(57)【要約】【課題】熱膨張の影響を低減することができるずれ量推定機構、試料測定装置及び材料試験機を提供することにある。【解決手段】本体２にあるくぼみ形成部３３及び対物レンズ３４と、所定箇所（例えば、ターレット３５の上方）の温度と、くぼみ形成部３３と対物レンズ３４との相対的な位置のずれ量と、の関係を示す温度-ずれ量データテーブル１０３１を記憶するＲＯＭ１０３と、所定箇所の温度を検出する温度検出部７と、ＲＯＭ１０３に記憶された温度-ずれ量データテーブル１０３１から、温度検出部７により検出された温度下でのくぼみ形成部３３と対物レンズ３４との相対的な位置のずれ量を推定する推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１と、を備えるよう構成した。【選択図】図２
2007218712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定箇所の温度と、本体における第１位置と第２位置との相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶する記憶手段と、
前記所定箇所の温度を検出する検出手段と、
前記記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記第１位置と前記第２位置との相対的な位置のずれ量を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とするずれ量推定機構。
【請求項２】
試料を載置可能な試料台と、
前記試料台に載置された試料表面において被測定位置を決める位置決め部と、
前記試料台に載置された試料表面にて所定の測定を行う測定部と、
前記位置決め部により決められた被測定位置が前記位置決め部の下方に位置する状態と、前記位置決め部により決められた被測定位置が前記測定部の下方に位置する状態と、を切り替える切替手段と、
所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶する記憶手段と、
前記所定箇所の温度を検出する検出手段と、
前記記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定する推定手段と、
前記切替手段により前記位置決め部により決められた被測定位置が前記測定部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被測定位置が該測定部により測定される位置に配される状態となる前記試料台又は前記測定部のＸＹ平面における位置を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする試料測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の試料測定装置において、
前記決定手段により決定された位置に前記試料台又は前記測定部を移動させる移動制御手段を備えることを特徴とする試料測定装置。
【請求項４】
試料を載置可能な試料台と、
前記試料台に載置された試料表面において被測定位置を決める位置決め部と、
前記試料台に載置された試料表面にて所定の測定を行う測定部と、
前記位置決め部により決められた被測定位置が前記位置決め部の下方に位置する状態と、前記位置決め部により決められた被測定位置が前記測定部の下方に位置する状態と、を切り替える切替手段と、
所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶する記憶手段と、
前記所定箇所の温度を検出する検出手段と、
前記記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定する推定手段と、
前記切替手段により前記位置決め部により決められた被測定位置が前記測定部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被測定位置が該測定部により測定される位置に配される状態となる前記試料台のＹ方向における位置及び前記測定部のＸ方向における位置を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする試料測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の試料測定装置において、
前記決定手段により決定された位置に前記試料台及び前記測定部を移動させる移動制御手段を備えることを特徴とする試料測定装置。
【請求項６】
請求項２〜５の何れか一項に記載の試料測定装置において、
前記試料台又は前記測定部は、ＸＹ平面と直交するＺ方向に移動可能であり、
前記所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記測定部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶する第２記憶手段と、
前記第２記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記測定部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定する第２推定手段と、
前記切替手段により前記位置決め部により決められた被測定位置が前記測定部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記第２推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被測定位置が該測定部から所定距離離間した位置に配される状態となる前記試料台又は前記測定部のＺ方向における位置を決定する第２決定手段と、
を備えることを特徴とする試料測定装置。
【請求項７】
請求項６に記載の試料測定装置において、
前記第２決定手段により決定された位置に前記試料台又は前記測定部を移動させる第２移動制御手段を備えることを特徴とする試料測定装置。
【請求項８】
試料表面に圧子を押込んでくぼみを形成させ、該くぼみに基づいて試料の所定の材料特性を評価する材料試験機において、
前記試料を載置可能な試料台と、
前記試料台に載置された試料表面において被押込位置を決める位置決め部と、
前記圧子を有し、前記試料台に載置された試料表面に該圧子を押込んでくぼみを形成させるくぼみ形成部と、
前記位置決め部により決められた被押込位置が前記位置決め部の下方に位置する状態と、前記位置決め部により決められた被押込位置が前記くぼみ形成部の下方に位置する状態と、を切り替える切替手段と、
所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶する記憶手段と、
前記所定箇所の温度を検出する検出手段と、
前記記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定する推定手段と、
前記切替手段により前記位置決め部により決められた被押込位置が前記くぼみ形成部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被押込位置が該くぼみ形成部によりくぼみ形成される位置に配される状態となる前記試料台又は前記くぼみ形成部のＸＹ平面における位置を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする材料試験機。
【請求項９】
請求項８に記載の材料試験機において、
前記決定手段により決定された位置に前記試料台又は前記くぼみ形成部を移動させる移動制御手段を備えることを特徴とする材料試験機。
【請求項１０】
試料表面に圧子を押込んでくぼみを形成させ、該くぼみに基づいて試料の所定の材料特性を評価する材料試験機において、
前記試料を載置可能な試料台と、
前記試料台に載置された試料表面において被押込位置を決める位置決め部と、
前記圧子を有し、前記試料台に載置された試料表面に該圧子を押込んでくぼみを形成させるくぼみ形成部と、
前記位置決め部により決められた被押込位置が前記位置決め部の下方に位置する状態と、前記位置決め部により決められた被押込位置が前記くぼみ形成部の下方に位置する状態と、を切り替える切替手段と、
所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶する記憶手段と、
前記所定箇所の温度を検出する検出手段と、
前記記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定する推定手段と、
前記切替手段により前記位置決め部により決められた被押込位置が前記くぼみ形成部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被押込位置が該くぼみ形成部によりくぼみ形成される位置に配される状態となる前記試料台のＹ方向における位置及び前記くぼみ形成部のＸ方向における位置を決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする材料試験機。
【請求項１１】
請求項１０に記載の材料試験機において、
前記決定手段により決定された位置に前記試料台及び前記くぼみ形成部を移動させる移動制御手段を備えることを特徴とする材料試験機。
【請求項１２】
請求項８〜１１の何れか一項に記載の材料試験機において、
前記試料台又は前記くぼみ形成部は、ＸＹ平面と直交するＺ方向に移動可能であり、
前記所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶する第２記憶手段と、
前記第２記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定する第２推定手段と、
前記切替手段により前記位置決め部により決められた被押込位置が前記くぼみ形成部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記第２推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被押込位置が該くぼみ形成部から所定距離離間した位置に配される状態となる前記試料台又は前記くぼみ形成部のＺ方向における位置を決定する第２決定手段と、
を備えることを特徴とする材料試験機。
【請求項１３】
請求項１２に記載の材料試験機において、
前記第２決定手段により決定された位置に前記試料台又は前記くぼみ形成部を移動させる第２移動制御手段を備えることを特徴とする材料試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ずれ量推定機構、試料測定装置及び材料試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、材料試験機として、例えば、試料表面に圧子を押込んでくぼみを形成させることによって、材料の硬さ等の物性値を測定する硬さ試験機が知られている。具体的には、例えば、硬さ試験機は、試料表面に圧子の先端を押込むことによって形成したくぼみの大きさ等を計測し、該計測したくぼみの大きさ等に基づいて、試料の硬さ等の物性値を測定するようになっている。
【０００３】
硬さ試験機として、例えば、試料台と、圧子を有するくぼみ形成部と、対物レンズと、などにより構成される、いわゆるビッカース硬さ試験機（例えば、特許文献１参照。）が知られている。このようなビッカース硬さ試験機においては、例えば、試料台を移動させることによって、或いは、ターレットによって、くぼみ形成部と対物レンズとを位置切替することができるようになっている。
