(57)【要約】【課題】測定作業の利便性を向上させることが可能であるとともに測定作業者による恣意的な測定を防止することが可能な座標測定装置を提供する。【解決手段】複数のステップを含む測定手順に従って接触部が接触される測定対象物の位置が算出部により順次算出される。１または複数の算出結果に基づいて測定対象物の物理量が測定結果として算出される。制御部が第１の制御モードに設定されている場合には、算出結果が記憶部に記憶されるとともに表示部に表示された後であっても、複数のステップのうち最後のステップから任意のステップまで戻って、戻ったステップから最後のステップまでを算出部に再度実行させることができる。一方、制御部が第２の制御モードに設定されている場合には、算出結果が記憶部に記憶されるとともに表示部に表示された後、複数のステップのうち最後のステップから任意のステップまで戻ることができない。【選択図】図３６
2016085054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の物理量を測定するために前記測定対象物に接触される接触部を有するプローブと、
記憶部と、
予め設定された複数のステップを含む測定手順に従って前記接触部が順次接触される前記測定対象物の位置を順次算出するとともに算出結果を順次前記記憶部に記憶させ、前記記憶部に記憶された１または複数の算出結果を用いた演算を順次行うことにより前記測定対象物の物理量を測定結果として算出する算出部と、
第１の制御モードおよび第２の制御モードで動作可能に構成される制御部と、
前記制御部を前記第１および第２の制御モードのいずれかに設定する設定部と、
表示部とを備え、
前記制御部は、
前記第１の制御モードに設定されている場合には、前記複数のステップのうち予め定められた第１のステップで得られる算出結果を前記記憶部に記憶させるとともに前記表示部に表示させた後、前記算出部に前記複数のステップのうち前記第１のステップよりも前の任意のステップまで戻ることを許容し、戻ったステップから当該戻ったステップよりも後の任意のステップまでを前記算出部に再度実行させ、前記再度の実行後に前記算出部により算出された算出結果で前記記憶部に記憶された算出結果を置換し、
前記第２の制御モードに設定されている場合には、前記第１のステップで得られる算出結果を前記記憶部に記憶させるとともに前記表示部に表示させた後、前記算出部に前記第１のステップよりも前の任意のステップまで戻ることを禁止する、座標測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記測定対象物の物理量を測定するための前記複数のステップを含む測定手順を定義する設定情報を生成する設定モードと前記設定モードにより生成された設定情報に基づいて前記複数のステップに従って前記測定対象物の物理量を測定する測定モードとで動作可能に構成され、
前記測定モードは、前記第１および第２の制御モードを含む、請求項１記載の座標測定装置。
【請求項３】
前記設定情報は、前記第１および第２の制御モードのいずれかを特定するための制御モード特定情報を含み、
前記設定部は、前記測定モードにおいて前記設定情報に含まれる制御モード特定情報に基づいて前記制御部を前記第１および第２の制御モードのいずれかに設定する、請求項１記載の座標測定装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１の制御モードに設定されている場合には、前記複数のステップのうち前記第１のステップよりも前の予め定められた１または複数の第２のステップで得られる算出結果を前記表示部に表示させ、
前記第２の制御モードに設定されている場合には、前記１または複数の第２のステップで得られる算出結果を前記表示部に表示させない、請求項２または３記載の座標測定装置。
【請求項５】
予め定められた撮像位置に固定される撮像部をさらに備え、
前記プローブは複数のマーカをさらに有し、
前記撮像部は、前記プローブの複数のマーカを撮像し、
前記算出部は、前記接触部が前記測定対象物に接触されるときに前記撮像部により得られる前記複数のマーカの画像を示す画像データに基づいて前記複数のマーカの位置をそれぞれ算出し、算出された前記複数のマーカの位置に基づいて前記接触部が接触される測定対象物の位置を算出する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の座標測定装置。
【請求項６】
測定対象物の物理量を測定するために測定対象物に接触される接触部を有するプローブと、
記憶部と、
予め設定された測定手順に従って前記接触部が接触される測定対象物の位置を順次算出するとともに算出結果を順次記憶部に記憶させ、前記記憶部に記憶された１または複数の算出結果を用いた演算を順次行うことにより前記測定対象物の物理量を測定結果として算出する算出部と、
第１の制御モードおよび第２の制御モードで動作可能に構成される制御部と、
前記制御部を前記第１および第２の制御モードのいずれかに設定する設定部とを備え、
前記制御部は、
前記第１の制御モードに設定されている場合には、前記測定手順に従う一の測定作業で前記算出部により算出された測定結果を前記記憶部に記憶させた後、前記測定手順に従う他の測定作業で算出された測定結果で前記記憶部に記憶された前記測定結果を置換することが可能であり、
前記第２の制御モードに設定されている場合には、前記測定手順に従う一の測定作業で前記算出部により算出された測定結果を前記記憶部に記憶させた後、前記測定手順に従う他の測定作業で算出された測定結果で前記記憶部に記憶された前記測定結果を置換することが不可能である、座標測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触式の座標測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
接触式の座標測定装置には、接触部を有するプローブが設けられる。測定対象物にプローブの接触部が接触され、測定対象物と接触部との接触位置が算出される。測定対象物上の複数の位置が算出されることにより、測定対象物の所望の部分の寸法が測定される。
【０００３】
特許文献１には、データプロセッサ、接触プローブおよび角度センサを備えた空間座標の逐点式測定システムが記載されている。接触プローブには、接触点に加えて、複数の点光源が設けられる。角度センサは、測定対象物の本質的な部分を観測可能でかつ接触プローブの複数の点光源を観測可能に設けられる。
【０００４】
角度センサから各光源に向かう空間的方向が記録される。記録された空間的方向に基づいて、角度センサに関する接触プローブの位置と方向とがデータプロセッサにより算出される。接触プローブの位置が接触点の位置および測定対象物の位置に関係付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平６−５１１５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の逐点式測定システムを用いることにより、複数の測定対象物の各々について予め設定された測定対象部分の寸法を測定することができる。それにより、複数の測定対象物の品質管理が可能になる。
【０００７】
しかしながら、熟練していない測定作業者が複数の測定対象物を測定する場合、複数の測定対象物について実際に測定される箇所のばらつきをなくすことは難しい。また、熟練した測定作業者であっても、測定対象部分が測定対象物の外観上認識されにくい場合には、正確な作業が難しい。このように、測定対象物の形状測定は、熟練を要するとともに正確な作業が難しい。
【０００８】
そこで、測定作業者に測定結果を確認させつつ必要に応じて再測定を行わせることが考えられる。この場合、測定作業の利便性が向上する。しかしながら、測定作業者によっては、自らが望む測定結果が得られるように再測定を繰り返す場合がある。その結果、恣意的な測定結果が得られる可能性がある。
【０００９】
本発明の目的は、測定作業の利便性を向上させることが可能であるとともに測定作業者による恣意的な測定を防止することが可能な座標測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）第１の発明に係る座標測定装置は、測定対象物の物理量を測定するために測定対象物に接触される接触部を有するプローブと、記憶部と、予め設定された複数のステップを含む測定手順に従って接触部が順次接触される測定対象物の位置を順次算出するとともに算出結果を順次記憶部に記憶させ、記憶部に記憶された１または複数の算出結果を用いた演算を順次行うことにより測定対象物の物理量を測定結果として算出する算出部と、第１の制御モードおよび第２の制御モードで動作可能に構成される制御部と、制御部を第１および第２の制御モードのいずれかに設定する設定部と、表示部とを備え、制御部は、第１の制御モードに設定されている場合には、複数のステップのうち予め定められた第１のステップで得られる算出結果を記憶部に記憶させるとともに表示部に表示させた後、算出部に複数のステップのうち第１のステップよりも前の任意のステップまで戻ることを許容し、戻ったステップから当該戻ったステップよりも後の任意のステップまでを算出部に再度実行させ、再度の実行後に算出部により算出された算出結果で記憶部に記憶された算出結果を置換し、第２の制御モードに設定されている場合には、第１のステップで得られる算出結果を記憶部に記憶させるとともに表示部に表示させた後、算出部に第１のステップよりも前の任意のステップまで戻ることを禁止するものである。
【００１１】
その座標測定装置においては、予め設定された測定手順に従って接触部が接触される測定対象物の位置が順次算出される。算出結果は、順次記憶部に記憶される。記憶部に記憶された１または複数の算出結果を用いた演算が順次行われることにより、測定対象物の物理量が測定結果として算出される。
【００１２】
制御部が第１の制御モードに設定されている場合には、算出部により算出された算出結果が記憶部に記憶されるとともに表示部に表示された後であっても、予め定められた第１のステップから第１のステップよりも前の任意のステップまで戻って、戻ったステップから当該戻ったステップよりも後の任意のステップまでを算出部に再度実行させることができる。この場合、再度の実行後に算出部により算出された算出結果で記憶部に記憶された算出結果が置換される。それにより、測定作業者は、プローブの誤操作等により誤った測定を行った場合に、算出結果を確認しつつ再測定を行うことが可能である。
【００１３】
一方、制御部が第２の制御モードに設定されている場合には、算出部により算出された算出結果が記憶部に記憶されるとともに表示部に表示された後、第１のステップから第１のステップよりも前の任意のステップまで戻ることができない。そのため、測定作業者は、自らが望む測定結果が得られるように算出結果を確認しつつ再測定を行うことが禁止される。
【００１４】
これらの結果、測定作業の利便性を向上させることが可能であるとともに測定作業者による恣意的な測定を防止することが可能となる。
【００１５】
（２）制御部は、測定対象物の物理量を測定するための複数のステップを含む測定手順を定義する設定情報を生成する設定モードと設定モードにより生成された設定情報に基づいて複数のステップに従って測定対象物の物理量を測定する測定モードとで動作可能に構成され、測定モードは、第１および第２の制御モードを含んでもよい。
【００１６】
測定作業を管理する測定管理者は、設定モードにおいて複数のステップを含む測定手順を設定情報として定義することができる。また、測定作業を行う測定作業者は、測定モードにおいて設定情報に基づいて複数のステップに従って測定作業を行うことができる。測定モードにおいて、制御部が第１および第２の制御モードのいずれかに設定されることにより、測定作業者に応じた測定が実現される。
【００１７】
（３）設定情報は、第１および第２の制御モードのいずれかを特定するための制御モード特定情報を含み、設定部は、測定モードにおいて設定情報に含まれる制御モード特定情報に基づいて制御部を第１および第２の制御モードのいずれかに設定してもよい。
【００１８】
この場合、測定モードにおいて、設定情報に含まれる制御モード特定情報に基づいて制御部が第１および第２の制御モードのいずれかに設定される。したがって、測定対象物の測定が行われるごとに、測定管理者が第１および第２の制御モードの設定を行う必要がなくなる。
【００１９】
（４）制御部は、第１の制御モードに設定されている場合には、複数のステップのうち第１のステップよりも前の予め定められた１または複数の第２のステップで得られる算出結果を表示部に表示させ、第２の制御モードに設定されている場合には、１または複数の第２のステップで得られる算出結果を表示部に表示させなくてもよい。
【００２０】
この場合、制御部が第１の制御モードに設定されている場合には、予め定められた１または複数の第２のステップで得られる算出結果が表示部に表示される。それにより、測定作業者は、表示部に表示される算出結果を確認しつつより適切な測定を行うことができる。また、測定作業者は、表示部に表示される算出結果を確認しつつ、より正確な測定結果を得るための再測定を行うことができる。
【００２１】
一方、制御部が第２の制御モードに設定されている場合には、予め定められた１または複数の第２のステップで得られる算出結果が表示部に表示されない。それにより、測定作業者は、算出結果を確認することができないので、算出結果に基づいて自らが望む測定結果が得られるように測定を行うことが禁止される。
【００２２】
（５）座標測定装置は、予め定められた撮像位置に固定される撮像部をさらに備え、プローブは複数のマーカをさらに有し、撮像部は、プローブの複数のマーカを撮像し、算出部は、接触部が測定対象物に接触されるときに撮像部により得られる複数のマーカの画像を示す画像データに基づいて複数のマーカの位置をそれぞれ算出し、算出された複数のマーカの位置に基づいて接触部が接触される測定対象物の位置を算出してもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、光学系を利用した座標測定が可能となる。
【００２４】
（６）第２の発明に係る座標測定装置は、測定対象物の物理量を測定するために測定対象物に接触される接触部を有するプローブと、記憶部と、予め設定された測定手順に従って接触部が接触される測定対象物の位置を順次算出するとともに算出結果を順次記憶部に記憶させ、記憶部に記憶された１または複数の算出結果を用いた演算を順次行うことにより測定対象物の物理量を測定結果として算出する算出部と、第１の制御モードおよび第２の制御モードで動作可能に構成される制御部と、制御部を第１および第２の制御モードのいずれかに設定する設定部とを備え、制御部は、第１の制御モードに設定されている場合には、測定手順に従う一の測定作業で算出部により算出された測定結果を記憶部に記憶させた後、測定手順に従う他の測定作業で算出された測定結果で記憶部に記憶された測定結果を置換することが可能であり、第２の制御モードに設定されている場合には、測定手順に従う一の測定作業で算出部により算出された測定結果を記憶部に記憶させた後、測定手順に従う他の測定作業で算出された測定結果で記憶部に記憶された測定結果を置換することが不可能であってもよい。
