JPH01272907A - Optical scanning type displacement sensor - Google Patents

Optical scanning type displacement sensor

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Publication number
JPH01272907A
JPH01272907A JP10162188A JP10162188A JPH01272907A JP H01272907 A JPH01272907 A JP H01272907A JP 10162188 A JP10162188 A JP 10162188A JP 10162188 A JP10162188 A JP 10162188A JP H01272907 A JPH01272907 A JP H01272907A
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JP
Japan
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light
light beam
target object
mirror
scanning range
Prior art date
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Pending
Application number
JP10162188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Yoshiyasu
利明 吉安
Toshimitsu Isoi
磯井 利光
Motoo Igari
素生 井狩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP10162188A priority Critical patent/JPH01272907A/en
Publication of JPH01272907A publication Critical patent/JPH01272907A/en
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To view the scanning range of a light beam without using any dimming element such as a half-mirror by forming light marks of visible light at both end positions of the scanning range on the surface of the object body of a projection system. CONSTITUTION:The projection system 20 projects and scans a light beam on the surface of the object body 1. A photodetection system 30 has a position detection sensor 32 arranged on the image formation surface where the diffuse reflected light of the light beam by the object body 1 is converged and outputs an electric signal corresponding to the position of a convergence spot moving according to the distance to the object body 1. Then a mark forming device 40 is provided which forms the light marks 2 of visible light at both end positions of the scanning range on the surface of the object body 1 of the projection system 20. Consequently, the light beam photodetected by the position detection sensor 32 and the light marks 2 for viewing need not be mixed and the scanning range of the light beam can be viewed without using any dimming element such as a half-mirror.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、溶接、ぼり取り等を行なうロボット用の視覚
センサとして用いられたり、製品の欠陥検査や寸法測定
等のセンサとして用いられるFA用の変位センサであっ
て、対象物体の表面の二次元形状を光r的な三角測量方
式を用いて計測するようにした光走査型変位センサに関
するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is applicable to FA, which is used as a visual sensor for robots that perform welding, deburring, etc., and as a sensor for product defect inspection, dimension measurement, etc. The present invention relates to an optical scanning displacement sensor that measures the two-dimensional shape of the surface of a target object using an optical triangulation method.

〔従来の技vk1 近年、工場のFA(7アクトリー・オートメーション)
化が進んでおり、生産ラインでは、物体までの距離情報
を用いて物体の位置決め、物体の有無の認識などを行う
変位センサが要望されている。このような要望を満たし
、対象物体までの距離の検出を非接触で行う変位センサ
として、対象、物体までの距離を光学的に測定する6の
があり、三角測量方式のものが比較的慴成が簡単である
ところから実用化されている。
[Conventional technique vk1 In recent years, factory FA (7 Actory Automation)
There is a demand for displacement sensors on production lines that can position objects and recognize the presence or absence of objects using information about the distance to the object. As displacement sensors that meet these demands and detect the distance to a target object without contact, there are six types that optically measure the distance to a target or object, and those that use triangulation are relatively sophisticated. It has been put into practical use because it is simple.

一般にこの種の変位センサは、第13図に示すように、
半導体レーザや発光ダイオード等を備えた投光系20か
ら投光された光ビームを対象物体1に照射し、その拡散
反射光を受光光T系31で集光するとともに、受光光′
?″系31の結像面に形成される集光スポットをPSD
等よりなる位置検出センサ32で受光するように構成さ
れている。
Generally, this type of displacement sensor, as shown in FIG.
A light beam projected from a light projection system 20 equipped with a semiconductor laser, a light emitting diode, etc. is irradiated onto the target object 1, and the diffusely reflected light is collected by a light receiving light T system 31.
? ``The condensed spot formed on the imaging plane of system 31 is PSD
The position detection sensor 32 is configured to receive the light.

位置検出センサ32は集光スポットの位置に対応した電
気信号が得られるのであって、この電気信号に基づいて
対象物体2までの距離が三角測量方式により演算される
のである。
The position detection sensor 32 can obtain an electrical signal corresponding to the position of the focused spot, and based on this electrical signal, the distance to the target object 2 is calculated by triangulation.

