JPS6136884Y2 - - Google Patents
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- JPS6136884Y2 JPS6136884Y2 JP19284381U JP19284381U JPS6136884Y2 JP S6136884 Y2 JPS6136884 Y2 JP S6136884Y2 JP 19284381 U JP19284381 U JP 19284381U JP 19284381 U JP19284381 U JP 19284381U JP S6136884 Y2 JPS6136884 Y2 JP S6136884Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens system
- reflecting mirror
- converter
- angle
- lens
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、被測定物の角度変化を光学的に測
定するための角度測定器に関する。
定するための角度測定器に関する。
従来、光源に照らされたターゲツトを無限遠点
に結像させる第1のレンズ系と、被測定物に取付
けられ前記結像を反射する反射鏡と、前記反射鏡
で反射される前記結像の角度偏位量を検出する偏
位量検出器とを備え、前記第1のレンズ系の光軸
に対して直交方向の被測定物の角度偏位量を光学
的に測定する角度測定器は知られている。
に結像させる第1のレンズ系と、被測定物に取付
けられ前記結像を反射する反射鏡と、前記反射鏡
で反射される前記結像の角度偏位量を検出する偏
位量検出器とを備え、前記第1のレンズ系の光軸
に対して直交方向の被測定物の角度偏位量を光学
的に測定する角度測定器は知られている。
この種の角度測定器では、測定し得る角度測定
範囲が前記第1のレンズ系の口径に左右され、そ
の角度測定範囲が比較的狭い。そのため、測定範
囲を拡大すべき場合において、比較的大きな測定
角度については、全ての反射光が第1のレンズ系
に入射しなくなり、入射光の光量不足により測定
精度が低下するという欠点があつた。
範囲が前記第1のレンズ系の口径に左右され、そ
の角度測定範囲が比較的狭い。そのため、測定範
囲を拡大すべき場合において、比較的大きな測定
角度については、全ての反射光が第1のレンズ系
に入射しなくなり、入射光の光量不足により測定
精度が低下するという欠点があつた。
この考案は、これらの欠点を除去するためにな
されたものであつて、角度測定範囲の拡大または
縮少が行なえ、しかも第1のレンズ系に入る入射
光の光量の減少を防止する角度測定器を提供する
ことを目的とする。
されたものであつて、角度測定範囲の拡大または
縮少が行なえ、しかも第1のレンズ系に入る入射
光の光量の減少を防止する角度測定器を提供する
ことを目的とする。
この目的を達成するため、この発明は、角度測
定範囲の増減を行なうための少なくとも二つの第
2のレンズ系を備えたコンバータを、反射鏡から
の反射光がこの第2のレンズ系の一方のレンズ系
に全て入射するように、このコンバータを従来の
角度測定器の第1のレンズ系に取付けるようにす
る。
定範囲の増減を行なうための少なくとも二つの第
2のレンズ系を備えたコンバータを、反射鏡から
の反射光がこの第2のレンズ系の一方のレンズ系
に全て入射するように、このコンバータを従来の
角度測定器の第1のレンズ系に取付けるようにす
る。
以下、添付図面に基づいてこの考案の一実施例
を説明する。
を説明する。
第1図はこの実施例に係る角度測定器の概略構
成図である。この角度測定器は、ターゲツトの明
暗像を作るアダプタ1と、この明暗像を無限遠点
に結像させる第1のレンズ系2と、被測定物Aに
取付けられた反射鏡3で反射される前記結像の角
度偏位量を検出する偏位量検出器4と、前記第1
のレンズ系2の先端部に取付けられたコンバータ
5とを備えている。
成図である。この角度測定器は、ターゲツトの明
暗像を作るアダプタ1と、この明暗像を無限遠点
に結像させる第1のレンズ系2と、被測定物Aに
取付けられた反射鏡3で反射される前記結像の角
度偏位量を検出する偏位量検出器4と、前記第1
のレンズ系2の先端部に取付けられたコンバータ
5とを備えている。
アダプタ1は、ターゲツト10を照らす光源1
1と、このターゲツト10の明暗像を第1のレン
ズ系2へ反射する半透過鏡12とを具えている。
1と、このターゲツト10の明暗像を第1のレン
ズ系2へ反射する半透過鏡12とを具えている。
第1のレンズ系2は、平行光線を作るレンズ系
からなり、前記明暗像を反射鏡3に向けて無限遠
点に結像させる。
からなり、前記明暗像を反射鏡3に向けて無限遠
点に結像させる。
偏位量検出器4は、反射鏡(例えば、平面鏡)
3で反射された光線を前記第1のレンズ系2及び
