(57)【要約】【課題】より安価で、ディスク基板その他の円板体の偏心量等を精度よく測定できる測定装置を提供する。【解決手段】中央に円孔１４１が設けられた被測定円板体１４０は、駆動ローラ１１１及び従動ローラ１１２，１１３の側面に形成された溝１１５によって支持される。駆動モータ部１１４は、制御部１３０から動作開始の指示を受けると、駆動ローラ１１１を介して、被測定円板体１４０を回転させ、被測定円板体１４０を一周（すなわち、３６０°回転）させる。寸法測定器１２０は、被測定円板体１４０の回転とともに、被測定円板体１４０の周方向の複数箇所において（例えば、所定角度回転毎に）、被測定円板体１４０の内周縁と外周縁との間の半径方向の距離を順次測定して、測定結果を、制御部１３０に対して出力する。制御部１３０は、被測定円板体１４０の全周にわたる測定が完了すると、測定結果を解析して、円孔１４１の偏心量を求める。【選択図】図１
2008122349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板体の中央に設けられた円孔の偏心量を測定する測定装置であって、
前記円板体の外周部を支持して、前記円板体を回転させる支持回転機構と、
前記円板体の内周縁と外周縁との間の半径方向の距離を測定する寸法測定部と、
前記支持回転機構による前記円板体の回転に伴い、前記寸法測定部で測定される複数箇所の前記距離に基づいて、前記偏心量を算出する制御部と
を備えたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記距離の最大値及び最小値に基づいて、前記偏心量を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
中央に円孔が設けられた円板体についての測定を行う測定装置であって、
前記円板体を載置するための載置板と、
前記載置板の外周部を支持して、前記載置板を回転させる支持回転機構と、
前記載置板上に載置された前記円板体についての距離を測定する寸法測定部と、
前記支持回転機構による前記載置板を介した前記円板体の回転に伴い、前記寸法測定部で測定される複数箇所の前記距離に基づいて、前記円板体の偏心量、内径寸法、外径寸法及び真円度のうちの少なくともひとつを算出する制御部と
を備え、
前記載置板には、真円をなす基準ラインが形成されており、
前記寸法測定部は、前記基準ラインと前記円板体の外周縁との間の半径方向の距離、及び、前記基準ラインと前記円板体の内周縁との間の半径方向の距離を測定する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項４】
中央に円孔が設けられた円板体についての測定を行う測定装置であって、
前記円板体を載置するための載置板と、
前記載置板の外周部を支持して、前記載置板を回転させる支持回転機構と、
前記載置板上に載置された前記円板体についての距離を測定する寸法測定部と、
前記支持回転機構による前記載置板を介した前記円板体の回転に伴い、前記寸法測定部で測定される複数箇所の前記距離に基づいて、前記円板体の偏心量、内径寸法、外径寸法及び真円度のうちの少なくともひとつを算出する制御部と
を備え、
前記載置板の外周縁は、真円をなすように形成されており、
前記寸法測定部は、前記載置板の外周縁と前記円板体の外周縁との間の半径方向の距離、及び、前記載置板の外周縁と前記円板体の内周縁との間の半径方向の距離を測定する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項５】
円板体についての測定を行う測定装置であって、
前記円板体を載置するための載置板と、
前記載置板の外周部を支持して、前記載置板を回転させる支持回転機構と、
前記載置板上に載置された前記円板体についての距離を測定する寸法測定部と、
前記支持回転機構による前記載置板を介した前記円板体の回転に伴い、前記寸法測定部で測定される複数箇所の前記距離に基づいて、前記円板体の外径寸法及び真円度の少なくとも一方を算出する制御部と
を備え、
前記載置板には、真円をなす基準ラインが形成されており、
前記寸法測定部は、前記基準ラインと前記円板体の外周縁との間の半径方向の距離を測定する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項６】
円板体についての測定を行う測定装置であって、
前記円板体を載置するための載置板と、
前記載置板の外周部を支持して、前記載置板を回転させる支持回転機構と、
前記載置板上に載置された前記円板体についての距離を測定する寸法測定部と、
前記支持回転機構による前記載置板を介した前記円板体の回転に伴い、前記寸法測定部で測定される複数箇所の前記距離に基づいて、前記円板体の外径寸法及び真円度の少なくとも一方を算出する制御部と
