表面形状測定プローブおよびその校正方法
【課題】マスターボールによるスタイラス先端座標の校正を行うことができる表面形状測定プローブおよびその校正方法を提供すること。
【解決手段】表面形状測定プローブ３０のスタイラス３１の近傍に校正用接触子３５を装着し、スタイラス３１の先端と校正用接触子３５とのオフセットＯＦＳを測定し、校正用接触子３５で三次元測定機の基準器であるマスターボール１７を測定して校正用接触子３５の座標位置を割り出し、校正用接触子３５の座標位置にオフセットＯＦＳを加算してスタイラス３１の先端の座標位置を割り出す。
【解決手段】表面形状測定プローブ３０のスタイラス３１の近傍に校正用接触子３５を装着し、スタイラス３１の先端と校正用接触子３５とのオフセットＯＦＳを測定し、校正用接触子３５で三次元測定機の基準器であるマスターボール１７を測定して校正用接触子３５の座標位置を割り出し、校正用接触子３５の座標位置にオフセットＯＦＳを加算してスタイラス３１の先端の座標位置を割り出す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元測定機に装着して使用される表面形状測定プローブおよびその校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品の立体形状を測定するために三次元測定機（座標測定機、ＣＭＭ等とも呼ばれる）が用いられている。
三次元測定機では、接触式プローブを装着し、測定対象物の表面にプローブ先端を接触させることにより、接触位置の三次元座標値を測定する。三次元測定機のプローブとしては、任意の三次元空間位置から測定対象物の表面を撮影して表面位置を測定する光学式等の非接触式プローブも用いられる。
【０００３】
三次元測定機では、測定に先立って、三次元測定機の座標系におけるプローブ先端の座標位置の校正作業が行われる。
例えば、三次元測定機の定盤に基準球（マスターボール）を固定しておき、このマスターボールの表面の複数箇所（例えばマスターボールの赤道上つまり最外周上の３点および頂上の１点という離れた４点）に対して接触測定を行い、その測定座標値を用いて球計算を行い、さらにその球計算結果からプローブ先端の座標位置の割出しを行う方法が用いられている（特許文献１参照）。このようなマスターボールを用いた校正方法は、三次元測定機において最も一般的な校正方法である。
【０００４】
前述のような三次元測定機が測定対象物の表面位置（三次元空間の座標位置）の測定を行うのに対し、測定対象物の任意位置の表面形状（表面粗さ、うねり、微細な段差や凹凸）を測定するものとして、表面形状測定器が用いられている（特許文献２参照）。
表面形状測定器は、本体から延びたアームの先端に接触用のスタイラスを有し、このスタイラスを測定対象物の対象領域に摺接させることで、同領域の表面粗さや凹凸を測定することができる。このような表面形状測定器では、さらにスタイラスに隣接してスキッドを設置し、スキッドが対象領域の表面に沿って倣うことで、隣接するスタイラスには対象領域の表面の凹凸変動のみを抽出することが行われている。
【０００５】
ところで、三次元測定機において、前述した測定対象物の表面位置（三次元空間の座標位置）の測定だけでなく、測定対象物の任意位置の表面形状（表面粗さ、うねり、微細な段差や凹凸）をも併せて測定したいという要望がある。
このような要望に対して、三次元測定機に、前述した表面形状測定器と同様な構成を有する表面形状測定プローブを装着し、三次元測定機により表面形状測定プローブを測定対象物の任意領域に配置し、プローブ先端のスタイラスで該当領域の表面形状を測定できるようにしたものがある（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１８０１０３号公報
【特許文献２】特開２００４−３３３１５０号公報
【特許文献３】特開昭６３−２８９４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、三次元測定機に表面形状測定プローブを装着して測定対象物の表面形状を測定する場合、表面形状測定プローブのスタイラスを測定対象物の対象領域に正確に配置するために、スタイラス先端の座標位置を校正しておく必要がある。
しかし、表面形状測定プローブのスタイラスは、表面形状の測定という用途に起因して、接触方向が限定されるという問題がある。
【０００８】
例えば、表面形状を測定する際のように測定対象物表面に接触することは何ら問題ないが、前述した特許文献１におけるマスターボール側面への接触を行おうとすると、周辺にあるアームあるいはスキッド等がマスターボールに干渉してしまう。このような状況では、マスターボールを用いた校正方法、とくにマスターボール表面の十分に離れた複数点での測定は困難となってしまう。
【０００９】
表面形状測定プローブのスタイラスは表面形状を測定するために測定対象物に摺接させるものであり、接触式プローブの先端ほどの精度は要求されないものの、測定対象物の微少領域の表面形状を測定するために、同領域に対して正確にスタイラスを接触させる必要もあり、接触式プローブに準じたマスターボールによるスタイラス先端座標の校正が望まれていた。
【００１０】
本発明の目的は、マスターボールによるスタイラス先端座標の校正を行うことができる表面形状測定プローブおよびその校正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の表面形状測定プローブは、三次元測定機に装着して使用される表面形状測定プローブであって、アームと、アームの先端部に固定されたスタイラスと、スタイラスの近傍に配置された校正用接触子とを有することを特徴とする。
本発明において、三次元測定機としては、校正用の基準器（例えばマスターボールなど）を有するものとする。
【００１２】
このような本発明では、校正用接触子とスタイラス先端との相対位置（オフセット）を予め測定しておき、校正動作の際には校正用接触子を三次元測定機の基準器に接触させることで先ず校正用接触子の座標位置を割り出し、これに前述したオフセットを加算することでスタイラス先端の座標位置の割り出しを行う。
校正動作において、スタイラスの近傍に配置された校正用接触子を用い、いわば代理して基準器に接触させるため、スタイラスを直接基準器に接触させる際のようなスタイラス周辺との干渉などの不都合を回避することができる。
【００１３】
本発明の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、少なくとも半球状の接触面を有することが望ましい。
