(57)【要約】【課題】本発明の課題は、真空環境下においても高精度の計測を行うことができる光学計測装置のセンサヘッドを提供することにある。【解決手段】センサヘッドは、光を伝達する部材を介してコントローラに接続される光学計測装置のセンサヘッドである。センサヘッドは、ハウジングと、ハウジング内に配置される第１レンズと、を備える。ハウジングは、ハウジング内の空間に連通する第１貫通孔を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を伝達する部材を介してコントローラに接続されるセンサヘッドであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される第１レンズと、
を備え、
前記ハウジングは、前記ハウジング内の空間に連通する第１貫通孔を有する、
光学計測装置用のセンサヘッド。
【請求項２】
前記ハウジングは、光が通る光路空間を内部に有し、
前記第１貫通孔は、前記光路空間に連通しており、光軸に平行な方向と交差する方向に前記ハウジングを貫通している、
請求項１に記載のセンサヘッド。
【請求項３】
前記ハウジングは、
光軸に交差するように配置される透光部材を有し、前記第１レンズを覆う第１カバー部と、
前記第１カバー部が取り付けられるハウジング本体と、
を有し、
前記第１貫通孔は、前記ハウジング本体に設けられる、
請求項２に記載のセンサヘッド。
【請求項４】
前記第１レンズは、前記ハウジング内の前記光路空間を第１光路空間と第２光路空間とに区画するように配置され、
前記第１光路空間は、前記第１カバー部と前記第１レンズとの間に位置し、
前記第１貫通孔は、前記第２光路空間に連通するように設けられる、
請求項３に記載のセンサヘッド。
【請求項５】
前記ハウジングの内面と前記第１レンズとの間に位置し、前記第１レンズを保持するレンズホルダをさらに備え、
前記レンズホルダは、前記第１光路空間と前記第２光路空間とを連通させる第１連通部を有する、
請求項４に記載のセンサヘッド。
【請求項６】
前記第１連通部は、前記レンズホルダの外側面において前記レンズホルダの中心軸線方向に沿って延びるように設けられる溝である、
請求項５に記載のセンサヘッド。
【請求項７】
前記第１レンズを前記レンズホルダに固定するためのリング状の第１レンズ固定部をさらに備え、
前記第１レンズ固定部の外周面には、雄ネジが設けられており、
前記レンズホルダの内周面には、雌ネジが設けられており、
前記第１レンズ固定部の雄ネジと前記レンズホルダの雌ネジとが螺合することで、前記第１レンズが前記レンズホルダに固定される、
請求項５又は６に記載のセンサヘッド。
【請求項８】
前記第１レンズを前記ハウジングに固定するためのリング状の第１レンズ固定部をさらに備え、
前記第１レンズ固定部の外周面には、雄ネジが設けられており、
前記ハウジングの内周面には、雌ネジが設けられており、
前記第１レンズ固定部の雄ネジと前記ハウジングの雌ネジとが螺合することで、前記第１レンズが前記ハウジングに固定される、
請求項４に記載のセンサヘッド。
【請求項９】
前記第１レンズと前記第１レンズ固定部との間に配置される第１レンズリングをさらに備え、
前記第１レンズ固定部は、前記第１レンズと前記第１レンズリングと前記第１レンズ固定部との篏合によってできる隙間を連通させる第２連通部を有する、
請求項７又は８に記載のセンサヘッド。
【請求項１０】
前記第２連通部は、前記第１レンズ固定部の外周面において前記第１レンズ固定部の中心軸線方向に延びるように設けられる溝である、
請求項９に記載のセンサヘッド。
【請求項１１】
前記光路空間を第２光路空間と第３光路空間とに区画する第２レンズをさらに備え、
前記ハウジングは、前記第３光路空間に連通する第２貫通孔をさらに有する、
請求項４から１０のいずれかに記載のセンサヘッド。
【請求項１２】
前記第２レンズを前記ハウジングに固定するためのリング状の第２レンズ固定部をさらに備え、
前記第２レンズ固定部の外周面には、雄ネジが設けられており、
前記ハウジングの内周面には、雌ネジが設けられており、
前記第２レンズ固定部の雄ネジと前記ハウジングの雌ネジとが螺合することで、前記第２レンズが前記ハウジングに固定される、
請求項１１に記載のセンサヘッド。
【請求項１３】
前記第２レンズと前記第２レンズ固定部との間に配置される第２レンズリングをさらに備え、
前記第２レンズ固定部は、前記第２レンズと前記第２レンズリングと前記第２レンズ固定部との篏合によってできる隙間を連通させる第３連通部を有する、
請求項１２に記載のセンサヘッド。
【請求項１４】
前記第３連通部は、前記第２レンズ固定部の外周面において前記第２レンズ固定部の中心軸線方向に延びるように設けられる溝である、
請求項１３に記載のセンサヘッド。
【請求項１５】
光軸を屈曲させるためのミラー部材をさらに備え、
前記ハウジングは、前記ミラー部材を覆う第２カバー部をさらに有し、
前記ミラー部材は、前記ミラー部材と前記第２カバー部との間の光路外空間と、前記光路空間と、を区画するように配置され、
前記第２カバー部は、前記光路外空間に連通する第３貫通孔を有する、
請求項２から１４のいずれかに記載のセンサヘッド。
【請求項１６】
前記光学計測装置は、共焦点光学系を利用して計測対象物の変位を計測する共焦点計測装置である、
請求項１から１５のいずれかに記載のセンサヘッド。
【請求項１７】
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される第１レンズと、
を備え、
前記ハウジングは、前記ハウジング内の空間に連通する第１貫通孔を有する、
光学計測装置用のセンサヘッド。
【請求項１８】
前記ハウジング内の空間は、
前記第１貫通孔が連通する第１内部空間と、
前記第１空間から区画された第２内部空間と、
を有し、
前記ハウジングは、前記第２内部空間に連通する第２貫通孔をさらに有する、
請求項１７に記載のセンサヘッド。
【請求項１９】
前記ハウジングは、前記ハウジング内に密閉空間を作らないように設けられる複数の孔を有する、
請求項１７に記載のセンサヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光学計測装置用のセンサヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学系を利用して計測対象物の変位等を測定する光学計測装置が知られている（例えば特許文献１参照）。光学計測装置は、例えば、コントローラと、光を伝達するケーブル部材と、ケーブル部材を介してコントローラに接続されるセンサヘッドとを備えている。コントローラは、光源を有しており、光源からの光がケーブル部材及びセンサヘッドを介して、計測対象物に出射される。計測対象物において反射された光は、センサヘッド及びケーブル部材を介してコントローラに受信される。
【０００３】
