JPH1038525A

JPH1038525A - 寸法測定装置及びこの装置を用いた寸法測定方法

Info

Publication number: JPH1038525A
Application number: JP10454297A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kishida; 任晤岸田; Atsushi Naito; 敦之内藤
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1996-04-24
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】被測定物における複数の部位の寸法を簡易な
方法で、かつ正確に測定する。【解決手段】被測定物にスリット光を照射すると、二
次元ＣＣＤセンサにスリット像が結像される。スリット
像の位置及び光強度に応じた電気信号が演算装置に出力
されると、寸法測定処理が開始される。まず、被測定物
のデータに対して直線近似が施される(300) 。これによ
り、データ量が減少されるので、複雑な回帰計算が不要
となり、処理に要する時間を短縮できる。また、被測定
物に対する特徴量を演算する(302) 。ここで演算された
特徴量に基づいて、被測定物の寸法測定方法を選択する
(306) 。すなわち、被測定物に応じて最適な寸法測定方
法を選択するので、正確な測定を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、凹部が形成されて
おり、該凹部を挟むようにして高さの異なる凸部が形成
された被測定物の寸法を測定する寸法測定装置及びこの
装置を用いた寸法測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被測定物に形成された凹凸部
における所望の部位の寸法測定を行うに際して、種々の
方法が提案されている。その一つとして、以下のような
方法がある。

【０００３】まず、測定装置に設けられている光源から
被測定物に向かってスリット状の光ビーム（以下、これ
をスリット光という）を所定の角度で照射する。次に、
スリット光が照射された被測定物の被測定面上に映った
輝点の軌跡（以下、これを輝線という）をＴＶカメラを
用いて撮影し、これより出力されるビデオ信号に基づい
て演算処理を施す。こうして被測定物の表面各点におけ
る座標測定を行い、寸法を測定している。

【０００４】このとき、被測定物に対するデータをカメ
ラの走査線数と同じ４８０個程度の点群データとして取
り扱い、各々のデータに対して演算処理を施すことによ
って被測定物の寸法測定を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被測定
物に対するデータ量が多いため、演算装置内において複
雑な回帰計算が必要となる。従って、処理に多大な時間
を有すると共に、結果として出力される被測定物の寸法
が実際の寸法と異なる場合があるという問題が生じてい
る。また、被測定物の予め定められている部位を測定す
るには充分であるが、測定部位が複数となった場合には
測定が困難であった。

【０００６】本発明は上記事実を考慮して、被測定物の
寸法を簡易な方法で、かつ正確に測定することができる
寸法測定装置及びこの装置を用いた寸法測定方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、凹部が形成されており、該
凹部を挟むようにして高さの異なる凸部が形成された被
測定物の寸法を測定する寸法測定装置であって、前記被
測定物の凸部の幅寸法及び凸部の段差寸法の少なくとも
一方を演算する演算手段と、前記演算手段による演算結
果を数値として出力する出力手段と、を有している。

【０００８】請求項１に記載の発明によれば、寸法測定
装置には被測定物の寸法を測定するための演算手段が設
けられている。演算手段としては、例えば、ＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロコンピュータを
備えた演算装置等が用いられる。これにより、被測定物
の凸部の段差寸法及び幅寸法の少なくとも一方を演算す
ることができる。

【０００９】また、寸法測定装置には演算手段による演
算結果を出力する出力手段が設けられている。出力手段
としては、例えば液晶ディスプレイ等があり、演算結果
すなわち被測定物の寸法を数値として出力する。なお、
出力手段としては液晶ディスプレイ以外にも、音声出力
装置やプリンタ等が用いられる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、被測定物に形成
された凸部の最高位面と側面とが連続する角部がＲ形状
である場合に、直線近似を施すことを特徴としている。

【００１１】被測定物は、多数のデータによって表現さ
れている。特に、ＣＣＤカメラを用いた場合には、カメ
ラの走査線数と同一の４８０個程度の点群データによっ
て表現される。また、被測定物に形成された凸部の最高
位面と側面とが連続する角部がＲ形状とされている場合
には、Ｒ形状の角部を表現するデータ数は多くなる。そ
こで、請求項２に記載の発明によれば、被測定物のデー
タに対して直線近似を施す。これによって、演算手段に
おける演算処理に用いるデータを減少させることができ
る。従って、演算手段としての演算装置における処理の
負担を軽減させることができる。

【００１２】被測定物の角部が図１の点線で示されるよ
うなＲ形状となっている場合を例として説明する。この
ような形状の被測定物の場合に直線近似を施すと、図１
の実線で示される形状となる。すなわち、被測定物のデ
ータの数個のみを抽出し、それぞれのデータ間を直線で
接続して直線成分（線分Ｌ₁〜線分Ｌ₇）に置き換えて
いる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、凹部が形成され
ており、該凹部を挟むようにして高さの異なる１対の凸
部が形成され、かつ１対の凸部の最高位面が凹部の底面
と平行な平面によって形成された被測定物の寸法を測定
する寸法測定装置を用いた寸法測定方法であって、被測
定物に形成された一方の凸部の角部において、凸部の最
高位面の延長線と凸部の側面の延長線との交点及び交差
角度θを求め、前記Ｒ形状の角部の接線方向に相当する
交差角度の二等分線を演算した後に、前記二等分線から
最短距離にある該角部のデータを抽出すると共に、該二
等分線から前記データまでの距離Ｍを記憶しておき、前
記データと凸部の最高位面及び側面の少なくとも３つに
接する円の半径ｒを式（１）ｒ＝Ｍｓｉｎ（θ／２）／（１−ｓｉｎ（θ／２））・・・（１）によって演算して前記円の中心を求め、前記円の中心か
ら凸部の最高位面へ引いた垂線との交点の座標値、前記
円の中心から凸部の側面へ引いた垂線との交点の座標
値、及び他方の凸部の角部において同様の方法で求めら
れた垂線と最高位面の交点の座標値、側面の交点の座標
値に基づいて、被測定物の寸法を測定することを特徴と
している。

【００１４】凹部が形成され、凹部を挟むようにして高
さが異なる１対の凸部が形成された被測定物において、
１対の凸部の最高位面のそれぞれが凹部のＸ軸方向の基
準面と平行な平面によって形成されている場合がある。
そこで、請求項３に記載の発明によれば、まず、被測定
物に形成された一方の凸部の角部において、凸部の最高
位面の延長線と凸部の側面の延長線との交点及び交差角
度θを求める。さらに、角部の接線方向に相当する延長
線の交差角度の二等分線を演算する。次に、二等分線か
ら最短距離に存在する角部を形成するデータを抽出し、
その距離Ｍを記憶する。

【００１５】続いて、二等分線から最短距離に存在する
データ、凸部の最高位面及び側面の延長線の少なくとも
３つに接する円の半径ｒを（１）式によって演算する。
さらに、半径ｒの円の中心を求めると共に、中心から凸
部の最高位面に引いた垂線の交点の座標値を演算する。
これと同様に、他方の凸部のＲ形状の角部において最高
位面と垂線の交点の座標値を演算する。

【００１６】従って、最高位面における交点のＹ座標値
の差を演算することによって被測定物の凸部の段差寸法
を求めることができ、Ｘ座標値の差を演算することによ
って凸部の幅寸法を求めることができる。また、円の中
心から凸部の側面に引いた垂線との交点、及び他方の角
部において同様にして求められる交点の座標値のＸ座標
値の差を演算することによって被測定物の凸部の幅寸法
を求めることができる。

【００１７】請求項４に記載の発明は、第１の面が形成
され、前記第１の面に隣接した凹部、及び前記凹部に隣
接しかつ前記第１の面に対して傾斜する第２の面が形成
された被測定物の寸法を測定する寸法測定装置を用いた
寸法測定方法であって、前記第１の面と前記凹部との境
界点である特徴点を抽出すると共に、前記第２の面を構
成する複数のデータに基づいて近似直線を表す方程式を
演算しかつ前記第２の面と前記凹部との境界点である端
点を抽出した後に、前記特徴点を通りかつ近似直線と直
交する仮想直線を表す方程式を演算し、近似直線と仮想
直線の交点を求め、前記特徴点と交点の座標値、又は前
記端点と交点の座標値に基づいて被測定物の寸法を測定
するを特徴としている。

【００１８】Ｘ軸方向を基準面とする第１の面が形成さ
れ、この第１の面に隣接して凹部が形成されると共に、
第１の面に対して傾斜する第２の面が形成された被測定
物の寸法測定を行う場合がある。すなわち、この被測定
物の第１の面と第２の面は平行とされていない。そこ
で、請求項４に記載の発明によれば、まず、第１の面の
特徴点を抽出して座標値を演算する。特徴点とは、第１
の面と凹部との境界点である。このとき、第１の面と凹
部とを連続する角部がＲ形状とされている場合は、この
Ｒ形状部分を無視して特徴点を抽出する。次に、第２の
面を形成する複数のデータを近似し、近似直線を表す方
程式を演算する。近似する方法としては、例えば最小二
乗法等を用いることができる。また、必要に応じて第２
の面の端点を抽出し、座標値を演算する。端点とは、凹
部と第２の面の境界点である。この場合も前述した特徴
点と同様に、Ｒ形状部分の角部を無視して抽出する。さ
らに、特徴点を通りかつ近似直線に直交する仮想直線を
表す方程式を演算し、近似直線と仮想直線の交点の座標
値を求める。

【００１９】続いて、被測定物の段差寸法を求める場合
には、特徴点と交点の座標値に基づいて演算を施す。こ
のとき、特徴点と交点の距離が被測定物の凸部の段差寸
法になる。一方、被測定物の隙間寸法を求める場合に
は、端点と交点の座標値に基づいて演算を施す。これに
より、被測定物の寸法測定を行うことができる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、第１の面が形成
され、前記第１の面に隣接した凹部、及び前記凹部に隣
接し円弧状の第２の面が形成された被測定物の寸法を測
定する寸法測定装置を用いた寸法測定方法であって、前
記第１の面を構成するデータに基づいて該第１の面を表
す基準直線の方程式を演算し、前記第２の面を構成する
各データから前記基準直線までの距離を演算した後に、
前記第２の面が前記基準直線に対して凹部と反対側に位
置する場合には演算された距離の最大値を抽出し、前記
第２の面が前記基準直線に対して凹部と同じ側に位置す
る場合には演算された距離の最小値を抽出することによ
って被測定物の寸法を測定することを特徴としている。

【００２１】Ｘ軸方向の基準面と平行な第１の面が形成
され、この第１の面に隣接して凹部が形成されると共
に、円弧状の第２の面が形成された被測定物の寸法を測
定する場合がある。そこで、請求項５に記載の発明によ
れば、まず、第１の面を構成するデータに基づいてこの
第１の面を表す基準直線の方程式を演算する。次に、第
２の面を構成する各データと基準直線との距離を演算す
る。このとき、第２の面が基準直線に対して凹部と反対
側に位置する場合には、演算された距離の最大値を抽出
することによって被測定物の寸法を求めることができ
る。一方、第２の面が基準直線に対して凹部と同じ側に
位置する場合には、演算された距離の最小値を抽出する
ことによって被測定物の寸法を求めることができる。

【００２２】なお、例えば演算された基準直線を境界と
する正又は負の符号領域を設定し、この正又は負の符号
を考慮した符号付距離によって被測定物の寸法を測定す
るようにしてもよい。これは、例えば基準直線がＹ＝ａ
Ｘ＋ｂで表されるとき、Ｙ≧ａＸ＋ｂを満たす領域をプ
ラス符号に設定する。一方、Ｙ＜ａＸ＋ｂを満たす領域
をマイナス符号に設定する。このようにして基準直線を
境界とする符号領域を設定した後、円弧状の第２の面を
構成する各データから基準直線までの符号付距離をそれ
ぞれ演算する。従って、符号付距離を演算した場合に
は、第２の面が凹部に対するいずれの位置に存在して
も、最大値を抽出することによって被測定物の寸法を求
めることができる。

【００２３】請求項６に記載の発明は、凹部が形成され
た被測定物の寸法を測定する寸法測定装置であって、予
め定められた複数のパターンに対応した複数の測定方法
の内、選択された測定方法で前記被測定物の寸法を演算
する演算手段と、前記被測定物のパターンを検出する検
出手段と、前記検出手段によって検出されたパターンに
基づいて、前記演算手段による測定方法を選択する選択
手段と、前記演算手段による演算結果を出力する出力手
段と、を有している。

【００２４】請求項６に記載の発明によれば、寸法測定
装置には被測定物の寸法を演算する演算手段が設けられ
ている。この演算手段は、予め定められた複数のパター
ンに対応した測定方法で行うようになっている。また、
寸法測定装置には被測定物のパターンを検出する検出手
段が設けられている。例えば、被測定物の形状によって
パターンを検出する。さらに、寸法測定装置には測定方
法を選択する選択手段が設けられている。この選択手段
では、被測定物のパターンに応じて最適な測定方法を自
動的、あるいは手動で選択する。これにより、被測定物
の形状に応じた最適な測定方法により寸法測定が行われ
るので、正確に被測定物の寸法測定を行うことができ
る。

【００２５】請求項７に記載の発明は、前記演算手段に
おける測定方法は、請求項３乃至請求項５のいずれか１
項に記載の寸法測定方法であることを特徴としている。

【００２６】請求項７に記載の発明によれば、寸法測定
装置に設けられた演算手段による測定方法は、前述した
寸法測定方法とされている。すなわち、複数の寸法測定
方法が予め記憶されており、被測定物のパターンに応じ
ていずれかの寸法測定方法が実行される。

【００２７】

【発明の実施の形態】

［第１の実施の形態］本第１の実施の形態に係る寸法測
定装置１０は、図２に示される形状の被測定物１２の寸
法測定を行う。被測定物１２は、凹部１２Ａが形成され
ており、凹部１２Ａを挟むようにして高さが異なりかつ
角部がＲ形状とされた１対の凸部１２Ｂ、１２Ｃが形成
されている。また、寸法測定装置１０では、被測定物１
２の凸部１２Ｂ、１２Ｃの幅寸法Ｗ、及び凸部１２Ｂ、
１２Ｃの最高位面１２Ｄ、１２Ｅの段差寸法Ｈ等を測定
する。

【００２８】図２には、本第１の実施の形態に係る寸法
測定装置１０及び被測定物１２が示されている。被測定
物１２の寸法測定を行う場合には、オペレータが寸法測
定装置１０のスリット光１４の出力／入力面を被測定物
１２に対向させて保持するようになっている。

【００２９】寸法測定装置１０は、略直方体であるケー
シング１６によって被覆されている。ケーシング１６に
はスリット光１４を射出する投光装置１８と被測定物１
２の被測定面上に照射されたスリット光１４の照射位置
を撮像する受光装置２０が備えられている。また、受光
装置２０から出力される電気信号に基づいて所望の部位
の寸法測定等を行うための演算装置２２が設けられてい
る。

【００３０】さらに、スリット光１４の出力／入力面と
反対側の面には、寸法測定の開始又は停止を指示するス
イッチ２４が設けられていると共に、演算装置２２内で
の演算結果、すなわち被測定物１２に対する測定値等が
表示される液晶ディスプレイ２６が設けられている。こ
の液晶ディスプレイ２６には、被測定物１２の所望の部
位の寸法、すなわち幅寸法Ｗ及び段差寸法Ｈ等が数値と
して表示されるようになっている。

【００３１】図３には、本第１の実施の形態に係る寸法
測定装置１０の詳細構造が示されている。

【００３２】投光装置１８は、スリット光１４を照射す
るために必要な光源としての半導体レーザー２８、ビー
ムを収束させるために球面レンズで構成されたコリメー
タレンズ３０、及び収束されたビームを一方向に発散さ
せるロッドレンズ３２を有している。また、受光装置２
０には、受光レンズ３４及び二次元ＣＣＤセンサ３６が
備えられている。さらに、演算装置２２には寸法測定の
開始または停止を指示するためのスイッチ２４が接続さ
れている。

【００３３】この寸法測定装置１０によれば、投光装置
１８に設けられているロッドレンズ３２から射出された
スリット光１４が被測定物１２Ａの被測定面に照射され
ると、被測定面上には輝点の軌跡１３（以下、これを輝
線という）が生じる。被測定面に照射されたスリット光
１４は、受光レンズ３４を通過して、二次元ＣＣＤセン
サ３６の受光面に結像される。これより、二次元ＣＣＤ
センサ３６の受光面には、被測定面上の輝線の像３５
（以下、これをスリット像という）が結像されることに
なる。また、二次元ＣＣＤセンサ３６は、スリット像３
５の位置や光強度に応じた電気信号を引き続いて処理が
行われる演算装置２２に出力するようになっている。

【００３４】演算装置２２は、増幅回路（ＡＭＰ）３
８、アナログデジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称
す）４０及びマイクロコンピュータ（以下、マイコンと
称す）４２を備えている。増幅回路３８の入力端は２次
元ＣＣＤセンサ３６に接続され、ここから出力された信
号を所定の増幅率で増幅して出力する。また、増幅回路
３８の出力端は、Ａ／Ｄ変換器４０の入力端に接続され
ている。従って、増幅回路３８で出力されたデータは、
このＡ／Ｄ変換器４０に入力される。さらに、Ａ／Ｄ変
換器４０の出力端は、マイコン４２に接続されている。
マイコン４２には、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４８、ＲＡＭ５
０、及び外部の装置との入出力を行う入出力ポート４４
が備えられている。なお、これらはすべてバス５２によ
って接続され、データ及びコマンドのやりとりを相互に
行うことができるようになっている。さらに、入出力ポ
ート４４にはスリット光１４の射出開始または停止を指
示するためのスイッチ２４、及び測定結果等を表示する
ための液晶ディスプレイ２６が接続されている。

【００３５】図４（Ａ）乃至（Ｃ）には、二次元ＣＣＤ
センサ３６上に結像されるスリット像３５が示されてい
る。また、図４（Ｂ）にはスリット像３５の拡大図が示
されている。二次元ＣＣＤセンサ３６に結像されるスリ
ット像３５は、通常、カメラの走査線数と同じ４８０個
程度の点群データによって表されている（図４（Ｂ）に
おいては主な点のみ図示）。このデータに対して、前述
した直線近似を施すことによって、図４（Ｃ）に示され
るようにデータ数を減少させることができる（図４
（Ｃ）においては主な点のみ図示）。すなわち、被測定
物１２に関するデータは減少され、スリット像３５は線
分６０〜８４によって表される。

【００３６】こうして、被測定物１２のデータに対して
直線近似を行い、データ量を減少させた後に演算処理を
施して被測定物１２の寸法測定を行うようになってい
る。

【００３７】なお、第１の実施の形態におけるスリット
像３５の点群データを直線近似して得られた線分６０〜
８４のうち、線分６０〜７２（図４（Ｃ）参照）は、
（課題を解決するための手段）の項で説明した線分Ｌ₁
〜Ｌ₇（図１参照）と以下の表１に示すように対応す
る。

【００３８】

【表１】

【００３９】次に、本第１の実施の形態の作用を説明す
る。本第１の実施の形態では、図２に示される被測定物
１２の凸部１２Ｂ、１２Ｃの段差寸法Ｈ及び幅寸法Ｗを
測定する場合を例として説明する。

【００４０】まず、オペレータは図２に示されるように
寸法測定装置１０のケーシング１６内に備えられている
投光装置１８から射出されるスリット光１４が被測定物
１２Ａの被測定面に対向するようにして、寸法測定装置
１０を手持ちの状態で保持する。

【００４１】被測定物１２の寸法測定を開始する場合に
は、寸法測定装置１０に取り付けられているスイッチ２
４をオンにする。スイッチ２４をオンにすることによっ
て、光源である投光装置１８からスリット光１４が射出
され、被測定物１２の被測定面に照射される。これによ
って、被測定面上には輝線１３が現れる。被測定面で反
射されたスリット光１４は、受光レンズ３４を通過して
２次元ＣＣＤセンサ３６の受光面に被測定面の凹凸に応
じて変化する輝線１３の像（スリット像３５）として結
像される。さらに、二次元ＣＣＤセンサ３６はスリット
像３５の位置及び光強度に応じた電気信号を演算装置２
２に出力する。

【００４２】演算装置２２に入力されたスリット像３５
の電気信号は、まず増幅回路３８によって所定の増幅率
で増幅されてＡ／Ｄ変換器４０に入力される。このＡ／
Ｄ変換器４０によって所定時間毎にサンプリングされ、
ディジタル信号に変換された後にマイコン４２に出力さ
れる。

【００４３】ディジタル信号がマイコン４２に入力され
ると、これをＣＰＵ４６が検出するようになっており、
この検出が行われると図５に示される演算ルーチンが実
行される。

【００４４】まず、ステップ１００において被測定物１
２のデータに対して直線近似を施す。直線近似の詳細に
ついては前述したとおりであるため、ここでの説明は省
略する。

【００４５】次のステップ１０２では、直線近似によっ
て選択されたデータによって生成された線分を予め定め
られた条件に基づくグループ毎に分割する。例えば、被
測定物に対するデータが図４（Ｃ）に示されるように、
被測定物の凸部の最高位面に相当する最高位線６０、８
４及び凸部の側面に相当する略垂直線６６、７８を含む
線分６０〜８４に近似されたとする。このとき、左最端
位置に存在する線分（最高位線）６０を基準として線分
６２との交差角度θを求める（図６参照）。同様にし
て、線分６０と線分６４、線分６０と略垂直線６６（略
垂直線）の順に交差角度θを求める。ここで、交差角度
θが最も小さい線分を境にしてグループを分割する。す
なわち、図４（Ｃ）に示されるスリット像３５において
は線分６０と線分６６の交差角度θが最も小さくなる。
このため、線分６０〜線分６６を第１グループとして分
割する。続いて、グループの境となった線分６６を基準
として、線分６６と線分６８、線分７０及び線分７２の
順に交差角度θを求める。同様にして最も交差角度θが
小さい線分を境にグループを分割する。従って、図４
（Ｃ）に示されるスリット像３５においては、線分６０
〜線分６６によって構成される第１グループ、線分６６
〜線分７２による第２グループ、線分７２〜線分７８に
よる第３グループ及び線分７８〜線分８４による第４グ
ループに分割される。なお、ここで分割されたグループ
の総数をＴ₀とする。

【００４６】ステップ１０４ではグループを識別する変
数Ｔに０を代入し、ステップ１０６において変数Ｔをイ
ンクリメントする。

【００４７】ステップ１０８では、ステップ１０２によ
って分割されたグループ毎にその両端に存在する線分を
抽出する。ここでは、図６に示すように第１グループを
例として説明する。従って、第１グループにおいては線
分（最高位線）６０と線分（略垂直線）６６が抽出され
る。

【００４８】さらに、ステップ１１０では抽出された２
本の線分の交点Ｐを求め、次のステップ１１２において
被測定物１２のＲ形状の角部の接線方向に相当する線分
６０、６６の交差角度α（１８０°−θ）の二等分線Ｎ
を演算する。

【００４９】続いて、ステップ１１４では二等分線Ｎか
ら最短距離に存在する被測定物１２のデータ（点）を抽
出し、その距離Ｍを記憶する。図６に示されるデータ
（点Ａ〜Ｅ）の場合には、データ（点）Ｃが抽出され
る。

【００５０】また、ステップ１１６では二等分線Ｎから
最短距離に存在するデータを円周上の一点とし、さらに
線分（最高位線）６０と線分（略垂直線）６６の延長線
に接する円の半径ｒを演算する。これは、以下に示す
（１）式によって求めることができる。

【００５１】図３に示される三角形ＰＯＱを基準として
考えると、円の半径ｒはｒ＝（ｒ＋Ｍ）ｓｉｎ（θ／２）・・・（２）と表すことができる。二等分線Ｎから最短距離にあるデ
ータ（点Ｃ）までの距離Ｍ、及び線分６０と線分６６の
交差角度θの値は、前述した処理によって予め演算され
ている。従って、上記式を展開すると、ｒ＝ｒｓｉｎ（θ／２）＋Ｍｓｉｎ（θ／２）・・・（３）ｒ−ｒｓｉｎ（θ／２）＝Ｍｓｉｎ（θ／２）・・・（４）となり、これより半径ｒを求める式に変形すると以下の
ようになる。

【００５２】ｒ＝Ｍｓｉｎ（θ／２）／（１−ｓｉｎ（θ／２））・・・（１）続いて、ステップ１１８において円の中心Ｏの座標値、
及び円の中心Ｏから線分６０に向かって引いた垂線の交
点Ｑの座標値を演算する。

【００５３】ステップ１２０では、変数Ｔとグループの
総数Ｔ₀との比較を行う。このステップ１２０におい
て、変数Ｔがグループの総数Ｔ₀に達していないと判定
された場合には、ステップ１０６に戻り前述した処理を
繰り返し実行する。一方、ステップ１２０において変数
Ｔがグループの総数Ｔ₀に達していると判定された場合
は、ステップ１２２へ移行する。

【００５４】ステップ１２２では、所定範囲内に存在す
る円、すなわち被測定物１２の測定部位に応じた円を抽
出する。次のステップ１２４では、ステップ１２２にお
いて抽出された円と、この円の中心Ｏから所定の線分に
向かって引いた垂線との交点Ｑの座標値に基づいて被測
定物１２の凸部１２Ｂ、１２Ｃの段差寸法Ｈ又は幅寸法
Ｗを演算する。さらに、ステップ１２６では、ステップ
１２４における演算結果を液晶ディスプレイ２６に表示
する。本第１の実施の形態においては、演算結果が数値
として表示される。このように、液晶ディスプレイ２６
に結果が表示されると被測定物１２の寸法測定処理が終
了する。

【００５５】ここで、ステップ１２４における演算処理
に関する詳細を図７及び図８を参照して説明する。

【００５６】前述したステップ１２２では、被測定物１
２の測定部位に応じた円が抽出されるようになってい
る。例えば、被測定物１２の凸部１２Ｂ、１２Ｃの段差
寸法Ｈ及び幅寸法Ｗを測定する場合には、図７に示され
る２つの円が抽出される。

【００５７】この場合には、図８に示されるフローチャ
ートに従って寸法測定処理が行われる。

【００５８】まず、ステップ２００では、抽出された一
方の円の中心Ｏ₁から被測定物１２Ａの左側最高位面に
相当する最高位線（図７においては線分６０）に向かっ
て引いた垂線との交点Ｑ₁の座標値を読み出す。なお、
交点Ｑ₁の座標値は前述した図５に示されるステップ１
１８の処理によって、予め演算されている。また、ステ
ップ２０２では、他方の円の中心Ｏ₂から被測定物１２
の右側最高位面に相当する最高位線（図７においては線
分８４）に向かって引いた垂線との交点Ｑ₂の座標値を
読み出す。この交点Ｑ₂の座標値も、予め演算によって
求められている。

【００５９】続いて、ステップ２０４では、交点Ｑ₁、
Ｑ₂のＸ座標値の差を演算する。これにより、被測定物
１２の凸部１２Ｂ、１２Ｃの幅寸法Ｗを求めることがで
きる。また、ステップ２０６において、交点Ｑ₁、Ｑ₂
のＹ座標値の差を演算する。これによって、被測定物１
２の凸部１２Ｂ、１２Ｃの段差寸法Ｈを求めることがで
きる。

【００６０】以上説明したように、二次元ＣＣＤセンサ
３６に結像されたスリット像３５に基づくデータを直線
近似してデータ量を減少させることにより、複雑な回帰
計算が不要となる。従って、処理に要する時間を短縮す
ることができると共に、正確に被測定物１２の寸法測定
を行うことができる。また、被測定物１２に対する複数
の部位（本第１の実施の形態においては、凸部１２Ｂ、
１２Ｃの段差寸法Ｈと幅寸法Ｗ）の寸法測定を行うこと
ができる。

【００６１】なお、本第１の実施の形態では被測定物１
２に形成された凸部１２Ｂ、１２Ｃの段差寸法Ｈ及び幅
寸法Ｗを測定する例について説明したが、これに限定さ
れるものではない。例えば、図９に示すように凸部１２
Ｂ、１２Ｃの隙間寸法Ｓ及び凹部１１の深さ寸法Ｄを測
定することもできる。

【００６２】凸部１２Ｂ、１２Ｃの隙間寸法Ｓを測定す
る場合には、円の中心Ｏ₁、Ｏ₂から凸部１２Ｂ、１２
Ｃの側面に相当する略垂直線６６、７８に引いた垂線と
の交点Ｒ₁、Ｒ₂の座標値を演算し、これらの交点
Ｒ₁、Ｒ₂のＸ座標値の差を演算することによって求め
ることができる。また、凹部１２Ａの深さ寸法Ｄについ
ても、前述した方法と同様にして交点Ｑ₁、Ｑ₃の座標
値を求め、Ｙ座標値の差を演算することによって求める
ことができる。［第２の実施の形態］次に、第２の実施の形態について
説明する。本第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
略同様の構成があるため、同一部分は同一符号を付し、
詳細な説明を省略する。

【００６３】本第２の実施の形態では、図２、図１０
（Ａ）及び図１１（Ａ）に示される被測定物１２、１
１、１３の寸法測定を行う。なお、図１０（Ａ）及び図
１１（Ａ）には、寸法測定の対象とされる被測定物１
１、１３の一部が示されている。これらの被測定物１
２、１１、１３には、凹部１２Ａが形成されている。第
１の実施の形態で述べたように、被測定物１２は凹部１
２Ａを挟むようにして高さが異なり、かつ角部がＲ形状
とされた１対の凸部１２Ｂ、１２Ｃが形成されている
（図２参照）。また、被測定物１２は凸部１２Ｂ、１２
Ｃの最高位面１２Ｄ、１２ＥがＸ軸方向の基準面に平行
であり、かつ互いに平行な平面によって形成されてい
る。図１０（Ａ）に示されるように、被測定物１１は一
方の最高位面１１ＡがＸ軸方向の基準面と平行な平面と
され、他方の最高位面１１Ｂが一方の最高位面１１Ａに
対して傾斜するように形成されている。すなわち、被測
定物１１の最高位面１１Ａ、１１Ｂは互いに平行な平面
とされている。さらに、図１１（Ａ）に示されるよう
に、被測定物１３は一方の最高位面１３Ａが上に凸とな
る曲面によって形成され、他方の最高位面１３ＢがＸ軸
方向の基準面に平行な平面によって形成されている。

【００６４】二次元ＣＣＤセンサ３６には、被測定物の
形状に応じたスリット像が結像される。図２に示される
被測定物１２は、図４（Ａ）乃至（Ｃ）に示されるスリ
ット像３５が結像される。また、図１０（Ａ）に示され
る被測定物１１の場合には、図１０（Ｂ）及び（Ｃ）に
示されるスリット像３７が二次元ＣＣＤセンサ３６に結
像される。同様に、図１１（Ａ）に示される被測定物１
３の場合には、図１１（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるスリ
ット像３９が結像される。

【００６５】次に、図５、及び図１２乃至図１７を参照
して、本第２の実施の形態の作用を説明する。

【００６６】まず、ステップ３００において被測定物の
データに対して直線近似を施す。直線近似を施すことに
よってデータ数が減少される。このため、後述する寸法
測定処理（寸法測定Ａルーチン、寸法測定Ｂルーチン及
び寸法測定Ｃルーチン）において複雑な回帰計算が不要
となり、処理に要する時間を短縮することができる。

【００６７】ステップ３０２では、被測定物の特徴量を
演算する。本第２の実施の形態では、特徴量として被測
定物の最高位面に相当するスリット像上の最高位線の形
状を利用する。次のステップ３０４では、特徴量が演算
されたか否かを判定する。このステップ３０４において
特徴量が演算されたと判定された場合には、ステップ３
０６で被測定物の形状に応じた寸法測定方法を選択す
る。

【００６８】例えば、本第２の実施の形態のように最高
位線の形状を特徴量として測定方法を選択する場合に
は、図１３に示されるフローチャートのステップ３０６
Ａからステップ３０６Ｃに沿って寸法測定方法を選択す
る。

【００６９】ここで、図１３に示されるステップ３０６
Ａからステップ３０６Ｃについて説明する。但し、図１
２に示されるフローチャートと同一処理については同一
符号を付し、説明を省略する。

