JPS5990004A - 組立精度測定装置 - Google Patents

組立精度測定装置

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JPS5990004A
JPS5990004A JP19996682A JP19996682A JPS5990004A JP S5990004 A JPS5990004 A JP S5990004A JP 19996682 A JP19996682 A JP 19996682A JP 19996682 A JP19996682 A JP 19996682A JP S5990004 A JPS5990004 A JP S5990004A
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JP
Japan
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sensor
disk
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zero
rotation
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JP19996682A
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Akira Ono
明 小野
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Toshiba Corp
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 この発明t:14回転体の周方向に沿って取シ何けられ
る複数の物体の取イ:Jけ精度を測定する組立イ゛N度
測定装置に関する。
〔発明の技術的背、甲とその間照点〕
VTRにおいては、回転体であるところのディスクに物
体としての2つのヘッドが180度ずれて取り付kjら
れて、これらヘッドを磁気テープ上に走行させることに
よって両面信号を取り出すようKなっている。したがっ
て、ディスクの周方向に41密に180 Bの角度で取
シ付けられていなければ、TViiIiil?i?上の
像にずれが生じてしまうから、VTRの組立工程におい
ては、そのディスクに対するヘッドの組立精度の検査が
極めて重要となる。
従来、ディスクに対するヘラ(°の組立精9〔全検査す
るには、一対の顕微鏡全ディスクの回転軸に対して正確
に180 F+Cツタ;J向ft1ts’y−c配置し
、これら各、trf(lp 柱で拡大される各ヘッドの
端面に設けられたスリット部が各回吹眺V、、I、−け
る視ψfの中心に位1イするが、否かによって上記各ヘ
ッドがディスクに4’il ’Mに180度の角度で組
立てられているかどうか全測定していた。
しかしながら、このような測定手段によると、一対の頑
イR,4)λの光軸全ディスクの回k ’fQIIの中
心に正確に合せることや180flの対向角度で配置す
ることに多大な労カ全要するばがりか;11(差も生じ
ゃすぐ、また測定に1禁してりJ、ビンh W’41!
’:全行なったり、一対の顕微祿をそれぞれF=l+!
がなければならず、作業性が極めてh′gい。しかも、
顕TR鋭による測定は測定者フラ(目で見て判断するか
ら、1′4J断基/1八にばらつきが生じ、測定#’r
t Qの向上には限界があった。
そこで、ディスクとともに回転するヘッドにレーザ光を
入射させ、ヘッド)端面のスリット部から散乱(−た1
/−デ光を差動アンプに接続された2つ並んだセン゛す
゛で受光して、差d111アンプがら出力される信号の
うち一方のヘッドでのゼロクロス点から他方のヘッドの
ピロクロス点カ得られるまでの時間と、油力のヘラ19
のゼロクロス点から再度最初のヘッドが検出されるゼロ
クロス点までの時間との比較から両ヘッドの180度の
組立楯度全求めるように1.た装置が提案されている。
しかしながら、このような装置では、ディスクを非常に
安定に回転させなければ正確な組立精度が得られない間
;−qがある。なぜならば、V″I’RI’Rヘツト9
度(111定では、一般にディスクの回+1+2スピー
ドとしで、16.7 misに使用され、ヘッド組立公
差から測定Hrt差f;I: o、 1μ/8以下でな
ければならず、このためにはブ゛イスクの回転も6.0
 X 10  の安定度が要求さシするが、このような
