JPS63120204A

JPS63120204A - 光学式寸法測定器

Info

Publication number: JPS63120204A
Application number: JP26547686A
Authority: JP
Inventors: Tadao Totsuka; 戸塚　忠男
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-10
Filing date: 1986-11-10
Publication date: 1988-05-24

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、被測定物の外径や内径のような寸法を非接触
で測定するために用いて好適な光学式寸法測定器に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来より、この種の光学式寸法測定器としては、高精度
な光学系による直線の平行光を用いたものが一般的であ
った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこのような従来の光学式寸法測定器による
と、その光学系の部品を高精密に加工する必要があり、
コストアップの要因となっていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、中
心点に対して出射光線を回転するようになすと共に、こ
の出射光線の回転軌跡に交差するように配置された被測
定物による前記出射光線の遮光回転角度位置範囲に基づ
き、この被測定物の寸法値の演算を行うようにしたもの
である。

〔作用〕

したがってこの発明によれば、出射光線の回転軌跡に交
差するように配置された被測定物によって、出射光線の
回転軌跡の一部が遮光され、この出射光線の遮光回転角
度位置範囲に基づいて被測定物の寸法値の演算が行われ
る。

〔実施例〕

以下、本発明に係る光学式寸法測定器を詳細に説明する
。第１図は、この光学式寸法測定器の一実施例を示す構
成図であるゆ同図において、１はレーザ発振器、２はこ
のレーザ発振器１の発射するレーザビームを透過するハ
ーフミラ−１３はこのハーフミラ−２を透過して入射さ
れるレーザビームに対して４５″の傾斜角度をもって配
置されると共に、その入射レーザビームを直角に全反射
する第１の全反射ミラー、４はこの全反射ミラー３を経
由して入射されるレーザビームに対して４５°の傾斜角
度をもって配置されると共に、その入射レーザビームを
直角に全反射し出射レーザビームとなす第２の全反射ミ
ラーである。

全反射ミラー３と全反射ミラー４とはその中心部間が１
なる距離を隔てて対向配置されており、このように配置
された全反射ミラー３と全反射ミラー４とで出射レーザ
ビーム回転器５が構成されている。この出射レーザビー
ム回転器５は、モータ６の回転駆動力を得て、図の一点
鎖線で示す駆動軸５ａを軸心として回転するようになっ
ており、このとき全反射ミラー３と全反射ミラー４とが
、その相対位置関係を常に保ちながら回転するように構
成されている。すなわち、駆動軸５ａを軸心とする出射
レーザビーｌ、回転器５の回転により、全反射ミラー４
を介して出射される出射レーザビームＬが、第２図に示
すように、出射レーザビーム回転器５の駆動軸５ａを中
心Ｐ１とする半径ｌ。

の回転軌跡を描（ような構成となっている。

そして、この出射レーザビームＬの回転軌跡を投射すべ
く、全反射板７が出射レーザビーム回転器５に対して所
定距離を隔てて対向配置されており、この全反射板７に
照射された出射レーザビームがその入射方向へ全反射さ
れ反射レーザビームとなり、この反射レーザビームが全
反射ミラー４゜全反射ミラー３を経由してハーフミラ−
２の鏡面に導かれて反射し、受光素子８において受光さ
れるようになっている。そして、この受光素子８におい
て受光される反射レーザビームがその光の強さに応じた
電気信号に変換され、演算部９に入力されるようになっ
ている。また、演算部９には、モータ６を駆動するパル
スジェネレータ１０からのパルス情報も入力されるよう
になっており、演算部９における演算結果が出力部１１
に送出されるようになっている。

次に、このように構成された光学式寸法測定器の動作を
説明する。すなわち、この光学式寸法測定器を用いて被
測定物の外径の測定を行う場合、出射レーザビームＬの
回転軌跡にその外径を交差させるべく、全反射板７の前
面部に所望の被測定物を配置する。例えば今、ロフト状
の被測定物（第１図において破線で示す１２）を全反射
板７の前面部に配置し、この被測定物１２の外径を測定
するものとする。この場合、全反射板７に投射される出
射レーザビームＬの回転軌跡は、第３図に示すように、
被測定物１２の外径によってその一部が遮光される。す
なわち、出射レーザビームＬが被測定物１２の外径を横
切る間、受光素子８への反射レーザビームの入射が中断
され、この間演算部９に入力される電気信号のレベルが
ダウンする。一方、演算部９には、刻々とパルスジェネ
レータ１０を介するパルス情報が入力されており、この
パルス情報に基づいて出射レーザビームＬのその回転軌
跡における現在の回転角度位置が認識される。つまり、
演算部９においてパルスジェネレータ１０を介して入力
されるパルス信号数がカウントされ、このカウント値よ
り出射レーザビームＬの現在の回転角度位置が認識され
る。そして、この認識回転角度位置と受光素子８を介し
て入力される電気信号のレベルダウン間隔とを突き合わ
せることにより、出射レーザビームＬの被測定物１２に
よる遮光回転角度位置範囲が求まり、この遮光回転角度
位置範囲より被測定物１２の外径値を算出することがで
き、この外径値に応じた出力信号が出力部１１に送出さ
れる。

このように本実施例によれば、高精密に加工した光学系
を用いることなく、非接触で被測定物１２の外径を測定
することができ、従来に比してその構成の筒略化が図ら
れ、そのトータルコストが低減される効果がある。

尚、本実施例においては、被測定物１２の両側部を出射
レーザビームＬの回転軌跡に交差させるように配置した
が、片側部のみを交差させるように配置してもその外径
を測定することができる。

また、本例では、被測定物１２のセンタ軸線Ｓ（第３図
）を出射レーザビーム■、の回転軌跡の中心１３１に交
差するような配置としたが、例えば第３図の点線で示す
ように、被測定物１２を出射レーザビームＬの回転軌跡
の外縁部近傍への配置としてもよい。このような配置と
することによって、出射レーザビームの被測定物１２に
よる遮光時間が長くなり、その測定分解能がアップする
。また、全反射板７の前面部への被測定物１２の配置は
、第３図に示したような横方向からの平行配置に限るも
のではなく、縦方向あるいは斜め方向からの平行配置で
あっても、同様にして被測定物１２の外径の測定が可能
である。

また、本実施例においては、全反射板７において出射レ
ーザビームＬを反射するように構成したが、この全反射
板７に替えて直接受光素子を配した受光面板を用いても
よく、この受光面板に生ずる影の大きさより被測定物１
２の外径を測定するように構成してもよい。さらに、全
反射ミラー３に替えて、全反射ミラー４と一体的に回転
するレーザビーム発振器を直接配置してもよく、また全
反射ミラ−４自体をレーザビーム発振器で構成し、この
レーザビーム発振器を駆動軸５ａを軸心として回転し、
出射レーザビームによる回転軌跡を作るようにしてもよ
い。尚、被測定物はロンド状の他に種々の形状のものが
考えられ、また測定対象も外径ばかりでなく、内径等種
々の寸法測定に適用可能であることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による光学式寸法測定器によ
ると、中心点に対して出射光線を回転するようになすと
共に、この出射光線の回転軌跡に交差するように配置さ
れた被測定物による前記出射光線の遮光回転角度位置範
囲に基づき、この被測定物の寸法値を演算するようにし
たので、高精密な光学系を用いることなく非接触で被測
定物の寸法を測定することが可能となり、従来に比して
その構成の簡略化が図られ、その１・−タルコストが低
減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学式寸法測定器の一実施例を示
す構成図、第２図はこの光学式寸法測定器の出射する出
射レーザビームの回転軌跡を示す図、第３図はこの出射
レーザビームの回転軌跡に交差するように配置した被測
定物の配置状態図である。１・・・レーザ発振器、２・・・ハーフミラ−１３，４
・・・全反射ミラー、５・・・出射レーザビーム回転器
、５ａ・・・駆動軸、６・・・モータ、７・・・全反射
板、８・・・受光素子、９・・・演算部、１０・・・パ
ルスジェネレータ、１２・・・被測定物。

Claims

【特許請求の範囲】

中心点に対して出射光線を回転せしめる光線回転手段と
、この光線回転手段の回転する出射光線の回転軌跡に交
差するように配置された被測定物による前記出射光線の
遮光回転角度位置範囲に基づいて、前記被測定物の寸法
値の演算を行う寸法値演算手段とを備えてなる光学式寸
法測定器。