プロジェクター式測定装置
【課題】比較的大きな被測定物に対しても高精度な測定が可能となるプロジェクター式測定装置を提供すること。
【解決手段】プロジェクター式測定装置１は、載置台１０と、照明部１６と、被測定物５を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部２１と、画像取得部２１から出力される取得画像データに基づいて投写画像データとして出力して制御する画像制御部３１と、光源から射出される光束を、投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、投写用光学像に変換して出力する光学変換部５１と、投写用光学像を所定倍率で投写する投写光学部５２と、投写用光学像が投写されて投写画像を形成すると共に、所定倍率で作成された基本形状図シート６を載置するスクリーン４０と、投写画像と基本形状図シート６との変位を変位データとして取得する変位取得部３６と、変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部３７と、を備える。
【解決手段】プロジェクター式測定装置１は、載置台１０と、照明部１６と、被測定物５を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部２１と、画像取得部２１から出力される取得画像データに基づいて投写画像データとして出力して制御する画像制御部３１と、光源から射出される光束を、投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、投写用光学像に変換して出力する光学変換部５１と、投写用光学像を所定倍率で投写する投写光学部５２と、投写用光学像が投写されて投写画像を形成すると共に、所定倍率で作成された基本形状図シート６を載置するスクリーン４０と、投写画像と基本形状図シート６との変位を変位データとして取得する変位取得部３６と、変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部３７と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の形状などを測定するプロジェクター式測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製造された物（被測定物）の形状が、設計された形状（理想形状）と比較して、どの位の差があるのかを測定して検査する測定装置として投影測定装置が知られている。このような投影測定装置は、特許文献１に開示されるように、被測定物をスクリーン上に拡大投影し、座標測定、もしくは理想形状を表す拡大図と比較測定を行っていた。また、特許文献２に開示されるように、基準線をスクリーン上に任意に現す方式のもので測定を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２６４２１７号公報
【特許文献２】特開昭６３−９８５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１および特許文献２に開示される投影測定装置は、小さな被測定物を拡大して測定する場合には、投影測定装置内部に設置されるスクリーンの大きさの範囲内で、倍率を上げることも可能で、精度も高く測定できた。しかし、大きな被測定物になるとスクリーンの大きさの制約から拡大倍率が制限されてしまい、精度的に満足できるものではなかった。
従って、比較的大きな被測定物に対しても高精度な測定が可能となるプロジェクター式測定装置が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００６】
（適用例１）本適用例に係るプロジェクター式測定装置は、（ａ）被測定物を載置する載置台と、（ｂ）被測定物を照明する照明部と、（ｃ）被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、（ｄ）画像取得部から出力される取得画像データに基づいて取得画像データを投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、（ｅ）光源および光変調素子を有し、光源から射出される光束を、画像制御部から出力される投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、投写画像データを投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、（ｆ）光学変換部から出力された投写用光学像を所定倍率で投写する投写光学部と、（ｇ）投写用光学像が投写されて投写画像を形成すると共に、所定倍率で作成された被測定物の基本形状図シートを載置するスクリーンと、（ｈ）スクリーンに形成された投写画像とスクリーンに載置された基本形状図シートとの変位を変位データとして取得する変位取得部と、（ｉ）変位取得部から出力された変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、プロジェクター式測定装置は、載置台、照明部、画像取得部、画像制御部、光学変換部、投写光学部、スクリーン、変位取得部、および変位量算出部を備えている。そして、光学変換部は、光源および光変調素子を有しており、光源から射出される光束を、画像制御部から出力される投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、投写画像データを投写用光学像に変換して出力する。このような光学変換部は、いわゆるプロジェクターの動作を行う。また、投写光学部は、投写用光学像を投写し、スクリーンに投写画像を形成させる。これにより、比較的大きな被測定物に対しても、拡大投写できるプロジェクター式測定装置が可能となる。また、変位取得部では、スクリーンに形成された投写画像とスクリーンに載置された基本形状図シートとの変位を変位データとして取得し、変位量算出部により、変位取得部から出力される変位データに基づいて変位量を算出する。これにより、高精度な測定が可能なプロジェクター式測定装置が実現できる。
【０００８】
（適用例２）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、（ａ）載置台に設置されて載置台を平面方向に移動する移動部と、（ｂ）移動部を移動させ、スクリーンに形成された投写画像の被測定部位を、基本形状図シートの被測定部位に対応する部位に一致させた場合、変位として変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、変位取得部は、入力部により変位を変位データとして取得することが好ましい。
【０００９】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、移動部により、被測定物を載置する載置台を平面方向に移動し、スクリーンに形成された投写画像の被測定部位を、基本形状図シートの被測定部位に対応する部位に一致させた場合、入力部により、変位取得部に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物の平面方向の高精度な測定が可能となる。
【００１０】
（適用例３）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、（ａ）載置台に設置されて載置台を垂直方向に移動する移動部と、（ｂ）移動部を移動させ、スクリーンに形成された投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、変位として変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、変位取得部は、入力部により変位を変位データとして取得することが好ましい。
【００１１】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、移動部により、被測定物を載置する載置台を垂直方向に移動し、スクリーンに形成された投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、入力部により、変位取得部に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物の垂直方向の高精度な測定が可能となる。
【００１２】
（適用例４）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、投写画像の投写倍率を補正するための倍率補正部材を有し、変位量算出部は、倍率補正部材の測定による倍率補正値に基づいて変位量を算出することが好ましい。
【００１３】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、倍率補正部材を用いて投写画像の投写倍率を補正し、変位量算出部は、倍率補正値に基づいて変位量を算出するため、更に高精度な測定を行うことができる。
【００１４】
（適用例５）本適用例に係るプロジェクター式測定装置は、（ａ）被測定物を載置する載置台と、（ｂ）被測定物を照明する照明部と、（ｃ）被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、（ｄ）画像取得部から出力される取得画像データに基づく第１投写画像データと、被測定物の基本形状データに基づく第２投写画像データとを含む投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、（ｅ）光源および光変調素子を有し、光源から射出される光束を、画像制御部から出力される投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを含む投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、（ｆ）光学変換部から出力された、投写用光学像を所定倍率で投写する投写光学部と、（ｇ）投写用光学像が投写され、第１投写画像データによる第１投写画像と第２投写画像データによる第２投写画像とを形成するスクリーンと、（ｈ）スクリーンに形成された、第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得する変位取得部と、（ｉ）変位取得部から出力された変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、プロジェクター式測定装置は、載置台、照明部、画像取得部、画像制御部、光学変換部、投写光学部、スクリーン、変位取得部、および変位量算出部を備えている。画像制御部は、取得画像データに基づく第１投写画像データと、被測定物の基本形状データに基づく第２投写画像データとを含む投写画像データとして光学変換部に出力する。そして、光学変換部は、光源および光変調素子を有しており、光源から射出される光束を、画像制御部から出力される投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを含む投写用光学像に変換して出力する。このような光学変換部は、いわゆるプロジェクターの動作を行う。また、投写光学部は、投写用光学像を所定倍率で投写し、スクリーンに、第１投写画像データによる第１投写画像と第２投写画像データによる第２投写画像とを形成させる。これにより、比較的大きな被測定物に対しても拡大投写できるプロジェクター式測定装置が可能となる。また、変位取得部では、スクリーンに形成された、第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得し、変位量算出部により、変位取得部から出力される変位データに基づいて変位量を算出する。これにより、高精度な測定が可能なプロジェクター式測定装置が実現できる。
【００１６】
（適用例６）本適用例に係るプロジェクター式測定装置は、（ａ）被測定物を載置する載置台と、（ｂ）被測定物を照明する照明部と、（ｃ）被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、（ｄ）画像取得部から出力される取得画像データに基づいて取得画像データを第１投写画像データとして出力して制御すると共に、被測定物の基本形状データに基づいて基本形状データを第２投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、（ｅ）第１光源および第１光変調素子を有し、第１光源から射出される光束を、画像制御部から出力される第１投写画像データに基づいて第１光変調素子により変調し、第１投写画像データを第１投写用光学像に変換して出力すると共に、第２光源および第２光変調素子を有し、第２光源から射出される光束を、画像制御部から出力される第２投写画像データに基づいて第２光変調素子により変調し、第２投写画像データを第２投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、（ｆ）光学変換部から出力された、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを所定倍率で投写する投写光学部と、（ｇ）第１投写用光学像と第２投写用光学像とが投写され、第１投写画像と第２投写画像とを形成するスクリーンと、（ｈ）スクリーンに形成された、第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得する変位取得部と、（ｉ）変位取得部から出力された変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、プロジェクター式測定装置は、載置台、照明部、画像取得部、画像制御部、光学変換部、投写光学部、スクリーン、変位取得部、および変位量算出部を備えている。そして、光学変換部は、第１光源および第１光変調素子を有しており、第１光源から射出される光束を、画像制御部から出力される第１投写画像データに基づいて第１光変調素子により変調し、第１投写画像データを第１投写用光学像に変換して出力する。また、光学変換部は、第２光源および第２光変調素子を有しており、第２光源から射出される光束を、画像制御部から出力される第２投写画像データに基づいて第２光変調素子により変調し、第２投写画像データを第２投写用光学像に変換して出力する。このような光学変換部は、いわゆるプロジェクターの動作を行う。また、投写光学部は、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを投写し、スクリーンに第１投写画像と第２投写画像とを形成させる。これにより、比較的大きな被測定物に対しても拡大投写できるプロジェクター式測定装置が可能となる。また、変位取得部では、スクリーンに形成された、第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得し、変位量算出部により、変位取得部から出力される変位データに基づいて変位量を算出する。これにより、高精度な測定が可能なプロジェクター式測定装置が実現できる。
【００１８】
（適用例７）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、（ａ）載置台に設置されて載置台を平面方向に移動する移動部と、（ｂ）移動部を移動させ、スクリーンに形成された第１投写画像の被測定部位を、第２投写画像の被測定部位に対応する部位に一致させた場合、変位として変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、変位取得部は、入力部により変位を変位データとして取得することが好ましい。
【００１９】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、移動部により、被測定物を載置する載置台を平面方向に移動し、スクリーンに形成された第１投写画像の被測定部位を、第２投写画像の被測定部位に対応する部位に一致させた場合、入力部により、変位取得部に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物の平面方向の高精度な測定が可能となる。
【００２０】
（適用例８）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、（ａ）載置台に設置されて載置台を垂直方向に移動する移動部と、（ｂ）移動部を移動させ、スクリーンに形成された第１投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、変位として変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、変位取得部は、入力部により変位を変位データとして取得することが好ましい。
【００２１】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、移動部により、被測定物を載置する載置台を垂直方向に移動し、スクリーンに形成された第１投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、入力部により、変位取得部に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物の垂直方向の高精度な測定が可能となる。
【００２２】
（適用例９）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、スクリーンに形成された、第１投写画像の被測定部位と、第２投写画像の被測定部位に対応する部位と、の双方の位置を変位取得部に取得させるための入力を行う入力部を備えることが好ましい。
【００２３】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、入力部により、第１投写画像の被測定部位と、第２投写画像の被測定部位に対応する部位との双方の位置を変位取得部に取得させるための入力を行うことで、変位取得部は、位置（または変位）を位置データ（または変位データ）として取得する。そして、変位量算出部は変位量を算出することができる。これにより、ユーザーは、被測定物の測定したい部位を容易に入力することができ、変位量を算出させることができる。従って、プロジェクター式測定装置の利便性が更に向上する。
【００２４】
（適用例１０）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、第１投写画像および第２投写画像の投写倍率を補正するための倍率補正部材を有し、変位量算出部は、倍率補正部材の測定による倍率補正値に基づいて変位量を算出することが好ましい。
【００２５】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、倍率補正部材を用いて第１投写画像および第２投写画像の投写倍率を補正し、変位量算出部は、倍率補正値に基づいて変位量を算出するため、更に高精度な測定を行うことができる。
【００２６】
（適用例１１）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを任意の倍率で投写するズーム機構部を備え、変位量算出部は、前記倍率を含めて変位量を算出することが好ましい。
【００２７】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、ズーム機構部を備えて、任意の倍率で投写させ、変位量算出部で変位量を算出することができる。これにより、例えば、被測定物の被測定部位が小さく見づらい場合などには、任意の倍率で拡大して測定することができる。従って、被測定物の細かい部位も高精度に測定できると共に、測定の利便性を更に向上したプロジェクター式測定装置が実現できる。
【００２８】
（適用例１２）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、画像制御部は、スクリーンに対して背面投写または前面投写が行える投写画像データを出力することが好ましい。
【００２９】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、画像制御部は、スクリーンに対して背面投写または前面投写が行える投写画像データを出力するため、画像投写部は、スクリーンに対して背面投写または前面投写を行うことができる。これによりにより、ユーザーは、投写画像の見易さや測定操作のし易さなどに応じていずれかを選択できる。また、プロジェクター式測定装置を構成する構成部の設置の自由度を向上させる。従って、プロジェクター式測定装置の設置性や操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクター式測定装置を示す概構成図。
【図２】プロジェクター式測定装置の概斜視図。
【図３】プロジェクター式測定装置の概機能図。
【図４】プロジェクター式測定装置を使用する際の操作手順を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態に係るプロジェクター式測定装置を示す概構成図。
【図６】プロジェクター式測定装置の概機能図。
【図７】プロジェクター式測定装置の光学変換部の概構成図。
【図８】プロジェクター式測定装置を使用する際の操作手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
【００３２】
図１は、第１実施形態に係るプロジェクター式測定装置を示す概構成図である。図２は、プロジェクター式測定装置の概斜視図である。図３は、プロジェクター式測定装置の概機能図である。図１〜図３を参照して、プロジェクター式測定装置１の構成および動作を説明する。
