JP2000028351A - 形状評価方法および形状評価装置 - Google Patents
形状評価方法および形状評価装置Info
- Publication number
- JP2000028351A JP2000028351A JP10198632A JP19863298A JP2000028351A JP 2000028351 A JP2000028351 A JP 2000028351A JP 10198632 A JP10198632 A JP 10198632A JP 19863298 A JP19863298 A JP 19863298A JP 2000028351 A JP2000028351 A JP 2000028351A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape
- curvature
- rotation
- coordinate
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
ズにおいて、少ない演算量で正確な形状評価を行うこと
により、演算時間を短縮し、安価な演算装置を用いて形
状評価を実現させるとともに、金型から成形品を取り出
す際の微小な反り、曲がりを形状評価時に影響を与える
ことなく、正確な評価ができる形状評価方法および装置
を提供する。 【解決手段】 対象とする光走査用レンズ1の形状評価
面の非軸対称非球面がトーリック面を基準とすることを
用いて、座標変換による取り付け誤差補正を行うことに
より、少ない演算量で成形品の形状測定結果から形状評
価・補正に必要な形状成分を抽出し、正確な形状評価を
行う。
Description
リック面の形状評価に係り、特にトーリック面のプラス
チック成形品の形状評価に関する。
走査用レンズとして、トーリック面のプラスティックの
成形品が用いられている。図1は走査レンズの概略図で
ある。トーリック面とは長手方向母線上の断面形状が非
球面で、この断面を長手方向軸周りに回転させた形状で
ある。
達とともに特開平8-150541のB式や、特開平10- 3051の
「特殊なトーリック面」などトーリック面を基準とした
非軸対称非球面形状も使われてきている。これらの面は
長手方向には非球面形状であり、短手方向には球面であ
り、曲率半径が基準となるトーリック面の曲率半径から
修正されている。
7- 60857に示されるように、精度良くトーリック面を作
成するために、成形行程での樹脂の収縮による形状誤差
を相殺するように金駒形状を補正するときにも用いられ
る。このような補正を行うためには成形品の形状を適切
に評価する必要がある。通常非軸対称非球面の形状評価
方法としては、特開平9- 89713に示されるように、長
手、短手各方向の頂点を探索し、この頂点を設計座標原
点として長手方向断面形状を測定し、これを母線の非球
面と比較する断面形状評価が一般的である。しかし、長
尺レンズでは、光軸周りの回転による取り付け誤差の影
響が大きく、金駒形状の補正量を決定するための正確な
評価にはならない。
に開示されるように、3次元形状測定装置を用いて面形
状を測定し、形状誤差を最小にするように取り付け誤差
補正を行った後、面として設計形状からの誤差を求める
方法がある。
来の方法にあっては、長尺レンズ成形品の場合、金型か
ら成形品を取り出す際に微小な反り、曲がりが生じる。
これは前述の形状評価方法に対して大きな影響を与え、
正確な評価ができなくなる。また、この評価方法は形状
評価に大きな演算量を強いるので、高価な演算装置を用
いるか、長い演算時間が必要となる。
面がトーリック面を基準とすることを用いて、より少な
い演算量で、成形品の形状測定結果から形状評価・補正
に必要な形状成分を抽出し、正確な形状評価を行う形状
評価方法および装置を提供する。また、取り付け誤差補
正行程で傾き角をより少ない演算量で求める。
ける収縮に依存する形状変化、反り、曲がりに対応す
る。さらに、同一条件で作成された成形品の評価におい
て、2つ目以降の評価をより正確で短い処理時間で行な
える形状評価装置を提供する。
上記目的達成のため、被測定面の短手方向に複数ライン
触針子を走査させて点列の座標データを得る形状測定行
程と、前記各ラインの近軸曲率半径と曲率中心座標を求
める短手形状評価行程と、全ての曲率中心が母線を含む
平面に近づくように回転、並進の座標変換を行う第1の
取り付け誤差補正行程と、各ラインの頂点よりなる点群
と長手方向の設計形状を比較し形状誤差が最小になるよ
うに回転、並進の座標変換を行う第2の取り付け誤差補
正行程と、設計値からの形状誤差を抽出する形状評価行
程と、を備えたことを特徴とするものである。
め、請求項1記載の形状評価方法において、前記第1の
取り付け誤差補正行程が、曲率中心の点列を長手・短手
平面内で直線回帰し回帰直線の傾きに相当する角度を相
