JP2021148771A - 内面形状測定機、及び内面形状測定機のアライメント方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブの位置を適切にアライメントすることができる内面形状測定機、及び内面形状測定機のアライメント方法を提供する。【解決手段】ワークＷに形成された細穴Ｈの内面形状を測定する内面形状測定機１０であって、ワークＷを回転軸周りに回転させる回転体１６及び直動傾斜ステージ１８と、ワークの細穴Ｈに挿入可能な細長のプローブ３０と、プローブの姿勢を調整可能なプローブ直動傾斜機構２８と、回転体１６と一体となって回転可能に構成され、回転軸Ｃを中心とする回転軌道上の少なくとも３つの周方向位置からプローブ３０を撮影するカメラ３２と、各周方向位置でカメラ３２が撮影した撮影画像に基づき、プローブ直動傾斜機構２８によりプローブの姿勢を調整する制御装置５０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ワークに形成された細穴の内面形状を測定するための技術に関する。

従来より、検出器のプローブとワークとを回転軸を中心に相対的に回転させることにより、円筒状のワークの内面形状（真円度等）を測定する形状測定機が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような形状測定機を用いてワークの内面形状を測定するためには、回転軸とワークの中心軸とを一致させる必要がある。

特許文献１には、回転テーブル上に載置された円筒状のワークの内周面に検出器のプローブ（接触子）を当接させてワークの内周面の内面形状を測定する技術が開示されている。特許文献１に記載の技術では、回転軸とワークの中心軸とを一致させるために、事前に検出器のプローブをワークの外周面に当接させ、回転テーブルを回転させながら低倍率でワークの振れを見て、振れが小さくなるようにワークの載置位置を調整している。

特開２００６−１４５３４４号公報

上記のような形状測定機を用いてワークの細穴の内面形状を測定する場合、プローブと回転軸との相対的な位置合わせ（プローブアライメント）が重要となる。すなわち、上述した特許文献１のようにして回転軸とワークの中心軸とを一致させたとしても、プローブと回転軸との間に相対的な位置ずれが存在していると、プローブをワークの細穴に挿入する際にプローブがワークの細穴以外の部分に衝突してしまうという問題がある。

このような問題は、作業者が観察顕微鏡で確認しながらプローブをワークの細穴に挿入すれば解消できるが、作業者の熟練が必要となる。この場合、自動化が困難であり、操作ミスによってプローブがワークの細穴以外の部分に衝突してしまうおそれがある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、プローブのアライメントを精度よく簡単に行うことができる内面形状測定機、及び内面形状測定機のアライメント方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、以下の発明を提供する。

本発明の第１態様に係る内面形状測定機は、ワークに形成された細穴の内面形状を測定する内面形状測定機であって、ワークを回転軸周りに回転させるワーク回転手段と、ワークの細穴に挿入可能な細長形状を有し、細穴の内面形状を検出するプローブと、プローブの姿勢を調整可能な調整手段と、ワーク回転手段と一体となって回転可能に構成され、回転軸を中心とする回転軌道上の少なくとも３つの周方向位置からプローブ姿勢情報を取得する取得手段と、取得手段が取得したプローブ姿勢情報に基づき、調整手段によりプローブの姿勢を調整する制御手段と、を備える。

本発明の第２態様に係る内面形状測定機は、第１態様において、制御手段は、プローブ
と回転軸との相対ずれがなくなるように、調整手段によりプローブの姿勢を調整する。

本発明の第３態様に係る内面形状測定機は、第１態様又は第２態様において、取得手段は、回転軌道上において互いに９０度ずつずれた４つの周方向位置からプローブ姿勢情報を取得する。

本発明の第４態様に係る内面形状測定機は、第１態様から第３態様のいずれか１つの態様において、取得手段は、プローブを撮影するカメラを含む。

本発明の第５態様に係る内面形状測定機は、第４態様において、ワーク回転手段と一体となって回転可能に構成され、カメラに対向する位置からプローブに向けて面発光可能な面発光照明手段を更に備える。

本発明の第６態様に係る内面形状測定機のアライメント方法は、ワークに形成された細穴の内面形状を測定する内面形状測定機のアライメント方法であって、内面形状測定機は、ワークを回転軸周りに回転させるワーク回転手段と、ワークの細穴に挿入可能な細長形状を有し、細穴の内面形状を検出するプローブとを備える、内面形状測定機のアライメント方法であって、回転軸を中心とする回転軌道上の少なくとも３つの周方向位置からプローブ姿勢情報を取得する取得ステップと、取得ステップで取得したプローブ姿勢情報に基づき、プローブが回転軸と同軸上となるように、プローブの姿勢を調整する調整ステップと、を備える。

本発明の第７態様に係る内面形状測定機のアライメント方法は、第６態様において、前取得ステップは、回転軌道上において互いに９０度ずつずれた４つの周方向位置からプローブ姿勢情報を取得する。

本発明によれば、プローブのアライメントを精度よく簡単に行うことができる。

第１実施形態の内面形状測定機の全体構成を示した概略図である。 制御装置の構成を示したブロック図である。 プローブアライメントの流れの一例を示したフローチャートである。 カメラによるプローブの撮影位置の一例を示した図である。 各撮影位置におけるカメラの撮影画像の一例を示した説明図である。 第１撮影画像と第３撮影画像との合成画像を示した図である。 第２撮影画像と第４撮影画像との合成画像を示した図である。 カメラによるプローブの撮影位置の他の例を示した図である。 カメラによるプローブの撮影位置の更に他の例を示した図である。 第２実施形態の内面形状測定機の全体構成を示した概略図である。 第３実施形態の内面形状測定機の全体構成を示した概略図である。 第４実施形態の内面形状測定機の要部構成を示した概略図である。 第５実施形態の内面形状測定機の要部構成を示した概略図である。 第６実施形態の内面形状測定機の要部構成を示した概略図である。 本発明の応用例を説明するための図である。 本発明の応用例を説明するための図である。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。

