(57)【要約】【課題】試験条件が適切であるか否かの判断を容易なものとして、作業の効率化を実現することが可能な硬さ試験機及びプログラムを提供する。【解決手段】撮像手段（撮像部１０）により撮像された試料の表面の画像を取得する画像取得手段（制御部１００）と、取得された試料の表面の画像を表示する表示手段（表示部１６）に表示された試料の表面の画像に対し、硬さ試験を実施する試験エリアを設定する試験エリア設定手段（制御部１００）と、硬さ試験を実施する際の試験力及び試料の想定硬さを取得する試験条件取得手段（制御部１００）と、取得された試験力及び想定硬さに基づいて、試料の表面に形成されるくぼみの大きさを推定する推定手段（制御部１００）と、推定されたくぼみの大きさに基づいて、形成されるくぼみのイメージ画像を表示手段に表示された試料の表面の画像に重ねて表示させる表示制御手段（制御部１００）と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみの寸法を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機において、
撮像手段により撮像された試料の表面の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された試料の表面の画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された試料の表面の画像に対し、硬さ試験を実施する試験エリアを設定する試験エリア設定手段と、
前記硬さ試験を実施する際の試験力及び前記試料の想定硬さを取得する試験条件取得手段と、
前記試験条件取得手段により取得された試験力及び想定硬さに基づいて、前記試料の表面に形成されるくぼみの大きさを推定する推定手段と、
前記推定手段により推定されたくぼみの大きさに基づいて、形成される前記くぼみのイメージ画像を前記表示手段に表示された試料の表面の画像に重ねて表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする硬さ試験機。
【請求項２】
前記表示制御手段により表示させたイメージ画像の大きさを調整する画像調整手段と、
前記画像調整手段により調整されたイメージ画像の大きさに基づいて、前記試験力を調整する試験力調整手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の硬さ試験機。
【請求項３】
前記表示制御手段は、更に、前記イメージ画像の大きさを表現するための付随情報を、前記表示手段に表示された試料の表面の画像に表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載の硬さ試験機。
【請求項４】
前記表示制御手段は、前記イメージ画像を前記表示手段に表示された試料の表面の画像における前記試験エリア設定手段により設定された試験エリア外の所定位置に重ねて表示させ、
前記表示制御手段により前記所定位置に表示させたイメージ画像の表示位置を調整する試験位置調整手段を備え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硬さ試験機。
【請求項５】
試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみの寸法を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機のコンピュータを、
撮像手段により撮像された試料の表面の画像を取得する画像取得手段、
前記画像取得手段により取得された試料の表面の画像を表示する表示手段に表示された試料の表面の画像に対し、硬さ試験を実施する試験エリアを設定する試験エリア設定手段、
前記硬さ試験を実施する際の試験力及び前記試料の想定硬さを取得する試験条件取得手段、
前記試験条件取得手段により取得された試験力及び想定硬さに基づいて、前記試料の表面に形成されるくぼみの大きさを推定する推定手段、
前記推定手段により推定されたくぼみの大きさに基づいて、形成される前記くぼみのイメージ画像を前記表示手段に表示された試料の表面の画像に重ねて表示させる表示制御手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬さ試験機及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の試験力で圧子を試料（ワーク）に押し付けて形成したくぼみの寸法に基づいて試料の硬さを計測する硬さ試験機が知られている。例えば、ビッカース硬さ試験機は、正四角錐の圧子を試料の表面に押し込んで形成したくぼみの対角線長さを計測し、この計測したくぼみの対角線長さに基づいて、硬さを算出している。
