探针观察装置、表面特性测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及探针观察装置、表面特性测定装置。该探针观察装置和表面特性测定装置包括：对探针（２１０）进行拍摄的摄像机（２３０）、将由摄像机（２３０）取得的图像数据进行图像处理的图像处理部（３３０）、将由图像处理部（３３０）进行了图像处理的图像数据进行显示的监视器（４００）、以及用手动操作将图像处理内容进行指令输入的鼠标（５００）。图像处理部（３３０）具备根据鼠标输入的指令而将图像数据加工处理的图像数据加工处理部（３５０）。摄像机（２３０）具有低倍率的透镜系统，其在使探针（２１０）进入到视野内的状态下被设置成对于探针（２１０）的相对位置固定的状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及探针观察装置、表面特性测定装置。例如涉及用监视器等观察在被测定物表面特性测定中所使用的探针的探针观察装置等。
技术介绍
对被测定物表面进行扫描来测定被测定物表面特性或立体形状的表面特性测定装置为人们所知，例如已知的有粗糙度测定机、轮廓形状测定机、真圆度测定机、三维测定机等。这种表面特性测定装置为了检测被测定物表面而使用探针。并且，近年来由于被测定物变得精密以及要求有非常高的测定精度，所以探针变得非常细小。因此，用肉眼直接观察探针变得困难。于是，在将探针对准测定点位置时，要使用放大透镜等将探针放大来进行观察(例如参照特表平7-505958号公报)。例如在所述文献中公开了一种测定装置，其包括检测被测定物表面的探针、对该探针进行拍摄的摄像机、将摄像机所拍摄的图像进行显示的监视器。并且，探针和摄像机的至少任一个被设置成能够转动或是能够回转，为了使探针进入到摄像机的拍摄区域内而能调整相互位置。该结构为了使探针和测定点同时进入到摄像机的视野内而进行调整，一边观看监视器的显示一边使探针接近测定点。在此，在探针非常细小的情况下，为了将探针充分放大来进行观察，就必须增大摄像机所具备的放大透镜的倍率。但随着放大透镜倍率的增大则摄像机的视野变狭窄，而使得将探针调整到进入摄像机的视野内就变得非常困难。因此，为了使探针进入到摄像机的视野内而调整相互位置就需要时间，产生测定效率变差的问题。另一方面，若使用放大倍率小的放大透镜，则由于视野宽阔，所以当然使探针进入到摄像机视野内的调整就变简单。但不能充分观察到细小的探针。因此，不能使探针准确地接近测定点，因此存在测定精度变低的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供能够以简单的操作而高精度地观察探针的探针观察装置和表面特性测定装置。本专利技术的探针观察装置，其对用探针检测被测定物表面而测定所述被测定物表面特性的测定装置本体部的所述探针进行拍摄，并且将该探针的图像进行显示，其特征在于，包括摄像机构，其对所述探针进行拍摄；图像处理部，其对由所述摄像机构拍摄的图像数据进行图像处理；显示机构，其对由所述图像处理部进行了图像处理的图像数据进行显示；以及操作机构，其利用手动操作将所述图像处理部的图像处理内容进行指令输入，其中，所述图像处理部具备图像数据加工处理部，该图像数据加工处理部根据由所述操作机构输入的指令或者从测定零件程序输入的指令对图像数据进行加工处理，通过由所述操作机构输入的指令或者从测定零件程序输入的指令能够操作探针图像。在这种结构中，通过摄像机构对探针进行拍摄。这样，由摄像机构拍摄的图像数据在图像处理部被进行图像处理。图像处理部中的图像处理是根据由操作机构输入的指令或者从测定零件程序输入的指令来进行的。作为图像处理，例如能举出仅将图像的一部分进行放大的数字变焦处理等的例子。进行了图像处理的图像数据由显示机构进行显示。通过该显示机构所显示的图像来观察探针。例如，即使是细小的探针，也利用数字变焦处理进行放大等而进行显示，所以用户能够清楚地观察探针。根据这种结构，能够将拍摄的图像数据利用图像数据加工处理部进行图像处理。因此，通过将探针的图像进行放大处理等，能够在显示机构中清楚地显示探针的图像。由于通过显示机构的显示能清楚地观察到探针，所以例如能使探针准确地接近测定点。此外，由于通过由图像数据加工处理部进行的图像处理而能例如将探针放大显示，所以能减小摄像机构自身具有的透镜系统的倍率。这种低倍率的透镜系统与高倍率的透镜的情况相比摄像机构的视野宽阔。由于摄像机构的视野宽阔，所以只要将透镜的方向朝向探针的方向就能容易地使探针进入到视野内。因此，不需要为了使探针进入到摄像机构的视野内而对探针与摄像机构相互的相对位置进行微调整。