JP2002310642A - 表面性状測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モニタと被測定物とを同時に見ることで操作
性が向上し、測定作業者の作業上の負担を軽減できる表
面性状測定装置を提供する。 【解決手段】 被測定物５の表面に沿ってプローブ２を
操作するとともに、測定に必要な情報を第１モニタ１１
で表示する表面性状測定装置に、第１のモニタ１１で表
示する情報をプローブ２の近傍で表示する第２モニタ２
９を設ける。第１のモニタ１１に表示される内容を表示
する第２モニタ２９を測定作業する場所の近傍に配置す
るため、測定作業をしながら、被測定物５と表示画面の
情報を同時に見ることができ、測定作業の作業効率を大
幅に向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物の表面に
沿ってプローブを操作するとともに測定に必要な情報を
モニタで表示する例えば三次元測定機、形状測定機、そ
の他の表面性状測定装置に関するものである。

【０００２】

【背景技術】複雑な形状の被測定物の寸法を正確に測定
する座標測定機が周知であり、二次元あるいは三次元測
定機として種々の産業分野に利用されている。この座標
測定機を使った測定では、三次元測定機に組み込まれた
Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構を介して保持されたプローブ
を、定盤上に載置された被測定物の所定箇所に当接させ
る。このプローブが被測定物に当接した瞬間における球
形状のプローブ先端の中心座標値を得ることで、被測定
物の寸法を測定する。

【０００３】このようにして得たプローブ先端の中心座
標値については、駆動制御装置を介してホストコンピュ
ータに出力されて幾何計算などの処理がなされる。これ
により、被測定物の種々の寸法情報がモニタに表示され
たり、あるいはプリンタなどに印刷出力される。なお、
プローブ移動の操作は、Ｚ軸スピンドル先端を把持して
手動で行うものの他、自動制御時はキーボードなどを介
してホストコンピュータ（図示せず）へのプログラム入
力によって行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の三次元測定機における測定時には、手動操作あるいは
測定動作のコマンド入力や測定動作を行うために、汎用
データ処理装置であるパソコン（ＰＣ）のＣＲＴ画面や
専用データ処理装置の表示画面を見ながら操作するた
め、離れた位置にある被測定物と表示画面を交互に見る
必要があった。そのために、測定時における操作性が非
常に悪かった。また、被測定物上の穴の内部を測定する
場合には、その穴の内部をのぞき込むような姿勢で測定
機を操作しなければならず、測定作業者の作業に余分の
負担がかかっていた。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みて、モニタ
と被測定物とを同時に見ることで操作性が向上し、測定
作業者の作業上の負担を軽減できる表面性状測定装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、モ
ニタで表示される情報をプローブの近傍でも表示して前
記目的を達成しようとするものである。具体的には、本
発明の表面性状測定装置は、被測定物の表面に沿ってプ
ローブを操作するとともに測定に必要な情報を第１モニ
タで表示する表面性状測定装置であって、前記第１モニ
タで表示される情報を前記プローブの近傍で表示する第
２モニタを備えたことを特徴とする。

【０００７】この発明では、第１モニタに表示される内
容を表示する第２モニタを測定作業を行う場所の近傍に
配置することにより、測定作業をしながら、被測定物と
表示画面を同時に見られるようになるので、測定作業の
作業効率を向上させることができる。

【０００８】ここで、本発明では、第２モニタは、プロ
ーブが取り付けられたスピンドルに着脱自在に設けられ
ている構成が好ましい。この構成では、作業者が作業中
に最も注目するプローブの近傍のスピンドルに第２モニ
タが設置されるので、プローブの動きを見ながら、最も
近くに配置された第２モニタも同時に見ることができ
る。そのため、作業者が、離れた場所にあるプローブと
モニタの双方を見る無駄な作業上の動きがなくなるため
に測定装置の作業性を大幅に向上させることができる。
しかも、第２モニタがプローブに対して着脱自在とされ
ているため、第２モニタなしで測定が可能な場合には、
第２モニタを取り外すことができる。

【０００９】また、本発明では、第２モニタは、プロー
ブを操作する操作者に装着可能な装着手段を備えた構成
が好ましい。この構成では、作業者が作業中に最も注意
するプローブの近傍のスピンドルに第２モニタが設置さ
れるので、プローブの動きをみながら、作業者自体に装
着された第２モニタも同時に見ることができる。そのた
め、作業者が、離れた場所にあるプローブとモニタの双
方を見る無駄な作業上の動きがなくなるために測定装置
の作業性を大幅に向上させることができる。しかも、作
業者自体に装着されることにより、プローブと第２モニ
タとの間での視点の変更が容易で作業効率が向上する。

【００１０】そして、本発明では、第２モニタは、操作
者の視界の少なくとも一部を覆って装着され、かつ被測
定物およびプローブを視認可能に透光性を有して形成さ
れた構成とすることが好ましい。この構成では、操作者
の視界の少なくとも一部を覆って装着される第２モニタ
を、被測定物およびプローブを視認可能に透光性を有し
て形成されるので、被測定物およびプローブと第２モニ
タとの間での視点の変更がほとんどなくなり、確実なプ
ローブの操作および迅速な測定作業が可能となり、正確
な測定結果および作業効率のさらなる向上が得られる。

