(57)【要約】      （修正有）【課題】標準状態では、被写界深度を超えているワークであっても、寸法測定を可能ならしめる寸法測定装置用アタッチメントを備えた寸法測定装置を提供する。【解決手段】Ｘ，Ｙ軸及びＺ軸に移動可能なワークを載置する可動ステージ１２０の一部である検出エリア１８０を着脱可能に構成し、その検出エリア部を外したあとに、可動ステージに着脱可能に取り付けられる寸法測定装置用アタッチメントを設ける。かかる寸法測定装置用アタッチメントを上下させることにより、標準状態では被写界深度を超えているため測定できないワークであっても、その寸法を測定することができる。【選択図】図１
0003192515.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ，Ｙ軸及びＺ軸に移動可能な可動ステージと、前記可動ステージの一部を形成し、光が透過可能な透明材で前記可動ステージに着脱可能に固定された検出エリア部と、前記検出エリア部に載置されたワークに、前記検出エリア部の下方に設けられ、前記ワークに照明光を照射する照明用光学系と、前記検出エリア部の上方に設けられ、前記照明光が照射されている前記ワークの像を撮像するカメラと、該撮像された前記ワークの画像から前記ワークの寸法を測定する手段とを備えた寸法測定装置において、
前記検出エリア部を外したあとに、前記可動ステージに着脱可能に取り付けられる寸法測定装置用アタッチメントであって、
前記可動ステージに着脱可能に取り付ける基板と、
前記基板に直立するネジが切られた高さ調節用ボルトと、
前記基板に直立する高さ調節用ガイドロットと、
前記高さ調節用ボルトと貫通係合するナットと、前記高さ調節用ロットが貫通する貫通孔を備え、前記基板と平行で、かつ前記高さ調節用ボルトを回転させることにより、前記基板との離隔が調整されるアームと、  
前記アームの端部と、その垂直方向の端部とが接続し、前記検出エリア部を外した際に生じた空間内に収まる、少なくとも前記ワークを載置する水平部が透明材で構成された所定幅のＬ字型ワーク載置部と、
前記高さ調節用ボルトと接続し、該高さ調節用ボルトを回転させる駆動部とを備えた寸法測定装置用アタッチメントを備えたことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項２】
前記Ｌ字型高さ調節部が、Ｚ軸方向の可動範囲を制限するリミッターを備えたことを特徴とする請求項１に記載の寸法測定装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ワークの寸法を測定する寸法測定装置に関し、特に寸法測定装置の被写界深度を拡充する寸法測定装置用アタッチメントを備えた寸法測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定対象物であるワークの寸法を測定する寸法測定装置は、ワークをカメラにより撮影し、撮影したワーク画像のエッジに基づいて、その寸法を測定するのが一般的である。そのため画像測定器ともいわれる。ワークの寸法を測定するにあたっては、可動ステージにワークを載置し、その可動ステージをＸ，Ｙ及びＺ軸方向に移動させて行う。
【０００３】
Ｘ，Ｙ軸方向の移動はワークをカメラ視野内へ移動させるための位置調整であり、Ｚ軸方向はカメラのピントをワークにあわせるためである。ここで、ワークのＺ軸方向が変わるとその高さ方向の位置が変わるので、ワークの画像の大きさが変化する。そのため、寸法の測定値が変わってしまう。そこで、ワークの位置が変化しても、画像の大きさが変化しないよう、例えば、テレセントリックレンズの光学系を用いてワークの寸法を測定する方法がある。
【０００４】
下記特許文献１には、テレセントリックレンズの光学系を用いたワークの寸法測定装置が開示されている。図４は、特許文献１が開示する寸法測定装置１００の構成を示した図である。この寸法測定装置１００は、可動ステージ１２０上に配置されたワークを撮影し、その撮影画像を解析してワークの寸法を測定する画像測定器である。
【０００５】
寸法測定装置１００は、ディスプレイ１１０，可動ステージ１２０，ステージ駆動ユニット１１３，照明用光学系１４０，リング照明ユニット１３０，同軸落射照明用光源１５８，受光レンズユニット１５０，撮像素子１５５及び１５８などにより構成される。
【０００６】
この寸法測定装置１００では、可動ステージ１２０の検出エリア１８０内に配置されたワークに照明光を照射し、その透過光又は反射光を受光して撮像素子１５５，１５８に結像させることにより、ワーク画像が取得される。このワーク画像を解析することにより、ワークの寸法が測定され、測定結果をディスプレイ１１０上に表示することができる。なお、検出エリア１８０は照明用光学系１４０からの照明が透過するように透明ガラスで構成されている。
【０００７】
ここで、測定対象物であるワークが、例えば、図４に示すワーク１９０のような高さ方向にいくつかのブロックからなるような段差付きのものである場合、Ｚ軸方向の位置（高さ）を調整することで、ワーク１９０の各部分にピントを合わせる必要がある。そのため、ステージ駆動ユニット１１３によりＺ軸方向（高さ方向）を調整し、被写界深度範囲内の位置にワーク１９０を動かしてピント合わせが行えるよう構成されている。
【０００８】
しかし、Ｚ軸方向の位置（高さ）が調整できる範囲は、最大でも可動ステージ１２０から受光レンズユニット１５０の下面までの範囲となる。そのため、ワークの形状（高さ）によっては、カメラの被写界深度範囲を超える等のため、寸法測定装置１００では測定できない場合が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−１５９４１０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本考案は、かかる従来技術の問題点に鑑みなされたもので、標準の寸法測定装置のステージではワークの高さ方向がステージに収まらない、あるいは収まっても被写界深度を超えているため測定できないようなワークであっても、寸法測定を可能ならしめる寸法測定装置用アタッチメントを備えた寸法測定装置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】
【００１１】
請求項１に記載の考案は、Ｘ，Ｙ軸及びＺ軸に移動可能な可動ステージと、前記可動ステージの一部を形成し、光が透過可能な透明材で前記可動ステージに着脱可能に固定された検出エリア部と、前記検出エリア部に載置されたワークに、前記検出エリア部の下方に設けられ、前記ワークに照明光を照射する照明用光学系と、前記検出エリア部の上方に設けられ、前記照明光が照射されている前記ワークの像を撮像するカメラと、該撮像された前記ワークの画像から前記ワークの寸法を測定する手段とを備えた寸法測定装置において、
前記検出エリア部を外したあとに、前記可動ステージに着脱可能に取り付けられる寸法測定装置用アタッチメントであって、
前記可動ステージに着脱可能に取り付ける基板と、
前記基板に直立するネジが切られた高さ調節用ボルトと、
前記基板に直立する高さ調節用ガイドロットと、
前記高さ調節用ボルトと貫通係合するナットと、前記高さ調節用ロットが貫通する貫通孔を備え、前記基板と平行で、かつ前記高さ調節用ボルトを回転させることにより、前記基板との離隔が調整されるアームと、  
前記アームの端部と、その垂直方向の端部とが接続し、前記検出エリア部を外した際に生じた空間内に収まる、少なくとも前記ワークを載置する水平部が透明材で構成された所定幅のＬ字型ワーク載置部と、
前記高さ調節用ボルトと接続し、該高さ調節用ボルトを回転させる駆動部とを備えた寸法測定装置用アタッチメント
を備えたことを特徴とする寸法測定装置。
【００１２】
かかる寸法測定装置用アタッチメントを備えることで、標準の寸法測定装置のままでは、可動ステージに収まらない、あるいは収まっても被写界深度を超えているため測定できないワークであっても、検出エリア部を外すことにより、その下部に設けられている照明用光学系の上面と可動ステージの上面との間に生じた空間が利用できる。そこにＬ字型のワークを落とし込むことで、それまでは駆動ステージに収まらなかったワークが設置できたり、被写界深度を超えたワークを被写界深度内に位置させることができる。これにより、標準状態においては測定できなかったワークであっても、その寸法測定装置を用いてワークの寸法を測定することができるようになる。
【００１３】
請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の寸法測定装置であって、前記Ｌ字型高さ調節部が、Ｚ軸方向の可動範囲を制限するリミッターを備えたことを特徴とする。
【００１４】
Ｌ字型ワーク載置部のＺ軸方向の下限は、検出エリアの下部に設けられている照明用光学系の上面までである。そのため、それ以上の深度とならないようにリミッターを付けることにより照明用光学系とＬ字型ワーク載置部との衝突による破損を防止することができる。  
【考案の効果】
【００１５】
本考案によれば、標準の寸法測定装置のステージではワークの高さ方向がステージに収まらない、あるいは収まっても被写界深度を超えているため測定できないようなワークであっても、寸法測定を可能ならしめる寸法測定装置用アタッチメントを備えた寸法測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】既存の寸法測定装置に本考案のアタッチメントを装着させたときの寸法測定装置の構成を示した図である。
【図２】本考案の一実施形態である寸法測定用アタッチメント２０の平面図である。
【図３】本考案の一実施形態である寸法測定用アタッチメント２０の立面図である。
【図４】従来技術における寸法測定装置の構成を示した図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
本考案の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明するが、本考案はこれに限定されるものではない。図１は、本考案の一実施形態である既存の寸法測定装置に本考案のアタッチメントを装着させたときの寸法測定装置の構成を示した図である。
【００１８】
この寸法測定装置１０は、可動ステージ１２０の検出エリア１８０内に配置されたワークに照明光を照射し、その透過光又は反射光を受光して撮像素子１５５，１５８に画像を結像させることによりワーク画像が取得する。そして、係るワーク画像を解析することによりワークの寸法を測定し、その測定結果をディスプレイ１１０上に表示する寸法測定装置である。
【００１９】
ここで本考案の特徴とするところは、先ず、検出エリア部１８０が可動ステージ１２０に着脱可能に構成されているところにある。例えば、測定対象物であるワークが、高さ方向にいくつかのブロックからなるような段差付きのものであり、本装置の標準状態では被写界深度を超えている場合である。このような場合には、検出エリア部１８０を取り外すことで、可動ステージ１２０と、透過照明用光源１４１，ミラー１４２，光学レンズ１４３とから構成される照明用光学系１４０との間に空間内を作り出す。そして、その空間を利用して、Ｚ軸方向の位置（高さ）の調整範囲を拡大することで、標準状態では検出エリア１８０に収まらないワークや、被写界深度の範囲を超えたワークの寸法測定を可能ならしめるところにある。
【００２０】
寸法測定装置用アタッチメント２０の先端にはＬ字型のワーク載置部があり、少なくともワークを載置する水平部（Ｌ字の水平部分）は透明材料で形成する。また、寸法測定装置用アタッチメント２０は可動ステージ１２０に着脱可能に固定できるように構成する。
【００２１】
図２は、本考案の一実施形態である寸法測定用アタッチメント２０の平面図であり、図３は、本考案の一実施形態である寸法測定装置用アタッチメント２０の立面図である。図２と図３を参照しながら、寸法測定装置用アタッチメント２０の構成について説明する。
【００２２】
寸法測定装置用アタッチメント２０は、Ｌ字型ワーク載置部２００と、Ｌ字型ワーク載置部２００の垂直上端部と接続し、高さ調節用ボルト３０２と係合するネジの切られたナット４０１、高さ調節用ガイドロッド３０３が貫通する貫通孔４０２を備えたアーム４００と、アーム４００の高さ調節用のナット４０１と係合するネジの切られたボルト３０２、ガイドロッド３０３とが直立する第１の基板３０５、それと固着し寸法測定装置用アタッチメント２０を可動ステージに固定するネジ孔３０４１を備えた第２の基板３０４とを含んで構成される高さ調節部３００とから構成される。
【００２３】
Ｌ字型ワーク載置部２００は、ワークを載置する水平部分であるワーク載置部２００−１と、これに垂直に接続する垂直部２００−２とから構成される。なお、ワーク載置部２００−１は、照明光が透過するように透明な材料で構成する。
【００２４】
Ｌ字型ワーク載置部２００の垂直部２００−２の上端部は、アーム部４００と接続している。これにより、高さ調節用ボルト３０２がモータ３０７により回転することでアーム４０が上下に可動する。これに伴いＬ字型ワーク載置部２００が検出エリア部１８０を取り除いたことで生じた空間内で上下する。
【００２５】
アーム部４００には高さ調節用ガイドロッド３０３が貫通する貫通孔４０２が設けることにより、水辺に安定してＬ字型ワーク部２００を上下させることができる。高さ調整用ボルト３０２の下端部は電動モータ３０７と接続している。電動モータを回転させることにより、Ｌ字型ワーク載置部２００を上下させる。
【００２６】
電動モータ３０７のオン・オフを行うのがスイッチ３０１である。このスイッチ３０１と電動モータ３０７とを接続するのが配線３０６である。電動モータ３０７を可動することで、貫通係合するネジが切られたナット４０１と、高さ調節用ガイドロット３０３とにより、Ｌ字型ワーク載置部２００が空間内において、光学レンズ１４３と可動ステージ１２０の下面との間を上下する。なお、Ｌ字型ワーク載置部２００が光学レンズ１４３と衝突しないよう、リミッター３０８が設けられている。
【符号の説明】
【００２７】
１０    寸法測定装置用アタッチメントを備えた寸法測定装置
２０    寸法測定装置用アタッチメント
１００  寸法測定装置
１１０  ディスプレイ
１２０  可動ステージ
１４１  透過照明用光源１４１
１４２  ミラー
１４３  光学レンズ
１５５  １５８  撮像素子
１８０  検出エリア
２００  Ｌ字型ワーク載置部
２００−１  ワーク載置部
２００−２  垂直部
３００  高さ調節部
３０１  スイッチ
３０２  高さ調節用ボルト
３０３  高さ調節用ガイドロッド
３０４  第２の基板
３０５  第１の基板
３０６  配線
３０７  電動モータ
３０８ リミッター
４００  アーム部
４０１  ナット
３０４１  ネジ孔
【図１】
0003192515.tif 000003
【図２】
0003192515.tif 000004
【図３】
0003192515.tif 000005
【図４】
0003192515.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月14日(2014.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ，Ｙ軸及びＺ軸に移動可能な可動ステージと、前記可動ステージの一部を形成し、光が透過可能な透明材で前記可動ステージに着脱可能に固定された検出エリア部と、前記検出エリア部に載置されたワークに、前記検出エリア部の下方に設けられ、前記ワークに照明光を照射する照明用光学系と、前記検出エリア部の上方に設けられ、前記照明光が照射されている前記ワークの像を撮像するカメラと、該撮像された前記ワークの画像から前記ワークの寸法を測定する手段とを備えた寸法測定装置において、
前記検出エリア部を外したあとに、前記可動ステージに着脱可能に取り付けられる寸法測定装置用アタッチメントであって、
前記可動ステージに着脱可能に取り付ける基板と、
前記基板に直立するネジが切られた高さ調節用ボルトと、
前記基板に直立する高さ調節用ガイドロッドと、
前記高さ調節用ボルトと貫通係合するナットと、前記高さ調節用ガイドロッドが貫通する貫通孔を備え、前記基板と平行で、かつ前記高さ調節用ボルトを回転させることにより、前記基板との離隔が調整されるアームと、  
前記アームの端部と、その垂直方向の端部とが接続し、前記検出エリア部を外した際に生じた空間内に収まる、少なくとも前記ワークを載置する水平部が透明材で構成された所定幅のＬ字型ワーク載置部と、
前記高さ調節用ボルトと接続し、該高さ調節用ボルトを回転させる駆動部とを備えた寸法測定装置用アタッチメントを備えたことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項２】
前記Ｌ字型ワーク載置部が、Ｚ軸方向の可動範囲を制限するリミッターを備えたことを特徴とする請求項１に記載の寸法測定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項１に記載の考案は、Ｘ，Ｙ軸及びＺ軸に移動可能な可動ステージと、前記可動ステージの一部を形成し、光が透過可能な透明材で前記可動ステージに着脱可能に固定された検出エリア部と、前記検出エリア部に載置されたワークに、前記検出エリア部の下方に設けられ、前記ワークに照明光を照射する照明用光学系と、前記検出エリア部の上方に設けられ、前記照明光が照射されている前記ワークの像を撮像するカメラと、該撮像された前記ワークの画像から前記ワークの寸法を測定する手段とを備えた寸法測定装置において、
前記検出エリア部を外したあとに、前記可動ステージに着脱可能に取り付けられる寸法測定装置用アタッチメントであって、
前記可動ステージに着脱可能に取り付ける基板と、
前記基板に直立するネジが切られた高さ調節用ボルトと、
前記基板に直立する高さ調節用ガイドロッドと、
前記高さ調節用ボルトと貫通係合するナットと、前記高さ調節用ロッドが貫通する貫通孔を備え、前記基板と平行で、かつ前記高さ調節用ボルトを回転させることにより、前記基板との離隔が調整されるアームと、  
前記アームの端部と、その垂直方向の端部とが接続し、前記検出エリア部を外した際に生じた空間内に収まる、少なくとも前記ワークを載置する水平部が透明材で構成された所定幅のＬ字型ワーク載置部と、
前記高さ調節用ボルトと接続し、該高さ調節用ボルトを回転させる駆動部とを備えた寸法測定装置用アタッチメント
を備えたことを特徴とする寸法測定装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の寸法測定装置であって、前記Ｌ字型ワーク載置部が、Ｚ軸方向の可動範囲を制限するリミッターを備えたことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
電動モータ３０７のオン・オフを行うのがスイッチ３０１である。このスイッチ３０１と電動モータ３０７とを接続するのが配線３０６である。電動モータ３０７を可動することで、貫通係合するネジが切られたナット４０１と、高さ調節用ガイドロッド３０３とにより、Ｌ字型ワーク載置部２００が空間内において、光学レンズ１４３と可動ステージ１２０の下面との間を上下する。なお、Ｌ字型ワーク載置部２００が光学レンズ１４３と衝突しないよう、リミッター３０８が設けられている。