JPH083410B2 - Three-dimensional coordinate measuring machine - Google Patents

Three-dimensional coordinate measuring machine

Info

Publication number
JPH083410B2
JPH083410B2 JP60194623A JP19462385A JPH083410B2 JP H083410 B2 JPH083410 B2 JP H083410B2 JP 60194623 A JP60194623 A JP 60194623A JP 19462385 A JP19462385 A JP 19462385A JP H083410 B2 JPH083410 B2 JP H083410B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
light
substrate
moving stage
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60194623A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6254114A (en
Inventor
憲治 三輪
伸宏 品田
房生 清水
徹志 野本
Original Assignee
株式会社ニコン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ニコン filed Critical 株式会社ニコン
Priority to JP60194623A priority Critical patent/JPH083410B2/en
Publication of JPS6254114A publication Critical patent/JPS6254114A/en
Publication of JPH083410B2 publication Critical patent/JPH083410B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Application status is Expired - Lifetime legal-status Critical

Links

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、試料の形状を三次元的に測定する三次元座標測定機に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a three-dimensional coordinate measuring machine for measuring the shape of the sample in three dimensions.

(発明の背景) 従来の三次元座標測定機は、試料の測定点を特定するプローブのフィーラー球が、その移動量を計測する基準スケールから大きく離れた構造であるため、プローブ移動による姿勢変化に起因するアッベ誤差を避けられず、 Conventional three-dimensional coordinate measuring machine Background of the invention Since feeler ball probe for identifying a measurement point of the sample is far away structure from the reference scale for measuring the amount of movement, to a change in posture by the probe moving inevitably the Abbe error due to,
測定精度の低下を引き起こしている。 Causing a decrease in measurement accuracy. 測定精度を向上させるためには、プローブ移動の基準となるガイド部材の精度を良くすることが必要で、大巾なコストアップになるという欠点があった。 To improve the measurement accuracy, it is necessary to improve the accuracy of the guide member as a reference of the probe movement, has a drawback that becomes greatly in cost.

(発明の目的) 本発明はこのような欠点を解決し、高精度な計測が可能な三次元座標測定機を得ることを目的とする。 (OBJECT OF THE INVENTION) The present invention solves this drawback, and an object thereof is to obtain a three-dimensional coordinate measuring machine capable of conducting a highly accurate measurement.

(発明の概要) 本願第1発明の項に記載の発明は、基板(10a)と前記基板上をY軸に沿って移動する中板(10b)(1)と前記中板上をX軸に沿って移動する上板(10c)とを有する十字動ステージ(10)と、前記十字動ステージをZ According to section (SUMMARY OF THE INVENTION) The present first invention invention, the in the above plate and the intermediate plate (10b) (1) moving along the upper substrate and the substrate (10a) on the Y-axis to the X-axis a cross dynamic stage (10), said cross movement stage Z and a top plate (10c) to move along
軸に沿って移動可能に載置する基台(11)と、被測定物を検知するプローブ(13)とを備えた三次元座標測定機において、光源(1)と、前記X軸及びY軸にそれぞれ直交する反射面を有し前記十字動ステージの上板に固定された第1及び第2の反射鏡(5、50)と、前記Z軸に直交する反射面を有し前記十字動ステージの基板の底面に固定された第3の反射鏡(500)と、前記光源からの光を前記X軸、Y軸及びZ軸とそれぞれ平行な3光束に分割し該分割された3光束を前記第1、第2及び第3の反射鏡にそれぞれ垂直に入射させる光学部材(2〜4、 Base for mounting movable along the axis (11), in a three-dimensional coordinate measuring machine having a probe for detecting the object to be measured (13), a light source (1), the X-axis and Y-axis the cross movement stage has first and second reflecting mirror fixed to the upper plate of the cross moving stage has a reflecting surface perpendicular respectively (5,50), a reflection surface orthogonal to the Z axis the reflector and (500), the X-axis light from the light source, a Y-axis and Z-axis and the third light beams split by the split into three parallel light fluxes each third fixed in the bottom surface of the substrate the first optical member (2-4 to be incident perpendicularly, respectively to the second and third reflecting mirror,
8、9、40、400)とを含む光波干渉測長計を具備し、 8,9,40,400) and comprising a light wave gauge interferometer including,
前記プローブが前記基台に対して固定的に設け、前記分割された3光束の延長線が前記プローブのフィーラー球の中心で交差するように前記光学部材を配設したものである。 Wherein the probe fixedly provided relative to the base, in which the extension line of the divided third light flux is arranged the optical member so as to intersect at the center of the feeler sphere of the probe.