ビッカース硬さ試験機を用いて試料の硬さ等の物性値を測定する場合、まず、対物レンズを通して試料台に載置された試料表面を観察しながら圧子を押込む位置（被押込位置）や焦点が合う位置（合焦位置）などを決定し、次いで、対物レンズからくぼみ形成部に位置切替をして、該決定された被押込位置にくぼみ形成部が有する圧子を押込んでくぼみを形成し、次いで、くぼみ形成部から対物レンズに位置切替をして、対物レンズを通して該形成したくぼみを観察して該形成したくぼみの大きさ等を計測するようになっている。
【０００４】
ところで、硬さ試験機の設置環境の温度変化に伴い、硬さ試験機を構成する部材は膨張又は収縮する。このように硬さ試験機を構成する部材が膨張又は収縮すると、対物レンズとくぼみ形成部との相対的な位置関係がずれてしまい、その結果、決定した被押込位置とは異なる位置に圧子が押込まれてしまう、実質的な押込み力（試験力）が変化してしまう、などの問題が生じることになる。
【０００５】
また、例えば、試料を三次元的に測定する画像測定機やプローブ顕微鏡などの試料測定装置（例えば、特許文献２参照。）においても、設置環境の温度変化に伴い、硬さ試験機の場合と同様の問題が生じる。具体的には、プローブ顕微鏡を構成する部材が膨張又は収縮すると、対物レンズを通して試料表面を観察しながら決定した被測定位置とは異なる位置をプローブにより測定してしまう、被測定位置がプローブの測定範囲（誤差の小さい測定が可能な測定範囲）から外れてしまう、などの問題が生じることになる。
【特許文献１】特開２００３−１６６９２３号公報
【特許文献２】特開２００５−１７２６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの問題を克服するために、例えば、硬さ試験機や試料測定装置などを構成する部材を熱膨張係数の絶対値が小さい材料（例えば、インバー等）によって形成することが考えられるが、これでは、機能面での制約やコスト面での負担が生じてしまうことになる。
【０００７】
本発明の課題は、熱膨張の影響を低減することができるずれ量推定機構、試料測定装置及び材料試験機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ずれ量推定機構において、所定箇所の温度と、本体（２，２ａ）における第１位置（例えば、くぼみ形成部３３，プローブ３３ａ）と第２位置（例えば、対物レンズ３４）との相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報（例えば、温度-ずれ量データテーブル１０３１，１０３１ａ）を記憶する記憶手段（例えば、ＲＯＭ１０３，１０３ａ）と、前記所定箇所の温度を検出する検出手段（例えば、温度検出部７）と、前記記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記第１位置と前記第２位置との相対的な位置のずれ量を推定する推定手段（例えば、推定プログラム１０３２，１０３２ａを実行したＣＰＵ１０１）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、試料測定装置において、試料を載置可能な試料台と、前記試料台に載置された試料表面において被測定位置を決める位置決め部と、前記試料台に載置された試料表面にて所定の測定を行う測定部と、前記位置決め部により決められた被測定位置が前記位置決め部の下方に位置する状態と、前記位置決め部により決められた被測定位置が前記測定部の下方に位置する状態と、を切り替える切替手段と、所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶する記憶手段と、前記所定箇所の温度を検出する検出手段と、前記記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定する推定手段と、前記切替手段により前記位置決め部により決められた被測定位置が前記測定部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被測定位置が該測定部により測定される位置に配される状態となる前記試料台又は前記測定部のＸＹ平面における位置を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の試料測定装置において、前記決定手段により決定された位置に前記試料台又は前記測定部を移動させる移動制御手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、試料測定装置（例えば、画像測定機１ａ）において、試料（Ｓ）を載置可能な試料台（４ａ）と、前記試料台に載置された試料表面において被測定位置を決める位置決め部（例えば、対物レンズ３４）と、前記試料台に載置された試料表面にて所定の測定を行う測定部（例えば、プローブ３３ａ）と、前記位置決め部により決められた被測定位置が前記位置決め部の下方に位置する状態と、前記位置決め部により決められた被測定位置が前記測定部の下方に位置する状態と、を切り替える切替手段（例えば、Ｘ移動部３５ａ及びＹステージ５ａ）と、所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報（例えば、温度-ずれ量データテーブル１０３１ａ）を記憶する記憶手段（例えば、ＲＯＭ１０３ａ）と、前記所定箇所の温度を検出する検出手段（例えば、温度検出部７）と、前記記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定する推定手段（例えば、推定プログラム１０３２ａを実行したＣＰＵ１０１）と、前記切替手段により前記位置決め部により決められた被測定位置が前記測定部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被測定位置が該測定部により測定される位置に配される状態となる前記試料台のＹ方向における位置及び前記測定部のＸ方向における位置を決定する決定手段（例えば、決定プログラム１０３３ａを実行したＣＰＵ１０１）と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の試料測定装置において、前記決定手段により決定された位置に前記試料台及び前記測定部を移動させる移動制御手段（例えば、移動制御プログラム１０３４ａを実行したＣＰＵ１０１）を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜５の何れか一項に記載の試料測定装置において、前記試料台又は前記測定部は、ＸＹ平面と直交するＺ方向に移動可能であり、前記所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記測定部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報（例えば、温度-ずれ量データテーブル１０３１ａ）を記憶する第２記憶手段（例えば、ＲＯＭ１０３ａ）と、前記第２記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記測定部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定する第２推定手段（例えば、推定プログラム１０３２ａを実行したＣＰＵ１０１）と、前記切替手段により前記位置決め部により決められた被測定位置が前記測定部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記第２推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被測定位置が該測定部から所定距離離間した位置に配される状態となる前記試料台又は前記測定部のＺ方向における位置を決定する第２決定手段（例えば、決定プログラム１０３３ａを実行したＣＰＵ１０１）と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の試料測定装置において、前記第２決定手段により決定された位置に前記試料台又は前記測定部を移動させる第２移動制御手段（例えば、移動制御プログラム１０３４ａを実行したＣＰＵ１０１）を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、材料試験機において、試料（Ｓ）表面に圧子（３３１）を押込んでくぼみを形成させ、該くぼみに基づいて試料の所定の材料特性を評価する材料試験機（例えば、硬さ試験機１）において、前記試料を載置可能な試料台（４）と、前記試料台に載置された試料表面において被押込位置を決める位置決め部（例えば、対物レンズ３４）と、前記圧子を有し、前記試料台に載置された試料表面に該圧子を押込んでくぼみを形成させるくぼみ形成部（３３）と、前記位置決め部により決められた被押込位置が前記位置決め部の下方に位置する状態と、前記位置決め部により決められた被押込位置が前記くぼみ形成部の下方に位置する状態と、を切り替える切替手段（例えば、ターレット３５）と、所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶する記憶手段と、前記所定箇所の温度を検出する検出手段（例えば、温度検出部７）と、前記記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定する推定手段（例えば、推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１）と、前記切替手段により前記位置決め部により決められた被押込位置が前記くぼみ形成部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被押込位置が該くぼみ形成部によりくぼみ形成される位置に配される状態となる前記試料台又は前記くぼみ形成部のＸＹ平面における位置を決定する決定手段（例えば、決定プログラム１０３３を実行したＣＰＵ１０１）と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の材料試験機において、前記決定手段により決定された位置に前記試料台又は前記くぼみ形成部を移動させる移動制御手段（例えば、移動制御プログラム１０３４を実行したＣＰＵ１０１）を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、材料試験機において、試料表面に圧子を押込んでくぼみを形成させ、該くぼみに基づいて試料の所定の材料特性を評価する材料試験機において、前記試料を載置可能な試料台と、前記試料台に載置された試料表面において被押込位置を決める位置決め部と、前記圧子を有し、前記試料台に載置された試料表面に該圧子を押込んでくぼみを形成させるくぼみ形成部と、前記位置決め部により決められた被押込位置が前記位置決め部の下方に位置する状態と、前記位置決め部により決められた被押込位置が前記くぼみ形成部の下方に位置する状態と、を切り替える切替手段と、所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶する記憶手段と、前記所定箇所の温度を検出する検出手段と、前記記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定する推定手段と、前記切替手段により前記位置決め部により決められた被押込位置が前記くぼみ形成部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被押込位置が該くぼみ形成部によりくぼみ形成される位置に配される状態となる前記試料台のＹ方向における位置及び前記くぼみ形成部のＸ方向における位置を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の材料試験機において、前記決定手段により決定された位置に前記試料台及び前記くぼみ形成部を移動させる移動制御手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項８〜１１の何れか一項に記載の材料試験機において、前記試料台又は前記くぼみ形成部は、ＸＹ平面と直交するＺ方向に移動可能であり、前記所定箇所の温度と、前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報（例えば、温度-ずれ量データテーブル１０３１）を記憶する第２記憶手段（例えば、ＲＯＭ１０３）と、前記第２記憶手段に記憶された情報から、前記検出手段により検出された温度下での前記位置決め部と前記くぼみ形成部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定する第２推定手段（例えば、推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１）と、前記切替手段により前記位置決め部により決められた被押込位置が前記くぼみ形成部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、前記第２推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被押込位置が該くぼみ形成部から所定距離離間した位置に配される状態となる前記試料台又は前記くぼみ形成部のＺ方向における位置を決定する第２決定手段（例えば、決定プログラム１０３３を実行したＣＰＵ１０１）と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の材料試験機において、前記第２決定手段により決定された位置に前記試料台又は前記くぼみ形成部を移動させる第２移動制御手段（例えば、移動制御プログラム１０３４を実行したＣＰＵ１０１）を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、記憶手段によって、所定箇所の温度と、本体における第１位置と第２位置との相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶することができ、検出手段によって、該所定箇所の温度を検出することができ、推定手段によって、記憶手段に記憶された情報から、検出手段により検出された温度下での第１位置と第２位置との相対的な位置のずれ量を推定することができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、本体の構成部材が膨張又は収縮しても、推定手段によって推定されたずれ量を利用すると、熱膨張の影響を低減することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、記憶手段によって、所定箇所の温度と、位置決め部と測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶することができ、検出手段によって、所定箇所の温度を検出することができ、推定手段によって、記憶手段に記憶された情報から、検出手段により検出された温度下での位置決め部と測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定することができ、決定手段によって、切替手段により位置決め部により決められた被測定位置が測定部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被測定位置が該測定部により測定される位置に配される状態となる試料台又は測定部のＸＹ平面における位置を決定することができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、試料測定装置の構成部材が水平方向（ＸＹ平面）に膨張又は収縮しても、決定手段によって推定手段により推定されたずれ量を考慮して決定された試料台又は測定部のＸＹ平面における位置を利用すると、測定部による位置決め部により決められた被測定位置の測定が可能となって、被測定位置とは異なる位置を測定部により測定してしまう等の熱膨張の影響を低減することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、移動制御手段によって、決定手段により決定された位置に試料台又は測定部を移動させることができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、試料測定装置の構成部材がＸＹ平面に膨張又は収縮しても、自動的に試料台又は測定部が移動されて、自動的に測定部による位置決め部により決められた被測定位置の測定が可能な状態となるため、使い勝手がよい。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、記憶手段によって、所定箇所の温度と、位置決め部と測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶することができ、検出手段によって、所定箇所の温度を検出することができ、推定手段によって、記憶手段に記憶された情報から、検出手段により検出された温度下での位置決め部と測定部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定することができ、決定手段によって、切替手段により位置決め部により決められた被測定位置が測定部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被測定位置が該測定部により測定される位置に配される状態となる試料台のＹ方向における位置及び測定部のＸ方向における位置を決定することができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、試料測定装置の構成部材が水平方向（ＸＹ平面）に膨張又は収縮しても、決定手段によって推定手段により推定されたずれ量を考慮して決定された試料台のＹ方向における位置及び測定部のＸ方向における位置を利用すると、測定部による位置決め部により決められた被測定位置の測定が可能となって、被測定位置とは異なる位置を測定部により測定してしまう等の熱膨張の影響を低減することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、移動制御手段によって、決定手段により決定された位置に試料台及び測定部を移動させることができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、試料測定装置の構成部材がＸＹ平面に膨張又は収縮しても、自動的に試料台及び測定部が移動されて、自動的に測定部による位置決め部により決められた被測定位置の測定が可能な状態となるため、使い勝手がよい。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、請求項２〜５の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、第２記憶手段によって、所定箇所の温度と、位置決め部と測定部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶することができ、第２推定手段によって、第２記憶手段に記憶された情報から、検出手段により検出された温度下での位置決め部と測定部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定することができ、第２決定手段によって、切替手段により位置決め部により決められた被測定位置が測定部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、第２推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被測定位置が該測定部から所定距離離間した位置に配される状態となる試料台又は測定部のＺ方向における位置を決定することができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、試料測定装置の構成部材が鉛直方向（Ｚ方向）に膨張又は収縮しても、第２決定手段によって第２推定手段により推定されたずれ量を考慮して決定された試料台又は測定部のＺ方向における位置を利用すると、測定部は、位置決め部により決められた被測定位置から所定距離（適切な距離）離間することが可能となって、被測定位置が測定部の測定範囲（誤差の小さい測定が可能な測定範囲）から外れてしまう等の熱膨張の影響をより低減することができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、第２移動制御手段によって、第２決定手段により決定された位置に試料台又は測定部を移動させることができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、試料測定装置の構成部材がＺ方向に膨張又は収縮しても、自動的に試料台又は測定部が移動されて、自動的に測定部が位置決め部により決められた被測定位置から所定距離離間した状態となるため、使い勝手がよい。
【００２８】
請求項８に記載の発明によれば、記憶手段によって、所定箇所の温度と、位置決め部とくぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶することができ、検出手段によって、所定箇所の温度を検出することができ、推定手段によって、記憶手段に記憶された情報から、検出手段により検出された温度下での位置決め部とくぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定することができ、決定手段によって、切替手段により位置決め部により決められた被押込位置がくぼみ形成部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被押込位置が該くぼみ形成部によりくぼみ形成される位置に配される状態となる試料台又はくぼみ形成部のＸＹ平面における位置を決定することができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、材料試験機の構成部材が水平方向（ＸＹ平面）に膨張又は収縮しても、決定手段によって推定手段により推定されたずれ量を考慮して決定された試料台又はくぼみ形成部のＸＹ平面における位置を利用すると、くぼみ形成部による位置決め部により決められた被押込位置へのくぼみ形成が可能となって、被押込位置とは異なる位置に圧子が押込まれてしまう等の熱膨張の影響を低減することができる。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、請求項８に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、移動制御手段によって、決定手段により決定された位置に試料台又はくぼみ形成部を移動させることができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、材料試験機の構成部材がＸＹ平面に膨張又は収縮しても、自動的に試料台又はくぼみ形成部が移動されて、自動的にくぼみ形成部による位置決め部により決められた被押込位置へのくぼみ形成が可能な状態となるため、使い勝手がよい。
【００３０】
請求項１０に記載の発明によれば、記憶手段によって、所定箇所の温度と、位置決め部とくぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶することができ、検出手段によって、所定箇所の温度を検出することができ、推定手段によって、記憶手段に記憶された情報から、検出手段により検出された温度下での位置決め部とくぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定することができ、決定手段によって、切替手段により位置決め部により決められた被押込位置がくぼみ形成部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被押込位置が該くぼみ形成部によりくぼみ形成される位置に配される状態となる試料台のＹ方向における位置及び前記くぼみ形成部のＸ方向における位置を決定することができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、材料試験機の構成部材が水平方向（ＸＹ平面）に膨張又は収縮しても、決定手段によって推定手段により推定されたずれ量を考慮して決定された試料台のＹ方向における位置及びくぼみ形成部Ｘ方向における位置を利用すると、くぼみ形成部による位置決め部により決められた被押込位置へのくぼみ形成が可能となって、被押込位置とは異なる位置に圧子が押込まれてしまう等の熱膨張の影響を低減することができる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１０に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、移動制御手段によって、決定手段により決定された位置に試料台及びくぼみ形成部を移動させることができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、材料試験機の構成部材がＸＹ平面に膨張又は収縮しても、自動的に試料台及びくぼみ形成部が移動されて、自動的にくぼみ形成部による位置決め部により決められた被押込位置へのくぼみ形成が可能な状態となるため、使い勝手がよい。
【００３２】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項８〜１１の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、第２記憶手段によって、所定箇所の温度と、位置決め部とくぼみ形成部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報を記憶することができ、第２推定手段によって、第２記憶手段に記憶された情報から、検出手段により検出された温度下での位置決め部とくぼみ形成部とのＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定することができ、第２決定手段によって、切替手段により位置決め部により決められた被押込位置がくぼみ形成部の下方に位置する状態に切り替えられた際に、第２推定手段により推定されたずれ量を考慮して、該被押込位置が該くぼみ形成部から所定距離離間した位置に配される状態となる試料台又はくぼみ形成部のＺ方向における位置を決定することができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、材料試験機の構成部材が鉛直方向（Ｚ方向）に膨張又は収縮しても、第２決定手段によって第２推定手段により推定されたずれ量を考慮して決定された試料台又はくぼみ形成部のＺ方向における位置を利用すると、くぼみ形成部は、位置決め部により決められた被押込位置から所定距離（適切な距離）離間することが可能となって、実質的な押し込み力（試験力）が変化してしまう等の熱膨張の影響をより低減することができる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、第２移動制御手段によって、第２決定手段により決定された位置に試料台又はくぼみ形成部を移動させることができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、材料試験機の構成部材がＺ方向に膨張又は収縮しても、自動的に試料台又はくぼみ形成部が移動されて、自動的にくぼみ形成部が位置決め部により決められた被押込位置から所定距離離間した状態となるため、使い勝手がよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図を参照して、本発明にかかる材料試験機及び試料測定装置の最良の形態を詳細に説明する。なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００３５】
[第１の実施の形態]
第１の実施の形態では、材料試験機としてのビッカース硬さ試験機（以下、「硬さ試験機」という。）を例示して説明することとする。
【００３６】
＜硬さ試験機の構成＞
まず、硬さ試験機１の構成について、図１及び２を参照して説明する。
硬さ試験機１は、例えば、試料Ｓ表面に圧子３３１を押込んでくぼみを形成させ、該くぼみに基づいて試料Ｓの所定の材料特性を評価する。
具体的には、硬さ試験機１は、例えば、本体２を構成する、硬さ測定部３と、試料台４と、試料台移動部５と、操作パネル６と、温度検出部７と、などを備えている。また、硬さ試験機１は、本体２の外部に、ホスト制御装置１０と、モニタ１１と、キーボード１２と、マウス１３と、などを備えている。
ここで、例えば、図１に示すように、本体２の幅方向をＸ方向とし、本体２の奥行き方向をＹ方向とし、本体２の高さ方向をＺ方向とする。
【００３７】
硬さ測定部３は、例えば、図１及び２に示すように、顕微鏡部３０と、ＣＣＤカメラ３１と、照明装置３２と、くぼみ形成部３３と、対物レンズ３４と、ターレット３５と、などを備えて構成される。
【００３８】
ＣＣＤカメラ３１は、例えば、顕微鏡部３０に取り付けられており、例えば、ホスト制御装置１０から入力される制御信号に従って、対物レンズ３４を通して、試料台４に載置された試料Ｓ表面を撮像することによって、画像情報を取得し、該取得した画像情報をホスト制御装置１０に出力する。
【００３９】
照明装置３２は、例えば、ホスト制御装置１０から入力される制御信号に従って、試料台４に載置された試料Ｓを照明する。
【００４０】
くぼみ形成部３３は、例えば、その先端に圧子３３１を有し、ホスト制御装置１０から入力される制御信号に従って、圧子３３１をＺ方向に上下移動させる。
具体的には、くぼみ形成部３３は、例えば、圧子３３１をＺ方向下側に移動させて、試料台４に載置された試料Ｓ表面に圧子３３１を押込んでくぼみを形成させる。
【００４１】
対物レンズ３４は、例えば、位置決め部として、試料台４に載置された試料Ｓ表面において被押込位置Ｐを決めるとともに、合焦位置を決める。
具体的には、例えば、対物レンズ３４に対する、試料台４に載置された試料Ｓ表面のＸＹ平面における位置、すなわち、試料台４に載置された試料Ｓ表面における対物レンズ３４の光軸との交点が、被押込位置Ｐとして決定される。また、対物レンズ３４に対する、試料台４に載置された試料Ｓ表面のＺ方向における位置が、合焦位置として決定される。
【００４２】
ターレット３５は、くぼみ形成部３３や対物レンズ３４を支持しており、例えば、ホスト制御装置１０から入力される制御信号に従って、回転することによって、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とを位置切替する。
具体的には、ターレット３５は、例えば、切替手段として、対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐが対物レンズ３４の下方に位置する状態と、対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３の下方に位置する状態と、を切り替える。
【００４３】
ここで、硬さ試験機１により試料Ｓの所定の材料特性を評価している間、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とにＸＹ平面における相対的な位置のずれが生じない場合は、対物レンズ３４により被押込位置Ｐ及び合焦位置が決められた後、ターレット３５により対物レンズ３４からくぼみ形成部３３に位置切替するだけで、被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３によりくぼみ形成される位置に配される状態となるようになっている。また、硬さ試験機１により試料Ｓの所定の材料特性を評価している間、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とにＺ方向における相対的な位置のずれが生じない場合は、対物レンズ３４により被押込位置Ｐ及び合焦位置が決められた後、ターレット３５により対物レンズ３４からくぼみ形成部３３に位置切替するだけで、被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３から所定距離（適切な距離）離間した位置に配される状態となるようになっている。
一方、硬さ試験機１により試料Ｓの所定の材料特性を評価している間、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とにＸＹ平面における相対的な位置のずれが生じる場合は、例えば、図３に示すように、対物レンズ３４により被押込位置Ｐ及び合焦位置が決められた後、ターレット３５により対物レンズ３４からくぼみ形成部３３に位置切替すると、被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３によりくぼみ形成される位置に配される状態にならず、被押込位置Ｐとは異なる位置（例えば、位置Ｑ）がくぼみ形成部３３によりくぼみ形成される位置に配されることになる。また、硬さ試験機１により試料Ｓの所定の材料特性を評価している間、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とにＺ方向における相対的な位置のずれが生じる場合は、対物レンズ３４により被押込位置Ｐ及び合焦位置が決められた後、ターレット３５により対物レンズ３４からくぼみ形成部３３に位置切替すると、被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３から所定距離（適切な距離）離間した位置に配される状態にならない。
【００４４】
試料台４は、例えば、くぼみ形成部３３（圧子３３１）や対物レンズ３４の下方に設置され、試料Ｓを載置可能である。試料台４は、例えば、試料台移動部５によりＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能に支持されている。
【００４５】
試料台移動部５は、試料台４をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能に支持している。
具体的には、試料台移動部５は、例えば、ホスト制御装置１０から入力される制御信号に従って、試料台４をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させるとともに、試料台４のＸ，Ｙ，Ｚ方向における位置（具体的には、試料台４のＸ，Ｙ，Ｚ座標）に関するデータをホスト制御装置１０に出力する。
【００４６】
操作パネル６は、例えば、ユーザによって、硬さ試験機１の電源をＯＮ／ＯＦＦする際等に使用される。
【００４７】
温度検出部７は、例えば、検出手段として、ホスト制御装置１０から入力される制御信号に従って、所定箇所の温度を検出するとともに、該検出した温度に関するデータをホスト制御装置１０に出力する。
