JPH07119899B2 - テレセントリック光線を発生する装置 - Google Patents

テレセントリック光線を発生する装置

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JPH07119899B2
JPH07119899B2 JP3172300A JP17230091A JPH07119899B2 JP H07119899 B2 JPH07119899 B2 JP H07119899B2 JP 3172300 A JP3172300 A JP 3172300A JP 17230091 A JP17230091 A JP 17230091A JP H07119899 B2 JPH07119899 B2 JP H07119899B2
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rays
telecentric
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ray
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JP3172300A
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シュトゥーダー ウルス−ペーター
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ブルーノ ツムバッハ
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/09Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一定範囲にわたって平
行に偏向する少なくとも1つのテレセントリック光線を
発生する装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】かかる装置において
は、比較的小さい寸法の簡単な部材によって大きい範囲
にわたる光線の偏向を達成しなければならないという課
題が存在する。
【0003】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば請求項1記載の特徴により、装置が支持体、支持体
に配置された少なくとも1組の平行面の内面ミラー;ミ
ラーの片側で支持体を回転可能に支持する装置;支持装
置により支持された支持体にはその片側に窓が設けられ
ていて、該支持体は支持装置によて支持されていると反
対側が開いており;かつ異なる方向からの複数の光線を
回転可能の支持体に向ける装置を備え;さらに射出する
テレセントリック光線を支持体から別個の範囲に反射す
る固定ミラーを有することによって達成される。
【0004】次に、本発明を図面により説明する。
【0005】
【実施例】第1図および第2図は、本発明の理解を容易
にするのに役立つ参考図である。
【0006】第1図はレーザ2からなる入射光線1を示
し、この入射光線1はその光軸に対し偏向Hを有するテ
レセントリック射出光線1′として偏向される。この偏
向は正方形の回転ミラー系により行われ。各2つの平行
に相対するミラー面3の距離はSである。回転ミラー3
はフランジ5およびボス6と1体に形成されたリング4
内に挿入される。部分4〜6はミラー3の支持体を形成
する。ボス6は正確に一定の角速度でたとえば同期モー
タまたはパルスモータによって駆動される図示されてい
ない軸と結合する。このような駆動装置は公知であり、
本発明の対象ではない。部分4,5および6からなる支
持体は部分4と5の間に互いに直角の4つの切欠を有
し、その範囲にスリット状の窓7がウエブ7′の間に形
成し、この窓から第2図に示すように入射光線1が入射
する。支持体4,5,6の軸は入射光線1および射出光
線1′の光軸に対して傾斜し、したがってミラー面3も
傾斜する。それによって第2図に示すようにジグザグ形
光路が発生し、その際光線はそれぞれ2つの相対するミ
ラー面3で反射される。反射の状態は第1図に示され
る。この図によりミラー系の一定の回転角に対し入射光
線および反射光線の光軸に対し2つのミラーが垂直、2
つのミラーが平行にあるゼロ位置から、入射光線1が後
方にあるミラー面で2αの角度で反射され、次に後方に
ある有効ミラー面でも同じ2αの角度で反射されること
が明かである。それゆえ射出光線はつねに入射光線の軸
と正確に平行に射出し、ミラー面がたとえば第1図に矢