このような半球状の接触面を有する形状としては、棒状の支持体の先端に固定された球体、あるいは丸棒の先端を半球状に加工したもの等が利用できる。
このような本発明では、校正用接触子が半球状の接触面を有することで、三次元測定機の基準器として一般的なマスターボールに対して、球計算を行うのに十分に離れた複数点での好適な接触動作が可能となる。
【００１４】
本発明の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、前記アームまたは前記スタイラスに着脱自在に装着されることが望ましい。
校正用接触子を着脱自在に装着するための接続構造としては、ねじ止め、凹凸嵌合、クリップ等の弾性保持、磁石や吸盤による吸着などが適宜利用できる。
このような接続構造は、校正用接触子とスタイラス先端とのオフセットを測定したのちに狂いが出なければ十分であり、再度装着する際には改めてオフセットを測定するのであれば高精度の再現性は必要ない。但し、再び装着した際に先に装着していた際の状態（オフセット）が再現される構造であれば、再度のオフセットの測定が省略できる。
このような本発明では、校正動作が済んだら校正用接触子を取り外すことができ、表面形状測定プローブによる表面形状測定を行う際には校正用接触子がない状態とすることができる。従って、表面形状測定の際に妨げとなることがなく、例えば高精度化のためにオフセットを最小化つまり校正用接触子をスタイラスに近接させて設置することができる。
【００１５】
本発明の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、前記アームに対して前記スタイラスが起立する方向に延びかつ前記スタイラス先端より突出していることが望ましい。
このような本発明では、校正用接触子をスタイラスに近接させて設置することができ、オフセットを最小化して高精度化することができる。そして、校正用接触子がスタイラス先端に最も近い位置となるため、スタイラス先端の代理としての校正用接触子の機能を最大化することができる。
【００１６】
本発明の校正方法は、三次元測定機に装着して使用される表面形状測定プローブの校正方法であって、前記表面形状測定プローブのスタイラスの近傍に校正用接触子を装着し、前記スタイラスの先端と前記校正用接触子とのオフセットを測定し、前記校正用接触子で前記三次元測定機の基準器を測定して前記校正用接触子の座標位置を割り出し、前記校正用接触子の座標位置に前記オフセットを加算して前記スタイラスの先端の座標位置を割り出すことを特徴とする。
【００１７】
このような本発明では、校正用接触子をいわばスタイラスの代理として基準器に接触させるため、スタイラスを直接基準器に接触させる際のようなスタイラス周辺との干渉などの不都合を回避することができ、前述した本発明の表面形状測定プローブで説明した作用効果を得ることができる。
【００１８】
本発明の校正方法において、前記スタイラスの先端の座標位置を割り出した後、前記表面形状測定プローブから前記校正用接触子を取り外すことが望ましい。
このような本発明では、校正動作が済んだら校正用接触子を取り外すため、表面形状測定プローブによる表面形状測定を行う際には校正用接触子がない状態とすることができる。従って、表面形状測定の際に妨げとなることがなく、例えば高精度化のためにオフセットを最小化つまり校正用接触子をスタイラスに近接させて設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の三次元測定機を示す図である。
【図２】前記実施形態における校正動作を示す模式図である。
【図３】前記実施形態で使用する校正用接触子を示す斜視図である。
【図４】前記実施形態における校正動作を示すフローチャートである。
【図５】前記実施形態で使用できる他の校正用接触子を示す斜視図である。
【図６】前記実施形態で使用できる他の校正用接触子を示す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態の校正用接触子を示す斜視図である。
【図８】本発明の他の実施形態の校正用接触子を示す側面図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔装置構成〕
図１において、本実施形態の表面形状測定装置は、表面形状測定プローブ３０を支持してそのスタイラス３１の三次元位置および向きを任意に制御できる５軸制御の三次元測定機１と、この三次元測定機１を駆動制御して測定対象物であるワーク４の表面形状測定処理を実行するコンピュータ２とから構成されている。
【００２１】
三次元測定機１は、上面が水平な定盤１１を有し、定盤１１は除震台１０に支持されるとともに、定盤１１上には座標位置校正用の基準器であるマスターボール１７が設置されている。
さらに、定盤１１上には、表面形状測定プローブ３０を支持して三次元移動させる移動機構１９が構成されている。
【００２２】
移動機構１９は、定盤１１の両端側に立設されたビーム支持体１２Ａ，１２Ｂを有し、各々の上端によりＸ軸方向に延びるビーム１３が支持されている。ビーム支持体１２Ａは、その下端がＹ軸駆動機構１４によってＹ軸方向に駆動される。ビーム支持体１２Ｂは、その下端がエアーベアリングによって定盤１１にＹ軸方向に移動自在に支持されている。ビーム１３には垂直方向（Ｚ軸方向）に延びるコラム１５が支持され、コラム１５はビーム１３に沿ってＸ軸方向に駆動される。コラム１５にはホルダ１６が支持され、ホルダ１６はコラム１５に沿ってＺ軸方向に駆動される。各軸の駆動機構は、各軸における位置または移動量を検出する機能を有する。
ホルダ１６の下端には各種のプローブが着脱可能であり、所望のプローブに交換可能である。なお、図１はホルダ１６の下端に表面形状測定プローブ３０が装着された場合を示しており、この場合、表面形状測定プローブ３０が装着され、その先端のスタイラス３１をワーク４の表面に摺接させることで、ワーク４の表面形状を測定することができる。
【００２３】
コンピュータ２は、コンピュータ本体２１および操作用のキーボード２２、表示装置２４及びプリンタ２５を備えている。
コンピュータ本体２１は、図示しない演算処理装置および記憶装置などを備えるとともに、図示しないインターフェイスを介して表面形状測定プローブ３０に接続されている。
コンピュータ２は、外部操作により起動され、記録されたプログラムを実行することで三次元測定機１の動作を制御し、表面形状測定プローブ３０からの信号を処理して指定された測定結果を出力できるようになっている。
【００２４】
図２に示すように、表面形状測定プローブ３０は、移動機構１９に装着される箱状の本体３２を有し、本体３２には揺動式のアーム３３が支持されている。前述した測定用のスタイラス３１はアーム３３の先端に設置されている。本体３２内には、スタイラス３１の変位を検出する検出機構（図示省略）が設置されている。
