特許 5700540 光学装置、及び光学式測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5700540

(24)【登録日】2015年2月27日

(45)【発行日】2015年4月15日

(54)【発明の名称】光学装置、及び光学式測定装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20060101AFI20150326BHJP

   G01B 11/24 20060101ALI20150326BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/02 C

   G01B11/24 K

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-77412(P2011-77412)

(22)【出願日】2011年3月31日

(65)【公開番号】特開2012-212009(P2012-212009A)

(43)【公開日】2012年11月1日

【審査請求日】2014年2月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000137694

【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】根本 賢太郎

(72)【発明者】

【氏名】岩本 正

【審査官】 原田 英信

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３０８１３３８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−２２４９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１９０７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２４２７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２２１４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１５２２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／０２ − ７／１０５

Ｇ０２Ｂ ７／１２ − ７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源により出射されたレーザ光を平行光とするコリメータレンズと、
前記コリメータレンズにより平行光とされたレーザ光をライン形状の光に変形する光形状変形手段と、
を備える光学装置において、
前記光形状変形手段を内部に保持するとともに、突起部が形成されたホルダと、
前記ホルダに固定され、前記突起部と対向する位置にＶ字状の第１のＶ溝が形成されたＶ溝ブロックと、を有する光学系調整機構を備え、
前記ホルダに前記Ｖ溝ブロックが固定される際、前記ホルダに設けられた前記突起部に、前記Ｖ溝ブロックに設けられた前記第１のＶ溝が係合し、
前記突起部は、前記ホルダの上面部に形成されたＶ字状の第２のＶ溝に係合された円筒体により構成されることを特徴とする光学装置。

【請求項2】

前記光形状変形手段は、ロッドレンズ又はシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の光学装置と、
前記光形状変形手段により変形されたライン形状の光が照射された測定対象物からの反射光に基づいて、前記測定対象物の形状を測定する測定手段と、
を備えることを特徴とする光学式測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学系の調整機構を備える光学装置、及び光学式測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プローブによって測定対象物（以下、ワーク）の表面を走査し、ワークの各部の位置座標等を取り込むことによってワークの表面形状を測定する形状測定装置が知られている。形状測定装置として、例えば、ワークの表面にプローブを接触させずに光学系の手段を用いて測定を行う非接触型の光学式測定装置が知られている。

【0003】

従来の光学式測定装置１００における光学系について説明すると、図１１に示すように、レーザ光源１０１から出射されたレーザ光が、コリメータレンズ１０２によって平行光とされ、平行光とされた光がロッドレンズ１０３においてライン形状の光Ｌとされ、ワークＷに照射される。ワークＷに照射されたライン形状の光Ｌは、ワークＷの表面で反射され、図示しない撮像素子に入射される。これにより、従来の光学式測定装置１００は、ワークＷの表面形状を測定することができるようになっている。

【0004】

ここで、ロッドレンズ１０３に対して平行光が真っ直ぐ入射した（即ち、アライメントが合っている）場合、図１２（Ａ）に示すように、ワークＷに対して直線状のレーザ光Ｌ１が照射されることとなる。
一方、ロッドレンズ１０３に対して平行光が曲がった状態で入射した（即ち、アライメントがずれている）場合、図１２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ワークＷに対して円弧状に曲がったレーザ光Ｌ２、Ｌ３が照射されることとなる。

【0005】

従って、図１２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ワークＷに対して円弧状に曲がったレーザ光Ｌ２、Ｌ３が照射された場合、ワークＷの形状が平らなものであったとしても、凹凸がある形状として認識されてしまうため、測定誤差が生じてしまうという問題があった。

【0006】

そこで、この測定誤差を低減する技術として、例えば、ジンバル機構を利用して光軸の調整を行う技術が開示されている（特許文献１参照）。
また、スライド式の湾曲調整機構を用いて調整を行う技術が開示されている（非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００５−２３３６７６号公報

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】「レーザ墨出し器用精密調整機構と衝撃吸収機構」松下電工技報 Ｖｏｌ．５２ Ｎｏ．４、ｐ．８７−９３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記特許文献１記載の技術は、軸をベアリングにより保持する機構であるために衝撃に弱いという欠点があった。また、特許文献１記載の技術は、比較的自由度の高い調整が可能ではあるが、構造が複雑であるため、製作が難しいという問題があった。