因此，能将测定步骤简化而提高测定效率。其中，所谓的测定零件程序是指为了按照预先设定的测定步骤来执行测定动作而组合的程序，通过该程序来执行探针向测定点的移动、图像的放大缩小、图像数据的采样等。在本专利技术中，优选的是所述摄像机构具有将所述探针的像以100倍以下的倍率进行放大的透镜系统。在这种结构中，由于只要透镜系统是100倍以下，则与高倍率透镜相比摄像机构的视野宽阔，所以只要将透镜的方向朝向探针的方向就能容易地使探针进入到视野内。因此，不需要为了使探针进入到摄像机构的视野内而对探针与摄像机构相互的相对位置进行微调整，从而能够将测定步骤简化而提高测定效率。具体说就是可以将透镜倍率设定在2倍～4倍，将数字变焦处理等的图像处理的倍率设定在20倍左右，总计设定为40倍～80倍左右。本专利技术优选的是具备使所述摄像机构沿正交的三个轴X轴、Y轴、Z轴方向进行移动的三轴正交驱动机构。在这种结构中，通过三轴正交驱动机构而使摄像机构沿X轴、Y轴、Z轴方向进行移动，能使探针进入到摄像机构的视野内。在此，在摄像机构的透镜倍率是低倍的情况下，由于透镜的视野宽阔，所以只要通过三轴正交驱动机构粗略地使摄像机构移动就能使探针进入到摄像机构的视野内。且由于能够用图像数据加工处理部进行图像数据的处理，所以不一定需要将探针调整到视野的中央，因此，三轴正交驱动机构的摄像机构的位置调整简单，测定步骤简化而提高测定效率。在本专利技术中，优选的是所述摄像机构被设置成在使所述探针进入到视野内的状态下相对于所述探针的相对位置被固定的状态。在此，所谓将摄像机构设置成使摄像机构与探针的相对位置固定的状态，例如可以举出如下的例子，即，在测定装置本体部具备用于安装固定探针的探针安装部的情况下，将探针安装在该探针安装部上，进而将摄像机构也安装固定在探针安装部上。此外，作为透镜系统的倍率只要是比较低的倍率便可，可以是15倍、10倍、5倍等。根据这种结构，由于不需要为了使探针进入到摄像机构的视野内而对探针与摄像机构相互的相对位置进行微调整，所以能将测定步骤简化而提高测定效率。在本专利技术中，优选的是所述操作机构能够输入将所述显示机构的显示画面上的规定区域作为选择区域进行选择的区域选择指令、以及在所述显示机构的显示画面上使所述选择区域移动到规定位置的移动指令，所述图像数据加工处理部具备选择区域识别部，其对利用所述区域选择指令所选择的所述选择区域进行识别并且从图像数据中提取所述选择区域；以及区域移动处理部，其在所述显示机构的显示画面上使所述选择区域移动到与所述移动指令对应的位置上。在这种结构中，当利用操作机构输入指令时，则在图像数据加工处理部按照输入的指令进行图像处理。例如，在探针位于摄像机构视野的角上时，则利用操作机构输入作为显示画面上的规定区域选择包含探针的规定区域的区域选择指令。然后，由选择区域识别部来识别利用操作机构选择的区域，并从由摄像机构取得的图像数据中提取该选择区域部分。进而，利用操作机构输入使选择区域向规定位置例如显示画面的中央移动的指令。于是，通过区域移动处理部使选择区域移动到与移动指令对应的位置。通过选择区域被移动，在显示机构的显示画面上，就使探针被显示在画面中央。由于通过被显示在显示画面中央的探针图像，则用户能清楚地观察到探针，所以例如能使探针准确地向测定点接近。此外，由于能在显示画面上选择区域并将该选择区域例如向显示画面的中央等移动，所以实际上不需要为了使探针位于摄像机构的视野中央而对探针与摄像机构的相对位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探针观察装置，其对用探针检测被测定物表面而测定所述被测定物表面特性的测定装置本体部的所述探针进行拍摄，并且将该探针的图像进行显示，其特征在于，包括：摄像机构，其对所述探针进行拍摄；图像处理部，其对由所述摄像机构拍摄的图像数据进行图像处理；显示机构，其对由所述图像处理部进行了图像处理的图像数据进行显示；以及操作机构，其利用手动操作将所述图像处理部的图像处理内容进行指令输入，其中，所述图像处理部具备图像数据加工处理部，该图像数据加工处理部根据由所述操作机构输入的指令或者从测定零件程序输入的指令对图像数据进行加工处理，通过由所述操作机构输入的指令或者从测定零件程序输入的指令能够操作探针图像。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：新井雅典，
申请(专利权)人：三丰株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]