JPH04151502A - 光センサ装置 - Google Patents
光センサ装置Info
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- JPH04151502A JPH04151502A JP27322290A JP27322290A JPH04151502A JP H04151502 A JPH04151502 A JP H04151502A JP 27322290 A JP27322290 A JP 27322290A JP 27322290 A JP27322290 A JP 27322290A JP H04151502 A JPH04151502 A JP H04151502A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/268—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light using optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
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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。
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、対象物の形状または位置等を間接的にかつ高
精度に計測する光センサ装置に関するものである。
精度に計測する光センサ装置に関するものである。
〈従来の技術〉
対象物の形状または位置を間接的にかつ高精度に計測す
るには、各種テレビカメラによる画像情報に基づき画像
処理を行う方法が一般的である。しかしこの方法の場合
、装置構成が複雑でかつ大きなものとなるため、その適
用範囲は限定されている。
るには、各種テレビカメラによる画像情報に基づき画像
処理を行う方法が一般的である。しかしこの方法の場合
、装置構成が複雑でかつ大きなものとなるため、その適
用範囲は限定されている。
これに対して、光ファイバを用いて対象物の形状または
位置を間接的に計測する方法は、装置構成を簡潔でかつ
小さなものとすることができる。
位置を間接的に計測する方法は、装置構成を簡潔でかつ
小さなものとすることができる。
第7図は従来技術に係る光フアイバセンサヘッド01を
示す。この光ファイ/<センサヘッド01は、配置位置
を正確に規定して多数本の光ファイバを束ねた投光エレ
メント02と、同様な構成の受光エレメント03を隣接
配置した構成となっている。なお、プローブの先端が測
定対象物04に接触した状態では投光エレメント02か
ら出た光は再び投光エレメント02に戻9、受光エレメ
ント03に光は供給されない。そこでプローブを測定対
象物04から離し、一定のギャザ(プローブターゲット
ギャップ)が生じるようにすると、投光エレメント02
からある広がり角を持って出た光は、対象物04によっ
て反射され、斜線で示された部分の光が受光エレメント
03に入る。この光フアイバセンサヘッド01を用いた
光フアイバセンサ装置においては、対象物04からの反
射光の光量変化を検出して対象物04の微小変位を測定
する。この光ファイバセンサ装置のセンサヘッド01に
おいては、第7図に示すように、投光系と受光系とが別
れており、投光系からは拡散光が投影される。受光系が
受けるのは第7図中の斜線の部分において反射した光と
なるため、この光フアイバセンサヘッド01の光軸に垂
直な面方向の分解能は光軸方向の分解能に比べて劣って
いる。
示す。この光ファイ/<センサヘッド01は、配置位置
を正確に規定して多数本の光ファイバを束ねた投光エレ
メント02と、同様な構成の受光エレメント03を隣接
配置した構成となっている。なお、プローブの先端が測
定対象物04に接触した状態では投光エレメント02か
ら出た光は再び投光エレメント02に戻9、受光エレメ
ント03に光は供給されない。そこでプローブを測定対
象物04から離し、一定のギャザ(プローブターゲット
ギャップ)が生じるようにすると、投光エレメント02
からある広がり角を持って出た光は、対象物04によっ
て反射され、斜線で示された部分の光が受光エレメント
03に入る。この光フアイバセンサヘッド01を用いた
