(57)【要約】      （修正有）【課題】測定効率が向上された光学式座標測定装置を提供する。【解決手段】載置台１２０上の測定対象物Ｓにプローブ１４０の接触部が接触され、使用者によってコンソール１７０が操作されることにより、接触部の接触位置が測定位置に設定される。プローブ１４０の複数のマーカを主撮像部１３０によって撮像することにより画像データが生成され、その画像データに基づいて、各測定位置の座標が算出される。コンソール１７０の操作により、複数の測定位置が１または複数の測定位置群として確定され、１または複数の測定位置群の複数の測定位置の座標に基づいて、測定対象物Ｓの測定すべき部分に関する物理量が算出される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物が載置される載置台と、
複数のマーカを有するとともに、前記載置台上の測定対象物に接触される接触部を有するプローブと、
前記プローブの前記複数のマーカを撮像することにより画像データを生成する第１の撮像部と、
前記載置台の上方の領域が前記第１の撮像部により撮像されるように前記第１の撮像部と前記載置台とを一体的に保持する保持部と、
使用者により操作される操作装置と、
測定対象物の測定すべき部分に関する物理量を算出する算出部とを備え、
前記操作装置は、
前記プローブの前記接触部が接触される位置を測定位置として設定するために操作される測定操作部と、
設定された複数の測定位置を１または複数の測定位置群として確定するために操作される確定操作部と、
前記測定操作部または前記確定操作部の操作を取り消すために操作されるキャンセル操作部とを含み、
前記算出部は、前記第１の撮像部により生成された画像データに基づいて前記１または複数の測定位置群の前記複数の測定位置の座標を算出し、算出された複数の測定位置の座標に基づいて前記測定すべき部分に関する物理量を算出する、光学式座標測定装置。
【請求項２】
前記操作装置は、使用者の一方の手で把持可能でかつ前記載置台に対して独立に移動可能に構成され、有線または無線により前記算出部と通信可能である、請求項１記載の光学式座標測定装置。
【請求項３】
前記操作装置は、使用者が把持して操作可能であるとともに載置して操作可能であり、かつ前記載置台に対して独立に移動可能に構成され、有線または無線により前記算出部と通信可能である、請求項１記載の光学式座標測定装置。
【請求項４】
前記操作装置は、前記載置台に一体的に設けられる、請求項１記載の光学式座標測定装置。
【請求項５】
前記操作装置は、使用者の足で操作可能に構成され、有線通信または無線通信により前記算出部に接続される、請求項１記載の光学式座標測定装置。
【請求項６】
前記操作装置は、前記プローブをポインティングデバイスとして機能させるために操作されるポインティング代替操作部をさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学式座標測定装置。
【請求項７】
前記複数のマーカに対して一定の位置関係を有するように前記プローブに設けられ、測定対象物の少なくとも一部を撮像する第２の撮像部と、
前記載置台の上方の領域を仮想的に表す仮想画像を表示するとともに前記第２の撮像部により得られる測定対象物の少なくとも一部の画像を撮像画像として表示する表示部とをさらに備え、
前記操作装置は、前記仮想画像および前記撮像画像を前記表示部により選択的に表示させるために操作される表示切替操作部をさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学式座標測定装置。
【請求項８】
記憶部と、
前記複数のマーカに対して一定の位置関係を有するように前記プローブに設けられ、測定対象物の少なくとも一部を撮像することにより画像データを生成する第２の撮像部とをさらに備え、
前記操作装置は、前記第２の撮像部により生成される画像データを前記記憶部に記憶させるために操作される撮像ボタンをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学式座標測定装置。
【請求項９】
前記操作装置は、ポインティングデバイスとして操作されるポインティング操作部をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学式座標測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触式の光学式座標測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
接触式の光学式座標測定装置には、接触部を有するプローブが設けられる。測定対象物にプローブの接触部が接触され、測定対象物と接触部との接触位置が算出される。測定対象物上の複数の位置が算出されることにより、測定対象物の所望の部分の寸法が測定される。
【０００３】
特許文献１には、データプロセッサ、接触プローブおよび角度センサを備えた空間座標の逐点式測定システムが記載されている。接触プローブには、接触点に加えて、複数の点光源が設けられる。角度センサは、測定対象物の本質的な部分を観測可能でかつ接触プローブの複数の点光源を観測可能に設けられる。
【０００４】
角度センサから各光源に向かう空間的方向が記録される。記録された空間的方向に基づいて、角度センサに関する接触プローブの位置と方向とがデータプロセッサにより算出される。接触プローブの位置が接触点の位置および測定対象物の位置に関係付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平６−５１１５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の逐点式測定システムにおいては、三脚等の固定器具を用いて目的物および接触プローブの複数の点光源を観測可能に角度センサが固定する必要がある。この場合、比較的大型の測定対象物に関しては、一定の効率で測定を行うことができる。一方、比較的小型の測定対象物に関しては、固定器具を準備して角度センサを固定する等の手順を行うことにより、測定効率が低下する。また、光学式の測定装置で数μｍ〜数十μｍといった高い測定精度を実現しようとすると、測定対象範囲が比較的限定される。そのため、三脚等の固定器具の調整に手間がかかる、あるいは、使用者が測定対象範囲を認識しにくくなる。これらも、測定効率が低下する要因となる。
【０００７】
本発明の目的は、測定効率が向上された光学式座標測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る光学式座標測定装置は、測定対象物が載置される載置台と、複数のマーカを有するとともに、載置台上の測定対象物に接触される接触部を有するプローブと、プローブの複数のマーカを撮像することにより画像データを生成する第１の撮像部と、載置台の上方の領域が第１の撮像部により撮像されるように第１の撮像部と載置台とを一体的に保持する保持部と、使用者により操作される操作装置と、測定対象物の測定すべき部分に関する物理量を算出する算出部とを備え、操作装置は、プローブの接触部が接触される位置を測定位置として設定するために操作される測定操作部と、設定された複数の測定位置を１または複数の測定位置群として確定するために操作される確定操作部と、測定操作部または確定操作部の操作を取り消すために操作されるキャンセル操作部とを含み、算出部は、第１の撮像部により生成された画像データに基づいて１または複数の測定位置群の複数の測定位置の座標を算出し、算出された複数の測定位置の座標に基づいて測定すべき部分に関する物理量を算出する。
【０００９】
この光学式座標測定装置においては、載置台上に載置された測定対象物にプローブの接触部が接触される。操作装置の測定操作部が操作されることにより、接触部の接触位置が測定位置として設定される。また、操作装置の確定操作部が操作されることにより、設定された複数の測定位置が１または複数の測定位置群として確定される。使用者が測定操作部または確定操作部の操作を誤った場合、操作装置のキャンセル操作部が操作されることにより、測定操作部または確定操作部の操作が取り消される。
【００１０】
第１の撮像部によってプローブの複数のマーカが撮像されることにより画像データが生成される。生成された画像データに基づいて１または複数の測定位置群の複数の測定位置の座標が算出され、算出された複数の測定位置の座標に基づいて測定すべき部分に関する物理量が算出される。
【００１１】
このように、使用者は、プローブを移動させつつ操作装置を操作することにより、容易にかつ効率良く測定対象物の測定すべき部分に関する物理量を得ることができる。
【００１２】
また、載置台の上方の領域が撮像部により撮像されるように、撮像部と載置台とが保持部により一体的に保持される。それにより、撮像部および載置台がそれぞれ別体として設けられる場合に比べて、光学式座標測定装置の取り扱いが容易になる。また、撮像部を固定するための固定具を別途用意する必要がない。それにより、光学式座標測定装置による測定効率が向上される。
【００１３】
（２）操作装置は、使用者の一方の手で把持可能でかつ載置台に対して独立に移動可能に構成され、有線または無線により算出部と通信可能であってもよい。
【００１４】
この場合、使用者は、一方の手で操作装置を把持して操作しつつ他方の手でプローブを移動させることができる。これにより、操作装置の操作およびプローブの移動を容易にかつ効率良く行うことができる。
【００１５】
（３）操作装置は、使用者が把持して操作可能であるとともに載置して操作可能であり、かつ載置台に対して独立に移動可能に構成され、有線または無線により算出部と通信可能であってもよい。
【００１６】
この場合、使用者は、状況に応じて操作装置を把持または載置して使用することができる。これにより、操作装置の利便性が高くなる。
【００１７】
（４）操作装置は、載置台に一体的に設けられてもよい。この場合、操作装置の落下または紛失等が防止される。また、光学式座標測定装置のコンパクト化が可能になる。
【００１８】
（５）操作装置は、使用者の足で操作可能に構成され、有線通信または無線通信により算出部に接続されてもよい。
【００１９】
この場合、使用者は、足で操作装置を操作しつつ手でプローブを移動させることができる。これにより、操作装置の操作およびプローブの移動を容易にかつ効率良く行うことができる。また、両手でプローブを移動させることができるので、接触部の接触位置を精度良く調整することができる。
【００２０】
（６）操作装置は、プローブをポインティングデバイスとして機能させるために操作されるポインティング代替操作部をさらに含んでもよい。
【００２１】
この場合、別個で設けられたポインティングデバイスを操作する必要がなくなり、操作の煩雑化が抑制される。
【００２２】
