JP3477921B2 - Projector - Google Patents

Projector

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JP3477921B2
JP3477921B2 JP15852995A JP15852995A JP3477921B2 JP 3477921 B2 JP3477921 B2 JP 3477921B2 JP 15852995 A JP15852995 A JP 15852995A JP 15852995 A JP15852995 A JP 15852995A JP 3477921 B2 JP3477921 B2 JP 3477921B2
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axis
stage
screen
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measurement
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はステージ上に載置され
た被検物の各部の長さ等を測定可能な投影機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projector capable of measuring the length of each part of an object placed on a stage.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の投影機としては、被検物
が載置されるステージと、被検物をスクリーン上に投影
する投影レンズとを備えたものが知られている。この投
影機で被検物の測定部の長さ(測定辺の長さや2つの測
定点間の距離等)を測定する際には、スクリーン上に形
成された被検物の投影像に目盛尺を当て、投影像の測定
部の長さを目盛尺で読み取る。この場合、目盛尺で読み
取った値を投影レンズの倍率で割った値が被検物の測定
部の長さである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of projector, there is known a projector provided with a stage on which an object to be inspected is mounted and a projection lens for projecting the object to be inspected on a screen. When measuring the length of the measurement part (measurement side length, distance between two measurement points, etc.) of the test object with this projector, a scale is applied to the projected image of the test object formed on the screen. , And read the length of the measurement part of the projected image on a scale. In this case, the value obtained by dividing the value read on the scale with the magnification of the projection lens is the length of the measurement portion of the test object.

【0003】また、従来の投影機としては、互いに直交
するX軸及びY軸方向に移動可能なXYステージと、互
いに直交する2本の基準線からなる十字線を有するスク
リーンと、被検物をスクリーン上に投影する投影レンズ
と、XYステージのX軸及びY軸方向の移動量をそれぞ
れ検出するX軸及びY軸移動量検出手段とを備えたもの
が知られている。この投影機による被検物の長さ測定
は、次の手順でなされる。 (1)被検物の測定方向(測定辺の方向や2つの測定点
を結ぶ直線の方向)をXYステージの移動方向(X軸方
向又はY軸方向)に完全に平行にするために、スクリー
ン上の投影像の測定部(測定辺や2つの測定点等)が十
字線の一方の基準線に完全に平行になるように、スクリ
ーンを見ながら被検物をXYステージ上で動かしてその
位置を調節する。 (2)投影像の測定部の一端を十字線の他方の基準線に
合わせるように、XYステージを移動させる。その時の
XYステージの位置を前記検出手段で読み取る。この時
の値を「読み取り値A」とする。 (3)投影像の測定部の他端を十字線の他方の基準線に
合わせるように、XYステージを移動させる。その時の
XYステージの位置を前記検出手段で読み取る。この時
の値を「読み取り値B」とする。 (4)「読み取り値A」と「読み取り値B」の差を求め
る。その差が被検物の測定部の長さである。
Further, as a conventional projector, an XY stage movable in the X-axis and Y-axis directions orthogonal to each other, a screen having a cross-shaped line composed of two reference lines orthogonal to each other, and an object to be inspected It is known that a projection lens for projecting on a screen and an X-axis and Y-axis movement amount detecting means for detecting the movement amounts of the XY stage in the X-axis and Y-axis directions are known. The measurement of the length of the test object by this projector is performed by the following procedure. (1) In order to make the measuring direction of the object to be measured (the direction of the measuring side or the direction of the straight line connecting the two measuring points) completely parallel to the moving direction of the XY stage (X-axis direction or Y-axis direction), Move the inspected object on the XY stage while looking at the screen so that the measurement part of the projected image (measurement side, two measurement points, etc.) is completely parallel to one of the reference lines of the crosshair. Adjust. (2) The XY stage is moved so that one end of the projection image measurement unit is aligned with the other reference line of the crosshair. The position of the XY stage at that time is read by the detecting means. The value at this time is referred to as "read value A". (3) The XY stage is moved so that the other end of the measurement unit for the projected image is aligned with the other reference line of the crosshair. The position of the XY stage at that time is read by the detecting means. The value at this time is referred to as "read value B". (4) Find the difference between the "read value A" and the "read value B". The difference is the length of the measurement part of the test object.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の従来技術では、スクリーン上の投影像に目盛尺を当
て、投影像の測定部の長さを目盛尺で読み取るので、被
検物全体の投影像がスクリーンの投影面内に収まってい
なければならない。そのため、使用可能な投影レンズの
倍率に制約があり、高精度な長さ測定を行なうことがで
きないという問題がある。
However, in the former prior art described above, since a scale is applied to the projected image on the screen and the length of the measuring portion of the projected image is read by the scale, the projection of the entire object is projected. The image must fit within the projection plane of the screen. Therefore, there is a problem in that the magnification of the projection lens that can be used is limited, and highly accurate length measurement cannot be performed.

