(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業対象物を保持する対象物保持部と作業実行体を保持する実行体保持部との相対姿勢を制御しながら前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対移動を制御する移動・姿勢制御装置の計測方法において、
前記対象物保持部にセットされた基準物の曲面と前記実行体保持部との角度が一定になるように前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、前記基準物の前記曲面に前記実行体保持部を沿わせるように前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対移動を制御する制御過程と、
前記制御過程中に、前記基準物の前記曲面が有し間隔が既知であるパターンを前記実行体保持部と共に前記対象物保持部に対して相対的に動くセンサにより検出する検出過程と、
を含むことを特徴とする移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項２】
前記検出過程により検出された前記パターンに基づいて前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対移動距離を求める相対移動距離算出過程を含むことを特徴とする請求項１記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項３】
前記検出過程により検出された前記パターン及び前記検出過程における前記パターンの検出時間間隔に基づいて前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対速度を求める相対速度算出過程を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項４】
前記パターンは、前記基準物の前記曲面に張り付けられた可撓性を有するシートに形成されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項５】
前記パターンは、前記基準物の前記曲面の表面に形成されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項６】
前記センサは、非接触式の変位測定センサ又はＣＣＤ受光素子を内蔵する画像取得装置であることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項７】
前記パターンは、突起、又は、凹み、又は、突起及び凹みにより形成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項８】
前記パターンの断面形状は、円形状、又は、矩形状、又は、Ｖ字形状のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項７記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項９】
作業対象物を保持する対象物保持部と作業実行体を保持する実行体保持部との相対姿勢を制御しながら前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対移動を制御する移動・姿勢制御装置の計測方法において、
前記対象物保持部にセットされた基準物の曲面と前記実行体保持部との角度が一定になるように前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、前記基準物の前記曲面に前記実行体保持部を沿わせるように前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対移動を制御する制御過程と、
前記制御過程中に、前記実行体保持部と共に前記対象物保持部に対して相対的に動くパターン形成手段により前記基準物の前記曲面に所定の時間間隔でパターンを形成する形成過程と、
前記基準物の前記曲面に形成された前記パターンを検出する検出過程と、
を含むことを特徴とする移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項１０】
前記パターンは、前記基準物の前記曲面に張り付けられた可撓性を有するシートに形成され、
前記検出過程は、前記形成過程の後に前記基準物の前記曲面から平面状のステージに張り替えられた前記シートに形成されている前記パターンを検出することを特徴とする請求項９記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項１１】
前記パターンは、前記基準物の前記曲面の表面に形成されることを特徴とする請求項９記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項１２】
前記パターン形成手段は、インクジェットプリンタヘッド又はレーザマーカであることを特徴とする請求項９，１０又は１１記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項１３】
前記基準物は、球形状又は円柱形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし１２の何れか一記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【請求項１４】
前記シートは、樹脂材料を主成分として形成されていることを特徴とする請求項４又は１０記載の移動・姿勢制御装置の計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業対象物を保持する対象物保持部と作業実行体を保持する実行体保持部との相対位置及び相対姿勢を制御する移動・姿勢制御装置の計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光学素子成型用の金型などの被加工物の研磨加工方法としては、小径の研磨工具を被加工物の加工面に一定の力で押し付けながらその研磨工具を往復移動させる方法が用いられている。このような研磨加工方法によれば、研磨工具の移動速度を変化させることにより研磨深さを調整することができ、加工面の加工精度の向上を図り、加工面上のうねりを除去することができる。
【０００３】
このような研磨加工方法においては、加工面上の加工点における法線と研磨の荷重方向を常に一致させるような姿勢制御をすることにより、加工点における除去深さがより正確に制御できるようになる。このため光学素子のように高い精度が要求されるものについては、このような法線姿勢制御が用いられている。法線姿勢制御を行なう加工法としては研磨工法の他に例えば切削工法、研削工法等がある。このような法線姿勢制御を行なう加工装置の従来例として研磨装置を図１６に示す。
【０００４】