一方、対象物体1の表面の二次元形状を得るために、対
象物体1の表面で光ビームを走査させるように投光系2
0に走査ミラー22を設けることが考えられている。こ
の場合には走査ミラー22による光ビームの照射り向と
、位置検出センサ32により得られる対象物体1までの
距離とから対象物体1の表面における走査線」二の2次
元形状を得ることができる。
On the other hand, in order to obtain the two-dimensional shape of the surface of the target object 1, the light projection system 2 is configured to scan the light beam on the surface of the target object 1.
It has been considered to provide a scanning mirror 22 at 0. In this case, the two-dimensional shape of the scanning line on the surface of the target object 1 can be obtained from the irradiation direction of the light beam by the scanning mirror 22 and the distance to the target object 1 obtained by the position detection sensor 32. .

このような光ビームを対象物体1の表面で走査する変位
センサでは、外乱光の影響を少なくするために、投光系
20から対象物体1に照射する光として可視光以外の光
を用いるようにしており、とくに赤外線を用いるのが一
般的である。光ビームとして可視光以外の光を用いてい
ると、対象物体1の表面での走査範囲を目視することが
できないから、光ビームが対象物体1に照射されている
かどうかが確認できないという問題が生じる。この問題
に対処する方法として、周囲光よりも十分に強い可視光
を光ビームに用いることが考えられるが、この場合には
、光ビームを直視することができないから、結h)は問
題の解決にならないのである。
In a displacement sensor that scans the surface of the target object 1 with such a light beam, light other than visible light is used as the light irradiated from the light projection system 20 to the target object 1 in order to reduce the influence of disturbance light. In particular, it is common to use infrared radiation. If light other than visible light is used as the light beam, the scanning range on the surface of the target object 1 cannot be visually observed, so a problem arises in that it is not possible to confirm whether the light beam is irradiating the target object 1. . One possible way to deal with this problem is to use visible light that is sufficiently stronger than the ambient light for the light beam, but in this case, the light beam cannot be viewed directly, so the solution to the problem is It doesn't become.

こうした問題を解決するものとして、第14図に示すよ
うに、位置検出センサ:(2で受光する可視光以外の光
と、光ビームの照射位置を目視するための可視光とをハ
ーフミラ−26を通して混合し、この混合した光で光ビ
ームを形成することが考えられている。
In order to solve these problems, as shown in Fig. 14, light other than visible light received by the position detection sensor It is considered that the mixed light can be used to form a light beam.

L発明が解決しJ:うとする課題J しかしながら、可視光と可視光以外の光とを混合した光
を光ビームに用いる上記構成でけ、ハーフミラ−26を
介して光ビー11が形成されており、各発光素子21.
27からの出力光がバー7ミラー:3− −26で減衰するから、所定強度の光ビームを得るため
には、発光素子21.27の出力を高めることが必要に
なる。その結果、消費電力が大きくなり、また出力の大
きな発光素子21.27を選択しなければならなくなる
9゜ 本発明は」−述の問題点を解決することを目的とするも
のであり、ハーフミラ−等の減光要素を用いることなく
光ビームの走査範囲を目視できるようにした光走査型変
位センサを提供しようとするものである。
Problems to be Solved by the Invention However, with the above configuration in which the light beam is a mixture of visible light and non-visible light, the light beam 11 is formed through the half mirror 26. , each light emitting element 21.
Since the output light from 27 is attenuated by the bar 7 mirrors: 3--26, it is necessary to increase the output of the light emitting elements 21 and 27 in order to obtain a light beam of a predetermined intensity. As a result, power consumption increases, and it is necessary to select a light emitting element 21, 27 with a large output.The present invention aims to solve the problems mentioned above. The present invention aims to provide an optical scanning displacement sensor that allows the scanning range of a light beam to be visually observed without using a light attenuation element such as the above.

[#題を解決するための手段] 本発明では上記目的を達成するために、投光系の対象物
体の表面での走査範囲の両端位置にそれぞれ可視光の光
マークを形成するマーク形成装置を備えているのである
[Means for Solving #Problems] In order to achieve the above object, the present invention includes a mark forming device that forms optical marks of visible light at both end positions of the scanning range on the surface of the target object of the projection system. We are prepared.

また、マーク形成装置は、対象物体の表面に形成される
両光マークの間隔を調節自在とするのが望ましい。
Further, it is desirable that the mark forming device be able to freely adjust the interval between the two optical marks formed on the surface of the target object.

