JP3481144B2 - 面取り幅測定装置 - Google Patents
面取り幅測定装置Info
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- JP3481144B2 JP3481144B2 JP26089398A JP26089398A JP3481144B2 JP 3481144 B2 JP3481144 B2 JP 3481144B2 JP 26089398 A JP26089398 A JP 26089398A JP 26089398 A JP26089398 A JP 26089398A JP 3481144 B2 JP3481144 B2 JP 3481144B2
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
り形成された平板状被測定物、例えば光学用石英ガラス
製マスクの各辺に施された面取り部の幅を光学的に測定
することができる面取り幅測定装置に関する。
例えば光学用石英ガラス製マスク(以下、単に「マス
ク」と記す。)は一般に平板状にして方形状に形成され
ている。そして、マスクの各四辺の側端部と上下両面と
で接する稜線部分の欠けを防止するために、一般に稜線
部分を除去する面取り処理が施されている。このような
マスクにおいては、その一枚ごとに例えば表面の平坦
性、厚さ、四辺の各寸法はもとより、前記面取り部の幅
などの寸法も測定する品質管理がなされている。
された前記面取り部の幅を測定する場合には、スケール
付のルーペなどを用いて目視により測定している場合が
多い。したがって、その測定に時間を要し、生産性が向
上できないという問題を抱えている。またその測定作業
にもある程度の慣れが必要であり、さらに目視により測
定を行なうために、測定精度も一定ではなく、総じて測
定精度が悪いという技術的課題も抱えている。
れており、したがってマスクの各四辺における面取り幅
をそれぞれ測定しようとする場合には、マスクの載置台
上においてマスクの一辺が手前に来るように、その都度
マスクを移動させるか、または測定者がマスクの四辺に
沿って移動しつつ測定する作業を余儀なくされ、その測
定作業が益々困難になりつつある。しかも、測定が人手
で行なわれるために、マスクに塵埃などを付着させた
り、さらには測定中においてマスクの一部に傷を付ける
などの問題も発生し得る。
なされたものであり、前記したマスクに代表される光透
過性物質により形成された平板体に施された面取り部の
幅を、非接触状態で精度よく且つ能率的に測定すること
を可能とした面取り幅測定装置を提供しようとするもの
であり、これにより遥かに生産性を向上させることが可
能な面取り幅測定装置を提供することを目的とするもの
である。
に成された本発明にかかる面取り幅測定装置は、少なく
とも一面の側端部に面取り処理を施した光透過性物質に
より形成された平板状被測定物の面取り幅を光学的に測
定する面取り幅測定装置であって、前記平板状被測定物
が載置される被測定物載置台と、前記被測定物載置台上
に載置された被測定物に施された面取り部を、被測定物
の一面に対して垂直方向から撮像する撮像手段と、前記
被測定物載置台上に載置された被測定物の撮像位置に対
向する被測定物の側端部より、被測定物内に投射光を入
射させる照明手段と、前記撮像手段により得られる画像
データを取り込んで、画像データを2値化する画像処理
手段と、前記画像処理手段によって処理された2値化デ
ータに基づいて、被測定物に施された面取り部に対応す
る面取り幅を演算する演算処理手段とが具備される。
は、前記平板状被測定物は方形状に構成されると共に、
その各辺の側端部にそれぞれ面取り処理が施され、被測
定物を被測定物載置台上に載置した状態において、被測
定物の各辺にそれぞれ対向するように配置された4つの
照明手段と、前記4つの照明手段を択一的に点灯する照
明点灯制御手段と、前記照明点灯制御手段の制御に同期
して前記撮像手段による撮像位置を変更するX−Y駆動
手段とがさらに具備される。
各照明手段を択一的に順次点灯させると共に、前記撮像
手段による撮像位置が、点灯された照明手段の配置位置
に対向する被測定物の側端部に位置するように前記X−
Y駆動手段によって、順次移動制御するようにプログラ
ミングされていることが望ましい。さらに前記照明手段
は、被測定物の各辺の側端部の長さ方向に沿って延びる
長尺状の照明灯により構成されることが好ましい。
によると、被測定物載置台上に載置された被測定物に
は、照明手段による投射光がその側端部より入射され