（７）光学式座標測定装置は、複数のマーカに対して一定の位置関係を有するようにプローブに設けられ、測定対象物の少なくとも一部を撮像する第２の撮像部と、載置台の上方の領域を仮想的に表す仮想画像を表示するとともに第２の撮像部により得られる測定対象物の少なくとも一部の画像を撮像画像として表示する表示部とをさらに備え、操作装置は、仮想画像および撮像画像を表示部により選択的に表示させるために操作される表示切替操作部をさらに含んでもよい。
【００２３】
この場合、表示部に表示される仮想画像または撮像画像に基づいて、測定位置の設定および測定位置群の確定を効率良く行うことができる。また、操作装置の表示切替操作部が操作されることにより、仮想画像と撮像画像とが表示部に選択的に表示される。そのため、仮想画像および撮像画像のうち、使用者の要望に応じた一方を適宜表示装置に表示させることができる。
【００２４】
（８）光学式座標測定装置は、記憶部と、複数のマーカに対して一定の位置関係を有するようにプローブに設けられ、測定対象物の少なくとも一部を撮像することにより画像データを生成する第２の撮像部とをさらに備え、操作装置は、第２の撮像部により生成される画像データを記憶部に記憶させるために操作される撮像ボタンをさらに含んでもよい。
【００２５】
この場合、第２の撮像部により測定対象物の所望の部分を撮像しつつ撮像ボタンを操作することにより、測定対象物の所望の部分の画像データを記憶部に記憶させることができる。また、記憶された画像データに基づいて、測定対象物の所望の部分の静止画像を表示部により表示させることができる。
【００２６】
（９）操作装置は、ポインティングデバイスとして操作されるポインティング操作部をさらに含んでもよい。
【００２７】
この場合、操作装置をポインティングデバイスとして機能させることができる。それにより、操作装置と別個にポインティングデバイスを操作する必要がなく、操作効率が高くなる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、正確な測定を容易かつ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光学式座標測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の光学式座標測定装置の測定ヘッドの構成を示す斜視図である。
【図３】図２の測定ヘッドのプローブの構成を示す斜視図である。
【図４】主撮像部の構成について説明するための図である。
【図５】主撮像部と複数の発光部との関係について説明するための模式図である。
【図６】表面側から見たコンソールの外観斜視図である。
【図７】裏面側から見たコンソールの外観斜視図である。
【図８】図２の表示部に表示される画像の一例を示す図である。
【図９】測定対象物の一例を示す図である。
【図１０】図９の測定対象物における具体的な測定例について説明するための図である。
【図１１】図９の測定対象物における具体的な測定例について説明するための図である。
【図１２】図９の測定対象物における具体的な測定例について説明するための図である。
【図１３】図９の測定対象物における具体的な測定例について説明するための図である。
【図１４】図９の測定対象物における具体的な測定例について説明するための図である。
【図１５】撮像画像上に位置図形情報が表示された例を示す図である。
【図１６】光学式座標測定装置の表示部に表示される初期画面の一例を示す図である。
【図１７】設定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図１８】設定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図１９】設定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２０】設定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２１】設定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２２】設定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２３】設定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２４】設定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２５】設定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２６】設定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２７】測定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２８】測定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２９】測定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図３０】測定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図３１】測定モードでの光学式座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図３２】撮像画像上に表示される複数の測定位置の表示形態の一例を示す図である。
【図３３】コンソールの他の例の外観斜視図である。
【図３４】コンソールの他の例の外観斜視図である。
【図３５】他の操作装置の例について説明するための図である。
【図３６】他の操作装置の例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（１）光学式座標測定装置の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る光学式座標測定装置の構成を示すブロック図である。図２は、図１の光学式座標測定装置３００の測定ヘッドの構成を示す斜視図である。図３は、図２の測定ヘッド１００のプローブの構成を示す斜視図である。以下、本実施の形態に係る光学式座標測定装置３００について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１に示すように、光学式座標測定装置３００は、測定ヘッド１００および処理装置２００を備える。測定ヘッド１００は、保持部１１０、載置台１２０、主撮像部１３０、プローブ１４０、副撮像部１５０、表示部１６０、コンソール１７０および制御基板１８０を含む。
【００３１】
図２に示すように、測定ヘッド１００の保持部１１０は、設置部１１１およびスタンド部１１２を含む。設置部１１１は、水平な平板形状を有し、設置面に設置される。スタンド部１１２は、設置部１１１の一方の端部から上方に延びるように設けられる。
【００３２】
設置部１１１の他方の端部に載置台１２０が設けられる。載置台１２０は、例えば光学定盤である。載置台１２０上には、測定対象物Ｓが載置される。本例においては、載置台１２０は略正方形状を有する。載置台１２０には、互いに直交する２方向に等間隔で並ぶように複数のねじ穴が形成されている。これにより、クランプ部材および固定ねじにより測定対象物Ｓを載置台１２０に固定することができる。載置台１２０は磁性を有していてもよい。この場合、マグネットベース等の磁石を用いた固定部材により測定対象物Ｓを載置台１２０に固定することができる。また、載置台１２０の上面が粘着性を有してもよい。この場合も、測定対象物Ｓを載置台１２０に容易に固定することができる。なお、載置台１２０が着脱自在に構成されてもよい。例えば、複数のねじ穴が形成された載置台１２０に、上面が粘着性を有する板状部材をねじにより固定することで、上面が粘着性を有する載置台１２０を実現してもよい。
【００３３】
設置部１１１の載置台１２０側の端面には、１または複数の接続端子１１３が設けられる。図２の例では、２つの接続端子１１３が設けられる。一方の接続端子１１３とプローブ１４０とがケーブルＣＡにより接続される。各接続端子１１３は、制御基板１８０に電気的に接続される。
【００３４】
スタンド部１１２の前方における設置部１１１には、上方に突出するようにインターフェース部１１４が形成される。インターフェース部１１４は、制御基板１８０に電気的に接続される。インターフェース部１１４には、電源スイッチ１１４ａ、動作表示ランプ１１４ｂおよびＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート１１４ｃが設けられる。
【００３５】
使用者は、処理装置２００の図示しないスイッチがオン状態である場合において、電源スイッチ１１４ａをオン状態にすることにより、測定ヘッド１００の動作を開始させることができる。動作表示ランプ１１４ｂは、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）により構成される。動作表示ランプ１１４ｂは、電源スイッチ１１４ａがオン状態であるときに点灯し、オフ状態であるときに消灯する。そのため、使用者は、動作表示ランプ１１４ｂを視認することにより、測定ヘッド１００が動作中であるか否かを認識することができる。使用者は、ＵＳＢポート１１４ｃに例えばＵＳＢメモリを接続することにより、光学式座標測定装置３００による測定結果を示すデータをＵＳＢメモリに保存することができる。
【００３６】
スタンド部１１２の上部に主撮像部１３０が設けられる。主撮像部１３０は、スタンド部１１２の上部に着脱自在に設けられてもよく、スタンド部１１２に一体的に設けられてもよい。主撮像部１３０は、撮像素子１３１（後述する図４）および複数のレンズ１３２（後述する図４）を含む。本実施の形態においては、撮像素子１３１は赤外線を検出可能なＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサである。主撮像部１３０は、予め定められた撮像領域Ｖから放出される赤外線を検出可能に斜め下方を向くように配置される。
【００３７】
撮像領域Ｖは、設置部１１１の載置台１２０およびその周辺を含む一定の領域である。本実施の形態においては、図１の載置台１２０および載置台１２０から図１のプローブ１４０の全長の寸法分だけ突出した領域が撮像領域Ｖとして定義されている。なお、プローブ１４０の全長は、例えば１５０ｍｍ程度である。主撮像部１３０の各画素からは、検出量に対応するアナログの電気信号（以下、受光信号と呼ぶ）が制御基板１８０に出力される。
【００３８】
図３に示すように、プローブ１４０は、筐体部１４１、把持部１４２、複数の発光部１４３、スタイラス１４４、電源基板１４５および接続端子１４６を含む。把持部１４２は、第１の方向Ｄ１に延び、筐体部１４１は第１の方向Ｄ１と交差する第２の方向Ｄ２に延びる。使用者は、把持部１４２を把持してプローブ１４０を操作する。
【００３９】
