JP3799674B2 - Optical measuring machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光電的手段を用いて被検物の端面位置を検出する光学測定機に関する。
【0002】
【従来の技術】
光電的手段を用いて検出した被検物の端面位置に基づいて所望の寸法や形状を測定する装置に、画像処理測定機がある。測定範囲の広い画像処理測定機では、その構造としてブリッジ・ブリッジ固定形が採用される。ブリッジ・ブリッジ固定形の画像処理測定機は、テレビカメラを備える光学観察部がX軸方向に移動自在に設けられ、前記光学観察部の光軸に垂直な面内で前記X軸に直交するY軸方向に移動自在なステージ上に載置された被検物の拡大画像をテレビカメラで捉える。前記テレビカメラで捉えた画像を画像処理装置で処理して被検物の端面位置を検出し、前記検出した位置の情報に基づいて、被検物の所望の寸法や形状を求めている。
【0003】
また、前記画像処理測定機は、ステージが設置されたベース部に光学観察部の光軸に交差してX軸方向に延在する線状光源、例えば蛍光灯を有する透過照明装置を備え、被検物を透過照明する。更に、前記画像処理測定機は、前記光学観察部に、例えばLEDやハロゲンランプなどの反射照明装置を備え被検物を上方から反射照明する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この様な画像処理測定機によって、繰り返し性良く・再現性良く被検物の端面を検出して高精度で測定するためには、照明装置による照明光量が時間や場所などによって変化しないことが必要である。しかし、照明装置の光源からの光量は、経時変化する。更に、線状光源からの光量は長手方向の位置によっても変化する。この為、従来は作業開始前毎に作業者が照度計などを用いて照明装置から観察光学部に入射する光量を計測し、照明装置の制御装置を調整して光量の経時変化の影響を除去していた。
【0005】
しかしながら、この方法では線状光源の場所による光量の違いは除去されず、被検物がステージ上に載置される場所によって測定値が異なるという問題点があった。
本発明は、照明光源の場所による照明光量の違いの測定値への影響を除去し、安定した測定結果を得る光学測定機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、被検物を載置するステージ(1)の載物面に垂直な光軸を有し、前記光軸に垂直な面内で前記ステージに対して、互いに直角な2方向の少なくとも一方向に相対移動自在な測定ヘッド(7)と、前記測定ヘッドに備えられ、前記測定ヘッドが捉えた光を光電変換する光電変換手段(6)と、前記載物面に対して前記測定ヘッドと反対側に前記測定ヘッドの相対移動方向に延在して設置された透過照明装置(8)と、前記測定ヘッドの相対移動を制御すると共に、前記測定ヘッドの相対位置を表す座標値を求める装置コントローラ(14)と、前記光電変換手段からの信号に基づいて前記被検物の端面を検出する端面検出手段(12)と、前記透過照明装置からの光量を制御する照明装置コントローラ(15)と、前記装置コントローラ、端面検出手段及び照明装置コントローラを制御する主制御装置(13)を有する光学測定機において、前記透過照明装置は、線状光源または面状光源(8)であり、前記主制御装置は、前記光電変換手段が検出した受光量に基づく情報を前記座標値に関連付けて記憶すると共に、前記記憶した情報に基づいて前記照明装置コントローラを制御して測定を行うことを特徴とする。
【0007】
請求項2に記載の発明は、被検物を載置するステージ(1)の載物面に垂直な光軸を有し、前記光軸に垂直な面内で前記ステージに対して、互いに直角な2方向の少なくとも一方向に相対移動自在な測定ヘッド(7)と、前記測定ヘッドに備えられ、前記測定ヘッドが捉えた光を光電変換する光電変換手段(6)と、前記載物面に対して前記測定ヘッドと反対側に前記測定ヘッドの相対移動方向に延在して設置された透過照明装置(8)と、前記測定ヘッドの相対移動を制御すると共に、前記測定ヘッドの相対位置を表す座標値を求める装置コントローラ(14)と、前記光電変換手段からの信号に基づいて前記被検物の端面を検出する端面検出手段(12)と、前記装置コントローラ、及び端面検出手段を制御する主制御装置(13)を有する光学測定機において、前記透過照明装置は、線状光源または面状光源(8)であり、前記主制御装置は、前記光電変換手段が検出した受光量に基づく情報を前記座標値に関連付けて記憶すると共に、前記記憶した情報に基づいて前記光電変換手段の感度を制御して測定を行うことを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の発明は、被検物を載置するステージ(1)の載物面に垂直な光軸を有し、前記前記光軸に垂直な面内で前記ステージに対して、互いに直角な2方向の少なくとも一方向に相対移動自在な測定ヘッド(7)と、前記測定ヘッドに備えられ、前記測定ヘッドが捉えた光を光電変換する光電変換手段(6)と、前記載物面に対して前記測定ヘッドと反対側に前記測定ヘッドの相対移動方向に延在して設置された透過照明装置(28)と、前記測定ヘッドの相対移動を制御すると共に、前記測定ヘッドの相対位置を表す座標値を求める装置コントローラ(14)と、前記光電変換手段からの信号に基づいて前記被検物の端面を検出する端面検出手段(12)と、前記透過照明装置からの光量を制御する照明装置コントローラ(25)と、前記装置コントローラ、端面検出手段及び照明装置コントローラを制御する主制御装置(13)を有する光学測定機において、前記透過照明装置は、線状光源または面状光源(8)であり、 