(57)【要約】【課題】螺旋状の溝が表面に形成された測定対象の溝の形状を精度良く評価する。【解決手段】棒軸を有する測定対象の表面に形成された対象溝の形状を評価する評価方法であって、測定部により基準溝の形状を測定し、溝底線と測定部の視野中央との第１ずれ量がゼロになる第１基準位置に測定部を位置決めする第１位置決めステップ、第１基準位置で基準溝の形状を測定する基準溝測定ステップ、棒軸の軸形状を測定し、視野中央と棒軸の頂上位置とのずれ量がゼロの第２基準位置に測定部を位置決めする第２位置決めステップ、測定部を第２基準位置から中心軸に沿って移動させて、対象溝の形状を複数の測定位置において測定し、基準溝の形状との差分が最小になる第３基準位置に測定部を位置決めする第３位置決めステップ、第３基準位置で対象溝の形状を測定する対象溝測定ステップ、基準溝の形状との差分に基づき対象溝の形状を評価する評価ステップ、を備える。【選択図】図１
2020071203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸と同心で円柱形状の棒軸を有する測定対象の表面に前記中心軸周りに螺旋状に形成された評価対象の溝である対象溝の形状を評価する評価方法であって、
物体の形状を非接触で測定可能な測定部により基準物の表面に形成され前記対象溝と同じ溝形状を有する基準溝の形状を第１測定位置で測定して、前記基準溝の最も低い位置を結ぶ線である溝底線と前記測定部の視野中央との第１ずれ量を求め、前記第１ずれ量がゼロになる第１基準位置に前記測定部を位置決めする第１位置決めステップと、
前記第１基準位置に位置決めされた前記測定部により前記基準溝の形状を測定する基準溝測定ステップと、
第２測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部により測定して、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置とのずれ量がゼロになる第２基準位置に前記測定部を位置決めする第２位置決めステップと、
前記測定部を前記第２基準位置から前記中心軸に沿って移動させて、前記対象溝の形状を前記測定部により複数の測定位置において測定し、前記基準溝の形状との差分が最小になる位置である第３基準位置を求め、前記第３基準位置に前記測定部を位置決めする第３位置決めステップと、
前記第３基準位置に位置決めされた前記測定部により前記対象溝の形状を測定する対象溝測定ステップと、
前記対象溝測定ステップで測定された前記対象溝の形状と前記基準溝測定ステップで測定された前記基準溝の形状との差分に基づき、前記対象溝の形状を評価する評価ステップと、
を備える評価方法。
【請求項２】
前記第１位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第１測定位置を含む複数の測定位置で前記基準溝の形状を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に前記第１ずれ量をそれぞれ求め、それぞれの前記第１ずれ量と前記複数の測定位置との関係を近似する第１ずれ近似直線を求め、前記第１ずれ量がゼロになる前記第１ずれ近似直線の位置を前記第１基準位置として求める、
請求項１に記載の評価方法。
【請求項３】
前記第１位置決めステップは、前記第１測定位置から前記第１基準位置までの移動方向と前記溝底線が延びる方向とのなす角度と、前記第１ずれ量とに基づき、前記第１測定位置から前記第１基準位置までの移動量である第１補正移動量を求め、前記測定部を前記第１補正移動量移動させて、前記第１基準位置に前記測定部を位置決めする、
請求項１に記載の評価方法。
【請求項４】
前記第２位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第２測定位置を含む複数の測定位置で前記棒軸の軸形状を表す軸測定値を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に、前記軸測定値を前記測定部の視野中央に関して左右に反転させて反転測定値を求め、前記軸測定値と前記反転測定値との差分値をそれぞれ求め、前記差分値と前記複数の測定位置との関係を近似する差分近似直線をそれぞれ求め、前記差分近似直線の傾きをそれぞれ求め、前記傾きと前記複数の測定位置との関係を近似する傾き近似直線を求め、前記傾きがゼロになる前記傾き近似直線の位置を前記第２基準位置として求める、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の評価方法。
【請求項５】
前記第２位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第２測定位置を含む複数の測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置との第２ずれ量をそれぞれ求め、それぞれの前記第２ずれ量と前記複数の測定位置との関係を近似する第２ずれ近似直線を求め、前記第２ずれ量がゼロになる前記第２ずれ近似直線の位置を前記第２基準位置として求める、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の評価方法。
【請求項６】
前記第２位置決めステップは、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置との第２ずれ量を求め、前記第２ずれ量が延びる方向と前記中心軸が延びる方向とのなす角度と、前記第２ずれ量とに基づき、前記第２測定位置から前記第２基準位置までの移動量である第２補正移動量を求め、前記測定部を前記第２補正移動量移動させて、前記第２基準位置に前記測定部を位置決めする、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の評価方法。
【請求項７】
中心軸と同心で円柱形状の棒軸を有する測定対象の表面に前記中心軸周りに螺旋状に形成された評価対象の溝である対象溝の形状を評価する評価装置であって、
物体の形状を非接触で測定可能な測定部と、
前記対象溝と同じ溝形状を有する基準溝が表面に形成された基準物と、
第１測定位置に位置決めされた前記測定部により前記基準溝の形状を測定して、前記基準溝の最も低い位置を結ぶ線である溝底線と前記測定部の視野中央との第１ずれ量を求め、前記第１ずれ量がゼロになる第１基準位置に前記測定部を位置決めした状態で、前記測定部により前記基準溝の形状を測定する基準溝処理部と、
第２測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部により測定して、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置とのずれ量がゼロになる第２基準位置に前記測定部を位置決めする棒軸処理部と、
前記測定部を前記第２基準位置から前記中心軸に沿って移動させて、前記対象溝の形状を前記測定部により複数の測定位置において測定し、前記基準溝の形状との差分が最小になる位置である第３基準位置を求め、前記第３基準位置に前記測定部を位置決めした状態で、前記測定部により前記対象溝の形状を測定する対象溝処理部と、
前記対象溝処理部により測定された前記対象溝の形状と前記基準溝処理部により測定された前記基準溝の形状との差分に基づき、前記対象溝の形状を評価する評価処理部と、
を備える評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、螺旋状の溝が表面に形成された測定対象において、その溝の形状を評価する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、長さ１ｍ、直径３０ｃｍ以上の高重量且つ長大な金属丸棒の表面を切削加工機で加工して、金属丸棒の表面に螺旋状の溝を形成し、スクリュー、プロペラ、ドリル等の加工物を製造することが行われている。このような加工物は、不良品の製造を未然に防ぐために、溝の形状が評価される。例えば、加工物が受側の加工物に嵌合されるオスメス構造を持つ加工物であれば、加工物を切削加工機からクレーンで持ち上げて、受側の加工物に嵌合させ、隙間ゲージで数十箇所の隙間を手作業で測定し、加工物の形状が評価される。そして、形状を評価した結果、問題があれば、加工物は、再度、クレーンで持ち上げられて、切削加工機に設置され、問題箇所が加工される。以上のことが繰り返されて、最終的に基準を満たす溝形状を有する加工物が製造される。このように、従来の評価手法では、切削加工機からクレーンを用いて加工物を載せ替える作業が必要となるため、作業日数がかかるという問題があった。そこで、この問題を解消するための新たな評価手法が望まれる。
【０００３】
かかる背景のもと、特許文献１では、螺旋状の溝が表面に形成された測定対象物の形状を高分解能且つ短時間で計測する技術が開示されている。詳細には、特許文献１では、測定対象物の中心軸を中心に回転しながら中心軸と平行に移動する測定対象物の溝の断面形状を測定部により非接触で計測させて、溝の全域の形状の測定データを取得する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、球面レンズのような凹凸面を有する測定対象物において設計値に対する修正部分を精度良く特定する三次元測定方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１４８５９２号公報
【特許文献２】特開２００２−１２２４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、２の手法では、測定部と測定対象物との位置関係が何ら考慮されていないので、測定対象物の形状の加工精度を正しく評価することができないという課題がある。
