KR102160671B1

KR102160671B1 - Displacement measurement apparatus

Info

Publication number: KR102160671B1
Application number: KR1020190159122A
Authority: KR
Inventors: 유타 미우라; 타카히로 스가
Original assignee: 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2017-03-14
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2020-09-28
Also published as: JP2018151282A; KR102109948B1; CN108571936A; TWI642900B; JP6819376B2; CN111982017B; KR102046158B1; CN111982017A; TW201833508A; KR20180105046A; KR20190138766A; KR20190017841A

Abstract

전자 회로를 가지고 있지 않은 센서 헤드를 포함하는 변위 계측 장치의 계측 상태를 사용자가 용이하게 인식하기 위한 변위 계측 장치를 제공한다.
변위 계측 장치(1)는, 광학계를 가지며 전자 회로를 가지고 있지 않은 센서 헤드(30)와, 컨트롤러(100)와, 투광부(10)로부터의 조사광을 센서 헤드(30)로 전달하는 제1 광 파이버와, 센서 헤드(30)로부터의 반사광을 컨트롤러(100)로 전달하는 제2 광 파이버를 구비한다. 제어부(50)는 센서 헤드(30)와 반사 위치 사이의 거리를 계측하는 제1 모드와, 센서 헤드(30)와 반사 위치 사이의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부에 있는지 여부를 투광부(10)의 투광 상태에 의해 나타내는 제2 모드를 갖는다.A displacement measurement apparatus for easily recognizing a measurement state of a displacement measurement apparatus including a sensor head that does not have an electronic circuit is provided.
The displacement measuring device 1 is a first sensor head 30 that has an optical system and does not have an electronic circuit, a controller 100, and a first that transmits irradiation light from the light-transmitting unit 10 to the sensor head 30. An optical fiber and a second optical fiber that transmits reflected light from the sensor head 30 to the controller 100 are provided. The control unit 50 determines whether a first mode for measuring the distance between the sensor head 30 and the reflection position, and whether the distance between the sensor head 30 and the reflection position is in the center of the specified distance range, the light-transmitting unit 10 It has a second mode indicated by the light transmission state of.

Description

Displacement measurement apparatus

본 발명은 변위 계측 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 전자 회로를 가지고 있지 않은 센서 헤드를 포함하는 변위 계측 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a displacement measuring device. In particular, the present invention relates to a displacement measuring device including a sensor head that does not have an electronic circuit.

계측 대상물의 표면 형상 등을 검사하는 장치로서 변위 계측 장치(변위 센서)가 알려져 있다. 예컨대 일본공개특허 2012－208102호 공보(특허 문헌 1)는 공초점 광학계를 이용하여 비접촉으로 계측 대상물의 변위를 계측하는 공초점 계측 장치를 개시한다.A displacement measuring device (displacement sensor) is known as an apparatus for inspecting the surface shape of a measurement object. For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-208102 (Patent Document 1) discloses a confocal measurement device that measures the displacement of a measurement object in a non-contact manner using a confocal optical system.

특허문헌 1 : 일본공개특허 2012－208102호 공보Patent Document 1: Japanese Laid-Open Patent No. 2012-208102

일본공개특허 2012－208102호 공보(특허 문헌 1)에 기재된 공초점 계측 장치에 있어서, 센서 헤드는 전자 회로를 가지고 있지 않으며, 또한 센서 헤드와 컨트롤러는 분리되어 있다. 센서 헤드 근처에 있는 사용자는 변위 계측 장치의 계측 상태를 파악하기 위해 컨트롤러의 표시를 확인할 필요가 있다. In the confocal measurement device described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-208102 (Patent Document 1), the sensor head does not have an electronic circuit, and the sensor head and the controller are separated. Users near the sensor head need to check the display on the controller to determine the measurement status of the displacement measuring device.

예컨대, 센서 헤드를 설치할 때, 정확한 계측을 위해 센서 헤드를 설치할 위치를 조정할 필요가 있다. 변위 계측 장치의 계측 가능한 범위는 센서 헤드의 전면으로부터의 거리 범위로서 나타낼 수 있다. 일반적으로, 제조사는 이 범위를 변위 계측 장치의 사양으로서 정의한다. 본 명세서에서는 변위 계측 장치의 계측 가능한 거리 범위로서 미리 규정된 범위를 “규정 거리 범위”라고 한다. For example, when installing the sensor head, it is necessary to adjust the position to install the sensor head for accurate measurement. The measurable range of the displacement measuring device can be expressed as a distance range from the front surface of the sensor head. In general, manufacturers define this range as the specification of the displacement measurement device. In the present specification, a range defined in advance as a measurable distance range of the displacement measuring device is referred to as a “specified distance range”.

워크가 놓이는 위치를 기준으로 하여 그 워크의 위치가 규정 거리 범위 내에 들도록 센서 헤드의 설치 위치가 조정된다. 사용자가 센서 헤드 근처에 있었을 경우에는, 컨트롤러로부터 사용자까지의 거리, 또는 컨트롤러에 대한 사용자 위치에 따라 컨트롤러의 표시를 확인하기 어려울 가능성이 있다. The installation position of the sensor head is adjusted so that the position of the work is within the specified distance range based on the position where the work is placed. When the user is near the sensor head, there is a possibility that it is difficult to check the display of the controller depending on the distance from the controller to the user or the user's position relative to the controller.

본 발명의 목적은, 전자 회로를 가지고 있지 않은 센서 헤드를 포함하는 변위 계측 장치의 계측 상태를 사용자가 용이하게 인식하기 위한 기술을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a technique for a user to easily recognize a measurement state of a displacement measuring device including a sensor head that does not have an electronic circuit.

본 발명의 일 국면에 따른 변위 계측 장치는, 광학계를 가지며 전자 회로를 가지고 있지 않은 센서 헤드와, 조사광을 발생시키는 투광부와, 센서 헤드에서 수광되는, 조사광의 반사광을 수광하는 수광부와, 수광부의 수광량에 기초하여 센서 헤드와 반사광의 반사 위치 사이의 거리를 산출하는 제어부를 포함하는 컨트롤러와, 투광부로부터의 조사광을 센서 헤드로 전달하는 제1 광 파이버와, 센서 헤드로부터의 반사광을 컨트롤러로 전달하는 제2 광 파이버를 구비한다. 제어부는 센서 헤드와 반사 위치 사이의 거리를 계측하는 제1 모드와, 센서 헤드와 반사 위치 사이의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부에 있는지 여부를 투광부의 투광 상태에 의해 나타내는 제2 모드를 갖는다. 규정 거리 범위는 변위 계측 장치의 계측 가능한 거리 범위로서 정의되고, 규정 거리 범위의 중앙부는 규정 거리 범위의 중심 부근의 소정의 거리로 정의된다. 제1 광 파이버와 제2 광 파이버는 동일할 수도 있다. A displacement measuring apparatus according to an aspect of the present invention includes a sensor head having an optical system and not having an electronic circuit, a light transmitting unit generating irradiation light, a light receiving unit receiving reflected light of the irradiated light received from the sensor head, and a light receiving unit A controller including a controller that calculates the distance between the sensor head and the reflection position of the reflected light based on the received amount of light, a first optical fiber that transmits the irradiated light from the light transmitting unit to the sensor head, and the reflected light from the sensor head It has a second optical fiber to transmit. The control unit has a first mode for measuring the distance between the sensor head and the reflection position, and a second mode indicating whether or not the distance between the sensor head and the reflection position is in the center of the specified distance range by the light projection state of the light transmitting unit. The prescribed distance range is defined as a measurable distance range of the displacement measuring device, and the central portion of the prescribed distance range is defined as a predetermined distance near the center of the prescribed distance range. The first optical fiber and the second optical fiber may be the same.