る。そして、投射光が入射される側端部に対向する側端
部が垂直方向から撮像手段によって撮像される。この撮
像手段によって得られる画像データは画像処理手段によ
って2値化され、2値化されたデータに基づいて演算処
理手段によって、撮像位置における被測定物の面取り幅
が演算される。これにより、撮像手段に使用される例え
ばCCD撮像素子における画素の密度に対応した分解能
で面取り幅を求めることが可能となる。
れぞれ投射光を入射させる4つの照明手段を配置し、各
照明手段を順次点灯させつつ、X−Y駆動手段によって
撮像手段を移動できる構成とすることにより、方形状の
被測定物の各辺に施された各面取り部の幅を、連続的に
測定することが可能となる。これにより、被測定物の各
辺におけるそれぞれの面取り部の幅を、非接触状態で精
度よく且つ能率的に測定することが可能となる。この場
合、前記照明手段は択一的に一灯のみ点灯させること
で、他の照明手段より被測定物に入射する光との干渉、
または他の証明手段より被測定物に入射する光による被
測定物内での反射光の影響をなくすことが可能である。
したがって、2値化した場合の画像データに誤りが発生
するのを極力防止することが可能であり、より測定精度
を向上させることができる。
定装置について、マスクに施された面取り部における面
取り幅を測定する図に示す実施の形態に基づいて説明す
る。図1は、その全体構成を示したものであり、平盤状
にして方形状に形成された被測定物載置台1は、その上
面が水平状態となるように配置される。この載置台1の
中央部には、被測定物としてのマスクMが載置されるス
テージが形成されている。このマスクMは、図2(a)
および図2(b)に示したように、例えば縦(A)方向
の寸法が450mm、横(B)方向の寸法が500m
m、厚さ(t)が9mm程度に成形されている。そし
て、その側端部を拡大断面図で示した図2(c)のよう
に、マスクMの側端部Maと上下両面とで接する部分に
は、それぞれ面取り部Mbが形成されている。
ージに載置されたマスクMの各辺に対向するように照明
手段としての4つの照明灯2a〜2dが配置されてい
る。すなわち、マスクMは4つの照明灯2a〜2dに囲
まれた状態で、載置台1の中央のステージに載置され
る。前記各照明灯2a〜2dは、それぞれ被測定物とし
てのマスクMの各辺の側端部の長さ方向に沿って延びる
長尺状のものが用いられており、この構成によって、マ
スクMの各辺の側端部より、マスクM内にほぼ均等な状
態で投射光を入射させることができる。なお、各照明灯
2a〜2dは、多数の点光源を直線状に配列させて、実
質的に長尺状に形成させるようにしてもよい。
それぞれ支柱3が垂直状態に樹立されており、また各支
柱3の上端部間には角柱状のスライド軸4が水平状態に
配置されている。このスライド軸4には、これを囲むよ
うにスライダ5が軸方向に摺動可能に取り付けられい
る。前記スライダ5には、前記スライド軸4と直交する
方向に摺動できる支持アーム6が取り付けられており、
これらスライド軸4、スライダ5、および支持アーム6
によりX−Y駆動機構7を構成している。そして、支持
アーム6の手前側端部には、載置台1の上面に載置され
たマスクMの上面において、マスクMを垂直方向から撮
像する撮像手段としての例えばCCDカメラ8が取り付
けられている。
ステッピングモータまたはサーボモータにより、X軸方
向およびY軸方向にそれぞれ駆動することができるよう
に構成されている。したがってCCDカメラ8は、載置
台1に載置されたマスクMの四辺に施された各面取り部
Mbに沿って走査し、この面取り部Mbを垂直方向の上
面から撮影することができる。前記CCDカメラ8によ
って得られる画像データは、画像処理手段11に取り込
まれ、この画像処理手段11において周知の2値化処理
が実行される。この画像処理手段11において処理され
た2値化データは、演算処理手段12に供給され、この
演算処理手段12において後述するように面取り部Mb
に対応する面取り幅Mwが演算される。
段13に対して指令信号が供給されるように構成されて
おり、照明点灯制御手段13は、演算処理手段12から
の指令によって各照明灯2a〜2dを択一的に点灯させ
るように制御する。なお、前記画像処理手段11には、
モニタ14が接続されており、このモニタ14によって
CCDカメラ8によって撮像した画像を適宜モニタする
ことができるように構成されている。また、演算処理手
段12にはデータ表示手段を構成するCRT15が接続
されており、このCRT15において、演算処理手段1
2によって演算された面取り幅Mw等のデータが表示さ
れるように構成されている。また図には示されていない
が、演算処理手段12にさらにプリンタを接続して、各
マスクMの面取り幅Mwのデータ等を適時プリントアウ
トするように構成されていてもよい。
面取り部の測定位置と、各照明灯の点灯状態との関係を
示したものである。すなわち、図3に示す例において
は、照明点灯制御手段13によって1つの照明灯2aの
みが点灯状態とされている。この場合におけるCCDカ
メラ8による撮像位置Fは、点灯された照明灯2aの配
置位置に対向するマスクMの側端部となるようにX−Y
駆動手段7が制御される。各照明灯2a〜2dは、前記
したように照明点灯制御手段13によって択一的に点灯
されるように制御され、これに対してCCDカメラ8に
よる撮像位置Fは、点灯されたいずれかの照明灯の配置
位置に対向するマスクMの側端部に対応するように、X
−Y駆動手段7を制御するシーケンスがプログラミング
されている。
2aが点灯された状態においてなされるCCDカメラ8
による撮像状態を示したものである。図に示すように照
明灯2aによる投射光は、マスクMの一方の側端部から
入射し、CCDカメラ8が直上に位置する他方の側端部
に到達する。この時、マスクM内に入射した光は、他方
の面取り部Mbを照射し、照射された光の一部は面取り
部Mbにおいて上部に透過する。図5は、CCDカメラ
8によって得られる撮像画面の様子を示したものであ
る。なお、図5に示す例はマスクMの側端部Maおよび
面取り部Mbを鏡面仕上げとし、その他の部分を鏡面仕
上げする前段階の砂地仕上げとされている場合を示して
いる。この場合の砂地仕上げ面の表面粗さは、中心線平
均表面粗さ:Raで0.8μm程度である。
前記面取り部Mbにおける面取り幅Mwを示している。
また図中左側のダブルハッチング部分は、マスクMの側
端部の外側に相当し、CCDカメラ8における撮像状態
は黒となる。また図中右側のシングルハッチング部分
は、マスクMの上面の砂地仕上げ部分に相当する。この
部分は砂地仕上げがなされているため、乱反射により多
少の光が上部に投射された状態となる。しかしながら、
この部分における画像データは2値化した場合において
は黒と判定される。したがって、2値化された図5に示
された中央の白抜き部分におけるCCD撮像素子におけ
るデータと、CCD撮像素子の画素の密度との関係によ
り、マスクMの各四辺に施された面取り部Mbにおける
面取り幅Mwをそれぞれ演算することができる。
により、予め定められた位置にCCDカメラ8を移動さ
せることにより、各部の面取り幅を演算取得することが
できる。その取得データは、データ表示手段を構成する
前記CRT15によって表示され、また必要に応じて図
示せぬプリンタによりプリントアウトさせることができ
る。また、X−Y駆動機構7の駆動により、例えばCC
Dカメラ8をマスクMの各四辺に施された面取り部の直
上を走査させることにより、面取り部の全周にわたって
連続的に各面取り幅を取得することもできる。
取り部の幅を測定する実施の形態にしたがって説明した
が、被測定物としては前記したような特定のものに限ら
れることはなく、光透過性物質により形成された他の平
板状物体に施された面取り部の幅を効率よく測定するこ
とが可能である。
かかる面取り幅測定装置は、被測定物の一面に対して垂
直方向から撮像する撮像手段と、被測定物の撮像位置に
対向する被測定物の側端部より、被測定物内に投射光を
入射させる照明手段とが具備され、撮像手段により得ら
れる画像データを2値化すると共に、2値化データに基
づいて、被測定物に施された面取り部に対応する面取り
幅を演算するように構成されているので、非接触の状態
で被測定物の面取り幅のデータを能率的に取得すること
ができる。また、方形状の被測定物の各辺に対してそれ
ぞれ投射光を入射させる4つの照明手段を配置し、各照
明手段を順次点灯させつつ、X−Y駆動手段によって撮
像手段を移動できる構成とすることにより、方形状の被
測定物の各辺に施された各面取り部の幅を、連続的に測
定することも可能となる。これにより、被測定物の各辺
におけるそれぞれの面取り部の幅を、非接触状態で精度
よく且つ能率的に測定することが可能となり、その生産
性を向上させることができる。
示した斜視図である。
形態を示した構成図である。
り部の測定位置と、各照明灯の点灯状態との関係を示し
た模式図である。
クの撮像状態を示した側面図である。
面取り部の状況を示した平面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 少なくとも一面の側端部に面取り処理を