以下、特に言及しない場合には、プローブ１４０の上下および前後は、使用者が把持部１４２を垂直に保持した状態（第１の方向Ｄ１が上下方向を向く状態）でのプローブ１４０の上下および前後を指す。
【００４０】
筐体部１４１は把持部１４２の上端部に設けられる。筐体部１４１の前部分が把持部１４２の前方に突出し、筐体部１４１の後部分が把持部１４２の後方に突出するように、把持部１４２は筐体部１４１の下面の中央部から下方に延びる。ここで、第１の方向Ｄ１と第２の方向Ｄ２とがなす角度を把持部１４２と筐体部１４１の前部分とがなす角度φと定義する。本実施の形態では、角度φは鋭角であり、０°よりも大きく９０°よりも小さい。
【００４１】
把持部１４２が垂直に保持された状態において、筐体部１４１の前端は筐体部１４１の後端よりも下方に位置し、筐体部１４１の上面が後端から前端にかけて斜め下方に傾斜する。この場合、使用者は、筐体部１４１の上面を容易に斜め上方に向けることができる。
【００４２】
本実施の形態では、筐体部１４１の上面は、前部上面１４１ａ、中央部上面１４１ｂおよび後部上面１４１ｃからなる。前部上面１４１ａ、中央部上面１４１ｂおよび後部上面１４１ｃは、それぞれ第２の方向Ｄ２に平行である。また、前部上面１４１ａ、中央部上面１４１ｂおよび後部上面１４１ｃは、第１および第２の方向Ｄ１，Ｄ２を含む平面に垂直である。前部上面１４１ａおよび後部上面１４１ｃは同一の平面上にあり、中央部上面１４１ｂは前部上面１４１ａおよび後部上面１４１ｃよりも高い平面上にある。
【００４３】
筐体部１４１の内部には、複数の発光部１４３を保持するガラス製の保持部材が収容される。筐体部１４１には、内部の複数の発光部１４３を露出させるための複数の開口１４１ｈが形成される。
【００４４】
図３の例においては、筐体部１４１内に７個の発光部１４３が設けられる。筐体部１４１の前端に３個の発光部１４３が配置され、中央に２個の発光部１４３が配置され、後端に２個の発光部１４３が配置される。筐体部１４１の前部上面１４１ａ、中央部上面１４１ｂおよび後部上面１４１ｃには、前端の３個の発光部１４３を露出させるための開口１４１ｈ、中央の２個の発光部１４３を露出させるための開口１４１ｈおよび後端の２個の発光部１４３を露出させるための開口１４１ｈが形成される。
【００４５】
本例においては、筐体部１４１の前端の３個の発光部１４３および後端の２個の発光部１４３は、同一の平面上に位置するように配置されている。また、中央の２個の発光部１４３は、他の発光部１４３が位置する平面よりも高い平面上に位置するように配置されている。
【００４６】
前端の３個の発光部１４３は前部上面１４１ａから上方に露出するように配置される。中央の２個の発光部１４３は中央部上面１４１ｂから上方に露出するように配置される。後端の２個の発光部１４３は後部上面１４１ｃから上方に露出するように配置される。
【００４７】
各発光部１４３は、複数のＬＥＤを含む。本例においては、各ＬＥＤは赤外ＬＥＤであり、各発光部１４３は定期的に波長８６０ｎｍの赤外線を放出する。複数の発光部１４３から放出された赤外線は、筐体部１４１の複数の開口１４１ｈを通って図２の主撮像部１３０により撮像される。
【００４８】
図２の主撮像部１３０は、載置台１２０の斜め上方に位置する。上記のように、使用者は、筐体部１４１の上面を容易に斜め上方に向けることができる。そのため、主撮像部１３０は、載置台１２０上の測定対象物Ｓの形状測定時に、プローブ１４０の複数の発光部１４３から放出される赤外線を効率よく撮像することができる。
【００４９】
図３に示すように、スタイラス１４４は、測定対象物Ｓに接触可能な接触部１４４ａを有する棒状の部材である。本実施の形態においては、スタイラス１４４の先端に球状の接触部１４４ａが設けられる。筐体部１４１の前端面および下面には、スタイラス１４４を取り付けるための図示しない取付部が形成されている。使用者は、測定対象物Ｓの形状に応じて、スタイラス１４４の取り付け位置を筐体部１４１の前端面と前端の下面との間で任意に変更することができる。図３の例では、スタイラス１４４は、筐体部１４１の前端面に取り付けられている。
【００５０】
電源基板１４５は、複数の発光部１４３に電力を供給する。電源基板１４５は、把持部１４２の内部に収納される。接続端子１４６は、把持部１４２の下部に配置される。複数の発光部１４３の動作は、接続端子１４６に接続されたケーブルを通して図１の制御基板１８０により制御される。
【００５１】
副撮像部１５０は、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）カメラである。副撮像部１５０の解像度は、主撮像部１３０の解像度よりも低くてもよい。副撮像部１５０は、プローブ１４０のスタイラス１４４の接触部１４４ａとの位置関係が既知となる位置に配置される。本実施の形態においては、副撮像部１５０は、プローブ１４０の筐体部１４１の前端の端面に配置される。副撮像部１５０の各画素から受光信号が接続端子１４６に接続されたケーブルを通して制御基板１８０に出力される。
【００５２】
図２に示すように、表示部１６０は、保持部１１０のスタンド部１１２に支持され、かつ表示部１６０の表示画面が斜め上方を向くように設置部１１１上に設けられる。これにより、使用者は、最小限の視線の移動で測定対象物Ｓおよび表示部１６０を選択的に視認することができ、または測定対象物Ｓおよび表示部１６０を同時に視認することができる。
【００５３】
表示部１６０は、例えば液晶ディスプレイパネルまたは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルにより構成される。表示部１６０には、制御基板１８０による制御に基づいて、処理装置２００により生成された画像、光学式座標測定装置３００の操作手順画面、または測定の結果等が表示される。
【００５４】
コンソール１７０は、使用者により操作される操作装置の例である。使用者は、プローブ１４０を移動させつつコンソール１７０を操作する。コンソール１７０の詳細については後述する。
【００５５】
制御基板１８０は、保持部１１０のスタンド部１１２内に設けられる。制御基板１８０は、主撮像部１３０、プローブ１４０、副撮像部１５０、表示部１６０およびコンソール１７０に接続される。処理装置２００は、制御基板１８０を介して主撮像部１３０、プローブ１４０、副撮像部１５０、表示部１６０およびコンソール１７０の動作を制御する。
【００５６】
制御基板１８０には、図示しないＡ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）およびＦＩＦＯ（First In First Out）メモリが実装される。主撮像部１３０および副撮像部１５０から出力される受光信号は、制御基板１８０のＡ／Ｄ変換器により一定のサンプリング周期でサンプリングされるとともにデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号は、ＦＩＦＯメモリに順次蓄積される。ＦＩＦＯメモリに蓄積されたデジタル信号は画素データとして順次処理装置２００に転送される。
【００５７】
本実施の形態においては、図３の複数の発光部１４３の発光のタイミングと図２の主撮像部１３０の検出のタイミングとが同期される。複数の発光部１４３の発光期間に蓄積された画素データが、次の発光部１４３の消光期間に制御基板１８０から処理装置２００に転送される。
【００５８】
図１に示すように、処理装置２００は、記憶部２１０、制御部２２０および操作部２３０を含む。記憶部２１０は、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）およびハードディスクを含む。記憶部２１０には、システムプログラムが記憶される。また、記憶部２１０は、種々のデータの処理および測定ヘッド１００から与えられる画素データ等の種々のデータを保存するために用いられる。
【００５９】
制御部２２０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を含む。本実施の形態においては、記憶部２１０および制御部２２０は、パーソナルコンピュータにより実現される。制御部２２０は、測定ヘッド１００から与えられる画素データに基づいて画像データを生成する。画像データは複数の画素データの集合である。制御部２２０は、生成された画像データに基づいて、プローブ１４０のスタイラス１４４の接触部１４４ａの座標を算出する。
【００６０】
操作部２３０は、キーボードおよびポインティングデバイスを含む。ポインティングデバイスは、マウスまたはジョイスティック等を含む。操作部２３０は、使用者により操作される。
【００６１】
（２）主撮像部の構成
図４は、主撮像部１３０の構成について説明するための図である。図４（ａ）は、主撮像部１３０の模式的断面図であり、図４（ｂ）は、主撮像部１３０の外観斜視図である。
【００６２】
図４（ａ）に示すように、主撮像部１３０は、素子保持部１３０ａ、レンズ保持部１３０ｂ、撮像素子１３１および複数のレンズ１３２を備える。素子保持部１３０ａおよびレンズ保持部１３０ｂは例えばチタンからなる。素子保持部１３０ａおよびレンズ保持部１３０ｂは、一体成形により共通の部材として設けられてもよく、または別体として設けられてもよい。
【００６３】
素子保持部１３０ａの一面に矩形の断面を有する凹部１３３が形成される。凹部１３３に撮像素子１３１が嵌合される。撮像素子１３１の位置ずれを防止するため、凹部１３３内で撮像素子１３１が固定されてもよい。凹部１３３の底面から素子保持部１３０ａの上記一面に平行な他面にかけて貫通孔１３４が形成される。
【００６４】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、レンズ保持部１３０ｂは、円筒形状を有する。レンズ保持部１３０ｂの一端部が素子保持部１３０ａの上記他面に固定される。レンズ保持部１３０ｂには種々の大きさを有する複数のレンズ１３２が保持される。複数のレンズ１３２は、素子保持部１３０ａの貫通孔１３４と重なり、かつ互いに光軸が一致するように配置される。レンズ保持部１３０ｂの他端部から複数のレンズ１３２を通して撮像素子１３１に光が入射する。
【００６５】
（３）主撮像部による検出
上記のように、主撮像部１３０は、プローブ１４０の複数の発光部１４３から放出される赤外線を検出する。図５は、主撮像部１３０と複数の発光部１４３との関係について説明するための模式図である。図５においては、理解を容易にするため、いわゆるピンホールカメラモデルを用いて説明する。図５には、主撮像部１３０の複数のレンズ１３２のうち１つのレンズ１３２のみが示され、そのレンズ１３２の主点１３２ａを通るように撮像素子１３１に光が導かれる。
【００６６】
図５に示すように、主撮像部１３０は、一定の画角（視野角）θを有する。主撮像部１３０の画角θの範囲内に、撮像領域Ｖが含まれる。撮像領域Ｖ内に複数の発光部１４３がそれぞれ位置する場合、それらの発光部１４３から放出される赤外線が、レンズ１３２の主点１３２ａを通って撮像素子１３１に入射する。
【００６７】
