(57)【要約】  ワークＷの表面形状を測定する形状測定装置１００は、プローブ３と、プローブ３を軸支するプローブ支持軸２５と、プローブ支持軸２５が取り付けられて、プローブ３をワークＷ表面の測定位置に対して接触させるとともに、ワークＷとプローブ３とを相対移動させるプローブ駆動装置２と、を備える。ワークＷ表面の形状測定は、プローブ３のカット面３２を、ワークＷ表面の測定位置を含む面と交差している面に対向させるとともに、球体３１の表面をワークＷの測定値に接触させて測定する。
2010109975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブを、ワーク表面に対して接触、あるいは接触移動させることによって、前記プローブの移動量に基づき前記ワークの表面形状を測定する形状測定装置であって、
前記プローブと、
前記プローブを軸支するプローブ支持軸と、
前記プローブ支持軸が取り付けられて、前記プローブを前記ワーク表面の測定位置に対して接触させると共に、前記ワークと前記プローブとを相対移動させるプローブ駆動装置と、を備え、
前記プローブは、前記プローブ支持軸に軸支される球体で、前記球体のうち前記プローブ支持軸に対して略垂直となるようにカットされた形状のカット面を有し、
前記ワーク表面の形状測定は、前記プローブの前記カット面を、前記ワーク表面の、測定位置を含む面と交差している面に対向させるとともに、前記球体の表面を前記ワークの測定位置に接触させて測定することを特徴とする形状測定装置。
【請求項２】
前記カット面と前記球体の赤道面を挟んで対向する前記球体の頂点との間の垂直方向における距離が、前記球体の半径Ｒ以上であり、
前記球体の表面のうち、前記球体の赤道位置を前記ワーク表面の測定位置に接触させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の形状測定装置。
【請求項３】
前記球体の赤道位置を前記ワーク表面の測定位置に接触させた位置と前記カット面との間の、前記カット面と略垂直な方向における距離が、１０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の形状測定装置。
【請求項４】
前記プローブは、前記球体の前記カット面を除く箇所に、前記球体の一部をカットする少なくとも一つ以上の干渉用カット面が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の形状測定装置。
【請求項５】
前記プローブ駆動装置は、
前記プローブを前記ワークに対してＸ方向に移動させるＸ軸移動機構と、
前記プローブを前記ワークに対して前記Ｘ方向と垂直のＹ方向に移動させるＹ軸移動機構と、
前記ワークを支持するとともに前記ワークの略中心を通る回転軸を中心に回転させる回転機構と、
前記Ｘ軸移動機構、前記Ｙ軸移動機構及び前記回転機構の作動とその停止とを制御して前記プローブを前記ワークの所定位置に接触させる制御装置と、を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の形状測定装置。
【請求項６】
前記プローブ駆動装置は、
前記プローブを前記ワークに対してＸ方向に移動させるＸ軸移動機構と、
前記プローブを前記ワークに対して前記Ｘ方向と垂直のＹ方向に移動させるＹ軸移動機構と、
前記プローブを前記ワークに対して前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向と垂直のＺ方向に移動させるＺ軸移動機構と、
前記プローブを前記プローブ支持軸を中心に回転させる回転機構と、
前記プローブの傾きを調整するあおり機構と、
前記Ｘ軸移動機構、前記Ｙ軸移動機構、前記Ｚ軸移動機構、前記回転機構及び前記あおり機構の作動とその停止とを制御して前記プローブを前記ワーク表面の測定位置に接触させる制御装置と、を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブをワーク表面に対して接触、あるいは接触移動させることによって、プローブの移動量に基づきワークの表面形状を測定する形状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プローブをワークに接触させ、ワークの輪郭形状や表面粗さを測定する接触式測定方法において、プローブの先端形状として、例えば図１０（ａ）〜（ｄ）に示すような形状が知られている。中でもサブマイクロ以下オーダーの、より高精度な測定においては、プローブの先端形状の基本は、先端形状に起因する誤差を極力抑えることのできる図１０（ａ）や図１０（ｂ）に示すような球形状である。特に、図１０（ａ）のような形状は高精度に製造し易く、サブマイクロ以下オーダーの接触式測定方法では最も高精度で主流の形である。【０００３】
