JP7149478B2 - 距離測定装置及びその制御方法 - Google Patents
距離測定装置及びその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7149478B2 JP7149478B2 JP2018237291A JP2018237291A JP7149478B2 JP 7149478 B2 JP7149478 B2 JP 7149478B2 JP 2018237291 A JP2018237291 A JP 2018237291A JP 2018237291 A JP2018237291 A JP 2018237291A JP 7149478 B2 JP7149478 B2 JP 7149478B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- distance
- exit
- measurement
- reflected
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
本発明の他の態様に係る距離測定装置において、反射面が、光出入射部の先端面であって、測定光を出射し且つ反射光が入射する先端面である。光出入射部と反射面とを一つの部材で兼用させることができる。
図1は、非接触で測定対象物であるワークWまでの距離Dを測定する距離測定装置10の概略図である。ここでいうワークWまでの距離Dとは、後述の光プローブ18の先端(例えば後述の直角プリズムミラー34の出入射面34a)からワークWまでの距離である。この距離測定装置10による距離Dの測定結果は、ワークWの形状測定に用いられる。なお、ワークWの形状には、ワークWの三次元形状、二次元形状、表面形状(表面粗さ等)、輪郭形状、及び各種の寸法形状(長さ又は径等)などが含まれる。このため、距離測定装置10は、ワークWの形状を測定する形状測定装置に搭載可能である。
図3は、制御装置24の機能ブロック図である。図3に示すように、制御装置24には、既述の波長掃引光源12及び光検出器20の他に、記憶部36及び表示部38などが接続されている。記憶部36は、制御装置24の不図示の制御プログラム、及び距離D等の測定結果を記憶する。表示部38は、距離D等の測定結果と、距離測定装置10の操作画面及び設定画面とを表示する。
図6は、上記構成の距離測定装置10によるワークWまでの距離Dの測定処理(本発明の距離測定装置の制御方法に相当)の流れを示すフローチャートである。
以上のように本実施形態では、光プローブ18を用いて距離D1と距離D2とを測定することで、これら距離D1と距離D2との差分に基づき距離Dを演算することができる。その結果、支持部材28の温度変化による支持部材28の伸縮に関係なく、ワークWまでの距離Dを高精度に測定することができる。
以下、他実施形態1~4の距離測定装置10について説明する。なお、他実施形態1~4の距離測定装置10は、光プローブ18が異なる点を除けば、上記実施形態の距離測定装置10と基本的に同じ構成である。このため、上記実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
図7は、他実施形態1の距離測定装置10の光プローブ18Aの概略図である。図7に示すように、他実施形態1の光プローブ18Aでは、結像レンズ32が直角プリズムミラー34の出入射面34a上に設けられている。そして、結像レンズ32は直角プリズムミラー34を介して支持部材28に支持されている。なお、他実施形態1では、結像レンズ32が本発明の第1光学素子に相当し、直角プリズムミラー34及びコリメータレンズ30が本発明の第2光学素子に相当する。
図8は、他実施形態2の距離測定装置10の光プローブ18Bの概略図である。図8に示すように、他実施形態2の光プローブ18Bは、コリメータレンズ30が省略されておち且つ結像レンズ32の位置がセンサヘッド26側にシフトされている点を除けば、上記実施形態の光プローブ18と基本的に同じ構成である。このため、他実施形態2では上記実施形態と同様の効果が得られる。
図9は、他実施形態3の距離測定装置10の光プローブ18Cの概略図である。図9に示すように、光プローブ18Cは、直角プリズムミラー34を有しておらず、センサヘッド26から出力された測定光LAを屈折させることなく、コリメータレンズ30を通して結像レンズ32によりワークWの測定面に集光させる。このため、他実施形態3では、結像レンズ32が本発明の第1光学素子に相当し、コリメータレンズ30が本発明の第2光学素子に相当する。
図10は、他実施形態4の距離測定装置10の光プローブ18Dの概略図である。図10に示すように、光プローブ18Dは、ワークWの測定面(例えば穴の内面)を測定光LAで回転走査するための光回転プローブである。
上記実施形態では、センサヘッド26のヘッド先端面26aで反射された測定光LAの一部を参照光LCとしているが、例えば、光ファイバーケーブル22Bのケーブル先端面で反射された測定光LAの一部を参照光LCとして用いてもよい。この場合、光ファイバーケーブル22Bのケーブル先端部が本発明の光出入射部として機能し且つケーブル先端部の先端面が本発明の反射面として機能する。さらに、ミラー及びプリズム等のワークW以外の反射面で反射された測定光LAの一部を参照光LCとして用いてもよい。
12…波長掃引光源,
18,18A~18D…光プローブ,
20…光検出器,
22A~22C…光ファイバーケーブル,
24…制御装置
26…センサヘッド,
26a…ヘッド先端面,
28…支持部材,
30…コリメータレンズ,
32…結像レンズ,
32a…レンズ面,
34…直角プリズムミラー,
34a…出入射面,
44…演算部,
