JP2016090479A - Measurement value correcting method, measurement value correcting program, and measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークの表面をスタイラスでトレースして取得した測定値を補正する測定値補正方法、測定値補正プログラム及び測定装置に関する。 The present invention relates to a measurement value correction method, a measurement value correction program, and a measurement apparatus that correct a measurement value acquired by tracing the surface of a workpiece with a stylus.
ワークの表面の形状を測定する測定装置として、ワークの表面をスタイラスでトレースしてスタイラスの変位に基づき測定値を得る形状測定機が知られている。例えば、スタイラスが支点を中心として円弧運動するピボット式の形状測定機では、ワークの表面にスタイラスを接触させた状態でワークとスタイラスとを所定方向に相対移動させ、その際の移動方向に沿った位置とスタイラスの変位とからワークの表面の形状(高さ)を取得している。 As a measuring device for measuring the shape of the surface of a workpiece, a shape measuring machine that traces the surface of the workpiece with a stylus and obtains a measurement value based on the displacement of the stylus is known. For example, in a pivot-type shape measuring machine in which the stylus moves in an arc around a fulcrum, the workpiece and the stylus are moved relative to each other in a predetermined direction with the stylus in contact with the surface of the workpiece, and the moving direction at that time is aligned. The shape (height) of the surface of the workpiece is obtained from the position and the displacement of the stylus.
ここで、ピボット式のスタイラスを用いた形状測定機においては、スタイラスの円弧運動を考慮して測定値を補正する必要がある。例えば特許文献1〜5には、ピボット式のスタイラスを用いた測定装置の補正方法が開示される。いずれの技術においても、理想的な球面や円筒面が校正の基準として用いられる。
Here, in the shape measuring machine using the pivot type stylus, it is necessary to correct the measurement value in consideration of the arc motion of the stylus. For example,
近年、レンズなどを中心とした工業製品では、ワークの輪郭測定における高精度化の要求が高くなっている。例えば、非球面レンズの輪郭を測定する場合、設計値に対する形状誤差が数10nm以下、サグ量が測定装置のダイナミックレンジに匹敵するといった製品もある。このようなワークの輪郭測定を行うためには、測定装置において真球度の非常に高い基準球を用いた校正が必要になる。 In recent years, in industrial products such as lenses, there is an increasing demand for high accuracy in workpiece contour measurement. For example, when measuring the contour of an aspheric lens, there is a product in which the shape error with respect to the design value is several tens of nm or less, and the sag amount is comparable to the dynamic range of the measuring device. In order to measure the contour of such a workpiece, calibration using a reference sphere with a very high sphericity is required in the measuring apparatus.
しかし、数10nmオーダーの製品評価に耐えうるためには、少なくとも数nmオーダーという高い精度を有する測定装置が必要である。そのような測定装置は長い測定時間を要するとともに、非常に高価で入手しにくい。また、高精度を維持するためのメンテナンスに手間を要し、製造ラインなどで常時使用することは現実的でない。 However, in order to withstand product evaluation on the order of several tens of nm, a measuring apparatus having a high accuracy of at least several nm is required. Such a measuring device requires a long measuring time and is very expensive and difficult to obtain. In addition, maintenance is required to maintain high accuracy, and it is not realistic to always use it in a production line.
本発明の目的は、測定値について最適な補正によって精度の高い測定結果を得ることができる測定値補正方法、測定値補正プログラム及び測定装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a measurement value correction method, a measurement value correction program, and a measurement apparatus capable of obtaining a highly accurate measurement result by optimal correction of a measurement value.
上記課題を解決するため、本発明の測定値補正方法は、ワークの表面を測定装置のスタイラスでトレースして得られた測定値を補正する測定値補正方法であって、同じ設計データから作製された複数のワークを用意する工程と、複数のワークのうちの1つをマスターワークとして第1測定装置によって測定して第1基準測定値を得る工程と、第1基準測定値と設計データとの差に基づく校正用データを得る工程と、マスターワークを第1測定装置よりも測定精度の高い第2測定装置によって測定して第2基準測定値を得る行程と、校正用データを用いて第1基準測定値を補正した値と第2基準測定値との差である差分データを得る工程と、複数のワークのうちマスターワーク以外を測定対象ワークとして第1測定装置によって測定して対象測定値を得る工程と、校正用データを用いて対象測定値を補正した値から差分データを差し引いて補正済み測定値を得る工程と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the measurement value correction method of the present invention is a measurement value correction method for correcting a measurement value obtained by tracing the surface of a workpiece with a stylus of a measurement device, and is prepared from the same design data. A step of preparing a plurality of workpieces, a step of measuring one of the plurality of workpieces as a master workpiece by a first measuring device to obtain a first reference measurement value, and a first reference measurement value and design data A step of obtaining calibration data based on the difference, a step of obtaining a second reference measurement value by measuring the master workpiece with a second measurement device having a measurement accuracy higher than that of the first measurement device, and a first step using the calibration data. A step of obtaining difference data, which is a difference between a value obtained by correcting the reference measurement value and the second reference measurement value, and measuring the target workpiece by measuring a plurality of workpieces other than the master workpiece as a workpiece to be measured by the first measuring device. Obtaining a value, characterized by comprising a step of obtaining a corrected measured value by subtracting the differential data from the value obtained by correcting the target measured value, the using the calibration data.
このような構成によれば、同じ設計データから作製された複数のワークのうちの1つをマスターワークとして基準測定値を得るため、マスターワークと同じ設計データから作製された測定対象ワークの形状に最適な校正用データを得ることができる。さらに、第1測定装置よりも測定精度の高い第2測定装置によってマスターワークを測定して、第1測定装置によるマスターワークの測定補正値との差分データを得るため、第1測定装置による誤差を除去して第2測定装置と同等な測定精度で測定を行うことができる。 According to such a configuration, in order to obtain a reference measurement value using one of a plurality of workpieces produced from the same design data as a master workpiece, the shape of the workpiece to be measured produced from the same design data as the master workpiece is obtained. Optimal calibration data can be obtained. Further, the master work is measured by the second measuring apparatus having higher measurement accuracy than the first measuring apparatus, and the difference data from the measurement correction value of the master work by the first measuring apparatus is obtained. It can remove and can measure with the measurement accuracy equivalent to a 2nd measuring apparatus.
本発明の測定値補正方法において、スタイラスは、支点を中心として円弧運動するピボット式であってもよい。このような構成によれば、ピボット式のスタイラスの動作に適した校正用データを得ることができる。 In the measurement value correction method of the present invention, the stylus may be a pivot type that moves in an arc around a fulcrum. According to such a configuration, calibration data suitable for the operation of the pivot stylus can be obtained.
本発明の測定値補正方法において、ワークの表面は非球面であってもよい。このような構成によれば、非球面の測定に最適な校正用データを得ることができる。 In the measurement value correction method of the present invention, the surface of the workpiece may be an aspherical surface. According to such a configuration, it is possible to obtain calibration data optimal for measuring an aspheric surface.
