に係る電子測定器１０に適用されるレンズ系１６およびイメージセンサ系（１８、２０，２２）の模式的鳥瞰構造は、図４に示すように表される。
【００１３】
実施の形態に係る電子測定器１０は、図１〜図４に示すように、等ピッチで１列に並べられた受光素子アレイ２０と、受光素子アレイ２０に結像するレンズ系１６と、測定対象物へ光を照射する光源２６と、測定対象物から反射した光を受光素子アレイ２０により受光して出力されるアナログ出力電圧Ｖsをディジタル処理する信号処理部２８と、信号処理部２８によって得られたディジタル計数値ＤＳを表示する表示部１２とを備える。ここで、ディジタル計数値ＤＳにより、測定対象物の大きさを表示することができる。
【００１４】
また、実施の形態に係る電子測定器１０において、測定対象物に接するガラス板２４および表示部１２は、図１〜図３に示すように、筐体４０の互いに対向する面に嵌合して配置されている。また、筐体４０上には、図１〜図３に示すように、表示部１２に隣接して、スイッチ系１４が配置されている。スイッチ系１４は、例えば、図３に示すように、ＳＷ１・ＳＷ２・ＳＷ３・ＳＷ４などで表されるボタンスイッチで構成される。尚、スイッチ系１４は、タッチパネル式のスイッチなどで構成することも可能である。
【００１５】
また、光源２６、レンズ系１６、実装基板２２は、筐体４０に保持されている。
【００１６】
受光素子アレイ２０は、ライン型イメージセンサで構成されていても良く、イメージセンサ基板１８上に配置されている。この場合、ライン型イメージセンサは、密着型イメージセンサであっても良い。
【００１７】
また、実施の形態に係る電子測定器１０は、信号処理部２８に接続され、表示部１２を駆動するドライバ３０を備えていても良い。また、イメージセンサ基板１８・信号処理部２８とドライバ３０は、図１に示すように、実装基板２２上に配置されており、信号配線３４を介して、表示部１２に接続されている。表示部１２は、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などで構成可能である。
【００１８】
レンズ系１６は、図４に示すように、正立等倍像を結像するロッドレンズ８1、８2、８3、８4、８5、８6、…を主走査方向（Ｙ軸方向）に複数配置している。図４において、Ｙ軸方向は、ライン型イメージセンサ２０の主走査方向と呼ばれ、Ｘ軸方向は副走査方向と呼ばれる。また、Ｚ軸方向は、光軸方向に対応し、ガラス板２４・表示部１２に鉛直な方向である。
【００１９】
また、レンズ系１６は、ガラス、プラスティック樹脂などにより、一体成形されて形成されていても良い。
【００２０】
また、光源２６は、白色光源、赤色光源、緑色光源、青色光源、赤外光源、若しくは紫外光源のいずれかであり、測定対象物によって変更可能である。
【００２１】
また、光源２６には、例えばライン状に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）若しくはレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）などを適用可能である。ＬＥＤとしては、ＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤ、ＧａＮ系可視光ＬＥＤ、ＢｅＺｎＳｅＴｅ系緑色ＬＥＤ、ＧａＮ系白色ＬＥＤ、ＺｎＯ系ＬＥＤ、ＧａＡｓ系ＬＥＤ、ＩｎＧａＡｓＰ系ＬＥＤなどを適用可能である。ＬＤとしても、ＧａＮ系ＬＤ、ＧａＡｓ系ＬＤ、ＩｎＧａＡｓＰ系ＬＤなどを適用可能である。
【００２２】
（全体ブロック構成）
実施の形態に係る電子測定器１０の全体ブロック構成は、図５に示すように表される。
【００２３】
実施の形態に係る電子測定器１０は、図５に示すように、ライン型イメージセンサ２０と、ライン型イメージセンサ２０に結像するレンズ系１６と、測定対象物２５へ光を照射する光源２６と、測定対象物２５から反射した光をライン型イメージセンサ２０により受光して出力されるアナログ信号、例えばアナログ出力電圧Ｖsをディジタル処理する信号処理部２８と、信号処理部２８によって得られたディジタル計数値ＤＳを表示する表示部１２とを備える。ここで、ディジタル計数値ＤＳにより、測定対象物２５の大きさを表示することができる。
【００２４】
信号処理部２８は、図５に示すように、アナログ出力電圧Ｖsを閾値電圧Ｖthと比較してディジタル処理するコンパレータ４４と、コンパレータ４４によりディジタル化されたディジタル信号を計数するカウンタ４６とを備える。
【００２５】
閾値電圧Ｖthは、図５に示すように、ボリューム抵抗Ｒを用いて調整可能である。
【００２６】
信号処理部２８は、コンパレータ４４およびカウンタ４６を制御する制御用コンピュータ４２と、制御用コンピュータ４２に対して測定対象物２５の測定規格を入力するパーソナルコンピュータ５０と、入力された測定対象物２５の測定規格を記憶するメモリ５２とを備え、予め入力された測定対象物２５の測定規格により、測定対象物２５の大きさの良否判定を実行することができる。
【００２７】
カウンタ４６によりカウントされたディジタル計数値ＤＳは、制御用コンピュータ４２を介して、ドライバ３０の送信され、表示部１２によって表示される。
【００２８】
また、制御用コンピュータ４２は、ライン型イメージセンサ２０に対して、駆動信号ＤＲを供給し、信号処理部２８とライン型イメージセンサ２０との同期動作を実現している。
【００２９】
ここで、測定対象物２５の測定規格を入力するパーソナルコンピュータ５０は、制御用コンピュータ４２に対してＵＳＢ接続可能である。また、入力された測定対象物２５の測定規格を記憶するメモリ５２は、例えば、Ｅ2ＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)などを用いて構成可能である。
【００３０】
尚、スイッチ系１４は、信号処理部２８内の制御用コンピュータ４２に接続される。
【００３１】
（コンパレータ）
