(57)【要約】【課題】  非接触式測定装置において、測定対象物のエッジを、より正確に測定できるようにすること。【解決手段】  測定部１１２の光源１１３から出力した測定用光は、光反射部１０８の反射ミラー１１１によって測定対象物３０１の測定点方向に反射され、測定対象物３０１の測定点で反射した測定用光は反射ミラー１１１によって反射されて光検出素子１１４によって検出される。光反射部１０８は測定対象物３０１に沿って移動駆動され、測定対象物３０１までの測定距離の直前測定値と今回測定値の変化が所定値以下の場合（領域Ａ、Ｃ）、反射ミラー１１１は測定用光を測定対象物３０１に対して垂直方向に反射して測定を行い、エッジ３０３、３０４の存在によって前記変化が所定値を越える場合（領域Ｂ）には、移動速度を所定値以下にすると共に、モータ１０９によって反射ミラー１１１を所定角度ずつ回転させることによって光軸３０５を傾けながら測定を行う。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の形状を非接触で測定する測定手段と、
前記測定手段の測定方向を傾けるためのチルト手段と、
前記測定手段を所定方向に直線的に移動させる移動手段と、
前記移動手段が前記測定手段を直線的に移動させるように前記移動手段を制御すると共に、前記チルト手段が前記測定手段の測定方向を傾けるように前記チルト手段を制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする非接触式測定装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記測定手段で今回測定した測定データが前回測定した測定データに比べて所定値以上変化している場合、前記測定手段の移動速度が所定値以下になるように前記移動手段を制御すると共に、前記測定手段の測定方向を所定範囲内で傾くように前記チルト手段を制御することを特徴とする請求項１記載の非接触式測定装置。
【請求項３】
測定対象物に測定用光を照射する光源と前記測定対象物からの前記測定用光を検出する光検出手段とを有する測定手段と、
前記光検出手段が検出した測定用光に基づいて前記測定対象物の形状を算出する算出手段と、
前記光源から出力される測定用光の進行方向を傾けるためのチルト手段と、
前記測定手段を所定方向に直線的に移動させるための移動手段と、
前記移動手段が前記測定手段を所定方向に直線的に移動させるように前記移動手段を制御すると共に、前記チルト手段が前記測定用光の進行方向を傾けるように前記チルト手段を制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする非接触式測定装置。
【請求項４】
前記制御手段は、今回測定した測定データが前回測定した測定データに比べて所定値以上変化している場合、前記測定手段の移動速度が所定値以下になるように前記移動手段を制御すると共に、前記測定用光が所定範囲内で傾くように前記チルト手段を制御することを特徴とする請求項３記載の非接触式測定装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記チルト手段により前記測定用光の進行方向を傾けない状態で前記光検出手段が検出した測定用光に基づく測定データと、前記チルト手段により前記測定用光の進行方向を傾けた状態で前記光検出手段が検出した測定用光に基づく測定データとを合成することによって、前記測定対象物の形状を求めることを特徴とする請求項４記載の非接触式測定装置。
【請求項６】
前記移動手段は、前記測定手段及び前記チルト手段を第１方向に移動可能に保持する第１移動手段と、前記第１方向と異なる第２方向に移動可能に前記第１移動手段を保持する第２移動手段とを備えて成ることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一に記載の非接触式測定装置。
【請求項７】
前記第１、第２移動手段を相対的に回転可能に保持する回転手段を備えて成ることを特徴とする請求項６記載の非接触式測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物に接触しない状態で、測定対象物の形状等を測定する非接触式測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、測定対象物の形状等を測定するために各種の測定装置が開発されている。前記測定装置には、大別して、測定装置が測定対象物に接触した状態で測定を行う接触式測定装置と、測定装置が測定対象物に接触しない状態（非接触状態）で測定を行う非接触式測定装置がある（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
測定対象物のエッジ（角部）を測定する場合、接触式測定装置においては、測定対象物のエッジをなす２面の測定データからエッジを算出する方法、あるいは、主たる面と４５度傾斜させた円筒プローブ等で便宜的に測定する方法等があり、これらの方法によってある程度の精度の測定が可能である。
しかしながら、非接触式（例えば、レーザ光を測定用光として用いた非接触式測定装置）においては、測定対象物に対してレーザ光を垂直入射させることによる測定では、エッジの測定が困難という問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−８０８３４号公報
【特許文献２】特開平１０−８０８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、非接触式測定装置において、測定対象物のエッジを、より正確に測定できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、測定対象物の形状を非接触で測定する測定手段と、前記測定手段の測定方向を傾けるためのチルト手段と、前記測定手段を所定方向に直線的に移動させる移動手段と、前記移動手段が前記測定手段を直線的に移動させるように前記移動手段を制御すると共に、前記チルト手段が前記測定手段の測定方向を傾けるように前記チルト手段を制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする非接触式測定装置が提供される。
制御手段は、移動手段が測定手段を直線的に移動させるように前記移動手段を制御すると共に、チルト手段が前記測定手段の測定方向を傾けるように前記チルト手段を制御する。測定手段は、測定対象物の形状を非接触で測定する。
ここで、前記制御手段は、前記測定手段で今回測定した測定データが前回測定した測定データに比べて所定値以上変化している場合、前記測定手段の移動速度が所定値以下になるように前記移動手段を制御すると共に、前記測定手段の測定方向を所定範囲内で傾くように前記チルト手段を制御するように構成してもよい。
【０００７】
また、本発明によれば、測定対象物に測定用光を照射する光源と前記測定対象物からの前記測定用光を検出する光検出手段とを有する測定手段と、前記光検出手段が検出した測定用光に基づいて前記測定対象物の形状を算出する算出手段と、前記光源から出力される測定用光の進行方向を傾けるためのチルト手段と、前記測定手段を所定方向に直線的に移動させるための移動手段と、前記移動手段が前記測定手段を所定方向に直線的に移動させるように前記移動手段を制御すると共に、前記チルト手段が前記測定用光の進行方向を傾けるように前記チルト手段を制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする非接触式測定装置が提供される。
測定手段は、移動手段が測定手段を所定方向に直線的に移動させるように前記移動手段を制御すると共に、チルト手段が測定用光の進行方向を傾けるように前記チルト手段を制御する。測定手段は、その光源から測定対象物に測定用光を照射し、その光検出手段は前記測定対象物からの前記測定用光を検出する。算出手段は、前記光検出手段が検出した測定用光に基づいて前記測定対象物の形状を算出する。
【０００８】
ここで、前記制御手段は、今回測定した測定データが前回測定した測定データに比べて所定値以上変化している場合、前記測定手段の移動速度が所定値以下になるように前記移動手段を制御すると共に、前記測定用光が所定範囲内で傾くように前記チルト手段を制御するように構成してもよい。
また、前記算出手段は、前記チルト手段により前記測定用光の進行方向を傾けない状態で前記光検出手段が検出した測定用光に基づく測定データと、前記チルト手段により前記測定用光の進行方向を傾けた状態で前記光検出手段が検出した測定用光に基づく測定データとを合成することによって、前記測定対象物の形状を求めるように構成してもよい。
【０００９】
また、前記移動手段は、前記測定手段及び前記チルト手段を第１方向に移動可能に保持する第１移動手段と、前記第１方向と異なる第２方向に移動可能に前記第１移動手段を保持する第２移動手段とを備えて成るように構成してもよい。
また、前記第１、第２移動手段を相対的に回転可能に保持する回転手段を備えて成るように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、非接触式測定装置において、測定対象物のエッジを、より正確に測定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る非接触式測定装置について説明する。尚、以下の各図において、同一部分には同一符号を付している。
図１は、本発明の実施の形態に係る非接触式測定装置を示す斜視図であり、レーザ光の測定用光を用いて測定対象物の形状等を測定する光学式測定装置の例を挙げている。
図１において、光学式測定装置の土台となる支持台１０１はＵ字状に形成された１対の腕部１０２を有している。腕部１０２には長方形状の第２の支持板１０３が取り付けられている。
【００１２】
支持板１０３上には、その一端部が支持板１０３に固定されると共に他端部が拘束されていない第２の蛇腹部材１０４が設けられている。蛇腹部材１０４には回転部材１０５が一体的に取り付けられている。支持板１０３には蛇腹部材１０４を拡張及び収縮させる第２の移動駆動部１２１が設けられている。移動駆動部１２１はモータ等を有しており、制御装置１２０の制御によって、蛇腹部材１０４を拡張及び収縮させることにより、回転部材１０５を支持板１０３に沿って一の方向（図１の状態では支持板１０３の長さ方向であるＹ方向）に摺動させ、これにより回転部材１０５（換言すれば、光反射部１０８）を直線的に移動させる。ここで、支持板１０３、蛇腹部材１０４及び移動駆動部１２１は、第２移動手段を構成している。尚、制御装置１２０は制御手段を構成しており、コンピュータによって構成することができる。
【００１３】
回転部材１０５には、長方形状の第１の支持板１０６及び回転駆動部１２２が取り付けられている。回転駆動部１２２はモータ等を有しており、制御装置１２０の制御により回転部材１０５を回転することによって、支持板１０６を回転駆動して、支持板１０３と支持板１０６を水平面内で所定方向（図１の状態ではδ方向）に相対的に回転させる。回転部材１０５及び回転駆動部１２２は回転手段を構成している。
【００１４】
支持板１０６上には、第１の蛇腹部材１０７が設けられている。蛇腹部材１０７には、光反射部１０８が一体的に設けられており、蛇腹部材１０７の拡張及び収縮に応じて、光反射部１０８は支持板１０６に沿って一の方向（図１の状態では支持板１０６の長さ方向であるＸ方向）に沿って摺動して、直線的に移動できるように保持されている。光反射部１０８は、光源１１３からの測定用光を反射して所定角度傾ける（チルトする）チルト手段を構成している。
支持板１０２には蛇腹部材１０７を拡張及び収縮させる第１の移動駆動部１２３及び測定部１１２が設けられている。移動駆動部１２３はモータ等を有しており、制御装置１２０の制御によって、蛇腹部材１０７を拡張及び収縮させることにより、光反射部１０８を支持板１０６に沿って一の方向（図１の状態ではＸ方向）に摺動させ、これによって光反射部１０８を一の方向に直線的に移動させる。ここで、支持板１０６、蛇腹部材１０７及び移動駆動部１２３は第１移動手段を構成している。
【００１５】
測定部１１２は、支持板１０６の端部に固定されており、図２に示すように、レーザによって構成され測定に使用する光である測定用光を出力する光源１１３、測定対象物で反射してきた測定用光を検出する光検出素子１１４及び制御部２０１を有している。光源１１３としては、赤外線発光ダイオード等の他の発光素子が使用可能である。光検出素子１１４は、例えば、ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）によって構成することが可能であり又、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等も使用可能である。また、制御部２０１はプログラムを記憶した記憶装置及び前記プログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ）によって構成することが可能である。
【００１６】
制御部２０１は、制御装置１２０の制御に応答して、光源１１３の発光制御、光検出素子１１４の検出制御、モータ１０９の回転制御を行うと共に、光検出素子１１４によって検出した測定用光に基づいて測定対象物の形状等を算出する機能を有している。尚、制御部２０１は、光源１１３の発光制御、光検出素子１１４の検出制御、モータ１０９の回転制御を行う場合には制御手段を構成し、光検出素子１１４で検出した測定用光に基づいて測定対象物の形状を算出する場合、算出手段を構成する。
【００１７】
光反射部１０８は、光源１１３からの測定用光を測定物方向に反射する反射ミラー１１１、制御部２０１の制御によって反射ミラーの傾きを変えるモータ１０９、モータ１０９の回転を反射ミラー１１１に伝達する回転軸１１０を有している。モータ１０９、回転軸１１０、反射ミラー１１１及び制御部２０１はチルト手段を構成している。また、光反射部１０８及び測定部１１２は測定手段を構成している。
【００１８】
図３は、本発明の実施の形態に係る光学式測定装置の動作を説明するための説明図である。図３において、図示の簡略化のために、光反射部１０８が直線的に移動して測定を行う各位置は、丸印で表した回転軸１１０によって示している。複数の測定位置は、所定間隔になるように予め定められている。また、反射ミラー１１１が測定用光の進行方向を傾けるために、回転軸１１０を中心として傾いた（チルトした）状態を符号１１１ａ、１１１ｂで示している。
【００１９】
測定部１１２の光源１１３から出力した測定用光は、光反射部１０８の反射ミラー１１１によって測定対象物３０１の測定点方向に反射され、測定対象物３０１の測定点で反射した測定用光は反射ミラー１１１によって反射されて光検出素子１１４によって検出される。光反射部１０８は測定対象物３０１に沿って直線的に移動駆動され、所定位置（例えば光源１１３）から測定対象物３０１までの測定距離の直前測定値と今回測定値の変化が所定値以下の場合（領域Ａ、Ｃの場合が相当する。）、反射ミラー１１１は測定用光を測定対象物３０１に対して垂直方向に反射して測定を行う。エッジ３０３、３０４が存在して前記変化が所定値を越える場合（領域Ａ、Ｃと領域Ｂの境界領域の場合がこれに相当する。）には、移動速度を所定値以下の速度にすると共に、モータ１０９によって反射ミラー１１１を所定角度ずつ傾かせることによって光軸３０５を所定角度ずつ傾けながら複数の測定を行い、エッジ３０３、３０４の詳細な測定を行う。尚、前記「所定値以下の速度」には、所定の一方向への移動速度が所定値以下の場合のみならず、停止状態や、前記一方向とは逆の方向への移動も含むものである。
図４は、本発明の実施の形態に係る光学式測定装置の処理を示すフローチャートであり、主として制御装置１２０及び制御部２０１の動作を説明するフローチャートである。
【００２０】
以下、図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態に係る光学式測定装置の動作を詳細に説明する。尚、測定対象物３０１は図３に示すように穴３０２、エッジ３０３、３０４を有しており、その周辺の形状を測定する場合の例を説明する。
先ず、測定対象物３０１の平坦な領域Ａを測定する場合、反射ミラー１１１が光源１１３から出力した測定用光を測定対象物３０１に対して垂直に反射するように、制御部２０１がモータ１０９を回転駆動する。
【００２１】
反射ミラー１１１をこの状態に維持した状態で、制御装置１２０は蛇腹部材１０７を拡張あるいは収縮させて、光反射部１０８を支持板１０６の長さ方向（図１、３ではＸ方向）に直線的に移動させながら、所定間隔で、所定位置（例えば、光源１１３）から測定対象物３０１表面上の測定点までの距離を測定する。このようにして、測定用光を測定対象物３０１に対して垂直に入射させながら、所定距離ずつ所定方向にスライドしながらスキャン（所定平面に対して平行にスキャン）して、所定間隔で測定対象物までの距離を順次測定する（図４のステップＳ４０１）。
【００２２】
制御部２０１は、光検出素子１１４で検出した測定用光に基づく測定データの取り込み及びデータ処理（例えば、所定位置から測定対象物の測定点までの距離の算出処理）を行う（ステップＳ４０２）。
次に、制御部２０１は、直前に検出した測定用光に基づく測定データ（例えば、光源１１３から測定対象物表面までの距離）と、今回検出した測定用光に基づく測定データとの差が所定の基準値を越えたか否か（即ち、形状が所定値以上変化したか否か）を判断する（ステップＳ４０３）。
【００２３】
制御部２０１は、ステップＳ４０３において、前記測定データの差が所定の基準値を越えていないと判断した場合は、所定値以上の形状変化が無く、現状の測定動作によって、測定対象物の測定を行うことが可能であるため、ステップＳ４０１に戻って、前記測定動作を継続する。前記動作を繰り返すことにより、所定間隔で、測定対象物３０１の測定点までの距離が測定される。
一方、制御部２０１は、ステップＳ４０３において、前記測定データの差が所定の基準値を越えていると判断した場合は、図３における領域Ａと領域Ｂの境界のように、所定値以上の形状変化がある（例えば、測定対象物３０１の平坦部分と穴３０２との境界であるエッジ（角部）３０３にきた）ため、現状の測定動作によっては、測定対象物３０１の測定を精度良く行うことが困難であり、斜め入射による測定動作を行う（ステップＳ４０４）。
【００２４】
即ち、斜め入射による測定動作では、制御装置１２０は、光反射部１０８の移動速度が所定速度以下（停止状態や逆方向への移動も含む。）になるように蛇腹部材１０７の拡張や収縮を行う速度を制御する。この状態で、制御部２０１は、反射ミラー１１１で反射される測定用光の向き（光軸３０５）が所定角度範囲θ内で所定角度ずつ傾くように、モータ１０９を回転制御することによって反射ミラー１１１の向きを所定範囲θ内で所定角度ずつ傾くように制御する（ステップＳ４０４）。尚、このとき、垂直入射による測定データと斜め入射による測定データを合成することができるように、両測定方法で共通する領域を測定しておく必要があるため、斜め入射による測定領域が前記垂直入射による測定領域の一部と重複するように反射ミラー１１１は回転駆動される。
【００２５】
このように測定用光の向きを変えて、測定対象物３０１からの測定用光を光検出素子１１４で検出し、制御部２０１は、前記測定用光に基づいて、所定位置から測定対象物３０１の測定点までの距離を算出する（ステップＳ４０５）。
これにより、エッジ３０３に対して測定用光を、より垂直方向から照射できるため、より正確に形状測定を行うことが可能になる。
次に、制御部２０１は、直前に検出した測定用光に基づく測定データと、今回検出した測定用光に基づく測定データとの差が所定の基準値を越えたか否か（即ち、測定対象物３０１の形状が所定値以上変化したか否か）を判断する（ステップＳ４０６）。
【００２６】
制御部２０１は、ステップＳ４０６において、前記測定データの差が所定の基準値を越えていると判断した場合は、所定値以上の形状変化があるため、現状の測定動作によって、測定対象物３０１の測定を行う必要があると判断して、ステップＳ４０４に戻って、前記斜め入射による測定動作を継続する。前記動作を繰り返すことによってエッジ３０４の測定が完了するまで、反射ミラー１１１を所定角度ずつ回転させながら測定を行い、即ち、所定角度ずつ測定用光の光軸３０５を傾けながら測定を行い、測定対象物３０１の測定点までの距離が所定間隔で測定され、エッジ３０３、３０４の測定が行われる。
一方、制御部２０１は、ステップＳ４０６において、前記測定データの差が所定の基準値を越えていないと判断した場合は、測定対象物３０１の平坦な領域Ｃに入った場合のように、所定値以上の形状変化がないため、斜め入射による測定は不要と判断してステップＳ４０１に戻って垂直入射による測定を行う。尚、この場合も、斜め入射による測定領域と垂直入射による測定領域が重複するようにして測定する。
【００２７】
制御部２０１は、測定対象物３０１の所定範囲について前記測定動作を行った後、得られた測定データに基づいて、測定対象物３０１の形状を算出する。この場合、複数の領域の測定データを合成することによって測定対象物３０１の形状を算出する。測定範囲は、測定方法が異なる複数の領域（垂直入射によって測定する領域Ａ、Ｃ、斜め入射によって測定する領域Ｂ）のデータが含まれることになるが、測定値が同一になる点を連結することにより、全体を合成した形状を得ることができる。
【００２８】
また、例えば穴３０２のエッジ３０３、３０４を測定する場合、穴３０１を含む線上で直線的な移動動作による測定と測定用光の向きを傾けるチルト動作による測定を実行して測定値から内円筒面を算出し、別途求めた穴３０１を含む平面（図３における領域Ａ、Ｃ）との交線からエッジ３０３、３０４を含む穴３０１詳細な形状を求めることができる。
このようにして、エッジ３０３、３０４を含む測定対象物３０１の３次元形状の高精度な測定動作が終了する。
【００２９】
以上述べたように本実施の形態に係る光学式測定装置は、測定対象物３０１の形状を非接触で測定する測定手段（光反射部１０８及び測定部１１２）と、前記測定手段の測定方向を傾けるためのチルト手段（光反射部１０８）と、前記測定手段を所定方向に直線的に移動させるための移動手段（支持板１０３、１０６、蛇腹部材１０４、１０７、移動駆動部１２１、１２３）と、前記移動手段を移動制御すると共に前記チルト手段を制御して前記測定手段の測定方向を傾けるための制御手段（制御部２０１、制御装置１２０）とを備えている。
前記制御手段は、前記測定手段で今回測定した測定データが前回測定した測定データに比べて所定値以上変化している場合、前記移動手段の移動速度を所定値以下にすると共に前記測定手段の測定方向を所定範囲内で傾くように前記チルト手段を制御するように構成されている。
【００３０】
また、本発明の実施の形態に係る光学式測定装置は、測定対象物３０１に測定用光を照射する光源１１３と測定対象物３０１からの前記測定用光を検出する光検出素子１１４とを有する測定手段（光反射部１０８及び測定部１１２）と、前記光検出素子１１４が検出した測定用光に基づいて測定対象物３０１の形状を算出する算出手段（制御部２０１）と、光源１１３から出力される測定用光の進行方向を傾けるためのチルト手段（光反射部１０８）と、前記測定手段を所定方向に直線的に移動させるための移動手段（支持板１０３、１０６、蛇腹部材１０４、１０７、移動駆動部１２１、１２３）と、前記移動手段を移動制御すると共に前記チルト手段を制御して前記測定用光の進行方向を傾けるための制御手段（制御部２０１、制御装置１２０）とを備えており、前記制御手段は、今回測定した測定データ（例えば、光源１１３から測定対象物３０１までの距離）が前回測定した測定データに比べて所定値以上変化している場合、前記移動手段の移動速度を所定値以下にすると共に前記測定用光が所定範囲内で傾くように前記チルト手段を制御して測定を行うようにしている。
【００３１】
また、前記算出手段は、前記チルト手段により前記測定用光の進行方向を傾けない状態で前記光検出手段が検出した測定用光に基づく測定データと、前記チルト手段により前記測定用光の進行方向を傾けた状態で前記光検出手段が検出した測定用光に基づく測定データとを合成することによって、前記測定対象物の形状を求めるようにしている。
したがって、測定対象物３０１のエッジ形状をより正確に測定することが可能になる。
【００３２】
また、前記手動手段は、前記測定手段及び前記チルト手段を第１方向に直線的に移動可能に保持する第１移動手段（支持板１０６、蛇腹部材１０７、移動駆動部１２３）と、前記第１方向と異なる第２方向に直線的に移動可能に前記第１移動手段を保持する第２移動手段（支持板１０３、蛇腹部材１０４、移動駆動部１２１）とを備えている。また、前記第１、第２手動手段を相対的に回転可能に保持する回転手段（回転部材１０５、回転駆動部１２２）を備えている。したがって、種々の方向の測定が可能になるため、多様な形状の測定対象物を測定することが可能になる。
【００３３】
尚、前記実施の形態では、エッジ３０３、３０４を検出した場合に、光反射部１０８の直線的な移動速度を所定値以下の速度（停止や逆方向（マイナスの速度）の移動も含む。）にすると共に、モータ１０９によって反射ミラー１１１を所定角度ずつ傾かせることによって光軸３０５を所定角度ずつ傾けながら複数の測定を行い、エッジ３０３、３０４の詳細な測定を行うように構成しているが、エッジの測定を行う方法としては種々の方法を採用可能である。
【００３４】
例えば、光反射部１０８を所定速度で一方向に直線的に移動させながら測定を行って測定対象物のエッジを検出したとき、エッジを所定距離だけ通過した位置で、光反射部１０８の速度を所定速度以下にして、チルト動作を行わせることによってエッジを詳細に測定するように構成してもよい。また、エッジ形状に応じて、エッジから所定距離手前の位置で、光反射部１０８の速度を所定速度以下にして、チルト動作を行わせることによってエッジを詳細に測定するように構成してもよい。
【００３５】
また、測定対象物の形状が平面域（山）領域から窪み（谷）領域に変化する部分のエッジ（第１エッジ）を測定する場合には、光反射部１０８が前記第１エッジを所定距離だけ通過した位置でチルト動作によって前記第１エッジの測定を行い、測定対象物の形状が谷領域から山領域に変化する部分のエッジ（第２エッジ）を測定する場合には、光反射部１０８が前記第２エッジを一旦通過した後に所定距離だけ逆戻りさせた第２エッジの手前の位置（前記第１エッジと前記第２エッジの間の位置）で、チルト動作によって前記第２エッジの測定を行うようにしてもよい。
【００３６】
また、光反射部１０８を所定速度で一方向に直線的に移動させながら測定を行って測定対象物のエッジ（例えば、山領域から谷領域に変化するエッジ）を検出したとき、エッジを僅かに通過した位置で、光反射部１０８の速度を所定速度以下にして、チルト動作を行わせることによってエッジを詳細に測定し、その後、測定用光が測定対象物に対して所定角度傾いた状態を保持しながら光反射部１０８を所定速度で直線的に移動させながら測定を行うようにしてもよい。
【００３７】
また、前記実施の形態では、レーザ光等を用いた光学式測定装置の例で説明したが、カメラ等を使用した光学式測定装置にも適用することが可能である。また、光学式測定装置に限らず、超音波等を用いて測定を行う非接触式測定装置にも適用可能である。
また、回転部材１０５及び回転駆動部１２２を設けずに、支持板１０３と支持板１０６が直交するように、支持板１０６を蛇腹１０４に直接取り付けるように構成してもよい。かかる構成によっても測定対象物３０１のエッジ３０３、３０４を測定することが可能になり、高精度な形状測定が可能な光学式３次元測定装置を構成することが可能になる。
【００３８】
また、移動手段は蛇腹に限られず、ボルト及びナットを用いた機構等、光反射部１０８や回転部材１０５等を移動させることが可能な構成であれば使用可能である。
また、前記実施の形態では、測定対象物が穴３０２を有する例で説明したが、溝を有する場合等にも利用可能である。即ち、所定位置以上の深さの窪みを有するもの等、エッジを有するものの測定に用いて効果的である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
レーザ等の光やカメラを用いた光学式測定装置をはじめ、超音波等を用いた非接触式測定装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る非接触式測定装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る非接触式測定装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る非接触式測定装置の動作を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る非接触式測定装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１０１・・・支持台
１０２・・・腕部
１０３・・・第２移動手段を構成する第２の支持板
１０４・・・第２移動手段を構成する第２の蛇腹部材
１０５・・・回転手段を構成する回転部材
１０６・・・第１移動手段を構成する第１の支持板
１０７・・・第１移動手段を構成する第１の蛇腹部材
１０８・・・測定手段及びチルト手段を構成する光反射部
１０９・・・チルト手段を構成するモータ
１１０・・・チルト手段を構成する回転軸
１１１・・・チルト手段を構成する反射ミラー
１１２・・・測定手段を構成する測定部
１１３・・・光源
１１４・・・光検出素子
１２０・・・制御手段を構成する制御装置
１２１・・・第２移動手段を構成する第２の移動駆動部
１２２・・・回転手段を構成する回転駆動部
１２３・・・第１移動手段を構成する第１の移動駆動部
２０１・・・制御手段、チルト手段及び算出手段を構成する制御部
３０１・・・測定対象物
３０２・・・穴
３０３、３０４・・・エッジ
【図１】
2006349362.tif 000003
【図２】
2006349362.tif 000004
【図３】
2006349362.tif 000005
【図４】
2006349362.tif 000006