JP3250817B2 - レベリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば表面粗さを測
定すべき被測定物や被加工物等を載置させ、それらの被
測定面や被加工面の姿勢を三次元的に所望の姿勢とさせ
得るレベリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】載置部材に被載置物を載置させ、且つそ
れらの被測定面や被加工面の姿勢を三次元的に所望の姿
勢とさせ得るレベリング装置として、載置部材側に一走
査の測定をおこなうと、その一走査の測定の度毎に載置
部材側の傾斜を検出してその検出で求めた姿勢に基づき
所望の姿勢を得るように姿勢制御（傾斜制御）をおこな
い、第一回目の姿勢制御が終わると続いて同様に第二回
目の傾斜検出と傾斜補正、第三回目の傾斜検出と傾斜補
正…と所望の回数だけ繰返して傾斜補正を連続しておこ
なうものが知られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のレベリング装置
においては、載置部材側に一走査の測定をおこなうこと
で載置部材側の傾斜を検出し、その検出で求めた姿勢に
基づき所望の姿勢を得るように姿勢制御（傾斜補正）を
おこなうものであるが、載置部材側に一走査の測定をお
こなって得られる傾斜検出は、その走査検出した部分の
近傍の部分面のみに関してだけであり、被姿勢制御の面
全体の姿勢を検出しているとは言えず、よって得られた
傾斜検出結果は被測定面全体についての結果とは言え
ず、結果的に必ずしも載置部材側全体の傾斜補正をおこ
ないえるとは限らないという問題があった。又、載置部
材側に一走査の測定をおこなって姿勢の検出結果を得
て、その検出結果の獲得の度毎に検出で求めた姿勢に基
づき所望の姿勢を得るように姿勢制御（傾斜補正）をお
こなうため、最終の姿勢制御までには多くの時間を要す
るという問題があった。

【０００４】そこで、これらの問題を解決するために、
被姿勢制御面に対して連続的に複数個の走査をおこなう
ことでランダムに被姿勢制御面上の複数個の点の位置を
求め、それらの点の位置に基づき平面である平均面を求
め、その平均面を被姿勢制御面として姿勢制御をおこな
うように構成することで、得られた制御姿勢が正確で且
つ姿勢制御に要する時間の短いレベリング装置が考えら
れる。

【０００５】しかし、被姿勢制御面に対して連続的に走
査検出してランダムに複数個の点を取ってそれらの点の
位置を求める際に、検出の結果が検出手段の検出可能な
範囲を越える場合が考えられる。その場合は、もう一度
最初から被姿勢制御面に対する連続的な走査検出の作業
をやり直すと、その分だけ多くの時間や手間がかかると
いう問題が生じる。又、走査検出の手段が接触式表面粗
さ計である場合には、もう一度最初から被姿勢制御面に
対する走査検出の作業をやり直すと、その分だけ多くの
被走査面（被姿勢制御面）を傷つけるという問題が生じ
てくる。

【０００６】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もであり、走査検出によって姿勢制御すべき面の初期の
姿勢を求めるものであって、姿勢制御の対象が面全体で
あって且つ姿勢制御に要する時間が短く、加えて上記走
査検出でその検出可能範囲を越えた場合に姿勢制御すべ
き面に対する走査検出の作業を最初からやり直す必要の
ないレベリング装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、載置部材の
基板に対する初期の姿勢を求めるための連続的な走査検
出において、検出の結果が検出手段の検出可能な範囲を
越えた場合には、その検出可能な範囲を越えた検出結果
をキャンセルするように構成したレベリング装置であ
る。