【０００３】
上記の硬さ試験機では、試料表面の画像を観察しながら硬さ試験の場所やレイアウトが設定される。その際、試験を実施するエリアに対して、実際に行いたい試験が成立するか否かを事前に確認する手段として、試験条件案内等が知られている。試験条件案内機能では、例えば、試験力や試料の想定硬さに基づいて、形成されるくぼみの大きさやくぼみの深さ等が算出される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４６７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術は、演算結果を数値で表現するのみであり、くぼみの大きさのイメージが実際の観察画像に対してどのようなものであるかを視覚的に表現するものではなかった。すなわち、数値のイメージだけでは、試験を実施するエリアとの比較が困難であるため、実際に試験をした結果、試験を実施するエリアをはみ出してくぼみが形成される等の問題が生じていた。また、数値のイメージだけでは、試験条件案内時と実際の試験時とで観察画像の倍率が異なる場合、くぼみの大きさのイメージも異なるため、誤った想定をしやすくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、試験条件が適切であるか否かの判断を容易なものとして、作業の効率化を実現することが可能な硬さ試験機及びプログラム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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、
試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみの寸法を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機において、
撮像手段により撮像された試料の表面の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された試料の表面の画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された試料の表面の画像に対し、硬さ試験を実施する試験エリアを設定する試験エリア設定手段と、
前記硬さ試験を実施する際の試験力及び前記試料の想定硬さを取得する試験条件取得手段と、
前記試験条件取得手段により取得された試験力及び想定硬さに基づいて、前記試料の表面に形成されるくぼみの大きさを推定する推定手段と、
前記推定手段により推定されたくぼみの大きさに基づいて、形成される前記くぼみのイメージ画像を前記表示手段に表示された試料の表面の画像に重ねて表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の硬さ試験機において、
前記表示制御手段により表示させたイメージ画像の大きさを調整する画像調整手段と、
前記画像調整手段により調整されたイメージ画像の大きさに基づいて、前記試験力を調整する試験力調整手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の硬さ試験機において、
前記表示制御手段は、更に、前記イメージ画像の大きさを表現するための付随情報を、前記表示手段に表示された試料の表面の画像に表示させることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の硬さ試験機において、
前記表示制御手段は、前記イメージ画像を前記表示手段に表示された試料の表面の画像における前記試験エリア設定手段により設定された試験エリア外の所定位置に重ねて表示させ、
前記表示制御手段により前記所定位置に表示させたイメージ画像の表示位置を調整する試験位置調整手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、
試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみの寸法を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機のコンピュータを、
撮像手段により撮像された試料の表面の画像を取得する画像取得手段、
前記画像取得手段により取得された試料の表面の画像を表示する表示手段に表示された試料の表面の画像に対し、硬さ試験を実施する試験エリアを設定する試験エリア設定手段、
前記硬さ試験を実施する際の試験力及び前記試料の想定硬さを取得する試験条件取得手段、