実施の形態に係る電子測定器１０に適用されるコンパレータ３３の回路構成は、図６（ａ）に示すように表され、実施の形態に係る電子測定器１０において、センサピクセル番号Ｎに対応した図６（ａ）のアナログ出力電圧Ｖsおよびコンパレータ出力電圧Ｖoutと閾値電圧Ｖthとの関係は、模式的に図６（ｂ）に示すように表される。コンパレータ４４には、ライン型イメージセンサ２０のアナログ出力電圧Ｖsが入力される。このアナログ出力電圧Ｖsには、ライン型イメージセンサ２０のセンサピクセルＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４・・・に対応したライン型イメージセンサ２０の画素情報が含まれている。
【００３２】
閾値電圧Ｖthは、図６に示すように、ボリューム抵抗Ｒを用いて調整可能である。
【００３３】
コンパレータ４４では、アナログ出力電圧Ｖsが閾値電圧Ｖthと比較され、閾値電圧Ｖthよりも大きなコンパレータ出力電圧Ｖoutが検出対象とされる。コンパレータ出力電圧Ｖoutは、このコンパレータ４４によりディジタル化され、このディジタル信号は、カウンタ４６に送信され、カウンタ４６において計数されて、ディジタル計数値ＤＳが得られる。
【００３４】
（測定対象物）
実施の形態に係る電子測定器１０によって測定可能な測定対象物５４の模式的構成例は、図７に示すように、例えば、幅Ｗ、長さＬ、高さＴを有する。測定対象物５４の例としては、検査対象製品、宅配便の荷物、航空便の荷物などある。実施の形態に係る電子測定器１０に適用されるライン型イメージセンサ２０のチップ数を増加してライン状に配置される画素数を増加すれば、測定可能な測定対象物５４の長さは、例えば、数ｃｍ〜数ｍ程度も可能である。
【００３５】
（測定対象物の寸法測定）
実施の形態に係る電子測定器１０において、ガラス面２４ａ上に測定対象物５４を配置し、レンズ系１６およびイメージセンサ系（１８，２０，２２）を用いて測定対象物５４の寸法測定を実施する様子を説明する模式的断面構造は、図８（ａ）に示すように表され、図８（ａ）において、ライン型イメージセンサ２０上のセンサピクセル番号Ｎと、各センサピクセルの出力電流Ｉoutとの関係は、模式的に図８（ｂ）に示すように表される。ここで、センサピクセル番号Ｎは、イメージセンサ基板１８上にライン状に配置される複数チップのライン型イメージセンサ２０に対して、通しでセンサピクセル番号付けをしたものである。
【００３６】
ライン型イメージセンサ２０には複数のフォトダイオードがライン状に配置されており、この各フォトダイオードが、センサピクセルを構成する。したがって、センサピクセル番号は、複数チップのライン型イメージセンサ２０の各フォトダイオードに対して、通しで番号付けをしたものである。
【００３７】
図８（ａ）において、ガラス面２４ａ上に測定対象物５４を配置した部分では、黒色に見えて、レンズ系１６を透過する光の量は低い。一方、ガラス面２４ａ上に測定対象物５４を配置していない部分では、白色に見えて、レンズ系１６を透過する光の量は高い。
【００３８】
図８（ｂ）に示す例では、センサピクセル番号１〜６００までは、相対的に高いコンパレータ出力電圧Ｖout＝Ｖoが得られ、センサピクセル番号６０１〜１０００では、相対的に低いコンパレータ出力電圧Ｖoutが得られている。センサピクセル番号６００は、測定対象物５４の縁の部分に相当する。
【００３９】
測定対象物５４の縁の一方を、例えば、ガラス板の縁に合わせれば、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、測定対象物５４の長さをセンサピクセル番号１〜６００の長さであると検出することができる。
【００４０】
実施の形態に係る電子測定器１０においては、予め設定されている受光素子ピッチＰと、カウンタ４６にてカウントされたディジタル計数値ＤＳとを積算することによって、測定対象物５４の大きさを算出することができる。
【００４１】
ここで、受光素子ピッチＰは、図４或いは後述する図１４に示すように、ライン型イメージセンサ２０のピッチに相当する。
【００４２】
実施の形態に係る電子測定器１０において、センサピクセル番号Ｎに対応したコンパレータ出力電圧Ｖout、アナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapの関係を示す例は、模式的に図９に示すように表される。図９の例では、センサピクセル番号５００において、コンパレータ出力電圧Ｖoutが大きく変化している。すなわち、センサピクセル番号５００〜１０００の範囲に測定対象物５４が配置されていることがわかる。図９において、コンパレータ処理前のアナログ出力電圧Ｖsをキャプチャすると、アナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapの曲線が得られる。この場合、コンパレータは使用していない。
【００４３】
実施の形態に係る電子測定器１０において適用されるクロック信号波形例は、図１０に示すように表される。また、センサピクセル番号Ｎと閾値電圧Ｖthよりも低いアナログ出力電圧Ｖsの関係は、図１１に示すように表され、センサピクセル番号Ｎと閾値電圧Ｖthよりも高いアナログ出力電圧Ｖsの関係は、図１２に示すように表される。図９の例では、センサピクセル番号１〜５００の範囲では、閾値電圧Ｖthよりも低いコンパレータ出力電圧Ｖout＝Ｖsoが得られ、センサピクセル番号５００〜１０００以上の範囲では、閾値電圧Ｖthよりも高いコンパレータ出力電圧Ｖout＝Ｖs1が得られている。
【００４４】