印で示す時計方向に連続的に回転する際繰返し下から上
へ運動する。第1図から明かなように偏向は H=2S・sinα であり、ここにSは相対するミラー面3の間の距離であ
る。
【0007】上記により第1図および第2図の装置がき
わめて簡単な要素たとえば平面ミラーから形成され、こ
の部材によりきわめて簡単な函数による射出光線の運動
が生ずることは容易に明らかである。この数学的関係
は、簡単な条件が充足される場合、すなわち回転ミラー
系の回転軸が入射光線1の光軸にあり、ミラー面がこの
軸に対し正確に対称にかつ平行に配置され、ミラー系の
回転角を正確に検出しうる場合、非常に正確である。
【0008】第1図および第2図の実施例の重要な利点
はミラー系が回転軸に対し線対称に形成され、したがっ
て釣合っていることにある。同様の対称系は2つまたは
4つ以上のミラー面が任意の多角形配置で存在する場合
に得られる。しかし2つまたは4つのミラーを有する実
施例がもっと多数のミラー面を有する系に比して偏向し
たテレセントリック光線または光束の振幅がミラー系の
与えられた寸法に対し最大になる利点を有する。
【0009】第1図のミラー3にミラー系の回転軸内の
1つの平面ミラーが相対するもう1つの実施例が可能で
ある。光線はこのようなミラーによって図示のミラー系
と同様に反射されるけれど、横の偏向が全体で半分の大
きさであり、回転ミラー系の釣合をとることが必要にな
る。
【0010】本発明による装置はその使用例が第3図〜
第6図に示されている。
【0011】第3図は使用法を示し、この場合互いに垂
直の2つの光軸方向のテレセントリック光線を得るた
め、さらに他のミラーが配置される。第1図および第2
図と同じ部分は同じ番号で示す。光源2の光線は半透明
ミラー30で2つの光線1aおよび1bに分割され、こ
れらの光線はさらにミラー31および32で正方形回転
ミラー系3に送られる。光線はそこからさらにミラー3
3および34を介して測定物体35が存在する測定範囲
に達する。テレセントリック光線1aおよび1bは測定
範囲で互いに直交し、したがって物体を2次元的に検出
することができる。レンズ36および37により光線は
ホトセルまたはダイオード38および39に集光し、こ
れらから電気信号が評価のため計算装置へ送られる。光
線のフエードアウトおよびフエードインの瞬間にそれぞ
れミラー系3が存在する角位値が確認され、その際記憶
させた簡単なサイン函数により光軸に対するどの位置で
フエードアウトおよびフエードインが行われたかを求め
ることができる。それによって物体の寸法および位置を
測定するこができる。矢印は光線の進行方向を示す。
【0012】第4図はもう1つの使用例を示す。光線1
は半透明ミラー41によって光線1aおよび1bに分割
され、ミラー42および43を介して回転ミラー系3へ
送られる。テレセントリック射出光線ミラー44および
45を介して測定物体46が存在する測定範囲へ達す
る。テレセントリック光線の範囲は互いに一定の距離だ
け離れている。光線1aおよび1bのミラー系3への入
射方向およびウエブ7′間の窓7の幅は時間的に交互に
ずれてテレセントリック光線1aまたは1bが測定範囲
に達するように選ばれる。それゆえ1つの同じ集光レン
ズ47により2つの光線を共通のホトセル48へ集光
し、このホトセルからすべての所要信号を計算機に送る
こともできる。第4図の実施例によれば与えられた回転
ミラー系3の寸法に対し第1および2図実施例の2倍の
大きさの物体を測定することができる。しかしこの装置
により任意に小さい物体を測定することもでき、その際
この物体はテレセントリック光線の1つ(1aまたは1
b)の範囲の中心に配置され、計算機はそれに応ずる評
価のため切替えられる。
【0013】第5図はさらに他の使用例を示す。光線1
は第1半透明ミラー51により光線の1/3が光線1cと
して直接回転ミラー系3に当る。ミラー51を透過した
2/3の光線はほぼ第4図に相当する案内により前方から
ミラー系3へ入る。テレセントリック光線1a〜1cは
直線またはミラー52および53を介して互いに平行に
射出し、それによって測定範囲はミラー系の寸法に対し
3倍になり、大きい物体54を測定することが可能にな
る。第5図による実施例でテレセントリック光線を時間
的に順次に発生させることが不可能な場合、各テレセン
トリック光線の範囲に第5図に示すように集光レンズ5
5および光電変換器56を配置される。
【0014】第6図は本発明による装置による装置のも
う1つの使用例を示し、第1及び2図と同じ部分は同じ
記号で示す。入射光線1はケーシング15内の空間を最