【0010】

また、上記特許文献２記載の技術は、非常に自由度の高い調整を行うことが可能であるが、湾曲面の加工が困難であるという問題があった。また、特許文献２記載の技術は、湾曲面の面精度により調整の精度が決定されてしまうことから、調整精度を向上させるためには、ただでさえ困難な湾曲面の加工の精度を向上させることが不可欠であり、困難を極めていた。

【0011】

本発明は、簡素な構成で、容易に光学系の調整を行うことができる機構を備えた光学装置、及び光学式測定装置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】

【0012】

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源により出射されたレーザ光を平行光とするコリメータレンズと、
前記コリメータレンズにより平行光とされたレーザ光をライン形状の光に変形する光形状変形手段と、
を備える光学装置において、
前記光形状変形手段を内部に保持するとともに、突起部が形成されたホルダと、
前記ホルダに固定され、前記突起部と対向する位置にＶ字状の第１のＶ溝が形成されたＶ溝ブロックと、を有する光学系調整機構を備え、
前記ホルダに前記Ｖ溝ブロックが固定される際、前記ホルダに設けられた前記突起部に、前記Ｖ溝ブロックに設けられた前記第１のＶ溝が係合し、
前記突起部は、前記ホルダの上面部に形成されたＶ字状の第２のＶ溝に係合された円筒体により構成されることを特徴とする。

【0017】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学装置において、前記光形状変形手段は、ロッドレンズ又はシリンドリカルレンズであることを特徴とする。

【0018】

請求項３に記載の発明は、光学式測定装置において、請求項１又は２に記載の光学装置と、
前記光形状変形手段により変形されたライン形状の光が照射された測定対象物からの反射光に基づいて、前記測定対象物の形状を測定する測定手段と、
を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、ホルダに設けられた突起部が、Ｖ溝ブロックに設けられた第１のＶ溝に係合しつつ、突起部と第１のＶ溝で自在に調整しながらホルダとＶ溝ブロックとを固定することができるので、光軸に対する光形状変形手段の傾き具合を自在に調整することができ、容易に光学系のアライメントを合わせることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態に係る光学式プローブが装着された三次元測定装置を含む形状測定システムＳの全体図である。

【図2】光学式プローブの構成を示す模式図である。

【図3】光学系調整機構を側面からみた外観斜視図である。

【図4】光学系調整機構を上方からみた外観斜視図である。

【図5】光学系調整機構を下方からみた外観斜視図である。

【図6】光学系調整機構に係る作用について説明した図である。

【図7】変形例に係る光学系調整機構を上方からみた外観斜視図である。

【図8】変形例に係る光学系調整機構を側面からみた図である。

【図9】変形例に係る光学系調整機構を上方からみた外観斜視図である。

【図10】変形例に係る光学系調整機構を側面からみた図である。

【図11】従来の光学式測定装置における光学系について示す模式図である。

【図12】ワークの表面にライン形状の光が照射されている様子をレーザ光源の方向からみた図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、本発明に係る光学装置を光学式プローブの光学部に、本発明に係る光学式測定装置を光学式プローブに、それぞれ適用した例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、以下の説明において、図１におけるＸ方向を左右方向とし、Ｙ方向を前後方向とし、Ｚ方向を上下方向とする。また、Ｘ−Ｙ面を水平面とする。

【0022】

本実施形態に係る形状測定システムＳは、図１に示すように、ワークＷの表面を走査し、ワークＷの各部の位置座標を測定する非接触式の光学式プローブ１を装着した三次元測定装置１０と、三次元測定装置１０を駆動制御すると共に、三次元測定装置１０から必要な測定座標値を取り込むための駆動制御装置２０と、駆動制御装置２０を介して三次元測定装置１０を手動操作するための操作盤３０と、駆動制御装置２０での測定手順を指示するパートプログラムを編集・実行すると共に、駆動制御装置２０を介して取り込まれた測定座標値に幾何形状を当てはめるための計算を行ったり、パートプログラムを記録、送信したりする機能を備えたホストシステム４０と、を備えて構成され、ワークＷの表面形状を測定することができるようになっている。

【0023】

三次元測定装置１０は、除振台２と、この除振台２の上に、その上面をベース面として水平面と一致するように載置された定盤３と、この定盤３の両側端から立設されたアーム支持体４ａ，４ｂと、このアーム支持体４ａ，４ｂの上端で支持されるＸ軸ガイド５と、を備えている。アーム支持体４ａは、その下端がＹ軸駆動機構６によってＹ軸方向に駆動され、アーム支持体４ｂは、その下端がエアーベアリングによって定盤３上にＹ軸方向に移動可能に支持されている。Ｘ軸ガイド５には、垂直方向に延びるＺ軸ガイド７がＸ軸ガイド５に沿ってＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。Ｚ軸ガイド７の下端部には、Ｚ軸アーム８が設けられ、Ｚ軸アーム８の下端に光学式プローブ１が装着されている。なお、光学式プローブ１は、水平面内に回転可能であっても良いし、この水平面と直交する垂直面内に回転可能であっても良い。

