JP2012127805A - Shape measuring device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shape measuring device capable of easily confirming whether or not a measurement object is in a measurable range while measuring the measurement object.SOLUTION: A shape measuring device comprises: a light source 41 which irradiates a measurement object with measurement light; a light detection section 44 which detects an image created by the measurement object when irradiated with the measurement light from the light source 41; a shape detection section 24 which detects a shape of the measurement object based on a detection output from the light detection section 44; a measurable range determination section 31 which determines whether or not a position of the measurement object is in a measurable range where the light detection section 44 can detect the image of the measurement object; and an indication light emission section which emits indication light having a wave length different from that of the measurement light based on a determination output by the measurable range determination section 31.

Description

本発明は、形状測定装置に関する。   The present invention relates to a shape measuring apparatus.

多関節型アームの先端に非接触センサを有する測定部を取り付けた形状測定装置であって、測定者が手動で操作することにより被検査物体の形状を測定するように構成された装置（以下、「マニュアル測定機」と呼ぶ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなマニュアル測定機には、関節部にエンコーダが取り付けられており、移動機構部の先端部（最も先端側のアーム部の先端部）の移動速度や空間座標を検出可能に構成されている。   A shape measuring device in which a measurement unit having a non-contact sensor is attached to the tip of an articulated arm, and a device configured to measure the shape of an object to be inspected by a measurement person manually operating (Referred to as Patent Document 1). In such a manual measuring machine, an encoder is attached to the joint, and the moving speed and spatial coordinates of the tip of the moving mechanism (the tip of the most distal arm) can be detected. .

特開２００９−１９２４０１号公報JP 2009-192401 A

アーム部に非接触センサを取り付けた形状測定装置では、測定者は、被測定物体の位置が計測可能範囲内になるように、センサと被測定物体との間の距離を保ちながら、走査を行う必要がある。被測定物体の位置が計測可能範囲内にあるか否かは、測定結果を表示するモニタ画面で確認できるが、被測定物体の計測中では、測定者は、被測定物体にセンサを走査させる作業に集中しており、モニタ画面に目を移しながらの作業は困難である。したがって、現状では、測定者は、被測定物体を一通り走査し、エラーとなった箇所について改めて計測し直すようにして、作業が行われている。   In a shape measuring device with a non-contact sensor attached to the arm, the measurer performs scanning while maintaining the distance between the sensor and the measured object so that the position of the measured object is within the measurable range. There is a need. Whether or not the position of the object to be measured is within the measurable range can be confirmed on the monitor screen that displays the measurement result, but during measurement of the object to be measured, the measurer scans the sensor with the object to be measured. It is difficult to work while keeping an eye on the monitor screen. Therefore, under the present circumstances, the measurer scans the object to be measured and performs the work again so as to measure again the location where the error occurred.

本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、被測定物体を計測中に、被測定物体が計測可能範囲にあるか否かを容易に確認することができる形状測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and provides a shape measuring apparatus that can easily confirm whether or not the measured object is within the measurable range during measurement of the measured object. The purpose is to do.

上述の課題を解決するために、本発明に係る形状測定装置は、被測定物体に計測光を照射する光源と、前記光源からの計測光が前記被測定物体に照射されたことにより生じる像を検出する光検出部と、前記光検出部からの検出出力に基づいて前記被測定物体の形状を検出する形状検出部と、前記被測定物体の位置が、前記光検出部で前記被測定物体の像が検出できる計測可能範囲から外れているか否かを判定する計測可能範囲判定部と、前記計測可能範囲判定部による判定出力に基づいて、前記計測光の波長とは異なる波長の指示光を照射する指示光発光部とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a shape measuring apparatus according to the present invention includes a light source that irradiates a measurement object with measurement light, and an image that is generated when the measurement light from the light source is irradiated on the measurement object. A light detecting unit for detecting, a shape detecting unit for detecting a shape of the object to be measured based on a detection output from the light detecting unit, and a position of the object to be measured at the light detecting unit. A measurable range determination unit that determines whether an image is out of a measurable range that can be detected, and an indication light having a wavelength different from the wavelength of the measurement light based on a determination output by the measurable range determination unit And an instruction light emitting unit.

本発明によれば、被測定物体を計測中に、被測定物体が計測可能範囲にあるか否かを容易に確認することができる。   According to the present invention, it is possible to easily confirm whether or not the measured object is within the measurable range during measurement of the measured object.

形状測定装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a shape measuring apparatus. 形状測定装置の制御部の基本的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of the control part of a shape measuring apparatus. 測定部に設けられた光学式センサの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the optical sensor provided in the measurement part. 形状測定装置による形状測定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the shape measurement process by a shape measuring apparatus. 形状測定装置の計測可能範囲の説明図である。It is explanatory drawing of the measurable range of a shape measuring apparatus. 計測可能範囲判定部の処理のフローチャートである。It is a flowchart of a process of the measurable range determination part.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１〜図３を用いて、本実施形態に係る形状測定装置の構成について説明する。この形状測定装置１００は、例えば、形状測定部１０と、制御部２０と、表示部３０と有して構成される。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the shape measuring apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The shape measuring apparatus 100 includes, for example, a shape measuring unit 10, a control unit 20, and a display unit 30.

形状測定部１０は、ステージ５０上に載置された被測定物体５１の形状を測定する。制御部２０は、この形状測定部１０から出力される角度情報及び測定情報に基づいて被測定物体５１に関する形状情報を算出する。表示部３０は、制御部２０により算出された形状情報を、例えば、３次元画像にして出力する。なお、被測定物体５１は、ステージ５０上に載置されていなくても測定可能である。   The shape measuring unit 10 measures the shape of the measured object 51 placed on the stage 50. The control unit 20 calculates shape information regarding the measured object 51 based on the angle information and measurement information output from the shape measurement unit 10. The display unit 30 outputs the shape information calculated by the control unit 20 as, for example, a three-dimensional image. The object to be measured 51 can be measured even if it is not placed on the stage 50.

また、形状測定部１０は、移動機構部１１と、測定部１２と、基台１３とを有して構成される。移動機構部１１は、複数のアーム部１１ａを複数の関節部（接続部）１１ｂで接続した多関節構造を有している。測定部１２は、この移動機構部１１の先端部（最も先端側に位置するアーム部１１ａの先端部）に対して取付部１４を介して着脱可能に構成されている。基台１３には、移動機構部１１の基端部（最も基端側に位置するアーム部１１ａの基端部）が取り付けられている。   The shape measuring unit 10 includes a moving mechanism unit 11, a measuring unit 12, and a base 13. The movement mechanism unit 11 has a multi-joint structure in which a plurality of arm portions 11a are connected by a plurality of joint portions (connection portions) 11b. The measuring unit 12 is configured to be attachable to and detachable from the distal end portion of the moving mechanism portion 11 (the distal end portion of the arm portion 11a positioned closest to the distal end side) via an attachment portion 14. The base 13 is attached with a base end portion of the moving mechanism portion 11 (a base end portion of the arm portion 11a located closest to the base end side).