【００２５】
その座標測定装置においては、予め設定された測定手順に従って接触部が接触される測定対象物の位置が順次算出される。算出結果は、順次記憶部に記憶される。記憶部に記憶された１または複数の算出結果を用いた演算が順次行われることにより、測定対象物の物理量が測定結果として算出される。
【００２６】
制御部が第１の制御モードに設定されている場合には、測定手順に従う一の測定作業で算出された測定結果が記憶部に記憶された後、その測定手順に従う他の測定作業で算出された測定結果で記憶部に記憶された測定結果を置換することが可能である。この場合、測定作業者は、プローブの誤操作等による不適切な測定作業で算出された一の測定結果が記憶部に記憶された場合に、同じ測定手順で再度の測定を行うことにより他の測定結果で一の測定結果を置換することができる。
【００２７】
一方、制御部が第２の制御モードに設定されている場合には、測定手順に従う一の測定作業で算出された測定結果が記憶部に記憶された後、その測定手順に従う他の測定作業で算出された測定結果で記憶部に記憶された測定結果を置換することが不可能である。この場合、測定作業者は、自らが望む測定結果が得られるように再測定を行っても、一の測定作業により記憶部に記憶された測定結果を他の測定作業により算出される測定結果で置換することが禁止される。
【００２８】
これらの結果、測定作業の利便性を向上させることが可能であるとともに測定作業者による恣意的な測定を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、測定作業の利便性を向上させることが可能であるとともに測定作業者による恣意的な測定を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る座標測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の座標測定装置の測定ヘッドの構成を示す斜視図である。
【図３】図２の測定ヘッドのプローブの構成を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は図３のプローブに設けられるスタイラスの構成を示す側面図であり、（ｂ）は図３のプローブにおけるスタイラスの取り付け構造を説明するための図である。
【図５】主撮像部の構成について説明するための図である。
【図６】主撮像部と複数の発光部との関係について説明するための模式図である。
【図７】一の方向に沿って見た操作部の外観斜視図である。
【図８】他の方向に沿って見た操作部の外観斜視図である。
【図９】図２の表示部に表示される画像の一例を示す図である。
【図１０】測定対象物の一例を示す図である。
【図１１】図１０の測定対象物における具体的な測定例について説明するための図である。
【図１２】図１０の測定対象物における具体的な測定例について説明するための図である。
【図１３】図１０の測定対象物における具体的な測定例について説明するための図である。
【図１４】図１０の測定対象物における具体的な測定例について説明するための図である。
【図１５】図１０の測定対象物における具体的な測定例について説明するための図である。
【図１６】撮像画像上に位置図形情報が表示された例を示す図である。
【図１７】座標測定装置の表示部に表示される初期画面の一例を示す図である。
【図１８】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図１９】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２０】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２１】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２２】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２３】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２４】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２５】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２６】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２７】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２８】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図２９】設定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図３０】測定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図３１】測定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図３２】測定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図３３】測定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図３４】測定モードでの座標測定装置の一使用例を説明するための図である。
【図３５】制御選択画面の一例を示す図である。
【図３６】第１の制御モードおよび第２の制御モードの詳細を説明するための図である。
【図３７】再度実行すべきステップを指定するための指定用画像が測定結果表示欄に表示される例を示す図である。
【図３８】第１の制御モードおよび第２の制御モードの設定方法の他の例を説明するための図である。
【図３９】統計解析モードにおける表示部の一表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（１）座標測定装置の構成
以下、本実施の形態に係る座標測定装置３００について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る座標測定装置の構成を示すブロック図である。図２は、図１の座標測定装置３００の測定ヘッドの構成を示す斜視図である。図３は、図２の測定ヘッド１００のプローブの構成を示す斜視図である。図４（ａ）は図３のプローブ１４０に設けられるスタイラスの構成を示す側面図であり、図４（ｂ）は図３のプローブ１４０におけるスタイラスの取り付け構造を説明するための図である。
【００３２】
図１に示すように、座標測定装置３００は、測定ヘッド１００および処理装置２００を備える。測定ヘッド１００は、保持部１１０、載置台１２０、主撮像部１３０、プローブ１４０、副撮像部１５０、表示部１６０、操作部１７０および制御基板１８０を含む。
【００３３】
図２に示すように、測定ヘッド１００の保持部１１０は、設置部１１１およびスタンド部１１２を含む。設置部１１１は、水平な平板形状を有し、設置面に設置される。スタンド部１１２は、設置部１１１の一方の端部から上方に延びるように設けられる。
【００３４】
設置部１１１の他方の端部に載置台１２０が設けられる。載置台１２０は、例えば光学定盤である。載置台１２０上には、測定対象物Ｓが載置される。本例においては、載置台１２０は略正方形状を有する。載置台１２０には、互いに直交する２方向に等間隔で並ぶように複数のねじ穴が形成されている。これにより、クランプ部材および固定ねじにより測定対象物Ｓを載置台１２０に固定することができる。載置台１２０は磁性を有していてもよい。この場合、マグネットベース等の磁石を用いた固定部材により測定対象物Ｓを載置台１２０に固定することができる。また、載置台１２０の上面が粘着性を有してもよい。この場合も、測定対象物Ｓを載置台１２０に容易に固定することができる。
【００３５】
設置部１１１の載置台１２０側の端面には、１または複数の接続端子１１３が設けられる。図２の例では２つの接続端子１１３が設けられる。一方の接続端子１１３とプローブ１４０とがケーブルにより接続される。また、各接続端子１１３は制御基板１８０に電気的に接続される。
【００３６】
スタンド部１１２と載置台１２０との間の設置部１１１の部分には、上方に突出するようにインターフェース部１１４が形成される。インターフェース部１１４は制御基板１８０に電気的に接続される。インターフェース部１１４には、電源スイッチ１１４ａ、動作表示ランプ１１４ｂおよびＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート１１４ｃが設けられる。
【００３７】
使用者は、処理装置２００の図示しないメインスイッチがオン状態である場合において、電源スイッチ１１４ａをオン状態にすることにより、測定ヘッド１００の動作を開始させることができる。動作表示ランプ１１４ｂは、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）により構成される。動作表示ランプ１１４ｂは、電源スイッチ１１４ａがオン状態であるときに点灯し、オフ状態であるときに消灯する。そのため、使用者は、動作表示ランプ１１４ｂを視認することにより、測定ヘッド１００が動作中であるか否かを認識することができる。使用者は、ＵＳＢポート１１４ｃに例えばＵＳＢメモリを接続することにより、後述する記憶部２１０に記憶される情報をＵＳＢメモリに記憶させることができる。また、ＵＳＢメモリに記憶された情報を記憶部２１０に記憶させることができる。
【００３８】
スタンド部１１２の上部に主撮像部１３０が設けられる。主撮像部１３０は、スタンド部１１２の上部に着脱自在に設けられてもよく、スタンド部１１２に一体的に設けられてもよい。主撮像部１３０は、撮像素子１３１（後述する図５）および複数のレンズ１３２（後述する図５）を含む。本実施の形態においては、撮像素子１３１は赤外線を検出可能なＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサである。主撮像部１３０は、予め定められた撮像領域Ｖから放出される赤外線を検出可能に斜め下方を向くように配置される。
【００３９】
撮像領域Ｖは、設置部１１１の載置台１２０およびその周辺を含む一定の領域である。本実施の形態においては、図１の載置台１２０および載置台１２０から図１のプローブ１４０の全長の寸法分だけ突出した領域が撮像領域Ｖとして定義されている。なお、プローブ１４０の全長は、例えば１５０ｍｍ程度である。主撮像部１３０の各画素からは、検出量に対応するアナログの電気信号（以下、受光信号と呼ぶ）が制御基板１８０に出力される。
【００４０】
図３に示すように、プローブ１４０は、筐体部１４１、把持部１４２、複数の発光部１４３、スタイラス１４４、電源基板１４５、接続端子１４６、通知部１４８およびスタイラス固定部材１４９を含む。把持部１４２は、第１の方向Ｄ１に延び、筐体部１４１は第１の方向Ｄ１と交差する第２の方向Ｄ２に延びる。使用者は、把持部１４２を把持してプローブ１４０を操作する。
【００４１】
以下、特に言及しない場合には、プローブ１４０の上下および前後は、使用者が把持部１４２を垂直に保持した状態（第１の方向Ｄ１が上下方向を向く状態）でのプローブ１４０の上下および前後を指す。
【００４２】
筐体部１４１は把持部１４２の上端部に設けられる。筐体部１４１の前部分が把持部１４２の前方に突出し、筐体部１４１の後部分が把持部１４２の後方に突出するように、把持部１４２は筐体部１４１の下面の中央部から下方に延びる。ここで、第１の方向Ｄ１と第２の方向Ｄ２とがなす角度を把持部１４２と筐体部１４１の前部分とがなす角度φと定義する。本実施の形態では、角度φは鋭角であり、０°よりも大きく９０°よりも小さい。
【００４３】
把持部１４２が垂直に保持された状態において、筐体部１４１の前端は筐体部１４１の後端よりも下方に位置し、筐体部１４１の上面が後端から前端にかけて斜め下方に傾斜する。この場合、使用者は、筐体部１４１の上面を容易に斜め上方に向けることができる。
【００４４】
本実施の形態では、筐体部１４１の上面は、前部上面１４１ａ、中央部上面１４１ｂおよび後部上面１４１ｃからなる。前部上面１４１ａ、中央部上面１４１ｂおよび後部上面１４１ｃは、それぞれ第２の方向Ｄ２に平行である。また、前部上面１４１ａ、中央部上面１４１ｂおよび後部上面１４１ｃは、第１および第２の方向Ｄ１，Ｄ２を含む平面に垂直である。前部上面１４１ａおよび後部上面１４１ｃは同一の平面上にあり、中央部上面１４１ｂは前部上面１４１ａおよび後部上面１４１ｃよりも高い平面上にある。
【００４５】
筐体部１４１の内部には、複数の発光部１４３を保持するガラス製の保持部材が収容される。筐体部１４１には、内部の複数の発光部１４３を露出させるための複数の開口１４１ｈが形成される。
【００４６】
図３の例においては、筐体部１４１内に７個の発光部１４３が設けられる。筐体部１４１の前端に３個の発光部１４３が配置され、中央に２個の発光部１４３が配置され、後端に２個の発光部１４３が配置される。筐体部１４１の前部上面１４１ａ、中央部上面１４１ｂおよび後部上面１４１ｃには、前端の３個の発光部１４３を露出させるための開口１４１ｈ、中央の２個の発光部１４３を露出させるための開口１４１ｈおよび後端の２個の発光部１４３を露出させるための開口１４１ｈが形成される。
【００４７】
本例においては、筐体部１４１の前端の３個の発光部１４３および後端の２個の発光部１４３は、同一の平面上に位置するように配置されている。また、中央の２個の発光部１４３は、他の発光部１４３が位置する平面よりも高い平面上に位置するように配置されている。
【００４８】
前端の３個の発光部１４３は前部上面１４１ａから上方に露出するように配置される。中央の２個の発光部１４３は中央部上面１４１ｂから上方に露出するように配置される。後端の２個の発光部１４３は後部上面１４１ｃから上方に露出するように配置される。
【００４９】
各発光部１４３は、複数のＬＥＤを含む。本例においては、各ＬＥＤは赤外ＬＥＤであり、各発光部１４３は定期的に波長８６０ｎｍの赤外線を放出する。複数の発光部１４３から放出された赤外線は、筐体部１４１の複数の開口１４１ｈを通って図２の主撮像部１３０により撮像される。
【００５０】
図２の主撮像部１３０は、載置台１２０の斜め上方に位置する。上記のように、使用者は、筐体部１４１の上面を容易に斜め上方に向けることができる。そのため、主撮像部１３０は、載置台１２０上の測定対象物Ｓの形状測定時に、プローブ１４０の複数の発光部１４３から放出される赤外線を効率よく撮像することができる。
