(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側に被測定物と接触する接触部を有するスタイラスと、
このスタイラスを直接的あるいは間接的に支持し、一端が移動軸に結合されるホルダと、
前記スタイラスを共振状態で振動させる加振手段と、
前記接触部と前記被測定物との接触に際して生じる前記スタイラスの共振状態の変化から当該接触を検出する検出手段とを含んで構成される接触型センサにおいて、
前記加振手段は、前記スタイラスをスタイラス軸方向の一軸方向のみに共振状態で振動させ、
前記スタイラスは、略柱状の基端部と、断面積を小さくする加工が施されることにより前記基端部断面積よりも小さい断面積を有する略柱状の先端部と、前記基端部および前記先端部の間に位置し前記基端部側へ向うにしたがって次第に拡径するテーパ部とで構成され、サブミリオーダの内面形状を測定可能とし、
前記先端部は、加工上、アスペクト比限界となる長さで形成されていることを特徴とする接触型センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の接触型センサにおいて、
前記接触部は、当該接触部の断面積が前記基端部の断面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする接触型センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、三次元測定機や表面性状測定機などによって被測定物の微細な表面形状を測定する場合、あるいは、小穴測定機で穴の内面形状を測定する場合に用いられる接触型センサに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、精密機械加工または半導体製造分野での研究、開発および生産現場での検査において、被測定物の形状や寸法の測定を行う測定機としてハイトゲージ（一次元測定機）、三次元測定機、表面形状測定機や小穴測定機等が知られている。その場合、被測定物における微細形状の座標検出や位置検出を行うために、これら測定機には、被測定物との接触を検出する接触型センサが用いられる。
【０００３】
たとえば、このような接触型センサの従来例として、特願２０００−１４１４６９の加振型接触検出センサがある。この加振型接触検出センサ１は、図８に示すように、ホルダ１０と、スタイラス２０と、圧電素子３０とを備えて構成されている。
【０００４】
ホルダ１０は、図示しない三次元測定機等の移動軸に取り付けるための固定部１１と、この固定部１１から平行に延びた一対の腕部１２と、これら腕部１２と略直交して一対の腕部１２の先端側を結合する結合部１３とを備えている。結合部１３には、長手方向に沿って長孔１３Ａが形成され、これにより、長孔１３Ａの外周付近に細い棒状の平行な一対の圧電素子支持部１４が腕部１２と略直交して形成されている。
スタイラス２０は、略柱状に形成され、その先端側には被測定物と接触する球状の接触部２１が設けられている。
【０００５】
圧電素子３０は、スタイラス２０を軸方向に共振状態で加振するとともに、接触部２１と被測定物との接触に際して生じるスタイラス２０の共振状態の変化を検出するためのものであり、一対の圧電素子支持部１４に跨った状態で、ホルダ１０に装着されている。
また、ホルダ１０との装着面には、図示しない共通電極が形成され、装着面と反対側の面には、加振用電極３１Ａと検出用電極３２Ａとが分割して形成されている。
【０００６】
このような構成において、加振用電極３１Ａに所定周波数の電圧を印加すると、スタイラス２０が軸方向に共振状態で振動する。この状態で、接触部２１が被測定物に接触すると、スタイラス２０の共振状態に変化が生じるため、この変化を検出用電極３２Ａによって出力することで、接触部２１と被測定物との接触を検出できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、機械部品のサブミリオーダの内面形状を測定するような、被測定物の形状が小穴であった場合、上記センサが計測することができる小穴の深さは、圧電素子やホルダが被測定物と干渉しない深さ、すなわち、スタイラス先端からスタイラスが装着されている圧電素子までの突出している長さである。さらに深い小穴や谷を計測しようとする場合、スタイラスのホルダから突出している長さを、さらに長くするための加工が必要となってくるが、その加工は困難である。
【０００８】
