(57)【要約】【課題】ユーザが推定した試料の硬さに応じた正確な試験力を設定する。【解決手段】硬さ試験機（１）は、ユーザが推定した試料（Ｓ）の硬さを入力する推定硬さ入力手段（１５）と、圧痕の大きさに関する情報を入力する圧痕情報入力手段（１５）と、圧痕情報入力手段により入力された圧痕の大きさに関する情報に基づいて、圧痕の観察に用いる対物レンズ（７）を選択する対物レンズ選択手段（１００）と、推定硬さ入力手段（１５）により入力された試料（Ｓ）の硬さと対物レンズ選択手段（１００）により選択された対物レンズ（７）の倍率とに基づいて、圧子（５）を試料（Ｓ）表面に押し込む試験力を算出する試験力算出手段（１００）と、を備える。【選択図】図１
2005114613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧子を試料表面に押し込む所定の試験力を付与する試験力付与手段と、前記圧子により前記試料表面に形成された圧痕を表示部に拡大表示させるための複数の対物レンズと、を備え、前記圧痕に基づいて試料の硬さを測定する硬さ試験機であって、
ユーザが推定した試料の硬さを入力する推定硬さ入力手段と、
前記圧痕の大きさに関する情報を入力する圧痕情報入力手段と、
前記圧痕情報入力手段により入力された前記圧痕の大きさに関する情報に基づいて、前記圧痕の観察に用いる前記対物レンズを選択する対物レンズ選択手段と、
前記推定硬さ入力手段により入力された試料の硬さと前記対物レンズ選択手段により選択された対物レンズの倍率とに基づいて、前記圧子を試料表面に押し込む試験力を算出する試験力算出手段と、
を備えることを特徴とする硬さ試験機。
【請求項２】
圧子を試料表面に押し込む所定の試験力を付与する試験力付与手段と、前記圧子により前記試料表面に形成された圧痕を表示部に拡大表示させるための複数の対物レンズと、を備え、前記圧痕に基づいて試料の硬さを測定する硬さ試験機であって、
ユーザが推定した試料の硬さを入力する推定硬さ入力手段と、
ユーザが圧痕の観察に用いる対物レンズを選択するための対物レンズ選択手段と、
前記対物レンズ選択手段により選択された対物レンズの倍率を認識する認識手段と、
前記推定硬さ入力手段により入力された試料の硬さと前記認識手段により認識された対物レンズの倍率とに基づいて、前記圧子を試料表面に押し込む試験力を算出する試験力算出手段と、
を備えることを特徴とする硬さ試験機。
【請求項３】
前記表示部は、前記試験力算出手段により算出された前記試験力を表示す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】
前記圧子と前記複数の対物レンズを支持する支持手段と、
前記圧子と前記複数の対物レンズとが移動可能となるように前記支持手段を駆動させる駆動手段と、
前記圧痕の形成後に、前記圧子を移動させるとともに、前記対物レンズ選択手段により選択された前記所定の対物レンズを前記圧痕の上方に移動させるように前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料表面に圧痕を形成させて試料の硬さを測定する硬さ試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧子によって、試料表面に荷重を負荷し、圧痕を形成することに基づいて、試料の硬さを評価、測定する硬さ試験機が使用されている。
このような硬さ試験機として、所定の荷重で圧子を試料に押しつけて形成した圧痕の大きさ（例えば、圧痕の所定点間の長さ（対角線の長さ））を計測し、硬さを算出するビッカース硬さ試験機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。ビッカース硬さ試験機には、試料に圧痕を形成するための圧子、圧子により形成された圧痕をモニタに拡大表示させるための対物レンズが設けられている。この対物レンズは、圧痕のあらゆる大きさに対応できるよう、通常は複数設けられている。
ところで、日常的に同種の試料の硬さ試験を行っているユーザにとっては、その経験に基づいて試料の硬さを推定することは困難なことではない。そのため、ユーザは圧痕の大きさに関する情報に応じて最適な対物レンズを決定し、推定した試料の硬さに応じて圧子を試料に押し付ける試験力を経験的に設定し、硬さ試験を行っている。
【特許文献１】特開２０００−２９２３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ユーザが経験的に設定した試験力が不適切であった場合には、予測とかけ離れた大きさの圧痕が試料に形成されるため、圧痕を最適な大きさでモニタに表示させることができず、正確な硬さ試験を行うことができないという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、ユーザが推定した試料の硬さに応じた正確な試験力を設定することができる硬さ試験機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば、図１〜図３に示すように、圧子（例えば、圧子５）を試料（例えば、試料Ｓ）表面に押し込む所定の試験力を付与する試験力付与手段（例えば、アーム作動部４）と、前記圧子により前記試料表面に形成された圧痕を表示部（例えば、表示部１６）に拡大表示させるための複数の対物レンズ（例えば、対物レンズ７）と、を備え、前記圧痕に基づいて試料の硬さを測定する硬さ試験機（例えば、硬さ試験機１）であって、ユーザが推定した試料の硬さを入力する推定硬さ入力手段（例えば、入力部１５）と、前記圧痕の大きさに関する情報を入力する圧痕情報入力手段（例えば、入力部１５）と、前記圧痕情報入力手段により入力された前記圧痕の大きさに関する情報に基づいて、前記圧痕の観察に用いる前記対物レンズを選択する対物レンズ選択手段（例えば、制御部１００）と、前記推定硬さ入力手段により入力された試料の硬さと前記対物レンズ選択手段により選択された対物レンズの倍率とに基づいて、前記圧子を試料表面に押し込む試験力を算出する試験力算出手段（例えば、制御部１００）と、を備えることを特徴とする。
