JPH07190735A - 光学式測定装置およびその測定方法 - Google Patents
光学式測定装置およびその測定方法Info
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- JPH07190735A JPH07190735A JP5332482A JP33248293A JPH07190735A JP H07190735 A JPH07190735 A JP H07190735A JP 5332482 A JP5332482 A JP 5332482A JP 33248293 A JP33248293 A JP 33248293A JP H07190735 A JPH07190735 A JP H07190735A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スポット状のレーザー光を使用して被測定物
の基準位置を決定し、この基準位置を基に被測定物の寸
法および傷または凹みなどの測定を精度良く速やかに行
う光学式測定装置とその方法を提供する。 【構成】 本装置は、レーザー光源部２とスポット光源
部３を設け、これらにより生成されるマークを基準点と
し、この基準点を基に被測定物１００の傷または凹みも
しくは一度に測定できない被測定物１００の寸法などを
精度良く測定する。また、本装置を利用した測定方法
は、被測定物１００に照射されるスポット光源部３によ
るマークの反射光を測定用レーザー光の反射光に対して
照射角度が可変となるようにし、マークの歪みを低減す
る。
の基準位置を決定し、この基準位置を基に被測定物の寸
法および傷または凹みなどの測定を精度良く速やかに行
う光学式測定装置とその方法を提供する。 【構成】 本装置は、レーザー光源部２とスポット光源
部３を設け、これらにより生成されるマークを基準点と
し、この基準点を基に被測定物１００の傷または凹みも
しくは一度に測定できない被測定物１００の寸法などを
精度良く測定する。また、本装置を利用した測定方法
は、被測定物１００に照射されるスポット光源部３によ
るマークの反射光を測定用レーザー光の反射光に対して
照射角度が可変となるようにし、マークの歪みを低減す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定物の形状を非接
触に測定することのできる光学式測定装置およびその測
定方法に関する。
触に測定することのできる光学式測定装置およびその測
定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、光学的に被測定物の断面形状
や長さを測定する装置としては、図４に示してあるよう
な光学式の測定装置が用いられている。すなわち、同図
に示した光学式測定装置１は、レーザー光源２１で発光
されたレーザー光線１２をコリメータレンズ２３で平行
光線１４に整光し、これをシリンドリカルレンズ２５に
よって横方向に拡大して生成した扇状の線条レーザー光
１１を被測定物１００に照射する第１レーザー光照射手
段であるレーザー光源部２と、この被測定物１００に照
射された被照射光線１７の反射光線１６を集光レンズ４
３を通して入力し、ＣＣＤカメラ受光面に結像された測
定像１８を撮像する像検出手段であるＣＣＤカメラ部４
１と、図示しないコントローラにより電気的に信号処理
を行いＸ−Ｙプロッター上に描画する出力装置部（図示
せず）とから構成されている。
や長さを測定する装置としては、図４に示してあるよう
な光学式の測定装置が用いられている。すなわち、同図
に示した光学式測定装置１は、レーザー光源２１で発光
されたレーザー光線１２をコリメータレンズ２３で平行
光線１４に整光し、これをシリンドリカルレンズ２５に
よって横方向に拡大して生成した扇状の線条レーザー光
１１を被測定物１００に照射する第１レーザー光照射手
段であるレーザー光源部２と、この被測定物１００に照
射された被照射光線１７の反射光線１６を集光レンズ４
３を通して入力し、ＣＣＤカメラ受光面に結像された測
定像１８を撮像する像検出手段であるＣＣＤカメラ部４
１と、図示しないコントローラにより電気的に信号処理
を行いＸ−Ｙプロッター上に描画する出力装置部（図示
せず）とから構成されている。
【０００３】また、これに類似の装置としては、図５の
ように扇状の線条レーザー光１１をよりシャープにする
ための、スリット２７を設けて、スリット光線１１ａを
生成してこれに基づいて測定をする装置も用いられてい
る。
ように扇状の線条レーザー光１１をよりシャープにする
ための、スリット２７を設けて、スリット光線１１ａを
生成してこれに基づいて測定をする装置も用いられてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような光
学式測定装置では、被測定物に照射するレーザー光線に
基準点となる光線がないために、被測定物の測定位置を
特定することが困難または不可能であり、また、Ｘ−Ｙ
プロッターもしくはディスプレイの画面などの画面デー
