JP2005241353A - 光学式変位センサおよび外力検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光モジュール部1と反射部材2とからなる光学式変位センサにおいて、その光学式変位センサの光軸が径方向(ラジアル方向)と直交するアキシャル方向となるようにした。
【選択図】 図2
Description
21a 本体
21b 上部蓋
22 支持部
23 受力部
24 弾性連結部
25 フレーム
1 光モジュール部
2 反射部材
3 光分岐プリズム
4 受発光素子
5 受光素子
6、7 対物レンズ
8 回折格子
10 半透過膜
30 異屈折率部
Claims (5)
- 基準体または検出体のどちらかに設けられた光モジュール部と、前記基準体および前記検出体のうち前記光モジュール部が設けられているのとは別のほうに設けられた反射部材とを有し、前記光モジュール部から出射され前記反射部材によって反射された光を前記光モジュール部で受光し、該受光結果に基づいて、前記基準体に対する前記検出体の相対変位を計測する光学式変位センサにおいて、
前記光モジュール部は、前記光モジュール部から前記反射部材に向けて出射される光の光軸と平行な方向である第1の方向の変位を計測する第1の光学系と、前記光モジュール部から前記反射部材に向けて出射される光の光軸と直交する面内の方向のうちの所定の方向である第2の方向の変位を計測する第2の光学系とを有し、
前記反射部材は、前記光モジュール部と向き合う面のうちの少なくとも一部に回折格子を有し、
前記回折格子は、前記第2の方向に対して直交する方向に延び、前記第2の方向に沿って複数形成され、
前記第1の光学系は第1の光源と第1のレンズと第1の受光素子とを有し、
前記第1の光学系は、前記第1の光源からの光を前記第1のレンズを介して前記反射部材の該光モジュール部と向き合う面に入射させ、該入射させた光の前記反射部材による反射光を前記第1の受光素子で受光することによって、前記第1の方向の変位に対応した信号を得、
前記第1のレンズは前記第1の受光素子との距離が一定になるように前記光モジュール部内で固定され、
前記第2の光学系は第2の光源と第2のレンズと第2の受光素子とを有し、
前記第2の光学系は、前記第2の光源からの光を前記第2のレンズを介して前記反射部材の該光モジュール部と向き合う面の前記回折格子に入射させ、該入射させた光の前記反射部材の回折格子による反射光を前記第2の受光素子で受光することによって、前記第2の方向の変位に対応した信号を得、
前記第2のレンズは、該第2のレンズを通過し前記回折格子に入射する光が該回折格子上でフォーカスがとれた状態にするための可動機構を設けた上で前記光モジュール部内で前記第1の方向にのみ移動可能に固定されている
ことを特徴とする光学式変位センサ。 - 前記第1の光源および前記第2の光源は、1個の光源と、該1個の光源からの光を2分岐させる光分岐プリズムとから構成され、前記第1の光源からの光は前記光分岐プリズムで2分岐された光の一方であり、前記第2の光源からの光は前記光分岐プリズムで2分岐された光の他方であることを特徴とする請求項1に記載の光学式変位センサ。
- 前記光分岐プリズムは、平行に配置された第1および第2の半透過膜を有し、前記第1の半透過膜を透過した光を前記第2のレンズに入射させ、前記第1の半透過膜で反射した後に前記第2の半透過膜で反射した光を前記第1のレンズに入射させることを特徴とする請求項2に記載の光学式変位センサ。
- 前記第2の半透過膜の、前記第1の半透過膜と向かい合う側の反対側に、非点収差発生部を設けたことを特徴とする請求項3に記載の光学式変位センサ。
- 請求項1ないし4のうちのいずれか1項に記載の光学式変位センサを有し、前記第1の方向をアキシャル方向と一致させ、前記第2の方向をラジアル方向に対して直交する方向と一致させ、前記第1の方向の変位に対応した信号および前記第2の方向の変位に対応した信号に基づいて、前記基準体と検出体とに相対的に印加された外力を検出することを特徴とする外力検出装置。
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