JPS63159709A - 非接触変位計 - Google Patents
非接触変位計Info
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- JPS63159709A JPS63159709A JP30748886A JP30748886A JPS63159709A JP S63159709 A JPS63159709 A JP S63159709A JP 30748886 A JP30748886 A JP 30748886A JP 30748886 A JP30748886 A JP 30748886A JP S63159709 A JPS63159709 A JP S63159709A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (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
本発明は、非接触変位計に係り、特に、測定対数物の形
状を測定する際に用いるのに好適な、測定対象物に光ビ
ームを照射し、該光ビームによる測定対象物からの散乱
光を集めて結像し、その結像された像の光量分布の重心
位置の変化から測定対象物の変位量を検出する三角測量
方式の非接触変位計の改良に関する。
状を測定する際に用いるのに好適な、測定対象物に光ビ
ームを照射し、該光ビームによる測定対象物からの散乱
光を集めて結像し、その結像された像の光量分布の重心
位置の変化から測定対象物の変位量を検出する三角測量
方式の非接触変位計の改良に関する。
測定対象物の形状を測定する方法としては、測定用プロ
ーブを測定対象物に直接当接させて、そのプローブの移
動量等から評価を行う接触式の測定が従来から用いられ
ている。 ところが測定対象物が合成ｖＡ脂製品等の場合には、プ
ローブによる傷がつく恐れがある。又、測定速度が制限
されるなどの問題点があるため、非接触式の測定機が各
種検討されている。 第６図に、このような非接触式測定機の一つである三角
ａ置方式の変位計の構成を示す、この変位計は、測定対
象物１０にレーザビーム１４を照射するＨｅ−Ｎｅレー
ザ１２と、測定対象物１０からのレーザビームの散乱光
を集めて結像する対物レンズ１６と、その結像面ＦＰの
近傍に設けろ。 れ、結像された像の光量分布の重心位置に対応する出力
信号を生成する半導体装置検出器（ＰＳＤ）１８とを含
んで構成されている。 ここで測定対象物１０を図示しない移動装置でＸ方向に
変位させると、レーザビーム１４の照射点即ち測定点は
、ＰＬ−＋Ｐ２→Ｐ３と変化して、対応する像もＱ１→
Ｑ２→Ｑ３と変化する。従って、ＰＳＤ１８の光量分布
の重心位置の変化から、測定対象物１０の２方向の変位
量が測定できるものである。 この種の変位計では、レーザビーム１４の直径φは、測
定範囲で一定の径を保ち、且つ、測定対象物１０の表面
粗さの影響を減らすため、第７図（Ａ）に示すように、
ある程度の大きさ、通常０゜うＩｌｌのオーダとされて
いる。
ーブを測定対象物に直接当接させて、そのプローブの移
動量等から評価を行う接触式の測定が従来から用いられ
ている。 ところが測定対象物が合成ｖＡ脂製品等の場合には、プ
ローブによる傷がつく恐れがある。又、測定速度が制限
されるなどの問題点があるため、非接触式の測定機が各
種検討されている。 第６図に、このような非接触式測定機の一つである三角
ａ置方式の変位計の構成を示す、この変位計は、測定対
象物１０にレーザビーム１４を照射するＨｅ−Ｎｅレー
ザ１２と、測定対象物１０からのレーザビームの散乱光
を集めて結像する対物レンズ１６と、その結像面ＦＰの
近傍に設けろ。 れ、結像された像の光量分布の重心位置に対応する出力
信号を生成する半導体装置検出器（ＰＳＤ）１８とを含
んで構成されている。 ここで測定対象物１０を図示しない移動装置でＸ方向に
変位させると、レーザビーム１４の照射点即ち測定点は
、ＰＬ−＋Ｐ２→Ｐ３と変化して、対応する像もＱ１→
Ｑ２→Ｑ３と変化する。従って、ＰＳＤ１８の光量分布
の重心位置の変化から、測定対象物１０の２方向の変位
量が測定できるものである。 この種の変位計では、レーザビーム１４の直径φは、測
定範囲で一定の径を保ち、且つ、測定対象物１０の表面