【０００７】
本発明は、螺旋状の溝が表面に形成された測定対象において、その溝の形状を精度良く評価する評価方法及び評価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】
本発明の第１態様は、
中心軸と同心で円柱形状の棒軸を有する測定対象の表面に前記中心軸周りに螺旋状に形成された評価対象の溝である対象溝の形状を評価する評価方法であって、
物体の形状を非接触で測定可能な測定部により基準物の表面に形成され前記対象溝と同じ溝形状を有する基準溝の形状を第１測定位置で測定して、前記基準溝の最も低い位置を結ぶ線である溝底線と前記測定部の視野中央との第１ずれ量を求め、前記第１ずれ量がゼロになる第１基準位置に前記測定部を位置決めする第１位置決めステップと、
前記第１基準位置に位置決めされた前記測定部により前記基準溝の形状を測定する基準溝測定ステップと、
第２測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部により測定して、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置とのずれ量がゼロになる第２基準位置に前記測定部を位置決めする第２位置決めステップと、
前記測定部を前記第２基準位置から前記中心軸に沿って移動させて、前記対象溝の形状を前記測定部により複数の測定位置において測定し、前記基準溝の形状との差分が最小になる位置である第３基準位置を求め、前記第３基準位置に前記測定部を位置決めする第３位置決めステップと、
前記第３基準位置に位置決めされた前記測定部により前記対象溝の形状を測定する対象溝測定ステップと、
前記対象溝測定ステップで測定された前記対象溝の形状と前記基準溝測定ステップで測定された前記基準溝の形状との差分に基づき、前記対象溝の形状を評価する評価ステップと、
を備えるものである。
【０００９】
本発明の第２態様は、
中心軸と同心で円柱形状の棒軸を有する測定対象の表面に前記中心軸周りに螺旋状に形成された評価対象の溝である対象溝の形状を評価する評価装置であって、
物体の形状を非接触で測定可能な測定部と、
前記対象溝と同じ溝形状を有する基準溝が表面に形成された基準物と、
第１測定位置に位置決めされた前記測定部により前記基準溝の形状を測定して、前記基準溝の最も低い位置を結ぶ線である溝底線と前記測定部の視野中央との第１ずれ量を求め、前記第１ずれ量がゼロになる第１基準位置に前記測定部を位置決めした状態で、前記測定部により前記基準溝の形状を測定する基準溝処理部と、
第２測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部により測定して、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置とのずれ量がゼロになる第２基準位置に前記測定部を位置決めする棒軸処理部と、
前記測定部を前記第２基準位置から前記中心軸に沿って移動させて、前記対象溝の形状を前記測定部により複数の測定位置において測定し、前記基準溝の形状との差分が最小になる位置である第３基準位置を求め、前記第３基準位置に前記測定部を位置決めした状態で、前記測定部により前記対象溝の形状を測定する対象溝処理部と、
前記対象溝処理部により測定された前記対象溝の形状と前記基準溝処理部により測定された前記基準溝の形状との差分に基づき、前記対象溝の形状を評価する評価処理部と、
を備えるものである。
【００１０】
この第１態様及び第２態様では、測定部により基準溝の形状を測定して測定部の視野中央と基準溝の溝底線との第１ずれ量が求められ、第１ずれ量がゼロになる第１基準位置に測定部が位置決めされた状態で、測定部により基準溝の形状が測定される。したがって、基準物の位置がずれていたり、基準物に対する測定部の位置がずれていたりしたとしても、基準溝の形状を精度良く測定することができる。また、棒軸の軸形状が測定部により測定されて、測定部の視野中央と棒軸の頂上位置とのずれ量がゼロになる第２基準位置に測定部が位置決めされる。棒軸は円柱形状であるので、第２基準位置では、測定部の視野中央が測定対象の中心軸に一致している。したがって、測定部の視野中央が測定対象の中心軸に一致した状態で、対象溝の形状を精度良く測定することができる。その結果、精度良く測定された対象溝の形状と精度良く測定された基準溝の形状との差分に基づき、対象溝の形状が評価されるので、対象溝の形状を精度良く評価することができる。
【００１１】
上記第１態様において、例えば、
前記第１位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第１測定位置を含む複数の測定位置で前記基準溝の形状を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に前記第１ずれ量をそれぞれ求め、それぞれの前記第１ずれ量と前記複数の測定位置との関係を近似する第１ずれ近似直線を求め、前記第１ずれ量がゼロになる前記第１ずれ近似直線の位置を前記第１基準位置として求めてもよい。
【００１２】
この態様によれば、求められた第１ずれ量に誤差があったとしても、それぞれの第１ずれ量と複数の測定位置との関係を近似する第１ずれ近似直線が求められ、第１ずれ量がゼロになる第１ずれ近似直線の位置が第１基準位置として求められているので、第１基準位置を精度良く求めることができる。
【００１３】
上記第１態様において、例えば、
前記第１位置決めステップは、前記第１測定位置から前記第１基準位置までの移動方向と前記溝底線が延びる方向とのなす角度と、前記第１ずれ量とに基づき、前記第１測定位置から前記第１基準位置までの移動量である第１補正移動量を求め、前記測定部を前記第１補正移動量移動させて、前記第１基準位置に前記測定部を位置決めしてもよい。
【００１４】
この態様によれば、第１測定位置で基準溝の形状を測定部により測定するだけで、簡易に、第１基準位置に測定部を位置決めすることができる。
【００１５】
上記第１態様において、例えば、
前記第２位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第２測定位置を含む複数の測定位置で前記棒軸の軸形状を表す軸測定値を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に、前記軸測定値を前記測定部の視野中央に関して左右に反転させて反転測定値を求め、前記軸測定値と前記反転測定値との差分値をそれぞれ求め、前記差分値と前記複数の測定位置との関係を近似する差分近似直線をそれぞれ求め、前記差分近似直線の傾きをそれぞれ求め、前記傾きと前記複数の測定位置との関係を近似する傾き近似直線を求め、前記傾きがゼロになる前記傾き近似直線の位置を前記第２基準位置として求めてもよい。
【００１６】
この態様では、棒軸が円柱形状であるので、軸測定値と反転測定値とは、左右対称になる。このため、第２基準位置では、差分近似直線の傾きがゼロになる。したがって、この態様によれば、第２基準位置を精度良く求めることができる。
【００１７】
上記第１態様において、例えば、
前記第２位置決めステップは、所定方向に前記測定部を移動させて前記第２測定位置を含む複数の測定位置で前記棒軸の軸形状を前記測定部によりそれぞれ測定し、測定毎に前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置との第２ずれ量をそれぞれ求め、それぞれの前記第２ずれ量と前記複数の測定位置との関係を近似する第２ずれ近似直線を求め、前記第２ずれ量がゼロになる前記第２ずれ近似直線の位置を前記第２基準位置として求めてもよい。
【００１８】
この態様によれば、求められた第２ずれ量に誤差があったとしても、それぞれの第２ずれ量と複数の測定位置との関係を近似する第２ずれ近似直線が求められ、第２ずれ量がゼロになる第２ずれ近似直線の位置が第２基準位置として求められているので、第２基準位置を精度良く求めることができる。
【００１９】
上記第１態様において、例えば、
前記第２位置決めステップは、前記測定部の視野中央と前記棒軸の頂上位置との第２ずれ量を求め、前記第２ずれ量が延びる方向と前記中心軸が延びる方向とのなす角度と、前記第２ずれ量とに基づき、前記第２測定位置から前記第２基準位置までの移動量である第２補正移動量を求め、前記測定部を前記第２補正移動量移動させて、前記第２基準位置に前記測定部を位置決めしてもよい。
【００２０】
この態様によれば、第２測定位置で棒軸の軸形状を測定部により測定するだけで、簡易に、第２基準位置に測定部を位置決めすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、精度良く測定された対象溝の形状と精度良く測定された基準溝の形状との差分に基づき、対象溝の形状が評価されるので、対象溝の形状を精度良く評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態における評価装置の電気的構成例を概略的に示すブロック図である。
【図２】スクリューロータを評価する評価装置を概略的に示す図である。
【図３】基準物の外観を概略的に示す図である。
【図４】スクリューロータのロータ軸に載せられた基準物を概略的に示す図である。
【図５】基準物を上方から見た平面図である。
【図６】スクリューロータのロータ軸を上方から見た平面図である。
【図７】１つの対象溝及びロータ軸の一部を概略的に示す図である。
【図８】対象溝の溝形状測定処理で算出される差分値を説明する図である。
【図９】傾きの近似直線の一例を示す図である。
