JP4411712B2 - 測定装置および測定システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定物の寸法を測定する測定装置および測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被測定物であるワークの形状寸法を測定する測定装置として、測定顕微鏡や投影機などが知られている。通常、この測定装置は、測定結果に対する演算処理を実行する外部のデータ処理装置に接続可能である。測定装置にデータ処理装置を接続することにより、単なる２点間の寸法測定だけでなく、多角形の各辺の寸法測定や円の中心測定といった複雑な測定も簡単に行うことができる。
【０００３】
ここで、従来の測定装置５０およびデータ処理装置５８について、図５〜図７を用いて説明する。
測定装置５０は、図５に示すように、ワーク５１を載置するＸＹステージ５２と、ＸＹステージ５２の移動量をカウントしてカウント値を出力するカウンタ５３と、カウンタ５３のカウント値をリセットするためのリセット信号を出力するリセットスイッチ５６と、測定結果（座標）を表示するカウンタ表示部５５と、測定結果をデータ処理装置５８に転送するためのデータ転送信号を出力するデータ転送スイッチ５７と、ＣＰＵ５４とで構成されている。
【０００４】
また、データ処理装置５８は、測定装置５０からの測定結果に対する演算処理を行う演算部（不図示）と、演算結果を表示する表示部５９とで構成されている。
このような測定装置５０およびデータ処理装置５８では、図６，図７に示すフローチャートにしたがって動作が行われる。
すなわち、測定装置５０のＣＰＵ５４は、まず、カウンタ５３が出力するカウント値を読み込み（図６のＳ４０）、座標に変換する（Ｓ４１）。この座標は、ＸＹステージ５２の移動軸を座標軸とする座標系（機械座標系）に関する座標である。ＣＰＵ５４は、上記の変換により得た座標をカウンタ表示部５５に表示させる（Ｓ４２）。
【０００５】
また、データ転送スイッチ５７からデータ転送信号が出力されたり、データ処理装置５８からデータ転送の要求があると（Ｓ４３がＹのとき）、ＣＰＵ５４は、上記の変換により得た座標のデータをデータ処理装置５８に転送する（Ｓ４４）。
一方、データ処理装置５８では、測定装置５０から座標のデータを受け取ると（図７のＳ４５）、受け取った機械座標系の座標をワーク座標系の座標に変換する（Ｓ４６）。ワーク座標系は、測定対象のワーク５１に応じて予めデータ処理装置５８に設定された座標系である。
【０００６】
そして、データ処理装置５８では、上記の座標変換により得た座標を表示部５９に表示させる（Ｓ４７）。また、データ処理装置５８では、測定装置５０から転送される複数の座標のデータに基づいて、多角形の各辺の長さを求めたり、円の中心を求めるなどの決められた演算処理が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の測定システム（測定装置５０，データ処理装置５８）では、測定装置５０のカウンタ表示部５５に表示される座標の座標系（機械座標系）と、データ処理装置５８の表示部５９に表示される座標の座標系（ワーク座標系）とが異なるため、使い勝手が悪いという問題があった。
【０００８】
また、リセットスイッチ５６が誤って操作された場合でも、カウンタ５３のカウント値がリセットされ、すなわち、カウンタ表示部５５に表示される座標（機械座標系）がリセットされ、測定装置５０側の機械座標系とデータ処理装置５８側のワーク座標系との対応関係が崩れてしまうという問題もある。この場合には、データ処理装置５８側のワーク座標系を再度設定し直さなければならず、使い勝手が悪い。
【０００９】
本発明の目的は、操作性の良い測定装置および測定システムを提供することにある。
【００１０】
本発明の測定装置は、被測定物を観察する観察手段と、被測定物と観察手段とを予め定めた１以上の座標軸に沿って相対移動可能に支持する支持手段と、被測定物と観察手段との相対移動量をカウントするカウンタ手段と、カウンタ手段によるカウント値を被測定物上の観察点の座標に変換する変換手段と、変換手段によって得られた座標を表示する表示手段と、前記観察点の座標を前記被測定物に応じて予め設定された座標に変換するとともに、前記被測定物に応じて予め設定された座標を表示する外部のデータ処理装置が電気的に接続されているとき、前記表示手段の表示内容を前記データ処理装置と同様に前記被測定物に応じて予め設定された座標に変換した内容に変更する表示制御手段とを備えたものである。このため、外部のデータ処理装置からの出力信号に応じた内容（例えば、ワーク座標系での座標）を表示手段に表示させることができ、操作性が向上する。
【００１１】
また、本発明の測定装置は、カウンタ手段に対してリセット信号を出力し、変換手段によって得られる座標のリセットを要求するリセット要求手段と、リセット要求手段から出力されるリセット信号のカウンタ手段への入力を許可するか否かを制御するリセット制御手段とをさらに備え、前記リセット制御手段は、前記外部のデータ処理装置が接続されているときに、前記リセット信号の入力を許可しない。このため、リセット要求手段から誤ってリセット信号が出力された場合でも、このリセット信号のカウンタ手段への入力を不許可にすることができる。その結果、カウンタ手段のカウント値の不要なリセットを防止することができ、操作性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態では、３次元の座標を扱える測定顕微鏡１０を例に説明を行う。
測定顕微鏡１０は、図１(ａ)に示すように、被測定物であるワーク（不図示）を載置するステージ部１１と、ステージ部１１に載置された被測定物を観察する観察部１２と、後述するカウンタユニット１３とで構成されている。
【００１３】
このうち、ステージ部１１は、Ｘ方向に移動可能なＸステージ２１，Ｘステージ２１を移動させるＸハンドル２２，Ｘステージ２１の移動量に応じてパルス信号を出力するＸスケール２３と、Ｙ方向に移動可能なＹステージ２４，Ｙステージ２４を移動させるＹハンドル２５，Ｙステージ２４の移動量に応じてパルス信号を出力するＹスケール２６とで構成されている。
【００１４】
また、観察部１２は、対物レンズ２７ａおよび接眼レンズ２７ｂが設けられかつＺ方向に移動可能な鏡筒２７と、鏡筒２７をＺ方向に移動させるＺハンドル２８と、鏡筒２７の移動量に応じてパルス信号を出力するＺスケール２９とで構成されている。
ちなみに、上記したＸスケール２３，Ｙスケール２６，Ｚスケール２９は、例えば、光電式リニアエンコーダで構成される。
【００１５】
また、Ｘスケール２３，Ｙスケール２６，Ｚスケール２９から出力されるパルス信号Ｐｘ,Ｐｙ,Ｐｚは、図２に示すように、カウンタユニット１３を構成するカウンタ３１，３２，３３に入力される。
