JPH05231827A - 短寸法と長寸法を測定する光学式寸法測定装置 - Google Patents
短寸法と長寸法を測定する光学式寸法測定装置Info
- Publication number
- JPH05231827A JPH05231827A JP4069094A JP6909492A JPH05231827A JP H05231827 A JPH05231827 A JP H05231827A JP 4069094 A JP4069094 A JP 4069094A JP 6909492 A JP6909492 A JP 6909492A JP H05231827 A JPH05231827 A JP H05231827A
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- measuring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 短寸法の被測定物１０を測定するときは交流
でスキャナ３を駆動し、長寸法の被測定物１０を測定す
るときは直流でスキャナ３を駆動することにより、レン
ズを大きくすることなく被測定物１０の寸法を測定す
る。 【構成】 短寸法の被測定物１０を測定するときは、交
流電圧発生回路１Ａの出力をガルバノ型スキャナ３に供
給し、被測定物１０が平行走差ビーム１３を遮るときに
生じる影を受光器５で検出して被測定物１０の長さを測
定し、長寸法の被測定物１０を測定するときは、直流電
圧発生回路１Ｂの出力をガルバノ型スキャナ３に供給
し、被測定物１０を駆動機構６で平行走差ビーム１３と
直交する方向に移動させ、被測定物１０が１本の光ビー
ム１４を遮る始端と終端の位置をリニアスケール７で読
み取り、被測定物１０の長さを測定する。
でスキャナ３を駆動し、長寸法の被測定物１０を測定す
るときは直流でスキャナ３を駆動することにより、レン
ズを大きくすることなく被測定物１０の寸法を測定す
る。 【構成】 短寸法の被測定物１０を測定するときは、交
流電圧発生回路１Ａの出力をガルバノ型スキャナ３に供
給し、被測定物１０が平行走差ビーム１３を遮るときに
生じる影を受光器５で検出して被測定物１０の長さを測
定し、長寸法の被測定物１０を測定するときは、直流電
圧発生回路１Ｂの出力をガルバノ型スキャナ３に供給
し、被測定物１０を駆動機構６で平行走差ビーム１３と
直交する方向に移動させ、被測定物１０が１本の光ビー
ム１４を遮る始端と終端の位置をリニアスケール７で読
み取り、被測定物１０の長さを測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガルバノ型スキャナ
を使用して短寸法と長寸法の被測定物を測定する光学式
寸法測定装置についてのものである。
を使用して短寸法と長寸法の被測定物を測定する光学式
寸法測定装置についてのものである。
【０００２】
【従来の技術】次に、従来技術による光学式寸法測定装
置の構成を図７により説明する。図７の２は光源、４Ａ
と４Ｂはレンズ、５は受光器、８はスキャナ駆動回路、
９はスキャナ、１０は被測定物である。スキャナ駆動回
路８はスキャナ９を高速回転し、高速の走査ビーム１２
をつくる。光源２の光ビーム１１はスキャナ９で反射さ
れ、走査光線ビーム１２に変換される。走査光線ビーム
１２はレンズ４Ａで平行走査ビーム１３に変換され、平
行走査ビーム１３はレンズ４Ｂで受光器５に集光され
る。被測定物１０は平行走査ビーム１３中に配置され、
被測定物１０により発生する影は受光器５に電圧変化を
与える。この電圧変化が生ずる時間から被測定物１０の
寸法を測定する。
置の構成を図７により説明する。図７の２は光源、４Ａ
と４Ｂはレンズ、５は受光器、８はスキャナ駆動回路、
９はスキャナ、１０は被測定物である。スキャナ駆動回
路８はスキャナ９を高速回転し、高速の走査ビーム１２
をつくる。光源２の光ビーム１１はスキャナ９で反射さ
れ、走査光線ビーム１２に変換される。走査光線ビーム
１２はレンズ４Ａで平行走査ビーム１３に変換され、平
行走査ビーム１３はレンズ４Ｂで受光器５に集光され
る。被測定物１０は平行走査ビーム１３中に配置され、
被測定物１０により発生する影は受光器５に電圧変化を
与える。この電圧変化が生ずる時間から被測定物１０の
寸法を測定する。
【０００３】図７のスキャナ９にはポリゴンミラーまた
は音叉偏向器が用いられる。ポリゴンミラーを使用した
ものは特開昭59-91307号公報に記載されており、音叉偏
