表面性状測定装置、表面性状測定方法、及びプログラム

【課題】高精度に接触子の交換判定を実行可能な表面性状測定装置、表面性状測定方法、及びプログラムを提供する。
【解決手段】制御部５１は、接触子２４を基準ワーク４Ａの表面に倣うように駆動すると共に接触子２４の所定位置の軌跡を第１擬似測定点列Ｐ１ｉとして取得する。制御部５１は、第１擬似測定点列Ｐ１ｉ、及び基準ワーク４Ａの表面を特定する設計面Ｓ０に基づき、接触子２４の表面形状を示し且つ擬似空間上に配置される接触子モデルＭ１を算出する。制御部５１は、被測定物４Ａの表面４１Ａを特定する参照面Ｓ２に接触子モデルＭ１の表面が接し且つ測定時の接触子２４と接触子モデルＭ１との姿勢を一致させるように接触子モデルＭ１を配置し、接触子モデルＭ１の基準位置Ｏを、第２擬似測定点列Ｐ２ｉとして算出する。制御部５１は、第２擬似測定点列Ｐ２ｉに基づき、接触子２４を交換すべきか否かを判定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触子を用いて変位測定を行う３次元測定機などの表面性状測定装置、表面性状測定方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
接触式プローブ（接触子）を使用した接触測定方式においては、使用される接触子の先端形状の変形（磨耗、破損など）を検査する必要がある。この接触子の先端形状の変形検査としては、以下に示す２つの方法がある。第１の方法は、接触子の先端を顕微鏡で観察して検査する方法である。第２の方法は、特定の基準ワークを測定し、その測定結果により検査する方法である。しかしながら、現状、一般に顕微鏡が使用できない測定環境が多く、上記第２の方法で検査が行われている。
【０００３】
第２の方法を詳細に説明する。先ず、測定機は、基準ワークに接触子を接触させ、接触子を基準ワークに沿って移動させることで、擬似測定点列を取得する。ここで、擬似測定点列とは、測定時に得られる接触子の中心の軌跡をサンプリングして得られた離散化された点列である。擬似測定点列については、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００４】
続いて、測定機は、擬似測定点列から特定の粗さパラメータ（評価量）を算出し、その粗さパラメータに基づき、接触子を交換すべきか否かを判定する（交換判定）。具体的に、交換判定は、現時点の特定の粗さパラメータと、公称値とを比較して行われる。ここで、公称値とは、正常な接触子を使用して測定した場合に、得られる特定の粗さパラメータを意味する。基準ワークを測定して得られた粗さパラメータと公称値とが大きく相違する場合には、接触子が変形しているので交換すべきと判断する。また、交換判定は、現時点の特定の粗さパラメータと、過去の特定の粗さパラメータとを比較して行われることもある。更には、接触子の形状変化に敏感な基準ワークと鈍感な基準ワークを測定し、それらの粗さパラメータとの比を評価量とすることにより、検査の精度を向上させようとする提案もなされている。このように、従来の交換判定は、接触子にて基準ワークを測定して得られる特定の粗さパラメータに基づき判定される。
【０００５】
しかしながら、接触子の変形に伴う粗さパラメータの変化量は、その粗さパラメータを求めるために測定する被測定物の表面性状に依存して変化する。よって、従来の交換判定では、基準ワークを測定して得られた特定の粗さパラメータに基づく変化量が所定値以下（交換が必要であると判定されない場合）であっても、実際に測定する被測定物の測定において求められる粗さパラメータによる評価値が基準値を満たさない場合があり得る。すなわち、従来の交換判定では、実際の被測定物の測定に影響を与える接触子の変形を正確に特定することができず、接触子を交換すべきか否かは、正確に判断されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３５７４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、高精度に接触子の交換判定を実行可能な表面性状測定装置、表面性状測定方法、及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る表面性状測定装置は、被測定物に先端が接触可能な接触子と、前記接触子を基準形状を持つ基準ワークの表面に倣うように駆動させると共に前記接触子の所定位置の軌跡を第１擬似測定点列として取得する第１擬似測定点列取得手段と、前記第１擬似測定点列、及び前記基準ワークの表面を特定する設計面に基づき、前記接触子の表面形状を示し且つ擬似空間上に配置される接触子モデルを算出する接触子モデル演算手段と、前記被測定物の表面を特定する参照面に前記接触子モデルの表面が接し且つ測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させるように前記接触子モデルを配置し、前記接触子モデルの基準位置を、第２擬似測定点列として算出する第２擬似測定点列取得手段と、前記第２擬似測定点列に基づき、前記接触子を交換すべきか否かを判定する交換判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る表面性状測定方法は、被測定物に先端が接触可能な接触子を用いた表面性状測定方法であって、前記接触子を基準形状を持つ基準ワークの表面に倣うように駆動させると共に前記接触子の所定位置の軌跡を第１擬似測定点列として取得する工程と、前記第１擬似測定点列、及び前記基準ワークの表面を特定する設計面に基づき、前記接触子の表面形状を示し且つ擬似空間上に配置される接触子モデルを算出する工程と、前記被測定物の表面を特定する参照面に前記接触子モデルの表面が接し且つ測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させるように前記接触子モデルを配置し、前記接触子モデルの基準位置を、第２擬似測定点列として算出する工程と、前記第２擬似測定点列に基づき、前記接触子を交換すべきか否かを判定する工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る表面性状測定プログラムは、被測定物に先端が接触可能な接触子を用いた表面性状測定プログラムであって、コンピュータに、前記接触子を基準形状を持つ基準ワークの表面に倣うように駆動させると共に前記接触子の所定位置の軌跡を第１擬似測定点列として取得する工程と、前記第１擬似測定点列、及び前記基準ワークの表面を特定する設計面に基づき、前記接触子の表面形状を示し且つ擬似空間上に配置される接触子モデルを算出する工程と、前記被測定物の表面を特定する参照面に前記接触子モデルの表面が接し且つ測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させるように前記接触子モデルを配置し、前記接触子モデルの基準位置を、第２擬似測定点列として算出する工程と、前記第２擬似測定点列に基づき、前記接触子を交換すべきか否かを判定する工程と実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高精度に接触子の交換判定を実行可能な表面性状測定装置、表面性状測定方法、及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表面性状測定装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【図２】第１実施形態における基準ワーク４Ａを示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る表面性状測定装置の演算処理装置本体２１の構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係る表面性状測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】「簡易モデル」及び「詳細モデル」を示す図である。