極細のスタイラスを製造加工する方法としては、特開平１１−２７１３４５号の微細表面形状測定装置及び触針製造方法に開示されている加工方法がある。ここでは、微細放電加工法を用いており、放電時の熱を利用して材料を加工していく。また、熱を利用して加工を施していくために、加工後の材料に加工変質層が形成されるので、砥粒を含むスラリーを加工後の材料にかけ流しながら、さらに砥粒加工を行っている。
【０００９】
しかしながら、上記のような加工方法を用いて、スタイラスの突出している長さを、さらに長くするためには、スタイラスのアスペクト比がかなり大きいものとなり、スタイラスの加工変質層の形成およびそれを解消するための砥粒加工等から、加工限界があった。
【００１０】
さらに、一般的な加振振動型のセンサは、スタイラスの曲げ振動を利用していることもあり、むやみにスタイラスの形状を変更することができない。なぜならば、スタイラスの曲げ振動の共振周波数を決定する形状面でのパラメータは、スタイラスの長さの他に、スタイラスの断面積およびスタイラスの断面２次モーメントが含まれ、スタイラスの形状の変更を行うと、スタイラスの共振周波数が変わり、さらに、スタイラスの共振周波数の見積もりが困難になるためである。また、複雑な形状の変更を行う場合、振動のモードも複雑になり、安定したセンサ感度が得られなくなるおそれがあった。
ちなみに、スタイラスの曲げ振動の共振周波数ｆBは以下の式で求められる。
【００１１】
【式（１）】
0003818881.tif 000002
【００１２】
ここでλは振動の次数により変化する係数、Ｉはスタイラスの断面２次モーメント、Ｅはスタイラス材料のヤング率、Ａはスタイラスの断面積、ρはスタイラスの密度、Ｌはスタイラスの長さを表している。
【００１３】
本発明の目的は、機械加工、化学工程で製作したスタイラスのアスペクト比の限界により生じる、深穴測定の限界を補い、深い穴や谷を有する表面形状の測定を可能にする接触型センサを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決するために、スタイラスの軸方向の共振周波数が形状的にスタイラス長さだけで決定されることを利用して、これまで困難とされた深穴の測定を、この深穴の形状に応じて、スタイラスの形状を加工することで深穴の三次元形状を測定することを考えた。ここで、スタイラスの軸方向の共振周波数ｆLは以下の式で表現される。
【００１５】
【式（２）】
0003818881.tif 000003
【００１６】
上記式（２）におけるパラメータは、式（１）と同様であり、スタイラスの形状に関係するパラメータは、スタイラスの長さＬだけであることがわかる。
【００１７】
具体的に、請求項１に記載の発明は、先端側に被測定物と接触する接触部を有するスタイラスと、このスタイラスを直接的あるいは間接的に支持し、一端が移動軸（スライダ）に結合されるホルダと、前記スタイラスを共振状態で振動させる加振手段と、前記接触部と前記被測定物との接触に際して生じる前記スタイラスの共振状態の変化から当該接触を検出する検出手段とを含んで構成される接触型センサにおいて、前記加振手段は、前記スタイラスをスタイラス軸方向の一軸方向のみに共振状態で振動させ、前記スタイラスは、略柱状の基端部と、断面積を小さくする加工が施されることにより前記基端部断面積よりも小さい断面積を有する略柱状の先端部と、前記基端部および前記先端部の間に位置し前記基端部側へ向うにしたがって次第に拡径するテーパ部とで構成され、サブミリオーダの内面形状を測定可能とし、前記先端部は、加工上、アスペクト比限界となる長さで形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
ここで、基端部断面積および先端部断面積は、スタイラス軸方向に直交した断面における断面積を表す。
本発明によれば、加振手段によってスタイラスをスタイラス軸方向に共振状態で振動させ、接触部と被測定物との接触の際に生じるスタイラスの共振状態の変化を検出手段によって検出することで、スタイラスと被測定物との接触を検出できる。
【００１９】
また、スタイラスは略柱状に形成されるとともに、ホルダに支持されるスタイラスの基端部断面積が先端部断面積よりも大きくなるように形成されているので、複雑な表面形状を持つ機械部品等のサブミリオーダの内面形状を測定するような場合、スタイラスのアスペクト比上、これまで困難とされた複雑な加工が施された深穴の測定も可能になる。
【００２０】
つまり、通常の加工において、比較的大きい断面積を有するスタイラスは容易に加工を行うことができ、このようなスタイラスは全長を長く形成することができる。ここで、その先端部に断面積を小さくする加工を施し、また、その長さをアスペクト比上限界となる長さになるように加工を施すことで、長い全長を有し、かつ被測定物近傍に位置される細い先端部を有するスタイラスを製作することができる。したがって、前述した接触型センサの測定範囲を示す、スタイラスのホルダから突出した長さを長くすることができ、深穴の最深部の三次元的な測定を可能にすることができる。
