JP2005207915A - Displacement measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被測定物を非接触で測定するための変位測定装置に関するものである。 The present invention relates to a displacement measuring apparatus for measuring an object to be measured in a non-contact manner.
従来より、被測定物を測定するための種々の装置があるが、これら装置の中には、被測定物を非接触で測定する以下のようなものが知られている。すなわち、図8に示すように、被測定物102に向けて光を照射する光源103と、光源103から照射される光を平行光にするコリメータレンズ104と、コリメータレンズ104からの出射光を集光し被測定物102に照射する対物レンズ105とを備えるものである。また、これら装置は、前記被測定物102からの反射光の光路を変更するビームスプリッタ106と、ビームスプリッタ106により変更された光を集光し、ピンホール107を有する遮光板108に照射する集光レンズ110と、ピンホール107を透過した光を受光する受光素子109とを備えている(例えば、特許文献1参照。)。
Conventionally, there are various devices for measuring an object to be measured. Among these devices, the following devices for measuring an object to be measured in a non-contact manner are known. That is, as shown in FIG. 8, a light source 103 that irradiates light toward the object to be measured 102, a
このような構成において、光源103から光を照射すると、その光はコリメータレンズ104により平行光にさせられ、この平行光がビームスプリッタ106に入射する。入射した光の一部はビームスプリッタ106を透過して対物レンズ105に入射する。そして、対物レンズ105により集光されその光が被測定物102に照射される。被測定物102に到達した光はそこで反射させられ、この反射光は再び対物レンズ105を透過しビームスプリッタ106により光路を変更させられる。そして、この光がピンホール107を透過したのち受光素子109に到達し、受光素子109によりその光強度が検出される。
In such a configuration, when light is emitted from the light source 103, the light is collimated by the
ここで、対物レンズ105を光軸方向に移動させると、受光素子109によって検出される光強度は対物レンズ105の位置によって変化する。すなわち、対物レンズ105と被測定物102との相対距離によって、検出される光強度は変化し、両者の相対距離が対物レンズ105の焦点距離と等しくなると、その光が受光素子109に結像し、光強度は最大となる。この最大となるときの対物レンズ105の位置を求めることにより、被測定物102の表面位置を測定することができる。
しかしながら、上記のような構成によると、対物レンズ105を高精度に移動させる必要があるため、測定スピードを上げることができず、また装置自体の構成が複雑になるという問題がある。
However, according to the configuration as described above, the
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、被測定物の変位量を迅速に測定することができるとともに、装置自体の構成の簡易化を図る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。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a displacement measuring device that can quickly measure the amount of displacement of an object to be measured and can simplify the configuration of the device itself. It is intended to provide.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
請求項1に係る発明は、被測定物に対して光を照射する光源と、該光源からの光を集光し前記被測定物に照射する対物レンズと、前記被測定物から反射し前記対物レンズを透過した反射光を集光する集光レンズと、該集光レンズからの出射光の光路を変更する少なくとも1つの反射面を有する光路変更手段と、該光路変更手段からの出射光を受光する受光素子と、前記反射面の位置または設置角度の少なくとも1つを変化させることにより、前記光路を周期的に変化させる反射面可変手段と、前記受光素子の出力に基づいて、少なくとも前記集光レンズから前記反射面を介して受光素子に至るまでの光路長を求めることにより、前記被測定物の変位量を算出する変位量算出手段と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
The invention according to claim 1 is directed to a light source that irradiates light to the object to be measured, an objective lens that collects light from the light source and irradiates the object to be measured, and reflects the object from the object to be measured and the objective. A condenser lens for condensing the reflected light transmitted through the lens, an optical path changing means having at least one reflecting surface for changing an optical path of the outgoing light from the condenser lens, and receiving the outgoing light from the optical path changing means And at least one of the condensing elements based on the output of the light receiving element, the reflecting surface variable means for periodically changing the optical path by changing at least one of the position or the installation angle of the reflecting surface. Displacement amount calculating means for calculating a displacement amount of the object to be measured by obtaining an optical path length from the lens to the light receiving element via the reflection surface.