粗さの影響を減らすため、第７図（Ａ）に示すように、
ある程度の大きさ、通常０゜うＩｌｌのオーダとされて
いる。
しかしながら、測定精度が向上するにつれて、次のよう
な問題点が明らかになってきた。即ち、測定対象物１０
によっては、レーザビーム１４を吸収又は反射する複数
の色によるカラー彩色や梨地メッキ処理が施されている
場合、更に、仕上げ加工又は表面処理のむらによる場合
など、表面の反射率分布が急変する領域が含まれている
ことがある。このような測定対象物を前記のような変位
計で測定すると、高さ方向（Ｚ方向）の変位がないにも
拘らず変位信号が出力される恐れがある。 例えば、第７図（Ａ）に示すように、レーザビーム１４
が測定対象物１０の低反射率面１０Ａのみを照射してい
る場合には、結像面ＦＰの光量分布は、出力は小さいも
のの重心位置は正しい位置となっている。しかしながら
、第７図（Ｂ）のように、レーザビーム１４中に高反射
率面１０Ｂが一部入った場合には、結像面ＦＰでの光量
分布は高反射率面１０Ｂからの光でほぼ決定されるため
、重心位置がΔしたけずれてしまい、結果として測定対
象物１０がＺ方向に変位していないにも拘らず変位信号
が出力される。 従って、レーザビーム１４の直径φを０゜５ｎ１１とし
て分解能を０．０１ｎｎとした場合でも、測定値の誤差
がレーザビーム１４の直径φ程度となることがあり、分
解能を高くした意義が薄れることになって、測定粘度向
上の隘路となっていた。
な問題点が明らかになってきた。即ち、測定対象物１０
によっては、レーザビーム１４を吸収又は反射する複数
の色によるカラー彩色や梨地メッキ処理が施されている
場合、更に、仕上げ加工又は表面処理のむらによる場合
など、表面の反射率分布が急変する領域が含まれている
ことがある。このような測定対象物を前記のような変位
計で測定すると、高さ方向（Ｚ方向）の変位がないにも
拘らず変位信号が出力される恐れがある。 例えば、第７図（Ａ）に示すように、レーザビーム１４
が測定対象物１０の低反射率面１０Ａのみを照射してい
る場合には、結像面ＦＰの光量分布は、出力は小さいも
のの重心位置は正しい位置となっている。しかしながら
、第７図（Ｂ）のように、レーザビーム１４中に高反射
率面１０Ｂが一部入った場合には、結像面ＦＰでの光量
分布は高反射率面１０Ｂからの光でほぼ決定されるため
、重心位置がΔしたけずれてしまい、結果として測定対
象物１０がＺ方向に変位していないにも拘らず変位信号
が出力される。 従って、レーザビーム１４の直径φを０゜５ｎ１１とし
て分解能を０．０１ｎｎとした場合でも、測定値の誤差
がレーザビーム１４の直径φ程度となることがあり、分
解能を高くした意義が薄れることになって、測定粘度向
上の隘路となっていた。
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、測定対象物の測定面に反射率分布が急変する領域が
あっても高猜度な測定が維持できる三角測量方式の非接
触変位計を提供することを目的とする。
で、測定対象物の測定面に反射率分布が急変する領域が
あっても高猜度な測定が維持できる三角測量方式の非接
触変位計を提供することを目的とする。
本発明は、測定対象物に光ビームを照射する照明系と、
該光ビームによる測定対象物がらの散乱光を集めて結像
する対物レンズと、その結像された像の光量分布の重心
位置に対応する出力信号を生成する光電センサとを含み
、前記光量分布の重心位置の変化から測定対象物の変位
量を検出する三角測量方式の非接触変位計において、前
記光ビームを前記対物レンズの軸芯を通過して測定対象
物に照射すると共に、該対物レンズの光ビームを中心と
して等分された部分によって結像された像に対応して複
数の光電センサを配設し、これら複数の光電センサの出
力信号から光量分布の平均重心位置を求める平均化回路
を設けることによって、前記目的を達成したものである
。 又、本発明の実施Ｂ様は、前記光ビームが前記対物レン
ズに穿設され・た透孔中を通過するようにすると共に、
前記対物レンズと複数の光電センサとの間にそれぞれ結
像用光線伝達用の反射鏡を設けたものである。
該光ビームによる測定対象物がらの散乱光を集めて結像
する対物レンズと、その結像された像の光量分布の重心
位置に対応する出力信号を生成する光電センサとを含み
