JP2717250B2 - 光学式測長方法 - Google Patents
光学式測長方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ビームを被測定物体に投射し、その乱反
射光から被測定物体までの距離または被測定物体の変位
を測定する光学式測長方法に関する。
射光から被測定物体までの距離または被測定物体の変位
を測定する光学式測長方法に関する。
［従来の技術］ 従来、こうした光学式測長方法を採用した計測器とし
て、第５図に示すようなものがあった。同図に示すよう
に、投光器１から投光される光ビーム２を、集光レンズ
３を介して被測定物体５にスポットを結ぶように当て
て、そしてその乱反射光を、集光レンズ６を介して集光
して、所定の位置に配置された半導体位置検出器７に結
像させる。そうすると、半導体位置検出器７はその結像
点の位置を検出するものであるから、その結像点の位置
から、三角測量法の原理に基づいて被測定物体５までの
距離を測定することができる。
て、第５図に示すようなものがあった。同図に示すよう
に、投光器１から投光される光ビーム２を、集光レンズ
３を介して被測定物体５にスポットを結ぶように当て
て、そしてその乱反射光を、集光レンズ６を介して集光
して、所定の位置に配置された半導体位置検出器７に結
像させる。そうすると、半導体位置検出器７はその結像
点の位置を検出するものであるから、その結像点の位置
から、三角測量法の原理に基づいて被測定物体５までの
距離を測定することができる。
ところで、前記投光器１としては、発光ダイオードや
半導体レーザ等が用いられるが、発光ダイオードを用い
たときの被測定物体上のスポットは円形をしており、ま
た半導体レーザを用いたときの被測定物体上のスポット
は楕円形をしている。
半導体レーザ等が用いられるが、発光ダイオードを用い
たときの被測定物体上のスポットは円形をしており、ま
た半導体レーザを用いたときの被測定物体上のスポット
は楕円形をしている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来の光学式測長方法では、例え
ば、被測定物体上の白黒の境界部に光ビームのスポット
を当てようとすると、スポットの一部分（被測定物体の
白色部分を投射する部分）だけが強く反射し、半導体位
置検出器７は、スポットのその一部分だけを検出してし
まうことがあった。このために、半導体検出器７の検出
結果は、スポットの中心位置と偏差を持った位置を該ス
ポットの中心として検出したものになり、測定結果とし
ての被測定物体５との距離が、誤差を含んだものになる
問題が生じた。
ば、被測定物体上の白黒の境界部に光ビームのスポット
を当てようとすると、スポットの一部分（被測定物体の
白色部分を投射する部分）だけが強く反射し、半導体位
置検出器７は、スポットのその一部分だけを検出してし
まうことがあった。このために、半導体検出器７の検出
結果は、スポットの中心位置と偏差を持った位置を該ス
ポットの中心として検出したものになり、測定結果とし
ての被測定物体５との距離が、誤差を含んだものになる
問題が生じた。
なお、この誤差を小さなものとするには、被測定物体
上のスポットの面積を小さくすれば良いが、スポットの
面積を小さくすると、被測定物体５の表面粗さに起因し
て生じる半導体検出器７の検出信号のノイズが大きくな
る問題が生じ、正確な測定結果を得ることができなかっ
た。
上のスポットの面積を小さくすれば良いが、スポットの
面積を小さくすると、被測定物体５の表面粗さに起因し
て生じる半導体検出器７の検出信号のノイズが大きくな
る問題が生じ、正確な測定結果を得ることができなかっ
た。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、被測
定物体の表面粗さに起因して発生するノイズを低く抑え
たままで、被測定物体上の白黒等の色彩の境界部分で発
生するスポット位置の測定誤差を小さくした光学式測長
方法を提供することを目的とする。
定物体の表面粗さに起因して発生するノイズを低く抑え
たままで、被測定物体上の白黒等の色彩の境界部分で発
生するスポット位置の測定誤差を小さくした光学式測長
方法を提供することを目的とする。