この発明に係る変位測定装置によれば、光源から被測定物に対して光を照射すると、対物レンズによりその光が集光され、被測定物に照射される。照射された光は、被測定物に到達し、そこで反射させられる。その反射光は、再び対物レンズを透過し、集光レンズにより集光される。そして、集光レンズから出射された光は、光路変更手段の反射面によってその光路を変更させられ、受光素子に到達する。受光素子は、その光を検知すると、それを電気信号に変換し、光強度情報として出力する。 According to the displacement measuring apparatus according to the present invention, when light is irradiated from the light source to the object to be measured, the light is condensed by the objective lens and irradiated to the object to be measured. The irradiated light reaches the object to be measured and is reflected there. The reflected light passes through the objective lens again and is collected by the condenser lens. The light emitted from the condenser lens is changed in its optical path by the reflecting surface of the optical path changing means, and reaches the light receiving element. When the light receiving element detects the light, it converts it into an electrical signal and outputs it as light intensity information.
ここで、前記反射面は、反射面可変手段により、その位置または設置角度の少なくとも1つが周期的に変化させられていることから、反射面から反射させられた光が受光素子に到達する到達ポイントが変化する。すなわち集光レンズから反射面を介して受光素子に至るまでの光路長が周期的に変化することになる。そのため、その光路長が対物レンズおよび集光レンズの焦点距離と等しくなる前記到達ポイント上の一点において、その光が結像させられる。このとき、検出される光強度は最大となる。そこで、本発明に係る変位測定装置においては、変位量算出手段により、前記受光素子の出力に基づいて、光強度が最大となったときの、少なくとも集光レンズから反射面を介して受光素子に至るまでの光路長が求められ、この光路長から被測定物の変位量が算出される。
これにより、対物レンズを移動させることなく、反射面可変手段により反射面を変化させるため、被測定物の変位量を迅速かつ容易に算出することができ、装置自体をより簡易に構成することが可能となる。
Here, since at least one of the position and the installation angle of the reflection surface is periodically changed by the reflection surface variable means, the arrival point at which the light reflected from the reflection surface reaches the light receiving element. Changes. That is, the optical path length from the condensing lens to the light receiving element via the reflecting surface periodically changes. Therefore, the light is imaged at one point on the arrival point where the optical path length is equal to the focal length of the objective lens and the condenser lens. At this time, the detected light intensity becomes maximum. Therefore, in the displacement measuring apparatus according to the present invention, the displacement amount calculation means causes the light intensity to reach the light receiving element from at least the condenser lens through the reflecting surface when the light intensity becomes maximum based on the output of the light receiving element. The optical path length is calculated, and the displacement amount of the object to be measured is calculated from the optical path length.
Thereby, since the reflecting surface is changed by the reflecting surface variable means without moving the objective lens, the displacement amount of the object to be measured can be calculated quickly and easily, and the apparatus itself can be configured more simply. It becomes possible.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の変位測定装置において、前記光路変更手段がポリゴンミラーであって、前記反射面可変手段が、前記ポリゴンミラーを回転させる回転機構を備えることを特徴とする。
この発明に係る変位測定装置によれば、光源から照射された光は、上記と同様にして集光レンズに入射する。そして集光レンズから出射した光は、ポリゴンミラーの反射面に到達し、この反射面により受光素子に向けてその光路が変更させられる。このとき、回転機構によりポリゴンミラーが回転させられていることから、集光レンズから受光素子に至るまでの光路長が周期的に変化する。そこで、上記と同様にして、変位量算出手段により、被測定物の変位量が算出される。
これにより、さらに迅速かつ容易に変位量を測定することができ、装置自体の構成もさらに簡易にすることが可能となる。
According to a second aspect of the present invention, in the displacement measuring apparatus according to the first aspect, the optical path changing means is a polygon mirror, and the reflecting surface varying means includes a rotation mechanism for rotating the polygon mirror. And
According to the displacement measuring apparatus according to the present invention, the light emitted from the light source enters the condenser lens in the same manner as described above. And the light radiate | emitted from the condensing lens reaches | attains the reflective surface of a polygon mirror, The optical path is changed toward a light receiving element by this reflective surface. At this time, since the polygon mirror is rotated by the rotating mechanism, the optical path length from the condenser lens to the light receiving element periodically changes. Therefore, in the same manner as described above, the displacement amount of the object to be measured is calculated by the displacement amount calculation means.
