JP7031626B2 - センサヘッド - Google Patents

Description

本発明は、センサヘッドに関する。

計測対象物に接触することなく、その位置を計測する装置として、共焦点光学系を用いた共焦点計測装置が普及している。

例えば、特許文献１記載の共焦点計測装置は、光源と計測対象物の間に色収差を生じさせるレンズが配置された共焦点光学系を用いている。計測対象物に向かって出射した光は、その波長に応じた距離で合焦する。計測装置は、計測対象物で反射した光の波長のピークに基づき、計測対象物の位置を計測することができる。

このような計測装置では、「センサヘッド」等と称される機器が計測対象物に向けて配置され、センサヘッドから計測対象物に向けて光を出射させる。センサヘッドは、光路となる空間が内部に形成されたケースを有しており、当該空間には共焦点光学系を構成する部品が収容されている。

上記共焦点光学系を用いて、基材上に塗布した薬液（測定試料）を観測する装置が特許文献２に記載されている。特許文献２には、ノズルから基材上に薬液を塗布した後、当該薬液を、センサヘッドを走査させて計測することが記載されている。

特開２０１２－２０８１０２号公報 特開２０１６－１６５４２４号公報

特許文献２に記載のように、ノズルから基材上に薬液を塗布した後、センサヘッドを走査する方法では、センサヘッドを走査する時間を要するという問題がある。この問題を解決することを意図して、例えば、ノズルの移動に連動してセンサヘッドも移動可能な構成とした上で、ノズルの先端と基板との間の隙間に向けてセンサヘッドを傾斜させて配置し、当該センサヘッドでノズルの真下の位置を測定する方法が考えられる。或いは、ノズルに隣接させてセンサヘッドを測定対象物（薬液）に対して垂直に配置し（すなわち、ノズルの軸方向とセンサヘッドの光軸の方向とが同一方向となるようにセンサヘッドをノズルに隣接させて配置し）、ノズルの移動に追従するように、当該ノズルから塗布された薬液をセンサヘッドで測定する方法も考えられる。

しかしながら、前述した、ノズルの先端に向けてセンサヘッドを傾斜させた状態で測定する方法では、センサヘッドの光軸を測定対象物に対して垂直に配置して計測する場合と比較して、誤差が大きくなる課題がある。また、センサヘッドをノズルに隣接して配置し且つ当該センサヘッドの光軸を測定対象物に対して垂直に配置した状態で計測する方法では、ノズル先端にセンサヘッドが向けられていないため、ノズルから塗布された測定対象物を正確にセンサヘッドで捉えられないことがあり、この計測方法によっても誤差が生じてしまう課題がある。

そこで、本発明は、計測する時間の短縮を図りながら、測定精度を向上させることができるセンサヘッドを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るセンサヘッドは、計測対象物の位置を計測するセンサのセンサヘッドであって、光源側から入射する光を光軸に沿うように出射させ、該光に対して色収差を生じさせるレンズと、レンズよりも計測対象物側に配置され、レンズ側から入射する光を集めて計測対象物側に出射させるとともに、計測対象物側から入射した光をレンズ側に出射させる対物レンズと、内部に収容空間を有し、該収容空間に少なくともレンズ及び対物レンズを収容しているケースと、を備え、ケースは、内部にレンズを有する第１ケース部と、内部に対物レンズを有する第２ケース部と、第１ケース部と第２ケース部との間を接続する第３ケース部とを有し、第３ケース部には、内部にレンズ側から入射する光を対物レンズ側に向けて屈曲させるミラー部材が配置され、ミラー部材、及び、対物レンズそれぞれに形成された貫通穴を連通する中空の筒が設けられている。

この態様によれば、ミラー部材及び対物レンズそれぞれの貫通穴を連通する中空の筒の内部に、所定の物体（例えば、塗布液を塗布するノズル、カメラのレンズ、吸着ノズルなど）を挿通させることが可能となる。これにより、対物レンズを貫通して形成された筒の内部を通る所定の物体の軸とセンサヘッドの光軸とを実質的に同軸上に位置させることができるので、センサヘッドを傾斜させることなく計測を行うことができる。その結果、計測する時間の短縮を図りながら、測定精度を向上することができる。

上記態様において、筒は、対物レンズから計測対象物側に出射させる光の光軸に沿う方向に延在して配置されていてもよい。

この態様によれば、筒の内部を挿通した物体の軸と、計測対象物側に出射させる光の光軸とを実質的に同軸上に位置させながら塗布と同時に測定することができるので、時間の短縮を図りながら、より一層測定精度を向上させることができる。

上記態様において、筒の上端には、筒の内部に挿通した物体を固定する絞り機構が設けられていてもよい。また、絞り機構は、絞り口径を変化させる絞り羽根を有し、絞り羽根を物体の外周面に当接させることにより物体を固定してもよい。

この態様によれば、塗布液を塗布する物体を固定する絞り機構が設けられているので、物体を安定して固定することができる。これにより、物体の位置合わせを容易にすることができる結果、より一層測定精度を向上させることができる。

上記態様において、対物レンズと色収差を生じさせるレンズとの間に、対物レンズから色収差を生じさせるレンズ側に出射させた光を分岐させるハーフミラー部材が設けられ、ハーフミラー部材により分岐させた光を受光してセンサヘッドの計測位置を示す画像情報を生成する撮像装置が設けられていてもよい。また、撮像装置は、ハーフミラー部材で分岐された光を集光する受光レンズと、受光レンズにより集光された光に基づいて画像情報を生成する撮像素子と、を有していてもよい。

この態様によれば、ハーフミラー部材と、ハーフミラー部材により分岐させた光を受光して画像情報を生成する撮像装置とが設けられているので、当該撮像装置により生成された画像情報に基づいてセンサヘッドの計測位置を確認することができる。

上記態様において、対物レンズと色収差を生じさせるレンズとの間に、対物レンズから色収差を生じさせるレンズ側に出射させた光を分岐させるハーフミラー部材が設けられ、ハーフミラー部材により分岐させた光を受けてセンサヘッドの計測位置を監視可能な開閉窓が設けられてもよい。

この態様によれば、ハーフミラー部材により分岐させた光に基づいてセンサヘッドの計測位置を監視可能な開閉窓が設けられているので、当該開閉窓を介して計測位置を監視することができ、誤差が生じているか否かを例えば目視で確認することができる。