【図６】図４のステップＳ１０２の処理を示すフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ２０１の処理を示す概略図である。
【図８】図６のステップＳ２０２の処理を示す概略図である。
【図９】図４のステップＳ１０３の処理を示すフローチャートである。
【図１０】図９のステップＳ３０２〜Ｓ３０４の処理を示す概略図である。
【図１１】接触子モデルＭ１Ａ、Ｍ１Ｂを示す図である。
【図１２】参照面Ｓ２Ａ、第２擬似測定点列Ｐ２ｉＡＡ、Ｐ２ｉＡＢ、及びそれらの粗さパラメータの変化率を示す図である。
【図１３】参照面Ｓ２Ｂ、第２擬似測定点列Ｐ２ｉＢＡ、Ｐ２ｉＢＢ、及びそれらの粗さパラメータの変化率を示す図である。
【図１４】第２実施形態における基準ワーク４Ｂを示す斜視図である。
【図１５】第２実施形態に係る図４のステップＳ１０２の処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１５のステップＳ２０１ａの処理を示す概略図である。
【図１７】図１５のステップＳ２０６ａの処理を示す概略図である。
【図１８】図１５のステップＳ２０６ａの処理を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に係る実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
［第１実施形態に係る表面性状測定装置の構成］
先ず、図１を参照して、第１実施形態に係る表面性状測定装置の構成を説明する。この表面性状測定装置は、測定機本体１と、駆動制御装置１ａを介して測定機本体１に接続された演算処理装置２とから構成される。測定機本体１は、基台３と、この基台３上に設けられて被測定物４を載置するテーブル５と、このテーブル５に載置された被測定物４の表面の変位を検出する変位検出装置６と、これらを操作するための操作部７とを備えて構成されている。テーブル５は、基台３上を図中Ｘ軸方向（左右方向）、及び図中Ｙ軸方向（紙面と直交する方向）に移動可能に構成されている。また、テーブル５は、基準ワーク４の載置面を任意の姿勢に調整可能な傾斜調整機能付きの構成を有している。
【００１５】
変位検出装置６は次のように構成されている。即ち、基台３には上方に延びるコラム２１が立設されており、このコラム２１にスライダ２２が上下動可能に装着されている。スライダ２２にはスタイラス２３が装着されている。スタイラス２３は、水平（Ｘ軸）、垂直（Ｚ軸）方向に駆動可能に構成されており、その先端には接触子２４が設けられている。すなわち、スタイラス２３は、テーブル５に対して相対移動可能に構成されている。接触子２４は、その先端が被測定物に接触可能に構成されている。
【００１６】
スライダ２２及びスタイラス２３をテーブル５に対して相対的に移動させ、接触子２４で、テーブル５上に載置された被測定物４の表面をトレースすることによってＸ軸方向の各位置における表面の高さＺを第１擬似測定点列Ｐ１ｉとして取り込む。なお、コラム２１、スライダ２２、及びスタイラス２３は、接触子２４を駆動させる接触子駆動手段を構成している。
【００１７】
また、測定機本体１の定盤１１上には、被測定物４の他に、図２に示す基準ワーク４Ａが配置される。基準ワーク４Ａは、既知の形状（基準形状）を有するものであって、接触子モデルＭ１の生成に用いられる。接触子モデルＭ１は、擬似空間上に配置され、接触子２４の表面形状を現す情報である。基準ワーク４Ａの表面４１Ａは、図２に示すように、所定ピッチで所定方向に凹凸をもつように形成されている。
【００１８】
演算処理装置２は、変位検出装置６で得られた第１擬似測定点列Ｐ１ｉを取り込む。演算処理装置２は、演算処理を実行する演算処理装置本体３１、及び操作部３２、表示画面３３を有する。
【００１９】
