(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構に設けられたプローブを被測定物の表面に沿って操作するコントローラを備えた駆動制御装置に接続され、測定作業に必要な情報を処理するホストコンピュータに設けられた第１モニタで、前記測定作業に必要な情報を表示する表面性状測定装置であって、
プローブが取り付けられ鉛直方向に進退可能、かつ、鉛直方向と直交する平面内で移動可能な前記Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構に設けられたスピンドルにおける前記プローブが取り付けられたＺ軸スピンドルの鉛直方向における下端部に着脱自在に設けられ、前記第１モニタで表示される情報を表示する第２モニタと、
この第２モニタの表示面に設けられ、測定作業に必要な情報を入力するためのタッチパネルの入力手段と、
被測定物とともに前記プローブの先端を撮像して前記第１モニタおよび前記第２モニタに撮像結果を出力させる撮像手段と、
警告、警報、合図音、処理状態を音声により出力して操作者に報知する手段と、を具備した
ことを特徴とした表面性状測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表面性状測定装置において、
入力手段は、プローブの原点位置を認識するための原点認識スイッチと、測定終了をデータ処理装置に通知する測定終了通知スイッチとを備えた
ことを特徴とした表面性状測定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の表面性状測定装置において、
測定データを処理する測定データ処理装置を具備し、
第２モニタは、測定データ処理装置との間で無線伝送によりデータの送受信をする
ことを特徴とした表面性状測定装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の表面性状測定装置において、
音声データを合成する音声データ合成装置と、
この音声データ合成装置によって合成された音声データを音声または合図音として拡声する拡声手段とを具備した
ことを特徴とした表面性状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定物の表面に沿ってプローブを操作するとともに測定に必要な情報をモニタで表示する例えば三次元測定機、形状測定機、その他の表面性状測定装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
複雑な形状の被測定物の寸法を正確に測定する座標測定機が周知であり、二次元あるいは三次元測定機として種々の産業分野に利用されている。この座標測定機を使った測定では、三次元測定機に組み込まれたＸ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構を介して保持されたプローブを、定盤上に載置された被測定物の所定箇所に当接させる。このプローブが被測定物に当接した瞬間における球形状のプローブ先端の中心座標値を得ることで、被測定物の寸法を測定する。
【０００３】
このようにして得たプローブ先端の中心座標値については、駆動制御装置を介してホストコンピュータに出力されて幾何計算などの処理がなされる。これにより、被測定物の種々の寸法情報がモニタに表示されたり、あるいはプリンタなどに印刷出力される。なお、プローブ移動の操作は、Ｚ軸スピンドル先端を把持して手動で行うものの他、自動制御時はキーボードなどを介してホストコンピュータ（図示せず）へのプログラム入力によって行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの三次元測定機における測定時には、手動操作あるいは測定動作のコマンド入力や測定動作を行うために、汎用データ処理装置であるパソコン（ＰＣ）のＣＲＴ画面や専用データ処理装置の表示画面を見ながら操作するため、離れた位置にある被測定物と表示画面を交互に見る必要があった。そのために、測定時における操作性が非常に悪かった。