【図１０】本実施形態の評価装置の動作を概略的に示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態の評価装置の動作を概略的に示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態の評価装置の動作を概略的に示すフローチャートである。
【図１３】基準物及び溝形状測定値を概略的に示す図である。
【図１４】ずれ量の近似直線の一例を示す図である。
【図１５】図１０に示される基準溝の溝形状測定動作の異なる手順を概略的に示すフローチャートである。
【図１６】ロータ軸及び軸形状測定値を概略的に示す図である。
【図１７】ずれ量の近似直線の一例を示す図である。
【図１８】図１１に示されるロータ軸の軸形状測定動作の異なる手順を概略的に示すフローチャートである。
【図１９】ロータ軸及び軸形状測定値を概略的に示す図である。
【図２０】傾きの近似直線の一例を示す図である。
【図２１】図１１に示されるロータ軸の軸形状測定動作の更に異なる手順を概略的に示すフローチャートである。
【図２２】各実施形態の効果を説明する図である。
【図２３】各実施形態を用いない場合の課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態が、図面を参照しながら説明される。なお、各図面において、同じ構成要素には同じ符号が用いられ、詳細な説明は、適宜、省略される。
【００２４】
図１は、本実施形態における評価装置１００の電気的構成例を概略的に示すブロック図である。図２は、スクリューロータ３００を評価する評価装置１００を概略的に示す図である。図３は、基準物４００の外観を概略的に示す図である。図４は、スクリューロータ３００のロータ軸３２０に載せられた基準物４００を概略的に示す図である。
【００２５】
図１に示されるように、評価装置１００は、ディスプレイ１０、操作部１５、測定部２０、駆動部２５、制御回路３０を備える。測定部２０は、光源２１、カメラ２２を含む。駆動部２５は、回転駆動部２６、移動駆動部２７を含む。制御回路３０は、メモリ３５、中央演算処理装置（ＣＰＵ）４０、周辺回路（図示省略）を含む。
【００２６】
ディスプレイ１０は、例えば液晶ディスプレイパネルを含む。ディスプレイ１０は、ＣＰＵ４０により制御されて、例えば評価結果を表示する。ディスプレイ１０は、後述される溝形状測定値（図５等）、軸形状測定値（図６）等を表示してもよい。なお、ディスプレイ１０は、液晶ディスプレイパネルに限られない。ディスプレイ１０は、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルなどの他のパネルを含んでもよい。
【００２７】
操作部１５は、例えばマウス又はキーボードを含む。操作部１５は、ユーザにより操作されると、その操作内容（例えば測定開始の指示）を表す操作信号をＣＰＵ４０に出力する。なお、ディスプレイ１０がタッチパネル式ディスプレイの場合には、マウス又はキーボードに代えて、タッチパネル式ディスプレイが操作部１５を兼用してもよい。
【００２８】
メモリ３５は、例えば半導体メモリ等により構成される。メモリ３５は、例えばリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気的に消去書き換え可能なＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）などを含む。メモリ３５の例えばＲＯＭは、ＣＰＵ４０を動作させる本実施形態の制御プログラムを記憶する。
【００２９】
ＣＰＵ４０は、メモリ３５に記憶された本実施形態の制御プログラムにしたがって動作することによって、測定制御部４１、基準溝処理部４２、ロータ軸処理部４３、対象溝処理部４４、評価処理部４５として機能する。測定制御部４１、基準溝処理部４２、ロータ軸処理部４３、対象溝処理部４４、評価処理部４５の機能は、後述される。
【００３０】
図２に示されるように、評価装置１００は、台座部１１０、一対の保持部１２０、測定部２０、支持部１４０、天板部１５０を備える。評価装置１００は、スクリューロータ３００（測定対象の一例に相当）の表面に中心軸ＣＺ周りに螺旋状に形成された溝である対象溝３０２の形状を評価する。スクリューロータ３００は、中心軸ＣＺと同心のロータ軸３２０（棒軸の一例に相当）を有する。ロータ軸３２０は、中心軸ＣＺに沿って延びる円柱形状の部材である。本明細書の図面には表れていないが、対象溝３０２は、中心軸ＣＺ周りに捻れながら螺旋状に形成されている。なお、評価装置１００が評価する溝は、スクリューロータ３００に形成されたものに限られず、例えば、切削工具のドリル刃等に形成された溝でもよい。
【００３１】
本実施形態では、図２に示されるように、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向が設定されている。Ｚ方向は、図２中、左右方向に設定され、＋Ｚ方向が図２の右向きに設定され、−Ｚ方向が図２の左向きに設定されている。Ｙ方向は、図２の上下方向に設定され、＋Ｙ方向が図２の上向きに設定され、−Ｙ方向が図２の下向きに設定されている。Ｘ方向は、図２中、紙面の法線方向に設定され、−Ｘ方向が図２の紙面奥行き方向に設定され、＋Ｘ方向が図２の紙面手前向きに設定されている。
【００３２】
台座部１１０は、平板形状を有し、例えば、評価装置１００が設置された工場の床に対して固定されている。一対の保持部１２０は、台座部１１０の図２中、左右両端にそれぞれ設けられている。一対の保持部１２０は、それぞれ例えばチャックを有し、スクリューロータ３００のロータ軸３２０の両端を、それぞれ保持している。スクリューロータ３００は、スクリューロータ３００の中心軸ＣＺがＺ方向と平行になるように、一対の保持部１２０により保持されて、台座部１１０上に配置されている。
【００３３】
天板部１５０は、平板形状を有し、台座部１１０の上方に設置されている。天板部１５０の下面に、支持部１４０が取り付けられている。支持部１４０は、測定部２０に含まれる光源２１及びカメラ２２を、一体的にかつ回転可能に支持する。回転駆動部２６は、例えばステッピングモータを含む。測定制御部４１は、回転駆動部２６を制御して、支持部１４０に対して、光源２１及びカメラ２２を一体的に回転させる。
【００３４】
支持部１４０は、Ｚ方向及びＸ方向に移動可能に、天板部１５０に設置されている。例えば、天板部１５０には、スクリューロータ３００の中心軸ＣＺの真上に、Ｚ方向と平行に１本の案内溝（図示省略）が設けられ、かつ、Ｚ方向の複数の所定位置に、Ｘ方向と平行に複数の案内溝（図示省略）が設けられ、支持部１４０の上面には、これらの案内溝に嵌合するローラ（図示省略）が設けられている。支持部１４０は、これらの案内溝にローラが案内されて、天板部１５０に対してＺ方向及びＸ方向に移動できる。移動駆動部２７は、例えばステッピングモータを含む。測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、天板部１５０に対して、支持部１４０をＺ方向及びＸ方向に移動させる。
【００３５】
測定部２０は、光切断法により物体の３次元形状を非接触で測定する。測定部２０の光源２１及びカメラ２２は、制御回路３０に電気的に接続されている。光源２１は、測定制御部４１に制御されて、スリット光を直下に向けて出射する。スリット光を用いた光切断法は、一度に１スリット（光切断線）分の３次元座標が得られるため、測定効率を向上できる。スリット光は、例えば、スポット光を円筒レンズでスリット状にして得るようにしてもよい。代替的に、スポット光を１次元走査することにより、スリット光を得るようにしてもよい。
【００３６】
カメラ２２は、スリット光が物体で反射された反射光を撮像する。カメラ２２は、撮像したデータを制御回路３０に出力する。光源２１とカメラ２２との相対的な位置関係、例えば、光源２１とカメラ２２との間の距離、光源２１の光軸とカメラ２２の光軸とがなす角度等は、予め定められてメモリ３５に保存されている。測定制御部４１は、カメラ２２によって撮像されたスリット光の反射光像の位置座標、光源２１とカメラ２２との相対的な位置関係等を用いて、三角測量法の原理によって、物体の３次元形状を測定する。
【００３７】
図２に示されるように、スクリューロータ３００のロータ軸３２０に、基準物４００が載せられている。図３に示されるように、基準物４００は、上面に基準溝４０２が形成された上半部４０４と、上半部４０４に接続され下面に凹部４０６が形成された下半部４０８と、下半部４０８に接続された脚部４１０，４１２と、を含む。凹部４０６は、Ｚ方向視で半円状に形成され、図４に示されるように、スクリューロータ３００のロータ軸３２０に嵌合するように形成されている。基準物４００は、図４に示されるように、凹部４０６がスクリューロータ３００のロータ軸３２０に嵌合した状態で、脚部４１０，４１２によって台座部１１０上に支持されている。
【００３８】
基準溝４０２は、スクリューロータ３００の対象溝３０２を評価するための溝である。そこで、基準物４００は、スクリューロータ３００と同じ材質で形成されている。基準溝４０２は、螺旋状ではなくて、基準溝４０２の幅方向Ｄ１（後述の図５）及び深さ方向Ｄ２の両方と直交する方向において直線状に形成されている。言い換えると、この直交する方向において、基準溝４０２は、同じ形状及び同じ寸法を有する。また、基準物４００の基準溝４０２は、凹部４０６がロータ軸３２０に嵌合したときに、基準溝４０２の延設方向が対象溝３０２の延設方向Ｌ２１（図２）に平行になるように、形成されている。スクリューロータ３００の対象溝３０２の形状、寸法、又は延設方向等が異なると、異なる基準物４００が用いられる。すなわち、基準物４００は、スクリューロータ３００の型番又は仕様毎に、準備される。