表面形状測定プローブ３０を移動機構１９で移動させ、測定動作つまりスタイラス３１の先端をワーク４の表面に接触させて同表面に沿って移動させる動作を行うことで、スタイラス３１の先端がワーク４の表面の形状あるいは凹凸に追従し、これによりワーク４の表面形状が測定されるようになっている。
【００２５】
アーム３３の先端には、スタイラス３１に隣接して同方向に向かうスキッド３４が固定されている。このスキッド３４があることで、前述した測定動作の際にアーム３３はスキッド３４を介してワーク４の表面に接触し、ワーク４の表面の概略形状に倣って揺動する。これにより、スタイラス３１においては、ワーク４の表面の概略形状を基準とした微少な変位のみが測定される。
【００２６】
アーム３３の先端には、スタイラス３１およびスキッド３４に隣接して、校正用接触子３５が装着されている。
図３に示すように、校正用接触子３５は、角棒状のステー３６の先端にキャリブレーションボール３７を形成したものであり、ステー３６を貫通するボルト３８によりアーム３３の端面に固定される。この校正用接触子３５は、ボルト３８を緩めることで脱着が可能である。
【００２７】
校正用接触子３５は、アーム３３に固定された状態では、ステー３６がアーム３３からスタイラス３１およびスキッド３４と同方向に延び、先端のキャリブレーションボール３７はスタイラス３１の先端より大きく突出した状態で配置される。
ここで、キャリブレーションボール３７の中心位置とスタイラス３１の先端位置との相対位置データは、校正用接触子３５と表面形状測定プローブ３０との組み合わせにおけるオフセットＯＦＳとなる。
【００２８】
〔測定手順〕
本実施形態においては、コンピュータ２で測定プログラムを実行することでコンピュータ２から三次元測定機１へ動作指令が送られ、三次元測定機１においては、表面形状測定プローブ３０に校正用接触子３５を装着した状態でマスターボール１７を用いた所定の校正動作を行うとともに、校正用接触子３５を取り外した状態で表面形状測定プローブ３０によるワーク４の表面形状の測定動作が行われる。
【００２９】
図４において、ワーク４の表面形状を測定する場合には、三次元測定機１に表面形状測定プローブ３０を装着する（工程Ｓ０１）。表面形状測定プローブ３０の装着は、オペレータによる手動でもよく、自動プローブ交換装置により三次元測定機１の動作として行ってもよい。
使用する表面形状測定プローブ３０については、オペレータまたはコンピュータ２が、キャリブレーションの要否を判断する（工程Ｓ０２）。
表面形状測定プローブ３０のキャリブレーション記録がコンピュータ２にある場合、あるいはオペレータが不要と判断した場合は、そのまま表面形状測定プローブ３０によるワーク４の測定（工程Ｓ０９）へ進む。
【００３０】
そうでない場合、校正動作を行うために、表面形状測定プローブ３０に校正用接触子３５を装着する（工程Ｓ０３）。
校正動作では、表面形状測定プローブ３０のオフセットＯＦＳが既に測定され、コンピュータ２に記録されているかを確認し（工程Ｓ０４）、記録がない場合には表面形状測定プローブ３０および校正用接触子３５の測定により、オフセットＯＦＳを測定してコンピュータ２に記録する（工程Ｓ０５）。オフセットＯＦＳが既に記録されている場合には、工程Ｓ０５を省略する。
【００３１】
次に、三次元測定機１により表面形状測定プローブ３０を移動させ、図２のように、校正用接触子３５の先端のキャリブレーションボール３７をマスターボール１７の４点に接触させる（工程Ｓ０６）。これにより、コンピュータ２ではマスターボール１７の球中心座標位置が測定され、得られたマスターボール１７の球中心座標位置からオフセットＯＦＳ分の補正演算によりスタイラス３１の先端の座標位置が割り出される（工程Ｓ０７）。
この後、表面形状測定プローブ３０から校正用接触子３５を取り外し（工程Ｓ０８）、これにより校正動作は終了となる。
【００３２】
校正動作ができたら、校正用接触子３５が取り外された状態の表面形状測定プローブ３０を三次元測定機１により移動させ、スタイラス３１の先端をワーク４に接触させて表面形状の測定動作を行う（工程Ｓ０９）。
測定動作を繰り返し、プログラムされたワーク４に対する表面形状の測定動作が全て終了したと判定されたら（工程Ｓ１０）、三次元測定機１から表面形状測定プローブ３０を取り外す（工程Ｓ１１）。
【００３３】
〔実施形態の効果〕
このような本実施形態によれば、以下に示すような効果がある。
校正動作において、スタイラス３１の近傍に校正用接触子３５を装着し、いわば代理してマスターボール１７に接触させるため、スタイラス３１を直接マスターボール１７に接触させる際のようなスタイラス３１周辺のスキッド３４等との干渉などの不都合を回避することができる。
【００３４】
とくに、前記実施形態では、校正用接触子３５にキャリブレーションボール３７を形成したため、一般的な接触式プローブと同様な球状の接触面でマスターボール１７と接触することができ、マスターボール１７の上側の十分離れた４点での接触動作が可能となる。
なお、表面形状測定プローブ３０はアーム３３先端（スタイラス３１部分）の上下動しか検出できないため、マスターボール１７の最外周つまり赤道上での接触は利用できない。しかし、例えばマスターボール１７の頂上から緯度で６０度程度の範囲であれば、アーム３３の上下動として接触を検出することができる。従って、この領域で互いに最大限の拡がりをもつように４点を選択することが望ましい。
【００３５】
校正用接触子３５は表面形状測定プローブ３０に対して着脱自在としたため、校正動作が済んだら校正用接触子３５を取り外すことができ、表面形状測定プローブ３０による表面形状測定を行う際には校正用接触子３５がない状態とすることができる。従って、表面形状測定の際に妨げとなることがなく、例えば高精度化のためにオフセットＯＦＳを最小化するべく、校正用接触子３５をスタイラス３１に近接させて設置することができる。
【００３６】
校正用接触子３５を表面形状測定プローブ３０に着脱自在に取り付ける構造として、ねじ止めを採用したため、装着状態での剛性および安定性を確保することができる。
このような強固で安定した装着を行えるようにしたことで、校正用接触子３５を表面形状測定プローブ３０から取り外したのち再び装着した際に、先に装着していた際の状態（オフセットＯＦＳ）を正確に再現することができ、一度オフセットＯＦＳを測定しておけば再度の測定を省略することができる。
【００３７】
