JP2018506022A - 光学測定システムのための展開機構 - Google Patents

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Abstract

光学測定システムは、下方に配置された対象物を測定するための光学センサアッセンブリを備えている。展開機構が光学センサアッセンブリに対して回動可能に連結され、タッチセンサ等の二次測定補助具を、展開位置と後退位置との間で移動させる。後退位置にあるとき、二次測定補助具は、測定対象物に対する光学センサの相対的移動を妨げない。

Description

本発明は、対象物を光学的に検査するための光学測定システムに関する。
計測機械は、製造された対象物の光学的検査、および製造された対象物の正確な寸法測定値を取得して、対象物が仕様に準拠していることを保証するために使用される。このような機械は、典型的には、検査中に対象物が載るサポートまたはステージと、対象物の画像を記録及び/又は表示するためのビデオカメラなどの光学センサとを含む。一般的に、ビデオカメラとステージは、互いに対して相対移動可能であり、その結果、対象物の異なる視野(view)が所望の正確な位置で得られる。そのようなシステムはしばしばプログラム可能であるので、多数の似た製造対象物について多数の画像の同じシーケンスを得ることができる。
さらに、別のタッチセンサのような測定補助具を用いることを、求められることも多い。この測定補助具は、追加の測定値を取得するために、ビデオカメラと協働するか、またはビデオカメラとは別個に用いられる。しかしながら、本発明者らは、多くの従来の光学測定システムに次の問題があると、認識している。すなわち、二次的な測定補助具が一次的な(主たる)光学センサと測定対象物との間の動きを妨げ、所望のすべて位置で対象物の測定値を得る能力を損なう可能性がある。さらに、いくつかのシステムでは、二次測定補助具を取り外すことができるが、そのような除去には時間がかかることがあり、そのため、二次測定補助具の除去が必要ない場合には、所望の測定値を得るためのサイクル時間にしわ寄せがくる。
本発明は、次の構成を有する光学測定システムを備えている。
・光軸を有する対物レンズと、レンズハウジングとを含む光学センサアッセンブリ。
・上記光学センサアッセンブリの下方に位置して測定すべき対象物を載置するためのステージ。このステージと上記光学センサアッセンブリは、互いに相対移動可能である。
・上記光学センサアッセンブリに対して回動可能に連結され、二次測定補助具を展開位置と後退位置との間で移動させる展開機構。
種々の実施形態によれば、上記展開機構は取付マウントを含み、この取付マウントには、少なくとも2つの異なるタイプの二次測定補助具が交換可能に取り付けられる。
種々の実施形態によれば、上記展開機構が後退位置にあるとき、上記ステージ上の測定対象物に対する光学センサアッセンブリの相対的移動が、いかなる測定補助具によって妨げられない。
種々の実施形態によれば、展開位置にあるとき、上記二次測定補助具は光軸に位置合わせされ、後退位置にあるとき、二次測定補助具はレンズハウジングの最下部よりも低くない。
種々の実施形態によれば、ステージおよび光学センサアッセンブリは、x、yおよびz軸の各々に沿って互いに相対移動可能であり、展開機構が展開位置にあるとき、二次測定補助具は光軸と位置合わせされており、後退位置にあるとき、二次測定補助具は、測定対象物に対する光学センサアッセンブリのx、y、z軸の各々に沿う相対移動を妨げない。
種々の実施形態によれば、二次測定補助具の回動軸は、ほぼ水平であり、対物レンズより上方にあってもよい。
種々の実施形態によれば、二次測定補助具はタッチセンサであり、展開位置にあるとき、タッチセンサが光軸に位置合わせされ、後退位置にあるとき、タッチセンサはレンズハウジングの最下部より低くない。 タッチセンサは、スタイラスを含むことができる。 後退位置にあるとき、タッチセンサの長手方向軸は、ほぼ水平にしてもよい、
種々の実施形態によれば、二次 測定補助具は回転テーブルに設けられている。 展開位置にあるとき、回転テーブルの回転軸は、対物レンズの光軸と一致してもよい。
種々の実施形態によれば、光学センサアッセンブリは、ビデオカメラなどのカメラ、または走査センサを含む。
種々の実施形態によれば、ステージはx軸及びy軸に沿って移動可能であり、光学センサアッセンブリはz軸に沿って移動可能である。
種々の実施形態によれば、二次測定補助具はミラーを含む。 ミラーが展開位置にあるとき、ミラーは調節可能に傾くことができる。
種々の実施形態によれば、タッチセンサおよびミラーは、展開機構の取付マウントに交換可能に取り付けることができる。
様々な実施形態によれば、展開機構はピボットアームを含み、このピボットアームは一方の端部にピボット接続部を備え、反対側の端部に二次測定補助具のための取付マウントを備えている。ピボットアームは、エアシリンダなどのアクチュエータによって展開位置と後退位置との間で移動可能にすることができる。
種々の実施形態によれば、二次測定補助具は、レーザー、または対物レンズの倍率又は焦点深度を変えるための二次レンズを含む
本発明が適用される光学測定システムを示す。