また、被測定物上の穴の内部を測定する場合には、その穴の内部をのぞき込むような姿勢で測定機を操作しなければならず、測定作業者の作業に余分の負担がかかっていた。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて、モニタと被測定物とを同時に見ることで操作性が向上し、測定作業者の作業上の負担を軽減できる表面性状測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、モニタで表示される情報をプローブの近傍でも表示して前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明の表面性状測定装置は、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構に設けられたプローブを被測定物の表面に沿って操作するコントローラを備えた駆動制御装置に接続され、測定作業に必要な情報を処理するホストコンピュータに設けられた第１モニタで、前記測定作業に必要な情報を表示する表面性状測定装置であって、プローブが取り付けられ鉛直方向に進退可能、かつ、鉛直方向と直交する平面内で移動可能な前記Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構に設けられたスピンドルにおける前記プローブが取り付けられたＺ軸スピンドルの鉛直方向における下端部に着脱自在に設けられ、前記第１モニタで表示される情報を表示する第２モニタと、この第２モニタの表示面に設けられ、測定作業に必要な情報を入力するためのタッチパネルの入力手段と、被測定物とともに前記プローブの先端を撮像して前記第１モニタおよび前記第２モニタに撮像結果を出力させる撮像手段と、警告、警報、合図音、処理状態を音声により出力して操作者に報知する手段と、を具備したことを特徴とする。
【０００７】
この発明では、第１モニタに表示される内容を表示する第２モニタを測定作業を行う場所の近傍、具体的には、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構に設けられたスピンドルにおけるプローブが取り付けられたＺ軸スピンドルの鉛直方向における下端部に配置することにより、測定作業をしながら、被測定物と表示画面を同時に見られるようになるので、測定作業の作業効率を向上させることができる。
【０００８】
ここで、本発明では、第２モニタは、プローブが取り付けられたスピンドルに着脱自在に設けられている。この構成では、作業者が作業中に最も注目するプローブの近傍のスピンドルに第２モニタが設置されるので、プローブの動きを見ながら、最も近くに配置された第２モニタも同時に見ることができる。そのため、作業者が、離れた場所にあるプローブとモニタの双方を見る無駄な作業上の動きがなくなるために測定装置の作業性を大幅に向上させることができる。しかも、第２モニタがプローブに対して着脱自在とされているため、第２モニタなしで測定が可能な場合には、第２モニタを取り外すことができる。
さらに、本発明では、スピンドルは、鉛直方向に進退可能、かつ、鉛直方向と直交する平面内で移動可能、第２モニタは、前記スピンドルのプローブ近傍に設けられていることが好ましい。この構成では、スピンドルのプローブ近傍に設けられた第２モニタは、測定作業において、スピンドルの動きと同じ動きをするために、常にプローブと第２モニタの距離が一定に保たれるため、作業が容易である。
また、本発明では、被測定物を撮像して撮像結果を出力する撮像手段を具備し、第２モニタは、前記撮像結果を表示する。この構成では、例えば被測定物の微小部位の測定にあたり、撮像手段によって撮像し、その撮像画像を拡大して第２モニタへ表示できるので、測定部位の間違いがなく、測定の信頼性が向上する。
【００１１】
さらに、本発明では、第２モニタは、測定に必要な情報を入力するための入力手段を備えている。この構成では、測定作業手順に応じて必要なコマンドなどをプローブを見ながら第２モニタで入力することができるので、作業者の負担が軽減し、作業効率がさらに向上する。
【００１２】
これに対して、本発明では、第２モニタの近傍であって前記スピンドルには、測定に必要な情報を入力するための入力手段が設けられている構成でもよい。この構成では、測定作業手順に応じて必要なコマンドなどをそれぞれ近接配置されたプローブと第２モニタとを見ながら、入力手段で入力することができるので、作業効率がさらに向上する。
【００１３】
また、本発明では、入力手段は、プローブの原点位置を認識するための原点認識スイッチと、測定終了をデータ処理装置に通知する測定終了通知スイッチとを備えた構成が好ましい。この構成では、測定に重要な原点認識や測定終了通知がプローブ近傍に配置された入力手段の操作で行えるので、これらの操作をする上での作業員の負担が軽減される。
【００１４】
さらに、本発明では、測定データを処理する測定データ処理装置を具備し、第２モニタは、測定データ処理装置との間で無線伝送によりデータの送受信をすることが好ましい。この構成では、例えばケーブル布線による制約がなくなるので、測定作業にあたって第２モニタを最も使い勝手の良い部位へ固定することができる他、第２モニタを手持ちで操作することが容易となり、誤動作が減って測定能率が向上する。
