JPS6244612A - 光電式寸法測定機 - Google Patents

光電式寸法測定機

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Publication number
JPS6244612A
JPS6244612A JP18497385A JP18497385A JPS6244612A JP S6244612 A JPS6244612 A JP S6244612A JP 18497385 A JP18497385 A JP 18497385A JP 18497385 A JP18497385 A JP 18497385A JP S6244612 A JPS6244612 A JP S6244612A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light beam
parallel scanning
photoelectric
scanning
mark
Prior art date
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Pending
Application number
JP18497385A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiharu Kuwabara
義治 桑原
Masamichi Suzuki
正道 鈴木
Yuuji Yuzunaka
柚中 裕士
Osamu Koizumi
小泉 統
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.)
Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
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 Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd filed Critical Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority to JP18497385A priority Critical patent/JPS6244612A/ja
Publication of JPS6244612A publication Critical patent/JPS6244612A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 【産業上の利用分野】
本発明は、光T式寸法測定涙に係り、特に、18可視性
あるい−は不可視レーザ光線を利用して測定対象物の寸
法や形状を測定する光電式寸法測定機に用いるのに好3
Bz、光源からの光ビームを平行走査光ビームに変換す
る平行走査ビーム発生器と、該平行走査ビーム発生器と
の間にセットされた測定対象物を通過した平行走査光ビ
ームを受けて、その明暗に相応した電気信号に変換する
光電変換器と、前記電気信号を処理して、測定対象物の
寸法や形状に関する測定値を求める電子回路を含んで形
成された光電式寸法測定機の改良に関するっ
【従来の技術】
従来から、測定対象物を通過した平行走査光ビームのな
す光の明暗を受けて、その寸法や形状を測定づ゛る光電
式寸法測定機が知られている。 これは、例えば第7図に示す如く、レーザ光源10から
レーザビーム12を固定ミラー14に向けて発振し、こ
の固定ミラー14により反射されたシー1f′ビーム1
2を回転ミラー16によって走査ビーム17に変換し、
この走査ビーム17をコリメータレンズ18によって平
行走査光ビーム20に変換し、この平行走査光ビーム2
0によりコリメータレンズ18と集光レンズ22の間に
配置した測定対象物24を高速走査し、その時測定対象
物24によって生じる暗部又は明部の時間の長さから、
測定対象物24の走査方向寸法を測定するものである。 (即ち、平行走査光ビーム2oの明暗は、集光レンズ2
2の焦点位置にある受光素子26の出力電圧の変化とな
って検出され、該受光素子26からの信号は、プリアン
プ28に入力され、ここで増幅された後、セグメント選
択回路30に送られる。 このセグメント選択回路30は、測定セグメン1−に対
応する前記暗部又は明部の時間の長さを測定するために
、受光素子26の出力を時分割して、測定対象物24の
測定セグメントが走査されている時間tの間だけゲート
回路32を開くための電圧■を発生して、ゲート回路3
2に出力するようにされている。このゲート回路32に
は、クロックパルス発振器34からクロックパルスCP
が入力されているので、ゲート回路32は、測定対象物
24の測定セグメントの走査方向寸法に対応した時間t
に対応するクロックパルスPを計数回路36に入力する
。計数回路36は、このクロックパルスPを計数して、
デジタル表示器38にg11信号を出力し、デジタル表
示器38は、測定対象物24の測定セグメントの走査方
向寸法をデジタル表示することになる。 一方、前記回転ミラー16は、前記クロックパルス発振
器34出力を分周して駆動信号を発生する分周回路40
及びパワーアンプ42の出力により同門駆動されている
モータ44により、前記クロックパルス発振器34出力
のクロックパルスCPと同期して回転され、測定精度を
相持するようにされている。 このような光電式寸法測定機は、振動しあるいは移動す
る物体の寸法や形状を非接触で測定でき、且つ、電子回
路側でセグメントを選択切換えするだけで、平行走査光
ビーム20の走査@囲であれば物体の大小に拘らず測定
でき、又、その物体の任意の部分あるいは部分間をも選
択して測定もできるという特徴を有する。 しかしながら、高M度で能率の良い測定を行うためには