研磨装置１は、図１６に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びＸ軸に平行なＡ軸、Ｙ軸に平行なＢ軸のうち、駆動されてＸ軸方向へ直線移動するＸスライドステージ２、駆動されてＹ軸方向へ直線移動するＹスライドステージ３、実行体保持部であって駆動されてＺ軸方向へ直線移動するＺアーム４、及び、駆動されてＡ軸回り（ａ方向）に回転するＡチルトステージ５、駆動されてＢ軸回り（ｂ方向）に回転するＢチルトステージ６を有している。これらの各ステージ２，３，５，６を駆動することにより、Ａチルトステージ５に形成されている作業物保持部であるワークテーブル７のＸ軸及びＹ軸方向への直線移動、及びａ方向、ｂ方向への回転が可能であり、また、Ｚアーム４を駆動することによりＺアーム４の先端に取り付けられた研磨スピンドル８のＺ軸方向への直線移動が可能な構造とされ、これにより、ワークテーブル７とＺアーム４との相対移動及び相対姿勢が制御されるように構成されている。また、これらの各ステージ２，３，５，６及びＺアーム４は、ＮＣ（数値制御）可能とされている。
【０００５】
また、研磨スピンドル８には、研磨工具９が研磨スピンドル８の軸心回りに回転駆動されるように設けられている。これら研磨スピンドル８と研磨工具９とにより作業実行体が構成されている。
【０００６】
このとき、研磨装置１では、Ｚ軸方向は研磨工具９の押し付け力を制御する荷重制御方向となるため、ＮＣ指令によって位置決め制御を行なう方向は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、ａ方向、ｂ方向の４方向となることが多い。
【０００７】
このような直線運動と回転運動とによる各方向へ各ステージ２，３，５，６を同時制御で駆動し、研磨工具９の先端或いは被加工物１０の表面が所望の軌跡通りに動作しているかを精度良く計測することは難しく、従来よりいくつかの手法が考案されている。
【０００８】
最も簡易な方法としては、各ステージ２，３，５，６の移動又は回転する方向における現在位置を高速にサンプリングして記録し指令値からのズレを計測する方法がある。この方法では、Ｘ軸とＡ軸との平行度やＡ軸とＹ軸との直交度といった各軸の位置関係の誤差、ピッチング、ヨーイング、ローリングといった姿勢誤差が計測対象に含まれない為、装置の実際の動作とは正確には一致しない。それらを一致させるためには、各軸の位置関係と姿勢誤差とを正確に把握することが必要であるが、例えば回転軸であるＡ軸やＢ軸の位置関係を正確に把握する為には、高価な測定器又はマスターとなるゲージを用いる必要がありコストが高くなってしまう。
【０００９】
別の方法としては、図１７に示すように、工具チャック１１とワークチャック１２とを伸縮可能な棒状の測長器１３で連結し、この測長器１３の伸縮量を検出し、検出した伸縮量に基づいて装置の動作を計測する方法がある。具体的には、測長器１３はその両端が回転軸受け１４，１５に連結され、回転軸受け１４が工具チェックに、回転軸受け１５がワークチャック１２に把持されている。この状態において、工具チャック１１を回転軸受け１５を中心とする円弧軌跡に運動させる。そして、運動と同期した測長器１３の伸縮量を検出することで、運動軌跡の真円度を評価するものである。
【００１０】
しかしながらこのような方法では、測長器１３が高価であるという問題がある。また、測長器１３の応答可能速度を超えて伸縮力が加わると正確な計測ができないため、実際の加工条件として高い送り速度を使っている場合には、計測用に送り速度を低減させる必要がある。このため実際の加工条件における動作が計測できないという問題がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
測長器１３を用いずに、簡易に加工装置又は移動ステージの動作を計測し位置決め精度を評価する方法として、例えば、ステッパー用途のＸＹスライドステージについては、特開平７−３２５６２３号公報に示されており、実際の位置決め誤差量を取得しそれを記憶装置に格納し、これを補正量として位置決め制御を行なう方法がある。この方法によれば、参照するパターンの精度さえ確保できれば、簡易に位置決め誤差を評価できるが、回転運動を含む同時制御については適用することができない。
【００１２】
一方、光学素子用途の研磨装置１などでは、研磨工具９の滞留時間を制御することで形状を創成する技術が広く用いられている。ここで、滞留時間とは送り速度の逆数のことであり、滞留時間制御とは送り速度制御そのものである。このような用途においては、被加工物１０の加工表面での実際の送り速度を確認することも加工精度確保のうえで重要であり、従来法では容易に計測することが困難となっている。
【００１３】
本発明の目的は、高価な計測装置を用いることなく移動・姿勢制御装置の制御による動作を高精度に計測する方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、作業対象物を保持する対象物保持部と作業実行体を保持する実行体保持部との相対姿勢を制御しながら前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対移動を制御する移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記対象物保持部にセットされた基準物の曲面と前記実行体保持部との角度が一定になるように前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、前記基準物の前記曲面に前記実行体保持部を沿わせるように前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対移動を制御する制御過程と、前記制御過程中に、前記基準物の前記曲面が有し間隔が既知であるパターンを前記実行体保持部と共に前記対象物保持部に対して相対的に動くセンサにより検出する検出過程と、を含む。
【００１５】
したがって、対象物保持部にセットされた基準物の曲面と実行体保持部との角度が一定になるように対象物保持部と実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、基準物の曲面に実行体保持部を沿わせるように対象物保持部と実行体保持部との相対移動を制御することによる対象物保持部と実行体保持部との相対移動距離や相対速度を得るためのデータが得られる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記検出過程により検出された前記パターンに基づいて前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対移動距離を求める相対移動距離算出過程を含む。
【００１７】
したがって、対象物保持部にセットされた基準物の曲面と実行体保持部との角度が一定になるように対象物保持部と実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、基準物の曲面に実行体保持部を沿わせるように対象物保持部と実行体保持部との相対移動を制御することによる対象物保持部と実行体保持部との相対移動距離が得られる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記検出過程により検出された前記パターン及び前記検出過程における前記パターンの検出時間間隔に基づいて前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対速度を求める相対速度算出過程を含む。