本願第2発明の項に記載の発明は、基板(10a)と前記基板上をY軸に沿って移動する中板(10b)と前記中板上をX軸に沿って移動する上板(10c)と前記上板に対してZ軸に沿って移動可能に設けられたワーク載置板(10d)とを有する十字動ステージ(10)と、被測定物を検知するプローブ(13)とを備えた三次元座標測定機において、光源(1)と、前記X軸及びY軸にそれぞれ直交する反射面を有し前記十字動ステージの上板に固定された第1及び第2の反射鏡(5、50)と、前記Z軸に直交する反射面を有し前記ワーク載置台の底面に固定された第3の反射鏡(500)と、前記光源からの光を前記X軸、Y軸及びZ軸とそれぞれ平行な3光束に分割し該分割された3光束を前記第1及び第2の反射鏡、及び前記基板、中板及び上板に形成され The present invention is described in the section of the second invention, the substrate (10a) and the upper plate (10c to the in the above plate and the intermediate plate (10b) of the upper substrate to move along the Y-axis moves along the X-axis ) and a cross movement stage (10) having a workpiece mounting plate that is movable along the Z axis (10d) to said top plate, and a probe for detecting the object to be measured (13) in three-dimensional coordinate measuring machine, the light source (1) and the X-axis and Y-axis in the first and second reflectors which are upper plate fixed the cross moving stage has a reflection surface orthogonal to each other (5 , 50), said third reflecting mirror fixed to the bottom surface of the workpiece mounting table having a reflection surface orthogonal to the Z axis (500), the X-axis light from the light source, Y axis and Z axis and respectively divided into three parallel light fluxes the divided third light flux the first and second reflecting mirrors, and the substrate, is formed on the middle plate and the upper plate 貫通孔を通して前記第3の反射鏡にそれぞれ垂直に入射させる光学部材(2 The third optical member to be incident perpendicularly, respectively to the reflecting mirror through the through-hole (2
〜4、8、9、40、400)とを含む光波干渉測長計を具備し、前記プローブを前記基板に対して固定的に設け、 ~4,8,9,40,400) and comprising a light wave gauge interferometer including, fixedly provided said probe relative to said substrate,
前記分割された3光束の延長線が前記プローブのフィーラー球の中心で交差するように前記光学部材を配設したものである。 In which the extension line of the divided third light flux is arranged the optical member so as to intersect at the center of the feeler sphere of the probe.

(実施例) 第1図ないし第4図は本発明の第一実施例であって、 (Example) FIG. 1 through FIG. 4 is a first embodiment of the present invention,
第1図は平面図、第2図は第1図のA−A′矢視断面図、第3図は第1図のB−B′矢視断面図、第4図は第1図のC−C′矢視断面図である。 Figure 1 is a plan view, FIG. 2 A-A 'sectional view taken along line, FIG. 3 is B-B of Figure 1' of FIG. 1 taken along sectional view, Fig. 4 C of FIG. 1 -C 'is an arrow cross-sectional view.

レーザ光源1からX軸に沿って射出した光は第1のビームスプリッタ2によってX軸に沿った透過光とY軸に沿った反射光とに分割される。 Light from the laser light source 1 and emitted along the X-axis is divided into the reflected light along the transmitted light and the Y-axis along the X-axis by the first beam splitter 2. 第1のビームスプリッタ2の透過光は、第2図に示したように、第2のビームスプリッタ3によってX軸に沿った透過光とZ軸に沿った反射光とに分割される。 Transmitted light of the first beam splitter 2, as shown in Figure 2, is divided into reflected light and along the transmitted light and the Z-axis along the X-axis by the second beam splitter 3. 第2のビームスプリッタ3の反射光は第3のビームスプリッタ4によってX軸に沿った反射光とZ軸に沿った透過光とに分割される。 The reflected light of the second beam splitter 3 is split into transmitted light and along the third reflected light along the X-axis by the beam splitter 4 and the Z-axis. 第3のビームスプリッタ4による反射光は十字動ステージ10上にY方向へ配置した第1の反射鏡5に垂直に入射する。 Light reflected by the third beam splitter 4 is incident perpendicularly to the first reflecting mirror 5 disposed in the Y direction on the cross movement stage 10. この入射光は反射鏡5で反射した後、第3のビームスプリッタ4を透過し、検出器6に入射する。 After reflection the incident light by the reflecting mirror 5, a third beam splitter 4 passes through to be incident on the detector 6. 一方、第2のビームスプリッタ3を反射し、第3のビームスプリッタ4 On the other hand, the second beam splitter 3 reflects the third beam splitter 4
を透過した光は、コーナーキューブ7に入射した後反射して第3のビームスプリッタ4に入り、そこでの反射光は検出器6に入射する。 Light transmitted through the the third enters the beam splitter 4 is reflected after entering the corner cube 7, the reflected light therein are incident on the detector 6. その結果、第1の反射鏡5からの反射光とコーナーキューブ7からの反射光との干渉縞の移動を検出器6にて検出することができ、干渉縞の移動から第1の反射鏡5のX方向移動量を測定することができる。 As a result, it is possible to detect the movement of the interference fringe between the reflected light from the reflection light and the corner cube 7 of the first reflecting mirror 5 at the detector 6, a first reflecting mirror 5 from the movement of the interference fringes it is possible to measure the X-direction movement amount of.