【００７０】ステップ３０４において特徴量が演算され
たことが認識されると、ステップ３０６Ａでは特徴量と
しての最高位線が互いに直線であるか否かを判定する。
このステップ３０６Ａにおいて、最高位線が直線である
と判定された場合には、ステップ３０６Ｂでこれらの最
高位線が共に平行であるか否かを判定する。ステップ３
０６Ｂにおいて最高位線が平行であると判定された場合
は、寸法測定の対象とされる被測定物が図２に示される
被測定物１２であると判断される。この場合には、ステ
ップ３０８に移行して図５に示される寸法測定Ａルーチ
ンが実行される。

【００７１】一方、ステップ３０６Ｂにおいて最高位線
が平行でないと判定された場合には、ステップ３１０で
図１４に示される寸法測定Ｂルーチンが実行される。こ
れは、図１０（Ａ）に示される被測定物１１の寸法測定
を行う場合である。

【００７２】さらに、ステップ３０６Ａで最高位線が互
いに直線でないと判定された場合には、ステップ３０６
Ｃにおいて最高位線の一方が曲線、他方が直線であるか
否かを判定する。すなわち、図１１（Ａ）に示される被
測定物１３が寸法測定の対象とされているか否かを判定
する。

【００７３】ステップ３０６Ｃにおいて、最高位線の一
方が曲線で形成され、他方が直線で形成されていると判
定された場合には、ステップ３１２で図１６に示される
寸法測定Ｃルーチンが実行される。

【００７４】ここで、ステップ３０８の寸法測定Ａルー
チン、ステップ３１０の寸法測定Ｂルーチン及びステッ
プ３１２の寸法測定Ｃルーチンについて説明する。

【００７５】なお、寸法測定Ａルーチンについては、第
１の実施の形態で説明したとおりであるのでここでの説
明は省略する。但し、ステップ１００は図１２及び図１
３におけるステップ３００と重複するので、処理を行わ
ずにステップ１０２から実行する。

【００７６】図１４及び図１５を参照して被測定物１２
Ｂの段差寸法Ｈの測定方法、すなわち寸法測定Ｂルーチ
ンについて説明する。

【００７７】まず、ステップ４００では、一方の最高位
線を構成するデータから特徴点Ｆを抽出し、座標値を演
算する。この特徴点Ｆは、最高位線を構成するデータに
おける凹部１２Ａを構成するデータとの境界点である。
なお、スリット像３７には最高位線を構成するデータが
２組存在するが、Ｘ軸方向の基準面に平行な最高位面１
１Ａに相当する最高位線を構成するデータから特徴点Ｆ
を抽出する。次のステップ４０２では、他方の最高位線
の近似直線Ｌを表す方程式を演算する。これは、例えば
最高位線を構成するデータに対して最小二乗法等を施す
ことによって求めることができる。また、ステップ４０
４においては抽出された特徴点Ｆを通り、かつ近似直線
Ｌに直交する仮想直線Ｋを表す方程式を演算する。

【００７８】ここで、例えば特徴点Ｆの座標を（ｘ₁，
ｙ₁）、近似直線Ｌを表す方程式をｙ＝ａｘ＋ｂ（以
下、これを（５）式とする）としたとき、仮想直線Ｋを
表す方程式は以下に示す（６）式によって表される。

【００７９】

【数１】

【００８０】続いて、ステップ４０６では、近似直線Ｌ
と仮想直線Ｋとの交点Ｔを抽出し、座標値を演算する。
交点Ｔの座標値は、以下のようにして求めることができ
る。

【００８１】まず、（６）式に（５）式を代入する。

【００８２】

【数２】

【００８３】上記（７）式をｘについて解くと、（８）
式すなわち交点ＴのＸ座標値を得ることができる。

【００８４】

【数３】

【００８５】一方、（８）式を（５）式に代入すること
により、（９）式すなわち交点ＴのＹ座標値を得ること
ができる。

【００８６】

【数４】

【００８７】従って、交点Ｔの座標値は（８）式及び
（９）式によって求めることができる。

【００８８】次のステップ４０８においては、特徴点Ｆ
と交点Ｔの距離を演算して被測定物１１の段差寸法Ｈを
求める。すなわち、段差寸法Ｈは以下に示す（１０）式
によって求めることができる。

【００８９】

【数５】

【００９０】さらに、ステップ４１０では、段差寸法Ｈ
の演算結果を液晶ディスプレイ２６に表示する。

【００９１】以上の処理を行うことにより、被測定物１
１の段差寸法Ｈを測定することができる（寸法測定Ｂル
ーチン）。

【００９２】続いて、ステップ３１０の寸法測定Ｃルー
チン、すなわち図１１（Ａ）に示す被測定物１３の段差
寸法Ｈの測定方法を図１６及び図１７を参照して説明す
る。

【００９３】まず、ステップ５００では、直線で形成さ
れたスリット像３９の最高位線を構成する各データに基
づいて基準直線Ｊを表す方程式を演算する。このとき、
直線で形成された最高位線は、Ｘ軸方向の基準線に平行
とされている。次のステップ５０２では、基準直線Ｊを
境界とした符号領域を設定する。これは、例えば基準直
線ＪがＹ＝ａＸ＋ｂで表されるとき、Ｙ≧ａＸ＋ｂを満
たす領域をプラス符号に設定し、Ｙ＜ａＸ＋ｂを満たす
領域をマイナス符号に設定する。次のステップ５０４で
は、曲線の最高位線を構成する各データから基準直線Ｊ
までの距離を演算する。このとき、各データが基準直線
Ｊを境界とした領域のプラス領域に存在するか、マイナ
ス領域に存在するかに応じて、演算によって求められた
距離の値に符号をつける。こうして符号がつけられた距
離を符号付距離Ｖとする。例えば、図１７に示されるス
リット像３９においては、曲線の最高位線を構成する各
データが基準直線Ｊを境界として定めたプラス領域に存
在する。従って、演算された距離の値にプラス符号をつ
けたものが符号付距離Ｖである。

【００９４】次のステップ５０６では、ステップ５０４
によって演算された符号付距離Ｖの最大値を抽出する。
この符号付距離Ｖの最大値が被測定物１３の段差寸法Ｈ
となる。図１７に示されるスリット像３９においては、
基準直線ＪとデータＢ₄の符号付距離Ｖが最大値とな
る。さらに、ステップ５０８では、ステップ５０６にお
いて求められた段差寸法Ｈを液晶ディスプレイ２６に表
示する。

【００９５】こうすることによって、被測定物１３の段
差寸法Ｈを測定することができる（寸法測定Ｃルーチ
ン）。

【００９６】一方、図１２のステップ３０４及び図１３
のステップ３０６Ｃにおいて否定判定された場合には、
ステップ３１４で液晶ディスプレイ２６にエラーである
旨をオペレータに報知して処理を終了する。