Thereby, the displacement amount can be measured more quickly and easily, and the configuration of the apparatus itself can be further simplified.
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の変位測定装置において、前記ポリゴンミラーの半径方向と前記少なくとも1つの反射面とのなす角が、前記半径方向と他の反射面とのなす角と異なるように設定されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the displacement measuring apparatus according to the second aspect, an angle formed between the radial direction of the polygon mirror and the at least one reflective surface is an angle formed between the radial direction and another reflective surface. It is characterized by being set differently.
この発明に係る変位測定装置によれば、ポリゴンミラーの半径方向と反射面とのなす角について、その角度が他と異なるように設定された反射面により反射された光と、他の反射面により反射された光とは、受光素子上の到達ポイントがそれぞれ異なることになる。
これにより、各到達ポイントごとに出力情報を取り込むことができ、受光素子のバラツキによる誤差が緩和され、より高精度に測定することが可能となる。
According to the displacement measuring apparatus according to the present invention, the angle formed between the radial direction of the polygon mirror and the reflecting surface is reflected by the reflecting surface whose angle is set differently from the other, and the other reflecting surface. The arrival point on the light receiving element is different from the reflected light.
As a result, output information can be captured for each arrival point, and errors due to variations in the light receiving elements can be mitigated, enabling measurement with higher accuracy.
請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3に記載のいずれか1つに記載の変位測定装置において、前記受光素子と前記反射面との間の光路上にfθレンズが設置されていることを特徴とする。
この発明に係る変位測定装置によれば、反射面可変手段により反射面の位置または設置角度の少なくとも1つが変化させられることから、集光レンズから出射した光は反射面により反射させられ、その反射光は、受光素子に対して漸次入射角を変化させながら連続的に入射する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the displacement measuring apparatus according to any one of the first to third aspects, an fθ lens is installed on an optical path between the light receiving element and the reflecting surface. It is characterized by being.
According to the displacement measuring apparatus of the present invention, since at least one of the position of the reflecting surface or the installation angle is changed by the reflecting surface varying means, the light emitted from the condenser lens is reflected by the reflecting surface, and the reflection thereof. The light continuously enters the light receiving element while gradually changing the incident angle.
ここで、受光素子への入射角はゼロ度から離れるほど、到達ポイントにおいて入射光のなす形が楕円状になり、それだけ受光素子の検出誤差が大きくなる。一方、受光素子への入射角がゼロ度に近づくほど、それだけ到達ポイントにおいて真円に近くなり、高精度に検出されることになる。本発明に係る変位測定装置においては、受光素子と反射面との間の光路上にfθレンズが設置されていることから、fθレンズに入射する光は、その入射角を問わず受光素子に対して垂直になるように光路が保たれ、受光素子への入射角は常にゼロ度となる。
これにより、受光素子に入射する光がなす形は常に真円となり、高精度な光検出が可能となる。
Here, as the incident angle to the light receiving element is further away from zero degree, the shape of the incident light at the arrival point becomes elliptical, and the detection error of the light receiving element increases accordingly. On the other hand, the closer the incident angle to the light receiving element approaches zero degrees, the closer to the perfect circle at the arrival point, the higher the accuracy of detection. In the displacement measuring apparatus according to the present invention, since the fθ lens is installed on the optical path between the light receiving element and the reflecting surface, the light incident on the fθ lens is incident on the light receiving element regardless of the incident angle. Therefore, the optical path is maintained so as to be vertical, and the incident angle to the light receiving element is always zero degrees.