【0005】また、上記後者の従来技術では、被検物の
測定方向をXYステージの移動方向に完全に平行にする
ために、投影像の測定部が十字線の一方の基準線に完全
に平行になるように、スクリーンを見ながら被検物をX
Yステージ上で動かさなければならず、その作業に熟練
と時間を要するという問題がある。
Further, in the latter prior art, in order to make the measuring direction of the object to be measured completely parallel to the moving direction of the XY stage, the measuring portion of the projected image is completely parallel to one of the reference lines of the crosshair. X while looking at the screen so that
It has to be moved on the Y stage, which requires skill and time.

【0006】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は高精度な長さ測定が可能で、かつ
測定作業を短時間で簡単に行なえる投影機を提供するこ
とである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a projector capable of highly accurately measuring a length and capable of easily performing a measuring operation in a short time. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項1記載の発明の投影機は、被検物が載置される
ステージと、前記ステージ上の被検物を所定位置に投影
する投影光学系と、少なくとも1本の直線又は2点から
なる基準マークを有すると共に、前記所定位置に配置さ
れ、前記被検物の投影像が投影される回転スクリーン
と、このスクリーンの回転角度を検出する回転角度検出
手段と、前記ステージと前記投影光学系とのX軸及びY
軸方向の相対移動量をそれぞれ検出するX軸及びY軸移
動量検出手段とを備えた投影機において、前記基準マー
クと前記投影像の2つの測定点を結ぶ直線とが所定の関
係となるように前記スクリーンを回転させたときに得ら
れる前記回転角度と、前記投影像が前記回転させたスク
リーン上で前記2つの測定点を結ぶ直線の方向に前記測
定点間の距離だけ移動するように前記ステージ又は前記
投影光学系を移動させたときに得られる前記X軸及びY
軸方向の移動量とに基づき、前記被検物の2つの測定点
間の長さを演算する演算手段を備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, a projector according to a first aspect of the present invention provides a stage on which an object to be inspected is placed and an object to be inspected on the stage at a predetermined position. And a rotary screen having a reference mark consisting of at least one straight line or two points, which is arranged at the predetermined position and onto which the projection image of the test object is projected, and a rotation angle of the screen. Rotation angle detecting means for detecting, X-axis and Y of the stage and the projection optical system
In a projector equipped with X-axis and Y-axis movement amount detecting means for detecting relative movement amounts in the axial direction, the reference mark and a straight line connecting two measurement points of the projected image have a predetermined relationship. The rotation angle obtained when the screen is rotated, and the projection image is moved by a distance between the measurement points in the direction of a straight line connecting the two measurement points on the rotated screen. The X axis and Y obtained when the stage or the projection optical system is moved.
A calculation means for calculating the length between the two measurement points of the test object is provided based on the amount of movement in the axial direction.

【0008】請求項2記載の発明の投影機は、演算手段
により演算された長さを表示する表示手段を備えてい
る。
The projector according to a second aspect of the invention is provided with display means for displaying the length calculated by the calculation means.

【0009】[0009]

【作用】請求項1記載の投影機では、回転スクリーンの
基準マークと投影像の2つの測定点を結ぶ直線とが所定
の関係となるようにスクリーンを回転させたときに得ら
れるその回転角度と、投影像が回転させたスクリーン上
で2つの測定点を結ぶ直線の方向に測定点間の距離だけ
移動するようにステージ又は投影光学系を移動させたと
きに得られるそのX軸及びY軸方向の移動量とに基づ
き、演算手段が被検物の2つの測定点間の長さを演算す
る。そのため、被検物の長さを測定する際に、回転スク
リーンの基準マークと投影像の2つの測定点を結ぶ直線
とが所定の関係となるようにスクリーンを回転させれば
よく、被検物をXYステージ上で動かしてその位置を調
節する必要がない。しかも、被検物全体の投影像がスク
リーン内に収まっている必要はないので、被検物の投影
倍率に制約がない。
In the projector according to the first aspect, the rotation angle obtained when the screen is rotated so that the reference mark of the rotating screen and the straight line connecting the two measurement points of the projected image have a predetermined relationship with each other. , Its X-axis and Y-axis directions obtained when the stage or the projection optical system is moved so that the projected image moves in the direction of the straight line connecting the two measurement points on the rotated screen by the distance between the measurement points The calculation means calculates the length between the two measurement points of the test object on the basis of the moving amount. Therefore, when measuring the length of the test object, the screen may be rotated so that the reference mark of the rotating screen and the straight line connecting the two measurement points of the projected image have a predetermined relationship. Does not need to be moved on the XY stage to adjust its position. Moreover, since it is not necessary for the projected image of the entire test object to fit within the screen, there is no restriction on the projection magnification of the test object.