なお、関節部１１ｂは、アーム部１１ａ同士を繋ぎ、一方のアーム部１１ａに対して他方のアーム部１１ａを回転させる（揺動させる）ものや、基台１３に対して基端側のアーム部１１ａを接地面に垂直方向の軸を中心に回転させるもの、若しくは、取付部１４に取り付けられた測定部１２を、先端側のアーム部１１ａに対して揺動させたり、回転させたりするものがある。   The joint portion 11b connects the arm portions 11a to each other and rotates (swings) the other arm portion 11a with respect to one arm portion 11a, or an arm portion on the proximal end side with respect to the base 13. A device that rotates 11a around an axis perpendicular to the ground surface, or a device that swings or rotates the measurement unit 12 attached to the attachment portion 14 with respect to the arm portion 11a on the distal end side. is there.

関節部１１ｂの回転軸の各々には、基台１３や基端側に位置するアーム部１１ａに対して、この関節部１１ｂに接続された先端側に位置するアーム部１１ａ若しくは測定部１２のなす角度を検出するためにこの回転軸の回転量を計測するエンコーダ２１が取り付けられている。これらのエンコーダ２１による計測値（以下、「角度情報」と呼ぶ）は、図２に示すように、制御部２０に出力される。また、この関節部１１ｂには、各々の関節部１１ｂが接続するアーム部１１ａ間若しくはアーム部１１ａと測定部１２との間でこの関節部１１ｂにかかるトルクを検出するトルク検出部であるトルクセンサ２７が設けられている。   Each of the rotation shafts of the joint portion 11b is formed by the arm portion 11a or the measurement portion 12 located on the distal end side connected to the joint portion 11b with respect to the base portion 13 or the arm portion 11a located on the proximal end side. In order to detect the angle, an encoder 21 for measuring the rotation amount of the rotary shaft is attached. Measurement values (hereinafter referred to as “angle information”) obtained by these encoders 21 are output to the control unit 20 as shown in FIG. The joint 11b includes a torque sensor that is a torque detection unit that detects torque applied to the joint 11b between the arms 11a to which the joints 11b are connected or between the arm 11a and the measurement unit 12. 27 is provided.

さらに、この関節部１１ｂには、関節部１１ｂを介して接続されている基端側のアーム部１１ａに対して先端側のアーム部１１ａ若しくは測定部１２を回転軸を中心に回転（揺動）させる駆動部（例えば、モータ等）１５が接続されている。なお、トルクセンサ２７の検出値（以下、「トルク情報」と呼ぶ）は制御部２０に出力され、駆動部１５の作動の制御は制御部２０により行われる。   Further, the distal end side arm portion 11a or the measurement portion 12 is rotated (oscillated) around the rotation axis with respect to the proximal end side arm portion 11a connected to the joint portion 11b via the joint portion 11b. A drive unit (for example, a motor) 15 is connected. The detection value of the torque sensor 27 (hereinafter referred to as “torque information”) is output to the control unit 20, and the operation of the drive unit 15 is controlled by the control unit 20.

一方、測定部１２には、図３に示すように、光源４１と、投影光学系４２と、撮像光学系４３と、撮像素子（光検出部）４４とからなる光学式センサ４０が設けられている。この光源４１は、計測光を照射するレーザーダイオード等である。投影光学系４２は、この光源４１から放射された光をシリンドリカルレンズ等のトーリックレンズ光学系によりライン光としてステージ５０上の被測定物体５１に照射する。撮像光学系４３は、被測定物体５１に投射されたライン光の像（以下、「ライン像」と呼ぶ）を結像する。撮像素子（光検出部）４４は、この撮像光学系４３により結像されたライン像を検出する。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the measurement unit 12 is provided with an optical sensor 40 including a light source 41, a projection optical system 42, an imaging optical system 43, and an imaging element (light detection unit) 44. Yes. The light source 41 is a laser diode or the like that emits measurement light. The projection optical system 42 irradiates the object 51 to be measured on the stage 50 with the light emitted from the light source 41 as line light by a toric lens optical system such as a cylindrical lens. The imaging optical system 43 forms an image of line light projected on the object to be measured 51 (hereinafter referred to as “line image”). The imaging element (light detection unit) 44 detects a line image formed by the imaging optical system 43.

撮像素子４４の受光面には、光源４１からの波長の光だけを通過させる光学フィルタ４５が設けられている。また、図１に示すように、この測定部１２には、測定者が、被測定物体５１の形状測定の開始及び停止を制御部２０に指示するための操作スイッチ２５が設けられている。なお、光源４１から放射された光をライン光に変換するには、ガルバノスキャナ等によりライン光として照射する構成でも実現可能である。   An optical filter 45 that allows only light having a wavelength from the light source 41 to pass is provided on the light receiving surface of the image sensor 44. As shown in FIG. 1, the measurement unit 12 is provided with an operation switch 25 for the measurer to instruct the control unit 20 to start and stop the shape measurement of the object 51 to be measured. In addition, in order to convert the light radiated | emitted from the light source 41 into line light, the structure irradiated with a galvano scanner etc. as line light is also realizable.

また、この測定部１２には、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲内か否かを測定者に目視可能に知らせるための指示光を被測定物体５１に照射する照明光源（指示光発光部）４６ａ〜４６ｃが設けられている。これらの照明光源４６ａ〜４６ｃは、光源４１からの計測光が照射される領域に向けて照射される。すなわち、これらの照明光源４６ａ〜４６ｃは、被測定物体５１に向けて照射される。また、これらの照明光源４６ａ〜４６ｃとしては、被測定物体５１の形状を検出するための光源４１とは異なる波長のものが用いられる。   Further, the measurement object 12 is irradiated with instruction light for informing the measurement person whether or not the distance between the measurement object 51 and the measurement part 12 is within the measurable range. Illumination light sources (indicating light emitting units) 46a to 46c are provided. These illumination light sources 46a to 46c are irradiated toward the region irradiated with the measurement light from the light source 41. That is, these illumination light sources 46 a to 46 c are irradiated toward the measured object 51. Moreover, as these illumination light sources 46a-46c, the thing of a wavelength different from the light source 41 for detecting the shape of the to-be-measured object 51 is used.

