| 主权项 |
1.一种位移感测器,具备有: 投光部; 具有遮光罩和受光元件之受光部; 第1集光元件,将该投光部所出射之光束集光在计 测对象物体; 第2集光元件,将来自该计测对象物体之反射光束 朝受光部集光; 第1光路控制元件,系在该投光部至该计测对象物 体之投光光路中,且配置在该计测对象物体至该受 光部之受光光路中,将由该第1集光元件和该投光 部所规定之投光光轴与由该第2集光元件和该受光 部所规定之受光光轴设定为在计测对象物体侧为 同轴; 光路长度扫描机构,配置在投光光轴与受光光轴为 同轴的光路中且投光光路及受光光路中的光束为 非平行的场所,用以使自投光部到计测对象物体之 光路长度及自计测对象物体到受光部之光路长度 作连续地变化; 遮光罩系配置在由第2集光元件往受光元件之光路 中,在第2集光元件,当用以集光反射光束的位置依 光路长度扫描机构而变化时,变化把反射光束的一 部份予以遮光的比例,受光元件系接受通过遮光罩 的光束, 依据在光路长度扫描机构变化之受光元件的输出 信号,以取得截至计测对象物体为止的距离之资讯 。2.如申请专利范围第1项之位移感测器,其中 具备有是第1集光元件且为第2集光元件之第6集光 元件,该第1光路控制元件系配置在该第6集光元件 和该投光部以及该受光部之间。3.如申请专利范 围第1项之位移感测器,其中 该光路长度扫描机构系再具备第2光路控制元件, 具有面对光轴垂直地配置,沿着被设为同轴的光轴 方向作位移的反射面,用以把由投光部所出射的光 束引导至该反射面、同时将在其反射面反射的光 束往计测对象物体引导,且把来自计测对象物体之 反射光束,以逆方向引导至与朝前述计测对象物体 引导光束的光路相同的光路上。4.如申请专利范 围第2项之位移感测器,其中 该光路长度扫描机构系再具备第2光路控制元件, 具有面对光轴垂直地配置,沿着被设为同轴的光轴 方向作位移的反射面,用以把由投光部所出射的光 束引导至该反射面、同时将在其反射面反射的光 束往计测对象物体引导,且把来自计测对象物体之 反射光束,以逆方向引导至与朝前述计测对象物体 引导光束的光路相同的光路上。5.如申请专利范 围第3项之位移感测器,其中 该第2光路控制元件系配置在该第1光路控制元件 和该反射面之间, 该第1集光元件系由第3集光元件和第4集光元件所 构成, 该第2集光元件系由第3集光元件和第5集光元件所 构成, 该第4集光元件系于该投光部至该反射面的光路中 集中或分散配置之单一或复数个透镜,其中的至少 1个透镜系配置在该投光部至该第2光路控制元件 的光路中,将该投光部所出射的光束集光在该反射 面附近, 该第3集光元件系于该反射面和该计测对象物体之 间集中或分散配置之单一或复数个透镜,其中的至 少1个透镜系配置在该第2光路控制元件和该计测 对象物体之间,将在该反射面反射的光束朝该计测 对象物体集光,同时将来自该计测对象物体之反射 光束集光在该反射面附近, 该第5集光元件系于该反射面至该受光部的光路中 集中或分散配置之单一或复数个透镜,其中的至少 1个透镜系配置在该第2光路控制元件到该受光部 的光路中,在该计测对象物体被反射之后把在该反 射面反射之光束朝该受光部集光。6.如申请专利 范围第5项之位移感测器,其中 具备有是第4集光元件且为该第5集光元件之第7集 光元件,该第7集光元件系配置在该第1光路控制元 件和该第2光路控制元件之间。7.如申请专利范围 第5项之位移感测器,其中 具备有是第3集光元件且为该第4集光元件且为该 第5集光元件之第8集光元件,且该第8集光元件系配 置在该第2光路控制元件和该反射面之间。8.如申 请专利范围第6项之位移感测器,其中 该投光部和该受光部系被配置成相对于该第1光路 控制元件的作用,相互成为镜像的位置关系。9.如 申请专利范围第8项之位移感测器,其中 该反射面沿着光轴方向位移的区域系设定为不包 含有,该投光部所出射的光束其被该第4集光元件 集光的位置。10.如申请专利范围第8项之位移感测 器,其中 该反射面沿着光轴方向位移之区域系设定成包含 有,由该投光部出射之光束其被该第4集光元件集 光的位置,该计测对象物体在有效计测区域内时, 来自该计测对象物体之反射光束其可被该第3集光 元件集光的区域系设定成不包含有,该投光部所出 射的光束其被该第4集光元件集光的位置。11.如申 请专利范围第10项之位移感测器,其中具备有: 沿着光轴方向位移之该反射面的位移系周期性地 振动,由该反射面之位置和由该投光部所出射的光 来其被第4集光元件所集光的位置为一致时所产生 之该受光元件的输出信号,以选择取得该反射面之 位移为在往路中时的输出信号或在复路中时的输 出信号之中任意决定的一方之手段; 以被选择取得之输出信号为基准,在该投光部所出 射之光束在该计测对象物体上集光时,计测获得依 其反射光束而发生之该受光元件的输出信号为止 的时间之手段; 依该计测之时间以取得截至计测对象物体为止的 距离之资讯的手段。12.如申请专利范围第5项之位 移感测器,其中 该第4集光元件系由准直透镜和中间透镜所构成, 该准直透镜系配置在投光部和第2光路控制元件之 间,把由投光部所出射的光束设定为大略平行,该 中间透镜系配置在该第2光路控制元件和该反射面 之间,将略平行的光束集光在该反射面附近, 该第5集光元件系由该中间透镜和受光透镜所构成 ,该受光透镜系配置在该受光部和该第2光路控制 元件之间,将来自计测对象物体之反射光束集光在 受光部。13.如申请专利范围第12项之位移感测器, 其中 该准直透镜和该受光透镜为共通的透镜,系配置在 该第1光路控制元件和该第2光路控制元件之间。14 .如申请专利范围第12或13项之位移感测器,其中 该投光部系出射直线偏光, 该第2光路控制元件系,该直线偏光为对入射面垂 直或平行般配置之偏光射束分裂器,具有面对该投 光部所出射之波长的1/4波长板,系配置于该偏光射 束分裂器所出射的光束朝该中间透镜的光路中,且 ,在该反射面被反射之后由该中间透镜出射之光束 朝该偏光射束分裂器之光路中。15.如申请专利范 围第4至10项、11.13项中任一项之位移感测器,其中 具备有: 反射面用投光部,相对于反射面(6)把光束由垂直方 向以外予以出射;和 位置检测元件,系受光由该反射面反射且自反射面 用投光部出射的光束; 依据该位置检测元件之输出信号和该受光部之输 出信号,取得有关到计测对象物体为止的距离之资 讯。图式简单说明: 第1图:表示本发明之实施形态的光学系统构成图 。 第2图:表示本发明之其他实施形态的光学系统构 成图。 第3图:表示在第1图的实施形态之光学系统构成中, 光路长度扫描机构设定光路长度为短之状态下之 照射光束图。 第4图:表示在第1图的实施形态之光学系统构成中, 在计测对象物体为镜面物体之场合、光路长度扫 描机构设定光路长度为短之状态下之反射光束图 。 第5图:表示在第1图的实施形态之光学系统构成中, 在计测对象物体为扩散反射物体之场合、光路长 度扫描机构设定光路长度为短之状态下之反射光 束图。 第6图:表示伴随光路光扫描机构之作动的光路长 度之变化和受光部的输出信号之时间变化图。 第7图:系表示在遮光罩使用刀刃,在受光元件使用2 分割光电二极管之实施形态之光学系统构成图。 第8图:系表示在遮光罩使用刀刃,在受光元件使用2 分割光电二极管之实施形态之光学系统构成中,光 路长度扫描机构设定光路长度为短之状态下之反 射光束图。 第9图:系表示在遮光罩使用刀刃,在受光元件使用2 分割光电二极管之实施形态之光学系统构成中,光 路长度扫描机构设定光路长度为长之状态下之反 射光束图。 第10图:表示本发明之其他实施形态的光学系统构 成图。 第11图:表示第10图之实施形态的其他光学系统构 成图。 第12图:表示本发明之其他实施形态的光学系统构 成图。 第13图:表示第12图之实施形态之其他光学系统构 成图。 第14图:表示在第12图之实施形态中,使用第6集光元 件的光学系统构成图。 第15图:表示在第12图之实施形态中,使用第6集光元 件的其他光学系统构成图。 第16图:表示本发明之其他实施形态的光学系统构 成图。 第17图:表示第16图之实施形态的其他光学系统构 成图。 第18图:表示本发明之其他实施形态的光学系统构 成图。 第19图:表示第18图之实施形态的其他光学系统构 成图。 第20图:表示本发明之其他实施形态的光学系统构 成图。 第21图:表示第20图之实施形态的其他光学系统构 成图。 第22图:表示本发明之其他实施形态中之光学系统 构成和由投光部所出射的光束之关系图。 第23图:表示在第22图之实施形态中之其他光学系 统构成和由投光部所出射的光束之关系图。 第24图:表示在本发明之其他实施形态中之光学系 统构成和光束之关系图。 第25图:表示在第24图之实施形态中之受光元件的 输出信号图。 第26图:表示本发明之其他实施形态的光学系统构 成图。 第27图:表示第26图之实施形态的其他光学系统构 成图。 第28图:表示本发明之其他实施形态的光学系统构 成图。 第29图:表示第28图之实施形态的其他光学系统构 成图。 第30图:表示本发明之其他实施形态的光学系统构 成图。 第31图:表示本发明之其他实施形态的光学系统构 成图。 第32图:表示光路长度扫描机构之悬臂的构成例图 。 第33图:表示本发明之实施形态的感测头之内部构 成图。 第34图:表示本发明之实施形态的感测头所接续之 控制器部的内部构成图。 第35图:表示本发明之位移感测器的整体图。 第36图:表示本发明之第13实施形态的受光元件,位 置检测元件的输出信号和位置检测元件输出的演 算结果图。 第37图:表示本发明实施形态之位移量计测之流动 的流程图。 第38图:表示本发明其他实施形态之光学系统的构 成图。 第39图:表示本发明其他实施形态之感测头的内部 构成图。 第40图:表示本发明其他实施形态之连接至感测头 之控制器部的内部构成图。 第41图:表示本发明其他实施形态之与受光元件的 输出信号相关连之波形图。 第42图:表示本发明其他实施形态之位移量计测之 流动的流程图。 第43图:本发明实施形态之感测头的斜视图。 第44图:本发明实施形态之感测头的正面图。 第45图:表示在本发明实施形态的感测头中之光学 系统的侧面图。 第46图:表示依本发明之其他光学系统构成的实施 形态图。 第47图:表示依本发明之其他光学系统构成的实施 形态图。 第48图:表示依习知三角测量法的位移计测之光学 系统图。 |
