JP2003344011A - 変位測定装置 - Google Patents
変位測定装置Info
- Publication number
- JP2003344011A JP2003344011A JP2002157643A JP2002157643A JP2003344011A JP 2003344011 A JP2003344011 A JP 2003344011A JP 2002157643 A JP2002157643 A JP 2002157643A JP 2002157643 A JP2002157643 A JP 2002157643A JP 2003344011 A JP2003344011 A JP 2003344011A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light receiving
- adjusting
- receiving element
- focus
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
に行う。 【解決手段】 調整板22に設けられた一対の焦点調整
長孔23a,23bおよび一対の結像位置調整長孔24
a,24bの1つに傾き調整ネジ27によって偏心回動
する傾き調整部材26を設ける。受光素子P1の焦点位
置あるいは結像位置の調整時には、傾き調整部材26が
焦点調整長孔23a,23bあるいは結像位置調整長孔
24a,24bに沿った移動に関与する。また、受光素
子P1の傾き位置(受光感度)の調整時には、傾き調整
部材26が偏心回動することで受光素子P1の傾き位置
が調整される。調整された受光素子P1の傾き位置は、
他の焦点位置および結像位置の調整によってズレること
がなく、3種の調整の内の1つの位置決めを決定させる
こととなる。したがって、受光素子P1の各位置決め調
整を容易、且つ、正確に行うことができる。
Description
射された光で形成される照射点を一定の間隔で走査させ
ることにより、前記測定対象面の変位量を非接触で測定
する変位測定装置に係り、特に、受光素子の位置決めを
適宜行うことができる変位測定装置に関するものであ
る。
光手段2と受光手段6で構成されており、三角測量の原
理に基づき測定対象物10の測定対象面10aの変位を
測定する。測定対象面10aが鏡面のように反射率が高
い場合は、照射点Sで反射される光の殆どが、照射点S
を対称にして入射角度と同じ角度で受光手段6に反射さ
れる。
オード等の光源3と、振動ミラー型又はポリゴンミラー
型等の偏向装置4と、fθレンズなどの収束レンズ5で
概略構成されている。光源3は、偏向装置4に対しレー
ザ光を出射する。偏向装置4は、入射されたレーザ光を
偏向させ、一定のストロークでレーザ光を走査する。こ
の偏向装置4は、レーザ光を往復あるいは片道走査す
る。収束レンズ5は、偏向装置4により扇形に走査され
るレーザ光が平行になるように収束させるものである。
レンズアレイFと受光素子群Pで構成されている。集光
レンズアレイCは、互いに等しい焦点距離f1(例えば
20mm)を有する複数の集光レンズ部C1〜Cnが一
列に並ぶように合成樹脂あるいはガラスで形成されてい
る。
から測定対象物10側に放射される投光ビームの走査幅
寸法(例えば30mm)内に複数個並ぶように、少なく
ともその並列方向(走査方向)に沿ったレンズの幅dが
投光ビームの走査幅寸法(例えば30mm)より短い
(例えば2.5mm)略矩形状の外形を有する。また、
各集光レンズ部C1〜Cnは、その光軸に直交する面が
球面状に形成されたレンズとなっている。すなわち、各
集光レンズ部C1〜Cnは、光をその光軸の周りに均等
に絞り込むことができるレンズである。各光軸はそれぞ
れ平行で且つその光軸に直交する線上に連続して一列に
並ぶように側面同士を密着させた状態で一体化されてい
る。
1〜Cnの光軸が測定対象物10の表面10a上に走査
される照射点S(移動軌跡SL)と交わるように配置さ
れている。集光レンズアレイCは照射点S(移動軌跡S
L)から焦点距離f1離れた位置に配置されている。
態では2個)の結像レンズ部F1,F2を集光レンズア
レイCと同様、走査方向にアレイ状に連続させたレンズ
アレイである。各結像レンズ部F1,F2は入射光をそ
の光軸の周りに均等に絞り込むことができるレンズであ
る。各結像レンズ部F1,F2は、その各光軸がそれぞ
れ平行で且つその光軸に直交する線上に連続して一列に
並ぶように側面同士を密着させた状態で一体化されてい
る。各結像レンズ部F1,F2は、所定数の集光レンズ
部(図5では6個)C1〜C6に対応して対向配置され
る。結像レンズアレイFは、集光レンズアレイCからの
ビームを収束して、受光素子群Pへ出射する。
に対応した同数(本実施の形態では2個)の受光素子P
1,P2で構成されている。各受光素子P1,P2はそ
れぞれ各結像レンズ部F1,F2に対応しており、それ
ぞれ焦点距離f2離れた位置に配置されている。
に、照射点Sから反射される光が結像される受光面P1
a,P2aを有する。なお、受光面P1a,P2aでの
結像点Kの走査方向(すなわち照射点Sの走査方向)の
幅を走査幅Wと称する。また結像点Kの走査方向(走査
幅W)と直交する方向を縦方向と称する。各受光素子P
1,P2の縦方向の両端縁には、それぞれ電極が設けら
れている。これらの電極からは、それぞれ結像点Kの位
置に応じた電流が出力される。
5乃至図10を用いて説明する。図5に示すように光源
3から照射された照射光は、偏向装置4により屈曲さ
れ、所定のストロークで走査される。走査された照射光
は収束レンズ5に入射され、平行に移動するビームとな
り、測定対象面10a上に照射点を形成する。照射光は
照射点Sごとに反射又は散乱し、その反射,散乱光(測