し作用1 上記構成によれば、投光系とは別のマーク形成〜4− 散散を用いて光ビームの走査範囲の1ilii端位置に
Of視尤の光マークを形成するから、位置検出センサで
受光する尤ビームと、目視用の光マークとを混合する必
要がなく、ハーフミラ−等の減光要素を用いずに光ビー
ムの走査範囲の視認ができるようになるのである。
Effect 1 According to the above configuration, the optical mark of the off-visibility is formed at the 1illii end position of the scanning range of the light beam by using the mark formation to 4-dispersion that is separate from the light projection system, so the position detection sensor There is no need to mix the potential beam received by the light beam with a visual optical mark, and the scanning range of the light beam can be visually recognized without using a light attenuation element such as a half mirror.

[実施例11 $1図および第2図に示すように、筐体JO内に投光系
20と受光系30とマーク形成装f!l/L Oとが納
装されでおり、投光系20およびマーク形成装置40か
らの光を取り出す投光窓11と、受光系30に光を導入
する受光窓12とが筐体10の1つの面に開口している
[Example 11 $1 As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a light projecting system 20, a light receiving system 30, and a mark forming device f! A light emitting window 11 that takes out light from the light emitting system 20 and the mark forming device 40, and a light receiving window 12 that introduces light to the light receiving system 30 are installed in one part of the housing 10. It is open on one side.

投光系20は、半導体レーザや発光ダイオード等の赤外
線を発光する発光素子21と、適宜駆動系により値振り
するように駆動されて発光素子21からの光を対象物体
1の表面で走査する走査ミラー22と、発光素子21と
走査ミラー22との間に配設される投光レンズ23およ
びミラー24とでM成されでいる。投光レンズ23は発
光素子21からの光を平行光線とするように構成されて
おり、ミラー24はこの平行光線の向きを変えるのであ
る。したがって、ミラー24の存在により発光素子21
と走査ミラー22との配置関係の制約を減少させること
ができるのであって、比較的狭い筐体10の内部空間を
有効に利用することによって、筐体10を小形化するこ
とができるのである。こうして形成された光ビームは筐
体10の投光窓11を通して対象物体1に照射され、走
査ミラー22の首振りに応じて対象物体1の表面で光ビ
ームが走査されるのである。
The light projecting system 20 includes a light emitting element 21 such as a semiconductor laser or a light emitting diode that emits infrared rays, and a scanning system that scans the surface of the target object 1 with light from the light emitting element 21, which is driven by an appropriate drive system to allocate prices. The mirror 22, a light projecting lens 23 and a mirror 24 arranged between the light emitting element 21 and the scanning mirror 22 form an M configuration. The light projection lens 23 is configured to convert the light from the light emitting element 21 into parallel rays, and the mirror 24 changes the direction of the parallel rays. Therefore, due to the presence of the mirror 24, the light emitting element 21
It is possible to reduce restrictions on the arrangement relationship between the scanning mirror 22 and the scanning mirror 22, and by effectively utilizing the relatively narrow internal space of the housing 10, the housing 10 can be downsized. The light beam thus formed is irradiated onto the target object 1 through the light projection window 11 of the housing 10, and the light beam is scanned over the surface of the target object 1 in accordance with the swinging of the scanning mirror 22.

受光系30は、対象物体1の表面で拡散反射され受光窓
12を通して筐体10内に導入された光を集光する受光
光学系31と、受光光学系31の結像面に配設された一
次元の位置検出センサ32とからなる。位置検出センサ
32は、PSD等で形成されており、受光光学系31の
結像面に形成される受光スポットの位置に対応した電気
信号が得られるようになっている。ここに、走査ミラー
22の首振り方向と、位置検出センサ32の検出方向と
は互いに略直交するように配置される。この構成によれ
ば、走査ミラー22と受光光学系31と位置検出センサ
32との位置関係は固定的であるから、位置検出センサ
32の出力値に基づいた三角測量を行なうことで、走査
ミラー22と対象物体1との鉗離を知ることかでト、結
局は対象物体1の表面の変位量を知ることができるので
ある。
The light-receiving system 30 includes a light-receiving optical system 31 that collects light diffusely reflected on the surface of the target object 1 and introduced into the housing 10 through the light-receiving window 12, and a light-receiving optical system 31 disposed on the imaging plane of the light-receiving optical system 31. It consists of a one-dimensional position detection sensor 32. The position detection sensor 32 is formed of a PSD or the like, and is configured to obtain an electric signal corresponding to the position of a light receiving spot formed on the imaging plane of the light receiving optical system 31. Here, the swinging direction of the scanning mirror 22 and the detection direction of the position detection sensor 32 are arranged to be substantially perpendicular to each other. According to this configuration, since the positional relationship between the scanning mirror 22, the light receiving optical system 31, and the position detection sensor 32 is fixed, by performing triangulation based on the output value of the position detection sensor 32, the scanning mirror 22 By knowing the separation between the target object 1 and the target object 1, the amount of displacement of the surface of the target object 1 can be determined.