ここで、カウンタユニット１３には、カウンタ３１，３２，３３の他、ＣＰＵ３４と、カウンタ表示部３５と、リセットスイッチ３６，３７，３８と、データ転送スイッチ３９と、リセットマスク回路４１，４２，４３とが設けられている。
【００１６】
上記のカウンタ３１，３２，３３は、Ｘスケール２３，Ｙスケール２６，Ｚスケール２９からのパルス信号Ｐｘ,Ｐｙ,Ｐｚを個別にカウントし、カウント値Ｃｘ,Ｃｙ,ＣｚをＣＰＵ３４に出力する。カウンタ３１，３２，３３からのカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚは、ＣＰＵ３４において、座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）に変換される。また、座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）は、ＣＰＵ３４の制御により、カウンタ表示部３５に表示されたり、後述するデータ処理装置１４に転送されたりする。
【００１７】
ここで、座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）は、上記したＸステージ２１，Ｙステージ２４，鏡筒２７の移動軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）を座標軸とする座標系（機械座標系）での座標である。
ところで、上記のカウンタ３１，３２，３３には、Ｘスケール２３，Ｙスケール２６，Ｚスケール２９からのパルス信号Ｐｘ,Ｐｙ,Ｐｚの他、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚも入力される。
【００１８】
リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚは、カウンタ３１，３２，３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚをリセットする、つまり、機械座標系での座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）をリセットするための信号である。
また、このリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚは、リセットスイッチ３６，３７，３８から出力され、リセットマスク回路４１，４２，４３を介して、カウンタ３１，３２，３３に入力される。
【００１９】
リセットマスク回路４１，４２，４３は、カウンタ３１，３２，３３に対するリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚの入力を許可するか否かを制御する回路、すなわち、カウンタ３１，３２，３３に対するリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚの入力をマスクする機能を備えた回路である。
このため、リセットマスク回路４１，４２，４３には、上記のリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚの他、ＣＰＵ３４からリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚが入力される。このリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚは、「マスク要求」を示す制御信号である。
【００２０】
リセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚがリセットマスク回路４１，４２，４３に入力されると、リセットマスク回路４１，４２，４３では、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚのカウンタ３１，３２，３３への入力をマスクする（不許可にする）。この場合、リセットスイッチ３６，３７，３８からリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚが出力されても、カウンタ３１，３２，３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚはリセットされない。
【００２１】
一方、リセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚがリセットマスク回路４１，４２，４３に入力されないとき、リセットマスク回路４１，４２，４３では、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚのカウンタ３１，３２，３３への入力を許可する（マスク解除）。この場合、リセットスイッチ３６，３７，３８からリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚが出力されると、カウンタ３１，３２，３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚが実際にリセットされる。
【００２２】
なお、リセットスイッチ３６，３７，３８から出力されるリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚは、リセットマスク回路４１，４２，４３に入力すると同時に、ＣＰＵ３４にも入力される。
ちなみに、上記のカウンタユニット１３は、カウンタ表示部３５，リセットスイッチ３６〜３８，データ転送スイッチ３９が筐体１３ａに（図１(ａ)）、それ以外が筐体１３ｂに設けられている。
【００２３】
また、上記のカウンタユニット１３は、汎用（ＲＳ２３２Ｃなど）または専用のインターフェースを介してデータ処理装置１４に接続されている（図２）。このため、測定顕微鏡１０とデータ処理装置１４とは、必要に応じてデータの送受を行うことができる。
なお、データ処理装置１４には、各種の演算処理を実行する演算部（不図示）と、演算結果を表示する表示部１５（図１(ｂ)，図２）とが設けられる。本実施形態では、データ処理装置１４と測定顕微鏡１０とで、測定システムを構成している。
【００２４】
ここで、本実施形態と請求項との対応関係を示しておく。本実施形態の測定顕微鏡１０は請求項の「測定装置」に対応する。また、本実施形態の対物レンズ２７ａおよび接眼レンズ２７ｂは請求項の「観察手段」に対応する。Ｘステージ２１、Ｙステージ２４および鏡筒２７は「支持手段」に対応する。スケール２３，２６，２９およびカウンタ３１，３２，３３は「カウンタ手段」、カウンタ表示部３５は「表示手段」、リセットスイッチ３６，３７，３８は「リセット要求手段」、ＣＰＵ３４は「変換手段」および「表示制御手段」、リセットマスク回路４１，４２，４３およびＣＰＵ３４は「リセット制御手段」に対応する。