定光)は受光手段6側へ出射される。
されて、集光レンズアレイCの一端にある集光レンズ部
C1に対向する位置に移動する。この照射点Sからの測
定光は、集光レンズ部C1によってほぼ平行なビームと
なって収束する。収束された測定光は、結像レンズ部F
1の光軸に対し角度のある状態で結像レンズ部F1に入
射される。
入射された測定光の向きを変え、受光面P1aの走査幅
方向の一端側の位置に測定光を結像させる。ここで、図
7(a)に示すように、側方からみても、照射点Sから
の測定光は、集光レンズ部C1によってほぼ平行に収束
され、結像レンズ部F1によって受光素子P1の受光面
P1a上に結像されている。
は、照射点Sの高さに正確に対応した位置に点状の像K
a(結像点)が形成され、その位置に対応した電気信号
(電流)が電極から出力される。なお、照射点Sから他
の集光レンズ部C2等に入射する測定光も収束されて結
像レンズ部F1に入射される。しかし、これらの光は受
光素子P1の受光面P1a上には結像されない。
(b)に示すように、照射点Sが集光レンズアレイCの
集光レンズ部C1の光軸と交わる位置に移動する。この
照射点Sからの測定光は、主に集光レンズ部C1によっ
てほぼ平行なビームに収束される。収束された測定光
は、結像レンズ部F1の光軸と平行な状態で入射され
る。このため、照射点Sの像Kaは、受光面P1aの走
査幅方向のほぼ中心位置に形成される。
に示すように、照射点Sは、集光レンズアレイCの集光
レンズ部C1に対向する範囲内で、その光軸に対し隣の
集光レンズ部C2寄りに移動する。すると、この照射点
Sからの測定光は、主に集光レンズ部C1によって収束
され、結像レンズ部F1の光軸に対し図6(a)の場合
と逆の角度をもって結像レンズ部F1に入射される。こ
のため、結像レンズ部F1は、受光面P1aの走査幅方
向の他端側の位置で点状の像Kaを形成する。
に対向する範囲内で移動すると、受光面P1a上の像K
aの位置は、受光面P1aの走査方向幅の一端側から他
端側に移動することになる。
ば図7(b)に示すように照射点SがS’のように高さ
方向にδだけ移動すると、受光素子P1の受光面P1a
上の像がK’のようにずれて,その位置に対応する電気
信号が出力される。そして、この電気信号から照射点
S’の基準面からの高さが検出され、照射点Sの高さと
の差δも判る。
Sが集光レンズ部C1とC2の境界部に対向する位置に
くると、その照射点Sからの測定光は、二つの集光レン
ズ部C1,C2によってそれぞれほぼ平行なビームに収
束されて結像レンズ部F1に入射する。このため、受光
面P1aの走査幅方向の両端に像Ka,Kbが形成され
る。ここで、この2つの結像点Ka,Kbの受光面P1
a上、縦方向に沿った位置はともに等しいので、受光素
子P1からは像が1つの場合と同様にその縦方向の位置
に対応した信号が出力される。
に示すように、照射点Sが集光レンズ部C2に対向する
範囲内まで移動する。すると、照射点Sからの測定光
は、主に集光レンズ部C2によって収束され、その光軸
に対し角度のある状態で結像レンズ部F1に入射され
る。そして、結像レンズF1は、受光面P1aの走査幅
方向の一端側の位置で点状の像Kbをつくる。
Cの走査方向に走査される間に、結像点Kは、各集光レ
ンズ部C1〜C6ごとに受光面P1aの走査方向幅の一
端から他端まで移動する。これと同時に、測定対象物1
0の表面10aの変位に応じて結像点Kが縦方向に移動
する。
素子P2に移動するときの作用について、図8乃至図1
0を用いて説明する。なお、図中網で囲われている部分
は、連続する集光レンズ部C6と集光レンズ部C7の境
界近傍の領域を示す。
は、主に集光レンズ部C6に入射される。集光レンズ部
C6に入射された測定光は、平行光となって結像レンズ
部F1に入射され、図6(c)と同様に受光面P1aに
結像される。また集光レンズ部C7に入射された測定光
は、平行光となって結像レンズ部F2に入射され、図6
(c)と同様に受光素子P2aに結像されない。
すように測定光が集光レンズ部C6と集光レンズ部C7
の境界近傍(網で囲われている部分)に入射された場
合、測定光はその集光レンズ部C6,C7の境界近傍か
ら平行光となって結像レンズ部F1,F2の境界近傍に
入射される。このとき、結像レンズ部F1に入射された
測定光は、図6(d)の場合と同様、受光面P1aの走
査幅方向の終端縁に結像される。一方、結像レンズ部F
2に入射された測定光は、図6(d)の場合と同様、受
光面P2aの走査幅方向の始端縁に結像される。
10に示すように測定光は主に集光レンズ部C7に入射
される。集光レンズ部C7に入射された測定光は、平行
光となって結像レンズ部F2に入射され、図6(e)と
同様に受光面P2aに結像される。また集光レンズ部C
6に入射された測定光は、平行光となって結像レンズ部
F1に入射され、図6(e)と同様に受光面P2aに結
像されない。
定装置は、結像レンズ径Dを拡大した単体の結像レンズ
を用いた場合と比較して、結像レンズアレイFの開口及
び焦点距離f2を小さくできる。これにより、集光レン
ズアレイCの開口を大きく、焦点距離f1を小さくでき
る。したがって、複数の結像レンズ部F1,F2で集光
レンズアレイCからの測定光を結像させるように構成す
ることで、受光面Paの受光幅wが小さく応答速度の速
い受光素子群Pを用いることができる。ゆえに、走査速
度を上げて受光素子群Pの信号出力に対する処理速度を
上げることができ、測定時間を短縮することが可能とな
る。
ンズアレイFにて収束されるビームが受光面P1a,P
2a上にて結像されるが、その位置決めを行う必要があ
る。具体的には、図11に示すように、結像レンズアレ
イFからの距離(矢印イ),ビームの結像位置(矢印
ロ),ビームに対する傾き(矢印ハ)のそれぞれ位置合
わせを行う。
は、各受光素子P1,P2の受光面P1a,P2aを、
