"試験片を載置する載置台と、試験片の表面に圧痕を形成するための圧子と、前記圧子を先端に配設した負荷伝達部材と、前記負荷伝達部材を介して前記圧子を昇降させることにより試験片に対して試験力を付与する負荷機構と、試験片の表面に形成された圧痕をその上方から観察するための対物レンズと、前記対物レンズを介して圧痕の大きさを測定するための圧痕測定手段と、前記負荷伝達部材と前記対物レンズとを支持して回転することにより、前記圧子または前記対物レンズのいずれかを前記載置台に載置された試験片と対向する位置に移動させる回転部材と、前記回転部材に配設されるとともに、前記負荷伝達部材に接続され前記圧子の試験片への押し込み量を検出するための押し込み量検出手段と、前記圧痕測定手段により測定された圧痕の大きさから試験片の硬さを算出する圧痕解析手段と、前記押し込み量検出手段が検出した押し込み量から試験片の硬さを算出する押し込み量解析手段と、を備えることを特徴とする硬度試験機。請求項1に記載の硬度試験機において、前記回転部材は、圧痕の大きさから試験片の硬さを算出する試験用の圧子、および/または、押し込み量から試験片の硬さを算出する試験用の圧子が配設された複数の負荷伝達部材を支持する硬度試験機。請求項2に記載の硬度試験機において、前記圧痕の大きさから試験片の硬さを算出する試験用の圧子は四角錐形圧子であり、前記押し込み量から試験片の硬さを算出する試験用の圧子は三角錐形圧子である硬度試験機。ところで、押し込み硬さ試験機においては、上述したように試験片への圧子の押し込み量から試験片の硬さを求めることから、負荷系により試験片に付与された試験力に対応する圧子の試験片への押し込み量を正確に計測できることが求められる。そして、この種の押し込み硬さ試験機では、光学系は、特許文献2に記載の試験機のように試験片を観察する場合の補助的機能とされ、ビッカース硬さ試験機のように、負荷系の負荷軸と光学系の光軸が同軸ではない構成となっていることから、オペレータが試験片に形成された圧痕を観察したいときには、試験片を対物レンズの配設位置まで移動させて圧痕等の観察を行うことになる。このため、押し込み硬さ試験機に、ビッカース硬さ試験用の四角錐形圧子を取り付けてビッカース硬さ試験を行う場合には、試験片の大きさに応じて試験片を移動させるXYステージを取り換えるなどの装置の仕様変更を行う必要が生じる。また、試験片を移動させるXYステージの可動範囲等により、試験可能な試験片の大きさが限られる等の問題も生じる。この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、試験方法の異なる硬さ試験を同一の試験機により行うことができる硬度試験機を提供することを目的とする。請求項1に記載の発明は、試験片を載置する載置台と、試験片の表面に圧痕を形成するための圧子と、前記圧子を先端に配設した負荷伝達部材と、前記負荷伝達部材を介して前記圧子を昇降させることにより試験片に対して試験力を付与する負荷機構と、試験片の表面に形成された圧痕をその上方から観察するための対物レンズと、前記対物レンズを介して圧痕の大きさを測定するための圧痕測定手段と、前記負荷伝達部材と前記対物レンズとを支持して回転することにより、前記圧子または前記対物レンズのいずれかを前記載置台に載置された試験片と対向する位置に移動させる回転部材と、前記回転部材に配設されるとともに、前記負荷伝達部材に接続され前記圧子の試験片への押し込み量を検出するための押し込み量検出手段と、前記圧痕測定手段により測定された圧痕の大きさから試験片の硬さを算出する圧痕解析手段と、前記押し込み量検出手段が検出した押し込み量から試験片の硬さを算出する押し込み量解析手段と、を備えることを特徴とする。請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記回転部材は、圧痕の大きさから試験片の硬さを算出する試験用の圧子、および/または、押し込み量から試験片の硬さを算出する試験用の圧子が配設された複数の負荷伝達部材を支持する。請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記圧痕の大きさから試験片の硬さを算出する試験用の圧子は四角錐形圧子であり、前記押し込み量から試験片の硬さを算出する試験用の圧子は三角錐形圧子である。請求項1に記載の発明によれば、回転部材に押し込み量検出手段を配設するとともに、圧痕解析手段と押し込み量解析手段とを備えたことにより、圧痕の大きさから試験片の硬さを算出する試験や押し込み量から試験片の硬さを算出する試験等、試験方法の異なる硬さ試験を、XYステージの取り換え等の装置の仕様変更を伴うことなく、同一の試験機により容易に行うことが可能となる。