46…周波数解析部,
48…距離演算部,
D,D1,D2…距離,
LA…測定光,
LB1,LB2…反射光,
LC…参照光
Claims (9)
- 測定光を出力する光源と、
前記光源から出力された前記測定光の一部を参照光として反射する反射面と、
前記光源に接続された導光路であって、前記光源から出力された前記測定光のうちで前記一部とは異なる前記測定光を出射し且つ前記測定光の反射光が入射する光出入射部を有する導光路と、
前記光出入射部から出射される前記測定光及び前記光出入射部に入射する前記反射光の双方の光路に配置された第1光学素子であって、前記光出入射部から入射した前記測定光を測定対象物に向けて出射し且つ前記測定対象物にて反射された前記反射光が入射する出入射面を有する第1光学素子と、
前記光出入射部に設けられ、前記第1光学素子を前記光路に配置された状態で支持する支持部材と、
前記参照光と、前記測定対象物にて反射された前記反射光である第1反射光と、前記出入射面にてフレネル反射された前記反射光である第2反射光と、の干渉信号を検出する干渉信号検出部と、
前記干渉信号検出部が検出した前記干渉信号に基づき、前記光出入射部と前記測定対象物との間の第1距離、及び前記光出入射部と前記出入射面との間の第2距離を演算する演算部と、
を備える距離測定装置。 - 前記演算部が、前記第1距離及び前記第2距離の演算結果に基づき、前記出入射面と前記測定対象物との間の第3距離を演算する請求項1に記載の距離測定装置。
- 前記反射面が、前記光出入射部の先端面であって、前記測定光を出射し且つ前記反射光が入射する先端面である請求項1又は2に記載の距離測定装置。
- 前記第1光学素子が、前記第1光学素子に入射した前記測定光を反射して前記出入射面から前記測定対象物に向けて出射し、且つ前記出入射面に入射した前記測定対象物からの前記第1反射光と、前記出入射面にて反射された前記第2反射光と、を前記光出入射部に向けて反射する反射体である請求項1から3のいずれか1項に記載の距離測定装置。
- 前記第1光学素子が、前記測定光を前記測定対象物に集光させる結像レンズであり、
前記出入射面が、前記結像レンズにおける前記測定光の出射面である請求項1から3のいずれか1項に記載の距離測定装置。 - 前記第1反射光及び前記参照光の干渉信号成分を第1干渉信号成分とし、前記第2反射光及び前記参照光の干渉信号成分を第2干渉信号成分とし、前記第1干渉信号成分のピーク周波数を第1ピーク周波数とし、前記第2干渉信号成分のピーク周波数を第2ピーク周波数とした場合に、前記演算部が、前記干渉信号検出部により検出された前記干渉信号から前記第1ピーク周波数及び前記第2ピーク周波数を検出し、前記第1ピーク周波数に基づき前記第1距離を演算し且つ前記第2ピーク周波数に基づき前記第2距離を演算する請求項1から5のいずれか1項に記載の距離測定装置。
- 前記光出入射部と前記第1光学素子との間で前記光路に沿って配置された1又は複数の第2光学素子を備え、
前記支持部材が、前記第2光学素子を前記光路に配置された状態で支持する請求項1から6のいずれか1項に記載の距離測定装置。 - 測定光を出力する光源と、
前記光源から出力された前記測定光の一部を参照光として反射する反射面と、
前記光源に接続された導光路であって、前記光源から出力された前記測定光のうちで前記一部とは異なる前記測定光を出射し且つ前記測定光の反射光が入射する光出入射部を有する導光路と、
前記光出入射部から出射される前記測定光及び前記光出入射部に入射する前記反射光の双方の光路に配置された第1光学素子であって、前記光出入射部から入射した前記測定光を測定対象物に向けて出射し且つ前記測定対象物にて反射された前記反射光が入射する出入射面を有する第1光学素子と、
前記光出入射部に設けられ、前記第1光学素子を前記光路に配置された状態で支持する支持部材と、
を備える距離測定装置の制御方法において、
前記参照光と、前記測定対象物にて反射された前記反射光である第1反射光と、前記出入射面にてフレネル反射された前記反射光である第2反射光と、の干渉信号を検出する干渉信号検出ステップと、
前記干渉信号検出ステップで検出した前記干渉信号に基づき、前記光出入射部と前記測定対象物との間の第1距離、及び前記光出入射部と前記出入射面との間の第2距離を演算する演算ステップと、
を有する距離測定装置の制御方法。 - 前記演算ステップでは、前記第1距離及び前記第2距離の演算結果に基づき、前記出入射面と前記測定対象物との間の第3距離を演算する請求項8に記載の距離測定装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018237291A JP7149478B2 (ja) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 距離測定装置及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018237291A JP7149478B2 (ja) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 距離測定装置及びその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020098181A JP2020098181A (ja) | 2020-06-25 |
JP7149478B2 true JP7149478B2 (ja) | 2022-10-07 |
Family