【００１７】
また、本発明では、音声データを合成する音声データ合成装置と、この音声データ合成装置によって合成された音声データを音声または合図音として拡声する拡声手段とを具備したことが好ましい。この構成では、測定において指示したコマンドや、測定結果の異常内容を音声または合図音として音で確認できるため、測定の異常を示す警報などを見落とすことがなく、作業効率が向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１には、本発明の第１の実施の形態が示されている。
図１において、第１の実施形態に係る表面性状測定装置１は、コンピュータ数値制御可能でありＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向の測定を行う三次元測定機である。そして、この表面性状測定装置１を使った測定では、表面性状測定装置１に組み込まれたＸ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構を介して保持されたプローブ２を定盤３上に載置された被測定物５の所定箇所に当接させる。このプローブ２が被測定物５に当接した瞬間における球形状のプローブ２の先端の中心座標値を得ることで行われる。
【００２１】
一方、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構は、門型コラム６、スライダ７、Ｚ軸スピンドル８から構成される。このようにして得たプローブ２の先端の中心座標値については、駆動制御装置９を介してホストコンピュータ１０に出力されて幾何計算などの処理がなされる。これにより、被測定物５の種々の寸法情報が第１モニタ１１に表示されたり、あるいはプリンタ１２などに印刷出力される。なお、プローブ移動の自動制御は、主に、キーボード１３などを介してホストコンピュータ１０へのプログラム入力によって行われる。
【００２２】
そして、表面性状測定装置１は、操作卓２０によって全体が操作される。この操作卓２０にはプローブ２を遠隔操作するためのジョイスティックレバー１５が設けられている。ただし、表面性状測定装置１は、手動測定を行うことも可能である。すなわち、例えばＸ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構の制御を解除して、各軸をフリーとした状態で、Ｚ軸スピンドル先端を把持し、プローブ２を手動操作で任意位置まで移動させる。
【００２３】
Ｚ軸スピンドル８は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に進退可能、かつ、鉛直方向と直交するＸＹ平面内で移動可能となっている。このスピンドル８のプローブ２の近傍には、第２モニタ２９が着脱自在に取り付けられている。この第２モニタ２９のスピンドル８への取付は、好ましくは、ねじなどで行われる。なお、着脱を容易にするために、磁石により固定する磁石固定式としてもよい。また、第２モニタ２９に電源を供給するため、および測定信号の授受のために、コネクタ３０（図２参照）がＺ軸スピンドル８の下端に設けられるのが好ましい。
【００２４】
図３には図２のＺ軸スピンドル８を９０°回転して示したＺ軸スピンドル８の側面図が示されている。
Ｚ軸スピンドル８の下端にはコネクタ３０が設けられ、このコネクタ３０からケーブル２７が第２モニタ２９まで延びている。
【００２５】
なお、定盤３の上の任意の位置に第２モニタ２９を配置するものでもよく、この第２モニタ２９は、例えば、表面性状測定装置の門型コラム６に設けられたコネクタ３０に着脱自在に設けられる。
【００２６】
そして、これらのＺ軸スピンドル８と、駆動制御装置９と、操作卓２０と、ホストコンピュータ１０と、第１のモニタ１１および第２のモニタ２９をそれぞれ接続するコネクタ３０とが、ケーブル２７で互いに接続されている。
【００２７】
図２は、表面性状測定装置１の概略構成図である。
図２において、駆動制御装置９はコントローラ２５を備えて構成されている。このコントローラ２５は、プローブ２、操作卓２０およびホストコンピュータ１０とそれぞれ電気的に接続されている。第２モニタ２９と接続可能とされるコネクタ３０はホストコンピュータ１０と電気的に接続され、このホストコンピュータ１０は第１モニタ１１とも電気的に接続されている。
【００２８】
Ｚ軸スピンドル８の先端のプローブ２は、被測定物５に接触した瞬間の信号データから位置データをラッチする。コントローラ２５は、プローブ２でラッチした位置データから被測定物５の表面の点群データを測定値として取り込み、ホストコンピュータ１０に送信する。ホストコンピュータ１０では、コントローラ２５から入力された測定データを演算処理し、その測定結果を第１モニタ１１と第２モニタ２９とに表示し、プリンタ１２などに印字処理する。
