(57)【要約】  【課題】結像位置の調整作業を容易に行うことができる光学式変位センサ及びその調整方法を提供することを目的とする。  【解決手段】ＣＣＤを受光面２２Ａに対して平行方向にスライド可能に保持するとともに、対象物からの反射光の光軸Ｌ２及び受光面２２Ａのスライド方向に直交するピン３２を中心に回転可能に保持する。検出範囲を第１検出位置Ｐ１及び第２検出位置Ｐ２の間に設定し、第１検出位置Ｐ１からの反射光の光軸Ｌ２とピン３２により構成される回転軸とが交差するように構成する。これにより、第１検出位置Ｐ１からの反射光が受光面２２Ａに結像するように受光レンズ２３の位置を調整した後、第２検出位置Ｐ２からの反射光が受光面２２Ａに結像するように受光面２２Ａをスライド又は回転させることにより、第１検出位置Ｐ１及び第２検出位置Ｐ２からの反射光の結像位置を迅速に調整することができる。【選択図】          図５
2008145160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に向けて光を照射し、その照射方向において異なる位置にある第１検出位置及び第２検出位置の間で上記対象物の変位を検出可能な光学式変位センサであって、
一定の照射方向へ光を照射する投光部と、
上記対象物からの反射光を集光させる受光レンズと、
一定方向に長い受光面を有し、上記対象物からの反射光を上記受光レンズを介して当該受光面で受光し、受光した当該反射光の上記受光面上における長手方向の位置に応じた信号を出力する受光部と、
上記受光部を保持するとともに、上記第１検出位置及び第２検出位置からの各反射光の光軸に平行な側面を有し、上記受光面の長手方向に沿った長軸に直交する短軸方向の幅が上記長軸に沿って一定の長孔が、上記側面内であって上記受光面の近傍に形成された保持部と、
上記側面に対向するベース面を有し、上記長孔の幅と実質的に同一の直径からなり、上記長孔に挿入されてスライド機構及び回転機構を形成する円柱形状の突部が上記ベース面に設けられたベース部と、
上記保持部及び上記ベース部を固定する固定手段とを備えたことを特徴とする光学式変位センサ。
【請求項２】
一定の照射方向へ光を照射し、対象物からの反射光を受光レンズを介して受光面で受光することにより、上記照射方向において異なる位置にある第１検出位置及び第２検出位置の間で上記対象物の変位を検出可能であり、上記受光面を平行方向にスライドさせるスライド機構と、上記対象物からの反射光の光軸及び上記受光面のスライド方向に直交する回転軸を中心に上記受光面を回転させる回転機構とを有し、上記第１検出位置からの反射光の光軸と上記回転軸とが交差する光学式変位センサの調整方法であって、
上記第１検出位置からの反射光が上記受光面に結像するように上記受光レンズの位置を調整するステップと、
上記第２検出位置からの反射光が上記受光面に結像するように上記受光面をスライド又は回転させるステップとを備えたことを特徴とする光学式変位センサの調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式変位センサに係り、更に詳しくは、対象物へ照射した光の反射光を受光し、その受光量に基づいて対象物の変位を検出する光学式変位センサ及びその調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物に光を照射し、その照射方向に対して所定の角度で反射する反射光を受光することにより、いわゆる三角測量を用いて対象物の変位を検出することができる光学式変位センサが知られている（例えば、特許文献１）。この種の光学式変位センサは、対象物へ光を照射する投光部と、対象物からの反射光を受光面で受光する受光部と、対象物からの反射光を上記受光面に結像させる受光レンズとを備えている。この種の光学式変位センサを設置する際には、通常、シャインプルーフの法則と呼ばれる関係に従うように、投光部、受光部及び受光レンズが配置される。
【０００３】
図６は、シャインプルーフの法則に従って光学式変位センサの調整を行う際の態様について説明するための模式図である。光学式変位センサに備えられた受光部の受光面１２２Ａは、所定の幅を有しており、その受光面１２２Ａに入射した光だけが光電変換される。したがって、投光部１２１からの光軸Ｌ上に配置される対象物からの反射光のうち、反射光が受光面１２２Ａに入射する範囲内からの反射光のみを受光面１２２Ａで受光し、その範囲内でのみ対象物の変位を検出することができる。