接触式測定方法として、上記のようなプローブをワークに接触させて、ワークとの点接触位置を、測定器が持っているプローブの中心座標から既知のプローブ形状分オフセットされた算出データにより抽出し、形状を捕らえる方法が知られている。先端が球の場合はプローブの先端球中心から既知のＲ分オフセットされた算出データにより抽出する。【０００４】
例えば、特許文献１、２には、球スタイラスを用いての形状測定に関する技術が記載され、特許文献３には、先端面形状が球状面と、球状面の外側の周囲に球状面と滑らかにつながるように形成されたテーパ面とを有するプローブを用いて形状測定する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５７４１５号公報
【特許文献２】特開２００１−２８０９４７号公報
【特許文献３】特開２００６−１２５９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、微細で複雑な形状を高精度に測定するニーズが増す傾向にあり、例えば図１１に示すように、高さが数十マイクロの外形測定領域である外周面Ｗ１ａの近傍に、外周面Ｗ１ａと交差する面Ｗ２ａを有するワークＷが増えてきている。このようなワークＷの外周面Ｗ１ａを測定する場合、図１１に示すような状態となり、面Ｗ２ａとの物理的干渉を防ぐために、プローブ３の先端球のＲを数十マイクロレベルまで小さくしなければならない。このように先端球を小さくすると以下のような３つの弊害が生じる。【０００７】
１つ目は先端球が小さくなると製造が難しくなり、特に数十マイクロオーダーの径の球を、ナノレベルの高精度の真球に製造することは困難である。【０００８】
２つ目は支持棒と球の取り付け面積が極端に小さくなるため、球と支持棒の結合力が弱くなり、数ｍｇ程度の測定押圧でも支持棒から球が外れてしまい易く、扱いが難しくなる。【０００９】
３つ目は球と同程度かそれより細い支持棒となるため、支持棒自体の径も数十マイクロということになる。この場合、押圧の方向に対して支持棒が撓んでしまい、算出される接触データと実際に誤差が生じてしまい高精度な測定ができない。【００１０】
以上のことから、従来の方法で高精度なワークの測定を行うことは困難であった。【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ワークの測定位置を含む面と交差する面がある場合でも、その面に干渉することなく高精度な測定を行うことができ、しかも、プローブの球体を小さくする必要がなく、高精度な真球に製造でき、プローブとプローブ支持軸との結合力を強固にし、さらに、プローブ支持軸の撓みを防止することができる形状測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様によれば、プローブを、ワーク表面に対して接触、あるいは接触移動させることによって、前記プローブの移動量に基づき前記ワークの表面形状を測定する形状測定装置であって、
前記プローブと、
前記プローブを軸支するプローブ支持軸と、
前記プローブ支持軸が取り付けられて、前記プローブを前記ワーク表面の測定位置に対して接触させると共に、前記ワークと前記プローブとを相対移動させるプローブ駆動装置と、を備え、
前記プローブは、前記プローブ支持軸に軸支される球体で、前記球体のうち前記プローブ支持軸に対して略垂直となるようにカットされた形状のカット面を有し、
前記ワーク表面の形状測定は、前記プローブの前記カット面を、前記ワーク表面の、測定位置を含む面と交差している面に対向させるとともに、前記球体の表面を前記ワークの測定位置に接触させて測定することを特徴とする形状測定装置
が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ワークの測定位置を含む面と交差する面がある場合でも、プローブがその面に干渉することなく高精度な測定を行うことができる。また、プローブの球体を小さくする必要がなく、高精度な真球に製造でき、プローブとプローブ支持軸との結合力を強固にし、さらに、プローブ支持軸の撓みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態で使用するワークの一例を示したものであり、（ａ）はワークの平面図、（ｂ）はワークの側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における形状測定装置の概略構成を示す概念図である。