［第１実施形態］
＜内面形状測定機の構成＞
図１は、第１実施形態の内面形状測定機１０の全体構成を示す概略図である。内面形状測定機１０は、ワークＷに形成された細穴Ｈの内面形状（真円度等）を測定する装置である。本例において、細穴Ｈは、ワークＷの中心軸に沿って形成された貫通穴である。細穴Ｈの内径は極小径（例えば内径が５００μｍ以下）のものである。図１において、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は互いに直交する方向であり、Ｘ方向は水平方向、Ｙ方向はＸ方向に直交する水平方向、Ｚ方向は鉛直方向である。

図１に示すように、内面形状測定機１０は、本体ベース１２、高精度回転機構１４、直動傾斜ステージ１８、コラム２０、キャリッジ２２、アーム２４、変位検出器２６、プローブ直動傾斜機構２８、カメラ３２、及び制御装置５０を備える。

高精度回転機構１４は、ワークＷを回転軸Ｃ周りに回転させるための回転機構であり、後述する直動傾斜ステージ１８をＺ方向に平行な回転軸Ｃを中心に高精度に回転させるものである。高精度回転機構１４は、本体ベース１２上に回転可能に設けられた回転体１６を備えており、回転体１６の上面に直動傾斜ステージ１８が支持されている。高精度回転機構１４は、回転体１６を回転軸Ｃを中心に高精度に回転させるモータ（不図示）と、回転体１６の回転角度を検出するエンコーダ（不図示）とを備える。

直動傾斜ステージ１８は、ワークＷを載置するものである。直動傾斜ステージ１８は、ワークＷを直接支持固定するものであってもよいし、ワーク設置治具（不図示）を介してワークＷを支持固定するものであってもよい。

直動傾斜ステージ１８は、回転体１６の支持面（上面）に支持されており、回転体１６と一体となって回転軸Ｃを中心に回転可能に構成される。これにより、直動傾斜ステージ１８に支持固定されたワークＷは、直動傾斜ステージ１８と一体となって回転軸Ｃを中心に回転可能である。なお、直動傾斜ステージ１８及び回転体１６は「ワーク回転手段」の一例である。

直動傾斜ステージ１８は、直動機構（センタリング機構）と、傾斜機構（チルチング機構）とを備えている（いずれも不図示）。直動機構は、不図示のモータの駆動により直動傾斜ステージ１８をＸ方向及びＹ方向に移動させて、回転軸Ｃに直交するＸＹ平面（水平面）における直動傾斜ステージ１８の位置を調整させる。傾斜機構は、不図示のモータの駆動により直動傾斜ステージ１８をＸ方向及びＹ方向の周りに回転させて、ＸＹ平面に対する直動傾斜ステージ１８の傾きを調整する。したがって、直動機構及び傾斜機構によって直動傾斜ステージ１８の水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）の位置及び傾斜を調整することにより、回転軸Ｃに対するワークＷの中心軸の偏心補正（センタリング調整）及び傾斜補正（チルチング調整）を行うことが可能となる。

本体ベース１２上には、Ｚ方向に平行に延びるコラム（支柱）２０が立設される。コラム２０は、下端部が本体ベース１２の上面に固定される。

キャリッジ２２は、Ｚ方向に移動可能にコラム２０に支持される。キャリッジ２２は、不図示のモータの駆動によりＺ方向に移動可能に構成される。

アーム２４は、Ｘ方向に移動可能にキャリッジ２２に支持される。アーム２４は、不図示のモータの駆動によりＸ方向に移動可能に構成される。

変位検出器２６は、プローブ直動傾斜機構２８を介してアーム２４に支持される。変位
検出器２６は、ワークＷの細穴Ｈに挿入可能な細長形状のプローブ３０を有する。プローブ３０は、ワークＷの細穴Ｈに挿入された状態でワークＷの細穴Ｈの内面（被測定面）の形状を検出するものである。プローブ３０は、ワークＷの細穴Ｈの内面に接触せずに内面形状を検出する非接触式のプローブが好ましく採用される。

非接触式プローブとしては、ワークＷの細穴Ｈの内面に接触せずに内面形状を検出することができるものであれば特に限定されず、例えば、レーザー干渉計、白色干渉計、ＳＤ−ＯＣＴ（Spectral Domain-Optical Coherence Tomography）、ＳＳ−ＯＣＴ（Swept Source-Optical Coherence Tomography）等の各種手法が適用されたプローブを用いることができる。

なお、プローブ３０は、非接触式プローブに限らず、接触式プローブでもよい。接触式プローブは、ワークＷの細穴Ｈの内面に接触可能な接触子を有し、ワークＷの細穴Ｈの内面に接触させたときの接触子の変位を検出することにより内面形状を検出するものである。接触式プローブとしては、例えば、ＬＶＤＴ（Linear Variable Differential Transformer）、干渉計、光三角測量方式、薄膜歪み測定等の各種手法が適用されたプローブを用いることができる。また、共振周波数で接触式プローブの接触子を加振しておき、接触によって共振点が変化することを利用する方式を適用してもよい。

一般に非接触式プローブは接触式プローブに比べて細径化に適しており、本実施形態のように極小径の細穴Ｈの内面形状の測定には非接触式プローブが好適である。

プローブ直動傾斜機構２８は、アーム２４と変位検出器２６との間に介在して設けられている。プローブ直動傾斜機構２８は、直動機構と、傾斜機構とを備えている（いずれも不図示）。直動機構は、不図示のモータの駆動により変位検出器２６をＸ方向及びＹ方向に移動させて、回転軸Ｃに直交するＸＹ平面（水平面）におけるプローブ３０の位置を調整させる。傾斜機構は、不図示のモータの駆動により変位検出器２６をＸ方向及びＹ方向の周りに回転させて、ＸＹ平面に対するプローブ３０の傾きを調整する。したがって、プローブ直動傾斜機構２８（直動機構及び傾斜機構）によってプローブ３０の水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）の位置及び傾斜を調整することにより、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対的な位置合わせ（プローブアライメント）を行うことが可能となる。プローブ直動傾斜機構２８は「調整手段」の一例である。なお、本発明の特徴であるプローブアライメントについては後述する。

