JP2016099221A - プローブ装置、レーザ計測装置及びレーザ計測システム - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザ計測を行う計測装置を用いて反射率の低い測定対象物の測定を行う。
【解決手段】計測装置1が光ファイバケーブル21に入光したレーザ光はファイバコネクタプラグ2から接触計測用プローブ4の内に出射され、レンズユニット46で、先端を測定対象物5に当接させた探針43の頭部上に集光される。探針43の頭部上で反射したレーザ光の反射光は、レンズユニット46によってファイバコネクタプラグ2に入光し、光ファイバケーブル21を通って計測装置1に送られ、計測装置1において測定対象物5の運動や変位についての計測が行われる。探針43は、コイルバネ45によって下方に付勢された状態で、リニアベアリング44により上下に移動可能に支持する。ファイバコネクタプラグ2には測定対象物5上への集光を行う非接触計測用プローブ3を連結することもできる。
【選択図】図3
【解決手段】計測装置1が光ファイバケーブル21に入光したレーザ光はファイバコネクタプラグ2から接触計測用プローブ4の内に出射され、レンズユニット46で、先端を測定対象物5に当接させた探針43の頭部上に集光される。探針43の頭部上で反射したレーザ光の反射光は、レンズユニット46によってファイバコネクタプラグ2に入光し、光ファイバケーブル21を通って計測装置1に送られ、計測装置1において測定対象物5の運動や変位についての計測が行われる。探針43は、コイルバネ45によって下方に付勢された状態で、リニアベアリング44により上下に移動可能に支持する。ファイバコネクタプラグ2には測定対象物5上への集光を行う非接触計測用プローブ3を連結することもできる。
【選択図】図3
Description
本発明は、レーザ光を用いて測定を行うレーザ計測装置に関するものである。
レーザ光を用いて測定を行うレーザ計測装置としては、測定対象物にレーザ光を照射し測定対象物で反射したレーザ光にドップラ効果によって生じるドップラシフトを利用して測定対象物の振動や速度や変位を測定するレーザドップラ振動計(たとえば、特許文献1)や、測定対象物にレーザ光を照射し測定対象物で反射したレーザ光の強弱より測定対象物の変位を測定するレーザ変位計(たとえば、特許文献2)など、さまざまな測定装置が知られている。
レーザ光を用いて測定を行うレーザ計測装置は、測定対象物で反射したレーザ光を用いて測定を行うため、反射率の低い測定対象物の測定を精度良く行うことができない。
そこで、本発明は、反射率の低い測定対象物についても、レーザ光を用いて、精度良く測定対象物の運動や変位についての測定を行えるようにすることを課題とする。
そこで、本発明は、反射率の低い測定対象物についても、レーザ光を用いて、精度良く測定対象物の運動や変位についての測定を行えるようにすることを課題とする。
前記課題達成のために、本発明は、光ファイバケーブルに接続するプローブ装置を、筐体と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、光学系とを含めて構成したものである。ただし、前記探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、前記光学系は、光ファイバケーブルから出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記光ファイバケーブルに入射するものである。
また、本発明は、光ファイバケーブルに接続するプローブ装置を、筐体と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブと、光ファイバケーブルから出射されるレーザ光を平行光に変換して前記コーナキューブに出射すると共に、前記コーナーキューブによって戻されたレーザ光を前記光ファイバケーブルに入射する光学系とより構成したものである。
また、前記課題達成のために、本発明は、以上のようなプローブ装置と、当該プローブ装置が接続した光ファイバケーブルにレーザ光を出射し、前記光ファイバケーブルから入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測装置とを有するレーザ計測装置を提供する。
また、前記課題達成のために、本発明は、筐体と、前記筐体に収容された、レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測部と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、前記筐体に収容された光学系とを備えたレーザ計測装置も提供する。ここで、前記探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、前記光学系は、前記計測部から出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記計測部に入射するものである。
