JPS63128213A - 光学測定機 - Google Patents
光学測定機Info
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- JPS63128213A JPS63128213A JP27501986A JP27501986A JPS63128213A JP S63128213 A JPS63128213 A JP S63128213A JP 27501986 A JP27501986 A JP 27501986A JP 27501986 A JP27501986 A JP 27501986A JP S63128213 A JPS63128213 A JP S63128213A
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- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 26
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- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、光学測定機に係り、特に、投影機や測定顕微
鏡に用いるのに好辿な、拡大光学系とオートフォーカス
系を備え、測定対象物のエツジで規定される形状を、座
標値を自動的に取込むことにより測定する機能を有する
光学測定機に関する。
鏡に用いるのに好辿な、拡大光学系とオートフォーカス
系を備え、測定対象物のエツジで規定される形状を、座
標値を自動的に取込むことにより測定する機能を有する
光学測定機に関する。
投影機や測定顕Ｖ＆鏡の如く、載物台上に測定対象物を
載置し、拡大光学系で投影し、スクリーンもしくは接眼
レンズに形成されたヘアラインに測定点の像が合致する
ように載物台を移動させて、その移動量を特定すること
により、測定対象物の形状を測定する光学測定機゛が普
及している。 このような光学測定機においては、測定点がヘアライン
に合致したことを判定するのは肉眼であるため、個人誤
差、測定能率等の点で問題があり、これを解消するため
、測定点を自動的に検出して電気的に座標の取込みを行
うエツジ検出装置が開発されている。 第５図は、出願人が特開昭６１−１２８１０５で開示し
たエツジ検出装置を含む投影機を示したものである。 この投影機においては、光源１からの光をコンデンサレ
ンズ２を介して載物台３の下方から、該載物台３上の測
定対象物４に照射する。その透過光は、投影レンズ５を
介してスクリーン６上に投影され、該スクリーン６上に
測定対象物４の画像が結像される。この投影画像により
、間接的に測定対象物４の寸法測定等を行うのであるが
、そのエツジを検出するためのセンサ１２が、スクリー
ン６と接するように設けられた透明板２２に固定されて
いる。このセンサ１２は、その受光面を投影像の明暗の
エツジが通瘍すると受光量が変化することを利用して、
エツジ信号を発生するように構成されているため、図示
しない測長エンコーダの組込まれた載物台３を移動さぜ
つつ、前記センサ１２から得られるエツジ信号で測長エ
ンコーダの信号から得られた座標値を取込むことによっ
て、エツジで規定された測定対象物４の形状が、能率的
に個人誤差なく測定できる。 従って、このような従来の光学測定機においては、透過
照明による像端面の１ｑ置検出等、測定すべき形状が測
定対象物４の輪郭そのもので、その像がコントラスト 形成されている場合等には良好なエツジ信号が得られる
。
載置し、拡大光学系で投影し、スクリーンもしくは接眼
レンズに形成されたヘアラインに測定点の像が合致する
ように載物台を移動させて、その移動量を特定すること
により、測定対象物の形状を測定する光学測定機゛が普
及している。 このような光学測定機においては、測定点がヘアライン
に合致したことを判定するのは肉眼であるため、個人誤
差、測定能率等の点で問題があり、これを解消するため
、測定点を自動的に検出して電気的に座標の取込みを行
うエツジ検出装置が開発されている。 第５図は、出願人が特開昭６１−１２８１０５で開示し