実施の形態に係る電子測定器１０において、イメージセンサ基板１８上に配置されるライン型イメージセンサ２０間に測定対象物５４の縁が配置された状態を説明する模式的平面パターン構成は、図１３（ａ）に示すように表され、センサピクセル番号Ｎに対応したキャプチャ後のアナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapの階調（Gradation）を説明する模式図は、図１３（ｂ）に示すように表される。図１３の例では、センサピクセル番号１〜５００の近傍の範囲では、ほぼ反射光が無い状態に近いアナログ出力キャプチャ電圧Ｖcap＝Ｖsoが得られ、センサピクセル番号５００の近傍から１０００以上の範囲では、ほぼ反射光が入ってきた状態に近いアナログ出力キャプチャ電圧Ｖcap＝Ｖs1が得られている。ここで、センサピクセル番号５００の近傍では、キャプチャ後のアナログ出力キャプチャ電圧ＶcapがＶso〜Ｖs1の範囲で変化しており、ΔＶGで表される微小電圧変化分によって、キャプチャ後のアナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapが階調（Gradation）を有する。このような階調は、信号処理部２８内においてソフトウエアによって、補正することができる。例えば、測定対象物５４の縁がセンサピクセル番号４９９とセンサピクセル番号５００の範囲にあると決定可能である。
【００４５】
実施の形態に係る電子測定器１０において、イメージセンサ基板１８上、ライン型イメージセンサ２０2上に測定対象物５４の縁が配置された状態を説明する模式的平面パターン構成は、図１４に示すように表される。図１４の例においても、信号処理部２８内においてソフトウエアによって、補正することができる。例えば、測定対象物５４の縁がライン型イメージセンサ２０2上の特定のセンサピクセル上にあると決定可能である。
【００４６】
前述と同様に、実施の形態に係る電子測定器１０においては、予め設定されている受光素子ピッチＰと、カウンタ４６にてカウントされたディジタル計数値ＤＳとを積算することによって、測定対象物５４の大きさを算出することができる。
【００４７】
実施の形態に係る電子測定器１０において適用されるライン型イメージセンサ２０1、２０2、…の模式的平面パターン構成は、図１５（ａ）に示すように表され、図１５（ａ）に対応する模式的回路ブロック構成例は、図１５（ｂ）に示すように表される。
【００４８】
図１５（ａ）に示すように、各ライン型イメージセンサ２０内には、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、…、ＰＤｎが並列に配置されており、これらのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、…、ＰＤｎの光出力が、アナログメモリ回路５６に入力され、さらにアナログメモリ回路５６からのパラレル出力がパラレルシリアル変換回路５８に入力される。このパラレルシリアル変換回路５８のシリアル出力信号が、ライン型イメージセンサ２０1、２０2、…のアナログ出力電圧Ｖｓとなる。アナログ出力電圧Ｖsには、ライン型イメージセンサ２０1、２０2、…のセンサピクセルＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４・・・に対応した画素情報が含まれる。
【００４９】
尚、ライン型イメージセンサ２０には、例えば、フォトダイオード列に限定されず、例えば、ライン状に配置された相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ：Complementary Metal Oxides Semiconductor）イメージセンサ、或いはＣＣＤイメージセンサなども適用可能である。
【００５０】
（変形例）
実施の形態に係る電子測定器１０の変形例において、２列のライン型イメージセンサを適用して、傾いて配置された測定対象物５４の幅を測定する平面パターン構成は、模式的に図１６に示すように表される。
【００５１】
一方、実施の形態に係る電子測定器１０の変形例において、２列のライン型イメージセンサを適用して、ガラス板２４上に傾いて配置された測定対象物５４の傾きを測定する平面パターン構成は、模式的に図１７に示すように表される。
【００５２】
図１７に示すように、ガラス板２４上の位置ＰＡを基準点とし、イメージセンサ基板１８1上のライン型イメージセンサ２０1、２０2、２０3、…、２０nによって、傾いて配置された測定対象物５４の縁Ｐ１１・Ｐ１２と、イメージセンサ基板１８2上のライン型イメージセンサ２０1、２０2、２０3、…、２０nによって測定された測定対象物５４の縁Ｐ２１・Ｐ２２を検出する。ガラス板２４上の位置ＰＡを基準点とし、測定対象物５４の縁Ｐ１１・Ｐ１２と、縁Ｐ２１・Ｐ２２を把握することで、測定対象物５４の傾きを求めることができる。測定対象物５４の傾きがわかれば、図１６に示すように、測定対象物５４の基準点Ｐ１から垂直線を引いて他方の基準点Ｐ２を求めることによって、それぞれの基準点Ｐ１、Ｐ２に対応した出力信号を検出することによって、測定対象物５４の幅（Ｐ１とＰ２間の距離）を求めることができる。
【００５３】
実施の形態によれば、測定対象物の寸法を電子的に測定し、良否判定を、短時間にかつ精度良く実現可能な電子測定器を提供することができる。
【００５４】
また、実施の形態の変形例によれば、測定対象物の傾きと寸法を電子的に測定可能な電子測定器を提供することができる。
【００５５】
実施の形態によれば、測定対象物の寸法を電子的に測定可能な電子測定器を提供することができる。
【００５６】
[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態およびその変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００５７】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の電子測定器は、事務用品、製品検査、宅配便の寸法測定、航空便の荷物検査などに用いられる測定器、電子メジャーなど幅広い分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
８、８1、８2、８3、８4、８5、８6…ロッドレンズ
１０…電子測定器
１２…表示部
１４…スイッチ系
１６…レンズ系
１８、１８1、１８2…イメージセンサ基板
２０、２０1、２０2、２０3、…、２０n…受光素子アレイ（ライン型イメージセンサ）
２２…実装基板
２４…ガラス板
２４ａ…ガラス面
２５、５４…対象物
２６…光源
２８…信号処理部
３０…表示部ドライバ
３４…信号配線
４０…筐体