また、前記課題達成のために、本発明は、筐体と、前記筐体に収容された、レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測部と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブとを備えたレーザ計測装置を提供する。ただし、前記計測部は、前記コーナキューブにレーザ光を出射し、前記コーナキューブは、前記計測部から出射されたレーザ光の進路を反転し、前記計測部に入射するものである。
また、本発明は、前記課題達成のために、レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測装置と、ファイバコネクタプラグと、前記計測装置が出射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに中継し、前記ファイバコネクタプラグに入射したレーザ光を前記計測装置に中継する光ファイバケーブルと、前記ファイバコネクタプラグを接続可能な非接触計測用プローブと、前記ファイバコネクタプラグを接続可能な接触計測用プローブとを備えたレーザ計測システムも提供する。ここで、前記非接触計測用プローブは、当該非接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を前記測定対象物の上に集光すると共に、前記測定対象物で反射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射する光学系を備えている。
また、前記接触計測用プローブは、筐体と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、接触計測用光学系とを備えたものである。また、前記探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、前記接触計測用光学系は、当該接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射するものである。
ただし、前記接触計測用プローブとしては、筐体と、尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブと、当該接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を平行光に変換して前記コーナキューブに出射すると共に、前記コーナーキューブによって戻されたレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射する接触計測用光学系とを備えたものとしてもよい。
ここで、以上のプローブ装置や接触計測用プローブには、前記付勢部材の前記探針を尖端方向に付勢する力の大きさを変更する付勢力調整機構を備えることも好ましい。
以上のように本発明によれば、探針を測定対象物に当接させて探針の変位測定を、参照面やコーナキューブで反射または進路反転されるレーザ光を用いて行えば、探針は測定対象物の運動、変位に伴い運動、変位するので、測定対象物の反射率に関わらずに精度よく測定対象物の測定を行うことができる。
以上のように本発明によれば、探針を測定対象物に当接させて探針の変位測定を、参照面やコーナキューブで反射または進路反転されるレーザ光を用いて行えば、探針は測定対象物の運動、変位に伴い運動、変位するので、測定対象物の反射率に関わらずに精度よく測定対象物の測定を行うことができる。
また、付勢部材の前記探針を尖端方向に付勢する力の大きさを変更する付勢力調整機構を設けた場合には、測定対象物の運動の特性や計測の目的等に応じた、付勢する力の調整を行うことにより、目的とする計測を良好に行うことができるようになる。
以上のように、本発明によれば、反射率の低い測定対象物についても、レーザ光を用いて、精度良く測定対象物の運動や変位についての測定を行うことができる。
以下、本発明の実施形態に係るレーザ計測システムについて説明する。
図1に、レーザ計測システムの構成を示す。
図1aに示すように、レーザ計測システムは計測装置1、ファイバコネクタプラグ2、非接触計測用プローブ3、接触計測用プローブ4を備えている。また、計測装置1とファイバコネクタプラグ2は、光ファイバケーブル21によって接続されている。
図1に、レーザ計測システムの構成を示す。
図1aに示すように、レーザ計測システムは計測装置1、ファイバコネクタプラグ2、非接触計測用プローブ3、接触計測用プローブ4を備えている。また、計測装置1とファイバコネクタプラグ2は、光ファイバケーブル21によって接続されている。
計測装置1は光ファイバケーブル21にレーザ光を出射し、計測装置1から光ファイバケーブル21に入射したレーザ光は光ファイバケーブル21を通ってファイバコネクタプラグ2の先端から出射される。また、ファイバコネクタプラグ2の先端から入射したレーザ光は光ファイバケーブル21に入射し、光ファイバケーブル21を通って計測装置1に送られ、計測装置1で検出される。
次に、ファイバコネクタプラグ2には、図1bに示すように非接触計測用プローブ3を連結することも、図1cに示すように接触計測用プローブ4を連結することもできる。
次に、図1aに示すように、計測装置1は、レーザドップラ振動計であり、レーザ光源11、第1ビームスプリッタ12、第2ビームスプリッタ13、第3ビームスプリッタ14、ミラー15、音響光学素子(AOM)16、光検出器17、結合器18、信号処理部19とを備えている。