ここで、圧痕の大きさに関する情報とは、例えば、比較的高倍率の対物レンズで圧痕を高精度に観察するのに必要な圧痕の大きさ、比較的低倍率の対物レンズで圧痕の内部を重点的に観察するのに必要な圧痕の大きさ等の情報をいう。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、例えば、図１〜図３に示すように、圧子（例えば、圧子５）を試料（例えば、試料Ｓ）表面に押し込む所定の試験力を付与する試験力付与手段（例えば、アーム作動部４）と、前記圧子により前記試料表面に形成された圧痕を表示部（例えば、表示部１６）に拡大表示させるための複数の対物レンズ（例えば、対物レンズ７）と、を備え、前記圧痕に基づいて試料の硬さを測定する硬さ試験機（例えば、硬さ試験機１）であって、ユーザが推定した試料の硬さを入力する推定硬さ入力手段（例えば、入力部１５）と、ユーザが圧痕の観察に用いる対物レンズを選択するための対物レンズ選択手段（例えば、入力部１５）と、前記対物レンズ選択手段により選択された対物レンズの倍率を認識する認識手段（例えば、制御部１００）と、前記推定硬さ入力手段により入力された試料の硬さと前記認識手段により認識された対物レンズの倍率とに基づいて、前記圧子を試料表面に押し込む試験力を算出する試験力算出手段（例えば、制御部１００）と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
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、例えば、図３に示すように、前記表示部は、前記試験力算出手段により算出された前記試験力を表示することを特徴とする。
【０００８】
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、例えば、図１〜図３に示すように、前記圧子と前記複数の対物レンズを支持する支持手段（例えば、ターレット８）と、前記圧子と前記複数の対物レンズとが移動可能となるように前記支持手段を駆動させる駆動手段（例えば、駆動モータ８３）と、前記圧痕の形成後に、前記圧子を移動させるとともに、前記対物レンズ選択手段により選択された前記所定の対物レンズを前記圧痕の上方に移動させるように前記駆動手段を制御する駆動制御手段（例えば、制御部１００）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、ユーザが、推定硬さ入力手段によりユーザが推定した試料の硬さを入力するとともに、圧痕情報入力手段により圧痕の大きさに関する情報を入力すると、対物レンズ選択手段が圧痕情報入力手段により入力された圧痕の大きさに関する情報に基づいて、圧痕の観察に用いる対物レンズを選択する。また、試験力算出手段が推定硬さ入力手段により入力された試料の硬さと対物レンズ選択手段により選択された対物レンズの倍率とに基づいて、圧子を試料表面に押し込む試験力を算出する。
これにより、ユーザは硬さ試験を行う試料の硬さを入力するだけで、観察に用いる対物レンズの倍率及び圧痕の形成に必要な試験力を硬さ試験機が選択及び算出する。よって、従来のように、ユーザが経験的に試験力を設定する必要がなくなり、ユーザが推定した試料の硬さに応じた正確な試験力を設定することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、ユーザが、推定硬さ入力手段によりユーザが推定した試料の硬さを入力するとともに、対物レンズ選択手段により圧痕の観察に用いる対物レンズを選択すると、認識手段が選択された対物レンズの倍率を認識し、試験力算出手段が推定硬さ入力手段により入力された試料の硬さと認識手段により認識された対物レンズの倍率とに基づいて、圧子を試料表面に押し込む試験力を算出する。
これにより、ユーザは硬さ試験を行う試料の硬さを入力するとともに、圧痕の観察に用いる対物レンズの倍率を選択するだけで、圧痕の形成に必要な試験力を硬さ試験機が算出する。よって、従来のように、ユーザが経験的に試験力を設定する必要がなくなり、ユーザが推定した試料の硬さに応じた正確な試験力を設定することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、表示部は、試験力算出手段により算出された試験力を表示するので、ユーザに試験力を視覚で伝達することができ、硬さ試験をやりやすくすることができ、試験力を記録する場合にも便利となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、駆動制御手段は、圧痕の形成後に圧子を移動させるとともに、選択された所定の対物レンズを圧痕の上方に移動させるように駆動手段を制御する。