本発明によれば、計測する時間の短縮を図りながら、測定精度を向上させることができるセンサヘッドを提供することができる。

共焦点計測装置の概要図である。 第１実施形態に係るセンサヘッドを示す斜視図である。 図２に示すセンサヘッドの一部を分解して示す分解斜視図である。 図２のセンサヘッドを示す上面図である。 図２のセンサヘッドを示す側面図である。 図２のＶＩ－ＶＩ断面を示す断面図である。 第２実施形態に係るセンサヘッドを示す斜視図である。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面を示す断面図である。 第３実施形態に係るセンサヘッドを示す斜視図である 図９のＸ－Ｘ断面を示す断面図である。 図９の筐体に設けられた開閉窓の構成を説明するための図である。 絞り機構の構成を説明するための分解斜視図である。

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。

図１は、共焦点計測装置Ｓの概要図である。共焦点計測装置Ｓは、計測対象物２００の位置を計測する装置であり、光源１６０、第１光ファイバ１６１、第２光ファイバ１６２、第３光ファイバ１６３、光カプラ１７０、分光器１９０、処理部１８０及びセンサヘッド１００を備える。

光源１６０は、白色光を第１光ファイバ１６１に出力する。光源１６０は、処理部１８０の指令に基づいて、白色光の光量を調整してもよい。第１光ファイバ１６１は、任意の光ファイバであってよく、例えばコア径が５０μｍの屈折率分布型ファイバであってよい。第１光ファイバ１６１は、光カプラ１７０に接続される手前でコア径がより細いファイバに連結されてよい。

光カプラ１７０は、第１光ファイバ１６１、第２光ファイバ１６２及び第３光ファイバ１６３が接続され、第１光ファイバ１６１から第２光ファイバ１６２へ光を伝送する場合の波長と光量の関係を表す第１伝送波形と、第２光ファイバ１６２から第３光ファイバ１６３へ光を伝送する場合の波長と光量の関係を表す第２伝送波形とを近付ける、フィルタ型カプラ、空間光学系型カプラ、融着延伸型カプラ又は導波路型カプラである。

センサヘッド１００は、第２光ファイバ１６２に接続され、入射した白色光に対して、光軸方向に沿って色収差を生じさせるレンズ５を収容し、色収差を生じさせた光を計測対象物２００に照射する。センサヘッド１００は、第２光ファイバ１６２の端面から出射された白色光を平行光に変換するコリメータレンズ４２と、光軸方向に沿って色収差を生じさせるレンズ５と、色収差を生じさせた光を計測対象物２００に集める対物レンズ７とを収容する。本例では、焦点距離が比較的長い第１波長の光２１０と、焦点距離が比較的短い第２波長の光２２０を図示している。本例の場合、第１波長の光２１０は、計測対象物２００の表面で焦点を結ぶが、第２波長の光２２０は、計測対象物２００の手前で焦点を結ぶ。

計測対象物２００の表面で反射した光は、対物レンズ７によって集められ、レンズ５を通って、コリメータレンズ４２で集光されて、第２光ファイバ１６２のコアに返送される。反射光のうち第１波長の光２１０は、第２光ファイバ１６２の端面で焦点が合うため、そのほとんどが第２光ファイバ１６２に入射するが、その他の波長の光は、第２光ファイバ１６２の端面で焦点が合わず、そのほとんどが第２光ファイバ１６２に入射しない。第２光ファイバ１６２に入射した反射光は、光カプラ１７０を経由して第３光ファイバ１６３に伝送され、分光器１９０に入力される。なお、第２光ファイバ１６２に入射した反射光は、光カプラ１７０を経由して第１光ファイバ１６１にも伝送されるが、光源１６０にて終端される。

分光器１９０は、第３光ファイバ１６３に接続され、計測対象物２００で反射されてセンサヘッド１００により集光された反射光を、第２光ファイバ１６２、光カプラ１７０及び第３光ファイバ１６３を介して取得し、反射光のスペクトルを計測する。分光器１９０は、第３光ファイバ１６３から出射された反射光を集める第１レンズ１９１と、反射光を分光する回折格子１９２と、分光された反射光を集める第２レンズ１９３と、分光された反射光を受光する受光素子１９４と、受光素子１９４による受光信号を読み出す読出回路１９５と、を含む。読出回路１９５は、受光素子１９４による受光信号に基づいて、受光した光の波長及び光量を読み出す読み出された光の波長及び光量は、処理部１８０によって計測対象物２００の位置に読み替えられる。本例の場合、第１波長の光２１０がピークとして現れ、その波長に対応する位置が精度良く計測される。

共焦点計測装置Ｓは、センサヘッド１００が静止状態にあれば数十ｎｍ（ナノメートル）の分解能で計測対象物２００の位置を計測することができる。

［第１実施形態］
続いて、第１実施形態に係るセンサヘッド１００の構成について説明する。図２は、センサヘッド１００を示す斜視図である。センサヘッド１００は、計測対象物２００の位置を計測するセンサの一部を構成しており、ケース１を備えている。ケース１は、第１ケース部２と、第２ケース部３と、第３ケース部１３とを有している。

第１ケース部２は例えば略円筒形状を呈しており、その内部には、後述するレンズ５（図３等参照）が配置されている。ケース１の端部にはファイバケース８が接続されている。ファイバケース８の内部には、光源から出射した白色光を第１ケース部２に導く光ファイバが配置されている。レンズ５は、光ファイバから出射した光に対し、光軸に沿う方向に色収差を生じさせる。

第２ケース部３は例えば略円筒形状を呈しており、その内部には、後述する対物レンズ群７が配置されている。第２ケース部３は、対物レンズ群７の一部を露出させるように、対物レンズ群７を固定している。本実施形態における対物レンズ群７は、中空構造を有している。対物レンズ群７それぞれの略中央部に、物体３００を挿通可能とする貫通穴（図６に示す貫通穴７４ａ、７３ａ、７２ａ、７１ａ）が形成されている。なお、本明細書における物体３００は、例えば、塗布液を塗布するノズル、カメラのレンズ、吸着ノズル等を含む。例えば、カメラのレンズを挿通させた場合、測定対象物の画像と、高さ情報を同時に計測することができる。例えば、電子部品等をピック＆プレースするための吸着ノズルを挿通させた場合、対象物との距離を計測し、その結果を確認しながら吸着ノズルを対象物に近づけることができる。これにより、対象物の設置状態に関わらず、一定の圧力で対象物を吸着することができ、圧力に弱い対象物は、破損を防ぐことができる。