【0010】[0010]

【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図2はこの発明の一実施例に係る輪郭投影
機を示している。この輪郭投影機は、互いに直交するX
軸及びY軸方向に移動可能なXYステージ1と、回転ス
クリーン2と、XYステージ1上に載置された被検物3
を回転スクリーン2の投影面上に投影して投影像4を形
成する投影光学系5とを備えている。投影ヘッド5a
は、回転スクリーン2と、投影光学系5とから構成され
る。
FIG. 2 shows a contour projector according to an embodiment of the present invention. This contour projector has X
The XY stage 1 movable in the axial and Y-axis directions, the rotating screen 2, and the test object 3 placed on the XY stage 1.
And a projection optical system 5 for forming a projected image 4 by projecting the image on the projection surface of the rotating screen 2. Projection head 5a
Is composed of a rotating screen 2 and a projection optical system 5.

【0012】XYステージ(以下、単にステージとい
う)1には、このステージ1をX軸方向に移動させるた
めのX軸用ハンドル6と、ステージ1をY軸方向に移動
させるためのY軸用ハンドル7と、ステージ1を上下さ
せてピント合わせを行うための上下動ハンドル8とが設
けられている。また、ステージ1には、X軸方向の移動
量を読み取り、その移動量を表すエンコーダ信号を出力
するX軸エンコーダ9と、Y軸方向の移動量を読み取
り、その移動量を表すエンコーダ信号を出力するY軸エ
ンコーダ10とが設けられている。
An XY stage (hereinafter simply referred to as a stage) 1 has an X-axis handle 6 for moving the stage 1 in the X-axis direction and a Y-axis handle for moving the stage 1 in the Y-axis direction. 7 and a vertical movement handle 8 for moving the stage 1 up and down for focusing. Further, on the stage 1, an X-axis encoder 9 which reads a movement amount in the X-axis direction and outputs an encoder signal indicating the movement amount, and a movement amount in the Y-axis direction, and outputs an encoder signal indicating the movement amount. Y-axis encoder 10 is provided.

【0013】回転スクリーン(以下、単にスクリーンと
いう)2の投影面上には、互いに直交する2本の基準線
11x、11yからなる十字線11が形成されている。
基準線11x、11yの交点は、スクリーン2の回転中
心と一致している。スクリーン2が図2に示す基準位置
にあるとき(スクリーン2の回転角度θが0°のと
き)、基準線11xがステージ1のX軸移動方向と一致
しかつ基準線11yがステージ1のY軸移動方向と一致
するように構成されている。また、スクリーン2には、
その回転量を読み取り、その回転量を表すエンコーダ信
号を出力するエンコーダ12が設けられている(図3参
照)。
On a projection surface of a rotary screen (hereinafter, simply referred to as a screen) 2, a cross line 11 is formed by two reference lines 11x and 11y which are orthogonal to each other.
The intersection of the reference lines 11x and 11y coincides with the rotation center of the screen 2. When the screen 2 is at the reference position shown in FIG. 2 (when the rotation angle θ of the screen 2 is 0 °), the reference line 11x coincides with the X-axis moving direction of the stage 1 and the reference line 11y is the Y-axis of the stage 1. It is configured to match the moving direction. Also, on the screen 2,
An encoder 12 is provided which reads the rotation amount and outputs an encoder signal representing the rotation amount (see FIG. 3).

【0014】図1は輪郭投影機の信号処理回路を示して
いる。この信号処理回路は、エンコーダ12から出力さ
れるエンコーダ信号を受け、スクリーン2の回転量をカ
ウントするカウンタ21と、X軸エンコーダ9から出力
されるエンコーダ信号を受け、ステージ1のX軸方向の
移動量をカウントするカウンタ22と、Y軸エンコーダ
10から出力されるエンコーダ信号を受け、ステージ1
のY軸方向の移動量をカウントするカウンタ23とを備
えている。
FIG. 1 shows a signal processing circuit of the contour projector. This signal processing circuit receives the encoder signal output from the encoder 12, receives the encoder signal output from the counter 21 that counts the rotation amount of the screen 2, and the encoder signal output from the X-axis encoder 9, and moves the stage 1 in the X-axis direction. The stage 1 receives the encoder signal output from the Y-axis encoder 10 and the counter 22 that counts the amount.
And a counter 23 for counting the amount of movement in the Y-axis direction.

【0015】カウンタ21、22及び23の出力信号
は、角度算出部24、X軸移動量算出部25、及びY軸
移動量算出部26にそれぞれ入力される。角度算出部2
4は、カウンタ21でカウントされた値から、前記基準
位置からの回転角度θを算出する。X軸移動量算出部2
5は、カウンタ22でカウントされた値からステージ1
のX軸方向の移動量Xmを算出する。Y軸移動量算出部
26は、カウンタ23でカウントされた値からステージ
1のY軸方向の移動量Ymを算出する。
The output signals of the counters 21, 22 and 23 are input to the angle calculator 24, the X-axis movement amount calculator 25, and the Y-axis movement amount calculator 26, respectively. Angle calculator 2
4 calculates the rotation angle θ from the reference position from the value counted by the counter 21. X-axis movement amount calculation unit 2
5 is the stage 1 from the value counted by the counter 22.
The amount Xm of movement of X in the X-axis direction is calculated. The Y-axis movement amount calculation unit 26 calculates the movement amount Ym of the stage 1 in the Y-axis direction from the value counted by the counter 23.