、測定対象物24の形状や大きさと測定機の構造とから
決められる基準位置に測定対象物をセットする必要があ
る。基準位置は、一般的に、レンズ特性からその光軸上
にあり、又、これと直交する方向に対称となるようにセ
ットすべきである。 従って従来は、測定対象物24と集光レンズ22の間に
、紙あるいは蛍光板等の投影物体46を配置し、該投影
物体46上の平行走査光ビーム20の位置から測定対象
物24の位置が適切であるかどうかを判断するようにし
ている。 又、第8図に示す如く、出頼人が既に特開昭58−11
1705で提案しているように、平行走査光ビーム20
の走査範囲に対応して複数の発光素子を有する設定位ご
表示装置47を設け、走査範囲に対する測定対象物24
の位7に応じて前記設定位置表示装u47の対応する発
光素子を発光させることも考えられている。第8図にお
いて、48Aは、測定機48の受光側ボディ、48Bは
、同じ(発光側ボディである。 更に、他の電気的、機械的方法も提案されている。 ■発明が解決しようとする問題点] しかしながら、いずれも、測定対象物24がjδ切にセ
ントされているか否かを確認するだけでなく、測定対象
物24を適当にセットするための視覚的指標として用い
るには好適でなく、実用性に欠けるという問題点を有し
ていた。特に昨今は、インプロセス化を可能とするため
の小型化等により、不可視光を発生する半導体レーザ発
光器が多く用いられるようになっており、作業の迅速性
等から、前記のような問題点の改善が望まれていた。
【発明の目的】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、測定対象物を適当にセットするための視覚的指標
を備えた光電式寸法測定機を提供することを目的とする
。 τ問題点を解決するための手段】 本発明は、5光源からの光ビームを平行走査光ビームに
変換する平行走査ビーム発生器と、該平行走査ビーム発
生器との間にセットされた測定対象物を通過した平行走
査光ビームを受けて、その明暗に相応した電気信号に変
換する光電変換器と、前記電気信号を処理して、測定対
象物の寸法や形)    状に関する測定値を求める電
子回路を含んで形成された光電式寸法測定機において、
前記平行走査光ビームの走査方向の略中間高さ面を含む
範囲で、前記平行走査ビーム発生器側から光電変換器側
に向かって照射され、前記測定対象物の表面上に光マー
クを形成する可視享ビームを発生させるマーク発生器を
設けることにより、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記光マークを、前記平行走
査光ビームの走査方向に長くしたものである。 又、本発明の他の実施態様は、前記光マークを、前記平
行走査光ビームの走査方向と交叉する方向に長くしたも
のである。 又、本発明の他の実施態様は、前記マーク発生器が、徐
々に接近し、基準位置で重なり合う2本の可視光ビーム
を発生するようにしたものである。
【作用】
本発明は、光電式寸法測定機において、平行走査光ビー
ムの走査方向の略中間高さ面を含む範囲で、平行走査ビ
ーム発生器側から光電変換器側に向かって照射され、測
定対象物の表面上に光マークを形成する可視光ビームを
発生させるマーク発生器を設けるようにしている。従っ
て、測定対象物を適当にセットするための視覚的指標が
得られ、一定対象物を容易にセットできる。 又、前記光マークを、前記平行走査光ビームの走査方向
に長くした場合には、平行走査光ビームの走査方向を容
易に知ることができる。 又、前記光マークを、前記平行走査光ビームの走査方向
と交叉する方向に長くした場合には、平行走査光ビーム
の走査方向の略中間高さ面を容易に知ることができる。 又、前記マーク発生器が、徐々に接近し、基準位置で重
なり合う2本の可視光ビームを発生するようにした場合
には、基準位置を的確に知ることができる。
【実施例】
以下図面を参照して、本発明に係る光電式寸法測定機の
実施例を詳細に説明する。 本発明の第1実施例は、第1図及び第2図に示す如く、
前出第7図に示した従来例と同様の光電式寸法測定機に
おいて、更に、コリメータレンズ18から集光レンズ2
2に向かって照射され、測定対象物24の表面上に平行
走査光ビーム20の走査範囲に対応する走査方向に長い
光マーク50Aを形成する可視光ビームを発生させるマ
ーク発生器50を設けたものである。 前記マーク発生器50は、光源52と、該光源52から
照射された可視光を平行走査光ビーム20の走査方向に
長い光に変換するシリンドリカルレンズ54と、該シリ
ンドリカルレンズ54を通過した可視光ビームを平行走
査光ビーム20に重ねて測定対象物24に照射するため
のハーフミラ−56とから構成されている。 又、前記集光レンズ22の入側には、可視光ビームが受
光素子26に入射されて、測定結果に悪影響を及ぼすの
を防止するためのバンドパスフィルタ58が設けられて
いる。 他の点については前記従来例と同様であるので説明は省
略する。 この第1実施例においては、マーク発生器50から照射
される可視光ビームが、平行走査光ビーム20の最良走
査範囲と対応するようにされているので、測定対象面の
測定個所を最良走査範囲内にセットしたことを確認する
ことができる。又、測定対象面の傾斜姿勢を補正するこ
とも可能である。 次に、本発明の第2実施例を詳細に説明する。 この第2実施例は、第3図に示す如く、前記第1実施例
と同様の光電式寸法測定改において、前記シリンドリカ
ルレンズ54の方向を第1実1@例と直交する方向とし
て、測定対象物24の表面1:に形成される光マーク5
0Aが、平行走査光ビーム20の走査方向と直交する方
向に長くなるようにしたものである。 他の点は、前記第1実施例と同じであるので説明は省略