種々の実施形態による本発明の展開機構の側面図であり、二次測定補助具が展開位置にある状態で示す。
図2の展開機構の側面図であり、二次測定補助具が後退位置にある状態で示す。
図2の展開機構の反対側の側面図である。
図2の展開機構の側面図であり、展開位置にある別の二次測定補助具を含む。
図2の展開機構の側面図であり、展開位置にある、回転テーブルを有する二次測定補助具を含む。
図2の展開機構の要部斜視図である。
発明の詳細な説明
図1〜図7は、本発明の種々の実施形態を組み込んだ光学測定システム1を示している。 図1に概略的に示すように、システム1は光学センサアッセンブリを含む。この光学センサッセンブリは、光学センサ2と、光軸4を有する対物レンズ3とを含む。光学センサアッセンブリは、さらに他の通常の構成要素を含むことができる。例えば、光学センサアッセンブリの下方のステージ6上に置かれた測定対象物5を照明するための照明具9等である。この実施形態では、光学センサアッセンブリは、光学センサとしてビデオカメラ2を含む。
ステージ6および光学センサアッセンブリは、互いに対して相対移動可能である。この実施形態では、ステージ6がx軸とy軸に沿って移動可能であり、光学センサアッセンブリがy軸と直交するz軸に沿って移動可能となっているが、他の構成も可能である。
図2〜図7は、本発明の実施形態に係る展開機構をより詳細に示す。展開機構10は、光学センサに対して回動可能に接続されている。具体的には、この実施形態では、展開機構10は、ピボット接続部12に接続されたピボットアーム11を含む。二次測定補助具は、反対側の端部で展開機構10に取り付けられている。この実施形態では、二次測定補助具は、スタイラス15(stylus;針)を備えたタッチセンサ14を含む。例えば、商品名Renishaw(登録商標:米国イリノイ州ホフマンエステートのRenishaw Inc.製)の様々なタッチセンサを用いることができる。タッチセンサは、予め選択された経路に沿って対象物の表面に接触するタッチ走査センサと、複数の点で対象物の表面に接触するタッチトリガセンサとを含む。一般に、タッチセンサは、光学センサによって容易にアクセスできない、内部の穴やネジ部などの表面のフィーチャ(feature;形状)または輪郭を測定するために使用される。
図2は、展開位置にある二次測定補助具を示す。この実施形態によれば、タッチセンサ14の長手方向の軸は、対物レンズ3の光軸4と一致している。対物レンズ3と照明リング9は、レンズハウジング20内に収容されている。
図3は、二次測定補助具およびピボットアーム11が経路25に沿って移動した結果、後退位置にある二次測定補助具を示す。したがって、二次測定補助具、すなわちタッチセンサ14は、測定対象物5に対する光学センサアッセンブリのx、yまたはz軸のいずれの方向の相対的な動きをも妨げない。言い換えれば、この後退位置にある二次測定補助具では、光学センサ2およびステージ6は、互いに対して全方向に完全に移動することができ、対象物5の観察または光学撮像は制限されない。測定補助具は、ステージ6上の測定対象物5に対する光学センサアッセンブリの相対的移動を妨げず、光学センサの視野を妨害しない。
この実施形態では、タッチセンサ14、すなわち二次測定補助具は、レンズハウジング20の最下部21より低くないことが分かる。このように、タッチセンサ14は、光学センサ2と同じ大きさの測定領域(same measurement volume)にアクセスする。また、回動軸12は概ね水平であり、対物レンズより上に位置している。
図4に示すように、ピボットアーム11を後退位置と展開位置との間で移動させるアクチュエータ30が設けられている。図4は、エアシリンダ32に接続されたアクチュエータアーム31を示しているが、他のアクチュエータ、例えばボールネジ、電動回転ネジまたはリニアモータを使用することもできる。
展開機構10が展開位置に戻される度に、展開機構10に取り付けられた二次測定補助具は一貫して不変の位置に配置されることが望ましい。したがって、展開位置への正確な復帰のために、移動経路終端のハードストップが提供されてもよい。必要に応じて、このハードストップは、部品の過度の摩耗を防ぐために、例えばガススプリングクッションによって衝撃を和らげることができる。さらに、回動軸12におけるピボットアームの軸方向運動を防止することが望ましい。例えば、軸方向の動きを防止するため回動軸12の少なくとも一方の側に、ラジアルアンギュラコンタクトベアリング(radial angular contact bearing)を用いてもよい。一例として、ラジアルアンギュラコンタクトベアリングが回動軸12の一方の側に設けられ、標準ラジアルベアリングが、追加のサポートのために、他方の側に設けられてもよい。したがって、ピボットアーム11の移動の自由度は、経路25以外はすべて除去される。展開位置での移動経路終端ストップは、ピボットアームの最終的な移動の自由度を除去して、ピボットアームが展開位置に正確に到達することを保証する。
