JP2013238528A - 形状測定装置、及び形状測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被測定物の下部側の状況に影響されることなく被測定物の投影像を得ることができる形状測定装置を提供する。
【解決手段】形状測定装置Ａは、撮像部２と、撮像部２に対向して配置され、被測定物を挿通させるための第１挿通孔４８を有するとともに、照射された光を拡散光として反射する光拡散部４と、撮像部２側へ向かって光拡散部４の第１挿通孔４８に挿通された被測定物の突出部分の側方から、光拡散部４へ向かって光を照射する光源３とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、投影像に基づいた被測定物の外形形状の測定に用いられる形状測定装置、及び形状測定方法に関する。

従来、機械部品等の被測定物の形状を測定する形状測定装置として、被測定物に対してバックライトを照射して得られる投影像を、ＣＣＤカメラ等により撮像するとともに、撮像された画像を画像処理して被測定物の寸法を算出する形状測定装置が知られている。例えば、特許文献１には、被測定物を載置する照明透過板と、照明透過板を介して被測定物に光を照射する光源と、光源の照射光により形成される被測定物の特定面の投影像を撮像する撮像部とを備える形状測定装置が開示されている。

特開２００５−１８８９５５号公報

特許文献１の形状測定装置のように、被測定物の投影像に基づいて外形形状を測定する構成の形状測定装置においては、被測定物の下部側に光源（バックライト）を配置する必要がある。しかしながら、被測定物の種類や測定環境によっては、被測定物の下部側に光源を配置するスペースを確保することが難しい場合がある。

例えば、加工途中のワークを被測定物とし、形状測定装置を用いてワークの外形形状を測定しつつ、得られたワークの外形形状のデータに基づいてワークを加工するというように、形状測定装置を工作機械に組み合わせて使用する場合がある。この場合には、ワークの移し変えによる位置ずれを回避するために、工作機械の固定治具にワークを固定したままの状態で形状測定装置にてワークの形状測定を行うことが求められる。ここで、特許文献１の形状測定装置であると、固定治具の下部に更に光源を配置する必要があるため、ワークの下部側に多大なスペースを確保しなければならない。また、こうしたスペースを確保して光源を配置させることができたとしても、光源とワークとの間に工作機械の固定治具が配置されてしまうために、正確なワークの投影像を得ることが難しくなる。

この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被測定物の下部側に配置される光源を廃して、被測定物の下部側の状況に影響されることなく被測定物の投影像を得ることのできる形状測定装置、及び形状測定方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために請求項１に記載の形状測定装置は、被測定物を撮像する撮像部を備え、前記撮像部により撮像された被測定物の投影像に基づいて被測定物の外形形状を測定する形状測定装置であって、前記撮像部に対向して配置され、被測定物を挿通させるための挿通孔を有するとともに、照射された光を拡散光として反射する光拡散部と、前記撮像部側へ向かって前記光拡散部の前記挿通孔に挿通された被測定物の突出部分の側方から、前記光拡散部へ向かって光を照射する光源とを備えることを特徴とする。

請求項２に記載の形状測定装置は、請求項１に記載の発明において、前記光拡散部は、前記第１挿通孔の外形状を変更可能に構成されている。
請求項３に記載の形状測定装置は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記光拡散部を挟んで前記撮像部の反対側に配置され、前記光拡散部を透過した光を前記拡散部へ反射する反射材を備えている。

請求項４に記載の形状測定方法は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の形状測定装置を用いて被測定物の外形形状を測定する形状測定方法であって、前記撮像部側へ向かって前記光拡散部の前記挿通孔に被測定物を挿通させて、前記被測定物の先端を前記光源よりも前記撮像部側に位置させた状態として、前記光拡散部から反射された拡散光に基づく被測定物の先端の投影像を前記撮像部により撮像するとともに、撮像された投影像に基づいて被測定物の形状を測定する。

本発明では、光拡散部に挿通孔を設けて、光拡散部の挿通孔に対して被測定物を挿通可能に構成している。そして、撮像部側へ向かって光拡散部の挿通孔に挿通された被測定物の突出部分の側方に位置するように光源を配置し、被測定物の突出部分の側方から光拡散部へ向かって光を照射するように構成している。上記構成によれば、光拡散部にて反射された拡散光によって、光拡散部から撮像部側へ突出する被測定物の突出部分がその基端側から照らされることにより被測定物の投影像を得ることができる。そのため、被測定物の下部側（基端側）、即ち光拡散部を挟んだ撮像部の反対側の空間がバックライト等の光源によって占有されることがなく、被測定物の種類や測定環境に応じて被測定物の下部側の空間に、工作機械の固定治具等の種々の部材を配置することができる。