この場合、撮像素子１３１の受光位置Ｐに基づいて、レンズ１３２の主点１３２ａから各発光部１４３へ向かう方向が特定される。図５の例では、一点鎖線で示すように、各受光位置Ｐおよびレンズ１３２の主点１３２ａを通る各直線上に各発光部１４３が位置する。また、複数の発光部１４３の相対的な位置関係は、例えば図１の記憶部２１０に予め記憶される。
【００６８】
レンズ１３２の主点１３２ａから各発光部１４３へ向かう方向および複数の発光部１４３の位置関係に基づいて、各発光部１４３の中心の位置が一義的に定まる。また、本実施の形態では、原点と互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とがそれぞれ定義され、撮像領域Ｖ内の絶対位置が３次元座標で表される。図１の制御部２２０は、撮像素子１３１の受光位置Ｐ、および予め記憶された複数の発光部１４３の位置関係に基づいて、各発光部１４３の中心の座標を算出する。
【００６９】
算出された各発光部１４３の中心の座標に基づいて、プローブ１４０の接触部１４４ａ（図３）と測定対象物Ｓとの接触位置の座標が図１の制御部２２０により算出される。
【００７０】
例えば、各発光部１４３の中心と接触部１４４ａ（図３）の中心との位置関係が、図１の記憶部２１０に予め記憶される。算出された各発光部１４３の中心の座標、および予め記憶された各発光部１４３の中心と接触部１４４ａの中心との位置関係に基づいて、接触部１４４ａの中心の座標が特定される。
【００７１】
また、各発光部１４３の中心の座標に基づいて、プローブ１４０の位置および姿勢が特定される。これにより、スタイラス１４４の位置が特定される。また、プローブ１４０の位置および姿勢、あるいはスタイラス１４４とプローブ１４０との位置関係等に基づいて、接触部１４４ａの中心と接触位置、すなわち測定位置との相対的な位置関係が推定される。推定された位置関係に基づいて、接触部１４４ａの中心の座標から接触部１４４ａと測定対象物Ｓとの接触位置（測定位置）の座標が算出される。
【００７２】
なお、測定対象物Ｓから接触部１４４ａに加わる力の方向を検出するセンサがプローブ１４０に設けられもよい。その場合、センサの検出結果に基づいて、接触部１４４ａと測定対象物Ｓとの接触位置の座標を算出することができる。
【００７３】
撮像素子１３１と複数のレンズ１３２との位置関係、複数の発光部１４３の位置関係、および複数の発光部１４３と接触部１４４ａとの位置関係等に個体差があると、算出される座標にばらつきが生じる。そこで、光学式座標測定装置３００による測定を行う前に、個体差によるばらつきを防止するためのキャリブレーション（校正）が行われることが好ましい。
【００７４】
（４）コンソールの詳細
コンソール１７０の詳細について説明する。図６は、表面側から見たコンソール１７０の外観斜視図であり、図７は、裏面側から見たコンソール１７０の外観斜視図である。図６および図７に示すように、コンソール１７０は、本体部１７１を有する。本体部１７１は、片手で把持可能な大きさに形成され、ケーブル１７２を介して図１の制御基板１８０に接続される。なお、無線通信によりコンソール１７０が図１の制御基板１８０または処理装置２００に接続されてもよい。
【００７５】
本体部１７１は、表面１７１ａ（図６）および裏面１７１ｂ（図７）を有する。以下の説明において、表面１７１ａに平行でかつ互いに垂直な２方向を長さ方向ＤＲ１および幅方向ＤＲ２と呼ぶ。本体部１７１は長さ方向ＤＲ１に延びるように設けられる。
【００７６】
本体部１７１の表面１７１ａに、測定ボタンＢ１、確定ボタンＢ２、キャンセルボタンＢ３、表示切替ボタンＢ４および撮像ボタンＢ５が設けられる。測定ボタンＢ１は、表面１７１ａの長さ方向ＤＲ１における一端部に設けられる。測定ボタンＢ１は、プローブ１４０の接触部１４４ａの接触位置を測定位置として設定するために操作される。測定ボタンＢ１の幅方向ＤＲ２の寸法は、表面１７１ａの幅方向ＤＲ２の寸法とほぼ等しい。
【００７７】
長さ方向ＤＲ１において測定ボタンＢ１と隣り合うように、確定ボタンＢ２およびキャンセルボタンＢ３が設けられる。確定ボタンＢ２およびキャンセルボタンＢ３は、幅方向ＤＲ２に並ぶように配置される。確定ボタンＢ２は、１または複数の測定位置群を確定するために操作される。各測定位置群は、複数の測定位置を含み、測定対象物Ｓの測定すべき部分（以下、測定対象部分）を特定するための要素（以下、測定要素と呼ぶ）に対応する。測定対象部分、測定要素および測定位置群の関係については後述する。
【００７８】
キャンセルボタンＢ３は、測定ボタンＢ１および確定ボタンＢ２の操作を取り消すために操作される。使用者は、測定ボタンＢ１または確定ボタンＢ２の操作を誤った場合、キャンセルボタンＢ３を押下する。その場合、測定ボタンＢ１または確定ボタンＢ２の前回の操作が取り消される。
【００７９】
確定ボタンＢ２の幅方向ＤＲ２の寸法はキャンセルボタンＢ３の幅方向ＤＲ２の寸法よりも大きい。また、確定ボタンＢ２およびキャンセルボタンＢ３の長さ方向ＤＲ１の寸法は、測定ボタンＢ１の長さ方向ＤＲ１の寸法よりもそれぞれ小さい。
【００８０】
なお、測定ボタンＢ１または確定ボタンＢ２が一定時間以上継続して操作されることにより、キャンセルボタンＢ３が操作される場合と同様に、測定ボタンＢ１または確定ボタンＢ２の操作が取り消し可能であってもよい。
【００８１】
確定ボタンＢ２およびキャンセルボタンＢ３に関して測定ボタンＢ１と反対側に、表示切替ボタンＢ４および撮像ボタンＢ５が長さ方向ＤＲ１に並ぶように設けられる。表示切替ボタンＢ４は、図１の表示部１６０による表示の切替のために操作される。撮像ボタンＢ５は、図１の副撮像部１５０による撮像のために操作される。
【００８２】
表面１７１ａの一端部と裏面１７１ｂの一端部との間に曲面状の端面１７１ｃが形成される。端面１７１ｃから裏面１７１ｂにかけて、ポインティング代替ボタンＢ６が設けられる。ポインティング代替ボタンＢ６は、図１のプローブ１４０を操作部２３０のポインティングデバイスの代わりに用いるために操作される。表示部１６０に表示される画像上での操作は、通常、マウス等のポインティングデバイスを用いて行われる。ポインティング代替ボタンＢ６が押下された状態では、ポインティングデバイスの代わりにプローブ１４０を用いて、表示部１６０に表示される画像上での操作を行うことができる。
【００８３】
具体的には、プローブ１４０が移動されることにより、表示部１６０に表示されるカーソルが移動される。この場合、プローブ１４０の複数の発光部１４３が主撮像部１３０によって撮像されることによりプローブ１４０の移動が検出され、その検出に基づいてカーソルが移動される。また、コンソール１７０の例えば測定ボタンＢ１および確定ボタンＢ２が、マウスの左ボタンおよび右ボタンの代わりに用いられる。
【００８４】
通常、使用者は、一方の手（例えば、利き手）で図３のプローブ１４０を把持し、他方の手でコンソール１７０を把持する。測定ボタンＢ１、確定ボタンＢ２、キャンセルボタンＢ３、表示切替ボタンＢ４および撮像ボタンＢ５の操作は、親指で行われ、ポインティング代替ボタンＢ６の操作は、人差し指で行われる。測定ボタンＢ１は、他のボタンに比べて大きく、かつ自然に親指が重なる位置にある。そのため、他のボタンに比べて、測定ボタンＢ１の操作は容易である。また、確定ボタンＢ２は、測定ボタンＢ１に近接し、かつ幅方向ＤＲ２の寸法が比較的大きい。そのため、測定ボタンＢ１に次いで、確定ボタンＢ２の操作が容易である。
【００８５】
本実施の形態では、確定ボタンＢ２の操作によって確定された１または複数の測定位置群の座標に基づいて、測定対象物Ｓの測定すべき部分の物理量が図１の制御部２２０により算出される。ここで、物理量とは、距離、角度および平面度等を含む。
【００８６】
以下、光学式座標測定装置３００の基本動作とともに、コンソール１７０の各ボタンの操作例について説明する。
【００８７】
（５）基本的な測定例
光学式座標測定装置３００による測定対象物Ｓの寸法の基本的な測定例について説明する。図８は、図２の表示部１６０に表示される画像の一例を示す図である。図９は、測定対象物Ｓの一例を示す図である。
【００８８】
図８には、撮像領域Ｖを仮想的に表す画像（以下、撮像領域仮想画像と呼ぶ）ＶＩが示される。上記のように、撮像領域Ｖには、原点、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸がそれぞれ定義される。本例では、載置台１２０の上面に平行でかつ互いに直交するようにｘ軸およびｙ軸が設定され、載置台１２０の上面に対して垂直にｚ軸が設定される。また、載置台１２０の中心が原点Ｏに設定される。図８の撮像領域仮想画像ＶＩには、原点Ｏ、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸が含まれるとともに、載置台１２０の外周を表す線（図８の点線）が含まれる。
【００８９】
図９の測定対象物Ｓは、直方体形状を有する。本例では、測定対象物Ｓの一側面Ｓａと、その反対側の側面Ｓｂとの間の距離が測定される。この場合、側面Ｓａ，Ｓｂが測定対象部分に相当し、側面Ｓａに対応する平面および側面Ｓｂに対応する平面がそれぞれ測定要素に相当する。側面Ｓａ，Ｓｂは、それぞれｘ軸に対して垂直である。
【００９０】
図１０〜図１４は、図９の測定対象物Ｓにおける具体的な測定例について説明するための図である。図１０（ａ）および図１２（ａ）は、載置台１２０、主撮像部１３０、プローブ１４０および測定対象物Ｓの位置関係を示す正面図であり、図１０（ｂ）および図１２（ｂ）は、プローブ１４０および測定対象物Ｓの外観斜視図である。図１１、図１３および図１４には、表示部１６０に表示される撮像領域仮想画像ＶＩの例が示される。
【００９１】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、プローブ１４０の複数の発光部１４３が撮像領域Ｖ内に位置するように、スタイラス１４４の接触部１４４ａが測定対象物Ｓの側面Ｓａに接触される。その状態で、コンソール１７０（図６）の測定ボタンＢ１が押下されることにより、図１０（ｂ）に示すように、測定対象物Ｓと接触部１４４ａとの接触位置が測定位置Ｍ１ａとして設定される。この場合、測定位置Ｍ１ａの座標が算出され、図１の記憶部２１０に記憶される。
【００９２】
同様にして、測定対象物Ｓの側面Ｓａ上の３つの位置が測定位置Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａとして設定される。これにより、測定位置Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａの座標が算出され、図１の記憶部２１０に記憶される。続いて、コンソール１７０（図６）の確定ボタンＢ２が押下されることにより、測定位置Ｍ１ａ〜Ｍ４ａが測定位置群として確定される。この場合、測定位置Ｍ１ａ〜Ｍ４ａを通る平面ＭＬ１が、測定対象物Ｓの側面Ｓｂに対応する測定要素として設定される。以下、測定要素として設定される平面を測定平面と呼ぶ。この場合、図１１に示すように、撮像領域仮想画像ＶＩ上に、設定された測定平面ＭＬ１が重畳される。
【００９３】
続いて、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、プローブ１４０の複数の発光部１４３が撮像領域Ｖ内に位置するように、スタイラス１４４の接触部１４４ａが測定対象物Ｓの側面Ｓｂに接触される。その状態で、コンソール１７０（図６）の測定ボタンＢ１が押下されることにより、図１２（ｂ）に示すように、測定対象物Ｓと接触部１４４ａとの接触位置が測定位置Ｍ１ｂとして設定される。この場合、測定位置Ｍ１ｂの座標が算出され、図１の記憶部２１０に記憶される。
【００９４】
同様にして、測定対象物Ｓの側面Ｓｂ上の３つの位置が測定位置Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂとして設定される。それにより、測定位置Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂの座標が算出され、図１の記憶部２１０に記憶される。続いて、コンソール１７０（図６）の確定ボタンＢ２が押下されることにより、測定位置Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂが測定位置群として確定される。この場合、測定位置Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂを通る測定平面ＭＬ２が、測定対象物Ｓの側面Ｓｂに対応する測定要素として設定される。この場合、図１３に示すように、撮像領域仮想画像ＶＩ上に、測定平面ＭＬ１に加えて、設定された測定平面ＭＬ２が重畳される。
【００９５】
測定平面ＭＬ１，ＭＬ２が設定されると、図１の制御部２２０において、測定平面ＭＬ１，ＭＬ２の間の距離が算出され、図１４に示すように、算出結果が撮像領域仮想画像ＶＩ上に表示される。なお、算出結果は、撮像領域仮想画像ＶＩと別個に表示部１６０に表示されてもよい。また、２つの測定平面ＭＬ１，ＭＬ２間の距離の算出方法等は、使用者により適宜設定可能であってもよい。
【００９６】
本例では、４つの測定位置に基づいて測定平面が設定されるが、最少で３つの測定位置に基づいて測定平面を設定することができる。一方、４つ以上の測定位置を設定することにより、測定平面をより正確に設定することができる。また、４つ以上の測定位置に基づいて、測定平面の平面度を求めることもできる。
【００９７】
また、本例では、測定要素として、複数の測定位置を通る平面が設定されるが、これに限らず、複数の測定位置を通る円筒または球等が測定要素として設定されてもよい。例えば、測定対象物Ｓが円柱状の突起を有し、その突起の断面の径を測定する場合、突起が測定対象部分に相当し、突起の外周面に対応する円筒が測定要素として設定される。また、測定対象物Ｓの２つの面がなす角度を測定する場合、その２つの面が測定対象部分に相当し、各面に対応する平面が測定要素として設定される。
【００９８】
（６）副撮像部の使用例
図３の副撮像部１５０によって測定対象物Ｓを撮像することにより、副撮像部１５０から出力される受光信号に基づいて測定対象物Ｓを示す画像データが図１の制御部２２０により生成される。生成された画像データに基づいて測定対象物Ｓの画像を表示部１６０に表示させることができる。以下、副撮像部１５０により得られる画像データを撮像画像データと呼び、撮像画像データに基づく画像を撮像画像と呼ぶ。
【００９９】
表示部１６０における撮像領域仮想画像ＶＩの表示と撮像画像の表示との切替は、コンソール１７０（図６）の表示切替ボタンＢ４が押下されることにより行われる。また、表示部１６０に撮像画像が表示される状態で、コンソール１７０（図６）の撮像ボタンＢ５が押下されると、その時点での撮像画像データが図１の記憶部２１０に記憶される。これにより、表示部１６０に測定対象物Ｓの静止画像を表示することができる。
【０１００】
複数の発光部１４３と副撮像部１５０との位置関係、および副撮像部１５０の特性（画角およびディストーション等）は、例えば図１の記憶部２１０に撮像情報として予め記憶される。そのため、複数の発光部１４３が撮像領域Ｖ内にある場合、副撮像部１５０により撮像される領域が図１の制御部２２０により認識される。すなわち、主撮像部１３０により得られる複数の発光部１４３の位置の算出結果と複数の発光部１４３に対する副撮像部１５０の位置関係とに基づいて、撮像画像に対応する３次元空間が制御部２２０により認識される。
【０１０１】
上記のように、測定位置および測定要素（上記の例では平面）の情報（以下、位置図形情報と呼ぶ）は、３次元空間で設定される。本実施の形態では、これらの位置図形情報を撮像画像と対応付け、撮像画像上の適切な位置（例えば、位置図形情報が示す座標位置を撮像画像に対応する３次元空間上で表した場合の撮像画像上の位置）に位置図形情報を表示することができる。
【０１０２】
図１５は、撮像画像上に位置図形情報が表示された例を示す図である。図１５の例では、測定対象物Ｓの側面Ｓｂが副撮像部１５０により撮像される。その撮像画像ＳＩ上に、測定位置Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂを表す複数の球体の画像Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂが表示されるとともに、測定平面ＭＬ２を表す図形ＰＬ２が表示される。さらに、撮像画像ＳＩ上に、３次元空間において定義された原点Ｏ、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を示す画像が表示される。
【０１０３】
このように、実際に測定対象物Ｓが撮像されることによって得られる撮像画像ＳＩ上の適切な位置に位置図形情報が表示されることにより、使用者が位置図形情報を視覚的に把握しやすくなる。また、一の測定対象物Ｓに対する測定を行った後に、他の測定対象物Ｓに対して同様の測定を行う場合、使用者は、位置図形情報が重畳された撮像画像ＳＩを参照することにより、他の測定対象物Ｓに対する測定を容易に行うことが可能となる。
【０１０４】
複数の発光部１４３と副撮像部１５０との位置関係が設計された位置関係からずれていると、撮像領域Ｖに定義される３次元空間と撮像画像ＳＩに対応する３次元空間との間にずれが生じる。この場合、位置図形情報を撮像画像ＳＩ上の適切な位置に表示させることができない。そこで、光学式座標測定装置３００による測定を行う前に、撮像領域Ｖに定義される３次元空間と撮像画像ＳＩに対応する３次元空間との間のずれを防止するためのキャリブレーション（校正）が行われることが好ましい。
【０１０５】
（７）設定モードおよび測定モード
以下の説明では、光学式座標測定装置３００の使用者のうち測定対象物Ｓの測定作業を管理する使用者を測定管理者と呼び、測定管理者の管理の下で測定対象物Ｓの測定作業を行う使用者を測定作業者と呼ぶ。
【０１０６】
光学式座標測定装置３００は、測定管理者用の設定モードおよび測定作業者用の測定モードの２種類のモードで使用することができる。設定モードでは、測定管理者が一の測定対象物Ｓを測定することにより、測定対象物Ｓの測定条件および測定手順に関する情報が設定情報として生成される。生成された設定情報は図１の記憶部２１０に保存される。一方、測定モードでは、測定作業者が、図１の表示部１６０を視認することにより、図１の記憶部２１０に保存された設定情報に従って他の測定対象物Ｓの測定を行うことができる。
【０１０７】
本実施の形態において、測定対象物Ｓの測定条件には、測定項目および対象部分形状が含まれる。測定項目は、測定対象物Ｓに対して何を測定すべきかを示すものであり、距離等の種々の物理量が含まれる。なお、測定項目は、それらの種々の物理量の算出方法を含んでもよい。対象部分形状は、測定要素の形状を示す幾何学形状の種類である。幾何学形状の種類には、点、直線、平面、円、円筒および球等が含まれる。
【０１０８】
（７−１）設定モード
図１６は、光学式座標測定装置３００の表示部１６０に表示される初期画面ＳＣ１の一例を示す図である。図１６に示すように、光学式座標測定装置３００の初期画面ＳＣ１には、測定ボタン６０１および設定ボタン６０２が表示される。
【０１０９】
測定管理者が設定ボタン６０２を選択することにより、光学式座標測定装置３００が設定モードで動作する。設定モードにおいて、測定管理者が図９の測定対象物Ｓの２つの側面Ｓａ，Ｓｂ間の距離を測定することにより設定情報が生成される例を説明する。
【０１１０】
図１７〜図２６は、設定モードでの光学式座標測定装置３００の一使用例を説明するための図である。測定管理者は、まず図１７に示すように測定対象物Ｓを予め定められた位置および姿勢で載置台１２０上に載置する。
【０１１１】
図１６の設定ボタン６０２が選択されることにより、図１８に示すように、表示部１６０に測定条件設定画面ＳＣ２が表示される。測定条件設定画面ＳＣ２は、第１の画像表示欄６１１、測定項目選択欄６１２および対象部分形状選択欄６１３を含む。
【０１１２】
第１の画像表示欄６１１には、撮像領域仮想画像ＶＩが表示される。測定項目選択欄６１２には、複数種類の物理量をそれぞれ示す複数のボタンが表示される。図１８の例では、測定項目選択欄６１２に距離ボタン６１２ａおよび角度ボタン６１２ｂが表示される。測定管理者は、図１の操作部２３０を操作して測定項目選択欄６１２内のいずれかのボタンを選択することにより、測定項目を指定することができる。
【０１１３】
対象部分形状選択欄６１３には、複数種類の幾何学形状をそれぞれ示す複数のボタンが表示される。図１８の例では、対象部分形状選択欄６１３に平面ボタン６１３ａ、直線ボタン６１３ｂ、点ボタン６１３ｃおよび円ボタン６１３ｄが表示される。測定管理者は、図１の操作部２３０を操作して対象部分形状選択欄６１３内のいずれかのボタンを選択することにより、対象部分形状を指定することができる。
【０１１４】
測定管理者は、測定対象物Ｓの２つの側面Ｓａ，Ｓｂ間の距離を測定するために、測定項目選択欄６１２の距離ボタン６１２ａを選択するとともに対象部分形状選択欄６１３の平面ボタン６１３ａを選択する。それにより、測定対象物Ｓの測定条件として、２つの平面間の距離を測定することが設定される。本例では、測定条件で設定されるべき２つの平面をそれぞれ「平面１」および「平面２」と呼ぶ。
【０１１５】
測定対象物Ｓの測定条件が設定されると、図１９に示すように、表示部１６０に測定手順設定画面ＳＣ３が表示される。測定手順設定画面ＳＣ３は、第１の画像表示欄６１１、対象部分表示欄６２１および測定点座標表示欄６２２を含む。
【０１１６】
第１の画像表示欄６１１には、図１８の撮像領域仮想画像ＶＩが継続して表示される。対象部分表示欄６２１には、設定されるべき２つの平面のうちの一方を示す文字列（本例では、「平面１」）が表示される。測定点座標表示欄６２２には、プローブ１４０による測定位置の算出結果（座標）が表示される。なお、図１９の例では、プローブ１４０の操作が行われていないので、測定点座標表示欄６２２に測定位置の算出結果が表示されていない。