【００３９】
図５は、基準物４００を上方から見た平面図である。すなわち、図５は、スクリューロータ３００（図２）のロータ軸３２０に載せられた基準物４００を＋Ｙ方向から−Ｙ方向に見た図である。図５では、位置Ｚ６に配置された測定部２０（カメラ２２）のＺ方向における視野の中央にＸ軸が設定されている。図１、図５を用いて、基準溝４０２の形状測定が説明される。
【００４０】
図５において、溝底線ＣＢ１は、基準溝４０２の最も低い位置を結ぶ線である。すなわち、溝底線ＣＢ１は、基準溝４０２の幅方向Ｄ１に直交する。使用される基準物４００が決まると、ユーザは、予め、操作部１５（図１）を用いて、溝底線ＣＢ１の延びる方向（又は基準溝４０２の幅方向Ｄ１）を入力する。測定制御部４１（図１）は、回転駆動部２６を制御して、光源２１から出射されるスリット光が、入力された溝底線ＣＢ１の方向に直交するように、測定部２０を回転させる。したがって、図５において、スリット光ＳＬａ，ＳＬ６は、溝底線ＣＢ１に直交する。また、溝底線ＣＢ１の延びる方向によって、図５の紙面上方（つまり＋Ｙ方向）から見た平面視で溝底線ＣＢ１の延びる方向とＸ方向とのなす角度θが決まる。そこで、測定制御部４１（図１）は、入力された溝底線ＣＢ１の方向に基づき角度θを算出して、メモリ３５に予め保存する。
【００４１】
ここで、基準溝４０２を例にして、測定部２０の光源２１及びカメラ２２によって測定される物体の形状を表すデータが説明される。例えば光源２１から出射されるスリット光ＳＬａによって測定される基準溝４０２の形状を表すデータは、Ｙ方向のある位置を基準高さ（又は基準深さ）としたときに、スリット光ＳＬａが入射する位置の複数のサンプリング点のそれぞれの高さ（又は深さ）を表す。
【００４２】
測定制御部４１は、カメラ２２により撮影された画像を取得し、その画像に表れる光切断線（例えばスリット光ＳＬａの反射光）の座標、カメラ２２の光軸と光源２１の光軸とがなす角度、光源２１とカメラ２２との間の距離等に基づき、三角測量法の原理によって各サンプリング点の高さデータを算出する。光切断線の座標としては、例えば、光切断線が画像の水平方向に延びる場合には、垂直方向の座標が採用される。この場合、測定制御部４１は、光切断線が表れた画像に対して垂直方向と平行に注目ラインを設定し、注目ラインにおいて画素値のピークが表れる座標を探索する処理を、注目ラインを水平方向にずらしながら繰り返すことで、各サンプリング点の光切断線の座標を特定する。
【００４３】
測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させて位置Ｚ６に位置決めする。測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させて基準物４００上の任意の位置Ｘａ（第１測定位置の一例に相当）に位置決めする。測定制御部４１は、測定部２０を制御して、光源２１からスリット光ＳＬａを出射させて、カメラ２２により基準溝４０２の高さデータを測定する。
【００４４】
カメラ２２の撮像データに基づき測定制御部４１により測定された高さデータは、各サンプリング点における離散データである。そこで、基準溝処理部４２は、離散データから、例えば最小二乗法を用いる多項式フィッティング等の回帰分析により、溝形状測定値５００（図５）のような曲線を求める。図５に示される溝形状測定値５００の横軸（位置）は、スリット光ＳＬａにおける視野中央ＶＣ１からの距離を表す。基準溝処理部４２は、溝形状測定値５００に基づき、視野中央ＶＣ１と溝底線ＣＢ１とのずれ量Ｌ１（第１ずれ量の一例に相当）を算出する。
【００４５】
基準溝処理部４２は、算出されたずれ量Ｌ１と、メモリ３５に予め保存されている溝底線ＣＢ１とＸ軸との角度θとを用いて、位置Ｘａから、視野中央と溝底線ＣＢ１とが一致する位置Ｘ１（第１基準位置の一例に相当）までの補正移動量Ｍ１（第１補正移動量の一例に相当）を、
Ｍ１＝Ｌ１／ｓｉｎθ
によって算出する。なお、角度θは、位置Ｘａから位置Ｘ１までの移動方向と溝底線ＣＢ１が延びる方向とのなす角度と言うこともできる。
【００４６】
測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、Ｘ方向に測定部２０を補正移動量Ｍ１移動させて、測定部２０を位置Ｘ１に位置決めする。測定制御部４１は、測定部２０を制御して、光源２１からスリット光ＳＬ６を出射させて、カメラ２２により基準溝４０２の高さデータを取得する。基準溝処理部４２は、測定制御部４１により取得された高さデータから、多項式フィッティング等の回帰分析により、溝形状測定値５０５（図５）のような曲線を求める。基準溝処理部４２は、求めた溝形状測定値５０５をメモリ３５に保存する。
【００４７】
図６は、スクリューロータのロータ軸３２０を上方から見た平面図である。すなわち、図６は、スクリューロータのロータ軸３２０を＋Ｙ方向から−Ｙ方向に見た図である。図６では、位置Ｚ７に配置された測定部２０（カメラ２２）のＺ方向における視野の中央にＸ軸が設定されている。図１、図６を用いて、ロータ軸処理部４３によるロータ軸３２０の軸形状測定が説明される。
【００４８】
測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させて位置Ｚ７に位置決めする。測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させてロータ軸３２０上の任意の位置Ｘｂ（第２測定位置の一例に相当）に位置決めする。測定制御部４１は、測定部２０を制御して、光源２１からスリット光ＳＬｂを出射させて、カメラ２２によりロータ軸３２０の高さデータを測定する。ロータ軸３２０は円柱形状であり、この円柱表面をスリット光ＳＬｂにより斜めに測定している。したがって、高さデータは、楕円形状となる。このため、中心軸ＣＺ上に楕円の頂点（つまりロータ軸３２０の頂上位置）が位置することになる。
【００４９】
上述のように、カメラ２２の撮像データに基づき測定制御部４１により測定された高さデータは、各サンプリング点の離散データである。そこで、ロータ軸処理部４３は、離散データから、多項式フィッティング又は楕円フィッティング等の回帰分析により、軸形状測定値５１０（図６）のような曲線を求める。図６に示される軸形状測定値５１０の横軸（位置）は、スリット光ＳＬｂにおける視野中央ＶＣ２からの距離を表す。ロータ軸処理部４３は、軸形状測定値５１０に基づき、視野中央ＶＣ２と頂上位置ＶＴとのずれ量Ｌ２（第２ずれ量の一例に相当）を算出する。頂上位置ＶＴは、スリット光ＳＬｂを反射するロータ軸３２０における高さが最も高い高さＡＰの位置である。言い換えると、頂上位置ＶＴは、＋Ｙ方向から見てスリット光ＳＬｂと中心軸ＣＺとが交差する点に対応する。
【００５０】
ロータ軸処理部４３は、算出されたずれ量Ｌ２と、メモリ３５に予め保存されている角度θとを用いて、位置Ｘｂから、頂上位置ＶＴと視野中央とが一致する位置Ｘ２（第２基準位置の一例に相当）までの補正移動量Ｍ２（第２補正移動量の一例に相当）を、
Ｍ２＝Ｌ２×ｓｉｎθ
によって算出する。測定制御部４１は、Ｘ方向に測定部２０を補正移動量Ｍ２移動させて、測定部２０を位置Ｘ２に位置決めする。なお、図６では、角度θは、中心軸ＣＺとスリット光ＳＬｂとのなす角度として表されているが、図５、図６から分かるように、図５の角度θと図６の角度θとは同じ大きさである。
【００５１】
図７は、１つの対象溝３０２及びロータ軸３２０の一部を概略的に示す図である。図８は、対象溝３０２の溝形状測定処理で算出される差分値を説明する図である。図９は、傾きの近似直線の一例を示す図である。図１、図７〜図９を用いて、対象溝処理部４４による対象溝３０２の溝形状測定が説明される。
【００５２】
測定制御部４１は、中心軸ＣＺに沿って（つまりＺ方向において）所定範囲Ｒを設定し、所定範囲Ｒに含まれる複数の測定位置で、測定部２０によって対象溝３０２の溝形状を測定する。これにより、複数の溝形状測定値が得られる。図７の例では、所定範囲Ｒは、位置Ｚ３を中央として、位置Ｚ５と位置Ｚ４との間の範囲になっている。
【００５３】
図７において、溝底線ＣＢ２は、対象溝３０２の最も低い位置を結ぶ線である。位置Ｚ１で光源２１から点Ｐ３０２を通るスリット光ＳＬ１が出射され、位置Ｚ３で光源２１からスリット光ＳＬ３が出射され、位置Ｚ４で光源２１からスリット光ＳＬ４が出射され、位置Ｚ５で光源２１からスリット光ＳＬ５が出射される。溝底線ＣＢ２上の点Ｐ３０２は、中心軸ＣＺを含むＹ方向に平行な平面でスクリューロータ３００を切断したときに、切断面において対象溝３０２の最も低い点に位置する。
【００５４】
ここで、所定範囲Ｒに含まれる複数の測定位置で対象溝３０２の形状を測定する理由が説明される。対象溝３０２は、上述のように、中心軸ＣＺ周りに捻れながら螺旋状に形成されている。つまり、図７では、便宜上、溝底線ＣＢ２が直線で示されているが、実際には、溝底線ＣＢ２は、曲線になる。したがって、点Ｐ３０２を通るスリット光ＳＬ１のみが、溝底線ＣＢ２に直交する。すなわち、スリット光ＳＬ３，ＳＬ４，ＳＬ５は、溝底線ＣＢ２に直交しない。このため、位置Ｚ１から中心軸ＣＺに沿って僅かにずれるだけで、測定される対象溝３０２の形状が異なってしまう。したがって、対象溝３０２の形状を測定する際には、測定部２０を位置Ｚ１に正確に位置決めする必要がある。
【００５５】
スクリューロータ３００は、スリット光ＳＬ１により測定されたときの対象溝３０２の形状及び寸法が、基準溝４０２の形状及び寸法に一致するように、設計され製造されている。言い換えると、スクリューロータ３００が、製造誤差無しで設計通りに製造されている場合には、スリット光ＳＬ１により測定されたときの対象溝３０２の形状及び寸法は、基準溝４０２の形状及び寸法に一致する。
