JP2001035378A - 回転偏差測定装置および回転偏差測定方法 - Google Patents
回転偏差測定装置および回転偏差測定方法Info
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- JP2001035378A JP2001035378A JP11205970A JP20597099A JP2001035378A JP 2001035378 A JP2001035378 A JP 2001035378A JP 11205970 A JP11205970 A JP 11205970A JP 20597099 A JP20597099 A JP 20597099A JP 2001035378 A JP2001035378 A JP 2001035378A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 管と部品の偏芯による誤差を補正し、光透過
性の管の内部の部品の正確な回転偏差を測定する。 【解決手段】 管外から平行光を入射し、管に対して対
抗する位置に設けられた受光手段で受光する回転偏差の
測定装置において、部品５に設けた開口部７の通過光を
受光して受光幅と受光位置を求める受光手段２と、光源
１と前記受光手段２からなる光学系を管軸に垂直な平面
内で回転させる回転手段３を設けたものである。
性の管の内部の部品の正確な回転偏差を測定する。 【解決手段】 管外から平行光を入射し、管に対して対
抗する位置に設けられた受光手段で受光する回転偏差の
測定装置において、部品５に設けた開口部７の通過光を
受光して受光幅と受光位置を求める受光手段２と、光源
１と前記受光手段２からなる光学系を管軸に垂直な平面
内で回転させる回転手段３を設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光透過性の管の
内側にある部品の回転偏差を測定する装置および方法に
関するものである。
内側にある部品の回転偏差を測定する装置および方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光透過性の管の内部で所定の姿勢からの
回転ずれが小さいことすなわち回転偏差が小さいことを
要求されるものとしては、例えばＣＲＴにおけるブラウ
ン管ネックガラス管内の電子銃がある。ＣＲＴにおいて
は、インライン電子銃の出す３本の電子ビームをマスク
および蛍光面に対して正しい位置に照射することが求め
られる。すなわち、ＣＲＴ蛍光面の水平軸と、電子銃の
インラインに配置したＲ，Ｇ，Ｂ対応各電子ビーム通過
穴の中心を通る軸すなわちインライン水平軸は、それら
の軸方向が正確に平行であることが必要である。電子銃
がその長手方向の軸を中心として回転し、蛍光面水平軸
と電子銃インライン水平軸がずれていると、電子ビーム
が蛍光面に正確に照射されず、色ずれなどの画質の劣化
を起こす。このため、電子銃のネックガラス管内に取り
付け時に、蛍光面水平軸と電子銃インライン水平軸の平
行関係からのずれ、すなわち、電子銃の回転偏差の測定
方法が必要である。
回転ずれが小さいことすなわち回転偏差が小さいことを
要求されるものとしては、例えばＣＲＴにおけるブラウ
ン管ネックガラス管内の電子銃がある。ＣＲＴにおいて
は、インライン電子銃の出す３本の電子ビームをマスク
および蛍光面に対して正しい位置に照射することが求め
られる。すなわち、ＣＲＴ蛍光面の水平軸と、電子銃の
インラインに配置したＲ，Ｇ，Ｂ対応各電子ビーム通過
穴の中心を通る軸すなわちインライン水平軸は、それら
の軸方向が正確に平行であることが必要である。電子銃
がその長手方向の軸を中心として回転し、蛍光面水平軸
と電子銃インライン水平軸がずれていると、電子ビーム
が蛍光面に正確に照射されず、色ずれなどの画質の劣化
を起こす。このため、電子銃のネックガラス管内に取り
付け時に、蛍光面水平軸と電子銃インライン水平軸の平
行関係からのずれ、すなわち、電子銃の回転偏差の測定
方法が必要である。
【０００３】このような測定方法として、例えば特開平
１０−８３７６３号公報には、従来から採用されてい
る、電子銃の回転偏差を計測する方法が開示されてい
る。図８において、１は平行光を射出する光源、２は光
源射出光線４が部品５の開口部７を通過した光量を検出
できる受光手段、３は光源１、受光手段２を支持し、ネ
ックガラス管である光透過性の管６の管軸を中心に回転
させる回転手段である。部品５は電子銃の一部品で、入
口孔と出口孔よりなる開口部７が部品の回転軸を直角に
横切る形で設けられている。この図において、部品の基
準姿勢からの回転すなわち回転偏差の測定は、光源１か
ら光源射出光線４の内で部品５の開口部７を通過する光
線を受光手段２で受光してその受光量を測定し、回転手
段３で光源１と受光手段２よりなる光学系をその光源射
出光線４が蛍光面水平軸と平行になる位置から回転さ
せ、平行光線の方向と入口孔と出口孔の結ぶ方向すなわ
ち開口部の軸方向が一致し、前記受光量が最大となる回
転角度を電子銃の回転偏差とする。
１０−８３７６３号公報には、従来から採用されてい
る、電子銃の回転偏差を計測する方法が開示されてい
る。図８において、１は平行光を射出する光源、２は光
源射出光線４が部品５の開口部７を通過した光量を検出