前記測定ヘッドに斜設され、前記測定ヘッドが受けた光の一部を反射する半透過鏡(31)と、前記反射された光の光量を検出する光電センサ(30)とを更に設けて、前記主制御装置は、前記光電センサが検出した受光量に基づく情報を前記座標値に関連付けて記憶すると共に、前記記憶した情報に基づいて前記照明装置コントローラを制御して測定を行うことを特徴とする。
【0009】
請求項4に記載の発明は、被検物を載置するステージ(1)の載物面に垂直な光軸を有し、前記光軸に垂直な面内で前記ステージに対して、互いに直角な2方向の少なくとも一方向に相対移動自在な測定ヘッド(7)と、前記測定ヘッドに備えられ、前記測定ヘッドが捉えた光を光電変換する光電変換手段(6)と、前記載物面に対して前記測定ヘッドと反対側に前記測定ヘッドの相対移動方向に延在して設置された透過照明装置(28)と、前記測定ヘッドの相対移動を制御すると共に、前記測定ヘッドの相対位置を表す座標値を求める装置コントローラ(14)と、前記光電変換手段からの信号に基づいて前記被検物の端面を検出する端面検出手段(12)と、前記装置コントローラ、及び端面検出手段を制御する主制御装置(13)を有する光学測定機において、前記透過照明装置は、線状光源または面状光源(8)であり、前記測定ヘッドに斜設され、前記測定ヘッドが受けた光の一部を反射する半透過鏡(31)と、前記反射された光の光量を検出する光電センサ(30)とを更に設けて、前記主制御装置は、前記光電センサが検出した受光量に基づく情報を前記座標値に関連付けて記憶すると共に、前記記憶した情報に基づいて前記光電変換手段の感度を制御して測定を行うことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明装置の第1の実施形態を説明する斜視図である。図1において、不図示の被検物を載せたステージ1がベース2にY軸方向に延在して固設されたガイド部材3、3’に案内されてY軸方向に移動自在に設けられている。ベース2のY軸方向の中央部には、図1に示したX軸方向に延在しステージ1を跨いで固設されて、キャリッジ4をX軸方向に移動自在に案内するブリッジ5が設けられている。キャリッジ4には、ステージ1の上面に垂直な光軸を有する結像レンズ群とテレビカメラ6とからなる測定ヘッド7と、測定ヘッド7をその光軸方向、即ち図1に示すZ軸方向に移動させてテレビカメラ6の撮像面に被検物の像を結像させる上下動部及びその駆動部9とが設けられている。
【0011】
また、ステージ1を支持するベース2には、測定ヘッド7の光軸の軌跡と一致してX軸方向に延在する線状光源、例えば蛍光灯を光源とする透過照明装置8が設けられ、該透過照明装置8からの光は、ステージ1のステージガラス1Aを通して被検物を下方から透過照明する。一方、測定ヘッド7には、被検物を上方から照明する、例えばハロゲンランプを光源とする反射照明装置(不図示)が設けられている。ステージ1及びキャリッジ4には、夫々ステージ1及びキャリッジ4を移動させる駆動部10、11と夫々の移動量を検出する測長部(不図示)とが設けられている。
【0012】
テレビカメラ6で捉えた画像の信号は画像処理装置12に送られ、所定の画像処理を行って所定の被検物の端面位置の座標値を求める。それらの求めた座標値に基づいてホストコンピュータ13で演算処理することにより、被検物の所望の寸法や形状を算出する。
14は、ステージ1、キャリッジ4及び測定ヘッド7を駆動する駆動部10、11、9を制御すると共に、前記各部の測長部からの信号を受けて測定ヘッド7のX、Y座標値を求める装置コントローラである。15は、透過照明装置8及び反射照明装置の点滅及び光量を制御する照明装置コントローラである。装置コントローラ14及び照明装置コントローラ15は、何れもホストコンピュータ13の指令によって制御される。
【0013】
かような構成の画像処理測定機による測定は、測定に先立って以下の光量校正を行う。画像処理装置12はテレビカメラ6の受光面全面で受光した総受光量、または所定の一部の受光面で受光したスポット受光量を検出し、その値をホストコンピュータ13に送出する。ホストコンピュータ13は、画像処理装置12から受けた前記受光量をその時の測定ヘッド7の座標値と共に記憶する。ホストコンピュータ13は、測定ヘッド7の各座標位置における前記受光量の平均値と前記平均値からの偏差を算出し、前記座標値と共に記憶する。
【0014】
測定に当たって、ホストコンピュータ13は、更に前記記憶した座標値と、平均受光量及び偏差とを参照して、照明装置8の光源が所定の場所で所定の光量を発光するように照明装置コントローラ15を制御する。前記受光量の平均値及び偏差は、測定作業開始時又は装置の保守整備時など所定の時に求める。
この様にして、テレビカメラ6が受光する光量が一定になるように照明装置コントローラ15を制御することによって、常に一定の照明条件が得られるので安定した測定が可能となる。線状光源には第3の実施形態で詳述する光ファイバを用いたものもあるが、最も簡便な線状光源である蛍光灯は場所による光量変化が大きいのでその効果が大きい。
【0015】
前記説明を、光量校正の手順を示す図2、及び測定の手順を示す図3のフローチャートによって説明する。全ての動作はホストコンピュータ13の指令によって行われる。
ステージ1上に何も載置しない状態でホストコンピュータ13が光量校正を指令すると、図2のフローに従う光量校正が開始され、まず各部が初期設定される(ステップ1)。次いで、測定ヘッド7をX軸の一端に移動する(ステップ2)。そして、テレビカメラ6が受光した光量を検出してその光量値をホストコンピュータ13に送出する(ステップ3)。ホストコンピュータ13は受けた光量値と予め設定した所定値とを比較し(ステップ4)、前記受光量が前記所定値以下であれば、照明装置の光源の寿命と判断して作業を中断してホストコンピュータ13に警告表示すると共に、警告音を発して(ステップ5)、光量校正を終了する。
【0016】
ステップ4で前記受光量が前記所定値以上であれば、ホストコンピュータ13は受けた光量値をその時の測定ヘッド7の座標値と共に内部の記憶装置に記憶する(ステップ6)。次いで、測定ヘッド7は所定量だけX軸上を移動し(ステップ7)、測定ヘッド7の位置が測定範囲内にあるか否かを判断する(ステップ8)。測定範囲内にあればステップ3に戻りステップ3〜ステップ8を繰り返す。その結果、測定ヘッド7のX軸座標値と受光量との関係を表すマップが前記憶装置に記憶される。ステップ8で測定範囲外と判断されれば、ステップ9に進み、前記マップに基づいて受光量の平均値と前記平均値からの偏差を求め、前記平均値と、測定ヘッド7のX軸座標値と前記偏差との関係を表す光量校正表を前記記憶装置に記憶して(ステップ9)、光量校正を終了する。
【0017】
ステージ1上に被検物を載置してホストコンピュータ13から測定を指令すると、図3のフローに従う測定がスタートする。そして、測定装置各部を測定が行える状態に初期設定する。この時、照明装置コントローラ15への指令値として前記受光量の平均値が設定される(ステップ11)。次いで、測定ヘッド7及びステージ1を所定の位置に移動し被検物の測定箇所をテレビカメラ6で捉える(ステップ12)。そして、測定ヘッド7のX軸座標値を装置コントローラ14から読み込み(ステップ13)、前記光量校正表を参照して、測定ヘッド7の現在のX軸座標値に対応する偏差を補正した指令値を与えて照明装置コントローラ15を制御する(ステップ14)。そして、ホストコンピュータ13からの指示に従って測定動作を行い(ステップ15)、次いで全ての測定が終了したか否かを判断する(ステップ16)。全ての測定が終了していなければ、ステップ12に戻り測定ヘッド7及びステージ1を次の所定の位置に移動する。ステップ16で、全ての測定が終了していれば測定を終了する。
【0018】
なお、ステップ14とステップ15との間に、図4に示したようなテレビカメラ6が受けた光量を検出して前記平均受光量と比較し、一致又は所定の範囲内でなければ一致又は所定の範囲内なるように更に照明装置コントローラへの指令値を変更するステップ14A及びステップ14Bを加えても良い。これにより、受光量の経時変化の影響も除くことができる。この場合、平均受光量に代えて、経時変化、位置によるばらつきを考慮して定めた所定の値としても良い。
【0019】
次に、前記第1の実施形態の一部を変更した第2の実施形態を説明する。第2の実施形態の装置においては、画像処理装置12にホストコンピュータ13の指令によってテレビカメラ6の感度を変化させる感度調整部を更に設け、第1の実施形態における照明装置コントローラ15の制御に代えて前記感度調整部を制御する。測定ヘッド7の位置による照明装置8から光量の変化に基づくテレビカメラ6の受光量の変化をテレビカメラ6の感度を変化させることによって、前記受光量の変化によるテレビカメラ6の出力信号の変化を除くことができる。
【0020】
図3は、第3の実施形態の画像処理測定機の要部断面図である。以下に説明する構成以外の部分は第1の実施形態の装置と同様である。図3において、透過照明装置28の、端面を測定ヘッド7に向けてライン状に並べられた光ファイバ29の他方の端面は、例えばハロゲンランプ等の光源を有する照明装置コントローラ25に結合され、線状光源を構成している。前記照明装置コントローラ25はホストコンピュータ13からの指令によってハロゲンランプが発する光量を変化させる。
【0021】