を備え、
前記載置板の外周縁は、真円をなすように形成されており、
前記寸法測定部は、前記載置板の外周縁と前記円板体の外周縁との間の半径方向の距離を測定する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項７】
前記載置板は、前記円板体の動きを規制する手段を備える
ことを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項８】
前記寸法測定部は、前記円板体を間に挟むように配置される投光部と受光部とを備え、
前記投光部によって発せられた光は、前記円板体の内周縁及び外周縁を半径方向に横切る
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９】
前記寸法測定部は、前記円板体及び前記載置板を間に挟むように配置される投光部と受光部とを備え、
前記投光部によって発せられた光は、前記円板体の内周縁及び外周縁並びに前記基準ラインを半径方向に横切る
ことを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記寸法測定部は、前記円板体及び前記載置板を間に挟むように配置される投光部と受光部とを備え、
前記投光部によって発せられた光は、前記円板体の内周縁及び外周縁並びに前記載置板の外周縁を半径方向に横切る
ことを特徴とする請求項４に記載の測定装置。
【請求項１１】
前記寸法測定部は、前記円板体及び前記載置板を間に挟むように配置される投光部と受光部とを備え、
前記投光部によって発せられた光は、前記円板体の外周縁及び前記基準ラインを半径方向に横切る
ことを特徴とする請求項５に記載の測定装置。
【請求項１２】
前記寸法測定部は、前記円板体及び前記載置板を間に挟むように配置される投光部と受光部とを備え、
前記投光部によって発せられた光は、前記円板体の外周縁及び前記載置板の外周縁を半径方向に横切る
ことを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
【請求項１３】
前記寸法測定部は、前記円板体の内周面の変位を測定する接触式変位計と、前記円板体の外周面の変位を測定する接触式変位計とを備え、
前記接触式変位計の各測定子は、前記円板体の半径方向に並ぶ位置で前記円板体の内周面及び外周面と接触するように配置される
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１４】
前記寸法測定部は、前記円板体の内周面の変位を測定する接触式変位計と、前記円板体の外周面の変位を測定する接触式変位計と、前記載置板の外周面の変位を測定する接触式変位計とを備え、
前記接触式変位計の各測定子は、前記載置板の半径方向に並ぶ位置で前記円板体の内周面及び外周面並びに前記載置板の外周面と接触するように配置される
ことを特徴とする請求項４に記載の測定装置。
【請求項１５】
前記寸法測定部は、前記円板体の外周面の変位を測定する接触式変位計と、前記載置板の外周面の変位を測定する接触式変位計とを備え、
前記接触式変位計の各測定子は、前記載置板の半径方向に並ぶ位置で前記円板体の外周面及び前記載置板の外周面と接触するように配置される
ことを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
【請求項１６】
前記支持回転機構は、側面に溝が形成された複数のローラによって構成されている
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板体についての測定を行う測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置に使用される磁気ディスクは、アルミニウムやガラス製の基板上に、磁性層が形成されたものであって、円板状の形状を有し、その中央部分に円形の孔（円孔）が設けられている。このような構造を有する磁気ディスクは、中央の円孔を介してハードディスク装置のスピンドルモータに装着されて、前記円孔を中心に、高速で回転運動を行う。そのため、前記円孔の中心が、磁気ディスクの中心からずれて（すなわち、偏心して）いると、高速回転時に振動が発生することになる。そこで、磁気ディスクを構成する基板（以下、ディスク基板という）の製造段階においては、検査工程等で、ディスク基板の偏心量の測定が行われ、例えば、偏心量が基準値を超えるのものについては不良品としている。
【０００３】
従来、このような偏心量の測定は、ディスク基板を、中央の円孔を介して、測定装置（検査装置）のスピンドルに装着し、当該ディスク基板の外周面の所定箇所に、接触式変位計の測定子を当接させた状態で、当該ディスク基板を一周回転させ、前記変位計で計測したディスク基板の外周面の変位量に基づいて、当該ディスク基板の偏心量を測定していた。