タ上に被測定物の測定基準点が明示されていないため
に、被測定物の測定基準点と前記画面データとの相対的
な位置関係の特定が困難または不可能であった。 すな
わち、角部、凹凸部、曲りなどのある被測定物の場合は
該部分を対比させて、測定画面データの位置を特定でき
るが、この場合も被測定物の形状によっては、被測定物
の位置と測定画面データとの位置関係を比較対照するの
に、時間がかかり、また、精度も思わしくない。さら
に、被測定物の測定箇所の角部、凹凸部、曲りなどが滑
らかか、該形状の変化部分が少ないか、または、ほとん
ど無い場合は測定位置の特定が非常に困難か、まったく
できない場合が発生する。また、本装置の測定の測定範
囲を越えた長い被測定物の場合も、本測定装置の測定範
囲毎に測定し、測定画面データをつなぎ合わせて全体の
形状、長さを測定することになるが、この場合も、該形
状の変化部分が少ないか、または、ほとんどない場合
は、被測定物と測定画面データとの位置対比が困難であ
ると共に、複数の画面データをつなぎ合わせて全長を読
み取る場合に該測定画面データの基準点合わせが困難で
ある。したがって、該位置合わせに時間がかかり、ま
た、不正確となるか、まったくできない場合があるとい
う不具合がある。
学式測定装置では、被測定物に照射するレーザー光線に
基準点となる光線がないために、被測定物の測定位置を
特定することが困難または不可能であり、また、Ｘ−Ｙ
プロッターもしくはディスプレイの画面などの画面デー
タ上に被測定物の測定基準点が明示されていないため
に、被測定物の測定基準点と前記画面データとの相対的
な位置関係の特定が困難または不可能であった。 すな
わち、角部、凹凸部、曲りなどのある被測定物の場合は
該部分を対比させて、測定画面データの位置を特定でき
るが、この場合も被測定物の形状によっては、被測定物
の位置と測定画面データとの位置関係を比較対照するの
に、時間がかかり、また、精度も思わしくない。さら
に、被測定物の測定箇所の角部、凹凸部、曲りなどが滑
らかか、該形状の変化部分が少ないか、または、ほとん
ど無い場合は測定位置の特定が非常に困難か、まったく
できない場合が発生する。また、本装置の測定の測定範
囲を越えた長い被測定物の場合も、本測定装置の測定範
囲毎に測定し、測定画面データをつなぎ合わせて全体の
形状、長さを測定することになるが、この場合も、該形
状の変化部分が少ないか、または、ほとんどない場合
は、被測定物と測定画面データとの位置対比が困難であ
ると共に、複数の画面データをつなぎ合わせて全長を読
み取る場合に該測定画面データの基準点合わせが困難で
ある。したがって、該位置合わせに時間がかかり、ま
た、不正確となるか、まったくできない場合があるとい
う不具合がある。
【０００５】そこで、係る不具合を解決すべく図３のよ
うな光学式測定装置１ｂが考えられる。この光学式測定
装置１ｂには、被測定物１００にスリット光線１１ａを
照射するレーザー光源部２と、被測定物１００から反射
光を集光し像を検知する像検出手段であるＣＣＤカメラ
部４とがある。また、このレーザー光源部２には、レー
ザー光を発生させるレーザー光源２１と、このレーザー
光源２１からのレーザー光を平行に調光するコリメータ
レンズ２３と、このコリメータレンズ２３により調光さ
れたレーザー光を拡散し扇状の線条のレーザー光１１と
するシリンドリカルレンズ２５と、このシリンドリカル
レンズ２５からの扇状の線条のレーザー光１１をより鮮
明なスリット光１１ａにすると共に被測定物１００の所
望の点に測定の中心点をマークするための十字形スリッ
ト２７ａと、を有している。一方、ＣＣＤカメラ部４に
は、被測定物１００に照射されたスリット光１１ａの反
射光である反射レーザー光１６を集光するための集光レ
ンズ４３と、この集光レンズ４３により集光された反射
レーザー光１６から被試験物１００の像を検出するＣＣ
Ｄカメラ４１がある。また、レーザー光源部２の各部材
とＣＣＤカメラ部４の各部材の角度調整は図示されない
アクチュエータにより行われ、このアクチュエータの制
御とＣＣＤカメラ部４により検出した像の寸法を実寸に
する演算は図示されないコントローラにより行われ、こ
の演算した結果は、Ｘ−Ｙプロッターもしくはディスプ
レイなどの同じく図示されない出力装置により出力され
る。
うな光学式測定装置１ｂが考えられる。この光学式測定
装置１ｂには、被測定物１００にスリット光線１１ａを
照射するレーザー光源部２と、被測定物１００から反射
光を集光し像を検知する像検出手段であるＣＣＤカメラ
部４とがある。また、このレーザー光源部２には、レー
ザー光を発生させるレーザー光源２１と、このレーザー
光源２１からのレーザー光を平行に調光するコリメータ
レンズ２３と、このコリメータレンズ２３により調光さ
れたレーザー光を拡散し扇状の線条のレーザー光１１と
するシリンドリカルレンズ２５と、このシリンドリカル
レンズ２５からの扇状の線条のレーザー光１１をより鮮
明なスリット光１１ａにすると共に被測定物１００の所
望の点に測定の中心点をマークするための十字形スリッ