また、光拡散部の挿通孔の外形状を変更可能に構成した場合には、被測定物の形状に合わせて挿通孔の外形状を変更することができる。これにより、被測定物と光拡散部との間に生じる隙間を小さくすることができ、コントラストの高い投影像を得ることができる。

また、光拡散部を透過した光を光拡散部へ反射する反射材を設けた場合には、光拡散部から反射される拡散光の光量（輝度）を高めることができる。これにより、コントラストの高い投影像を得ることができる。特に、何らかの原因により光拡散部から反射される拡散光の光量に部分的なむらが生じた場合に、光量の低い部分に対して上記構成を採用すれば、拡散光の光量のむらを低減させることができる。

本発明によれば、被測定物の下部側の状況に影響されることなく被測定物の投影像を得ることができる。

形状測定装置の断面図。 各光拡散部材の分解図。 （ａ），（ｂ）は光拡散部の上面図。 実施形態の形状測定装置にて撮像した投影図。 反射材の有無により生じる輝度の変化を示すグラフ。 別例の形状測定装置の部分断面図。

以下、本発明の形状測定装置Ａを図面に基づいて説明する。
図１に示すように、形状測定装置Ａは、貫通孔Ｂ１を有する基台Ｂ上において、貫通孔Ｂ１に跨るようにして載置される台座１を備えている。台座１は、四角板状をなすとともに互いに平行に配置される一対の側壁１１と、一対の側壁１１間を接続するようにして水平に配置される中間壁１２とを備え、全体として側面視Ｈ字状に形成されている。中間壁１２は磁性材料により形成されている。また、中間壁１２の中央部には四角形状の孔１２ａが設けられ、中間壁１２は四角枠状に形成されている。

台座１の上部には、四角板状の天壁５１と天壁５１の周縁から垂下される周壁５２とを備え、全体として下側に開口を有する箱状に形成されるハウジング５が配置されている。ハウジング５の天壁５１の中央部には、天壁５１を貫通する円形状の第２挿通孔５３が貫通形成されている。この第２挿通孔５３は上下方向において、台座１の中間壁１２に設けられる孔１２ａと重なる位置に形成されている。

ハウジング５を構成する天壁５１及び周壁５２は、光を透過させない材質により形成されるとともに、天壁５１及び周壁５２の内周面には光を反射しない無反射処理が施されている。本実施形態においては、天壁５１及び周壁５２の内周面に対して、光を吸収する黒色塗料の被膜を形成することによって無反射処理を施している。また、ハウジング５の内部には、光源３としてのリング状の落射照明が、上下方向において第２挿通孔５３に重ならないように取り付けられている。光源３はハウジング５の開口側へ向かって均一な光を照射する。

また、台座１の中間壁１２の上面には、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂが取り付けられている。図２に示すように、第１拡散部材４２ａは、照射された光を拡散光として反射する乳白色のアクリル板からなる拡散板４３を備えている。拡散板４３の角部近傍には取付孔４４が形成され、取付孔４４には下方側からボルト４５が挿通されるとともに、拡散板４３を挟んでボルト４５の螺子部分にはナット４６が螺着されている。ナット４６としては、拡散板４３から突出するボルト４５の螺子部分よりも長いナットが使用され、ナット４６の先端には更に磁石４７が固着されている。

第２拡散部材４２ｂも第１拡散部材４２ａと同様に、乳白色のアクリル板からなるL字状の拡散板４３を備え、拡散板４３の角部近傍に形成される取付孔４４に対してボルト４５及びナット４６が取り付けられるとともに、ナット４６の先端に磁石４７が固着されている。ただし、第２拡散部材４２ｂにおいては、拡散板４３の厚みに相当する長さ分だけ長いナット４６が使用されている。

図１及び図３（ａ）に示すように、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂは、第１拡散部材４２ａを上側、第２拡散部材４２ｂを下側として、互いの拡散板４３の両端部を重ねるようにして配置される。このとき、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂは、全体として四角形状をなし、中央部には第１挿通孔４８が形成される。そして、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂは、互いを上記のとおりに重ねた状態として、台座１の中間壁１２の上面に対して磁石４７の磁力に基づいて取り付けられている。このとき、第１拡散部材４２ａと第２拡散部材４２ｂとの間に形成される第１挿通孔４８と、ハウジング５の天壁５１に形成される第２挿通孔５３とが同軸上に位置するように、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂは取り付けられている。なお、本実施形態においては、台座１の中間壁１２、第１拡散部材４２ａ、及び第２拡散部材４２ｂによって、光源３から照射された光を拡散光として反射する光拡散部４が構成されている。

