JP2003329420A - 回転体の表面形状及び画像測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】合焦法による光学式非接触測定装置の多くは、
測定物体が静止していることが測定の前提条件であるた
め、回転体の測定が行えない。また、これが行える構成
とした装置であっても、測定各点の合焦位置検出時間に
対し、回転速度が充分低いことを要するため、これを越
える高速回転体の測定が行えず、適用範囲がきわめて狭
いとともに測定に長時間を要するという問題点がある。 【解決手段】本発明は、回転運動を走査に利用した合焦
法による回転体の表面形状及び画像測定装置を提供する
ことにより、高速回転体に対しても合焦法による測定を
可能とし、上記課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、合焦法による表面
形状及び画像測定装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】高精度な表面形状及び画像測定装置の代
表的なものとして、合焦法による光学式非接触測定装置
が挙げられる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置の多くは、測定物体が静止していることが測定の前
提条件であるため、回転体の測定が行えない。また、こ
れが行える構成とした装置であっても、測定各点の合焦
位置検出時間に対し、回転速度が充分低いことを要する
ため、これを越える高速回転体の測定が行えず、適用範
囲がきわめて狭いとともに測定に長時間を要するという
問題点がある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、回転運動を走
査に利用した合焦法による回転体の表面形状及び画像測
定装置を提供することにより、高速回転体に対しても合
焦法による測定を可能とし、上記課題を解決したもので
ある。 【０００５】 【実施例】本発明の回転運動を走査に利用した合焦法に
よる回転体の表面形状及び画像測定装置の構成図を図１
に示す。この図１は、回転体１の回転軸と平行な面、即
ち円筒面を測定する場合を示している。回転体１の回転
軸に垂直な面、即ち円盤を測定する場合については図１
中の２ａ部を図２中の２ｂ部のように変更する。 【０００６】動作について説明する。まず、合焦位置検
出光学系３と回転体１との間隔４を一定に保ち、回転体
１を所望の測定面にわたり走査する。すなわち、図３に
示すように、回転運動を利用し、回転体１を一定の間隔
でサンプリングすることにより、回転方向と逆向きの走
査線５を得る。この走査は、ロータリエンコーダ６から
のトリガ信号により開始する。その後、自動ステージ７
により合焦位置検出光学系３を移動させる。これらの走
査と移動とを、所望の測定面の走査８を終えるまで繰り
返す。 【０００７】次に、自動ステージ９により回転体１と合
焦位置検出光学系３との間隔４を変え、再度、所望の測
定面にわたり走査する。この移動と測定面の走査８とを
所望の回数繰り返す。 【０００８】以上の動作により、受光量の３次元配列が
パソコン１０に得られる。この配列から、測定面上の各
点における合焦位置を求めることにより各点の高さが得
られ、表面形状が測定される。また、各点に対し、得ら
れた受光量を輝度に変換することにより測定面の画像が
得られる。 【０００９】 【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、回転体に対し、合焦法による表面形状と画像の測
定が可能である。また、回転速度が合焦位置検出時間と
の関係から制約を受けない。このため、高速回転体の測
定が可能であり、測定時間の短縮が可能である。さら
に、空間的測定可能範囲が自動ステージの移動可能範囲
により決まる。したがって、光学系に撮像素子を用いる
測定装置にみられる光学系の構成に起因する空間的測定
可能範囲の制限がない。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る回転運動を走査に利用した合焦法
による回転体の表面形状及び画像測定装置の構成図であ
る。 【図２】円盤を測定する場合の構成図の部分図である。 【図３】回転運動を利用した走査手順を示す図である。 【符号の説明】 ４・・・合焦位置検出光学系と回転体との間隔 １３・・・自動ステージ７に自動ステージ９を搭載する
ためのブラケット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】回転運動を走査に利用した合焦法による回
   転体の表面形状及び画像測定装置。