【０００８】前記目的を達成するために本発明にかかる
レベリング装置は、基板と、載置部材と、支持手段と、
可変手段と、検出手段と、演算手段と、制御手段と、を
備えたレべリング装置において、記憶手段と、判断手段
と、を備える。ここで、前記記憶手段は、前記検出手段
で得た各点の検出結果を記憶する。 また前記判断手段
は、前記検出手段による連続的な走査検出中に、該検出
手段の検出可能な範囲を越えるオーバーレンジが所定の
回数未満生じる場合は、前記被姿勢制御面上の特異な点
の検出により生じていると判断し、前記記憶手段に検出
手段の検出可能な範囲内にある検出結果を少なくとも所
定の数得るまで検出を続けさせる。一方、該オーバーレ
ンジが所定の回数以上連続して続く場合は、該被姿勢制
御面の傾斜により生じていると判断し検出を中断させ
る。 そして、前記演算手段は、前記判断手段によりオー
バーレンジが被姿勢制御面上の特異な点の検出により生
じていると判断された場合は、前記検出手段による検出
終了後、前記記憶手段に得た検出手段の検出可能な範囲
内にある検出結果に基づき被姿勢制御面の姿勢を求め
る。一方、該判断手段によりオーバーレンジが被姿勢制
御面の傾斜により生じていると判断された場合は、該検
出中断後、該記憶手段に得た検出手段の検出可能な範囲
内にある検出結果に基づき被姿勢制御面の姿勢を求め
る。 また前記制御手段は、前記判断手段によりオーバー
レンジが被姿勢制御面上の特異な点により生じていると
判断された場合は、前記演算手段で得た被姿勢制御面の
姿勢を所望の姿勢とする。一方、該判断手段によりオー
バーレンジが被姿勢制御面の傾斜により生じていると判
断された場合は、該演算手段で得た姿勢を検出手段の検
出可能な範囲の暫定的な姿勢とさせることを特徴とす
る。 なお、本発明において、前記判断手段によりオーバ
ーレンジが被姿勢制御面の傾斜により生じていると判断
された場合は、前記制御手段による検出手段の検出可能
な範囲となる暫定的な姿勢制御の後に、該検出手段によ
る検出及び制御手段による姿勢制御を、前記演算手段で
得られる姿勢が所望の姿勢となるまで繰返すことが好適
である。 また本発明において、設定手段と、カウンタ手
段と、を備える。そして、前記 判断手段によりオーバー
レンジが被姿勢制御面上の特異な点により生じていると
判断されたときに、前記カウンタ手段のカウント数が設
定手段の設定数に至っていない場合は、少なくとも該カ
ウンタ手段によるカウント数が設定手段の設定数に至る
まで、前記検出手段による検出を続ける。一方、該設定
手段の設定数に至っている場合は、該検出を終了或いは
続けることが好適である。 ここで、前記設定手段は、前
記被姿勢制御面の姿勢を求めるのに必要な被姿勢制御面
上の点の数を設定する。また前記カウンタ手段は、前記
記憶手段に得た検出結果の内の、前記検出手段の検出可
能な範囲内にある検出結果の数をカウントする。

【０００９】

【作用】検出手段の検出可能な範囲を越えた検出結果は
キャンセルされ、検出手段の検出可能な範囲内にある検
出結果に基づき姿勢制御がなされる。

【００１０】

【実施例】この発明を、図１〜図１２に示す実施例に基
づき詳述する。しかし、この実施例によって、この発明
が限定されるものではない。レベリング装置１は図１〜
図７に示すように、基板２と、載置部材３と、支持手段
と、可変手段４及び５と、制御手段６が備えられてい
る。載置部材３は、被測定物である被載置物を載置する
ものである。

【００１１】支持手段は、三つの支持部７，８及び９か
らなり、載置部材３が基板２に対して所望の姿勢を得る
ように支持するものである。支持部７は図２、図３、図
４及び図５に示すように、丸棒を互いに直交させて得ら
れる回動部材１０と、回動部材１０を矢印Ａ方向に回動
可能に枢支する枢支部材１１及び１２と、回動部材１０
を矢印Ｂ方向に回動可能に枢支する枢支部材１３及び１
４から構成されている。そうして、枢支部材１１及び１
２は載置部材３の下面にビスによって取付け固定され、
枢支部材１３及び１４は基板２の上面にビスによって取
付け固定されている。支持部７はこの構成により、基板
２と載置部材３の間隔を一定に保持して載置部材３を基
板２に対して支持するものである。尚、枢支部材１１、
１２、１３及び１４にはそれぞれ、回動部材１０を枢支
するための孔１５、１６、１７及び１８が設けられてい
る。