これにより、ユーザは硬さ試験を行う試料の硬さを入力するだけで、観察に用いる対物レンズ及び圧痕の形成に必要な試験力を硬さ試験機が選択及び算出する。よって、従来のように、ユーザが経験的に試験力を設定する必要がなくなり、ユーザが推定した試料の硬さに応じた正確な試験力を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明である硬さ試験機の最良の形態について詳細に説明する。
（実施形態１）
【００１４】
最初に、圧痕の大きさに関する情報から硬さ試験機１が対物レンズ７を自動的に選択する例について説明する。
図１〜図３に示されるように、硬さ試験機１は、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に試験力を付与し、荷重アーム３を作動させる試験力付与手段としてのアーム作動部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支持手段としてのターレット８と、このターレット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に形成された圧痕を撮像する撮像部１０と、試料Ｓの硬さや圧痕の大きさに関する情報を入力する入力部１５、圧痕が拡大表示される表示部１６等により構成されている。なお、硬さ試験機１は、図３に示される制御部１００により、各部の動作制御が行われる。
【００１５】
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とを有している。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おり、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。
また、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。
【００１６】
アーム本体３１は、アーム本体３１の一端部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、アーム作動部４の動作に伴い、アーム本体３１は、回動軸３２を中心とした回動を行う。このアーム本体３１の下方への回動に伴い、アーム本体３１は、荷重軸３３を下方へ押圧し、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）。
【００１７】
アーム変位検出部３４は、例えば、所定の間隔の目盛が刻まれたスケールと、その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からなり、アーム本体３１が回動するとともに、圧子軸６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（ばね変位量）は、圧子５が試料Ｓを押し込む押圧力（試験力）、或いは試料Ｓに加わる荷重に対応している。
【００１８】
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等により構成されている。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に固定されて荷重アーム３に接続されている。
【００１９】
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き駆動する。そして、サーボモータ４１の駆動により回転するサーボモータ４１のモータ軸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に伝達されて、ボールネジ４３は回転する。そのボールネジ４３の回転駆動により固定治具４４は上下に移動される。
このように、アーム作動部４は、サーボモータ４１の駆動に基づき固定治具４４を上下動させて、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）を伝達し、アーム本体３１（荷重アーム３）を回動させる。なお、アーム作動部４が荷重アーム３を動作させる際、板ばね４４ａは撓む。
【００２０】
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等により構成されている。このステージ昇降部９２は、ねじ部９２ａを有し、ねじ部９２ａを回転させることによって試料ステージ９１を、試験機本体２に対して上下に移動可能としている。
【００２１】
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等により構成されている。
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、駆動手段としての駆動モータ８３に接続されており、制御部１００から駆動モータ８３に電流が供給されることにより駆動モータ８３が起動し、ターレット本体８１が回転することによって、圧子軸６や対物レンズ７の配置が切り替えられる。
【００２２】
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により構成されており、圧子軸６は、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。
また、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。
