本发明专利技术提供一种边缘检测装置。即使测量介质是胶片那样的薄透明体，也不受插入状况影响，并且在测量空间内的周围温度发生变动的条件下，也能进行正确的边缘部分的检测，不管构成的各部件的制造偏差如何，都能容易地避免遮挡物的边缘误检测。具有：投光器，其激光光源、投光透镜、投光窗构成；接收单色平行光的受光窗；在长度方向上配列了多个受光单元的线传感器；将从受光窗侵入的单色平行光变更到相对于受光元件垂直方向的多个光路上的光路变更部；根据经由光路变更部而发生的、由存在于投光窗和受光窗的光路上的遮挡物的边缘部的单色平行光的菲涅耳衍射所引起的线传感器的光强度分布来检知遮挡物的边缘位置的检知部。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是涉及用受光器接收由投光器射出的单色平行光束，检测遮 挡该单色平行光束的遮挡物的边缘位置的光学式边缘检测装置及该边 缘检测装置中所使用的线传感器的技术。
技术介绍
图9是表示专利文献1所公开的以往的边缘检测装置的构成的图。 在图9中，该边缘检测装置具有线传感器100、投光器101以及边缘检 测部102。线传感器100,在一定方向上以规定的间距排列有多个受光 单元(像素)，接收由投光器101射出的单色平行光。投光器IOI，以与 线传感器100的受光面相对置的方式被配置，具有由激光二极管(LD) 构成的光源101a、引导单色光(激光)的光纤101b、投光透镜101c以 及控制LD的驱动IC101d。在投光器101中，由光源101a产生的单色光(激光)，通过光纤101b 而被导入投光透镜101c，由投光透镜101c转换成单色平行光束之后， 照射到线传感器100上。在遮挡物104通过在投光器101和线传感器100 的受光面之间所形成的测量空间103时，照向线传感器100的单色平行 光被遮挡。边缘检测部102由微型计算机构成，对线传感器100的输出 进行解析，并对在测量空间103中遮挡了单色平行光的遮挡物104在受 光单元的排列方向上的边缘位置进行检测。由边缘检测部102所进行的遮挡物104的边缘位置检测，是通过对 在测量空间103中因遮挡物104遮挡单色平行光的一部分而产生的线传 感器100的全部受光量的变化、或起因于产生在遮挡物104边缘部分的 菲涅耳衍射的受光图案(受光量分布)进行解析来进行的。这样一来， 以往的边缘检测装置，根据线传感器100的受光面上的光强度分布来高 精度地检测遮挡物104的边缘位置。(例如，参照专利文献l)专利文献1:日本特开2004-177335号7〉才艮以往的边缘检测装置，由于被构成为上述那样，所以可以根据线传感器100的受光单元上未被照射单色平行光的宽度103a来检测遮挡物 104的位置。但是，当遮挡物104为如玻璃或薄胶片那样的透明体的情 况下，由于激光单色光透过遮挡物104，所以和遮挡物104为不透明体 的遮挡物104的情况比较，边缘部分的检测非常困难。特别是，根据透 明体的遮挡物104的插入状况(插入位置)，通过使用在遮挡物104的 边缘部分产生的菲涅耳衍射，有时即使是透明体也可能产生受光量的衰 减，不过衰减因遮挡物104的位置等减小，难以进行边缘判断。例如， 有下述情况如果将作为遮挡物104的透明胶片相对于单色激光垂直插 入，则受光量的衰减4艮大，可以检测出边缘部分，但是以倾斜的状态插 入时，受光量的衰减小，不能正确地检测出边缘部分。作为边缘检测装 置的用途，有下述情况，即有薄胶片巻起时的蛇行检测，由于此时胶片 的插入方向不一定，所以受光量的衰减小而不稳定，很难正确判断边缘 部分的检测。并且，光源101a还有下述问题由于输出的激光单色光的发光波 长随周围温度的不同而不同，所以照射的激光单色光的千涉图案根据温 度而变化，照射到线传感器100上的平行光的图案发生变化。特别是， 对如透明体那样存在受光量的衰减减小的可能性的遮挡物104进行计量 时，需要使线传感器100的信号输出稳定。但是，激光单色光的干涉图 案随周围温度而发生变化时，输出信号就产生变动，甚至在不存在遮挡 物104的自由空间也发生了受光量的衰减，从而存在将该衰减部分误检 测为由边缘部分的菲涅耳衍射所引起的受光量的衰减的误检知可能性。另一方面，为了保护受光单元免受机械损伤， 一般线传感器100采 取与受光单元非接触地配置透明的保护玻璃的构造。本来为了该保护玻 璃不影响受光特性，最好使用透明度非常高的玻璃，但是为了降低线传 感器100的成本，有时采用透明度低的便宜玻璃。因此，存在入射到保 护玻璃上的激光发生漫反射或新的干涉，使各受光单元输出的受光信号 变动的问题。这样，以往的边缘检测装置存在单色激光的波长或输出功率随周围 温度的变化而变化，各受光单元输出的受光信号变动，对装置性能带来 不良影响，难以进行正确的边缘检测的问题。特别是，由于胶片等透明体使边缘部分的菲涅耳衍射所引起的受光量的衰减小，所以在不稳定的 受光量分布中很难检测出边缘部分。此外，由于入射在线传感器的保护 玻璃中的单色激光发生漫反射或新的干涉，使各受光单元输出的受光信 号变动的程度增大，因而在进行高精度的边缘部分的检测时，不能使用 便宜的线传感器。
