JP5977557B2 - 硬さ試験機 - Google Patents
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Description
試料台に載置された試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみの寸法を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機において、
前記試料台を水平方向に移動させるXYステージと、
対物レンズを介して前記試料の表面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記試料の表面の画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された前記画像上で、前記くぼみを形成させる試験位置を指定する試験位置指定手段と、
前記XYステージの移動に伴い、前記くぼみ形成時における前記圧子の中心位置である前記画像の中心位置と、前記試験位置と、の水平方向のずれ量を算出し、当該算出されたずれ量を前記表示手段に表示させる制御手段と、
を備えることを特徴とする。
前記制御手段は、前記算出されたずれ量に基づいて、前記試験位置から前記圧子の中心位置までの距離の遠近を報知手段により報知させることを特徴とする。
前記制御手段は、前記算出されたずれ量が0になった場合に、前記試験位置が前記圧子の中心位置に到達したことを報知手段により報知させることを特徴とする。
前記制御手段は、前記算出されたずれ量に基づいて、前記試験位置が前記圧子の中心位置から遠ざかっていると判定した場合に、反対方向への移動であることを報知手段により報知させることを特徴とする。
即ち、CCDカメラ12は、撮像手段として機能する。
XYステージ3は、ユーザにより手動で駆動され、試料台2を圧子141の移動方向(Z軸方向)に垂直な方向(X軸,Y軸方向)、即ち、水平方向に移動させる。
昇降機構部5は、ユーザにより手動で駆動され、試料台2及びXYステージ3を上下方向(Z軸方向)に昇降させることで、試料台2と対物レンズ15との間の相対距離を変化させる。
また、操作部7は、ユーザに、モニタ8に表示された試料Sの表面の画像上で、くぼみを形成させる試験位置を指定させることができる。
即ち、操作部7は、試験位置指定手段として機能する。
即ち、モニタ8は、表示手段として機能する。
まず、CCDカメラ12により試料Sの表面の画像データを取得する(ステップS1)。具体的には、ユーザは、試料台2に硬さ試験の対象となる試料Sを載置して試料固定部2aで固定し、ターレット16を回転させて対物レンズ15を試料Sの上方に配置させる。CCDカメラ12は、対物レンズ15を介して試料Sの表面を撮像して画像データを取得し、制御部6に出力する。
即ち、CPU61は、XYステージ3の移動に伴い、くぼみ形成時における圧子141の中心位置と、試験位置P1、P2、…と、のXY方向のずれ量を算出し、当該算出されたずれ量をモニタ8に表示させる制御手段として機能する。
例えば、上記実施形態では、試料Sにくぼみが形成される際の圧子141の中心位置である画像Gの中心位置Oと、目標の試験位置P1、P2、…と、のXY方向のずれ量を算出し、当該算出されたずれ量をモニタ8に表示させるようにしているが、これに加えて、CPU61の制御により、上記算出されたずれ量に基づいて、目標の試験位置P1、P2、…から画像Gの中心位置Oまでの距離の遠近をユーザに報知させるようにしてもよい。
また、音声を出力可能なスピーカ(図示省略)等を設けるようにし、上記所定の距離内に接近した場合に、「目標位置まであと少しです」と音声を出力させ、上記所定の距離以上離れた場合に、「目標位置から遠くなりました」と音声を出力させるようにしてもよい。この場合、スピーカが報知手段として機能する。
また、上記所定の距離内に接近した場合に、XYステージ3を振動させ、上記所定の距離以上離れた場合に、XYステージ3を移動させる際の負荷を増加させるようにしてもよい。この場合、XYステージ3が報知手段として機能する。
なお、上記した色や音声、操作感の組み合わせについては一例に過ぎず、ユーザに遠近を報知できる範囲で適宜変更することが可能である。
また、例えば、上記変形例1では、目標の試験位置P1、P2、…から圧子141の中心位置(画像Gの中心位置O)までの距離の遠近をユーザに報知させるようにしているが、これに加えて、CPU61の制御により、算出されたずれ量が0になった場合に、目標の試験位置P1、P2、…が画像Gの中心位置Oに到達したことをユーザに報知させるようにしてもよい。
また、算出されたずれ量が0になった場合に、「目標位置に到達しました」と音声を出力させるようにしてもよい。
また、算出されたずれ量が0になった場合に、XYステージ3をロックさせるようにしてもよい。
なお、上記した色や音声、操作感については一例に過ぎず、ユーザに到達を報知できる範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、上記変形例1では、目標の試験位置P1、P2、…から圧子141の中心位置(画像Gの中心位置O)までの距離の遠近をユーザに報知させるようにし、上記変形例2では、目標の試験位置P1、P2、…が画像Gの中心位置Oに到達したことをユーザに報知させるようにしているが、これに加えて、CPU61の制御により、算出されたずれ量に基づいて、目標の試験位置P1、P2、…が画像Gの中心位置Oから遠ざかっていると判定した場合に、反対方向への移動であることをユーザに報知させるようにしてもよい。
また、目標の試験位置P1、P2、…が画像Gの中心位置Oから遠ざかっていると判定した場合に、「目標位置とは反対の方向です」と音声を出力させるようにしてもよい。
また、目標の試験位置P1、P2、…が画像Gの中心位置Oから遠ざかっていると判定した場合に、XYステージ3を移動させる際の負荷を増加させるようにしてもよい。
なお、上記した色や音声、操作感については一例に過ぎず、ユーザに反対方向への移動であることを報知できる範囲で適宜変更することが可能である。
なお、変形例1〜3についてはそれぞれ単独で適用することもできるし、任意に組み合わせることも可能である。
10 試験機本体
1 硬さ測定部
11 照明装置
12 CCDカメラ(撮像手段)
14 圧子軸
141 圧子
15 対物レンズ
16 ターレット
17 フレームグラバ
2 試料台
3 XYステージ(報知手段)
5 昇降機構部
6 制御部
61 CPU(制御手段)
62 RAM
63 記憶部
7 操作部(試験位置指定手段)
8 モニタ(表示手段、報知手段)
S 試料
G 画像
P1〜P9 試験位置
Claims (4)
- 試料台に載置された試料の表面に圧子により所定の試験力を負荷してくぼみを形成させ、当該くぼみの寸法を計測することにより試料の硬さを測定する硬さ試験機において、
前記試料台を水平方向に移動させるXYステージと、
対物レンズを介して前記試料の表面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記試料の表面の画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された前記画像上で、前記くぼみを形成させる試験位置を指定する試験位置指定手段と、
前記XYステージの移動に伴い、前記くぼみ形成時における前記圧子の中心位置である前記画像の中心位置と、前記試験位置と、の水平方向のずれ量を算出し、当該算出されたずれ量を前記表示手段に表示させる制御手段と、
を備えることを特徴とする硬さ試験機。 - 前記制御手段は、前記算出されたずれ量に基づいて、前記試験位置から前記圧子の中心位置までの距離の遠近を報知手段により報知させることを特徴とする請求項1に記載の硬さ試験機。
- 前記制御手段は、前記算出されたずれ量が0になった場合に、前記試験位置が前記圧子の中心位置に到達したことを報知手段により報知させることを特徴とする請求項1又は2に記載の硬さ試験機。
- 前記制御手段は、前記算出されたずれ量に基づいて、前記試験位置が前記圧子の中心位置から遠ざかっていると判定した場合に、反対方向への移動であることを報知手段により報知させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の硬さ試験機。
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