本発明の測定値補正方法において、校正用データを得る工程では、スタイラスによる測定値を補正するモデル式のパラメータを、第1基準測定値のモデル式による補正値と設計データとの関係からフィッティングして第1パラメータを求め、補正済み測定値を得る工程では、第1パラメータを適用したモデル式を用いて対象特定値を補正するようにしてもよい。 In the measurement value correction method of the present invention, in the step of obtaining the calibration data, the parameter of the model equation for correcting the measurement value by the stylus is fitted from the relationship between the correction value by the model equation of the first reference measurement value and the design data. In the step of obtaining the first parameter and obtaining the corrected measurement value, the target specific value may be corrected using a model formula to which the first parameter is applied.
このような構成によれば、スタイラスによる測定値を補正するモデル式に校正用データを含めることができ、モデル式を用いて対象測定値を補正することにより精度の高い補正済み測定値を得ることができる。 According to such a configuration, calibration data can be included in the model equation for correcting the measurement value by the stylus, and a highly accurate corrected measurement value can be obtained by correcting the target measurement value using the model equation. Can do.
本発明の測定値補正プログラムは、ワークの表面を測定装置のスタイラスでトレースして得られた測定値を補正する測定値補正プログラムであって、コンピュータを、同じ設計データから作製された複数のワークのうちの1つをマスターワークとして第1測定装置によって測定して得た第1基準測定値を取得する手段、第1基準測定値と設計データとの差に基づく校正用データを演算する手段、マスターワークを第1測定装置よりも測定精度の高い第2測定装置によって測定して得た第2基準測定値を取得する手段、校正用データを用いて第1基準測定値を補正した値と第2基準測定値との差である差分データを得る手段、複数のワークのうちマスターワーク以外を測定対象ワークとして第1測定装置によって測定して得た対象測定値を取得する手段、校正用データを用いて対象測定値を補正した値から差分データを差し引いて補正済み測定値を演算する手段、として機能させることを特徴とする。 A measurement value correction program according to the present invention is a measurement value correction program for correcting a measurement value obtained by tracing the surface of a workpiece with a stylus of a measuring device, and the computer is configured to include a plurality of workpieces created from the same design data. Means for obtaining a first reference measurement value obtained by measuring with one of the master work as a master work, means for calculating calibration data based on a difference between the first reference measurement value and the design data, Means for obtaining a second reference measurement value obtained by measuring the master work with a second measurement device having higher measurement accuracy than the first measurement device, a value obtained by correcting the first reference measurement value using calibration data, Means for obtaining difference data that is a difference from two reference measurement values, and obtaining target measurement values obtained by measuring with a first measuring device a plurality of workpieces other than the master workpiece as a workpiece to be measured That means, characterized in that to function as a unit, for calculating a corrected measurement value by subtracting the differential data from the corrected value of the target measured value using the calibration data.
このような構成によれば、同じ設計データから作製された複数のワークのうちの1つをマスターワークとして基準測定値を得るため、マスターワークと同じ設計データから作製された測定対象ワークの形状に最適な校正用データをコンピュータによって演算することができる。さらに、第1測定装置よりも測定精度の高い第2測定装置によってマスターワークを測定して、第1測定装置によるマスターワークの測定補正値との差分データを得て、第1測定装置による誤差を除去して第2測定装置と同等な測定精度で測定を行うことができる。 According to such a configuration, in order to obtain a reference measurement value using one of a plurality of workpieces produced from the same design data as a master workpiece, the shape of the workpiece to be measured produced from the same design data as the master workpiece is obtained. Optimal calibration data can be calculated by a computer. Further, the master workpiece is measured by the second measuring device having higher measurement accuracy than the first measuring device, the difference data from the measurement correction value of the master workpiece by the first measuring device is obtained, and the error by the first measuring device is obtained. It can remove and can measure with the measurement accuracy equivalent to a 2nd measuring apparatus.
本発明の測定値補正プログラムにおいて、スタイラスは、支点を中心として円弧運動するピボット式であってもよい。このような構成によれば、ピボット式のスタイラスの動作に適した校正用データをコンピュータによって演算することができる。 In the measurement value correction program of the present invention, the stylus may be a pivot type that performs an arc motion around a fulcrum. According to such a configuration, calibration data suitable for the operation of the pivot stylus can be calculated by the computer.
本発明の測定値補正プログラムにおいて、ワークの表面は非球面であってもよい。このような構成によれば、非球面の測定に最適な校正用データをコンピュータによって演算することができる。 In the measurement value correction program of the present invention, the surface of the workpiece may be an aspherical surface. According to such a configuration, calibration data that is optimal for aspheric measurement can be calculated by a computer.
本発明の測定値補正プログラムにおいて、校正用データを得る手段では、スタイラスによる測定値を補正するモデル式のパラメータを、第1基準測定値の前記モデル式による補正値と設計データとの関係からフィッティングして第1パラメータを求め、補正済み測定値を得る手段では、第1パラメータを適用したモデル式を用いて対象補正値を補正するようにしてもよい。 In the measurement value correction program of the present invention, the means for obtaining the calibration data fits the parameter of the model equation for correcting the measurement value by the stylus from the relationship between the correction value of the first reference measurement value by the model equation and the design data. Then, the means for obtaining the first parameter and obtaining the corrected measurement value may correct the target correction value using a model formula to which the first parameter is applied.
このような構成によれば、スタイラスによる測定値を補正するモデル式に校正用データを含めることができ、モデル式を用いて対象測定値を補正することにより精度の高い補正済み測定値をコンピュータによって得ることができる。 According to such a configuration, the calibration data can be included in the model equation for correcting the measurement value by the stylus, and the corrected measurement value with high accuracy can be obtained by the computer by correcting the target measurement value using the model equation. Can be obtained.
本発明の測定装置は、ワークの表面をスタイラスでトレースして測定値を得る測定部と、校正用データを取得する校正用データ取得部と、測定部で得た測定値を校正用データで補正する補正部と、を備え、校正用データ取得部は、同じ設計データから作製された複数のワークのうちの1つをマスターワークとして第1測定装置によって測定した第1基準測定値を取得する第1基準値取得部と、マスターワークを第1測定装置よりも測定精度の高い第2測定装置によって測定した第2基準測定値を取得する第2基準値取得部と、第1基準測定値と設計データとの差に基づき校正用データを演算する第1演算部と、前記校正用データを用いて前記第1基準測定値を補正した値と前記第2基準測定値との差である差分データを演算する第2演算部と、を有し、補正部は、複数のワークのうちマスターワーク以外を測定対象ワークとして第1測定装置によって測定した対象測定値を校正用データを用いて補正し、補正後の値から差分データを差し引いて補正済み測定値を得ることを特徴とする。 The measurement apparatus of the present invention includes a measurement unit that traces the surface of a workpiece with a stylus to obtain a measurement value, a calibration data acquisition unit that acquires calibration data, and a measurement value obtained by the measurement unit is corrected with the calibration data. A calibration data acquisition unit for acquiring a first reference measurement value measured by the first measurement device using one of a plurality of workpieces produced from the same design data as a master workpiece. A first reference value acquisition unit, a second reference value acquisition unit that acquires a second reference measurement value obtained by measuring a master work with a second measurement device having higher measurement accuracy than the first measurement device, and a first reference measurement value and design A first calculation unit that calculates calibration data based on a difference from the data; and difference data that is a difference between a value obtained by correcting the first reference measurement value using the calibration data and the second reference measurement value. A second computing unit for computing, The correction unit corrects the target measurement value measured by the first measuring apparatus using the calibration data as a measurement target workpiece other than the master workpiece among the plurality of workpieces, and subtracts the difference data from the corrected value. To obtain a corrected measurement value.