カメラ３２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどのエリアセンサカ
メラ（２次元センサカメラ）である。カメラ３２は、カメラ用ブラケット３４を介して回転体１６に連結（支持）されている。カメラ３２は、その撮影方向が回転軸Ｃに直交し且つ回転軸Ｃ側（回転中心側）を向くように配置されている。また、カメラ３２の焦点が回転軸Ｃに合うように調整されている。これにより、カメラ３２は、回転体１６と一体となって回転軸Ｃ周りに回転可能であると共に、その回転軸Ｃを中心とした回転軌道Ｋ上の任意の撮影位置（周方向位置）においてカメラ３２によるプローブ３０の撮影が可能となっている（図４参照）。なお、カメラ３２への給電は、スリップリングや無線給電などの公知の方法を適用可能である。カメラ３２は「取得手段」の一例であり、カメラ３２が撮影した撮影画像は「プローブ姿勢情報」の一例である。

＜制御装置＞
制御装置５０は、内面形状測定機１０の各部の動作（ワークＷの内面形状の測定動作や後述するプローブアライメント動作などを含む）を制御する。制御装置５０は、例えばパーソナルコンピュータ又はマイクロコンピュータ等の汎用のコンピュータによって実現されるものである。制御装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び入出力インターフェース等を備えている。制御装置５０では、ＲＯＭに記憶されている制御プログラム等の各種プログラムがＲＡＭに展開され、ＲＡＭに展開されたプログラムがＣＰＵによって実行されることにより、内面形状測定機１０内の各部の機能が実現され、入出力インターフェースを介して各種の演算処理又は制御処理が実行される。なお、制御装置５０は「制御手段」の一例である。

図２は、制御装置５０の構成を示したブロック図である。なお、図２においては、内面形状測定機１０で実行されるプローブアライメントの動作に関する構成のみを図示している。なお、制御装置５０は、ワークＷの内面形状の測定動作等に関する構成なども備えているが、本発明の要部ではないので説明を省略する。

図２に示すように、制御装置５０は、プローブアライメント制御部５２を備えている。プローブアライメント制御部５２は、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対位置な位置合わせ（プローブアライメント）を行うための動作を制御する機能部である。

ここで、プローブアライメント制御部５２の構成について詳しく説明すると、プローブアライメント制御部５２は、撮影制御部５４と、相対ずれ検出部５６と、プローブ姿勢制御部５８と、を備えている。

撮影制御部５４は、高精度回転機構１４を制御して、回転体１６と一体となって回転軸Ｃ周りにカメラ３２を回転させることにより、プローブ３０に対するカメラ３２の撮影位置（周方向位置）を回転軸Ｃを中心とした周方向に変化させる。これにより、回転軸Ｃを中心とするカメラ３２の回転軌道Ｋ上の少なくとも３つの撮影位置からカメラ３２によるプローブ３０の撮影が可能になる。なお、後述するように本実施形態では、カメラ３２の回転軌道Ｋ上において互いに９０度ずつずれた４つの撮影位置からプローブ３０の撮影が好適に行われる（図４参照）。

また、撮影制御部５４は、各撮影位置に移動したカメラ３２にプローブ３０を撮影させる制御を行う。撮影制御部５４は、カメラ３２が撮影した撮影画像を相対ずれ検出部５６に対して送信させる。

相対ずれ検出部５６は、各撮影位置でカメラ３２が取得した撮影画像に基づいて、回転軸Ｃとプローブ３０との相対ずれを検出する。具体的な検出方法については、後述するプローブアライメントにおいて説明する。

プローブ姿勢制御部５８は、相対ずれ検出部５６が検出した相対ずれに基づき、プローブ直動傾斜機構２８を制御する。具体的には、プローブ姿勢制御部５８は、相対ずれ検出部５６が検出した相対ずれがなくなるように、プローブ直動傾斜機構２８を制御してプローブ３０の位置及び傾きを調整して、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対的な位置合わせを行う。

＜プローブアライメント＞
次に、本発明の特徴であるプローブアライメントについて説明する。

内面形状測定機１０を用いてワークＷの細穴Ｈの内面形状（真円度等）を測定する場合には、まず、プローブ３０がキャリッジ２２により変位検出器２６とともにＺ方向に移動され、ワークＷの細穴Ｈにプローブ３０が挿入される。そして、ワークＷの細穴Ｈにプローブ３０が挿入された状態で、ワークＷを回転軸Ｃ周りに回転させつつ、プローブ３０により細穴Ｈの内面形状が検出される。このようにしてワークＷの細穴Ｈの内面形状の測定が行われる。

ここで、上記測定が開始される前にプローブ３０を細穴Ｈに挿入するためには、プローブ３０が回転軸Ｃに対して同軸上に位置するようにプローブ３０の姿勢（位置及び傾斜）が調整されていることが必要となる。仮にプローブ３０と回転軸Ｃとの間に相対ずれが存在すると、プローブ３０を細穴Ｈに挿入しようした場合、プローブ３０がワークＷの細穴Ｈ以外の部分と衝突してしまい、細穴Ｈの内面形状を測定することが困難となる。

そこで本実施形態では、ワークＷの細穴Ｈの内面形状の測定が開始される前に、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれがなくなるように、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対的な位置合わせ（プローブアライメント）が行われる。なお、回転軸Ｃに対するワークＷの中心軸の偏心補正及び傾斜補正（ワークアライメント）は直動傾斜ステージ１８により行われており、ワークＷの中心軸が回転軸Ｃと同軸上になっているものとする。ワークアライメントは、プローブアライメントの後に実施してもよいし、プローブアライメントの前に実施してもよい。ワークアライメントについては、本発明の要部ではないため、ここでは説明を省略する。

図３は、プローブアライメントの流れの一例を示したフローチャートである。

図３に示すように、プローブアライメントが開始されると、まず、撮影制御部５４が、高精度回転機構１４を制御して、回転体１６と一体となってカメラ３２を回転軸Ｃ周りに回転移動させる（ステップＳ１０）。そして、回転軸Ｃを中心とするカメラ３２の回転軌道Ｋ上においてカメラ３２が所定の撮影位置に移動したら、その撮影位置でカメラ３２によるプローブ３０の撮影が行われる（ステップＳ１２、「取得ステップ」の一例）。

