光学装置及光学式测量机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光学装置和光学式测量机。光学装置(10)有：第1透镜保持件(4)，其保持准直透镜(21)；第2连结块(7)，其支承第1透镜保持件；第2透镜保持件(6)，其支承光成形透镜(22)；圆柱状的辊(9)，其夹在第2连结块和第2透镜保持件之间且沿X轴方向配置；以及一对调整螺钉(82)，其配置为在Y轴方向上隔着光轴且将第2透镜保持件和第2连结块相互固定。在第2连结块和第2透镜保持件的彼此相对的各端面(64、74)沿X轴方向形成有隔着辊地配置的字母V形的槽(65、75)，调整螺钉有以能相对于第2透镜保持件沿X轴方向移动的方式卡合于该第2透镜保持件的头部和与第2连结块螺纹结合的轴部。

【技术实现步骤摘要】
光学装置及光学式测量机
本专利技术涉及光学装置及光学式测量机。
技术介绍
以往已知有一种光学式测量机，其通过向测量对象物照射线激光并拍摄其反射光来测量测量对象物的形状(例如文献1(日本特开2012－212009号公报))。在该光学式测量机所具备的光学装置中，利用准直透镜将从光源射出的激光转换为平行光，利用棒透镜、柱面透镜等光成形透镜将该平行光转换为线激光。在上述那样的光学装置中，若向光成形透镜入射的平行光的入射方向产生偏移，则线激光的形状会成为弯曲形状。此外，在将这样的弯曲形状的线激光照射到测量对象物的情况下，测量对象物的平坦面会被测量为凹凸形状。即，向光成形透镜入射的平行光的入射方向的偏移会导致测量误差。因此，在文献1中记载的光学装置具备用于调整向光成形透镜入射的平行光的入射方向的光学系统调整机构。该光学系统调整机构包括保持光成形透镜的保持件、固定于该保持件的块、以及夹在保持件和块之间的圆筒体，能够以圆筒体为支点地调整保持件相对于块的倾斜度。通过调整保持光成形透镜的保持件的倾斜度，从而能够调整向光成形透镜入射的平行光的入射方向，进而能够将线激光的形状调整为直线状。另外，为了提高使用线激光进行的形状测量的精度，重要的不仅是线激光的形状为直线状，而且线激光的光强度分布也要均匀。线激光的光强度分布取决于向光成形透镜入射的平行光的入射位置，在平行光入射到光成形透镜的中心的情况下能成形具有均匀的光强度分布的线激光。但是，在上述的文献1中记载的光学装置不具备用于调整向光成形透镜入射的平行光的入射位置的机构。因此，在该入射位置产生了偏移的情况下，线激光的光强度分布变得不均匀，测量精度会下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供能够成形光强度分布均匀的直线状的线激光的光学装置及具备该光学装置的光学式测量机。本专利技术的光学装置的特征在于，包括：光源，其射出激光；准直透镜，其将从所述光源入射的激光转换为平行光；光成形透镜，其将从所述准直透镜入射的所述平行光转换为在与所述准直透镜的光轴正交的线方向上扩展的线激光；第1透镜保持件，其保持所述准直透镜；连结块，其支承所述第1透镜保持件；第2透镜保持件，其支承所述光成形透镜；圆柱状的辊，其被夹在所述连结块和所述第2透镜保持件之间并且沿着所述线方向配置；以及一对调整螺钉，其配置为在与所述光轴和所述线方向均正交的正交方向上隔着所述光轴并且将所述第2透镜保持件和所述连结块相互固定，在所述连结块和所述第2透镜保持件的彼此相对的各端面沿着所述线方向形成有隔着所述辊地配置的字母V形的槽，所述调整螺钉具有以能够相对于所述第2透镜保持件沿所述线方向相对移动的方式卡合于该第2透镜保持件的头部和与所述连结块螺纹结合的轴部。在本专利技术中，连结块和第2透镜保持件的各端面相对地配置，并且在各端面形成有隔着圆柱状的辊的字母V形的槽。因此，通过调整一对调整螺钉的各螺纹结合深度，从而能够以辊为支点地调整第2透镜保持件相对于第2连结块的倾斜度。通过调整保持光成形透镜的第2透镜保持件的倾斜度，从而能够调整向光成形透镜入射的平行光的入射方向，进而能够调整线激光的形状。此外，一对调整螺钉以第2透镜保持件能够沿线方向移动的方式将第2透镜保持件固定于第2连结块。因而，通过使第2透镜保持件沿着辊的侧面移动，从而无论相对于连结块的倾斜情况如何都能够使第2透镜保持件沿线方向稳定地移动。由此，能够调整向光成形透镜入射的平行光的入射位置，进而能够调整线激光的光强度分布。因而，本专利技术的光学装置能够成形光强度分布均匀的直线状的线激光。在本专利技术的光学装置中，优选的是，在所述第2透镜保持件形成有供所述调整螺钉的所述轴部贯穿的孔或狭缝，所述孔或所述狭缝形成为所述线方向的尺寸大于所述正交方向的尺寸。根据这样的结构，通过将调整螺钉的轴部卡合于孔或狭缝从而能够防止第2透镜保持件的脱落并且能够较佳地使第2透镜保持件相对于连结块沿线方向移动。在本专利技术的光学装置中，优选的是，所述第1透镜保持件具有在内侧保持所述准直透镜的圆筒形状，所述连结块能够滑动地支承所述第1透镜保持件的外周面，从而能够以所述光轴为中心地转动。