このような構成によれば、同じ設計データから作製された複数のワークのうちの1つをマスターワークとして基準測定値を得るため、マスターワークと同じ設計データから作製された測定対象ワークの形状に最適な校正用データを得ることができる。さらに、第1測定装置よりも測定精度の高い第2測定装置によってマスターワークを測定して、第1測定装置によるマスターワークの測定補正値との差分データを得るため、第1測定装置による誤差を除去して第2測定装置と同等な測定精度で測定を行うことができる。 According to such a configuration, in order to obtain a reference measurement value using one of a plurality of workpieces produced from the same design data as a master workpiece, the shape of the workpiece to be measured produced from the same design data as the master workpiece is obtained. Optimal calibration data can be obtained. Further, the master work is measured by the second measuring apparatus having higher measurement accuracy than the first measuring apparatus, and the difference data from the measurement correction value of the master work by the first measuring apparatus is obtained. It can remove and can measure with the measurement accuracy equivalent to a 2nd measuring apparatus.
本発明の測定装置において、スタイラスは、支点を中心として円弧運動するピボット式であってもよい。このような構成によれば、ピボット式のスタイラスの動作に適した校正データを得ることができる。 In the measurement apparatus of the present invention, the stylus may be a pivot type that moves in an arc around a fulcrum. According to such a configuration, calibration data suitable for the operation of the pivot stylus can be obtained.
本発明の測定装置において、ワークの表面は非球面であってもよい。このような構成によれば、非球面の測定に最適な校正用データを得ることができる。 In the measuring apparatus of the present invention, the surface of the workpiece may be an aspherical surface. According to such a configuration, it is possible to obtain calibration data optimal for measuring an aspheric surface.
本発明の測定装置において、第1演算部は、スタイラスによる測定値を補正するモデル式のパラメータを、第1基準測定値のモデル式による補正値と設計データとの関係からフィッティングして第1パラメータを求め、補正部は、第1パラメータを適用したモデル式を用いて対象測定値を補正するようにしてもよい。 In the measurement apparatus of the present invention, the first calculation unit fits the parameter of the model formula for correcting the measurement value by the stylus based on the relationship between the correction value by the model formula of the first reference measurement value and the design data, and the first parameter The correction unit may correct the target measurement value using a model formula to which the first parameter is applied.
このような構成によれば、スタイラスによる測定値を補正するモデル式に校正用データを含めることができ、モデル式を用いて対象測定値を補正することにより精度の高い補正済み測定値を得ることができる。 According to such a configuration, calibration data can be included in the model equation for correcting the measurement value by the stylus, and a highly accurate corrected measurement value can be obtained by correcting the target measurement value using the model equation. Can do.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description of the members once described is omitted as appropriate.
〔測定装置〕
図1(a)及び(b)は、本実施形態に係る測定装置の構成を例示する模式図である。図1(a)には測定装置1の構成図が表され、図1(b)にはコンピュータ30のブロック図が表される。
〔measuring device〕
FIG. 1A and FIG. 1B are schematic views illustrating the configuration of a measurement apparatus according to this embodiment. FIG. 1A shows a configuration diagram of the measuring
図1(a)に表したように、本実施形態に係る測定装置1は、測定の対象物であるワークWの表面をスタイラス10でトレースしてワークWの表面の位置(高さ)を測定する装置である。測定装置1は、スタイラス10と、検出部20と、コンピュータ30とを備える。ワークWはステージST上に配置される。ワークWとスタイラス10とは相対的に一方向に移動可能に設けられる。この相対的な移動によって、スタイラス10がワークWの表面をトレースすることになる。本実施形態では、ワークWとスタイラス10との相対的な移動方向をX軸方向とする。また、X軸と直交する方向(ステージSTの基準面と直交する方向)をZ軸方向とする。測定装置1では、ワークWはステージSTに固定され、スタイラス10がX軸方向に移動する。
As shown in FIG. 1A, the measuring
スタイラス10は、所定の支点10aを中心として円弧運動するピボット式である。スタイラス10の円弧運動は、XZ平面に沿って行われる。検出部20は、スタイラス10をX軸方向に移動させる駆動源となるモータ21と、スタイラス10のX軸方向の位置を検出するX軸検出部22と、スタイラス10のZ軸方向の位置を検出するZ軸検出部23とを有する。
The
モータ21はコンピュータ30からの指示に応じて駆動機構(図示せず)に駆動力を与え、スタイラス10をX軸方向に移動させる。X軸検出部22は、測定の際にX軸方向に移動するスタイラス10のX軸に沿った位置を検出してコンピュータ30へ送る。スタイラス10の先端には測定子11が設けられる。スタイラス10をX軸方向に移動させることで測定子11がワークWの表面と接触しながら進んでいくことになる。
The
Z軸検出部23は、測定の際にワークWの表面形状に追従して円弧運動するスタイラス10のZ軸に沿った位置を検出してコンピュータ30へ送る。このような構成により、測定装置1では、スタイラス10のX軸に沿った位置に対応し、ワークWの表面に接触する測定子11のトレースラインに沿った高さ(Z軸方向の位置)を得ることができる。これにより、トレースラインに沿ったワークWの表面形状が得られる。また、例えばステージSTをY軸方向(X軸方向及びZ軸方向と直交する方向)に移動させて同様な測定を行うことで、ワークWの表面の3次元形状を得ることもできる。
The Z-
図1(b)に表したように、コンピュータ30は、CPU(Central Processing Unit)31、インタフェース32a〜32c、出力部33、入力部34、主記憶部35及び副記憶部36を備える。
As illustrated in FIG. 1B, the
CPU31は、各種プログラムの実行によって各部を制御する。インタフェース32a〜32cは、検出部20との情報入出力を行う部分である。本実施形態では、インタフェース32aを介して検出部20のZ軸検出部23からの検出情報を取り込む。また、インタフェース32bを介して検出部20のモータ21へ指示を与える。また、インタフェース32cを介して検出部20のX軸検出部22からの検出情報を取り込む。なお、図示しないインタフェースを介してコンピュータ30をLAN(Local Area Network)やWAN(Wide Area Network)に接続してもよい。
The
出力部33は、コンピュータ30で処理した結果を出力する部分である。出力部33としては、例えば、図示しないディスプレイやプリンタが用いられる。入力部34は、オペレータから情報を受け付ける部分である。入力部34には、例えば、図示しないキーボード、ジョイスティック及びマウスが用いられる。また、入力部34は、記録媒体MMに記録された情報を読み取る機能を含む。
The output unit 33 is a part that outputs a result processed by the
主記憶部35には、例えばRAM(Random Access Memory)が用いられる。主記憶部35の一部として、副記憶部36の一部が用いられてもよい。副記憶部36には、例えばHDD(Hard disk drive)やSSD(Solid State Drive)が用いられる。副記憶部36は、ネットワークを介して接続された外部記憶装置であってもよい。
For example, a RAM (Random Access Memory) is used for the
図2は、本実施形態に係る測定装置の機能ブロック図である。
測定装置1の機能ブロックとしては、測定部110、校正用データ取得部120、補正部130、出力部140及び制御部150を備える。このうち、測定部110は、モータ制御部111と検出制御部112とを有する。また、校正用データ取得部120は、第1基準値取得部1211、第2基準値取得部1212、第1演算部1221及び第2演算部1222を有する。
FIG. 2 is a functional block diagram of the measuring apparatus according to the present embodiment.