校正用接触子３５は、アーム３３からスタイラス３１が起立する方向に延びかつスタイラス３１先端より突出した状態で装着されるため、校正用接触子３５をマスターボール１７に接触させるときのスタイラス３１やスキッド３４の干渉を防止することができ、スタイラス３１先端の代理としての校正用接触子３５の機能を最大化することができる。
【００３８】
〔他の実施形態〕
本発明において、校正用接触子３５を表面形状測定プローブ３０に着脱自在に取り付ける構造として、前記実施形態の構造に限らず、以下に示すような他の構造を採用することもできる。
図５において、校正用接触子３５Ａは、丸棒状のステー３６Ａの先端にキャリブレーションボール３７を形成したものであり、ステー３６Ａを貫通するボルト３８によりアーム３３の端面に固定される。アーム３３の端面にはＶ溝３３Ａが形成されており、丸棒状のステー３６Ａの軸線方向が正確に規制される。規制された軸線方向におけるステー３６Ａの位置はボルト３８で規定されるため、着脱に伴うアーム３３に対する相対位置変化を最小限にすることができる。
【００３９】
図６において、校正用接触子３５Ｂは、角棒状のステー３６Ｂの先端にキャリブレーションボール３７を形成したものである。ステー３６Ｂの側面にはいわゆるダブテイル（鳩尾）形状が形成され、アーム３３の端面には同形状に対応する蟻溝３３Ｂが形成されており、ステー３６Ｂは一端側からダブテイル形状を蟻溝３３Ｂに挿入することで嵌合が得られる。この際、ダブテイル形状または蟻溝３３Ｂに緩いテーパーを施しておけば、圧入によって固定することができる。このような構造では、強固な固定が得られるとともに、反対側から押し出すことで簡単に外すことができ、ボルト３８を回転させる構造よりも着脱作業が容易にできる。
【００４０】
図７において、校正用接触子３５Ｃは、丸棒の一端側の側面を切削して断面半円形にしたステー３６Ｃを有し、当該部分を貫通するボルト３８によりアーム３３の端面に固定される。校正用接触子３５Ｃの反対側の先端は元の円形断面とされており、この円形断面の側の先端は丸められ、半球状のキャリブレーションボール３７Ｃとされている。このような校正用接触子３５Ｃは、キャリブレーションボール３７Ｃが半球状であるため、マスターボール１７に対する接触位置に制約を受けるものの、マスターボール１７の上側の十分離れた４点での接触は十分可能である。
【００４１】
図８において、校正用接触子３５Ｄは、丸棒状のステー３６Ｄの先端にキャリブレーションボール３７を形成したものであるが、ステー３６Ｄはアーム３３の先端にアーム３３と同じ方向に固定されている。このような校正用接触子３５Ｄでは、マスターボール１７の赤道上（最外周上）の３点および頂上の１点という４点での接触が可能であるとともに、スタイラス３１の先端より突出しないため、校正用接触子３５Ｄを取り外さなくてもスタイラス３１による表面形状の測定動作を阻害することがない。従って、校正用接触子３５Ｄはアーム３３に完全な固定とすることができ、着脱自在な接続構造を省略して簡単な構造とすることができる。
【００４２】
図９において、校正用接触子３５Ｅは、アーム３３の基部に連結される別のアーム３３Ａをアーム３３と並行に設置し、その先端にステー３６およびキャリブレーションボール３７を有する。
すなわち、前述した各実施形態では、１本のアーム３３のスタイラス３１やスキッド３４を設けるとともに、同じアーム３３の先端に校正用接触子３５，３５Ａ〜３５Ｃを装着したが、図９の構造ではアーム３３の基部に連結される別のアーム３３Ａを用いるため、このアーム３３Ａにおいてキャリブレーションボール３７をスタイラス３１の先端側から退避させる構造を採用することもできる。例えば、アーム３３Ａを軸にステー３６およびキャリブレーションボール３７が回動して上向きになる構造、あるいはアーム３３Ａが根元を回転中心にしてアーム３３から離れるように回動する構造などとしてもよい。
【００４３】
その他、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内の変形等は本発明に含まれるものである。
例えば、三次元測定機１に設けたマスターボール１７は、角柱状ほかの他の基準器であってもよい。
表面形状測定プローブ３０が装着される三次元測定機は、前述した門型の移動機構１９を有する三次元測定機１に限らず、１本のコラムで支持される三次元測定器、多関節アーム式の三次元測定機などであってもよい。
表面形状測定プローブ３０は、前記実施形態のようにスタイラス３１の近傍にスキッド３４を有するものに限らず、スキッド３４がないものであってもよい。
また、前記実施形態では、マスターボール１７上の４点を測定する例を説明したが、４点以上の複数点を測定してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…三次元測定機
２…コンピュータ
４…ワーク
１１…定盤
１７…基準器であるマスターボール
１９…移動機構
３０…表面形状測定プローブ
３１…スタイラス
３２…本体
３３…アーム
３４…スキッド
３５，３５Ａ〜３５Ｄ…校正用接触子
３６，３６Ａ〜３６Ｄ…ステー
３７，３７Ｃ…キャリブレーションボール
３８…ボルト
ＯＦＳ…オフセット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元測定機に装着して使用される表面形状測定プローブおよびその校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品の立体形状を測定するために三次元測定機（座標測定機、ＣＭＭ等とも呼ばれる）が用いられている。
三次元測定機では、接触式プローブを装着し、測定対象物の表面にプローブ先端を接触させることにより、接触位置の三次元座標値を測定する。三次元測定機のプローブとしては、任意の三次元空間位置から測定対象物の表面を撮影して表面位置を測定する光学式等の非接触式プローブも用いられる。
【０００３】
三次元測定機では、測定に先立って、三次元測定機の座標系におけるプローブ先端の座標位置の校正作業が行われる。
例えば、三次元測定機の定盤に基準球（マスターボール）を固定しておき、このマスターボールの表面の複数箇所（例えばマスターボールの赤道上つまり最外周上の３点および頂上の１点という離れた４点）に対して接触測定を行い、その測定座標値を用いて球計算を行い、さらにその球計算結果からプローブ先端の座標位置の割出しを行う方法が用いられている（特許文献１参照）。このようなマスターボールを用いた校正方法は、三次元測定機において最も一般的な校正方法である。
【０００４】
前述のような三次元測定機が測定対象物の表面位置（三次元空間の座標位置）の測定を行うのに対し、測定対象物の任意位置の表面形状（表面粗さ、うねり、微細な段差や凹凸）を測定するものとして、表面形状測定器が用いられている（特許文献２参照）。
