JP2018036137A - 投影機およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 容易に被測定物をステージに載置することができる投影機およびその使用方法を提供する。【解決手段】 投影機は、被測定物が載置される載置部と、鉛直方向と交差する第１方向に光軸を有し、前記載置部上の被測定物を投影する投影系と、を備え、前記載置部は、下テーブルと上テーブルとを備え、前記鉛直方向および前記第１方向と交差する第２方向に前記上テーブルを前記下テーブルに対して相対的にスライドさせるスライド機構を備えることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本件は、投影機およびその使用方法に関する。

テーブルに載置された被測定物に光源からの光を照射し、得られた投影光を投影レンズにより拡大し、スクリーン上に写す投影機が知られている。投影機には、ガラスなどの透明なテーブルに載置された被測定物に鉛直下方から光を照射して得られた投影光を鉛直上方の投影レンズにより拡大する縦形測定投影機光軸上向き形（例えば、特許文献１，２）と、テーブルに載置された被測定物に手前から光を照射して得られた投影光を奥の投影レンズにより拡大する横形測定投影機光軸横向き形（例えば、特許文献３）とがある。以下、縦形測定投影機光軸上向き形のことを光軸縦型投影機と称し、横形測定投影機光軸横向き形のことを光軸横型投影機と称する。

特開平８−３２７３１３号公報 特開平２−１０１０１号公報 実開昭５８−７１３７号公報

光軸縦型投影機では、ガラスなどの透明なテーブルを用いる必要があるため、テーブルに十分な強度が得られない。したがって、光軸縦型投影機は、大重量物の測定には不向きである。一方、光軸横型投影機は、テーブルの材質が制限されないため、大重量物の測定に有利である。しかしながら、光軸横型投影機では、被測定物よりも手前に光源部を配置する必要があるため、被測定物をテーブルに載置する場合に光源部を避けて持ち運ぶ必要がある。したがって、光軸横型投影機においては、被測定物の載置に難点がある。

１つの側面では、本発明は、容易に被測定物をテーブルに載置することができる投影機およびその使用方法を提供することを目的とする。

１つの態様では、本発明に係る投影機は、被測定物が載置される載置部と、鉛直方向と交差する第１方向に光軸を有し、前記載置部上の被測定物を投影する投影系と、を備え、前記載置部は、下テーブルと前記被測定物が載置される上テーブルとを備え、前記鉛直方向および前記第１方向と交差する第２方向において前記上テーブルを前記下テーブルに対して相対的にスライドさせるスライド機構を備えることを特徴とする。

上記投影機において、前記載置部は、前記被測定物の長さ方向の一端側を下方で支持する下方支持部材と、前記被測定物の長さ方向の他端側を上方で支持する上方支持部材と、を備えていてもよい。

上記投影機において、前記下方支持部材は、前記被測定物の前記一端側端部に設けられた穴に勘合する凸状部としてもよい。

上記投影機において、前記載置部は、前記上テーブルの上に配置され、前記被測定物の傾斜角度を調整可能な傾斜テーブルを備えていてもよい。

上記投影機において、前記投影系は、前記第１方向に沿って設けられる光源および投影レンズとしてもよい。

１つの態様では、本発明に係る投影機の使用方法は、上記いずれかの投影機の使用方法であって、前記上テーブルを前記第２方向にスライドさせて前記被測定物を前記上テーブルに載置し、その後、前記上テーブルを前記第２方向と反対側にスライドさせて前記投影系により前記被測定物を投影する、ことを特徴とする。

１つの態様では、本発明に係る投影機の使用方法は、上記投影機の使用方法であって、前記上テーブルを前記第２方向にスライドさせ、前記被測定物の前記一端側端部に設けられた穴を前記凸状部に勘合させ、前記被測定物の他端側を前記上方支持部材によって支持し、その後、前記上テーブルを前記第２方向と反対側にスライドさせて前記投影系により前記被測定物を投影する、ことを特徴とする。

容易に被測定物をテーブルに載置することができる投影機およびその使用方法を提供することができる。

（ａ）は実施形態に係る光軸横型投影機の正面図であり、（ｂ）は光軸横型投影機の側面図である。 （ａ）は被測定物の下面図であり、（ｂ）は被測定物の正面図である。 （ａ）〜（ｃ）は載置部の詳細を例示する図である。 上方支持部材を上方から見た上面図である。 （ａ）および（ｂ）は下方支持部材の詳細を例示する図である。 受部上にマイクロチャックを取り付けた場合の図である。 傾斜テーブルの詳細を例示する図である。

