JP2012093238A - 形状測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】感度及びオクルージョンの関係がバランス良く設定されることで精度良く測定できる、形状測定装置を提供する。
【解決手段】ライン光を被検物に向けて照射する照射部と、ライン光の照射方向とは異なる方向から、被検物上の前記ライン光が照射されている部分を撮像する撮像部と、撮像結果に基づいて被検物上の前記ライン光が照射されている部分の形状を演算する形状演算部と、を備え、照射部の照射方向と撮像部の撮像方向とがなす角度が、30°以上60°以下の範囲である形状測定装置に関する。
【選択図】図3
【解決手段】ライン光を被検物に向けて照射する照射部と、ライン光の照射方向とは異なる方向から、被検物上の前記ライン光が照射されている部分を撮像する撮像部と、撮像結果に基づいて被検物上の前記ライン光が照射されている部分の形状を演算する形状演算部と、を備え、照射部の照射方向と撮像部の撮像方向とがなす角度が、30°以上60°以下の範囲である形状測定装置に関する。
【選択図】図3
Description
本発明は、形状測定装置に関する。
工業製品等の物体の表面形状を測定する技術は従来から種々提案されており、接触式の測定プローブを用いて被検物の形状を三次元で測定するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。測定プローブとしては、上述の接触式のものの他に、光切断方式を用いた非接触プローブがある。このような光学式の測定プローブは、被検物に所定の投影パターン(スリット光)を投影して被検物を撮像し、その撮像画像から各画像位置(各画素)の基準面からの高さを算出し、被検物の三次元表面形状を測定するようになっている。
ところで、上述したような光切断方式の測定プローブ(以下、光切断プローブと称す)は、シャインプルークの撮像光学系を組み込むことで撮像素子の面上全体でピントのあった画像を取得することが考えられる。これは、シャインプルーフの法則に基づいてレンズの光軸に対して撮像素子が所定値だけ傾斜して配置されるため、測定光の面に常にピントがあった状態となるためである。光切断プローブを上記構成とする場合、測定光および撮像光軸の角度を先に決定した後、他の構成要素が決定される。
しかしながら、上記手順に従って光切断プローブを構成すると、測定不能な場所(以下、オクルージョンと称す)が大きくなったり、或いは十分な光が撮像素子に入射しないことで撮像素子の感度が低下する等、形状測定装置として所望の性能を満足できない可能性があった。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、感度及びオクルージョンの関係がバランス良く設定されることで精度良く測定できる、形状測定装置を提供することを目的とする。
本発明の態様に従えば、ライン光を被検物に向けて照射する照射部と、前記ライン光の照射方向とは異なる方向から、前記被検物上の前記ライン光が照射されている部分を撮像する撮像部と、前記撮像結果に基づいて前記被検物上の前記ライン光が照射されている部分の形状を演算する形状演算部と、を備え、前記照射部の照射方向と前記撮像部の撮像方向とがなす角度が、30°以上60°以下の範囲である形状測定装置が提供される。
本発明によれば、感度及びオクルージョンの関係がバランス良く設定されることで精度良く測定できる。
以下、図面を参照して本発明の形状測定装置の一実施形態に係る構成について説明する。なお、本実施形態は、発明の要旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各要請要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
図1は、本発明の形状測定装置に係る一実施形態の構成例を示す斜視図であり、図2は側面図である。本実施形態に係る形状測定装置は、光切断法を用いることで、被検物の表面に一本のライン光からなるライン状投影パターンを投影し、ライン状投影パターンを被検物表面の全域を走査させる毎に投影方向と異なる角度から被検物に投影されたライン状投影パターンを撮像する。そして、撮像された被検物表面の撮像画像よりライン状投影パターンの長手方向の画素毎に三角測量の原理等を用いて被検物表面の基準平面からの高さを算出し、被検物表面の三次元形状を求める装置である。
図1、2に示すように、形状測定装置100は、本体部11と、傾斜回転テーブル14と、被検物の形状を測定するためのセンサ部20と、センサ部20を移動させる移動部30と、センサ部20を移動部30に対して回転させる回転機構40と、を有している。
本体部11は、架台12と、該架台12上に載置される定盤13とを含む。架台12は、形状測定装置100全体の水平度を調整するためのものである。定盤13は、石製または鋳鉄製からなるものであり、上面が架台12により水平に保たれたものとなっている。この定盤13の上面には、傾斜回転テーブル14が載置されている。
以下、互いが直交する3方向により規定されるXYZ座標系を用いて形状測定装置100の構成について説明する。ここで、XY平面とは定盤13の上面と平行な面を規定するものである。すなわち、X方向とは定盤13上における一方向を規定するものであり、Y方向とは定盤13の上面においてX方向に直交する方向を規定するものであり、Z方向とは定盤13の上面に直交する方向を規定するものである。
傾斜回転テーブル14は、被検物200が上面に載置される回転テーブル21、回転テーブル21の上面に対して垂直なZ軸方向に延びる回転軸L1を中心として回転テーブル21が回転可能に装着される傾斜テーブル22、並びに、X軸方向に延びる傾斜軸L2を中心に傾斜テーブル22を回転可能に支持する支持部23および24を備えて構成される。回転テーブル21は円形の板状の部材であり、上面の平面度が高精度に規定されている。
傾斜テーブル22は、回転軸駆動モータ22aを内蔵しており、回転軸駆動モータ22aは、回転軸L1を中心として回転テーブル21を回転駆動する。回転テーブル21は、中央部分に形成されている複数の貫通穴(不図示)を介して、複数のボルトにより回転軸駆動モータ22aのシャフトに連結されている。
また、支持部23は、傾斜軸駆動モータ23aを内蔵しており、傾斜軸駆動モータ23aは、傾斜軸L2を中心として傾斜テーブル22を回転駆動することで、回転テーブル21を水平面に対して所定の傾斜角度で傾斜させる。
このように、傾斜回転テーブル14では、回転テーブル21を回転させ、傾斜テーブル22を傾斜させることで、回転テーブル21に載置される被検物200を任意の姿勢で保持できるようになっている。なお、回転テーブル21は、傾斜テーブル22の傾斜角度が急勾配になっても被検物200がずれないように、被検物200を固定することができるように構成されている。
センサ部20は、傾斜回転テーブル14に載置される被検物200に光切断を行うためのライン光を照射する照射部91と、ライン光が照射されることで光切断面(線)が現れた被検物200の表面を検出する検出部92と、を主体に構成される。また、センサ部20には、検出部92により検出された画像データに基づいて被検物の形状を測定する演算処理部300が接続されている。演算処理部300は、形状測定装置100における全体の駆動を制御するための制御部500に含まれる。
照射部91は、図示しないシリンドリカルレンズや細い帯状の切り欠きを有したスリット板等から構成され、光源からの照明光を受けて扇状のライン光91aを生じさせるものである。光源としては、LEDやレーザー光源・SLD(super luminescent diode)等を用いることができる。LEDを用いた場合は安価に光源を形成することができる。また、レーザー光源を用いた場合、点光源であるため収差の少ないライン光を作ることができ、波長安定性に優れ半値幅が小さいため、迷光カットに半値幅の小さいフィルターが使えるため、外乱の影響を少なくすることができる。また、SLD(super luminescent diode)を用いた場合は、レーザー光源の特性に加え可干渉性がレーザー光よりも低いため被検物面でのスペックルの発生を抑えることができる。
検出部92は、照射部91の光照射方向とは異なる方向から被検物200の表面に投影されるライン光91aを撮像するためのものであり、後述のように移動部30によりライン光91aが所定間隔走査される毎に被検物200を撮像するようになっている。