【００２１】
また、スタイラスは、該スタイラスの先端部と基端部とが、基端部側へ次第に拡径するテーパ部を介して一体的に形成されているので、被測定物の表面開口から内部に向けて、この方向に沿った断面における幅が次第に縮小するようなテーパ面を有する深穴、いわゆる皿状座ぐりを有する深穴の測定に対応できる。
【００２４】
また、請求項２に記載の発明は、前記接触部は、当該接触部の断面積が前記基端部の断面積より小さくなるように形成されていることを特徴とする。
ここで、接触部の断面積および基端部の断面積は、スタイラス軸方向に直交した断面における断面積を表す。
このような構成では、接触部は、当該接触部の断面積が基端部の断面積より小さくなるように形成されているので、測定対象である深穴の孔径によって決まる測定可能範囲が接触部によって制限されることはなく、先端部を極細に加工したスタイラスを用いて測定を行う場合でも、効果的に測定を行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る接触型センサ１は、ホルダ１０と、スタイラス２０と、圧電素子３０とを備えている。
【００２６】
ホルダ１０は、図示しない三次元測定機等の移動軸に取り付けるための固定部１１と、この固定部１１から平行に延びた一対の腕部１２と、これら腕部１２と略直交して一対の腕部１２の先端側を結合する結合部１３とを備えている。結合部１３には、長手方向に沿って長孔１３Ａが形成され、これにより、長孔１３Ａの外周付近に細い棒状の平行な一対の圧電素子支持部１４が腕部１２と略直交して形成されている。つまり、一対の腕部１２で一対の圧電素子支持部１４が支持された状態となっている。
【００２７】
スタイラス２０は、略円柱状に形成され、その基端部２０Ｂの径は、先端部２０Ａの径よりも大きくなるように形成されており、先端部２０Ａと基端部２０Ｂとは基端部２０Ｂ側へ向かうにしたがって次第に拡径するようなテーパ２０Ｃを介して一体的に形成されている。また、先端部２０Ａには、被測定物と接触する球状の接触部２１が設けられており、接触部２１の径は、基端部２０Ｂの径よりも小さくなるように形成されている。なお、基端部２０Ｂには、必要に応じて図示しないカウンタバランスが設けられている。
【００２８】
圧電素子３０は、スタイラス２０を軸方向に共振状態で加振するとともに、接触部２１と被測定物との接触に際して生じるスタイラス２０の共振状態の変化を検出するためのものである。
この圧電素子３０は、一対の圧電素子支持部１４に跨った状態で、接着、はんだ付け等によりホルダ１０に装着されている。圧電素子３０のホルダ１０との装着面（図中下側の面）には、図示しない共通電極が形成され、装着面と反対側の面（図中上側の面）には、その中央で分割された２つの電極３１Ａ，３２Ａが形成されている。
【００２９】
スタイラス２０を軸方向に共振状態で加振する加振手段３１は、圧電素子３０に加振用電極３１Ａを形成し、この加振用電極３１Ａに所定周波数の電圧を印加するためのリード線（図示せず）を設けることで構成されている。
一方、接触部２１と被測定物との接触に際して生じるスタイラス２０の共振状態の変化を検出する検出手段３２は、圧電素子３０に検出用電極３２Ａを形成し、この検出用電極３２Ａに検出信号を取り出すためのリード線（図示せず）を設けることで構成されている。
【００３０】
このような圧電素子３０上面には、スタイラス２０が中心振り分けになるように、２つの電極３１Ａ，３２Ａ間に接着、はんだ付け等により装着されており、ホルダ１０とスタイラス２０とが互いに非接触の状態で、スタイラス２０と圧電素子３０とが互いに接触の状態で接触型センサ１が構成されている。
【００３１】
加振手段３１において、加振用電極３１Ａに所定周波数の電圧を印加すると、スタイラス２０がスタイラス軸方向に共振状態で振動する。このスタイラス２０の振動は、直接圧電素子３０に伝搬し、この圧電素子３０もスタイラス２０と同周波数で振動する。そして、この振動状態は、検出用電極３２Ａからの検出信号を観測することで検出可能となっている。つまり、検出手段３２によって、スタイラス２０の振動状態の検出が可能となっている。ここにおいて、スタイラス２０の振動は、直接圧電素子３０、すなわち検出手段３２に伝搬するようになっている。
【００３２】
このような構成を備えた接触型センサ１は、三次元測定機等のプローブとして用いられる。