あるいは、ピボットアームとハウジングとの間のキネマティックカップリング(kinematic coupling;運動学的カップリング)を用いることにより、展開機構10が確実に展開位置に戻されるのを保証して、移動経路終端ストップを提供することができる。この実施形態でも、ピボットアームは後退位置と展開位置との間の経路25に沿って移動する。しかし、ピボットアームは回動軸に沿って軸方向に移動することができる。ピボットアームには、物理的な交接構造(physical mating feature)が含まれている。この交接構造は、装置ハウジングの相補的な物理的交接構造と交接する。経路25に沿って展開位置になると、ピボットアームが軸方向に移動されることにより、上記の相補的な交接構造が噛み合い、その結果、ピボットアームの全方向の運動を禁じるキネマティックカップリングを提供する。
タッチセンサ以外の他の二次測定補助具を使用することもできる。例えば、走査センサやレーザーセンサ、対物レンズの倍率や焦点深度を変更するための第2レンズ等である。二次測定補助具は、展開機構10に永久的に取り付けられてもよいが、種々の実施形態に応じて、異なるタイプの二次測定補助具が、ピボットアーム11の端部の取付マウント23に交換可能に取り付けられてもよい。
図5は、タッチセンサ14がミラーアセンブリ35に置き換えられた実施形態を示す。ミラーアセンブリ35は、展開位置にあるとき、光学センサの軸線に対して調節可能に傾けることができる。
図6に示す実施形態では、展開機構が、取付マウント23に恒久的にまたは取り外し可能に取り付けられる回転テーブル40を含む。二次測定補助具41が回転テーブル40に設置されている。展開位置にあるとき、回転テーブル40の回転軸は光軸4と一致していてもよい。一例として、二次測定補助具41はレーザープローブであってもよい。レーザープローブの検出軸がステージにほぼ平行であり、これによりレーザープローブはテーブル40を回転させることによって異なる角度を指し示すことができる。別の例として、二次測定補助具41は、短い焦点距離を有する小型のカメラであってもよく、その軸がステージと本質的に平行であり、このカメラは回転テーブル40によって回転されてもよい。これらの例では、光学センサ2で主に対象物の頂部を検出し、対象物5の側部を二次測定補助具41で検出することができる。
二次測定補助具の他の構成も可能である。第1の例として、二次測定補助具41は、一連のLED、ファイバ束照明器またはスリット照明器などの照明源であってもよい。したがって、回転テーブル40を回転させて、対象物5に向けられたこの照明源からの照明の向きを変えることができる。例えば、展開位置にあるときにテーブル40を回転させることによって、照明源からの光の方向を変えて、方位角(azimuth)における異なる所望の入射角で光が対称物5に当たるようにすることができる。回転テーブル40は、その回転軸と同心の適切なサイズの開口部を有してもよい。この開口部を通って光学センサ2で撮像することができる。別の例として、二次測定補助具41は、図5のミラーアセンブリ35と同様のミラーアセンブリであってもよいが、このミラーアッセンブリが回転テーブル40に取り付けられている。回転テーブル40は開口部を有し、光学センサ2は回転テーブル40上のミラーアセンブリからの画像を見ることができる。回転テーブル40上のミラーアセンブリは360度回転して、対象物5のすべての側部が見えるようにすることができる。さらに、ミラーが対象物の内部空洞の内部に嵌まれば、光学センサ2によって対象物5の内壁を見ることができる。
種々の二次測定補助具は、ピボットアーム11の端部に配置された取付マウント23に取り付けることができる。取付マウントはピボットアームと一体に形成されていてもよいし、図示された実施形態のように、取付マウント23は、ピボットアーム11の端部に配置された別部品であってもよい。いずれの場合でも、取付マウントには、ネジなどの取り外し可能な固定具24が含まれているので、オペレータは二次測定補助具を交換することができる。ただし、迅速接続アタッチメントを代わりに用いることもできる。また、図3に示す後退位置にあるときには、二次測定補助具を交換するために、通常のピック・アンド・プレイス要素を含む着脱装置50(dockable deice;ドッカブル装置)を用いることができる。このような着脱装置は、例えば、CNCマシンセンタなどの様々な用途のためのツールの交換に用いられている。
図に示す実施形態の代表的な動作を説明するが、異なるステップ、異なるシーケンスのステップ、異なる光学センサおよび二次測定補助具を伴う他の動作モードを用いることもできる。
測定されるべき最初の対象物5がステージ6に置かれる。タッチセンサ14は、アクチュエータ30の作動により、後退位置から展開位置に移動される。ステージ6および光学センサ2は、互いに対して相対移動して、タッチセンサ14による所望の第1の測定値セットを取得する。次に、タッチセンサ14を後退位置に移動させ、光学センサおよび対象物5を再配置して、タッチセンサの展開を必要としない光学センサ2を用いた第2の測定値セットを取得する。タッチセンサが展開機構によって後退位置に移動されているので、測定対象物に対する光学センサアッセンブリの動きが妨げられず、光学測定が可能になることが理解されよう。タッチセンサの後退位置への移動がなければ、光学測定ができなかったか、少なくともステージ上の対象物の再配置が必要となったであろう。
