(57)【要約】【課題】センサヘッドとコントローラとが分離された光学計測装置において、キャリブレーションのデータを容易に管理するための手段を提供する。【解決手段】光学計測装置１００は、投光部２１と、受光部２４と、制御部２５とを含むコントローラ２０と、光学系とケーブル１１とを含むヘッド部１０と、ヘッド部１０のケーブル１１およびコントローラ２０に電気的または光学的に接続可能に構成され、かつ、ケーブル１１およびコントローラ２０に着脱可能に構成されたアダプタ１３とを備える。アダプタ１３は、ヘッド部による計測値を補正するためのキャリブレーションデータを記憶したＲＯＭ３１を含む。【選択図】図２
2018151231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象に投光される照射光を発生させる投光部と、前記計測対象からの反射光を受光する受光部と、前記受光部の受光量に基づいて計測値を算出する制御部とを含むコントローラと、
前記照射光を前記計測対象に投光し、かつ、前記計測対象からの前記反射光を受光するための光学系と、前記コントローラの前記投光部からの前記照射光を前記光学系に伝達するとともに、前記反射光を前記光学系から前記コントローラの前記受光部に伝達するためのケーブルとを含むセンサヘッドと、
前記センサヘッドの前記ケーブルおよび前記コントローラに電気的または光学的に接続可能に構成され、かつ、前記ケーブルおよび前記コントローラに着脱可能に構成されたアダプタとを備え、
前記アダプタは、前記センサヘッドによる計測値を補正するためのキャリブレーションデータを記憶したメモリを含む、光学計測装置。
【請求項２】
前記ケーブルは、延長ケーブルの第１端に接続可能に構成され、
前記光学計測装置は、
前記延長ケーブルの第２端と前記コントローラとの間に、前記アダプタとともに接続されるように構成された追加のアダプタをさらに備え、
前記追加のアダプタは、前記延長ケーブルの長さを示すデータを記憶したメモリを含む、請求項１に記載の光学計測装置。
【請求項３】
前記ケーブルは、光ファイバを含み、
前記アダプタは、
前記アダプタに接続された前記光ファイバの端面を撮像して、前記端面の画像の情報を前記コントローラの前記制御部に出力する撮像部を含む、請求項１に記載の光学計測装置。
【請求項４】
前記センサヘッドは、計測に使用されない波長を有する光を発する発光部を含み、
前記光学計測装置は、
前記センサヘッドに着脱可能なアタッチメントをさらに備え、
前記アタッチメントは、前記発光部を駆動するための電力を無線により前記発光部に供給する無線送信部を含み、
前記発光部は、前記センサヘッドの識別情報を表す光信号を、前記ケーブルおよび前記アダプタを通じて前記コントローラに送信し、
前記コントローラの前記受光部は、前記光信号を光電変換して、前記識別情報を表す電気信号を前記制御部に出力する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学計測装置。
【請求項５】
前記アダプタは、
前記メモリに記憶された前記キャリブレーションデータを、無線信号により前記コントローラに送信する無線送信部を含み、
前記コントローラは、
前記無線信号を受信することにより前記キャリブレーションデータを受信して、前記キャリブレーションデータを前記制御部に出力するデータ受信部を含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学計測装置。
【請求項６】
前記ケーブルは、前記アダプタに接続されるためのコネクタを含み、
前記センサヘッドの固有の情報を保持するＩＣチップが、前記コネクタに実装される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光学計測装置。
【請求項７】
センサヘッドのケーブルおよびコントローラに電気的または光学的に接続可能に構成され、かつ、前記ケーブルおよび前記コントローラに着脱可能に構成された、光学計測装置用アダプタであって、
前記コントローラは、計測対象に投光される照射光を発生させる投光部と、前記計測対象からの反射光を受光する受光部と、前記受光部の受光量に基づいて計測値を算出する制御部とを含み、
前記センサヘッドは、前記照射光を前記計測対象に投光し、かつ、前記計測対象からの前記反射光を受光するための光学系を含み、
前記ケーブルは、前記コントローラの前記投光部からの前記照射光を前記光学系に伝達するとともに、前記反射光を前記光学系から前記コントローラの前記受光部に伝達するように構成され、
前記アダプタは、前記センサヘッドによる計測値を補正するためのキャリブレーションデータを記憶したメモリを含む、光学計測装置用アダプタ。
【請求項８】
前記ケーブルは、延長ケーブルの第１端に接続可能に構成され、
前記アダプタは、前記延長ケーブルの第２端と前記コントローラとの間に、追加のアダプタとともに接続され、
前記追加のアダプタは、前記延長ケーブルの長さを示すデータを記憶したメモリを含む、請求項７に記載の光学計測装置用アダプタ。