【００５６】
位置Ｚ１は、スクリューロータ３００が保持部１２０により保持されて台座部１１０に配置されたときに、ロータ軸３２０の長さ及び対象溝３０２の螺旋形状などの設計値に基づいて特定することは可能である。しかしながら、スクリューロータ３００を台座部１１０に配置するときの位置誤差は不可避的に発生する。このため、測定部２０が設計値に基づいて特定された位置Ｚ３に位置決めされた状態で、スリット光ＳＬ３により対象溝３０２の形状が測定される可能性がある。図７に示されるように、この位置Ｚ３は、位置Ｚ１からずれている。その場合には、基準溝４０２と比較するための対象溝３０２の形状を正確に測定することができない。
【００５７】
そこで、ユーザは、スクリューロータ３００の設計値で特定される位置（本実施形態では、位置Ｚ３）を中心として、中心軸ＣＺに沿った所定範囲Ｒを設定する。ユーザは、上記誤差を考慮して、位置Ｚ１が所定範囲Ｒに必ず含まれるように所定範囲Ｒを予め決めておく。ユーザは、操作部１５を用いて、決定した所定範囲Ｒの大きさをメモリ３５に予め保存する。本実施形態では、図７に示されるように、所定範囲Ｒは、位置Ｚ３を中心として、−Ｚ方向にδ［ｍｍ］離れた位置Ｚ４と、＋Ｚ方向にδ［ｍｍ］離れた位置Ｚ５と、で規定される範囲に決められている。
【００５８】
測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、Ｘ方向における位置Ｘ２に位置決めされた測定部２０を、Ｚ方向に（つまり中心軸ＣＺに沿って）移動させ、位置Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５を含む所定範囲Ｒのｎ（ｎは３以上の整数）個の測定位置で、測定部２０によって、対象溝３０２の高さデータを測定する。対象溝処理部４４は、対象溝３０２の高さデータから、例えば多項式フィッティング等の回帰分析によって、対象溝３０２のｎ個の溝形状測定値をそれぞれ生成する。対象溝処理部４４は、対象溝３０２のｎ個の溝形状測定値のそれぞれと、スリット光ＳＬ６（図５）により測定された基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）とのｎ個の差分値ＤＤ−１〜ＤＤ−ｎを算出する。
【００５９】
図８の差分値を示す図では、黒色で示される線が、差分値ＤＤ−１，ＤＤ−ｍ，ＤＤ−ｎを表し、灰色で示される直線が、差分値ＤＤ−１，ＤＤ−ｍ，ＤＤ−ｎの近似直線を表す。また、スリット光ＳＬ１による溝形状測定値ＳＤ−１、スリット光ＳＬ３による溝形状測定値ＳＤ−ｍ、スリット光ＳＬ５による溝形状測定値ＳＤ−ｎ、スリット光ＳＬ６による溝形状測定値ＳＤ２を示す図において、横軸は、各スリット光に沿った（つまり基準溝４０２の幅方向Ｄ１に沿った）断面上の位置を表し、縦軸は、溝形状の深さを表す。なお、縦軸が溝形状の深さを表しているため、スリット光ＳＬ６による溝形状測定値ＳＤ２は、基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）と同じものを表しているが、曲線の上下が逆になっている。
【００６０】
対象溝処理部４４は、ｎ個の差分値ＤＤ−１〜ＤＤ−ｎの近似直線をそれぞれ算出する。対象溝処理部４４は、算出したｎ個の近似直線の傾きをそれぞれ算出する。上述のように、位置Ｚ４で光源２１から出射されたスリット光ＳＬ４、位置Ｚ３で光源２１から出射されたスリット光ＳＬ３、位置Ｚ５で光源２１から出射されたスリット光ＳＬ５は、それぞれ、溝底線ＣＢ２に直交しない。このため、位置Ｚ４、位置Ｚ３、位置Ｚ５においてそれぞれ測定された対象溝３０２の形状及び寸法は、基準溝４０２の形状及び寸法に一致しない。よって、差分値ＤＤ−１、差分値ＤＤ−ｍ、差分値ＤＤ−ｎのそれぞれの近似直線の傾きは、ゼロにならない。
【００６１】
対象溝処理部４４は、例えば図９に示されるように、ｎ個の測定位置とｎ個の傾きとの関係を表す傾き近似直線を、多項式フィッティング等の回帰分析によって算出する。図９において、横軸は、Ｚ方向における位置を表し、縦軸は、傾きを表す。図９に示される黒丸（図９の例では１１個）は、ｎ個の測定位置のそれぞれに対応して算出された傾きの算出値を表す。
【００６２】
対象溝処理部４４は、算出された近似直線に対して、ｎ個の傾きの算出値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。外れ値の判定には、スチューデント化残差、残差の標準偏差等の、統計的に外れ値を判定する手法が用いられる。対象溝処理部４４は、いずれかの傾きの算出値が外れ値と判定されると、外れ値と判定された傾きの算出値を除外して、傾きの近似直線を再び算出する。例えば図９において、傾きの算出値ＤＶ１が外れ値と判定されると、対象溝処理部４４は、傾きの算出値ＤＶ１を除外して、傾き近似直線を再び算出する。対象溝処理部４４は、外れ値と判定される傾きの算出値が無くなるまで、これを繰り返す。対象溝処理部４４は、算出された傾き近似直線において、傾きがゼロになるＺ方向の位置Ｚ１を算出する。
【００６３】
測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、対象溝処理部４４により算出された位置Ｚ１に測定部２０を位置決めする。測定制御部４１は、この位置Ｚ１でスリット光ＳＬ１を光源２１から出射させ、カメラ２２によってスリット光ＳＬ１の反射光を撮像させて、対象溝３０２の高さデータを測定する。対象溝処理部４４は、測定された高さデータから、多項式フィッティング等の回帰分析によって、溝形状測定値を生成する。
【００６４】
評価処理部４５は、この測定で得られた対象溝３０２の溝形状測定値と、基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）との差分に基づいて、対象溝３０２の形状を評価する。上述のように、スクリューロータ３００は、スリット光ＳＬ１により測定される対象溝３０２の形状及び寸法が、基準物４００の基準溝４０２の形状及び寸法に一致するように、設計され製造されている。このため、対象溝３０２の溝形状測定値は、理想的には基準溝４０２の溝形状測定値５０５と一致する筈である。しかしながら、実際には、対象溝３０２の加工誤差等に起因して、両者は一致しない。そこで、評価処理部４５は、対象溝３０２の溝形状測定値と、基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）との差分に基づいて、対象溝３０２の形状を評価する。
【００６５】
評価処理部４５は、例えば、対象溝３０２の溝形状測定値と、基準溝４０２の溝形状測定値５０５とにおいて、サンプリング点が対応する高さ同士の差分値を求め、その差分値の統計値（例えば、平均値）を算出する。これによって、評価処理部４５は、対象溝３０２の溝形状測定値と、基準溝４０２の溝形状測定値５０５との差分値の評価値を算出する。評価処理部４５は、評価値が所定の評価基準値以下であれば、対象溝３０２の溝形状が正常と判定し、評価値が評価基準値を超えていれば、対象溝３０２の溝形状が異常と判定する。
【００６６】
なお、測定制御部４１及び対象溝処理部４４は、複数の位置において、対象溝３０２の溝形状測定値を生成してもよい。例えば、図２に示される４箇所の対象溝３０２において、それぞれ位置Ｚ１を求めて、４個の対象溝３０２の溝形状測定値を生成してもよい。この場合には、評価処理部４５は、複数の位置それぞれの対象溝３０２の溝形状測定値について評価値を求めてもよい。評価処理部４５は、例えば、全ての評価値が評価基準値以下であれば、対象溝３０２の形状が正常と判定してもよい。
【００６７】
図１０〜図１２は、本実施形態の評価装置１００の動作を概略的に示すフローチャートである。図１０は、基準溝４０２の溝形状測定動作を示し、図１１は、ロータ軸３２０の軸形状測定動作を示し、図１２は、対象溝３０２の溝形状測定動作を示す。図１０〜図１２の動作は、例えば操作部１５を用いてユーザにより測定開始が指示されると、開始される。
【００６８】
図１０のステップＳ１０００において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させ、基準物４００の上方の位置Ｚ６（図５）に位置決めする。ステップＳ１００５において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させ、基準溝４０２の上方の位置Ｘａ（図５）に位置決めして、測定部２０により基準溝４０２の高さデータを測定する。ステップＳ１０１０において、基準溝処理部４２は、測定された高さデータに基づいて、基準溝４０２の溝形状測定値５００（図５）を生成する。ステップＳ１０１５において、基準溝処理部４２は、視野中央ＶＣ１と溝底線ＣＢ１とのずれ量Ｌ１を算出する。ステップＳ１０２０において、基準溝処理部４２は、位置Ｘａから、視野中央と溝底線ＣＢ１とが一致する位置Ｘ１までの補正移動量Ｍ１を算出する。
【００６９】
ステップＳ１０２５において、基準溝処理部４２は、Ｘ方向に測定部２０を補正移動量Ｍ１移動させて、測定部２０を位置Ｘ１に位置決めして、測定部２０により基準溝４０２の高さデータを測定する。ステップＳ１０３０において、基準溝処理部４２は、測定された高さデータに基づいて、基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）を生成し、生成した溝形状測定値５０５をメモリ３５に保存する。本実施形態において、ステップＳ１０００〜Ｓ１０２５は、第１位置決めステップの一例に相当し、ステップＳ１０２５〜Ｓ１０３０は、基準溝測定ステップの一例に相当する。