【００９７】以上説明したように、二次元ＣＣＤセンサ
３６に結像されたスリット像に基づくデータを直線近似
してデータ量を減少させることにより、複雑な回帰計算
が不要となるので、処理に要する時間を短縮することが
できる。また、被測定物の形状に応じて最適な寸法測定
方法を選択するので、正確に被測定物の寸法を測定する
ことができる。

【００９８】また、寸法測定の対象とされる被測定物が
前述した被測定物１２、１１、１３のいずれにも該当し
ない場合には、図１２及び図１３のステップ３１４にお
いてエラーが報知される。例えば、図１８（Ａ）に示さ
れる被測定物１５の寸法測定を行う場合等である。この
被測定物１５は、一方の最高位面１５ＡがＸ軸方向の基
準面に平行な平面によって形成されているが、その一部
が上に凸の円弧状とされている。従って、二次元ＣＣＤ
センサ３６には図１８（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるスリ
ット像４１が結像される。なお、このスリット像４１
は、前述した図１０（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるスリッ
ト像３７と類似している。このような場合にオペレータ
は、スリット像４１における曲線部分を無視して前述し
た寸法測定Ｂルーチンを実行するように指示する。こう
することにより、図１８（Ａ）に示される形状の被測定
物１５は、寸法測定Ｂルーチンを適用して寸法測定を行
うことができる。但し、図１４のステップ４００では、
被測定物１５の最高位線における直線部分と曲線部分と
の境界点を特徴点Ｆとして抽出する（図１９参照）。

【００９９】なお、上述したように類似した被測定物１
５の寸法測定を行った場合には、このときの被測定物１
５の形状を記憶しておく。これにより、再度、同一の被
測定物を測定する場合には、エラーが表示されることな
く寸法測定を行うことができる。

【０１００】また、本第２実施の形態においては、被測
定物の段差寸法Ｈを測定する方法について説明したが、
隙間寸法Ｓ等を測定することも可能である。例えば、被
測定物１１（１５）の隙間寸法Ｓを測定する場合には、
図２０に示されるフローチャートに沿って測定する。

【０１０１】ここで、図２０を参照して隙間寸法Ｓの測
定方法を説明する。なお、図２０のフローチャートにお
いて、図１４に示されるフローチャートと同一処理につ
いては同一符号を付し、説明を省略する。

【０１０２】ステップ４００において、特徴点Ｆを抽出
しかつ座標値を演算した後、ステップ４２０では他方の
最高位線を構成するデータから端点Ｇを抽出し、座標値
を演算する。端点Ｇは、他方の最高位線を構成するデー
タのうち、凹部１２Ａを構成するデータとの境界点であ
る。続いて、ステップ４０２からステップ４０６の処理
を行う。その後、次のステップ４２２では、端点Ｇと交
点Ｔの距離を演算する。

【０１０３】ここで、端点Ｇの座標値を（ｘ₂，ｙ₂）
とすると、隙間寸法Ｓは以下に示すす式（１１）によっ
て求めることができる。

【０１０４】

【数６】

【０１０５】これによって、被測定物１１（１５）の隙
間寸法Ｓを求めることができる。また、ステップ４２４
では演算された隙間寸法Ｓを液晶ディスプレイ２６に表
示して処理を終了する。

【０１０６】さらに、本第２の実施の形態における寸法
測定Ｃルーチン（図１６参照）では、図１１（Ａ）に示
される被測定物１３の寸法測定を行う場合を説明した
が、被測定物の形状はこれに限定されるものではない。
例えば、図２１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるスリット像
４３、４５が二次元ＣＣＤセンサ３６に結像される形状
の被測定物であっても測定可能である。

【０１０７】例えば、図２１（Ａ）に示されるように、
曲線によって構成される最高位線が基準直線Ｌを基準と
したマイナス領域に存在する場合がある。この場合に
は、基準直線Ｌから各データまでの距離の最小値が段差
寸法Ｈとなる。但し、基準直線Ｌを境界とした符号領域
を設定しているので、符号付距離Ｖの最大値を抽出する
ことによって段差寸法Ｈを求める。

【０１０８】また、本第２の実施の形態においては、被
測定物の最高位面を表す最高位線の形状を特徴量として
利用したが、これに限定されるものではない。例えば、
被測定物の最高位面と凹部の側面とが連続するＲ形状の
角部の曲率や直線近似を施すことによって生成される複
数の線分によって形成される多角形の面積等を特徴量と
利用してもよい。

【０１０９】なお、本実施の形態では投光装置１８に備
えられたロッドレンズ３２を利用することによってスリ
ット状の光を得る例について説明したが、スリット状の
光を得る素子としてはシリンドリカルレンズ、シリンド
リカルミラー等を用いることもできる。また、回転多面
鏡等のレーザービームをスキャンすることによりスリッ
ト状の光を得ることもできる。

【０１１０】また、本実施の形態においては被測定物に
スリット光を照射して、二次元ＣＣＤセンサ３６にスリ
ット像が結像される構成となっているが、被測定物に関
するデータを得る手段はこの方法に限定されるものでは
ない。例えば、被測定物に照射するスポット光を走査す
る方法など、他の手段を用いてもよい。

【０１１１】さらに、被測定物の寸法測定を行うにあた
って、二次元ＣＣＤセンサ３６に結像されたスリット像
から得られるデータを予め直線近似し、その後に所定の
演算処理を行う方法について説明したが、直線近似を行
わずに演算処理を行ってもよい。ただし、直線近似を施
さない場合にはデータ量が多いため、演算装置２２での
演算処理が複雑になり、多大な時間を有することは否め
ない。

【０１１２】なお、本実施の形態では被測定物の寸法測
定を行った結果を液晶ディスプレイ２６に表示する構成
としたが、これに限定されるものではない。例えば、プ
リンタ等により紙等の記憶媒体に印刷することによって
測定結果を出力する方法や、スピーカー等の音声出力装
置によって測定結果を音声出力する方法を採用してもよ
い。

【０１１３】また、本実施の形態では図示される形状の
被測定物の寸法を測定する場合を説明したが、使用方法
はこれに限るものではない。例えば、寸法測定装置１０
を実用化する目的として、乗用車等のドア部分に生じる
段差や隙間等の寸法を測定し、所定の規格に準じている
か否か等を判定するために使用してもよい。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
測定物のデータに対して予め直線近似を施した後に演算
処理を行うので、複雑な回帰計算が不要となり、処理に
要する時間を短縮することができる、という優れた効果
を有する。

【０１１５】また、被測定物の形状に応じて最適な寸法
測定方法を選択するので、被測定物の寸法を正確に測定
することができる、という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】直線近似を施した後の被測定物のデータの一部
を示す拡大図である。