ところで、マーク形成装置40は、一対の発光素子41
a、41bと、発光素子41a、41bの前方に配設さ
れた投光レンズ42a、42bとで構成されており、発
光素子41a、41bとしては可視光を発光する発光ダ
イオード等が用いられている。
By the way, the mark forming device 40 includes a pair of light emitting elements 41
a, 41b, and projecting lenses 42a, 42b disposed in front of the light emitting elements 41a, 41b, and light emitting diodes or the like that emit visible light are used as the light emitting elements 41a, 41b. .

また、投光レンズ42a、42bは、発光素子41a。Moreover, the light projecting lenses 42a and 42b are light emitting elements 41a.

41bからの光を平行光線にする。両光光素子41a、
41bは、走査ミラー22の走査方向における両側方に
配設されでおり、発光素子4.1a、41bからの光は
投光窓11を通して対象物体1に照射され、対象物体1
の表面では光ビームの走査範囲の両端位置に光マーク2
を形成するように設定されている。筐体10から対象物
体1までの距離が変化すると、光ビームの走査範囲と光
マーク2の位置とにずれが生じることになるが、筐体1
0と対象物体1との距離は、はぼ一定であり、主た光マ
ーク2は光ビームの走査範囲が対象物体1から外れてい
ないことを確認するのが目的であるから、多少のずれは
ほとんど問題にならない。
The light from 41b is made into parallel rays. Double-light optical element 41a,
41b are arranged on both sides of the scanning mirror 22 in the scanning direction, and the light from the light emitting elements 4.1a and 41b is irradiated onto the target object 1 through the light projection window 11.
On the surface of , there are optical marks 2 at both ends of the scanning range of the light beam.
is set to form. If the distance from the housing 10 to the target object 1 changes, a shift will occur between the scanning range of the light beam and the position of the optical mark 2.
The distance between 0 and the target object 1 is approximately constant, and the purpose of the main optical mark 2 is to confirm that the scanning range of the light beam does not deviate from the target object 1, so some deviation is Almost no problem.

以上のようにして、光ビームの走査範囲を示すために従
来のようにハーフミラ−を用いる必要がなく、発光素子
21からの光の利用効率が高くなるから、光ビームの強
度の滅貨が防止できるのである。
As described above, there is no need to use a half mirror as in the conventional method to indicate the scanning range of the light beam, and the efficiency of using light from the light emitting element 21 is increased, thereby preventing the intensity of the light beam from decreasing. It can be done.

[実施例2] 実施例1では光マーク2を形成する光線の方向が固定さ
れていたが、光ビームの走査範囲と光マーク2どのずれ
を補正したい場合や、光マーク2で光ビームの走査範囲
以外のマーク付けを行ないたいような場合には、光マー
ク2を形成する光線の方向を変えたいことがある。
[Example 2] In Example 1, the direction of the light beam forming the optical mark 2 was fixed, but if you want to correct the deviation between the scanning range of the optical beam and the optical mark 2, or when you want to correct the deviation between the scanning range of the optical beam and the optical mark 2, When it is desired to mark outside the range, it may be necessary to change the direction of the light beam forming the optical mark 2.