【0016】前記算出部24、25及び26の出力信号
は、X′軸座標変換部27及びY′軸座標変換部28に
それぞれ入力される。
The output signals of the calculation units 24, 25 and 26 are input to the X'-axis coordinate conversion unit 27 and the Y'-axis coordinate conversion unit 28, respectively.

【0017】X′軸座標変換部27は、角度算出部24
で算出された回転角度θと、X軸移動量算出部25で算
出されたX軸方向の移動量Xmと、Y軸移動量算出部2
6で算出されたY軸方向の移動量Ymとを用いて、X軸
方向の移動量Xmをステージ1のXY座標系に対して回
転角度θだけ回転したX′Y′座標系での移動量Xwに
変換するように構成されている。その演算式が次式で示
されている。
The X'-axis coordinate conversion unit 27 includes an angle calculation unit 24.
The rotation angle θ calculated in step 2, the X-axis movement amount Xm calculated by the X-axis movement amount calculation unit 25, and the Y-axis movement amount calculation unit 2
Using the amount of movement Ym in the Y-axis direction calculated in step 6, the amount of movement in the X-axis direction Xm in the X′Y ′ coordinate system rotated by the rotation angle θ with respect to the XY coordinate system of the stage 1. It is configured to convert to Xw. The calculation formula is shown by the following formula.

【0018】 Xw=XmCOSθ+YmSINθ (1) Y′軸座標変換部28は、回転角度θと、X軸方向の移
動量Xmと、Y軸方向の移動量Ymとを用いて、Y軸方
向の移動量Ymを前記X′Y′座標系での移動量Ywに
変換するように構成されている。その演算式が次式で示
されている。
Xw = XmCOSθ + YmSINθ (1) The Y′-axis coordinate conversion unit 28 uses the rotation angle θ, the movement amount Xm in the X-axis direction, and the movement amount Ym in the Y-axis direction to calculate the movement amount in the Y-axis direction. Ym is converted into a movement amount Yw in the X'Y 'coordinate system. The calculation formula is shown by the following formula.

【0019】 Yw=YmCOSθーXmSINθ (2) さらに、図1の信号処理回路には、回転角度表示部29
と、X′軸座標表示部30と、Y′軸座標表示部31と
が設けられている(図2参照)。回転角度表示部29
は、角度算出部24で算出された回転角度θを表示す
る。X′軸座標表示部30は、X′軸座標変換部27で
演算された前記移動量XwをX′軸上での長さとして表
示する。Y′軸座標表示部31は、Y′軸座標変換部2
8で演算された前記移動量YwをY′軸上での長さとし
て表示する。
Yw = YmCOSθ−XmSINθ (2) Further, in the signal processing circuit of FIG.
And an X'-axis coordinate display section 30 and a Y'-axis coordinate display section 31 (see FIG. 2). Rotation angle display section 29
Displays the rotation angle θ calculated by the angle calculation unit 24. The X′-axis coordinate display unit 30 displays the movement amount Xw calculated by the X′-axis coordinate conversion unit 27 as the length on the X′-axis. The Y′-axis coordinate display unit 31 includes the Y′-axis coordinate conversion unit 2
The moving amount Yw calculated in 8 is displayed as the length on the Y'axis.