【0024】

光学式プローブ１は、図２に示すように、本発明に係る光学装置としての光学部１Ａと、本発明に係る測定手段としての測定部１Ｂと、を備えて構成されている。
光学部１Ａは、レーザ光源１１と、コリメータレンズ１２と、ロッドレンズ１３と、を備えて構成されている。

【0025】

レーザ光源１１は、例えば、ＬＤ（Laser Diode）等で構成され、レーザ光を発生させて出射する。レーザ光源１１から出射されたレーザ光は、下方に配置されたコリメータレンズ１２に照射される。

【0026】

コリメータレンズ１２は、レーザ光源１１から入射した光を平行光として、下方に配置されたロッドレンズ１３に照射する。

【0027】

ロッドレンズ１３は、光形状変形手段として、コリメータレンズ１２からの平行光をライン形状に変形させる。このロッドレンズ１３に上方から平行光が照射されると、平行光はライン形状ビームに変形されて、下方に載置されたワークＷに照射される。このロッドレンズ１３は、詳しくは後述するが、レンズホルダ１６とＶ溝ブロック１７を有する光学系調整機構１８に保持されている。
なお、レーザ光源１１、コリメータレンズ１２、及びロッドレンズ１３は、光軸が同一となるように配置されている。

【0028】

測定部１Ｂは、受光レンズ１４と、ＣＭＯＳイメージセンサ１５と、を備えて構成されている。

【0029】

受光レンズ１４は、ワークＷの表面にて反射されたレーザ光を透過する。受光レンズ１４を透過したレーザ光は、受光レンズ１４と同一の光軸上に配置されたＣＭＯＳイメージセンサ１５に入射される。

【0030】

ＣＭＯＳイメージセンサ１５は、ワークＷの表面にて反射されたレーザ光に基づいてワークＷの画像を撮像し、ワークＷの各部の座標値を測定する撮像素子であり、取得した測定座標値を、図示しない制御部等を介して駆動制御装置２０に出力する。

【0031】

次に、光学系調整機構１８について詳細に説明する。
光学系調整機構１８は、図３〜５に示すように、ロッドレンズ１３を内部に保持するレンズホルダ１６と、レンズホルダ１６の上面部１６１に載置されるＶ溝ブロック１７と、を備えて構成されている。

【0032】

レンズホルダ１６は、例えば、外形が略直方体状に形成され、４つの側面部１６２ａ〜１６２ｄのうち対向する第１側面部１６２ａ及び第２側面部１６２ｃ間を貫通するように形成した円形孔１６４から、円筒状のロッドレンズ１３を嵌挿することで、内部にロッドレンズ１３を保持することができるようになっている。
また、レンズホルダ１６には、上面部１６１及び底面部１６３の略中央部分を貫通した円形孔１６５が形成されており、コリメータレンズ１２から入射した平行光Ｃが、この円形孔１６５を通過することができるようになっている。レンズホルダ１６の内部では、この円形孔１６５を覆うようにロッドレンズ１３が保持されているため、コリメータレンズ１２から入射した平行光Ｃは、円形孔１６５を通過する際、ロッドレンズ１３によりライン形状ビームに変形されるようになっている。

【0033】

レンズホルダ１６の上面部１６１は、直方体状に突起させた２つの突起部１６６ａ、１６６ｂを備えている。突起部１６６ａ、１６６ｂは、例えば、上面部１６１の長手方向の中央において幅方向両端部に、円形孔１６５を隔てて互いに対向するように設けられている。

【0034】

また、レンズホルダ１６の第１側面部１６２ａ及び第２側面部１６２ｃには、略Ｕ字状のＵ溝１６７ａ、１６７ｂが上面部１６１から底面部１６３に亘り形成されており、このＵ溝１６７ａ、１６７ｂに調整ネジ１９、２０が挿通できるようになっている。なお、調整ネジ１９、２０を挿通させる構成（第１のネジ孔）としてＵ溝１６７ａ、１６７ｂを例示したが、これに限定されるものではなく、調整ネジ１９、２０を底面部１６３から上面部１６１まで挿通させることが可能であればよい。例えば、Ｕ溝１６７ａ、１６７ｂの代わりに、上面部１６１及び底面部１６３の長手方向両端部を貫通した円形状のネジ孔を形成するようにしてもよい。