【００２９】
第２モニタ２９の表示部２９Ａの構成が図４に示されている。
図４において、表示部２９Ａには被測定物５の立体画像３２と、この立体画像３２のＸ軸方向の距離３３Ａ、Ｙ軸方向の距離３３ＢおよびＺ軸方向の距離３３Ｃとがそれぞれ表示されている。表示部２９Ａの右下部には、入力手段としてのテンキー３４と、原点認識スイッチ３５と、測定終了通知スイッチ３６とがそれぞれ表示されている。
【００３０】
テンキー３４は、画面に触れることで測定に必要な情報を入力するものであり、これらの情報はキーボード１３によりホストコンピュータ１０に入力することも可能である。具体的には、キーボード１３は、被測定物５の測定対象部位の形状を指定する場合に使用する。例えば、測定対象が点である場合は「１」を入力し、線の場合は「２」を入力し、平面の場合は「３」を入力する、というように使用する。また、他の使用例では、プローブ２を被測定物５に接触させて測定する測定点数を指定することもできる。例えば、「３」と入力された場合は３点の測定が行われた後で自動的に形状計算が行われ、「４」と入力された場合は４点の測定が行われた後で自動的に形状計算が行われる。
【００３１】
原点認識スイッチ３５は、測定機を原点位置まで手動で移動させ、その位置で押すことで原点位置（ＡＢＳ）を認識させるスイッチである。測定終了通知スイッチ３６は、必要な測定ポイントを入力することで被測定物５の形状を自動的に判別する機能において、測定が終了したことをホストコンピュータ１０に内蔵された測定データ処理装置に通知するものである。
【００３２】
なお、本第１の実施の形態では、原点認識スイッチ３５と測定終了通知スイッチ３６とを１つのスイッチで兼用してもよい。
【００３３】
この表面性状測定装置１を使った測定は、次のように行われる。
表面性状測定装置１全体の操作を制御する操作卓２０を定盤３上の被測定物５の近傍へ設置する。この後、操作卓２０のジョイスティックレバー１５を操作し、表面性状測定装置１に組み込まれたＸ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構を介して保持されたプローブ２を、定盤３上に載置された被測定物５の所定箇所に当接させる。当接した瞬間に球形状のプローブ２の先端の中心座標値が得られる。このようにして得た座標値は、駆動制御装置９を介してホストコンピュータ１０に出力され、幾何計算などの処理がなされる。
【００３４】
その結果は、被測定物５の種々の寸法情報が第２モニタ２９の表示部２９Ａと第１モニタ１１にそれぞれ表示される。その表示結果は、必要に応じてプリンタ１２などに印刷出力される。
【００３５】
したがって、上記第１の実施の形態によれば、次の作用効果がある。
（１）被測定物５の表面に沿ってプローブ２を操作するとともに測定に必要な情報を第１モニタ１１で表示する表面性状測定装置１において、第１モニタ１１で表示される情報をプローブ２の近傍で表示する第２モニタ２９を備えて構成し、第２モニタ２９に必要な情報を表示することにより、第２モニタ２９の表示部２９Ａと被測定物５を見ながら、測定作業を行うことができる。このため、測定作業を容易に効率的に行うことができる。
【００３６】
（２）作業者が作業中に最も注目するプローブ２の近傍のＺ軸スピンドル８に第２モニタ２９を設置したことにより、プローブ２の動きを見ながら、最も近くに配置された第２モニタ２９も同時に見ることができる。このため、作業者が、離れた場所にあるプローブ２と第１モニタ１１の双方を見る無駄な作業上の動きがなくなる。したがって、測定装置の作業性を大幅に向上させることができる。
【００３７】
（３）第２モニタ２９がＺ軸スピンドル８に対して着脱自在とされているため、第２モニタ２９なしで測定が可能な場合には、第２モニタ２９を取り外すことができる。
【００３８】
（４）第２モニタ２９は測定に必要な情報を入力するためのテンキー３４を備えて構成したことにより、入力時に本来第１モニタ１１近傍に配置されている入力手段まで移動して入力する操作者の無駄な動きをなくすことができる。また、測定作業中に要求される必要なデータを第２モニタ２９よりすぐに入力することができる。したがって、さらに迅速に効率的に測定作業を行うことができる。
【００３９】
（５）Ｚ軸スピンドル８は、鉛直方向に進退可能、かつ、鉛直方向と直交する平面内で移動可能とし、第２モニタ２９をＺ軸スピンドル８のプローブ２の近傍に設けたので、使い勝手のよい三次元の表面性状測定装置１を提供することができる。
【００４０】