第３ケース部１３は例えばその外形が角形状を呈しており、第１ケース部２と第２ケース部３とを接続している。第３ケース部１３の内部には、光軸を屈曲させるミラー部材１３５（図３等）が配置されている。本実施形態におけるミラー部材１３５は、中空構造を有している。ミラー部材１３５の略中央部に、物体３００を挿通可能とする貫通穴（図６に示す貫通穴１３５ａ）が形成されている。

第３ケース部１３の屈曲部のうち開口した部分にはカバー部材１３６が設けられ、カバー部材１３６には、塗布液（例えば、薬液）を塗布する物体３００を挿通可能な貫通穴１３６ａ（図３参照）が形成されている。第２ケース部３及び第３ケース部１３の内部には、中空構造の対物レンズ群７及びミラー部材１３５それぞれの貫通穴を連通した円筒状の筒３１０が設けられている。図２等に示される筒３１０は、第３ケース部１３におけるカバー部材１３６、ミラー部材１３５、及び、対物レンズ群７それぞれの貫通穴を連通するように形成されている。筒３１０は、例えば、その両端が開口した略円筒形状を呈し、その内部に物体３００を挿通可能に形成されている。本実施形態において、筒３１０は、対物レンズ群７から計測対象物側に出射させる光の光軸に沿う方向に延在して配置されていることが好適である。これにより、筒３１０の内部に挿通した物体３００の軸と、計測対象物側に出射させる光の光軸とを一致させた状態で計測することができるので、物体３００の真下を、塗布と同時にセンサヘッド１００により計測することができる。図２に示すように、物体３００は、円筒状の筒３１０を通して、第３ケース部１３及び第２ケース部３の内部を通り、第２ケース部３内から計測対象物２００側に向けて突出させた状態で配置される。

絞り機構５０は、筒３１０内を挿通させた物体３００を固定するための機構である。絞り機構５０は、筒３１０の上端３１０ａ（図６参照）に配設され、ケース１外において物体３００を固定する。絞り機構５０は、例えば第３ケース部１３の上面（図５に示す側面視において第３ケース部１３の上面）に設けられている。絞り機構５０は、略中央に物体３００を挿通するための開口を有する。絞り機構５０は、絞り口径を変化させる絞り羽根（後述）を有し、当該絞り羽根を物体３００の外周面に当接させることにより物体３００を固定する。絞り機構５０の詳細は後述する。

センサヘッド１００は、対物レンズ群７を計測対象物２００に向けるようにして用いられる。レンズ５を透過して色収差が生じた光は、ミラー部材１３５でその方向が対物レンズ群７に向かう方向に変わり、対物レンズ群７で屈折して集められ、計測対象物２００側に出射する。図２は、焦点距離が比較的長い第１波長の光２１０と、焦点距離が比較的短い第２波長の光２２０とを図示している。第１波長の光２１０は、計測対象物２００の表面で合焦するが、第２波長の光２２０は、計測対象物２００の手前で合焦する。

計測対象物２００の表面で反射した光は、対物レンズ群７に入射する。当該光は対物レンズ群７により集められ、ミラー部材１３５でその方向がレンズ５に向かう方向に変わり、レンズ５を透過して光ファイバ側に進行する。第１波長の光２１０は、光ファイバにおいて合焦し、そのほとんどが光ファイバに入射する。一方、その他の波長の光は、光ファイバでは合焦せず、ほとんど光ファイバに入射しない。

光ファイバに入射した光は、光ファイバに接続された分光器１９０（図１参照）に導かれる。分光器１９０は、光の波長のピークを検出し、当該ピークに基づいて計測対象物２００の位置を計測する。

［構成例］
次に、図３から図６を参照しつつ、センサヘッド１００の構成の一例について説明する。図３は、センサヘッド１００の一部を分解して示す分解斜視図である。図４は、センサヘッド１００を示す上面図（平面図）である。図５は、センサヘッド１００を示す側面図である。図６は、図２のＶＩ－ＶＩ断面を示す断面図である。

＜第１ケース部＞
第１ケース部２は、一端が開放された略円筒形状を呈しており、その中心軸が第１軸線ＡＸ１（図６参照）と略一致するように配置されている。第１軸線ＡＸ１は仮想の直線である。

第１ケース部２の他端には、図３及び図４に示すように、センサヘッド１００の固定に用いられる固定部２１、２２が形成されている。図３に示すように、固定部２１、２２の間には、第１ケース部２の内外を連通させる連通孔２ｂが形成されている。第１ケース部２は、その内部にレンズホルダ４及びレンズ５を収容している。

レンズホルダ４は、略円筒形状を呈する部材である。レンズホルダ４の内径は、部位により異なっている。レンズホルダ４の内部には、図６に示すように、第１コリメートレンズ４２ａと、第２コリメートレンズ４２ｂと、が配置されている。

第１コリメートレンズ４２ａは、レンズホルダ４の内部に固定されている。第２コリメートレンズ４２ｂは、第１コリメートレンズ４２ａと間隔を空けて配置されている。

レンズホルダ４は、その全体が第１ケース部２の内部に収容され、第１ケース部２を貫通するねじ（不図示）により、第１ケース部２に対して固定されている。これにより、図６に示す第１コリメートレンズ４２ａ及び第２コリメートレンズ４２ｂは、いずれも光軸が第１軸線ＡＸ１と略一致するように配置される。レンズホルダ４は、ねじ（不図示）が緩むことにより、第１軸線ＡＸ１に沿う方向（以下、「第１軸線ＡＸ１方向」という。）に移動可能となる。レンズホルダ４を移動させることにより、第１コリメートレンズ４２ａ及び第２コリメートレンズ４２ｂの位置を調整することができる。

レンズ５は、レンズホルダ４よりも計測対象物２００側で、その光軸が第１軸線ＡＸ１と略一致するように配置されている。レンズ５は、入射した光に対し、第１軸線ＡＸ１方向に色収差を生じさせる。レンズ５として、焦点距離が光の波長に反比例するレンズを採用することができる。

＜第２ケース部＞
第２ケース部３は、第３ケース部１３を介して第１ケース部２に接続されている。第２ケース部３は、略円筒形状を呈している。第２ケース部３の一端は開放され、他端には開口３ｂ（図６参照）が形成されている。図３に示すように、第２ケース部３の一端側の内周面には、雌ねじ部３ｄが形成されている。開口３ｂは、第２ケース部３の中心軸に沿って見た場合に、略真円形状を呈している。図３に示すように、第２ケース部３の外周面には、複数の凹部３ａが形成されている。凹部３ａの底面は平面である。図６に示すように、第２ケース部３は、その内部に対物レンズ群７と、スペーサ３１～３３と、押さえ部材３４と、を収容している。

