変位センサ
【課題】駆動装置を用いることなく、小型であっても、高精度で計測対象物の変位を測定することができる変位センサを提供する。
【解決手段】光源部を有する投光部と、光源部が出射する光を、計測対象物へ向けて集光して照射する照射部と、計測対象物で照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部とを具備する光学系を備える変位センサであって、投光部は、光源部と、第１レンズと、第１ハーフミラーとを具備し、照射部は、第１ハーフミラーと、第２レンズとを具備し、第１受光部は、第１ハーフミラーと、少なくとも４つの穴を有し、この４つの穴はそれぞれｘｙ軸上に配置されているスリット板と、第３レンズと、第１受光素子とを具備し、照射部及び第１受光部は、照射部の光軸と第１受光部の光軸とが一致するように配置され、投光部は、該投光部の光軸が照射部及び前記第１受光部の光軸と垂直に交わるように第１ハーフミラーを介して配置する。
【解決手段】光源部を有する投光部と、光源部が出射する光を、計測対象物へ向けて集光して照射する照射部と、計測対象物で照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部とを具備する光学系を備える変位センサであって、投光部は、光源部と、第１レンズと、第１ハーフミラーとを具備し、照射部は、第１ハーフミラーと、第２レンズとを具備し、第１受光部は、第１ハーフミラーと、少なくとも４つの穴を有し、この４つの穴はそれぞれｘｙ軸上に配置されているスリット板と、第３レンズと、第１受光素子とを具備し、照射部及び第１受光部は、照射部の光軸と第１受光部の光軸とが一致するように配置され、投光部は、該投光部の光軸が照射部及び前記第１受光部の光軸と垂直に交わるように第１ハーフミラーを介して配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明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量を検出する光学式の変位センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、製品の製造に用いる製造装置の位置制御や製造装置に対する製品の位置制御、あるいは製品の検査等に変位センサが多く用いられている。このような変位センサとして、例えば特許文献１に示されるように、三角測量方式を用いて対象物の変位を検出するものが提案されている。すなわち、三角測量方式とは、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される反射光を位置検出素子等で受光することにより、対象物の変位に伴って変化する位置検出素子上の受光スポットの重心位置の変化に基づいて対象物の変位量を計測するものである。
【０００３】
しかしながら、この三角測量方式を用いた変位センサは、対象物に照射された光のスポット径を回折限界のような微小なスポットサイズに保つことはできない。すなわち、微小なスポットサイズが得られるのは照射集光点となる一点だけであり、その他のほとんどの位置ではスポットサイズは広がってしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献２に示されるように、投光部と絞りを含む受光部とを含み、投光部の光出射位置と絞りとが共役の関係になるように調整された同軸光学系の光軸上に、当該光軸に沿って往復動可能なレンズを含むレンズ部が配備され、前記受光部の受光量信号が極大値をとるときの前記レンズの位置に基づき計測対象物の変位を計測する変位センサが提案されている。すなわち、投光部と照射部との光軸が同軸とし、往復動可能なレンズの作動により、レンズの動いた距離をもとにして、計測対象物の変位を測定する変位センサが提案されている。
【０００５】
しかしながら、このような変位センサは、レンズを往復動させるための駆動装置が必要であったため、変位センサが大型化するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２４０４０８号公報
【特許文献２】特開２００７−１２１１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、駆動装置を用いることなく、小型であっても、高精度で計測対象物の変位を測定することができる変位センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、光を出射する光源部を有する投光部と、前記光源部が出射する光を、計測対象物へ向けて集光して照射する照射部と、前記計測対象物で照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部とを具備する光学系を備える変位センサであって、前記投光部は、前記光源部と、第１レンズとを具備し、前記照射部は第２レンズを具備し、前記第１受光部は、少なくとも４つの穴を有し、前記４つの穴はそれぞれｘｙ軸上に配置されているスリット板と、第３レンズと、第１受光素子とを具備し、前記照射部及び前記第１受光部は、前記照射部の光軸と前記第１受光部の光軸とが一致するように配置され、前記投光部は、該投光部の光軸が前記照射部及び前記第１受光部の光軸と垂直に交わるように第１ハーフミラーを介して配置されていることを特徴とする変位センサを提供することによって達成される。
【０００９】
また、本発明の上記目的は、前記投光部の前記第１レンズと前記第１ハーフミラーとの間に、第２ハーフミラーを介して第２受光部を備え、前記第２受光部は第４レンズ及び第２受光素子を具備することを特徴とする変位センサを提供することによって、効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、光源部と、第１レンズとを具備する投光部と、第２レンズを具備する照射部と、少なくとも４つの穴を有し、４つの穴はそれぞれｘｙ軸上に配置されているスリット板と、第３レンズと、第１受光素子とを具備する第１受光部とを備え、照射部の光軸と第１受光部の光軸とが一致するようにレンズ等を配置し、かつ、投光部の光軸が照射部及び第１受光部の光軸と垂直に交わるように第１ハーフミラーを介して投光部の第１レンズを配置したので、これにより、駆動装置を用いることなく、小型な装置であっても計測対象物の変位を高精度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る変位センサが備える光学系を示す図である。
【図２】本発明に用いられるスリット板の平面図である。
【図３】本発明に用いられるスリット板の変更例を示す平面図である。
【図４】本発明に係る変位センサが備える光学系の変更例を示す図である。
【図５】本発明に係る変位センサが備える光学系の別の変更例を示す図である。