【００１１】さらに、本発明では、第２モニタは、測定
に必要な情報を入力するための入力手段を備えている構
成でもよい。この構成では、測定作業手順に応じて必要
なコマンドなどをプローブを見ながら第２モニタで入力
することができるので、作業者の負担が軽減し、作業効
率がさらに向上する。

【００１２】これに対して、本発明では、第２モニタの
近傍であって前記スピンドルには、測定に必要な情報を
入力するための入力手段が設けられている構成でもよ
い。この構成では、測定作業手順に応じて必要なコマン
ドなどをそれぞれ近接配置されたプローブと第２モニタ
とを見ながら、入力手段で入力することができるので、
作業効率がさらに向上する。

【００１３】また、本発明では、入力手段は、プローブ
の原点位置を認識するための原点認識スイッチと、測定
終了をデータ処理装置に通知する測定終了通知スイッチ
とを備えた構成が好ましい。この構成では、測定に重要
な原点認識や測定終了通知がプローブ近傍に配置された
入力手段の操作で行えるので、これらの操作をする上で
の作業員の負担が軽減される。

【００１４】さらに、本発明では、測定データを処理す
る測定データ処理装置を具備し、第２モニタは、測定デ
ータ処理装置との間で無線伝送によりデータの送受信を
することが好ましい。この構成では、例えばケーブル布
線による制約がなくなるので、測定作業にあたって第２
モニタを最も使い勝手の良い部位へ固定することができ
る他、第２モニタを手持ちで操作することが容易とな
り、誤動作が減って測定能率が向上する。

【００１５】また、本発明では、被測定物を撮像して撮
像結果を出力する撮像手段を具備し、第２モニタは、前
記撮像結果を表示することが好ましい。この構成では、
例えば被測定物の微小部位の測定にあたり、撮像手段に
よって撮像し、その撮像画像を拡大して第２モニタへ表
示できるので、測定部位の間違いがなく、測定の信頼性
が向上する。

【００１６】さらに、本発明では、音声を入力する音声
入力手段と、この音声入力手段によって入力された音声
データを処理する音声データ処理装置とを具備したこと
が好ましい。この構成では、手操作による入力手段操作
に代えて音声入力ができるので、視線を被測定物から離
すことなくコマンドの入力が行え、測定作業に集中でき
るため、測定信頼性と測定能力がさらに向上する。

【００１７】また、本発明では、音声データを合成する
音声データ合成装置と、この音声データ合成装置によっ
て合成された音声データを音声または合図音として拡声
する拡声手段とを具備したことが好ましい。この構成で
は、測定において指示したコマンドや、測定結果の異常
内容を音声または合図音として音で確認できるため、測
定の異常を示す警報などを見落とすことがなく、作業効
率が向上する。

【００１８】さらに、本発明では、スピンドルは、鉛直
方向に進退可能、かつ、鉛直方向と直交する平面内で移
動可能とされ、第２モニタは、前記スピンドルのプロー
ブ近傍に設けられていることが好ましい。この構成で
は、スピンドルのプローブ近傍に設けられた第２モニタ
は、測定作業において、スピンドルの動きと同じ動きを
するために、常にプローブと第２モニタの距離が一定に
保たれるため、作業が容易である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００２０】図１には、本発明の第１の実施の形態が示
されている。図１において、第１の実施形態に係る表面
性状測定装置１は、コンピュータ数値制御可能でありＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向の測定を行う三次元測定機で
ある。そして、この表面性状測定装置１を使った測定で
は、表面性状測定装置１に組み込まれたＸ、Ｙ、Ｚ各軸
駆動機構を介して保持されたプローブ２を定盤３上に載
置された被測定物５の所定箇所に当接させる。このプロ
ーブ２が被測定物５に当接した瞬間における球形状のプ
ローブ２の先端の中心座標値を得ることで行われる。

【００２１】一方、Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構は、門型コ
ラム６、スライダ７、Ｚ軸スピンドル８から構成され
る。このようにして得たプローブ２の先端の中心座標値
については、駆動制御装置９を介してホストコンピュー
タ１０に出力されて幾何計算などの処理がなされる。こ
れにより、被測定物５の種々の寸法情報が第１モニタ１
１に表示されたり、あるいはプリンタ１２などに印刷出
力される。なお、プローブ移動の自動制御は、主に、キ
ーボード１３などを介してホストコンピュータ１０への
プログラム入力によって行われる。

【００２２】そして、表面性状測定装置１は、操作卓２
０によって全体が操作される。この操作卓２０にはプロ
ーブ２を遠隔操作するためのジョイスティックレバー１
５が設けられている。ただし、表面性状測定装置１は、
手動測定を行うことも可能である。すなわち、例えば
Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸駆動機構の制御を解除して、各軸をフリ
ーとした状態で、Ｚ軸スピンドル先端を把持し、プロー
ブ２を手動操作で任意位置まで移動させる。

【００２３】Ｚ軸スピンドル８は、鉛直方向（Ｚ軸方
向）に進退可能、かつ、鉛直方向と直交するＸＹ平面内
で移動可能となっている。このスピンドル８のプローブ
２の近傍には、第２モニタ２９が着脱自在に取り付けら
れている。この第２モニタ２９のスピンドル８への取付
は、好ましくは、ねじなどで行われる。なお、着脱を容
易にするために、磁石により固定する磁石固定式として
もよい。また、第２モニタ２９に電源を供給するため、
および測定信号の授受のために、コネクタ３０（図２参
照）がＺ軸スピンドル８の下端に設けられるのが好まし
い。

【００２４】図３には図２のＺ軸スピンドル８を９０°
回転して示したＺ軸スピンドル８の側面図が示されてい
る。Ｚ軸スピンドル８の下端にはコネクタ３０が設けら
れ、このコネクタ３０からケーブル２７が第２モニタ２
９まで延びている。

【００２５】なお、定盤３の上の任意の位置に第２モニ
タ２９を配置するものでもよく、この第２モニタ２９
は、例えば、表面性状測定装置の門型コラム６に設けら
れたコネクタ３０に着脱自在に設けられる。

【００２６】そして、これらのＺ軸スピンドル８と、駆
動制御装置９と、操作卓２０と、ホストコンピュータ１
０と、第１のモニタ１１および第２のモニタ２９をそれ
ぞれ接続するコネクタ３０とが、ケーブル２７で互いに
接続されている。

【００２７】図２は、表面性状測定装置１の概略構成図
である。図２において、駆動制御装置９はコントローラ
２５を備えて構成されている。このコントローラ２５
は、プローブ２、操作卓２０およびホストコンピュータ
１０とそれぞれ電気的に接続されている。第２モニタ２
９と接続可能とされるコネクタ３０はホストコンピュー
タ１０と電気的に接続され、このホストコンピュータ１
０は第１モニタ１１とも電気的に接続されている。

【００２８】Ｚ軸スピンドル８の先端のプローブ２は、
被測定物５に接触した瞬間の信号データから位置データ
をラッチする。コントローラ２５は、プローブ２でラッ
チした位置データから被測定物５の表面の点群データを
測定値として取り込み、ホストコンピュータ１０に送信
する。ホストコンピュータ１０では、コントローラ２５
から入力された測定データを演算処理し、その測定結果
を第１モニタ１１と第２モニタ２９とに表示し、プリン
タ１２などに印字処理する。

【００２９】第２モニタ２９の表示部２９Ａの構成が図
４に示されている。図４において、表示部２９Ａには被
測定物５の立体画像３２と、この立体画像３２のＸ軸方
向の距離３３Ａ、Ｙ軸方向の距離３３ＢおよびＺ軸方向
の距離３３Ｃとがそれぞれ表示されている。表示部２９
Ａの右下部には、入力手段としてのテンキー３４と、原
点認識スイッチ３５と、測定終了通知スイッチ３６とが
それぞれ表示されている。

【００３０】テンキー３４は、画面に触れることで測定
に必要な情報を入力するものであり、これらの情報はキ
ーボード１３によりホストコンピュータ１０に入力する
ことも可能である。具体的には、キーボード１３は、被
測定物５の測定対象部位の形状を指定する場合に使用す
る。例えば、測定対象が点である場合は「１」を入力
し、線の場合は「２」を入力し、平面の場合は「３」を
入力する、というように使用する。また、他の使用例で
は、プローブ２を被測定物５に接触させて測定する測定
点数を指定することもできる。例えば、「３」と入力さ
れた場合は３点の測定が行われた後で自動的に形状計算
が行われ、「４」と入力された場合は４点の測定が行わ
れた後で自動的に形状計算が行われる。

【００３１】原点認識スイッチ３５は、測定機を原点位
置まで手動で移動させ、その位置で押すことで原点位置
（ＡＢＳ）を認識させるスイッチである。測定終了通知
スイッチ３６は、必要な測定ポイントを入力することで
被測定物５の形状を自動的に判別する機能において、測
定が終了したことをホストコンピュータ１０に内蔵され
た測定データ処理装置に通知するものである。

【００３２】なお、本第１の実施の形態では、原点認識
スイッチ３５と測定終了通知スイッチ３６とを１つのス
イッチで兼用してもよい。

【００３３】この表面性状測定装置１を使った測定は、
次のように行われる。表面性状測定装置１全体の操作を
制御する操作卓２０を定盤３上の被測定物５の近傍へ設
置する。この後、操作卓２０のジョイスティックレバー
１５を操作し、表面性状測定装置１に組み込まれたＸ、
Ｙ、Ｚ各軸駆動機構を介して保持されたプローブ２を、
定盤３上に載置された被測定物５の所定箇所に当接させ
る。当接した瞬間に球形状のプローブ２の先端の中心座
標値が得られる。このようにして得た座標値は、駆動制
御装置９を介してホストコンピュータ１０に出力され、
幾何計算などの処理がなされる。

【００３４】その結果は、被測定物５の種々の寸法情報
が第２モニタ２９の表示部２９Ａと第１モニタ１１にそ
れぞれ表示される。その表示結果は、必要に応じてプリ
ンタ１２などに印刷出力される。

【００３５】したがって、上記第１の実施の形態によれ
ば、次の作用効果がある。 （１）被測定物５の表面に沿ってプローブ２を操作する
とともに測定に必要な情報を第１モニタ１１で表示する
表面性状測定装置１において、第１モニタ１１で表示さ
れる情報をプローブ２の近傍で表示する第２モニタ２９
を備えて構成し、第２モニタ２９に必要な情報を表示す
ることにより、第２モニタ２９の表示部２９Ａと被測定
物５を見ながら、測定作業を行うことができる。このた
め、測定作業を容易に効率的に行うことができる。

【００３６】（２）作業者が作業中に最も注目するプロ
ーブ２の近傍のＺ軸スピンドル８に第２モニタ２９を設
置したことにより、プローブ２の動きを見ながら、最も
近くに配置された第２モニタ２９も同時に見ることがで
きる。このため、作業者が、離れた場所にあるプローブ
２と第１モニタ１１の双方を見る無駄な作業上の動きが
なくなる。したがって、測定装置の作業性を大幅に向上
させることができる。

【００３７】（３）第２モニタ２９がＺ軸スピンドル８
に対して着脱自在とされているため、第２モニタ２９な
しで測定が可能な場合には、第２モニタ２９を取り外す
ことができる。

【００３８】（４）第２モニタ２９は測定に必要な情報
を入力するためのテンキー３４を備えて構成したことに
より、入力時に本来第１モニタ１１近傍に配置されてい
る入力手段まで移動して入力する操作者の無駄な動きを
なくすことができる。また、測定作業中に要求される必
要なデータを第２モニタ２９よりすぐに入力することが
できる。したがって、さらに迅速に効率的に測定作業を
行うことができる。

【００３９】（５）Ｚ軸スピンドル８は、鉛直方向に進
退可能、かつ、鉛直方向と直交する平面内で移動可能と
し、第２モニタ２９をＺ軸スピンドル８のプローブ２の
近傍に設けたので、使い勝手のよい三次元の表面性状測
定装置１を提供することができる。

【００４０】（６）入力手段として、プローブ２の原点
位置を認識するための原点認識スイッチ３５と、測定終
了を測定データ処理装置に通知する測定終了通知スイッ
チ３６とを備えて構成したことにより、測定に重要な原
点認識や測定終了通知がプローブ近傍に配置された入力
手段の操作で行える。このため、これらの操作をする上
での作業者の負担を軽減できる。

【００４１】次に、本発明の第２の実施の形態を図５に
基づいて説明する。第２の実施の形態は、上記第１の実
施の形態におけるコネクタ３０がＣＣＤカメラおよび照
明装置を接続するコネクタも兼ねた構成である。他の構
成は、上記第１の実施の形態と同じである。

【００４２】図５には、第２の実施の形態の表面性状測
定装置１の要部が示されている。なお、第２の実施の形
態において、第１の実施の形態と同一もしくは同様の構
成部材には、同一の符号を用い、説明を省略あるいは簡
略にする。また、図１から図４に示される基本構成は、
第１の実施の形態と同じであるため、第２の実施の形態
の説明では図１から図４の図示を省略する。

【００４３】Ｚ軸スピンドル８において、スピンドル８
の下部の第２モニタの反対側にＣＣＤカメラ３１が取り
付けられている。このＣＣＤカメラ３１のレンズ部分３
１Ａは、プローブ２の先端を撮影可能になっている。こ
のＣＣＤカメラ３１は、被測定物５に形成されている穴
の内部（図示せず）を測定するような場合、プローブ先
端と穴の内部を同時に撮影する。

【００４４】そのプローブ２の先端と穴の内部の位置関
係を第２モニタ２９にズームアップして表示する。操作
者は、その画像を見ながらジョイスティックレバー１５
を操作してプローブ２の先端を移動し、必要な穴の内部
の場所を測定する。なお、このような穴の内部を撮影す
るときに、その内部をさらに明瞭に撮影するために、Ｃ
ＣＤカメラ３１用の照明装置をプローブ２の先端に取り
付けるようにしてもよい。

【００４５】このような第２の実施の形態によれば、第
１の実施の形態における（１）〜（６）の作用効果の他
に加えてつぎのような効果が得られる。 （７）被測定物５の穴の内部測定時に、ＣＣＤカメラ３
１の撮影内容を第２モニタ２９に表示するようにしたの
で、被測定物５の穴をのぞき込むような無理な姿勢での
測定作業をなくすことができ、測定作業における測定者
の作業上の負担を軽減することができる。