この時点で、手動または自動着脱装置により自動で、異なる二次測定補助具をタッチセンサと交換して、ピボットアームを再び展開位置に移動させることができる。例えば、図5に示すようにミラーが取り付けられる場合、ミラーを使用して光軸4からオフセットされた角度での光学的測定値を得ることにより、新しい光学測定値セットを獲得することができる。次に、ミラーを後退位置に移動させる。
さらなる測定が必要ない場合、2番目の対象物をステージ上に配置し、シーケンスを繰り返す。同じ製造仕様の対象物が連続して測定される場合、多くの光学計測システムがプログラム可能であるため、システムは同じ測定値セットを取得し、オペレータの介入を最小限に抑えながら各計測補助具を所望位置に位置決めする。
本発明は、実施形態に関連して図示され説明されてきたが、本発明は、当業者によってさらなる修正、代替および改良がなされ得る。これらはまた、添付の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。

Claims (81)

  1. 光軸を有する対物レンズと、レンズハウジングとを含む光学センサアッセンブリと、
    上記光学センサアッセンブリの下方に位置して測定すべき対象物を載置するためのステージと、
    上記光学センサアッセンブリに対して回動可能に連結され、二次測定補助具を展開位置と後退位置との間で移動させる展開機構と、
    を備え、
    上記ステージと上記光学センサアッセンブリは、x軸、y軸及びz軸の各々に沿って互いに相対移動可能であり、
    上記展開機構は取付マウントを含み、この取付マウントには少なくとも2つの異なる二次測定補助具を交換可能に取り付けることができ、
    上記二次測定補助具は、上記展開位置にあるとき、上記光軸に位置合わせされ、
    上記二次測定補助具は、上記後退位置にあるとき、上記光学センサアッセンブリの上記測定すべき対象物に対するx、y、z軸の各々に沿う相対的移動を妨げないことを特徴とする光学測定システム。
  2. 上記光学センサアッセンブリがカメラを含む、請求項1に記載の光学測定システム。
  3. 上記光学センサアッセンブリがビデオカメラを含む、請求項2に記載の光学測定システム。
  4. 上記光学センサアッセンブリが走査センサを含む、請求項1に記載の光学測定システム。
  5. 上記展開機構の回動軸がほぼ水平である、請求項1に記載の光学測定システム。
  6. 上記ステージと上記光学センサアッセンブリは、上記x、y及びz軸の各々に沿って互いに相対移動可能である、請求項1に記載の光学測定システム。
  7. 上記ステージは、上記x軸及びy軸に沿って移動可能であり、上記光学センサアッセンブリは、上記z軸に沿って移動可能である、請求項6に記載の光学測定システム。
  8. 上記二次測定補助具がタッチセンサを含む、請求項1に記載の光学測定システム。
  9. 上記タッチセンサがスタイラスを有する、請求項8に記載の光学測定システム。
  10. 上記タッチセンサが前記展開位置にあるとき、その長手方向軸が上記光軸と一致し、上記タッチセンサが上記後退位置にあるとき、その長手方向軸はほぼ水平である、請求項8に記載の光学測定システム。
  11. 上記二次測定補助具がミラーを含む、請求項1に記載の光学測定システム。
  12. 上記ミラーが上記展開位置にあるとき、上記ミラーは調節可能に傾くことができる、請求項11に記載の光学測定システム。
  13. 上記展開機構はピボットアームを備え、このピボットアームは一端にピボット接続部を有し、他端に上記取付マウントを有する、請求項1に記載の光学測定システム。
  14. 上記ピボットアームのすべての移動自由度が、上記後退位置と上記展開位置との間の弧状の経路に沿った移動を除いて除去され、
    さらに、上記ピボットアームを正確に上記展開位置に到達させるための経路終端ストップを備え、この経路終端ストップが上記ピボットアームの移動の最後の自由度を除去する、請求項13に記載の光学測定システム。
  15. 上記ピボットアームが、アクチュエータによって上記展開位置と上記後退位置との間で移動可能である、請求項13に記載の光学測定システム。
  16. 上記アクチュエータがエアシリンダを含む、請求項15に記載の光学測定システム。
  17. 上記二次測定補助具がレーザーを含む、請求項1に記載の光学測定システム。
  18. タッチセンサおよびミラーが上記取付マウントに交換可能に取り付け可能である、請求項1に記載の光学測定システム。
  19. 上記二次測定補助具は、上記対物レンズの倍率を変更する二次レンズを含む、請求項1に記載の光学測定システム。
  20. 上記展開位置と上記後退位置が約90度変化する、請求項1に記載の光学測定システム。
  21. 上記展開機構が上記後退位置にあるとき、いかなる測定補助具も、上記ステージ上の測定されるべき対象物に対する前記光学センサアッセンブリの相対的移動を妨げない、請求項1に記載の光学測定システム。
  22. 上記少なくとも2つの異なるタイプの二次測定補助具を、上記取付マウントに自動的に交換可能に取り付けることができる、請求項1に記載の光学測定システム。
  23. 上記二次測定補助具は、上記取付マウントに取り付けられた回転テーブルに設置される、請求項1に記載の光学測定システム。
  24. 光軸を有する対物レンズと、レンズハウジングとを含む光学センサアッセンブリと、
    上記光学センサアッセンブリの下方に位置して測定すべき対象物を載置するためのステージと、
    上記光学センサアッセンブリに対して回動可能に連結され、二次測定補助具を展開位置と後退位置との間で移動させる展開機構と、
    を備え、
    上記ステージと上記光学センサアッセンブリは互いに相対移動可能であり、
    上記展開機構は取付マウントを含み、この取付マウントには少なくとも2つの異なる二次測定補助具を交換可能に取り付けることができ、
    上記二次測定補助具は、上記展開位置にあるとき、上記光軸に位置合わせされ、
    上記二次測定補助具は、上記後退位置にあるとき、上記二次測定補助具はレンズハウジングの最下部よりも低くないことを特徴とする光学測定システム。
  25. 上記光学センサアッセンブリがカメラを含む、請求項24に記載の光学測定システム。
  26. 上記光学センサアッセンブリがビデオカメラを含む、請求項25に記載の光学測定システム。
  27. 上記光学センサアッセンブリが走査センサを含む、請求項24に記載の光学測定システム。
  28. 上記展開機構の回動軸がほぼ水平である、請求項24に記載の光学測定システム。
  29. 上記ステージと上記光学センサアッセンブリは、上記x、y及びz軸の各々に沿って互いに相対移動可能である、請求項24に記載の光学測定システム。
  30. 上記ステージは、上記x軸及びy軸に沿って移動可能であり、上記光学センサアッセンブリは、上記z軸に沿って移動可能である、請求項29に記載の光学測定システム。
  31. 上記二次測定補助具がタッチセンサを含む、請求項24に記載の光学測定システム。
  32. 上記タッチセンサがスタイラスを有する、請求項31に記載の光学測定システム。
  33. 上記タッチセンサが前記展開位置にあるとき、その長手方向軸が上記光軸と一致し、上記タッチセンサが上記後退位置にあるとき、その長手方向軸はほぼ水平である、請求項31に記載の光学測定システム。
  34. 上記二次測定補助具がミラーを含む、請求項24に記載の光学測定システム。
  35. 上記ミラーが上記展開位置にあるとき、上記ミラーは調節可能に傾くことができる、請求項34に記載の光学測定システム。
  36. 上記展開機構はピボットアームを備え、このピボットアームは一端にピボット接続部を有し、他端に上記取付マウントを有する、請求項24に記載の光学測定システム。
  37. 上記ピボットアームのすべての移動自由度が、上記後退位置と上記展開位置との間の弧状の経路に沿った移動を除いて除去され、
    さらに、上記ピボットアームを正確に上記展開位置に到達させるための経路終端ストップを備え、この経路終端ストップが上記ピボットアームの移動の最後の自由度を除去する、請求項36に記載の光学測定システム。
  38. 上記ピボットアームが、アクチュエータによって上記展開位置と上記後退位置との間で移動可能である、請求項36に記載の光学測定システム。
  39. 上記アクチュエータがエアシリンダを含む、請求項38に記載の光学測定システム。
  40. 上記二次測定補助具がレーザーを含む、請求項24に記載の光学測定システム。
  41. タッチセンサおよびミラーが上記取付マウントに交換可能に取り付け可能である、請求項24に記載の光学測定システム。
  42. 上記二次測定補助具は、上記対物レンズの倍率を変更する二次レンズを含む、請求項24に記載の光学測定システム。
  43. 上記展開位置と上記後退位置が約90度変化する、請求項24に記載の光学測定システム。
  44. 上記展開機構が上記後退位置にあるとき、いかなる測定補助具も、上記ステージ上の測定されるべき対象物に対する前記光学センサアッセンブリの相対的移動を妨げない、請求項24に記載の光学測定システム。
  45. 上記少なくとも2つの異なるタイプの二次測定補助具を、上記取付マウントに自動的に交換可能に取り付けることができる、請求項24に記載の光学測定システム。
  46. 光軸を有する対物レンズと、レンズハウジングとを含む光学センサアッセンブリと、
    上記光学センサアッセンブリの下方に位置して測定すべき対象物を載置するためのステージと、
    上記光学センサアッセンブリに対して回動可能に連結された二次測定補助具と、
    を備え、
    上記ステージと上記光学センサアッセンブリが互いに相対移動可能であり、
    上記二次測定補助具が展開位置と後退位置との間で弧状の経路に沿って移動可能であり、上記二次測定補助具の回動軸が略水平で上記対物レンズより下方ではなく、上記展開位置にあるとき、上記二次測定補助具が上記光軸と位置合わせされていることを特徴とする光学測定システム。
  47. 上記光学センサアッセンブリがカメラを含む、請求項46に記載の光学測定システム。
  48. 上記光学センサアッセンブリがビデオカメラを含む、請求項46に記載の光学測定システム。
  49. 上記光学センサアッセンブリが走査センサを含む、請求項46に記載の光学測定システム。
  50. 上記ステージと上記光学センサアッセンブリは、上記x、y及びz軸の各々に沿って互いに相対移動可能である、請求項46に記載の光学測定システム。