The functional block of the measuring
測定部110のモータ制御部111は、モータ21の回転を制御するための指示を与える。検出制御部112は、X軸検出部22及びZ軸検出部23を制御して、これらから送られるX軸の座標値及びZ軸の座標値(測定値)を取得する。
The
校正用データ取得部120は、測定部110で取得した測定値を補正するための校正用データを取得する部分である。校正用データ取得部120の第1基準値取得部1211は、同じ設計データから作製された複数のワークWのうちの1つをマスターワークとして、このマスターワークの表面をスタイラス10によって測定した第1基準測定値を取得する。校正用データ取得部120の第2基準値取得部1212は、先と同じマスターワークの表面を別な測定装置によって測定した第2基準測定値を取得する。ここで、別な測定装置としては、本実施形態に係る測定装置1よりも高い測定精度を有し、既に校正されたものが用いられる。
The calibration
校正用データ取得部120の第1演算部1221は、第1基準値取得部1211で取得した第1基準測定値と設計データとの差に基づき校正用データを演算する。第2演算部1222は、第1演算部1221で演算した校正用データを用いて第1基準測定値を補正した値と第2基準値取得部1212で取得した第2基準測定値との差である差分データを演算する。
The
補正部130は、測定部110で取得した測定値を、第1演算部1221で演算して得た校正用データによって補正し、補正後の値から第2演算部1222で演算した差分データを差し引いて補正済み測定値を演算する部分である。
The
出力部140は、測定結果を出力する部分である。制御部150は、測定部110、校正用データ取得部120、補正部130及び出力部140を制御する部分である。
The
このような機能ブロックを備えた測定装置1では、ワークWの表面の測定値を校正用データで補正して、誤差を抑制した測定結果を得ることができる。特に、同じ設計データから作製された複数のワークWのうちの1つをマスターワークとして基準測定値を得るため、マスターワークと同じ設計データから作製された他のワークWの形状に最適な校正用データを得ることができる。さらに、本実施形態に係る測定装置1よりも測定精度の高い別な測定装置によってマスターワークを測定して、測定装置1によるマスターワークの測定補正との差分データを得るため、測定装置1による誤差を除去して精度の高い別な測定装置と同等な測定精度で測定を行うことができるようになる。
In the measuring
〔測定値補正方法〕
次に、校正用データの取得を含めた測定値の補正方法について説明する。
なお、ここでは測定装置1を用いて測定値を補正する方法を例として説明する。
先ず、図3(a)に表したように、同じ設計データDTから作製された複数のワークW1,W2,W3,…,Wnを用意する。次に、作製された複数のワークW1,W2,W3,…,Wnのうちの1つをマスターワークとする。ここでは、一例としてワークW1をマスターワークとする。そして、測定装置1の測定部110によってマスターワークの表面の測定し、第1基準測定値を取得する。第1基準測定値は、第1基準値取得部1211によって取得される。
[Measurement value correction method]
Next, a measurement value correction method including acquisition of calibration data will be described.
Here, a method for correcting a measurement value using the
First, as shown in FIG. 3A, a plurality of works W1, W2, W3,..., Wn prepared from the same design data DT are prepared. Next, one of the produced workpieces W1, W2, W3,..., Wn is set as a master workpiece. Here, as an example, the work W1 is a master work. Then, the surface of the master work is measured by the measuring
次に、第1基準測定値と設計データDTとの差に基づき校正用データを取得する。校正用データは、校正用データ取得部120の第1演算部1221によって演算される。図3(b)には、設計データDTと、マスターワークの測定値MDとの差を例示する図である。図3(b)の横軸はX軸方向の座標、縦軸はZ軸方向の座標である。マスターワークの測定値MDは、複数のX軸座標のそれぞれに対応したZ軸座標として取得される。第1演算部1221は、各測定値MDのZ軸座標の値と、その測定値MDと対応する設計データDTのZ軸座標との差を求め、例えば最小二乗法によってモデル関数のパラメータを演算する。このモデル関数のパラメータが校正用データとなる。
Next, calibration data is acquired based on the difference between the first reference measurement value and the design data DT. The calibration data is calculated by the
次に、測定装置1よりも測定精度の高い別な測定装置によって先と同じマスターワークの表面の測定し、第2基準測定値を取得する。第2基準測定値は、第2基準値取得部1212によって取得される。なお、別な測定装置によるマスターワークの測定は1度行えばよい。
Next, the surface of the same master work as before is measured by another measuring device having higher measurement accuracy than the measuring
次に、校正用データを用いて第1基準測定値を補正した値と第2基準測定値との差である差分データを得る。差分データは、校正用データ取得部120の第2演算部1222によって演算される。差分データは、測定装置1と、これよりも測定精度の高い他の測定装置との測定誤差を含む。
Next, difference data which is a difference between a value obtained by correcting the first reference measurement value using the calibration data and the second reference measurement value is obtained. The difference data is calculated by the
次に、測定部110によって複数のワークW1,W2,W3,…,Wnのうちのマスターワーク以外のワークW2,W3,…,Wnを測定対象ワークとして、スタイラス10により測定対象ワークの測定値(対象測定値)を取得する。
Next, the
次に、補正部130によって、対象測定値を校正用データを用いて補正する。すなわち、対象測定値のZ軸方向の座標値から先に求めたパラメータを適用したモデル関数によって補正後の測定値を求める。さらに、補正後の測定値から差分データを差し引いて補正済み測定値を得る。この補正済み測定値が測定装置1の測定結果となる。このような測定値補正方法では、同じ設計データDTから作製されたマスターワークによって求めた校正用データによって補正して求められたものであるため、測定対象ワークの形状に最適な校正用データによって精度の高い測定結果となる。さらに、校正用データを用いて対象測定値を補正した後、差分データによって補正すれば、測定装置1による測定値であっても測定精度の高い別な測定装置で測定したものと同等な精度を有する測定結果を得ることができる。
Next, the
ここで、ワークWの設計データDTが例えば球面である場合には、その設計データDTから作製された複数のワークW1,W2,W3,…,Wnのちの1つをマスターワークとして校正用データ及びを取得し、同じ設計データDTから作製されたマスターワーク以外の測定対象ワークの測定値を校正用データで補正する。測定対象ワークとマスターワークとは同じ設計データDTから作製されているため、そのマスターワークから求めた校正用データは、同じ設計データDTから作製された測定対象ワークについても最適な校正用データとなる。 Here, when the design data DT of the workpiece W is, for example, a spherical surface, one of the plurality of workpieces W1, W2, W3,..., Wn produced from the design data DT is used as a master workpiece and calibration data and And the measurement value of the workpiece to be measured other than the master workpiece produced from the same design data DT is corrected with the calibration data. Since the workpiece to be measured and the master workpiece are created from the same design data DT, the calibration data obtained from the master workpiece is the optimum calibration data for the workpiece to be measured created from the same design data DT. .
