JPH05306904A - 測長装置 - Google Patents
測長装置Info
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- JPH05306904A JPH05306904A JP4112552A JP11255292A JPH05306904A JP H05306904 A JPH05306904 A JP H05306904A JP 4112552 A JP4112552 A JP 4112552A JP 11255292 A JP11255292 A JP 11255292A JP H05306904 A JPH05306904 A JP H05306904A
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- light
- target prism
- measurement
- laser oscillator
- measuring device
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
置の提供。 【構成】 光の干渉に伴って生じる明暗回数をカウント
することによって測長する測長装置において、測長器本
体１０を、架台１１と、架台１１に設けられたレーザ発
振器１２と、レーザ発振器１２からの出射光の光路上を
スライドできる可動ターゲット１４と、レーザ発振器１
２から出射した光を測定光Ｌ１と基準光Ｌ２とに分割す
る干渉ビームスプリッタ１６と、可動ターゲット１４移
動開始点である測長基準点Ｐ 0の近傍に設けられた固定
ターゲット２０と、干渉ビームスプリッタ１６により分
割された基準光Ｌ２を固定ターゲット２０に導くととも
に、固定ターゲット２０で反射された光を干渉ビームス
プリッタ１６に導く反射光学部材（ミラー）１８とを備
え、測定光路と基準光路の温度変化による伸縮量を同一
にした。
Description
利用した距離計を構成する際、一方の光の位相が半波長
進む毎に干渉縞が明暗を繰り返すが、この明暗の数が距
離の関数として表わさるれことは周知となっており、本
発明はこの光の干渉作用を利用してブロックゲージなど
の長さを正確に測定する測長装置に関する。
もので、測長器本体１と表示器２とからなる。測長器本
体１は、架台１ａの一端部に設けられたレーザ発振器３
と、架台１ａの他端部に設けられた可動ターゲットプリ
ズム４と、レーザ光の光路上であってレーザ発振器３の
近傍に設けられた干渉ビームスプリッタ５内蔵固定ター
ゲットプリズム６と、レーザ発振器３内に設けられ、可
動ターゲットプリズム４と固定ターゲットプリズム６で
作られる光の干渉作用による干渉縞の強度変化を測定す
る受光センサ（図示せず）と、同じくレーザ発振器３内
の受光センサの前方位置に設けられ、可動ターゲットプ
リズム４の前進と後退とを判別するための偏光光学系
（図示せず）とから構成されている。
光は、干渉ビームスプリッタ５において固定ターゲット
プリズム６で反射する基準光と、可動ターゲットプリズ
ム４で反射する測定光とに分割される。そして被測定物
Ｗの長さに相当するだけ可動ターゲットプリズム４をス
ライドさせたときに、受光センサ８は基準光と測定光の
干渉により生じる明暗データを出力し、これを表示器２
内の処理回路（図示せず）でカウントすることにより被
測定物Ｗの長さを測定するようになっている。なお符号
Ｐ0は可動ターゲットプリズム４の移動開始点で、測長
のための基準点である。
測長装置では、測長器本体１の架台１ａの温度が変化し
た場合、熱膨張により、基準点Ｐ0が変化してしまう。
例えば、架台１ａの長さが３ｍで、架台１ａの素材（鋳
鉄）の熱膨張係数を１１．６×１０- 6/℃とすると、測
長器本体１ａを1時間放置している間に温度が０．５℃
上昇した場合には、架台１ａは３×１１．６×１０- 6
×０．５＝０．００００１７４ｍだけ伸び、即ち基準点
Ｐ0が架台１ａの左端部から０．０１７ｍｍ伸び、固定
ターゲットプリズム６側の基準光路は変化しないが、可
動ターゲットプリズム側の測長光路が０．０１７ｍｍ伸
びることとなる。このため表示器２における原点表示値
は「０．００００ｍｍ」から「−０．０１７４ｍｍ」に
変化してしまう。要するに、測長器本体の架台１ａの熱
膨張の変化を吸収できず、これが測定誤差につながると
いう問題があった。
１００本程、連続して測定する場合では、数本程度の測
定は短時間で終了するが、全部を測定し終えるにはかな
りの時間がかかる。例えば１本毎に、或いは１０本単位
毎に、測定に先立ってリセットボタンを押して基準値を
変更（零点補正）するようにすれば誤差は生じないが、
測定の度毎にこの零点補正を行なうことは非常に煩わし
く実際上困難である。このため測定開始後数時間経過す
ることによって気温が上昇し、基準点位置がずれたにも
拘らず継続して測定を続けた場合には、測定値が大きく
狂うことになる。従って従来では温度変化の少ない部屋
ににおいての測定が余儀なくされていた。
れたもので、その目的は測長装置のおかれた周辺温度が
変化しても測定誤差の生じない測長装置を提供すること
にある。
に、本発明に係る測長装置においては、レーザ光をビー
ムスプリッタによって固定ターゲットプリズムに向かう
基準光と、可動ターゲットプリズムに向かう測定光とに
分割し、固定ターゲットプリズムで反射した基準光と、
可動ターゲットプリズムを移動させる際の可動ターゲッ
トプリズムで反射した測定光とを受光センサで受光し、
これらの光の干渉に伴って生じる明暗回数をカウントす
ることによって測長する測長装置において、測長器本体
を、長尺状の架台と、架台上の一端部に設けられ、架台
に沿った光を出射するレーザ発振器と、架台に組付けら
れて、前記レーザ発振器からの出射光の光路上をスライ
ドできる可動ターゲットプリズムと、レーザ光の光路上
であってレーザ光の出射端近傍に設けられ、レーザ発振
器から出射した光を直進する測定光と測定光に直交する
基準光とに分割する干渉ビームスプリッタと、架台上の
可動ターゲットプリズム移動開始点である測長基準点近
傍に設けられた固定ターゲットプリズムと、干渉ビーム
スプリッタにより分割された基準光を固定ターゲットプ
リズムに導くとともに、固定ターゲットプリズムで反射
された光を干渉ビームスプリッタに導く反射光学部材
と、を備えるように構成したものである。
いて、レーザ発振器を架台から離間させて設けるように
したものである。
することにより架台が伸縮して測定光の光路長が変化し
ても、固定ターゲットプリズムは測長基準点近傍に設け
られたいるため、基準光の光路長も測定光の光路長と同
じだけ変化し、光路長の伸縮量が相殺される。
ザ発振器を架台から離間させることで、レーザ発振器の
発熱が架台に伝達されない。
する。図１および図２は本発明に係る測長装置の一実施
例を示すもので、図１は測長装置の正面図、図２は被測
定物を測長している時の同測長装置の正面図である。こ
れらの図において、符号１０は、レーザ発振器，固定タ
ーゲットプリズム，可動ターゲットプリズム，受光セン
サ等が設けられている測長器本体で、測長器本体１０に
設けられている受光センサの出力はデータ処理回路を内
蔵する表示器３０に表示される。
る長尺状の架台で、架台１１の一端部にレーザ発振器１
２が水平に配置され、また架台１１には、レーザ発振器
１２から出射されたレーザ光の光路上に沿ってスライド
可能な可動ターゲットプリズム１４が設けられている。
架台１１の他端には可動ターゲットプリズム１４の移動
開始基準点Ｐ0が設けられており、可動ターゲットプリ
ズム１４はこの基準点Ｐ0からレーザ発振器に接近した
位置Ｐ1までスライドできる。レーザ光の光路上で、レ
ーザ発振器１２に接近した位置には干渉ビームスプリッ
タ１６が設けられており、レーザ発振器１２から出射し
たレーザ光はこの干渉ビームスプリッタ１６を透過する
ことによって、直進光である測定光Ｌ1と、測定光（直
進光）Ｌ1と直交する基準光Ｌ2とに分割される。架台１
１のビームスプリッタ１６の近傍にはミラー１８が設け
られ、測定光Ｌ2はこのミラー１８を介して、基準点Ｐ0
の近傍において架台１１に固定された固定ターゲットプ
リズム２０に導かれる。基準光Ｌ2は固定ターゲットプ
リズム２０で反射され、ミラー１８で反射されて、干渉
ビームスプリッタ１６を経て、レーザ発振器１２内に設
けられ、可動ターゲットプリズム１４の前進と後退を判
別するための偏光光学系である偏光ビームスプリッタ
（図示せず）を介して同じくレーザ発振器１２内に設け
られている受光センサー（図示せず）に導かれる。
進した測定光Ｌ1は可動ターゲットプリズム１４で反射
され、干渉ビームスプリッタ１６を介して同じく受光セ
ンサーに導かれる。測定光Ｌ1と基準光１２との位相を
検出する受光センサでは、可動ターゲットプリズム１４
の移動に伴って生ずる光の干渉作用による明暗情報とと
もに位相情報を出力する。そしてこの受光センサの出力
は表示器３０内のデータ処理回路（図示せず）により明
暗の回数がカウントされ、数値データに変換されて表示
器３０にデジタル表示される。
ットプリズム１４を基準点Ｐ0に位置させてリセットボ
タン（図示せず）を押し、零点位置を設定する。次に可
動ターゲットプリズム１４をスライドさせて、基準点Ｐ
0と可動ターゲットプリズム１４間に被測定物Ｗを挾め
るだけの十分なスペースをとる。このとき、表示器３０
には、可動ターゲットプリズム１４のスライドに伴っ
て、可動ターゲットプリズム１４の基準点Ｐ0からの距
離Ｌａが表示される。
可動プリズム１４を基準点Ｐ0側にスライドさせ、図２
に示されるように、被測定物Ｗが基準点Ｐ0に当接する
位置とする。このとき表示器３０内のデータ処理回路で
は、可動ターゲットプリズム１４の逆方向（右方向）へ
のスライドが減算値△Ｌとして処理され、前記した距離
表示Ｌａからこの減算値△Ｌが減算された距離Ｌａ−△
Ｌ＝Ｌｂが表示される。
ザ発振器１２が直接固定された構造となっているが、架
台１１とは別の台に載せたレーザ発振器１２を架台１１
から離間して配置し、架台１１がレーザ発振器１２の発
熱の影響を受けにくい構造としてもよい。
に係る測長装置によれば、測長装置の置かれている雰囲
気の温度が変化することにより架台が伸縮して測定光の
光路長が変化しても、固定プリズムは測長基準点近傍に
設けられているため、基準光の光路長も測定光の光路長
と同じだけ変化して相殺されるので、架台の伸縮が測定
上の誤差となってあらわれない。
って測定する場合に、測長装置の置かれている部屋の温
度変化を気にすることなく、またいちいち零点調整を行
うことなく、連続して長時間測定を行なっても正確な測
定値が得られる。従って如何なる温度雰囲気下にあって
も、常に正確な測定が可能であることから、従来では使
用不可能であった温度変化の激しい条件下での使用も可
能となるという優れた効果がある。
の影響を受けにくいので、さらに測定上の誤差が少な
い。