発明の構成 ［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、前記問題点を解決する
ための手段として、本発明は以下に示す構成を取った。
即ち、本発明の光学式測長方法は、 断面が楕円形の光ビームの投光器から投光される光ビ
ームを集光レンズを介して被測定物体上にスポットを結
ぶように当てて、その乱反射光を他の集光レンズを介し
て集光し所定の位置に配置された受光位置検出器に当て
て、その受光位置検出器の検出結果から前記被測定物体
までの距離または前記被測定物体の変位を測定する光学
式測長方法において、 前記被測定物体上に当たる楕円形のスポットの長軸
を、前記両集光レンズの夫々の光軸を含む面に対して垂
直な方向に一致させて、長さ1.5mm〜3.0mmにし、該楕円
形のスポットの短軸の長さを前記長軸の長さの30％〜60
％にしたことを要旨としている。
ための手段として、本発明は以下に示す構成を取った。
即ち、本発明の光学式測長方法は、 断面が楕円形の光ビームの投光器から投光される光ビ
ームを集光レンズを介して被測定物体上にスポットを結
ぶように当てて、その乱反射光を他の集光レンズを介し
て集光し所定の位置に配置された受光位置検出器に当て
て、その受光位置検出器の検出結果から前記被測定物体
までの距離または前記被測定物体の変位を測定する光学
式測長方法において、 前記被測定物体上に当たる楕円形のスポットの長軸
を、前記両集光レンズの夫々の光軸を含む面に対して垂
直な方向に一致させて、長さ1.5mm〜3.0mmにし、該楕円
形のスポットの短軸の長さを前記長軸の長さの30％〜60
％にしたことを要旨としている。
［作用］ 以上のように構成された本発明の光学式測長方法によ
れば、被測定物体上に楕円形の光ビームのスポットが形
成され、しかも、その楕円形のスポットの長軸を、前記
投光側の集光レンズおよび受光側の集光レンズの夫々の
光軸を含む面に対して垂直な方向に一致させている。こ
のため、前記楕円形のスポットの短軸方向が、被測定物
体までの距離変化により生じる受光位置検出器上での像
移動の方向となり、被測定物体上の白黒等の色彩の境界
部分で発生するスポットの中心位置検出誤差は、その短
軸の長さの範囲でしか起こらない。したがって、発光ダ
イオード等の円形スポットと比較して、そのスポットの
面積を同じ大きさのまま、即ち、被測定物体の表面粗さ
に起因して発生するノイズを同じ程度のままで、前記ス
ポットの中心位置検出誤差を小さくすることができ、ま
た、当然、半導体レーザ等の楕円形ビームであって投射
するスポットの方向を定めていないものと比較して、前
記スポットの中心位置検出誤差を小さくすることができ
る。さらに、被測定物体上の楕円形のスポットの長軸を
長さ1.5mm〜3.0mmにし、スポットの短軸の長さを長軸の
長さの30％〜60％にすることにより、第４図に示すよう
に、被測定物体の凹凸の段差にスポットが位置しときに
発生するダレを許容範囲に抑えた状態で、被測定物体の
表面粗さに起因して発生するノイズを小さくすることが
できる。
れば、被測定物体上に楕円形の光ビームのスポットが形
成され、しかも、その楕円形のスポットの長軸を、前記
投光側の集光レンズおよび受光側の集光レンズの夫々の
光軸を含む面に対して垂直な方向に一致させている。こ
のため、前記楕円形のスポットの短軸方向が、被測定物
体までの距離変化により生じる受光位置検出器上での像
移動の方向となり、被測定物体上の白黒等の色彩の境界
部分で発生するスポットの中心位置検出誤差は、その短
軸の長さの範囲でしか起こらない。したがって、発光ダ
イオード等の円形スポットと比較して、そのスポットの
面積を同じ大きさのまま、即ち、被測定物体の表面粗さ
に起因して発生するノイズを同じ程度のままで、前記ス
ポットの中心位置検出誤差を小さくすることができ、ま
た、当然、半導体レーザ等の楕円形ビームであって投射
するスポットの方向を定めていないものと比較して、前
記スポットの中心位置検出誤差を小さくすることができ
る。さらに、被測定物体上の楕円形のスポットの長軸を
長さ1.5mm〜3.0mmにし、スポットの短軸の長さを長軸の
長さの30％〜60％にすることにより、第４図に示すよう
に、被測定物体の凹凸の段差にスポットが位置しときに
発生するダレを許容範囲に抑えた状態で、被測定物体の