また、制御部２０は、図２に示すように、処理部２２と、位置検出部２３と、形状検出部２４と、トルク演算部２８と、駆動力補助部２９と、計測可能範囲判定部３１とを有して構成されている。処理部２２は、この形状測定装置１００による被測定物体５１の形状測定の処理を制御する。位置検出部２３は、エンコーダ２１の各々から出力される角度情報を用いて測定部１２の空間座標及び姿勢（測定空間内の予め決められた点を原点とする座標及び姿勢であって、以下、「位置情報」と呼ぶ）を演算して、検出する。形状検出部２４は、撮像素子４４から出力されるライン像及び位置検出部２３から出力される位置情報を用いて、被測定物体５１の形状情報を算出して、検出する。トルク演算部２８は、トルクセンサ２７から出力されるトルク情報により、各関節部１１ｂにかかるトルク（量及び方向）を演算する。駆動力補助部２９は、トルクセンサ２７から出力されるトルク情報やエンコーダ２１から出力される角度情報（若しくは、位置検出部２３から出力される位置情報）を用いて関節部１１ｂの回転動作を補助するための駆動部１５の回転方向及びトルクを演算する。   As shown in FIG. 2, the control unit 20 includes a processing unit 22, a position detection unit 23, a shape detection unit 24, a torque calculation unit 28, a driving force auxiliary unit 29, and a measurable range determination unit 31. And is configured. The processing unit 22 controls the process of measuring the shape of the measured object 51 by the shape measuring apparatus 100. The position detection unit 23 uses the angle information output from each of the encoders 21, and uses the spatial coordinates and orientation of the measurement unit 12 (coordinates and orientations with a predetermined point in the measurement space as the origin, (Referred to as “positional information”). The shape detection unit 24 calculates and detects the shape information of the measured object 51 using the line image output from the image sensor 44 and the position information output from the position detection unit 23. The torque calculation unit 28 calculates the torque (amount and direction) applied to each joint portion 11 b based on the torque information output from the torque sensor 27. The driving force assisting part 29 assists the rotation operation of the joint part 11b using the torque information output from the torque sensor 27 and the angle information output from the encoder 21 (or the position information output from the position detecting part 23). The rotational direction and torque of the driving unit 15 for calculating the torque are calculated.

計測可能範囲判定部３１は、撮像素子４４で撮像されたライン像の位置から、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲を外れたか否かを判定し、この判定した結果に応じて照明光源４６ａ〜４６ｃを点灯させる。なお、計測可能範囲判定部３１は、判定した結果に応じて照明光源４６ａ〜４６ｃを点灯させる場合、照明光源４６ａ〜４６ｃのうちいずれか１つの照明光源を点灯させる。このようにして、照明光源４６ａ〜４６ｃは、計測可能範囲判定部３１による判定出力に基づいて、計測光の波長とは異なる波長の指示光を照射する。   The measurable range determination unit 31 determines whether or not the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is out of the measurable range from the position of the line image captured by the image sensor 44. The illumination light sources 46a to 46c are turned on according to the result. In addition, the measurable range determination part 31 lights any one illumination light source among the illumination light sources 46a-46c, when lighting the illumination light sources 46a-46c according to the determined result. In this way, the illumination light sources 46a to 46c irradiate the indicator light having a wavelength different from the wavelength of the measurement light based on the determination output from the measurable range determination unit 31.

なお、操作スイッチ２５からの出力（操作信号）は処理部２２に入力され、光源４１の点灯・消灯動作は処理部２２により制御される。また、形状検出部２４から出力された形状情報は、例えば、制御部２０に設けられた記憶部２６に記憶され、さらに、この形状情報は処理部２２で処理されて表示部３０に３次元画像として出力される。ここで、測定空間とは、この形状測定装置１００により、測定部１２を移動させて被測定物体５１の空間座標を取得できる範囲（空間）のことである。また、制御部２０は、例えばコンピュータで実現され、処理部２２、位置検出部２３、形状検出部２４、トルク演算部２８及び駆動力補助部２９は、このコンピュータで実行されるプログラムとして実装される。   Note that an output (operation signal) from the operation switch 25 is input to the processing unit 22, and the lighting / extinguishing operation of the light source 41 is controlled by the processing unit 22. The shape information output from the shape detection unit 24 is stored in, for example, a storage unit 26 provided in the control unit 20, and the shape information is further processed by the processing unit 22 and displayed on the display unit 30. Is output as Here, the measurement space is a range (space) in which the shape measuring device 100 can move the measurement unit 12 and acquire the spatial coordinates of the measured object 51. The control unit 20 is realized by a computer, for example, and the processing unit 22, the position detection unit 23, the shape detection unit 24, the torque calculation unit 28, and the driving force auxiliary unit 29 are implemented as programs executed by this computer. .

ここで、アーム部１１ａの長さ等の情報は既知であるため、制御部２０の位置検出部２３は、エンコーダ２１から出力された角度情報に基づいて、基台１３や基端側に位置するアーム部１１ａに対する、先端側に接続されたアーム部１１ａ若しくは測定部１２の角度を算出することにより、測定部１２の空間上の３次元座標（空間座標）を求めることができる。また同様に、測定部１２における光源４１、投影光学系４２、撮像光学系４３及び撮像素子４４の位置（座標）も既知であるため、形状検出部２４は、三角測量の原理に基づいて撮像素子４４で取得された測定情報（ライン像）を処理することにより、撮像素子４４で撮像できる範囲内にある被測定物体５１の形状を演算して求めることができる。この被測定物体５１の形状は、ライン光が投影されている被測定物体５１の形状（例えば、この範囲の離散的に表される測定空間内での座標群）として表現される。   Here, since the information such as the length of the arm portion 11a is known, the position detection unit 23 of the control unit 20 is positioned on the base 13 or the base end side based on the angle information output from the encoder 21. By calculating the angle of the arm unit 11a connected to the distal end side or the measurement unit 12 with respect to the arm unit 11a, three-dimensional coordinates (spatial coordinates) on the space of the measurement unit 12 can be obtained. Similarly, since the positions (coordinates) of the light source 41, the projection optical system 42, the imaging optical system 43, and the imaging element 44 in the measurement unit 12 are also known, the shape detection unit 24 is based on the principle of triangulation. By processing the measurement information (line image) acquired at 44, the shape of the measured object 51 within the range that can be imaged by the image sensor 44 can be calculated and obtained. The shape of the measured object 51 is expressed as the shape of the measured object 51 onto which the line light is projected (for example, a coordinate group in the measurement space discretely represented in this range).