【請求項９】
前記ケーブルは、光ファイバを含み、
前記アダプタは、
前記アダプタに接続された前記光ファイバの端面を撮像して、前記端面の画像の情報を前記コントローラの前記制御部に出力する撮像部をさらに含む、請求項７に記載の光学計測装置用アダプタ。
【請求項１０】
前記アダプタは、
前記メモリに記憶された前記キャリブレーションデータを、無線信号により前記コントローラに送信する無線送信部をさらに含む、請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の光学計測装置用アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学計測装置および光学計測装置用アダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
センサヘッドとコントローラとが分離され、光ファイバによりセンサヘッドとコントローラが接続された光学計測装置が知られている。たとえば特開２０１２−２０８１０２号公報（特許文献１）は、共焦点光学系を利用して非接触で計測対象物の変位を計測する共焦点計測装置を開示する。この計測装置は、ヘッド部、コントローラ部、および、ヘッド部とコントローラ部との間の光路を構成する光ファイバを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２０８１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
センサによる正確な計測のために、センサヘッドの計測値のキャリブレーションが必要な場合がある。しかし、特開２０１２−２０８１０２号公報（特許文献１）に開示されたヘッド部は電子部品を有していないため、キャリブレーションの結果を保持することができない。一方、キャリブレーションデータを記憶するメモリをセンサヘッドとは別に管理する場合には管理が煩雑となる。
【０００５】
本発明の目的は、センサヘッドとコントローラとが分離された光学計測装置において、キャリブレーションのデータを容易に管理するための手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある局面に係る光学計測装置は、計測対象に投光される照射光を発生させる投光部と、計測対象からの反射光を受光する受光部と、受光部の受光量に基づいて計測値を算出する制御部とを含むコントローラと、照射光を計測対象に投光し、かつ、計測対象からの反射光を受光するための光学系と、コントローラの投光部からの照射光を光学系に伝達するとともに、反射光を光学系からコントローラの受光部に伝達するためのケーブルとを含むセンサヘッドと、センサヘッドのケーブルおよびコントローラに電気的または光学的に接続可能に構成され、かつ、ケーブルおよびコントローラに着脱可能に構成されたアダプタとを備える。アダプタは、センサヘッドによる計測値を補正するためのキャリブレーションデータを記憶したメモリを含む。
【０００７】
上記構成によれば、センサヘッドとコントローラとが分離された光学計測装置において、キャリブレーションのデータを容易に管理することができる。アダプタは、センサヘッドとコントローラとを接続するためのものである。キャリブレーションデータを記憶したメモリ（たとえばＲＯＭ）をアダプタに内蔵することによって、キャリブレーションデータをセンサヘッドと１対１で紐づけて管理することができる。
【０００８】
好ましくは、ケーブルは、延長ケーブルの第１端に接続可能に構成される。光学計測装置は、延長ケーブルの第２端とコントローラとの間に、アダプタとともに接続されるように構成された追加のアダプタをさらに備える。追加のアダプタは、延長ケーブルの長さを示すデータを記憶したメモリを含む。
【０００９】
上記構成によれば、延長ファイバを接続するときにも、キャリブレーションデータをセンサヘッドと１対１で紐づけて管理することができる。さらに、コントローラ側ではケーブル長を認識できる。
【００１０】
好ましくは、ケーブルは、光ファイバを含む。アダプタは、アダプタに接続された光ファイバの端面を撮像して、端面の画像の情報をコントローラの制御部に出力する撮像部を含む。
【００１１】
上記構成によれば、光ファイバの端面を観察することによって、たとえばコントローラは光ファイバの端面の汚れを認識することができる。
【００１２】
好ましくは、センサヘッドは、計測に使用されない波長を有する光を発する発光部を含む。光学計測装置は、センサヘッドに着脱可能なアタッチメントをさらに備える。アタッチメントは、発光部を駆動するための電力を無線により発光部に供給する無線送信部を含む。発光部は、センサヘッドの識別情報を表す光信号を、ケーブルおよびアダプタを通じてコントローラに送信する。コントローラの受光部は、光信号を光電変換して、識別情報を表す電気信号を制御部に出力する。
【００１３】