【０００４】
図６の模式図では、受光面１２２Ａの幅が線分Ａ１−Ａ２で表されており、この幅の受光面１２２Ａに反射光が入射する光軸Ｌ上の範囲は、線分Ｂ１−Ｂ２で表される。受光レンズ１２３は、その中心軸Ｘが、線分Ａ１−Ｂ１と線分Ａ２−Ｂ２の交点Ｃを通るように配置される。このとき、中心軸Ｘに直交するレンズ主面Ｆと投光部１２１からの光軸Ｌとの交点Ｄが、受光面１２２Ａの延長線上、すなわち線分Ａ１−Ａ２の延長線Ｅ上に位置するように調整する。これにより、線分Ｂ１−Ｂ２の範囲内のいずれの点で対象物から反射した光であっても、受光レンズ１２３を通過した反射光が線分Ａ１−Ａ２で表した受光面１２２Ａ上で良好に結像するように、結像位置を調整することができる。
【０００５】
従来、光学式変位センサの結像位置の調整を行う際には、投光部、受光部及び受光レンズの位置を適宜にずらすことにより、それらの各部が図６に示したようなシャインプルーフの法則に従った光学配置となるように調整を行っていた。
【特許文献１】特開平９−２５７４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のように投光部、受光部及び受光レンズの位置を適宜にずらして調整を行う場合には、いずれかの部分の位置をずらすと、他の部分についても位置をずらす必要が生じるなど、調整作業が煩雑になる場合があった。そのような理由により、従来から、結像位置の調整作業を容易に行うことができるような構成が望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、結像位置の調整作業を容易に行うことができる光学式変位センサ及びその調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の本発明による光学式変位センサは、対象物に向けて光を照射し、その照射方向において異なる位置にある第１検出位置及び第２検出位置の間で上記対象物の変位を検出可能な光学式変位センサであって、一定の照射方向へ光を照射する投光部と、上記対象物からの反射光を集光させる受光レンズと、一定方向に長い受光面を有し、上記対象物からの反射光を上記受光レンズを介して当該受光面で受光し、受光した当該反射光の上記受光面上における長手方向の位置に応じた信号を出力する受光部と、上記受光部を保持するとともに、上記第１検出位置及び第２検出位置からの各反射光の光軸に平行な側面を有し、上記受光面の長手方向に沿った長軸に直交する短軸方向の幅が上記長軸に沿って一定の長孔が、上記側面内であって上記受光面の近傍に形成された保持部と、上記側面に対向するベース面を有し、上記長孔の幅と実質的に同一の直径からなり、上記長孔に挿入されてスライド機構及び回転機構を形成する円柱形状の突部が上記ベース面に設けられたベース部と、上記保持部及び上記ベース部を固定する固定手段とを備えて構成される。
【０００９】
このような構成によれば、受光部を保持する保持部における第１検出位置及び第２検出位置からの各反射光の光軸に平行な側面に長孔を形成し、その長孔にベース部材に設けられた突部を挿入することにより、スライド機構及び回転機構を形成することができる。上記長孔及び当該長孔に挿入された突部が上記受光面の近傍に位置しているので、第１検出位置からの反射光が受光面に結像するように調整すれば、その後に受光部をスライド又は回転させた場合であっても、第１検出位置からの反射光の結像位置の変化量を小さくすることができる。したがって、この状態で第２検出位置からの反射光が受光面に結像するように受光部をスライド又は回転させれば、第１検出位置及び第２検出位置からの反射光の結像位置を迅速に調整し、シャインプルーフの法則に従った光学配置とすることができるので、結像位置の調整作業を容易に行うことができる。
【００１０】
また、受光面の長手方向に沿って形成された長孔に突部を挿入しただけの簡単な構成で、スライド機構及び回転機構を形成することができる。したがって、結像位置の調整作業を容易に行うことができるような機構を簡単な構成で実現することができる。また、受光部のスライド及び回転を同時に行うことができるので、結像位置の調整作業をより容易にすることができる。