なお、測定部１２による被測定物体５１の形状情報の取得方法は、上述の光切断による三角測量による方法だけでなく、明視野画像を取得してコンピュータ解析により形状を測定する方法や、ステレオ画像を用いた三角測量による方法等を適宜用いることができる。   Note that the method for acquiring the shape information of the object 51 to be measured by the measuring unit 12 is not limited to the above-described triangulation method by light cutting, but also a method of acquiring a bright field image and measuring the shape by computer analysis, or a stereo image. A method such as triangulation using can be used as appropriate.

次に、この形状測定装置１００を用いて被測定物体５１の形状を測定する方法について図４を用いて説明する。測定者は、形状測定装置１００の測定部１２を操作し、被測定物体５１の測定開始位置に、この測定部１２を移動させる。そして、測定者は、被測定物体５１に対して測定部１２を所定の距離及び角度に配置し、操作スイッチ２５をオン操作する。処理部２２は、操作スイッチ２５のオン操作を検知すると（ステップＳ１）、光源４１を点灯させ、ライン光を被測定物体５１に照射する（ステップＳ２）。この状態で、測定者は、被測定物体５１の測定対象面に沿って測定部１２を移動させることにより、被測定物体５１の表面を走査する。処理部２２は、操作スイッチ２５がオン操作されると、所定の時間間隔で、位置検出部２３から位置情報を取得し（ステップＳ３）、さらに、撮像素子４４から測定情報（ライン像）を取得して形状検出部２４により被測定物体５１の形状情報を取得し（ステップＳ４）、その都度、この形状情報を記憶部２６に記憶する。   Next, a method for measuring the shape of the measured object 51 using the shape measuring apparatus 100 will be described with reference to FIG. The measurer operates the measuring unit 12 of the shape measuring apparatus 100 and moves the measuring unit 12 to the measurement start position of the measured object 51. Then, the measurer places the measurement unit 12 at a predetermined distance and angle with respect to the measured object 51 and turns on the operation switch 25. When the processing unit 22 detects the ON operation of the operation switch 25 (step S1), the processing unit 22 turns on the light source 41 and irradiates the measured object 51 with line light (step S2). In this state, the measurer scans the surface of the measured object 51 by moving the measuring unit 12 along the measurement target surface of the measured object 51. When the operation switch 25 is turned on, the processing unit 22 acquires position information from the position detection unit 23 at predetermined time intervals (step S3), and further acquires measurement information (line image) from the image sensor 44. Then, the shape information of the measured object 51 is acquired by the shape detection unit 24 (step S4), and this shape information is stored in the storage unit 26 each time.

処理部２２は、操作スイッチ２５がオフ操作され、測定者により測定が終了されるまで（ステップＳ５でＮｏ）、ステップＳ３からステップＳ４の処理を繰り返すため、操作スイッチ２５がオン操作されている間に測定部１２が走査した範囲の被測定物体５１の形状情報が記憶部２６に記憶される（ステップＳ６）。そして、操作スイッチ２５が測定者によりオフ操作され、測定者により測定が終了されると（ステップＳ５でＹｅｓ）、処理部２２は光源４１を消灯し（ステップＳ７）、それまでに取得した形状情報を記憶部２６から読み出して、被測定物体５１の走査範囲の３次元画像を生成し（ステップＳ８）、表示部３０に出力する（ステップＳ９）。   The processing unit 22 repeats the processing from step S3 to step S4 until the measurement switch is turned off and the measurement is finished by the measurer (No in step S5), so that the operation switch 25 is turned on. The shape information of the measured object 51 within the range scanned by the measuring unit 12 is stored in the storage unit 26 (step S6). When the operation switch 25 is turned off by the measurer and the measurement is finished by the measurer (Yes in step S5), the processing unit 22 turns off the light source 41 (step S7), and the shape information acquired so far Is read from the storage unit 26, a three-dimensional image of the scanning range of the measured object 51 is generated (step S8), and is output to the display unit 30 (step S9).

次に、形状測定装置１００を用いて被測定物体５１の形状を測定する場合の計測可能範囲について説明する。図３に示したように、この形状測定装置１００においては、光源４１から放射された光は、投影光学系４２によりライン光としてステージ５０上の被測定物体５１に照射され、被測定物体５１に投射されたライン像が撮像光学系４３により撮像素子４４の受光面に結像される。図５は、このときの被測定物体５１と測定部１２との間の距離と、撮像素子４４で取得されるライン像光との関係を示している。なお、この図５においては、形状測定装置１００が、半円柱状の被測定物体５１を測定している場合について図示されている。   Next, the measurable range when measuring the shape of the measured object 51 using the shape measuring apparatus 100 will be described. As shown in FIG. 3, in the shape measuring apparatus 100, the light emitted from the light source 41 is irradiated to the measured object 51 on the stage 50 as line light by the projection optical system 42, and the measured object 51 is irradiated with the light. The projected line image is formed on the light receiving surface of the image sensor 44 by the imaging optical system 43. FIG. 5 shows the relationship between the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 at this time and the line image light acquired by the image sensor 44. In FIG. 5, the shape measuring apparatus 100 is measuring a semi-cylindrical object 51 to be measured.

図５（Ｂ）には、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が、計測可能範囲の略中心にある場合が示されている。図５（Ａ）には、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が、図５（Ｂ）の場合に対比して測定部１２の方に近い場合が示されている。図５（Ｃ）には、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が、図５（Ｂ）の場合に対比して測定部１２から遠い場合が示されている。   FIG. 5B shows a case where the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is approximately at the center of the measurable range. FIG. 5A shows a case where the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is closer to the measurement unit 12 as compared to the case of FIG. 5B. FIG. 5C shows a case where the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is far from the measurement unit 12 as compared to the case of FIG.

この図５（Ｂ）に示すように、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲の略中心にある場合には、被測定物体５１のライン像６１ｂは、撮像素子４４の受光面で上下方向の略中心部分に結像される。この場合には、ライン像６１ｂは欠落することなく、全て、撮像素子４４の受光面に結像される。   As shown in FIG. 5B, when the distance between the object to be measured 51 and the measurement unit 12 is substantially at the center of the measurable range, the line image 61b of the object to be measured 51 is an image sensor 44. An image is formed at a substantially central portion in the vertical direction on the light receiving surface. In this case, all the line images 61b are formed on the light receiving surface of the image sensor 44 without being lost.