【００２５】
次に、上記のように構成された測定システム（測定顕微鏡１０，データ処理装置１４）の動作について、図３，図４に示すフローチャートを用いて説明する。図３はデータ処理装置１４側のフローチャート、図４は測定顕微鏡１０側のフローチャートである。
データ処理装置１４と測定顕微鏡１０とが電気的に接続されているとき、データ処理装置１４は、所定のタイミングで、カウンタユニット１３のＣＰＵ３４に対してリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚを出力する（図３のＳ１０）。
【００２６】
カウンタユニット１３のＣＰＵ３４は、データ処理装置１４からリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚを受け取ると（図４のＳ２０がＹのとき）、このリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚをリセットマスク回路４１，４２，４３に転送する（Ｓ２１）。その結果、リセットマスク回路４１，４２，４３は、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚのカウンタ３１，３２，３３への入力をマスクする状態（マスク状態）となる。
【００２７】
この状態で、ＣＰＵ３４は、カウンタ３１，３２，３３からのカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚを所定のタイミングで順次に読み込み（図４のＳ２２）、機械座標系での座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）に変換する（Ｓ２３）。そして、ＣＰＵ３４は、変換により得た機械座標系の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）をデータ処理装置１４に出力する（Ｓ２４）。このとき、機械座標系の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）がカウンタ表示部３５に表示されることはない。
【００２８】
また、このＣＰＵ３４は、リセットスイッチ３６，３７，３８からリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚが出力されたことを検出すると（Ｓ２５がＹのとき）、このリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚをデータ処理装置１４に転送する（Ｓ２６）。なお、上記Ｓ２１でリセットマスク回路４１，４２，４３がマスク状態に制御されたため、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚが出力されても、カウンタ３１，３２，３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚはリセットされない。
【００２９】
一方、データ処理装置１４では、カウンタユニット１３のＣＰＵ３４から機械座標系での座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）を受け取ると（図３のＳ１１）、この座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）をワーク座標系での座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）に変換する（Ｓ１２）。ワーク座標系は、測定対象のワークに応じて予めデータ処理装置１４に設定された座標系である。
【００３０】
また、データ処理装置１４では、カウンタユニット１３からリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚを受け取ると（Ｓ１３がＹのとき）、所定のプログラムにしたがって実際にリセットするか否かを判断する（Ｓ１４）。そして、Ｓ１４の判断の結果が「リセットする（Ｙ）」の場合には、ワーク座標系での座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をリセットし（Ｓ１５）、リセットしたワーク座標系の座標（０，０，０）を表示部１５に表示させる（Ｓ１６）。
【００３１】
なお、データ処理装置１４では、カウンタユニット１３からリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚを受け取らないとき（図３のＳ１３がＮのとき）、および、Ｓ１４の判断の結果が「リセットしない（Ｎ）」の場合には、Ｓ１２の座標変換で得たワーク座標系の座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を表示部１５に表示させる（Ｓ１６）。
【００３２】
さらに、データ処理装置１４では、Ｓ１６で表示部１５に表示させたワーク座標系での座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）または（０，０，０）をカウンタユニット１３に出力する（図３のＳ１７）。
一方、カウンタユニット１３では、データ処理装置１４から座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）または（０，０，０）を受け取ると（図４のＳ２７）、このワーク座標系での座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）または（０，０，０）をカウンタ表示部３５に表示させる（Ｓ２８）。
【００３３】
このように、データ処理装置１４と測定顕微鏡１０とが電気的に接続されているとき、測定装置１０のカウンタ表示部３５に表示される座標の座標系と、データ処理装置１４の表示部１５に表示される座標の座標系とが、同じワーク座標系となるため、操作者にとって非常に使い勝手が良い。
また、リセットスイッチ３６〜３８を誤って操作した場合でも、データ処理装置１４が許可しない限り、カウンタ３１〜３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚがリセットされないため、測定装置１０側の機械座標系とデータ処理装置１４側のワーク座標系との対応関係が維持され、操作者にとって非常に使い勝手が良い。
【００３４】
ちなみに、図３のＳ１４における判断結果が「リセットする（Ｙ）」となるのは、例えば、測定対象のワークに応じたワーク座標系をデータ処理装置１４に設定する段階（原点設定）である。
データ処理装置１４に設定されたワーク座標系を用いて、測定対象のワークの形状寸法などを演算するに当たり、演算に必要な複数の測定点の座標（Ｘｂ1，Ｙｂ1，Ｚｂ1），（Ｘｂ2，Ｙｂ2，Ｚｂ2），…は、測定装置１０に設けられたデータ転送スイッチ３９によって順次に指定することができる。
