WO2024190643A1 - 測定装置 - Google Patents

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WO2024190643A1
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measurement
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temperature correction
detector
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邦博 前田
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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    • G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/60—Unique sensor identification

Definitions

  • the present invention relates to a measuring device, and in particular to a measuring device for measuring the shape, roughness, or contour of the surface of an object to be measured.
  • Patent Document 1 discloses a surface quality measuring device that measures the surface quality of the measurement object's surface by scanning a stylus protruding from the tip of a measurement arm while it is in contact with the measurement object's surface and detecting minute up and down movements of the stylus.
  • the measurement arm is supported so that it can swing (move in an arc) in the vertical direction around a rotation axis as a fulcrum.
  • the rotation angle caused by the swinging of the measurement arm is detected using a scale with scale graduations along the swinging direction of the measurement arm.
  • Patent Document 2 discloses that the thermal expansion coefficients of the stylus, scale, and connection parts of the measuring device are adjusted to satisfy certain conditions, thereby suppressing the effect of environmental temperature on the measurement results. Patent Document 2 also discloses that the thermal expansion coefficient of the stylus is adjusted to satisfy the above conditions by forming the stylus by joining together multiple members made of materials with different thermal expansion coefficients.
  • a long stylus part is used in a measuring device with replaceable stylus to expand the measurement range by widening the movable range of the stylus tip.
  • the measurement pressure applied to the stylus tip increases, which may cause wear on the stylus tip and scratches on the object being measured.
  • the material constituting the stylus part is limited, it becomes difficult to adjust the thermal expansion coefficient of the stylus part by connecting multiple components together, as in Patent Document 2.
  • the present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide a measuring device that can suppress the effect of environmental temperature on the measurement results even when some of the components (measuring parts) of the measuring device, such as the stylus part or detector, are replaced.
  • the measuring device is provided with a stylus for measuring the surface of the object to be measured, and is equipped with a detector including a stylus part mounted so as to be swingable around a swing center according to the shape of the surface of the object to be measured, a thermometer for measuring the temperature during measurement by the stylus part, a temperature correction parameter storage unit for storing temperature correction parameters according to the type of stylus part and the temperature during measurement measured by the thermometer and the temperature during calibration, and a temperature correction unit for detecting the type of stylus part used in the measurement, obtaining from the temperature correction parameter storage unit the temperature correction parameters according to the type of stylus part and the temperature during measurement measured by the thermometer and the temperature during calibration, and correcting the measurement result based on the temperature correction parameters.
  • a detector including a stylus part mounted so as to be swingable around a swing center according to the shape of the surface of the object to be measured, a thermometer for measuring the temperature during measurement by the stylus part, a temperature correction parameter storage unit for storing temperature correction parameters according to the type
  • the temperature correction parameter storage unit stores temperature correction parameters according to the type of detector, the temperature measured by the thermometer at the time of measurement, and the temperature measured at the time of calibration, and the temperature correction unit detects the type of detector used in the measurement, obtains the temperature correction parameters according to the type of detector, the temperature measured by the thermometer at the time of measurement, and the temperature measured at the time of calibration from the temperature correction parameter storage unit, and corrects the measurement results based on the temperature correction parameters.
  • the measuring device is the first or second aspect, in which the temperature correction unit calculates the amount of thermal expansion of the calibrator based on the temperature measured by the thermometer when the stylus unit measures the calibrator to calibrate the measuring device, and corrects the measurement result based on the amount of thermal expansion.
  • the effect of the environmental temperature on the measurement results can be suppressed.
  • FIG. 1 is a diagram showing a measurement device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a block diagram showing a control system of the measurement device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flow chart showing an overall flow of temperature correction.
  • FIG. 13 is a diagram showing a measurement device during calibration.
  • FIG. 2 is an enlarged side view of the calibrator.
  • 11 is a diagram for explaining the influence of temperature changes in a measurement unit.
  • FIG. 13 is a graph showing an example of calculation results of an error in the detector (Z-axis) indication precision.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of temperature correction.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a GUI for temperature correction.
  • 4 is a flowchart showing a procedure for calibrating the measurement device. 4 is a flowchart showing a procedure for measuring a measurement target W in the measuring device.
  • Measurement device 1 is a diagram showing a measurement device according to an embodiment of the present invention.
  • a three-dimensional orthogonal coordinate system is used in which the XY plane is the horizontal plane and the Z direction is the vertical direction (perpendicular direction).
  • the measuring device 1 is a device for measuring the shape, roughness, contour, etc. of the surface of a measuring object W placed on a measuring object placement section (hereinafter referred to as a stage) 50.
  • the stage 50 is placed on a base plate 52, and the surface of the stage 50 (the surface on which the measurement target W is placed) is parallel to the XY plane.
  • a column (Z-axis) 54 extending approximately perpendicular to the surface of the stage 50 is placed on the base plate 52.
  • a carriage (X-axis) 56 is attached to the column 54, and the carriage 56 can be moved in the Z direction along the column 54 by an actuator (not shown).
  • the detector 10 is attached to the carriage 56, and the detector 10 can be moved in the X direction relative to the carriage 56 by an actuator (not shown).
  • a scale 58 for detecting the X direction position of the detector 10 is attached to the carriage 56.
  • the scale 58 is, for example, a linear scale (linear position scale) with scale marks formed along its length.
  • the detector 10 is movable with respect to the column 54, but the present invention is not limited to this.
  • the column 54 may be movable along the X direction relative to the stage 50, or the stage 50 may be movable along the X or Z direction relative to the column 54.
  • the measurement object W placed on the stage 50 and the detector 10 are configured to be relatively movable in the XZ directions.
  • the detector 10 may also be movable relative to the measurement object W placed on the stage 50 in the Y direction as well as the X direction.
  • the detector 10 includes a stylus portion 14, an arm portion 16, a pivot shaft 20, a scale 22, and a scale head 24.
  • the probe portion 14 is fixed so as to be in approximately a straight line with the arm portion 16, and the probe portion 14 and the arm portion 16 are attached to the detector housing 26 so as to be able to swing integrally around the swing axis 20.
  • the mounting angle with respect to the carriage 56 of the detector 10 is adjusted so that the swing axis 20 is approximately parallel to the XY plane.
  • the probe portion 14 attached to the arm portion 16 is also referred to as the swing portion 18.
  • the configuration of the oscillating portion 18 is not limited to the substantially linear example shown in FIG. 1.