そして、図１に示されるように、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に伝達可能となる。そして、圧子５を試料Ｓに押し当て、押し込むことが可能となる。
【００２３】
対物レンズ７は、後述する撮像部１０の顕微鏡部１１に付随するレンズ部であり、図２に示されるように、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た際に、撮像部１０による試料Ｓの撮像が可能になる。
【００２４】
圧子軸変位検出部２０は、例えば、所定の間隔の目盛が刻まれたスケールと、その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からなり、圧子軸６が試料Ｓに圧痕を形成する際に移動した変位量（つまり、試料Ｓに圧子５が押し込まれた侵入量、圧痕の深さ）を検出し、その検出した変位量に基づく圧子軸変位信号を後述する制御部１００に出力する。
【００２５】
撮像部１０は、顕微鏡部１１と、その顕微鏡部１１に取り付けられたＣＣＤカメラ１０ａ（図３参照）と、試料Ｓの観察位置を照らす照明装置（図示省略）などにより構成されており、試料Ｓの表面に形成された圧痕の撮像を行う。そして、撮像部１０（ＣＣＤカメラ１０ａ）は、撮像した圧痕の画像データを後述する制御部１００に出力する。
【００２６】
入力部１５は、例えば、キーボードやマウス等から構成されており、ユーザが推定した試料Ｓの硬さを入力する推定硬さ入力手段として機能するとともに、圧痕の大きさに関する情報を入力する圧痕情報入力手段として機能する。
【００２７】
表示部１６は、例えば、液晶モニタ等から構成されており、撮像した圧痕の画像データを表示する。また、表示部１６は、制御部１００により算出された、圧子５を試料Ｓ表面に押し込む試験力を表示する。
【００２８】
制御部１００は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含む演算装置で構成され、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予め設定された所定の動作条件（各硬さ試験用の動作条件）に基づく圧痕形成のための各部の動作制御を行う機能を有する。
【００２９】
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い、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に出力する機能を有する。
【００３０】
また、制御部１００は、入力部１５より入力された圧痕の大きさに関する情報に基づいて、圧痕の観察に用いる対物レンズ７を選択する対物レンズ選択手段として機能する。
更に、制御部１００は、入力部１５により入力された試料Ｓの硬さと制御部１００により選択された対物レンズ７とに基づいて、圧子５を試料Ｓ表面に押し込む試験力を算出する試験力算出手段として機能する。
また、制御部１００は、圧痕の形成後に、圧子軸６を移動させるとともに、選択された所定の対物レンズ７を圧痕の上方に移動させるようにターレット８に接続された駆動モータ８３を制御する駆動制御手段として機能する。
【００３１】
次に、硬さ試験機１を用いた硬さ試験方法について説明する。
最初に、圧子軸６に圧子５を取り付け、試料台９に試料Ｓを載せ、ターレット８や試料台９の調整を行う。
次いで、ユーザは、硬さ試験を行う試料Ｓの硬さを推定し、その硬さを入力部１５に入力する。また、ユーザは、圧痕の大きさに関する条件（圧痕を高精度で観察する、試料Ｓ内部を重点的に観察する等）を入力部１５に入力する。すると、制御部１００は、入力された圧痕の大きさに関する情報に基づいて圧痕の観察に最適な対物レンズ７を選択する。
次いで、制御部１００は、入力された試料Ｓの硬さと選択された対物レンズ７の倍率とに基づいて、試験力を算出する。試験力の算出にあたっては、試料Ｓの硬さと対物レンズ７の倍率と試験力との関係を示す関係式、テーブル等を用いる。
次いで、試験力が算出されると、制御部１００はアーム作動部４を駆動させることにより、荷重アーム３は下方へ回動し、荷重軸３３を介して圧子軸６を下方へ移動させる。すると、圧子軸６の先端に取り付けられた圧子５は、算出された試験力で試料Ｓに押し込まれ、試料Ｓに略四角形状の圧痕が形成される。
次いで、制御部１００は、駆動モータ８３を制御することにより、ターレット８を回転させ、図２に示すような選択された対物レンズ７を圧痕観察のための位置、すなわち、対物レンズ７が撮像部１０に対応する位置になるように切り替える。そして、撮像部１０は、試料Ｓに形成された圧痕を撮像し、撮像した圧痕の画像データを制御部１００に出力すると、制御部１００は圧痕を表示部１６に表示させる。
【００３２】
本発明に係る硬さ試験機１によれば、ユーザが、入力部１５によりユーザが推定した試料Ｓの硬さを入力するとともに、圧痕の大きさに関する情報を入力すると、制御部１００が入力部１５により入力された圧痕の大きさに関する情報に基づいて、圧痕の観察に用いる対物レンズ７を選択する。また、制御部１００が入力部１５により入力された試料Ｓの硬さと制御部１００により選択された対物レンズ７とに基づいて、圧子５を試料Ｓ表面に押し込む試験力を算出する。また、制御部１００は、圧痕の形成後に圧子５を移動させるとともに、選択された最適な対物レンズ７を圧痕の上方に移動させるように駆動モータ８３を制御する。
