(57)【要約】      （修正有）【課題】被検面の形状を精度よく測定する上で有利な測定装置、測定方法を提供する。【解決手段】被検面に接触する先端部２と先端部２を保持する保持部３とを有するプローブ４を有し、先端部２と被検面とを接触させた状態でプローブ４を被検面に対して相対的に走査することによって被検面の形状を測定する測定装置１であって、被検面上の測定箇所における測定データを、プローブ４の走査距離のデータと、プローブ４の走査による先端部２の摩耗に関する情報とに基づいて補正する処理部１５を含む。【選択図】図１
2015052566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検面に接触する先端部と前記先端部を保持する保持部とを有するプローブを有し、前記先端部と前記被検面とを接触させた状態で前記プローブを前記被検面に対して相対的に走査することによって前記被検面の形状を測定する測定装置であって、
前記被検面上の測定箇所における測定データを、前記プローブの走査距離のデータと、前記プローブの走査による前記先端部の摩耗に関する情報とに基づいて補正する処理部を含む、
ことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記先端部に摩耗が生じる状態で前記プローブを走査させた累積距離のデータを前記走査距離のデータとして取得する、ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記被検面に接触する前記先端部の接触点と前記先端部の基準点との距離が前記先端部の摩耗によって変化する変化量と前記走査距離との関係のデータを前記情報として取得する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記被検面の形状に応じて前記接触点が前記先端部の表面で移動する場合、前記先端部の表面における複数の領域のうち、前記測定箇所における前記接触点が含まれる領域を決定し、決定した領域に摩耗が生じる状態で前記プローブを走査した走査距離のデータと前記情報とに基づいて、前記測定箇所における測定データを補正する、ことを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記先端部が球体形状であり、かつ前記先端部が前記保持部に固定されている場合、前記変化量をＡ、前記先端部の半径をＲ、前記先端部において摩耗した体積をＶ、前記プローブの走査距離をＬ、比例定数をＫとしたとき、前記処理部は、
2015052566.tif 000010
に基づいて前記関係のデータを取得する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の測定装置。
【請求項６】
前記先端部が球体形状であり、かつ前記先端部がその中心に対して回転するように前記保持部によって保持されている場合、前記変化量をＡ、前記先端部の半径をＲ、前記先端部において摩耗した体積をＶ、前記プローブの走査距離をＬ、比例定数をＫとしたとき、前記処理部は、
2015052566.tif 000011
に基づいて前記関係のデータを取得する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の測定装置。
【請求項７】
前記先端部が球体形状であり、かつ前記先端部がその中心を通る軸に対して回転するように前記保持部によって保持されている場合、前記変化量をＡ、前記先端部の半径をＲ、前記先端部において摩耗した体積をＶ、前記プローブの走査距離をＬ、比例定数をＫとしたとき、前記処理部は、
2015052566.tif 000012
に基づいて前記関係のデータを取得する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の測定装置。
【請求項８】
前記処理部は、前記被検面上の始点から少なくとも１つの箇所を通って前記プローブで走査したときの前記被検面上の前記少なくとも１つの箇所における前記走査距離と前記変化量とを用いて前記比例定数を決定する、ことを特徴とする請求項５乃至７のうちいずれか１項に記載の測定装置。
【請求項９】
前記処理部は、前記測定装置を用いて測定された前記走査距離と前記変化量との複数の組のデータを用いて前記関係のデータを取得する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の測定装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の測定装置を用いて被検物の表面形状を測定する工程と、