상기 구성에 의하면, 센서 헤드와 반사 위치 사이의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부에 있는지 여부를 사용자가 용이하게 인식할 수 있는 변위 계측 장치를 제공할 수 있다. 제2 모드에 있어서, 사용자는 센서 헤드로부터 나오는 광에 의해, 변위 계측 장치의 계측 상태를 확인할 수 있다. According to the above configuration, it is possible to provide a displacement measuring device in which a user can easily recognize whether the distance between the sensor head and the reflection position is in the center of the prescribed distance range. In the second mode, the user can check the measurement state of the displacement measuring device by light emitted from the sensor head.

바람직하게는, 제2 모드에 있어서, 제어부는 센서 헤드와 반사 위치 사이의 거리가, 규정 거리 범위의 중앙부 내에 들어 있는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과를 투광부의 투광 상태에 의해 나타낸다. Preferably, in the second mode, the control unit determines whether or not the distance between the sensor head and the reflection position is within the central portion of the specified distance range, and the determination result is indicated by the state of light transmission of the light transmitting unit.

상기 구성에 의해, 규정 거리 범위의 중앙부를 사용자에게 용이하게 인식시킬 수 있는 변위 계측 장치를 제공할 수 있다. 제2 모드에 있어서, 사용자는 센서 헤드로부터 나오는 광에 의해, 센서 헤드와 반사 위치 사이의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부 내인 것을 확인할 수 있다. With the above configuration, it is possible to provide a displacement measuring device capable of easily recognizing the central portion of the specified distance range to a user. In the second mode, the user can confirm that the distance between the sensor head and the reflection position is within the central portion of the specified distance range by light emitted from the sensor head.

바람직하게는, 제2 모드에 있어서, 센서 헤드로부터 반사 위치까지의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부 내에 있는 경우, 제어부는 투광부를 연속적으로 점등시킨다. 제2 모드에 있어서, 센서 헤드로부터 반사 위치까지의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부의 외측이면서 규정 거리 범위 내에 있는 경우, 제어부는 투광부를 점멸시킨다. Preferably, in the second mode, when the distance from the sensor head to the reflection position is within the central portion of the prescribed distance range, the control unit continuously lights the light transmitting portion. In the second mode, when the distance from the sensor head to the reflection position is outside the central portion of the prescribed distance range and within the prescribed distance range, the control unit blinks the light transmitting part.

상기 구성에 의하면, 사용자는 센서 헤드로부터 연속적으로 광이 나오고 있는 것을 확인함으로써, 센서 헤드와 반사 위치 사이의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부 내인 것을 확인할 수 있다. According to the above configuration, the user can confirm that the distance between the sensor head and the reflection position is within the central portion of the specified distance range by confirming that light is continuously emitted from the sensor head.

바람직하게는, 센서 헤드로부터 반사 위치까지의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부의 외측 범위에 있는 경우에 있어서, 센서 헤드로부터 반사 위치까지의 거리가, 규정 거리 범위의 중앙부의 외측이면서 규정 거리 범위 내의 소정의 거리 범위 내에 있는 경우, 제어부는 투광부를 제1 간격으로 점멸시키고, 센서 헤드로부터 반사 위치까지의 거리가 규정 거리 범위 내에서 규정 거리 범위의 중앙부의 외측이면서 소정의 거리 범위 외에 있는 경우, 제어부는 투광부를 제1 간격보다 큰 제2 간격으로 점멸시킨다. Preferably, when the distance from the sensor head to the reflection position is in the outer range of the central portion of the specified distance range, the distance from the sensor head to the reflection position is outside the central portion of the specified distance range and a predetermined distance within the specified distance range. If it is within the distance range of, the control unit flashes the light-transmitting unit at first intervals, and when the distance from the sensor head to the reflection position is outside the central part of the prescribed distance range within the prescribed distance range and outside the prescribed distance range, the control unit The light transmitting part is flickered at a second interval greater than the first interval.

상기 구성에 의하면, 사용자는 센서 헤드로부터 나오는 광의 점멸 간격에 의해, 센서 헤드와 반사 위치 사이의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부로부터 어느 정도 떨어져 있는지를 확인할 수 있다. According to the above configuration, the user can check how far the distance between the sensor head and the reflection position is from the center of the specified distance range by the flashing interval of light emitted from the sensor head.

바람직하게는, 센서 헤드로부터 반사 위치까지의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부의 외측이면서 규정 거리 범위 내에 있는 경우에 있어서, 제어부는 센서 헤드로부터 반사 위치까지의 거리와 규정 거리 범위의 중앙부의 상한 또는 하한 사이의 차가 커짐에 따라 투광부의 점멸 간격을 크게 한다. Preferably, in the case where the distance from the sensor head to the reflection position is outside the central portion of the specified distance range and is within the specified distance range, the control unit includes the distance from the sensor head to the reflection position and the upper or lower limit of the central portion of the specified distance range. As the difference between them increases, the flashing interval of the light transmitting part increases.

바람직하게는, 센서 헤드로부터 반사 위치까지의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부 내에 있는 경우에 있어서, 제어부는 투광부의 투광 파워가 일정값이 되도록 투광부를 제어한다. 센서 헤드로부터 반사 위치까지의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부의 외측이면서 규정 거리 범위 내에 있는 경우에 있어서, 제어부는 투광부의 투광 파워의 피크값이 센서 헤드로부터 반사 위치까지의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부 내에 있는 경우에 있어서의 투광부의 출력보다 높아지도록 투광부를 제어한다. Preferably, when the distance from the sensor head to the reflection position is within the central portion of the specified distance range, the control unit controls the light transmitting unit so that the light transmitting power of the light transmitting unit becomes a constant value. When the distance from the sensor head to the reflection position is outside the central part of the specified distance range and is within the specified distance range, the control unit determines that the peak value of the emission power of the emitter is the distance from the sensor head to the reflection position at the center of the specified distance range. The light-transmitting part is controlled so as to be higher than the output of the light-transmitting part when it is inside.

상기 구성에 의하면, 센서 헤드와 반사 위치 사이의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부의 외측이면서 규정 거리 범위 내에 있는 경우에, 변위 계측 장치는 센서 헤드로부터 나오는 광을 점멸시키면서, 센서 헤드로부터 반사 위치 사이의 거리를 계측할 수 있다.According to the above configuration, when the distance between the sensor head and the reflection position is outside the central portion of the specified distance range and is within the specified distance range, the displacement measurement device flashes the light emitted from the sensor head, and between the reflection position from the sensor head. You can measure the distance.

본 발명에 의하면, 센서 헤드와 반사 위치 사이의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부에 있는지 여부를 사용자가 용이하게 인식할 수 있는 변위 계측 장치를 제공할 수 있다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a displacement measuring device in which a user can easily recognize whether the distance between the sensor head and the reflection position is in the center of the specified distance range.