ID=71106870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018237291A Active JP7149478B2 (ja) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 距離測定装置及びその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7149478B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009270939A (ja) | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Keyence Corp | 光学式変位計 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3887482B2 (ja) * | 1998-03-26 | 2007-02-28 | 株式会社キリンテクノシステム | 表面検査装置 |
JP5728793B2 (ja) * | 2013-09-19 | 2015-06-03 | 株式会社東京精密 | 非接触計測装置 |
-
2018
- 2018-12-19 JP JP2018237291A patent/JP7149478B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009270939A (ja) | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Keyence Corp | 光学式変位計 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020098181A (ja) | 2020-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6256995B2 (ja) | 座標測定システムおよび方法 | |
JP7005750B2 (ja) | コヒーレンストモグラフの光学デバイスの方向を決定するデバイス、コヒーレンストモグラフ、及びレーザ処理システム | |
US11009337B2 (en) | Calibration of an interferometer | |
JP5486379B2 (ja) | 面形状計測装置 | |
JP2008541101A (ja) | 物体の表面測定装置およびその表面測定方法 | |
US9329027B2 (en) | Measuring unit, measuring system and method for determining a relative position and relative orientation | |
TWI452262B (zh) | 同時量測位移及傾角之干涉儀系統 | |
KR20140048824A (ko) | 교정 장치, 교정 방법 및 계측 장치 | |
JP2019152664A (ja) | 透明なチューブの内径測定のための方法及び装置 | |
JP2009520955A5 (ja) | ||
JP7112311B2 (ja) | 変位計測装置 | |
JP5517097B2 (ja) | 屈折率測定装置及び屈折率測定方法 | |
WO2012170275A1 (en) | Coupled multi-wavelength confocal systems for distance measurements | |
JP7149478B2 (ja) | 距離測定装置及びその制御方法 | |
JP7236027B2 (ja) | 光回転プローブ及び形状測定装置 | |
JP4183220B2 (ja) | 光学球面曲率半径測定装置 | |
JP2023171867A (ja) | 多軸レーザ干渉測長器 | |
US6285451B1 (en) | Noncontacting optical method for determining thickness and related apparatus | |
US20120316830A1 (en) | Coupled multi-wavelength confocal systems for distance measurements | |
JPH095059A (ja) | 平面度測定装置 | |
JP4696249B2 (ja) | 形状測定方法及び装置 | |
JP4804977B2 (ja) | 波長可変レーザ装置および光断層画像化装置 | |
KR102008253B1 (ko) | 간섭계 기반의 다채널 광 계측기 | |
RU2270979C2 (ru) | Устройство для определения профиля внутренней поверхности объекта | |
US20240230311A1 (en) | Reflective interferometer systems and methods thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211028 |
|
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: 20220824 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220824 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220906 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7149478 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |