JP4427580B2 - 形状測定装置用プローブ及び形状測定装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1態様によれば、アームと前記アームの先端に配置され測定物の被測定面に接触するスタイラスを有する測定面接触部と、
前記測定面接触部を形状測定装置に取り付ける取付用部材と、
前記測定面接触部に設けられた支点部材と前記取付用部材に固定され前記支点部材が載置される載置台とを備え、前記支点部材を支点として揺動可能に前記測定面接触部と取付用部材とを連結させる連結機構と、
互いに鉛直方向に対向するように配置された、前記測定面接触部に設けられた可動側部材と前記取付用部材に設けられた固定側部材を有し、前記可動側部材と固定側部材が非接触の状態で磁気的吸引力を発生させるように構成され、当該磁気的吸引力により前記アームが鉛直方向に向くように前記測定面接触部を付勢させる付勢機構を備える、形状測定装置用プローブを提供する。
前記載置台は、前記貫通穴を貫通して延在するように構成することもできる。
前記取付用部材は、筒状の本体部の内側面に、前記可動側保持部に対して前記支点部材と同じ側に設けられ、前記固定側部材を保持する固定側保持部を備えるように構成してもよい。
前記固定側保持部は、各可動側部材に鉛直方向に対向する位置に各可動側部材に対応させて複数の固定側部材を保持するように構成してもよい。
上記形状測定装置用プローブへ照射され測定物の被測定面における測定点の位置情報を求めるための測定用レーザ光を発生するレーザ光発生部と、
上記形状測定装置用プローブに備わるミラーにて反射した反射光に基づき上記形状測定装置用プローブの測定面接触部の傾斜角度を検出して上記測定点の位置情報を求める測定点情報決定部と、
を備える形状測定装置を提供する。
上記角度信号の大きさをほぼ一定としかつ上記スタイラスを有する測定面接触部材をいずれの方向にも傾斜させるように上記ステージの動作を制御する制御装置と、をさらに備えるように構成してもよい。
前記取付用部材の円筒状の本体部の内側面に設けられた、前記測定面接触部との距離を検出する複数の位置検出センサと、
前記複数の位置検出センサからの出力に基づき上記形状測定装置用プローブの測定面接触部の傾斜角度を検出して上記測定点の位置情報を求める測定点情報決定部と、
を備える形状測定装置を提供する。
Claims (13)
- アームと前記アームの先端に配置され測定物の被測定面に接触するスタイラスを有する測定面接触部と、
前記測定面接触部を形状測定装置に取り付ける取付用部材と、
前記測定面接触部に設けられた支点部材と、前記取付用部材に固定され前記支点部材が載置される載置台とを備え、前記支点部材を支点として揺動可能に前記測定面接触部と取付用部材とを連結させる連結機構と、
前記測定面接触部に設けられた可動側部材と前記取付用部材に設けられた固定側部材を有し、前記可動側部材と固定側部材は、互いに鉛直方向に対向して配置されて、非接触の状態で磁気的吸引力を発生させるように構成され、当該磁気的吸引力により前記アームが鉛直方向に向くように前記測定面接触部を付勢させる付勢機構を備える、形状測定装置用プローブ。 - 前記可動側部材と前記固定側部材は、一方が永久磁石で構成され、他方が磁性体で構成される請求項1記載の形状測定装置用プローブ。
- 前記可動側部材と前記固定側部材は、双方ともに永久磁石で構成され、互いに異極が対向するように配置される請求項1記載の形状測定装置用プローブ。
- 前記支点部材は針状の突起で構成され、前記載置台は前記支点部材の先端を嵌入可能な円錐溝を有し、前記円錐溝の最深部と前記支点部材の尖端との接触部を揺動中心として前記測定面接触部と前記取付用部材が揺動可能に連結される請求項1に記載の形状測定装置用プローブ。
- 前記測定面接触部は、中央に横方向に延在する貫通穴が設けられた本体部を有し、前記本体部の外側下壁に前記アームが固定されるとともに、前記本体部の貫通穴内の内側上壁から前記支点部材が垂下するように構成され、
前記載置台は、前記貫通穴を貫通して延在する、請求項1に記載の形状測定装置用プローブ。 - 前記測定面接触部は、前記支点部材に対してスタイラスと反対側に延在する延伸部と、前記延伸部の先端に設けられ前記可動側部材を保持する可動側保持部を備え、
前記取付用部材は、筒状の本体部の内側面に、前記可動側保持部に対して前記支点部材と同じ側に設けられ、前記固定側部材を保持する固定側保持部を備える、請求項1に記載の形状測定装置用プローブ。 - 前記可動側保持部はリング状に構成され、その下面側に複数の可動側部材を間隔をおいて保持し、
前記固定側保持部は、各可動側部材に鉛直方向に対向する位置に各可動側部材に対応させて複数の固定側部材を保持する、請求項6に記載の形状測定装置用プローブ。 - 前記取付用部材は、前記測定面接触部に接触することによって、前記測定面接触部の揺動幅を規制する規制部材を筒状の本体部の内側面に有する、請求項1に記載の形状測定装置用プローブ。
- 前記形状測定装置用プローブの測定面接触部に測定用レーザ光を反射するミラーを有する請求項1から8のいずれか1つに記載の形状測定装置用プローブと、
上記形状測定装置用プローブへ照射され測定物の被測定面における測定点の位置情報を求めるための測定用レーザ光を発生するレーザ光発生部と、
上記形状測定装置用プローブに備わるミラーにて反射した反射光に基づき上記形状測定装置用プローブの測定面接触部の傾斜角度を検出して上記測定点の位置情報を求める測定点情報決定部と、
を備える、形状測定装置。 - 上記測定点情報決定部は、上記傾斜角度を検出する傾斜角度検出部と、該傾斜角度検出部から得られた角度信号を上記形状測定装置用プローブに備わる取付用部材に対するスタイラスの変位量に変換するスタイラス位置演算部と、上記測定用レーザ光を用いて、上記取付用部材に対する上記測定点の相対位置座標値を求める位置座標測定部と、上記相対位置座標値に上記スタイラスの変位量を加算して上記測定点の位置情報を求める加算部とを有する、請求項9記載の形状測定装置。
- 上記傾斜角度検出部は、上記反射光を受光する光検出器を有し、該光検出器は、それぞれ独立して光電変換を行う複数の受光領域に区画された一つの受光面を有する、請求項10記載の形状測定装置。
- 請求項1から8のいずれか1つに記載の形状測定装置用プローブと、
前記取付用部材の円筒状の本体部の内側面に設けられた、前記測定面接触部との距離を検出する複数の位置検出センサと、
前記複数の位置検出センサからの出力に基づき上記形状測定装置用プローブの測定面接触部の傾斜角度を検出して上記測定点の位置情報を求める測定点情報決定部と、
を備える形状測定装置。 - 前記位置検出センサは、前記取付用部材の本体部の中心位置に対して90゜の角度となるように2箇所に設けられている、請求項12に記載の形状測定装置。
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