JPH0637283Y2 - 光学式測定機の回転ミラー取付構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、光学式測定機の回転ミラー取付構造に係り、
特に、回転ミラー及びコリメータレンズで平行走査光線
ビームを発生する手段及びこれを受光する手段を有し、
該発生手段と受光手段との間に配置した被測定物によ
り、前記平行走査光線ビームが遮ぎられて生じる暗部又
は明部への切替りを検出して、被測定物の走査方向寸法
を測定するように構成した光学式測定機の回転ミラー取
付構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、回転走査光線ビーム（レーザビーム）を、コリメ
ータレンズ（例えば、ｆθレンズ）により、このコリメ
ータレンズと集光レンズ間を通る平行走査光線ビームに
変換し、該コリメータレンズと集光レンズの間に被測定
物を置き、この被測定物によつて前記平行走査光線ビー
ムが遮ぎられて生じる暗部又は明部への切替りを検出し
て、被測定物の走査方向寸法を測定する高速度走査型レ
ーザ測長機が知られている。

これは、例えば第２図に示す如く、レーザ光源10からレ
ーザビーム12を固定ミラー14に向けて発振し、この固定
ミラー14により反射されたレーザビーム12を多角形の回
転ミラー（ポリゴンミラー）16によつて走査ビーム17に
変換し、この走査ビーム17をコリメータレンズ18によつ
て平行走査光線ビーム20に変換し、この平行走査光線ビ
ーム20によりコリメータレンズ18と集光レンズ22の間に
配置した被測定物24を高速走査し、その時被測定物24に
よつて生じる暗部又は明部の時間の長さ情報から、被測
定物24の走査方向（Ｙ方向）寸法を測定するものであ
る。

即ち、平行走査光線ビーム20の明暗は、集光レンズ22の
焦点位置にある受光素子26の出力電圧の変化となつて検
出され、該受光素子26からの信号は、プリアンプ28に入
力され、ここで増幅された後、セグメント選択回路30に
送られる。

このセグメント選択回路30は、測定セグメントに対応す
る前記暗部又は明部の時間の長さを測定するために、受
光素子26の出力を時分割して、被測定物24の測定セグメ
ントが走査されている時間ｔの間だけゲート回路32を開
くための電圧Ｖを発生して、ゲート回路32に出力するよ
うにされている。

このゲート回路32には、クロツクパルス発振器34からク
ロツクパルスCPが入力されているので、ゲート回路32
は、被測定物24の測定セグメントの走査方向寸法に対応
した時間ｔに対応するクロツクパルスＰを計数回路36に
入力する。

計数回路36は、このクロツクパルスＰを計数して、デジ
タル表示器38に計数信号を出力し、デジタル表示器38は
被測定物24の測定セグメントの走査方向寸法をデジタル
表示することになる。

一方、前記回転ミラー16は、前記クロツクパルス発振器
34の出力と同期して（分周）正弦波を発生する同期正弦
波発振器40及びパワーアンプ42の出力により同期駆動さ
れている同期モータ44により、前記クロツクパルス発振
器34出力のクロツクパルスCPと同期して回転され、測定
精度を維持するようにされている。

なお、符号56、58は、それぞれコリメータレンズ18及び
集光レンズ22を保護するための保護カバー（保護ガラ
ス）である。

このような高速度走査型レーザ測長機は、移動する物
体、高温物体の長さ、厚み等を非接触で高精度で測定で
きるので広く利用されつつある。

ところで、このような高速度走査型レーザ測長機におい
て、前記回転ミラー16は、例えば第３図及び第４図に示
されるようにして取付けられていた。

第３図において、符号60が同期モータ44の回転軸で、一
点鎖線Ｘの周りで回転する。符号62は回転軸60に一体的
に設けられたフライホイールである。回転ミラー16は、
ミラーホルダ64に固着・支持されると共に、リング66に
よつて回転軸60に対してインローで位置決めされ、該回
転軸60と同心回転可能に取付けられている。