【００７０】
図１１のステップＳ１１００において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して測定部２０をＺ方向に移動させてロータ軸３２０上の位置Ｚ７に位置決めする。ステップＳ１１０５において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させて、ロータ軸３２０上の位置Ｘｂ（図６）に位置決めして、測定部２０によってロータ軸３２０の高さデータを測定する。ステップＳ１１１０において、ロータ軸処理部４３は、測定された高さデータに基づき、軸形状測定値５１０（図６）を生成し、生成した軸形状測定値５１０をメモリ３５に保存する。
【００７１】
ステップＳ１１１５において、ロータ軸処理部４３は、軸形状測定値５１０に基づき、視野中央ＶＣ２と頂上位置ＶＴとのずれ量Ｌ２を算出する。ステップＳ１１２０において、ロータ軸処理部４３は、位置Ｘｂから、頂上位置ＶＴ（図６）と視野中央（Ｘ軸）とが一致する位置Ｘ２までの補正移動量Ｍ２を算出する。ステップＳ１１２５において、ロータ軸処理部４３は、Ｘ方向に測定部２０を補正移動量Ｍ２移動させて、測定部２０を位置Ｘ２に位置決めする。本実施形態において、ステップＳ１１００〜Ｓ１１２５は、第２位置決めステップの一例に相当する。
【００７２】
図１２のステップＳ１２００において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させ、例えば位置Ｚ５（図７）から位置Ｚ４までの所定範囲Ｒ内のｎ個の測定位置で、測定部２０によって、対象溝３０２の高さデータを測定する。ステップＳ１２０５において、対象溝処理部４４は、対象溝３０２の高さデータから、例えば多項式フィッティング等の回帰分析によって、対象溝３０２のｎ個の溝形状測定値をそれぞれ生成する。ステップＳ１２１０において、対象溝処理部４４は、対象溝３０２のｎ個の溝形状測定値のそれぞれと、基準溝４０２の溝形状測定値５０５とのｎ個の差分値を算出する。
【００７３】
ステップＳ１２１５において、対象溝処理部４４は、ｎ個の測定位置での差分値の近似直線をそれぞれ算出する。ステップＳ１２２０において、対象溝処理部４４は、算出したｎ個の近似直線の傾きをそれぞれ算出する。ステップＳ１２２５において、対象溝処理部４４は、傾きの近似直線を算出する。ステップＳ１２３０において、対象溝処理部４４は、算出された近似直線に対して、ｎ個の傾きの算出値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。いずれかの傾きの算出値が外れ値と判定されると（ステップＳ１２３０でＹＥＳ）、処理はステップＳ１２３５に進む。一方、全ての傾きの算出値が外れ値でないと判定されると（ステップＳ１２３０でＮＯ）、処理はステップＳ１２４０に進む。ステップＳ１２３５において、対象溝処理部４４は、外れ値と判定された傾きの算出値を除外して、処理はステップＳ１２２５に戻る。
【００７４】
ステップＳ１２４０において、対象溝処理部４４は、算出された傾きの近似直線において、傾きがゼロになるＺ方向の位置Ｚ１を算出する。ステップＳ１２４５において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、位置Ｚ１に測定部２０を位置決めして、対象溝３０２の高さデータを測定する。ステップＳ１２５０において、対象溝処理部４４は、測定された高さデータから、対象溝３０２の溝形状測定値を生成する。ステップＳ１２５５において、評価処理部４５は、対象溝３０２の溝形状測定値と、基準溝４０２の溝形状測定値５０５（図５）との差分に基づいて、対象溝３０２の形状を評価して、図１２の動作は終了する。本実施形態において、ステップＳ１２００〜Ｓ１２４５は、第３位置決めステップの一例に相当し、ステップＳ１２４５〜Ｓ１２５０は、対象溝測定ステップの一例に相当し、ステップＳ１２５５は、評価ステップの一例に相当する。
【００７５】
（基準溝４０２の溝形状測定に関する変形形態）
図１３は、基準物４００及び溝形状測定値を概略的に示す図である。図１４は、ずれ量Ｌ１の近似直線の一例を示す図である。図１５は、図１０に示される基準溝４０２の溝形状測定動作の異なる手順を概略的に示すフローチャートである。図１３〜図１５を用いて、基準溝４０２の形状測定についての変形された実施形態が説明される。
【００７６】
図１５のステップＳ１０００において、測定制御部４１は、図１０と同様に、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させて位置Ｚ６に位置決めする。ステップＳ１５００において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させて基準物４００上の初期位置Ｘ０（図１３）に位置決めして、測定部２０により基準溝４０２の高さデータを測定する。ステップＳ１５０５において、基準溝処理部４２は、測定された高さデータから、多項式フィッティング等の回帰分析によって、基準溝４０２の溝形状測定値５０５−０（図１３）を生成する。ステップＳ１５１０において、基準溝処理部４２は、視野中央と溝底線ＣＢ１とのずれ量Ｌ１を算出してメモリ３５に保存する。
【００７７】
ステップＳ１５１５において、測定制御部４１は、測定部２０がＸ０＋ΔＸ×Ｎまで移動したか否かを判定する。測定部２０がＸ０＋ΔＸ×Ｎまで移動していなければ（ステップＳ１５１５でＮＯ）、処理はステップＳ１５２０に進む。一方、測定部２０がＸ０＋ΔＸ×Ｎまで移動していれば（ステップＳ１５１５でＹＥＳ）、処理はステップＳ１５２５に進む。このとき、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０を停止してもよい。
【００７８】
ステップＳ１５２０において、測定制御部４１は、測定部２０をＸ方向にΔＸ移動して測定部２０により基準溝４０２の高さデータを測定する。その後、処理はステップＳ１５０５に戻る。測定部２０が位置Ｘ０＋ΔＸ×Ｎまで移動したときに、ステップＳ１５０５において、基準溝処理部４２は、溝形状測定値５０５−Ｎ（図１３）を生成する。このようにして、（Ｎ＋１）個の測定位置における（Ｎ＋１）個の溝形状測定値５０５−０〜５０５−Ｎが生成される。
【００７９】
ステップＳ１５２５において、基準溝処理部４２は、ずれ量Ｌ１の近似直線Ｌ１＝ａＸ＋ｂ（図１４）を算出する。ステップＳ１５３０において、基準溝処理部４２は、算出された近似直線に対して、（Ｎ＋１）個のずれ量Ｌ１の算出値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。いずれかのずれ量Ｌ１の算出値が外れ値と判定されると（ステップＳ１５３０でＹＥＳ）、処理はステップＳ１５３５に進む。一方、全てのずれ量Ｌ１の算出値が外れ値でないと判定されると（ステップＳ１５３０でＮＯ）、処理はステップＳ１５４０に進む。
【００８０】
ステップＳ１５３５において、基準溝処理部４２は、外れ値と判定されたずれ量Ｌ１の算出値を除外して、処理はステップＳ１５２５に戻る。例えば、図１４のずれ量Ｌ１の算出値ＤＶ２が外れ値と判定されると、基準溝処理部４２は、この算出値ＤＶ２を除外して（ステップＳ１５３５）、ずれ量Ｌ１の近似直線Ｌ１＝ａＸ＋ｂ（図１４）を算出する（ステップＳ１５２５）。
【００８１】
ステップＳ１５４０において、基準溝処理部４２は、算出された近似直線Ｌ１＝ａＸ＋ｂにおいて、ずれ量Ｌ１がゼロになるＸ方向の位置Ｘ１＝−ｂ／ａを算出する。続くステップＳ１０２５，Ｓ１０３０は、それぞれ、図１０のステップＳ１０２５，Ｓ１０３０と同じである。この実施形態において、図１５のステップＳ１０００〜Ｓ１０２５は、第１位置決めステップの一例に相当し、図１７の近似直線Ｌ１は、第１ずれ近似直線の一例に相当する。
【００８２】
上記実施形態の図５、図１０で説明された手法では、測定値のばらつき等により、ずれ量Ｌ１の測定誤差が大きくなり、所望の測定精度が得られない可能性がある。これに対して、図１３〜図１５の実施形態では、初期位置Ｘ０から、ΔＸピッチでＸ＝Ｘ０＋ΔＸ×Ｎまで測定部２０を移動し、各測定位置で基準溝４０２の溝形状測定値を生成し、溝底線ＣＢ１と視野中央とのずれ量Ｌ１を算出している。これらのずれ量Ｌ１の算出値をプロットすると、図１４に示されるように、ずれ量Ｌ１は、測定部２０のＸ方向における移動量に比例する。このずれ量Ｌ１の算出値に対する近似直線を算出し、ずれ量Ｌ１がゼロになる位置Ｘ１を計算することで、視野中央と溝底線ＣＢ１とが一致するＸ方向の位置を特定することができる。外れ値の判定手法は、上記実施形態と同様に行えばよい。
【００８３】
（ロータ軸３２０の軸形状測定に関する変形形態）
図１６は、ロータ軸３２０及び軸形状測定値を概略的に示す図である。図１７は、ずれ量Ｌ２の近似直線の一例を示す図である。図１８は、図１１に示されるロータ軸３２０の軸形状測定動作の異なる手順を概略的に示すフローチャートである。図１６〜図１８を用いて、ロータ軸処理部４３によるロータ軸３２０の軸形状測定についての変形された実施形態が説明される。
【００８４】
図１８のステップＳ１１００において、測定制御部４１は、図１１と同様に、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させて位置Ｚ７に位置決めする。ステップＳ１８００において、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させてロータ軸３２０上の初期位置Ｘ３（図１６）に位置決めして、測定部２０によりロータ軸３２０の高さデータを測定する。ステップＳ１８０５において、ロータ軸処理部４３は、測定された高さデータから、多項式フィッティング等の回帰分析によって、ロータ軸３２０の軸形状測定値５１０−０（図１６）を生成する。ステップＳ１８１０において、ロータ軸処理部４３は、頂上位置と視野中央とのずれ量Ｌ２を算出してメモリ３５に保存する。