表面形状測定器は、本体から延びたアームの先端に接触用のスタイラスを有し、このスタイラスを測定対象物の対象領域に摺接させることで、同領域の表面粗さや凹凸を測定することができる。このような表面形状測定器では、さらにスタイラスに隣接してスキッドを設置し、スキッドが対象領域の表面に沿って倣うことで、隣接するスタイラスには対象領域の表面の凹凸変動のみを抽出することが行われている。
【０００５】
ところで、三次元測定機において、前述した測定対象物の表面位置（三次元空間の座標位置）の測定だけでなく、測定対象物の任意位置の表面形状（表面粗さ、うねり、微細な段差や凹凸）をも併せて測定したいという要望がある。
このような要望に対して、三次元測定機に、前述した表面形状測定器と同様な構成を有する表面形状測定プローブを装着し、三次元測定機により表面形状測定プローブを測定対象物の任意領域に配置し、プローブ先端のスタイラスで該当領域の表面形状を測定できるようにしたものがある（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１８０１０３号公報
【特許文献２】特開２００４−３３３１５０号公報
【特許文献３】特開昭６３−２８９４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、三次元測定機に表面形状測定プローブを装着して測定対象物の表面形状を測定する場合、表面形状測定プローブのスタイラスを測定対象物の対象領域に正確に配置するために、スタイラス先端の座標位置を校正しておく必要がある。
しかし、表面形状測定プローブのスタイラスは、表面形状の測定という用途に起因して、接触方向が限定されるという問題がある。
【０００８】
例えば、表面形状を測定する際のように測定対象物表面に接触することは何ら問題ないが、前述した特許文献１におけるマスターボール側面への接触を行おうとすると、周辺にあるアームあるいはスキッド等がマスターボールに干渉してしまう。このような状況では、マスターボールを用いた校正方法、とくにマスターボール表面の十分に離れた複数点での測定は困難となってしまう。
【０００９】
表面形状測定プローブのスタイラスは表面形状を測定するために測定対象物に摺接させるものであり、接触式プローブの先端ほどの精度は要求されないものの、測定対象物の微少領域の表面形状を測定するために、同領域に対して正確にスタイラスを接触させる必要もあり、接触式プローブに準じたマスターボールによるスタイラス先端座標の校正が望まれていた。
【００１０】
本発明の目的は、マスターボールによるスタイラス先端座標の校正を行うことができる表面形状測定プローブおよびその校正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の表面形状測定プローブは、三次元測定機に装着して使用される表面形状測定プローブであって、アームと、アームの先端部に固定されたスタイラスと、スタイラスの近傍に配置された校正用接触子とを有することを特徴とする。
本発明において、三次元測定機としては、校正用の基準器（例えばマスターボールなど）を有するものとする。
【００１２】
このような本発明では、校正用接触子とスタイラス先端との相対位置（オフセット）を予め測定しておき、校正動作の際には校正用接触子を三次元測定機の基準器に接触させることで先ず校正用接触子の座標位置を割り出し、これに前述したオフセットを加算することでスタイラス先端の座標位置の割り出しを行う。
校正動作において、スタイラスの近傍に配置された校正用接触子を用い、いわば代理して基準器に接触させるため、スタイラスを直接基準器に接触させる際のようなスタイラス周辺との干渉などの不都合を回避することができる。
【００１３】
本発明の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、少なくとも半球状の接触面を有することが望ましい。
このような半球状の接触面を有する形状としては、棒状の支持体の先端に固定された球体、あるいは丸棒の先端を半球状に加工したもの等が利用できる。
このような本発明では、校正用接触子が半球状の接触面を有することで、三次元測定機の基準器として一般的なマスターボールに対して、球計算を行うのに十分に離れた複数点での好適な接触動作が可能となる。
【００１４】
本発明の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、前記アームまたは前記スタイラスに着脱自在に装着されることが望ましい。
校正用接触子を着脱自在に装着するための接続構造としては、ねじ止め、凹凸嵌合、クリップ等の弾性保持、磁石や吸盤による吸着などが適宜利用できる。
このような接続構造は、校正用接触子とスタイラス先端とのオフセットを測定したのちに狂いが出なければ十分であり、再度装着する際には改めてオフセットを測定するのであれば高精度の再現性は必要ない。但し、再び装着した際に先に装着していた際の状態（オフセット）が再現される構造であれば、再度のオフセットの測定が省略できる。
このような本発明では、校正動作が済んだら校正用接触子を取り外すことができ、表面形状測定プローブによる表面形状測定を行う際には校正用接触子がない状態とすることができる。従って、表面形状測定の際に妨げとなることがなく、例えば高精度化のためにオフセットを最小化つまり校正用接触子をスタイラスに近接させて設置することができる。
【００１５】
本発明の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、前記アームに対して前記スタイラスが起立する方向に延びかつ前記スタイラス先端より突出していることが望ましい。
このような本発明では、校正用接触子をスタイラスに近接させて設置することができ、オフセットを最小化して高精度化することができる。そして、校正用接触子がスタイラス先端に最も近い位置となるため、スタイラス先端の代理としての校正用接触子の機能を最大化することができる。
【００１６】
本発明の校正方法は、三次元測定機に装着して使用される表面形状測定プローブの校正方法であって、前記表面形状測定プローブのスタイラスの近傍に校正用接触子を装着し、前記スタイラスの先端と前記校正用接触子とのオフセットを測定し、前記校正用接触子で前記三次元測定機の基準器を測定して前記校正用接触子の座標位置を割り出し、前記校正用接触子の座標位置に前記オフセットを加算して前記スタイラスの先端の座標位置を割り出すことを特徴とする。
【００１７】
このような本発明では、校正用接触子をいわばスタイラスの代理として基準器に接触させるため、スタイラスを直接基準器に接触させる際のようなスタイラス周辺との干渉などの不都合を回避することができ、前述した本発明の表面形状測定プローブで説明した作用効果を得ることができる。
【００１８】
本発明の校正方法において、前記スタイラスの先端の座標位置を割り出した後、前記表面形状測定プローブから前記校正用接触子を取り外すことが望ましい。
このような本発明では、校正動作が済んだら校正用接触子を取り外すため、表面形状測定プローブによる表面形状測定を行う際には校正用接触子がない状態とすることができる。従って、表面形状測定の際に妨げとなることがなく、例えば高精度化のためにオフセットを最小化つまり校正用接触子をスタイラスに近接させて設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の三次元測定機を示す図である。
【図２】前記実施形態における校正動作を示す模式図である。
【図３】前記実施形態で使用する校正用接触子を示す斜視図である。
【図４】前記実施形態における校正動作を示すフローチャートである。
【図５】前記実施形態で使用できる他の校正用接触子を示す斜視図である。
【図６】前記実施形態で使用できる他の校正用接触子を示す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態の校正用接触子を示す斜視図である。
【図８】本発明の他の実施形態の校正用接触子を示す側面図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔装置構成〕
図１において、本実施形態の表面形状測定装置は、表面形状測定プローブ３０を支持してそのスタイラス３１の三次元位置および向きを任意に制御できる５軸制御の三次元測定機１と、この三次元測定機１を駆動制御して測定対象物であるワーク４の表面形状測定処理を実行するコンピュータ２とから構成されている。
【００２１】
三次元測定機１は、上面が水平な定盤１１を有し、定盤１１は除震台１０に支持されるとともに、定盤１１上には座標位置校正用の基準器であるマスターボール１７が設置されている。
さらに、定盤１１上には、表面形状測定プローブ３０を支持して三次元移動させる移動機構１９が構成されている。
【００２２】
移動機構１９は、定盤１１の両端側に立設されたビーム支持体１２Ａ，１２Ｂを有し、各々の上端によりＸ軸方向に延びるビーム１３が支持されている。ビーム支持体１２Ａは、その下端がＹ軸駆動機構１４によってＹ軸方向に駆動される。ビーム支持体１２Ｂは、その下端がエアーベアリングによって定盤１１にＹ軸方向に移動自在に支持されている。ビーム１３には垂直方向（Ｚ軸方向）に延びるコラム１５が支持され、コラム１５はビーム１３に沿ってＸ軸方向に駆動される。コラム１５にはホルダ１６が支持され、ホルダ１６はコラム１５に沿ってＺ軸方向に駆動される。各軸の駆動機構は、各軸における位置または移動量を検出する機能を有する。
ホルダ１６の下端には各種のプローブが着脱可能であり、所望のプローブに交換可能である。なお、図１はホルダ１６の下端に表面形状測定プローブ３０が装着された場合を示しており、この場合、表面形状測定プローブ３０が装着され、その先端のスタイラス３１をワーク４の表面に摺接させることで、ワーク４の表面形状を測定することができる。
【００２３】
コンピュータ２は、コンピュータ本体２１および操作用のキーボード２２、表示装置２４及びプリンタ２５を備えている。
コンピュータ本体２１は、図示しない演算処理装置および記憶装置などを備えるとともに、図示しないインターフェイスを介して表面形状測定プローブ３０に接続されている。
コンピュータ２は、外部操作により起動され、記録されたプログラムを実行することで三次元測定機１の動作を制御し、表面形状測定プローブ３０からの信号を処理して指定された測定結果を出力できるようになっている。
【００２４】
図２に示すように、表面形状測定プローブ３０は、移動機構１９に装着される箱状の本体３２を有し、本体３２には揺動式のアーム３３が支持されている。前述した測定用のスタイラス３１はアーム３３の先端に設置されている。本体３２内には、スタイラス３１の変位を検出する検出機構（図示省略）が設置されている。
表面形状測定プローブ３０を移動機構１９で移動させ、測定動作つまりスタイラス３１の先端をワーク４の表面に接触させて同表面に沿って移動させる動作を行うことで、スタイラス３１の先端がワーク４の表面の形状あるいは凹凸に追従し、これによりワーク４の表面形状が測定されるようになっている。
【００２５】
アーム３３の先端には、スタイラス３１に隣接して同方向に向かうスキッド３４が固定されている。このスキッド３４があることで、前述した測定動作の際にアーム３３はスキッド３４を介してワーク４の表面に接触し、ワーク４の表面の概略形状に倣って揺動する。これにより、スタイラス３１においては、ワーク４の表面の概略形状を基準とした微少な変位のみが測定される。
【００２６】
アーム３３の先端には、スタイラス３１およびスキッド３４に隣接して、校正用接触子３５が装着されている。
図３に示すように、校正用接触子３５は、角棒状のステー３６の先端にキャリブレーションボール３７を形成したものであり、ステー３６を貫通するボルト３８によりアーム３３の端面に固定される。この校正用接触子３５は、ボルト３８を緩めることで脱着が可能である。
【００２７】
校正用接触子３５は、アーム３３に固定された状態では、ステー３６がアーム３３からスタイラス３１およびスキッド３４と同方向に延び、先端のキャリブレーションボール３７はスタイラス３１の先端より大きく突出した状態で配置される。
ここで、キャリブレーションボール３７の中心位置とスタイラス３１の先端位置との相対位置データは、校正用接触子３５と表面形状測定プローブ３０との組み合わせにおけるオフセットＯＦＳとなる。
【００２８】
〔測定手順〕
本実施形態においては、コンピュータ２で測定プログラムを実行することでコンピュータ２から三次元測定機１へ動作指令が送られ、三次元測定機１においては、表面形状測定プローブ３０に校正用接触子３５を装着した状態でマスターボール１７を用いた所定の校正動作を行うとともに、校正用接触子３５を取り外した状態で表面形状測定プローブ３０によるワーク４の表面形状の測定動作が行われる。
【００２９】
図４において、ワーク４の表面形状を測定する場合には、三次元測定機１に表面形状測定プローブ３０を装着する（工程Ｓ０１）。表面形状測定プローブ３０の装着は、オペレータによる手動でもよく、自動プローブ交換装置により三次元測定機１の動作として行ってもよい。
使用する表面形状測定プローブ３０については、オペレータまたはコンピュータ２が、キャリブレーションの要否を判断する（工程Ｓ０２）。
表面形状測定プローブ３０のキャリブレーション記録がコンピュータ２にある場合、あるいはオペレータが不要と判断した場合は、そのまま表面形状測定プローブ３０によるワーク４の測定（工程Ｓ０９）へ進む。
【００３０】
そうでない場合、校正動作を行うために、表面形状測定プローブ３０に校正用接触子３５を装着する（工程Ｓ０３）。
校正動作では、表面形状測定プローブ３０のオフセットＯＦＳが既に測定され、コンピュータ２に記録されているかを確認し（工程Ｓ０４）、記録がない場合には表面形状測定プローブ３０および校正用接触子３５の測定により、オフセットＯＦＳを測定してコンピュータ２に記録する（工程Ｓ０５）。オフセットＯＦＳが既に記録されている場合には、工程Ｓ０５を省略する。
【００３１】
次に、三次元測定機１により表面形状測定プローブ３０を移動させ、図２のように、校正用接触子３５の先端のキャリブレーションボール３７をマスターボール１７の４点に接触させる（工程Ｓ０６）。これにより、コンピュータ２ではマスターボール１７の球中心座標位置が測定され、得られたマスターボール１７の球中心座標位置からオフセットＯＦＳ分の補正演算によりスタイラス３１の先端の座標位置が割り出される（工程Ｓ０７）。
この後、表面形状測定プローブ３０から校正用接触子３５を取り外し（工程Ｓ０８）、これにより校正動作は終了となる。
【００３２】
校正動作ができたら、校正用接触子３５が取り外された状態の表面形状測定プローブ３０を三次元測定機１により移動させ、スタイラス３１の先端をワーク４に接触させて表面形状の測定動作を行う（工程Ｓ０９）。
測定動作を繰り返し、プログラムされたワーク４に対する表面形状の測定動作が全て終了したと判定されたら（工程Ｓ１０）、三次元測定機１から表面形状測定プローブ３０を取り外す（工程Ｓ１１）。
【００３３】
〔実施形態の効果〕
このような本実施形態によれば、以下に示すような効果がある。
校正動作において、スタイラス３１の近傍に校正用接触子３５を装着し、いわば代理してマスターボール１７に接触させるため、スタイラス３１を直接マスターボール１７に接触させる際のようなスタイラス３１周辺のスキッド３４等との干渉などの不都合を回避することができる。
【００３４】
とくに、前記実施形態では、校正用接触子３５にキャリブレーションボール３７を形成したため、一般的な接触式プローブと同様な球状の接触面でマスターボール１７と接触することができ、マスターボール１７の上側の十分離れた４点での接触動作が可能となる。
なお、表面形状測定プローブ３０はアーム３３先端（スタイラス３１部分）の上下動しか検出できないため、マスターボール１７の最外周つまり赤道上での接触は利用できない。しかし、例えばマスターボール１７の頂上から緯度で６０度程度の範囲であれば、アーム３３の上下動として接触を検出することができる。従って、この領域で互いに最大限の拡がりをもつように４点を選択することが望ましい。
【００３５】
校正用接触子３５は表面形状測定プローブ３０に対して着脱自在としたため、校正動作が済んだら校正用接触子３５を取り外すことができ、表面形状測定プローブ３０による表面形状測定を行う際には校正用接触子３５がない状態とすることができる。従って、表面形状測定の際に妨げとなることがなく、例えば高精度化のためにオフセットＯＦＳを最小化するべく、校正用接触子３５をスタイラス３１に近接させて設置することができる。
【００３６】
校正用接触子３５を表面形状測定プローブ３０に着脱自在に取り付ける構造として、ねじ止めを採用したため、装着状態での剛性および安定性を確保することができる。
このような強固で安定した装着を行えるようにしたことで、校正用接触子３５を表面形状測定プローブ３０から取り外したのち再び装着した際に、先に装着していた際の状態（オフセットＯＦＳ）を正確に再現することができ、一度オフセットＯＦＳを測定しておけば再度の測定を省略することができる。
【００３７】
校正用接触子３５は、アーム３３からスタイラス３１が起立する方向に延びかつスタイラス３１先端より突出した状態で装着されるため、校正用接触子３５をマスターボール１７に接触させるときのスタイラス３１やスキッド３４の干渉を防止することができ、スタイラス３１先端の代理としての校正用接触子３５の機能を最大化することができる。
【００３８】
〔他の実施形態〕
本発明において、校正用接触子３５を表面形状測定プローブ３０に着脱自在に取り付ける構造として、前記実施形態の構造に限らず、以下に示すような他の構造を採用することもできる。
図５において、校正用接触子３５Ａは、丸棒状のステー３６Ａの先端にキャリブレーションボール３７を形成したものであり、ステー３６Ａを貫通するボルト３８によりアーム３３の端面に固定される。アーム３３の端面にはＶ溝３３Ａが形成されており、丸棒状のステー３６Ａの軸線方向が正確に規制される。規制された軸線方向におけるステー３６Ａの位置はボルト３８で規定されるため、着脱に伴うアーム３３に対する相対位置変化を最小限にすることができる。
【００３９】
図６において、校正用接触子３５Ｂは、角棒状のステー３６Ｂの先端にキャリブレーションボール３７を形成したものである。ステー３６Ｂの側面にはいわゆるダブテイル（鳩尾）形状が形成され、アーム３３の端面には同形状に対応する蟻溝３３Ｂが形成されており、ステー３６Ｂは一端側からダブテイル形状を蟻溝３３Ｂに挿入することで嵌合が得られる。この際、ダブテイル形状または蟻溝３３Ｂに緩いテーパーを施しておけば、圧入によって固定することができる。このような構造では、強固な固定が得られるとともに、反対側から押し出すことで簡単に外すことができ、ボルト３８を回転させる構造よりも着脱作業が容易にできる。
【００４０】
図７において、校正用接触子３５Ｃは、丸棒の一端側の側面を切削して断面半円形にしたステー３６Ｃを有し、当該部分を貫通するボルト３８によりアーム３３の端面に固定される。校正用接触子３５Ｃの反対側の先端は元の円形断面とされており、この円形断面の側の先端は丸められ、半球状のキャリブレーションボール３７Ｃとされている。このような校正用接触子３５Ｃは、キャリブレーションボール３７Ｃが半球状であるため、マスターボール１７に対する接触位置に制約を受けるものの、マスターボール１７の上側の十分離れた４点での接触は十分可能である。
【００４１】
図８において、校正用接触子３５Ｄは、丸棒状のステー３６Ｄの先端にキャリブレーションボール３７を形成したものであるが、ステー３６Ｄはアーム３３の先端にアーム３３と同じ方向に固定されている。このような校正用接触子３５Ｄでは、マスターボール１７の赤道上（最外周上）の３点および頂上の１点という４点での接触が可能であるとともに、スタイラス３１の先端より突出しないため、校正用接触子３５Ｄを取り外さなくてもスタイラス３１による表面形状の測定動作を阻害することがない。従って、校正用接触子３５Ｄはアーム３３に完全な固定とすることができ、着脱自在な接続構造を省略して簡単な構造とすることができる。
【００４２】
図９において、校正用接触子３５Ｅは、アーム３３の基部に連結される別のアーム３３Ａをアーム３３と並行に設置し、その先端にステー３６およびキャリブレーションボール３７を有する。
すなわち、前述した各実施形態では、１本のアーム３３のスタイラス３１やスキッド３４を設けるとともに、同じアーム３３の先端に校正用接触子３５，３５Ａ〜３５Ｃを装着したが、図９の構造ではアーム３３の基部に連結される別のアーム３３Ａを用いるため、このアーム３３Ａにおいてキャリブレーションボール３７をスタイラス３１の先端側から退避させる構造を採用することもできる。例えば、アーム３３Ａを軸にステー３６およびキャリブレーションボール３７が回動して上向きになる構造、あるいはアーム３３Ａが根元を回転中心にしてアーム３３から離れるように回動する構造などとしてもよい。
【００４３】
その他、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内の変形等は本発明に含まれるものである。
例えば、三次元測定機１に設けたマスターボール１７は、角柱状ほかの他の基準器であってもよい。
表面形状測定プローブ３０が装着される三次元測定機は、前述した門型の移動機構１９を有する三次元測定機１に限らず、１本のコラムで支持される三次元測定器、多関節アーム式の三次元測定機などであってもよい。
表面形状測定プローブ３０は、前記実施形態のようにスタイラス３１の近傍にスキッド３４を有するものに限らず、スキッド３４がないものであってもよい。
また、前記実施形態では、マスターボール１７上の４点を測定する例を説明したが、４点以上の複数点を測定してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…三次元測定機
２…コンピュータ
４…ワーク
１１…定盤
１７…基準器であるマスターボール
１９…移動機構
３０…表面形状測定プローブ
３１…スタイラス
３２…本体
３３…アーム
３４…スキッド
３５，３５Ａ〜３５Ｄ…校正用接触子
３６，３６Ａ〜３６Ｄ…ステー
３７，３７Ｃ…キャリブレーションボール
３８…ボルト
ＯＦＳ…オフセット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元測定機に装着して使用される表面形状測定プローブであって、アームと、アームの先端部に固定されたスタイラスと、スタイラスの近傍に配置された校正用接触子とを有することを特徴とする表面形状測定プローブ。
【請求項２】
請求項１に記載の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、少なくとも半球状の接触面を有することを特徴とする表面形状測定プローブ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、前記アームまたは前記スタイラスに着脱自在に装着されることを特徴とする表面形状測定プローブ。
【請求項４】
請求項３に記載の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、前記アームに対して前記スタイラスが起立する方向に延びかつ前記スタイラス先端より突出していることを特徴とする表面形状測定プローブ。
【請求項５】
三次元測定機に装着して使用される表面形状測定プローブの校正方法であって、前記表面形状測定プローブのスタイラスの近傍に校正用接触子を装着し、前記スタイラスの先端と前記校正用接触子とのオフセットを測定し、前記校正用接触子で前記三次元測定機の基準器を測定して前記校正用接触子の座標位置を割り出し、前記校正用接触子の座標位置に前記オフセットを加算して前記スタイラスの先端の座標位置を割り出すことを特徴とする表面形状測定プローブの校正方法。
【請求項６】
請求項５に記載の表面形状測定プローブの校正方法において、前記スタイラスの先端の座標位置を割り出した後、前記表面形状測定プローブから前記校正用接触子を取り外すことを特徴とする表面形状測定プローブの校正方法。
【請求項１】
三次元測定機に装着して使用される表面形状測定プローブであって、アームと、アームの先端部に固定されたスタイラスと、スタイラスの近傍に配置された校正用接触子とを有することを特徴とする表面形状測定プローブ。
【請求項２】
請求項１に記載の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、少なくとも半球状の接触面を有することを特徴とする表面形状測定プローブ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、前記アームまたは前記スタイラスに着脱自在に装着されることを特徴とする表面形状測定プローブ。
【請求項４】
請求項３に記載の表面形状測定プローブにおいて、前記校正用接触子は、前記アームに対して前記スタイラスが起立する方向に延びかつ前記スタイラス先端より突出していることを特徴とする表面形状測定プローブ。
【請求項５】
三次元測定機に装着して使用される表面形状測定プローブの校正方法であって、前記表面形状測定プローブのスタイラスの近傍に校正用接触子を装着し、前記スタイラスの先端と前記校正用接触子とのオフセットを測定し、前記校正用接触子で前記三次元測定機の基準器を測定して前記校正用接触子の座標位置を割り出し、前記校正用接触子の座標位置に前記オフセットを加算して前記スタイラスの先端の座標位置を割り出すことを特徴とする表面形状測定プローブの校正方法。
【請求項６】
請求項５に記載の表面形状測定プローブの校正方法において、前記スタイラスの先端の座標位置を割り出した後、前記表面形状測定プローブから前記校正用接触子を取り外すことを特徴とする表面形状測定プローブの校正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４７３１３（Ｐ２０１２−２４７３１３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１９４４６（Ｐ２０１１−１１９４４６）
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
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