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公開番号2024129694
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023039050
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】環境温度が経時変化した場合に測定結果の温度補正を精度良く行うことが可能な測定装置を提供する。
【解決手段】測定装置(1)は、検出器(10)と、検出器を駆動方向に移動させるキャリッジ(56)と、測定装置内の温度検出箇所の温度を検出する1個の温度センサ(80)と、温度検出箇所における温度特性と測定装置の環境温度の温度特性との関係を示す第1の温度特性データと、環境温度の温度特性とキャリッジ及び検出器の温度特性との関係を示す第2の温度特性データとを保持する温度特性データ保持部(108)と、温度センサにより測定した温度検出箇所の測定時の温度と第1の温度特性データとに基づいて測定時の環境温度を演算し、第2の温度特性データと環境温度とに基づいてキャリッジ及び検出器の温度を演算し、キャリッジ及び検出器の温度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】
測定装置であって、
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、前記測定対象物の検出方向に沿う変位を検出する検出器と、
前記検出器を駆動方向に移動させるキャリッジと、
前記測定装置内の温度検出箇所の温度を検出する１個の温度センサと、
前記温度検出箇所における温度特性と前記測定装置の環境温度の温度特性との関係を示す第１の温度特性データと、前記環境温度の温度特性と前記キャリッジ及び前記検出器の温度特性との関係を示す第２の温度特性データとを保持する温度特性データ保持部と、
前記温度センサにより測定した前記温度検出箇所の測定時の温度と前記第１の温度特性データとに基づいて前記測定時の環境温度を演算し、前記第２の温度特性データと前記環境温度とに基づいて前記キャリッジ及び前記検出器の温度を演算し、前記キャリッジ及び前記検出器の温度に基づいて、前記駆動方向及び前記検出方向に沿う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 440 文字）【請求項２】
前記温度検出箇所は、前記測定対象物に対して前記検出器を前記駆動方向に直交する方向に移動させるコラムの上部、前記検出器の内部又は前記検出器を駆動するための駆動機構又はその近傍である、請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記温度センサによる前記温度検出箇所は、前記測定装置の駆動の形態に応じて選択される、請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記温度特性データ保持部は、前記環境温度の温度特性と、前記測定装置の校正に用いる校正器の温度特性との関係を示す第３の温度特性データを保持し、
前記温度補正部は、前記温度センサにより測定した前記温度検出箇所の測定時の温度と前記第１の温度特性データとに基づいて前記測定時の環境温度を演算し、前記第３の温度特性データと前記環境温度とに基づいて前記校正器の温度を演算し、前記校正器の温度に基づいて前記校正器の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 1,400 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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－００３４３６号公報
特開２００２－０７１３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような測定装置では、環境温度が経時変化すると、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（触針）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。
【０００５】
環境温度の経時変化の影響を考慮して測定結果の温度補正を行うためには、測定アームの温度を知る必要がある。しかしながら、測定アームは上記の通り揺動するため、測定アーム自体に温度検出手段を設けることは困難である。
【０００６】
ところで、上記のような測定装置では、検出器を駆動するための検出器駆動機構に温度検出手段が設けられる場合がある。環境温度の経時変化の影響の演算に当たって、検出器駆動機構に設けられた温度検出手段を利用することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、検出器駆動機構と測定アームとは熱容量が異なるため、検出器駆動機構に設けられた温度検出手段では、測定アームの温度を知ることはできない。したがって、検出器駆動機構に設けられた温度検出手段を利用したとしても、測定結果の温度補正を精度良く行うことはできない。
【０００８】
このため、検出器駆動機構と検出器の内部の測定アーム又はその近傍にそれぞれ温度検出手段を設けて、検出器駆動機構と検出器の内部で測定した温度に基づいて、測定対象物の測定結果の温度補正を行うことが考えられる。しかしながら、温度検出手段には個体差があるため、複数の温度検出手段の間で温度差が生じ得る。この温度差により、例えば、検出器の駆動方向（Ｘ方向）と測定アームの検出方向（Ｚ方向）との間で精度が異なり、測定波形に歪みが生じる場合がある。
【０００９】
特許文献２には、表面性状測定機において、Ｘ軸検出器とＺ軸検出器とＶ軸検出器と被測定物の少なくとも１つの近傍に温度検出器を設けることが開示されている。しかしながら、特許文献２には、複数箇所に設けた温度検出器の間の個体差を解消するためのものではない。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、環境温度が経時変化した場合に測定結果の温度補正を精度良く行うことが可能な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】
（【００１１】以降は省略されています）

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