ここで、所定箇所は、例えば、本体２の何れかの箇所や本体２の近傍の箇所など任意である。本実施の形態では、所定箇所を、例えば、ターレット３５の上方に位置する本体２の内部とし、例えば、図１に示すように、温度検出部７をターレット３５の上方に位置する本体２の内部に配置する。
【００４８】
ホスト制御装置１０は、例えば、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３と、などを備えている。
【００４９】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に記憶されたホスト制御装置１０用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行う。
【００５０】
ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１によって実行される処理プログラム等を展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果などを格納するデータ格納領域等を備える。
【００５１】
ＲＯＭ１０３は、ホスト制御装置１０で実行可能なシステムプログラム、該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、ＣＰＵ１０１によって演算処理された処理結果のデータなどを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形でＲＯＭ１０３に記憶されている。
具体的には、ＲＯＭ１０３には、例えば、図２に示すように、温度-ずれ量データテーブル１０３１と、推定プログラム１０３２と、決定プログラム１０３３と、移動制御プログラム１０３４と、などが記憶されている。
【００５２】
温度-ずれ量データテーブル１０３１は、例えば、記憶手段及び第２記憶手段としてのＲＯＭ１０３に記憶された、所定箇所の温度と、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報、及び所定箇所の温度と、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＺ方向における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報である。
具体的には、温度-ずれ量データテーブル１０３１は、例えば、「温度」記憶手段と、「ＸＹずれ量」記憶領域と、「Ｚずれ量」記憶領域と、などを有している。
ここで、ずれ量は、ずれた距離（ずれた大きさ）及びずれた方向で表すことができる量（ベクトル）である。
【００５３】
「温度」記憶領域は、例えば、所定箇所（例えば、ターレット３５の上方の本体２内部であり、以下、「ターレット３５上方」という。）の温度を記憶している。
【００５４】
「ＸＹずれ量」記憶領域は、例えば、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を記憶している。
具体的には、例えば、ターレット３５上方の温度が基準温度（例えば、２５℃）である際の対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＸＹ平面における位置関係を基準位置関係とすると、「ＸＹずれ量」記憶領域は、例えば、ターレット３５上方の温度が所定の温度（対応する「温度」記憶領域に記憶された温度）である際の対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＸＹ平面における位置関係の、基準位置関係からのずれ量を記憶している。
【００５５】
「Ｚずれ量」記憶領域は、例えば、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＺ方向における相対的な位置のずれ量を記憶している。
具体的には、例えば、ターレット３５上方の温度が基準温度（例えば、２５℃）である際の対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＺ方向における位置関係を基準位置関係とすると、「Ｚずれ量」記憶領域は、例えば、ターレット３５上方の温度が所定の温度（対応する「温度」記憶領域に記憶された温度）である際の対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＺ方向における位置関係の、基準位置関係からのずれ量を記憶している。
【００５６】
推定プログラム１０３２は、例えば、ＲＯＭ１０３に記憶された温度-ずれ量データテーブル１０３１から、温度検出部７により検出された温度下での対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＸＹ平面及びＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定する機能を、ＣＰＵ１０１に実現させる。
具体的には、ＣＰＵ１０１は、例えば、温度-ずれ量データテーブル１０３１の「ＸＹずれ量」記憶領域及び「Ｚずれ量」記憶領域に記憶された値の中から、温度検出部７により検出された温度（ターレット３５上方の温度）に対応する値を取得して、該取得した値を、温度検出部７により検出された温度下での対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＸＹ平面及びＺ方向における相対的な位置のずれ量と推定する。
なお、温度-ずれ量データテーブル１０３１に記憶されていない温度が温度検出部７により検出された場合には、ＣＰＵ１０１は、例えば、所定の補間式を用いて、該検出された温度下での対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＸＹ平面やＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定する。
ＣＰＵ１０１は、かかる推定プログラム１０３２を実行することによって、推定手段及び第２推定手段として機能する。
ここで、ずれ量推定機構は、例えば、第１位置としてのくぼみ形成部３３と、第２位置としての対物レンズ３４と、温度-膨張量データテーブル１０３１を記憶したＲＯＭ１０３と、温度検出部７と、推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１と、により構成される。
【００５７】
決定プログラム１０３３は、例えば、ターレット３５により対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３の下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１により推定されたＸＹ平面におけるずれ量を考慮して、被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３によりくぼみ形成される位置に配される状態となる試料台４のＸＹ平面における位置を決定する機能と、ターレット３５により対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３の下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１により推定されたＺ方向におけるずれ量を考慮して、被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３から所定距離（適切な距離）離間した位置に配される状態となる試料台４のＺ方向における位置を決定する機能と、を実現させる。
具体的には、ＣＰＵ１０１は、例えば、ターレット３５により対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とを位置切替している際に推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１により推定されたずれ量と、対物レンズ３４により被押込位置Ｐ及び合焦位置が決められた際の試料台４の位置と、を所定の補正式に代入する等の所定の処理を実行することによって、ターレット３５により対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とが位置切替された際の試料台４の位置を決定する。
ＣＰＵ１０１は、かかる決定プログラム１０３３を実行することによって、決定手段及び第２決定手段として機能する。
【００５８】
移動制御プログラム１０３４は、例えば、試料台移動部５を介して、決定プログラム１０３３を実行したＣＰＵ１０１により決定された位置に試料台４を移動させる機能を、ＣＰＵ１０１に実現させる。
ＣＰＵ１０１は、かかる移動制御プログラム１０３４を実行することによって、移動制御手段として機能する。
【００５９】
モニタ１１は、例えば、ホスト制御装置１０から入力される制御信号に従って、所与の表示処理を行う。
【００６０】
キーボード１２及びマウス１３は、例えば、ユーザにより操作され、該操作に応じた信号をホスト制御装置１０に出力する。
【００６１】
＜硬さ試験機による材料特性評価処理＞
次に、硬さ試験機１による試料Ｓの所定の材料特性の評価に関する処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００６２】
まず、ユーザによるキーボード１２又はマウス１３の操作等によって、試料台４に載置された試料Ｓの所定の材料特性を評価するよう指示されると（ステップＳ１１）、ＣＰＵ１０１は、試料台４に載置された試料Ｓ表面の画像の表示を開始する（ステップＳ１２）。
具体的には、ＣＰＵ１０１は、例えば、ＣＣＤカメラ３１に、順次、対物レンズ３４を通して試料台４に載置された試料Ｓ表面の画像情報を取得させて、モニタ１１に、順次、該取得された画像情報に基づく画像を表示させる。
【００６３】
次いで、ＣＰＵ１０１は、ユーザによるキーボード１２又はマウス１３の操作等によって、被押込位置や合焦位置を探すために、試料台４を移動するよう指示されたか否かを判断する（ステップＳ１３）。
【００６４】
ステップＳ１３で、試料台４を移動するよう指示されていないと判断すると（ステップＳ１３；Ｎｏ）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１５の処理に移行する。
【００６５】
一方、ステップＳ１３で、試料台４を移動するよう指示されたと判断すると（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０１は、該指示に従って、試料台移動部５を介してＸ，Ｙ，Ｚ方向に試料台４を移動させる（ステップＳ１４）。
【００６６】
次いで、ＣＰＵ１０１は、ユーザによるキーボード１２又はマウス１３の操作等によって、被押込位置Ｐ及び合焦位置が指定されたか否かを判断することによって（ステップＳ１５）、対物レンズ３４により被押込位置Ｐ及び合焦位置が決められたか否かを判断する。
具体的には、ユーザは、例えば、モニタ１１に表示された画像を見ながら、試料台４を移動させて、被押込位置Ｐ及び合焦位置を探し出し、該探し出した被押込位置Ｐ及び合焦位置を指定する。
より具体的には、ユーザは、例えば、モニタ１１の画面の中心に被押込位置Ｐが表示されるように、そして、該表示された被押込位置Ｐに焦点が合うように、試料台４を移動させる。次いで、この作業が完了すると、ユーザは、例えば、キーボード１２又はマウス１３の操作等によって、完了した旨をホスト制御装置１０（ＣＰＵ１０１）に教示する。次いで、ＣＰＵ１０１は、該教示された際の対物レンズ３４に対する試料台４に載置された試料Ｓ表面のＸＹ平面における位置を、対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐとするとともに、該教示された際の対物レンズ３４に対する試料台４に載置された試料Ｓ表面のＺ方向における位置を、対物レンズ３４により決められた合焦位置とする。
