(57)【要約】【課題】被測定物の性質に関係なく、被測定物の断面形状を測定することができる断面形状測定装置および断面形状測定方法を提供する。【解決手段】被測定物に押し当てることで該被測定物の形状に倣って変形可能な透明体２２０と、透明体２２０を介してスリット光を照射し、前記被測定物と接触する側の透明体２２０の端面２２０ｃで照射像Ｓを生じさせる照射手段２５０と、前記照射像を撮像して画像を得る撮像手段と、を有することを特徴とする断面形状測定装置。【選択図】図４
2008256413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に押し当てることで該被測定物の形状に倣って変形可能な透明体と、
変形した前記透明体を介してスリット光を照射する照射手段と、
前記被測定物と接触する側の前記透明体の端面で前記スリット光によって生じた照射像を撮像する撮像手段と、
を有することを特徴とする断面形状測定装置。
【請求項２】
前記透明体の端面には、前記透明体の他の透明部分とは光学特性が異なる表面層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の断面形状測定装置。
【請求項３】
前記表面層は、着色層であることを特徴とする請求項２に記載の断面形状測定装置。
【請求項４】
前記表面層は、粉末状の物質を含む粉末層であることを特徴とする請求項２に記載の断面形状測定装置。
【請求項５】
前記粉末状の物質は、ナノ微粒子であることを特徴とする請求項４に記載の断面形状測定装置。
【請求項６】
前記粉末層は、前記粉末状の物質を前記透明体の表面に付着してなることを特徴とする請求項４または５に記載の断面形状測定装置。
【請求項７】
前記透明体は、透明な支持板により支持されていることを特徴とする請求項１に記載の断面形状測定装置。
【請求項８】
前記支持板と前記透明体とは接着され、一体となっていることを特徴とする請求項７に記載の断面形状測定装置。
【請求項９】
前記透明体は、被測定物に向かって凸状に形成された先端部を有することを特徴とする請求項１に記載の断面形状測定装置。
【請求項１０】
前記先端部は、軸直交断面が三角形状であることを特徴とする請求項９に記載の断面形状測定装置。
【請求項１１】
さらに、前記被測定物の表面に当接する接触子を有し、
変形前の前記透明体の先端が前記接触子の先端よりも突出していることを特徴とする請求項１に記載の断面形状測定装置。
【請求項１２】
さらに、前記撮像手段によって得られた画像に基づいて被測定物の断面形状を算出する算出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の断面形状測定装置。
【請求項１３】
さらに、前記算出手段による断面形状の算出結果を出力する出力手段を有することを特徴とする請求項１２に記載の断面形状測定装置。
【請求項１４】
前記透明体は、ゲル材で形成されることを特徴とする請求項１〜１３に記載の断面形状測定装置。
【請求項１５】
被測定物に押し当てられて該被測定物の形状に倣って変形した透明体を介してスリット光を照射する照射段階と、
前記被測定物と接触する側の前記透明体の端面で前記スリット光によって生じた照射像を撮像する撮像段階と、
を有することを特徴とする断面形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面形状測定装置および断面形状測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スリット光を被測定物表面に照射し、その照射像を撮像することによって、被測定物の段差や隙間などの断面形状を測定する光切断型の測定装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、従来の光切断型の測定装置では、被測定物の表面が透明または半透明のように光を透過する材料で形成されている場合には、その被測定物表面にスリット光による照射像が生じにくく、断面形状の測定が困難であった。また、被測定物の表面および内部で光が乱反射する場合も、被測定物表面に生じる照射像は光の乱反射の影響を受けるため、正確な断面形状の測定が困難であった。
【０００４】
これらの場合のように、従来の光切断型の測定装置では、被測定物の光学的性質によっては、正確な照射像が得られず、正確な断面形状の測定が難しいという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−３１５０２０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、上記問題点を解決し、被測定物表面上に被測定物の形状に倣って変形可能な透明体を押し当て、その透明体の被測定物と接触する側の前記透明体の端面でスリット光による照射像を生じさせることで、被測定物の光学的性質に関係なく、被測定物の断面形状を測定することができる断面形状測定装置および断面形状測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００７】
本発明の断面形状測定装置は、被測定物に押し当てることで該被測定物の形状に倣って変形可能な透明体と、変形した前記透明体を介してスリット光を照射する照射手段と、前記被測定物と接触する側の前記透明体の端面で前記スリット光によって生じた照射像を撮像する撮像手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の断面形状測定方法は、被測定物に押し当てられて該被測定物の形状に倣って変形した透明体を介してスリット光を照射する照射段階と、前記被測定物と接触する側の前記透明体の端面で前記スリット光によって生じた照射像を撮像する撮像段階と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように構成された本発明にかかる断面形状測定装置および断面形状測定方法によれば、被測定物表面上に被測定物の形状に倣って変形可能な透明体を押し当て、前記透明体を介してスリット光を照射し、前記被測定物と接触する側の前記透明体の端面で生じた照射像を撮像して画像を得ることで、被測定物の光学的性質に関係なく、被測定物の断面形状を測定することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
本発明の実施の形態では、手持ち式の光切断型の断面形状測定装置を例にとって説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態である断面形状の測定用システムであり、図２は、センサヘッドの概略構成を示す図である。
【００１３】
本発明の一実施の形態である断面形状の測定用システムは、可撓性を有する透明体を被測定物に押し当てて変形させた状態で、透明体上からスリット光を照射し、透明体の端面に生じた照射像を撮像することに特徴を有するものである。
【００１４】
図１に示されるとおり、本実施の形態の測定用システム１００は、センサヘッド２００と、センサヘッド２００に接続されるコンピュータ３００（以下、「ＰＣ」と称する）とを備える。このセンサシステム１００は、図１に示される被測定物４００の隙間および段差（面差）を測定し、測定結果をＰＣ３００のディスプレイ３１０に画面出力するものである。ここで、被測定物４００は、スリット光を透過する光学的性質を有するものである。被測定物４００は、２つの部分４００ａと４００ｂとに分かれており、本実施の形態において、「隙間」とは、図１に「ｄ」で示されるとおり、被測定物の二つの部分４００ａと４００ｂとを隔てる隙間である。一方、「段差」とは、図１に「ｈ」で示されるとおり、この二つの部分４００ａと４００ｂとの表面差の段差である。
【００１５】
図１および図２に示されるとおり、センサヘッド２００は、手持ち式の光切断型の測定装置であり、利用者によって持ち運び可能な大きさをしている。センサヘッド２００の筐体２１０の外側に、ゲルアダプタ２２０が支持板２３０を介して取り付けられ、接触子２４０も取り付けられている。センサヘッド２００の筐体２１０の内部には、スリットレーザ光源２５０、ＣＣＤカメラ２６０、処理回路２７０、測定スイッチ２８０、およびインタフェース２９０が備えられ、測定スイッチ２８０およびインタフェース２９０は、センサヘッドの筐体２１０の外に露出される。また、センサヘッド２００の筐体２１０の両側には、スリット光が被測定物４００に幅広く照射されるように切り欠き部２１０ａが設けられている。さらに、図２に示されるとおり、センサヘッド２００には、利用者によるハンドリングのためのハンドル２１０ｂが備えられている。
【００１６】
ゲルアダプタ２２０は、被測定物４００に押し当てることで被測定物４００の形状に倣って変形可能な透明体であり、支持板２３０を介して筐体２１０に取り付けられている。本実施の形態の断面形状の測定用システム１００は、この透明体であるゲルアダプタ２２０を被測定物４００に押し当てて被測定物４００の形状に倣って変形させた状態で、ゲルアダプタ２２０を介してスリット光を照射し、ゲルアダプタ２２０の端面２２０ｃに生じた照射像Ｓを撮像することに特徴を有するものである。このゲルアダプタ２２０の詳細は、後述する。
【００１７】
接触子２４０は、センサヘッド２００の被測定物４００に面する端部から被測定物側へ突出して設けられた脚部であって、ゲルアダプタ２２０の端面２２０ｃに生じた照射像Ｓの撮影の際に被測定物４００の表面に当接するものである。より具体的には、変形前のゲルアダプタ２２０の先端が接触子２４０の先端よりも突出している。また、接触子２４０は、線状の照射像Ｓの伸延方向に沿ってセンサヘッド２００の本体の両側に設けられた二対の接触子で構成されている。また、接触子２４０には、その長さを調整できる調整機構が設けられていてもよい。
【００１８】
スリットレーザ光源２５０は、ゲルアダプタ２２０を介してスリット光を照射し、被測定物４００と接触する側のゲルアダプタ２２０の端面２２０ｃで照射像Ｓを生じさせる照射手段として機能する。ここで、スリット光とは、直線状に延びた照射領域を持つ光である。スリットレーザ光源２５０は、たとえば、半導体レーザ素子およびその他の光学系によって構成可能であり、その構成自体は、一般的なスリット光の発光器と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【００１９】
ＣＣＤカメラ２６０は、スリット光によってゲルアダプタ２２０の端面２２０ｃに生じた照射像Ｓを撮像して画像を得る撮像手段として機能する。具体的には、ＣＣＤカメラ２６０は、ＣＣＤ素子などの撮像素子とその他の光学系によって構成可能であり、その構成自体は、一般的な撮像手段と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【００２０】
処理回路２７０は、たとえば、種々の演算および制御を行うためのプロセッサ、データを一時的に格納するとともに画像処理時のワーキングエリアとして機能するＲＡＭ、プログラムを格納するＲＯＭ，および周辺回路から構成されている。処理回路２７０は、たとえば、ＣＣＤカメラ２６０によって得られた画像に基づいて被測定物の隙間および段差などの断面形状を算出する算出手段として機能する。
【００２１】
測定スイッチ２８０は、センサヘッド２００による測定の開始および終了を指示する指示手段である。具体的には、利用者が測定スイッチ２８０を押圧することによって測定が開始され、利用者が測定スイッチ２８０から手を放すことによって測定が終了する。
【００２２】
インタフェース２９０は、処理回路２７０によって算出された隙間および段差の算出結果や画像をＰＣ３００へファイル出力し、および／または、ＰＣ３００のディスプレイ３１０に画面出力するための出力手段として機能する。
【００２３】
ここで、図３を参照して、本実施の形態におけるゲルアダプタ２２０および支持板２３０について、詳細に説明する。
【００２４】
ゲルアダプタ２２０は、被測定物４００に押し当てることで被測定物４００の形状に倣って変形可能な透明体であって、具体的には流動性を失った分散系溶液であるゲル材を用いてなる。そして、ゲルアダプタ２２０のヤング率（圧縮弾性率）は、被測定物に押し当てた際に、被測定物４００の形状に容易に変形可能な値である３０ｋＰａ以下であることが望ましい。ゲルアダプタ２２０のヤング率が３０ｋＰａ以上であると、ゲルアダプタ２２０を被測定部４００に押し当て被測定物４００の形状に倣って変形させるのに大きな力を要し、その大きな力がゲルアダプタ２２０を介して被測定物４００にもかかることになり、被測定物４００の形状が変わるおそれがある。なお、ゲルアダプタ２２０としては、たとえば、表１に示される特性を有するゲル材を用いることができる。
【００２５】
【表１】
2008256413.tif 000003
【００２６】
ゲルアダプタ２２０は、被測定物４００に向かって凸状に形成された先端部Ｅを有し、その先端部Ｅは、軸直交断面が三角形状である。ここで、軸直交断面とは、被測定物の隙間ｄに沿う方向を軸方向としたとき、その軸に直交するゲルアダプタ２２０の断面である。
【００２７】
ゲルアダプタ２２０の端面２２０ｃは、二つの端面２２１ｃ，２２２ｃからなり、その二つの端面２２１ｃ，２２２ｃが交差する角度θは、被測定物４００の隙間ｄならびに段差ｈの大小によって最適な角度を選択する。なお、本実施形態とは異なり、ゲルアダプタ２２０の二つの端面２２１ｃ，２２２ｃは平坦ではなく、被測定物の二つの部分４００ａと４００ｂの形状に倣って変形しやすいように、たとえば、被測定物の二つの部分４００ａおよび４００ｂそれぞれに向かって、凹状に形成されることもでき、この他にも被測定物の形状に合わせて多様な変形が可能である。
【００２８】
また、ゲルアダプタ２２０は、図３に示されるとおり、スリット光を透過する、いわゆる本体部２２０ａと、本体部２２０ａとは光学特性が異なる表面層２２０ｂとに分けることができる。
【００２９】
ゲルアダプタ２２０の表面層２２０ｂは、本体部２２０ａの表面上の形状に沿って着色された着色層として形成される。表面層に付けられる色は、スリット光が照射されることによって照射像が生じる色、たとえば、白色などの有色である。なお、本実施形態とは異なり、着色層は、本体部２２０ａの表面を直接着色させて形成した場合に限られず、有色の着色薄膜ゲルシートを本体部２２０ａの表面上に接着させて形成してもよく、または、ゲルアダプタ２２０自体の端面２２０ｃが有色となるように製造段階で加工して形成することもできる。
【００３０】
支持板２３０は、ゲルアダプタ２２０を支持し、かつ、スリット光を透過する板である。具体的には、支持板２３０は、ガラス板やアクリル板などの透明素材の板である。ここで、支持板２３０の面積は、ゲルアダプタ２２０の支持板２３０と接着する面積よりも大きく、支持板２３０の１辺は、隙間ｄの幅より大きい。支持板２３０は、ゲルアダプタ２２０と接着されて一体となっている。また、支持板２３０は、センサヘッド２００の筐体２１０に着脱可能に固定する固定手段（図示せず）が備えられる。たとえば、支持板２３０はセンサヘッド２００の筐体２１０にネジ止めによって取り付けられる。したがって、被測定物４００の形状に合わせた複数のゲルアダプタが用意されていれば、被測定物４００に合ったゲルアダプタに、支持板ごと容易に交換できる。
【００３１】
以上のように構成される本実施の形態の断面形状測定装置は、以下のように処理を行う。
【００３２】
図４は、本実施の形態の断面形状測定装置を用いた断面形状測定方法を説明するためのゲルアダプタが被測定物に押し当てられた際の断面形状を示す概略図であり、図５は、本実施の形態の断面形状測定装置を用いた断面形状測定方法の処理内容の一例を示すフローチャートである。
【００３３】
ここで、本実施の形態に用いる被測定物４００は、スリット光を透過する光学的性質を有するものとする。しかしながら、本実施の形態では、スリット光による照射像Ｓが被測定物４００の表面上ではなく、ゲルアダプタ２２０の端面２２０ｃに生じるため、被測定物４００の光学的性質に関係なく、被測定物４００の断面形状を測定することができる。
【００３４】
まず、被測定物４００の測定希望箇所をスリット光が切断するように、センサヘッド２００のゲルアダプタ２２０を被測定物表面に押し当てる（ステップＳ１００）。ここで、ゲルアダプタ２２０は、被測定物４００に向かって凸状に形成された先端部Ｅを有することで、被測定物４００の隙間ｄに入り込みやすく、センサヘッド２００の位置決めが容易となる。
【００３５】
次に、支持板２３０の四隅に取り付けられた接触子２４０が被測定物４００に接触するまでゲルアダプタ２２０を押し込む（ステップＳ１０１）。この結果、図４に示すとおり、ゲルアダプタ２２０は、被測定物の二つの部分４００ａ，４００ｂの形状に倣って変形される。四隅に取り付けられた接触子２４０が被測定物４００に当接されることで、スリット光の照射角度およびＣＣＤカメラ２６０による撮像角度が一定となり、安定した画像が得られる。ここで、ゲルアダプタ２２０の先端部Ｅの軸直交断面が三角形状であることで、ゲルアダプタ２２０を押し当てることによる被測定物４００にかかる面圧が低減し、ゲルアダプタ２２０を押し当てる力による段差の変動、言い換えれば、被測定物の形状が変形した状態で測定することを回避できる。また、支持板２３０の面積は、ゲルアダプタ２２０の支持板２３０と接着する面積よりも大きい。したがって、センサヘッド２００の筐体２１０に設けられた切り欠き部２１０ａがあっても、ゲルアダプタ２２０は切り欠き部２１０ａの方向に変形せず、ゲルアダプタ２２０の変形する方向を主に被測定物側に制限することができ、ゲルアダプタ２２０を素早く被測定物４００の断面形状に追従させることができる。
【００３６】
次に、画像取込処理が実行される（ステップＳ１０２）。このとき、測定スイッチ２８０が押圧されることで、測定が開始し、スリット光源２５０からスリット光が照射され、ゲルアダプタ２２０の表面層２２０ｂに線状の照射像Ｓが生じる。そして、測定スイッチ２８０から手が放されることによって、ゲルアダプタの表面層２２０ｂに生じた照射像ＳをＣＣＤカメラ２６０により撮像して画像を得る。そして、画像の取込が終了し、その手を放したときに取り込んだ画像に基づいて、次のステップ以降で隙間および段差が算出される。
【００３７】
次に、二次元座標算出処理が実行される（ステップＳ１０３）。このとき、ステップＳ１０２において、測定スイッチから手を放したときに取り込まれた画像に基づいて二次元断面座標を算出する。ここで、ＣＣＤカメラ２６０で撮像された画像から二次元断面座標を算出する処理自体は、従来の光切断型の測定用システムと同様であるので詳しい説明を省略する。簡単に説明すれば、ステップＳ１０２の画像取込処理において取り込まれた画像は、ＣＣＤ上の画素に応じてＸ−Ｙ平面上にマッピングされる。たとえば、図６は、２５６×２５６の画素に対応して、画像がＸ−Ｙ平面上にマッピングされる場合を示しており、Ｘ座標値およびＹ座標値は、それぞれ０〜２５５の値をとる。撮像された画像は、被測定物の２つの部分４００ａおよび４００ｂの各表面に対応して比較的長く続く直線状の部分を備える。撮像された画像は、この連続線の部分がＸ軸と平行な方向となるように、配置されている。なお、取り込んだ画像がある程度の分布幅（線の太さ）を持って存在している場合は、たとえば、その幅の中心のＸ座標値およびＹ座標値が選択される。
【００３８】
次に、ステップＳ１０３で算出された二次元断面座標をデータとして記憶する（ステップＳ１０４）。ここで、二次元断面座標のデータは、たとえば、処理回路２７０のＲＡＭに記憶される。
【００３９】
次に、段差・隙間算出処理が実行される（ステップＳ１０５）。このとき、ステップＳ１０４で処理回路２７０のＲＡＭに記憶された二次元断面座標のデータに基づいて、隙間ｄおよび段差ｈが算出される。この算出の際には、ディスプレイ３１０上に、算出に用いられる画像を表示し、計算中である旨を表示することもできる。
【００４０】
ここで、隙間および段差の算出処理自体は、従来の光切断型の測定用システムと同様であるので詳しい説明を省略する。簡単に説明すれば、ステップＳ１０３の二次元座標算出処理された結果のデータをみると、図６に示されるとおり、被測定物４００に含まれる二つの部分４００ａと４００ｂとに対応して２本の連続線に分かれる。この２本の連続線の隣接する端部相互間のＸ座標値の差が隙間に対応する。また、上記の２本の連続線には、被測定物の表面に対応して比較的長く延びる２本の直線状の部分が含まれている。この直線状の部分を仮想的に延長して得られた２本の線の相互間の距離（Ｙ座標値の差）が段差に対応する。なお、具体的な段差の値は、従来の算出方法と同様に、この２本の線の相互間の距離と照射角度および撮像角度とから算出される。
【００４１】
次に、図４のステップＳ１０５で算出された段差・隙間の算出結果をデータとして記憶する（ステップＳ１０６）。ここで、段差・隙間の算出結果は、たとえば、処理回路２７０のＲＡＭに記憶される。
【００４２】
次に、ステップＳ１０７では、算出された隙間および段差の値をディスプレイ３１０に表示するとともに、ファイル出力する。
【００４３】
以上のように、本実施の形態の断面形状装置および断面形状方法によれば、被測定物４００がスリット光を透過してしまう物体であっても、被測定物の光学的性質に関係なく、被測定物４００の断面形状を測定することができる。
【００４４】
また、ゲルアダプタ２２０の端面２２０ｃに着色層が形成されることで、スリット光の照射が弱くても、ゲルアダプタ２２０の端面２２０ｃに照射像が生じ、被測定物４００の断面形状を測定できる。
【００４５】
さらに、ゲルアダプタ２２０は、透明な支持板２３０により支持されていることで、ゲル材の一面に均等に力が押し当てられ、ゲル材の変形する方向を主に被測定物側に制限し、素早く断面形状に追従させることができる。
【００４６】
さらに、ゲルアダプタ２２０と支持板２３０とが接着され、一体となっていることで、被測定物４００の形状に合わせて、センサヘッド２００の筐体２１０にゲルアダプタ２２０および支持板２３０を容易に取り替えることができる。
【００４７】
さらに、ゲルアダプタ２２０は、被測定物４００に向かって凸状に形成された先端部Ｅを有することで、ゲルアダプタ２２０を被測定物４００に押し当てる際の面圧が低減し、押し当てる力による被測定物４００の段差の変動を回避できる。
【００４８】
さらに、被測定物４００の表面に当接する接触子２４０を有し、変形前のゲルアダプタ２２０の先端が接触子２４０の先端よりも突出していることで、ゲルアダプタ２２０を押し当てる距離が定まり、正確な画像を得ることができる。
【００４９】
さらに、ＣＣＤカメラ２６０によって得られた画像に基づいて被測定物４００の断面形状を算出する処理回路２７０を有し、処理回路２７０による断面形状の算出結果を出力するインタフェース２９０を有することで、たとえば、記録媒体を接続し、別途のＰＣで算出結果を参照ならびに利用することができる。
【００５０】
以上のように本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるべきものではなく、特許請求の範囲に表現された思想および範囲を逸脱することなく、種々の変形、追加、および省略が当業者によって可能である。
【００５１】
たとえば、本実施の形態の変形例として、ゲルアダプタ２２０の表面層２２０ｂは、着色層ではなく、粉末状の物質を含む粉末層とすることもできる。表面層２２０ｂが粉末層である場合、スリット光の照射が弱くても、粉末層によってゲルアダプタ２２０の端面２２０ｃに照射像Ｓが生じ、被測定物４００の断面形状を測定できる。粉末層は、被測定物の断面形状の測定前に、粉末状の物質を前記透明体の表面に付着してもよい。ゲル材は、一般的に、粘着性を有するため、他の物体と接触すると接着してはがれにくくなるが、粉末状の物質をゲルアダプタ２２０と被測定物４００との間に介することによってゲルアダプタ２２０を被測定物４００から剥離するのが容易になる。粉末状の物質としては、スリット光が照射されることによって生じる照射像Ｓを正確に認識可能な程度に粒子が小さいもの、たとえば、ナノ微粒子（ナノパウダー）が望ましい。なお、粉末状の物質を含む薄膜ゲルシートを本体部２２０ａの表面上に接着させて形成することができ、また、ゲルアダプタ２２０自体の端面２２０ｃに粉末状の物質が含まれるように製造段階で加工して形成することもできる。
【００５２】
さらに、上記で説明したように、着色層または粉末層として表面層２２０ｂが形成されれば、弱いスリット光の照射でも、被測定物の断面形状測定が可能となるので、ゲルアダプタ２２０の本体部とは光学特性が異なる表面層２２０ｂを設けることが望ましいが、表面層が設けられていなくても、たとえば、ゲルアダプタ２２０と被測定物４００との間で光の屈折率が異なることにより生じる照射像を撮像することもできる。
【００５３】
また、接触子２４０が支持板２３０の四隅に配置される場合について説明したが、本発明はこの場合に限られず、たとえば、線状の照射像Ｓの伸延方向に沿ってセンサヘッド２００の本体の両側に設けられた一対の接触子で構成することもできる。この場合、一対の接触子は、ＣＣＤカメラ２６０による照射像Ｓの撮影の際に被測定物４００に当接されて支点となり、この一対の接触子を支点としてセンサヘッド２００を傾動することで、スリット光の照射角度およびＣＣＤカメラ２６０による撮像角度を調節することができる。
【００５４】
さらに、本発明は、センサヘッド２００に接触子２４０を設けなくても、たとえば、ゲルアダプタ２２０とのヤング率の関係から、ゲルアダプタ２２０を被測定物に押し当てる際にセンサヘッド２００にかかる圧力を測定する圧力センサを支持板２２０に設けて、圧力センサによって測定された値が所定の設定値に達したときに、断面形状の測定をさせることができる。
【００５５】
さらに、上記の説明では、画像取込処理と隙間および段差の算出処理とをセンサヘッド２００内で実行し、算出結果をインタフェース２９０によりＰＣ３００に出力する場合を説明したが、本発明はこの場合に限られず、たとえば、画像取込処理に含まれる画像処理と隙間および段差の算出処理とを、ＰＣ３００内で実行することもできる。
【００５６】
さらに、簡易的なシステムでは、センサヘッド２００自体に、隙間および段差の算出結果や画像を表示する小型ディスプレイを設けてもよい。この場合には、ＰＣ３００は不要である。
【００５７】
さらに、本実施の形態では、被測定物としてスリット光を透過する透明体としたが、透明体に限られず、被測定物の表面および内部で光が乱反射する場合も、本発明の断面形状測定装置を用いることで、被測定物表面に生じる照射像は光の乱反射の影響を受けずに被測定物の断面形状の測定ができる。なお、被測定物が、スリット光を透過しない物体でも、本発明に係る断面形状測定装置を適用できることはもちろんである。
【００５８】
さらに、本実施の形態では、手持ち式の光切断型の断面形状測定装置について説明したが、本発明は手持ち式に限られず、多間接ロボットの先端にゲルアダプタ付センサヘッドを備えさせ、あらかじめ決められた測定ポイントを自動計測させることもできる。この場合、たとえば、ロボットの教示データによって、センサヘッドの位置決めがなされることにより接触子２４０を不要とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施の形態であるセンサヘッドの斜視図である。
【図２】図１のセンサヘッドの概略構成を示す図である。
【図３】ゲルアダプタ２２０の概略構成を示す図である。
【図４】ゲルアダプタ２２０が被測定物４００に押し当てられた際の断面形状の概略図である。
【図５】図１に示される本実施の形態のセンサヘッドを用いた断面形状測定方法を説明するフローチャートである。
【図６】二次元座標算出処理をして得られた画像のデータの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
２００    センサヘッド、
２１０    センサヘッドの筐体、
２２０    ゲルアダプタ、
２３０    支持板、
２４０    接触子、
２５０    スリットレーザ光源、
２６０    ＣＣＤカメラ、
２７０    処理回路、
２８０    測定スイッチ、
２９０    インタフェース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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