前記工程における測定結果に基づいて前記被検物を加工する工程と、
を含む、ことを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１１】
被検面に接触する先端部と前記先端部を保持する保持部とを有するプローブを、前記先端部が前記被検面に接触した状態で、前記被検面に対して相対的に走査することによって前記被検面の形状を測定する測定方法であって、
前記プローブの走査による前記先端部の摩耗に関する情報を取得する取得工程と、
前記被検面上の測定箇所における測定データを、前記プローブの走査距離のデータと前記取得工程で取得された前記情報とに基づいて補正する補正工程と、
前記補正工程で補正された測定データを用いて前記被検面の形状を決定する決定工程と、
を含む、ことを特徴とする測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置、測定方法および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズやミラーなどの被検面の形状を、プローブの先端部を被検面に接触させながら測定する接触式の測定装置が知られている。接触式の測定装置は、プローブの先端部と被検面とを接触させた状態でプローブを被検面に対して相対的に走査させることで被検面の形状を測定することができる。
【０００３】
このような接触式の測定装置では、プローブの先端部を被検面に接触させた状態でプローブを走査しているため、プローブの走査に伴ってプローブの先端部が摩耗し、これによって測定誤差が生じてしまいうる。そこで、特許文献１には、プローブの先端部が摩耗することによって生じる測定誤差を基準ワークを用いて事前に取得し、基準ワークを用いて取得された測定誤差を補正値として、被検面の形状の測定結果を補正する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２６９６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された方法では、被検面の形状の測定結果を補正するための補正値を基準ワークを用いて取得しているため、測定結果を補正する工程が煩雑になってしまいうる。
【０００６】
そこで、本発明は、被検面の形状を精度よく測定する上で有利な技術を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての測定装置は、被検面に接触する先端部と前記先端部を保持する保持部とを有するプローブを有し、前記先端部と前記被検面とを接触させた状態で前記プローブを前記被検面に対して相対的に走査することによって前記被検面の形状を測定する測定装置であって、前記被検面上の測定箇所における測定データを、前記プローブの走査距離のデータと、前記プローブの走査による前記先端部の摩耗に関する情報とに基づいて補正する処理部を含む、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば、被検面の形状を精度よく測定する上で有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の測定装置を示す図である。
【図２】プローブを走査している状態を示す図である。
【図３】第１実施形態において、被検面の形状を測定する方法を示すフローチャートである。
【図４】先端部の摩耗モデルを示す図である。
【図５】走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係の一例を示す図である。
【図６】第２実施形態において、被検面の形状を測定する方法を示すフローチャートである。
【図７】先端部を下（−Ｚ方向）から見たときの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態の測定装置１について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態の測定装置１を示す図である。第１実施形態の測定装置１は、プローブ４と、プローブ４を弾性支持するプローブハウジング６と、プローブハウジング６を駆動する駆動部１３と、制御部１４と、処理部１５とを含む。制御部１４は、ＣＰＵやメモリなどを有し、プローブ４の移動を制御するとともに、被検面(被検物Ｗの表面)の形状の測定を制御する。また、処理部１５は、ＣＰＵやメモリなどを有し、被検面の形状の測定結果を補正する。このように構成された測定装置１は、プローブ４の先端部２と被検面とを接触させた状態でプローブ４を被検面に対して相対的に走査し、被検面の形状を測定することができる。