【００６７】
ステップＳ１５で、被押込位置Ｐ及び合焦位置が指定されていないと判断すると（ステップＳ１５；Ｎｏ）、すなわち、対物レンズ３４により被押込位置Ｐ及び合焦位置が決められていないと判断すると、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１３以降の処理を繰り返して行う。
【００６８】
一方、ステップＳ１５で、被押込位置Ｐ及び合焦位置が指定されたと判断すると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、すなわち、対物レンズ３４により被押込位置Ｐ及び合焦位置が決められたと判断すると、ＣＰＵ１０１は、該指定された際の試料台４の位置（具体的には、試料台４のＸ，Ｙ，Ｚ座標）を、ＲＡＭ１０２に記憶させる（ステップＳ１６）。
【００６９】
次いで、ＣＰＵ１０１は、試料台４に載置された試料Ｓ表面の画像の表示を停止する（ステップＳ１７）。
【００７０】
次いで、ＣＰＵ１０１は、ターレット３５に、対物レンズ３４からくぼみ形成部３３に位置切替させるとともに（ステップＳ１８）、すなわち、ターレット３５により被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３の下方に位置する状態に切り替えるとともに、推定プログラム１０３２を実行して、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＸＹ平面及びＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定し（ステップＳ１９）、次いで、決定プログラム１０３３を実行して、該推定したずれ量やステップＳ１６でＲＡＭ１０２に記憶させた試料台４の位置に基づいて、試料台４のＸ，Ｙ，Ｚ方向における位置を決定し（ステップＳ２０）、移動制御プログラム１０３４を実行して、該決定した位置に試料台４を移動させる（ステップＳ２１）。
【００７１】
次いで、ＣＰＵ１０１は、くぼみ形成部３３に、試料台４に載置された試料Ｓ表面のうちのステップＳ１５で指定された被押込位置Ｐに圧子３３１を押込ませて、該被押込位置Ｐにくぼみを形成させる（ステップＳ２２）。
【００７２】
次いで、ＣＰＵ１０１は、再度、ターレット３５に、くぼみ形成部３３から対物レンズ３４に位置切替させるとともに（ステップＳ２３）、すなわち、再度、ターレット３５により被押込位置Ｐが対物レンズ３４の下方に位置する状態に切り替えるとともに、推定プログラム１０３２を実行して、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＸＹ平面及びＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定し（ステップＳ２４）、次いで、決定プログラム１０３３を実行して、該推定したずれ量やステップＳ１６でＲＡＭ１０２に記憶させた試料台４に位置に基づいて、被押込位置Ｐと対物レンズ３４とのＸＹ平面及びＺ方向における位置関係が、対物レンズ３４により被押込位置Ｐ及び合焦位置が決められた際の位置関係と同一となる試料台４の位置を決定し（ステップＳ２５）、移動制御プログラム１０３４を実行して、該決定した位置に試料台４を移動させる（ステップＳ２６）。
【００７３】
次いで、ＣＰＵ１０１は、再度、試料台４に載置された試料Ｓ表面の画像の表示を開始し（ステップＳ２７）、例えば、被押込位置Ｐに形成されたくぼみの大きさ等を計測することによって、試料Ｓの所定の材料特性を評価して（ステップＳ２８）、本処理を終了する。
【００７４】
以上説明した第１の実施の形態における、試料Ｓ表面に圧子３３１を押込んでくぼみを形成させ、該くぼみに基づいて試料Ｓの所定の材料特性を評価する硬さ試験機１によれば、試料Ｓを載置可能であり、且つ、ＸＹ平面に水平移動可能な試料台４と、試料台４に載置された試料Ｓ表面において被押込位置Ｐ及び合焦位置を決める対物レンズ３４と、圧子３３１を有し、試料台４に載置された試料Ｓ表面に圧子３３１を押込んでくぼみを形成させるくぼみ形成部３３と、対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐが対物レンズ３４の下方に位置する状態と、対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３の下方に位置する状態と、を切り替えるターレット３５と、を備え、ＲＯＭ１０３によって、所定箇所（例えば、ターレット３５上方）の温度と、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報である温度-ずれ量データテーブル１０３１を記憶することができ、温度検出部７によって、所定箇所（例えば、ターレット３５上方）の温度を検出することができ、推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１によって、ＲＯＭ１０３に記憶された温度-ずれ量データテーブル１０３１から、温度検出部７により検出された温度下での対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定することができ、決定プログラム１０３３を実行したＣＰＵ１０１によって、ターレット３５により対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３の下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１により推定されたずれ量を考慮して、該被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３によりくぼみ形成される位置に配される状態となる試料台４のＸＹ平面における位置を決定することができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、硬さ試験機１の構成部材が水平方向（ＸＹ平面）に膨張又は収縮しても、決定プログラム１０３３を実行したＣＰＵ１０１によって推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１により推定されたずれ量を考慮して決定された試料台４のＸＹ平面における位置を利用すると、くぼみ形成部３３による対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐへのくぼみ形成が可能となって、被押込位置Ｐとは異なる位置に圧子３３１が押込まれてしまう等の熱膨張の影響を低減することができる。
【００７５】
また、試料台４は、ＸＹ平面と直交するＺ方向に移動可能であり、ＲＯＭ１０３に記憶された温度-ずれ量データテーブル１０３１は、所定箇所（例えば、ターレット３５上方）の温度と、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＺ方向における相対的な位置のずれ量と、の関係も示し、推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１によって、ＲＯＭ１０３に記憶された温度-ずれ量データテーブル１０３１から、温度検出部７により検出された温度下での対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とのＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定することができ、決定プログラム１０３３を実行したＣＰＵ１０１によって、ターレット３５により対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐくぼみ形成部３３の下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１により推定されたずれ量を考慮して、該被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３から所定距離離間した位置に配される状態となる試料台４のＺ方向における位置を決定ことができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、硬さ試験機１の構成部材が鉛直方向（Ｚ方向）に膨張又は収縮しても、決定プログラム１０３３を実行したＣＰＵ１０１によって推定プログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１により推定されたずれ量を考慮して決定された試料台４のＺ方向における位置を利用すると、くぼみ形成部３３は、対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐから所定距離（適切な距離）離間することが可能となって、実質的な押し込み力（試験力）が変化してしまう等の熱膨張の影響をより低減することができる。
【００７６】
また、移動制御プログラム１０３４を実行したＣＰＵ１０１によって、決定プログラム１０３３を実行したＣＰＵ１０１により決定された位置に試料台４を移動させることができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、硬さ試験機１の構成部材がＸＹ平面及びＺ方向に膨張又は収縮しても、自動的に試料台４が移動されて、自動的にくぼみ形成部３３による対物レンズ３４により決められた被押込位置Ｐへのくぼみ形成が可能な状態となるとともに、自動的にくぼみ形成部３３が対物レンズ３４により決められた被測定位置から所定距離離間した状態となるため、使い勝手がよい。
【００７７】
[第２の実施の形態]
第２の実施の形態では、試料測定装置としての非接触光学プローブを併設した画像測定機（以下、「画像測定機」という。）を例示して説明することとする。
【００７８】
＜画像測定機の構成＞
まず、画像測定機１ａの構成について、図５及び６を参照して説明する。
なお、画像測定機１ａは、対物レンズ３４により被押込位置Ｐでなく被測定位置を決め、該決められた被測定位置をプローブ３３ａにより測定することのみが第１の実施の形態の硬さ試験機１と異なる。具体的には、硬さ試験機１（図１及び２）における本体２の構成の一部及びホスト制御装置１０の構成の一部が異なる。したがって、異なる箇所のみについて説明し、その他の共通する部分は同一符号を付して説明する。
【００７９】
画像測定機１ａは、例えば、本体２ａを構成する、画像測定部３ａと、試料台４ａと、Ｙステージ５ａと、温度検出部７と、測定部支持部８ａと、などを備えている。また、画像測定機１ａは、本体２の外部に、ホスト制御装置１０ａと、モニタ１１と、キーボード１２と、マウス１３と、操作スティック１４ａと、プリンタ１５ａと、などを備えている。
ここで、例えば、図５に示すように、本体２ａの幅方向をＸ方向とし、本体２ａの奥行き方向をＹ方向とし、本体２ａの高さ方向をＺ方向とする。
【００８０】
画像測定部３ａは、例えば、図５及び６に示すように、ＣＣＤカメラ３１と、照明装置３２と、プローブ３３ａと、対物レンズ３４と、Ｘ移動部３５ａと、Ｚ移動部３６ａと、などを備えて構成される。
【００８１】
プローブ３３ａは、例えば、レーザプローブであり、例えば、ホスト制御装置１０から入力される制御信号に従って、測定部として、試料台４ａに載置された試料Ｓ表面にて所定の測定を行う。
【００８２】
Ｘ移動部３５ａは、例えば、ホスト制御装置１０から入力される制御信号に従って、測定部支持部８ａのＸ軸ガイド８ａ１（後述）に沿って画像測定部３ａをＸ方向に移動させるとともに、プローブ３３ａ及び対物レンズ３４のＸ方向における位置（具体的には、プローブ３３ａ及び対物レンズ３４のＸ座標）に関するデータをホスト制御装置１０に出力する。