さらに、測定装置1よりも測定精度の高い別な測定装置によって第2基準測定値を得て、測定装置1の補正測定値との差分データを得るため、測定装置1による誤差を除去することができ、測定装置1であっても別な測定装置と同等な測定精度で測定を行うことができるようになる。
Furthermore, in order to obtain the second reference measurement value by another measurement device having higher measurement accuracy than the
本実施形態では、設計データDTが非球面の場合に特に有効である。すなわち、設計データDTが非球面の場合、校正用データ及び差分データを取得するため、一般的には精度の高い球面マスターワークを用いる。しかし、精度の高い球面マスターワークを用意することは難しい。この点、本実施形態では、同じ非球面の設計データDTから作製された複数のワークW1,W2,W3,…,Wnのちの1つをマスターワークとして用いるため、別途、精度の高い球面マスターワークを用意する必要はない。また、同じ非球面の設計データDTから作製された複数のワークW1,W2,W3,…,Wnのちの1つをマスターワークとして校正用データ及び差分データを取得するため、測定対象ワークに最適な校正用データ及び差分データによる補正によって精度の高い測定結果を得ることが可能になる。 This embodiment is particularly effective when the design data DT is an aspheric surface. That is, when the design data DT is an aspherical surface, in order to acquire calibration data and difference data, generally a highly accurate spherical master work is used. However, it is difficult to prepare a highly accurate spherical master work. In this respect, in the present embodiment, one of a plurality of workpieces W1, W2, W3,..., Wn produced from the same aspherical design data DT is used as a master workpiece. There is no need to prepare. Further, since one of a plurality of workpieces W1, W2, W3,..., Wn produced from the same aspherical design data DT is used as a master workpiece, calibration data and difference data are acquired. A highly accurate measurement result can be obtained by correction using calibration data and difference data.
なお、同じ非球面の設計データDTから作製された複数のワークW1,W2,W3,…,Wnからマスターワークを選択する場合、複数のワークW1,W2,W3,…,Wnのうち最も設計データDTとの誤差の少ないものをマスターワークにすることが望ましい。これによって、より精度の高い補正を行うことが可能になる。 When a master workpiece is selected from a plurality of workpieces W1, W2, W3,..., Wn produced from the same aspherical design data DT, the design data is the largest of the plurality of workpieces W1, W2, W3,. It is desirable to use a master work with a small error from DT. This makes it possible to perform correction with higher accuracy.
〔ピボット式スタイラス〕
ここで、ピボット式のスタイラス10を用いた測定装置1における具体的な校正用データの取得について説明する。
図4は、ピボット式のスタイラスのピックアップ機構を幾何的に表した図である。
ピボット式のスタイラス10を用いたピックアップ機構では、スタイラス10の円弧運動を考慮して測定値を校正する必要がある。
(Pivot stylus)
Here, acquisition of specific calibration data in the measuring
FIG. 4 is a view geometrically showing a pickup mechanism of a pivot type stylus.
In the pickup mechanism using the
ピボット式のスタイラス10のピックアップ機構を用いて得られる測定データのX軸方向の座標及びZ軸方向の座標を(xm,zm)とすると、正しい測定位置(xr,zr)は以下の数1、数2によって求められる。
Assuming that the coordinates in the X-axis direction and the coordinates in the Z-axis direction of the measurement data obtained by using the pickup mechanism of the
数1及び数2において、gはゲイン係数、lはスタイラス10の支点10aからアーム先端までの長さ(アーム長)、hはスタイラス10のアーム先端から測定子11までの長さ(エッジ長)である(図4参照)。
In
本具体例では、上記数1及び数2をモデル式として、このゲイン係数g、アーム長l及びエッジ長hをパラメータとし、基準測定値のモデル式による補正値と設計データDTとの関係からパラメータのフィッティングを行う。
In this specific example,
すなわち、先ず、ピボット式のスタイラス10によってマスターワークの表面を測定し、基準測定値(xk m,zk m)を得る。ここで、k=1,2,…,nである。次に、基準測定値(xk m,zk m)を、上記数1及び数2により補正する。そして、補正によって得られた補正値と、設計データDTとをX軸方向に位置合わせ(ベストフィット)し、ベストフィット後の最短距離(または、Z軸方向の座標値の差)を評価量として照合誤差の例えば二乗和が最小になるように各パラメータ(ゲイン係数g、アーム長l及びエッジ長h)を推定する。
That is, first, to measure the surface of the master work by the
各パラメータが推定された数1及び数2を用いて測定対象ワークの測定値を補正すれば、マスターワークの測定によって得られた校正用データを反映した補正済み測定値を得ることができる。このように、ピボット式のスタイラス10の円弧運動に基づくモデル式の各パラメータのフィッティングによってモデル式に校正用データを含めることができる。したがって、校正用データの取得に用いたマスターワークと同じ設計データDTで作製された測定対象ワークの測定値をモデル式で補正すれば、最適な校正用データによる補正を行うことが可能になる。
If the measurement values of the workpiece to be measured are corrected using the
なお、上記では説明を省略するが、スタイラス10の先端に設けられた測定子11の先端形状を含めた補正を行ってもよい。測定子11の先端形状に関する補正については、例えば特許第4372759号公報に記載された技術を適用すればよい。
Although not described above, correction including the shape of the tip of the
〔測定値補正プログラム〕
次に、測定値補正プログラムについて説明する。
上記説明した測定値補正方法は、コンピュータ30のCPU31によって実行される測定値補正プログラムによって実現してもよい。
図5及び図6は、測定値補正プログラムを例示するフローチャートである。
先ず、図5のステップS101に示すように、第1基準測定値の取得を行う。すなわち、コンピュータ30は、同じ設計データDTから作製された複数のワークW1,W2,W3,…,Wnのうちの1つをマスターワークとして、スタイラス10によって測定したマスターワークの測定値(第1基準測定値)を取得する処理を実行する。
[Measurement value correction program]
Next, the measurement value correction program will be described.
The measurement value correction method described above may be realized by a measurement value correction program executed by the
5 and 6 are flowcharts illustrating the measurement value correction program.