すなわち、レーザ光源1、第1のビームスプリッタ2、第2のビームスプリッタ3、第3のビームスプリッタ4、第1の反射鏡5、検出器6、コーナーキューブ7 That is, the laser light source 1, the first beam splitter 2, a second beam splitter 3, the third beam splitter 4, the first reflecting mirror 5, the detector 6, the corner cube 7
によって、いわゆるX方向移動量を測定するための光波干渉測長計が構成されている。 By optical interference length measuring meter for measuring the so-called X-direction moving amount is formed.

一方、第1のビームスプリッタ2でY軸に沿った方向へ反射された光は、第1図に示したように、平面反射鏡8でX軸に沿った方向へ反射された後、第4図に示した如く平面反射鏡9へ入射し、Z軸に沿った方向へ反射される。 On the other hand, the light reflected in a direction along the Y-axis in the first beam splitter 2, as shown in FIG. 1, after being reflected in the direction along the X axis in the plane reflecting mirror 8, a fourth It was as incident on the plane reflecting mirror 9 illustrated in FIG., is reflected in a direction along the Z axis. この反射光は、第4のビームスプリッタ40へ入射し、Y軸に沿った反射光とZ軸に沿った透過光とに分割される。 The reflected light is incident to the fourth beam splitter 40 is split into transmitted light and along the reflected light and the Z axis along the Y-axis. 第4のビームスプリッタ40の反射光は十字動ステージ10上にX方向へ配置した第2の反射鏡50に垂直に入射する。 The reflected light of the fourth beam splitter 40 is incident perpendicular to the second reflecting mirror 50 arranged in the X direction on the cross movement stage 10. この入射光は反射鏡50で反射した後、第4のビームスプリッタ40を透過し、検出器60に入射する。 After reflected by the incident light reflecting mirror 50, the fourth beam splitter 40 passes through to be incident on the detector 60. 一方、第1のビームスプリッタ2で反射し、第4のビームスプリッタ40を透過した光は、コーナーキューブ70に入射した後反射して第4のビームスプリッタ40に入り、そこでの反射光は検出器60に入射する。 On the other hand, is reflected by the first beam splitter 2, light transmitted through the fourth beam splitter 40 enters the fourth beam splitter 40 is reflected after entering the corner cube 70, wherein light reflected at the detector incident on 60. その結果、第2の反射鏡50からの反射光とコーナーキューブ70からの反射光との干渉縞の移動を検出器60にて検出することができ、干渉縞の移動から第2の反射鏡50のY方向移動量を測定することができる。 As a result, the movement of the interference fringe between the reflected light from the reflection light and the corner cube 70 from the second reflecting mirror 50 can be detected by the detector 60, reflector moves from the second interference fringes 50 it can be measured in the Y-direction movement amount.

すなわち、レーザ光源1、第1のビームスプリッタ2、第4のビームスプリッタ40、第2の反射鏡50、検出器60、コーナーキューブ70によって、いわゆるY方向移動量を測定するための光波干渉測長計が構成されている。 That is, the laser light source 1, the first beam splitter 2, the fourth beam splitter 40, a second reflecting mirror 50, the detector 60, a corner cube 70, measuring light wave interference for measuring the so-called Y-direction movement amount length meter There has been configured.

そして、第1図に示したように、第3のビームスプリッタ4を反射して第1の反射鏡5へ向かう光の光軸の延長線と、第4のビームスプリッタ40を反射して第2の反射鏡50へ向かう光の光軸の延長線とは、十字動ステージ Then, as shown in FIG. 1, the reflected and the extension of the optical axis of the light toward the first reflecting mirror 5 reflects the third beam splitter 4, a fourth beam splitter 40 2 extension and is cross dynamic stage of the optical axis of the light toward the reflecting mirror 50 of the
10上方の一点Pで交差するように各光学部材が配置されている。 Each optical member is disposed so as to intersect at 10 above the one point P.

また、第2のビームスプリッタ3を透過した光はビームスプリッタ400に入射してZ軸に沿った反射光と、X Further, a reflected light transmitted through the second beam splitter 3 along the Z-axis incident on the beam splitter 400, X
軸に沿った透過光とに分割される。 It is split into a transmitted light along the axis. 第5のビームスプリッタ400を反射した光はZ軸方向へ移動自在に配設された十字動ステージ10の下面に固設した第3の反射鏡500 Third reflecting mirror light reflected by the fifth beam splitter 400 which is fixed to the lower surface of the cross movement stage 10 disposed movably in the Z axis direction 500
に垂直に入射し、その反射光は第5のビームスプリッタ Incident perpendicular to, the reflected light fifth beam splitter
400を透過し検出器600に入射する。 Through the 400 incident on the detector 600. 一方、第2のビームスプリッタ3を透過し第5のビームスプリッタ400を透過した光は、コーナーキューブ700に入射した後反射して第5のビームスプリッタ400に入り、そこでの反射光は検出器600に入射する。 Meanwhile, the light transmitted through the fifth beam splitter 400 passes through the second beam splitter 3 enters the fifth beam splitter 400 is reflected after entering the corner cube 700, where the reflected light at the detector 600 incident on. その結果、第3の反射鏡500からの反射光とコーナーキューブ700からの反射光との干渉縞の移動を検出器600にて検出することができ、干渉縞の移動から第3の反射鏡500のZ方向の移動量を測定することができる。 As a result, the movement of the interference fringe between the reflected light from the reflection light and the corner cubes 700 from the third reflecting mirror 500 can detect at the detector 600, the third reflector from the movement of the interference fringes 500 it is possible to measure the movement amount in the Z direction.

そして、第2図、第3図に示したように、第5のビームスプリッタ400を反射して第3の反射鏡500へ向かう光の光軸の延長線は上述の一点Pで交差するように各光学部材が配置されている。 The second view, as shown in FIG. 3, as the extension of the optical axis of the light directed to reflect fifth beam splitter 400 to the third reflecting mirror 500 intersect at a point P of the above each optical member is disposed.

そしてまた同上の如く、レーザ光源1、第1のビームスプリッタ2、第2のビームスプリッタ3、第5のビームスプリッタ400、第3の反射鏡500、検出器600、コーナーキューブ700によって、いわゆるZ方向移動量を測定するための光波干渉測長計が構成されている。 And also as ibid., Laser light source 1, the first beam splitter 2, a second beam splitter 3, a fifth beam splitter 400, a third reflecting mirror 500, the detector 600, the corner cube 700, a so-called Z-direction optical interference measuring meter for measuring the amount of movement is constructed.

十字動ステージ10は周知の構造のものであって、基板 Cross dynamic stage 10 is a well known structure, the substrate
10aと、基盤10a上をY軸に沿って移動する中板10bと、 And 10a, the middle plate 10b to move along the upper substrate 10a to the Y axis,
中板10b上をX軸に沿って移動する上板10cとを有する。 The upper intermediate plate 10b and a top plate 10c to move along the X axis.
そして、十字動ステージ10は周知の構造によって基台11 Then, the cross moving stage 10 base by a known structure 11
に対しZ軸に沿って移動するようになっている。 And moves along the Z-axis with respect. 本例の場合には、第2図、第3図に示したように、基台11の中央部付近に開口が形成され、第5のビームスプリッタ40 In the case of this example, the second view, as shown in FIG. 3, an opening is formed in the vicinity of the center portion of the base 11, a fifth beam splitter 40
0を反射した光がこの開口を通して十字動ステージ10の基板10a下面に固設した第3の反射鏡500に入射するように構成されている。 0 light reflected by the is configured to enter the third reflecting mirror 500 which is fixed to the substrate 10a lower surface of the cross motion stage 10 through the opening.

十字動ステージ10の上板10cの上方の一点Pにフィーラー球12の中心点がほぼ一致するようにタッチトリガープローブ13が配設されており、このプローブ13はフィーラー球12の中心が一点Pに常に一致しているように、十字動ステージ10の移動に対して固定側、すなわち基台11 Touch trigger probe 13 so that the center point of the feeler ball 12 above the one point P of the upper plate 10c of the cross moving stage 10 almost coincide are arranged, the probe 13 in the center is a point P of the feeler sphere 12 always be consistent, fixed side to the movement of the cross moving stage 10, i.e. the base 11
側にある。 It is on the side.

このような構造であるから、十字動ステージ10の上板 Because it is such a structure, the cross-motion stage 10 upper plate
10c上に被測定物(円筒)14を載置し、その内径を測定しようとする場合には、十字動ステージ10をX軸、Y DUT on 10c (cylindrical) 14 is placed and when attempting to measure the inner diameter, X-axis cross dynamic stage 10, Y
軸、Z軸方向へ移動して円筒14の内部にフィーラー球12 Axis, the feeler sphere inside the moving direction of the Z-axis cylinder 14 12
を入れた後、十字動ステージ10をX軸方向もしくはY軸方向へ移動すればよい。 Was put thereinto, it may be moving the cross moving stage 10 in the X-axis direction or Y axis direction. すなわち、第2図において十字動ステージ10の上板10cをX軸、Y軸方向へ移動し、内周の異なる3点にフィーラー球12を当接させて、タッチトリガープローブ13から得られたタッチ信号に同期させて検出器6、60、600の値(カウンタの計数値)を取り込めば、当接した3点の座標を求めることができ(この際、フィーラー球12の直径分の補正はしてあるものとする。)、内周の直径を演算することができる。 That is, touch X-axis upper plate 10c of the cross motion stage 10 in FIG. 2, to move the Y-axis direction, the three points having different inner periphery is brought into contact with the feeler ball 12, obtained from the touch trigger probe 13 if can capture detector values ​​6,60,600 in synchronization with the signal (count value of the counter), it is possible to obtain the coordinates of contact with three points (correction chopsticks of this time, the diameter portion of the feeler sphere 12 shall are.), it can be calculated inner circumferential diameter.

このようにして、フィーラー球12の径を無視又は補正することによりフィーラー球12の中心、すなわち点Pの座標値を測定することができる。 In this way, the center of the feeler sphere 12 by ignoring or correcting the diameter of the feeler sphere 12, i.e. it is possible to measure the coordinates of the point P. 3組の干渉測長計の光軸の延長線は測長線として、フィーラー球12の中心Pにおいて直交しているので、X軸、Y軸、Z軸とも常にアッベの原理を満足した高精度な計測が可能であり、十字動ステージ10の上下動機構や十字動ステージ10の移動精度が多少悪くても、測定精度への影響はほとんどない、 As extension of the optical axis of the three pairs of gauge interferometer length measuring line, since the orthogonal at the center P of the feeler sphere 12, X-axis, Y-axis, high-precision measurement which always satisfies the principle of Abbe both Z axis is possible, even worse movement accuracy of the vertical movement mechanism and cross-motion stage 10 of the cross-motion stage 10 is more or less, there is little impact on the measurement accuracy,
という利点がある。 There is an advantage in that. なお、直交の精度としては要求される誤差範囲内にあるように定められる。 Incidentally, it defined as the accuracy of the orthogonal lies within the error range that is required.

以上の実施例は測長装置として光波干渉測長計を用いたが、測長装置としては他の構造のもの、例えば第5図ないし第6図の第2実施例に示した如きピノール型測長器を用いることができる。 Above embodiment uses the optical interference length measuring meter as the measuring device, those of other structures as length measuring device, for example, FIG. 5 to have such Pinole type measurement shown in the second embodiment of FIG. 6 vessel can be used.

第5図は平面図、第6図は第5図のA−A′矢視断面図、第7図は第5図のB−B′矢視断面図である。 Figure 5 is a plan view, FIG. 6 is A-A 'sectional view taken along line, FIG. 7 is B-B of Figure 5' of FIG. 5 is a sectional view taken along the line.

第5図において、ピノール型測長器15のスピンドル軸 In Figure 5, the spindle shaft Pinole distance measuring device 15
15aの先端は、Y軸方向に延びた基準部材16の側面に当接している。 The tip of the 15a is in contact with the side surface of the reference member 16 extending in the Y-axis direction. ピノール型測長器15のスピンドル軸15aはケースに内蔵された不図示のばねによって常にケースから突出する方向へ付勢されており、軸15aにその中心軸と目盛面とが一致するように固定されたスケールの目盛を例えば光電的に読み取ることによって、スピンドル軸 Spindle shaft 15a Pinole distance measuring device 15 is always biased in a direction to protrude from the case by not shown spring built in the case, fixed to its central axis in the axial 15a and ticks surface coincides by reading the graduations of the scale, which is for example photoelectrically, spindle shaft
15aの進退の量を測定することができる。 It can measure the amount of forward and backward of 15a. スピンドル軸1 Spindle shaft 1
5aは常にケースから突出する方向へ付勢されているから、十字動ステージの上板10cがX軸方向へ移動しても、常にその先端は基準部材16に当接している。 Since 5a is always urged in a direction to protrude from the case, the upper plate 10c of the cross dynamic stage be moved in the X-axis direction, it is always the tip thereof contacts the reference member 16. ピノール型測長器15はX軸方向の移動量を測定するためのものであって、Y軸方向の移動量を測定するためにピノール型測長器17が、そしてZ軸方向の移動量を測定するためにピノール型測長器19が設けられている。 Pinole distance measuring device 15 is for the purpose of measuring the amount of movement in the X-axis direction, Pinole distance measuring device 17 for measuring the amount of movement in the Y-axis direction and the movement amount in the Z-axis direction Pinole distance measuring device 19 is provided to measure. ピノール型測長器17もスピンドル軸17aを有しており、その先端がX Pinole distance measuring device 17 also has a spindle shaft 17a, the leading end X
軸方向に延びた基準部材18の側面に当接し、ピノール型測長器19のスピンドル軸19aもその先端が、十字動ステージ10の中央部にZ軸方向へ形成した貫通孔を通して、 The side surface of the reference member 18 which extends in the axial direction abuts, the spindle shaft 19a is also the tip of Pinole distance measuring device 19, through the through hole formed in the Z-axis direction in the central portion of the cross moving stage 10,
上板10c上にZ方向移動自在に設けられたワーク載置台1 Provided freely Z direction moving on the upper plate 10c work rest 1
0dの底面に固設した基準部材21に当接している。 The reference member 21 fixedly provided on the bottom surface of 0d abuts.

そして、スピンドル軸15a、17a、19aの中心軸の延長線は測長線として、ワーク載置台10dの上方の一点Pで直交し、そこにはフィーラー球12の中心に一致するようにタッチトリガプローブ13が基板10aに固定して設けられている。 The spindle shaft 15a, 17a, as an extension of the central axis of 19a are measuring line, work mounting upper orthogonal at a point P of the table 10d, touch trigger probe 13, as there is coincident with the center of the feeler sphere 12 There is provided and fixed to the substrate 10a.

なお当然のことではあるが、ピノール型測長器19がY Note It will be appreciated that, Pinole distance measuring device 19 is Y
軸方向へ移動する中板10b、中板10b上をZ軸方向へ移動する上板10cの中央部分を貫通しているから、十字動ステージ10の中央部にZ軸方向へ形成した貫通孔は、中板 Since the intermediate plate 10b to move in the axial direction, the upper intermediate plate 10b extends through the central portion of the upper plate 10c to be moved in the Z axis direction, the through-holes formed in the Z-axis direction in the central portion of the cross moving stage 10 , the intermediate plate
10b、上板10cの十分な移動を許容する大きさに定められている。 10b, it is defined sized to allow for sufficient movement of the upper plate 10c.

このような構造の第2実施例によれば、基準部材16、 According to a second embodiment of such a structure, the reference member 16,
18はZ軸に沿った方向へは移動しないので、X軸又はY Since 18 does not move in a direction along the Z-axis, X-axis or Y
軸に沿った方向への移動量をカバーする大きさで済み、 Requires a size to cover the amount of movement in the direction along the axis,
製作が容易である。 Production is easy.

また、基準部材16、18の高さを低く押えることができるので、基準部材16、18の先端が高さの低い測定物の測定点の上方に大きく突き出し、測定点の確認に支障をきたす、というような問題もない。 Further, it is possible to suppress low the height of the reference members 16, 18, upwardly projecting large measurement point of the tip is less measured height of the reference member 16, hinders the confirmation of the measurement points, there is no problem such as that.

第2実施例のその他の構造は第1実施例と同様であり、その動作も同様に行なうことができる。 Other structure of the second embodiment is the same as the first embodiment can be performed as well its operation.

なお、第2実施例のステージ構造を第1実施例のステージと置き換えれば、第1の反射鏡5、第2の反射鏡50 Incidentally, if the stage structure of the second embodiment by replacing the stage of the first embodiment, the first reflecting mirror 5, the second reflecting mirror 50
の大きさを第2実施例における基準部材16、18と同様に小さくすることができ製作が容易となるばかりでなく、 The size of not only it is easy to manufacture can be reduced in the same manner as the reference member 16, 18 in the second embodiment,
高さを低くできるので測定点の確認も容易に行なえるようになる。 Check measuring points so the height can be lowered also becomes easily so.

(発明の効果) 以上のように本発明によれば、3軸方向共常にアッベの原理を満足した状態で計測されるので、高精度の測定ができるという利点があるのみならず十字動ステージや上下動装置の移動精度をラフにでき、これらの部分を安価に構成できるという効果がある。 According to the present invention as described above (Effect of the Invention), since it is measured while satisfying the principle of the three axial directions both always Abbe, Ya cross dynamic stage not only has the advantage of highly accurate measurement can the movement accuracy of the vertical movement device rough, there is an effect that these parts can be constructed at low cost.

また、X、Y、Z軸方向の光軸が移動しないことを利用してX、Y、Z軸方向の干渉測長計の光源を共用するため、測定機全体の構造を簡単化、小型化できるという効果がある。 Further, X, Y, since by utilizing the fact that the optical axis of the Z-axis direction is not moved to a shared X, Y, a gauge interferometer light source in the Z-axis direction, simplifying the structure of the whole measuring machine can be downsized there is an effect that.