【００８３】
Ｚ移動部３６ａは、例えば、プローブ３３ａと対物レンズ３４とを併設しており、例えば、ホスト制御装置１０から入力される制御信号に従って、画像測定部３ａに内蔵されたＺ軸ガイド（図示省略）に沿ってプローブ３３ａと対物レンズ３４とを同時にＺ方向に移動させるとともに、プローブ３３ａのＺ方向における位置（具体的には、プローブ３３ａのＺ座標）に関するデータをホスト制御装置１０に出力する。
【００８４】
試料台４ａは、例えば、プローブ３３ａや対物レンズ３４の下方に設置され、試料Ｓを載置可能である。試料台４ａは、例えば、Ｙステージ５ａの上面に固定されているため、Ｙステージ５ａによりＹ方向に移動可能である。
【００８５】
Ｙステージ５ａは、例えば、Ｙ方向に移動可能に設置されており、例えば、ホスト制御装置１０ａから入力される制御信号に従って、試料台４ａをＹ方向に移動させるとともに、試料台４ａのＹ方向における位置（具体的には、試料台４ａのＹ座標）に関するデータをホスト制御装置１０に出力する。
【００８６】
ここで、Ｘ移動部３５ａ及びＹステージ５ａは、例えば、Ｘ移動部３５ａによる画像測定部３ａのＸ方向への移動及びＹステージ５ａによる試料台４ａのＹ方向への移動によって、対物レンズ３４とプローブ３３ａの位置切替をする。
具体的には、Ｘ移動部３５ａ及びＹステージ５ａは、例えば、切替手段として、対物レンズ３４により決められた被測定位置が対物レンズ３４の下方に位置する状態と、対物レンズ３４により決められた被測定位置がプローブ３３ａの下方に位置する状態と、を切り替える。
【００８７】
測定部支持部８ａは、例えば、Ｘ方向に沿って配置され、画像測定部３ａをＸ方向に移動可能に支持するＸ軸ガイド８ａ１と、Ｘ軸ガイド８ａ１の両端を支持する支持アーム８ａ２，８ａ２と、などにより構成されている。
【００８８】
すなわち、例えば、Ｘ移動部３５ａ、Ｚ移動部３６ａ及びＹステージ５ａにより、プローブ３３ａと対物レンズ３５とは一定の位置関係を保って、試料台４ａに載置された試料Ｓに対して、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に同時に移動するようになっている。
【００８９】
ホスト制御装置１０ａは、例えば、図６に示すように、ＣＰＵ１０１と、ＲＡＭ１０２と、ＲＯＭ１０３ａと、などを備えている。
【００９０】
ＲＯＭ１０３ａには、例えば、図６に示すように、温度-ずれ量データテーブル１０３１ａと、推定プログラム１０３２ａと、決定プログラム１０３３ａと、移動制御プログラム１０３４ａと、などが記憶されている。
【００９１】
温度-ずれ量データテーブル１０３１ａは、例えば、記憶手段及び第２記憶手段としてのＲＯＭ１０３ａに記憶された、所定箇所（例えば、プローブ３３ａ及び対物レンズ３４の上方）の温度と、対物レンズ３４とプローブ３３ａとのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報、及び所定箇所の温度と、対物レンズ３４とプローブ３３ａとのＺ方向における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報である。
【００９２】
推定プログラム１０３２ａは、例えば、ＲＯＭ１０３ａに記憶された温度-ずれ量データテーブル１０３１ａから、温度検出部７により検出された温度下での対物レンズ３４とプローブ３３ａとのＸＹ平面及びＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定する機能を、ＣＰＵ１０１に実現させる。
ＣＰＵ１０１は、かかる推定プログラム１０３２ａを実行することによって、推定手段及び第２推定手段として機能する。
ここで、ずれ量推定機構は、例えば、第１位置としてのプローブ３３ａと、第２位置としての対物レンズ３４と、温度-膨張量データテーブル１０３１ａを記憶したＲＯＭ１０３ａと、温度検出部７と、推定プログラム１０３２ａを実行したＣＰＵ１０１と、により構成される。
【００９３】
決定プログラム１０３３ａは、例えば、Ｘ移動部３５ａ及びＹステージ５ａにより対物レンズ３４により決められた被測定位置がプローブ３３ａの下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定プログラム１０３２ａを実行したＣＰＵ１０１により推定されたＸＹ平面におけるずれ量を考慮して、被測定位置がプローブ３３ａにより測定される位置に配される状態となる試料台４ａのＹ方向における位置及びプローブ３３ａのＸ方向における位置を決定する機能と、Ｘ移動部３５ａ及びＹステージ５ａにより対物レンズ３４により決められた被測定位置がプローブ３３ａの下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定プログラム１０３２ａを実行したＣＰＵ１０１により推定されたＺ方向におけるずれ量を考慮して、被測定位置がプローブ３３ａから所定距離（適切な距離）離間した位置に配される状態となるプローブ３３ａのＺ方向における位置を決定する機能と、を実現させる。
ＣＰＵ１０１は、かかる決定プログラム１０３３ａを実行することによって、決定手段及び第２決定手段として機能する。
【００９４】
移動制御プログラム１０３４ａは、例えば、Ｘ移動部３５ａを介して、決定プログラム１０３３ａを実行したＣＰＵ１０１により決定された位置にプローブ３３ａ（画像測定部３ａ）を移動させたり、Ｚ移動部３６ａを介して、決定プログラム１０３３ａを実行したＣＰＵ１０１により決定された位置にプローブ３３ａ（プローブ３３ａ及び対物レンズ３４）を移動させたり、Ｙステージ５ａを介して、決定プログラム１０３３ａを実行したＣＰＵ１０１により決定された位置に試料台４ａを移動させる機能を、ＣＰＵ１０１に実現させる。
ＣＰＵ１０１は、かかる移動制御プログラム１０３４ａを実行することによって、移動制御手段として機能する。
【００９５】
操作スティック１４ａは、例えば、ユーザにより操作され、該操作に応じた信号をホスト制御装置１０に出力する。
【００９６】
プリンタ１５ａは、例えば、ホスト制御装置１０ａから入力される制御信号に従って、所与のプリント出力処理を行う。
【００９７】
＜画像測定機による試料測定処理＞
次に、画像測定機１ａによる試料Ｓ表面の測定に関する処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００９８】
まず、ユーザによるキーボード１２、マウス１３又は操作スティック１４ａの操作等によって、試料台４ａに載置された試料Ｓ表面を、プローブ３３ａにより測定するよう指示されると（ステップＳ１１１）、ＣＰＵ１０１は、試料台４ａに載置された試料Ｓ表面の画像の表示を開始する（ステップＳ１１２）。
【００９９】
次いで、ＣＰＵ１０１は、ユーザによるキーボード１２、マウス１３又は操作スティック１４ａの操作等によって、被測定位置や合焦位置を探すために、対物レンズ３４や試料台４ａを移動するよう指示されたか否かを判断する（ステップＳ１１３）。
【０１００】
ステップＳ１１３で、対物レンズ３４や試料台４ａを移動するよう指示されていないと判断すると（ステップＳ１１３；Ｎｏ）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１１５の処理に移行する。
【０１０１】
一方、ステップＳ１１３で、対物レンズ３４や試料台４ａを移動するよう指示されたと判断すると（ステップＳ１１３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０１は、該指示に従って、Ｘ移動部３５ａを介して対物レンズ３４（画像測定部３ａ）をＸ方向に移動させたり、Ｚ移動部３６ａを介して対物レンズ３４（プローブ３３ａ及び対物レンズ３４）をＺ方向に移動させたり、Ｙステージ５ａを介して試料台４ａをＹ方向に移動させる（ステップＳ１１４）。
【０１０２】
次いで、ＣＰＵ１０１は、ユーザによるキーボード１２、マウス１３又は操作スティック１４ａの操作等によって、被測定位置及び合焦位置が指定されたか否かを判断することによって（ステップＳ１１５）、対物レンズ３４により被測定位置及び合焦位置が決められたか否かを判断する。
【０１０３】
ステップＳ１１５で、被測定位置及び合焦位置が指定されていないと判断すると（ステップＳ１１５；Ｎｏ）、すなわち、対物レンズ３４により被測定位置及び合焦位置が決められていないと判断すると、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１１３以降の処理を繰り返して行う。
【０１０４】
一方、ステップＳ１１５で、被測定位置及び合焦位置が指定されたと判断すると（ステップＳ１１５；Ｙｅｓ）、すなわち、対物レンズ３４により被測定位置及び合焦位置が決められたと判断すると、ＣＰＵ１０１は、該指定された際のプローブ３３ａ及び試料台４ａとの位置（具体的には、プローブ３３ａのＸ，Ｚ座標、試料台４ａのＹ座標）を、ＲＡＭ１０２に記憶させる（ステップＳ１１６）。
【０１０５】
次いで、ＣＰＵ１０１は、試料台４ａに載置された試料Ｓ表面の画像の表示を停止する（ステップＳ１１７）。
【０１０６】
次いで、ＣＰＵ１０１は、Ｘ移動部３５ａに、対物レンズ３４からプローブ３３ａに位置切替させるとともに（ステップＳ１１８）、すなわち、Ｘ移動部３５ａ及びＹステージ５ａにより被測定位置がプローブ３３ａの下方に位置する状態に切り替えるとともに、推定プログラム１０３２ａを実行して、対物レンズ３４とプローブ３３ａとのＸＹ平面及びＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定し（ステップＳ１１９）、次いで、決定プログラム１０３３ａを実行して、該推定したずれ量やステップＳ１１６でＲＡＭ１０２に記憶させたプローブ３３ａ及び試料台４ａの位置に基づいて、プローブ３３ａのＸ，Ｚ方向における位置及び試料台４ａのＹ方向における位置の位置を決定し（ステップＳ１２０）、移動制御プログラム１０３４ａを実行して、該決定した位置にプローブ３３ａや試料台４ａを移動させる（ステップＳ１２１）。
【０１０７】
次いで、ＣＰＵ１０１は、プローブ３３ａに、試料台４ａに載置された試料Ｓ表面のうちのステップＳ１１５で指定された被測定位置を測定させて（ステップＳ１２２）、本処理を終了する。
【０１０８】
以上説明した第２の実施の形態における画像測定機１ａによれば、試料Ｓを載置可能であり、且つ、Ｙ方向に水平移動可能な試料台４ａと、試料台４ａに載置された試料Ｓ表面において被測定位置を決める対物レンズ３４と、試料台４ａに載置された試料Ｓ表面にて所定の測定を行うプローブ３３ａと、対物レンズ３４により決められた被測定位置が対物レンズ３４の下方に位置する状態と、対物レンズ３４により決められた被測定位置がプローブ３３ａの下方に位置する状態と、を切り替えるＸ移動部３５ａ及びＹステージ５ａと、を備え、ＲＯＭ１０３ａによって、所定箇所の温度と、対物レンズ３４とプローブ３３ａとのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報である温度-ずれ量データテーブル１０３１ａを記憶することができ、温度検出部７によって、所定箇所の温度を検出することができ、推定プログラム１０３２ａを実行したＣＰＵ１０１によって、ＲＯＭ１０３ａに記憶された温度-ずれ量データテーブル１０３１ａから、温度検出部７により検出された温度下での対物レンズ３４とプローブ３３ａとのＸＹ平面における相対的な位置のずれ量を推定することができ、決定プログラム１０３３ａを実行したＣＰＵ１０１によって、Ｘ移動部３５ａ及びＹステージ５ａにより対物レンズ３４により決められた被測定位置がプローブ３３ａの下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定プログラム１０３２ａを実行したＣＰＵ１０１により推定されたずれ量を考慮して、該被測定位置がプローブ３３ａにより測定される位置に配される状態となる試料台４ａのＹ方向における位置及びプローブ３３ａのＸ方向における位置を決定することができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、画像測定機１ａの構成部材が水平方向（ＸＹ平面）に膨張又は収縮しても、決定プログラム１０３３ａを実行したＣＰＵ１０１によって推定プログラム１０３２ａを実行したＣＰＵ１０１により推定されたずれ量を考慮して決定された試料台４ａのＹ方向における位置及びプローブ３３ａのＸ方向における位置を利用すると、プローブ３３ａによる対物レンズ３４により決められた被測定位置の測定が可能となって、被測定位置とは異なる位置をプローブ３３ａにより測定してしまう等の熱膨張の影響を低減することができる。
