JPH0712555A - 光走査型変位センサーの受光素子調整機構 - Google Patents

光走査型変位センサーの受光素子調整機構

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JPH0712555A
JPH0712555A JP5155795A JP15579593A JPH0712555A JP H0712555 A JPH0712555 A JP H0712555A JP 5155795 A JP5155795 A JP 5155795A JP 15579593 A JP15579593 A JP 15579593A JP H0712555 A JPH0712555 A JP H0712555A
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JP
Japan
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holder
position detection
detection element
displacement sensor
optical scanning
Prior art date
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Pending
Application number
JP5155795A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshimitsu Isoi
利光 磯井
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置検出素子の傾きの調整を精度良く簡単に
できること。 【構成】 偏心鋲23を回転させることで、PSDホル
ダー16が回転ホルダー17の凹部18内で左右にスラ
イドし、これにより位置検出素子6のZ方向の位置調整
を行うことができる。また、走査と平行になるように位
置検出素子6の角度(傾き)調整は、偏心鋲24を回転
させることにより、回転ホルダー17を回転させ、これ
により位置検出素子6の角度調整を行う。調整は標準検
出物体(平板)で行い、出力(1走査)を見ながら(例
えば、オシロスコープ)、1走査間に変化しないように
行い、走査と位置検出素子6が平行になるように調整を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的三角測距を行う
光走査型変位センサーの受光素子調整機構に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図17は光走査型変位センサーを示し、
検出物体の変位の検出方法は一次元の位置検出素子(P
SD)の光点の動きを検出することにより求めている。
すなわち、光走査型変位センサー1は、そのケース2内
に投光系を含む走査装置3と、検出物体4からの反射光
を受光レンズ系5を介して受光する位置検出素子6等で
構成されている。また、ケース2の正面には投光用の開
口窓7と受光用の開口窓8が設けられている。
【0003】そして、検出物体4の変位は位置検出素子
6の光の動きを検出することで測定ができる。今、図1
8に示すように、平板状の検出物体4がBの位置にある
とすると、位置検出素子6ではb位置であり、走査して
も変位出力は一定である。また、図19に示すように、
位置検出素子6が走査に対して垂直になっているとき、
走査範囲C,Dに対して図20に示すように位置検出素
子6の点cと点dでは、位置検出素子6の出力電流
1 ,I2 の比は変化しない。つまり、図21に示すよ
うに、検出物体4の平面度がそのまま出力される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図22
に示すように、位置検出素子6が走査に対して垂直にな
っていないとき、位置検出素子6の点cと点dでは、位
置検出素子6の出力電流I1 ,I2 の比が変化する。つ
まり、図23の(a)または(b)に示すように、検出
物体4は平面なのに異なる変化を出力してしまう。
【0005】このように、位置検出素子6が光走査に対
して傾きをもっていると、誤差を生じてしまう。これは
出力の精度(現物に対してどれだけ正確にその変位を出
力するか)に影響を与える。従来は、位置検出素子自身
の部品精度(パッケージに対する素子の角度ずれ)、位
置検出素子を保持するホルダーの部品精度に頼ってい
た。また、調整としては、走査装置3の方で走査の角度
を調整したり、位置検出素子自身の傾きを調整すること
が考えられるが、いずれも面倒な作業であった。
【0006】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、位置検出素子の傾きの調整を精度良く簡単にで
きることを目的とした光走査型変位センサーの受光素子
調整機構を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、投光ビームを
偏向手段により走査させ、ある角度をもって受光レンズ
と一次元の位置検出素子により光点を検出する光走査型
変位センサーにおいて、位置検出素子を保持するホルダ
ーを円筒形に形成し、このホルダーを円形の収納部に回
転自在に配設したことを特徴としている。
【0008】また、請求項2においては、上記ホルダー
をバネとネジとで挟んで保持し、上記ネジの回転により
ホルダーを上下動自在としたことを特徴としている。
【0009】
【作用】本発明によれば、位置検出素子を保持している