図５（Ａ）に示すように、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が近い場合には、被測定物体５１のライン像６１ａは、撮像素子４４の受光面の上側の部分で結像される。また、この場合、ライン像６１ａの一部は、図５（Ａ）に示すように、撮像素子４４の受光面から外れて、欠落することもある。被測定物体５１と測定部１２との間の距離がさらに近づくと、そのライン像は撮像素子４４の撮像範囲から上側に外れることになる。   As shown in FIG. 5A, when the distance between the object to be measured 51 and the measurement unit 12 is short, the line image 61a of the object to be measured 51 is the portion above the light receiving surface of the image sensor 44. Imaged. In this case, a part of the line image 61a may be detached from the light receiving surface of the image sensor 44 as shown in FIG. As the distance between the object to be measured 51 and the measuring unit 12 is further reduced, the line image deviates upward from the imaging range of the imaging device 44.

図５（Ｃ）に示すように、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が遠い場合には、被測定物体５１のライン像６１ｃは、撮像素子４４の受光面の下側の部分で結像される。また、この場合、ライン像６１ｃの一部は、図５（Ｃ）に示すように、撮像素子４４の受光面の下側の部分から外れて、欠落することもある。被測定物体５１と測定部１２との間の距離がさらに遠くなると、そのライン像は撮像素子４４の撮像範囲から下側に外れることになる。   As illustrated in FIG. 5C, when the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is long, the line image 61 c of the measured object 51 is a lower part of the light receiving surface of the image sensor 44. Is imaged. In this case, a part of the line image 61c may be detached from the lower part of the light receiving surface of the image sensor 44 as shown in FIG. 5C. When the distance between the object to be measured 51 and the measurement unit 12 is further increased, the line image deviates downward from the imaging range of the image sensor 44.

このように、図５において、撮像素子４４の受光面に結像されるライン像は、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が近づくと、撮像素子４４の上側の部分に結像され、計測可能範囲の近接端よりさらに近づくと、撮像素子４４の受光面から上側の部分に外れる。被測定物体５１と測定部１２との間の距離が遠くなると、撮像素子４４の下側の部分に結像され、計測可能範囲の遠隔端よりさらに遠くなると、撮像素子４４の受光面から下側の部分に外れる。したがって、撮像素子４４で検出できるライン像は、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲にあるときに限られる。   As described above, in FIG. 5, the line image formed on the light receiving surface of the image sensor 44 is imaged on the upper part of the image sensor 44 as the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 approaches. Then, when it comes closer to the close end of the measurable range, it moves away from the light receiving surface of the image sensor 44 to the upper part. When the distance between the object to be measured 51 and the measurement unit 12 is increased, an image is formed on the lower part of the image sensor 44, and when further away from the remote end of the measurable range, the image sensor 44 is positioned below the light receiving surface of the image sensor 44. Detach into the part. Therefore, the line image that can be detected by the image sensor 44 is limited to when the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is within the measurable range.

なお、この図５では、撮像素子４４は斜め上を向けている構成となっているため、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が近づくと、撮像素子４４の上側の部分にライン像が結像され、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が遠くなると、撮像素子４４の下側の部分にライン像が結像されているが、撮像素子４４が斜め下を向く構成とすれば、その関係は反対になる。   In FIG. 5, the image pickup device 44 has a configuration in which the image pickup device 44 is directed obliquely upward. Therefore, when the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 approaches, a line is formed on the upper portion of the image pickup device 44. When an image is formed and the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 increases, a line image is formed on the lower portion of the image sensor 44, but the image sensor 44 faces obliquely downward. In terms of composition, the relationship is reversed.

本発明の第１の実施形態では、図３に示したように、測定部１２に、照明光源４６ａ〜４６ｃが設けられる。また、図２に示したように、制御部２０には、計測可能範囲判定部３１が設けられている。この計測可能範囲判定部３１は、撮像素子４４で撮像されたライン像の位置から、被測定物体５１が計測可能範囲を外れたか否かを判定し、これに応じて、照明光源４６ａ〜４６ｃを点灯させる。そして、この照明光源４６ａ〜４６ｃが点灯されることにより照射される指示光は、光源４１からの計測光が照射されている範囲に、この計測光とは異なる波長で照射される。すなわち、この指示光は、被測定物体５１に向けて照射される。   In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, illumination light sources 46 a to 46 c are provided in the measurement unit 12. As shown in FIG. 2, the control unit 20 is provided with a measurable range determination unit 31. The measurable range determination unit 31 determines whether or not the measured object 51 is out of the measurable range from the position of the line image captured by the imaging device 44, and in response to the illumination light sources 46a to 46c. Light up. The instruction light emitted when the illumination light sources 46a to 46c are turned on is irradiated at a wavelength different from that of the measurement light in a range irradiated with the measurement light from the light source 41. That is, the instruction light is emitted toward the object to be measured 51.

そのため、測定者は、被測定物体５１を測定している場合に、この被測定物体５１を目視しながら、指示光を目視することができる。よって、測定者は、この指示光が照射されているか否かを目視により確認することにより、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲を外れたか否かを容易に視認できる。このようにして、測定者は、被測定物体を計測中に、被測定物体が計測可能範囲にあるか否かを容易に確認することができる。   Therefore, when the measurer is measuring the measured object 51, the measurer can visually check the instruction light while viewing the measured object 51. Therefore, the measurer can easily visually check whether or not the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is out of the measurable range by visually checking whether or not the instruction light is irradiated. it can. In this way, the measurer can easily confirm whether or not the measured object is within the measurable range while measuring the measured object.

なお、本実施形態においては、測定者は、指示光が照射されているか否かを目視により確認することにより、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲を外れたか否かを確認する。すなわち、測定者は、光を目視により確認することにより、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲を外れたか否かを確認する。そのため、測定者は、たとえば、工場などの騒音がある環境下においても、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲を外れたか否かを確認することができる。   In the present embodiment, the measurer visually confirms whether or not the instruction light is irradiated, thereby determining whether or not the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is out of the measurable range. To check. That is, the measurer confirms whether the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is out of the measurable range by visually confirming the light. Therefore, the measurer can confirm whether or not the distance between the measured object 51 and the measuring unit 12 is out of the measurable range even in an environment with noise such as a factory.