【００１２】支持部８は図１、図２及び図３に示すよう
に、球面コロ１９と、球面コロ１９を回動可能に枢支す
る枢支体２０と、球面コロ１９が回動可能で係合するス
ライダ２１から主に構成されている。そうして、枢支体
２０は載置部材３の下面に取付け固定され、スライダ２
１は矢印Ｃ方向に移動可能で基板２の上面に配設されて
いる。又、スライダ２１の上面は、球面コロ１９がコロ
ガリ係合すると共に、スライダ２１の底面に対して１５
゜の角度で傾斜している。支持部８はこの構成により、
基板２と載置部材３の間隔を可変として、つまり載置部
材３を、基板２に対して矢印Ｄ方向に変位可能に支持す
るものである。

【００１３】支持部９は図１、図２及び図４に示すよう
に、球面コロ２２と、球面コロ２２を回動可能に枢支す
る枢支体２３と、球面コロ２２が回動可能で係合するス
ライダ２４から主に構成されている。そうして、枢支体
２３は載置部材３の下面に取付け固定され、スライダ２
４は矢印Ｃ方向に移動可能で基板２の上面に配設されて
いる。又、スライダ２４の上面には球面コロ２２がコロ
ガリ係合すると共に、スライダ２４の底面に対して１５
゜の角度で傾斜している。支持部９はこの構成により、
基板２と載置部材３の間隔を可変として、つまり載置部
材３を、基板２に対して矢印Ｄ方向に変位可能に支持す
るものである。

【００１４】尚、三つの支持部７、８及び９は、支持部
７を頂点とした二等辺三角形の形状が形成されるように
配置されている。そうして、底辺の長さ、つまり二つの
支持部８及び９の距離は２ｌであって、高さつまり、支
持部７から、二つの支持部８及び９を結ぶ線分までの距
離も２ｌになっている。

【００１５】可変手段４は図１、図２及び図３に示すよ
うに、出力手段であるモータ２５と、ネジ棒２６と、モ
ータ２５の出力軸２７とネジ棒２６を連結するジョイン
ト２８と、ブッシュ２９から主に構成されている。そう
して、モータ２５は基板２に固定されていると共に、ブ
ッシュ２９はネジ棒２６と螺合され且つスライダ２１に
固定されている。可変手段４はこの構成により、モータ
２５を出力させるとスライダ２１が矢印Ｃ方向にスライ
ドし、このスライダ２１のスライドにより枢支体２０が
上下方向である矢印Ｄ方向に移動し、結果的に支持部８
が支持する基板２の部位と載置部材３の部位との距離を
変えるものである。

【００１６】可変手段５は図１、図２及び図４に示すよ
うに、出力手段であるモータ３０と、ネジ棒３１と、モ
ータ３０の出力軸３２とネジ棒３１を連結するジョイン
ト３３と、ブッシュ３４から主に構成されている。そう
して、モータ３０は基板２に固定されていると共に、ブ
ッシュ３４はネジ棒３１と螺合され且つスライダ２４に
固定されている。可変手段５はこの構成により、モータ
３０を出力させるとスライダ２４が矢印Ｃ方向にスライ
ドし、このスライダ２４のスライドにより枢支体２３が
上下方向である矢印Ｄ方向に移動し、結果的に支持部９
が支持する基板２の部位と載置部材３の部位との距離を
変えるものである。

【００１７】尚、モータ２５及び３０は共に、それぞれ
１０００ステップで一回転するステップモータである。
又、ネジ棒２６及び３１は共に、一回転によってそれぞ
れブッシュ２９及び３４が矢印Ｃ方向に０．５mmだけ移
動するようにネジのピッチが決められている。

【００１８】制御手段６は図６に示すように、モータ２
５を所望通りに出力させるためのモータドライバ４９及
びモータ２５のコントローラ５０と、モータ３０を所望
通りに出力させるためのモータドライバ５１及びモータ
３０のコントローラ５２と、モータ２５及び３０の出力
量を求めるためのモータ２５，３０の出力量演算部５３
と、後述する表面粗さ計３５の検出部３６からのデータ
を記憶するデータ・メモリ５４と、載置部材３の平均傾
斜角を演算する平均傾斜角演算部５５と、システムコン
トローラ５６を備えて構成されている。制御手段６は、
載置部材３の基板２に対する姿勢が検出され、更に所望
の姿勢が決められると、検出の姿勢を所望の姿勢とする
ための信号を可変手段４と可変手段５にそれぞれ出力す
るものである。

