JP2802126B2 - 変位計およびその受光部の位置調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は変位計の受光部に関し、特にその位置調整に
関するものである。

［従来の技術］ 変位計は内蔵する受光素子から発光を行い、照射光を
被測定物体に照射する。そして、被測定物体からの拡散
反射光を集光レンズにより集光し、変位計に内蔵する受
光素子としての位置検出素子（以下「PSD」という）の
受光面上に照射させ、受光点を形成させる。被測定物体
が所定の基準距離から移動したとき、この受光点の位置
も被測定物体の変位に比例して移動する（三角測距の原
理）。変位計はこの移動したPSD上の受光点の照射位置
を検出することにより、被測定物体の変位を演算し測定
する測定器である。

被測定物体の変位を演算する演算回路は、被測定物体
が基準距離におかれているとき、PSD上の受光点はPSDの
中心点に位置するものとして構成されている。従って、
被測定物体が基準距離にあるときの受光点が、PSDの中
心点からずれて位置する場合は正確な測定を行うことが
できない。PSD上の受光点の位置の調整はPSDを移動させ
ることによって行われる。このPSDの位置には微小な調
整が要求される。

しかし、変位計の量産工程において全ての変位計のPS
Dの装着位置を正確なものとすることは極めて困難であ
る。この為、PSDの装着位置の微調整は個々の変位計に
ついて手作業で行われる。

従来のPSDの位置調整を第４図Ａ、第４図Ｂ及び第４
図Ｃに基づいて説明する。変位計は、一般に回路部が収
納される筐体と、筐体の前面に位置するセンサーヘッド
から構成される。第４図Ａ及び第４図Ｂはセンサーヘッ
ド部のみを示している。センサーヘッド本体４の側面に
は、基板６が固定されている。そして、この基板６とPS
D2とは電線2bで接続されており、PSD2は保持部材３に収
納されている。

まず、PSD2が収納されている保持部材３をセンサーヘ
ッド本体４に装着する。センサーヘッド本体４には第４
図Ｂに示すように貫通穴4aが設けられており、PSD2の受
光面2cを貫通穴4aに向けて装着する。尚、レンズ11は集
光レンズである。このレンズ11は被測定物体からの拡散
反射光を集光し、その集光された光をPSD2の受光面2c上
に照射して受光点を形成させるものである。

次に、ねじ８（第４図Ａ参照）により保持部材３をセ
ンサーヘッド本体４に仮固定する。第４図Ｃに、保持部
材３の背面図を示す。保持部材３には両側面に突出部3b
が設けられている。そしてこの突出部3bはとめ穴3hを有
しておりねじ８はとめ穴3hを貫通してセンサーヘッド本
体４に設けられているねじ穴（図示せず）に螺入され
る。第４図Ｃに示すようにとめ穴3hは矢印100の示す方
向に長い長穴として設けられている。従って、ねじ８を
センサーヘッド本体４に設けられているねじ穴（図示せ
ず）に仮固定した状態では、保持部材３は矢印100の示
す方向に移動することができる。

そして、矢印100の示す方向に保持部材３を手作業で
移動させ、受光点をPSD3の中心に位置させる。電線2bは
保持部材３の移動調整が可能な長さを備えているので、
保持部材３の位置調整の障害となることはない。

保持部材３を所望の位置、すなわち受光点がPSD2の中
心にくる位置に装着した後、保持部材３の位置を手作業
で保持する。そして、ねじ８をセンサーヘッド本体４に
設けられているねじ穴（図示せず）に完全に螺入して、
保持部材３が移動しないように固定する。こうして変位
計の保持部材の位置調整、すなわち受光部の位置調整を
行う。

［発明が解決しようとする課題］ ところが上記従来の受光部の位置調整には次の様な問
題があった。

保持部材３の位置調整を行った後、保持部材３をセン
サーヘッド本体４に固定する際、保持部材３はねじ止め
の回転力を受けて矢印100の示す方向にずれが生じる。
この為、再度位置調整を行う必要があり、完全な調整を
行うには調整作業に時間を要し作業効率が悪くなるとい
う問題があった。

又、保持部材３の移動調整を想定して電線2bは長く設
けられているので、ノイズの影響が大きくなり、測定精
度の信頼性を損うという問題もあった。

そこで、本発明は上記問題点を解決し、変位計の受光
部の位置調整を容易かつ確実に行うことができる変位計
及びその位置調整方法を提供することを目的とし、あわ
せて信頼性のある測定精度を備えた変位計を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に係る変位計は、貫通穴を有する本体、本体
に固定される保持部材であって、前記貫通穴を貫通して
照射される光を受光し、その受光面上に受光点が形成さ
れる受光素子を備える保持部材、を備えた変位計におい
て、本体及び保持部材は、互に嵌合しスライド可能な嵌
合手段を備え、保持部材は、嵌合手段の嵌合により本体
に装着されており、保持部材は固定部材により本体に固
定されていることを特徴としている。

