JP2015021733A - アイリスユニット、寸法測定装置、及び寸法測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アイリスユニットは、光学系の光軸方向に開口511を有する固定絞り部51と、軸を中心に回転し、かつ、周方向における位置及び前記軸からの距離が互いに異なる複数のスリット523を含むスリット群522が形成されるアイリス盤52と、アイリス盤52を回転させる駆動手段とを備える。アイリス盤52の周方向において各スリット523の長さは開口の長さよりも長く、各スリット523は、アイリス盤52の回転時に光軸方向において少なくとも一部が開口511と重なるように配置され、スリット523及び開口511が重なった部分が光学系の絞りを形成する。
【選択図】図2
Description
図1に示すように、本実施形態の寸法測定装置1は、バックライト2、テレセントリック光学系3、銅鏡4、アイリスユニット5、CCDカメラ6、フォトインタラプタ7及び画像処理部8を備える。
以下、説明の便宜のため、レンズ主軸Zの方向をz方向と称する。z方向は、図1の上下方向に相当する。また、z方向に直交し、図1の左右方向に相当する方向をx方向と称し、図1の紙面に直交する方向をy方向と称する。
なお、図1における画像処理部8の図示は、フォトインタラプタ7及びCCDカメラ6との電気的接続を示しているにすぎず、寸法測定装置1における他の構成要素との物理的な位置関係を示すものではない。
図2に示すように、固定絞り部51は、z方向に開口した矩形の開口511を有する。開口511の長辺はx方向に延びており、短辺はy方向に延びている。開口511の中心はレンズ主軸Zに一致する。
図3に示すように、アイリス盤52の半径方向における各スリット523の幅は、テレセントリック光学系3の出射側である像側から、入射側である物体側に向かって広がっている。具体的には、図4に示すように、各スリット523の幅を形成する壁部525のz方向に対する角度α1は、絞り55に入射する光線がz方向に対して最大に傾く角度α2よりも大きくなるように設定されている。
次に、図1に示す寸法測定装置1による被測定物10の寸法測定方法について、図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。フローチャートの説明において記号「S」はステップを示す。
上述したように、本実施形態の寸法測定装置1によれば、被測定物10がテレセントリック光学系3に対して傾いている場合であっても、補正操作等を行わずに正確な測定を行うことができる。また、アイリス盤52の回転によって連続的に多水準の撮像を行うことが可能であるため、特許文献1の従来技術に比べて、測定を短時間で行うことができる。
上述にて説明した寸法測定方法では、バックライト2上の固定位置に被測定物10をセットしているが、本発明はこれに限られない。すなわち、寸法測定装置1は、被測定物10がテレセントリック光学系3の下をy方向に移動する間に、寸法測定を行ってもよい。
まず、扁平チューブ110の高さ方向をz方向に合わせ、x方向において幅Tの中心をレンズ主軸Zに合わせる。また、後の測定工程の間、扁平チューブ110がテレセントリック光学系3の下をy方向に一定の速度で移動するように、扁平チューブ110の移動を開始する。次に、バックライト2が照射を開始し、アイリス盤52が回転を開始する。
アイリス盤52に形成するスリット群522及びスリット523の各々の数は、本実施形態で示すものに限られない。被測定物10の規格、移動速度、及び測定間隔、サーボモータ7の回転数、CCDカメラ6のシャッタ速度、並びに全体のタクトタイム等に基づいて適宜設定可能である。例えば、1回転の間に1サイクルの撮像を行う場合、図9に示すようなアイリス盤54を用いることができる。アイリス盤54には、13個のスリット543を含む1つのスリット群542が形成されている。
2 ・・・バックライト(照射手段)
3 ・・・テレセントリック光学系
5 ・・・アイリスユニット
51 ・・・固定絞り部
52 ・・・アイリス盤
521・・・回転軸
522・・・スリット群
523・・・スリット
53 ・・・サーボモータ(駆動手段)
55 ・・・絞り
6 ・・・CCDカメラ
8 ・・・画像処理部
Claims (5)
- 光学系の移動可能な絞りを提供するアイリスユニット(5)であって、
前記光学系の光軸方向に開口(511)を有する固定絞り部(51)と、
回転軸(521)を中心に回転し、かつ、周方向における位置及び前記回転軸からの距離が互いに異なる複数のスリット(523)を含むスリット群(522)が形成されるアイリス盤(52)と、
前記アイリス盤を回転させる駆動手段(53)と、を備え、
前記アイリス盤の周方向において前記スリットの長さ(Ls)は前記開口の長さ(Dpy)よりも長く、
前記スリットは、前記アイリス盤の回転時に前記光軸方向において少なくとも一部が前記開口と重なるように配置されることを特徴とするアイリスユニット。 - 前記アイリス盤は、径方向における前記スリットの幅が前記光学系の出射側から入射側に向けて広がっていることを特徴とする請求項1に記載のアイリスユニット。
- 前記アイリス盤は、前記スリットの周方向の長さ(Ls)が、前記スリットの径方向の幅(Ws)よりも長いことを特徴とする請求項1または2に記載のアイリスユニット。
- 長さ及び幅を観念可能な形状の被測定物(10)に光を照射する照射手段(2)と、
前記被測定物の像を形成するテレセントリック光学系(3)と、
前記テレセントリック光学系の移動可能な絞りを提供する請求項1から3のいずれか1項に記載のアイリスユニットと、
前記アイリス盤の前記スリットと前記固定絞り部の前記開口とを通過した光によって形成される複数の像をそれぞれ撮像する撮像手段(6)と、
前記撮像手段が撮像した複数の像に基づいて撮像画像を取得し、当該撮像画像における像の最小の幅を前記被測定物の幅として測定する画像処理手段(8)と、を備える寸法測定装置。 - テレセントリック光学系と、当該テレセントリック光学系の移動可能な絞りを提供する請求項1から3のいずれか1項に記載のアイリスユニットとを用いて、長さ及び幅を観念可能な形状の被測定物の幅寸法を測定する寸法測定方法であって、
前記テレセントリック光学系によって前記被測定物の像が形成されるように、前記被測定物に光を照射する照射工程(S1)と、
前記アイリス盤を回転させる回転工程(S2)と、
前記アイリス盤の回転中に、前記アイリス盤の前記スリットと前記固定絞り部の前記開口とを通過した光によって形成される複数の像をそれぞれ撮像する撮像工程(S3)と、
前記撮像工程において撮像された複数の像に基づいて撮像画像を取得する画像取得工程(S4)と、
前記撮像画像における像の最小の幅を、前記対被測定物の幅として測定する測定工程(S5)と、を含むことを特徴とする寸法測定方法。
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