以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。

（実施形態）
図１（ａ）は、実施形態に係る光軸横型投影機（投影機１００）の正面図である。図１（ｂ）は、投影機１００の側面図である。図１（ａ）および図１（ｂ）で例示するように、投影機１００は、光源部１０、載置部２０、レンズ部３０、本体４０、スクリーン５０などを備える。なお、以下の説明において、各図中に示すように、鉛直方向をＺ軸とする。水平方向において互いに直交する２軸をＸ軸およびＹ軸とする。

光源部１０は、投影機１００の前部側に配置されている。本体４０は、Ｙ軸に沿って、投影機１００の後部側に配置されている。Ｙ軸に沿って投影機１００の前部側から後部側にかけて、光源部１０、載置部２０、レンズ部３０、本体４０の順に配置されている。スクリーン５０は、本体４０上に配置されている。なお、スクリーン５０には、フード５１が設けられている。

光源部１０は、光源としてハロゲンランプなどの照明１１を備える。載置部２０には、被測定物が載置される。レンズ部３０は、投影レンズ３１などを備える。投影レンズ３１は、照明１１の光軸上に配置されている。それにより、光源部１０（照明１１）とレンズ部３０（投影レンズ３１）とによって投影系が構成される。照明１１の光軸は、例えば、Ｙ軸方向に沿っている。被測定物は、照明１１と投影レンズ３１との間に固定されるため、照明１１は被測定物に向けて光を照射する。得られた投影光は、投影レンズ３１および本体４０に備わる光学装置によって拡大され、スクリーン５０に写し出される。

このような投影機１００においては、光軸縦型投影機のように載置部の鉛直下方から光を照射する必要がない。したがって、載置部２０を透明にする必要がない。すなわち、載置部２０の材質がガラスなどに制限されない。この場合、載置部２０として、十分な強度の材質を用いることができる。したがって、大重量の被測定物を測定することができる。また、光軸縦型投影機のように載置部の鉛直上方に投影レンズを配置する必要がない。したがって、高さがある大型の被測定物を測定することができる。以上のことから、投影機１００においては、大重量および大型の被測定物を測定することができる。

しかしながら、図１（ｂ）で例示するように、光源部１０が載置部２０よりも前部側に配置されていることから、ユーザは、被測定物を載置部２０に載置する場合に光源部１０を避けて持ち運ぶ必要がある。そこで、本実施形態に係る投影機１００は、載置部２０にスライド機構を備えることで、被測定物の載置を容易とする。以下、載置部２０の詳細について説明する。

まず、投影機１００が測定対象とする被測定物の一例について説明する。図２（ａ）および図２（ｂ）は、被測定物６０を例示する図である。図２（ａ）は、被測定物６０の下面図である。図２（ｂ）は、被測定物６０の正面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）で例示されている被測定物６０は、タービンブレードであり、軸部６１とブレード６２とを備える。ブレード６２は、軸部６１の端部に設けられている。図２（ａ）で例示するように、ブレード６２の端部（底部）には、凹部のセンタ穴６３が形成されている。主としてブレード６２が被測定物６０の重量を占めるため、センタ穴６３は、被測定物６０の重心近くに位置することになる。

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、載置部２０の詳細を例示する図である。図３（ａ）および図３（ｂ）は、被測定物６０が載置部２０に載置されていない状態を例示する。図３（ｃ）は、被測定物６０が載置部２０に載置されている状態を例示する。

図３（ａ）および図３（ｂ）で例示するように、載置部２０は、下テーブル２１、上テーブル２２、傾斜テーブル２３などを備える。下テーブル２１は、図１（ｂ）の本体４０に固定されている。上テーブル２２は、スライドレール２４を備え、下テーブル２１と係合しつつＸ軸方向にスライド可能となっている。図３（ｂ）の例では、上テーブル２２に備わる取手２５をＸ軸方向に引っ張ることで、上テーブル２２を下テーブル２１に対して相対的にスライドさせることができる。図３（ｂ）は、下テーブル２１に対して上テーブル２２をＸ軸プラス側（右方向）にスライドさせた状態を例示している。

傾斜テーブル２３は、上テーブル２２の上に配置されている。それにより、上テーブル２２をスライドさせる場合には、傾斜テーブル２３は、上テーブル２２と一体として移動する。傾斜テーブル２３は、被測定物６０の傾斜角度を調整可能なテーブルである。傾斜テーブル２３の詳細について後述する。