検出部92は、図3に示すように、撮像光学系の一部を構成する撮像レンズ80と、CCD等から構成された撮像素子81と、を含む。なお、本実施形態においては、撮像レンズ80を含む撮像光学系の光軸に対して撮像素子81を、シャインプルーフの法則に従って傾けることでライン光91aの面に常にピントがあった状態とし、被検物200の全面を精度良く測定できるようにしている。なお、本実施形態では、撮像レンズ80として、レンズの明るさ、重量、大きさの観点からF2.8以下のものを用いた。なお、撮像光学系の像面とライン光91aによる被検物の光切断面は略共役となっている。
ところで、上述したようにシャインプルーフの法則に基づき撮像素子81をライン光91aの入射方向に対して傾ける場合、オクルージョン(被検物200によりライン光91aが遮られ影となる部分)が大きくなったり、或いは撮像素子81にライン光91aが十分に入射しないことで撮像素子81の感度が低下するといった問題が発生するおそれがある。
本発明者は、鋭意研究の結果、照射部91および検出部92の位置関係を下記のように規定することで感度及びオクルージョンの関係をバランス良く設定できるとの知見を得た。本実施形態に係る形状測定装置100は、被検物200の表面上のライン光91aの検出部92に対する入射方向と、照射部91の光照射方向とが所定角度(以下、配置角度と称す)をなすように規定される。具体的には、配置角度θを30°以上60°以下の範囲に設定するのがより好ましく、45°に設定するのが最も望ましい。配置角度θは、被検物200の載置面の法線方向に対するライン光91aの検出部92に対する入射方向がなす角度により規定されるものである。
以下、上記配置角度θの根拠について図面を参照しながら説明する。
図4は、一般的な撮像素子(本実施形態の撮像素子81も含む)における白色光の受光特性を示すものである。図4における横軸は、撮像素子に対する光の入射角を示し、縦軸は撮像素子の感度を示している。なお、本説明における光の入射角とは、撮像素子の受光面の法線方向と入射光の入射方向とのなす角度を意味する。また、図4におけるA線は撮像素子の水平方向の入射角特性を示し、B線は撮像素子の垂直方向の入射角特性を示している。なお、垂直方向の入射角特性の方が入射角に対して感度特性が影響を受けやすいので、垂直方向の特性を用いて評価することとする。
図4は、一般的な撮像素子(本実施形態の撮像素子81も含む)における白色光の受光特性を示すものである。図4における横軸は、撮像素子に対する光の入射角を示し、縦軸は撮像素子の感度を示している。なお、本説明における光の入射角とは、撮像素子の受光面の法線方向と入射光の入射方向とのなす角度を意味する。また、図4におけるA線は撮像素子の水平方向の入射角特性を示し、B線は撮像素子の垂直方向の入射角特性を示している。なお、垂直方向の入射角特性の方が入射角に対して感度特性が影響を受けやすいので、垂直方向の特性を用いて評価することとする。
図4に示されるように、撮像素子における感度は、光の入射角が大きくなる程低下することが確認できる。そのため、撮像素子は入射光の受け入れ角度の上限値が所定値に規定される。図4に示されるαは、撮像素子への入射角度(シャインプルーフの状態とするために傾く角度)と上記受け入れ角度の上限値との差分を示すものである。なお、この差分αは、撮像素子の前に配置される撮像光学系(本実施形態では、撮像レンズ80)の開口数つまりF値により決定される。そのため、差分αは大きいほど入射光の蹴られが少なく精度が向上する、望大型の評価値である。
図5は、撮像素子81における感度/オクルージョンの比(以下、S/O比と称す。)に差分αを掛け合わせた評価値と配置角度θとの関係を示すものである。ここで、感度は大きいほど好ましい望大型の評価値であり、オクルージョンは小さいほど好ましい望小型の評価値である。前述の通り差分αは望大型の評価値である。そのため、(感度S*差分α)/オクルージョンOを評価値することにより、極大値付近を最も好ましい条件として見つけ出すことができる。