表面粗さに起因して発生するノイズを小さくすることが
できる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例の光学式測長方法を採用した
計測器について詳細に説明する。
計測器について詳細に説明する。
第１図は、その計測器の概略を示す斜視図である。同
図に示すように、その計測器は、被測定物体Ｗに断面楕
円形のレーザ光を照射する半導体レーザ11と、半導体レ
ーザ11と被測定物体Ｗとの間に設けられて、半導体レー
ザ11からの光ビーム12を集光して被測定物体Ｗにスポッ
トSPを結ぶように当てる集光レンズ13と、被測定物体Ｗ
に対して半導体レーザ11側の所定の位置に配置され、結
像点（スポットSP）の位置を検出する半導体位置検出器
（PSD）15と、被測定物体ＷとPSD15との間に設けられ
て、被測定物体Ｗからの乱反射光をPSD15に集めて当て
る集光レンズ16とから構成されるもので、しかも、半導
体レーザ11をその中心軸を中心として回転させて位置決
めすることにより、被測定物体Ｗ上に結ばれる楕円形の
スポットSPの長軸が両集光レンズ13,16の夫々の光軸Z1,
Z2を含む面Ｓに対して垂直な方向Ｋに一致するようにな
されており、また、半導体レーザ11と集光レンズ13との
距離ｌを調整して、測定距離Ｌのところに結ばれるスポ
ットSPの長軸が長さ1.5mm〜3.0mmとなるように、測定距
離Ｌの許容範囲が定められている。
図に示すように、その計測器は、被測定物体Ｗに断面楕
円形のレーザ光を照射する半導体レーザ11と、半導体レ
ーザ11と被測定物体Ｗとの間に設けられて、半導体レー
ザ11からの光ビーム12を集光して被測定物体Ｗにスポッ
トSPを結ぶように当てる集光レンズ13と、被測定物体Ｗ
に対して半導体レーザ11側の所定の位置に配置され、結
像点（スポットSP）の位置を検出する半導体位置検出器
（PSD）15と、被測定物体ＷとPSD15との間に設けられ
て、被測定物体Ｗからの乱反射光をPSD15に集めて当て
る集光レンズ16とから構成されるもので、しかも、半導
体レーザ11をその中心軸を中心として回転させて位置決
めすることにより、被測定物体Ｗ上に結ばれる楕円形の
スポットSPの長軸が両集光レンズ13,16の夫々の光軸Z1,
Z2を含む面Ｓに対して垂直な方向Ｋに一致するようにな
されており、また、半導体レーザ11と集光レンズ13との
距離ｌを調整して、測定距離Ｌのところに結ばれるスポ
ットSPの長軸が長さ1.5mm〜3.0mmとなるように、測定距
離Ｌの許容範囲が定められている。
なお、半導体レーザ11から投光される光ビーム12の断
面は既述したように楕円形をしているが、その楕円形の
短軸の長さは、その長軸の30％から60％（本実施例の場
合には40％）である。なお、短軸の長さを長軸の長さの
30％未満とすると楕円形のスポットSPが扁平になりずぎ
てノイズが大きくなるおそれがあり、短軸の長さを長軸
の長さの60％超とすると円形に近くなりすぎてダレが大
きくなるおそれがあるので、スポットSPを楕円形とした
メリット（ダレとノイズの抑制）を十分に発揮できなく
なるおそれがある。ただし、この範囲（30％〜60％）を
わずかに外れたからといっていきなりダレが大きくなっ
たりノイズが大きくなったりするわけではない。
面は既述したように楕円形をしているが、その楕円形の
短軸の長さは、その長軸の30％から60％（本実施例の場
合には40％）である。なお、短軸の長さを長軸の長さの
30％未満とすると楕円形のスポットSPが扁平になりずぎ
てノイズが大きくなるおそれがあり、短軸の長さを長軸
の長さの60％超とすると円形に近くなりすぎてダレが大
きくなるおそれがあるので、スポットSPを楕円形とした
メリット（ダレとノイズの抑制）を十分に発揮できなく
なるおそれがある。ただし、この範囲（30％〜60％）を
わずかに外れたからといっていきなりダレが大きくなっ
たりノイズが大きくなったりするわけではない。
以上のように構成された計測器によれば、PSD5の検出
した位置信号から、三角測量法の原理に基づいて、被測
定物体Ｗまでの距離または被測定物体Ｗの変位を測定す
ることができる。
した位置信号から、三角測量法の原理に基づいて、被測
定物体Ｗまでの距離または被測定物体Ｗの変位を測定す
ることができる。
