JP5373319B2 - 画像測定機 - Google Patents

Description

本発明は機械装置、特にその制振機構の改良に関する。

被測定物の形状や寸法を測定するため画像測定機が用いられている。
ところで、画像測定機は、年々、スループットの向上が要求されてきている。
したがって、画像測定機では、移動部の高速化、高加減速時での残留振動が問題となる。 また、画像測定機では、移動部が連続運動している時にも、微小振動が発生し、画像のバラツキ誤差が発生する場合が多い。
画像測定機での測定の際、高速・高加減速移動を行うと、機械の振動が減衰しきれず、残留振動があり、スループットを向上させることが、なかなかできない場合がある。

そのような背景の中で、今までその振動抑制手法として、スプリング、乾性摩擦、粘性抵抗を画像測定機に付加することが考えられる。
また、弾性ゴムやスプリングを画像測定機の駆動部接合部に付加し、振動伝播を軽減させる手法を取る場合もある。

また、従来は、画像測定機ではなく、一般的なステージに関する技術であるが、カウンターマス機構を設けることも考えられる。これは、ステージの駆動時に、ステージと同じ質量のマスをステージの駆動方向と反対方向に直線移動させることにより、ステージ駆動時の反力を打ち消すものである（例えば特許文献１）。
また、従来は、画像測定機ではなく、一般的な自動車に関する技術であるが、自動車のエンジンマウントにアクティブ制振機構を設けることも考えられる。これは、アクティブ制振機構により、エンジンの振動が車室に伝わるのを低減するものである（例えば特許文献２）。
特開２０００−２１６０８２号公報 特開２０００−８８０４５号公報

しかしながら、前記従来方式にあっても、満足のゆく制振効果を得ることができなかった。
すなわち、前記スプリング等を付加したものでは、移動部の高速移動時には、スプリングの減衰が全て走行負荷として作用してしまい、ヒステリシスの原因になってしまう。
前記弾性ゴム等を駆動部接合部に付加したものでは、高速測定では、移動部に対し所望の駆動制御が行えず、また移動部に対する所望の振動制御が行えず、大きな課題となっていた。

前記カウンターマス機構を用いたものでは、ステージ駆動時の反力を打ち消すものの、それ以外の振動の影響を低減するのは困難であった。
前記アクティブ制振機構をそのまま用いたのでは、被制振部を余計に振動させてしまうことがあった。

このため、振動の影響を受け易い機械装置を扱う分野では、振動の影響を大幅に低減する技術の開発が強く望まれていたものの、従来は、これを解決することのできる適切な技術が存在しなかった。

本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は振動の影響を大幅に低減することのできる機械装置を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明にかかる機械装置は、基礎に設けられた固定部と、固定部に対し直線移動する移動部と、を備えた機械装置において、アクティブ制振機構を備えることを特徴とする。
前記アクティブ制振機構は、アクチェイタと、加速度センサと、信号処理手段と、制御手段と、を備え、前記機械装置の被制振部の振動に対して逆位相の振動を加えることにより、前記被制振部の振動を打ち消す。
ここで、前記アクチェイタは、前記機械装置の被制振部に設けられ、前記被制振部の振動方向に振動を発生する。
また、前記加速度センサは、前記機械装置の被制振部に設けられ、前記被制振部の振動成分を含む加速度信号を出力する。
前記信号処理手段は、予め得ておいた前記被制振部の固有振動情報に基づき、前記加速度センサよりの加速度信号に含まれる成分のうち、前記被制振部の振動成分を検出し、該検出された振動成分に対して逆位相の信号を発生する。
前記制御手段は、前記信号処理手段よりの逆位相信号に基づき、前記被制振部の振動に対して逆位相の振動を、前記アクチェイタに発生させる。

＜逆位相の振動＞
ここにいう被制振部の振動と逆位相の振動とは、逆位相振動の位相が被制振部振動の位相と逆位相の関係にあり、逆位相振動の周波数が被制振部振動の周波数と同じであり、逆位相振動の振幅が被制振部の固有振動の振幅と符号の正負が逆であるが大きさは同じものをいう。

＜フィルタ＞
なお、本発明においては、前記信号処理手段が、フィルタと、位相調整手段と、を備えることが好適である。
ここで、前記フィルタは、前記加速度センサよりの加速度信号に含まれる成分のうち、前記被制振部の固有振動成分以外をカットし、前記被制振部の固有振動成分のみを通す。
また、前記位相調整手段は、前記フィルタにより得られた振動成分信号の位相調整を行い、前記逆位相信号を得る。

＜直動アクチェイタ＞
本発明においては、前記アクチェイタが、直動体であり、駆動手段を備えることが好適である。
ここで、前記直動体は、前記被制振部の被制振方向に往復直線移動する。
また、前記駆動手段は、前記直動体を駆動する。
本発明の駆動手段としては、例えばリニアモータ等が一例として挙げられる。
本発明は、アクチェイタの質量等を調整することにより、前記アクチェイタの制振力の大きさを調整する。また、フィルタでの選定周波数を調整することにより、前記アクチェイタによる制振の周波数を調整する。

＜中立点制御＞
本発明においては、前記アクチェイタが所定の中立点を中心に前記被制振方向に往復直線移動し、また、位置センサと、中立点制御手段と、を備えることが好適である。
ここで、前記位置センサは、前記アクチェイタの被制振方向位置を検出する。
また、前記中立点制御手段は、前記位置センサにより検出された位置情報に基づき、前記アクチェイタを、前記中立点を中心に往復直線移動させる。

＜テーブル＞
本発明においては、前記移動部が、前記固定部に対し直線移動するテーブルを含み、
前記アクチェイタ及び加速度センサは、前記テーブルに設けられ、
前記信号処理手段は、予め得ておいた前記テーブル、前記アクチェイタ及び前記加速度センサを含む系の固有振動情報に基づき、前記加速度センサよりの加速度信号に含まれる成分のうち、前記被制振部の振動成分を検出し、該検出された振動成分に対して逆位相の信号を発生し、
前記制御手段は、前記信号処理手段により得られた逆位相信号に基づき、前記テーブルの振動に対して逆位相の振動を、前記アクチェイタに発生させ、
前記テーブルの移動方向振動に対して前記アクチェイタによる逆位相振動を加えることにより、前記テーブルの移動方向振動を打ち消すことが好適である。

＜架台＞
本発明においては、前記固定部は前記基礎に、架台を介して設けられ、
前記アクチェイタ及び前記加速度センサは、前記架台に設けられ、
前記信号処理手段は、予め得ておいた前記架台、前記アクチェイタ、及び前記加速度センサを含む系の固有振動情報に基づき、前記加速度センサよりの加速度信号に含まれる成分のうち、前記基礎より架台に伝播する振動成分を検出し、該検出された振動成分に対して逆位相の信号を発生し、
前記制御手段は、前記信号処理手段よりの逆位相信号に基づき、前記基礎より架台に伝播する振動に対して逆位相の振動を前記アクチェイタに発生させ、
前記機械装置の架台に対して前記アクチェイタによる逆位相振動を加えることにより、前記基礎より架台に伝播する振動を打ち消すことが好適である。

＜パッシブ制振機構＞
本発明においては、パッシブ制振機構を備えることが好適である。
ここで、前記パッシブ制振機構は、前記アクティブ制振機構と前記被制振部との間に設けられ、前記アクチェイタによる振動を所望の大きさないし所望の方向に調整し、前記被制振部に伝える。
本発明のパッシブ制御機構としては、例えばスプリング、空気ばね等が一例として挙げられる。

＜画像測定機＞
本発明においては、撮像手段と、画像処理手段と、を備えた画像測定機であることが好適である。
ここで、前記撮像手段は、前記固定部ないし前記移動部に設けられ、被測定物を撮像し、画像データを出力する。
また、前記画像処理手段は、前記撮像手段により得られた画像データを画像処理し、前記被測定物の形状ないし寸法を測定する。
本発明の画像測定機としては、例えば特開２００２−２０７００４号公報に記載のもの等が一例として挙げられる。

本発明にかかる機械装置によれば、前記アクティブ制振機構が前記信号処理手段を備えることとしたので、振動の影響を大幅に低減することができる。
本発明においては、前記信号処理手段が、前記フィルタと前記位相調整手段とを備えることにより、被制振部の制振を、より適切に行うことができる。

本発明においては、前記アクティブ制振機構が、前記直動体と前記駆動手段とを含むことにより、被制振部の制振を、より適切に行うことができる。
本発明においては、前記中立点制御手段を備えることにより、被制振部の制振を、より適切に行うことができる。

本発明においては、機械装置の移動型テーブルにアクティブ制振機構を設けることにより、テーブルが発生する振動の影響を大幅に低減することができる。
本発明においては、機械装置の架台にアクティブ制振機構を設けることにより、基礎より機械装置に伝播してくる振動の影響を大幅に低減することができる。

本発明においては、前記アクティブ制振機構をパッシプ制御機構を介して前記被制振部に設けることにより、前記アクティブ制振機構より被制振部に加えられる振動の大きさないし方向を適切に調整することができるので、被制振部の制振を、より適切に行うことができる。

本発明においては、画像測定機にアクティブ制振機構を設けることにより、振動の画像測定結果への影響を大幅に低減することができる。

以下、図面に基づき本発明の好適な一実施形態について説明する。
第一実施形態
図１には本発明の第一実施形態にかかる機械装置の概略構成が示されている。同図は該機械装置を上方より見た図である。本実施形態では、本発明のアクティブ制振機構を画像測定機の移動型テーブルに適用し、テーブルが発生した振動を抑制する例について説明する。
同図に示す画像測定機（機械装置）１０は、ベース（固定部）１２と、テーブル（移動部）１４と、駆動手段１６と、アクティブ制振機構１８とを備える。

ここで、ベース１２は、基礎２０に設けられたものとする。
また、テーブル１４は、ベース１２に対し、矢印Ａ方向に往復直線移動する移動型のものとする。
駆動手段１６は、テーブル１４がベース１２に対し、図中、矢印Ａ方向に往復直線移動するように、テーブル１４を駆動する。

アクティブ制振機構１８は、画像測定機１０のテーブル１４の移動方向（矢印Ａ方向）の振動に対して逆位相の振動を加えることにより、画像測定機１０のテーブル１４が発生した矢印Ａ方向の振動を打ち消す。
このために本実施形態においては、アクティブ制振機構１８が、図２に示されるように、制振ユニット２２と、駆動ユニット２４と、を備える。

＜制振ユニット＞
制振ユニット２２は、テーブル１４に設けられ、アクチェイタ２６と、加速度センサ２８と、を備える。
ここで、アクチェイタ２６は、直動体よりなり、リニアモータ３２により、ガイドレール３０に沿って往復直線移動することにより、矢印Ａ方向（被制振方向）に、直線振動を発生する。
また、加速度センサ２８は、テーブル１４にかかった矢印Ａ方向の加速度を検出する。加速度センサ２４よりの加速度信号には、テーブル１４の矢印Ａ方向への移動による加速度成分ないしテーブル１４が発生した矢印Ａ方向の振動成分が含まれる。

＜駆動ユニット＞
駆動ユニット２４は、制御ユニット３４と、電源３６とを備える。
ここで、制御ユニット３４は、信号処理手段３８と、制御手段４０とを備える。
また、電源３６は、アクチェイタ２６を駆動するための電力をリニアモータ３２に供給する。
信号処理手段３８は、予め得ておいたテーブル１４及び制振ユニット２２を含む系の固有振動（周波数）の情報に基づき、加速度センサ２４よりの加速度信号に含まれる成分のうち、テーブル１４が発生した、図中、矢印Ａ方向の振動成分を検出し、該振動成分に対して逆位相の信号をつくる。
制御手段４０は、信号処理手段３８よりの逆位相の信号に基づき、テーブル１４が発生した図中、矢印Ａ方向の振動に対して逆位相の振動を、アクチェイタ２６に発生させる。

このようにテーブル１４を備えた画像測定機１０では、テーブル１４に微小振動が生じる。例えば図３に示されるような微小振動が生じる。本実施形態では、これを削減することが非常に重要である。
そこで、本実施形態においては、アクティブ制振装置１８として、画像測定機１０のテーブル１４に加速度センサ２８を設け、信号処理手段３８により、加速度センサ２８よりの加速度信号に対して逆位相の信号を発生させ、制御手段４０により、アクチェイタ２６を制御している。

すなわち、本実施形態においては、アクティブ制振機構が、図４（Ａ）に示されるような画像測定機のテーブルが発生した振動５０に対して、同図（Ｂ）に示されるような逆位相の振動５２を加える。
この結果、同図（Ｃ）に示されるように、テーブル１４が発生した振動５０が、アクティブ制振機構による逆位相の振動５２で打ち消される。

したがって、本実施形態においては、画像測定機１０のテーブル１４に発生する微小振動を大幅に削減することができるので、画像測定機１０による画像測定結果への振動の影響を大幅に低減することができる。これにより、本実施形態においては、画像測定機１０のテーブル１４の高速移動や低速移動（連続測定時）の振動を抑え、スループット向上と精度の向上とを図ることができる。

振動の更なる低減化
ところで、本実施形態においては、振動の更なる低減化のためには、下記の考慮も非常に好ましい。
＜フィルタ＞
本実施形態においては、振動の更なる低減化のため、テーブルが発生した振動のみを適切に検出することが非常に重要である。
このために本実施形態においては、図５に示されるように、制御ユニット３４が、前置アンプ６０と、ハイパスフィルタ（フィルタ）６２と、後置アンプ６４と、バンドパスフィルタ（フィルタ）６６と、位相調整回路（位相調整手段）６８と、を備えることが好適である。

ここで、前置アンプ６０は、加速度センサ２８よりの加速度信号を増幅させ、ハイパスフィルタ６２に出力する。
また、ハイパスフィルタ６２は、前置アンプ６０よりの加速度信号のうち、テーブルの移動による加速度成分をカットし、テーブルの振動成分のみを通すように、所定の周波数以上の信号を通し、後置アンプ６４に出力する。この結果、ハイパスフィルタ６２では、テーブルの移動による加速度成分が除去された加速度信号が得られる。すなわち、テーブルの固有振動は加速度センサよりの加速度信号に含まれる成分のうち、高い周波数成分をもつ。そこで、テーブルの固有振動を検出するため、高い周波数成分だけを通し、低い周波数成分をカットするハイパスフィルタ６２を使用している。
後置アンプ６４は、ハイパスフィルタ６２よりの加速度信号を増幅し、バンドパスフィルタ６６に出力する。
バンドパスフィルタ６６は、後置アンプ６４よりの加速度信号のうち、テーブルの固有振動成分以外の周波数成分をカットし、テーブルの固有振動成分のみを通し、位相調整回路６８に出力する。この結果、バンドパスフィルタ６６では、テーブルの固有振動成分のみを含む加速度信号が得られる。
位相調整回路６８は、バンドパスフィルタ６６よりの加速度信号の位相を調整し、バンドパスフィルタ６６よりの加速度信号の逆位相信号を得る。

このように本実施形態においては、加速度センサよりの加速度信号を、前記フィルタ６２，６６を通すことにより、テーブル１４の振動問題となる信号のみを選定し、位相調整回路６８により、テーブル１４の振動問題となる信号のみの位相調整をして逆位相信号を得ている。制御手段は、このようにして得られた逆位相信号に基づき、アクチェイタ２６が発生する逆位相振動を適切に制御することができる。
また、アクチェイタ２６が発生した逆位相振動は、加速度センサ２８で検出され、制御ユニット２４へフィードバックされるので、総合的にテーブルの振動が相殺されるように、制御ユニット２４による制御が行われている。

＜中立点制御＞
本実施形態においては、アクチェイタ２６をテーブル１４の移動方向に往復直線移動することにより、振動を発生しているので、常にアクチェイタ２６の中立点制御を行うことも好適である。
このために本実施形態においては、アクティブ制振機構１８が、位置センサ７２と、中立点制御回路７４と、を備えることが好適である。
ここで、位置センサ７２は、制振ユニット２２に設けられ、アクチェイタ２６のＡ方向位置を検出する。
また、中立点制御回路７４は、制御ユニット３４に設けられ、位置センサ７２よりの位置情報に基づき、アクチェイタ２６を所定の中立点を中心に往復直線移動させる。

＜温度センサ＞
また、本実施形態においては、前記中立点制御を、より正確に行うため、温度に応じて、位置センサ７２で検出された位置情報を補正することも好適である。
このために本実施形態においては、温度センサ７６を備えることが好適である。
ここで、温度センサ７６は、制振ユニット２２に設けられ、位置センサ７２による位置測定時の温度を検出している。
そして、制御ユニット３４は、温度センサ７６で検出された測定温度に基づき、位置センサ７２よりの位置情報を、基準温度での位置情報に換算し、換算された位置情報を、アクチェイタ２６の位置情報としている。

＜必要制振力と応答周波数＞
アクチェイタ２６に要求されるのは、必要制振力と応答周波数であり、本実施形態では、アクチェイタ２６の制振力と応答周波数を調整可能としている。
このために本実施形態においては、アクチェイタ２６の制振力を可変とすることも好ましい。このために本実施形態においては、アクチェイタ２６の質量等を調整することにより、アクチェイタ２６の制振力の大きさを調整している。
また、本実施形態においては、アクチェイタ２６の駆動を制御することにより、アクチェイタ２６の応答周波数を調整している。

第二実施形態
前記第一実施形態では、画像測定機が発生する振動を削減した例について説明したが、基礎の外部から発生する振動を捉え、逆位相で加振することにより、外部振動から測定機を守り、どんな環境での最適な性能を発揮するため、アクティブ機構を測定機の架台に付加することも好ましい。

すなわち、画像測定機の設置環境は様々であり、外部装置や基礎の振動の影響を受ける場合が多い。従来方式では、防振ゴムや除振台を付加して、前記振動の対応をしてきたが、防振ゴムでは防振効果に限界があり、除振台では、応答速度に限界があり、現状では課題となっていた。そこで、本実施形態の制振ユニットを、ベース下部の架台に設けることも好ましい。

図６には本発明の第二実施形態にかかる機械装置の概略構成が示されている。前記図１と対応する部分には符号１００を加えて示し説明を省略する。
同図に示す画像測定機１１０は、ベース１１２が基礎１２０に対し架台１９０を介して設けられており、アクティブ制振機構１１８を、基礎１２０と固定部１１２との間の架台１９０に設けている。

そして、信号処理手段１３８は、加速度センサ１１８よりの加速度信号のうち、基礎１２０より架台１９０に伝播する振動成分を検出し、該検出された振動成分に対して逆位相の信号を発生する。
制御手段１４０は、信号処理手段１３０よりの逆位相信号に基づき、基礎１２０より架台１９０に伝播する振動に対して逆位相の振動をアクチェイタ１２６に発生させ、基礎１２０より架台１９０に伝播する振動を抑制する。

このように本発明の第二実施形態にかかる画像測定機１１０によれば、架台１９０に設けられたアクティブ制振機構１１８により、基礎１２０の外部から発生する振動を捉え、逆位相で加振することにより、外部振動から画像測定機１１０を守り、どんな環境での最適な性能を発揮できる。

なお、本実施形態において、架台１９０はベースと、該ベースを支える４本の脚で構成され、架台内側にアクチェイタおよび制振機構を設置する。
また、大型の画像測定機の場合には、ステージも大きくなるため、ステージ内部にアクチェイタ／制振機構を設置することも可能である。この場合には、ステージの振動を除去することが主体となる。

＜画像測定機＞
なお、同図に示す画像測定機１１０は、コラム１８２と、撮像手段１８４と、画像処理手段１８６と、を備える。
ここで、コラム１８２は、ベース１１２に立設されたものとする。
また、撮像手段１８４は、コラム１８２に設けられている。被測定物１８８はテーブル１１４上に載置される。コラム１８２に対しテーブル１１４を直線移動することにより、被測定物１８８の被測定面を走査しながら、撮像手段１８４により、被測定物１８８を撮像し、画像データを出力する。
画像処理手段１８６は、撮像手段１８４により得られた画像データを画像処理し、被測定物１８８の形状ないし寸法を測定する。
なお、いわゆる三次元測定機ではプローブの高速移動→低速移動→測定とされており、低速移動期間中に振動もやや低減されるが、画像測定機では通常、高速移動→停止→測定→高速移動と、急激な加減速が行われ、高速移動後直ちに測定が行われる。これは画像測定機の利点の一つであり、振動抑制のために移動を低速化させることは、この利点を減殺することにもなりかねない。
このため、画像測定機においては、特に加減速にともなう振動の抑制が重要な課題となっており、この点で本発明が特に好適に適用しえる。
また、一般の三次元測定機は測定ワークの高さがある場合が多く、Ｚ軸を大きく取り、空間の測定に対応させており、制振機構についても選択の自由度が高い。これに対し画像測定機は画像を取得した際の奥行方向への対応に難があるため、薄い測定ワークを主たる対象とし、必然的に装置の外形もＺ軸を小さく設定する場合が多く、制振機構の薄型化も必須といえる。この点で、本発明の制振機構は極めて有効である。
さらに、三次元測定機は一般に大型、且つ大重量であり、設置場所は１階であることが多いが、画像測定機は比較的小型であり、上階に設置されることも多い。そのため、一層の軽量化が求められ、一方で軽量化にともないステージ自体の振動、或いは床からの振動の防止がより強く求められる。このため、加速度センサなどのアクチェイタを装置下部、特に設置面近くに配置することが好適である。

＜パッシブ制振機構＞
アクチェイタ１２６による制振力は、基礎１２０より架台１９０に伝播する振動に比較し非常に大きいことがある。このため架台１９０に、移動部（テーブル）の制振を行うためのアクティブ制振機構をそのまま設けると、基礎１２０からの振動に対しアクチェイタ１２６の制振力が非常に大きいことがある。
このため本実施形態のアクティブ制振機構１１８をパッシブ制振機構と組合せて、架台１９０に設けることも好ましい。

図７には本実施形態において好適なアクティブ制振機構１１８とパッシブ制振機構との組合せ例が示されている。
同図に示されるように、アクティブ制振機構のアクチェイタ１２６は、例えばスプリング、空気ばね等のパッシブ制御機構１９２を介して、画像測定機の架台１９０に設けられている。

本実施形態において、設置架台１９０は通常、４本の脚で支持され、その上にベースが載置される。この設置架台１９０内側にアクチェイタ１２６及び制振機構１９２が設置されるのが好ましい。
なお、大型の画像測定機の場合には、ステージも大きくなるため、ステージ内部にアクチェイタ及び制振機構を配置することも可能である。この場合にはステージの振動を除去することが主体となる。

このように、アクチェイタ１２６よりの振動が、パッシブ制御機構１８２により、所望の大きさないし所望の方向に調整され、架台１９０に加えられる。したがって、画像測定機の移動型テーブルの制振を行うアクチェイタ１２６と同じものを用いても、架台１９０の制振を良好に行うことができる。

＜効果＞
以上、説明したように、本実施形態においては、アクチェイタ（例えばリニアモータ）を用いて画像測定機等のアクティブ制振装置を構成することができる。
また、本実施形態においては、アクチェイタ（例えばリニアモータ）を用いることにより、その制振力を可変にでき、さらに制振領域を可変にでき、多くの画像測定機に、高速移動時から低速移動時まで、幅広い使用が可能である。
また、本実施形態においては、画像測定機等の移動に伴う振動を抑制し、かつ連続測定時の微小振動を減衰させることで、画像測定機の振動による精度のばらつき及びスループットを改善できる。
また、本実施形態においては、汎用型の測定機等にも適用可能であり、その高スループット化と高精度化には効果大である。
また、本実施形態においては、アクチェイタを用いて画像測定機の架台にアクティブ制振機構を設けることにより、外部振動を除去し、どんな環境でも最適な測定機の性能を発揮することできる。

変形例
＜機械装置＞
なお、前記構成では、本発明のアクティブ制振機構を画像測定機に設けた例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、制振の必要な機械装置であれば、任意のもの、例えば画像測定機以外の測定機、工作機械、位置決め装置等に適用することができる。

＜振動センサ＞
また、被制振部の振動を検出するためには、振動検出感度の点で、前記加速度センサが特に好ましいが、速度センサ、変位センサ等も使用可能である。

本発明の第一実施形態にかかる機械装置の概略構成の説明図（上面図）である。 本実施形態にかかるアクティブ制振機構のブロック図である。 画像測定機の微小振動例である。 本実施形態にかかるアクティブ制振機構の作用の説明図である。 本実施形態にかかるアクティブ制振機構のより具体的なブロック図である。 本発明の第二実施形態にかかる機械装置の概略構成の説明図（側面図）である。 本実施形態にかかるアクティブ制振機構との組合せが好適なパッシブ制振機構の説明図である。

符号の説明

１０，１１０ 画像測定機（機械装置）
１２，１１２ ベース（固定部）
１４，１１４ テーブル（移動部）
１８，１１８ アクティブ制振機構
２６，１２６ アクチェイタ
２８，１２８ 加速度センサ
３８，１３８ 信号処理手段
４０，１４０ 制御手段
６２ ハイパスフィルタ（フィルタ）
６６ バンドパスフィルタ（フィルタ）
６８ 位相調整回路（位相調整手段）
１９０ 架台
１９２ パッシブ制御機構

Claims (6)

1. 基礎に設けられた固定部と、固定部に対し直線移動する移動部と、前記固定部ないし移動部の一方に設けられた撮像手段と、他方に設けられた被測定物を載置するテーブルと、を備え、前記移動部の移動、停止、移動という連続動作において、当該移動部の停止後直ちに前記撮像手段が被測定物を撮像するように構成された画像測定機において、
   前記画像測定機の被制振部の振動に対して逆位相の振動を加えることにより、前記被制振部の振動を打ち消すアクティブ制振機構と、
   前記アクティブ制振機構と前記被制振部との間に設けるパッシブ制振機構と、を備え、
   前記アクティブ制振機構は、前記画像測定機の被制振部に設けられ、前記被制振部の振動方向に振動を発生するアクチェイタと、
   前記画像測定機の被制振部に設けられ、前記被制振部の振動成分を含む加速度信号を出力する加速度センサと、
   予め得ておいた前記被制振部の固有振動情報に基づき、前記加速度センサよりの加速度信号に含まれる成分のうち、前記被制振部の振動成分を検出し、該検出された振動成分の逆位相の加速度信号を発生する信号処理手段と、
   前記信号処理手段よりの逆位相の加速度信号に基づき、前記被制振部の振動に対し、前記加速度のレベルで対応する制振力と、当該振動に対応する応答周波数と、を持つ逆位相の振動を前記アクチェイタに発生させる制御手段と、
   を有し、
   前記アクチェイタは、前記被制振部の被制振方向に往復直線移動する直動体であり、
   前記制御手段は、前記被制振部の振動に対する逆位相の振動を、当該直動体の往復直線移動の制御により発生させ、
   前記パッシブ制振機構は、前記アクチェイタによる振動を、所望の大きさないし所望の方向に調整し、前記被制振部に伝えることを特徴とする画像測定機。
2. 請求項１に記載の画像測定機において、
   前記信号処理手段は、前記加速度センサよりの加速度信号に含まれる成分のうち、前記被制振部の固有振動成分以外をカットし、前記被制振部の固有振動成分のみを通すフィルタと、
   前記フィルタにより得られた振動成分信号の位相調整を行い、前記逆位相信号を発生する位相調整手段と、
   を備えたことを特徴とする画像測定機。
3. 請求項１または２記載の画像測定機において、
   前記アクチェイタは、所定の中立点を中心に前記被制振方向に往復直線移動し、
   前記アクチェイタの被制振方向位置を検出する位置センサと、
   前記位置センサにより検出された位置情報に基づき、前記アクチェイタを前記中立点を中心に往復直線移動させる中立点制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像測定機。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の画像測定機において、
   前記移動部は、前記固定部に対し直線移動するテーブルを含み、
   前記アクチェイタ及び加速度センサは、前記テーブルに設けられ、
   前記信号処理手段は、予め得ておいた前記テーブル、前記アクチェイタ、及び加速度センサを含む系の固有振動情報に基づき、前記加速度センサよりの加速度信号に含まれる成分のうち、前記テーブルの移動方向振動成分を検出し、該検出された振動成分の逆位相の信号を発生し、
   前記制御手段は、前記信号処理手段よりの逆位相信号に基づき、前記テーブルの移動方向振動に対して逆位相の振動を前記アクチェイタに発生させ、
   前記テーブルの移動方向振動に対して前記アクチェイタによる逆位相振動を加えることにより、前記テーブルの移動方向振動を打ち消すことを特徴とする画像測定機。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の画像測定機において、
   前記固定部は前記基礎に、架台を介して設けられ、
   前記アクチェイタ及び加速度センサは、前記架台に設けられ、
   前記信号処理手段は、予め得ておいた前記架台、前記アクチェイタ及び加速度センサを含む系の固有振動情報に基づき、前記加速度センサよりの加速度信号に含まれる成分のうち、前記基礎より架台に伝播する振動成分を検出し、該検出された振動成分に対して逆位相の信号を発生し、
   前記制御手段は、前記信号処理手段よりの逆位相信号に基づき、前記基礎より架台に伝播する振動に対して逆位相の振動を前記アクチェイタに発生させ、
   前記画像測定機の架台に対して前記アクチェイタによる逆位相振動を加えることにより、前記基礎より架台に伝播する振動を打ち消すことを特徴とする画像測定機。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の画像測定機において、
   前記固定部ないし前記移動部に設けられ、被測定物を撮像し、画像データを得る撮像手段と、
   前記撮像手段により得られた画像データを画像処理し、前記被測定物の形状ないし寸法を測定する画像処理手段と、
   を備えたことを特徴とする画像測定機。

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