請求項2に記載の発明によれば、回転部材に複数の負荷伝達部材を備えられていることから、圧子の切り換えをスムースに行うことが可能となる。請求項3に記載の発明によれば、複数の負荷伝達部材は、四角錐形圧子と三角錐形圧子を各々先端に配設することから、ビッカース硬さを求める試験とマルテンス硬さを求める試験との切り換えを容易に行うことが可能となる。以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係る硬度試験機の概要図である。図2は、ターレット20に支持された対物レンズ22等の配置を示す説明図である。この硬度試験機は、テーブル11と、このテーブル11上に配置され試験片100を載置する載置台としてのXYステージ12とを備える。XYステージ12は、試験片100をX方向図1における左右方向およびY方向図1における紙面に垂直な方向に移動させるためのものである。このXYステージ12には、試験片100をX方向に移動させるためのマイクロメータ13と、試験片100をY方向に移動させるためのマイクロメータ14とが付設されている。また、XYステージ12は、昇降ハンドル15の作用により、昇降する構成となっている。また、この硬度試験機は、試験片100を目視により観察するための接眼レンズ16と、試験片100を撮影するためのカメラ17と、試験片100の表面の像を表示するためのCRT等の表示部18と、各種のデータを入力するためのキーボード等の入力部19と、後述する先端に圧子21を配設した負荷伝達部材としての負荷伝達軸36および対物レンズ22等を支持する回転部材であるターレット20とを備える。ターレット20には、XYステージ12上に載置された試験片100に後述する負荷機構により押し込まれる圧子21を先端に配設した負荷伝達軸36、46と、60倍の対物レンズ22、40倍の対物レンズ23、20倍の対物レンズ24、10倍の対物レンズ25とが配設されている。なお、対物レンズ22、23、24、25の倍率および配設個数はこれに限定されるものではない。図3は、圧子21に対して試験力を付与するための負荷機構と圧痕を観察するための光学系の概要図である。この硬度試験機は、負荷伝達軸36、46の先端に配設された圧子21を試験片100に対して押し込む試験力を与える負荷機構と、XYステージ12上に載置された試験片100を照明するとともに圧痕を観察するための光学系を備える。図3に示すように、ターレット20は、その軸筒27がベアリング29を介して軸28に接続されており、つまみ26を操作することにより、鉛直方向を向く軸28を中心に回転する。そして、この図3においては、ターレット20の回転により負荷伝達軸36を介して圧子21に試験力が与えられる場合、すなわち、圧子21が図1に示す試験片100と対向する位置に配置されている場合を示している。負荷機構は、軸31を中心に揺動可能なレバー32を備える。レバー32の一端には、中空の押圧部35が配設されている。この押圧部35は、レバー32の揺動に伴って、圧子21に連結した負荷伝達軸36の端部に付設された当接部37を押圧する構成となっている。また、レバー32の他端には、永久磁石33が付設されている。この永久磁石33の外部には、電磁コイル34が配設されている。この永久磁石33と電磁コイル34とにより、ボイスコイルモータが構成される。このボイスコイルモータは、電磁式の負荷機構となり、電磁コイル34に流れる電流を制御することにより、負荷伝達軸36の先端に配設された圧子21による試験片100への試験力を制御することが可能となる。負荷伝達軸36は、板バネ61を介してターレット20に支持されている。また、図3に示すように、負荷伝達軸36は、上下の板バネ61を支持部材62を介してターレット20の軸筒27に固定したロバーバル構造により、負荷機構により与えられた試験力に応じて昇降可能となっている。この負荷伝達軸36には、負荷機構により与えられた試験力に応じた負荷伝達軸36の移動量を検出する変位検出器60が接続されている。変位検出器60は、差動トランス式の変位検出器であり、この発明の押し込み量検出手段として機能する。すなわち、この変位検出器60は、負荷伝達軸36の移動量を検出することで、負荷伝達軸36の先端に接続された圧子21が、試験力が与えられたことにより試験片100に押し込まれた量くぼみ深さを計測している。この変位検出器60は、支持部材63を介してターレット20の軸筒27に接続され、ターレット20の回転により負荷伝達軸36と同期して移動する。なお、この実施形態では、負荷伝達軸36および46がターレット20に配設されているが、必ずしも負荷伝達軸36および46の両方に各々変位検出器60が接続されている必要はない。すなわち、変位検出器60は、すくなくともマルテンス硬さ等の荷重くぼみ深さのデータセットから求められる材料パラメータを得るための試験を行うときに使用される圧子21が配設されたいずれかの負荷伝達軸に接続された状態でターレット20に配設されていればよい。光学系は、光源41と、光源41からの光を水平方向に導く光筒42と、試験片100を上から照明するために、光筒42により導かれた光を押圧部35の中空部に導光するとともに試験片100の表面からの反射光をカメラ17側に透過させるハーフミラー43と、ハーフミラー43を透過した試験片100の表面からの反射光を接眼レンズ16およびカメラ17に分割するハーフミラー44とを備える。なお、対物レンズ22が図3における負荷伝達軸36の位置、すなわち試験片100に形成された圧痕の観察位置に配置された場合には、試験片100の表面からの反射光が、押圧部35の中空部、対物レンズ22、ハーフミラー43、44を介して、接眼レンズ16およびカメラ17に入射する。これにより、接眼レンズ16により試験片100の拡大像を観察することができるとともに、カメラ17により撮影した拡大像を表示部18に表示することができる。図4は、この発明に係る硬度試験機の主要な電気的構成を示すブロック図である。この硬度試験機は、内部に記憶装置としてのRAM,ROM、演算装置としてのCPUを備え装置全体を制御する制御部50を備える。この制御部50は、上述したカメラ17、表示部18、入力部19、負荷機構の電磁コイル34および変位検出器60と接続されている。また、この制御部50は、カメラ17により得られた圧痕の画像情報を取得して圧痕の大きさ等から試験片100の硬さを算出する圧痕解析手段としての圧痕解析部51と、変位検出器60により検出された変位量圧子の試験片への侵入深さから押し込み量を求め試験片100の硬さを算出する押し込み量解析手段としての押し込み量解析部52とを備えている。図5は、圧子21により試験片100に圧痕を形成する様子を模式的に示す説明図であり、図6は、試験片100に形成された圧痕を示す平面図である。図6aは、四角錐形圧子により形成された圧痕を示し、図6bは、三角錐形圧子により形成された圧痕を示している。硬度試験としてのビッカース硬さ試験を実行するときには、その先端が四角錐形状をなす圧子21を負荷伝達軸36の先端にネジ38により取り付け、図2に示す負荷機構の作用により試験片100の表面に深さhだけ押し込む図5参照。しかる後、その試験力を解除し、図1に示すつまみ26を操作してターレット20を回転させて所望の倍率の対物レンズを試験片100と対向するに移動させる。対物レンズ、カメラ17を介して得られた試験片100の表面に形成された圧痕くぼみの画像から、圧痕くぼみの対角線長さd=dxdy/2を測定する図6a参照。ビッカース硬さは、試験力を、底面が正方形で頂点の角度が圧子21と同じ角錐であると仮定したくぼみの表面積で割って得られる値に比例する。制御部50の圧痕解析部51においては、圧痕くぼみの対角線長さdから求められたくぼみの表面積と試験力から、ビッカース硬さが算出され、その値は、必要に応じて表示部18に表示される。硬度試験としての押し込み硬さ試験を実行するときには、その先端が三角錐形状をなす圧子21を負荷伝達軸36の先端にネジ38により取り付け、図2に示す負荷機構の作用により試験片100の表面に押し込み図5参照、試験力を負荷した状態で試験片表面から圧子21が試験片に侵入したときの圧子21の位置の変位=深さhを変位検出器60により検出する。なお、図6bに示す圧痕が形成される三角錐形圧子は、押し込み量と試験力との関係から導かれるマルテンス硬さを求める際に使用される圧子である。制御部50の押し込み量解析部52においては、押し込み量と試験力から、マルテンス硬さが算出され、その値は、必要に応じて表示部18に表示される。上述したように、この発明に係る硬度試験機においては、ビッカース硬さ試験のように、圧痕の大きさから試験片の硬さを算出する試験のみならず、マルテンス硬さのように押し込み量から試験片の硬さを算出する試験を、XYステージの取り換え等の装置の仕様変更をすることなく行うことが可能である。また、この発明に係る硬度試験機においては、負荷伝達軸36および46を備えていることから、例えば、負荷伝達軸36にマルテンス硬さ試験用の三角錐形圧子を、負荷伝達軸46にビッカース硬さ試験用の四角錐形圧子を配設できる。このように、負荷伝達軸ごとに異なる形状の圧子を予め配設しておくことで、試験片100の材質により異なる試験方法が要求される場合や、性質の異なる複数の試験片100に対して順次試験を行う場合でも、ターレット20を回転させるだけで試験方法に合った圧子への切り換えを容易に行うことが可能となる。"