【0035】

Ｖ溝ブロック１７は、外形が略円筒状に形成され、例えば、コリメータレンズ１２の図示しない保持機構の下面に、上面部１７１を取り付けることができるように構成されている。
また、Ｖ溝ブロック１７には、略中央部分に上面部１７１から底面部１７３に貫通した円形孔１７４が形成されており、コリメータレンズ１２から入射した平行光Ｃが、この円形孔１７４を通過することができるようになっている。そして、円形孔１７４を通過した平行光Ｃは、レンズホルダ１６に形成された円形孔１６５を通過することとなる。

【0036】

Ｖ溝ブロック１７の底面部１７３は、円形孔１７４を隔てて互いに対向するように２つの突出部１７５ａ、１７５ｂを備えている。突出部１７５ａ、１７５ｂは、それぞれ略中央部分に、円形孔１７４から周面部１７２にかけて第１のＶ溝であるＶ字状のＶ溝１７６ａ、１７６ｂが形成されている。このＶ溝１７６ａ、１７６ｂは、レンズホルダ１６の突起部１６６ａ、１６６ｂと対向する位置に形成されており、レンズホルダ１６の上面部１６１にＶ溝ブロック１７を固定する際、レンズホルダ１６の上面部１６１に設けられた突起部１６６ａ、１６６ｂに、Ｖ溝ブロック１７の底面部１７３に設けられたＶ溝１７６ａ、１７６ｂが係合するようになっている。

【0037】

また、Ｖ溝ブロック１７の底面部１７３には、Ｖ溝１７６ａ、１７６ｂ同士を結ぶ軸線と直交する軸線上において、当該Ｖ溝ブロック１７の両端部に、円形孔１７４を隔てて互いに対向するように、上面部１７１まで貫通した第２のネジ孔である円形状のネジ孔１７７ａ、１７７ｂが形成されている。このＶ溝ブロック１７のネジ孔１７７ａ、１７７ｂは、レンズホルダ１６のネジ孔であるＵ溝１６７ａ、１６７ｂと対向する位置に形成されており、レンズホルダ１６の上面部１６１から突出した調整ネジ１９、２０の先端部分は、このネジ孔１７７ａ、１７７ｂを挿通して螺合することとなる。なお、調整ネジ１９、２０は、それぞれ所望の位置（深さ）でネジ孔１７７ａ、１７７ｂと螺合することができるように構成されている。

【0038】

次に、本実施形態の光学系調整機構１８に係る作用について、図６を用いて説明する。
作業者は、光学系の調整に際して、例えば、レンズホルダ１６の上面部１６１に設けられた突起部１６６ａ、１６６ｂに、Ｖ溝ブロック１７の底面部１７３に設けられたＶ溝１７６ａ、１７６ｂが係合するようにＶ溝ブロック１７を載置した状態で、レンズホルダ１６の底面部１６３側から調整ネジ１９、２０をネジ孔であるＵ溝１６７ａ、１６７ｂに挿入し、レンズホルダ１６の上面部１６１側から調整ネジ１９、２０の先端部分を突出させて、レンズホルダ１６とＶ溝ブロック１７とを固定する。
ここで、Ｖ溝ブロック１７のネジ孔１７７ａ、１７７ｂは、レンズホルダ１６のＵ溝１６７ａ、１６７ｂと対向する位置に形成されているため、レンズホルダ１６の上面部１６１側から突出した調整ネジ１９、２０は、例えば、図６（Ａ）に示すように、Ｖ溝ブロック１７の底面部１７３側からネジ孔１７７ａ、１７７ｂに挿入されることとなる。
調整ネジ１９、２０は、それぞれ所望の位置でネジ孔１７７ａ、１７７ｂと螺合することができるように構成されており、例えば、図６（Ｂ）に示すように、左側の調整ネジ１９を深い位置で締め、右側の調整ネジ２０を浅い位置で締めるようにすると、レンズホルダ１６の左側が上がった状態でＶ溝ブロック１７と固定されることとなる。これにより、ロッドレンズ１３は、光軸に対して左側が上がった状態で固定されることとなる。
一方、例えば、図６（Ｃ）に示すように、右側の調整ネジ２０を深い位置で締め、左側の調整ネジ１９を浅い位置で締めるようにすると、レンズホルダ１６の右側が上がった状態でＶ溝ブロック１７と固定されることとなる。これにより、ロッドレンズ１３は、光軸に対して右側が上がった状態で固定されることとなる。
このように、左右両側の調整ネジ１９、２０の螺合位置を調整することで、光軸に対するロッドレンズ１３の傾き具合を自在に調整することができるので、容易に光学系のアライメントを合わせることが可能となる。