このような要求を満たすために、本実施例では、第3図
および第4図に示すように、マーク形成装置40におい
て、発光素子41a、41bと投光レンズ42a、42
bとを保持するホルダ43に、発光素子41a、41b
の位置を調節する調!I撮構を設けているのである。ホ
ルダ43は、各発光素子41a、41bをそれぞれ保持
する一対の素子支持体44a、4.4bと、両投光レン
ズ42a、42bを保持するレンズ支持体45と、レン
ズ支持体45に対して各素子支持体44 a+ 44 
bをそれぞれ位置調節する一対の調節ねじ46a、46
bとを備えている。レンズ支持体45には切欠部45a
が形成されており、素子支持体44a、44bに形成さ
れたアーム47a、47bの先端部が切欠部45a内に
収められる。調節ねじ46a、46bはレンズ支持体4
5に螺合しているのであって、頭部がレンズ支持体45
の側面に露出し、脚部は切欠部45の全幅に亘る長さを
有している。また、脚部において頭部側は大径となり、
先端側は小径となっており、各調節ねじ46a、46b
の小径部分がそれぞれアーム47a、47bを貫通し、
大径部分の端面が各アーム47a、47bの側面に当接
するようになっている。したがって、各llN節ねじ4
6a、46bを螺進させると、対応する各アーム47a
、47bはそれぞれllN節ねじ46a、46bに押圧
され、第4図中上向きに移動するのである。各調節ねじ
46a、46bの脚部の先端部には、コイルスプリング
よりなる押圧ばね48a、48bがそれぞれ装着されて
おり、切欠部45aの内周面と各アーム47a、47b
との間に押圧ばね48a、48bが挟装されるようにな
っている。したがって、調節ねヒ46a、46bを後退
させると、押圧ばね48a、48bのばね力により、ア
ーム47a、47bは第4図中下向きに移動するのであ
る。
In order to meet such requirements, in this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, in the mark forming device 40, light emitting elements 41a, 41b and light projecting lenses 42a, 42 are provided.
The light emitting elements 41a and 41b are placed in the holder 43 that holds the light emitting elements 41a and 41b.
The key to adjust the position of! This is because it has an I camera setup. The holder 43 includes a pair of element supports 44a and 4.4b that hold the light emitting elements 41a and 41b, respectively, a lens support 45 that holds both the light projecting lenses 42a and 42b, and Element support 44 a+ 44
A pair of adjusting screws 46a, 46 for adjusting the position of b, respectively.
b. The lens support 45 has a notch 45a.
are formed, and the tips of the arms 47a, 47b formed on the element supports 44a, 44b are accommodated in the notch 45a. The adjustment screws 46a and 46b are attached to the lens support 4.
5, and the head is connected to the lens support 45.
The leg portion has a length spanning the entire width of the notch portion 45 . In addition, the head side of the legs has a larger diameter,
The tip side has a small diameter, and each adjustment screw 46a, 46b
The small diameter portions of the arms 47a and 47b respectively pass through the arms 47a and 47b,
The end surfaces of the large diameter portions come into contact with the side surfaces of each arm 47a, 47b. Therefore, each llN node screw 4
When 6a and 46b are screwed, each corresponding arm 47a
, 47b are pressed by the 11N joint screws 46a, 46b, respectively, and move upward in FIG. Pressing springs 48a, 48b made of coil springs are attached to the tips of the legs of each adjusting screw 46a, 46b, respectively, and the inner peripheral surface of the notch 45a and each arm 47a, 47b
Pressing springs 48a and 48b are sandwiched between them. Therefore, when the adjusting screws 46a, 46b are retreated, the arms 47a, 47b move downward in FIG. 4 due to the spring force of the pressing springs 48a, 48b.

以上の構成によれば、各調節ねじ46a、46bの進退
に伴なって各素子支持体44a、44bを、レンズ支持
体45に対してそれぞれ移動させることができるのであ
る。したがって、両光マーク2の間の距離を広くしたい
ときには、第5図(a)に示すように、投光レンズ42
a、42L+に対して発光素子41a、41bを内側に
寄せるように位置な調節し、また、両マーク2の間の距
離を狭くしたいときには、第5図(1〕)に示すように
、投光レンズ42a、42]】に対して発光素子41]
a、41bを外側に寄せるように位ta調節をすればよ
いのである。
According to the above configuration, each of the element supports 44a and 44b can be moved relative to the lens support 45 as the adjustment screws 46a and 46b move forward and backward. Therefore, when it is desired to widen the distance between the two light marks 2, as shown in FIG.
If you want to adjust the position of the light-emitting elements 41a and 41b so that they are closer to the inside of 42L+ and narrow the distance between both marks 2, as shown in FIG. 5 (1), Lenses 42a, 42]] and light emitting element 41]
All you have to do is adjust the position ta so that a and 41b are moved outward.