【０００４】
しかしながら、上記の方法でディスク基板の偏心量を高精度に測定するには、ディスク基板を精度よく回転させる必要がある。すなわち、高精度な回転機構が必要となり、その分、測定装置（検査装置）が高価になっていた。
【０００５】
なお、特開昭５７−１２８８０７号公報には、円形試料をその中心軸周りに回転させながら、その外周縁の位置をイメージセンサで直接検出して電気的に外周形状を測定する真円度測定方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭５７−１２８８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、より安価で、ディスク基板その他の円板体についての測定を精度よく行える測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る第一の測定装置は、円板体の中央に設けられた円孔の偏心量を測定する測定装置であって、前記円板体の外周部を支持して、前記円板体を回転させる支持回転機構と、前記円板体の内周縁と外周縁との間の半径方向の距離を測定する寸法測定部と、前記支持回転機構による前記円板体の回転に伴い、前記寸法測定部で測定される複数箇所の前記距離に基づいて、前記偏心量を算出する制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
この場合において、前記制御部は、前記距離の最大値及び最小値に基づいて、前記偏心量を算出するようにしてもよい。
【０００９】
本発明に係る第二の測定装置は、中央に円孔が設けられた円板体についての測定を行う測定装置であって、前記円板体を載置するための載置板と、前記載置板の外周部を支持して、前記載置板を回転させる支持回転機構と、前記載置板上に載置された前記円板体についての距離を測定する寸法測定部と、前記支持回転機構による前記載置板を介した前記円板体の回転に伴い、前記寸法測定部で測定される複数箇所の前記距離に基づいて、前記円板体の偏心量、内径寸法、外径寸法及び真円度のうちの少なくともひとつを算出する制御部とを備え、前記載置板には、真円をなす基準ラインが形成されており、前記寸法測定部は、前記基準ラインと前記円板体の外周縁との間の半径方向の距離、及び、前記基準ラインと前記円板体の内周縁との間の半径方向の距離を測定することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る第三の測定装置は、中央に円孔が設けられた円板体についての測定を行う測定装置であって、前記円板体を載置するための載置板と、前記載置板の外周部を支持して、前記載置板を回転させる支持回転機構と、前記載置板上に載置された前記円板体についての距離を測定する寸法測定部と、前記支持回転機構による前記載置板を介した前記円板体の回転に伴い、前記寸法測定部で測定される複数箇所の前記距離に基づいて、前記円板体の偏心量、内径寸法、外径寸法及び真円度のうちの少なくともひとつを算出する制御部とを備え、前記載置板の外周縁は、真円をなすように形成されており、前記寸法測定部は、前記載置板の外周縁と前記円板体の外周縁との間の半径方向の距離、及び、前記載置板の外周縁と前記円板体の内周縁との間の半径方向の距離を測定することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る第四の測定装置は、円板体についての測定を行う測定装置であって、前記円板体を載置するための載置板と、前記載置板の外周部を支持して、前記載置板を回転させる支持回転機構と、前記載置板上に載置された前記円板体についての距離を測定する寸法測定部と、前記支持回転機構による前記載置板を介した前記円板体の回転に伴い、前記寸法測定部で測定される複数箇所の前記距離に基づいて、前記円板体の外径寸法及び真円度の少なくとも一方を算出する制御部とを備え、前記載置板には、真円をなす基準ラインが形成されており、前記寸法測定部は、前記基準ラインと前記円板体の外周縁との間の半径方向の距離を測定することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る第五の測定装置は、円板体についての測定を行う測定装置であって、前記円板体を載置するための載置板と、前記載置板の外周部を支持して、前記載置板を回転させる支持回転機構と、前記載置板上に載置された前記円板体についての距離を測定する寸法測定部と、前記支持回転機構による前記載置板を介した前記円板体の回転に伴い、前記寸法測定部で測定される複数箇所の前記距離に基づいて、前記円板体の外径寸法及び真円度の少なくとも一方を算出する制御部とを備え、前記載置板の外周縁は、真円をなすように形成されており、前記寸法測定部は、前記載置板の外周縁と前記円板体の外周縁との間の半径方向の距離を測定することを特徴とする。
【００１３】
以上の場合において、前記載置板は、前記円板体の動きを規制する手段（例えば、ゴムパッド等の摩擦によって前記円板体の動きを規制する部材）を備えるようにしてもよい。
【００１４】
また、前記第一の測定装置においては、前記寸法測定部は、前記円板体を間に挟むように配置される投光部と受光部とを備え、前記投光部によって発せられた光は、前記円板体の内周縁及び外周縁を半径方向に横切るようにしてもよい。
【００１５】
また、前記第二の測定装置においては、前記寸法測定部は、前記円板体及び前記載置板を間に挟むように配置される投光部と受光部とを備え、前記投光部によって発せられた光は、前記円板体の内周縁及び外周縁並びに前記基準ラインを半径方向に横切るようにしてもよい。
【００１６】
また、前記第三の測定装置においては、前記寸法測定部は、前記円板体及び前記載置板を間に挟むように配置される投光部と受光部とを備え、前記投光部によって発せられた光は、前記円板体の内周縁及び外周縁並びに前記載置板の外周縁を半径方向に横切るようにしてもよい。
【００１７】
また、前記第四の測定装置においては、前記寸法測定部は、前記円板体及び前記載置板を間に挟むように配置される投光部と受光部とを備え、前記投光部によって発せられた光は、前記円板体の外周縁及び前記基準ラインを半径方向に横切るようにしてもよい。
【００１８】
また、前記第五の測定装置においては、前記寸法測定部は、前記円板体及び前記載置板を間に挟むように配置される投光部と受光部とを備え、前記投光部によって発せられた光は、前記円板体の外周縁及び前記載置板の外周縁を半径方向に横切るようにしてもよい。
【００１９】
また、前記第一の測定装置においては、前記寸法測定部は、前記円板体の内周面の変位を測定する接触式変位計と、前記円板体の外周面の変位を測定する接触式変位計とを備え、前記接触式変位計の各測定子は、前記円板体の半径方向に並ぶ位置で前記円板体の内周面及び外周面と接触するように配置されるようにしてもよい。
【００２０】
また、前記第三の測定装置においては、前記寸法測定部は、前記円板体の内周面の変位を測定する接触式変位計と、前記円板体の外周面の変位を測定する接触式変位計と、前記載置板の外周面の変位を測定する接触式変位計とを備え、前記接触式変位計の各測定子は、前記載置板の半径方向に並ぶ位置で前記円板体の内周面及び外周面並びに前記載置板の外周面と接触するように配置されるようにしてもよい。
【００２１】
また、前記第五の測定装置においては、前記寸法測定部は、前記円板体の外周面の変位を測定する接触式変位計と、前記載置板の外周面の変位を測定する接触式変位計とを備え、前記接触式変位計の各測定子は、前記載置板の半径方向に並ぶ位置で前記円板体の外周面及び前記載置板の外周面と接触するように配置されるようにしてもよい。
【００２２】
また、以上の場合において、前記支持回転機構は、側面に溝が形成された複数のローラによって構成されるようにしてもよい。更に、前記複数のローラは、前記円板体又は前記載置板を回転駆動するための駆動ローラと、前記円板体又は前記載置板の動きを案内する従動ローラとによって構成されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、より安価で、ディスク基板その他の円板体についての測定を精度よく行える測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２５】
《第一実施形態》
図１は、本発明による測定装置の概要を示す図である。同図（ａ）は平面図を示し、同図（ｂ）は側面断面図を示す。
【００２６】
同図に示すように、本発明による測定装置１００は、支持回転機構１１０と、寸法測定器１２０と、制御部１３０とを備える。測定装置１００は、中央に円孔１４１が設けられた円板体（例えば、ディスク基板）１４０の偏心量を測定するものである。
【００２７】
支持回転機構１１０は、測定対象となる円板体（以下、被測定円板体という）１４０を水平に支持して回転させるものであって、複数（同図の例では３つ）のローラ１１１，１１２，１１３と、駆動モータ部１１４とによって構成されている。
【００２８】
支持回転機構１１０を構成する各ローラ１１１，１１２，１１３は、概ね背の低い円柱状の形状を有しており、その側面には、被測定円板体１４０の外周部を支持するための溝１１５が形成されている。なお、当該溝１１５の側面は、被測定円板体１４０の上面及び底面に触れないように、外側に向かって幅広になるよう、テーパー状に形成されている。また、支持回転機構１１０を構成する複数のローラのうちのひとつのローラ１１１は、駆動モータ部１１４の回転軸（出力シャフト）１１６に固着されており、駆動モータ部１１４の回転軸１１６とともに回転することで、被測定円板体１４０を回転駆動する駆動ローラである。一方、他のローラ１１２，１１３は、駆動ローラ１１１によって回転駆動される被測定円板体１４０が水平面内において回転するように案内する従動ローラ（ガイドローラ）であり、測定装置１００のベース部１０１に垂直方向に伸びるように立設されたロッド１１７，１１８に、ベアリング（不図示）を介して装着されている。
【００２９】
支持回転機構１１０を構成する駆動モータ部１１４は、その回転軸（出力シャフト）１１６に固定された駆動ローラ１１１を介して、被測定円板体１４０を回転駆動するものであり、モータ及びその制御回路等によって構成される。また、駆動モータ部１１４は、不図示の進退機構を介して、測定装置１００のベース部１０１上に取り付けられている。駆動モータ部１１４（及び駆動ローラ１１１）は、前記進退機構によって、寸法測定器１２０に対して進退（前後動）可能に構成されており、測定装置１００に対する被測定円板体１４０の着脱は、駆動モータ部１１４（及び駆動ローラ１１１）を前後動させることで行われる。
【００３０】
寸法測定器１２０は、支持回転機構１１０によって支持された被測定円板体１４０の内周縁から外周縁までの（被測定円板体１４０の）半径方向の距離（長さ）を、被測定円板体１４０上の所定箇所において測定するものである。寸法測定器１２０は、被測定円板体１４０の一方の表面側（同図の例では、上面側）に配置され、被測定円板体１４０（の所定領域）に対して測定用の光（例えば、レーザ光）を照射する投光部１２１と、被測定円板体１４０の他方の表面側（同図の例では、底面側）に配置され、投光部１２１から照射された光を受光して電気信号に変換する受光部１２２と、受光部１２２からの出力信号に基づいて、被測定円板体１４０の内周縁から外周縁までの半径方向の距離を算出するコントローラ（不図示）とを備える。
【００３１】
図２は、寸法測定器１２０の測定原理を説明するための図である。
【００３２】
同図に示すように、投光部１２１から発せられた細い直線状の平行光線１２３は、被測定円板体１４０の表面に対して垂直に、被測定円板体１４０の内周縁及び外周縁を（被測定円板体１４０の）半径方向に横切るように照射され、被測定円板体１４０によって遮られなかった光１２４のみが受光部１２２に達する。寸法測定器１２０のコントローラは、受光部１２２から出力される信号に基づいて、投光部１２１によって照射された平行光線１２３が被測定円板体１４０によって遮られることで生じた影のエッジを検出し、当該影の長さを適宜算出することで、平行光線１２３が照射されている箇所での、被測定円板体１４０の内周縁から外周縁までの距離を測定する。
【００３３】
投光部１２１は、例えば、発光光源としての半導体レーザ（レーザ・ダイオード）と、半導体レーザから放射されたレーザ光を平行光線（走査光）とするためのポリゴンミラーやｆθレンズ等の光学系等によって構成される。受光部１２２は、例えば、投光部１２１から照射されたレーザ光の集光を行う受光レンズと、受光レンズによって集光されたレーザ光を電気信号に変換する受光素子（例えば、フォトダイオード）等によって構成される。
【００３４】
この場合、寸法測定器１２０では、まず、投光部１２１から被測定円板体１４０に対して照射されるレーザ光によって、被測定円板体１４０の内周縁付近（内周縁よりやや内側）から外周縁付近（外周縁よりやや外側）までの走査を行う。そして、被測定円板体１４０に照射したレーザ光を、受光部１２２で受光して、電気信号に変換する。そして、コントローラにおいて、レーザ光（走査線）が被測定円板体１４０に遮られることによって生じた影のエッジを検出して、影を生じている時間の長さを適宜算出することにより、被測定円板体１４０上の所定箇所における内周縁から外周縁までの半径方向の距離を測定する。
【００３５】
なお、ここでは、寸法測定器１２０が、レーザスキャン方式によって、被測定円板体１４０の内周縁から外周縁までの半径方向の距離を測定する場合について説明したが、必要とされる測定精度その他の実装条件に応じて、他の方式（例えば、投光部１２１にＬＥＤを利用し、受光部１２２にＣＣＤイメージセンサを利用するＣＣＤ方式）によって、前記距離を測定するようにしてもよい。
【００３６】
制御部１３０は、支持回転機構１１０及び寸法測定器１２０の制御を行うものであって、例えば、通常のパーソナルコンピュータその他のコンピュータによって構成され、適当なインタフェース（例えば、ＲＳ−２３２シリアルインタフェース）を介して、支持回転機構１１０（駆動モータ部１４１）及び寸法測定器１２０にそれぞれ接続されている。また、制御部１３０は、寸法測定器１２０によって測定された測定値に基づいて、被測定円板体１４０の偏心量を算出する。更に、制御部１３０は、必要に応じて、算出された偏心量に基づいて、被測定円板体１４０が不良品であるか否かの判別を行う。例えば、算出された偏心量が所定の閾値以上であれば、不良品と判別し、所定の閾値未満であれば、良品と判別する。