図5に示されるように、(S*差分α)/Oは、配置角度θが約45°の場合にピーク値となる。すなわち、感度およびオクルージョンにおけるバランスが最も優れた場合を示している。また、様々な被検物を測定した結果、配置角度θを評価値が11を超える約30°〜約60°とすることで精度の高い測定が可能であることを見いだした。また、配置角度θを評価値が12を超える約40°〜約50°とすることで、複雑な表面形状の被検物を測定対象とした場合にも正反射の影響が抑えられ更に高精度な測定が可能になることを見いだした。
検出部92で撮像された被検物200の画像データは、演算処理部300に送られ、ここで所定の画像演算処理がなされて被検物200の表面の高さが算出され、被検物200の三次元形状(表面形状)が求められるようになっている。演算処理部300は、被検物200の画像において、被検物200の凹凸に応じて変形したライン光91aによる光切断面(線)の位置情報に基づき、光切断面(線)(ライン光91a)が延びる長手方向の画素毎に三角測量の原理を用いて被検物200表面の基準平面からの高さを算出し、被検物200の三次元形状を求める演算処理を行う。
移動部30は、被検物200に投影されたライン光91aの長手方向と略直角な方向にセンサ部20(照射部91)を移動させることで、シート光5を被検物200の表面に走査させるためのものである。本実施形態に係る形状測定装置100では、後述のように形状測定者により指定された方向にセンサ部20が移動部30により移動されるようになっている。なお、センサ部20の回転角度を検出し、該検出結果に基づいて移動部30の移動方向を自動的に算出する構成であっても構わない。
移動部30は門型フレーム15を主体として構成されている。なお、定盤13は、端部(図2では右側の端部)が、定盤13上をY軸方向に門型フレーム15を駆動させるY軸ガイドを兼ねるように構成されている。
門型フレーム15は、X軸方向に延びるX軸ガイド15a、定盤13のY軸ガイドに沿って駆動する駆動側柱15b、および駆動側柱15bの駆動に従って定盤13の上面を滑動する従動側柱15cにより構成されている。
ヘッド部16は、門型フレーム15のX軸ガイド15aに沿ってX軸方向に沿って駆動可能とされている。ヘッド部16には、該ヘッド部16に対してZ軸方向に駆動可能なZ軸ガイド17が装着されている。Z軸ガイド17の下端部にはセンサ部20が装着されている。
ところで、本実施形態に係る形状測定装置100のように光切断法を用いる場合、センサ部20の照射部91から被検物200に照射されるライン光91aが、センサ部20の移動方向(以下、スキャン方向と称す。)と直交する方向に配置させるのが望ましい。例えば、図2において、被検物200に対するセンサ部20のスキャン方向をY軸方向に設定した場合、ライン光91aをX軸方向に沿って配置するのが望ましい。センサ部20とライン光91aの出射方向とをこのような関係に設定すると、測定時にライン光91aの全域を有効に利用したスキャンを行うことができ、被検物200の形状を最適に測定できるためである。
本実施形態に係る形状測定装置100は、上述したように、センサ部20が移動部30により被検物200に対して移動可能とされている。移動部30は上述した門型フレーム15を主体として構成されるため、移動部30に取り付けられたセンサ部20の照射部91から照射されるライン光91aのスキャン方向は、被検物200に対し、原則としてX方向、Y方向、およびZ方向のいずれかに制約される。
そこで、本実施形態に係る形状測定装置100では、Z軸ガイド17とセンサ部20との間に上記回転機構40を配置し、センサ部20を移動部30に対して回転可能な構成としている。これにより、形状測定装置100は、上述のようにセンサ部20のスキャン方向と直交方向にライン光91aを配置可能となっている。
図6は回転機構40の要部構成を示す図であり、図6(a)は上面図、図6(b)は側面図である。回転機構40は、図6に示すように、取付部41と、回転部42と、ロック部43と、ロック状態判定部44と、を有している。センサ部20は回転部に設けられる回転軸42aの一端側に取り付けられている。本実施形態では回転軸42aにおける回転中心軸C1が照射部91から照射されるライン光91aの中心軸C2と一致するようにセンサ部20が回転軸42aに取り付けられている。