【００１９】
したがって、対象物保持部にセットされた基準物の曲面と実行体保持部との角度が一定になるように対象物保持部と実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、基準物の曲面に実行体保持部を沿わせるように対象物保持部と実行体保持部との相対移動を制御することによる対象物保持部と実行体保持部との相対速度が得られる。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記パターンは、前記基準物の前記曲面に張り付けられた可撓性を有するシートに形成されている。
【００２１】
したがって、シートが可撓性を有するので、シートを平面状態にすることにより容易にパターンを正確な位置で形成することが可能となる。また、シートが可撓性を有することにより、例えば曲率半径が異なる複数の基準物に対してシートを張り替えて使用することが可能となる。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項１，２又は３記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記パターンは、前記基準物の前記曲面の表面に形成されている。
【００２３】
したがって、基準物の表面にパターンが形成されているので、シートを用いる場合に考えられるシート厚さムラや不均一変形などに伴うパターン位置の誤差などの影響がなく、対象物保持部にセットされた基準物の曲面と実行体保持部との角度が一定になるように対象物保持部と実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、基準物の曲面に実行体保持部を沿わせるように対象物保持部と実行体保持部との相対移動を制御することによる対象物保持部と実行体保持部との相対移動距離や相対速度又はそれらを得るためのデータがシートを用いた場合に比べ安定して高精度で得られる。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項１，２，３，４又は５記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記センサは、非接触式の変位測定センサ又はＣＣＤ受光素子を内蔵する画像取得装置である。
【００２５】
したがって、センサとして接触式のセンサを用いた場合に比べ、検出面上での走査速度を高めることが可能となり、実際の加工で用いられる送り速度で計測可能となる。また、画像取得装置の場合には、画像としてパターンを取り込むことで画像処理が可能となり、パターンピッチ以上の分解能が容易に得られる。
【００２６】
請求項７記載の発明は、請求項１，２，３，４又は５記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記パターンは、突起、又は、凹み、又は、突起及び凹みにより形成されている。
【００２７】
したがって、センサとして画像取得装置や変位測定センサなどを適用することが可能となる。さらに、シートを用いる場合には、プレス成形などにより高速でパターンを形成することが可能でありシートを安価に製作することが可能である。
【００２８】
ここで、請求項７記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記パターンの断面形状は、円形状、又は、矩形状、又は、Ｖ字形状のいずれか一つを含むものであってよい（請求項８）。
【００２９】
請求項９記載の発明は、作業対象物を保持する対象物保持部と作業実行体を保持する実行体保持部との相対姿勢を制御しながら前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対移動を制御する移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記対象物保持部にセットされた基準物の曲面と前記実行体保持部との角度が一定になるように前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、前記基準物の前記曲面に前記実行体保持部を沿わせるように前記対象物保持部と前記実行体保持部との相対移動を制御する制御過程と、前記制御過程中に、前記実行体保持部と共に前記対象物保持部に対して相対的に動くパターン形成手段により前記基準物の前記曲面に所定の時間間隔でパターンを形成する形成過程と、前記基準物の前記曲面に形成された前記パターンを検出する検出過程と、を含む。
【００３０】
したがって、対象物保持部にセットされた基準物の曲面と実行体保持部との角度が一定になるように対象物保持部と実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、基準物の曲面に実行体保持部を沿わせるように対象物保持部と実行体保持部との相対移動を制御することによる対象物保持部と実行体保持部との相対移動距離や相対速度を得るためのデータが得られる。
【００３１】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記パターンは、前記基準物の前記曲面に張り付けられた可撓性を有するシートに形成され、前記検出過程は、前記形成過程の後に前記基準物の前記曲面から平面状のステージに張り替えられた前記シートに形成されている前記パターンを検出する。
【００３２】
したがって、例えば工具顕微鏡のような座標検査機や画像取得装置などによりパターンを検出可能となり、本方法を実施する際の必要器具が少なくて済む。
【００３３】
請求項１１記載の発明は、請求項９記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記パターンは、前記基準物の前記曲面の表面に形成される。
【００３４】
したがって、基準物の表面にパターンが形成されるので、シートを用いる場合に考えられるシート厚さムラや不均一変形などに伴うパターン位置の誤差などの影響がなく、対象物保持部にセットされた基準物の曲面と実行体保持部との角度が一定になるように対象物保持部と実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、基準物の曲面に実行体保持部を沿わせるように対象物保持部と実行体保持部との相対移動を制御することによる対象物保持部と実行体保持部との相対移動距離や相対速度又はそれらを得るためのデータがシートを用いた場合に比べ安定して高精度で得られる。
【００３５】
請求項１２記載の発明は、請求項９，１０又は１１記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記パターン形成手段は、インクジェットプリンタヘッド又はレーザマーカである。
【００３６】