図１に示すように、ハウジング５の上方位置には、図示しないスタンドに固定された撮像部２が設けられている。撮像部２は、レンズを下方側に向けて光軸が上下方向においてハウジング５の第２挿通孔５３と重なるようにして配置されている。撮像部２としては、ワーク等の被測定物の投影像を高解像度で撮像できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば工業用のＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等を好適に使用することができる。

次に、本実施形態の形状測定装置Ａを用いて、被測定物の形状を測定する方法について説明する。ここでは、工作機械に組み合わせて形状測定装置Ａを使用する場合、即ち形状測定装置Ａを用いて被測定物としてのワークＷの外形形状を測定しつつ、得られたワークＷの外形形状のデータに基づいて工作機械によりワークＷを加工する場合について説明する。

先ず、工作機械の固定治具６に対して未加工のワークＷが固定される。そして、固定治具６に固定されたワークＷに対して、例えばワークＷの上端面Ｗ１を含む上部の厚さを特定厚さとするとともに、ワークＷの中間部分に段が形成される段付き形状となるように切削加工が施される。工作機械におけるワークＷの加工後、ワークＷを形状測定装置Ａ側へと移動させて、ワークＷの上端面Ｗ１の形状測定を行う。そして、形状測定装置Ａにおける測定結果に基づいて、ワークＷの上端面が所望の特定厚さとなっているか否かの検査を行う。

具体的には、工作機械に備えられる所定の移動手段によって、固定治具６及び固定治具６に固定されたワークＷを、基台Ｂの貫通孔Ｂ１の下方位置へ移動させる。そして、図１に示すように、固定治具６を上昇させて、基台Ｂの貫通孔Ｂ１及び光拡散部４の第１挿通孔４８にワークＷを挿通させるとともに、ワークＷの先端を光拡散部４から撮像部２側に突出させた状態とする。その際、ハウジング５内に取り付けられる光源３よりも撮像部２側にワークＷの先端を位置させる。ここで、光拡散部４に対するワークＷ先端の突出量を大きくする、即ち光源３よりも撮像部２側にワークＷの先端を突出させるほどコントラストの高い投影像が得られる傾向がある。そのため、図１に示すように、更にハウジング５の第２挿通孔５３にもワークＷを挿通させて、ワークＷの先端をハウジング５から撮像部２側に突出させた状態とすることが特に好ましい。

次に、図３（ｂ）に示すように、作業者の手により、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂの重なり度合を変化させるようにして両拡散部材を移動させ、第１挿通孔４８に挿通させたワークＷに両拡散部材を接近させる。つまり、第１拡散部材４２ａと第２拡散部材４２ｂとの間に形成される第１挿通孔４８の形状をワークＷの外形に応じた形状に変更させて、両拡散部材とワークＷとの間に生じる隙間Ｓを小さくする。

次に、光源３を点灯させて、第１挿通孔４８に挿通されたワークＷの先端部（突出部分）の側方から第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂに向かって光を照射させる。第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂに照射された光は、各拡散板４３の表面にて拡散光として反射される。これにより、光拡散部４から撮像部２側へ突出するワークＷの先端部は下方側（基端側）から上記拡散光により照らされた状態となる。

そして、撮像部２を操作して、焦点をワークＷの上端面Ｗ１に合わせるように焦点調整（ピント調節）を行った後、ワークＷの上端面Ｗ１を撮像する。このとき、ワークＷの先端部は、上記拡散光によって照明された状態であることから、ワークＷの上端面Ｗ１に対応する部分が影（黒）となるとともに他の部分が光（白）となる投影像が得られる。図４は、ワークＷの上端面Ｗ１を形状測定装置Ａにより実際に撮像した画像であり、同図に示すように、ワークＷの上端面Ｗ１部分と他の部分とのコントラストが明確な投影像を撮像することができる。