光フアイバセンサ装置においては、対象物04からの反
射光の光量変化を検出して対象物04の微小変位を測定
する。この光ファイバセンサ装置のセンサヘッド01に
おいては、第7図に示すように、投光系と受光系とが別
れており、投光系からは拡散光が投影される。受光系が
受けるのは第7図中の斜線の部分において反射した光と
なるため、この光フアイバセンサヘッド01の光軸に垂
直な面方向の分解能は光軸方向の分解能に比べて劣って
いる。
〈発明が解決しようとするW1@〉
本発明は、対象物の形状または位置等を間接的に計測す
る光センサ装置において、装置構成が簡潔でかつ小さく
、シかも、分解能が3次元方向に優れている光センサ装
置を提供することをその目的とする。
る光センサ装置において、装置構成が簡潔でかつ小さく
、シかも、分解能が3次元方向に優れている光センサ装
置を提供することをその目的とする。
<gaを解決するための手段〉
本発明;よ、上記目標を達成すべく、光の伝送に光ファ
イバを用い、センサヘッドにおいては投光系と受光系と
を共軸にするとともに、光ファイバの先端に集光レンズ
を置いて、対象物への照射光を集光ビームとし、対象物
からの反射光を再び集光レンズによって光ファイバに導
くことを特徴とする。
イバを用い、センサヘッドにおいては投光系と受光系と
を共軸にするとともに、光ファイバの先端に集光レンズ
を置いて、対象物への照射光を集光ビームとし、対象物
からの反射光を再び集光レンズによって光ファイバに導
くことを特徴とする。
く作 用〉
第1図に本発明の装置構成の概要を示す。
光ファイバAから投影される拡散光を集光レンズBによ
って集光ビームに変え、対象物Cをその集光ビームの集
光点に響くことにより、対象物Cの微小な部分による反
射光を検出することができる。このためこのような光セ
ンサにおいては、光軸方向の分解能だけでなく、光軸に
垂直な面方向の分解能も優れている。
って集光ビームに変え、対象物Cをその集光ビームの集
光点に響くことにより、対象物Cの微小な部分による反
射光を検出することができる。このためこのような光セ
ンサにおいては、光軸方向の分解能だけでなく、光軸に
垂直な面方向の分解能も優れている。
く実 施 例〉
以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第2図は実施例に係る光センサ装置を示す。
同図において、光源1は、駆動回路2により、10Mk
に変調された波長830 nmの光を発する半導体レー
ザである。光源1から発した光は光ファイバ3によって
3dBの光カブラ4に導かれ、光ファイバ5及び光ファ
イバ6へ分けられる。なお本実施例において使用する光
ファイバはすべて(、I型でコア径50μmである。光
ファイバ5へ導かれた光は、センサヘッド7において集
光レンズ(セルフォックレンズ)8によって集光ビーム
となり、対象物9へ投射される。対象物9に当たって反
射した光は集光レンズ8によって再び光ファイバ5へ導
かれ、光カプラ4によって光ファイバ3及び光ファイバ
10の2本へ分けられる。
に変調された波長830 nmの光を発する半導体レー
ザである。光源1から発した光は光ファイバ3によって
3dBの光カブラ4に導かれ、光ファイバ5及び光ファ
イバ6へ分けられる。なお本実施例において使用する光
ファイバはすべて(、I型でコア径50μmである。光
ファイバ5へ導かれた光は、センサヘッド7において集
光レンズ(セルフォックレンズ)8によって集光ビーム
となり、対象物9へ投射される。対象物9に当たって反
射した光は集光レンズ8によって再び光ファイバ5へ導
かれ、光カプラ4によって光ファイバ3及び光ファイバ
10の2本へ分けられる。
光ファイア10の出射光は、対象物9による反射光量と
して、また光ファイバ6の出射光は、対象物9への投射
光量として、それぞれ検出@l1m、llbで検出され
てロックインアンプ12m、12bにて増幅される。
して、また光ファイバ6の出射光は、対象物9への投射
光量として、それぞれ検出@l1m、llbで検出され
てロックインアンプ12m、12bにて増幅される。
コンピュータ13によってこれらの信号の比から、対象
物9の集光ビームが当たっている点での反射率を求める
。
物9の集光ビームが当たっている点での反射率を求める
。
また、センサヘッド7は3軸ステージ14に取り付けら
れており、コンピュータ13は、コントローラ15を介