測定ヘッド7の結像光学系32の一部には半透過鏡31が斜設され、透過照明装置28からの光の一部を受光量を検出する光電センサ30に導く。光電センサ30で検出された受光量はホストコンピュータ13に入力され、第1の実施形態におけるテレビカメラ7で検出された受光量と同様に測定ヘッド6のX軸座標値と共にホストコンピュータ13の記憶装置に記憶される。
【0022】
本第3の実施形態の装置では、第1の実施形態の装置におけるテレビカメラ6が検出した受光量に代えて光電センサ30が検出した受光量が用いられる他は、第1の実施形態の装置と同様に動作する。
更に、第3の実施形態の装置において、画像処理装置12にホストコンピュータ13の指令によってテレビカメラ6の感度を変化させる感度調整部を更に設け、第3の実施形態における照明装置コントローラ25の制御に代えて前記感度調整部を制御する第4の実施形態とすることもできる。
【0023】
以上の説明では被検物の端面位置を検出する装置として画像処理装置を用いているが、これに限定されるものではなく、ラインセンサや、光電変換素子を被検物像の端部がよぎるときの前記光電変換素子の出力信号の変化に基づいて被検物の端面を検出する装置などを用いても良い。
また、照明装置としてX軸方向に延在する一つの線状光源を用いる例を説明したが、X、Yの2軸方向に延在する面光源を用いて、X、Y座標値と受光量とを関連づけて記憶し、これに基づいて照明装置コントローラ、又はテレビカメラ、ラインセンサ、光電変換素子などの感度を制御しても良い。
【0024】
【発明の効果】
請求項1〜4の何れに記載の発明も、線状光源の場所による照明光量の違いの測定値への影響を除去し、安定した測定結果が得られる光学測定機を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を説明する斜視図である。
【図2】図1の装置による光量校正の手順を示すのフローチャートである。
【図3】図1の装置による測定の手順を示すのフローチャートである。
【図4】図3のフローチャートに追加するフローをしめすフローチャートである。
【図5】本発明の第2の実施形態の要部の断面図である。
【符号の説明】
1……ステージ
6……テレビカメラ(光電変換手段)
7……測定ヘッド
8……透過照明装置
12……画像処理装置(端面検出手段)
13……ホストコンピュータ(主制御装置)
14……装置コントローラ
15……照明装置コントローラ
25……照明装置コントローラ
28……透過照明装置
29……光ファイバ
30……光電センサ
31……半透過鏡[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical measuring machine that detects an end face position of a test object using photoelectric means.
[0002]
[Prior art]
There is an image processing measuring instrument as an apparatus for measuring a desired dimension and shape based on the end face position of a test object detected using a photoelectric means. An image processing measuring instrument having a wide measuring range employs a bridge / bridge fixed type as its structure. In the bridge / bridge fixed image processing measuring machine, an optical observation unit including a television camera is provided movably in the X-axis direction, and Y is orthogonal to the X-axis in a plane perpendicular to the optical axis of the optical observation unit. A TV camera captures an enlarged image of the test object placed on a stage that is movable in the axial direction. An image captured by the television camera is processed by an image processing device to detect the end face position of the test object, and a desired size and shape of the test object are obtained based on the detected position information.