【００１３】
プローブ４は、被検面の形状を測定する際に被検面に接触させる先端部２と、先端部２を保持する保持部３とを有する。先端部２は、例えば、真球度の高い精密球によって構成される。プローブ４は、プローブハウジング６により弾性支持部材５を介して弾性支持されている。プローブハウジング６は、プローブ４のＸ方向の変位を検出する第１検出部７ｘと、プローブ４のＹ方向の変位を検出する第２検出部（不図示）と、プローブ４のＺ方向の変位を検出する第３検出部７ｚとを有する。
【００１４】
第１実施形態では、図１に示すように、第１検出部７ｘは、例えば、プローブハウジング６内のＸ方向側の面に配置され、Ｚ方向に離れて配置された２つの変位計７ｘ１および７ｘ２を含む。変位計７ｘ１および７ｘ２は、例えば静電容量センサをそれぞれ含むように構成されており、プローブ４と変位計７ｘ１との間の容量変化、およびプローブ４と変位計７ｘ２との間の容量変化をそれぞれ計測する。これにより、第１検出部７ｘは、変位計７ｘ１における計測結果と変位計７ｘ２における計測結果とに基づいて、プローブ４のＸ方向への変位量を検出することができる。また、第１実施形態では、プローブ４のＹ方向の変位を検出する第２検出部も、第１検出部７ｘと同様に構成されうる。
【００１５】
第３検出部７ｚは、プローブハウジング６のＺ方向側の面に配置された変位計を含む。変位計は、例えば静電容量センサを含み、プローブ４と変位計との間の容量変化を計測する。これにより、第３検出部７ｚは、変位計における計測結果に基づいて、プローブ４のＺ方向への変位量を検出することができる。ここで、第１実施形態の第１検出部７ｘ、第２検出部７ｙおよび第３検出部７ｚにそれぞれ含まれる変位計は、静電容量センサを含むように構成されているが、それに限られるものではなく、プローブ４の変位量を精度よく検出できるように構成されていればよい。
【００１６】
駆動部１３は、ベース１６上に配置されており、プローブハウジング６を駆動するために設けられている。駆動部１３は、例えば、プローブハウジング６を支持する天板１３ａと、天板１３ａをＺ方向に駆動するＺ軸ステージ１３ｂと、天板１３ａをＹ方向に駆動するＹ軸ステージ１３ｃと、天板１３ａをＸ方向に駆動するＸ軸ステージ１３ｄとを含む。これにより、プローブハウジング６を３軸方向に駆動することができ、プローブ４の先端部２と被検面とを接触させた状態で、プローブハウジング６により弾性支持されたプローブ４を被検面に対して相対的に走査することができる。
【００１７】
プローブハウジング６には、プローブハウジング６のＸ方向の位置を計測するための干渉計９ｘ１および９ｘ２と、Ｙ方向の位置を計測するための干渉計（不図示）と、Ｚ方向の位置を計測するための干渉計９ｚとが備えられている。各干渉計（９ｘ１、９ｘ２）は、例えば、ベース１６に接続された構造体１７により支持されたＸ基準ミラー１０と、内部に備えられた参照面とに向けてレーザ光を照射する。そして、各干渉計（９ｘ１、９ｘ２）は、Ｘ基準ミラー１０で反射されたレーザ光と参照面で反射されたレーザ光との干渉によりプローブハウジング６における基準位置からの変位を検出することができる。これにより、Ｘ基準ミラー１０とプローブハウジング６との距離、即ち、プローブハウジング６のＸ方向の位置を計測することができる。また、干渉計９ｚは、例えば、構造体１７により支持されたＺ基準ミラー１２と、内部に備えられた参照面とに向けてレーザ光を照射する。そして、干渉計９ｚは、Ｚ基準ミラー１２で反射されたレーザ光と参照面で反射されたレーザ光との干渉によりプローブハウジング６における基準位置からの変位を検出することができる。これにより、Ｚ基準ミラー１２とプローブハウジング６との距離、即ち、プローブハウジング６のＺ方向の位置を計測することができる。ここで、プローブハウジング６のＹ方向の位置を計測するための干渉計は、プローブハウジング６のＸ方向の位置を計測するための干渉計（９ｘ１、９ｘ２）と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。
【００１８】