上記構成によれば、ヘッド部とキャリブレーションデータとが正しく対応しているかどうかをコントローラが判断することができる。
【００１４】
好ましくは、アダプタは、メモリに記憶されたキャリブレーションデータを、無線信号によりコントローラに送信する無線送信部を含む。コントローラは、無線信号を受信することによりキャリブレーションデータを受信して、キャリブレーションデータを制御部に出力するデータ受信部を含む。
【００１５】
上記構成によれば、アダプタとコントローラとの接続のための構成を簡素化することができる。
【００１６】
好ましくは、ケーブルは、アダプタに接続されるためのコネクタを含む。センサヘッドの固有の情報を保持するＩＣチップが、コネクタに実装される。
【００１７】
上記構成によれば、コントローラは、センサヘッドの識別情報を取得することができるので、ヘッド部とキャリブレーションデータとが正しく対応しているかどうかをコントローラが判断することができる。
【００１８】
本発明のある局面に係る光学計測装置用アダプタは、センサヘッドのケーブルおよびコントローラに電気的または光学的に接続可能に構成され、かつ、ケーブルおよびコントローラに着脱可能に構成されたアダプタである。コントローラは、計測対象に投光される照射光を発生させる投光部と、計測対象からの反射光を受光する受光部と、受光部の受光量に基づいて計測値を算出する制御部とを含む。センサヘッドは、照射光を計測対象に投光し、かつ、計測対象からの反射光を受光するための光学系を含む。ケーブルは、コントローラの投光部からの照射光を光学系に伝達するとともに、反射光を光学系からコントローラの受光部に伝達するように構成される。アダプタは、センサヘッドによる計測値を補正するためのキャリブレーションデータを記憶したメモリを含む。
【００１９】
上記構成によれば、センサヘッドとコントローラとが分離された光学計測装置において、キャリブレーションのデータを容易に管理することができる。
【００２０】
好ましくは、ケーブルは、延長ケーブルの第１端に接続可能に構成される。アダプタは、延長ケーブルの第２端とコントローラとの間に、追加のアダプタとともに接続される。追加のアダプタは、延長ケーブルの長さを示すデータを記憶したメモリを含む。
【００２１】
上記構成によれば、延長ファイバを接続するときにも、キャリブレーションデータをセンサヘッドと１対１で紐づけて管理することができる。さらに、コントローラ側ではケーブル長を認識できる。
【００２２】
好ましくは、ケーブルは、光ファイバを含む。アダプタは、アダプタに接続された光ファイバの端面を撮像して、端面の画像の情報をコントローラの制御部に出力する撮像部をさらに含む。
【００２３】
上記構成によれば、光ファイバの端面を観察することによって、たとえばコントローラは光ファイバの端面の汚れを認識することができる。
【００２４】
好ましくは、アダプタは、メモリに記憶されたキャリブレーションデータを、無線信号によりコントローラに送信する無線送信部をさらに含む。
【００２５】
上記構成によれば、アダプタとコントローラとの接続のための構成を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、センサヘッドとコントローラとが分離された光学計測装置において、キャリブレーションのデータを容易に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係る光学計測装置の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示した光学計測装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】光ファイバコネクタ、ＲＯＭ内蔵のアダプタおよびコントローラの間の接続を説明するための模式図である。
【図４】キャリブレーションデータの管理の別の例を示した模式図である。
【図５】キャリブレーションデータの管理のさらに別の例を示した模式図である。
【図６】本発明の実施の形態において、延長されたファイバを用いた構成を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態において、複数の延長されたファイバを用いた構成を示した図である。
【図８】ヘッド部とＲＯＭとの紐づけのための別の構成を用いて複数のファイバを配管に通す場合の課題を説明した模式図である。
【図９】コントローラの制御部が延長ケーブルの長さを認識するための構成の一例を示した図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係るアダプタの追加の構成を説明するための図である。
【図１１】図１０に示されたアダプタを含む光学計測装置のブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る光学計測装置の追加の構成を説明するための図である。