次に、図３を参照して、演算処理装置本体３１の構成について説明する。演算処理装置本体３１は、図３に示すように、主に、制御部（ＣＰＵ：Central Processing Unit）５１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５４、表示制御部５５を有する。演算処理装置本体３１において、操作部３２から入力されるコード情報及び位置情報は、Ｉ／Ｆ５６ａを介して制御部５１に入力される。制御部５１は、ＲＯＭ５３に格納されたマクロプログラム及びＨＤＤ５４からＩ／Ｆ５６ｂを介してＲＡＭ５２に格納された各種プログラムに従って、各種の処理を実行する。
【００２０】
制御部５１は、測定実行処理に従って、Ｉ／Ｆ５６ｃを介して測定機本体１を制御する。また、制御部５１は、表示制御部５５を介して表示画面２４に測定結果等を表示する。制御部５１は、ＨＤＤ５４から各種プログラムを読み出し、それらプログラムを実行することにより、後述する図４に示す動作を実行する。制御部５１は、接触子２４を移動させる。制御部５１は、接触子２４を被測定物４又は基準ワーク４Ａの表面に倣うように駆動させる。ＲＡＭ５２は、各種プログラムを格納する他、各種処理のワーク領域を提供する。ＨＤＤ５４は、各種制御プログラムを格納する記録媒体である。
【００２１】
［第１実施形態に係る表面性状測定装置の動作］
次に、図４を参照して第１実施形態に係る表面性状測定装置の動作について説明する。先ず、制御部５１は、図４に示すように、基準ワーク４Ａ上で接触子２４を倣うように駆動させて、接触子２４の所定位置、例えば中心位置Ｏの軌跡を離散的な第１擬似測定点列Ｐ１ｉとして取得する（ステップＳ１０１）。
【００２２】
続いて、制御部５１は、第１擬似測定点列Ｐ１ｉ、及び基準ワーク４Ａの表面４１Ａを特定する設計面Ｓ０に基づき接触子モデルＭ１を生成する（ステップＳ１０２）。
【００２３】
接触子モデルＭ１の生成方法については、後に詳細に説明するが、例えば、図５の（ａ）に示すように、球の先端までの変形を平面で近似した「簡易モデル」を使用する方法、同図（ｂ）に示すように、先端形状を離散化させて詳細に表現した「詳細モデル」を使用する方法等が考えられる。また、接触子２４の３次元形状が必要な場合には、接触子２４またはテーブル５を回転可能に構成しておき、基準ワークとして既知の基準半球を用い、基準半球と接触子２４との間の各回転位置について第１疑似測定点列Ｐ１ｉを取得する。次に、各回転位置において取得された第１疑似測定点列Ｐ１ｉに基づき、接触子２４の２次元モデルを算出する。そして、算出された接触子２４の各回転位置における２次元モデルを合成して３次元の接触子モデルＭ１を算出するようにしても良い。
【００２４】
次に、制御部５１は、接触子モデルＭ１、及び被測定物４の表面を特定する参照面Ｓ２に基づき、第２擬似測定点列Ｐ２ｉを生成する（ステップＳ１０３）。具体的に、制御部５１は、参照面Ｓ２に接触子モデルＭ１の表面が接し且つ測定時の接触子２４と接触子モデルＭ１との姿勢を一致させるように接触子モデルＭ１を配置し、接触子モデルＭ１の基準位置を、第２擬似測定点列Ｐ２ｉとして算出する。参照面Ｓ２は、予め記憶されている代表的な面性状（旋削面、研削面、ホーニング面など）である。また、参照面Ｓ２は、以前に被測定物４を測定した際の測定値にて構成されていてもよい。
【００２５】
ステップＳ１０３に続いて、制御部５１は、第２擬似測定点列Ｐ２ｉに基づき、評価量Ｄを計算する（ステップＳ１０４）。評価量Ｄは、設計面Ｓ２に固有の粗さパラメータである。そして、制御部５１は、評価量Ｄに基づき、接触子２４を交換すべきか否かを判定する交換判定を行う（ステップＳ１０５）。
【００２６】
ステップＳ１０５において、制御部５１は、「上記の評価量Ｄ」と「公称値に従って作成した接触子モデルに基づく評価量Ｄ０」とを比較する。或いは、制御部５１は、「上記の評価量Ｄ」と「評価量Ｄよりも以前に生成した接触子モデルに基づく評価量Ｄ０」とを比較する。具体的に、制御部５１は、以下の（数式１）に示す「判定値Ｆ」が許容範囲内に入るか否かで交換判定を行う。
【００２７】
Ｆ＝１００×（（Ｄ−Ｄ０）／Ｄ０） …（数式１）
【００２８】