【0020】次に、上記一実施例に係る輪郭投影機によ
り被検物3の長さを測定する手順について説明する。こ
こでは、一つの測定例として、長方形状の被検物3のあ
る1つの辺(測定辺)3aの長さを測定する場合につい
て説明する。 (1)被検物3をステージ3上に任意の角度位置で載せ
る。これによって、被検物3の投影像4が投影光学系5
によってスクリーン2の投影面上に形成される(図2参
照)。 (2)十字線11の基準線11xが投影像4の測定辺4
aと平行になるようにスクリーン2を図2に示す基準位
置から回転させる。図3は、スクリーン2を基準位置か
ら角度θだけ回転して基準線11xを測定辺4aと平行
にした状態を示している。スクリーン2を基準位置から
回転させると、その回転量がエンコーダ12によって読
み取られ、この回転量がカウンタ21でカウントされ
る。角度算出部24は、カウンタ21でカウントされた
値から、基準位置からの回転角度θを算出し、その回転
角度θが回転角度表示部29で表示される。 (3)基準線11xと測定辺4aとを平行にした状態
で、ハンドル6、7を操作してステージ1をX軸及びY
軸方向に動かすことにより、投影像4の測定辺4aの一
端(A点)を基準線11yに合致させる(図4参照)。
このとき、カウンタ22及び23をリセットして各々の
カウント値を0にする。 (4)次に、ハンドル6、7を操作してステージ1をX
軸及びY軸方向に動かすことにより、測定辺4aの他端
(B点)を基準線11yに合致させる(図5参照)。
Next, a procedure for measuring the length of the object 3 to be measured by the contour projector according to the above embodiment will be described. Here, as one measurement example, a case will be described in which the length of one side (measurement side) 3a of the rectangular test object 3 is measured. (1) Place the test object 3 on the stage 3 at an arbitrary angular position. As a result, the projection image 4 of the object 3 is projected onto the projection optical system 5.
Is formed on the projection surface of the screen 2 (see FIG. 2). (2) The reference line 11x of the crosshair 11 is the measurement side 4 of the projected image 4.
The screen 2 is rotated from the reference position shown in FIG. 2 so as to be parallel to a. FIG. 3 shows a state in which the screen 2 is rotated from the reference position by an angle θ so that the reference line 11x is parallel to the measurement side 4a. When the screen 2 is rotated from the reference position, the rotation amount is read by the encoder 12, and the rotation amount is counted by the counter 21. The angle calculation unit 24 calculates the rotation angle θ from the reference position from the value counted by the counter 21, and the rotation angle θ is displayed on the rotation angle display unit 29. (3) With the reference line 11x and the measurement side 4a parallel to each other, the handles 6 and 7 are operated to move the stage 1 to the X-axis and Y-axis.
By moving in the axial direction, one end (point A) of the measurement side 4a of the projected image 4 is aligned with the reference line 11y (see FIG. 4).
At this time, the counters 22 and 23 are reset and the count value of each is set to zero. (4) Next, operate the handles 6 and 7 to move the stage 1 to the X position.
The other end (point B) of the measurement side 4a is aligned with the reference line 11y by moving in the axis and Y-axis directions (see FIG. 5).

【0021】このように、測定辺4aのA点が基準線1
1yに合致した位置(図4の位置)から測定辺4aのB
点が基準線11yに合致する位置(図5の位置)までス
テージ1を移動させると、ステージ1のX軸方向の移動
量XmがX軸エンコーダ9で読み取られると共に、その
Y軸方向の移動量YmがY軸エンコーダ10で読み取ら
れる。図6は、ステージ1をA点からB点へ移動させた
ときの移動座標図を示している。
Thus, the point A on the measurement side 4a is the reference line 1
From the position corresponding to 1y (the position in FIG. 4) to B on the measurement side 4a
When the stage 1 is moved to a position where the points coincide with the reference line 11y (position in FIG. 5), the X-axis movement amount Xm of the stage 1 is read by the X-axis encoder 9 and the Y-axis movement amount thereof is read. Ym is read by the Y-axis encoder 10. FIG. 6 shows a movement coordinate diagram when the stage 1 is moved from point A to point B.

【0022】X軸エンコーダ9からのエンコーダ信号が
カウンタ22でカウントされ、そのカウントされた値か
らX軸方向の移動量XmがX軸移動量算出部25によっ
て算出される。一方、Y軸エンコーダ10からのエンコ
ーダ信号がカウンタ23でカウントされ、そのカウント
された値からY軸方向の移動量YmがY軸移動量算出部
26によって算出される。
The encoder signal from the X-axis encoder 9 is counted by the counter 22, and the X-axis movement amount Xm is calculated by the X-axis movement amount calculation unit 25 from the counted value. On the other hand, the encoder signal from the Y-axis encoder 10 is counted by the counter 23, and the movement amount Ym in the Y-axis direction is calculated by the Y-axis movement amount calculation unit 26 from the counted value.

【0023】X′軸座標変換部27は、角度算出部2
4、X軸移動量算出部25及びY軸移動量算出部26か
ら出力される回転角度θ、X軸方向の移動量Xm及びY
軸方向の移動量Ymを用いて上記(1)式の演算を行う
ことにより、X′Y′座標系での移動量Xwに変換する
(図6参照)。
The X'-axis coordinate conversion unit 27 includes an angle calculation unit 2
4, the rotation angle θ output from the X-axis movement amount calculation unit 25 and the Y-axis movement amount calculation unit 26, and the movement amounts Xm and Y in the X-axis direction.
The amount of movement Ym in the axial direction is used to perform the calculation of the above equation (1) to convert the amount of movement Xw in the X′Y ′ coordinate system (see FIG. 6).

【0024】一方、Y′軸座標変換部28は、回転角度
θ、X軸方向の移動量Xm及びY軸方向の移動量Ymを
用いて上記(2)式の演算を行うことにより、Y軸方向
の移動量YmをX′Y′座標系での移動量Ywに変換す
る。
On the other hand, the Y'-axis coordinate conversion unit 28 performs the calculation of the above equation (2) by using the rotation angle θ, the movement amount Xm in the X-axis direction and the movement amount Ym in the Y-axis direction, and thereby the Y-axis is calculated. The movement amount Ym in the direction is converted into the movement amount Yw in the X'Y 'coordinate system.