回転部42は、センサ部20を移動部30に対して回転可能に保持する回転軸42aと、回転軸42aが所定角度だけ回転する毎に当該回転軸42aの回転動作を一時的に規制する回転規制部60と、を有している。
回転規制部60は、回転軸42aの外周に形成された歯型溝61と、取付部41に設けられるボールプランジャ62と、を含む。歯型溝61は、回転軸42aの外周に例えば7.5°おきに形成されている。このような構成に基づき、回転軸42aは、7.5°回転する毎にボールプランジャ62が歯型溝61に係合するため、回転軸42aの回転動作に負荷がかかるようになり、作業者の手にクリック感を感じさせることができるようになっている。よって、作業者は、手に感じたクリック感の回数に応じて、回転軸42aの回転角度を容易に把握することが可能となっている。
なお、取付部41には、回転軸42aの回転角度を示す回転指標部45が設けられている。回転指標部45には、例えば目盛りが設けられており、回転軸42aが上述のように7.5°回転する毎に、7.5°、15°、22.5°…等のように回転角度の値を表示するようになっている。これにより、形状測定者は、回転指標部45の目盛りを目視することで、回転軸42aの回転角度を所定値に簡便且つ確実に設定することが可能となっている。
回転機構40は、図6(a)に示すように、回転軸42aの回転によりセンサ部20が0°〜120°の範囲で移動するようになっている。センサ部20が0°位置に配置されると、照射部91及び検出部92がX軸方向に沿って配置される。また、センサ部20が90°位置に配置されると、照射部91及び検出部92がY軸方向に配置される。センサ部20が回転すると、同図に示されるように被検物200の表面上に照射されるライン光91aの向きが変化する。
本実施形態に係る形状測定装置100は、回転軸42aにおける回転中心軸と、照射部91から照射されるライン光91aの中心軸とが一致した状態となっているので、回転後に被検物200に対するライン光91aの測定開始位置がXY平面内でずれることが防止されている。このように回転後に被検物200に対するライン光91aの測定開始位置がXY平面内でずれないため、被検物200の端部においてセンサ部20の向きを変更した場合であっても、ライン光91aが被検物200の表面から外れた位置に照射されてしまうことが防止されている。
ロック部43は、取付部41に取り付けられ、回転軸42aを挿通させる固定部71と、該固定部71に取り付けられたロックレバー72と、を含む。回転軸42aは軸受け部50により取付部41に対して滑らかに回転可能とされている。固定部71は、例えばロックレバー72が下方(−Z方向)に移動された場合に回転軸42aを締め付け、回転軸42aが取付部41に対して回転しないように固定するようになっている。一方、固定部71は、ロックレバー72が上方(+Z方向)に移動された場合に回転軸42aを締め付けることがなく、回転軸42aが取付部41に対して回転可能とされる。
図7はロック状態判定部44の要部構成を示す図であり、図7(a)はロック状態判定部44によるロック非検出状態を示す図であり、図7(b)はロック状態判定部44によるロック検出状態を示す図である。
ロック状態判定部44は、図7(a)に示すようにロックレバー72の先端に取り付けられたセンサ検出用板部44aと、該センサ検出用板部44aに接触するタッチセンサ44bとを含む。センサ検出用板部44aは、ロックレバー72が回転軸42aを良好に締め付け可能な位置に移動した際、タッチセンサ44bに接触するようになっている。タッチセンサ44bは、形状測定装置100の全体の駆動の制御を行う制御部500に電気的に接続されている。
ロック状態判定部44は、図7(a)に示すようにロックレバー72の先端に取り付けられたセンサ検出用板部44aと、該センサ検出用板部44aに接触するタッチセンサ44bとを含む。センサ検出用板部44aは、ロックレバー72が回転軸42aを良好に締め付け可能な位置に移動した際、タッチセンサ44bに接触するようになっている。タッチセンサ44bは、形状測定装置100の全体の駆動の制御を行う制御部500に電気的に接続されている。
タッチセンサ44bは、所定位置に配置されたセンサ検出用板部44aに接触可能な接触部44cを有している。接触部44cは、センサ検出用板部44aにより押圧可能な構成とされている。