その後、撮像部２により取得された投影像は図示しない画像処理部へと伝送され、画像処理部において、投影像のコントラストに基づいてワークＷの上端面Ｗ１の各エッジ位置を検出するとともに、上端面Ｗ１の厚さをエッジ位置間の間隔として測定する。また必要に応じて、形状測定装置Ａは、画像処理部に記憶されている加工済みのワークの形状データを読み出し、測定されたワークＷの形状との比較を行う。そして、測定されたワークＷの上端面Ｗ１の厚みが目標とする特定厚みとなっているか否かを判定する。測定されたワークＷの上端面Ｗ１の厚みが目標とする特定厚みに達していない場合には、ワークＷを形状測定装置Ａから工作機械における加工位置へと戻して、目標とする特定厚みとの間の差異を解消すべく再度の切削加工を行う。

次に、本実施形態における作用について記載する。
本実施形態の形状測定装置Ａは、光拡散部４に対してワークＷ等の被測定物の先端を挿通させた状態として、光拡散部４から撮像部２側に突出する被測定物の先端部の側方に配置される光源３から光拡散部４に向かって光を照射するように構成している。これにより、被測定物の下方位置に光源３を配置することなく、被測定物の先端部の投影像を得ることができる。そのため、被測定物の下部側（基端側）、即ち光拡散部４を挟んだ撮像部２の反対側の空間が光源によって占有されることがなく、被測定物の種類や測定環境に応じて被測定物の下部側の空間に、工作機械の固定治具６等の種々の部材を配置することができる。

次に、本実施形態における作用効果について、以下に記載する。
（１）形状測定装置Ａは、撮像部２と、撮像部２に対向して配置され、被測定物を挿通させるための第１挿通孔４８を有するとともに、照射された光を拡散光として反射する光拡散部４と、撮像部２側へ向かって光拡散部４の第１挿通孔４８に挿通された被測定物の突出部分の側方から光拡散部４へ向かって光を照射する光源３とを備えている。

上記構成によれば、被測定物の周囲（側方）に光源を配置した状態として、被測定物の投影像を得ることができる。そのため、被測定物の下部側、即ち光拡散部４を挟んだ撮像部の反対側の空間が光源３によって占有されることがなく、被測定物の種類や測定環境に応じて被測定物の下部側の空間に、工作機械の固定治具６等の種々の部材を配置することができる。

また、照明透過板の下部側に光源を配置し、照明透過板を透過した光を用いて被測定物の投影像を得る従来の構成と比較して、光拡散部４にて反射された光を用いて投影像を得る構成とした場合には、被測定物の周囲に生じる光量が大きくなる。そのため、従来構成と比較して、コントラストの高い投影像を得ることができる。

（２）台座１の中間壁１２を磁性材料により形成するとともに、この中間壁１２に対して、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂを磁石により取り付ける構成としている。そして、中間壁１２上において、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂの位置を変更可能としている。

上記構成によれば、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂの位置を変更して第１拡散部材４２ａと第２拡散部材４２ｂとの重なり度合を変更することによって、第１挿通孔４８の外形状を変更することができる。これにより、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂと被測定物との間に生じる隙間Ｓを小さくすることができ、同隙間Ｓから被測定物に照射される外部の光を低減することができる。よって、更にコントラストの高い投影像を得ることができる。

（３）下側に開口を有する箱状に形成されたハウジング５の内側に光源３を配置するとともに、光拡散部４の上方側を覆うようにしてハウジング５を配置している。そして、ハウジング５の天壁５１に、被測定物を挿通させるための第２挿通孔５３を形成している。上記構成によれば、ハウジング５によって光拡散部４が外乱光から遮蔽されて、光拡散部４から反射される拡散光の大部分を光源３由来の光とすることができる。

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。また、次の変更例を互いに組み合わせ、その組み合わせの構成のように上記実施形態を変更することも可能である。

・ 上記実施形態では、光源３としてリング状の落射照明を採用していたが、光拡散部４の第１挿通孔４８に挿通された被測定物の先端部（突出部分）の側方から、光拡散部４へ向かって均一な光を照射することのできるものであれば、光源の形状及び配置構成は特に限定されるものではない。例えば、単一の方向のみから光を照射する光源であってもよい。また、光源３の種類も特に限定されるものではなく、例えば白熱電球、ハロゲン電球、蛍光灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、発光ダイオードのいずれも使用することができる。

・ 上記実施形態では、拡散板４３として乳白色のアクリル板を用いていたが、照射された光を拡散光として反射することのできるものであれば拡散板４３の構成は特に限定されるものではない。例えば、表面を梨地状に加工したガラス板により拡散板４３を構成することもできる。