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 따른 변위 계측 장치에 의한 거리 계측의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 실시의 형태에 따른 변위 계측 장치의 도광부의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 실시의 형태에 따른 변위 계측 장치의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 4는 통상 계측 모드(제1 모드)에 있어서의 센서 헤드의 투광 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 규정 거리 범위 중심 확인 모드(제2 모드)에 있어서의 센서 헤드의 투광 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 통상 계측 모드(제1 모드)에 있어서의 투광부의 제어를 설명하기 위한 신호 파형도이다.
도 7은 규정 거리 범위 중심 확인 모드(제2 모드)에 있어서의 투광부의 제어를 설명하기 위한 신호 파형도이다.
도 8은 컨트롤러의 제어부에 의한 투광 제어를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 규정 거리 범위 중심 확인 모드(제2 모드)에 있어서의 센서 헤드의 투광 상태의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining the principle of distance measurement by a displacement measurement device according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram for explaining the configuration of a light guide portion of the displacement measuring device according to the present embodiment.
3 is a schematic diagram showing an example of a configuration of a displacement measuring device according to the present embodiment.
4 is a diagram for explaining a light-transmitting state of the sensor head in a normal measurement mode (first mode).
5 is a diagram for explaining a light-transmitting state of the sensor head in the specified distance range center confirmation mode (second mode).
6 is a signal waveform diagram for explaining the control of the light transmitting unit in a normal measurement mode (first mode).
Fig. 7 is a signal waveform diagram for explaining the control of the light transmitting unit in the specified distance range center confirmation mode (second mode).
8 is a flowchart for explaining light emission control by a controller of a controller.
9 is a view for explaining another embodiment of the light-transmitting state of the sensor head in the specified distance range center confirmation mode (second mode).

본 발명의 실시의 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한 도면 중 동일 또는 상당 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 그 설명은 반복하지 않는다. An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts in the drawings, and the description is not repeated.

＜A.개요＞<A.Overview>

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 따른 변위 계측 장치에 의한 거리 계측의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 변위 계측 장치(1)는 도광부(20)와, 센서 헤드(30)와, 컨트롤러(100)를 포함한다. 본 발명의 실시의 형태에 있어서, 변위 계측 장치(1)는, 광학계를 가지는 반면에 전자 회로는 갖지 않는 센서 헤드(30)를 포함한다. 이하에 설명하는 실시의 형태에서는 그러한 센서 헤드의 일 예로서 공초점 광학계를 포함하는 센서 헤드(30)가 도시된다. 그러나, 센서 헤드(30)에 포함되는 광학계의 종류는 한정되지 않는다. 1 is a diagram for explaining the principle of distance measurement by a displacement measurement device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the displacement measuring device 1 includes a light guide unit 20, a sensor head 30, and a controller 100. In the embodiment of the present invention, the displacement measuring device 1 includes a sensor head 30 having an optical system while not having an electronic circuit. In the embodiment described below, a sensor head 30 including a confocal optical system is shown as an example of such a sensor head. However, the type of optical system included in the sensor head 30 is not limited.

센서 헤드(30)는 색수차 유닛(32) 및 대물 렌즈(34)를 포함한다. 컨트롤러(100)는 투광부(10)와, 수광부(40)와, 제어부(50)와, 표시부(60)를 포함한다. 수광부(40)는 분광기(42) 및 검출기(44)를 포함한다. The sensor head 30 includes a chromatic aberration unit 32 and an objective lens 34. The controller 100 includes a light transmitting unit 10, a light receiving unit 40, a control unit 50, and a display unit 60. The light receiving unit 40 includes a spectroscope 42 and a detector 44.

투광부(10)에서 발생한 소정의 파장 확산을 갖는 조사광은 도광부(20)를 통해 센서 헤드(30)에 도달한다. 센서 헤드(30)에 있어서, 투광부(10)로부터의 조사광은 대물 렌즈(34)에 의해 집속되어 계측 대상물(2)로 조사된다. 조사광에는 색수차 유닛(32)을 통과함으로써 축상 색수차가 발생하기 때문에, 대물 렌즈(34)로부터 조사되는 조사광의 초점 위치는 파장마다 다르다. 계측 대상물(2)의 표면에서 반사되는 파장 중 계측 대상물(2)에 초점이 맞는 파장의 광만이 센서 헤드(30)의 도광부(20) 중 공초점이 되는 파이버에만 재입사되게 된다. The irradiation light having a predetermined wavelength diffusion generated from the light transmitting unit 10 reaches the sensor head 30 through the light guide unit 20. In the sensor head 30, the irradiation light from the light-transmitting portion 10 is focused by the objective lens 34 to be irradiated onto the measurement object 2. Since axial chromatic aberration occurs in the irradiated light by passing through the chromatic aberration unit 32, the focal position of the irradiated light irradiated from the objective lens 34 differs for each wavelength. Among the wavelengths reflected from the surface of the measurement object 2, only light having a wavelength that is focused on the measurement object 2 is re-incident only to the fiber that becomes the confocal point in the light guide portion 20 of the sensor head 30.

센서 헤드(30)로 재입사된 반사광은 도광부(20)를 통해 수광부(40)로 입사된다. 수광부(40)에서는 분광기(42)에서 입사된 반사광이 각 파장 성분으로 분리되고, 검출기(44)에서 각 파장 성분의 강도가 검출된다. 제어부(50)는 검출기(44)에서의 검출 결과에 기초하여 센서 헤드(30)로부터 계측 대상물(2)까지의 거리(변위)를 산출한다. The reflected light re-incident to the sensor head 30 is incident on the light receiving unit 40 through the light guide unit 20. In the light receiving unit 40, the reflected light incident from the spectroscope 42 is separated into respective wavelength components, and the intensity of each wavelength component is detected by the detector 44. The control unit 50 calculates the distance (displacement) from the sensor head 30 to the measurement object 2 based on the detection result by the detector 44.

도 1에 도시한 예에서는, 예컨대, 복수의 파장(λ1,λ2,λ3)을 포함하는 조사광이 광축(AX)의 연장선 상에 투광된다. 조사광 파장 분산에 의해 광축(AX) 상의 각각 다른 위치(초점 위치 1, 초점 위치 2, 초점 위치(3))에 상이 그려진다. 광축(AX) 상에서 계측 대상물(2)의 표면은 초점 위치 2와 일치하므로, 조사광 중 파장 λ2의 성분만이 초점 위치 2에서 반사된다. 즉, 초점 위치 2는 조사광의 반사 위치에 대응된다. 수광부(40)는 파장λ2의 성분을 검출한다. 제어부(50)는 센서 헤드(30)로부터 계측 대상물(2)까지의 거리가 파장 λ2의 초점 위치에 해당하는 거리라고 산출한다. 표시부(60)는 제어부(50)에 의해 산출된 거리를 수치로 표시한다. In the example shown in Fig. 1, for example, irradiation light including a plurality of wavelengths λ1, λ2, and λ3 is projected on an extension line of the optical axis AX. An image is drawn at different positions (focal position 1, focal position 2, focal position 3) on the optical axis AX by wavelength dispersion of the irradiation light. Since the surface of the measurement object 2 on the optical axis AX coincides with the focal position 2, only the component of the wavelength λ2 among the irradiated light is reflected at the focal position 2. That is, the focal position 2 corresponds to the reflection position of the irradiation light. The light receiving unit 40 detects a component of the wavelength λ2. The control unit 50 calculates that the distance from the sensor head 30 to the measurement object 2 is a distance corresponding to the focal position of the wavelength λ2. The display unit 60 displays the distance calculated by the control unit 50 as a numerical value.