【００３３】
本実施形態のプロジェクター式測定装置１は、設計図に基づいて加工や成形を行って製造された製品（物）の形状と、設計図に基づく形状とを比較し、どの位の変位（ズレ）があるのかを測定して検査する装置である。そして、プロジェクター式測定装置１は、製造された製品（物）を被測定物５（測定検査をされる物）とし、被測定物５の外観形状を光学的に画像として取得して投写させ、設計形状とのズレ量を変位量として測定する。
【００３４】
図１、図２を参照して、プロジェクター式測定装置１を、装置構成から説明を行う。
プロジェクター式測定装置１は、複数の装置で構成されている。プロジェクター式測定装置１は、被測定物５を載置する載置台１０、被測定物５を照明する照明装置１５、被測定物５を画像データとして取得する画像取得装置２０、および画像取得装置２０に画像を取得させて投写画像データとして出力する制御装置３０で構成されている。
【００３５】
また、プロジェクター式測定装置１は、制御装置３０から出力された投写画像データを投写するプロジェクター装置５０、プロジェクター装置５０から投写されて投写画像を形成するスクリーン４０、および被測定物５を平面方向（Ｘ，Ｙ方向）および垂直方向（Ｚ方向）に移動する移動装置６０で構成されている。
【００３６】
また、プロジェクター式測定装置１は、移動装置６０を移動して、スクリーン４０に投写された被測定物５の被測定部位を、スクリーン４０に貼付された基本形状図シート６の対応する部位に一致させ、その位置を変位として変位取得部３６に取得させるための入力を行う入力装置６５で構成されている。また、プロジェクター式測定装置１は、入力装置６５からの信号入力により変位を変位データとして取得し、その変位データに基づいて変位量を算出する制御装置３０、および変位量を表示する表示装置７０などから構成されている。なお、プロジェクター式測定装置１は、制御装置３０により統括制御されている。
【００３７】
なお、図２に示すように、本実施形態のプロジェクター装置５０は、スクリーン４０に対して、スクリーン４０の背面側から投写用光学像を投写する。従ってスクリーン４０は、透過型のスクリーンを用いている。また、プロジェクター式測定装置１を構成する各装置は、それぞれ任意の場所に設置および固定できるようになっている。従って、ユーザーは、測定し易い場所にそれぞれの装置を設置することで、プロジェクター式測定装置１を使用することができる。
【００３８】
次に、図３を参照して、プロジェクター式測定装置１を、機能構成から説明を行う。
プロジェクター式測定装置１は、機能的構成部として、大略、載置台１０、照明部１６、画像取得部２１、画像制御部３１、光学変換部５１、投写光学部５２、スクリーン４０、変位取得部３６、変位量算出部３７、ステージ６１、入力部６６などを備えて構成されている。
【００３９】
載置台１０は、透明な板状に形成されて被測定物５を載置する。また、照明部１６（照明装置１５）は、載置台１０の上部に設置される反射用照明部１７や、後述する載置台１０の下方に設置されるステージ６１の内部に設置される透過用照明部１８を備えている。
【００４０】
反射用照明部１７は、載置台１０に載置された被測定物５に対して上方から照明光を当て、被測定物５の外面に反射させて、画像を取り込む場合に用いる。透過用照明部１８は、載置台１０に載置された被測定物５に対して下方から照明光を当て、被測定物５の外形を透過させて、画像を取り込む場合に用いる。なお、被測定物５の外面の凹凸形状や、内面形状などを測定する場合には、反射用照明部１７を用い、被測定物５の外形形状や孔形状などの輪郭を測定する場合には、透過用照明部１８を用いることで、精度よく測定できる。
【００４１】
画像取得部２１（画像取得装置２０）は、被測定物５の外観を画像として所定倍率で光学的に取得する。画像取得部２１は、本実施形態ではＣＣＤ（Charge-Coupled Device）を用いている。また、画像取得部２１は、所定の倍率となるように構成されたレンズ群からなる画像取得光学部２２を複数備えている。
【００４２】
そして、画像取得光学部２２は、被測定物５の外形の大きさに応じて、全体像がＣＣＤに収まるような倍率もしくは部分的に拡大してより精密に測定する倍率を選択できるように構成されている。なお、この画像取得部２１で取得した際の画像取得光学部２２の倍率と同じ倍率で、スクリーン４０に投写画像が形成される。
【００４３】
なお、被測定物５を測定する場合、スクリーン４０に形成される投写画像の倍率が高くなるに従って、高精度な測定が行える。従って、画像取得光学部２２および後述する投写光学部５２は、使用する倍率に応じて交換可能に構成されている。
【００４４】
画像制御部３１（制御装置３０）は、画像取得制御部３２と、投写画像制御部３３とを備えて構成されている。画像取得制御部３２は、画像取得部２１から取得画像データを出力させる。また、投写画像制御部３３は、取得画像データに基づいて取得画像データを投写画像データに変換して光学変換部５１に出力し、光学変換部５１の光変調素子を制御する。
【００４５】
光学変換部５１（プロジェクター装置５０）は、光源（図示省略）および光変調素子（図示省略）を有し、光源から射出される光束を、画像制御部３１から出力される投写画像データに基づいて光変調素子（本実施形態では、透過型の液晶パネル（図示省略））により変調し、投写画像データを投写用光学像に変換して出力する。投写光学部５２（プロジェクター装置５０）は、各種レンズ群で構成され、光学変換部５１から出力された投写用光学像を所定倍率で投写する。
【００４６】
本実施形態のスクリーン４０は、上述したように、透過型のスクリーンを用いている。そして、スクリーン４０は、投写光学部５２からスクリーン４０の背面側に投写用光学像が投写され、投写画像を形成する。ユーザーは、スクリーン４０の正面側（前面側）からこの投写画像を見ることができる。また、スクリーン４０は、前面側に、投写画像と同じ所定倍率で作成された被測定物５の基本形状図シート６を、被測定物５の設定される基準位置に合わせて載置する。この場合、スクリーン４０に載置した基本形状図シート６の設定される基準位置に、後述するステージ６１を移動させて、被測定物５の投写画像を合わせてもよい。
【００４７】
基本形状図シート６は、被測定物５を製造する際の基準となる設計形状（基本形状）を所定の倍率で表示したものである。言い換えると、基本形状図シート６は、被測定物５の設計図を所定倍率で表示したものである。また、基本形状図シート６は、透明なシートで形成されている。従って、ユーザーは、スクリーン４０に背面側から投写された投写画像を、スクリーン４０の前面側に載置された基本形状図シート６を介して見ることになる。なお、ユーザーは、後述する入力部６６への入力により、投写画像の画質調整などを画像制御部３１に行わせることも可能である。
【００４８】
変位取得部３６（制御装置３０）は、後述する入力部６６からの入力信号により、スクリーン４０に形成された投写画像と、スクリーン４０に載置された基本形状図シート６との変位を変位データとして取得する。変位量算出部３７（制御装置３０）は、変位取得部３６から出力された変位データに基づいて変位量を算出する。なお、変位取得部３６と変位量算出部３７とにより、演算部３５を構成している。また、表示部７１（表示装置７０）は、変位量算出部３７で算出された変位量を表示する。
【００４９】
移動部としてのステージ６１（移動装置６０）は、載置台１０の下方に設置されている。ステージ６１は、平面方向と垂直方向に移動可能に構成されている。そして、ユーザーは、ステージ６１を平面方向または垂直方向に移動することで、載置台１０と共に被測定物５を移動させることが可能となる。
【００５０】
入力部６６（入力装置６５）は、ユーザーにより、ステージ６１を平面方向に移動させ、スクリーン４０に形成された投写画像の被測定部位（測定される部位）を、基本形状図シート６の被測定部位に対応する部位に一致させた後、入力操作される。また、入力部６６は、ユーザーにより、ステージ６１を垂直方向に移動させ、スクリーン４０に形成された投写画像の被測定部位の焦点を合わせ、入力操作される。
【００５１】
ステージ制御部３８は、ステージ６１が移動する場合の位置を位置データとして制御している。ステージ制御部３８は、入力部６６からの入力信号によりその状態での位置データを変位取得部３６に出力する。また、ステージ制御部３８は、制御装置３０を構成している。なお、ステージ制御部３８は、ステージ６１の内部に設置されていてもよい。
【００５２】
照明制御部３９は、照明部１６を制御している。詳細には、照明制御部３９は、反射用照明部１７および透過用照明部１８のどちらを点灯させるかの制御を行う他、点灯時の照明光量や照明色なども制御している。なお、照明制御部３９に前述した制御を行わせる指示入力は、入力部６６（入力装置６５）へのユーザーによる入力で行うことが可能である。なお、照明制御部３９は、制御装置３０を構成している。
【００５３】
なお、本実施形態では、制御装置３０の有する制御部（図示省略）の動作により、測定手順や入力操作案内などが、表示部７１に表示される。ユーザーは、表示部７１に表示される案内画面に従って、入力部６６から必要な入力操作を行うことができ、その結果を確認することができる。
【００５４】
図４は、プロジェクター式測定装置を使用する際の操作手順を示すフローチャートである。図１、図３、図４を参照してプロジェクター式測定装置１の操作手順を説明する。なお、本フローチャートを実行および統括制御するのは、制御装置３０の制御部（図示省略）となる。
【００５５】
ステップＳ１００では、被測定物５を載置台１０に載置する。次に、ステップＳ１０１では、被測定物５を測定するための適切な拡大倍率を設定する。そして、設定する倍率に合う画像取得光学部２２を画像取得装置２０に設置する。このとき、比較するための基本形状図シート６の倍率に合わせるように倍率を設定することが効率的である。また、倍率の選択に関して、被測定物５の形状全体を投写して測定したい場合には、形状全体がスクリーン４０全体に投写できる倍率を選択することが必要となる。また、被測定物５の部分的な形状を拡大して投写し、測定したい場合には、部分的な形状がスクリーン４０範囲内で拡大投写できる倍率を選択することが必要となる。画像取得光学部２２の倍率を設定した場合、併せて、その倍率に対応する投写光学部５２をプロジェクター装置５０に設置する。
【００５６】
次に、ステップＳ１０２では、被測定物５に対する照明方法を選択する。すなわち、照明部１６を構成する反射用照明部１７および透過用照明部１８のいずれかを選択する。被測定物５の形状を反射光で測定する場合は、反射用照明部１７を選択する。また、被測定物５の形状を透過光で測定する場合は、透過用照明部１８を選択する。なお、選択操作方法は、照明部１６に設置される点灯スイッチ（図示省略）を直接ＯＮさせる方法で行う。
【００５７】
次に、ステップＳ１０３では、後述するステップＳ１０４での被測定物５の平行出しを行うために用いる被測定物５の部位に対して焦点調整を行う。詳細には、投写画像を見ながら、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて焦点調整を行う。
【００５８】
次に、ステップＳ１０４では、被測定物５の平行出し（傾き補正）を行う。傾き補正を行うことで、補正用の座標系として演算部３５に保存させることができる。この補正を行うことにより、以降、被測定物５を測定した場合、補正用座標系を基に演算部３５で補正演算を行うことができる。なお、傾き補正を行う場合の実際の方法は、画像取得光学部２２のレンズ表面に印刷され、投写画像として投写されている基準線（直交する２つの線）の交点を用いる。なお、基準線の交点は、画像取得光学部２２のレンズ中心に設定されている。
【００５９】
被測定物５が、例えば２つの孔形状を有している場合、その２つの孔形状の中心座標を求めることで傾き補正を行うことができる。そして、いずれかの孔形状の中心座標を原点とすることで、補正用座標系が設定され、演算部３５に保存することができる。また、被測定物５が、例えば直交する２辺を有する形状の場合には、直交する２辺を用いて、各々をＸ軸、Ｙ軸とすることで、傾き補正を行うこともできる。そして、交点が原点となり、補正用座標系が設定され、演算部３５に保存することができる。
【００６０】
なお、具体的な傾き補正の方法を説明する。
例えば、被測定物５が有する２つの孔形状を用いる場合、ステージ６１を移動させて、一方の孔形状の外周上の所望の位置を、基準線の交点と一致させ、入力部６６を操作して入力し、その位置を演算部３５に記憶させる。この動作を繰り返し、一方の孔に対して３箇所以上の位置を演算部３５に記憶させる。この動作で、一方の孔形状の中心座標が演算される。次に、他方の孔形状に対しても、同様の動作を行うことで、他方の孔形状の中心座標が演算される。これにより、２つの孔形状の中心座標が演算されたため、傾きが演算される。また、２つの孔形状の中心座標のうち、いずれかを原点として設定入力することにより、補正用座標系が演算部３５に保存される。
【００６１】
また、例えば、被測定物５が有する２つの直交する辺を用いる場合、ステージ６１を移動させて、一方の辺の外周上の所望の位置を、基準線の交点と一致させ、入力部６６を操作して入力し、その位置を演算部３５に記憶させる。この動作を複数回繰り返し、その位置を演算部３５に記憶させることにより、直線として演算され、傾きが演算される。この動作を他方の辺に対しても行うことで、直線として演算される。また、各々の辺をＸ軸、Ｙ軸とすることで、交点が原点となり、補正用座標系が演算部３５に保存される。
【００６２】
次に、ステップＳ１０５では、前段のステップＳ１０４の平行出し（傾き補正）が終了したか否かを判断する。終了していない場合は、ステップＳ１０４に移行し、平行出しを指示する。終了している場合は、ステップＳ１０６に移行する。
【００６３】
ステップＳ１０６からステップＳ１０８は、投写画像の投写倍率を補正する（被測定物５が正確な倍率で投写される）ための補正を行うステップとなる。その際、倍率補正部材としての倍率校正用パターン（図示省略）を用いて補正を行う。倍率校正用パターンは、金属板やプラスチック板に正確な径で加工された丸孔形状を有するプレートや、ガラス板に正確な径で印刷された丸形状を有するプレートである。
【００６４】
そして、ステップＳ１０６では、倍率校正用パターンをステージ６１上面に載置する。次に、ステップＳ１０７では、倍率校正用パターンの測定を行う。実際には、倍率校正用パターンの丸形状を、上述したと同様にして測定する。倍率校正用パターンの丸形状を、３点入力や多点入力により、演算部３５に丸形状の径を演算させる。
【００６５】
次に、ステップＳ１０８では、倍率補正値としての倍率校正補正値を算出する。詳細には、測定して演算した丸形状の径の値と、倍率校正用パターンの丸形状の基本径に投写倍率を乗じた値と、を比較して、倍率校正補正値を算出する。これにより、実際の被測定物５の測定の際には、測定時に検出されるステージ６１の移動量に対して、この倍率校正補正値を考慮して演算が行われる。
【００６６】
なお、この倍率校正補正値により、投写画像の平面方向（Ｘ，Ｙ方向）において、偏りを持たせることなく、全方向（３６０度）を均一に補正する。なお、光学系や機構系の方向による偏りをより正確に補正する必要がある場合には、ステップＳ１０７で、倍率校正用パターンの測定を行う際、径の測定を、Ｘ方向、Ｙ方向それぞれ別々に測定を行うことがよい。
【００６７】
そして、ステップＳ１０８において、測定された値により、Ｘ方向、Ｙ方向の偏差を考慮して、Ｘ方向、Ｙ方向それぞれ別々の倍率校正補正値を設定する。そして、Ｘ方向、Ｙ方向の間の角度方向は補間計算し、その値を倍率校正補正値として設定する。また、垂直方向（Ｚ方向）の校正は、光学系の焦点深度に依存するため、プロジェクター式測定装置１の製造時に校正しておくことにより、使用時における校正の必要がなくなる。
【００６８】
次に、ステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９では、基本形状図シート６を、投写画像に合わせてスクリーン４０の前面に貼付する。詳細には、例えば、ステップＳ１０４で、傾き補正を行った被測定物５の２つの孔形状を基準とする場合、原点とした一方の孔形状に、基本形状図シート６の対応する孔形状を重ねる。次に、他方の孔形状に、基本形状図シート６の対応する孔形状を隙間などが等配分されるよう重ねる。これにより、基本形状図シート６をスクリーン４０に貼付する。
【００６９】
次に、ステップＳ１１０に移行する。ステップＳ１１０からステップＳ１１２は、被測定物５を実際に測定するステップとなる。ステップＳ１１０では、被測定物５の被測定部位を実際に測定する。測定の方法は、投写画像の被測定物５の測定したい部位（被測定部位）を、基本形状図シート６の対応する部位に一致させてその変位を測定する。
【００７０】
本実施形態では、詳細には、ユーザーが、ステージ６１を平面方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動させて、投写画像の被測定物５の被測定部位を、基本形状図シート６の対応する部位に一致させる。そして、入力部６６により、その位置を読み込ませる入力を行う。この入力信号により、ステージ制御部３８では、ステージ６１のＸ，Ｙ方向の変位（移動量）を変位取得部３６に出力する。変位取得部３６は、入力した変位を変位データとして取得する。そして、変位量算出部３７は、変位取得部３６から出力された変位データに基づいて変位量を算出する。なお、このとき、変位量算出部３７は、前述した傾き補正による補正用座標系に基づいた補正演算を行い、併せて倍率校正補正値に基づいた演算を行うことで変位量を算出する。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示される。
【００７１】
なお、制御装置３０内に保存される変位量算出用の制御プログラムなどを実行させることにより、入力部６６への入力がない場合にも、ユーザーが、ステージ６１を平面方向に移動させた場合、その移動に合わせて、その変位をステージ制御部３８から変位取得部３６に常に出力させることもできる。その場合、上記制御プログラムにより、演算部３５で補正用座標系を保存した以降において、変位量算出部３７では、変位取得部３６から出力される変位データが入力するタイミングに併せて、上述と同様に演算を行い、変位量を算出することもできる。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示することもできる。
【００７２】
なお、孔形状の中心座標のズレ量や、孔形状の基本形状図シート６とのズレ量を変位量として算出することもできる。また、外形形状の、基本形状図シート６とのズレ量を変位量として算出することもできる。
【００７３】
また、ステップＳ１１１、ステップＳ１１２により、垂直方向（Ｚ方向）の変位量も測定することができる。ステップＳ１１１では、被測定物５の基準となる基準面に焦点を合わせる。詳細には、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて焦点を基準面に合わせる。焦点を基準面に合わせた後、ユーザーは、入力部６６に、焦点を合わせたことを入力する。この入力信号により、演算部３５では、ステージ制御部３８からのＺ方向の位置データを基準面のデータとして記憶する。
【００７４】
次に、ステップＳ１１２では、実際に被測定物５の被測定部位の面の測定を行う。詳細には、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて、被測定部位の面に焦点を合わせる。焦点を合わせた後、ユーザーは、入力部６６に、焦点を合わせたことを入力する。この入力信号により、ステージ制御部３８は、Ｚ方向の位置を変位取得部３６に出力し、変位取得部３６から出力された変位データにより、変位量算出部３７で、変位量を算出する。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示する。
【００７５】
なお、制御装置３０内に保存される変位量算出用の制御プログラムなどを実行させることにより、入力部６６への入力がない場合にも、ユーザーが、ステージ６１を垂直方向に移動させた場合、その移動に合わせて、その変位をステージ制御部３８から変位取得部３６に常に出力させることもできる。その場合、上記制御プログラムにより、演算部３５で基準面のデータを記憶した以降において、変位量算出部３７では、変位取得部３６から出力される変位データが入力するタイミングに併せて、演算を行い、変位量を算出することもできる。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示することもできる。
【００７６】
以上のステップにより、被測定物５の平面方向または垂直方向の変位量を測定した後、ステップＳ１１３に移行する。ステップＳ１１３では、測定終了に伴い、スクリーン４０に貼付した基本形状図シート６をスクリーン４０から剥離することになる。そしてステップＳ１１４に移行して、被測定物５を載置台１０から取り外す。
以上により、被測定物５の測定が終了する。
【００７７】
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のプロジェクター式測定装置１は、載置台１０、照明部１６、画像取得部２１、画像制御部３１、光学変換部５１、投写光学部５２、スクリーン４０、変位取得部３６、および変位量算出部３７を備えている。そして、光学変換部５１は、光源および光変調素子を有しており、光源から射出される光束を、画像制御部３１から出力される投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、投写画像データを投写用光学像に変換して出力する。このような光学変換部５１は、いわゆるプロジェクターの動作を行う。また、投写光学部５２は、投写用光学像を投写し、スクリーン４０に投写画像を形成させる。これにより、比較的大きな被測定物５に対しても拡大投写できるプロジェクター式測定装置１が可能となる。なお、被測定物５の大きさと、必要とする拡大倍率に応じて、画像取得光学部２２、投写光学部５２、スクリーン４０などを交換することもできるため、プロジェクター式測定装置１の利便性を更に向上できる。また、変位取得部３６では、スクリーン４０に形成された投写画像とスクリーン４０に載置された基本形状図シート６との変位を変位データとして取得し、変位量算出部３７により、変位取得部３６から出力される変位データに基づいて変位量を算出する。これにより、高精度な測定が可能なプロジェクター式測定装置１が実現できる。
【００７８】
本実施形態のプロジェクター式測定装置１によれば、移動部としてのステージ６１により、被測定物５を載置する載置台１０を平面方向に移動し、スクリーン４０に形成された投写画像の被測定部位を、基本形状図シート６の被測定部位に対応する部位に一致させた場合、入力部６６により、変位取得部３６に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部３６は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物５の平面方向の高精度な測定が可能となる。
【００７９】
本実施形態のプロジェクター式測定装置１によれば、移動部としてのステージ６１により、被測定物５を載置する載置台１０を垂直方向に移動し、スクリーン４０に形成された投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、入力部６６により、変位取得部３６に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部３６は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物５の垂直方向の高精度な測定が可能となる。
【００８０】
本実施形態のプロジェクター式測定装置１によれば、倍率補正部材としての倍率校正用シートを用いて投写画像の投写倍率を補正し、変位量算出部３７は、倍率補正値に基づいて変位量を算出するため、更に高精度な測定を行うことができる。
【００８１】
本実施形態のプロジェクター式測定装置１によれば、プロジェクター装置５０（光学変換部５１、投写光学部５２）を備えているため、短い投写距離で大きな拡大率を得ることができる。
【００８２】
従来の投影測定装置では、傾き補正を行う場合には、上述した基準線に被測定物の辺などを一致させる方法がとられており、ステージを平面方向で回転させる操作を行っていた。また、回転しても一致させられない場合には、被測定物の向きも変えるなどしていた。しかし、本実施形態のプロジェクター式測定装置１によれば、回転操作や、被測定物５の向きを変えるなどの操作が必要なく、簡易な操作で効率的に傾き補正を行うことが可能となる。
（第２実施形態）
【００８３】
図５は、第２実施形態に係るプロジェクター式測定装置を示す概構成図である。図６は、プロジェクター式測定装置の概機能図である。図７は、プロジェクター式測定装置の光学変換部の概構成図である。図５〜図７を参照して、プロジェクター式測定装置２の構成および動作を説明する。なお、図５〜図７において、第１実施形態と同様の構成部には、同様の符号を付記し、その詳細な説明は省略する。また、本実施形態のプロジェクター式測定装置２の外観は、第１実施形態で説明した図２に示す斜視図から、基本形状図シート６を取り去った図と同様となるため、図示を省略する。
【００８４】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２における構成は、図５に示すように、第１実施形態と略同様であり、異なる点は、第１実施形態での基本形状図シート６を用いない点である。また、本実施形態のプロジェクター式測定装置２における機能は、図６に示すように、制御装置８０およびプロジェクター装置９０の機能が第１実施形態と異なっている。以降では、第１実施形態と異なる制御装置８０およびプロジェクター装置９０に関して説明する。
【００８５】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２は、制御装置８０において、画像制御部８１、および演算部８６を備えている。画像制御部８１は、第１画像取得制御部８２と、第１投写画像制御部８３とを備えて構成されている。また、画像制御部８１は、第２画像取得制御部８４と、第２投写画像制御部８５とを備えて構成されている。また、プロジェクター装置９０は、光学変換部（第１光学変換部９１、第２光学変換部９２）、および投写光学部９５とで構成されている。また、制御装置８０は、ズーム駆動制御部８９を備えている。これに対して、プロジェクター装置９０は、ズーム機構部９６を備えている。
【００８６】
第１画像取得制御部８２は、第１実施形態と同様に、画像取得部２１から取得画像データを出力させる。また、第１投写画像制御部８３も、第１実施形態と同様に、取得画像データに基づいて取得画像データを第１投写画像データに変換して第１光学変換部９１に出力し、第１光学変換部９１の光変調素子を制御する。
【００８７】
第２画像取得制御部８４は、制御装置８０を構成する記憶部（図示省略）に記憶される被測定物５の基本形状データを読み込む。第２投写画像制御部８５は、基本形状データに基づいて基本形状データを第２投写画像データに変換して第２光学変換部９２に出力し、第２光学変換部９２の光変調素子を制御する。なお、基本形状データは、ＣＡＤ（Computer-Aided Design）などを用いて設計された被測定物５の設計データである。
【００８８】
第１光学変換部９１は、第１光源（図示省略）および第１光変調素子を有している。そして、第１光学変換部９１は、第１光源から射出される光束を、画像制御部８１（第１投写画像制御部８３）から出力される第１投写画像データに基づいて第１光変調素子（本実施形態では、透過型の液晶パネル９１ａ（図７参照））により変調し、第１投写画像データを第１投写用光学像に変換して出力する。
【００８９】
第２光学変換部９２は、第２光源（図示省略）および第２光変調素子を有している。そして、第２光学変換部９２は、第２光源から射出される光束を、画像制御部８１（第２投写画像制御部８５）から出力される第２投写画像データに基づいて第２光変調素子（本実施形態では、透過型の液晶パネル９２ａ（図７参照））により変調し、第２投写画像データを第２投写用光学像に変換して出力する。
【００９０】
なお、プロジェクター装置９０は、図７に示すように、反射ミラー９３および合成光学部９４を備えている。反射ミラー９３は、液晶パネル９２ａの後段に設置されており、液晶パネル９２ａで変調された第２投写用光学像を反射する。また、合成光学部９４は、内部に、一方の光学像を透過して他方の光学像を反射する膜９４ａが形成されている。
【００９１】
ここで、液晶パネル９１ａで変調された第１投写用光学像は、合成光学部９４の膜９４ａを透過して後段の投写光学部９５に進む。そして、反射ミラー９３で反射されて合成光学部９４に入射した第２投写用光学像は、合成光学部９４の膜９４ａにより反射されて後段の投写光学部９５に進む。この合成光学部９４により、第１投写用光学像と第２投写用光学像が合成される。
【００９２】
投写光学部９５は、第１実施形態と同様に構成されている。そして、投写光学部９５は、第１光学変換部９１（詳細には、合成光学部９４）から出力された第１投写用光学像と、第２光学変換部９２（詳細には、合成光学部９４）から出力された第２投写用光学像とを所定倍率でスクリーン４０に投写する。
【００９３】
本実施形態のスクリーン４０は、第１実施形態と同様に構成されており、透過型のスクリーンを用いている。そして、スクリーン４０は、投写光学部９５からスクリーン４０の背面側に投写用光学像が投写され、第１投写光学像による第１投写画像と、第２投写光学像による第２投写画像とを形成する。ユーザーは、スクリーン４０の正面側（前面側）からこの投写画像を見ることができる。
【００９４】
変位取得部８７（制御装置８０）は、入力部６６からの入力信号により、スクリーン４０に形成された第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得する。変位量算出部８８（制御装置８０）は、変位取得部８７から出力された変位データに基づいて変位量を算出する。なお、変位取得部８７と変位量算出部８８とにより、演算部８６を構成している。また、表示部７１（表示装置７０）は、変位量算出部８８で算出された変位量を表示する。
【００９５】
本実施形態のプロジェクター装置９０は、ズーム機構部９６により、投写光学部９５を構成する各種レンズ群を動作させて、第１、第２投写画像を任意の倍率で拡大することができる。なお、このズーム機構部９６は、制御装置８０のズーム駆動制御部８９によって駆動および制御されている。また、ズーム機構部９６は、図示省略するエンコーダーなどを用いて構成されるズーム検出部が設置されている。ズーム検出部は、ズーム機構部９６の移動量をズーム駆動制御部８９に出力する。ズーム駆動制御部８９は、このズーム検出部から出力された移動量により、適正な拡大倍率となっているか否かを確認し、適正でない場合は、修正を行うこともできる。
【００９６】
図８は、プロジェクター式測定装置を使用する際の操作手順を示すフローチャートである。図５、図６、図８を参照してプロジェクター式測定装置２の操作手順を説明する。なお、本フローチャートを実行および統括制御するのは、制御装置８０の図示省略する制御部となる。
【００９７】
ステップＳ２００では、被測定物５を載置台１０に載置する。次に、ステップＳ２０１では、被測定物５を測定する適切な拡大倍率を設定する。そして、設定する倍率に合う画像取得光学部２２を画像取得装置２０に設置する。画像取得光学部２２の倍率を設定した場合、ズーム駆動制御部８９は、同期して、第１、第２投写画像の倍率が、設定した倍率となるようにズーム機構部９６を駆動させる。
【００９８】
次に、ステップＳ２０２では、被測定物５に対する照明方法を選択する。第１実施形態と同様に、被測定物５の形状を反射光で測定する場合は、反射用照明部１７を選択する。また、被測定物５の形状を透過光で測定する場合は、透過用照明部１８を選択する。なお、選択操作方法は、照明部１６に設置される点灯スイッチ（図示省略）を直接ＯＮさせる方法で行う。
【００９９】
次に、ステップＳ２０３では、後述するステップＳ２０４での被測定物５の平行出しを行うために用いる被測定物５の部位に対して焦点調整を行う。詳細には、第１投写画像を見ながら、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて焦点調整を行う。
【０１００】
次に、ステップＳ２０４では、被測定物５の平行出し（傾き補正）を行う。傾き補正を行うことで、補正用の座標系として演算部８６に保存させることができる。この補正を行うことにより、以降、被測定物５を測定した場合、補正用座標系を基に演算部８６で補正演算を行うことができる。なお、傾き補正を行う場合の実際の方法は、画像取得光学部２２のレンズ表面に印刷され、投写画像として投写されている基準線（直交する２つの線）の交点を用いる。なお、基準線の交点は、画像取得光学部２２のレンズ中心に設定されている。なお、詳細な傾き補正の方法は、第１実施形態と同様に行うため、説明を省略する。なお、傾き補正が行われた場合、補正用座標系が設定されて演算部８６に保存することができる。
【０１０１】
次に、ステップＳ２０５では、前段のステップＳ２０４の平行出し（傾き補正）が終了したか否かを判断する。終了していない場合は、ステップＳ２０４に移行し、平行出しを指示する。終了している場合は、ステップＳ２０６に移行する。
【０１０２】
ステップＳ２０６からステップＳ２０８は、第１投写画像の投写倍率を補正する（被測定物５が正確な倍率で投写される）ための補正を行うステップとなる。その際、第１実施形態と同様に、倍率補正部材としての倍率校正用パターン（図示省略）を用いて補正を行う。なお、ステップＳ２０６からステップＳ２０８は、第１実施形態でのステップＳ１０６からステップＳ１０８に対応しているため、詳細な説明を省略する。
【０１０３】
ステップＳ２０６では、倍率校正用パターンをステージ６１上面に載置する。次に、ステップＳ２０７では、倍率校正用パターンの測定を行う。次に、ステップＳ２０８では、倍率補正値としての倍率校正補正値を算出する。これにより、実際の被測定物５の測定の際には、測定時に検出されるステージ６１の移動量に対して、この倍率校正補正値を考慮して演算が行われる。
【０１０４】
次に、ステップＳ２０９に移行する。ステップＳ２０９では、第２画像取得制御部８４が、制御装置８０の記憶部に記憶される被測定物５の基本形状データを読み込み、第２投写画像制御部８５により、基本形状データを第２投写画像データに変換して第２光学変換部９２に出力し、第２光学変換部９２の光変調素子を制御する。そして、上述したように、プロジェクター装置９０により、スクリーン４０に第２投写画像として形成される。なお、この第２投写画像の投写倍率は、画像取得光学部２２で設定した倍率と同様となる。また、ステップＳ２０４で、傾き補正が行われているため、その傾きも考慮した形状として投写される。必要に応じて、改めて測定の原点を選択決定してもよい。
【０１０５】
次に、ステップＳ２１０に移行する。ステップＳ２１０からステップＳ２１２は、被測定物５を実際に測定するステップとなる。ステップＳ２１０では、被測定物５の被測定部位を実際に測定する。測定の方法は、第１実施形態と同様に、第１投写画像の被測定物５の測定したい部位（被測定部位）を、第２投写画像の対応する部位に一致させてその変位を測定する。
【０１０６】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、ユーザーが、ステージ６１を平面方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動させて、第１投写画像の被測定物５の被測定部位を、第２投写画像の対応する部位に一致させる。そして、入力部６６により、その位置を読み込ませる入力を行う。この入力信号により、ステージ制御部３８では、ステージ６１のＸ，Ｙ方向の変位（移動量）を変位取得部８７に出力する。変位取得部８７は、入力した変位を変位データとして取得する。そして、変位量算出部８８は、変位取得部８７から出力された変位データに基づいて変位量を算出する。なお、このとき、変位量算出部８８は、前述した傾き補正による補正用座標系に基づいた補正演算を行い、併せて倍率校正補正値に基づいた演算を行うことで変位量を算出する。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示される。
【０１０７】
なお、制御装置８０内に保存される変位量算出用の制御プログラムなどを実行させることにより、第１実施形態と同様に、入力部６６への入力がない場合にも、ユーザーが、ステージ６１を平面方向に移動させた場合、その移動に合わせて、その変位をステージ制御部３８から変位取得部８７に常に出力させることもできる。その場合、上記制御プログラムにより、演算部８６で補正用座標系を保存した以降において、変位量算出部８８では、変位取得部８７から出力される変位データが入力するタイミングに併せて、上述と同様に演算を行い、変位量を算出することもできる。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示することもできる。
【０１０８】
なお、第１実施形態と同様に、孔形状の中心座標のズレ量や、孔形状の第２投写画像とのズレ量を変位量として算出することもできる。また、外形形状の、第２投写画像とのズレ量を変位量として算出することもできる。
【０１０９】
また、ステップＳ２１１、ステップＳ２１２により、第１実施形態と同様に、垂直方向（Ｚ方向）の変位量も測定することができる。ステップＳ２１１では、被測定物５の基準となる基準面に焦点を合わせる。詳細には、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて焦点を基準面に合わせる。焦点を基準面に合わせた後、ユーザーは、入力部６６に、焦点を合わせたことを入力する。この入力信号により、演算部８６は、ステージ制御部３８からのＺ方向の位置データを基準面のデータとして記憶する。
【０１１０】
次に、ステップＳ２１２では、第１実施形態と同様に、実際に被測定物５の被測定部位の面の測定を行う。詳細には、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて、被測定部位の面に焦点を合わせる。焦点を合わせた後、ユーザーは、入力部６６に、焦点を合わせたことを入力する。この入力信号により、ステージ制御部３８は、Ｚ方向の位置を変位取得部８７に出力し、変位取得部８７から出力された変位データにより、変位量算出部８８で、変位量を算出する。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示する。
【０１１１】
なお、制御装置８０内に保存される変位量算出用の制御プログラムなどを実行させることにより、第１実施形態と同様に、入力部６６への入力がない場合にも、ユーザーが、ステージ６１を垂直方向に移動させた場合、その移動に合わせて、その変位をステージ制御部３８から変位取得部８７に常に出力させることもできる。その場合、上記制御プログラムにより、演算部８６で基準面のデータを記憶した以降において、変位量算出部８８では、変位取得部８７から出力される変位データが入力するタイミングに併せて、演算を行い、変位量を算出することもできる。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示することもできる。
【０１１２】
また、本実施形態のプロジェクター式測定装置２は、第２投写画像の基となる、被測定物５の設計データを保存しているため、第２投写画像との比較を行わなくても、第１投写画像の被測定部位を１点入力または多点入力することにより、その点に対応する設計データと比較して、変位量を算出することができる。
【０１１３】
次に、本実施形態では、ステップＳ２１３に移行する。ステップＳ２１３では、投写倍率の変更を行うか否かの選択を行う。詳細には、プロジェクター装置９０の備えるズーム機構部９６により、更に拡大または縮小を行うか否かを選択する。ここで、投写倍率を変更する場合は、ステップＳ２１４に移行する。
【０１１４】
ステップＳ２１４では、ユーザーは、入力部６６などからの入力により、所望する倍率に変更を行う。ズーム駆動制御部８９は、入力部６６からの信号により、対応した倍率となるように、ズーム機構部９６を駆動する。これにより、スクリーン４０に形成される第１、第２投写画像の倍率が変更される。
【０１１５】
ステップＳ２１４が終了した場合、ステップＳ２０６に戻り、以降は、上述したように、ステップＳ２１４で倍率変更した第１、第２投写画像に対して、倍率校正を行い、倍率補正値としての倍率校正補正値を再度算出し、被測定物５の測定を行うことになる。
【０１１６】
なお、ステップＳ２１３で、投写倍率の変更を行わない場合には、ステップＳ２１５に移行し、被測定物５を載置台１０から取り外して、被測定物５の測定が終了する。
【０１１７】
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のプロジェクター式測定装置２は、載置台１０、照明部１６、画像取得部２１、画像制御部８１、光学変換部（第１光学変換部９１、第２光学変換部９２）、投写光学部９５、スクリーン４０、変位取得部８７、および変位量算出部８８を備えている。そして、第１光学変換部９１は、第１光源から射出される光束を、画像制御部８１から出力される第１投写画像データに基づいて第１光変調素子により変調し、第１投写画像データを第１投写用光学像に変換して出力する。また、第２光学変換部９２は、第２光源から射出される光束を、画像制御部８１から出力される第２投写画像データに基づいて第２光変調素子により変調し、第２投写画像データを第２投写用光学像に変換して出力する。このような光学変換部は、いわゆるプロジェクターの動作を行う。また、投写光学部９５は、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを投写し、スクリーン４０に第１投写画像と第２投写画像とを形成させる。これにより、比較的大きな被測定物５に対しても拡大投写できるプロジェクター式測定装置２が可能となる。なお、被測定物５の大きさと、必要とする拡大倍率に応じて、画像取得光学部２２、投写光学部９５、スクリーン４０などを交換することもできるため、プロジェクター式測定装置２の利便性を更に向上できる。また、変位取得部８７では、スクリーン４０に形成された、第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得し、変位量算出部８８により、変位取得部８７から出力される変位データに基づいて変位量を算出する。これにより、高精度な測定が可能なプロジェクター式測定装置２が実現できる。
【０１１８】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、移動部としてのステージ６１により、被測定物５を載置する載置台１０を平面方向に移動し、スクリーン４０に形成された第１投写画像の被測定部位を、第２投写画像の被測定部位に対応する部位に一致させた場合、入力部６６により、変位取得部８７に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部８７は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物５の平面方向の高精度な測定が可能となる。
【０１１９】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、移動部としてのステージ６１により、被測定物５を載置する載置台１０を垂直方向に移動し、スクリーン４０に形成された第１投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、入力部６６により、変位取得部８７に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部８７は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物５の垂直方向の高精度な測定が可能となる。
【０１２０】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、倍率補正部材としての倍率校正用シートを用いて第１投写画像の投写倍率を補正し、変位量算出部８８は、倍率補正値に基づいて変位量を算出するため、更に高精度な測定を行うことができる。
【０１２１】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、プロジェクター装置９０を備えているため、短い投写距離で大きな拡大率を得ることができる。
【０１２２】
従来の投影測定装置では、傾き補正を行う場合には、上述した基準線に被測定物の辺などを一致させる方法がとられており、ステージを平面方向で回転させる操作を行っていた。また、回転しても一致させられない場合には、被測定物の向きも変えるなどしていた。しかし、本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、回転操作や、被測定物５の向きを変えるなどの操作が必要なく、簡易な操作で効率的に傾き補正を行うことが可能となる。
【０１２３】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、第１、第２投写用光学像を任意の倍率に変更可能なズーム機構部９６を備え、変位量算出部８８は、変更した倍率を含めて変位量を算出することができる。これにより、例えば、被測定物５の被測定部位が小さく見づらい場合などには、任意の倍率で拡大して測定することができる。また、逆に、被測定物５の被測定部位が拡大し過ぎている場合などには、任意の倍率で縮小して測定することができる。従って、被測定物５の細かい部位も高精度に測定できると共に、測定の利便性を更に向上したプロジェクター式測定装置２が実現できる。
【０１２４】
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
【０１２５】
前記第２実施形態では、画像制御部８１は、第１投写画像制御部８３と第２投写画像制御部８５とを有している。また、プロジェクター装置９０は、第１光源と第１光変調素子（液晶パネル９１ａ）を有する第１光学変換部９１と、第２光源と第２光変調素子（液晶パネル９２ａ）を有する第２光学変換部９２とを有している。そして、第１投写画像制御部８３で取得画像データを第１投写画像データに変換し、第１光学変換部９１で第１投写用光学像に変換する。また、第２投写画像制御部８５で基本形状データを第２投写画像データに変換し、第２光学変換部９２で第２投写用光学像に変換する。しかし、これに限られず、画像制御部は、第１画像取得制御部８２で取得した取得画像データに基づく第１投写画像データと、第２画像取得制御部８４で取得した基本形状データに基づく第２投写画像データと、を含んで合成された投写画像データとして出力してもよい。この場合、プロジェクター装置は、光源と光変調素子を有する光学変換部を備え、画像制御部から出力される投写画像データに基づき、光変調素子により変調し、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを含んで合成された投写用光学像に変換して出力することでよい。この構成により、スクリーンは、投写用光学像が投写され、第１投写画像データによる第１投写画像と第２投写画像データによる第２投写画像とを形成する。この構成によっても、第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１２６】
前記第１実施形態では、製造された製品となる被測定物５と、被測定物５の設計図となる基本形状図シート６とを用いて、製品（被測定物５）の設計図（基本形状図シート６）とのズレ量（変位量）を測定している。しかし、例えば、射出成形などにより製品（被測定物５）を製造する場合には、射出成形用の金型が必要となり、その金型を製造するための金型用の設計図が必要となる。この射出成形により製造される製品は、成形の際に収縮が発生するため、金型は、この収縮率を考慮して製造されている。言い換えると、金型用の設計図は、製品の設計図に対して成型時の収縮率を補正して設計されている。
【０１２７】
ここで、製品（被測定物５）の成形用の金型と、金型用の設計図とのズレ量（変位量）を測定することも可能である。この場合、金型用の設計図を用いることなく、被測定物５の設計図となる基本形状図シート６を用いて行うことができる。この場合、基本形状図シート６は、収縮率を加味して拡大する必要はなく、金型を測定するための拡大倍率と同様の拡大倍率でよい。そして、例えば、収縮率が３％であり、拡大倍率が１００倍である場合、金型の画像を１００倍で取得した画像取得部２１からの取得画像データを、画像制御部３１で、１/１．０３を乗じた倍率となるように画像処理を行い、投写光学部５２から投写することでよい。そして、測定により得られた変位データに対して、変位量算出部３７で、１．０３を乗じた補正を行い変位量として算出することにより、測定することができる。これにより、金型が正確に製造されているかなどが容易で高精度に測定することができ、プロジェクター式測定装置１の利便性が更に向上する。
【０１２８】
なお、上述した変形例は、前記第２実施形態でも適用できる。詳細には、前記第２実施形態において、製品（被測定物５）の成形用の金型と、金型用の設計図とのズレ量（変位量）を測定することも可能である。この場合、金型用の基本形状データに基づく投写画像を用いることなく、第２実施形態と同様に、被測定物５の基本形状データに基づく第２投写画像を用いて行うことができる。なお、測定方法は上述したと同様となる。これにより、金型が正確に製造されているかなどが容易で高精度に測定することができ、プロジェクター式測定装置２の利便性が更に向上する。
【０１２９】
前記第２実施形態では、前記第１実施形態と同様に、ステージ６１を移動させて、被測定物５の変位量を測定している。しかし、前記第２実施形態では、ステージ６１を移動させずに、新たな入力部を備えて被測定物５の変位量を測定することも可能である。
【０１３０】
その場合、入力部は、例えば、スクリーン４０の前面に赤外線センサーを縦横方向に配置し、スクリーン４０上の点をピックした場合、そのピックした位置を検出させる構成でもよい。または、入力部は、スクリーン４０の前面に圧力センサーや静電型センサーを配置し、スクリーン４０上の点を所定の強さで押圧した場合、その押圧した位置を検出させる構成でもよい。または、入力部は、ＰＣ（Personal Computer）のマウス操作と同様のシステムを用いて、スクリーン４０に形成される第１、第２投写画像を見ながら、所望の位置にカーソルを移動させてクリックした場合、そのカーソルの位置を検出させる構成でもよい。
【０１３１】
第１投写画像の被測定物５の被測定部位と第２投写画像の対応する部位のズレ量（変位量）を測定する場合、上述したように構成される入力部を使用して、双方の部位の点（位置）を変位取得部８７に取得させる。これにより、変位取得部８７は、入力された位置（または変位）を位置データ（変位データ）として取得する。そして、変位量算出部８８は、中心座標や外形などをそれぞれ演算し、被測定部位の変位量を算出する。これにより、ユーザーは、ステージ６１を移動させずに、第１投写画像と第２投写画像とを見ながら、第１投写画像（被測定物５）の被測定部位の位置入力や、比較する第２投写画像の、被測定部位に対応する部位の位置入力を容易に行うことができ、変位量を算出させることができる。従って、プロジェクター式測定装置２の利便性を更に向上させることができる。
【０１３２】
なお、入力部を備える場合、入力されたことをユーザーに知らせる手段（音や光などを用いた手段）を備えることで、入力が受け付けられたか否かが確認でき、入力を確実で効率的に行うことができる。これにより、プロジェクター式測定装置２による測定の利便性を向上させることができる。
【０１３３】
前記第２実施形態では、第１光学変換部９１は第１光源を有し、第２光学変換部９２は第２光源を有している。しかし、これに限られず、第１光源と第２光源とは、基本的に１つの光源を用いる構成としてもよい。その場合、１つの光源から射出される光束を２つに分配し、それぞれを第１光源、第２光源として、第１光変調素子（液晶パネル９１ａ）と第２光変調素子（液晶パネル９２ａ）とに光束を入射させる構成とすることができる。
【０１３４】
前記第１、第２実施形態のプロジェクター装置５０，９０は、スクリーン４０に対して、スクリーン４０の背面側から投写用光学像を投写している。言い換えると、画像制御部３１，８１は、スクリーン４０に対して背面投写が行える投写画像データを出力している。しかし、これに限られず、画像制御部３１，８１は、前面投写が行える投写画像データを出力してもよい。なお、前面投写を行う場合、スクリーンは、反射型のスクリーンに変更することで、投写画像の輝度やコントラストを向上できる。これにより、ユーザーは、投写画像の見易さや測定操作のし易さなどに応じていずれかを選択することが可能となる。また、プロジェクター式測定装置を構成する構成部の設置の自由度を向上させる。従って、プロジェクター式測定装置の設置性や操作性を向上させることができる。
【０１３５】
前記第１、第２実施形態において、スクリーン４０は、透過型のスクリーンを用いているが、これに限られず、プロジェクター式測定装置１，２の設置される部屋などの壁面をスクリーン（投写対象面）として利用し、上述したように、前面投写を行うことでもよい。これにより、プロジェクター式測定装置の設置性を向上させることができる。
【０１３６】
前記第１、第２実施形態において、制御装置３０，８０およびプロジェクター装置５０，９０は、ケーブルで接続されている。しかし、これに限られず、無線通信により接続して遠隔操作を可能とすることでもよい。これにより、プロジェクター式測定装置の設置性を更に向上させることができ、制御装置３０，８０の設置場所とは異なる場所にプロジェクター装置５０，９０などを設置してその場所の構造物の壁面などをスクリーン（投写対象面）として利用することが可能となり、プロジェクター式測定装置の利便性を更に向上させる。
【０１３７】
前記第２実施形態では、画像制御部８１は、第１投写画像制御部８３と第２投写画像制御部８５とを有している。また、プロジェクター装置９０は、第１光源と第１光変調素子（液晶パネル９１ａ）を有する第１光学変換部９１と、第２光源と第２光変調素子（液晶パネル９２ａ）を有する第２光学変換部９２とを有している。そのため、第１投写画像制御部８３から出力する第１投写画像データと、第２投写画像制御部８５から出力する第２投写画像データとを異なる色に変換したデータとして出力してもよい。これにより、スクリーン４０に形成される第１投写画像と第２投写画像との色を異ならせることができる。これにより、第１投写画像と第２投写画像とが比較し易くなり、変位量測定のための入力操作性を向上させることができる。更に、この構成は、カラーブレイクアップ現象を低減するため、１つの光学変換部に色順次駆動により多色を投写することも可能となる。
【０１３８】
前記第１、第２実施形態のプロジェクター装置５０，９０は、光変調素子として透過型の液晶パネルを用いている。しかし、これに限られず、反射型の液晶パネルなど、反射型の光変調素子を用いることも可能である。
【０１３９】
前記第１、第２実施形態のプロジェクター装置５０，９０は、光変調素子としての液晶パネルを用いている。しかし、これに限られず、入射光束を画像信号に基づいて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調素子などを採用してもよい。なお、マイクロミラー型光変調素子としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いることができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１，２…プロジェクター式測定装置、５…被測定物、６…基本形状図シート、１０…載置台、１６…照明部、１７…反射用照明部、１８…透過用照明部、２１…画像取得部、２２…画像取得光学部、３１…画像制御部、３６…変位取得部、３７…変位量算出部、４０…スクリーン、５１…光学変換部、５２…投写光学部、６６…入力部、７１…表示部、８１…画像制御部、８７…変位取得部、８８…変位量算出部、９１…第１光学変換部、９２…第２光学変換部、９５…投写光学部、９６…ズーム機構部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の形状などを測定するプロジェクター式測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製造された物（被測定物）の形状が、設計された形状（理想形状）と比較して、どの位の差があるのかを測定して検査する測定装置として投影測定装置が知られている。このような投影測定装置は、特許文献１に開示されるように、被測定物をスクリーン上に拡大投影し、座標測定、もしくは理想形状を表す拡大図と比較測定を行っていた。また、特許文献２に開示されるように、基準線をスクリーン上に任意に現す方式のもので測定を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２６４２１７号公報
【特許文献２】特開昭６３−９８５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１および特許文献２に開示される投影測定装置は、小さな被測定物を拡大して測定する場合には、投影測定装置内部に設置されるスクリーンの大きさの範囲内で、倍率を上げることも可能で、精度も高く測定できた。しかし、大きな被測定物になるとスクリーンの大きさの制約から拡大倍率が制限されてしまい、精度的に満足できるものではなかった。
従って、比較的大きな被測定物に対しても高精度な測定が可能となるプロジェクター式測定装置が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００６】
（適用例１）本適用例に係るプロジェクター式測定装置は、（ａ）被測定物を載置する載置台と、（ｂ）被測定物を照明する照明部と、（ｃ）被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、（ｄ）画像取得部から出力される取得画像データに基づいて取得画像データを投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、（ｅ）光源および光変調素子を有し、光源から射出される光束を、画像制御部から出力される投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、投写画像データを投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、（ｆ）光学変換部から出力された投写用光学像を所定倍率で投写する投写光学部と、（ｇ）投写用光学像が投写されて投写画像を形成すると共に、所定倍率で作成された被測定物の基本形状図シートを載置するスクリーンと、（ｈ）スクリーンに形成された投写画像とスクリーンに載置された基本形状図シートとの変位を変位データとして取得する変位取得部と、（ｉ）変位取得部から出力された変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、プロジェクター式測定装置は、載置台、照明部、画像取得部、画像制御部、光学変換部、投写光学部、スクリーン、変位取得部、および変位量算出部を備えている。そして、光学変換部は、光源および光変調素子を有しており、光源から射出される光束を、画像制御部から出力される投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、投写画像データを投写用光学像に変換して出力する。このような光学変換部は、いわゆるプロジェクターの動作を行う。また、投写光学部は、投写用光学像を投写し、スクリーンに投写画像を形成させる。これにより、比較的大きな被測定物に対しても、拡大投写できるプロジェクター式測定装置が可能となる。また、変位取得部では、スクリーンに形成された投写画像とスクリーンに載置された基本形状図シートとの変位を変位データとして取得し、変位量算出部により、変位取得部から出力される変位データに基づいて変位量を算出する。これにより、高精度な測定が可能なプロジェクター式測定装置が実現できる。
【０００８】
（適用例２）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、（ａ）載置台に設置されて載置台を平面方向に移動する移動部と、（ｂ）移動部を移動させ、スクリーンに形成された投写画像の被測定部位を、基本形状図シートの被測定部位に対応する部位に一致させた場合、変位として変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、変位取得部は、入力部により変位を変位データとして取得することが好ましい。
【０００９】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、移動部により、被測定物を載置する載置台を平面方向に移動し、スクリーンに形成された投写画像の被測定部位を、基本形状図シートの被測定部位に対応する部位に一致させた場合、入力部により、変位取得部に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物の平面方向の高精度な測定が可能となる。
【００１０】
（適用例３）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、（ａ）載置台に設置されて載置台を垂直方向に移動する移動部と、（ｂ）移動部を移動させ、スクリーンに形成された投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、変位として変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、変位取得部は、入力部により変位を変位データとして取得することが好ましい。
【００１１】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、移動部により、被測定物を載置する載置台を垂直方向に移動し、スクリーンに形成された投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、入力部により、変位取得部に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物の垂直方向の高精度な測定が可能となる。
【００１２】
（適用例４）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、投写画像の投写倍率を補正するための倍率補正部材を有し、変位量算出部は、倍率補正部材の測定による倍率補正値に基づいて変位量を算出することが好ましい。
【００１３】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、倍率補正部材を用いて投写画像の投写倍率を補正し、変位量算出部は、倍率補正値に基づいて変位量を算出するため、更に高精度な測定を行うことができる。
【００１４】
（適用例５）本適用例に係るプロジェクター式測定装置は、（ａ）被測定物を載置する載置台と、（ｂ）被測定物を照明する照明部と、（ｃ）被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、（ｄ）画像取得部から出力される取得画像データに基づく第１投写画像データと、被測定物の基本形状データに基づく第２投写画像データとを含む投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、（ｅ）光源および光変調素子を有し、光源から射出される光束を、画像制御部から出力される投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを含む投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、（ｆ）光学変換部から出力された、投写用光学像を所定倍率で投写する投写光学部と、（ｇ）投写用光学像が投写され、第１投写画像データによる第１投写画像と第２投写画像データによる第２投写画像とを形成するスクリーンと、（ｈ）スクリーンに形成された、第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得する変位取得部と、（ｉ）変位取得部から出力された変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、プロジェクター式測定装置は、載置台、照明部、画像取得部、画像制御部、光学変換部、投写光学部、スクリーン、変位取得部、および変位量算出部を備えている。画像制御部は、取得画像データに基づく第１投写画像データと、被測定物の基本形状データに基づく第２投写画像データとを含む投写画像データとして光学変換部に出力する。そして、光学変換部は、光源および光変調素子を有しており、光源から射出される光束を、画像制御部から出力される投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを含む投写用光学像に変換して出力する。このような光学変換部は、いわゆるプロジェクターの動作を行う。また、投写光学部は、投写用光学像を所定倍率で投写し、スクリーンに、第１投写画像データによる第１投写画像と第２投写画像データによる第２投写画像とを形成させる。これにより、比較的大きな被測定物に対しても拡大投写できるプロジェクター式測定装置が可能となる。また、変位取得部では、スクリーンに形成された、第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得し、変位量算出部により、変位取得部から出力される変位データに基づいて変位量を算出する。これにより、高精度な測定が可能なプロジェクター式測定装置が実現できる。
【００１６】
（適用例６）本適用例に係るプロジェクター式測定装置は、（ａ）被測定物を載置する載置台と、（ｂ）被測定物を照明する照明部と、（ｃ）被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、（ｄ）画像取得部から出力される取得画像データに基づいて取得画像データを第１投写画像データとして出力して制御すると共に、被測定物の基本形状データに基づいて基本形状データを第２投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、（ｅ）第１光源および第１光変調素子を有し、第１光源から射出される光束を、画像制御部から出力される第１投写画像データに基づいて第１光変調素子により変調し、第１投写画像データを第１投写用光学像に変換して出力すると共に、第２光源および第２光変調素子を有し、第２光源から射出される光束を、画像制御部から出力される第２投写画像データに基づいて第２光変調素子により変調し、第２投写画像データを第２投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、（ｆ）光学変換部から出力された、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを所定倍率で投写する投写光学部と、（ｇ）第１投写用光学像と第２投写用光学像とが投写され、第１投写画像と第２投写画像とを形成するスクリーンと、（ｈ）スクリーンに形成された、第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得する変位取得部と、（ｉ）変位取得部から出力された変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、プロジェクター式測定装置は、載置台、照明部、画像取得部、画像制御部、光学変換部、投写光学部、スクリーン、変位取得部、および変位量算出部を備えている。そして、光学変換部は、第１光源および第１光変調素子を有しており、第１光源から射出される光束を、画像制御部から出力される第１投写画像データに基づいて第１光変調素子により変調し、第１投写画像データを第１投写用光学像に変換して出力する。また、光学変換部は、第２光源および第２光変調素子を有しており、第２光源から射出される光束を、画像制御部から出力される第２投写画像データに基づいて第２光変調素子により変調し、第２投写画像データを第２投写用光学像に変換して出力する。このような光学変換部は、いわゆるプロジェクターの動作を行う。また、投写光学部は、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを投写し、スクリーンに第１投写画像と第２投写画像とを形成させる。これにより、比較的大きな被測定物に対しても拡大投写できるプロジェクター式測定装置が可能となる。また、変位取得部では、スクリーンに形成された、第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得し、変位量算出部により、変位取得部から出力される変位データに基づいて変位量を算出する。これにより、高精度な測定が可能なプロジェクター式測定装置が実現できる。
【００１８】
（適用例７）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、（ａ）載置台に設置されて載置台を平面方向に移動する移動部と、（ｂ）移動部を移動させ、スクリーンに形成された第１投写画像の被測定部位を、第２投写画像の被測定部位に対応する部位に一致させた場合、変位として変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、変位取得部は、入力部により変位を変位データとして取得することが好ましい。
【００１９】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、移動部により、被測定物を載置する載置台を平面方向に移動し、スクリーンに形成された第１投写画像の被測定部位を、第２投写画像の被測定部位に対応する部位に一致させた場合、入力部により、変位取得部に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物の平面方向の高精度な測定が可能となる。
【００２０】
（適用例８）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、（ａ）載置台に設置されて載置台を垂直方向に移動する移動部と、（ｂ）移動部を移動させ、スクリーンに形成された第１投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、変位として変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、変位取得部は、入力部により変位を変位データとして取得することが好ましい。
【００２１】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、移動部により、被測定物を載置する載置台を垂直方向に移動し、スクリーンに形成された第１投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、入力部により、変位取得部に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物の垂直方向の高精度な測定が可能となる。
【００２２】
（適用例９）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、スクリーンに形成された、第１投写画像の被測定部位と、第２投写画像の被測定部位に対応する部位と、の双方の位置を変位取得部に取得させるための入力を行う入力部を備えることが好ましい。
【００２３】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、入力部により、第１投写画像の被測定部位と、第２投写画像の被測定部位に対応する部位との双方の位置を変位取得部に取得させるための入力を行うことで、変位取得部は、位置（または変位）を位置データ（または変位データ）として取得する。そして、変位量算出部は変位量を算出することができる。これにより、ユーザーは、被測定物の測定したい部位を容易に入力することができ、変位量を算出させることができる。従って、プロジェクター式測定装置の利便性が更に向上する。
【００２４】
（適用例１０）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、第１投写画像および第２投写画像の投写倍率を補正するための倍率補正部材を有し、変位量算出部は、倍率補正部材の測定による倍率補正値に基づいて変位量を算出することが好ましい。
【００２５】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、倍率補正部材を用いて第１投写画像および第２投写画像の投写倍率を補正し、変位量算出部は、倍率補正値に基づいて変位量を算出するため、更に高精度な測定を行うことができる。
【００２６】
（適用例１１）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを任意の倍率で投写するズーム機構部を備え、変位量算出部は、前記倍率を含めて変位量を算出することが好ましい。
【００２７】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、ズーム機構部を備えて、任意の倍率で投写させ、変位量算出部で変位量を算出することができる。これにより、例えば、被測定物の被測定部位が小さく見づらい場合などには、任意の倍率で拡大して測定することができる。従って、被測定物の細かい部位も高精度に測定できると共に、測定の利便性を更に向上したプロジェクター式測定装置が実現できる。
【００２８】
（適用例１２）上記適用例に係るプロジェクター式測定装置において、画像制御部は、スクリーンに対して背面投写または前面投写が行える投写画像データを出力することが好ましい。
【００２９】
このようなプロジェクター式測定装置によれば、画像制御部は、スクリーンに対して背面投写または前面投写が行える投写画像データを出力するため、画像投写部は、スクリーンに対して背面投写または前面投写を行うことができる。これによりにより、ユーザーは、投写画像の見易さや測定操作のし易さなどに応じていずれかを選択できる。また、プロジェクター式測定装置を構成する構成部の設置の自由度を向上させる。従って、プロジェクター式測定装置の設置性や操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクター式測定装置を示す概構成図。
【図２】プロジェクター式測定装置の概斜視図。
【図３】プロジェクター式測定装置の概機能図。
【図４】プロジェクター式測定装置を使用する際の操作手順を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態に係るプロジェクター式測定装置を示す概構成図。
【図６】プロジェクター式測定装置の概機能図。
【図７】プロジェクター式測定装置の光学変換部の概構成図。
【図８】プロジェクター式測定装置を使用する際の操作手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
【００３２】
図１は、第１実施形態に係るプロジェクター式測定装置を示す概構成図である。図２は、プロジェクター式測定装置の概斜視図である。図３は、プロジェクター式測定装置の概機能図である。図１〜図３を参照して、プロジェクター式測定装置１の構成および動作を説明する。
【００３３】
本実施形態のプロジェクター式測定装置１は、設計図に基づいて加工や成形を行って製造された製品（物）の形状と、設計図に基づく形状とを比較し、どの位の変位（ズレ）があるのかを測定して検査する装置である。そして、プロジェクター式測定装置１は、製造された製品（物）を被測定物５（測定検査をされる物）とし、被測定物５の外観形状を光学的に画像として取得して投写させ、設計形状とのズレ量を変位量として測定する。
【００３４】
図１、図２を参照して、プロジェクター式測定装置１を、装置構成から説明を行う。
プロジェクター式測定装置１は、複数の装置で構成されている。プロジェクター式測定装置１は、被測定物５を載置する載置台１０、被測定物５を照明する照明装置１５、被測定物５を画像データとして取得する画像取得装置２０、および画像取得装置２０に画像を取得させて投写画像データとして出力する制御装置３０で構成されている。
【００３５】
また、プロジェクター式測定装置１は、制御装置３０から出力された投写画像データを投写するプロジェクター装置５０、プロジェクター装置５０から投写されて投写画像を形成するスクリーン４０、および被測定物５を平面方向（Ｘ，Ｙ方向）および垂直方向（Ｚ方向）に移動する移動装置６０で構成されている。
【００３６】
また、プロジェクター式測定装置１は、移動装置６０を移動して、スクリーン４０に投写された被測定物５の被測定部位を、スクリーン４０に貼付された基本形状図シート６の対応する部位に一致させ、その位置を変位として変位取得部３６に取得させるための入力を行う入力装置６５で構成されている。また、プロジェクター式測定装置１は、入力装置６５からの信号入力により変位を変位データとして取得し、その変位データに基づいて変位量を算出する制御装置３０、および変位量を表示する表示装置７０などから構成されている。なお、プロジェクター式測定装置１は、制御装置３０により統括制御されている。
【００３７】
なお、図２に示すように、本実施形態のプロジェクター装置５０は、スクリーン４０に対して、スクリーン４０の背面側から投写用光学像を投写する。従ってスクリーン４０は、透過型のスクリーンを用いている。また、プロジェクター式測定装置１を構成する各装置は、それぞれ任意の場所に設置および固定できるようになっている。従って、ユーザーは、測定し易い場所にそれぞれの装置を設置することで、プロジェクター式測定装置１を使用することができる。
【００３８】
次に、図３を参照して、プロジェクター式測定装置１を、機能構成から説明を行う。
プロジェクター式測定装置１は、機能的構成部として、大略、載置台１０、照明部１６、画像取得部２１、画像制御部３１、光学変換部５１、投写光学部５２、スクリーン４０、変位取得部３６、変位量算出部３７、ステージ６１、入力部６６などを備えて構成されている。
【００３９】
載置台１０は、透明な板状に形成されて被測定物５を載置する。また、照明部１６（照明装置１５）は、載置台１０の上部に設置される反射用照明部１７や、後述する載置台１０の下方に設置されるステージ６１の内部に設置される透過用照明部１８を備えている。
【００４０】
反射用照明部１７は、載置台１０に載置された被測定物５に対して上方から照明光を当て、被測定物５の外面に反射させて、画像を取り込む場合に用いる。透過用照明部１８は、載置台１０に載置された被測定物５に対して下方から照明光を当て、被測定物５の外形を透過させて、画像を取り込む場合に用いる。なお、被測定物５の外面の凹凸形状や、内面形状などを測定する場合には、反射用照明部１７を用い、被測定物５の外形形状や孔形状などの輪郭を測定する場合には、透過用照明部１８を用いることで、精度よく測定できる。
【００４１】
画像取得部２１（画像取得装置２０）は、被測定物５の外観を画像として所定倍率で光学的に取得する。画像取得部２１は、本実施形態ではＣＣＤ（Charge-Coupled Device）を用いている。また、画像取得部２１は、所定の倍率となるように構成されたレンズ群からなる画像取得光学部２２を複数備えている。
【００４２】
そして、画像取得光学部２２は、被測定物５の外形の大きさに応じて、全体像がＣＣＤに収まるような倍率もしくは部分的に拡大してより精密に測定する倍率を選択できるように構成されている。なお、この画像取得部２１で取得した際の画像取得光学部２２の倍率と同じ倍率で、スクリーン４０に投写画像が形成される。
【００４３】
なお、被測定物５を測定する場合、スクリーン４０に形成される投写画像の倍率が高くなるに従って、高精度な測定が行える。従って、画像取得光学部２２および後述する投写光学部５２は、使用する倍率に応じて交換可能に構成されている。
【００４４】
画像制御部３１（制御装置３０）は、画像取得制御部３２と、投写画像制御部３３とを備えて構成されている。画像取得制御部３２は、画像取得部２１から取得画像データを出力させる。また、投写画像制御部３３は、取得画像データに基づいて取得画像データを投写画像データに変換して光学変換部５１に出力し、光学変換部５１の光変調素子を制御する。
【００４５】
光学変換部５１（プロジェクター装置５０）は、光源（図示省略）および光変調素子（図示省略）を有し、光源から射出される光束を、画像制御部３１から出力される投写画像データに基づいて光変調素子（本実施形態では、透過型の液晶パネル（図示省略））により変調し、投写画像データを投写用光学像に変換して出力する。投写光学部５２（プロジェクター装置５０）は、各種レンズ群で構成され、光学変換部５１から出力された投写用光学像を所定倍率で投写する。
【００４６】
本実施形態のスクリーン４０は、上述したように、透過型のスクリーンを用いている。そして、スクリーン４０は、投写光学部５２からスクリーン４０の背面側に投写用光学像が投写され、投写画像を形成する。ユーザーは、スクリーン４０の正面側（前面側）からこの投写画像を見ることができる。また、スクリーン４０は、前面側に、投写画像と同じ所定倍率で作成された被測定物５の基本形状図シート６を、被測定物５の設定される基準位置に合わせて載置する。この場合、スクリーン４０に載置した基本形状図シート６の設定される基準位置に、後述するステージ６１を移動させて、被測定物５の投写画像を合わせてもよい。
【００４７】
基本形状図シート６は、被測定物５を製造する際の基準となる設計形状（基本形状）を所定の倍率で表示したものである。言い換えると、基本形状図シート６は、被測定物５の設計図を所定倍率で表示したものである。また、基本形状図シート６は、透明なシートで形成されている。従って、ユーザーは、スクリーン４０に背面側から投写された投写画像を、スクリーン４０の前面側に載置された基本形状図シート６を介して見ることになる。なお、ユーザーは、後述する入力部６６への入力により、投写画像の画質調整などを画像制御部３１に行わせることも可能である。
【００４８】
変位取得部３６（制御装置３０）は、後述する入力部６６からの入力信号により、スクリーン４０に形成された投写画像と、スクリーン４０に載置された基本形状図シート６との変位を変位データとして取得する。変位量算出部３７（制御装置３０）は、変位取得部３６から出力された変位データに基づいて変位量を算出する。なお、変位取得部３６と変位量算出部３７とにより、演算部３５を構成している。また、表示部７１（表示装置７０）は、変位量算出部３７で算出された変位量を表示する。
【００４９】
移動部としてのステージ６１（移動装置６０）は、載置台１０の下方に設置されている。ステージ６１は、平面方向と垂直方向に移動可能に構成されている。そして、ユーザーは、ステージ６１を平面方向または垂直方向に移動することで、載置台１０と共に被測定物５を移動させることが可能となる。
【００５０】
入力部６６（入力装置６５）は、ユーザーにより、ステージ６１を平面方向に移動させ、スクリーン４０に形成された投写画像の被測定部位（測定される部位）を、基本形状図シート６の被測定部位に対応する部位に一致させた後、入力操作される。また、入力部６６は、ユーザーにより、ステージ６１を垂直方向に移動させ、スクリーン４０に形成された投写画像の被測定部位の焦点を合わせ、入力操作される。
【００５１】
ステージ制御部３８は、ステージ６１が移動する場合の位置を位置データとして制御している。ステージ制御部３８は、入力部６６からの入力信号によりその状態での位置データを変位取得部３６に出力する。また、ステージ制御部３８は、制御装置３０を構成している。なお、ステージ制御部３８は、ステージ６１の内部に設置されていてもよい。
【００５２】
照明制御部３９は、照明部１６を制御している。詳細には、照明制御部３９は、反射用照明部１７および透過用照明部１８のどちらを点灯させるかの制御を行う他、点灯時の照明光量や照明色なども制御している。なお、照明制御部３９に前述した制御を行わせる指示入力は、入力部６６（入力装置６５）へのユーザーによる入力で行うことが可能である。なお、照明制御部３９は、制御装置３０を構成している。
【００５３】
なお、本実施形態では、制御装置３０の有する制御部（図示省略）の動作により、測定手順や入力操作案内などが、表示部７１に表示される。ユーザーは、表示部７１に表示される案内画面に従って、入力部６６から必要な入力操作を行うことができ、その結果を確認することができる。
【００５４】
図４は、プロジェクター式測定装置を使用する際の操作手順を示すフローチャートである。図１、図３、図４を参照してプロジェクター式測定装置１の操作手順を説明する。なお、本フローチャートを実行および統括制御するのは、制御装置３０の制御部（図示省略）となる。
【００５５】
ステップＳ１００では、被測定物５を載置台１０に載置する。次に、ステップＳ１０１では、被測定物５を測定するための適切な拡大倍率を設定する。そして、設定する倍率に合う画像取得光学部２２を画像取得装置２０に設置する。このとき、比較するための基本形状図シート６の倍率に合わせるように倍率を設定することが効率的である。また、倍率の選択に関して、被測定物５の形状全体を投写して測定したい場合には、形状全体がスクリーン４０全体に投写できる倍率を選択することが必要となる。また、被測定物５の部分的な形状を拡大して投写し、測定したい場合には、部分的な形状がスクリーン４０範囲内で拡大投写できる倍率を選択することが必要となる。画像取得光学部２２の倍率を設定した場合、併せて、その倍率に対応する投写光学部５２をプロジェクター装置５０に設置する。
【００５６】
次に、ステップＳ１０２では、被測定物５に対する照明方法を選択する。すなわち、照明部１６を構成する反射用照明部１７および透過用照明部１８のいずれかを選択する。被測定物５の形状を反射光で測定する場合は、反射用照明部１７を選択する。また、被測定物５の形状を透過光で測定する場合は、透過用照明部１８を選択する。なお、選択操作方法は、照明部１６に設置される点灯スイッチ（図示省略）を直接ＯＮさせる方法で行う。
【００５７】
次に、ステップＳ１０３では、後述するステップＳ１０４での被測定物５の平行出しを行うために用いる被測定物５の部位に対して焦点調整を行う。詳細には、投写画像を見ながら、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて焦点調整を行う。
【００５８】
次に、ステップＳ１０４では、被測定物５の平行出し（傾き補正）を行う。傾き補正を行うことで、補正用の座標系として演算部３５に保存させることができる。この補正を行うことにより、以降、被測定物５を測定した場合、補正用座標系を基に演算部３５で補正演算を行うことができる。なお、傾き補正を行う場合の実際の方法は、画像取得光学部２２のレンズ表面に印刷され、投写画像として投写されている基準線（直交する２つの線）の交点を用いる。なお、基準線の交点は、画像取得光学部２２のレンズ中心に設定されている。
【００５９】
被測定物５が、例えば２つの孔形状を有している場合、その２つの孔形状の中心座標を求めることで傾き補正を行うことができる。そして、いずれかの孔形状の中心座標を原点とすることで、補正用座標系が設定され、演算部３５に保存することができる。また、被測定物５が、例えば直交する２辺を有する形状の場合には、直交する２辺を用いて、各々をＸ軸、Ｙ軸とすることで、傾き補正を行うこともできる。そして、交点が原点となり、補正用座標系が設定され、演算部３５に保存することができる。
【００６０】
なお、具体的な傾き補正の方法を説明する。
例えば、被測定物５が有する２つの孔形状を用いる場合、ステージ６１を移動させて、一方の孔形状の外周上の所望の位置を、基準線の交点と一致させ、入力部６６を操作して入力し、その位置を演算部３５に記憶させる。この動作を繰り返し、一方の孔に対して３箇所以上の位置を演算部３５に記憶させる。この動作で、一方の孔形状の中心座標が演算される。次に、他方の孔形状に対しても、同様の動作を行うことで、他方の孔形状の中心座標が演算される。これにより、２つの孔形状の中心座標が演算されたため、傾きが演算される。また、２つの孔形状の中心座標のうち、いずれかを原点として設定入力することにより、補正用座標系が演算部３５に保存される。
【００６１】
また、例えば、被測定物５が有する２つの直交する辺を用いる場合、ステージ６１を移動させて、一方の辺の外周上の所望の位置を、基準線の交点と一致させ、入力部６６を操作して入力し、その位置を演算部３５に記憶させる。この動作を複数回繰り返し、その位置を演算部３５に記憶させることにより、直線として演算され、傾きが演算される。この動作を他方の辺に対しても行うことで、直線として演算される。また、各々の辺をＸ軸、Ｙ軸とすることで、交点が原点となり、補正用座標系が演算部３５に保存される。
【００６２】
次に、ステップＳ１０５では、前段のステップＳ１０４の平行出し（傾き補正）が終了したか否かを判断する。終了していない場合は、ステップＳ１０４に移行し、平行出しを指示する。終了している場合は、ステップＳ１０６に移行する。
【００６３】
ステップＳ１０６からステップＳ１０８は、投写画像の投写倍率を補正する（被測定物５が正確な倍率で投写される）ための補正を行うステップとなる。その際、倍率補正部材としての倍率校正用パターン（図示省略）を用いて補正を行う。倍率校正用パターンは、金属板やプラスチック板に正確な径で加工された丸孔形状を有するプレートや、ガラス板に正確な径で印刷された丸形状を有するプレートである。
【００６４】
そして、ステップＳ１０６では、倍率校正用パターンをステージ６１上面に載置する。次に、ステップＳ１０７では、倍率校正用パターンの測定を行う。実際には、倍率校正用パターンの丸形状を、上述したと同様にして測定する。倍率校正用パターンの丸形状を、３点入力や多点入力により、演算部３５に丸形状の径を演算させる。
【００６５】
次に、ステップＳ１０８では、倍率補正値としての倍率校正補正値を算出する。詳細には、測定して演算した丸形状の径の値と、倍率校正用パターンの丸形状の基本径に投写倍率を乗じた値と、を比較して、倍率校正補正値を算出する。これにより、実際の被測定物５の測定の際には、測定時に検出されるステージ６１の移動量に対して、この倍率校正補正値を考慮して演算が行われる。
【００６６】
なお、この倍率校正補正値により、投写画像の平面方向（Ｘ，Ｙ方向）において、偏りを持たせることなく、全方向（３６０度）を均一に補正する。なお、光学系や機構系の方向による偏りをより正確に補正する必要がある場合には、ステップＳ１０７で、倍率校正用パターンの測定を行う際、径の測定を、Ｘ方向、Ｙ方向それぞれ別々に測定を行うことがよい。
【００６７】
そして、ステップＳ１０８において、測定された値により、Ｘ方向、Ｙ方向の偏差を考慮して、Ｘ方向、Ｙ方向それぞれ別々の倍率校正補正値を設定する。そして、Ｘ方向、Ｙ方向の間の角度方向は補間計算し、その値を倍率校正補正値として設定する。また、垂直方向（Ｚ方向）の校正は、光学系の焦点深度に依存するため、プロジェクター式測定装置１の製造時に校正しておくことにより、使用時における校正の必要がなくなる。
【００６８】
次に、ステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９では、基本形状図シート６を、投写画像に合わせてスクリーン４０の前面に貼付する。詳細には、例えば、ステップＳ１０４で、傾き補正を行った被測定物５の２つの孔形状を基準とする場合、原点とした一方の孔形状に、基本形状図シート６の対応する孔形状を重ねる。次に、他方の孔形状に、基本形状図シート６の対応する孔形状を隙間などが等配分されるよう重ねる。これにより、基本形状図シート６をスクリーン４０に貼付する。
【００６９】
次に、ステップＳ１１０に移行する。ステップＳ１１０からステップＳ１１２は、被測定物５を実際に測定するステップとなる。ステップＳ１１０では、被測定物５の被測定部位を実際に測定する。測定の方法は、投写画像の被測定物５の測定したい部位（被測定部位）を、基本形状図シート６の対応する部位に一致させてその変位を測定する。
【００７０】
本実施形態では、詳細には、ユーザーが、ステージ６１を平面方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動させて、投写画像の被測定物５の被測定部位を、基本形状図シート６の対応する部位に一致させる。そして、入力部６６により、その位置を読み込ませる入力を行う。この入力信号により、ステージ制御部３８では、ステージ６１のＸ，Ｙ方向の変位（移動量）を変位取得部３６に出力する。変位取得部３６は、入力した変位を変位データとして取得する。そして、変位量算出部３７は、変位取得部３６から出力された変位データに基づいて変位量を算出する。なお、このとき、変位量算出部３７は、前述した傾き補正による補正用座標系に基づいた補正演算を行い、併せて倍率校正補正値に基づいた演算を行うことで変位量を算出する。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示される。
【００７１】
なお、制御装置３０内に保存される変位量算出用の制御プログラムなどを実行させることにより、入力部６６への入力がない場合にも、ユーザーが、ステージ６１を平面方向に移動させた場合、その移動に合わせて、その変位をステージ制御部３８から変位取得部３６に常に出力させることもできる。その場合、上記制御プログラムにより、演算部３５で補正用座標系を保存した以降において、変位量算出部３７では、変位取得部３６から出力される変位データが入力するタイミングに併せて、上述と同様に演算を行い、変位量を算出することもできる。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示することもできる。
【００７２】
なお、孔形状の中心座標のズレ量や、孔形状の基本形状図シート６とのズレ量を変位量として算出することもできる。また、外形形状の、基本形状図シート６とのズレ量を変位量として算出することもできる。
【００７３】
また、ステップＳ１１１、ステップＳ１１２により、垂直方向（Ｚ方向）の変位量も測定することができる。ステップＳ１１１では、被測定物５の基準となる基準面に焦点を合わせる。詳細には、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて焦点を基準面に合わせる。焦点を基準面に合わせた後、ユーザーは、入力部６６に、焦点を合わせたことを入力する。この入力信号により、演算部３５では、ステージ制御部３８からのＺ方向の位置データを基準面のデータとして記憶する。
【００７４】
次に、ステップＳ１１２では、実際に被測定物５の被測定部位の面の測定を行う。詳細には、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて、被測定部位の面に焦点を合わせる。焦点を合わせた後、ユーザーは、入力部６６に、焦点を合わせたことを入力する。この入力信号により、ステージ制御部３８は、Ｚ方向の位置を変位取得部３６に出力し、変位取得部３６から出力された変位データにより、変位量算出部３７で、変位量を算出する。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示する。
【００７５】
なお、制御装置３０内に保存される変位量算出用の制御プログラムなどを実行させることにより、入力部６６への入力がない場合にも、ユーザーが、ステージ６１を垂直方向に移動させた場合、その移動に合わせて、その変位をステージ制御部３８から変位取得部３６に常に出力させることもできる。その場合、上記制御プログラムにより、演算部３５で基準面のデータを記憶した以降において、変位量算出部３７では、変位取得部３６から出力される変位データが入力するタイミングに併せて、演算を行い、変位量を算出することもできる。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示することもできる。
【００７６】
以上のステップにより、被測定物５の平面方向または垂直方向の変位量を測定した後、ステップＳ１１３に移行する。ステップＳ１１３では、測定終了に伴い、スクリーン４０に貼付した基本形状図シート６をスクリーン４０から剥離することになる。そしてステップＳ１１４に移行して、被測定物５を載置台１０から取り外す。
以上により、被測定物５の測定が終了する。
【００７７】
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のプロジェクター式測定装置１は、載置台１０、照明部１６、画像取得部２１、画像制御部３１、光学変換部５１、投写光学部５２、スクリーン４０、変位取得部３６、および変位量算出部３７を備えている。そして、光学変換部５１は、光源および光変調素子を有しており、光源から射出される光束を、画像制御部３１から出力される投写画像データに基づいて光変調素子により変調し、投写画像データを投写用光学像に変換して出力する。このような光学変換部５１は、いわゆるプロジェクターの動作を行う。また、投写光学部５２は、投写用光学像を投写し、スクリーン４０に投写画像を形成させる。これにより、比較的大きな被測定物５に対しても拡大投写できるプロジェクター式測定装置１が可能となる。なお、被測定物５の大きさと、必要とする拡大倍率に応じて、画像取得光学部２２、投写光学部５２、スクリーン４０などを交換することもできるため、プロジェクター式測定装置１の利便性を更に向上できる。また、変位取得部３６では、スクリーン４０に形成された投写画像とスクリーン４０に載置された基本形状図シート６との変位を変位データとして取得し、変位量算出部３７により、変位取得部３６から出力される変位データに基づいて変位量を算出する。これにより、高精度な測定が可能なプロジェクター式測定装置１が実現できる。
【００７８】
本実施形態のプロジェクター式測定装置１によれば、移動部としてのステージ６１により、被測定物５を載置する載置台１０を平面方向に移動し、スクリーン４０に形成された投写画像の被測定部位を、基本形状図シート６の被測定部位に対応する部位に一致させた場合、入力部６６により、変位取得部３６に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部３６は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物５の平面方向の高精度な測定が可能となる。
【００７９】
本実施形態のプロジェクター式測定装置１によれば、移動部としてのステージ６１により、被測定物５を載置する載置台１０を垂直方向に移動し、スクリーン４０に形成された投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、入力部６６により、変位取得部３６に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部３６は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物５の垂直方向の高精度な測定が可能となる。
【００８０】
本実施形態のプロジェクター式測定装置１によれば、倍率補正部材としての倍率校正用シートを用いて投写画像の投写倍率を補正し、変位量算出部３７は、倍率補正値に基づいて変位量を算出するため、更に高精度な測定を行うことができる。
【００８１】
本実施形態のプロジェクター式測定装置１によれば、プロジェクター装置５０（光学変換部５１、投写光学部５２）を備えているため、短い投写距離で大きな拡大率を得ることができる。
【００８２】
従来の投影測定装置では、傾き補正を行う場合には、上述した基準線に被測定物の辺などを一致させる方法がとられており、ステージを平面方向で回転させる操作を行っていた。また、回転しても一致させられない場合には、被測定物の向きも変えるなどしていた。しかし、本実施形態のプロジェクター式測定装置１によれば、回転操作や、被測定物５の向きを変えるなどの操作が必要なく、簡易な操作で効率的に傾き補正を行うことが可能となる。
（第２実施形態）
【００８３】
図５は、第２実施形態に係るプロジェクター式測定装置を示す概構成図である。図６は、プロジェクター式測定装置の概機能図である。図７は、プロジェクター式測定装置の光学変換部の概構成図である。図５〜図７を参照して、プロジェクター式測定装置２の構成および動作を説明する。なお、図５〜図７において、第１実施形態と同様の構成部には、同様の符号を付記し、その詳細な説明は省略する。また、本実施形態のプロジェクター式測定装置２の外観は、第１実施形態で説明した図２に示す斜視図から、基本形状図シート６を取り去った図と同様となるため、図示を省略する。
【００８４】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２における構成は、図５に示すように、第１実施形態と略同様であり、異なる点は、第１実施形態での基本形状図シート６を用いない点である。また、本実施形態のプロジェクター式測定装置２における機能は、図６に示すように、制御装置８０およびプロジェクター装置９０の機能が第１実施形態と異なっている。以降では、第１実施形態と異なる制御装置８０およびプロジェクター装置９０に関して説明する。
【００８５】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２は、制御装置８０において、画像制御部８１、および演算部８６を備えている。画像制御部８１は、第１画像取得制御部８２と、第１投写画像制御部８３とを備えて構成されている。また、画像制御部８１は、第２画像取得制御部８４と、第２投写画像制御部８５とを備えて構成されている。また、プロジェクター装置９０は、光学変換部（第１光学変換部９１、第２光学変換部９２）、および投写光学部９５とで構成されている。また、制御装置８０は、ズーム駆動制御部８９を備えている。これに対して、プロジェクター装置９０は、ズーム機構部９６を備えている。
【００８６】
第１画像取得制御部８２は、第１実施形態と同様に、画像取得部２１から取得画像データを出力させる。また、第１投写画像制御部８３も、第１実施形態と同様に、取得画像データに基づいて取得画像データを第１投写画像データに変換して第１光学変換部９１に出力し、第１光学変換部９１の光変調素子を制御する。
【００８７】
第２画像取得制御部８４は、制御装置８０を構成する記憶部（図示省略）に記憶される被測定物５の基本形状データを読み込む。第２投写画像制御部８５は、基本形状データに基づいて基本形状データを第２投写画像データに変換して第２光学変換部９２に出力し、第２光学変換部９２の光変調素子を制御する。なお、基本形状データは、ＣＡＤ（Computer-Aided Design）などを用いて設計された被測定物５の設計データである。
【００８８】
第１光学変換部９１は、第１光源（図示省略）および第１光変調素子を有している。そして、第１光学変換部９１は、第１光源から射出される光束を、画像制御部８１（第１投写画像制御部８３）から出力される第１投写画像データに基づいて第１光変調素子（本実施形態では、透過型の液晶パネル９１ａ（図７参照））により変調し、第１投写画像データを第１投写用光学像に変換して出力する。
【００８９】
第２光学変換部９２は、第２光源（図示省略）および第２光変調素子を有している。そして、第２光学変換部９２は、第２光源から射出される光束を、画像制御部８１（第２投写画像制御部８５）から出力される第２投写画像データに基づいて第２光変調素子（本実施形態では、透過型の液晶パネル９２ａ（図７参照））により変調し、第２投写画像データを第２投写用光学像に変換して出力する。
【００９０】
なお、プロジェクター装置９０は、図７に示すように、反射ミラー９３および合成光学部９４を備えている。反射ミラー９３は、液晶パネル９２ａの後段に設置されており、液晶パネル９２ａで変調された第２投写用光学像を反射する。また、合成光学部９４は、内部に、一方の光学像を透過して他方の光学像を反射する膜９４ａが形成されている。
【００９１】
ここで、液晶パネル９１ａで変調された第１投写用光学像は、合成光学部９４の膜９４ａを透過して後段の投写光学部９５に進む。そして、反射ミラー９３で反射されて合成光学部９４に入射した第２投写用光学像は、合成光学部９４の膜９４ａにより反射されて後段の投写光学部９５に進む。この合成光学部９４により、第１投写用光学像と第２投写用光学像が合成される。
【００９２】
投写光学部９５は、第１実施形態と同様に構成されている。そして、投写光学部９５は、第１光学変換部９１（詳細には、合成光学部９４）から出力された第１投写用光学像と、第２光学変換部９２（詳細には、合成光学部９４）から出力された第２投写用光学像とを所定倍率でスクリーン４０に投写する。
【００９３】
本実施形態のスクリーン４０は、第１実施形態と同様に構成されており、透過型のスクリーンを用いている。そして、スクリーン４０は、投写光学部９５からスクリーン４０の背面側に投写用光学像が投写され、第１投写光学像による第１投写画像と、第２投写光学像による第２投写画像とを形成する。ユーザーは、スクリーン４０の正面側（前面側）からこの投写画像を見ることができる。
【００９４】
変位取得部８７（制御装置８０）は、入力部６６からの入力信号により、スクリーン４０に形成された第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得する。変位量算出部８８（制御装置８０）は、変位取得部８７から出力された変位データに基づいて変位量を算出する。なお、変位取得部８７と変位量算出部８８とにより、演算部８６を構成している。また、表示部７１（表示装置７０）は、変位量算出部８８で算出された変位量を表示する。
【００９５】
本実施形態のプロジェクター装置９０は、ズーム機構部９６により、投写光学部９５を構成する各種レンズ群を動作させて、第１、第２投写画像を任意の倍率で拡大することができる。なお、このズーム機構部９６は、制御装置８０のズーム駆動制御部８９によって駆動および制御されている。また、ズーム機構部９６は、図示省略するエンコーダーなどを用いて構成されるズーム検出部が設置されている。ズーム検出部は、ズーム機構部９６の移動量をズーム駆動制御部８９に出力する。ズーム駆動制御部８９は、このズーム検出部から出力された移動量により、適正な拡大倍率となっているか否かを確認し、適正でない場合は、修正を行うこともできる。
【００９６】
図８は、プロジェクター式測定装置を使用する際の操作手順を示すフローチャートである。図５、図６、図８を参照してプロジェクター式測定装置２の操作手順を説明する。なお、本フローチャートを実行および統括制御するのは、制御装置８０の図示省略する制御部となる。
【００９７】
ステップＳ２００では、被測定物５を載置台１０に載置する。次に、ステップＳ２０１では、被測定物５を測定する適切な拡大倍率を設定する。そして、設定する倍率に合う画像取得光学部２２を画像取得装置２０に設置する。画像取得光学部２２の倍率を設定した場合、ズーム駆動制御部８９は、同期して、第１、第２投写画像の倍率が、設定した倍率となるようにズーム機構部９６を駆動させる。
【００９８】
次に、ステップＳ２０２では、被測定物５に対する照明方法を選択する。第１実施形態と同様に、被測定物５の形状を反射光で測定する場合は、反射用照明部１７を選択する。また、被測定物５の形状を透過光で測定する場合は、透過用照明部１８を選択する。なお、選択操作方法は、照明部１６に設置される点灯スイッチ（図示省略）を直接ＯＮさせる方法で行う。
【００９９】
次に、ステップＳ２０３では、後述するステップＳ２０４での被測定物５の平行出しを行うために用いる被測定物５の部位に対して焦点調整を行う。詳細には、第１投写画像を見ながら、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて焦点調整を行う。
【０１００】
次に、ステップＳ２０４では、被測定物５の平行出し（傾き補正）を行う。傾き補正を行うことで、補正用の座標系として演算部８６に保存させることができる。この補正を行うことにより、以降、被測定物５を測定した場合、補正用座標系を基に演算部８６で補正演算を行うことができる。なお、傾き補正を行う場合の実際の方法は、画像取得光学部２２のレンズ表面に印刷され、投写画像として投写されている基準線（直交する２つの線）の交点を用いる。なお、基準線の交点は、画像取得光学部２２のレンズ中心に設定されている。なお、詳細な傾き補正の方法は、第１実施形態と同様に行うため、説明を省略する。なお、傾き補正が行われた場合、補正用座標系が設定されて演算部８６に保存することができる。
【０１０１】
次に、ステップＳ２０５では、前段のステップＳ２０４の平行出し（傾き補正）が終了したか否かを判断する。終了していない場合は、ステップＳ２０４に移行し、平行出しを指示する。終了している場合は、ステップＳ２０６に移行する。
【０１０２】
ステップＳ２０６からステップＳ２０８は、第１投写画像の投写倍率を補正する（被測定物５が正確な倍率で投写される）ための補正を行うステップとなる。その際、第１実施形態と同様に、倍率補正部材としての倍率校正用パターン（図示省略）を用いて補正を行う。なお、ステップＳ２０６からステップＳ２０８は、第１実施形態でのステップＳ１０６からステップＳ１０８に対応しているため、詳細な説明を省略する。
【０１０３】
ステップＳ２０６では、倍率校正用パターンをステージ６１上面に載置する。次に、ステップＳ２０７では、倍率校正用パターンの測定を行う。次に、ステップＳ２０８では、倍率補正値としての倍率校正補正値を算出する。これにより、実際の被測定物５の測定の際には、測定時に検出されるステージ６１の移動量に対して、この倍率校正補正値を考慮して演算が行われる。
【０１０４】
次に、ステップＳ２０９に移行する。ステップＳ２０９では、第２画像取得制御部８４が、制御装置８０の記憶部に記憶される被測定物５の基本形状データを読み込み、第２投写画像制御部８５により、基本形状データを第２投写画像データに変換して第２光学変換部９２に出力し、第２光学変換部９２の光変調素子を制御する。そして、上述したように、プロジェクター装置９０により、スクリーン４０に第２投写画像として形成される。なお、この第２投写画像の投写倍率は、画像取得光学部２２で設定した倍率と同様となる。また、ステップＳ２０４で、傾き補正が行われているため、その傾きも考慮した形状として投写される。必要に応じて、改めて測定の原点を選択決定してもよい。
【０１０５】
次に、ステップＳ２１０に移行する。ステップＳ２１０からステップＳ２１２は、被測定物５を実際に測定するステップとなる。ステップＳ２１０では、被測定物５の被測定部位を実際に測定する。測定の方法は、第１実施形態と同様に、第１投写画像の被測定物５の測定したい部位（被測定部位）を、第２投写画像の対応する部位に一致させてその変位を測定する。
【０１０６】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、ユーザーが、ステージ６１を平面方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動させて、第１投写画像の被測定物５の被測定部位を、第２投写画像の対応する部位に一致させる。そして、入力部６６により、その位置を読み込ませる入力を行う。この入力信号により、ステージ制御部３８では、ステージ６１のＸ，Ｙ方向の変位（移動量）を変位取得部８７に出力する。変位取得部８７は、入力した変位を変位データとして取得する。そして、変位量算出部８８は、変位取得部８７から出力された変位データに基づいて変位量を算出する。なお、このとき、変位量算出部８８は、前述した傾き補正による補正用座標系に基づいた補正演算を行い、併せて倍率校正補正値に基づいた演算を行うことで変位量を算出する。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示される。
【０１０７】
なお、制御装置８０内に保存される変位量算出用の制御プログラムなどを実行させることにより、第１実施形態と同様に、入力部６６への入力がない場合にも、ユーザーが、ステージ６１を平面方向に移動させた場合、その移動に合わせて、その変位をステージ制御部３８から変位取得部８７に常に出力させることもできる。その場合、上記制御プログラムにより、演算部８６で補正用座標系を保存した以降において、変位量算出部８８では、変位取得部８７から出力される変位データが入力するタイミングに併せて、上述と同様に演算を行い、変位量を算出することもできる。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示することもできる。
【０１０８】
なお、第１実施形態と同様に、孔形状の中心座標のズレ量や、孔形状の第２投写画像とのズレ量を変位量として算出することもできる。また、外形形状の、第２投写画像とのズレ量を変位量として算出することもできる。
【０１０９】
また、ステップＳ２１１、ステップＳ２１２により、第１実施形態と同様に、垂直方向（Ｚ方向）の変位量も測定することができる。ステップＳ２１１では、被測定物５の基準となる基準面に焦点を合わせる。詳細には、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて焦点を基準面に合わせる。焦点を基準面に合わせた後、ユーザーは、入力部６６に、焦点を合わせたことを入力する。この入力信号により、演算部８６は、ステージ制御部３８からのＺ方向の位置データを基準面のデータとして記憶する。
【０１１０】
次に、ステップＳ２１２では、第１実施形態と同様に、実際に被測定物５の被測定部位の面の測定を行う。詳細には、被測定物５を載置するステージ６１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて、被測定部位の面に焦点を合わせる。焦点を合わせた後、ユーザーは、入力部６６に、焦点を合わせたことを入力する。この入力信号により、ステージ制御部３８は、Ｚ方向の位置を変位取得部８７に出力し、変位取得部８７から出力された変位データにより、変位量算出部８８で、変位量を算出する。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示する。
【０１１１】
なお、制御装置８０内に保存される変位量算出用の制御プログラムなどを実行させることにより、第１実施形態と同様に、入力部６６への入力がない場合にも、ユーザーが、ステージ６１を垂直方向に移動させた場合、その移動に合わせて、その変位をステージ制御部３８から変位取得部８７に常に出力させることもできる。その場合、上記制御プログラムにより、演算部８６で基準面のデータを記憶した以降において、変位量算出部８８では、変位取得部８７から出力される変位データが入力するタイミングに併せて、演算を行い、変位量を算出することもできる。なお、算出された変位量は、表示部７１に表示することもできる。
【０１１２】
また、本実施形態のプロジェクター式測定装置２は、第２投写画像の基となる、被測定物５の設計データを保存しているため、第２投写画像との比較を行わなくても、第１投写画像の被測定部位を１点入力または多点入力することにより、その点に対応する設計データと比較して、変位量を算出することができる。
【０１１３】
次に、本実施形態では、ステップＳ２１３に移行する。ステップＳ２１３では、投写倍率の変更を行うか否かの選択を行う。詳細には、プロジェクター装置９０の備えるズーム機構部９６により、更に拡大または縮小を行うか否かを選択する。ここで、投写倍率を変更する場合は、ステップＳ２１４に移行する。
【０１１４】
ステップＳ２１４では、ユーザーは、入力部６６などからの入力により、所望する倍率に変更を行う。ズーム駆動制御部８９は、入力部６６からの信号により、対応した倍率となるように、ズーム機構部９６を駆動する。これにより、スクリーン４０に形成される第１、第２投写画像の倍率が変更される。
【０１１５】
ステップＳ２１４が終了した場合、ステップＳ２０６に戻り、以降は、上述したように、ステップＳ２１４で倍率変更した第１、第２投写画像に対して、倍率校正を行い、倍率補正値としての倍率校正補正値を再度算出し、被測定物５の測定を行うことになる。
【０１１６】
なお、ステップＳ２１３で、投写倍率の変更を行わない場合には、ステップＳ２１５に移行し、被測定物５を載置台１０から取り外して、被測定物５の測定が終了する。
【０１１７】
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のプロジェクター式測定装置２は、載置台１０、照明部１６、画像取得部２１、画像制御部８１、光学変換部（第１光学変換部９１、第２光学変換部９２）、投写光学部９５、スクリーン４０、変位取得部８７、および変位量算出部８８を備えている。そして、第１光学変換部９１は、第１光源から射出される光束を、画像制御部８１から出力される第１投写画像データに基づいて第１光変調素子により変調し、第１投写画像データを第１投写用光学像に変換して出力する。また、第２光学変換部９２は、第２光源から射出される光束を、画像制御部８１から出力される第２投写画像データに基づいて第２光変調素子により変調し、第２投写画像データを第２投写用光学像に変換して出力する。このような光学変換部は、いわゆるプロジェクターの動作を行う。また、投写光学部９５は、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを投写し、スクリーン４０に第１投写画像と第２投写画像とを形成させる。これにより、比較的大きな被測定物５に対しても拡大投写できるプロジェクター式測定装置２が可能となる。なお、被測定物５の大きさと、必要とする拡大倍率に応じて、画像取得光学部２２、投写光学部９５、スクリーン４０などを交換することもできるため、プロジェクター式測定装置２の利便性を更に向上できる。また、変位取得部８７では、スクリーン４０に形成された、第１投写画像と第２投写画像との変位を変位データとして取得し、変位量算出部８８により、変位取得部８７から出力される変位データに基づいて変位量を算出する。これにより、高精度な測定が可能なプロジェクター式測定装置２が実現できる。
【０１１８】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、移動部としてのステージ６１により、被測定物５を載置する載置台１０を平面方向に移動し、スクリーン４０に形成された第１投写画像の被測定部位を、第２投写画像の被測定部位に対応する部位に一致させた場合、入力部６６により、変位取得部８７に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部８７は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物５の平面方向の高精度な測定が可能となる。
【０１１９】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、移動部としてのステージ６１により、被測定物５を載置する載置台１０を垂直方向に移動し、スクリーン４０に形成された第１投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、入力部６６により、変位取得部８７に変位として取得させるための入力を行う。変位取得部８７は、この変位を変位データとして取得する。このような構成と動作により、被測定物５の垂直方向の高精度な測定が可能となる。
【０１２０】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、倍率補正部材としての倍率校正用シートを用いて第１投写画像の投写倍率を補正し、変位量算出部８８は、倍率補正値に基づいて変位量を算出するため、更に高精度な測定を行うことができる。
【０１２１】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、プロジェクター装置９０を備えているため、短い投写距離で大きな拡大率を得ることができる。
【０１２２】
従来の投影測定装置では、傾き補正を行う場合には、上述した基準線に被測定物の辺などを一致させる方法がとられており、ステージを平面方向で回転させる操作を行っていた。また、回転しても一致させられない場合には、被測定物の向きも変えるなどしていた。しかし、本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、回転操作や、被測定物５の向きを変えるなどの操作が必要なく、簡易な操作で効率的に傾き補正を行うことが可能となる。
【０１２３】
本実施形態のプロジェクター式測定装置２によれば、第１、第２投写用光学像を任意の倍率に変更可能なズーム機構部９６を備え、変位量算出部８８は、変更した倍率を含めて変位量を算出することができる。これにより、例えば、被測定物５の被測定部位が小さく見づらい場合などには、任意の倍率で拡大して測定することができる。また、逆に、被測定物５の被測定部位が拡大し過ぎている場合などには、任意の倍率で縮小して測定することができる。従って、被測定物５の細かい部位も高精度に測定できると共に、測定の利便性を更に向上したプロジェクター式測定装置２が実現できる。
【０１２４】
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
【０１２５】
前記第２実施形態では、画像制御部８１は、第１投写画像制御部８３と第２投写画像制御部８５とを有している。また、プロジェクター装置９０は、第１光源と第１光変調素子（液晶パネル９１ａ）を有する第１光学変換部９１と、第２光源と第２光変調素子（液晶パネル９２ａ）を有する第２光学変換部９２とを有している。そして、第１投写画像制御部８３で取得画像データを第１投写画像データに変換し、第１光学変換部９１で第１投写用光学像に変換する。また、第２投写画像制御部８５で基本形状データを第２投写画像データに変換し、第２光学変換部９２で第２投写用光学像に変換する。しかし、これに限られず、画像制御部は、第１画像取得制御部８２で取得した取得画像データに基づく第１投写画像データと、第２画像取得制御部８４で取得した基本形状データに基づく第２投写画像データと、を含んで合成された投写画像データとして出力してもよい。この場合、プロジェクター装置は、光源と光変調素子を有する光学変換部を備え、画像制御部から出力される投写画像データに基づき、光変調素子により変調し、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを含んで合成された投写用光学像に変換して出力することでよい。この構成により、スクリーンは、投写用光学像が投写され、第１投写画像データによる第１投写画像と第２投写画像データによる第２投写画像とを形成する。この構成によっても、第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１２６】
前記第１実施形態では、製造された製品となる被測定物５と、被測定物５の設計図となる基本形状図シート６とを用いて、製品（被測定物５）の設計図（基本形状図シート６）とのズレ量（変位量）を測定している。しかし、例えば、射出成形などにより製品（被測定物５）を製造する場合には、射出成形用の金型が必要となり、その金型を製造するための金型用の設計図が必要となる。この射出成形により製造される製品は、成形の際に収縮が発生するため、金型は、この収縮率を考慮して製造されている。言い換えると、金型用の設計図は、製品の設計図に対して成型時の収縮率を補正して設計されている。
【０１２７】
ここで、製品（被測定物５）の成形用の金型と、金型用の設計図とのズレ量（変位量）を測定することも可能である。この場合、金型用の設計図を用いることなく、被測定物５の設計図となる基本形状図シート６を用いて行うことができる。この場合、基本形状図シート６は、収縮率を加味して拡大する必要はなく、金型を測定するための拡大倍率と同様の拡大倍率でよい。そして、例えば、収縮率が３％であり、拡大倍率が１００倍である場合、金型の画像を１００倍で取得した画像取得部２１からの取得画像データを、画像制御部３１で、１/１．０３を乗じた倍率となるように画像処理を行い、投写光学部５２から投写することでよい。そして、測定により得られた変位データに対して、変位量算出部３７で、１．０３を乗じた補正を行い変位量として算出することにより、測定することができる。これにより、金型が正確に製造されているかなどが容易で高精度に測定することができ、プロジェクター式測定装置１の利便性が更に向上する。
【０１２８】
なお、上述した変形例は、前記第２実施形態でも適用できる。詳細には、前記第２実施形態において、製品（被測定物５）の成形用の金型と、金型用の設計図とのズレ量（変位量）を測定することも可能である。この場合、金型用の基本形状データに基づく投写画像を用いることなく、第２実施形態と同様に、被測定物５の基本形状データに基づく第２投写画像を用いて行うことができる。なお、測定方法は上述したと同様となる。これにより、金型が正確に製造されているかなどが容易で高精度に測定することができ、プロジェクター式測定装置２の利便性が更に向上する。
【０１２９】
前記第２実施形態では、前記第１実施形態と同様に、ステージ６１を移動させて、被測定物５の変位量を測定している。しかし、前記第２実施形態では、ステージ６１を移動させずに、新たな入力部を備えて被測定物５の変位量を測定することも可能である。
【０１３０】
その場合、入力部は、例えば、スクリーン４０の前面に赤外線センサーを縦横方向に配置し、スクリーン４０上の点をピックした場合、そのピックした位置を検出させる構成でもよい。または、入力部は、スクリーン４０の前面に圧力センサーや静電型センサーを配置し、スクリーン４０上の点を所定の強さで押圧した場合、その押圧した位置を検出させる構成でもよい。または、入力部は、ＰＣ（Personal Computer）のマウス操作と同様のシステムを用いて、スクリーン４０に形成される第１、第２投写画像を見ながら、所望の位置にカーソルを移動させてクリックした場合、そのカーソルの位置を検出させる構成でもよい。
【０１３１】
第１投写画像の被測定物５の被測定部位と第２投写画像の対応する部位のズレ量（変位量）を測定する場合、上述したように構成される入力部を使用して、双方の部位の点（位置）を変位取得部８７に取得させる。これにより、変位取得部８７は、入力された位置（または変位）を位置データ（変位データ）として取得する。そして、変位量算出部８８は、中心座標や外形などをそれぞれ演算し、被測定部位の変位量を算出する。これにより、ユーザーは、ステージ６１を移動させずに、第１投写画像と第２投写画像とを見ながら、第１投写画像（被測定物５）の被測定部位の位置入力や、比較する第２投写画像の、被測定部位に対応する部位の位置入力を容易に行うことができ、変位量を算出させることができる。従って、プロジェクター式測定装置２の利便性を更に向上させることができる。
【０１３２】
なお、入力部を備える場合、入力されたことをユーザーに知らせる手段（音や光などを用いた手段）を備えることで、入力が受け付けられたか否かが確認でき、入力を確実で効率的に行うことができる。これにより、プロジェクター式測定装置２による測定の利便性を向上させることができる。
【０１３３】
前記第２実施形態では、第１光学変換部９１は第１光源を有し、第２光学変換部９２は第２光源を有している。しかし、これに限られず、第１光源と第２光源とは、基本的に１つの光源を用いる構成としてもよい。その場合、１つの光源から射出される光束を２つに分配し、それぞれを第１光源、第２光源として、第１光変調素子（液晶パネル９１ａ）と第２光変調素子（液晶パネル９２ａ）とに光束を入射させる構成とすることができる。
【０１３４】
前記第１、第２実施形態のプロジェクター装置５０，９０は、スクリーン４０に対して、スクリーン４０の背面側から投写用光学像を投写している。言い換えると、画像制御部３１，８１は、スクリーン４０に対して背面投写が行える投写画像データを出力している。しかし、これに限られず、画像制御部３１，８１は、前面投写が行える投写画像データを出力してもよい。なお、前面投写を行う場合、スクリーンは、反射型のスクリーンに変更することで、投写画像の輝度やコントラストを向上できる。これにより、ユーザーは、投写画像の見易さや測定操作のし易さなどに応じていずれかを選択することが可能となる。また、プロジェクター式測定装置を構成する構成部の設置の自由度を向上させる。従って、プロジェクター式測定装置の設置性や操作性を向上させることができる。
【０１３５】
前記第１、第２実施形態において、スクリーン４０は、透過型のスクリーンを用いているが、これに限られず、プロジェクター式測定装置１，２の設置される部屋などの壁面をスクリーン（投写対象面）として利用し、上述したように、前面投写を行うことでもよい。これにより、プロジェクター式測定装置の設置性を向上させることができる。
【０１３６】
前記第１、第２実施形態において、制御装置３０，８０およびプロジェクター装置５０，９０は、ケーブルで接続されている。しかし、これに限られず、無線通信により接続して遠隔操作を可能とすることでもよい。これにより、プロジェクター式測定装置の設置性を更に向上させることができ、制御装置３０，８０の設置場所とは異なる場所にプロジェクター装置５０，９０などを設置してその場所の構造物の壁面などをスクリーン（投写対象面）として利用することが可能となり、プロジェクター式測定装置の利便性を更に向上させる。
【０１３７】
前記第２実施形態では、画像制御部８１は、第１投写画像制御部８３と第２投写画像制御部８５とを有している。また、プロジェクター装置９０は、第１光源と第１光変調素子（液晶パネル９１ａ）を有する第１光学変換部９１と、第２光源と第２光変調素子（液晶パネル９２ａ）を有する第２光学変換部９２とを有している。そのため、第１投写画像制御部８３から出力する第１投写画像データと、第２投写画像制御部８５から出力する第２投写画像データとを異なる色に変換したデータとして出力してもよい。これにより、スクリーン４０に形成される第１投写画像と第２投写画像との色を異ならせることができる。これにより、第１投写画像と第２投写画像とが比較し易くなり、変位量測定のための入力操作性を向上させることができる。更に、この構成は、カラーブレイクアップ現象を低減するため、１つの光学変換部に色順次駆動により多色を投写することも可能となる。
【０１３８】
前記第１、第２実施形態のプロジェクター装置５０，９０は、光変調素子として透過型の液晶パネルを用いている。しかし、これに限られず、反射型の液晶パネルなど、反射型の光変調素子を用いることも可能である。
【０１３９】
前記第１、第２実施形態のプロジェクター装置５０，９０は、光変調素子としての液晶パネルを用いている。しかし、これに限られず、入射光束を画像信号に基づいて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調素子などを採用してもよい。なお、マイクロミラー型光変調素子としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いることができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１，２…プロジェクター式測定装置、５…被測定物、６…基本形状図シート、１０…載置台、１６…照明部、１７…反射用照明部、１８…透過用照明部、２１…画像取得部、２２…画像取得光学部、３１…画像制御部、３６…変位取得部、３７…変位量算出部、４０…スクリーン、５１…光学変換部、５２…投写光学部、６６…入力部、７１…表示部、８１…画像制御部、８７…変位取得部、８８…変位量算出部、９１…第１光学変換部、９２…第２光学変換部、９５…投写光学部、９６…ズーム機構部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物を載置する載置台と、
前記被測定物を照明する照明部と、
前記被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、
前記画像取得部から出力される取得画像データに基づいて当該取得画像データを投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、
光源および光変調素子を有し、前記光源から射出される光束を、前記画像制御部から出力される前記投写画像データに基づいて前記光変調素子により変調し、前記投写画像データを投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、
前記光学変換部から出力された前記投写用光学像を前記所定倍率で投写する投写光学部と、
前記投写用光学像が投写されて投写画像を形成すると共に、前記所定倍率で作成された前記被測定物の基本形状図シートを載置するスクリーンと、
前記スクリーンに形成された前記投写画像と前記スクリーンに載置された前記基本形状図シートとの変位を変位データとして取得する変位取得部と、
前記変位取得部から出力された前記変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、
を備えることを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記載置台に設置されて前記載置台を平面方向に移動する移動部と、
前記移動部を移動させ、前記スクリーンに形成された前記投写画像の被測定部位を、前記基本形状図シートの前記被測定部位に対応する部位に一致させた場合、前記変位として前記変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、
前記変位取得部は、前記入力部により前記変位を前記変位データとして取得することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記載置台に設置されて前記載置台を垂直方向に移動する移動部と、
前記移動部を移動させ、前記スクリーンに形成された前記投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、前記変位として前記変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、
前記変位取得部は、前記入力部により前記変位を前記変位データとして取得することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記投写画像の投写倍率を補正するための倍率補正部材を有し、
前記変位量算出部は、前記倍率補正部材の測定による倍率補正値に基づいて前記変位量を算出することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項５】
被測定物を載置する載置台と、
前記被測定物を照明する照明部と、
前記被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、
前記画像取得部から出力される取得画像データに基づく第１投写画像データと、前記被測定物の基本形状データに基づく第２投写画像データとを含む投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、
光源および光変調素子を有し、前記光源から射出される光束を、前記画像制御部から出力される前記投写画像データに基づいて前記光変調素子により変調し、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを含む投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、
前記光学変換部から出力された、前記投写用光学像を前記所定倍率で投写する投写光学部と、
前記投写用光学像が投写され、前記第１投写画像データによる第１投写画像と前記第２投写画像データによる第２投写画像とを形成するスクリーンと、
前記スクリーンに形成された、前記第１投写画像と前記第２投写画像との変位を変位データとして取得する変位取得部と、
前記変位取得部から出力された前記変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、
を備えることを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項６】
被測定物を載置する載置台と、
前記被測定物を照明する照明部と、
前記被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、
前記画像取得部から出力される取得画像データに基づいて当該取得画像データを第１投写画像データとして出力して制御すると共に、前記被測定物の基本形状データに基づいて当該基本形状データを第２投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、
第１光源および第１光変調素子を有し、前記第１光源から射出される光束を、前記画像制御部から出力される前記第１投写画像データに基づいて前記第１光変調素子により変調し、前記第１投写画像データを第１投写用光学像に変換して出力すると共に、第２光源および第２光変調素子を有し、前記第２光源から射出される光束を、前記画像制御部から出力される前記第２投写画像データに基づいて前記第２光変調素子により変調し、前記第２投写画像データを第２投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、
前記光学変換部から出力された、前記第１投写用光学像と前記第２投写用光学像とを前記所定倍率で投写する投写光学部と、
前記第１投写用光学像と前記第２投写用光学像とが投写され、第１投写画像と第２投写画像とを形成するスクリーンと、
前記スクリーンに形成された、前記第１投写画像と前記第２投写画像との変位を変位データとして取得する変位取得部と、
前記変位取得部から出力された前記変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、
を備えることを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記載置台に設置されて前記載置台を平面方向に移動する移動部と、
前記移動部を移動させ、前記スクリーンに形成された前記第１投写画像の被測定部位を、前記第２投写画像の前記被測定部位に対応する部位に一致させた場合、前記変位として前記変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、
前記変位取得部は、前記入力部により前記変位を前記変位データとして取得することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項８】
請求項５または請求項６に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記載置台に設置されて前記載置台を垂直方向に移動する移動部と、
前記移動部を移動させ、前記スクリーンに形成された前記第１投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、前記変位として前記変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、
前記変位取得部は、前記入力部により前記変位を前記変位データとして取得することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項９】
請求項５または請求項６に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記スクリーンに形成された、前記第１投写画像の被測定部位と、前記第２投写画像の前記被測定部位に対応する部位と、の双方の位置を前記変位取得部に取得させるための入力を行う入力部を備えることを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項１０】
請求項５〜請求項９のいずれか一項に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記第１投写画像および前記第２投写画像の投写倍率を補正するための倍率補正部材を有し、
前記変位量算出部は、前記倍率補正部材の測定による倍率補正値に基づいて前記変位量を算出することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項１１】
請求項５〜請求項１０のいずれか一項に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記第１投写用光学像と前記第２投写用光学像とを任意の倍率で投写するズーム機構部を備え、
前記変位量算出部は、前記倍率を含めて前記変位量を算出することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記画像制御部は、前記スクリーンに対して背面投写または前面投写が行える前記投写画像データを出力することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項１】
被測定物を載置する載置台と、
前記被測定物を照明する照明部と、
前記被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、
前記画像取得部から出力される取得画像データに基づいて当該取得画像データを投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、
光源および光変調素子を有し、前記光源から射出される光束を、前記画像制御部から出力される前記投写画像データに基づいて前記光変調素子により変調し、前記投写画像データを投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、
前記光学変換部から出力された前記投写用光学像を前記所定倍率で投写する投写光学部と、
前記投写用光学像が投写されて投写画像を形成すると共に、前記所定倍率で作成された前記被測定物の基本形状図シートを載置するスクリーンと、
前記スクリーンに形成された前記投写画像と前記スクリーンに載置された前記基本形状図シートとの変位を変位データとして取得する変位取得部と、
前記変位取得部から出力された前記変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、
を備えることを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記載置台に設置されて前記載置台を平面方向に移動する移動部と、
前記移動部を移動させ、前記スクリーンに形成された前記投写画像の被測定部位を、前記基本形状図シートの前記被測定部位に対応する部位に一致させた場合、前記変位として前記変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、
前記変位取得部は、前記入力部により前記変位を前記変位データとして取得することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記載置台に設置されて前記載置台を垂直方向に移動する移動部と、
前記移動部を移動させ、前記スクリーンに形成された前記投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、前記変位として前記変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、
前記変位取得部は、前記入力部により前記変位を前記変位データとして取得することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記投写画像の投写倍率を補正するための倍率補正部材を有し、
前記変位量算出部は、前記倍率補正部材の測定による倍率補正値に基づいて前記変位量を算出することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項５】
被測定物を載置する載置台と、
前記被測定物を照明する照明部と、
前記被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、
前記画像取得部から出力される取得画像データに基づく第１投写画像データと、前記被測定物の基本形状データに基づく第２投写画像データとを含む投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、
光源および光変調素子を有し、前記光源から射出される光束を、前記画像制御部から出力される前記投写画像データに基づいて前記光変調素子により変調し、第１投写用光学像と第２投写用光学像とを含む投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、
前記光学変換部から出力された、前記投写用光学像を前記所定倍率で投写する投写光学部と、
前記投写用光学像が投写され、前記第１投写画像データによる第１投写画像と前記第２投写画像データによる第２投写画像とを形成するスクリーンと、
前記スクリーンに形成された、前記第１投写画像と前記第２投写画像との変位を変位データとして取得する変位取得部と、
前記変位取得部から出力された前記変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、
を備えることを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項６】
被測定物を載置する載置台と、
前記被測定物を照明する照明部と、
前記被測定物を画像として所定倍率で光学的に取得する画像取得部と、
前記画像取得部から出力される取得画像データに基づいて当該取得画像データを第１投写画像データとして出力して制御すると共に、前記被測定物の基本形状データに基づいて当該基本形状データを第２投写画像データとして出力して制御する画像制御部と、
第１光源および第１光変調素子を有し、前記第１光源から射出される光束を、前記画像制御部から出力される前記第１投写画像データに基づいて前記第１光変調素子により変調し、前記第１投写画像データを第１投写用光学像に変換して出力すると共に、第２光源および第２光変調素子を有し、前記第２光源から射出される光束を、前記画像制御部から出力される前記第２投写画像データに基づいて前記第２光変調素子により変調し、前記第２投写画像データを第２投写用光学像に変換して出力する光学変換部と、
前記光学変換部から出力された、前記第１投写用光学像と前記第２投写用光学像とを前記所定倍率で投写する投写光学部と、
前記第１投写用光学像と前記第２投写用光学像とが投写され、第１投写画像と第２投写画像とを形成するスクリーンと、
前記スクリーンに形成された、前記第１投写画像と前記第２投写画像との変位を変位データとして取得する変位取得部と、
前記変位取得部から出力された前記変位データに基づいて変位量を算出する変位量算出部と、
を備えることを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記載置台に設置されて前記載置台を平面方向に移動する移動部と、
前記移動部を移動させ、前記スクリーンに形成された前記第１投写画像の被測定部位を、前記第２投写画像の前記被測定部位に対応する部位に一致させた場合、前記変位として前記変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、
前記変位取得部は、前記入力部により前記変位を前記変位データとして取得することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項８】
請求項５または請求項６に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記載置台に設置されて前記載置台を垂直方向に移動する移動部と、
前記移動部を移動させ、前記スクリーンに形成された前記第１投写画像の被測定部位の焦点を合わせた場合、前記変位として前記変位取得部に取得させるための入力を行う入力部と、を備え、
前記変位取得部は、前記入力部により前記変位を前記変位データとして取得することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項９】
請求項５または請求項６に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記スクリーンに形成された、前記第１投写画像の被測定部位と、前記第２投写画像の前記被測定部位に対応する部位と、の双方の位置を前記変位取得部に取得させるための入力を行う入力部を備えることを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項１０】
請求項５〜請求項９のいずれか一項に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記第１投写画像および前記第２投写画像の投写倍率を補正するための倍率補正部材を有し、
前記変位量算出部は、前記倍率補正部材の測定による倍率補正値に基づいて前記変位量を算出することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項１１】
請求項５〜請求項１０のいずれか一項に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記第１投写用光学像と前記第２投写用光学像とを任意の倍率で投写するズーム機構部を備え、
前記変位量算出部は、前記倍率を含めて前記変位量を算出することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載のプロジェクター式測定装置において、
前記画像制御部は、前記スクリーンに対して背面投写または前面投写が行える前記投写画像データを出力することを特徴とするプロジェクター式測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２７６７５（Ｐ２０１１−２７６７５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７６１４８（Ｐ２００９−１７６１４８）
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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