、前記光量分布の重心位置の変化から測定対象物の変位
量を検出する三角測量方式の非接触変位計において、前
記光ビームを前記対物レンズの軸芯を通過して測定対象
物に照射すると共に、該対物レンズの光ビームを中心と
して等分された部分によって結像された像に対応して複
数の光電センサを配設し、これら複数の光電センサの出
力信号から光量分布の平均重心位置を求める平均化回路
を設けることによって、前記目的を達成したものである
。 又、本発明の実施Ｂ様は、前記光ビームが前記対物レン
ズに穿設され・た透孔中を通過するようにすると共に、
前記対物レンズと複数の光電センサとの間にそれぞれ結
像用光線伝達用の反射鏡を設けたものである。
本発明は、三角測量方式の非接触変位計において、光ビ
ームを対物レンズの軸芯を通過して測定対象物に照射す
ると共に、該対物レンズの光ビームを中心として等分さ
れた部分によって結像された像に対応して複数の光電セ
ンサを配設し、これら複数の光電センサの出力信号から
光景分布の平均重心位置を求める平均化回路を設けてい
る。従って、軸対称に光電センサが配置されて、光量分
布の重心位置の変化が相殺されるので、測定対象物の反
射率分布が急変しても平均重心位置は変化せず、高精度
を維持することができる。 更に、前記光ビームが前記対物レンズに穿設された透孔
中を通過するようにし、前記対物レンズと複数の光電セ
ンサとの間にそれぞれ結像用光線伝達用の反射鏡を設け
た場合には、構成が容易で精度を向上できる。
ームを対物レンズの軸芯を通過して測定対象物に照射す
ると共に、該対物レンズの光ビームを中心として等分さ
れた部分によって結像された像に対応して複数の光電セ
ンサを配設し、これら複数の光電センサの出力信号から
光景分布の平均重心位置を求める平均化回路を設けてい
る。従って、軸対称に光電センサが配置されて、光量分
布の重心位置の変化が相殺されるので、測定対象物の反
射率分布が急変しても平均重心位置は変化せず、高精度
を維持することができる。 更に、前記光ビームが前記対物レンズに穿設された透孔
中を通過するようにし、前記対物レンズと複数の光電セ
ンサとの間にそれぞれ結像用光線伝達用の反射鏡を設け
た場合には、構成が容易で精度を向上できる。
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。 本発明に係る非接触変位計の第１実施例の検出部は、第
１図に示す如く、測定対象物１０に光ビームとしてのレ
ーザビーム１４を照射するレーザダイオード２０及びコ
リメータレンズ２２からなる照明系と、該レーザビーム
１４による測定対象物１０からの散乱光を集めて結像す
る対物レンズ２４と、その結像された像の光量分布の重
心位置に対応する出力信号ａｌ、ｂｌ、・・・ａ４、ｂ
４を生成する、光電センサとしての４個のＰＳＤ２６〜
３２を含んで構成されている。 この第１実施例で特徴的なことは、レーザビーム１４が
対物レンズ２４中の透孔２４Ａ内を通過して照射されて
おり、前記４個のＰＳＤ２６〜３２と対物レンズ２４の
間に、結像光線伝達用の４面鏡３４が設けられているこ
とである。 該４面鏡３４と対物レンズ２４及び４個のＰＳＤ２６〜
３２との配置関係を第２図に詳細に示す。 図から明らかな如く、測定点Ｐの像は、対物レンズ２４
と４面鏡３４により像点Ｑ１とＱ３に形成されている。 又、測定点Ｒの像は、像点Ｓ１と８３に形成されており
、ＰＳＤ２６は［線Ｑ１・Ｓに固定されている０紙面に
対して垂直な方向にも、２個のＰＳＤ２８．３２が同様
に配設されている。 二二で測定点Ｐと対物レンズ２４との距ＮＺ。 と、像点Ｑ１、Ｑ３と対物レンズ２４との距離ＷＯは等
しく、像点Ｑ１、Ｑ３はそれぞれＰＳＤ２６．３０の中
央即ち原点にあるとする。又、対物レンズ２４の焦点距
離をｔとして、測定点Ｒとその像点Ｓ１、Ｓ３の変位量
をＺ、Ｗとすると、近似的に次の等式が成立する。 （１／Ｚ ｏ ） ＋ （１／Ｗｏ ＞”（１／（Ｚｏ
−Ｚ）） ＋（１／（Ｗｏ＋Ｗ））＝１／ｆ
・・・（１）ここでＺＯ＝ＷＯを代入して
整理すると、次式％式％ ここで焦点距［ｆは既知であるので、変位ｉＷから測定
対象物の変位量Ｚが容易に計算できる。 次に第３図を参照して、第１実施例の平均化回路を詳細
に説明する０図において、ＰＳＤ２６は、像ｑの重心位
置に応じて変化する出力信号ａ１、ｂｌを生成し、Ｃ１
は共通電極である。像ｑがＷ１軸の原点Ｑ１にあるとき
には、出力信号ａ１とｂｌとは等しい、他のＰＳＤ２８
〜３２も同様の構成であり、共通電極は省略しである。 各ＰＳＤ２６〜３２の出力は、計８個の電流電圧変換器
４０Ａ〜４０Ｍで電圧に変換された後、和演算器４２Ａ
、４２Ｂに入力され、出力ｄ１、ｄ２となる。ここで、
次の比例式が成立する。 ｄｌｏｃ（ａｌ＋ａ２＋ａ３＋ａ４） ・・−（３）
ｄ２０ｃ（ｂｌ＋ｂ２＋ｂ３＋ｂ４） −（４）出力
ｄｉ、ｄ２は差演算器４４と和演算器４６で処理され、
除算器４８に入力されて次式で示す如く平均重心信号ｅ
となる。 ｅ ＝ （ｄ １−６２）／ （ｄ １＋６２）＝ （
５）この平均重心信号ｅは、各ＰＳＤ２６〜３２上の像
の重心位置の座標値Ｗ１〜Ｗ４を平均した値Ｗ゛に対応
するも°のであり、従って前出（２）式のＷに対応する
ものと考えてよい。 以下第４図を参照して第１実施例の作用を説明する。 第４図（Ａ）は、測定対象物１０の低反射率面１０Ａが
全部レーザビーム１４に入っている場合であり、ＰＳＤ
２６と３０の像の重心位置は、Ｓｌと８３で互いに等し
い。 一方、第４図（Ｂ）に示す如く、高反射亭面１０Ｂがレ
ーザビーム１４に入ると、この部分からの散乱光で像の
重心がほぼ決まるので、ＰＳＤ２６の重心位置は−ΔＷ
変化して、ＰＳＤ３０の重心位置は＋ΔＷ変化する。従
って変化が相殺する方向であるため平均重心信号ｅは一
定であり、従来のように変位信号が変動することはない
。 又、測定面が傾斜している場合でも、どれかのＰＳＤに
は強い反射光が入力されるため、従来に比べてよりＳＮ
比の高い信号を得ることができる。 この第１実施例においては、レーザビーム１４が対物レ
ンズ２４に穿設された透孔２４Ａ中を通過するようにさ
れると共に、対物レンズ２４とＰＳＤ２６〜３２の間に
４面１１３４を設けているので、構成が容易であり、測
定精度が向上する。 なお、第１実施例で用いられている、第３図に示した平
均化回路では、各ＰＳＤ２６〜３２の出力から直ちに平
均重心信号ｅを求めるようにされていたが、平均重心位
置を求める方法はこれに限定されず、ＰＳＤ２６〜３２
の個々に重心位置に対応する信号を求めた後、それらの
信号を平均化する構成とすることも可能である。 次に第５図を参照して、本発明の第２実施例を詳細に説
明する。 この第２実施例において光ビームを照射する照明系は、
レーザダイオード２０と、集光レンズ５２及び対物レン
ズ５４自体から構成されるコリメータレンズ５０で構成
されている。 前記対物レンズ５４の前面には、レーザビーム１４を制
限し、同時に無用の散乱光を遮るリング状のマスク５６
が設けられている。 更に光電センサとしては、ラインセンサ５８が４個使用
されている。この場合、平均化回路は、マイクロプロセ
ッサを用いて個々のラインセンサ５８の出力から光量分
布の重心位置を求めた後、それらをソフトウェア的に平
均化する構成とすることができる。 他の構成及び作用は、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２実施例においては、対物レンズ５４の中央に透
孔を設ける必要がなく、その製造が容易である。 なお前記実施例においては、いずれも、光電センサ（Ｐ
ＳＤ２６〜３２又はラインセンサ５８）が、光ビーム（
レーザビーム１４）の回りに４個対称に配設されていた
が、光電センサの数及び配設方法はこれに限定されず、
光ビームと軸対称に複数の光電センサが配置されていれ
ばよい。 又、前記実施例においては、いずれも、対物レンズ２４
．５４と光電センサ（ＰＳＤ２６〜３２又はラインセン
サ５８）の間に４面鏡３４が配設されていたが、４面鏡
の代わりに光電センサを直接配設することも可能である
。この場合も重心位置は変化するので、精度を重視しな
い場合には充分使用可能である。
。 本発明に係る非接触変位計の第１実施例の検出部は、第
１図に示す如く、測定対象物１０に光ビームとしてのレ
ーザビーム１４を照射するレーザダイオード２０及びコ
リメータレンズ２２からなる照明系と、該レーザビーム
１４による測定対象物１０からの散乱光を集めて結像す
る対物レンズ２４と、その結像された像の光量分布の重
心位置に対応する出力信号ａｌ、ｂｌ、・・・ａ４、ｂ
