JP2008128729A - 形状測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】形状測定装置は、被測定物8を載せる載置面20をもちレーザ光を透過可能な透過部材2を保持する透過部材保持部3と、透過部材に載せられている被測定物8にレーザ光を投光する投光部4と、投光部4から投光されたレーザ光の照射部分の反射光を撮像する撮像部5と、撮像部5で撮像された撮像データを格納する撮像データ格納部6と、透過部材の載置面20の仮想線の回りに沿って投光部4を回動させ、回動に伴い被測定物8に対して投光部4を相対移動させる第1駆動部7とを備えている。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態1について図1〜図7を参照して説明する。図1は形状測定装置の概念を示す。図1に示すように、形状撮像装置として機能する形状測定装置は、脚1cを有する基台1と、被測定物8(被撮像物、ワーク)を載せる透過部材として機能する透過板2と、透過板2を保持する透過板保持部3と、透過板2に載せられている被測定物8にレーザ光を投光する投光部4と、投光部4から被測定物8に投光されたレーザ光の照射部分からの反射光を撮像する撮像部5と、撮像部5で撮像された撮像データを格納する撮像データ格納部として機能する画像メモリ6、透過板2の載置面20上に仮想的に規定された仮想線Mの回りに沿って投光部4を縦方向に沿って回動させる第1駆動部7とを備えている。
次に、本発明の実施形態2について図8〜図11を参照して説明する。図8〜図10は本実施形態に係る形状測定装置の使用状態の概念を示す。本実施形態は実施形態1と基本的に同様の構成を有するため、構成説明は省略する。同一機能を有する部位には同一の符号を付する。但し、回動盤72は腕状とされている。センサー9を取り付けるセンサー取付部73はL字形状をなしている。センサー取付部73は図8(A)に示されているが、他の図では省略されている。
図8(A)に示すように、被測定物8を透過板2の載置面20のほぼ中央付近に載せる。センサー9(投光部4および撮像部5)は、透過板2の載置面20と平行になるように、透過板2の載置面20上の被測定物8の真上に配置されている。本例では、センサー9が透過板2の真上にある状態を、センサー9の回動位相は0度とする。この状態では、図8(A)に示すように、センサー9に保持されている投光部4、撮像部5は被測定物8の真上に配置されている。この場合、図8(A)に示すように、上方から下方向に向かうにつれて、センサー9→被測定物8→透過板2の順に配置されている。
次に図8(B)に示すように、矢印S方向(回動方向)にセンサー9を90度回動させて被測定物8の横方に配置させ、センサー9の回動位相を90度とする。この状態では、センサー9に保持されている投光部4、撮像部5は被測定物8の右側面8b側(右横方)に配置されている。投光部4の投光素子40からレーザスリット光47を、透過板2上の被測定物8に向けて投光する。被測定物8の右側面8bから反射された反射光をセンサー9の第1撮像素子51および第2撮像素子52で撮像する。得られた撮像データから演算部360は形状データを求める。なおX方向駆動部128を駆動させることにより、被測定物8をX方向(被測定物8の長手方向)に所定のピッチで移動させながら、被測定物8の断面形状を測定し、被測定物8の右側面8bの形状データとする。
次に図9(A)に示すように、矢印S方向(回動方向)にセンサー9を更に90度回動させて被測定物8、透過板2の真下に配置させ、センサー9の回動位相を180度とする。この状態では、センサー9に保持されている投光部4、撮像部5は、透過板2を介して、被測定物8の真下に配置されている。この場合、図9(A)に示すように、上方から下方向に向かうにつれて、被測定物8→透過板2→センサー9の順に配置されている。
次に図9(B)に示すように、矢印S方向(回動方向)にセンサー9を更に90度回動させて被測定物8の左側面8d側(左側方)に配置させ、センサー9の回動位相を270度とする。この状態では、センサー9に保持されている投光部4、撮像素子51,52は被測定物8の左横方に配置されている。
次に図10(A)に示すように、センサー9を一度、回転位相0度に戻し、矢印S方向(回動方向)にセンサー9を90度回動させて被測定物8の右方に配置させ、センサー9の回動位相を90度とする。更に、矢印E1方向に透過板2および被測定物8を90度回動させて被測定物8の上面8e(被測定物8の長手方向の一端側)をセンサー9に対面させる。そして、投光部4の投光素子40からレーザスリット光47を、透過板2上の被測定物8に向けて投光する。被測定物8の上面8eから反射された反射光をセンサー9の撮像素子51,52で撮像する。得られた撮像データから演算部360は形状データを求める。なお、X方向駆動部128を駆動させることにより、被測定物8をX方向(被測定物8の長手方向)に所定のピッチで移動させながら、被測定物8の断面形状を測定し、被測定物8の上面8eの形状データとすることができる。
