JP5261234B2 - 形状測定機、及び形状測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、測定子を被測定物の表面に倣って移動させることで被測定物の形状を測定する形状測定機、及び形状測定方法に関する。

従来、被測定物に測定子が当接する点を測定点として測定点の位置を取得し、測定子を被測定物の表面に倣って移動させることで被測定物の形状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）。
特許文献１に記載の輪郭形状測定機では、ワーク（被測定物）に触針（測定子）が当接する当接点（測定点）の位置を取得し、触針をワークの表面に倣って移動させることでワークの形状を測定している。

具体的に、特許文献１に記載の輪郭形状測定機は、触針の先端近傍に設定された所定の点を基準点とし、触針をワークの表面に倣って移動させることで基準点の位置を時系列で取得する。そして、各基準点における法線の角度に応じた補正量で補正することで各基準点に対応する各当接点の位置を取得している。なお、各基準点における法線の角度に応じた補正量は、既知の形状を有する基準ゲージを測定することで算出している。

特開平８−４３０７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の輪郭形状測定機では、触針をワークの表面に倣って移動させることで取得される基準点の位置に測定誤差等のノイズがある場合には、各基準点における法線の角度に誤差が生じることとなるので、各基準点に対応する各当接点の位置に誤差が生じ、ひいては被測定物の形状を適切に測定することができなくなるという問題がある。

本発明の目的は、被測定物の形状を適切に測定することができる形状測定機、及び形状測定方法を提供することにある。

本発明の形状測定機は、被測定物に当接する測定子と、前記測定子を移動させる移動機構と、前記移動機構を制御する制御装置とを備え、前記被測定物に前記測定子が当接する点を測定点として前記測定点の位置を取得し、前記移動機構にて前記測定子を前記被測定物の表面に倣って移動させることで前記被測定物の形状を測定する形状測定機であって、前記制御装置は、前記測定子の内部に設定された所定の点を仮測定点として前記仮測定点の位置を時系列で取得する仮測定点取得手段と、前記仮測定点の位置と、前記測定子の表面形状をモデル化した測定子モデルとに基づいて、前記測定点の位置を推定して取得する測定点推定手段とを備え、前記測定点推定手段は、前記測定点の位置を推定する対象となる仮測定点に対して、前記測定子モデルの内部に前記測定子と対応させて設定された所定の点を一致させて前記測定子モデルを配置する対象モデル配置部と、前記対象モデル配置部にて配置された前記測定子モデルにおける前記被測定物側の所定の領域を前記測定点の存在する領域とする領域設定部と、前記対象となる仮測定点の前後にある複数の仮測定点に対して、前記測定子モデルの内部に前記測定子と対応させて設定された所定の点を一致させて前記測定子モデルをそれぞれ配置する前後モデル配置部と、前記領域設定部にて設定された領域から前記前後モデル配置部にて配置された前記測定子モデルと重なり合う領域を削除した領域を前記測定点の存在する範囲とする範囲設定部と、前記範囲設定部にて設定された範囲の中央にある点を前記測定点と推定し、推定した前記測定点の位置を取得する測定点取得部とを備えることを特徴とする。

このような構成によれば、範囲設定部にて設定された領域は、測定点の位置を推定する対象となる仮測定点の位置を仮測定点取得手段にて取得したときに測定点が存在し得る範囲であると考えられる。言い換えると、範囲設定部にて削除された領域は、対象となる仮測定点の前後にある複数の仮測定点の位置を仮測定点取得手段にて取得したときに測定点が存在し得る範囲であると考えられる。そして、測定点取得部は、範囲設定部にて設定された範囲、すなわち測定点の位置を推定する対象となる仮測定点の位置を仮測定点取得手段にて取得したときに測定点が存在し得る範囲の中央にある点を測定点と推定し、推定した測定点の位置を取得する。