  • the probe portion 14 or the arm portion 16 may have an L-shaped bent portion, and the probe portion 14 and the arm portion 16 may be attached so as to be substantially parallel.
  • a stylus 12 is provided at the tip of the stylus portion 14.
  • the stylus 12 extends downward (in the -Z direction) in the figure.
  • the oscillating portion 18 oscillates around the oscillating axis 20 according to the height and unevenness of the surface of the measurement object W at the contact position.
  • the configuration of the stylus portion 14 is not limited to the example shown in FIG. 1.
  • the stylus portion 14 may be a T-shaped stylus with styluses provided in the vertical direction in the figure, or an L-shaped stylus with a stylus protruding downward in the figure longer than the example shown in FIG. 1.
  • the scale 22 is fixed to the detector housing 26 so as to face the base end of the arm portion 16.
  • the detector housing 26 is a member that connects the oscillation center 20C of the oscillation shaft 20 and the scale 22 (defines the distance between the oscillation center 20C of the oscillation shaft 20 and the scale 22).
  • the scale 22 is, for example, a linear scale (linear position scale) with scale graduations formed along the length of the scale 22.
  • the scale 22 is attached so that its length (displacement detection direction) is approximately perpendicular to the length of the oscillating portion 18.
  • the scale head 24 is fixed to the base end of the arm portion 16 and can swing integrally with the swinging portion 18.
  • the scale head 24 is a device that reads the scale (hereinafter referred to as the indicated value) at the opposing position of the scale 22 fixed to the detector housing 26.
  • the type of the scale head 24 is not particularly limited, but the scale head 24 can be, for example, a photoelectric sensor for reading the scale of the scale 22 or a non-contact sensor equipped with an imaging element and an illumination light source (for example, an LED (Light-Emitting Diode)).
  • the reading of the scale 22 read by the scale head 24 is output to the control device 100 (see Figure 2).
  • the control device 100 controls the actuators provided on the column 54 and carriage 56 to move the measurement object W and the stylus 12 of the detector 10 relative to each other, while obtaining readings of the graduations on the scale 22 for each position on the surface of the measurement object W. This makes it possible to measure the shape, roughness, contour, etc. of the surface of the measurement object W.
  • the scale 22 is fixed to the detector housing 26, and the scale head 24 is fixed to the base end of the arm portion 16, but the present invention is not limited to this.
  • the scale head 24 may be fixed to the detector housing 26, and the scale 22 may be fixed to the base end of the arm portion 16.
  • the scale 22 is not limited to a linear scale, and may be, for example, an arc scale (angle scale) formed in an arc shape along the swing direction of the arm portion 16.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the control system of the measuring device 1.
  • the control device 100 includes a control unit 102, an input unit 104, and a display unit 106.
  • the control unit 102 includes a processor (e.g., a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro-Processing Unit)) for controlling each part of the measuring device 1, and a memory (e.g., a ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory)).
  • a processor e.g., a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro-Processing Unit)
  • a memory e.g., a ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory)
  • the control unit 102 In response to operation input from the input unit 104, the control unit 102 outputs control signals for controlling the control device 100 and the measuring device 1, and control signals for controlling actuators for moving the detector 10, etc.
  • the control unit 102 has a function of detecting the type of the measurement unit when a part of a component (measurement unit) of the measurement device 1, such as the stylus unit 14 or the detector 10, is replaced, and a temperature correction function based on the type of the measurement unit and the temperatures at the time of calibration and measurement.
  • the control unit 102 is an example of a temperature correction unit.
  • the input unit 104 is a device for accepting operational input from an operator, and includes, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, etc.
  • the display unit 106 is a device for displaying images, and includes, for example, an LCD (Liquid Crystal Display).
  • the display unit 106 displays, for example, a GUI (Graphical User Interface) for operating the control device 100, the measuring device 1, the actuator, etc., and measurement results such as the shape, roughness, or contour of the surface of the measurement object W.
  • GUI Graphic User Interface
  • Storage 108 is a device that stores programs for controlling the measuring device 1 and measurement result data, and includes, for example, an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).
  • Storage 108 is an example of a temperature correction parameter storage unit that stores the temperature correction parameters described below.
  • the detector drive mechanism 60 includes an X-axis drive section and a Z-axis drive section (e.g., actuators, not shown in FIG. 1) for moving the detector 10 in the X and Z directions, respectively.
  • a Z-axis drive section e.g., actuators, not shown in FIG. 1
  • the thermometer 80 is a thermometer capable of measuring the environmental temperature in the vicinity of the stage 50.
  • the thermometer 80 is placed in the vicinity of the stage 50, but the location of the thermometer 80 is not particularly limited.
  • the temperature of a drive unit such as the detector drive mechanism 60.
  • the thermometer 80 may be, for example, a radiation temperature sensor or a color temperature sensor for measuring the temperature of the measurement object W, the calibrator M (see FIG. 4), or the detector 10.
  • the control unit 102 accepts input of the readings of the scale 22 from the scale head 24, and calculates the shape, roughness, contour, etc. of the surface of the measurement object W from the readings of the scale 22.
  • control unit 102 performs temperature correction (described below) based on temperatures T1 and T2 measured by the thermometer 80 when calibrating the measurement device 1 and when measuring the measurement object W, respectively.
  • Fig. 4 is a diagram showing the measuring device 1 during calibration. As shown in Fig. 4, during calibration, a calibrator (master) M is placed on the stage 50 of the measuring device 1. During calibration, temperature correction is performed taking into account the effect of temperature change (amount of thermal expansion) in the calibrator M, as described below.
  • FIG. 5 is an enlarged side view of the calibrator M.
  • a rectangular block gauge G1 and a hemispherical ball G2 are formed on the upper part of the base part of the calibrator M.
  • Parameters indicating the surface shape of the calibrator M at a reference temperature T0 (20°C in one example), i.e., the height H of the block gauge G1 (height from the base surface of the calibrator M) and the radius R of the ball G2 at the reference temperature T0, are known.
  • the calibrator M expands as shown in Figure 5.
  • the height of the block gauge G1 at temperature T1 is H + ⁇ H, and the radius of the ball G2 is R + ⁇ R.
  • the thermal expansion coefficient of the block gauge G1 is ⁇ and the thermal expansion coefficient of the ball G2 is ⁇ , the height of the block gauge G1 and the radius of the ball G2 at temperature T1 are expressed by the following formula.
  • the thermal expansion coefficient ⁇ of the block gauge G1 and the thermal expansion coefficient ⁇ of the ball G2 are known values determined according to the material and shape of the calibrator M. Therefore, the height of the block gauge G1 and the radius of the ball G2 at the time of calibration can be calculated from the difference ⁇ T between the temperature (environmental temperature) T1 measured by the thermometer 80 at the time of calibration and the reference temperature T0.
  • Fig. 6 is a diagram for explaining the influence of temperature change of the measurement part.
  • the oscillating part 18 (the stylus part 14 and the arm part 16) at the calibration temperature T1 and the measurement temperature T2 are simplified and shown by solid and dashed straight lines, respectively, and the stylus 12 is omitted because it is short compared to the length of the oscillating part 18 and can be ignored.
  • the distance from the tip of the probe portion 14 to the oscillation center 20C at the reference temperature T0 is L1
  • the distance from the oscillation center 20C to the base end of the arm portion 16 is L2.
  • the indicated value of the scale 22 at the measurement height Z is Z2. Note that the connection between the probe portion 14 and the arm portion 16 is omitted in Figure 6, but as shown in Figure 1, the distance L1 corresponds to the sum of the length of the probe portion 14 and the length of the portion from the tip of the arm portion 16 to the oscillation center 20C
  • the distance L2 corresponds to the sum of the length of the portion from the oscillation center 20C to the base end of the arm portion 16.
  • the oscillating part 18 expands as shown by the dashed line in Figure 6.
  • the distance from the stylus part 14 to the oscillating center 20C at temperature T2 after the temperature expansion is L1a, and the distance from the oscillating center 20C to the base end of the arm part 16 is L2a.
  • the indication value Z2a at the measurement height Z in the measuring device 1 after the temperature expansion is expressed by the following formula.
  • Z2a Z2 ⁇ C...(3)
  • the distances L1 and L2 at the calibration temperature T1 are known, and the distances L1a and L2a at the temperature T2 depend on the material and shape of the stylus portion 14 and the arm portion 16, as in the case of the formulas (1) and (2). It can be calculated from the thermal expansion coefficients of the probe portion 14 and the arm portion 16, which are determined according to the above factors, and the temperature difference ⁇ T.
  • constant C is a value determined by the type of stylus portion 14 and arm portion 16 or detector 10 and the difference T2-T1 between the temperature at the time of calibration and the temperature at the time of measurement.
  • Constant C is stored in storage 108 as a temperature correction parameter (temperature correction coefficient) in association with information about the components of the measuring device 1 used in the measurement (e.g., the type of stylus portion 14 or detector 10).
  • Figure 7 is a graph showing an example of the calculation results for the error in the detector (Z-axis) indication accuracy.
  • the horizontal axis of Figure 7 indicates the stylus stroke (stroke position Z2 at reference temperature T1), and the vertical axis indicates the detector (Z-axis) indication accuracy (Z2a-Z2).
  • Figure 7 shows a graph of the calculation results when the temperature changes by ⁇ 10°C from the calibration temperature T1, and the slope of each graph (C-1) corresponds to the temperature correction parameter C.
  • temperature correction is performed using a temperature correction parameter C prepared for each type of stylus part 14 or detector 10, so that the detector indication accuracy (Z2a-Z2) becomes zero. This makes it possible to suppress the effect of the environmental temperature on the measurement results.
  • the temperature correction parameter C used during measurement may be stored as a table (lookup table) corresponding to the temperature T1 at the time of calibration and the temperature T2 at the time of measurement, or may be stored as a function calculated from the temperature correction parameter C corresponding to the temperature T1 at the time of calibration and the temperature T2 at the time of measurement (for example, an approximation curve calculated by least squares approximation or polynomial approximation, etc.).
  • the temperature correction parameter C is stored as a table, it is possible to obtain the temperature correction parameter C corresponding to any temperature T1 and T2 by performing an interpolation calculation, an internal interpolation or an extrapolation based on the temperature T1 at the time of calibration and the temperature T2 at the time of measurement.
  • the temperature correction parameter C can be obtained from storage 108 to correct the measurement results of the object W.
  • the measuring device 1 is a device in which the stylus part 14, i.e. the part from the fixed part fixed to the arm part 16 to the stylus 12 at the tip, is removable and replaceable.
  • the control part 102 has a function of acquiring information for identifying the stylus part 14 (e.g., an ID (identifier)) or information regarding the type of the stylus part 14 (e.g., the length or material of the arm, etc.).
  • Specific modes for acquiring information regarding the type of the stylus part 14 include, for example, the following (1-1) or (1-2).
  • a unique ID (for example, an identification code) is given to the probe portion 14, and a table of temperature correction parameters unique to each probe portion 14 is provided on the measurement device 1 side (in the storage 108).
  • the stylus portion 14 is provided with information on its length and material, and the measuring device 1 (control portion 102) is provided with a function for calculating temperature correction parameters.
  • the measuring device 1 is a device in which the detector 10 can be detached and replaced from the carriage 56 and the detector driving mechanism 60.
  • the control unit 102 has a function of acquiring information for identifying the detector 10 (e.g., an ID (identifier)) or information regarding the type of the detector 10 (e.g., the length or material of an arm provided on the detector 10).
  • Specific modes for acquiring information regarding the type of the detector 10 include, for example, any of the following (2-1) to (2-3).
  • a unique ID (for example, an identification code) is given to the detector 10, and a table of temperature correction parameters unique to each detector 10 is provided on the measurement device 1 side (in the storage 108).
  • the detector 10 is provided with information regarding the length or material of its internal arm, and the measuring device 1 (control unit 102) is provided with a function for calculating temperature correction parameters. (2-3) It has the function of calculating a temperature correction parameter from a combination of the ID of the stylus part 14 and the ID of the detector 10.
  • the means by which the control unit 102 detects the type of the stylus unit 14 or the detector 10 may be, for example, a user inputting an ID from the input unit 104, or the ID of the stylus unit 14 or the detector 10 may be stored in a two-dimensional code or a non-contact tag (for example, an IC (Integrated Circuit) tag or an RFID (Radio Frequency Identification) tag) and read by the control device 100.
  • a non-contact tag for example, an IC (Integrated Circuit) tag or an RFID (Radio Frequency Identification) tag
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a GUI for temperature correction.
  • the temperature (ambient temperature) measured by the thermometer 80 at the time of calibration and measurement can be input.