対物レンズ群７は、本発明に係る「対物レンズ」の一例である。対物レンズ群７は、第１対物レンズ７１と、第２対物レンズ７２と、第３対物レンズ７３と、第４対物レンズ７４と、を有している。この対物レンズ群７の各レンズはいずれも略円形状を呈しており、その直径は、第２ケース部３の内径と略同一である。

尚、本発明に係る「対物レンズ」は、対物レンズ群７のように複数のレンズから構成されるものでもよいし、単一のレンズでもよい。

スペーサ３１～３３は、略円環形状を呈している。スペーサ３１～３３の外径は、対物レンズ群７の各レンズの外径と略同一である。

押さえ部材３４は、略円環形状を呈しており、その外周面が第２ケース部３の内周面に係合して固定される。押さえ部材３４と第２ケース部３との係合方法は特に限定されないが、例えば、押さえ部材３４の外周面に形成された雄ねじ部（不図示）と、第２ケース部３の内周面の雌ねじ部３ｄとが螺合することにより互いに固定される。このように押さえ部材３４の一端側は第２ケース部３の内周面に係合して固定され、押さえ部材３４の他端側は、後述する第３ケース部１３の第２通路部１３１ｂの内周面に係合して固定される。

対物レンズ群７の各レンズは、互いに間隔を空け、いずれも光軸が第２軸線ＡＸ２と略一致するように直線状に配列されている。詳細には、第１対物レンズ７１は、第２ケース部３の開口３ｂの周縁３ｃと当接し、開口３ｂから露出するように配置されている。第２対物レンズ７２は、スペーサ３１を挟んで第１対物レンズ７１と対向するように配置されている。第３対物レンズ７３は、スペーサ３２を挟んで第２対物レンズ７２と対向するように配置されている。第４対物レンズ７４は、スペーサ３３を挟んで第３対物レンズ７３と対向するとともに、スペーサ３３と押さえ部材３４との間に挟まれ、第２ケース部３の内部に固定されている。押さえ部材３４の外周面の雄ねじ部（不図示）は、第２ケース部３の内周面の雌ねじ部３ｄと螺合している。対物レンズ群７の各レンズは、透過する光に波面収差を生じさせないように配列されている。

＜ファイバケース＞
図３及び図６に示すように、ファイバケース８は、板ばね８１を介して第１ケース部２に対して固定されている。板ばね８１は、ねじ２７により第１ケース部２の上部に固定されるとともに、ねじ２８により第１ケース部２の端部に固定されている。ファイバケース８は、光ファイバ（不図示）を内部に収容している。光ファイバの先端には、フェルール８２が接続されている。図４に示すように、フェルール８２は、第１ケース部２の連通孔２ｂに挿通されている。

図３に示すように、第１ケース部２の上部には、ねじ２７を覆うように上部ラベル９１が貼付される。また、第１ケース部２の下部には、ねじ（不図示）を覆うように下部ラベル９２が貼付される。上部ラベル９１及び下部ラベル９２には、製品名等のロゴが印字されていてもよい。

＜押さえ部材、接続部材＞
図３及び図６に示すように、接続部材６及び押さえ部材２３は、略円環形状を呈している。押さえ部材２３の端部には、複数の切欠き２３ｂが形成されている。押さえ部材２３の外径は接続部材６の外径と略同一であり、押さえ部材２３の内径は接続部材６の内径と略同一である。また、中心軸に沿う方向における押さえ部材２３の寸法は、同方向における接続部材６の寸法よりも小さい。

押さえ部材２３の外周面と第１ケース部２の内周面との係合方法は特に限定されないが、例えば、押さえ部材２３の外周面に形成した雄ねじ部（不図示）が、第１ケース部２の雌ねじ部と螺合するようにしてもよい。作業者は、工具（不図示）を切欠き２３ｂに係合させることにより、工具から押さえ部材２３にトルクを伝達し、押さえ部材２３の外周面に形成した雄ねじ部を螺合させることができる。これにより、押さえ部材２３は、レンズ５よりも計測対象物２００側で、その中心軸が第１軸線ＡＸ１と略一致するように、第１ケース部２の内部に配置される。

押さえ部材２３が第１ケース部２の内部に配置されると、レンズ５は押さえ部材２３により光源側に押圧される。レンズ５は、押さえ部材２３と、第１ケース部２の段部２５との間に挟まれ、第１ケース部２の内部で固定される。

接続部材６の外周面と第１ケース部２の内周面との係合方法は特に限定されないが、例えば、接続部材６の外周面に形成した雄ねじ部（不図示）において第１ケース部２の雌ねじ部と螺合するようにしてもよい。第１ケース部２の内周面と係合した接続部材６は、第１ケース部２の一端から外部に臨出する。第３ケース部１３は、接続部材６のうち、第１ケース部２の一端から外部に臨出している部分と接続して固定される。すなわち、第３ケース部１３は、接続部材６を介して第１ケース部２に接続される。第３ケース部１３のうち第１ケース部２側の部分は、その中心軸が第１軸線ＡＸ１と略一致するように接続される。

＜第３ケース部＞
第３ケース部１３は、第１ケース部２と第２ケース部３との間に配置され、第１ケース部２と第２ケース部３とを接続する。第３ケース部１３は、その外形が角形状を呈し、屈曲した形状を有する。本実施形態におけるセンサヘッド１００は、図５に示すように、第３ケース部１３において屈曲した側面視略Ｌ字状を呈している。

第３ケース部１３は、その第１ケース部２側の端部及び第２ケース部３側の端部が開口した形状を有する。また第３ケース部１３は、その屈曲部外側（図４において第３ケース部１３の左上端側）が開口した形状を有する。第３ケース部１３の屈曲部のうち開口した部分には、後述するミラー部材１３５及びカバー部材１３６等が配置される。

第３ケース部１３の内部には、図６に示すように、第１ケース部２の内部及び第２ケース部３の内部を連通した連通路１３１が形成されている。連通路１３１は、第３ケース部１３のうち第１ケース部２側に開口した開口部と、第３ケース部１３のうち第２ケース部３側に開口した開口部と、をつないでいる。連通路１３１は、屈曲した形状を有する。本実施形態において、連通路１３１は９０度に屈曲した形状を有しているが、９０度に限らず、９０度以外の角度であってもよい。連通路１３１は、第１軸線方向ＡＸ１に沿って延びる略円筒状の第１通路部１３１ａと、第２軸線方向ＡＸ２に沿って延びる略円筒状の第２通路部１３１ｂとを有する。