結像レンズアレイFにて収束されるビームの焦点に位置
合わせするために行う。
2の両端に設けられた各電極から出力される電流を基に
演算された変位測定値が等しくなる所望位置にビームが
結像されるよう位置合わせするために行う。
ムの光軸に対して各受光素子P1,P2の受光面P1
a,P2aの傾きを位置決めする。この位置決めは、図
5に示すように、照射点Sの走査幅を広くするために受
光手段6を二個併設させた場合に、それぞれの受光素子
P1,P2の変位検出感度(測定対象面10aのZ方向
の変位に伴う各受光素子P1,P2の両端に設けられた
各電極から出力される電流の変化量)が合うように位置
合わせするために行う。この場合、通常一方の受光素子
P1(P2)の変位検出感度に他方の受光素子P2(P
1)の変位検出感度を合わせる位置決めを行う。
して図12(a)(b)に示すものがある。図12
(a)は従来の位置決め機構を示す図、図12(b)は
図12(a)における側面図である。なお、図12
(a)では、位置決め機構を図12と同方向から見てい
る。
子P1は、取付板70に固定されている。取付板70
は、不動の板体71(例えば、変位測定装置の外筐をな
すケースなど)の一方の面に接触している。また、板体
71の他方の面には、調整板72が接触している。
1aに照射される光軸方向(図11中矢印イ)に平行す
る二つの長孔73a,73bが設けられている。長孔7
3a,73bには、それぞれネジ74a,74bが挿通
されている。ネジ74a,74bは、板体71に螺着さ
れている。
光面P1a(図11中矢印ロ)に平行する二つの長孔7
3c,73dが設けられている。長孔73c,73dに
は、それぞれネジ74c,74dが挿通されている。ネ
ジ74c,74dは、板体71に設けられた穴部71a
を通過して取付板70に螺着されている。
4a,74b,74c,74dを緩めた状態で、調整板
72および取付板70を長孔73a,73bに沿って矢
印イ方向に移動させる。これにより、取付板70に固定
された受光素子P1の受光面P1aと、結像レンズアレ
イFとの距離が可変する。そして、受光面P1aが、結
像レンズアレイFにて収束されるビームの焦点に合う位
置でネジ74a,74bを締めて位置決めする。
に沿って矢印ロ方向に移動させる。これにより、取付板
70に固定された受光素子P1の受光面P1aに当たる
ビームの焦点位置が可変する。そして、受光面P1aの
所望位置にビームの焦点が当たる位置でネジ74c,7
4dを締めて位置決めする。
外すとともに、ネジ74c,74dを緩めて、ネジ74
aを中心に調整板72および取付板70を矢印ハ方向に
回動させる。これにより、取付板70に固定された受光
素子P1の受光面P1aによるビームの光軸に対する傾
きが可変する。そして、回動させた受光素子P1の変位
検出感度が、他の変位測定装置の受光素子P2の変位検
出感度に合った位置でネジ74aを締めて位置決めす
る。
た従来の変位測定装置では、ビームに対する傾き(矢印
ハ方向)を位置決めする際、回動中心となるネジ74a
が長孔73aに挿通されているために、ネジ74aを中
心とした回動を行うことが難しい。これにより、前段で
位置決めした焦点位置(矢印イ方向)の調整が変わって
しまうこととなる。さらに、ネジ74c,74dを緩め
る必要があるため、前段で位置決めした結像位置の(矢
印ロ方向)の調整も変わってしまうこととなる。
となるが、ネジ74bを外しているので、長孔73a,
73bに沿った受光素子P1の移動を行うことができ
ず、正確な焦点位置の調整が困難となる。さらに、焦点
位置の調整を行う際、ネジ74bが外れているので、ネ
ジ74aを中心に回動して傾きの調整が変わってしまう
こととなる。
素子P1の傾きの調整を行うことにより、先の二つの調
整が変わり、これを再び調整しようとすると傾きの調整
が変わってしまうので、受光素子P1の正確な位置決め
を行うことが困難であった。ゆえに、各調整を組み合わ
せて行う慣習に委ねているのが現状である。
に、受光素子の位置決め調整を容易、且つ、正確に行う
ことができる変位測定装置を提供することを目的として
いる。
本発明による請求項1記載の変位測定装置は、測定対象
面10aに照射光を照射し、その反射光を結像レンズ部
F1にて収束し受光素子P1の受光面P1a上に形成さ
れた結像点の検出位置に基づいて前記測定対象面10a
の変位量を非接触で測定する変位測定装置において、前
記受光素子P1が固定される取付板20と、一方の面が
前記取付板20の前記受光素子P1が固定される面と反
対の面と接して配され、遊挿穴21aが穿設された不動
の板体21と、該板体21の他方の面に接し、光軸に平
行する一対の焦点調整長孔23a,23b、および前記
受光素子P1の受光面P1aに平行して配置される一対
の結像位置調整長孔24a,24bを有する調整板22
と、前記焦点調整長孔23a,23bの一方を介して前
記板体21に螺着される焦点調整ネジ25と、前記焦点
調整長孔23a,23bの他方に挿通される円柱形状を
なし、偏心位置に螺着される傾き調整ネジ27を介して
前記板体21に取り付けられる傾き調整部材26と、前
記各結像位置調整長孔24a,24bを介し前記遊挿穴
21aに挿通されて前記取付板20に螺着される各結像
位置調整ネジ28と、からなる位置決め機構を備え、前
記各焦点調整長孔23a,23bに沿った前記受光素子
P1の焦点位置の調整を行い、前記各結像位置調整長孔
24a,24bに沿った前記受光素子P1の結像位置の
調整を行い、前記焦点調整ネジ25を中心とした傾き調
整部材26の偏心回動に伴う前記受光素子P1の傾き位
置の調整を行うことを特徴とする。
面10aに照射光を照射し、その反射光を結像レンズ部
F1にて収束し受光素子P1の受光面P1a上に形成さ
れた結像点の検出位置に基づいて前記測定対象面10a