したがって、本発明によれば、各仮測定点における法線の角度に応じた補正量で補正することで各仮測定点に対応する測定点の位置を取得していないので、測定子を被測定物の表面に倣って移動させることで取得される仮測定点の位置に測定誤差等のノイズがある場合であっても、被測定物の形状を適切に測定することができる。
なお、本発明では、測定子を被測定物の表面に倣って移動させることで取得される仮測定点の位置に、領域設定部にて設定された領域を、範囲設定部にて全て削除することとなるような大きなノイズがある場合には、その仮測定点の位置を除去することで被測定物の形状を適切に測定することができる。

本発明では、前記制御装置は、前記測定子の前記被測定物に対する姿勢に関する姿勢情報を記憶する記憶手段を備え、前記対象モデル配置部、及び前記前後モデル配置部は、前記記憶手段に記憶された前記姿勢情報に基づいて、前記測定子モデルを配置することが好ましい。
このような構成によれば、対象モデル配置部、及び前後モデル配置部は、記憶手段に記憶された姿勢情報に基づいて、測定子モデルを配置するので、測定子の被測定物に対する姿勢を変更することができる形状測定機であっても、被測定物の形状を適切に測定することができる。

本発明の形状測定方法は、被測定物に当接する測定子と、前記測定子を移動させる移動機構と、前記移動機構を制御する制御装置とを備え、前記被測定物に前記測定子が当接する点を測定点として前記測定点の位置を取得し、前記移動機構にて前記測定子を前記被測定物の表面に倣って移動させることで前記被測定物の形状を測定する形状測定機の形状測定方法であって、前記制御装置が、前記測定子の内部に設定された所定の点を仮測定点として前記仮測定点の位置を時系列で取得する仮測定点取得ステップと、前記仮測定点の位置と、前記測定子の表面形状をモデル化した測定子モデルとに基づいて、前記測定点の位置を推定して取得する測定点推定ステップとを実行し、前記測定点推定ステップは、前記測定点の位置を推定する対象となる仮測定点に対して、前記測定子モデルの内部に前記測定子と対応させて設定された所定の点を一致させて前記測定子モデルを配置する対象モデル配置手順と、前記対象モデル配置手順にて配置された前記測定子モデルにおける前記被測定物側の所定の領域を前記測定点の存在する領域とする領域設定手順と、前記対象となる仮測定点の前後にある複数の仮測定点に対して、前記測定子モデルの内部に前記測定子と対応させて設定された所定の点を一致させて前記測定子モデルをそれぞれ配置する前後モデル配置手順と、前記領域設定手順にて設定された領域から前記前後モデル配置手順にて配置された前記測定子モデルと重なり合う領域を削除した領域を前記測定点の存在する範囲とする範囲設定手順と、前記範囲設定手順にて設定された範囲の中央にある点を前記測定点と推定し、推定した前記測定点の位置を取得する測定点取得手順とを備えることを特徴とする。
このような構成によれば、前述した形状測定機と同様の作用効果を奏することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔三次元測定機の概略構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係る三次元測定機１を示す全体模式図である。図２は、三次元測定機１の概略構成を示すブロック図である。なお、図１では、上方向を＋Ｚ軸方向とし、このＺ軸に直交する２軸をそれぞれＸ軸、及びＹ軸として説明する。以下の図面においても同様である。

形状測定機としての三次元測定機１は、図１に示すように、三次元測定機本体２と、三次元測定機本体２の駆動制御を実行するモーションコントローラ３と、操作レバー等を介してモーションコントローラ３に指令を与え、三次元測定機本体２を手動で操作するための操作手段４と、モーションコントローラ３に所定の指令を与えるとともに、三次元測定機本体２上に設置されたワーク１０（被測定物）の形状解析等の演算処理を実行するホストコンピュータ５と、ホストコンピュータ５に接続される入力手段６１、及び出力手段６２とを備える。なお、入力手段６１は、三次元測定機１における測定条件等をホストコンピュータ５に入力するものであり、出力手段６２は、三次元測定機１による測定結果を出力するものである。

三次元測定機本体２は、ワーク１０の表面に当接される測定子２１１を先端側（−Ｚ軸方向側）に有し、ワーク１０を測定するためのプローブ２１と、プローブ２１の基端側（＋Ｚ軸方向側）を保持するとともに、プローブ２１を移動させる移動機構２２と、移動機構２２が立設される定盤２３とを備える。なお、定盤２３には、半径既知の基準球２３１が設置されている。

プローブ２１は、図示は省略するが、測定子２１１のワーク１０に対する姿勢、すなわちプローブ２１の向き（プローブ２１の基端側から先端側に向かう方向）を変更する姿勢変更機構２１２を備える。なお、図示は省略するが、姿勢変更機構２１２には、プローブ２１の方向を検出するためのセンサが設けられ、このセンサは、プローブ２１の方向に応じた信号を出力する。
移動機構２２は、プローブ２１の基端側を保持するとともに、プローブ２１のスライド移動を可能とするスライド機構２４と、スライド機構２４を駆動することでプローブ２１を移動させる駆動機構２５とを備える。

スライド機構２４は、定盤２３におけるＸ軸方向の両端から＋Ｚ軸方向に延出し、Ｙ軸方向に沿ってスライド移動可能に設けられる２つのコラム２４１と、各コラム２４１にて支持され、Ｘ軸方向に沿って延出するビーム２４２と、Ｚ軸方向に沿って延出する筒状に形成され、ビーム２４２上をＸ軸方向に沿ってスライド移動可能に設けられるスライダ２４３と、スライダ２４３の内部に挿入されるとともに、スライダ２４３の内部をＺ軸方向に沿ってスライド移動可能に設けられるラム２４４とを備える。

駆動機構２５は、図１、及び図２に示すように、各コラム２４１のうち、＋Ｘ軸方向側のコラム２４１を支持するとともに、Ｙ軸方向に沿ってスライド移動させるＹ軸駆動部２５Ｙと、ビーム２４２上をスライドさせてスライダ２４３をＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸駆動部２５Ｘ（図１において図示略）と、スライダ２４３の内部をスライドさせてラム２４４をＺ軸方向に沿って移動させるＺ軸駆動部２５Ｚ（図１において図示略）とを備える。なお、図示は省略するが、駆動機構２５には、スライド機構２４の各軸方向の移動量を検出するためのセンサがそれぞれ設けられ、各センサは、スライド機構２４の移動量に応じた信号を出力する。

モーションコントローラ３は、図２に示すように、操作手段４、またはホストコンピュータ５からの指令に応じてプローブ２１の向き、及び駆動機構２５を制御する駆動制御部３１と、プローブ２１、及び駆動機構２５に設けられたセンサから出力される信号を検出する信号検出部３２とを備える。
信号検出部３２は、各センサから出力される信号を検出してプローブ２１の向き、及びスライド機構２４の移動量を検出する。そして、信号検出部３２にて検出されたプローブ２１の向き、及びスライド機構２４の移動量は、ホストコンピュータ５に出力される。なお、スライド機構２４の移動量は、プローブ２１の向きが−Ｚ軸方向である場合における測定子２１１の重心位置を示すように調整されている。

制御装置としてのホストコンピュータ５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えて構成され、モーションコントローラ３に所定の指令を与えることで三次元測定機本体２を制御することでワーク１０の形状を測定するものであり、仮測定点取得手段５１と、測定点推定手段５２と、記憶手段５３とを備える。
具体的に、ホストコンピュータ５は、ワーク１０に測定子２１１が当接する点を測定点として測定点の位置を取得し、移動機構２２にて測定子２１１をワーク１０の表面に倣って移動させることでワーク１０の形状を測定する。

仮測定点取得手段５１は、測定子２１１の内部に設定された所定の点を仮測定点として仮測定点の位置を時系列で取得する。具体的に、仮測定点取得手段５１は、信号検出部３２から出力されるプローブ２１の向き、及びスライド機構２４の移動量をサンプリングすることで測定子２１１の重心位置を仮測定点の位置として取得する。
記憶手段５３は、仮測定点取得手段５１にて取得された姿勢情報としてのプローブ２１の向き、及びスライド機構２４の移動量を記憶する。また、記憶手段５３には、後述する形状測定処理を実行するためのプログラムが記憶されている。