  51. 上記ステージは、上記x軸及びy軸に沿って移動可能であり、上記光学センサアッセンブリは、上記z軸に沿って移動可能である、請求項50に記載の光学測定システム。
  52. 上記二次測定補助具がタッチセンサを含む、請求項46に記載の光学測定システム。
  53. 上記タッチセンサがスタイラスを有する、請求項52に記載の光学測定システム。
  54. 上記タッチセンサが前記展開位置にあるとき、その長手方向軸が上記光軸と一致し、上記タッチセンサが上記後退位置にあるとき、その長手方向軸はほぼ水平である、請求項52に記載の光学測定システム。
  55. 上記二次測定補助具がミラーを含む、請求項46に記載の光学測定システム。
  56. 上記ミラーが上記展開位置にあるとき、上記ミラーは調節可能に傾くことができる、請求項55に記載の光学測定システム。
  57. 上記展開機構はピボットアームを備え、このピボットアームは一端にピボット接続部を有し、他端に上記取付マウントを有する、請求項46に記載の光学測定システム。
  58. 上記ピボットアームのすべての移動自由度が、上記後退位置と上記展開位置との間の弧状の経路に沿った移動を除いて除去され、
    さらに、上記ピボットアームを正確に上記展開位置に到達させるための経路終端ストップを備え、この経路終端ストップが上記ピボットアームの移動の最後の自由度を除去する、請求項57に記載の光学測定システム。
  59. 上記ピボットアームが、アクチュエータによって上記展開位置と上記後退位置との間で移動可能である、請求項57に記載の光学測定システム。
  60. 上記アクチュエータがエアシリンダを含む、請求項59に記載の光学測定システム。
  61. 上記二次測定補助具がレーザーを含む、請求項46に記載の光学測定システム。
  62. タッチセンサおよびミラーが上記取付マウントに交換可能に取り付け可能である、請求項46に記載の光学測定システム。
  63. 上記二次測定補助具は、上記対物レンズの倍率を変更する二次レンズを含む、請求項46に記載の光学測定システム。
  64. 上記展開位置と上記後退位置が約90度変化する、請求項46に記載の光学測定システム。
  65. 上記展開機構が上記後退位置にあるとき、いかなる測定補助具も、上記ステージ上の測定されるべき対象物に対する前記光学センサアッセンブリの相対的移動を妨げない、請求項46に記載の光学測定システム。
  66. 光軸を有する対物レンズと、レンズハウジングとを含む光学センサアッセンブリと、
    上記光学センサアッセンブリの下方に位置して測定すべき対象物を載置するためのステージと、
    上記光学センサアッセンブリに対して回動可能に連結され、タッチセンサを展開位置と後退位置との間で移動させる展開機構と、
    を備え、
    上記ステージと上記光学センサアッセンブリは互いに相対移動可能であり、
    上記タッチセンサは、上記展開位置にあるとき、上記光軸に位置合わせされ、
    上記タッチセンサは、上記後退位置にあるとき、上記レンズハウジングの最下部よりも低くないことを特徴とする光学測定システム。
  67. 上記光学センサアッセンブリがカメラを含む、請求項66に記載の光学測定システム。
  68. 上記光学センサアッセンブリがビデオカメラを含む、請求項66に記載の光学測定システム。
  69. 上記光学センサアッセンブリが走査センサを含む、請求項66に記載の光学測定システム。
  70. 上記展開機構の回動軸がほぼ水平である、請求項66に記載の光学測定システム。
  71. 上記ステージと上記光学センサアッセンブリは、上記x、y及びz軸の各々に沿って互いに相対移動可能である、請求項66に記載の光学測定システム。
  72. 上記ステージは、上記x軸及びy軸に沿って移動可能であり、上記光学センサアッセンブリは、上記z軸に沿って移動可能である、請求項71に記載の光学測定システム。
  73. 上記タッチセンサがスタイラスを有する、請求項66に記載の光学測定システム。
  74. 上記タッチセンサが前記展開位置にあるとき、その長手方向軸が上記光軸と一致し、上記タッチセンサが上記後退位置にあるとき、その長手方向軸はほぼ水平である、請求項66に記載の光学測定システム。
  75. 上記展開機構はピボットアームを備え、このピボットアームは一端にピボット接続部を有し、他端に取付マウントを有する、請求項66に記載の光学測定システム。
  76. 上記ピボットアームのすべての移動自由度が、上記後退位置と上記展開位置との間の弧状の経路に沿った移動を除いて除去され、
    さらに、上記ピボットアームを正確に上記展開位置に到達させるための経路終端ストップを備え、この経路終端ストップが上記ピボットアームの移動の最後の自由度を除去する、請求項75に記載の光学測定システム。
  77. 上記ピボットアームが、アクチュエータによって上記展開位置と上記後退位置との間で移動可能である、請求項75に記載の光学測定システム。
  78. 上記アクチュエータがエアシリンダを含む、請求項77に記載の光学測定システム。
  79. 上記展開位置と上記後退位置が約90度変化する、請求項66に記載の光学測定システム。
  80. 上記タッチセンサが上記後退位置にあるとき、上記ステージ上の測定すべき対象物に対する上記光学センサアッセンブリの相対的移動が、いかなる測定補助具によって妨げられない、請求項66に記載の光学測定システム。
  81. 光軸を有する対物レンズと、レンズハウジングとを含む光学センサアッセンブリと、
    上記光学センサアッセンブリの下方に位置して測定すべき対象物を載置するためのステージと、
    上記光学センサアッセンブリに対して回動可能に連結され、二次測定補助具を展開位置と後退位置との間で移動させる展開機構と、
    を備え、
    上記ステージと上記光学センサアッセンブリは互いに相対移動可能であり、
    上記二次測定補助具は、回転テーブルに設置され、
    上記展開位置にあるとき、上記回転テーブルの回転軸は上記光軸と一致し、
    上記後退位置にあるとき、上記二次測定補助具は、x、y、z軸の各々に沿う測定対象物に対する上記光学センサアッセンブリの相対的移動を妨げないことを特徴とする光学測定システム。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110132141B (zh) * 2019-06-13 2021-07-23 上海电气集团股份有限公司 一种硅钢片测量的定位平台及方法
US20230213330A2 (en) 2021-02-03 2023-07-06 Quality Vision International Inc. Partial coherence mitigation in video measurement systems via illumination apodization

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07505958A (ja) * 1992-09-25 1995-06-29 カール−ツアイス−スチフツング ワークにおける座標測定法
US20020191280A1 (en) * 2001-06-13 2002-12-19 Kabushiki Kaisha Topcon Microscope for operation
JP2004535580A (ja) * 2001-07-16 2004-11-25 ベルス・メステヒニーク・ゲーエムベーハー 表面特性の測定方法及び座標測定装置
JP2011085398A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Mitsutoyo Corp 表面性状測定機および表面性状測定方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5920642Y2 (ja) * 1979-08-28 1984-06-15 株式会社 三豊製作所 タツチ信号プロ−ブ
US4580900A (en) 1982-04-02 1986-04-08 Eaton Corporation Auto focus alignment and measurement system and method
WO1985004950A1 (en) 1984-04-20 1985-11-07 Mitutoyo Mfg. Co., Ltd. Three-dimensional measuring apparatus
US5825666A (en) * 1995-06-07 1998-10-20 Freifeld; Daniel Optical coordinate measuring machines and optical touch probes
US6518996B1 (en) 1999-02-22 2003-02-11 Optical Gaging Products, Inc. Compact video inspection apparatus with Y, Z, X compounded measurement axes
US7420588B2 (en) * 1999-06-09 2008-09-02 Mitutoyo Corporation Measuring method, measuring system and storage medium
EP1320720A2 (de) * 2000-09-20 2003-06-25 Werth Messtechnik GmbH Anordnung und verfahren zum opto-taktilen messen von strukturen
DE10108774A1 (de) 2001-02-23 2002-09-05 Zeiss Carl Koordinatenmessgerät zum Antasten eines Werkstücks, Tastkopf für ein Koordinatenmessgerät und Verfahren zum Betrieb eines Koordinatenmessgerätes
US20040068881A1 (en) 2002-10-15 2004-04-15 Optical Gaging Products, Inc. Viscous coupled micro interposer
CA2522097C (en) * 2003-04-28 2012-09-25 Stephen James Crampton Cmm arm with exoskeleton