【図６】本発明に係る変位センサが備える絞り板の平面図を示す図である。
【図７】本発明に係る変位センサが備える光学系のさらに別の変更例を示す図である。
【図８】計測対象物の移動による受光面でのスポット画像（スリット透過光像）の変化を示す図で、（Ａ１）〜（Ａ３）は計測対象物の移動状態を、（Ｂ１）〜（Ｂ３）はそれぞれの移動に対応した受光面におけるスリット透過光量の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明に係る変位センサ１が備える光学系の一実施例を示す図である。すなわち、本発明に係る変位センサ１は、図示するように、計測対象物２へ向けて光を出射する投光部３と、投光部３からの光を計測対象物２へ向けて集光し照射する照射部４と、計測対象物２に照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部５とを少なくとも具備して構成されている。
【００１３】
投光部３は、光を出射する光源部６と、第１レンズ７と第１ハーフミラー８とを少なくとも具備して構成され、照射部４は第１ハーフミラー８と、第２レンズ９とを具備して構成され、第１受光部５は、第１ハーフミラー８と、スリット板１０と、第３レンズ１１と、第１受光素子１２とを具備して構成されている。図示するように、第１ハーフミラー８は、投光部３と、照射部４と、第１受光部５とで共通して用いられる。
【００１４】
ここで、図２に第１受光部５が具備するスリット板１０の平面図を示す。図示するように、スリット板１０には少なくとも４つの穴１３が形成されている。そして、それら４つの穴１３は、それぞれの穴１３の中心がｘｙ軸上におかれ、そして対向するように配置されている。また、スリット板１０は、例えば黒色のプラスチック板のような光を透過しない材料で作られている。なお、図３にスリット板１０の変更例であるスリット板１０Ａを示す。図３に示すように、４つ以上の偶数個の複数の穴１３がそれぞれ対向するように形成されていても良い。すなわち、スリット板１０には、ｘｙ軸上にそれぞれ配置された少なくとも４つの偶数個の穴１３が対向するように形成されていれば良い。この場合において、各穴１３の中心は、それぞれスリット板１０の中心Ｏを中心とする同一の同心円上にあることが好ましい。また、穴１３の形状については、図示するように矩形状に限らず、楕円状、円状等の公知の種々の形状とすることができる。
【００１５】
また、図１に示すように、本発明に係る変位センサ１が有する光学系は、照射部４の光軸１４と第１受光部５の光軸１５とが一致するように、照射部４及び第１受光部５の各構成部品を配置している。さらに、投光部３の光軸１６は、照射部４の光軸１４及び第１受光部５の光軸１５と直交するように第１ハーフミラー８を介して配置されている。なお、図中において光軸１４，１５，１６はそれぞれ一点鎖線で示している。
【００１６】
次に、本発明に係る変位センサ１によって計測対象物２の変位を計測する原理について説明する。
【００１７】
まず、投光部３では、光源６から出射した光が第１レンズ７を通過してコリメートされてほぼ平行光にされて、第１ハーフミラー８に照射される。そして、この光は照射部４に入る。このとき、平行光の直径が２０ｍｍ以上であると、後述するスリット板１０を通過して第１受光素子１２上に集光される反射光が集光しすぎることを防止し、測定精度をより向上させることができるので好ましい。
【００１８】
照射部４では、投光部３により第１ハーフミラー８に照射された光が第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、第２レンズ９を通過して、計測対象物２の表面へ照射される。図１に示す実施形態では、第２レンズ９には、第１レンズ７で平行光とされた光が入射することから、計測光（光源から計測対象物上に照射される光）は計測対象物２上で集光する。
【００１９】
この照射光は、計測対象物２上で反射されて反射光となる。そして、この反射光は第２レンズ９に再度入射されて、コリメートされてほぼ平行光になる。この平行光になった反射光の中で、第１ハーフミラー８を通過した光が第１受光部５へ入る。
【００２０】
第１受光部５では、反射光がスリット板１０の穴１３を通過した後、第３レンズ１１に入射して、第１受光素子１２受光面で結像する。このとき、第３レンズ１１には第２レンズ９で平行光とされた反射光が入射することから、反射光は第１受光素子１２受光面で集光して結像する。
【００２１】
図８は、計測対象物２の移動による第１受光素子１２受光面でのスポット画像（スリット透過光像）の変化を示す図であり、図（Ａ１）〜（Ａ３）は計測対象物２の移動状態を、図（Ｂ１）〜（Ｂ３）はそれぞれの移動に対応した第１受光素子１２受光面におけるスリット透過光量の状態を示すものである。これらの図から明らかなように、図（Ａ３）の場合すなわち計測対象物２が変位していない場合には、図（Ｂ３）に黒色で示すように、第１受光素子１２受光面における受光量は最大となってピントの合ったスポット像が得られる。これに対し、図（Ａ１）（Ａ２）に示すように、計測対象物２が変位していると、第１受光素子１２受光面に形成される反射光のスポット像は、図（Ｂ１）（Ｂ２）に灰色で示すように、受光量が少なくなるのでぼやけたスポット像になる。すなわち、第１受光部５にスリット板１０を設けることにより、計測対象物２が変位する。より詳細に説明すると、上述したように、第１受光素子１２受光面に形成される各スポット間の間隔が変化する。この変化を第１受光素子１２で光量変化として検出し、この光量変化を距離に換算することにより、計測対象物２の変位量を検出する。
【００２２】
以上に説明したように、本発明に係る変位センサ１によれば、従来のように、計測対象物２の変位を測定するための往復動するレンズ等が不要となる。この結果、レンズを動かすための駆動装置も不要となるため、変位センサを小型化することができ、小型化しても計測対象物２の変位を測定し検出することができる。
【００２３】
次に、本発明に係る変位センサの変更例を示す。図４は、本発明の変更例に係る変位センサ１Ａの光学系を示す。図４に示す光学系は、図１に示す光学系に第２受光部１７が設けられていることを除くその他の構成は、図１に示す光学系と同一である。従って、図１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
図４は、本発明に係る変位センサ１Ａの光学系の変更例を示す図である。図示するように、本発明の変更例に係る変位センサ１Ａは、計測対象物２に向けて光を出射する投光部３と、投光部３からの光を計測対象物２へ向けて集光し照射する照射部４と、計測対象物２に照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部５、反射光の光量を正規化する第２受光部１７とを少なくとも具備して構成されている。
【００２５】