このように構成された測定装置１は、先端部２と被検面とを接触させた状態でプローブ４を被検面に対して相対的に走査させて、被検面上における複数の測定箇所の各々で高さを測定する。これにより、測定装置１は、測定した各測定箇所の高さデータに基づいて被検面の形状を決定することができる。しかしながら、測定装置１では、プローブ４の先端部２と被検面とを接触させた状態でプローブ４を走査しているため、プローブ４の走査に伴ってプローブ４の先端部２が摩耗し、測定誤差が生じていしまいうる。そこで、第１実施形態の測定装置１は、先端部２に摩耗が生じる状態でプローブ４を走査した累積距離（例えば、複数の被検面にわたってプローブ４を走査した距離）を示す走査距離Ｌに応じて先端部２の摩耗長Ａを算出する。そして、測定装置１は、算出した摩耗長Ａを補正値として各測定箇所の高さデータを補正し、補正した各測定箇所の高さデータに基づいて被検面の形状を決定する。これにより、測定装置１は、被検面の形状を精度よく測定することができる。ここで、摩耗長Ａとは、図２に示すように、被検面に接触する先端部２の接触点２ａと先端部２の基準点（第１実施形態では、先端部２の中心２ｂ）との距離が、先端部２の摩耗によって変化する変化量のことである。また、第１実施形態では、被検面の形状の測定結果を補正する工程は、測定装置１に含まれる処理部１５において実行されるものとするが、それに限られず、例えば、測定装置１の外部コンピュータにおいて実行されてもよい。
【００１９】
ここで、先端部２と被検面とを接触させた状態でプローブ４を走査して被検面の形状を測定する方法について、図３を参照しながら説明する。図３は、被検面の形状を測定する方法を示すフローチャートである。
【００２０】
Ｓ１０１では、処理部１５は、先端部２と被検面とを接触させた状態でプローブ４を走査して、各測定箇所（座標（Ｘｉ，Ｙｉ））における高さを制御部１４に測定させる。そして、処理部１５は、各測定箇所における測定データ（位置座標（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ））を、各測定箇所で測定するまでにプローブ４を走査させた走査距離Ｌｉと共に記憶する。例えば、計測箇所の数をｎとすると、ｎ個のデータ（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ，Ｌｉ）が処理部１５に記憶されることとなる。即ち、各測定箇所におけるデータ（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１，Ｌ１）・・・（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ，Ｌｎ）が処理部１５に記憶されることとなる。ここで、各測定箇所における走査距離Ｌｉは、例えば、各測定箇所における測定データ（位置座標（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ））を用いて算出されてもよいし、走査距離Ｌｉを計測する機構を測定装置１内に設け、それによって取得されてもよい。また、Ｓ１０１の工程は、後述するＳ１０２の工程の後に行われてもよい。
【００２１】
Ｓ１０２では、処理部１５は、走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係を示す情報を取得する。走査距離Ｌとは、上述したように、プローブ４の先端部２に摩耗が生じる状態でプローブ４を被検面に対して相対的に走査させた累積距離のことであり、例えば、複数の被検面にわたってプローブ４を走査した距離のことである。走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係は、例えば、実験または計算によって求められる。
【００２２】
まず、走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係を実験によって求める方法について説明する。当該関係を実験によって求める場合、例えば、走査距離Ｌ１だけプローブ４を走査させ、その際における先端部２の摩耗長Ａ１を計測する。また、走査距離Ｌ２だけプローブ４を走査させ、その際における先端部２の摩耗長Ａ２を計測する。この工程を繰り返すことにより走査距離Ｌと摩耗長Ａとの複数の組のデータが得られ、走査距離Ｌと摩耗長Ａとの離散的な関係を取得することができる。そして、取得された走査距離Ｌと摩耗長Ａとの離散的な関係に対して補完処理を行うことによって、走査距離Ｌと摩耗長Ａとの連続的な関係を取得することができる。
【００２３】