次に、図1aに示すように、計測装置1は、レーザドップラ振動計であり、レーザ光源11、第1ビームスプリッタ12、第2ビームスプリッタ13、第3ビームスプリッタ14、ミラー15、音響光学素子(AOM)16、光検出器17、結合器18、信号処理部19とを備えている。
ここで、レーザ計測システムは、図1bに示すようにファイバコネクタプラグ2を非接触計測用プローブ3に連結した形態で、測定対象物5に非接触で計測を行う非接触計測と、図1cに示すようにファイバコネクタプラグ2を接触計測用プローブ4に連結した形態で、測定対象物5に接触計測用プローブ4を接触させて行う接触計測とを行うことができる。なお、非接触計測は反射率が低くない測定対象物5の計測に、接触計測は反射率の低い測定対象物5の計測に用いる。
以下、非接触計測と接触計測の各々について説明する。
まず、ファイバコネクタプラグ2を非接触計測用プローブ3に連結して行う非接触計測について説明する。ここで、非接触計測用プローブ3は、ファイバコネクタプラグ2の先端から非接触計測用プローブ3に入射したレーザ光を集光するレンズ装置である。なお、非接触計測用プローブ3は焦点距離が可変できるように構成してもよい。
まず、ファイバコネクタプラグ2を非接触計測用プローブ3に連結して行う非接触計測について説明する。ここで、非接触計測用プローブ3は、ファイバコネクタプラグ2の先端から非接触計測用プローブ3に入射したレーザ光を集光するレンズ装置である。なお、非接触計測用プローブ3は焦点距離が可変できるように構成してもよい。
さて、ファイバコネクタプラグ2を非接触計測用プローブ3に連結した形態による計測においては、まず、計測の開始に先立って、図1bに示すように測定対象物5の上に光スポットが形成されるように非接触計測用プローブ3の固定や焦点距離の調整を行う。
そして、計測装置1において、信号処理部19は、レーザ光源11に周波数f0のレーザ光の出射を開始させる。また、信号処理部19は、周波数fMの信号を音響光学素子16に出力する。
すると、レーザ光源11から出射された周波数f0のレーザビームは、第1ビームスプリッタ12で二分され、二分された一方のビームは、ミラー15で反射し、第3ビームスプリッタ14を介して、光検出器17に周波数f0の参照光として送られる。
一方、第1ビームスプリッタ12で二分された他方のビームは第2ビームスプリッタ13を通過して結合器18に入射し、結合器18によって光ファイバケーブル21に出射される。そして、光ファイバケーブル21に入射したレーザ光は光ファイバを通って、ファイバコネクタプラグ2の先端から非接触計測用プローブ3に入射する。
そして、図1bに示すように、非接触計測用プローブ3は、ファイバコネクタプラグ2の先端から入射したレーザ光を集光し測定対象物5上に光スポットを形成する。測定対象物5で反射したレーザ光の反射光は、非接触計測用プローブ3に入射し非接触計測用プローブ3によってファイバコネクタプラグ2の先端から光ファイバケーブル21に入射される。
そして、光ファイバケーブル21に入射された反射光は光ファイバケーブル21を通って結合器18に入射する。結合器18に入射した反射光は、結合器18によって第2ビームスプリッタ13に出射され、第2ビームスプリッタ13から音響光学素子16に送られる。音響光学素子16は、信号処理部19から入力する周波数fMの信号を用いて、2ビームスプリッタから入射するレーザ光の周波数を周波数fMシフトし、第3ビームスプリッタ14を介して光検出器17に送る。ここで、測定対象物5による反射光の周波数には、測定対象物5の表面の速度に応じたドップラシフトfDが生じており、反射光の周波数はf0+fDとなる。したがって、音響光学素子16で周波数fM分、周波数がシフトされて光検出器17に送られた反射光の周波数はf0+fD+fMとなる。
したがって、光検出器17において、第3ビームスプリッタ14からの入射光を検出した信号中には、周波数f0の参照光と周波数f0+fD+fMの反射光との干渉によるfM±fDのビート信号が観測される。
そこで、信号処理部19は、光検出器17で検出した信号中のビート信号を参照信号の周波数fMでFM復調して、測定対象物5の速度を算出する。また、この速度を解析して、測定対象物5の表面の加速度や変位などを算出する。
以上、ファイバコネクタプラグ2を非接触計測用プローブ3に連結して行う非接触計測について説明した。
次に、ファイバコネクタプラグ2を接触計測用プローブ4に連結して行う接触計測について説明する。
まず、接触計測用プローブ4の構成について説明する。
図2a1に接触計測用プローブ4の外観を、図2a2に接触計測用プローブ4の断面構造を示す
図中の上下左右を接触計測用プローブ4の上下左右として説明すると、接触計測用プローブ4は、上下方向を軸方向とする概略管状の外筒部41と、上下方向を軸方向とする内筒部42とを有する。内筒部42は外筒部41の内側に上方から挿入された形態で配置されており、内筒部42の下部の外周面に設けられた雄ネジと、外筒部41の上部の内周面に設けられた雌ネジとが螺合することにより、内筒部42と外筒部41とは連結されている。
次に、ファイバコネクタプラグ2を接触計測用プローブ4に連結して行う接触計測について説明する。