図示するように、第２受光部１７は、第２ハーフミラー１８と、第４レンズ１９と、第２受光素子２０とを具備して構成されている。第２ハーフミラー１８は、投光部３の第１レンズ７と第１ハーフミラー８との間に配置されている。
【００２６】
本実施形態に係る変位センサ１Ａが有する光学系は、第４レンズ１９の光軸と、第２受光素子２０の光軸とがそれぞれ一致するように各構成部品を配置する。これに加え、投光部３の光軸１６と、第２受光部１７の光軸２１（第４レンズ１９及び第２受光素子２０の光軸）とが直交するように、第２ハーフミラー１８を介して第２受光部１７の各構成部品が配置されている。なお、図４中において光軸１４、１５、１６、２１は一点鎖線で示している。
【００２７】
このように、変位センサ１Ａの光学系にさらに第２受光部１７を備えることにより、測定精度をより向上させることができる。すなわち、第２受光部１７において、計測対象物２で反射された反射光の光量を受光することができるので、光量を正規化することができる。より詳細には、第２受光素子２０の光量をリファレンスとして第１受光素子１２の光量を正規化することができるので、光源６の光量によらずに受光量の変化から、距離に換算して計測対象物２の変位を測定することができる。
【００２８】
次に、図４に示す変位センサ１Ａによって計測対象物２の変位を計測する原理について説明する。
【００２９】
まず、投光部３の光源６から出射した光が、第１レンズ７を通過してコリメートされてほぼ平行光となり、第１ハーフミラー８に照射される。そして、その光は照射部４に入る。
【００３０】
照射部４では、投光部３から出射され第１ハーフミラー８に照射された光が、第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、第２レンズ９を通過して、計測対象物２の表面へ照射される。図４に示す実施形態では、第２レンズ９には、第１レンズ７で平行光とされた光が入射することから、計測光（光源から計測対象物２上に照射される光）は計測対象物２上で集光する。
【００３１】
この照射光は計測対象物２上で反射されて反射光となる。そして、この反射光は第２レンズ９に再度入射されて、コリメートされてほぼ平行光になる。この平行光になった反射光の中で、第１ハーフミラー８を通過した光は第１受光部５へ入る。
【００３２】
第１受光部５では、反射光がスリット板１０の穴１３を通過して第３レンズ１１に入射した後、第１受光素子１２上で結像する。このとき、第３レンズ１１には第２レンズ９で平行光とされた反射光が入射することから、反射光は第１受光素子１２上で集光して結像する。
【００３３】
このとき、図８に基づき説明したように、図（Ａ３）の場合すなわち計測対象物２が変位していない場合には、図（Ｂ３）に黒色で示すように、第１受光素子１２受光面における受光量は最大となってピントの合ったスポット像が得られる。これに対し、図（Ａ１）（Ａ２）に示すように、計測対象物２が変位していると、第１受光素子１２受光面に形成される反射光のスポット像は、図（Ｂ１）（Ｂ２）に灰色で示すように、受光量が少なくなるのでぼやけたスポット像になる。
【００３４】
そして、反射光の中で、第１ハーフミラー８で反射した光は第２受光部１７へ入る。より詳細に説明すると、まず、反射光の中で第１ハーフミラー８で反射された光は、第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、投光部３の光軸１６と一致するようになる。その後、投光部３の光軸１６と直交するように第２ハーフミラー１８で再び光路が変更されて、第２受光部１７へ入射する。図４に示す実施形態では、第２受光部１７に入る光は平行光であることから、第２ハーフミラー１８で反射されて、第４レンズ１９を通過した反射光は第２受光素子２０上で集光して結像する。
【００３５】
このように、第２受光部１７で、計測対象物２で反射された反射光の光量を測定し、第１受光素子１２で測定した光量を正規化することにより、光源６の光量によらずに、光量の変化量から距離に換算し、計測対象物２の変位を測定することができる。
【００３６】
従って、往復動するレンズを具備することなく、小型な装置であっても、高精度で計測対象物２の変位を測定することができる。
【００３７】
次に、本発明に係る変位センサの別の変更例を示す。図５は本発明に係る他の変更例に係る変位センサ１Ｂの光学系を示す。図５に示す光学系は、図１に示す光学系の第１受光部５に絞り板２２を設けたことを除くその他の構成は、図１に示す光学系と同一である。従って、図１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
すなわち、図５に示すように、本発明に係る変位センサ１Ｂは、計測対象物２に向けて光を出射する投光部３と、投光部３からの光を計測対象物２へ向けて集光し照射する照射部４と、計測対象物２に照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部５とを少なくとも具備して構成されており、第１受光部５の第３レンズ１１と第１受光素子１２との間に絞り板２２が設けられている。
【００３９】
図６に絞り板２２の平面図を示す。絞り板２２に設けられた開口２３は、図示するように円形が好ましいが、これに限定されるものではない。また、絞り板２２も、スリット板１０と同様に、光を透過しない、例えば黒色のプラスチック板のような光を透過しない材料で作られている。
【００４０】
このように、第１受光部５をスリット板１０と、第３レンズ１１と、絞り板２２と、第１受光素子１２とを具備して構成し、絞り板２２を第３レンズ１１と第１受光素子１２との間に設けることにより、外乱光などの余計な光を遮断し、計測対象光だけを第１受光素子１２上に照射することができるようになる。
【００４１】
次に、図５に示す変位センサ１Ｂによって計測対象物２の変位を計測する原理について説明する。
【００４２】
まず、投光部３では、光源６から出射した光が第１レンズ７を通過してコリメートされてほぼ平行光にされて、第１ハーフミラー８に照射される。そして、この光は照射部４に入る。
【００４３】
照射部４では、投光部３により第１ハーフミラー８に照射された光が第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、第２レンズ９を通過して、計測対象物２の表面へ照射される。図５に示す実施形態では、第２レンズ９には、第１レンズ８で平行光とされた光が入射することから、計測光（光源から計測対象物２上に照射される光）は計測対象物２上で集光する。
【００４４】
この照射光は、計測対象物２上で反射されて反射光となる。そして、この反射光は第２レンズ９に再度入射されて、コリメートされてほぼ平行光になる。この平行光になった反射光の中で、第１ハーフミラー８を通過して第１受光部５へ入る。
【００４５】