して3軸ステージ14をx、y、z方向に動かすことが
可能である。
れており、コンピュータ13は、コントローラ15を介
して3軸ステージ14をx、y、z方向に動かすことが
可能である。
3軸ステージ14には各軸についてリニアエンコーダ1
6が取り付けてあり、コンピユータ13は3軸ステージ
14の各軸の位置を正確に読み取ることができる。
6が取り付けてあり、コンピユータ13は3軸ステージ
14の各軸の位置を正確に読み取ることができる。
対象物9としては、具体的には光コネクタ(8心フネク
タ)17を用いた。光コネクタ17の端面18は第3図
のようになっている。
タ)17を用いた。光コネクタ17の端面18は第3図
のようになっている。
なお、コネクタ端面18は3mX6.4−の平滑な面で
ある。プラスチック部分19には、ガイドビン用の穴(
内径= 0.69 m) 20が2つ貫通している。シ
リコン部分21には光ファイバ22を固定するための■
溝23が250μm間隔で8つ切られており、各光ファ
イバ(外径=125μm)22はV溝23に接するよう
にして接着剤で固定されている。
ある。プラスチック部分19には、ガイドビン用の穴(
内径= 0.69 m) 20が2つ貫通している。シ
リコン部分21には光ファイバ22を固定するための■
溝23が250μm間隔で8つ切られており、各光ファ
イバ(外径=125μm)22はV溝23に接するよう
にして接着剤で固定されている。
光ファイバ22とV溝23との間には接着剤が充填され
ている。
ている。
このような実施例装置を用いて光コネクタ17の端面1
8の形状を認識し、光ファイバ22のコア中心の位置を
求める実験を行った。
8の形状を認識し、光ファイバ22のコア中心の位置を
求める実験を行った。
まず、光コネクタ17を、端面18がセンサヘッド7の
光軸に垂直になるように固定する。
光軸に垂直になるように固定する。
3軸ステージ14を動かして、集光レンズ8から投射さ
れる光がコネクタ端面18の適当な位置に当たるように
する。検出911 mで検出される反射光が最大になる
ように、3軸ステージ14をY軸方向に調整する。次に
、コネクタ端面18への投射光量及びコネクタ端面から
の反射光量を検出しながら、3軸ステージ14をX軸方
向に;よ45μmfつ、Y軸方向には2μmずつ動かし
て、コネクタ端面18のシリコン部分21を走査する。
れる光がコネクタ端面18の適当な位置に当たるように
する。検出911 mで検出される反射光が最大になる
ように、3軸ステージ14をY軸方向に調整する。次に
、コネクタ端面18への投射光量及びコネクタ端面から
の反射光量を検出しながら、3軸ステージ14をX軸方
向に;よ45μmfつ、Y軸方向には2μmずつ動かし
て、コネクタ端面18のシリコン部分21を走査する。
走査の際にコンピュータ131よ、コネクタ端面18の
各点での反射率とその点でのxm、y軸各方向のエンコ
ーダの値を蓄積する。
各点での反射率とその点でのxm、y軸各方向のエンコ
ーダの値を蓄積する。
コネクタ端面18において、シリコン部分21の反射率
は、光ファイバ22あるいは接着剤の反射率よりも大き
いので、反射率の大きさに適当なしきい値を設けてこの
データを処理すれば、V溝23のエツジの形状を検出す
ることができる。データを画像処理して、コネクタ端面
18の各点における反射率を8階調表示したものを得た
ところ、プラスチック部分19に比べて反射率の高いシ
リコン部分21および、シリコン部分21よりも反射率
の低い光ファイバ22と接着剤とがある■溝23が認識
されていることがわかまた。
は、光ファイバ22あるいは接着剤の反射率よりも大き
いので、反射率の大きさに適当なしきい値を設けてこの
データを処理すれば、V溝23のエツジの形状を検出す
ることができる。データを画像処理して、コネクタ端面
18の各点における反射率を8階調表示したものを得た
ところ、プラスチック部分19に比べて反射率の高いシ
リコン部分21および、シリコン部分21よりも反射率
の低い光ファイバ22と接着剤とがある■溝23が認識
されていることがわかまた。
乙のV溝23付近のデータを更に詳しく解析して光ファ
イバ22のコア中心の位置を求めた。シリコン部分21
における反射率の最大値、及び光ファイバ22あるいは
接着剤部分における最小値を用いて、■溝23のエツジ
認識のための2値価のしきい値を、最小値+(最大値−