傾斜テーブル２３の上面には、下方支持部材７０が備わっている。下方支持部材７０は、例えば、傾斜テーブル２３から上方に突出する凸状部を備える、凸形状の受部である。下方支持部材７０は、図２（ａ）で例示したセンタ穴６３の径以下の径を有することで、センタ穴６３と勘合する。それにより、図３（ｃ）で例示するように、下方支持部材７０によって被測定物６０の下端側を下方で支持することができる。

また、傾斜テーブル２３には、被測定物６０の上端側を上方で支持する上方支持部材８０が備わっている。例えば、上方支持部材８０は、上下方向に延在する棒状部８１と、棒状部８１に固定された支持部８２とを備える固定治具である。例えば、支持部８２は、ネジ８３によって棒状部８１に固定されている。ネジ８３を調整することで、支持部８２の位置を上下方向に調整することができる。支持部８２は、ネジ８４を備えている。ネジ８４を調整することで、図３（ｃ）で例示するように、軸部６１を支持することができる。

図４は、上方支持部材８０を上方から見た上面図である。図４で例示するように、Ｖブロック８５によって軸部６１の周方向の一部を支持し、Ｖブロック８５と反対側からネジ８４によって軸部６１をＶブロック８５に対して押し付けてもよい。なお、軸部６１が磁性体であれば、Ｖブロックに磁石を用いることで被測定物６０の姿勢を安定化させてもよい。

本実施形態に係る投影機１００においては、上テーブル２２をスライドさせることで、上テーブル２２を光源部１０に対してＸ軸方向にずらすことができる。この構成においては、被測定物６０を上テーブル２２上に持ち運ぶ際に、容易に光源部１０を回避することができるようになる。それにより、上テーブル２２に対する被測定物６０の載置が容易となる。例えば、上テーブル２２をスライドさせずに投影機１００の側面側から被測定物６０を上テーブル２２に載置することも考えられる。しかしながら、この場合、装置小型化の観点から照明１１と投影レンズ３１との距離を長くすることが困難であるため、被測定物６０の載置の際に被測定物６０が照明１１または投影レンズ３１と接触するおそれがある。したがって、本実施形態のように上テーブル２２をＸ軸方向にスライドさせることが好ましい。

また、被測定物６０の長さ方向の一端側を下方支持部材７０で支持できることから、被測定物６０の長さ方向の他端側を支持する際に被測定物６０が安定する。例えば、被測定物６０の重心近傍に位置するセンタ穴６３を利用して下方支持部材７０によって被測定物６０を支持できることから、被測定物６０の上側を支持する際に被測定物６０が安定する。具体的には、被測定物６０のＸＹ軸方向の倒れ防止を注意するだけで、被測定物６０を載置することができるようになる。すなわち、被測定物６０の載置が容易となるとともに、落下などを抑制することができる。

センタ穴６３および下方支持部材７０は、略円形を有していることが好ましい。センタ穴６３および下方支持部材７０が略円形を有することで、軸部６１の延伸方向を中心軸として被測定物６０を容易に回転させることができる。この場合、種々の姿勢の被測定物６０を測定することができるようになる。

被測定物６０の回転を容易にするために、下方支持部材７０に玉軸受などのベアリングを設けてもよい。図５（ａ）は、下方支持部材７０の断面図である。図５（ａ）で例示するように、下方支持部材７０は、受部７１が、傾斜テーブル２３に固定された固定部７２に玉軸受７３を介して配置された構造を有する。この構成により、受部７１が容易に回転するようになる。それにより、被測定物６０の回転が容易になる。なお、受部７１の形状は、被測定物６０のセンタ穴６３の形状に合わせて、円錐台形状などを有していてもよい。

下方支持部材７０は、交換可能なものであってもよい。例えば、傾斜テーブル２３に固定された固定部７２を取り外すことで、下方支持部材７０を取り外してもよい。例えば、下方支持部材７０の代わりに、図５（ｂ）で例示するような円錐形状の下方支持部材７０ａを取り付けてもよい。比較的軽量で下端（底部）に小径のセンタ穴が形成された被測定物６０ａについては、下方支持部材７０ａにより支持することができる。

