JP6367002B2 - Optical coordinate measuring device - Google Patents

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本発明は、接触式のプローブを用いる光学式座標測定装置に関する。   The present invention relates to an optical coordinate measuring apparatus using a contact type probe.

接触式の座標測定装置には、接触部を有するプローブが設けられる。測定対象物にプローブの接触部が接触され、測定対象物と接触部との接触位置の座標が算出される。測定対象物上の複数の位置の座標が算出されることにより、測定対象物の所望の部分の寸法が測定される。   The contact-type coordinate measuring device is provided with a probe having a contact portion. The contact part of the probe is brought into contact with the measurement object, and the coordinates of the contact position between the measurement object and the contact part are calculated. By calculating the coordinates of a plurality of positions on the measurement object, the dimensions of a desired portion of the measurement object are measured.

特許文献1には、データプロセッサ、接触プローブおよび角度センサを備えた空間座標の逐点式測定システムが記載されている。接触プローブには、接触点に加えて、複数の点光源が設けられる。角度センサは、測定対象物の本質的な部分を観測可能でかつ接触プローブの複数の点光源を観測可能に設けられる。   Patent Document 1 describes a point-by-point measurement system for spatial coordinates including a data processor, a contact probe, and an angle sensor. The contact probe is provided with a plurality of point light sources in addition to the contact point. The angle sensor is provided so that an essential part of the measurement object can be observed and a plurality of point light sources of the contact probe can be observed.

角度センサから各光源に向かう空間的方向が記録される。記録された空間的方向に基づいて、角度センサに関する接触プローブの位置と方向とがデータプロセッサにより算出される。接触プローブの位置が接触点の位置および測定対象物の位置に関係付けられる。   The spatial direction from the angle sensor towards each light source is recorded. Based on the recorded spatial direction, the position and direction of the contact probe with respect to the angle sensor is calculated by the data processor. The position of the contact probe is related to the position of the contact point and the position of the measurement object.

特表平6−511555号公報Japanese Patent Publication No. 6-511555

特許文献1の逐点式測定システムでは、操作者用端末としてモニタおよびキーボードがデータプロセッサに接続され、モニタに測定結果が提示される。それにより、作業者はモニタに提示される測定結果を確認しつつ測定対象物の測定を行うことができる。この場合、作業者は測定結果の確認作業および測定対象物の測定作業を並行して行う必要がある。このような確認作業および測定作業を正確かつ迅速に並行して行うことは難しい。   In the point-by-point measurement system of Patent Document 1, a monitor and a keyboard are connected to a data processor as an operator terminal, and a measurement result is presented on the monitor. Thereby, the operator can measure the measurement object while confirming the measurement result presented on the monitor. In this case, the operator needs to perform the measurement result confirmation work and the measurement object measurement work in parallel. It is difficult to perform such confirmation work and measurement work in parallel accurately and quickly.

本発明の目的は、測定結果等の確認を伴う正確な測定作業を容易かつ迅速に行うことを可能にする光学式座標測定装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an optical coordinate measuring apparatus that makes it possible to easily and quickly perform an accurate measurement operation with confirmation of a measurement result or the like.

(1)本発明に係る光学式座標測定装置は、測定対象物が載置される載置台と、複数のマーカを有するとともに測定対象物に接触される接触部を有するプローブと、プローブの複数のマーカを撮像する撮像部と、載置台と接続されかつ載置台から水平方向の一方向に延びる設置部と、設置部から上方に延びかつ撮像部を載置台の上方の領域に向けて保持するスタンド部とを有し、載置台と撮像部とを接続する保持部と、撮像部により得られる複数のマーカの画像を示す画像データに基づいて、測定対象物と接触部との接触位置の座標を算出し、算出結果に基づいて測定対象物の物理量を測定する測定部と、測定部により得られる算出結果および測定結果の少なくとも一方を表示する表示部とを備え、表示部は、保持部のスタンド部と載置台との間でかつ設置部の上方の位置で表示部の画面が載置台の上方の領域を向くように保持部に取り付けられたものである。 (1) An optical coordinate measuring apparatus according to the present invention includes a mounting table on which a measurement object is mounted, a probe having a plurality of markers and a contact portion that is in contact with the measurement object, and a plurality of probes. an imaging unit for imaging the marker, and a set portion of the mounting table and connected and the mounting table extending in one direction in the horizontal direction, a stand for holding toward the area above the mounting table and the imaging unit extends upward from the installation section Based on image data indicating images of a plurality of markers obtained by the imaging unit, a holding unit that connects the mounting table and the imaging unit, and coordinates of the contact position between the measurement object and the contact unit A measurement unit that calculates and measures a physical quantity of the measurement object based on the calculation result; and a display unit that displays at least one of the calculation result and the measurement result obtained by the measurement unit, and the display unit is a stand of the holding unit . and part a mounting table Those were mounted et the holding portion to face between a and the region above the screen table in the display unit at a position above the installation section.

その光学式座標測定装置においては、載置台上に載置された測定対象物にプローブの接触部が接触される。プローブの複数のマーカが撮像部によって撮像されることにより画像データが生成される。その画像データに基づいて測定対象物と接触部との接触位置の座標が算出される。また、算出結果に基づいて測定対象物の物理量が測定される。それにより、測定対象物の所望の部分の寸法を測定することができる。   In the optical coordinate measuring apparatus, the contact portion of the probe is brought into contact with the measurement object placed on the placement table. Image data is generated by imaging a plurality of markers of the probe by the imaging unit. Based on the image data, the coordinates of the contact position between the measurement object and the contact portion are calculated. Further, the physical quantity of the measurement object is measured based on the calculation result. Thereby, the dimension of the desired part of a measuring object can be measured.

プローブの複数のマーカが撮像部によって撮像される場合、使用者は載置台を挟んで撮像部に対向する位置で測定対象物の測定を行う。この場合、使用者は載置台を挟んで表示部の画面に対向する。それにより、使用者は、測定対象物の測定時に、最小限の視線の移動で測定対象物および表示部の画面を選択的に視認することができ、または測定対象物および表示部の画面を同時に視認することができる。その結果、座標の算出結果および測定結果の少なくとも一方の確認を伴う正確な測定作業を容易かつ迅速に行うことが可能になる。   When a plurality of markers of the probe are imaged by the imaging unit, the user measures the measurement object at a position facing the imaging unit with the mounting table interposed therebetween. In this case, the user faces the screen of the display unit with the mounting table interposed therebetween. As a result, the user can selectively view the screen of the measurement object and the display unit with minimal movement of the line of sight when measuring the measurement object, or the screen of the measurement object and the display unit can be simultaneously displayed. It can be visually recognized. As a result, it is possible to easily and quickly perform an accurate measurement operation with confirmation of at least one of the coordinate calculation result and the measurement result.

(2)光学式座標測定装置は、表示部を保持するとともに保持部に支持される表示部保持機構をさらに備えてもよい。   (2) The optical coordinate measuring device may further include a display unit holding mechanism that holds the display unit and is supported by the holding unit.

この場合、表示部が保持部に支持されるので、撮像部と表示部とを一体的に取り扱うことができる。それにより、撮像部および表示部の取り扱いが容易になる。   In this case, since the display unit is supported by the holding unit, the imaging unit and the display unit can be handled integrally. Thereby, handling of an imaging part and a display part becomes easy.

(3)表示部保持機構は、表示部の画面が斜め上方を向くように表示部を保持してもよい。   (3) The display unit holding mechanism may hold the display unit so that the screen of the display unit faces obliquely upward.

通常、使用者は測定対象物を見下ろした状態で測定対象物の物理量の測定を行う。上記の構成によれば、表示部の画面が斜め上方を向くので、使用者は、測定対象物および表示部の画面を視認するための視線の移動範囲をより小さくすることができる。   Usually, the user measures the physical quantity of the measurement object while looking down at the measurement object. According to said structure, since the screen of a display part faces diagonally upwards, the user can make the movement range of the eyes | visual_axis for visually recognizing the measurement object and the screen of a display part smaller.

(4)表示部保持機構は、表示部から発生される熱を保持部に伝達する熱伝導性部材を含んでもよい。   (4) The display unit holding mechanism may include a heat conductive member that transfers heat generated from the display unit to the holding unit.

この場合、表示部から発生される熱が保持部に伝達され、保持部に吸収される。それにより、表示部の発熱による表示部周辺の雰囲気の加熱が抑制されるので、加熱された雰囲気が撮像部の撮像領域内に進入することが抑制される。   In this case, heat generated from the display unit is transmitted to the holding unit and absorbed by the holding unit. Thereby, heating of the atmosphere around the display unit due to heat generation of the display unit is suppressed, so that the heated atmosphere is suppressed from entering the imaging region of the imaging unit.

したがって、加熱された雰囲気が撮像部の撮像領域内で不均一に流れることが抑制されるので、撮像部に入射する光が撮像領域内の雰囲気の揺らぎにより屈折することが抑制される。その結果、表示部の発熱に起因する測定精度の低下が抑制される。   Accordingly, since the heated atmosphere is suppressed from flowing non-uniformly in the imaging region of the imaging unit, the light incident on the imaging unit is suppressed from being refracted due to the fluctuation of the atmosphere in the imaging region. As a result, a decrease in measurement accuracy due to heat generation of the display unit is suppressed.

(5)表示部は、画面の反対側に被支持面を有し、熱伝導性部材は、被支持面の少なくとも一部の領域を支持する支持面を有してもよい。   (5) The display unit may have a supported surface on the opposite side of the screen, and the heat conductive member may have a support surface that supports at least a part of the region of the supported surface.

この場合、表示部の被支持面の少なくとも一部の領域が熱導電性部材の支持面により支持される。それにより、被支持面から熱導電性部材への熱の伝達面積を大きくすることができる。したがって、表示部の画面から発生される熱が保持部に伝達されやすくなる。   In this case, at least a part of the supported surface of the display unit is supported by the support surface of the thermally conductive member. Thereby, the heat transfer area from the supported surface to the thermally conductive member can be increased. Therefore, heat generated from the screen of the display unit is easily transmitted to the holding unit.

(6)撮像部は、載置台の斜め上方に位置するように保持部により保持されてもよい。   (6) The imaging unit may be held by the holding unit so as to be positioned obliquely above the mounting table.

この場合、光学式座標測定装置の大型化を抑制しつつ載置台の上方の広い領域を撮像することができる。また、撮像部がプローブの移動の妨げになることが防止される。   In this case, it is possible to image a wide area above the mounting table while suppressing an increase in the size of the optical coordinate measuring apparatus. Further, it is possible to prevent the imaging unit from obstructing the movement of the probe.

(7)表示部は、撮像部よりも下方の位置に配置され、撮像部には、表示部の発熱により加熱された雰囲気が撮像部の撮像領域内に進入することを防止するためのフード部材が取り付けられてもよい。   (7) The display unit is disposed at a position below the imaging unit, and the imaging unit is configured to prevent the atmosphere heated by the heat generated by the display unit from entering the imaging region of the imaging unit. May be attached.

この場合、表示部の発熱により加熱された雰囲気が撮像部の撮像領域内に進入しない。したがって、加熱された雰囲気が撮像部の撮像領域内で不均一に流れることが防止されるので、撮像部に入射する光が撮像領域内の雰囲気の揺らぎにより屈折することが防止される。その結果、表示部の発熱に起因する測定精度の低下が抑制される。   In this case, the atmosphere heated by the heat generated by the display unit does not enter the imaging region of the imaging unit. Accordingly, since the heated atmosphere is prevented from flowing non-uniformly in the imaging region of the imaging unit, the light incident on the imaging unit is prevented from being refracted due to the fluctuation of the atmosphere in the imaging region. As a result, a decrease in measurement accuracy due to heat generation of the display unit is suppressed.

(8)フード部材は、載置台に向かう開口が形成された先端部を有し、表示部よりも上方の位置に配置され、表示部の上端部は、フード部材の先端部よりも載置台から遠い位置に配置されてもよい。   (8) The hood member has a front end portion in which an opening toward the mounting table is formed, and is disposed at a position higher than the display unit, and the upper end portion of the display unit is further from the mounting table than the front end portion of the hood member. You may arrange | position in a distant position.

それにより、表示部の上端部の発熱により加熱された雰囲気が上方に流れる場合に、加熱された雰囲気がフード部材の先端部と載置台との間の空間を通らない。したがって、加熱された雰囲気が撮像部の撮像領域内に進入しない。   Thereby, when the atmosphere heated by the heat generated at the upper end of the display unit flows upward, the heated atmosphere does not pass through the space between the tip of the hood member and the mounting table. Therefore, the heated atmosphere does not enter the imaging area of the imaging unit.

(9)保持部は、撮像部と載置台とを一体的に保持してもよい。   (9) The holding unit may integrally hold the imaging unit and the mounting table.

この場合、撮像部と載置台とが一体的に保持されるので、撮像部および載置台の取り扱いが容易になる。   In this case, since the imaging unit and the mounting table are integrally held, handling of the imaging unit and the mounting table is facilitated.

(10)表示部保持機構は、鉛直軸に対する表示部の画面の傾斜角度を変更可能に構成されてもよい。   (10) The display unit holding mechanism may be configured to change the tilt angle of the screen of the display unit with respect to the vertical axis.

この場合、使用者または測定環境に応じて表示部の画面の傾きを調整することが可能になる。その結果、測定作業の利便性が向上する。   In this case, it is possible to adjust the screen tilt of the display unit according to the user or the measurement environment. As a result, the convenience of measurement work is improved.

本発明によれば、測定結果等の確認を伴う正確な測定作業を容易かつ迅速に行うことが可能になる。   According to the present invention, it is possible to easily and quickly perform an accurate measurement operation with confirmation of a measurement result or the like.

本発明の第1の実施の形態に係る光学式座標測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical coordinate measuring device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1の光学式座標測定装置の測定ヘッドの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the measuring head of the optical coordinate measuring device of FIG. 図2の測定ヘッドのプローブの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the probe of the measuring head of FIG. 主撮像部、表示部および載置台の位置関係を示す側面図および平面図である。It is the side view and top view which show the positional relationship of a main imaging part, a display part, and a mounting base. 主撮像部の構成について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of a main imaging part. 主撮像部と複数の発光部との関係について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between a main imaging part and a some light emission part. 図2の表示部に表示される画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image displayed on the display part of FIG. 測定対象物の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a measuring object. 測定例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a measurement. 測定例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a measurement. 測定例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a measurement. 測定例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a measurement. 測定例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a measurement. 撮像画像上に測定情報が重畳表示された例を示す図である。It is a figure which shows the example by which measurement information was superimposed and displayed on the captured image. 本発明の第2の実施の形態に係る測定ヘッドの構成の一部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a part of structure of the measuring head based on the 2nd Embodiment of this invention. 図15のフード部材による効果を説明するための測定ヘッドの側面図である。FIG. 16 is a side view of the measurement head for explaining the effect of the hood member of FIG. 15. 本発明の第3の実施の形態に係る測定ヘッドの構成を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the structure of the measurement head which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. (a)は図17の測定ヘッドの一部を示す側面図であり、(b)は図17のQ−Q線を通る鉛直面における表示部および表示部保持機構の縦断面図である。(A) is a side view showing a part of the measurement head of FIG. 17, and (b) is a longitudinal sectional view of the display unit and the display unit holding mechanism in a vertical plane passing through the QQ line of FIG. 液晶ディスプレイパネルの表面温度の測定結果を表すサーモグラフィー画像である。It is a thermography image showing the measurement result of the surface temperature of a liquid crystal display panel. 図18(a)の表示部にカバー部材が設けられた例を示す側面図である。It is a side view which shows the example in which the cover member was provided in the display part of Fig.18 (a). 本発明の第4の実施の形態に係る測定ヘッドの構成を示す側面図である。It is a side view showing the composition of the measuring head concerning a 4th embodiment of the present invention.

[1]第1の実施の形態
(1)光学式座標測定装置の構成
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る光学式座標測定装置の構成を示すブロック図である。図2は、図1の光学式座標測定装置300の測定ヘッドの構成を示す斜視図である。図3は、図2の測定ヘッド100のプローブの構成を示す斜視図である。以下、本実施の形態に係る光学式座標測定装置300について、図1〜図3を参照しながら説明する。図1に示すように、光学式座標測定装置300は、測定ヘッド100および処理装置200を備える。測定ヘッド100は、保持部110、載置台120、主撮像部130、プローブ140、副撮像部150、表示部160、操作部170および制御基板180を含む。
[1] First Embodiment (1) Configuration of Optical Coordinate Measuring Device FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical coordinate measuring device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the measuring head of the optical coordinate measuring apparatus 300 of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the probe of the measurement head 100 of FIG. Hereinafter, the optical coordinate measuring apparatus 300 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the optical coordinate measuring device 300 includes a measuring head 100 and a processing device 200. The measurement head 100 includes a holding unit 110, a mounting table 120, a main imaging unit 130, a probe 140, a sub imaging unit 150, a display unit 160, an operation unit 170, and a control board 180.

図2に示すように、測定ヘッド100の保持部110は、設置部111およびスタンド部112を含む。設置部111は、一方向に延びる長い平板形状を有し、例えば水平な設置面に設置される。スタンド部112は、設置部111の一方の端部から上方に延びるように設けられる。   As shown in FIG. 2, the holding unit 110 of the measurement head 100 includes an installation unit 111 and a stand unit 112. The installation part 111 has a long flat plate shape extending in one direction, and is installed, for example, on a horizontal installation surface. The stand part 112 is provided so as to extend upward from one end of the installation part 111.

設置部111の他方の端部に載置台120が設けられる。載置台120は、例えば光学定盤である。載置台120上には、測定対象物Sが載置される。本例においては、載置台120は略正方形状を有する。載置台120には、互いに直交する2方向に等間隔で並ぶように複数のねじ穴が形成されている。これにより、クランプ部材および固定ねじにより測定対象物Sを載置台120に固定することができる。載置台120は磁性を有していてもよい。この場合、マグネットベース等の磁石を用いた固定部材により測定対象物Sを載置台120に固定することができる。また、載置台120の上面が粘着性を有してもよい。この場合も、測定対象物Sを載置台120に容易に固定することができる。また、載置台120の上面上に、測定対象物Sを載置するための部材をねじにより固定してもよい。測定対象物Sを載置するための部材としては、例えば上面が粘着性を有する板状部材を用いることができる。この場合、板状部材の上面上に測定対象物Sを容易に固定することができる。なお、載置台120が設置部111に対して着脱自在に構成されてもよい。   A mounting table 120 is provided at the other end of the installation unit 111. The mounting table 120 is, for example, an optical surface plate. On the mounting table 120, the measuring object S is mounted. In this example, the mounting table 120 has a substantially square shape. A plurality of screw holes are formed in the mounting table 120 so as to be arranged at equal intervals in two directions orthogonal to each other. Thereby, the measuring object S can be fixed to the mounting table 120 by the clamp member and the fixing screw. The mounting table 120 may have magnetism. In this case, the measuring object S can be fixed to the mounting table 120 by a fixing member using a magnet such as a magnet base. Moreover, the upper surface of the mounting table 120 may have adhesiveness. Also in this case, the measuring object S can be easily fixed to the mounting table 120. Further, a member for placing the measuring object S may be fixed on the upper surface of the placing table 120 with screws. As a member for placing the measuring object S, for example, a plate-like member whose upper surface is adhesive can be used. In this case, the measuring object S can be easily fixed on the upper surface of the plate-like member. The mounting table 120 may be configured to be detachable from the installation unit 111.

スタンド部112の上部に主撮像部130が設けられる。主撮像部130は、スタンド部112の上部に着脱自在に設けられてもよく、スタンド部112に一体的に設けられてもよい。主撮像部130は、撮像素子131(後述する図5)および複数のレンズ132(後述する図5)を含む。本実施の形態においては、撮像素子131は赤外線を検出可能なCMOS(相補性金属酸化膜半導体)イメージセンサである。主撮像部130は、予め定められた撮像領域V(後述する図4および図6)から放出される赤外線を検出可能に斜め下方を向くように配置される。   A main imaging unit 130 is provided above the stand unit 112. The main imaging unit 130 may be detachably provided on the top of the stand unit 112 or may be provided integrally with the stand unit 112. The main imaging unit 130 includes an imaging element 131 (FIG. 5 described later) and a plurality of lenses 132 (FIG. 5 described later). In the present embodiment, the image sensor 131 is a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) image sensor capable of detecting infrared rays. The main imaging unit 130 is arranged to face obliquely downward so that infrared rays emitted from a predetermined imaging region V (FIGS. 4 and 6 described later) can be detected.

撮像領域V(図4および図6)は、設置部111の載置台120およびその周辺を含む一定の領域である。本実施の形態においては、図1の載置台120および載置台120から図1のプローブ140の全長の寸法分だけ突出した領域が撮像領域Vとして定義されている。なお、プローブ140の全長は、例えば150mm程度である。主撮像部130の各画素からは、検出量に対応するアナログの電気信号(以下、受光信号と呼ぶ)が制御基板180に出力される。   The imaging region V (FIGS. 4 and 6) is a certain region including the mounting table 120 of the installation unit 111 and its periphery. In the present embodiment, the imaging table V is defined as the mounting table 120 in FIG. 1 and a region protruding from the mounting table 120 by the length of the entire length of the probe 140 in FIG. The total length of the probe 140 is about 150 mm, for example. From each pixel of the main imaging unit 130, an analog electrical signal (hereinafter referred to as a light reception signal) corresponding to the detection amount is output to the control board 180.

図3に示すように、プローブ140は、筐体部141、把持部142、複数の発光部143、スタイラス144、電源基板145および接続端子146を含む。把持部142は、第1の方向D1に延び、筐体部141は第1の方向D1と交差する第2の方向D2に延びる。使用者は、把持部142を把持してプローブ140を操作する。   As shown in FIG. 3, the probe 140 includes a housing part 141, a grip part 142, a plurality of light emitting parts 143, a stylus 144, a power supply board 145, and a connection terminal 146. The grip portion 142 extends in the first direction D1, and the housing portion 141 extends in a second direction D2 that intersects the first direction D1. The user operates the probe 140 while holding the grip portion 142.

以下、特に言及しない場合には、プローブ140の上下および前後は、使用者が把持部142を垂直に保持した状態(第1の方向D1が上下方向を向く状態)でのプローブ140の上下および前後を指す。   In the following, unless otherwise specified, the probe 140 is vertically and longitudinally and vertically and vertically when the user holds the grip 142 vertically (the first direction D1 faces the vertical direction). Point to.

筐体部141は把持部142の上端部に設けられる。筐体部141の前部分が把持部142の前方に突出し、筐体部141の後部分が把持部142の後方に突出するように、把持部142は筐体部141の下面の中央部から下方に延びる。ここで、第1の方向D1と第2の方向D2とがなす角度を把持部142と筐体部141の前部分とがなす角度φと定義する。本実施の形態では、角度φは鋭角であり、0°よりも大きく90°よりも小さい。   The housing part 141 is provided at the upper end part of the grip part 142. The grip 142 is below the center of the lower surface of the housing 141 so that the front portion of the housing 141 protrudes forward of the grip 142 and the rear portion of the housing 141 protrudes rear of the grip 142. Extend to. Here, an angle formed by the first direction D1 and the second direction D2 is defined as an angle φ formed by the grip portion 142 and the front portion of the housing portion 141. In the present embodiment, the angle φ is an acute angle and is larger than 0 ° and smaller than 90 °.

把持部142が垂直に保持された状態において、筐体部141の前端は筐体部141の後端よりも下方に位置し、筐体部141の上面が後端から前端にかけて斜め下方に傾斜する。この場合、使用者は、筐体部141の上面を容易に斜め上方に向けることができる。   In a state in which the grip portion 142 is held vertically, the front end of the housing portion 141 is positioned below the rear end of the housing portion 141, and the upper surface of the housing portion 141 is inclined obliquely downward from the rear end to the front end. . In this case, the user can easily turn the upper surface of the housing part 141 obliquely upward.

本実施の形態では、筐体部141の上面は、前部上面141a、中央部上面141bおよび後部上面141cからなる。前部上面141a、中央部上面141bおよび後部上面141cは、それぞれ第2の方向D2に平行である。また、前部上面141a、中央部上面141bおよび後部上面141cは、第1および第2の方向D1,D2を含む平面に垂直である。前部上面141aおよび後部上面141cは同一の平面上にあり、中央部上面141bは前部上面141aおよび後部上面141cよりも高い平面上にある。   In the present embodiment, the upper surface of the housing 141 is composed of a front upper surface 141a, a central upper surface 141b, and a rear upper surface 141c. The front upper surface 141a, the central upper surface 141b, and the rear upper surface 141c are each parallel to the second direction D2. The front upper surface 141a, the central upper surface 141b, and the rear upper surface 141c are perpendicular to the plane including the first and second directions D1 and D2. The front upper surface 141a and the rear upper surface 141c are on the same plane, and the central upper surface 141b is on a higher plane than the front upper surface 141a and the rear upper surface 141c.

筐体部141の内部には、複数の発光部143を保持するガラス製の保持部材が収容される。筐体部141には、内部の複数の発光部143を露出させるための複数の開口141hが形成される。   A glass holding member that holds the plurality of light emitting units 143 is housed inside the housing unit 141. The housing 141 is formed with a plurality of openings 141h for exposing the plurality of light emitting units 143 therein.

図3の例においては、筐体部141内に7個の発光部143が設けられる。筐体部141の前端に3個の発光部143が配置され、中央に2個の発光部143が配置され、後端に2個の発光部143が配置される。筐体部141の前部上面141a、中央部上面141bおよび後部上面141cには、前端の3個の発光部143を露出させるための開口141h、中央の2個の発光部143を露出させるための開口141hおよび後端の2個の発光部143を露出させるための開口141hが形成される。   In the example of FIG. 3, seven light emitting units 143 are provided in the housing unit 141. Three light emitting units 143 are arranged at the front end of the casing 141, two light emitting units 143 are arranged at the center, and two light emitting units 143 are arranged at the rear end. On the front upper surface 141a, the central upper surface 141b, and the rear upper surface 141c of the casing 141, an opening 141h for exposing the three light emitting units 143 at the front end and the two light emitting units 143 at the center are exposed. An opening 141h for exposing the opening 141h and the two light emitting portions 143 at the rear end is formed.

本例においては、筐体部141の前端の3個の発光部143および後端の2個の発光部143は、同一の平面上に位置するように配置されている。また、中央の2個の発光部143は、他の発光部143が位置する平面よりも高い平面上に位置するように配置されている。   In this example, the three light emitting units 143 at the front end and the two light emitting units 143 at the rear end of the housing unit 141 are arranged on the same plane. The two light emitting units 143 at the center are arranged so as to be located on a plane higher than the plane on which the other light emitting units 143 are located.

前端の3個の発光部143は前部上面141aから上方に露出するように配置される。中央の2個の発光部143は中央部上面141bから上方に露出するように配置される。後端の2個の発光部143は後部上面141cから上方に露出するように配置される。   The three light emitting portions 143 at the front end are arranged so as to be exposed upward from the front upper surface 141a. The central two light emitting portions 143 are arranged so as to be exposed upward from the central portion upper surface 141b. The two light emitting portions 143 at the rear end are arranged so as to be exposed upward from the rear upper surface 141c.

各発光部143は、複数のLED(発光ダイオード)を含む。本例においては、各LEDは赤外LEDであり、各発光部143は定期的に波長860nmの赤外線を放出する。複数の発光部143から放出された赤外線は、筐体部141の複数の開口141hを通って図2の主撮像部130により撮像される。   Each light emitting unit 143 includes a plurality of LEDs (light emitting diodes). In this example, each LED is an infrared LED, and each light emitting unit 143 periodically emits infrared light having a wavelength of 860 nm. Infrared rays emitted from the plurality of light emitting units 143 are imaged by the main imaging unit 130 of FIG. 2 through the plurality of openings 141 h of the housing unit 141.

図2の主撮像部130は、載置台120の斜め上方に位置する。上記のように、使用者は、筐体部141の上面を容易に斜め上方に向けることができる。そのため、主撮像部130は、載置台120上の測定対象物Sの形状測定時に、プローブ140の複数の発光部143から放出される赤外線を効率よく撮像することができる。   The main imaging unit 130 in FIG. 2 is located obliquely above the mounting table 120. As described above, the user can easily turn the upper surface of the housing unit 141 obliquely upward. Therefore, the main imaging unit 130 can efficiently image infrared rays emitted from the plurality of light emitting units 143 of the probe 140 when measuring the shape of the measurement object S on the mounting table 120.

図3に示すように、スタイラス144は、測定対象物Sに接触可能な接触部144aを有する棒状の部材である。本実施の形態においては、スタイラス144の先端に球状の接触部144aが設けられる。筐体部141の前端面および下面には、スタイラス144を取り付けるための図示しない取付部が形成されている。使用者は、測定対象物Sの形状に応じて、スタイラス144の取り付け位置を筐体部141の前端面と前端の下面との間で任意に変更することができる。図3の例では、スタイラス144は、筐体部141の前端面に取り付けられている。   As shown in FIG. 3, the stylus 144 is a rod-shaped member having a contact portion 144 a that can contact the measurement object S. In the present embodiment, a spherical contact portion 144 a is provided at the tip of the stylus 144. An attachment portion (not shown) for attaching the stylus 144 is formed on the front end surface and the lower surface of the housing portion 141. The user can arbitrarily change the attachment position of the stylus 144 between the front end surface of the housing unit 141 and the lower surface of the front end according to the shape of the measurement object S. In the example of FIG. 3, the stylus 144 is attached to the front end surface of the housing unit 141.

電源基板145は、複数の発光部143に電力を供給する。電源基板145は、把持部142の内部に収納される。接続端子146は、把持部142の下部に配置される。複数の発光部143の動作は、接続端子146に接続されたケーブルを通して図1の制御基板180により制御される。なお、プローブ140と制御基板180とが無線により通信可能に設けられてもよい。   The power supply substrate 145 supplies power to the plurality of light emitting units 143. The power supply substrate 145 is housed inside the grip portion 142. The connection terminal 146 is disposed below the grip part 142. The operation of the plurality of light emitting units 143 is controlled by the control board 180 in FIG. 1 through a cable connected to the connection terminal 146. Note that the probe 140 and the control board 180 may be provided so as to be able to communicate wirelessly.

副撮像部150は、例えばCCD(電荷結合素子)カメラである。副撮像部150の解像度は、主撮像部130の解像度よりも低くてもよい。副撮像部150は、プローブ140のスタイラス144の接触部144aとの位置関係が既知となる位置に配置される。本実施の形態においては、副撮像部150は、プローブ140の筐体部141の前端の端面に配置される。副撮像部150の各画素から受光信号が制御基板180に出力される。   The sub imaging unit 150 is, for example, a CCD (charge coupled device) camera. The resolution of the sub imaging unit 150 may be lower than the resolution of the main imaging unit 130. The sub imaging unit 150 is disposed at a position where the positional relationship between the probe 140 and the contact portion 144a of the stylus 144 is known. In the present embodiment, the sub-imaging unit 150 is disposed on the end surface of the front end of the housing unit 141 of the probe 140. A light reception signal is output from each pixel of the sub imaging unit 150 to the control board 180.

図2に示すように、表示部160の下端部が、表示部保持機構500により保持される。表示部保持機構500は、保持部110の設置部111に一体的に取り付けられている。なお、表示部保持機構500は、保持部110のスタンド部112に一体的に取り付けられてもよく、設置部111およびスタンド部112の両方に一体的に取り付けられてもよい。   As shown in FIG. 2, the lower end portion of the display unit 160 is held by the display unit holding mechanism 500. The display unit holding mechanism 500 is integrally attached to the installation unit 111 of the holding unit 110. The display unit holding mechanism 500 may be integrally attached to the stand unit 112 of the holding unit 110, or may be integrally attached to both the installation unit 111 and the stand unit 112.

表示部160は、例えば液晶ディスプレイパネルまたは有機EL(エレクトロルミネッセンス)パネルにより構成される。表示部160の画面SCには、制御基板180による制御に基づいて、測定対象物Sの物理量の測定結果および後述する測定位置の座標が表示される。また、表示部160の画面SCには、光学式座標測定装置300の操作手順および処理装置200により生成された画像等も表示される。   The display unit 160 is configured by, for example, a liquid crystal display panel or an organic EL (electroluminescence) panel. On the screen SC of the display unit 160, based on the control by the control board 180, the measurement result of the physical quantity of the measurement object S and the coordinates of the measurement position described later are displayed. In addition, on the screen SC of the display unit 160, an operation procedure of the optical coordinate measuring apparatus 300, an image generated by the processing apparatus 200, and the like are also displayed.

操作部170は、例えば複数の操作ボタンを有する。操作部170は、測定を行う測定対象物Sの部分を指定するとき等に使用者により操作される。操作部170は、プローブ140に一体的に設けられてもよい。例えば、図3の把持部142に1または複数の操作ボタンが操作部170として設けられてもよい。この場合、使用者が一方の手で把持部142を把持しつつ操作部170を操作することができる。   The operation unit 170 has, for example, a plurality of operation buttons. The operation unit 170 is operated by the user when designating a part of the measuring object S to be measured. The operation unit 170 may be provided integrally with the probe 140. For example, one or a plurality of operation buttons may be provided as the operation unit 170 on the grip unit 142 of FIG. In this case, the user can operate the operation unit 170 while holding the grip unit 142 with one hand.

制御基板180は、保持部110の設置部111内に設けられる。制御基板180は、主撮像部130、プローブ140、副撮像部150、表示部160および操作部170に接続される。処理装置200は、制御基板180を介して主撮像部130、プローブ140、副撮像部150、表示部160および操作部170の動作を制御する。   The control board 180 is provided in the installation unit 111 of the holding unit 110. The control board 180 is connected to the main imaging unit 130, the probe 140, the sub imaging unit 150, the display unit 160, and the operation unit 170. The processing apparatus 200 controls operations of the main imaging unit 130, the probe 140, the sub imaging unit 150, the display unit 160, and the operation unit 170 via the control board 180.

制御基板180には、図示しないA/D変換器(アナログ/デジタル変換器)およびFIFO(First In First Out)メモリが実装される。主撮像部130および副撮像部150から出力される受光信号は、制御基板180のA/D変換器により一定のサンプリング周期でサンプリングされるとともにデジタル信号に変換される。A/D変換器から出力されるデジタル信号は、FIFOメモリに順次蓄積される。FIFOメモリに蓄積されたデジタル信号は画素データとして順次処理装置200に転送される。   On the control board 180, an A / D converter (analog / digital converter) and a FIFO (First In First Out) memory (not shown) are mounted. The received light signals output from the main imaging unit 130 and the sub imaging unit 150 are sampled at a constant sampling period by the A / D converter of the control board 180 and converted into a digital signal. Digital signals output from the A / D converter are sequentially stored in the FIFO memory. The digital signal stored in the FIFO memory is sequentially transferred to the processing device 200 as pixel data.

本実施の形態においては、図3の複数の発光部143の発光のタイミングと図2の主撮像部130の撮像のタイミングとが同期される。複数の発光部143の発光期間に蓄積された画素データが、次の発光部143の消光期間に制御基板180から処理装置200に転送される。   In the present embodiment, the light emission timings of the plurality of light emitting units 143 in FIG. 3 and the imaging timings of the main imaging unit 130 in FIG. 2 are synchronized. Pixel data accumulated during the light emission period of the plurality of light emitting units 143 is transferred from the control substrate 180 to the processing apparatus 200 during the next light extinction period of the light emitting unit 143.

図1に示すように、処理装置200は、記憶部210、制御部220および操作部230を含む。記憶部210は、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)およびハードディスクを含む。記憶部210には、システムプログラムが記憶される。また、記憶部210は、種々のデータの処理および測定ヘッド100から与えられる画素データ等の種々のデータを保存するために用いられる。   As illustrated in FIG. 1, the processing device 200 includes a storage unit 210, a control unit 220, and an operation unit 230. The storage unit 210 includes a ROM (read only memory), a RAM (random access memory), and a hard disk. The storage unit 210 stores a system program. The storage unit 210 is used for processing various data and storing various data such as pixel data given from the measurement head 100.

制御部220は、CPU(中央演算処理装置)を含む。本実施の形態においては、記憶部210および制御部220は、パーソナルコンピュータにより実現される。制御部220は、測定ヘッド100から与えられる画素データに基づいて画像データを生成する。画像データは複数の画素データの集合である。制御部220は、生成された画像データに基づいて、プローブ140のスタイラス144の接触部144aの位置を算出する。   Control unit 220 includes a CPU (Central Processing Unit). In the present embodiment, storage unit 210 and control unit 220 are realized by a personal computer. The control unit 220 generates image data based on the pixel data given from the measurement head 100. Image data is a set of a plurality of pixel data. The controller 220 calculates the position of the contact portion 144a of the stylus 144 of the probe 140 based on the generated image data.

操作部230は、キーボードおよびポインティングデバイスを含む。ポインティングデバイスは、マウスまたはジョイスティック等を含む。操作部230は、使用者により操作される。   The operation unit 230 includes a keyboard and a pointing device. The pointing device includes a mouse or a joystick. The operation unit 230 is operated by a user.

(2)載置台、主撮像部および表示部の位置関係
図4(a),(b)は、主撮像部130、表示部160および載置台120の位置関係を示す側面図および平面図である。図4(a),(b)の例では、使用者が測定ヘッド100により測定対象物Sを測定する状態が示される。
(2) Positional relationship between mounting table, main imaging unit, and display unit FIGS. 4A and 4B are a side view and a plan view showing a positional relationship between the main imaging unit 130, the display unit 160, and the mounting table 120, respectively. . In the example of FIGS. 4A and 4B, a state in which the user measures the measuring object S with the measuring head 100 is shown.

図4(a),(b)に示すように、表示部160は、保持部110のスタンド部112と載置台120との間で表示部保持機構500により保持される。また、表示部160は、画面SCが載置台120の上方の領域を向くように傾斜している。表示部160の画面SCは、設置部111の長手方向LDに平行な鉛直面に垂直である。本実施の形態では、主撮像部130により撮像可能な範囲を撮像領域Vと呼ぶ。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the display unit 160 is held by the display unit holding mechanism 500 between the stand unit 112 of the holding unit 110 and the mounting table 120. The display unit 160 is inclined so that the screen SC faces the area above the mounting table 120. The screen SC of the display unit 160 is perpendicular to a vertical plane parallel to the longitudinal direction LD of the installation unit 111. In the present embodiment, a range that can be imaged by the main imaging unit 130 is referred to as an imaging region V.

上記のように、主撮像部130は、撮像領域Vに位置するプローブ140の複数の発光部143を撮像する。使用者は載置台120を挟んで主撮像部130に対向する位置で測定対象物Sを測定する。この場合、使用者は載置台120を挟んで表示部160の画面SCに対向する。   As described above, the main imaging unit 130 images the plurality of light emitting units 143 of the probe 140 located in the imaging region V. The user measures the measuring object S at a position facing the main imaging unit 130 with the mounting table 120 interposed therebetween. In this case, the user faces the screen SC of the display unit 160 with the mounting table 120 interposed therebetween.

それにより、使用者は、測定対象物Sの測定時に、最小限の視線の移動で測定対象物Sおよび表示部160の画面SCを選択的に視認することができ、または測定対象物Sおよび表示部160の画面SCを同時に視認することができる。図4(a),(b)では、使用者が測定対象物Sを視認する際の視線の方向が太い一点鎖線の矢印で示され、使用者が表示部160の画面SCを視認する際の視線の方向が太い点線の矢印で示される。   Accordingly, the user can selectively visually recognize the measurement object S and the screen SC of the display unit 160 with a minimum movement of the line of sight when measuring the measurement object S, or the measurement object S and the display. The screen SC of the unit 160 can be viewed at the same time. 4 (a) and 4 (b), the direction of the line of sight when the user visually recognizes the measurement object S is indicated by a thick dashed line arrow, and when the user visually recognizes the screen SC of the display unit 160. The direction of the line of sight is indicated by a thick dotted arrow.

通常、使用者は測定対象物Sを見下ろした状態で測定を行う。したがって、表示部160は、図4(a)に示すように、画面SCが斜め上方を向く状態で鉛直軸に対して傾斜するように保持されることが好ましい。それにより、使用者は、測定対象物Sおよび表示部160の画面SCを視認するための視線の移動範囲をより小さくすることができる。   Usually, the user performs measurement while looking down at the measurement object S. Therefore, as shown in FIG. 4A, the display unit 160 is preferably held so as to be inclined with respect to the vertical axis in a state where the screen SC faces obliquely upward. Thereby, the user can make the moving range of the line of sight for visually recognizing the measuring object S and the screen SC of the display unit 160 smaller.

なお、本実施の形態では、表示部160は、表示部160の画面SCが鉛直軸に平行となるように保持されてもよい。   In the present embodiment, display unit 160 may be held such that screen SC of display unit 160 is parallel to the vertical axis.

(3)主撮像部の構成
図5は、主撮像部130の構成について説明するための図である。図5(a)は、主撮像部130の模式的断面図であり、図5(b)は、主撮像部130の外観斜視図である。
(3) Configuration of Main Imaging Unit FIG. 5 is a diagram for describing the configuration of the main imaging unit 130. FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of the main imaging unit 130, and FIG. 5B is an external perspective view of the main imaging unit 130.

図5(a)に示すように、主撮像部130は、素子保持部130a、レンズ保持部130b、撮像素子131および複数のレンズ132を備える。素子保持部130aおよびレンズ保持部130bは例えば金属材料からなる。素子保持部130aおよびレンズ保持部130bは、一体成形により共通の部材として設けられてもよく、または別体として設けられてもよい。   As shown in FIG. 5A, the main imaging unit 130 includes an element holding unit 130a, a lens holding unit 130b, an imaging element 131, and a plurality of lenses 132. The element holding part 130a and the lens holding part 130b are made of, for example, a metal material. The element holding part 130a and the lens holding part 130b may be provided as a common member by integral molding, or may be provided as separate members.

素子保持部130aの一面に矩形の断面を有する凹部133が形成される。凹部133に撮像素子131が嵌合される。撮像素子131の位置ずれを防止するため、凹部133内で撮像素子131が固定されてもよい。凹部133の底面から素子保持部130aの上記一面に平行な他面にかけて貫通孔134が形成される。   A concave portion 133 having a rectangular cross section is formed on one surface of the element holding portion 130a. The image sensor 131 is fitted in the recess 133. In order to prevent displacement of the image sensor 131, the image sensor 131 may be fixed in the recess 133. A through hole 134 is formed from the bottom surface of the recess 133 to the other surface parallel to the one surface of the element holding portion 130a.

レンズ保持部130bは、円筒形状を有する。レンズ保持部130bの一端部が素子保持部130aの上記他面に固定される。レンズ保持部130bには種々の大きさを有する複数のレンズ132が保持される。複数のレンズ132は、素子保持部130aの貫通孔134と重なり、かつ互いに光軸が一致するように配置される。レンズ保持部130bの他端部から複数のレンズ132を通して撮像素子131に光が入射する。   The lens holding part 130b has a cylindrical shape. One end portion of the lens holding portion 130b is fixed to the other surface of the element holding portion 130a. The lens holding unit 130b holds a plurality of lenses 132 having various sizes. The plurality of lenses 132 are arranged so as to overlap the through holes 134 of the element holding portion 130a and have optical axes that coincide with each other. Light enters the image sensor 131 through the plurality of lenses 132 from the other end of the lens holding portion 130b.

(4)主撮像部による検出
上記のように、主撮像部130は、プローブ140の複数の発光部143から放出される赤外線を検出する。図6は、主撮像部130と複数の発光部143との関係について説明するための模式図である。図6においては、理解を容易にするため、いわゆるピンホールカメラモデルを用いて説明する。図6には、主撮像部130の複数のレンズ132のうち1つのレンズ132のみが示され、そのレンズ132の主点132aを通るように撮像素子131に光が導かれる。
(4) Detection by Main Imaging Unit As described above, the main imaging unit 130 detects infrared rays emitted from the plurality of light emitting units 143 of the probe 140. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the relationship between the main imaging unit 130 and the plurality of light emitting units 143. In FIG. 6, a description will be given using a so-called pinhole camera model for easy understanding. FIG. 6 shows only one lens 132 among the plurality of lenses 132 of the main imaging unit 130, and light is guided to the imaging element 131 so as to pass through the main point 132 a of the lens 132.

図6に示すように、主撮像部130は、一定の画角(視野角)θを有する。主撮像部130の画角θの範囲内に、撮像領域Vが含まれる。撮像領域V内に複数の発光部143がそれぞれ位置する場合、それらの発光部143から放出される赤外線が、レンズ132の主点132aを通って撮像素子131に入射する。   As shown in FIG. 6, the main imaging unit 130 has a certain angle of view (viewing angle) θ. The imaging region V is included in the range of the angle of view θ of the main imaging unit 130. When a plurality of light emitting units 143 are located in the imaging region V, infrared rays emitted from the light emitting units 143 are incident on the imaging element 131 through the principal point 132a of the lens 132.

この場合、撮像素子131の受光位置Pに基づいて、レンズ132の主点132aから各発光部143へ向かう方向が特定される。図6の例では、一点鎖線で示すように、各受光位置Pおよびレンズ132の主点132aを通る各直線上に各発光部143が位置する。また、複数の発光部143の相対的な位置関係は、例えば図1の記憶部210に予め記憶される。   In this case, the direction from the principal point 132a of the lens 132 toward each light emitting unit 143 is specified based on the light receiving position P of the imaging element 131. In the example of FIG. 6, each light emitting unit 143 is positioned on each straight line passing through each light receiving position P and the main point 132 a of the lens 132, as indicated by a dashed line. Moreover, the relative positional relationship of the several light emission part 143 is beforehand memorize | stored in the memory | storage part 210 of FIG. 1, for example.

レンズ132の主点132aから各発光部143へ向かう方向および複数の発光部143の位置関係に基づいて、各発光部143の中心の位置が一義的に定まる。また、本実施の形態では、互いに直交するx軸、y軸およびz軸がそれぞれ定義され、撮像領域V内の絶対位置が3次元座標で表される。図1の制御部220は、撮像素子131の受光位置P、および予め記憶された複数の発光部143の位置関係に基づいて、各発光部143の中心の座標を算出する。   Based on the direction from the principal point 132a of the lens 132 to each light emitting unit 143 and the positional relationship of the plurality of light emitting units 143, the position of the center of each light emitting unit 143 is uniquely determined. In the present embodiment, the x axis, the y axis, and the z axis that are orthogonal to each other are defined, and the absolute position in the imaging region V is represented by three-dimensional coordinates. The control unit 220 in FIG. 1 calculates the coordinates of the center of each light emitting unit 143 based on the light receiving position P of the image sensor 131 and the positional relationship between the plurality of light emitting units 143 stored in advance.

算出された各発光部143の中心の座標に基づいて、プローブ140の接触部144a(図3)と測定対象物Sとの接触位置の座標が図1の制御部220により算出される。   Based on the calculated coordinates of the center of each light emitting section 143, the coordinates of the contact position between the contact section 144a (FIG. 3) of the probe 140 and the measuring object S are calculated by the control section 220 of FIG.

例えば、各発光部143の中心と接触部144a(図3)の中心との位置関係が、図1の記憶部210に予め記憶される。算出された各発光部143の中心の座標、および予め記憶された各発光部143の中心と接触部144aの中心との位置関係に基づいて、接触部144aの中心の座標が特定される。   For example, the positional relationship between the center of each light emitting unit 143 and the center of the contact unit 144a (FIG. 3) is stored in advance in the storage unit 210 of FIG. Based on the calculated coordinates of the center of each light emitting part 143 and the positional relationship between the center of each light emitting part 143 and the center of the contact part 144a stored in advance, the coordinates of the center of the contact part 144a are specified.

また、各発光部143の中心の座標に基づいて、プローブ140の姿勢が特定される。これにより、スタイラス144の向きが特定される。また、各発光部143の中心の座標の変化に基づいて、接触部144aの移動方向が特定される。通常、接触部144aは、接触されるべき測定対象物Sの面に対して垂直に近づけられる。そのため、特定されたスタイラス144の向きおよび接触部144aの移動方向に基づいて、接触部144aの中心と接触位置との相対的な位置関係が推定される。推定された位置関係に基づいて、接触部144aの中心の座標から接触部144aと測定対象物Sとの接触位置の座標が算出される。   Further, the posture of the probe 140 is specified based on the coordinates of the center of each light emitting unit 143. Thereby, the direction of the stylus 144 is specified. Further, the moving direction of the contact portion 144a is specified based on the change in the coordinates of the center of each light emitting portion 143. Usually, the contact portion 144a is brought close to the surface of the measuring object S to be contacted. Therefore, the relative positional relationship between the center of the contact portion 144a and the contact position is estimated based on the specified direction of the stylus 144 and the moving direction of the contact portion 144a. Based on the estimated positional relationship, the coordinates of the contact position between the contact portion 144a and the measuring object S are calculated from the coordinates of the center of the contact portion 144a.

なお、測定対象物Sから接触部144aに加わる力の方向を検出するセンサがプローブ140に設けられてもよい。その場合、センサの検出結果に基づいて、接触部144aと測定対象物Sとの接触位置の座標を算出することができる。   A sensor that detects the direction of the force applied from the measurement object S to the contact portion 144a may be provided in the probe 140. In that case, the coordinates of the contact position between the contact portion 144a and the measurement object S can be calculated based on the detection result of the sensor.

撮像素子131と複数のレンズ132との位置関係、複数の発光部143の位置関係、および複数の発光部143と接触部144aとの位置関係等に個体差があると、算出される座標にばらつきが生じる。そこで、光学式座標測定装置300による測定を行う前に、個体差によるばらつきを防止するためのキャリブレーションが行われることが好ましい。キャリブレーション結果を固有データとして保持し、その固有データを測定対象物の測定の際に参照してもよく、またはキャリブレーション結果に基づいて、実際に測定を行う前に上記の各位置関係等の個体差を調整してもよい。   If there are individual differences in the positional relationship between the imaging element 131 and the plurality of lenses 132, the positional relationship between the plurality of light emitting units 143, the positional relationship between the plurality of light emitting units 143 and the contact unit 144a, the calculated coordinates vary. Occurs. Therefore, it is preferable to perform calibration before the measurement by the optical coordinate measuring apparatus 300 to prevent variation due to individual differences. The calibration result may be stored as unique data, and the unique data may be referred to when measuring the measurement object. Alternatively, based on the calibration result, before performing actual measurement, Individual differences may be adjusted.

(5)測定例
光学式座標測定装置300による測定対象物Sの寸法の測定例について説明する。図7は、図2の表示部160に表示される画像の一例を示す図である。図8は、測定対象物Sの一例を示す図である。
(5) Measurement Example A measurement example of the dimension of the measuring object S by the optical coordinate measuring apparatus 300 will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an image displayed on the display unit 160 of FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the measurement object S. As illustrated in FIG.

図7には、撮像領域Vを仮想的に表す画像(以下、撮像領域仮想画像と呼ぶ)VIが示される。上記のように、撮像領域Vには、x軸、y軸およびz軸がそれぞれ設定される。本例では、載置台120の上面に平行でかつ互いに直交するようにx軸およびy軸が設定され、載置台120の上面に対して垂直にz軸が設定される。また、載置台120の中心が原点Oに設定される。図7の撮像領域仮想画像VIには、原点O、x軸、y軸およびz軸が含まれるとともに、載置台120の外周を表す線(図7の点線)が含まれる。   FIG. 7 shows an image VI (hereinafter referred to as an imaging region virtual image) VI that virtually represents the imaging region V. As described above, the x-axis, the y-axis, and the z-axis are set in the imaging region V, respectively. In this example, the x axis and the y axis are set so as to be parallel to and orthogonal to the upper surface of the mounting table 120, and the z axis is set perpendicular to the upper surface of the mounting table 120. The center of the mounting table 120 is set to the origin O. The imaging region virtual image VI in FIG. 7 includes the origin O, the x-axis, the y-axis, and the z-axis, and also includes a line representing the outer periphery of the mounting table 120 (dotted line in FIG. 7).

図8の測定対象物Sは、直方体形状を有する。本例では、測定対象物Sの一側面Saと、その反対側の側面Sbとの間の距離が測定される。測定対象物Sの側面Sa,Sbは、それぞれx軸に対して垂直である。   The measuring object S in FIG. 8 has a rectangular parallelepiped shape. In this example, the distance between one side surface Sa of the measuring object S and the opposite side surface Sb is measured. The side surfaces Sa and Sb of the measuring object S are each perpendicular to the x axis.

図9〜図13は、図8の測定対象物Sにおける具体的な測定例について説明するための図である。図9(a)および図11(a)は、載置台120、主撮像部130、プローブ140および測定対象物Sの位置関係を示す正面図であり、図9(b)および図11(b)は、プローブ140および測定対象物Sの外観斜視図である。図10、図12および図13には、表示部160に表示される撮像領域仮想画像VIの例が示される。   9 to 13 are diagrams for explaining a specific measurement example of the measuring object S in FIG. FIG. 9A and FIG. 11A are front views showing the positional relationship between the mounting table 120, the main imaging unit 130, the probe 140, and the measurement object S. FIG. 9B and FIG. These are external appearance perspective views of the probe 140 and the measuring object S. FIG. 10, 12, and 13 show examples of the imaging region virtual image VI displayed on the display unit 160.

図9(a)および図9(b)に示すように、プローブ140の複数の発光部143が撮像領域V内に位置するように、スタイラス144の接触部144aが測定対象物Sの側面Saに接触される。その状態で、図1の操作部170が操作されることにより、図9(b)に示すように、測定対象物Sと接触部144aとの接触位置が測定位置M1aとして設定される。この場合、測定位置M1aの座標が特定される。   9 (a) and 9 (b), the contact portion 144a of the stylus 144 is placed on the side surface Sa of the measurement object S so that the plurality of light emitting portions 143 of the probe 140 are positioned in the imaging region V. Touched. In this state, when the operation unit 170 in FIG. 1 is operated, as shown in FIG. 9B, the contact position between the measurement object S and the contact part 144a is set as the measurement position M1a. In this case, the coordinates of the measurement position M1a are specified.

同様にして、測定対象物Sの側面Sa上の3つの位置が測定位置M2a,M3a,M4aとして設定され、測定位置M2a,M3a,M4aの座標が特定される。続いて、図1の操作部170または操作部230が操作されることにより、測定位置M1a〜M4aを通る平面が、測定対象物Sの側面Saに対応する測定平面ML1として設定される。この場合、図10に示すように、撮像領域仮想画像VI上に、設定された測定平面ML1が重畳される。図10の撮像領域仮想画像VI上には、測定平面ML1に加えて、算出された各測定位置M1a〜M4aの座標が重畳表示される。   Similarly, three positions on the side surface Sa of the measurement object S are set as measurement positions M2a, M3a, and M4a, and the coordinates of the measurement positions M2a, M3a, and M4a are specified. Subsequently, when the operation unit 170 or the operation unit 230 of FIG. 1 is operated, a plane passing through the measurement positions M1a to M4a is set as a measurement plane ML1 corresponding to the side surface Sa of the measurement object S. In this case, as shown in FIG. 10, the set measurement plane ML1 is superimposed on the imaging region virtual image VI. In addition to the measurement plane ML1, the calculated coordinates of the measurement positions M1a to M4a are superimposed and displayed on the imaging region virtual image VI in FIG.

続いて、図11(a)および図11(b)に示すように、プローブ140の複数の発光部143が撮像領域V内に位置するように、スタイラス144の接触部144aが測定対象物Sの側面Sbに接触される。その状態で、図1の操作部170が操作されることにより、図11(b)に示すように、測定対象物Sと接触部144aとの接触位置が測定位置M1bとして設定される。この場合、測定位置M1bの座標が特定される。   Subsequently, as shown in FIGS. 11A and 11B, the contact portion 144a of the stylus 144 is placed on the measurement object S so that the plurality of light emitting portions 143 of the probe 140 are positioned in the imaging region V. It contacts the side surface Sb. In this state, when the operation unit 170 of FIG. 1 is operated, as shown in FIG. 11B, the contact position between the measurement object S and the contact unit 144a is set as the measurement position M1b. In this case, the coordinates of the measurement position M1b are specified.

同様にして、測定対象物Sの側面Sb上の3つの位置が測定位置M2b,M3b,M4bとして設定され、測定位置M2b,M3b,M4bの座標が特定される。続いて、図1の操作部170または操作部230が操作されることにより、測定位置M1b〜M4bを通る平面が、測定対象物Sの側面Sbに対応する測定平面ML2として設定される。この場合、図12に示すように、撮像領域仮想画像VI上に、測定平面ML1に加えて、設定された測定平面ML2が重畳される。図12の撮像領域仮想画像VI上には、測定平面ML1,ML2に加えて、算出された各測定位置M1a〜M4a,M1b〜M4bの座標が重畳表示される。   Similarly, three positions on the side surface Sb of the measurement object S are set as measurement positions M2b, M3b, and M4b, and the coordinates of the measurement positions M2b, M3b, and M4b are specified. Subsequently, the plane passing through the measurement positions M1b to M4b is set as the measurement plane ML2 corresponding to the side surface Sb of the measurement object S by operating the operation unit 170 or the operation unit 230 of FIG. In this case, as shown in FIG. 12, the set measurement plane ML2 is superimposed on the imaging region virtual image VI in addition to the measurement plane ML1. In addition to the measurement planes ML1 and ML2, the calculated coordinates of the measurement positions M1a to M4a and M1b to M4b are superimposed and displayed on the imaging region virtual image VI of FIG.

続いて、図1の操作部170または操作部230が操作されることにより、図1の制御部220において、決定された測定平面ML1,ML2の距離が算出され、図13に示すように、算出結果が測定結果として撮像領域仮想画像VI上に表示される。このとき、撮像領域仮想画像VI上には、測定結果に加えて、図10および図12の例と同様に、各測定位置M1a〜M4a,M1b〜M4bの座標が重畳表示されてもよい。   Subsequently, when the operation unit 170 or the operation unit 230 in FIG. 1 is operated, the control unit 220 in FIG. 1 calculates the determined distance between the measurement planes ML1 and ML2, and the calculation is performed as shown in FIG. The result is displayed on the imaging region virtual image VI as a measurement result. At this time, in addition to the measurement results, the coordinates of the measurement positions M1a to M4a and M1b to M4b may be superimposed and displayed on the imaging region virtual image VI in the same manner as in the examples of FIGS.

なお、測定結果は、撮像領域仮想画像VIと別個に表示部160の画面SCに表示されてもよい。また、2つの測定平面間の距離の算出条件等は、使用者により適宜設定可能であってもよい。   The measurement result may be displayed on the screen SC of the display unit 160 separately from the imaging region virtual image VI. In addition, the calculation condition of the distance between the two measurement planes may be appropriately set by the user.

本例では、4つの測定位置に基づいて1つの測定平面が決定されるが、最少で3つの測定位置に基づいて、1つの測定平面を設定することができる。一方、4つ以上の測定位置を設定することにより、測定対象物Sに対応する測定平面をより正確に設定することができる。また、4つ以上の測定位置に基づいて、測定対象物Sの面の平面度を求めることもできる。   In this example, one measurement plane is determined based on four measurement positions, but one measurement plane can be set based on a minimum of three measurement positions. On the other hand, by setting four or more measurement positions, the measurement plane corresponding to the measurement object S can be set more accurately. Further, the flatness of the surface of the measuring object S can be obtained based on four or more measurement positions.

また、本例では、指定された複数の位置(測定位置)を通る平面(測定平面)が測定対象として設定されるが、測定対象物の形状に応じて、他の幾何学形状が測定対象として設定されてもよい。例えば、指定された複数の位置を通る円筒または球等が測定対象として設定されてもよい。この場合、設定された円筒の断面の径または球の半径等を求めることができる。また、設定された幾何学形状に関する角度または面積等が求められてもよい。   In this example, a plane (measurement plane) passing through a plurality of designated positions (measurement positions) is set as a measurement target, but other geometric shapes are set as measurement targets according to the shape of the measurement target. It may be set. For example, a cylinder or a sphere passing through a plurality of designated positions may be set as a measurement target. In this case, the diameter of the set cross section of the cylinder or the radius of the sphere can be obtained. Further, an angle or an area related to the set geometric shape may be obtained.

上記のように、光学式座標測定装置300によれば、測定対象物Sの物理量として、例えば測定対象物Sまたはその一部分についての寸法、面積、体積、平面度および角度等を測定することができる。   As described above, according to the optical coordinate measuring apparatus 300, as the physical quantity of the measurement object S, for example, the size, area, volume, flatness, angle, and the like of the measurement object S or a part thereof can be measured. .

本実施の形態に係る光学式座標測定装置300が製造部品の良否検査に用いられる場合、実際に測定対象物(製造部品)の測定が行われる前に、測定すべき幾何学的特徴が光学式座標測定装置300に予め設定される。その幾何学的特徴に関して測定対象物Sの物理量の測定が行われ、その測定結果に基づいて、測定対象物が設計通りの形状を有するか否かが検査される。この場合、測定すべき複数の幾何学的特徴の各々に関して良否基準が光学式座標測定装置300に予め設定され、光学式座標測定装置300が、その複数の幾何学的特徴に関する測定対象物の測定結果と、予め設定された複数の幾何学的特徴に関する良否基準とをそれぞれ比較し、各幾何学的特徴に関して良否の判別を行ってもよい。また、複数の幾何学的特徴の測定手順と複数の幾何学的特徴に関する良否基準が光学式座標測定装置300に予め設定され、光学式座標測定装置300が、各幾何学的特徴に関して良否の判別を行うのに加え、複数の幾何学的特徴に関する測定結果と良否基準との比較結果に基づいて総合的に測定対象物の良否判定を行ってもよい。   When the optical coordinate measuring apparatus 300 according to the present embodiment is used for quality inspection of manufactured parts, the geometric features to be measured are optical before actual measurement of the measurement object (manufactured part). It is preset in the coordinate measuring apparatus 300. The physical quantity of the measuring object S is measured with respect to the geometric feature, and whether or not the measuring object has a shape as designed is inspected based on the measurement result. In this case, a pass / fail criterion for each of the plurality of geometric features to be measured is preset in the optical coordinate measuring device 300, and the optical coordinate measuring device 300 measures the measurement object related to the plurality of geometric features. The result may be compared with a pass / fail criterion relating to a plurality of preset geometric features, and pass / fail judgment may be performed for each geometric feature. Also, a plurality of geometric feature measurement procedures and pass / fail criteria relating to the plurality of geometric features are preset in the optical coordinate measuring device 300, and the optical coordinate measuring device 300 determines pass / fail for each geometric feature. In addition to performing the determination, the pass / fail determination of the measurement object may be performed comprehensively based on the comparison result between the measurement results regarding the plurality of geometric features and the pass / fail criteria.

(6)撮像部の使用例
図3の副撮像部150によって測定対象物Sを撮像することにより、測定対象物Sの画像を表示部160に表示させることができる。以下、副撮像部150により得られる画像を撮像画像と呼ぶ。
(6) Usage Example of Imaging Unit By imaging the measurement object S by the sub imaging unit 150 in FIG. 3, an image of the measurement object S can be displayed on the display unit 160. Hereinafter, an image obtained by the sub imaging unit 150 is referred to as a captured image.

複数の発光部143と副撮像部150との位置関係、および副撮像部150の特性(画角およびディストーション等)は、例えば図1の記憶部210に撮像情報として予め記憶される。そのため、複数の発光部143が撮像領域V内にある場合、副撮像部150により撮像される領域が図1の制御部220により認識される。すなわち、撮像画像に対応する3次元空間が制御部220により認識される。   The positional relationship between the plurality of light emitting units 143 and the sub imaging unit 150 and the characteristics (such as the angle of view and distortion) of the sub imaging unit 150 are stored in advance as imaging information in the storage unit 210 of FIG. Therefore, when the plurality of light emitting units 143 are in the imaging region V, the region captured by the sub imaging unit 150 is recognized by the control unit 220 in FIG. That is, the three-dimensional space corresponding to the captured image is recognized by the control unit 220.

上記のように、測定位置および測定平面等の測定に関する情報(以下、測定情報と呼ぶ)は、3次元空間で設定される。本実施の形態では、これらの測定情報を撮像画像と対応付け、撮像画像上に測定情報を重畳表示することができる。   As described above, information relating to measurement (hereinafter referred to as measurement information) such as a measurement position and a measurement plane is set in a three-dimensional space. In the present embodiment, these pieces of measurement information can be associated with the captured image, and the measurement information can be superimposed on the captured image.

図14は、撮像画像上に測定情報が重畳表示された例を示す図である。図14の例では、測定対象物Sの側面Saが副撮像部150により撮像される。その撮像画像SIに、測定位置M1a〜M4aを表す複数の球体の画像P1a〜P4aが重畳されるとともに、測定平面ML1を表す画像PL1が重畳される。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example in which measurement information is superimposed and displayed on a captured image. In the example of FIG. 14, the side surface Sa of the measurement object S is imaged by the sub imaging unit 150. A plurality of spherical images P1a to P4a representing the measurement positions M1a to M4a are superimposed on the captured image SI, and an image PL1 representing the measurement plane ML1 is superimposed.

このように、実際に測定対象物Sが撮像されることによって得られる撮像画像上に測定情報が重畳されることにより、測定情報を使用者が視覚的に把握しやすくなる。また、一の測定対象物Sに対する測定を行った後に、他の測定対象物Sに対して同様の測定を行う場合、測定情報が重畳された撮像画像を参照することにより、他の測定対象物Sに対する測定を容易に行うことが可能となる。   As described above, the measurement information is superimposed on the captured image obtained by actually imaging the measurement object S, so that the user can easily grasp the measurement information visually. Further, when the same measurement is performed on the other measurement object S after the measurement on the one measurement object S, the other measurement object is obtained by referring to the captured image on which the measurement information is superimposed. Measurement with respect to S can be easily performed.

(7)効果
上記の光学式座標測定装置300による測定対象物Sの測定時に、使用者は、載置台120を挟んで主撮像部130に対向する位置で測定対象物Sの測定作業を行う。この場合、使用者は載置台120を挟んで表示部160の画面SCに対向する。したがって、使用者は、測定対象物Sの測定時に、最小限の視線の移動で測定対象物Sおよび表示部160の画面SCを選択的に視認することができ、または測定対象物Sおよび表示部160の画面SCを同時に視認することができる。その結果、測定結果および測定位置の座標等の確認を伴う正確な測定作業を容易かつ迅速に行うことが可能になる。
(7) Effect At the time of measuring the measuring object S by the optical coordinate measuring apparatus 300, the user performs the measuring operation of the measuring object S at a position facing the main imaging unit 130 with the mounting table 120 interposed therebetween. In this case, the user faces the screen SC of the display unit 160 with the mounting table 120 interposed therebetween. Therefore, when measuring the measurement object S, the user can selectively visually recognize the measurement object S and the screen SC of the display unit 160 with minimal movement of the line of sight, or the measurement object S and the display unit. 160 screens SC can be visually recognized simultaneously. As a result, it is possible to easily and quickly perform an accurate measurement operation with confirmation of the measurement result and the coordinates of the measurement position.

なお、本例の表示部160は、図4(a),(b)に示すように、主撮像部130の撮像領域Vから外れるように保持される。それにより、表示部160により測定対象物Sの測定可能な範囲が制限されることが防止される。   Note that the display unit 160 of this example is held so as to be out of the imaging region V of the main imaging unit 130, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). This prevents the display unit 160 from limiting the measurable range of the measuring object S.

また、第1の実施の形態では、表示部保持機構500により主撮像部130および載置台120と一体的に表示部160が設けられる。それにより、測定ヘッド100の取り扱いが容易になる。   In the first embodiment, the display unit 160 is provided integrally with the main imaging unit 130 and the mounting table 120 by the display unit holding mechanism 500. Thereby, handling of the measuring head 100 becomes easy.

[2]第2の実施の形態
図15は、本発明の第2の実施の形態に係る測定ヘッドの構成の一部を示す模式図である。第2の実施の形態に係る光学式座標測定装置の構成および動作は、以下の点を除いて第1の実施の形態に係る光学式座標測定装置300の構成および動作と同様である。
[2] Second Embodiment FIG. 15 is a schematic diagram showing a part of the configuration of a measurement head according to a second embodiment of the present invention. The configuration and operation of the optical coordinate measurement device according to the second embodiment are the same as the configuration and operation of the optical coordinate measurement device 300 according to the first embodiment except for the following points.

図15に示すように、本実施の形態では、主撮像部130に漏斗形状を有するフード部材FDが取り付けられる。具体的には、本例のフード部材FDは、略矩形の開口を有する。また、フード部材FDは径小部FDaおよび径大部FDbを有する。径大部FDbの断面は径小部FDaの断面から漸次拡大する。   As shown in FIG. 15, in the present embodiment, a hood member FD having a funnel shape is attached to the main imaging unit 130. Specifically, the hood member FD of this example has a substantially rectangular opening. The hood member FD has a small diameter part FDa and a large diameter part FDb. The cross section of the large diameter portion FDb gradually expands from the cross section of the small diameter portion FDa.

径小部FDaは、レンズ保持部130bの外周部を取り囲むように主撮像部130に取り付けられる。フード部材FDの内面は、主撮像部130の撮像領域Vに重ならないように形成されている。   The small-diameter portion FDa is attached to the main imaging unit 130 so as to surround the outer periphery of the lens holding unit 130b. The inner surface of the hood member FD is formed so as not to overlap the imaging area V of the main imaging unit 130.

図16は、図15のフード部材FDによる効果を説明するための測定ヘッド100の側面図である。図1の表示部160の画面SCに測定結果等が表示される際に表示部160が発熱する。表示部160の発熱量が過剰に大きくなると、表示部160の周辺の雰囲気が表示部160により加熱されやすくなる。加熱された雰囲気は、図16の太い波線の矢印で示すように表示部160の上方に向かって流れる。   FIG. 16 is a side view of the measurement head 100 for explaining the effect of the hood member FD of FIG. When the measurement result or the like is displayed on the screen SC of the display unit 160 in FIG. 1, the display unit 160 generates heat. When the heat generation amount of the display unit 160 becomes excessively large, the atmosphere around the display unit 160 is easily heated by the display unit 160. The heated atmosphere flows upward of the display unit 160 as indicated by the thick wavy arrow in FIG.

このとき、本例の主撮像部130にはフード部材FDが取り付けられるので、加熱された雰囲気はフード部材FDの外周面に沿って上方に流れる。したがって、表示部160により加熱された雰囲気がフード部材FDにより取り囲まれる撮像領域V内に進入することが防止される。   At this time, since the hood member FD is attached to the main imaging unit 130 of this example, the heated atmosphere flows upward along the outer peripheral surface of the hood member FD. Accordingly, the atmosphere heated by the display unit 160 is prevented from entering the imaging region V surrounded by the hood member FD.

それにより、加熱された雰囲気が主撮像部130の撮像領域V内で不均一に流れることが防止されるので、主撮像部130に入射する光が撮像領域V内の雰囲気の揺らぎにより屈折することが防止される。その結果、表示部160の発熱に起因する測定精度の低下が抑制される。   As a result, the heated atmosphere is prevented from flowing non-uniformly within the imaging region V of the main imaging unit 130, so that the light incident on the main imaging unit 130 is refracted by fluctuations in the atmosphere within the imaging region V. Is prevented. As a result, a decrease in measurement accuracy due to heat generation of the display unit 160 is suppressed.

本実施の形態においては、画面SCが載置台120の上方の領域を向くように、表示部160が傾斜して配置される。この場合、表示部160により加熱された雰囲気の少なくとも一部は、表示部160の下端部から上端部にかけて画面SCに沿って斜め上方に向かって流れる。したがって、表示部160の上端部は、フード部材FDの先端部よりも載置台120から遠い位置(スタンド部112に近い位置)に配置されることが好ましい。それにより、表示部160により加熱された雰囲気がフード部材FDの先端部と載置台120との間の空間を通ることが防止される。   In the present embodiment, display unit 160 is tilted so that screen SC faces the area above mounting table 120. In this case, at least a part of the atmosphere heated by the display unit 160 flows obliquely upward along the screen SC from the lower end to the upper end of the display unit 160. Therefore, it is preferable that the upper end portion of the display unit 160 is disposed at a position farther from the mounting table 120 than the tip end portion of the hood member FD (a position close to the stand unit 112). Thereby, the atmosphere heated by the display unit 160 is prevented from passing through the space between the front end portion of the hood member FD and the mounting table 120.

表示部160は可能な限りフード部材FDの先端部よりも載置台120から遠い位置(スタンド部112に近い位置)に配置されることが好ましい。それにより、表示部160により加熱された雰囲気がフード部材FDの内部に進入することが十分に抑制される。   It is preferable that the display unit 160 is disposed at a position farther from the mounting table 120 than the tip of the hood member FD as much as possible (position close to the stand unit 112). This sufficiently suppresses the atmosphere heated by the display unit 160 from entering the hood member FD.

[3]第3の実施の形態
図17は、本発明の第3の実施の形態に係る測定ヘッド100の構成を示す外観斜視図である。第3の実施の形態に係る光学式座標測定装置の構成および動作は、以下の点を除いて第1の実施の形態に係る光学式座標測定装置300の構成および動作と同様である。
[3] Third Embodiment FIG. 17 is an external perspective view showing a configuration of a measurement head 100 according to a third embodiment of the present invention. The configuration and operation of the optical coordinate measurement device according to the third embodiment are the same as the configuration and operation of the optical coordinate measurement device 300 according to the first embodiment except for the following points.

図17に示すように、主撮像部130に略角筒形状を有するフード部材FD2が取り付けられる。フード部材FD2の内面は、主撮像部130の撮像領域Vに重ならないように形成されている。フード部材FD2は、図16のフード部材FDと同様に、表示部160により加熱された雰囲気が主撮像部130の撮像領域V内に進入することを防止するために用いられる。なお、本実施の形態では、フード部材FD2は必ずしも設けられなくてもよい。   As shown in FIG. 17, a hood member FD <b> 2 having a substantially rectangular tube shape is attached to the main imaging unit 130. The inner surface of the hood member FD2 is formed so as not to overlap the imaging region V of the main imaging unit 130. The hood member FD2 is used to prevent the atmosphere heated by the display unit 160 from entering the imaging region V of the main imaging unit 130, similarly to the hood member FD of FIG. In the present embodiment, the hood member FD2 is not necessarily provided.

本実施の形態では、表示部160の下端部を保持する図2の表示部保持機構500に代えて、以下に説明する表示部保持機構600が設けられる。図18(a)は図17の測定ヘッド100の一部を示す側面図であり、図18(b)は図17のQ−Q線を通る鉛直面における表示部160および表示部保持機構600の縦断面図である。   In the present embodiment, a display unit holding mechanism 600 described below is provided instead of the display unit holding mechanism 500 in FIG. 2 that holds the lower end of the display unit 160. 18A is a side view showing a part of the measurement head 100 of FIG. 17, and FIG. 18B is a view of the display unit 160 and the display unit holding mechanism 600 in the vertical plane passing through the line QQ of FIG. It is a longitudinal cross-sectional view.

図18(a),(b)に示すように、表示部保持機構600は、アルミニウム製の底面板601、前面板602、傾斜板603、上面板604、背面板605、一方側板606および他方側板607を含む。底面板601、前面板602、傾斜板603、上面板604および背面板605は矩形状を有し、一方側板606および他方側板607は台形状を有する。   As shown in FIGS. 18A and 18B, the display unit holding mechanism 600 includes an aluminum bottom plate 601, a front plate 602, an inclined plate 603, a top plate 604, a back plate 605, one side plate 606, and the other side plate. 607 is included. The bottom plate 601, the front plate 602, the inclined plate 603, the top plate 604, and the back plate 605 have a rectangular shape, and the one side plate 606 and the other side plate 607 have a trapezoidal shape.

底面板601は、互いに対向する前縁部601aおよび後縁部601bを有する。底面板601の前縁部601aから上方に延びるように前面板602が設けられる。また、前面板602の上端部から斜め上方に延びるように傾斜板603が設けられる。さらに、傾斜板603の上端から底面板601の後縁部601bの上方の位置まで水平に延びるように上面板604が設けられる。後縁部601bの上方に位置する上面板604の部分から後縁部601bに向かって下方に延びるように背面板605が設けられる。   The bottom plate 601 has a front edge portion 601a and a rear edge portion 601b that face each other. A front plate 602 is provided so as to extend upward from the front edge 601 a of the bottom plate 601. An inclined plate 603 is provided so as to extend obliquely upward from the upper end portion of the front plate 602. Furthermore, an upper surface plate 604 is provided so as to extend horizontally from the upper end of the inclined plate 603 to a position above the rear edge 601b of the bottom surface plate 601. A back plate 605 is provided so as to extend downward from the portion of the upper surface plate 604 located above the rear edge portion 601b toward the rear edge portion 601b.

底面板601、前面板602、傾斜板603、上面板604および背面板605により取り囲まれる空間を両側方から覆うように、一方側板606および他方側板607が設けられる。   One side plate 606 and the other side plate 607 are provided so as to cover the space surrounded by the bottom plate 601, the front plate 602, the inclined plate 603, the top plate 604, and the back plate 605 from both sides.

載置台120からスタンド部112に向かう方向に前縁部601aおよび後縁部601bがこの順で並ぶように、底面板601が設置部111の上面上に取り付けられる。底面板601が設置部111に取り付けられた状態で、前縁部601aおよび後縁部601bは、設置部111の長手方向LDに直交する方向に延びる。   The bottom plate 601 is attached on the upper surface of the installation part 111 so that the front edge part 601a and the rear edge part 601b are arranged in this order in the direction from the mounting table 120 toward the stand part 112. In a state where the bottom plate 601 is attached to the installation part 111, the front edge part 601 a and the rear edge part 601 b extend in a direction orthogonal to the longitudinal direction LD of the installation part 111.

本実施の形態では、表示部160における画面SCの反対側の面(背面)が被支持面として機能する。また、表示部保持機構600の傾斜板603の上面が表示部160を支持するための支持面として機能する。   In the present embodiment, the surface (back surface) opposite to the screen SC in the display unit 160 functions as a supported surface. In addition, the upper surface of the inclined plate 603 of the display unit holding mechanism 600 functions as a support surface for supporting the display unit 160.

図18(b)に示すように、傾斜板603の上面上にアルミニウム製の金属板G1が取り付けられる。金属板G1は、表示部160よりもやや大きい矩形状を有する。金属板G1の上面上には、シート状の放熱ゴムG2が取り付けられる。放熱ゴムG2としては、シリコンゴム等の高い熱伝導性を有するゴムが用いられる。放熱ゴムG2の上面上に表示部160の背面が取り付けられる。それにより、表示部160の背面が、傾斜板603の上面により支持される。   As shown in FIG. 18B, an aluminum metal plate G <b> 1 is attached on the upper surface of the inclined plate 603. The metal plate G1 has a rectangular shape that is slightly larger than the display unit 160. On the upper surface of the metal plate G1, a sheet-like heat radiation rubber G2 is attached. As the heat radiation rubber G2, rubber having high thermal conductivity such as silicon rubber is used. The back surface of the display unit 160 is attached on the top surface of the heat radiating rubber G2. Thereby, the back surface of the display unit 160 is supported by the upper surface of the inclined plate 603.

上記のように、表示部保持機構600および金属板G1が高い熱伝導性を有するアルミニウムにより形成され、放熱ゴムG2が高い熱伝導性を有するゴムにより形成される。この場合、傾斜板603の上面全体を金属板G1に接触させまたは近接させることにより表示部160と傾斜板603との間の熱の伝達面積を大きく確保することができる。   As described above, the display unit holding mechanism 600 and the metal plate G1 are formed of aluminum having high thermal conductivity, and the heat radiation rubber G2 is formed of rubber having high thermal conductivity. In this case, a large heat transfer area between the display unit 160 and the inclined plate 603 can be secured by bringing the entire upper surface of the inclined plate 603 into contact with or close to the metal plate G1.

したがって、表示部160が発熱する場合に、図8(b)の太い実線矢印で示すように、表示部160から発生される熱が放熱ゴムG2および金属板G1を通して傾斜板603の上面に効率よく伝達される。また、傾斜板603に伝達された熱が前面板602および底面板601を通して設置部111に伝達され、設置部111に吸収される。それにより、表示部160の発熱による表示部160周辺の雰囲気の加熱が抑制されるので、加熱された雰囲気が主撮像部130の撮像領域V内に進入することが抑制される。その結果、表示部160の発熱に起因する測定精度の低下が抑制される。   Therefore, when the display unit 160 generates heat, heat generated from the display unit 160 is efficiently applied to the upper surface of the inclined plate 603 through the heat radiation rubber G2 and the metal plate G1, as indicated by a thick solid arrow in FIG. 8B. Communicated. The heat transmitted to the inclined plate 603 is transmitted to the installation unit 111 through the front plate 602 and the bottom plate 601 and is absorbed by the installation unit 111. Thereby, heating of the atmosphere around the display unit 160 due to heat generation of the display unit 160 is suppressed, so that the heated atmosphere is suppressed from entering the imaging region V of the main imaging unit 130. As a result, a decrease in measurement accuracy due to heat generation of the display unit 160 is suppressed.

本例の表示部保持機構600および金属板G1はアルミニウムにより形成されるが、表示部保持機構600および金属板G1の材料はアルミニウムに限られない。表示部保持機構600および金属板G1の材料は、高い熱伝導性を有すればよく、鉄、銅またはこれらの合金が用いられてもよい。   The display unit holding mechanism 600 and the metal plate G1 in this example are formed of aluminum, but the materials of the display unit holding mechanism 600 and the metal plate G1 are not limited to aluminum. The material of the display unit holding mechanism 600 and the metal plate G1 only needs to have high thermal conductivity, and iron, copper, or an alloy thereof may be used.

本実施の形態では、表示部160と傾斜板603との間の熱の伝達面積を大きくするために、傾斜板603の上面の面積を可能な限り大きくすることが好ましい。また、底面板601と設置部111との間の熱の伝達面積を大きくするために、底面板601の下面の面積を可能な限り大きくすることが好ましい。   In the present embodiment, it is preferable to increase the area of the upper surface of the inclined plate 603 as much as possible in order to increase the heat transfer area between the display unit 160 and the inclined plate 603. In order to increase the heat transfer area between the bottom plate 601 and the installation part 111, it is preferable to increase the area of the bottom surface of the bottom plate 601 as much as possible.

ここで、表示部160として液晶ディスプレイパネルを用いる場合を想定する。一般に、液晶ディスプレイパネルには、サイドライト方式のバックライトが用いられる。この場合、液晶ディスプレイパネルの駆動時には、矩形状を有する画面の一辺が局所的に発熱しやすい。   Here, it is assumed that a liquid crystal display panel is used as the display unit 160. In general, a sidelight type backlight is used for a liquid crystal display panel. In this case, when the liquid crystal display panel is driven, one side of the rectangular screen tends to generate heat locally.

図19は、液晶ディスプレイパネルの表面温度の測定結果を表すサーモグラフィー画像である。図19では、太い点線で取り囲まれる部分の画像SCIが液晶ディスプレイパネルの画面に対応する。また、図19の画像においては、ハッチングの濃度が高い部分ほど測定された温度が高いことを示し、ハッチングの濃度が低い部分ほど測定された温度が低いことを示す。   FIG. 19 is a thermographic image showing the measurement result of the surface temperature of the liquid crystal display panel. In FIG. 19, the image SCI of the part surrounded by the thick dotted line corresponds to the screen of the liquid crystal display panel. In the image of FIG. 19, the higher the hatching density, the higher the measured temperature, and the lower the hatching density, the lower the measured temperature.

図19の測定結果によれば、その液晶ディスプレイパネルにおいては、画面の下縁の温度が他の部分に比べて局所的に高いことが確認できる。このように、局所的に発熱する画面の部分が既知である場合には、局所的に発熱する部分が他の部分よりも設置部111に近い位置に配置されるように、表示部160を表示部保持機構600に取り付けることが好ましい。   According to the measurement result of FIG. 19, in the liquid crystal display panel, it can be confirmed that the temperature of the lower edge of the screen is locally higher than other portions. In this way, when the part of the screen that generates heat locally is known, the display unit 160 is displayed so that the part that generates heat locally is arranged closer to the installation unit 111 than the other parts. It is preferable to attach to the part holding mechanism 600.

この場合、局所的に発熱する表示部160の部分から設置部111までの熱の伝達経路が短くなる。それにより、表示部160の画面上で局所的に発生する熱が、効率よく設置部111に伝達され、吸収される。   In this case, the heat transfer path from the portion of the display unit 160 that generates heat locally to the installation unit 111 is shortened. Thereby, the heat generated locally on the screen of the display unit 160 is efficiently transmitted to the installation unit 111 and absorbed.

本実施の形態においては、表示部160の発熱を抑制するとともに表示部160により加熱された雰囲気を撮像領域Vの外部に導くためのファンを表示部160の近傍に設けてもよい。この場合、表示部160の発熱に起因する測定精度の低下を十分に防止することができる。   In the present embodiment, a fan for suppressing heat generation of the display unit 160 and guiding the atmosphere heated by the display unit 160 to the outside of the imaging region V may be provided in the vicinity of the display unit 160. In this case, a decrease in measurement accuracy due to heat generation of the display unit 160 can be sufficiently prevented.

また、本実施の形態においては、表示部160に透光性を有するカバー部材を設けてもよい。図20は、図18(a)の表示部160にカバー部材が設けられた例を示す側面図である。   In the present embodiment, a light-transmitting cover member may be provided on the display portion 160. FIG. 20 is a side view showing an example in which a cover member is provided on the display unit 160 of FIG.

図20の例では、画面SCを取り囲むように矩形のスペーサ160Sが表示部160上に取り付けられる。そのスペーサ160S上に透光性を有するカバー部材160Gが設けられる。スペーサ160Sおよびカバー部材160Gの取り付け作業には、接着剤またはねじ等が用いられる。スペーサ160Sの材料としては、アルミニウム等の金属が用いられる。カバー部材160Gの材料としては、アクリル樹脂またはガラス等が用いられる。   In the example of FIG. 20, a rectangular spacer 160S is attached on the display unit 160 so as to surround the screen SC. A cover member 160G having translucency is provided on the spacer 160S. An adhesive, a screw, or the like is used for attaching the spacer 160S and the cover member 160G. As the material of the spacer 160S, a metal such as aluminum is used. As a material for the cover member 160G, acrylic resin, glass, or the like is used.

表示部160にスペーサ160Sおよびカバー部材160Gが取り付けられた状態で、カバー部材160Gは、画面SCから一定間隔をおいて表示部160の画面SCに対向する。それにより、画面SC上には、スペーサ160Sおよびカバー部材160Gの内面で取り囲まれた密閉空間HSが形成される。   With the spacer 160S and the cover member 160G attached to the display unit 160, the cover member 160G faces the screen SC of the display unit 160 at a certain interval from the screen SC. Thereby, a sealed space HS surrounded by the inner surfaces of the spacer 160S and the cover member 160G is formed on the screen SC.

密閉空間HS内の空気は画面SCとカバー部材160Gとの間の断熱材として機能する。そのため、画面SCから発生する熱は、密閉空間HS内の空気によりカバー部材160Gに伝達されにくい。この場合、表示部160の画面SCの発熱とともにカバー部材160Gの表面温度が高くなることが抑制されるので、表示部160周辺の雰囲気が画面SCから発生する熱で加熱されることが抑制される。   The air in the sealed space HS functions as a heat insulating material between the screen SC and the cover member 160G. Therefore, the heat generated from the screen SC is difficult to be transmitted to the cover member 160G by the air in the sealed space HS. In this case, since the surface temperature of the cover member 160G is suppressed from increasing with the heat generation of the screen SC of the display unit 160, the atmosphere around the display unit 160 is suppressed from being heated by the heat generated from the screen SC. .

それにより、加熱された雰囲気が主撮像部130の撮像領域V内で不均一に流れることが抑制される。したがって、主撮像部130に入射する光が撮像領域V内の雰囲気の揺らぎにより屈折することが防止される。その結果、表示部160の発熱に起因する測定精度の低下が抑制される。   Thereby, the heated atmosphere is prevented from flowing non-uniformly within the imaging region V of the main imaging unit 130. Therefore, the light incident on the main imaging unit 130 is prevented from being refracted due to the fluctuation of the atmosphere in the imaging region V. As a result, a decrease in measurement accuracy due to heat generation of the display unit 160 is suppressed.

本例では、表示部160とスペーサ160Sとの間の隙間およびスペーサ160Sとカバー部材160Gとの間の隙間を塞ぐように、樹脂またはゴム等の封止材が設けられてもよい。この場合、密閉空間HSの密閉度を高めることができる。また、密閉空間HS内に空気よりも熱抵抗が大きいアルゴンガスが充填されてもよいし、密閉空間HS内が真空状態に保持されてもよい。それにより、画面SCとカバー部材160Gとの間でより高い断熱効果を得ることができる。   In this example, a sealing material such as resin or rubber may be provided so as to close the gap between the display unit 160 and the spacer 160S and the gap between the spacer 160S and the cover member 160G. In this case, the sealing degree of the sealed space HS can be increased. The sealed space HS may be filled with argon gas having a thermal resistance higher than that of air, or the sealed space HS may be maintained in a vacuum state. Thereby, a higher heat insulation effect can be obtained between the screen SC and the cover member 160G.

[4]第4の実施の形態
図21は、本発明の第4の実施の形態に係る測定ヘッドの構成を示す側面図である。第4の実施の形態に係る光学式座標測定装置の構成および動作は、以下の点を除いて第1の実施の形態に係る光学式座標測定装置300の構成および動作と同様である。
[4] Fourth Embodiment FIG. 21 is a side view showing a configuration of a measurement head according to a fourth embodiment of the present invention. The configuration and operation of the optical coordinate measurement device according to the fourth embodiment are the same as the configuration and operation of the optical coordinate measurement device 300 according to the first embodiment except for the following points.

本実施の形態では、図2の表示部保持機構500に代えて設置部111上に水平方向に延びるとともに上下方向に延びる断面L字型の表示部保持機構510が設けられる。   In the present embodiment, instead of the display unit holding mechanism 500 of FIG. 2, a display unit holding mechanism 510 having an L-shaped cross section extending in the horizontal direction and extending in the vertical direction is provided on the installation unit 111.

表示部保持機構510の上端部には、水平方向に平行でかつ設置部111の長手方向LDに直交するように回転軸511が設けられる。また、表示部160の上端部近傍の背面部分に、表示部保持機構510の回転軸511を挿入可能な連結具161が設けられる。   A rotation shaft 511 is provided at the upper end of the display unit holding mechanism 510 so as to be parallel to the horizontal direction and orthogonal to the longitudinal direction LD of the installation unit 111. In addition, a connector 161 into which the rotating shaft 511 of the display unit holding mechanism 510 can be inserted is provided on the back surface portion near the upper end of the display unit 160.

表示部160に設けられた連結具161が表示部保持機構510の回転軸511に取り付けられる。それにより、図21(a),(b)に示すように、表示部160の画面SCが、回転軸511を中心として回転可能な状態で表示部保持機構510により保持される。   A connector 161 provided on the display unit 160 is attached to the rotation shaft 511 of the display unit holding mechanism 510. Accordingly, as shown in FIGS. 21A and 21B, the screen SC of the display unit 160 is held by the display unit holding mechanism 510 in a state of being rotatable about the rotation shaft 511.

この場合、使用者または測定環境に応じて表示部160の画面SCの傾きを調整することが可能になる。その結果、光学式座標測定装置300による測定対象物Sの測定作業の利便性が向上する。   In this case, the inclination of the screen SC of the display unit 160 can be adjusted according to the user or the measurement environment. As a result, the convenience of measuring the measuring object S by the optical coordinate measuring apparatus 300 is improved.

[5]他の実施の形態
(1)上記の実施の形態では、表示部160を保持する表示部保持機構500,510,600が、設置部111およびスタンド部112とは別体として設置部111またはスタンド部112に取り付けられる。本発明はこれに限らず、設置部111およびスタンド部112のうち少なくとも一方が表示部160を保持可能な形状に形成されてもよい。
[5] Other Embodiments (1) In the above embodiment, the display unit holding mechanisms 500, 510, and 600 that hold the display unit 160 are separated from the installation unit 111 and the stand unit 112. Or it is attached to the stand part 112. The present invention is not limited to this, and at least one of the installation unit 111 and the stand unit 112 may be formed in a shape capable of holding the display unit 160.

この場合、保持部110とは別体で作製された表示部保持機構500,510,600を用いることなく、表示部160を保持部110に取り付けることができる。それにより、光学式座標測定装置300の組立てが容易になり、部品点数が削減される。   In this case, the display unit 160 can be attached to the holding unit 110 without using the display unit holding mechanisms 500, 510, and 600 manufactured separately from the holding unit 110. Thereby, the assembly of the optical coordinate measuring apparatus 300 is facilitated, and the number of parts is reduced.

(2)上記の実施の形態では、保持部110のスタンド部112は、設置部111の一方の端部から上方に延びるように形成される。これに限らず、スタンド部112は、設置部111の一方の端部から載置台120の方向または載置台120とは反対の方向に向かって斜め上方に傾斜または湾曲して延びるように形成されてもよい。また、スタンド部112は、設置部111の側方に向かって傾斜または湾曲して延びるように形成されてもよい。   (2) In the above embodiment, the stand portion 112 of the holding portion 110 is formed to extend upward from one end portion of the installation portion 111. Not only this but the stand part 112 is formed so that it may be inclined or curvedly extended from one end part of the installation part 111 in the direction of the mounting table 120 or in the direction opposite to the mounting table 120. Also good. Further, the stand part 112 may be formed to extend while being inclined or curved toward the side of the installation part 111.

(3)上記の実施の形態では、画面SCが設置部111の長手方向LDに平行な鉛直面に垂直となるように、表示部160が表示部保持機構500,510,600により保持される。本発明はこれに限らず、表示部保持機構500,510,600が、設置部111の長手方向LDに平行な鉛直面に対する画面SCの角度を変更可能に構成されてもよい。   (3) In the above embodiment, the display unit 160 is held by the display unit holding mechanisms 500, 510, and 600 so that the screen SC is perpendicular to the vertical plane parallel to the longitudinal direction LD of the installation unit 111. The present invention is not limited to this, and the display unit holding mechanisms 500, 510, and 600 may be configured to change the angle of the screen SC with respect to a vertical plane parallel to the longitudinal direction LD of the installation unit 111.

(4)上記の実施の形態では、表示部160が設置部111上の所定の位置で固定されるように、表示部160が表示部保持機構500,510,600により保持される。本発明はこれに限らず、表示部160が設置部111上で長手方向LD(図4)に移動可能となるように、表示部保持機構500,510,600が構成されてもよい。   (4) In the above embodiment, the display unit 160 is held by the display unit holding mechanisms 500, 510, and 600 so that the display unit 160 is fixed at a predetermined position on the installation unit 111. The present invention is not limited to this, and the display unit holding mechanisms 500, 510, and 600 may be configured so that the display unit 160 can move in the longitudinal direction LD (FIG. 4) on the installation unit 111.

(5)上記の実施の形態では、表示部160が設置部111上の所定の位置で固定されるように、表示部160が表示部保持機構500,510,600により保持される。本発明はこれに限らず、表示部160が設置部111上で上下方向に移動可能となるように、表示部保持機構500,510,600が構成されてもよい。   (5) In the above embodiment, the display unit 160 is held by the display unit holding mechanisms 500, 510, and 600 so that the display unit 160 is fixed at a predetermined position on the installation unit 111. The present invention is not limited to this, and the display unit holding mechanisms 500, 510, and 600 may be configured so that the display unit 160 can move in the vertical direction on the installation unit 111.

(6)上記の実施の形態は、1つの撮像部によってプローブが撮像されることにより測定位置の座標が測定されるシングルカメラ式の光学式座標測定装置に本発明が適用された例であるが、複数の撮像部によってプローブが撮像されることにより測定位置の座標が測定されるマルチカメラ式の光学式座標測定装置に本発明が適用されてもよい。   (6) The above embodiment is an example in which the present invention is applied to a single camera type optical coordinate measuring apparatus in which the coordinates of the measurement position are measured by imaging the probe by one imaging unit. The present invention may be applied to a multi-camera optical coordinate measuring apparatus in which the coordinates of the measurement position are measured by imaging the probe by a plurality of imaging units.

(7)上記の実施の形態では、プローブ140と制御基板180とがケーブルを介して接続される。これに限らず、プローブ140と制御基板180とが無線により通信可能に構成されてもよい。この場合、プローブ140の複数の発光部143の動作が制御基板180からの無線通信により制御される。また、副撮像部150から出力される受光信号が無線通信により制御基板180に送信される。それにより、プローブ140の操作性が向上する。   (7) In the above embodiment, the probe 140 and the control board 180 are connected via a cable. Not limited to this, the probe 140 and the control board 180 may be configured to be able to communicate with each other wirelessly. In this case, the operations of the plurality of light emitting units 143 of the probe 140 are controlled by wireless communication from the control board 180. In addition, a light reception signal output from the sub imaging unit 150 is transmitted to the control board 180 by wireless communication. Thereby, the operability of the probe 140 is improved.

(8)上記の実施の形態では、主撮像部130により撮像されるプローブ140のマーカとして、LEDにより発光される発光部143が用いられるが、プローブ140のマーカはこれに限定されない。例えば、フィラメント等の他の発光素子により発光される発光部がマーカとして用いられてもよく、蛍光色等の特定の色を有する非発光部がマーカとして用いられてもよく、特定の形状を有する非発光部がマーカとして用いられてもよい。   (8) In the above embodiment, the light emitting unit 143 that emits light from the LED is used as the marker of the probe 140 imaged by the main imaging unit 130, but the marker of the probe 140 is not limited to this. For example, a light emitting part that emits light from another light emitting element such as a filament may be used as a marker, or a non-light emitting part having a specific color such as a fluorescent color may be used as a marker, and has a specific shape. A non-light emitting part may be used as a marker.

[6]請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
[6] Correspondence relationship between each constituent element of claim and each part of the embodiment Hereinafter, an example of correspondence between each constituent element of the claim and each part of the embodiment will be described. It is not limited.

上記実施の形態においては、測定対象物Sが測定対象物の例であり、載置台120が載置台の例であり、発光部143がマーカの例であり、接触部144aが接触部の例であり、プローブ140がプローブの例であり、主撮像部130が撮像部の例である。   In the above embodiment, the measurement object S is an example of a measurement object, the mounting table 120 is an example of a mounting table, the light emitting unit 143 is an example of a marker, and the contact unit 144a is an example of a contact unit. Yes, the probe 140 is an example of a probe, and the main imaging unit 130 is an example of an imaging unit.

また、保持部110が保持部の例であり、制御部220が測定部の例であり、表示部160が表示部の例であり、表示部160の画面SCが画面の例であり、光学式座標測定装置300が光学式座標測定装置の例であり、表示部保持機構500,510,600が表示部保持機構の例であり、フード部材FD,FD2がフード部材の例である。   Further, the holding unit 110 is an example of a holding unit, the control unit 220 is an example of a measurement unit, the display unit 160 is an example of a display unit, the screen SC of the display unit 160 is an example of a screen, and an optical type The coordinate measuring device 300 is an example of an optical coordinate measuring device, the display unit holding mechanisms 500, 510, and 600 are examples of a display unit holding mechanism, and the hood members FD and FD2 are examples of hood members.

さらに、表示部保持機構600の底面板601、前面板602、傾斜板603、上面板604、背面板605、一方側板606および他方側板607が熱伝導性部材の例であり、表示部160における画面SCの反対側の面(背面)が被支持面の例であり、表示部保持機構600の傾斜板603の上面が支持面の例である。   Further, the bottom plate 601, the front plate 602, the inclined plate 603, the top plate 604, the back plate 605, the one side plate 606, and the other side plate 607 of the display unit holding mechanism 600 are examples of heat conductive members. The surface (back surface) opposite to the SC is an example of a supported surface, and the upper surface of the inclined plate 603 of the display unit holding mechanism 600 is an example of a support surface.

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
[7]参考形態
参考形態に係る光学式座標測定装置は、測定対象物が載置される載置台と、複数のマーカを有するとともに測定対象物に接触される接触部を有するプローブと、プローブの複数のマーカを撮像する撮像部と、撮像部を保持する保持部と、撮像部により得られる複数のマーカの画像を示す画像データに基づいて、測定対象物と接触部との接触位置の座標を算出し、算出結果に基づいて測定対象物の物理量を測定する測定部と、測定部により得られる算出結果および測定結果の少なくとも一方を表示する表示部とを備え、表示部は、保持部と載置台との間の位置で表示部の画面が載置台の上方の領域を向くように配置されたものである。
その光学式座標測定装置においては、載置台上に載置された測定対象物にプローブの接触部が接触される。プローブの複数のマーカが撮像部によって撮像されることにより画像データが生成される。その画像データに基づいて測定対象物と接触部との接触位置の座標が算出される。また、算出結果に基づいて測定対象物の物理量が測定される。それにより、測定対象物の所望の部分の寸法を測定することができる。
プローブの複数のマーカが撮像部によって撮像される場合、使用者は載置台を挟んで撮像部に対向する位置で測定対象物の測定を行う。この場合、使用者は載置台を挟んで表示部の画面に対向する。それにより、使用者は、測定対象物の測定時に、最小限の視線の移動で測定対象物および表示部の画面を選択的に視認することができ、または測定対象物および表示部の画面を同時に視認することができる。その結果、座標の算出結果および測定結果の少なくとも一方の確認を伴う正確な測定作業を容易かつ迅速に行うことが可能になる。
As each constituent element in the claims, various other elements having configurations or functions described in the claims can be used.
[7] Reference form
An optical coordinate measuring apparatus according to a reference form images a mounting table on which a measurement object is mounted, a probe having a plurality of markers and a contact portion that is in contact with the measurement object, and a plurality of markers of the probe. The coordinates of the contact position between the measurement object and the contact portion are calculated based on the image data indicating the image of the plurality of markers obtained by the imaging portion, the holding portion that holds the imaging portion, and the plurality of markers obtained by the imaging portion, and the calculation result And a display unit for displaying at least one of a calculation result obtained by the measurement unit and a measurement result, and the display unit is provided between the holding unit and the mounting table. In this position, the screen of the display unit is arranged so as to face the area above the mounting table.
In the optical coordinate measuring apparatus, the contact portion of the probe is brought into contact with the measurement object placed on the placement table. Image data is generated by imaging a plurality of markers of the probe by the imaging unit. Based on the image data, the coordinates of the contact position between the measurement object and the contact portion are calculated. Further, the physical quantity of the measurement object is measured based on the calculation result. Thereby, the dimension of the desired part of a measuring object can be measured.
When a plurality of markers of the probe are imaged by the imaging unit, the user measures the measurement object at a position facing the imaging unit with the mounting table interposed therebetween. In this case, the user faces the screen of the display unit with the mounting table interposed therebetween. As a result, the user can selectively view the screen of the measurement object and the display unit with minimal movement of the line of sight when measuring the measurement object, or the screen of the measurement object and the display unit can be simultaneously displayed. It can be visually recognized. As a result, it is possible to easily and quickly perform an accurate measurement operation with confirmation of at least one of the coordinate calculation result and the measurement result.

本発明は、種々の測定対象物の寸法等の測定に有効に利用することができる。   The present invention can be effectively used for measuring dimensions and the like of various measurement objects.

100 測定ヘッド
110 保持部
111 設置部
112 スタンド部
120 載置台
130 主撮像部
131 撮像素子
132 レンズ
140 プローブ
141 筐体部
141h 開口
142 把持部
143 発光部
144 スタイラス
144a 接触部
145 電源基板
146 接続端子
150 副撮像部
160 表示部
160G カバー部材
160S スペーサ
170,230 操作部
180 制御基板
200 処理装置
210 記憶部
220 制御部
300 光学式座標測定装置
500,510,600 表示部保持機構
601 底面板
601a 前縁部
601b 後縁部
602 前面板
603 傾斜板
604 上面板
605 背面板
606 一方側板
607 他方側板
FD,FD2 フード部材
FDa 径小部
FDb 径大部
G1 金属板
G2 放熱ゴム
HS 密閉空間
LD 長手方向
S 測定対象物
SC 画面
SCI 画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Measuring head 110 Holding | maintenance part 111 Installation part 112 Stand part 120 Mounting stand 130 Main image pick-up part 131 Image pick-up element 132 Lens 140 Probe 141 Case part 141h Opening 142 Grip part 143 Light-emitting part 144 Stylus 144a Contact part 145 Power supply board 146 Connection terminal 150 Sub imaging unit 160 Display unit 160G Cover member 160S Spacer 170, 230 Operation unit 180 Control board 200 Processing device 210 Storage unit 220 Control unit 300 Optical coordinate measuring device 500, 510, 600 Display unit holding mechanism 601 Bottom plate 601a Front edge 601b Rear edge 602 Front plate 603 Inclined plate 604 Top plate 605 Back plate 606 One side plate 607 Other side plate FD, FD2 Hood member FDa Small diameter portion FDb Large diameter portion G1 Metal plate G2 Heat radiation rubber HS Dense Closed space LD Longitudinal direction S Object to be measured SC screen SCI image

Claims (10)

測定対象物が載置される載置台と、
複数のマーカを有するとともに測定対象物に接触される接触部を有するプローブと、
前記プローブの前記複数のマーカを撮像する撮像部と、
前記載置台と接続されかつ前記載置台から水平方向の一方向に延びる設置部と、前記設置部から上方に延びかつ前記撮像部を前記載置台の上方の領域に向けて保持するスタンド部とを有し、前記載置台と前記撮像部とを接続する保持部と、
前記撮像部により得られる前記複数のマーカの画像を示す画像データに基づいて、測定対象物と前記接触部との接触位置の座標を算出し、算出結果に基づいて測定対象物の物理量を測定する測定部と、
前記測定部により得られる算出結果および測定結果の少なくとも一方を表示する表示部とを備え、
前記表示部は、前記保持部の前記スタンド部と前記載置台との間でかつ前記設置部の上方の位置で前記表示部の画面が前記載置台の上方の領域を向くように前記保持部に取り付けられた、光学式座標測定装置。
A mounting table on which a measurement object is mounted;
A probe having a plurality of markers and a contact portion that is in contact with the measurement object;
An imaging unit for imaging the plurality of markers of the probe;
An installation unit connected to the mounting table and extending in one horizontal direction from the mounting table; and a stand unit extending upward from the installation unit and holding the imaging unit toward a region above the mounting table. A holding unit that connects the mounting table and the imaging unit ;
Based on the image data indicating the images of the plurality of markers obtained by the imaging unit, the coordinates of the contact position between the measurement object and the contact unit are calculated, and the physical quantity of the measurement object is measured based on the calculation result. A measuring section;
A display unit that displays at least one of a calculation result and a measurement result obtained by the measurement unit;
The display unit is arranged on the holding unit so that the screen of the display unit faces an area above the mounting table between the stand unit of the holding unit and the mounting table and at a position above the installation unit. mounting et a, optical coordinate measuring device.
前記表示部を保持するとともに前記保持部に支持される表示部保持機構をさらに備える、請求項1記載の光学式座標測定装置。 The optical coordinate measuring device according to claim 1, further comprising a display unit holding mechanism that holds the display unit and is supported by the holding unit. 前記表示部保持機構は、前記表示部の前記画面が斜め上方を向くように前記表示部を保持する、請求項2記載の光学式座標測定装置。 The optical coordinate measuring apparatus according to claim 2, wherein the display unit holding mechanism holds the display unit so that the screen of the display unit faces obliquely upward. 前記表示部保持機構は、前記表示部から発生される熱を前記保持部に伝達する熱伝導性部材を含む、請求項2または3記載の光学式座標測定装置。 The optical coordinate measuring device according to claim 2, wherein the display unit holding mechanism includes a heat conductive member that transfers heat generated from the display unit to the holding unit. 前記表示部は、前記画面の反対側に被支持面を有し、
前記熱伝導性部材は、前記被支持面の少なくとも一部の領域を支持する支持面を有する、請求項4記載の光学式座標測定装置。
The display unit has a supported surface on the opposite side of the screen,
The optical coordinate measuring device according to claim 4, wherein the thermally conductive member has a support surface that supports at least a part of the supported surface.
前記撮像部は、前記載置台の斜め上方に位置するように前記保持部により保持される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学式座標測定装置。 The optical coordinate measuring device according to claim 1, wherein the imaging unit is held by the holding unit so as to be positioned obliquely above the mounting table. 前記表示部は、前記撮像部よりも下方の位置に配置され、
前記撮像部には、前記表示部の発熱により加熱された雰囲気が前記撮像部の撮像領域内に進入することを防止するためのフード部材が取り付けられる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学式座標測定装置。
The display unit is disposed at a position below the imaging unit,
The hood member for preventing the atmosphere heated by the heat generated by the display unit from entering the imaging region of the imaging unit is attached to the imaging unit. The optical coordinate measuring device described.
前記フード部材は、前記載置台に向かう開口が形成された先端部を有し、前記表示部よりも上方の位置に配置され、
前記表示部の上端部は、前記フード部材の前記先端部よりも前記載置台から遠い位置に配置される、請求項7記載の光学式座標測定装置。
The hood member has a tip portion in which an opening toward the mounting table is formed, and is disposed at a position above the display unit,
The optical coordinate measuring device according to claim 7, wherein an upper end portion of the display unit is disposed at a position farther from the mounting table than the distal end portion of the hood member.
前記保持部は、前記撮像部と前記載置台とを一体的に保持する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学式座標測定装置。 The optical coordinate measuring device according to any one of claims 1 to 8, wherein the holding unit integrally holds the imaging unit and the mounting table. 前記表示部保持機構は、鉛直軸に対する前記表示部の前記画面の傾斜角度を変更可能に構成された、請求項2または3記載の光学式座標測定装置。 The optical coordinate measuring apparatus according to claim 2, wherein the display unit holding mechanism is configured to be able to change an inclination angle of the screen of the display unit with respect to a vertical axis.
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