（６）入力手段として、プローブ２の原点位置を認識するための原点認識スイッチ３５と、測定終了を測定データ処理装置に通知する測定終了通知スイッチ３６とを備えて構成したことにより、測定に重要な原点認識や測定終了通知がプローブ近傍に配置された入力手段の操作で行える。このため、これらの操作をする上での作業者の負担を軽減できる。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態を図５に基づいて説明する。
第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態におけるコネクタ３０がＣＣＤカメラおよび照明装置を接続するコネクタも兼ねた構成である。他の構成は、上記第１の実施の形態と同じである。
【００４２】
図５には、第２の実施の形態の表面性状測定装置１の要部が示されている。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一もしくは同様の構成部材には、同一の符号を用い、説明を省略あるいは簡略にする。また、図１から図４に示される基本構成は、第１の実施の形態と同じであるため、第２の実施の形態の説明では図１から図４の図示を省略する。
【００４３】
Ｚ軸スピンドル８において、スピンドル８の下部の第２モニタの反対側にＣＣＤカメラ３１が取り付けられている。このＣＣＤカメラ３１のレンズ部分３１Ａは、プローブ２の先端を撮影可能になっている。このＣＣＤカメラ３１は、被測定物５に形成されている穴の内部（図示せず）を測定するような場合、プローブ先端と穴の内部を同時に撮影する。
【００４４】
そのプローブ２の先端と穴の内部の位置関係を第２モニタ２９にズームアップして表示する。操作者は、その画像を見ながらジョイスティックレバー１５を操作してプローブ２の先端を移動し、必要な穴の内部の場所を測定する。なお、このような穴の内部を撮影するときに、その内部をさらに明瞭に撮影するために、ＣＣＤカメラ３１用の照明装置をプローブ２の先端に取り付けるようにしてもよい。
【００４５】
このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態における（１）〜（６）の作用効果の他に加えてつぎのような効果が得られる。
（７）被測定物５の穴の内部測定時に、ＣＣＤカメラ３１の撮影内容を第２モニタ２９に表示するようにしたので、被測定物５の穴をのぞき込むような無理な姿勢での測定作業をなくすことができ、測定作業における測定者の作業上の負担を軽減することができる。
【００４６】
次に、本発明の第３の実施の形態を図１、図３、図５および図６に基づいて説明する。
第３の実施の形態は、入力手段４０の取付位置が第１および第２の実施の形態と異なるもので、他の構造は第１および第２の実施の形態と同じである。
図１、図３および図５の想像線で示される通り、入力手段４０は、第２モニタ２９の近傍であってＺ軸スピンドル８に着脱自在に取り付けられている。
【００４７】
この入力手段４０は、携帯電話のような持ち運び自在な構造である。この入力手段４０とホストコンピュータ１０との間は、例えば電線、光ファイバなどによる有線の他、音波、超音波、光、電波などの無線によって行うこともできる。入力手段４０は手持ち状態で操作することができ、ホストコンピュータ１０への指示を容易に行うことができる。
【００４８】
図６には、入力手段４０の具体的な構成が示されている。
入力手段４０は、第１および第２の実施の形態と同様に、テンキー３４と、原点認識スイッチ３５と、測定終了通知スイッチ３６とを備えて構成されている。
【００４９】
したがって、第３の実施の形態では、第１および第２の実施の形態の（１）（２）（３）（５）（７）の作用効果の他に加えて、次のような効果が得られる。
（８）第２モニタ２９の近傍であってＺ軸スピンドル８には、測定に必要な情報を入力するための入力手段４０が設けられているので、測定作業手順に応じて必要なコマンドなどをそれぞれ近接配置されたプローブ２と第２モニタ２９とを見ながら入力手段４０で入力することができるので、作業効率をさらに向上できる。
【００５０】
次に、本発明の第４の実施の形態を図７に基づいて説明する。
第４の実施の形態は、上記第１の実施の形態における第２モニタ２９を、被測定物５の表面に沿ってプローブ２を操作する操作者に装着可能に設けたものである。
【００５１】
図７には、本発明の前提の技術である第４の実施の形態の表面性状測定装置１を操作する操作者が示されている。なお、この前提技術において、第１から第３の実施の形態と同一若しくは同様な構成部材には、同一の符号を用い、説明を省略あるいは簡略にする。