次に、走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係を計算によって求める方法について説明する。プローブ４の先端部２において摩耗した体積を示す摩耗体積Ｖ（図２参照）は、摩耗に関する理論であるＨｏｌｍ・Ａｒｃｈａｒｄ理論により、式（１）によって表すことができる。式（１）において、Ｖは摩耗体積、Ｋは比例定数、Ｗはプローブ４に加える荷重、Ｌは走査距離、Ｈはプローブ４の先端部２の硬さである。ここで、荷重Ｗはプローブ４の針圧制御により一定に保たれており、先端部２の硬さＨも変わらないため、荷重Ｗおよび硬さＨを定数として扱うと、式（１）は式（２）によって表すことができる。
【００２４】
【数１】
2015052566.tif 000003
【００２５】
【数２】
2015052566.tif 000004
【００２６】
また、先端部２が球体形状であり、かつ先端部２が保持部３に固定されている場合、先端部２は、図４（ａ）に示すように、被検面に接触する接触点２ａから先端部２の中心２ｂに向かって摩耗していく。このような先端部２の摩耗モデルとなるとき、摩耗体積Ｖは式（３）によって計算することができる。式（３）において、Ａは摩耗長、Ｒは先端部２の半径である。
【００２７】
【数３】
2015052566.tif 000005
【００２８】
ここで、比例定数Ｋは、式（２）および式（３）を用いて式（４）によって表すことができる。そして、比例定数Ｋは、被検面上の始点から少なくとも１つの箇所を通ってプローブ４で走査したときの被検面上の少なくとも１つの箇所における走査距離Ｌ０と摩耗長Ａ０とを式（４）に代入することで決定される。走査距離Ｌ０と摩耗長Ａ０とは、先端部２が被検面に接触した状態でプローブ４を走査する実験を行うことにより取得されうる。
【００２９】
【数４】
2015052566.tif 000006
【００３０】
比例定数Ｋを決定した後は、式（２）および式（３）を用いて、式（５）で表されるように、摩耗長Ａについての３次方程式を立てる。３次方程式に関しては一般的に解の公式が知られており、これを適用することによって摩耗長Ａと走査距離Ｌとの関係を取得することができる。ここで、摩耗長Ａには、０≦Ａ≦２Ｒ（２Ｒは先端部２の直径）の条件が適用される。また、式（５）におけるｉは虚数単位であるが、複素数としてみたときの虚部は零となるため、式全体としては実数となる。
【００３１】
【数５】
2015052566.tif 000007
【００３２】
図５は、走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係の一例を示す図である。図５では、比例定数Ｋおよび先端部２の半径Ｒはそれぞれ１として当該関係を算出したが、実際は、式（４）を用いて算出された比例定数Ｋと、先端部２の設計値または計測値としての先端部の半径Ｒとが用いられる。また、図５において、太線で示す部分が、０≦Ａ≦２Ｒの条件を満たす部分となる。
【００３３】
Ｓ１０３では、処理部１５は、Ｓ１０２で取得された走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係（式（５））に基づいて、各測定箇所における走査距離Ｌｉから、各測定箇所における摩耗長Ａｉを求める。例えば、処理部１５は、ｉ番目の測定箇所を測定する際における先端部２の摩耗長Ａｉを、ｉ番目の測定箇所における走査距離Ｌｉを式（５）に代入することによって求めることができる。この計算を各測定箇所について行うことにより、各測定箇所における摩耗長Ａ１・・・Ａｎを求めることができる。
【００３４】
Ｓ１０４では、処理部１５は、Ｓ１０３で求められた各測定箇所における摩耗長Ａｉを用いて、各測定箇所における高さデータＺｉを補正する。例えば、処理部１５は、ｉ番目の測定箇所における高さデータＺｉに、ｉ番目の測定箇所における摩耗長Ａｉを加算することで、高さデータＺｉを補正する。これにより、処理部１５は、補正された高さデータＺｉ’を取得することができる。また、Ｓ１０５では、処理部１５は、Ｓ１０４で補正された高さデータＺｉ’を有する各測定箇所の位置座標（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ’）に基づいて、被検面の形状を決定する。このように、Ｓ１０１〜Ｓ１０５の工程を実行することにより、測定装置１は、被検面の形状を精度よく測定することができる。
【００３５】