  • a check box can be used to select whether or not to use the temperature of a driving part such as the detector driving mechanism 60 for temperature correction during measurement.
  • These values may be input manually using the input unit 104, or may be automatically input by the control unit 102 acquiring the values from the thermometer 80 or the thermometer of the driving part.
  • the thermal expansion coefficients of the block gauge G1, ball G2, and stylus portion 14 can be input. These values may be input manually using the input unit 104, or the thermal expansion coefficients ⁇ and ⁇ corresponding to the block gauge G1 and ball G2 of the calibrator M may be stored in advance in the storage 108, and the values read out by the control unit 102 during calibration may be automatically input. This makes it possible to easily perform temperature correction.
  • the user can select whether or not to perform temperature correction of the calibrator M and the stylus part 14 by using a check box.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the procedure for calibrating the measurement device 1.
  • the calibrator M is placed on the stage 50 of the measuring device 1 (step S10).
  • control unit 102 acquires information about the measurement unit (e.g., the type of stylus unit 14 or detector 10) attached to the measurement device 1 (step S12).
  • the measurement unit e.g., the type of stylus unit 14 or detector
  • the measurement device 1 measures the surface shape of the calibrator M (step S14).
  • the control unit 102 acquires the measurement results of the surface shape of the calibrator M and the temperature T1 at the time of calibration measured by the thermometer 80 (step S16).
  • control unit 102 calculates the amount of thermal expansion of the calibrator M at the time of calibration based on the type information of the measurement unit and the temperature T1 at the time of calibration (step S18). Then, the control unit 102 corrects the measurement results of the calibrator M using the amount of thermal expansion of the calibrator M and stores them (step S20).
  • step S20 the control unit 102 first calculates the dimensions of the calibrator M after thermal expansion, i.e., the height H+ ⁇ H of the block gauge G1 and the radius R+ ⁇ R of the ball G2. The control unit 102 then calculates the distances L1 and L2 using the height H+ ⁇ H of the block gauge G1 and the radius R+ ⁇ R of the ball G2. This allows temperature correction of the calibration of the measurement device 1.
  • the measurement results of the calibrator M can be corrected by calculating the dimensions of the calibrator M after thermal expansion according to the temperature T1 at the time of calibration measured by the thermometer 80.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the procedure for measuring the object W to be measured using the measuring device 1.
  • the measurement object W is placed on the stage 50 of the measurement device 1 (step S30).
  • control unit 102 acquires information about the measurement unit (e.g., the type of stylus unit 14 or detector 10) attached to the measurement device 1 (step S32).
  • the measurement unit e.g., the type of stylus unit 14 or detector
  • the measurement device 1 measures the surface shape of the measurement object W (step S34).
  • the control unit 102 acquires the measurement result of the surface shape of the measurement object W and the temperature T2 at the time of measurement measured by the thermometer 80 (step S36).
  • control unit 102 acquires a temperature correction parameter from the storage 108 based on the type information of the measurement unit, the temperature T1 at the time of calibration, and the temperature T2 at the time of measurement (step S38), and corrects and stores the measurement results of the measurement object W using the temperature correction parameter (step S40).
  • step S40 the temperature correction coefficient C and the indication value Z2a at temperature T2 are used to calculate the indication value Z2 that eliminates the effects of the temperature expansion of the stylus portion 14 (see formula (4)). This allows the measurement result of the measurement object W at temperature T2 to be obtained with high accuracy.
  • the effect of the environmental temperature on the measurement results can be suppressed.
  • 1...measuring device 10...detector, 12...probe, 14...probe section, 16...arm section, 18...oscillating section, 20...oscillating axis, 22...scale, 24...scale head, 26...detector housing, 50...measurement object placement section, 52...base plate, 54...column, 56...carriage, 58...scale, 60...detector drive mechanism, 80...thermometer, 100...control device, 102...control section, 104...input section, 106...display section, 108...storage

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Abstract

測定装置（１）は、測定対象物の表面の測定を行うための触針が設けられており、測定対象物の表面の形状に応じて揺動中心の周りに揺動可能に取り付けられた触針部（１４）を含む検出器（１０）と、触針部による測定時の温度を測定する温度計（８０）と、触針部の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを保持する温度補正パラメータ保持部（１０８）と、測定に使用した触針部の種類を検出し、触針部の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを温度補正パラメータ保持部から取得し、温度補正パラメータに基づいて測定の結果を補正する温度補正部（１０２）とを備える。

Description

測定装置
　本発明は測定装置に係り、特に測定対象物の表面の形状、粗さ又は輪郭等を測定するための測定装置に関する。
　測定対象物の表面の形状、粗さ又は輪郭等を測定するための測定装置が知られている。例えば、特許文献１には、測定アームの先端に突設されたスタイラスを測定対象物の測定対象面に当接させて走査し、スタイラスの微小上下動を検出することにより、測定対象物の測定対象面の表面性状を測定する表面性状測定装置が開示されている。特許文献１に記載の表面性状測定装置では、測定アームが回転軸を支点として上下方向に揺動（円弧運動）可能に支持されている。そして、測定アームが揺動する方向に沿うスケール目盛りを有するスケールを用いて、測定アームの揺動による回転角を検出するようになっている。
　上記のような測定装置では、環境温度が変化すると、測定アームの長さが熱膨張により変化してしまう。そのため、スタイラスの変位の測定結果が環境温度に起因して変動してしまう。
　上記の問題に関して、特許文献２には、測定装置の触針部、スケール及び接続部の熱膨張係数が一定の条件を満たすように調整することにより、環境温度が測定結果に及ぼす影響を抑制することが開示されている。また、特許文献２には、熱膨張係数が異なる材料からなる複数部材をつなぎ合わせて触針部を形成することにより、上記の条件を満たすよう触針部の熱膨張率を調整することが開示されている。
特開２０２０－００３４３６号公報 特開２０２１－１７３７１９号公報
　ところで、触針交換式の測定装置では、触針の先端の可動範囲を広げて測定範囲を拡大するために長い触針部を使用する場合がある。長い触針部を使用すると、触針の先端にかかる測定圧力が高くなり、触針の先端の摩耗、及び測定対象物のキズの原因となる場合がある。このため、長い触針部を使用する場合には、測定圧力の上昇を抑制するために、単位体積当たりの質量が軽い単一の素材により触針部を形成することが好ましい。しかしながら、触針部を構成する材料が限定されてしまうと、特許文献２のように、複数部材をつなぎ合わせることにより、触針部の熱膨張率を調整することは困難になる。
　また、検出器交換式の測定装置では、検出器が交換されると、検出器側のテコ（揺動中心からスケール側の部分）の腕の長さが変わってしまう。検出器側のテコの腕の長さが変化した場合、熱膨張係数を調整した触針部を使用したとしても、高精度な測定を実施することは困難であった。
　本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、触針部又は検出器等の測定装置の構成部材（測定部）の一部を交換した場合でも、環境温度が測定結果に及ぼす影響を抑制することができる測定装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る測定装置は、測定対象物の表面の測定を行うための触針が設けられており、測定対象物の表面の形状に応じて揺動中心の周りに揺動可能に取り付けられた触針部を含む検出器と、触針部による測定時の温度を測定する温度計と、触針部の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを保持する温度補正パラメータ保持部と、測定に使用した触針部の種類を検出し、触針部の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを温度補正パラメータ保持部から取得し、温度補正パラメータに基づいて測定の結果を補正する温度補正部とを備える。
　本発明の第２の態様に係る測定装置は、第１の態様において、温度補正パラメータ保持部は、検出器の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを保持し、温度補正部は、測定に使用した検出器の種類を検出し、検出器の種類と、温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを温度補正パラメータ保持部から取得し、温度補正パラメータに基づいて測定の結果を補正する。
　本発明の第３の態様に係る測定装置は、第１又は第２の態様において、温度補正部は、触針部により、測定装置の校正を行うための校正器の測定を行う際に、温度計により測定した温度に基づいて校正器の熱膨張量を算出し、熱膨張量に基づいて測定の結果を補正する。
　本発明によれば、触針部又は検出器等の測定装置の構成部材（測定部）の一部を交換した場合でも、環境温度が測定結果に及ぼす影響を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る測定装置を示す図である。 本発明の一実施形態に係る測定装置の制御系を示すブロック図である。 温度補正の全体の流れを示すフローである。 校正時の測定装置を示す図である。 校正器を拡大して示す側面図である。 測定部の温度変化の影響を説明するための図である。 検出器（Ｚ軸）指示精度の誤差の計算結果の例を示すグラフである。 温度補正の例を示す図である。 温度補正のためのＧＵＩの例を示す図である。 測定装置の校正の手順を示すフローチャートである。 測定装置における測定対象物Ｗの測定の手順を示すフローチャートである。
　以下、添付図面に従って本発明に係る測定装置の実施の形態について説明する。
　［測定装置］
　図１は、本発明の一実施形態に係る測定装置を示す図である。以下の説明では、ＸＹ平面を水平面とし、Ｚ方向を垂直方向（鉛直方向）とする３次元直交座標系を用いる。
　測定装置１は、測定対象物設置部（以下、ステージという。）５０に設置された測定対象物Ｗの表面の形状、粗さ又は輪郭等を測定するための装置である。
　図１に示すように、ステージ５０は、定盤５２上に設置されており、ステージ５０の表面（測定対象物Ｗの設置面）は、ＸＹ平面に対して平行となっている。定盤５２上には、ステージ５０の表面に対して略垂直に伸びるコラム（Ｚ軸）５４が設置されている。コラム５４には、キャリッジ（Ｘ軸）５６が取り付けられており、キャリッジ５６は、アクチュエータ（不図示）によりコラム５４に沿ってＺ方向に移動可能となっている。
　キャリッジ５６には、検出器１０が取り付けられており、検出器１０は、アクチュエータ（不図示）によりキャリッジ５６に対してＸ方向に移動可能となっている。キャリッジ５６には、検出器１０のＸ方向位置を検出するためのスケール５８が取り付けられている。スケール５８は、例えば、その長さ方向に沿ってスケール目盛りが形成された直線状のリニアスケール（線形位置スケール）である。
　なお、本実施形態では、コラム５４を基準として検出器１０を移動可能としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、コラム５４をステージ５０に対してＸ方向に沿って移動可能としてもよいし、ステージ５０をコラム５４に対してＸ又はＺ方向に沿って移動可能としてもよい。すなわち、ステージ５０に設置された測定対象物Ｗと検出器１０とがＸＺ方向に相対移動可能な構成であればよい。
　また、検出器１０は、ステージ５０に設置された測定対象物Ｗに対してＸ方向だけでなくＹ方向にも相対移動可能としてもよい。
　図１に示すように、検出器１０は、触針部１４、アーム部１６、揺動軸２０、スケール２２及びスケールヘッド２４を備える。
　触針部１４は、アーム部１６に対して略一直線状になるように固定されており、触針部１４及びアーム部１６は、揺動軸２０の周りに一体的に揺動可能に検出器筐体２６に取り付けられている。揺動軸２０はＸＹ平面に対して略平行となるように、検出器１０のキャリッジ５６に対する取付角度が調整されている。以下、触針部１４をアーム部１６に取り付けたものを揺動部１８ともいう。
　なお、揺動部１８の構成は図１に示した略一直線状の例に限定されるものではなく、例えば、触針部１４又はアーム部１６がＬ字状の折れ曲がり部を有し、触針部１４とアーム部１６が略平行になるように取り付けられていてもよい。
　触針部１４の先端には、触針１２が設けられている。触針１２は、図中下方（－Ｚ方向）に伸びている。ステージ５０に載置された測定対象物Ｗの表面に触針１２を所定の圧力で接触させると、接触位置における測定対象物Ｗの表面の高さ及び凹凸に応じて揺動部１８が揺動軸２０を中心として揺動する。
　なお、触針部１４の構成は図１に示した例に限定されるものではない。例えば、触針部１４の図中上下方向に触針が設けられたＴ字スタイラス、又は図中下方への触針の突き出し量が図１に示した例よりも長いＬ字スタイラスであってもよい。
　検出器筐体２６には、アーム部１６の基端部に対向するようにスケール２２が固定されている。検出器筐体２６は、揺動軸２０の揺動中心２０Ｃとスケール２２とをつなぐ（揺動軸２０の揺動中心２０Ｃとスケール２２との間の距離を規定する）部材である。
　スケール２２は、例えば、直線状のリニアスケール（線形位置スケール）であり、スケール２２の長さ方向に沿ってスケール目盛りが形成されている。スケール２２は、その長さ方向（変位検出方向）が揺動部１８の長さ方向に対して略垂直になるように取り付けられている。
　スケールヘッド２４は、アーム部１６の基端部に固定されて揺動部１８と一体的に揺動可能となっている。スケールヘッド２４は、検出器筐体２６に固定されたスケール２２の対向位置の目盛り（以下、指示値という。）を読み取る装置である。スケールヘッド２４の種類は特に限定されないが、スケールヘッド２４としては、例えば、スケール２２の目盛りを読み取るための光電センサ又は撮像素子と照明光源（例えば、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode））とを備える非接触式のセンサを用いることができる。
　スケールヘッド２４によって読み取られたスケール２２の目盛りの読み取り値は制御装置１００（図２参照）に出力される。
　制御装置１００は、コラム５４及びキャリッジ５６に設けられたアクチュエータを制御して、測定対象物Ｗと検出器１０の触針１２とを相対移動させながら、測定対象物Ｗの表面の位置ごとに、スケール２２の目盛りの読み取り値を取得する。これにより、測定対象物Ｗの表面の形状、粗さ又は輪郭等を測定することができる。
　なお、本実施形態では、スケール２２を検出器筐体２６に固定し、スケールヘッド２４をアーム部１６の基端部に固定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、スケールヘッド２４を検出器筐体２６に固定し、スケール２２をアーム部１６の基端部に固定してもよい。また、スケール２２は、リニアスケールに限定されず、例えば、アーム部１６の揺動方向に沿って円弧状に形成された円弧スケール（角度スケール）であってもよい。
　図２は、測定装置１の制御系を示すブロック図である。図２に示すように、制御装置１００は、制御部１０２、入力部１０４及び表示部１０６を備える。
　制御部１０２は、測定装置１の各部を制御するためのプロセッサ（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等）と、メモリ（例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等）とを備える。制御部１０２は、入力部１０４からの操作入力に応じて、制御装置１００及び測定装置１を制御するための制御信号及び検出器１０を移動させるためのアクチュエータ等を制御するための制御信号等を出力する。
　制御部１０２は、触針部１４又は検出器１０等の測定装置１の構成部材（測定部）の一部が交換された場合に、測定部の種類を検出する機能と、測定部の種類と校正時及び測定時の温度に基づく温度補正機能とを有する。制御部１０２は、温度補正部の一例である。
　入力部１０４は、操作者からの操作入力を受け付けるための装置であり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等を備える。
　表示部１０６は、画像を表示するための装置であり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を含んでいる。表示部１０６には、例えば、制御装置１００、測定装置１及びアクチュエータ等の操作のためのＧＵＩ（Graphical User Interface）及び測定対象物Ｗの表面の形状、粗さ又は輪郭等の測定結果等が表示される。
　ストレージ１０８は、測定装置１の制御のためのプログラム及び測定結果のデータ等を格納する装置であり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等を含んでいる。ストレージ１０８は、後述の温度補正パラメータを保持する温度補正パラメータ保持部の一例である。
　検出器駆動機構６０は、検出器１０をそれぞれＸＺ方向に移動させるためのＸ軸駆動部及びＺ軸駆動部（例えば、アクチュエータ。図１では図示を省略）を含んでいる。
　温度計８０は、ステージ５０の近傍の環境温度を測定可能な温度計である。図１に示す例では、温度計８０がステージ５０の近傍に配置されているが、温度計８０の設置場所は特に限定されない。例えば、温度計８０により測定した環境温度に代えて、検出器駆動機構６０等の駆動部の温度を使用することも可能である。なお、温度計８０としては、例えば、測定対象物Ｗ、校正器Ｍ（図４参照）又は検出器１０の温度を測定するための放射温度センサ又は色温度センサを用いてもよい。
　制御部１０２は、スケールヘッド２４によるスケール２２の目盛りの読み取り値の入力を受け付けて、スケール２２の目盛りの読み取り値から測定対象物Ｗの表面の形状、粗さ又は輪郭等の演算を行う。
　また、図３に示すように、制御部１０２は、測定装置１の校正時と、測定対象物Ｗの測定時に、それぞれ温度計８０により測定した温度Ｔ１及びＴ２に基づいて、後述の温度補正を行う。
　［測定装置１の校正］
　測定装置１により測定対象物Ｗの測定を行う場合には、測定装置１の精度を確認等のための校正を行う。図４は、校正時の測定装置１を示す図である。図４に示すように、校正時には、測定装置１のステージ５０に校正器（マスター）Ｍを設置する。校正時には、下記の通り、校正器Ｍにおける温度変化の影響（熱膨張量）を考慮して温度補正を行う。
　（校正器Ｍにおける温度変化）
　図５は、校正器Ｍを拡大して示す側面図である。図５に示すように、校正器Ｍのベース部分の上部には、直方体状のブロックゲージＧ１と、半球状のボールＧ２が形成されている。基準温度Ｔ０（一例で２０℃）における校正器Ｍの表面形状を示すパラメータ、すなわち、基準温度Ｔ０におけるブロックゲージＧ１の高さ（校正器Ｍのベース表面からの高さ）Ｈと、ボールＧ２の半径Ｒは既知となっている。
　校正時に校正器Ｍの温度がＴ０からＴ１（＝Ｔ０＋ΔＴ）に変化（上昇）した場合、図５に示すように校正器Ｍが膨張する。温度Ｔ１におけるブロックゲージＧ１の高さをＨ＋ΔＨとし、ボールＧ２の半径をＲ＋ΔＲとする。
　ここで、ブロックゲージＧ１の熱膨張率をαとし、ボールＧ２の熱膨張率をβとすると、温度Ｔ１におけるブロックゲージＧ１の高さとボールＧ２の半径は、下記の式により表される。
　ブロックゲージＧ１の高さ：　Ｈ＋α＊ΔＴ　…（１）
　ボールＧ２の半径　　　　：　Ｒ＋β＊ΔＴ　…（２）
　ブロックゲージＧ１の熱膨張率αとボールＧ２の熱膨張率βは、校正器Ｍの材質及び形状等に応じて決まる既知の値である。したがって、温度計８０により校正時に測定した温度（環境温度）Ｔ１と基準温度Ｔ０の差分ΔＴから、校正時のブロックゲージＧ１の高さとボールＧ２の半径とを算出することができる。
　（測定部における温度変化）
　図６は、測定部の温度変化の影響を説明するための図である。図６では、校正時温度Ｔ１と測定時の温度Ｔ２における揺動部１８（触針部１４及びアーム部１６）を、それぞれ実線と破線の直線により簡略化して示しており、触針１２は、揺動部１８の長さと比較して短く無視することができるので省略している。
　図６に示すように、基準温度Ｔ０における触針部１４の先端部から揺動中心２０Ｃまでの距離をＬ１とし、揺動中心２０Ｃからアーム部１６の基端部までの距離をＬ２とする。また、測定高さＺのときのスケール２２の目盛りの指示値をＺ２とする。なお、図６では触針部１４とアーム部１６との接続部分を省略しているが、図１に示すように、距離Ｌ１は、触針部１４の長さとアーム部１６の先端部から揺動中心２０Ｃまでの部分の長さとの和に相当し、距離Ｌ２は、アーム部１６の揺動中心２０Ｃから基端部までの部分の長さの和に相当する。
　校正時温度Ｔ１から測定時温度Ｔ２（＞Ｔ１）に温度が変化（上昇）した場合、図６に破線で示すように揺動部１８が膨張する。温度膨張後の温度Ｔ２における触針部１４から揺動中心２０Ｃまでの距離をＬ１ａとし、揺動中心２０Ｃからアーム部１６の基端部までの距離をＬ２ａとする。このとき、温度膨張後の測定装置１において、測定高さＺのときの指示値をＺ２ａは、下記の式により表される。
　Ｚ２ａ＝（Ｌ１＊Ｌ２ａ）／（Ｌ２＊Ｌ１ａ）＊Ｚ２
　上記の式より、測定高さＺが同じ場合、温度膨張後の温度Ｔ２における指示値Ｚ２ａは、校正時温度Ｔ１における指示値Ｚ２に比例する。したがって、温度膨張後の指示値Ｚ２ａは、定数Ｃを用いて下記の式（３）により表すことができる。
　Ｚ２ａ＝Ｚ２×Ｃ　…（３）
　ここで、校正時温度Ｔ１における距離Ｌ１及びＬ２は既知であり、温度Ｔ２における距離Ｌ１ａ及びＬ２ａは、式（１）及び式（２）と同様、触針部１４及びアーム部１６の材質及び形状等に応じて決まる触針部１４及びアーム部１６の熱膨張率と温度の差分ΔＴから算出することができる。
　上記のように、定数Ｃは、触針部１４及びアーム部１６又は検出器１０の種類と校正時温度と測定時温度の差分Ｔ２－Ｔ１によって決まる値である。定数Ｃは、温度補正パラメータ（温度補正係数）として、測定に使用した測定装置１の構成部材（例えば、触針部１４又は検出器１０の種類）に関する情報と関連付けられてストレージ１０８に保存される。
　図７は、検出器（Ｚ軸）指示精度の誤差の計算結果の例を示すグラフである。図７の横軸は、触針ストローク（基準温度Ｔ１におけるストローク位置Ｚ２）を示しており、縦軸は、検出器（Ｚ軸）指示精度（Ｚ２ａ－Ｚ２）を示している。図７には、校正時温度Ｔ１に対して温度が±１０℃変化した場合の計算結果のグラフが示されており、各グラフの傾き（Ｃ－１）が温度補正パラメータＣに対応している。
　本実施形態では、図８に示すように、触針部１４又は検出器１０の種類ごとに用意された温度補正パラメータＣを用いて温度補正を行うことで、検出器指示精度（Ｚ２ａ－Ｚ２）がゼロになる。これにより、環境温度が測定結果に及ぼす影響を抑制することができる。
　なお、測定時に使用する温度補正パラメータＣは、校正時の温度Ｔ１と測定時の温度Ｔ２に対応するテーブル（ルックアップテーブル）として保存されるようにしてもよいし、校正時の温度Ｔ１と測定時の温度Ｔ２に対応する温度補正パラメータＣから求めた関数（例えば、最小二乗近似又は多項式近似等により求めた近似曲線等）として保存されるようにしてもよい。温度補正パラメータＣをテーブルとして保存している場合には、校正時の温度Ｔ１と測定時の温度Ｔ２に基づいて補間演算、内挿又は外挿を行うことにより、任意の温度Ｔ１及びＴ２に対応する温度補正パラメータＣを取得することができる。
　そして、測定対象物Ｗの測定時には、温度補正パラメータＣをストレージ１０８から取得することにより、測定対象物Ｗの測定結果の補正を行うことができる。
　［実施例１］
　実施例１に係る測定装置１は、触針部１４、すなわち、アーム部１６に固定される固定部から先端の触針１２までの部分を取り外して交換可能な装置である。実施例１では、制御部１０２は、触針部１４を特定するための情報（例えば、ＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））、又は触針部１４の種類（例えば、アームの長さ又は材質等）に関する情報を取得する機能を有する。触針部１４の種類に関する情報の取得のための具体的な態様としては、例えば、下記の（１－１）又は（１－２）が考えられる。
（１－１）触針部１４に固有のＩＤ（例えば、識別符号）を持たせ、測定装置１側（ストレージ１０８内）に触針部１４ごとに固有の温度補正パラメータのテーブルを持たせる。
（１－２）触針部１４にその長さ及び材質情報を持たせ、測定装置１側（制御部１０２）に温度補正パラメータを演算する機能を持たせる。
　［実施例２］
　実施例２に係る測定装置１は、キャリッジ５６及び検出器駆動機構６０から検出器１０を取り外して交換可能な装置である。実施例２では、制御部１０２は、検出器１０を特定するための情報（例えば、ＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））、又は検出器１０の種類（例えば、検出器１０に設けられたアームの長さ又は材質等）に関する情報を取得する機能を有する。検出器１０の種類に関する情報の取得のための具体的な態様としては、例えば、下記の（２－１）から（２－３）のいずれかが考えられる。
（２－１）検出器１０に固有のＩＤ（例えば、識別符号）を持たせ、測定装置１側（ストレージ１０８内）に検出器１０ごとに固有の温度補正パラメータのテーブルを持たせる。
（２－２）検出器１０にその内部のアームの長さ又は材質等に関する情報を持たせ、測定装置１側（制御部１０２）に温度補正パラメータを演算する機能を持たせる。
（２－３）触針部１４のＩＤと検出器１０のＩＤの組合せから温度補正パラメータを演算する機能を持たせる。
　実施例１及び２において、制御部１０２が触針部１４又は検出器１０の種類を検出するための手段としては、例えば、ユーザが入力部１０４からＩＤを入力するようにしてもよいし、触針部１４又は検出器１０のＩＤを２次元コード又は非接触式のタグ（例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）タグ又はＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ）に保存して、制御装置１００により読み込むようにしてもよい。
　図９は、温度補正のためのＧＵＩの例を示す図である。図９に示す例では、温度計８０により測定した校正時及び測定時の温度（環境温度）を入力可能となっている。また、測定時の温度補正に、検出器駆動機構６０等の駆動部の温度を使用するか否かをチェックボックスにより選択可能となっている。これらの数値は、入力部１０４により手動で入力してもよいし、温度計８０又は駆動部の温度計を制御部１０２が取得して自動入力するようにしてもよい。
　また、図９では、ブロックゲージＧ１とボールＧ２及び触針部１４の熱膨張係数を入力可能となっている。これらの数値は、入力部１０４により手動で入力してもよいし、校正器ＭのブロックゲージＧ１とボールＧ２に対応する熱膨張係数α及びβをあらかじめストレージ１０８に格納しておき、校正時に制御部１０２により読み出した値を自動入力するようにしてもよい。これにより、温度補正を容易に実行することが可能となる。
　また、図９に示す例では、校正器Ｍの温度補正及び触針部１４の温度補正を行うか否かをチェックボックスにより選択可能となっている。
　［温度補正方法］
　図１０は、測定装置１の校正の手順を示すフローチャートである。
　校正時には、まず、図４に示すように、測定装置１のステージ５０に校正器Ｍを設置する（ステップＳ１０）。
　次に、制御部１０２は、測定装置１に取り付けられている測定部（例えば、触針部１４又は検出器１０の種類）に関する情報を取得する（ステップＳ１２）。
　次に、測定装置１により校正器Ｍの表面形状の測定を実施する（ステップＳ１４）。制御部１０２は、校正器Ｍの表面形状の測定結果と、温度計８０により測定した校正時の温度Ｔ１とを取得する（ステップＳ１６）。
　次に、制御部１０２は、測定部の種類情報と、校正時の温度Ｔ１に基づいて校正時の校正器Ｍの熱膨張量を算出する（ステップＳ１８）。そして、制御部１０２は、校正器Ｍの熱膨張量を用いて校正器Ｍの測定結果を補正して保存する（ステップＳ２０）。
　ステップＳ２０では、まず、制御部１０２は、熱膨張後の校正器Ｍの寸法、すなわち、ブロックゲージＧ１の高さＨ＋ΔＨとボールＧ２の半径Ｒ＋ΔＲとを算出する。そして、制御部１０２は、ブロックゲージＧ１の高さＨ＋ΔＨとボールＧ２の半径Ｒ＋ΔＲとを用いて、距離Ｌ１とＬ２を算出する。これにより、測定装置１の校正の温度補正を行うことができる。
　したがって、本実施形態によれば、温度計８０により測定した校正時の温度Ｔ１に応じて校正器Ｍの熱膨張後の寸法を計算することにより、校正器Ｍの測定結果の補正を行うことができる。
　図１１は、測定装置１における測定対象物Ｗの測定の手順を示すフローチャートである。
　測定時には、まず、図１に示すように、測定装置１のステージ５０に測定対象物Ｗを設置する（ステップＳ３０）。
　次に、制御部１０２は、測定装置１に取り付けられている測定部（例えば、触針部１４又は検出器１０の種類）に関する情報を取得する（ステップＳ３２）。
　次に、測定装置１により測定対象物Ｗの表面形状の測定を実施する（ステップＳ３４）。制御部１０２は、測定対象物Ｗの表面形状の測定結果と、温度計８０により測定した測定時の温度Ｔ２とを取得する（ステップＳ３６）。
　次に、制御部１０２は、測定部の種類情報と、校正時の温度Ｔ１及び測定時の温度Ｔ２に基づいて、ストレージ１０８から温度補正パラメータを取得し（ステップＳ３８）、温度補正パラメータを用いて測定対象物Ｗの測定結果を補正して保存する（ステップＳ４０）。
　ステップＳ４０では、温度補正係数Ｃと、温度Ｔ２における指示値Ｚ２ａとを用いて、触針部１４の温度膨張の影響を排除した指示値Ｚ２を算出する（式（４）参照）。これにより、温度Ｔ２における測定対象物Ｗの測定結果を精度良く求めることができる。
　本実施形態によれば、触針部１４又は検出器１０等の測定装置１の構成部材（測定部）の一部を交換した場合でも、環境温度が測定結果に及ぼす影響を抑制することができる。
　１…測定装置、１０…検出器、１２…触針、１４…触針部、１６…アーム部、１８…揺動部、２０…揺動軸、２２…スケール、２４…スケールヘッド、２６…検出器筐体、５０…測定対象物設置部、５２…定盤、５４…コラム、５６…キャリッジ、５８…スケール、６０…検出器駆動機構、８０…温度計、１００…制御装置、１０２…制御部、１０４…入力部、１０６…表示部、１０８…ストレージ

Claims (3)

  1. 　測定対象物の表面の測定を行うための触針が設けられており、前記測定対象物の表面の形状に応じて揺動中心の周りに揺動可能に取り付けられた触針部を含む検出器と、
    　前記触針部による測定時の温度を測定する温度計と、
    　前記触針部の種類と、前記温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを保持する温度補正パラメータ保持部と、
    　前記測定に使用した前記触針部の種類を検出し、前記触針部の種類と、前記温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを前記温度補正パラメータ保持部から取得し、前記温度補正パラメータに基づいて前記測定の結果を補正する温度補正部と、
    　を備える測定装置。
  2. 　前記温度補正パラメータ保持部は、前記検出器の種類と、前記温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを保持し、
    　前記温度補正部は、前記測定に使用した前記検出器の種類を検出し、前記検出器の種類と、前記温度計により測定した測定時の温度と校正時の温度に応じた温度補正パラメータを前記温度補正パラメータ保持部から取得し、前記温度補正パラメータに基づいて前記測定の結果を補正する、請求項１に記載の測定装置。
  3. 　前記温度補正部は、前記触針部により、前記測定装置の校正を行うための校正器の測定を行う際に、前記温度計により測定した温度に基づいて前記校正器の熱膨張量を算出し、前記熱膨張量に基づいて前記測定の結果を補正する、請求項１又は２に記載の測定装置。
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