[发明专利]表面形状测定装置

权利要求书

1. 一种表面形状测定装置，其特征在于，包括：仿形探测器，其具有 与被测定物表面接近或抵接的测头和检测所述测头与所述被测定物表面的 相对位置的检测传感器，且把所述测头与所述被测定物表面的相对位置保 持在预先设定的基准位置进行仿形扫描；

仿形矢量指令部，其发出仿形矢量的指令，该仿形矢量指示出沿所述 被测定物表面的所述仿形探测器下一个移动位置；

驱动机构，其保持所述仿形探测器并具有使所述仿形探测器三维移动 的驱动轴，且根据所述仿形矢量指令使所述仿形探测器移动；

驱动传感器，其检测所述驱动机构的驱动量；

动作推定部，其根据所述仿形矢量指令部发出的所述仿形矢量指令来 推定所述驱动机构的动作状态并计算推定动作状态量；

校正运算部，其根据所述动作推定部计算的所述推定动作状态量来校 正运算所述驱动传感器的检测值，其中，

所述动作推定部具有标称模型设定部，该标称模型设定部设定从所述 仿形矢量指令部发出所述仿形矢量指令到反映所述仿形探测器的移动位置 之间的信号传递特性即标称模型，

所述校正运算部包括：

校正量计算部，其根据所述推定动作状态量来计算对由驱动中的所述 驱动机构变形而产生的测定误差进行校正的校正量；

测定数据合成部，其把由所述驱动传感器和所述检测传感器检测的检 测值与由所述校正量计算部计算的校正量进行合成并作为测定数据。

2. 如权利要求1所述的表面形状测定装置，其特征在于，

所述动作推定部包括：

位置推定部，其使用来自所述仿形矢量指令部的所述仿形矢量指令和 所述标称模型设定部设定的标称模型求出所述仿形探测器的位置并将其作 为推定位置；

二阶微分运算部，其把所述位置推定部求出的所述仿形探测器的推定 位置进行二阶微分来计算作为所述推定动作状态量的加速度。

3. 如权利要求1所述的表面形状测定装置，其特征在于，

所述标称模型设定部包括：

设定所述驱动机构的标称模型的驱动机构标称模型设定部和设定所述 仿形探测器的标称模型的仿形探测器标称模型设定部。

4. 如权利要求2所述的表面形状测定装置，其特征在于，

所述被测定物表面的一部分包含圆弧部分，

从所述仿形矢量指令部发出仿形所述圆弧部分的所述仿形矢量指令，

所述动作推定部具有频率推定部，其根据所述二阶微分运算部计算的 加速度，把对所述圆弧部分进行仿形扫描时的旋转频率f作为所述推定动作 状态量来计算。

5. 如权利要求3所述的表面形状测定装置，其特征在于，

所述被测定物表面的一部分包含圆弧部分，

从所述仿形矢量指令部发出仿形所述圆弧部分的所述仿形矢量指令，

所述动作推定部具有频率推定部，其根据所述二阶微分运算部计算的 加速度，把对所述圆弧部分进行仿形扫描时的旋转频率f作为所述推定动作 状态量来计算。

6. 如权利要求1到权利要求5中任一项所述的表面形状测定装置，其 特征在于，

具备判断所述动作推定部推定的正确性的推定判断部，

所述推定判断部包括：

实际动作状态量计算部，其根据所述驱动传感器检测的测定值来计算 实际的动作状态量即实际动作状态量；

差分计算部，其把所述动作推定部计算的所述推定动作状态量与所述 实际动作状态量进行对比并计算差分；

判断部，其把所述差分计算部计算的差分值与规定的界限值进行对比 来判断所述动作推定部推定的正确性。