【００１１】
第２の本発明による光学式変位センサの調整方法は、一定の照射方向へ光を照射し、対象物からの反射光を受光レンズを介して受光面で受光することにより、上記照射方向において異なる位置にある第１検出位置及び第２検出位置の間で上記対象物の変位を検出可能であり、上記受光面を平行方向にスライドさせるスライド機構と、上記対象物からの反射光の光軸及び上記受光面のスライド方向に直交する回転軸を中心に上記受光面を回転させる回転機構とを有し、上記第１検出位置からの反射光の光軸と上記回転軸とが交差する光学式変位センサの調整方法であって、上記第１検出位置からの反射光が上記受光面に結像するように上記受光レンズの位置を調整するステップと、上記第２検出位置からの反射光が上記受光面に結像するように上記受光面をスライド又は回転させるステップとを備えて構成される。
【００１２】
このような構成によれば、第１検出位置からの反射光が受光面に結像するように調整した後、受光面をスライド又は回転させることにより、第２検出位置からの反射光を受光面に結像させることができる。このとき、第１検出位置からの反射光の光軸と回転軸とが交差しているので、受光面をスライド又は回転させた場合であっても、第１検出位置からの反射光の結像位置の変化量を小さくすることができる。したがって、第１検出位置及び第２検出位置からの反射光の結像位置を迅速に調整し、シャインプルーフの法則に従った光学配置とすることができるので、結像位置の調整作業を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、第１検出位置からの反射光が受光面に結像するように調整した後、第２検出位置からの反射光が受光面に結像するように受光部をスライド又は回転させることにより、第１検出位置及び第２検出位置からの反射光の結像位置を迅速に調整することができるので、結像位置の調整作業を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態による光学式変位センサ１の一構成例を示した分解斜視図である。この光学式変位センサ１は、対象物に対して一定の照射方向に光を照射し、その照射方向に対して所定の角度で反射する反射光を受光することにより、いわゆる三角測量を用いて対象物の変位を検出することができる。より具体的には、対象物の検出面に対して直交方向に照射した光の反射光のうち、上記直交方向に対して交差する方向に反射する散乱光を受光することにより、その受光量に基づいて対象物との距離を検出することができるようになっている。
【００１５】
この光学式変位センサ１は、ケーシング２内に光学系３及び各種基板４を収容した後、ケーシング２の前面開口２Ａにパッキン５を挟んで前面蓋６を配置し、さらに前面蓋６の前面にパッキン７及びカバーガラス８を挟んでカバー部材９を配置して、前面蓋６及びカバー部材９をケーシング２に対してねじ１０で固定することにより形成される。前面蓋６及びカバー部材９には、それぞれ対象物への照射光を通過させるための照射光用開口６Ａ，９Ａが形成されるとともに、対象物からの反射光を通過させるための反射光用開口６Ｂ，９Ｂが形成されている。前面蓋６と光学系３の間における反射光用開口６Ｂに対向する位置には、外乱光除去フィルタ１１が配置され、対象物からの反射光以外の外乱光が光学系３に入射するのを防止している。
【００１６】
この光学式変位センサ１を設置する際には、カバー部材９の前面が対象物に対向し、光学系３からの照射光が対象物の検出面に対して直交方向に照射されるように設置される。前面蓋６の反射光用開口６Ｂ及びカバー部材９の反射光用開口９Ｂは、照射光の光軸に対してずれた位置に配置されており、対象物からの反射光のうち、検出面に対して直交方向に反射する直接反射光は反射光用開口６Ｂ，９Ｂを通過せず、上記直交方向に対して所定の角度で反射する散乱光が反射光用開口６Ｂ，９Ｂを通過して光学系３で受光されるようになっている。
【００１７】
図２は、光学系３の一構成例を示した斜視図である。図３は、図２に示した光学系３の平面図である。図４は、図２に示した光学系３の分解斜視図である。以下では、図２〜図４を用いて、光学系３の一構成例を具体的に説明する。光学系３は、レーザダイオード２１、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)２２及び受光レンズ２３を含む各種光学部品が、ベース部材２０に取り付けられることにより一体的に形成されている。