第１受光部５では、反射光がスリット板１０の穴１３を通過して第３レンズ１１に入射した後、絞り板２２の開口２３を通過して、第１受光素子１２受光面で結像する。このとき、第３レンズ１１には第２レンズ９で平行光とされた反射光が入射することから、反射光は第１受光素子１２上で集光して結像する。なお、このときの第１受光素子１２受光面における結像状況は図８に基づき前述したとおりである。
【００４６】
さらに、図７に本発明のさらに別の変更例に係る変位センサ１Ｃの光学系を示す。図７に示す変位センサ１Ｃは、図４に示す変位センサ１Ａの光学系の第１受光部５に絞り板２２を設けたことを除くその他の構成は、図４に示す変位センサ１Ａと同一である。従って、図４と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図７に示すように、本発明の変更例に係る変位センサ１Ｃは、計測対象物２に向けて光を出射する投光部３と、投光部３からの光を計測対象物２へ向けて集光し照射する照射部４と、計測対象物２に照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部５、反射光の光量を正規化する第２受光部１７とを少なくとも具備して構成されている。
【００４８】
図示するように、投光部３は光源部６と、第１ハーフミラー８とを具備して構成されており、照射部４は、第１ハーフミラー８と、第２レンズ９とを具備して構成されており、第１受光部５は、スリット板１０と、第３レンズ１１と、絞り板２２と、第１受光素子１２とを具備して構成されており、第２受光部１７は、第２ハーフミラー１８と、第４レンズ１９と、第２受光素子２０とを具備して構成されている。第２ハーフミラーは、投光部の第１レンズと第１ハーフミラーとの間に配置されている。
【００４９】
本発明に係る変位センサ１Ｃが有する光学系は、図７に示すように、照射部４の光軸１４と第１受光部５の光軸１５とが一致するように、照射部４及び第１受光部５の各構成部品を配置している。また、投光部３の光軸１６は、照射部４の光軸１４及び第１受光部５の光軸１５と直交するように第１ハーフミラー８を介して配置されている。さらに、これに加え、投光部３の光軸１６と、第２受光部１７の光軸２１とが直交するように、第２ハーフミラー１８を介して第２受光部１７の各構成部品が配置されている。なお、図７中において光軸１４、１５．１６、２１は一点鎖線で示している。
【００５０】
このように、第１受光部５及び第２受光部１７が構成された光学系を変位センサ１Ｃが備えることにより、測定精度をより向上させることができる。すなわち、第１受光部５で、反射光が絞り板２２を通過することにより、測定対象光だけを第１受光素子１２上に照射することができると共に、第２受光部１７で、計測対象物２で反射された反射光量を受光することができるので、光量を正規化することができ、光源６の光量によらずに光量の変化を測定することができる。
【００５１】
次に、図７に示す変位センサ１Ｃによって計測対象物２の変位を計測する原理について説明する。
【００５２】
まず、投光部３の光源６から出射した光が、第１レンズ７を通過してコリメートされてほぼ平行光となり、第１ハーフミラー８に照射される。そして、その光は照射部４に入る。
【００５３】
照射部４では、投光部３から出射され第１ハーフミラー８に照射された光が、第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、第２レンズ９を通過して、計測対象物２の表面へ照射される。図７に示す実施形態では、第２レンズ９には、第１レンズ７で平行光とされた光が入射することから、計測光（光源６から計測対象物２上に照射される光）は計測対象物２上で集光する。
【００５４】
この照射光は計測対象物２上で反射されて反射光となる。そして、この反射光は第２レンズ９に再度入射されて、コリメートされてほぼ平行光になる。この平行光になった反射光の中で、第１ハーフミラー８を通過した光は第１受光部５へ入る。
【００５５】
第１受光部５では、反射光がスリット板１０の穴１３を通過して第３レンズ１１に入射した後、絞り板２２の開口２３を通過して第１受光素子１２上で結像する。このとき、第３レンズ１１には第２レンズ９で平行光とされた反射光が入射することから、反射光は第１受光素子１２上で集光して結像する。なお、このときの第１受光素子１２受光面における結像状況は図８に基づき前述したとおりである。
【００５６】
そして、反射光の中で、第１ハーフミラー８で反射した光は第２受光部１７へ入る。より詳細に説明すると、まず、反射光の中で第１ハーフミラー８で反射された光は、第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、投光部３の光軸１６と一致するようになる。その後、投光部３の光軸１６と直交するように第２ハーフミラー１８で再び光路が変更されて、第２受光部１７へ入射する。図７に示す実施形態では、第２受光部１７に入る光は平行光であることから、第２ハーフミラー１８で反射されて、第４レンズ１９を通過した反射光は第２受光素子２０受光面で集光して結像する。
【００５７】
このように、第２受光部１７において、計測対象物２で反射された反射光量を測定し、第１受光部５で測定した光量を正規化することにより、光量の変化量から距離に換算し、計測対象物２の変位を測定することができる。
【００５８】
従って、往復動するレンズを具備することなく、小型な装置であっても、高精度で計測対象物の変位を測定することができる。
【００５９】
以上に説明したように、本発明に係る変位センサ１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃによれば、往復動するレンズ等を具備することなく、高精度で計測対象物の変位を測定することができる。すなわち、本発明に係る変位センサは、小型化であっても高精度で変位を検出することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 変位センサ
２ 計測対象物
３ 投光部
４ 照射部
５ 第１受光部
６ 光源
７，９，１１，１９ 第１〜第４レンズ
８，１８ ハーフミラー
１０ スリット板
１２，２０ 受光素子
１４，１５，１６，２１ 光軸
１７ 第２受光部
２２ 絞り板
【技術分野】
【０００１】
本発明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量を検出する光学式の変位センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、製品の製造に用いる製造装置の位置制御や製造装置に対する製品の位置制御、あるいは製品の検査等に変位センサが多く用いられている。このような変位センサとして、例えば特許文献１に示されるように、三角測量方式を用いて対象物の変位を検出するものが提案されている。すなわち、三角測量方式とは、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される反射光を位置検出素子等で受光することにより、対象物の変位に伴って変化する位置検出素子上の受光スポットの重心位置の変化に基づいて対象物の変位量を計測するものである。