ここで、上述のＳ１０２では、先端部２が保持部３に固定されている場合を想定したため、被検面に接触する接触点２ａから先端部２の中心２ｂに向かって摩耗していく摩耗モデル（図４（ａ））を用いて走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係を算出した。一方で、先端部２が保持部３に固定されている場合と異なる場合には、図４（ａ）に示す摩耗モデルとは異なる摩耗モデルを用いて走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係が算出されうる。即ち、走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係は、先端部２が保持部３によって保持されている状態に応じた摩耗モデルを用いて取得される。例えば、先端部２が球体形状であり、かつ先端部２がその中心２ｂに対して回転するように保持部３によって保持されている場合、先端部２は、図４（ｂ）に示すように、先端部２の表面が中心２ｂに向かって摩耗していく。このような先端部２の摩耗モデルとなるとき、摩耗体積Ｖは式（６）によって計算することができ、式（２）および式（６）を用いて走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係を取得することができる。
【００３６】
【数６】
2015052566.tif 000008
【００３７】
また、先端部２が球体形状であり、かつ先端部２がその中心２ｂを通る軸２ｃに対して回転するように保持部３によって保持されている場合、先端部２は、図４（ｃ）に示すように、先端部２の表面のうち軸２ｃと遠い部分から摩耗していく。このような先端部２の摩耗モデルとなるとき、摩耗体積Ｖは式（７）によって計算することができ、式（２）および式（７）を用いて走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係を取得することができる。
【００３８】
【数７】
2015052566.tif 000009
【００３９】
上述したように、第１実施形態の測定装置１は、先端部２が摩耗する状態でプローブ４を走査した走査距離Ｌに応じて先端部２の摩耗長Ａを算出し、算出した摩耗長Ａを補正値として各測定箇所の高さデータを補正する。これにより、測定装置１は、補正した各測定箇所の高さデータに基づいて被検面の形状を決定するため、プローブ４の先端部２が摩耗することで生じる測定誤差を低減し、被検面の形状を精度よく測定することができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態の測定装置について説明する。第１実施形態では、図４（ａ）に示すように、被検面に接触する接触点２ａが先端部２の表面において移動せず、先端部２の表面における所定の位置から先端部２の中心２ｂに向かって摩耗していく場合について説明した。しかしながら、例えば被検面の形状が非平面形状である場合など、被検面の形状によっては、被検面に接触する接触点２ａが先端部２の表面における所定の位置に留まることは稀であり、接触点２ａが先端部２の表面において移動する。そこで、第２実施形態では、接触点２ａが先端部２の表面において移動する場合において、プローブ４を走査して被検面の形状を測定する方法について、図６を参照しながら説明する。ここで、第２実施形態の測定装置は、第１実施形態の測定装置１と装置構成が同様であるため、ここでは装置構成についての説明を省略する。
【００４１】
図６は、被検面の形状を測定する方法を示すフローチャートである。Ｓ２０１では、処理部１５は、プローブ４を被検面上で走査する走査経路を設定する。走査経路は、例えば、被検物の設計データや、外部の装置で測定された被検面の概略形状などを用いることにより設定されうる。そして、処理部１５は、走査経路を設定した後、被検面の高さが測定される複数の測定箇所を走査経路上に設定する。Ｓ２０２では、処理部１５は、各測定箇所における測定時に接触点２ａが配置される先端部２の表面上の位置を決定する。接触点２ａが配置される先端部２の表面上の位置は、例えば、プローブ４に摩耗が起こらないという仮定の下で、被検面の設計データや外部の装置で測定された被検面の概略形状などを用いて、各測定箇所ごとに決定される。
【００４２】
