JPS5937689Y2 - 光学式測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光ファイバを用いて被測定物のたとえば長さな
どを測定する光学式測定装置に関する。

たとえば、被測定物の長さを測定する手段としては、ノ
ギスやマイクロメータを用いた接触式測定手段と、顕微
鏡を用いた非接触式、すなわち光学式手段とがある。

接触式測定手段は、その測定を簡便に行なえるという利
点を有する反面、被測定物の外形状などによって上記ノ
ギスやマイクロメータを使用することができる範囲に制
限を受けるという不便がある。

この点、上記顕備鏡による光学式測定手段は、被測定物
の外形状に係わらずその輪郭を測定することができると
いう利点がある。

しかしながら、顕微鏡を用いた光学式測定手段によると
、被測定物の測定領域を変えたい場合には、その都度対
物レンズや接眼レンズの倍率を変えなげればならず、非
常に不便であり、しかも顕微鏡によって測定可能な被測
定物の大きさに制限を受けるという欠点もある。

本考案は上記事情にもとづきなされたもので、その目的
とするところは、顕微鏡のレンズに代り光学系として複
数の光ファイバを用い、これら光ファイバの検出端を任
意に位置決めすることができるようにして、被測定物の
形状や大きさに制限を受けずにこの被測定物のたとえば
長さなどを測定することができるようにした光学式測定
装置を提供することにある。

以下、本考案の一実施例を第１図と第２図にもとづいて
説明する。

図中１は両端が支持体２，２によって保持され水平に設
けられた丸棒状のガイド体である。

このガイド体１には伸縮機構３が設げられている。

この伸縮機構３は、適当な長さの一対の第１のリンク４
・・・を交差させ、この交点を軸５で回動自在に連結し
たものを複数組、各リンク４・・・の末端を軸５・・・
で回動自在に連結するとともに両端に位置する第１のリ
ンク４・・・の末端にはこの第１のリンク４・・・の半
分の長さの第２のリンク６・・・を軸５・・・で閉鎖状
に回動自在に連結してなる。

この伸縮機構３の一側に位置する各軸５・・・の下端に
は、上記ガイド体１に摺動自在に嵌合した保持部として
の保持体７・・・が取着されている。

これら保持体７・・・の側面にはたとえばバンド８など
によってそれぞれ光ファイバ９ａ、９ｂ、・・・９ｅの
一端部が所定ピッチで垂直に保持されている。

これら光ファイバ９ａ、９ｂ・・・の他端部端面にはそ
れぞれ光電変換素子１０・・・が対向して設けられ、こ
れら光電変換素子１０・・・は演算器１１に電気的に接
続されている。

上記光ファイバ９ａ、９ｂ。・・・の一端部端面には、
上面に被測定物１２を載置した平板状の載置体１３が配
設されている。

この載置体１３は、光を透過させる材料から形成されて
いて、その下面側には光源１４が対向して配設されてい
る。

渣た、上記伸縮機構３には第２図に示すように駆動機構
１５が連結されている。

この駆動機構１５は、第１の駆動源１６と第２の駆動源
１７とからなり、第１の駆動源１６０回転軸１８は案内
溝１９に上記ガイド体１と直交する方向に摺動自在に設
けられた第１の移動体２０に螺合している。

この第１の移動体２０と上記伸縮機構３の他側中心に位
置する軸５とが連結杆２１によって連結されている。

上記第１の駆動源１６は第２の移動体２２上に載置固定
され、この第２の移動体２２に上記第２の駆動源１７の
回転軸２３が上記第１の駆動源１６の回転軸１８と直交
する角度で螺合している。

なお、第２の移動体２２は案内溝２４に沿って摺動自在
である。

したがって、第１の駆動源１６が作動すると、伸縮機構
３の各リンクの傾斜角度θが変わるから、保持体７・・
・がガイド体１に沿って摺動し、これら保持体７・・・
、すなわち保持体Ｉ・・・に一端部を固定した光ファイ
バ９ａ 、 ９ｂ 、・・・のピッチが変わるようにな
っている。

また、第２の駆動源１７が作動すると、各保持体Ｉ・・
・は、これらのピッチが一定のｉｔガイド体１に沿って
移動する。

なお、第１、第２の駆動源１６，１７は制御装置２５に
よって制御されるのだが、この制御装置２５は上記演算
器１１と電気的に接続され、この演算器１１に第１の駆
動源１６の回転軸１８の回転角度、すなわち第１の移動
体２０の移動量によって変化する各保持体７・・・のピ
ッチを演算するようになっている。