・ 上記実施形態では、ナット４６に対して磁石４７を固着していたが、磁石４７に螺子溝を形成し、ボルト４５に対して磁石４７を直接、螺合させる構成としてもよい。
・ 上記実施形態では、台座１の中間壁１２に対して、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂを取り付ける構成としていたが、両拡散部材の取付構成はこれに限定されるものではない。例えば、ハウジング５の下端の開口縁に対して、磁性材料からなる四角枠状の部材を固定し、その四角枠状の部材に対して両拡散部材を取り付ける構成としてもよい。

・ 光拡散部４（拡散板４３）を照射された光を部分的に透過させる光透過性の部材から形成した場合において、光拡散部４の下方位置に、光拡散部４を透過した光を光拡散部４へ反射する反射材を配置する構成としてもよい。

光拡散部４を光透過性の部材から形成した場合には、光拡散部４にて反射されずに透過される光が存在するため、光源３から照射された光に対して反射される拡散光の光量は小さいものとなる。ここで、光拡散部４の下方位置に反射材を配置すると、光拡散部４を透過した光は反射材にて光拡散部４に向かって反射されるとともに光拡散部４を透過して、光拡散部４にて反射された拡散光に混合せされる。これにより、光拡散部４から反射される拡散光の光量（輝度）が高められて、更にコントラストの高い投影像を得ることができる。

図４は、ワークＷの上端面Ｗ１を形状測定装置Ａにより実際に撮像した画像である。この図４における枠内部分における輝度を、反射材を設けた場合と設けていない場合についてそれぞれ測定した。その結果を図５に示す。図５における左側はワークＷが存在しない部分であり、同右側はワークＷが存在する部分（ワークＷの影）であるが、反射材を設けた場合には、ワークＷが存在しない部分の輝度が高くなっていることが分かる。

また、図６に示すように、上記反射材を光拡散部４の一部に対してのみ配置する構成としてもよい。図６に示す例では、光拡散部４を構成する第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂのうち、第２拡散部材４２ｂの下方位置のみに反射材７を配置している。

第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂは互いに上下に重ねられていることから、第２拡散部材４２ｂは第１拡散部材４２ａよりも光源３から離れた位置に位置している。そのため、第２拡散部材４２ｂにて反射された拡散光の光量が第１拡散部材４２ａにて反射された拡散光の光量よりも小さくなって、両拡散部材の間で反射される拡散光の光量にむらが生じる場合がある。ここで、拡散光の光量が小さくなりやすい第２拡散部材４２ｂ側のみに部分的に反射材７を配置することによって、第２拡散部材４２ｂにて反射される反射光の光量が増幅されて、光拡散部４全体における拡散光の光量のむらを低減させることができる。

なお、反射材７の取付構成は特に限定されるものではなく、例えば、光拡散部４の下面に対して直接取り付ける構成であってもよいし、光拡散部４の下方に位置にするように台座１等の他の部材に対して取り付ける構成であってもよい。

・ 上記実施形態では、２つの拡散部材（第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂ）の間に第１挿通孔４８が形成されていたが、３つ以上の拡散部材を設けて、それら拡散部材の間に第１挿通孔４８が形成されるように構成してもよい。また、第１挿通孔４８の形状は四角形状に限定されるものではなく、円形状や楕円形状であってもよいし、他の多角形状であってもよい。

・ 光拡散部４に形成される第１挿通孔４８の外形状を変更可能とするための構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、第１拡散部材４２ａ及び第２拡散部材４２ｂを相対的に移動させる所定のカム機構を設けて、同カム機構を動作させることにより両拡散部材間に形成される第１挿通孔４８の外形状を変更する構成としてもよい。また、外形状の異なる複数の第１挿通孔４８が周方向に並ぶように設けられた円形状の拡散板４３をハウジング５の下部に回転可能に取り付けて、その拡散板４３を回転させることによりハウジング５の第２挿通孔５３と同軸上に位置する第１挿通孔４８を切り替え可能な構成としてもよい。

なお、第１挿通孔４８の外形状を変更するとは、第１挿通孔４８の大きさ及び形状のうちの少なくとも一方を変更することを意味する。また、光拡散部４に形成される第１挿通孔４８の外形状を変更不能な構成としてもよいが、この場合には、被測定物の形状に応じて第１挿通孔４８の外形状の異なる別の光拡散部４に交換可能な構成とすることが好ましい。