Ｓ２０３では、処理部１５は、先端部２と被検面とを接触させた状態でプローブ４を走査して、各測定箇所（座標（Ｘｉ，Ｙｉ））における高さを制御部１４に測定させる。そして、処理部１５は、各測定箇所における測定データ（位置座標（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ））を、各測定箇所で測定するまでにプローブ４を走査させた走査距離Ｌｉと共に記憶する。ここで、第２実施形態では、先端部２の表面は、例えば、図７に示すように格子状に区分けされ、区分けされた複数の領域８の各々についての走査距離Ｌｉが記憶されうる。図７は、先端部を下（−Ｚ方向）から見たときの図である。例えば、ｉ番目の測定箇所で測定する際の接触点２ａの位置が、先端部の表面における複数の領域８のうち領域８ｊにある場合を想定する。この場合、処理部１５は、ｉ番目の測定箇所で測定するまでに領域８ｊに摩耗が生じる状態でプローブ４を走査させた累積距離を示す走査距離Ｌｉｊを、ｉ番目の測定箇所における測定データ（位置座標（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ））と共に記憶する。即ち、処理部１５は、ｉ番目の測定箇所におけるデータ（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ，Ｌｉｊ）を記憶することとなる。
【００４３】
Ｓ２０４では、処理部１５は、走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係を示す情報を取得する。Ｓ２０４は、図３のＳ１０２と同様の処理であるため、ここでは説明を省略する。Ｓ２０５では、処理部１５は、Ｓ２０４で取得された走査距離Ｌと摩耗長Ａとの関係に基づいて、各測定箇所において接触点２ａが位置する領域８ｊの走査距離Ｌｉｊから、領域８ｊにおける摩耗長Ａｉｊを求める。例えば、処理部１５は、ｉ番目の測定箇所を測定する際における先端部２の領域８ｊの摩耗長Ａｉｊを、領域８ｊにおける走査距離Ｌｉｊを式（５）に代入することによって求めることができる。Ｓ２０６では、処理部１５は、Ｓ２０５で求められた領域８ｊにおける摩耗長Ａｉｊを用いて、各測定箇所における高さデータＺｉを補正する。例えば、処理部１５は、ｉ番目の測定箇所における高さデータＺｉに、ｉ番目の計測箇所における領域８ｊの摩耗長Ａｉｊを加算することで、高さデータＺｉを補正する。これにより、処理部１５は、補正された高さデータＺｉ’を取得することができる。また、第２実施形態では、先端部２の表面における接触点２ａの位置が測定箇所ごとに異なるため、各測定箇所の座標（Ｘｉ，Ｙｉ）も、接触点２ａの位置および領域８ｊにおける摩耗長Ａｉｊを用いて補正されうる。以下では、補正された座標（Ｘｉ，Ｙｉ）を座標（Ｘｉ’，Ｙｉ’）と表す。Ｓ２０７では、処理部１５は、Ｓ２０６で補正された位置座標（Ｘｉ’，Ｙｉ’，Ｚｉ’）に基づいて、被検面の形状を決定する。このように、Ｓ２０１〜Ｓ２０７の工程を実行することにより、第２実施形態の測定装置は、例えば非平面形状を有する被検面の形状を精度よく測定することができる。
【００４４】
上述したように、第２実施形態の測定装置は、先端部２の表面における複数の領域８の各々について摩耗長Ａを算出し、算出した摩耗長Ａを用いて測定箇所の位置座標を補正する。これにより、第２実施形態の測定装置は、補正した各測定箇所の位置座標に基づいて被検面の形状を決定するため、プローブ４の先端部２が摩耗することで生じる測定誤差を低減し、被検面の形状を精度よく測定することができる。
【００４５】
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、金属部品や光学素子等の物品を製造する際に用いられる。本実施形態の物品の製造方法は、上記の測定装置を用いて被検物の表面形状を測定する工程と、かかる工程における測定結果に基づいて被検物を加工する工程とを含む。例えば、被検物の表面形状を測定装置を用いて測定し、その測定結果に基づいて、被検物の形状が設計値になるように当該被検物を加工（製造）する。本実施形態の物品の製造方法は、測定装置により高精度に被検物の形状を測定できるため、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００４６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【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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