수광부(40)의 검출기(44)를 구성하는 복수의 수광 소자 중 반사광을 수광하는 수광 소자는 센서 헤드(30)에 대한 계측 대상물(2)의 표면의 형상에 따라 변화하게 된다. 따라서 검출기(44)의 복수의 수광 소자에 의한 검출 결과(화소 정보)로부터 계측 대상물(2)에 대한 거리 변화(변위)를 계측할 수 있다. 이에 따라, 변위 계측 장치(1)에 의해 계측 대상물(2)의 표면의 형상을 계측할 수 있다. Among the plurality of light-receiving elements constituting the detector 44 of the light-receiving unit 40, the light-receiving element that receives the reflected light changes according to the shape of the surface of the measurement object 2 with respect to the sensor head 30. Therefore, the change in distance (displacement) with respect to the measurement object 2 can be measured from the detection result (pixel information) by the plurality of light-receiving elements of the detector 44. Thereby, the shape of the surface of the measurement object 2 can be measured by the displacement measuring device 1.

도 2에, 본 실시의 형태에 따른 변위 계측 장치(1)의 도광부(20)의 구성을 모식적으로 나타낸다. 도 2의 (A)에 도시된 바와 같이, 도광부(20)는 투광부(10)에 광학적으로 접속되는 입력측 케이블(21)과, 수광부(40)에 광학적으로 접속되는 출력측 케이블(22)과, 센서 헤드(30)와 광학적으로 접속되는 헤드측 케이블(24)을 포함할 수도 있다. 입력측 케이블(21) 및 출력측 케이블(22)의 각각의 단(端)과 헤드측 케이블(24)의 단은, 합파/분파 구조를 갖는 커플러(23)를 통해 광학적으로 결합된다. 커플러(23)는 Y분기 커플러에 해당하는 2×1 스타 커플러(2입력 1출력/1입력 2출력)이고, 입력측 케이블(21)로부터 입사된 광을 헤드측 케이블(24)로 전달함과 더불어, 헤드측 케이블(24)로부터 입사된 광을 분할하여 입력측 케이블(21) 및 출력측 케이블(22)로 각각 전달한다. In Fig. 2, the configuration of the light guide portion 20 of the displacement measuring device 1 according to the present embodiment is schematically shown. As shown in (A) of FIG. 2, the light guide portion 20 includes an input-side cable 21 optically connected to the light-transmitting portion 10, an output-side cable 22 optically connected to the light-receiving portion 40, and , May include a head-side cable 24 optically connected to the sensor head 30. Each end of the input-side cable 21 and the output-side cable 22 and the end of the head-side cable 24 are optically coupled through a coupler 23 having a multiplexing/distributing structure. The coupler 23 is a 2×1 star coupler (2 inputs 1 output/1 input 2 outputs) corresponding to the Y branch coupler, and transmits light incident from the input side cable 21 to the head side cable 24 , The light incident from the head-side cable 24 is divided and transmitted to the input-side cable 21 and the output-side cable 22, respectively.

입력측 케이블(21), 출력측 케이블(22), 및 헤드측 케이블(24)은 모두 단일 코어(202)를 갖는 광 파이버일 수 있다. 광 파이버는 코어(202)와, 클래드(204)와, 피복(206)과, 외장(208)을 갖는다. 도 2의 (B)에 도시한 바와 같이, 복수의 코어를 갖는 광 파이버를 도광부(20)에 채용할 수도 있다. 커플러(231, 232)의 각각은, 입력측 케이블(21)로부터 입사된 광을 헤드측 케이블(24)로 전달함과 아울러, 헤드측 케이블(24)로부터 입사된 광을 분할하여 입력측 케이블(21) 및 출력측 케이블(22)로 각각 전달한다.The input side cable 21, the output side cable 22, and the head side cable 24 may all be optical fibers having a single core 202. The optical fiber has a core 202, a clad 204, a sheath 206, and an outer sheath 208. As shown in FIG. 2B, an optical fiber having a plurality of cores may be employed in the light guide portion 20. Each of the couplers 231 and 232 transmits the light incident from the input-side cable 21 to the head-side cable 24, and divides the light incident from the head-side cable 24 to separate the input-side cable 21. And the output side cables 22, respectively.

＜B.장치 구성＞<B. Device configuration>

도 3은 본 실시의 형태에 따른 변위 계측 장치(1)의 구성의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 3을 참조하면, 투광부(10)는 복수의 파장 성분을 갖는 조사광을 발생한다. 전형적으로 투광부(10)는 백색 LED(Light　Emitting　Diode)를 포함한다. 축상 색수차에 의해 발생하는 초점 위치의 변위폭이, 요구되는 계측 레인지를 커버 가능한 정도의 파장 범위를 갖는 조사광을 발생할 수 있다면, 투광부(10)에 어떠한 광원을 이용해도 무방하다. 3 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the displacement measuring device 1 according to the present embodiment. Referring to FIG. 3, the light transmitting part 10 generates irradiation light having a plurality of wavelength components. Typically, the light transmitting part 10 includes a white LED (Light 　 Emitting 　 Diode). As long as the displacement width of the focal position caused by the axial chromatic aberration can generate irradiation light having a wavelength range that can cover the required measurement range, any light source may be used for the light transmitting unit 10.

수광부(40)는 센서 헤드(30)에서 수광되는 반사광을 각 파장 성분으로 분리하는 분광기(42)와, 분광기(42)에 의한 분광 방향에 대응시켜 배치된 복수의 수광 소자를 포함하는 검출기(44)를 포함한다. 분광기(42)로는 전형적으로 회절 격자가 채용되지만, 그 이외에 임의의 디바이스를 채용할 수도 있다. 검출기(44)는 분광기(42)에 의한 분광 방향에 대응시켜 복수의 수광 소자가 일차원 배치된 라인 센서(일차원 센서)를 이용할 수도 있고, 검출면 상에 복수의 수광 소자가 이차원 배치된 화상 센서(이차원 센서)를 이용할 수도 있다. The light-receiving unit 40 includes a spectrometer 42 for separating the reflected light received from the sensor head 30 into respective wavelength components, and a detector 44 including a plurality of light-receiving elements arranged in correspondence with the spectral direction by the spectrometer 42. ). A diffraction grating is typically employed as the spectrometer 42, but any device other than that may be employed. The detector 44 may use a line sensor (one-dimensional sensor) in which a plurality of light-receiving elements are one-dimensionally arranged in correspondence with the spectral direction by the spectroscope 42, or an image sensor in which a plurality of light-receiving elements are two-dimensionally arranged on the detection surface ( A two-dimensional sensor) can also be used.