殺するように光軸周りに回転させる行程と、光軸・短手
平面内で直線回帰し回帰直線の傾きを相殺するように長
手軸周りに回転させる行程と、を有することを特徴とす
るものである。
め、請求項1記載の形状評価方法において、被測定面が
プラスチック成形品のレンズ面であることを特徴とする
ものである。請求項4記載の発明は、上記目的達成のた
め、被測定面に触針子を走査させて点列の座標データを
得る形状測定手段と、任意の断面測定データの近軸曲率
半径と曲率中心座標を求める短手形状評価手段と、前記
点列データと1平面の距離を最小にするように回転、並
進の座標変換を行う第1の取り付け誤差補正手段と、前
記点列データと設計形状を比較し形状誤差が最小になる
ように回転、並進の座標変換を行う第2の取り付け誤差
補正手段と、設計値からの形状誤差を抽出する形状評価
手段と、を備えたことを特徴とするものである。
め、請求項4記載の形状評価装置において、前記第1お
よび第2の取り付け誤差補正手段で求めた回転角を基に
前記被測定面を固定する治具と、前記治具を微小量回転
させる治具回転手段と、を備えたことを特徴とするもの
である。
て添付図面を参照しつつ説明する。図1は、走査レンズ
の概略図である。図1において、走査レンズ1の長手方
向、短手方向に、それぞれが垂直に交わる軸を長手軸、
短手軸とし、長手軸、短手軸にそれぞれ垂直で交点を通
る軸を光軸とする。トーリック面の特徴として、短手軸
と光軸が作る平面に平行な任意の平面で切断した短手断
面の曲率中心が、1ライン上に並んでいる。また、非軸
対称非球面形状も任意の短手断面の曲率中心が少なくと
も1平面状に並んでいる。本発明はこの特徴を用いて形
状を評価するものである。
定面の短手方向に複数ライン触針子を走査させて形状デ
ータを得る。図2は走査パスを示す概略図である。本実
施例においては、説明のため長手方向をx軸、短手方向
をy軸、光軸方向をz軸に合わせて面形状を(x,y,
z)の座標データの点列として得る。各ラインのデータ
で頂点と曲率半径を正確に評価する必要があるため、少
なくとも1ラインにつき数十点程度はとっておく方が良
い。測定ラインの本数は、少なくとも長手方向非球面設
計値の多項式成分の最大次数+2本必要である。
データ処理演算を行なうことにより実現する。図3に形
状測定によって得られた座標について、点列データの処
理の流れを示す。データ処理としてまず、測定データの
入力を行い(s1)、各ラインの曲率中心と近軸曲率半
径を求める(s2)。これは各ラインiのx座標がほぼ
同一の値xiであるから、y-z 断面形状に対して最小自乗
近似し、 y0i、z0i、Ri を求めることにより頂点座標
(xi,y0,z0+Ri) と曲率半径Riを得る。
て、光軸周りの回転による取り付け誤差補正を行う(s
3)。被測定面がトーリック面である場合は、x軸周り
の取り付け誤差が存在しないので、これは各ラインの曲
率中心を集めた点列データと、x軸に平行な1直線との
距離の自乗和を最小にするような y,z軸周りの回転、
並進の座標変換行列を収束演算によって求める。全ての
測定点について座標変換を行う。
対象非球面である場合は、曲率中心の点群とy=0なる
平面との距離の自乗和を最小にするように x,z軸周り
の回転、並進の座標変換行列を求める。そして全ての測
定点について座標変換を行なう。ここで、x軸周りの回
転変換を行った場合、各ラインの頂点座標を求め直して
おく。
て、長手方向の取り付け誤差補正を行なう。更新された
頂点よりなる点群の (x,z)座標値と長手方向の設計
形状である非球面形状を比較し、形状誤差が最小になる
ようにy軸周りの回転および並進座標変換行列を求め
る。これを用いて全ての測定点を座標変換する。ここ
で、各頂点のy座標を無視することにより成形品の反
り、曲がりの影響を除外することができる。
れ、金駒加工時の座標系が推定される。次に、近軸曲率
半径を求め、長手方向の形状誤差を抽出する。最後に各
ラインの近軸曲率半径と、前述の2つの取り付け誤差補
正工程において補正された長手方向位置の関係を設計形
状と比較して短手曲率半径誤差を求める(s4)。この
時の各ラインは厳密にいうと短手断面ではないが、この
誤差は形状測定段階で通常の機械精度で治具を作成して
いれば、十分無視できるだけ小さい。
として、以下に示す行程を行う。まず、曲率中心の点列
の (x,y)座標値を用いて、 y=a+bx なる直線への回
帰を行なう。そして全データをz軸周りに -arctan(b)
だけ回転させる。次に更新された曲率中心の点列の
(z,y)座標値を用いて y=a+bz なる直線への回帰を
行なう。そして全データをx軸周りに -arctan(b) だけ
回転させる。
ンズ面とすることができ、レーザプリンタ等に用いられ
る光走査用レンズの測定に有用である。上記のような演
算処理プログラムを備えたコンピュータと形状測定装置
