ミツトヨの三次元測定機

ノギスと言えば、ミツトヨ。

そのミツトヨの三次元測定機の動画像です。
http://bit.ly/mzfQpT
http://bit.ly/kGOImz

弊社では、この動画と同じモデル
Mitsutoyo Crysta-Apex C 574
を使って、スキャナのプラテンガラスに蒸着した、

クロム蒸着パターンを計測しています。

写真計測用（旧：直交精度保障）イメージスキャナ　nanoDigitizer

http://www.imeasure.co.jp/products-nanodigit-jp.html

では、クロム蒸着マークの位置計測データシートを納品する際にこのマシンを使って計測しています。

来週行われる　画像センシング展２０１１

アイメジャーからのお知らせ

では、このクロム蒸着したプラテンガラスのサンプルを展示します。

ぜひ現物を見にご来場ください。

■イメージスキャナのプラテンガラスに真空蒸着したクロム（Ｃｒ）マーカーの位置を三次元測定機で計測する方法

・まずマーカーの形状ですが、次のパターンを
イメージスキャナのプラテンガラス上に直接クロム蒸着します。

・クロム部分の光学濃度は、ＯＤ４．０以上を指定します。
ＯD値とは、
OD= -1 * LOG （透過率）ですので、
透過率 = 10 ^ ( -1 * OD値)　＝１／１００００
つまり、０．０１％以下となります。

・ミツトヨの三次元測定機で、位置検出する手段は、通常は、上記動画にあるように先端に球状のルビーを取り付けた棒状の腕を測定対象に直接接触させて、物理的にかかる負荷（力）の立ち上がりを検知して、その位置をデジタイズ（位置計測）します。

・イメージスキャナプラテンガラス表面に真空蒸着したパターンの位置はどのように測るのでしょうか。

ミツトヨの三次元測定機には、カメラオプションを取り付けることができます。
球ルビーの腕の替わりに取り付けた、リング照明装置付きのカメラを使って、上記マーカーの映像を撮影し、そのデジタル画像から、円中心を計算します。

・カメラに取り付けるレンズは、撮影対象のサイズに応じて、交換します。
レンズは、精度が重要です。ズームタイプではなく、固定焦点タイプのレンズです。

・円中心の計算方法
ミツトヨの三次元測定機には、指定した点を中心に、放射状にプローブ線（コントラスト検出軌跡線）を設定し、その線上の画像のコントラストを判定し、境界点をプロットする機能があります。放射状に放つプローブ線を何度の角度の間隔（ピッチ）でを引くか任意設定できます。

アイメジャーでは、10度ピッチ、３６本／周の放射線を引き、Φ２ｍｍの円のコントラスト境界を検出します。
最後に、検出された３６ケの境界点をなぞり、最小二乗法（％１）にて、円中心を計算で求めます。

・精度
ミツトヨの仕様書では、精度は、±４μｍとありますが、実際に計測した感じでは、±３μｍ以下には収まっているようです。

■写真計測用（旧：直交精度保障）イメージスキャナ nanoDigitizer の仕様

・同時に計測できる領域

イメージスキャナの有効取込範囲は、

反射モード：３１０＊４３７ｍｍ

透過モード：３０９＊４２０ｍｍ

です。

この領域を数μｍの精度で対象物（印刷物やパターン）の位置計測を行うことができます。

クロム蒸着マーカーを使うことで、スキャン画像に校正用スケール（マーカー）を一緒に入れ込むことができます。

そのため、トレーサビリティー（計測値を後で再検証する際の精度の保証）を確保することができます。

■2011.8.6追記

円周上の複数の点から最小二乗法で円中心と半径を求める式。

なんと、エクセルの一般式。感謝。

http://imagingsolution.net/math/lsm-exce/