【００３５】
この場合、データ処理装置１４からの出力信号に基づいて、次の測定点の座標（ワーク座標系）を測定装置１０のカウンタ表示部３５に表示させることができ、操作性の向上が図られる。
【００３６】
データ処理装置１４での演算結果は、データ処理装置１４の表示部１５だけでなく、測定装置１０のカウンタ表示部３５にもデータ処理装置１４からの出力信号に基づいて表示させることができる。
ところで、本実施形態の測定システムは、データ処理装置１４と測定装置１０とが電気的に接続されてない場合にも動作可能である。
【００３７】
この場合、カウンタユニット１３のＣＰＵ３４は、リセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚを受け取らない（図４のＳ２０がＮとなる）ので、後述するＳ３０〜Ｓ３２の処理を行う。
また、リセットマスク回路４１，４２，４３にはリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚが入力されないため、リセットマスク回路４１，４２，４３は、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚのカウンタ３１，３２，３３への入力を許可する状態（マスク解除状態）となる。
【００３８】
したがって、カウンタ３１，３２，３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚは、リセットスイッチ３６，３７，３８からの要求どおり、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚにしたがってリセットされる。
さて、ＣＰＵ３４は、カウンタ３１，３２，３３からのカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚを所定のタイミングで順次に読み込み（図４のＳ３０）、機械座標系での座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）に変換する（Ｓ３１）。そして、ＣＰＵ３４は、変換により得た機械座標系の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）をそのままカウンタ表示部３５に表示させる（Ｓ３２）。このとき、カウンタ表示部３５に表示された機械座標系の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）を読み取ることで、測定対象のワークの形状寸法などを求めることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、測定顕微鏡１０を例に説明したが、投影機やマニュアル画像測定機、マニュアル三次元座標測定機にも本発明は適用できる。
また、本実施形態では、データ処理装置１４からの要求（リセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚの出力）の有無に応じて、リセットマスク回路４１，４２，４３をマスク状態またはマスク解除状態に切り替える例を説明したが、これに限らない。例えば、カウンタユニット１３に切替スイッチを設け、この切替スイッチによってリセットマスク回路４１，４２，４３をマスク状態またはマスク解除状態に切り替えてもよい。
【００４０】
このとき、データ処理装置１４の表示部１５と測定装置１０のカウンタ表示部３５との少なくとも一方に、「マスク要求」の有無を表示させることが好ましい。
さらに、データ処理装置１４から測定装置１０のカウンタユニット１３に送られるデータは、次の測定点の座標や測定結果といったワーク座標系に限らない。
また、データ処理装置１４は専用に限らない。市販のコンピュータに専用のデータ処理ソフトを組み込んだものでもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外部のデータ処理装置からの出力信号に応じた内容（例えば、ワーク座標系での座標）を表示手段に表示させることができるため、操作性が向上する。また、本発明によれば、誤ってリセット要求手段が操作された場合には、カウンタ手段のカウント値の不要なリセットが防止されるため、操作性が向上する。
【００４２】
したがって、被測定物の測定を効率的に行える測定装置および測定システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (ａ)は本実施形態の測定顕微鏡１０を正面から見た外観図である。(ｂ)はデータ処理装置１４の外観図である。
【図２】本実施形態のカウンタユニット１３およびデータ処理装置１４を説明するブロック図である。
【図３】データ処理装置１４の動作を示すフローチャートである。
【図４】カウンタユニット１３の動作を示すフローチャートである。
【図５】従来のカウンタユニット５２およびデータ処理装置５８を説明するブロック図である。
【図６】カウンタユニット５２の動作を示すフローチャートである。
【図７】データ処理装置５８の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 測定顕微鏡
１１ ステージ部
１２ 観察部
１３ カウンタユニット
１４，５８ データ処理装置
１５，５９ 表示部
２１ Ｘステージ
２２ Ｘハンドル
２３ Ｘスケール
２４ Ｙステージ
２５ Ｙハンドル
２６ Ｙスケール
２７ 鏡筒
２８ Ｚハンドル
２９ Ｚスケール
３１，３２，３３ カウンタ
３４，５４ ＣＰＵ
３５，５５ カウンタ表示部
３６，３７，３８，５６ リセットスイッチ
３９，５７ データ転送スイッチ
４１，４２，４３ リセットマスク回路
５２ ＸＹステージ
５１ ワーク
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定物の寸法を測定する測定装置および測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被測定物であるワークの形状寸法を測定する測定装置として、測定顕微鏡や投影機などが知られている。通常、この測定装置は、測定結果に対する演算処理を実行する外部のデータ処理装置に接続可能である。測定装置にデータ処理装置を接続することにより、単なる２点間の寸法測定だけでなく、多角形の各辺の寸法測定や円の中心測定といった複雑な測定も簡単に行うことができる。
【０００３】
ここで、従来の測定装置５０およびデータ処理装置５８について、図５〜図７を用いて説明する。