Thereby, the shape formed by the light incident on the light receiving element is always a perfect circle, and high-precision light detection is possible.
本発明によれば、被測定物の変位量測定の迅速化および装置自体の構成の簡易化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to speed up the measurement of the displacement amount of the object to be measured and simplify the configuration of the apparatus itself.
(実施例1)
以下、本発明の第1実施例における変位測定装置について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施例としての変位測定装置に、被測定物であるワークを設置した様子を示したものである。
図1において、符号1は変位測定装置、符号2はワークを示している。
本変位測定値1は、レーザ光を照射するレーザダイオード(光源)3と、レーザダイオード3から照射されたレーザ光を平行光とするコリメータレンズ4と、コリメータレンズ4からの出射光の光路を略90度変化させるハーフプリズム5とを備えており、ハーフプリズム5により変化させられた光路上にワーク2を設置するようになっている。
(Example 1)
Hereinafter, a displacement measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a state in which a workpiece, which is an object to be measured, is installed in a displacement measuring apparatus as a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a displacement measuring device, and
This displacement measurement value 1 is approximately a laser diode (light source) 3 that emits laser light, a collimator lens 4 that makes the laser light emitted from the laser diode 3 parallel light, and an optical path of light emitted from the collimator lens 4. The
また、変位測定装置1は、ハーフプリズム5によりその進行方向が変化させられたレーザ光を集光し、ワーク2に向けて照射する対物レンズ6と、対物レンズ6およびハーフプリズム5を透過した、ワーク2からの反射光を集光する集光レンズ7と、集光レンズ7の近傍に設けられ、集光レンズ7からの出射光を受光するリニアイメージセンサ(受光素子)8と、リニアイメージセンサ8からの出力に基づいて所定の演算を行うデータ処理部(変位量算出手段)9とを備えている。リニアイメージセンサ8は、複数の画素を有する受光面を備えており、それぞれの画素に到達した光を電気信号に変換し、光強度情報として順次これを出力するようになっている。
In addition, the displacement measuring apparatus 1 condenses the laser light whose traveling direction is changed by the
本実施例における変位測定装置1においては、対物レンズ6および集光レンズ7は固定された状態となっている。さらに、本実施例における変位測定装置1は、集光レンズ7とリニアイメージセンサ8との間の光路上に、断面正8角形の角柱状のポリゴンミラー20が設置されている。ポリゴンミラー20は、その外周面にレーザ光を反射させる8つの反射面20aを備えており、集光レンズ7からの出射光を反射面20aによって反射させることにより、その光路を変更し、その反射光をリニアイメージセンサ8に到達させるようになっている。
In the displacement measuring apparatus 1 in the present embodiment, the
また、ポリゴンミラー20は回転軸(反射面可変手段、回転機構)21によって回転可能に支持されており、ポリゴンミラー20からの出射光がリニアイメージセンサ8に到達したときの到達ポイントが連続的に変化するように、上記ポリゴンミラー20は回転軸21を中心として一定の周期で回転させられるようになっている。このとき、各反射面20aはそれぞれが常に同一の軌跡を描いて移動させられるようになっている。これにより、集光レンズ7からリニアイメージセンサ8までに至る光路長が周期的に変化するようになっている。
The
これら集光レンズ7、ポリゴンミラー20およびリニアイメージセンサ8が、後述するように所定の間隔になるように位置決めして設置されている。
また、データ処理部9は、リニアイメージセンサ8からの出力に基づいて、後述するように、集光レンズ7と対物レンズ6との焦点距離である図5に示す基準光路長Lを求めるようになっている。さらにこの基準光路長Lから、対物レンズ6とワーク2の表面との間の図5に示す変位距離Tを算出するようになっている。
The
Further, the data processing unit 9 obtains the reference optical path length L shown in FIG. 5 that is the focal length between the
次に、このように構成された本実施例における変位測定装置1の作用について説明する。
まず、被測定物たるワーク2を所定の位置に取り付け、この状態からレーザダイオード3を駆動し、レーザ光を照射するとともに、回転軸21を駆動しポリゴンミラー20を回転させる。するとレーザダイオード3から照射されたレーザ光はコリメータレンズ4を透過することにより平行光にさせられ、その光はハーフプリズム5に入射する。この入射光は、ハーフプリズム5によって、ワーク2に向かうようその進行方向が略90度変化させられる。そして、この光は、対物レンズ6に入射することにより集光され、ワーク2に向けて照射される。照射された光は、ワーク2の測定ポイントに到達し、そこで反射させられる。反射させられた光は、再度対物レンズ6を透過し、さらにハーフプリズム5をも透過する。そして、集光レンズ7に入射し、集光レンズ7によって集光され、ポリゴンミラー20に向けて照射される。
Next, the operation of the displacement measuring apparatus 1 in the present embodiment configured as described above will be described.