次に、全ての撮影位置での撮影が終了したか否かが判断される（ステップＳ１４）。全ての撮影位置での撮影が終了していないと判断された場合（ステップＳ１４においてＮｏ）、全ての撮影位置での撮影が終了したと判断されるまで、カメラ３２の回転移動（ステップＳ１０）と、カメラ３２によるプローブ３０の撮影（ステップＳ１２）とが繰り返し行われる。なお、カメラ３２が各撮影位置に移動したか否かの判別は、高精度回転機構１４に設けられるエンコーダの出力に基づいて行うことができる。なお、カメラ３２が各撮影位置に移動したか否かを判別できるものであれば、エンコーダに限らず、他の任意の構成のものを適用可能である。

図４は、カメラ３２によるプローブ３０の撮影位置の一例を示した図である。図４に示すように、本実施形態におけるプローブアライメントでは、回転体１６の回転移動によりカメラ３２を回転軸Ｃを中心に回転移動させつつ、回転体１６の回転軸Ｃを中心とするカメラ３２の回転軌道Ｋ上における所定の撮影位置（周方向位置）においてカメラ３２によるプローブ３０の撮影が行われる。具体的には、回転軸Ｃを中心とするカメラ３２の回転軌道Ｋ上において互いに９０度ずつずれた４つの撮影位置Ｐ１〜Ｐ４で、カメラ３２によるプローブ３０の撮影が行われる。

４つの撮影位置Ｐ１〜Ｐ４の平面的（ＸＹ平面）な位置関係としては、互いに直交する２つの方向のうち、第１撮影位置Ｐ１と第３撮影位置Ｐ３は第１方向（Ｙ方向）において互いに対向する位置同士である。また、第２撮影位置Ｐ２と第４撮影位置Ｐ４は第２方向（Ｘ方向）において互いに対向する位置同士である。

本実施形態において、４つの撮影位置Ｐ１〜Ｐ４からカメラ３２によりプローブ３０を撮影する方向はＸ方向またはＹ方向であり、プローブ直動傾斜機構２８においてプローブ３０を直動又は傾斜させる制御方向（移動軸方向）と同一方向となっている。

なお、本実施形態では、好ましい態様の１つとして、第１撮影位置Ｐ１と第３撮影位置Ｐ３とが対向する第１方向（Ｙ方向）と、第２撮影位置Ｐ２と第４撮影位置Ｐ４が対向する第２方向（Ｘ方向）が、プローブ直動傾斜機構２８の制御方向と一致している態様を示したが、必ずしもこの態様に限定されるものではない。例えば、プローブ直動傾斜機構２８の制御方向とは異なる方向であってもよいし、第１方向と第２方向とが互いに直交していなくてもよい。但し、本実施形態によれば、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを各方向独立して簡単かつ容易に検出することができるので好ましい。

図３に戻って、全ての撮影位置でカメラ３２によるプローブ３０の撮影が終了したと判断されると（ステップＳ１４においてＹｅｓ）、相対ずれ検出部５６は、各撮影位置でカメラ３２が撮影した撮影画像に基づき、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを検出する（ステップＳ１６）。

ここで、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれの検出について詳しく説明する。

図５は、各撮影位置Ｐ１〜Ｐ４においてカメラ３２により撮影された撮影画像の一例を示した図である。なお、図５において、第１撮影画像１００Ａは第１撮影位置Ｐ１で撮影された撮影画像であり、以下同様に、第２撮影画像１００Ｂは第２撮影位置Ｐ２、第３撮影画像１００Ｃは第３撮影位置Ｐ３、第４撮影画像１００Ｄは第４撮影位置Ｐ４でそれぞれ撮影された撮影画像である。

プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれが存在する場合、例えば図５に示すように、各撮影位置Ｐ１〜Ｐ４でカメラ３２により撮影された撮影画像１００Ａ〜１００Ｄにおいて、撮影位置（すなわち、カメラ３２によるプローブ３０の撮影方向）の違いに応じて、プローブ３０の姿勢（位置及び傾き）が異なる。

例えば、第１方向（Ｙ方向）において互いに対向する２つの撮影位置（第１撮影位置Ｐ１及び第３撮影位置Ｐ３）のうち、一方の撮影位置（第１撮影位置Ｐ１）から撮影した第１撮影画像１００Ａでは、プローブ３０Ａは第２方向（Ｘ方向）の一方側に傾いているのに対して、他方の撮影位置（第３撮影位置Ｐ３）から撮影した第３撮影画像１００Ｃでは、プローブ３０Ｃは第２方向（Ｘ方向）の他方側に傾いている。また、第２方向（Ｘ方向）の位置についても互いに反対側にむかってずれている。

第２方向（Ｘ方向）において互いに対向する２つの撮影位置（第２撮影位置Ｐ２及び第４撮影位置Ｐ４）においてそれぞれ第２撮影画像１００Ｂと第４撮影画像１００Ｄについても同様であり、プローブ３０Ｂ、３０Ｄの位置及び傾きが互いに反対側にずれている。

図６は、第１方向（Ｙ方向）において互いに対向する２つの撮影位置（第１撮影位置Ｐ１及び第３撮影位置Ｐ３）から撮影した第１撮影画像１００Ａと第３撮影画像１００Ｃとを合成した第１合成画像１０２Ａを示した図である。

図６に示すように、第１撮影画像１００Ａと第３撮影画像１００Ｃとを合成した第１合成画像１０２Ａにおいて、第１撮影画像１００Ａにおけるプローブ３０Ａの中心軸（第１プローブ中心軸）Ｌ１と、第３撮影画像１００Ｃにおけるプローブ３０Ｃの中心軸（第３プローブ中心軸）Ｌ３との間の第１中線ＭＬ１が、ＸＺ平面内における回転軸Ｃの位置（すなわち、第１方向（Ｙ方向）からプローブ３０を見た場合の回転軸Ｃの位置）を示している。なお、第１中線ＭＬ１とは、第１合成画像１０２Ａにおいて、第１プローブ中心軸Ｌ１及び第３プローブ中心軸Ｌ３の横方向（Ｘ方向）の中央を縦方向（Ｚ方向）に通る直線をいう。換言すれば、第１合成画像１０２Ａにおいて、第１プローブ中心軸Ｌ１と第３プローブ中心軸Ｌ３との間を左右（Ｘ方向）に２等分する直線を第１中線ＭＬ１という。

第１合成画像１０２Ａにおける第１中線ＭＬ１は、回転軸Ｃの位置を示している。すなわち、第１中線ＭＬ１は、第１合成画像１０２Ａ（ＸＺ平面内）においてプローブ３０の移動目標となる線を示しており、プローブ３０が第１中線ＭＬ１に一致するようにプローブ３０の姿勢（位置及び傾き）を調整することで、ＸＺ平面内における回転軸Ｃとプローブ３０との相対ずれをなくすことが可能となる。

図７は、第２方向（Ｘ方向）において互いに対向する２つの撮影位置（第２撮影位置Ｐ２及び第４撮影位置Ｐ４）から撮影した第２撮影画像１００Ｂと第４撮影画像１００Ｄとを合成した合成画像１０２Ｂを示した図である。

図７に示すように、第２撮影画像１００Ｂと第４撮影画像１００Ｄとを合成した第２合成画像１０２Ｂにおいて、第２撮影画像１００Ｂにおけるプローブ３０Ｂの中心軸（第２プローブ中心軸）Ｌ２と、第４撮影画像１００Ｄにおけるプローブ３０Ｄの中心軸（第４プローブ中心軸）Ｌ４との間の第２中線ＭＬ２が、ＹＺ平面内における回転軸Ｃの位置（すなわち、第２方向（Ｘ方向）からプローブ３０を見た場合の回転軸Ｃの位置）を示している。なお、第２中線ＭＬ２とは、第２合成画像１０２Ｂにおいて、第２プローブ中心軸Ｌ２及び第４プローブ中心軸Ｌ４の横方向（Ｘ方向）の中央を縦方向（Ｚ方向）に通る直線をいう。換言すれば、第２合成画像１０２Ｂにおいて、第２プローブ中心軸Ｌ２と第４プローブ中心軸Ｌ４との間を左右（Ｘ方向）に２等分する直線を第２中線ＭＬ２という。

第２合成画像１０２Ｂにおける第２中線ＭＬ２は、回転軸Ｃの位置を示している。すなわち、第２中線ＭＬ２は、第２合成画像１０２Ｂ（ＹＺ平面内）においてプローブ３０の移動目標となる線を示しており、プローブ３０が第２中線ＭＬ２に一致するようにプローブ３０の姿勢（位置及び傾き）を調整することで、ＹＺ平面内における回転軸Ｃとプローブ３０との相対ずれをなくすことが可能となる。

したがって、回転軸Ｃを中心とするカメラ３２の回転軌道Ｋ上において互いに９０度ずつずれた４つの撮影位置Ｐ１〜Ｐ４においてカメラ３２が撮影した撮影画像に基づき、上述した２つの中線ＭＬ１、ＭＬ２を算出することで、プローブ３０の移動目標となる回転軸Ｃ（回転中心）を検出することができ、回転軸Ｃとプローブ３０との相対ずれを各方向（Ｘ方向及びＹ方向）独立して調整することが可能となる。

そこで、本実施形態のプローブアライメントでは、相対ずれ検出部５６は、図６に示した第１合成画像１０２Ａにおいて、２つのプローブ３０のうちいずれか一方のプローブを基準プローブ（本例では第１撮影画像１００Ａにおけるプローブ３０Ａ）とした場合、第１中線ＭＬ１に対して基準プローブのプローブ中心軸を平行とするための傾斜角（Ｙ方向を中心とする回転角）を傾斜移動量θとして検出すると共に、基準プローブのプローブ中心軸を傾斜移動量θだけ傾斜させて第１中線ＭＬ１と平行にした場合に、基準プローブのプローブ中心軸を第１中線ＭＬ１に一致させるために必要なＸ方向の移動距離を直動移動量Ｄｘとして検出する。なお、直動移動量Ｄｘは、プローブ直動傾斜機構２８におけるＸ方向の移動軸に沿った方向の距離に相当する（図６参照）。

また、相対ずれ検出部５６は、図７に示した第２合成画像１０２Ｂにおいて、２つのプローブ３０のうちいずれか一方のプローブを基準プローブ（本例では第２撮影画像１００Ｂにおけるプローブ３０Ｂ）とした場合、第２中線ＭＬ２に対して基準プローブのプローブ中心軸を平行とするための傾斜角（Ｘ方向を中心とする回転角）を傾斜移動量φとして検出すると共に、基準プローブのプローブ中心軸を傾斜移動量φだけ傾斜させて第２中線ＭＬ２と平行にした場合に、基準プローブのプローブ中心軸を第２中線ＭＬ２に一致させ
るために必要なＹ方向の移動距離を直動移動量Ｄｙとして検出する。なお、直動移動量Ｄｙは、プローブ直動傾斜機構２８におけるＹ方向の移動軸に沿った方向の距離に相当する（図７参照）。

なお、相対ずれ検出部５６は、エッジ抽出等の公知の画像処理により、各合成画像１０２Ａ、１０２Ｂから、プローブ中心軸Ｃ１〜Ｃ４、中線ＭＬ１、ＭＬ２、直動移動量Ｄｘ、Ｄｙ、傾斜移動量θ、φを算出することが可能である。

このようにして相対ずれ検出部５６が、各撮影位置でカメラ３２が撮影した撮影画像に基づき、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを各方向独立して検出すると（ステップＳ１６）、プローブ姿勢制御部５８が、相対ずれ検出部５６が検出した結果に基づき、プローブ直動傾斜機構２８を制御する。具体的には、プローブ姿勢制御部５８は、プローブ直動傾斜機構２８を制御して、プローブ３０を、Ｘ方向に直動移動量Ｄｘだけ移動させると共にＹ方向に直動移動量Ｄｙだけ移動させ、かつ、Ｘ方向を中心に傾斜移動量φだけ傾斜させると共にＹ方向を中心に傾斜移動量θだけ傾斜させる（ステップＳ１８、「調整ステップ」の一例）。なお、プローブ直動傾斜機構２８を移動又は傾斜させる方向（向き）は、図６又は図７に示した合成画像１０２Ａ、１０２Ｂにおいて、どのプローブを基準プローブとするかに応じて定められる。