次に、図６に示すフローチャートを参照して、上記ステップＳ１０２について詳細に説明する。ここでは、図５の（ａ）に示す「簡易モデル」を使用した例について記載する。制御部５１は、ステップＳ１０１に続いて、基準ワーク４Ａに対する第１擬似測定点列Ｐ１ｉに基づき、第１擬似測定面Ｓ１を生成する（ステップＳ２０１）。ここで、基準ワーク４Ａの表面４１Ａは、図７に示すように所定方向に所定ピッチをもって凹凸状に形成されている。よって、測定により得られる擬似測定点列Ｐ１ｉは、この表面４１Ａから所定距離をもって凹凸状に分布する。第１擬似測定面Ｓ１は、これら第１擬似測定点列Ｐ１ｉを結ぶ面で表現される。
【００２９】
ステップＳ２０１に続いて、制御部５１は、図８に示すように、第１擬似測定面Ｓ１と基準ワーク４Ａの設計面Ｓ０とを照合させ、接触子モデルＭ１を生成する（ステップＳ２０２）。接触子２４の先端が変形している場合、本来の形状の場合に得られる曲線とズレが生じるので、このずれ量ΔＲｐを知ることによって、接触子モデルＭ１を生成することができる。以上で、制御部５１は、ステップＳ１０２の処理を終了させる。
【００３０】
次に、図９のフローチャートを参照して、上記ステップＳ１０３について詳細に説明する。制御部５１は、キーボード２２及びマウス２３からの情報を受け付け、被測定物４の参照面Ｓ２を特定する（ステップＳ３０１）。続いて、制御部５１は、参照面Ｓ２を構成する任意の点Ｈｉを対象として、測定時の姿勢で接触子モデルＭ１を所定位置に配置する（ステップＳ３０２）。ここで、例えば、所定位置は、図１０の（ａ）に示すように、接触子モデルＭ１の表面が、点Ｈｉに交わる位置である。
【００３１】
次に、制御部５１は、接触子モデルＭ１の姿勢を保ちつつ接触子モデルＭ１を所定方向Ｖに移動させる（ステップＳ３０３）。ここで、所定方向Ｖは、図１０の（ｂ）に示すように、Ｚ軸に平行な方向である。続いて、制御部５１は、所定方向Ｖに移動させて接触子モデルＭ１が参照面Ｓ２に接触する位置を求める。このときの接触子モデルＭ１の基準位置（例えば、中心位置）Ｏを第２擬似測定点列Ｐ２ｉとして取得する（ステップＳ３０４）。次に、制御部５１は、参照面Ｓ２を構成する全ての点Ｈｉに対して、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０４の処理を実行したか否かを判断する（ステップＳ３０５）。ここで、制御部５１は、参照面Ｓ２を構成する全ての点Ｈｉに対して、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０４の処理を実行していないと判断すると（ステップＳ３０５、Ｎ）、再びステップＳ３０２〜ステップＳ３０４の処理を実行する。一方、制御部５１は、参照面Ｓ２を構成する全ての点Ｈｉに対して、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０４の処理を実行したと判断すると（ステップＳ３０５、Ｙ）、上記処理を終了させる。
【００３２】
次に、図１１〜図１３を参照して、上記ステップＳ１０４について詳細に説明する。図１１は、接触子モデルＭ１Ａ、Ｍ１Ｂを示す図である。図１１（ａ）に示すように、接触子モデルＭ１Ａの先端は、半球状に形成されており、磨耗のない状態を示している。また、同図（ｂ）に示すように、接触子モデルＭ１Ｂの先端は、平面状に形成されており、磨耗した状態を示している。
【００３３】
図１２は、所定の表面性状をもつ参照面Ｓ２Ａ、その参照面Ｓ２Ａに対して接触子モデルＭ１Ａ、Ｍ１Ｂを用いて生成した第２擬似測定点列Ｐ２ｉＡＡ、Ｐ２ｉＡＢを示している。また、図１２は、第２擬似測定点列Ｐ２ｉＡＡに基づく粗さパラメータから、第２擬似測定点列Ｐ２ｉＡＢに基づく粗さパラメータに変化する場合（接触子２４の先端が、半球状から平面状に磨耗する場合）であって参照面Ｓ２Ａを対象とした場合における、粗さパラメータの変化率を示している。
【００３４】
図１３は、参照面Ｓ２Ｂ、その参照面Ｓ２Ｂに対して接触子モデルＭ１Ａ、Ｍ１Ｂを用いて生成した第２擬似測定点列Ｐ２ｉＢＡ、Ｐ２ｉＢＢを示している。参照面Ｓ２Ｂは、参照面Ｓ２Ａと異なる表面性状をもち、参照面Ｓ２Ａよりも平坦に形成されている。また、図１３は、第２擬似測定点列Ｐ２ｉＢＡに基づく粗さパラメータから、第２擬似測定点列Ｐ２ｉＢＢに基づく粗さパラメータに変化する場合（接触子２４の先端が、半球状から平面状に磨耗する場合）であって参照面Ｓ２Ｂを対象とした場合における、粗さパラメータの変化率を示している。