수광부(40)는 분광기(42) 및 검출기(44)에 더하여, 출력측 케이블(22)로부터 나온 반사광을 평행화하는 콜리메이트 렌즈(41)와, 검출기(44)에서의 검출 결과를 제어부(50)로 출력하기 위한 독출 회로(45)를 포함할 수도 있다. 필요에 따라, 수광부(40)는 분광기(42)에서 분리된 파장별 반사광의 스폿 직경을 조정하는 축소 광학계(43)을 설치할 수도 있다. In addition to the spectroscope 42 and the detector 44, the light-receiving unit 40 includes a collimating lens 41 that parallelizes the reflected light emitted from the output-side cable 22, and the control unit 50. It may also include a read circuit 45 for outputting to. If necessary, the light-receiving unit 40 may install a reduction optical system 43 that adjusts the spot diameter of the reflected light for each wavelength separated by the spectrometer 42.

제어부(50)는 수광부(40)의 복수의 수광 소자에 의한 각각의 검출값에 기초하여 센서 헤드(30)로부터 계측 대상물(2)까지의 거리를 산출한다. 화소와 파장과 거리값과의 사이의 관계식은 미리 설정된다(예컨대, 제품 출하시에 제어부(50) 내부에 불휘발적으로 기억됨). 따라서, 제어부(50)는 수광부(40)가 출력하는 수광 파형(화소 정보)로부터 변위를 산출할 수 있다. The control unit 50 calculates the distance from the sensor head 30 to the measurement object 2 based on the respective detection values by the plurality of light receiving elements of the light receiving unit 40. The relational expression between the pixel and the wavelength and the distance value is set in advance (for example, nonvolatilely stored in the control unit 50 when the product is shipped). Accordingly, the control unit 50 may calculate the displacement from the light-receiving waveform (pixel information) output from the light receiving unit 40.

도 3에는 유저빌리티를 높이기 위해 복수의 케이블을 직렬 접속하여 헤드측 케이블을 구성하는 예를 나타낸다. 즉, 헤드측 케이블로는 3개의 케이블(241, 243, 245)이 채용되어 있다. 케이블(241)과 케이블(243) 사이는 커넥터(242)를 통해 광학적으로 접속되고, 케이블(243)과 케이블(245) 사이는 커넥터(244)를 통해 광학적으로 접속된다. 물론, 하나의 케이블을 통해 커플러(23)와 센서 헤드(30)가 광학적으로 접속될 수도 있다. Fig. 3 shows an example of configuring a head-side cable by connecting a plurality of cables in series in order to increase usability. That is, three cables 241, 243, 245 are employed as the head-side cable. The cable 241 and the cable 243 are optically connected through the connector 242, and the cable 243 and the cable 245 are optically connected through the connector 244. Of course, the coupler 23 and the sensor head 30 may be optically connected through a single cable.

도광부(20)는 입력측 케이블(21) 및 출력측 케이블(22)과, 헤드측 케이블을 광학적으로 결합하기 위한 합파/분파부(커플러)(23)를 포함한다. 합파/분파부(23)의 기능에 대해서는, 도 2를 참조하여 설명하였으므로, 상세한 설명은 반복하지 않는다. 본 실시의 형태에 따른 변위 계측 장치(1)에서는 합파/분파 구조로서 커플러가 채용된다. 이에 따라 도광부(20) 내에서의 광의 분리가 가능해지고, 복수의 코어를 각각 전파하는 계측 대상물(2)로부터의 반사광(계측광)을 단일 검출기(44)에서 수광할 수 있다. The light guide unit 20 includes an input-side cable 21 and an output-side cable 22, and a multiplexing/distributing unit (coupler) 23 for optically coupling the head-side cable. Since the function of the multiplexing/demultiplexing unit 23 has been described with reference to FIG. 2, detailed descriptions are not repeated. In the displacement measuring device 1 according to the present embodiment, a coupler is employed as a multiplexing/distributing structure. Accordingly, it is possible to separate the light in the light guide unit 20, and the reflected light (measurement light) from the measurement object 2 propagating each of the plurality of cores can be received by the single detector 44.

본 발명의 실시의 형태에 있어서, 변위 계측 장치(1)는 2개의 제어 모드를 갖는다. 제1 모드는 센서 헤드(30)와 반사 위치 사이의 거리를 계측하기 위한 모드이다. 제2 모드는 센서 헤드(30)와 반사 위치 사이의 거리가 규정 거리 범위의 중앙부에 있는지 여부를 확인하기 위한 모드이다. 이하에서는 제1 모드를 “통상 계측 모드”라 하고, 제2 모드를 “규정 거리 범위 중심 확인 모드”라 한다. In the embodiment of the present invention, the displacement measuring device 1 has two control modes. The first mode is a mode for measuring the distance between the sensor head 30 and the reflection position. The second mode is a mode for checking whether the distance between the sensor head 30 and the reflection position is in the center of the prescribed distance range. Hereinafter, the first mode will be referred to as “normal measurement mode” and the second mode will be referred to as “regular distance range center check mode”.

＜C.동작 모드＞<C. Operation mode>

도 4는 통상 계측 모드(제1 모드)에서의 센서 헤드(30)의 투광 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 위치(3)는 센서 헤드(30)로부터 나온 조사광에 포함되는 어떠한 파장의 광이 초점을 맺는 위치이고, 예컨대 워크가 재치될 위치에 해당한다. 4 is a diagram for explaining a light-transmitting state of the sensor head 30 in a normal measurement mode (first mode). Referring to FIG. 4, a position 3 is a position at which light of a certain wavelength included in the irradiation light emitted from the sensor head 30 focuses, and corresponds to, for example, a position where a work is to be placed.

거리 d는 센서 헤드(30)와 위치(3) 사이의 상대적인 거리이다. 이하의 설명에서는 위치(3)가 고정되어 있고, 센서 헤드(30)를 센서 헤드(30)의 광축 방향을 따라 움직임으로써, 거리 d가 변화되는 것으로 한다. 물론 센서 헤드(30)의 위치가 고정되고, 위치(3)를 센서 헤드(30)의 광축 방향을 따라 움직임으로써, 거리 d가 변화되는 것으로 할 수도 있다. 도 4에 있어서, D2는 규정 거리 범위를 규정하고, D1은 규정 거리 범위(D2)의 중앙부를 규정한다. 중앙부(D1)은 규정 거리 범위(D2)의 중심 부근의 소정의 거리로서 정의된 범위이다. Distance d is the relative distance between the sensor head 30 and the position 3. In the following description, it is assumed that the position 3 is fixed and the distance d is changed by moving the sensor head 30 along the optical axis direction of the sensor head 30. Of course, the position of the sensor head 30 may be fixed, and the distance d may be changed by moving the position 3 along the optical axis direction of the sensor head 30. In Fig. 4, D2 defines a prescribed distance range, and D1 defines a central portion of the prescribed distance range D2. The center portion D1 is a range defined as a predetermined distance near the center of the prescribed distance range D2.

통상 계측 모드에서는, 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1) 내에 있는 여부에 관계 없이, 센서 헤드(30)가 상시 투광한다. 즉, 센서 헤드(30)로부터 광이 연속적으로 나온다. In the normal measurement mode, the sensor head 30 always emits light regardless of whether the distance d is within the central portion D1 of the prescribed distance range D2. That is, light is continuously emitted from the sensor head 30.