【００３７】
次に、以上のような構成を有する測定装置１００の動作について説明する。
【００３８】
まず、測定装置１００に、被測定円板体１４０をセットするため、駆動ローラ１１１及び駆動モータ部１１４を適宜後退させた後に、搬送ロボット等によって被測定円板体１４０を、駆動ローラ１１１及び従動ローラ１１２，１１３の間に搬送する。そして、適宜位置あわせをした後に、駆動ローラ１１１及び駆動モータ部１１４を前進させ、駆動ローラ１１１及び従動ローラ１１２，１１３（の側面に形成された溝）によって被測定円板体１４０を支持（保持）する。
【００３９】
以上のようにして、被測定円板体１４０のセットが終了すると、制御部１３０は、駆動モータ部１１４に対して回転開始を指示するとともに、寸法測定器１２０に対して、被測定円板体１４０の内周縁と外周縁との間の半径方向の距離（以下、半径方向距離という）を測定するよう指示する。制御部１３０からの指示を受けると、駆動モータ部１１４は、駆動ローラ１１１を介して、被測定円板体１４０を回転させ、被測定円板体１４０を一周（すなわち、３６０°回転）させる。寸法測定器１２０は、被測定円板体１４０の回転とともに、被測定円板体１４０の周方向の複数箇所において、半径方向距離を順次測定して、測定結果を、制御部１３０に対して出力する。より具体的には、被測定円板体１４０が所定角度（例えば、１°）回転する毎に、半径方向距離が測定される。なお、被測定円板体１４０の回転については、寸法測定器１２０での測定時間その他の実装条件に応じて、連続的に回転させるようにしてもよいし、間欠的に回転（測定時には回転を停止）させるようにしてもよい。
【００４０】
制御部１３０は、被測定円板体１４０の全周にわたる測定が完了すると、測定結果を解析して、偏心量を求める。すなわち、全周分（所定角度毎）の測定結果を解析して、半径方向距離の最大値（Ｌmax）と最小値（Ｌmin）とを求め、これらの値から、偏心量ｄ＝（Ｌmax−Ｌmin）／２を算出する。図３に示すように、被測定円板体１４０及び被測定円板体１４０に設けられた円孔１４１がともに真円であると仮定すると、被測定円板体１４０の中心Ｏ1と円孔１４１の中心Ｏ2とを結ぶ直線上において、半径方向距離が、最大値（Ｌmax）及び最小値（Ｌmin）をとることになるので、上記式によって偏心量ｄが算出できることになる。なお、同図では、わかりやすくするため、円孔１４１の偏心量を極端に大きくしてある。
【００４１】
以上のようにして、被測定円板体１４０の偏心量の測定が行われる。なお、制御部１３０は、必要に応じて、更に、算出された偏心量に基づいて、被測定円板体１４０が不良品であるか否かの判別を行う。
【００４２】
以上説明したように、上記実施形態によれば、半径方向距離に基づいて偏心量の算出を行っているので、従来の方法のような高精度な回転機構は必ずしも必要とされず、より安価に測定装置を構成することが可能となる。
【００４３】
《第二実施形態》
次に、本発明の別の実施形態について説明する。
【００４４】
図４は、本発明による別の測定装置の概要を示す図である。なお、同図では、図１に示したものと同様の構成要素については、同一の参照符号を付してある。
【００４５】
図４に示すように、本発明による別の測定装置２００は、支持回転機構２１０と、寸法測定器１２０と、制御部１３０とを備える。測定装置２００は、中央に円孔１４１が設けられた円板体１４０の偏心量、外径寸法、内径寸法、真円度等を測定するものである。
【００４６】
支持回転機構２１０は、測定対象となる被測定円板体１４０を水平に支持して回転させるものであって、複数（同図の例では３つ）のローラ１１１，１１２，１１３と、載置板２１１と、駆動モータ部１１４とによって構成されている。
【００４７】
前述した測定装置１００の支持回転機構１１０では、被測定円板体１４０を直接、複数のローラ１１１，１１２，１１３によって支持していたが、測定装置２００の支持回転機構２１０では、載置板２１１（の外周部）を、複数のローラ１１１，１１２，１１３によって支持し、当該載置板２１１の上に、被測定円板体１４０を載置する。
【００４８】
支持回転機構２１０を構成する各ローラ１１１，１１２，１１３及び駆動モータ部１１４は、前述した測定装置１００のものと同様のものであるので、詳細な説明は省略する。なお、測定装置２００においては、駆動モータ部１１４（及び駆動ローラ１１１）を、寸法測定器１２０に対して進退（前後動）可能に構成する必要はない。
【００４９】
載置板２１１は、被測定円板体１４０が載置される円板状の部材であって、ローラ１１１，１１２，１１３によって水平に支持されて、回転されるものである。また、載置板２１１の上面には、被測定円板体１４０を載置するための複数（同図の例では３個）のゴムパッド２１２が適宜接着されている。当該ゴムパッド２１２は、円板状の形状を有しており、載置板２１１の回転時に、載置板２１１上に載置された被測定円板体１４０が滑って動くのを、摩擦によって防止する部材である。