ミラーホルダ64は、第４図に示されるように、円周上の
３点であおり調整ねじ68によつてあおり調整（回転中心
軸Ｘに対する取付角度の調整）ができるようになつてい
る。

又、回転ミラー16は、ゴム製Ｏリング70を介して押え板
72によつてその回転中心軸Ｘに沿つた動きが規制されて
いる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の回転ミラー16の取付構
造においては、あおり調整時に回転ミラー16にゴム製Ｏ
リング70を介して直接的に調整反力が加わり、回転ミラ
ー16が変形する恐れがあるという問題があつた。

又、これと同時に、あおり調整時に、回転ミラー16の位
置決め部（リング66の部分）に、いわゆる拗れ（こじ
れ）が生じ、この拗れによつて回転ミラー16が変形する
という恐れもあつた。

このように、あおり調整によつて回転ミラー16が変形す
ると、コリメータレンズ、特にこのコリメータレンズが
より精密なｆθレンズであつたような場合に、その特性
に悪影響が及ぶという問題があつた。

〔考案の目的〕

本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたもの
であつて、あおり調整を行つても回転ミラーに対し、こ
れを変形させるような反力が加わらず、回転によつて常
に意図した方向にビームを反射することのできる光学式
測定機の回転ミラー取付構造を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、回転ミラー及びコリメータレンズで平行走査
光線ビームを発生する手段及びこれを受光する手段を有
し、該発生手段と受光手段との間に配置した被測定物に
より、前記平行走査光線ビームが遮ぎられて生じる暗部
又は明部への切替りを検出して、被測定物の走査方向寸
法を測定するように構成した光学式測定機の回転ミラー
取付構造において、前記回転ミラーをミラーホルダに固
着し、該ミラーホルダを、モータ回転軸側に対して、あ
おり調整可能、且つ、モータ回転軸と同心回転可能に取
付けると共に、前記回転ミラーとミラーホルダとの間
に、前記あおり調整を行つた際にミラーホルダがモータ
回転軸側からの反力を受けて変形するのを吸収可能な隙
間を形成したことにより、上記目的を達成したものであ
る。

〔作用〕 本考案においては、回転ミラーをミラーホルダに固着
し、該ミラーホルダをモータ回転軸側に対して、あおり
調整可能、且つ、モータ回転軸と同心回転可能に取付け
るようにしている。従つて、回転ミラーは、あおり調整
を行つた際には、あくまでミラーホルダを介してのみモ
ータ回転軸側からの反力を受けることになる。

その上で、本考案では、回転ミラーとミラーホルダとの
間に隙間を設け、この隙間によつて、あおり調整を行つ
た際にミラーホルダがモータ回転軸側からの反力を受け
て変形するのを吸収し、該反力が回転ミラーに伝達され
ないように構成している。

その結果、回転ミラーは、たとえミラーホルダがあおり
調整の際にモータ回転軸側からの反力によつて変形した
としても、この変形を直接受けることがなくなり、回転
ミラー自体の変形をかなり防止することができるように
なる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明す
る。

第１図に本考案に係る光学式測定機の回転ミラー取付構
造の実施例を示す。

光学式測定機自体の基本構成については、前述した第２
図の高速度走査型レーザ測長機と特に変わるところはな
い。

この実施例では、回転ミラーとして、八角形のポリゴン
ミラーが採用されている。

第１図において、符号16Aがポリゴンミラー、80が同期
モータ44の回転軸、82がこの回転軸80と一体的に設けら
れたフライホイール、84がミラーホルダである。

このミラーホルダ84は、モータ回転軸側に相当するフラ
イホイール82に対してあおり調整可能、且つ、モータ回
転軸80と同心回転可能に取付けられている。

具体的には、このミラーホルダ84は、ほぼ円形平板状の
土台部84A及びこの土台部84Aの中央部から突出されたほ
ぼ円筒状の立上がり部84Bからなる。

土台部84Aには、その円周方向３点においてあおり調整
を行うためのねじ機構88が設けられている。このねじ機
構88は、調整ねじ88A及び弾性（例えばゴム製）のＯリ
ング88Bとからなり、調整ねじ88Aの廻し程度に応じて土
台部84Aとフライホイール82との間隔が変化し、該土台
部84Aに固着・支持されているポリゴンミラー16Aのあお
り調整ができるようになつている。