の変位量を非接触で測定する変位測定装置において、前
記受光素子P1が固定される取付板20と、一方の面が
前記取付板20の前記受光素子P1が固定される面と反
対の面と接して配され、遊挿穴21aが穿設された不動
の板体21と、該板体21の他方の面に接し、光軸に平
行する一対の焦点調整長孔23a,23b、および前記
受光素子P1の受光面P1aに平行して配置される一対
の結像位置調整長孔24a,24bを有する調整板22
と、前記各焦点調整長孔23a,23bを介して前記板
体21に螺着される各焦点調整ネジ25と、前記結像位
置調整長孔24a,24bの他方に挿通される円柱形状
をなし、偏心位置に螺着される傾き調整ネジ27を介し
前記遊挿穴21aに挿通されて前記取付板20に取り付
けられる傾き調整部材26と、前記結像位置調整長孔2
4a,24bの一方を介し前記遊挿穴21aに挿通され
て前記取付板20に螺着される結像位置調整ネジ28
と、からなる位置決め機構を備え、前記各焦点調整長孔
23a,23bに沿った前記受光素子P1の焦点位置の
調整を行い、前記各結像位置調整長孔24a,24bに
沿った前記受光素子P1の結像位置の調整を行い、前記
結像位置調整ネジ28を中心とした傾き調整部材26の
偏心回動に伴う前記受光素子P1の傾き位置の調整を行
うことを特徴とする。
面10aに照射光を照射し、その反射光を結像レンズ部
F1にて収束し受光素子P1の受光面P1a上に形成さ
れた結像点の検出位置に基づいて前記測定対象面10a
の変位量を非接触で測定する変位測定装置において、前
記受光素子P1が固定される取付板20と、一方の面が
前記取付板20の前記受光素子P1が固定される面と反
対の面と接して配され、遊挿穴21aが穿設された不動
の板体21と、該板体21の他方の面に接し、光軸に平
行する一対の焦点調整長孔23a,23b、および前記
受光素子P1の受光面P1aに平行して配置される一対
の結像位置調整長孔24a,24bを有する調整板22
と、前記焦点調整長孔23a,23bの一方を介し前記
遊挿穴21aに挿通されて前記取付板20に螺着される
焦点調整ネジ25と、前記焦点調整長孔23a,23b
の他方に挿通される円柱形状をなし、偏心位置に螺着さ
れる傾き調整ネジ27を介し前記遊挿穴21aに挿通さ
れて前記取付板20に取り付けられる傾き調整部材26
と、前記各結像位置調整長孔24a,24bを介して前
記板体21に螺着される各結像位置調整ネジ28と、か
らなる位置決め機構を備え、前記各焦点調整長孔23
a,23bに沿った前記受光素子P1の焦点位置の調整
を行い、前記各結像位置調整長孔24a,24bに沿っ
た前記受光素子P1の結像位置の調整を行い、前記焦点
調整ネジ25を中心とした傾き調整部材26の偏心回動
に伴う前記受光素子P1の傾き位置の調整を行うことを
特徴とする。
面10aに照射光を照射し、その反射光を結像レンズ部
F1にて収束し受光素子P1の受光面P1a上に形成さ
れた結像点の検出位置に基づいて前記測定対象面10a
の変位量を非接触で測定する変位測定装置において、前
記受光素子P1が固定される取付板20と、一方の面が
前記取付板20の前記受光素子が固定された面と反対の
面と接して配され、遊挿穴21aが穿設された不動の板
体21と、該板体21の他方の面に接し、光軸に平行す
る一対の焦点調整長孔23a,23b、および前記受光
素子P1の受光面P1aに平行して配置される一対の結
像位置調整長孔24a,24bを有する調整板22と、
前記各焦点調整長孔23a,23bを介し前記遊挿穴2
1aに挿通されて前記取付板20に螺着される各焦点調
整ネジ25と、前記結像位置調整長孔24a,24bの
他方に挿通される円柱形状をなし、偏心位置に螺着され
る傾き調整ネジ27を介して前記板体21に取り付けら
れる傾き調整部材26と、前記結像位置調整長孔24
a,24bの一方を介して前記板体21に螺着される結
像位置調整ネジ28と、からなる位置決め機構を備え、
前記各焦点調整長孔23a,23bに沿った前記受光素
子P1の焦点位置の調整を行い、前記各結像位置調整長
孔24a,24bに沿った前記受光素子P1の結像位置
の調整を行い、前記結像位置調整ネジ28を中心とした
傾き調整部材26の偏心回動に伴う前記受光素子P1の
傾き位置の調整を行うことを特徴とする。
〜請求項4の何れかに記載の変位測定装置において、複
数の結像レンズ部F1,F2が連設されてなる結像レン
ズアレイFと、前記各結像レンズ部F1,F2に対応す
るように複数の受光素子P1,P2が設けられた受光素
子群Pと、前記結像レンズアレイFを光軸方向に移動さ
せて、前記受光素子群Pの基準となる一つの受光素子P
2にかかる焦点位置の調整を行う焦点位置調整部と、前
記基準の受光素子P2をその受光面P2aに沿って移動
させて、該基準の受光素子P2にかかる結像位置の調整
を行う結像位置調整部と、を備え、前記位置決め機構に
より、前記基準の受光素子P2の他の受光素子P1にか
かる変位検出感度を前記基準の受光素子P2の変位検出
感度に合わせるように傾き調整部材26を偏心回動させ
ることを特徴とする。
を参照して具体的に説明する。なお、以下に説明する実
施の形態において、変位測定装置の構成および作用は、
上述した従来の技術にて参照した図5乃至図11と同様
である。したがって、本実施の形態では、従来の技術と
同一個所には、同一番号を付して説明を省略する。
光素子P1,P2の位置決め機構について説明する。図
1(a)は本発明の変位測定装置にかかる位置決め機構
を示す図、図1(b)は図1(a)における側面図であ
る。なお、図1(a)では、位置決め機構を図1におけ
る走査幅W方向にて受光素子P1側から見ている。
にかかる図1中の(イ),(ロ),(ハ)の3種の位置
決めを行う。
の受光面P1a,P2aを、結像レンズ部F1,F2に