【００５０】
載置板２１１は、寸法測定器１２０の投光部１２１によって照射される測定用の光を透過可能な材料（例えば、ガラス）で構成される。更に、載置板２１１には、測定用の光を透過しない材料で基準ライン２１３が形成される。基準ライン２１３は、例えば、クロムメッキによって載置板２１１の表面に形成される。基準ライン２１３は、載置板２１１上に真円を描くように形成され、更に、平面視において被測定円板体１４０が完全に基準ライン２１３内に収まるように、被測定円板体１４０の外径より、やや大きい直径を有するように形成される。基準ライン２１３は、被測定円板体１４０についての距離を測定する際に基準となるものである。
【００５１】
寸法測定器１２０は、前述した測定装置１００のものと同様のものであるが、その測定対象が異なる。すなわち、測定装置２００においては、寸法測定器１２０は、図５に示すように、載置板２１１上の基準ライン２１３（の内周縁又は外周縁）と被測定円板体１４０の外周縁５０１との間の（載置板２１１の）半径方向の距離Ｌ１、及び、基準ライン２１３（の内周縁又は外周縁）と被測定円板体１４０の内周縁５０２との間の（載置板２１１の）半径方向の距離Ｌ２を、被測定円板体１４０上の所定箇所において測定する。この場合、投光部１２１から発せられる直線状の光は、被測定円板体１４０の表面に対して垂直に、被測定円板体１４０の内周縁５０２及び外周縁５０１並びに載置板２１１上の基準ライン２１３を、載置板２１１の半径方向に横切るように照射される。
【００５２】
制御部１３０も、前述した測定装置１００のものと同様のものであるが、寸法測定器１２０によって測定された測定値に基づいて、被測定円板体１４０の偏心量のみならず、外径寸法や内径寸法、真円度等を算出する。本実施形態では、寸法測定器１２０が、予め真円であることやその直径がわかっている基準ライン２１３との間の距離を測定しているので、当該測定結果を解析することで、被測定円板体１４０の偏心量のみならず、外径寸法や内径寸法、真円度等についても算出することが可能となる。
【００５３】
次に、以上のような構成を有する測定装置２００の動作について説明する。
【００５４】
まず、搬送ロボット等によって被測定円板体１４０を、支持回転機構２１０の載置板２１１上に載置する。より具体的には、被測定円板体１４０を、平面視において、載置板２１１上に形成された基準ライン２１３内に収まるように、載置板２１１の表面に固定されたゴムパッド２１２上に載置する。
【００５５】
被測定円板体１４０のセットが終了すると、制御部１３０は、駆動モータ部１１４に対して回転を指示するとともに、寸法測定器１２０に対して、載置板２１１上の基準ライン２１３と被測定円板体１４０の外周縁との間の半径方向の距離（以下、第一半径方向距離という）Ｌ１、及び、基準ライン２１３と被測定円板体１４０の内周縁との間の半径方向の距離（以下、第二半径方向距離という）Ｌ２を測定するよう指示する。制御部１３０からの指示を受けると、駆動モータ部１１４は、駆動ローラ１１１を介して、載置板２１１を回転させ、載置板２１１上に載置された被測定円板体１４０を回転させる。寸法測定器１２０は、被測定円板体１４０の回転とともに、被測定円板体１４０の周方向の複数箇所において、第一半径方向距離Ｌ１及び第二半径方向距離Ｌ２を順次測定して、測定結果を、制御部１３０に対して出力する。より具体的には、被測定円板体１４０が所定角度（例えば、１°）回転する毎に、前記第一半径方向距離Ｌ１及び第二半径方向距離Ｌ２が測定される。
【００５６】
制御部１３０は、被測定円板体１４０の全周にわたる測定が完了すると、測定結果を解析して、偏心量、外径寸法、内径寸法、真円度等を求める。測定装置２００においては、真円であることやその直径がわかっている基準ライン２１３からの距離を測定しているので、被測定円板体１４０の偏心量のみならず、外径寸法、内径寸法、真円度等についても測定することが可能となる。
【００５７】
以上のようにして、被測定円板体１４０の偏心量等の測定が行われる。更に、制御部１３０は、必要に応じて、算出された偏心量等に基づいて、被測定円板体１４０が不良品であるか否かの判別を行う。
【００５８】
なお、測定装置２００は、シリコンウェハ等の孔のあいていない円板体の外径寸法（すなわち、直径）や真円度の測定に利用することもできる。この場合、寸法測定器１２０は、載置板２１１上の基準ライン２１３（の内周縁又は外周縁）と、孔のあいていない被測定円板体の外周縁との間の（載置板２１１の）半径方向の距離を、当該被測定円板体の所定箇所において測定し、制御部１３０は、寸法測定器１２０によって測定された測定値に基づいて、当該被測定円板体の外径寸法（直径）や真円度を算出することになる。