前記試験条件取得手段により取得された試験力及び想定硬さに基づいて、前記試料の表面に形成されるくぼみの大きさを推定する推定手段、
前記推定手段により推定されたくぼみの大きさに基づいて、形成される前記くぼみのイメージ画像を前記表示手段に表示された試料の表面の画像に重ねて表示させる表示制御手段、
として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、試験条件が適切であるか否かの判断を容易なものとして、作業の効率化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る硬さ試験機の全体構成を示す側面図である。
【図２】本発明に係る硬さ試験機の全体構成を示す側面図である。
【図３】本発明に係る硬さ試験機の制御構造を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る硬さ試験機の動作を示すフローチャートである。
【図５】形成されるくぼみのイメージ画像を試料の表面の画像に重ねて表示させた様子の一例を示す図である。
【図６】形成されるくぼみのイメージ画像を試料の表面の画像に重ねて表示させた様子の他の例を示す図である。
【図７】試料の表面の画像に重ねて表示させたイメージ画像の大きさを縮小した様子の一例を示す図である。
【図８】イメージ画像の寸法を試料の表面の画像に表示させた様子の一例を示す図である。
【図９】イメージ画像を試料の表面の画像における試験エリア外の所定位置に重ねて表示させた様子の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
［１．構成の説明］
本実施形態に係る硬さ試験機１は、図１〜図３に示すように、各構成部材が配設される試験機本体２と、試験機本体２に回動自在に支持される荷重アーム３と、荷重アーム３に作用力（試験力）を付与し、荷重アーム３を作動させるアーム作動部４と、荷重アーム３の下方の試験機本体２に回転自在に備えられたターレット８と、ターレット８に取り付けられ、先端部に圧子５を備える圧子軸６と、ターレット８に取り付けられた対物レンズ７と、ターレット８に対向配置され、試料Ｓが載置される試料台９と、試料台９上の試料Ｓに形成されたくぼみを撮像する撮像部１０と、試験力や試料Ｓの想定硬さを入力する操作部１５と、試料Ｓの表面や試料Ｓの表面に形成されるくぼみの画像を表示する表示部１６と、制御部１００と、を備えて構成されている。なお、硬さ試験機１では、制御部１００により、各部の動作制御が行われる。
【００１６】
荷重アーム３は、アーム本体３１と、アーム本体３１の一端部３１ａを試験機本体２に軸支する回動軸３２と、を備えて構成されている。
アーム本体３１の他端側は、第１の他端部３１ｂと第２の他端部３１ｃとの二股に分岐している。第１の他端部３１ｂは、可撓性を有する板ばね状に形成されている。
アーム本体３１の下面側には、アーム本体３１の下面と試験機本体２との間にコイルばね３３ａにより弾性支持される荷重軸３３が備えられている。
また、アーム本体３１には、荷重アーム３（アーム本体３１）が作動した際の、第１の他端部３１ｂと第２の他端部３１ｃとの開き量を検出するアーム変位検出部３４が備えられている。
【００１７】
アーム本体３１は、一端部３１ａが回動軸３２により試験機本体２に回動自在に軸支されるとともに、第１の他端部３１ｂに荷重アーム３を作動させる試験力としての作用力を発生させるアーム作動部４が接続されている。そして、アーム本体３１は、そのアーム作動部４の動作に伴い、回動軸３２を中心とした回動を行う。アーム本体３１は、この下方への回動に伴い、荷重軸３３を下方へと押圧し、移動させる。そして、荷重軸３３は、アーム本体３１（荷重アーム３）の駆動、動作を圧子軸６に伝達する（図１参照）。
【００１８】
アーム変位検出部３４は、所定の間隔の目盛が刻まれたスケールと、スケールの目盛を光学的に読み取るリニアエンコーダと、を備えて構成されている。アーム変位検出部３４は、圧子軸６等を介して圧子５を試料Ｓに押し込む際の第１の他端部３１ｂと第２の他端部３１ｃとの開き量（ばね変位量）を検出し、その検出した開き量に基づくアーム変位信号を制御部１００に出力する。なお、この開き量は、圧子５が試料Ｓを押し込む押圧力（試験力）又は試料Ｓに加わる荷重に対応している。
【００１９】
アーム作動部４は、サーボモータ４１と、ボールネジ４３と、サーボモータ４１のモータ軸４１ａとボールネジ４３のネジ軸４３ａとに掛け渡されるタイミングベルト４２と、ボールネジ４３に保持される固定治具４４と、を備えて構成されている。なお、アーム作動部４は、固定治具４４の板ばね４４ａが、アーム本体３１の第１の他端部３１ｂに固定されることにより、荷重アーム３に接続されている。
