JP2019002721A - 共焦点変位計 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態による共焦点変位計1の一構成例を示したシステム図である。この共焦点変位計1は、ヘッドユニット2、ファイバケーブル3及び制御装置4により構成され、ヘッドユニット2から検出光DLを出射した際の計測対象物Wからの反射光を受光して計測対象物Wの変位を計測する光学式の計測装置である。
図2は、図1のヘッドユニット2の構成例を模式的に示した断面図であり、光軸Jを含む平面によりヘッドユニット2を切断した場合の切断面が示されている。このヘッドユニット2は、筐体20、光学部材21、表示部22及び光ファイバフェルール23により構成される。
図3は、図2の表示部22の構成例を示した断面図であり、表示部22をA−A切断線により切断した場合の切断面が示されている。図4は、図2の表示部22を示した斜視図であり、斜め下方から表示部22を見た場合が示されている。図5は、図2の表示部22を示した断面図であり、光軸Jを含む平面による切断面が示されている。図6は、図2の表示部22を示した斜視図であり、筐体20の接続部20cが示されている。この表示部22は、光ファイバ32を構成する複数の光ファイバの出射端を検出光DLの投光軸、すなわち、光軸Jを中心とする周方向に配置することによって形成されている。
図7は、図1の投光用光源41の構成例を示した図であり、(a)には、投光用光源41の側面が示され、(b)には、投光用光源41をB−B切断線により切断した場合の切断面が示されている。この投光用光源41は、レーザ光を蛍光体に照射して白色光を発生させる光源装置であり、発光素子411、配線基板412、素子ホルダ413、集光レンズ414、レンズホルダ415、フェルール416、フェルール押え417、蛍光体50、枠体51及びフィルタ素子52により構成される。
図8は、図1の分光器43の構成例を模式的に示した説明図であり、反射型の分光器43が示されている。この分光器43は、コリメータレンズ431、回折格子432、結像レンズ433及びイメージセンサ434により構成され、カプラ42の光ファイバ422の出射端から出射された検出光DLを分光する。
図9は、図1の表示用光源46の構成例を示した断面図であり、光ファイバ47の入射端の中心軸を含む平面により表示用光源46を切断した場合の切断面が示されている。この表示用光源46は、表示光を生成するための光源装置であり、発光素子461、配線基板462、フェルール463及び素子ホルダ464により構成される。
2 ヘッドユニット
20 筐体
20a 大径部
20b 小径部
20c 接続部
21 光学部材
211 屈折レンズ
212 回折レンズ
213,214 光学レンズ
22 表示部
221 拡散窓
222 反射部材
23 光ファイバフェルール
3 ファイバケーブル
31,32 光ファイバ
33 コネクタ
4 制御装置
41 投光用光源
42 カプラ
43 分光器
432 回折格子
434 イメージセンサ
44 測定制御部
45 メモリ
46 表示用光源
461 発光素子
462 配線基板
463 フェルール
47 光ファイバ
Claims (15)
- 共焦点光学系を有するヘッドユニットと、複数の波長を含む光を生成する投光用光源を有する制御装置と、前記投光用光源からの光を前記ヘッドユニットに伝送する光ファイバからなるファイバケーブルとを備える共焦点変位計であって、
前記ヘッドユニットが、前記光ファイバの端面を介して出射された検出光に軸上色収差を発生させるとともに、前記検出光を計測対象物に向かって収束させる光学部材を有し、
前記制御装置が、前記光学部材を介して前記計測対象物に照射された前記検出光のうち、前記計測対象物上で合焦しつつ反射されることによって前記光ファイバの前記端面を通過した検出光を分光し、受光信号を生成する分光器と、前記受光信号に基づいて、前記計測対象物の変位を求める測定制御部とを有する共焦点変位計において、
前記ヘッドユニットは、表示部を備え、
前記測定制御部は、前記制御装置の動作状態、波長ごとの受光強度からなる受光波形、又は、変位の測定値の少なくとも1つに基づく演算結果に基づいて、前記表示部の表示を制御することを特徴とする共焦点変位計。 - 前記制御装置は、表示光を生成する表示用光源を有し、
前記ファイバケーブルは、前記表示光を伝送する光ファイバを有し、
前記表示部は、前記光ファイバを介して前記表示用光源から伝送された表示光によって表示を行うことを特徴とする請求項1に記載の共焦点変位計。 - 前記表示部は、前記表示光を伝送する複数の光ファイバの出射端を前記検出光の投光軸を中心とする周方向に配置することによって形成されていることを特徴とする請求項2に記載の共焦点変位計。
- 前記表示部は、前記投光用光源からの光を伝送する光ファイバの出射端よりも前記制御装置側に配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の共焦点変位計。
- 前記表示部は、前記光学部材を構成する複数のレンズのうち、前記投光用光源からの光を伝送する光ファイバの出射端に最も近いレンズよりも前記制御装置側に配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の共焦点変位計。
- 前記表示部は、表示用光源を有し、前記測定制御部が前記表示用光源を制御することによって表示を行うことを特徴とする請求項1に記載の共焦点変位計。
- 前記測定制御部は、波長ごとの受光強度からなる受光波形のピーク強度を特定し、前記ピーク強度に応じて、前記表示部の表示態様を異ならせることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の共焦点変位計。
- 前記測定制御部は、求めた変位が予め指定された範囲内にあるか否かに応じて、前記表示部の表示態様を異ならせることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の共焦点変位計。
- 前記測定制御部は、前記受光信号に対応して、前記表示部の表示を制御することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の共焦点変位計。
- 前記測定制御部は、前記制御装置の外部から入力される信号に基づいて、前記表示部の表示を制御することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の共焦点変位計。
- 前記ファイバケーブルは、前記投光用光源からの光を伝送する測定用の光ファイバと、表示用光源からの光を伝送する表示用の光ファイバとを有し、前記制御装置側の端部が二又状に分岐して検出光用コネクタ及び表示光用コネクタがそれぞれ取り付けられ、前記検出光用コネクタ及び前記表示光用コネクタが、前記制御装置に着脱可能に接続されることを特徴とする請求項2に記載の共焦点変位計。
- 前記表示部には、前記変位の測定値が公差の範囲内であるか否かが表示されることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の共焦点変位計。
- 前記測定制御部は、点滅の周波数又は点滅のパターンを変化させることによって前記表示部の表示を異ならせることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の共焦点変位計。
- 前記ヘッドユニットは、円筒形状の筐体からなり、
前記表示部は、前記筐体の外周面に配置されることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の共焦点変位計。 - 前記ヘッドユニットは、直方体形状の筐体からなり、
前記表示部は、前記筐体の角部又は側面に配置されることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の共焦点変位計。
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