第１通路部１３１ａの第１ケース部２側には、図３及び図６に示すように、接続部材６が接続される。第１通路部１３１ａの内径は、接続部材６の外径よりも大きい。接続部材６の一端側は、第１通路部１３１ａの内部に収容され、接続部材６の他端側は、第１ケース部２の内部に収容された状態で固定される。つまり、第３ケース部１３の第１通路部１３１ａ側は、接続部材６を介して第１ケース部２に固定される。第３ケース部１３の第１通路部１３１ａ側と接続部材６との固定方法の詳細は後述する。

第２通路部１３１ｂの第２ケース部３側には、図３及び図６に示すように、押さえ部材３４が接続される。押さえ部材３４の端部には、複数の切欠き３４ｂ（図３）が形成されている。第２通路部１３１ｂの内径は、押さえ部材３４の外径よりも大きい。押さえ部材３４の一端側は、第２通路部１３１ｂの内部に配置され、押さえ部材３４の他端側は、第２ケース部３の内部に配置された状態で固定される。つまり、第３ケース部１３の第２通路部１３１ｂ側は、押さえ部材３４を介して第２ケース部３に固定される。

第３ケース部１３は、図３に示すように、連通路１３１の屈曲部外側（図５において第３ケース部１３の左上端側）が開口しており、当該開口部にミラー部材１３５が配置される。ミラー部材１３５は光軸を屈曲させる。ミラー部材１３５は板状の形状を有している。ミラー部材１３５は、図５に示すように、第１軸線ＡＸ１方向及び第２軸線ＡＸ２方向に対して傾斜して配置されている。本実施形態では、ミラー部材１３５は、第１軸線ＡＸ１方向の光軸を、第２軸線ＡＸ２方向の光軸に屈曲させる。すなわち、ミラー部材１３５は、レンズ５側から入射する光を対物レンズ群７側に向けて略直角に屈曲させると共に、計測対象物２００側から入射した光を、レンズ５側に向けて略直角に屈曲される。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。

図２及び図５に示すように、ミラー部材１３５を覆うようにカバー部材１３６が配置されている。カバー部材１３６は、側面視三角形状を呈する。カバー部材１３６は、前述したように、物体３００を挿通可能とする貫通穴１３６ａ（図３参照）を有する。ミラー部材１３５とカバー部材１３６との間には弾性部材１３７が配置され、カバー部材１３６は、例えばねじ１３９によって第３ケース部１３の屈曲部外周側に固定されるが、他の部材を用いて固定してもよい。弾性部材１３７はミラー部材１３５を押圧した状態で保持する。弾性部材１３７をミラー部材１３５とカバー部材１３６との間に配置することで、カバー部材１３６をねじ１３９で固定したときに、ミラー部材１３５が弾性部材１３７により押圧された状態で固定される。

第３ケース部１３の屈曲部に、側面視三角形状を呈するカバー部材１３６が配置されることで、図４に示すように、センサヘッド１００の先端側（第３ケース部１３側）は略直方体形状を呈する。センサヘッド１００の先端側が略直方体形状を呈しているため、センサヘッド全体が略円筒形状の構成と比較して、位置合わせをし易くすることができる。また本実施形態では、図２～図５に示すように、第３ケース部１３はその外形が角形状を呈しているため、第３ケース部１３の内部に配置したミラー部材１３５の位置調整を容易に行うことができる。

［動作例］
光源が発した白色光は、光ファイバによりセンサヘッド１００側に導かれ、フェルール８２に至る。当該光は、拡散しながら、フェルール８２からケース１の内部に進入する。

ケース１の内部に進入した光の一部は、レンズホルダ４の内部に進入する。当該光は、第２コリメートレンズ４２ｂと第１コリメートレンズ４２ａとを順に透過する。第１コリメートレンズ４２ａ及び第２コリメートレンズ４２ｂは、光源側から入射する光の進行方向を変え、計測対象物２００側に出射させる。具体的には、図６に矢印Ｌ１１で示すように、第１コリメートレンズ４２ａから出射してレンズ５に向かう光は、第１軸線ＡＸ１に沿うように進行する。

レンズ５は、第１コリメートレンズ４２ａ側から入射する光に色収差を生じさせ、矢印Ｌ１２で示すように、第１軸線ＡＸ１に沿うように出射させる。第１軸線ＡＸ１に沿うように出射した光は、ミラー部材１３５によりその光軸が第２軸線ＡＸ２に沿う方向に屈曲され（図６に示す矢印Ｌ１３）、対物レンズ群７で屈折して集められ、第２ケース部３の開口３ｂを通過して計測対象物２００に向かって出射する。

計測対象物２００の表面で反射した光は、第２ケース部３の開口３ｂを通過して対物レンズ群７に入射する。対物レンズ群７は、入射した光を屈折させ、矢印Ｌ２１で示すように、第２軸線ＡＸ２に沿うようにミラー部材１３５側に出射させる。対物レンズ群７からミラー部材１３５側に向かう光は、ミラー部材１３５によりその光軸が第１軸線ＡＸ１に沿う方向に屈曲され（図６に示す矢印Ｌ２２）、レンズ５側に向かう（図６に示す矢印Ｌ２３）。レンズ５は、計測対象物２００側から入射する光を透過させ、矢印Ｌ２４で示すように、光源側に出射させる。第１コリメートレンズ４２ａ及び第２コリメートレンズ４２ｂは、計測対象物２００側から入射する光を集め、光源側に出射させる。

また、接続部材６は、レンズ５と第３ケース部１３との間に配置されている。この位置では、光は光軸でもある第１軸線ＡＸ１に沿うように進行する。したがって、この構成によれば、光が第１軸線ＡＸ１に対して傾斜するように進行する位置に接続部材６を配置した場合と比べて、ケース１の寸法に生じたばらつきの影響を軽減し、計測精度の低下を抑制することができる。

ところで、第３ケース部１３と第１ケース部２とを接続部材６を介して接続すると、接続部材６に、第１軸線ＡＸ１方向の外力が作用することがある。仮に、接続部材６が、レンズ５を押圧して固定する機能を併せて有していた場合、このような外力が作用することにより、レンズ５の固定が不安定になるおそれがある。