また、計測可能範囲判定部３１は、被測定物体５１が計測可能範囲から測定部１２の方に近づく方向に外れる場合と、遠ざかる方向に外れる場合とを判定し、この判定された場合ごとに予め対応付けられている波長の指示光を、照明光源４６ａ〜４６ｃを介して照射する。すなわち、照明光源４６ａ〜４６ｃは、計測可能範囲判定部３１により判定された場合ごとに予め対応付けられている波長の指示光を照射する。   In addition, the measurable range determination unit 31 determines when the measured object 51 deviates from the measurable range in a direction approaching the measuring unit 12 and when it deviates in a direction away from the measurable range. The instruction light having the associated wavelength is irradiated through the illumination light sources 46a to 46c. That is, the illumination light sources 46 a to 46 c irradiate instruction light having a wavelength that is associated in advance with each case where the measurement is possible by the measurable range determination unit 31.

これにより、測定者は、被測定物体５１が計測可能範囲から測定部１２の方に近づく方向に外れる場合と、遠ざかる方向に外れる場合とを、予め対応付けられている波長の指示光を目視により確認することにより、被測定物体５１を測定している場合であっても、容易に確認することができる。   As a result, the measurer visually observes the indicator light of the wavelength associated in advance when the measured object 51 moves away from the measurable range toward the measuring unit 12 and when the measured object 51 moves away. By confirming, even if the object to be measured 51 is being measured, it can be easily confirmed.

また、計測可能範囲判定部３１は、被測定物体５１が計測可能範囲から既に外れている場合と、被測定物体５１が計測可能範囲から外れる直前とを判定し、この判定された場合ごとに予め対応付けられている波長の指示光を、照明光源４６ａ〜４６ｃを介して照射する。すなわち、照明光源４６ａ〜４６ｃは、計測可能範囲判定部３１により判定された場合ごとに予め対応付けられている波長の指示光を照射する。   Further, the measurable range determination unit 31 determines when the measured object 51 has already deviated from the measurable range and immediately before the measured object 51 has deviated from the measurable range. The instruction light having the associated wavelength is irradiated through the illumination light sources 46a to 46c. That is, the illumination light sources 46 a to 46 c irradiate instruction light having a wavelength that is associated in advance with each case where the measurement is possible by the measurable range determination unit 31.

これにより、測定者は、被測定物体５１が計測可能範囲から既に外れている場合と、被測定物体５１が計測可能範囲から外れる直前とを、予め対応付けられている波長の指示光を目視により確認することにより、被測定物体５１を測定している場合であっても、容易に確認することができる。   As a result, the measurer visually observes the indicator light having the wavelength associated in advance between when the measured object 51 is already out of the measurable range and immediately before the measured object 51 is out of the measurable range. By confirming, even if the object to be measured 51 is being measured, it can be easily confirmed.

なお、上述したように、指示光となる照明光源４６ａ〜４６ｃとしては、被測定物体５１の形状を計測するための計測用の光源４１から放射される光と異なる波長のものが用いられる。一例としては、光源４１は赤色の光であるのに対して、照明光源４６ａは黄色の光源であり、照明光源４６ｂは緑色の光源であり、照明光源４６ｃは青色の光源である。このように、照明光源４６ａ〜４６ｃの光の波長と、光源４１から放射される光源４１の光の波長とは異なっている。このため、測定者は、その光の色から、被測定物体５１を注視しながら、被測定物体５１が計測可能範囲から外れているか否かを容易に視認できる。また、撮像素子４４の受光面には、光源４１からの波長の光（計測光）だけを通過させる光学フィルタ４５が設けられている。このため、照明光源４６ａ〜４６ｃから指示光が照射されている場合であっても、計測光を用いた被測定物体５１の測定に与える影響を減じることができる。   As described above, as the illumination light sources 46a to 46c serving as the instruction light, light having a wavelength different from that of the light emitted from the measurement light source 41 for measuring the shape of the measured object 51 is used. As an example, the light source 41 is red light, the illumination light source 46a is a yellow light source, the illumination light source 46b is a green light source, and the illumination light source 46c is a blue light source. Thus, the wavelength of the light from the illumination light sources 46 a to 46 c is different from the wavelength of the light from the light source 41 emitted from the light source 41. Therefore, the measurer can easily visually recognize whether the measured object 51 is out of the measurable range while gazing at the measured object 51 from the color of the light. An optical filter 45 that allows only light having a wavelength (measurement light) from the light source 41 to pass through is provided on the light receiving surface of the image sensor 44. For this reason, even when the instruction light is emitted from the illumination light sources 46a to 46c, the influence on the measurement of the measurement object 51 using the measurement light can be reduced.

次に、計測可能範囲判定部３１による被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲を外れたか否かを判定する処理について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。図６において、処理部２２は、撮像素子４４の撮像出力を取得し（ステップＳ１０１）、撮像素子４４の撮像出力の中から、所定値以上のレベルの撮像出力を抽出する（ステップＳ１０２）。そして、処理部２２は、撮像素子４４の撮像出力から、測定可能なライン像を検出する（ステップＳ１０３）。   Next, a process for determining whether or not the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 by the measurable range determination unit 31 is out of the measurable range will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 6, the processing unit 22 acquires the imaging output of the imaging device 44 (Step S <b> 101), and extracts the imaging output of a level equal to or higher than a predetermined value from the imaging output of the imaging device 44 (Step S <b> 102). Then, the processing unit 22 detects a measurable line image from the imaging output of the imaging device 44 (step S103).

ここで、測定可能なライン像の検出は、例えば、所定値以上の撮像レベルとなる画素の割合が所定の割合（例えば１ラインの長さの３０％）以上であるか否かを判定することにより行う。たとえば、ライン像は、被測定物体５１にある穴や凹凸に応じた形状となる。また、図５で説明したように、被測定物体５１が計測可能範囲の近接端又は遠隔端にあるときには、ライン像の一部が欠落する。このため、所定値以上の撮像レベルとなる画素の割合が所定の割合（例えば１ラインの長さの３０％）以上であるラインをライン像として検出している。なお、測定可能なライン像の検出方法は、このような方法に限定されるものではない。   Here, in the detection of a measurable line image, for example, it is determined whether or not the ratio of pixels having an imaging level equal to or higher than a predetermined value is equal to or higher than a predetermined ratio (for example, 30% of the length of one line). To do. For example, the line image has a shape corresponding to a hole or unevenness in the measured object 51. As described with reference to FIG. 5, when the measured object 51 is at the close end or the remote end of the measurable range, a part of the line image is lost. For this reason, a line in which the ratio of pixels having an imaging level equal to or higher than a predetermined value is a predetermined ratio (for example, 30% of the length of one line) is detected as a line image. The measurable line image detection method is not limited to such a method.