【００５９】
以上説明したように、上記実施形態によれば、被測定円板体１４０とともに回転する載置板２１１上に形成された基準ライン２１３からの半径方向の距離に基づいて偏心量等の算出を行っているので、従来の方法のような高精度な回転機構は必ずしも必要とされず、より安価に測定装置を構成することが可能となる。また、基準ライン２１３は、予め真円であることやその直径がわかっているので、被測定円板体１４０の偏心量のみならず、外径寸法、内径寸法、真円度等についても測定することが可能となる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、当然のことながら、本発明の実施形態は上記のものに限られない。例えば、上述した実施形態においては、被測定円板体１４０の内周縁のやや内側から、被測定円板体１４０の外周縁（第二実施形態の場合は、載置板２１１の基準ライン２１３）のやや外側までのすべての領域を測定用の光で照射（走査）するようにしていたが、被測定円板体１４０の内周縁付近（内周縁のやや内側からやや外側まで）と、被測定円板体１４０の外周縁付近（外周縁のやや内側からやや外側まで（第二実施形態の場合は、基準ライン２１３のやや外側まで））とをそれぞれ、個別の測定用の光で照射（走査）するようにしてもよい。すなわち、被測定円板体１４０の内周縁の位置（変位）を検出するための投光部及び受光部と、被測定円板体１４０の外周縁の位置（変位）を検出するための投光部及び受光部とを別々に設けるようにしてもよい。
【００６１】
また、上述した第二実施形態においては、載置板２１１に形成された基準ライン２１３を基準に半径方向の距離を測定していたが、特に基準ライン２１３を形成することなく、載置板２１１の外周縁に、当該基準ライン２１３の役割を果たさせることも考えられる。すなわち、載置板２１１の外周縁では、光が直進できないため、載置板２１１の外周を真円になるように形成すれば、載置板２１１の外周縁を、基準ラインとして利用することが可能となる。この場合、寸法測定器１２０は、例えば、載置板２１１の外周縁から被測定円板体１４０の外周縁までの（載置板２１１の）半径方向の距離や、載置板２１１の外周縁から被測定円板体１４０の内周縁までの（載置板２１１の）半径方向の距離を測定することになる。
【００６２】
また、上述した実施形態においては、半径方向の距離を光学的に測定していたが、機械的に測定することも考えられる。例えば、第一実施形態の場合は、被測定円板体１４０の内周面の変位を測定する接触式変位計と、被測定円板体１４０の外周面の変位を測定する接触式変位計とをそれぞれ用意し、両変位計の測定子を、被測定円板体１４０の半径方向に並ぶ位置において被測定円板体１４０の内周面及び外周面にそれぞれ接触するように配置し、これら２つの変位計によって、前記半径方向距離を測定するようにすることが考えられる。また、第二実施形態の場合は、まず、前述したように、載置板２１１の外周を基準ラインとして利用できるように形成し、そして、前記２つの変位計に加えて、載置板２１１の外周面の変位を測定する接触式変位計を用意し、これら３つの変位計の測定子を、平面視において、載置板２１１の半径方向に並ぶ位置で、被測定円板体１４０の内周面及び外周面並びに載置板２１１の外周面にそれぞれ接触するように配置し、これら３つの変位計によって、前記第一半径方向距離及び第二半径方向距離を測定するようにすることが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による測定装置１００の概要を示す図である。
【図２】寸法測定器１２０の測定原理を説明するための図である。
【図３】偏心量の算出方法を説明するための図である。
【図４】本発明による別の測定装置２００の概要を示す図である。
【図５】寸法測定器１２０の測定対象を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００    測定装置
１０１    ベース部
１１０    支持回転機構
１１１    駆動ローラ
１１２，１１３    従動ローラ（ガイドローラ）
１１４    駆動モータ部
１１５    溝
１１６    回転軸
１１７，１１８    ロッド
１２０    寸法測定器
１２１    投光部
１２２    受光部
１３０    制御部
１４０    被測定円板体
１４１    円孔
２００    測定装置
２１０    支持回転機構
２１１    載置板
２１２    ゴムパッド
２１３    基準ライン
【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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