接触部44cは、図7(b)に示すように所定の位置まで押圧された時にON信号を制御部500に通知するようになっている。一方、接触部44cは、所定の位置まで押圧されていない時にOFF信号を制御部500に通知するようになっている。ここで、ON信号が通知される場合とは、ロックレバー72による回転軸42aの締め付けが十分であることを意味し、OFF信号が通知される場合とは、ロックレバー72による回転軸42aの締め付けが不十分であることを意味する。
制御部500は、ON信号が通知されると、形状測定装置100の表示部(不図示)に回転軸42aのロック状態が良好(例えば、OK等)である旨を表示するようになっている。一方、制御部500は、OFF信号が通知されると、形状測定装置100の表示部(不図示)に回転軸42aのロック状態が不良(例えば、NO等)である旨を表示するようになっている。これにより、回転軸42aのロック状態が不良のままで、被検物200の形状測定が開始されるといった不具合の発生が防止されたものとなっている。
このような構成に基づき、形状測定装置100は、センサ部20にガタツキが生じることなく、照射部91からライン光91aを被検物200の所定方向に向けて照射できるようになっている。
続いて、形状測定装置100の動作として、被検物200の形状を測定する方法について以下に説明する。
はじめに、形状測定者は、回転テーブル21に被検物200を載置し、被検物200に照射されるライン光91aが所定方向を向くように回転機構40によりセンサ部20を移動部30に対して回転させる。
はじめに、形状測定者は、回転テーブル21に被検物200を載置し、被検物200に照射されるライン光91aが所定方向を向くように回転機構40によりセンサ部20を移動部30に対して回転させる。
形状測定者は、回転規制部60のクリック感の回数及び回転機構40に設けられた上記回転指標部45の目盛りの少なくともいずれかを参照して、回転軸42a(センサ部20)の回転角度を所定値に容易に設定することができる。
なお、センサ部20を回転させる際、照射部91から被検物200に対してライン光91aを照射した状態のまま行うようにしても構わない。この場合、形状測定者は、被検物200に投影されるライン光を目安として、センサ部20における回転角度の設定をより容易に行うことが可能となる。
形状測定者は、回転軸42aを所定角度回転させた後、ロック部43を用いて回転軸42aを固定する。具体的には、形状測定者は、ロックレバー72を下方に移動することで回転軸42aを締め付け、回転軸42aを確実に固定することができる。これにより、後述の形状測定時にセンサ部20が移動部30により移動する途中に、回転軸42aが動くことでセンサ部20の照射部91から被検物200に照射されるライン光の位置がずれるといった不具合の発生を防止できる。
本実施形態では、形状測定者は、上述のようにして設定した回転軸42aの回転角度を不図示の入力部を用いて入力する。形状測定装置100は、被検物200に照射されたライン光91aの長手方向と略直角な方向にセンサ部20(照射部91)を移動させるように移動部30を駆動し、ライン光91aにより被検物200の表面に走査させる。
被検物200にライン光91aが照射されると、被検物200の表面にライン光91aによる光切断面(線)が現れるため、検出部92により、ライン光91aが所定間隔走査される毎に(光切断面が現れた)被検物200を撮像する。このとき、検出部92で撮像された被検物200の画像データは、演算処理部300に送られる。
このようにして得られた被検物200の画像データから、演算処理部300は被検物200の凹凸に応じて変形したライン光91aによる光切断面(線)の位置情報に基づいて、光切断面(線)(ライン光91a)が延びる長手方向の画素毎に、三角測量の原理を用いて被検物200表面の基準平面からの高さを算出し、被検物200の三次元形状を測定することができる。
以上述べたように、本実施形態に係る形状測定装置100によれば、被検物200の表面上のライン光91aの検出部92に対する入射方向と、照射部91の光照射方向とが、所定角度θをなすように規定されているので、撮像素子81における受光感度を良好に維持するとともにオクルージョンが大きくなるのを抑えることができる。すなわち、オクルージョン及び撮像素子81の感度のバランスがバランス良く設定されることで被検物200の形状測定を精度良く行うことができる。