なお、被測定物体Ｗに結ばれる楕円形のスポットSPに
ついて短軸長を長軸長の30％〜60％（この実施例では40
％）としたときに、長軸が長さ1.5mm〜3.0mmとなるよう
に、測定距離Ｌの許容範囲が定められているのはどうゆ
う理由によるものかを、第２図ないし第４図のグラフを
用いて以下説明する。
ついて短軸長を長軸長の30％〜60％（この実施例では40
％）としたときに、長軸が長さ1.5mm〜3.0mmとなるよう
に、測定距離Ｌの許容範囲が定められているのはどうゆ
う理由によるものかを、第２図ないし第４図のグラフを
用いて以下説明する。
第２図（ａ）は、光ビーム12の焦点距離を100mmとし
た場合に、被測定物体Ｗまでの距離Ｌと、被測定物体Ｗ
上に形成される楕円形のスポットSPの長軸長および短軸
長との関係を示すグラフであり、第２図（ｂ）は、第２
図（ａ）の条件で各測定距離Ｌが80mm、100mm、120mmの
ときに、PSD15で検出される段差特性データを示すグラ
フである。また、第３図（ａ）は、光ビーム12の焦点距
離を200mmとした場合に、被測定物体Ｗまでの距離Ｌ
と、被測定物体Ｗ上に形成される楕円形のスポットSPの
長軸長および短軸長との関係を示すグラフであり、第３
図（ｂ）は、第３図（ａ）の条件で各測定距離Ｌが80m
m、100mm、120mmのときに、PSD15で検出される段差特性
データを示すグラフである。なお、これら段差特性デー
タは、被測定物体Ｗの表面を矩形の凹凸を有するように
して、被測定物体Ｗに対して平行に本実施例の計測器を
移動させることにより、実験的に得たものである。第２
図（ａ）および第２図（ｂ）から分かるように、被測定
物体Ｗ上に形成される楕円の長軸長および短軸長が短く
なる（即ち、楕円の面積が小さくなる）と、PSD15で検
出される段差特性データは、ノイズを多く含んだものと
なり（被測定物体Ｗまでの距離Ｌが100mmのとき、最も
ノイズが多い。）、また、第３図（ａ）および第３図
（ｂ）から分かるように、被測定物体Ｗ上に形成される
楕円の長軸長および短軸長が長くなると、PSD15で検出
される段差特性データは、段差部分の立ち上がりまたは
立ち下がり部分の誤差を示すダレが大きくなったものに
なっている。「ダレ」をさらに詳しく説明するなら、被
測定物体Ｗの表面が垂直な段差を持っている場合に、こ
の段差を、垂直な立ち上がり（または立ち下がり）とし
てではなく、傾きを持った立ち上がり（立ち下がり）と
して検出することがあるが、この立ち上がりまたは立ち
下がりに要する移動距離を、「ダレ」と言っている。そ
して、ダレが０であるのが理想的ではあるが、実用上問
題とならないダレの大きさは3mm以下である。そこでダ
レの許容範囲を3mm以下として設定する。第４図は、既
述したノイズおよびダレの大きさと楕円形のスポットSP
の長軸長との関係を示すグラフであり、この図から、ダ
レを許容範囲（3mm以下）に抑えるには楕円形のスポッ
トSPの長軸を3.0mm以下とすればよいことが分かる。ま
た、第４図に示すように、楕円形のスポットSPの長軸が
短くなるほどノイズが大きくなる傾向にある。当然なが
らノイズは小さいほどよいのであるが、ノイズを0.2mm
以下に抑えることができれば実用上あまり問題にはなら
ない。したがって、ノイズを抑制するという観点から
は、スポットSPの長軸を1.5mm以上とすればよいことが
分かる。結局、ダレを許容範囲内に抑えて、被測定物体
の表面粗さに起因して発生するノイズを小さくするに
は、楕円形のスポットSPの長軸を長さ1.5mm〜3.0mmとす
ることが最も良いことが分かる。
た場合に、被測定物体Ｗまでの距離Ｌと、被測定物体Ｗ
上に形成される楕円形のスポットSPの長軸長および短軸
長との関係を示すグラフであり、第２図（ｂ）は、第２
図（ａ）の条件で各測定距離Ｌが80mm、100mm、120mmの
ときに、PSD15で検出される段差特性データを示すグラ
フである。また、第３図（ａ）は、光ビーム12の焦点距
離を200mmとした場合に、被測定物体Ｗまでの距離Ｌ
と、被測定物体Ｗ上に形成される楕円形のスポットSPの
長軸長および短軸長との関係を示すグラフであり、第３
図（ｂ）は、第３図（ａ）の条件で各測定距離Ｌが80m
m、100mm、120mmのときに、PSD15で検出される段差特性