半透過鏡12を介して受光し、反射鏡3の角度偏
位にともなう明暗像の偏位量を電気信号(デジタ
ル信号またはアナログ信号)に変換し、この電気
信号から前記反射鏡3の角度偏位量を検出する。
3で反射された光線を前記第1のレンズ系2及び
半透過鏡12を介して受光し、反射鏡3の角度偏
位にともなう明暗像の偏位量を電気信号(デジタ
ル信号またはアナログ信号)に変換し、この電気
信号から前記反射鏡3の角度偏位量を検出する。
第2図は電子ビームを用いた公知の偏位量検出
器4の構成図、第3図イ,ロ,ハは第2図の回路
各部の信号波形図である。この偏位量検出器14
は、次のような構成からなる。反射鏡3で反射さ
れた明暗のコントラスト15a,15bを有する
明暗像15が第1のレンズ系2を介して電子増倍
管16の陰極17上に結像されて電子像に変換さ
れる。この電子像が、発振回路20の出力信号
(第3図イの曲線23)で駆動される偏向ヨーク
19の電界によつて、ピンホール18aを有する
陽極18上で走査される。この走査によつて、多
量・少量の電子が交互にピンホールを通過して電
子増倍管16に送られることによつて矩形波信号
出力S1(第3図ハ)を得ることができる。一方、
発振回路20により1:1のパルス幅を有する標
準矩形波信号S2(第3図ロ)を別に作り、信号S1
との間に1振動(第3図イの曲線24)によつて
生ずる位相差dを位相検出回路21によつて検出
する。検出されたアナログ電圧は後段回路22等
で処理されて所望の出力として読取られ、これに
より明暗像15の角度変位量(第2図では上下変
動量)に比例したデーターを得ることができる。
器4の構成図、第3図イ,ロ,ハは第2図の回路
各部の信号波形図である。この偏位量検出器14
は、次のような構成からなる。反射鏡3で反射さ
れた明暗のコントラスト15a,15bを有する
明暗像15が第1のレンズ系2を介して電子増倍
管16の陰極17上に結像されて電子像に変換さ
れる。この電子像が、発振回路20の出力信号
(第3図イの曲線23)で駆動される偏向ヨーク
19の電界によつて、ピンホール18aを有する
陽極18上で走査される。この走査によつて、多
量・少量の電子が交互にピンホールを通過して電
子増倍管16に送られることによつて矩形波信号
出力S1(第3図ハ)を得ることができる。一方、
発振回路20により1:1のパルス幅を有する標
準矩形波信号S2(第3図ロ)を別に作り、信号S1
との間に1振動(第3図イの曲線24)によつて
生ずる位相差dを位相検出回路21によつて検出
する。検出されたアナログ電圧は後段回路22等
で処理されて所望の出力として読取られ、これに
より明暗像15の角度変位量(第2図では上下変
動量)に比例したデーターを得ることができる。
第4図は、前記第1図中のコンバータの拡大構
成図である。このコンバータ5は少なくとも二つ
のレンズ系31,32を具え、前記第1のレンズ
系2の先端に取外し自在に取付けられ、しかも光
路方向について反転して角度測定範囲の拡大また
は縮少を行ない得るようになつている。さらに、
コンバータ5の二つのレンズ系31,31におけ
る各焦点距離、レンズ間隔および各レンズ口径
は、次のような比率に設定される。即ち、反射鏡
3で反射した光線が最初のレンズ系31に到達
し、従つて角度変化または測定経過にもかかわら
ず、測定用光線の強度が一定に保持されつつ、反
射鏡3と最初のレンズ系31との間隔は最大値に
設定される。
成図である。このコンバータ5は少なくとも二つ
のレンズ系31,32を具え、前記第1のレンズ
系2の先端に取外し自在に取付けられ、しかも光
路方向について反転して角度測定範囲の拡大また
は縮少を行ない得るようになつている。さらに、
コンバータ5の二つのレンズ系31,31におけ
る各焦点距離、レンズ間隔および各レンズ口径
は、次のような比率に設定される。即ち、反射鏡
3で反射した光線が最初のレンズ系31に到達
し、従つて角度変化または測定経過にもかかわら
ず、測定用光線の強度が一定に保持されつつ、反
射鏡3と最初のレンズ系31との間隔は最大値に
設定される。
このように構成される角度測定器では、アダプ
タ1の光源11から放射された光線は第1のレン
ズ系2により平行光線に変換されコンバータ5を
介して反射鏡3に向けて照射される。反射鏡3が
第1のレンズ系2及びコンバータ5の光軸に対し
て直交位置にあるときは、反射鏡3で反射された
反射光はコンバータ5、第1のレンズ系2及び半
透過鏡12を介して偏位量検出器4に入射され、
この偏位量検出器4で偏位量零が検出される。と
ころが、反射鏡3が第1図のように一定角度だけ
傾斜している場合には、第1のレンズ系2の光軸
に平行な光線は、反射鏡3の回転角度の2倍の傾
斜角をもつて反射されコンバータ5に入射され
る。ここで、コンバータ5を取付けず、直接第1
のレンズ系2へ入射させた場合、第1のレンズ系
