(57)【要約】【課題】鏡筒部の被検物に干渉に起因した破損を未然に防止することができる測定装置を提供する。【解決手段】３Ｄスキャナー光学ヘッド１２の鏡筒部４２側とカメラ部２６側とを分離し、鏡筒部４２を、衝突退避機構４１を介してカメラ部２６側に支持する。これにより、鏡筒部４２が外力を受けた際には、衝突退避機構４１によって、鏡筒部４２のカメラ部２６に対する相対移動を許容でき、外力の入力に起因した３Ｄスキャナー光学ヘッド１２への破損を未然に防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物に挿入される鏡筒部と、該鏡筒部を介して得られた像を撮像するカメラ部とが測定用ヘッドに設けられた測定装置において、
前記測定用ヘッドの前記鏡筒部側と前記カメラ部側とを分離するとともに、前記鏡筒部が外力を受けた際に該鏡筒部の前記カメラ部に対する相対移動を許容する退避機構を介して前記鏡筒部を前記カメラ部側に支持したことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記相対移動は、前記鏡筒部の軸方向に向けた相対移動、及び前記カメラ部と鏡筒部に設けられた光学系との光軸に対する横方向への相対移動が同時に行われることを特徴とした請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記退避機構を、前記カメラ部側に設けられた略平板状のカメラ側基台と、前記鏡筒部側に設けられた略平板状の鏡筒側基台と、前記カメラ側基台及び前記鏡筒側基台が当接する方向へ付勢する付勢部材とで構成し、
前記カメラ側基台及び前記鏡筒側基台の一方側にガイド溝を設けるとともに、前記カメラ側基台及び前記鏡筒側基台の他方側に前記ガイド溝で案内される被案内部を設け、該被案内部が前記ガイド溝にガイドされることで前記相対移動を許容することを特徴とした請求項１又は２記載の測定装置。
【請求項４】
前記ガイド溝を略楔状の横断面形状に設定し、前記被案内部が前記ガイド溝の傾斜面に沿ってガイドされることで、前記鏡筒部の軸方向に向けた相対移動と、前記カメラ部の光軸に対する横方向への相対移動とを同時に行うことを特徴とした請求項３記載の測定装置。
【請求項５】
前記カメラ部と前記鏡筒部とが相対移動したことを検出する検出装置を設け、前記カメラ部と前記鏡筒部とが所定の許容量以上の相対移動したことを前記検出装置が検出した際に前記測定用ヘッドの移動を停止することを特徴とした請求項１から４にいずれか記載の測定装置。
【請求項６】
前記検出装置を光遮断式のセンサで構成したことを特徴とする請求項５記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検物の内面を測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検物の内面を測定する装置としては、形状測定装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この形状測定装置としては、図８に示すような３Ｄスキャナー光学ヘッド８０１を備えたものが知られており、該３Ｄスキャナー光学ヘッド８０１は、中空状の被検物８０２の内面８０３に測定光を照射するとともに、前記被検物８０２に照射した測定光の像を取得して、当該被検物８０２内面８０３の形状を測定できるように構成されている。
【０００４】
この３Ｄスキャナー光学ヘッド８０１は、前記被検物８０２に挿入される鏡筒部８１１と、該鏡筒部８１１を介して前記被検物８０２の内面８０３にライン状の測定光を照射する光出力部８１２と、前記内面８０３に照射された測定光の画像を前記鏡筒部８１１を介して取得するカメラ部８１３とを備えており、該カメラ部８１３で得られた画像を制御部８１４において光切断法で解析することで、前記内面８０３の三次元測定を行えるように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２２０３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような測定装置にあっては、計測時において３Ｄスキャナー光学ヘッド８０１の鏡筒部８１１が被検物８０２と干渉することがある。