【００１９】更に、制御手段６はデータ・メモリ５４と
システムコントローラ５６の間に、走査検出によって被
測定物４８の被姿勢制御面（被測定面）上の点を採取し
ようとする数を設定する設定部６３と、検出結果であ
る、採取している被姿勢制御面上の点の位置の値が検出
部３６の検出可能な範囲内にあるか否かを判断する判断
部６４と、判断部６４が検出結果を検出部３６の検出可
能な範囲内にないと判断した際に、その検出結果を消去
（キャンセル）するための信号をデータ・メモリ５４に
送るキャンセル信号出力部６５と、検出結果が検出部３
６の検出可能な範囲内の場合に、そのデータの大きさを
カウントするカウンタ６６が備えられている。尚、制御
手段６の詳細な作動は、レベリング装置１の使用の説明
において後述する。

【００２０】レベリング装置１は、上述したように構成
されている。以下において、作動順序の概略を示すフロ
ーチャート（図８）及び作動順序を示すフローチャート
（図９〜図１２）を用いて、表面粗さ計３５と共に用い
る場合のレベリング装置１の使用を説明する。

【００２１】ところで、レベリング装置１に載置した被
測定物４８の傾斜（姿勢）の測定は、図７で示すよう
に、表面粗さ計３５を用いておこなう。つまり詳しく
は、表面粗さ計３５によって被測定物４８の被測定面
（上面）に相異なる少なくとも二回以上の走査を行なっ
て表面粗さの測定をおこない、走査におけるある点の三
次元の相対座標を求める。この座標測定によって得られ
た複数個のデータに基づいて平均面を求め、この求めた
平均面を前記被測定物４８の被測定面の平面とみなし、
且つその平面の姿勢（傾斜）を前記被測定面の姿勢（傾
斜）と見なす。そうして、この平面が、被測定物４８の
矢印Ｙ方向の移動に拘わらず検出部３６の走査方向に対
して平行となるように、レベリング装置１を作動させて
被測定物４８の傾斜補正（姿勢制御）をおこなうのであ
る（図８の「平均面の計算」）。

【００２２】尚、二次元についてのみの傾斜補正を求め
る場合には、表面粗さ計３５を被測定物４８に対して唯
一度だけ走査させて表面粗さの測定を一度だけおこな
い、この測定の結果に基づいて回帰直線を求め、その回
帰直線を検出部３６の走査方向と平行になるようにレベ
リング装置１を作動させることで達成する（図８の「自
動で傾斜補正（姿勢制御）させるために、操作・表示パ
ネル４２で必要な測定条件を設定する」において、ｎ＝
１とした場合）。又、傾斜補正（姿勢制御）のための表
面粗さ測定では、検出部３６から送られて来るそのまま
のデータ、つまり被測定物４８の表面粗さを示す断面曲
線そのものを表すもので、いわゆる生のデータを用いて
おり、例えばうねり成分を除去するためのフィルタ等を
介して得られるデータは用いていない。

【００２３】表面粗さ計３５は図７に示すように、スタ
イラス（図示省略）が設けられてなる検出部３６と、モ
ータ３７が設けられ、検出部３６を保持して矢印Ｘ方向
に走査させる走査部３８と、モータ３９が設けられ、走
査部３８を支柱４０に沿って上下方向、つまり矢印Ｚ方
向にスライドさせるスライド部４１が備えられている。
表面粗さ計３５のベース４４の前面は、操作・表示パネ
ル４２になっている。

【００２４】レベリング装置１を、表面粗さ計３５のベ
ース４４上のスライド装置４３のスライダ４６に載置す
る。尚、スライド装置４３は、モータ４５が設けられ、
スライダ４６が本体４７に対して矢印Ｙ方向にスライド
するように構成されている。又、システムコントローラ
５６と、モータ３７、モータ３９及びモータ４５の間に
はそれぞれ、モータドライバ５７と矢印Ｘ方向コントロ
ーラ５８、モータドライバ５９と矢印Ｚ方向コントロー
ラ６０及びモータドライバ６１と矢印Ｙ方向コントロー
ラ６２が介在されている。