【０００３】
しかしながら、この三角測量方式を用いた変位センサは、対象物に照射された光のスポット径を回折限界のような微小なスポットサイズに保つことはできない。すなわち、微小なスポットサイズが得られるのは照射集光点となる一点だけであり、その他のほとんどの位置ではスポットサイズは広がってしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献２に示されるように、投光部と絞りを含む受光部とを含み、投光部の光出射位置と絞りとが共役の関係になるように調整された同軸光学系の光軸上に、当該光軸に沿って往復動可能なレンズを含むレンズ部が配備され、前記受光部の受光量信号が極大値をとるときの前記レンズの位置に基づき計測対象物の変位を計測する変位センサが提案されている。すなわち、投光部と照射部との光軸が同軸とし、往復動可能なレンズの作動により、レンズの動いた距離をもとにして、計測対象物の変位を測定する変位センサが提案されている。
【０００５】
しかしながら、このような変位センサは、レンズを往復動させるための駆動装置が必要であったため、変位センサが大型化するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２４０４０８号公報
【特許文献２】特開２００７−１２１１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、駆動装置を用いることなく、小型であっても、高精度で計測対象物の変位を測定することができる変位センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、光を出射する光源部を有する投光部と、前記光源部が出射する光を、計測対象物へ向けて集光して照射する照射部と、前記計測対象物で照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部とを具備する光学系を備える変位センサであって、前記投光部は、前記光源部と、第１レンズとを具備し、前記照射部は第２レンズを具備し、前記第１受光部は、少なくとも４つの穴を有し、前記４つの穴はそれぞれｘｙ軸上に配置されているスリット板と、第３レンズと、第１受光素子とを具備し、前記照射部及び前記第１受光部は、前記照射部の光軸と前記第１受光部の光軸とが一致するように配置され、前記投光部は、該投光部の光軸が前記照射部及び前記第１受光部の光軸と垂直に交わるように第１ハーフミラーを介して配置されていることを特徴とする変位センサを提供することによって達成される。
【０００９】
また、本発明の上記目的は、前記投光部の前記第１レンズと前記第１ハーフミラーとの間に、第２ハーフミラーを介して第２受光部を備え、前記第２受光部は第４レンズ及び第２受光素子を具備することを特徴とする変位センサを提供することによって、効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、光源部と、第１レンズとを具備する投光部と、第２レンズを具備する照射部と、少なくとも４つの穴を有し、４つの穴はそれぞれｘｙ軸上に配置されているスリット板と、第３レンズと、第１受光素子とを具備する第１受光部とを備え、照射部の光軸と第１受光部の光軸とが一致するようにレンズ等を配置し、かつ、投光部の光軸が照射部及び第１受光部の光軸と垂直に交わるように第１ハーフミラーを介して投光部の第１レンズを配置したので、これにより、駆動装置を用いることなく、小型な装置であっても計測対象物の変位を高精度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る変位センサが備える光学系を示す図である。
【図２】本発明に用いられるスリット板の平面図である。
【図３】本発明に用いられるスリット板の変更例を示す平面図である。
【図４】本発明に係る変位センサが備える光学系の変更例を示す図である。
【図５】本発明に係る変位センサが備える光学系の別の変更例を示す図である。
【図６】本発明に係る変位センサが備える絞り板の平面図を示す図である。
【図７】本発明に係る変位センサが備える光学系のさらに別の変更例を示す図である。
【図８】計測対象物の移動による受光面でのスポット画像（スリット透過光像）の変化を示す図で、（Ａ１）〜（Ａ３）は計測対象物の移動状態を、（Ｂ１）〜（Ｂ３）はそれぞれの移動に対応した受光面におけるスリット透過光量の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明に係る変位センサ１が備える光学系の一実施例を示す図である。すなわち、本発明に係る変位センサ１は、図示するように、計測対象物２へ向けて光を出射する投光部３と、投光部３からの光を計測対象物２へ向けて集光し照射する照射部４と、計測対象物２に照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部５とを少なくとも具備して構成されている。
【００１３】
投光部３は、光を出射する光源部６と、第１レンズ７と第１ハーフミラー８とを少なくとも具備して構成され、照射部４は第１ハーフミラー８と、第２レンズ９とを具備して構成され、第１受光部５は、第１ハーフミラー８と、スリット板１０と、第３レンズ１１と、第１受光素子１２とを具備して構成されている。図示するように、第１ハーフミラー８は、投光部３と、照射部４と、第１受光部５とで共通して用いられる。
【００１４】
ここで、図２に第１受光部５が具備するスリット板１０の平面図を示す。図示するように、スリット板１０には少なくとも４つの穴１３が形成されている。そして、それら４つの穴１３は、それぞれの穴１３の中心がｘｙ軸上におかれ、そして対向するように配置されている。また、スリット板１０は、例えば黒色のプラスチック板のような光を透過しない材料で作られている。なお、図３にスリット板１０の変更例であるスリット板１０Ａを示す。図３に示すように、４つ以上の偶数個の複数の穴１３がそれぞれ対向するように形成されていても良い。すなわち、スリット板１０には、ｘｙ軸上にそれぞれ配置された少なくとも４つの偶数個の穴１３が対向するように形成されていれば良い。この場合において、各穴１３の中心は、それぞれスリット板１０の中心Ｏを中心とする同一の同心円上にあることが好ましい。また、穴１３の形状については、図示するように矩形状に限らず、楕円状、円状等の公知の種々の形状とすることができる。
【００１５】
また、図１に示すように、本発明に係る変位センサ１が有する光学系は、照射部４の光軸１４と第１受光部５の光軸１５とが一致するように、照射部４及び第１受光部５の各構成部品を配置している。さらに、投光部３の光軸１６は、照射部４の光軸１４及び第１受光部５の光軸１５と直交するように第１ハーフミラー８を介して配置されている。なお、図中において光軸１４，１５，１６はそれぞれ一点鎖線で示している。
【００１６】
次に、本発明に係る変位センサ１によって計測対象物２の変位を計測する原理について説明する。
【００１７】
まず、投光部３では、光源６から出射した光が第１レンズ７を通過してコリメートされてほぼ平行光にされて、第１ハーフミラー８に照射される。そして、この光は照射部４に入る。このとき、平行光の直径が２０ｍｍ以上であると、後述するスリット板１０を通過して第１受光素子１２上に集光される反射光が集光しすぎることを防止し、測定精度をより向上させることができるので好ましい。
【００１８】
照射部４では、投光部３により第１ハーフミラー８に照射された光が第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、第２レンズ９を通過して、計測対象物２の表面へ照射される。図１に示す実施形態では、第２レンズ９には、第１レンズ７で平行光とされた光が入射することから、計測光（光源から計測対象物上に照射される光）は計測対象物２上で集光する。
【００１９】
この照射光は、計測対象物２上で反射されて反射光となる。そして、この反射光は第２レンズ９に再度入射されて、コリメートされてほぼ平行光になる。この平行光になった反射光の中で、第１ハーフミラー８を通過した光が第１受光部５へ入る。
【００２０】
第１受光部５では、反射光がスリット板１０の穴１３を通過した後、第３レンズ１１に入射して、第１受光素子１２受光面で結像する。このとき、第３レンズ１１には第２レンズ９で平行光とされた反射光が入射することから、反射光は第１受光素子１２受光面で集光して結像する。
【００２１】
図８は、計測対象物２の移動による第１受光素子１２受光面でのスポット画像（スリット透過光像）の変化を示す図であり、図（Ａ１）〜（Ａ３）は計測対象物２の移動状態を、図（Ｂ１）〜（Ｂ３）はそれぞれの移動に対応した第１受光素子１２受光面におけるスリット透過光量の状態を示すものである。これらの図から明らかなように、図（Ａ３）の場合すなわち計測対象物２が変位していない場合には、図（Ｂ３）に黒色で示すように、第１受光素子１２受光面における受光量は最大となってピントの合ったスポット像が得られる。これに対し、図（Ａ１）（Ａ２）に示すように、計測対象物２が変位していると、第１受光素子１２受光面に形成される反射光のスポット像は、図（Ｂ１）（Ｂ２）に灰色で示すように、受光量が少なくなるのでぼやけたスポット像になる。すなわち、第１受光部５にスリット板１０を設けることにより、計測対象物２が変位する。より詳細に説明すると、上述したように、第１受光素子１２受光面に形成される各スポット間の間隔が変化する。この変化を第１受光素子１２で光量変化として検出し、この光量変化を距離に換算することにより、計測対象物２の変位量を検出する。
【００２２】
以上に説明したように、本発明に係る変位センサ１によれば、従来のように、計測対象物２の変位を測定するための往復動するレンズ等が不要となる。この結果、レンズを動かすための駆動装置も不要となるため、変位センサを小型化することができ、小型化しても計測対象物２の変位を測定し検出することができる。
【００２３】
次に、本発明に係る変位センサの変更例を示す。図４は、本発明の変更例に係る変位センサ１Ａの光学系を示す。図４に示す光学系は、図１に示す光学系に第２受光部１７が設けられていることを除くその他の構成は、図１に示す光学系と同一である。従って、図１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
図４は、本発明に係る変位センサ１Ａの光学系の変更例を示す図である。図示するように、本発明の変更例に係る変位センサ１Ａは、計測対象物２に向けて光を出射する投光部３と、投光部３からの光を計測対象物２へ向けて集光し照射する照射部４と、計測対象物２に照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部５、反射光の光量を正規化する第２受光部１７とを少なくとも具備して構成されている。
【００２５】
図示するように、第２受光部１７は、第２ハーフミラー１８と、第４レンズ１９と、第２受光素子２０とを具備して構成されている。第２ハーフミラー１８は、投光部３の第１レンズ７と第１ハーフミラー８との間に配置されている。
【００２６】
本実施形態に係る変位センサ１Ａが有する光学系は、第４レンズ１９の光軸と、第２受光素子２０の光軸とがそれぞれ一致するように各構成部品を配置する。これに加え、投光部３の光軸１６と、第２受光部１７の光軸２１（第４レンズ１９及び第２受光素子２０の光軸）とが直交するように、第２ハーフミラー１８を介して第２受光部１７の各構成部品が配置されている。なお、図４中において光軸１４、１５、１６、２１は一点鎖線で示している。
【００２７】
このように、変位センサ１Ａの光学系にさらに第２受光部１７を備えることにより、測定精度をより向上させることができる。すなわち、第２受光部１７において、計測対象物２で反射された反射光の光量を受光することができるので、光量を正規化することができる。より詳細には、第２受光素子２０の光量をリファレンスとして第１受光素子１２の光量を正規化することができるので、光源６の光量によらずに受光量の変化から、距離に換算して計測対象物２の変位を測定することができる。
【００２８】
次に、図４に示す変位センサ１Ａによって計測対象物２の変位を計測する原理について説明する。
【００２９】
まず、投光部３の光源６から出射した光が、第１レンズ７を通過してコリメートされてほぼ平行光となり、第１ハーフミラー８に照射される。そして、その光は照射部４に入る。
【００３０】
照射部４では、投光部３から出射され第１ハーフミラー８に照射された光が、第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、第２レンズ９を通過して、計測対象物２の表面へ照射される。図４に示す実施形態では、第２レンズ９には、第１レンズ７で平行光とされた光が入射することから、計測光（光源から計測対象物２上に照射される光）は計測対象物２上で集光する。
【００３１】
この照射光は計測対象物２上で反射されて反射光となる。そして、この反射光は第２レンズ９に再度入射されて、コリメートされてほぼ平行光になる。この平行光になった反射光の中で、第１ハーフミラー８を通過した光は第１受光部５へ入る。
【００３２】
第１受光部５では、反射光がスリット板１０の穴１３を通過して第３レンズ１１に入射した後、第１受光素子１２上で結像する。このとき、第３レンズ１１には第２レンズ９で平行光とされた反射光が入射することから、反射光は第１受光素子１２上で集光して結像する。