これに対し、センサヘッド１００では、レンズ５を光源側に押圧して固定する押さえ部材２３は、接続部材６と別体で接続部材６とレンズ５との間に配置されている。したがって、仮に、第１軸線ＡＸ１方向の外力が接続部材６に作用した場合でも、当該外力が押さえ部材２３に及ぶことはない。この結果、レンズ５を安定的に固定しつつ、接続部材６を介して第１ケース部２と第３ケース部１３とを接続することができる。

また、第１軸線ＡＸ１方向において、押さえ部材２３の寸法は、接続部材６の寸法よりも小さい。この態様によれば、押さえ部材２３の寸法を比較的小さくすることにより、接続部材６の寸法を比較的大きくし、第１ケース部２と第２ケース部３とを確実に接続することができる。

また、第２ケース部３は、その外周面に凹部３ａが形成されており、該凹部３ａの底面は平面である。この態様によれば、センサヘッド１００を組み立てる際に、工具を凹部３ａの底面に安定的に当接させ、当該凹部３ａが形成された第２ケース部３にトルクを伝達することができる。この結果、略円筒形状を呈する第１ケース部２及び第２ケース部３をケース１に用いながらも、トルクを付加してセンサヘッド１００の組み立てを容易に行うことができる。

尚、センサヘッド１００は、凹部３ａが第２ケース部３のみに形成されている。しかしながら、この態様に限定されず、第１ケース部２及び第２ケース部３の少なくとも一方に凹部３ａが形成されていればよい。

［第２実施形態］
続いて、第２実施形態に係るセンサヘッドの構成について説明する。図７は、第２実施形態に係るセンサヘッド１００ｂの構成を示す斜視図である。図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面を示す断面図である。第２実施形態に係るセンサヘッド１００ｂは、第１実施形態で示したセンサヘッド１００の構成に加えて、ハーフミラー１５０及び撮像装置４００等を追加したもので、それ以外の構成及び機能は第１実施形態に係るセンサヘッド１００と同じである。したがって、第１実施形態のセンサヘッド１００と同じ部分については第１実施形態のものと同一の符号を用い、それらについての説明は省略する。

ハーフミラー１５０は、ケース１内におけるレンズ５と対物レンズ７との間に配設される。本実施形態では、ハーフミラー１５０は、ミラー部材１３５とレンズ５との間における接続部材６内に配設されている。ハーフミラー１５０は、計測対象物２００で反射した光が対物レンズ群７を通過した後、ミラー部材１３５でレンズ５側に向かう方向の光の一部を分岐させる機能を有する。本実施形態では、ハーフミラー１５０で反射させた光が、撮像装置４００内に導入されるように、ハーフミラー１５０が傾斜して配設されている。なお、ハーフミラー１５０で反射した光がケース１外に接続された撮像装置４００内に導入されるように、ケース１には光を通過（透過）させる透過部（不図示）が形成されている。

撮像装置４００（例えば、カメラ等）は、ハーフミラー１５０で反射された光を集光する受光レンズ４１０と、受光レンズ４１０により光に基づいて画像データ（画像情報）を生成する撮像素子４２０と、を有する。ハーフミラー１５０で反射された光は、撮像装置４００内の受光レンズ４１０を通して撮像素子４２０（例えばフォトダイオードアレイ、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ撮像素子等）へ送られて結像される。

第２実施形態に係るセンサヘッド１００ｂの動作例について説明する。図８に示すように、計測対象物２００で反射した反射光Ｌ２１は、ミラー部材１３５でその方向がレンズ５側に向かう方向に変わり、ハーフミラー１５０へ導かれる。その後、ハーフミラー１５０で光が反射されてその方向が変わり（図８に示す反射光Ｌ２３）、図８に示すように、撮像装置４００内の受光レンズ４１０に導かれて、当該受光レンズ４１０で集光される。撮像素子４２０は、受光レンズ４１０で集光された光を受け取って画像データを生成する。

以上説明した第２実施形態に係る構成を備えることにより、計測対象物２００で反射した反射光を導入可能な撮像装置４００で画像データを生成することができるので、当該画像データを基にセンサヘッド１００ｂの計測位置を確認することができる。

なお、以上説明したハーフミラー１５０及び撮像装置４００を備えた構成により、センサヘッド１００ｂの計測位置を観察できる構成としているがこれに限定されない。例えば、ミラー部材１３５の向きを９０°変更可能な機構（図示略）を設け、絞り機構５０からの反射光を、当該向きを変更したミラー部材１３５でその方向を変えた後、ハーフミラー１５０で反射させて撮像装置４００内に導入させる構成として、絞り機構５０の状態を観察できる構成としてもよい。

［第３実施形態］
続いて、第３実施形態に係るセンサヘッドの構成について説明する。図９は、第３実施形態に係るセンサヘッド１００ｃの構成を示す斜視図である。図１０は、図９のＸ－Ｘ断
面を示す断面図である。図１１は、図９の筐体６００に設けられた開閉窓６１０を説明するための図である。第３実施形態に係るセンサヘッド１００ｃは、第１実施形態で示したセンサヘッド１００の構成に加えて、ハーフミラー１５０、筐体６００及び開閉窓６１０等を追加したもので、それ以外の構成及び機能は第１実施形態に係るセンサヘッド１００と同一である。したがって、第１実施形態のセンサヘッド１００と同じ部分については第１実施形態のものと同一の符号を用い、それらについての説明は省略する。

図９に示すように、センサヘッド１００ｃにおけるケース１の上面側には、筐体６００が配設されている。筐体６００は、例えば中空構造の箱形状を呈し、その一面に開閉窓６１０が設けられている。開閉窓６１０は、図１１に例示するように、筐体６００の一面に沿ってスライド可能（例えば矢印Ｋ方向（センサヘッド１００ｃの長手方向）にスライド可能）に構成されている。図１１（Ａ）に示すように、開閉窓６１０を一方側に移動させたときには閉状態となり、中空の筐体６００内部を視認することが不可能な状態となる。一方、図１１（Ｂ）に示すように、開閉窓６１０を他方側に移動させたときには開状態となり、筐体６００に設けられたカバーガラス６１２が露出されて、当該カバーガラス６１２を通して中空の筐体６００内部を視認可能な状態となる。前述した閉状態において、開閉窓６１０が筐体６００に固定することが可能な機構（図示略）を設け、開閉窓６１０が意図せず開かないように構成してもよい。本実施形態において、筐体６００は、ケース１内に配置されたハーフミラー１５０で分岐された光を内部に導入可能な位置に設けられている。なお、本実施形態における筐体６００は、ケース１内を通る光を内部に導入可能な構成としていれば任意の構造を選択できるが、例えば、その底面（筐体６００とケース１とが当接する面）に開口部（図示略）を形成し、当該開口部とケース１外面に形成した開口（図示略）とを内部で連通させた構成として、ケース１内を通る光を筐体６００内に導入する構成としてもよい。