データを示すグラフである。なお、これら段差特性デー
タは、被測定物体Ｗの表面を矩形の凹凸を有するように
して、被測定物体Ｗに対して平行に本実施例の計測器を
移動させることにより、実験的に得たものである。第２
図（ａ）および第２図（ｂ）から分かるように、被測定
物体Ｗ上に形成される楕円の長軸長および短軸長が短く
なる（即ち、楕円の面積が小さくなる）と、PSD15で検
出される段差特性データは、ノイズを多く含んだものと
なり（被測定物体Ｗまでの距離Ｌが100mmのとき、最も
ノイズが多い。）、また、第３図（ａ）および第３図
（ｂ）から分かるように、被測定物体Ｗ上に形成される
楕円の長軸長および短軸長が長くなると、PSD15で検出
される段差特性データは、段差部分の立ち上がりまたは
立ち下がり部分の誤差を示すダレが大きくなったものに
なっている。「ダレ」をさらに詳しく説明するなら、被
測定物体Ｗの表面が垂直な段差を持っている場合に、こ
の段差を、垂直な立ち上がり（または立ち下がり）とし
てではなく、傾きを持った立ち上がり（立ち下がり）と
して検出することがあるが、この立ち上がりまたは立ち
下がりに要する移動距離を、「ダレ」と言っている。そ
して、ダレが０であるのが理想的ではあるが、実用上問
題とならないダレの大きさは3mm以下である。そこでダ
レの許容範囲を3mm以下として設定する。第４図は、既
述したノイズおよびダレの大きさと楕円形のスポットSP
の長軸長との関係を示すグラフであり、この図から、ダ
レを許容範囲（3mm以下）に抑えるには楕円形のスポッ
トSPの長軸を3.0mm以下とすればよいことが分かる。ま
た、第４図に示すように、楕円形のスポットSPの長軸が
短くなるほどノイズが大きくなる傾向にある。当然なが
らノイズは小さいほどよいのであるが、ノイズを0.2mm
以下に抑えることができれば実用上あまり問題にはなら
ない。したがって、ノイズを抑制するという観点から
は、スポットSPの長軸を1.5mm以上とすればよいことが
分かる。結局、ダレを許容範囲内に抑えて、被測定物体
の表面粗さに起因して発生するノイズを小さくするに
は、楕円形のスポットSPの長軸を長さ1.5mm〜3.0mmとす
ることが最も良いことが分かる。
以上のように構成された本実施例の光学式測長方法に
よれば、被測定物体Ｗ上に形成される楕円形のスポット
SPの長軸が、集光レンズ13および集光レンズ16の夫々の
光軸Z1,Z2を含む面Ｓに対して垂直な方向Ｋに一致する
ように構成されているために、そのスポットSPの短軸方
向が、被測定物体Ｗまでの距離変化により生じるPSD15
上での像移動の方向となり、被測定物体Ｗ上の白黒等の
色彩の境界部分で発生するスポットSPの中心位置検出誤
差は、その短軸の長さの範囲でしか起こらず、PSD15に
おけるスポットSPの位置を検出する誤差を低減すること
ができる。また、被測定物体Ｗ上の楕円形のスポットSP
の長軸を長さ1.5mm〜3.0mmにすることにより、被測定物
体Ｗの凹凸の段差にスポットSPが位置したときに発生す
るダレを許容範囲に抑えた状態で、被測定物体Ｗの表面
粗さに起因して発生するノイズを小さくすることができ
る。したがって、本計測器は、高精度な測定結果を得る
ことができる。
よれば、被測定物体Ｗ上に形成される楕円形のスポット
SPの長軸が、集光レンズ13および集光レンズ16の夫々の
光軸Z1,Z2を含む面Ｓに対して垂直な方向Ｋに一致する
ように構成されているために、そのスポットSPの短軸方
向が、被測定物体Ｗまでの距離変化により生じるPSD15
上での像移動の方向となり、被測定物体Ｗ上の白黒等の
色彩の境界部分で発生するスポットSPの中心位置検出誤
差は、その短軸の長さの範囲でしか起こらず、PSD15に
おけるスポットSPの位置を検出する誤差を低減すること
ができる。また、被測定物体Ｗ上の楕円形のスポットSP
の長軸を長さ1.5mm〜3.0mmにすることにより、被測定物
体Ｗの凹凸の段差にスポットSPが位置したときに発生す
るダレを許容範囲に抑えた状態で、被測定物体Ｗの表面
粗さに起因して発生するノイズを小さくすることができ
る。したがって、本計測器は、高精度な測定結果を得る
ことができる。
さらに、既述したように、スポットSPの短軸方向が、
被測定物体Ｗまでの距離変化により生じるPSD15上での
像移動の方向となっているために、従来の円形スポット