請求項２に係る変位計は、請求項１の変位計におい
て、保持部材には、受光素子と電気的に接続された配線
基板が固定されていることを特徴としている。

請求項３に係る変位計の受光部の位置調整方法は、貫
通穴を有する本体に、該貫通穴を貫通して照射される光
を受光し、その受光面上に受光点が形成される受光素子
を備える保持部材を装着する工程であって、本体及び保
持部材の備えるスライド可能な嵌合手段を互に嵌合する
ことにより本体に保持部材を装着する工程、本体及び保
持部材の備える嵌合手段をスライドし、保持部材の装着
位置を移動することによって受光点の位置を所望の位置
に調整する工程、保持部材を所望の位置に保持した状態
で、固定部材により保持部材を本体に固定する工程を備
えたことを特徴としている。

［作用］ 請求項１に係る変位計及び請求項３に係る変位計の受
光部の位置調整方法は、嵌合手段をスライドさせること
によって保持部材を移動させ、受光素子の受光面上に形
成される受光点の位置を所望の位置に調整して保持部材
を本体に固定する。

従って、保持部材を所望の位置に保持することが容易
であり、保持部材の固定位置がずれない。

請求項２に係る変位計は、保持部材に配線基板が固定
されている。

従って、保持部材と配線基板とを接続する電線等の接
続手段が不要となり、ノイズによる影響を少なくするこ
とが可能となる。

［実施例］ 本発明の一実施例を図面に基づき説明する。第１図に
示す本体としてのセンサーヘッド本体４は、変位計の前
面部に取り付けられるものである。センサーヘッド本体
４には貫通穴4aが形成されており、メイン基板64はセン
サーヘッド本体４に固定されている。まず、PSD2を保持
部材３に装着して、シールド板22でPSD2を固定する。こ
の保持部材３はPSD2とセンサーヘッド本体４との絶縁性
を保つ為の部材である。次に、保持部材３のPSD2が固定
されている背面の側に、初段アンプ62を接着する。この
初段アンプ62は電線2bによってメイン基板64と電気的に
接続されており、PSD2と初段アンプ62とは端子リード24
により電気的に接続されている。こうしてまず、保持部
材３、PSD2及び初段アンプ62を一体として形成する。

尚、この実施例では特に初段アンプ62のみを保持部材
３に固定している。これはPSD2と初段アンプ62との間は
特に信号が微小であるので、この間のノイズを極力排除
するためである。電線2bで接続された初段アンプ62とメ
イン基板64との間は、比較的信号が安定しておりノイズ
の影響は少ない。他の実施例として、メイン基板64も保
持部材に直接固定してノイズの影響をより少なくするこ
ともできる。

保持部材３は凸部32を備えており、一方センサーヘッ
ド本体４は凹部34を備えている。そして、凸部32と凹部
34とは嵌合手段として互に嵌合し合うように形成されて
いる。この凸部32を凹部34に嵌入して、保持部材３をセ
ンサーヘッド本体４に装着する。凹部34は図に示す矢印
200の方向に長く設けられているので、装着した保持部
材３はこの矢印200の示す方向にスライドすることがで
きる。初段アンプ62とメイン基板64とを接続する電線2b
は、保持部材３がスライド可能な長さを備えているの
で、保持部材３の移動の障害となることはない。

PSD2は貫通穴4aを貫通して照射される光を受光して、
その受光面上に受光点を形成するものである。保持部材
３を矢印200の示す方向にスライドさせて、この受光点
がPSD2の中心に位置するよう調整する。受光点の位置調
整は次のようにして行う。

保持部材３が装着されたセンサーヘッド本体４を、第
２図に示す治具に固定する。第２図は治具に固定したセ
ンサーヘッド本体４の背面図である。尚、図において初
段アンプ62、電線2b及びメイン基板64は省略されてい
る。

第２図に示す治具は固定壁81,82を備えており、固定
壁82に設けられているねじ穴に押圧ボルト72が螺入、貫
通している。押圧ボルト72の先端にはボルト押圧部74が
設けられている。一方、固定壁81は押圧ボルト72に対向
する位置にリターンスプリング75を有しており、リター
ンスプリング75の先端にはスプリング押圧部77が設けら
れている。

センサーヘッド本体４は、第２図に示すように保持部
材３の両端がボルト押圧部74及びスプリング押圧部77に
より挟み込まれ、押圧されることによって治具に固定さ
れる。

押圧ボルト72を捩じ込めば、捩じ込みに伴いリターン
スプリング75は圧縮されて保持部材３は矢印300方向に
移動する。又、押圧ボルト72をゆるめれば、リターンス
プリング74は伸張して保持部材３は矢印400方向に移動
する。こうしてPSD2が固定されている保持部材３を所望
の位置に移動させ保持し、PSD2の受光点が受光面の中央
に位置するよう調整する。

