JPH11132734A

JPH11132734A - 形状測定装置

Info

Publication number: JPH11132734A
Application number: JP29525497A
Authority: JP
Inventors: Mitsumasa Okabayashi; 光正岡林; Sumio Goto; 純夫後藤; Toshiaki Nagai; 利明永井; Masaru Saito; 勝斉藤
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】検出精度の向上と装置の小型化を目的とする。【解決手段】レーザ光を発生するレーザダイオードと、
前記レーザダイオードの光軸と交わる回転軸心を配置
し、該回転軸心上に反射面を有する走査ミラーと、前記
走査ミラーにより反射されたレーザ光が走査される被測
定面と、前記被測定面からの反射光を前記走査ミラーの
反射面に導く反射ミラーと、前記被測定面から走査ミラ
ーまでの反射ミラーを含む光路上に配置された受光レン
ズを、該受光レンズの後側焦点距離と走査ミラーから被
測定面までの距離とが一致するように配置し、前記レー
ザダイオードの光軸と同一平面上に受光光軸を有する一
次元受光素子とを備えることにより、小型化を実現し、
更に、パルス発光手段、ビームスプリッタ、位置検出手
段を備えることにより、検出精度の向上を実現した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被測定面上の測
定物の形状を測定するための形状測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、測定物の形状を測定する形状測定
装置としては図７に示すようなものが知られている。図
７は従来の三次元測定装置の外観斜視図である。レーザ
ダイオード５０から発射されるレーザ光は非球面レンズ
５１によりスポット光Ａにされて走査ミラー５２に照射
される。走査ミラー５２は被測定面５３に対して水平な
回動軸５２ａ（図７中一点鎖線で示す）を中心に回動し
ており、走査ミラー５２の反射面で反射したスポット光
Ｂで被測定面５３上を走査する。この時、レーザダイオ
ード５０から走査ミラー５２までの非球面レンズ５１の
光軸と被測定面５３上のスポット光Ｂの走査線とは同一
平面上にある（光軸と走査線は共に図にて矢符Ｘで示す
方向である）。

【０００３】スポット光Ｂの走査線に対して直交する光
線上に結像レンズ５４と２次元ＰＳＤ５５が配置されて
おり、スポット光Ｂは被測定面５３上で反射され、その
拡散反射光は結像レンズ５４により２次元ＰＳＤ５５上
に結像されることにより被測定面５３の形状を測定する
ことができる。また、走査ミラー５２と被測定面５３と
の間にはビームスプリッタ５６を配置しており、このビ
ームスプリッタ５６が走査ミラー５２の反射面で反射さ
れたスポット光Ｂの一部を取り出す。取り出されたスポ
ット光の一部は、結像レンズ５７を介して一次元ＰＳＤ
５８により受光されることにより走査スポット光の位置
検出を可能としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
形状測定装置には以下のような問題があった。従来の三
次元測定装置においては、レーザダイオード５０から発
生されるレーザ光の光軸と、２次元ＰＳＤ５５の検出方
向或いは１次元ＰＳＤ５８の検出方向とが互いに直交し
ているために、外観の幅・長さ寸法がそれぞれレーザダ
イオード５０から走査ミラー５２までの幅及び１次元Ｐ
ＳＤ５８から２次元ＰＳＤ５５までの長さとなるから、
装置自体が大型化してしまうという問題が生じる。

【０００５】

【発明を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明にあっては、レーザ光を発生するレーザダイオー
ドと、前記レーザダイオードの光軸と交わる回転軸心を
配置し、該回転軸心上に反射面を有する走査ミラーと、
前記走査ミラーにより反射されたレーザ光が走査される
被測定面と、前記被測定面からの反射光を前記走査ミラ
ーの反射面に導く反射ミラーと、前記被測定面から走査
ミラーまでの反射ミラーを含む光路上に配置された受光
レンズを、該受光レンズの後側焦点距離と走査ミラーか
ら被測定面までの距離とが一致するように配置し、前記
レーザダイオードの光軸と同一平面上に受光光軸を有す
る一次元受光素子とを備えて構成している。

【０００６】従って、レーザダイオードから発生された
レーザ光は、走査ミラーの反射面の回転軸心上で反射さ
れて、被測定面に投光走査される。投光走査されたレー
ザ光は反射ミラーにより反射されて走査ミラーの反射面
の回転軸心上に再び戻され反射され、一次元受光素子に
より受光される。この時、反射光は受光レンズを通って
走査ミラーに戻される訳であるが、この受光レンズの後
側焦点距離と走査ミラーから被測定面までの距離とが一
致するように設定されているために、走査ミラーにより
反射された受光光軸は、常にレーザダイオードの光軸を
含む同一平面上を通る。つまり、レーザダイオードの光
軸と一次元受光素子の受光光軸とが同一平面上に配置さ
れることになるから、薄型化することができ、装置全体
を小型化することができる。