【0025】X′軸座標変換部27で演算された移動量
XwがX′軸座標表示部30でX′軸上での長さとして
表示されると共に、Y′軸座標変換部28で演算された
移動量YwがY′軸座標表示部31でY′軸上での長さ
として表示される。ここでは、X′軸座標表示部30で
表示される移動量Xwが被検物3の測定辺3aの長さを
示している。
The movement amount Xw calculated by the X'-axis coordinate conversion unit 27 is displayed as the length on the X'-axis on the X'-axis coordinate display unit 30, and is calculated by the Y'-axis coordinate conversion unit 28. The moved amount Yw is displayed as the length on the Y'axis on the Y'axis coordinate display unit 31. Here, the movement amount Xw displayed on the X′-axis coordinate display unit 30 indicates the length of the measurement side 3 a of the test object 3.

【0026】このようにして被検物3の測定辺3aの長
さが測定される。
In this way, the length of the measuring side 3a of the test object 3 is measured.

【0027】また、被検物3の他の辺3b(図2参照)
の長さを測定する場合には、十字線11の基準線11y
が投影像4の測定辺4bと平行になるようにスクリーン
2を基準位置から回転させる。この状態でステージ1を
X軸及びY軸方向に動かすことにより、投影像4の測定
辺4bの一端(A点)を基準線11xに合致させる。こ
のとき、カウンタ22及び23をリセットして各々のカ
ウント値を0にする。次に、ステージ1をX軸及びY軸
方向に動かすことにより、投影像4の測定辺4bの他端
(C点)を基準線11xに合致させる。このような測定
を行った場合には、Y′軸座標表示部31で表示される
移動量Ywが被検物3の測定辺3bの長さを示す。
The other side 3b of the object 3 (see FIG. 2)
The reference line 11y of the crosshair 11 when measuring the length of
The screen 2 is rotated from the reference position so that is parallel to the measurement side 4b of the projected image 4. By moving the stage 1 in the X-axis and Y-axis directions in this state, one end (point A) of the measurement side 4b of the projected image 4 is aligned with the reference line 11x. At this time, the counters 22 and 23 are reset and the count value of each is set to zero. Next, by moving the stage 1 in the X-axis and Y-axis directions, the other end (point C) of the measurement side 4b of the projected image 4 is aligned with the reference line 11x. When such a measurement is performed, the movement amount Yw displayed on the Y′-axis coordinate display unit 31 indicates the length of the measurement side 3b of the test object 3.

【0028】また、被検物の2つの測定点間の距離、例
えば被検物に形成された2つの孔の中心間の距離につい
ても、上述した被検物3の測定辺の長さを測定する場合
と同様に測定することができる。すなわち、2つの孔の
中心点をA点、B点とすると、基準線11x、11yの
一方がA点とB点とを結ぶ仮想の直線と平行になるよう
にスクリーン2を回転させ、その後は上述した被検物3
の測定辺3aの長さを測定する場合と同じである。
Also, regarding the distance between two measurement points of the test object, for example, the distance between the centers of the two holes formed in the test object, the length of the measurement side of the test object 3 is measured. The measurement can be performed in the same manner as in the case of That is, assuming that the center points of the two holes are points A and B, the screen 2 is rotated so that one of the reference lines 11x and 11y is parallel to an imaginary straight line connecting the points A and B, and thereafter, Object 3 mentioned above
This is the same as the case of measuring the length of the measurement side 3a.

【0029】このように、上記一実施例によれば、被検
物3の長さ(測定辺の長さや2つの測定点間の距離等)
を測定する際に、回転スクリーン2の十字線11と投影
像4の測定辺や2つの測定点を結ぶ仮想の直線とが平行
となるようにスクリーン2を回転させればよく、被検物
3をXYステージ1上で動かしてその位置を調節する必
要がない。しかも、被検物3全体の投影像が回転スクリ
ーン2内に収まっている必要はないので、被検物3を回
転スクリーン2上に投影する投影光学系5の倍率に制約
がない。したがって、高精度な長さ測定を行うことがで
きると共に、測定作業を短時間で簡単に行なうことがで
きる。
As described above, according to the above-described embodiment, the length of the test object 3 (the length of the measurement side, the distance between two measurement points, etc.)
When measuring, the screen 2 may be rotated so that the crosshairs 11 of the rotating screen 2 and the measurement side of the projected image 4 or an imaginary straight line connecting two measurement points are parallel to each other. Does not need to be moved on the XY stage 1 to adjust its position. Moreover, since it is not necessary for the projected image of the entire test object 3 to fit within the rotary screen 2, there is no restriction on the magnification of the projection optical system 5 that projects the test object 3 onto the rotary screen 2. Therefore, highly accurate length measurement can be performed, and the measurement work can be easily performed in a short time.