４２…制御用ＰＣ
４４…コンパレータ
４６…カウンタ回路
５０…パーソナルコンピュータ
５２…Ｅ2ＰＲＯＭ
５６…アナログメモリ回路
５８…パラレルシリアル変換回路
Ｖs…アナログ出力電圧
Ｖout…コンパレータ出力電圧
Ｖcap…アナログ出力キャプチャ電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子測定器に関し、特に正立等倍像が得られるレンズアレイとライン型イメージセンサを適用した電子測定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
正立等倍レンズアレイを用いたライン型イメージセンサモジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、従来の電子メジャーにおいては、光波位相差方式を用いたものや、タッチセンサ付きドットマトリックス液晶ディスプレイを適用したものが開示されている（例えば、特許文献２および特許文献３参照。）。
【０００４】
また、従来のディジタルノギス、測定顕微鏡などにおいては、機械的に測定した値をディジタル表示していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３９９１１号公報
【特許文献２】特開２０００−２４９５４６号公報
【特許文献３】特開平６−１８２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、測定対象物の寸法を電子的に測定可能な電子測定器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、等ピッチで１列に並べられた受光素子アレイと、前記受光素子アレイに結像するレンズ系と、測定対象物へ光を照射する光源と、前記測定対象物から反射した光を前記受光素子アレイにより受光して出力されるアナログ出力電圧をディジタル処理する信号処理回路と、前記信号処理回路によって得られたディジタル計数値を表示する表示部とを備え、前記ディジタル計数値により、前記測定対象物の大きさを表示する電子測定器が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、測定対象物の寸法を電子的に測定可能な電子測定器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る電子測定器の模式的断面構造図。
【図２】実施の形態に係る電子測定器のガラス面側から見た模式的外観鳥瞰図。
【図３】実施の形態に係る電子測定器の表示部側から見た模式的外観鳥瞰図。
【図４】実施の形態に係る電子測定器に適用されるレンズ系およびイメージセンサ系の模式的鳥瞰構造図。
【図５】実施の形態に係る電子測定器のブロック構成図。
【図６】（ａ）実施の形態に係る電子測定器に適用されるコンパレータの回路構成図、（ｂ）実施の形態に係る電子測定器において、センサピクセル番号Ｎに対応した図６（ａ）のアナログ出力電圧Ｖsおよびコンパレータ出力電圧Ｖoutと閾値電圧Ｖthとの関係を示す模式図。
【図７】実施の形態に係る電子測定器によって測定可能な測定対象物の模式的構成例。
【図８】（ａ）実施の形態に係る電子測定器において、ガラス面上に測定対象物を配置し、レンズ系およびイメージセンサ系を用いて測定対象物の寸法測定を実施する様子を説明する模式的断面構造図、（ｂ）図８（ａ）において、ライン型イメージセンサ上のセンサピクセル番号Ｎと、各ピクセルのコンパレータ出力電圧Ｖoutとの関係を示す模式図。
【図９】実施の形態に係る電子測定器において、センサピクセル番号Ｎに対応したコンパレータ出力電圧Ｖout、アナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapの関係を示す模式図。
【図１０】実施の形態に係る電子測定器において適用されるクロック信号波形例。
【図１１】実施の形態に係る電子測定器において、センサピクセル番号Ｎと閾値電圧Ｖthよりも低いアナログ出力電圧Ｖsの関係を示す模式図。
【図１２】実施の形態に係る電子測定器において、センサピクセル番号Ｎと閾値電圧Ｖthよりも高いアナログ出力電圧Ｖsの関係を示す模式図。
【図１３】（ａ）実施の形態に係る電子測定器において、イメージセンサ基板上のライン型イメージセンサ間に測定対象物の縁が配置された状態を説明する模式的平面図、（ｂ）実施の形態に係る電子測定器において、センサピクセル番号Ｎに対応したアナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapの階調（Gradation）を説明する模式図。
【図１４】実施の形態に係る電子測定器において、イメージセンサ基板上のライン型イメージセンサ上に測定対象物の縁が配置された状態を説明する模式的平面図。
【図１５】（ａ）実施の形態に係る電子測定器において適用されるライン型イメージセンサの模式的平面パターン構成図、（ｂ）図１５（ａ）の模式的回路ブロック構成図。
【図１６】実施の形態に係る電子測定器の変形例において、２列のライン型イメージセンサを適用して、傾いて配置された測定対象物の模式的平面パターン構成図。
【図１７】実施の形態に係る電子測定器の変形例において、２列のライン型イメージセンサを適用して、ガラス板上に傾いて配置された測定対象物の模式的平面パターン構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１１】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
[第１の実施の形態]
実施の形態に係る電子測定器１０の模式的断面構造は、図１に示すように表され、ガラス面２４ａ側から見た模式的外観は、図２に示すように表され、表示部１２側から見た模式的外観は、図３に示すように表される。また、実施の形態に係る電子測定器１０に適用されるレンズ系１６およびイメージセンサ系（１８、２０，２２）の模式的鳥瞰構造は、図４に示すように表される。
【００１３】