도 5는 규정 거리 범위 중심 확인 모드(제2 모드)에서의 센서 헤드(30)의 투광 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1) 내에 있는 경우에는 센서 헤드(30)로부터 광이 상시 투광된다. 즉 통상의 투광이 행해진다. 한편, 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1)의 외측이면서 규정 거리 범위(D2) 내에 있는 경우에는 센서 헤드(30)로부터 점멸광이 투광된다(점멸 투광). 즉 규정 거리 범위 중심 확인 모드에서는 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1) 내에 있는지, 또는 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1)의 외측이면서 규정 거리 범위(D2) 내에 있는지에 따라 투광의 형태가 다르다. Fig. 5 is a diagram for explaining a light projection state of the sensor head 30 in a specified distance range center confirmation mode (second mode). Referring to FIG. 5, when the distance d is within the central portion D1 of the prescribed distance range D2, light is always transmitted from the sensor head 30. That is, normal light transmission is performed. On the other hand, when the distance d is outside the central portion D1 of the prescribed distance range D2 and is within the prescribed distance range D2, the flashing light is projected from the sensor head 30 (flashing light projection). That is, in the specified distance range center check mode, whether the distance d is within the central portion (D1) of the specified distance range (D2), or the distance d is outside the central portion (D1) of the specified distance range (D2) and within the specified distance range (D2). Depending on whether or not, the shape of the light transmission is different.

도 6은 통상 계측 모드(제1 모드)에서의 투광부의 제어를 설명하기 위한 신호 파형도이다. 도 1 및 도 6을 참조하면, 통상 계측 모드에서는 제어부(50)는 투광부(10)를 연속적으로 점등시킨다. 통상 계측 모드에 있어서, 투광부(10)는 상시(常時) 온(ON) 상태이다. 6 is a signal waveform diagram for explaining the control of the light transmitting unit in a normal measurement mode (first mode). Referring to FIGS. 1 and 6, in a normal measurement mode, the control unit 50 continuously turns on the light transmitting unit 10. In the normal measurement mode, the light-transmitting portion 10 is always in the ON state.

도 7은 규정 거리 범위 중심 확인 모드(제2 모드)에서의 투광부의 제어를 설명하기 위한 신호 파형도이다. 도 1 및 도 7을 참조하면, 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1) 내인 경우에는 통상 계측 모드와 마찬가지로, 제어부(50)는 투광부(10)를 연속적으로 점등시킨다. 한편, 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1)의 외측이면서 규정 거리 범위(D2) 내에 있는 경우, 제어부(50)는 투광부(10)를 점멸시킨다. 이 때문에 제어부(50)는 투광부(10)를 점등시키기 위한 제어 신호를 반복적으로 온 및 오프한다. Fig. 7 is a signal waveform diagram for explaining the control of the light transmitting unit in the specified distance range center confirmation mode (second mode). Referring to FIGS. 1 and 7, when the distance d is within the central portion D1 of the prescribed distance range D2, as in the normal measurement mode, the control unit 50 continuously turns on the light transmitting unit 10. On the other hand, when the distance d is outside the central part D1 of the prescribed distance range D2 and within the prescribed distance range D2, the control unit 50 flashes the light transmitting part 10. For this reason, the control unit 50 repeatedly turns on and off a control signal for turning on the light-transmitting unit 10.

통상 계측 모드 및 규정 거리 범위 중심 확인 모드 중 어떠한 경우라도, 통상 투광에 있어서, 제어부(50)는 투광부(10)의 투광 파워(투광부(10)의 출력)를 거의 일정하게 유지한다. 한편, 제어부(50)는 규정 거리 범위 중심 확인 모드에 대해 투광부(10)를 점멸시킬 때, 투광부(10)의 출력의 피크값을, 상시 투광의 경우의 투광부(10)의 출력보다 높아지도록, 투광부(10)를 제어한다. 즉 점멸 투광시에 있어서, 제어부(50)는 통상 투광시에 비해 제어 신호의 온 레벨을 높게 한다. 이에 따라, 투광부(10)의 점멸시, 컨트롤러(100)측에서의 수광량을 크게 할 수 있으므로, 수광부(40)에 대해 수광 파형을 취득하기 쉬워진다. 따라서, 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1)의 외측이면서 규정 거리 범위(D2) 내에 있는 경우에도, 그 거리 d를 계측할 수 있다. In either of the normal measurement mode and the specified distance range center confirmation mode, in normal light transmission, the control unit 50 maintains the light transmission power of the light transmission unit 10 (output of the light transmission unit 10) substantially constant. On the other hand, the control unit 50 makes the peak value of the output of the light-transmitting part 10 more than the output of the light-transmitting part 10 in the case of constant light transmission when blinking the light-transmitting part 10 for the specified distance range center confirmation mode. The light-transmitting part 10 is controlled so that it is high. That is, at the time of flashing light transmission, the control unit 50 raises the on level of the control signal compared to the normal light transmission time. This makes it possible to increase the amount of light received on the controller 100 side when the light-transmitting portion 10 is blinking, so that it becomes easy to obtain a light-receiving waveform for the light-receiving portion 40. Accordingly, even when the distance d is outside the central portion D1 of the prescribed distance range D2 and is within the prescribed distance range D2, the distance d can be measured.

투광의 펄스 간격은 사용자가 점멸 상태를 인식할 수 있고, 또한 변위 계측 장치(1)가 변위를 계측할 수 있도록 정해진다. 일 예에서는, 펄스 기간 및 펄스 간격은 모두 50ms 이상이다. The pulse interval of light transmission is determined so that the user can recognize the blinking state and the displacement measuring device 1 can measure the displacement. In one example, both the pulse period and pulse interval are 50 ms or more.

＜D.제어 플로우＞<D. Control flow>

도 8은 컨트롤러(100)의 제어부(50)에 의한 투광의 제어를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 스텝 S1에 있어서, 제어부(50)는 통상 계측 모드(제1 모드)를 선택한다. 스텝 S2에 있어서, 제어부(50)는 통상 투광(상시 투광)이 실행되도록 투광부(10)를 제어한다(도 6 참조).8 is a flowchart for explaining the control of light transmission by the control unit 50 of the controller 100. Referring to Fig. 8, in step S1, the control unit 50 selects a normal measurement mode (first mode). In step S2, the control part 50 controls the light-transmitting part 10 so that normal light-transmitting (normal light-transmitting) is performed (refer FIG. 6).

스텝 S3에 있어서, 제어부(50)는 실행하는 모드를 통상 계측 모드로부터 규정 거리 범위 중심 확인 모드(제2 모드)로 절환할지를 판단한다. 제어부(50)가, 실행하는 모드가 통상 계측 모드 상태라고 판단한 경우(스텝 S3에서 NO), 처리는 스텝 S2로 되돌려진다. 한편, 예컨대 사용자의 지시가 제어부(50)에 입력된 경우, 제어부(50)는 실행하는 모드를 규정 거리 범위 중심 확인 모드로 절환해야 하는 것으로 판단한다. 이 경우(스텝 S3에서 YES), 처리는 스텝 S4로 진행된다. In step S3, the control unit 50 determines whether the mode to be executed is to be switched from the normal measurement mode to the specified distance range center confirmation mode (second mode). When the control unit 50 determines that the mode to be executed is a normal measurement mode state (NO in step S3), the process returns to step S2. On the other hand, for example, when a user's instruction is input to the control unit 50, the control unit 50 determines that the mode to be executed should be switched to the specified distance range center check mode. In this case (YES in step S3), the process proceeds to step S4.