これによって、光ビームの走査範囲に合わせて光マーク
2の位置調節を行なうことができるのである。また、第
6図に示すように、走査範囲とは無関係に、対象物体1
における基準位置に光マーク2を付けることもできるの
である。
This allows the position of the optical mark 2 to be adjusted in accordance with the scanning range of the light beam. In addition, as shown in FIG. 6, the target object 1
It is also possible to attach the optical mark 2 to the reference position in .

【実施例3] ところで、実施例1では、投光系1における発光素子2
1からの光の向きを変えて筐体10の内部空間を有効利
用するために、ミラー24を設けた例を示したが、一般
に、筐体10を小形化したり、光路の長さを調節するた
めに、光ビームの向きを変えたい場合がある。光ビーム
の向きをR節する場合には、第12図に示すように、横
方向(x)調節用のミラー25aと縦方向(y)111
節用のミラー25bとを用いるのが一般的であるが、こ
のような構成では、構成が複雑でありしがもミラー25
a、25bの配置空間が大きくなるという問題があり、
また光が2個のミラー25a、25bで反射されること
になるから、光の減液量が多くなるという問題がある。
[Example 3] By the way, in Example 1, the light emitting element 2 in the light projection system 1
Although an example is shown in which the mirror 24 is provided in order to change the direction of the light from the casing 10 and effectively utilize the internal space of the casing 10, it is generally possible to downsize the casing 10 or adjust the length of the optical path. Therefore, it may be necessary to change the direction of the light beam. When the direction of the light beam is set to the R node, as shown in FIG.
It is common to use a mirror 25b for the joint, but in such a configuration, the configuration is complicated and the mirror 25b is used.
There is a problem that the arrangement space for a and 25b becomes large.
Furthermore, since the light is reflected by the two mirrors 25a and 25b, there is a problem in that the amount of light is reduced.

そこで、本実施例では、第7図および第8図に示すよう
に、2軸のm節が可能となったミラーホルグ50を用い
るようにした構成を開示する。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, a configuration is disclosed in which a mirror hole 50 that is capable of m-sections of two axes is used.

ミラーホルグ50は、ミラー24を保持するミラー支持
体51と、ミラー支持体51を保持する支持台52とを
有している。ミラー支持体51は、可撓性材料で形成さ
れており、たとえば、合成樹脂、アルミニウムや黄銅等
の金属が用いられる。
The mirror holder 50 includes a mirror support 51 that holds the mirror 24 and a support base 52 that holds the mirror support 51. The mirror support 51 is made of a flexible material, such as synthetic resin or metal such as aluminum or brass.

ミラー支持体51は、基台部51aと可動部51bとか
らなり、基台部51aの一面は傾斜面となっている。こ
の傾斜面に沿って可動部51.bが配設されているので
あり、可動部51bの一端は傾斜面の傾斜方向の一端で
基台部51aと一体に結合されている。また、基台部5
1aには調節ねじ53が螺合しており、調節ねじ53の
先端部は可動部51bの背面に当接するようになってい
る。可動部511Jの表面にはミラー24が装着されて
いるのであって、調節ねじ53を螺進させることにより
、可動部51bを調節ねじ53で押圧することができる
のである。また、調節ねじ53を後退させると、ミラー
支持体51の材料の弾性により可動部51bは元の位置
に復帰する。このように調節ねじ53の進退に伴なって
、第9図に示すように、可動部51りの自由端が基台部
51aに対する距離を変えるから、基台部51aに対す
る可動部51bの傾斜角度を調節することができるので
ある。っホリ、調節ねじ53の進退に伴なってミラー2
4の角度を調節することができる。ここに、可動部51
bは、調節ねじ53がらの押圧力を受けていないときに
、自由端が固定端よりも基台部51aに近くなるような
形状に形成しておくのが望ましい、。
The mirror support 51 includes a base portion 51a and a movable portion 51b, and one surface of the base portion 51a is an inclined surface. The movable part 51. b, and one end of the movable portion 51b is integrally coupled to the base portion 51a at one end in the direction of inclination of the inclined surface. In addition, the base portion 5
An adjustment screw 53 is screwed into 1a, and the tip of the adjustment screw 53 comes into contact with the back surface of the movable portion 51b. The mirror 24 is attached to the surface of the movable portion 511J, and by screwing the adjusting screw 53, the movable portion 51b can be pressed by the adjusting screw 53. Further, when the adjustment screw 53 is moved back, the movable portion 51b returns to its original position due to the elasticity of the material of the mirror support 51. In this way, as the adjustment screw 53 moves back and forth, the free end of the movable part 51 changes the distance from the base part 51a, as shown in FIG. can be adjusted. As the adjusting screw 53 moves forward and backward, the mirror 2
4 angles can be adjusted. Here, the movable part 51
b is desirably formed in such a shape that the free end is closer to the base portion 51a than the fixed end when not receiving the pressing force from the adjusting screw 53.

