(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
上面に直線状の凹溝が複数形成されるとともに、該凹溝の形成方向とＸ軸方向とが直交する様に前記平面テーブルに載置される部品と、
該部品の上方に位置する円弧状テーブルと、
前記円弧状テーブルの回動部に下方を向く様にセンサを配し、前記凹溝の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を出力する距離検出手段と、
前記平面テーブルをＸ軸方向に変位させるための平面テーブル駆動手段と、
前記平面テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度が−θおよび＋θとなる位置に前記センサを回動させるための円弧状テーブル駆動手段と、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う前記電気信号のレベル変化を各θ毎に解析する解析手段とを備え、
該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、前記凹溝の溝幅や異なる凹溝における溝幅の差を求める溝測定装置であって、
−θとなる位置における出力波形から、前記凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求め、＋θとなる位置における出力波形から、前記凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝の所定の深さにおける、異なる凹溝における溝幅の差を求めることを特徴とする溝測定装置。
【請求項２】
Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
上面に直線状の凹溝が複数形成されるとともに、該凹溝の形成方向とＸ軸方向とが直交する様に前記平面テーブルに載置される部品と、
前記平面テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度が−θおよび＋θとなる位置に配される二つのセンサを有し、各センサから前記凹溝の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を出力する距離検出手段と、
前記平面テーブルをＸ軸方向に変位させるための平面テーブル駆動手段と、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う前記電気信号のレベル変化を各θ毎に解析する解析手段とを備え、
該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、前記凹溝の溝幅や異なる凹溝における溝幅の差を求める溝測定装置であって、
−θとなる位置における出力波形から、前記凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求め、＋θとなる位置における出力波形から、前記凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝の所定の深さにおける、異なる凹溝における溝幅の差を求めることを特徴とする溝測定装置。
【請求項３】
Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
該平面テーブル上に配される回動可能な回動テーブルと、
上面に直線状の凹溝が複数形成されるとともに、前記凹溝の形成方向と前記平面テーブルのＸ軸方向とが直交する様に前記回動テーブルに載置される部品と、
前記回動テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度がθとなる部品上方位置に配されるセンサを有し、センサから前記凹溝の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を出力する距離検出手段と、
前記回動テーブルを１８０°回動させるための回動テーブル駆動手段と、
前記平面テーブルをＸ軸方向に変位させるための平面テーブル駆動手段と、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う前記電気信号のレベル変化を前記回動テーブルの回動位置毎に解析する解析手段とを備え、
該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、前記凹溝の溝幅や異なる凹溝における溝幅の差を求める溝測定装置であって、
前記回動テーブルの回転位置毎における出力波形から、前記凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）、（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝の所定の深さにおける、異なる凹溝における溝幅の差を求めることを特徴とする溝測定装置。
【請求項４】
Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
上面に穴がＸ軸方向に複数形成されるとともに、前記平面テーブルに載置される部品と、
該部品の上方に位置する円弧状テーブルと、
前記円弧状テーブルの回動部に下方を向く様にセンサを配し、前記穴の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を出力する距離検出手段と、
前記平面テーブルをＸ軸方向に変位させるための平面テーブル駆動手段と、
前記平面テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度が−θおよび＋θとなる位置に前記センサを回動させるための円弧状テーブル駆動手段と、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う前記電気信号のレベル変化を各θ毎に解析する解析手段とを備え、