本実施形態に係る形状測定装置100によれば、上記回転機構40を用いてセンサ部20を回転させることで、センサ部20のスキャン方向と直交する方向にライン光91aを配置できるので、種々の被検物200においても最適な範囲を測定できる。
また、センサ部20がライン光91aの長さ方向と直交する方向にスキャンを行うので、ライン光91aの全域を有効に利用することができ、測定領域におけるスキャン回数を少なくすることができ、短時間で形状測定を行うことができる。
また、回転軸42aにおける回転中心軸と、照射部91から照射されるライン光91aの中心軸とが一致しているため、回転後のライン光91aの中心座標が変化することがない。よって、回転後のライン光91aの座標値を回転角度のみから算出することができる。よって、回転後のライン光91aを用いた形状測定を行う際、座標補正が容易に行うことで演算処理を簡略化できる。
また、回転軸42aにおける回転中心軸C1と、照射部91から照射されるライン光91aの中心軸C2とが一致しているため、回転後に被検物200に対するライン光91aの測定開始位置がXY平面内でずれることがない。よって、センサ部20を種々な方向に回転させることで被検物200の形状を最適な範囲で、且つ様々な方向から短時間で測定できる。
また、回転後に被検物200に対するライン光91aの測定開始位置がXY平面内でずれないため、被検物200の端部においてセンサ部20を回転させた場合であっても、ライン光91aが被検物200の表面から外れてしまい、被検物200に対するセンサ部20の位置を再調整する必要が生じることがない。
以上、本発明の一実施形態に係る構成について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
上記実施形態では、回転機構40におけるセンサ部20の移動範囲が0°〜120°の場合を例に挙げて説明したが、センサ部20の移動範囲を0°〜180°に設定しても構わない。この構成によれば、ライン光91aの向きが0°〜180°の範囲で変化するため、より広い範囲で被検物200の形状を測定することができる。
上記実施形態では、回転機構40におけるセンサ部20の移動範囲が0°〜120°の場合を例に挙げて説明したが、センサ部20の移動範囲を0°〜180°に設定しても構わない。この構成によれば、ライン光91aの向きが0°〜180°の範囲で変化するため、より広い範囲で被検物200の形状を測定することができる。
20…センサ部、30…移動部、91…照射部、92…検出部、91a…ライン光、100…形状測定装置、200…被検物
Claims (4)
- ライン光を被検物に向けて照射する照射部と、
前記ライン光の照射方向とは異なる方向から、前記被検物上の前記ライン光が照射されている部分を撮像する撮像部と、
前記撮像結果に基づいて前記被検物上の前記ライン光が照射されている部分の形状を演算する形状演算部と、を備え、
前記照射部の照射方向と前記撮像部の撮像方向とがなす角度が、30°以上60°以下の範囲である形状測定装置。 - 前記照射部の照射方向と前記撮像部の撮像方向とがなす角度が、40°以上50°以下の範囲である請求項1に記載の形状測定装置。
- 前記照射部及び前記撮像部を一体的に保持するセンサ部と前記被検物とを前記ライン光の延在方向に交差する方向に相対移動させる移動部をさらに備える請求項1又は2に記載の形状測定装置。
- 前記撮像部は撮像光学系を有し、該撮像光学系の像面と前記ライン光による前記披検物の光切断面が略共役である請求項1〜3のいずれか一項に記載の形状測定装置。
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-
2010
- 2010-10-27 JP JP2010240966A patent/JP2012093238A/ja active Pending
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