【００２０】
サーボモータ４１は、制御部１００から入力された駆動制御信号に基づいて駆動する。サーボモータ４１のモータ軸４１ａは、サーボモータ４１の駆動により回転する。モータ軸４１ａの駆動力は、タイミングベルト４２を介してボールネジ４３のネジ軸４３ａに伝達され、ボールネジ４３を回転させる。固定治具４４は、ボールネジ４３の回転駆動により、上下に移動する。
このように、アーム作動部４は、サーボモータ４１の駆動に基づいて固定治具４４を上下動させ、固定治具４４と接続しているアーム本体３１の第１の他端部３１ｂにその駆動（駆動力）を伝達させて、アーム本体３１（荷重アーム３）を回動させる。なお、板ばね４４ａは、アーム作動部４が荷重アーム３を動作させる際、撓むようになっている。
【００２１】
試料台９は、試料Ｓが載置される試料ステージ９１と、試料ステージ９１の下面に設けられたステージ昇降部９２と、を備えて構成されている。
ステージ昇降部９２は、ねじ部９２ａを備え、ねじ部９２ａを回転させることにより、試料ステージ９１を試験機本体２に対して上下に移動可能としている。
【００２２】
ターレット８は、ターレット本体８１と、ターレット本体８１を試験機本体２に回転自在に軸支する回転軸８２と、を備えて構成されている。
ターレット本体８１には、圧子軸６と、対物レンズ７と、圧子軸６の変位量を検出する圧子軸変位検出部２０と、が備えられている。なお、圧子軸６は、圧子軸保持部６１を介してターレット本体８１に備えられている。
ターレット本体８１は、回転軸８２を中心として回転することにより、圧子軸６や対物レンズ７の配置を切り替えることができる。
【００２３】
圧子軸保持部６１は、縦保持部材６１ａと、縦保持部材６１ａから横方向に延出する板ばね６１ｂ、６１ｂと、を備えて構成されている。圧子軸６は、圧子軸保持部６１の板ばね６１ｂ、６１ｂに弾性支持され、試料ステージ９１の試料Ｓの載置面、特に、試料ステージ９１に載置された試料の表面（上面）に対して垂直に備えられている。
圧子軸６の下端部には、圧子５が交換可能に備えられている。例えば、ビッカース硬さ試験を実施する場合には、圧子５として、ビッカース用の四角錐圧子（対面角が１３６±０．５°）を使用する。本実施形態では、圧子５としてビッカース用の四角錐圧子が使用されている。
硬さ試験機１は、図１に示すように、ターレット８（ターレット本体８１）を回転させ、圧子軸６を荷重軸３３に対応する配置に切り替えることにより、荷重アーム３の回動に伴い荷重軸３３が下方へ移動する動作の作用力を、圧子軸６に伝達することができる。これにより、硬さ試験機１は、圧子５を試料Ｓに押し当てて押し込むことが可能となる。
【００２４】
対物レンズ７は、撮像部１０の顕微鏡部１１に付随するレンズ部である。硬さ試験機１は、図２に示すように、ターレット８（ターレット本体８１）を回転させ、対物レンズ７を撮像部１０に対応する配置に切り替えることで、撮像部１０による試料Ｓの撮像が可能となる。
【００２５】
圧子軸変位検出部２０は、所定の間隔の目盛が刻まれたスケールと、スケールの目盛を光学的に読み取るリニアエンコーダと、を備えて構成されている。圧子軸変位検出部２０は、圧子軸６が試料Ｓにくぼみを形成する際に移動した変位量（すなわち、試料Ｓに圧子５が押し込まれた侵入量、くぼみの深さ）を検出し、検出した変位量に基づく圧子軸変位信号を制御部１００に出力する。
【００２６】
撮像部（撮像手段）１０は、顕微鏡部１１と、顕微鏡部１１に取り付けられたＣＣＤカメラ１０ａと、試料Ｓの観察位置を照らす照明装置（図示省略）と、を備えて構成され、試料Ｓの表面に形成されたくぼみの撮像を行う。そして、撮像部１０（ＣＣＤカメラ１０ａ）は、撮像したくぼみの画像を制御部１００に出力する。
【００２７】
操作部１５は、キーボード、マウス等のポインティングデバイスなどを備え、硬さ試験を行う際の作業者（オペレータ）による入力操作を受け付ける。例えば、操作部１５は、試験力や作業者が推定した試料Ｓの想定硬さの入力操作を受け付ける。そして、操作部１５は、作業者による所定の入力操作を受け付けると、その入力操作に応じた所定の操作信号を生成して、制御部１００へと出力する。
【００２８】
表示部（表示手段）１６は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置により構成されている。表示部１６は、操作部１５において入力された硬さ試験の設定条件、硬さ試験の結果及びＣＣＤカメラ１０ａが撮像した試料Ｓの表面や試料Ｓの表面に形成されるくぼみの画像等を表示する。
【００２９】