したがって、インクジェットプリンタヘッドやレーザマーカによりシートにパターンを形成することにより、軟質である樹脂材料から硬脆材であるガラスやセラミックスなどまでパターンを形成することが可能であり、基準体やシートの材質面における制約が小さくなる。
【００３７】
請求項１３記載の発明は、請求項１ないし１２の何れか一記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記基準物は、球形状又は円柱形状に形成されている。
【００３８】
したがって、球形状や円柱形状のものは非円弧断面を有する形状のものに比べ高い形状精度を有するものが容易に入手可能であり、また、その精度評価も容易であるので、本方法を簡易かつ安価に実現させることが可能である。
【００３９】
請求項１４記載の発明は、請求項４又は１０記載の移動・姿勢制御装置の計測方法において、前記シートは、樹脂材料を主成分として形成されている。
【００４０】
したがって、樹脂材料で形成されているシートは、十分な弾性域とその復帰性をもつので、小さい曲率半径の曲面においてもその曲面に沿わせることが可能であるとともに、その曲面から取り外したときには平面状態に復帰させることが可能である。また、シートが樹脂材料で形成されて軟質であるので、基準物が例えばアルミニウム（Ａｌ）などの軟質金属で形成されていても基準物を傷つける危険性が少ない。
【００４１】
【発明の実施の形態】
[第１の実施の形態]
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図４、及び図１６に基づいて説明する。本実施の形態は、移動・姿勢制御装置である研磨装置１の計測方法への適用例であり、この研磨装置１は、作業対象物である被加工物の一例として曲面である凹円柱面を有する被加工物のその凹円柱面を研磨加工するものである。なお、図１６において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
【００４２】
研磨装置１は、図１６に示すように、Ｘスライドステージ２、Ｙスライドステージ３、実行体保持部であるＺアーム４、Ａチルトステージ５、Ｂチルトステージ６を有している。これらステージを駆動することにより、Ａチルトステージ５に形成されている作業物保持部であるワークテーブル７のＸ軸及びＹ軸方向への直線移動、及びａ方向、ｂ方向への回転が可能であり、また、Ｚアーム４を駆動することによりＺアーム４の先端に取り付けられた研磨スピンドル８のＺ軸方向への直線移動が可能な構造とされ、これにより、ワークテーブル７とＺアーム４との相対移動及び相対姿勢が制御されるように構成されている。また、これらの各ステージ２，３，５，６及びＺアーム４は、ＮＣ（数値制御）可能とされている。
【００４３】
研磨スピンドル８には、研磨工具９が設けられている。これらの研磨スピンドル８と研磨工具９とにより作業実行体が構成されている。
【００４４】
そして、研磨装置１は、回転駆動させた研磨工具９をワークテーブル７に固定された被加工物１０の加工面に一定の力で押し付けながらその研磨工具９を往復移動させることにより被加工物１０を研磨する。詳しくは、本実施の形態では、被加工物１０の円柱軸がＸ軸と平行になるように被加工物１０をワークテーブル７に固定し、その被加工物１０に回転駆動させた研磨工具９を一定荷重で押し付けながら、ワークテーブル７をＹ軸正（＋）方向に駆動し加工面端部でＸ軸正（＋）方向に微少量移動し、その後Ｙ軸負（−）方向へ駆動する。このようにして、被加工物１０の研磨を実行する。
【００４５】
このような研磨装置１の研磨動作の際には、加工面上の加工点における法線と研磨の荷重方向とが常に一致するように各部の制御がなされる。ここで、加工点の法線姿勢の維持は、Ａチルトステージ５とＢチルトステージ６とを回転駆動させることにより行われる。本実施の形態では、被加工物１０の加工面が凹円柱面であり、被加工物１０の円柱軸がＸ軸と平行になるように被加工物１０がワークテーブル７に固定されているので、Ｂチルトステージ６は固定状態となり、研磨工具９による被加工物１０の加工面の走査に伴う法線姿勢制御はＡチルトステージ５を回転駆動することにより行われる。このときには、Ｙ軸方向、ａ方向の同時２方向制御つまりＹスライドステージ３及びＡチルトステージ５の同時制御が行なわれる。
【００４６】
次に、このＹ方向、ａ方向の同時２方向制御における研磨工具９の位置決め精度評価及び研磨工具９の走査速度ムラの計測方法を図１ないし図４に基づいて説明する。図１は研磨装置１の計測形態を示す斜視図、図２はシートが張り付けられている円柱テストピースを示す正面図、図３はシートに点のパターンを形成する状態を示す正面図である。
【００４７】
まず、図１及び図２に示すように、曲面にシート２１が張り付けられた基準物である円柱テストピース２２をＶ字形ブロック２３を介してワークテーブル７にセットする。このとき、円柱テストピース２２をその円柱軸方向がＸ軸方向に平行になるように配置する。
【００４８】
ここで、シート２１は、可撓性を有する厚さ０．３ｍｍの透明なＰＥＴシートであり、裏面には、白色光を高効率で反射する増反射膜２１ａ（図３参照）が形成されている。シート２１には、パターン形成手段であるレーザマーカ２４（図３参照）によってレーザ光による点２５のパターンＰが一定の間隔で形成されている。本実施の形態では、点２５の直径は０．１ｍｍ、点２５同士の間隔は０．５ｍｍに設定されており、点２５のパターンＰは行列状に形成されている。
【００４９】
ここで、シート２１への点２５のパターンＰの形成方法について説明する。まず、図２に示すように、シート２１を移動可能な平面である精密位置決めステージ２６に張り付ける。その後、レーザマーカ２４によってシート２１にレーザ光を照射して、シート２１を炭化させて点２５のパターンＰを形成する。このとき、形成された点２５は黒い色である。なおパターン形成手段としては、レーザマーカ２４に限るものではなく、例えばインクジェットプリンタヘッドを用いてインクをシート２１へ射出して点２５のパターンＰを形成してもよい。また、別の例として、シート２１へのパターンＰの形成にレーザプリンタを用いてもよい。
【００５０】
円柱テストピース２２は、研磨工具９の位置決め精度評価及び研磨工具９の走査速度ムラの評価を高い精度で行なう為に、その円柱形状が高精度に仕上げられているものが用いられている。具体的には、本実施の形態では、真円度１μｍ以下のものが採用されている。この円柱テストピース２２の曲率半径Ｒｗは、２５．００５ｍｍである。ここで、被加工物１０として本実施の形態のように凹円柱形状の被加工物１０を加工する為に研磨装置１の動作を計測する場合には、基準物もなるべくその被加工物１０に近い形状である凹円柱形状のものを用いる方がより望ましいが、真円度の高い基準物としては、円柱形状の方が入手が簡易であるため、本実施の形態では、被加工物１０に対して異なる形状の基準物が用いられている。
【００５１】
図１に示すように、センサとしてのＣＣＤカメラ２７を研磨工具９取付位置又はその近傍の研磨スピンドル８又はＺアーム４に取り付ける（なお、図１では研磨スピンドル８及びＺアーム４は省略されている）。これにより、ＣＣＤカメラ２７がＺアーム４と共にワークテーブル７に対して相対的に動くこととなる。そして、ＣＣＤカメラ２７がシート２１を検出可能でかつ円柱テストピース２２の頂点とＣＣＤカメラ２７との光軸とが一致する位置となるように各ステージ２，３，５，６を駆動して位置調整する。この状態で、ＣＣＤカメラ２７による検出面となるシート２１が張り付けられている円柱テストピース２２の表面における法線とＣＣＤカメラ２７の光軸とが一致する。ここで、ＣＣＤカメラ２７は、ＣＣＤ受光素子を内蔵し画像取得装置として機能する。
【００５２】
次に、計測すべき制御を実行させてＣＣＤカメラ２７でのシート２１の検出を実行させる。本実施の形態では、ワークテーブル７にセットされた円柱テストピース２２の曲面とＺアーム４との角度が一定になるようにワークテーブル７とＺアーム４との相対姿勢を制御しながら、円柱テストピース２２の曲面にＺアーム４を沿わせるようにワークテーブル７とＺアーム４との相対移動を制御する。具体的には、Ｙ軸方向、ａ方向への同時制御を行ない、円柱テストピース２２に張り付けられているシート２１を検出するＣＣＤカメラ２７の光軸を研磨工具９の接触点に見立て、研磨工具９の走査軌跡と同様の法線姿勢を維持させてＹ方向の往復運動を行なう。
【００５３】
ここで、本実施の形態では、研磨工具９の走査幅が加工面母線からＹ方向に±１０ｍｍに設定されているため、同様にここではＣＣＤカメラ２７の光軸がＹ方向に±１０ｍｍ移動する走査を与えている。このとき、Ｙ方向、ａ方向の制御動作によってＣＣＤカメラ２７の光軸上の検出点は２ｍｍ〜３ｍｍの上下動を伴うことになるが、これには、ＣＣＤカメラ２７の焦点深度に余裕を持たせることにより対処可能となる。また、別の方法としては、ＣＣＤカメラ２７にオートフォーカス機能を持たせるなどの方法でも対処可能となる。
【００５４】
ここで、図４は、時間経過に伴うＣＣＤカメラ２７の光軸近傍の画素１ピクセルに入る光量変化を示すグラフである。なお、グラフ２８の横軸は時間経過、グラフ２８の縦軸はＣＣＤカメラ２７の光軸近傍の画素１ピクセルに入る光量を示す。レーザ光により形成された点２５は、前述した通り黒色であるため光の反射が減少するので、点２５がＣＣＤカメラ２７の光軸をよぎる際にはＣＣＤカメラ２７に入光される光量が低下する。これにより、グラフ２８上では、点２５からの反射光の部分が波形の谷となって現れる。
【００５５】
次に、このグラフ２８、即ち、ＣＣＤカメラ２７により検出されたパターンＰに基づいてワークテーブル７とＺアーム４との実際の相対移動距離及び相対速度を求める。具体的には、まず、シート２１に形成された点２５のパターンＰの間隔は０．５ｍｍと既知であるので、グラフ２８において時間間隔Ｔａや時間間隔Ｔ１などの光量の下限点を計数することでそれらの時間間隔Ｔａ，Ｔ１での検出面であるシート２１の表面におけるＣＣＤカメラ２７の実際の走査距離Ｌａや走査距離Ｌ１が取得される。即ち、ワークテーブル７とＺアーム４との実際の相対移動距離が取得されることとなる。これにより、研磨工具９の位置決め精度評価をすることができる。
【００５６】
次に、同じくシート２１に形成された点２５のパターンＰの間隔は０．５ｍｍと既知であるので、この値とグラフ２８において光量の下限点同士の時間間隔Ｔ１とから正確なＣＣＤカメラ２７の実際の相対走査速度を算出することができる。また、別の時間間隔Ｔ２における走査速度を算出し、時間間隔Ｔ１、Ｔ２における走査速度を比較することで、容易に速度ムラの検出が可能となる。これにより、研磨工具９走査速度ムラの評価をすることができる。
【００５７】
上述した相対移動距離や相対走査速度の算出は、ＣＣＤカメラ２７が検出したパターンＰのデータを受信したデータ処理装置であるコンピュータによるデータ処理によって行なってもよいし、ＣＣＤカメラ２７が検出したパターンＰのデータを例えばペンプロッタやデータストレージオシロなどの記録計により図４に示したようなグラフとして出力させて、出力されたグラフに基づいて算出してもよい。
【００５８】
ここで、上述したデータ処理では、走査距離Ｌの分解能は、点２５のパターンＰの間隔から０．５ｍｍとなるが、ＣＣＤカメラ２７の複数の画素について上述したデータ処理を行なうこととＣＣＤカメラ２７の光学系の倍率を調整することで容易に０．１μｍ以下の分解能を得ることが可能となる。
【００５９】
以上説明したように、ワークテーブル７にセットされた円柱テストピース２２の曲面とＺアーム４との角度が一定になるようにワークテーブル７とＺアーム４との相対姿勢を制御しながら、円柱テストピース２２の曲面にＺアーム４を沿わせるようにワークテーブル７とＺアーム４との相対移動を制御することによるワークテーブル７とＺアーム４との実際の相対移動距離や相対速度又はそれらを得るためのデータが得られる。これにより、従来技術では正確な計測が困難であった相対姿勢を制御しながらの相対移動の制御における研磨装置１の計測を高価な計測装置を用いることなく高精度に容易に行なうことができる。そして、これらの計測結果を基にして、相対姿勢を制御しながらの相対移動の制御における研磨装置１の評価を高価な計測装置を用いることなく高精度に容易に行なうことができる。さらに、シート２１に形成されたパターンＰが十分な位置精度を有して形成されていることと円柱テストピース２２が高精度に形成されていることとにより、その計測を高精度で行なうことができる。また、実際の作業に極めて近い状態でワークテーブル７とＺアーム４との実際の相対移動距離や相対速度が得られるので、この得られたデータによって、ＮＣ指令の補正、研磨装置１の各軸のアライメントを正確にかつ容易に行なうことができ、これにより、研磨装置１による高い作業精度を実現することができる。
【００６０】
また、シート２１が可撓性を有するので、シート２１を平面状態にすることにより容易にパターンＰを正確なピッチ及び正確な位置で形成することができる。また、シート２１が可撓性を有することにより、曲率半径が異なる複数の基準物に対してシート２１を張り替えて使用できるので、１枚のシート２１で実際の被加工物１０に近い曲率半径を有する複数のテストピースを用いた計測を行なうことができる。
【００６１】
また、レーザマーカ２４やインクジェットプリンタヘッドなどによりパターンＰ形成が高速でできるとともに、また、レーザマーカ２４やインクジェットプリンタヘッドなどによりシート２１にパターンＰを形成することによりパターンＰ付きシート２１を安価に製作することができる。
【００６２】
また、レーザマーカ２４やインクジェットプリンタヘッドなどによりシート２１にパターンＰを形成することにより、軟質である樹脂材料から硬脆材であるガラスやセラミックスなどまでパターンＰ形成が可能であり、シート２１の材質面での制約を小さくすることができる。
【００６３】
また、基準物として円柱形状のものは非円弧断面を持つ曲面形状のものに比べ、高い形状精度を有するものが容易に入手可能であり、また、その精度評価も容易であるので、本実施の形態を簡易かつ安価に実現させることができる。
【００６４】