具体的には、加振手段３１によってスタイラス２０が軸方向に沿って共振状態で振動する。この状態において、図２に示すような、入り口にテーパＷ１が施された有底の深穴を有する被測定物Ｗと接触型センサ１とを相対移動させ、接触部２１が被測定物Ｗに接触すると、スタイラス２０の振動が拘束され、スタイラス２０の共振状態（振動）に変化が生じる。この共振状態の変化を検出手段３２によって検出することで、スタイラス２０と被測定物Ｗとの接触を検出し、被測定物Ｗの三次元形状を測定できるようになる。
【００３３】
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）本実施形態におけるスタイラス２０は、先端部２０Ａの径よりも基端部２０Ｂの径が大きくなるように形成され、また、該先端部２０Ａの長さはアスペクト比上限界となる長さとすれば、基端部の長さ分、スタイラス２０の全長を長くできる。例えば、図３（ｂ）の場合、スタイラス２０のアスペクト比上限界となる長さをＬｍとすると、スタイラス２０のホルダ１０から突出した長さはＬｍであるが、本実施形態の場合には、図３（ａ）のように、先端部２０Ａの長さに基端部２０Ｂの長さを付加できるので、スタイラス２０のホルダ１０から突出する長さＬを図３（ｂ）より長くできる。したがって、接触型センサ１の測定可能範囲を示すスタイラス２０のホルダ１０から突出する長さＬを、一様な径のスタイラス２０（図３（ｂ））に比べ、さらに長く形成することができるから、接触型センサ１の測定可能範囲を広げ、深穴の最深部における三次元形状測定を可能にすることができる。
【００３４】
（２）スタイラス２０は、先端部２０Ａと基端部２０Ｂとは基端部２０Ｂ側に拡径するテーパ２０Ｃを介して形成されているので、図２に示すような入り口にテーパＷ１が施された有底の深穴の測定を行う際に、テーパＷ１に対応したスタイラス２０のテーパ２０Ｃにより、スタイラス２０の基端部２０Ｂが被測定物Ｗに接触することなく、三次元形状測定が可能となる。
【００３５】
（３）スタイラスの形状が図３（ａ）に示す形状であっても、図３（ｂ）に示す円柱状の形状であっても、スタイラスの共振周波数は式（２）よりそれぞれＬ、Ｌｍで概ね決定する。つまり、本発明におけるスタイラス２０のような形状であっても、式（２）の単純な式で導くことができ、加振素子を加振する加振用回路や検出手段の出力信号を処理する信号処理回路の定数設定が簡易にできる。したがって、測定機の種類や測定対象の種類に合わせて、様々な形状のスタイラスを用いることで、接触型センサ１の使用範囲を広めることができる。
【００３６】
（４）スタイラス２０は、加振用電極３１Ａおよび検出用電極３２Ａが形成された圧電素子３０を介してホルダ１０に支持固定され、ホルダ１０とスタイラス２０とを互いに非接触の状態で接触型センサ１を構成しているので、ホルダ１０によるスタイラス２０の振動および状態変化（振動変化）の減衰を回避でき、検出手段３２によるスタイラス２０の振動および状態変化の検出を高感度にできる。したがって、スタイラス２０の接触部２１と被測定物Ｗとの接触に際して生じるスタイラス２０の状態変化を高感度にできるので、被測定物Ｗとの接触を高感度に検出できる。
【００３７】
（５）スタイラス２０は圧電素子３０上面に中心振り分けされるように接着、はんだ付け等されているので、スタイラス２０の振動の節が圧電素子上面に位置し、振動の効率がよくなる。
【００３８】
（６）スタイラス２０と圧電素子３０、すなわち検出手段３２とが互いに接触の状態にあるため、スタイラス２０の振動および状態変化が検出手段３２に直接伝搬される。これにより、スタイラス２０と被測定物との接触の際に生じるスタイラス２０の振動変化がわずかであったとしても、検出手段３２で確実に検出できる。したがって、スタイラス２０の接触部２１の形状による検出感度の劣化を防止できる。
【００３９】
（７）加振手段３１および検出手段３２は二つに分割された一つの圧電素子３０から構成されているから、少なくとも一つの圧電素子３０を設けることで、接触型センサ１に加振手段３１および検出手段３２を設けることができ、安価に構成できる。
【００４０】
［第２実施形態］
図４には本発明の第２実施形態に係る接触型センサ２が示されている。ここにおいて、本実施形態と前述の第１実施形態とは、加振手段および検出手段が一つの圧電素子で構成されるかそれぞれ別個の圧電素子で構成されるかが異なるのみで、その他の構成および作用は同一であるから、同一符号を付してそれらの説明を省略、または簡略する。
【００４１】
