特許ウォッチ

公開番号2024129695
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023039051
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 5/20 20060101AFI20240919BHJP(測定;試験)
要約【課題】検出器の内部の発熱体に起因する温度変動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、検出器筐体(30)の内包空間に収容され、揺動中心の周りに揺動可能に取り付けられたアーム部を含む検出器(10)と、測定対象物の表面の測定を行うための触針が設けられた触針部であって、アーム部に取り付けられ、測定対象物の表面の形状に応じてアーム部と一体的に揺動可能に取り付けられた触針部(14)と、内包空間の温度を測定する第1温度センサと、第1温度センサにより測定した測定時の内包空間の温度に基づいて、測定対象物の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】
検出器筐体の内包空間に収容され、揺動中心の周りに揺動可能に取り付けられたアーム部を含む検出器と、
測定対象物の表面の測定を行うための触針が設けられた触針部であって、前記アーム部に取り付けられ、前記測定対象物の表面の形状に応じて前記アーム部と一体的に揺動可能に取り付けられた触針部と、
前記内包空間の温度を測定する第１温度センサと、
前記第１温度センサにより測定した測定時の前記内包空間の温度に基づいて、前記測定対象物の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 320 文字）【請求項２】
前記検出器筐体は、前記内包空間から前記触針部への熱の伝導を抑制するための断熱材を含む、請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記検出器筐体には、前記内包空間に外部から空気を導入し、前記内包空間の熱を排出するための開口部が形成される、請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記触針部の温度を測定するための第２温度センサを備え、
前記温度補正部は、前記第１温度センサにより測定した前記測定時の前記内包空間の温度と、前記第２温度センサにより測定した前記測定時の前記触針部の温度に基づいて、前記測定対象物の測定の結果を補正する、請求項１から３のいずれか１項に記載の測定装置。

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 1,500 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２０２１－１７３７１９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、測定器（検出器）の内部に配置されたスケール目盛りを読み取るための検出ヘッド及び基板に電力を供給した場合、電力の供給先が熱源（発熱体）となって検出器の内部の温度が変動する。この検出器内部の温度変動により検出ヘッドの近傍のアーム部の長さが経時変化してしまい、測定結果が変動してしまうという課題がある。
【０００５】
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温度膨張率を調整することが開示されている。特許文献２に記載の触針部の熱膨張係数を用いた調整では、アーム部のうちの検出ヘッドの近傍の部分のみで温度膨張が生じた場合の測定結果の変動を十分に抑制することはできない。
【０００６】
特許文献３には、変位検出器（Ｚ軸検出器）の近傍に温度検出器を設ける例が開示されている。特許文献３に記載の技術でも、アーム部のうちの検出ヘッドの近傍の部分のみで温度膨張が生じた場合の測定結果の変動を十分に抑制することはできない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、検出器の内部の発熱体に起因する温度変動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】
【０００８】
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、検出器筐体の内包空間に収容され、揺動中心の周りに揺動可能に取り付けられたアーム部を含む検出器と、測定対象物の表面の測定を行うための触針が設けられた触針部であって、アーム部に取り付けられ、測定対象物の表面の形状に応じてアーム部と一体的に揺動可能に取り付けられた触針部と、内包空間の温度を測定する第１温度センサと、第１温度センサにより測定した測定時の内包空間の温度に基づいて、測定対象物の測定の結果を補正する温度補正部とを備える。
【０００９】
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、検出器筐体は、内包空間から触針部への熱の伝導を抑制するための断熱材を含む。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る測定装置は、第１又は第２の態様において、検出器筐体には、内包空間に外部から空気を導入し、内包空間の熱を排出するための開口部が形成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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