【図３】本発明の第１の実施形態において、ワークの表面の形状測定状態を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施形態で使用される概略的な制御構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態において、プローブとプローブ支持軸との設置状態を説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における形状測定装置の概略構成を示す概念図である。
【図７】本発明の第２の実施形態で使用される概略的な制御構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態において、ワークの表面の形状測定状態を示した図である。
【図９】変形例のプローブの形状を示したものである。
【図１０】従来例のプローブの形状を示したものであり、側面図及び平面図である。
【図１１】従来例において、ワークの表面の形状測定状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
本発明では、図１に示すようなワークＷの外周面Ｗ１ａの形状を好適に測定することができる。具体的に、ワークＷは、２つの大きさの異なる円柱Ｗ１，Ｗ２を積層させてなり、このようなワークＷにおいて、上側の円柱Ｗ１の外周面のうち、下側の円柱Ｗ２の上面Ｗ２ａとの近接する外周面Ｗ１ａの形状を好適に測定することができる。なお、円柱Ｗ２の上面Ｗ２ａは、円柱Ｗ１の外周面Ｗ１ａに交差する面となっている。
【００１６】
図２に示すように、形状測定装置１００は、プローブ３と、プローブ３を軸支するプローブ支持軸２５と、プローブ支持軸２５が取り付けられてプローブ３をワークＷの外周面Ｗ１ａの測定位置に対して接触させるとともに、ワークＷとプローブ３とを相対移動させるプローブ駆動装置２と、を備えている。
【００１７】
プローブ駆動装置２は、基台１と、基台１上に固定されたベース２１と、ベース２１に固定されＹ方向に延出するＹ軸ガイド２２と、Ｙ軸ガイド２２に支持されてＹ方向（Ｘ方向と垂直のＹ方向）に移動するＹステージ２３と、Ｙステージ２３に設けられてプローブ３を保持するとともにプローブ３をＸ方向に移動するＸステージ２４と、基台１上に設けられてワークＷを回転支持する回転ステージ４と、Ｙステージ２３、Ｘステージ２４及び回転ステージ４の動作を制御する制御装置５と、を備えている。
【００１８】
Ｘステージ２４には、下方に延出するプローブ支持軸２５が取り付けられており、プローブ支持軸２５の先端にプローブ３が取り付けられている。
【００１９】
Ｘステージ２４は、図４に示すように、Ｘステージ２４のＸ方向への移動量を検出する移動量変位検出器２４１を有している。移動量変位検出器２４１は、制御装置５に接続され、移動量変位検出器２４１で検出された移動量を制御装置５に出力するようになっている。
【００２０】
図３に示すように、プローブ３は、プローブ支持軸２５に軸支される球体３１で、球体３１のうちプローブ支持軸２５に対して略垂直となるようにカットされた形状のカット面３２を有している。
【００２１】
プローブ３のカット面３２は、カット面３２と球体３１の赤道面３５を挟んで対向する球体３１の頂点３３との間の垂直方向における距離Ｍが半径Ｒ以上であり、球体３１の表面のうち、球体３１の赤道位置３４をワークＷの外周面Ｗ１ａの測定位置に接触させるように構成している。
【００２２】
また、接触位置（赤道位置３４）とカット面３２との間の、カット面３２と略垂直な方向における距離Ｎを１０μｍ以上６０μｍ以下とすることが好ましい。距離Ｎを１０μｍ以上６０μｍ以下とすることによって、例えば図５（ｂ）に示すようにプローブ３がプローブ支持軸２５に対して設置ズレした場合であっても、その設置ズレ分を距離Ｎによって吸収することができる。なお、図５（ａ）は、プローブ３とプローブ支持軸２５との設置における理想の状態を示したものである。ここで、距離Ｎを１０μｍ未満とした場合、上述の設置ズレを吸収することができず、６０μｍを超えた場合は、測定位置を含む面（外周面Ｗ１ａ）と交差する面（円柱Ｗ２の上面Ｗ２ａ）にカット面３２が接触して干渉してしまう可能性がある。
【００２３】
ワークＷの外周面Ｗ１ａの形状測定は、プローブ３のカット面３２を、ワークＷの外周面Ｗ１ａの測定位置を含む面と交差する面（円柱Ｗ２ａの上面Ｗ２ａ）に対向させるとともに、球体３１の赤道位置３４をワークＷの測定位置に押圧かつ接触させながら測定する。
【００２４】