向器を使用したものは特開昭60-149906 号公報に記載さ
れている。また、駆動回路８はスキャナ９に何を使用す
るかで回路が異なる。
は音叉偏向器が用いられる。ポリゴンミラーを使用した
ものは特開昭59-91307号公報に記載されており、音叉偏
向器を使用したものは特開昭60-149906 号公報に記載さ
れている。また、駆動回路８はスキャナ９に何を使用す
るかで回路が異なる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図７では被測定物１０
の寸法測定範囲はレンズの外形寸法に制約される。例え
ば、長尺のシャフトなどの軸長を測定するためにはレン
ズの外形寸法を大きくしなければならない。しかし、レ
ンズの外形寸法には製造上の限界がある。この発明は、
短寸法の被測定物を測定するときは交流でスキャナを駆
動し、短寸法の被測定物を平行走査ビーム１３で測定
し、長寸法の被測定物を測定するときは直流でスキャナ
を駆動し、平行走査ビーム１３を１本の光ビームにし、
移動機構で被測定物１０を平行走査ビーム１３と直交す
る方向に移動させ、被測定物１０が１本の光ビーム遮る
始端と終端の位置をリニアスケールで読み取り、被測定
物１０の長さを測定する短寸法と長寸法を測定する光学
式寸法測定装置の提供を目的とする。
の寸法測定範囲はレンズの外形寸法に制約される。例え
ば、長尺のシャフトなどの軸長を測定するためにはレン
ズの外形寸法を大きくしなければならない。しかし、レ
ンズの外形寸法には製造上の限界がある。この発明は、
短寸法の被測定物を測定するときは交流でスキャナを駆
動し、短寸法の被測定物を平行走査ビーム１３で測定
し、長寸法の被測定物を測定するときは直流でスキャナ
を駆動し、平行走査ビーム１３を１本の光ビームにし、
移動機構で被測定物１０を平行走査ビーム１３と直交す
る方向に移動させ、被測定物１０が１本の光ビーム遮る
始端と終端の位置をリニアスケールで読み取り、被測定
物１０の長さを測定する短寸法と長寸法を測定する光学
式寸法測定装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明では、スキャナ駆動用の交流電圧発生回路
１Ａと、スキャナ駆動用の直流電圧発生回路１Ｂと、交
流電圧発生回路１Ａの出力と直流電圧発生回路１Ｂの出
力を切り換えるスイッチ１Ｃと、スイッチ１Ｃの出力に
より回転し、光源２からの光ビーム１１を走査光線ビー
ム１２にするガルバノ型スキャナ３と、走査光線ビーム
１２を平行走査ビーム１３に変換するレンズ４Ａと、平
行走査ビーム１３を集光するレンズ４Ｂと、レンズ４Ｂ
により集光された平行走査ビーム１３を受光する受光器
５と、平行走査ビーム１３中に配置される被測定物１０
を平行走査ビーム１３と直交する方向に移動させる移動
機構６と、被測定物１０の移動距離を算出するリニアス
ケール７とを備え、短寸法の被測定物１０を測定すると
きは、交流電圧発生回路１Ａの出力をガルバノ型スキャ
ナ３に供給し、被測定物１０が平行走査ビーム１３を遮
るときに生じる影を受光器５で検出して被測定物１０の
長さを測定し、長寸法の被測定物１０を測定するとき
は、直流電圧発生回路１Ｂの出力をガルバノ型スキャナ
３に供給し、平行走査ビーム１３を１本の光ビーム１４
とし、移動機構６で被測定物１０を移動させ、被測定物
１０が光ビーム１４を遮る始端と終端の位置をリニアス
ケール７で読み取り、被測定物１０の長さを測定する。
め、この発明では、スキャナ駆動用の交流電圧発生回路
１Ａと、スキャナ駆動用の直流電圧発生回路１Ｂと、交
流電圧発生回路１Ａの出力と直流電圧発生回路１Ｂの出
力を切り換えるスイッチ１Ｃと、スイッチ１Ｃの出力に
より回転し、光源２からの光ビーム１１を走査光線ビー
ム１２にするガルバノ型スキャナ３と、走査光線ビーム
１２を平行走査ビーム１３に変換するレンズ４Ａと、平
行走査ビーム１３を集光するレンズ４Ｂと、レンズ４Ｂ
により集光された平行走査ビーム１３を受光する受光器
５と、平行走査ビーム１３中に配置される被測定物１０
を平行走査ビーム１３と直交する方向に移動させる移動
機構６と、被測定物１０の移動距離を算出するリニアス
ケール７とを備え、短寸法の被測定物１０を測定すると
きは、交流電圧発生回路１Ａの出力をガルバノ型スキャ
ナ３に供給し、被測定物１０が平行走査ビーム１３を遮
るときに生じる影を受光器５で検出して被測定物１０の
長さを測定し、長寸法の被測定物１０を測定するとき