【００３５】
図１１〜図１３に示すように、接触子モデルＭ１（Ｍ１Ａ、Ｍ１Ｂ）の形状変化により、粗さパラメータは、変化する。また、粗さパラメータの変化率は、参照面Ｓ２（Ｓ２Ａ、Ｓ２Ｂ）の表面性状に依存して変化する。制御部５１は、ステップＳ１０４にてこの粗さパラメータを評価量Ｄとする。例えば、制御部５１は、図１２に示す参照面Ｓ２Ａを対象とする場合、変化率の最も大きい粗さパラメータ“λａ”を評価量Ｄとする。また、制御部５１は、図１３に示す参照面Ｓ２Ｂを対象とする場合、変化率の最も大きい粗さパラメータ“ｍｒａ［５．０００％］”を評価量Ｄとする。
【００３６】
［第１実施形態に係る表面性状測定装置の効果］
第１実施形態に係る表面性状測定装置において、制御部５１は、上記のように、基準ワーク４Ａを測定して接触子モデルＭ１を生成し、その接触子モデルＭ１に基づき、実際に測定する測定面に対応した参照面Ｓ２を測定した場合に得られる第２擬似測定点列Ｐ２ｉを生成し、この第２擬似測定点列Ｐ２ｉに基づき評価量Ｄを計算し、接触子２４の交換判定処理を実行する。
【００３７】
したがって、第１実施形態に係る表面性状測定装置は、実際に測定する被測定物４に対して、接触子２４の先端形状が適切であるかどうかを判断することができる。すなわち、第１実施形態に係る表面性状測定装置は、高精度で交換判定を実行することができる。
【００３８】
［第２実施形態］
［第２実施形態に係る表面性状測定装置の動作］
【００３９】
次に、第２実施形態に係る表面性状測定装置の動作について説明する。第２実施形態に係る表面性状装置は、図４に示すステップＳ１０２において、「詳細モデル」を生成する方法による処理を実行する。
【００４０】
第２実施形態においては、第１実施形態の凹凸面を有する基準ワーク４Ａの代わりに、図１３に示す半球状の基準ワーク４Ｂが用いられる。
【００４１】
続いて、図１５のフローチャートを参照して、基準ワーク４Ｂを用いた第２実施形態のステップＳ１０２について詳細に説明する。制御部５１は、基準ワーク４Ｂに対する第１擬似測定点列Ｐ１ｉａに基づき、擬似測定面Ｓ１ａを生成する（ステップＳ２０１ａ）。ここで、基準ワーク４Ｂの表面４１Ｂは、図１６に示すように半球状に形成されている。よって、測定により得られる第１擬似測定点列Ｐ１ｉａは、この表面４１Ｂから所定距離をもって半球状に分布する。擬似測定面Ｓ１ａは、これら第１擬似測定点列Ｐ１ｉａを結ぶ面で表現される。
【００４２】
ステップＳ２０１ａに続いて、制御部５１は、擬似測定面Ｓ１ａと基準ワーク４Ｂの設計面Ｓ０ａとを照合させる（ステップＳ２０２ａ）。次に、制御部５１は、初期接触子モデルＭ０の入力を受け付ける（ステップＳ２０３ａ）。続いて、制御部５１は、初期接触子モデルＭ０の基準位置を第１擬似測定点列Ｐ１ｉａに合わせるように、初期接触子モデルＭ０を配置する（ステップＳ２０４ａ）。次に、制御部５１は、初期接触子モデルＭ０と基準ワーク４Ｂの設計面Ｓ０ａとの接触状況を確認する（ステップＳ２０５ａ）。
【００４３】
続いて、制御部５１は、接触状況に基づき、初期接触子モデルＭ０を修正する（ステップＳ２０６ａ）。ここで、制御部５１は、図１７に示すように、初期接触子モデルＭ０が設計面Ｓ０Ｂに食い込んでいる場合、設計面Ｓ０ａに接するように初期接触子モデルＭ０を窪ませて修正する。また、制御部５１は、図１８に示すように、初期接触子モデルＭ０が設計面Ｓ０ａから離れている場合、設計面Ｓ０ａに接するように初期接触子モデルＭ０を突出させて修正する。
【００４４】
ステップＳ２０６ａに続いて、制御部５１は、修正した値が所定値未満であるか否かを判断する（ステップＳ２０７ａ）。ここで、制御部５１は、修正した値が所定値未満でないと判断する場合（ステップＳ２０７ａ、Ｎ）、ステップＳ２０４ａ〜ステップＳ２０６ａの処理を再び実行する。一方、制御部５１は、修正した値が所定値未満であると判断する場合（ステップＳ２０７ａ、Ｙ）、上記処理を終了させる。