実施の形態に係る電子測定器１０は、図１〜図４に示すように、等ピッチで１列に並べられた受光素子アレイ２０と、受光素子アレイ２０に結像するレンズ系１６と、測定対象物へ光を照射する光源２６と、測定対象物から反射した光を受光素子アレイ２０により受光して出力されるアナログ出力電圧Ｖsをディジタル処理する信号処理部２８と、信号処理部２８によって得られたディジタル計数値ＤＳを表示する表示部１２とを備える。ここで、ディジタル計数値ＤＳにより、測定対象物の大きさを表示することができる。
【００１４】
また、実施の形態に係る電子測定器１０において、測定対象物に接するガラス板２４および表示部１２は、図１〜図３に示すように、筐体４０の互いに対向する面に嵌合して配置されている。また、筐体４０上には、図１〜図３に示すように、表示部１２に隣接して、スイッチ系１４が配置されている。スイッチ系１４は、例えば、図３に示すように、ＳＷ１・ＳＷ２・ＳＷ３・ＳＷ４などで表されるボタンスイッチで構成される。尚、スイッチ系１４は、タッチパネル式のスイッチなどで構成することも可能である。
【００１５】
また、光源２６、レンズ系１６、実装基板２２は、筐体４０に保持されている。
【００１６】
受光素子アレイ２０は、ライン型イメージセンサで構成されていても良く、イメージセンサ基板１８上に配置されている。この場合、ライン型イメージセンサは、密着型イメージセンサであっても良い。
【００１７】
また、実施の形態に係る電子測定器１０は、信号処理部２８に接続され、表示部１２を駆動するドライバ３０を備えていても良い。また、イメージセンサ基板１８・信号処理部２８とドライバ３０は、図１に示すように、実装基板２２上に配置されており、信号配線３４を介して、表示部１２に接続されている。表示部１２は、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などで構成可能である。
【００１８】
レンズ系１６は、図４に示すように、正立等倍像を結像するロッドレンズ８1、８2、８3、８4、８5、８6、…を主走査方向（Ｙ軸方向）に複数配置している。図４において、Ｙ軸方向は、ライン型イメージセンサ２０の主走査方向と呼ばれ、Ｘ軸方向は副走査方向と呼ばれる。また、Ｚ軸方向は、光軸方向に対応し、ガラス板２４・表示部１２に鉛直な方向である。
【００１９】
また、レンズ系１６は、ガラス、プラスティック樹脂などにより、一体成形されて形成されていても良い。
【００２０】
また、光源２６は、白色光源、赤色光源、緑色光源、青色光源、赤外光源、若しくは紫外光源のいずれかであり、測定対象物によって変更可能である。
【００２１】
また、光源２６には、例えばライン状に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）若しくはレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）などを適用可能である。ＬＥＤとしては、ＡｌＧａＩｎＰ系赤色ＬＥＤ、ＧａＮ系可視光ＬＥＤ、ＢｅＺｎＳｅＴｅ系緑色ＬＥＤ、ＧａＮ系白色ＬＥＤ、ＺｎＯ系ＬＥＤ、ＧａＡｓ系ＬＥＤ、ＩｎＧａＡｓＰ系ＬＥＤなどを適用可能である。ＬＤとしても、ＧａＮ系ＬＤ、ＧａＡｓ系ＬＤ、ＩｎＧａＡｓＰ系ＬＤなどを適用可能である。
【００２２】
（全体ブロック構成）
実施の形態に係る電子測定器１０の全体ブロック構成は、図５に示すように表される。
【００２３】
実施の形態に係る電子測定器１０は、図５に示すように、ライン型イメージセンサ２０と、ライン型イメージセンサ２０に結像するレンズ系１６と、測定対象物２５へ光を照射する光源２６と、測定対象物２５から反射した光をライン型イメージセンサ２０により受光して出力されるアナログ信号、例えばアナログ出力電圧Ｖsをディジタル処理する信号処理部２８と、信号処理部２８によって得られたディジタル計数値ＤＳを表示する表示部１２とを備える。ここで、ディジタル計数値ＤＳにより、測定対象物２５の大きさを表示することができる。
【００２４】
信号処理部２８は、図５に示すように、アナログ出力電圧Ｖsを閾値電圧Ｖthと比較してディジタル処理するコンパレータ４４と、コンパレータ４４によりディジタル化されたディジタル信号を計数するカウンタ４６とを備える。
【００２５】
閾値電圧Ｖthは、図５に示すように、ボリューム抵抗Ｒを用いて調整可能である。
【００２６】
信号処理部２８は、コンパレータ４４およびカウンタ４６を制御する制御用コンピュータ４２と、制御用コンピュータ４２に対して測定対象物２５の測定規格を入力するパーソナルコンピュータ５０と、入力された測定対象物２５の測定規格を記憶するメモリ５２とを備え、予め入力された測定対象物２５の測定規格により、測定対象物２５の大きさの良否判定を実行することができる。
【００２７】
カウンタ４６によりカウントされたディジタル計数値ＤＳは、制御用コンピュータ４２を介して、ドライバ３０の送信され、表示部１２によって表示される。
【００２８】
また、制御用コンピュータ４２は、ライン型イメージセンサ２０に対して、駆動信号ＤＲを供給し、信号処理部２８とライン型イメージセンサ２０との同期動作を実現している。
【００２９】
ここで、測定対象物２５の測定規格を入力するパーソナルコンピュータ５０は、制御用コンピュータ４２に対してＵＳＢ接続可能である。また、入力された測定対象物２５の測定規格を記憶するメモリ５２は、例えば、Ｅ2ＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)などを用いて構成可能である。
【００３０】
尚、スイッチ系１４は、信号処理部２８内の制御用コンピュータ４２に接続される。
【００３１】
（コンパレータ）
実施の形態に係る電子測定器１０に適用されるコンパレータ３３の回路構成は、図６（ａ）に示すように表され、実施の形態に係る電子測定器１０において、センサピクセル番号Ｎに対応した図６（ａ）のアナログ出力電圧Ｖsおよびコンパレータ出力電圧Ｖoutと閾値電圧Ｖthとの関係は、模式的に図６（ｂ）に示すように表される。コンパレータ４４には、ライン型イメージセンサ２０のアナログ出力電圧Ｖsが入力される。このアナログ出力電圧Ｖsには、ライン型イメージセンサ２０のセンサピクセルＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４・・・に対応したライン型イメージセンサ２０の画素情報が含まれている。
