JP2011224755A - 観察点特定機能付きの工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】テレセントリック光学系顕微鏡システムを用いながらも、観察対象物のどこが観察点であるのかを容易に特定（判別）できるような観察点特定機能付きの工作機械を提供すること。
【解決手段】落射照明用の光源と光路とが設けられたテレセントリック光学系顕微鏡システムと、前記テレセントリック光学系顕微鏡システムの画像を撮影するＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラで撮影された画像を処理することによって前記テレセントリック光学系顕微鏡システムの観察対象物を観察する画像処理装置と、前記落射照明用の光路に設けられたプリズムと、前記プリズムを介して前記落射照明用の光路にスポット光を合流させるスポット光源と、を備え、前記スポット光の前記観察対象物上の照射位置を当該観察対象物の観察点として特定できるようになっていることを特徴とする観察点特定機能付きの工作機械である。
【選択図】図２

Description

本発明は、顕微鏡システムを用いて観察対象物（例えばワーク）を観察する機能を有する工作機械（スライサー、ダイシングマシン、旋盤、フライス盤）に関している。

チャック上面にセットされるワークに対して、回転する研削砥石を相対移動させることで当該ワークを研削する研削盤は、従来より広く知られている。そして、従来の研削盤では、研削砥石とワークとの相対的な座標値決定のために、図７に示すように、研削砥石を軽く回転させながら、手動で徐々に砥石軸（Ｚ軸）を下降させて研削砥石とワークとを接触させ、当該接触点をゼロ点とすることが行われている（接触の有無は作業者が感覚に基づいて判断する）。このゼロ点を基準にして、例えばワークの切込量などが決定（設定）されている。

あるいは、従来の研削盤において、研削砥石とワークとがそれぞれ導電性を持つ場合には、それらの相対的な座標値決定のために、それらの間に所定の電圧をかけておいて、自動で徐々に砥石軸（Ｚ軸）を下降させて研削砥石とワークとを接触させ、当該接触点をゼロ点とすることが行われている（接触の有無は通電の有無に基づいて判断する）。

しかしながら、研削砥石とワークとを手動で接触させる前記の方法では、当該接触によってワークに傷が付く可能性があるという問題点がある。また、研削砥石とワークとを自動で接触させる前記の方法は、研削砥石とワークとが共に電導性を持つ場合にしか適用できないという問題点がある。

本件発明者は、特願２０１０− ４９４０７において、チャック上面にセットされるワークに対して、回転する研削砥石を相対移動させることで当該ワークを研削する研削盤であって、鉛直方向に移動可能な顕微鏡システムと、前記顕微鏡システムの画像を撮影するＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラで撮影された画像を処理することによって前記顕微鏡システムの基準面と当該顕微鏡システムの観察対象物との鉛直方向距離を測定する画像処理装置と、を備え、前記画像処理装置は、前記顕微鏡システムのピントが合っているか否かの程度である鮮鋭度に基づいて、当該顕微鏡システムの基準面と観察対象物との鉛直方向距離を測定するようになっていることを特徴とする距離測定機能付きの研削盤を提案している。

このような距離測定機能付きの研削盤によれば、顕微鏡システムの画像に基づいて当該顕微鏡システムの基準面と当該顕微鏡システムの観察対象物との鉛直方向距離が測定されるため、例えば顕微鏡システムの基準面とワークとの鉛直方向距離を測定するにあたって、ワーク損傷のおそれがなく、また、導電性がないワークにも適用できる。そして、研削砥石と顕微鏡システムの基準面との相互の位置関係を利用することで、研削砥石とワークとの鉛直方向距離を得ることができる。

ここで、顕微鏡システムに関して、対物レンズ付き顕微鏡システムが用いられる場合には、図８に示すように、いわゆる落射照明用の光が観察対象物に対してスポット状の光として照射されることになるため、観察対象物のどこが観察点であるのかを比較的容易に判別することができる。しかしながら、対物レンズ付き顕微鏡システムが用いられる場合には、いわゆるワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．）が小さく（×２０の対物レンズで、通常２０ｍｍ程度）、当該距離まで対物レンズを観察対象物に近づける必要があるため、クーラントやミストが対物レンズに付着してしまうという問題がある。

一方、図９に示すようなレンズ原理のテレセントリック光学系顕微鏡システムが用いられる場合には、ワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．）が大きいため（通常５０〜１５０ｍｍ程度）、前記のような問題は生じない。しかしながら、テレセントリック光学系顕微鏡システムが用いられる場合には、いわゆる落射照明用の光が平行光となるために、観察対象物のどこが観察点であるのかを容易に判別し難いという問題がある。

本発明は、当該問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、テレセントリック光学系顕微鏡システムを用いながらも、観察対象物のどこが観察点であるのかを容易に特定（判別）できるような観察点特定機能付きの工作機械を提供することである。

本発明は、落射照明用の光源と光路とが設けられたテレセントリック光学系顕微鏡システムと、前記テレセントリック光学系顕微鏡システムの画像を撮影するＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラで撮影された画像を処理することによって前記テレセントリック光学系顕微鏡システムの観察対象物を観察する画像処理装置と、前記落射照明用の光路にスポット光を合流させるスポット光源と、を備え、前記スポット光の前記観察対象物上の照射位置を当該観察対象物の観察点として特定できるようになっていることを特徴とする観察点特定機能付きの工作機械である。

本発明によれば、テレセントリック光学系顕微鏡システムが用いられてワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．）が大きいため、クーラントやミストが顕微鏡システムのレンズに付着するおそれが小さい一方で、スポット光源によるスポット光が落射照明用の光路に合流されることにより、当該スポット光の観察対象物上の照射位置を識別することで、観察対象物の観察点を容易に特定（判別）することができる。

好ましくは、前記落射照明用の光路に、プリズムが設けられており、前記スポット光源は、前記プリズムを介して前記落射照明用の光路にスポット光を合流させるようになっている。この場合、落射照明用の光路にスポット光を合流させる構成を、比較的シンプルに実現することができる。もっとも、少なくとも本件出願の時点においては、他の光学素子を用いて落射照明用の光路にスポット光を合流させる構成も、排除されない。

前記スポット光は、スポット径が小さいレーザ光であることが好ましい。また、前記スポット光は、識別がより容易であるように、可視の有色光であることが好ましい。具体的には、例えば赤色のレーザ光が好ましい。

あるいは、本発明は、落射照明用の光源と光路とが設けられたテレセントリック光学系顕微鏡システムと、前記テレセントリック光学系顕微鏡システムの画像を撮影するＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラで撮影された画像を処理することによって前記テレセントリック光学系顕微鏡システムの観察対象物を観察する画像処理装置と、前記落射照明用の光路に設けられたプリズムと、前記プリズムを介して前記落射照明用の光路にスポット光を合流させるスポット光源と、を備えた工作機械において、前記観察対象物の観察点を特定するための方法であって、前記スポット光を前記プリズムを介して前記落射照明用の光路に合流させて、前記観察対象物上に照射させる工程と、前記観察対象物上の前記スポット光の照射位置を当該観察対象物の観察点として特定する工程と、を備えたことを特徴とする観察点特定方法である。

本発明によれば、テレセントリック光学系顕微鏡システムが用いられてワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．）が大きいため、クーラントやミストが顕微鏡システムのレンズに付着するおそれが小さい一方で、スポット光源によるスポット光が落射照明用の光路に合流され、当該スポット光の観察対象物上の照射位置を識別することで、観察対象物の観察点を容易に特定（判別）することができる。

本発明によれば、テレセントリック光学系顕微鏡システムが用いられてワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．）が大きいため、クーラントやミストが顕微鏡システムのレンズに付着するおそれが小さい一方で、スポット光源によるスポット光が落射照明用の光路に合流されることにより、当該スポット光の観察対象物上の照射位置を識別することで、観察対象物の観察点を容易に特定（判別）することができる。

本発明の一実施の形態における観察点特定機能付きの研削盤（工作機械）の概略図である。 図１のテレセントリック光学系顕微鏡システムとその周辺要素を示す概略図である。 チャック上面を観察対象物とした状態を示す図１と同様の図である。 ダイシングテープを説明するための概略断面図である。 鮮鋭度パターンの一例を示す図である。 鮮鋭度パターンの他の一例を示す図である。 従来のゼロ点検知の状態を説明するための概略図である。 対物レンズから出るスポット光を説明するための概略図である。 テレセントリックレンズの原理を説明するための概略図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施の形態における観察点特定機能付きの研削盤（工作機械）の概略図である。図２は、図１のテレセントリック光学系顕微鏡システムとその周辺要素を示す概略図である。

図１及び図２に示すように、本実施の形態による研削盤１０は、ワークＷがセットされるチャック上面１１を備えている。チャック上面１１は、Ｘ方向（図１の左右方向）及びＹ方向（図１の紙面に垂直な方向）にそれぞれ平行移動可能となっている。さらに、チャック上面１１は、ＸＹ平面内において、不図示の回転軸まわりに回転可能となっている（Ｒの自由度をも有している）。

そして、本実施の形態による研削盤１０は、回転する研削砥石１２を備えており、当該回転する研削砥石１２の回転軸を相対移動させることによって、ワークＷを研削することができるようになっている。

また、本実施の形態による研削盤１０は、鉛直方向に移動可能なテレセントリック光学系顕微鏡システム２１を備えている。テレセントリック光学系顕微鏡システム２１には、当該テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の画像を撮影するＣＣＤカメラ２２が接続されている。そして、ＣＣＤカメラ２２には、当該ＣＣＤカメラ２２で撮影された画像を処理することによって観察対象物、ここではワークＷの上面、を観察する画像処理装置２３が接続されている。画像処理装置２３は、ここでは、観察対象物（ワークＷの上面）の観察の結果として、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓと観察対象物（ワークＷの上面）との鉛直方向距離を測定するようになっている。

テレセントリック光学系顕微鏡システム２１は、固有のワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．）が大きいという特徴を有する。また、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１は、固有の被写界深度において、オートフォーカス機能を有する。

また、図２に示すように、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１には、落射照明用の光源２１ａが設けられており、当該光源２１ａから第１プリズム２１ｐを経て観察対象物（ワークＷの上面）に至る光路２１ｗが形成されている。さらに図２に示すように、当該光源２１ａと第１プリズム２１ｐとの間の光路２１ｗ内に、第２プリズム６１が設けられている。そして、第２プリズム６１を介して落射照明用の光路２１ｗにスポット光を合流させるスポット光源６２が設けられている。

スポット光源６２は、スポット径が小さいレーザ光のレーザ光源であることが好ましい。また、スポット光は、識別がより容易であるように、可視の有色光であることが好ましい。これらを踏まえて、本実施の形態では、スポット光源６２として赤色のレーザ光源が採用される。

画像処理装置２３は、本実施の形態では、パネルＰＣ２３ａと、画像入力ボード２３ｂと、を有している。ＣＣＤカメラ２２からの映像（画像）は、画像入力ボード２３ｂを介してパネルＰＣ２３ａに取り込まれ、当該パネルＰＣ２３ａによって各種演算処理がなされるようになっている。具体的には、パネルＰＣ２３ａは、画像処理プログラムによって、各取得画像の鮮鋭度を評価するようになっている。画像の鮮鋭度とは、ピントが合っているか否かの程度を示す指標であり、画像とその画像を上下右左にわずかにオフセットした画像との絶対差や相関係数などによって評価できることがレンズ関連業者に知られている。ここでは、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の取得画像の鮮鋭度が評価される。テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の取得画像の鮮鋭度が最も高い状態である時こそ、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面とテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の観察対象物（ここではワークＷの上面）との距離が、テレセントリック光学系顕微鏡システム固有のワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．）に一致している状態に対応する。すなわち、そのような状態が得られる時のテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の鉛直方向位置において、パネルＰＣ２３ａは、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓとワークＷの上面との鉛直方向距離を、テレセントリック光学系顕微鏡システム固有のワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．）として測定する（対応付ける）ようになっている。

本実施の形態の画像処理装置２３は、ＮＣ装置３１に接続されている。そして、画像処理装置２３は、ＮＣ装置３１から、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面に関する座標値を取得するようになっている。そして、画像処理装置２３は、当該テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓに関する座標値と、前記測定された鉛直方向距離（テレセントリック光学系顕微鏡システム固有のワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．））とに基づいて、ワークＷの上面の座標値を決定するようになっている。そして、画像処理装置２３は、当該ワークＷの上面の座標値をＮＣ装置３１に送るようになっている。

また、本実施の形態のテレセントリック光学系顕微鏡システム２１は、研削砥石１２の回転軸（主軸）を軸支する固定部材１３に（少なくともＺ軸方向において）固定されており、当該固定部材１３と一体に鉛直方向移動するようになっている。これにより、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓとワークＷの上面との鉛直方向距離を、直接的に、研削砥石１２の基準面（例えば下限）とワークＷの上面との鉛直方向距離に換算することができる。

そして、ＮＣ装置３１は、研削砥石１２の回転軸（主軸）を軸支する固定部材１３及びテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の鉛直方向の移動を制御する駆動制御部４１に接続されていて、当該駆動制御部４１を制御するようになっている。

具体的には、ＮＣ装置３１は、駆動制御部４１を介して、固定部材１３及びテレセントリック光学系顕微鏡システム２１を鉛直方向に連続的に走査させるようになっている。そして、画像処理装置２３が、当該走査中のテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の画像を所定の時間間隔で連続的に取得すると共に、取得した各画像の鮮鋭度に基づいて鮮鋭度のピークを示す画像を特定することによって、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓとワークＷの上面との鉛直方向距離を測定するようになっている。具体的には、当該走査中の鮮鋭度のピークをもたらすテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の位置において、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面とワークＷの上面との鉛直方向距離＝テレセントリック光学系顕微鏡システム固有のワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．）を決定（測定）するようになっている。

次に、以上のような本実施の形態の作用について説明する。

まず、研削砥石１２の回転軸（主軸）を軸支する固定部材１３及びテレセントリック光学系顕微鏡システム２１が、ＮＣ装置３１の制御に従って、駆動制御部４１を介して鉛直方向に移動（走査）される。当該走査中、所定の時間間隔で、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の画像がＣＣＤカメラ２２を介して画像処理装置２３に取得される。そして、画像処理装置２３は、得られた各画像について、ＣＯＧＮＥＸというプログラムで処理して、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１のピントが合っているか否かの程度である鮮鋭度を把握する。そして、鮮鋭度のピークを示す画像を特定することによって、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面とワークＷの上面との鉛直方向距離が測定される。具体的には、当該走査中の鮮鋭度のピークをもたらすテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の位置において、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓとワークＷの上面との鉛直方向距離を、テレセントリック光学系顕微鏡システム固有のワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．）として決定（測定）する。

そして、画像処理装置２３は、当該測定時点におけるテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓに関する座標値を、ＮＣ装置３１からを取得する。そして、当該基準面の座標値と前記測定された鉛直方向距離（テレセントリック光学系顕微鏡システム固有のワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．））とに基づいて、ワークＷの上面の座標値を決定する。さらに、画像処理装置２３は、決定したワークＷの上面の座標値をＮＣ装置３１に送る。これにより、自動的にＮＣ加工制御用のデータ（座標値）を作成することができる。

ここで、本実施の形態によれば、スポット光源６２によるスポット光（赤色レーザ光）が落射照明用の光路２１ｗに合流されることにより、当該スポット光の観察対象物（ワークＷの上面）における照射位置を識別することで、観察対象物の観察点を容易に特定（判別）することができる。すなわち、ワークＷのどの位置について距離測定がなされているのかを、容易に識別することができる。従って、識別結果に応じて、ＸＹ平面内においてワークＷを平行移動することが容易である。

なお、スポット光源６２によるスポット光（赤色レーザ光）の照射は、観察点の特定が必要な時にのみ行われることが好ましい。例えば、図２に示すように、スポット光源６２からのスポット光の照射を遮断するための開閉可能なシャッタ６３が設けられることが好ましい。

以上のように、本実施の形態によれば、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の画像に基づいて、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓとワークＷの上面との鉛直方向距離が測定されるため、ワークＷの損傷のおそれがなく、また、導電性がないワークＷにも適用できる。そして、研削砥石１２とテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓとの相互の位置関係を利用することで、研削砥石１２とワークＷとの鉛直方向距離を得ることができる。

特に、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１は、駆動制御部４１を介して鉛直方向に移動（走査）されるようになっており、鮮鋭度のピークをもたらすテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の位置におけるテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓとワークＷの上面との鉛直方向距離が測定されるようになっているため、測定を半自動的に行うことができる。

数値例を挙げれば、例えば、研削砥石１２の主軸中心とテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓとの相互の位置関係について、Ｚ軸方向（図１の上下方向）のオフセットが−１６ｍｍであり（この値は固定値である）、研削砥石１２の半径が４９ｍｍである場合（この値は研削砥石１２を交換することで変わり得る）、研削砥石１２の加工側面（下面）とテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓとのＺ軸方向（図１の上下方向）の面間ギャップは、３３ｍｍである。そして、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１のワーキングディスタンス（Ｗ．Ｄ．）が６０ｍｍであり、当該ワーキングディスタンスに相当する鮮鋭度ピークをもたらした時のテレセントリック光学系顕微鏡システム位置（Ｚ軸方向）が＋１１ｍｍである場合には、
（＋１１）＋６０−（３３）＝＋３８ （ｍｍ）
という値が、Ｚ軸方向において研削砥石１２がワークＷと接触する時の、研削砥石１２の駆動制御部４１を介してのＺ軸方向制御位置ということになる。一般化すれば、
テレセントリック光学系顕微鏡システム位置（Ｚ軸方向）＋テレセントリック光学系顕微鏡システムＷ．Ｄ．−テレセントリック光学系顕微鏡システム基準面・砥石加工面ギャップ
である。

このような演算が画像処理装置２３によってなされ、得られたＺ軸方向制御位置（Ｚ軸座標値）がＮＣ装置３１に送られる。ＮＣ装置３１は、例えば当該値に基づいて、溝入れ加工時の溝深さ等を好適に設定することができ、結果的に好適な加工を実現することができる。

また、本実施の形態の研削盤１０によれば、ワークＷの上面のみならず、例えば研削砥石１２がチャック上面１１と接触してしまうＺ軸方向制御位置（Ｚ軸座標値）をも得ることができる。このことについて、図３を参照して説明すれば、チャック上面１１を観察対象物とした時に、ワーキングディスタンスに相当する鮮鋭度ピークをもたらした時のテレセントリック光学系顕微鏡システム位置（Ｚ軸方向）が＋２１ｍｍである場合には、
（＋２１）＋６０−（３３）＝＋４８ （ｍｍ）
という値が、Ｚ軸方向において研削砥石１２がチャック上面１１と接触する時の、研削砥石１２の駆動制御部４１を介してのＺ軸方向制御位置ということになる。

このような演算が画像処理装置２３によってなされ、得られたＺ軸方向制御位置（Ｚ軸座標値）はＮＣ装置３１に送られる。ＮＣ装置３１は、例えば当該値に基づいて、切断加工時の切断深さ等を好適に設定することができ、結果的に好適な加工を実現することができる。

具体的には、切断加工時においては、チャック上面１１とワークＷとの間にダイシングテープ５１を設置することが一般的であり、図４に示すように、ダイシングテープ５１の厚みの半分くらいの位置を切断深さとすることが好適である。その場合、加工中に誤ってチャック上面１１を損傷してしまう可能性を顕著に低減できる。例えば、ダイシングテープ５１の厚みが０．１ｍｍである場合には（図４では、理解の容易のため、ダイシングテープ５１の厚みを誇大に表現している）、加工刃下端のＺ軸方向制御位置を
４８−０．１／２＝４７．９５（ｍｍ）
とすることが好適である。

ダイシングテープ５１の上面をテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の観察対象物とすることも、もちろん可能である。ダイシングテープとは、例えば、通常は粘着力を有していてワークを容易に固定することができ、ＵＶ照射を受けると当該粘着力が無くなってワークを容易に解放するというタイプのテープである。

なお、本実施の形態において、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の観察対象物、すなわち、チャック上面１１やワークＷの上面に、鮮鋭度を判別し易くするための鮮鋭度パターンが描かれていることが好ましいことが知見されている。鮮鋭度パターンとは、ピントが合っているか否かの判別が容易なパターン（ピントが合っている時の見え方と合っていない時の見え方とが大きく異なるパターン）を意味する。典型的には、縞模様であるが、特に限定されない。例えば、図５に示すような文字入りマークであってもよいし、図６に示すような図形的マークであってもよい。このような鮮鋭度パターンを用いることで、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の画像に関する鮮鋭度判別の精度が向上され、結果的に距離測定の精度が向上されることになる。

また、より正確に座標値データを得るためには、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の鉛直方向の移動（走査）の回数を複数にすることが推奨される。もっとも、単に複数回の走査を行うより、例えば、ＮＣ装置３１が、駆動制御部４１を介して、テレセントリック光学系顕微鏡システム１２を鉛直方向に１回粗く（速く）走査させ、画像処理装置２３が、当該粗い走査中のテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の画像を所定の時間間隔で連続的に取得すると共に、取得した各画像の鮮鋭度に基づいて鮮鋭度のピークを示す画像を特定すると共に、当該画像に対応する鉛直方向位置を含む領域を抽出し、ＮＣ装置３１が、再び駆動制御部４１を介して、前記領域についてテレセントリック光学系顕微鏡システム２１を鉛直方向に少なくとも１回微細に（ゆっくり）再走査させ、画像処理装置２３が、当該微細な走査中のテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の画像を所定の時間間隔で連続的に取得すると共に、取得した各画像の鮮鋭度に基づいて鮮鋭度のピークを示す画像を特定することによって、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面２１ｓと観察対象物との鉛直方向距離を測定するようになっていることが好ましい。このような態様により、半自動的に、正確かつ迅速に、テレセントリック光学系顕微鏡システム２１の基準面と観察対象物との鉛直方向距離を測定することができる。

また、前記の実施の形態において用いられるテレセントリック光学系顕微鏡システム２１の被写界深度については、浅い（小さい）値であることが好ましいことが、本件発明者による実際の実験で確認されている。具体的には、被写界深度が７０μｍであるテレセントリック光学系顕微鏡システムを用いた場合の距離測定誤差は、２０μｍ〜３０μｍであったのに対して、被写界深度が１７μｍであるテレセントリック光学系顕微鏡システムを用いた場合の距離測定誤差は、５μｍ程度であった。従って、より高精度の加工が要求される研削盤では、被写界深度が浅いテレセントリック光学系顕微鏡システムを用いることが推奨される。具体的には、５μｍ〜２０μｍ程度の被写界深度が好適である。

１０ 距離測定機能付きの研削盤
１１ チャック上面
１２ 研削砥石
１３ 固定部材
２１ テレセントリック光学系顕微鏡システム
２１ｓ 基準面
２１ａ 落射照明用の光源
２１ｐ 第１プリズム
２１ｗ 落射照明用の光路
２２ ＣＣＤカメラ
２３ 画像処理装置
２３ａ パネルＰＣ
２３ｂ 画像入力ボード
３１ ＮＣ装置
４１ 駆動制御部
５１ ダイシングテープ
６１ 第２プリズム
６２ スポット光源（赤色レーザ光源）
６３ シャッタ

Claims (10)

1. 落射照明用の光源と光路とが設けられたテレセントリック光学系顕微鏡システムと、
   前記テレセントリック光学系顕微鏡システムの画像を撮影するＣＣＤカメラと、
   前記ＣＣＤカメラで撮影された画像を処理することによって前記テレセントリック光学系顕微鏡システムの観察対象物を観察する画像処理装置と、
   前記落射照明用の光路にスポット光を合流させるスポット光源と、
   を備え、
   前記スポット光の前記観察対象物上の照射位置を当該観察対象物の観察点として特定できるようになっている
   ことを特徴とする観察点特定機能付きの工作機械。
2. 前記落射照明用の光路に、プリズムが設けられており、
   前記スポット光源は、前記プリズムを介して前記落射照明用の光路にスポット光を合流させるようになっている
   ことを特徴とする請求項１に記載の観察点特定機能付きの工作機械。
3. 前記スポット光源は、レーザ光源である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の観察点特定機能付きの工作機械。
4. 前記スポット光源は、可視の有色光の光源である
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の観察点特定機能付きの工作機械。
5. 前記スポット光源は、赤色光の光源である
   ことを特徴とする請求項４に記載の観察点特定機能付きの工作機械。
6. 落射照明用の光源と光路とが設けられたテレセントリック光学系顕微鏡システムと、
   前記テレセントリック光学系顕微鏡システムの画像を撮影するＣＣＤカメラと、
   前記ＣＣＤカメラで撮影された画像を処理することによって前記テレセントリック光学系顕微鏡システムの観察対象物を観察する画像処理装置と、
   前記落射照明用の光路にスポット光を合流させるスポット光源と、
   を備えた工作機械において、前記観察対象物の観察点を特定するための方法であって、
   前記スポット光を前記落射照明用の光路に合流させて、前記観察対象物上に照射させる工程と、
   前記観察対象物上の前記スポット光の照射位置を当該観察対象物の観察点として特定する工程と、
   を備えたことを特徴とする観察点特定方法。
7. 前記落射照明用の光路に、プリズムが設けられており、
   前記スポット光は、前記プリズムを介して前記落射照明用の光路に合流される
   ことを特徴とする請求項６に記載の観察点特定方法。
8. 前記スポット光源は、レーザ光源である
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の観察点特定方法。
9. 前記スポット光源は、可視の有色光の光源である
   ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の観察点特定方法。
10. 前記スポット光源は、赤色光の光源である
    ことを特徴とする請求項９に記載の観察点特定方法。

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