【0030】なお、上記一実施例では、エンコーダ12
と、カウンタ21と、角度算出部24とにより、回転ス
クリーン2の回転角度を検出する回転角度検出手段が構
成されている。X軸エンコーダ9と、カウンタ22と、
X軸移動量算出部25とにより、XYステージ1のX軸
方向の移動量を検出するX軸移動量検出手段が構成され
ている。そして、Y軸エンコーダ10と、カウンタ23
と、Y軸移動量算出部26とにより、XYステージ1の
Y軸方向の移動量を検出するY軸移動量検出手段が構成
されている。
In the above embodiment, the encoder 12
The counter 21, and the angle calculator 24 constitute a rotation angle detecting means for detecting the rotation angle of the rotary screen 2. X-axis encoder 9, counter 22,
The X-axis movement amount calculation unit 25 constitutes X-axis movement amount detection means for detecting the movement amount of the XY stage 1 in the X-axis direction. Then, the Y-axis encoder 10 and the counter 23
The Y-axis movement amount calculation unit 26 constitutes Y-axis movement amount detection means for detecting the movement amount of the XY stage 1 in the Y-axis direction.

【0031】なお、上記一実施例では回転スクリーン2
に十字線11を設けてあるが、この発明はこれに限定さ
れるものではない。すなわち、十字線11に代えて、少
なくとも1本の直線又は2点からなる基準マークを回転
スクリーン2に設けた場合にも、上記一実施例と同様の
効果が得られる。
In the above embodiment, the rotary screen 2 is used.
However, the present invention is not limited to this. That is, even when the rotary screen 2 is provided with a reference mark composed of at least one straight line or two points instead of the cross hair 11, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

【0032】また、上記一実施例では、基準線11x、
11yの一方と投影像4の測定辺又は2つの測定点を結
ぶ仮想の直線とが平行となるように回転スクリーン2を
回転させているが、この発明はこれに限定されるもので
はない。例えば、基準線11x、11yの一方と投影像
4の測定辺又は2つの測定点を結ぶ仮想の直線とがある
任意の角度(例えば直角)をなすように(所定の関係と
なるように)、回転スクリーン2を回転させてもよい。
この場合には、前記任意の角度だけ測定結果である前記
長さXw又はYwを補正すればよい。
In the above embodiment, the reference lines 11x,
Although the rotary screen 2 is rotated so that one of 11y and the measurement side of the projected image 4 or an imaginary straight line connecting two measurement points are parallel to each other, the present invention is not limited to this. For example, one of the reference lines 11x and 11y and a measurement side of the projected image 4 or an imaginary straight line connecting two measurement points form an arbitrary angle (for example, a right angle) (in a predetermined relationship), The rotary screen 2 may be rotated.
In this case, the length Xw or Yw, which is the measurement result, may be corrected by the arbitrary angle.

【0033】なお、上記一実施例では、ステージの移動
及びピント合わせをハンドルで行っているが、これらの
動作を電動又はCNC制御で行ってもよい。
Although the stage is moved and the focus is adjusted by the handle in the above embodiment, these operations may be performed electrically or by CNC control.

【0034】また、投影レンズ5と投影ヘッド5aとを
同時に移動してピント合わせを行ってもよい。
Further, the projection lens 5 and the projection head 5a may be moved at the same time for focusing.

【0035】また、無限遠投影レンズを用いてピント合
わせを行ってもよい。
Further, focusing may be performed using an infinity projection lens.

【0036】X軸方向及びY軸方向の移動量を検出する
のに、光電マイクロレーザを用いてもよい。
A photoelectric microlaser may be used to detect the amount of movement in the X-axis direction and the Y-axis direction.

【0037】また、ステージではなく投影ヘッド5aを
移動してもよい。
The projection head 5a may be moved instead of the stage.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明に係る投影機によれば、回転スクリーンの基準マーク
と投影像の2つの測定点を結ぶ直線とが所定の関係とな
るようにスクリーンを回転させたときに得られるその回
転角度と、投影像が回転させたスクリーン上で2つの測
定点を結ぶ直線の方向に測定点間の距離だけ移動するよ
うにステージ又は投影光学系を移動させたときに得られ
るそのX軸及びY軸方向の移動量とに基づき、演算手段
が被検物の2つの測定点間の長さを演算する。そのた
め、被検物の長さを測定する際に、回転スクリーンの基
準マークと投影像の2つの測定点を結ぶ直線とが所定の
関係となるようにスクリーンを回転させればよく、被検
物をXYステージ上で動かしてその位置を調節する必要
がない。しかも、被検物全体の投影像がスクリーン内に
収まっている必要はないので、被検物の投影倍率に制約
がない。したがって、高精度な長さ測定を行うことがで
きると共に、測定作業を短時間で簡単に行なうことがで
きる。
As described above, according to the projector of the first aspect of the invention, the reference mark of the rotating screen and the straight line connecting the two measurement points of the projected image have a predetermined relationship. Move the stage or the projection optical system so that the rotation angle obtained when the screen is rotated and the projected image moves by the distance between the measurement points in the direction of the straight line connecting the two measurement points on the rotated screen. Based on the movement amounts in the X-axis and Y-axis directions obtained when the calculation is performed, the calculation means calculates the length between the two measurement points of the test object. Therefore, when measuring the length of the test object, the screen may be rotated so that the reference mark of the rotating screen and the straight line connecting the two measurement points of the projected image have a predetermined relationship. Does not need to be moved on the XY stage to adjust its position. Moreover, since it is not necessary for the projected image of the entire test object to fit within the screen, there is no restriction on the projection magnification of the test object. Therefore, highly accurate length measurement can be performed, and the measurement work can be easily performed in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1はこの発明の一実施例に係る投影機の信号
処理回路を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a signal processing circuit of a projector according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2はこの発明の一実施例に係る投影機を示す
斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a projector according to an embodiment of the present invention.