【００３２】
閾値電圧Ｖthは、図６に示すように、ボリューム抵抗Ｒを用いて調整可能である。
【００３３】
コンパレータ４４では、アナログ出力電圧Ｖsが閾値電圧Ｖthと比較され、閾値電圧Ｖthよりも大きなコンパレータ出力電圧Ｖoutが検出対象とされる。コンパレータ出力電圧Ｖoutは、このコンパレータ４４によりディジタル化され、このディジタル信号は、カウンタ４６に送信され、カウンタ４６において計数されて、ディジタル計数値ＤＳが得られる。
【００３４】
（測定対象物）
実施の形態に係る電子測定器１０によって測定可能な測定対象物５４の模式的構成例は、図７に示すように、例えば、幅Ｗ、長さＬ、高さＴを有する。測定対象物５４の例としては、検査対象製品、宅配便の荷物、航空便の荷物などある。実施の形態に係る電子測定器１０に適用されるライン型イメージセンサ２０のチップ数を増加してライン状に配置される画素数を増加すれば、測定可能な測定対象物５４の長さは、例えば、数ｃｍ〜数ｍ程度も可能である。
【００３５】
（測定対象物の寸法測定）
実施の形態に係る電子測定器１０において、ガラス面２４ａ上に測定対象物５４を配置し、レンズ系１６およびイメージセンサ系（１８，２０，２２）を用いて測定対象物５４の寸法測定を実施する様子を説明する模式的断面構造は、図８（ａ）に示すように表され、図８（ａ）において、ライン型イメージセンサ２０上のセンサピクセル番号Ｎと、各センサピクセルの出力電流Ｉoutとの関係は、模式的に図８（ｂ）に示すように表される。ここで、センサピクセル番号Ｎは、イメージセンサ基板１８上にライン状に配置される複数チップのライン型イメージセンサ２０に対して、通しでセンサピクセル番号付けをしたものである。
【００３６】
ライン型イメージセンサ２０には複数のフォトダイオードがライン状に配置されており、この各フォトダイオードが、センサピクセルを構成する。したがって、センサピクセル番号は、複数チップのライン型イメージセンサ２０の各フォトダイオードに対して、通しで番号付けをしたものである。
【００３７】
図８（ａ）において、ガラス面２４ａ上に測定対象物５４を配置した部分では、黒色に見えて、レンズ系１６を透過する光の量は低い。一方、ガラス面２４ａ上に測定対象物５４を配置していない部分では、白色に見えて、レンズ系１６を透過する光の量は高い。
【００３８】
図８（ｂ）に示す例では、センサピクセル番号１〜６００までは、相対的に高いコンパレータ出力電圧Ｖout＝Ｖoが得られ、センサピクセル番号６０１〜１０００では、相対的に低いコンパレータ出力電圧Ｖoutが得られている。センサピクセル番号６００は、測定対象物５４の縁の部分に相当する。
【００３９】
測定対象物５４の縁の一方を、例えば、ガラス板の縁に合わせれば、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、測定対象物５４の長さをセンサピクセル番号１〜６００の長さであると検出することができる。
【００４０】
実施の形態に係る電子測定器１０においては、予め設定されている受光素子ピッチＰと、カウンタ４６にてカウントされたディジタル計数値ＤＳとを積算することによって、測定対象物５４の大きさを算出することができる。
【００４１】
ここで、受光素子ピッチＰは、図４或いは後述する図１４に示すように、ライン型イメージセンサ２０のピッチに相当する。
【００４２】
実施の形態に係る電子測定器１０において、センサピクセル番号Ｎに対応したコンパレータ出力電圧Ｖout、アナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapの関係を示す例は、模式的に図９に示すように表される。図９の例では、センサピクセル番号５００において、コンパレータ出力電圧Ｖoutが大きく変化している。すなわち、センサピクセル番号５００〜１０００の範囲に測定対象物５４が配置されていることがわかる。図９において、コンパレータ処理前のアナログ出力電圧Ｖsをキャプチャすると、アナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapの曲線が得られる。この場合、コンパレータは使用していない。
【００４３】
実施の形態に係る電子測定器１０において適用されるクロック信号波形例は、図１０に示すように表される。また、センサピクセル番号Ｎと閾値電圧Ｖthよりも低いアナログ出力電圧Ｖsの関係は、図１１に示すように表され、センサピクセル番号Ｎと閾値電圧Ｖthよりも高いアナログ出力電圧Ｖsの関係は、図１２に示すように表される。図９の例では、センサピクセル番号１〜５００の範囲では、閾値電圧Ｖthよりも低いコンパレータ出力電圧Ｖout＝Ｖsoが得られ、センサピクセル番号５００〜１０００以上の範囲では、閾値電圧Ｖthよりも高いコンパレータ出力電圧Ｖout＝Ｖs1が得られている。
【００４４】
実施の形態に係る電子測定器１０において、イメージセンサ基板１８上に配置されるライン型イメージセンサ２０間に測定対象物５４の縁が配置された状態を説明する模式的平面パターン構成は、図１３（ａ）に示すように表され、センサピクセル番号Ｎに対応したキャプチャ後のアナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapの階調（Gradation）を説明する模式図は、図１３（ｂ）に示すように表される。図１３の例では、センサピクセル番号１〜５００の近傍の範囲では、ほぼ反射光が無い状態に近いアナログ出力キャプチャ電圧Ｖcap＝Ｖsoが得られ、センサピクセル番号５００の近傍から１０００以上の範囲では、ほぼ反射光が入ってきた状態に近いアナログ出力キャプチャ電圧Ｖcap＝Ｖs1が得られている。ここで、センサピクセル番号５００の近傍では、キャプチャ後のアナログ出力キャプチャ電圧ＶcapがＶso〜Ｖs1の範囲で変化しており、ΔＶGで表される微小電圧変化分によって、キャプチャ後のアナログ出力キャプチャ電圧Ｖcapが階調（Gradation）を有する。このような階調は、信号処理部２８内においてソフトウエアによって、補正することができる。例えば、測定対象物５４の縁がセンサピクセル番号４９９とセンサピクセル番号５００の範囲にあると決定可能である。