【００８５】
ステップＳ１８１５において、測定制御部４１は、測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動したか否かを判定する。測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動していなければ（ステップＳ１８１５でＮＯ）、処理はステップＳ１８２０に進む。一方、測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動していれば（ステップＳ１８１５でＹＥＳ）、処理はステップＳ１８２５に進む。このとき、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０を停止してもよい。
【００８６】
ステップＳ１８２０において、測定制御部４１は、測定部２０をＸ方向にΔＸｋ移動して測定部２０によりロータ軸３２０の高さデータを測定する。その後、処理はステップＳ１８０５に戻る。測定部２０が位置Ｘ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動したときに、ステップＳ１８０５において、ロータ軸処理部４３は、軸形状測定値５１０−Ｍ（図１６）を生成する。このようにして、（Ｍ＋１）個の測定位置における（Ｍ＋１）個の軸形状測定値５１０−０〜５１０−Ｍが生成される。
【００８７】
ステップＳ１８２５において、ロータ軸処理部４３は、多項式フィッティング等の回帰分析によって、ずれ量Ｌ２の近似直線Ｌ２＝ｃＸ＋ｄ（図１７）を算出する。ステップＳ１８３０において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線に対して、（Ｍ＋１）個のずれ量Ｌ２の算出値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。いずれかのずれ量Ｌ２の算出値が外れ値と判定されると（ステップＳ１８３０でＹＥＳ）、処理はステップＳ１８３５に進む。一方、全てのずれ量Ｌ２の算出値が外れ値でないと判定されると（ステップＳ１８３０でＮＯ）、処理はステップＳ１８４０に進む。
【００８８】
ステップＳ１８３５において、ロータ軸処理部４３は、外れ値と判定されたずれ量Ｌ２の算出値を除外して、処理はステップＳ１８２５に戻る。例えば、図１７のずれ量Ｌ２の算出値ＤＶ３が外れ値と判定されると、ロータ軸処理部４３は、この算出値ＤＶ３を除外して（ステップＳ１８３５）、ずれ量Ｌ２の近似直線Ｌ２＝ｃＸ＋ｄ（図１７）を算出する（ステップＳ１８２５）。
【００８９】
ステップＳ１８４０において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線Ｌ２＝ｃＸ＋ｄにおいて、ずれ量Ｌ２がゼロになるＸ方向の位置Ｘ２＝−ｄ／ｃ（図１７）を算出する。続くステップＳ１１２５は、図１１のステップＳ１１２５と同じである。この実施形態において、図１８のステップＳ１１００〜Ｓ１１２５は、第２位置決めステップの一例に相当し、図１７の近似直線Ｌ２は、第２ずれ近似直線の一例に相当する。
【００９０】
上記実施形態の図６、図１１で説明された手法では、測定値のばらつき等により、ずれ量Ｌ２の測定誤差が大きくなり、所望の測定精度が得られない可能性がある。これに対して、図１６〜図１８の実施形態では、初期位置Ｘ３から、ΔＸｋピッチでＸ＝Ｘ３＋ΔＸｋ×Ｍまで測定部２０を移動し、各測定位置でロータ軸３２０の軸形状測定値を生成し、頂上位置と視野中央とのずれ量Ｌ２を算出している。これらのずれ量Ｌ２の算出値をプロットすると、図１７に示されるように、ずれ量Ｌ２は、測定部２０のＸ方向における移動量に比例する。このずれ量Ｌ２の算出値に対する近似直線を算出し、ずれ量Ｌ２がゼロになる位置Ｘ２を計算することで、頂上位置と視野中央とが一致するＸ方向の位置を特定することができる。外れ値の判定手法は、上記実施形態と同様に行えばよい。
【００９１】
（ロータ軸３２０の軸形状測定に関する別の変形形態）
図１９は、ロータ軸３２０及び軸形状測定値を概略的に示す図である。図２０は、傾きＧＲの近似直線の一例を示す図である。図２１は、図１１に示されるロータ軸３２０の軸形状測定動作の更に異なる手順を概略的に示すフローチャートである。図１９〜図２１を用いて、ロータ軸処理部４３によるロータ軸３２０の軸形状測定についての更に変形された実施形態が説明される。
【００９２】
図２１のステップＳ１１００において、測定制御部４１は、図１１と同様に、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＺ方向に移動させて位置Ｚ７に位置決めする。ステップＳ１８００において、測定制御部４１は、図１８と同様に、移動駆動部２７を制御して、測定部２０をＸ方向に移動させてロータ軸３２０上の初期位置Ｘ３（図１９）に位置決めして、測定部２０によりロータ軸３２０の高さデータ５１５−０（図１９）を測定する。
【００９３】
ステップＳ２１００において、ロータ軸処理部４３は、測定された高さデータをＸ軸に関して左右反転した左右反転データ５２０−０（図１９）を算出する。ステップＳ２１０５において、ロータ軸処理部４３は、高さデータから左右反転データを減算して差分値を算出する。ステップＳ２１１０において、ロータ軸処理部４３は、多項式フィッティング等の回帰分析によって、差分値の近似直線５２５−０（図１９）を算出する。ステップＳ２１１５において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線に対して、差分値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。いずれかの差分値が外れ値と判定されると（ステップＳ２１１５でＹＥＳ）、処理はステップＳ２１２０に進む。一方、全ての差分値が外れ値でないと判定されると（ステップＳ２１１５でＮＯ）、処理はステップＳ２１２５に進む。ステップＳ２１２０において、ロータ軸処理部４３は、外れ値と判定された差分値を除外して、処理はステップＳ２１１０に戻る。
【００９４】
ステップＳ２１２５において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線５２５−０（図１９）の傾きＧＲを算出してメモリ３５に保存する。ステップＳ２１３０において、測定制御部４１は、測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動したか否かを判定する。測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動していなければ（ステップＳ２１３０でＮＯ）、処理はステップＳ２１３５に進む。一方、測定部２０がＸ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動していれば（ステップＳ２１３０でＹＥＳ）、処理はステップＳ２１４０に進む。このとき、測定制御部４１は、移動駆動部２７を制御して、測定部２０を停止してもよい。
【００９５】
ステップＳ２１３５において、測定制御部４１は、測定部２０をＸ方向にΔＸｋ移動して測定部２０によりロータ軸３２０の高さデータを測定する。その後、処理はステップＳ２１００に戻る。測定部２０が位置Ｘ３＋ΔＸｋ×Ｍまで移動したときに、ステップＳ２１３５において、ロータ軸処理部４３は、ロータ軸３２０の高さデータ５１５−Ｍ（図１９）を測定する。続くステップＳ２１００において、ロータ軸処理部４３は、左右反転データ５２０−Ｍ（図１９）を算出する。続くステップＳ２１０５の次のステップＳ２１１０において、ロータ軸処理部４３は、差分値の近似直線５２５−Ｍ（図１９）を算出する。そして、ステップＳ２１２５において、ロータ軸処理部４３は、差分値の近似直線５２５−Ｍ（図１９）の傾きＧＲを算出する。このようにして、（Ｍ＋１）個の測定位置における（Ｍ＋１）個の近似直線５２５−０〜５２５−Ｍが算出され、それぞれの傾きＧＲが算出される。
【００９６】
ステップＳ２１４０において、ロータ軸処理部４３は、多項式フィッティング等の回帰分析によって、傾きＧＲの近似直線ＧＲ＝ｐＸ＋ｑ（図２０）を算出する。ステップＳ２１４５において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線に対して、（Ｍ＋１）個の傾きＧＲの算出値が外れ値であるか否かをそれぞれ判定する。いずれかの傾きＧＲの算出値が外れ値と判定されると（ステップＳ２１４５でＹＥＳ）、処理はステップＳ２１５０に進む。一方、全ての傾きＧＲの算出値が外れ値でないと判定されると（ステップＳ２１４５でＮＯ）、処理はステップＳ２１５５に進む。
【００９７】
ステップＳ２１５０において、ロータ軸処理部４３は、外れ値と判定された傾きＧＲの算出値を除外して、処理はステップＳ２１４０に戻る。例えば、図２０の傾きＧＲの算出値ＤＶ４が外れ値と判定されると、ロータ軸処理部４３は、この算出値ＤＶ４を除外して（ステップＳ２１５０）、傾きＧｒの近似直線ＧＲ＝ｐＸ＋ｑ（図２０）を算出する（ステップＳ２１４０）。
【００９８】
ステップＳ２１５５において、ロータ軸処理部４３は、算出された近似直線ＧＲ＝ｐＸ＋ｑにおいて、傾きＧＲがゼロになるＸ方向の位置Ｘ２＝−ｑ／ｐ（図２０）を算出する。続くステップＳ１１２５は、図１１のステップＳ１１２５と同じである。この実施形態において、図２１のステップＳ１１００〜Ｓ１１２５は、第２位置決めステップの一例に相当し、図１９の近似直線５２５−０，５２５−Ｍは、差分近似直線の一例に相当し、図２０の近似直線ＧＲは、傾き近似直線の一例に相当する。