たエツジ検出装置を含む投影機を示したものである。 この投影機においては、光源１からの光をコンデンサレ
ンズ２を介して載物台３の下方から、該載物台３上の測
定対象物４に照射する。その透過光は、投影レンズ５を
介してスクリーン６上に投影され、該スクリーン６上に
測定対象物４の画像が結像される。この投影画像により
、間接的に測定対象物４の寸法測定等を行うのであるが
、そのエツジを検出するためのセンサ１２が、スクリー
ン６と接するように設けられた透明板２２に固定されて
いる。このセンサ１２は、その受光面を投影像の明暗の
エツジが通瘍すると受光量が変化することを利用して、
エツジ信号を発生するように構成されているため、図示
しない測長エンコーダの組込まれた載物台３を移動さぜ
つつ、前記センサ１２から得られるエツジ信号で測長エ
ンコーダの信号から得られた座標値を取込むことによっ
て、エツジで規定された測定対象物４の形状が、能率的
に個人誤差なく測定できる。 従って、このような従来の光学測定機においては、透過
照明による像端面の１ｑ置検出等、測定すべき形状が測
定対象物４の輪郭そのもので、その像がコントラスト 形成されている場合等には良好なエツジ信号が得られる
。
しかしながら、測定すべき形状か、第６図に示す如く、
測定対象物４の凹部８の直径りであるような場合には、
例えば透過照明系の代わりに落射照明系をＱノ換えて使
用しても、その凹部８のエツジ部８Ａの像は明暗の差が
少ないため、良好なニツジ信号が得られず測定が内錐と
なるという問題点を有していた。
測定対象物４の凹部８の直径りであるような場合には、
例えば透過照明系の代わりに落射照明系をＱノ換えて使
用しても、その凹部８のエツジ部８Ａの像は明暗の差が
少ないため、良好なニツジ信号が得られず測定が内錐と
なるという問題点を有していた。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、測定すべき形状が、その像の明暗の差が少ないエ
ツジ部から形成されている場合にも良好なエツジ信号を
得ることができ、そのエツジ信号を用いることにより測
定対象物の制限を受けることなく形状測定の可能な光学
測定機を提供することを目的とする。
ので、測定すべき形状が、その像の明暗の差が少ないエ
ツジ部から形成されている場合にも良好なエツジ信号を
得ることができ、そのエツジ信号を用いることにより測
定対象物の制限を受けることなく形状測定の可能な光学
測定機を提供することを目的とする。
本発明は、光学測定機において、落射照明系及び拡大光
学系と、前記落射照明系の照明光に重畳して照射され、
測定対象物の測定点に集光するプローブ光を用いて焦点
の自動調整を行うオートフォーカス系と、該オートフォ
ーカス系の焦点のずれを表わす焦点信号が所定の値を超
えた時にエツジ信号を出力するエツジ判定回路とを備え
、測定対象物と前記拡大光学系とを光軸に垂直な面内で
相対移動させつつ、前記エツジ信号の出力時に相ー
４ 一 対移動量を特定することにより、測定対象物のエツジで
形成される形状の測定を行うことによって、前記目的を
達成したものである。 又、本発明の実施ｔｌ様は、前記オートフォーカス系を
、プローブ光を生成する発光素子と、測定対象物から反
射してくるプローブ光を２分する手段と、該２分された
プローブ光の焦点面から光軸上で互いに逆方向に偏位さ
せたピンホールと、それぞれそのピンホールの背面に置
かれた２個の受光素子を含んで梢成し、該２個の受光素
子の差動出力をもって前記焦点信号としたものである。
学系と、前記落射照明系の照明光に重畳して照射され、
測定対象物の測定点に集光するプローブ光を用いて焦点
の自動調整を行うオートフォーカス系と、該オートフォ
ーカス系の焦点のずれを表わす焦点信号が所定の値を超
えた時にエツジ信号を出力するエツジ判定回路とを備え
、測定対象物と前記拡大光学系とを光軸に垂直な面内で
相対移動させつつ、前記エツジ信号の出力時に相ー
４ 一 対移動量を特定することにより、測定対象物のエツジで
形成される形状の測定を行うことによって、前記目的を
達成したものである。 又、本発明の実施ｔｌ様は、前記オートフォーカス系を
、プローブ光を生成する発光素子と、測定対象物から反
射してくるプローブ光を２分する手段と、該２分された
プローブ光の焦点面から光軸上で互いに逆方向に偏位さ
せたピンホールと、それぞれそのピンホールの背面に置
かれた２個の受光素子を含んで梢成し、該２個の受光素
子の差動出力をもって前記焦点信号としたものである。
本発明においては、落射照明系の照明光に重畳して照射
され、測定対象物の測定点に集光するプローブ光を用い
て焦点の自動調整を行うオートフォーカス系を備えると
共に、該オートフォーカス系の焦点のずれを表わす焦点
信号が所定の値を超えた時にエツジ信号を出力するよう
にしている。 従って、測定すべき形状が、その像の明暗の差が少ない
エツジ部から形成されている場合にも、良好なエツジ信
号が得られ、そのエツジ信号を用いることにより測定対
象物によらず形状測定が可能となる。 又、前記オースフォーカス系を、１０−ブ光を生成する
発光素子と、測定対象物から反射してくるプローブ光を
２分する手段と、該２分されたプローブ光の焦点面から
光軸上で互いに逆方向に偏位させたピンホールと、それ
ぞれのピンホールの背面に置かれた２個の受光素子を含
んで構成し、該２個の受光素子の差動出力をもって前記
焦点信号とした場合には、オートフォーカス系の構成が
簡略である。
され、測定対象物の測定点に集光するプローブ光を用い
て焦点の自動調整を行うオートフォーカス系を備えると
共に、該オートフォーカス系の焦点のずれを表わす焦点
信号が所定の値を超えた時にエツジ信号を出力するよう
にしている。 従って、測定すべき形状が、その像の明暗の差が少ない
エツジ部から形成されている場合にも、良好なエツジ信
号が得られ、そのエツジ信号を用いることにより測定対
象物によらず形状測定が可能となる。 又、前記オースフォーカス系を、１０−ブ光を生成する
発光素子と、測定対象物から反射してくるプローブ光を
２分する手段と、該２分されたプローブ光の焦点面から
光軸上で互いに逆方向に偏位させたピンホールと、それ
ぞれのピンホールの背面に置かれた２個の受光素子を含
んで構成し、該２個の受光素子の差動出力をもって前記
焦点信号とした場合には、オートフォーカス系の構成が
簡略である。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 第１図は、本発明を投影機に適用した実施例の全体構成
を示したものである。 図において、載物台３上の測定対象物４は、落射照明系
３０の照明光３０Ａで照明され、その拡大像が、拡大光
学系の一例である投ｉレンズ５によって、その結像面に
位置するスクリーン６に投影される。 前記載物台３は、Ｘ軸モータ３２Ｘ及びＹ軸モータ３２
Ｙによって、投影レンズ５の光軸と垂直な面内で移動可
能であり、Ｘ軸検出器３４Ｘ、Ｙ軸検出器３４Ｙからの
電気信号をＸ軸カウンタ３６Ｘ、Ｙ軸カウンタ３６Ｙで
それぞれ計数することにより、臓物台３の投影レンズ５
に対する座標値が得られるようにされている。なお、載
物台３は、キーボード３８からの指令等によって、ＣＰ
Ｕ４０でＸ−Ｙ軸設定器路４２、Ｘ−Ｙ軸駆動回路４４
を制御することによって移動される。 □前記落射照明系３０の照明光３０Ａに重畳して、オー
トフォーカス系４６の焦点検出系４８からプローブ光５
０が照射され、ハーフミラ−５２，５４を介して測定対
象物４上に集光されている。 この測定対象物４から反射するプローブ光５０を用いる
ことによって、焦点検出系４８、焦点信号回路５６．２
軸設定回路５８．２軸駆動回路６０及びＺ軸モータ６２
を含むオートフォーカス系４６が形成されている。即ち
、プローブ光５０が測定対象物４上で集光する状態にあ
るように、２軸モータ６２が作動してボールねじ機構等
により載物台３をＺ方向に上下することによって、投影
レンズ５と測定点ｑとは常に一定の距離が保たれるよう
になっている。 又、前記焦点信号回路５６からは、焦点のずれに略比例
する焦点信号工が出力され、この焦点信号■は２軸駆動
回路６０にフィードバックされると共に、エツジ判定回
路６４に入力され、ある一定のレベルを超えるとエツジ
信号Ｋが出力されるように構成されている。 第１図において、６６はメインバス、６８は表示器、７