스텝 S4에 있어서, 제어부(50)는 규정 거리 범위 중심 확인 모드를 선택한다. 스텝 S5에 있어서, 제어부(50)는 센서 헤드(30)로부터 위치(3)까지의 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1) 내인지를 판정한다. 규정 거리 범위(D2), 및 그 중앙부(D1)은 센서 헤드(30)의 형식마다 정할 수 있다. 컨트롤러(100)는 센서 헤드(30)의 형식마다 정해진 규정 거리 범위(D2) 및 그 중앙부(D1)을 기억해 둘 수도 있다. 컨트롤러(100)에 접속되어 있는 센서 헤드(30)의 형식 정보는, 예컨대 컨트롤러(100)가 센서 헤드(30)에 1 대 1로 대응하는 센서 헤드 정보가 기입된 기록 매체로부터 독출할 수도 있다. In step S4, the control unit 50 selects the specified distance range center confirmation mode. In step S5, the control unit 50 determines whether the distance d from the sensor head 30 to the position 3 is within the central part D1 of the prescribed distance range D2. The prescribed distance range D2 and its central portion D1 can be determined for each type of the sensor head 30. The controller 100 may store a prescribed distance range D2 and a central portion D1 thereof determined for each type of the sensor head 30. The format information of the sensor head 30 connected to the controller 100 may be read from a recording medium in which the sensor head information corresponding to the sensor head 30 is written by the controller 100 on a one-to-one basis, for example.

거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1) 내인 경우(스텝 S5에서 YES), 처리는 스텝 S6로 진행된다. 이 경우, 제어부(50)는 통상 투광(상시 투광)이 실행되도록 투광부(10)를 제어한다. 제어부(50)는 투광부(10)를 점등시키기 위한 제어 신호를 상시 온 상태로 한다(도 7 참조).When the distance d is within the central portion D1 of the prescribed distance range D2 (YES in step S5), the process proceeds to step S6. In this case, the control unit 50 controls the light-transmitting unit 10 so that normal light-transmitting (always light-transmitting) is performed. The control unit 50 always turns on the control signal for lighting the light transmitting unit 10 (see FIG. 7 ).

거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1)의 외측이면서 규정 거리 범위(D2) 내인 경우(스텝 S5에서 NO), 처리는 스텝 S7으로 진행된다. 이 경우, 제어부(50)는 점멸 투광이 실행되도록 투광부(10)를 제어한다. 제어부(50)는 투광부(10)를 점등시키기 위한 제어 신호를 반복하여 온 및 오프한다(도 7 참조).When the distance d is outside the central portion D1 of the prescribed distance range D2 and within the prescribed distance range D2 (NO in step S5), the process proceeds to step S7. In this case, the control unit 50 controls the light-transmitting unit 10 so that the flashing light is transmitted. The control unit 50 repeatedly turns on and off a control signal for turning on the light transmitting unit 10 (see FIG. 7 ).

스텝 S8에 있어서, 제어부(50)는 실행하는 모드를 규정 거리 범위 중심 확인 모드로부터 통상 계측 모드로 절환할지를 판단한다. 제어부(50)가 실행하는 모드가 규정 거리 범위 중심 확인 모드 상태라고 판단한 경우(스텝 S8에서 NO), 처리는 스텝 S5로 되돌려진다. 한편, 예컨대 사용자의 지시가 제어부(50)에 입력된 경우, 제어부(50)는 실행하는 모드를 통상 계측 모드로 절환해야 하는 것으로 판단한다. 이 경우(스텝 S8에서 YES), 처리는 스텝 S1으로 되돌려진다. In step S8, the control unit 50 determines whether to switch the mode to be executed from the specified distance range center confirmation mode to the normal measurement mode. When it is determined that the mode executed by the control unit 50 is a state of the specified distance range center confirmation mode (NO in step S8), the process returns to step S5. Meanwhile, when, for example, a user's instruction is input to the controller 50, the controller 50 determines that the mode to be executed should be switched to the normal measurement mode. In this case (YES in step S8), the process returns to step S1.

＜E.다른 실시 형태＞<E. Other embodiments>

도 9는 규정 거리 범위 중심 확인 모드(제2 모드)에서의 센서 헤드(30)의 투광 상태의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 도 9를 참조하면, 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1)의 외측이면서 규정 거리 범위(D2) 내에 소정의 거리 범위(D3)가 설정된다. 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1)의 외측이면서 소정의 거리 범위(D3) 내에 있는 경우, 센서 헤드(30)로부터 투광되는 광이 상대적으로 빠르게 점멸한다. 한편, 거리 d가 규정 거리 범위(D2) 내의 소정의 거리 범위(D3)의 외측이면서 규정 거리 범위(D2) 내인 경우, 센서 헤드(30)로부터 투광되는 광이 상대적으로 늦게 점멸한다. 이와 같이, 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1)의 외측이면서 규정 거리 범위(D2) 내인 경우, 거리 d에 따라 점멸의 간격이 달라지도록, 제어부(50)는 투광부(10)를 제어할 수도 있다. Fig. 9 is a diagram for explaining another embodiment of the light-transmitting state of the sensor head 30 in the specified distance range center confirmation mode (second mode). Referring to FIG. 9, a predetermined distance range D3 is set outside the central portion D1 of the prescribed distance range D2 and within the prescribed distance range D2. When the distance d is outside the central portion D1 of the prescribed distance range D2 and within the predetermined distance range D3, the light emitted from the sensor head 30 flashes relatively quickly. On the other hand, when the distance d is outside the prescribed distance range D3 within the prescribed distance range D2 and within the prescribed distance range D2, the light emitted from the sensor head 30 flashes relatively slowly. In this way, when the distance d is outside the central portion D1 of the prescribed distance range D2 and within the prescribed distance range D2, the control unit 50 includes the light transmitting unit 10 so that the interval of blinking varies according to the distance d. You can also control.

또한 점멸의 간격을 단계적으로 다르게 하도록 한정되는 것은 아니다. 도 5를 다시 참조하면, 제어부(50)는, 거리 d와 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1)의 상한 또는 하한 사이의 차가 커질수록 광의 점멸 간격이 커지도록 투광부(10)를 제어할 수도 있다. In addition, it is not limited to vary the interval of blinking step by step. Referring again to FIG. 5, the control unit 50 controls the light-transmitting unit 10 to increase the flashing interval of light as the difference between the distance d and the upper or lower limit of the central portion D1 of the prescribed distance range D2 increases. May be.

＜F.이점＞<F. Advantage>

거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1) 내에 있는지 여부를 컨트롤러(100)측에서 표시하는 예를 생각한다. 예컨대 컨트롤러(100)의 표시등을 점등시킴으로써, 거리 d가 규정 거리 범위 내에 있음을 사용자에게 나타낼 수 있다. 또는 컨트롤러(100)의 표시부(60)에 변위의 계측값을 표시함으로써, 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1) 내에 있는지 여부를 사용자가 확인할 수 있다. Consider an example in which the controller 100 displays whether or not the distance d is within the central portion D1 of the prescribed distance range D2. For example, by turning on the indicator light of the controller 100, it is possible to indicate to the user that the distance d is within the specified distance range. Alternatively, by displaying the measured value of the displacement on the display unit 60 of the controller 100, the user can check whether the distance d is within the central portion D1 of the prescribed distance range D2.