【００５１】
筐体部１４１の前端部から前方に突出するようにスタイラス固定部材１４９が設けられる。スタイラス固定部材１４９に、スタイラス１４４が取り付けられる。図４（ａ）に示すように、スタイラス１４４は、接触部１４４ａ、軸部１４４ｂおよびねじ部１４４ｃが一体的に形成された棒状部材である。軸部１４４ｂの一端（先端）および他端（後端）にそれぞれ接触部１４４ａおよびねじ部１４４ｃが設けられている。接触部１４４ａは球形状を有する。
【００５２】
図４（ｂ）に示すように、スタイラス固定部材１４９は、第１の取り付け面１４９ａ、第２の取り付け面１４９ｂおよび第３の取り付け面１４９ｃを有する。第２の方向Ｄ２が水平となるようにプローブ１４０が保持された状態で、第１の取り付け面１４９ａは斜め上方に向き、第２の取り付け面１４９ｂは斜め下方に向き、第３の取り付け面１４９ｃは下方に向くように形成されている。第１〜第３の取り付け面１４９ａ〜１４９ｃの各々には、スタイラス１４４のねじ部１４４ｃを取り付け可能なねじ穴が形成されている。
【００５３】
使用者は、スタイラス１４４の取り付け面を第１〜第３の取り付け面１４９ａ〜１４９ｃの間で任意に変更することができる。図３の例では、スタイラス１４４は、スタイラス固定部材１４９の第２の取り付け面１４９ｂに取り付けられている。
【００５４】
図３に示すように、電源基板１４５は、把持部１４２の内部に収納され、複数の発光部１４３および通知部１４８に電力を供給する。接続端子１４６は、把持部１４２の下部に配置される。複数の発光部１４３および通知部１４８の動作は、接続端子１４６に接続されたケーブルを通して図１の制御基板１８０により制御される。
【００５５】
通知部１４８は、複数の緑色ＬＥＤおよび複数の赤色ＬＥＤを含み、筐体部１４１の上面の後端近傍に配置される。複数の発光部１４３が主撮像部１３０（図２）の撮像領域Ｖ（図２）内に存在する場合には、通知部１４８は緑色に発光する。一方、複数の発光部１４３が主撮像部１３０の撮像領域Ｖ内に存在しない場合には、通知部１４８は赤色に発光する。それにより、複数の発光部１４３が主撮像部１３０の撮像領域Ｖ内に存在しているか否かを容易に認識することができる。
【００５６】
図２の２つの接続端子１１３に２つのプローブ１４０がそれぞれ取り付けられる場合、使用者は、測定対象物Ｓの形状に応じて、適切な位置に適切な形状を有するスタイラス１４４が設けられたプローブ１４０を選択して測定対象物Ｓの測定を行うことができる。
【００５７】
後述する測定モードでは、使用されるべきプローブ１４０の複数の発光部１４３が主撮像部１３０の撮像領域Ｖ（図２）内に存在する場合に当該プローブ１４０の通知部１４８が緑色に発光する。一方、使用されるべきプローブ１４０の複数の発光部１４３が主撮像部１３０の撮像領域Ｖ内に存在しない場合に当該プローブ１４０の通知部１４８が赤色に発光する。このとき、他のプローブ１４０（使用されるべきでないプローブ１４０）の通知部１４８は発光しない。これにより、使用者は、使用されるべきプローブ１４０を容易に認識することができる。また、使用されるべきプローブ１４０以外のプローブ１４０を用いて測定が行われることが防止される。
【００５８】
副撮像部１５０は、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）カメラである。副撮像部１５０の解像度は、主撮像部１３０の解像度よりも低くてもよい。副撮像部１５０は、プローブ１４０のスタイラス１４４の接触部１４４ａとの位置関係が既知となる位置に配置される。本実施の形態においては、副撮像部１５０は、プローブ１４０の筐体部１４１の前端の端面に配置される。副撮像部１５０の各画素から受光信号が接続端子１４６に接続されたケーブルを通して制御基板１８０に出力される。
【００５９】
図２に示すように、表示部１６０は、保持部１１０のスタンド部１１２に支持され、かつ表示部１６０の表示画面が斜め上方を向くように設置部１１１上に設けられる。これにより、使用者は、最小限の視線の移動で測定対象物Ｓおよび表示部１６０を選択的に視認することができ、または測定対象物Ｓおよび表示部１６０を同時に視認することができる。
【００６０】
表示部１６０は、例えば液晶ディスプレイパネルまたは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルにより構成される。表示部１６０には、制御基板１８０による制御に基づいて、処理装置２００により生成された画像、座標測定装置３００の操作画面、または測定結果等が表示される。
【００６１】
操作部１７０は、例えば複数の操作ボタンを有する。操作部１７０は、測定を行う測定対象物Ｓの部分を指定するとき等に使用者により操作される。操作部１７０の詳細は後述する。
【００６２】
制御基板１８０は、保持部１１０のスタンド部１１２内に設けられる。制御基板１８０は、主撮像部１３０、プローブ１４０、副撮像部１５０、表示部１６０および操作部１７０に接続される。処理装置２００は、制御基板１８０を介して主撮像部１３０、プローブ１４０、副撮像部１５０、表示部１６０および操作部１７０の動作を制御する。
【００６３】
制御基板１８０には、図示しないＡ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）およびＦＩＦＯ（First In First Out）メモリが実装される。主撮像部１３０および副撮像部１５０から出力される受光信号は、制御基板１８０のＡ／Ｄ変換器により一定のサンプリング周期でサンプリングされるとともにデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号は、ＦＩＦＯメモリに順次蓄積される。ＦＩＦＯメモリに蓄積されたデジタル信号は画素データとして順次処理装置２００に転送される。
【００６４】
本実施の形態においては、図３の複数の発光部１４３の発光のタイミングと図２の主撮像部１３０の検出のタイミングとが同期される。複数の発光部１４３の発光期間に蓄積された画素データが、次の発光部１４３の消光期間に制御基板１８０から処理装置２００に転送される。
【００６５】
図１に示すように、処理装置２００は、記憶部２１０、制御部２２０、算出部２２１、設定部２２２および操作部２３０を含む。記憶部２１０は、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）およびハードディスクを含む。記憶部２１０には、システムプログラムが記憶される。また、記憶部２１０は、種々のデータの処理および測定ヘッド１００から与えられる画素データ等の種々のデータを記憶するために用いられる。
【００６６】
制御部２２０、算出部２２１および設定部２２２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）およびプログラムにより実現される。これに限らず、制御部２２０、算出部２２１および設定部２２２の一部または全部が電子回路等のハードウェアにより構成されてもよい。
【００６７】
制御部２２０は、測定ヘッド１００から与えられる画素データに基づいて画像データを生成する。画像データは複数の画素データの集合である。算出部２２１は、生成された画像データに基づいて、プローブ１４０のスタイラス１４４の接触部１４４ａの位置を算出し、算出結果を記憶部２１０に記憶させる。設定部２２２は、制御部２２０を後述する第１および第２の制御モードのいずれかに設定する。制御部２２０、算出部２２１および設定部２２２の動作の詳細は後述する。
【００６８】
操作部２３０は、キーボードおよびポインティングデバイスを含む。操作部２３０は、使用者により操作される。
【００６９】
（２）主撮像部の構成
図５は、主撮像部１３０の構成について説明するための図である。図５（ａ）は、主撮像部１３０の模式的断面図であり、図５（ｂ）は、主撮像部１３０の外観斜視図である。
【００７０】
図５（ａ）に示すように、主撮像部１３０は、素子保持部１３０ａ、レンズ保持部１３０ｂ、撮像素子１３１および複数のレンズ１３２を備える。素子保持部１３０ａおよびレンズ保持部１３０ｂは例えばチタンからなる。素子保持部１３０ａおよびレンズ保持部１３０ｂは、一体成形により共通の部材として設けられてもよく、または別体として設けられてもよい。
【００７１】
素子保持部１３０ａの一面に矩形の断面を有する凹部１３３が形成される。凹部１３３に撮像素子１３１が嵌合される。撮像素子１３１の位置ずれを防止するため、ねじまたはばね等の固定部材を用いて凹部１３３内で撮像素子１３１が固定されてもよい。凹部１３３の底面から素子保持部１３０ａの上記一面に平行な他面にかけて貫通孔１３４が形成される。
【００７２】
図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、レンズ保持部１３０ｂは、円筒形状を有する。レンズ保持部１３０ｂの一端部が素子保持部１３０ａの上記他面に固定される。レンズ保持部１３０ｂには種々の大きさを有する複数のレンズ１３２が保持される。複数のレンズ１３２は、素子保持部１３０ａの貫通孔１３４と重なり、かつ互いに光軸が一致するように配置される。レンズ保持部１３０ｂの他端部から複数のレンズ１３２を通して撮像素子１３１に光が入射する。
【００７３】
（３）主撮像部による検出
上記のように、主撮像部１３０は、プローブ１４０の複数の発光部１４３から放出される赤外線を検出する。図６は、主撮像部１３０と複数の発光部１４３との関係について説明するための模式図である。図６においては、理解を容易にするため、いわゆるピンホールカメラモデルを用いて説明する。図６には、主撮像部１３０の複数のレンズ１３２のうち１つのレンズ１３２のみが示され、そのレンズ１３２の主点１３２ａを通るように撮像素子１３１に光が導かれる。
【００７４】
図６に示すように、主撮像部１３０は、一定の画角（視野角）θを有する。主撮像部１３０の画角θの範囲内に、撮像領域Ｖが含まれる。撮像領域Ｖ内に複数の発光部１４３がそれぞれ位置する場合、それらの発光部１４３から放出される赤外線が、レンズ１３２の主点１３２ａを通って撮像素子１３１に入射する。
【００７５】
この場合、撮像素子１３１の受光位置Ｐに基づいて、レンズ１３２の主点１３２ａから各発光部１４３へ向かう方向が特定される。図６の例では、一点鎖線で示すように、各受光位置Ｐおよびレンズ１３２の主点１３２ａを通る各直線上に各発光部１４３が位置する。また、複数の発光部１４３の相対的な位置関係は、例えば図１の記憶部２１０に予め記憶される。
【００７６】
レンズ１３２の主点１３２ａから各発光部１４３へ向かう方向および複数の発光部１４３の位置関係に基づいて、各発光部１４３の中心の位置が一義的に定まる。本実施の形態では、撮像領域Ｖを含む空間に、座標測定装置３００固有の座標系（以下、装置座標系と呼ぶ。）が予め定義されている。装置座標系は、原点と互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とを含む。それにより、撮像領域Ｖ内の絶対位置が３次元座標で表される。図１の算出部２２１は、撮像素子１３１の受光位置Ｐ、および予め記憶された複数の発光部１４３の位置関係に基づいて、各発光部１４３の中心の座標を算出する。
【００７７】
算出された各発光部１４３の中心の座標に基づいて、プローブ１４０の接触部１４４ａ（図３）と測定対象物Ｓとの接触位置の座標が図１の算出部２２１により算出される。
【００７８】
例えば、各発光部１４３の中心と接触部１４４ａ（図３）の中心との位置関係が、図１の記憶部２１０に予め記憶される。算出された各発光部１４３の中心の座標、および予め記憶された各発光部１４３の中心と接触部１４４ａの中心との位置関係に基づいて、接触部１４４ａの中心の座標が特定される。
【００７９】
また、各発光部１４３の中心の座標に基づいて、プローブ１４０の位置および姿勢が特定される。これにより、スタイラス１４４の位置が特定される。また、プローブ１４０の位置および姿勢、あるいはスタイラス１４４とプローブ１４０との位置関係等に基づいて、接触部１４４ａの中心と接触位置（測定位置）との相対的な位置関係が推定される。推定された位置関係に基づいて、接触部１４４ａの中心の座標から接触部１４４ａと測定対象物Ｓとの接触位置の座標が算出される。
【００８０】
なお、測定対象物Ｓから接触部１４４ａに加わる力の方向を検出するセンサがプローブ１４０に設けられてもよい。その場合、センサの検出結果に基づいて、接触部１４４ａと測定対象物Ｓとの接触位置の座標を算出することができる。
【００８１】
撮像素子１３１と複数のレンズ１３２との位置関係および複数の発光部１４３の位置関係等に個体差があると、算出される座標にばらつきが生じる。また、スタイラス１４４の取り付け面が図４（ｂ）の第１〜第３の取り付け面１４９ａ〜１４９ｃの間で変更される場合には、各発光部１４３と接触部１４４ａとの位置関係も変化する。そこで、座標測定装置３００による測定を行う前に、個体差によるばらつきを防止するとともに複数の発光部１４３と接触部１４４ａとの位置関係を記憶部２１０に記憶させるためのキャリブレーション（校正）が行われることが好ましい。
【００８２】
（４）操作部の詳細
操作部１７０の詳細について説明する。本実施の形態においては、操作部１７０は例えばコンソールである。図７は一の方向に沿って見た操作部１７０の外観斜視図であり、図８は他の方向に沿って見た操作部１７０の外観斜視図である。図７および図８に示すように、操作部１７０は、本体部１７１を有する。本体部１７１は、片手で把持可能な大きさに形成され、ケーブル１７２を介して図１の制御基板１８０に接続される。なお、無線通信により操作部１７０が図１の制御基板１８０または処理装置２００に接続されてもよい。
【００８３】
本体部１７１は、表面１７１ａ（図７）および裏面１７１ｂ（図８）を有する。以下の説明において、表面１７１ａに平行でかつ互いに直交する２方向を長さ方向ＤＲ１および幅方向ＤＲ２と呼ぶ。本体部１７１は長さ方向ＤＲ１に延びるように設けられる。
【００８４】
本体部１７１の表面１７１ａに、測定ボタンＢ１、確定ボタンＢ２、キャンセルボタンＢ３、表示切替ボタンＢ４、撮像ボタンＢ５およびジョイスティックＪＴが設けられる。ジョイスティックＪＴは、表面１７１ａの長さ方向ＤＲ１における一端部に設けられる。ジョイスティックＪＴが操作されることにより、ポインティングデバイスの機能が実現される。具体的には、ジョイスティックＪＴの操作により、表示部１６０に表示される画像上でカーソルを用いた操作が可能となる。
【００８５】
長さ方向ＤＲ１においてジョイスティックＪＴと隣り合うように、測定ボタンＢ１が設けられる。測定ボタンＢ１は、プローブ１４０の接触部１４４ａの接触位置を測定位置として設定するために操作される。測定ボタンＢ１の幅方向ＤＲ２の寸法は、表面１７１ａの幅方向ＤＲ２の寸法とほぼ等しい。
【００８６】