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザ光をビームスプリッタによって固
定ターゲットプリズムに向かう基準光と、可動ターゲッ
トプリズムに向かう測定光とに分割し、固定ターゲット
プリズムで反射した基準光と、可動ターゲットプリズム
を移動させる際の可動ターゲットプリズムで反射した測
定光とを受光センサで受光し、これらの光の干渉に伴っ
て生じる明暗回数をカウントすることによって測長する
測長装置において、測長器本体は、長尺状の架台と、架
台上の一端部に設けられ、架台に沿った光を出射するレ
ーザ発振器と、架台に組付けられて、前記レーザ発振器
からの出射光の光路上をスライドできる可動ターゲット
プリズムと、レーザ光の光路上であってレーザ光の出射
端近傍に設けられ、レーザ発振器から出射した光を直進
する測定光と測定光に直交する基準光とに分割する干渉
ビームスプリッタと、架台上の可動ターゲットプリズム
移動開始点である測長基準点近傍に設けられた固定ター
ゲットプリズムと、干渉ビームスプリッタにより分割さ
れた基準光を固定ターゲットプリズムに導くとともに、
固定ターゲットプリズムで反射された光を干渉ビームス
プリッタに導く反射光学部材と、を備えたことを特徴と
する測長装置。 - 【請求項２】 前記レーザ発振器は、レーザ発振器の発
熱が架台に伝達されにくいように、架台と離間した位置
に設けられたことを特徴とする請求項１記載の測長装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11255292A JP3350093B2 (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 測長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11255292A JP3350093B2 (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 測長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05306904A true JPH05306904A (ja) | 1993-11-19 |
| JP3350093B2 JP3350093B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=14589523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11255292A Expired - Lifetime JP3350093B2 (ja) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | 測長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350093B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5808740A (en) * | 1995-08-31 | 1998-09-15 | Sokkia Company Limited | Multiaxis distance measurement device for NC machine tools |
| US5828456A (en) * | 1995-11-15 | 1998-10-27 | Sokkia Company Limited | Multiaxis laser interferometry distance measuring device |
| US5841535A (en) * | 1995-08-31 | 1998-11-24 | Sokkia Company Limited | Multiaxis distance measuring device requiring alignment along only one axis |
-
1992
- 1992-05-01 JP JP11255292A patent/JP3350093B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5808740A (en) * | 1995-08-31 | 1998-09-15 | Sokkia Company Limited | Multiaxis distance measurement device for NC machine tools |
| US5841535A (en) * | 1995-08-31 | 1998-11-24 | Sokkia Company Limited | Multiaxis distance measuring device requiring alignment along only one axis |
| US5828456A (en) * | 1995-11-15 | 1998-10-27 | Sokkia Company Limited | Multiaxis laser interferometry distance measuring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3350093B2 (ja) | 2002-11-25 |
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