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公開番号2024129692
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023039048
出願日2023-03-13
発明の名称測定装置
出願人株式会社東京精密
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01B 5/00 20060101AFI20240919BHJP(測定;試験)
要約【課題】触針部又は検出器等の測定装置の構成部材(測定部)の一部を交換した場合でも、環境温度が測定結果に及ぼす影響を抑制することができる測定装置を提供する。
【解決手段】測定装置(1)は、測定対象物の表面の測定を行うための触針が設けられており、測定対象物の表面の形状に応じて揺動中心の周りに揺動可能に取り付けられた触針部(14)を含む検出器(10)と、触針部による測定時の温度を測定する温度計(80)と、触針部の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを保持する温度補正パラメータ保持部(108)と、測定に使用した触針部の種類を検出し、触針部の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを温度補正パラメータ保持部から取得し、温度補正パラメータに基づいて測定の結果を補正する温度補正部(102)とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象物の表面の測定を行うための触針が設けられており、前記測定対象物の表面の形状に応じて揺動中心の周りに揺動可能に取り付けられた触針部を含む検出器と、
前記触針部による測定時の温度を測定する温度計と、
前記触針部の種類と、前記温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを保持する温度補正パラメータ保持部と、
前記測定に使用した前記触針部の種類を検出し、前記触針部の種類と、前記温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを前記温度補正パラメータ保持部から取得し、前記温度補正パラメータに基づいて前記測定の結果を補正する温度補正部と、
を備える測定装置。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記温度補正パラメータ保持部は、前記検出器の種類と、前記温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを保持し、
前記温度補正部は、前記測定に使用した前記検出器の種類を検出し、前記検出器の種類と、前記温度計により測定した測定時と校正時の温度の温度に応じた温度補正パラメータを前記温度補正パラメータ保持部から取得し、前記温度補正パラメータに基づいて前記測定の結果を補正する、請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記温度補正部は、前記触針部により、前記測定装置の校正を行うための校正器の測定を行う際に、前記温度計により測定した温度に基づいて前記校正器の熱膨張量を算出し、前記熱膨張量に基づいて前記測定の結果を補正する、請求項１又は２に記載の測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は測定装置に係り、特に測定対象物の表面の形状、粗さ又は輪郭等を測定するための測定装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
測定対象物の表面の形状、粗さ又は輪郭等を測定するための測定装置が知られている。例えば、特許文献１には、測定アームの先端に突設されたスタイラスを測定対象物の測定対象面に当接させて走査し、スタイラスの微小上下動を検出することにより、測定対象物の測定対象面の表面性状を測定する表面性状測定装置が開示されている。特許文献１に記載の表面性状測定装置では、測定アームが回転軸を支点として上下方向に揺動（円弧運動）可能に支持されている。そして、測定アームが揺動する方向に沿うスケール目盛りを有するスケールを用いて、測定アームの揺動による回転角を検出するようになっている。
【０００３】
上記のような測定装置では、環境温度が変化すると、測定アームの長さが熱膨張により変化してしまう。そのため、スタイラスの変位の測定結果が環境温度に起因して変動してしまう。
【０００４】
上記の問題に関して、特許文献２には、測定装置の触針部、スケール及び接続部の熱膨張係数が一定の条件を満たすように調整することにより、環境温度が測定結果に及ぼす影響を抑制することが開示されている。また、特許文献２には、熱膨張係数が異なる材料からなる複数部材をつなぎ合わせて触針部を形成することにより、上記の条件を満たすよう触針部の熱膨張率を調整することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－００３４３６号公報
特開２０２１－１７３７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、触針交換式の測定装置では、触針の先端の可動範囲を広げて測定範囲を拡大するために長い触針部を使用する場合がある。長い触針部を使用すると、触針の先端にかかる測定圧力が高くなり、触針の先端の摩耗、及び測定対象物のキズの原因となる場合がある。このため、長い触針部を使用する場合には、測定圧力の上昇を抑制するために、単位体積当たりの質量が軽い単一の素材により触針部を形成することが好ましい。しかしながら、触針部を構成する材料が限定されてしまうと、特許文献２のように、複数部材をつなぎ合わせることにより、触針部の熱膨張率を調整することは困難になる。
【０００７】
また、検出器交換式の測定装置では、検出器が交換されると、検出器側のテコ（揺動中心からスケール側の部分）の腕の長さが変わってしまう。検出器側のテコの腕の長さが変化した場合、熱膨張係数を調整した触針部を使用したとしても、高精度な測定を実施することは困難であった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、触針部又は検出器等の測定装置の構成部材（測定部）の一部を交換した場合でも、環境温度が測定結果に及ぼす影響を抑制することができる測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る測定装置は、測定対象物の表面の測定を行うための触針が設けられており、測定対象物の表面の形状に応じて揺動中心の周りに揺動可能に取り付けられた触針部を含む検出器と、触針部による測定時の温度を測定する温度計と、触針部の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを保持する温度補正パラメータ保持部と、測定に使用した触針部の種類を検出し、触針部の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを温度補正パラメータ保持部から取得し、温度補正パラメータに基づいて測定の結果を補正する温度補正部とを備える。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る測定装置は、第１の態様において、温度補正パラメータ保持部は、検出器の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを保持し、温度補正部は、測定に使用した検出器の種類を検出し、検出器の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを温度補正パラメータ保持部から取得し、温度補正パラメータに基づいて測定の結果を補正する。
（【００１１】以降は省略されています）

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