专利名称：外形判定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用了光波导的外形判定装置。
背景技术：
包裹、封口的书信等的配送物的配送费用通常是根据其外形(纵、横以及高度的尺寸)来决定的。因此，在受理配送物的邮电局、小型零售店等中，为了决定配送物的配送费用，人们使用尺子通过手工作业来测量该配送物的外形。另外，为了不依赖手工作业而提出了自动地判定配送物的外形的装置(例如参照专利文献1)。如图13中示意性地表示那样，该外形判定装置具备有载置配送物61的载置台60、从上方拍摄该配送物61的照相机62、使该照相机62上下移动的移动机构63、检测该移动机构63的高度位置的移动位置检测单元64、以及对上述照相机62、移动机构63以及移动位置检测单元64的动作进行控制的控制部65。使用了该外形判定装置的外形判定方法为，首先在载置台60上载置配送物61。接着，由照相机62来获取配送物61的图像数据，获得该配送物61的上表面的尺寸。接着，使移动机构63从上方向下方移动，通过由移动位置检测单元64检测移动机构63接触到配送物61的上表面的位置来获得配送物61的高度尺寸。并且，根据所获得的配送物61的上表面的尺寸以及高度尺寸在控制部65中判定配送物61的外形。专利文献1 日本特开2000-48232号公报
发明内容
发明要解决的问题然而，由人进行判定会耗时长。另外，如上述那样的外形判定装置在移动机构63 的升降动作等也会耗时，因此缩短时间的效果小。并且，在上述移动机构63的升降中需要马达等的驱动源，因此装置的小型化、低成本化困难。本发明是鉴于这种情况而作出的，其目的在于提供判定时间短且能够实现小型化、低成本化的外形判定装置。用于解决问题的方案为了达成上述的目的，本发明的外形判定装置用于判定被判定物的外形，该外形判定装置具备载置台，其具有载置被判定物的矩形形状的载置面；第一光发送接收单元， 其发送接收沿着上述载置面在横方向排列的多个平行光；第二光发送接收单元，其发送接收沿着上述载置面在纵方向排列的多个平行光；第三光发送接收单元，其发送接收相对于上述载置面在高度方向排列的多个平行光；光源，其向上述第一光发送接收单元至上述第三光发送接收单元的送光部传输光；检测单元，其在上述载置面上载置了被判定物的状态下，对上述第一光发送接收单元至上述第三光发送接收单元的受光部中的光的接收或阻断进行检测并输出信号；以及外形计算单元，其根据来自该检测单元的信号来计算被判定物的外形。
在使用本发明的外形判定装置来判定被判定物的外形时，首先，使光源发光，使设置于上述载置面的纵方向、横方向以及高度方向的各光发送接收单元发送接收平行光。通过该平行光的发送接收，成为相对于载置台的载置面从横、纵、高度的三个方向投射了多个平行光的状态。并且，当在该状态下在载置台的载置面载置被判定物时，该载置的被判定物阻断三个方向的平行光中的部分光。因此，检测单元对该被阻断的光进行检测并作为信号输出，在外形计算单元中进行运算处理来计算出上述被判定物的纵、横、高度尺寸。由此，能够判定被判定物的外形。发明的效果在本发明的外形判定装置中，如上述那样通过载置在载置台的载置面上的被判定物阻断排列在纵方向、横方向以及高度方向的平行的光来判定该被判定物的外形，因此其判定时间快(例如小于等于1秒)。并且，用于平行光投射的各光发送接收单元是薄的，也不需要升降，因此本发明的外形判定装置能的小型化、低成本化容易。特别是，在设置有根据从上述外形计算单元输出的计算数据来显示被判定物的外形的显示器的情况下，被判定物的外形显示在显示器中，因此能够通过目视明确地确认被判定物的外形。另外，在上述载置台时设置有测量载置在载置面上的被判定物质量的质量测量单元的情况下，判定被判定物的外形的同时还能够知道被判定物的质量。