て収束されるビームの光軸に沿って移動させて、焦点距
離f2を調整する焦点合わせのための位置決めである。
の受光面P1a,P2aを、走査幅Wと直交する縦方向
に移動させて、受光素子P1,P2の両端に設けられた
各電極から出力される電流を基に演算された変位測定値
が等しくなる位置にビームを結像させるための位置合わ
せである。
(P2)を回動させることによって、他方の受光素子P
2(P1)に対して変位検出感度(測定対象面10aの
図1中上下方向に変位に伴う受光素子P1(P2)の両
端に設けられた各電極から出力される電流の変化量)を
合わせるための位置決めである。
行うために、位置決め機構は、図1(a),(b)に示
すように、取付板20と、板体21と、調整板22とを
有している。取付板20には、板状に形成され、受光素
子P1が固定されている。この取付板20の面は、不動
の板体21の一方の面(内面)に接触している。板体2
1は、例えば変位測定装置の外筐なすケースなどからな
り、遊挿穴21aが穿設されている。また、調整板22
は、板状に形成され、板体21の他方の面(外面)に接
触している。
a,23bと、一対の結像位置調整長孔24a,24b
が穿設されている。各焦点調整長孔23a,23bは、
光軸に平行するように設けられている。また、各結像位
置調整長孔24a,24bは、取付板20に固定された
受光素子P1の受光面P1a(図1の(ロ)方向)に平
行するように設けられている。
ネジ25が挿通されている。焦点調整ネジ25は、一方
の焦点調整長孔23aを介して板体21に螺着される。
調整長孔23aよりも幅広の長孔をなしている。この他
方の焦点調整長孔23bには、傾き調整部材26が挿通
されている。傾き調整部材26は、焦点調整長孔23b
に挿通される円柱形状をなしている。円柱形状とされた
傾き調整部材26の偏心位置には、傾き調整ネジ27が
螺着されている。傾き調整部材26は、傾き調整ネジ2
7を介して板体21に取り付けられて偏心回動可能とさ
れる。なお、傾き調整部材26は、調整板22の焦点調
整長孔23bから延出する前記円柱形状と同心の円柱形
状をなす摘み部26aを有している。
それぞれ結像位置調整ネジ28が挿通されている。各結
像位置調整ネジ28は、それぞれ結像位置調整長孔24
a,24bを介し遊挿穴21aに挿通されて取付板20
に螺着される。
方向に移動可能とされている。この結像レンズアレイF
の移動は、受光素子群の基準となる一つの受光素子(本
実施の形態では受光素子P2)にかかる焦点位置の調整
を行う焦点位置調整部をなす。
付板(不図示)に取り付けられている。この別の取付板
は、例えば変位測定装置の外筐なすケースなどからなる
不動とされた別の板体(不図示)に対し、一対の長孔
と、この長孔に挿通されるネジによって受光素子P2の
受光面P2aと縦方向(図1の(ロ)方向)に平行に移
動可能とされている。この基準の受光素子P2における
受光面P2aに平行する移動は、基準の受光素子P2に
かかる結像位置の調整を行う結像位置調整部をなす。
像レンズアレイFを光軸方向に移動させ、受光素子P2
にかかる焦点位置を調整する。さらに、結像位置調整部
により、受光素子P2を受光面P2aと平行させて受光
素子P2にかかる結像位置を調整する。
素子P1の位置決めを行う。まず、焦点調整ネジ25お
よび結像位置調整ネジ28を緩め、調整板22に対して
取付板20を、焦点調整長孔23a,23bに沿って移
動させる。これにより受光素子P1が光軸方向に移動し
て、受光素子P1にかかる焦点位置が調整される。この
調整後、焦点調整ネジ25を締め付ける。
24a,24bに沿って移動させる。これにより、受光
素子P1が縦方向に移動して、受光素子P1にかかる結
像位置が調整される。この調整後、結像位置調整ネジ2
8を締め付ける。
27および結像位置調整ネジ28を緩め、傾き調整部材
26を傾き調整ネジ27を中心として偏心回動させる。
すなわち、取付板20を、焦点調整ネジ25を中心とし
て走査方向を基準に回動させる。これにより、受光素子
P1が走査方向を基準に回動して、受光素子P2の変位
検出感度に対して受光素子P1の変位検出感度が合うよ
うに調整される。この調整後、焦点調整ネジ25,傾き
調整ネジ27および結像位置調整ネジ28を締め付け
る。なお、傾きの調整の際、傾き調整部材26の摘み2
6aを手指で回すことにより調整板22に手を振れるこ
となく略一定の軌跡で調整板22および取付板20を回
動させることが可能である。
出感度を合わせる調整により、受光素子P1にかかる焦
点位置および結像位置に微小にズレが生じる。そこで、
上記焦点位置の調整および結像位置の調整を再び行う。
この場合、傾き調整部材26は回動させないので、変位
検出感度にズレが生じることがなく、全ての位置決めが
完了することとなる。
他方の焦点調整長孔23bに挿通されて焦点の調整時に
受光素子P1を焦点調整長孔23a,23bに沿って移
動できるようにするとともに、傾き調整ネジ27によっ
て偏心回動するように設けられた傾き調整部材26を備
えている。これにより、変位検出感度の調整による位置
決めが、他の焦点位置および結像位置の調整によってズ
レることがないので、3種の調整の内の1つの位置決め
を決定させる。すなわち、受光素子P1の位置決め調整
を容易、且つ、正確に行うことが可能となる。
調整部材26を他方の焦点調整長孔23bに設けた構成
であるが、これに限らない。図2(a)(b)に示すよ
うに、焦点調整長孔23a,23bに焦点調整ネジ25
をそれぞれ挿通して板体21に螺着させ、結像位置調整
長孔24a,24bの一方に結像位置調整ネジ28を挿
通し遊挿穴21aを通して取付板20に螺着させ、結像
位置調整長孔24a,24bの他方に傾き調整部材26
を挿通し遊挿穴21aを通して傾き調整ネジ27を取付
板20に螺着させてもよい。