[0003]
In addition, the image processing measuring machine includes a transmission illumination device having a linear light source, for example, a fluorescent lamp, extending in the X-axis direction so as to intersect the optical axis of the optical observation unit at the base portion where the stage is installed. The specimen is transmitted through. Furthermore, the image processing measuring machine includes a reflection illumination device such as an LED or a halogen lamp in the optical observation unit, and reflects and illuminates the object to be examined from above.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to detect the end face of the test object with high repeatability and reproducibility with such an image processing measuring instrument, it is necessary that the amount of light emitted by the illumination device does not change depending on the time or place. It is. However, the amount of light from the light source of the lighting device changes with time. Furthermore, the amount of light from the linear light source also varies depending on the position in the longitudinal direction. For this reason, conventionally, before starting work, the operator measures the amount of light incident on the observation optical unit from the illumination device using an illuminometer, etc., and adjusts the control device of the illumination device to eliminate the effects of changes in the amount of light over time. Was.
[0005]
However, this method has a problem that the difference in the amount of light depending on the location of the linear light source is not removed, and the measurement value varies depending on the location where the test object is placed on the stage.
An object of the present invention is to provide an optical measuring machine that eliminates the influence of the difference in the amount of illumination light on the measurement value depending on the location of the illumination light source and obtains a stable measurement result.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 has an optical axis perpendicular to the surface of the stage (1) on which the test object is placed, and is perpendicular to the stage within the plane perpendicular to the optical axis. A measurement head (7) that is relatively movable in at least one of two directions, a photoelectric conversion means (6) that is provided in the measurement head and photoelectrically converts light captured by the measurement head, On the other hand, the transmitted illumination device (8) installed on the opposite side of the measurement head in the direction of relative movement of the measurement head, and the relative movement of the measurement head are controlled, and the relative position of the measurement head is set. An apparatus controller (14) for obtaining a coordinate value to be expressed; an end face detection means (12) for detecting an end face of the test object based on a signal from the photoelectric conversion means; and an illumination for controlling the amount of light from the transmission illumination device. Device controller (15) and front Device controller, in the optical measuring machine having a main controller (13) for controlling the end face detection device and a lighting device controller, the transmitted illumination device is a linear light source or a planar light source (8), the main control unit The information based on the amount of received light detected by the photoelectric conversion means is stored in association with the coordinate value, and the illumination device controller is controlled based on the stored information to perform measurement.
[0007]
The invention according to claim 2 has an optical axis perpendicular to the surface of the stage (1) on which the test object is placed, and is perpendicular to the stage within the plane perpendicular to the optical axis. A measurement head (7) that is relatively movable in at least one of two directions, a photoelectric conversion means (6) that is provided in the measurement head and photoelectrically converts light captured by the measurement head, On the other hand, the transmitted illumination device (8) installed on the opposite side of the measurement head in the direction of relative movement of the measurement head, and the relative movement of the measurement head are controlled, and the relative position of the measurement head is set. An apparatus controller (14) for obtaining a coordinate value to be expressed, an end face detection means (12) for detecting an end face of the test object based on a signal from the photoelectric conversion means, the apparatus controller, and the end face detection means are controlled. Has main controller (13) In that optical measuring machine, the transmitted illumination device is a linear light source or a planar light source (8), the main control unit associates the information based on the received light amount of the photoelectric conversion means detects the coordinate values The measurement is performed while the sensitivity of the photoelectric conversion means is controlled based on the stored information.
[0008]
The invention described in claim 3 has an optical axis perpendicular to the surface of the stage (1) on which the object to be tested is placed, and is mutually relative to the stage within the plane perpendicular to the optical axis. A measuring head (7) that is relatively movable in at least one of two directions perpendicular to each other; a photoelectric conversion means (6) that is provided in the measuring head and photoelectrically converts light captured by the measuring head; A transmission illumination device (28) installed on the opposite side of the measurement head in the relative movement direction of the measurement head, and controls the relative movement of the measurement head and the relative position of the measurement head A device controller (14) for obtaining a coordinate value representing the angle, an end face detection means (12) for detecting an end face of the test object based on a signal from the photoelectric conversion means, and a light amount from the transmission illumination device. Lighting device controller (25) The device controller, in the optical measuring machine having a main controller (13) for controlling the end face detection device and a lighting device controller, the transmitted illumination device is a linear light source or a planar light source (8), the measuring head The main control is further provided with a semi-transparent mirror (31) that is obliquely mounted to reflect a part of the light received by the measuring head and a photoelectric sensor (30) that detects the amount of the reflected light. The apparatus stores information based on the amount of received light detected by the photoelectric sensor in association with the coordinate value, and performs measurement by controlling the illumination device controller based on the stored information.
[0009]
The invention according to claim 4 has an optical axis perpendicular to the surface of the stage (1) on which the test object is placed, and is perpendicular to the stage within the plane perpendicular to the optical axis. A measurement head (7) that is relatively movable in at least one of two directions, a photoelectric conversion means (6) that is provided in the measurement head and photoelectrically converts light captured by the measurement head, In contrast, a transmission illumination device (28) installed on the opposite side of the measurement head in the direction of relative movement of the measurement head, controls the relative movement of the measurement head, and sets the relative position of the measurement head. An apparatus controller (14) for obtaining a coordinate value to be expressed, an end face detection means (12) for detecting an end face of the test object based on a signal from the photoelectric conversion means, the apparatus controller, and the end face detection means are controlled. Main controller (13) In the optical measuring instrument for the transmitted illumination device is a linear light source or a planar light source (8), said obliquely provided in the measuring head, semitransparent mirror for reflecting part of the light which the measuring head is received ( 31) and a photoelectric sensor (30) for detecting the amount of the reflected light, and the main controller stores information based on the amount of received light detected by the photoelectric sensor in association with the coordinate value. In addition, the measurement is performed by controlling the sensitivity of the photoelectric conversion means based on the stored information.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view for explaining a first embodiment of the apparatus of the present invention. In FIG. 1, a stage 1 on which a test object (not shown) is placed is guided by guide members 3 and 3 'fixed to the base 2 so as to extend in the Y-axis direction, and is movably provided in the Y-axis direction. ing. At the center of the base 2 in the Y-axis direction, there is provided a bridge 5 that extends in the X-axis direction shown in FIG. 1 and is fixed over the stage 1 to guide the carriage 4 so as to be movable in the X-axis direction. It has been. The carriage 4 has a measuring head 7 composed of an imaging lens group having an optical axis perpendicular to the upper surface of the stage 1 and a television camera 6, and the measuring head 7 in the optical axis direction, that is, the Z-axis direction shown in FIG. An up-and-down moving unit that moves and forms an image of the test object on the imaging surface of the television camera 6 and its driving unit 9 are provided.
[0011]
The base 2 that supports the stage 1 is provided with a transmission illumination device 8 that uses a linear light source, for example, a fluorescent lamp, as a light source that extends in the X-axis direction in line with the trajectory of the optical axis of the measuring head 7. The light from the transmission illumination device 8 transmits and illuminates the test object from below through the
[0012]
An image signal captured by the television camera 6 is sent to the image processing device 12, and predetermined image processing is performed to obtain a coordinate value of the end face position of a predetermined test object. Based on the obtained coordinate values, the
14 controls the
[0013]
In the measurement by the image processing measuring machine having such a configuration, the following light quantity calibration is performed prior to the measurement. The image processing device 12 detects the total amount of received light received on the entire light receiving surface of the television camera 6 or the spot received light received on a predetermined part of the light receiving surface, and sends the value to the
[0014]
In the measurement, the
In this way, by controlling the
[0015]
The above explanation will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 showing the procedure of light quantity calibration and FIG. 3 showing the procedure of measurement. All operations are performed by commands from the
When the
[0016]
If the amount of received light is greater than or equal to the predetermined value in step 4, the
[0017]
When a test object is placed on the stage 1 and measurement is instructed from the
[0018]
Note that the amount of light received by the television camera 6 as shown in FIG. 4 is detected between step 14 and
[0019]
Next, a second embodiment in which a part of the first embodiment is changed will be described. In the apparatus of the second embodiment, the image processing apparatus 12 is further provided with a sensitivity adjustment unit that changes the sensitivity of the television camera 6 in accordance with a command from the
[0020]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the image processing measuring machine according to the third embodiment. Portions other than the configuration described below are the same as those of the apparatus of the first embodiment. In FIG. 3, the other end face of the
[0021]
A
[0022]
In the apparatus of the third embodiment, the apparatus of the first embodiment is used except that the amount of received light detected by the
Further, in the apparatus according to the third embodiment, the image processing apparatus 12 is further provided with a sensitivity adjustment unit that changes the sensitivity of the television camera 6 according to a command from the
[0023]
In the above description, the image processing apparatus is used as an apparatus for detecting the end face position of the test object. However, the present invention is not limited to this, and the end of the test object image crosses the line sensor or the photoelectric conversion element. A device that detects the end face of the test object based on a change in the output signal of the photoelectric conversion element may be used.
Moreover, although the example which uses the one linear light source extended to the X-axis direction as an illuminating device was demonstrated, using the surface light source extended to the two-axis direction of X, Y, X, Y coordinate value and received light amount May be stored in association with each other, and the sensitivity of the lighting device controller, television camera, line sensor, photoelectric conversion element, or the like may be controlled based on this.
[0024]
【The invention's effect】
The invention according to any one of claims 1 to 4 also realizes an optical measuring machine that eliminates the influence of the difference in the amount of illumination light on the measurement value depending on the location of the linear light source and obtains a stable measurement result.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of light amount calibration by the apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing a measurement procedure by the apparatus of FIG. 1;
4 is a flowchart showing a flow to be added to the flowchart of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 …… Stage 6 …… TV camera (photoelectric conversion means)
7: Measuring head 8: Transmitting illumination device 12: Image processing device (end face detection means)
13 …… Host computer (main control unit)
14 ……
Claims (4)
前記測定ヘッドに備えられ、前記測定ヘッドが捉えた光を光電変換する光電変換手段と、
前記載物面に対して前記測定ヘッドと反対側に前記測定ヘッドの相対移動方向に延在して設置された透過照明装置と、
前記測定ヘッドの相対移動を制御すると共に、前記測定ヘッドの相対位置を表す座標値を求める装置コントローラと、
前記光電変換手段からの信号に基づいて前記被検物の端面を検出する端面検出手段と、
前記透過照明装置からの光量を制御する照明装置コントローラと、
前記装置コントローラ、端面検出手段及び照明装置コントローラを制御する主制御装置とを有する光学測定機において、
前記透過照明装置は、線状光源または面状光源であり、
前記主制御装置は、前記光電変換手段が検出した受光量に基づく情報を前記座標値に関連付けて記憶すると共に、前記記憶した情報に基づいて前記照明装置コントローラを制御して測定を行うことを特徴とする光学測定機。It has an optical axis perpendicular to the surface of the stage on which the test object is placed, and is relatively movable in at least one of two directions perpendicular to the stage within the plane perpendicular to the optical axis. A measuring head;
A photoelectric conversion means provided in the measurement head for photoelectrically converting light captured by the measurement head;
A transmitted illumination device installed extending in the relative movement direction of the measurement head on the opposite side to the measurement head with respect to the object surface;
An apparatus controller that controls the relative movement of the measuring head and obtains a coordinate value representing the relative position of the measuring head;
End face detection means for detecting an end face of the test object based on a signal from the photoelectric conversion means;
An illumination device controller that controls the amount of light from the transmission illumination device;
In the optical measuring machine having the apparatus controller, the end surface detecting means and the main controller for controlling the illumination apparatus controller,
The transmitted illumination device is a linear light source or a planar light source,
The main control device stores information based on the amount of received light detected by the photoelectric conversion means in association with the coordinate value, and controls the illumination device controller based on the stored information to perform measurement. Optical measuring machine.
前記測定ヘッドに備えられ、前記測定ヘッドが捉えた光を光電変換する光電変換手段と、
前記載物面に対して前記測定ヘッドと反対側に前記測定ヘッドの相対移動方向に延在して設置された透過照明装置と、
前記測定ヘッドの相対移動を制御すると共に、前記測定ヘッドの相対位置を表す座標値を求める装置コントローラと、
前記光電変換手段からの信号に基づいて前記被検物の端面を検出する端面検出手段と、
前記装置コントローラ、及び端面検出手段を制御する主制御装置とを有する光学測定機において、
前記透過照明装置は、線状光源または面状光源であり、
前記主制御装置は、前記光電変換手段が検出した受光量に基づく情報を前記座標値に関連付けて記憶すると共に、前記記憶した情報に基づいて前記光電変換手段の感度を制御して測定を行うことを特徴とする光学測定機。It has an optical axis perpendicular to the surface of the stage on which the test object is placed, and is relatively movable in at least one of two directions perpendicular to the stage within the plane perpendicular to the optical axis. A measuring head;
A photoelectric conversion means provided in the measurement head for photoelectrically converting light captured by the measurement head;
A transmitted illumination device installed extending in the relative movement direction of the measurement head on the opposite side to the measurement head with respect to the object surface;
An apparatus controller that controls the relative movement of the measuring head and obtains a coordinate value representing the relative position of the measuring head;
End face detection means for detecting an end face of the test object based on a signal from the photoelectric conversion means;
In an optical measuring machine having the apparatus controller and a main controller for controlling the end face detection means,
The transmitted illumination device is a linear light source or a planar light source,
The main control device stores information based on the received light amount detected by the photoelectric conversion means in association with the coordinate value, and controls sensitivity of the photoelectric conversion means based on the stored information to perform measurement. An optical measuring machine.