次に図10(B)に示すように、矢印S方向(回動方向)にセンサー9を更に180度回動させて被測定物8の右方に配置させ、センサー9の回動位相を270度とする。これにより被測定物8の長手方向の他端側、つまり、被測定物8の下面8fをセンサー9に対面させる。そして、投光部4の投光素子40からレーザスリット光47を、透過板2上の被測定物8の下面8fに向けて投光する。被測定物8の裏面から反射された反射光をセンサー9の第1撮像素子51および第2撮像素子52で撮像する。得られた撮像データから演算部360は形状データを測定する。なお、X方向駆動部128を駆動させることにより、被測定物8をX方向(被測定物8の長手方向)に所定のピッチで移動させながら、被測定物8の断面形状を測定し、被測定物8の下面8fの形状データとすることができる。
実施形態3は実施形態1,2と基本的には共通の構成および共通の作用効果を有する。従って、図1、図3〜図10を準用できる。但し、レーザスリット光47としてS偏光を被測定物8に投光させることにしている。
上記した実施形態1,2では、投光部4は、1/2波長板42を備えており、P偏光を形成しているが、1/4波長板を2枚直列に配置しても良い。上記した実施形態1,2では、被測定物8の上面8eおよび下面8fの形状を測定するにあたり、透過板2上の被測定物8を基台1に対して相対移動させることにしているが、これに限らず、透過板2上の被測定物8を固定したままとしておき、センサー9を被測定物8の回りで回動させることにより、被測定物8の上面8eおよび下面8fの形状を測定することにしても良い。被測定物8の表面8a、右側面8b、裏面8c、左側面8d等についての撮像順序としては、特に限定されない。被測定物8としては、石器に限られるものではなく、石器以外の遺物でも良く、貝殻、石等の自然物、車両や産業機器に搭載される部品(例えばボルト、ナット、ワッシャを含む)、石器等の遺物などが例示される。被測定物8の材質としては特に限定されず、金属、セラミックス、樹脂、木材、天然鉱物が例示される。
[付記項1]被撮像物を載せる載置面および前記載置面に背向する背向面をもちレーザ光を透過可能な透過部材を保持する透過部材保持部と、前記透過部材に載せられている前記被撮像物にレーザ光を投光する投光部と、前記投光部から前記被撮像物に投光された前記レーザ光の照射部分の反射光を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像された撮像データを格納する撮像データ格納部と、前記透過部材の前記載置面および前記背向面に前記投光部および前記撮像部が対向するように、前記透過部材の前記載置面上の仮想線の回りに沿って前記投光部を回動させ、回動に伴い前記被撮像物に対して前記投光部と前記撮像部を相対移動させる第1駆動部を具備することを特徴とする形状撮像装置。透過部材の載置面に沿った仮想線の回りに沿って投光部と撮像部を回動させ、回動に伴い被測定物に対して投光部と撮像部を相対移動させる。このため被測定物の形状の大きな面積(例えば全体またたはほぼ全体)を撮像するのに有利となる。
[付記項2]付記項1において、前記透過部材に載せられている前記被撮像物を前記投光部に対して相対移動させる第2駆動部が設けられていることを特徴とする形状撮像装置。
Claims (5)
- 被測定物を載せる載置面および前記載置面に背向する背向面をもちレーザ光を透過可能な透過部材を保持する透過部材保持部と、
前記透過部材に載せられている前記被測定物にレーザ光を投光する投光部と、
前記投光部から前記被測定物に投光された前記レーザ光の照射部分の反射光を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された撮像データを格納する撮像データ格納部と、
前記撮像データ格納部の前記撮像データに基づいて前記被測定物の形状を求める演算部と、
前記透過部材の前記載置面および前記背向面に前記投光部および前記撮像部が対向するように、前記透過部材の前記載置面上の仮想線の回りに沿って前記投光部を回動させ、回動に伴い前記被測定物に対して前記投光部と前記撮像部を相対移動させる第1駆動部とを具備することを特徴とする形状測定装置。 - 請求項1において、前記透過部材に載せられている前記被測定物を前記投光部に対して相対移動させる第2駆動部が設けられていることを特徴とする形状測定装置。
- 請求項1または2において、X方向およびY方向を水平2次元方向とし、Z方向を高さ方向とするとき、前記第2駆動部は、前記被測定物を前記透過部材の前記載置面に載せたままX方向、Y方向、Z方向に移動させるXYZ駆動部と、前記被測定物を前記透過部材に載せたまま、X方向およびY方向で規定される面に沿って少なくとも180度回動させる回動駆動部とを備えていることを特徴とする形状測定装置。
- 請求項1〜3のうちの一項において、前記投光部が前記被測定部に投光する前記レーザ光は、P偏光またはS偏光であることを特徴とする形状測定装置。
- 請求項1〜4のうちの一項において、前記投光部から投光される前記レーザ光が前記透過部材の前記載置面または前記背向面に斜め方向から入射する位置になるように、前記投光部は前記透過部材に対して回動することを特徴とする形状測定装置。
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