回転ステージ４は、ワークＷの略中心を通る回転軸ｈ中心に回転し（図２参照）、図４に示すように、回転ステージ４の角度移動量を検出する角度変位検出器４１を有している。角度変位検出器４１は、制御装置５に接続され、角度変位検出器４１で検出された移動量を制御装置５に出力するようになっている。
【００２５】
回転ステージ４上には、測定するワークＷが設置されるようになっている。
【００２６】
図４に示すように、制御装置５は、Ｘステージ２４、Ｙステージ２３、回転ステージ４、移動量変位検出器２４１、角度変位検出器４１に接続されている。制御装置５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２、ＲＯＭ（Read Only memory）５３を備え（図２参照）、Ｘステージ２４、Ｙステージ２３、回転ステージ４の動作を制御している。制御装置５において、ＲＯＭ５３に記憶された各種プログラムの中から指定されたプログラムがＲＡＭ５２に展開され、展開されたプログラムと、ＣＰＵ５１との協働で、各種処理が実行される。
【００２７】
次に、形状測定装置１００でワークＷの外周面Ｗ１ａの形状を測定する方法について説明する。
【００２８】
まず、プローブ３のカット面３２を、ワークＷの外周面Ｗ１ａの測定位置を含む面と交差する面（円柱Ｗ２ａの上面Ｗ２ａ）に対向させるとともに、プローブ３の赤道位置３４がワークＷの外周面Ｗ１ａの測定位置に接触するようにＹステージ２３及びＸステージ２４を移動させる。このときＸステージ２４はプローブ３がワークＷに対して一定の押圧力となるように制御される。
【００２９】
そして、回転ステージ４を１周以上回転させ、所定の間隔で回転ステージ４の角度変位量及びＸステージ２４の移動変位量を同期させて、その際の角度変位量及びＸステージ２４の移動変位量を角度変位検出器４１及び移動量変位検出器２４１で検出し、検出した値をＣＰＵ５１に出力する。ＣＰＵ５１に出力された検出値は、測定データとしてＲＡＭ５２に記憶される。
【００３０】
測定データは、ワークＷの実際の外形値に対してプローブ３の球体３１の半径Ｒ分オフセットした値であるので、ＲＡＭ５２に記憶された測定データを用いて、半径Ｒ分を法線方向にオフセットさせてワークＷの実際の値を得る。詳細には、ＲＯＭ５３に、予め初期状態におけるプローブ３の中心のＸＹ座標のデータが格納されているので、初期状態におけるプローブ３の中心のＸＹ座標と、移動量変位検出器４１や角度変位検出器２４１で検出した各接触点でのＸステージ２４の移動変位量及び回転ステージ４の角度変位量とから、測定位置におけるプローブ３の中心のＸＹ座標を算出する。そして、この算出した測定データに対してプローブ３の接触位置（赤道位置３４）における半径Ｒ分をオフセットさせる。このような測定によりワークＷの所望の位置の外周形状データを採取する。
【００３１】
以上のように形状測定装置１００は、プローブ３と、プローブ支持軸２５と、プローブ駆動装置２と、を備え、プローブ３は、プローブ支持軸２５に軸支される球体３１で、球体３１のうちプローブ支持軸２５に対して略垂直となるようにカットされた形状のカット面３２を有しているので、ワークＷの測定位置を含む外周面Ｗ１ａと交差している面（円柱Ｗ２の上面Ｗ２ａ）にカット面３２を対向させるとともに、球体３１の表面をワークＷの測定位置に接触させて使用する。つまり、カット面３２によって、測定の干渉となる面（円柱Ｗ２の上面Ｗ２ａ）との物理的な干渉を防ぐことができ、その結果、高精度な測定を行うことができる。
【００３２】
また、従来のように測定の干渉となる面（円柱Ｗ２の上面Ｗ２ａ）との物理的な干渉を防ぐために球体３１のＲを小さくする必要がなくなり、球体３１を大きな状態で使用することができるので、球体３１の転がし研磨の精度も高く、より高精度な真球に製造することができる。また、球体３１を大きくできるので、プローブ支持軸２５との取り付け面積を大きくでき、プローブ３とプローブ支持軸２５との結合力が強くなり、扱いが容易となる。さらに、プローブ支持軸２５を太くできるので、プローブ支持軸２５の撓みを防止でき、撓むことによる測定誤差を防止し、高精度な測定を行うことができる。
【００３３】
また、プローブ３のカット面３２は、カット面３２と、球体３１の赤道面３５を挟んで対向する球体３１の頂点３３との間の垂直方向における距離Ｍが、球体３１の半径Ｒ以上であり、球体３１の表面のうち、球体３１の赤道位置３４をワークＷの外周面Ｗ１ａの測定位置に接触させるように構成したので、より高精度な測定に繋がる。
【００３４】
さらに、プローブ駆動装置２は、Ｘステージ２４、Ｙステージ２３、ワークＷを回転させる回転ステージ４及びこれらの動作を制御する制御装置５を備えるので、プローブ３をＸＹ方向に移動させながらワークＷを回転させることで、ワークＷの外周面Ｗ１ａの測定位置にプローブ３を正確かつ確実に接触させることができ、この点においても高精度な測定を行うことができる。