【０１１７】
測定管理者は、図２０に示すように、「平面１」に対応する平面（本例では、測定対象物Ｓの側面Ｓａ）が撮像されるようにプローブ１４０の位置および姿勢を調整する。その状態で、コンソール１７０（図６）の撮像ボタンＢ５が押下されることにより、「平面１」に対応する撮像画像データが記憶される。
【０１１８】
この場合、図２１に示すように、「平面１」に対応する撮像画像ＳＩが第１の画像表示欄６１１に表示される。図２１の撮像画像ＳＩは、静止画像である。図２１の撮像画像ＳＩは、測定対象物Ｓの側面Ｓａを表すとともに、３次元空間において定義されたｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を示す画像を含む。
【０１１９】
その後、測定管理者は、図１０の例と同様に、プローブ１４０を移動させつつ、コンソール１７０の測定ボタンＢ１を順次押下することにより、「平面１」を特定するために測定対象物Ｓの側面Ｓａ上の４つの測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａ（図１０（ｂ））を順次設定する。
【０１２０】
複数の測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａの設定時には、測定位置が設定されるごとに、設定された測定位置を示す画像が撮像画像ＳＩに重畳表示される。図２２に、測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａが設定された時の表示部１６０の表示状態が示される。図２２の例では、測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａが設定されることにより、測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａを表す球体の画像Ｐ１ａ，Ｐ２ａが撮像画像ＳＩ上に表示される。
【０１２１】
また、複数の測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａの設定時には、接触部１４４ａの位置を示す画像ＰＰが撮像画像ＳＩ上に表示される。本例では、接触部１４４ａの位置を示す画像ＰＰとしてプローブ１４０の模式図が用いられる。それにより、測定管理者は測定対象物Ｓに対する接触部１４４ａの位置関係を容易かつ正確に認識することができる。
【０１２２】
複数の測定位置Ｍ１ａ〜Ｍ４ａの設定が完了した後、コンソール１７０（図６）の確定ボタンＢ２が押下されることにより、複数の測定位置Ｍ１ａ〜Ｍ４ａが測定位置群として確定される。この場合、「平面１」に対応する測定要素として、測定位置Ｍ１ａ〜Ｍ４ａを通りかつ測定条件において指定された形状を有する測定平面ＭＬ１が設定され、測定平面ＭＬ１の位置が算出される。
【０１２３】
この場合、図２３に示すように、測定平面ＭＬ１の位置および形状を示す図形ＰＬ１が複数の測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａを示す画像Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａとともに撮像画像ＳＩ上に表示される。
【０１２４】
続いて、測定平面ＭＬ２の設定が行われる。対象部分表示欄６２１には、設定されるべき２つの平面のうちの他方を示す文字列（本例では、「平面２」）が表示される。
【０１２５】
測定管理者は、図２０の例と同様に、「平面２」に対応する平面（本例では、測定対象物Ｓの側面Ｓｂ）が撮像されるようにプローブ１４０の位置および姿勢を調整する。その状態で、コンソール１７０（図６）の撮像ボタンＢ５が押下されることにより、「平面２」に対応する撮像画像データが記憶される。
【０１２６】
これにより、図２５に示すように、「平面２」に対応する撮像画像ＳＩが第１の画像表示欄６１１に表示される。図２１の例と同様に、図２５の撮像画像ＳＩは、静止画像である。
【０１２７】
その後、測定管理者は、図１２の例と同様に、プローブ１４０を移動させつつ、コンソール１７０の測定ボタンＢ１を順次押下することにより、「平面２」を特定するために測定対象物Ｓの側面Ｓｂ上の４つの測定位置Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂ（図１２（ｂ））を順次設定する。この場合、図２２の例と同様に、測定位置Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂを表す球体の画像Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂおよび接触部１４４ａの位置を示す画像が撮像画像ＳＩ上に表示される。
【０１２８】
複数の測定位置Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂの設定が完了した後、コンソール１７０（図６）の確定ボタンＢ２が押下されることにより、複数の測定位置Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂが測定位置群として確定される。この場合、「平面２」に対応する測定要素として、測定位置Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂを通りかつ測定条件において指定された形状を有する測定平面ＭＬ２が設定され、測定平面ＭＬ２の位置が算出される。
【０１２９】
このようにして、測定平面ＭＬ１、ＭＬ２（「平面１」および「平面２」）が設定されると、図２６に示すように、撮像領域仮想画像ＶＩ上には、測定平面ＭＬ１，ＭＬ２を示す図形ＰＬ１，ＰＬ２が表示される。さらに、設定された測定平面ＭＬ１，ＭＬ２の間の距離が算出され、算出された距離が、測定結果として撮像領域仮想画像ＶＩに重畳表示される。
【０１３０】
また、表示部１６０の画面上では、図２５の対象部分表示欄６２１および測定点座標表示欄６２２に代えて測定結果表示欄６２３が表示される。測定結果表示欄６２３には、「平面１」および「平面２」間の距離が測定結果として表示されるとともに、設定保存ボタン６２３ａが表示される。
【０１３１】
最後に、測定管理者は図２６の設定保存ボタン６２３ａを操作する。それにより、設定された測定条件、「平面１」および「平面２」にそれぞれ対応する撮像画像ＳＩの撮像画像データおよび位置図形情報を含む設定情報が図１の記憶部２１０に記憶される。なお、本例の位置図形情報には、複数の測定位置Ｍ１ａ〜Ｍ４ａ，Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂの設定順序、複数の測定位置Ｍ１ａ〜Ｍ４ａ，Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂの位置および２つの測定平面ＭＬ１，ＭＬ２の位置および形状を示す情報が含まれる。その後、表示部１６０の画面上には、図１６の初期画面ＳＣ１が表示される。
【０１３２】
なお、本例では、測定平面ＭＬ１，ＭＬ２の設定時に、側面Ｓａ（「平面１」）および側面Ｓｂ（「平面２」）にそれぞれ対応する撮像画像ＳＩが表示部１６０上に表示されるが、コンソール１７０の表示切替ボタンＢ４が押下されることにより、撮像画像ＳＩおよび撮像領域仮想画像ＶＩを選択的に表示部１６０上に表示させることができる。
【０１３３】
（７−２）測定モード
測定作業者が図１６の測定ボタン６０１を操作することにより、光学式座標測定装置３００が測定モードで動作する。測定モードでは、測定作業者が測定対象物Ｓの測定を行う。測定作業者は、図１７の例と同様に、新たな測定対象物Ｓを予め定められた位置および姿勢で載置台１２０上に載置する。
【０１３４】
図２７〜図３１は、測定モードでの光学式座標測定装置３００の一使用例を説明するための図である。測定モードの動作が開始されることにより、図１の記憶部２１０に記憶された設定情報が図１の制御部２２０により読み込まれる。本例では、上記の設定モードで設定された設定情報が読み込まれるものとする。
【０１３５】
この場合、図２７に示すように、表示部１６０に実測定画面ＳＣ４が表示される。実測定画面ＳＣ４には、第１の画像表示欄６１１、測定開始ボタン６２４ａおよび第２の画像表示欄６２５が表示される。
【０１３６】
図２７の第１の画像表示欄６１１に撮像領域仮想画像ＶＩが表示される。その撮像領域仮想画像ＶＩ上には、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸、設定モードで設定された測定平面ＭＬ１，ＭＬ２を示す図形ＰＬ１，ＰＬ２および測定平面ＭＬ１，ＭＬ２間の距離を示す矢印が表示される。
【０１３７】
それにより、測定作業者は、第１の画像表示欄６１１を視認することにより、測定平面ＭＬ１，ＭＬ２により特定される「平面１」および「平面２」間の距離を測定すべきことを認識することができる。さらに、その撮像領域仮想画像ＶＩ上には、プローブ１４０の接触部１４４ａの位置を示す画像ＰＰが表示される。このとき、第２の画像表示欄６２５には画像が表示されない。
【０１３８】
次に、測定作業者は、図２７の測定開始ボタン６２４ａを操作する。この場合、図２８に示すように、第１の画像表示欄６１１においては、最初に設定されるべき「平面１」に対応する測定平面ＭＬ１を示す図形ＰＬ１がハイライト表示される。
【０１３９】
また、図２８に示すように、第２の画像表示欄６２５には、「平面１」に対応する撮像画像ＳＩが表示される。このとき、撮像画像ＳＩ上には、図２３の例と同様に、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とともに、設定モードで設定された測定平面ＭＬ１を示す図形ＰＬ１が表示される。測定作業者は、撮像画像ＳＩ上の図形ＰＬ１を視認することにより、測定対象物Ｓにおけるどの部分を測定すべきかを認識することができる。
【０１４０】
また、撮像画像ＳＩ上には、図２３の例と同様に、設定モードで設定された測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａを示す画像Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａが表示される。測定作業者は、撮像画像ＳＩ上の画像Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａを視認することにより、測定対象物Ｓにおけるどの部分に測定位置を設定すればよいのかを容易かつ正確に認識することができる。
【０１４１】
読み込まれた設定情報には、上記のように、測定管理者による複数の測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａの測定手順も含まれる。そのため、撮像画像ＳＩにおいては、測定作業が進むごとに、測定作業者により現在設定されるべき測定位置を示す画像が他の測定位置を示す画像とは異なる表示形態で表示される。