制御部１００は、図３に示すように、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成され、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムが実行されることにより、所定の硬さ試験を行うための動作制御等を行う機能を有する。
【００３０】
例えば、制御部１００は、アーム変位検出部３４から入力されたアーム変位信号と予め設定された設定アーム変位データとの比較を行う。そして、制御部１００は、所定の試験力（荷重）で圧子５を試料Ｓに作用させるように荷重アーム３を回動させるため、アーム作動部４（サーボモータ４１）の駆動を制御する駆動制御信号をサーボモータ４１に出力する。
【００３１】
また、制御部１００は、ステージ昇降部９２を制御して試料台９（試料ステージ９１）を上下方向に移動させ、試料ステージ９１と対物レンズ７との間の相対距離を変化させることで、試料ステージ９１に載置された試料Ｓの表面に焦点を合わせるオートフォーカス機能を実現する。
【００３２】
また、制御部１００は、撮像部１０から入力されたくぼみの画像に所定の画像処理を施すなどして解析し、くぼみの大きさ（寸法）を自動計測し、所定の特徴点間の距離の検出を行う。
また、制御部１００は、検出したくぼみの所定の特徴点間の距離に基づいて、試料Ｓの硬さを算出する。すなわち、制御部１００は、試料Ｓに圧子５が押し込まれて形成されたくぼみの大きさ（所定の特徴点間の距離）から試料Ｓの硬さを測定する、例えば、ビッカース硬さ試験に基づいて、試料Ｓの硬さを算出する。
【００３３】
［２．動作の説明］
次に、本実施形態に係る硬さ試験機１の動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。この処理は、例えば、制御部１００が、作業者による操作部１５を介した事前案内表示モードの選択操作を検出したことを契機として開始される。ここで、事前案内表示モードとは、硬さ試験を実施するにあたり、形成されるくぼみのイメージ画像を試料Ｓの表面の画像における試験位置に重ねて表示させる機能を実現するモードのことである。
【００３４】
まず、制御部１００は、撮像部１０により撮像された試料Ｓの表面の画像を取得する（ステップＳ１０１）。すなわち、制御部１００は、本発明の画像取得手段として機能する。
具体的には、まず、制御部１００は、ターレット８を回転させ、対物レンズ７の配置を、硬さ試験における試料観察（くぼみ観察）のための配置、すなわち、撮像部１０に対応する配置に切り替える（図２参照）。次いで、撮像部１０は、試料ステージ９１に載置された試料Ｓの表面を撮像し、撮像した試料Ｓの表面の画像を制御部１００に出力する。次いで、制御部１００は、撮像部１０から出力された試料Ｓの表面の画像を取得する。そして、制御部１００は、取得した試料Ｓの表面の画像を表示部１６に表示させる。
【００３５】
次に、制御部１００は、表示部１６に表示された試料Ｓの表面の画像に対し、硬さ試験を実施するエリア（試験エリア）を設定する（ステップＳ１０２）。すなわち、制御部１００は、本発明の試験エリア設定手段として機能する。例えば、制御部１００は、作業者による操作部１５を介した所定の設定操作に応じて、試験エリアを設定する。このとき、試験エリアの他、試験位置も設定される。
【００３６】
次に、制御部１００は、硬さ試験を実施する際の試験力及び試料Ｓの想定硬さを取得する（ステップＳ１０３）。すなわち、制御部１００は、本発明の試験条件取得手段として機能する。例えば、制御部１００は、作業者により操作部１５を介して入力された試験力及び試料Ｓの想定硬さを取得する。
【００３７】
次に、制御部１００は、ステップＳ１０３で取得した試験力及び想定硬さに基づいて、試料Ｓの表面に形成されるくぼみの大きさを推定する（ステップＳ１０４）。すなわち、制御部１００は、本発明の推定手段として機能する。
【００３８】
次に、制御部１００は、ステップＳ１０４で推定されたくぼみの大きさに基づいて、形成されるくぼみのイメージ画像を試料Ｓの表面の画像における試験位置に重ねて表示させる（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部１００は、本発明の表示制御手段として機能する。図５及び図６に、形成されるくぼみのイメージ画像Ｇ２を試料Ｓの表面の画像Ｇ１に重ねて表示させた様子の一例をそれぞれ示す。
図５に示す例では、形成されるくぼみのイメージ画像Ｇ２が、ステップＳ１０２で設定された試験エリアＥ１内に収まっている。この場合、作業者は、入力した試験条件（試験力及び想定硬さ）で試験を実施することが可能であると判断することができる。