【図２】本発明の実施の形態に適用される寸法測定装置
を示す概略図である。

【図３】本発明の実施の形態に適用される寸法測定装置
の概略構成を示すブロック図である。

【図４】（Ａ）は二次元ＣＣＤセンサに結像されたスリ
ット像を示す線図であり、（Ｂ）はスリット像の拡大図
である。また、（Ｃ）は直線近似を施したスリット像を
示す線図である。

【図５】第１の実施の形態に係る寸法測定装置における
寸法測定Ａルーチンを示すフローチャートである。

【図６】寸法測定Ａルーチンにおける寸法測定の処理過
程を示す概略図である。

【図７】被測定物の測定部位を示す拡大図である。

【図８】第１の実施の形態に係る寸法測定装置の演算ル
ーチンを示すフローチャートである。

【図９】被測定物の測定部位を示す拡大図である。

【図１０】（Ａ）は被測定物の外観図を示しており、
（Ｂ）は（Ａ）の被測定物におけるスリット像を示す線
図である。（Ｃ）は直線近似を施したスリット像を示す
線図である。

【図１１】（Ａ）は一方の最高位面が曲面とされた被測
定物の外観図を示しており、（Ｂ）は（Ａ）の被測定物
におけるスリット像を示す線図である。（Ｃ）は直線近
似を施したスリット像を示す線図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る寸法測定装
置における寸法測定メインルーチンを示すフローチャー
トである。

【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る寸法測定装
置における寸法測定メインルーチンを示すフローチャー
トである。

【図１４】寸法測定装置における寸法測定Ｂルーチンを
示すフローチャートである。

【図１５】寸法測定Ｂルーチンにおける寸法測定の処理
過程を示す概略図である。

【図１６】寸法測定装置における寸法測定Ｃルーチンを
示すフローチャートである。

【図１７】寸法測定Ｃルーチンにおける寸法測定の処理
過程を示す概略図である。

【図１８】（Ａ）は形状が類似した被測定物の外観図を
示しており、（Ｂ）は（Ａ）の被測定物におけるスリッ
ト像を示す線図である。（Ｃ）は直線近似を施したスリ
ット像を示す線図である。

【図１９】図１４に示される被測定物のスリット像を示
す詳細図である。

【図２０】被測定物の凸部の隙間寸法を演算する寸法測
定ルーチンを示すフローチャートである。

【図２１】（Ａ）及び（Ｂ）は形状の異なる被測定物に
おけるスリット像を示す線図である。

【符号の説明】

１０寸法測定装置１２Ａ〜１２Ｄ被測定物２２演算装置（演算手段、検出手段、選択手段）２６液晶ディスプレイ（出力手段）３５Ａ〜３５Ｆスリット像３６二次元ＣＣＤセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凹部が形成されており、該凹部を挟むよ
うにして高さの異なる凸部が形成された被測定物の寸法
を測定する寸法測定装置であって、前記被測定物の凸部の幅寸法及び凸部の段差寸法の少な
くとも一方を演算する演算手段と、前記演算手段による演算結果を数値として出力する出力
手段と、を有する寸法測定装置。
【請求項２】被測定物に形成された凸部の最高位面と
側面とが連続する角部がＲ形状である場合に、直線近似
を施すことを特徴とする請求項１記載の寸法測定装置。
【請求項３】凹部が形成されており、該凹部を挟むよ
うにして高さの異なる１対の凸部が形成され、かつ１対
の凸部の最高位面が凹部の底面と平行な平面によって形
成された被測定物の寸法を測定する寸法測定装置を用い
た寸法測定方法であって、被測定物に形成された一方の凸部の角部において、凸部
の最高位面の延長線と凸部の側面の延長線との交点及び
交差角度θを求め、前記Ｒ形状の角部の接線方向に相当
する交差角度の二等分線を演算した後に、前記二等分線
から最短距離にある該角部のデータを抽出すると共に、
該二等分線から前記データまでの距離Ｍを記憶してお
き、前記データと凸部の最高位面及び側面の少なくとも
３つに接する円の半径ｒを式（１）ｒ＝Ｍｓｉｎ（θ／２）／（１−ｓｉｎ（θ／２））・・・（１）によって演算して前記円の中心を求め、前記円の中心か
ら凸部の最高位面へ引いた垂線との交点の座標値、前記
円の中心から凸部の側面へ引いた垂線との交点の座標
値、及び他方の凸部の角部において同様の方法で求めら
れた垂線と最高位面の交点の座標値、側面の交点の座標
値に基づいて、被測定物の寸法を測定する寸法測定装置
を用いた寸法測定方法。
【請求項４】第１の面が形成され、前記第１の面に隣
接した凹部、及び前記凹部に隣接しかつ前記第１の面に
対して傾斜する第２の面が形成された被測定物の寸法を
測定する寸法測定装置を用いた寸法測定方法であって、前記第１の面と前記凹部との境界点である特徴点を抽出
すると共に、前記第２の面を構成する複数のデータに基
づいて近似直線を表す方程式を演算しかつ前記第２の面
と前記凹部との境界点である端点を抽出した後に、前記
特徴点を通りかつ近似直線と直交する仮想直線を表す方
程式を演算し、近似直線と仮想直線の交点を求め、前記
特徴点と交点の座標値、又は前記端点と交点の座標値に
基づいて被測定物の寸法を測定する寸法測定装置を用い
た寸法測定方法。
【請求項５】第１の面が形成され、前記第１の面に隣
接した凹部、及び前記凹部に隣接し円弧状の第２の面が
形成された被測定物の寸法を測定する寸法測定装置を用
いた寸法測定方法であって、前記第１の面を構成するデータに基づいて該第１の面を
表す基準直線の方程式を演算し、前記第２の面を構成す
る各データから前記基準直線までの距離を演算した後
に、前記第２の面が前記基準直線に対して凹部と反対側
に位置する場合には演算された距離の最大値を抽出し、
前記第２の面が前記基準直線に対して凹部と同じ側に位
置する場合には演算された距離の最小値を抽出すること
によって被測定物の寸法を測定する寸法測定装置を用い
た寸法測定方法。
【請求項６】凹部が形成された被測定物の寸法を測定
する寸法測定装置であって、予め定められた複数のパターンに対応した複数の測定方
法の内、選択された測定方法で前記被測定物の寸法を演
算する演算手段と、前記被測定物のパターンを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出されたパターンに基づいて、
前記演算手段による測定方法を選択する選択手段と、前記演算手段による演算結果を出力する出力手段と、を有する寸法測定装置。
【請求項７】前記演算手段における測定方法は、請求
項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の寸法測定方法
であることを特徴とする請求項６記載の寸法測定装置。