上述の光学計測装置を用いて真空環境下に置かれている計測対象物を計測する場合がある。従来は、真空であるチャンバ内に置かれた計測対象物は、チャンバ外に配置されたセンサヘッドによって計測が行われている。チャンバには、ガラス等で形成されたビューポートが設けられている。センサヘッドから出射された光は、ビューポートを通って計測対象物に出射され、計測対象物において反射した光は、ビューポートを通ってセンサヘッドに受けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０８１０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のように、センサヘッドがチャンバ外に配置される場合、センサヘッドと計測対象物との間の距離が大きい。このため、精度の高い計測を行うことは困難である。また、ビューポートの厚さ、或いは、材質に応じた複雑な構成作業が必要となる。さらに、真空引きによりチャンバの形状が歪んだ場合には、チャンバの歪みによって、計測の精度が低下する可能性がある。
【０００６】
上記のような問題を解決するためには、チャンバ内に配置されたセンサヘッドによって計測を行うことが好ましい。しかし、センサヘッドのハウジング内に密閉空間が存在すると、真空による圧力がハウジングにかかる。この圧力によってハウジングが変形すると、計測の精度が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、真空環境下においても高精度の計測を行うことができる光学計測装置用のセンサヘッドを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るセンサヘッドは、光学計測装置用のセンサヘッドであって、光を伝達する部材を介してコントローラに接続される。センサヘッドは、ハウジングと、ハウジング内に配置される第１レンズと、を備える。ハウジングは、ハウジング内の空間に連通する第１貫通孔を有する。
【０００９】
本態様に係るセンサヘッドでは、ハウジング内の空間が、第１貫通孔を介して、外部の真空空間と連通する。このため、真空による圧力がハウジングにかかることを抑えることができる。これにより、真空環境下においても高精度の計測を行うことができる。
【００１０】
好ましくは、ハウジングは、光が通る光路空間を内部に有する。第１貫通孔は、光路空間に連通しており、光軸に平行な方向と交差する方向にハウジングを貫通している。この場合、第１貫通孔を通して外部から進入する光が、計測に与える影響を低減することができる。このため、光路空間に連通するように第１貫通孔が設けられても、計測の精度が低下することを抑えることができる。
【００１１】
好ましくは、ハウジングは、第１カバー部とハウジング本体とを有する。第１カバー部は、光軸に交差するように配置される透光部材を有する。第１カバー部は、第１レンズを覆う。ハウジング本体は、第１カバー部が取り付けられる。第１貫通孔は、ハウジング本体に設けられる。第１カバー部は、計測対象物に向けて配置されることで、計測対象物で反射された光を受ける受光面となる。或いは、第１カバー部は、計測対象物に出射される光が通る投光面となる。従って、第１貫通孔が、第１カバー部ではなく、ハウジング本体に設けられることで、第１貫通孔を通して外部から進入する光が、計測に与える影響を抑えることができる。これにより、計測の精度が低下することを抑えることができる。
【００１２】
好ましくは、第１レンズは、ハウジング内の光路空間を第１光路空間と第２光路空間とに区画するように配置される。第１光路空間は、第１カバー部と第１レンズとの間に位置する。第１貫通孔は、第２光路空間に連通するように設けられる。この場合、第１光路空間は、第２光路空間よりも計測対象物の近くに位置する。このため、第１貫通孔が、第１光路空間ではなく第２光路空間に連通するように設けられることで、第１貫通孔を通して外部から進入する光が光路空間を通る光に与える影響を抑えることができる。これにより、計測の精度が低下することを抑えることができる。
【００１３】
好ましくは、センサヘッドは、レンズホルダをさらに備える。レンズホルダは、ハウジングの内面と第１レンズとの間に位置し、第１レンズを保持する。レンズホルダは、第１光路空間と第２光路空間とを連通させる第１連通部を有する。
【００１４】
この場合、第１光路空間は、第１連通部を介して第２光路空間に連通する。従って、第１光路空間は、第１連通部と第２光路空間と第１貫通孔とを介して、外部の真空空間と連通する。このため、第１カバー部に貫通孔を設けることなく、第１光路空間を外部の真空空間と連通させることができる。これにより、計測の精度の低下を抑えると共に、真空による圧力がハウジングにかかることを抑えることができる。
【００１５】
好ましくは、第１連通部は、レンズホルダの外側面においてレンズホルダの中心軸線方向に沿って延びるように設けられる溝である。この場合、レンズホルダの簡易な構造により、第１光路空間と第２光路空間とを連通させることができる。
【００１６】
好ましくは、センサヘッドは、リング状の第１レンズ固定部をさらに備える。第１レンズ固定部は、第１レンズをレンズホルダに固定する。第１レンズ固定部の外周面には、雄ネジが設けられている。レンズホルダの内周面には、雌ネジが設けられている。第１レンズ固定部の雄ネジとレンズホルダの雌ネジとが螺合することで、第１レンズがレンズホルダに固定される。この場合、接着材を用いずに、第１レンズをレンズホルダに固定することができる。これにより、接着材によって第１レンズがレンズホルダに固定される場合と比べて、真空環境下においてアウトガスの発生を抑えることができる。
【００１７】
好ましくは、センサヘッドは、リング状の第１レンズ固定部をさらに備える。第１レンズ固定部は、第１レンズをハウジングに固定する。第１レンズ固定部の外周面には、雄ネジが設けられている。ハウジングの内周面には、雌ネジが設けられている。第１レンズ固定部の雄ネジとハウジングの雌ネジとが螺合することで、第１レンズがハウジングに固定される。この場合、接着材を用いずに、第１レンズをハウジングに固定することができる。これにより、接着材によって第１レンズがハウジングに固定される場合と比べて、真空環境下においてアウトガスの発生を抑えることができる。
【００１８】
好ましくは、センサヘッドは、第１レンズと第１レンズ固定部との間に配置される第１レンズリングをさらに備える。第１レンズ固定部は、第２連通部を有する。第２連通部は、第１レンズと第１レンズリングと第１レンズ固定部との篏合によってできる隙間を連通させる。この場合、第１レンズと第１レンズリングと第１レンズ固定部との篏合によってできる隙間を第２連通部によって真空状態とすることができる。
【００１９】
好ましくは、第２連通部は、第１レンズ固定部の外周面において第１レンズ固定部の中心軸線方向に延びるように設けられる溝である。この場合、第１レンズ固定部の簡易な構造により、第１レンズと第１レンズリングと第１レンズ固定部との篏合によってできる隙間を連通させることができる。