施した光透過性物質により形成された平板状被測定物の
面取り幅を光学的に測定する面取り幅測定装置であっ
て、 前記平板状被測定物が載置される被測定物載置台と、 前記被測定物載置台上に載置された被測定物に施された
面取り部を、被測定物の一面に対して垂直方向から撮像
する撮像手段と、 前記被測定物載置台上に載置された被測定物の撮像位置
に対向する被測定物の側端部より、被測定物内に投射光
を入射させる照明手段と、 前記撮像手段により得られる画像データを取り込んで、
画像データを2値化する画像処理手段と、 前記画像処理手段によって処理された2値化データに基
づいて、被測定物に施された面取り部に対応する面取り
幅を演算する演算処理手段とを具備した面取り幅測定装
置。 - 【請求項2】 前記平板状被測定物は方形状に構成され
ると共に、その各辺の側端部にそれぞれ面取り処理が施
され、被測定物を被測定物載置台上に載置した状態にお
いて、被測定物の各辺にそれぞれ対向するように配置さ
れた4つの照明手段と、前記4つの照明手段を択一的に
点灯する照明点灯制御手段と、前記照明点灯制御手段の
制御に同期して前記撮像手段による撮像位置を変更する
X−Y駆動手段とをさらに具備した請求項1記載の面取
り幅測定装置。 - 【請求項3】 前記照明点灯制御手段は、4つの各照明
手段を択一的に順次点灯させると共に、前記撮像手段に
よる撮像位置が、点灯された照明手段の配置位置に対向
する被測定物の側端部に位置するように前記X−Y駆動
手段によって、順次移動制御するようにプログラミング
された請求項2記載の面取り幅測定装置。 - 【請求項4】 前記照明手段は、被測定物の各辺の側端
部の長さ方向に沿って延びる長尺状の照明灯により構成
されている請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の面
取り幅測定装置。 - 【請求項5】 前記被測定物が光学用石英ガラス製マス
クである請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の面取
り幅測定装置。 【0001】
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP26089398A JP3481144B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 面取り幅測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26089398A JP3481144B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 面取り幅測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP3481144B2 true JP3481144B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=17354226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26089398A Expired - Lifetime JP3481144B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 面取り幅測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP2006026845A (ja) * | 2004-07-20 | 2006-02-02 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | 面取機の工具位置の調整方法 |
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CN103105125A (zh) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | 南京智泰光电科技有限公司 | 倒角测量仪 |
-
1998
- 1998-08-31 JP JP26089398A patent/JP3481144B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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