【００４６】次に、本発明の第３の実施の形態を図１、
図３、図５および図６に基づいて説明する。第３の実施
の形態は、入力手段４０の取付位置が第１および第２の
実施の形態と異なるもので、他の構造は第１および第２
の実施の形態と同じである。図１、図３および図５の想
像線で示される通り、入力手段４０は、第２モニタ２９
の近傍であってＺ軸スピンドル８に着脱自在に取り付け
られている。

【００４７】この入力手段４０は、携帯電話のような持
ち運び自在な構造である。この入力手段４０とホストコ
ンピュータ１０との間は、例えば電線、光ファイバなど
による有線の他、音波、超音波、光、電波などの無線に
よって行うこともできる。入力手段４０は手持ち状態で
操作することができ、ホストコンピュータ１０への指示
を容易に行うことができる。

【００４８】図６には、入力手段４０の具体的な構成が
示されている。入力手段４０は、第１および第２の実施
の形態と同様に、テンキー３４と、原点認識スイッチ３
５と、測定終了通知スイッチ３６とを備えて構成されて
いる。

【００４９】したがって、第３の実施の形態では、第１
および第２の実施の形態の（１）（２）（３）（５）
（７）の作用効果の他に加えて、次のような効果が得ら
れる。（８）第２モニタ２９の近傍であってＺ軸スピン
ドル８には、測定に必要な情報を入力するための入力手
段４０が設けられているので、測定作業手順に応じて必
要なコマンドなどをそれぞれ近接配置されたプローブ２
と第２モニタ２９とを見ながら入力手段４０で入力する
ことができるので、作業効率をさらに向上できる。

【００５０】次に、本発明の第４の実施の形態を図７に
基づいて説明する。第４の実施の形態は、上記第１の実
施の形態における第２モニタ２９を、被測定物５の表面
に沿ってプローブ２を操作する操作者に装着可能に設け
たものである。

【００５１】図７には、第４の実施の形態の表面性状測
定装置１を操作する操作者が示されている。なお、第４
の実施の形態において、第１から第３の実施の形態と同
一若しくは同様な構成部材には、同一の符号を用い、説
明を省略あるいは簡略にする。図７において、５１は操
作者で、操作者５１には、いわゆるウェアラブルコンピ
ュータ(Wearable Computer)である小型コンピュータ５
２が装着されている。この小型コンピュータ５２には、
例えばベルトなどの装着手段としての装着帯５３が着脱
可能に取り付けられている。この装着帯５３は例えば操
作者５１の腰回りに着脱可能に取り付けられ、この装着
帯５３の装着により小型コンピュータ５２が操作者５１
に着脱可能に装着される。

【００５２】そして、この小型コンピュータ５２は、例
えば音波、超音波、光、電波などの無線５４によってホ
ストコンピュータ１０に接続され、双方間で信号を送受
信可能となっている。なお、信号を送受信する構成とし
ては、無線を介して接続する他、例えば電線、光ファイ
バなどによる有線にて接続したり、いわゆる携帯電話や
ＰＨＳ(Personal Handyphone System)などの移動通信装
置を介して接続して信号を送受信してもできる。

【００５３】また、操作者５１には、いわゆるヘッドマ
ウントディスプレイ(Head-MountedDisplay)である第２
モニタとしての表示装置５６を備えたヘッドセット５７
が装着されている。このヘッドセット５７は、操作者５
１の頭部５１Ａに着脱可能に取り付けられる装着手段と
しての頭部装着部５８を有している。そして、表示装置
５６は、頭部装着部５８が操作者５１に取り付けられた
状態で、少なくとも操作者５１の視界の一部を覆う状
態、例えば片目の前方に位置する状態でそれぞれ両目を
覆う状態に取り付けられている。この表示装置５６は、
操作者５１が表示画面を認識可能であるとともに、この
表示装置５６を通して被測定物５やプローブ２を認識可
能に透光性を有して形成されている。そして、この表示
装置５６は、操作者５１の両目の前方の位置から回動に
よりそれぞれ退避可能に頭部装着部５８に取り付けられ
ている。

【００５４】なお、この表示装置５６は、液晶パネルを
用いたものや有機ＥＬ(electroluminescent)を用いたも
のなどいずれのものでも対応できる。そして、例えばゴ
ーグルのように、操作者５１の両目の前方に位置して一
体的に視界の全域あるいはほぼ全域を覆う状態に取り付
けられてもでき、一方の片目側のみ設けるなどしてもで
きる。また、透光性を有して形成したが、例えば前方の
視界が得られるように両目の前側下方に位置して設ける
などの場合には、透光性を有しない構成としてもよい。
さらに、回動しない構成で設けられてもよい。