大に利用するため反射ミラー16を介して回転ミラー系
3に達し、反射された光線1′はケーシング15の光学
窓17を通って物体19の表面18へ一定の傾斜角で当
る。ケーシング内に配置された光学系21を有する受光
器20は光線1′が光軸22内の特定位置へ当る場合に
応答する。第6図には光線1′がミラー系3の回転に対
し、物体19またはその表面18が光学系21から近く
または遠く離れているかに応じて異なる瞬間に、光軸2
2内の前記特定位置に達することが示される。したがっ
て光線1′が表面18の一定位置へ当る際の時点または
瞬間的回転角から物体19またはその表面18の位置を
推論することができる。この位置の計算は入力情報とし
てミラー系の回転角を入力する計算機によって簡単に行
われる。その際光線1′は表面18が位置a1またはa2
にあるかに応じて回転角α1またはα2で表面の前記位置
に達することが確認される。計算機は簡単なサイン函数
により表面18がどの位置にあるかを求めることができ
る。測定装置の幾何学的条件からそれゆえ計算機の固有
の較正なしに、ただちに換算した正しい測定値を得るよ
うにプログラミングまたは調節することができる。
【0015】もちろん変向装置の他の形成および使用も
可能である。たとえば第3図または第4図のミラーは選
択的に第3図による2次元的測定または第4図による大
きい物体の測定に切替えうるように形成することができ
る。測定の評価は公知法で行われる。たとえば1つまた
は多数のテレセントリック光線の範囲内に光学的スクリ
ンまたは測定バーがあり、計算機が発生する光パルスに
より測定物体の大きさおよび(または)位置を計算する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例による装置の光路を示す水平
断面図
【図2】本発明の1実施例による装置の垂直断面図
【図3】本発明による装置の1使用例を示す光路図
【図4】本発明による装置のもう1つの使用例を示す光
路図
【図5】本発明による装置のもう1つの使用例を示す光
路図
【図6】本発明による装置のもう1つの使用例を示す光
路図
【符号の説明】
1 入射光線 2 レーザ 1′ 射出光線 3 ミラー 4 ルング 5 フランジ 6 ボス 7 窓 7′ ウエブ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1組の平行平面の内面ミラー
    を有する支持体;支持体を片側で回転可能に支持する装
    置を有し;支持体は支持装置により支持された側に窓を
    備えかつ支持装置により支持されているのと反対側が開
    いており;種々の方向からの複数の光線を回転可能の支
    持体に向ける装置を備え;さらに支持体から射出するテ
    レセントリック光線(1a,1b)を反射する複数の、
    光線の数に等しい複数の固定ミラー(44,45)を有
    し、支持体から射出するテレセントリック光線は互いに
    隣接する範囲で互いに平行に偏向され;回転ミラーに入
    射する光線の方向および支持体の窓は、射出するテレセ
    ントリック光線が2つの範囲を時間的にずれて交互に通
    過するように選択または寸法定めされ;かつすべてのテ
    レセントリック光線を受光するため共通の光学系を備え
    ていることを特徴とする少なくとも1つのテレセントリ
    ック光線を発生する装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも1組の平行平面の内面ミラー
    を有する支持体;支持体を片側で回転可能に支持する装
    置を有し;支持体は支持装置により支持された側に窓を
    備えかつ支持装置により支持されているのと反対側が開
    いており;種々の方向からの複数の光線を回転可能の支
    持体に向ける装置を備え;さらに支持体から射出するテ
    レセントリック光線(1a,1b,1c)を反射する複
    数の、光線の数に等しい複数の固定ミラー(52,5
    3)を有し、支持体から射出するテレセントリック光線
    は互いに隣接する範囲で互いに平行に偏向され;かつ各
    テレセントリック光線を受光するため複数の光学系を備
    えていることを特徴とする少なくとも1つのテレセント
    リック光線を発生する装置。
JP3172300A 1981-06-04 1991-07-12 テレセントリック光線を発生する装置 Expired - Lifetime JPH07119899B2 (ja)