图1是示意性地表示本发明的外形判定装置的第一实施方式的立体图。图2的(a)、(b)是表示上述外形判定装置的使用方法的说明图。图3是表示入射光的入射位置与光强度的关系的曲线。图4是示意性地表示上述外形判定装置中的光波导的制作方法，(a)是其俯视图， (b)是(a)的Bl-Bl截面图。图5是示意性地表示接着图4的光波导的制作方法，(a)是其俯视图，(b)是(a) 的B2-B2截面图。图6是示意性地表示接着图5的光波导的制作方法，(a)是其俯视图，(b)是(a) 的B3-B3截面的放大图。图7是示意性地表示接着图6的光波导的制作方法，(a)是其俯视图，(b)是(a) 的B4-B4截面的放大图。图8是示意性地表示本发明的外形判定装置的第二实施方式的立体图。图9是表示图8中的光波导的框状部与立起部的连接部分的图8的A-A截面的放大图。图10是示意性地表示本发明的外形判定装置的第三实施方式的立体图。图11是示意性地表示本发明的外形判定装置的第四实施方式的立体图。图12是示意性地表示本发明的外形判定装置的第五实施方式的立体图。图13是表示以往的外形判定装置的说明图。附图标记说明IX 横方向送光用光波导；IY 纵方向送光用光波导；IZ 高度方向送光用光波导；2X 横方向受光用光波导；2Y 纵方向受光用光波导；2Z 高度方向受光用光波导；3 载置台；3a 载置面；4 外形计算单元；22 送光用芯；23 受光用芯；Cl 光电转换元件；Dl 光源。
具体实施例方式接着，根据附图来详细地说明本发明的实施方式。图1是示意性地表示本发明的外形判定装置的第一实施方式的立体图。该外形判定装置具备有载置台3，该载置台3具有载置被判定物的矩形状(在该例子中横宽的长方形状)的载置面3a。并且，在该载置面3a的周边设置有立体状的光波导，该立体状的光波导由沿着该载置面3a的周边的四角形的框状部F和该框状部F的相对置的一对的边部的一部分弯曲为直角而立起形成的立起部S构成。在该立体状的光波导中，上述框状部F形成如两个L字板状部件相对置而成为一体那样的形状。由其中的一个L字板状部件和从该L 字板状部件立起的上述立起部S构成的部分(图示的右上半部)形成在送光用的光波导， 由与该送光用的光波导相对置的另一个L字板状部件和从该L字板状部件立起的上述立起部S构成的部分(图示的左下半部)形成在受光用的光波导。并且，在上述光波导的框状部F中，在送光用光波导的L字板状部件的角部外侧边(图示的右上边)连接有光源D1，在受光用光波导的L字板状部件的角部外侧边(图示的左下边)连接有光电转换元件(检测单元)Cl。另外，在该光电转换元件Cl电连接有外形计算单元4。而且，在该实施方式中， 在上述外形计算单元4连接有显示器5。此外，图1中以点划线表示的标记22、23表示芯 (光的通路)，该点划线的粗细表示芯22、23的粗细。另外，在图1中使芯22、23的数量比实际的数量少来进行图示。当更详细地说明时，构成上述光波导的框状部F的一个L字板状部件具备有沿着载置面3a的周边一侧部(沿着图示的y轴方向)的纵方向送光用光波导1Y、以及沿着与载置面3a的上述一侧部邻接的侧部(沿着图示的χ轴方向)的横方向送光用光波导IX。另一个L字板状部件具备有位于与上述纵方向送光用光波导IY相对置的位置的纵方向受光用光波导2Y、以及位于与上述横方向送光用光波导IX相对置的位置的横方向受光用光波导2X。另外，在沿着上述y轴方向的纵方向送光用光波导IY的外侧一体地形成有高度方向送光用光波导1Z，该y轴方向的长度的一半的部分向上方(图示的ζ轴方向)弯曲为直角来形成在上述立起部S。以与该高度方向送光用光波导IZ相对置的方式，在上述纵方向受光用光波导2Y的外侧一体地形成有高度方向受光用光波导2Z，该y轴方向的长度的一半的部分向上方(图示的ζ轴方向)弯曲为直角来形成在上述立起部S。在上述光波导中从上述横方向、纵方向以及高度方向的送光用光波导1X、1Y、1Z 交叉的上述框状部F的角部外侧边(图示的右上边)到各送光用光波导1Χ、1Υ、1Ζ的内侧 (载置面3a侧)端边为止，作为光的通路的多个送光用芯22形成为等间隔地以并列状态延伸的图案。