前記測定ヘッドに備えられ、前記測定ヘッドが捉えた光を光電変換する光電変換手段と、
前記載物面に対して前記測定ヘッドと反対側に前記測定ヘッドの相対移動方向に延在して設置された透過照明装置と、
前記測定ヘッドの相対移動を制御すると共に、前記測定ヘッドの相対位置を表す座標値を求める装置コントローラと、
前記光電変換手段からの信号に基づいて前記被検物の端面を検出する端面検出手段と、
前記透過照明装置からの光量を制御する照明装置コントローラと、
前記装置コントローラ、端面検出手段及び照明装置コントローラを制御する主制御装置とを有する光学測定機において、
前記透過照明装置は、線状光源または面状光源であり、
前記測定ヘッドに斜設され、前記測定ヘッドが受けた光の一部を反射する半透過鏡と、
前記反射された光の光量を検出する光電センサとを更に設けて、前記主制御装置は、前記光電センサが検出した受光量に基づく情報を前記座標値に関連付けて記憶すると共に、前記記憶した情報に基づいて前記照明装置コントローラを制御して測定を行うことを特徴とする光学測定機。It has an optical axis perpendicular to the surface of the stage on which the test object is placed, and is relatively movable in at least one of two directions perpendicular to the stage within the plane perpendicular to the optical axis. A measuring head;
A photoelectric conversion means provided in the measurement head for photoelectrically converting light captured by the measurement head;
A transmitted illumination device installed extending in the relative movement direction of the measurement head on the opposite side to the measurement head with respect to the object surface;
An apparatus controller that controls the relative movement of the measuring head and obtains a coordinate value representing the relative position of the measuring head;
End face detection means for detecting an end face of the test object based on a signal from the photoelectric conversion means;
An illumination device controller that controls the amount of light from the transmission illumination device;
In the optical measuring machine having the apparatus controller, the end surface detecting means and the main controller for controlling the illumination apparatus controller,
The transmitted illumination device is a linear light source or a planar light source,
A semi-transparent mirror that is obliquely mounted on the measurement head and reflects a part of the light received by the measurement head;
A photoelectric sensor that detects the amount of the reflected light is further provided, and the main control device stores information based on the received light amount detected by the photoelectric sensor in association with the coordinate value, and the stored information. And measuring the illumination device controller based on the optical measuring instrument.
前記測定ヘッドに備えられ、前記測定ヘッドが捉えた光を光電変換する光電変換手段と、
前記載物面に対して前記測定ヘッドと反対側に前記測定ヘッドの相対移動方向に延在して設置された透過照明装置と、
前記測定ヘッドの相対移動を制御すると共に、前記測定ヘッドの相対位置を表す座標値を求める装置コントローラと、
前記光電変換手段からの信号に基づいて前記被検物の端面を検出する端面検出手段と、
前記装置コントローラ、及び端面検出手段を制御する主制御装置とを有する光学測定機において、
前記透過照明装置は、線状光源または面状光源であり、
前記測定ヘッドに斜設され、前記測定ヘッドが受けた光の一部を反射する半透過鏡と、
前記反射された光の光量を検出する光電センサとを更に設けて、前記主制御装置は、前記光電センサが検出した受光量に基づく情報を前記座標値に関連付けて記憶すると共に、前記記憶した情報に基づいて前記光電変換手段の感度を制御して測定を行うことを特徴とする光学測定機。Measurement having an optical axis perpendicular to the surface of the stage on which the specimen is placed, and being relatively movable in at least one of two directions perpendicular to the stage within the plane perpendicular to the optical axis. Head,
A photoelectric conversion means provided in the measurement head for photoelectrically converting light captured by the measurement head;
A transmitted illumination device installed extending in the relative movement direction of the measurement head on the opposite side to the measurement head with respect to the object surface;
An apparatus controller that controls the relative movement of the measuring head and obtains a coordinate value representing the relative position of the measuring head;
End face detection means for detecting an end face of the test object based on a signal from the photoelectric conversion means;
In an optical measuring machine having the apparatus controller and a main controller for controlling the end face detection means,
The transmitted illumination device is a linear light source or a planar light source,
A semi-transparent mirror that is obliquely mounted on the measurement head and reflects a part of the light received by the measurement head;
A photoelectric sensor that detects the amount of the reflected light is further provided, and the main control device stores information based on the received light amount detected by the photoelectric sensor in association with the coordinate value, and the stored information. And measuring the sensitivity by controlling the sensitivity of the photoelectric conversion means.
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