更に、本願第2発明においては、第1、第2の反射鏡の大きさを小さくすることができ、制作が容易となるので安価に制作できる利点がある。 Further, in the second invention, the first, it is possible to reduce the size of the second reflecting mirror, an advantage of producing inexpensive because production is facilitated.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図は本発明の第1実施例の平面図、第2図は第1図のA−A′矢視断面図、第3図は第1図のB−B′矢視断面図、第4図は第1図のC−C′矢視断面図、第5図は本発明の第2実施例の平面図、第6図は第5図のA− Plan view of a first embodiment of Figure 1 the present invention, FIG. 2 A-A 'sectional view taken along line, FIG. 3 is B-B of Figure 1' of FIG. 1 taken along sectional view, the 4 Figure C-C 'sectional view taken along the line of FIG. 1, a plan view of a second embodiment of Figure 5 is the present invention, FIG. 6 is a fifth diagram A-
A′矢視断面図、第7図は第5図のB−B′矢視断面図である。 A 'sectional view taken along line, FIG. 7 is B-B of Figure 5' is an arrow cross-sectional view. (主要部分の符号の説明) 1……レーザ光源 2……第1のビームスプリッタ 3……第2のビームスプリッタ 4……第3のビームスプリッタ 5……第1の反射鏡 50……第2の反射鏡 500……第3の反射鏡 6、60、600……検出器 7、70、700……コーナーキューブ P……測長線の交差点 10……十字動ステージ 12……フィーラー球 13……タッチトリガプローブ 15、17、19……ピノール型測長器 16、18、21……基準部材。 (Description of main parts of the code) 1 ...... laser light source 2 ...... first beam splitter 3 ...... second beam splitter 4 ...... third beam splitter 5 ...... first reflecting mirror 50 ...... second reflector 500 ...... third reflector 6,60,600 ...... detector 7,70,700 ...... corner cube P ...... intersection measuring lines 10 ...... cross dynamic stage 12 ...... feeler sphere 13 ...... touch trigger probe 15, 17, 19 ...... Pinole distance measuring device 16,18,21 ...... reference member.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 品田 伸宏 神奈川県横浜市戸塚区長尾台町471番地 日本光学工業株式会社横浜製作所内 (56)参考文献 実開 昭60−35210(JP,U) 特公 昭51−20908(JP,B1) ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Nobuhiro Shinada Kanagawa Prefecture, Totsuka-ku, Yokohama-shi Nagaodai-cho, 471 address Japan optical industry Co., Ltd. in Yokohama Plant (56) references JitsuHiraku Akira 60-35210 (JP, U), especially public Akira 51-20908 (JP, B1)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】基板と前記基板上をY軸に沿って移動する中板と前記中板上をX軸に沿って移動する上板とを有する十字動ステージと、前記十字動ステージをZ軸に沿って移動可能に載置する基台と、被測定物を検知するプローブとを備えた三次元座標測定機において、 前記十字動ステージは、光源と、前記X軸及びY軸にそれぞれ直交する反射面を有し前記十字動ステージの上板に固定された第1及び第2の反射鏡と、前記Z軸に直交する反射面を有し前記十字動ステージの基板の底面に固定された第3の反射鏡と、前記光源からの光を前記X Z-axis and the cross moving stage, the cross moving stage and a top plate that moves 1. A along the in the above plate and intermediate plate the substrate and the upper substrate to move along the Y axis to the X-axis in the three-dimensional coordinate measuring machine comprising a base that movably mounted, and a probe for detecting the object to be measured along the cross moving stage includes a light source, respectively perpendicular to the X-axis and Y-axis the first and second reflecting mirror fixed to the upper plate of the cross moving stage has a reflecting surface, which is fixed to the bottom surface of the substrate of the cross moving stage has a reflecting surface perpendicular to the Z axis a reflecting mirror 3, the light from the light source the X
    軸、Y軸及びZ軸とそれぞれ平行な3光束に分割し該分割された3光束を前記第1、第2及び第3の反射鏡にそれぞれ垂直に入射させる光学部材とを含む光波干渉測長計を具備し、前記プローブが前記基台に対して固定的に設けられ、前記分割された3光束の延長線が前記プローブのフィーラー球の中心で交差するように前記光学部材を配設されたことを特徴とする三次元座標測定機。 Axis, Y axis and Z axis respectively divided into three parallel light fluxes the divided 3 wherein the light beam first, length meter measuring optical interference and an optical member to be incident perpendicularly, respectively to the second and third reflecting mirrors comprising a said probe fixedly provided with respect to the base, an extension of the divided light flux is arranged the optical member so as to intersect at the center of the feeler sphere of the probe three-dimensional coordinate measuring machine according to claim.
  2. 【請求項2】基板と前記基板上をY軸に沿って移動する中板と前記中板上をX軸に沿って移動する上板と前記上板に対してZ軸に沿って移動可能に設けられたワーク載置台とを有する十字動ステージと、被測定物を検知するプローブとを備えた三次元座標測定機において、 前記十字動ステージは、光源と、前記X軸及びY軸にそれぞれ直交する反射面を有し前記十字動ステージの上板に固定された第1及び第2の反射鏡と、前記Z軸に直交する反射面を有し前記ワーク載置台の底面に固定された第3の反射鏡と、前記光源からの光を前記X軸、Y軸及びZ軸とそれぞれ平行な3光束に分割し該分割された3 Wherein the substrate and the upper substrate said in the above plate and intermediate plate that moves along the Y-axis movable along the Z axis with respect to the upper plate upper plate moves along the X-axis and the cross moving stage and a provided a work rest, in a three-dimensional coordinate measuring machine having a probe for detecting the object to be measured, the cross moving stage, respectively perpendicular to the light source, the X-axis and Y-axis the first and the second reflecting mirror, third fixed to the bottom surface of the workpiece mounting table having a reflection surface perpendicular to the Z-axis which is fixed to the upper plate of the cross moving stage has a reflection surface a reflecting mirror, the X-axis light from the light source, is split by the split in the Y-axis and Z-axis and the third light flux parallel respectively 3
    光束を前記第1及び第2の反射鏡、及び前記基板、中板及び上板に形成された貫通孔を通して前記第3の反射鏡にそれぞれ垂直に入射させる光学部材とを含む光波干渉測長計を具備し、前記プローブが前記基板に対して固定的に設けられ、前記分割された3光束の延長線が前記プローブのフィーラー球の中心で交差するように前記光学部材を配設されたことを特徴とする三次元座標測定機。 Wherein the light beam first and second reflecting mirrors, and the substrate, the optical interference length measuring meter and an optical member for each perpendicularly incident on the third reflecting mirror through the middle plate and the upper plate to the through hole formed comprising, said probe fixedly provided with respect to the substrate, characterized in that the extension line of the divided light flux is arranged the optical member so as to intersect at the center of the feeler sphere of the probe three-dimensional coordinate measuring machine to be.
JP60194623A 1985-09-03 1985-09-03 Three-dimensional coordinate measuring machine Expired - Lifetime JPH083410B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60194623A JPH083410B2 (en) 1985-09-03 1985-09-03 Three-dimensional coordinate measuring machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60194623A JPH083410B2 (en) 1985-09-03 1985-09-03 Three-dimensional coordinate measuring machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6254114A JPS6254114A (en) 1987-03-09
JPH083410B2 true JPH083410B2 (en) 1996-01-17