処理部２２の計測可能範囲判定部３１は、ステップＳ１０３での測定可能なライン像の検出処理を行った結果、測定可能なライン像が検出できたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４で、測定可能なライン像が検出できない場合には、処理部２２の計測可能範囲判定部３１は、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲を外れており、測定結果はエラーとなるとして、例えば黄色の照明光源４６ａを点灯させて（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０１にリターンする。ステップＳ１０４で、測定可能なライン像が検出できたと判定された場合には、処理部２２は、検出されたライン像の画面上の座標を算出する（ステップＳ１０６）。   The measurable range determination unit 31 of the processing unit 22 determines whether or not a measurable line image has been detected as a result of performing the measurable line image detection process in step S103 (step S104). If a measurable line image cannot be detected in step S104, the measurable range determination unit 31 of the processing unit 22 has the distance between the measured object 51 and the measuring unit 12 outside the measurable range, Assuming that the measurement result is an error, for example, the yellow illumination light source 46a is turned on (step S105), and the process returns to step S101. If it is determined in step S104 that a measurable line image has been detected, the processing unit 22 calculates coordinates on the screen of the detected line image (step S106).

次に、処理部２２の計測可能範囲判定部３１は、検出されたライン像の位置が近接側の警告範囲に入っているか否かを判定し（ステップＳ１０７）、検出されたライン像の位置が近接側の警告範囲に入っている場合には、例えば緑色の照明光源４６ｂを点灯させて（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０１にリターンする。ステップＳ１０７で、検出されたライン像の位置が近接側の警告範囲に入っていない場合には、処理部２２の計測可能範囲判定部３１は、検出されたライン像の位置が遠隔側の警告範囲に入っているか否かを判定し（ステップＳ１０９）、検出されたライン像の位置が遠隔側の警告範囲に入っている場合には、例えば青色の照明光源４６ｃを点灯させて（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０１にリターンする。   Next, the measurable range determination unit 31 of the processing unit 22 determines whether or not the position of the detected line image is within the warning range on the proximity side (step S107), and the position of the detected line image is determined. If it is within the warning range on the near side, for example, the green illumination light source 46b is turned on (step S108), and the process returns to step S101. If the position of the detected line image is not within the proximity warning range in step S107, the measurable range determination unit 31 of the processing unit 22 determines that the position of the detected line image is within the remote warning range. If the position of the detected line image is within the warning range on the remote side, for example, the blue illumination light source 46c is turned on (step S110). The process returns to step S101.

ここで、ステップＳ１０７の近接側の警告範囲及びステップＳ１０９の遠隔側の警告範囲は、被測定物体５１と測定部１２との間の距離と、撮像素子４４に結像されるライン像の位置との関係に応じて予め設定されている。すなわち、図５に示したように、撮像素子４４の受光面に結像されるライン像は、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が近づくと、撮像素子４４の上側の部分に結像され、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が遠くなると、撮像素子４４の下側の部分に結像される。このような関係から、撮像素子４４の撮像画面中で、上端側の領域が近接側の警告範囲として設定され、また、撮像素子４４の撮像画面中で、下端側の領域が遠隔側の警告範囲として設定されている。なお、上述した図５において、撮像素子４４が斜め下を向いている構成とすれば、近接側の警告領域は画面の下側となり、遠隔側の警告領域は画面の上側となる。   Here, the warning range on the near side in step S107 and the warning range on the remote side in step S109 are the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12, and the position of the line image formed on the image sensor 44. It is preset according to the relationship. That is, as shown in FIG. 5, the line image formed on the light receiving surface of the image sensor 44 is displayed on the upper part of the image sensor 44 as the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 approaches. When the image is formed and the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is increased, the image is formed on the lower part of the image sensor 44. From such a relationship, the upper end region is set as the proximity warning range in the imaging screen of the image sensor 44, and the lower end region is the remote warning range in the imaging screen of the image sensor 44. Is set as In FIG. 5 described above, if the image sensor 44 is configured to face obliquely downward, the warning area on the near side is the lower side of the screen, and the warning area on the remote side is the upper side of the screen.

ステップＳ１０７で、ライン像が近接側の警告領域にあれば、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲から近接端側に外れる直前であると判定できるので、ステップＳ１０８で、処理部２２の計測可能範囲判定部３１は、緑色の照明光を点灯する。ステップＳ１０９で、ライン像が遠隔側の警告範囲にあれば、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲から遠隔端側に外れる直前であると判定できるので、処理部２２の計測可能範囲判定部３１は、ステップＳ１１０で、青色の照明光を点灯する。   If it is determined in step S107 that the line image is in the warning area on the proximity side, it can be determined that the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is just before deviating from the measurable range to the proximity end side. The measurable range determination unit 31 of the processing unit 22 turns on the green illumination light. If it is determined in step S109 that the line image is in the remote warning range, it can be determined that the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is just before moving away from the measurable range to the remote end side. In step S110, the measurable range determination unit 31 turns on the blue illumination light.

ここで、ステップＳ１０９で、検出されたライン像の位置が遠隔側の警告範囲に入っていない場合には、ライン像は、近接側の警告範囲にも、遠隔側の警告範囲にも入っていない。すなわち、ライン像は、計測可能範囲内にあると判断できる。よって、ステップＳ１０９で、検出されたライン像の位置が遠隔側の警告範囲に入っていない場合には、処理部２２は、ステップＳ１１１で赤・緑・青の照明光源を消灯し、ステップＳ１０１にリターンする。   Here, if the position of the detected line image is not within the remote warning range in step S109, the line image is not within the proximity warning range or the remote warning range. . That is, it can be determined that the line image is within the measurable range. Therefore, when the detected position of the line image is not within the warning range on the remote side in step S109, the processing unit 22 turns off the red, green, and blue illumination light sources in step S111, and proceeds to step S101. Return.

以上、ステップＳ１０１からステップＳ１１０の処理により、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲から完全に外れていると、黄色の照明光源４６ａが点灯され、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が近接端側に計測可能範囲から外れる直前になると、緑色の照明光源４６ｂが点灯され、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が遠隔端側に計測可能範囲から外れる直前になると、青色の照明光源４６ｃが点灯されるようになる。   As described above, when the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is completely out of the measurable range by the processing from step S101 to step S110, the yellow illumination light source 46a is turned on, and the measured object 51 and When the distance between the measurement unit 12 and the measurement unit 12 is just outside the measurable range on the near end side, the green illumination light source 46b is turned on, and the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is measured on the remote end side. The blue illumination light source 46c is turned on immediately before it is out of the possible range.