并且，上述送光用芯22的出射口并列设置在送光用光波导1X、1Y、1Z的内侧 (载置面3a侧)端边。关于上述横方向、纵方向以及高度方向的受光用光波导2X、2Y、2Z也同样地，从这些横方向、纵方向以及高度方向的受光用光波导2Χ、2Υ、2Ζ交叉的上述框状部 F的角部外侧边(图示的左下边)到各受光用光波导2Χ、2Υ、2Ζ的内侧(载置面3a侧)端边为止，作为光的通路的多个受光用芯23形成为等间隔地以并列状态延伸的图案。并且，受光用芯23的入射口并列设置在受光用光波导2X、2Y、2Z的内侧(载置面3a侧)端边。上述送光用芯22的出射口和与该出射口相对应的受光用芯23的入射口成为面对面的状态。因而，通过横方向送光用光波导IX和横方向受光用光波导2X的组合来发送接收排列在横方向的平行光(第一光发送接收单元)。另外，通过纵方向送光用光波导IY和纵方向受光用光波导2Y的组合来发送接收排列在纵方向的平行光(第二光发送接收单元)。 并且，通过高度方向送光用光波导IZ和高度方向受光用光波导2Z的组合来发送接收排列在高度方向的平行光(第三光发送接收单元)。并且，上述光源Dl在横方向、纵方向以及高度方向的送光用光波导IX、1Y、IZ交叉的上述框状部F的角部外侧边(图示的右上边)中连接在送光用芯22的端面(上述出射口的相反侧的端面)，将光传输到各送光用光波导1X、1Y、1Z。此外优选为，上述光源Dl是发出人眼看不到的红外线区域的波长的光源。作为这种光源D1，例如可举出发光二极管、半导体激光等。上述光电转换元件Cl在横方向、纵方向以及高度方向的受光用光波导2Χ、2Υ、2Ζ 交叉的上述框状部F的角部外侧边(图示的左下边)中连接在受光用芯23的端面(上述入射口的相反侧的端面)。并且，通过该光电转换元件Cl来检测入射在各受光用芯23的光的强度，将该检测结果转换为电信号。上述光电转换元件Cl优选是将受光像素(例如光电二极管)排列为横一列的1维图像传感器。作为这种光电转换元件Cl，例如可举出互补型金属氧化半导体(CM0Q，CCD (Charge Coupled Device 电荷耦合器件)图像传感器等。上述外形计算单元4通常由存储器以及中央运算处理装置(CPU)等构成。该外形计算单元4是如下单元根据来自上述光电转换元件Cl的电信号(入射在各受光用芯23 的光的强度)进行运算处理来计算出被判定物的纵、横以及高度的尺寸等。作为上述被判定物，例如可举出包裹、封口的书信等的配送物。并且，用于载置该配送物的上述载置台3的载置面3a的面积例如设定在100 IOOOOcm2的范围内。使用上述外形判定装置能够例如如下地进行被判定物的外形判定。首先，在被判定物的外形判定之前进行外形判定装置的校正。[校正]首先，使光源Dl发光。通过该光源Dl的发光，来自光源Dl的光通过横方向、纵方向以及高度方向的送光用光波导1X、1Y、1Z的送光用芯22被引导，如图2的(a)所示[在图2的(a)中省略了芯22、23]那样在上述载置面3a上，从上述送光用光波导1X、1Y、1Z起成为在横方向、纵方向以及高度方向排列的平行的光H而射出。即，出射光H成为沿着载置面3a以格子状的方式行进的状态(在横方向以及纵方向排列的平行的出射光H)，并且成为从载置面3a起在高度方向排列且相对于载置面3a平行地行进的状态(在高度方向排列的平行的出射光H)。这些平行的出射光H入射在横方向、纵方向以及高度方向的受光用光波导2X、2Y、2Z。此外，在图2的(a)中为了容易理解，只表示多个出射光H中的一部分的出射光H。接着，在该状态下，如图2的(b)所示那样在载置台3的载置面3a上载置尺寸已知的长方体10。通过该长方体10的载置，该长方体10阻断上述出射光H的一部分。并且， 由光电转换元件Cl来检测被该长方体10的纵、横以及高度的任一个所阻断的出射光H以及没有被阻断的出射光H，将入射光的入射位置(像素位置)与该光强度(输出电压)的关系如图3所示那样曲线化。根据该曲线来确定光强度低于阈值的部分(阻断了出射光H的部分)的尺寸(W)。