基台部51aには、傾斜面の反対側面に軸部51cが突
設されており、基台部51aにおいて調節ねじ53が挿
入されているのと同じ側で軸部51Cには切欠溝54が
形成されている。この軸部51cは支持台52に形成さ
れた円形の保持孔52aに挿入されており、支持台52
には調節部55が挿入されるようになっている。調節部
55は、ドライバ等の治具を使って回転させる操作部5
5aと、操作部55aに対して偏心して突出する軸ビン
55bとを備えている。軸ビン55bは上記切欠溝54
の幅と略等しい直径を有していて切欠溝54内に挿入さ
れる。ここに、操作部55aの中心線は保持孔52aの
中心を通るように配置されているのであり、操作部55
aを回転させると、軸ピン55bの中心線が保持孔52
aの中心に対して左右に振れることになる。すなわち、
第10図に示すように、操作部55aの回転に伴なって
軸部51cが回動するのであり、上記調節ねじ53によ
るミラー24の角度調節方向に対して略直交する方向で
ミラー24の角度を調節することができるのである。
The base portion 51a has a shaft portion 51c protruding from the side opposite to the inclined surface, and the shaft portion 51C has a notched groove 54 on the same side of the base portion 51a where the adjustment screw 53 is inserted. It is formed. This shaft portion 51c is inserted into a circular holding hole 52a formed in the support base 52.
An adjustment section 55 is inserted into the. The adjustment unit 55 is an operating unit 5 that is rotated using a jig such as a screwdriver.
5a, and a shaft pin 55b that projects eccentrically with respect to the operating portion 55a. The shaft pin 55b has the above-mentioned notch groove 54.
It has a diameter approximately equal to the width of the cutout groove 54 and is inserted into the notch groove 54 . Here, the center line of the operating portion 55a is arranged to pass through the center of the holding hole 52a, and the operating portion 55a is arranged so as to pass through the center of the holding hole 52a.
When a is rotated, the center line of the shaft pin 55b aligns with the holding hole 52.
It will swing left and right with respect to the center of a. That is,
As shown in FIG. 10, the shaft portion 51c rotates as the operating portion 55a rotates, and the angle of the mirror 24 is approximately perpendicular to the direction in which the angle of the mirror 24 is adjusted by the adjusting screw 53. can be adjusted.

以上の構成によれば、まず調節ねじ53でミラー24の
角度を調節した後、調節部55を支持台52に挿入して
軸部51cを回転させればよいのであり、調節ねじ53
と調節部55とによりミラー24の角度を2方向に調節
することが可能となるから、2枚のミラーを用いる場合
に比較して構成が簡単で省スペースとなり、しかも反射
による光の減衰量も低減できるのである。また、調節ね
じ53と調節部55とを同じ向きに露出させているから
、筐体などに収納したときに、調節部を同じ側に臨ませ
ることができて調節作業が容易になるのである。
According to the above configuration, after first adjusting the angle of the mirror 24 with the adjustment screw 53, it is sufficient to insert the adjustment part 55 into the support base 52 and rotate the shaft part 51c.
Since it is possible to adjust the angle of the mirror 24 in two directions using the and adjustment section 55, the configuration is simpler and space-saving compared to the case where two mirrors are used, and the amount of attenuation of light due to reflection is also reduced. It can be reduced. Further, since the adjustment screw 53 and the adjustment section 55 are exposed in the same direction, when the device is housed in a housing, the adjustment section can be faced on the same side, making adjustment work easier.