그러나, 센서 헤드(30)가 컨트롤러(100)로부터 떨어진 위치에 설치되는 것을 생각할 수 있다. 이러한 경우에는 사용자가 센서 헤드(30)의 설치 장소 근처에 있다. 따라서, 컨트롤러(100)로부터 사용자까지의 거리, 또는 컨트롤러(100)에 대한 사용자의 위치에 따라 사용자가 컨트롤러(100)의 표시를 확인하는 것이 어려울 가능성이 있다. However, it is conceivable that the sensor head 30 is installed at a position away from the controller 100. In this case, the user is near the installation site of the sensor head 30. Therefore, it may be difficult for the user to check the display of the controller 100 according to the distance from the controller 100 to the user or the user's position with respect to the controller 100.

이 실시의 형태에 있어서, 변위 계측 장치(1)는 센서 헤드(30)로부터 위치(3)(반사 위치)까지의 거리 d가 규정 거리 범위(D2)의 중앙부(D1) 내에 있음을 센서 헤드(30)로부터의 광의 투광 상태에 의해 나타낸다. 따라서 사용자는 센서 헤드(30)를 설치할 때, 사용자가 센서 헤드(30)의 규정 거리 범위의 중앙부를 용이하게 인식할 수 있다. 사용자는 컨트롤러(100)의 표시를 확인하지 않아도 무방하다. 사용자는 센서 헤드를 적절한 위치에 설치할 수 있으므로, 정확하고 안정된 계측이 가능한 환경을 용이하게 구축할 수 있다. In this embodiment, the displacement measuring device 1 determines that the distance d from the sensor head 30 to the position 3 (reflection position) is within the central portion D1 of the prescribed distance range D2. It is represented by the light transmission state of light from 30). Accordingly, when the user installs the sensor head 30, the user can easily recognize the central portion of the specified distance range of the sensor head 30. The user may not need to check the display of the controller 100. Since the user can install the sensor head in an appropriate position, an environment capable of accurate and stable measurement can be easily established.

이번에 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기 설명이 아닌, 청구범위에 의해 개시되고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.It should be understood that the embodiment disclosed this time is an illustration in all respects and is not limiting. The scope of the present invention is disclosed by the claims rather than the above description, and it is intended that the meanings equivalent to the claims and all changes within the scope are included.

1　 변위 계측 장치
2 계측 대상물
3 위치(반사 위치)
10 투광부
20 도광부
21 입력측 케이블
22 출력측 케이블
23 커플러
24 헤드측 케이블
30 센서 헤드
32 색수차 유닛
34 대물 렌즈
40 수광부
41 콜리메이트 렌즈
42 분광기
43 축소 광학계
44 검출기
45 독출 회로
50 제어부
60 표시부
100 컨트롤러
202 코어
204 클래드
206 피복
208 외장
241, 243, 245 케이블
242, 244 커넥터
AX 　광축
D1 　규정 거리 범위의 중앙부
D2 　규정 거리 범위
D3　 규정 거리 범위 내의 소정의 거리 범위
S1~S8　 스텝
d　 거리1 Displacement measuring device
2 Measurement object
3 position (reflective position)
10 Transmitter
20 light guide
21 Input side cable
22 Output side cable
23 coupler
24 Head side cable
30 sensor head
32 chromatic aberration units
34 objective lens
40 Receiver
41 collimated lens
42 Spectroscope
43 reduction optics
44 detector
45 readout circuit
50 control unit
60 display
100 controllers
202 core
204 clad
206 cloth
208 exterior
241, 243, 245 cables
242, 244 connector
AX optical axis
D1 Central part of the specified distance range
D2 prescribed distance range
D3 A predetermined distance range within the specified distance range
S1~S8 steps
d distance

Claims

A sensor head having an optical system,
A controller including a light transmitting unit generating irradiation light, a light receiving unit receiving reflected light of the irradiated light received by the sensor head, and a control unit,
A displacement measuring device having a light guide for guiding light between the sensor head and the controller,
The control unit,
In the confirmation mode, it is determined whether the distance between the sensor head and the reflection position of the reflected light falls within a central portion of a prescribed distance range, and controls to generate light having different states according to the determination result,
In the measurement mode, the displacement measurement device is controlled to calculate a distance between the sensor head and a reflection position of the reflected light based on an amount of light received by the light receiving unit.

A sensor head that has an optical system and does not have an electronic circuit,
A light transmitting unit generating irradiation light, a light receiving unit receiving reflected light of the irradiated light received by the sensor head, and a control unit calculating a distance between the sensor head and a reflection position of the reflected light based on the amount of light received by the light receiving unit. A controller including,
A displacement measuring device having a light guide for guiding light between the sensor head and the controller,
The control unit determines whether the distance between the sensor head and the reflection position is in the center of a prescribed distance range,
The light guide unit,
Transmit light used by the user to recognize the result of the determination of the control unit,
Displacement measuring device, characterized in that transmitting light used for distance measurement.

A sensor head that has an optical system and does not have an electronic circuit,
A light transmitting unit generating irradiation light, a light receiving unit receiving reflected light of the irradiated light received by the sensor head, and a control unit calculating a distance between the sensor head and a reflection position of the reflected light based on the amount of light received by the light receiving unit. A controller including,
A displacement measuring device having a light guide for guiding light between the sensor head and the controller,
The control unit determines whether the distance between the sensor head and the reflection position is in the center of a specified distance range, and controls to generate light having a different state according to the determination result,
The displacement measuring device, characterized in that the light generated by the control unit is transmitted to the sensor head by the light guide unit.

A sensor head having an optical system,
A controller including a light transmitting unit generating irradiation light, a light receiving unit receiving reflected light of the irradiated light received by the sensor head, and a control unit,
A displacement measuring device having a light guide for guiding light between the sensor head and the controller,
The control unit,
In the confirmation mode, it is determined whether the distance between the sensor head and the reflection position of the reflected light is within a predetermined distance range, and controlling to generate light having a different state according to the determination result,
In the measurement mode, the displacement measurement device is controlled to calculate a distance between the sensor head and a reflection position of the reflected light based on an amount of light received by the light receiving unit.

A sensor head that has an optical system and does not have an electronic circuit,
A light transmitting unit generating irradiation light, a light receiving unit receiving reflected light of the irradiated light received by the sensor head, and a control unit calculating a distance between the sensor head and a reflection position of the reflected light based on the amount of light received by the light receiving unit. A controller including,
A displacement measuring device having a light guide for guiding light between the sensor head and the controller,
The control unit determines whether the distance between the sensor head and the reflection position is within a predetermined distance range,
The light guide unit,
Transmit light used by the user to recognize the result of the determination of the control unit,
Displacement measuring device, characterized in that transmitting light used for distance measurement.

A sensor head that has an optical system and does not have an electronic circuit,
A light transmitting unit generating irradiation light, a light receiving unit receiving reflected light of the irradiated light received by the sensor head, and a control unit calculating a distance between the sensor head and a reflection position of the reflected light based on the amount of light received by the light receiving unit. A controller including,
A displacement measuring device having a light guide for guiding light between the sensor head and the controller,
The control unit determines whether the distance between the sensor head and the reflection position is within a predetermined distance range, and controls to generate light having a different state according to the determination result,
The displacement measuring device, characterized in that the light generated by the control unit is transmitted to the sensor head by the light guide unit.