ト２７ａと、を有している。一方、ＣＣＤカメラ部４に
は、被測定物１００に照射されたスリット光１１ａの反
射光である反射レーザー光１６を集光するための集光レ
ンズ４３と、この集光レンズ４３により集光された反射
レーザー光１６から被試験物１００の像を検出するＣＣ
Ｄカメラ４１がある。また、レーザー光源部２の各部材
とＣＣＤカメラ部４の各部材の角度調整は図示されない
アクチュエータにより行われ、このアクチュエータの制
御とＣＣＤカメラ部４により検出した像の寸法を実寸に
する演算は図示されないコントローラにより行われ、こ
の演算した結果は、Ｘ−Ｙプロッターもしくはディスプ
レイなどの同じく図示されない出力装置により出力され
る。
【０００６】このように構成された光学式測定装置１ｂ
は、次のように動作し作用する。
は、次のように動作し作用する。
【０００７】レーザー光源２１により照射されるレーザ
ー光は、コリメータレンズ２３により平行に調光され
る。そして、この平行に調光されたレーザー光は、シリ
ンドリカルレンズ２５で拡散された線条レーザー光１１
となり、さらに十字形スリット２７ａを通過させること
で線条レーザー光１１の境目が鮮明なスリット光１１ａ
になる。この鮮明になったスリット光１１ａは、被測定
物１００に照射され反射レーザー光１６になり、集光レ
ンズ４３で集光されＣＣＤカメラ４１上に被試験物１０
０の像を投射するが、十字スリット２７ａにより像の境
目が鮮明になっているのでＣＣＤカメラ４１によって容
易に測定することができる。
ー光は、コリメータレンズ２３により平行に調光され
る。そして、この平行に調光されたレーザー光は、シリ
ンドリカルレンズ２５で拡散された線条レーザー光１１
となり、さらに十字形スリット２７ａを通過させること
で線条レーザー光１１の境目が鮮明なスリット光１１ａ
になる。この鮮明になったスリット光１１ａは、被測定
物１００に照射され反射レーザー光１６になり、集光レ
ンズ４３で集光されＣＣＤカメラ４１上に被試験物１０
０の像を投射するが、十字スリット２７ａにより像の境
目が鮮明になっているのでＣＣＤカメラ４１によって容
易に測定することができる。
【０００８】ここで十字形スリット２７ａについてさら
に説明すると、この十字形スリット２７ａは中心部を十
字形に型抜きしてあるので、この型抜きされた十字溝よ
り被測定物１００に照射しマークにするためのマークレ
ーザー光１３を被測定物１００に照射する。このマーク
レーザー光１３を照射した位置は、測定する際の基準点
となる。例えば、被測定物１００の傷または凹みの位置
を測定する場合には、十字形スリット２７ａから照射さ
れるマークを基準点として、このマークからの位置を測
定することができる。また、一度に測定できないような
大きな被試験物１００を測定する場合には、基準点を中
心に測定時のデータを重ね合わせることにより全体を測
定することができる。
に説明すると、この十字形スリット２７ａは中心部を十
字形に型抜きしてあるので、この型抜きされた十字溝よ
り被測定物１００に照射しマークにするためのマークレ
ーザー光１３を被測定物１００に照射する。このマーク
レーザー光１３を照射した位置は、測定する際の基準点
となる。例えば、被測定物１００の傷または凹みの位置
を測定する場合には、十字形スリット２７ａから照射さ
れるマークを基準点として、このマークからの位置を測
定することができる。また、一度に測定できないような
大きな被試験物１００を測定する場合には、基準点を中
心に測定時のデータを重ね合わせることにより全体を測
定することができる。
【０００９】なお、十字形スリット２７ａは、必ずしも
十字形に型抜きする必要がなく、少なくとも基準点とし
て区別できれば良いので例えば、Ｔ字形スリットなどで
もよい。また、あらかじめ被測定物１００に基準点を設
け、この基準点に本発明の光学式測定装置１ｂからのマ
ークを合わせることにより被測定物１００の位置合わせ
は、さらに容易にできることになる。
十字形に型抜きする必要がなく、少なくとも基準点とし
て区別できれば良いので例えば、Ｔ字形スリットなどで
もよい。また、あらかじめ被測定物１００に基準点を設
け、この基準点に本発明の光学式測定装置１ｂからのマ
ークを合わせることにより被測定物１００の位置合わせ
は、さらに容易にできることになる。
【００１０】このような構成の光学式測定装置１ｂでは
精度的に十分な測定が可能であるが、さらに高精度の測
定を行おうとすると以下のような理由から問題が生じる
ことが判明した。すなわち、前述の十字形スリット２７
ａを使用した光学式測定装置１ｂは、被測定物１００を
固定したまま被測定物１００の周辺部を測定する場合に
は、十字形スリット２７ａを扇状の線条のレーザー光で
あるスリット光１１ａの中心部よりずらし測定すること
になるが、スリット光１１ａは扇状のため周辺部に近い
ほど拡散される方向にあるので、マークレーザ光１３の
被測定物１００への入射角度および被測定物１００から
の反射角度も変化し集光レンズ４３を通過することにな
る。そのため、マークレーザー光１３の反射光は、反射
光線１６に対して傾斜線となり、ＣＣＤカメラ４１上に
投影される。そして、光学式測定装置１ｂではＣＣＤカ
メラ４１によりこの歪んだマークを検出することになる
が、この歪んだマークは傾斜が大きくなる程反射光１６
とのなす角が小さくなって両者を別の光線として判別す
るのが困難となるので、測定上の精度は低下することに
なる。また、この歪んだマークを正しくマークとして認
識させるためには複雑な処理を必要とする。
精度的に十分な測定が可能であるが、さらに高精度の測
定を行おうとすると以下のような理由から問題が生じる
ことが判明した。すなわち、前述の十字形スリット２７
ａを使用した光学式測定装置１ｂは、被測定物１００を
固定したまま被測定物１００の周辺部を測定する場合に
は、十字形スリット２７ａを扇状の線条のレーザー光で
あるスリット光１１ａの中心部よりずらし測定すること
になるが、スリット光１１ａは扇状のため周辺部に近い
ほど拡散される方向にあるので、マークレーザ光１３の
被測定物１００への入射角度および被測定物１００から
の反射角度も変化し集光レンズ４３を通過することにな
る。そのため、マークレーザー光１３の反射光は、反射
光線１６に対して傾斜線となり、ＣＣＤカメラ４１上に
投影される。そして、光学式測定装置１ｂではＣＣＤカ
メラ４１によりこの歪んだマークを検出することになる
が、この歪んだマークは傾斜が大きくなる程反射光１６
とのなす角が小さくなって両者を別の光線として判別す
るのが困難となるので、測定上の精度は低下することに
なる。また、この歪んだマークを正しくマークとして認
識させるためには複雑な処理を必要とする。
【００１１】したがって、本発明は、さらに係る不具合
を解決するために、被測定物の所要の測定位置に、光学
式のマーク光線を照射する信号に相当する機能を持たせ
れば、測定条件に左右されること無く効率的に、しか
も、精度良い測定を可能にする。すなわち、この測定位
置合わせの信号に相当する機能を本測定装置に付加する
ことにより被測定物の所要位置に正確な測定基準点を求
めることができる光学式測定装置およびその測定方法を
提供することにある。
を解決するために、被測定物の所要の測定位置に、光学
式のマーク光線を照射する信号に相当する機能を持たせ
れば、測定条件に左右されること無く効率的に、しか
も、精度良い測定を可能にする。すなわち、この測定位
置合わせの信号に相当する機能を本測定装置に付加する
ことにより被測定物の所要位置に正確な測定基準点を求
めることができる光学式測定装置およびその測定方法を
提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の光学式測定装置は、線条の第１レーザー光
を被測定物に照射する第１レーザー光照射手段と、前記
第１レーザー光照射手段により照射される第１レーザー
光に対して重なるように小さい線条の第２レーザー光を
照射し前記被測定物上にマークを発生させると共に第１
レーザー光に対し照射角度が可変の第２レーザー光照射
手段と、前記第１レーザー光照射手段および前記第２レ
ーザー光照射手段により照射される第１レーザー光およ
び第２レーザー光の反射光を集光し像を検出するための
像検出手段と、を有することを特徴とする。
めの本発明の光学式測定装置は、線条の第１レーザー光
を被測定物に照射する第１レーザー光照射手段と、前記
第１レーザー光照射手段により照射される第１レーザー
光に対して重なるように小さい線条の第２レーザー光を
照射し前記被測定物上にマークを発生させると共に第１
レーザー光に対し照射角度が可変の第２レーザー光照射
手段と、前記第１レーザー光照射手段および前記第２レ
ーザー光照射手段により照射される第１レーザー光およ
び第２レーザー光の反射光を集光し像を検出するための
像検出手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】また、本発明の光学式測定装置を利用した
測定方法は、線条の第１レーザー光を照射する第１レー
ザー光照射手段により被測定物に第１レーザー光を照射
し、次に、小さい線条の第２レーザー光を照射する第２
レーザー光照射手段により前記被測定物に第２レーザー
光を照射し、そして、第１レーザー光と第２レーザー光
を重ね合わせることにより前記被測定物上に交差形のマ
ークを生じさせ、前記被測定物からの当該マークの反射
光を反射光から像を検出するための像検出手段の中心を
通過するようにしながら、前記マークを所望の点に随時
移動させることにより前記被測定物を測定することを特
徴とする。
測定方法は、線条の第１レーザー光を照射する第１レー
ザー光照射手段により被測定物に第１レーザー光を照射
し、次に、小さい線条の第２レーザー光を照射する第２
レーザー光照射手段により前記被測定物に第２レーザー
光を照射し、そして、第１レーザー光と第２レーザー光
を重ね合わせることにより前記被測定物上に交差形のマ
ークを生じさせ、前記被測定物からの当該マークの反射
光を反射光から像を検出するための像検出手段の中心を
通過するようにしながら、前記マークを所望の点に随時
移動させることにより前記被測定物を測定することを特
徴とする。
【００１４】
【作用】本発明の光学式測定装置は、第１レーザー光照
射手段により測定をするのに最適な幅と長さの扇状の線
条の第１レーザー光を照射し、この第１レーザー光に第
２レーザ光照射手段である小さな線条の第２レーザー光
を重ね会うように照射することによって交差形のマーク
を発生させる。そして、この交差形のマークを基準点と
し、第１レーザー光と共に被測定物に照射し、この被測
定物からの反射光を像検出手段により集光し、前記被測
定物および交差形のマークの像を検出することによって
前記被測定物を測定することになる。
射手段により測定をするのに最適な幅と長さの扇状の線
条の第１レーザー光を照射し、この第１レーザー光に第
２レーザ光照射手段である小さな線条の第２レーザー光
を重ね会うように照射することによって交差形のマーク
を発生させる。そして、この交差形のマークを基準点と
し、第１レーザー光と共に被測定物に照射し、この被測
定物からの反射光を像検出手段により集光し、前記被測
定物および交差形のマークの像を検出することによって
前記被測定物を測定することになる。
【００１５】また、本発明の光学式測定方法は、第１レ
ーザー光照射手段により照射される第１レーザー光と第
２レーザー光照射手段により照射される第２レーザー光
を重ね会わせることにより前記被測定物上に交差形のマ
ークを生じさせる。この交差形のマークの前記被測定物
からの反射光が像検出手段の中心を通るようにすること
により、前記第２レーザー光照射手段による交差形のマ
ークが前記像検出手段の周辺部を通過する際の交差形の
マークの歪みを低減することができる。
ーザー光照射手段により照射される第１レーザー光と第
２レーザー光照射手段により照射される第２レーザー光
を重ね会わせることにより前記被測定物上に交差形のマ
ークを生じさせる。この交差形のマークの前記被測定物
からの反射光が像検出手段の中心を通るようにすること
により、前記第２レーザー光照射手段による交差形のマ
ークが前記像検出手段の周辺部を通過する際の交差形の
マークの歪みを低減することができる。
【００１６】
【実施例】本発明の光学式測定装置の一実施例を図面を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
【００１７】本発明の光学式測定装置は、図４に示した
構成の光学式測定装置に第１レーザー光照射手段である
レーザー光源部２とは別光源である第２レーザー光照射
手段であるスポット光源部３を付加させた構成としたも
のである。
構成の光学式測定装置に第１レーザー光照射手段である
レーザー光源部２とは別光源である第２レーザー光照射
手段であるスポット光源部３を付加させた構成としたも
のである。
【００１８】このスポット光源部３には、スポット用レ
ーザー光を発生させるスポット用レーザー光源３１と、
このスポット用レーザー光源３１からのスポット用レー
ザー光を平行に調光にするスポット用コリメータレンズ
３３と、このスポット用コリメータレンズ３３により調
光されたスポット用レーザー光を拡散し線条のレーザー
光１１とするスポット用シリンドリカルレンズ３５とが
ある。
ーザー光を発生させるスポット用レーザー光源３１と、
このスポット用レーザー光源３１からのスポット用レー
ザー光を平行に調光にするスポット用コリメータレンズ
３３と、このスポット用コリメータレンズ３３により調
光されたスポット用レーザー光を拡散し線条のレーザー
光１１とするスポット用シリンドリカルレンズ３５とが
ある。
【００１９】なお、レーザー光源部２の各部材およびス
ポット光源部３の各部材，ＣＣＤカメラ部４の各部材の
角度調整は図示されないそれぞれのアクチュエータによ
り行われ、このアクチュエータの制御とＣＣＤカメラ部
４により検出した像の寸法を実寸にする演算は図示され
ないコントローラにより行われ、この演算した結果は、
Ｘ−Ｙプロッターもしくはディスプレイなどの同じく図
示されない出力装置により出力される。
ポット光源部３の各部材，ＣＣＤカメラ部４の各部材の
角度調整は図示されないそれぞれのアクチュエータによ
り行われ、このアクチュエータの制御とＣＣＤカメラ部
４により検出した像の寸法を実寸にする演算は図示され
ないコントローラにより行われ、この演算した結果は、
Ｘ−Ｙプロッターもしくはディスプレイなどの同じく図
示されない出力装置により出力される。
【００２０】このように構成される本発明の光学式測定
装置は以下のように動作する。
装置は以下のように動作する。
【００２１】本装置はレーザー光源部２よりの扇状の線
条のレーザー光１１を被測定物１００に照射し、このレ
ーザー光１１に重なるようにスポット光源部３より発せ
られるスポット光１５を被測定物１００に照射すると、
被測定物１００上に交差マークが生じるのでこの交差マ
ークを被測定物１００の基準点とする。この基準点およ
びレーザー光１１の被測定物１００からの反射光は、レ
ンズ４３で集光された後に、ＣＣＤカメラ４１上に投影
され測定される。
条のレーザー光１１を被測定物１００に照射し、このレ
ーザー光１１に重なるようにスポット光源部３より発せ
られるスポット光１５を被測定物１００に照射すると、
被測定物１００上に交差マークが生じるのでこの交差マ
ークを被測定物１００の基準点とする。この基準点およ
びレーザー光１１の被測定物１００からの反射光は、レ
ンズ４３で集光された後に、ＣＣＤカメラ４１上に投影
され測定される。
【００２２】また、本発明の光学式測定装置１を利用し
た測定方法は以下のように行う。
た測定方法は以下のように行う。
【００２３】まず、レーザー光源部２により被測定物１
００に線条のレーザー光１１を照射する。次に、スポッ
ト光源部３によりスポット光線１５を被測定物１００に
照射し、線条のレーザー光１１と重なり合うことで生じ
る交差形のマークを基準点として被測定物１００の任意
の点に照射する。そして、被測定物１００に照射される
スポット光線１５によるマークの反射光は、常に集光レ
ンズ４３の中心部を通過するように図示されないコント
ローラおよびアクチュエータによりスポット光源部３を
可動させる。このスポット光線１５が集光レンズ４３の
中心を通るようにすることによって、ＣＣＤカメラ４１
で検出されるマークの集光レンズ４３の周辺部を通過す
る際の歪みを低減することができる。よって、ＣＣＤカ
メラ４１で検出されるスポット光線１５によるマークの
歪みを低減できるのでスポット光線によるマークを基準
点として測定精度よく被試験物１００の形状を測定でき
ることになる。
００に線条のレーザー光１１を照射する。次に、スポッ
ト光源部３によりスポット光線１５を被測定物１００に
照射し、線条のレーザー光１１と重なり合うことで生じ
る交差形のマークを基準点として被測定物１００の任意
の点に照射する。そして、被測定物１００に照射される
スポット光線１５によるマークの反射光は、常に集光レ
ンズ４３の中心部を通過するように図示されないコント
ローラおよびアクチュエータによりスポット光源部３を
可動させる。このスポット光線１５が集光レンズ４３の
中心を通るようにすることによって、ＣＣＤカメラ４１
で検出されるマークの集光レンズ４３の周辺部を通過す
る際の歪みを低減することができる。よって、ＣＣＤカ
メラ４１で検出されるスポット光線１５によるマークの
歪みを低減できるのでスポット光線によるマークを基準
点として測定精度よく被試験物１００の形状を測定でき
ることになる。
【００２４】図２は、この光学式測定方法のフローチャ
ートである。
ートである。
【００２５】レーザー光源部２より線条のレーザー光１
１を被測定物１００に照射し（Ｓ１）、スポット光１５
を線条のレーザー光に重なり合うように照射し、被測定
物１００上に交差マークを照射する（Ｓ２）。そして、
スポット光１５によるマークの反射光が集光レンズ４３
の中心部を通過し、ＣＣＤカメラ４１にて検出される像
がレーザー光１１の反射光と明確な区別ができるように
レーザー光１１の反射光の像に対してほぼ直交するよう
にスポット光源部３の位置を調整する（Ｓ３）。このと
きスポット光線１５によるマークの反射光が集光レンズ
４３の中心部を通過したときに（Ｓ４）、スポット光１
５によるマークを基準点として、被測定物１００上の基
準点から目標点までの距離などをＣＣＤカメラ部４１に
より検出し実寸法を図示されないコントローラにて演算
し測定を終了する（Ｓ５）。
１を被測定物１００に照射し（Ｓ１）、スポット光１５
を線条のレーザー光に重なり合うように照射し、被測定
物１００上に交差マークを照射する（Ｓ２）。そして、
スポット光１５によるマークの反射光が集光レンズ４３
の中心部を通過し、ＣＣＤカメラ４１にて検出される像
がレーザー光１１の反射光と明確な区別ができるように
レーザー光１１の反射光の像に対してほぼ直交するよう
にスポット光源部３の位置を調整する（Ｓ３）。このと
きスポット光線１５によるマークの反射光が集光レンズ
４３の中心部を通過したときに（Ｓ４）、スポット光１
５によるマークを基準点として、被測定物１００上の基
準点から目標点までの距離などをＣＣＤカメラ部４１に
より検出し実寸法を図示されないコントローラにて演算
し測定を終了する（Ｓ５）。
【００２６】以上のように本発明の光学式測定装置は、
被測定物を測定するためのレーザー光源の他にスポット
光源を設け、このスポット光源からのスポット光を被測
定物に照射すると共に基準点であるマークを生じさせ
る。そして、この基準点を利用することにより、この基
準点からの被測定物の傷または凹みなどの位置を精度良
く測定することができる。また、被測定物を一度に測定
できない場合でも基準点を基にデータを重ね合わせるこ
とにより全体の大きさを容易に精度良く測定できる。
被測定物を測定するためのレーザー光源の他にスポット
光源を設け、このスポット光源からのスポット光を被測
定物に照射すると共に基準点であるマークを生じさせ
る。そして、この基準点を利用することにより、この基
準点からの被測定物の傷または凹みなどの位置を精度良
く測定することができる。また、被測定物を一度に測定
できない場合でも基準点を基にデータを重ね合わせるこ
とにより全体の大きさを容易に精度良く測定できる。
【００２７】一方、本発明の光学式測定装置を利用した
測定方法は、被測定物に照射されるスポット光源による
マークの反射光を常に集光レンズの中心部を通過するよ
うにスポット光源を可動することにより、集光レンズの
周辺部を前記反射光が通過する際の歪みを低減すること
ができる。
測定方法は、被測定物に照射されるスポット光源による
マークの反射光を常に集光レンズの中心部を通過するよ
うにスポット光源を可動することにより、集光レンズの
周辺部を前記反射光が通過する際の歪みを低減すること
ができる。
【００２８】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の光学式測
定装置によれば、被測定物に基準点となるマークをスポ
ット光源により照射することにより、この基準点を基に
被測定物の傷または凹みなどの位置を精度良く測定する
ことができる。また、一度に測定できないような被測定
物に対してもスポット光源による基準点を可動させ、こ
の基準点を基にデータを重ね合わせることにより容易に
速やかに精度良く測定できる。
定装置によれば、被測定物に基準点となるマークをスポ
ット光源により照射することにより、この基準点を基に
被測定物の傷または凹みなどの位置を精度良く測定する
ことができる。また、一度に測定できないような被測定
物に対してもスポット光源による基準点を可動させ、こ
の基準点を基にデータを重ね合わせることにより容易に
速やかに精度良く測定できる。
【００２９】一方、本発明の光学式測定装置を利用した
測定方法は、被測定物に照射されるスポット光源による
マークの反射光を測定用レーザー光の反射光に対し明確
に識別できるようにすることで測定精度を向上させるこ
とができる。
測定方法は、被測定物に照射されるスポット光源による
マークの反射光を測定用レーザー光の反射光に対し明確
に識別できるようにすることで測定精度を向上させるこ
とができる。
【図１】 本発明の光学式測定装置の一実施例の構成を
説明するための図面である。
説明するための図面である。
【図２】 本発明の光学式測定方法の制御を説明するた
めのフローチャートである。
めのフローチャートである。
【図３】 光学式測定装置の一実施例の構成を説明する
ための図面である。
ための図面である。
【図４】 従来の光学式測定装置の一実施例の構成を説
明するための図面である。
明するための図面である。
【図５】 従来の光学式測定装置の別の一実施例の構成
を説明するための図面である。
を説明するための図面である。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…光学式測定装置、２…レーザー
光源部、 ３…スポット光源部、
４…ＣＣＤカメラ部、 １１…線
条のレーザー光、１１ａ…スリット光、
１３…マークレーザー光、１５…スポット光、
１６…反射レーザー光、２１
…レーザー光源、 ２３…コリメ
ータレンズ、２５…シリンドリカルレンズ、
２７…スリット、２７ａ…十字形スリット、
３１…スポット用レーザー光源、３３…ス
ポット用コリメータレンズ、３５…スポット用シリンド
リカルレンズ、 ４１…ＣＣＤカメラ、４３…集光レ
ンズ、 １００…被測定物。
光源部、 ３…スポット光源部、
４…ＣＣＤカメラ部、 １１…線
条のレーザー光、１１ａ…スリット光、
１３…マークレーザー光、１５…スポット光、
１６…反射レーザー光、２１
…レーザー光源、 ２３…コリメ
ータレンズ、２５…シリンドリカルレンズ、
２７…スリット、２７ａ…十字形スリット、
３１…スポット用レーザー光源、３３…ス
ポット用コリメータレンズ、３５…スポット用シリンド
リカルレンズ、 ４１…ＣＣＤカメラ、４３…集光レ
ンズ、 １００…被測定物。
Claims (2)
- 【請求項１】 線条の第１レーザー光を被測定物に照射
する第１レーザー光照射手段と、 前記第１レーザー光照射手段により照射される第１レー
ザー光に対して重なるように小さい線条の第２レーザー
光を照射し前記被測定物上にマークを発生させると共に
第１レーザー光に対し照射角度が可変の第２レーザー光
照射手段と、 前記第１レーザー光照射手段および前記第２レーザー光
照射手段により照射される第１レーザー光および第２レ
ーザー光の反射光を集光し像を検出するための像検出手
段と、を有することを特徴とする光学式測定装置。 - 【請求項２】 線条の第１レーザー光を照射する第１レ
ーザー光照射手段により被測定物に第１レーザー光を照
射し、 次に、小さい線条の第２レーザー光を照射する第２レー
ザー光照射手段により前記被測定物に第２レーザー光を
照射し、 そして、第１レーザー光と第２レーザー光を重ね合わせ
ることにより前記被測定物上に交差形のマークを生じさ
せ、 前記被測定物からの当該マークの反射光を反射光から像
を検出するための像検出手段の中心を通過するようにし
ながら、前記マークを所望の点に随時移動させることに
より前記被測定物を測定することを特徴とする光学式測
定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5332482A JPH07190735A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光学式測定装置およびその測定方法 |
| KR1019940037289A KR0131526B1 (ko) | 1993-12-27 | 1994-12-27 | 광학식 측정장치 및 그 측정방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5332482A JPH07190735A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光学式測定装置およびその測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190735A true JPH07190735A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18255455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5332482A Pending JPH07190735A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光学式測定装置およびその測定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07190735A (ja) |
| KR (1) | KR0131526B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012212009A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Mitsutoyo Corp | 光学装置、及び光学式測定装置 |
| CN105300279A (zh) * | 2015-10-08 | 2016-02-03 | 扬中中科维康智能科技有限公司 | 一种激光跟踪仪光斑位置敏感器psd跟踪零点的标定方法 |
| US20250093152A1 (en) * | 2023-09-19 | 2025-03-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical apparatus, optical inspection system, and method for imaging object |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101237514B1 (ko) * | 2010-07-14 | 2013-02-27 | 황정배 | 차등흡수분광법을 이용한 대기오염물질 원격 측정장치 및 측정방법 |
| KR101525396B1 (ko) * | 2013-10-23 | 2015-06-10 | 조혁진 | 레이저를 이용한 경사각도 측정장치 및 그 측정방법 |
| KR102273278B1 (ko) * | 2019-09-10 | 2021-07-07 | (주)오로스 테크놀로지 | 오버레이 측정장치 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5332482A patent/JPH07190735A/ja active Pending
-
1994
- 1994-12-27 KR KR1019940037289A patent/KR0131526B1/ko not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012212009A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Mitsutoyo Corp | 光学装置、及び光学式測定装置 |
| CN105300279A (zh) * | 2015-10-08 | 2016-02-03 | 扬中中科维康智能科技有限公司 | 一种激光跟踪仪光斑位置敏感器psd跟踪零点的标定方法 |
| US20250093152A1 (en) * | 2023-09-19 | 2025-03-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical apparatus, optical inspection system, and method for imaging object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0131526B1 (ko) | 1998-04-11 |
| KR950019637A (ko) | 1995-07-24 |
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