締緩により焦点調整長孔23a,23bに沿った焦点位
置の調整を行い、結像位置調整ネジ28の締緩により結
像位置調整長孔24a,24bに沿った結像位置の調整
を行い、焦点調整ネジ25,結像位置調整ネジ28およ
び傾き調整ネジ27の締緩により結像位置調整ネジ28
を中心とした傾き調整部材26の偏心回動に伴う傾き位
置の調整を行うことにより、上述した効果を得ることが
可能である。
点調整長孔23a,23bの一方に焦点調整ネジ25を
それぞれ挿通し遊挿穴21aを通して取付板20に螺着
させ、焦点調整長孔23a、23bの他方に傾き調整部
材26を挿通し遊挿穴21aを通して傾き調整ネジ27
を取付板20に螺着させ、結像位置調整長孔24a,2
4bに結像位置調整ネジ28をそれぞれ挿通して板体2
1に螺着させてもよい。
締緩により焦点調整長孔23a,23bに沿った焦点位
置の調整を行い、結像位置調整ネジ28の締緩により結
像位置調整長孔24a,24bに沿った結像位置の調整
を行い、焦点調整ネジ25,結像位置調整ネジ28およ
び傾き調整ネジ27の締緩により結像位置調整ネジ28
を中心とした傾き調整部材26の偏心回動に伴う傾き位
置の調整を行うことにより、上述した効果を得ることが
可能である。
点調整長孔23a,23bに焦点調整ネジ25をそれぞ
れ挿通し遊挿穴21aを通して取付板20に螺着させ、
結像位置調整長孔24a,24bの一方に結像位置調整
ネジ28を挿通して板体21に螺着させ、結像位置調整
長孔24a,24bの他方に傾き調整部材26を挿通し
て調整ネジ27を板体21に螺着させてもよい。
締緩により焦点調整長孔23a,23bに沿った焦点位
置の調整を行い、結像位置調整ネジ28の締緩により結
像位置調整長孔24a,24bに沿った結像位置の調整
を行い、焦点調整ネジ25,結像位置調整ネジ28およ
び傾き調整ネジ27の締緩により焦点調整ネジ25を中
心とした傾き調整部材26の偏心回動に伴う傾き位置の
調整を行うことにより、上述した効果を得ることが可能
である。
ズアレイFが2個の結像レンズ部F1,F2を有し、受
光素子群Pが、受光素子P1,P2を有した構成であ
り、基準となる受光素子P2に対して他の受光素子P1
を位置決めする構成としたが、結像レンズアレイFが複
数の結像レンズ部を有し、受光素子群も対応して複数有
した構成であってもよい。この場合、基準となる受光素
子(P2)は、上記と同様の構成で位置決めされ、その
他の各受光素子(P1)に上記位置決め機構を設ければ
よい。
定装置は、調整板に設けられた一対の焦点調整長孔およ
び一対の結像位置調整長孔の1つに傾き調整ネジによっ
て偏心回動する傾き調整部材を設けている。そして、受
光素子の焦点位置あるいは結像位置の調整時には、傾き
調整部材が焦点調整長孔あるいは結像位置調整長孔に沿
った移動に関与する。また、受光素子の傾き位置(変位
検出感度)の調整時には、傾き調整部材が偏心回動する
ことで受光素子の傾き位置が調整される。これにより、
調整された受光素子の傾き位置が、他の焦点位置および
結像位置の調整によってズレることがないので、3種の
調整の内の1つの位置決めを決定させることとなる。し
たがって、受光素子の各位置決め調整を容易、且つ、正
確に行うことができる。
機構を示す図。 (b)図1(a)における側面図。
に対応した結像点を示した上面図。
た結像点を示した側面図。
を示す図。
を示す図。
用を示す図。
a…遊挿穴、22…調整板、23a,23b…焦点調整
長孔、24a,24b…結像位置調整長孔、25…焦点
調整ネジ、26…傾き調整部材、27…傾き調整ネジ、
28…結像位置調整ネジ、F…結像レンズアレイ、F
1,F2…結像レンズ部、P…受光素子群、P1,P2
…受光素子、P1a,P2a…受光面。
Claims (5)
- 【請求項1】 測定対象面(10a)に照射光を照射
し、その反射光を結像レンズ部(F1)にて収束し受光
素子(P1)の受光面(P1a)上に形成された結像点
の検出位置に基づいて前記測定対象面の変位量を非接触
で測定する変位測定装置において、 前記受光素子が固定される取付板(20)と、 一方の面が前記取付板の前記受光素子が固定される面と
反対の面と接して配され、遊挿穴(21a)が穿設され
た不動の板体(21)と、 該板体の他方の面に接し、光軸に平行する一対の焦点調
整長孔(23a,23b)、および前記受光素子の受光
面に平行して配置される一対の結像位置調整長孔(24
a,24b)を有する調整板(22)と、 前記焦点調整長孔の一方を介して前記板体に螺着される
焦点調整ネジ(25)と、 前記焦点調整長孔の他方に挿通される円柱形状をなし、
偏心位置に螺着される傾き調整ネジ(27)を介して前
記板体に取り付けられる傾き調整部材(26)と、 前記各結像位置調整長孔を介し前記遊挿穴に挿通されて
前記取付板に螺着される各結像位置調整ネジ(28)
と、 からなる位置決め機構を備え、前記各焦点調整長孔に沿
った前記受光素子の焦点位置の調整を行い、前記各結像
位置調整長孔に沿った前記受光素子の結像位置の調整を
行い、前記焦点調整ネジを中心とした傾き調整部材の偏
心回動に伴う前記受光素子の傾き位置の調整を行うこと
を特徴とする変位測定装置。 - 【請求項2】 測定対象面(10a)に照射光を照射
し、その反射光を結像レンズ部(F1)にて収束し受光
素子(P1)の受光面(P1a)上に形成された結像点
の検出位置に基づいて前記測定対象面の変位量を非接触
で測定する変位測定装置において、 前記受光素子が固定される取付板(20)と、 一方の面が前記取付板の前記受光素子が固定される面と
反対の面と接して配され、遊挿穴(21a)が穿設され
た不動の板体(21)と、 該板体の他方の面に接し、光軸に平行する一対の焦点調
整長孔(23a,23b)、および前記受光素子の受光
面に平行して配置される一対の結像位置調整長孔(24