一方、図６に示す例では、形成されるくぼみのイメージ画像Ｇ２が、ステップＳ１０２で設定された試験エリアＥ１からはみ出している。この場合、作業者は、入力した試験条件（試験力及び想定硬さ）で試験を実施することが不可能であると判断することができる。
以上の処理により、作業者は、入力した試験条件で試験を実施することが可能であるか不可能であるかを判断することができる。
【００３９】
入力した試験条件で試験を実施することが可能である場合、入力した試験条件で試料Ｓの表面にくぼみを形成させた後、当該くぼみの寸法に基づいて試料Ｓの硬さを計測する。
一方、入力した試験条件で試験を実施することが不可能である場合、作業者の入力操作により試験条件を変更して、形成されるくぼみのイメージ画像Ｇ２が試験エリアＥ１内に収まるまで、処理を繰り返す。
【００４０】
［３．効果］
以上のように、本実施形態に係る硬さ試験機１は、撮像手段（撮像部１０）により撮像された試料Ｓの表面の画像を取得する画像取得手段（制御部１００）と、画像取得手段により取得された試料Ｓの表面の画像を表示する表示手段（表示部１６）と、表示手段に表示された試料Ｓの表面の画像に対し、硬さ試験を実施する試験エリアを設定する試験エリア設定手段（制御部１００）と、硬さ試験を実施する際の試験力及び試料Ｓの想定硬さを取得する試験条件取得手段（制御部１００）と、試験条件取得手段により取得された試験力及び想定硬さに基づいて、試料Ｓの表面に形成されるくぼみの大きさを推定する推定手段（制御部１００）と、推定手段により推定されたくぼみの大きさに基づいて、形成されるくぼみのイメージ画像を表示手段に表示された試料Ｓの表面の画像に重ねて表示させる表示制御手段（制御部１００）と、を備える。
したがって、本実施形態に係る硬さ試験機１によれば、形成されるくぼみの大きさを視覚的なイメージとして表示させることができるので、硬さ試験を実施する前に、試験条件が適切であるか否か（すなわち、硬さ試験を実施することができるか否か）を容易に判断させることができる。よって、硬さ試験の実施前に失敗を回避することができるので、再試験等の手間を省くことが可能となり、作業の効率化を図ることができる。また、特に、狭小領域にくぼみ付けを行う場合など、失敗した場合に再試験を実施することが困難なケースも存在するが、そのようなケースであっても事前に失敗を回避することができるので、より確実に硬さ試験を実施することができる。また、試験条件が適切であるか否かの判断時に、観察中の対物レンズ７の倍率に応じて形成されるくぼみの大きさを変化させることができる。よって、例えば、１０倍の対物レンズ７でのくぼみの大きさのイメージを２０倍の対物レンズ７での観察像に誤って当てはめてしまうような判断ミスを回避することが可能となり、上記の判断をより適切に行うことができる。
【００４１】
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００４２】
［４．変形例］
例えば、上記実施形態では、入力した試験条件で試験を実施することが不可能である場合に、再度試験条件の入力操作をおこなうようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、試験エリアＥ１からはみ出しているくぼみのイメージ画像Ｇ２を、マウスのドラッグ操作等により縮小可能とし、図７に示すように、縮小された画像（縮小画像）Ｇ３が試験エリアＥ１内に収まるように縮小操作が行われた場合に、当該縮小画像Ｇ３に対応する試験力（すなわち、縮小画像Ｇ３の大きさのくぼみを形成させる試験力）となるように、試験力を調整させるようにしてもよい。一方で、くぼみのイメージ画像Ｇ２が小さすぎる場合には、マウスのドラッグ操作等により拡大可能とし、拡大操作が行われた場合に、当該拡大画像に対応する試験力（すなわち、拡大画像の大きさのくぼみを形成させる試験力）となるように、試験力を調整させるようにしてもよい。
すなわち、制御部１００は、表示させたイメージ画像Ｇ２の大きさを調整（縮小／拡大）する操作を受け付けて、イメージ画像Ｇ２の大きさを調整する本発明の画像調整手段として機能する。また、制御部１００は、調整されたイメージ画像Ｇ２の大きさに基づいて、試験力を調整する本発明の試験力調整手段として機能する。
【００４３】
以上のように、表示制御手段により表示させたイメージ画像Ｇ２の大きさを調整する画像調整手段（制御部１００）と、画像調整手段により調整されたイメージ画像Ｇ２の大きさに基づいて、試験力を調整する試験力調整手段（制御部１００）と、を備えることで、作業者が所望する大きさのくぼみを容易に形成させることができるので、作業効率を更に向上させることができる。
【００４４】
