JPS6283604A - 変位変換器 - Google Patents
変位変換器Info
- Publication number
- JPS6283604A JPS6283604A JP22584885A JP22584885A JPS6283604A JP S6283604 A JPS6283604 A JP S6283604A JP 22584885 A JP22584885 A JP 22584885A JP 22584885 A JP22584885 A JP 22584885A JP S6283604 A JPS6283604 A JP S6283604A
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- JP
- Japan
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- measured
- reflected light
- displacement
- light
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- Pending
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
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。
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、光学式の変位変換器に関するものである。
更に詳しくは、測定対象面に光を照射するとともに、こ
の測定対象面を介して戻って来る反射光を検出し、この
反射光における光軸の変化を利用して測定対象面の変位
量を測定するようにした変位変換器に関するものである
。
の測定対象面を介して戻って来る反射光を検出し、この
反射光における光軸の変化を利用して測定対象面の変位
量を測定するようにした変位変換器に関するものである
。
従来、光学式の変位変換器の一例としては、第５図に示
す如き装置が知られている。図に示す変位変換器は、光
源１から出身、■された光束を測定対２゛而２に照射す
るとともに、測定対象面２を介して戻って来る反り・ｌ
光の入射位首Ｐをポジションセン→す３により検出し、
この反射光における入射ｆ！γ１”この変位量Ｘから測
定対象面２の変位量２を測定するようにしたものである
。ここで、ポジションセンサ３は、例えば、！′１′導
体表面における光導電特性を利用して、反射光の二吹元
的な入射（Ｓｔ置を１（出することができるようにした
ものである。
す如き装置が知られている。図に示す変位変換器は、光
源１から出身、■された光束を測定対２゛而２に照射す
るとともに、測定対象面２を介して戻って来る反り・ｌ
光の入射位首Ｐをポジションセン→す３により検出し、
この反射光における入射ｆ！γ１”この変位量Ｘから測
定対象面２の変位量２を測定するようにしたものである
。ここで、ポジションセンサ３は、例えば、！′１′導
体表面における光導電特性を利用して、反射光の二吹元
的な入射（Ｓｔ置を１（出することができるようにした
ものである。
しかしながら、上記のようなポジションセンサ３を使用
した変位変換器においては、測定対象面２の変位ととも
に、この測定対象面２における而の傾きが変化すると、
反ｑ１光における光軸の平行性が損われ、測定結果に誤
差を生じてしまう。
した変位変換器においては、測定対象面２の変位ととも
に、この測定対象面２における而の傾きが変化すると、
反ｑ１光における光軸の平行性が損われ、測定結果に誤
差を生じてしまう。
本発明は、上記のような従来装置の欠点をなくし、測定
対象面の傾きが変化した場合にも変位量を正確に測定す
ることのできる変位変換器を簡単な構成により実現する
ことを目的としたものである。
対象面の傾きが変化した場合にも変位量を正確に測定す
ることのできる変位変換器を簡単な構成により実現する
ことを目的としたものである。
本発明の変位変換器は、測定対象面に光を照射するとと
もに、この測定対象面を介して戻って来る反Ｑ４光を検
出し、この反射光におけろ光軸の変化を利用して測定対
象面の変位量を測定するようにした変位変換器において
、反射光の入ｎ４位置を検出するポジションセンサを２
つ使用し、これらのポジションセンサを等測的に前後に
一定の間隔で配置するとともに、これらのポジションセ
ンサの出力から反射光の光軸を求め、測定対象面におけ
る変位量および傾きを算出するようにしたちのである。
もに、この測定対象面を介して戻って来る反Ｑ４光を検
出し、この反射光におけろ光軸の変化を利用して測定対
象面の変位量を測定するようにした変位変換器において
、反射光の入ｎ４位置を検出するポジションセンサを２
つ使用し、これらのポジションセンサを等測的に前後に
一定の間隔で配置するとともに、これらのポジションセ
ンサの出力から反射光の光軸を求め、測定対象面におけ
る変位量および傾きを算出するようにしたちのである。
このように、２つのポジションセンサを使用し、これら
のポジションセンサを等測的にＩｎｌ 後に一定の間隔
で配置すると、各ポジションセンサの出力か１）反射光
の光軸を一義的に求めることができ、しかも測定対象面
に照射する光束の光軸は常に一定であるので、これら２
つの光軸の関係から、測定対象面との距離および面の傾
きを容品に算出することができる。
のポジションセンサを等測的にＩｎｌ 後に一定の間隔
で配置すると、各ポジションセンサの出力か１）反射光
の光軸を一義的に求めることができ、しかも測定対象面
に照射する光束の光軸は常に一定であるので、これら２
つの光軸の関係から、測定対象面との距離および面の傾
きを容品に算出することができる。
第１図は本発明の変位変換器の一実施例を示す構成図で
ある。図において、前記第５図と同様のものは同一符号
を付して示す。４はハーフミラ−１５はハーフミラ−４
を介して等測的にポジションセンサ３と一定の間隔をお
いて１ｌｉＪ後に配置された第２のポジションセンサで
ある。光源１から出射された光束は、一定の角度で測定
対象面３に照射され、反射光はハーフミラ−４を介して
第１および第２のポジションセンサ３．５に入射してい
る。
ある。図において、前記第５図と同様のものは同一符号
を付して示す。４はハーフミラ−１５はハーフミラ−４
を介して等測的にポジションセンサ３と一定の間隔をお
いて１ｌｉＪ後に配置された第２のポジションセンサで
ある。光源１から出射された光束は、一定の角度で測定
対象面３に照射され、反射光はハーフミラ−４を介して
第１および第２のポジションセンサ３．５に入射してい
る。
第２図は等測的に相ＩＩ後して配δされた２つのポジシ
ョンセンサ３，５における反射光の入射状ｆＥの一例を
示す説明図である。図に示すように、第１のポジション
センサ３は入射位１？！ＰＩの座標に応じた出力を発生
し、第２のポジションセンサ５は入射位置Ｐ２の座標に
応じた出力を発生している。
ョンセンサ３，５における反射光の入射状ｆＥの一例を
示す説明図である。図に示すように、第１のポジション
センサ３は入射位１？！ＰＩの座標に応じた出力を発生
し、第２のポジションセンサ５は入射位置Ｐ２の座標に
応じた出力を発生している。
ここで、２つのポジションセンサ３，５は一定の間隔で
配性されているので、これらの庁標出力からは１反射光
の光軸を一義的に求めることができる。
配性されているので、これらの庁標出力からは１反射光
の光軸を一義的に求めることができる。
したがって、上記のようにして反射光の光軸が求められ
ると、光源１から測定対象面２に！ｌβ射される光束に
おける光軸は常に一定であるので、２つの光軸の交点を
ｌγ出することにより、測定対象面２との正濱を求める
ことができ、測定対象面２の変位量を測定することがで
きる。また、反射の法則を利用すれば、測定対象面２に
おける面の傾きを算出することもできる。
ると、光源１から測定対象面２に！ｌβ射される光束に
おける光軸は常に一定であるので、２つの光軸の交点を
ｌγ出することにより、測定対象面２との正濱を求める
ことができ、測定対象面２の変位量を測定することがで
きる。また、反射の法則を利用すれば、測定対象面２に
おける面の傾きを算出することもできる。
第３図は本発明の変位変換器の他の実施例を示す構成図
である。図に示す変位変換器は、ミラー６を使用して、
測定り１象而２にｌβ射する光束の向き（光ｔｉｌｌ）
を適宜変更するようにしたものである。
である。図に示す変位変換器は、ミラー６を使用して、
測定り１象而２にｌβ射する光束の向き（光ｔｉｌｌ）
を適宜変更するようにしたものである。
このように、測定対象面２に照射する光束の向きを変更
可能とすれば、測定対象面２の傾きが大きくなった場合
にも、ミラー６の角度θＸ、θｙを変更することにより
、測定対象面２からの反射光を常にポジションセンサ３
．５に入射させることができ゛、広範囲の測定を行なう
ことができる。なお、ミラー６の角度θＸ、θｙを変化
させ、照射光の光軸を変更した場合には、そのつど、ミ
ラー６の角度θＸ、θｙ２１−基にして照射光の光軸が
算出される。
可能とすれば、測定対象面２の傾きが大きくなった場合
にも、ミラー６の角度θＸ、θｙを変更することにより
、測定対象面２からの反射光を常にポジションセンサ３
．５に入射させることができ゛、広範囲の測定を行なう
ことができる。なお、ミラー６の角度θＸ、θｙを変化
させ、照射光の光軸を変更した場合には、そのつど、ミ
ラー６の角度θＸ、θｙ２１−基にして照射光の光軸が
算出される。
また、第４図は本発明の変ｆつ変１り器の池の実施例を
示す構成図である。図に示す変位変換器は、７１１１＋
定対象面２からの反射光をレンズ７を介してポジション
センサ３．５に入射させるようにしたものである。この
ように、ポジションセンサ３，５の曲にレンズ７を配置
すると、広い範囲の反ｎ４光をポジションセンサ３，５
に入射させることができ、測定対象面２における大きな
変位量および傾ざを測定する二とができる。なお、この
場合には、ポジションセンサ３，５の出力を基にした光
軸の算出は、レンズ７の集光特性をも考慮したものとな
る。さらに、一方のポジションセンサをレンズ７におけ
る焦点位置に配置すると、その出力は測定対象面２の傾
きにのみ対応したものとなるので、後の前立処理が容易
となる。
示す構成図である。図に示す変位変換器は、７１１１＋
定対象面２からの反射光をレンズ７を介してポジション
センサ３．５に入射させるようにしたものである。この
ように、ポジションセンサ３，５の曲にレンズ７を配置
すると、広い範囲の反ｎ４光をポジションセンサ３，５
に入射させることができ、測定対象面２における大きな
変位量および傾ざを測定する二とができる。なお、この
場合には、ポジションセンサ３，５の出力を基にした光
軸の算出は、レンズ７の集光特性をも考慮したものとな
る。さらに、一方のポジションセンサをレンズ７におけ
る焦点位置に配置すると、その出力は測定対象面２の傾
きにのみ対応したものとなるので、後の前立処理が容易
となる。
なお、上記の説明において、測定対象面２からの反射光
をポジションセンサ３，５に入射させる手段はハーフミ
ラ−６に限られるものではなく、例えば、プリズムや偏
光ビームスプリッタのようなものであってもよい。
をポジションセンサ３，５に入射させる手段はハーフミ
ラ−６に限られるものではなく、例えば、プリズムや偏
光ビームスプリッタのようなものであってもよい。
以上説明したように、本発明の変位変換器では、７ＩＩ
ＩＩ定対象面に光を照Ω４するとともに、この測定対象
面を介して戻って来る反Ω・１光を検出し、この反射光
における光軸の変化を利用して測定対象面の変位量を測
定するようにした変位変換器において、反射光の入射位
置を検出するポジションセンサを２つ使用し、これらの
ポジションセンサを等測的に１Ｔｉｉ後に一定の間隔で
配置するとともに、これらのポジションセンサの出力か
ら反射光の光軸を求め、測定り１争面における変位量お
よび傾きを算出するようにしているので、ポジションセ
ンサの出力を演算処理するだけで、測定対象面との距１
苛および而の傾きを容易に求めることができ、測定対象
面の傾きが変化した場合にも変位１を正確に測定するこ
とのできる変位変換器を筒中な４１０成により実現する
ことができる。
ＩＩ定対象面に光を照Ω４するとともに、この測定対象
面を介して戻って来る反Ω・１光を検出し、この反射光
における光軸の変化を利用して測定対象面の変位量を測
定するようにした変位変換器において、反射光の入射位
置を検出するポジションセンサを２つ使用し、これらの
ポジションセンサを等測的に１Ｔｉｉ後に一定の間隔で
配置するとともに、これらのポジションセンサの出力か
ら反射光の光軸を求め、測定り１争面における変位量お
よび傾きを算出するようにしているので、ポジションセ
ンサの出力を演算処理するだけで、測定対象面との距１
苛および而の傾きを容易に求めることができ、測定対象
面の傾きが変化した場合にも変位１を正確に測定するこ
とのできる変位変換器を筒中な４１０成により実現する
ことができる。
第１図は本発明の変位変換器の一実施例を示す＋＋ａ成
図、第２図は本発明の変位変換器に使用されるポジショ
ンセンサにおｊする反射光の入射状態の一例を示す説明
図、第３図および第４図は本発明の変位変換器の他の実
施例を示す構成図、第５図は従来の変位変換器の一例を
示す構成図である。 １・・・光源、２・・・測定対象面、３，５・・・ポジ
ションセンサ、４ ・・・ハーフミラ−１６・・・ミラ
ー、７・・・レンズ。 ゛、 ７／ ネ １ 図 第２ 図 第３１第 ４ 図 第５図
図、第２図は本発明の変位変換器に使用されるポジショ
ンセンサにおｊする反射光の入射状態の一例を示す説明
図、第３図および第４図は本発明の変位変換器の他の実
施例を示す構成図、第５図は従来の変位変換器の一例を
示す構成図である。 １・・・光源、２・・・測定対象面、３，５・・・ポジ
ションセンサ、４ ・・・ハーフミラ−１６・・・ミラ
ー、７・・・レンズ。 ゛、 ７／ ネ １ 図 第２ 図 第３１第 ４ 図 第５図
Claims (1)
- 測定対象面に光を照射するとともにこの測定対象面を介
して戻って来る反射光を検出してこの反射光における光
軸の変化を利用して前記測定対象面の変位量を測定する
ようにした変位変換器において、前記測定対象面に一定
角度の光束を照射する光源と、前記測定対象面を介して
戻って来る反射光の入射位置を検出する第１のポジショ
ンセンサと、この第１のポジションセンサと等価的に前
後に一定の間隔をおいて配置された第２のポジションセ
ンサとを具備し、前記第１および第２のポジションセン
サの出力から前記反射光の光軸を求め、前記測定対象面
における変位量および傾きを算出するようにしてなる変
位変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22584885A JPS6283604A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 変位変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22584885A JPS6283604A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 変位変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283604A true JPS6283604A (ja) | 1987-04-17 |
Family
ID=16835783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22584885A Pending JPS6283604A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 変位変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283604A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH051904A (ja) * | 1990-11-27 | 1993-01-08 | Nkk Corp | 光学式形状計 |
| JPH0560532A (ja) * | 1990-11-27 | 1993-03-09 | Nkk Corp | 光学式形状計 |
| JP2011117832A (ja) * | 2009-12-03 | 2011-06-16 | Ibaraki Univ | 光学式３次元形状計測装置及び光学式３次元形状計測方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59154314A (ja) * | 1983-02-24 | 1984-09-03 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 距離および傾斜角測定装置 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22584885A patent/JPS6283604A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59154314A (ja) * | 1983-02-24 | 1984-09-03 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 距離および傾斜角測定装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH051904A (ja) * | 1990-11-27 | 1993-01-08 | Nkk Corp | 光学式形状計 |
| JPH0560532A (ja) * | 1990-11-27 | 1993-03-09 | Nkk Corp | 光学式形状計 |
| JP2011117832A (ja) * | 2009-12-03 | 2011-06-16 | Ibaraki Univ | 光学式３次元形状計測装置及び光学式３次元形状計測方法 |
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