接触型センサ２は、加振手段３１を構成する加振用圧電素子４１と、検出手段３２を構成する検出用圧電素子４２とを備えており、二枚の圧電素子４１、４２の表裏面にはそれぞれ電極が形成されている。これら圧電素子４１、４２は、対向配置され、互いに圧電素子支持部１４を挟み込んだ状態で、かつ一対の圧電素子支持部１４にそれぞれ跨った状態でホルダ１０に装着されている。このうち、検出用圧電素子４２のホルダ１０への装着面と反対側の面には、スタイラス２０が装着されている。
【００４２】
このような構成では、加振手段３１において、加振用圧電素子４１に所定周波数の電圧を印加すると、ホルダ１０から検出手段３２へ、検出手段３２からスタイラス２０へと振動が伝搬し、スタイラス２０が軸方向に共振状態で振動する。つまり、加振手段３１は、間接的にスタイラス２０を振動させている。このスタイラス２０の振動は、直接検出用圧電素子４２に伝搬し、この検出用圧電素子４２もスタイラス２０と同周波数で振動する。そして、この振動状態は、検出用圧電素子４２の電極からの検出信号を観測することで検出可能となっている。つまり、検出手段３２によってスタイラス２０の振動状態の検出が可能となっている。
【００４３】
上述のような本実施形態によれば、前述の第１実施形態の効果（１）〜（７）に加えて、次のような効果がある。
（８）加振手段３１および検出手段３２は、それぞれ別個の圧電素子４１、４２から構成されているので、それらの電極構造を簡素化できる。
【００４４】
［第３実施形態］
図５には本発明の第３実施形態に係る接触型センサ３が示されている。ここにおいて、本実施形態と前述の第１実施形態とは、スタイラスが圧電素子に対して、中心振り分けとなって支持固定される構成であるか、スタイラスが圧電素子に対して、非対称に配置され支持固定される構成であるかが異なるのみで、その他の構成および作用は同一であるから、同一符号を付してそれらの説明を省略、または簡略する。
【００４５】
接触型センサ３は、圧電素子３０上面に、スタイラス２０の基端部２０Ｂが片側に突出しない状態で、２つの電極３１Ａ、３２Ａ間に接着、はんだ付け等により装着されており、ホルダ１０とスタイラス２０とが互いに非接触の状態で、かつ、スタイラス２０と圧電素子３０とが互いに接触の状態で接触型センサ３が構成されている。
【００４６】
このような構成では、加振手段３１において、加振用電極３１Ａに、式（２）に示されるスタイラス２０の長さによって決まる共振周波数に対応した所定の周波数の電圧を印加すると、スタイラス２０は軸方向に沿って共振状態で振動する。この状態において、被測定物と接触型センサ１とを相対移動させ、接触部２１が被測定物に接触すると、スタイラス２０の振動が拘束され、スタイラス２０の共振状態（振動）に変化が生じる。この共振状態の変化を検出手段３２によって検出することで、スタイラス２０と被測定物との接触を検出できるようになる。
【００４７】
上述のような本実施形態によれば、前述の第１実施形態の効果（１）〜（４）、（６）および（７）に加えて、次のような効果がある。
（９）スタイラス２０を圧電素子３０上面に、中心振り分けに固定するのではなく、非対称に固定することで、スタイラス２０の接触部２１からスタイラス２０が装着されている圧電素子３０までの突出している長さを長くすることができ、被測定物の最深部が深くなっても、三次元的な形状測定が可能になる。また、スタイラス２０自体を中心振り分けで使用されるスタイラス２０の長さより短くすることができることにより、スタイラス２０の製造加工を簡易にすることができる。
【００４８】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
たとえば、前記各実施形態では、スタイラス２０の接触部２１が球状に形成されていたが、本発明の接触部はこれに限定されるものではなく、本発明の接触型センサが用いられる測定機の測定対象に応じて接触部の形状を適宜決定すればよい。具体的に、たとえば、表面形状測定機に用いた場合には、図６（Ａ）に示すような針状の接触部２１Ａや、図６（Ｂ）に示すようなスタイラス２０の軸方向と略直交方向へ延びる突起状の接触部２１Ｂとすればよく、また、小穴測定機に用いた場合には、図６（Ｃ）に示すような算盤玉状の接触部２１Ｃとすればよい。
このように用いられる測定機の測定対象に応じて、スタイラスの接触部の形状を適宜決定することで、スタイラスと被測定物とが接触した際のスタイラスの振動の変化がより顕著となり、スタイラスと被測定物との接触をより高感度に検出できる。
【００４９】