また、表示させたイメージ画像Ｇ２の大きさを調整する他の方法として、設定可能な試験力を試料Ｓの表面の画像Ｇ１に表示させるようにし、作業者がマウス操作等により所望の試験力を選択した場合に、当該試験力に対応する大きさとなるようにイメージ画像Ｇ２の大きさを調整させるようにしてもよい。
【００４５】
また、表示させるイメージ画像Ｇ２の大きさを表現（対比）するための付随情報を、試料Ｓの表面の画像Ｇ１に表示させるようにしてもよい。ここで、付随情報としては、例えば、イメージ画像Ｇ２の寸法、目盛（スケール）、タバコや硬貨の画像等が挙げられる。図８に、付随情報の一例として、イメージ画像Ｇ２の寸法（一辺の長さが２０μｍ）を試料Ｓの表面の画像Ｇ１に表示させた様子の一例を示す。
【００４６】
以上のように、制御部１００が、更に、イメージ画像Ｇ２の大きさを表現するための付随情報を、表示手段に表示された試料Ｓの表面の画像Ｇ１に表示させることで、作業者にくぼみの大きさをより想像させやすくすることができるので、試験条件が適切であるか否かの判断をより適切に行わせることができる。
【００４７】
また、上記実施形態では、形成されるくぼみのイメージ画像Ｇ２を試料Ｓの表面の画像Ｇ１における試験位置に重ねて表示させるようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、試験位置の代わりに、試験エリアＥ１外の所定位置に重ねて表示させる（図９（Ａ）参照）ようにし、作業者によるドラッグ操作等により試験エリアＥ１内の所望の試験位置へとイメージ画像Ｇ２を手動で移動させる（図９（Ｂ）参照）ようにしてもよい。また、この場合、図９に示すように、設定可能な試験力ごとのイメージ画像Ｇ２を複数（図９では３つ）表示させる（図９（Ａ）参照）ようにし、作業者が所望する大きさのイメージ画像Ｇ２を移動させる（図９（Ｂ）参照）ようにしてもよい。
すなわち、制御部１００は、試験エリアＥ１内の所望の試験位置に表示させたイメージ画像Ｇ２の表示位置を調整（移動）する操作を受け付けて、イメージ画像Ｇ２の表示位置を調整する本発明の試験位置調整手段として機能する。
【００４８】
以上のように、制御部１００が、イメージ画像Ｇ２を表示手段に表示された試料Ｓの表面の画像Ｇ１における試験エリア設定手段により設定された試験エリアＥ１外の所定位置に重ねて表示させる構成と、表示制御手段により所定位置に表示させたイメージ画像Ｇ２の表示位置を調整する試験位置調整手段（制御部１００）と、を備えることで、作業者がくぼみの大きさを視認しながら任意に試験位置を決定することができるので、作業者が所望する硬さ試験を容易に行わせることができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、硬さ試験機１として、圧子５の平面形状が矩形状に形成されたビッカース硬さ試験機を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。すなわち、試料Ｓの表面に圧子５により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみの寸法を計測することにより試料Ｓの硬さを測定するものであれば、いかなる硬さ試験機であってもよい。例えば、ダイヤモンド四角錘による圧子を備え、ビッカース硬さ試験機同様に圧子の平面形状が矩形状に形成されるヌープ硬さ試験機であってもよいし、圧子の形状が球形状に形成されたブリネル硬さ試験機であってもよい。
【００５０】
また、本出願に示す各態様は、方法、プログラムなどとしても把握することができる。方法やプログラムのカテゴリについては、装置のカテゴリで示した「手段」を、例えば、「工程」や「ステップ」のように適宜読み替えるものとする。また、処理やステップの順序は、本出願に直接明記のものに限定されず、順序を変更したり、一部の処理をまとめて若しくは随時一部分ずつ実行するよう変更したりすることができる。
【００５１】
その他、硬さ試験機を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  硬さ試験機
２  試験機本体
３  荷重アーム
４  アーム作動部
５  圧子
６  圧子軸
７  対物レンズ
８  ターレット
９  試料台
１０  撮像部（撮像手段）
１５  操作部
１６  表示部（表示手段）
２０  圧子軸変位検出部
１００  制御部（画像取得手段、試験エリア設定手段、試験条件取得手段、推定手段、表示制御手段、画像調整手段、試験力調整手段、試験位置調整手段）
Ｓ  試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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