【０００７】
この場合、その衝撃により３Ｄスキャナー光学ヘッド８０１が破損する恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、鏡筒部の被検物に干渉に起因した破損を未然に防止することができる測定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために本発明の請求項１の測定装置にあっては、被検物に挿入される鏡筒部と、該鏡筒部を介して得られた像を撮像するカメラ部とが測定用ヘッドに設けられた測定装置において、前記測定用ヘッドの前記鏡筒部側と前記カメラ部側とを分離するとともに、前記鏡筒部が外力を受けた際に該鏡筒部の前記カメラ部に対する相対移動を許容する退避機構を介して前記鏡筒部を前記カメラ部側に支持した。
【００１０】
すなわち、被検物の内面を測定する際には、測定用ヘッドを移動して該測定用ヘッドに設けられた鏡筒部を前記被検物に挿入する。このとき、前記鏡筒部が前記被検物と干渉することがあり、この場合、前記鏡筒部には外力が入力されることとなる。
【００１１】
ここで、前記測定用ヘッドの前記鏡筒部側と前記カメラ部側とは分離されており、前記鏡筒部は、退避機構を介して前記カメラ部側に支持されている。このため、前記鏡筒部が外力を受けた際には、前記退避機構によって、前記鏡筒部の前記カメラ部に対する相対移動が許容される。
【００１２】
これにより、前記鏡筒部を退避できるので、前記外力の入力に起因した前記測定用ヘッドへの破損が防止される。
【００１３】
また、請求項２の測定装置においては、前記相対移動は、前記鏡筒部の軸方向に向けた相対移動、及び前記カメラ部と鏡筒部に設けられた光学系との光軸に対する横方向への相対移動が同時に行われる。
【００１４】
すなわち、前記鏡筒部が外力を受けた際には、前記鏡筒部側と前記カメラ部側とは、前記鏡筒部の軸方向へ相対移動すると同時に、前記カメラ部と鏡筒部に設けられた光学系との光軸に対する横方向へ相対移動する。
【００１５】
このため、前記鏡筒部の軸方向への相対移動によって、前記鏡筒部への縦方向への入力に起因した破損が回避される。
【００１６】
また、前記カメラ部と鏡筒部に設けられた光学系との光軸に対して横方向へ相対移動することで、前記鏡筒部への横入力に起因した破損が回避される。
【００１７】
さらに、請求項３の測定装置では、前記退避機構を、前記カメラ部側に設けられた略平板状のカメラ側基台と、前記鏡筒部側に設けられた略平板状の鏡筒側基台と、前記カメラ側基台及び前記鏡筒側基台が当接する方向へ付勢する付勢部材とで構成し、前記カメラ側基台及び前記鏡筒側基台の一方側にガイド溝を設けるとともに、前記カメラ側基台及び前記鏡筒側基台の他方側に前記ガイド溝で案内される被案内部を設け、該被案内部が前記ガイド溝にガイドされることで前記相対移動を許容する。
【００１８】
すなわち、前記カメラ部側には、略平板状のカメラ側基台が設けられており、前記鏡筒部側には、略平板状の鏡筒側基台が設けられている。そして、前記カメラ側基台及び前記鏡筒側基台は、付勢部材によって互いに当接する方向へ付勢されている。
【００１９】
また、前記カメラ側基台及び前記鏡筒側基台の一方側にガイド溝が設けられているとともに、他方側には、前記ガイド溝で案内される被案内部が設けられており、該被案内部が前記ガイド溝にガイドされることで前記相対移動が許容される。
【００２０】
これにより、前記退避機構が構成される。
【００２１】
加えて、請求項４の測定装置にあっては、前記ガイド溝を略楔状の横断面形状に設定し、前記被案内部が前記ガイド溝の傾斜面に沿ってガイドされることで、前記鏡筒部の軸方向に向けた相対移動と、前記カメラ部の光軸に対する横方向への相対移動とを同時に行う。
【００２２】
すなわち、前記ガイド溝は、略楔状の横断面形状に設定されており、当該ガイド溝には傾斜面が形成される。このため、前記被案内部が前記ガイド溝の前記傾斜面に沿ってガイドされることで、前記鏡筒部の軸方向に向けた相対移動と、前記カメラ部と鏡筒部に設けられた光学系との光軸に対する横方向への相対移動とが同時に行われる。
【００２３】