０はプリンタである。 第２図は、前記実施例の焦点検出系４８、焦点信号回路
５６及びエツジ判定回路６４の具体的な構成を示したも
のである。 前記焦点検出系４８において、レーザダイオード４８Ａ
から照射されたプローブ光５０は、集光レンズ４８Ｂで
発散角が抑制され、ハーフミラー５２，５４で一部反射
された後、投影レンズ５により測定対象物４上の測定点
ｑに集光される。測定点ｑから反射されたプローブ光５
０は、逆の経路で焦点検出系４８に戻り、プローブ光５
０を２分する手段である回折格子４８Ｃによって１１次
方向に一部が分離される。分離された一方の光軸（図の
左側）上では、焦点面の手前にピンホール４８Ｄがあり
、背面に受光素子４８Ｅがある。一方、他方の光軸（図
の右側）上では、焦点面の後部にビンポール４８Ｆが設
けられ、その背面に受光素子４８Ｇがある。これら受光
素子の前面にはレーザダイオードの波長に合わせた干渉
フィルタ等を設けてもよい。両受光素子４８Ｅ、４８Ｇ
の出力は、それぞれプリアンプ４８Ｈ１４８Ｉで増幅さ
れた後、焦点信号回路５６を構成する差動増幅器５６Ａ
で差動増幅されて焦点信号Ｉが形成される。 前記エツジ判定回路６４は、焦点信号工の絶対値を求め
る絶対値変、換器６４Ａと、参照値ｖｒの比較器６４Ｂ
とから構成されており、焦点信号Ｉの絶対値が所定値Ｖ
ｒを超えた時にエツジ信号にご発生してメインバス６６
に出力する。 前記Ｚ軸設定回路５８は、本実施例では遅延回路的な作
用を有するローパスのフィルタ回路５８Ａから構成され
ており、該フィルタ回路５８Ａで焦点信号■を若干遅延
させて帰還信号Ｊを生成しＺ１１１１！ｌ駆動回路６０
に出力する。 以下、実施例の作用を説明する。 今、第３図（Ａ）に示した状態から、載物台３をＸ方向
に移動させて、測定対象物４の凹部８の長さしを測定す
る場合の、焦点信号Ｉ、帰還信号Ｊ及びエツジ信号にの
変化状態は、第４図に示す如くとなる。 即ち、第３図（Ａ）の状態から、測定点ｑが測定対象物
４の凹部８の入側エツジに対応するａ点を横切ると、第
２図において測定点ｑの位置が下がるため、焦点検出系
４８において、プローブ光５０は光軸上で焦点面より手
前に集光するようになる。従って、受光素子４８Ｈの出
力の方が受光素子４８Ｇの出力よりも大きくなり、第４
図（Ａ）に示す如く、焦点信号工は直ちに増大する。し
かしながら、Ｚ軸設定回路５８に含まれるフィルタ回路
５８Ａは、急激な立上がり信号には応答しないローパス
フィルタであるため、第４図（Ｂ）に示す如く、帰還信
号Ｊは直ぐには追随できず、Ｚ軸駆動回路６０は若干遅
れて動作する。このため、第４図（Ａ）に示す如く、ａ
点では、焦点信号Ｉの絶対値が、エツジ判定回路６４の
参照レベル■ｒよりも大きくなって、エツジ信号Ｋが立
上がる（第４図（Ｃ）のｆ）。 この後、Ｚ軸駆動回路６０が作動するため、載物台３は
上昇して、第３図（Ｂ）に示す如く、プローブ光５０が
測定対象物４上で集光する位置で停止する。従って、測
定対象物４の凹部８の平面上のｂ点では、第４図（Ａ）
に示す如く、焦点信号工はほぼ零となっている。 更に、載物台３がＸ方向に移動して測定対象物４の凹部
８の出側エツジに対応する０点に到達すると、焦点検出
系４８における戻ってきたプローブ光５０の集光位置は
焦点面より後部になるため、第４図（Ａ）に示す如く、
焦点信号Ｉは急減する。 次いで、ａ点と同様にまずエツジ信号Ｋが出力（第４図
（Ｃ）のｇ）された後で、ＺＩＩｌｉｌ駆動回路６０が
作動して、載物台３は焦点信号■がほぼ零になるまで下
降する。 従って、第４図（Ｃ）に示す如く、ａ点及び０点におい
てエツジ信号にの立上がりｆ、（ｌでＣＰＵ４０に指令
を行い、Ｘ軸カウンタ３６Ｘの値を読込むことによって
、測定対象物４の凹部８の長さしが測定できる。この測
定値は、例えば第１図の表示器６８やプリンタ７０で出
力される。 本実施例においては、焦点検出系４８と焦点信号回路５
６が、プローブ光５０を２分して異なる位置にピンホー
ル４８Ｄ、４８Ｆを設ける装置を基本として構成されて
いるので、オートフォーカス系の構成が簡略である。な
お、オートフォーカス系の構成はこれに限定されず、例
えば臨界角プリズムを用いて構成することもできる。要
は焦点のずれに応じた焦点信号が得られるものであれば
よい。 なお、前記実施例は落射照明系のみを含むものを例示し
ていたが、本発明の適用範囲はこれに限梵されず、本発
明によるオートフォーカス系を用いたエツジ検出と、従
来の像の明暗の変化を利用してエツジ信号を発生するセ
ンサとを組合わせることによって、様々な測定対象物に
ついて自動的に座標値を読込むことが可能となる。 又、前記実施例は、投影機的な構成であったが、例えば
顕微鏡等にも適用できるものである。この場合は、拡大
光学系としては対物レンズが用いられ、その中間像をオ
ートフォーカス式の撮像管等で中継することによりテレ
ビモニタに映し出して、その映像を見ながらキーボード
から測定手順等の指令を行うことができる。 【発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、測定すべき形状が
、その像の明暗の差が少ないエツジ部から形成されてい
る場合にも、良好なエツジ信号が得られる。従って、そ
のエツジ信号を用いることによって、測定対象物の制限
を受けることなく、形状測定が可能となるという優れた
効果を有する。
る。 第１図は、本発明を投影機に適用した実施例の全体構成
を示したものである。 図において、載物台３上の測定対象物４は、落射照明系
３０の照明光３０Ａで照明され、その拡大像が、拡大光
学系の一例である投ｉレンズ５によって、その結像面に
位置するスクリーン６に投影される。 前記載物台３は、Ｘ軸モータ３２Ｘ及びＹ軸モータ３２
Ｙによって、投影レンズ５の光軸と垂直な面内で移動可
能であり、Ｘ軸検出器３４Ｘ、Ｙ軸検出器３４Ｙからの
電気信号をＸ軸カウンタ３６Ｘ、Ｙ軸カウンタ３６Ｙで
それぞれ計数することにより、臓物台３の投影レンズ５
に対する座標値が得られるようにされている。なお、載
物台３は、キーボード３８からの指令等によって、ＣＰ
Ｕ４０でＸ−Ｙ軸設定器路４２、Ｘ−Ｙ軸駆動回路４４
を制御することによって移動される。 □前記落射照明系３０の照明光３０Ａに重畳して、オー
トフォーカス系４６の焦点検出系４８からプローブ光５
０が照射され、ハーフミラ−５２，５４を介して測定対
象物４上に集光されている。 この測定対象物４から反射するプローブ光５０を用いる
ことによって、焦点検出系４８、焦点信号回路５６．２
軸設定回路５８．２軸駆動回路６０及びＺ軸モータ６２
を含むオートフォーカス系４６が形成されている。即ち
、プローブ光５０が測定対象物４上で集光する状態にあ
るように、２軸モータ６２が作動してボールねじ機構等
により載物台３をＺ方向に上下することによって、投影
レンズ５と測定点ｑとは常に一定の距離が保たれるよう
になっている。 又、前記焦点信号回路５６からは、焦点のずれに略比例
する焦点信号工が出力され、この焦点信号■は２軸駆動
回路６０にフィードバックされると共に、エツジ判定回
路６４に入力され、ある一定のレベルを超えるとエツジ
信号Ｋが出力されるように構成されている。 第１図において、６６はメインバス、６８は表示器、７
０はプリンタである。 第２図は、前記実施例の焦点検出系４８、焦点信号回路
５６及びエツジ判定回路６４の具体的な構成を示したも
のである。 前記焦点検出系４８において、レーザダイオード４８Ａ
から照射されたプローブ光５０は、集光レンズ４８Ｂで
発散角が抑制され、ハーフミラー５２，５４で一部反射
された後、投影レンズ５により測定対象物４上の測定点
ｑに集光される。測定点ｑから反射されたプローブ光５
０は、逆の経路で焦点検出系４８に戻り、プローブ光５
０を２分する手段である回折格子４８Ｃによって１１次
方向に一部が分離される。分離された一方の光軸（図の
左側）上では、焦点面の手前にピンホール４８Ｄがあり
、背面に受光素子４８Ｅがある。一方、他方の光軸（図
の右側）上では、焦点面の後部にビンポール４８Ｆが設
けられ、その背面に受光素子４８Ｇがある。これら受光
素子の前面にはレーザダイオードの波長に合わせた干渉
フィルタ等を設けてもよい。両受光素子４８Ｅ、４８Ｇ
の出力は、それぞれプリアンプ４８Ｈ１４８Ｉで増幅さ
れた後、焦点信号回路５６を構成する差動増幅器５６Ａ
で差動増幅されて焦点信号Ｉが形成される。 前記エツジ判定回路６４は、焦点信号工の絶対値を求め
る絶対値変、換器６４Ａと、参照値ｖｒの比較器６４Ｂ
とから構成されており、焦点信号Ｉの絶対値が所定値Ｖ
ｒを超えた時にエツジ信号にご発生してメインバス６６
に出力する。 前記Ｚ軸設定回路５８は、本実施例では遅延回路的な作
用を有するローパスのフィルタ回路５８Ａから構成され
ており、該フィルタ回路５８Ａで焦点信号■を若干遅延
させて帰還信号Ｊを生成しＺ１１１１！ｌ駆動回路６０
に出力する。 以下、実施例の作用を説明する。 今、第３図（Ａ）に示した状態から、載物台３をＸ方向
に移動させて、測定対象物４の凹部８の長さしを測定す
る場合の、焦点信号Ｉ、帰還信号Ｊ及びエツジ信号にの
変化状態は、第４図に示す如くとなる。 即ち、第３図（Ａ）の状態から、測定点ｑが測定対象物
４の凹部８の入側エツジに対応するａ点を横切ると、第
２図において測定点ｑの位置が下がるため、焦点検出系
４８において、プローブ光５０は光軸上で焦点面より手
前に集光するようになる。従って、受光素子４８Ｈの出
力の方が受光素子４８Ｇの出力よりも大きくなり、第４
図（Ａ）に示す如く、焦点信号工は直ちに増大する。し
かしながら、Ｚ軸設定回路５８に含まれるフィルタ回路
５８Ａは、急激な立上がり信号には応答しないローパス
フィルタであるため、第４図（Ｂ）に示す如く、帰還信
号Ｊは直ぐには追随できず、Ｚ軸駆動回路６０は若干遅
れて動作する。このため、第４図（Ａ）に示す如く、ａ
点では、焦点信号Ｉの絶対値が、エツジ判定回路６４の
参照レベル■ｒよりも大きくなって、エツジ信号Ｋが立
上がる（第４図（Ｃ）のｆ）。 この後、Ｚ軸駆動回路６０が作動するため、載物台３は
上昇して、第３図（Ｂ）に示す如く、プローブ光５０が
測定対象物４上で集光する位置で停止する。従って、測
定対象物４の凹部８の平面上のｂ点では、第４図（Ａ）
に示す如く、焦点信号工はほぼ零となっている。 更に、載物台３がＸ方向に移動して測定対象物４の凹部
８の出側エツジに対応する０点に到達すると、焦点検出
系４８における戻ってきたプローブ光５０の集光位置は
焦点面より後部になるため、第４図（Ａ）に示す如く、
焦点信号Ｉは急減する。 次いで、ａ点と同様にまずエツジ信号Ｋが出力（第４図
（Ｃ）のｇ）された後で、ＺＩＩｌｉｌ駆動回路６０が
作動して、載物台３は焦点信号■がほぼ零になるまで下
降する。 従って、第４図（Ｃ）に示す如く、ａ点及び０点におい
てエツジ信号にの立上がりｆ、（ｌでＣＰＵ４０に指令
を行い、Ｘ軸カウンタ３６Ｘの値を読込むことによって
、測定対象物４の凹部８の長さしが測定できる。この測
定値は、例えば第１図の表示器６８やプリンタ７０で出
力される。 本実施例においては、焦点検出系４８と焦点信号回路５
６が、プローブ光５０を２分して異なる位置にピンホー
ル４８Ｄ、４８Ｆを設ける装置を基本として構成されて
いるので、オートフォーカス系の構成が簡略である。な
お、オートフォーカス系の構成はこれに限定されず、例
えば臨界角プリズムを用いて構成することもできる。要
は焦点のずれに応じた焦点信号が得られるものであれば
よい。 なお、前記実施例は落射照明系のみを含むものを例示し
ていたが、本発明の適用範囲はこれに限梵されず、本発
明によるオートフォーカス系を用いたエツジ検出と、従
来の像の明暗の変化を利用してエツジ信号を発生するセ
ンサとを組合わせることによって、様々な測定対象物に
ついて自動的に座標値を読込むことが可能となる。 又、前記実施例は、投影機的な構成であったが、例えば
顕微鏡等にも適用できるものである。この場合は、拡大
光学系としては対物レンズが用いられ、その中間像をオ
ートフォーカス式の撮像管等で中継することによりテレ
ビモニタに映し出して、その映像を見ながらキーボード
から測定手順等の指令を行うことができる。 【発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、測定すべき形状が
、その像の明暗の差が少ないエツジ部から形成されてい
る場合にも、良好なエツジ信号が得られる。従って、そ
のエツジ信号を用いることによって、測定対象物の制限
を受けることなく、形状測定が可能となるという優れた
効果を有する。
第１図は、本発明が採用された投影機の実施例の全体構
成を示すブロック線図、第２図は、前記実施例のオート
フォーカス系の構成を詳細に示すブロック線図、第３図
（Ａ）、（Ｂ）は、前記実施例の作用を説明するための
要部断面図、第４図は、前記実施例における各部信号波
形の例を示す線図、第５図は、従来のエツジ検出装置が
採用された投影機の一例の構成を示す光学系統図、第６
図は、従来例でエツジ検出が困難な測定対象物の形状の
例を示す斜視図である。 ３・・・載物台、 ４・・・測定対象物、 ５・・・投影レンズ（拡大光学系）、 ６・・・スクリーン、 ３０・・・落射照明系、 ｑ・・・測定点、 ３４Ｘ・・・Ｘ軸検出器、 ３４Ｙ・・・Ｙ軸検出器、 ３６Ｘ・・・Ｘ軸カウンタ、 ３６Ｙ・・・Ｙ軸カウンタ、 ４６・・・オートフォーカス系、 ４８・・・焦点検出系、 ４８Ａ・・・レーザダイオード、 ４８Ｃ・・・回折格子、 ４８Ｄ、４８Ｆ・・・ピンホール、 ４８Ｅ、４８Ｇ・・・受光素子、 ５０・・・プローブ光、 ５６・・・焦点信号回路、 ■・・・焦点信号、 ５６Ａ・・・差動増幅器、 ５８・・・Ｚ軸設定回路、 ６０・・・Ｚ軸駆動回路、 ６２・・・Ｚ軸モータ、 ６４・・・エツジ判定回路、 Ｋ・・・エツジ信号。
成を示すブロック線図、第２図は、前記実施例のオート
フォーカス系の構成を詳細に示すブロック線図、第３図
（Ａ）、（Ｂ）は、前記実施例の作用を説明するための
要部断面図、第４図は、前記実施例における各部信号波
形の例を示す線図、第５図は、従来のエツジ検出装置が
採用された投影機の一例の構成を示す光学系統図、第６
図は、従来例でエツジ検出が困難な測定対象物の形状の
例を示す斜視図である。 ３・・・載物台、 ４・・・測定対象物、 ５・・・投影レンズ（拡大光学系）、 ６・・・スクリーン、 ３０・・・落射照明系、 ｑ・・・測定点、 ３４Ｘ・・・Ｘ軸検出器、 ３４Ｙ・・・Ｙ軸検出器、 ３６Ｘ・・・Ｘ軸カウンタ、 ３６Ｙ・・・Ｙ軸カウンタ、 ４６・・・オートフォーカス系、 ４８・・・焦点検出系、 ４８Ａ・・・レーザダイオード、 ４８Ｃ・・・回折格子、 ４８Ｄ、４８Ｆ・・・ピンホール、 ４８Ｅ、４８Ｇ・・・受光素子、 ５０・・・プローブ光、 ５６・・・焦点信号回路、 ■・・・焦点信号、 ５６Ａ・・・差動増幅器、 ５８・・・Ｚ軸設定回路、 ６０・・・Ｚ軸駆動回路、 ６２・・・Ｚ軸モータ、 ６４・・・エツジ判定回路、 Ｋ・・・エツジ信号。
Claims (2)
- （１）落射照明系及び拡大光学系と、 前記落射照明系の照明光に重畳して照射され、測定対象
物の測定点に集光するプローブ光を用いて焦点の自動調
整を行うオートフォーカス系と、該オートフォーカス系
の焦点のずれを表わす焦点信号が所定の値を超えた時に
エッジ信号を出力するエッジ判定回路とを備え、 測定対象物と前記拡大光学系とを光軸に垂直な面内で相
対移動させつつ、前記エッジ信号の出力時に相対移動量
を特定することにより、測定対象物のエッジで形成され
る形状の測定を行うことを特徴とする光学測定機。 - （２）前記オートフォーカス系が、 プローブ光を生成する発光素子と、 測定対象物から反射してくるプローブ光を２分する手段
と、 該２分されたプローブ光の焦点面から光軸上で互いに逆
方向に偏位させたピンホールと、 それぞれそのピンホールの背面に置かれた２個の受光素
子を含んで構成され、 該２個の受光素子の差動出力をもつて前記焦点信号とし
ている特許請求の範囲第１項記載の光学測定機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27501986A JPS63128213A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 光学測定機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27501986A JPS63128213A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 光学測定機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63128213A true JPS63128213A (ja) | 1988-05-31 |