【００３３】
このとき、図８に基づき説明したように、図（Ａ３）の場合すなわち計測対象物２が変位していない場合には、図（Ｂ３）に黒色で示すように、第１受光素子１２受光面における受光量は最大となってピントの合ったスポット像が得られる。これに対し、図（Ａ１）（Ａ２）に示すように、計測対象物２が変位していると、第１受光素子１２受光面に形成される反射光のスポット像は、図（Ｂ１）（Ｂ２）に灰色で示すように、受光量が少なくなるのでぼやけたスポット像になる。
【００３４】
そして、反射光の中で、第１ハーフミラー８で反射した光は第２受光部１７へ入る。より詳細に説明すると、まず、反射光の中で第１ハーフミラー８で反射された光は、第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、投光部３の光軸１６と一致するようになる。その後、投光部３の光軸１６と直交するように第２ハーフミラー１８で再び光路が変更されて、第２受光部１７へ入射する。図４に示す実施形態では、第２受光部１７に入る光は平行光であることから、第２ハーフミラー１８で反射されて、第４レンズ１９を通過した反射光は第２受光素子２０上で集光して結像する。
【００３５】
このように、第２受光部１７で、計測対象物２で反射された反射光の光量を測定し、第１受光素子１２で測定した光量を正規化することにより、光源６の光量によらずに、光量の変化量から距離に換算し、計測対象物２の変位を測定することができる。
【００３６】
従って、往復動するレンズを具備することなく、小型な装置であっても、高精度で計測対象物２の変位を測定することができる。
【００３７】
次に、本発明に係る変位センサの別の変更例を示す。図５は本発明に係る他の変更例に係る変位センサ１Ｂの光学系を示す。図５に示す光学系は、図１に示す光学系の第１受光部５に絞り板２２を設けたことを除くその他の構成は、図１に示す光学系と同一である。従って、図１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
すなわち、図５に示すように、本発明に係る変位センサ１Ｂは、計測対象物２に向けて光を出射する投光部３と、投光部３からの光を計測対象物２へ向けて集光し照射する照射部４と、計測対象物２に照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部５とを少なくとも具備して構成されており、第１受光部５の第３レンズ１１と第１受光素子１２との間に絞り板２２が設けられている。
【００３９】
図６に絞り板２２の平面図を示す。絞り板２２に設けられた開口２３は、図示するように円形が好ましいが、これに限定されるものではない。また、絞り板２２も、スリット板１０と同様に、光を透過しない、例えば黒色のプラスチック板のような光を透過しない材料で作られている。
【００４０】
このように、第１受光部５をスリット板１０と、第３レンズ１１と、絞り板２２と、第１受光素子１２とを具備して構成し、絞り板２２を第３レンズ１１と第１受光素子１２との間に設けることにより、外乱光などの余計な光を遮断し、計測対象光だけを第１受光素子１２上に照射することができるようになる。
【００４１】
次に、図５に示す変位センサ１Ｂによって計測対象物２の変位を計測する原理について説明する。
【００４２】
まず、投光部３では、光源６から出射した光が第１レンズ７を通過してコリメートされてほぼ平行光にされて、第１ハーフミラー８に照射される。そして、この光は照射部４に入る。
【００４３】
照射部４では、投光部３により第１ハーフミラー８に照射された光が第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、第２レンズ９を通過して、計測対象物２の表面へ照射される。図５に示す実施形態では、第２レンズ９には、第１レンズ８で平行光とされた光が入射することから、計測光（光源から計測対象物２上に照射される光）は計測対象物２上で集光する。
【００４４】
この照射光は、計測対象物２上で反射されて反射光となる。そして、この反射光は第２レンズ９に再度入射されて、コリメートされてほぼ平行光になる。この平行光になった反射光の中で、第１ハーフミラー８を通過して第１受光部５へ入る。
【００４５】
第１受光部５では、反射光がスリット板１０の穴１３を通過して第３レンズ１１に入射した後、絞り板２２の開口２３を通過して、第１受光素子１２受光面で結像する。このとき、第３レンズ１１には第２レンズ９で平行光とされた反射光が入射することから、反射光は第１受光素子１２上で集光して結像する。なお、このときの第１受光素子１２受光面における結像状況は図８に基づき前述したとおりである。
【００４６】
さらに、図７に本発明のさらに別の変更例に係る変位センサ１Ｃの光学系を示す。図７に示す変位センサ１Ｃは、図４に示す変位センサ１Ａの光学系の第１受光部５に絞り板２２を設けたことを除くその他の構成は、図４に示す変位センサ１Ａと同一である。従って、図４と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図７に示すように、本発明の変更例に係る変位センサ１Ｃは、計測対象物２に向けて光を出射する投光部３と、投光部３からの光を計測対象物２へ向けて集光し照射する照射部４と、計測対象物２に照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部５、反射光の光量を正規化する第２受光部１７とを少なくとも具備して構成されている。
【００４８】
図示するように、投光部３は光源部６と、第１ハーフミラー８とを具備して構成されており、照射部４は、第１ハーフミラー８と、第２レンズ９とを具備して構成されており、第１受光部５は、スリット板１０と、第３レンズ１１と、絞り板２２と、第１受光素子１２とを具備して構成されており、第２受光部１７は、第２ハーフミラー１８と、第４レンズ１９と、第２受光素子２０とを具備して構成されている。第２ハーフミラーは、投光部の第１レンズと第１ハーフミラーとの間に配置されている。
【００４９】
本発明に係る変位センサ１Ｃが有する光学系は、図７に示すように、照射部４の光軸１４と第１受光部５の光軸１５とが一致するように、照射部４及び第１受光部５の各構成部品を配置している。また、投光部３の光軸１６は、照射部４の光軸１４及び第１受光部５の光軸１５と直交するように第１ハーフミラー８を介して配置されている。さらに、これに加え、投光部３の光軸１６と、第２受光部１７の光軸２１とが直交するように、第２ハーフミラー１８を介して第２受光部１７の各構成部品が配置されている。なお、図７中において光軸１４、１５．１６、２１は一点鎖線で示している。
【００５０】