図７において、５１は操作者で、操作者５１には、いわゆるウェアラブルコンピュータ(Wearable Computer)である小型コンピュータ５２が装着されている。この小型コンピュータ５２には、例えばベルトなどの装着手段としての装着帯５３が着脱可能に取り付けられている。この装着帯５３は例えば操作者５１の腰回りに着脱可能に取り付けられ、この装着帯５３の装着により小型コンピュータ５２が操作者５１に着脱可能に装着される。
【００５２】
そして、この小型コンピュータ５２は、例えば音波、超音波、光、電波などの無線５４によってホストコンピュータ１０に接続され、双方間で信号を送受信可能となっている。なお、信号を送受信する構成としては、無線を介して接続する他、例えば電線、光ファイバなどによる有線にて接続したり、いわゆる携帯電話やＰＨＳ(Personal Handyphone System)などの移動通信装置を介して接続して信号を送受信してもできる。
【００５３】
また、操作者５１には、いわゆるヘッドマウントディスプレイ(Head-Mounted Display)である第２モニタとしての表示装置５６を備えたヘッドセット５７が装着されている。このヘッドセット５７は、操作者５１の頭部５１Ａに着脱可能に取り付けられる装着手段としての頭部装着部５８を有している。そして、表示装置５６は、頭部装着部５８が操作者５１に取り付けられた状態で、少なくとも操作者５１の視界の一部を覆う状態、例えば片目の前方に位置する状態でそれぞれ両目を覆う状態に取り付けられている。この表示装置５６は、操作者５１が表示画面を認識可能であるとともに、この表示装置５６を通して被測定物５やプローブ２を認識可能に透光性を有して形成されている。そして、この表示装置５６は、操作者５１の両目の前方の位置から回動によりそれぞれ退避可能に頭部装着部５８に取り付けられている。
【００５４】
なお、この表示装置５６は、液晶パネルを用いたものや有機ＥＬ(electroluminescent)を用いたものなどいずれのものでも対応できる。そして、例えばゴーグルのように、操作者５１の両目の前方に位置して一体的に視界の全域あるいはほぼ全域を覆う状態に取り付けられてもでき、一方の片目側のみ設けるなどしてもできる。また、透光性を有して形成したが、例えば前方の視界が得られるように両目の前側下方に位置して設けるなどの場合には、透光性を有しない構成としてもよい。さらに、回動しない構成で設けられてもよい。
【００５５】
また、ヘッドセット５７には、頭部装着部５８が操作者５１に取り付けられた状態で、少なくとも操作者５１の一方の耳に対応する位置に拡声手段としての音声出力手段であるイヤホン５９が取り付けられている。そして、ヘッドセット５７と接続される小型コンピュータ５２あるいはホストコンピュータ１０は、音声データを合成する音声データ合成手段として機能し、イヤホン５９はこの合成された音声データを音声として出力する。
【００５６】
なお、イヤホン５９に限らず操作者５１が音声にて認識できるいずれの構成でもできる。また、イヤホン５９は、両耳に対応する位置にそれぞれ設けてもよい。そして、イヤホン５９は、頭部装着部５８に取り付ける構成に限らず、例えば直接耳に装着するなど、別体構造としてもできる。
【００５７】
さらに、ヘッドセット５７には、頭部装着部５８が操作者５１に取り付けられた状態で、操作者５１の口元近傍に対応する位置に音声入力手段としてのマイクロホン６０が取り付けられている。そして、ヘッドセット５７と接続される小型コンピュータ５２は、マイクロホン６０から入手した音声データとして取り込み、この音声データを小型コンピュータ５２あるいはホストコンピュータ１０に構築した設定手段で認識して処理し各種制御させる構成となっている。
【００５８】
なお、音声入力手段としては、マイクロホン６０に限らず操作者５１の発声を認識できるいずれの構成でもできる。また、マイクロホン６０は、口元近傍の位置から回動により退避可能に取り付けてもよい。さらに、頭部装着部５８に取り付ける構成に限らず、例えば別途被服に取り付けるなど、別体構造としてもできる。
【００５９】
そして、ヘッドセット５７は、例えば電線、光ファイバなどによる有線によって小型コンピュータ５２に接続され、双方間で信号を送受信可能となっている。なお、有線に限らず、音波、超音波、光、電波などの無線などにて接続する構成としてもよい。
【００６０】
この前提技術における測定では、測定された座標値などのデータがホストコンピュータ１０にて幾何計算などの処理がなされ、この処理された結果が第１モニタ１１とともにヘッドセット５７の表示装置５６に表示される。また、必要に応じて操作者５１が発声して音声によりマイクロホン６０を介して所定の制御を入力設定する。このことにより、表示装置５６による表示を切り換えたり、小型コンピュータ５２あるいはホストコンピュータ１０にて別の処理をして得られた結果を表示させるなどができる。さらに、測定エラーなどの場合には、イヤホン５９を介して警告や警報、合図音、処理状態などを音声にて出力させて操作者５１に報知する。