【０００７】請求項２に記載の発明にあっては、請求項
１に記載の発明において、前記レーザダイオードから発
生されるレーザ光をパルス発光させるパルス発光手段
と、前記走査ミラーと被測定面との間のレーザ光の一部
を取り出すビームスプリッタと、前記ビームスプリッタ
により取り出されるレーザ光を受光するＣＣＤ受光素子
を一列に配した受光部から形成される位置検出手段とを
備えて構成している。

【０００８】従って、ＰＳＤに比べて大きな領域を位置
検出することができる。位置検出装置が、被測定面上に
投光走査される走査長さよりも長い検出部を有している
から、位置検出に際して倍率を縮小することがなく、走
査長さと同一長さで精密な位置検出を行うことができ
る。請求項３に記載の発明にあっては、請求項１又は２
に記載の発明において、Ｘ−Ｙ平面を移動する移動機構
を備える構成とした。

【０００９】従って、装置が小型化されているために、
移動機構にかかる負担を少なくすることができ、検出精
度を向上することができる。また、移動機構を駆動する
モータ等についても、小型のもので十分であるために、
移動機構をも小型化することができる。請求項４に記載
の発明にあっては、請求項１乃至３の何れか１項に記載
の発明において、走査方向を変更する回転機構を備える
構成とした。

【００１０】従って、被測定物を回転させる必要がなく
容易に被測定物に対する方向変換を行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る形状測定装
置１の外観斜視図である。図１には形状測定装置１の構
成に加えて、走査ミラー３を駆動してレーザ光を被測定
面４上で走査させた時のレーザ光の走査経路も示してい
る。図２は、形状測定装置１の側面図である。

【００１２】形状測定装置１は、レーザダイオード（La
ser Diode:以下、単に「ＬＤ」とする )２、走査ミラー
３、被測定面４、受光レンズ５、反射ミラー６、一次元
受光素子としての一次元ＰＳＤ７、ビームスプリッタ
８、位置検出手段としてのＣＣＤラインセンサ９等によ
り構成される。ＬＤ２から発射されるレーザ光は、後述
するパルス発光手段により０．０３[ms]毎に点灯・消灯
を繰り返すようにパルス発光されている。このＬＤ２
は、レーザ光を水平方向に発射するように配置されてお
り、水平方向に発射されたレーザ光は、コリメートレン
ズ２Ａを通って平行光とされた後に、フォーカシングレ
ンズ２Ｂを通って被測定面４上で最小スポット光とされ
るように集光されながら、経路ａを通って走査ミラー３
の反射面３Ａに投光される。

【００１３】走査ミラー３は、例えば周知のガルバノメ
ータミラーの構成要素の１つであり、その反射面３Ａは
回転軸心３Ｂを中心として左右に揺動駆動されるもので
ある。ここで、反射面３Ａ上に回転軸心３Ｂが配置され
ており、レーザ光は、この回転軸心３Ｂに向かって投光
されている。走査ミラー３の回転軸心３Ｂは、図２に示
すように、経路ａに対して４５°の角度をもって配置さ
れているから、水平方向から経路ａを通って入射される
レーザ光は、反射面３Ａで直角に反射されて、経路ｂを
通り、被測定面４上に垂直上方から投光される。被測定
面４上に投光されたレーザ光は、フォーカシングレンズ
２Ｂにより直径約１２ [μm]のスポット光とされてい
る。

【００１４】走査ミラー３が回転軸心３Ｂを中心に揺動
駆動されると、水平方向から経路ａを通って入射された
レーザ光は、θｂの走査角度をもって経路ｂ₁から経路
ｂ₂までの間を走査する。ここで、走査ミラー３に投光
されるレーザ光は、常に反射面３Ａの回転軸心３Ｂ上の
一点（図１においてＰで示す位置）で反射されることと
なるから、走査ミラー３の揺動駆動により経路ａからの
レーザ光が、経路ｂ（経路ｂ₁〜経路ｂ₂内）のいずれ
の経路を通る場合でも、経路ｂは図２における紙面左右
方向にずれることがないため、被測定面４上での走査軌
跡Ｌを直線とすることができる。本実施例において、θ
ｂの最大走査角度は３０°であり、点Ｐと被測定面４ま
での距離は７０[mm]に設定されている。従って、最大走
査幅Ｌは、約３４[mm]となる。

【００１５】被測定面４上に投光されたスポット光は、
拡散反射し、その一部が経路ｃを通って受光レンズとし
てのシリンダーレンズ５に入射する。ここで、シリンダ
ーレンズ５は、図２に示すように、経路ｃが経路ｂに対
して３０°の角度をなすように配置されている。シリン
ダーレンズ５の後側焦点距離とシリンダーレンズ５から
走査ミラー３の回転軸心３Ｂまでの経路ｄの距離とが同
一となるように配置されているために、シリンダーレン
ズ５を通過した反射光は、走査ミラー３の反射面３Ａの
回転軸心３Ｂ上のＰ点へと投光されることとなる。従っ
て、レーザ光が、経路ｂ₁で投光された場合でも、経路
ｂ₂で投光された場合でも、被測定面４上で発生した拡
散反射光は、それぞれ、経路ｃ₁及び経路ｄ₁並びに経
路ｃ₂及び経路ｄ₂を通り反射面３Ａの回転軸心３Ｂ上
へと戻される。

【００１６】反射ミラー６は、図２に示すように、その
反射面６Ａが経路ｂと平行に配置されており、経路ｄが
経路ｂに対して３０°の角度をなしている。本実施例で
は、更に、反射ミラー６は、被測定面４の位置が基準位
置にある時に、経路ｄが点Ｐと一致するように配置され
ている。被測定面４が基準位置にある場合、前述したシ
リンダーレンズ５の後側焦点距離は、経路ｂの距離と同
一となるように設定されているため、経路ｂ₁と経路ｂ
₂とからなる走査角θｂと経路ｄ₁と経路ｄ₂とからな
る視野角θｄとが同一の角度となる。従って、拡散反射
光が経路ｄ（経路ｄ₁，経路ｄ₂等）のいずれを通った
場合であっても、回転軸心３Ｂ上の点Ｐで反射された反
射光は、経路ａを含む同一平面上にある経路ｅを通るこ
ととなるから、一次元ＰＳＤの視野を走査長さよりも狭
い受光視野に設定でき、高い精度の測定が可能となる。

【００１７】反射面３Ａで反射された反射光は、経路ｅ
を通って、対物レンズ７Ａを通過させることにより被測
定面４上のスポット光の実像が形成され、続いて、接眼
レンズ７Ｂを通過させることにより該実像が一次元ＰＳ
Ｄ７に１：１で結像されるように拡大される。被測定面
４のスポット光の当たる部分の高さが変化した場合、反
射面３Ａと経路ｄとの合点は、回転軸心３Ｂに沿って上
下方向に変化するので、これにより経路ｅも上下方向に
変化する。この上下方向の変化を一次元ＰＳＤ７で検出
することにより、被測定面４上の高さを測定することが
できる。

【００１８】本実施例では、被測定面４が基準高さにあ
る時に、経路ｅが一次元ＰＳＤ７の中心にくるように配
置がなされている。そして、この一次元ＰＳＤ７は、上
下方向に±３[mm]の視野をもっているから検出高さ領域
Ｈは、Ｈ＝±（３[mm]／ｓｉｎ３０°）≒±３．４６[mm] となる。

【００１９】８はビームスプリッタであり、経路ｂの途
中に配置され、走査ミラー３からのレーザ光を、９０％
被測定面４上へと透過し、１０％取り出すものである。
このビームスプリッタ８は、レーザ光の走査方向に伸長
し、且つ図２に示すように、経路ｂに対して４５°の角
度をなしている。従って、取り出した１０％のレーザ光
を水平方向へと反射する。

【００２０】ビームスプリッタ８で反射され水平方向へ
と進むレーザ光の進路には、ＣＣＤラインセンサ９が、
やはり、ビームスプリッタ８と同様にレーザ光の走査方
向に伸長し、且つ受光面９Ａにレーザ光が垂直に当たる
ように配置されている。ＣＣＤラインセンサ９の受光面
９Ａは、幅７ [μm]の受光セルを５０００個並設してい
るから、レーザ光の走査方向に３５[mm]の検出領域を有
する。

【００２１】走査ミラー３の点ＰからＣＣＤラインセン
サ９の受光面までの距離は、点Ｐから被測定面４までの
距離と同一の７０[mm]であるから、取り出されたレーザ
光は受光面上でスポット光となる。また、ＣＣＤライン
センサ９の受光面９Ａ上でのレーザ光の走査幅は、被測
定面４上の走査幅と同一の約３４[mm]であるから、レー
ザ光の全走査位置が検出可能である。

【００２２】このＣＣＤラインセンサ９は、従来使用し
ていた一次元ＰＳＤと異なり直線性がよいため、検出幅
を走査幅と同一となるような大きな幅とした場合であっ
ても正確に位置検出を行うことができる。次に、図３に
示す本装置のブロック図を説明する。２０はＣＰＵ（Ce
ntral Processing Unit)であり、ＣＣＤラインセンサ９
による検出出力から走査位置を演算したり、一次元ＰＳ
Ｄ７による検出出力から被測定面４の高さを演算処理す
る。

【００２３】２１は走査ミラー駆動回路であり、発振器
２１ａの出力に基いて走査ミラー３を５０[Hz]の振動数
にて揺動駆動させるから、一走査当り１０[ms]で走査す
る。２２は走査方向検出回路であり、走査ミラー３の走
査方向を検出する。２３はＬＤ発光回路であり、発振器
２３ａの出力に基いて、ＬＤ２をパルス発光させ、０．
０３[ms]毎に点灯・消灯を繰り返す。つまり、このＬＤ
発光回路２３と発振器２３ａとでパルス発光手段が構成
されている。

【００２４】ＬＤ２をパルス発光させることによって、
連続発光しておらずレーザ光が点灯していない時間が生
じるということであるから、連続照射しているものと比
較すると同出力で同時間照射した場合、点灯させている
方が単位時間当りの照射光量が少ないということである
から、単位時間当りの照射光量を連続照射のものと同一
にした場合、パルス発光させる方が出力を大きくするこ
とができるということである。

【００２５】よって、外乱光の影響を受けにくくするこ
とができるから、Ｓ／Ｎ比が向上し測定精度を向上させ
ることができる。また、位置検出についても同様なこと
が言える。つまり、ＬＤをパルス発光させているため、
レーザ光の出力を大きくすることができるから、外乱光
の影響を受けにくくすることができ、Ｓ／Ｎ比が向上し
位置検出精度を向上させることができる。

【００２６】２４はＬＤ発光タイミング検出回路であ
り、前記ＬＤ２を発光させるタイミングを検出する回路
である。ＬＤ２は常に発光されるのではなく、高さ検出
期間のみ発光される。高さ検出期間というのは、具体的
には走査ミラー３の運動により決定されるものである。
つまり、走査ミラー３は、正弦波運動を行って、左右に
揺動駆動されているため、両端の左右方向の運動転換期
付近において、その角速度は不安定なものとなる。従っ
て、角速度の安定する間のみ、高さ検出期間として高さ
を検出するようにしている。本発明の場合、この角速度
が安定する距離は、全走査幅約３４[mm]の内、約２２[m
m]であって、これが検出幅となる。

【００２７】要するに、ＬＤ発光タイミング検出回路２
４は、レーザ光が検出幅約２２[mm]を走査する期間を検
出してＬＤ発光信号を出力する。そして、この検出出力
に応じてＬＤ２は、パルス発光される。２５は高さ検出
回路であり、ＬＤ２の発光に同期して１次元ＰＳＤ７に
より検出された検出信号をアナログからデジタルに変換
してＣＰＵ２０へと出力するものである。

【００２８】２６は走査位置検出回路であり、ＬＤ発光
タイミング検出回路２４からの検出出力に基いて、ＬＤ
発光タイミングでない時（高さ検出期間ではない時）
に、高さ検出期間にＣＣＤラインセンサ９に蓄積された
走査位置情報を取り出してＣＰＵ２０へと出力する。以
上の構成による高さ検出の作用を図４、５のフローチャ
ートにより説明する。

【００２９】走査方向検出回路２２により走査ミラー３
が左右方向（正逆方向）のどちらの方向に進行している
かが検出される（ステップ１：図中、単に「Ｓ１」で示
す）。本実施例では正方向を検出することにより次ステ
ップに進むこととしたが、逆方向の時に進むようにして
もよい。つまり、正・逆方向のどちらか一方の規定され
た方向の時に次ステップに進むようにすればよい。

【００３０】ＬＤ発光タイミング検出回路２４により、
ＬＤ発光タイミング（高さ検出期間）とＣＣＤの情報出
力タイミング（高さ検出外期間）の内、ＬＤ発光タイミ
ングが検出されている時、ＬＤ出力タイミング信号が出
力され、ステップ２では、この信号が出力されているか
否かを判定している。ステップ２でＬＤ出力タイミング
信号が出力されていると判断されると、高さデータメモ
リアドレスがセットされ（ステップ３、図６（ａ）参
照）、続いて、ＬＤ発光回数カウンタが０にセットされ
る（ステップ４）。

【００３１】ＬＤ２が発光されて１次元ＰＳＤ７により
そのＬＤ発光信号が出力される（ステップ５）と、ＬＤ
発光回数カウンタが＋１される（ステップ６）。この
時、ＰＳＤ出力値が読み込まれ（ステップ７）、その出
力値に基いてＣＰＵ２０にて高さ演算処理が行われる
（ステップ８）。演算処理により求められた高さデータ
は、メモリにストアされ（ステップ９）、高さデータメ
モリアドレスが＋１される（ステップ１０、図６（ａ）
参照）。

【００３２】ステップ１１では、ＬＤとＣＣＤのどちら
の出力タイミング信号が出力されているかが判定され、
ＬＤ出力タイミング信号が出力されている場合には、再
びステップ５からステップ１０を繰り返し行う。そし
て、ＣＣＤ出力タイミング信号が出力されている場合に
は、図５に示すステップ１２に進む。ステップ１２で
は、走査ミラー３の正逆方向が判定され、正方向である
と判定された場合は、走査位置メモリアドレスがセット
される（ステップ１３、図６（ｂ）参照）。その後、高
さ検出期間にＣＣＤラインセンサ９からの走査位置信号
の出力が確認される（ステップ１４）と、各受光セルに
蓄えられたＣＣＤカウンタ値が読み込まれ（ステップ１
５）、そのカウンタ値に基いてＣＰＵ２０により走査位
置が演算される（ステップ１６）。

【００３３】演算処理により求められた走査位置データ
は、高さデータと同じくメモリにストアされ（ステップ
１７）、走査位置データメモリアドレスが＋１される
（ステップ１８、図６（ｂ）参照）。上記の工程によ
り、図６（ａ），（ｂ）に示した高さデータ表と走査位
置データ表とが完成される。高さデータメモリアドレス
と走査位置データメモリアドレスとに示される番号は、
互いに対応しており、例えば、走査位置データメモリア
ドレスが１の走査位置では、高さは高さデータメモリア
ドレスが１の値であるということである。このように、
高さデータと走査位置データとを対応させることによっ
て、所定の走査位置における正確な高さデータを得るこ
とができる。

【００３４】そして、ステップ１９にてＣＣＤカウンタ
値が有効画素数Ｎ_cより大きくなったかどうかが判定さ
れ、有効画素数より小さい場合は、再びステップ１４か
らステップ１８を繰り返して行い、有効画素数より大き
い場合は、図４のステップ２に戻る。有効画素数Ｎ_cと
いうのは、前述した受光セルの数、つまり、５０００と
いうことになる。要するに、ステップ１９では、全ての
受光セルから蓄積された情報が出力されたかどうかが判
定されることになる。

【００３５】次に、前記ステップ１２で走査ミラー３の
正逆方向が逆であると判定された場合について説明す
る。ステップ１２で走査ミラー３が逆方向であると判定
されると、前記ステップ６にて加算されている総ＬＤ発
光回数カウンタの値が走査位置データメモリアドレス値
にセットされる（ステップ２０、図６（ｃ）参照）。以
降ステップ２１からステップ２４までは前述したステッ
プ１４からステップ１７と同様であるため詳細な説明は
省略する。

【００３６】そして、ステップ２４にて走査位置データ
をメモリにストアした後、走査位置データメモリアドレ
スを−１する（ステップ２５、図６（ｃ）参照）。ステ
ップ２６にてＣＣＤカウンタ値が有効画素数Ｎ_cより大
きくなったかどうかが判定され、有効画素数より小さい
場合は、再びステップ２１からステップ２５を繰り返し
て行う。

【００３７】上記の工程により、図６（ｃ）に示した走
査位置データ表が完成される。図６（ｃ）の場合も、高
さデータメモリアドレスと走査位置データメモリアドレ
スとに示される番号は、互いに対応しており、例えば、
走査位置データメモリアドレスが１の走査位置では、高
さは高さデータメモリアドレスが１の値であるというこ
とである。このように、高さデータと走査位置データと
を対応させることによって、所定の走査位置における正
確な高さデータを得ることができる。

【００３８】以上のようにして、走査ミラー３の正方向
及び逆方向時の高さ及び走査位置の測定が終了する。図
８は、本発明の形状測定装置をＸ−Ｙ移動機構に組み付
けた状態の斜視図である。Ｘ−Ｙ移動機構は、Ｘ軸リニ
ア駆動モジュール３０、Ｙ軸リニア駆動モジュール３
１、取付け台３２、回転駆動モータ３３等により構成さ
れる。

【００３９】Ｘ軸リニア駆動モジュール３０は図示しな
い基台に固定されており、このＸ軸リニア駆動モジュー
ル３０には直交する方向に伸長するＹ軸リニア駆動モジ
ュール３１がＸ軸方向に沿って移動駆動可能に支持され
ている。Ｙ軸リニア駆動モジュール３１は、取付け台３
２がＹ軸に沿って移動駆動可能に支持しており、この取
付け台３２には回転駆動モータ３３を介して回転駆動さ
れる形状測定装置１が取り付けられている。

【００４０】以上の構成により、形状測定装置１による
レーザ光の走査位置をＸ及びＹ軸リニア駆動モジュール
３０・３１により移動させることによって、三次元計測
が可能となる。また、回転駆動モータ３３で走査方向を
回転させることにより、種々の被測定面に対して効率的
な計測を行うことができる。具体的には、例えばクリー
ム半田印刷機により基板上に印刷されたクリーム半田の
形状を測定するような場合、クリーム半田は、搭載され
る電子部品に合わせて並んで印刷されているが、この並
ぶ方向は、必ずしも一方向には限られず多岐に渡る。こ
のような場合、基板を回転するという大掛かりなことを
せずとも、走査方向を回転させるだけで容易に測定を行
うことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上の構成により、本発明は、薄型化す
ることができ、装置全体を小型化することができる。ま
た、ＬＤがパルス発光しており、レーザ光が点灯してい
ない時間が生じるため、連続照射のものに比べて、出力
を大きくすることができる。従って、外乱光の影響を受
けにくくすることができるから、Ｓ／Ｎ比が向上し測定
精度を向上させることができる。また、Ｓ／Ｎ比の向上
により、位置検出精度をも向上させることができる。

【００４２】装置が小型化されているために、装置を移
動機構に組み込んだとしても移動機構にかかる負担を少
なくすることができ、検出精度を向上することができ
る。また、移動機構を駆動するモータ等についても、小
型のもので十分であるために、移動機構をも小型化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における形状測定装置の外観斜視図。

【図２】本発明における形状測定装置の側面図。

【図３】本発明における形状測定装置のブロック図。

【図４】本発明の図５に続くフローチャート。

【図５】本発明の図４の続きのフローチャート。

【図６】本発明の高さ・走査位置データ表。

【図７】従来の形状測定装置の外観斜視図。

【図８】本発明における形状測定装置をＸ−Ｙ移動機
構に組み込んだ図。

【符号の説明】

２レーザダイオード（ＬＤ）３走査ミラー３Ｂ回転軸心４被測定面５シリンダーレンズ（受光レンズ）６反射ミラー７１次元ＰＳＤ（１次元受光素子）８ビームスプリッタ９ＣＣＤラインセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤勝東京都調布市国領町８丁目２番地の１ジューキ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を発生するレーザダイオード
と、前記レーザダイオードの光軸と交わる回転軸心を配置
し、該回転軸心上に反射面を有する走査ミラーと、前記走査ミラーにより反射されたレーザ光が走査される
被測定面と、前記被測定面からの反射光を前記走査ミラーの反射面に
導く反射ミラーと、前記被測定面から走査ミラーまでの反射ミラーを含む光
路上に配置された受光レンズを、該受光レンズの後側焦
点距離と走査ミラーから被測定面までの距離とが一致す
るように配置し、前記レーザダイオードの光軸と同一平面上に受光光軸を
有する一次元受光素子とを備えることを特徴とする形状
測定装置。
【請求項２】前記レーザダイオードから発生されるレ
ーザ光をパルス発光させるパルス発光手段と、前記走査ミラーと被測定面との間のレーザ光の一部を取
り出すビームスプリッタと、前記ビームスプリッタによ
り取り出されるレーザ光を受光するＣＣＤ受光素子を一
列に配した受光部から形成される位置検出手段とを備え
ることを特徴とする請求項１に記載の形状測定装置。
【請求項３】Ｘ−Ｙ平面を移動する移動機構を備えるこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の形状測定装置。
【請求項４】走査方向を変更する回転機構を備えること
を特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の形状
測定装置。