そして、保持部材３を第２図に示す治具で所望の位置
に保持した状態で、固定部材により保持部材３をセンサ
ーヘッド本体４に固定する。固定部材としては接着剤等
を用いる（図示せず）。接着剤は、例えば第１図に示す
保持部材３の端部39周辺に付けて、保持部材３をセンサ
ーヘッド本体４に固定する。接着剤により固定を行うと
ねじ止めによる回転力という問題はなく、位置ずれ防止
が完全となる。

固定部材として、ねじ等を用いることもできる（図示
せず）。ねじは、例えば第１図に示す保持部材３の側面
38を貫通してセンサーヘッド本体４に螺入することによ
り、保持部材３を押圧してセンサーヘッド本体４に固定
する。ねじを用いた場合でも保持部材３は凸部32、凹部
34及び治具によりその位置が保持、固定されているの
で、ねじ止めの際の回転力によって調整した位置がずれ
ることはない。

又、他の実施例として位置調整の際、第３図に示すよ
うな治具を用いることもできる。図に示す治具はアーム
154を備えており、アーム154の先端にはアーム押圧部15
6及び158が設けられている。そして、保持部材３の側面
がアーム押圧部156及び158に接するようにセンサーヘッ
ド本体４を治具に装着する。アーム154は固定壁152を螺
入、貫通する押圧ボルト150と接続している。押圧ボル
ト150の捩じ込み又はゆるめに伴い、アーム154は矢印60
0の方向に移動する。こうして保持部材３の位置を移動
させ、PSD2上の受光点が中央に位置するよう調整する。

位置調整に治具を用いずに、手作業で保持部材３の位
置を調整、保持しセンサーヘッド本体４に固定すること
もできる。手作業により保持部材３を保持した場合で
も、保持部材３は凸部32が凹部34に嵌入して装着されて
いるので調整した位置がずれることはない。この場合、
固定部材として接着剤を用いれば、ねじ止めの回転力が
加わらず位置ずれ防止がより完全となる。

［発明の効果］ 請求項１に係る変位計及び請求項３に係る変位計の受
光部の位置調整方法は、保持部材を所望の位置に保持す
ることが容易であり、保持部材の固定位置がずれない。

従って、変位計の受光部の位置調整を容易かつ確実に
行うことができ、作業効率の向上を図ることができる。

請求項２に係る変位計は、保持部材と配線基板とを接
続する電線等の接続手段が不要となり、ノイズによる影
響を少なくすることが可能となる。

従って、信頼性のある測定精度を備えた変位計を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る変位計のセンサーヘ
ッドの受光部位置調整機構を示す斜視図、 第２図は、本発明の一実施例に係る変位計のセンサーヘ
ッドを治具に固定した状態を示す背面図、 第３図は、本発明の一実施例に係る変位計のセンサーヘ
ッドを他の治具に固定した状態を示す背面図、 第４図Ａは、従来の変位計のセンサーヘッドの受光部を
示す側面図、 第４図Ｂは、第４図Ａの変位計のセンサーヘッドに受光
部が装着された状態を示す一部断面図、 第４図Ｃは、従来の変位計のセンサーヘッドの保持部材
の背面図である。 ２……PSD ３……保持部材 ４……センサーヘッド本体 32……凸部 34……凹部 62……初段アンプ 64……メイン基板

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−249094（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−107945（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−73722（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−111607（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G12B 5/00 G01C 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貫通穴を有する本体、 本体に固定される保持部材であって、前記貫通穴を貫通
   して照射される光を受光し、その受光面上に受光点が形
   成される受光素子を備える保持部材、 を備えた変位計において、 本体及び保持部材は、互に嵌合しスライド可能な嵌合手
   段を備え、 保持部材は、嵌合手段の嵌合により本体に装着されてお
   り、 保持部材は固定部材により本体に固定されている、 ことを特徴とする変位計。
2. 【請求項２】請求項１の変位計において、 保持部材には、受光素子と電気的に接続された配線基板
   が固定されている、 ことを特徴とする変位計。
3. 【請求項３】貫通穴を有する本体に、該貫通穴を貫通し
   て照射される光を受光し、その受光面上に受光点が形成
   される受光素子を備える保持部材を装着する工程であっ
   て、本体及び保持部材の備えるスライド可能な嵌合手段
   を互に嵌合することにより本体に保持部材を装着する工
   程、 本体及び保持部材の備える嵌合手段をスライドし、保持
   部材の装着位置を移動することによって受光点の位置を
   所望の位置に調整する工程、 保持部材を所望の位置に保持した状態で、固定部材によ
   り保持部材を本体に固定する工程、 を備えたことを特徴とする変位計の受光部の位置調整方
   法。