上記構成では、基台部51aの傾斜面の一端に可動部5
1bを結合していたが、第11図に示すように、傾斜面
の中央部に可動部51bを結合するようにしてもよい。
In the above configuration, the movable part 5 is attached to one end of the inclined surface of the base part 51a.
1b, but as shown in FIG. 11, the movable portion 51b may be connected to the center of the inclined surface.

[発明の効果] 本発明は一ヒ述のように、投光系の対象物体の表面での
走査範囲の両端位置にそれぞれ可視光の光マークを形成
するマーク形成装置を備えており、光ビームの走査範囲
の両端位置に可視光の光マークを形成するから、位置検
出センサで受光する光ビームと目視用の光マークとを混
合する必要がなく、ハーフミラ−等の減光要素を用いず
に光ビームの走査範囲の目視ができるようになるのであ
る。
[Effects of the Invention] As mentioned above, the present invention is equipped with a mark forming device that forms visible light marks at both end positions of the scanning range on the surface of the target object of the light projection system, and the light beam Since visible light marks are formed at both end positions of the scanning range of This allows visual inspection of the scanning range of the light beam.

その結果、光ビームを形成する発光素子の発光出力を高
める必要がなく、経済的に構成できるのである。
As a result, there is no need to increase the light emitting output of the light emitting element that forms the light beam, and the structure can be made economically.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例1を示す概略斜視図、第2図は
同上の動作説明図、第3図は本発明の実施例2を示す要
部斜視図、第4図は同上の要部平面図、#S5図および
第6図は同上の動作説明図、第7図は本発明の実施例3
を示す要部斜視図、第8図は同上の要部分解斜視図、第
9図および第10図は同上の動作説明図、第11図は同
上の他側を示す要部の側面図、第12図は同上に対する
比較例を示す概略構成図、第13図は本発明に係る光走
査型変位センサの概略構成図、第14図は従来例を示す
動作説明図である。 1・・・対象物体、2・・・光マーク、20・・・投光
系、30・・・受光系、32・・・位置検出センサ、4
0・・・マーク形成装置。 \J   々 第11図 b] 第12図 25a 5b 第13図
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the same operation as above, FIG. The partial plan view, #S5 figure and Figure 6 are operation explanatory diagrams of the same as above, and Figure 7 is Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 8 is an exploded perspective view of the main parts of the same as above, FIGS. 9 and 10 are explanatory views of the same as the above, FIG. 11 is a side view of the main parts showing the other side of the above, FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a comparative example to the above, FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an optical scanning displacement sensor according to the present invention, and FIG. 14 is an operation explanatory diagram showing a conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Target object, 2... Light mark, 20... Light emitting system, 30... Light receiving system, 32... Position detection sensor, 4
0...Mark forming device. \J Figure 11b] Figure 12 25a 5b Figure 13

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光ビームを対象物体の表面で走査するように照射
する投光系と、上記光ビームの対象物体による拡散反射
光を集光した結像面に配置した位置検出センサを有し対
象物体との距離に応じて移動する集光スポットの位置に
呼応した電気信号を出力する受光系と、上記投光系の対
象物体の表面での走査範囲の両端位置にそれぞれ可視光
の光マークを形成するマーク形成装置とを具備して成る
ことを特徴とする光走査型変位センサ。
(1) A projection system that irradiates a light beam so as to scan the surface of the target object, and a position detection sensor placed on the imaging plane that focuses the diffuse reflection light of the light beam from the target object. A light receiving system outputs an electrical signal in response to the position of a condensed spot that moves according to the distance from the target object, and a visible light optical mark is formed at both ends of the scanning range of the light emitting system on the surface of the target object. What is claimed is: 1. An optical scanning displacement sensor comprising a mark forming device.
(2)上記マーク形成装置は、対象物体の表面に形成さ
れる両光マークの間隔が調節自在であることを特徴とす
る請求項1記載の光走査型変位センサ。
(2) The optical scanning displacement sensor according to claim 1, wherein the mark forming device is capable of adjusting the distance between the two optical marks formed on the surface of the target object.
JP10162188A 1988-04-25 1988-04-25 Optical scanning type displacement sensor Pending JPH01272907A (en)

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