【0039】

以上のように、本実施形態に係る光学式プローブ１の光学部１Ａによれば、ロッドレンズ１３を内部に保持するとともに、突起部１６６ａ、１６６ｂが形成されたレンズホルダ１６と、レンズホルダ１６に固定され、突起部１６６ａ、１６６ｂと対向する位置にＶ字状のＶ溝１７６ａ、１７６ｂが形成されたＶ溝ブロック１７と、を有する光学系調整機構１８を備え、レンズホルダ１６にＶ溝ブロック１７が固定される際、レンズホルダ１６に設けられた突起部１６６ａ、１６６ｂに、Ｖ溝ブロック１７に設けられたＶ溝１７６ａ、１７６ｂが係合する。
このため、レンズホルダ１６に設けられた突起部１６６ａ、１６６ｂが、Ｖ溝ブロック１７に設けられたＶ溝１７６ａ、１７６ｂに係合しつつ、突起部１６６ａ、１６６ｂとＶ溝１７６ａ、１７６ｂで自在に調整しながらＶ溝１７６ａ、１７６ｂとＶ溝ブロック１７とを固定することができるので、光軸に対するロッドレンズ１３の傾き具合を自在に調整することができ、容易に光学系のアライメントを合わせることが可能となる。

【0040】

また、本実施形態に係る光学式プローブ１の光学部１Ａによれば、レンズホルダ１６の長手方向両端部に、上面部１６１から底面部１６３に貫通したＵ溝１６７ａ、１６７ｂが形成され、Ｖ溝ブロック１７には、Ｕ溝１６７ａ、１６７ｂと対向する位置に、ネジ孔１７７ａ、１７７ｂが形成され、調整ネジ１９、２０がレンズホルダ１６の底面部１６３側からＵ溝１６７ａ、１６７ｂに挿入され、上面部１６１側から突出した調整ネジ１９、２０がネジ孔１７７ａ、１７７ｂに挿入されて螺合される。
このため、調整ネジ１９、２０の螺合位置を調整することで、光軸に対するロッドレンズ１３の傾き具合を自在に調整することができるので、容易に光学系のアライメントを合わせることが可能となる。

【0041】

＜変形例＞
実施形態では、Ｖ溝ブロック１７の底面部１７３に設けられたＶ溝１７６ａ、１７６ｂに、レンズホルダ１６の上面部１６１に設けた直方体状の突起部１６６ａ、１６６ｂを係合させることで、光軸に対するロッドレンズ１３の傾き具合を自在に調整できるようにしているが、例えば、図７〜１０に示すように、直方体状ではなく球面状に突起させた突起部を設けるようにしてもよい。
なお、説明の簡略化のため、実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【0042】

即ち、図７に示す例では、レンズホルダ１６の上面部１６１の幅方向両端部に、球体２１ａ、２１ｂを嵌合できる球面状の溝１６８ａ、１６８ｂを形成し、この溝１６８ａ、１６８ｂに球体２１ａ、２１ｂを嵌合させることにより球面状に突起させた突起部が形成されるようになっている。即ち、球体２１ａ、２１ｂが、突起部として機能することとなる。
これにより、例えば、図８に示すように、レンズホルダ１６の上面部１６１に設けられた突起部（球体２１ａ、２１ｂ）が、Ｖ溝ブロック１７の底面部１７３に設けられたＶ溝１７６ａ、１７６ｂに係合する際に、突起部２１ａ、２１ｂの形状が球面状であるので、直方体状の突起部１６６ａ、１６６ｂと比べて、より滑らかにレンズホルダ１６を移動させることができることとなって、光軸に対するロッドレンズ１３の傾き具合をより精密に調整することが可能となる。
なお、ここでは、球面状の溝１６８ａ、１６８ｂに球体２１ａ、２１ｂを嵌合させることにより球面状に突起させた突起部を形成するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、レンズホルダ１６の上面部１６１の幅方向両端部に、少なくとも先端部が球面状の突起部（図示せず）を設けるようにしてもよい。

