JPS581120A - テレセントリツク光線を発生する装置および物体の寸法または位置を測定する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一定範１１にわえって平行に偏位するテレセン
シリツク光線を発生する装置に関する。

この場合比較的小さい寸法の簡単な部材によって大きい
範８にわたる光線の優位を達成しなけれはなら次い０こ
の目的は脣許曽求ＯＩｌ！囲第１頂記載の特徴によって
解決葛れる。

纂らに本発明の目的妹上記装置を使用する簡単な＃１★
法を得ることである。少なくとも１組Ｏ＠１転する平行
ｌｌミラーを有する偏位装置によれｄ光線の偏位は゛簡
単＆−歇とくにサイン函数によ１行□われる０この本発
゛明の目的Ｆｉ特許請求の範囲第９項′記職０４１１１
１によって解決される。

次に本発明を図画によｐＨ明すゐ〇 第ｉ１１はレーザ２から１にゐ入゛射光Ｉ１１を示し、
この入射光線１は七の光軸に対し偏位置を有するテレセ
ントリツタ射出光線ｌとして偏位される◇この偏位は正
方形ＯＷＡ転ミラー系により行われるも各２つの平行Ｋ
１ｇ対する建ツーｌ１１３のｌ１ｉｌｌは８であゐ・−
転ンチー３は７ランジ５およびＩス６と１体に形１＆漬
れたリング４内に挿入筒れゐ。部分４〜６はずツー３０
支持体を形成する。ｉス藝は正確に一足の角速度で九と
えば同期モータ壕九紘／＃ルスモータによって駆動１れ
る図示されて゛い危い軸と結合する。このよう１に駆動
装置は公知でＴｏｎ、本発明の財象ではない。藻分４．
ｓおよび６からなる支持体嬬部分４と５０関に互いに直
角０４つＯ切欠を有し、七のＩＩＩＩＫスリツＦ状の９
７がウニシフ０１１に発生し、この室から第２図に示す
ように入射光線１が入射する。支、神体４．５．６の軸
は入射光線ｌおよび射出光線１０光軸に財して傾斜し、
し九がってずチーＩ１３・も傾斜する。・それＫよって
第２ＷＪに示すようにジグｆ／形光路が発生し、そｔｊ
ｓ光纏光線れぞれ２つの相対する建チー面３で反射され
る０反射の状−は第１１１に示される。ζ０ｌｉＩＫよ
シミチー系の一定の一転角に対し入射光線および反射光
線Ｏ光軸１ｃ対し２つの電ツーが―直、２ワのミラーが
平行にあるぜ口位置から、入射光線ｌが後方にあるイツ
ー面で２αめ角度で反射され、次に後方にある有効ンチ
ー面で４同じ２αの角度で反射されることが明らかであ
る。それゆえ射出光線はつねに入射光線の軸と正確に平
行に射出し、ンツー面が九とえは第１−に矢で示す時針
方角に連続的ＫＭ転するａｍ返し下から上へ遁動ずゐｏ
Ｊ［１ｍ１１から明らかなように優位は　　　　− Ｈ冨　２　Ｔ１１　＃　ａｉｌｌ　ａ であｐ、ここに８は相対するミラーｉ［３の間の距−で
ある。

上記によｐ第１および２図の装置がきわめて簡単な要素
九とえば平ａｔチーから形成され、この部材によ〉自わ
めて簡単な函数による射出光線の運動が生ずることは容
易に明らかである。

こＯ数学約関係紘簡単な条件が充足される場合すなわち
回転ミラー系の＠転軸が入射光線ｌＣＪ光軸にあり、ミ
ラー面がこの軸に対し正確に対称にかつ平行に配置され
、ミツ−系の回転角を正確に検出しうる場合、非常に正
確である。

第１および２１１０＊施例の重要な利点はミツ−系が闘
転軸に対し線対称に形成され、し九がって釣会っている
ことにある。同様Ｏ対称系は２）を九は４つ以上のミラ
ー面が任意の多角形配置て存在する場合に得られ石。し
かし２つ壕え杖４つのミラーを有す石実層側がもつと多
数Ｏｔミラー面有す１系に比して偏位し九テレ竜ントリ
ック光線壜九は光束の１１Ａ＠がミツー畢Ｏ与えられ九
寸法に対し最大になる利点を有する。

第１ｇｏミツー３にンチー系Ｏ回転軸内０１つＯ平Ｉｉ
ミラーが相対するもう１つの実施例が可能である。光−
は仁のよう１ｋ＜２−によって図示０ミツ−系と同様に
反射されるけれど、横Ｏ偏位が全体でや分の大きさで番
シ、間転イ２−系の釣合をと石ことが必要になる。

第３図紘使用法を示し、この場合互いに―直の２つの光
軸方向のテレセントリック光−を得る丸め、さらに他の
ミラーが配置される４つ第１および２ｗＡと同じ部分は
同じ番号で示す。光源２の光線は半透明ｔ′：）−３０
で２つの光−１ｍおよび１ｂＫ分割され、これらの光線
はさらに建ツー３１および３２で正方影回転ｔｙ−系３
に送られゐ。光線はそζからさらにミラー３３および３
４を介して観定一体３ｓが存在する測定範１１に達する
。テレセントリック光Ｊｉ１ｍおよびｔｂ　Ｆｉ掬定範
囲で互いに直交し、シ九がって物体を２次元的に検出す
ることができる。レンズ３６および３７によ〕光線はホ
トセルｔたはダイオード３８＄Ｐよび３９に集光し、こ
れらから電気信号が評価の丸め計算装置へ送られる。

光−のフェードアウトおよびフェードインの瞬間にそれ
ぞれミラー系３が存在する角位置が確認され、その際記
憶させ九簡単なナイン函数により光軸に対するどの位置
でフェードアウトおよび７エーＰインが行われたかを求
めることがで龜る。それＫよって物体の寸法および位置
を測定することができる。矢は光線の進行方向を示す。

第４図はもう１つの使用例を示す。光！１１１は牛透明
ｉチー４１によって光＠ｌａおよびｌＫ分割さ九、ミラ
ー４２および４３を介して回転ミラー系３へ送られる。

テレ竜ントリック射出光線はミツ−４４および４５を介
して測定物体４６が存在する測定範囲へ達する。テレセ
ンドリンク光線の範囲は互いに一定の距離だけ離れてい
る。光線１亀および１ｂのｉ２−系３への入射方向およ
びウェブ７間の窓７の幅は時間的に交互にずれてテレセ
ントリック光１ｉ１１ｔｉえは１ｂが測定範囲に達する
ように選ばれるっそれゆえ１つの同じ集光レンズ４７に
よｐ２つの光−を共通のホトセル４８へ集光し、この本
ト七ルからすべての所要信号を計算機に送ることもでき
る。第４図Ｏ與施例によれば与えられ九闘転ミラー系３
０寸ｗ＆に対し第１および２図爽−例の２倍の大きさの
物体を測定することができる。しかしこＯ装置によル任
意に小さい物体を測定するとともでき、その際この物体
はテレセンドリンク光線の１つ（ｌａｔたは１ｂ）ｏ＊
ｍｏ中心に配置され、計算機祉それに応ずゐ評価のため
切替えられる。

第Ｓ図社さらに他の使用例を示す。光線ｌは第１半透Ｗ
１４ミツ−５１によシ光−の１／３が光線１ｃとして直
＊ａ転ミラー系３に蟲る。イン−５１を透過し九２７３
　Ｃ）’ＪｔｍＦｉｌｌｌ／ｌＫ　４　ＩＩＫ相幽する
案内によシ前方からミラー系３へ入る。

テレセンドリンク光線１ａ〜１ｃは直！ｉ！ま良はミラ
ー５２およびＳ３を介して互いに平行に射出し、それに
よって一定範囲はミラー系の寸法に対し３俵にな）、大
きい物体５４を測定することが可能になる。第５図によ
る実施例でテレセントリック光線を時間的に順次に発生
させることが不可能な場合、各テレセントリック光線Ｏ
Ｉ！囲に第５１ｉｌＫ示すように集光レンズ５５および
光電変換器５６が配置されるっ 第６図は第１および２図の装置の使用例を示し、第１お
よび２ＷＪと同じ部分は同じ番号で示す。入射光線ｌは
ケーシン！ＩＩ内の空間を最大に５ｆｔＩ用するため反
射ミツ−１６を介して回転ンチー系３に達し、反射され
九光線ｌはケーシン／ｌ［１光学１１１１７を通っテ物
体１９０１１ｉｌ１８へ一定の傾斜角で轟る。ケーシン
ダ内に配置され九光学系２１を有する受光器２０は光線
口 ｌが光軸２２内の特定位置へ轟る場合に応答する。第６
図に紘光線１がミラー系３０回転に対し、物体１９また
はその表１ｉｉ１８が光学系２１かも近く★九は遠く離
れているかに応じて興なる一関に、光軸２２内の前記特
定位置に達することが示される。し九がって光線ｌが表
１ｉ１１８の一定位置へ蟲る際０時点を九は瞬間的回転
角から物体１９またはそｏｐ面１８の位置を推論するこ
とができる。この位置の計算は入力情報としてミラー系
の回転角を入力する計算機によって簡単に行われる。そ
の除光ｉｌｌは表３１１８が位置ａ１１九は龜、にある
かに応じて回転角α１を九はα、で表面の前記位置に達
することが確認される。計算機は簡単１にナイン函数に
より表面１８がどの位置にあゐかを求めゐことがで自ゐ
。測定装置の幾何学的条件からそれゆえ計算機の固有の
較正なしに、ただちに換算した正しい測定値を得るよう
にプログラミングまたは調節すゐことができる。

もちろん変位装置の他の形成および使用も可能である。

九とえば第３または４ＥＣ）ｉツーは選択的に第３図に
よる２次元的測定または第４図による大きい物体の測定
に切替えうるように形成することができる。Ｉｌｌｌｌ
定価評価知法で行われる。たとえば１″′）ｔたは多数
のテレセントリック光線の範囲内に光学的スクリンまた
は測定ノーがあ〉、計算機が発生する光／＃ルスによ少
測定物体の大きさシよび（ｔたは）位置を計算すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明による装置の光路を示す水
平および一直断藺図、第３図〜第６図は第１図および第
２図Ｏ！装置Ｏ使用例を示す光路図である。 １・・・入射光線、２・・・レーｆ、１・・・射出光線
、３・・・ｔツー、４・・・リング、５・・・７ツンジ
、６・・・−ス、７・・・廊、７・・・クエツ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定範１１にわ九って平行に優位する少なくと４１
   ”：）０プレセントリツタ光纏を発生する装置において
   、固転可能に支持瘍れる支持体（４〜・）Ｋ少なくとも
   １ｍｌの平行面の内画建ツー（３）が形成され、光源（
   ｚ）からＯ光線（１）０光軸が支持体を九社叱う−（３
   ）の回転苧關に対して傾斜し、支持体（４〜６）がミラ
   ー（＄）０片側で支持畜れ、この側に光線（１）０遥遥
   のためＯ童（７）を有し、光ａｌｌ（１）＄各４９−（
   Ｓ　）０１１１１Ｋｍ出しうるように、支持体（４〜６
   ）が他の側で関いていることを特徴とするテレセントリ
   ツタ光線を穐生ずる装置。 １　建ツー爾が回転軸と平行である特許請求０−ＩＨＩ
   ｔｌｌｅｌｌｏ装置。 ３、＃角形の回転ミラー（３）を有す為特許請求０ｍ１
   ｌｌ第１１１１えは館２項記載Ｏ装置０４、優位される
   べき入射光線（１）０光軸が支持体（４〜＠）０１１転
   軸と交わる峙許−求Ｏ＠圓第ｉｌｌ〜第Ｓｌ［０１）ｅ
   ｃ記載Ｏ装製置纂　＠＆書フッ−３）Ｋ種々の方角から
   多数の光線（１ｍ−１ｏ）を入射さ艙、射出するテレセ
   ントリツタ光線が固定位置Ｏミラ−（３ｓ、３４番４４
   ．４５墨５８．ｓ３）を介して異なる聰関内テ優位ｔ！
   ４１Ｎ１１求０１１＠ＩＩ第１項〜第４狽の１つに記Ｉ
   ＩＯ装置０ ６、射出する３つのテレセントリツタ光線（ｌａ、１ｂ
   ）が亙いに一直Ｏ方崗で偏位畜れ、測定１ＩＩＩ内で交
   差する特許−求０ＩＩ−籐！１項記＠Ｏ装置・ ７、　射出す為２つ以上のテレセントリツタ光線（１＆
   ＃１１．ｌ・）が、テレセンシリツク光Ｓによって走査
   鳴れる血颯■を拡大すゐ九め、互いに平行に隣接す為範
   囲で優位される特許請求の範圃ｇｓ＊記載ＯＩＩ置Ｏ Ｓ、射出するテレセンドリンク光線が２つの範囲内を時
   間的に離れて交互に通過するように入射光線（ｌ＆　ｌ
   　ｌｂ　）の方向および支持体（４〜６）の１ｌ（７）
   が道択畜れ、すべてのテレセンシリツク光線を受光する
   九め共通の光学Ａ（４７，４８）を備えている特許請求
   の範囲第５項記載の装置。 ９、　回転可能に支持される支持体（４〜６）Ｋ少なく
   とも１組の平行面の内ｍｔミラー３）が形ｊｉａされ、
   光源（２）からの光線（１）０光軸が支持体または建チ
   ー（３）の回転平面に＊して傾斜し、支持体（４〜６）
   が電ツー（３）の片側で支持漬れ、こ０１１に光線（，
   １）Ｏ通過のための窺（７）を有し、光１１（１）が各
   電ツー（ｓ）のｌｉＫ射出しうるように、支持体（４〜
   ６）が他の傭で開いている、一定範１１Ｋわ九って平行
   に偏位する少なくとも１つのテレセンシリツク光線を発
   生する装置を使用し、物体（Ｂｉｔ、４６．５４）を上
   記範ｌｌＫ配置し、光線（１）が物体の少なくとも１つ
   の一定位置にある時点を九は回転ミラー（Ｓ）Ｏ１１転
   角を求めて物体（３５，４＠。 ５４）の寸法ま九は位置を測定する方法において、計算
   機によ〉時点を九は＠転角から簡単ｔｌＩｉｔＫＩや一
   定位置の光線（１）の位置すなわち物体の寸法壕えは位
   置を計算することを特徴とする物体の寸法ｔた社位置を
   測定する方法＠ １Ｇ、光線（１）を物体（１９）０褒面（１８）Ｋ増し
   所定Ｏ角度で向け、光線が物体０１１１１面の一定位置
   を通過する時点を九嬬その際の一転角から物体Ｏ゛表面
   たは物体Ｏ位置を計算する特許請求の範囲第９項記載の
   方法。