【００２５】ここで、スライド装置４３は、表面粗さ計
３５の検出部３６の走査方向とスライダ４６の移動方向
が直交となるように、配置する。次に、レベリング装置
１の載置部材３に被測定物４８を載置して、検出部３６
のスタイラスの移動方向に対して被測定物４８の被測定
面、つまり上面が平行になるように、レベリング装置１
を作動させる。

【００２６】レベリング装置１に対し、操作・表示パネ
ル４２を操作することで、まず測定者が表面粗さ計３５
の使用の諸条件、つまり測定レンジの設定、サンプリン
グレングスの設定、測定長さの設定、走査間隔の設定、
システムコントローラ５６の前記カウンタに検出すべき
点の数、つまり検出のサンプルの大きさといった測定条
件の設定をおこなう。続いて、走査・表示パネル４２を
操作してオートレベリング選択キーをＯＮにする。

【００２７】更に続いて、自動で被測定物４８を載置し
ている載置部材３の傾斜補正（姿勢制御）をおこなわせ
るための測定条件の設定をおこなう。走査部３８が作動
して検出部３６が被測定物４８の表面粗さを走査検出
し、スライド装置４３が作動して走査間隔Ｄｙによって
決まる距離だけ被測定物４８を矢印Ｙ方向にスライドさ
せた後に表面粗さの走査検出をおこなうという走査の回
数ｎを、測定者が設定する。この回数ｎの設定により、
システムコントローラ５６から矢印Ｙ方向コントローラ
６２に、モータ４５を（ｎ−１）回だけ出力させるため
の信号が送られる。ここで、矢印Ｙ方向のサンプリング
間隔Δｙが決定される。尚、前記検出のサンプルの大き
さが一定であっても、走査の回数ｎを大きく取るほど、
被測定物４８の被測定面全体からより偏りなくランダム
に検出点を選ぶことになり、被測定面全体を姿勢制御の
対象としていることに合致してより妥当なレベリングを
おこなうことができることになる。

【００２８】ここで、スタートキーをＯＮにし、予備測
定を開始する。この予備測定の開始によって、システム
コントローラ５６から矢印Ｘ方向コントローラ５８に、
モータ３７の出力、つまり走査部３８を作動させるため
の信号が送られると共に、検出部３６から制御手段６の
データ・メモリ５４に検出データが送られる状態にな
る。よって、表面粗さ計３５の走査部３８及び検出部３
６が作動し、データ・メモリ５４は距離Ｌxの範囲で離
散データを取入れ、記憶する。又、そのデータはカウン
タ６６を経て判断部６４にも送られ、判断部６４で検出
部３６の測定可能な範囲内にあるものであるか否かが判
断される。その判断の結果が検出部３６の測定可能な範
囲内にないものと判断されると、キャンセル信号出力部
６５から検出部３６の測定可能な範囲内にないデータ及
びそのデータの数を消去させるための信号がデータ・メ
モリ５４及びカウンタ６６にそれぞれ送られる。このよ
うにして、走査検出によってデータ・メモリ５４に被測
定物３８の被測定面からランダムに取った点の位置の値
が記憶される。記憶されるデータの数、つまりシステム
コントローラ５６の判断部６４で検出部３６の測定可能
な範囲内にあって有効と判断された検出のサンプルの大
きさが設定手段６３で設定した大きさと同じであるとカ
ウンタ６６が判断すると、走査・表示パネル４２にその
旨が表示される。

【００２９】尚、この走査検出の際、スライド装置４３
は（ｎ−１）回のスライド作動をおこなうが、検出部３
６の矢印Ｙ方向の位置ｊ、及び次回の走査検出までの矢
印Ｙ方向の移動距離Ｄｙは、図１０のフローチャートに
示す等式で与えられるものである。又、検出結果が検出
部３６の測定可能な範囲を越える、つまりオーバーレン
ジ状態が単発的に生じる場合には、システムコントロー
ラ５６は被測定物４８の被測定面上の特別に高い点又は
特別に低い点である特異な点を検出していると判断し走
査検出を続行する。他方、オーバーレンジの状態が連続
して所定の回数だけ続く場合には、システムコントロー
ラ５６は被測定物４８の被測定面の傾斜によってオーバ
ーレンジが生じていると判断して矢印Ｘ方向コントロー
ラ５８に検出走査中断の信号を送ると共に、データ・メ
モリ５４に記憶されたデータに基づいて第一の姿勢制御
をおこなうための信号を制御手段６の各部に送る。レベ
リング装置１は、暫定的に被測定物４８が検出部３６の
検出可能な範囲の姿勢をとるように姿勢制御し、その暫
定的な姿勢制御の後に所望の姿勢をとらせるように更に
続けて姿勢制御をおこなう。

【００３０】加えて、スライド装置４３のリミットを越
える際、それまで検出で得られたデータの数が設定した
値に至っていない場合では、被測定物４８の矢印Ｙ方向
に関する位置を検出可能な位置にスライドさせてから、
データの数が最初に設定した検出のサンプリングの大き
さに至るように走査検出を続ける。

【００３１】以上の予備測定により、座標測定から得ら
れた複数個のデータに基づいて平均面を求める。ここで
求めた平均面を、被測定物４８の被測定面の平面とみな
すのである。尚、平均面はＺ＝ａ＋ｂＸ＋ｃＹと置い
て、ここから定数ｂとｃを求める。そうして、この定数
ｂとｃから、平均面の矢印Ｚ方向に対する矢印Ｘ方向及
び矢印Ｙ方向の傾き成分を求めるのである。つまり、平
均面Ｚの方向余弦ベクトルの矢印Ｘ方向の成分λ及び矢
印Ｙ方向の成分μを求める。制御手段６のデータ・メモ
リ５４に蓄えられたデータは、システムコントローラ５
６の作動によって平均傾斜角演算部５５に送られ、平均
面の傾斜角が求められる。ここで、平均面の矢印Ｚ方向
に対する矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向の傾き成分が求まる
のである。

【００３２】ここで、システムコントローラ５６は、モ
ータ２５，３０の出力量演算部５３に可変手段のモータ
２５及び３０の出力の量を演算させる信号を送り、自動
機能の場合（図９で「ｈ＝０」の場合）は更にモータ３
９が出力してスライド部４１が作動し検出部３６を被測
定物４８から１０mmだけ持上がらせるための信号を矢印
Ｚ方向コントローラ６０に送り、検出部３６は矢印Ｚ方
向に１０mmだけ上昇する。

【００３３】ここで、レベリング装置１のレベリング機
能が働き、被測定物４８の被測定面の傾斜補正（姿勢制
御）が実行される。モータ２５，３０の出力量演算部５
３の演算によって得られた結果に基づき、システムコン
トローラ５６はモータ２５のコントローラ５０及びモー
タ３０のコントローラ５２にモータ２５及びモータ３０
をそれぞれ所定量ずつ出力させるための信号を送る。

【００３４】モータ２５及びモータ３０の出力によっ
て、可変手段４及び可変手段５がそれぞれ作動する。つ
まり、可変手段４ではスライダ２１が、可変手段５では
スライダ２４がそれぞれ矢印Ｃ方向に所定距離だけスラ
イドし、このスライドにより、スライダ２１に係合して
いる球面コロ１９及びスライダ２４に係合している球面
コロ２２はそれぞれ所定量づつ矢印Ｄ方向に移動し、支
持部８の支持している基板２と載置部材３の間の距離及
び支持部９の支持している基板２と載置部材３の間の距
離が変化する。他方、支持部７が支持している基板２と
載置部材３の間の距離は変わらず、一定を保ち続ける。
これら三つの支持部７、８及び９の支持状態の決定によ
って、基板２に対する載置部材３の傾斜補正（姿勢制
御）がなされ、結果的に被測定物４８の被測定面の傾斜
補正がおこなわれることになる。

【００３５】載置部材３がリミット内にある場合におい
て、上記傾斜補正で得られた補正の程度が測定者の望む
ほどになるように傾斜補正を繰返して、被測定物４８が
所望の姿勢である状態を得る。もちろん、傾斜補正対象
の面及び傾斜補正された状態の面は、平均面である。測
定者は、所望の姿勢となった被測定物４８に対し、表面
粗さ計３５を用いて表面粗さ測定をおこなうことができ
る。

【００３６】上述したようにレベリング装置１では、被
測定物４８の傾斜補正対象面を走査してランダムにとっ
た複数個の点から平均面を求め、その求めた平均面に対
して傾斜補正をおこなうものであるから、面全体に対し
ての傾斜補正がなされることになり、面の特定部分につ
いて傾斜補正をおこなう場合に比べてより妥当な傾斜補
正が得られている。

【００３７】又、最初の姿勢を求めた後は一度の姿勢制
御で略所望の姿勢を得ることができ、姿勢制御全体に要
する時間は短い。加えて、姿勢制御によって所望の姿勢
となった面は上記平均面であることより、表面粗さ測定
や表面加工をおこなう際、その対象の面は姿勢制御後の
上記平均面であり、対象面全体にとってより妥当な測定
や加工をおこなうことになるという効果も得られてい
る。

【００３８】さて、レベリング装置１の作動において、
初期の姿勢を求めるための走査検出の際に検出結果が検
出部３６の検出可能な範囲を越えた場合であっても、そ
の検出可能な範囲を越えた検出結果はシステムコントロ
ーラ５６の作動によってキャンセルされる。そうして、
それまでに得た検出可能な範囲内にある検出結果を捨て
ずに用いることで初期の姿勢を求め、走査検出の作業を
最初からやり直すと言うことをおこなわないから、姿勢
制御に要する時間を短くすることができ、又取り扱いも
簡便になっている。加えて、被測定物３６が接触式であ
る表面粗さ計３５に傷つけられることも少なくて済んで
いる。

【００３９】尚、レベリング装置１では検出結果が検出
可能な範囲内にあるか否かを判断する判断部６４及び検
出のサンプルの大きさをカウントするカウンタ６６はデ
ータ・メモリ５４とシステムコントローラ５６の間に設
けられているが、配設場所は限定されず、例えば検出部
３６とデータ・メモリ５４の間に介在されてもよい。
又、キャンセル信号出力部６５は、判断部６４とデータ
・メモリ５４の間に介在されればよい。

【００４０】又、検出のサンプルの大きさを設定する設
定部６３は、ＲＡＭを備えて書換え可能としたものであ
ってもよく、ＲＯＭを備えて検出のサンプルの大きさを
一定とするものであってもよい。

【００４１】加えて、上述したレベリング装置１の使用
において被測定物４８の被測定面の初期の姿勢を求める
のに接触式の表面粗さ計３５を用いているが、非接触式
の表面粗さ計を用いてもよい。又、被測定面から平均面
の姿勢を求める際、走査して被測定面上の点をランダム
に取って、その点の位置を求め得る測定手段であれば、
表面粗さ計以外のものであってもよい。

【００４２】

【発明の効果】この発明は、初期の姿勢を求めるための
走査検出において検出結果が検出可能な範囲を越えてオ
ーバーレンジの状態になった場合にはその検出可能な範
囲を越えた検出結果をキャンセルするように構成したこ
とにより、オーバーレンジの発生の際に、走査検出を最
初からやり直す場合に比べて姿勢制御に要する時間をよ
り短くすることができ、又取扱いがより簡便なレベリン
グ装置である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示す実施例において、載置部材を取除い
た際の平面図である。

【図３】図１のＩ−Ｉ断面図である。

【図４】図１に示す実施例の側面図である。

【図５】図１に示す実施例の第一の支持部の要部分解斜
視図である。

【図６】図１に示す実施例の制御手段の構成を含み、表
面粗さ計及びスライダ装置と共に作動させる際、その制
御系を示す構成説明図である。

【図７】図１に示す実施例を表面粗さ計及びスライダ装
置と共に作動させる際の全体斜視図である。

【図８】図１に示す実施例を表面粗さ計及びスライダ装
置と共に作動させる際、その作動順序の概略を示すフロ
ーチャート図である。

【図９】，

【図１０】，

【図１１】，

【図１２】図１に示す実施例を表面粗さ計及びスライダ
装置と共に作動させる際、その作動順序を示すフローチ
ャート図である。

【符号の説明】

１ レベリング装置 ２ 基板 ３ 載置部材 ４，５ 可動手段 ６ 制御手段 ７，８，９ 支持部（支持手段） ５４ データ・メモリ ６３ 設定部 ６４ 判断部 ６５ キャンセル部 ６６ カウンタ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−274201（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−138201（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−15802（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05D 3/00 - 3/20 G05B 11/00 - 13/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、被載置物を載置する載置部材
   と、該基板と載置部材の間に介在され基板及び載置部材
   を支持する支持手段と、該支持手段により基板に対する
   載置部材の姿勢を変える可変手段と、該載置部材の被姿
   勢制御面を連続的に走査検出し、該被姿勢制御面上でラ
   ンダムに選択された複数個の点より位置情報を得る検出
   手段と、該検出手段で得た複数個の点の検出結果に基づ
   き基板に対する被姿勢制御面の姿勢を求める演算手段
   と、該演算手段で得た姿勢を所望の姿勢とさせる制御手
   段と、を備えたレべリング装置において、 前記検出手段で得た各点の検出結果を記憶する記憶手段
   と、 前記検出手段による連続的な走査検出中に、該検出手段
   の検出可能な範囲を越えるオーバーレンジが所定の回数
   未満生じる場合は、前記被姿勢制御面上の特異な点の検
   出により生じていると判断し、前記記憶手段に検出手段
   の検出可能な範囲内にある検出結果を少なくとも所定の
   数得るまで検出を続けさせ、一方、該オーバーレンジが
   所定の回数以上連続して続く場合は、該被姿勢制御面の
   傾斜により生じていると判断し検出を中断させる判断手
   段と、 を備え、前記演算手段は、前記判断手段によりオーバー
   レンジが被姿勢制御面上の特異な点の検出により生じて
   いると判断された場合は、前記検出手段による検出終了
   後、前記記憶手段に得た検出手段の検出可能な範囲内に
   ある検出結果に基づき被姿勢制御面の姿勢を求め、一
   方、該判断手段によりオーバーレンジが被姿勢制御面の
   傾斜により生じていると判断された場合は、該検出中断
   後、該記憶手段に得た検出手段の検出可能な範囲内にあ
   る検出結果に基づき被姿勢制御面の姿勢を求め、 前記制御手段は、前記判断手段によりオーバーレンジが
   被姿勢制御面上の特異な点により生じていると判断され
   た場合は、前記演算手段で得た被姿勢制御面の姿勢を所
   望の姿勢とし、一方、該判断手段によりオーバーレンジ
   が被姿勢制御面の傾斜により生じていると判断された場
   合は、該演算手段で得た姿勢を検出手段の検出可能な範
   囲の暫定的な姿勢とさせることを特徴とするレベリング
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のレベリング装置におい
   て、 前記判断手段によりオーバーレンジが被姿勢制御面の傾
   斜により生じていると 判断された場合は、前記制御手段
   による検出手段の検出可能な範囲となる暫定的な姿勢制
   御の後に、該検出手段による検出及び制御手段による姿
   勢制御を、前記演算手段で得られる姿勢が所望の姿勢と
   なるまで繰返すことを特徴とするレベリング装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のレベリング装置に
   おいて、 前記被姿勢制御面の姿勢を求めるのに必要な被姿勢制御
   面上の点の数を設定する設定手段と、 前記記憶手段に得た検出結果の内の、前記検出手段の検
   出可能な範囲内にある検出結果の数をカウントするカウ
   ンタ手段と、 を備え、前記判断手段によりオーバーレンジが被姿勢制
   御面の特異な点により生じていると判断されたときに、
   前記カウンタ手段のカウント数が設定手段の設定数に至
   っていない場合は、少なくとも該カウンタ手段によるカ
   ウント数が設定手段の設定数に至るまで、前記検出手段
   による検出を続け、一方、該設定手段の設定数に至って
   いる場合は、該検出を終了或いは続けることを特徴とす
   るレベリング装置。