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、第１の実施形態の形状測定装置１００とは異なり、プローブ３をワークＷに対してＺ方向に移動させたり、プローブ支持軸２５の傾きを調整させたりすることが可能な装置である。
【００３５】
図６に示すように、形状測定装置６００は、プローブ３と、プローブ３を軸支するプローブ支持軸２５と、プローブ支持軸２５が取り付けられてプローブ３をワークＷの外周面Ｗ３ａ（図８参照）の測定位置に対して接触させるとともに、ワークＷとプローブ３とを相対移動させるプローブ駆動装置７と、を備えている。
【００３６】
プローブ駆動装置７は、基台６と、基台６上に設けられてＺ方向（Ｘ方向及びＹ方向と垂直のＺ方向）に移動するＺステージ７１と、Ｚステージ７１上に設けられてＸ方向に移動するＸステージ７２と、Ｘステージ７２上に固定されＹ方向に延出するＹ軸ガイド７３と、Ｙ軸ガイド７３に支持されてＹ方向（Ｘ方向と垂直のＹ方向）に移動するＹステージ７４と、を備える。
【００３７】
また、プローブ駆動装置７は、Ｙステージ７４に取付部材７５を介して取り付けられた回転ステージ７６と、回転ステージ７６の下面に取り付けられたあおりステージ７７と、Ｘステージ７２、Ｙステージ７４、Ｚステージ７１、回転ステージ７６及びあおりステージ７７の動作を制御する制御装置９と、を備える。
【００３８】
回転ステージ７６は、鉛直軸ｋを中心として回転する。あおりステージ７７は、プローブ支持軸２５上に配置された回転中心ｉを中心に円弧動作してプローブ３の傾きを調整する。あおりステージ７７の下面には接触変位センサ７８が取り付けられている。
【００３９】
接触変位センサ７８は、プローブ３がワークＷの測定位置に接触した際の接触位置を検出し、制御装置９に出力するようになっている。接触変位センサ７８の下面には、下方に延出するプローブ支持軸２５が取り付けられ、さらにプローブ支持軸２５の下端部にプローブ３が取り付けられている。
【００４０】
図７に示すように、Ｘステージ７２、Ｙステージ７４及びＺステージ７１は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向へのそれぞれの移動量を検出する移動量変位検出器７２１，７４１，７１１を有している。これら移動量変位検出器７２１，７４１，７１１は、制御装置９に接続され、移動量変位検出器７２１，７４１，７１１で検出された移動変位量を制御装置９に出力するようになっている。
【００４１】
回転ステージ７６及びあおりステージ７７は、回転ステージ７６及びあおりステージ７７のそれぞれの角度変位量を検出する角度変位検出器７６１，７７１を有している。角度変位検出器７６１，７７１は、制御装置９に接続され、角度変位検出器７６１，７７１で検出された角度変位量を制御装置９に出力するようになっている。
【００４２】
プローブ３は、第１の実施形態におけるプローブ３と同様のものを使用することができ、プローブ支持軸２５に軸支される球体３１で、球体３１のうちプローブ支持軸２５に対して略垂直となるようにカットされた形状のカット面３２を有している。また、測定するワークＷは、例えば図８に示すように測定位置を含む外周面Ｗ３ａと交差している面Ｗ３ｂが、外周面Ｗ３ａに対して傾斜したものが挙げられる。
【００４３】
支持台８上には、測定するワークＷが設置されるようになっている。
【００４４】
図７に示すように、制御装置９は、Ｘステージ７２、Ｙステージ７４、Ｚステージ７１、回転ステージ７６、あおりステージ７７、移動量変位検出器７２１，７４１，７１１、角度変位検出器７６１，７７１及び接触変位センサ７８に接続されている。制御装置９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、ＲＡＭ（Random Access Memory）９２、ＲＯＭ（Read Only memory）９３を備え（図６参照）、Ｘステージ７２、Ｙステージ７４、Ｚステージ７１、回転ステージ７６、あおりステージ７７の動作を制御している。制御装置９において、ＲＯＭ９３に記憶された各種プログラムの中から指定されたプログラムがＲＡＭ９２に展開され、展開されたプログラムと、ＣＰＵ９１との協働で、各種処理が実行される。
【００４５】
次に、形状測定装置６００でワークＷの外周面Ｗ３ａの形状を測定する方法について説明する。
【００４６】