以上にようにして、プローブ姿勢制御部５８が、相対ずれ検出部５６が検出した結果に基づき、プローブ直動傾斜機構２８を制御してプローブ３０の姿勢を変化させると、三次元空間内においてプローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれがなくなる。以上により、本フローチャートは終了となる。

＜効果＞
本実施形態におけるプローブアライメントによれば、回転体１６の回転軸Ｃを中心とするカメラ３２の回転軌道Ｋ上において互いに９０度ずつずれた４つの撮影位置Ｐ１〜Ｐ４においてカメラ３２がプローブ３０を撮影した４つの撮影画像１００Ａ〜１００Ｄに基づき、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを各方向（Ｘ方向及びＹ方向）独立して検出することができる。これにより、プローブ直動傾斜機構２８によりプローブ３０の姿勢（位置及び傾き）を各方向においてそれぞれ独立して制御することが可能となり、より高精度にプローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれをなくすことが可能となる。そのため、例えばワークＷの細穴Ｈが内径１４０μｍ程度の極小径穴であり、プローブ３０が外径８０μｍ程度の極小径プローブである場合でも、プローブアライメントを精度よく簡単に行うことが可能となる。したがって、プローブ３０がワークＷの細穴Ｈ以外の部分と衝突することなく、細穴Ｈの内面形状を安定かつ確実に測定することが可能となる。

また、本実施形態のプローブアライメントによれば、回転体１６と一体となって回転移動するカメラ３２を利用して、互いに異なる複数の方向から撮影した撮影画像を相対的に比較することによって、プローブ３０の移動目標となる回転軸Ｃ（回転中心）の位置を検出している。そのため、例えば、カメラ３２がカメラ用ブラケット３４に対して所定の方向に位置ずれした状態で取り付けられ、カメラ３２と回転軸Ｃとの間の相対的な位置関係にずれが生じているような場合であっても、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対的な位置合わせを精度よく行うことが可能であり、カメラ３２の取付精度が不要となる。

また、本実施形態のプローブアライメントでは、カメラ３２とプローブ３０との相対位置を回転軸Ｃを中心とする周方向に変化させて撮影を行っているので、回転軸Ｃの位置が不明確な場合や回転軸Ｃに傾きが生じている場合でも、各撮影位置Ｐ１〜Ｐ４におけるカメラ３２による撮影画像から、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対的な位置合わせを精度よく行うことが可能である。

＜変形例＞
本実施形態のプローブアライメントでは、回転体１６の回転軸Ｃを中心とするカメラ３２の回転軌道Ｋ上において互いに９０度ずつずれた４つの撮影位置Ｐ１〜Ｐ４においてカメラ３２がプローブ３０を撮影した４つの撮影画像１００Ａ〜１００Ｄに基づき、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを各方向独立して検出しているが、これに限らず、例えば図８に示すように、回転体１６の回転軸Ｃを中心とするカメラ３２の回転軌道Ｋ上の少なくとも３つの撮影位置からカメラ３２によりプローブ３０を撮影するものであってもよい。

すなわち、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを各方向独立して検出可能であれば、回転軸Ｃを中心として少なくとも３方向からカメラ３２でプローブ３０を撮像するものであればよい。この場合、各撮影位置に関する位置情報（回転角度や回転半径等）との関係から、各撮影位置でカメラ３２が撮影した撮影画像を相対的に比較することにより、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを各方向独立して検出することが可能である。そして、検出した相対ずれに基づき、プローブ直動傾斜機構２８によりプローブ３０の姿勢を各方向においてそれぞれ独立して制御することが可能となる。これにより、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれをなくすことができる。

また、図９に示すように、回転体１６の回転移動によりカメラ３２を回転させながら、一定の撮影間隔でカメラ３２がプローブ３０を連続的に撮影してもよい。この場合、多数の撮影画像を利用することが可能になるため、高精度にプローブアライメントを行うことができる。また、カメラ３２が回転移動しながらプローブ３０を連続的に撮影することにより、カメラ３２が回転移動する範囲を一部範囲に限定することが可能となるため、より短時間で効率的にプローブアライメントを実行することも可能となる。

なお、本実施形態では、回転体１６にカメラ用ブラケット３４を介してカメラ３２を取り付けた構成を採用しているが、これに限らず、少なくともプローブ３０との位置合わせの対象となる回転軸Ｃ周りにカメラ３２が回転可能な構成であればよく、任意の構成を適宜採用することができる。

［第２実施形態］
図１０は、第２実施形態の内面形状測定機１０Ａの構成を示した概略図である。図１０に示すように、第２実施形態の内面形状測定機１０Ａでは、直動傾斜ステージ１８にカメラ用ブラケット３４を介してカメラ３２が取り付けられている。カメラ３２の撮影方向は上述した第１実施形態と同様であり、回転中心となる回転軸Ｃ側（プローブ３０側）を向いている。また、カメラ３２の焦点は回転軸Ｃに合うように調整されており、回転軸Ｃ付近に配置されるプローブ３０を撮影可能となっている。第２実施形態においても、回転体１６と一体となってカメラ３２が回転軸Ｃ周りに回転可能であり、上述した第１実施形態と同様にしてプローブアライメントを行うことができる。

［第３実施形態］
図１１は、第３実施形態の内面形状測定機１０Ｂの構成を示した概略図である。図１１に示すように、第３実施形態の内面形状測定機１０Ｂは、第１実施形態の内面形状測定機１０の構成に加え、さらに、回転軸Ｃを挟んでカメラ３２に対向する位置に照明装置３６を備えたものである。

照明装置３６は、照明装置用ブラケット３８を介して回転体１６に取り付けられており、回転体１６と一体となって回転軸Ｃ周りに回転可能である。この照明装置３６は、面発光可能な面発光照明装置である。なお、照明装置３６は「面発光照明手段」の一例である
。