【０１４２】
表示形態としては、画像の色または形等が挙げられる。本例では、現在設定されるべき測定位置Ｍ１ａを示す画像Ｐ１ａが、他の測定位置Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａを示す画像Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａの色（白色）とは異なる色（黒色）で表示される。それにより、測定作業者は、現在設定すべき測定位置を容易に認識することができる。
【０１４３】
また、撮像画像ＳＩ上には、プローブ１４０の接触部１４４ａの位置を示す画像ｉａが表示されるとともに、接触部１４４ａと現在設定されるべき測定位置とを結ぶ直線を示す画像ｉｂが表示される。それにより、測定作業者は、測定対象物Ｓに対して接触部１４４ａをどのような方向に移動させればよいかを容易に認識することができる。
【０１４４】
さらに、撮像画像ＳＩには、プローブ１４０の接触部１４４ａから現在設定されるべき測定位置までの距離を示すインジケータｉｃが表示される。測定作業者は、インジケータｉｃを視認することにより、接触部１４４ａから現在設定されるべき測定位置までの距離を正確に認識することができる。それにより、使用者は接触部１４４ａを測定対象物Ｓの測定位置に容易かつ正確に接触させることができる。
【０１４５】
本例のインジケータｉｃは、現在設定されるべき測定位置から接触部１４４ａまでの距離を棒グラフで表す。これに限らず、インジケータｉｃは、接触部１４４ａから現在設定されるべき測定位置までの距離を数値で表してもよい。
【０１４６】
これらより、測定作業者は、図２８の第２の画像表示欄６２５に表示される撮像画像ＳＩを視認しつつ「平面１」を特定する測定平面ＭＬ１を容易かつ正確に設定することができる。
【０１４７】
具体的には、測定作業者は、プローブ１７０を移動させつつ、コンソール１７０の測定ボタンＢ１を順次押下することにより、測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａを順次設定する。この場合、確定ボタンＢ２が押下されることなく、記憶される設定情報に基づいて、測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａが測定位置群として自動的に確定され、測定平面ＭＬ１が自動的に設定される。
【０１４８】
測定モード中の第１の画像表示欄６１１においては、図２８に示すように、接触部１４４ａの現在の位置を示す画像ＰＰとともに、現在設定されるべき測定位置に接触部１４４ａを接触させるためのプローブ１４０の理想的な位置および姿勢を示す画像ＰＰｘが表示されてもよい。
【０１４９】
図２８の例では、画像ＰＰｘとしてプローブ１４０の模式図が用いられる。この場合、測定作業者は、画像ＰＰｘを視認することにより、現在設定すべき測定位置を容易に認識することができる。また、測定作業者は、現在設定すべき測定位置を正確に設定するための理想的なプローブ１４０の姿勢を容易に認識することができる。
【０１５０】
ここで、第１の画像表示欄６１１においては、例えば図２８および図２９に示すように、画像ＰＰが常に黒色で表示され、画像ＰＰｘが黒色と白色（または黄色）とで交互に点滅表示されてもよい。この場合、測定作業者は、画像ＰＰ，ＰＰｘのそれぞれの表示形態を視認することにより、画像ＰＰ，ＰＰｘを容易に識別することができる。
【０１５１】
測定作業者が測定平面ＭＬ１の設定を完了すると、図３０に示すように、第１の画像表示欄６１１内の測定平面ＭＬ１を示す図形ＰＬ１が通常表示に切り替わり、次に設定されるべき「平面２」の測定平面ＭＬ２を示す図形ＰＬ２がハイライト表示される。
【０１５２】
また、第２の画像表示欄６２５には、「平面２」に対応する撮像画像ＳＩが表示される。このとき、撮像画像ＳＩ上には、図２５の例と同様に、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とともに、設定モードで設定された測定平面ＭＬ２を示す図形ＰＬ２が表示される。また、撮像画像ＳＩ上には、設定モードで設定された測定位置Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂを示す画像Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂが表示される。さらに、撮像画像ＳＩには、図２８の例と同様に、プローブ１４０の接触部１４４ａの位置を示す画像ｉａ、接触部１４４ａと現在設定されるべき測定位置とを結ぶ直線を示す画像ｉｂ、および接触部１４４ａから現在設定されるべき測定位置までの距離を示すインジケータｉｃが重畳表示される。
【０１５３】
これらより、測定作業者は、図３０の第２の画像表示欄６２５に表示される撮像画像ＳＩおよび第１の画像表示欄６１１に表示される画像ＰＰｘを視認しつつ「平面２」の測定平面ＭＬ２を容易かつ正確に設定することができる。
【０１５４】
具体的には、測定作業者は、プローブ１７０を移動させつつ、コンソール１７０の測定ボタンＢ１を順次押下することにより、測定位置Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂを順次設定する。この場合、確定ボタンＢ２が押下されることなく、記憶される設定情報に基づいて、測定位置Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂが自動的に測定位置群として確定され、測定平面ＭＬ２が自動的に設定される。
【０１５５】
測定平面ＭＬ１，ＭＬ２の設定が完了すると、図３１に示すように、第１の画像表示欄６１１内の測定平面ＭＬ２を示す図形ＰＬ２が通常表示に切り替わる。また、「平面１」および「平面２」間の距離が算出され、算出された測定結果が撮像領域仮想画像ＶＩに重畳表示される。
【０１５６】
さらに、図３１に示すように、表示部１６０の画面上では、図３０の第２の画像表示欄６２５に代えて測定結果表示欄６２６が表示される。測定結果表示欄６２６には、「平面１」および「平面２」間の距離が測定結果として表示される。このとき、測定結果は図１の記憶部２１０に記憶される。
【０１５７】
設定モードにおいては測定管理者により測定条件として予め良否判定用の基準範囲が設定されてもよく、測定モードにおいては設定された基準範囲と測定結果とに基づいて製造部品等の良否判定が行われてもよい。この場合、測定モードにおいて測定結果が基準範囲内であるときには、図３１に示すように測定結果表示欄６２６内に測定結果とともに良品を示す判定結果（例えば「ＯＫ」）が表示されてもよい。一方、測定結果が基準範囲外であるときには、測定結果表示欄６２６内に測定結果とともに不良品を示す判定結果（例えば「ＮＧ」）が表示されてもよい。
【０１５８】
また、測定結果表示欄６２６には、次の測定ボタン６２６ａおよびメインメニューボタン６２６ｂが表示される。測定作業者は、次の測定ボタン６２６ａを操作することにより、さらに新たな測定対象物Ｓに対して、上記の例と同様の測定を行うことができる。
【０１５９】
また、測定作業者は、メインメニューボタン６２６ｂを操作することにより、測定作業を終了することができる。この場合、表示部１６０には図１６の初期画面ＳＣ１が表示される。
【０１６０】
測定モードにおいては、撮像画像ＳＩ上に表示される複数の測定位置のうち設定が終了した測定位置を示す画像は、現在設定されるべき測定位置を示す画像および設定されていない測定位置を示す画像とは異なる表示形態で表示されてもよい。
【０１６１】
図３２は、撮像画像ＳＩ上に表示される複数の測定位置の表示形態の一例を示す図である。図３２の例では、設定が終了した測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａを示す画像Ｐ１ａ，Ｐ２ａにハッチングが施される。また、現在設定されるべき測定位置Ｍ３ａを示す画像Ｐ３ａが黒色で表示される。さらに、設定されていない測定位置Ｍ４ａを示す画像Ｐ４ａが白色で表示される。この場合、測定作業者は、接触部１４４ａを接触させるべき測定位置を容易に認識することができる。また、測定作業者は、測定作業の進捗を容易に認識することができる。
【０１６２】
（８）効果
上記実施の形態に係る光学式座標測定装置３００においては、コンソール１７０の測定ボタンＢ１が操作されることにより、プローブ１４０の接触部１４４ａの接触位置が測定位置として設定され、コンソール１８０の確定ボタンＢ２が操作されることにより、１または複数の測定位置群が確定される。使用者が測定ボタンＢ１または確定ボタンＢ２の操作を誤った場合、コンソール１７０のキャンセルボタンＢ３が押下されることにより、測定ボタンＢ１または確定ボタンＢ２の操作が取り消される。
【０１６３】
プローブ１４０の複数の発光部１４３が主撮像部１３０により撮像され、その画像データに基づいて、１または複数の測定位置群の各測定位置の座標が算出される。算出された各測定位置の座標に基づいて、測定対象部分の物理量が算出される。
【０１６４】
このように、使用者は、プローブ１４０を移動させつつコンソール１７０を操作することにより、容易にかつ効率良く測定対象物Ｓの測定対象部分の物理量を得ることができる。
【０１６５】
また、載置台１２０の上方の撮像領域Ｖが主撮像部１３０により撮像されるように、主撮像部１３０と載置台１２０とが保持部１１０により一体的に保持される。それにより、主撮像部１３０および載置台１２０がそれぞれ別体として設けられる場合に比べて、光学式座標測定装置３００の取り扱いが容易になる。また、主撮像部１３０を固定するための固定具を別途用意する必要がない。それにより、光学式座標測定装置３００による測定効率が向上される。
【０１６６】
また、コンソール１７０が片手で把持可能に設けられるので、使用者は、一方の手でプローブ１４０を移動させつつ他方の手でコンソール１７０を操作することができる。これにより、コンソール１７０の操作およびプローブ１４０の移動を容易にかつ効率良く行うことができる。
【０１６７】
また、コンソール１７０の複数のボタンのうち最も使用頻度が高い測定ボタンＢ１が最も操作しやすいように設けられ、測定ボタンＢ１の次に使用頻度が高い確定ボタンＢ２が、測定ボタンＢ１の次に操作しやすいように設けられる。これにより、コンソール１７０の操作を容易に行うことができる。
【０１６８】
（９）操作装置の他の例
（９−１）
図３３および図３４は、コンソール１７０の他の例の外観斜視図である。図３３および図３４のコンソール１７０について、図６および図７のコンソール１７０と異なる点を説明する。
【０１６９】