できる受光手段、３は光源１、受光手段２を支持し、ネ
ックガラス管である光透過性の管６の管軸を中心に回転
させる回転手段である。部品５は電子銃の一部品で、入
口孔と出口孔よりなる開口部７が部品の回転軸を直角に
横切る形で設けられている。この図において、部品の基
準姿勢からの回転すなわち回転偏差の測定は、光源１か
ら光源射出光線４の内で部品５の開口部７を通過する光
線を受光手段２で受光してその受光量を測定し、回転手
段３で光源１と受光手段２よりなる光学系をその光源射
出光線４が蛍光面水平軸と平行になる位置から回転さ
せ、平行光線の方向と入口孔と出口孔の結ぶ方向すなわ
ち開口部の軸方向が一致し、前記受光量が最大となる回
転角度を電子銃の回転偏差とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような方法は、
電子銃をネックガラス管内に挿入する前の段階では測定
可能であるがＣＲＴ製造時において挿入後や封止後にネ
ックガラス管を通して測定を行う場合には、光がネック
ガラス管を通過する際の光の屈折により、回転偏差を正
しく計測できない。例えば、図２に示すように、光源１
と受光手段２を結び光透過性の管６の管軸を通る座標軸
をｕ軸、同じく管軸を通りｕ軸に垂直な座標軸をｖ軸と
すると、光源１から受光手段２に向かう光源射出光線４
は全てｕ軸に平行な平行光線であるが、管軸に垂直なｕ
−ｖ座標系の平面内で、ｕ軸からｖ軸方向にｖ1離れた
位置でネックガラス管すなわち光透過性の管６入射した
場合、管壁のガラスによる屈折によって、管内の光線４
ａは、ｕ軸に対して角度φを持って進み、管６から出る
時、管壁による屈折の影響で再度進行方向が変わり、受
光手段２に受光される受光光線４ｂはｕ軸に対して角度
２φを持つ。すなわち、光源からの平行光線は、光透過
性の管を通過する時、図２に示すように、ｕ軸上の光線
であって管軸を通る場合、管壁に垂直に入射するため、
進行方向の変化は無いが、ｕ軸上以外の光線は管壁によ
って屈折を受けるため、光線の進行方向が変わる。
電子銃をネックガラス管内に挿入する前の段階では測定
可能であるがＣＲＴ製造時において挿入後や封止後にネ
ックガラス管を通して測定を行う場合には、光がネック
ガラス管を通過する際の光の屈折により、回転偏差を正
しく計測できない。例えば、図２に示すように、光源１
と受光手段２を結び光透過性の管６の管軸を通る座標軸
をｕ軸、同じく管軸を通りｕ軸に垂直な座標軸をｖ軸と
すると、光源１から受光手段２に向かう光源射出光線４
は全てｕ軸に平行な平行光線であるが、管軸に垂直なｕ
−ｖ座標系の平面内で、ｕ軸からｖ軸方向にｖ1離れた
位置でネックガラス管すなわち光透過性の管６入射した
場合、管壁のガラスによる屈折によって、管内の光線４
ａは、ｕ軸に対して角度φを持って進み、管６から出る
時、管壁による屈折の影響で再度進行方向が変わり、受
光手段２に受光される受光光線４ｂはｕ軸に対して角度
２φを持つ。すなわち、光源からの平行光線は、光透過
性の管を通過する時、図２に示すように、ｕ軸上の光線
であって管軸を通る場合、管壁に垂直に入射するため、
進行方向の変化は無いが、ｕ軸上以外の光線は管壁によ
って屈折を受けるため、光線の進行方向が変わる。
【０００５】光透過性の管の内部にある部品の回転偏差
を、管の外部から光線を入射し、入口孔と出口孔よりな
る開口部を通過させ、管に対して対抗する位置に設けた
受光手段で受光し、その受光量から求める従来法におい
ては、図８に示すように光源からの光線は管内でもその
進行方向が変わらないことを前提として、光の進行方向
が部品５の開口部７の軸方向と一致した時、開口部７の
入口孔を通過した光が１００％出口孔を通過し、通過光
量すなわち受光量が最大になることから、光の進行方向
すなわち光学系の回転角度を部品の回転偏差としてい
る。しかし、実際には、図２のように、平行光線が光透
過性の管を透過するとき、管壁に屈折の影響で、光線が
管軸を通過する時以外は、進行方向が変わる。このた
め、管内の部品が光透過性の管に対して偏芯している
と、図８に示す従来法では、光源射出光線４の進行方向
が光透過性の管６の内側でも変化しないという前提が崩
れ、方向特開平１０−８３７６３号公報にも述べられて
いるように、回転偏差の測定精度に問題があった。
を、管の外部から光線を入射し、入口孔と出口孔よりな
る開口部を通過させ、管に対して対抗する位置に設けた
受光手段で受光し、その受光量から求める従来法におい
ては、図８に示すように光源からの光線は管内でもその
進行方向が変わらないことを前提として、光の進行方向
が部品５の開口部７の軸方向と一致した時、開口部７の
入口孔を通過した光が１００％出口孔を通過し、通過光
量すなわち受光量が最大になることから、光の進行方向
すなわち光学系の回転角度を部品の回転偏差としてい
る。しかし、実際には、図２のように、平行光線が光透
過性の管を透過するとき、管壁に屈折の影響で、光線が
管軸を通過する時以外は、進行方向が変わる。このた
め、管内の部品が光透過性の管に対して偏芯している
と、図８に示す従来法では、光源射出光線４の進行方向
が光透過性の管６の内側でも変化しないという前提が崩
れ、方向特開平１０−８３７６３号公報にも述べられて
いるように、回転偏差の測定精度に問題があった。
【０００６】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものである。光透過性の管の内部の部品の回転
偏差を、管外から光を入射し、管に対して対抗する位置
に設けられた受光手段で部品に設けられた開口部の通過
光を受光することにより測定する場合に、光透過性の管
と管の内側の部品の偏芯時における管壁による光の屈折
の影響を補正して、正確な回転偏差を測定できる装置お
よび方法を提供することを目的とする。
なされたものである。光透過性の管の内部の部品の回転
偏差を、管外から光を入射し、管に対して対抗する位置
に設けられた受光手段で部品に設けられた開口部の通過
光を受光することにより測定する場合に、光透過性の管
と管の内側の部品の偏芯時における管壁による光の屈折
の影響を補正して、正確な回転偏差を測定できる装置お
よび方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる回転偏差
測定装置は、部品に設けた開口部の通過光を受光して受
光幅および受光位置を求める受光手段と、光源と前記受
光手段からなる光学系を管軸に垂直な平面内で回転させ
る回転手段を設けたものである。
測定装置は、部品に設けた開口部の通過光を受光して受
光幅および受光位置を求める受光手段と、光源と前記受
光手段からなる光学系を管軸に垂直な平面内で回転させ
る回転手段を設けたものである。
【０００８】この回転偏差測定装置によると、前記受光
幅が最大となる前記光学系の回転角と受光手段上の受光
位置により、光透過性の管の内側の部品の回転偏差を、
管軸と部品の回転軸が偏芯している場合においても、正
確に求められる。
幅が最大となる前記光学系の回転角と受光手段上の受光
位置により、光透過性の管の内側の部品の回転偏差を、
管軸と部品の回転軸が偏芯している場合においても、正
確に求められる。
【０００９】また、本発明に係わる回転偏差測定装置
は、前記受光手段と、前記回転手段に加えて、部品開口
部の通過光の受光幅が最大となる光学系の回転角と受光
手段上の受光位置に基づいて部品の回転偏差を判定する
回転偏差判定手段を設けたものである。回転偏差判定手
段を装置に組み込むことにより、瞬時に回転偏差の測定
が可能となり、ＣＲＴ製造ライン上などオンラインで回
転偏差の測定が可能となる。
は、前記受光手段と、前記回転手段に加えて、部品開口
部の通過光の受光幅が最大となる光学系の回転角と受光
手段上の受光位置に基づいて部品の回転偏差を判定する
回転偏差判定手段を設けたものである。回転偏差判定手
段を装置に組み込むことにより、瞬時に回転偏差の測定
が可能となり、ＣＲＴ製造ライン上などオンラインで回
転偏差の測定が可能となる。
【００１０】また、本発明に係わる回転偏差測定装置に
おいては、光源は、平行光線発光素子を平面上に配置し
た光源を含むものである。本測定装置において、光源
は、その射出光線が、光源と受光部の間に位置して入口
孔と出口孔よりなる開口部を通過し、受光手段で受光さ
れうる位置にあることが前提である。平行光線発光素子
を平面上に直線状もしくはアレイ状に配置することによ
り、偏芯した部品の測定時における光源の位置調整が容
易となる。
おいては、光源は、平行光線発光素子を平面上に配置し
た光源を含むものである。本測定装置において、光源
は、その射出光線が、光源と受光部の間に位置して入口
孔と出口孔よりなる開口部を通過し、受光手段で受光さ
れうる位置にあることが前提である。平行光線発光素子
を平面上に直線状もしくはアレイ状に配置することによ
り、偏芯した部品の測定時における光源の位置調整が容
易となる。
【００１１】さらにまた、光源は、平行光線発光素子を
平面上を移動させる光源を含むものである。このような
構成により、偏芯した部品の測定時における光源の位置
調整が容易となる。
平面上を移動させる光源を含むものである。このような
構成により、偏芯した部品の測定時における光源の位置
調整が容易となる。
【００１２】また、受光手段は、受光素子を光源からの
平行光線に対して垂直な平面上に配置した受光手段を含
むものである。本測定装置において、受光手段は、開口
部の通過光を受光して受光幅および受光位置が求めるこ
とが前提である。受光素子を平面上に配置することによ
り、受光幅の検出および偏芯した部品の測定時における
受光位置の検出が容易となる。
平行光線に対して垂直な平面上に配置した受光手段を含
むものである。本測定装置において、受光手段は、開口
部の通過光を受光して受光幅および受光位置が求めるこ
とが前提である。受光素子を平面上に配置することによ
り、受光幅の検出および偏芯した部品の測定時における
受光位置の検出が容易となる。
【００１３】さらにまた、受光手段は、受光素子を光源
からの平行光線に対して垂直な平面上を移動させる受光
手段を含むものである。このような構成により、受光幅
の検出および偏芯した部品の測定時における受光位置の
検出が容易となる。
からの平行光線に対して垂直な平面上を移動させる受光
手段を含むものである。このような構成により、受光幅
の検出および偏芯した部品の測定時における受光位置の
検出が容易となる。
【００１４】また、本発明に係わる回転偏差測定方法
は、管外の光源から平行光線を射出させ、管の内側にあ
る部品に設けられた入口孔と出口孔よりなる開口部を通
過させ、前記管を挟んで対抗する位置に配置された受光
手段で受光し、前記光源と前記受光部とからなる光学系
を管軸に垂直な平面内で回転させ、前記開口部の通過光
の受光幅が最大になる光学系の回転角と受光手段上の受
光位置より、部品の回転偏差を判定するものである。
は、管外の光源から平行光線を射出させ、管の内側にあ
る部品に設けられた入口孔と出口孔よりなる開口部を通
過させ、前記管を挟んで対抗する位置に配置された受光
手段で受光し、前記光源と前記受光部とからなる光学系
を管軸に垂直な平面内で回転させ、前記開口部の通過光
の受光幅が最大になる光学系の回転角と受光手段上の受
光位置より、部品の回転偏差を判定するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１６】実施の形態１．図１はこの発明の実施の形
態１における回転偏差装置の構成を示す斜視図である。
図１において、１は半導体レーザなどの平行光を射出す
る光源、２は受光手段で、光源１より射出された光を感
知するフォトダイオードなど受光素子２ａが平面上に直
線状に配置されている。３は光源１と受光手段２よりな
る光学系を支持し、透過性の管６の管軸を回転軸とし
て、回転させる回転手段である。４は光源１よりの光源
射出光線であり、部品５は光透過性の管６の内にあっ
て、入口孔と出口孔よりなり部品５の回転軸に垂直に貫
通した形態の開口部７が設けられている。
態１における回転偏差装置の構成を示す斜視図である。
図１において、１は半導体レーザなどの平行光を射出す
る光源、２は受光手段で、光源１より射出された光を感
知するフォトダイオードなど受光素子２ａが平面上に直
線状に配置されている。３は光源１と受光手段２よりな
る光学系を支持し、透過性の管６の管軸を回転軸とし
て、回転させる回転手段である。４は光源１よりの光源
射出光線であり、部品５は光透過性の管６の内にあっ
て、入口孔と出口孔よりなり部品５の回転軸に垂直に貫
通した形態の開口部７が設けられている。
【００１７】このように構成された測定装置において、
管外の光源１から平行光線を出射させ、部品５に設けら
れた開口部７を通過させ、光透過性の管６を挟んで対抗
する位置に配置された受光手段２で受光し、回転手段３
を用い前記光源１と前記受光手段２とからなる光学系を
管軸に垂直な平面内で回転させ、受光手段２上の受光幅
が最大になる光学系の回転角θ'と受光手段上２の受光
位置より、正確な部品の回転偏差が求められる。
管外の光源１から平行光線を出射させ、部品５に設けら
れた開口部７を通過させ、光透過性の管６を挟んで対抗
する位置に配置された受光手段２で受光し、回転手段３
を用い前記光源１と前記受光手段２とからなる光学系を
管軸に垂直な平面内で回転させ、受光手段２上の受光幅
が最大になる光学系の回転角θ'と受光手段上２の受光
位置より、正確な部品の回転偏差が求められる。
【００１８】以下、図により、本発明に係わる回転偏差
測定装置の作用を説明する。図３において、ｘｙ座標系
は、部品の回転偏差基準となる固定座標系であり、例え
ば、部品を電子銃とすると、蛍光面水平軸をｘ軸、垂直
軸をｙ軸である。一方、ｕｖ座標系は、光学系に対する
座標系であり、光学系の回転平面内にあって、ｕ軸は光
源と受光手段よりなる光学系における光源１、受光手段
２を結んで光学系の回転軸すなわち管軸を通る座標軸で
あり、ｖ軸は光学系の回転軸を通りｕ軸に垂直な座標軸
である。また、固定座標系ｘｙに対するｕｖ座標系の回
転角度をθ’とする。また、受光手段上の受光位置、す
なわち、受光領域の中心はｕ軸からの距離をｖ3とす
る。
測定装置の作用を説明する。図３において、ｘｙ座標系
は、部品の回転偏差基準となる固定座標系であり、例え
ば、部品を電子銃とすると、蛍光面水平軸をｘ軸、垂直
軸をｙ軸である。一方、ｕｖ座標系は、光学系に対する
座標系であり、光学系の回転平面内にあって、ｕ軸は光
源と受光手段よりなる光学系における光源１、受光手段
２を結んで光学系の回転軸すなわち管軸を通る座標軸で
あり、ｖ軸は光学系の回転軸を通りｕ軸に垂直な座標軸
である。また、固定座標系ｘｙに対するｕｖ座標系の回
転角度をθ’とする。また、受光手段上の受光位置、す
なわち、受光領域の中心はｕ軸からの距離をｖ3とす
る。
【００１９】本発明に係わる回転偏差測定装置を用いた
測定において、ｖ3が零の場合、すなわち、図３（ａ）
のように、管の内側の部品に偏芯が無く、管軸すなわち
光学系の回転軸に部品の回転軸が一致する場合、光源１
からの光源射出光線４は、ｕ軸上およびその近傍でその
進行方向を管内においても変えることなく、ｕ軸に平行
に進む。このため、部品開口部の通過光の受光手段上の
受光幅は、開口部の中心軸すなわち開口部の入口孔の中
心と出口孔の中心を結ぶ線がｕ軸と一致する時光線の進
行方向にも一致し、最大となる。従って、光学系を回転
させ、受光手段上の受光幅が最大になる固定座標系ｘｙ
に対するｕｖ座標系の回転角度をθ’とすると、開口部
の中心軸イコールｕ軸のため、部品の回転偏差も、θ'
となる。
測定において、ｖ3が零の場合、すなわち、図３（ａ）
のように、管の内側の部品に偏芯が無く、管軸すなわち
光学系の回転軸に部品の回転軸が一致する場合、光源１
からの光源射出光線４は、ｕ軸上およびその近傍でその
進行方向を管内においても変えることなく、ｕ軸に平行
に進む。このため、部品開口部の通過光の受光手段上の
受光幅は、開口部の中心軸すなわち開口部の入口孔の中
心と出口孔の中心を結ぶ線がｕ軸と一致する時光線の進
行方向にも一致し、最大となる。従って、光学系を回転
させ、受光手段上の受光幅が最大になる固定座標系ｘｙ
に対するｕｖ座標系の回転角度をθ’とすると、開口部
の中心軸イコールｕ軸のため、部品の回転偏差も、θ'
となる。
【００２０】一方、受光手段上の受光領域の中心である
受光位置ｖ3がある値を持つ場合は、図３（ｂ）のよう
に、管内の部品５は偏芯している結果である。この場
合、受光幅が最大となるのは、開口部７の中心軸方向
が、管壁による屈折の影響で変化した光線光路と一致し
た時、すなわち、u軸に対して角度φを持つところで、
部品５の回転偏差θは、光学系の回転角度θ’にφを加
えた値となる。
受光位置ｖ3がある値を持つ場合は、図３（ｂ）のよう
に、管内の部品５は偏芯している結果である。この場
合、受光幅が最大となるのは、開口部７の中心軸方向
が、管壁による屈折の影響で変化した光線光路と一致し
た時、すなわち、u軸に対して角度φを持つところで、
部品５の回転偏差θは、光学系の回転角度θ’にφを加
えた値となる。
【００２１】φはｖ3より一義的に求められる。すなわ
ち、光透過性の管の内径ｒ径及び外径Ｒ、管壁材の屈折
率並びに管軸から受光手段への距離Ｌといった光透過性
の管および光学系の位置関係、寸法等が定まっている
時、一義的にφとｖ3の関係は決まる。図４に示すよう
に、管壁による屈折の影響で変化した管内の光線４ａの
ｕ軸に対する角度が開口部７の中心軸方向のu軸に対す
る角度φが一致した時、管内の光線４ａの開口部７の通
過幅は最大となり、受光手段上の受光幅も最大となる。
管内光線４ａは管外に出て、受光手段受光光線４ｂにな
り、ｕ軸との角度２φで持って受光手段に到達し、ｖ3
の位置が受光領域の中心である受光位置になる。従っ
て、ｖ3の値からφが求められる。例えば、ｖ3とφの関
係は、ｕ軸に対して開口部の中心軸が一定角度φに設定
した部品を、管の内側で移動させ、前記通過光量が最大
になる時のｖ3を、種々のφに対して実測により求め、
換算表若しくは近似換算グラフとして得られる。
ち、光透過性の管の内径ｒ径及び外径Ｒ、管壁材の屈折
率並びに管軸から受光手段への距離Ｌといった光透過性
の管および光学系の位置関係、寸法等が定まっている
時、一義的にφとｖ3の関係は決まる。図４に示すよう
に、管壁による屈折の影響で変化した管内の光線４ａの
ｕ軸に対する角度が開口部７の中心軸方向のu軸に対す
る角度φが一致した時、管内の光線４ａの開口部７の通
過幅は最大となり、受光手段上の受光幅も最大となる。
管内光線４ａは管外に出て、受光手段受光光線４ｂにな
り、ｕ軸との角度２φで持って受光手段に到達し、ｖ3
の位置が受光領域の中心である受光位置になる。従っ
て、ｖ3の値からφが求められる。例えば、ｖ3とφの関
係は、ｕ軸に対して開口部の中心軸が一定角度φに設定
した部品を、管の内側で移動させ、前記通過光量が最大
になる時のｖ3を、種々のφに対して実測により求め、
換算表若しくは近似換算グラフとして得られる。
【００２２】実施の形態２．実施の形態１と同じ測定装
置を用い、得られたｖ3からφを計算で求め、部品の回
転偏差を求めた。すなわち、開口部の中心軸のｕ座標に
対する傾きは、受光幅が最大になる時の管内における光
線４ａのｕ軸に対する角度φであり、以下のように、受
光位置ｖ3から計算できる。図４に示すように、光透過
性の管６の外径をＲ、内径をｒ、６の管壁材の屈折率を
ｎ（ > 1）とすると、前記φは、光源射出光線４が光透
過性の管６に入射する点をAとしたときのOAとｕ軸との
角度θ1の関係は、Ｒ、ｒ、ｎを定数とすると、一義的
に決まる。このときのφとθ1の関係を以下のように表
す。
置を用い、得られたｖ3からφを計算で求め、部品の回
転偏差を求めた。すなわち、開口部の中心軸のｕ座標に
対する傾きは、受光幅が最大になる時の管内における光
線４ａのｕ軸に対する角度φであり、以下のように、受
光位置ｖ3から計算できる。図４に示すように、光透過
性の管６の外径をＲ、内径をｒ、６の管壁材の屈折率を
ｎ（ > 1）とすると、前記φは、光源射出光線４が光透
過性の管６に入射する点をAとしたときのOAとｕ軸との
角度θ1の関係は、Ｒ、ｒ、ｎを定数とすると、一義的
に決まる。このときのφとθ1の関係を以下のように表
す。
【００２３】θ1＝Ｆ1（φ）
【００２４】また、管内の光４aが光透過性の管６の外
に出る点をBとして、OBとｕ軸との角度をθ2すると、θ
2は以下のように表すことができる。
に出る点をBとして、OBとｕ軸との角度をθ2すると、θ
2は以下のように表すことができる。
【００２５】 θ2＝２φ＋θ1＝２φ＋Ｆ1（φ） ＝Ｆ2（φ）
【００２６】さらにまた、光透過性の管６の中心Ｏから
受光手段２までの距離をＬとし、点Bのｖ座標をｖ2、受
光位置のｖ座標をｖ3とすると、ｖ3は以下のように表さ
れる。
受光手段２までの距離をＬとし、点Bのｖ座標をｖ2、受
光位置のｖ座標をｖ3とすると、ｖ3は以下のように表さ
れる。
【００２７】 ｖ3＝ｖ2＋（Ｌ−Ｒcosθ2）sin２φ ＝Ｒsinθ2＋（Ｌ−Ｒcosθ2）sin２φ ＝Ｒsin｛Ｆ2（φ）｝＋［Ｌ−Ｒcos｛Ｆ2（φ）｝］sin２φ ＝Ｆ3（φ）
【００２８】よって、以下のように、Ｆ3の逆関数によ
り受光位置ｖ3から受光幅が最大になる時の管内におけ
る光線４ａのｕ軸に対する角度φを求めることができ
る。
り受光位置ｖ3から受光幅が最大になる時の管内におけ
る光線４ａのｕ軸に対する角度φを求めることができ
る。
【００２９】φ＝Ｆ3 ― 1（ｖ3）
【００３０】このようにして、受光幅が最大になった光
学系の回転角度θ’に、受光位置ｖ 3から計算により求
めたφを加えることにより、光透過性の管６に対する偏
芯に影響されず、管内の部品５の回転偏差θを正確に求
めることができる。
学系の回転角度θ’に、受光位置ｖ 3から計算により求
めたφを加えることにより、光透過性の管６に対する偏
芯に影響されず、管内の部品５の回転偏差θを正確に求
めることができる。
【００３１】実施の形態３．図５はこの発明の測定装置
におけるひとつの実施形態の構成を示す斜視図である。
以下、図１と同一符号は、同一もしくは相当部分である
ので説明を省略する。図５において、８は、開口部７を
通過した光線の受光幅が最大になる回転手段３の回転角
と、受光手段２上の受光領域の中心である受光位置より
部品回転偏差を判定する回転偏差判定手段である。
におけるひとつの実施形態の構成を示す斜視図である。
以下、図１と同一符号は、同一もしくは相当部分である
ので説明を省略する。図５において、８は、開口部７を
通過した光線の受光幅が最大になる回転手段３の回転角
と、受光手段２上の受光領域の中心である受光位置より
部品回転偏差を判定する回転偏差判定手段である。
【００３２】実施の形態１と同様に求めた前記受光幅が
最大になる光学系の回転角θ’とその時の受光手段上の
受光位置ｖ3の情報を回転偏差判定手段８に送り、実施
の形態２で求めたｖ3と受光幅が最大になる時の管内に
おける光線４ａのｕ軸に対する角度φの関数式を予めイ
ンプットしたマイコンで計算し、θ’＋φとして部品５
の回転偏差θを正確に求めることができる。
最大になる光学系の回転角θ’とその時の受光手段上の
受光位置ｖ3の情報を回転偏差判定手段８に送り、実施
の形態２で求めたｖ3と受光幅が最大になる時の管内に
おける光線４ａのｕ軸に対する角度φの関数式を予めイ
ンプットしたマイコンで計算し、θ’＋φとして部品５
の回転偏差θを正確に求めることができる。
【００３３】実施の形態４．図６にこの発明の実施の形
態４の測定装置の斜視図を示す。９は受光手段２の直線
移動を支持するリニアガイド、１０は、モーター１１に
よって受光手段２を直線移動させるボールネジである。
図６のように、一つの受光素子２ａ、例えばフォトダイ
オードを用いて、これを平行光線に対して垂直な直線上
に移動させることによっても、受光幅および受光位置を
感知することができ、実施の形態１の受光手段と同じ効
果が得られる。
態４の測定装置の斜視図を示す。９は受光手段２の直線
移動を支持するリニアガイド、１０は、モーター１１に
よって受光手段２を直線移動させるボールネジである。
図６のように、一つの受光素子２ａ、例えばフォトダイ
オードを用いて、これを平行光線に対して垂直な直線上
に移動させることによっても、受光幅および受光位置を
感知することができ、実施の形態１の受光手段と同じ効
果が得られる。
【００３４】実施の形態５．図７にこの発明の実施の形
態5の測定装置の斜視図を示す。図７のように、複数の
受光素子を、平行光線に対して垂直な平面上にアレイ状
すなわち、格子状に配置した受光手段、例えば、ＣＣＤ
撮像デバイスやＭＯＳ撮像デバイスなど用いても、同じ
効果が得られる上、管軸方向の受光位置も感知できるた
め、部品５の管軸方向の位置を同時に計測可能である。
態5の測定装置の斜視図を示す。図７のように、複数の
受光素子を、平行光線に対して垂直な平面上にアレイ状
すなわち、格子状に配置した受光手段、例えば、ＣＣＤ
撮像デバイスやＭＯＳ撮像デバイスなど用いても、同じ
効果が得られる上、管軸方向の受光位置も感知できるた
め、部品５の管軸方向の位置を同時に計測可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係わる回転偏差
測定装置によれば、部品に設けた開口部の通過光を受光
して受光幅と受光位置を求める受光手段と、光源と前記
受光手段からなる光学系を管軸に垂直な平面内で回転さ
せる回転手段を設けることにより、光透過性の管の内側
の部品の回転偏差を、管軸と部品の回転軸が偏芯してい
る場合においても、正確に求められる。また、受光手段
上の受光幅は、先に述べた従来法の受光量と本質的に同
じ意味を持つが、受光位置すなわち受光中心を求めるた
めに、受光領域端を求める必要があるため、必然的に求
められ、受光幅がある一定以上の光量を受光する領域の
幅とするディジタル的数値であるため、周囲光や受光素
子間の感度にばらつ等の影響を受けにくく、より正確な
測定が可能になる。
測定装置によれば、部品に設けた開口部の通過光を受光
して受光幅と受光位置を求める受光手段と、光源と前記
受光手段からなる光学系を管軸に垂直な平面内で回転さ
せる回転手段を設けることにより、光透過性の管の内側
の部品の回転偏差を、管軸と部品の回転軸が偏芯してい
る場合においても、正確に求められる。また、受光手段
上の受光幅は、先に述べた従来法の受光量と本質的に同
じ意味を持つが、受光位置すなわち受光中心を求めるた
めに、受光領域端を求める必要があるため、必然的に求
められ、受光幅がある一定以上の光量を受光する領域の
幅とするディジタル的数値であるため、周囲光や受光素
子間の感度にばらつ等の影響を受けにくく、より正確な
測定が可能になる。
【００３６】また、本発明に係わる回転偏差測定装置
は、前記受光手段と、回転手段に加えて、受光幅が最大
となる光学系の回転角と受光位置に基づいて部品の回転
偏差を判定する回転偏差判定手段を設けることにより、
瞬時に回転偏差の測定が可能となり、ＣＲＴ製造ライン
上などオンラインで測定、回転偏差の補正ができる。
は、前記受光手段と、回転手段に加えて、受光幅が最大
となる光学系の回転角と受光位置に基づいて部品の回転
偏差を判定する回転偏差判定手段を設けることにより、
瞬時に回転偏差の測定が可能となり、ＣＲＴ製造ライン
上などオンラインで測定、回転偏差の補正ができる。
【００３７】さらにまた、光源として、平行光線発光素
子を平面上に配置した光源を用いることにより、偏芯部
品の測定時における光源の位置調整が容易となる。
子を平面上に配置した光源を用いることにより、偏芯部
品の測定時における光源の位置調整が容易となる。
【００３８】また、光源として、平行光線発光素子を平
面上を移動させる光源を用いることにより、偏芯部品の
測定時における光源の位置調整が容易となる。
面上を移動させる光源を用いることにより、偏芯部品の
測定時における光源の位置調整が容易となる。
【００３９】さらにまた、受光手段として、受光素子を
光源からの平行光線に対して垂直な平面上に配置した受
光手段を用いることにより、受光幅の検出および偏芯部
品の測定時における受光位置の検出が容易となる。
光源からの平行光線に対して垂直な平面上に配置した受
光手段を用いることにより、受光幅の検出および偏芯部
品の測定時における受光位置の検出が容易となる。
【００４０】また、受光手段として、受光素子を光源か
らの平行光線に対して垂直な平面上を移動させる受光手
段を用いることにより、受光幅の検出および偏芯部品の
測定時における受光位置の検出が容易となる。
らの平行光線に対して垂直な平面上を移動させる受光手
段を用いることにより、受光幅の検出および偏芯部品の
測定時における受光位置の検出が容易となる。
【００４１】さらにまた、管外の光源から平行光線を出
射させ、管の内側にある部品に設けられた開口部を通過
させ、前記管を挟んで対抗する位置に配置された受光手
段で受光し、前記光源と前記受光部とからなる光学系を
管軸に垂直な平面内で回転させ、前記受光手段上の受光
幅が最大になる光学系の回転角と受光領域の中心である
受光位置より、部品の回転偏差を判定することにより、
正確な光透過性の管内の部品の回転偏差が求められる。
射させ、管の内側にある部品に設けられた開口部を通過
させ、前記管を挟んで対抗する位置に配置された受光手
段で受光し、前記光源と前記受光部とからなる光学系を
管軸に垂直な平面内で回転させ、前記受光手段上の受光
幅が最大になる光学系の回転角と受光領域の中心である
受光位置より、部品の回転偏差を判定することにより、
正確な光透過性の管内の部品の回転偏差が求められる。
【図１】 この発明による回転偏差測定装置の実施の一
形態を示す斜視図である。
形態を示す斜視図である。
【図２】 管壁による屈折の影響による管内透過光線の
光路を示す説明図である。
光路を示す説明図である。
【図３】 偏芯による受光位置のずれを示す説明図であ
る。
る。
【図４】 受光位置と管内における光線の角度の関係を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図５】 この発明による回転偏差測定装置の実施の一
形態を示す斜視図である。
形態を示す斜視図である。
【図６】 この発明による回転偏差測定装置の実施の一
形態を示す斜視図である。
形態を示す斜視図である。
【図７】 この発明による回転偏差測定装置の実施の一
形態を示す斜視図である。
形態を示す斜視図である。
【図８】 従来の電子銃の回転偏差を測定する装置を示
す断面図である。
す断面図である。
１ 光源、２ 受光手段、２a 受光素子、３ 回転手
段、４ 光源射出光線、４ａ 管内の光線、４ｂ 受光
光線、５ 部品、６ 光透過性の管、７ 開口部、８
回転偏差判定手段、９ リニアガイド、１０ ボールネ
ジ、１１ モーター。
段、４ 光源射出光線、４ａ 管内の光線、４ｂ 受光
光線、５ 部品、６ 光透過性の管、７ 開口部、８
回転偏差判定手段、９ リニアガイド、１０ ボールネ
ジ、１１ モーター。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 将光 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大工 浩美 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 黒川 登成 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA45 BB08 BB22 CC25 DD12 EE00 FF02 FF66 GG06 HH03 HH13 HH15 JJ02 JJ03 JJ09 JJ18 JJ25 JJ26 PP05 QQ03 QQ17 QQ23 QQ28 5C012 BE01
Claims (7)
- 【請求項１】 光透過性の管の内側にある部品の回転偏
差を測定する装置において、管外から平行光線を射出す
る光源と、上記光源に対して管を挟んで対向する位置に
配置されて部品に設けた開口部の通過光を受光して受光
幅および受光位置を求める受光手段と、前記光源と前記
受光手段からなる光学系を管軸に垂直な平面内で回転さ
せる回転手段を、備えたことを特徴とする回転偏差測定
装置。 - 【請求項２】 光透過性の管の内側にある部品の回転偏
差を測定する装置において、管外から平行光線を射出す
る光源と、上記光源に対して管を挟んで対向する位置に
配置されて部品に設けた開口部の通過光を受光して受光
幅および受光位置を求める受光手段と、前記光源と前記
受光手段からなる光学系を管軸に垂直な平面内で回転さ
せる回転手段と、前記受光幅が最大となる前記光学系の
回転角と前記受光位置に基づいて部品の回転偏差を判定
する回転偏差判定手段を、備えたことを特徴とする回転
偏差測定装置。 - 【請求項３】 光源が平行光線発光素子を平面上に配置
した光源である請求項１または２記載の回転偏差測定装
置。 - 【請求項４】 光源が平行光線発光素子を平面上で移動
させる光源である請求項１または２記載の回転偏差測定
装置。 - 【請求項５】 受光手段が受光素子を光源からの平行光
線に対して垂直な平面上に配置した受光手段である請求
項１から４のいずれか一項に記載の回転偏差測定装置。 - 【請求項６】 受光手段が受光素子を光源からの平行光
線に対して垂直な平面上を移動させる受光手段である請
求項１から４のいずれか一項に記載の回転偏差測定装
置。 - 【請求項７】 光透過性の管の内側にある部品の回転偏
差を測定する方法において、管外の光源から平行光線を
出射させ、前記部品に設けられた開口部を通過させ、前
記管を挟んで対抗する位置に配置された受光手段で受光
し、前記光源と前記受光手段とからなる光学系を管軸に
垂直な平面内で回転させ、前記開口部の通過光の受光手
段上の受光幅が最大になる光学系の回転角と受光手段上
の受光位置より、部品の回転偏差を判定することを特徴
とする回転偏差測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20597099A JP3557951B2 (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | 回転偏差測定装置および回転偏差測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20597099A JP3557951B2 (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | 回転偏差測定装置および回転偏差測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001035378A true JP2001035378A (ja) | 2001-02-09 |
| JP3557951B2 JP3557951B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=16515740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20597099A Expired - Fee Related JP3557951B2 (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | 回転偏差測定装置および回転偏差測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3557951B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533480A (ja) * | 2005-03-14 | 2008-08-21 | マーポス、ソチエタ、ペル、アツィオーニ | 機械部品の位置および／または形状を検査する装置および方法 |
-
1999
- 1999-07-21 JP JP20597099A patent/JP3557951B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533480A (ja) * | 2005-03-14 | 2008-08-21 | マーポス、ソチエタ、ペル、アツィオーニ | 機械部品の位置および／または形状を検査する装置および方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3557951B2 (ja) | 2004-08-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040427 |
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| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040510 |
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