第３実施形態によれば、回転体１６と一体となってカメラ３２を回転軸Ｃ周りに回転させながらカメラ３２でプローブ３０を撮影する際、照明装置３６がカメラ３２に対向する位置で回転体１６と一体となって回転軸Ｃ周りに回転する。したがって、カメラ３２と照明装置３６との相対位置関係が保たれた状態でカメラ３２によるプローブ３０の撮影が行われるため、カメラ３２の撮影位置によらず同一の照明条件でプローブ３０を撮影することが可能になる。これにより、照明状態の違いによる検出精度の低下を防ぐことができ、より高精度にプローブアライメントを行うことが可能となる。なお、照明装置３６は、面発光照明が好ましいが、必ずしも面発光に限定されるものではない。

なお、第３実施形態は、第１実施形態に限らず、第２実施形態においても同様に適用可能である。

［第４実施形態］
図１２は、第４実施形態の内面形状測定機の要部構成を示した概略図である。なお、図１２において、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、それぞれプローブ３０と２つのラインセンサカメラ７０、７２とをＹ方向から見た正面図、Ｘ方向から見た側面図、Ｚ方向から見た下面図である。

上述した各実施形態では、カメラ３２としてエリアセンサカメラを用いていたが、第４実施形態では、２つのラインセンサカメラ（一次元センサカメラ）７０、７２を用いている点が異なっている。

図１２に示すように、２つのラインセンサカメラ７０、７２は、それぞれ、Ｚ方向に垂直な水平方向（図１２においてＹ方向）に延びた直線状（ライン状）の領域を撮影するカメラである。２つのラインセンサカメラ７０、７２は、互いに平行であり、かつ、Ｚ方向に所定の間隔を空けて配置されている。また、２つのラインセンサカメラ７０、７２は、第１実施形態のカメラ３２と同様に、ラインセンサカメラ用ブラケット（不図示）を介して回転体１６（図１参照）に取り付けられている。

また、２つのラインセンサカメラ７０、７２に対向する位置には、照明装置７４が設けられている。プローブ３０は、２つのラインセンサカメラ７０、７２と照明装置７４との間に配置される。照明装置７４は、第３実施形態と同様に、照明装置用ブラケット（不図示）を介して回転体１６（図１参照）に取り付けられている。また、照明装置７４としては、面発光可能な照明装置が好ましく用いられるが、必ずしも面発光に限定されるものではない。

第４実施形態においては、回転体１６と一体となってカメラ３２を回転軸Ｃ周りに回転させつつ、少なくとも３つの撮影位置（好ましくは回転方向に９０度ずつずれた４つの撮影位置）において２つのラインセンサカメラ７０、７２でプローブ３０を撮影する。そして、各撮影位置において２つのラインセンサカメラ７０、７２が撮影した撮影画像を解析することで、各ラインセンサカメラ７０、７２の撮影領域におけるプローブ３０の位置を算出することが可能である。したがって、各撮影位置において２つのラインセンサカメラ７０、７２が撮影した撮影画像を組み合わせることにより、第１実施形態のカメラ３２が撮影した画像と同等の情報（プローブ姿勢情報）が得られ、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを検出することが可能である。よって、第１実施形態と同様に、精度よくプローブアライメントを行うことが可能となる。

また、第４実施形態においては、第３実施形態と同様に、２つのラインセンサカメラ７
０、７２に対向する位置には照明装置７４が設けられており、２つのラインセンサカメラ７０、７２と照明装置７４との間にプローブ３０が配置された状態で、回転体１６と一体となって２つのラインセンサカメラ７０、７２と照明装置７４とが回転軸Ｃ周りに回転可能に構成される。したがって、２つのラインセンサカメラ７０、７２と照明装置７４との相対位置関係が保たれた状態で２つのラインセンサカメラ７０、７２によるプローブ３０の撮影が行われるため、２つのラインセンサカメラ７０、７２の撮影位置によらず同一の照明条件でプローブ３０を撮影することが可能になる。これにより、照明状態の違いによる検出精度の低下を防ぐことができ、プローブアライメントを精度よく簡単に行うことが可能となる。

［第５実施形態］
図１３は、第５実施形態の内面形状測定機の要部構成を示した概略図である。なお、図１３において、３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃは、それぞれプローブ３０と２つのラインセンサカメラ７０、７２とをＹ方向から見た正面図、Ｘ方向から見た側面図、Ｚ方向から見た下面図である。

上記第４実施形態では、２つのラインセンサカメラ７０、７２に対向する位置に照明装置７４（図１２参照）が設けられていたの対し、第５実施形態では、ラインレーザ光源７６、７８が、それぞれ、ラインセンサカメラ７０、７２の上方位置に設けられている点が異なっている。

ラインレーザ光源７６、７８は、それぞれ対応する各ラインセンサカメラ７０、７２のライン状の撮像領域に対し、ラインレーザ（ライン状のレーザ光線）Ｒ１、Ｒ２を照射する。ラインレーザ光源７６、７８は、ラインセンサカメラ７０、７２と共にラインセンサカメラ用ブラケット（不図示）を介して回転体１６（図１参照）に取り付けられており、回転体１６と一体となって回転軸Ｃ周りに回転可能である。

第５実施形態では、第４実施形態と同様に、各撮影位置において２つのラインセンサカメラ７０、７２が撮影した撮影画像を組み合わせることにより、第１実施形態のカメラ３２が撮影した画像と同等の情報（プローブ姿勢情報）が得られ、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを検出することが可能である。よって、第１実施形態と同様に、プローブアライメントを精度よく簡単に行うことが可能となる。

また、第５実施形態では、２つのラインセンサカメラ７０、７２と２つのラインレーザ光源７６、７８との相対位置関係が保たれた状態で２つのラインセンサカメラ７０、７２によるプローブ３０の撮影が行われるため、２つのラインセンサカメラ７０、７２の撮影位置によらず同一の照明条件でプローブ３０を撮影することが可能になる。

なお、図１３では、２つのラインレーザ光源７６、７８をそれぞれ各ラインセンサカメラ７０、７２の上方に配置した構成を一例として示したが、各ラインセンサカメラ７０、７２の撮影領域にそれぞれラインレーザを照射することができるものであれば、２つのラインレーザ光源７６、７８が配置される位置は特に限定されるものではない。

［第６実施形態］
図１４は、第６実施形態の内面形状測定機の要部構成を示した概略図である。なお、図１４は、プローブ３０と２つの光測距センサ８０、８２とをＹ方向から見た正面図である。

上記各実施形態では、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを検出するためのプローブ姿勢情報を取得するための取得手段として、各撮影位置からプローブ３０を撮影する撮影
装置（エリアセンサカメラ又はラインセンサカメラ）を用いているのに対し、第６実施形態では、光を用いて距離を測定する２つの光測距センサ８０、８２を用いている。

図１４に示すように、２つの光測距センサ８０、８２は、Ｚ方向に所定の間隔を空けて配置されており、図示しないブラケットを介して回転体１６に取り付けられている。２つの光測距センサ８０、８２は、光を射出し、その反射光を検知することで距離を測定する。２つの光測距センサ８０、８２は、三角測距を検出原理としたセンサであり、例えばＰＳＤ（Position Sensitive Detector）方式やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）方式、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）方式のものを適用可能である。なお、三角測距方式の検出原理については公知であるので、ここでは説明を省略する。

第６実施形態によれば、回転体１６と一体となって２つの光測距センサ８０、８２を回転軸Ｃ周りに回転させつつ、少なくとも３つの測定位置（好ましくは回転方向に９０度ずつずれた４つの測定位置）において２つの光測距センサ８０、８２でプローブ３０までの距離を測定する。そして、各測定位置において２つの光測距センサ８０、８２が測定した距離と各測定位置との関係を解析することで、第１実施形態のカメラ３２が撮影した画像と同等の情報（プローブ姿勢情報）が得られ、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを検出することが可能である。よって、第１実施形態と同様に、プローブアライメントを精度よく簡単に行うことが可能となる。

なお、第６実施形態では、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを検出するためのプローブ姿勢情報を取得するための取得手段について、撮影装置（エリアセンサカメラ又はラインセンサカメラ）以外の例として、２つの光測距センサ８０、８２を用いた場合を一例として示したが、プローブ３０と回転軸Ｃとの相対ずれを検出するためのプローブ姿勢情報を取得することができるものであればよく、例えば、レーザー式、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）式、超音波式又は渦電流式の測長センサ等を適用してもよい。

［応用例］
上記各実施形態によれば、プローブ３０の回転軸Ｃに対する姿勢（位置及び傾き）を検知することができる。そのため、プローブ３０を回転軸Ｃに一致させるだけでなく、必要角度分だけプローブ３０を傾けた位置への調整も可能となる。例えば図１５に示すように、細穴Ｈの内面が回転軸Ｃに対して傾斜したテーパ面を測定する際に、テーパ面の傾斜角（テーパ角）に倣ったプローブ角（プローブ３０の傾斜角）への設定が可能となる。これにより、例えば非接触プローブが用いられる場合には、プローブ３０から出射される測定光がテーパ面（被測定面）に直交する法線方向から照射されるので、より高感度かつ高精度な測定が可能となる。また、図１６に示すように、プローブ３０の姿勢による測定対象位置の差異を正確に計算することも可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１０…内面形状測定機、１２…本体ベース、１４…高精度回転機構、１６…回転体、１８…直動傾斜ステージ、２０…コラム、２２…キャリッジ、２４…アーム、２６…変位検出器、２８…プローブ直動傾斜機構、３０…プローブ、３２…カメラ、３４…カメラ用ブラケット、３６…照明装置、３８…照明装置用ブラケット、５０…制御装置、５２…プローブアライメント制御部、５４…撮影制御部、５６…相対ずれ検出部、５８…プローブ姿勢制御部、７０、７２…ラインセンサカメラ、７４…照明装置、７６、７８…ラインレーザ光源、８０、８２…光測距センサ、１００Ａ…第１撮影画像、１００Ｂ…第２撮影画像、１００Ｃ…第３撮影画像、１００Ｄ…第４撮影画像、１０２Ａ…第１合成画像、１０２Ｂ…第２合成画像、Ｗ…ワーク、Ｐ１…第１撮影位置、Ｐ２…第２撮影位置、Ｐ３…第３撮影位置、Ｐ４…第４撮影位置、Ｃ…回転軸、Ｋ…回転軌道

Claims (7)

1. ワークに形成された細穴の内面形状を測定する内面形状測定機であって、
   前記ワークを回転軸周りに回転させるワーク回転手段と、
   前記細穴に挿入可能な細長形状を有し、前記細穴の内面形状を検出するプローブと、
   前記プローブの姿勢を調整可能な調整手段と、
   前記ワーク回転手段と一体となって回転可能に構成され、前記回転軸を中心とする回転軌道上の少なくとも３つの周方向位置からプローブ姿勢情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した前記プローブ姿勢情報に基づき、前記調整手段により前記プローブの姿勢を調整する制御手段と、
   を備える内面形状測定機。
2. 前記制御手段は、前記プローブと前記回転軸との相対ずれがなくなるように、前記調整手段により前記プローブの姿勢を調整する、
   請求項１に記載の内面形状測定機。
3. 前記取得手段は、前記回転軌道上において互いに９０度ずつずれた４つの周方向位置から前記プローブ姿勢情報を取得する、
   請求項１又は２に記載の内面形状測定機。
4. 前記取得手段は、前記プローブを撮影するカメラを含む、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の内面形状測定機。
5. 前記ワーク回転手段と一体となって回転可能に構成され、前記カメラに対向する位置から前記プローブに向けて面発光可能な面発光照明手段を更に備える、
   請求項４に記載の内面形状測定機。
6. ワークに形成された細穴の内面形状を測定する内面形状測定機のアライメント方法であって、前記内面形状測定機は、前記ワークを回転軸周りに回転させるワーク回転手段と、前記細穴に挿入可能な細長形状を有し、前記細穴の内面形状を検出するプローブとを備える、内面形状測定機のアライメント方法であって、
   前記回転軸を中心とする回転軌道上の少なくとも３つの周方向位置からプローブ姿勢情報を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップで取得した前記プローブ姿勢情報に基づき、前記プローブと前記回転軸との相対ずれがなくなるように、前記プローブの姿勢を調整する調整ステップと、
   を備える内面形状測定機のアライメント方法。
7. 前記取得ステップは、前記回転軌道上において互いに９０度ずつずれた４つの周方向位置から前記プローブ姿勢情報を取得する、
   請求項６に記載の内面形状測定機のアライメント方法。

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