ミラーホルダ84は、その円筒状の立上がり部84Bにおい
てモータ回転軸80に対し同心回転可能にリング90を介し
てインローで位置決めされる。

ところで、もし、この立上がり部84Bにおいても、該立
上がり部84Bとポリゴンミラー16Aとが完全に固着されて
いた場合には、土台部84Aにおけるあおり調整の段階
で、ポリゴンミラー16Aはリング90、立上がり部84Bを介
してモータ回転軸80の側からあおり調整の反力を受ける
ことになり、場合によつては該反力によつて変形したり
する恐れが発生する。

そこで、この実施例では、この立上がり部84Bのリング9
0の周辺を含む先端部分（図中上側の部分）の外形を若
干小径とし、ポリゴンミラー16Aとの間に隙間86が形成
されるようにしている。

その結果、土台部84Aにてあおり調整を行つたとして
も、リング90付近のミラーホルダ84の拗れはこの隙間86
の存在によつてほとんど吸収され、ポリゴンミラー16A
にはモータ回転軸側からの反力の影響はほとんど伝わら
ない。

従つて、あおり調整に伴うポリゴンミラー16Aの変形が
ほとんど発生せず、精度良くポリゴンミラー16Aを取付
けることができるようになる。

〔考案の効果〕

以上説明した通り、本考案によれば、回転ミラーのあお
り調整及びモータ回転軸に対する同心位置決めの双方を
ミラーホルダを介して行い、且つ、このミラーホルダと
回転ミラーとの間に、あおり調整を行つた際の反力によ
つて発生する変形を吸収可能な隙間を形成するようにし
たため、あおり調整に伴つて回転ミラーが変形したりす
るのを良好に防止することができるようになるという優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る光学式測定機の回転ミラー取付
構造の実施例を示す断面図、第２図は、従来（及び本実
施例）における光学式測定機の概略構成を示す一部にブ
ロツク線図を含む断面図、第３図は、従来のポリゴンミ
ラーの取付構造を示す第１図相当の断面図、第４図は、
第３図におけるミラーホルダを示す平面図である。 10…レーザ光源、14…固定ミラー、 16…回転ミラー、 16A…ポリゴンミラー、 18…コリメータレンズ、 20…平行走査光線ビーム、 22…集光レンズ、24…被測定物、 26…受光素子、 50…高速度走査型レーザ測長機（光学式測定機）、 80…回転軸、 82…フライホイール、 84…ミラーホルダ、 86…隙間、88…ねじ機構、 90…リング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転ミラー及びコリメータレンズで平行走
   査光線ビームを発生する手段及びこれを受光する手段を
   有し、該発生手段と受光手段との間に配置した被測定物
   により、前記平行走査光線ビームが遮ぎられて生じる暗
   部又は明部への切替りを検出して、被測定物の走査方向
   寸法を測定するように構成した光学式測定機の回転ミラ
   ー取付構造において、 前記回転ミラーをミラーホルダに固着し、 該ミラーホルダを、モータ回転軸側に対して、あおり調
   整可能、且つ、モータ回転軸と同心回転可能に取付ける
   と共に、 前記回転ミラーとミラーホルダとの間に、前記あおり調
   整を行つた際にミラーホルダがモータ回転軸側からの反
   力を受けて変形するのを吸収可能な隙間を形成した ことを特徴とする光学式測定機の回転ミラー取付構造。