JPH0533008U - 非接触型測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透光性材質からなる被測定物であっても、厚
みに制限を受けることなく、その厚みなどを正確に測定
できる非接触型測定装置を提供する。 【構成】 レーザ光源１、レーザ光源１のレーザ光を被
測定物Ｗの表面Ｗａに投光する投光レンズ２、受光素子
４および被測定物Ｗからの反射光を受光素子４に入射さ
せる受光レンズ３を含み、受光素子４からの信号を基に
被測定物Ｗの厚みなどを測定する非接触型測定装置にお
いて、被測定物Ｗからの反射光の光軸上にマスク１１を
設け、被測定物の測定面Ｗａとは反対面Ｗｂ側からの裏
面反射光Ｌｂのみをカットし、表面反射光Ｌａのみを受
光素子４で受光させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、非接触型測定装置に関する。特に、ガラスなどの透光性材料からな る部材、例えば、レンズなどの厚みなどを正確に測定することができる非接触型 測定装置に関する。

【０００２】

【背景技術】

例えば、被測定物の厚みや反りなどを非接触で測定する場合、図４に示すレー ザ変位計が広く用いられている。これは、レーザ光源１、投光レンズ２、受光レ ンズ３および受光素子４を含み、レーザ発光源１から出射されたレーザ光を投光 レンズ２を介して被測定物Ｗの表面Ｗａに投光し、被測定物Ｗからの反射光を受 光レンズ３で結像させて受光素子４で受光し、この受光素子４からの信号を基に 被測定物Ｗの厚みや反りなどを求めるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、従来のレーザ変位計によってガラスなどの透光性材質からなる被測 定物Ｗの厚みや反りなどを測定しようとする場合、測定範囲が広くなるに従って 、被測定物Ｗの裏面Ｗｂからの裏面反射光Ｌｂの影響を受けやすく、正確な測定 ができなくなるという問題がある。

【０００４】 つまり、図４に示す如く、被測定物Ｗの表面Ｗａにレーザ光Ｌを投光すると、 そのレーザ光Ｌは、表面反射光Ｌａ（実線）と屈折光Ｌｂ（破線）とに別れる。 屈折光Ｌｂは、被測定物Ｗの裏面Ｗｂで反射された後、被測定物Ｗの表面Ｗａか らの表面反射光Ｌａと平行に進行する。ここで、レーザ変位計の測定範囲が広い と、裏面反射光Ｌｂが受光レンズ３を介して受光素子４で受光される結果、被測 定物Ｗの裏面Ｗｂからの裏面反射光Ｌｂの影響によって正確な測定ができなくな るという問題がある。

【０００５】 従って、このようなことから、従来のレーザ変位計によって透光性材質からな る被測定物Ｗの厚みや反りなどを測定しようとする場合、被測定物Ｗの厚みが測 定範囲の約３倍以上のものに限られるから、これより厚みが薄い被測定物Ｗを測 定するには、測定範囲が狭いレーザ変位計に変更するしかない。しかし、これで は汎用性が損なわれる。

【０００６】 ここに、本考案の目的は、このような従来の問題を解決し、透光性材質からな る被測定物であっても、厚みに制限を受けることなく、これらの被測定物の厚み などを正確に測定することができる非接触型測定装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

そのため、本考案の非接触型測定装置は、光源、この光源からの光を被測定物 の測定面に投光する投光レンズ、受光素子および前記被測定物からの反射光を前 記受光素子に入射させる受光レンズを含み、前記受光素子からの信号を基に被測 定物の厚みなどを測定する非接触型測定装置において、前記被測定物からの反射 光の光軸上に被測定物の測定面とは反対面側からの反射光のみをカットする遮光 手段を設けた、ことを特徴としている。

【０００８】

【作用】

光源からの光が透光性材質からなる被測定物の表面に投光されると、そのレー ザ光は、表面反射光と屈折光とに別れる。屈折光は、被測定物の裏面で反射され た後、被測定物の表面からの表面反射光と平行に進行するが、被測定物からの反 射光の光軸上に設けられた遮光手段によってカットされるから、受光素子には被 測定物の表面からの表面反射光のみが受光される。よって、透光性材質からなる 被測定物であっても、厚みに制限を受けることなく、これらの被測定物の厚みな どを正確に測定することができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案に係る非接触型測定装置について好適な実施例を挙げ、添付の図 面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の図１〜図３の説明に当たって、 前述した図４と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略もし くは簡略化する。

【００１０】 図１は本実施例の非接触型測定装置の測定原理を示している。本実施例の非接 触型測定装置では、前記被測定物Ｗからの表面反射光Ｌａの光軸上に被測定物Ｗ の測定面である表面Ｗａとは反対面、つまり、裏面Ｗｂ側からの裏面反射光Ｌｂ のみをカットする遮光手段としてのマスク１１が設けられている。具体的には、 前記被測定物Ｗからの表面反射光Ｌａの光軸上において、前記被測定物Ｗと前記 受光レンズ３との間にマスク１１が設けられている。

【００１１】 マスク１１は、図２に示す如く、前述した各光学素子、つまり、レーザ光源１ １、投光レンズ２、受光レンズ３および受光素子４などを内部に収納したケース １３の受光口１４側に対して着脱自在に取り付けられているとともに、中心に被 測定物Ｗからの表面反射光Ｌａのみを通過させる絞り１２を有する。なお、絞り １２の径を調整可能に構成すれば、より汎用性を高めることが可能である。

【００１２】 このような構成であるから、レーザ光源１から出射されたレーザ光Ｌを投光レ ンズ２を通じて被測定物Ｗの表面Ｗａに投光すると、そのレーザ光Ｌは、その表 面Ｗａで表面反射光Ｌａと屈折光Ｌｂとに別れる。屈折光Ｌｂは、被測定物Ｗの 裏面Ｗｂで反射された後、被測定物Ｗの表面Ｗａからの表面反射光Ｌａと平行に 進行するが、被測定物Ｗからの反射光の光軸上に設けられたマスク１１によって カットされるから、受光素子４には被測定物Ｗの表面Ｗａからの表面反射光Ｌａ のみが受光され、その信号を基に被測定物Ｗの厚みなどが求められる。

【００１３】 従って、本実施例によれば、被測定物Ｗからの表面反射光Ｌａの光軸上に被測 定物Ｗの測定面である表面Ｗａとは反対面、つまり、裏面Ｗｂ側からの裏面反射 光Ｌｂのみをカットするマスク１１を設けたので、被測定物Ｗの裏面Ｗｂからの 裏面反射光Ｌｂをカットすることができる。よって、被測定物Ｗの表面反射光Ｌ ａのみを受光素子４で受光することができるから、透光性材質からなる被測定物 Ｗであっても、厚みに制限を受けることなく、これらの被測定物Ｗの厚みなどを 正確に測定することができる。

【００１４】 よって、被測定物Ｗの厚みが薄いものでも、従来のように、測定範囲の異なる レーザ変位計に変更する必要がないから汎用性が高い上、マスク１１も簡易にか つ安価に構成できるから、全体としても簡易かつ安価にできる。なお、マスク１ １の絞り１２の径を調整できるように構成すれば、より汎用性を高めることがで きる。

【００１５】 以上、本考案について好適な実施例を挙げて説明したが、本考案はこの実施例 に限定されるものでなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並 びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【００１６】 例えば、上記実施例では、被測定物Ｗからの表面反射光Ｌａの光軸上において 、前記被測定物Ｗと前記受光レンズ３との間にマスク１１を設けるようにしたが 、図３のように、被測定物Ｗからの表面反射光Ｌａの光軸上において、前記受光 レンズ３と受光素子４との間にマスク１１を設けるようにしてもよい。ただ、上 記実施例のようにすれば、マスク１１のみをケース１３に対して着脱自在に構成 できる利点がある。

【００１７】

【考案の効果】

以上の通り、本考案によれば、透光性材質からなる被測定物であっても、厚み に制限を受けることなく、これらの被測定物の厚みなどを正確に測定することが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の測定原理を示す図である。

【図２】図１の装置を示す正面図である。

【図３】本考案の他の実施例の測定原理を示す図であ
る。

【図４】従来のレーザ変位計の測定原理を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ レーザ光源 ２ 投光レンズ ３ 受光レンズ ４ 受光素子４ １１ マスク（遮光手段） Ｗ 被測定物 Ｗａ 表面 Ｗｂ 裏面 Ｌ レーザ光 Ｌａ 表面反射光 Ｌｂ 裏面反射光

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光源、この光源からの光を被測定物の測定
   面に投光する投光レンズ、受光素子および前記被測定物
   からの反射光を前記受光素子に入射させる受光レンズを
   含み、前記受光素子からの信号を基に被測定物の厚みな
   どを測定する非接触型測定装置において、前記被測定物
   からの反射光の光軸上に被測定物の測定面とは反対面側
   からの反射光のみをカットする遮光手段を設けた、こと
   を特徴とする非接触型測定装置。