このように、被測定物の大きさや重量に応じて、下方支持部材を交換してもよい。または、図５（ａ）の下方支持部材７０の受部７１上に、被測定物６０のセンタ穴６３の形状に合わせたチャックなどを取り付けてもよい。例えば、芯出しチャック、コレットチャック、マイクロチャックなどを受部７１上に取り付けてもよい。図６は、受部７１上にマイクロチャック７４を取り付けた場合の図である。なお、図６においては、マイクロチャック７４については断面図ではなく正面図が描かれている。また、下方支持部材と同様に、上方指示部材も、被測定物の大きさや形状、材質に適した部材に交換してももちろんよい。

図７は、傾斜テーブル２３の詳細を例示する図である。図７で例示するように、傾斜テーブル２３は、下テーブル２１上に配置された上テーブル２２上に配置されている。傾斜テーブル２３の一端は、ネジ２６によって上テーブル２２の一端に固定されている。傾斜テーブル２３の他端は、下テーブル２１から固定された回転軸２７によって支持されている。ネジ２６を回転させることで、上記一端側において、上テーブル２２と傾斜テーブル２３との距離を調整することができる。上記他端側においては傾斜テーブル２３と上テーブル２２との距離は変動しないため、上テーブル２２に対して傾斜テーブル２３を傾斜させることができる。それにより、被測定物の測定の際に、測定軸に沿った走り出しが容易となる。

なお、上記実施形態において、照明１１がＹ軸方向に光軸を有しているが、それに限られない。照明１１は、鉛直方向と交差する第１方向に光軸を有していればよい。例えば、照明１１は、水平方向よりも斜め上側や水平方向よりも斜め下側に光軸を有していてもよい。例えば、照明１１は、光軸が載置部２０を避けるように被測定物６０に光を照射できればよい。

また、上記実施形態において、上テーブル２２はＸ軸方向にスライドしているが、それに限られない。上テーブル２２は、鉛直方向および上記第１方向と交差する第２方向において下テーブル２１に対して相対的にスライドすればよい。例えば、上テーブル２２は、水平方向よりも斜め上側や水平方向よりも斜め下側にスライドしてもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 光源部
１１ 照明
２０ 載置部
２１ 下テーブル
２２ 上テーブル
２３ 傾斜テーブル
２４ スライドレール
２５ 取手
２６ ネジ
２７ 回転軸
３０ レンズ部
３１ 投影レンズ
４０ 本体
５０ スクリーン
６０ 被測定物
６１ 軸部
６２ ブレード
６３ センタ穴
７０ 下方支持部材
７１ 受部
７２ 固定部
７３ 玉軸受
８０ 上方支持部材
８１ 棒状部
８２ 支持部
８３，８４ ネジ
１００ 投影機

Claims (7)

1. 被測定物が載置される載置部と、
   鉛直方向と交差する第１方向に光軸を有し、前記載置部上の被測定物を投影する投影系と、を備え、
   前記載置部は、下テーブルと前記被測定物が載置される上テーブルとを備え、前記鉛直方向および前記第１方向と交差する第２方向において前記上テーブルを前記下テーブルに対して相対的にスライドさせるスライド機構を備えることを特徴とする投影機。
2. 前記載置部は、前記被測定物の長さ方向の一端側を下方で支持する下方支持部材と、前記被測定物の長さ方向の他端側を上方で支持する上方支持部材と、を備えることを特徴とする請求項１記載の投影機。
3. 前記下方支持部材は、前記被測定物の前記一端側端部に設けられた穴に勘合する凸状部であることを特徴とする請求項２記載の投影機。
4. 前記載置部は、前記上テーブルの上に配置され、前記被測定物の傾斜角度を調整可能な傾斜テーブルを備えることを特徴とする請求項１または２記載の投影機。
5. 前記投影系は、前記第１方向に沿って設けられる光源および投影レンズであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の投影機。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の投影機の使用方法であって、
   前記上テーブルを前記第２方向にスライドさせて前記被測定物を前記上テーブルに載置し、
   その後、前記上テーブルを前記第２方向と反対側にスライドさせて前記投影系により前記被測定物を投影する、ことを特徴とする投影機の使用方法。
7. 請求項３に記載の投影機の使用方法であって、
   前記上テーブルを前記第２方向にスライドさせ、前記被測定物の前記一端側端部に設けられた穴を前記凸状部に勘合させ、前記被測定物の他端側を前記上方支持部材によって支持し、
   その後、前記上テーブルを前記第２方向と反対側にスライドさせて前記投影系により前記被測定物を投影する、ことを特徴とする投影機の使用方法。
   

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