このように、第１受光部５及び第２受光部１７が構成された光学系を変位センサ１Ｃが備えることにより、測定精度をより向上させることができる。すなわち、第１受光部５で、反射光が絞り板２２を通過することにより、測定対象光だけを第１受光素子１２上に照射することができると共に、第２受光部１７で、計測対象物２で反射された反射光量を受光することができるので、光量を正規化することができ、光源６の光量によらずに光量の変化を測定することができる。
【００５１】
次に、図７に示す変位センサ１Ｃによって計測対象物２の変位を計測する原理について説明する。
【００５２】
まず、投光部３の光源６から出射した光が、第１レンズ７を通過してコリメートされてほぼ平行光となり、第１ハーフミラー８に照射される。そして、その光は照射部４に入る。
【００５３】
照射部４では、投光部３から出射され第１ハーフミラー８に照射された光が、第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、第２レンズ９を通過して、計測対象物２の表面へ照射される。図７に示す実施形態では、第２レンズ９には、第１レンズ７で平行光とされた光が入射することから、計測光（光源６から計測対象物２上に照射される光）は計測対象物２上で集光する。
【００５４】
この照射光は計測対象物２上で反射されて反射光となる。そして、この反射光は第２レンズ９に再度入射されて、コリメートされてほぼ平行光になる。この平行光になった反射光の中で、第１ハーフミラー８を通過した光は第１受光部５へ入る。
【００５５】
第１受光部５では、反射光がスリット板１０の穴１３を通過して第３レンズ１１に入射した後、絞り板２２の開口２３を通過して第１受光素子１２上で結像する。このとき、第３レンズ１１には第２レンズ９で平行光とされた反射光が入射することから、反射光は第１受光素子１２上で集光して結像する。なお、このときの第１受光素子１２受光面における結像状況は図８に基づき前述したとおりである。
【００５６】
そして、反射光の中で、第１ハーフミラー８で反射した光は第２受光部１７へ入る。より詳細に説明すると、まず、反射光の中で第１ハーフミラー８で反射された光は、第１ハーフミラー８でその光路が変更されて、投光部３の光軸１６と一致するようになる。その後、投光部３の光軸１６と直交するように第２ハーフミラー１８で再び光路が変更されて、第２受光部１７へ入射する。図７に示す実施形態では、第２受光部１７に入る光は平行光であることから、第２ハーフミラー１８で反射されて、第４レンズ１９を通過した反射光は第２受光素子２０受光面で集光して結像する。
【００５７】
このように、第２受光部１７において、計測対象物２で反射された反射光量を測定し、第１受光部５で測定した光量を正規化することにより、光量の変化量から距離に換算し、計測対象物２の変位を測定することができる。
【００５８】
従って、往復動するレンズを具備することなく、小型な装置であっても、高精度で計測対象物の変位を測定することができる。
【００５９】
以上に説明したように、本発明に係る変位センサ１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃによれば、往復動するレンズ等を具備することなく、高精度で計測対象物の変位を測定することができる。すなわち、本発明に係る変位センサは、小型化であっても高精度で変位を検出することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 変位センサ
２ 計測対象物
３ 投光部
４ 照射部
５ 第１受光部
６ 光源
７，９，１１，１９ 第１〜第４レンズ
８，１８ ハーフミラー
１０ スリット板
１２，２０ 受光素子
１４，１５，１６，２１ 光軸
１７ 第２受光部
２２ 絞り板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源部を有する投光部と、
前記光源部が出射する光を、計測対象物へ向けて集光して照射する照射部と、
前記計測対象物で照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部とを具備する光学系を備える変位センサであって、
前記投光部は、前記光源部と、第１レンズと、第１ハーフミラーとを具備し、
前記照射部は、前記第１ハーフミラーと、第２レンズとを具備し、
前記第１受光部は、前記第１ハーフミラーと、少なくとも４つの穴を有し、前記４つの穴はそれぞれｘｙ軸上に配置されているスリット板と、第３レンズと、第１受光素子とを具備し、
前記照射部及び前記第１受光部は、前記照射部の光軸と前記第１受光部の光軸とが一致するように配置され、
前記投光部は、該投光部の光軸が前記照射部及び前記第１受光部の光軸と垂直に交わるように前記第１ハーフミラーを介して配置されていることを特徴とする変位センサ。
【請求項２】
前記投光部の前記第１レンズと前記第１ハーフミラーとの間に、第２ハーフミラーを介して第２受光部を備え、前記第２受光部は第４レンズ及び第２受光素子を具備することを特徴とする請求項１に記載の変位センサ。
【請求項１】
光を出射する光源部を有する投光部と、
前記光源部が出射する光を、計測対象物へ向けて集光して照射する照射部と、
前記計測対象物で照射されて反射された光を集光して受光する第１受光部とを具備する光学系を備える変位センサであって、
前記投光部は、前記光源部と、第１レンズと、第１ハーフミラーとを具備し、
前記照射部は、前記第１ハーフミラーと、第２レンズとを具備し、
前記第１受光部は、前記第１ハーフミラーと、少なくとも４つの穴を有し、前記４つの穴はそれぞれｘｙ軸上に配置されているスリット板と、第３レンズと、第１受光素子とを具備し、
前記照射部及び前記第１受光部は、前記照射部の光軸と前記第１受光部の光軸とが一致するように配置され、
前記投光部は、該投光部の光軸が前記照射部及び前記第１受光部の光軸と垂直に交わるように前記第１ハーフミラーを介して配置されていることを特徴とする変位センサ。
【請求項２】
前記投光部の前記第１レンズと前記第１ハーフミラーとの間に、第２ハーフミラーを介して第２受光部を備え、前記第２受光部は第４レンズ及び第２受光素子を具備することを特徴とする請求項１に記載の変位センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２２９９８３（Ｐ２０１２−２２９９８３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９８１８９（Ｐ２０１１−９８１８９）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（５０３１５５５５５）株式会社カツラ・オプト・システムズ (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（５０３１５５５５５）株式会社カツラ・オプト・システムズ (11)
【Ｆターム（参考）】
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