また、センサがＣＣＤ受光素子を内蔵するＣＣＤカメラ２７であることにより、センサとして接触式のセンサを用いた場合に比べ、検出面上での走査速度を高めることができ、実際の加工で用いられる送り速度で計測することができる。また、ＣＣＤカメラ２７により画像としてパターンＰを取り込むことで、画像処理が可能となり、点２５のパターンＰピッチ以上の分解能を容易に得ることができる。
【００６５】
また、樹脂材料で形成されているシート２１は、十分な弾性域とその復帰性をもつので小さい曲率半径の曲面においてもその曲面に沿わせることができるとともに、その曲面から取り外したときには平面状態に復帰させることができる。また、シート２１が樹脂材料で形成されて軟質であるので、円柱テストピース２２が例えばアルミニウム（Ａｌ）などの軟質金属で形成されていても円柱テストピース２２を傷つける危険性が少ない。
【００６６】
なお、本実施の形態では、基準物として円柱形状の円柱テストピース２２を例に説明したが、基準物はこれに限るものではない。また、円柱形状と同様に高い形状精度を有したもので容易に入手可能でかつその精度評価が容易なものとしては、球形状が挙げられる。
【００６７】
また、本実施の形態では、移動・姿勢制御装置として研磨装置１を例に説明したが、実施に当たってはこれに限られるものではなく、例えば切削装置、研削装置などの加工装置であってもよい。さらには、移動・姿勢制御装置としては、加工装置以外にも対象物保持部と作業実行体との相対姿勢を制御しながら対象物保持部と実行体保持部との相対移動の制御を行なうものであれば良く、例えば、形状測定装置などであってもよい。
【００６８】
また、本実施の形態では、ＣＣＤカメラ２７を研磨工具９取付位置又はその近傍の研磨スピンドル８又はＺアーム４に取り付けた例を説明したが、これに限られるものではなく、ＣＣＤカメラ２７がＺアーム４と共にワークテーブル７に対して相対的に動けばよい。
【００６９】
[第２の実施の形態]
次に本発明の第２の実施の形態を図５及び図１１に基づいて説明する。図５は溝による線のパターンＰが形成されているシート２１を示す平面図、図６はＶ字形溝を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図、図７は半円形溝を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図、図８は矩形溝を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図、図９は凹みによりパターンＰが形成されているシート２１を示す平面図、図１０は凹みの断面形状を示し、（ａ）は半円形断面形状の凹みを示す縦断正面図、（ｂ）は矩形断面形状の凹みを示す縦断正面図、図１１は突起３３によりパターンＰが形成されているシート２１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【００７０】
本実施の形態は基本的には、第１の実施の形態と同じである。第１の実施の形態との相違点は、シート２１に形成されているパターンＰが点２５によるものではなく、シート２１に形成された凹み又は突起３３によるパターンＰであることとと、センサとしてＣＣＤカメラ２７の代わりに非接触式の変位測定センサであるマイクロ波センサ（図示せず）が用いられていることとである。
【００７１】
本実施の形態のシート２１の第１の例を図５及び図６に基づいて説明する。シート２１には、図５に示すように凹みとしての溝３１が形成されている。この溝３１は、行列状に配置されて形成されており、この溝３１により線のパターンＰが形成されている。この溝３１の断面形状としては、例えば図６（ａ）に示すようなＶ字形断面、図６（ｂ）に示すような半円形断面、図６（ｃ）に示すような矩形断面などである。
【００７２】
次に、シート２１の第２の例を図９及び図１０に基づいて説明する。シート２１には、図９に示すように、凹み３２が行列状に配置されて形成されており、この凹み３２によりパターンＰが形成されている。この凹み３２の形状としては、図１０（ａ）に示すような半円形断面を有する半球形状、図１０（ｂ）に示すような矩形断面を有する円柱形状などである。
【００７３】
次に、シート２１の第３の例を図１１に基づいて説明する。シート２１には、図１１（ａ），（ｂ）に示すような、半球形状の突起３３が行列状に配置されて形成されており、この突起３３によりパターンＰが形成されている。
【００７４】
このようにシート２１に形成された溝３１や凹み３２や突起３３によるパターンＰをマイクロ波センサが検出する。これらにより、本実施の形態は、第１の実施の形態と同様の作用が得られる。
【００７５】
さらに、本実施の形態で示したパターンＰは、溝３１や凹み３２や突起３３であることにより、シート２１にプレス成形などにより高速で形成することができるので、シート２１を安価に製作することができる。
【００７６】
なお、本実施の形態では、溝３１の断面形状として、Ｖ字形断面、半円形断面、矩形断面などを例に説明したが、実施にあたっては、断面形状としてこれらのＶ字形断面、半円形断面、矩形断面などを組み合わせて溝３１を形成してよい。
【００７７】
なお、本実施の形態では、パターンＰを溝３１や凹み３２や突起３３により形成した例を説明したが、これに限るものではなく、例えば、凹み３２と突起３３とを組み合わせてパターンＰを形成してもよい。
【００７８】
[第３の実施の形態]
次に本発明の第３の実施の形態を図１２及び図１３に基づいて説明する。図１２は予め点のパターンＰが形成されている円柱テストピース２２を示す斜視図、図１３は予め線のパターンＰが形成されている円柱テストピース２２を示す斜視図である。なお、第１の実施の形態において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。
【００７９】
本実施の形態は基本的には、第１の実施の形態と同じである。第１の実施の形態との相違点２５は、円柱テストピース２２にシート２１を張り付けずに、予めパターンＰが曲面に直接形成されている円柱テストピース２２を用いることである。ここで、この円柱に形成されているパターンＰとしては、第１及び第２の実施の形態におけるシート２１に形成されているパターンＰと同様のものである。この場合、点のパターンＰの場合にはＣＣＤカメラ２７を用い、突起や凹みなどの場合にはマイクロ波センサを用いる。
【００８０】
このように円柱テストピース２２に形成されている点２５や突起３３や凹みによるパターンＰをＣＣＤカメラ２７やマイクロ波センサが検出する。これらにより、本実施の形態は、第１の実施の形態と同様の作用が得られる。
【００８１】
ここで、本実施の形態では、円柱テストピース２２に正確なパターンＰ形成が可能な装置が必要となるが、一方、円柱テストピース２２にパターンＰが直接成形されておりシート２１の厚さムラや不均一変形などに伴うパターンＰピッチの誤差などの影響がないので、より高精度な研磨装置１の計測を行なうことができる。
【００８２】
[第４の実施の形態]
次に、本発明の第４の実施の形態を図１４及び図１５に基づいて説明する。図１４は凹円柱テストピースへのパターンＰ形成の状態を示す側面図、図１５はシート２１に形成されたパターンＰの検出の状態を示す正面図である。
【００８３】