【００５５】また、ヘッドセット５７には、頭部装着部
５８が操作者５１に取り付けられた状態で、少なくとも
操作者５１の一方の耳に対応する位置に拡声手段として
の音声出力手段であるイヤホン５９が取り付けられてい
る。そして、ヘッドセット５７と接続される小型コンピ
ュータ５２あるいはホストコンピュータ１０は、音声デ
ータを合成する音声データ合成手段として機能し、イヤ
ホン５９はこの合成された音声データを音声として出力
する。

【００５６】なお、イヤホン５９に限らず操作者５１が
音声にて認識できるいずれの構成でもできる。また、イ
ヤホン５９は、両耳に対応する位置にそれぞれ設けても
よい。そして、イヤホン５９は、頭部装着部５８に取り
付ける構成に限らず、例えば直接耳に装着するなど、別
体構造としてもできる。

【００５７】さらに、ヘッドセット５７には、頭部装着
部５８が操作者５１に取り付けられた状態で、操作者５
１の口元近傍に対応する位置に音声入力手段としてのマ
イクロホン６０が取り付けられている。そして、ヘッド
セット５７と接続される小型コンピュータ５２は、マイ
クロホン６０から入手した音声データとして取り込み、
この音声データを小型コンピュータ５２あるいはホスト
コンピュータ１０に構築した設定手段で認識して処理し
各種制御させる構成となっている。

【００５８】なお、音声入力手段としては、マイクロホ
ン６０に限らず操作者５１の発声を認識できるいずれの
構成でもできる。また、マイクロホン６０は、口元近傍
の位置から回動により退避可能に取り付けてもよい。さ
らに、頭部装着部５８に取り付ける構成に限らず、例え
ば別途被服に取り付けるなど、別体構造としてもでき
る。

【００５９】そして、ヘッドセット５７は、例えば電
線、光ファイバなどによる有線によって小型コンピュー
タ５２に接続され、双方間で信号を送受信可能となって
いる。なお、有線に限らず、音波、超音波、光、電波な
どの無線などにて接続する構成としてもよい。

【００６０】この第４の実施の形態における測定では、
測定された座標値などのデータがホストコンピュータ１
０にて幾何計算などの処理がなされ、この処理された結
果が第１モニタ１１とともにヘッドセット５７の表示装
置５６に表示される。また、必要に応じて操作者５１が
発声して音声によりマイクロホン６０を介して所定の制
御を入力設定する。このことにより、表示装置５６によ
る表示を切り換えたり、小型コンピュータ５２あるいは
ホストコンピュータ１０にて別の処理をして得られた結
果を表示させるなどができる。さらに、測定エラーなど
の場合には、イヤホン５９を介して警告や警報、合図
音、処理状態などを音声にて出力させて操作者５１に報
知する。

【００６１】この第４の実施の形態によれば、上記第１
の実施の形態と同様に、被測定物５の表面に沿ってプロ
ーブ２を操作するとともに測定に必要な情報を第１モニ
タ１１で表示する表面性状測定装置１において、第１モ
ニタ１１で表示される情報をプローブ２の近傍で操作す
る操作者に直接装着させて表示する表示装置５６を備え
て構成し、表示装置５６に必要な情報を表示することに
より、表示装置５６と被測定物５を見ながら、測定作業
を行うことができる。このため、測定作業を容易に効率
的に行うことができる。

【００６２】また、第４の実施の形態によれば、さらに
以下に示す作用効果が得られる。 （９）第２モニタとしての表示装置５６を操作者５１の
視界の少なくとも一部を覆う状態で装着するので、被測
定物５およびプローブ２と表示装置５６との間での視点
の変更がほとんどなくなり、確実なプローブ２の操作お
よび迅速な測定作業ができ、正確な測定結果および作業
効率をさらに向上できる。

【００６３】（１０）表示装置５６を被測定物５および
プローブ２を視認可能に透光性を有して形成したため、
表示装置５６を大型化して視線上に表示装置５６が位置
しても被測定物５およびプローブ２を認識でき、表示装
置５６の大型化による表示情報量を増大できるととも
に、例えば表示を大きくするなど操作者５１が表示内容
を容易に認識できる表示方法とすることも容易にでき、
作業効率をさらに向上できる。

【００６４】（１１）マイクロホン６０により各種制御
を音声入力可能としたため、制御をするために測定作業
が中断することなく、効率よく測定でき、作業効率をさ
らに向上できる。

【００６５】（１２）イヤホン５９により各種警告や警
報、合図音、処理状態などを音声にて認識することがで
き、作業効率をさらに向上できる。

【００６６】なお、この第４の実施の形態において、小
型コンピュータ５２をヘッドセット５７と別体として操
作者５１の胴回りに取り付けて説明したが、小型コンピ
ュータ５２をヘッドセット５７と一体化したものや、小
型コンピュータ５２を備えず、ヘッドセット５７とホス
トコンピュータ１０とを直接接続して信号を送受信可能
とするなどしてもよい。また、ヘッドセット５７は、イ
ヤホン５９やマイクロホン６０を有しない構成としても
できる。そして、ヘッドセット５７を装着する装着手段
としては、頭部５１Ａに装着する頭部装着部５８に限ら
ず、例えば首もとに掛ける状態や肩口に載せる状態、腰
回りに取り付ける状態など、操作者５１のいずれの位置
に装着する構成としてもよい。

【００６７】また、本発明は、前述の各実施の形態に限
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、改良などは本発明に含まれるものである。例
えば、本発明では、第２モニタ２９は、Ｚ軸スピンドル
８近傍以外にも、種々の設置場所に設置することができ
る。さらに、第２モニタ２９は、固定的に設置せずに、
例えば第４の実施の形態に示すように、作業中に携帯で
きるようにして測定作業しながら、マイクロホン６０に
て制御命令したり、手に持った表示部２９Ａのテンキー
３４から測定に必要なデータを入力するなどができるよ
うにしてもよい。

【００６８】この携帯型の第２モニタ２９は、電線や光
ファイバなどによる有線の他、音波、超音波、光、電
波、電磁結合などの公知の無線伝送手段を用いてホスト
コンピュータ１０の測定データ処理装置へ指示コマンド
を送信し、あるいは、ワーク設計データなどの測定前情
報や形状解析結果の測定後情報をホストコンピュータ１
０の測定データ処理装置から受信できる構成としてもよ
い。この構成では、第２モニタ２９は、測定データ処理
装置との間で無線伝送によりデータの送受信を行うこと
で、ケーブル布線による制約がなくなり、測定作業にあ
たって第２モニタ２９を最も使い勝手の良い部位へ固定
することができる。その上、第２モニタ２９を手持ちで
操作することが容易となり、誤動作が減って測定能率が
向上する。

【００６９】さらに、テンキー３４のみを第２モニタと
は別体として手で携帯することができるようにして、測
定しながら測定作業者の手から直接データを入力できる
ようにしてもよい。

【００７０】また、第２の実施の形態においては、第２
モニタ２９とＣＣＤカメラ３１、照明装置とは別体とし
たが、これらを一体化してもよく、さらに上述した無線
伝送手段によって撮影画像の伝送を行ってもよい。さら
に、ＣＣＤカメラ付き携帯型第２モニタ２９において、
撮像結果を拡大して第２モニタ２９へ表示させ、電子拡
大鏡として用い、測定対象の細部確認を行うようにして
もよい。つまり、本発明では、被測定物５を撮像して撮
像結果を出力する撮像手段としてのＣＣＤカメラ３１を
備え、この撮像結果を第２モニタ２９で表示する構成と
してもよい。この構成では、ＣＣＤカメラ３１で撮像さ
れた画像を拡大して第２モニタ２９へ表示できるので、
測定部位の間違いがなく、測定の信頼性が向上する。

【００７１】さらに、本発明では、例えば第４の実施の
形態に示すように、音声入力手段であるマイクと、この
マイクによって入力された音声データを処理するととも
に音声データ処理装置とを備え、音声で指示された測定
コマンドを音声データ処理装置で解析する。そして、そ
の結果を第２モニタ２９で表示するとともに、その測定
コマンドを実行するようにしてもよい。

【００７２】例えば、「えん」と音声指令された場合
は、音声データ処理装置によって円測定が指令されたと
解析する。そして、コマンドが円測定であることを第２
モニタ２９へ表示するとともに、ホストコンピュータ１
０側では、円測定としての３箇所の測定データを待ち受
ける。プローブ２の操作によって３箇所の測定データが
入力されると、ホストコンピュータ１０は、この３点の
データから円のパラメータ（中心、半径等）を自動的に
計算する。その結果を第１モニタ１１と第２モニタ２９
とに表示するようにしてもよい。ここで、マイクと第２
モニタ２９とは別体であってもよいが、一体としてもよ
い。また、音声データ処理装置はホストコンピュータ１
０に組み込まれるものであってもよい。

【００７３】この構成では、手操作による入力手段操作
に代えて音声入力ができるので、視線を被測定物５から
離すことなくコマンドの入力が行える。そのため、測定
作業に集中できるので、測定信頼性と測定能力がさらに
向上する。

【００７４】また、本発明では、例えば第４の実施の形
態に示すように、音声データを合成する音声データ合成
装置と、この音声データ合成装置によって合成された音
声データを音声または合図音として拡声する拡声手段、
例えば、スピーカまたはイヤホンとを備え、測定結果や
測定結果の良否（規定のトレランスに収まったか否か）
等から音声データ合成装置によって音声データを合成
し、その音声データを音声又は合図音としてスピーカ等
で拡声するようにしてもよい。ここで、スピーカと第２
モニタとは別体であってもよいが、一体としてもよい。
また、音声データ合成装置はホストコンピュータ１０に
組み込まれるものであってもよい。この構成では、測定
において指示したコマンドや、測定結果の異常内容を音
声または合図音として音で確認できるため、測定の異常
を示す警報などを見落とすことがなく、作業効率が向上
する。

【００７５】また、本発明は、機械座標系上で動作する
他、座標測定機上に設定された任意の座標系、例えばワ
ーク座標系もしくは測定物座標系と呼ばれる座標系を用
いても実施可能である。さらに、表面性状を測定する装
置であれば、三次元測定機であることを要せず、例え
ば、平面内での座標を測定する装置、あるいは、直線方
向の座標を測定する装置や、形状測定機、真円度測定機
などでもよく、装置が大型である場合には、特に効果を
発揮する。

【００７６】

【発明の効果】以上、本発明によれば、第１モニタに表
示される内容を表示する第２モニタを測定作業を行う場
所の近傍に配置することにより、測定作業をしながら、
被測定物と表示画面を同時に見られるようになるため、
測定作業の作業効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る表面性状測定装置
の全体構成図である。

【図２】前記表面性状測定装置の概略構成図である。

【図３】Ｚ軸スピンドルの側面図である。

【図４】第２モニタの表示部を示す図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係る表面性状測定装置
を示すもので、そのＺ軸スピンドルの側面図である。

【図６】本発明の第３実施形態にかかる入力手段の正面
図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態にかかる表示装置を
装着して操作する操作者を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 表面性状測定装置 ２ プローブ ５ 被測定物 ８ Ｚ軸スピンドル １１ 第１モニタ ２９ 第２モニタ ２９Ａ 表示部 ３０ コネクタ ３４ テンキー ４０ 入力手段 ５１ 操作者 ５６ 第２モニタとしての表示装置 ５８ 装着手段としての頭部装着部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 好弘 栃木県宇都宮市下栗町2200番地 株式会社 ミツトヨ内 (72)発明者 杉田 耕造 栃木県宇都宮市下栗町2200番地 株式会社 ミツトヨ内 (72)発明者 道脇 宏和 神奈川県川崎市高津区坂戸１−20−１ 株 式会社ミツトヨ内 Ｆターム(参考） 2F069 AA04 AA17 AA66 DD15 GG01 GG07 GG59 HH01 JJ08 LL02 MM02 MM04 MM32 MM36 QQ05 QQ07 QQ08 QQ13 2F076 BA01 BD05 BD17 BE05 BE10 BE13 BE15 BE17 BE18

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物の表面に沿ってプローブを操作
   するとともに測定に必要な情報を第１モニタで表示する
   表面性状測定装置であって、 前記第１モニタで表示される情報を前記プローブの近傍
   で表示する第２モニタを具備したことを特徴とした表面
   性状測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の表面性状測定装置にお
   いて、 第２モニタは、プローブが取り付けられたスピンドルに
   着脱自在に設けられていることを特徴とした表面性状測
   定装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の表面性状測定装置にお
   いて、 第２モニタは、プローブを操作する操作者に装着可能な
   装着手段を備えたことを特徴とした表面性状測定装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の表面性状測定装置にお
   いて、 第２モニタは、操作者の視界の少なくとも一部を覆って
   装着され、かつ被測定物およびプローブを視認可能に透
   光性を有して形成されたことを特徴とした表面性状測定
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の表面
   性状測定装置において、 第２モニタは、測定に必要な情報を入力するための入力
   手段を備えていることを特徴とした表面性状測定装置。
6. 【請求項６】 請求項１または２に記載の表面性状測定
   装置において、 第２モニタの近傍であってスピンドルには、測定に必要
   な情報を入力するための入力手段が設けられていること
   を特徴とした表面性状測定装置。
7. 【請求項７】 請求項５または６に記載の表面性状測定
   装置において、 入力手段は、プローブの原点位置を認識するための原点
   認識スイッチと、測定終了をデータ処理装置に通知する
   測定終了通知スイッチとを備えたことを特徴とした表面
   性状測定装置。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれかに記載の表面
   性状測定装置において、 測定データを処理する測定データ処理装置を具備し、 第２モニタは、測定データ処理装置との間で無線伝送に
   よりデータの送受信をすることを特徴とした表面性状測
   定装置。
9. 【請求項９】 請求項１から８のいずれかに記載の表面
   性状測定装置において、 被測定物を撮像して撮像結果を出力する撮像手段を具備
   し、 第２モニタは、前記撮像結果を表示することを特徴とし
   た表面性状測定装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から９のいずれかに記載の表
    面性状測定装置において、 音声を入力する音声入力手段と、 この音声入力手段によって入力された音声データを処理
    する音声データ処理装置とを具備したことを特徴とした
    表面性状測定装置。
11. 【請求項１１】 請求項１から１０のいずれかに記載の
    表面性状測定装置において、 音声データを合成する音声データ合成装置と、 この音声データ合成装置によって合成された音声データ
    を音声または合図音として拡声する拡声手段とを具備し
    たことを特徴とした表面性状測定装置。
12. 【請求項１２】 請求項２および５から９のいずれかに
    記載の表面性状測定装置において、 スピンドルは、鉛直方向に進退可能、かつ、鉛直方向と
    直交する平面内で移動可能とされ、 第２モニタは、前記スピンドルのプローブ近傍に設けら
    れていることを特徴とした表面性状測定装置。