高−安定度でディスクを回転させることは現在の技術で
tよ非常に困雉である。しかも、上述した装置ではディ
スクの回転が安定するまで長時回持たなけれtJr測定
が行なえない。
〔発明の目的〕
この発明は上記事17tVC着目してなされたもので、
その目的とするところCよ、高安定な回転体の回転を必
要とぜずに名物体の組立精度を得ることができるdl1
7立精度jflll定@f+イを伜イ1(することにあ
る。
〔発明の概要〕
この発明しよ、物体の二点間の対向角における回転体の
回転スピードの変化を補正演算処理して各物体相互の取
(=Jけ角度のずれfi蓑7 i’ij(n−すること
によシ、回転体の回転の変動に影響に左右されることな
(物体相互の取付は角nyのす九叶を求めようとするも
のである。
〔発明の実1j(i例〕 以下、この発明を図面に示す一実bii例にもとづいて
説明する。図中1tよ円板状をなした回転体さしてのV
’l’Rのディスクである。このデ・rスフ1の中心部
にtま回転軸2が設けられ、また上面周辺部には物体と
して2つのヘッド、? FL 、 、? hがディスク
lの周方向に180度の角度となるように設けられでい
る。これらヘッド、? a l 3 bは第2図に示す
ように一錨1面が湾曲したほぼかまぼこ形をなしていで
、ディスクlの外周面から突出した西曲面にt」刀Vさ
方向に沿って散乱部としてのスリット部4が設けられて
いる。
このようにしてヘッド3a * 3bが糸目み付けられ
たディスク1によ、その回転軸2が図示しない支持体に
支持されで図示しないモータで回転駆動され、上記一対
のヘッドJ a + 3bがディスクlの周方向に18
0度の角度で精密に設けられているか、否かが測定装置
5によって測定される。この測定性1i、5#t 、以
下の如< 171成されている。すなわち、ディスク1
とともに回転PIK動されるヘッドJ FI I 3 
bには、これらヘッド、9 g 、 、9 bの湾曲面
にレーザ発振器6から出力されるレーザ光りが第1のレ
ンズ6aで集束されて所定の入射角度で/IIT番に照
射される。ヘッドJ a l J bの湾曲面を照射し
たレーデ光は、通常湾曲面で正反射するが、スリット部
4においては散乱する。湾曲面からのIF反射光L1は
この反射方向に配置1りされたN(4光仮7に当って吸
収され、散乱光L 2はこの散乱方向に配fi′vされ
た第2のレンズ8でt1束されて空間フィルタ9に向う
。この空間フィルタ9には、」1記スリット部4と直交
する方向に細長い透孔10が穿設されている。したがっ
て、散乱光1.r 1だけが上記透孔lOを通:11・
へするようになっている。また透間10f通過した散乱
光り鵞がスリット部4の像を形成する位置には、フォト
ディテクタで構成される第1のセンサ11と第2のセン
サ12とがわずかに離間した状態で並設されている。し
たがって、散乱光り雪 によるスリット部4の像は、デ
ィスク1とともにヘッド3 a * 3 bが回転する
ことによシ、第1のセンサ11で検知されてから曵2の
センサ12で検知されるようになっている。そして、こ
れらセンサ11゜12のうち第1のセンサ11は差動ア
ンプ13の非反転入力端子に接続され、第2のセンサは
差動アンプ13の反転入力端子に接続されていて、との
差動アンプ13によって第1のセンサ11からの出力E
1とpr+、 2のセンサ12からの出力E2との差が
011されるようになっている。
そして、差部)′ンプ13からの出力は演初回路14に
入力される。濱rf回路14では第1のセンサ11から
の出力E、と第2のセンサ12からの出力E2とから演
ηによってゼロクロス点の周辿ケ検出し、ディスク1の
回転に対するゼロクロス点間における周期時間の平均率
からヘッド、? 11 、 、? bの相互の1(ゾ付
角度のずれ址を演3′ナーするようにしている。ずなわ
ち、レーザ光りによる測定開始?Ln回転目で行なわれ
るヘッド3aに対応するゼロクロス点から、さらに半回
転後の−\ラッド9 bに対しL’、 ′するゼロクロ
ス点が現われる棟での11.1.間y、 T、I+とし
7、さらにディスク1が半回転して−\ツ1゛3aに対
応するゼロクロス点が7’4度」11われるまでの周期
時間をT2nとしたとき、−\ツ)’ 3 a 、 3
bの相互のずれ絹とデノタル演岬、することでディスク
lの回転スピードの変11111から最も影響全党けに
くい状部でヘッド、? a 、 3hの相仇のずれ全検
出することができるようになっている。そしで、このず
れ量の結果は演q回路14に内蔵された図示しない表示
部で表示されるようになっている。なお、上述した式に
おいて、kは時間差を角度差へ変換するための変換定敷
である。
つぎにこのように構成された測定装置5の作用について
説明する。まず、ディスクlを回転するとともにレーデ
発振器6を作動させてレーザ光■、全出カーノーると、
とのレーザ光T、はディスク1とともに回転する一対の
ヘッド、? a 、 、? bの湾曲面全114次照射
すること妬なる。レーザ光りが一方のヘッド3aのtj
曲面分照射したとき、とのレーザ9光I、はスリット部
4を除く個所では旧反射するから、この正反射光T、s
 I’J、 哨光板7に当って吸収される。しかし、レ
ーデ光りがスリット部4を照射したときには、このスリ
ットjfB 4で散乱するので、この散乱光Lz6−、
jiM<2の1/ンズ8で集束されて空間フィルタ9の
透孔10ケ通iA4する。そ1,7て1.スリット部4
の像乏形成した散乱光L 、 ):i、5”(スフlと
ともにヘッド3丸が回転することにより、HL 319
.Iに矢印で示すよりに第1のセンサ11から第2のセ
ンサ12へと移行してこれらセンサ11.12により検
知される。したがつで、差動アンプ13でのH(1のセ
ンサ11の出力I!]、と@2の七ンーリ°12の出力
E2との差ΔE t、t 第4図に示すように正から負
へと反転する。そしてこのときのスリット部4のfφ業
影形成る散乱光L2が第1のセンサ11から第2のセン
サ12に移行する瞬間がゼロクロス点2.となシ、この
ゼロクロス点z1が生じたときの時間が演′1事回路1
4に記憶される。
ついで、ディスク1が半回転することにより、他方のヘ
ッド3bのスリット部4からの散乱光1、が@1tM’
12のセンサ11.12によって検知され、このときの
ゼロクロス点z2 が先iと同じようVC差動°アン7
613で演J1される。そ 。
して、先程のゼロクロス点Zlがイ6I知されてから今
+2の一ピロクロス点21が1・負知されるまでの時間
T 、 1がi□I″しit回路14に記1.((され
る。
さらに、ディスクlが半回転することにより、再度ヘッ
ド38のスリット部4からの散乱光Lxが第1.キ↓2
のセンサ11.12によって検知されて、このときのゼ
ロクロス点zlが再び差動アンプ13で演諜される。そ
し−C、ヘラド3bのゼロクロス点Z tが演1)され
てからこのときのゼロクロス点z12が演算されるとき
までの時間T21が演′欅回路I4にへ12憶される。
そして、このようにして得られた時間T1と時間T 、
 +との比較から、2つのスリット部4゜4間の対向角
(180度)のずれが得られるが、このようにたんの両
者の周期時間を比較してずれ石ヲ得るのでQよ、技術的
に困帷とされるディスク1の高安定が要求されて始めて
イ1マ度が得られるところで、最初の半回転と、後の半
回転とのディスクlの回転スピードが変動するといった
モータ等の駆動では測定に誤差を生じる。
し7かしながr、、jの発明でQ、1デイスク1の回転
スピードのり゛叫+f補正してヘッド、? a 、 3
h相互の取イー]角f(L−のずれト)蒼:済2′)、
する演n回転14を用いたしとで、高ダ7定なディスク
1の回転を一必、要とぜずに一\ツF 、? a 、 
、”J hの−1−F確な組立オ^I1.1′を得るこ
とができる。
この点につき詳イ111に薄明−すれQ」1、ディスク
の回+11..%スピードが中直に速くあるいし、1、
遅くなるときlj 、上述したディスク10回転が2回
転目に入り、fi4j−\ツ)3hのスリット部4に対
lj、・するゼロクロス点Z が」11、われるまでの
時間T1な1F)で; なるrノタル演J9久行なうことによシ、ディスク1の
回転スピード変化が相殺されて正C1〆に180度に対
する911向角ずれトdΔθが447られる。
世し、kは時間差を角度差に変換するだめの変換定数で
ある。
またディスク1の回転スピードが即時間にゆらぐとき(
」1、テ゛イスクi f n回回転させてT、−′r2
の坪純平均全次式で求めれば正確に対向角ずれIi、Δ
θがfIJられる。
しかしで、−シスホした笑IL::l入虚1が糸11合
わされ初雛に回転する一般のモータ等といつだJlに動
では、上述した2つの式の組合−Vとムシ、対向角ずれ
14Δθとしてロー1119回路14にプログラムされ
た、n なる濱ηを、゛(1動アン7″13かC〕のf4.町か
らi’:’ l:で設けられてい2)ならit: 、Δ
θ−()となるから、上記演1v回路14がディスク1
の回転に対する周期時間の平均率(補正)を演%Hする
ことによってディスク1の回転スピ゛−ドか変動し又も
一対のヘッド3 a 、 、1 bの和文精度が精度良
く求められることになる。そして、この演Jγの結果t
」1図示しない、N示1fBに表示されるうなお、上述
したーリI楕1シ・11では回転体であるディスクに物
体として2つの−\ラッド組立てられた場合について述
べたが、VT)?−\ツドに限らず、回転体に取シf=
Jけられた部品の取シイ」け測定に幅広く適用でき、ま
た物体Qよ4つあるいはそれ以−ヒの1昌数個であって
もそれぞれ対向する二点間の物体のずれ川、のから上:
l11(シた一実雄例同様に精度良くd用定することが
できることはいうまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、回転体の回転ス
ピードが作動しても、回転の変動に影響されることなく
物付相〃の取イ」け角変のずれjlを求めることができ
るよりになり、高安定な回転体の回転全必要と−ピずに
各物体の組立精度′f:1lIII定することができる
。[2かも、回転体の回転スピードが変動しても止部に
測定できるから、回転開始直後から測定を行なうことが
できる。そのうえ、i「イ6゛−処理する)Iq宅1代
はが1中なので演+1回路fJ簡t111、かつ11′
4糸11(なものですむといった利点がある。
【図面の簡単な説明】
るヘッドの斜視図、第3図は第1. 、2(! 2のセ
ンサによって物体からのレーデ光が検知される状態金示
す正〔−11司、414図番よ差動アンプから出力され
る演算信号を示す線図である。 1・・・ディスク(回転体)、3 n 、 、? b・
・・−\ツr(物体)、4 =・スIJ ットnlI 
(’+i!J、l′I+l t:lI )、6・・・レ
ーザ発振器、11・・・萬Jのセンソ°、12・・・車
2のセンーナ、13・・・M1山アンフ0.14・・・
iyt 、?亨回路、L・・・レーザ光、Lビ・・正反
射光、L2・・・散乱光。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 光が散乱する散乱部を4ifNえる(l”!li¥0飼
    の物体(:周方向に沿って均等に11yリイ;]けた回
    転体とともに回転する上記物体にレーザ光を照射するレ
    ーザ発振器と、各物体の散乱部で11女乱しだレーザ光
    を検知する並設された単1のセンソ゛および第2のセン
    サと、これらセンサからの・1t1号が入力される差動
    アンプと、この差即1アンプから出力される信号のゼロ
    クロス点の周期を検出し、回転体の回転数’fc: n
     %物体相互の二点間の対向角のゼロクロス点の周期時
    間T1、半回転後のゼロクロス点の時間f:T1n5杓
    び現われる物体相互の対向角のゼロクロス点の周期四囲
    tT2nとしたとき n で名物体相互のずれ1.i(ン、演と)する演′埠回路
    とを具備したことを/l?徴とする組立精度測定装置。
JP19996682A 1982-11-15 1982-11-15 組立精度測定装置 Granted JPS5990004A (ja)

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JPS6360324B2 JPS6360324B2 (ja) 1988-11-24

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01263506A (ja) * 1988-04-14 1989-10-20 Daiichi Denki Kk 光増幅変位センサと位置制御装置
CN103424071A (zh) * 2012-05-23 2013-12-04 北京理工大学 基于激光三角法的内孔测头固有几何参数标定方法
CN105890517A (zh) * 2015-01-23 2016-08-24 北京空间飞行器总体设计部 一种基于复杂异形精测镜的精度测量方法

Cited By (4)

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CN105890517B (zh) * 2015-01-23 2018-08-07 北京空间飞行器总体设计部 一种基于复杂异形精测镜的精度测量方法

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