測定装置５０は、図５に示すように、ワーク５１を載置するＸＹステージ５２と、ＸＹステージ５２の移動量をカウントしてカウント値を出力するカウンタ５３と、カウンタ５３のカウント値をリセットするためのリセット信号を出力するリセットスイッチ５６と、測定結果（座標）を表示するカウンタ表示部５５と、測定結果をデータ処理装置５８に転送するためのデータ転送信号を出力するデータ転送スイッチ５７と、ＣＰＵ５４とで構成されている。
【０００４】
また、データ処理装置５８は、測定装置５０からの測定結果に対する演算処理を行う演算部（不図示）と、演算結果を表示する表示部５９とで構成されている。
このような測定装置５０およびデータ処理装置５８では、図６，図７に示すフローチャートにしたがって動作が行われる。
すなわち、測定装置５０のＣＰＵ５４は、まず、カウンタ５３が出力するカウント値を読み込み（図６のＳ４０）、座標に変換する（Ｓ４１）。この座標は、ＸＹステージ５２の移動軸を座標軸とする座標系（機械座標系）に関する座標である。ＣＰＵ５４は、上記の変換により得た座標をカウンタ表示部５５に表示させる（Ｓ４２）。
【０００５】
また、データ転送スイッチ５７からデータ転送信号が出力されたり、データ処理装置５８からデータ転送の要求があると（Ｓ４３がＹのとき）、ＣＰＵ５４は、上記の変換により得た座標のデータをデータ処理装置５８に転送する（Ｓ４４）。
一方、データ処理装置５８では、測定装置５０から座標のデータを受け取ると（図７のＳ４５）、受け取った機械座標系の座標をワーク座標系の座標に変換する（Ｓ４６）。ワーク座標系は、測定対象のワーク５１に応じて予めデータ処理装置５８に設定された座標系である。
【０００６】
そして、データ処理装置５８では、上記の座標変換により得た座標を表示部５９に表示させる（Ｓ４７）。また、データ処理装置５８では、測定装置５０から転送される複数の座標のデータに基づいて、多角形の各辺の長さを求めたり、円の中心を求めるなどの決められた演算処理が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の測定システム（測定装置５０，データ処理装置５８）では、測定装置５０のカウンタ表示部５５に表示される座標の座標系（機械座標系）と、データ処理装置５８の表示部５９に表示される座標の座標系（ワーク座標系）とが異なるため、使い勝手が悪いという問題があった。
【０００８】
また、リセットスイッチ５６が誤って操作された場合でも、カウンタ５３のカウント値がリセットされ、すなわち、カウンタ表示部５５に表示される座標（機械座標系）がリセットされ、測定装置５０側の機械座標系とデータ処理装置５８側のワーク座標系との対応関係が崩れてしまうという問題もある。この場合には、データ処理装置５８側のワーク座標系を再度設定し直さなければならず、使い勝手が悪い。
【０００９】
本発明の目的は、操作性の良い測定装置および測定システムを提供することにある。
【００１０】
本発明の測定装置は、被測定物を観察する観察手段と、被測定物と観察手段とを予め定めた１以上の座標軸に沿って相対移動可能に支持する支持手段と、被測定物と観察手段との相対移動量をカウントするカウンタ手段と、カウンタ手段によるカウント値を被測定物上の観察点の座標に変換する変換手段と、変換手段によって得られた座標を表示する表示手段と、前記観察点の座標を前記被測定物に応じて予め設定された座標に変換するとともに、前記被測定物に応じて予め設定された座標を表示する外部のデータ処理装置が電気的に接続されているとき、前記表示手段の表示内容を前記データ処理装置と同様に前記被測定物に応じて予め設定された座標に変換した内容に変更する表示制御手段とを備えたものである。このため、外部のデータ処理装置からの出力信号に応じた内容（例えば、ワーク座標系での座標）を表示手段に表示させることができ、操作性が向上する。
【００１１】
また、本発明の測定装置は、カウンタ手段に対してリセット信号を出力し、変換手段によって得られる座標のリセットを要求するリセット要求手段と、リセット要求手段から出力されるリセット信号のカウンタ手段への入力を許可するか否かを制御するリセット制御手段とをさらに備え、前記リセット制御手段は、前記外部のデータ処理装置が接続されているときに、前記リセット信号の入力を許可しない。このため、リセット要求手段から誤ってリセット信号が出力された場合でも、このリセット信号のカウンタ手段への入力を不許可にすることができる。その結果、カウンタ手段のカウント値の不要なリセットを防止することができ、操作性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態では、３次元の座標を扱える測定顕微鏡１０を例に説明を行う。
測定顕微鏡１０は、図１(ａ)に示すように、被測定物であるワーク（不図示）を載置するステージ部１１と、ステージ部１１に載置された被測定物を観察する観察部１２と、後述するカウンタユニット１３とで構成されている。
【００１３】
このうち、ステージ部１１は、Ｘ方向に移動可能なＸステージ２１，Ｘステージ２１を移動させるＸハンドル２２，Ｘステージ２１の移動量に応じてパルス信号を出力するＸスケール２３と、Ｙ方向に移動可能なＹステージ２４，Ｙステージ２４を移動させるＹハンドル２５，Ｙステージ２４の移動量に応じてパルス信号を出力するＹスケール２６とで構成されている。
【００１４】
また、観察部１２は、対物レンズ２７ａおよび接眼レンズ２７ｂが設けられかつＺ方向に移動可能な鏡筒２７と、鏡筒２７をＺ方向に移動させるＺハンドル２８と、鏡筒２７の移動量に応じてパルス信号を出力するＺスケール２９とで構成されている。
ちなみに、上記したＸスケール２３，Ｙスケール２６，Ｚスケール２９は、例えば、光電式リニアエンコーダで構成される。
【００１５】
また、Ｘスケール２３，Ｙスケール２６，Ｚスケール２９から出力されるパルス信号Ｐｘ,Ｐｙ,Ｐｚは、図２に示すように、カウンタユニット１３を構成するカウンタ３１，３２，３３に入力される。
ここで、カウンタユニット１３には、カウンタ３１，３２，３３の他、ＣＰＵ３４と、カウンタ表示部３５と、リセットスイッチ３６，３７，３８と、データ転送スイッチ３９と、リセットマスク回路４１，４２，４３とが設けられている。
【００１６】
上記のカウンタ３１，３２，３３は、Ｘスケール２３，Ｙスケール２６，Ｚスケール２９からのパルス信号Ｐｘ,Ｐｙ,Ｐｚを個別にカウントし、カウント値Ｃｘ,Ｃｙ,ＣｚをＣＰＵ３４に出力する。カウンタ３１，３２，３３からのカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚは、ＣＰＵ３４において、座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）に変換される。また、座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）は、ＣＰＵ３４の制御により、カウンタ表示部３５に表示されたり、後述するデータ処理装置１４に転送されたりする。
【００１７】
ここで、座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）は、上記したＸステージ２１，Ｙステージ２４，鏡筒２７の移動軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）を座標軸とする座標系（機械座標系）での座標である。
ところで、上記のカウンタ３１，３２，３３には、Ｘスケール２３，Ｙスケール２６，Ｚスケール２９からのパルス信号Ｐｘ,Ｐｙ,Ｐｚの他、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚも入力される。
【００１８】
リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚは、カウンタ３１，３２，３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚをリセットする、つまり、機械座標系での座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）をリセットするための信号である。
また、このリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚは、リセットスイッチ３６，３７，３８から出力され、リセットマスク回路４１，４２，４３を介して、カウンタ３１，３２，３３に入力される。
【００１９】
リセットマスク回路４１，４２，４３は、カウンタ３１，３２，３３に対するリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚの入力を許可するか否かを制御する回路、すなわち、カウンタ３１，３２，３３に対するリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚの入力をマスクする機能を備えた回路である。
このため、リセットマスク回路４１，４２，４３には、上記のリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚの他、ＣＰＵ３４からリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚが入力される。このリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚは、「マスク要求」を示す制御信号である。
【００２０】
リセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚがリセットマスク回路４１，４２，４３に入力されると、リセットマスク回路４１，４２，４３では、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚのカウンタ３１，３２，３３への入力をマスクする（不許可にする）。この場合、リセットスイッチ３６，３７，３８からリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚが出力されても、カウンタ３１，３２，３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚはリセットされない。
【００２１】
一方、リセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚがリセットマスク回路４１，４２，４３に入力されないとき、リセットマスク回路４１，４２，４３では、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚのカウンタ３１，３２，３３への入力を許可する（マスク解除）。この場合、リセットスイッチ３６，３７，３８からリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚが出力されると、カウンタ３１，３２，３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚが実際にリセットされる。
【００２２】
なお、リセットスイッチ３６，３７，３８から出力されるリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚは、リセットマスク回路４１，４２，４３に入力すると同時に、ＣＰＵ３４にも入力される。
ちなみに、上記のカウンタユニット１３は、カウンタ表示部３５，リセットスイッチ３６〜３８，データ転送スイッチ３９が筐体１３ａに（図１(ａ)）、それ以外が筐体１３ｂに設けられている。
【００２３】
また、上記のカウンタユニット１３は、汎用（ＲＳ２３２Ｃなど）または専用のインターフェースを介してデータ処理装置１４に接続されている（図２）。このため、測定顕微鏡１０とデータ処理装置１４とは、必要に応じてデータの送受を行うことができる。
なお、データ処理装置１４には、各種の演算処理を実行する演算部（不図示）と、演算結果を表示する表示部１５（図１(ｂ)，図２）とが設けられる。本実施形態では、データ処理装置１４と測定顕微鏡１０とで、測定システムを構成している。
【００２４】
ここで、本実施形態と請求項との対応関係を示しておく。本実施形態の測定顕微鏡１０は請求項の「測定装置」に対応する。また、本実施形態の対物レンズ２７ａおよび接眼レンズ２７ｂは請求項の「観察手段」に対応する。Ｘステージ２１、Ｙステージ２４および鏡筒２７は「支持手段」に対応する。スケール２３，２６，２９およびカウンタ３１，３２，３３は「カウンタ手段」、カウンタ表示部３５は「表示手段」、リセットスイッチ３６，３７，３８は「リセット要求手段」、ＣＰＵ３４は「変換手段」および「表示制御手段」、リセットマスク回路４１，４２，４３およびＣＰＵ３４は「リセット制御手段」に対応する。
【００２５】
次に、上記のように構成された測定システム（測定顕微鏡１０，データ処理装置１４）の動作について、図３，図４に示すフローチャートを用いて説明する。図３はデータ処理装置１４側のフローチャート、図４は測定顕微鏡１０側のフローチャートである。
データ処理装置１４と測定顕微鏡１０とが電気的に接続されているとき、データ処理装置１４は、所定のタイミングで、カウンタユニット１３のＣＰＵ３４に対してリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚを出力する（図３のＳ１０）。
【００２６】
カウンタユニット１３のＣＰＵ３４は、データ処理装置１４からリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚを受け取ると（図４のＳ２０がＹのとき）、このリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚをリセットマスク回路４１，４２，４３に転送する（Ｓ２１）。その結果、リセットマスク回路４１，４２，４３は、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚのカウンタ３１，３２，３３への入力をマスクする状態（マスク状態）となる。
【００２７】
この状態で、ＣＰＵ３４は、カウンタ３１，３２，３３からのカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚを所定のタイミングで順次に読み込み（図４のＳ２２）、機械座標系での座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）に変換する（Ｓ２３）。そして、ＣＰＵ３４は、変換により得た機械座標系の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）をデータ処理装置１４に出力する（Ｓ２４）。このとき、機械座標系の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）がカウンタ表示部３５に表示されることはない。
【００２８】
また、このＣＰＵ３４は、リセットスイッチ３６，３７，３８からリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚが出力されたことを検出すると（Ｓ２５がＹのとき）、このリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚをデータ処理装置１４に転送する（Ｓ２６）。なお、上記Ｓ２１でリセットマスク回路４１，４２，４３がマスク状態に制御されたため、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚが出力されても、カウンタ３１，３２，３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚはリセットされない。
【００２９】
一方、データ処理装置１４では、カウンタユニット１３のＣＰＵ３４から機械座標系での座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）を受け取ると（図３のＳ１１）、この座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）をワーク座標系での座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）に変換する（Ｓ１２）。ワーク座標系は、測定対象のワークに応じて予めデータ処理装置１４に設定された座標系である。
【００３０】
また、データ処理装置１４では、カウンタユニット１３からリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚを受け取ると（Ｓ１３がＹのとき）、所定のプログラムにしたがって実際にリセットするか否かを判断する（Ｓ１４）。そして、Ｓ１４の判断の結果が「リセットする（Ｙ）」の場合には、ワーク座標系での座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をリセットし（Ｓ１５）、リセットしたワーク座標系の座標（０，０，０）を表示部１５に表示させる（Ｓ１６）。
【００３１】
なお、データ処理装置１４では、カウンタユニット１３からリセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚを受け取らないとき（図３のＳ１３がＮのとき）、および、Ｓ１４の判断の結果が「リセットしない（Ｎ）」の場合には、Ｓ１２の座標変換で得たワーク座標系の座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を表示部１５に表示させる（Ｓ１６）。
【００３２】
さらに、データ処理装置１４では、Ｓ１６で表示部１５に表示させたワーク座標系での座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）または（０，０，０）をカウンタユニット１３に出力する（図３のＳ１７）。
一方、カウンタユニット１３では、データ処理装置１４から座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）または（０，０，０）を受け取ると（図４のＳ２７）、このワーク座標系での座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）または（０，０，０）をカウンタ表示部３５に表示させる（Ｓ２８）。
【００３３】
このように、データ処理装置１４と測定顕微鏡１０とが電気的に接続されているとき、測定装置１０のカウンタ表示部３５に表示される座標の座標系と、データ処理装置１４の表示部１５に表示される座標の座標系とが、同じワーク座標系となるため、操作者にとって非常に使い勝手が良い。
また、リセットスイッチ３６〜３８を誤って操作した場合でも、データ処理装置１４が許可しない限り、カウンタ３１〜３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚがリセットされないため、測定装置１０側の機械座標系とデータ処理装置１４側のワーク座標系との対応関係が維持され、操作者にとって非常に使い勝手が良い。
【００３４】
ちなみに、図３のＳ１４における判断結果が「リセットする（Ｙ）」となるのは、例えば、測定対象のワークに応じたワーク座標系をデータ処理装置１４に設定する段階（原点設定）である。
データ処理装置１４に設定されたワーク座標系を用いて、測定対象のワークの形状寸法などを演算するに当たり、演算に必要な複数の測定点の座標（Ｘｂ1，Ｙｂ1，Ｚｂ1），（Ｘｂ2，Ｙｂ2，Ｚｂ2），…は、測定装置１０に設けられたデータ転送スイッチ３９によって順次に指定することができる。
【００３５】
この場合、データ処理装置１４からの出力信号に基づいて、次の測定点の座標（ワーク座標系）を測定装置１０のカウンタ表示部３５に表示させることができ、操作性の向上が図られる。
【００３６】
データ処理装置１４での演算結果は、データ処理装置１４の表示部１５だけでなく、測定装置１０のカウンタ表示部３５にもデータ処理装置１４からの出力信号に基づいて表示させることができる。
ところで、本実施形態の測定システムは、データ処理装置１４と測定装置１０とが電気的に接続されてない場合にも動作可能である。
【００３７】
この場合、カウンタユニット１３のＣＰＵ３４は、リセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚを受け取らない（図４のＳ２０がＮとなる）ので、後述するＳ３０〜Ｓ３２の処理を行う。
また、リセットマスク回路４１，４２，４３にはリセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚが入力されないため、リセットマスク回路４１，４２，４３は、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚのカウンタ３１，３２，３３への入力を許可する状態（マスク解除状態）となる。
【００３８】
したがって、カウンタ３１，３２，３３のカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚは、リセットスイッチ３６，３７，３８からの要求どおり、リセット信号Ｒｘ,Ｒｙ,Ｒｚにしたがってリセットされる。
さて、ＣＰＵ３４は、カウンタ３１，３２，３３からのカウント値Ｃｘ,Ｃｙ,Ｃｚを所定のタイミングで順次に読み込み（図４のＳ３０）、機械座標系での座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）に変換する（Ｓ３１）。そして、ＣＰＵ３４は、変換により得た機械座標系の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）をそのままカウンタ表示部３５に表示させる（Ｓ３２）。このとき、カウンタ表示部３５に表示された機械座標系の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）を読み取ることで、測定対象のワークの形状寸法などを求めることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、測定顕微鏡１０を例に説明したが、投影機やマニュアル画像測定機、マニュアル三次元座標測定機にも本発明は適用できる。
また、本実施形態では、データ処理装置１４からの要求（リセットマスク信号Ｍｘ,Ｍｙ,Ｍｚの出力）の有無に応じて、リセットマスク回路４１，４２，４３をマスク状態またはマスク解除状態に切り替える例を説明したが、これに限らない。例えば、カウンタユニット１３に切替スイッチを設け、この切替スイッチによってリセットマスク回路４１，４２，４３をマスク状態またはマスク解除状態に切り替えてもよい。
【００４０】
このとき、データ処理装置１４の表示部１５と測定装置１０のカウンタ表示部３５との少なくとも一方に、「マスク要求」の有無を表示させることが好ましい。
さらに、データ処理装置１４から測定装置１０のカウンタユニット１３に送られるデータは、次の測定点の座標や測定結果といったワーク座標系に限らない。
また、データ処理装置１４は専用に限らない。市販のコンピュータに専用のデータ処理ソフトを組み込んだものでもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外部のデータ処理装置からの出力信号に応じた内容（例えば、ワーク座標系での座標）を表示手段に表示させることができるため、操作性が向上する。また、本発明によれば、誤ってリセット要求手段が操作された場合には、カウンタ手段のカウント値の不要なリセットが防止されるため、操作性が向上する。
【００４２】
したがって、被測定物の測定を効率的に行える測定装置および測定システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (ａ)は本実施形態の測定顕微鏡１０を正面から見た外観図である。(ｂ)はデータ処理装置１４の外観図である。
【図２】本実施形態のカウンタユニット１３およびデータ処理装置１４を説明するブロック図である。
【図３】データ処理装置１４の動作を示すフローチャートである。
【図４】カウンタユニット１３の動作を示すフローチャートである。
【図５】従来のカウンタユニット５２およびデータ処理装置５８を説明するブロック図である。
【図６】カウンタユニット５２の動作を示すフローチャートである。
【図７】データ処理装置５８の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 測定顕微鏡
１１ ステージ部
１２ 観察部
１３ カウンタユニット
１４，５８ データ処理装置
１５，５９ 表示部
２１ Ｘステージ
２２ Ｘハンドル
２３ Ｘスケール
２４ Ｙステージ
２５ Ｙハンドル
２６ Ｙスケール
２７ 鏡筒
２８ Ｚハンドル
２９ Ｚスケール
３１，３２，３３ カウンタ
３４，５４ ＣＰＵ
３５，５５ カウンタ表示部
３６，３７，３８，５６ リセットスイッチ
３９，５７ データ転送スイッチ
４１，４２，４３ リセットマスク回路
５２ ＸＹステージ
５１ ワーク
Claims (4)
- 被測定物を観察する観察手段と、
前記被測定物と前記観察手段とを予め定めた１以上の座標軸に沿って相対移動可能に支持する支持手段と、
前記被測定物と前記観察手段との相対移動量をカウントするカウンタ手段と、
前記カウンタ手段によるカウント値を前記被測定物上の観察点の座標に変換する変換手段と、
前記変換手段によって得られた座標を表示する表示手段と、
前記観察点の座標を前記被測定物に応じて予め設定された座標に変換するとともに、前記被測定物に応じて予め設定された座標を表示する外部のデータ処理装置が電気的に接続されているとき、前記表示手段の表示内容を前記データ処理装置と同様に前記被測定物に応じて予め設定された座標に変換した内容に変更する表示制御手段とを備えた
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項１に記載の測定装置において、
前記カウンタ手段に対してリセット信号を出力し、前記変換手段によって得られる座標のリセットを要求するリセット要求手段と、
前記リセット要求手段から出力される前記リセット信号の前記カウンタ手段への入力を許可するか否かを制御するリセット制御手段とをさらに備え、
前記リセット制御手段は、前記外部のデータ処理装置が接続されているときに、前記リセット信号の入力を許可しない
ことを特徴とする測定装置。 - 請求項２に記載の測定装置と外部のデータ処理装置とが電気的に接続されてなる測定システムであって、
前記測定装置の前記リセット制御手段は、前記データ処理装置からリセットマスク信号が出力されたとき、該リセットマスク信号に基づいて、前記リセット信号の前記カウンタ手段への入力を不許可にする
ことを特徴とする測定システム。 - 請求項３に記載の測定システムにおいて、
前記測定装置の前記リセット制御手段は、前記リセット要求手段から前記リセット信号が出力されたとき、該リセット信号を前記データ処理装置に転送し、
前記データ処理装置は、当該データ処理装置内の座標系を再設定するとき以外、前記測定装置の前記リセット制御手段から転送された前記リセット信号を無視する
ことを特徴とする測定システム。
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