(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物が載置される平板状のテーブルを有し、該テーブルの上方に位置し被測定物を撮像するカメラを保持する水平な上辺と、テーブルの下方に位置し該上辺に対して平行な下辺と、上辺及び下辺の各両端を連結する１対の垂直な側辺とからなる門形フレームと、テーブルの下方に相互に平行に配設した１対のガイドレールに沿って往復移動する可動子に下辺の両端を各々保持させると共に、ガイドレールに平行に配設した送りねじに螺合し門形フレームをガイドレールに沿って駆動するナットを下辺の略中央部分に取り付け、更にガイドレールに平行に配設したリニアスケールの目盛を門形フレームと共に移動するヘッドアンプで検出しカメラの座標を求める測定装置において、上記両可動子に、門形フレームに接触しないように支持部材を架設し、該支持部材にヘッドアンプを取り付けたことを特徴とする測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水平に保持された被測定物をカメラで撮像し、該カメラの座標から被測定物の寸法等を測定する測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の測定装置として、例えば水平なテーブル上にセットされた平板状の被測定物を上方からカメラで撮像して被測定物にプリントされた電極パターン等の寸法を測定する二次元測定装置が知られている。該カメラはテーブルと平行なＸ−Ｙ方向に移動自在に保持されている。即ち、該二次元測定装置は、テーブルの上方に位置する水平な上辺と、テーブルの下方に位置し該上辺に対して平行な下辺と、上辺及び下辺の各両端を連結する１対の垂直な側辺とからなる門形フレームを備えており、テーブルの下方にＹ方向に沿って相互に平行な１対のガイドレールが敷設されている。そして、該ガイドレールに沿ってＹ方向に往復移動する可動子に下辺の両端を各々保持させると共に、ガイドレールに平行に送りねじを配設し、且つ門形フレームの下辺の略中央部分に該送りねじに螺合するナットを固定している。そして、ガイドレールに平行にリニアスケールを配設し、門形フレームの下辺であってナットの近傍に取り付けたヘッドアンプによりリニアスケールの目盛を読み取ることにより門形フレームのＹ方向の座標を検出している。
【０００３】
尚、門形フレームの上辺にはＸ方向に沿ってガイドレールと送りねじとリニアスケールとが配設されており、Ｘ方向に往復自在のカメラホルダを設けて該カメラホルダにカメラを保持させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
カメラ及びカメラホルダを含めたＸ方向の移動質量は比較的小さいが、これらＸ方向の移動質量やＸ方向の駆動モータ及びテーブルを跨ぐ大きさの門形フレームを含むＹ方向の移動質量は極めて大きくなる。Ｙ方向への駆動力は駆動モータから送りねじに伝えられ、全ての駆動力はナットを介して門形フレームの下辺に作用する。Ｙ方向の駆動力は全てナットに集中するので、ナットが取り付けられている下辺は移動方向に撓む。一方、Ｙ方向の座標を検出するヘッドアンプはナットの近傍に取り付けられているので下辺が撓めばヘッドアンプの取付部分も撓むため、ヘッドアンプとカメラとの相対位置が変化する。そのため、カメラを同じ位置に停止させても往方向から移動させて停止した場合と復方向から移動させて停止した場合とで検出されるＹ座標が相違し、測定誤差が生じる。
【０００５】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、特にＹ座標の検出値に誤差の生じることにない測定装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、被測定物が載置される平板状のテーブルを有し、該テーブルの上方に位置し被測定物を撮像するカメラを保持する水平な上辺と、テーブルの下方に位置し該上辺に対して平行な下辺と、上辺及び下辺の各両端を連結する１対の垂直な側辺とからなる門形フレームと、テーブルの下方に相互に平行に配設した１対のガイドレールに沿って往復移動する可動子に下辺の両端を各々保持させると共に、ガイドレールに平行に配設した送りねじに螺合し門形フレームをガイドレールに沿って駆動するナットを下辺の略中央部分に取り付け、更にガイドレールに平行に配設したリニアスケールの目盛を門形フレームと共に移動するヘッドアンプで検出しカメラの座標を求める測定装置において、上記両可動子に、門形フレームに接触しないように支持部材を架設し、該支持部材にヘッドアンプを取り付けたことを特徴とする。
【０００７】
ヘッドアンプを取り付ける支持部材を門形フレームに接触しないように架設したので、門形フレームが変形しても該変形の影響が支持部材に及ぶことがなく、従って、ヘッドアンプとカメラとの相対位置が変化しない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１は二次元測定装置の主要部を模式的に示したものであり、ベッド１１上には前後方向に長手の１対のガイドレール２が敷設されている。両ガイドレール２は相互に平行であり、該ガイドレール２の長手方向が二次元測定装置１のＹ軸方向になる。また、両ガイドレール２の間には送りねじであるボールねじ２１が、ガイドレール２に平行に配設されている。両ガイドレール２には各々可動子３がガイドレール２に沿ってＹ軸方向に往復自在に係合している。両可動子３には門形フレーム４が架設されている。該門形フレーム４はガラス板からなる水平なテーブルＴを挟んで相互に水平な上辺４１及び下辺４２と上辺４１及び下辺４２を左右両側で連結する１対の側辺４３とで構成されている。尚、例えば特願平１１−４１７７７号に示されているように、テーブルＴは図示しない構成部品を介してベッド１１に対して固定されている。上辺４１は上記Ｙ軸方向に対して直角方向であるＸ軸方向に長手になるように形成されており、ＣＣＤカメラ５１が取り付けられた可動子５をＸ軸方向に往復自在に保持している。また、下辺４２の左右方向略中央部分にはナットホルダ４４が取り付けられており、上記ボールねじ２１に螺合している。従ってボールねじ２１を図外のサーボモータにより回転させると門形フレーム４はガイドレール２に沿ってＹ軸方向に移動する。ところで、本発明では門形フレーム４が架設された可動子３に、門形フレーム４に接触しないように支持部材である支持板６を架設した。両ガイドレール２の間にはＹ軸方向に長手のリニアスケール７が配設されており、支持板６の下面には該リニアスケール７の目盛を読み取るヘッドアンプ７１を取り付けた。従って、上記のごとく門形フレーム４がＹ軸方向に移動するとヘッドアンプ７１も共にＹ軸方向に移動し、移動した先でのリニアスケール７の目盛を読み取ることによりＣＣＤカメラ５１のＹ座標を検出することができる。
【０００９】
上述の二次元測定装置１ではＣＣＤカメラ５１が振動しないように門形フレーム４の剛性を高める必要があり、門形フレーム４を肉厚に形成している。そのため門形フレーム４の質量が大きくなり、門形フレーム４をＹ軸方向に駆動するために大きな駆動力を必要とする。その大きな駆動力はナットホルダ４４を介して下辺４２の略中央部分に作用する。すると若干ではあるが下辺４２は駆動力の作用した方向に弾性変形する。そして、門形フレーム４を停止させても摩擦等により下辺４２の弾性変形は完全に回復しない。そのためナットホルダ４４とＣＣＤカメラ５１との相対位置は門形フレーム４の移動方向によって相違する。ところが、下辺４２の中央部分が弾性変形しても下辺４２の両端部分、即ち可動子３に当接している部分は弾性変形せず、そのためＣＣＤカメラ５１と可動子３の相対位置は門形フレーム４の移動方向によって相違することはない。従って、門形フレーム４に接触することなく可動子３に架設した支持板６とＣＣＤカメラ５１との相対位置は変化せず、更に、支持板６には外力が作用せず変形しないので支持板６に取り付けたヘッドアンプ７１とＣＣＤカメラ５１との相対位置も同様に変化しない。
【００１０】
尚、図示しないがＣＣＤカメラ５１をＸ軸方向に往復させるためのガイドレールやボールねじ及びＸ座標を検出するためのリニアスケールは門形フレーム４の上辺４１上に配設されている。また、ＣＣＤカメラ５１の撮像方向が水平になるようにＣＣＤカメラ５１を旋回できるように保持させ、かつＣＣＤカメラ５１を上下方向であるＺ軸方向に往復自在とした三次元測定装置にも本発明を適用することができる。
【００１１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、門形フレームに接触しない支持部材を可動子に架設し、該支持部材にヘッドアンプを取り付けたので、門形フレームが弾性変形してもヘッドアンプとカメラとの相対位置が変化せず、測定誤差が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【符号の説明】
１  二次元測定装置の主要部
２  ガイドレール
３  可動子
４  門形フレーム
６  支持板
７  リニアスケール
５１  ＣＣＤカメラ
７１  ヘッドアンプ
【図１】
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