等ではPSD15の受光位置からはみ出す像もPSD15で検出す
ることができ、測定距離Ｌの許容範囲を広く取ることが
できる。
被測定物体Ｗまでの距離変化により生じるPSD15上での
像移動の方向となっているために、従来の円形スポット
等ではPSD15の受光位置からはみ出す像もPSD15で検出す
ることができ、測定距離Ｌの許容範囲を広く取ることが
できる。
以上、本発明の一実施例を詳述してきたが、本発明
は、前記実施例に何等限定されるものではなく、例え
ば、投光器としての半導体レーザ11に替えて、発光ダイ
オードの投射口に楕円形の孔の開いた遮蔽板を設けたも
のを用いた構成等、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様にて実施することができるのは勿論の
ことである。
は、前記実施例に何等限定されるものではなく、例え
ば、投光器としての半導体レーザ11に替えて、発光ダイ
オードの投射口に楕円形の孔の開いた遮蔽板を設けたも
のを用いた構成等、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様にて実施することができるのは勿論の
ことである。
発明の効果 以上詳述したように本発明の光学式測長方法によれ
ば、被測定物体の表面粗さに起因して発生するノイズを
低く抑え且つダレを許容範囲に抑え、しかも被測定物体
上の白黒等の色彩の境界部分で発生するスポット位置の
測定誤差を小さくすることにより、被測定物体までの距
離または前記被測定物体の変位を高精度で測定すること
ができる。
ば、被測定物体の表面粗さに起因して発生するノイズを
低く抑え且つダレを許容範囲に抑え、しかも被測定物体
上の白黒等の色彩の境界部分で発生するスポット位置の
測定誤差を小さくすることにより、被測定物体までの距
離または前記被測定物体の変位を高精度で測定すること
ができる。
また、従来の円形スポット等では受光位置検出器の受
光位置からはみ出す像もその受光位置検出器で検出する
ことができ、測定可能な距離の許容範囲を広く取ること
ができる。
光位置からはみ出す像もその受光位置検出器で検出する
ことができ、測定可能な距離の許容範囲を広く取ること
ができる。
第１図は本発明の一実施例を採用した計測器の概略を示
す斜視図、第２図（ａ）は光ビームの焦点距離を100mm
とした場合に被測定物体Ｗまでの距離Ｌと、楕円形のス
ポットの長軸長および短軸長との関係を示すグラフ、第
２図（ｂ）は第２図（ａ）の条件で夫々の測定距離にお
ける段差特性データを示すグラフ、第３図（ａ）は光ビ
ームの焦点距離を200mmとした場合に被測定物体Ｗまで
の距離Ｌと、楕円形のスポットの長軸長および短軸長と
の関係を示すグラフ、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の条
件で夫々の測定距離における段差特性データを示すグラ
フ、第４図はノイズおよびダレの大きさと楕円形のスポ
ットの長軸長との関係を示すグラフ、第５図は従来技術
の説明図である。 Ｗ…被測定物体 11…半導体レーザ 13…集光レンズ 15…半導体位置検出器（PSD） 16…集光レンズ SP…楕円形のスポット
す斜視図、第２図（ａ）は光ビームの焦点距離を100mm
とした場合に被測定物体Ｗまでの距離Ｌと、楕円形のス
ポットの長軸長および短軸長との関係を示すグラフ、第
２図（ｂ）は第２図（ａ）の条件で夫々の測定距離にお
ける段差特性データを示すグラフ、第３図（ａ）は光ビ
ームの焦点距離を200mmとした場合に被測定物体Ｗまで
の距離Ｌと、楕円形のスポットの長軸長および短軸長と
の関係を示すグラフ、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の条
件で夫々の測定距離における段差特性データを示すグラ
フ、第４図はノイズおよびダレの大きさと楕円形のスポ
ットの長軸長との関係を示すグラフ、第５図は従来技術