なお、以上の説明は、照明光源４６ａ〜４６ｂの点灯の仕方の一例であり、どのような条件と色とを組み合わせても良い。また、ここでは、黄色と緑色と青色の３色の照明光源４６ａ〜４６ｃを用いているが、これ以上若しくはこれ未満の色の組み合わせとしても良い。例えば、黄色の照明光源のみを設け、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲から外れた場合には、黄色の照明光源を発光させるような構成でも良い。   In addition, the above description is an example of how to turn on the illumination light sources 46a to 46b, and any conditions and colors may be combined. In addition, here, the illumination light sources 46a to 46c of three colors of yellow, green, and blue are used, but a combination of more or less colors may be used. For example, a configuration in which only a yellow illumination light source is provided and the yellow illumination light source emits light when the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is out of the measurable range may be used.

また、以上の説明では、黄色と緑色と青色のそれぞれの色の光を照明光源４６ａ〜４６ｃは用いているが、１種類の波長（すなわち色）の照明光源に、その波長（すなわち色）を変更する手段を設けるようにしても良い。例えば、照明光源として白色光の光源を用意し、複数の色フィルタを切り替えて、複数の色の照明光を照射する。このようにして、照明光源４６ａ〜４６ｃは、指示光を照射する場合に、照射光の波長を変化させてもよい。   In the above description, the illumination light sources 46a to 46c use light of each color of yellow, green, and blue, but the wavelength (that is, color) is assigned to the illumination light source of one type of wavelength (that is, color). You may make it provide the means to change. For example, a white light source is prepared as an illumination light source, and a plurality of color filters are switched to irradiate a plurality of colors of illumination light. In this way, the illumination light sources 46a to 46c may change the wavelength of the irradiation light when the instruction light is irradiated.

また、以上の説明では、被測定物体５１と測定部１２との間の距離が計測可能範囲から外れることを、被測定物体５１に向けて全体的に照射する照明光源で知らせているが、このような照明光ではなく、例えば枠状の光を被測定物体５１に照射するような構成としても良い。   Further, in the above description, the fact that the distance between the measured object 51 and the measurement unit 12 is out of the measurable range is notified by the illumination light source that irradiates the measured object 51 as a whole. Instead of such illumination light, for example, a frame-like light may be irradiated to the object 51 to be measured.

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.

１０…形状測定部、２３…位置検出部、２４…形状検出部、３１…計測可能範囲判定部、４１…光源、４４…撮像素子（光検出部）、４６ａ〜４６ｃ…照明光源（指示光発光部）、５１…被測定物体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Shape measurement part, 23 ... Position detection part, 24 ... Shape detection part, 31 ... Measurable range determination part, 41 ... Light source, 44 ... Image sensor (light detection part), 46a-46c ... Illumination light source (indicating light emission) Part), 51 ... object to be measured

Claims (6)

被測定物体に計測光を照射する光源と、
前記光源からの計測光が前記被測定物体に照射されたことにより生じる像を検出する光検出部と、
前記光検出部からの検出出力に基づいて前記被測定物体の形状を検出する形状検出部と、
前記被測定物体の位置が、前記光検出部で前記被測定物体の像が検出できる計測可能範囲から外れているか否かを判定する計測可能範囲判定部と、
前記計測可能範囲判定部による判定出力に基づいて、前記計測光の波長とは異なる波長の指示光を照射する指示光発光部と
を備えることを特徴とする形状測定装置。 A light source that irradiates the measurement object with measurement light; and
A light detection unit for detecting an image generated by the measurement light from the light source being applied to the object to be measured;
A shape detector that detects the shape of the object to be measured based on a detection output from the light detector;
A measurable range determination unit that determines whether or not the position of the measured object is out of a measurable range in which the image of the measured object can be detected by the light detection unit;
A shape measuring apparatus comprising: an indicator light emitting unit that emits indicator light having a wavelength different from the wavelength of the measurement light based on a determination output from the measurable range determination unit. 前記光源及び前記光検出部をアーム部により回転可能により支持する移動機構部と、
前記光源及び前記光検出部の空間座標及び姿勢を検出する位置検出部と、
を有し、
前記形状検出部は、
前記光検出部からの検出出力と、前記位置検出部により検出された前記光源及び前記光検出部の空間座標及び姿勢とに基づいて前記被測定物体の形状を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の形状測定装置。 A moving mechanism unit that rotatably supports the light source and the light detection unit by an arm unit;
A position detector for detecting spatial coordinates and postures of the light source and the light detector;
Have
The shape detector
Detecting the shape of the object to be measured based on the detection output from the light detection unit and the light source detected by the position detection unit and the spatial coordinates and orientation of the light detection unit;
The shape measuring apparatus according to claim 1. 前記計測可能範囲判定部は、前記被測定物体が前記計測可能範囲から前記光源及び前記光検出部の方に近づく方向に外れる場合と、遠ざかる方向に外れる場合とを判定し、
前記指示光発光部は、前記計測可能範囲判定部により判定された場合ごとに予め対応付けられている波長の前記指示光を照射する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の形状測定装置。 The measurable range determination unit determines when the object to be measured deviates from the measurable range in a direction approaching the light source and the light detection unit, and when deviates in a direction away from the measurement target range,
The indicator light emitting unit irradiates the indicator light having a wavelength associated in advance with each determination by the measurable range determination unit.
The shape measuring apparatus according to claim 1 or 2, wherein 前記計測可能範囲判定部は、前記被測定物体が前記計測可能範囲から既に外れている場合と、前記被測定物体が前記計測可能範囲から外れる直前とを判定し、
前記指示光発光部は、前記計測可能範囲判定部により判定された場合ごとに予め対応付けられている波長の前記指示光を照射する、
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の形状測定装置。 The measurable range determination unit determines when the measured object is already out of the measurable range and immediately before the measured object is out of the measurable range,
The indicator light emitting unit irradiates the indicator light having a wavelength associated in advance with each determination by the measurable range determination unit.
The shape measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記指示光発光部は、前記指示光を照射する場合に、前記照射光の波長を変化させることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の形状測定装置。   The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the indication light emitting unit changes a wavelength of the irradiation light when the indication light is emitted. 前記指示光発光部は、前記指示光を、前記計測光が照射される領域に向けて照射することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の形状測定装置。   The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the instruction light emitting unit irradiates the instruction light toward a region irradiated with the measurement light.
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