【図3】図3は回転スクリーンを回転させた状態を示す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which a rotary screen is rotated.

【図4】図4は測定手順を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a measurement procedure.

【図5】図5は測定手順を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a measurement procedure.

【図6】図6はステージ1を移動させたときの移動座標
図である。
FIG. 6 is a movement coordinate diagram when the stage 1 is moved.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 XYステージ 2 回転スクリーン 11 十字線(基準マーク) 12 エンコーダ(回転角度検出手段) 21 カウンタ(回転角度検出手段) 24 角度算出部(回転角度検出手段) 9 X軸エンコーダ(X軸移動量検出手段) 22 カウンタ(X軸移動量検出手段) 25 X軸移動量算出部(X軸移動量検出手段) 10 Y軸エンコーダ(Y軸移動量検出手段) 23 カウンタ(Y軸移動量検出手段) 26 Y軸移動量算出部(Y軸移動量検出手段) 27 X′軸座標変換部(演算手段) 28 Y′軸座標変換部(演算手段) 30 X′軸座標表示部(表示手段) 31 Y′軸座標表示部(表示手段) 1 XY stage 2 rotating screen 11 Crosshairs (reference mark) 12 Encoder (rotation angle detection means) 21 Counter (rotation angle detection means) 24 Angle calculation unit (rotation angle detection means) 9 X-axis encoder (X-axis movement amount detection means) 22 Counter (X-axis movement amount detection means) 25 X-axis movement amount calculation section (X-axis movement amount detection means) 10 Y-axis encoder (Y-axis movement amount detection means) 23 Counter (Y-axis movement amount detection means) 26 Y-axis movement amount calculation unit (Y-axis movement amount detection means) 27 X'axis coordinate conversion unit (calculation means) 28 Y'axis coordinate conversion unit (calculation means) 30 X'axis coordinate display section (display means) 31 Y'axis coordinate display section (display means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 9/08 G01B 11/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 9/08 G01B 11/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検物が載置されるステージと、前記ス
テージ上の被検物を所定位置に投影する投影光学系と、
少なくとも1本の直線又は2点からなる基準マークを有
すると共に、前記所定位置に配置され、前記被検物の投
影像が投影される回転スクリーンと、このスクリーンの
回転角度を検出する回転角度検出手段と、前記ステージ
と前記投影光学系とのX軸及びY軸方向の相対移動量を
それぞれ検出するX軸及びY軸移動量検出手段とを備え
た投影機において、 前記基準マークと前記投影像の2つの測定点を結ぶ直線
とが所定の関係となるように前記スクリーンを回転させ
たときに得られる前記回転角度と、前記投影像が前記回
転させたスクリーン上で前記2つの測定点を結ぶ直線の
方向に前記測定点間の距離だけ移動するように前記ステ
ージ又は前記投影光学系を移動させたときに得られる前
記X軸及びY軸方向の移動量とに基づき、前記被検物の
2つの測定点間の長さを演算する演算手段を備えている
ことを特徴とする投影機。
1. A stage on which an object to be inspected is placed, a projection optical system for projecting the object to be inspected on the stage to a predetermined position,
A rotary screen which has at least one straight line or a reference mark consisting of two points, is arranged at the predetermined position, and onto which the projection image of the test object is projected, and a rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the screen. And an X-axis and Y-axis movement amount detecting means for detecting relative movement amounts of the stage and the projection optical system in the X-axis and Y-axis directions, respectively. The rotation angle obtained when the screen is rotated so that the straight line connecting the two measurement points has a predetermined relationship, and the projection image is a straight line connecting the two measurement points on the rotated screen. Based on the amount of movement in the X-axis and Y-axis directions that is obtained when the stage or the projection optical system is moved so as to move in the direction of the distance between the measurement points. A projector having a calculation means for calculating the length between the two measurement points.
【請求項2】 前記演算手段により演算された前記長さ
を表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求
項1記載の投影機。
2. The projector according to claim 1, further comprising display means for displaying the length calculated by the calculation means.
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