図１０に示すハーフミラー１５０は、ケース１内におけるレンズ５と対物レンズ７との間に配設される。ハーフミラー１５０は、対物レンズ７からレンズ５側に向かう光の一部を分岐させる機能を有する。第３実施形態では、同図に示すように、対物レンズ７側からレンズ５側に向かう光（言い換えれば、ミラー部材１３５からレンズ５側に向かう光）の一部を、筐体６００に導入されるように、ハーフミラー１５０が傾斜した状態で配置されている。なお、ハーフミラー１５０で反射した光がケース１外に接続された筐体６００内に導入されるように、ケース１には光を通過（透過）させる透過部（不図示）が形成されている。

第３実施形態に係るセンサヘッド１００ｃの動作例について説明する。図１０に示すように、計測対象物２００で反射した反射光Ｌ２１は、ミラー部材１３５でその方向がレンズ５側に向かう方向に変わり（図１０に示す光Ｌ２３）、ハーフミラー１５０へ導かれる。その後、ハーフミラー１５０で反射されてその方向が変わり、図１０に示すように、筐体６００内に導入される。前述したように、筐体６００に設けられた開閉窓６１０（図１１）を開状態とすることにより、筐体６００内及びその内部と連通して接続されたケース１内を目視可能な状態とすることができるので、ハーフミラー１５０で反射された反射光を基に、目視でセンサヘッド１００ｃの計測位置を確認することができる。

なお、以上説明したハーフミラー１５０及び開閉窓６１０を有する筐体６００を備えた構成により、センサヘッド１００ｂの計測位置を観察できる構成としているがこれに限定されない。例えば、ミラー部材１３５の向きを９０°変更可能な機構（図示略）を設け、絞り機構５０からの反射光を、当該向きを変更したミラー部材１３５でその方向を変えた後、ハーフミラー１５０で反射させて筐体６００内に導入させる構成として、開閉窓６１０を介して、絞り機構５０の状態を観察できる構成としてもよい。

図２等に示した絞り機構５０の構成について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、絞り機構５０の構成の一例を示す分解斜視図である。以下で説明するように、絞り機構５０の絞り羽根５０６は、ピン５０１ｃを中心として回動し、これにより絞り口径の大きさを変化させることができる。絞り口径を変化させることで、中空構造の絞り機構５０の内部に挿通させた物体３００（図２等）の外周面に絞り羽根５０６を当接又は圧接させることができる。

絞り機構５０は、図１２に示す絞り羽根５０６を有する。絞り羽根５０６は複数枚設けられていて（図１２には１枚のみが示されている）、同絞り羽根５０６の回動支点となる支持孔５０６ａが絞りケース５０１の前面側に植設されたピン５０１ｃに嵌合し、絞り羽根５０６上の駆動ピン５０６ｂが絞りケース５０１の前面に回動自在に嵌装された矢車５０５の切欠５０５ｂに嵌合している。従って絞りケース５０１に対して矢車５０５を時計方向、即ち、矢印Ｂで示す方向に回動させれば、絞り羽根５０６はピン５０１ｃを中心として回動して絞り口径が小さくなり、矢車５０５を反時計方向、即ち、矢印Ａで示す方向に回動させれば、同様にして、絞り口径が大きくなるようになっている。このように絞り羽根５０６を回動させて絞り口径を変化させることで、絞り機構５０の内部に挿通させた物体３００（図２等）の外周面に絞り羽根５０６を当接又は圧接させることができ、物体３００を固定することができる。

なお、絞りケース５０ｌには、絞り羽根５０６および矢車５０５を挾んで、これらが外れないようにかつこれらの部材の円滑な移動を妨げないようにして羽根押え部材５０７が取り付けられていてもよい。絞りケース５０ｌ上に設けられた傾斜長孔５０１ａには、絞りケース５０ｌの後面側に配置された円弧状のアーム５０２の一端における前面側のピン５０２ａが嵌合し、その後面側のピン５０２ｂが、絞り機構の押えカム板５０４上に設けたカム孔５０４ａに嵌合している。アーム５０２の他端における前面側のピン５０２ｃは、絞りケース５０１の逃げ穴５０１ｂを貫通して矢車５０５に形成した傾斜孔５０５ａに嵌合している。アーム５０２の他端の後面側のピン５０２ｄは、絞り機構の絞り板５０３に形成した中心軸Ｏから等距離の円弧孔５０３ａ或いは同円弧孔５０３ａの一端から半径方向へ傾きを有して形成した、上記傾斜孔５０５ａと同形状の傾斜孔５０３ｂに嵌合している。上記押えカム板５０４は、絞りケース５０ｌの内周壁５０ｌｄに設けた溝（図示せず）に嵌め込まれて、上記絞り板５０３を絞りケース５０１の内周壁５０１ｄに沿って摺動自在に、かつ絞りケース５０１から抜け落ちないように押えている。

なお、押えカム板５０４の切欠部５０４ｂには、絞り環５０８に一端を固定された中心軸Ｏに平行して長い形状の連結腕５０９が嵌合していてもよい。絞り値目盛５０８ａを有する絞り環５０８を回動させれば、押えカム板５０４も絞り環５０８と一体的に絞りケース５０１に対して回動することになる。また、上記絞り板５０３には中心軸Ｏに平行して後方に延出した腕部５０３ｃが一体的に設けられていて、この腕部５０３ｃは、所定の弾性部材５１１の引張力により矢印Ａ方向に付勢されて不動部材５１２に当接して停止している。上記腕部５０３ｃには絞り込みレバー５１０が係合するようになっている。