【００２０】
好ましくは、センサヘッドは、第２レンズをさらに備える。第２レンズは、光路空間を第２光路空間と第３光路空間とに区画する。ハウジングは、第３光路空間に連通する第２貫通孔をさらに有する。この場合、第２光路空間は、第１貫通孔を介して外部の真空空間と連通する。第３光路空間は、第２貫通孔を介して外部の真空空間と連通する。これにより、真空による圧力がハウジングにかかることを抑えることができる。
【００２１】
好ましくは、センサヘッドは、リング状の第２レンズ固定部をさらに備える。第２レンズ固定部は、第２レンズをハウジングに固定する。第２レンズ固定部の外周面には、雄ネジが設けられている。ハウジングの内周面には、雌ネジが設けられている。第２レンズ固定部の雄ネジとハウジングの雌ネジとが螺合することで、第２レンズがハウジングに固定される。この場合、接着材を用いずに、第２レンズをハウジングに固定することができる。これにより、接着材によって第２レンズがハウジングに固定される場合と比べて、真空環境下においてアウトガスの発生を抑えることができる。
【００２２】
好ましくは、センサヘッドは、第２レンズと第２レンズ固定部との間に配置される第２レンズリングをさらに備える。第２レンズ固定部は、第３連通部を有する。第３連通部は、第２レンズと第２レンズリングと第２レンズ固定部との篏合によってできる隙間を連通させる。この場合、第２レンズと第２レンズリングと第２レンズ固定部との篏合によってできる隙間を第３連通部によって真空状態とすることができる。
【００２３】
好ましくは、第３連通部は、第２レンズ固定部の外周面において第２レンズ固定部の中心軸線方向に延びるように設けられる溝である。この場合、第２レンズ固定部の簡易な構造により、第２レンズと第２レンズリングと第２レンズ固定部との篏合によってできる隙間を連通させることができる。
【００２４】
好ましくは、センサヘッドは、ミラー部材をさらに備える。ミラー部材は、光軸を屈曲させる。ハウジングは、ミラー部材を覆う第２カバー部をさらに有する。ミラー部材は、光路空間と光路外空間とを区画するように配置される。光路外空間は、ミラー部材と第２カバー部との間に位置する。第２カバー部は、光路外空間に連通する第３貫通孔を有する。この場合、センサヘッドの上下方向のサイズを小型化でき、センサヘッドが用いられる装置内に、センサヘッドを設置しやすくなる。ミラー部材によって光路空間から区画される光路外空間は、第３貫通孔を介して外部の真空空間に連通する。このため、真空による圧力がハウジングにかかることを抑えることができる。また、光路外空間は、ミラー部材によって光路空間から区画されているため、第３貫通孔を通して外部から光路外空間に進入する光が光路空間を通る光に与える影響は小さい。このため、第２カバー部に第３貫通孔が設けられても、計測の精度が低下することを抑えることができる。
【００２５】
好ましくは、光学計測装置は、共焦点光学系を利用して計測対象物の変位を計測する共焦点計測装置である。この場合、共焦点光学系を利用した制度の高い測定を行うことができる。また、真空による圧力がハウジングにかかることが抑えられるので、共焦点光学系による高精度の測定に必要とされるハウジングの精度を確保することができる。
【００２６】
本発明の他の態様に係るセンサヘッドは、ハウジングと、ハウジング内に配置される第１レンズと、を備える。ハウジングは、ハウジング内の空間に連通する第１貫通孔を有する。
【００２７】
本態様に係るセンサヘッドでは、ハウジング内の空間が、第１貫通孔を介して、外部の真空空間と連通する。このため、真空による圧力がハウジングにかかることを抑えることができる。これにより、真空環境下においても高精度の計測を行うことができる。
【００２８】
好ましくは、ハウジング内の空間は、第１貫通孔が連通する第１内部空間と、第１空間から区画された第２内部空間と、を有する。ハウジングは、第２内部空間に連通する第２貫通孔をさらに有する。この場合、第１内部空間は、第１貫通孔を介して、外部の真空空間と連通する。第２内部空間は、第２貫通孔を介して、外部の真空空間と連通する。このため、真空による圧力がハウジングにかかることを抑えることができる。
【００２９】
好ましくは、ハウジングは、ハウジング内に密閉空間を作らないように設けられる複数の孔を有する。この場合、ハウジング内の空間は、複数の孔を介して、外部の真空空間と連通する。このため、真空による圧力がハウジングにかかることを抑えることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、真空環境下においても高精度の計測を行うことができる光学計測装置用のセンサヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施形態に係る光学計測装置を示す模式図である。
【図２】第１実施形態に係るセンサヘッドの斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るセンサヘッドの斜視図である。
【図４】第１実施形態に係るセンサヘッドの分解図である。
【図５】第１実施形態に係るセンサヘッドの分解図である。
【図６】図２におけるVI−VI断面図である。
【図７】図３におけるVII−VII断面図である。
【図８】第１レンズの固定構造を示す分解斜視図である。
【図９】第２レンズの固定構造を示す分解斜視図である。
【図１０】第３貫通孔を通る断面図である。
【図１１】第２実施形態に係るセンサヘッドの斜視図である。
【図１２】図１１におけるXII−XII断面図である。
【図１３】第１レンズの固定構造を示す斜視図である。
【図１４】第２レンズの固定構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る光学計測装置１を示す模式図である。本実施形態において、光学計測装置１は、共焦点光学系を利用して計測対象物の変位を計測する計測装置である。
【００３３】
光学計測装置１は、センサヘッド２と、ケーブル部材３と、コントローラ４と、モニタ５とを有する。センサヘッド２は、ケーブル部材３を介してコントローラ４に光学的に接続されている。ケーブル部材３は、例えば光ファイバであり、光を伝達する。
【００３４】
センサヘッド２は、第１レンズ１１と第２レンズ１２とを備えている。第１レンズ１１は、第２レンズ１２より計測対象物の近くに配置される。
【００３５】
第１レンズ１１は、対物レンズである。第２レンズ１２は、回折レンズである。第２レンズ１２は、後述する光源１３から出射される光に、光軸方向に沿って色収差を生じさせる。第１レンズ１１は、第２レンズ１２で色収差を生じさせた光を計測対象物に集光する。
【００３６】
第２レンズ１２の表面には、例えばキノフォーム形状あるいはバイナリ形状（ステップ形状、階段形状）などの微細な起伏形状が周期的に形成されている。或いは、第２レンズ１２の表面には、光の透過率を周期的に変更する振幅型のゾーンプレートが形成されてもよい。或いは、第２レンズ１２は、複数のレンズを有し色収差を発生する組みレンズであってもよい。なお、第２レンズ１２の構成は、上記の構成に限定されるものではない。