| JPH0426685B2 JPH0426685B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=17549742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27501986A Granted JPS63128213A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 光学測定機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63128213A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0227207A (ja) * | 1988-07-16 | 1990-01-30 | Anritsu Corp | 形状測定装置 |
| WO1995027184A1 (de) * | 1994-04-05 | 1995-10-12 | Vialog Visuelle Automations-Anlagen Gmbh | Einrichtung und verfahren zum messen und berechnen geometrischer parameter eines körpers |
| JP2007231767A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Honda Motor Co Ltd | Ｏｈｃ式エンジンのカム軸潤滑装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58129304A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光学的計測方法及びそれに用いる計測装置 |
| JPS6191516A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-09 | Ya Man Ltd | 焦点合わせ機構を有する非接触光学式変位測定装置 |
-
1986
- 1986-11-18 JP JP27501986A patent/JPS63128213A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58129304A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光学的計測方法及びそれに用いる計測装置 |
| JPS6191516A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-09 | Ya Man Ltd | 焦点合わせ機構を有する非接触光学式変位測定装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0227207A (ja) * | 1988-07-16 | 1990-01-30 | Anritsu Corp | 形状測定装置 |
| WO1995027184A1 (de) * | 1994-04-05 | 1995-10-12 | Vialog Visuelle Automations-Anlagen Gmbh | Einrichtung und verfahren zum messen und berechnen geometrischer parameter eines körpers |
| JP2007231767A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Honda Motor Co Ltd | Ｏｈｃ式エンジンのカム軸潤滑装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0426685B2 (ja) | 1992-05-08 |
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