JP7070614B2 - 光学計測装置 - Google Patents
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Description
上記の構成によれば、たとえば計測対象物が、2枚の透明体(ガラス等)の間にスペーサ等によって空間が設けられた構成を有し、選択された5つの波長のうちの4つが計測波長と一致した場合であっても、残りの1つの波長における受光量に基づいて異常波形を検出することができる。
上記の構成によれば、波長ごとに閾値を設定することによって、異常波形をより正確に検出することができる。
まず、本実施の形態に従う光学計測装置により解決される課題およびそれを実現するための構成について概要を説明する。
図3は、本実施の形態に従う光学計測装置1の装置構成の一例を示す模式図である。図3を参照して、本実施の形態に従う光学計測装置1は、光源10と、導光部20と、センサヘッド30と、受光部40と、処理部50とを含む。
原理的には、光軸AX上において、計測対象物2の表面の位置で焦点を結ぶ波長成分のみが反射されて受光部40に入射する。しかしながら、導光部20(すなわち光源10からセンサヘッドへの照射光の光路)の途中において、照射光の一部が反射して、その反射光が受光部40に入射することが起こり得る。
図7は、第1の実施の形態による、光学計測装置1の異常の判定を説明するための模式的な波形図である。図3および図7を参照して、波長λ1,λ2,λ3,λ4,λ5のそれぞれにおける受光量I1,I2,I3,I4,I5が受光部40によって測定される。処理部50は、各波長における受光量を、その波長に対応した基準値(正常時の受光量)と比較する。たとえば基準値は、工場出荷時に初期設定される。現場でセンサヘッドの挿抜等が行われた場合に、たとえばユーザが光学計測装置1の操作ボタン(図示せず)を操作することにより、基準値を再設定することができる。
<E.第2の実施の形態>
第2の実施の形態では、光学計測装置1は、単一の波長における受光量の変化量に基づいて、異常波形を検出する。光学計測装置1の構成は実施の形態1に係る構成と同じであるので、以後の説明は繰り返さない。
上述したように、本実施の形態に係る光学計測装置1では、受光波形の異常を検出することができる。さらに、受光波形の異常をユーザに気づかせることができる。戻り光が増加したために計測の精度が悪化した場合には、受光波形の異常が検出される。ユーザは、光学計測装置1からの通知によって、低下した精度を高めるための適切な対策(たとえばコネクタのクリーニング、ファイバを延長したことによる戻り光の増加の場合は再度、戻り光成分の値を光学計測装置1の内部に記憶させること)を取ることができる。したがって、光学計測装置における変位測定の精度が低下した場合にも、高い計測精度を再び達成することができる。
Claims (11)
- 複数の波長成分を有する照射光を発生する光源と、
前記光源からの照射光に対して軸上色収差を生じさせるとともに、光軸の延長線上に少なくともその一部が配置される計測対象物からの反射光を受光する光学系と、
前記光学系で受光される反射光を各波長成分に分離して、前記各波長成分の光を受光する受光部と、
前記受光部における前記各波長成分の受光量に基づいて、前記光学系から前記計測対象物までの距離を算出する処理部とを備え、
前記処理部は、受光波形における、予め定められた波長を持つ複数の波長成分の各々の受光量を前記受光量の基準値と比較して、その比較の結果に基づいて、前記計測対象物までの前記距離を正常に測定できるかどうかを判定し、
前記予め定められた波長を持つ複数の波長成分の数は前記距離の測定を要する計測対象物の表面の数よりも大きく、かつ、前記予め定められた波長を持つ複数の波長成分のうち少なくとも1つの波長成分の波長が前記距離の測定に用いられる計測波長とは異なる、光学計測装置。 - 前記処理部は、前記複数の波長成分のうちの少なくとも1つにおける前記基準値に対する前記受光量の変化量が閾値未満である場合には、前記受光波形におけるピーク波長に基づいて、前記計測対象物の変位を計測する、請求項1に記載の光学計測装置。
- 前記複数の波長成分は、5つの波長を含む、請求項1に記載の光学計測装置。
- 前記閾値は、前記光源のスペクトルに基づいて、波長ごとに定められる、請求項2に記載の光学計測装置。
- 複数の波長成分を有する照射光を発生する光源と、
前記光源からの照射光に対して軸上色収差を生じさせるとともに、光軸の延長線上に少なくともその一部が配置される計測対象物からの反射光を受光する光学系と、
前記光学系で受光される反射光を各波長成分に分離して、前記各波長成分の光を受光する受光部と、
前記受光部における前記各波長成分の受光量に基づいて、前記光学系から前記計測対象物までの距離を算出する処理部とを備え、
前記処理部は、受光波形における、予め定められた波長を持つ複数の波長成分の各々の受光量を前記受光量の基準値と比較して、その比較結果が正常であるときに前記計測物までの距離を算出し、前記比較結果が異常であるときは、異常を通知し、
前記予め定められた波長を持つ複数の波長成分の数は前記距離の測定を要する計測対象物の表面の数よりも大きく、かつ、前記予め定められた波長を持つ複数の波長成分のうち少なくとも1つの波長成分の波長が前記距離の測定に用いられる計測波長とは異なる、光学計測装置。 - 前記異常は、前記光学系において、前記照射光の一部が反射することに関連する異常である、請求項5に記載の光学計測装置。
- 前記光学系は、
センサヘッドと、
前記センサヘッドに接続されるとともに、前記光源および前記受光部に接続されるケーブルとを含み、
前記異常は、前記センサヘッドと前記ケーブルとの接続部において前記照射光の一部が反射することに関連する異常である、請求項5に記載の光学計測装置。 - 前記光学系は、
センサヘッドと、
前記センサヘッドに接続されるとともに、前記光源および前記受光部に接続されるケーブルと、
前記ケーブルに設けられた合波部とを含み、
前記異常は、前記合波部の不良に関連する異常である、請求項5に記載の光学計測装置。 - 前記光学系は、
センサヘッドと、
前記センサヘッドに接続されるとともに、前記光源および前記受光部に接続されるケーブルと、
前記ケーブルに設けられた分波部とを含み、
前記異常は、前記分波部の不良に関連する異常である、請求項5に記載の光学計測装置。 - 前記光学系は、
複数のケーブルと、
前記複数のケーブルを直列接続するための少なくとも1つのコネクタとを含み、
前記異常は、前記少なくとも1つのコネクタの不良に関連する異常または前記複数のケーブルの直列接続の長さに関連する異常である、請求項5に記載の光学計測装置。 - 前記光学系は、
光ファイバを含むケーブルを有し、
前記異常は、前記光ファイバの端面の傷に起因する異常または前記光ファイバの端面の汚れに起因する異常である、請求項5に記載の光学計測装置。
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JP2013174593A (ja) | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Mitsutoyo Corp | 測定の信頼性評価機能を有するクロマティック・レンジ・センサ |
JP2015148532A (ja) | 2014-02-07 | 2015-08-20 | キヤノン株式会社 | 距離計測装置、撮像装置、距離計測方法、およびプログラム |
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