最小値)/8とし、第4図(al (blのようにV渭
23のエツジをtlJ近似して求めた。■溝の大きさは
実際よりも小さく求められているものの、光ファイバ2
2はVi123に内接しているとして、光ファイバ22
のコア中心の位置を計算したところ、第5図の表のよう
にσく5μmの精度でその位置を検出することができた
。
イバ22のコア中心の位置を求めた。シリコン部分21
における反射率の最大値、及び光ファイバ22あるいは
接着剤部分における最小値を用いて、■溝23のエツジ
認識のための2値価のしきい値を、最小値+(最大値−
最小値)/8とし、第4図(al (blのようにV渭
23のエツジをtlJ近似して求めた。■溝の大きさは
実際よりも小さく求められているものの、光ファイバ2
2はVi123に内接しているとして、光ファイバ22
のコア中心の位置を計算したところ、第5図の表のよう
にσく5μmの精度でその位置を検出することができた
。
本実施例では測定対象物として光コネクタ端面を用いた
が、しきい値を適当に変えることにより、他の対象物に
ついても同様にして形状測定を行うことができる。
が、しきい値を適当に変えることにより、他の対象物に
ついても同様にして形状測定を行うことができる。
また、本実施例ではコア径50μmのGI7アイバを用
いたが、よ抄コア径の小さい5Mファイバ(コア径10
μm以下)を用いれば、更に高分解能の測定が可能であ
る。
いたが、よ抄コア径の小さい5Mファイバ(コア径10
μm以下)を用いれば、更に高分解能の測定が可能であ
る。
前述したのと同様の手法により、平面状の被検体(対象
物)に対して、センサヘッドを被検体平面に平行に2次
元走査して反射光量をモニタすることにより、被検体表
面の傷、欠陥の検出、あるいは表面粗さの測定等ができ
る。
物)に対して、センサヘッドを被検体平面に平行に2次
元走査して反射光量をモニタすることにより、被検体表
面の傷、欠陥の検出、あるいは表面粗さの測定等ができ
る。
更に第2図に示した装置において、対象物として光コネ
クタの代わりに平面鏡を用いて実験を行った。
クタの代わりに平面鏡を用いて実験を行った。
平面鏡を、鏡面がセンサヘッド7の光軸に対して垂直に
固定する。センサヘッド7から光を平面鏡に投射しなか
ら3軸ステージ14のZ軸方向のみを移動し、平面鏡と
センサヘッド7との距離と、平面鏡からの反射光量との
関係を調べた。第6図は、5Mファイバを用いて第2図
に示した装置を構成し、測定を行った結果である。横軸
はセンサヘッド7と平面鏡との距離、縦軸は反射率を表
す。グラフは集光ビームの集光点付近で急激に立ち上が
っている。
固定する。センサヘッド7から光を平面鏡に投射しなか
ら3軸ステージ14のZ軸方向のみを移動し、平面鏡と
センサヘッド7との距離と、平面鏡からの反射光量との
関係を調べた。第6図は、5Mファイバを用いて第2図
に示した装置を構成し、測定を行った結果である。横軸
はセンサヘッド7と平面鏡との距離、縦軸は反射率を表
す。グラフは集光ビームの集光点付近で急激に立ち上が
っている。
集光点付近でのこのような特性を利用して、対象物の、
光軸方向の微小変位や振動の振幅、周期等の測定を行う
ことができる。
光軸方向の微小変位や振動の振幅、周期等の測定を行う
ことができる。
また計算によれば、センサヘッドと被検体との距離が最
大受光状態からずれたときの光量変化割合は、 S= ″″0 ・・・(
1)mr ただし、S :光センサの感度 2r、1w:光フアイバコア径 ζam : tan[光ファイバの最大受光角]m
:@光レンズの倍率 となる。したがって変位検出感度を上げるためには、 2rIN@#を小さく tヤ0w を大きく m を小さく すればよい。すなわち、コア径が小さく、屈折率の高い
光ファイバを用い、集光レンズの倍率を小さくすれば実
現できる。
大受光状態からずれたときの光量変化割合は、 S= ″″0 ・・・(
1)mr ただし、S :光センサの感度 2r、1w:光フアイバコア径 ζam : tan[光ファイバの最大受光角]m
:@光レンズの倍率 となる。したがって変位検出感度を上げるためには、 2rIN@#を小さく tヤ0w を大きく m を小さく すればよい。すなわち、コア径が小さく、屈折率の高い
光ファイバを用い、集光レンズの倍率を小さくすれば実
現できる。
なお、第2図に示すセンサ装置において、光カブラ4の
代わりにビームスプリフタを用いてもよい。また、対象