【図１３】図１２に示された光学計測装置のブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係るアダプタの別の構成を説明するための図である。
【図１５】図１４に示されたアダプタを含む光学計測装置のブロック図である。
【図１６】ヘッド部とアダプタとの対応関係を照合するための構成を示した模式図である。
【図１７】図１６に示されたアダプタを含む光学計測装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態に係る光学計測装置の一例を示す模式図である。図１に示す光学計測装置１００は、共焦点光学系を利用して計測対象物２００の変位を計測する。光学計測装置１００は、ヘッド部（センサヘッド）１０と、光ファイバを含むケーブル１１と、光ファイバコネクタ１２と、アダプタ１３と、コントローラ２０とを備えている。本発明の実施の形態では、ヘッド部１０がコントローラ２０から分離しているため、ヘッド部１０をコントローラ２０に対して自由に移動させることができる。
【００３０】
ヘッド部１０は、回折レンズ１と、対物レンズ２と、集光レンズ３とを備えている。回折レンズ１は、複数の波長の光を出射する光源から出射する光に、光軸方向に沿って色収差を生じさせる光学素子である。対物レンズ２は、回折レンズ１よりも計測対象物２００側に配置される。対物レンズ２は、回折レンズ１で色収差を生じさせた光を計測対象物２００に集光する光学素子である。
【００３１】
ケーブル１１は、ヘッド部１０とコントローラ２０との間に光学的に接続される。光ファイバコネクタ１２は、ケーブル１１をアダプタ１３に光学的に接続するためのコネクタである。ケーブル１１、光ファイバコネクタ１２、およびアダプタ１３は、ヘッド部１０とコントローラ２０との間の光路を形成する。
【００３２】
コントローラ２０は、投光部２１と、分岐光ファイバ２２と、分光制御部２３と、受光部２４と、制御部２５と、表示部２６とを備える。投光部２１は、計測するための光源として白色光源を含む。一例では、白色光源は白色ＬＥＤである。投光部２１は、白色ＬＥＤとは異なる白色光源を有していてもよい。
【００３３】
分岐光ファイバ２２は、ケーブル１１と接続する側に光ファイバ２２ａを有し、その反対側に光ファイバ２２ｂ、２２ｃを有している。光ファイバ２２ｂは白色ＬＥＤ２１に光学的に接続され、光ファイバ２２ｃは分光制御部２３に光学的に接続されている。したがって、分岐光ファイバ２２は、白色ＬＥＤ２１から出射する光をケーブル１１に導くとともに、ケーブル１１を介してヘッド部１０から戻る光を分光制御部２３に導くことができる。
【００３４】
分光制御部２３は、凹面ミラー２３ａと、回折格子２３ｂと、集光レンズ２３ｃとを有する。凹面ミラー２３ａは、ヘッド部１０から戻る光を反射する。凹面ミラー２３ａで反射した光は、回折格子２３ｂに入射する。集光レンズ２３ｃは、回折格子２３ｂから出射する光を集光する。
【００３５】
受光部２４は、分光制御部２３から出射する光を受けて、その光の強度を測定する。受光部２４は、ラインＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）あるいはラインＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）等の撮像素子を含む。撮像素子は、撮像素子に入射した光の強度を示す信号（電気信号）を制御部２５に出力する。
【００３６】
分光制御部２３および受光部２４は、ヘッド部１０から戻る光の強度を波長ごとに測定する測定部を構成する。測定部は、ＣＣＤなどの単体の撮像素子により構成されてもよい。撮像素子は、２次元のＣＭＯＳあるいは２次元のＣＣＤでもよい。
【００３７】
制御部２５は、光学計測装置１００を統括的に制御する回路である。たとえば制御部２５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を含む回路によって構成される。
【００３８】
ヘッド部１０から投光される光の焦点位置は波長ごとに異なる。計測対象物２００の表面で反射される波長のうち、計測対象物２００に焦点の合った波長の光のみがヘッド部１０のうち共焦点となる光ファイバの端面に再入射する。したがってヘッド部１０から戻る光の波長は、計測対象物２００の位置に関連する情報である。
【００３９】
ケーブル１１は、コントローラ２０の投光部からの照射光をヘッド部１０の光学系に伝達する。一方、ケーブル１１は、計測対象物２００からの反射光をヘッド部１０の光学系からコントローラ２０の受光部に伝達する。ヘッド部１０から戻る光は、ケーブル１１、光ファイバコネクタ１２、およびアダプタ１３、および分光制御部２３を経由して受光部２４に入射する。
【００４０】
分光制御部２３は、分光制御部２３に入射した光の波長に応じて、受光部２４の撮像素子における受光位置を変化させる。制御部２５は、撮像素子の受光位置の情報を、計測対象物２００の位置の情報に変換する。
【００４１】