まず、接触計測用プローブ4の構成について説明する。
図2a1に接触計測用プローブ4の外観を、図2a2に接触計測用プローブ4の断面構造を示す
図中の上下左右を接触計測用プローブ4の上下左右として説明すると、接触計測用プローブ4は、上下方向を軸方向とする概略管状の外筒部41と、上下方向を軸方向とする内筒部42とを有する。内筒部42は外筒部41の内側に上方から挿入された形態で配置されており、内筒部42の下部の外周面に設けられた雄ネジと、外筒部41の上部の内周面に設けられた雌ネジとが螺合することにより、内筒部42と外筒部41とは連結されている。
次に、接触計測用プローブ4は、上下方向を軸方向とする探針43を有し、探針43は、外筒部41の内側に下方から挿入された形態で配置されている。また、探針43は、外筒部41の下部の内側に固定したリニアベアリング44によって、外筒部41に対して上下にスライド可能に支持されている。
また、探針43は上端に左右に広がった形状を有する頭部を有し、頭部の上面は水平であり、また、頭部の上面は鏡面、または、高反射率の面に加工されている。
そして、上端が内筒部42の周縁部の下端に当接し、下端が探針43の頭部の上面の周縁部に当接したコイルバネ45によって、探針43は下方に付勢されている。なお、探針43の所定位置より下方への移動は、外筒部41の内側に設けた、探針43の頭部の下面の周縁部と当接する凸部412によって制限されるようになっている。
そして、上端が内筒部42の周縁部の下端に当接し、下端が探針43の頭部の上面の周縁部に当接したコイルバネ45によって、探針43は下方に付勢されている。なお、探針43の所定位置より下方への移動は、外筒部41の内側に設けた、探針43の頭部の下面の周縁部と当接する凸部412によって制限されるようになっている。
そして、内筒部42の上端部には、ファイバコネクタプラグ2を接続するためのファイバコネクタレセプタクル421が設けられている。また、内筒部42の内側には、ファイバコネクタプラグ2がファイバコネクタレセプタクル421に接続した状態でファイバコネクタプラグ2の先端から内筒部42の内側を下方に向かって出射されるレーザ光を、コイルバネ45の中空部を通して、探針43の頭部の上面上に集光するためのレンズユニット46が固定されている。
次に、内筒部42の上部には、外筒部41の上部の外周面の上部をスカート状に上方より覆うように設けたカバー422が連結されており、外筒部41の外周面の、カバー422の下端周辺となる高さ周辺の位置には、上下方向に刻んだ目盛411が印字されている。
さて、このような構成において、外筒部41を内筒部42に対して相対的に回転させると、内筒部42の雄ネジと外筒部41の雌ネジとの螺合の作用により、内筒部42は外筒部41に対して相対的に上下方向に移動する。また、カバー422も、内筒部42と一体となって一緒に回転し、外筒部41に対して相対的に上下方向に移動する。したがって、カバー422の下端の位置の、外筒部41の外周面の目盛411を読み取ることにより、内筒部42の外筒部41に対する相対的な移動量を確認することができる。
そして、この移動によって、コイルバネ45の上端の当接位置と下端の当接位置との距離が変化し、コイルバネ45が探針43を下方へ付勢する力も変化する。
さて、このような接触計測用プローブ4にファイバコネクタプラグ2を連結した形態で行う接触計測は次のように行う。
この接触計測に先だって、ユーザは、まず、外筒部41を内筒部42に対して相対的に回転させ、コイルバネ45が探針43を下方へ付勢する力が所望の力となるように、外筒部41の外周面の目盛411を参照等して調整する。
さて、このような接触計測用プローブ4にファイバコネクタプラグ2を連結した形態で行う接触計測は次のように行う。
この接触計測に先だって、ユーザは、まず、外筒部41を内筒部42に対して相対的に回転させ、コイルバネ45が探針43を下方へ付勢する力が所望の力となるように、外筒部41の外周面の目盛411を参照等して調整する。
そして、図3a1、b1に示すように、探針43をコイルバネ45の付勢の力に逆らって幾分上方に移動した状態で、探針43の下部が測定対象物5に当接する状態となるように接触計測用プローブ4を固定する。ここで、この状態で、測定対象物5が図3a1と図3a2、図3b1と図3b2に示すように上下に移動すると、探針43は測定対象物5の移動に伴い上下に移動する。
一方、計測装置1は、上述したファイバコネクタプラグ2に非接触計測用プローブ3を連結して行う非接触計測のときと同様な動作を行う。
すると、図3b1、b2に示すように、ファイバコネクタプラグ2の先端から出射されるレーザ光が探針43の頭部の上面に照射され、探針43の頭部の上面で反射したレーザ光の反射光がファイバコネクタプラグ2の先端に入射する。
すると、図3b1、b2に示すように、ファイバコネクタプラグ2の先端から出射されるレーザ光が探針43の頭部の上面に照射され、探針43の頭部の上面で反射したレーザ光の反射光がファイバコネクタプラグ2の先端に入射する。
そして、これにより、計測装置1の信号処理部19で、探針43の頭部の上面の速度、加速度、変位等の探針43の運動や変位についての計測が行われる。
ここで、探針43の頭部の上面は測定対象物5の移動に伴い上下に移動するので、結果、信号処理部19で測定対象物5の速度や加速度や変位等が算出されることとなる。
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように、本実施形態によれば、反射率が低くない測定対象物5については、ファイバコネクタプラグ2に非接触計測用プローブ3を連結して、測定対象物5と非接触でレーザ光による速度や加速度や変位といった測定対象物5の運動や変位についての計測が行えると共に、反射率が低い測定対象物5についても、ファイバコネクタプラグ2に連結するプローブを接触計測用プローブ4に交換するだけで、レーザ光を用いた測定対象物5の運動や変位についての高精度な計測を行うことができる。
ここで、探針43の頭部の上面は測定対象物5の移動に伴い上下に移動するので、結果、信号処理部19で測定対象物5の速度や加速度や変位等が算出されることとなる。
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように、本実施形態によれば、反射率が低くない測定対象物5については、ファイバコネクタプラグ2に非接触計測用プローブ3を連結して、測定対象物5と非接触でレーザ光による速度や加速度や変位といった測定対象物5の運動や変位についての計測が行えると共に、反射率が低い測定対象物5についても、ファイバコネクタプラグ2に連結するプローブを接触計測用プローブ4に交換するだけで、レーザ光を用いた測定対象物5の運動や変位についての高精度な計測を行うことができる。
また、接触計測用プローブ4の、コイルバネ45の探針43を測定対象物5に向かって付勢する力を、外筒部41を内筒部42に対して回転させるだけの簡易な作業で任意に調整することができるので、測定対象物5の運動の特性や計測の目的等に応じた調整を行うことにより、目的とする計測を良好に行うことができるようになる。
ところで、以上の実施形態では、コイルバネ45を用いて上方から探針43を下方に押しつけるように力を加えたが、コイルバネ45を用いて下方より探針43を下方に引き付けるように力を加えるようにしてもよい。また、コイルバネ45に代えて任意の弾性部材を用いて、探針43を下方に付勢する力を加えるようにしてもよい。
また、以上の実施形態では、計測装置1がレーザドップラ振動計であるものとして説明したが、計測装置1は、レーザ光を測定対象物5に照射し、測定対象物5で反射したレーザ光を用いて、測定対象物5の速度や変位や振動等の測定を行うものであれば、レーザ干渉変位計など任意の装置を用いることができる。
また、以上の実施形態では、探針43の頭部の上面を鏡面、または、高反射率の面に加工して、レーザ光を反射するようにしたが、探針43の頭部の上面でレーザ光を反射する代わりに、図4に示すように、探針43の頭部にコーナキューブ47を固定すると共に、レンズユニット46でファイバコネクタプラグ2の先端から入射するレーザ光を平行光に変換して、コイルバネ45の中空部を通して、コーナキューブ47に出射するようにしてもよい。ここで、コーナキューブ47は、レンズユニット46から平行光として入射するレーザ光の進路を反転する。進路が反転されたレーザ光はレンズユニット46によって、ファイバコネクタプラグ2に入射する。
このように、平行光とコーナキューブ47を用いることにより、探針43のストローク(上下移動距離)が大きい場合でも、良好に安定した計測を行うことができる。
また、以上の実施形態では、接触計測用プローブ4と計測装置1とを別体として構成したが、図5aに外観を図5bに断面構造を示すように、接触計測用プローブ4と計測装置1とを一体化してレーザ計測装置を構成することもできる。なお、この場合、ファイバコネクタプラグ2と光ファイバケーブル21は不要となる。
また、以上の実施形態では、接触計測用プローブ4と計測装置1とを別体として構成したが、図5aに外観を図5bに断面構造を示すように、接触計測用プローブ4と計測装置1とを一体化してレーザ計測装置を構成することもできる。なお、この場合、ファイバコネクタプラグ2と光ファイバケーブル21は不要となる。
ここで、図5a、bにおいて、100が計測装置1の信号処理部19を構成する電子回路を搭載した電子回路基板、101が計測装置1の光学系を構成する光学素子を搭載した光学基板であり、光学基板101からレンズユニット46にレーザビームが出射される
なお、102は計測装置1に電力を供給する電源ケーブルであり、103は計測装置1の計測結果の出力等を行うための信号ケーブルである。
なお、102は計測装置1に電力を供給する電源ケーブルであり、103は計測装置1の計測結果の出力等を行うための信号ケーブルである。
ここで、このようにレーザ計測装置を構成する場合においても、図5cに示すように探針43の頭部に固定したコーナキューブ47を用いてレーザ光の進路を反転するようにしてもよい。また、この場合において、図5cに示すように、計測装置1の光学基板101から平行光としてレーザ光を出射する場合には、レンズユニット46は不要となる。なお、計測装置1の光学基板101から非平行光としてレーザ光を出射する場合には、レンズユニット46を用いてレーザ光を平行光に変換してコーナキューブ47に出射するようにする。
1…計測装置、2…ファイバコネクタプラグ、3…非接触計測用プローブ、4…接触計測用プローブ、5…測定対象物、11…レーザ光源、12…第1ビームスプリッタ、13…第2ビームスプリッタ、14…第3ビームスプリッタ、15…ミラー、16…音響光学素子、17…光検出器、18…結合器、19…信号処理部、21…光ファイバケーブル、41…外筒部、42…内筒部、43…探針、44…リニアベアリング、45…コイルバネ、46…レンズユニット、47…コーナキューブ、411…目盛、421…ファイバコネクタレセプタクル、422…カバー。
Claims (10)
- 光ファイバケーブルに接続するプローブ装置であって、
筐体と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、
前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
光学系とを有し、
前記探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、
前記光学系は、光ファイバケーブルから出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記光ファイバケーブルに入射することを特徴とするプローブ装置。
- 光ファイバケーブルに接続するプローブ装置であって、
筐体と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、
前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブと、
光ファイバケーブルから出射されるレーザ光を平行光に変換して前記コーナキューブに出射すると共に、前記コーナーキューブによって戻されたレーザ光を前記光ファイバケーブルに入射する光学系とを有することを特徴とするプローブ装置。
- 請求項1または2記載のプローブ装置であって、
前記付勢部材の前記探針を尖端方向に付勢する力の大きさを変更する付勢力調整機構を備えていることを特徴とするプローブ装置。
- 請求項1、2または3記載のプローブ装置と、
前記プローブ装置が接続した光ファイバケーブルにレーザ光を出射し、前記光ファイバケーブルから入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測装置とを有することを特徴とするレーザ計測装置。
- 筐体と、
前記筐体に収容された、レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測部と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、
前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
前記筐体に収容された光学系とを有し、
前記探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、
前記光学系は、前記計測部から出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記計測部に入射することを特徴とするレーザ計測装置。
- 筐体と、
前記筐体に収容された、レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測部と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、
前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブとを有し、
前記計測部は、前記コーナキューブにレーザ光を出射し、
前記コーナキューブは、前記計測部から出射されたレーザ光の進路を反転し、前記計測部に入射することを特徴とするレーザ計測装置。
- 請求項5または6記載のレーザ計測装置であって、
前記付勢部材の前記探針を尖端方向に付勢する力の大きさを変更する付勢力調整機構を備えていることを特徴とするレーザ計測装置。
- レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測装置と、
ファイバコネクタプラグと、
前記計測装置が出射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに中継し、前記ファイバコネクタプラグに入射したレーザ光を前記計測装置に中継する光ファイバケーブルと、
前記ファイバコネクタプラグを接続可能な非接触計測用プローブと、
前記ファイバコネクタプラグを接続可能な接触計測用プローブとを有し、
前記非接触計測用プローブは、当該非接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を前記測定対象物の上に集光すると共に、前記測定対象物で反射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射する光学系を有し、
前記接触計測用プローブは、
筐体と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
接触計測用光学系とを有し、
探針は、前記尖端と反対側の端の面としてレーザ光を反射する参照面を有し、
前記接触計測用光学系は、当該接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を前記探針の前記参照面の上に集光すると共に、前記参照面で反射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射することを特徴とするレーザ計測システム。
- レーザ光を出射し、入射するレーザ光を用いて測定対象物の計測を行う計測装置と、
ファイバコネクタプラグと、
前記計測装置が出射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに中継し、前記ファイバコネクタプラグに入射したレーザ光を前記計測装置に中継する光ファイバケーブルと、
前記ファイバコネクタプラグを接続可能な非接触計測用プローブと、
前記ファイバコネクタプラグを接続可能な接触計測用プローブとを有し、
前記非接触計測用プローブは、当該非接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を前記測定対象物の上に集光すると共に、前記測定対象物で反射したレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射する光学系を有し、
前記接触計測用プローブは、
筐体と、
尖端が前記筐体から突出するように前記筐体に緩貫した探針と、
前記探針を前記筐体に対して前記探針の軸方向に直動可能に支持する直動軸受と、前記探針を尖端方向に付勢する付勢部材と、
前記探針の前記尖端と反対側の端部に固定されたコーナキューブと、
当該接触計測用プローブが前記ファイバコネクタプラグに接続した状態で、前記ファイバコネクタプラグから出射されるレーザ光を平行光に変換して前記コーナキューブに出射すると共に、前記コーナーキューブによって戻されたレーザ光を前記ファイバコネクタプラグに入射する接触計測用光学系とを有することを特徴とするレーザ計測システム。
- 請求項8または9記載のレーザ計測システムであって、
接触計測用プローブは、前記付勢部材の前記探針を尖端方向に付勢する力の大きさを変更する付勢力調整機構を備えていることを特徴とするレーザ計測システム。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019100735A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 株式会社小野測器 | 光干渉計 |
| CN111077334A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-28 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 速度矢量测量光纤传感器及测量方法 |
| WO2021065106A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 沖電気工業株式会社 | 振動計 |
| WO2022049625A1 (ja) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 大塚電子株式会社 | 光学測定システム、光学測定方法および測定プログラム |
| CN114886554A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-12 | 桂林市啄木鸟医疗器械有限公司 | 可测量切割深度并自动调节功率的工作尖和治疗仪及方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04249719A (ja) * | 1991-01-07 | 1992-09-04 | Ono Sokki Co Ltd | 光ファイバ・レーザドップラ振動計 |
| JPH10142253A (ja) * | 1996-11-07 | 1998-05-29 | Suzuki Motor Corp | 振動検出センサ及びこれを用いた振動測定装置 |
| JP2005345329A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 測長用レーザ干渉計 |
| JP2006010693A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Polytec Gmbh | 物体の光学的測定を行うための装置及びその装置を用いた測定方法 |
| JP2006078367A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 測定用プローブ |
| JP2007155440A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Institute Of Physical & Chemical Research | 微小力測定装置、微小力測定方法及び微小表面形状測定プローブ |
| JP2009145095A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Canon Inc | 三次元形状測定装置 |
| JP2011209034A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Kohzu Precision Co Ltd | レーザー変位計による計測方法とその制御回路 |
| JP2012185019A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 接触式変位測定器 |
-
2014
- 2014-11-21 JP JP2014236228A patent/JP2016099221A/ja active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04249719A (ja) * | 1991-01-07 | 1992-09-04 | Ono Sokki Co Ltd | 光ファイバ・レーザドップラ振動計 |
| JPH10142253A (ja) * | 1996-11-07 | 1998-05-29 | Suzuki Motor Corp | 振動検出センサ及びこれを用いた振動測定装置 |
| JP2005345329A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 測長用レーザ干渉計 |
| JP2006010693A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Polytec Gmbh | 物体の光学的測定を行うための装置及びその装置を用いた測定方法 |
| JP2006078367A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 測定用プローブ |
| JP2007155440A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Institute Of Physical & Chemical Research | 微小力測定装置、微小力測定方法及び微小表面形状測定プローブ |
| JP2009145095A (ja) * | 2007-12-12 | 2009-07-02 | Canon Inc | 三次元形状測定装置 |
| JP2011209034A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Kohzu Precision Co Ltd | レーザー変位計による計測方法とその制御回路 |
| JP2012185019A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 接触式変位測定器 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019100735A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 株式会社小野測器 | 光干渉計 |
| WO2021065106A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 沖電気工業株式会社 | 振動計 |
| JP2021056091A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 沖電気工業株式会社 | 振動計 |
| JP7314749B2 (ja) | 2019-09-30 | 2023-07-26 | 沖電気工業株式会社 | 振動計 |
| CN111077334A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-28 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 速度矢量测量光纤传感器及测量方法 |
| WO2022049625A1 (ja) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 大塚電子株式会社 | 光学測定システム、光学測定方法および測定プログラム |
| JP7055523B1 (ja) * | 2020-09-01 | 2022-04-18 | 大塚電子株式会社 | 光学測定システム、光学測定方法および測定プログラム |
| JP2022088559A (ja) * | 2020-09-01 | 2022-06-14 | 大塚電子株式会社 | 光学測定システム、光学測定方法および測定プログラム |
| CN116075685A (zh) * | 2020-09-01 | 2023-05-05 | 大塚电子株式会社 | 光学测定系统、光学测定方法以及测定程序 |
| JP7711951B2 (ja) | 2020-09-01 | 2025-07-23 | 大塚電子株式会社 | 光学測定システム |
| CN114886554A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-12 | 桂林市啄木鸟医疗器械有限公司 | 可测量切割深度并自动调节功率的工作尖和治疗仪及方法 |
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