技术实现思路
本专利技术就是为解决上述问题而做出的，其目的在于获得即使是透明 的遮挡物也能正确地检测出边缘部分，即使在测量空间内的周围温度存 在变动的情况下，也能进行稳定的边缘部分的检测。本专利技术中的边缘检测装置，为具有下述部分的边缘检测装置投光 器投光部，其包括由发生单色光的激光光源、将来自该激光光源的单色 光转换为单色平行光束的投光透镜、以及发射该单色平行光的投光窗； 受光部，其包括与上述投光窗相对置地设置的接收单色平行光的受光 窗、将从该受光窗侵入的上述单色平行光变更到规定方向的多个光路上 的光路变更元件、以及线传感器，该线传感器在长度方向上以规定的间 距排列了多个用于接收从该光路变更元件入射的单色光的受光单元；光 路变更部，其将从受光窗侵入的单色平行光变更到相对于受光单元垂直 方向的多个光路上；检知部检测部，其对上述线传感器的受光量分布进 行解析，对存在于上述单色平行光的光路上的遮挡物在上述受光单元的 排列方向上的边缘位置进行检测，根据经由上述光路变更部而发生的、 由存在于投光窗和受光窗的光路上的遮挡物的边缘部的单色平行光的 菲涅耳衍射所引起的线传感器的光强度分布来检测遮挡物的边缘位置。此外，本专利技术中的边缘检测装置的光路变更部变更元件，为三角形 三棱柱的棱镜，将该棱镜的三个侧面中的一个面与上述线传感器的受光 单元平行地配置。此外，本专利技术中的边缘检测装置的光路变更部变更元件，为任意形 状的圆柱状透镜，将该透镜的水平侧面半圆面与上述线传感器的受光单 元垂直平行地配置。再有，本专利技术中的边缘检测装置，在上述线传感器的受光单元上装备保护用玻璃，上述光路变更部变更元件固定在该保护用玻璃上。根据该专利技术，由于具有投光部，其由发生单色光的激光光源、将 来自该激光光源的单色光转换为单色平行光的投光透镜、发射该单色平 行光的投光窗构成；受光部，其由与上述投光部相对置地配置的受光窗、 将从该受光窗侵入的上述单色平行光变更到规定方向的多条光路上的 光路变更元件、以及在长度方向上以规定的间距排列多个用于接收从该 光路变更元件入射的单色光的受光单元的线传感器构成；检测部，其对 上述线传感器的受光量分布进行解析来检测存在于上述单色平行光的 光路上的遮挡物在上述受光单元的排列方向上的边缘位置，还具有投 光器，其具有发生单色光的激光光源、将来自激光光源的单色光转换为 单色平行光的投光透镜、以及发射单色平行光的投光窗；接收单色平行 光的受光窗；在长度方向上排列了多个受光单元的线传感器；将从受光 窗侵入的单色平行光变更到相对于受光单元垂直方向的多个光路上的 光路变更部；以及检知部，其根据经由上述光路变更部而发生的、由存 在于投光窗和受光窗的光路上的遮挡物的边缘部的单色平行光的菲涅 耳衍射所引起的线传感器的光强度分布来检测遮挡本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种边缘检测装置，具有： 投光部，其包括发生单色光的激光光源、将来自该激光光源的单色光转换为单色平行光的投光透镜、发射该单色平行光的投光窗； 受光部，其包括与上述投光窗相对置地设置的受光窗、将从该受光窗侵入的上述单色平行光变更到 规定方向的多个光路上的光路变更元件、以及线传感器，该线传感器在长度方向上以规定的间距配置了多个用于接收从该光路变更元件入射的单色光的受光单元； 检测部，其对上述线传感器的受光量分布进行解析，检测存在于上述单色平行光的光路上的遮挡物在上 述受光单元的排列方向上的边缘位置； 投光器，其包括发生单色光的激光光源、将来自上述激光光源的单色光转换为单色平行光的投光透镜、发射上述单色平行光的投光窗； 受光窗，其接收上述单色平行光；线传感器，其在长度方向上配列了多个受光单元 ；光路变更部，其将从上述受光窗侵入的单色平行光变更到相对于受光元件垂直方向的多个光路上；检知部，其根据经由上述光路变更部而发生的、由存在于投光窗和受光窗的光路上的遮挡物的边缘部的单色平行光的菲涅耳衍射所引起的上述线传感器的光强度分布来检知上述遮挡物的边缘位置。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：越俊树，加纳史朗，
申请(专利权)人：株式会社山武，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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