物への照射光量をモニタして光源1の光量レベルの変動
を補正するように、コンピュータ13により駆動回路2
を刺部するようにしてもよい。
代わりにビームスプリフタを用いてもよい。また、対象
物への照射光量をモニタして光源1の光量レベルの変動
を補正するように、コンピュータ13により駆動回路2
を刺部するようにしてもよい。
〈発明の効果〉
以上のように、本発明の光センサ装置を用いれば、簡潔
な装置構成による正確な形状計測が可能である。
な装置構成による正確な形状計測が可能である。
第1図は本発明の光センサ装置の概要を示す構成図、第
2図は本発明の一実施例に係る光センサ装置を示す構成
図、第3図はその実施例で測定を行った光コネクタの端
面を示す端面図、第4図(a) Tb)はV溝のエツジ
を求める手法を示す説明図、第5図はコア中心再現性を
表にして示す説明図、第6図はセンサヘッドと平面鏡と
の距離と、反射光量との関係を示す特性図、第7図は従
来の光フアイバセンサヘッドを示す構成図である。 図面中、 1は光源、 2は駆動回路、 3.5,6,10!よ光ファイバ、 4は光カブラ、 7はセンサヘッド、 8は集光レンズ、 9は対象物、 11a、llbは検出器、 12 m、 12 bはロックインアンプ、13はコ
ンビニ−タ・ 14は3軸ステージ、 15はコントローラ、 16はリニアエンコーダである。 特 許 出 願 人 住友電気工業株式会社 日本電信電話株式会社 住電オブコム株式会社 代 理 人
2図は本発明の一実施例に係る光センサ装置を示す構成
図、第3図はその実施例で測定を行った光コネクタの端
面を示す端面図、第4図(a) Tb)はV溝のエツジ
を求める手法を示す説明図、第5図はコア中心再現性を
表にして示す説明図、第6図はセンサヘッドと平面鏡と
の距離と、反射光量との関係を示す特性図、第7図は従
来の光フアイバセンサヘッドを示す構成図である。 図面中、 1は光源、 2は駆動回路、 3.5,6,10!よ光ファイバ、 4は光カブラ、 7はセンサヘッド、 8は集光レンズ、 9は対象物、 11a、llbは検出器、 12 m、 12 bはロックインアンプ、13はコ
ンビニ−タ・ 14は3軸ステージ、 15はコントローラ、 16はリニアエンコーダである。 特 許 出 願 人 住友電気工業株式会社 日本電信電話株式会社 住電オブコム株式会社 代 理 人
Claims (13)
- (1)光源と、 投光系と受光系とが共軸で且つ集光レンズを備えており
、光源から送られてきた光を集光レンズにより集光ビー
ムにして対象物に照射するとともに対象物で反射した反
射光を集光レンズで集光して取り込むセンサヘッドと、
センサヘッドで取り込んだ反射光を検出する検出手段と
、 を有することを特徴とする光センサ装置。 - (2)光源と、 投光系と受光系とが共軸で且つ集光レンズを備えており
、光源から送られできた光を集光レンズにより集光ビー
ムにして対象物に照射するとともに対象物で反射した反
射光を集光レンズで集光して取り込むセンサヘッドと、
センサヘッドで取り込んだ反射光を検出す ることにより対象物の微小表面の反射率を検出する検出
手段と、 を有することを特徴とする光センサ装置。 - (3)光源と、 投光系と受光系とが共軸で且つ集光レンズを備えており
、光源から送られてきた光を集光レンズにより集光ビー
ムにして対象物に照射するとともに対象物で反射した反
射光を集光レンズで集光して取り込むセンサヘッドと、
センサヘッドで取り込んだ反射光を検出す ることにより対象物の表面状態を検出する検出手段と、 を有することを特徴とする光センサ装置。 - (4)光源と、 投光系と受光系とが共軸で且つ集光レンズを備えており
、光源から送られてきた光を集光レンズにより集光ビー
ムにして、センサの光軸に対し垂直な対象物の面に照射
するとともに対象物で反射した反射光を集光レンズで集
光して取り込むセンサヘッドと、 センサヘッドで取り込んだ反射光の光量変化を検出する
ことにより対象物の光軸方向の変位を検出する検出手段
と、 を有することを特徴とする光センサ装置。 - (5)光源と、 投光系と受光系とが共軸で且つ集光レンズを備えており
、光源から送られてきた光を集光レンズにより集光ビー
ムにして対象物に照射するとともに対象物で反射した反
射光を集光レンズで集光して取り込むセンサヘッドと、
センサヘッドまたは対象物を、センサヘッドの光軸に対