First, as shown in step S101 of FIG. 5, the first reference measurement value is acquired. That is, the
次に、ステップS102に示すように、校正用データの演算を行う。コンピュータ30は、先に取得した第1基準測定値とマスターワークの設計データDTとの差に基づく校正用データを演算する処理を実行する。この処理は、図6に示すサブルーチンによって行われる。
Next, as shown in step S102, calibration data is calculated. The
先ず、図6のステップS201に示すように、第1パラメータの初期値を設定する処理を行う。例えば、上記数1及び数2をモデル式として、このゲイン係数g、アーム長l及びエッジ長hをパラメータとした場合、これらのパラメータ(第1パラメータ)についてスタイラス10の設計値に沿った幾何的な値を初期値として設定する。
First, as shown in step S201 in FIG. 6, processing for setting an initial value of the first parameter is performed. For example, when
次に、ステップS202に示すように、第1基準測定値の補正を行う。すなわち、ステップS101で取得したマスターワークの測定値(第1基準測定値)を、上記数1及び数2によって補正して補正値を演算する。
Next, as shown in step S202, the first reference measurement value is corrected. That is, the master workpiece measurement value (first reference measurement value) acquired in step S101 is corrected by the
次に、ステップS203に示すように、補正値と設計データDTとの位置合わせを行う。この位置合わせでは、マスターワークによる第1基準測定値の補正値と設計データDTとのX軸方向の位置合わせ(ベストフィット)を行う。例えば、スタイラス10の測定子11の形状(球体など)によって、第1基準測定値のX軸方向の座標値を測定子11の形状に応じて補正する必要がある。この補正が位置合わせ(ベストフィット)である。
Next, as shown in step S203, the correction value and the design data DT are aligned. In this alignment, the X-axis alignment (best fit) between the correction value of the first reference measurement value by the master work and the design data DT is performed. For example, the coordinate value in the X-axis direction of the first reference measurement value needs to be corrected according to the shape of the measuring
次に、ステップS204に示すように、誤差照合を行う。誤差照合は、ベストフィット後の補正値と設計データDTとの最短距離(または、Z軸方向の座標値の差)を照合誤差としてもめる処理である。 Next, as shown in step S204, error matching is performed. The error collation is a process for obtaining a shortest distance (or a difference in coordinate values in the Z-axis direction) between the correction value after the best fit and the design data DT as a collation error.
次に、ステップS205に示すように、第1パラメータの更新を行う。ここでは、先のステップS204で求めた照合誤差が小さくなるようにモデル式のパラメータ(第1パラメータ)を変更する処理を行う。例えば、上記数1及び数2をモデル式では、ゲイン係数g、アーム長l及びエッジ長hを調整する処理を行う。
Next, as shown in step S205, the first parameter is updated. Here, a process of changing the parameter (first parameter) of the model formula is performed so that the collation error obtained in the previous step S204 is reduced. For example, in the
次に、ステップS206に示すように、照合誤差が最小であるか否かの判断を行う。すなわち、ステップS205で第1パラメータを調整した後、再度照合誤差を求める。そして、照合誤差が最小でない場合にはステップS202〜ステップS205の処理を繰り返す。照合誤差が最小であるか否かの判断は、例えば予め設定された範囲内に照合誤差が収まっているか否かで判断してもよい。照合誤差が最小になった場合には、ステップS207に示すように第1パラメータの決定を行う。 Next, as shown in step S206, it is determined whether or not the collation error is minimum. That is, after adjusting the first parameter in step S205, the collation error is obtained again. If the collation error is not the minimum, the processing from step S202 to step S205 is repeated. The determination as to whether or not the collation error is minimum may be made based on, for example, whether or not the collation error is within a preset range. When the collation error is minimized, the first parameter is determined as shown in step S207.
次に、図5のステップS103へ戻る。ステップS103では、第2基準測定値の取得を行う。ここでは、先と同じマスターワークを測定装置1よりも測定精度の高い別な測定装置によって測定して、第2基準測定値を得る。なお、既にマスターワークの測定が行われており、その測定結果がメモリに記憶されている場合や、別な測定装置によってマスターワークの測定を行いその測定結果がメモリに記憶されている場合には、メモリに記憶された測定結果を第2基準測定値として読み出してもよい。
Next, the process returns to step S103 in FIG. In step S103, the second reference measurement value is acquired. Here, the same master work as before is measured by another measuring device having higher measurement accuracy than the measuring
次に、ステップS104に示すように、差分データの演算を行う。コンピュータ30は、ステップS102で求めた校正用データを用いて第1基準測定値を補正した値と、ステップS103で求めた第2基準測定値との差である差分データを演算する処理を実行する。
Next, as shown in step S104, the difference data is calculated. The
次に、ステップS105に示すように、対象測定値の取得を行う。すなわち、同じ設計データDTから作製された複数のワークW1,W2,W3,…,Wnのうちマスターワーク以外を測定対象ワークとして、この測定対象ワークの表面を測定装置1のスタイラス10によって測定した対象測定値を取得する処理を実行する。
Next, as shown in step S105, the target measurement value is acquired. That is, an object obtained by measuring the surface of the workpiece to be measured by the
次に、ステップS106に示すように、対象測定値の補正を行う。ここでは、ステップS102で演算した校正用データ(第1パラメータ)を適用したモデル式によって対象測定値の補正するとともに、この補正した値からステップS104で求めた差分データを差し引いて補正済み測定値を演算する。 Next, as shown in step S106, the target measurement value is corrected. Here, the target measurement value is corrected by the model equation to which the calibration data (first parameter) calculated in step S102 is applied, and the corrected measurement value is obtained by subtracting the difference data obtained in step S104 from the corrected value. Calculate.
このような測定値補正プログラムによれば、同じ設計データDTから作製された複数のワークW1,W2,W3,…,Wnのうちの1つをマスターワークとして校正用データを取得し、この校正用データをモデル式に反映させることができる。これにより、マスターワークと同じ設計データDTから作製された測定対象ワークの形状に最適な補正による測定結果をコンピュータ30によって演算することが可能になる。
According to such a measured value correction program, calibration data is acquired using one of a plurality of workpieces W1, W2, W3,..., Wn produced from the same design data DT as a master workpiece, and this calibration Data can be reflected in the model formula. Thereby, it becomes possible for the
さらに、校正用データで補正した値から差分データを差し引いて補正済み測定値を得るため、測定精度の高い他の測定装置に対する測定装置1の誤差成分を除去することができ、測定装置1であっても精度の高い測定を行うことができるようになる。
Furthermore, since the difference data is subtracted from the value corrected with the calibration data to obtain a corrected measurement value, the error component of the
なお、測定値補正プログラムにおけるパラメータ(第1パラメータ)のフィッティングにおいて、複数のパラメータのうち位置精度に対する感度の低いパラメータをフィッティングの対象から除外してもよい。 In the fitting of the parameter (first parameter) in the measurement value correction program, a parameter having low sensitivity to positional accuracy among a plurality of parameters may be excluded from the fitting target.
図7(a)〜(f)は、検出位置に対するパラメータの感度曲線を示す図で、(a)、(c)及び(e)はX軸方向の検出位置に対するパラメータの感度曲線、(b)、(d)及び(f)はZ軸方向の検出位置に対するパラメータの感度曲線である。
図7(a)にはゲイン係数gのX軸方向の座標変化(微分値)が示され、図7(b)にはゲイン係数gのZ軸方向の座標変化(微分値)が示される。図7(c)にはアーム長lのX軸方向の座標変化(微分値)が示され、図7(d)にはアーム長lのZ軸方向の座標変化(微分値)が示される。図7(e)にはエッジ長hのX軸方向の座標変化(微分値)が示され、図7(f)にはエッジ長hのZ軸方向の座標変化(微分値)が示される。
FIGS. 7A to 7F are diagrams showing parameter sensitivity curves with respect to detection positions. FIGS. 7A, 7C, and 7E are parameter sensitivity curves with respect to detection positions in the X-axis direction, and FIG. , (D), and (f) are sensitivity curves of parameters with respect to detection positions in the Z-axis direction.
FIG. 7A shows the coordinate change (differential value) of the gain coefficient g in the X-axis direction, and FIG. 7B shows the coordinate change (differential value) of the gain coefficient g in the Z-axis direction. FIG. 7C shows the coordinate change (differential value) of the arm length l in the X-axis direction, and FIG. 7D shows the coordinate change (differential value) of the arm length l in the Z-axis direction. FIG. 7E shows coordinate changes (differential values) in the X-axis direction of the edge length h, and FIG. 7F shows coordinate changes (differential values) in the Z-axis direction of the edge length h.
図7(a)〜(f)に表したパラメータの感度曲線を参照すると、ゲイン係数g、アーム長l及びエッジ長hのうちアーム長lの感度が最も低いことが分かる。したがって、パラメータをフィッティングする際にアーム長lを除外しても影響は少ないことになる。このように、感度の低いパラメータをフィッティングの対象から除外する(固定にする)ことで、パラメータの最適化処理にかかる収束時間を短くすることができる。 Referring to the sensitivity curves of the parameters shown in FIGS. 7A to 7F, it can be seen that the sensitivity of the arm length l is the lowest among the gain coefficient g, the arm length l, and the edge length h. Therefore, even if the arm length l is excluded when fitting the parameters, the influence is small. Thus, by excluding (fixing) low-sensitivity parameters from the fitting target, the convergence time required for parameter optimization processing can be shortened.
なお、上記説明した測定値補正プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体MMに記録されていてもよいし、ネットワークを介して配信されてもよい。 Note that the measurement value correction program described above may be recorded on a computer-readable recording medium MM or distributed via a network.
以上説明したように、実施形態に係る測定値補正方法、測定値補正プログラム及び測定装置1によれば、測定値について最適な補正によって精度の高い測定結果を得ることが可能になる。
As described above, according to the measurement value correction method, the measurement value correction program, and the
なお、上記に本実施形態およびその具体例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、本実施形態ではピボット式のスタイラス10を用いた測定装置1や測定方法を例としたが、ピボット式以外のスタイラス10を用いた測定装置1や測定方法であっても適用可能である。補正のモデル式としては、スタイラス10の機構に合わせたものを用いればよい。また、前述の実施形態またはその具体例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
In addition, although this embodiment and its specific example were demonstrated above, this invention is not limited to these examples. For example, in the present embodiment, the measuring
以上のように、本発明は、ワークWの表面形状を測定する形状測定装置及び表面高さを測定する高さ測定装置、表面粗さ測定装置などに好適に利用できる。 As described above, the present invention can be suitably used for a shape measuring device that measures the surface shape of the workpiece W, a height measuring device that measures the surface height, a surface roughness measuring device, and the like.
1…測定装置
10…スタイラス
10a…支点
11…測定子
20…検出部
21…モータ
22…X軸検出部
23…Z軸検出部
30…コンピュータ
31…CPU
32a,32b,32c…インタフェース
33…出力部
34…入力部
35…主記憶部
36…副記憶部
110…測定部
111…モータ制御部
112…検出制御部
120…校正用データ取得部
130…補正部
140…出力部
150…制御部
1211…第1基準値取得部
1212…第2基準値取得部
1221…第1演算部
1222…第2演算部
DT…設計データ
MD…測定値
MM…記録媒体
ST…ステージ
W…ワーク
DESCRIPTION OF
32a, 32b, 32c ... interface 33 ...
Claims (12)
同じ設計データから作製された複数のワークを用意する工程と、
前記複数のワークのうちの1つをマスターワークとして第1測定装置によって測定して第1基準測定値を得る工程と、
前記第1基準測定値と前記設計データとの差に基づく校正用データを得る工程と、
前記マスターワークを前記第1測定装置よりも測定精度の高い第2測定装置によって測定して第2基準測定値を得る行程と、
前記校正用データを用いて前記第1基準測定値を補正した値と前記第2基準測定値との差である差分データを得る工程と、
前記複数のワークのうち前記マスターワーク以外を測定対象ワークとして前記第1測定装置によって測定して対象測定値を得る工程と、
前記校正用データを用いて前記対象測定値を補正した値から前記差分データを差し引いて補正済み測定値を得る工程と、
を備えたことを特徴とする測定値補正方法。 A measurement value correction method for correcting a measurement value obtained by tracing the surface of a workpiece with a stylus of a measurement device,
Preparing multiple workpieces made from the same design data;
Measuring one of the plurality of workpieces as a master workpiece with a first measuring device to obtain a first reference measurement value;
Obtaining calibration data based on a difference between the first reference measurement value and the design data;
Measuring the master work with a second measuring device having higher measurement accuracy than the first measuring device to obtain a second reference measurement value;
Obtaining difference data that is a difference between a value obtained by correcting the first reference measurement value using the calibration data and the second reference measurement value;
Measuring the first measurement device as a measurement target workpiece other than the master workpiece among the plurality of workpieces to obtain a target measurement value;
Subtracting the difference data from a value obtained by correcting the target measurement value using the calibration data to obtain a corrected measurement value;
A measurement value correction method characterized by comprising:
前記補正済み測定値を得る工程では、前記第1パラメータを適用した前記モデル式を用いて前記対象測定値を補正することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の測定値補正方法。 In the step of obtaining the calibration data, a parameter of a model formula for correcting the measurement value by the stylus is fitted from the relationship between the correction value of the first reference measurement value by the model formula and the design data, and the first parameter is obtained. Seeking
The measurement value according to claim 1, wherein in the step of obtaining the corrected measurement value, the target measurement value is corrected using the model formula to which the first parameter is applied. Correction method.
コンピュータを、
同じ設計データから作製された複数のワークのうちの1つをマスターワークとして第1測定装置によって測定して得た第1基準測定値を取得する手段、
前記第1基準測定値と前記設計データとの差に基づく校正用データを演算する手段、
前記マスターワークを前記第1測定装置よりも測定精度の高い第2測定装置によって測定して得た第2基準測定値を取得する手段、
前記校正用データを用いて前記第1基準測定値を補正した値と前記第2基準測定値との差である差分データを得る手段、
前記複数のワークのうち前記マスターワーク以外を測定対象ワークとして前記第1測定装置によって測定して得た対象測定値を取得する手段、
前記校正用データを用いて前記対象測定値を補正した値から前記差分データを差し引いて補正済み測定値を演算する手段、
として機能させることを特徴とする測定値補正プログラム。 A measurement value correction program for correcting a measurement value obtained by tracing the surface of a workpiece with a stylus of a measurement device,
Computer
Means for obtaining a first reference measurement value obtained by measuring one of a plurality of workpieces produced from the same design data as a master workpiece by a first measuring device;
Means for calculating calibration data based on a difference between the first reference measurement value and the design data;
Means for obtaining a second reference measurement value obtained by measuring the master work with a second measurement device having higher measurement accuracy than the first measurement device;
Means for obtaining difference data which is a difference between a value obtained by correcting the first reference measurement value using the calibration data and the second reference measurement value;
Means for acquiring an object measurement value obtained by measuring by the first measuring device as a measurement object work other than the master work among the plurality of works;
Means for calculating a corrected measurement value by subtracting the difference data from a value obtained by correcting the target measurement value using the calibration data;
A measured value correction program characterized in that it functions as
前記補正済み測定値を得る手段では、前記第1パラメータを適用した前記モデル式を用いて前記対象測定値を補正することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1つに記載の測定値補正プログラム。 In the means for obtaining the calibration data, the parameter of the model formula for correcting the measurement value by the stylus is fitted from the relationship between the correction value of the first reference measurement value by the model formula and the design data, and the first parameter is obtained. Seeking
The measurement value according to claim 5, wherein the means for obtaining the corrected measurement value corrects the target measurement value using the model formula to which the first parameter is applied. Correction program.
校正用データを取得する校正用データ取得部と、
前記測定部で得た前記測定値を前記校正用データで補正する補正部と、
を備え、
前記校正用データ取得部は、
同じ設計データから作製された複数のワークのうちの1つをマスターワークとして第1測定装置によって測定した第1基準測定値を取得する第1基準値取得部と、
前記マスターワークを前記第1測定装置よりも測定精度の高い第2測定装置によって測定した第2基準測定値を取得する第2基準値取得部と、
前記第1基準測定値と前記設計データとの差に基づき校正用データを演算する第1演算部と、
前記校正用データを用いて前記第1基準測定値を補正した値と前記第2基準測定値との差である差分データを演算する第2演算部と、を有し、
前記補正部は、
前記複数のワークのうち前記マスターワーク以外を測定対象ワークとして前記第1測定装置によって測定した対象測定値を前記校正用データを用いて補正し、補正後の値から前記差分データを差し引いて補正済み測定値を得ることを特徴とする測定装置。 A measurement unit that traces the surface of the workpiece with a stylus to obtain measurement values;
A calibration data acquisition unit for acquiring calibration data;
A correction unit for correcting the measurement value obtained by the measurement unit with the calibration data;
With
The calibration data acquisition unit includes:
A first reference value acquisition unit that acquires a first reference measurement value measured by the first measurement device using one of a plurality of workpieces produced from the same design data as a master workpiece;
A second reference value acquisition unit for acquiring a second reference measurement value obtained by measuring the master work with a second measurement device having higher measurement accuracy than the first measurement device;
A first calculation unit for calculating calibration data based on a difference between the first reference measurement value and the design data;
A second calculation unit that calculates difference data that is a difference between a value obtained by correcting the first reference measurement value using the calibration data and the second reference measurement value;
The correction unit is
A target measurement value measured by the first measuring device as a measurement target workpiece other than the master workpiece among the plurality of workpieces is corrected using the calibration data, and corrected by subtracting the difference data from the corrected value. A measuring device characterized by obtaining a measured value.
前記補正部は、前記第1パラメータを適用した前記モデル式を用いて前記対象測定値を補正することを特徴とする請求項9〜11のいずれか1つに記載の測定装置。
The first calculation unit obtains a first parameter by fitting a parameter of a model formula for correcting the measurement value by the stylus from a relationship between the correction value of the first reference measurement value by the model formula and the design data. ,
The measurement apparatus according to claim 9, wherein the correction unit corrects the target measurement value using the model formula to which the first parameter is applied.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
JP7358581B1 (en) | 2022-04-08 | 2023-10-10 | ▲コウ▼康科技股▲フン▼有限公司 | Curve alignment method and curve alignment device |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03115902A (en) * | 1989-06-23 | 1991-05-16 | Rank Taylor Hobson Ltd | Metrological apparatus and method of calibrating the same |
JP2727067B2 (en) * | 1995-06-13 | 1998-03-11 | 株式会社ミツトヨ | Shape measuring instruments |
JP2000081329A (en) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Nikon Corp | Shape measurement method and device |
JP3215325B2 (en) * | 1996-06-07 | 2001-10-02 | 株式会社東京精密 | Measuring machine calibration method and device |
JP2002347037A (en) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Sony Corp | Mold manufacturing method, mold and lens |
US20070260411A1 (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-08 | Mitutoyo Corporation | Correction method and measuring instrument |
JP4372759B2 (en) * | 2006-02-10 | 2009-11-25 | 株式会社ミツトヨ | Shape measuring apparatus, shape measuring method, and shape measuring program |
JP2010032473A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Sony Corp | Shape evaluating device, shape evaluating method, and shape evaluating program |
JP5155533B2 (en) * | 2006-02-16 | 2013-03-06 | 株式会社ミツトヨ | Correction program and measuring apparatus |
-
2014
- 2014-11-07 JP JP2014227236A patent/JP6405195B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03115902A (en) * | 1989-06-23 | 1991-05-16 | Rank Taylor Hobson Ltd | Metrological apparatus and method of calibrating the same |
JP2727067B2 (en) * | 1995-06-13 | 1998-03-11 | 株式会社ミツトヨ | Shape measuring instruments |
JP3215325B2 (en) * | 1996-06-07 | 2001-10-02 | 株式会社東京精密 | Measuring machine calibration method and device |
JP2000081329A (en) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Nikon Corp | Shape measurement method and device |
JP2002347037A (en) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Sony Corp | Mold manufacturing method, mold and lens |
JP4372759B2 (en) * | 2006-02-10 | 2009-11-25 | 株式会社ミツトヨ | Shape measuring apparatus, shape measuring method, and shape measuring program |
JP5155533B2 (en) * | 2006-02-16 | 2013-03-06 | 株式会社ミツトヨ | Correction program and measuring apparatus |
US20070260411A1 (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-08 | Mitutoyo Corporation | Correction method and measuring instrument |
JP5183884B2 (en) * | 2006-05-08 | 2013-04-17 | 株式会社ミツトヨ | Correction method and measuring apparatus |
JP2010032473A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Sony Corp | Shape evaluating device, shape evaluating method, and shape evaluating program |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7358581B1 (en) | 2022-04-08 | 2023-10-10 | ▲コウ▼康科技股▲フン▼有限公司 | Curve alignment method and curve alignment device |
JP2023155117A (en) * | 2022-04-08 | 2023-10-20 | ▲コウ▼康科技股▲フン▼有限公司 | Curve alignment method and curve alignment device |
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Publication number | Publication date |
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