【００３７】
コントローラ４は、光源１３と、分岐光ファイバ１４と、分光器１５と、撮像素子１６と、制御回路部１７と、を有する。光源１３からの光は、複数の波長の光を含む。本実施形態において、光源１３は白色光を出射する。光源１３は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。なお、光源１３は、ＬＥＤに限らず、複数の波長の光を出射することができる光源であれば他の光源（例えば、ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）など）であってもよい。
【００３８】
分岐光ファイバ１４は、光ファイバ１４１を有している。光ファイバ１４１は、ケーブル部材３に接続される。分岐光ファイバ１４は、２本の光ファイバ１４２，１４３を有している。光ファイバ１４３は、光源１３に接続される。光ファイバ１４２は、分光器１５に接続される。分岐光ファイバ１４は、光源１３から出射される光をケーブル部材３に導くと共に、ケーブル部材３を介してセンサヘッド２から戻る光を分光器１５に導く。なお、分岐光ファイバ１４は、ファイバに限らず、光を分岐することができるものであれば、光導波路型のスプリッタなどを用いてもよい。
【００３９】
分光器１５は、センサヘッド２から戻る光を波長ごとに分ける。分光器１５は、凹面ミラー１５１と、回折格子１５２と、集光レンズ１５３とを有する。凹面ミラー１５１は、センサヘッド２から戻る光を反射する。回折格子１５２には、凹面ミラー１５１で反射した光が入射する。集光レンズ１５３は、回折格子１５２から出射する光を集光する。なお、分光器１５は、回折格子に限らず、分光できるものであれば、プリズムや光学バンドバスフィルタなどを用いてもよい。
【００４０】
撮像素子１６は、分光器１５から出射する光の強度を測定する。撮像素子１６は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、或いはＣＣＤ（Charge Coupled Device）である。光学計測装置１では、分光器１５および撮像素子１６が、センサヘッド２から戻る光の強度を波長ごとに測定する測定部を構成している。なお、測定部は、センサヘッド２から戻る光の強度を波長ごとに測定することができれば、ＣＣＤなどの撮像素子の単体で構成してもよい。
【００４１】
制御回路部１７は、光源１３や撮像素子１６などの動作を制御する回路である。また、制御回路部１７は、図示しない入力インターフェースと出力インターフェースとを有している。入力インターフェースには、光源１３及び撮像素子１６などの動作を調整するための信号が入力される。出力インターフェースは、撮像素子１６の信号を出力する。
【００４２】
モニタ５は、例えばコンピュータに用いられるディスプレイである。モニタ５は、コントローラ４から出力される信号を表示する。すなわち、モニタ５は、撮像素子１６が出力した信号を表示する。例えば、モニタ５は、センサヘッド２から戻る光のスペクトル波形を描画し、計測対象物の変位を表示する。
【００４３】
次に、センサヘッド２について詳細に説明する。図２及び図３は、第１実施形態に係るセンサヘッド２の斜視図である。図４及び図５は、センサヘッド２の分解図である。図６は、図２におけるVI−VI断面図である。図２及び図３に示すように、センサヘッド２は、ハウジング２０を有する。
【００４４】
ハウジング２０は、上述した第１レンズ１１と第２レンズ１２とを収容する。第１レンズ１１と第２レンズ１２とは、ハウジング２０内に配置される。
【００４５】
なお、第１実施形態に係るセンサヘッド２は屈曲した形状を有しており、センサヘッド２内において光軸が屈曲している。以下の説明では、図6に示すように、第１レンズ１１の光軸Ａｘ１と平行な方向を「第１軸線方向Ａｘ１」と呼ぶ。また、第２レンズ１２の光軸Ａｘ２と平行な方向を「第２軸線方向Ａｘ２」と呼ぶ。本実施形態において第１軸線方向Ａｘ１は、第２軸線方向Ａｘ２に対して垂直である。ただし、第１軸線方向Ａｘ１と第２軸線方向Ａｘ２との間の角度は、９０度に限らず、９０度以外の角度であってもよい。
【００４６】
図２及び図３に示すように、ハウジング２０は、ハウジング本体２１と、第１カバー部２２と、第２カバー部２３と、コネクタ２４とを有する。第１カバー部２２と、第２カバー部２３と、コネクタ２４とは、ハウジング本体２１に取り付けられる。ハウジング本体２１は、屈曲した形状を有する。ハウジング本体２１は、第１ハウジング部２５と第２ハウジング部２６とを有する。図４及び図５に示すように、第１ハウジング部２５と第２ハウジング部２６とは互いに別体である。
【００４７】
図６に示すように、第１ハウジング部２５は、第１軸線方向Ａｘ１に対して屈曲した形状を有する。第１ハウジング部２５の内部には、第１内部通路２５１が設けられている。第１内部通路２５１は、屈曲した形状を有する。詳細には、第１内部通路２５１は、第１通路部２５１ａと第２通路部２５１ｂとを有する。第１通路部２５１ａは、第１軸線方向Ａｘ１に沿って延びている。第２通路部２５１ｂは、第２軸線方向Ａｘ２に延びている。
【００４８】
第１ハウジング部２５は、第１開口２５２を有する。第１開口２５２は、第１通路部２５１ａとつながっている。第１開口２５２は、第１カバー部２２によって閉じられる。第１通路部２５１ａの内径は、第２通路部２５１ｂの内径よりも大きい。第１通路部２５１ａは、第１レンズ１１を収容する。詳細には、第１通路部２５１ａは、第１レンズユニット２７を収容する。
【００４９】
図４から図６に示すように、第１レンズユニット２７は、レンズホルダ３１と、上述した第１レンズ１１と、第１レンズリング３３と、第１レンズ固定部３４と、第３レンズ固定部３５と、を有する。レンズホルダ３１は、筒状の形状を有する。第１レンズ１１は、レンズホルダ３１内に配置される。レンズホルダ３１は、第１ハウジング部２５の内面と第１レンズ１１との間に位置し、第１レンズ１１を保持する。図７は、図３におけるVII−VII断面図である。図７に示すように、レンズホルダ３１は、径方向内方に向かって突出するフランジ部３１１を有する。
【００５０】
第１レンズ固定部３４と第３レンズ固定部３５とは、それぞれリング状の形状を有する。第１レンズ固定部３４と第３レンズ固定部３５とは互いに別体である。第１レンズリング３３は、第１レンズ１１と第１レンズ固定部３４との間に配置される。第１レンズ固定部３４と第３レンズ固定部３５とは、第１レンズ１１をレンズホルダ３１に固定する。
【００５１】
第１レンズ固定部３４と第３レンズ固定部３５との外周面には、それぞれ雄ネジが設けられている。また、上述したレンズホルダ３１の内周面には、雌ネジが設けられている。第１レンズ固定部３４と第３レンズ固定部３５との雄ネジが、レンズホルダ３１の雌ネジに螺合することで、第１レンズ１１と第１レンズリング３３とが第１レンズ固定部３４とフランジ部３１１との間に保持される。これにより、第１レンズ１１がレンズホルダ３１に固定される。
【００５２】
図８は、第１レンズユニット２７の分解斜視図である。図８に示すように、第１レンズ固定部３４には、係止凹部３４１が設けられている。係止凹部３４１に工具が係止することで、第１レンズ固定部３４が回転させられる。第３レンズ固定部３５にも係止凹部３５１が設けられている。
【００５３】
図５及び図７に示すように、レンズホルダ３１の側面にはネジ穴３１４が設けられている。また、第１ハウジング部２５の側面には長穴２５７が設けられている。第１ハウジング部２５の長穴２５７とレンズホルダ３１のネジ穴３１４とにネジ４６が通されることによって、レンズホルダ３１が第１ハウジング部２５に固定される。
【００５４】
図７及び図８に示すように、レンズホルダ３１の側面には、第１連通部３１３が設けられている。第１連通部３１３は、レンズホルダ３１の外周面においてレンズホルダ３１の中心軸線方向に沿って延びるように設けられる溝である。すなわち、第１連通部３１３はレンズホルダ３１の外周面において第１軸線方向Ａｘ１に延びている。
【００５５】
また、図８に示すように、第１レンズ固定部３４には、第２連通部３４２が設けられている。第２連通部３４２は、第１レンズ固定部３４の外周面において第１レンズ固定部３４の中心軸線方向に延びるように設けられる溝である。すなわち、第２連通部３４２は、第１レンズ固定部３４の外周面において第１軸線方向Ａｘ１に延びている。
【００５６】
第３レンズ固定部３５には、第４連通部３５２が設けられている。第４連通部３５２は、第３レンズ固定部３５の外周面において第３レンズ固定部３５の中心軸線方向に延びるように設けられる溝である。すなわち、第４連通部３５２は、第３レンズ固定部３５の外周面において第１軸線方向Ａｘ１に延びている。
【００５７】
第１カバー部２２は、第１ハウジング部２５に取り付けられる。第１カバー部２２は、第１レンズ１１を覆うように配置されている。図６及び図７に示すように、第１カバー部２２は、透光部材３６と支持部材３７とを有する。透光部材３６は後述するようにガラス等の透光性を有する材料で形成されている。透光部材３６は、板状の形状を有する。透光部材３６は、光軸に交差するように配置されている。詳細には、透光部材３６は、第１レンズ１１の光軸に交差するように配置されている。透光部材３６は、第１軸線方向Ａｘ１に垂直に配置される。
【００５８】
支持部材３７は、透光部材３６を支持する。支持部材３７は、透光部材３６の外縁を支持している。図４及び図６に示すように、第１カバー部２２は、第１弾性部材３８を有する。第１弾性部材３８は、支持部材３７にネジ３９によって固定されている。第１弾性部材３８は、透光部材３６を支持部材３７に向けて押圧することで、透光部材３６を支持部材３７に固定している。
【００５９】
また、図４から図６に示すように、第１ハウジング部２５は、第２開口２５３を有する。第２開口２５３は、第２ハウジング部２６に接続される。第１ハウジング部２５は、第１接続部２５４を有する。第１接続部２５４は筒状の形状を有する。第１接続部２５４は、第２軸線方向Ａｘ２に突出している。第２開口２５３は、第１接続部２５４に設けられている。第２通路部２５１ｂは、第１接続部２５４の内部を通るように配置されている。第１接続部２５４にはネジ穴２５８が設けられている。第１接続部２５４は、第２ハウジング部２６の内部に挿入され、第２ハウジング部２６に固定される。
【００６０】
第１ハウジング部２５は、第３開口２５５を有する。第３開口２５５は、第１内部通路２５１とつながっている。第１内部通路２５１は、第１通路部２５１ａと第２通路部２５１ｂとの間で屈曲した形状を有している。第３開口２５５は、第１内部通路２５１の屈曲部に設けられている。
【００６１】
センサヘッド２は、ミラー部材４１を有している。第３開口２５５は、ミラー部材４１によって閉じられている。ミラー部材４１は、光軸を屈曲させる。ミラー部材４１は板状の形状を有している。ミラー部材４１は、第１軸線方向Ａｘ１及び第２軸線方向Ａｘ２に対して傾斜して配置されている。
【００６２】
第１ハウジング部２５は、ミラー支持部２５６を有する。ミラー支持部２５６は、第３開口２５５の周囲に設けられている。第２カバー部２３は、ミラー部材４１を覆うように配置されている。第２カバー部２３は、ネジ４２によって第２ハウジング部２６に固定されている。センサヘッド２は、第２弾性部材４３を有する。第２弾性部材４３は、ミラー部材４１と第２カバー部２３との間に配置される。第２弾性部材４３は、ネジ４４によって第２ハウジング部２６に固定されている。第２弾性部材４３は、ミラー部材４１をミラー支持部２５６に向けて押圧することで、ミラー部材４１をミラー支持部２５６に固定している。
【００６３】
第２ハウジング部２６は、第２軸線方向Ａｘ２に沿って延びる略直方体状の形状を有する。第２ハウジング部２６の内部には、第２内部通路２６１が設けられている。第２内部通路２６１は、第２軸線方向Ａｘ２に第２ハウジング部２６を貫通している。図４から図６に示すように、第２ハウジング部２６は、第１開口２６２と第２開口２６３とを有する。第１開口２６２は、第２軸線方向Ａｘ２における第２ハウジング部２６の一端面に設けられている。第２開口２６３は、第２軸線方向Ａｘ２における第２ハウジング部２６の他端面に設けられている。第２内部通路２６１は、第１開口２６２と第２開口２６３とを接続している。第１開口２６２には、第１ハウジング部２５が接続される。第２開口２６３は、コネクタ２４によって閉じられる。コネクタ２４は、ネジ４５によって第２ハウジング部２６に固定されている。コネクタ２４には、上述したケーブル部材３が取り付けられる。
【００６４】
図６に示すように、第２内部通路２６１は、第２軸線方向Ａｘ２に沿って内径が段階的に変化する形状を有する。詳細には、第２内部通路２６１は、第２接続部２６４と第２レンズ収容部２６５とを有する。第２接続部２６４は、第１開口２６２につながっている。第２接続部２６４の内径は、第２レンズ収容部２６５の内径以上である。第２接続部２６４は、第１開口２６２と第２レンズ収容部２６５との間に位置している。第２レンズ収容部２６５には、第２レンズ１２が収容される。
【００６５】
第２内部通路２６１は、第１内径部２６６と第２内径部２６７と第３内径部２６８とを有する。第２接続部２６４と第２レンズ収容部２６５と第１内径部２６６と第２内径部２６７と第３内径部２６８とは、第１開口２６２から第２開口２６３に向かう方向に沿って、順に配置されている。
【００６６】
第１内径部２６６の内径は、第２レンズ収容部２６５の内径よりも小さい。このため、第１内径部２６６と第２レンズ収容部２６５との間には段部２６９が設けられている。第２内径部２６７は、第１内径部２６６と第３内径部２６８との間に位置している。第２内径部２６７の内径は、第１内径部２６６の内径よりも小さい。第３内径部２６８の内径は、第２内径部２６７の内径よりも小さい。第３内径部２６８は、第２開口２６３につながっている。
【００６７】
第２接続部２６４には、長穴２６４ａが設けられている。第２接続部２６４の長穴２６４ａと、上述した第１接続部２５４のネジ穴２５８とにネジ４７が通されることで、第１接続部２５４と第２接続部２６４とが互いに固定される。これにより、第１ハウジング部２５と第２ハウジング部２６とが互いに固定される。
【００６８】
センサヘッド２は、第２レンズリング５２と第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４とを有する。第２レンズリング５２は、第２レンズ１２と第２レンズ固定部５３との間に配置される。第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４とは、リング状の形状を有する。第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４とは互いに別体である。第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４とは、第２レンズ１２を第２ハウジング部２６に固定する。
【００６９】
第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４との外周面には、雄ネジが設けられている。上述した第２レンズ収容部２６５の内周面には、雌ネジが設けられている。第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４との雄ネジが、第２レンズ収容部２６５の雌ネジに螺合することで、第２レンズ１２と第２レンズリング５２とが、第２レンズ固定部５３と段部２６９との間に保持される。これにより、第２レンズ１２が第２ハウジング部２６に固定される。
【００７０】
第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４とは、上述した第１レンズ固定部３４及び第３レンズ固定部３５と同様の形状を有する。図９は、第２レンズ１２と第２レンズリング５２と第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４との分解斜視図である。図９に示すように、第２レンズ固定部５３には、係止凹部５３１が設けられている。係止凹部５３１に工具が係止することで、第２レンズ固定部５３が回転させられる。第４レンズ固定部５４にも第２レンズ固定部５３と同様に係止凹部５４１が設けられている。
【００７１】
また、第２レンズ固定部５３には、第３連通部５３２が設けられている。第３連通部５３２は、第２レンズ固定部５３の外周面において第２レンズ固定部５３の中心軸線方向に延びるように設けられる溝である。すなわち、第３連通部５３２は、第２レンズ固定部５３の外周面において第２軸線方向Ａｘ２に延びている。
【００７２】
第４レンズ固定部５４には、第５連通部５４２が設けられている。第５連通部５４２は、第４レンズ固定部５４の外周面において第４レンズ固定部５４の中心軸線方向に延びるように設けられる溝である。すなわち、第５連通部５４２は、第４レンズ固定部５４の外周面において第２軸線方向Ａｘ２に延びている。
【００７３】
図６に示すように、ハウジング２０の内部空間は、複数の空間に区画されている。ハウジング２０は、光が通る光路空間Ｓ１−Ｓ３を内部に有する。詳細には、上述した第１内部通路２５１と第２内部通路２６１と第１カバー部２２とによって、ハウジング２０内には光が通る光路空間Ｓ１−Ｓ３が形成されている。光路空間Ｓ１−Ｓ３は、第１レンズ１１と第２レンズ１２とによって、第１光路空間Ｓ１と第２光路空間Ｓ２と第３光路空間Ｓ３とに区画されている。第１光路空間Ｓ１と第２光路空間Ｓ２とは、第１レンズ１１によって区画されている。第２光路空間Ｓ２と第３光路空間Ｓ３とは、第２レンズ１２によって区画されている。また、ハウジング２０の内部空間は、ミラー部材４１によって光路空間Ｓ１−Ｓ３と光路外空間Ｓ４とに区画されている。
【００７４】
第１光路空間Ｓ１は、第１カバー部２２と第１レンズ１１との間に位置する。第２光路空間Ｓ２は、第１レンズ１１と第２レンズ１２との間に位置する。第２光路空間Ｓ２は、第１内部通路２５１内に設けられる。第３光路空間Ｓ３は、第２レンズ１２とコネクタ２４との間に位置する。第２光路空間Ｓ２は、第２内部通路２６１内に設けられる。光路外空間Ｓ４は、ミラー部材４１と第２カバー部２３との間に位置する。
【００７５】
本実施形態に係るセンサヘッド２では、各空間Ｓ１−Ｓ４が密閉空間とならないように、貫通孔及び連通部が設けられている。詳細には、第１ハウジング部２５に第１貫通孔６１が設けられている。第１貫通孔６１は、第２光路空間Ｓ２に連通するように設けられる。第１貫通孔６１は、光軸に平行な方向と交差する方向にハウジング２０を貫通している。すなわち、第１貫通孔６１は、第１軸線方向Ａｘ１及び第２軸線方向Ａｘ２と交差する方向にハウジング２０を貫通している。
【００７６】
第２ハウジング部２６には第２貫通孔６２が設けられている。第２貫通孔６２は、第３光路空間Ｓ３に連通するように設けられる。第２貫通孔６２は、光軸に平行な方向と交差する方向にハウジング２０を貫通している。すなわち、第２貫通孔６２は、第１軸線方向Ａｘ１及び第２軸線方向Ａｘ２と交差する方向にハウジング２０を貫通している。
【００７７】
また、第２ハウジング部２６には第４貫通孔６４が設けられている。第４貫通孔６４は、第２レンズ固定部５３と対向する位置に設けられている。また、第４貫通孔６４は、第４レンズ固定部５４と対向する位置に設けられている。詳細には、第４貫通孔６４は、第２レンズ収容部２６５において雌ネジが設けられた部分に設けられている。第４貫通孔６４は、第２軸線方向Ａｘ２と交差する方向にハウジング２０を貫通している。
【００７８】
図２及び図４に示すように、第２カバー部２３には、第３貫通孔６３が設けられている。図１０は、第３貫通孔６３を通る断面図である。図１０に示すように、第３貫通孔６３は、光路外空間Ｓ４に連通している。
【００７９】
ハウジング２０には、第１光路空間Ｓ１に連通する貫通孔は設けられていない。すなわち、第１カバー部２２には、第１光路空間Ｓ１に連通する貫通孔は設けられていない。ただし、上述したレンズホルダ３１の第１連通部３１３によって、第１光路空間Ｓ１と第２光路空間Ｓ２が連通している。
【００８０】
また、第１レンズ固定部３４の第２連通部３４２及び第３レンズ固定部３５の第４連通部３５２によって、レンズホルダ３１と、第１レンズ１１と、レンズリング３３と、第１レンズ固定部３４と、第３レンズ固定部３５との篏合によってできる隙間が第２光路空間Ｓ２と連通している。第２レンズ固定部５３の第３連通部５３２及び第４レンズ固定部５４の第５連通部５４２によって、ハウジング２０と、第２レンズ１２と、第２レンズリング５２と、第２レンズ固定部５３と、第４レンズ固定部５４との篏合によってできる隙間が第２光路空間Ｓ２と連通している。
【００８１】
さらに、第２光路空間Ｓ２は、第２レンズ固定部５３の第３連通部５３２と、第４レンズ固定部５４の第５連通部５４２と、第４貫通孔６４とを介して、外部の真空空間と連通する。
【００８２】
なお、センサヘッド２の構成部品は、アウトガスの排出量の少ない材質であることが好ましい。例えば、ハウジング２０、レンズホルダ３１、及び、コネクタ２４は、アウトガスの排出量の少ない金属製であることが好ましい。ハウジング２０は、例えばアルミニウム合金製であるが、他の材料製であってもよい。レンズホルダ３１、及び、コネクタ２４は、例えばステンレス鋼製であるが、他の材料製であってもよい。上述した各種のネジもアウトガスの排出量の少ない金属製であることが好ましく、例えばステンレス鋼製である。
【００８３】
第１レンズ１１と第２レンズ１２とミラー部材４１と透光部材３６とは、例えばガラス製であるが、他の材料製であってもよい。第１レンズリング３３及び第２レンズリング５２は、アウトガスの排出量の少ない樹脂製であることが好ましい。例えば、第１レンズリング３３及び第２レンズリング５２は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂であるが、他の材料製であってもよい。
【００８４】
また、各構成部品の取り付けは、アウトガスの排出を抑える観点から、接着剤を用いずに行われることが好ましい。その理由は、真空引きをする際に接着剤からアウトガスが発生することで、真空度が上がり難くなる可能性がある、もしくは、成膜の精度に影響を与える可能性があるからである。例えば、第１ハウジング部２５と第２ハウジング部２６とは、ダイカスト及び切削加工により、それぞれ一体的に形成されることが好ましい。第１ハウジング部２５と第２ハウジング部２６とは、接着剤を用いずに、ネジ４７によって互いに固定される。なお、シリアルＮｏ．などの情報は、刻印処理によってハウジング２０に付されることが好ましい。
【００８５】
第１カバー部２２と第２カバー部２３とコネクタ２４とは、それぞれ、接着剤を用いずに、ネジ３９，４２，４５によってハウジング２０に固定される。また、透光部材３６は、接着剤を用いずに、第１弾性部材３８によって支持部材３７に取り付けられる。ミラー部材４１は、接着剤を用いずに、第２弾性部材４３によってハウジング２０に取り付けられる。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係るセンサヘッド２では、ハウジング２０内に密閉空間を作らないように、第１貫通孔６１と第２貫通孔６２と第３貫通孔６３とがハウジング２０に設けられている。従って、ハウジング２０内の第２光路空間Ｓ２が、第１貫通孔６１を介して、外部の真空空間と連通する。ハウジング２０内の第３光路空間Ｓ３が、第２貫通孔６２を介して、外部の真空空間と連通する。光路外空間Ｓ４が、第３貫通孔６３を介して、外部の真空空間と連通する。また、第１光路空間Ｓ１は、第１連通部３１３を介して第２光路空間Ｓ２に連通する。このため、真空による圧力がハウジング２０にかかることを抑えることができる。これにより、真空環境下においても高精度の計測を行うことができる。
【００８７】
特に、共焦点光学系を利用した計測装置では、ハウジング２０の形状及び各構成部品の位置に高い精度が必要とされる。本実施形態に係るセンサヘッド２では、真空による圧力がハウジング２０にかかることが抑えられるので、上記のような高精度の要求を満たすことができる。
【００８８】
第１貫通孔６１と第２貫通孔６２とは、光路空間に連通しているが、光軸に交差する方向にハウジング２０を貫通している。このため、第１貫通孔６１及び第２貫通孔６２を通して外部からハウジング２０内に進入する光が、計測に与える影響が小さい。このため、ハウジング２０に第１貫通孔６１及び第２貫通孔６２が設けられても、計測の精度が低下することを抑えることができる。
【００８９】
また、光路外空間Ｓ４は、ミラー部材４１によって光路空間から区画されているため、第３貫通孔６３を通して外部から光路外空間Ｓ４に進入する光が、計測に与える影響は小さい。このため、第２カバー部２３に第３貫通孔６３が設けられても、計測の精度が低下することを抑えることができる。
【００９０】
第１光路空間Ｓ１は、第１連通部３１３を介して第２光路空間Ｓ２に連通している。このため、第１光路空間Ｓ１を外部の空間に連通させるための貫通孔を第１カバー部２２に設けることなく、第１光路空間Ｓ１を外部の真空空間と連通させることができる。第１カバー部２２は、計測対象物で反射された光を受ける受光面となる。また、第１カバー部２２は、計測対象物に出射される光が通る投光面となる。従って、第１カバー部２２に貫通孔が設けられずに、ハウジング本体２１に第１貫通孔６１と第２貫通孔６２とが設けられることで、各貫通孔から進入する光が、計測に与える影響を抑えることができる。これにより、計測の精度の低下を抑えることができる。
【００９１】
第１連通部３１３は、レンズホルダ３１の外周面に設けられる溝である。このため、レンズホルダ３１の簡易な構造により、第１光路空間Ｓ１と第２光路空間Ｓ２とを連通させることができる。
【００９２】
第１レンズ固定部３４は、ネジ構造によって第１レンズ１１を固定する。第２レンズ固定部５３も同様に、ネジ構造によって第２レンズ１２を固定する。このため、接着剤を用いずに第１レンズ１１と第２レンズ１２とを固定することができる。これにより、接着材によって第１レンズ１１と第２レンズ１２とが固定される場合と比べて、真空環境下においてアウトガスの発生を抑えることができる。
【００９３】
第１レンズ１１と第１レンズリング３３と第１レンズ固定部３４と第３レンズ固定部３５との篏合によってできる隙間は、第２連通部３４２と第４連通部３５２とによって第２光路空間Ｓ２と連通している。このため、第１レンズ１１と第１レンズリング３３と第１レンズ固定部３４と第３レンズ固定部３５との篏合によってできる隙間を、第２連通部３４２と第４連通部３５２とによって真空状態とすることができる。
【００９４】
第２レンズ１２と第２レンズリング５２と第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４との篏合によってできる隙間は、第３連通部５３２と第５連通部５４２とによって第２光路空間Ｓ２と連通している。このため、第２レンズ１２と第２レンズリング５２と第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４との篏合によってできる隙間を、第３連通部５３２と第５連通部５４２とによって真空状態とすることができる。
【００９５】