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CH3671/81A CH658523A5 (de) 1981-06-04 1981-06-04 Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines telezentrischen lichtstrahls und anwendung des verfahrens.
CH3671/81-8 1981-06-04

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JPH04356010A JPH04356010A (ja) 1992-12-09
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JP (2) JPS581120A (ja)
AU (1) AU554732B2 (ja)
CA (1) CA1175129A (ja)
CH (1) CH658523A5 (ja)
DE (1) DE3220790C2 (ja)
ES (1) ES512821A0 (ja)
GB (1) GB2100467B (ja)
IT (1) IT1151256B (ja)
ZA (1) ZA823825B (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH674774A5 (ja) * 1986-04-03 1990-07-13 Zumbach Electronic Ag
DE3623318A1 (de) * 1986-07-11 1988-01-21 Thebock & Feil Gmbh Physikalis Vorrichtung zum eindimensionalen vermessen eines objektes
JPS63314515A (ja) * 1987-06-17 1988-12-22 Union Tool Kk 光学系の平行走査光線発生装置
CH683370A5 (de) * 1992-04-10 1994-02-28 Zumbach Electronic Ag Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Abmessung eines Objekts.
US5481361A (en) * 1993-05-19 1996-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of and device for measuring position coordinates
US7738121B2 (en) * 2007-10-23 2010-06-15 Gii Acquisition, Llc Method and inspection head apparatus for optically measuring geometric dimensions of a part
DE102008001749A1 (de) * 2008-05-14 2009-11-19 Bühler AG System und Verfahren zur Mahlgut-Charakterisierung in einer Mahlanlage

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3765774A (en) * 1972-01-31 1973-10-16 Techmet Co Optical measuring apparatus
GB1400253A (en) * 1972-03-17 1975-07-16 Ti Group Services Ltd Gauging dimensions
DE2426331C2 (de) * 1974-05-29 1982-05-06 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Piezoelektrisches Lichtstrahlablenksystem
JPS5245352A (en) * 1975-10-07 1977-04-09 Canon Inc Scanning device
GB1584452A (en) * 1977-01-25 1981-02-11 Schumag Gmbh Optical scanners
JPS546377A (en) * 1977-06-15 1979-01-18 Mitsubishi Electric Corp Fluorescent lamp device
JPS549377A (en) * 1977-06-23 1979-01-24 Toshiba Corp Positioning control system
DE2811411A1 (de) * 1978-03-16 1979-09-20 Uranit Gmbh Verfahren und anordnung zur verschiebung der frequenz eines monochromatischen schmalbandigen lichtstrahls
JPS55108079A (en) * 1979-02-14 1980-08-19 Toshiba Corp Laser scanning unit
US4402575A (en) * 1981-05-01 1983-09-06 Bell & Howell Company Wideband optical beam deflector

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Publication number Publication date
ZA823825B (en) 1983-03-30
GB2100467B (en) 1984-10-24
ES8304671A1 (es) 1983-03-01
GB2100467A (en) 1982-12-22
CH658523A5 (de) 1986-11-14
DE3220790C2 (de) 1986-04-10
IT8221617A0 (it) 1982-06-01
US4444457A (en) 1984-04-24
JPH04356010A (ja) 1992-12-09
JPH0529887B2 (ja) 1993-05-06
CA1175129A (en) 1984-09-25
AU554732B2 (en) 1986-09-04
JPS581120A (ja) 1983-01-06
AU8437682A (en) 1982-12-09
DE3220790A1 (de) 1982-12-23
IT1151256B (it) 1986-12-17
ES512821A0 (es) 1983-03-01

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