次に、上記絞り機構５０の動作例を、アーム５０２の動きを基にして説明する。通常は、絞り環５０８を回動させて絞り値を設定すると、上記カム孔５０４ａと傾斜長孔５０１ａの交点へアーム５０２の一端のピン５０２ａ、５０２ｂが移動し、アーム５０２の他端にあるピン５０２ｃ、５０２ｄはそれぞれ、傾斜孔５０５ａ、５０３ｂ上を移動する。そして、絞り込みレバー５１０が作動して絞り板５０３が矢印Ｂ方向に移動すると、アーム５０２はピン５０２ａ、５０２ｂを中心として時計方向に回動し、ピン５０２ｄが傾斜孔５０３ｂから円弧孔５０３ａへ移る直前までは絞り板５０３と一体的に矢車５０５が回動し、ピン５０２ｄが円弧孔５０３ａに至るとアーム５０２の回動が停止して絞り板５０３はそのまま回動を続けるが矢車５０５は回動せず、アーム５０２と同様に停止状態になる。この矢車５０５の回動角が絞り口径の変化になって現れ、矢車５０５の回動角は上記傾斜孔５０３ｂ上のピン５０２ｄの位置によって決定され、このピン５０２ｄの位置は絞りケース５０１に対する押えカム板５０４の角度、即ち、絞り環５０８の回動角、つまり、設定した絞り値によって決定される。例えば、絞り環５０８を矢印Ｂ方向に回動させれば、設定絞り値は大きくなり、カム孔５０４ａと、傾斜長孔５０１ａの関係により、ピン５０２ａ、５０２ｂはより中心軸Ｏに向って移動し、このため、ピン５０２ｃ、５０２ｄは傾斜孔５０３ｂ、５０５ａ上を、より中心軸Ｏから離れる方向へ移動する。従って、絞り込みレバー５１０が作動すると、矢車５０５の回動角がより大きくなり、絞り口径はより小さくなる。また、この逆に、絞り環５０８を矢印Ａ方向に回動させれば、設定絞り値は小さくなり、同じく、カム孔５０４ａと傾斜長孔５０１ａの関係により、ピン５０２ａ、５０２ｂはより中心軸Ｏから離れる方向へ移動し、このため、ピン５０２ｃ、５０２ｄは傾斜孔５０３ｂ、５０５ａ上を、より中心軸Ｏに近づく方向へ移動する。従って、絞り込みレバー５１０が作動すると矢車５０５の回動角はより小さくなり、絞り口径はより大きくなる。

なお、本実施形態における絞り機構５０の構成は、図示の構成に限定されず、絞り口径を変化させて、絞り機構５０内部に挿通させた物体３００を固定する機能を有するものであれば他の様々な態様に変形することが可能である。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

［附記］
計測対象物（２００）の位置を計測するセンサのセンサヘッド（１００）であって、
光源側から入射する光を光軸（ＡＸ１）に沿うように出射させ、該光に対して色収差を生じさせるレンズ（５）と、
レンズ（５）よりも計測対象物（２００）側に配置され、レンズ（５）側から入射する光を集めて計測対象物（２００）側に出射させるとともに、計測対象物（２００）側から入射した光をレンズ（５）側に出射させる対物レンズ（７）と、
内部に空間が形成され、該空間に少なくともレンズ（５）及び対物レンズ（７）を収容しているケース（１）と、を備え、
ケース（１）は、内部にレンズ（５）を有する第１ケース部（２）と、内部に対物レンズ（７）を有する第２ケース部（３）と、第１ケース部（２）と第２ケース部（３）との間を接続する第３ケース部（１３）とを有し、
第３ケース部（１３）には、内部にレンズ（５）側から入射する光を対物レンズ（７）側に向けて屈曲させるミラー部材（１３５）が配置され、
対物レンズ（７）、及び、ミラー部材（１３５）それぞれに形成された貫通穴を連通する中空の筒（３１０）が設けられている、
センサヘッド（１００）。

１…ケース、２…第１ケース部、３…第２ケース部、５…レンズ、６…接続部材、７…対物レンズ群（対物レンズ）、１３…第３ケース部、５０…絞り機構、１００…センサヘッド、１３５…ミラー部材、１５０…ハーフミラー、２００…計測対象物、３００…物体、３１０…筒、４００…撮像装置、６１０…開閉窓、ＡＸ１…第１軸線（光軸）、ＡＸ２…第２軸線（光軸）

Claims (7)

1. 計測対象物の位置を計測するセンサのセンサヘッドであって、
   光源側から入射する光を光軸に沿うように出射させ、該光に対して色収差を生じさせるレンズと、
   前記レンズよりも計測対象物側に配置され、前記レンズ側から入射する光を集めて計測対象物側に出射させるとともに、前記計測対象物側から入射した光を前記レンズ側に出射させる対物レンズと、
   内部に収容空間を有し、該収容空間に少なくとも前記レンズ及び前記対物レンズを収容しているケースと、を備え、
   前記ケースは、内部に前記レンズを有する第１ケース部と、内部に前記対物レンズを有する第２ケース部と、前記第１ケース部と前記第２ケース部との間を接続する第３ケース部とを有し、
   前記第３ケース部には、内部に前記レンズ側から入射する光を前記対物レンズ側に向けて屈曲させるミラー部材が配置され、
   前記ミラー部材、及び、前記対物レンズそれぞれに形成された貫通穴を連通する中空の筒が設けられている、センサヘッド。
2. 前記筒は、前記対物レンズから前記計測対象物側に出射させる光の光軸に沿う方向に延在して配置されている、
   請求項１に記載のセンサヘッド。
3. 前記筒の上端には、前記筒の内部に挿通した物体を固定する絞り機構が設けられている、
   請求項１又は２に記載のセンサヘッド。
4. 前記絞り機構は、絞り口径を変化させる絞り羽根を有し、
   前記絞り羽根を前記物体の外周面に当接させることにより前記物体を固定する、
   請求項３に記載のセンサヘッド。
5. 前記対物レンズと前記レンズとの間に、前記対物レンズから前記レンズ側に出射させた光を分岐させるハーフミラー部材が設けられ、
   前記ハーフミラー部材により分岐させた光を受光して前記センサヘッドの計測位置を示す画像情報を生成する撮像装置が設けられている、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のセンサヘッド。
6. 前記撮像装置は、
   前記ハーフミラー部材で分岐された光を集光する受光レンズと、
   前記受光レンズにより集光された光に基づいて画像情報を生成する撮像素子と、を有する、
   請求項５に記載のセンサヘッド。
7. 前記対物レンズと前記レンズとの間に、前記対物レンズから前記レンズ側に出射させた光を分岐させるハーフミラー部材が設けられ、
   前記ハーフミラー部材により分岐させた光を受光して前記センサヘッドの計測位置を監視する開閉窓が設けられている、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセンサヘッド。

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