する。 この第2実施例においては、平行走査光ビーム20の走
査方向の中間高さを容易に知ることがで1    さる
。又、測定対象面の測定個所をレンズ光軸上にセットす
ることができる。 次に、本発明の第3実施例を詳細に説明する。 この第3実施例は、第4図に示寸如く、前記第1実施例
と同様の光電式寸法測定殿において、シリンドリカルレ
ンズを省略して、平行走査光ビーム20の走査方向の中
間高さに相当する、断面が点状の可視光ビームを測定対
象物24に照射するようにしたものである。 従って、測定対象物24の表面上に形成される光マーク
50△は、点状となる。 他の点については前記第1実施例と同様であるので説明
は省略する。 この第3実施例においては、平行走査光ビーム20の中
心位置を容易に知ることができる。 次に、本発明の第4実施例を詳細に説明する。 この第4実施例は、第5図に示す如く、前出第7図に示
した従来例と同様の光電式寸法測定機において、更にコ
リメータレンズ18の両脇に、徐々に接近し、基準位置
で重なり合う2本の可視光ビームを発生するマーク発生
器60を設けたものである。 前記マーク発生器60には、1対の光源62A。 62Bが含まれている。 他の点については、前記従来例と同様であるので゛説明
は省略する。 この第4実施例においては、一対の光源62△、62B
から2本の可視光ビームが照射されるので、測定対象物
24上の光マーク60A、60Bの位置から、基準位置
との相対関係を容易に知ることができる。 次に、本発明の第5実施例を詳細に説明する。 この第5実施例は、第6図に示す如く、前記第4実施例
と同様の光電弐寸法測定鷺において、前記マーク発生器
60を、1個の光源66から照用された光を、ハーフミ
ラ−68A、68Bにより分割して2本の可視光ビーム
を発生するものとしたものである。 池の点については、前記第4実施例と同様であるので説
明は省略する。 この第5実施例においては、第4実施例に比べて光源の
数を減らすことができる。
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、測定対象物を適当
にセットするための視覚的指標がtiられ、測定対象物
を容易にセットすることができるという優れた効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る光電式寸法測定顆の第1実施例
の要部構成を示す平面図、第2図は、同じく側面図、第
3図は、本発明に係る第2実施例の要部構成を示す平面
図、第4図は、同じく第3実施例の要部構成を示す側面
図、第5図は、同じく第4実施例の要部構成を示す側面
図、第6図は、同じく第5実施関の要部構成を示す側面
図、第7図は、従来の光電弐寸法測定磯の一例の全体構
成を示す、一部ブロック線図を含む側面図、第8図は、
同じ〈従来の他の例の全体構成を示す側面図である。 10・・・レーザ光源、   16・・・回転ミラー、
18・・・コリメータレンズ、 20・・・平行走査光ビーム、 22・・・集光レンズ、   24・・・測定対象物、
26・・・受光素子、 50.60・・・マーク発生器、 50A、60A、60B・・・光マーク。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光源からの光ビームを平行走査光ビームに変換す
    る平行走査ビーム発生器と、該平行走査ビーム発生器と
    の間にセットされた測定対象物を通過した平行走査光ビ
    ームを受けて、その明暗に相応した電気信号に変換する
    光電変換器と、前記電気信号を処理して、測定対象物の
    寸法や形状に関する測定値を求める電子回路を含んで形
    成された光電式寸法測定機において、 前記平行走査光ビームの走査方向の略中間高さ面を含む
    範囲で、前記平行走査ビーム発生器側から光電変換器側
    に向かつて照射され、前記測定対象物の表面上に光マー
    クを形成する可視光ビームを発生させるマーク発生器を
    設けたことを特徴とする光電式寸法測定機。
  2. (2)前記光マークが、前記平行走査光ビームの走査方
    向に長くされている特許請求の範囲第1項記載の光電式
    寸法測定機。
  3. (3)前記光マークが、前記平行走査光ビームの走査方
    向と交叉する方向に長くされている特許請求の範囲第1
    項記載の光電式寸法測定機。
  4. (4)前記マーク発生器が、徐々に接近し、基準位置で
    重なり合う2本の可視光ビームを発生するようにされて
    いる特許請求の範囲第1項記載の光電式寸法測定機。
JP18497385A 1985-08-22 1985-08-22 光電式寸法測定機 Pending JPS6244612A (ja)

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JP18497385A JPS6244612A (ja) 1985-08-22 1985-08-22 光電式寸法測定機

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JPS6244612A true JPS6244612A (ja) 1987-02-26

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005090212A1 (ja) * 2004-03-24 2005-09-29 Justin Co., Ltd. 位置検出機構および位置検出センサ

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

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