JPH0452646Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、物体間の微少な相対角度を非接触
で検出する、非接触型相対角度検出装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、物体間の微少な相対角度の検出は、物体
どうしを接触させて行うものが大半であり、物体
どうしを接触させずに相対角度を検出するものと
しては、回転円板の外周に多数の溝を形成し、光
学的又は磁気的にその溝数をカウントして角度を
検出するものがあつた。

［考案が解決しようとする問題点］ 高精度の測定機器その他の機器においては、部
品やユニツトを、分又は秒単位の高精度の角度で
組付けなければならない場合が少なくない。その
ような場合に、高精度の相対角度が要求される２
物体どうしが直接接触していない場合も少なくな
い。

ところが、上述のような従来の非接触による相
対角度検出では、溝の数によつて検出精度が決つ
てしまい、微少角度を高精度に検出することがで
きなかつた。

この考案は、そのような従来の欠点を解消し、
物体間の微少な相対角度を非接触で、しかも高精
度で検出することができる、非接触型相対角度検
出装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上述の問題点を解決するための、本考案による
非接触型相対角度検出装置は、方向の異なる２直
線を同一平面上に一方ずつ選択的に表示すること
ができる直線表示手段と、その直線表示手段に表
示された１本の直線を２つの光路により２本の平
行な直線像として同一投影面上に投影する投影光
学系と、上記投影面上に平行線と交わるように設
けられて平行線との２つの交点間の距離を検出す
る直線状の距離検出手段とを有することを特徴と
する。

［作用］ 直線表示手段に表示された第１の直線が投影光
学系によつて２本の平行な直線像として投影さ
れ、その投影面に設けられた直線状の距離検出手
段と平行線との２つの交点間の距離が、上記距離
検出手段によつて検出される。

次に、直線表示手段において方向の異なる第２
の直線を表示すれば、上記の平行線とは方向の異
なる第２の平行線が投影され、この第２の平行線
と距離検出手段との２つの交点間の距離が上記の
場合と同様にして検出される。

そして、これら２つの場合の各２交点間の距離
を比較する（差をとる）ことによつて、投影光学
系に対する距離検出手段の置かれた相対角度を算
出することができる。

［実施例］ 第１図は、本考案の一実施例である。図中、１
は光源であり、２は、方向の異なる２直線を同一
平面上に一方ずつ選択的に表示することができる
直線表示手段である。この直線表示手段２として
は、例えば公知の液晶表示板を用いることができ
る。第２図はその例を示しており、拡散板３に、
その中央を通つて例えば互いに90度方向の異なる
２本の直線４Ａ，４Ｂを液晶により形成し、公知
の電気的制御により、そのいずれか一方の直線を
選択的に表示できるようにしたものである。第１
図における５は、その制御回路である。尚、直線
表示手段２は液晶方式に限定されるものではな
く、例えば一本の直線を表示した表示板をモータ
駆動により回転させる方式等、どのような方式の
ものを用いてもよい。また、２直線４Ａ，４Ｂの
なす角度は必ずしも90度である必要はなく、液晶
表示板２の中心を通らなくてもよい。

第１図中、６は、直線表示手段２に表示された
直線を投影する投影光学系であり、直線表示手段
２に中心を合わせて対向配置された投影レンズ群
６ａと、その光軸を挟んで光軸に対して垂直の方
向に並んで配置された一対の結像レンズ６ｂとを
有している。この一対の結像レンズ６ｂにより、
直線表示手段２の１本の直線の像が、２本の平行
な直線像として同一平面上に結像する。

７は、結像レンズの結像面、即ち投影レンズ６
の投影面上に、投影された平行線と交わるように
配置されて、平行線との２つの交点間の距離を検
出する直線状の距離検出手段である。この距離検
出手段７としては、例えば入射光を電気信号に変
換して出力する多数の光センサを一直線上に配置
した、いわゆるラインセンサが用いられる。８
は、ラインセンサからの出力信号を処理して、２
つの交点間の距離を算出する公知の処理回路、９
は、その処理回路からの出力信号によつて２つの
交点間の距離を表示する表示手段である。

第１図中の、１０は被検物体であり、この上に
距離検出手段７が置かれ、直線表示手段２及び投
影光学系６は、その上方の枠体１１内に収納され
て、被検物体１０と間隔をあけて配置される。

次に上記実施例の動作について、第３図ないし
第６図を参照しつつ説明する。図中の４ａ及び４
ｂは、直線表示手段２上の２直線４Ａ，４Ｂが投
影光学系６により投影された投影像であり、第１
の直線４Ａが投影されて生ずる平行線４ａ，４ａ
を第１の平行線と呼び、第２の直線４Ｂが投影さ
れて生ずる平行線４ｂ，４ｂを第２の平行線と呼
ぶこととする。

(1) 投影光学系中の一対の結像レンズ６ｂの配列
方向と距離検出手段７であるラインセンサの方
向とが完全に一致しているとき。

このときには、第３図に示される距離検出手
段７と第１の平行線４ａ，４ａとの交点間の距
離L1と、第４図に示される距離検出手段７と
第２の平行線４ｂ，４ｂとの交点間の距離L2
とが等距離（L1＝L2）である。

(2) 結像レンズ６ｂの配列方向と距離検出手段７
であるラインセンサの方向とが一致していない
とき。

このときには、第５図及び第６図に示される
ように、L1とL2とに差異が生ずる。第５図及
び第６図においては、結像レンズ６ｂの配列方
向は水平方向である。この図においてはL1＞
L2であり、距離検出手段７の回転方向が逆の
場合にはL1＜L2となる。

これら２交点間の距離L1及びL2は、距離検出
手段７によつて検出され、その値が表示手段９に
表示される。そして、２直線４Ａ，４Ｂのなす角
度とＬ１−Ｌ２などから、被検物体１０上の距離
検出手段７の方向と結像レンズ６ｂの配列方向と
のなす角度を、高精度に算出することができる。
また、その演算を処理回路８で行つて、演算結果
を表示手段９に表示するようにしてもよい。

［考案の効果］ 本考案の非接触型相対角度検出装置によれば、
投影された平行線と直線状の距離検出手段との２
交点間の距離を検出することにより、投影光学系
と距離検出手段との相対角度を非接触で検出する
ことができ、しかも、微少な角度を高精度で検出
することができる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の略示図、第２図は
その直線表示手段の一例の正面図、第３図ないし
第６図は上記実施例の投影面における投影像と距
離検出手段との関係を示す略示図である。 ２……直線表示手段、４Ａ，４Ｂ……直線、４
ａ，４ｂ……平行線、６……投影光学系、６ｂ…
…結像レンズ、７……距離検出手段、８……処理
回路、９……表示手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 方向の異なる２直線を同一平面上に一方ずつ
   選択的に表示することができる直線表示手段
   と、その直線表示手段に表示された１本の直線
   を２つの光路により２本の平行な直線像として
   同一投影面上に投影する投影光学系と、上記投
   影面上に上記平行線と交わるように設けられて
   平行線との２つの交点間の距離を検出する直線
   状の距離検出手段とを有することを特徴とする
   非接触型相対角度検出装置。 (2) 上記投影光学系が、光軸に対して垂直の方向
   に並んで配置された一対の結像レンズを有する
   実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の非接触型
   相対角度検出装置。 (3) 上記距離検出手段が、入射光を電気信号に変
   換して出力する複数の光センサを一直線状に配
   置した、いわゆるラインセンサである実用新案
   登録請求の範囲第(1)項又は第(2)項記載の非接触
   型相対角度検出装置。