制御部２５は、計測対象物２００の位置の情報、すなわち受光部２４からのデータを、キャリブレーションデータを用いて補正する。制御部２５は、補正されたデータを、表示部２６に送る。表示部２６は、補正されたデータを、光学計測装置１００の計測値として表示する。
【００４２】
図２は、図１に示した光学計測装置の構成を説明するためのブロック図である。図２に示されるように、コントローラ２０は、制御部２５の処理の結果をコントローラ２０の外部に出力するための出力Ｉ／Ｆ（インタフェース）部２７を含むことができる。同じくコントローラ２０は、ユーザが制御部２５に情報を入力するためのキー入力部を含むことができる。図２では、表示部２６とキー入力部とが「表示／キー入力部２６」とまとめて示される。
【００４３】
光ファイバコネクタ１２は、ケーブル１１の一部である。光ファイバコネクタ１２は、アダプタ１３に対して着脱可能である。アダプタ１３は、コントローラ２０に着脱可能である。すなわち、アダプタ１３は、ヘッド部１０のケーブル１１およびコントローラ２０に電気的または光学的に接続可能に構成されるとともに、ケーブル１１およびコントローラ２０に着脱可能である。
【００４４】
アダプタ１３は、ＲＯＭ３１を内蔵する。ＲＯＭ３１は、ヘッド部１０による計測値の補正のためのキャリブレーションデータを記憶する。たとえば光学計測装置１００の出荷前の検査工程において、ＲＯＭ３１にキャリブレーションデータが書き込まれる。ＲＯＭ３１に記憶されたキャリブレーションデータは、ヘッド部１０と１対１で対応する。
【００４５】
たとえば、キャリブレーションデータは、ヘッド部１０の計測値に乗算される係数である。制御部２５は、キャリブレーションデータをＲＯＭ３１から読み出して、受光部２４からのデータ（生の計測値）を補正する。これにより、高精度の測定が可能となる。
【００４６】
制御部２５は、キャリブレーションデータがＲＯＭ３１に記憶されているかどうかを検証してもよい。キャリブレーションデータがＲＯＭ３１に記憶されていない場合、制御部２５は、表示部２６に、エラーを表示してもよい。
【００４７】
図３は、光ファイバコネクタ１２、ＲＯＭ内蔵のアダプタ１３およびコントローラ２０の間の接続を説明するための模式図である。図３に示すように、アダプタ１３は、コネクタ３２を有し、コネクタ３２は、アダプタ１３をコントローラ２０に光学的および電気的に接続する。光ファイバコネクタ１２がアダプタ１３に光学的に接続されることにより、ケーブル１１が、アダプタ１３を介してコントローラ２０に光学的に接続される。
【００４８】
本発明の実施の形態では、アダプタ１３は、ヘッド部１０のケーブル１１をコントローラ２０に電気的または光学的に接続するために必要である。アダプタ１３に内蔵されたＲＯＭ３１は、そのヘッド部１０に紐づけられたキャリブレーションデータを記憶する。したがって、ヘッド部１０の計測値を補正するためのキャリブレーションデータを容易に管理することができる。さらに、アダプタ１３とコントローラ２０との接続のための構成をより簡素にすることができる。これらの特徴を、他の例との比較により、以下に詳しく説明する。
【００４９】
図４は、キャリブレーションデータの管理の別の例を示した模式図である。図４に示すように、ＲＯＭ３１Ａと、光ファイバコネクタ１２とは独立に、コントローラ２０に接続可能である。コントローラ２０は、ＲＯＭ３１Ａをコントローラ２０に接続するためのコネクタ４１と、光ファイバコネクタ１２をコントローラ２０に接続するためのコネクタ４２とを有する。この構成によれば、光ファイバコネクタ１２がコントローラ２０に接続される一方で、ユーザがＲＯＭ３１Ａを紛失する可能性、あるいはユーザがＲＯＭ３１Ａをコントローラ２０に接続することを忘れる可能性がある。
【００５０】
ヘッド部とＲＯＭとが常に対応付けられるよう、図４に示すように、たとえばストラップ等の手段によりＲＯＭ３１Ａをケーブル１１に接続される。一方、本発明の実施の形態によれば、ヘッド部１０をコントローラ２０に接続するためには、ＲＯＭ３１を内蔵したアダプタ１３が必要である。したがって、このような問題を解決できる。
【００５１】
図５は、キャリブレーションデータの管理のさらに別の例を示した模式図である。図５に示すように、ＲＯＭ３１Ｂと、光ファイバコネクタ３４Ａとが同一の筐体３３に収容される。これにより、図４に示す構成での問題点は解決可能と考えられる。しかしながら、コントローラ２０に実装されるコネクタ４３のサイズが、図４に示されるコネクタ４１あるいはコネクタ４２に比べて大きくなりやすい。これに対して、本発明の実施の形態によれば、光ファイバコネクタ１２とアダプタ１３とが直列にコントローラ２０に接続される。したがって、コントローラ２０の側のコネクタのサイズが大きくなるという問題を解決できる。
【００５２】
光学計測装置１００の設置環境によっては、ヘッド部１０とコントローラ２０との間の距離が長くなる可能性がある。このような場合には、ファイバ長を延ばす必要がある。
【００５３】
図６は、本発明の実施の形態において、延長されたファイバを用いた構成を示した図である。図６に示されるように、本発明の実施の形態では、延長ケーブル１４を使用して、ファイバ長を延ばすことができる。延長ケーブル１４は、ケーブル本体１６および、ケーブル本体１６の一方端および他方端にそれぞれ設けられた光ファイバコネクタ１５，１７を含む。光ファイバコネクタ１５，１７の各々は、アダプタ１３に着脱可能に構成されるとともに、ケーブル延長用コネクタ１８に接続可能に構成される。図６に示されるように、たとえば、光ファイバコネクタ１２、および延長ケーブル１４の光ファイバコネクタ１７がケーブル延長用コネクタ１８により接続され、延長ケーブル１４の光ファイバコネクタ１５がアダプタ１３に接続される。
【００５４】
コントローラ２０の制御部２５（図１および図２を参照）は、正確な計測のために、延長されたファイバの長さを把握することが好ましい。このために、延長ケーブル１４を用いる場合には、まず、アダプタ１３をコントローラ２０から外した状態で、ケーブル１１と延長ケーブル１４とをケーブル延長用コネクタ１８により接続するとともに、延長ケーブル１４の光ファイバコネクタ１５をアダプタ１３に接続する。次に、アダプタ１３がコントローラ２０に接続される。
【００５５】
図７は、本発明の実施の形態において、複数の延長されたファイバを用いた構成を示した図である。図７に示されるように、ケーブル１１（および光ファイバコネクタ１２）、ケーブル延長用コネクタ１８および延長ケーブル１４は、配管１９を通すことができるサイズを有する。
【００５６】
図８は、ヘッド部とＲＯＭとの紐づけのための別の構成を用いて複数のファイバを配管に通す場合の課題を説明した模式図である。図８に示すように、たとえば、ＲＯＭ３１Ｂと、光ファイバコネクタ３４Ａとが同一の筐体３３に収容されたコネクタ（図５を参照）が用いられる。しかしながら、配管１９を通すことができないほどコネクタのサイズが大きくなる可能性がある。さらに、図８に示されたコネクタでは、延長ケーブルを接続できない。
【００５７】
別の例では、たとえば、ＲＯＭ３１Ａと、光ファイバコネクタ１２とが独立に、コントローラ２０に接続可能に構成される（図４を参照）。しかしながら、ＲＯＭ３１Ａをケーブル１１にストラップ等で接続したままでは、光ファイバコネクタ１２およびＲＯＭ３１Ａの両方を配管１９に通すことは難しい。
【００５８】
一旦、ＲＯＭ３１Ａをケーブル１１から外して、ケーブル１１を配管１９に通すことが考えられる。ケーブル１１を配管１９を通した後に、ＲＯＭ３１Ａをケーブル１１にストラップ等で接続することができる。しかし、ＲＯＭ３１Ａをケーブル１１から外すことにより、ＲＯＭ３１Ａが紛失する可能性、あるいはユーザがＲＯＭ３１Ａをコントローラ２０に接続することを忘れる可能性がある。
【００５９】
図７に示されるように、本発明の実施の形態によれば、複数のヘッド部１０の各々は、対応するアダプタ１３のＲＯＭ３１と紐づけられることができる。さらに、ヘッド部１０からの光ファイバを延長するために、ケーブル１１に延長ケーブル１４をケーブル延長用コネクタ１８を介して接続した場合にも、延長されたケーブル１１は配管を通すことができる。したがって、コントローラ２０とヘッド部１０との間の距離を延ばすことができるだけでなく、ケーブルを保護することができる。
【００６０】
光ファイバを延長する場合、たとえば長さの異なる複数種類の延長ケーブルの中から適切な長さの延長ケーブルが選択されてもよい。延長ケーブルの長さに応じて、コントローラ２０の制御部２５は、露光時間の上限値を変化させる。このため制御部２５は、光ファイバの長さを把握する必要がある。
【００６１】
制御部２５が延長ケーブルの長さの情報を取得するために、ユーザがコントローラ２０に延長ケーブルの長さを入力してもよい。しかしながらユーザの作業が煩雑になる。したがって制御部２５が自動的に延長ケーブルの長さを認識できることが好ましい。
【００６２】
図９は、コントローラ２０の制御部２５が延長ケーブルの長さを認識するための構成の一例を示した図である。図９に示すように、延長ケーブル１４の光ファイバコネクタ１５は、追加のアダプタ１３Ａに接続される。アダプタ１３Ａは、ＲＯＭ３１Ｃを内蔵する。ＲＯＭ３１Ｃは、延長ケーブル１４の長さに関する情報を記憶する。たとえば延長ケーブル１４の出荷に先立って、延長ケーブル１４の長さの情報がＲＯＭ３１Ｃに書き込まれる。延長ケーブル１４の出荷の際に、延長ケーブル１４とアダプタ１３Ａとを同梱することにより、延長ケーブル１４の使用の際に、アダプタ１３Ａを同時に使用することが容易になる。
【００６３】
さらに、本発明の実施の形態は、アダプタ１３が、キャリブレーションデータを記憶するＲＯＭ３１を有することを前提として、種々の変形が可能である。以下に本発明の他の実施の形態について説明する。
【００６４】
図１０は、本発明の実施の形態に係るアダプタ１３の追加の構成を説明するための図である。図１１は、図１０に示されたアダプタ１３を含む光学計測装置１００のブロック図である。図１０および図１１を参照して、アダプタ１３は、ＲＯＭ３１およびコネクタ３２に加えて、撮像部３５を含む。撮像部３５は、光ファイバコネクタ１２に露出するケーブル１１の光ファイバ１１Ａ（図１０を参照）の端面を撮像する。なお、ケーブル１１と延長ケーブル１４のケーブル本体１６とが接続された場合には、撮像部３５は、ケーブル本体１６の光ファイバの端面を観察することができる。
【００６５】
コネクタ３２（図１０を参照）は、アダプタ１３で発生した電気信号をコントローラ２０に伝達するように構成される。撮像部３５において生成された画像情報は、コネクタ３２を通じてコントローラ２０の制御部２５へと送られる。
【００６６】
図１０および図１１に示された構成によれば、光ファイバの端面を観察することによって光ファイバの端面の汚れを認識することができる。制御部２５は、光ファイバの端面が汚れている場合に、表示部２６にエラーを示す表示を行わせてもよい。
【００６７】
図１２は、本発明の実施の形態に係る光学計測装置１００の追加の構成を説明するための図である。図１３は、図１２に示された光学計測装置１００のブロック図である。図１２および図１３を参照して、光学計測装置１００は、ヘッド部１０に着脱可能なアタッチメント５１をさらに備える。アタッチメント５１は、電池５２と、無線送信部５３とを含む。
【００６８】
ヘッド部１０は、ＬＥＤ部（発光部）４を含む。ＬＥＤ部４は、ＬＥＤと、駆動回路（いずれも図示せず）とを含む。
【００６９】
アタッチメント５１がヘッド部１０に取り付けられると、無線送信部５３が電池５２により駆動される。無線送信部５３は、ＬＥＤ部４を駆動するための電力を無線によりＬＥＤ部４に供給する。ＬＥＤ部４は、無線送信部５３からの電波を受けて光を発生させる。ＬＥＤ部４の発光波長は、光学計測装置１００による計測に使用されない波長である。
【００７０】
ＬＥＤ部４は、ヘッド部１０のシリアル番号を表す光信号を発生させる。シリアル番号は、ヘッド部１０の識別情報に相当する。光信号は、ケーブル１１およびアダプタ１３を通じてコントローラ２０に送られる。
【００７１】
受光部２４は、光信号を光電変換して、シリアル番号（識別情報）を表す電気信号を生成する。制御部２５は、受光部２４から電気信号を受信して、ヘッド部１０のシリアル番号を取得する。したがって制御部２５において、ヘッド部１０を識別することができる。
【００７２】
図１４は、本発明の実施の形態に係るアダプタ１３の別の構成を説明するための図である。図１５は、図１４に示されたアダプタ１３を含む光学計測装置１００のブロック図である。図１４および図１５を参照して、アダプタ１３は、コネクタ３２に代えてコネクタ４４を含む。アダプタ１３は、さらに、無線送信部３７を含む。コントローラ２０は、受信ユニット２８をさらに含む。
【００７３】
無線送信部３７は、ＲＯＭ３１からキャリブレーションデータを読み出すとともに、そのキャリブレーションデータを無線信号によりコントローラ２０へ送信する。受信ユニット２８は、無線送信部３７からの無線信号を受信する。受信ユニット２８は、制御部２５に接続されて、無線信号を受信することにより、キャリブレーションデータを受信する。受信ユニット２８は、受信したキャリブレーションデータを制御部２５に出力する。
【００７４】
この実施の形態によれば、コネクタ４４は、コネクタ３２から、ＲＯＭ３１とコントローラ２０との間の電気的接続のための構成を省略した構成を有する。したがって、アダプタ１３を小型化できるとともに、アダプタ１３とコントローラ２０との接続のための構成を簡素化することができる。
【００７５】
複数のヘッド部１０を、複数のコントローラ２０にそれぞれ接続する場合、ヘッド部１０とアダプタ１３とが正しく対応づけられない場合が起こり得る。すなわち、あるアダプタ１３のＲＯＭ３１に記憶されたキャリブレーションデータは、そのアダプタ１３に接続されたヘッド部１０のためのデータではない。このような場合、光学計測装置は計測を実行できるものの、その計測値には誤差が含まれる。したがって、ヘッド部１０とアダプタ１３とが正しく対応付けられていることを確認することが好ましい。
【００７６】
図１６は、ヘッド部１０とアダプタ１３との対応関係を照合するための構成を示した模式図である。図１７は、図１６に示されたアダプタ１３を含む光学計測装置１００のブロック図である。図１６および図１７に示されるように、ＩＣチップ６１が光ファイバコネクタ１２に実装される。ＩＣチップ６１は、ヘッド部１０の固有の情報を保持する。ＲＯＭ３１は、アダプタ１３に接続されるべきヘッド部１０の固有の情報を保持する。「固有の情報」とは、たとえばヘッド部１０のシリアル番号である。
【００７７】
たとえば光ファイバコネクタ１２がアダプタ１３に接続された状態で、シリアル番号がＩＣチップ６１から読み出される。さらに、ＲＯＭ３１からシリアル番号が読み出される。これらのシリアル番号はコントローラ２０に送られる。コントローラ２０の制御部５０は、２つのシリアル番号を照合する。２つのシリアル番号が異なる場合、制御部５０は、表示部（表示／キー入力部２６）に照合エラーを表示する。これにより、ユーザは、正しいヘッド部１０がアダプタ１３に接続されているかどうかを確認することができる。
【００７８】
ＩＣチップ６１からコントローラ２０の制御部２５にシリアル番号を送信するための方法は特に限定されない。たとえば、アダプタ１３のコネクタ３２（図１６を参照）を介して、ＩＣチップ６１から制御部２５にシリアル番号が伝達されてもよい。あるいは、図１４に示された無線送信部３７を利用して、ＩＣチップ６１から制御部２５にシリアル番号が伝達されてもよい。
【００７９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８０】
１  回折レンズ、２  対物レンズ、３，２３ｃ  集光レンズ、４  ＬＥＤ部、１０  ヘッド部、１１  ケーブル、１１Ａ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  光ファイバ、１２，１５，１７，３４Ａ  光ファイバコネクタ、１３，１３Ａ  アダプタ、１４  延長ケーブル、１６  ケーブル本体、１８  ケーブル延長用コネクタ、１９  配管、２０  コントローラ、２１  投光部、２２  分岐光ファイバ、２３  分光制御部、２３ａ  凹面ミラー、２３ｂ  回折格子、２４  受光部、２５，５０  制御部、２６  表示部（表示／キー入力部）、２７  出力Ｉ／Ｆ部、２８  受信ユニット、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ  ＲＯＭ、３２，４１，４２，４３，４４  コネクタ、３３  筐体、３５  撮像部、３７，５３  無線送信部、５１  アタッチメント、５２  電池、６１  ＩＣチップ、１００  光学計測装置、２００  計測対象物。
【図１】
2018151231.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年1月10日(2018.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記構成によれば、延長ケーブルを接続するときにも、キャリブレーションデータをセンサヘッドと１対１で紐づけて管理することができる。さらに、コントローラ側ではケーブル長を認識できる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記構成によれば、延長ケーブルを接続するときにも、キャリブレーションデータをセンサヘッドと１対１で紐づけて管理することができる。さらに、コントローラ側ではケーブル長を認識できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図１４は、本発明の実施の形態に係るアダプタ１３の別の構成を説明するための図である。図１５は、図１４に示されたアダプタ１３を含む光学計測装置１００のブロック図である。図１４および図１５を参照して、アダプタ１３は、コネクタ３２に代えてコネクタ４４を含む。アダプタ１３は、さらに、無線送信部３７を含む。コントローラ２０は、受信ユニット２８（データ受信部）をさらに含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
たとえば光ファイバコネクタ１２がアダプタ１３に接続された状態で、シリアル番号がＩＣチップ６１から読み出される。さらに、ＲＯＭ３１からシリアル番号が読み出される。これらのシリアル番号はコントローラ２０に送られる。コントローラ２０の制御部２５は、２つのシリアル番号を照合する。２つのシリアル番号が異なる場合、制御部２５は、表示部（表示／キー入力部２６）に照合エラーを表示する。これにより、ユーザは、正しいヘッド部１０がアダプタ１３に接続されているかどうかを確認することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
１  回折レンズ、２  対物レンズ、３，２３ｃ  集光レンズ、４  ＬＥＤ部、１０  ヘッド部、１１  ケーブル、１１Ａ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  光ファイバ、１２，１５，１７，３４Ａ  光ファイバコネクタ、１３，１３Ａ  アダプタ、１４  延長ケーブル、１６  ケーブル本体、１８  ケーブル延長用コネクタ、１９  配管、２０  コントローラ、２１  投光部、２２  分岐光ファイバ、２３  分光制御部、２３ａ  凹面ミラー、２３ｂ  回折格子、２４  受光部、２５  制御部、２６  表示部（表示／キー入力部）、２７  出力Ｉ／Ｆ部、２８  受信ユニット、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ  ＲＯＭ、３２，４１，４２，４３，４４  コネクタ、３３  筐体、３５  撮像部、３７，５３  無線送信部、５１  アタッチメント、５２  電池、６１  ＩＣチップ、１００  光学計測装置、２００  計測対象物。