４を生成する、光電センサとしての４個のＰＳＤ２６〜
３２を含んで構成されている。 この第１実施例で特徴的なことは、レーザビーム１４が
対物レンズ２４中の透孔２４Ａ内を通過して照射されて
おり、前記４個のＰＳＤ２６〜３２と対物レンズ２４の
間に、結像光線伝達用の４面鏡３４が設けられているこ
とである。 該４面鏡３４と対物レンズ２４及び４個のＰＳＤ２６〜
３２との配置関係を第２図に詳細に示す。 図から明らかな如く、測定点Ｐの像は、対物レンズ２４
と４面鏡３４により像点Ｑ１とＱ３に形成されている。 又、測定点Ｒの像は、像点Ｓ１と８３に形成されており
、ＰＳＤ２６は［線Ｑ１・Ｓに固定されている０紙面に
対して垂直な方向にも、２個のＰＳＤ２８．３２が同様
に配設されている。 二二で測定点Ｐと対物レンズ２４との距ＮＺ。 と、像点Ｑ１、Ｑ３と対物レンズ２４との距離ＷＯは等
しく、像点Ｑ１、Ｑ３はそれぞれＰＳＤ２６．３０の中
央即ち原点にあるとする。又、対物レンズ２４の焦点距
離をｔとして、測定点Ｒとその像点Ｓ１、Ｓ３の変位量
をＺ、Ｗとすると、近似的に次の等式が成立する。 （１／Ｚ ｏ ） ＋ （１／Ｗｏ ＞”（１／（Ｚｏ
−Ｚ）） ＋（１／（Ｗｏ＋Ｗ））＝１／ｆ
・・・（１）ここでＺＯ＝ＷＯを代入して
整理すると、次式％式％ ここで焦点距［ｆは既知であるので、変位ｉＷから測定
対象物の変位量Ｚが容易に計算できる。 次に第３図を参照して、第１実施例の平均化回路を詳細
に説明する０図において、ＰＳＤ２６は、像ｑの重心位
置に応じて変化する出力信号ａ１、ｂｌを生成し、Ｃ１
は共通電極である。像ｑがＷ１軸の原点Ｑ１にあるとき
には、出力信号ａ１とｂｌとは等しい、他のＰＳＤ２８
〜３２も同様の構成であり、共通電極は省略しである。 各ＰＳＤ２６〜３２の出力は、計８個の電流電圧変換器
４０Ａ〜４０Ｍで電圧に変換された後、和演算器４２Ａ
、４２Ｂに入力され、出力ｄ１、ｄ２となる。ここで、
次の比例式が成立する。 ｄｌｏｃ（ａｌ＋ａ２＋ａ３＋ａ４） ・・−（３）
ｄ２０ｃ（ｂｌ＋ｂ２＋ｂ３＋ｂ４） −（４）出力
ｄｉ、ｄ２は差演算器４４と和演算器４６で処理され、
除算器４８に入力されて次式で示す如く平均重心信号ｅ
となる。 ｅ ＝ （ｄ １−６２）／ （ｄ １＋６２）＝ （
５）この平均重心信号ｅは、各ＰＳＤ２６〜３２上の像
の重心位置の座標値Ｗ１〜Ｗ４を平均した値Ｗ゛に対応
するも°のであり、従って前出（２）式のＷに対応する
ものと考えてよい。 以下第４図を参照して第１実施例の作用を説明する。 第４図（Ａ）は、測定対象物１０の低反射率面１０Ａが
全部レーザビーム１４に入っている場合であり、ＰＳＤ
２６と３０の像の重心位置は、Ｓｌと８３で互いに等し
い。 一方、第４図（Ｂ）に示す如く、高反射亭面１０Ｂがレ
ーザビーム１４に入ると、この部分からの散乱光で像の
重心がほぼ決まるので、ＰＳＤ２６の重心位置は−ΔＷ
変化して、ＰＳＤ３０の重心位置は＋ΔＷ変化する。従
って変化が相殺する方向であるため平均重心信号ｅは一
定であり、従来のように変位信号が変動することはない
。 又、測定面が傾斜している場合でも、どれかのＰＳＤに
は強い反射光が入力されるため、従来に比べてよりＳＮ
比の高い信号を得ることができる。 この第１実施例においては、レーザビーム１４が対物レ
ンズ２４に穿設された透孔２４Ａ中を通過するようにさ
れると共に、対物レンズ２４とＰＳＤ２６〜３２の間に
４面１１３４を設けているので、構成が容易であり、測
定精度が向上する。 なお、第１実施例で用いられている、第３図に示した平
均化回路では、各ＰＳＤ２６〜３２の出力から直ちに平
均重心信号ｅを求めるようにされていたが、平均重心位
置を求める方法はこれに限定されず、ＰＳＤ２６〜３２
の個々に重心位置に対応する信号を求めた後、それらの
信号を平均化する構成とすることも可能である。 次に第５図を参照して、本発明の第２実施例を詳細に説
明する。 この第２実施例において光ビームを照射する照明系は、
レーザダイオード２０と、集光レンズ５２及び対物レン
ズ５４自体から構成されるコリメータレンズ５０で構成
されている。 前記対物レンズ５４の前面には、レーザビーム１４を制
限し、同時に無用の散乱光を遮るリング状のマスク５６
が設けられている。 更に光電センサとしては、ラインセンサ５８が４個使用
されている。この場合、平均化回路は、マイクロプロセ
ッサを用いて個々のラインセンサ５８の出力から光量分
布の重心位置を求めた後、それらをソフトウェア的に平
均化する構成とすることができる。 他の構成及び作用は、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２実施例においては、対物レンズ５４の中央に透
孔を設ける必要がなく、その製造が容易である。 なお前記実施例においては、いずれも、光電センサ（Ｐ
ＳＤ２６〜３２又はラインセンサ５８）が、光ビーム（
レーザビーム１４）の回りに４個対称に配設されていた
が、光電センサの数及び配設方法はこれに限定されず、
光ビームと軸対称に複数の光電センサが配置されていれ
ばよい。 又、前記実施例においては、いずれも、対物レンズ２４
．５４と光電センサ（ＰＳＤ２６〜３２又はラインセン
サ５８）の間に４面鏡３４が配設されていたが、４面鏡
の代わりに光電センサを直接配設することも可能である
。この場合も重心位置は変化するので、精度を重視しな
い場合には充分使用可能である。
以上説明した通り、本発明によれば、測定対象物表面の
反射率分布や色が急に変化しても高精度な測定を維持す
ることができ、被測定面の光学的特性による精度劣化を
防ぐことができる。又、測定面が傾斜している場合でも
傾斜の方向によらずＳＮ比のよい測定が可能となる等の
優れた効果を有する。
反射率分布や色が急に変化しても高精度な測定を維持す
ることができ、被測定面の光学的特性による精度劣化を
防ぐことができる。又、測定面が傾斜している場合でも
傾斜の方向によらずＳＮ比のよい測定が可能となる等の
優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係る非接触変位計の第１実施例の検
出部の構成を示す斜視図、第２図は、第１図の■−■線
に沿うＭ１１！Ｉｉ面図、第３図は、第１実施例の平均
化回路の構成を示すブロック線図、第４図（Ａ）、（Ｂ
）は、第１実施例の作用を説明するための縦断面図、第
５図は、本発明の第２実施例の構成を示す縦断面図、第
６図は、従来の三角測量方式の変位計の測定原理を説明
するための断面図、第７図（Ａ）、（Ｂ）は、同じ〈従
来の問題点を説明するための断面図である。 １０・・・測定対象物、 １４・・・レーザビーム、
Ｐ、Ｒ・・・測定点、 ２０・・・レーザダイオー
ド、２２．５０・・・コリメータレンズ、 ２４．５４・・・対物レンズ、 ２４Ａ・・・透孔、 ２６〜３２・・・半導体装置検出器（ＰＳＤ）、ａｌ、
ｂｌ・−−ａ４、ｂ４−・・出力信号、３４・・・４面
鏡、 ｅ・・・平均重心信号、５８・・・ライン
センサ。
出部の構成を示す斜視図、第２図は、第１図の■−■線
に沿うＭ１１！Ｉｉ面図、第３図は、第１実施例の平均
化回路の構成を示すブロック線図、第４図（Ａ）、（Ｂ
）は、第１実施例の作用を説明するための縦断面図、第
５図は、本発明の第２実施例の構成を示す縦断面図、第
６図は、従来の三角測量方式の変位計の測定原理を説明
するための断面図、第７図（Ａ）、（Ｂ）は、同じ〈従
来の問題点を説明するための断面図である。 １０・・・測定対象物、 １４・・・レーザビーム、
Ｐ、Ｒ・・・測定点、 ２０・・・レーザダイオー
ド、２２．５０・・・コリメータレンズ、 ２４．５４・・・対物レンズ、 ２４Ａ・・・透孔、 ２６〜３２・・・半導体装置検出器（ＰＳＤ）、ａｌ、
ｂｌ・−−ａ４、ｂ４−・・出力信号、３４・・・４面
鏡、 ｅ・・・平均重心信号、５８・・・ライン
センサ。
Claims (2)
- （１）測定対象物に光ビームを照射する照明系と、該光
ビームによる測定対象物からの散乱光を集めて結像する
対物レンズと、その結像された像の光量分布の重心位置
に対応する出力信号を生成する光電センサとを含み、前
記光量分布の重心位置の変化から測定対象物の変位量を
検出する三角測量方式の非接触変位計において、 前記光ビームが前記対物レンズの軸芯を通過して測定対
象物に照射されると共に、 該対物レンズの光ビームを中心として等分された部分に
よつて結像された像に対応して複数の光電センサが配設
され、 これら複数の光電センサの出力信号から光量分布の平均
重心位置を求める平均化回路が設けられたことを特徴と
する非接触変位計。 - （２）前記光ビームが前記対物レンズに穿設された透孔
中を通過するようにされると共に、前記対物レンズと複
数の光電センサとの間にそれぞれ結像用光線伝達用の反
射鏡が設けられている特許請求の範囲第１項記載の非接
触変位計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30748886A JPS63159709A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 非接触変位計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30748886A JPS63159709A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 非接触変位計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63159709A true JPS63159709A (ja) | 1988-07-02 |
Family
ID=17969690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30748886A Pending JPS63159709A (ja) | 1986-12-23 | 1986-12-23 | 非接触変位計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63159709A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0448210A (ja) * | 1990-06-18 | 1992-02-18 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 光学式距離センサ |
| JP2014228492A (ja) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | リコー光学株式会社 | レーザ装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51146850A (en) * | 1975-06-11 | 1976-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | Optical detector |
| JPS61231408A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-15 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 光学式非接触位置測定装置 |
-
1986
- 1986-12-23 JP JP30748886A patent/JPS63159709A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51146850A (en) * | 1975-06-11 | 1976-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | Optical detector |
| JPS61231408A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-15 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 光学式非接触位置測定装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0448210A (ja) * | 1990-06-18 | 1992-02-18 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 光学式距離センサ |
| JP2014228492A (ja) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | リコー光学株式会社 | レーザ装置 |
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