2の口径、反射鏡3と第1のレンズ系2との測定
間隔にもよるが、角度測定範囲の最大値はほぼ2
度位である。
タ1の光源11から放射された光線は第1のレン
ズ系2により平行光線に変換されコンバータ5を
介して反射鏡3に向けて照射される。反射鏡3が
第1のレンズ系2及びコンバータ5の光軸に対し
て直交位置にあるときは、反射鏡3で反射された
反射光はコンバータ5、第1のレンズ系2及び半
透過鏡12を介して偏位量検出器4に入射され、
この偏位量検出器4で偏位量零が検出される。と
ころが、反射鏡3が第1図のように一定角度だけ
傾斜している場合には、第1のレンズ系2の光軸
に平行な光線は、反射鏡3の回転角度の2倍の傾
斜角をもつて反射されコンバータ5に入射され
る。ここで、コンバータ5を取付けず、直接第1
のレンズ系2へ入射させた場合、第1のレンズ系
2の口径、反射鏡3と第1のレンズ系2との測定
間隔にもよるが、角度測定範囲の最大値はほぼ2
度位である。
ところが例えば、コンバータ5のレンズ系3
1,32を凸レンズで構成し、一方のレンズ系3
1の焦点距離F1を25mm、他方のレンズ系32の
焦点距離F2を250mmとし、両レンズ系31,32
の間隔を275mmとした場合、このコンバータ5が
もつ拡大率は、 F2/F1=250/25=10 式から明らかなように10倍となる。そのため、反
射鏡3からの反射光をコンバータ5を介して第1
のレンズ系2に入射させれば、第1のレンズ系2
によつて決定される角度測定範囲が10倍拡がるこ
とになり、最大角度測定範囲がほぼ17度位まで拡
大される。また、レンズ系31と32を前後交換
すると、角度測定範囲の縮少となる。このよう
に、コンバータ5により、より大きな角度変化を
測定する方向、あるいは、より小さい角度変化を
測定する方向のいずれにも、角度測定範囲を拡大
し得ることになる。
1,32を凸レンズで構成し、一方のレンズ系3
1の焦点距離F1を25mm、他方のレンズ系32の
焦点距離F2を250mmとし、両レンズ系31,32
の間隔を275mmとした場合、このコンバータ5が
もつ拡大率は、 F2/F1=250/25=10 式から明らかなように10倍となる。そのため、反
射鏡3からの反射光をコンバータ5を介して第1
のレンズ系2に入射させれば、第1のレンズ系2
によつて決定される角度測定範囲が10倍拡がるこ
とになり、最大角度測定範囲がほぼ17度位まで拡
大される。また、レンズ系31と32を前後交換
すると、角度測定範囲の縮少となる。このよう
に、コンバータ5により、より大きな角度変化を
測定する方向、あるいは、より小さい角度変化を
測定する方向のいずれにも、角度測定範囲を拡大
し得ることになる。
また、検出用反射光の強さは、立体角、各レン
ズ系31,32の口系、レンズ系31に入射した
平行光線の直径、コンバータ5の拡大率、レンズ
系31,32の焦点距離と口径との関係、レンズ
系31の断面幅、反射鏡3の口径、および反射鏡
3とレンズ系31との間隔によつて決定される。
そのため、これらの値を適宜に選定することによ
り、あらゆる測定が最適条件によつて行なわれ、
反射鏡3を取付けた被測定物Aに二方向軸の角度
変化、即ち揺動が生じたときにも、反射光の強さ
(光量)は変化しない。このように、反射光の光
路は、三次元的な角度変化が生じたときにもさえ
ぎられることがないので、反射鏡3に入射した全
ての光線が反射され、反射された光線は確実に第
1のレンズ系2を通過する。そのため、第1のレ
ンズ系2への入射光の光量不足が生ぜず、偏位検
出器4での角度検出が精度よく行なわれることに
なる。なお、反射鏡3が一つの角度平面内で角度
変化をするときに比較して、二方向軸の角度変化
をするときの測定範囲は、係数√2に比例して増
大する。
ズ系31,32の口系、レンズ系31に入射した
平行光線の直径、コンバータ5の拡大率、レンズ
系31,32の焦点距離と口径との関係、レンズ
系31の断面幅、反射鏡3の口径、および反射鏡
3とレンズ系31との間隔によつて決定される。
そのため、これらの値を適宜に選定することによ
り、あらゆる測定が最適条件によつて行なわれ、
反射鏡3を取付けた被測定物Aに二方向軸の角度
変化、即ち揺動が生じたときにも、反射光の強さ
(光量)は変化しない。このように、反射光の光
路は、三次元的な角度変化が生じたときにもさえ
ぎられることがないので、反射鏡3に入射した全
ての光線が反射され、反射された光線は確実に第
1のレンズ系2を通過する。そのため、第1のレ
ンズ系2への入射光の光量不足が生ぜず、偏位検
出器4での角度検出が精度よく行なわれることに
なる。なお、反射鏡3が一つの角度平面内で角度
変化をするときに比較して、二方向軸の角度変化
をするときの測定範囲は、係数√2に比例して増
大する。
この考案では、偏位量検出器4の構成を前記第
2図に示すものに限定するものではなく、反射鏡
3の角度に応じて戻つてきた明暗像の位置偏位を