まず、予めＲＯＭ９３にインプットされたワークＷの形状の数値データを用いて、プローブ３のカット面３２をワークＷの外周面Ｗ３ａの測定位置を含む面と交差している面Ｗ３ｂに対向させるとともに、プローブ３の赤道位置３４がワークＷの外周面Ｗ３ａの測定位置に接触するようにＸステージ７２、Ｙステージ７４、Ｚステージ７１、回転ステージ７６及びあおりステージ７７を移動させる。このとき、例えば図８（ａ），（ｂ）に示すように、測定位置を含む外周面Ｗ３ａと交差している面Ｗ３ｂをプローブ３のカット面３２で回避する姿勢でプローブ３を接触させる。
【００４７】
接触位置を接触変位センサ７８で検出し、その位置でプローブ支持軸２５を停止させる。その際の回転ステージ７６及びあおりステージ７７の角度変位量を角度変位検出器７６１、７７１で検出し、同時に、Ｘステージ７２、Ｙステージ７４及びＺステージ７１の変位移動量を移動量変位検出器７２１，７４１，７１１で検出し、検出した値をＣＰＵ９１に出力する。
【００４８】
ＣＰＵ９１に出力された検出値は、測定データとしてＲＡＭ９２に記憶される。この動作を繰り返し行い、ワークＷの所望の位置の測定データを採取する。
【００４９】
測定データは、ワークＷの実際の外形値に対してプローブ３の球体３１の半径Ｒ分オフセットした値であるので、ＲＡＭ９２に記憶された測定データを用いて、半径Ｒ分を法線方向にオフセットさせてワークＷの実際の値を得る。
【００５０】
以上のように、第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に、プローブ３と、プローブ支持軸２５と、プローブ駆動装置７と、を備え、プローブ３は、プローブ支持軸２５に軸支される球体３１で、球体３１のうちプローブ支持軸２５に対して略垂直となるようにカットされた形状のカット面３２を有しているので、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
また、特に、第２の実施形態におけるプローブ駆動装置７は、Ｘステージ７２と、Ｙステージ７４と、Ｚステージ７１、回転ステージ７６、あおりステージ７７及び制御装置９を備えるので、プローブ３をＸＹＺ方向に移動させたり、回転や傾きを調整することで、複雑な形状や測定の干渉となる面を有するワークＷであっても、測定位置に容易に対応することができる。その結果、プローブ３を確実に接触させてより高精度な測定を行うことができる。
【００５２】
本発明は、上記実施形態に限定されるのもではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５３】
例えば、図９に示すように、プローブ３は、球体３１の表面のうちカット面３２を除く一部をカットした干渉用カット面３６を設けても良い。干渉用カット面３６を設けることによって、測定の干渉となる面Ｗ２ａや面Ｗ３ｂだけでなく、他の干渉となる面も避けることができるので、スムーズかつ高精度な測定を行うことができる。また、干渉用カット面３６はワークＷの形状に合わせて複数設けても構わない。
【００５４】
さらに、上記実施形態で使用するワークＷは図１や図８に示すものを挙げたが、これらに限定されるものではなく、表面が湾曲したワークであっても良いし、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５５】
２  プローブ駆動装置
３  プローブ
５，９  制御装置
２３，７４  Ｙステージ（Ｙ軸移動機構）
２４，７２  Ｘステージ（Ｘ軸移動機構）
２５  プローブ支持軸
３１  球体
３２  カット面
３３  頂点
３４  赤道位置
３５  赤道面
３６  干渉用カット面
７６  回転ステージ（回転機構）
７７  あおりステージ（あおり機構）
７１  Ｚステージ（Ｚ軸移動機構）
１００，６００  形状測定装置
Ｗ  ワーク
Ｍ，Ｎ  距離
【図１】
2010109975.tif 000003
【図２】
2010109975.tif 000004
【図３】
2010109975.tif 000005
【図４】
2010109975.tif 000006
【図５】
2010109975.tif 000007
【図６】
2010109975.tif 000008
【図７】
2010109975.tif 000009
【図８】
2010109975.tif 000010
【図９】
2010109975.tif 000011
【図１０】
2010109975.tif 000012
【図１１】
2010109975.tif 000013
【国際調査報告】
2010109975.tif 000014
2010109975.tif 000015
2010109975.tif 000016
2010109975.tif 000017