該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、前記穴の穴内径や異なる穴における穴内径の差を求める穴測定装置であって、
−θとなる位置における出力波形から、前記穴の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求め、＋θとなる位置における出力波形から、前記穴の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、穴の所定の深さにおける、異なる穴における穴内径の差を求めることを特徴とする穴測定装置。
【請求項５】
Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
上面に穴がＸ軸方向に複数形成されるとともに、前記平面テーブルに載置される部品と、
前記平面テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度が−θおよび＋θとなる位置に配される二つのセンサを有し、各センサから前記穴の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を出力する距離検出手段と、
前記平面テーブルをＸ軸方向に変位させるための平面テーブル駆動手段と、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う前記電気信号のレベル変化を各θ毎に解析する解析手段とを備え、
該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、前記穴の穴内径や異なる穴における穴内径の差を求める穴測定装置であって、
−θとなる位置における出力波形から、前記穴の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求め、＋θとなる位置における出力波形から、前記穴の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、穴の所定の深さにおける、異なる穴における穴内径の差を求めることを特徴とする穴測定装置。
【請求項６】
Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
該平面テーブル上に配される回動可能な回動テーブルと、
上面に穴がＸ軸方向に複数形成されるとともに、前記平面テーブルに載置される部品と、
前記回動テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度がθとなる部品上方位置に配されるセンサを有し、センサから前記穴の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を出力する距離検出手段と、
前記回動テーブルを１８０°回動させるための回動テーブル駆動手段と、
前記平面テーブルをＸ軸方向に変位させるための平面テーブル駆動手段と、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う前記電気信号のレベル変化を前記回動テーブルの回動位置毎に解析する解析手段とを備え、
該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、前記穴の穴内径や異なる穴における穴内径の差を求める穴測定装置であって、
前記回動テーブルの回転位置毎における出力波形から、前記穴の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）、（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、穴の所定の深さにおける、異なる穴における穴内径の差を求めることを特徴とする穴測定装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３のうちいずれか一つに記載の溝測定装置において、
前記平面テーブルのＸ軸変位量を検出する平面テーブル変位量検出手段を有し、
前記変位量検出手段は、検出したＸ軸変位量に対応する変位量信号を前記解析手段に送出し、
前記解析手段は、前記電気信号のレベル変化を前記変位量検出手段の変位量信号と照合して解析することを特徴とする溝測定装置。
【請求項８】
平面テーブル駆動手段により、Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
該平面テーブルの上方に位置する円弧状テーブルと、
前記円弧状テーブルの回動部に下方を向く様に配したセンサを有する距離検出手段と、
前記センサを回動させるための円弧状テーブル駆動手段と、
前記センサが出力する電気信号のレベル変化を解析する解析手段とを備える溝測定装置を用い、
上面に直線状の凹溝が複数形成される部品を、前記凹溝の形成方向と前記平面テーブルのＸ軸方向とが直交する様に前記回動テーブル上に載置し、
前記平面テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度が−θおよび＋θとなる位置に前記センサを前記円弧状テーブル駆動手段により回動させ、
上記角度が−θと＋θの各位置において、前記平面テーブルを前記平面テーブル駆動手段によりＸ軸方向に変位させ、
前記センサから前記凹溝の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を前記距離検出手段が出力し、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う前記電気信号のレベル変化を、上記角度が−θ、＋θである各位置について前記解析手段が解析し、