上記の第１実施形態は、センサヘッド２内において光軸が屈曲しているサイドビュー型のセンサヘッドを例示しているが、センサヘッドの形態はこれに限られない、例えば、ストレート型のセンサヘッドに本発明が適用されてもよい。図１１は、第２実施形態に係るセンサヘッド６の斜視図である。図１２は、図１１におけるXII−XII断面図である。図１２に示すように、ストレート型のセンサヘッド６内において光軸Ａｘは直線状である。
【００９６】
センサヘッド６は、ハウジング２０と、第１レンズ１１と、レンズホルダ３１と、第２レンズ１２とを有する。ハウジング２０は、ハウジング本体２１と、第１カバー部２２と、コネクタ２４とを有する。センサヘッド６のハウジング本体２１は、第１実施形態に係るセンサヘッド２の第２ハウジング部２６と同じ形状である。センサヘッド６の構成の一部は、第１実施形態に係るセンサヘッド２の構成と同じである。このため、第２実施形態に係るセンサヘッド６の構成において第１実施形態に係るセンサヘッド２に対応する部分には、同じ符号を付している。
【００９７】
第１カバー部２２は、ハウジング本体２１の第１開口２６２を覆うように取り付けられている。ハウジング本体２１は、第１レンズ１１と第２レンズ１２とを収容している。第１レンズ１１部の光軸と第２レンズ１２部の光軸とは同軸に配置されている。第１実施形態と同様に、第１レンズ１１は、第１レンズ固定部３４と第３レンズ固定部３５とによってレンズホルダ３１に固定されている。第２レンズ１２は、第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４とによってハウジング本体２１に固定されている。
【００９８】
レンズホルダ３１は、ハウジング本体２１内に配置されている。レンズホルダ３１には、第１連通部３１３が設けられている。ハウジング本体２１の長穴２６４ａとレンズホルダ３１のネジ穴２５８とにネジ４７が通されることで、レンズホルダ３１がハウジング本体２１に固定されている。
【００９９】
図１３は、第１レンズ１１と第１レンズリング３３と第１レンズ固定部３４と第３レンズ固定部３５とを示す斜視図である。図１３に示すように、第１レンズ固定部３４には、第２連通部３４２が設けられている。第３レンズ固定部３５には、第４連通部３５２が設けられている。
【０１００】
図１４は、第２レンズ１２と第２レンズリング５２と第２レンズ固定部５３と第４レンズ固定部５４とを示す斜視図である。図１４に示すように、第２レンズ固定部５３には、第３連通部５３２が設けられている。第４レンズ固定部５４には、第５連通部５４２が設けられている。
【０１０１】
図１２に示すように、センサヘッド６内の光路空間Ｓ１−Ｓ３は、第１光路空間Ｓ１と第２光路空間Ｓ２と第３光路空間Ｓ３とに区画されている。第１光路空間Ｓ１と第２光路空間Ｓ２とは、第１レンズ１１によって区画されている。第２光路空間Ｓ２と第３光路空間Ｓ３とは、第２レンズ１２によって区画されている。第１光路空間Ｓ１は、第１カバー部２２と第１レンズ１１との間に位置する。第２光路空間Ｓ２は、第１レンズ１１と第２レンズ１２との間に位置している。第３光路空間Ｓ３は、第２レンズ１２とコネクタ２４との間に位置している。第１光路空間Ｓ１と第２光路空間Ｓ２と第３光路空間Ｓ３とは、一直線状に並んで配置されている。
【０１０２】
第１光路空間Ｓ１と第２光路空間Ｓ２とは、第１連通部３１３を介して互いに連通している。ハウジング本体２１には、第１貫通孔６１が設けられている。第１貫通孔６１は、第３光路空間Ｓ３に連通するように設けられる。従って、第３光路空間Ｓ３は、第１貫通孔６１を介して外部の真空空間と連通する。
【０１０３】
また、ハウジング本体２１には、第４貫通孔６４が設けられている。第４貫通孔６４は、第２レンズ固定部５３及び第４レンズ固定部５４と対向する位置に設けられている。第２光路空間Ｓ２は、第４貫通孔６４を介して、外部の真空空間と連通する。
【０１０４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１０５】
上記の実施形態において、光学計測装置１は、共焦点光学系を利用して計測対象物の変位を計測する計測装置である。しかし、光学計測装置１は、共焦点光学系以外の光学系を利用する計測装置であってもよい。例えば、分光干渉方式の光学系を利用する計測装置であってもよい。
上記の実施形態では、センサヘッド２は、投光と受光との両方の機能を有する装置であるが、投光のみ或いは受光のみの機能を有するものであってもよい。
【０１０６】
上記の実施形態では、第１レンズ１１は、レンズホルダ３１を介してハウジング２０に固定されている。しかし、第１レンズ１１が、レンズホルダ３１を用いずに第１レンズ固定部３４によって直接的に、ハウジング２０に固定されてもよい。
【０１０７】
貫通孔の数及び位置は、上記の実施形態の数及び位置に限られない。同様に、連通部の数及び位置は、上記の実施形態の数及び位置に限られない。
【０１０８】
例えば、第１実施形態において、第２レンズ固定部５３の第３連通部５３２が省略されてもよい。第４レンズ固定部５４の第５連通部５４２が省略されてもよい。
【０１０９】
連通部は、溝と異なる形状であってもよい。例えば、第１連通部は、レンズホルダ３１を貫通する孔であってもよい。第２連通部は、第１レンズ固定部３４を貫通する孔であってもよい。第３連通部は、第３レンズ固定部３５を貫通する孔であってもよい。第４連通部は、第２レンズ固定部５３を貫通する孔であってもよい。第５連通部は、第４レンズ固定部５４を貫通する孔であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明によれば、真空環境下においても高精度の計測を行うことができる光学計測装置のセンサヘッドを提供することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
２０      ハウジング
１１      第１レンズ
６１      第１貫通孔
３６      透光部材
２２      第１カバー部
２１      ハウジング本体
Ｓ１      第１光路空間
Ｓ２      第２光路空間
３１      レンズホルダ
３１３    第１連通部
３３      第１レンズリング
３４      第１レンズ固定部
３４２    第２連通部
Ｓ３      第３光路空間
１２      第２レンズ
６２      第２貫通孔
５２      第２レンズリング
５３      第２レンズ固定部
５３２    第３連通部
４１      ミラー部材
２３      第２カバー部
Ｓ４      光路外空間
６３      第３貫通孔
【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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【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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