a,24b)を有する調整板(22)と、 前記各焦点調整長孔を介して前記板体に螺着される各焦
点調整ネジ(25)と、 前記結像位置調整長孔の他方に挿通される円柱形状をな
し、偏心位置に螺着される傾き調整ネジ(27)を介し
前記遊挿穴に挿通されて前記取付板に取り付けられる傾
き調整部材(26)と、 前記結像位置調整長孔の一方を介し前記遊挿穴に挿通さ
れて前記取付板に螺着される結像位置調整ネジ(28)
と、 からなる位置決め機構を備え、前記各焦点調整長孔に沿
った前記受光素子の焦点位置の調整を行い、前記各結像
位置調整長孔に沿った前記受光素子の結像位置の調整を
行い、前記結像位置調整ネジを中心とした傾き調整部材
の偏心回動に伴う前記受光素子の傾き位置の調整を行う
ことを特徴とする変位測定装置。 - 【請求項3】 測定対象面(10a)に照射光を照射
し、その反射光を結像レンズ部(F1)にて収束し受光
素子(P1)の受光面(P1a)上に形成された結像点
の検出位置に基づいて前記測定対象面の変位量を非接触
で測定する変位測定装置において、 前記受光素子が固定される取付板(20)と、 一方の面が前記取付板の前記受光素子が固定される面と
反対の面と接して配され、遊挿穴(21a)が穿設され
た不動の板体(21)と、 該板体の他方の面に接し、光軸に平行する一対の焦点調
整長孔(23a,23b)、および前記受光素子の受光
面に平行して配置される一対の結像位置調整長孔(24
a,24b)を有する調整板(22)と、 前記焦点調整長孔の一方を介し前記遊挿穴に挿通されて
前記取付板に螺着される焦点調整ネジ(25)と、 前記焦点調整長孔の他方に挿通される円柱形状をなし、
偏心位置に螺着される傾き調整ネジ(27)を介し前記
遊挿穴に挿通されて前記取付板に取り付けられる傾き調
整部材(26)と、 前記各結像位置調整長孔を介して前記板体に螺着される
各結像位置調整ネジ(28)と、 からなる位置決め機構を備え、前記各焦点調整長孔に沿
った前記受光素子の焦点位置の調整を行い、前記各結像
位置調整長孔に沿った前記受光素子の結像位置の調整を
行い、前記焦点調整ネジを中心とした傾き調整部材の偏
心回動に伴う前記受光素子の傾き位置の調整を行うこと
を特徴とする変位測定装置。 - 【請求項4】 測定対象面(10a)に照射光を照射
し、その反射光を結像レンズ部(F1)にて収束し受光
素子(P1)の受光面(P1a)上に形成された結像点
の検出位置に基づいて前記測定対象面の変位量を非接触
で測定する変位測定装置において、 前記受光素子が固定される取付板(20)と、 一方の面が前記取付板の前記受光素子が固定される面と
反対の面と接して配され、遊挿穴(21a)が穿設され
た不動の板体(21)と、 該板体の他方の面に接し、光軸に平行する一対の焦点調
整長孔(23a,23b)、および前記受光素子の受光
面に平行して配置される一対の結像位置調整長孔(24
a,24b)を有する調整板(22)と、 前記各焦点調整長孔を介し前記遊挿穴に挿通されて前記
取付板に螺着される各焦点調整ネジ(25)と、 前記結像位置調整長孔の他方に挿通される円柱形状をな
し、偏心位置に螺着される傾き調整ネジ(27)を介し
て前記板体に取り付けられる傾き調整部材(26)と、 前記結像位置調整長孔の一方を介して前記板体に螺着さ
れる結像位置調整ネジ(28)と、 からなる位置決め機構を備え、前記各焦点調整長孔に沿
った前記受光素子の焦点位置の調整を行い、前記各結像
位置調整長孔に沿った前記受光素子の結像位置の調整を
行い、前記結像位置調整ネジを中心とした傾き調整部材
の偏心回動に伴う前記受光素子の傾き位置の調整を行う
ことを特徴とする変位測定装置。 - 【請求項5】 複数の結像レンズ部(F1,F2)が連
設されてなる結像レンズアレイ(F)と、 前記各結像レンズ部に対応するように複数の受光素子
(P1,P2)が設けられた受光素子群(P)と、 前記結像レンズアレイを光軸方向に移動させて、前記受
光素子群の基準となる一つの受光素子(P2)にかかる
焦点位置の調整を行う焦点位置調整部と、 前記基準の受光素子をその受光面(P2a)に沿って移
動させて、該基準の受光素子にかかる結像位置の調整を
行う結像位置調整部と、 を備え、前記位置決め機構により、前記基準の受光素子
の他の受光素子(P1)にかかる変位検出感度を前記基
準の受光素子の変位検出感度に合わせるように傾き調整
部材(26)を偏心回動させることを特徴とする請求項
1〜請求項4の何れかに記載の変位測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002157643A JP3568940B2 (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002157643A JP3568940B2 (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 変位測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003344011A true JP2003344011A (ja) | 2003-12-03 |
JP3568940B2 JP3568940B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=29773412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002157643A Expired - Fee Related JP3568940B2 (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 変位測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3568940B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007256120A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Yamatake Corp | センサの調整方法及びセンサの調整構造 |