【０１０９】
また、プローブ３３ａ（プローブ３３ａ及び対物レンズ３４）は、ＸＹ平面と直交するＺ方向に移動可能であり、ＲＯＭ１０３ａに記憶された温度-ずれ量データテーブル１０３１ａは、所定箇所の温度と、対物レンズ３４とプローブ３３ａとのＺ方向における相対的な位置のずれ量と、の関係も示し、推定プログラム１０３２ａを実行したＣＰＵ１０１によって、ＲＯＭ１０３に記憶された温度-ずれ量データテーブル１０３１ａから、温度検出部７により検出された温度下での対物レンズ３４とプローブ３３ａとのＺ方向における相対的な位置のずれ量を推定することができ、決定プログラム１０３３ａを実行したＣＰＵ１０１によって、Ｘ移動部３５ａ及びＹステージ５ａにより対物レンズ３４により決められた被測定位置がプローブ３３ａの下方に位置する状態に切り替えられた際に、推定プログラム１０３２ａを実行したＣＰＵ１０１により推定されたずれ量を考慮して、該被測定位置がプローブ３３ａから所定距離離間した位置に配される状態となるプローブ３３ａのＺ方向における位置を決定することができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、画像測定機１ａの構成部材が鉛直方向（Ｚ方向）に膨張又は収縮しても、決定プログラム１０３３ａを実行したＣＰＵ１０１によって推定プロプログラム１０３２を実行したＣＰＵ１０１により推定されたずれ量を考慮して決定されたプローブ３３ａのＺ方向における位置を利用すると、プローブ３３ａは、位置決め部により決められた被測定位置から所定距離（適切な距離）離間することが可能となって、被測定位置がプローブ３３ａの測定範囲（誤差の小さい測定が可能な測定範囲）から外れてしまう等の熱膨張の影響をより低減することができる。
【０１１０】
また、移動制御プログラム１０３４ａを実行したＣＰＵ１０１によって、決定プログラム１０３３ａを実行したＣＰＵ１０１により決定された位置にプローブ３３ａや試料台４ａを移動させることができる。
したがって、設置環境の温度変化等に伴い、画像測定機１ａの構成部材がＸＹ方向及びＺ方向に膨張又は収縮しても、自動的にプローブ３３ａや試料台４ａが移動されて、自動的にプローブ３３ａによる対物レンズ３４により決められた被測定位置の測定が可能な状態となるとともに、自動的にプローブ３３ａが対物レンズ３４により決められた被測定位置から所定距離離間した状態となるため、使い勝手がよい。
【０１１１】
なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
第２の実施の形態において、試料測定装置としては、例えば、接触式プローブ（タッチ信号プローブ）を併設した画像測定機等であってもよい。
【０１１２】
第１及び第２の実施の形態において、ＲＯＭ１０３（又はＲＯＭ１０３ａ）に、所定箇所の温度と、対物レンズ３４とくぼみ形成部３３（又はプローブ３３ａ）とのＸＹ平面及びＺ方向における相対的な位置のずれ量と、の関係を示す情報として温度-ずれ量データテーブル１０３１（又は温度-ずれ量データテーブル１０３１ａ）を記憶するようにしたが、この限りではなく、例えば、該情報として、所定のずれ量推定式を記憶するようにしてもよい。この場合、推定プログラム１０３２（又は推定プログラム１０３２ａ）を実行したＣＰＵ１０１は、該所定のずれ量推定式に、温度検出部７から出力された温度に関するデータに基づく値（所定箇所の温度）を代入することによって、ずれ量を推定することになる。
【０１１３】
第１の実施の形態において、決定された位置に試料台４を移動させる動作を、対物レンズ３４からくぼみ形成部３３に位置切替される際（例えば、図５のステップＳ１８）と、くぼみ形成部３３から対物レンズ３４に位置切替される際（例えば、図５のステップＳ２３）の２回行うようにしたが、該動作は、少なくとも、対物レンズ３４からくぼみ形成部３３に位置切替される際（例えば、図５のステップＳ１８）に行われればよい。
【０１１４】
第１の実施の形態において、決定された位置に試料台４を自動で移動させるようにしたが、必ずしもその必要はなく、例えば、該決定された位置をモニタ１１に表示して、該決定された位置に試料台４を移動させるようにユーザに促すようにしてもよい。この場合、試料台４は、本実施の形態のように電動で動く構成であってもよいし、手動で動く構成であってもよい。
第２の実施の形態においても同様に、決定された位置にプローブ３３ａや試料台４ａを自動で移動させるようにしたが、例えば、該決定された位置をモニタ１１に表示して、該決定された位置にプローブ３３ａや試料台４ａを移動させるようにユーザに促すようにしてもよい。
【０１１５】
第１の実施の形態において、ターレット３５により対物レンズ３４とくぼみ形成部３３とを位置切替することによって、被押込位置Ｐが対物レンズ３４の下方に位置する状態と、被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３の下方に位置する状態と、を切り替えるようにしたが、例えば、試料台移動部５を介して試料台４を移動させることによって、被押込位置Ｐが対物レンズ３４の下方に位置する状態と、被押込位置Ｐがくぼみ形成部３３の下方に位置する状態と、を切り替えるようにしてもよい。
【０１１６】
第１の実施の形態において、決定された位置に試料台４を移動（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向への移動）させてから、被押込位置Ｐにくぼみを形成させるようにしたが、例えば、くぼみ形成部３３（くぼみ形成部３３及び対物レンズ３４）をＺ方向に移動可能な構成にしておき、決定された位置に試料台４を移動（Ｘ，Ｙ方向への移動）させるとともにくぼみ形成部３３を移動（Ｚ方向への移動）させてから、被押込位置Ｐにくぼみを形成させるようにしてもよいし、例えば、くぼみ形成部３３（くぼみ形成部３３及び対物レンズ３４）をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能な構成にしておき、決定された位置にくぼみ形成部３３を移動（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向への移動）させてから、被押込位置Ｐにくぼみを形成させるようにしてもよい。
【０１１７】
第２の実施の形態において、Ｘ方向を本体２ａの幅方向とし、Ｙ方向を本体２ａの奥行き方向としたが、例えば、Ｙ方向を本体２ａの幅方向とし、Ｘ方向を本体２ａの奥行き方向としてもよい。
【０１１８】
第１の実施の形態において、材料試験機（硬さ試験機等）を例示したが、例えば、試料測定装置（画像測定機等）を例示して、決定された位置に試料台を移動（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向への移動）させてから、プローブにより被測定位置を測定するようにしてもよい。
また、第２の実施の形態においては、試料測定装置（画像測定機等）を例示したが、例えば、材料試験機（硬さ試験機等）を例示して、決定された位置に試料台を移動（Ｙ方向への移動）させるとともにくぼみ形成部（くぼみ形成部及び対物レンズ）を移動（Ｘ，Ｚ方向への移動）させてから、被押込位置にくぼみを形成させるようにしてもよい。
【０１１９】
第２の実施の形態において、プローブ３３ａにより被測定位置を三次元的に測定するようにしたが、例えば、プローブ３３ａと対物レンズ３４とにより被測定位置を三次元的に測定するようにしてもよい。この場合、例えば、対物レンズ３４を通してＣＣＤカメラ３１により被測定位置のＸ，Ｙ方向の画像測定（Ｘ，Ｙ方向の形状測定）を行うとともに、プローブ３３ａにより被測定位置の高さ測定（Ｚ方向の変位測定）を行い、そして、これらの測定により取得された測定データを、対物レンズ３４とプローブ３３ａとの間の位置校正データに基づいて合成することによって、被測定位置の三次元の測定データが得られる。なお、この場合、対物レンズ３４とプローブ３３ａとの間の位置校正データを、推定されたずれ量に基づいて補正するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】第１の実施の形態にかかる硬さ試験機の全体構成を示した斜視図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる硬さ試験機の機能的構成を示す図である。
【図３】対物レンズとくぼみ形成部とのＸＹ平面における相対的な位置のずれが生じた場合の、くぼみ形成される位置について説明するための図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる硬さ試験機による試料の所定の材料特性の評価に関する処理について説明するためのフローチャートである。
【図５】第２の実施の形態にかかる画像測定機の全体構成を示した斜視図である。
【図６】第２の実施の形態にかかる画像測定機の機能的構成を示す図である。
【図７】第２の実施の形態にかかる画像測定機による試料表面の測定に関する処理について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２１】
１  硬さ試験機（材料試験機）
１ａ  画像測定機（試料測定装置）
２，２ａ  本体
４，４ａ  試料台
５ａ  Ｙステージ（切替手段）
７  温度検出部（ずれ量推定機構、検出手段）
３３  くぼみ形成部（ずれ量推定機構、第１位置）
３３ａ  プローブ（ずれ量推定機構、第１位置、測定部）
３４  対物レンズ（ずれ量推定機構、第２位置、位置決め部）
３５  ターレット（切替手段）
３５ａ  Ｘ移動部（切替手段）
１０１  ＣＰＵ（ずれ量推定機構、推定手段、第２推定手段、決定手段、第２決定手段、移動制御手段、第２移動制御手段）
１０３，１０３ａ  ＲＯＭ（ずれ量推定機構、記憶手段、第２記憶手段）
３３１  圧子
１０３１，１０３１ａ  温度-ずれ量データテーブル（ずれ量推定機構）
１０３２，１０３２ａ  推定プログラム（ずれ量推定機構、推定手段、第２推定手段）
１０３３，１０３３ａ  決定プログラム（決定手段、第２決定手段）
１０３４，１０３４ａ  移動制御プログラム（移動制御手段、第２移動制御手段）
Ｓ  試料
Ｐ  被押込位置（被測定位置）
【図１】
2007218712.tif 000003
【図２】
2007218712.tif 000004
【図３】
2007218712.tif 000005
【図４】
2007218712.tif 000006
【図５】
2007218712.tif 000007
【図６】
2007218712.tif 000008
【図７】
2007218712.tif 000009