これにより、ユーザは硬さ試験を行う試料Ｓの硬さを入力するだけで、観察に用いる対物レンズ７及び圧痕の形成に必要な試験力を硬さ試験機１が選択及び算出する。よって、従来のように、ユーザが経験的に試験力を設定する必要がなくなり、ユーザが推定した試料Ｓの硬さに応じた正確な試験力を設定することができる。
また、表示部１６は、制御部１００により算出された試験力を表示するので、ユーザに試験力を視覚で伝達することができ、硬さ試験をやりやすくすることができ、試験力を記録する場合にも便利となる。
（実施形態２）
【００３３】
次に、対物レンズ７をユーザが手動で選択入力する例について説明する。なお、実施例２では、実施例１と異なる箇所についてのみ説明し、共通箇所については同一符号を付して説明を省略する。
実施例２の硬さ試験機１ａにおいては、入力部１５は、ユーザが圧痕の観察に用いる対物レンズ７を選択するための対物レンズ選択手段として機能する。また、制御部１００は、選択された対物レンズ７の倍率を認識する認識手段として機能する。更に、制御部１００は、入力部１５により入力された試料Ｓの硬さと制御部１００により認識された対物レンズ７の倍率とに基づいて、圧子５を試料Ｓ表面に押し込む試験力を算出する試験力算出手段として機能する。
【００３４】
次に、硬さ試験機１ａを用いた硬さ試験方法について説明する。
最初に、圧子軸６に圧子５を取り付け、試料台９に試料Ｓを載せ、ターレット８や試料台９の調整を行う。
次いで、ユーザは、硬さ試験を行う試料Ｓの硬さを推定し、その硬さを入力部１５に入力する。また、ユーザは、圧痕の観察に用いる対物レンズ７の倍率を入力部１５に入力する。すると、制御部１００は、入力された対物レンズ７の倍率を認識し、入力された試料Ｓの硬さと認識した対物レンズ７の倍率とに基づいて、試験力を算出する。試験力の算出にあたっては、試料Ｓの硬さと対物レンズ７の倍率と試験力との関係を示す関係式、テーブル等を用いる。
次いで、試験力が算出されると、制御部１００はアーム作動部４を駆動させることにより、荷重アーム３は下方へ回動し、荷重軸３３を介して圧子軸６を下方へ移動させる。すると、圧子軸６の先端に取り付けられた圧子５は、算出された試験力で試料Ｓに押し込まれ、試料Ｓに略四角形状の圧痕が形成される。
次いで、制御部１００は、駆動モータ８３を制御することにより、ターレット８を回転させ、図２に示すような選択された対物レンズ７を圧痕観察のための位置、すなわち、対物レンズ７が撮像部１０に対応する位置になるように切り替える。そして、撮像部１０は、試料Ｓに形成された圧痕を撮像し、撮像した圧痕の画像データを制御部１００に出力すると、制御部１００は圧痕を表示部１６に表示させる。
【００３５】
本発明に係る硬さ試験機１ａによれば、ユーザが、入力部１５によりユーザが推定した試料Ｓの硬さを入力するとともに、入力部１５により圧痕の観察に用いる対物レンズ７を選択入力すると、制御部１００が入力された対物レンズ７の倍率を認識し、入力された試料Ｓの硬さと認識した対物レンズ７の倍率とに基づいて、圧子５を試料Ｓ表面に押し込む試験力を算出する。また、制御部１００は、圧痕の形成後に圧子５を移動させるとともに、選択された最適な対物レンズ７を圧痕の上方に移動させるように駆動モータ８３を制御する。
これにより、ユーザは硬さ試験を行う試料Ｓの硬さを入力するとともに、圧痕の観察に用いる対物レンズ７の倍率を選択するだけで、圧痕の形成に必要な試験力を硬さ試験機１ａが算出する。よって、従来のように、ユーザが経験的に試験力を設定する必要がなくなり、ユーザが推定した試料Ｓの硬さに応じた正確な試験力を設定することができる。
また、表示部１６は、制御部１００により算出された試験力を表示するので、ユーザに試験力を視覚で伝達することができ、硬さ試験をやりやすくすることができ、試験力を記録する場合にも便利となる。
【００３６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態においては、最適な対物レンズ７が選択されると、ターレット８を回転させて選択された対物レンズ７を自動的に試料Ｓの上方に位置するような構成としたが、選択した対物レンズ７をスピーカ（図示しない）からの音声や表示部１６への表示によりユーザに通知するものでも良いし、これらを兼ね備えたものであっても良い。その他、本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で自由に変更、改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る硬さ試験機の概略断面図である。
【図２】本発明に係る硬さ試験機の概略断面図である。
【図３】本発明に係る硬さ試験機の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  硬さ試験機
１ａ  硬さ試験機
４  アーム作動部（試験力付与手段）
５  圧子
７  対物レンズ
８  ターレット（支持手段）
１５  入力部（推定硬さ入力手段、圧痕情報入力手段、対物レンズ選択手段）
１６  表示部
８３  駆動モータ（駆動手段）
１００  制御部（対物レンズ選択手段、試験力算出手段、駆動制御手段、認識手段）
Ｓ  試料
【図１】
2005114613.tif 000003
【図２】
2005114613.tif 000004
【図３】
2005114613.tif 000005