【００６１】
この前提技術によれば、上記第１の実施の形態と同様に、被測定物５の表面に沿ってプローブ２を操作するとともに測定に必要な情報を第１モニタ１１で表示する表面性状測定装置１において、第１モニタ１１で表示される情報をプローブ２の近傍で操作する操作者に直接装着させて表示する表示装置５６を備えて構成し、表示装置５６に必要な情報を表示することにより、表示装置５６と被測定物５を見ながら、測定作業を行うことができる。このため、測定作業を容易に効率的に行うことができる。
【００６２】
また、前提技術によれば、さらに以下に示す作用効果が得られる。（９）第２モニタとしての表示装置５６を操作者５１の視界の少なくとも一部を覆う状態で装着するので、被測定物５およびプローブ２と表示装置５６との間での視点の変更がほとんどなくなり、確実なプローブ２の操作および迅速な測定作業ができ、正確な測定結果および作業効率をさらに向上できる。
【００６３】
（１０）表示装置５６を被測定物５およびプローブ２を視認可能に透光性を有して形成したため、表示装置５６を大型化して視線上に表示装置５６が位置しても被測定物５およびプローブ２を認識でき、表示装置５６の大型化による表示情報量を増大できるとともに、例えば表示を大きくするなど操作者５１が表示内容を容易に認識できる表示方法とすることも容易にでき、作業効率をさらに向上できる。
【００６４】
（１１）マイクロホン６０により各種制御を音声入力可能としたため、制御をするために測定作業が中断することなく、効率よく測定でき、作業効率をさらに向上できる。
【００６５】
（１２）イヤホン５９により各種警告や警報、合図音、処理状態などを音声にて認識することができ、作業効率をさらに向上できる。
【００６６】
なお、この前提技術において、小型コンピュータ５２をヘッドセット５７と別体として操作者５１の胴回りに取り付けて説明したが、小型コンピュータ５２をヘッドセット５７と一体化したものや、小型コンピュータ５２を備えず、ヘッドセット５７とホストコンピュータ１０とを直接接続して信号を送受信可能とするなどしてもよい。また、ヘッドセット５７は、イヤホン５９やマイクロホン６０を有しない構成としてもできる。そして、ヘッドセット５７を装着する装着手段としては、頭部５１Ａに装着する頭部装着部５８に限らず、例えば首もとに掛ける状態や肩口に載せる状態、腰回りに取り付ける状態など、操作者５１のいずれの位置に装着する構成としてもよい。
【００６７】
また、本発明は、前述の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
例えば、本発明では、第２モニタ２９は、Ｚ軸スピンドル８近傍以外にも、種々の設置場所に設置することができる。さらに、第２モニタ２９は、固定的に設置せずに、例えば第４の実施の形態に示すように、作業中に携帯できるようにして測定作業しながら、マイクロホン６０にて制御命令したり、手に持った表示部２９Ａのテンキー３４から測定に必要なデータを入力するなどができるようにしてもよい。
【００６８】
この携帯型の第２モニタ２９は、電線や光ファイバなどによる有線の他、音波、超音波、光、電波、電磁結合などの公知の無線伝送手段を用いてホストコンピュータ１０の測定データ処理装置へ指示コマンドを送信し、あるいは、ワーク設計データなどの測定前情報や形状解析結果の測定後情報をホストコンピュータ１０の測定データ処理装置から受信できる構成としてもよい。この構成では、第２モニタ２９は、測定データ処理装置との間で無線伝送によりデータの送受信を行うことで、ケーブル布線による制約がなくなり、測定作業にあたって第２モニタ２９を最も使い勝手の良い部位へ固定することができる。その上、第２モニタ２９を手持ちで操作することが容易となり、誤動作が減って測定能率が向上する。
【００６９】
さらに、テンキー３４のみを第２モニタとは別体として手で携帯することができるようにして、測定しながら測定作業者の手から直接データを入力できるようにしてもよい。
【００７０】
また、第２の実施の形態においては、第２モニタ２９とＣＣＤカメラ３１、照明装置とは別体としたが、これらを一体化してもよく、さらに上述した無線伝送手段によって撮影画像の伝送を行ってもよい。さらに、ＣＣＤカメラ付き携帯型第２モニタ２９において、撮像結果を拡大して第２モニタ２９へ表示させ、電子拡大鏡として用い、測定対象の細部確認を行うようにしてもよい。つまり、本発明では、被測定物５を撮像して撮像結果を出力する撮像手段としてのＣＣＤカメラ３１を備え、この撮像結果を第２モニタ２９で表示する構成としてもよい。この構成では、ＣＣＤカメラ３１で撮像された画像を拡大して第２モニタ２９へ表示できるので、測定部位の間違いがなく、測定の信頼性が向上する。