また、請求項５の測定装置においては、前記カメラ部と前記鏡筒部とが相対移動したことを検出する検出装置を設け、前記カメラ部と前記鏡筒部とが所定の許容量以上の相対移動したことを前記検出装置が検出した際に前記測定用ヘッドの移動を停止する。
【００２４】
すなわち、前記カメラ部と前記鏡筒部とが所定の許容量以上の相対移動した際には、それが検出装置で検出され、当該測定用ヘッドの移動が停止される。
【００２５】
このため、前記退避機構により前記鏡筒部を退避できる限界を超えるような相対移動が発生した際には、前記測定用ヘッドの移動を停止することで、当該測定用ヘッドの破損が確実に防止される。
【００２６】
さらに、請求項６の測定装置では、前記検出装置を光遮断式のセンサで構成した。
【００２７】
すなわち、前記検出装置は、光遮断式のセンサで構成されている。
【００２８】
このため、前記カメラ部と前記鏡筒部との許容量以上の相対移動が非接触で検出される。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明の請求項１の測定装置にあっては、鏡筒部が外力を受けた際に、退避機構によって鏡筒部のカメラ部に対する相対移動が許容されるので、前記鏡筒部を退避することができる。
【００３０】
これにより、外力の入力に起因した当該測定用ヘッドへの破損を未然に防止することができる。
【００３１】
また、請求項２の測定装置においては、前記鏡筒部が外力を受けた場合、前記鏡筒部側と前記カメラ部側とは、前記鏡筒部の軸方向に相対移動すると同時に、前記カメラ部と鏡筒部に設けられた光学系との光軸に対する横方向へ相対移動する。
【００３２】
このため、前記鏡筒部の軸方向への相対移動によって、前記鏡筒部への縦方向への入力に起因した破損を防止することができる。
【００３３】
また、前記カメラ部と鏡筒部に設けられた光学系との光軸に対して横方向へ相対移動することで、前記鏡筒部への横入力に起因した破損を防止することができる。
【００３４】
さらに、請求項３の測定装置では、前記カメラ部側に略平板状のカメラ側基台を設け、前記鏡筒部側に略平板状の鏡筒側基台を設けるとともに、前記カメラ側基台及び前記鏡筒側基台を付勢部材によって互いに当接する方向へ付勢する。
【００３５】
また、前記カメラ側基台及び前記鏡筒側基台の一方側にガイド溝を設けるとともに、他方側には、前記ガイド溝で案内される被案内部を設け、該被案内部が前記ガイド溝にガイドされることによって前記相対移動を許容する前記退避機構を構成することができる。
【００３６】
加えて、請求項４の測定装置にあっては、前記ガイド溝を略楔状の横断面形状に設定することで、当該ガイド溝に傾斜面を形成することができる。
【００３７】
これにより、前記被案内部が前記ガイド溝の前記傾斜面に沿ってガイドされることで、前記鏡筒部の軸方向に向けた相対移動と、前記カメラ部と鏡筒部に設けられた光学系との光軸に対する横方向への相対移動とを同時に実現することができる。
【００３８】
また、請求項５の測定装置においては、前記カメラ部と前記鏡筒部とが所定の許容量以上の相対移動した際に、これを検出装置で検出し、当該測定用ヘッドの移動を停止することができる。
【００３９】
このため、前記退避機構により前記鏡筒部を退避できる限界を超えるような相対移動が発生した際には、前記測定用ヘッドの駆動を停止することで、当該測定用ヘッドの破損を確実に防止することができる。
【００４０】
さらに、請求項６の測定装置では、前記検出装置を光遮断式のセンサで構成することで、前記カメラ部と前記鏡筒部との許容量以上の相対移動を非接触で検出することができる。
【００４１】
このため、接触式の検出装置と比較して、機械的な作動誤差を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】同実施の形態を示す要部の断面を示す図である。
【図３】同実施の形態の鏡筒部の先端部を示す断面図である。
【図４】同実施の形態の衝突退避機構を示す斜視図である。
【図５】同実施の形態の衝突退避機構の本体側を示す斜視図である。
【図６】同実施の形態の衝突退避機構のヘッド側を示す斜視図である。
【図７】同実施の形態の衝突退避機構の動作を示す説明図である。
【図８】従来の３Ｄスキャナー光学ヘッドを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。
【００４４】
図１は、本実施の形態にかかる測定装置１を示す図である。該測定装置１は、図２にも示すように、被検物２に設けられた孔３の内面４の距離を測定する際に使用するものであり、その測定としては、例えばコントロールバルブの内面の測定が挙げられる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、前記被検物２の前記孔３を測定する場合を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、例えば筒状部材の内側面の測定であったり、また一側面が開口する断面Ｃ字状の部材の内側面の測定に用いることができる。
【００４６】
尚、前記被検物２の孔３の距離を測定した上で、形状や異物の付着等の欠陥を検査する用途に用いられることも広く知られている。
【００４７】
この測定装置１は、図１に示したように、図外の装置本体より延出した可動アーム１１を備えており、該可動アーム１１の先端には、測定用ヘッドとしての３Ｄスキャナー光学ヘッド１２が固定されている。前記可動アーム１１は、前記装置本体の制御装置で駆動制御されるように構成されており、先端に固定された前記３Ｄスキャナー光学ヘッド１２をＺ方向（上下方向）に移動できるように構成されている。
【００４８】
なお、前記被検物２は、ＸＹテーブルに支持されており、前記制御装置によってＸ−Ｙ方向に移動されるように構成されている。これにより、前記３Ｄスキャナー光学ヘッド１２に対して前記被検物２を相対的にＸＹＺ方向へ移動できるように構成されている。
【００４９】
前記可動アーム１１に固定された前記３Ｄスキャナー光学ヘッド１２の本体部２１を構成するベース板２２の上端部には、図２に示したように、カメラブラケット２３を介してＣＣＤカメラ２４が固定されており、該ＣＣＤカメラ２４は、レンズ２５が下側を向くように配置されている。このＣＣＤカメラ２４によって、当該３Ｄスキャナー光学ヘッド１２には、カメラ部２６が構成されている。
【００５０】
前記ＣＣＤカメラ２４の側部には、レーザーブラケット３１，３１を介して第一レーザー装置３２及び第二レーザー装置３３が固定されており、両レーザー装置３２，３３は、斜め下へ向けて固定されている。これにより、前記各レーザー装置３２，３３からは、斜め下方へ向けてレーザスリット光を照射できるように配置されており、両レーザー装置３２，３３によって当該３Ｄスキャナー光学ヘッド１２には、レーザー部３４が構成されている。
【００５１】
前記ベース板２２の下端部には、衝突退避機構４１を介して鏡筒部４２が支持されており、前記カメラ部２６及び前記レーザー部３４を具備した前記本体部２１と前記鏡筒部４２側とは、当該衝突退避機構４１を介して分離され相対移動可能とされている。そして、前記鏡筒部４２は、測定時において、その下端部が前記被検物２の前記孔３に挿入されるように構成されている。
【００５２】
この鏡筒部４２は、図２に示したように、矩形筒状の鏡筒５１を備えており、該鏡筒５１の側面には、前記各レーザー装置３２，３３からのレーザースリット光を透過して当該鏡筒の先端部に案内する為の透過窓５２が開設されている。この透過窓５２の逆側に位置する鏡筒５１の側面は、図３に示すように、開放されて側面開口部５３が形成されており、当該鏡筒５１内で反射された前記レーザースリット光を透過できるように構成されている。
【００５３】
前記鏡筒５１の先端部には、前記第一レーザ装置３２から照射された第一レーザスリット光６１を斜め下方へ向けて折曲する第一照射側光学体６２が斜めに配設されており、該第一照射側光学体６２は、小型板状のミラーによって構成されている。
【００５４】
この第一照射側光学体６２は、当該第一照射側光学体６２で反射した前記第一レーザスリット光６１を、当該鏡筒５１の前記側面開口部５３を介して、前記被検物２の前記内面４に照射できるように構成されている。
【００５５】
また、前記第一照射側光学体６２の斜め下側には、該第一照射側光学体６２と対を成す第一入射側光学体７１が設けられており、該第一入射側光学体７１も板状のミラーで構成されている。
【００５６】
この第一入射側光学体７１は、前記第一照射側光学体６２と異なる角度で配置されており、前記第一レーザスリット光６１が照射された前記内面４の照射位置を、当該第一入射側光学体７１の真上に配置された前記ＣＣＤカメラ２４で撮像できるように構成されている。
【００５７】
これにより、前記第一レーザスリット光６１が照射された前記内面４の前記照射位置が前記ＣＣＤカメラ２４による撮像範囲内に位置するように、当該ＣＣＤカメラ２４への第一受光路８１を前記第一入射側光学体７１で折曲できるように構成されている。
【００５８】
前記第一照射側光学体６２と前記第一入射側光学体７１との間には、前記第二レーザ装置３３から照射された前記第二レーザスリット光１０１を斜め上方へ向けて折曲する第二照射側光学体１０２が斜めに配設されており、該第二照射側光学体１０２は、小型板状のミラーによって構成されている。
【００５９】
この第二照射側光学体１０２は、当該第二照射側光学体１０２で反射した前記第二レーザスリット光１０１を、当該鏡筒５１の前記側面開口部５３を介して、前記被検物２の前記内面４に照射できるように構成されている。
【００６０】
また、前記第一照射側光学体６２の斜め上方には、前記第二照射側光学体１０２と対を成す第二入射側光学体１１１が設けられており、該第二入射側光学体１１１も板状のミラーで構成されている。
【００６１】
この第二入射側光学体１１１は、前記第二照射側光学体１０２と異なる角度で配置されており、前記第二レーザスリット光１０１が照射された前記内面４の照射位置を、当該第二入射側光学体１１１の上方に配置された前記ＣＣＤカメラ２４で撮像できるように構成されている。
【００６２】
これにより、前記第二レーザスリット光１０１が照射された前記内面４の前記照射位置が前記ＣＣＤカメラ２４による撮像範囲内に位置するように、当該ＣＣＤカメラ２４への第二受光路１２１を前記第二入射側光学体１１１で折曲できるように構成されている。
【００６３】
このとき、前記第一受光路８１は、前記ＣＣＤカメラ２４の前記レンズ２５の中心を境とした一方側に達するように構成されおり、前記第二受光路１２１は、他方側に達するように構成されている。これにより、前記第一レーザスリット光６１が照射された前記内面４の前記照射位置は、前記ＣＣＤカメラ２４の画像の中心を境とした一方側に撮像されるように構成されており、前記第二レーザスリット光１０１が照射された前記内面４の前記照射位置は、前記ＣＣＤカメラ２４の画像の中心を境とした他方側に撮像されるように構成されている。
【００６４】
前記衝突退避機構４１は、図４にも示すように、前記カメラ部２６側に設けられたカメラ側基台１３１と（図５参照）、前記鏡筒部４２側に設けられた鏡筒側基台１３２とを備えて成り（図６参照）、前記鏡筒部４２が例えば被検物２と干渉して外力を受けた際に、該鏡筒部４２の前記カメラ部２６に対する相対移動を許容するように構成されている。この相対移動としては、前記鏡筒部４２の軸方向に向けた相対移動と、前記カメラ部２６と前記鏡筒部４２に設けられた光学系（７１，１１１）との光軸に対する横方向への相対移動とが同時に行われるように構成されている。
【００６５】
ここで、本実施の形態では、前記カメラ部２６と前記鏡筒部４２に設けられた光学系との光軸に対する横方向への相対移動に付いて説明するが、鏡筒部４２にレンズが設けられている場合は、前記カメラ部２６と前記鏡筒部４２に設けられたレンズとの光軸に対する横方向への相対移動とするものとする。
【００６６】
すなわち、前記３Ｄスキャナー光学ヘッド１２の前記ベース板２２の下部には、図５にも示すように、前記カメラ側基台１３１が設けられており、該カメラ側基台１３１は、前記ベース板２２に対して起立した長方形状の平板で構成されている。前記カメラ側基台１３１の先端側は、一対の支持部１４１，１４１を介して前記ベース板２２に支持されている。
【００６７】
前記カメラ側基台１３１の中央部には、長方形状の挿通穴１５１が開設されており、前記鏡筒部４２を挿通できるように構成されている。前記挿通穴１５１の外周部には、ガイド溝が形成されてされている。該ガイド溝は、前記挿通穴１５１の中心を中心として１２０度の等間隔をおいて配置された第一から第三Ｖ字溝１５２〜１５４によって構成されている。
【００６８】
前記第一Ｖ字溝１５２は、前記挿通穴１５１より当該カメラ側基台１３１の長さ方向に沿って延設されており、前記ＣＣＤカメラ２４が配置された図５中左側に設けられている。前記第二Ｖ字溝１５３は、前記挿通穴１５１の中心を中心として前記第一Ｖ字溝１５２より１２０度時計回りに回転した位置に設けられており、前記挿通穴１５１から前記ベース板２２側へ向かって斜めに延設されている。前記第三Ｖ字溝１５４は、前記挿通穴１５１の中心を中心として前記第一Ｖ字溝１５２より１２０度反時計回りに回転した位置に設けられており、前記挿通穴１５１から当該カメラ側基台１３１の先端側へ向かって斜めに延設されている。
【００６９】
各Ｖ字溝１５２〜１５４は、その横断面形状が略楔状に形成されており、各Ｖ字溝１５２〜１５４には、一対の傾斜面１６１，１６１が形成されている。また、各傾斜面１６１，１６１の交差部分には、断面コ字状の凹溝１６２が長さ方向に沿って形成されている。
【００７０】
一方、前記鏡筒部４２の上端部には、図６に示すように、前記鏡筒側基台１３２が設けられている。該鏡筒側基台１３２も長方形状の平板で構成されており、図６中右寄りの部位には、両長辺から側方へ向けて延出した延出部１３２ａ，１３２ａが一体形成されている。これにより、当該鏡筒側基台１３２は、十字状の形成されているとともに、図４にも示したように、前記カメラ側基台１３１上に配置できる大きさに形成されている。
【００７１】
この鏡筒側基台１３２には、図６に示したように、長さ方向に延在する長方形状の取付穴１８１が開設されており、該取付穴１８１内には、前記鏡筒部４２の上端部が挿入された状態で固定されている。この取付状態において、前記鏡筒部４２の両側部には、前記取付穴１８１の両端部が開口されてなる側部開口部１８２，１８２が形成されている。
【００７２】
前記取付穴１８１の図６中左方の部位と前記各延出部１３２ａ，１３２ａには、下面側に突出した被案内部としての第一から第三球面支持体１９３が設けられている（第三球面支持体１９３のみ図示）前記第一球面支持体は、当該鏡筒側基台１３２を前記カメラ側基台１３１上に配置した状態で、前記第一Ｖ字溝１５２内に配置されるように構成されており、前記第二球面支持体は、前記第二Ｖ字溝１５３内に配置されるように構成されている。また、前記第三球面支持体１９１は、前記第三Ｖ字溝１５４内に配置されるように構成されている。
【００７３】
前記各球面支持体１９３は、円柱状の胴部１９３ａと該胴部１９３ａの先端に設けられた半球状の球面部１９３ｂとによって構成されている。各球面支持体１９３は、前記対応するＶ字溝１５２〜１５４の各傾斜面１６１，１６１によって底部に案内されるように構成されている。
【００７４】
なお、本実施の形態では、前記各球面支持体１９３の先端部を半球状の球面部１９３ｂで構成しガイド溝をＶ字溝１５２〜１５４で構成した場合について説明するが、これに限定されるものでは無く、例えばテーパ状や円錐形状の凸部と、これに合う孔形状で構成しても良い。
【００７５】
前記鏡筒側基台１３２の端部には、図２及び図４に示したように、スプリング固定ブラケット１７１が固定されている。該スプリング固定ブラケット１７１は、図２にも示したように、前記鏡筒側基台１３２に面接した状態で固定された固定片１７２と、該固定片１７２より起立した起立片１７３とが形成されており、該起立片１７３の両端部には、側方へ延出した延出片１７４が形成されている（一方のみ図示）。各延出片１７４には、付勢部材としてのコイルスプリング１７５の一端が係止されており（一方のみ図示）、各コイルスプリング１７５の他端は、対応する前記カメラ側基台１３１の部位に支持されている。
【００７６】
これにより、前記鏡筒側基台１３２は、両コイルスプリング１７５によって前記カメラ側基台１３１へ向けて付勢されており、前記鏡筒側基台１３２は、通常時において前記カメラ側基台１３１側に当接するように構成されている。
【００７７】
また、前記鏡筒部４２に外力が入力され上動する力が加えられた際には、図７の（ａ）に示すように、前記コイルスプリング１７５，１７５によって前記カメラ側基台１３１へ向けて付勢された前記鏡筒側基台１３２には、前記各球面支持体１９３の前記球面部１９３ｂが対応するＶ字溝の各傾斜面１６１，１６１に沿って移動することとなり、前記鏡筒部４２は、前記カメラ部２６に対して相対移動、すなわち、前記鏡筒部４２の軸方向に沿って上動する相対移動と、前記カメラ部２６と前記鏡筒部４２に設けられた光学系との光軸に対する横方向への相対移動とが同時に行われるように構成されている。
【００７８】
ここで、図７に付いて詳説すると、図７の（ａ）に示すように、前記鏡筒部４２は被検物２などが当接するなどして衝撃が加わると、前記両基台１３１，１３２を当接させていたコイルスプリング１７５，１７５のばね力に打ち勝って、前記両基台１３１，１３２が離間する。
【００７９】
その際、前記鏡筒５１の軸方向に向けて前記本体部２１と前記鏡筒部４２とが相対移動するが、前記鏡筒側基台１３２の前記各球面支持体１９３に設けられた半球状の球面部１９３ｂが、前記カメラ側側基台１３１の略楔断面形状の各Ｖ字溝１５２〜１５４の傾斜面１６１，１６１に沿って摺動することで、両基台１３１，１３２が離間する時には同時に前記鏡筒５１と前記カメラ部２６の光軸にずれがもたらされる。
【００８０】
そして、前記衝撃の入力がなくなると、図７の（ｂ）に示すように、前記各Ｖ字溝１５２〜１５４の略楔断面形状により前記鏡筒５１と前記カメラ部２６の軸方向の相対位置及び光軸は元の位置に復帰するので、比較的軽微な衝撃の場合は再び計測を継続することが可能となる。
【００８１】
前記ベース板２２には、図４中左方側（図２中右方側）にＬ字状の発光素子支持ブラケット２０１が設けられており、該発光素子支持ブラケット２０１には、発光素子２０２が設けられている（図２参照）。また、前記ベース板２２には、図４中右方側（図２中左方側）に受光素子支持ブラケット２０３が前記発光素子支持ブラケット２０１に対向して設けられており、前記受光素子支持ブラケット２０３には、検出装置としての受光素子２０４が設けられている。前記発光素子２０２は、前記受光素子２０４へ向けて光を投光するように構成されており、該受光素子２０４は、前記光の受光状態を前記制御装置へ伝達するように構成されている。
【００８２】
前記発光素子２０２と前記受光素子２０４との間には、図２及び図４に示すように、Ｌ字状の衝突検出用断光板２１１が設けられており、該衝突検出用断光板２１１は、前記鏡筒側基台１３２に固定されている。また、前記発光素子２０２と前記受光素子２０４との間には、前記スプリング固定ブラケット１７１の前記起立片１７３が配置されるように構成されている。
【００８３】
前記衝突検出用断光板２１１には、図４に示したように、前記発光素子２０２からの光を透過する断光板小孔２２１が開設されており、前記起立片１７３には、図７に示したように、前記発光素子２０２からの光を透過するブラケット小孔２２２が開設されている。前記各小孔２２１，２２２は、前記鏡筒部４２に外力が入力され前記鏡筒側基台１３２が前記カメラ側基台側１３１に対して所定の許容量以上相対移動した際、すなわち前記カメラ部２６と前記鏡筒部４２とが所定の許容量以上の相対移動した際に、前記発光素子２０２から各小孔２２１，２２２を介した前記受光素子２０４への光の投光を遮断できる大きさに設定されている。
【００８４】
これにより、前記受光素子２０４からの信号を入力する前記制御装置では、前記受光素子２０４での受光状態を検出することで、前記カメラ部２６と前記鏡筒部４２とが所定の許容量以上の相対移動したことを検知できるように構成されており、これを検出した際に、当該制御装置は、前記可動アーム１１を駆動を停止するとともに、前記被検物２を支持したＸＹテーブルの駆動を停止することで、衝撃による前記３Ｄスキャナー光学ヘッド１２の破損を未然に防止できるうように構成されている。
【００８５】
なお、本実施例においては、前記本体部２１と前記鏡筒部４２との軸方向の相対移動がメカストッパにより機械的に阻止されるよう構成されており、機械的阻止の直前の相対位置で前記受光素子２０４が光の遮断を検知するように設定することが望ましい。
【００８６】
また、本実施の形態では、衝突検出用のセンサとして非接触式の光電式のセンサを用いているが、これに限定されず、接触式のセンサでもよい。
【００８７】
以上の構成にかかる本実施の形態において、被検物２の内面４を測定する際には、測定用ヘッドとしての３Ｄスキャナー光学ヘッド１２を移動して該３Ｄスキャナー光学ヘッド１２に設けられた鏡筒部４２を前記被検物２に挿入する。このとき、前記鏡筒部４２が前記被検物２と干渉することがあり、この場合、前記鏡筒部４２には外力が入力されることとなる。
【００８８】
ここで、前記３Ｄスキャナー光学ヘッド１２の前記鏡筒部４２側と前記カメラ部２６側とは分離されており、前記鏡筒部４２は、衝突退避機構４１を介して前記カメラ部２６側に支持されている。このため、前記鏡筒部４２が外力を受けた際には、前記衝突退避機構４１によって、前記鏡筒部４２の前記カメラ部２６に対する相対移動が許容される。
【００８９】
これにより、前記鏡筒部４２を退避できるので、前記外力の入力に起因した前記３Ｄスキャナー光学ヘッド１２への破損を未然に防止することができる。
【００９０】
また、前記鏡筒部４２が外力を受けた際には、前記鏡筒部４２側と前記カメラ部２６側とは、前記鏡筒部４２の軸方向へ相対移動すると同時に、前記カメラ部２６と鏡筒部４２に設けられた光学系との光軸に対する横方向へ相対移動する。
【００９１】
このため、前記鏡筒部４２の軸方向への相対移動によって、前記鏡筒部４２への縦方向への入力に起因した破損を防止することができる。
【００９２】
また、前記カメラ部２６と鏡筒部４２に設けられた光学系との光軸に対して横方向へ相対移動することで、前記鏡筒部４２への横入力に起因した破損を防止することができる。
【００９３】
さらに、前記カメラ部２６側に略平板状のカメラ側基台１３１を設け、前記鏡筒部４２側に略平板状の鏡筒側基台１３２を設けるとともに、前記カメラ側基台１３１及び前記鏡筒側基台１３２をコイルスプリング１７５，１７５によって互いに当接する方向へ付勢する。
【００９４】
また、前記カメラ側基台１３１にガイド溝としてのＶ字溝１５２〜１５４を設けるとともに、前記鏡筒側基台１３２に、前記Ｖ字溝１５２〜１５４で案内される被案内部としての球面支持体１９８を設け、該球面支持体１９３が前記Ｖ字溝１５２〜１５４にガイドされることによって前記相対移動を許容する前記衝突退避機構４１を構成することができる。
【００９５】
そして、前記Ｖ字溝１５２〜１５４は、略楔状の横断面形状に設定されており、当該Ｖ字溝１５２〜１５４には傾斜面１６１，１６１が形成されている。このため、前記球面支持体１９３が前記Ｖ字溝１５２〜１５４の前記傾斜面１６１，１６１に沿ってガイドされることで、前記鏡筒部４２の軸方向に向けた相対移動と、前記カメラ部２６と前記鏡筒部４２に設けられた光学系との光軸に対する横方向への相対移動とを同時に実現することができる。
【００９６】
また、前記カメラ部２６と前記鏡筒部４２とが所定の許容量以上の相対移動した際に、これを受光素子２０４で検出し、当該３Ｄスキャナー光学ヘッド１２の移動及び前記被検物２を支持するＸＹテーブルを停止することができる。
【００９７】
このため、前記衝突退避機構４１により前記鏡筒部４２を退避できる限界を超えるような相対移動が発生した際には、前記３Ｄスキャナー光学ヘッド１２及び前記ＸＹテーブルの駆動を停止することで、当該３Ｄスキャナー光学ヘッド１２の破損を確実に防止することができる。
【００９８】
さらに、前記受光素子２０４を光遮断式のセンサで構成することで、前記カメラ部２６と前記鏡筒部４２との許容量以上の相対移動を非接触で検出することができる。
【００９９】
このため、接触式の検出装置と比較して、機械的な作動誤差を無くすことができる。
【符号の説明】
【０１００】
１    測定装置
２    被検物
１２    ３Ｄスキャナー光学ヘッド
２６    カメラ部
４１    衝突退避機構
４２    鏡胴部
１３１    カメラ側基台
１３２    鏡筒側基台
１５２    第一Ｖ字溝
１５３    第二Ｖ字溝
１５４    第三Ｖ字溝
１６１    傾斜面
１７５    コイルスプリング
１９３    第三球面支持体
２０４    受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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