本実施の形態の第１の実施の形態との相違点は、基準物として高精度に形成された凹円柱形状の凹円柱テストピース４１が用いられ、この凹円柱テストピース４１の曲面に張り付けられ点などのパターンＰが形成されていないシート２１に、パターン形成手段が取り付けられた研磨装置１においてパターンＰを形成し、形成されたそのパターンＰに基づいて研磨装置１を計測する点である。
【００８４】
具体的には、まず、図１４に示すように、凹円柱テストピース４１をワークテーブル７にセットする。また、ＣＣＤカメラ２７の代わりにパターン形成手段であるレーザマーカ２４を研磨工具９取付位置又はその近傍の研磨スピンドル８又はＺアーム４に取り付ける（なお、図１４では研磨スピンドル８及びＺアーム４は省略されている）。
【００８５】
次に、第１の実施の形態と同様に計測すべき制御をさせながら、レーザマーカ２４によってシート２１の表面に所定の時間間隔Ｔｂで点のパターンＰを形成する。なお、レーザマーカ２４の代わりにインクジェットプリンタヘッドを用いてもよい。
【００８６】
次に、パターンＰが形成されたシート２１を凹円柱テストピース４１から取り外して、図１５に示すように、平面状の精密位置決めステージ２６に沿わせて平面形態に戻す。この状態において、精密位置決めステージ２６を所定の速度で移動させながら点のパターンＰをＣＣＤカメラ２７によって検出する。このときの時間経過に伴うＣＣＤカメラ２７の光軸近傍の画素１ピクセルに入る光量変化は、第１の実施の形態において図４で示したグラフ２８と同様となる。
【００８７】
次に、ＣＣＤカメラ２７により検出されたパターンＰに基づいてワークテーブル７とＺアーム４との実際の相対移動距離及び相対速度を求める。まず、相対移動距離について説明する。精密位置決めステージ２６の移動速度は既知であるので、この移動速度とグラフ２８において光量の下限点同士の時間間隔Ｔａや時間間隔Ｔ１とを掛けることにより検出面であるシート２１の表面におけるレーザマーカ２４の実際の走査距離Ｌａ，Ｌ１が取得される。即ち、ワークテーブル７とＺアーム４との実際の相対移動距離が取得されることとなる。これにより、研磨工具９の位置決め精度評価をすることができる。
【００８８】
次に、相対速度について説明する。まず、レーザマーカ２４によってシート２１の表面にパターンＰを形成した際の時間間隔Ｔｂが既知であり、この時間間隔Ｔｂがグラフ２８の時間間隔Ｔ１におけるレーザマーカ２４の実際の走査距離Ｌ１をレーザマーカ２４が走査するのにかかった時間である。これにより、走査距離Ｌ１を時間間隔Ｔｂで除することで、正確なレーザマーカ２４の実際の相対走査速度を算出することができる。また、別の時間間隔Ｔ２における走査速度を算出し、時間間隔Ｔ１、Ｔ２における走査速度を比較することで、容易に速度ムラの検出が可能となる。これにより、研磨工具９の走査速度ムラの評価をすることができる。
【００８９】
以上説明したように、ワークテーブル７にセットされた凹円柱テストピース４１の曲面とＺアーム４との角度が一定になるようにワークテーブル７とＺアーム４との相対姿勢を制御しながら、凹円柱テストピース４１の曲面にＺアーム４を沿わせるようにワークテーブル７とＺアーム４との相対移動を制御することによるワークテーブル７とＺアーム４との実際の相対移動距離や相対速度又はそれらを得るためのデータが得られる。これにより、従来技術では正確な計測が困難であった相対姿勢を制御しながらの相対移動の制御における研磨装置１の計測を高価な計測装置を用いることなく高精度に容易に行なうことができる。そして、これらの計測結果を基にして、相対姿勢を制御しながらの相対移動の制御における研磨装置１の評価を高価な計測装置を用いることなく高精度に容易に行なうことができる。さらに、シート２１に形成されたパターンＰが十分な位置精度を有して形成されていることと凹円柱テストピース４１が高精度に形成されていることとにより、その評価を高精度で行なうことができる。また、実際の作業に極めて近い状態でワークテーブル７とＺアーム４との実際の相対移動距離や相対速度が得られるので、この得られたデータによって、ＮＣ指令の補正、研磨装置１の各軸のアライメントを正確にかつ容易に行なうことができ、これにより、研磨装置１による高い作業精度を実現することができる。
【００９０】
また、凹円柱テストピース４１の曲面から精密位置決めステージ２６に張り替えられたシート２１に形成されているパターンＰを検出するので、ＣＣＤカメラ２７によりパターンを検出することができ、本方法を実施する際の必要器具が少なくて済むので、本方法を容易に実施することができる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、基準物として凹円柱テストピース４１を用いた例を説明したが、基準物としてはこれに限られるものではない。
【００９２】
また、本実施の形態では、パターンＰの検出をＣＣＤカメラ２７により行なう例を説明したが、パターンＰの検出は、例えば工具顕微鏡のような座標検査機により行なってもよい。
【００９３】
[第５の実施の形態]
次に特に図示しないが本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００９４】
本実施の形態は基本的には、第４の実施の形態と同じである。第４の実施の形態との相違点２５は、凹円柱テストピース４１にシート２１を張り付けずに、レーザマーカ２４などにより凹円柱テストピース４１の曲面に直接にパターンＰを形成するようにした点である。
【００９５】
パターンＰ形成の後、凹円柱テストピース４１のパターンＰを計測器や検査器（図示せず）等で正確に検出する。
【００９６】
このように計測器で計測したパターンＰに基づいて第４の実施の形態と同じように、ワークテーブル７とＺアーム４との実際の相対移動距離及び相対速度を取得する。これらにより、本実施の形態は、第４の実施の形態と同様の作用が得られる。
【００９７】
ここで、本実施の形態では、凹円柱テストピース４１に形成されたパターンＰを正確に検出する装置が必要となるが、一方、凹円柱テストピース４１にパターンＰが直接成形されておりシート２１の厚さムラや不均一変形などに伴うパターンＰピッチの誤差などの影響がないので、より高精度な研磨装置１の評価を行なうことができる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、基準物として凹円柱テストピース４１を用いた例を説明したが、基準物としてはこれに限られるものではない。例えば、円柱テストピース２２を使用した場合には、図１２に示したようなパターンＰと同様なパターンＰが円柱テストピース２２に形成されることになる。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１ないし１４記載の発明によれば、対象物保持部にセットされた基準物の曲面と実行体保持部との角度が一定になるように対象物保持部と実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、基準物の曲面に実行体保持部を沿わせるように対象物保持部と実行体保持部との相対移動を制御することによる対象物保持部と実行体保持部との相対移動距離や相対速度又はそれらを得るためのデータが得られるので、従来技術では正確な計測が困難であった相対姿勢を制御しながらの相対移動の制御における移動・姿勢制御装置の計測を容易に行なうことができる。また、実際の作用に極めて近い状態で対象物保持部と実行体保持部との相対移動距離や相対速度が得られるので、この得られたデータによって、ＮＣ指令の補正、移動・姿勢制御装置の各軸のアライメントを正確にかつ容易に行なうことができ、これにより、移動・姿勢制御装置による高い作業精度を実現することができる。