を組み合わせることにより、形状評価装置を実現する。
さらに、測定対象が同一の金型から生産される成形品の
場合、取り付け誤差の再現性は比較的高いので、2つ目
以降の評価には、1つ目の評価結果を用いて取り付け誤
差が小さくなるように治具を調節するとよい。
誤差補正において少ない演算量で正確な補正を行なうこ
とができる。また、成形品の微小な反り、曲がりの影響
を抑えて形状評価を行なうことができる。請求項2記載
の発明によれば、x、z軸周りの取り付け誤差がより簡
単な方法で補正され、演算時間の短縮に貢献する。
の面に対して形状評価を行うことに加えて、プラスチッ
ク成形品の反り、曲がり等の影響を抑え、正確な評価を
するという点で、測定対象がプラスチック成形品である
場合、最もその効果をあげることができる。請求項4記
載の発明によれば、取り付け誤差補正において少ない演
算量で正確な補正を行なうことができる。また、成形品
の微小な反り、曲がりの影響を抑えて形状評価を行なう
ことができる。
差補正の補正量が減り、より正確な評価が行なえる。ま
た、取り付け誤差の補正量が小さい場合、取り付け誤差
補正での収束演算が早く収束することにより、演算時間
の短縮にも貫献する。
ある。
列データ処理の流れを示す図である。 1 走査レンズ 2 走査パス
Claims (5)
- 【請求項1】被測定面の短手方向に複数ライン触針子を
走査させて点列の座標データを得る形状測定行程と、 前記各ラインの近軸曲率半径と曲率中心座標を求める短
手形状評価行程と、 全ての曲率中心が母線を含む平面に近づくように回転、
並進の座標変換を行う第1の取り付け誤差補正行程と、 各ラインの頂点よりなる点群と長手方向の設計形状を比
較し、形状誤差が最小になるように回転、並進の座標変
換を行う第2の取り付け誤差補正行程と、 設計値からの形状誤差を抽出する形状評価行程と、 を備えたことを特徴とする形状評価方法。 - 【請求項2】前記第1の取り付け誤差補正行程が、 曲率中心の点列を長手・短手平面内で直線回帰し、回帰
直線の傾きに相当する角度を相殺するように光軸周りに
回転させる行程と、 光軸・短手平面内で直線回帰し、回帰直線の傾きを相殺
するように長手軸周りに回転させる行程と、 を有することを特徴とする請求項1記載の形状評価方
法。 - 【請求項3】被測定面がプラスチック成形品のレンズ面
であることを特徴とする請求項1記載の形状評価方法。 - 【請求項4】被測定面に触針子を走査させて点列の座標
データを得る形状測定手段と、 任意の断面測定データの近軸曲率半径と曲率中心座標を
求める短手形状評価手段と、 前記点列データと1平面の距離を最小にするように回
転、並進の座標変換を行う第1の取り付け誤差補正手段
と、 前記点列データと設計形状を比較し、形状誤差が最小に
なるように回転、並進の座標変換を行う第2の取り付け
誤差補正手段と、 設計値からの形状誤差を抽出する形状評価手段と、 を備えたことを特徴とする形状評価装置。 - 【請求項5】前記第1および第2の取り付け誤差補正手
段で求めた回転角を基に、前記被測定面を固定する治具
と、 前記治具を微小量回転させる治具回転手段と、 を備えたことを特徴とする請求項4記載の形状評価装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19863298A JP3626015B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 形状評価方法および形状評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19863298A JP3626015B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 形状評価方法および形状評価装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000028351A true JP2000028351A (ja) | 2000-01-28 |
JP3626015B2 JP3626015B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=16394440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19863298A Expired - Fee Related JP3626015B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 形状評価方法および形状評価装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3626015B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6681482B1 (en) | 1998-11-17 | 2004-01-27 | Agere Systems, Inc. | Heatspreader for a flip chip device, and method for connecting the heatspreader |