Family

ID=16327598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60194623A Expired - Lifetime JPH083410B2 (en) 1985-09-03 1985-09-03 Three-dimensional coordinate measuring machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH083410B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5292668B2 (en) * 2006-01-06 2013-09-18 コニカミノルタ株式会社 Shape measuring apparatus and method
US8794610B2 (en) * 2011-09-20 2014-08-05 Mitutoyo Corporation Two-dimension precision transfer equipment, three-dimension precision transfer equipment, and coordinate measuring machine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5729429B2 (en) * 1974-08-13 1982-06-22
JPH0239206Y2 (en) * 1983-08-18 1990-10-22

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6254114A (en) 1987-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gao et al. A new multiprobe method of roundness measurements
US4707129A (en) Three dimensional position measurement system using an interferometer
JP2764103B2 (en) The use of analog measurement probe method and positioning device
JP3511450B2 (en) Position adjustment method of the optical measuring device
Gao Precision nanometrology: sensors and measuring systems for nanomanufacturing
EP0415579A1 (en) Touch probe
JP2694986B2 (en) Calibration system for coordinate measuring machine
JP5425267B2 (en) Coordinate measuring device
US6870605B2 (en) Method of measuring length and coordinates using laser tracking interferometric length measuring instruments
EP1086354B1 (en) Surface sensing device with optical sensor
JP2661314B2 (en) Shape measuring apparatus and a shape measuring method
EP0373644A1 (en) Three-dimensional displacement gauge
Takatsuji et al. Whole-viewing-angle cat's-eye retroreflector as a target of laser trackers
US8928891B2 (en) Optical distance sensor with tilt error correction
JP2006317454A (en) Measurement device and method for determining relative position of positioning table arranged movable in at least one direction
EP1892727B1 (en) Shape measuring apparatus using an interferometric displacement gauge
JP2006509194A (en) Workpiece inspection method
JPH10508385A (en) It coordinates the meter calibration device
EP0306509A1 (en) Position determination apparatus.
US5302833A (en) Rotational orientation sensor for laser alignment control system
EP0357695B1 (en) Optical apparatus for use with interferometric measuring devices
US4204772A (en) Optical measuring system
JP3501605B2 (en) Interferometers and shape measurement device
US4483618A (en) Laser measurement system, virtual detector probe and carriage yaw compensator
US3923402A (en) Method and apparatus for aligning paper machinery