は、直流電圧発生回路１Ｂの出力をガルバノ型スキャナ
３に供給し、平行走査ビーム１３を１本の光ビーム１４
とし、移動機構６で被測定物１０を移動させ、被測定物
１０が光ビーム１４を遮る始端と終端の位置をリニアス
ケール７で読み取り、被測定物１０の長さを測定する。
【０００６】
【作用】次に、この発明による光学式寸法測定装置の構
成を図１により説明する。図１の１Ａは交流電圧発生回
路、１Ｂは直流電圧発生回路、１Ｃはスイッチ、３はガ
ルバノ型スキャナ（以下、単にスキャナという。）、６
は移動機構、７はリニアスケールであり、その他は図７
と同じものである。交流電圧発生回路１Ａは図７のスキ
ャナ駆動回路８と同じものである。
成を図１により説明する。図１の１Ａは交流電圧発生回
路、１Ｂは直流電圧発生回路、１Ｃはスイッチ、３はガ
ルバノ型スキャナ（以下、単にスキャナという。）、６
は移動機構、７はリニアスケールであり、その他は図７
と同じものである。交流電圧発生回路１Ａは図７のスキ
ャナ駆動回路８と同じものである。
【０００７】移動機構６は被測定物１０を平行走査ビー
ム１３と直交する方向に移動させ、リニアスケール７は
被測定物１０に接続され、被測定物１０の移動距離を計
測する。交流電圧発生回路１Ａはスキャナ３を周期的に
回転させる交流電圧を発生し、直流電圧発生回路１Ｂは
スキャナ３を一定角度に回転させる直流電圧を発生す
る。スイッチ１Ｃは交流電圧発生回路１Ａの出力と直流
電圧発生回路１Ｂの出力を切り換えて、スキャナ３に接
続する。
ム１３と直交する方向に移動させ、リニアスケール７は
被測定物１０に接続され、被測定物１０の移動距離を計
測する。交流電圧発生回路１Ａはスキャナ３を周期的に
回転させる交流電圧を発生し、直流電圧発生回路１Ｂは
スキャナ３を一定角度に回転させる直流電圧を発生す
る。スイッチ１Ｃは交流電圧発生回路１Ａの出力と直流
電圧発生回路１Ｂの出力を切り換えて、スキャナ３に接
続する。
【０００８】次に、交流電圧発生回路１Ａの出力と直流
電圧発生回路１Ｂの出力を図２により説明する。図２ａ
は交流電圧発生回路１Ａの電圧波形であり、図２ａは正
弦波状に変化するので、スキャナ３を周期的に回転させ
る。図２ｂは直流電圧発生回路１Ｂの電圧波形であり、
図２ｂの出力電圧に応じてスキャナ３を一定角度に回転
させ、停止させる。
電圧発生回路１Ｂの出力を図２により説明する。図２ａ
は交流電圧発生回路１Ａの電圧波形であり、図２ａは正
弦波状に変化するので、スキャナ３を周期的に回転させ
る。図２ｂは直流電圧発生回路１Ｂの電圧波形であり、
図２ｂの出力電圧に応じてスキャナ３を一定角度に回転
させ、停止させる。
【０００９】被測定物１０が短寸法のときは、スイッチ
１Ｃにより交流電圧発生回路１Ａの出力をスキャナ３に
接続する。スキャナ３は交流電圧発生回路１Ａの出力に
より周期的に回転するので、光源２からの光ビーム１１
は図７のような平行走査ビーム１３に変換され、被測定
物１０の短寸法は図７と同じ原理で測定される。
１Ｃにより交流電圧発生回路１Ａの出力をスキャナ３に
接続する。スキャナ３は交流電圧発生回路１Ａの出力に
より周期的に回転するので、光源２からの光ビーム１１
は図７のような平行走査ビーム１３に変換され、被測定
物１０の短寸法は図７と同じ原理で測定される。
【００１０】被測定物１０が長寸法のときは、スイッチ
１Ｃにより直流電圧発生回路１Ｂをスキャナ３に接続す
る。直流電圧発生回路１Ｂの出力がスキャナ３に供給さ
れると、スキャナ３は直流電圧発生回路１Ｂの出力電圧
に対応して一定角度だけ回転して停止し、光源２からの
光ビーム１１は１つの光ビーム１４に変換される。
１Ｃにより直流電圧発生回路１Ｂをスキャナ３に接続す
る。直流電圧発生回路１Ｂの出力がスキャナ３に供給さ
れると、スキャナ３は直流電圧発生回路１Ｂの出力電圧
に対応して一定角度だけ回転して停止し、光源２からの
光ビーム１１は１つの光ビーム１４に変換される。
【００１１】次に、長寸法の被測定物１０を測定する場
合を図３により説明する。図３アは被測定物１０を移動
機構６で平行走査ビーム１３と直交する方向に移動さ
せ、被測定物１０が光ビーム１４を遮り始めた位置をリ
ニアスケール７で読み取っている状態図である。図３イ
は図３アの状態から被測定物１０を移動機構６で移動さ
せ、被測定物１０による光ビーム１４の遮光が終わった
位置をリニアスケール７で読み取っている状態図であ
る。図３アと図３イと値の差を演算することにより被測
定物１０の長さを測定する。