并且，将与上述长方体10的实际的尺寸(L)的比率(L/W)设为换算系数a，将该换算系数a输入到外形计算单元4。这里，当将长方体10不阻断出射光H而光电转换元件Cl检测的光强度设为100时，上述阈值优选是设定在40 80的范围内。由此， 进行上述外形判定装置的校正[上述换算系数a的设定]。进行了校正之后，将上述长方体 10从载置台3的载置面3a移开。此外，在图2的(b)中省略了芯22、23。进行了上述外形判定装置的校正之后，能够使用该外形判定装置来判定被判定物 11的外形。说明该外形判定方法。[外形判定方法]首先，与上述相同地使光源Dl发光，在载置面3a上从送光用光波导IX、1Y、1Z出射排列在横方向、纵方向以及高度方向的平行的光H，设为使该出射光H入射在受光用光波导2X、2Y、2Z的状态[参照图2的(a)]。并且，在该状态下，当在载置台3的载置面3a上载置被判定物11时，该载置的被判定物11阻断在上述载置面3a的横、纵、高度的三个方向行进的平行的出射光H的一部分[参照图2的(b)]。该阻断的出射光H的位置以及强度能够由前述光电转换元件Cl来进行检测。并且，将在光电转换元件Cl中检测的结果作为光的阻断信号发送给外形计算单元4。这里，“光的阻断信号”是指如下信号当光电转换元件 Cl检测到的光强度低于预先设定的上述阈值时所获得的信号。并且，接收了上述阻断信号的外形计算单元4根据该阻断信号确定被阻断了出射光H的部分的横的尺寸W(X)、纵的尺寸W(y)以及高度的尺寸W(z)，而且根据考虑了上述换算系数a的下述的式(1) (3)来计算出被判定物11的实际的横的尺寸L(X)，纵的尺寸L(y)以及高度的尺寸L(z)。[数式1]L(x)=W(x)Xa......(1)L(y) = ff(y) Xa......(2)L(z)=W(z)Xa......(3)而且，根据需要，外形计算单元4能够通过L(x) XL(y)来计算出被判定物11的xy 平面中的截面积。另外，能够通过L(X) XL(y) XL(Z)来计算出体积。并且，这些计算出的被判定物11的外形尺寸、截面积、体积等的信息显示在显示器5。由此，能够判定被判定物 11的外形。这里，来自上述横方向、纵方向以及高度方向的送光用光波导1X、1Y、1Z的构成平行的出射光H的各光线优选为光强度的90%处在扩张角5°以内。并且，各光线的宽度、平行的出射光H的密度(相邻的光线间的距离)能够根据上述被判定物11的大小等来适当设定。例如，通过提高平行的出射光H的密度能够识别小于等于Imm的尺寸差，另外还能够进一步减小尺寸的测量误差(例如小于等于)。这样，当使用上述外形判定装置时，能够自动且迅速地判定被判定物11的外形。 因而，当将上述外形判定装置设置在邮局、小型零售店等时，能够非常高效地进行用于判定配送物外形的外形判定业务，确定配送物的配送费用。并且，该外形判定装置能够实现小型化，低成本化。接着，说明上述外形判定装置中的光波导的制造方法的一个例子。首先，如图4的(a)、(b)所示，准备用于形成下包层21 [参照图5的(a)、(b)]时的平板状的基台20。作为该基台20的形成材料，例如可举出金属、树脂、玻璃等。另外，基台20的厚度例如设定在20 μ m 5mm的范围内。接着，在上述基台20的表面涂布用于形成下包层的清漆之后，根据需要进行加热处理来干燥，来形成下包层形成用感光树脂层(未图示)，其中，该清漆是将感光环氧树脂等的感光树脂溶解在溶剂中得到的。并且，利用照射线通过光掩模来对上述感光树脂层进行曝光，其中，该光掩模形成有与下包层21[参照图5的(a)、(b)]的图案相对应的开口图案。接着，根据需要进行了加热处理之后使用显像液来进行显像，由此如图5的(a)、(b)所示那样溶解并消除上述感光树脂层中的未曝光部分，残存的感光树脂层形成下包层21的图案。如在图5的(a)中以斜线所示那样，该下包层21的图案是四角形的框状，是在沿着该框状下包层21的y轴方向的相对部分沿着y轴方向到大致中央的位置为止形成狭缝21a 的图案。图示的左侧的狭缝21a形成为从图示的上端边起到大致中央的位置为止，图示的右侧的狭缝21a形成为从图示的下端边起到大致中央的位置为止。下包层21的厚度通常设定在5 100 μ m的范围内。接着，以与形成上述下包层形成用感光树脂层的形成方法同样的方法，在上述下包层21的表面上形成芯形成用感光树脂层。并且，利用照射线通过光掩模来对上述感光树脂层进行曝光，其中，该光掩模形成有与芯22、23[参照图6的(a)、(b)]的图案相对应的开口图案。接着，根据需要进行了加热处理之后使用显像液进行显像，由此如图6的(a)、(b) 所示那样溶解并消除上述感光树脂层中的未曝光部分，残存的感光树脂层形成为芯22、23 的图案。该芯22、23的图案是如下图案从框状下包层21的相对置的一对的角部外侧边 (图示的右上边以及左下边)起到框状下包层21的内侧端边以及上述狭缝21a的外侧端边为止等间隔地以并列状态延伸。芯22、23的厚度(高度)通常设定在5 100 μ m的范围内，宽度通常设定在5 60 μ m的范围内。此外，在图6的(a)中以实线来表示芯22、23，该实线的粗细表示芯22、23的粗细。另外，在图6的(a)、(b)中省略为芯22、23的数比实际的数少来进行图示。此外，作为上述芯22、23的形成材料，例如可举出与上述下包层21相同的感光树月旨，使用与上述下包层21以及外包层24[参照图7的(a)、(b)]的形成材料相比折射率大的材料。例如能够通过对上述下包层21、芯22、23、外包层M的各形成材料的种类进行选择、调整组成比率来进行该折射率的调整。并且，以与形成上述下包层形成用感光树脂层的形成方法同样的方法在上述下包层21的表面上形成外包层形成用感光树脂层，来覆盖上述芯22、23。并且，利用照射线来对上述感光树脂层进行曝光，如图7的(a)、(b)所示那样形成外包层M。该外包层M的俯视图与上述下包层21的俯视图为相同形状，也形成有狭缝Ma。外包层M的厚度(从下包层21的表面起的厚度)通常设定在50 2000 μ m的范围内。此外，作为外包层M的形成材料，例如可举出与上述下包层21相同的感光树脂。接着，从下包层21剥离基台20来获得由下包层21、芯22、23以及外包层M构成的有狭缝的框状的光波导。并且，将该光波导的上述狭缝21a，Ma的外侧部分如图1所示那样向上方弯曲为直角。由此，能够获得由框状部F和立起部S构成的期望的立体状的光波导。此外，也可以根据需要准备与该立体状的光波导的形状相对应的支撑板并在该支撑板上粘接上述立体状的光波导。
之后，在获得的上述光波导的框状部F的规定位置连接光源Dl以及光电转换元件 Cl，将连接了该光源Dl以及光电转换元件Cl的光波导设置在载置台3的载置面3a的周边。 而且，将外形计算单元4连接于上述光电转换元件Cl，将显示器5连接于该外形计算单元 4。由此，能够制造本发明的图1所示的外形判定装置。图8是示意性地表示本发明的外形判定装置的第二实施方式的立体图。该实施方式的外形判定装置是如下装置根据图1所示的第一实施方式的外形判定装置，分别制作光波导的框状部F和立起部S之后连接这些框状部F和立起部S来使其一体化。除此以外的部分与上述第一实施方式相同，对于相同的部分附加相同的标记。在高度方向送光用光波导IZ以及高度方向受光用光波导2Z处进行上述光波导的框状部F与立起部S的连接。如图9所示，该连接部分是通过切削等使框状部F侧形成相对于芯22的轴方向为45°的倾斜面，该倾斜面中的芯22的端面22a的内侧成为光反射面。并且，立起部S的芯22的端面定位在该光反射面的上方，如由一点划线箭头所示，光改变90°方向来传输。此外，在图9中图示了高度方向送光用光波导IZ中的上述连接部分， 但是关于高度方向受光用光波导2Z中的上述连接部分也成为相同的结构。使用了该第二实施方式的外形判定装置能够进行与上述第一实施方式同样的外形判定方法。图10是示意性地表示本发明的外形判定装置的第三实施方式的立体图。该实施方式的外形判定装置根据图1所示的第一实施方式的外形判定装置，高度方向送光用光波导IZ和高度方向受光用光波导2Z形成为与构成框状部的其它光波导1X、1Y、2X、2Y分开且形成为带状，并以立起在上述框状部F的上方的状态设置。在上述高度方向送光用光波导 IZ中从外侧下端边到内侧(载置面3a侧)端边为止，作为光的通路的多个送光用芯22形成为等间隔地以并列状态延伸的图案。并且，在该高度方向送光用光波导IZ的外侧下端边处将第二光源[与连接在框状部F的光波导的(第一)光源Dl不同的光源]D2连接于送光用芯22。另外，关于高度方向受光用光波导2Z也同样地从外侧下端边到内侧(载置面3a 侧)端边为止，作为光的通路的多个受光用芯23形成为等间隔地以并列状态延伸的图案， 在上述外侧下端边处将第二光电转换元件[与连接在框状部F的光波导的(第一)光电转换元件Cl不同的光电转换元件]C2连接于受光用芯23。该第二光电转换元件C2电连接于外形计算单元4，其中，该外形计算单元4处于与上述第一光电转换元件Cl相连接的状态。 除此以外的部分与上述第一实施方式相同，对于相同的部分附加相同的标记。在使用了该第三实施方式的外形判定装置的外形判定方法中，由与框状部F的光波导相连接的第一光电转换元件Cl来检测在横方向以及纵方向排列的平行的出射光中由被判定物阻断的出射光的位置，由与高度方向受光用光波导2Z相连接的第二光电转换元件C2来检测在高度方向排列的平行的出射光中由被判定物阻断的出射光的位置。并且，由第一和第二光电转换元件Cl、C2检测出的检测结果发送给外形计算单元4。之后，与上述第一实施方式相同地在显示器5显示被判定物的外形尺寸等。图11是示意性地表示本发明的外形判定装置的第四实施方式的立体图。该实施方式的外形判定装置为，根据图10所示的第三实施方式的外形判定装置，构成四边形的框状部F(参照图10)的光波导被分离为相对置的两个L字板状部件。一个L字板状部件由送光用的光波导(横方向送光用光波导IX以及纵方向送光用光波导1Y)构成，在其角部外侧边处将光源Dl连接于送光用芯22。另一个L字板状部件由受光用的光波导(横方向受光用光波导2X以及纵方向受光用光波导2Y)构成，在其角部外侧边处将光电转换元件Cl 连接于受光用芯23。除此以外的部分与上述第三实施方式相同，对于相同的部分附加相同的标记。使用了该第四实施方式的外形判定装置能够进行与上述第三实施方式同样的外形判定方法。图12是示意性地表示本发明的外形判定装置的第五实施方式的立体图。该实施方式的外形判定装置为，根据图11所示的第四实施方式的外形判定装置，构成送光用光波导的一个L字板状部件被分离为横方向送光用光波导IX和纵方向送光用光波导IY这两个边，构成受光用光波导的另一个L字板状部件被分离为横方向受光用光波导2X和纵方向受光用光波导2Y这两个边。在上述横方向送光用光波导IX以及纵方向送光用光波导IY中分别从外侧一端边到内侧(载置面3a侧)端边为止，作为光的通路的多个送光用芯22形成为等间隔地以并列状态延伸的图案。并且，在上述横方向送光用光波导IX的外侧一端边处将第三光源(与连接在L字板状部件中的纵方向送光用光波导IY的第一光源Dl不同的光源)D3连接于送光用芯22。另外，关于横方向受光用光波导2X以及纵方向受光用光波导 2Y也同样地分别从外侧一端边到内侧(载置面3a侧)端边为止，作为光的通路的多个受光用芯23形成为等间隔地以并列状态延伸的图案，在上述纵方向受光用光波导2Y的外侧一端边中处将第三光电转换元件(与连接在L字板状部件中的横方向受光用光波导2X的第一光电转换元件Cl不同的光电转换元件)C3连接于受光用芯23。该第三光电转换元件 C3电连接于外形计算单元4，其中，该外形计算单元4处于与上述第一以及第二光电转换元件Cl、C2相连接的状态。除此以外的部分与上述第四实施方式相同，对于相同的部分附加相同的标记。在使用了该第五实施方式的外形判定装置的外形判定方法中，由连接在横方向受光用光波导2X的第一光电转换元件Cl来检测在横方向排列的平行的出射光中由被判定物阻断的光的位置，由连接在纵方向受光用光波导2Y的第三光电转换元件C3来检测在纵方向排列的平行的出射光中由被判定物阻断的光的位置，由连接在高度方向受光用光波导2Z 的第二光电转换元件C2来检测在高度方向排列的平行的出射光中由被判定物阻断的光的位置。并且，由第一 第三光电转换元件C1、C2、C3检测出的检测结果发送给外形计算单元 4。之后与上述第四实施方式相同地在显示器5显示被判定物的外形尺寸等。此外，在上述各实施方式中，在外形计算单元4连接了显示器5，但是在不需要显示由该外形计算单元4计算出的被判定物的外形的情况下，也可以不设置上述显示器5。另夕卜，也可以在外形计算单元4连接除显示器5以外的其它装置，将关于由外形计算单元4计算出的被判定物11的外形的信息发送给上述装置，并根据目的加工信息等来利用。另外，在上述各实施方式中，也可以在载置台3组入对载置在载置面3a上的被判定物11的质量进行测量的测量单元，来使载置台3兼作质量计。在这种情况下，能够在判别被判定物11的外形的同时测量被判定物的质量。而且，在上述各实施方式中使用感光树脂来形成下包层21，但是也可以不形成使用该感光树脂的下包层21，而准备起到下包层21作用的树脂薄膜，将该树脂薄膜直接用作为下包层21。另外，也可以不用下包层21，而将金属薄膜等的金属制基板、在表面形成有金属薄膜的基板等用作为芯形成用基体。另外，在上述各实施方式中，当获得光波导时从基台20剥离光波导，但是该光波导也可以不剥离而是以形成在基台20的表面的状态直接安装在载置台3来使用。接着，结合以往例来说明实施例。但是，本发明不限于实施例。实施例[下包层及外包层的形成材料]通过将双苯氧基乙醇芴二缩水甘油醚(成分A)35重量份、作为脂环式环氧树脂的3’，4’ -环氧环己基甲基-3，4_环氧基环己烷羧酸酯(大赛璐化学工业社制造、 CELL0XIDE2021 P)(成分B) 40重量份、(3，，4，-环氧基环己烷)甲基_3，，4，-环氧环己基-羧酸酯(大赛璐化学工业社制造、CELL0XIDE2081)(成分C)25重量份、4，4，-双[二 (β -羟基乙氧基)苯基硫基]苯基硫化物-双-六氟锑酸酯的50重量％碳酸亚丙酯溶液 (成分D) 2重量份混合，制备下包层及外包层的形成材料。[芯的形成材料]通过将上述成分Α:70重量份、1，3，3_三{4-[2_(3_氧杂环丁基)]丁氧基苯基} 丁烷30重量份、上述成分D 1重量份溶解在乳酸乙酯中，制备芯的形成材料。[光波导的制作]首先，在不锈钢制的基座(厚度50μπι)的表面，利用涂抹器涂布上述下包层的形成材料，然后，进行100°c X 15分钟的干燥处理，形成感光性树脂层。然后，在其上方配置形成有和下包层的图案相同的形状的开口图案的合成石英系的光掩模。然后，从其上方， 利用接近式曝光法，通过照射2000mJ/cm2的紫外线(波长365nm)，进行曝光，然后，进行 80°C X15分钟的加热处理。接着，使用Y-丁内酯水溶液进行显影，将未曝光部分溶解除去，之后，进行120°C X30分钟的加热处理。由此，形成带狭缝的框状的下包层(厚度 20 μ m)[参照图 5(a)，(b)]。接着，将上述芯的形成材料通过涂布机涂布在上述下包层的表面之后，进行 IOO0C X 15分钟的干燥处理来形成感光树脂层。接着，在其上方配置合成石英系的光掩模， 其中，该光掩模中形成有与芯的图案相同形状的开口图案。并且，以接近式曝光法从其上方照射4000mJ/cm2的紫外线(波长365nm)来进行曝光，之后进行80°C X15分钟的加热处理。接着，通过使用Y-丁内酯水溶液进行显像，由此来溶解去除未曝光部分，之后进行 1200C X 30分钟的加热处理。由此，将截面为四边形的芯(厚度50 μ m、宽度50 μ m)形成为规定图案[参照图6(a)、(b)]。