JP2007271359A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Olympus Corp | 形状測定装置 |
-
1998
- 1998-07-14 JP JP19863298A patent/JP3626015B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6681482B1 (en) | 1998-11-17 | 2004-01-27 | Agere Systems, Inc. | Heatspreader for a flip chip device, and method for connecting the heatspreader |
JP2007271359A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Olympus Corp | 形状測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3626015B2 (ja) | 2005-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3666267B2 (ja) | 荷電粒子ビーム走査式自動検査装置 | |
JPH10501945A (ja) | 自動ビデオ・モニタ整列システムにおける座標系を変換する方法および装置 | |
CN111347294B (zh) | 一种高陡度光学镜面误差抛光修正加工方法 | |
CN111942612A (zh) | 一种飞机雷达罩维修的互换性检测工艺 | |
KR101138149B1 (ko) | 3차원 형상 측정 방법 | |
US7174236B2 (en) | Ultra-precise processing method and apparatus for inhomogeneous material | |
JP3626015B2 (ja) | 形状評価方法および形状評価装置 | |
JP2000081329A (ja) | 形状測定方法及び装置 | |
JP2010032473A (ja) | 形状評価装置、形状評価方法および形状評価プログラム | |
JP2002248666A (ja) | 光学素子とその製造方法及び光走査装置 | |
JP3182056B2 (ja) | 非球面形状測定方法及び装置・非球面評価方法 | |
JP2001066123A (ja) | 3次元形状の形状測定装置及び形状測定方法 | |
JP4125074B2 (ja) | 三次元形状測定方法 | |
JP3679582B2 (ja) | 形状測定装置及びその方法 | |
JPH11257945A (ja) | プローブ式形状測定装置及び形状測定方法 | |
CN113703126A (zh) | 一种反射镜支撑组件安装方法 | |
JP4564632B2 (ja) | 形状評価方法および部品製造方法 | |
JP5027450B2 (ja) | 形状測定方法 | |
JPH1137732A (ja) | 形状測定方法および装置 | |
JP2002214071A (ja) | 非球面レンズの評価装置及び評価方法 | |
JP2001318025A (ja) | レンズ面形状評価方法及び形状評価装置 | |
JP3818628B2 (ja) | 測定方法および測定装置 | |
JPH10332350A (ja) | 干渉計を用いた形状測定方法 | |
JP3311119B2 (ja) | ディオプター測定方法および装置 | |
CN117781981A (zh) | 一种基于多项式拟合的非球面三坐标检测数据处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040615 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040914 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041006 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041201 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071210 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |