JPH0293316A - 光学式変位測定装置 - Google Patents
光学式変位測定装置Info
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- JPH0293316A JPH0293316A JP24618388A JP24618388A JPH0293316A JP H0293316 A JPH0293316 A JP H0293316A JP 24618388 A JP24618388 A JP 24618388A JP 24618388 A JP24618388 A JP 24618388A JP H0293316 A JPH0293316 A JP H0293316A
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 29
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、被測定対象物の変位を光学的に測定する光学
式変位測定装置に関する。
式変位測定装置に関する。
近年、レーザ光等を用いてｉｌ＆’ ／１Ｍ定対象物の
変位を高精度に測定する光学式変位測定装置が開発され
、様々な分野で使用されている。この種の変位測定装置
はＡｌｌｌｌ式により種々のものがあり、例えばＡＩ定
原理として三角ａ＃Ｊ ｒ；１法を用いた光学式変位測
定装置は第３図に示すような構成となっている。同図に
おいて、１は光源としてのレーザダイオード（以下ＬＤ
と略称する）で、このＬＤＩから出射したレーザ光（測
定光）は投光レンズ２を介して被測定対象物３に投光さ
れるようになっている。また、５は披−一１定対象物３
の表面で反射・散乱したレーザ光の一部を結像レンズ４
を介して受光する光検出器で、この光検出器５で検出さ
れた反射光は電気信号に変換され、図示しない演算部に
入力されるようになっている。
変位を高精度に測定する光学式変位測定装置が開発され
、様々な分野で使用されている。この種の変位測定装置
はＡｌｌｌｌ式により種々のものがあり、例えばＡＩ定
原理として三角ａ＃Ｊ ｒ；１法を用いた光学式変位測
定装置は第３図に示すような構成となっている。同図に
おいて、１は光源としてのレーザダイオード（以下ＬＤ
と略称する）で、このＬＤＩから出射したレーザ光（測
定光）は投光レンズ２を介して被測定対象物３に投光さ
れるようになっている。また、５は披−一１定対象物３
の表面で反射・散乱したレーザ光の一部を結像レンズ４
を介して受光する光検出器で、この光検出器５で検出さ
れた反射光は電気信号に変換され、図示しない演算部に
入力されるようになっている。
このように構成される光学式変位測定装置は、結像レン
ズ４を通して光検出器５の受光面６上に結像された反射
光の光点が破線で示す如く被測定対象物３の変位量に応
じて移動する。したがって、前記演算部で光検出器５の
両側から流れ出す電流’ｌ＋１２を電圧Ｖ、、Ｖ２１：
変換し、（Ｖ。
ズ４を通して光検出器５の受光面６上に結像された反射
光の光点が破線で示す如く被測定対象物３の変位量に応
じて移動する。したがって、前記演算部で光検出器５の
両側から流れ出す電流’ｌ＋１２を電圧Ｖ、、Ｖ２１：
変換し、（Ｖ。
Ｖ２）／ （’Ｖ、＋Ｖ、、）を演算することにより被
７１Ｎ定対象物３の変位ｆｕｘを求めることができる。
７１Ｎ定対象物３の変位ｆｕｘを求めることができる。
ところで、このような従来の光学式変位／Ｉｔ１定装置
では、結像レンズ４を通過した反射光の光点が常に光検
出器５の受光面６上に位置するように第３図に示す如く
光検出器５を反射光の光軸Ｃ２と垂直な面Ｈに対して角
度θｌだけ傾けている。しかしながら、このように光検
出器５を反射光の光軸Ｃ２に垂直な面Ｈに対して角度θ
１だけ傾けると、第４図に示す如（光検出器５に入射し
た反射光が受光面６で反射して２次反射光となり、受光
面６を保護する透明プラスチック又はガラス等の保護面
７で再反射する。そして、保護面７で反射した２次反射
光は再び受光面６で反射するが、このときの光検出器５
の光点の位置出力が２次反射光によって影響を受け、ａ
ｌｌ定精度が低下するという問題があった。
では、結像レンズ４を通過した反射光の光点が常に光検
出器５の受光面６上に位置するように第３図に示す如く
光検出器５を反射光の光軸Ｃ２と垂直な面Ｈに対して角
度θｌだけ傾けている。しかしながら、このように光検
出器５を反射光の光軸Ｃ２に垂直な面Ｈに対して角度θ
１だけ傾けると、第４図に示す如（光検出器５に入射し
た反射光が受光面６で反射して２次反射光となり、受光
面６を保護する透明プラスチック又はガラス等の保護面
７で再反射する。そして、保護面７で反射した２次反射
光は再び受光面６で反射するが、このときの光検出器５
の光点の位置出力が２次反射光によって影響を受け、ａ
ｌｌ定精度が低下するという問題があった。
本発明はこのような問題点を解消するためになされたも
ので、その目的とするところは、２次反射光による影響
を低減でき、被測定対象物の変位を高精度に３１３定可
能な光学式変位測定装置を提供しようとするものである
。
ので、その目的とするところは、２次反射光による影響
を低減でき、被測定対象物の変位を高精度に３１３定可
能な光学式変位測定装置を提供しようとするものである
。
上記課題を解決するために本発明は、披ハ１定対象物に
測定光を投光する光源と、前記被測定対象物からの反射
光を結像光学系を介して受光する光検出器と、この光検
出器の受光面上に結像された反射光の光点位置から前記
披ｉ４１定対象物の変位量を算出する演算部とを具備し
た光学式変位測定装置において、前記光検出器の受光面
を、前記′Ａν１定光の光軸と前記反射光の光軸を含む
投受光面に対して所定角度傾けたことを特徴とするもの
である。
測定光を投光する光源と、前記被測定対象物からの反射
光を結像光学系を介して受光する光検出器と、この光検
出器の受光面上に結像された反射光の光点位置から前記
披ｉ４１定対象物の変位量を算出する演算部とを具備し
た光学式変位測定装置において、前記光検出器の受光面
を、前記′Ａν１定光の光軸と前記反射光の光軸を含む
投受光面に対して所定角度傾けたことを特徴とするもの
である。
本発明では、光検出器の受光面を１ｌＰ１定光の光軸と
反射光の光軸を含む投受光面に対して所定角度傾けるこ
とにより、２次反射光が光検出器の保護面で受光面から
外れる方向に反射するため、２次反射光による影響を低
減できる。
反射光の光軸を含む投受光面に対して所定角度傾けるこ
とにより、２次反射光が光検出器の保護面で受光面から
外れる方向に反射するため、２次反射光による影響を低
減できる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す図で、同図（ａ）は光
学式変位／ｌｌ１ｓ定装置の構成図で、同図（ｂ）は（
ａ）のＢ−Ｂ線に沿った矢視図である。
学式変位／ｌｌ１ｓ定装置の構成図で、同図（ｂ）は（
ａ）のＢ−Ｂ線に沿った矢視図である。
同図において、１１は光源としてのＬＤで、このＬＤＩ
Ｉから出射したレーザ光は投光レンズ１２を介して彼ａ
ｌ定対象物１３に投光されるようになっている。また、
１５は彼ａｌ定対象物１３の表面で反射・散乱したレー
ザ光の一部を結像レンズ１４を介して受光する光検出器
で、この光検出器１５で受光した反射光は電気信号に変
換され、図示しない演算部へ入力されるようになってい
る。
Ｉから出射したレーザ光は投光レンズ１２を介して彼ａ
ｌ定対象物１３に投光されるようになっている。また、
１５は彼ａｌ定対象物１３の表面で反射・散乱したレー
ザ光の一部を結像レンズ１４を介して受光する光検出器
で、この光検出器１５で受光した反射光は電気信号に変
換され、図示しない演算部へ入力されるようになってい
る。
上記演算部は結像レンズ１４を通して光検出器１５の受
光面１６上に結像された反射光の光点位置から彼１Ｎ定
対象物１３の変位量を算出するように構成されており、
具体的には光検出″３１５の両側から流れ出す電流ｆｌ
、ｆ２を電圧Ｖｌ、Ｖ２に変換し、（Ｖ＋ −Ｖ２ ）
／ （Ｖ、＋ｖ２）を演算することにより被測定対象物
１３の変位ｆｆｔｘを求めている。
光面１６上に結像された反射光の光点位置から彼１Ｎ定
対象物１３の変位量を算出するように構成されており、
具体的には光検出″３１５の両側から流れ出す電流ｆｌ
、ｆ２を電圧Ｖｌ、Ｖ２に変換し、（Ｖ＋ −Ｖ２ ）
／ （Ｖ、＋ｖ２）を演算することにより被測定対象物
１３の変位ｆｆｔｘを求めている。
また、前記光検出器１５は第１図（ａ）に示す如く受光
面１６を反射光の光軸Ｃ２と垂直な面Ｈに対して角度θ
１だけ傾け、かつ第１図（ｂ）に示す如く受光面１６を
ｄｐ１定光の光軸Ｃ１と反射光の光軸Ｃ２を含む投受光
面Ｓに対して所定角度θ２だけ傾けて設けられている。
面１６を反射光の光軸Ｃ２と垂直な面Ｈに対して角度θ
１だけ傾け、かつ第１図（ｂ）に示す如く受光面１６を
ｄｐ１定光の光軸Ｃ１と反射光の光軸Ｃ２を含む投受光
面Ｓに対して所定角度θ２だけ傾けて設けられている。
このように光検出器１５の受光面１６を、測定光の光軸
Ｃ１と反射光の光軸Ｃ２を含む投受光面Ｓに対して所定
角度傾けることにより、第２図に示す如く光検出２２１
５の受光面１６で反射した２次反射光が保護面１７で受
光面１６から外れる方向に反射するため、２次反射光に
よる影響を低減でき、被測定対象物の変位を高精度にａ
ｌｌ定することができる。
Ｃ１と反射光の光軸Ｃ２を含む投受光面Ｓに対して所定
角度傾けることにより、第２図に示す如く光検出２２１
５の受光面１６で反射した２次反射光が保護面１７で受
光面１６から外れる方向に反射するため、２次反射光に
よる影響を低減でき、被測定対象物の変位を高精度にａ
ｌｌ定することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された要旨を逸脱しない範囲で種
々の設計的変更及び変形が可能である。たとえば、前記
実施例ではＡｐ１定光としてレーザ光を用いたが、レー
ザ光以外の測定光を用いた光学式変位測定装置にも適用
可能である。
特許請求の範囲に記載された要旨を逸脱しない範囲で種
々の設計的変更及び変形が可能である。たとえば、前記
実施例ではＡｐ１定光としてレーザ光を用いたが、レー
ザ光以外の測定光を用いた光学式変位測定装置にも適用
可能である。
以上説明したように本発明は、被測定対象物に測定光を
投光する光証と、前記被測定対象物からの反射光を結像
光学系を介して受光する光検出器と、この光検出器の受
光面上に結像された反射光の光点位置から前記被測定対
象物の変位量を算出する演算部とを具備した光学式変位
測定装置において、前記光検出器の受光面を、前記測定
光の光軸と前記反射光の光軸を含む投受光面に対して所
定角度傾けた構成としたので、２次反射光による影響を
低減でき、被測定対象物の変位を高精度にＡｌｉｌ回定
な光学式変位ａｌｌｌ装定を提供できる。
投光する光証と、前記被測定対象物からの反射光を結像
光学系を介して受光する光検出器と、この光検出器の受
光面上に結像された反射光の光点位置から前記被測定対
象物の変位量を算出する演算部とを具備した光学式変位
測定装置において、前記光検出器の受光面を、前記測定
光の光軸と前記反射光の光軸を含む投受光面に対して所
定角度傾けた構成としたので、２次反射光による影響を
低減でき、被測定対象物の変位を高精度にＡｌｉｌ回定
な光学式変位ａｌｌｌ装定を提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示す図で、同図（ａ）は構
成図、同図（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った矢視図、
第２図は同実施例の作用を示す説明図、第３図は従来の
光学式変位測定装置を示す図で、同図（ａ）は構成図、
同図（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った矢視図、第４図
は発明が解決しようとする課題を説明するための図であ
る。 １１・・・ＬＤ（レーザダイオード）、１２・・・投光
レンズ、１３・・・被Δ−１定対象物、１４・・・結像
レンズ、１５・・・光検出器、１６・・・受光面、１７
・・・保護面、Ｃ１・・・測定光光軸、Ｃ２・・・反射
光光軸、Ｓ・・・投受光面。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 （ａ） 第２図 （ｂ） 第１図 （ａ） （ｂ） 第３ 図 第４図
成図、同図（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った矢視図、
第２図は同実施例の作用を示す説明図、第３図は従来の
光学式変位測定装置を示す図で、同図（ａ）は構成図、
同図（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った矢視図、第４図
は発明が解決しようとする課題を説明するための図であ
る。 １１・・・ＬＤ（レーザダイオード）、１２・・・投光
レンズ、１３・・・被Δ−１定対象物、１４・・・結像
レンズ、１５・・・光検出器、１６・・・受光面、１７
・・・保護面、Ｃ１・・・測定光光軸、Ｃ２・・・反射
光光軸、Ｓ・・・投受光面。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 （ａ） 第２図 （ｂ） 第１図 （ａ） （ｂ） 第３ 図 第４図
Claims (1)
- 被測定対象物（１３）に測定光を投光する光源（１１）
と、前記被測定対象物（１３）からの反射光を結像光学
系（１４）を介して受光する光検出器（１５）と、この
光検出器（１５）の受光面上に結像された反射光の光点
位置から前記被測定対象物（１３）の変位量を算出する
演算部とを具備した光学式変位測定装置において、前記
光検出器（１５）の受光面を、前記測定光の光軸（Ｃ＿
１）と前記反射光の光軸（Ｃ＿２）を含む投受光面（Ｓ
）に対して所定角度傾けたことを特徴とする光学式変位
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63246183A JP2544789B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 光学式変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63246183A JP2544789B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 光学式変位測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0293316A true JPH0293316A (ja) | 1990-04-04 |
| JP2544789B2 JP2544789B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=17144748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63246183A Expired - Lifetime JP2544789B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 光学式変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2544789B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009019940A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Mimaki Engineering Co Ltd | 印刷装置の製造方法及び光軸調整方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61218909A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Matsushita Electric Works Ltd | 光電式物体検知装置 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63246183A patent/JP2544789B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61218909A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Matsushita Electric Works Ltd | 光電式物体検知装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009019940A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Mimaki Engineering Co Ltd | 印刷装置の製造方法及び光軸調整方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2544789B2 (ja) | 1996-10-16 |
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