測定ボタンＢ１に関してジョイスティックＪＴと反対側に、確定ボタンＢ２およびキャンセルボタンＢ３が設けられる。確定ボタンＢ２およびキャンセルボタンＢ３は、幅方向ＤＲ２に並ぶように配置される。確定ボタンＢ２は、測定対象物Ｓの測定すべき部分（以下、測定対象部分と呼ぶ。）の設定を確定するために操作される。
【００８７】
キャンセルボタンＢ３は、測定ボタンＢ１および確定ボタンＢ２の操作を取り消すために操作される。使用者は、例えば測定ボタンＢ１または確定ボタンＢ２の操作を誤った場合、キャンセルボタンＢ３を操作する。その場合、測定ボタンＢ１または確定ボタンＢ２の前回の操作が取り消される。
【００８８】
確定ボタンＢ２の幅方向ＤＲ２の寸法はキャンセルボタンＢ３の幅方向ＤＲ２の寸法よりも大きい。また、確定ボタンＢ２およびキャンセルボタンＢ３の長さ方向ＤＲ１の寸法は、測定ボタンＢ１の長さ方向ＤＲ１の寸法よりもそれぞれ小さい。
【００８９】
なお、測定ボタンＢ１または確定ボタンＢ２が一定時間以上継続して操作されることにより、キャンセルボタンＢ３が操作される場合と同様に、測定ボタンＢ１または確定ボタンＢ２の操作が取り消し可能であってもよい。
【００９０】
確定ボタンＢ２およびキャンセルボタンＢ３に関して測定ボタンＢ１と反対側に、表示切替ボタンＢ４および撮像ボタンＢ５が幅方向ＤＲ２に並ぶように設けられる。表示切替ボタンＢ４は、図１の表示部１６０による表示の切替のために操作される。撮像ボタンＢ５は、図１の副撮像部１５０による撮像のために操作される。
【００９１】
本体部１７１の一端部において、表面１７１ａから裏面１７１ｂ側に突出するように突出部１７３が設けられる。図８に示すように、本体部１７１の端面１７１ｃに隣り合う突出部１７３の部分に、左クリック用ボタンＢ３１および右クリック用ボタンＢ３２が設けられる。
【００９２】
左クリック用ボタンＢ３１が操作されることにより、マウスの左クリックと同じ機能が実現され、右クリック用ボタンＢ３２が操作されることにより、マウスの右クリックと同じ機能が実現される。これにより、別個で設けられたポインティングデバイスを操作することなく、操作部１７０の操作によって表示部１６０に表示される画像上での操作が可能となる。
【００９３】
図７および図８の操作部１７０は、一方の手で把持しつつ操作することが可能であるとともに、所定の場所に載置して操作することも可能である。突出部１７３の底面１７３ａ、および本体部１７１の裏面１７１ｂには、複数の脚部１７４が設けられる。操作部１７０が載置される場合、複数の脚部１７４によって操作部１７０が支持される。これにより、操作部１７０の安定性が確保される。
【００９４】
通常、使用者は、一方の手（例えば、利き手）で図３のプローブ１４０を把持し、他方の手で操作部１７０を把持する。測定ボタンＢ１、確定ボタンＢ２、キャンセルボタンＢ３、表示切替ボタンＢ４、撮像ボタンＢ５およびジョイスティックＪＴの操作は、親指で行われる。また、左クリック用ボタンＢ３１の操作は、人差し指で行われる。さらに、右クリック用ボタンＢ３２の操作は、中指で行われる。測定ボタンＢ１は、他のボタンに比べて大きく、かつ自然に親指が重なる位置にある。そのため、他のボタンに比べて、測定ボタンＢ１の操作は容易である。また、確定ボタンＢ２は、測定ボタンＢ１に近接し、かつ幅方向ＤＲ２の寸法が比較的大きい。そのため、測定ボタンＢ１に次いで、確定ボタンＢ２の操作が容易である。
【００９５】
操作部１７０はプローブ１４０とは別体で設けられるが、操作部１７０はプローブ１４０に一体的に設けられてもよい。例えば、図３の把持部１４２に１または複数の操作ボタンが操作部１７０として設けられてもよい。この場合、使用者が一方の手で把持部１４２を把持しつつ操作部１７０を操作することができる。
【００９６】
本実施の形態では、確定ボタンＢ２が操作されることにより測定対象部分の設定が確定されると、その測定対象部分に関する物理量が、設定された１または複数の測定位置に基づいて図１の算出部２２１により算出される。ここで、物理量とは、距離、角度、直径、高さ、半径および平面度等を含む。
【００９７】
以下、座標測定装置３００の基本動作とともに、操作部１７０の各ボタンの操作例について説明する。
【００９８】
（５）基本的な測定例
座標測定装置３００による測定対象物Ｓの寸法の基本的な測定例について説明する。図９は、図２の表示部１６０に表示される画像の一例を示す図である。図１０は、測定対象物Ｓの一例を示す図である。
【００９９】
図９には、任意の位置から見た撮像領域Ｖを仮想的に表す画像（以下、撮像領域仮想画像と呼ぶ）ＶＩが示される。上記のように、撮像領域Ｖを含む空間には、原点、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を含む装置座標系が定義される。本例では、載置台１２０の上面に平行でかつ互いに直交するようにｘ軸およびｙ軸が設定され、載置台１２０の上面に対して垂直にｚ軸が設定される。また、載置台１２０の中心が原点Ｏに設定される。図９の撮像領域仮想画像ＶＩには、装置座標系の原点Ｏ、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸が含まれるとともに、載置台１２０の外周を表す線（図９の点線）が含まれる。
【０１００】
図１０の測定対象物Ｓは、直方体形状を有する。本例では、測定対象物Ｓの一側面Ｓａと、その反対側の側面Ｓｂとの間の距離が測定される。測定対象物Ｓの側面Ｓａ，Ｓｂは、それぞれｘ軸に対して垂直である。
【０１０１】
図１１〜図１５は、図１０の測定対象物Ｓにおける具体的な測定例について説明するための図である。図１１（ａ）および図１３（ａ）は、載置台１２０、主撮像部１３０、プローブ１４０および測定対象物Ｓの位置関係を示す正面図であり、図１１（ｂ）および図１３（ｂ）は、プローブ１４０および測定対象物Ｓの外観斜視図である。図１２、図１４および図１５には、表示部１６０に表示される撮像領域仮想画像ＶＩの例が示される。
【０１０２】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、プローブ１４０の複数の発光部１４３が撮像領域Ｖ内に位置するように、スタイラス１４４の接触部１４４ａが測定対象物Ｓの側面Ｓａに接触される。その状態で、図７の操作部１７０の測定ボタンＢ１が操作されることにより、図１１（ｂ）に示すように、測定対象物Ｓと接触部１４４ａとの接触位置が測定位置Ｍ１ａとして設定される。この場合、図１の算出部２２１により測定位置Ｍ１ａの座標が算出され、算出結果が図１の記憶部２１０に記憶される。
【０１０３】
同様にして、測定対象物Ｓの側面Ｓａ上の３つの位置が測定位置Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａとして設定され、算出部２２１により測定位置Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａの座標が算出される。算出結果が記憶部２１０に記憶される。続いて、図７の操作部１７０の確定ボタンＢ２が操作されることにより、測定位置Ｍ１ａ〜Ｍ４ａを通る平面（以下、測定平面ＭＬ１と呼ぶ。）が、測定対象物Ｓの側面Ｓａに対応する測定対象部分として設定され、算出部２２１により測定平面ＭＬ１の位置が算出される。算出結果が記憶部２１０に記憶される。この場合、図１２に示すように、撮像領域仮想画像ＶＩ上に、設定された測定平面ＭＬ１が重畳される。
【０１０４】
続いて、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、プローブ１４０の複数の発光部１４３が撮像領域Ｖ内に位置するように、スタイラス１４４の接触部１４４ａが測定対象物Ｓの側面Ｓｂに接触される。その状態で、図７の操作部１７０の測定ボタンＢ１が操作されることにより、図１３（ｂ）に示すように、測定対象物Ｓと接触部１４４ａとの接触位置が測定位置Ｍ１ｂとして設定される。この場合、算出部２２１により測定位置Ｍ１ｂの座標が算出され、算出結果が図１の記憶部２１０に記憶される。
【０１０５】
同様にして、測定対象物Ｓの側面Ｓｂ上の３つの位置が測定位置Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂとして設定され、算出部２２１により測定位置Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂの座標が算出される。算出結果が記憶部２１０に記憶される。続いて、図７の操作部１７０の確定ボタンＢ２が操作されることにより、測定位置Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂを通る平面（以下、測定平面ＭＬ２と呼ぶ。）が、測定対象物Ｓの側面Ｓｂに対応する測定対象部分として設定され、算出部２２１により測定平面ＭＬ２の位置が算出される。算出結果が記憶部２１０に記憶される。この場合、図１４に示すように、撮像領域仮想画像ＶＩ上に、測定平面ＭＬ１に加えて、設定された測定平面ＭＬ２が重畳される。
【０１０６】
測定対象部分が設定されると、図１の算出部２２１により、記憶部２１０に記憶された算出結果を用いた演算が行われる。それにより、２つの測定対象部分（測定平面ＭＬ１，ＭＬ２）の間の距離が算出される。算出結果が測定結果として記憶部２１０に記憶される。また、図１５に示すように、測定結果が撮像領域仮想画像ＶＩ上に表示される。なお、測定結果は、撮像領域仮想画像ＶＩと別個に表示部１６０に表示されてもよい。また、２つの測定平面ＭＬ１，ＭＬ２間の距離の演算方法等は、使用者により適宜設定可能であってもよい。
【０１０７】
本例では、４つの測定位置に基づいて１つの平面が測定対象部分として設定されるが、最少で３つの測定位置に基づいて、１つの平面を測定対象部分として設定することができる。一方、４つ以上の測定位置を設定することにより、測定対象物Ｓの所望の部分に対応する平面をより正確に設定することができる。また、４つ以上の測定位置に基づいて、測定対象部分として設定される平面の平面度を求めることもできる。
【０１０８】
本例では、２つの測定平面ＭＬ１，ＭＬ２が測定対象部分として設定されることにより測定平面ＭＬ１，ＭＬ２の間の距離が測定されるが、これに限らず、測定平面ＭＬ１，ＭＬ２の間の距離に代えて測定平面ＭＬ１，ＭＬ２のなす角度が測定されてもよい。
【０１０９】
また、本例では、測定対象部分として、複数の測定位置を通る平面が設定されるが、これに限らず、複数の測定位置を通る円筒または球等が測定対象部分として設定されてもよい。例えば測定対象物Ｓが円柱状の突起を有する場合に、突起の外周面に対応する円筒を示す情報が測定対象部分として設定されてもよい。この場合、測定対象物Ｓの突起が測定対象部分として特定されるとともに、その突起の断面の直径を測定することが可能になる。
【０１１０】
また、測定対象部分として、１つの測定位置に対応する点が設定されてもよいし、２つの測定位置を通る直線が設定されてもよい。さらに、測定対象部分として、３つ以上の測定位置を通る円が設定されてもよいし、４つ以上の測定位置を通る球が設定されてもよい。
【０１１１】
（６）副撮像部を用いた機能
図３の副撮像部１５０によって測定対象物Ｓを撮像することにより、副撮像部１５０から出力される受光信号に基づいて測定対象物Ｓを示す画像データが図１の制御部２２０により生成される。生成された画像データに基づいて測定対象物Ｓの画像を表示部１６０に表示させることができる。以下、副撮像部１５０により得られる画像データを撮像画像データと呼び、撮像画像データに基づく画像を撮像画像と呼ぶ。
【０１１２】
表示部１６０における撮像領域仮想画像ＶＩの表示と撮像画像の表示との切替は、図７の操作部１７０の表示切替ボタンＢ４が操作されることにより行われる。また、表示部１６０に撮像画像が表示される状態で、図７の操作部１７０の撮像ボタンＢ５が操作されると、その時点での撮像画像データが図１の記憶部２１０に記憶される。これにより、表示部１６０に測定対象物Ｓの静止画像を表示することができる。
【０１１３】
複数の発光部１４３と副撮像部１５０との位置関係、および副撮像部１５０の特性（画角およびディストーション等）は、例えば図１の記憶部２１０に撮像情報として予め記憶される。そのため、複数の発光部１４３が撮像領域Ｖ内にある場合、副撮像部１５０により撮像される領域が図１の制御部２２０により認識される。すなわち、主撮像部１３０により得られる複数の発光部１４３の位置の算出結果と複数の発光部１４３に対する副撮像部１５０の位置関係とに基づいて、撮像画像に対応する３次元空間が制御部２２０により認識される。
【０１１４】
以下、測定位置および測定対象部分の情報を位置図形情報と呼ぶ。位置図形情報は、３次元空間で設定される。本実施の形態では、これらの位置図形情報を撮像画像と対応付け、撮像画像上の適切な位置に表示させることができる。
【０１１５】
図１６は、撮像画像上に位置図形情報が表示された例を示す図である。図１６の例では、測定対象物Ｓの側面Ｓｂが副撮像部１５０により撮像される。その撮像画像ＳＩ上に、測定位置Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂを表す複数の球体の画像Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂが表示されるとともに、測定平面ＭＬ２を表す図形ＰＬ２が表示される。さらに、撮像画像ＳＩ上に、３次元空間において定義された装置座標系の原点Ｏ、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を示す画像が表示される。
【０１１６】
このように、実際に測定対象物Ｓが撮像されることによって得られる撮像画像ＳＩ上の適切な位置に位置図形情報が表示されることにより、使用者が位置図形情報を視覚的に把握しやすくなる。また、一の測定対象物Ｓに対する測定を行った後に、他の測定対象物Ｓに対して同様の測定を行う場合、使用者は、位置図形情報が重畳された撮像画像ＳＩを参照することにより、他の測定対象物Ｓに対する測定を容易に行うことが可能となる。
【０１１７】
複数の発光部１４３と副撮像部１５０との位置関係が設計された位置関係からずれていると、撮像領域Ｖに定義される３次元空間と撮像画像ＳＩに対応する３次元空間との間にずれが生じる。この場合、位置図形情報を撮像画像ＳＩ上の適切な位置に表示させることができない。そこで、座標測定装置３００による測定を行う前に、撮像領域Ｖに定義される３次元空間と撮像画像ＳＩに対応する３次元空間との間のずれを防止するためのキャリブレーション（校正）が行われることが好ましい。
【０１１８】
（７）座標測定装置の具体的な使用例
以下の説明では、座標測定装置３００の使用者のうち測定対象物Ｓの測定作業を管理する使用者を適宜測定管理者と呼び、測定管理者の管理の下で測定対象物Ｓの測定作業を行う使用者を適宜測定作業者と呼ぶ。
【０１１９】
座標測定装置３００は、測定管理者用の設定モード、測定作業者用の測定モード、単品測定モードおよび統計解析モードの４種類のモードで使用することができる。単品測定モードおよび統計解析モードの詳細は後述する。
【０１２０】
設定モードでは、測定管理者が一の測定対象物Ｓを測定することにより、測定対象物Ｓの測定条件および測定手順を定義する情報が設定情報として生成される。測定手順には複数のステップが含まれる。生成された設定情報のデータファイルは図１の記憶部２１０のハードディスクに記憶される。一方、測定モードでは、測定作業者が、図１の表示部１６０を視認することにより、図１の記憶部２１０に記憶された設定情報に基づいて測定対象物Ｓの測定を行うことができる。測定モードで得られる測定結果は図１の記憶部２１０のハードディスクに記憶される。
【０１２１】
測定対象物Ｓの測定条件には、座標系、測定項目および対象部分形状が含まれる。測定項目は、測定対象物Ｓに対して何を測定すべきかを示すものであり、種々の物理量が含まれる。なお、測定項目は、それらの種々の物理量の算出方法を含んでもよい。対象部分形状は、測定対象部分の形状を示す幾何学形状の種類である。幾何学形状の種類には、点、直線、平面、円、円筒および球等が含まれる。
【０１２２】
本実施の形態に係る座標測定装置３００においては、撮像領域Ｖを含む空間に任意の座標系（以下、基準座標系と呼ぶ。）を定義することができる。この場合、基準座標系に従って測定位置の座標が算出される。測定条件の座標系は、測定対象物Ｓの測定時に定義される基準座標系を示す。
【０１２３】
図１の記憶部２１０には、プローブ１４０に関する情報がプローブ情報として予め記憶されている。プローブ情報は、プローブ１４０の固体を識別するための個体識別情報、スタイラス１４４が取り付けられる取り付け面および接触部１４４ａの直径等の情報を含む。上記の設定情報には、さらに測定対象物Ｓの測定に用いるプローブを特定するためのプローブ情報が含まれる。
【０１２４】
本例では、２つのプローブ１４０が図２の２つの接続端子１１３に接続されるとともに、２つのプローブ１４０にそれぞれ対応する２つのプローブ情報が記憶部２１０に記憶されている。一方のプローブ情報は、一方の接続端子１１３に接続され、スタイラス１４４が図４（ｂ）の第２の取り付け面１４９ｂに取り付けられるプローブ１４０を示す。他方のプローブ情報は、他方の接続端子１１３に接続され、スタイラス１４４が図４（ｂ）の第１の取り付け面１４９ａに取り付けられるプローブ１４０を示す。以下の説明では、一方のプローブ情報に対応するプローブ１４０を適宜「Ａプローブ」と呼び、他方のプローブ情報に対応するプローブ１４０を適宜「Ｂプローブ」と呼ぶ。
【０１２５】
（７−１）設定モード
図１７は、座標測定装置３００の表示部１６０に表示される初期画面ＳＣ１の一例を示す図である。図１７に示すように、座標測定装置３００の初期画面ＳＣ１には、測定ボタン６０１、設定ボタン６０２、単品測定ボタン６０３、統計解析ボタン６０４および制御選択ボタン６０５が表示される。
【０１２６】
測定管理者が設定ボタン６０２を操作することにより、座標測定装置３００の制御部２２０が設定モードで動作する。設定モードにおいて、測定管理者が図１０の測定対象物Ｓの２つの側面Ｓａ，Ｓｂ間の距離を測定することにより設定情報が生成される例を説明する。
【０１２７】
図１８〜図２９は、設定モードでの座標測定装置３００の一使用例を説明するための図である。測定管理者は、まず図１８に示すように、測定対象物Ｓを予め定められた位置および姿勢で載置台１２０上に載置する。
【０１２８】
図１７の設定ボタン６０２が操作されることにより、図１９に示すように、表示部１６０に測定条件設定画面ＳＣ２が表示される。測定条件設定画面ＳＣ２は、測定要素表示欄６１０、第１の画像表示欄６１１、座標系設定欄６１２、測定項目選択欄６１３および対象部分形状選択欄６１４を含む。
【０１２９】
以下の説明では、測定対象物Ｓの物理量を測定するための測定対象部分および測定対象となる物理量の種類を適宜測定要素と呼ぶ。測定要素表示欄６１０には、測定要素がツリー表示される。なお、図１９は、設定モードの初期状態を表す。図１９の測定要素表示欄６１０には、例えば１番目の物理量を測定するための設定作業を行っていることを示す文字列「設定１」のみが表示される。このように、設定モードにおいて測定要素表示欄６１０に表示されるツリーを要素ツリーと呼ぶ。
【０１３０】
第１の画像表示欄６１１には、撮像領域仮想画像ＶＩが表示される。座標系設定欄６１２には、基準座標系を設定するための座標系設定ボタン６１２ａが表示される。座標系設定ボタン６１２ａが操作されない場合には、装置座標系が基準座標系として設定される。
【０１３１】
測定項目選択欄６１３には、複数種類の物理量をそれぞれ示す複数のボタンが表示される。図１９の例では、測定項目選択欄６１３に距離ボタン６１３ａおよび角度ボタン６１３ｂが表示される。測定管理者は、図１の操作部２３０を操作して測定項目選択欄６１３内のいずれかのボタンを選択することにより、測定項目を指定することができる。
【０１３２】
対象部分形状選択欄６１４には、複数種類の幾何学形状をそれぞれ示す複数のボタンが表示される。図１９の例では、対象部分形状選択欄６１４に平面ボタン６１４ａ、直線ボタン６１４ｂ、点ボタン６１４ｃおよび円ボタン６１４ｄが表示される。測定管理者は、図１の操作部２３０を操作して対象部分形状選択欄６１４内のいずれかのボタンを選択することにより、対象部分形状を指定することができる。
【０１３３】
測定管理者は、測定対象物Ｓの２つの側面Ｓａ，Ｓｂ間の距離を測定するために、測定項目選択欄６１３の距離ボタン６１３ａを選択するとともに対象部分形状選択欄６１４の平面ボタン６１４ａを選択する。それにより、測定対象物Ｓの測定条件として、２つの平面間の距離を測定することが設定される。本例では、測定要素として測定条件で設定されるべき２つの平面をそれぞれ「平面１」および「平面２」と呼ぶ。
【０１３４】
測定対象物Ｓの測定条件が設定されると、図２０に示すように、表示部１６０に測定手順設定画面ＳＣ３が表示される。測定手順設定画面ＳＣ３は、測定要素表示欄６１０、第１の画像表示欄６１１、プローブ選択欄６２１、対象部分表示欄６２２、測定点座標表示欄６２３および管理設定欄６２４を含む。
【０１３５】
測定要素表示欄６１０には、図１９の要素ツリーが継続して表示される。測定条件が設定されることにより、最初に設定されるべき測定要素を示す文字列「平面１」が要素ツリーに追加される。要素ツリーにおいては、測定管理者が測定対象部分を設定する際および物理量の測定結果が得られる際に、対応する測定要素を示す文字列が順次追加される。測定管理者は、要素ツリーを視認することにより、生成中の設定情報の内容を確認することができる。
【０１３６】
なお、要素ツリーにおいては、測定管理者による設定中の測定要素が文字囲い等で強調表示されてもよい。図２０の例では、文字列「平面１」に文字囲いが施されている。
【０１３７】
第１の画像表示欄６１１には、図１９の撮像領域仮想画像ＶＩが継続して表示される。プローブ選択欄６２１には、複数のチェックボックス６２１ａが表示される。複数のチェックボックス６２１ａのうち少なくとも１つには、記憶部２１０に記憶されているプローブ情報が対応付けられている。プローブ情報が対応付けられたチェックボックス６２１ａの側方に、対応するプローブ情報を示す文字列が表示される。
【０１３８】
本例では２つのチェックボックス６２１ａの側方に、それぞれ「Ａプローブ」および「Ｂプローブ」が表示される。測定管理者は、プローブ情報が対応付けられたチェックボックス６２１ａをチェックすることにより、測定に用いるプローブ１４０を設定することができる。プローブ１４０の設定は例えば平面ごとに行われる。「平面１」を設定するために「Ａプローブ」が用いられるものとする。この場合、測定管理者は、図２０に示すように、「Ａプローブ」に対応するチェックボックス６２１ａをチェックする。
【０１３９】
対象部分表示欄６２２には、設定されるべき２つの平面のうちの一方を示す文字列（本例では、「平面１」）が表示される。また、対象部分表示欄６２２には、撮像ボタン６２２ａが表示される。測定点座標表示欄６２３には、プローブ１４０による測定位置の算出結果（座標）が表示される。なお、図２０の例では、プローブ１４０の操作が行われていないので、測定点座標表示欄６２３に測定位置の算出結果が表示されていない。
【０１４０】
測定点座標表示欄６２３には、さらに、１つのチェックボックス６２３ａおよび数値入力欄６２３ｂが表示される。チェックボックス６２３ａは、判定機能をオンまたはオフするためのものである。判定機能がオンされると、後述する測定モードにおいて、設定される測定位置と設定モードで設定される測定位置との間のずれ量が数値入力欄６２３ｂに入力されるしきい値以下であるか否かが判定される。それにより、ずれ量がしきい値以下である場合に測定位置が有効であると判定することができる。また、ずれ量がしきい値よりも大きい場合に測定位置が無効であると判定することができる。
【０１４１】
管理設定欄６２４には、測定作業の管理についての設定を行うための管理設定ボタン６２４ａが表示される。管理設定ボタン６２４ａが操作されることによる設定の詳細は後述する。
【０１４２】
図２０の撮像ボタン６２２ａは、「平面１」に対応する撮像画像を得るために用いられる。測定管理者は、図２１に示すように、「平面１」に対応する平面（本例では、測定対象物Ｓの側面Ｓａ）が副撮像部１５０により撮像されるようにプローブ１４０の位置および姿勢を調整する。この状態で、撮像ボタン６２２ａが操作されることにより、「平面１」に対応する撮像画像データが取得され、記憶部２１０に記憶される。なお、測定管理者は、撮像ボタン６２２ａに代えて、図７の操作部１７０の撮像ボタンＢ５を操作してもよい。この場合でも、「平面１」に対応する撮像画像データが取得される。
【０１４３】
撮像画像データが取得されると、図２２に示すように、「平面１」に対応する撮像画像ＳＩが第１の画像表示欄６１１に表示される。図２２の撮像画像ＳＩは、静止画像である。図２２の撮像画像ＳＩは、測定対象物Ｓの側面Ｓａ（図２１）を示す画像を含むとともに、装置座標系のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を示す画像を含む。
【０１４４】
その後、測定管理者は、図１１の例と同様に、「平面１」を特定するために測定対象物Ｓの側面Ｓａ上の４つの測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａ（図１１（ｂ）参照）を順次設定する。
【０１４５】
複数の測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａの設定時には、測定位置が設定されるごとに、設定された測定位置を示す画像が撮像画像ＳＩに重畳表示される。図２３に、測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａが設定された時の表示部１６０の表示状態が示される。図２３の例では、測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａが設定されることにより、測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａを表す球体の画像Ｐ１ａ，Ｐ２ａが撮像画像ＳＩ上に表示される。
【０１４６】
また、複数の測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａの設定時には、接触部１４４ａの位置を示す画像ＰＰが撮像画像ＳＩ上に表示される。本例では、接触部１４４ａの位置を示す画像ＰＰとしてプローブ１４０の模式図が用いられる。それにより、測定管理者は測定対象物Ｓに対する接触部１４４ａの位置関係を容易かつ正確に認識することができる。
【０１４７】
複数の測定位置Ｍ１ａ〜Ｍ４ａの設定が完了することにより、複数の測定位置Ｍ１ａ〜Ｍ４ａを通りかつ測定条件において指定された形状を有する測定対象物Ｓの測定対象部分が「平面１」を特定する測定平面ＭＬ１として設定され、測定平面ＭＬ１の位置が算出される。
【０１４８】
この場合、図２４に示すように、測定平面ＭＬ１の位置および形状を示す図形ＰＬ１が複数の測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａを示す画像Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａとともに撮像画像ＳＩ上に表示される。測定平面ＭＬ１の設定時には、測定点座標表示欄６２３に確定ボタン６２３ｃが表示される。
【０１４９】
測定管理者が図２４の確定ボタン６２３ｃまたは図７の確定ボタンＢ２を操作することにより測定平面ＭＬ１の設定が確定される。測定平面ＭＬ１の設定が確定されると、図２５に示すように、第１の画像表示欄６１１に撮像領域仮想画像ＶＩが表示される。このとき、撮像領域仮想画像ＶＩ上には、既に設定された測定平面ＭＬ１を示す図形ＰＬ１が表示される。また、測定要素表示欄６１０の要素ツリーに、次に設定されるべき測定要素を示す文字列「平面２」が追加される。このとき、要素ツリーにおいては、文字列「平面１」が通常表示され、文字列「平面２」が強調表示される。
【０１５０】
続いて、測定平面ＭＬ２の設定が行われる。対象部分表示欄６２２には、設定されるべき２つの平面のうちの他方を示す文字列（本例では、「平面２」）が表示される。図２０の例と同様に、対象部分表示欄６２２には、撮像ボタン６２２ａが表示される。
【０１５１】
ここで、「平面２」を設定するために「Ｂプローブ」が用いられるものとする。この場合、測定管理者は、図２６に示すように、「Ｂプローブ」に対応するチェックボックス６２１ａをチェックする。
【０１５２】
図２６の撮像ボタン６２２ａは、「平面２」に対応する撮像画像を得るために用いられる。測定管理者は、「平面２」に対応する平面（本例では、測定対象物Ｓの側面Ｓｂ）が副撮像部１５０により撮像されるようにプローブ１４０の位置および姿勢を調整する。この状態で、撮像ボタン６２２ａまたは図７の操作部１７０の撮像ボタンＢ５が操作されることにより、「平面２」に対応する撮像画像データが取得され、記憶部２１０に記憶される。
【０１５３】
撮像画像データが取得されると、「平面２」に対応する撮像画像ＳＩが第１の画像表示欄６１１に表示される。その後、測定管理者は、図１３の例と同様に、「平面２」を特定するために測定対象物Ｓの側面Ｓｂ上の４つの測定位置Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂ（図１３（ｂ）参照）を順次設定する。これらの設定時には、図２３の例と同様に、設定された測定位置を表す球体の画像および接触部１４４ａの位置を示す画像が撮像画像ＳＩ上に表示される。
【０１５４】
複数の測定位置Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂの設定が完了することにより、複数の測定位置Ｍ１ｂ〜Ｍ４ｂを通りかつ測定条件において指定された形状を有する測定対象物Ｓの測定対象部分が「平面２」を特定する測定平面ＭＬ２として設定され、測定平面ＭＬ２の位置が算出される。
【０１５５】
この場合、図２７に示すように、測定平面ＭＬ２の位置および形状を示す図形ＰＬ２が複数の測定位置Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂを示す画像Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂとともに撮像画像ＳＩ上に表示される。測定平面ＭＬ２の設定時には、測定点座標表示欄６２３に確定ボタン６２３ｃが表示される。
【０１５６】
測定管理者が図２７の確定ボタン６２３ｃまたは図７の確定ボタンＢ２を操作することにより測定平面ＭＬ２の設定が確定される。測定平面ＭＬ２の設定が確定されると、図２８に示すように、第１の画像表示欄６１１に撮像領域仮想画像ＶＩが表示される。このとき、撮像領域仮想画像ＶＩ上には、設定された測定平面ＭＬ１，ＭＬ２を示す図形ＰＬ１，ＰＬ２が表示される。さらに、設定された測定平面ＭＬ１，ＭＬ２の間の距離が算出され、算出された距離が、測定結果として撮像領域仮想画像ＶＩに重畳表示される。
【０１５７】
また、測定要素表示欄６１０の要素ツリーに、測定平面ＭＬ１，ＭＬ２、すなわち「平面１」および「平面２」の設定により得られる物理量の測定項目を示す文字列「距離１」が追加される。本例では、「距離１」は、「平面１」および「平面２」間の距離を表す。このとき、要素ツリーにおいては、文字列「平面１」および文字列「平面２」が通常表示され、文字列「距離１」が強調表示される。
【０１５８】
また、表示部１６０の画面上では、図２７のプローブ選択欄６２１、対象部分表示欄６２２、測定点座標表示欄６２３および管理設定欄６２４に代えて測定結果表示欄６２５が表示される。測定結果表示欄６２５には、「距離１」が測定結果として表示されるとともに、設定継続ボタン６２５ａおよび設定保存ボタン６２５ｂが表示される。
【０１５９】
測定管理者は、上記の「距離１」の測定に加えて測定対象物Ｓの他の物理量の測定についても設定を行いたい場合に設定継続ボタン６２５ａを操作する。この場合、図１９の測定条件設定画面ＳＣ２が再び表示される。それにより、測定管理者は上記の例と同様の手順で設定作業を行うことができる。なお、測定条件設定画面ＳＣ２が再表示される場合、測定要素表示欄６１０には、例えば２番目の物理量を測定するための設定作業を行っていることを示す文字列「設定２」が表示される。
【０１６０】
最後に、測定管理者は図２８の設定保存ボタン６２５ｂを操作する。それにより、測定条件、測定手順、位置図形情報、「平面１」の設定に用いるプローブ１４０のプローブ情報、「平面２」の設定に用いるプローブ１４０のプローブ情報、「平面１」に対応する撮像画像データおよび「平面２」に対応する撮像画像データを含む設定情報が１つのデータファイルとして制御部２２０により生成され、図１の記憶部２１０に記憶される。このとき、記憶部２１０に記憶される設定情報には固有のファイル名が付与される。その後、表示部１６０の画面上には、図１７の初期画面ＳＣ１が表示される。
【０１６１】
ここで、図２０の管理設定ボタン６２４ａが操作される場合の設定の詳細を説明する。測定管理者が、図２０の管理設定ボタン６２４ａを操作すると、表示部１６０の画面上に図２９の管理設定ダイアログ６５０が表示される。
【０１６２】
管理設定ダイアログ６５０には、１つのチェックボックス６５０ａ、時間入力欄６５０ｂおよびＯＫボタン６５０ｃが表示される。チェックボックス６５０ａは、後述する測定モードにおける測定作業の目標時間を設定するために用いられる。チェックボックス６５０ａがチェックされることにより、測定モードにおける測定作業中、時間入力欄６５０ｂに入力される時間が目標時間として表示部１６０の画面上に表示される。ＯＫボタン６５０ｃが操作されることにより、管理設定ダイアログ６５０の表示が終了する。
【０１６３】
（７−２）測定モード
測定作業者が図１７の測定ボタン６０１を操作することにより、座標測定装置３００の制御部２２０が測定モードで動作する。測定モードでは、測定作業者が測定対象物Ｓの測定を行う。
【０１６４】
まず、測定作業者は、図１８の例と同様に、新たな測定対象物Ｓを予め定められた位置および姿勢で載置台１２０上に載置する。
【０１６５】
図３０〜図３４は、測定モードでの座標測定装置３００の一使用例を説明するための図である。測定モードの動作が開始されることにより、図３０に示すように、表示部１６０に実測定画面ＳＣ４が表示される。実測定画面ＳＣ４には、第１の画像表示欄６１１、要素表示欄６１９、測定操作欄６２６および第２の画像表示欄６２７が表示される。
【０１６６】
測定操作欄６２６には、測定開始ボタン６２６ａ、プルダウンメニュー６２６ｂおよび対象物名称入力欄６２６ｃが表示される。プルダウンメニュー６２６ｂが操作されると、図１の記憶部２１０に記憶されている１または複数の設定情報のファイル名が表示される。この場合、測定作業者が測定管理者の指示に従って１のファイル名を選択することにより、選択された設定情報が図１の制御部２２０により記憶部２１０から読み出される。本例では、上記の設定モード（図１８〜図２９の設定モード）で設定された設定情報が読み出されるものとする。対象物名称入力欄６２６ｃには、実際に測定する測定対象物Ｓの名称等が入力される。
【０１６７】
図３０の第１の画像表示欄６１１に撮像領域仮想画像ＶＩが表示される。その撮像領域仮想画像ＶＩ上には、装置座標系のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸、設定モードで設定された測定平面ＭＬ１，ＭＬ２を示す図形ＰＬ１，ＰＬ２および測定平面ＭＬ１，ＭＬ２間の距離を示す矢印が表示される。また、第１の画像表示欄６１１の下方に、測定手順に従って並ぶように複数の測定要素を表示するための要素表示欄６１９が表示される。
【０１６８】
要素表示欄６１９に表示される測定要素は、設定モードにおける測定要素の設定手順を反映して表示される。図３０の要素表示欄６１９に示される３つの測定要素は、図２８の測定要素表示欄６１０に示される要素ツリーに表示される測定要素に相当する。
【０１６９】
測定作業者は、要素表示欄６１９を視認することにより、測定平面ＭＬ１，ＭＬ２により特定される「平面１」および「平面２」間の距離をどのような手順で測定すべきかを容易に認識することができる。さらに、撮像領域仮想画像ＶＩ上には、プローブ１４０の接触部１４４ａの位置を示す画像ＰＰが表示される。このとき、第２の画像表示欄６２７には画像が表示されない。
【０１７０】
次に、測定作業者は、図３０の測定開始ボタン６２６ａを操作する。この場合、実測定画面ＳＣ４上では、図３１に示すように、図３０の測定操作欄６２６に代えてプローブ表示欄６２８および進捗度合い表示欄６２９が表示される。プローブ表示欄６２８には、現在用いられるべきプローブ１４０を示す文字列（本例では「Ａプローブ」）が表示される。進捗度合い表示欄６２９には、設定されるべき測定位置の数に対する設定済みの測定位置の数の割合を示す文字列およびインジケータ６２９ａが表示される。また、図２９の目標時間が設定されている場合には、測定開始からの経過時間および目標時間が表示される。さらに、目標時間に対する経過時間の割合を示すインジケータ６２９ｂが表示される。インジケータ６２９ａ，６２９ｂは、各割合を棒グラフで表す。
【０１７１】
一方、第１の画像表示欄６１１においては、図３１に示すように、最初に設定されるべき「平面１」の測定平面ＭＬ１を示す図形ＰＬ１がハイライト表示される。また、要素表示欄６１９においては、「平面１」の上側に文字列「＜測定中＞」が付される。また、第２の画像表示欄６２７には、「平面１」に対応する撮像画像ＳＩが表示される。このとき、撮像画像ＳＩ上には、図２４の例と同様に、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とともに、設定モードで設定された測定平面ＭＬ１を示す図形ＰＬ１が表示される。測定作業者は、撮像画像ＳＩ上の図形ＰＬ１を視認することにより、測定対象物Ｓにおけるどの部分を測定すべきかを認識することができる。
【０１７２】
また、撮像画像ＳＩ上には、図２４の例と同様に、設定モードで設定された測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａを示す画像Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａが表示される。測定作業者は、撮像画像ＳＩ上の画像Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａを視認することにより、測定対象物Ｓにおけるどの部分に測定位置を設定すればよいのかを容易かつ正確に認識することができる。
【０１７３】
読み出された設定情報により、上記のように複数のステップを含む測定手順が定義される。すなわち、測定管理者による複数の測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａの設定手順が定義される。そのため、撮像画像ＳＩにおいては、測定のステップが進むごとに、測定作業者により現在設定されるべき測定位置を示す画像が他の測定位置を示す画像とは異なる表示形態で表示される。
【０１７４】
表示形態としては、画像の色または形等が挙げられる。本例では、現在設定されるべき測定位置Ｍ１ａを示す画像Ｐ１ａが、他の測定位置Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａを示す画像Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａの色（白色）とは異なる色（黒色）で表示される。それにより、測定作業者は、現在設定すべき測定位置を容易に認識することができる。
【０１７５】
また、撮像画像ＳＩ上には、プローブ１４０の接触部１４４ａの位置を示す画像ｉａが表示されるとともに、接触部１４４ａと現在設定されるべき測定位置とを結ぶ直線を示す画像ｉｂが表示される。それにより、測定作業者は、測定対象物Ｓに対して接触部１４４ａをどのような方向に移動させればよいかを容易に認識することができる。
【０１７６】
さらに、撮像画像ＳＩには、プローブ１４０の接触部１４４ａから現在設定されるべき測定位置までの距離を示すインジケータｉｃが表示される。測定作業者は、インジケータｉｃを視認することにより、接触部１４４ａから現在設定されるべき測定位置までの距離を正確に認識することができる。それにより、測定作業者は接触部１４４ａを測定対象物Ｓの測定位置に容易かつ正確に接触させることができる。
【０１７７】
本例のインジケータｉｃは、現在設定されるべき測定位置から接触部１４４ａまでの距離を棒グラフで表す。これに限らず、インジケータｉｃは、接触部１４４ａから現在設定されるべき測定位置までの距離を数値で表してもよい。
【０１７８】
これらより、測定作業者は、図３１の第２の画像表示欄６２７に表示される撮像画像ＳＩを視認しつつ「平面１」を特定する測定平面ＭＬ１を容易かつ正確に設定することができる。
【０１７９】
測定モード中の第１の画像表示欄６１１においては、図３１に示すように、接触部１４４ａの現在の位置を示す画像ＰＰとともに、現在設定されるべき測定位置に接触部１４４ａを接触させるためのプローブ１４０の理想的な位置および姿勢を示す画像ＰＰｘが表示されてもよい。
【０１８０】
図３１の例では、画像ＰＰｘとしてプローブ１４０の模式図が用いられる。この場合、測定作業者は、画像ＰＰｘを視認することにより、現在設定すべき測定位置を容易に認識することができる。また、測定作業者は、現在設定すべき測定位置を正確に設定するための理想的なプローブ１４０の姿勢を容易に認識することができる。
【０１８１】
ここで、第１の画像表示欄６１１においては、例えば図３１および図３２に示すように、画像ＰＰが常に黒色で表示され、画像ＰＰｘが黒色と白色（または黄色）とで交互に点滅表示されてもよい。この場合、測定作業者は、画像ＰＰ，ＰＰｘのそれぞれの表示形態を視認することにより、画像ＰＰ，ＰＰｘを容易に識別することができる。
【０１８２】
「平面１」の測定平面ＭＬ１の設定が確定されると、図３３に示すように、第１の画像表示欄６１１内の測定平面ＭＬ１を示す図形ＰＬ１が通常表示に切り替わり、次に設定されるべき「平面２」の測定平面ＭＬ２を示す図形ＰＬ２がハイライト表示される。
【０１８３】
また、要素表示欄６１９においては、「平面１」に代えて「平面２」の上側に文字列「＜測定中＞」が付される。このように、測定モードによる測定対象物Ｓの測定時には、現在設定すべき測定要素に文字列「＜測定中＞」が付される。したがって、測定作業者は、要素表示欄６１９を視認することにより、現在設定すべき測定要素を容易に認識することができる。
【０１８４】
上記の例では、４つの測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａが設定されることにより、「平面１」を特定する測定平面ＭＬ１が設定される。本例では、測定平面ＭＬ１が設定されるステップで、４つの測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａの算出された座標に基づいて「平面１」の平面度が算出される。
【０１８５】
このように、測定モードでは、複数のステップを含む測定手順において、予め定められたステップで算出可能な特定の物理量が存在する場合に、その物理量が算出され、算出結果が図１の記憶部２１０に記憶される。また、測定モードにおいては、図１の制御部２２０が後述する第１の制御モードで動作する場合に、最後のステップが実行される前であってもその算出結果が要素表示欄６１９に表示される。図３３の例では、要素表示欄６１９の「平面１」の下側に算出された平面度が表示される。予め定められたステップで算出されるべき特定の物理量は、設定モードにおいて、測定管理者により設定されてもよい。
【０１８６】
また、図３３の第２の画像表示欄６２７には、「平面２」に対応する撮像画像ＳＩが表示される。このとき、撮像画像ＳＩ上には、図２７の例と同様に、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とともに、設定モードで設定された測定平面ＭＬ２を示す図形ＰＬ２が表示される。また、撮像画像ＳＩ上には、設定モードで設定された測定位置Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂを示す画像Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂが表示される。さらに、撮像画像ＳＩには、図３１の例と同様に、プローブ１４０の接触部１４４ａの位置を示す画像ｉａ、接触部１４４ａと現在設定されるべき測定位置とを結ぶ直線を示す画像ｉｂ、および接触部１４４ａから現在設定されるべき測定位置までの距離を示すインジケータｉｃが重畳表示される。
【０１８７】
これらより、測定作業者は、図３３の第２の画像表示欄６２７に表示される撮像画像ＳＩおよび第１の画像表示欄６１１に表示される画像ＰＰｘを視認しつつ「平面２」の測定平面ＭＬ２を容易かつ正確に設定することができる。
【０１８８】
「平面２」の測定平面ＭＬ２の設定が確定されると、図３４に示すように、第１の画像表示欄６１１内の測定平面ＭＬ２を示す図形ＰＬ２が通常表示に切り替わる。また、「平面１」および「平面２」間の距離が算出され、算出された測定結果が撮像領域仮想画像ＶＩに重畳表示される。
【０１８９】
要素表示欄６１９においては、「平面２」に付された文字列「＜測定中＞」が表示されなくなる。また、「平面２」の下側に、「平面２」の平面度の算出結果が表示される。さらに、「距離１」の下側にその測定結果が表示される。
【０１９０】
さらに、図３４に示すように、表示部１６０の画面上では、図３３の第２の画像表示欄６２７、プローブ表示欄６２８および進捗度合い表示欄６２９に代えて測定結果表示欄６３０が表示される。測定結果表示欄６３０には、「距離１」の値が測定結果として表示される。このとき、測定結果が図１の記憶部２１０に記憶される。
【０１９１】
設定モードにおいては測定管理者により測定条件として予め測定結果に対する良否判定用の基準範囲が設定されてもよく、測定モードにおいては設定された基準範囲と測定結果とに基づいて製造部品等の良否判定が行われてもよい。この場合、測定モードにおいて測定結果が基準範囲内であるときには、図３４に示すように測定結果表示欄６３０内に測定結果とともに良品を示す判定結果（例えば「ＯＫ」）が表示されてもよい。一方、測定結果が基準範囲外であるときには、測定結果表示欄６３０内に測定結果とともに不良品を示す判定結果（例えば「ＮＧ」）が表示されてもよい。
【０１９２】
なお、良否判定およびその判定結果の表示は上記の例に限られない。例えば、測定対象物Ｓの良否判定を行う場合には、１つの測定対象物Ｓに関して複数個所の平面間距離および複数個所の円の真円度等の複数の物理量が測定されてもよい。また、測定条件としてそれぞれの物理量の測定結果に対する良否判定用の基準範囲が設定されてもよい。この場合、１つの測定対象物Ｓに関して予め定められた複数の物理量が測定されることにより、測定対象の物理量ごとの良否判定結果（例えば「ＯＫ」または「ＮＧ」）が表示部１６０に個別に表示されてもよい。また、測定対象の全ての物理量の測定結果が基準範囲内であるときに、総合判定結果として良品を示す判定結果（例えば「ＯＫ」）が表示されてもよい。一方、測定対象のいずれかの物理量の測定結果が基準範囲外であるときに、総合判定結果として不良品を示す判定結果（例えば「ＮＧ」）が表示されてもよい。
【０１９３】
図３４に示すように、測定結果表示欄６３０には、次の測定ボタン６３０ａおよびメインメニューボタン６３０ｂが表示される。測定作業者は、次の測定ボタン６３０ａを操作することにより、さらに新たな測定対象物Ｓに対して、上記の例と同様の測定を行うことができる。
【０１９４】
また、測定作業者は、メインメニューボタン６３０ｂを操作することにより、測定作業を終了することができる。この場合、表示部１６０には図１７の初期画面ＳＣ１が表示される。
【０１９５】
（７−３）第１の制御モードおよび第２の制御モード
本実施の形態においては、測定モードは、第１の制御モードおよび第２の制御モードを含む。図１の制御部２２０は、測定モードにおいて、第１の制御モードおよび第２の制御モードのいずれかのモードで動作する。
【０１９６】
測定管理者は、図１７の制御選択ボタン６０５を操作することにより、測定モードにおける制御部２２０の動作を第１の制御モードおよび第２の制御モードのいずれかに設定することができる。この場合、表示部１６０に制御選択画面が表示される。図３５は、制御選択画面の一例を示す図である。
【０１９７】
図３５に示すように、制御選択画面ＳＣ５には、パスワード入力欄６０６、２つのチェックボックス６０７ａ，６０７ｂおよびＯＫボタン６０８が表示される。２つのチェックボックス６０７ａ，６０７ｂは第１の制御モードおよび第２の制御モードにそれぞれ対応する。
【０１９８】
ここで、座標測定装置３００には、予めパスワードが設定されている。予め設定されるパスワードは、図１の記憶部２１０に記憶されている。なお、パスワードは、測定管理者により設定されてもよい。
【０１９９】
座標測定装置３００に予め設定されたパスワードがパスワード入力欄６０６に入力されるとともに、２つのチェックボックス６０７ａ，６０７ｂのうちの一方のチェックボックスが選択される。この状態でＯＫボタン６０８が操作されると、図１の設定部２２２は、選択されたチェックボックスに基づいて制御部２２０を第１および第２の制御モードのいずれかに設定する。また、表示部１６０上で制御選択画面ＳＣ５が初期画面ＳＣ１に切り替わる。
【０２００】
予め設定されたパスワード以外の文字列がパスワード入力欄６０６に入力される場合には、上記の設定は行われない。そのため、予め制御部２２０が第１および第２の制御モードのいずれかに設定されている場合には、その設定状態が維持される。この場合、入力されたパスワードが誤りであることを示すメッセージが表示部１６０に表示されてもよい。
【０２０１】
図３６は、第１の制御モードおよび第２の制御モードの詳細を説明するための図である。図３６では、左側の欄に図３０〜図３４を用いて説明した測定手順（複数のステップ）が示される。本例の測定手順に含まれる複数のステップにはそれぞれ番号が付されている。
【０２０２】
また、図３６では、第１の制御モードに設定されている場合の制御部２２０の各ステップの動作と第２の制御モードに設定されている場合の制御部２２０の各ステップの動作とが中央の欄および右側の欄にそれぞれ示される。
【０２０３】
図３６に示すように、１番目から４番目までのステップでは、測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａ（図１１（ｂ）参照）が順次設定される。これらの設定時には、第１の制御モードに設定されている制御部２２０は、図１の算出部２２１に測定位置Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａの座標の算出を行わせるとともに、算出結果を記憶部２１０に記憶させる。第２の制御モードに設定されている制御部２２０も、第１の制御モードに設定されている制御部２２０と同じ動作を行う。
【０２０４】
５番目のステップでは、測定平面ＭＬ１（図１１（ｂ）参照）の設定が確定される。本例では、５番目のステップが本発明の第２のステップに相当する。この場合、第１の制御モードに設定されている制御部２２０は、算出部２２１に「平面１」の平面度を算出させるとともに、算出結果を記憶部２１０に記憶させ、算出結果を表示部１６０（図３３の要素表示欄６１９参照）上に表示させる。このように、第１の制御モードでは、測定要素の設定が確定されるごとに算出される物理量（上記の例では平面度）の算出結果が表示部１６０上に表示される。それにより、測定作業者は、表示された算出結果を参照しつつより適切な測定作業を行うことができる。
【０２０５】
一方、第２の制御モードに設定されている制御部２２０は、算出部２２１に「平面１」の平面度を算出させるとともに、算出結果を記憶部２１０に記憶させ、算出結果を表示部１６０上に表示させない。
【０２０６】
次に、６番目から９番目までのステップでは、測定位置Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂ（図１３（ｂ）参照）が順次設定される。これらの設定時には、第１の制御モードに設定されている制御部２２０は、算出部２２１に測定位置Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂの座標の算出を行わせるとともに、算出結果を記憶部２１０に記憶させる。第２の制御モードに設定されている制御部２２０も、第１の制御モードに設定されている制御部２２０と同じ動作を行う。
【０２０７】
１０番目のステップでは、測定平面ＭＬ２（図１３（ｂ）参照）の設定が確定される。本例では、１０番目のステップが、測定手順における最後のステップであり、本発明の第１のステップに相当する。この場合、第１の制御モードに設定されている制御部２２０は、算出部２２１に「平面２」の平面度を算出させるとともに、算出結果を記憶部２１０に記憶させ、算出結果を表示部１６０（図３４の要素表示欄６１９参照）上に表示させる。
【０２０８】
また、第１の制御モードに設定されている制御部２２０は、算出部２２１に「距離１」を算出させるとともに、算出結果を測定結果として記憶部２１０に記憶させ、測定結果を表示部１６０上に表示させる。さらに、第１の制御モードに設定されている制御部２２０は算出部２２１に当該１０番目のステップよりも前のステップに戻ることを許容する。
【０２０９】
制御部２２０は、上記の許容の方法の第１の例として、１０番目のステップが実行されることにより測定結果が記憶されるとともに表示部１６０に表示された後でも、測定作業者による図７のキャンセルボタンＢ３の操作を有効とする。この場合、図７のキャンセルボタンＢ３が操作されることにより、図７の測定ボタンＢ１および確定ボタンＢ２の操作が取り消される。それにより、測定作業者は、測定作業を１０番目のステップから１０番目のステップよりも前の任意のステップまで戻すことが可能である。
【０２１０】
より具体的には、測定作業者は、図７のキャンセルボタンＢ３を操作するごとに、１ステップずつ測定手順を戻すことができる。また、測定作業者は、測定手順が所望のステップまで戻された後、戻ったステップから最後のステップまでの作業を再度行うことができる。このとき、制御部２２０は、再度の測定によって得られた測定結果で、記憶部２１０に記憶された測定結果を置換する。それにより、測定作業の利便性が向上する。さらに、測定作業者は、表示部１６０に表示される測定結果を確認しつつ、より正確な測定結果を得るための再測定を行うことができる。
【０２１１】
制御部２２０は、上記の許容の方法の第２の例として、１０番目のステップで測定結果が記憶されるとともに表示部１６０に表示された後、測定作業者による図７のキャンセルボタンＢ３の操作を無効にしつつ、図３４の測定結果表示欄６３０に１０番目のステップよりも前の再度実行すべきステップを指定するための指定用画像を表示してもよい。
【０２１２】
図３７は、再度実行すべきステップを指定するための指定用画像が測定結果表示欄６３０に表示される例を示す図である。図３７の測定結果表示欄６３０には、指定用画像として再測定指定部６３０ｃおよび再測定開始ボタン６３０ｄが表示される。再測定指定部６３０ｃには、複数の測定位置に対応する複数のチェックボックスが示される。この場合、測定作業者は、表示部１６０に表示される種々の算出結果および測定結果を確認しつつ再測定すべき測定位置をチェックする。それにより、チェックされた測定位置に対応するステップが、再度実行すべきステップとして指定される。
【０２１３】
再度実行すべきステップが指定された後、再測定開始ボタン６３０ｄが操作されることにより、制御部２２０は、１０番目のステップよりも前の指定されたステップまで測定手順を戻す。その後、指定された全てのステップが再度実行されると、制御部２２０は、再度の実行によって得られた測定結果で、記憶部２１０に記憶された測定結果を置換する。
【０２１４】
許容の方法の第２の例においては、再度実行すべきステップの指定は、測定要素（本例では、「平面１」および「平面２」）ごとに行われてもよい。この場合、例えば上記の再測定指定部６３０ｃに、複数の測定位置に代えて測定要素を選択可能に表示させる。それにより、測定作業者は、再測定すべき測定要素を選択することにより、当該測定要素を設定するための複数のステップを再度実行すべきステップとして指定することが可能になる。
【０２１５】
なお、許容の第２の例においては、制御部２２０は、１０番目のステップで測定結果が記憶されるとともに表示部１６０に表示された後、測定作業者による図７のキャンセルボタンＢ３の操作を有効としてもよい。この場合、測定作業者は、図７のキャンセルボタンＢ３または図３７の再測定指定部６３０ｃおよび再測定開始ボタン６３０ｄのいずれかを操作することにより、再度実行すべきステップを指定することができる。
【０２１６】
一方、第２の制御モードに設定されている制御部２２０は、図３６に示すように、１０番目のステップで、算出部２２１に「平面２」の平面度を算出させるとともに、算出結果を記憶部２１０に記憶させ、「平面１」および「平面２」の平面度の算出結果を表示部１６０上に表示させる。また、制御部２２０は、算出部２２１に「距離１」を算出させるとともに、算出結果を測定結果として記憶部２１０に記憶させ、測定結果を表示部１６０上に表示させる。
【０２１７】
測定結果が表示部１６０上に表示された後、第２の制御モードに設定されている制御部２２０は算出部２２１に当該１０番目のステップよりも前のステップに戻ることを禁止する。すなわち、第２の制御モードに設定された制御部２２０は、当該１０番目のステップが実行されることにより測定結果が記憶部２１０に記憶されるとともに表示部１６０に表示された後、測定作業者による図７のキャンセルボタンＢ３の操作を無効にする。そのため、図７のキャンセルボタンＢ３が操作されても、図７の測定ボタンＢ１および確定ボタンＢ２の操作を取り消すことができない。また、第２の制御モードでは、図３７の再測定指定部６３０ｃおよび再測定開始ボタン６３０ｄは測定結果表示欄６３０に表示されない。それにより、測定作業者は、自らが望む測定結果が得られるように再測定を行うことが禁止される。
【０２１８】
さらに、第２の制御モードでは、測定要素の設定が確定されるごとに算出される物理量（上記の例では平面度）の算出結果が、最後のステップが実行されるまで表示部１６０に表示されない。したがって、測定作業者は、算出結果を確認することができないので、自らが望む測定結果が得られるように測定を行うことが禁止される。これらの結果、測定作業者による恣意的な測定を防止することができる。
【０２１９】
本実施の形態では、第１および第２の制御モードのいずれにおいても、１番目のステップが実行された後最後のステップが実行される前までの間は、制御部２２０は算出部２２１に前のステップに戻ることを許容する。したがって、測定作業者は、１番目のステップが実行された後最後のステップが実行される前までの間は、制御部２２０が第１および第２の制御モードのいずれに設定されているかによらず所望のタイミングで測定作業を繰り返すことができる。
【０２２０】
本実施の形態においては、図３６の５番目のステップにおいて、第２の制御モードに設定されている制御部２２０は、算出部２２１に「平面１」の平面度を算出させるとともに、算出結果を記憶部２１０に記憶させ、算出結果を表示部１６０上に表示させてもよい。この状態で、第２の制御モードに設定されている制御部２２０は、算出部２２１に当該５番目のステップよりも前のステップに戻ることを禁止してもよい。この場合、５番目のステップが本発明の第１のステップに相当する。
【０２２１】
上記の例では、測定管理者が図１７の制御選択ボタン６０５を操作することにより、第１および第２の制御モードの設定が行われる。第１および第２の制御モードの設定方法は、上記の例に限られない。
【０２２２】
第１および第２の制御モードの設定は以下のようにして行われてもよい。図３８は、第１の制御モードおよび第２の制御モードの設定方法の他の例を説明するための図である。図３８には、図２８の測定手順設定画面ＳＣ３に対応する測定手順設定画面ＳＣ３が示される。図３８の測定手順設定画面ＳＣ３では、図２８の設定保存ボタン６２５ｂに代えて、再測定許容保存ボタン６２５ｃおよび再測定禁止保存ボタン６２５ｄが表示される。
【０２２３】
例えば測定管理者が再測定許容保存ボタン６２５ｃを操作する場合に、第１の制御モードを特定する制御モード特定情報が設定情報に付加される。一方、測定管理者が再測定禁止保存ボタン６２５ｄを操作する場合に、第２の制御モードを特定する制御モード特定情報が設定情報に付加される。
【０２２４】
この場合、図１の設定部２２２は、図３０のプルダウンメニュー６２６ｂで設定情報が選択されることにより、選択された設定情報に含まれる制御モード特定情報に基づいて、制御部２２０を第１および第２の制御モードのいずれかに設定してもよい。それにより、測定管理者は、測定作業が行われるごとに第１の制御モードおよび第２の制御モードの設定を行う必要がなくなる。
【０２２５】
（７−４）単品測定モードおよび統計解析モード
使用者が図１７の単品測定ボタン６０３を操作することにより、座標測定装置３００の制御部２２０および算出部２２１が単品測定モードで動作する。単品測定モードにおいては、設定モードと同じ手順で測定対象物Ｓの測定が行われる。すなわち、単品測定モードでは、予め図１の記憶部２１０に記憶される設定情報を用いることなく測定対象物Ｓが測定される。そのため、測定対象物Ｓの測定時には位置図形情報が表示部１６０に表示されない。
【０２２６】
上記のように、単品測定モードにおいては、設定モードによる設定情報の生成作業が不要であるため、測定対象物Ｓにおける所望の物理量を短時間で測定することができる。なお、単品測定モードでは、設定情報が用いられないので撮像画像データの生成も不要である。
【０２２７】
使用者が図１７の統計解析ボタン６０４を操作することにより、座標測定装置３００の制御部２２０および算出部２２１が統計解析モードで動作する。統計解析モードにおいては、測定モードで得られた測定結果が図１の記憶部２１０から読み出される。読み出された測定結果に基づいて統計解析処理が行われる。
【０２２８】
図３９は、統計解析モードにおける表示部１６０の一表示例を示す図である。本例では、設定情報「設定００１」を用いた過去の測定結果についての統計解析結果として、測定条件、測定された測定対象物Ｓの数、測定位置の合計、有効に設定された測定位置の数および良品と判定された測定対象物Ｓの数が表示される。さらに、測定結果の平均値、測定結果の最大値および測定結果の最小値が表示される。また、測定結果の推移を示すグラフが表示される。これらより、統計解析モードによれば、座標測定装置３００の利便性が向上する。
【０２２９】
上記の例の他、統計解析モードでは、過去に記憶された複数の測定結果から特定の測定結果を抽出する処理が行われてもよいし、複数の測定結果に基づいて所定の物理量についてのヒストグラムを表示する処理等が行われてもよい。
【０２３０】
（８）効果
上記の座標測定装置３００においては、制御部２２０が第１の制御モードに設定されている場合には、算出部２２１により算出された測定結果が記憶部２１０に記憶されるとともに表示部１６０に表示された後であっても、複数のステップのうち最後のステップから任意のステップまで戻って、戻ったステップから当該戻ったステップよりも後の任意のステップまでを算出部２２１に再度実行させることができる。この場合、再度の実行後に算出部２２１により算出された算出結果で記憶部２１０に記憶された算出結果が置換される。それにより、測定作業者は、プローブ１４０の誤操作等により誤った測定を行った場合に、測定結果を確認しつつ再度の測定を行うことが可能である。
【０２３１】
一方、制御部２２０が第２の制御モードに設定されている場合には、算出部２２１により算出された測定結果が記憶部２１０に記憶されるとともに表示部１６０に表示された後、複数のステップのうち最後のステップから任意のステップまで戻ることができない。そのため、測定作業者は、自らが望む測定結果が得られるように測定結果を確認しつつ再測定を行うことが禁止される。
【０２３２】
これらの結果、測定作業の利便性を向上させることが可能であるとともに測定作業者による恣意的な測定を防止することが可能となる。
【０２３３】
（９）他の実施の形態
（９−１）上記の実施の形態においては、第１の制御モードに設定された制御部２２０は、一の測定作業において、複数のステップのうち最後のステップから任意のステップまで戻って、戻ったステップから最後のステップまでを算出部２２１に再度実行させることができる。それにより、一の測定作業における再測定が可能である。また、第２の設定モードに設定された制御部２２０は、一の測定作業において、算出部２２１に複数のステップのうち最後のステップから任意のステップまで戻ることを禁止する。
【０２３４】
第１の制御モードに設定されている制御部２２０は、上記の実施の形態で説明した動作を行う代わりに、測定手順に従う一の測定作業で算出部２２１により算出された測定結果を記憶部２１０に記憶させた後、測定手順に従う他の測定作業で算出された測定結果で記憶部２１０に記憶された測定結果を置換することが可能となってもよい。
【０２３５】
また、第２の制御モードに設定されている制御部２２０は、上記の実施の形態で説明した動作を行う代わりに、測定手順に従う一の測定作業で算出部２２１により算出された測定結果を記憶部２１０に記憶させた後、測定手順に従う他の測定作業で算出された測定結果で記憶部２１０に記憶された測定結果を置換することが不可能となってもよい。
【０２３６】
本例では、制御部２２０が第１の制御モードに設定されている場合には、測定手順に従う一の測定作業で算出された測定結果が記憶部２１０に記憶された後、その測定手順に従う他の測定作業で算出された測定結果で記憶部２１０に記憶された測定結果を置換することが可能である。この場合、測定作業者は、プローブ１４０の誤操作等による不適切な測定作業で算出された一の測定結果が記憶部２１０に記憶された場合に、同じ測定手順で再度の測定を行うことにより他の測定結果で一の測定結果を置換することができる。
【０２３７】
一方、制御部２２０が第２の制御モードに設定されている場合には、測定手順に従う一の測定作業で算出された測定結果が記憶部２１０に記憶された後、その測定手順に従う他の測定作業で算出された測定結果で記憶部２１０に記憶された測定結果を置換することが不可能である。この場合、測定作業者は、自らが望む測定結果が得られるように再測定を行っても、一の測定作業により記憶部２１０に記憶された測定結果を他の測定作業により算出される測定結果で置換することが禁止される。
【０２３８】
これらの結果、測定作業の利便性を向上させることが可能であるとともに測定作業者による恣意的な測定を防止することが可能となる。
【０２３９】
（９−２）上記の実施の形態においては、第２の制御モードに設定された制御部２２０は、１番目のステップが実行された後最後のステップが実行される前までの間は、算出部２２１による算出結果が表示部１６０に表示されない限り算出部２２１に前のステップに戻ることを許容する。上記の例に限らず、制御部２２０は、第２の制御モードで動作する場合に、算出部２２１による算出結果が表示部１６０に表示された後だけでなく、１番目のステップが実行された後最後のステップが実行される前までの間においても、算出部２２１に前のステップに戻ることを禁止してもよい。
【０２４０】
この場合、測定作業者は、制御部２２０が第２の制御モードに設定されている場合に、全く再測定を行うことができない。それにより、測定作業者による恣意的な測定がより防止される。
【０２４１】
（９−３）上記の実施の形態では、プローブ１４０の接触部１４４ａが接触される測定対象物Ｓ上の位置を算出するための手段として、複数の発光部１４３および主撮像部１３０を含む光学系が用いられる。接触部１４４ａが接触される測定対象物Ｓ上の位置を算出するための手段としては、光学系を用いる代わりに以下の構成を用いてもよい。
【０２４２】
例えば、多関節アームの各関節部分にエンコーダを設けるとともに、多関節アームの先端部にプローブ１４０を設ける。この場合、多関節アームを操作して接触部１４４ａを測定対象物Ｓの測定位置に接触させることにより、各エンコーダからの出力に基づいて接触部１４４ａが接触される測定対象物Ｓ上の位置を算出することができる。
【０２４３】
また、２つの多関節アームを用いる場合には、一方の多関節アームの先端部にスタイラス１４４を取り付け、他方の多関節アームの先端部に副撮像部１５０を取り付けてもよい。
【０２４４】
多関節アームの他、互いに直交するＸ軸レール、Ｙ軸レールおよびＺ軸レールを用いてプローブ１４０を３方向に移動可能に保持する構成を用いることもできる。この場合、３つのエンコーダを用いてプローブ１４０の各方向における移動量を算出することにより、接触部１４４ａが接触される測定対象物Ｓ上の位置を算出することができる。
【０２４５】
上記のように、エンコーダからの出力に基づいて接触部１４４ａが接触される測定対象物Ｓ上の位置を算出する場合には、複数の発光部１４３をプローブ１４０に設ける必要がない。
【０２４６】
（１０）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各構成要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０２４７】
上記実施の形態においては、測定対象物Ｓが測定対象物の例であり、接触部１４４ａが接触部の例であり、プローブ１４０がプローブの例であり、記憶部２１０が記憶部の例であり、算出部２２１が算出部の例であり、制御部２２０が制御部の例であり、設定部２２２が設定部の例であり、座標測定装置３００が座標測定装置の例であり、表示部１６０が表示部の例であり、主撮像部１３０が撮像部の例であり、複数の発光部１４３が複数のマーカの例である。
【０２４８】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０２４９】
本発明は、種々の測定対象物の寸法等の測定に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０２５０】
１００  測定ヘッド
１１０  保持部
１１１  設置部
１１２  スタンド部
１１３，１４６  接続端子
１１４  インターフェース部
１１４ａ  電源スイッチ
１１４ｂ  動作表示ランプ
１１４ｃ  ＵＳＢポート
１２０  載置台
１３０  主撮像部
１３０ａ  素子保持部
１３０ｂ  レンズ保持部
１３１  撮像素子
１３２  レンズ
１３２ａ  主点
１３３  凹部
１３４  貫通孔
１４０  プローブ
１４１  筐体部
１４１ａ  前部上面
１４１ｂ  中央部上面
１４１ｃ  後部上面
１４１ｈ  開口
１４２  把持部
１４３  発光部
１４４  スタイラス
１４４ａ  接触部
１４４ｂ  軸部
１４４ｃ  ねじ部
１４５  電源基板
１４８  通知部
１４９  スタイラス固定部材
１４９ａ  第１の取り付け面
１４９ｂ  第２の取り付け面
１４９ｃ  第３の取り付け面
１５０  副撮像部
１６０  表示部
１７０，２３０  操作部
１７１  本体部
１７１ａ  表面
１７１ｂ  裏面
１７１ｃ  端面
１７２  ケーブル
１７３  突出部
１７４  脚部
１８０  制御基板
２００  処理装置
２１０  記憶部
２２０  制御部
２２１  算出部
２２２  設定部
３００  座標測定装置
６０１  測定ボタン
６０２  設定ボタン
６０３  単品測定ボタン
６０４  統計解析ボタン
６０５  制御選択ボタン
６０６  パスワード入力欄
６０７ａ，６０７ｂ，６２１ａ，６２３ａ，６５０ａ  チェックボックス
６０８，６５０ｃ  ＯＫボタン
６１０  測定要素表示欄
６１１  第１の画像表示欄
６１２  座標系設定欄
６１２ａ  座標系設定ボタン
６１３  測定項目選択欄
６１３ａ  距離ボタン
６１３ｂ  角度ボタン
６１４  対象部分形状選択欄
６１４ａ  平面ボタン
６１４ｂ  直線ボタン
６１４ｃ  点ボタン
６１４ｄ  円ボタン
６１９  要素表示欄
６２１  プローブ選択欄
６２２  対象部分表示欄
６２２ａ  撮像ボタン
６２３  測定点座標表示欄
６２３ｂ  数値入力欄
６２３ｃ  確定ボタン
６２４  管理設定欄
６２４ａ  管理設定ボタン
６２５，６３０  測定結果表示欄
６２５ａ  設定継続ボタン
６２５ｂ  設定保存ボタン
６２５ｃ  再測定許容保存ボタン
６２５ｄ  再測定禁止保存ボタン
６２６  測定操作欄
６２６ａ  測定開始ボタン
６２６ｂ  プルダウンメニュー
６２６ｃ  対象物名称入力欄
６２７  第２の画像表示欄
６２８  プローブ表示欄
６２９  進捗度合い表示欄
６２９ａ，６２９ｂ，ｉｃ  インジケータ
６３０ａ  次の測定ボタン
６３０ｂ  メインメニューボタン
６３０ｃ  再測定指定部
６３０ｄ  再測定開始ボタン
６５０  管理設定ダイアログ
６５０ｂ  時間入力欄
Ｂ１  測定ボタン
Ｂ２  確定ボタン
Ｂ３  キャンセルボタン
Ｂ３１  左クリック用ボタン
Ｂ３２  右クリック用ボタン
Ｂ４  表示切替ボタン
Ｂ５  撮像ボタン
Ｄ１，Ｄ２  方向
ＤＲ１  長さ方向
ＤＲ２  幅方向
ＪＴ  ジョイスティック
Ｍ１ａ，Ｍ２ａ，Ｍ３ａ，Ｍ４ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ｂ  測定位置
ＭＬ１，ＭＬ２  測定平面
Ｐ  受光位置
Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂ，ｉａ，ｉｂ，ｉｄ，ＰＰ，ＰＰｘ  画像
ＰＬ１，ＰＬ２  図形
Ｓ  測定対象物
ＳＣ１  初期画面
ＳＣ２  測定条件設定画面
ＳＣ３  測定手順設定画面
ＳＣ４  実測定画面
ＳＣ５  制御選択画面
ＳＩ  撮像画像
Ｓａ，Ｓｂ  側面
Ｖ  撮像領域
ＶＩ  撮像領域仮想画像
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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