検出できる構成であれば、他の構成のものでもよ
い。
2図に示すものに限定するものではなく、反射鏡
3の角度に応じて戻つてきた明暗像の位置偏位を
検出できる構成であれば、他の構成のものでもよ
い。
この考案による角度測定器では、少なくとも二
つの第2のレンズ系を具えたコンバータの第1の
レンズ系に取外し自在に取付けたので、反射鏡か
らの反射光の角度偏位量が大きくなつても、反射
光を第2のレンズ系に全て入射させ、第1のレン
ズ系に伝達するので、角度測定範囲を簡易に拡大
または縮小でき、しかも反射鏡の角度偏位量の増
大にともなう第1のレンズ系に入る入射光の光量
減少を防止でき、測定精度の低下を防止できると
いう効果がある。
つの第2のレンズ系を具えたコンバータの第1の
レンズ系に取外し自在に取付けたので、反射鏡か
らの反射光の角度偏位量が大きくなつても、反射
光を第2のレンズ系に全て入射させ、第1のレン
ズ系に伝達するので、角度測定範囲を簡易に拡大
または縮小でき、しかも反射鏡の角度偏位量の増
大にともなう第1のレンズ系に入る入射光の光量
減少を防止でき、測定精度の低下を防止できると
いう効果がある。
第1図はこの考案の一実施例に係る角度測定器
の概略構成図、第2図は第1図中の偏位量検出器
の構成図、第3図は第2図中の回路各部の信号波
形図、第4図は第1図中のコンバータの拡大構成
図である。 1……アダプタ、2……第1のレンズ系、3…
…反射鏡、4……偏位量検出器、5……コンバー
タ、10……ターゲツト、11……光源、31,
32……第2のレンズ系。
の概略構成図、第2図は第1図中の偏位量検出器
の構成図、第3図は第2図中の回路各部の信号波
形図、第4図は第1図中のコンバータの拡大構成
図である。 1……アダプタ、2……第1のレンズ系、3…
…反射鏡、4……偏位量検出器、5……コンバー
タ、10……ターゲツト、11……光源、31,
32……第2のレンズ系。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 光源に照らされたターゲツトを無限遠点に結像
させる第1のレンズ系と、 被測定物に取付けられ前記結像を反射する反射
鏡と、 前記第1のレンズ系の光軸に対する直交方向に
おける被測定物の角度偏位にともない、前記反射
鏡で反射される前記結像の角度偏位量を検出する
偏位量検出器とを備えた角度測定器において、 角度測定範囲の増減を行なうための少なくとも
二つの第2のレンズ系を具えたコンバータを、前
記反射鏡からの反射光がこの第2のレンズ系の一
方のレンズ系に全て入射するように、このコンバ
ータを前記第1のレンズ系に取外し自在に取付け
てなる角度測定器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19284381U JPS5897503U (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 角度測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19284381U JPS5897503U (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 角度測定器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5897503U JPS5897503U (ja) | 1983-07-02 |
JPS6136884Y2 true JPS6136884Y2 (ja) | 1986-10-25 |
Family
ID=30106228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19284381U Granted JPS5897503U (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 角度測定器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5897503U (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2010137637A1 (ja) * | 2009-05-27 | 2012-11-15 | 株式会社ニコン | 形状測定装置、形状測定方法、および、製造方法 |
-
1981
- 1981-12-25 JP JP19284381U patent/JPS5897503U/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5897503U (ja) | 1983-07-02 |
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