該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、凹溝の溝幅や異なる凹溝間における溝幅の差を求める溝測定方法であって、
−θとなる位置における出力波形から、前記凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求め、＋θとなる位置における出力波形から、前記凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝の所定の深さにおける、異なる凹溝における溝幅の差を求めることを特徴とする溝測定方法。
【請求項９】
平面テーブル駆動手段により、Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
該平面テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度が−θおよび＋θとなる位置に配される二つのセンサを有する距離検出手段と、
前記センサが出力する電気信号のレベル変化を解析する解析手段とを備える溝測定装置を用い、
上面に直線状の凹溝が複数形成される部品を、前記凹溝の形成方向とＸ軸方向とが直交する様に前記平面テーブル上に載置し、
前記平面テーブル駆動手段により前記平面テーブルをＸ軸方向に変位させ、
−θおよび＋θとなる各位置のセンサから前記凹溝の内壁面までの各距離に対応したレベルの電気信号を前記距離検出手段が出力し、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う電気信号のレベル変化を、上記角度が−θ、＋θである各位置について前記解析手段が解析し、
該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、凹溝の溝幅や異なる凹溝間における溝幅の差を求める溝測定方法であって、
−θとなる位置における出力波形から、前記凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求め、＋θとなる位置における出力波形から、前記凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝の所定の深さにおける、異なる凹溝における溝幅の差を求めることを特徴とする溝測定方法。
【請求項１０】
平面テーブル駆動手段により、Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
該平面テーブル上に配される回動テーブルと、
該回動テーブルを１８０°回転させるための回動テーブル駆動手段と、
前記回動テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度がθとなる部品上方位置に配されるセンサを有する距離検出手段と、
前記センサが出力する電気信号のレベル変化を解析する解析手段とを備える溝測定装置を用い、
上面に直線状の凹溝が複数形成される部品を、前記凹溝の形成方向と前記平面テーブルのＸ軸方向とが直交する様に前記回動テーブル上に載置し、
前記回動テーブルの各回動位置において前記平面テーブル駆動手段により前記平面テーブルをＸ軸方向に変位させ、
前記センサから前記凹溝の内壁面までの各距離に対応したレベルの電気信号を前記距離検出手段が出力し、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う電気信号のレベル変化を、前記回動テーブルの回動位置毎に前記解析手段が解析し、
該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、異なる凹溝間における溝幅の差を求める溝測定方法であって、
前記回動テーブルの回転位置毎における出力波形から、前記凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）、（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝の所定の深さにおける、異なる凹溝における溝幅の差を求めることを特徴とする溝測定方法。
【請求項１１】
平面テーブル駆動手段により、Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
該平面テーブルの上方に位置する円弧状テーブルと、
前記円弧状テーブルの回動部に下方を向く様に配したセンサを有する距離検出手段と、
前記センサを回動させるための円弧状テーブル駆動手段と、
前記センサが出力する電気信号のレベル変化を解析する解析手段とを備える穴測定装置を用い、
上面に穴がＸ軸方向に複数形成される部品を、前記平面テーブル上に載置し、
前記平面テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度が−θおよび＋θとなる位置に前記センサを前記円弧状テーブル駆動手段により回動させ、
上記角度が−θと＋θの各位置において、前記平面テーブルを前記平面テーブル駆動手段によりＸ軸方向に変位させ、
前記センサから前記穴の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を前記距離検出手段が出力し、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う前記電気信号のレベル変化を、上記角度が−θ、＋θである各位置について前記解析手段が解析し、該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、穴の穴内径や異なる穴間における穴内径の差を求める穴測定方法であって、
−θとなる位置における出力波形から、前記穴の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求め、＋θとなる位置における出力波形から、前記穴の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、穴の所定の深さにおける、異なる穴における穴内径の差を求めることを特徴とする穴測定方法。
【請求項１２】
平面テーブル駆動手段により、Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
該平面テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度が−θおよび＋θとなる位置に配される二つのセンサを有する距離検出手段と、
前記センサが出力する電気信号のレベル変化を解析する解析手段とを備える溝測定装置を用い、
上面に穴がＸ軸方向に複数形成される部品を、前記平面テーブル上に載置し、
前記平面テーブル駆動手段により前記平面テーブルをＸ軸方向に変位させ、
−θおよび＋θとなる各位置のセンサから前記穴の内壁面までの各距離に対応したレベルの電気信号を前記距離検出手段が出力し、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う電気信号のレベル変化を、上記角度が−θ、＋θである各位置について前記解析手段が解析し、
該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、穴の穴内径や異なる穴間における穴内径の差を求める穴測定方法であって、
−θとなる位置における出力波形から、前記穴の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求め、＋θとなる位置における出力波形から、前記穴の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、穴の所定の深さにおける、異なる穴における穴内径の差を求めることを特徴とする穴測定方法。
【請求項１３】
平面テーブル駆動手段により、Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブルと、
該平面テーブル上に配される回動テーブルと、
該回動テーブルを１８０°回転させるための回動テーブル駆動手段と、
前記回動テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度がθとなる部品上方位置に配されるセンサを有する距離検出手段と、
前記センサが出力する電気信号のレベル変化を解析する解析手段とを備える溝測定装置を用い、
上面に穴がＸ軸方向に複数形成される部品を、前記平面テーブル上に載置し、
前記回動テーブルの各回動位置において前記平面テーブル駆動手段により前記平面テーブルをＸ軸方向に変位させ、
前記センサから前記穴の内壁面までの各距離に対応したレベルの電気信号を前記距離検出手段が出力し、
前記平面テーブルのＸ軸変位に伴う電気信号のレベル変化を、前記回動テーブルの回動位置毎に前記解析手段が解析し、
該解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、異なる穴間における穴内径の差を求める穴測定方法であって、
前記回動テーブルの回転位置毎における出力波形から、前記穴の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）、（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、穴の所定の深さにおける、異なる穴における穴内径の差を求めることを特徴とする穴測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溝幅が０．２ｍｍ以下の微小な凹溝を非接触で測定する溝測定装置、および穴内径が０．２ｍｍ以下の微小な穴を非接触で測定する溝測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
細い触針を微小孔内に挿入して微小孔の断面形状を測定する接触式の測定装置が従来より知られている（特開平５- ２６４２１４号公報、特開平３- ２２５２０１号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記測定装置は、溝幅が大きい場合には凹溝の溝幅を計測することが可能であるが、溝幅が０．２ｍｍ以下の微小な溝の場合には溝幅の計測は難しくなる。
また、触針の接触により、溝に傷が付いたり溝が変形する虞がある。
【０００４】
本発明の目的は、溝幅が０．２ｍｍ以下の微小な凹溝の溝幅や溝幅の差を非接触で測定することができる溝測定装置、および穴内径が０．２ｍｍ以下の微小な穴を非接触で測定する溝測定装置の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１、８について〕
上面に直線状の凹溝が複数形成される部品は、凹溝の形成方向とＸ軸方向とが直交する様に、Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブル上に載置される。
凹溝の内壁面までの距離を検出する距離検出手段は、円弧状テーブルの回動部に下方を向く様にセンサを配している。
【０００６】
円弧状テーブル駆動手段は、平面テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度が−θおよび＋θとなる位置にセンサを回動させる。
上記角度が−θと＋θの各位置において、平面テーブル駆動手段は、平面テーブルをＸ軸方向に変位させる。
距離検出手段は、センサから凹溝の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を出力する。
【０００７】
解析手段は、平面テーブルのＸ軸変位に伴う電気信号のレベル変化を、上記角度が−θ、＋θである各位置について解析する。
これにより、溝測定装置は、解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、凹溝の溝幅や異なる凹溝間における溝幅の差を求めることができる。
具体的には、−θとなる位置における出力波形から、凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求め、＋θとなる位置における出力波形から、凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝の所定の深さにおける、異なる凹溝における溝幅の差を求める。
【０００８】
〔請求項２、９について〕
上面に直線状の凹溝が複数形成される部品は、凹溝の形成方向とＸ軸方向とが直交する様に、Ｘ軸方向に変位可能な平面テーブル上に載置される。凹溝の内壁面までの距離を検出する距離検出手段は、平面テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度が−θおよび＋θとなる各位置にセンサを配している。
【０００９】
平面テーブル駆動手段は、平面テーブルをＸ軸方向に変位させる。
距離検出手段は、−θおよび＋θとなる各位置のセンサから凹溝の内壁面までの各距離に対応したレベルの電気信号（二つ）を出力する。
【００１０】
解析手段は、平面テーブルのＸ軸変位に伴う電気信号のレベル変化を、上記角度が−θ、＋θである各位置について解析する。
これにより、溝測定装置は、解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、凹溝の溝幅や異なる凹溝間における溝幅の差を求めることができる。
具体的には、−θとなる位置における出力波形から、凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求め、＋θとなる位置における出力波形から、凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝の所定の深さにおける、異なる凹溝における溝幅の差を求める。
【００１１】
〔請求項３、１０について〕
上面に直線状の凹溝が複数形成される部品は、凹溝の形成方向と平面テーブルのＸ軸方向とが直交する様に回動テーブル上に載置される。
距離検出手段は、回動テーブルの上面に直交する垂線とセンサ軸線との成す角度がθとなる部品上方位置に配されるセンサを有し、センサから凹溝の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を出力する。
平面テーブル駆動手段は、平面テーブルをＸ軸方向に変位させる。距離検出手段は、センサから凹溝の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を出力する。
回動テーブル駆動手段は、回動テーブルを１８０°回動させる。この位置で、距離検出手段は、センサから凹溝の内壁面までの距離に対応したレベルの電気信号を出力する。
解析手段は、平面テーブルのＸ軸変位に伴う電気信号のレベル変化を、回動テーブルの回動位置毎に解析する。
これにより、溝測定装置は、解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、異なる凹溝間における溝幅の差を求めることができる。
具体的には、回動テーブルの回転位置毎における出力波形から、凹溝の所定の深さに対応した出力値となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）、（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求め、（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝の所定の深さにおける、異なる凹溝における溝幅の差を求める。
【００１２】
〔請求項４〜６、１１〜１３について〕
部品上面に形成されるのは、複数の穴である。穴測定装置は、解析手段の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さにおける、穴の穴内径や異なる穴における穴内径の差を求めることができる。
〔請求項７について〕
平面テーブルのＸ軸変位量を、平面テーブル変位量検出手段により検出する。そして、変位量検出手段は、検出したＸ軸変位量に対応する変位量信号を解析手段に送出し、解析手段は、電気信号のレベル変化を変位量検出手段の変位量信号と照合して解析することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の第１実施例（請求項１、５、６に対応）を、図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示す如く、溝測定装置Ａは、ＸＹテーブル１と、ＸＹテーブル１に載置される部品２と、部品２の上方に位置する円弧状テーブル３と、センサ４１を有する距離検出手段４と、ＸＹテーブル１および円弧状テーブル３を駆動するテーブル駆動手段５と、ＸＹテーブル１のＸ軸変位量を検出するＸＹテーブル変位量検出手段６と、電気信号のレベル変化をセンサ４１の左右位置毎に解析する解析手段７とを備える。
【００１４】
ＸＹテーブル１は、水平に設置された平面テーブルであり、Ｘ軸方向（図示左右方向）に変位する。
部品２は、図２に示す如く、上面に直線状の凹溝２１が複数個、平行に形成されており、凹溝２１の形成方向とＸＹテーブル１のＸ軸方向とが直交する様にＸＹテーブル１上に載置される。
【００１５】
円弧状テーブル３は、部品２の上方に配置され、テーブル下側にセンサ４１を回動させるための回動部３１を有する。
距離検出手段４は、斜め方向からレーザ光を凹溝２１に向かって照射してセンサ４１から凹溝２１の内壁面２１１までの距離を計測し、この距離に比例した強度の電気信号を出力する。
【００１６】
テーブル駆動手段５は、ＸＹテーブル１に装着されるＸＹテーブル駆動用のアクチュエータ（図示せず）と、円弧状テーブル３に装着される回動部回動用のアクチュエータ（図示せず）と、各アクチュエータに各駆動信号を送出する駆動制御部（図示せず）とにより構成される。
【００１７】
ＸＹテーブル変位用のアクチュエータは、駆動制御部からの駆動信号に基づいてＸＹテーブル１をＸＹ方向（図示左右方向）に駆動する。なお、走査時には、ＸＹテーブル１はアクチュエータにより図示右方向から図示左方向に変位する。
【００１８】
回動部回動用のアクチュエータは、駆動制御部からの駆動信号に基づいて、ＸＹテーブル１の上面１１に直交する垂線１２とセンサ軸線４１１との成す角度が、−３０°（−θ）となる位置および＋３０°（＋θ）となる位置に回動部３１を回動させる。
【００１９】
ＸＹテーブルに配設されるＸＹテーブル変位量検出手段６は、ＸＹテーブル１のＸ軸変位量を検出し、検出したＸ軸変位量に対応する変位量信号を解析手段７に送出する。
【００２０】
解析手段７は、ＸＹテーブル１のＸ軸変位に伴う距離検出手段４からの電気信号のレベル変化を、ＸＹテーブル変位量検出手段６の変位量信号と照合して解析する。なお、解析は、角度が−３０°（−θ）、＋３０°（＋θ）である各位置について行う。
なお、−θ、＋θは適宜、決めれば良い。
【００２１】
つぎに、溝測定装置Ａによる凹溝２１の計測について述べる。
（１）駆動制御部から駆動信号をＸＹテーブル駆動用のアクチュエータに送出して、ＸＹテーブル１を図示右方の所定位置に移動させておく。
また、駆動制御部から駆動信号を回動部回動用のアクチュエータに送出して、センサ軸線４１１と、ＸＹテーブル１の上面１１に直交する垂線１２との成す角度が、−３０°（−θ）となる位置に回動部３１を回動させておく。
【００２２】
（２）凹溝２１の形成方向とＸＹテーブル１のＸ軸方向とが直交する様にＸＹテーブル１上に部品２を載置する。
（３）駆動制御部から駆動信号をＸＹテーブル駆動用のアクチュエータに送出して、ＸＹテーブル１を図示左方向に移動させる。
この際、距離検出手段４は、図示左位置（実線で示す）のセンサ４１から凹溝２１の内壁面２１１までの距離に対応した強度の電気信号を解析手段７に出力する。また、ＸＹテーブル変位量検出手段６は、ＸＹテーブル１のＸ軸変位量に対応した変位量信号を解析手段７に出力する。
これにより、Ｘ軸変位量と電気信号の強度との関係を示す出力波形４２が得られる｛図３の（ｂ）参照｝。
【００２３】
（４）駆動制御部から駆動信号をＸＹテーブル駆動用のアクチュエータに送出して、ＸＹテーブル１を図示右方の所定位置に移動させる。
また、駆動制御部から駆動信号を回動部回動用のアクチュエータに送出して、センサ４１とＸＹテーブル１の上面１１と直交する垂線１２との成す角度が、＋３０°（＋θ）となる位置に回動部３１を回動させる。
【００２４】
（５）駆動制御部から駆動信号をＸＹテーブル駆動用のアクチュエータに送出して、ＸＹテーブル１を図示左方向に移動させる。
この際、距離検出手段４は、図示右位置（破線で示す）のセンサ４１から凹溝２１の内壁面２１１までの距離に対応した強度の電気信号を解析手段７に出力する。また、ＸＹテーブル変位量検出手段６は、ＸＹテーブル１のＸ軸変位量に対応した変位量信号を解析手段７に出力する。
これにより、Ｘ軸変位量と電気信号の強度との関係を示す出力波形４３が得られる｛図３の（ｃ）参照｝。
【００２５】
（６）解析手段７は、センサ左位置における出力波形４２から、凹溝２１の所定の深さｈに対応した出力値（ｈ／ｓｉｎ３０°）となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求める。
また、解析手段７は、出力波形４３から、凹溝２１の所定の深さｈに対応した出力値（ｈ／ｓｉｎ３０°）となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求める。
【００２６】
（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝２１の所定の深さｈにおける、図示左側の凹溝２１と図示右側の凹溝２１との溝幅の差が求まる。また、センサ左位置における出力波形４２とセンサ右位置における出力波形４３との関係を、所定の深さｈにおける溝幅が分かっている凹溝で校正しておけば、（Ｘａ１−Ｘａ２）から図示左側の凹溝２１の溝幅が求まり、（Ｘｂ１−Ｘｂ２）から図示右側の凹溝２１の溝幅が求まる。
【００２７】
本実施例の溝測定装置Ａは、以下の利点を有する。
［ア］溝測定装置Ａは、ＸＹテーブル１の上面１１と直交する垂線１２と、センサ軸線４１１との成す角度が、凹溝２１を真上では無く、斜め方向（−３０°、＋３０°）から計測する構成である。
【００２８】
このため、凹溝２１にエッジのだれがあっても、部品上面から所定の深さｈ（エッジのだれより奥）における、図示左側の凹溝２１と図示右側の凹溝２１との溝幅の差を求めることができる。
また、センサ左位置における出力波形４２とセンサ右位置における出力波形４３との関係を、所定の深さｈにおける溝幅が分かっている凹溝で校正することにより、凹溝２１に下記に示すエッジのだれがあっても、図示左側の凹溝２１の溝幅と、図示右側の凹溝２１の溝幅を求めることができる。
【００２９】
（エッジのだれ）
部品上面から内壁面２１１に至る境目は、部品表面か内壁面２１１かはっきりせず、部品表面から徐々に内壁面２１１に移り変わっていく。この部品表面とも内壁面２１１ともはっきりしない部分がエッジのだれである。
【００３０】
［イ］溝測定装置Ａは、部品上面から所定の深さｈにおける、図示左側の凹溝２１と図示右側の凹溝２１との溝幅の差や図示左右の凹溝２１の溝幅を、図３の（ｂ）、（ｃ）に示す出力波形４２、４３から求める構成である。
このため、内壁面２１１が傾斜｛但し、±θ（３０°）未満｝している凹溝２１であっても、部品上面から所定の深さｈにおける、図示左側の凹溝２１と図示右側の凹溝２１との溝幅の差や、図示左右の凹溝２１の溝幅を問題無く計測することができる。
【００３１】
［ウ］溝測定装置Ａは、触針で計測するのが困難な、溝幅が０．２ｍｍ以下の微小な凹溝２１を非接触で測定することができる。
なお、非接触であるので、凹溝２１に傷が付いたり凹溝２１が変形する虞がない。
【００３２】
つぎに、本発明の第２実施例（請求項２、５、７に対応）を、図４に基づいて説明する。
本実施例の溝測定装置Ｂは、円弧状テーブル３を使用せず、図示しない支持具により、ＸＹテーブル１の上面１１に直交する垂線１２とセンサ軸線４１１との成す角度が−３０°（−θ）となる位置にセンサ４１を配置し、＋３０°（＋θ）となる位置にセンサ４０を配置している。
【００３３】
距離検出手段４は、斜め方向からレーザ光を凹溝２１に向かって照射してセンサ４０、４１から凹溝２１の内壁面２１１までの距離を計測し、この距離に比例した強度の電気信号を出力する。
【００３４】
テーブル駆動手段５は、ＸＹテーブル１に装着されるＸＹテーブル駆動用のアクチュエータ（図示せず）と、ＸＹテーブル駆動用のアクチュエータに駆動信号を送出する駆動制御部（図示せず）とにより構成される。
【００３５】
ＸＹテーブル変位用のアクチュエータは、駆動制御部からの駆動信号に基づいてＸＹテーブル１をＸＹ方向（図示左右方向）に駆動する。なお、走査時には、ＸＹテーブル１はアクチュエータにより図示右方向から図示左方向に変位する。
【００３６】
ＸＹテーブル１に配設されるＸＹテーブル変位量検出手段６は、ＸＹテーブル１のＸ軸変位量を検出し、検出したＸ軸変位量に対応する変位量信号を解析手段７に送出する。
【００３７】
解析手段７は、ＸＹテーブル１のＸ軸変位に伴う距離検出手段４からの電気信号のレベル変化を、ＸＹテーブル変位量検出手段６の変位量信号と照合して解析する。なお、解析は、−３０°（−θ）および＋３０°（＋θ）の角度に配したセンサ４０、４１について行う。
【００３８】
つぎに、溝測定装置Ｂによる凹溝２１の計測について述べる。
（１）駆動制御部から駆動信号をＸＹテーブル駆動用のアクチュエータに送出して、ＸＹテーブル１を図示右方に移動させておく。
【００３９】
（２）凹溝２１の形成方向とＸＹテーブル１のＸ軸方向とが直交する様にＸＹテーブル１上に部品２を載置する。
【００４０】
（３）駆動制御部から駆動信号をＸＹテーブル駆動用のアクチュエータに送出して、ＸＹテーブル１を図示左方向に移動させる。
この際、距離検出手段４は、センサ４０、４１から凹溝２１の内壁面２１１までの距離に対応した強度の電気信号を解析手段７に出力する。また、ＸＹテーブル変位量検出手段６は、ＸＹテーブル１のＸ軸変位量に対応した変位量信号を解析手段７に出力する。
【００４１】
これにより、Ｘ軸変位量と電気信号の強度との関係を示す出力波形４２｛図３の（ｂ）参照｝と、Ｘ軸変位量と電気信号の強度との関係を示す出力波形４３｛図３の（ｃ）参照｝とが得られる。
【００４２】
（４）解析手段７は、センサ４１における出力波形４２から、凹溝２１の所定の深さｈに対応した出力値（ｈ／ｓｉｎ３０°）となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求める。
また、解析手段７は、センサ４０における出力波形４３から、凹溝２１の所定の深さｈに対応した出力値（ｈ／ｓｉｎ３０°）となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求める。
【００４３】
（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝２１の所定の深さｈにおける、図示左側の凹溝２１と図示右側の凹溝２１との溝幅の差が求まる。また、センサ左位置における出力波形４２とセンサ右位置における出力波形４３との関係を、所定の深さｈにおける溝幅が分かっている凹溝で校正しておけば、（Ｘａ１−Ｘａ２）から図示左側の凹溝２１の溝幅が求まり、（Ｘｂ１−Ｘｂ２）から図示右側の凹溝２１の溝幅が求まる。
【００４４】
本実施例の溝測定装置Ａは、上記［ア］、［イ］、［ウ］に準じた利点以外に、以下の利点を有する。
［エ］溝測定装置Ｂは、ＸＹテーブル１の上面１１に直交する垂線１２とセンサ軸線４１１との成す角度が、−３０°（−θ）となる位置にセンサ４１を配置し、＋３０°（＋θ）となる位置にセンサ４０を配置しているので、ＸＹテーブル１の図示左方への走査を１回行うだけで凹溝２１を計測することができる。
また、円弧状テーブル３が不要であるので、溝測定装置Ｂの製造コストを低減できるとともに、回動部３１の回動に伴うセンサ４１の位置ずれがない。
【００４５】
つぎに、本発明の第３実施例（請求項３、５、８に対応）を図５に基づいて説明する。
本実施例の溝測定装置Ｃは、回動テーブル駆動手段により回動する回動テーブル８をＸＹテーブル１上に配設し、回動テーブル８上に部品２を載置している。
【００４６】
ＸＹテーブル１は、水平に設置された平面テーブルであり、Ｘ軸方向（図示左右方向）に変位する。
部品２は、上面に直線状の凹溝２１が複数個、平行に形成されており、凹溝２１の形成方向とＸＹテーブル１のＸ軸方向とが直交する様に回動テーブル８に載置される。
【００４７】
テーブル駆動手段５は、ＸＹテーブル１に装着されるＸＹテーブル駆動用のアクチュエータ（図示せず）と、回動テーブル８に装着される回動テーブル回動用のアクチュエータ（図示せず）と、各アクチュエータに各駆動信号を送出する駆動制御部（図示せず）とにより構成される。
【００４８】
距離検出手段４は、斜め方向からレーザ光を凹溝２１に向かって照射してセンサ４１から凹溝２１の内壁面２１１までの距離を計測し、この距離に比例した強度の電気信号を出力する。
【００４９】
ＸＹテーブル変位用のアクチュエータは、駆動制御部からの駆動信号に基づいてＸＹテーブル１をＸＹ方向（図示左右方向）に駆動する。なお、走査時には、ＸＹテーブル１はアクチュエータにより図示右方向から図示左方向に変位する。
【００５０】
回動テーブル回動用のアクチュエータは、駆動制御部からの駆動信号に基づいて回動テーブル８を１８０°回動させる。
【００５１】
ＸＹテーブルに配設されるＸＹテーブル変位量検出手段６は、ＸＹテーブル１のＸ軸変位量を検出し、検出したＸ軸変位量に対応する変位量信号を解析手段７に送出する。
【００５２】
解析手段７は、ＸＹテーブル１のＸ軸変位に伴う距離検出手段４からの電気信号のレベル変化を、ＸＹテーブル変位量検出手段６の変位量信号と照合して解析する。なお、解析は、回動テーブル８の回動位置（０°、１８０°）毎に行う。
【００５３】
つぎに、溝測定装置Ｃによる凹溝２１の計測について述べる。
（１）駆動制御部から駆動信号をＸＹテーブル駆動用のアクチュエータに送出して、ＸＹテーブル１を図示右方に移動させておく。
そして、凹溝２１の形成方向と平面テーブルのＸ軸方向とが直交する様に回動テーブル８に部品２を載置する。
【００５４】
（２）駆動制御部から駆動信号をＸＹテーブル駆動用のアクチュエータに送出して、ＸＹテーブル１を図示左方向に移動させる。
この際、距離検出手段４は、図示左位置（実線で示す）のセンサ４１から凹溝２１の内壁面２１１までの距離に対応した強度の電気信号を解析手段７に出力する。また、ＸＹテーブル変位量検出手段６は、ＸＹテーブル１のＸ軸変位量に対応した変位量信号を解析手段７に出力する。
これにより、Ｘ軸変位量と電気信号の強度との関係を示す出力波形４２が得られる｛図３の（ｂ）参照｝。
【００５５】
（３）駆動制御部から駆動信号を回動テーブル駆動用のアクチュエータに送出して回動テーブル８を１８０°回動させる。
【００５６】
（４）駆動制御部から駆動信号をＸＹテーブル駆動用のアクチュエータに送出して、ＸＹテーブル１を図示右方向に移動させる。
この際、距離検出手段４は、センサ４１から凹溝２１の内壁面２１１までの距離に対応した強度の電気信号を解析手段７に出力する。また、ＸＹテーブル変位量検出手段６は、ＸＹテーブル１のＸ軸変位量に対応した変位量信号を解析手段７に出力する。
これにより、Ｘ軸変位量と電気信号の強度との関係を示す出力波形４３が得られる｛図３の（ｃ）参照｝。
【００５７】
（５）解析手段７は、センサ左位置における出力波形４２から、凹溝２１の所定の深さｈに対応した出力値（ｈ／ｓｉｎ３０°）となるＸ軸変位量（Ｘａ１、Ｘｂ１）を求める。
また、解析手段７は、出力波形４３から、凹溝２１の所定の深さｈに対応した出力値（ｈ／ｓｉｎ３０°）となるＸ軸変位量（Ｘａ２、Ｘｂ２）を求める。
（Ｘｂ１−Ｘａ１）と（Ｘｂ２−Ｘａ２）との差から、凹溝２１の所定の深さｈにおける、図示左側の凹溝２１と図示右側の凹溝２１との溝幅の差が求まる。
【００５８】
本実施例の溝測定装置Ｃは、上記［ウ］に準じた利点以外に、以下の利点を有する。
［オ］溝測定装置Ｃは、ＸＹテーブル１の上面１１と直交する垂線１２と、センサ軸線４１１との成す角度が、凹溝２１を真上では無く、斜め方向（３０°）から計測する構成である。
【００５９】
このため、凹溝２１にエッジのだれがあっても、部品上面から所定の深さｈ（エッジのだれより奥）における、図示左側の凹溝２１と図示右側の凹溝２１との溝幅の差を求めることができる。
【００６０】
［カ］溝測定装置Ｃは、部品上面から所定の深さｈにおける、図示左側の凹溝２１と図示右側の凹溝２１との溝幅の差や図示左右の凹溝２１の溝幅を、図３の（ｂ）、（ｃ）に示す出力波形４２、４３から求める構成である。
このため、内壁面２１１が傾斜｛但し、±θ（３０°）未満｝している凹溝２１であっても、部品上面から所定の深さｈにおける、図示左側の凹溝２１と図示右側の凹溝２１との溝幅の差を問題無く計測することができる。
【００６１】
本発明は、上記実施例以外につぎの実施態様を含む。
上記第１、第２実施例において、部品２の上面に形成されるのは、ＸＹテーブル１のＸ軸方向に形成した複数個の穴であり、穴測定装置は、解析手段７の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さｈにおける、穴の穴内径や異なる穴における穴内径の差を求めても良い（請求項４、９に相当）。
【００６２】
上記第３実施例において、部品２の上面に形成されるのは、ＸＹテーブル１のＸ軸方向に形成した複数個の穴であり、穴測定装置は、解析手段７の解析結果に基づいて、部品表面から所定の深さｈにおける、異なる穴における穴内径の差を求めても良い（請求項４、９に相当）。
【００６３】
更に、本発明は、所定の深さｈにおける、溝または穴内径を測定するものであり、溝の壁面が傾斜していても測定上、何ら問題は無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る溝測定装置の説明図である。
【図２】凹溝を上面に形成した部品の斜視図である。
【図３】（ａ）は溝測定装置が凹溝を計測する様子を示す説明図であり、（ｂ、ｃ）はＸ軸変位量と電気信号の強度との関係を示す出力波形である。
【図４】本発明の第２実施例に係る溝測定装置の説明図である。
【図５】本発明の第３実施例に係る溝測定装置の説明図である。
【符号の説明】
１  ＸＹテーブル
２  部品
３  円弧状テーブル
４  距離検出手段
５  テーブル駆動手段（平面テーブル駆動手段、円弧状テーブル駆動手段、回動テーブル駆動手段）
６  ＸＹテーブル変位量検出手段（平面テーブル変位量検出手段）
７  解析手段
８  回動テーブル
１２  垂線
２１  凹溝
３１  回動部
４０、４１  センサ
２１１  内壁面
４１１  センサ軸線
Ａ、Ｂ、Ｃ  溝測定装置
ｈ  深さ
【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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