測定点推定手段５２は、仮測定点取得手段５１にて取得された仮測定点の位置と、測定子２１１の表面形状をモデル化した測定子モデルとに基づいて、測定点の位置を推定して取得するものであり、対象モデル配置部５２１と、領域設定部５２２と、前後モデル配置部５２３と、範囲設定部５２４と、測定点取得部５２５とを備える。
なお、測定子２１１の表面形状をモデル化した測定子モデルは、理論的なモデルであってもよく、定盤２３に設置された基準球２３１（図１参照）を予め測定することで求めてもよい。

図３は、仮測定点取得手段５１にて取得される仮測定点ＭＡ１の位置、及び対象モデル配置部５２１にて配置される測定子モデル２１１Ａを示す模式図である。
対象モデル配置部５２１は、図３に示すように、記憶手段５３に記憶されたプローブ２１の向きに基づいて、測定点の位置を推定する対象となる仮測定点ＭＡ１（図３中黒丸印）に対して、測定子モデル２１１Ａの内部に測定子２１１と対応させて設定された所定の点、すなわち測定子モデル２１１Ａの重心Ｇを一致させて測定子モデル２１１Ａを配置する（以下、対象モデル配置部５２１にて配置された測定子モデル２１１Ａを測定子モデル２１１Ａ１とする）。これにより、測定子モデル２１１Ａは、仮測定点取得手段５１にて仮測定点ＭＡ１の位置を取得したときの測定子２１１の位置と略同一の位置に配置される。
なお、本実施形態では、測定子２１１、及び測定子モデル２１１Ａは、楕円球状であるものとする。

図４は、測定点の位置を推定する対象となる仮測定点ＭＡ１の前後にある複数の仮測定点ＭＡ２，ＭＡ３、及び領域設定部５２２にて設定される領域Ｒ１を示す模式図である。
領域設定部５２２は、図４に示すように、対象モデル配置部５２１にて配置された測定子モデル２１１Ａ１におけるワーク１０側の所定の領域を測定点の存在する領域Ｒ１とする。具体的に、領域設定部５２２は、仮測定点ＭＡ１の前後にある複数の仮測定点ＭＡ２，ＭＡ３（図４中二点鎖線丸印）を抽出する。なお、本実施形態では、仮測定点ＭＡ１の前にある仮測定点ＭＡ２、及び後にある仮測定点ＭＡ３を抽出する範囲は、仮測定点ＭＡ１からの距離が測定子２１１の長径の距離以下となる範囲とする。

そして、領域設定部５２２は、各仮測定点ＭＡ１〜ＭＡ３の位置に基づいて、仮測定点取得手段５１にて仮測定点ＭＡ１の位置を取得したときの測定子２１１の進行方向を示すベクトルＶを算出する。また、領域設定部５２２は、仮測定点取得手段５１にて仮測定点ＭＡ１の位置を取得したときにモーションコントローラ３に与えた指令に基づいて、ワーク１０がベクトルＶに対してどちらの側にあるかを判断する。本実施形態では、ワーク１０は、ベクトルＶに対して矢印Ａ側にあると判断されるので、領域設定部５２２は、対象モデル配置部５２１にて配置された測定子モデル２１１Ａ１における矢印Ａ側の領域を測定点の存在する領域Ｒ１とする。

図５は、対象モデル配置部５２１、及び前後モデル配置部５２３にて配置される測定子モデル２１１Ａを示す図である。
前後モデル配置部５２３は、図５に示すように、記憶手段５３に記憶されたプローブ２１の向きに基づいて、対象となる仮測定点ＭＡ１の前後にある複数の仮測定点ＭＡ２，ＭＡ３に対して、測定子モデル２１１Ａの内部に測定子２１１と対応させて設定された所定の点を一致させて測定子モデル２１１Ａをそれぞれ配置する（以下、前後モデル配置部５２３にて配置された測定子モデル２１１Ａを測定子モデル２１１Ａ２とする）。なお、図５では、測定子モデル２１１Ａ２を二点鎖線で示している。