【００９９】
上記実施形態の図６、図１１で説明された手法では、測定値のばらつき等により、ずれ量Ｌ２の測定誤差が大きくなり、所望の測定精度が得られない可能性がある。これに対して、図１９〜図２１の実施形態では、初期位置Ｘ３から、ΔＸｋピッチでＸ＝Ｘ３＋ΔＸｋ×Ｍまで測定部２０を移動し、各測定位置においてロータ軸３２０の高さデータを測定する。上述のように、ロータ軸３２０が円柱形状であるので、高さデータは楕円形状になる。したがって、高さデータと、高さデータを左右反転した左右反転データとの差分値を算出すると直線形状になる。例えば、視野中央と中心軸ＣＺとが一致する位置Ｘ２（図１９）においては、高さデータ５１５−Ｃ（図１９）と左右反転データ５２０−Ｃ（図１９）との楕円形状は、それぞれ、左右対称になるため、差分値の近似直線５２５−Ｃ（図１９）の傾きはゼロになる。
【０１００】
各測定位置において、差分値の近似直線の傾きＧＲを計算し、傾きＧＲをプロットすると、図２０に示されるような近似直線ＧＲ＝ｐＸ＋ｑを算出することができる。よって、この近似直線ＧＲがゼロとなる位置Ｘ２＝−ｑ／ｐを計算することで、頂上位置と視野中央とが一致するＸ方向の位置を特定することができる。外れ値の判定手法は、上記実施形態と同様に行えばよい。
【０１０１】
（上記各実施形態の効果）
図２２は、上記各実施形態の効果を説明する図である。図２３は、上記各実施形態を用いない場合の課題を説明する図である。図２２には、基準物４００と、スクリューロータ３００のロータ軸３２０及び対象溝３０２と、が示されている。一方、図２３には、基準物４００と、スクリューロータ３００の対象溝３０２と、が示されており、ロータ軸３２０は示されていない。
【０１０２】
図２３において、本来であれば、測定部２０が位置Ｚ２に位置決めされて、溝底線ＣＢ１と中心軸ＣＺとが交差する点を通るスリット光ＳＬ２によって測定が行われて、基準溝４０２の溝形状測定値６００が生成されることが望まれる。そして、測定部２０がＺ方向に移動し、測定部２０が位置Ｚ１に位置決めされて、溝底線ＣＢ２と中心軸ＣＺとが交差する点を通るスリット光ＳＬ１によって測定が行われて、対象溝３０２の溝形状測定値６１０が生成されることが望まれる。この場合には、ロータ軸３２０の軸形状の測定は不要である。
【０１０３】
しかしながら、実際には、基準物４００がスクリューロータ３００のロータ軸３２０（例えば図４）に載せられたときに、基準溝４０２の位置ずれが生じることがあり得る。例えば、図３に示される基準物４００を製造する際に、凹部４０６が基準溝４０２に対してＸ方向にずれて製造されると、基準溝４０２の位置が、中心軸ＣＺに対してＸ方向にずれてしまう。また、基準物４００に対するカメラ２２の位置ずれによって、カメラ２２の視野中央の位置が基準溝４０２の溝底線ＣＢ１の中心からずれることもあり得る。つまり、カメラ２２の視野中央の位置が、位置Ｚ２から位置Ｚ２ａにずれることもあり得る。
【０１０４】
これらの場合には、測定部２０が位置Ｚ２ａに位置決めされるのと等価になって、スリット光ＳＬｐによって測定が行われて、基準溝４０２の溝形状測定値６０５が生成されてしまう。そして、測定部２０がＺ方向に移動し、測定部２０が位置Ｚ１ａに位置決めされて、スリット光ＳＬｑによって測定が行われて、対象溝３０２の溝形状測定値６１５が生成されてしまう。
【０１０５】
基準溝４０２は、上述のように、螺旋状ではなくて直線状に形成されている。したがって、基準溝４０２の溝形状測定値６００と溝形状測定値６０５とは、同じ形状を有している。一方、対象溝３０２は、上述のように、中心軸ＣＺ周りに捻れながら螺旋状に形成されている。したがって、対象溝３０２の溝形状測定値６１０と対象溝３０２の溝形状測定値６１５とは、異なる形状を有している。その結果、対象溝３０２の溝形状測定値６１５と基準溝４０２の溝形状測定値６０５とを比較しても、対象溝３０２を正確に評価することはできない。
【０１０６】
これに対して、本実施形態では、図２２に示されるように、まず、測定部２０が位置Ｚ６に位置決めされて、基準溝４０２を測定することによって、溝底線ＣＢ１と視野中央とが一致する位置Ｘ１が求められる。そして、測定部２０が位置Ｘ１に位置決めされて、スリット光ＳＬ６によって測定が行われて、基準溝４０２の溝形状測定値５０５が生成される。したがって、本実施形態によれば、基準溝４０２の位置ずれが生じたり、基準物４００に対するカメラ２２の位置ずれが生じたりしていても、基準溝４０２の溝形状測定値５０５を精度良く求めることができる。
【０１０７】
次に、ロータ軸３２０の軸形状測定値５３０が生成されて、ロータ軸３２０の頂上位置と視野中央とが一致する位置Ｘ２が求められる。したがって、本実施形態によれば、中心軸ＣＺに一致するＸ方向の位置Ｘ２を精度良く求めることができる。
【０１０８】
更に、測定部２０がＸ方向の位置が位置Ｘ２に維持された状態で、Ｚ方向に移動して、複数の測定位置で測定が行われて、溝底線ＣＢ２と基準溝４０２の幅方向Ｄ１（図５）とが直交する位置Ｚ１が求められる。この位置Ｚ１は、実際には曲線である溝底線ＣＢ２とスリット光ＳＬ１とが直交する位置ということもできる。そして、測定部２０が位置Ｚ１に位置決めされて、対象溝３０２の溝形状測定値５３５が生成される。したがって、本実施形態によれば、基準溝４０２の溝形状測定値５０５と比較するための対象溝３０２の溝形状測定値５３５を精度良く求めることができる。
【０１０９】
また、本実施形態では、評価処理部４５は、基準溝４０２の溝形状測定値５０５と対象溝３０２の溝形状測定値５３５との差分に基づき、対象溝３０２の溝形状を評価する。例えば、周囲環境による測定部２０の測定誤差、及び測定部２０が原理的に持つ測定誤差があったとしても、これらの測定誤差は、基準溝４０２の溝形状測定値５０５と対象溝３０２の溝形状測定値５３５との両方に含まれる。したがって、上記差分を求めることで、これらの測定誤差が相殺されてなくなる。また、熱膨張、熱収縮によりスクリューロータ３００の形状が変化した場合、基準物４００の形状も、スクリューロータ３００と同様に変化する。したがって、上記差分を求めることで、これらの形状変化の成分が相殺されてなくなる。このため、本実施形態によれば、対象溝３０２の溝形状を精度良く評価することができる。
【０１１０】
（その他）
（１）図１３〜図１５の実施形態、図１６〜図１８の実施形態、図１９〜図２１の実施形態では、測定部２０をＸ方向に移動しているが、これに限られない。例えば、測定部２０をＺ方向に移動してもよく、測定部２０の移動方向は任意である。測定部２０の移動方向に応じて、光源２１から出射されるスリット光の長さを調整して、上記各実施形態と同様にスリット光を測定対象に入射させることにより、同じ結果を得ることができる。
【０１１１】
（２）図１２では、測定部２０をＺ方向に移動させ、ｎ個の測定位置で、対象溝３０２の高さデータをそれぞれ測定している。また、図１５、図１８、図２１では、測定部２０をΔＸ又はΔＸｋ移動毎に、測定部２０により高さデータを測定している。
【０１１２】
この場合において、測定制御部４１は、所定ピッチの移動毎に、測定部２０を停止させて、光源２１からスリット光を発光させ、カメラ２２でスリット光の反射光を撮像し、撮像後に測定部２０の移動を再開させてもよい。
【０１１３】
代替的に、測定制御部４１は、測定部２０を一定速度で継続的に移動させ、所定ピッチ移動したタイミング毎に、光源２１からスリット光を瞬間的に発光させ、カメラ２２でスリット光の反射光を撮像するようにしてもよい。
【０１１４】
更に代替的に、測定制御部４１は、測定部２０を一定速度で継続的に移動させるとともに、光源２１からスリット光を継続的に発光させておき、所定ピッチ移動したタイミング毎に、カメラ２２でスリット光の反射光を撮像するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
２０  測定部
４１  測定制御部
４２  基準溝処理部
４３  ロータ軸処理部
４４  対象溝処理部
４５  評価処理部
１００  評価装置
３００  スクリューロータ
３０２  対象溝
３２０  ロータ軸
４００  基準物
４０２  基準溝
【図１】
2020071203.tif 000003
【図２】
2020071203.tif 000004
【図３】
2020071203.tif 000005
【図４】
2020071203.tif 000006
【図５】
2020071203.tif 000007
【図６】
2020071203.tif 000008
【図７】
2020071203.tif 000009
【図８】
2020071203.tif 000010
【図９】
2020071203.tif 000011
【図１０】
2020071203.tif 000012
【図１１】
2020071203.tif 000013
【図１２】
2020071203.tif 000014
【図１３】
2020071203.tif 000015
【図１４】
2020071203.tif 000016
【図１５】
2020071203.tif 000017
【図１６】
2020071203.tif 000018
【図１７】
2020071203.tif 000019
【図１８】
2020071203.tif 000020
【図１９】
2020071203.tif 000021
【図２０】
2020071203.tif 000022
【図２１】
2020071203.tif 000023
【図２２】
2020071203.tif 000024
【図２３】
2020071203.tif 000025