【００１８】
レーザダイオード２１は、対象物へ光を照射する投光部であり、ベース部材２０に直接取り付けられることにより、光学式変位センサ１が固定された状態では一定の照射方向へ光を照射する。レーザダイオード２１からの照射光の光軸Ｌ１上には、コリメータレンズ２４及びスリット板２５が、照射方向に沿ってこの順序で配置されている。なお、図２及び図３ではスリット板２５を省略して示している。
【００１９】
コリメータレンズ２４は、レーザダイオード２１からの照射光を集光する集光レンズであり、スペーサ２６を挟んでベース部材２０に取り付けることができるようになっている。したがって、スペーサ２６の厚みを変更することにより、レーザダイオード２１に対するコリメータレンズ２４の距離を調整し、対象物の検出面上における照射光のスポット径を調整することができる。スリット板２５には、円形のスリットが形成されており、このスリットに対してレーザダイオード２１からの照射光を通過させることにより照射光が絞られるようになっている。
【００２０】
ＣＣＤ２２は、一直線状に並べられた複数の受光素子からなる受光部であり、受光面２２Ａに入射する光を各受光素子で受光して光電変換することにより、各受光素子から受光量に応じた信号を出力する。レーザダイオード２１からの照射光の光軸Ｌ１及び対象物からの反射光の光軸Ｌ２は一定の光路面に沿って延びており、ＣＣＤ２２の各受光素子は上記光路面に対して平行方向に並べられている。すなわち、照射光の光軸Ｌ１、反射光の光軸Ｌ２及びＣＣＤ２２の各受光素子は、共通の上記光路面上に位置している。受光面２２Ａは、上記光路面上で複数の受光素子に対向する長方形状の領域からなり、その長手方向における任意の領域で対象物からの反射光を受光し、その領域に対向する受光素子から受光量に応じた信号を出力することにより、受光した反射光の受光面２２Ａ上における長手方向の位置に応じた信号が出力される。
【００２１】
受光レンズ２３は、対象物からの反射光を集光してＣＣＤ２２の受光面２２Ａに結像させる結像レンズである。受光レンズ２３は、スリット板２７及び外乱光除去フィルタ２８を挟んで受光レンズ保持部２９に取り付けられ、この受光レンズ保持部２９がベース部材２０に固定される。スリット板２７には、円形のスリットが形成されており、受光レンズ２３を通過した対象物からの反射光がスリットで絞られた後、外乱光除去フィルタ２８において反射光以外の外乱光が除去され、ＣＣＤ２２の受光面２２Ａに入射するようになっている。受光レンズ２３とスリット板２７の間にはスペーサ３０を挟むことができるようになっており、このスペーサ３０の厚みを変更することにより、ＣＣＤ２２の受光面２２Ａに対する受光レンズ２３の距離を調整することができる。
【００２２】
ＣＣＤ２２は、受光基板２２Ｂに実装され、この受光基板２２Ｂが、ベース部材２０に対して変位可能に取り付けられたＣＣＤ保持部３１に固定される。ベース部材２０の上面は、ＣＣＤ保持部３１に対向するベース面を形成しており、当該上面には回転軸を構成する円柱形状の突部としてのピン３２が固定されている。このピン３２がＣＣＤ保持部３１に形成された長孔３３に挿入されることにより、ピン３２を中心にＣＣＤ保持部３１を回転可能に保持することができるとともに、長孔３３内でピン３２をスライドさせるようにしてＣＣＤ保持部３１をスライド可能に保持することができる。すなわち、ピン３２及び長孔３３は、ＣＣＤ保持部３１をスライド可能に保持するスライド機構及び回転可能に保持する回転機構を構成している。ＣＣＤ保持部３１は、スペーサ３４を挟んでベース部材２０に取り付けることができるようになっており、このスペーサ３４の厚みを変更することにより、ＣＣＤ２２の受光面２２Ａにおける反射光の入射位置を受光面２２Ａの長手方向に対して直交方向に調整することができる。
【００２３】
ＣＣＤ保持部３１は、ＣＣＤ２２が取り付けられる取付板３５と、取付板３５を支持する支持板３６とが一体的に形成されることにより、側面視において略Ｌ字状に形成されている。取付板３５には、ＣＣＤ２２が対向するように取り付けられ、ＣＣＤ２２の受光面２２Ａに対向する位置に長方形状の開口３５Ａが形成されている。これにより、対象物からの反射光は、開口３５Ａを通ってＣＣＤ２２の受光面２２Ａに入射するようになっている。支持板３６は、取付板３５の端部からＣＣＤ２２が取り付けられている側と反対側に突出しており、その下面がベース部材２０の上面に対向する側面を形成している。この側面は、上述の光路面に平行な平面により形成されている。
【００２４】
支持板３６における取付板３５との結合位置の近傍には、ＣＣＤ２２の受光面２２Ａに対して平行方向に延びるように上記長孔３３が形成されている。長孔３３は、受光面２２Ａの長手方向に沿った長軸を有しており、当該長軸に直交する短軸方向の幅が長軸に沿って一定である。この長孔３３に挿入されるピン３２の直径は、当該長孔３３の上記短軸方向の幅と実質的に同一であり、長孔３３にピン３２が挿入された状態で上記短軸方向にがたつきが生じない程度の直径とされている。この長孔３３内にピン３２を挿入させて、ＣＣＤ保持部３１をベース部材２０に取り付けることにより、長孔３３及びピン３２をＣＣＤ２２の受光面２２Ａの近傍に配置することができる。
【００２５】
このようにしてベース部材２０に取り付けられたＣＣＤ保持部３１は、ＣＣＤ２２の受光面２２Ａに対して平行方向にスライド可能であり、かつ、そのスライド方向及び対象物からの反射光の光軸Ｌ２に直交するピン３２を中心に回転可能である。したがって、ピン３２を中心にＣＣＤ保持部３１を回転させることにより、対象物からの反射光に対するＣＣＤ２２の受光面２２Ａの距離を調整し、その反射光を受光面２２Ａに結像させることができる。また、ＣＣＤ２２の受光面２２Ａに対して平行方向にＣＣＤ保持部３１をスライドさせることにより、受光面２２Ａの長手方向における反射光の結像位置を調整することができる。なお、本実施の形態において、結像位置とは対象物からの反射光が最も絞られる位置を意味しており、当該結像位置では反射光の光軸Ｌ２方向における他の位置よりも単位面積当たりの光量が多い。
【００２６】
本実施の形態のように、対象物からの反射光として散乱光を受光して対象物の変位を検出するような構成の場合には、対象物からの直接反射光を受光する場合と比べて受光量の最大値が小さい。したがって、対象物の変位を良好に検出するためには、ＣＣＤ２２の受光面２２Ａに対して反射光の結像位置を精度よく調整することにより、受光量の最大値をできるだけ大きくする必要があり、そのためには各光学部品をシャインプルーフの法則に従って配置することが好ましい。
【００２７】
図５は、この光学式変位センサ１をシャインプルーフの法則に従って調整する方法について説明するための概略図である。なお、図５では、ピン３２よりも受光レンズ２３側にＣＣＤ２２の受光面２２Ａが位置している場合を例にとって説明するが、図２〜図４で説明したように、ピン３２に対して受光レンズ２３と反対側に受光面２２Ａが位置しているような構成であってもよい。すなわち、ピン３２が受光面２２Ａの近傍に配置された構成であれば、ピン３２と受光面２２Ａのいずれが受光レンズ２３側に配置されていてもよい。また、ピン３２により構成される回転軸がＣＣＤ２２の受光面２２Ａ上に位置するような構成であってもよい。
【００２８】
この光学式変位センサ１は、レーザダイオード２１から照射される光の照射方向において異なる位置にある第１検出位置Ｐ１及び第２検出位置Ｐ２の間で対象物の変位を検出することができる。すなわち、図５（ｃ）に示すように、照射光の光軸Ｌ１上におけるレーザダイオード２１からの距離が遠い第１検出位置Ｐ１と、レーザダイオード２１からの距離が近い第２検出位置Ｐ２との間の範囲が、検出範囲として予め設定され、その範囲内にある対象物の検出面Ｗからの反射光をＣＣＤ２２の受光面２２Ａで受光することができるようになっている。第１検出位置Ｐ１及び第２検出位置Ｐ２からの各反射光の光軸Ｌ２は、上述の光路面に沿って延びている。
【００２９】
図５（ａ）に示すように、この光学式変位センサ１では、第１検出位置Ｐ１からの反射光の光軸Ｌ２がＣＣＤ保持部３１を回転可能に支持するピン３２の延長線上で交差するように、ピン３２の位置が予め設定されている。したがって、この図５（ａ）の状態から、図５（ｂ）に矢印で示すように反射光の光軸Ｌ２に対して平行方向に受光レンズ２３の位置をずらすことにより、第１検出位置Ｐ１からの反射光がＣＣＤ２２の受光面２２Ａに結像するように調整することができる。
【００３０】
このようにして、第１検出位置Ｐ１からの反射光がＣＣＤ２２の受光面２２Ａに結像するように調整した状態では、その後にＣＣＤ保持部３１をスライド又は回転させた場合であっても、第１検出位置Ｐ１からの反射光の結像位置の変化量を小さくすることができる。すなわち、ＣＣＤ保持部３１を受光面２２Ａに対して平行にスライドさせたとしても、受光面２２Ａにおける反射光の入射位置と受光レンズ２３との距離は変化しない。また、第１検出位置Ｐ１からの反射光の光軸Ｌ２とピン３２により構成される回転軸とが交差しているので、ピン３２を中心にＣＣＤ保持部３１を回転させたとしても、受光面２２Ａにおける反射光の入射位置と受光レンズ２３との距離の変化量は、入射位置以外の部分と受光レンズ２３との距離の変化量に比べて小さい。特に、長孔３３及び当該長孔３３に挿入されたピン３２が受光面２２Ａの近傍に配置されているので、第１検出位置Ｐ１からの反射光の結像位置の変化量をより小さくすることができる。
【００３１】
上記のように第１検出位置Ｐ１からの反射光がＣＣＤ２２の受光面２２Ａに結像するように調整した後、図５（ｃ）に矢印で示すようにＣＣＤ保持部３１をスライド又は回転させることにより、第２検出位置Ｐ２からの反射光が受光面２２Ａに結像するように調整することができる。すなわち、第１検出位置Ｐ１からの反射光とは異なる角度で受光レンズ２３を通過する第２検出位置Ｐ２からの反射光に対して、ＣＣＤ保持部３１をスライドさせることにより、その第２検出位置Ｐ２からの反射光が受光面２２Ａに入射するように調整することができる。また、ＣＣＤ保持部３１を回転させることにより、受光面２２Ａにおける第２検出位置Ｐ２からの反射光の入射位置と受光レンズ２３との距離を変化させ、第２検出位置Ｐ２からの反射光が受光面２２Ａに結像するように調整することができる。そして、上記のようにして結像位置の調整を行った後、固定手段としての固定ねじ３７（図３参照）を用いてＣＣＤ保持部３１をベース部材２０に固定することにより、調整作業が終了する。
【００３２】
このように、本実施の形態では、第１検出位置Ｐ１からの反射光が受光面２２Ａに結像するように調整した後、受光面２２Ａをスライド又は回転させることにより、第２検出位置Ｐ２からの反射光を受光面２２Ａに結像させることができる。このとき、上述の通り、第１検出位置Ｐ１からの反射光の光軸Ｌ２とピン３２により構成される回転軸とが交差しており、長孔３３及びピン３２が受光面２２Ａの近傍に配置されているので、受光面２２Ａをスライド又は回転させた場合であっても、第１検出位置Ｐ１からの反射光の結像位置の変化量を小さくすることができる。したがって、第１検出位置Ｐ１及び第２検出位置Ｐ２からの反射光の結像位置を迅速に調整し、シャインプルーフの法則に従った光学配置とすることができるので、結像位置の調整作業を容易に行うことができる。
【００３３】
特に、受光面２２Ａの長手方向に沿って形成された長孔３３にピン３２をスライド可能に挿入しただけの簡単な構成で、スライド機構及び回転機構を形成することができる。したがって、結像位置の調整作業を容易に行うことができるような機構を簡単な構成で実現することができる。また、受光面２２Ａのスライド及び回転を同時に行うことができるので、結像位置の調整作業をより容易にすることができる。
【００３４】
上記の説明では、レーザダイオード２１からの照射光が対象物の検出面Ｗに対して直交方向に照射されるような場合について説明したが、図５（ｃ）に破線で示すように、レーザダイオード２１からの照射光の光軸Ｌ１が上記直交方向に対してずれる場合もある。このような場合であっても、対象物の検査面Ｗと受光レンズ２３との距離に比べて、ＣＣＤ２２の受光面２２Ａと受光レンズ２３との距離が非常に短いため、図５（ｃ）からも明らかなように、照射光の光軸Ｌ１のずれに対する受光面２２Ａ上での反射光の入射位置のずれは非常に小さい。したがって、レーザダイオード２１からの照射光の光軸Ｌ１が若干ずれている場合であっても、図５において説明したような調整方法で結像位置の調整を行うことにより、シャインプルーフの法則にほぼ従った状態で各光学部品を配置することができる。
【００３５】
なお、図には表れていないが、本実施形態において、受光レンズ２３を保持する受光レンズ保持部２９は、対象物からの反射光の光軸Ｌ２上において異なる複数の位置でベース部材２０に固定することができるようになっている。したがって、受光レンズ保持部２９の取付位置を変更することにより、ＣＣＤ２２の受光面２２Ａに対する受光レンズ２３の距離を変更し、受光面２２Ａに反射光が結像される対象物の位置を変更することができる。このようにして受光面２２Ａに反射光が結像される対象物の位置を変更した場合であっても、本実施の形態では、図５において説明したような調整方法を用いて同様に結像位置の調整を行うことができる。したがって、受光レンズ保持部２９の取付位置を変更することにより、第１検出位置Ｐ１を容易に変更することができるとともに、当該変更後においても同様の調整方法で結像位置を調整することができるので、種々の検出範囲において使用可能な光学式変位センサ１を構成することができる。
【００３６】
上記実施の形態では、光学式変位センサ１の検出範囲が、照射光の光軸Ｌ１上におけるレーザダイオード２１からの距離が遠い第１検出位置Ｐ１と、レーザダイオード２１からの距離が近い第２検出位置Ｐ２との間の範囲である場合について説明した。しかし、このような構成に限らず、照射光の光軸Ｌ１上におけるレーザダイオード２１からの距離が近い方の検出位置を第１検出位置とし、レーザダイオード２１からの距離が遠い方の検出位置を第２検出位置としてもよい。
【００３７】
すなわち、検出範囲内でレーザダイオード２１に対する距離が最も遠い検出位置からの反射光の光軸とピン３２により構成される回転軸とが交差するような構成に限らず、検出範囲内でレーザダイオード２１に対する距離が最も近い検出位置からの反射光の光軸と回転軸とが交差するような構成であってもよい。この場合、反射光の光軸に対して平行方向に受光レンズ２３の位置をずらすことにより、検出範囲内でレーザダイオード２１に対する距離が最も近い検出位置からの反射光が受光面２２Ａに結像するように調整した後、受光面２２Ａをスライド又は回転させて、検出範囲内でレーザダイオードに対する距離が最も遠い検出位置からの反射光を受光面２２Ａに結像させることにより、シャインプルーフの法則に従った光学配置とすることができる。
【００３８】
また、第１検出位置及び第２検出位置は、予め定められた構成に限らず、受光レンズ２３の角度を調整するなどして任意の検出位置からの反射光の光軸とピン３２により構成される回転軸とが交差するように設定できるような構成であってもよい。
【００３９】
また、上記実施の形態では、ベース部材２０に形成されたピン３２が、ＣＣＤ保持部３１に形成された長孔３３に挿入されるような構成について説明したが、このような構成に限らず、ＣＣＤ２２をスライドさせるスライド機構及び回転させる回転機構は、ピン３２及び長孔３３以外の他の機構を用いて実現されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態による光学式変位センサの一構成例を示した分解斜視図である。
【図２】光学系の一構成例を示した斜視図である。
【図３】図２に示した光学系の平面図である。
【図４】図２に示した光学系の分解斜視図である。
【図５】この光学式変位センサをシャインプルーフの法則に従って調整する方法について説明するための概略図である。
【図６】シャインプルーフの法則に従って光学式変位センサの調整を行う際の態様について説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  光学式変位センサ
３  光学系
２０  ベース部材
２１  レーザダイオード
２２  ＣＣＤ
２２Ａ  受光面
２３  受光レンズ
２４  コリメータレンズ
３１  ＣＣＤ保持部
３２  ピン
３３  長孔
３７  固定ねじ
Ｐ１  第１検出位置
Ｐ２  第２検出位置
Ｗ  検出面
【図１】
2008145160.tif 000003
【図２】
2008145160.tif 000004
【図３】
2008145160.tif 000005
【図４】
2008145160.tif 000006
【図５】
2008145160.tif 000007
【図６】
2008145160.tif 000008