【００４５】
実施の形態に係る電子測定器１０において、イメージセンサ基板１８上、ライン型イメージセンサ２０2上に測定対象物５４の縁が配置された状態を説明する模式的平面パターン構成は、図１４に示すように表される。図１４の例においても、信号処理部２８内においてソフトウエアによって、補正することができる。例えば、測定対象物５４の縁がライン型イメージセンサ２０2上の特定のセンサピクセル上にあると決定可能である。
【００４６】
前述と同様に、実施の形態に係る電子測定器１０においては、予め設定されている受光素子ピッチＰと、カウンタ４６にてカウントされたディジタル計数値ＤＳとを積算することによって、測定対象物５４の大きさを算出することができる。
【００４７】
実施の形態に係る電子測定器１０において適用されるライン型イメージセンサ２０1、２０2、…の模式的平面パターン構成は、図１５（ａ）に示すように表され、図１５（ａ）に対応する模式的回路ブロック構成例は、図１５（ｂ）に示すように表される。
【００４８】
図１５（ａ）に示すように、各ライン型イメージセンサ２０内には、フォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、…、ＰＤｎが並列に配置されており、これらのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、…、ＰＤｎの光出力が、アナログメモリ回路５６に入力され、さらにアナログメモリ回路５６からのパラレル出力がパラレルシリアル変換回路５８に入力される。このパラレルシリアル変換回路５８のシリアル出力信号が、ライン型イメージセンサ２０1、２０2、…のアナログ出力電圧Ｖｓとなる。アナログ出力電圧Ｖsには、ライン型イメージセンサ２０1、２０2、…のセンサピクセルＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４・・・に対応した画素情報が含まれる。
【００４９】
尚、ライン型イメージセンサ２０には、例えば、フォトダイオード列に限定されず、例えば、ライン状に配置された相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ：Complementary Metal Oxides Semiconductor）イメージセンサ、或いはＣＣＤイメージセンサなども適用可能である。
【００５０】
（変形例）
実施の形態に係る電子測定器１０の変形例において、２列のライン型イメージセンサを適用して、傾いて配置された測定対象物５４の幅を測定する平面パターン構成は、模式的に図１６に示すように表される。
【００５１】
一方、実施の形態に係る電子測定器１０の変形例において、２列のライン型イメージセンサを適用して、ガラス板２４上に傾いて配置された測定対象物５４の傾きを測定する平面パターン構成は、模式的に図１７に示すように表される。
【００５２】
図１７に示すように、ガラス板２４上の位置ＰＡを基準点とし、イメージセンサ基板１８1上のライン型イメージセンサ２０1、２０2、２０3、…、２０nによって、傾いて配置された測定対象物５４の縁Ｐ１１・Ｐ１２と、イメージセンサ基板１８2上のライン型イメージセンサ２０1、２０2、２０3、…、２０nによって測定された測定対象物５４の縁Ｐ２１・Ｐ２２を検出する。ガラス板２４上の位置ＰＡを基準点とし、測定対象物５４の縁Ｐ１１・Ｐ１２と、縁Ｐ２１・Ｐ２２を把握することで、測定対象物５４の傾きを求めることができる。測定対象物５４の傾きがわかれば、図１６に示すように、測定対象物５４の基準点Ｐ１から垂直線を引いて他方の基準点Ｐ２を求めることによって、それぞれの基準点Ｐ１、Ｐ２に対応した出力信号を検出することによって、測定対象物５４の幅（Ｐ１とＰ２間の距離）を求めることができる。
【００５３】
実施の形態によれば、測定対象物の寸法を電子的に測定し、良否判定を、短時間にかつ精度良く実現可能な電子測定器を提供することができる。
【００５４】
また、実施の形態の変形例によれば、測定対象物の傾きと寸法を電子的に測定可能な電子測定器を提供することができる。
【００５５】
実施の形態によれば、測定対象物の寸法を電子的に測定可能な電子測定器を提供することができる。
【００５６】
[その他の実施の形態]
上記のように、実施の形態およびその変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００５７】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の電子測定器は、事務用品、製品検査、宅配便の寸法測定、航空便の荷物検査などに用いられる測定器、電子メジャーなど幅広い分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
８、８1、８2、８3、８4、８5、８6…ロッドレンズ
１０…電子測定器
１２…表示部
１４…スイッチ系
１６…レンズ系
１８、１８1、１８2…イメージセンサ基板
２０、２０1、２０2、２０3、…、２０n…受光素子アレイ（ライン型イメージセンサ）
２２…実装基板
２４…ガラス板
２４ａ…ガラス面
２５、５４…対象物
２６…光源
２８…信号処理部
３０…表示部ドライバ
３４…信号配線
４０…筐体
４２…制御用ＰＣ
４４…コンパレータ
４６…カウンタ回路
５０…パーソナルコンピュータ
５２…Ｅ2ＰＲＯＭ
５６…アナログメモリ回路
５８…パラレルシリアル変換回路
Ｖs…アナログ出力電圧
Ｖout…コンパレータ出力電圧
Ｖcap…アナログ出力キャプチャ電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等ピッチで１列に並べられた受光素子アレイと、
前記受光素子アレイに結像するレンズ系と、