つぎに、作用について説明する。

曾ず、光源１４をＯＮし、光源１４から出力された光で
載置体１３の下面を照射すると、その光のうち被測定物
１２と対応する部分以外を照射した光が載置体１３を透
過する。

そして、載置体１３を透過した光は、その部分に一端面
を対向させた光ファイバに入射し、この光ファイバの他
端面に設けられた光電変換素子１０・・・によってその
ことが検知される。

ここで、載置体１３を透過した光を伸縮機構３の長手方
向最外側の一対の光ファイバ９ａ、９ｅが検知したとす
ると、上記被測定物１２の長さ寸法は一対の光ファイバ
９ａ、９ｅの間隔よりも小さいことになる。

そこで、第１の駆動源１６を作動させ、伸縮機構３を次
第に縮めて光ファイバ９ａ。

９ｂ、・・・、９ｅのピッチを小さくしてゆくと、上記
一対の光ファイバ９ａ、９ｃの端面が被測定物１２の上
方にきたときに、これら一対の光ファイバ９ａ、９ｅに
光信号が入射しなくなり、そのことを上記一対の光ファ
イバ９ａ 、９ｅから光信号を受ける光電変換素子１０
，１０で検知できる。

したがって、この瞬間における第１の駆動源１６による
第１の移動体２０の駆動量から各光ファイバ９ａ□、・
・・、９ｅのピッチを知れハ、一対ノ光ファイバ９ａ、
９ｅの間隔、すなわち被測定物１２の長さ寸法を求める
ことができる。

なお、上記説明では、伸縮機構３の中心に設けられた光
ファイバ９ｃと被測定物１２の長さ方向の中心とが一致
していることを前提としているが、これらの中心が一致
していない場合は、伸縮機構３を縮めていったときに一
対の光ファイバ９ａ。

９ｅのうち、一方だけに光信号が入射しなくなることが
ある。

そのような場合には第２の駆動源１７を作動させ、伸縮
機構３全体をガイド体１に沿って移動させることにより
、一対の光ファイバ９ａ。

９ｅが受ける光信号を同じ条件にしながら第１の駆動源
１６を作動させれば、被測定物１２の長さ寸法を知るこ
とができる。

以上述べたように本考案は、ガイド体の軸方向に沿って
伸縮する伸縮機構に設けられた複数の保持部に光ファイ
バの一端を被測定物に対向させて保持し、これら光ファ
イバの他端に光電変換素子を対向して設け、上記伸縮機
構の伸縮方向中心部に第１の駆動源を連結してこの伸縮
機構を中心部を基準として左右対称に伸縮させるととも
に、伸縮機構全体を第２の駆動源によって上記ガイド体
に沿って移動させることができるようにした。

したがって、被測定物が光学装置に対して一定の状態で
対向していなくとも、伸縮機構全体を移動させることに
よりこれらの中心を一致させることができ、しかも伸縮
機構は伸縮方向の中心部を基準にして左右対称に伸縮す
るため被測定物の両端を左右一対の光ファイバが同じ条
件で検出するので、被測定物の測定を容易かつ確実に行
なえる。

さらに、被測定物の外形状や大きさあるいは測定領域な
どにほとんど制限を受けることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の概略的構成を示す側面図、
第２図は同じく第１図■−■線に沿う断面図である。 １・・・・・・ガイド体、３・・・・・・伸縮機構、７
・・・・・・保持体（保持部）、９ ａ Ｆ ９ ｂ
ｔ・・・、９ｅ・・・・・・光ファイバ、１０・・・・
・・光電変換素子、１２・・・・・・被測定物、１５・
・・・・・駆動機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガイド体と、このガイド体の軸方向に沿って伸縮自在に
   設けられた複数の保持部を有する伸縮機構と、この伸縮
   機構の伸縮方向の中心部に連結され上記伸縮機構を伸縮
   させ上記保持部のピッチ間隔を上記ガイド体の軸方向に
   沿う直線上で任意に変える第１の駆動源と、上記伸縮機
   構全体を上記ガイド体の軸方向に沿って移動させる第２
   の駆動源と、上記各保持部に一端を被測定物と対向させ
   て保持され他端に光電変換素子が対向して設けられた複
   数の光ファイバとを具備したことを特徴とする光学式測
   定装置。