并且，将外包层的形成材料通过涂布机涂布在上述下包层的表面以覆盖芯，之后进行100°C X 15分钟的干燥处理来形成感光树脂层。接着，照射2000mJ/cm2的紫外线来进行曝光，之后进行120°C X 15分钟的加热处理。由此，形成外包层(从下包层的表面起的厚度 150μπι)[参照图 7 的(a)、(b)]。接着，将基台从下包层剥离来获得由下包层、芯以及外包层构成的有狭缝的框状的光波导。并且，将上述狭缝的外侧部分向上方弯曲为直角。由此，获得由框状部和立起部构成的期望的立体状的光波导(参照图1)。框状部的内侧开口部的尺寸设定为 250mmX 250mm，立起部的高度设定为125mm。[外形判定装置的制作]
将光源(VCSEL)以及光电转换元件(CMOS线性传感器阵列)连接于所获得的光波导的框状部的规定位置，将连接了该光源以及光电转换元件的光波导设置在载置台的载置面的周边。而且，将外形计算单元[具备DAQ单元(日本natioal instruments公司制) 的个人计算机(Dell公司制)]连接于上述光电转换元件，该外形计算单元连接有显示器。 由此，制作了外形判定装置。[外形判定]并且，在完成校正的上述外形判定装置的载置面上载置长方体(被判定物)，之后在不到1秒内该长方体的纵、横以及高度的尺寸显示在显示器。[以往例]人使用尺子来测量上述长方体的纵、横以及高度的尺寸。其结果是该测量需要20秒。从上述实施例以及以往例的结果可知实施例的被判定物的外形判定时间快。另外，在上述实施例中，在载置台兼作质量计的情况下能够与上述同样地快速判定外形，同时还能够测量被判定物的质量。在上述实施例中，表示本发明中的具体方式，但是上述实施例只不过是例示，并非限定解释。而且，属于权利要求的均等范围内的变更都在本发明的范围内。产业上的可利用件本发明的外形判定装置能够用于在邮局、小型零售店等中自动且迅速地判定配送物的外形，从而决定配送物的配送费用。
权利要求
1.一种外形判定装置，用于判定被判定物的外形，该外形判定装置的特征在于，具备 载置台，其具有载置被判定物的矩形形状的载置面；第一光发送接收单元，其发送接收沿着上述载置面在横方向排列的多个平行光；第二光发送接收单元，其发送接收沿着上述载置面在纵方向排列的多个平行光；第三光发送接收单元，其发送接收相对于上述载置面在高度方向排列的多个平行光；光源，其向上述第一光发送接收单元至上述第三光发送接收单元的送光部传输光；检测单元，其在上述载置面上载置了被判定物的状态下，对上述第一光发送接收单元至上述第三光发送接收单元的受光部中的光的接收或阻断进行检测并输出信号；以及外形计算单元，其根据来自该检测单元的信号来计算被判定物的外形。
2.根据权利要求1所述的外形判定装置，其特征在于，还具备显示器，该显示器根据从上述外形计算单元输出的计算数据来显示被判定物的外形。
3.根据权利要求1或2所述的外形判定装置，其特征在于，上述载置台设置有质量测量单元，该质量测量单元测量载置在载置面上的被判定物的质量。
全文摘要
提供一种外形判定装置，其具备有载置台(3)，其具有载置被判定物的矩形形状的载置面(3a)；设置在载置面(3a)的周边的横方向送光用光波导(1X)、横方向受光用光波导(2X)、纵方向送光用光波导(1Y)、纵方向受光用光波导(2Y)；从载置面(3a)向上方立起的高度方向送光用光波导(1Z)、高度方向受光用光波导(2Z)；光源(D1)，其连接于上述纵方向、横方向以及高度方向的送光用光波导(1X、1Y、1Z)的送光用光芯(22)；光电转换元件(C1)，其连接于上述纵方向、横方向以及高度方向的受光用光波导(2X、2Y、2Z)的受光用芯(23)；以及外形计算单元(4)，其接收来自该光电转换元件(C1)的光阻断信号进行运算处理来计算被判定物的外形。
文档编号G01B11/02GK102472610SQ201180002364
公开日2012年5月23日 申请日期2011年1月24日 优先权日2010年1月26日
发明者十二纪行 申请人:日东电工株式会社