・ 上記実施形態では、ハウジング５は光拡散部４を外乱光から遮蔽する光遮蔽部として機能するように構成されていたが、ハウジング５は光拡散部４を外乱光から遮蔽する構成でなくてもよい。また、ハウジング５を省略することも可能であり、この場合には、光源３を撮像部２等の他の部材に固定する構成とすればよい。

・ 光拡散部４を外乱光から遮蔽する光遮蔽部としてハウジング５を機能させる場合において、ハウジング５は光拡散部４に照射される外乱光を、ある程度低減可能な構成であればよく、外乱光を完全に遮光する構成のみに限定されない。

また、ハウジング５の形状も適宜変更することができる。具体的には、上記実施形態ではハウジング５は光源３及び光拡散部４の上方位置、及び光源３と光拡散部４との間における側方位置を覆う形状であったが、上記上方位置及び上記側方位置のうちの少なくとも一方を覆う形状であればよい。また、上記上方位置及び上記側方位置のうちの少なくとも一方に加えて、更に光拡散部４の下方位置を覆う形状であってもよい。この場合には、光拡散部４の下方を覆う壁部に対しても、被測定物を挿通させるための第２挿通孔５３が設けられる。

・ 形状測定装置は、上下方向に被測定物の投影像を撮像する構成に限定されるものではなく、水平方向等の他方向に被測定物の投影像を撮像する構成であってもよい。つまり、撮像部２の光軸を上下方向以外の方向としてもよく、この場合には、撮像部２の光軸に沿って撮像部２、光源３、及び光拡散部４を順に配置すればよい。

・ 形状測定装置Ａにおける撮像部２、光源３及び光拡散部４の設置構成は特に限定されるものではない。例えば、撮像部２に対して、光源３が設置されたハウジング５を固定する、又は光源３を直接固定する構成としてもよい。この場合には、光源３又はハウジング５に対して更に光拡散部４を固定することにより台座１を省略することもできる。

・ 上記実施形態では、ワークを切削加工する工作機械に組み合わせて使用される形状測定装置について記載したが、上記工作機械以外の装置に組み合わせて使用される形状測定装置であってもよいし、独立して設けられる形状測定装置であってもよい。

・ 形状測定装置Ａが測定対象とする被測定物は特に限定されるものではなく、外形形状の測定が求められるものであればワークＷ以外のものであってもよい。
・ 上記実施形態では、被測定物の形状を測定する際に、図１に示すように、被測定物の先端をハウジング５から撮像部２側に突出させた状態としていたが、光源３よりも撮像部２側に被測定物の先端が突出していれば、その突出度合は特に限定されるものではない。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）前記光拡散部を外乱光から遮蔽する光遮蔽部を備え、前記光拡散部には第１挿通孔が設けられるとともに、前記光遮蔽部には前記第１挿通孔と同軸上に位置する第２挿通孔が設けられ、前記光拡散部の前記第１挿通孔及び前記光遮蔽部の前記第２挿通孔を通じて被測定物の少なくとも一部を挿通可能に構成されていることを特徴とする形状測定装置。

Ｗ…ワーク（被測定物）、Ａ…形状測定装置、２…撮像部、３…光源、４…光拡散部、５…ハウジング、７…反射材、４２ａ…第１光拡散部材、４２ｂ…第２光拡散部材、４８…第１挿通孔、５３…第２挿通孔。

Claims (4)

1. 被測定物を撮像する撮像部を備え、前記撮像部により撮像された被測定物の投影像に基づいて被測定物の外形形状を測定する形状測定装置であって、
   前記撮像部に対向して配置され、被測定物を挿通させるための挿通孔を有するとともに、照射された光を拡散光として反射する光拡散部と、
   前記撮像部側へ向かって前記光拡散部の前記挿通孔に挿通された被測定物の突出部分の側方から、前記光拡散部へ向かって光を照射する光源とを備えることを特徴とする形状測定装置。
2. 前記光拡散部は、前記挿通孔の外形状を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の形状測定装置。
3. 前記光拡散部を挟んで前記撮像部の反対側に配置され、前記光拡散部を透過した光を前記拡散部へ反射する反射材を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の形状測定装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の形状測定装置を用いて被測定物の外形形状を測定する形状測定方法であって、
   前記撮像部側へ向かって前記光拡散部の前記挿通孔に被測定物を挿通させて、前記被測定物の先端を前記光源よりも前記撮像部側に位置させた状態として、
   前記光拡散部から反射された拡散光に基づく被測定物の先端の投影像を前記撮像部により撮像するとともに、撮像された投影像に基づいて被測定物の形状を測定することを特徴とする形状測定方法。