根据这样的结构，能够将线激光扩展的方向即线方向调整为目标方向。例如在沿任意的方向扫描测量对象物的情况下，通过使线方向沿着扫描方向的正交方向配置，从而能够进行高效的测量。本专利技术的光学式测量机的特征在于，包括：上述的任一个光学装置，其向测量对象物照射所述线激光；摄像部，其拍摄由所述测量对象物反射来的所述线激光的反射光；以及测量部，其基于由所述摄像部拍摄的图像来测量所述测量对象物的形状。根据本专利技术，由于能向测量对象物照射光强度分布均匀的直线状的线激光，因此能够提高测量对象物的测量精度。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的光学式测量机的框图。图2是表示所述实施方式的光学式探头的示意图。图3是表示所述实施方式的光学装置的立体图。图4是表示所述实施方式的光学装置的剖视图。图5是表示所述实施方式的光学装置的分解立体图。图6是表示所述实施方式的光学装置的分解立体图。图7是说明所述实施方式的光学装置的调整方法的例子的图。图8是表示线激光的形状例的图。图9是表示线激光的形状例的图。图10是表示线激光的形状例的图。图11是表示线激光的形状例的图。图12是表示线激光的形状例的图。图13是说明所述实施方式的光学装置的调整方法的图。图14是表示利用光斑分析仪测量到的线激光的光强度分布的例子的图。图15是表示利用光斑分析仪测量到的线激光的光强度分布的例子的图。具体实施方式参照附图说明本专利技术的一个实施方式。〔光学式测量机〕如图1所示，本实施方式的光学式测量机100包括向测量对象物W照射线激光L而获取拍摄图像的光学式探头11、将光学式探头11支承为能够相对于测量对象物W移动的移动机构12、以及基于拍摄图像来测量测量对象物W的形状的控制装置15。光学式探头11具有向测量对象物W照射线激光L的光学装置10和对由测量对象物W反射来的反射光进行拍摄的摄像部14。如图2所示，光学装置10包括激光源1和照射光学系统2。激光源1是例如激光二极管，射出激光。照射光学系统2具有将从激光源1入射的激光转换为平行光并射出的准直透镜21和将从准直透镜21入射的平行光转换为线激光L并射出的光成形透镜(日文：光成形レンズ)22。作为光成形透镜22，能够列举出例如棒透镜或柱面透镜。从光成形透镜22射出的线激光L照射到测量对象物W。摄像部14是例如照相机，具有受光光学系统141和图像传感器142。受光光学系统141使由测量对象物W反射来的线激光L成像于图像传感器142。另外，在图2中，示意性地示出了1个透镜来作为受光光学系统141，但也可以通过多个透镜组合而构成受光光学系统141。图像传感器142是例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学装置，其特征在于，/n该光学装置包括：/n光源，其射出激光；/n准直透镜，其将从所述光源入射的激光转换为平行光；/n光成形透镜，其将从所述准直透镜入射的所述平行光转换为在与所述准直透镜的光轴正交的线方向上扩展的线激光；/n第1透镜保持件，其保持所述准直透镜；/n连结块，其支承所述第1透镜保持件；/n第2透镜保持件，其支承所述光成形透镜；/n圆柱状的辊，其被夹在所述连结块和所述第2透镜保持件之间并且沿着所述线方向配置；以及/n一对调整螺钉，其配置为在与所述光轴和所述线方向均正交的正交方向上隔着所述光轴并且将所述第2透镜保持件和所述连结块相互固定，/n在所述连结块和所述第2透镜保持件的彼此相对的各端面沿着所述线方向形成有隔着所述辊地配置的字母V形的槽，/n所述调整螺钉具有以能够相对于所述第2透镜保持件沿所述线方向相对移动的方式卡合于该第2透镜保持件的头部和与所述连结块螺纹结合的轴部。/n

【技术特征摘要】
20191021 JP 2019-1920671.一种光学装置，其特征在于，
该光学装置包括：
光源，其射出激光；
准直透镜，其将从所述光源入射的激光转换为平行光；
光成形透镜，其将从所述准直透镜入射的所述平行光转换为在与所述准直透镜的光轴正交的线方向上扩展的线激光；
第1透镜保持件，其保持所述准直透镜；
连结块，其支承所述第1透镜保持件；
第2透镜保持件，其支承所述光成形透镜；
圆柱状的辊，其被夹在所述连结块和所述第2透镜保持件之间并且沿着所述线方向配置；以及
一对调整螺钉，其配置为在与所述光轴和所述线方向均正交的正交方向上隔着所述光轴并且将所述第2透镜保持件和所述连结块相互固定，
在所述连结块和所述第2透镜保持件的彼此相对的各端面沿着所述线方向形成有隔着所述辊地配置的字母V形的槽，
所述调整螺钉具有以能够相对于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：根本贤太郎，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：日本;JP