図３３および図３４のコンソール１７０においては、本体部１７１の表面１７１ａに、測定ボタンＢ１、確定ボタンＢ２、キャンセルボタンＢ３、表示切替ボタンＢ４および撮像ボタンＢ５に加えて、ジョイスティックＪＴが設けられる。ジョイスティックＪＴは、長さ方向ＤＲ１において測定ボタンＢ１と隣り合うように配置される。また、表示切替ボタンＢ４および撮像ボタンＢ５は、幅方向ＤＲ２に並ぶように配置される。
【０１７０】
本体部１７１の一端部から裏面１７１ｂ側に突出するように突出部１７３が設けられる。図３４に示すように、本体部１７１の端面１７１ｃに隣り合う突出部１７３の部分に、左クリック用ボタンＢ３１および右クリック用ボタンＢ３２が設けられる。また、図６および図７のポインティング代替ボタンＢ６は設けられない。
【０１７１】
ジョイスティックＪＴが操作されることにより、ポインティングデバイスの機能が実現される。具体的には、ジョイスティックＪＴの操作により、表示部１６０に表示される画像上でカーソルを用いた操作が可能となる。また、左クリック用ボタンＢ３１が操作されることにより、マウスの左クリックと同じ機能が実現され、右クリック用ボタンＢ３２が操作されることにより、マウスの右クリックと同じ機能が実現される。これにより、別個で設けられたポインティングデバイスを操作することなく、コンソール１７０の操作によって表示部１６０に表示される画像上での操作が可能となる。
【０１７２】
図３３および図３４のコンソール１７０は、一方の手で把持しつつ操作することが可能であるとともに、所定の場所に載置して操作することも可能である。突出部１７３の底面１７３ａ、および本体部１７１の裏面１７１ｂには、複数の脚部１７４が設けられる。コンソール１７０が載置される場合、脚部１７３によってコンソール１７０が支持される。これにより、コンソール１７０の安定性が確保される。
【０１７３】
（９−２）
上記実施の形態では、一方の手で把持可能なコンソール１７０が操作装置として用いられるが、コンソール１７０の代わりに他の操作装置が用いられてもよい。図３５および図３６は、他の操作装置の例について説明するための図である。
【０１７４】
図３５の操作装置１７０ａは、足で操作可能に構成され、有線通信または無線通信により図１の制御基板または処理装置２００に接続される。操作装置１７０ａは、測定ペダルＢ１１、確定ペダルＢ１２およびキャンセルペダルＢ１３を含む。測定ペダルＢ１１、確定ペダルＢ１２およびキャンセルペダルＢ１３は、図６の測定ボタンＢ１、確定ボタンＢ２およびキャンセルボタンＢ３と同じ機能を有する。
【０１７５】
図３５の操作装置１７０ａが用いられることにより、使用者は、足で操作装置１７０ａを操作しつつ手でプローブ１４０を移動させることができる。これにより、容易にかつ効率よく測定対象部分の物理量を測定することができる。また、両手でプローブ１４０を移動させることができるので、接触部１４４ａの接触位置を精度良く調整することができる。
【０１７６】
図３５の操作装置１７０ａにおいて、図６の表示切替ボタンＢ４、撮像ボタンＢ５およびポインティング代替ボタンＢ６の少なくとも１つに対応する操作部がさらに設けられてもよい。また、図３５の操作装置１７０ａにおいて、図３４のジョイスティックＪＴ、左クリック用ボタンＢ３１および右クリック用ボタンＢ３２の少なくとも１つに対応する操作部がさらに設けられてもよい。
【０１７７】
図３６の操作装置１７０ｂは、載置台１２０と一体的に設けられる。操作装置１７０ｂは、載置台１２０に固定された板状の本体部１７５を含む。本体部１７５の上面に、測定ボタンＢ２１、確定ボタンＢ２２、キャンセルボタンＢ２３、表示切替ボタンＢ２４および撮像ボタンＢ２５が設けられる。本体部１７５の側面にポインティング代替ボタンＢ２６が設けられる。測定ボタンＢ２１、確定ボタンＢ２２、キャンセルボタンＢ２３、表示切替ボタンＢ２４、撮像ボタンＢ２５およびポインティング代替ボタンＢ２６は、図６の測定ボタンＢ１、確定ボタンＢ２、キャンセルボタンＢ３、表示切替ボタンＢ４、撮像ボタンＢ５およびポインティング代替ボタンＢ６と同じ機能を有する。
【０１７８】
図３６の操作装置１７０ｂが用いられることにより、操作装置１７０ｂの落下および紛失等が防止される。また、光学式座標測定装置３００のコンパクト化が可能になる。図３６の操作装置１７０ｂにおいて、図３４のジョイスティックＪＴ、左クリック用ボタンＢ３１および右クリック用ボタンＢ３２の少なくとも１つに対応する操作部がさらに設けられてもよい。
【０１７９】
図６および図３３のコンソール１７０、ならびに図３５および図３６の操作装置１７０ａ，１７０ｂが組み合わされて用いられてもよい。例えば、図３５の操作装置１７０ａの測定ペダルＢ１１、確定ペダルＢ１２およびキャンセルペダルＢ１３と、図３６の操作装置１７０ｂの表示切替ボタンＢ２４、撮像ボタンＢ２５およびポインティング代替ボタンＢ２６とが組み合わされて用いられてもよい。また、図６のコンソール１７０の測定ボタンＢ１、確定ボタンＢ２およびキャンセルボタンＢ３と、図３６の操作装置１７０ｂの表示切替ボタンＢ２４、撮像ボタンＢ２５およびポインティング代替ボタンＢ２６とが組み合わされて用いられてもよい。この場合、使用されないボタンまたはペダルは、設けられなくてもよい。
【０１８０】
（１０）他の実施の形態
（１０−１）
上記実施の形態では、コンソール１７０、および操作装置１７０ａ，１７０ｂが各種のボタンまたはペダルが含むが、これらのボタンまたはペダルの代わりに、スティックまたはつまみ等の他の操作部が設けられてもよい。
【０１８１】
（１０−２）
上記の実施の形態では、設定モードおよび測定モードによる測定対象物Ｓの測定時に、表示部１６０に撮像画像ＳＩが表示される。これらの撮像画像ＳＩは、静止画であるが、本発明はこれに限らない。表示部１６０には、副撮像部１５０により所定のフレームレートで得られる複数の撮像画像ＳＩが連続してリアルタイムに表示されてもよい。この場合、測定作業者は、副撮像部１５０の位置および向きを変更することにより、種々の位置および種々の方向から見た測定対象物Ｓの外観を表示部１６０の画面上で確認することができる。また、測定対象物Ｓにおける複数の測定位置および測定対象部分を種々の方向から確認することができる。
【０１８２】
（１０−３）
上記の実施の形態では、プローブ１４０と制御基板１８０とがケーブルを介して接続されるが、本発明はこれに限らない。プローブ１４０が無線通信により制御基板１８０に接続されてもよい。この場合、プローブ１４０の複数の発光部１４３の動作が制御基板１８０からの無線通信により制御される。また、副撮像部１５０から出力される受光信号が無線通信により制御基板１８０に送信される。それにより、プローブ１４０の操作性が向上する。
【０１８３】
（１０−４）
上記実施の形態では、主撮像部１３０により撮像されるプローブ１４０のマーカとして、ＬＥＤにより発光される発光部１４３が用いられるが、プローブ１４０のマーカはこれに限定されない。例えば、フィラメント等の他の発光素子により発光される発光部がマーカとして用いられてもよく、蛍光色等の特定の色を有する非発光部がマーカとして用いられてもよく、特定の形状を有する非発光部がマーカとして用いられてもよい。
【０１８４】
（１０−５）
上記実施の形態は、１つの撮像部によってプローブが撮像されることにより測定位置の座標が測定されるシングルカメラ式の光学式座標測定装置に本発明が適用された例であるが、複数の撮像部によってプローブが撮像されることにより測定位置の座標が測定されるマルチカメラ式の光学式座標測定装置に本発明が適用されてもよい。また、撮像領域Ｖを広くするために複数の撮像部が設けられてもよい。
【０１８５】
（１１）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各構成要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１８６】
上記実施の形態においては、光学式座標測定装置３００が光学式座標測定装置の例であり、載置台１２０が載置台の例であり、プローブ１４０がプローブの例であり、発光部１４３がマーカの例であり、接触部１４４ａが接触部の例であり、主撮像部１３０が第１の撮像部の例であり、保持部１１０が保持部の例であり、コンソール１７０および操作装置１７０ａ，１７０ｂが操作装置の例であり、処理装置２００が算出部の例であり、測定ボタンＢ１，Ｂ２１および測定ペダルＢ１１が測定操作部の例であり、確定ボタンＢ２，Ｂ２２および確定ペダルＢ１２が確定操作部の例であり、キャンセルボタンＢ３，Ｂ２３およびキャンセルペダルＢ１３がキャンセル操作部の例であり、ポインティング代替ボタンＢ６，Ｂ２６がポインティング代替操作部の例であり、副撮像部１５０が第２の撮像部の例であり、表示部１６０が表示部の例であり、表示切替ボタンＢ４，Ｂ２４が表示切替操作部の例であり、撮像ボタンＢ５，Ｂ２５が撮像ボタンの例であり、記憶部２１０が記憶部の例であり、ジョイスティックＪＴがポインティング操作部の例である。
【０１８７】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１８８】
本発明は、種々の測定対象物の寸法等の測定に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０１８９】
１００  測定ヘッド
１１０  保持部
１１１  設置部
１１２  スタンド部
１２０  載置台
１４０  プローブ
１４３  発光部
１４４  スタイラス
１４４ａ  接触部
１５０  副撮像部
１６０  表示部
１７０  コンソール
１７０ａ，１７０ｂ  操作装置
１８０  制御基板
２００  処理装置
２１０  記憶部
２２０  制御部
３００  光学式座標測定装置
Ｂ１，Ｂ２１  測定ボタン
Ｂ２，Ｂ２２  確定ボタン
Ｂ３，Ｂ２３  キャンセルボタン
Ｂ４，Ｂ２４  表示切替ボタン
Ｂ５，Ｂ２５  撮像ボタン
Ｂ６，Ｂ２６  ポインティング代替ボタン
Ｂ１１  測定ペダル
Ｂ１２  確定ペダル
Ｂ１３  キャンセルペダル
Ｓ  測定対象物
【図１】
2015224947.tif 000003
【図２】
2015224947.tif 000004
【図３】
2015224947.tif 000005
【図４】
2015224947.tif 000006
【図５】
2015224947.tif 000007
【図６】
2015224947.tif 000008
【図７】
2015224947.tif 000009
【図８】
2015224947.tif 000010
【図９】
2015224947.tif 000011
【図１０】
2015224947.tif 000012
【図１１】
2015224947.tif 000013
【図１２】
2015224947.tif 000014
【図１３】
2015224947.tif 000015
【図１４】
2015224947.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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