図６は、範囲設定部５２４にて設定される範囲Ｒ２を示す図である。
範囲設定部５２４は、図６に示すように、領域設定部５２２にて設定された領域Ｒ１から前後モデル配置部５２３にて配置された測定子モデル２１１Ａ２と重なり合う領域Ｒｘを削除した領域を測定点の存在する範囲Ｒ２とする。

図７は、範囲設定部５２４にて設定される範囲Ｒ２が存在しない状態を示す図である。
なお、図７に示すように、仮測定点取得手段５１にて取得される仮測定点ＭＡ１〜ＭＡ３の位置に、領域設定部５２２にて設定された領域Ｒ１を、範囲設定部５２４にて全て削除することとなるような大きなノイズがある場合には、範囲設定部５２４は、その仮測定点ＭＡ１の位置を仮測定点取得手段５１にて取得された時系列の仮測定点から除去する。

図８は、測定点取得部５２５にて取得される測定点Ｍを示す図である。
測定点取得部５２５は、図８に示すように、範囲設定部５２４にて設定された範囲Ｒ２の中央にある点を測定点Ｍと推定し、推定した測定点Ｍの位置を取得する。

〔三次元測定機の形状測定処理〕
図９は、三次元測定機１の形状測定処理を示すフローチャートである。
形状測定処理が実行されると、ホストコンピュータ５は、図９に示すように、以下のステップＳ１〜Ｓ２５を実行する。
まず、仮測定点取得手段５１は、測定子２１１の内部に設定された所定の点を仮測定点として仮測定点ＭＡ１〜ＭＡ３の位置を時系列で取得する（Ｓ１：仮測定点取得ステップ）。
仮測定点取得ステップＳ１にて仮測定点ＭＡ１〜ＭＡ３の位置が取得されると、測定点推定手段５２は、仮測定点取得手段５１にて取得された仮測定点ＭＡ１〜ＭＡ３の位置と、測定子２１１の表面形状をモデル化した測定子モデル２１１Ａとに基づいて、測定点Ｍの位置を推定して取得する（Ｓ２：測定点推定ステップ）。

具体的に、測定点推定ステップＳ２は、以下の手順Ｓ２１〜Ｓ２５を実行する。
まず、対象モデル配置部５２１は、記憶手段５３に記憶されたプローブ２１の向きに基づいて、測定点の位置を推定する対象となる仮測定点ＭＡ１に対して、測定子モデル２１１Ａ１を配置する（Ｓ２１：対象モデル配置手順）。
対象モデル配置手順Ｓ２１にて測定子モデル２１１Ａ１が配置されると、領域設定部５２２は、測定子モデル２１１Ａ１におけるワーク１０側の所定の領域を測定点の存在する領域Ｒ１とする（Ｓ２２：領域設定手順）。

領域設定手順Ｓ２２にて領域Ｒ１が設定されると、前後モデル配置部５２３は、記憶手段５３に記憶されたプローブ２１の向きに基づいて、対象となる仮測定点ＭＡ１の前後にある複数の仮測定点ＭＡ２，ＭＡ３に対して、測定子モデル２１１Ａ２をそれぞれ配置する（Ｓ２３：前後モデル配置手順）。
前後モデル配置手順Ｓ２３にて測定子モデル２１１Ａ２が配置されると、範囲設定部５２４は、領域設定部５２２にて設定された領域Ｒ１から前後モデル配置部５２３にて配置された測定子モデル２１１Ａ２と重なり合う領域Ｒｘを削除した領域を測定点の存在する範囲Ｒ２とする（Ｓ２４：範囲設定手順）。

範囲設定手順Ｓ２４にて範囲Ｒ２が設定されると、測定点取得部５２５は、範囲設定部５２４にて設定された範囲Ｒ２の中央にある点を測定点Ｍと推定し、推定した測定点Ｍの位置を取得する（Ｓ２５：測定点取得手順）。
三次元測定機１は、以上のようなステップＳ１〜Ｓ２５を実行することで測定点Ｍの位置を取得し、移動機構２２にて測定子２１１をワーク１０の表面に倣って移動させることでワーク１０の形状を測定する。

このような本実施形態によれば以下の効果がある。
（１）三次元測定機１は、各仮測定点における法線の角度に応じた補正量で補正することで各仮測定点に対応する測定点の位置を取得していないので、測定子２１１をワーク１０の表面に倣って移動させることで取得される仮測定点ＭＡ１の位置に、領域設定部５２２にて設定された領域Ｒ１を、範囲設定部５２４にて全て削除することとなるような大きなノイズがある場合には、その仮測定点ＭＡ１の位置を除去することができ、ワーク１０の形状を適切に測定することができる。
（２）対象モデル配置部５２１、及び前後モデル配置部５２３は、記憶手段５３に記憶されたプローブ２１の向きに基づいて、測定子モデル２１１Ａを配置するので、測定子２１１のワーク１０に対する姿勢を変更することができる三次元測定機１であっても、ワーク１０の形状を適切に測定することができる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前記各実施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、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、仮測定点ＭＡ１〜ＭＡ３は、測定子２１１の重心とされていたが、測定子の内部に設定された所定の点であれば、他の点であってもよい。
前記実施形態では、領域設定部５２２は、仮測定点ＭＡ１の前にある仮測定点ＭＡ２、及び後にある仮測定点ＭＡ３を抽出する範囲を、仮測定点ＭＡ１からの距離が測定子２１１の長径の距離以下となる範囲としていたが、対象となる仮測定点の前後にある複数の仮測定点を抽出すれば、どのような範囲としてもよい。

また、前記実施形態では、対象となる仮測定点の前後にある複数の仮測定点ＭＡ２，ＭＡ３を領域設定部５２２にて抽出していたが、前後モデル配置部にて測定子モデルを配置する際に抽出するようにしてもよい。なお、この場合には、領域設定部は、制御装置による移動機構に対する指令に基づいて、対象モデル配置部にて配置された測定子モデルにおける被測定物側の所定の領域を測定点の存在する領域とすればよい。
前記実施形態では、形状測定機として三次元測定機１を例示したが、輪郭測定機や、真円度測定機などの他の形状測定機に本発明を適用してもよい。

本発明の一実施形態に係る三次元測定機を示す全体模式図。 前記実施形態における三次元測定機の概略構成を示すブロック図。 前記実施形態における仮測定点取得手段にて取得される仮測定点の位置、及び対象モデル配置部にて配置される測定子モデルを示す模式図。 前記実施形態における測定点の位置を推定する対象となる仮測定点の前後にある複数の仮測定点、及び領域設定部にて設定される領域を示す模式図。 前記実施形態における対象モデル配置部、及び前後モデル配置部にて配置される測定子モデルを示す図。 前記実施形態における範囲設定部にて設定される範囲を示す図。 前記実施形態における範囲設定部にて設定される範囲が存在しない状態を示す図。 前記実施形態における測定点取得部にて取得される測定点を示す図。 前記実施形態における三次元測定機の形状測定処理を示すフローチャート。

１…三次元測定機（形状測定機）
５…ホストコンピュータ（制御装置）
１０…ワーク（被測定物）
２２…移動機構
５１…仮測定点取得手段
５２…測定点推定手段
５３…記憶手段
２１１…測定子
２１１Ａ，２１１Ａ１,２１１Ａ２…測定子モデル
５２１…対象モデル配置部
５２２…領域設定部
５２３…前後モデル配置部
５２４…範囲設定部
５２５…測定点取得部
Ｍ…測定点
ＭＡ１,ＭＡ２,ＭＡ３…仮測定点
Ｓ１…仮測定点取得ステップ
Ｓ２…測定点推定ステップ
Ｓ２１…対象モデル配置手順
Ｓ２２…領域設定手順
Ｓ２３…前後モデル配置手順
Ｓ２４…範囲設定手順
Ｓ２５…測定点取得手順

Claims (3)

1. 被測定物に当接する測定子と、前記測定子を移動させる移動機構と、前記移動機構を制御する制御装置とを備え、前記被測定物に前記測定子が当接する点を測定点として前記測定点の位置を取得し、前記移動機構にて前記測定子を前記被測定物の表面に倣って移動させることで前記被測定物の形状を測定する形状測定機であって、
   前記制御装置は、
   前記測定子の内部に設定された所定の点を仮測定点として前記仮測定点の位置を時系列で取得する仮測定点取得手段と、
   前記仮測定点の位置と、前記測定子の表面形状をモデル化した測定子モデルとに基づいて、前記測定点の位置を推定して取得する測定点推定手段とを備え、
   前記測定点推定手段は、
   前記測定点の位置を推定する対象となる仮測定点に対して、前記測定子モデルの内部に前記測定子と対応させて設定された所定の点を一致させて前記測定子モデルを配置する対象モデル配置部と、
   前記対象モデル配置部にて配置された前記測定子モデルにおける前記被測定物側の所定の領域を前記測定点の存在する領域とする領域設定部と、
   前記対象となる仮測定点の前後にある複数の仮測定点に対して、前記測定子モデルの内部に前記測定子と対応させて設定された所定の点を一致させて前記測定子モデルをそれぞれ配置する前後モデル配置部と、
   前記領域設定部にて設定された領域から前記前後モデル配置部にて配置された前記測定子モデルと重なり合う領域を削除した領域を前記測定点の存在する範囲とする範囲設定部と、
   前記範囲設定部にて設定された範囲の中央にある点を前記測定点と推定し、推定した前記測定点の位置を取得する測定点取得部とを備えることを特徴とする形状測定機。
2. 請求項１に記載の形状測定機において、
   前記制御装置は、
   前記測定子の前記被測定物に対する姿勢に関する姿勢情報を記憶する記憶手段を備え、
   前記対象モデル配置部、及び前記前後モデル配置部は、前記記憶手段に記憶された前記姿勢情報に基づいて、前記測定子モデルを配置することを特徴とする形状測定機。
3. 被測定物に当接する測定子と、前記測定子を移動させる移動機構と、前記移動機構を制御する制御装置とを備え、前記被測定物に前記測定子が当接する点を測定点として前記測定点の位置を取得し、前記移動機構にて前記測定子を前記被測定物の表面に倣って移動させることで前記被測定物の形状を測定する形状測定機の形状測定方法であって、
   前記制御装置が、
   前記測定子の内部に設定された所定の点を仮測定点として前記仮測定点の位置を時系列で取得する仮測定点取得ステップと、
   前記仮測定点の位置と、前記測定子の表面形状をモデル化した測定子モデルとに基づいて、前記測定点の位置を推定して取得する測定点推定ステップとを実行し、
   前記測定点推定ステップは、
   前記測定点の位置を推定する対象となる仮測定点に対して、前記測定子モデルの内部に前記測定子と対応させて設定された所定の点を一致させて前記測定子モデルを配置する対象モデル配置手順と、
   前記対象モデル配置手順にて配置された前記測定子モデルにおける前記被測定物側の所定の領域を前記測定点の存在する領域とする領域設定手順と、
   前記対象となる仮測定点の前後にある複数の仮測定点に対して、前記測定子モデルの内部に前記測定子と対応させて設定された所定の点を一致させて前記測定子モデルをそれぞれ配置する前後モデル配置手順と、
   前記領域設定手順にて設定された領域から前記前後モデル配置手順にて配置された前記測定子モデルと重なり合う領域を削除した領域を前記測定点の存在する範囲とする範囲設定手順と、
   前記範囲設定手順にて設定された範囲の中央にある点を前記測定点と推定し、推定した前記測定点の位置を取得する測定点取得手順とを備えることを特徴とする形状測定方法。

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