の説明図である。 Ｗ…被測定物体 11…半導体レーザ 13…集光レンズ 15…半導体位置検出器（PSD） 16…集光レンズ SP…楕円形のスポット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 由人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 森下 耕次 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 立石電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−104803（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−156694（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】断面が楕円形の光ビームの投光器から投光
される光ビームを集光レンズを介して被測定物体上にス
ポットを結ぶように当てて、その乱反射光を他の集光レ
ンズを介して集光し所定の位置に配置された受光位置検
出器に当てて、その受光位置検出器の検出結果から前記
被測定物体までの距離または前記被測定物体の変位を測
定する光学式測長方法において、 前記被測定物体上に当たる楕円形のスポットの長軸を、
前記両集光レンズの夫々の光軸を含む面に対して垂直な
方向に一致させて、長さ1.5mm〜3.0mmにし、 該楕円形のスポットの短軸の長さを前記長軸の長さの30
％〜60％にしたことを特徴とする光学式測長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011546A JP2717250B2 (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 光学式測長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011546A JP2717250B2 (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 光学式測長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185410A JPH01185410A (ja) | 1989-07-25 |
| JP2717250B2 true JP2717250B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=11780959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63011546A Expired - Fee Related JP2717250B2 (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 光学式測長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2717250B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5021412B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2012-09-05 | パナソニック電工Ｓｕｎｘ株式会社 | Ｂｇａ半田ボールの高さ測定装置 |
| JP2022138590A (ja) * | 2021-03-10 | 2022-09-26 | オムロン株式会社 | 三角測距式変位センサ |
| CN117029689B (zh) * | 2023-10-07 | 2024-01-05 | 武汉大学 | 激光三角测量系统及应用其的隧道扫描方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57104803A (en) * | 1980-12-20 | 1982-06-30 | Anritsu Corp | Displacement measuring apparatus |
-
1988
- 1988-01-20 JP JP63011546A patent/JP2717250B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01185410A (ja) | 1989-07-25 |
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