【００４５】
［第２実施形態に係る表面性状測定装置の効果］
第２実施形態に係る表面性状測定装置は、初期接触子モデルＭ０を複数回に亘って修正することで、接触子モデルＭ１を生成する。したがって、第２実施形態に係る表面性状測定装置は、第１実施形態よりも高精度に接触子モデルＭ１を生成することができ、もって第１実施形態よりも高精度に交換判定を実行することができる。
【００４６】
［その他の実施形態］
以上、表面性状測定装置の実施形態を説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、追加、置換等が可能である。例えば、本発明は、輪郭測定機にも適応可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…測定機本体、２…演算処理装置、４…被測定物、４Ａ、４Ｂ…基準ワーク。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に先端が接触可能な接触子と、
前記接触子を基準形状を持つ基準ワークの表面に倣うように駆動させると共に前記接触子の所定位置の軌跡を第１擬似測定点列として取得する第１擬似測定点列取得手段と、
前記第１擬似測定点列、及び前記基準ワークの表面を特定する設計面に基づき、前記接触子の表面形状を示し且つ擬似空間上に配置される接触子モデルを算出する接触子モデル演算手段と、
前記被測定物の表面を特定する参照面に前記接触子モデルの表面が接し且つ測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させるように前記接触子モデルを配置し、前記接触子モデルの基準位置を、第２擬似測定点列として算出する第２擬似測定点列取得手段と、
前記第２擬似測定点列に基づき、前記接触子を交換すべきか否かを判定する交換判定手段と
を備えることを特徴とする表面性状測定装置。
【請求項２】
前記交換判定手段は、前記第２擬似測定点列を用いて粗さパラメータを算出し、当該粗さパラメータに基づき、前記接触子を交換すべきか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１記載の表面性状測定装置。
【請求項３】
被測定物に先端が接触可能な接触子を用いた表面性状測定方法であって、
前記接触子を基準形状を持つ基準ワークの表面に倣うように駆動させると共に前記接触子の所定位置の軌跡を第１擬似測定点列として取得する工程と、
前記第１擬似測定点列、及び前記基準ワークの表面を特定する設計面に基づき、前記接触子の表面形状を示し且つ擬似空間上に配置される接触子モデルを算出する工程と、
前記被測定物の表面を特定する参照面に前記接触子モデルの表面が接し且つ測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させるように前記接触子モデルを配置し、前記接触子モデルの基準位置を、第２擬似測定点列として算出する工程と、
前記第２擬似測定点列に基づき、前記接触子を交換すべきか否かを判定する工程と
を備えることを特徴とする表面性状測定方法。
【請求項４】
被測定物に先端が接触可能な接触子を用いた表面性状測定プログラムであって、
コンピュータに、
前記接触子を基準形状を持つ基準ワークの表面に倣うように駆動させると共に前記接触子の所定位置の軌跡を第１擬似測定点列として取得する工程と、
前記第１擬似測定点列、及び前記基準ワークの表面を特定する設計面に基づき、前記接触子の表面形状を示し且つ擬似空間上に配置される接触子モデルを算出する工程と、
前記被測定物の表面を特定する参照面に前記接触子モデルの表面が接し且つ測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させるように前記接触子モデルを配置し、前記接触子モデルの基準位置を、第２擬似測定点列として算出する工程と、
前記第２擬似測定点列に基づき、前記接触子を交換すべきか否かを判定する工程と
を実行させるための表面性状測定プログラム。

【図１】