前記各実施形態では、スタイラス２０は、略円柱状に形成され、スタイラス基端部２０Ｂの径が先端部２０Ａの径よりも大きく、先端部２０Ａと基端部２０Ｂとは、基端部２０Ｂ側に拡径するテーパ２０Ｃを介して一体的に形成されている構成としたが、これに限らず、たとえば、図７（ａ）に示すように、途中でテーパを介さず細い径の先端部２０Ａと太い径の基端部２０Ｂが段差を介して一体的に形成されてもよく、または、図７（ｂ）に示すように、先端部２０Ａが基端部２０Ｂから接触部２１に向かうにしたがって次第に縮径する略針状に形成されてもよい。本発明におけるスタイラス２０は、基端部２０Ｂの径が先端部２０Ａの径よりも大きく形成されていればよい。
【００５０】
ここで、図７（ａ）のような構成によれば、被測定物の表面側に径の大きな穴、内部に径の小さな穴を持った段付き穴の三次元形状測定に対応でき、また、スタイラス２０の製造加工を容易に行うことができる。また、図７（ｂ）のような構成によれば、被測定物の表面から内部に向けて縮径するように形成された深穴の三次元形状測定に対応でき、さらに、先端部を略針状に形成していることにより、一部に応力が集中的にかからないのでスタイラス２０の先端部２０Ａを長く形成でき、深穴の最深部の三次元形状測定を可能にする。このように、測定対象の形状に応じてスタイラスの形状を適宜決定すればよい。
この際、ホルダ１０から突出したスタイラスの長さＬを全て同一の長さに形成することにより、式（２）から、スタイラス２０の形状が異なっても、同一の共振周波数を有し、加振手段３１に与える加振周波数を変更せずに、測定を行うことができる。
【００５１】
前記各実施形態では、スタイラス２０を略円柱状に形成された構成を説明したが、これに限定されるものではなく、略角柱状に形成された構成であってもよく、式（２）より、スタイラス２０の共振周波数における形状パラメータは、スタイラス２０の長さのみであるので、スタイラス２０の断面形状はどのようなものであっても構わない。
【００５２】
前記各実施形態では、固体素子として圧電素子３０、４１、４２を用いたが、これに限定されるものではなく、磁歪素子、形状記憶素子等の固体素子であってもよい。
【００５３】
前記各実施形態では、ホルダ１０の形状がスタイラス２０に対し、左右対称な両持ち梁構造であったが、これに限定されるものではなく、片持ち梁の音叉構造であってもよい。
【００５４】
前記各実施形態では、スタイラス２０は、ホルダ１０に圧電素子３０を介して間接的に支持される構成を説明したが、スタイラス２０が、ホルダ１０に圧電素子３０を介さずに直接的に支持される構成でもよい。しかしながら、スタイラス２０の振動および状態変化の検出を高感度に行うには、スタイラス２０の振動および状態変化の減衰を回避することができる前者のような間接的な支持による構成が好ましい。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、機械加工、化学工程で製作したスタイラスのアスペクト比の限界により生じる、深穴測定の限界を補い、深い穴や谷を有する表面形状の測定を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る接触型センサを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の測定例を示す図である。
【図３】本発明の要部を示す拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る接触型センサを示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る接触型センサを示す分解斜視図である。
【図６】本発明の変形例の要部を示す拡大斜視図である。
【図７】本発明の他の変形例を示す図である。
【図８】従来例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１，２，３  接触型センサ
１０  ホルダ
２０  スタイラス
２０Ａ  先端部
２０Ｂ  基端部
２０Ｃ  テーパ
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ  接触部
３１  加振手段
３２  検出手段
３０，４１，４２  圧電素子
【図１】
0003818881.tif 000004
【図２】
0003818881.tif 000005
【図３】
0003818881.tif 000006
【図４】
0003818881.tif 000007
【図５】
0003818881.tif 000008
【図６】
0003818881.tif 000009
【図７】
0003818881.tif 000010
【図８】
0003818881.tif 000011