US7538960B2 (en) 2006-03-14 2009-05-26 Quality Vision International, Inc. Air bearing guided zoom lens for metrological measurements
US7986473B2 (en) 2006-12-04 2011-07-26 Quality Vision International, Inc. System and method for focal length stabilization using active temperature control
GB0707720D0 (en) * 2007-04-23 2007-05-30 Renishaw Plc Apparatus and method for controlling or programming a measurement routine
US7812971B2 (en) * 2007-06-28 2010-10-12 Quality Vision International, Inc. Multi color autofocus apparatus and method
DE102007042260B4 (de) 2007-09-06 2012-09-27 Leica Microsystems Cms Gmbh Objektivwechsler und ein Mikroskop
US7916398B2 (en) 2007-10-12 2011-03-29 Quality Vision International, Inc. High performance front objective for video metrological system
DE102008041284B4 (de) * 2008-05-07 2010-05-27 Carl Zeiss Surgical Gmbh Ophthalmo-Operationsmikroskopsystem mit OCT-Messeinrichtung
GB0809037D0 (en) * 2008-05-19 2008-06-25 Renishaw Plc Video Probe
US7905027B2 (en) * 2009-07-01 2011-03-15 Hexagon Metrology, Inc. Method and apparatus for probe tip diameter calibration
US8366271B2 (en) 2010-01-20 2013-02-05 Duke University Systems and methods for surgical microscope and optical coherence tomography (OCT) imaging
US20140300729A1 (en) * 2010-05-03 2014-10-09 United Technologies Corporation Probe for Inspection System
DE102011002940B4 (de) * 2011-01-20 2016-06-23 Oculus Optikgeräte GmbH Positioniereinheit und Beobachtungsvorrichtung
WO2014085224A1 (en) 2012-11-30 2014-06-05 Qed Technologies International, Inc. Integrated wavefront sensor and profilometer
US9009985B2 (en) * 2013-04-30 2015-04-21 Quality Vision International, Inc. Probe deployment mechanism of measuring machine with isolated locator coupling
EP2977715B1 (en) * 2014-07-23 2017-12-06 Tesa Sa Probe holder for measuring system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07505958A (ja) * 1992-09-25 1995-06-29 カール−ツアイス−スチフツング ワークにおける座標測定法
US20020191280A1 (en) * 2001-06-13 2002-12-19 Kabushiki Kaisha Topcon Microscope for operation
JP2004535580A (ja) * 2001-07-16 2004-11-25 ベルス・メステヒニーク・ゲーエムベーハー 表面特性の測定方法及び座標測定装置
JP2011085398A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Mitsutoyo Corp 表面性状測定機および表面性状測定方法

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