【0043】

以上のように、図７に示す変形例に係る光学式プローブ１の光学部１Ａによれば、突起部２１ａ、２１ｂの少なくとも先端部は、球面状であるので、直方体状の突起部１６６ａ、１６６ｂと比べて、より滑らかにレンズホルダ１６を移動させることができることとなって、光軸に対するロッドレンズ１３の傾き具合をより精密に調整することが可能となる。

【0044】

また、図９に示す例では、レンズホルダ１６の上面部１６１の幅方向両端部に、円筒体２２ａ、２２ｂを係合可能な第２のＶ溝としてのＶ字状のＶ溝１６９ａ、１６９ｂを形成し、このＶ溝１６９ａ、１６９ｂに円筒体２２ａ、２２ｂを係合させることにより円筒状に突起させた突起部が形成されるようになっている。即ち、円筒体２２ａ、２２ｂが、突起部として機能することとなる。
これにより、例えば、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、レンズホルダ１６の上面部１６１に設けられた突起部（円筒体２２ａ、２２ｂ）が、Ｖ溝ブロック１７の底面部１７３に設けられたＶ溝１７６ａ、１７６ｂに係合する際に、突起部２２ａ、２２ｂの形状が円筒状であるので、直方体状の突起部１６６ａ、１６６ｂと比べて、より滑らかにレンズホルダ１６を移動させることができることとなって、光軸に対するロッドレンズ１３の傾き具合をより精密に調整することが可能となる。また、レンズホルダ１６の上面部１６１にＶ溝１６９ａ、１６９ｂを形成し、このＶ溝１６９ａ、１６９ｂに円筒体２２ａ、２２ｂを係合させるようにしたので、レンズホルダ１６を移動させる際に、例えば図６に示したような調整ネジ１９、２０による調整機構を必要とせず、より簡易な構成で光学系のアライメントを合わせることが可能となる。
なお、ここでは、Ｖ字状のＶ溝１６９ａ、１６９ｂに円筒体２２ａ、２２ｂを係合させることにより円筒状に突起させた突起部を形成するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、円筒体２２ａ、２２ｂの代わりに球体２１ａ、２１ｂを使用するようにしてもよい。この場合、特に図示はしないが、球体２１ａ、２１ｂがＶ溝１６９ａ、１６９ｂを伝って、外周面や円形孔１６５に落下することのないように、落下を防止する機構を設けるようにすることが好ましい。

【0045】

以上のように、図９に示す変形例に係る光学式プローブ１の光学部１Ａによれば、突起部２２ａ、２２ｂは、レンズホルダ１６の上面部１６１に形成されたＶ字状のＶ溝１６９ａ、１６９ｂに円筒体２２ａ、２２ｂを係合させて構成される。
このため、直方体状の突起部１６６ａ、１６６ｂと比べて、より滑らかにレンズホルダ１６を移動させることができることとなって、光軸に対するロッドレンズ１３の傾き具合をより精密に調整することが可能となる。また、レンズホルダ１６を移動させる際に、調整ネジ１９、２０による調整機構を必要とせず、より簡易な構成で光学系のアライメントを合わせることが可能となる。

【0046】

以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

【0047】

例えば、上記実施形態では、光形状変形手段としてロッドレンズ１３を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ロッドレンズ１３の代わりにシリンドリカルレンズを使用するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0048】

１０ 三次元測定装置
１ 光学式プローブ（光学式測定装置）
１Ａ 光学部（光学装置）
１Ｂ 測定部（測定手段）
１１ レーザ光源
１２ コリメータレンズ
１３ ロッドレンズ（光形状変形手段）
１４ 受光レンズ
１５ ＣＭＯＳイメージセンサ
１６ レンズホルダ（ホルダ）
１６１ 上面部
１６２ａ〜ｄ 側面部
１６３ 底面部
１６６ａ、１６６ｂ 突起部
１６７ａ、１６７ｂ Ｕ溝（第１のネジ孔）
１６８ａ、１６８ｂ 溝
１６９ａ、１６９ｂ Ｖ溝（第２のＶ溝）
１７ Ｖ溝ブロック
１７１ 上面部
１７２ 周面部
１７３ 底面部
１７６ａ、１７６ｂ Ｖ溝（第１のＶ溝）
１７７ａ、１７７ｂ ネジ孔（第２のネジ孔）
１８ 光学系調整機構
１９，２０ 調整ネジ
２１ａ、２１ｂ 球体（突起部）
２２ａ、２２ｂ 円筒体（突起部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】