ホルダーを回転させることで、走査中心に位置決め調整
が可能となり、位置検出素子の傾きの調整を精度良く簡
単にできるものである。また、請求項2によれば、単に
ネジを回転させるだけで位置検出素子の上下方向に位置
を調整することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本発明は、偏心鋲による測距範囲の調整と、受光
ホルダーによる位置検出素子の傾き調整をするようにし
たものである。尚、偏心鋲による測距範囲の調整は、M
Qレーザーアナログセンサーにおいては行われていた
が、走査式になると、位置検出素子の角度調整が必要と
なり、そこで本発明の光走査型変位センサーの受光素子
調整機構を発明したものである。
【0011】以下、具体的に説明する。図2に示すよう
に受光系ホルダー10の前部の開口部11には、レンズ
ホルダー12と受光レンズ13からなる受光レンズブロ
ック14が装着されるようになっている。図3におい
て、受光系ホルダー10の後部には円形の収納部15が
形成されており、この収納部15内に略円筒形の回転ホ
ルダー17が回転自在に収納されるようになっている。
そして、回転ホルダー17の後面に形成されている凹部
18内に、位置検出素子6を保持した平板状のPSDホ
ルダー16(図5参照)が左右にスライド自在に装着さ
れる。
【0012】また、回転ホルダー17の中央部にはPS
Dホルダー16に配設した位置検出素子6を臨ませる開
口窓19が穿孔されている。受光系ホルダー10の収納
部15の回りにはねじ穴20が4つ形成されており、ま
た、受光系ホルダー10の上部には上面と収納部15に
貫通する穴21,22が穿設されている。
【0013】一方の穴21は垂直に穿設され、この穴2
1にPSDホルダー16を左右方向にスライドさせて調
整するための偏心鋲23が装着されるようになってい
る。また、他方の穴22は傾斜して穿孔されており、こ
の穴22に回転ホルダー17を回転させて調整するため
の偏心鋲24が装着されるものである。両偏心鋲23,
24の頭部上面には治具挿入用の溝25,26が形成さ
れ、また、下端には調整用の突起27,28がそれぞれ
突設されている。
【0014】一方、回転ホルダー17の上面側には偏心
鋲23が挿通される穴29が凹部18に連通して穿孔さ
れており、また、偏心鋲24の突起28が挿入されるス
リット30(図3及び図4参照)が形成されている。ま
た、PSDホルダー16の上面には偏心鋲23の突起2
7が挿入されるスリット31が形成されている。そし
て、位置検出素子6を装着したPSDホルダー16は、
回転ホルダー17の凹部18内に配置され、更に回転ホ
ルダー17が受光系ホルダー10の収納部15内に回転
自在に配置される。
【0015】一方の偏心鋲23は、受光系ホルダー10
の穴21と回転ホルダー17の穴29に挿入され、偏心
鋲23の突起27が図1に示すようにPSDホルダー1
6のスリット31に挿入される。また、他方の偏心鋲2
4は受光系ホルダー10の穴22に挿入され、突起28
は回転ホルダー17のスリット30に挿入されるように
なっている。
【0016】ここで、上記両偏心鋲23,24の突起2
7,28は中心に対して偏心しているために、偏心鋲2
3,24を回転させると、突起27,28は横方向に移
動する。従って、偏心鋲23を回転させることで、PS
Dホルダー16を左右にスライドでき、また、偏心鋲2
4を回転させることで、回転ホルダー17を回転させる
ことが可能となる。
【0017】ここで、回転ホルダー17及びPSDホル
ダー16は図3及び図6に示すように、板バネからなる
押さえ板32にて保持されるようになっており、ネジ3
3を押さえ板32の孔35を介して受光系ホルダー10
のねじ穴20に螺着することで、回転ホルダー17を保
持すると共に、押さえ板32の内側に形成した突起34
によりPSDホルダー16の後面を当接してPSDホル
ダー16を保持するようにしている。
【0018】ここで、位置検出素子6の左右の位置調整
(Z方向の位置調整)は、図7〜図9に示すように、偏
心鋲23を回転させることで、PSDホルダー16が回
転ホルダー17の凹部18内で左右にスライドし、これ
により位置検出素子6のZ方向の位置調整を行うことが
できる。また、走査と平行になるように位置検出素子6
の角度(傾き)調整は図10及び図11に示すように、
偏心鋲24を回転させることにより、回転ホルダー17
を回転させ、これにより位置検出素子6の角度調整を行
う。調整は標準検出物体(平板)で行い、出力(1走
査)を見ながら(例えば、オシロスコープ)、1走査間
に変化しないように行うものであり、走査と位置検出素
子6が平行になるように調整を行う。
【0019】(実施例2)次に他の実施例を示す。先の
実施例では、位置検出素子6の左右方向(Z方向)の調
整と、角度調整が可能であったが、本実施例では、左右
方向と角度調整に加えて上下方向の調整ができるように
したものである。左右方向と角度調整の方法は先の実施
例と同じなので、上下方向の調整に関して詳細に説明す
る。すなわち、図13に示すように、受光系ホルダー1
0の四角状に形成した収納部15内の回転ホルダー17
と収納部15の天井面との間に回転ホルダー押さえ具4
0を介装し、この回転ホルダー押さえ具40の上面を受
光系ホルダー10のねじ穴41(図12参照)に螺着し
たネジ42の下端を当接し、且つ、収納部15の底面と
回転ホルダー17の間にバネ43を介装して、上記ネジ
42、回転ホルダー押さえ具40及びバネ43により回
転ホルダー17を上下方向に調整可能としたものであ
る。
【0020】尚、回転ホルダー押さえ具40には図13
に示すように、偏心鋲23,24を挿入するための先の
実施例と同機能の穴21,22が穿設されている。ま
た、本実施例では、偏心鋲23、24は図16に示すよ
うに受光系ホルダー10の上面には突出しない構造とな
っている。また、バネ43はその折曲した両端部で回転
ホルダー17を受ける構造であるために(図14の矢印
参照)、板バネに変えて、図15に示すようなコイルバ
ネ43を用いても良い。
【0021】ここで、図16に示すように、ネジ42を
回転させることにより、バネ43のバネ力にて回転ホル
ダー押さえ具40、回転ホルダー17及びPSDホルダ
ー16が上下動するので、これにより走査範囲を位置検
出素子6上に結像することができる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、投光ビームを偏向手段
により走査させ、ある角度をもって受光レンズと一次元
の位置検出素子により光点を検出する光走査型変位セン
サーにおいて、位置検出素子を保持するホルダーを円筒
形に形成し、このホルダーを円形の収納部に回転自在に
配設したことを特徴としているものであるから、位置検
出素子を保持しているホルダーを回転させることで、走
査中心に位置決め調整が可能となり、位置検出素子の傾
きの調整を精度良く簡単にできるという効果を奏するも
のである。
【0023】また、請求項2においては、上記ホルダー
をバネとネジとで挟んで保持し、上記ネジの回転により
ホルダーを上下動自在としたことを特徴としているもの
であるから、単にネジを回転させるだけで位置検出素子
の上下方向に位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の受光系ホルダーの断面図であ
る。
【図2】同上の受光系ホルダーと受光レンズブロックの
分解斜視図である。
【図3】同上の主要部品の分解斜視図である。
【図4】同上の回転ホルダーの要部斜視図である。
【図5】同上のPSDホルダーを前面から見た場合の斜
視図である。
【図6】同上の受光系ホルダーの側断面図である。
【図7】同上のZ方向における位置検出素子の位置調整
を行う場合の説明図である。
【図8】同上のZ方向における位置検出素子の位置調整
を行う場合の説明図である。
【図9】同上のZ方向における位置検出素子の位置調整
を行う場合の説明図である。
【図10】同上の位置検出素子の角度調整を行う場合の
説明図である。
【図11】同上の位置検出素子の角度調整を行う場合の
説明図である。
【図12】同上の実施例2の受光系ホルダーの要部斜視
図である。
【図13】同上の主要部品の分解斜視図である。
【図14】同上のバネの説明図である。
【図15】同上のバネの他の例の説明図である。
【図16】同上の受光系ホルダーの断面図である。
【図17】光走査型変位センサーの構成を示す図であ
る。
【図18】光走査型変位センサーにより検出物体の変位
を測定する場合の図である。
【図19】従来例の位置検出素子が走査に対して垂直に
なっている場合の説明図である。
【図20】従来例の位置検出素子が走査に対して垂直に
なっている場合の説明図である。
【図21】従来例の位置検出素子が走査に対して垂直に
なっている場合の1走査に対する変位出力を示す図であ
る。
【図22】従来例の位置検出素子が走査に対して垂直に
なっていないときの説明図である。
【図23】従来例の位置検出素子が走査に対して垂直に
なっていないときの1走査に対する変位出力を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 光走査型変位センサー 6 位置検出素子 10 受光系ホルダー 14 受光レンズブロック 15 収納部 16 PSDホルダー 17 回転ホルダー 23 偏心鋲 24 偏心鋲 40 回転ホルダー押さえ具 42 ネジ 43 バネ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投光ビームを偏向手段により走査させ、
    ある角度をもって受光レンズと一次元の位置検出素子に
    より光点を検出する光走査型変位センサーにおいて、位
    置検出素子を保持するホルダーを円筒形に形成し、この
    ホルダーを円形の収納部に回転自在に配設したことを特
    徴とする光走査型変位センサーの受光素子調整機構。
  2. 【請求項2】 上記ホルダーをバネとネジとで挟んで保
    持し、上記ネジの回転によりホルダーを上下動自在とし
    たことを特徴とする請求項1記載の光走査型変位センサ
    ーの受光素子調整機構。
JP5155795A 1993-06-25 1993-06-25 光走査型変位センサーの受光素子調整機構 Pending JPH0712555A (ja)

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JP5155795A Pending JPH0712555A (ja) 1993-06-25 1993-06-25 光走査型変位センサーの受光素子調整機構

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10170647A (ja) * 1996-10-17 1998-06-26 Robert Bosch Gmbh レーダ装置とくに自動車用レーダ装置
JP2014098766A (ja) * 2012-11-13 2014-05-29 Ricoh Co Ltd オートフォーカス装置、投射レンズ装置、及び画像投射装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030318