JP4455557B2 - 校正ゲージ、それを用いた変位測定装置及びその校正方法 - Google Patents
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Description
なお、投光部11aからの光ビームの光軸と受光部11bのレンズアレイ25の光軸とは、受光量を確保するために、基準面2の法線をはさんで等しい角度、即ち正反射の向きと、図示されていないがその他の角度で反射する乱反射の向きとなるように予め設定されている。
乱反射膜でコーティングされた平面を頂面(6a)とし既知の高さを有する支柱(6b)で構成され、少なくとも前記頂面の一角は鋭角な形状、かつ頂面と支柱の側面とは直交する形状にされた測定ゲージ部(6)を備え、前記測定ゲージ部の前記頂面の一角が前記光が出射してくる方向に向けて配置されて前記校正に用いられる構成とした。
乱反射膜でコーティングされた平面を頂面(6a)とし既知の高さを有する支柱(6b)で構成され、前記頂面の一角は鋭角な形状、かつ頂面と支柱の側面とは直交する形状で設けられた測定ゲージ部(6)を備え、
前記測定手段(12)は、前記被測定物に代えて前記測定ゲージ部が、その前記頂面の一角が前記光が出射してくる方向に向けて配置されたときの前記光変位センサーからの出力を基に、高さ方向の校正を行う構成とした。
プレート(3)と、該プレート上に表面が酸化マグネシウムでコーティングされた平面を含む校正部(4)と、該プレート上に、前記乱反射膜でコーティングされた平面を頂面とし既知の高さを有する支柱で構成され、前記頂面の一角は鋭角な形状、かつ頂面と支柱の側面とは直交する形状で設けられた測定ゲージ部(6)とを備えた校正ゲージを準備する段階と、
前記光変位センサーが前記校正部に光を出射しつつ走査し、前記レンズを介して反射光を受光したときの変位出力により、前記光変位センサーの走査方向の特性を校正する段階と、
前記光変位センサーが前記測定ゲージの前記頂面の一角へ相対する方向から光を出射し、かつ走査し、その反射光を受光したときの前記頂面の面積に対応する変位出力、及び前記既知の高さにより、前記高さ方向の校正を行う高さ校正段階と、を備えた。
図3は、高さ校正を説明するための図である。図4は、本発明及び従来技術の全体構成を示す図である。図5は、図4の光変位センサーの構造を示す図である。図6は、従来の基準ターゲットと迷光の関係を示す図である。
つまり、図4の測定手段12は、光変位センサー11が測定位置を校正面4aにおいて一主走査したときに出力する出力A及び出力Bを基に、各レンズ25a〜25eを通過したときの各特性のバラツキを求めて補正する(演算手段12a)ことによって、一律同じ特性になるよう校正する。つまり、特性の差がゼロになるように校正される。
各機番1〜3のそれぞれにおいて、光変位センサー11は、制御手段14からの指示を受けた走査機構に15によって、同一の測定ゲージ部6の頂部6aの面積の範囲だけ走査される。
(1)予備段階
被測定物へ斜めに光を出射するとともに、出射方向に直交する方向に走査し、該被測定物の測定点からの反射光を前記走査の方向に配列されたレンズを介して受光する光変位センサー11、及び測定手段12を備え、印刷されたはんだの変位を測定する変位測定装置200を決定する。
(2)プレート3と、プレート3上に表面がはんだに似せた酸化マグネシウムでコーティングされた校正面4aを含む校正部4と、プレート3上に同じく酸化マグネシウムでコーティングされた平面を頂面6aとし既知の高さhを有する支柱6bで構成され、前記頂面6aの一角は鋭角な形状、かつ頂面と支柱の側面とは直交する形状で設けられた測定ゲージ部6とを備えた校正ゲージを測定対象として、配置する。
(3)光変位センサー11が校正面4aに光を出射しつつ走査し、レンズ25を介して反射光を受光したときの出力により、光変位センサー11の走査方向の特性を校正する。
(4)光変位センサー11が測定ゲージ部6の頂面6aの一角へ相対する方向から光を斜めに出射し、その反射光を受光したときの変位出力、及び既知の高さhにより、高さ方向の校正を行う。このとき、頂面6aの面積分の変位出力の平均値と、高さhを比較することによって校正する。
上記(1)〜(4)の校正を済ました変位測定装置は、その後は、校正された特性で測定できる。
5 ゲージブロック、6 測定ゲージ部
11 光変位センサー、11a 投光部、 11b 受光部、 12 測定手段、
12a 演算手段、 12b 校正手段、 13 3次元画像処理手段、
14 制御手段、 15 走査機構、
21 LD、 22 偏向部、 23 レンズ、 25 レンズアレイ、
26 結像レンズ、 27 受光素子
Claims (6)
- 被測定物へ斜めに光を出射し、該被測定物の測定点からの反射光を受光することにより変位を測定する変位測定装置(100)の高さ方向の校正を行うための校正ゲージであって、
乱反射膜がコーティングされた平面を頂面(6a)とし既知の高さを有する支柱(6b)で構成され、少なくとも前記頂面の一角は鋭角な形状、かつ頂面と支柱の側面とは直交する形状にされた測定ゲージ部(6)を備え、前記測定ゲージ部の前記頂面の一角が前記光の出射方向に向けて配置されて前記校正に用いられることを特徴とする校正ゲージ。 - 請求項1に記載の校正ゲージは、金属のプレート(3)を有し、該プレート上に前記測定ゲージ部を備え、該測定ゲージ部の前記頂面の前記乱反射膜は粉体塗膜であることを特徴とする請求項1に記載の校正ゲージ。
- 前記粉体塗膜は厚さ10〜20μmであることを特徴とする請求項2に記載の校正ゲージ。
- 被測定物へ斜めに光を出射する投光部(11a)と該被測定物の測定点からの反射光を受光する受光部(11b)とを含む光変位センサー(11)と、該光変位センサーの出力を基に変位を出力する測定手段(12)とを備えた変位測定装置において、
乱反射膜がコーティングされた平面を頂面(6a)とし既知の高さを有する支柱(6b)で構成され、前記頂面の一角は鋭角な形状、かつ頂面と支柱の側面とは直交する形状で設けられた測定ゲージ部(6)を備え、
前記測定手段(12)は、前記被測定物に代えて前記測定ゲージ部が、その前記頂面の一角が前記光が出射してくる方向に向けて配置されたときの前記光変位センサーからの出力を基に、高さ方向の校正を行うことを特徴とする変位測定装置。 - 前記測定手段は、前記変位センサーから、前記頂面の面積に応じた変位出力を受けて、該変位出力の平均値を基に、前記高さ方向の校正を行うことを特徴とする請求項4に記載の変位測定装置。
- 被測定物へ斜めに光を出射するとともに、出射方向に直交する方向に走査し、該被測定物の測定点からの反射光を前記走査の方向に配列されたレンズを介して受光する光変位センサーを備え、変位を測定する変位測定装置(100)の高さ校正方法であって、
プレート(3)と、該プレート上に表面が酸化マグネシュームでコーティングされた平面を含む校正部(4)と、該プレート上に、前記乱反射膜がコーティングされた平面を頂面とし既知の高さを有する支柱で構成され、前記頂面の一角は鋭角な形状、かつ頂面と支柱の側面とは直交する形状で設けられた測定ゲージ部(6)とを備えた校正ゲージを準備する段階と、
前記光変位センサーが前記校正部に光を出射しつつ走査し、前記レンズを介して反射光を受光したときの変位出力により、前記光変位センサーの走査方向の特性を校正する段階と、
前記光変位センサーが前記測定ゲージの前記頂面の一角へ相対する方向から光を出射し、かつ走査し、その反射光を受光したときの前記頂面の面積に対応する変位出力、及び前記既知の高さにより、前記高さ方向の校正を行う高さ校正段階と、と備えた変位測定装置の高さ校正方法。
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