First, the
この照射された光は、ポリゴンミラー20の反射面20aに到達し、そこで反射させられることにより、進行方向を変えられてリニアイメージセンサ8まで到達する。ここで、ポリゴンミラー20は回転していることから、集光レンズ7からの出射光が反射面20aに最初に到達するポイントは決まっていないが、ポリゴンミラー20の回転により新たな反射面20aが最初に送られてきたときには、図2に示すように、その反射面20aの端部に前記出射光が達し、そこで反射させられた光が、このときの反射面20aと光軸Nとの角度に応じたリニアイメージセンサ8の所定の位置に到達することになる。
The irradiated light reaches the
さらに、ポリゴンミラー20は回転を続けることから、図3および図4に示すように、ポリゴンミラー20の回転角度に応じて、反射面20aが移動させられていくと同時に、光軸Nと反射面20aとの角度が漸次変化させられる。そのため、集光レンズ7からの出射光が反射面20aに達する位置は、反射面20aの端部からもう一方の端部に向けて連続的に変化させられる。それと同時に、光軸Nと反射面20aとの角度が漸次変化させられていくことから、反射面20aからの出射角も連続的に変化させられる。したがって、反射面20aからの出射光がリニアイメージセンサ8へに到達する到達ポイントが、反射面20aの動きに応じて一定の軌跡を描きながら連続的に変化することになる。
そして、集光レンズ7からの出射光が反射面20aに達する位置が、反射面20aの終端を過ぎると、それと同時に新たな反射面20aがあらわれ、上記の作用が周期的に繰り返される。
Further, since the
Then, when the position where the light emitted from the
したがって、光軸Nと反射面20aとの角度に応じて、集光レンズ7から反射面20aを介してリニアイメージセンサ8に至るまでの光路長が変化する。そのため、同光路長が、集光レンズ7および対物レンズ6の焦点距離より短いときには、図2に示すように、反射面20aからの出射光は、リニアイメージセンサ8上に結像しない、つまりピントの合わない状態となる。それからポリゴンミラー20の回転が進み、同焦点距離と同光路長が等しくなると、図3に示すように、反射面20aからの出射光は、リニアイメージセンサ8上に結像し、ピントの合った状態となる。このときリニアイメージセンサ8における光強度が最大となる。さらに回転が進むと、図4に示すように、再びピントが合わない状態のまま、上記到達ポイントが移動していく。
そして、これら反射面20aの端から端までの一連の出射光が、リニアイメージセンサ8により受光され、光強度情報としてデータ処理部9に逐一出力される。
Therefore, the optical path length from the
A series of emitted light from end to end of the reflecting
ここで、上述のように、リニアイメージセンサ8への到達ポイントは光軸Nと反射面20aとの角度によって変化することになるから、集光レンズ7からリニアイメージセンサ8に至るまでの光路長は、光軸Nと反射面20aとの角度によって決まることになる。逆にいえば、各部材を所定の間隔になるよう位置決めして設置し、それら位置データを用いることにより、リニアイメージセンサ8への到達ポイント、すなわちリニアイメージセンサ8の受光面における受光画素の位置から、反射面20aの上記角度が求まることになる。したがって、これら受光画素の位置から、集光レンズ7からリニアイメージセンサ8までに至る光路長を算出することができる。
Here, as described above, since the arrival point to the
そこで、データ処理部9により、受光強度が最大となる時点、すなわち前記光路長と集光レンズ7および対物レンズ6の焦点距離とが一致した時点において受光した画素の受光面における位置から、基準光路長Lが算出される。さらに、ワーク2の変位距離Tと基準光路長Lとは、以下のような反比例の関係にある。
T=A/(L−B)+C
(ただし、A,B,Cは対物レンズ6および集光レンズ7の特性による定数)
したがって、データ処理部9によって、基準光路長Lから変位距離Tが算出され、ワーク2の表面の変位量が測定される。
Therefore, the data processing unit 9 determines the reference optical path from the position on the light receiving surface of the pixel received at the time when the received light intensity becomes maximum, that is, when the optical path length matches the focal length of the
T = A / (LB) + C
(However, A, B, and C are constants depending on the characteristics of the
Therefore, the data processing unit 9 calculates the displacement distance T from the reference optical path length L, and measures the displacement amount of the surface of the
以上より、本実施例における変位測定装置1によれば、対物レンズ6を移動させる代わりに、ポリゴンミラー20を回転させることによってワーク2の表面の変位量を求めることから、迅速かつ容易に変位量を測定することができる。
また、単にポリゴンミラー20を回転させるだけであり、対物レンズ6を移動させるものと比べて、装置自体を簡易に構成することができる。
As described above, according to the displacement measuring apparatus 1 in the present embodiment, the displacement amount of the surface of the
Further, the device itself can be simply configured as compared with the case where the
(実施例2)
図6は、本発明の第2の実施例の要部を示したものである。
図6において、図1に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施例と上記第1の実施例とは基本的構成は同一であり、以下の点において異なるものとなっている。
すなわち、本実施例においては、ポリゴンミラー20の外周面に、ポリゴンミラー20の半径方向に向けられた仮想線Mとレーザ光を反射させる反射領域とが直角に交わるように設定された反射面20aと、仮想線Mと反射領域とが直角でない角θ1をもって交わるように設定された反射面20bとを備えている。
(Example 2)
FIG. 6 shows the main part of the second embodiment of the present invention.
In FIG. 6, the same components as those shown in FIG.
This embodiment and the first embodiment have the same basic configuration, and differ in the following points.
That is, in the present embodiment, the reflecting
このような構成において、ワーク2を所定の位置に設置し、レーザダイオード3を駆動すると、上記第1の実施例と同様の作用により、集光レンズ7からポリゴンミラー20に向けてレーザ光が照射される。そして、本実施例においては、反射面20a,20bの設定角度がそれぞれ異なるように設けられていることから、リニアイメージセンサ8への到達ポイントがそれぞれ異なるようになる。そのため、リニアイメージセンサ8においてその光を受光する画素が、それぞれ異なることになる。そして、反射面20a,20bからの出射光に基づいてリニアイメージセンサ8からそれぞれの情報が出力され、それぞれの情報から算出された演算結果を平均することにより、基準光路長Lが算出され、第1実施例と同様にして、変位量が測定される。
以上より、受光画素のバラツキが緩和され、より高精度に測定することができる。
In such a configuration, when the
As described above, the variation in the light receiving pixels is alleviated and the measurement can be performed with higher accuracy.
(実施例3)
図7は、本発明の第2の実施例の要部を示したものである。
本実施例においては、ポリゴンミラー20の反射面20aとリニアイメージセンサ8との間の光路上に、fθレンズ22が設けられている。
そのため、fθレンズ22に照射される光の入射角が漸次変化しても、fθレンズ22を透過させられることにより、全てリニアイメージセンサ8に対して垂直に入射する入射光に変えられる。
これにより、リニアイメージセンサ8への入射光が、その到達ポイントにおいてなす形が常に真円となり、より精度よく測定することができる。
(Example 3)
FIG. 7 shows the main part of the second embodiment of the present invention.
In this embodiment, an
For this reason, even if the incident angle of the light applied to the
As a result, the shape of the incident light to the
なお、上記実施例においては、ポリゴンミラー20を設けるとしたが、これに代えて、板状の反射鏡を用いてもよい。このとき、集光レンズ7からの出射光が反射鏡に入射するときの入射方向に沿ってこの反射鏡を往復移動させるようにするか、または上記実施例と同様に反射鏡を回転させるようにすれば、上記と同様の効果を得ることができる。
さらに、ポリゴンミラー20に代えて、ガルバノミラーであってもよい。
また、上記実施例では、リニアイメージセンサ8を設けるとしたが、これに限らず、エリアイメージセンサ等の他の受光素子であってもよい。ただし、読み込みスピードが上げられるので、リニアイメージセンサ8の方がよい。
In the above embodiment, the
Furthermore, instead of the
In the above embodiment, the
また、上記実施例においては、リニアイメージセンサ8の受光する画素の位置から基準光路長Lを求めたが、これに限らず、例えば反射面20aの近傍に角度検出センサを設け、この角度検出センサからの角度情報とリニアイメージセンサ8からの光強度情報により基準光路長Lを算出するようにしてもよい。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
In the above embodiment, the reference optical path length L is obtained from the position of the pixel that the
Note that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 変位測定装置
2 ワーク(被測定物)
3 レーザダイオード(光源)
6 対物レンズ
7 集光レンズ
8 リニアイメージセンサ(受光素子)
9 データ処理部(変位量算出手段)
20 ポリゴンミラー(光路変更手段)
20a,20b 反射面
21 回転軸(反射面可変手段、回転機構)
22 fθレンズ
L 基準光路長(光路長)
1
3 Laser diode (light source)
6
9 Data processing part (displacement amount calculation means)
20 Polygon mirror (light path changing means)
20a,
22 fθ lens L Reference optical path length (optical path length)
Claims (4)
該光源からの光を集光し前記被測定物に照射する対物レンズと、
前記被測定物から反射し前記対物レンズを透過した反射光を集光する集光レンズと、
該集光レンズからの出射光の光路を変更する少なくとも1つの反射面を有する光路変更手段と、
該光路変更手段からの出射光を受光する受光素子と、
前記反射面の位置または設置角度の少なくとも1つを変化させることにより、前記光路を周期的に変化させる反射面可変手段と、
前記受光素子の出力に基づいて、少なくとも前記集光レンズから前記反射面を介して受光素子に至るまでの光路長を求めることにより、前記被測定物の変位量を算出する変位量算出手段と、を備えることを特徴とする変位測定装置。 A light source for irradiating the object to be measured;
An objective lens that collects light from the light source and irradiates the object to be measured;
A condenser lens that condenses the reflected light reflected from the object to be measured and transmitted through the objective lens;
An optical path changing means having at least one reflecting surface for changing the optical path of the outgoing light from the condenser lens;
A light receiving element for receiving light emitted from the optical path changing means;
Reflecting surface variable means for periodically changing the optical path by changing at least one of a position or an installation angle of the reflecting surface;
A displacement amount calculating means for calculating a displacement amount of the object to be measured by obtaining an optical path length from at least the condenser lens to the light receiving element via the reflection surface based on the output of the light receiving element; A displacement measuring apparatus comprising:
前記反射面可変手段が、前記ポリゴンミラーを回転させる回転機構を備えることを特徴とする請求項1に記載の変位測定装置。 The optical path changing means is a polygon mirror,
The displacement measuring apparatus according to claim 1, wherein the reflecting surface varying unit includes a rotation mechanism that rotates the polygon mirror.
Priority Applications (1)
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JP2004015650A JP2005207915A (en) | 2004-01-23 | 2004-01-23 | Displacement measuring instrument |
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JP2004015650A Withdrawn JP2005207915A (en) | 2004-01-23 | 2004-01-23 | Displacement measuring instrument |
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Legal Events
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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