【０１００】
特に、請求項４記載の発明によれば、シートが可撓性を有するので、シートを平面状態にすることにより容易にパターンを正確な位置で形成することができる。また、シートが可撓性を有することにより、例えば曲率半径が異なる複数の基準物に対してシートを張り替えて使用することができる。これにより、１枚のシートで実際の作業対象物に近い曲率半径を有する複数の基準物を用いた計測を行なうことができる。
【０１０１】
請求項５記載の発明によれば、基準物の表面にパターンが形成されているので、シートを用いる場合に考えられるシート厚さムラや不均一変形などに伴うパターン位置の誤差などの影響がなく、対象物保持部にセットされた基準物の曲面と実行体保持部との角度が一定になるように対象物保持部と実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、基準物の曲面に実行体保持部を沿わせるように対象物保持部と実行体保持部との相対移動を制御することによる対象物保持部と実行体保持部との相対移動距離や相対速度又はそれらを得るためのデータをシートを用いた場合に比べ安定して高精度で得ることができる。
【０１０２】
請求項６記載の発明によれば、センサが非接触式の変位測定センサ又はＣＣＤ受光素子を内蔵する画像取得装置であることにより、センサとして接触式のセンサを用いた場合に比べ、検出面上での走査速度を高めることができ、実際の加工で用いられる送り速度で計測することができる。また、画像取得装置の場合には、画像としてパターンを取り込むことで画像処理が可能となり、パターンピッチ以上の分解能を容易に得ることができる。
【０１０３】
請求項７記載の発明によれば、センサとして画像取得装置や変位測定センサなどを適用することができる。さらに、シートを用いる場合には、プレス成形などにより高速でパターンを形成することができシートを安価に製作することができる。
【０１０４】
請求項１０記載の発明によれば、例えば工具顕微鏡のような座標検査機や画像取得装置などによりパターンを検出することができ、本方法を実施する際の必要器具が少なくて済むので、本方法を容易に実施することができる。
【０１０５】
請求項１１記載の発明によれば、基準物の表面にパターンが形成されるので、シートを用いる場合に考えられるシート厚さムラや不均一変形などに伴うパターン位置の誤差などの影響がなく、対象物保持部にセットされた基準物の曲面と実行体保持部との角度が一定になるように対象物保持部と実行体保持部との相対姿勢を制御しながら、基準物の曲面に実行体保持部を沿わせるように対象物保持部と実行体保持部との相対移動を制御することによる対象物保持部と実行体保持部との相対移動距離や相対速度又はそれらを得るためのデータをシートを用いた場合に比べ安定して高精度で得ることができる。
【０１０６】
請求項１２記載の発明によれば、軟質である樹脂材料から硬脆材であるガラスやセラミックスなどまでパターンを形成することができ、基準体やシートの材質面における制約を小さくすることができる。
【０１０７】
請求項１３記載の発明によれば、球形状や円柱形状のものは非円弧断面を有する形状のものに比べ高い形状精度を有するものが容易に入手可能であり、また、その精度評価も容易であるので、本方法を簡易かつ安価に実現させることができる。
【０１０８】
請求項１４記載の発明によれば、樹脂材料で形成されているシートは、十分な弾性域とその復帰性をもつので、小さい曲率半径の曲面においてもその曲面に沿わせることができるとともに、その曲面から取り外したときには平面状態に復帰させることができる。また、シートが樹脂材料で形成されて軟質であるので、基準物が例えばアルミニウム（Ａｌ）などの軟質金属で形成されていても基準物を傷つける危険性を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における研磨装置の計測形態を示す斜視図である。
【図２】シートが張り付けられている円柱テストピースを示す正面図である。
【図３】シートに点パターンを形成する状態を示す正面図である。
【図４】時間経過に伴うＣＣＤカメラの光軸近傍の画素１ピクセルに入る光量変化を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施の形態における溝による線パターンが形成されているシートを示す平面図である。
【図６】Ｖ字形溝を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図７】半円形溝を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図８】矩形溝を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図９】凹みによりパターンが形成されているシートを示す平面図である。
【図１０】凹みの断面形状を示し、（ａ）は半円形断面形状の凹みを示す縦断正面図、（ｂ）は矩形断面形状の凹みを示す縦断正面図である。
【図１１】突起によりパターンが形成されているシートを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における予め点パターンが形成されている円柱テストピースを示す斜視図である。
【図１３】予め線パターンが形成されている円柱テストピースを示す斜視図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態における凹円柱テストピースへのパターン形成の状態を示す側面図である。
【図１５】シートに形成されたパターンの検出の状態を示す正面図である。
【図１６】従来の研磨装置を示す斜視図である。
【図１７】評価状態を示す正面図である
【符号の説明】
１      移動・姿勢制御装置
４      実行体保持部（Ｚアーム）
７      対象物保持部（ワークテーブル）
８      作業実行体（研磨スピンドル）
９      作業実行体（研磨工具）
１０    作業対象物（被加工物）
２２    基準物（円柱テストピース）
２４    パターン形成手段、レーザマーカ
２６    ステージ（精密位置決めステージ）
２７    センサ、画像取得装置（ＣＣＤカメラ）
３１    凹み（溝）
３２    凹み
３３    突起
４１    基準物（凹円柱テストピース）
Ｐ      パターン
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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