【００７１】
さらに、本発明では、例えば前提技術に示すように、音声入力手段であるマイクと、このマイクによって入力された音声データを処理するとともに音声データ処理装置とを備え、音声で指示された測定コマンドを音声データ処理装置で解析する。そして、その結果を第２モニタ２９で表示するとともに、その測定コマンドを実行するようにしてもよい。
【００７２】
例えば、「えん」と音声指令された場合は、音声データ処理装置によって円測定が指令されたと解析する。そして、コマンドが円測定であることを第２モニタ２９へ表示するとともに、ホストコンピュータ１０側では、円測定としての３箇所の測定データを待ち受ける。プローブ２の操作によって３箇所の測定データが入力されると、ホストコンピュータ１０は、この３点のデータから円のパラメータ（中心、半径等）を自動的に計算する。その結果を第１モニタ１１と第２モニタ２９とに表示するようにしてもよい。ここで、マイクと第２モニタ２９とは別体であってもよいが、一体としてもよい。また、音声データ処理装置はホストコンピュータ１０に組み込まれるものであってもよい。
【００７３】
この構成では、手操作による入力手段操作に代えて音声入力ができるので、視線を被測定物５から離すことなくコマンドの入力が行える。そのため、測定作業に集中できるので、測定信頼性と測定能力がさらに向上する。
【００７４】
また、本発明では、例えば前提技術に示すように、音声データを合成する音声データ合成装置と、この音声データ合成装置によって合成された音声データを音声または合図音として拡声する拡声手段、例えば、スピーカまたはイヤホンとを備え、測定結果や測定結果の良否（規定のトレランスに収まったか否か）等から音声データ合成装置によって音声データを合成し、その音声データを音声又は合図音としてスピーカ等で拡声するようにしてもよい。ここで、スピーカと第２モニタとは別体であってもよいが、一体としてもよい。また、音声データ合成装置はホストコンピュータ１０に組み込まれるものであってもよい。
この構成では、測定において指示したコマンドや、測定結果の異常内容を音声または合図音として音で確認できるため、測定の異常を示す警報などを見落とすことがなく、作業効率が向上する。
【００７５】
また、本発明は、機械座標系上で動作する他、座標測定機上に設定された任意の座標系、例えばワーク座標系もしくは測定物座標系と呼ばれる座標系を用いても実施可能である。さらに、表面性状を測定する装置であれば、三次元測定機であることを要せず、例えば、平面内での座標を測定する装置、あるいは、直線方向の座標を測定する装置や、形状測定機、真円度測定機などでもよく、装置が大型である場合には、特に効果を発揮する。
【００７６】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、第１モニタに表示される内容を表示する第２モニタが測定作業を行う場所の近傍に配置されることとなり、測定作業をしながら、被測定物と表示画面を同時に見られるようになるため、測定作業の作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態に係る表面性状測定装置の全体構成図である。
【図２】  前記表面性状測定装置の概略構成図である。
【図３】  Ｚ軸スピンドルの側面図である。
【図４】  第２モニタの表示部を示す図である。
【図５】  本発明の第２実施形態に係る表面性状測定装置を示すもので、そのＺ軸スピンドルの側面図である。
【図６】  本発明の第３実施形態にかかる入力手段の正面図である。
【図７】  本発明を説明するための前提となる技術にかかる表示装置を装着して操作する操作者を示す説明図である。
【符号の説明】
１      表面性状測定装置
２      プローブ
５      被測定物
８      Ｚ軸スピンドル
１１      第１モニタ
２９      第２モニタ
２９Ａ    表示部
３０      コネクタ
３４      テンキー
４０      入力手段
５１      操作者
５６      第２モニタとしての表示装置
５８      装着手段としての頭部装着部
【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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