合を図３により説明する。図３アは被測定物１０を移動
機構６で平行走査ビーム１３と直交する方向に移動さ
せ、被測定物１０が光ビーム１４を遮り始めた位置をリ
ニアスケール７で読み取っている状態図である。図３イ
は図３アの状態から被測定物１０を移動機構６で移動さ
せ、被測定物１０による光ビーム１４の遮光が終わった
位置をリニアスケール７で読み取っている状態図であ
る。図３アと図３イと値の差を演算することにより被測
定物１０の長さを測定する。
【００１２】次に、外径Ｄと長さＬの段付棒の被測定物
１０の測定を図４により説明する。スイッチ１Ｃを交流
電圧発生回路１Ａに接続し、平行走査ビーム１３で外径
Ｄを測定する。次に、スイッチ１Ｃを切り換え、直流電
圧発生回路１Ｂの出力をスキャナ３に与える。スキャナ
３は直流電圧発生回路１Ｂの出力電圧に比例して回転
し、図４の位置に光ビーム１４を固定する。その後、図
３のように移動機構６により被測定物１０を平行走査ビ
ーム１３と直交する方向に移動させ、被測定物１０が光
ビーム１４を遮る始端と終端の位置をリニアスケール７
で読み取り、被測定物１０の長さＬを測定する。
１０の測定を図４により説明する。スイッチ１Ｃを交流
電圧発生回路１Ａに接続し、平行走査ビーム１３で外径
Ｄを測定する。次に、スイッチ１Ｃを切り換え、直流電
圧発生回路１Ｂの出力をスキャナ３に与える。スキャナ
３は直流電圧発生回路１Ｂの出力電圧に比例して回転
し、図４の位置に光ビーム１４を固定する。その後、図
３のように移動機構６により被測定物１０を平行走査ビ
ーム１３と直交する方向に移動させ、被測定物１０が光
ビーム１４を遮る始端と終端の位置をリニアスケール７
で読み取り、被測定物１０の長さＬを測定する。
【００１３】
【実施例】次に、直流電圧発生回路１Ｂの実施例回路を
図５と図６により説明する。図５は第１の実施例回路で
あり、電源１Ｄの電圧を抵抗１Ｅ〜１Ｈで分圧し、スイ
ッチ１Ｊで分圧比を切り換ええることにより複数の直流
電圧を発生する。図５では、抵抗１Ｅ〜１Ｈの抵抗値に
応じて光ビーム１４の位置を変えることができる。図６
は第２の実施例回路であり、ＣＰＵ１Ｐからのデータを
Ｄ／Ａ変換器１Ｑに送り、Ｄ／Ａ変換器１Ｑから増幅器
１Ｒで必要とする直流電圧をスキャナ３に送る。
図５と図６により説明する。図５は第１の実施例回路で
あり、電源１Ｄの電圧を抵抗１Ｅ〜１Ｈで分圧し、スイ
ッチ１Ｊで分圧比を切り換ええることにより複数の直流
電圧を発生する。図５では、抵抗１Ｅ〜１Ｈの抵抗値に
応じて光ビーム１４の位置を変えることができる。図６
は第２の実施例回路であり、ＣＰＵ１Ｐからのデータを
Ｄ／Ａ変換器１Ｑに送り、Ｄ／Ａ変換器１Ｑから増幅器
１Ｒで必要とする直流電圧をスキャナ３に送る。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、短寸法の被測定物を
測定するときは交流でスキャナを駆動し、短寸法の被測
定物を平行走査ビームで測定し、長寸法の被測定物を測
定するときは直流でスキャナを駆動し、平行走査ビーム
を１本の光ビームにし、移動機構で被測定物を平行走査
ビームと直交する方向に移動させ、被測定物が１本の光
ビームを遮る始端と終端の位置をリニアスケールで読み
取り、被測定物の長さを測定するので、レンズを大きく
することなく、短寸法と長寸法の被測定物の寸法を測定
することができる。
測定するときは交流でスキャナを駆動し、短寸法の被測
定物を平行走査ビームで測定し、長寸法の被測定物を測
定するときは直流でスキャナを駆動し、平行走査ビーム
を１本の光ビームにし、移動機構で被測定物を平行走査
ビームと直交する方向に移動させ、被測定物が１本の光
ビームを遮る始端と終端の位置をリニアスケールで読み
取り、被測定物の長さを測定するので、レンズを大きく
することなく、短寸法と長寸法の被測定物の寸法を測定
することができる。
【図１】この発明による光学式寸法測定装置の構成図で
ある。
ある。
【図２】図１の交流電圧発生回路１Ａと直流電圧発生回
路１Ｂの出力波形図である。
路１Ｂの出力波形図である。
【図３】図１により長寸法の被測定物１０を測定する説
明図である。
明図である。
【図４】図１により外径Ｄと長さＬの段付棒の被測定物
１０を測定する説明図である。
１０を測定する説明図である。
【図５】直流電圧発生回路１Ｂの第１の実施例回路であ
る。
る。
【図６】直流電圧発生回路１Ｂの第２の実施例回路であ
る。
る。
【図７】従来技術による光学式寸法測定装置の構成図で
ある。
ある。
１Ａ 交流電圧発生回路 １Ｂ 直流電圧発生回路 １Ｃ スイッチ ２ 光源 ３ スキャナ ４Ａ レンズ ４Ｂ レンズ ５ 受光器 ６ 移動機構 ７ リニアスケール １０ 被測定物 １１ 光源２の光ビーム １２ 走査光線ビーム １３ 平行走査ビーム １４ １本の光ビーム
Claims (1)
- 【請求項１】 スキャナ駆動用の交流電圧発生回路(1A)
と、 スキャナ駆動用の直流電圧発生回路(1B)と、 交流電圧発生回路(1A)の出力と直流電圧発生回路(1B)の
出力を切り換えるスイッチ(1C)と、 スイッチ(1C)の出力により回転し、光源(2) からの光ビ
ーム(11)を走査光線ビーム(12)にするガルバノ型スキャ
ナ(3) と、 走査光線ビーム(12)を平行走査ビーム(13)に変換する第
１のレンズ(4A)と、 平行走査ビーム(13)を集光する第２のレンズ(4B)と、 第２のレンズ(4B)により集光された平行走査ビーム(13)
を受光する受光器(5)と、 平行走査ビーム(13)中に配置される被測定物(10)を平行
走査ビーム(13)と直交する方向に移動させる移動機構
(6) と、 被測定物(10)の移動距離を算出するリニアスケール(7)
とを備え、 短寸法の被測定物(10)を測定するときは、交流電圧発生
回路(1A)の出力をガルバノ型スキャナ(3) に供給し、被
測定物(10)が平行走査ビーム(13)を遮るときに生じる影
を受光器(5) で検出して被測定物(10)の長さを測定し、 長寸法の被測定物(10)を測定するときは、直流電圧発生
回路(1B)の出力をガルバノ型スキャナ(3) に供給し、平
行走査ビーム(13)を１本の光ビーム(14)とし、移動機構
(6) で被測定物(10)を移動させ、被測定物(10)が光ビー
ム(14)を遮る始端と終端の位置をリニアスケール(7) で
読み取り、被測定物(10)の長さを測定することを特徴と
する短寸法と長寸法を測定する光学式寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4069094A JPH05231827A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 短寸法と長寸法を測定する光学式寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4069094A JPH05231827A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 短寸法と長寸法を測定する光学式寸法測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231827A true JPH05231827A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=13392680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4069094A Pending JPH05231827A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 短寸法と長寸法を測定する光学式寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05231827A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11530911B2 (en) | 2019-04-05 | 2022-12-20 | Mitutoyo Corporation | Optical measuring device and optical measuring method |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4069094A patent/JPH05231827A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11530911B2 (en) | 2019-04-05 | 2022-12-20 | Mitutoyo Corporation | Optical measuring device and optical measuring method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |