JPS60253812A - 非接触変位検出装置 - Google Patents

非接触変位検出装置

Info

Publication number
JPS60253812A
JPS60253812A JP10932284A JP10932284A JPS60253812A JP S60253812 A JPS60253812 A JP S60253812A JP 10932284 A JP10932284 A JP 10932284A JP 10932284 A JP10932284 A JP 10932284A JP S60253812 A JPS60253812 A JP S60253812A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
detected
light
reflected
optical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10932284A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Koike
修 小池
Norio Kobayashi
紀雄 小林
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.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP10932284A priority Critical patent/JPS60253812A/ja
Publication of JPS60253812A publication Critical patent/JPS60253812A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02Details

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば変形しやすい工業製品、生体、文化財
等の物体の形状測定や、生産ラインでの物体の厚さ測定
、あるいは物体に生じた傷等の大きさや位置の測定たと
に用いられるレーザ利用の非接触変位検出装置に関し、
特に可視レーザ光を用いて測定点の目視を可能とした非
接触変位検出装置に関する。
〔従来技術〕
従来よシレーザ光を被検出物に照射し、被検出物で反射
・散乱された光を検出してその位置や強度の変化から被
検出物の変位を検出する各種の装置が用いらノtでいる
が、その場合、照射点つまシ測定点を目視で容易に確認
できることが、操作上ないし危険防止上要求される場合
がある。
第1図に、従来用いられているこの棋の装置の構成例を
示し、波長632.8nmの可視のレーザ光を発するH
e−Neガスレーザ1、音響光学変調器2、反射鏡3、
集光レンズ4および光半導体装置検出器5を同一ケース
内に組み込んだ構成を有する。
上記構成において、被検出物の検出は次のように行なわ
れる。まず、He−Neガスレーザ1から出射されたレ
ーザ光6は、音響光学変調器2によって強度変調される
とともに透過光7と回折光8とに分離される。このうち
、透過光7は、反射鏡3による光軸調整の結果スリット
9の壁によって遮断され、回折光8のみか、外部に出射
され、被検出物10の光照射点11に照射される。この
光照射点11で反射・散乱された光と被検出物10の周
囲の背景光の一部12は、集光レンズ4によシ、光半導
体装置検出器5の受光面上の集光点13に集光される。
半導体装置検出器5は、この集光点13の位置を電気信
号として出力し、演算回路14でその電気信号を検出し
て被検出物10の位置を算出する。その結果は、プロッ
タやCRTなどの表示部15に表示される。なお、被検
出物10による反射0散乱光12、すなわち信号光によ
る電気信号と背景光による雑音とのS/N比を向上させ
るため、演算回路14における信号検出は音響光学変調
器2による変調と同期して行なわれる。
一方、回折光8の光軸上を所定距離移動した被検出物1
0′については、光照射点11′で反射・散乱した光1
2′が集光点13′に集光され、上述したと同様に被検
出物10’の位置がめられる。
このような非接触変位検出装置において、より変位量の
大きな物体の測定を可能にするためには、光源であるH
e−Neガスレーザの出力を太きくし、被検出物が遠い
位置にある場合にも検出器5に必要な強度の反射・散乱
光が得られるようにしなければなら々い。
ところが、He−Neガスレーザは、高出力化に伴い形
状や重量および発熱量が大きくなシ、移動が困難になる
とともに、検出器5や集光レンズ4が熱の影響を受けて
その検出精度が低下するという問題を生ずる。
〔発明の目的および構成〕
本発明はこのような事情KW(iみてなされたもので、
その目的は、光源の高出力化による測定範囲の拡大を可
能とし、しかも小形・軽量・低発熱で高い検出精度が得
られる非接触変位検出装置を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、検出用光
源として半導体レーザな用い、He−Neガスレーザの
ような可視光レーザは目視用として低出力かつ小形のも
ので足るようKしたものである。以下、実施例を用いて
本発明の詳細な説明する。
〔実施例〕
第2図は本発明の一実施例を示す構成図である。
同図において、本装置は、目視用の可視光を発するHe
−Neガスレーザ(波長632.8nm、出力0.5m
W)21、検出用光を発する半導体レーザ(波長830
 nm 、出力5mW)22、半導体レーザ21を駆動
・変調する変調駆動回路23、コリメート用レンズ24
、波長632.8 nmの光は90%以上透過し波長8
30nm帯の光は90%以上反射するダイクロイックミ
ラー25、被検出物10からの反射・散乱光と背景光の
一部12を集光するレンズ4、−次元位置検出用PAD
−81352(浜松ホトニクス製、有効受光面積34X
2.5mm)からなる光半導体装置検出器5、および演
算回路14を含む。
上記構成において、半導体レーザ22から変調周波数2
KHzで変調されて出射したレーザ光26は、コリメー
ト用レンズ24によってほぼ平行光となシ、ダイクロイ
ックミラー25を透過して外部へ出射され、被検出物1
0の光照射点11に照射される。一方、He−Neガス
レーザ21から出射したレーザ光27は、ダイクロイッ
クミラー25によって上記レーザ光26と同一光軸上に
のせられ、同様に被検出物10の光照射点11に照射さ
れる。そして、ここで反射・散乱した光と背景晃の一部
12は、集光レンズ4によって光半導体装置検出器5の
受光面上の集光点13に集光され、光半導体装置検出器
5はこの集光点13の位置を電気信号として出カスる。
演算回路14は、この電気信号を半導体レーザ22の変
調と同期して検出し、その検出結果から被検出物10の
位置を算出し、プロッタやCRTなどの表示部15に表
示させる。
ここで、変調された半導体レーザ光の反射・散乱光は、
検出光として集光され電気信号に変換され演算回路14
によって効率良く検出される。これに対し、He−Ne
ガスレーザ光は低出力でsbかつ変調されていないため
、その反射・散乱光は −背景光と同様に雑音として扱
われ、その意味で、被検出物10の変位検出に直接寄与
しないが、これによシ被検出物上の光照射点つまシ測定
点を目視することができる。すなわち、半導体レーザ2
2のみでは波長の関係からその光照射点を見ることは困
難であるが、He−Neガスレーザ21を目視用に使用
することにより容易に測定点の確認が行なえ、また検出
動作中であることがわかるだめ危険の防止にもなる。ま
た、このような目視用としての役割を果たし得る範囲で
、He −N eガスレーザ21は小形、低出力のもの
でよく、他方、半導体レーザ22はきわめて小形・軽量
で高出力が得られ、発熱もほとんどないため、高出力で
しかも小形・軽量かつ高精度の非接触変位検出装置が得
られる。
また、検出精度を向上させるためにレーザ光を変調する
場合に、従来のHe −N eガスレーザを用いたもの
では音響光学変調器を用いて行なったが、一般に音響光
学変調器は振動や熱の影響で回折角が変化し測定点の変
動によって検出精度が悪化するという問題があった。こ
れに対し、半導体レーザは容易に直接変調が行なえるこ
とから音響光学変調器およびその駆動回路が不要となり
、上述した問題が解決されるとともに、この点でも小形
・軽量化がはかれる。
なお、本実施例では2本のレーザ光を同一光軸上にのせ
る手段としてダイクロイックミラー25を用いたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、ハーフミラ−、
ビームスプリッタ、その他2本のレーザ光を同一光軸上
にのせることが可能なものであればよい。ただし、効率
良く合成するためには、波長選択性によってエネルギー
損失の小さいダイクロイックミラーが好ましい。
まだ、本実施例では光半導体装置検出器5の分光感度特
性から半導体レーザとして波長が830n171のもの
を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば7
80 nmなど上記位置検出器の感度との関係で適宜選
択すればよい。なお、上記位置検出器はPSDに限らず
、CCDやMOSイメージセンサなと照射された光の位
置を検出できるものであればよい。
以上、レーザ光軸上の被検出物の変位を、反射・散乱光
の光半導体装置検出器上での照射点の変位として検出す
る方式について説明したが、本発明けこれに限定される
ものではなく、レーザ光を被検出物に照射し、その反射
・散乱光を検出して被検出物の変位を検出するものであ
れば、他の方式、例えば焦点利用法を用いた装置にも同
様に適用可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、光源を検出用と
目視用とに分離し、前者に半導体レーザ後者K He 
−N eガスレーザを用いたことにょシ、測定範囲の拡
大による高出方化にかかわらず小形・軽量で発熱量が小
さくて検出精度が高く、シかも測定点の目視による確認
が容易に行なえるレーザ利用の非接触変位検出装置が実
現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の非接触変位検出器を示す構成図、第2図
は本発明の一実施例を示す構成図である。 4@・・・集光レンズ、5・・・・半導体装置検出器、
10・・・・被検出物、11・・・・光照射点、12・
・・・反射・散乱光、13・・・・集光点、14・・・
・演算回路、21φ・・・目視用He −N eガスレ
ーザ、22・・・・半導体レーザ、23・・・9変調駆
動回路、24・φΦ・コリメート用レンズ、25・・・
φダイクロイックミラ一 時計出願人 株式会社 保谷硝子 代理人 山川政樹(3女12名) 因怖のi’1Idr(内存に変更なし)第1図 d 第2図 手続補正書(f入) 特許庁長官殿 59,9、−6 1、事件の表示 昭和55年特 許願第10932Z号 2、卒白目の名称。 9F悴(財)炙徘腺ホ装置 3、補正をする者 事件との関係 特 許出願人 名称(氏名)1恥反会斥土1禾谷F肖テン、→、6ゆの
日イ」 昭和51年 g月と6日−ど ゛ と補正の対象 (1)明細書 (Z) 図 面 一手続補正書(自発) 昭和 年 月 日 特許庁長官殿 60.1.10 1、事件の表示 昭和59年 臀 許 願第109322号2、発明の名
称 非接触変位検出装置 3、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人 名称(氏名) ホーヤ株式会社 6、補正の内容 (1)明細書第3頁第3行の「半導体装置検出器」を[
光半導体装置検出器」と補正する。 (2)同書第5頁第4行の「半導体レーザ21」を「半
導体レーザ22」と補正する。 (3)回書同頁第7行の「透過し」を「−反射し」と、
また「反射する」を「透過する」とそれぞれ補正する。 (4) 回書同頁第15行のr、KHzJをr kHz
 Jと補正する。 (5)同書第6頁第1行の「によって」を「によって反
射されてj生補正する。 (6)同書第9頁第15行の1非接加変位検出器」を「
非接触変位検出装置」と補正する。 (力 回書同頁第17〜18行の「半導体装置検出器」
を[光半導体装置検出器」と補正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 検出用光を発する半導体レーザと、目視用の可視光を発
    するレーザと、両レーザの出力光を同一光軸上にのせて
    被検出物に照射する手段と、被検出物で反射・散乱され
    た光を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする非
    接触変位検出装置。
JP10932284A 1984-05-31 1984-05-31 非接触変位検出装置 Pending JPS60253812A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10932284A JPS60253812A (ja) 1984-05-31 1984-05-31 非接触変位検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10932284A JPS60253812A (ja) 1984-05-31 1984-05-31 非接触変位検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60253812A true JPS60253812A (ja) 1985-12-14

Family

ID=14507286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10932284A Pending JPS60253812A (ja) 1984-05-31 1984-05-31 非接触変位検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60253812A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0238805A (ja) * 1988-07-27 1990-02-08 Rikagaku Kenkyusho 光学的3次元座標入力装置の構成
JPH0449809U (ja) * 1990-08-31 1992-04-27
DE4130119A1 (de) * 1991-09-11 1993-03-25 Leuze Electronic Gmbh & Co Optische distanzmesseinrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57127804A (en) * 1981-02-02 1982-08-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Device for measuring coordinate of hollow shape

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57127804A (en) * 1981-02-02 1982-08-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Device for measuring coordinate of hollow shape

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0238805A (ja) * 1988-07-27 1990-02-08 Rikagaku Kenkyusho 光学的3次元座標入力装置の構成
JPH0449809U (ja) * 1990-08-31 1992-04-27
DE4130119A1 (de) * 1991-09-11 1993-03-25 Leuze Electronic Gmbh & Co Optische distanzmesseinrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3768910A (en) Detecting the position of a surface by focus modulating the illuminating beam
ATE451866T1 (de) Messung der oberflächentopographie und wellenaberration eines linsensystems
JPS60253812A (ja) 非接触変位検出装置
JP3590508B2 (ja) 光学系の組立調整装置及び組立調整方法
Montgomery New Interferometer for the Measurement of Modulation Transfer Functions
JPS5979122A (ja) レ−ザパワ−測定装置
JPS60253814A (ja) 非接触変位検出装置
JPS60253813A (ja) 非接触変位検出装置
JPH07280535A (ja) 三次元形状測定装置
JPS6317166B2 (ja)
TW588152B (en) A 3D measuring system using diffraction grating interferometry technique
JPS60253945A (ja) 形状測定装置
JPS612010A (ja) 非接触変位検出装置
JPS61133813A (ja) 面形状測定装置
JP2671667B2 (ja) レーザドップラ速度計
Matsumoto et al. Holographic Measurement of Optical Transfer Functions
JP2553662B2 (ja) ホログラム測距装置
JPS61189515A (ja) 顕微鏡
JPS6114512A (ja) 非接触変位検出装置
JPS55140102A (en) Measuring device for flatness of inspected plane glass
JPH0711413B2 (ja) 非接触型の表面形状測定装置
SU821912A1 (ru) Бесконтактный способ определени ОпТичЕСКОй длиНы МЕжду дВуМ пОлупРОзРАчНыМи пАРАллЕльНыМи пОВЕРХНОСТ Ми
JPH10142078A (ja) 非接触温度測定装置
JPH03231135A (ja) 光パワーメータのリニアリティ測定器
JPS6275363A (ja) レ−ザ−測距装置