KR101052190B1 (ko) | 2008-12-31 | 2011-07-27 | 주식회사 루보 | 펀칭금형의 펀칭위치 미세조정장치 및 그 조정방법 |
JP2012211842A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Mitsutoyo Corp | 形状測定装置 |
-
2002
- 2002-05-30 JP JP2002157643A patent/JP3568940B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007256120A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Yamatake Corp | センサの調整方法及びセンサの調整構造 |
JP4666693B2 (ja) * | 2006-03-23 | 2011-04-06 | 株式会社山武 | センサの調整方法及びセンサの調整構造 |
KR101052190B1 (ko) | 2008-12-31 | 2011-07-27 | 주식회사 루보 | 펀칭금형의 펀칭위치 미세조정장치 및 그 조정방법 |
JP2012211842A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Mitsutoyo Corp | 形状測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3568940B2 (ja) | 2004-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5844591A (en) | Multibeam laser recording apparatus | |
JPS61124919A (ja) | 結像光学装置 | |
JP3509088B2 (ja) | 3次元形状計測用光学装置 | |
JP2839784B2 (ja) | 形状測定用光源装置 | |
JP3679560B2 (ja) | 走査光学系の調整方法 | |
JP3568940B2 (ja) | 変位測定装置 | |
US20020008200A1 (en) | Correction method of scanning electron microscope | |
TW200844478A (en) | MEMS oscillating laser scanning unit and assembly method of the same | |
JP2005274678A (ja) | 光学走査装置 | |
JP4400429B2 (ja) | レーザビームスキャナ | |
JP4401088B2 (ja) | 光学走査装置 | |
JP3561433B2 (ja) | 変位測定装置 | |
JP2743861B2 (ja) | レーザスキャン装置 | |
JP3751610B2 (ja) | 変位測定装置 | |
JP2022071666A (ja) | 光学装置、計測装置、ロボット、電子機器および造形装置 | |
JP3326682B2 (ja) | 変位測定装置 | |
JP2004354680A (ja) | レーザ走査装置 | |
JP3974062B2 (ja) | 変位測定装置 | |
JP2000258710A (ja) | 光源装置 | |
JP2000321019A (ja) | 変位測定装置 | |
JPH0658723A (ja) | 走査型レーザ変位計 | |
EP0541321B1 (en) | Video clock signal generator in an optical scan type image input device | |
JPH06208072A (ja) | 光走査装置における光スポット径調整方法 | |
JPH1114921A (ja) | 光走査装置 | |
JP2007086796A (ja) | 光走査装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040524 |
|
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: 20040601 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040616 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080625 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100625 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100625 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110625 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120625 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120625 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |