(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行ビーム光を照射する投光部と、前記平行ビーム光を受光する受光素子を有した受光部とを備える非接触式物体検知計測装置において、
前記平行ビーム光の光経路の途中で、この光経路内の幅方向に分かれて配置され、それぞれ前記平行ビーム光を相反する外側方向へ略直角に分岐させて、第１と第２の平行ビーム光と、この２つの平行ビーム光との間に前記受光素子に向かって直接進む第３の平行ビーム光を生成するための一対の分光器と、
前記分光器で分岐された前記第１と第２の平行ビーム光を前記投光部の原平行ビーム光と平行に走行させ、かつ被測定物が配置される位置を越えた位置で内側方向へ略直角に走行させるための平行ビーム光ガイド手段と、
前記平行ビーム光ガイド手段で内側に向けられた前記第１と第２の平行ビーム光を前記投光部の原平行ビーム光の幅とほぼ一致させて前記受光素子に導くための集光手段、
とを備えたことを特徴とする非接触式物体検知計測装置。
【請求項２】
前記投光部と前記分光器との間で、前記平行ビーム光の略中央に遮光片を設けた請求項１に記載の非接触式物体検知計測装置。
【請求項３】
前記一対の分光部及び前記集光手段は、上下方向にそれぞれ移動可能に構成した請求項１に記載の非接触式物体検知計測装置。
【請求項４】
平行ビーム光を照射する投光部と、前記平行ビーム光を受光する受光素子を有した受光部とを設けて成る非接触式物体検知計測方法において、
前記平行ビーム光の光経路の途中で、この光経路内の幅方向に分かれて一対の分光器を設けて前記平行ビーム光の外側の一部を相反する外側方向へ略直角に分岐させた第１と第２の平行ビーム光と、この２つの平行ビーム光との間に前記一対の分光器で分岐されずに前記受光素子に向かって直接進む第３の平行ビーム光を生成し、
前記一対の分光器で分岐された前記第１と第２の平行ビーム光を前記投光部の原ビーム光と平行に走行させるとともに、被測定物が配置される位置を越えた位置で前記第１と第２の平行ビーム光を内側方向へ略直角に走行させ、さらに内側に向けられた前記第１と第２の平行ビーム光を前記投光部の原平行ビーム光の幅とほぼ一致させて前記受光素子に導くようにし、
前記第１と第２の平行ビーム光で大きな被測定物を計測し、第３の平行ビーム光で小さな被測定物を計測するようにしたことを特徴とする非接触式物体検知計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、物体を予め定めた位置に位置決めしたり、物体の大きさ及び形状を計測するのに好適な非接触式物体検知計測方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
物体を予め定めた位置に位置決めしたり、物体の大きさ及び形状を計測するのに、ベルト状をした平行ビーム光を照射する投光部と、この平行ビーム光を受光する受光部を用いて行う方法がある。
【０００３】
図３は、この種の従来における非接触式物体検知計測装置の一例を示すものである。図３において、この装置は、半導体レーザ光発生部１０１とコリメータレンズユニット１０２を有した投光部１０３と、集光レンズユニット１０４と受光素子１０５を有した受光部１０６と、比較演算器１０７と、Ａ／Ｄコンバータ１０８と、ディジタル演算器１０９と、データ表示器１１０等で構成されている。
【０００４】
次に、この動作を説明すると、投光部１０３の半導体レーザ光発生部１０１から発せられるレーザ光は、コリメータレンズユニット１０２で平行なビーム光１１１に変換されて送り出され、受光部１０６側の図示せぬスリットを通過後、集光レンズユニット１０４を通って受光素子１０５へ集光される。このとき、平行なビーム光１１１内に配置された被測定物１１２は受光素子１０５上に影として現れるが、これを光量変化としてとらえ、アナログ電圧出力として取り出す。また、ここで取り出されたアナログ電圧を比較演算回路１０７で設定値と比較され、そのアナログ電圧出力が設定値の上または下限領域内にあるか否かにより良否（ＯＫ／ＮＧ）の判定が行われる。これと同時に、上記アナログ電圧出力はＡ／Ｄコンバータ１０８、ディジタル演算器１０９を介してデータ表示器１１０上にデジタル表示される。さらに、被測定物１１２を回転することによりピーク値、ボトム値、ピークからピークまでの値等が瞬時にデータ表示器１１０にホールド表示できる。なお、データ表示器１１０では、上記値の他に、上記設定値の上下限値等も同時にディジタル表示できる。
【０００５】
ところで、この装置では、被測定物１１２が平行なビーム光のビーム幅内に配置される大きさでないと測定等ができない場合がある。そこで、従来より、例えば図４に示すように、投光部１０３と受光部１０６とでなる計測器を２組用意し、これを互いに平行に配置して成る構造としたものが提案されている。この構造では、直径がＤの被測定物１１２をその中心１１３に設置すると、上下の平行ビーム光１１１ａ，１１１ｂの幅が一部遮蔽されて幅がＸの狭幅ビーム光とＹの狭幅ビーム光となり、２つの受光素子１０５にまたがって隙間Ｄが形成される。すなわち、（Ｘ＋Ｄ＋Ｙ）−（Ｘ＋Ｙ）を知ることによって被測定物１１２の直径Ｄを測定することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した２組の計測器を用いた非接触式物体検知計測装置では、２組の計測器を使用するので設置スペースを多く必要とし、装置全体が大形化し、また構造も複雑でコストも高くなると言う問題点があった。さらには、組立時や保守点検等で２組の計測器をセットする際に、位置決め精度が悪いと被測定物１１２を測定するときの精度にも影響する。このため、位置決めが正しく行われているかどうかを確認する必要があるが、別々の計測器として形成されているので、確認及び調整が難しいと言う問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は小形化が可能であるとともに、高精度で、また幅広く被測定物に適用でき、かつ安価に提供することが可能な非接触式物体検知計測方法およびその装置を提供することにある。さらに、他の目的は、以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明にあっては、平行ビーム光を照射する投光部と、前記平行ビーム光を受光する受光素子を有した受光部とを備える非接触式物体検知計測装置において、前記平行ビーム光の光経路の途中で、この光経路内の幅方向に分かれて配置され、それぞれ前記平行ビーム光を相反する外側方向へ略直角に分岐させて、第１と第２の平行ビーム光と、この２つの平行ビーム光との間に前記受光素子に向かって直接進む第３の平行ビーム光を生成するための一対の分光器と、前記分光器で分岐された前記第１と第２の平行ビーム光を前記投光部の原平行ビーム光と平行に走行させ、かつ被測定物が配置される位置を越えた位置で内側方向へ略直角に走行させるための平行ビーム光ガイド手段と、前記平行ビーム光ガイド手段で内側に向けられた前記第１と第２の平行ビーム光を前記投光部の原平行ビーム光の幅とほぼ一致させて前記受光素子に導くための集光手段とを備えた構成とすることによっても達成することができる。
【０００９】
以上の発明装置は、請求項２のように、前記投光部と前記分光器との間で、前記平行ビーム光の略中央に遮光片を設けることが好ましい。また、請求項３のように、前記一対の分光部及び前記集光手段は、上下方向にそれぞれ移動可能に構成することが好ましい。
【００１０】
【００１１】
また、上記目的は、平行ビーム光を照射する投光部と、前記平行ビーム光を受光する受光素子を有した受光部とを設けて成る非接触式物体検知計測方法において、前記平行ビーム光の光経路の途中で、この光経路内の幅方向に分かれて一対の分光器を設けて前記平行ビーム光の外側の一部を相反する外側方向へ略直角に分岐させた第１と第２の平行ビーム光と、この２つの平行ビーム光との間に前記一対の分光器で分岐されずに前記受光素子に向かって直接進む第３の平行ビーム光を生成し、前記一対の分光器で分岐された前記第１と第２の平行ビーム光を前記投光部の原平行ビーム光と平行に走行させるとともに、被測定物が配置される位置を越えた位置で前記第１と第２の平行ビーム光を内側方向へ略直角に走行させ、さらに内側に向けられた前記第１と第２の平行ビーム光を前記投光部の原平行ビーム光の幅とほぼ一致させて前記受光素子に導くようにし、前記第１と第２の平行ビーム光で大きな被測定物を計測し、第３の平行ビーム光で小さな被測定物を計測するようにしても達成することができる。
【００１２】
【作用】
これによれば、投光器より発せられた１つの平行ビーム光が被測定物の配置される部分を通るときに、この原平行ビーム光が分光器と平行ビーム光ガイド手段により第１と第２の平行ビーム光に分けられて見掛け上のビーム光の幅が拡げられ、被測定物の幅が原平行ビーム光の幅よりも大きくても見掛け上では被測定物が原平行ビーム光内に納まり、かつ被測定物の配置されている部分を通った後は集光手段により原平行ビーム光の幅とほぼ一致した状態に修復されて受光部の受光素子に入射されるとともに、この受光素子に入射されたときに被測定物が影として現れ、これを光量変化として取り出すことにより被測定物の位置や大きさ及び形状等を知ることができる。
【００１３】
さらに、第１と第２の平行ビーム光で挟まれる中心の部分に第３の平行ビーム光を作ることから、第１と第２の平行ビーム光で作られる見掛け上広幅の平行ビーム光の部分で広幅の被測定物を計測等し、第１と第２の平行ビーム光の両方にまたがって配置させることができないような狭幅の被測定物を計測等するときには第３の平行ビーム光を使用して測定することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例として示す非接触式物体検知計測装置の概略構成配置図である。
図１において、この装置は、半導体レーザ光発生部１とコリメータレンズユニット２を有した投光部３と、集光レンズユニット４と受光素子５を有した受光部６を備える計測機構部と、比較演算器７とＡ／Ｄコンバータ８と、ディジタル演算器９と、データ表示器１０を備える信号処理部等で構成されている。
【００１５】
詳述すると、投光部３では、半導体レーザ光発生部１から発せられるレーザ光をコリメータレンズユニット２で平行な帯状をしたビーム光１１に変換させて受光部６に向かって送り出すことができるようになっており、投光部３と受光部６との間には遮光片としてのセパレータ１２及び分光プリズム１７とでなる分光器と、平行ビーム光ガイド手段１３と、集光手段としての集光プリズム１４が配設されている。
【００１６】
このうち、セパレータ１２は、平行ビーム光１１の上下幅ＢＬよりも小さな上下幅ｔで形成されており、投光部３と平行ビーム光ガイド手段１３との間で、平行ビーム光１１の中央に配置されている。
【００１７】
分光プリズム１７は、セパレータ１２で上下に分けられた２つの平行ビーム光１５，１６を相反する方向、すなわち上下方向へ略直角に分岐させる。
【００１８】
平行ビーム光ガイド手段１３は、分光プリズム１７で分光された上側の平行ビーム光１５と対向された位置に配置されて、この平行ビーム光１５を受光部６側に向かって略直角に屈折させる反射鏡１８と、分光プリズム１７で分光された下側の平行ビーム光１６と対向された位置に配置されて、この平行ビーム光１６を平行ビーム光１５と平行にして受光部６側に向かって略直角に屈折させる反射鏡１９と、反射鏡１８で屈曲された平行ビーム光１５と対向された位置に配置されて、この平行ビーム光１５を下側（内側）に向かって略直角に屈折させる反射鏡２０と、反射鏡１９で屈曲された平行ビーム光１６と対向された位置に配置されて、この平行ビーム光１６を上側（内側）に向かって略直角に屈折させる反射鏡２１とで構成されている。
【００１９】
集光プリズム１４は、反射鏡２０で屈折された平行ビーム光１５と反射鏡２１で屈折された平行ビーム光１６と対向された位置に配置されており、平行ビーム光１５と平行ビーム光１６を原平行ビーム光１１と平行に走行させて受光部６に導くことができる構造になっている。
【００２０】
そして、この装置では、被測定物５０が配置される測定位置Ｐは、平行ビームガイド手段１３内で、平行ビーム光１５，１６との間に被測定物５０が位置するようにして設定される。図１の状態では、測定位置Ｐに、上面に小径部５０ａを有した被測定物５０が配置されている。また、ここで測定される被測定部５０の直径Ｄは、上下の平行ビーム光１５，１６間の幅Ｗよりも大きい。さらに、この装置で、セパレータ１２と分光プリズム１７と集光プリズム１４とは、一体的に上下方向に移動されて平行ビーム１１の外側に配置され、投光部３より発せられた平行ビーム光１１が受光部６に直接入射できる状態に切り換え可能になっている。
【００２１】
次に、この計測機構部分の動作を説明する。まず、投光部３の半導体レーザ光発生部１から発せられたレーザ光は、コリメータレンズユニット２で幅ＢＬを有した平行なビーム光１１に変換されて送り出される。この平行ビーム光１１は、セパレータ１２と分光プリズム１７が中央に配置されている場合では、セパレータ１２の部分を通るときに上下ほぼ均等に分岐され、上側平行ビーム光１５と下側平行ビーム光１６との、２つの平行ビーム光が作られる。その後、各平行ビーム光１５，１６は、分光プリズム１７によって幅方向（上下方向）に各々直角に屈折され、次いで上下外側に配置された反射鏡１８，１９によって原平行ビーム光１１と平行に走行できるようになり、測定位置Ｐを通る部分では被測定物５０の幅Ｄよりも間隔Ｗの狭い２つの平行ビーム光１５，１６で、中央のビーム光幅が見掛け上拡張され、（Ｗ＋ＢＬ−ｔ）幅の平行ビーム光が形成される。また、測定位置Ｐを通った平行ビーム光１５，１６は、反射鏡２０，２１により内側に向けられ、さらに集光プリズム１４により投光部３側の平行ビーム光（原平行ビーム光）１１の幅ＢＬとほぼ等しい幅ＢＲ（ＢＬ−ｔ＜ＢＲ≦ＢＬ）に復元されて受光部６に送られ、受光部６内では集光レンズユニット４を通って受光素子５上へ集光される。
【００２２】
そして、この状態において、被測定物５０を測定位置Ｐの付近に設置すると、上下の平行ビーム光１５，１６の各々の幅［（ＢＬ−ｔ）／２］が一部遮蔽されて、［｛（ＢＬ−ｔ）−（Ｄ−Ｗ）｝／２］の幅を有した狭幅ビーム光１５ａ，１６ａとなり、受光部６に入射される平行ビーム光には隙間Ｌが形成された狭幅ビーム１５ａ，１６ａが入射されることになる。そして、このＷ幅の平行ビーム光を基準として計測値（Ｌ−ｔ）を知ることによって次式（１）が得られ、これにより被測定物の幅（本実施例では直径）Ｄを知ることができる。
Ｄ＝Ｗ＋（Ｌ−ｔ）    …  （１）
【００２３】
また、被測定部５０の小径部５０ａを計りたい場合には、セパレータ１２と分光プリズム１７と集光プリズム１４とを、上または下方向に移動させて平行ビーム１１の外側に配置し、平行ビーム光１１が小径部５０ａに当たるようにすれば、小径部５０ａの寸法（本実施例では直径）を測定することができる。
【００２４】
次に、信号処理部側の動作を説明すると、集光レンズユニット４を通って受光素子５へ集光された狭幅ビーム光１５ａ，１６ａは、被測定物５０によって遮蔽された部分が受光素子５上に影として現れ、これを受光部６内では光量変化としてとらえ、これがアナログ電圧出力として取り出される。また、ここで取り出されたアナログ電圧は比較演算器７で設定値と比較され、そのアナログ電圧出力が設定値の上または下限領域内にあるか否かにより良否（ＯＫ／ＮＧ）の判定が行われる。これと同時に、上記アナログ電圧出力はＡ／Ｄコンバータ８、ディジタル演算器９を介してデータ表示器１０上にデジタル表示される。さらに、被測定物５０（または５０ａ）を回転することによりピーク値、ボトム値、ピークからピークまでの値等が瞬時にデータ表示器１０にホールド表示できる。なお、データ表示器１０では、上記値の他に、上記設定値の上下限値等も同時にディジタル表示できる構造になっている。
【００２５】
したがって、本実施例の非接触式物体検知計測装置によれば、投光部３より発せられた１つの平行ビーム光１１が被測定物５０の配置される測定位置Ｐを通るときに、この平行ビーム光１１がセパレータ１２と平行ビーム光ガイド手段１３により第１と第２の、２つの平行ビーム光１５，１６に分けられて見掛け上のビーム光の幅が（Ｗ＋ＢＬ−ｔ）幅に拡げられ、被測定物５０の幅Ｄが原平行ビーム光１１の幅ＢＬよりも大きくても見掛け上では被測定物５０が原平行ビーム光１１内に納まり、かつ被測定物５０の配置されている部分を通った後は集光手段としての集光プリズム１４により原ビーム幅ＢＬとほぼ一致した状態に修復されて受光部６の受光素子５に入射されるとともに、この受光素子５に入射されたときに被測定物５０が影として現れ、これを光量変化として取り出すことにより被測定物５０の位置や大きさ及び形状等を知ることができる。
【００２６】
すなわち、本実施例の非接触式物体検知計測装置によれば、１つの投光部３と受光部６とで、原平行ビーム光１１の幅ＢＬよりも大きな被測定物５０を簡単に非接触式で計測等を行うことができ高速化が図れ、かつ自動化もし易くなる。
また、１つの投光部３と受光部６で原平行ビーム光１１の幅よりも大きな被測定物５０を計測することができるようにしたことにより、小形軽量化が可能になるとともに、安価に提供することができる。さらに、従来構造のままで、投受光部３，６の平行ビーム光１１の幅を拡張して計測する場合では分解能が疎となり、分解能が落ちることになるが、本発明の装置では、１つの投光部３からの原平行ビーム光を２つに分岐し、かつ最終的に同じ１つの受光部６に集光手段としての集光プリズム１４により集光させて信号として取り出すので、狭幅ビームの持つ高分解能（高精度）を維持しながら同時に幅広の平行ビーム光としても使用が可能になる。加えて、セパレータ１２と分光プリズム１７と集光プリズム１４とを、上または下方向に移動させて平行ビーム光１１の外側に配置し、平行ビーム光１１が小径部５０ａに当たるようにすれば、小径部５０ａの寸法等を同時に測定することができ、多機能化が可能となる。
【００２７】
なお、上記実施例では、分光プリズム１７と投光部３との間にセパレータ１２を設けた構造を開示したが、セパレータ１２は必ずしも無くても差し支えないものである。
【００２８】
図２は本発明の非接触式物体検知計測装置の計測機構部の一変形例を示す概略構成配置図である。図２において図１と同じ符号を付したものは、図２と同じものを示しているものである。
図２において、計測機構部は、投光部３の半導体レーザ光発生部から発せられるレーザ光をコリメータレンズユニットで平行な帯状をしたビーム光１１に変換させて受光部６に向かって送り出すことができるようになっており、この点は図１に示した実施例の構造と同じである。そして、その図１に示した実施例の構造と大きく異なる点は、投光部３と受光部６との間に、遮光片としての一対のセパレータ３２ａ，３２ｂ及び一対の分光プリズム３７ａ，３７ｂとでなる分光器と、平行ビーム光ガイド手段３３と、集光手段としての一対の集光プリズム３４ａ，３４ｂが配設されている点にある。
【００２９】
このうち、一対のセパレータ３２ａ，３２ｂは、平行ビーム光１１の上下幅ＢＬよりも遥かに小さな上下幅ｔ１，ｔ２で形成されており、投光部３と平行ビーム光ガイド手段３３との間で互いに上下方向に寸法Ｂだけ離れて平行ビーム光１１の中央に配置されていて、平行ビーム光１１を第１の平行ビーム光１１Ａと第２の平行ビーム光１１Ｂと、第３の平行ビーム光１１Ｃとの３つに分割している。
【００３０】
平行ビーム光ガイド手段３３は、セパレータ３２ａ，３２ｂで分けられた３つの平行ビーム光１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃのうち、上下に分けられた第１と第２の、２つの平行ビーム光１１Ａ，１１Ｂを相反する方向、すなわち上下方向へ略直角にそれぞれ向ける。
【００３１】
分光プリズム３７ａ，３７ｂは、分光プリズム３７ａで分光された下側の第１の平行ビーム光１１Ａと対向された位置に配置されて、この第１の平行ビーム光１１Ａを受光部６側に向かって略直角に屈折させる反射鏡３８と、分光プリズム３７ｂで分光された上側の第２の平行ビーム光１１Ｂと対向された位置に配置されて、この第２の平行ビーム光１１Ｂを平行ビーム光１１Ａと平行にして受光部６側に向かって略直角に屈折させる反射鏡３９と、反射鏡３８で屈曲された第１の平行ビーム光１１Ａと対向された位置に配置されて、この第１の平行ビーム光１１Ａを上側（内側）に向かって略直角に屈折させる反射鏡４０と、反射鏡３９で屈曲された第２の平行ビーム光１１Ｂと対向された位置に配置されて、この第２の平行ビーム光１１Ｂを下側（内側）に向かって略直角に屈折させる反射鏡４１とで構成されている。
【００３２】
集光プリズム３４ａは、反射鏡４０で屈折された第１の平行ビーム光１１Ａと対向された位置に配置されており、第１の平行ビーム光１１Ａを原平行ビーム光１１及び第３の平行ビーム光１１Ｃと平行に走行させて受光部６に導くことができ、集光プリズム３４ｂは、反射鏡４１で屈折された第２の平行ビーム光１１Ｂと対向された位置に配置されており、第２の平行ビーム光１１Ｂを原ビーム光１１及び第１の平行ビーム光１１Ａ，第３の平行ビーム光１１Ｃと平行に走行させて受光部６に導くことができる構造になっている。したがって、最終の受光部６には幅ＢＲの平行ビーム光が入射することになる。
【００３３】
そして、この装置では、被測定物５０が配置される測定位置Ｐは、平行ビームガイド手段３３内で、第１の平行ビーム光１１Ａと第２の平行ビーム１１Ｂとの間に被測定物５０が位置するようにして設定される。図２の状態では、測定位置Ｐに上面に小径部５０ａを有した被測定物５０が配置されている。また、ここで測定される被測定部５０の幅（本実施例では直径）Ｄは、第１と第２の平行ビーム光１１Ａ，１１Ｂ間の幅Ｗよりも大きく、小径部５０ａの幅（本実施例では直径）ｄは第３の平行ビーム光１１Ｃの幅Ｂよりも小さい。
【００３４】
次に、この計測機構部分の動作を説明する。まず、投光部３の半導体レーザ光発生部１から発せられたレーザ光は、コリメータレンズユニット２で幅ＢＬを有した平行なビーム光１１に変換されて送り出される。この平行ビーム光１１は、セパレータ３２ａ，３２ｂの部分を通るときに、第１、第２、第３の、３つに分岐された平行ビーム光１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが作られる。このうち、第３の平行ビーム光１１Ｃは、そのまま真っ直ぐ測定位置Ｐを通って受光部６に向かって進む。これに対して、第１と第２の平行ビーム光１１Ａ，１１Ｂは、分光プリズム３７ａ，３７ｂによって幅方向（上下方向）に各々直角に屈折され、次いで上下外側に配置された反射鏡３８，３９によって原平行ビーム光１１と平行に走行できるようになり、測定位置Ｐを通る部分では被測定物５０の幅Ｄよりも狭い間隔Ｗの２つの平行ビーム光１１ａ，１１ｂで、中央のビーム光幅が見掛け上拡張され、元の平行ビーム光１１の幅ＢＬに対して見掛け上のビーム光の幅が［Ｗ＋ＢＬ−（ｔ１＋ｔ２＋Ｂ）］幅の平行ビーム光が形成される。また、測定位置Ｐを通った第１，第２の平行ビーム光１１ａ，１１ｂは、反射鏡４０，４１により内側に向けられ、その後に集光プリズム３４ａ，３４ｂにより第１，第２の平行ビーム光１１Ａ，１１Ｂが受光部６側に向けられて第３の平行ビーム１１Ｃと共に投光部３側の平行ビーム光（原平行ビーム光）１１の幅ＢＬとほぼ等しい幅ＢＲ［ＢＬ−（ｔ１＋ｔ２）＜ＢＲ≦ＢＬ）］に復元されて受光部６に送られ、受光部６内では集光レンズユニット４を通って受光素子５上へ集光される。
【００３５】
そして、この状態において、被測定物５０を測定位置Ｐの付近に設置すると、第１と第２の平行ビーム光１１Ａ，１１Ｂの各々の幅が一部遮蔽されて、狭幅ビーム光１１ａ，１１ｂとなるが、予め値Ｗと値（Ｂ＋ｔ１＋ｔ２）とを入力しておけば、次式（２）より寸法Ｌ１，Ｌ２の変化に応じて被測定物５０の幅（本実施例では直径）Ｄを知ることができる。
Ｄ＝Ｗ＋ＢＬ−（Ｂ＋ｔ１＋ｔ２＋Ｌ１＋Ｌ２）    …  （２）
【００３６】
また、被測定部５０の小径部５０ａを計りたい場合には、第３の平行ビーム１１Ｃ内に小径部５０ａが配置されるようにすれば、小径部５０ａの寸法（本実施例では直径）ｄも測定することができる。
【００３７】
したがって、この変形例を用いた場合でも１つの投光部３と受光部６とで、原平行ビーム光１１の幅ＢＬよりも大きな被測定物５０を非接触式で計測等を簡単に行うことができ、高速化が図れ、かつ自動化もし易くなる。また、１つの投光部３と受光部６で原平行ビーム光１１の幅よりも大きな被測定物５０を計測することができるようにしたことにより、小形軽量化が可能になるとともに、安価に提供することができる。さらに、従来構造のままで、投受光部３，６の平行ビーム光１１の幅を拡張して計測する場合では光束密度が疎となり、分解能が落ちることになるが、この実施例装置のように、１つの投光部３からの原平行ビーム光１１を３つに分岐し、かつ最終的に同じ１つの受光部６に集光手段としての集光プリズム３４ａ，３４ｂにより集光させて信号として取り出すので、狭幅ビームの持つ高分解能（高精度）を維持しながら幅広の平行ビーム光として使用が可能になる。加えて、第３の平行ビーム光１１Ｃを形成するようにした小径部５０ａの寸法等も簡単に測定することができ、多機能化が可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、投光器より発せられた１つの平行ビーム光が被測定物の配置される部分を通るときに、この原平行ビーム光が分光器と平行ビーム光ガイド手段により第１と第２の平行ビーム光に分けられて、見掛け上のビーム光の幅が拡げられ、被測定物の幅が原平行ビーム光の幅よりも大きくても見掛け上では被測定物が原平行ビーム光内に納まり、かつ被測定物の配置されている部分を通った後は集光手段により原ビーム幅と一致した状態に修復されて受光部の受光素子に入射されるとともに、この受光素子に入射されたときに被測定物が影として現れ、これを光量変化として取り出すことにより被測定物の位置や大きさ及び形状等を知ることができる。すなわち、１つの投光部と受光部とで、原平行ビーム光の幅よりも大きな被測定物を非接触式で計測等を簡単に行うことができ高速化が図れ、かつ自動化もし易くなる。また、１つの投光部と受光部で原平行ビーム光の幅よりも大きな被測定物を計測することができるようにしたことにより、小形軽量化が可能になるとともに、安価に提供することができる。さらに、従来構造のままで、投受光部の平行ビーム光の幅を拡張して計測する場合では光束密度が疎となり、分解能が落ちることになるが、本発明の場合では１つの投光部からの原平行ビーム光を２つに分岐し、かつ最終的に同じ１つの受光部に集光手段により集光させて信号として取り出すので、狭幅ビームの持つ高分解能（高精度）を維持しながら幅広ビーム光として使用が可能になる等の効果が期待できる。
【００３９】
さらに、第１と第２の平行ビーム光で挟まれる中心の部分に第３の平行ビーム光を作ることから、第１と第２の平行ビーム光で作られる見掛け上広幅の平行ビーム光の部分で広幅の被測定物を計測等し、第１と第２の平行ビーム光の両方にまたがって配置させることができないような狭幅の被測定物を計測等するときには第３の平行ビーム光を使用して測定することができるので、大小２種類の被測定物を計測等することが可能になり、多機能化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例として示す非接触式物体検知計測装置の概略構成配置図である。
【図２】本実施例装置における計測機構部分の一変形例を示す概略構成配置図である。
【図３】従来の非接触式物体検知計測装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】従来装置の他の例を説明するための概略構成図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザ光発生部
３  投光部
４  集光レンズユニット
５  受光素子
６  受光部
１１  原平行ビーム
１１Ａ  第１の平行ビーム光
１１Ｂ  第２の平行ビーム光
１１Ｃ  第３の平行ビーム光
１２，３２ａ，３２ｂ  セパレータ（遮光片）
１３，３３  平行ビーム光ガイド手段
１４，３４ａ，３４ｂ  集光プリズム（集光手段）
１７，３７ａ，３７ｂ  分光プリズム（分光器）
５０  被測定物
Ｐ  測定位置
【図１】
0003541250.tif 000002
【図２】
0003541250.tif 000003
【図３】
0003541250.tif 000004
【図４】
0003541250.tif 000005