測定対象物へ光を照射する光源と、
前記測定対象物から反射した光を前記受光素子アレイにより受光して出力されるアナログ信号をディジタル処理する信号処理部と、
前記信号処理部によって得られたディジタル計数値を表示する表示部と
を備え、前記ディジタル計数値により、前記測定対象物の大きさを表示することを特徴とする電子測定器。
【請求項２】
前記信号処理部は、
前記アナログ信号を閾値電圧と比較してディジタル処理するコンパレータと、
前記コンパレータによりディジタル化されたディジタル信号を計数するカウンタと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子測定器。
【請求項３】
前記閾値電圧は、ボリューム抵抗を用いて調整可能であることを特徴とする請求項２に記載の電子測定器。
【請求項４】
前記信号処理部に接続され、前記表示部を駆動するドライバを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電子測定器。
【請求項５】
前記受光素子アレイは、ライン型イメージセンサであることを特徴とする請求項１に記載の電子測定器。
【請求項６】
前記ライン型イメージセンサは、密着型イメージセンサであることを特徴とする請求項５に記載の電子測定器。
【請求項７】
前記レンズ系は、正立等倍像を結像するレンズを主走査方向に複数配置したことを特徴とする請求項１に記載の電子測定器。
【請求項８】
前記レンズ系は一体成形されて形成されたことを特徴とする請求項７に記載の電子測定器。
【請求項９】
前記光源は、白色光源、赤色光源、緑色光源、青色光源、赤外光源、若しくは紫外光源のいずれかであり、前記測定対象物によって変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の電子測定器。
【請求項１０】
予め設定されている受光素子ピッチと、前記カウンタにてカウントされたディジタル計数値とを積算することによって、前記測定対象物の大きさを算出することを特徴とする請求項２に記載の電子測定器。
【請求項１１】
前記信号処理部は、前記コンパレータおよび前記カウンタを制御する制御用コンピュータと、前記制御用コンピュータに対して前記測定対象物の測定規格を入力するパーソナルコンピュータと、前記入力された前記測定対象物の測定規格を記憶するメモリとを備え、予め入力された前記測定対象物の測定規格により、前記測定対象物の大きさの良否判定を行うことを特徴とする請求項２に記載の電子測定器。
【請求項１２】
前記請求項１〜１１のいずれかに記載の電子測定器において、前記受光素子アレイを２列配置し、測定対象物の傾きを検出することを特徴とする電子測定器。
【請求項１】
等ピッチで１列に並べられた受光素子アレイと、
前記受光素子アレイに結像するレンズ系と、
測定対象物へ光を照射する光源と、
前記測定対象物から反射した光を前記受光素子アレイにより受光して出力されるアナログ信号をディジタル処理する信号処理部と、
前記信号処理部によって得られたディジタル計数値を表示する表示部と
を備え、前記ディジタル計数値により、前記測定対象物の大きさを表示することを特徴とする電子測定器。
【請求項２】
前記信号処理部は、
前記アナログ信号を閾値電圧と比較してディジタル処理するコンパレータと、
前記コンパレータによりディジタル化されたディジタル信号を計数するカウンタと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子測定器。
【請求項３】
前記閾値電圧は、ボリューム抵抗を用いて調整可能であることを特徴とする請求項２に記載の電子測定器。
【請求項４】
前記信号処理部に接続され、前記表示部を駆動するドライバを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電子測定器。
【請求項５】
前記受光素子アレイは、ライン型イメージセンサであることを特徴とする請求項１に記載の電子測定器。
【請求項６】
前記ライン型イメージセンサは、密着型イメージセンサであることを特徴とする請求項５に記載の電子測定器。
【請求項７】
前記レンズ系は、正立等倍像を結像するレンズを主走査方向に複数配置したことを特徴とする請求項１に記載の電子測定器。
【請求項８】
前記レンズ系は一体成形されて形成されたことを特徴とする請求項７に記載の電子測定器。
【請求項９】
前記光源は、白色光源、赤色光源、緑色光源、青色光源、赤外光源、若しくは紫外光源のいずれかであり、前記測定対象物によって変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の電子測定器。
【請求項１０】
予め設定されている受光素子ピッチと、前記カウンタにてカウントされたディジタル計数値とを積算することによって、前記測定対象物の大きさを算出することを特徴とする請求項２に記載の電子測定器。
【請求項１１】
前記信号処理部は、前記コンパレータおよび前記カウンタを制御する制御用コンピュータと、前記制御用コンピュータに対して前記測定対象物の測定規格を入力するパーソナルコンピュータと、前記入力された前記測定対象物の測定規格を記憶するメモリとを備え、予め入力された前記測定対象物の測定規格により、前記測定対象物の大きさの良否判定を行うことを特徴とする請求項２に記載の電子測定器。
【請求項１２】
前記請求項１〜１１のいずれかに記載の電子測定器において、前記受光素子アレイを２列配置し、測定対象物の傾きを検出することを特徴とする電子測定器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−７３５７５（Ｐ２０１３−７３５７５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４３１１（Ｐ２０１１−２１４３１１）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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