し垂直な平面内で移動させる移動手段と、 センサヘッドで取り込んだ反射光の光量変化を連続的に
検出することにより対象物表面の反射率分布を検出する
検出手段と、 を有することを特徴とする光センサ装置。 - (6)光源と、 投光系と受光系とが共軸で且つ集光レンズを備えており
、光源から送られてきた光を集光レンズにより集光ビー
ムにして対象物に照射するとともに対象物で反射した反
射光を集光レンズで集光して取り込むセンサヘッドと、
センサヘッドまたは対象物を、センサヘッドの光軸に対
して垂直な平面内で移動させる移動手段と、 センサヘッドで取り込んだ反射光の光量変化を連続的に
検出することにより対象物の表面状態の変化を検出する
検出手段と、 を有することを特徴とする光センサ装置。 - (7)光源と、 投光系と受光系とが共軸で且つ集光レンズを備えており
、光源から送られてきた光を集光レンズにより集光ビー
ムにして対象物に照射するとともに対象物で反射した反
射光を集光レンズで集光して取り込むセンサヘッドと、
センサヘッドで取り込んだ反射光を検出する検出手段と
、 光源からセンサヘッドに伝送する光とセンサヘッドから
検出手段に伝送する光とを分離する光カプラと、 を有することを特徴とする光センサ装置。 - (8)光源と、 投光系と受光系とが共軸で且つ集光レンズを備えており
、光源から送られてきた光を集光レンズにより集光ビー
ムにして対象物に照射するとともに対象物で反射した反
射光を集光レンズで集光して取り込むセンサヘッドと、
センサヘッドで取り込んだ反射光を検出す る検出手段と、 光源からセンサヘッドに伝送する光とセンサヘッドから
検出手段に伝送する光とを分離するビームスプリッタと
、 を有することを特徴とする光センサ装置。 - (9)光源と、 投光系と受光系とが共軸で且つ集光レンズ を備え更に光軸が対象物に対し垂直になるよう配置され
ており、光源から送られてきた光を集光レンズにより集
光ビームにして平滑な対象物に照射するとともに対象物
で反射した反射光を集光レンズで集光して取り込むセン
サヘッドと、 センサヘッドで取り込んだ反射光量が最大となるように
対象物とセンサヘッドとの距離を保ったまま、センサヘ
ッドから出射した集光ビームが対象物を二次元走査する
ようセンサヘッドまたは対象物を移動させる移動手段と
、 センサヘッドで取り込んだ反射光を検出することにより
対象物の微小表面の反射率を検出し、反射率の違いから
対象物の形状を求める検出手段と、 を有することを特出とする光センサ装置。 - (10)光源と、 投光系と受光系とが共軸で且つ集光レンズを備え更に光
軸が対象物に対し垂直になるよう配置されており、光源
から送られてきた光を集光レンズにより集光ビームにし
て平滑な対象物に照射するとともに対象物で反射した反
射光を集光レンズで集光して取り込むセンサヘッドと、 センサヘッドで取り込んだ反射光量が最大となるように
対象物とセンサヘッドとの距離を保ったまま、センサヘ
ッドから出射した集光ビームが対象物を二次元走査する
ようセンサヘッドまたは対象物を移動させる移動手段と
、 センサヘッドで取り込んだ反射光の光量を検出し、反射
光量の違いから対象物の表面状態を求める検出手段と、 を有することを特徴とする光センサ装置。 - (11)請求項(9)または(10)において、前記移
動手段にリニアエンコーダが搭載されており、前記検出
手段はリニアエンコーダのカウンタパルスをトリガとし
て、検出信号をサンプリングすることを特徴とする光セ
ンサ装置。 - (12)請求項(1)または(2)または(3)または
(4)または(5)または(6)または(7)または(
8)または(9)または(10)または(11)におい
て、光源からセンサヘッドへの光の伝送及びセンサヘッ
ドから検出手段への光の伝送を、光ファイバで行うこと
を特徴とする光センサ装置。 - (13)請求項(12)において、対象物への照射光量
をモニタすることにより光源の光量レベルの変動を補正
する補正手段を持つことを特徴とする光センサ装置。
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- 1991-10-14 EP EP19910117453 patent/EP0481387B1/en not_active Expired - Lifetime
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