JPH0334819B2

JPH0334819B2 -

Info

Publication number: JPH0334819B2
Application number: JP58251879A
Authority: JP
Inventors: Sadao Yamatsuta; Mitoshi Fukumoto
Original assignee: Matsuzawa Seiki KK
Current assignee: Matsuzawa Seiki KK
Priority date: 1983-12-26
Filing date: 1983-12-26
Publication date: 1991-05-24
Also published as: JPS59200941A

Description

【発明の詳細な説明】本発明の分野本発明は、金属材料等でなる試料に、圧子を押
込んで、その試料に圧痕を付し、その圧痕から、
試料の硬度を測定する押込型硬度計に関する。

本発明の背景このような押込型硬度計として、従来、試料載
置台に載置された試料に付された圧痕を、撮像装
置装架体に装架された走査撮像装置を用いて走査
撮像し、その撮像出力から、試料の硬度を表わし
ている硬度信号を得るようになされた構成のもの
が提案されている。

このような構成を有する従来の押込型硬度計に
おいては、試料載置台及び撮像装置装架体を走査
撮像装置が、圧痕を合焦点状態で走査撮像する相
対的な位置に保持せしめる必要がある。

しかしながら、従来の押込型硬度計において
は、そのために、複雑、大型、高価なものを用い
る必要があつたり、比較的長い時間を必要とした
りする欠点を有していた。

本発明の開示よつて、本発明は、上述した欠点のない、新規
な押込型硬度計を提案せんとするものである。

本発明によれば、走査撮像装置の撮像出力か
ら、走査撮像装置が圧痕をどのような焦点で走査
撮像しているかを表している焦点信号を得、その
焦点信号によつて、試料載置台及び撮像装置装架
体を走査撮像装置が圧痕を合焦点状態で走査撮像
する相対的な位置に移動させる。

このため、本発明によれば、上述した従来の欠
点を有しない。

本発明の実施例第１図及び第２図は、本発明による押込型硬度
計の機械系の一例を示し、以下に述べる構成を有
する。

すなわち上下に昇降自在な試料載置台１を有す
る。

この試料載置台１は、通常の押込型硬度計にみ
られると同様に、試料２を載置し、その試料２に
圧子（図示せず）を押込んで、その試料２に、第
３図に示すような、４角錐状の圧痕３を付すため
に用いられるものであり、次に述べる構成を有す
る。

即ち、基台４状に筒体５が固定さて配され、そ
の筒体５内に、上述した試料載置台１を遊端に取
付けた筒体６が上下に昇降自在に内装されてい
る。この場合、筒体６の内部内周面には母螺７が
付されている。

一方、基台４に、上述した筒体６の母螺７と螺
合し、且つ遊端に歯車８を取付けている螺軸９が
枢着されている。

また、基台４にモータ１０が取付けられ、その
回転軸１１が、それに取付けた歯車１２、基台４
に枢着した歯車１３、上述した螺軸９に取付けら
れた歯車８を介して、螺軸９に連結されている。

よつて、モータ１０を順方向に回転駆動させれ
ば、螺軸９が順方向に回転し、これに応じて、筒
体６が上昇し、従つて、試料載置台１が上昇す
る。

また、モータ１０を逆方向に回転駆動させれ
ば、螺軸９が逆方向に回転し、これに応じて、筒
体６が下降し、従つて、試料載置台１が下降する
ように構成されている。

また、本発明による押込型硬度計の一例は、撮
像装置装架体２０を有する。

この撮像装置装架体２０は、一次元走査撮像装
置２１を装架している可動盤２２と、この可動盤
２２を可動自在に装架している保持体２３とを有
する。

保持体２３は、筒部２４と、その上端部からこ
れと一体に輻方向に外方に延長している環部２５
と、その環部２５の外周部からこれと一体に上方
に延長している筒部２６と、その筒部２６の上端
部からこれと一体に輻方向に内方に延長している
板部２７とを有する。この場合、筒部２４には、
その外周面上に、歯車２８が付されている。ま
た、板部２７には、スリツト２９が設けられてい
る。

このような保持体２３は、その筒部２４内に、
後述する筒体４１の上端部を緩挿し、また、筒部
２４の下端面を、筒体４１の外周部からこれと一
体に輻方向に外方に延長している環板４２に受け
させた状態で、筒体４１の周りに、回動自在に、
配されている。

一方、上述した基台４に支持体４０が固定して
設けられ、その支持体４０に、モータ３０が取付
けられている。

また、モータ３０の回転軸３１が、それに取付
けた歯車３２、上述した保持体２３の筒部２４に
付された歯車２８を介して、保持体２３に連結さ
れている。

よつて、モータ３０を順方向に回転駆動させれ
ば、保持体２３が、順方向に回動し、また、モー
タ３０を逆方向に回転駆動させれば、保持体２３
が逆方向に回動する。

また、上述した可動盤２２は、上述した保持体
２３の環部２５及び板部２７間で、保持体２３の
軸ａを通つてこれと直交する線ｂ−ｂに沿つて、
可動自在に配されている。

また、可動盤２２には、その上部に、これと一
体に、杆３３が取付けられている。

この杆３３は、上述した保持体２３の板部２７
に設けられたスリツト２９内を通つて、上外方に
延長している。

また、杆３３の遊端には、上述した保持体２３
の軸ａと直交する面内の線ｂ−ｂと平行な線上に
延長している母螺３４が設けられている。

一方、上述した保持体２３の板部２７上に、モ
ータ３５が取付けられ、その回転軸３６に、上述
した杆３３に設けられた母螺３４と螺合する、螺
子３７が付されている。

よつて、モータ３５を順方向に回転駆動させれ
ば、可動盤２２が、上述した保持体２３の軸ａと
直交する線ｂ−ｂに沿つて第１の方向に移動し、
また、モータ３５を逆方向に回転駆動させれば、
可動盤２２が、保持体２３の軸ａと直交する線ｂ
−ｂに沿つて第１の方向とは逆の第２の方向に移
動する。

さらに、上述した一次元走査撮像装置２１は、
第５図と共に参照して明らかなように、多数
（2n＋１）個の固体撮像素子（光電変換素子）
En′，E_o-1′，……E₁′，E₀，E₁，E₂……E_oを、電
気的に順次直列に接続して、一次元的に一線上に
配列している構成を有する。

このような一次元走査撮像装置２１は、上述し
た可動盤２２の下面に、固体撮像素子E_o′〜E₁′，
E₀，E₁〜E_oを一次元的に一線上に配列している、
その配列線が、保持体２３の軸ａを通り、且つ保
持体２３の軸ａに沿う方向からみて、上述した線
ｂ−ｂと直交する線ｃ−ｃと一致するように、設
けられている。

また、上述した保持体２３の環部２５に、下方
に延長している係合用ピン３８が植立されてい
る。

一方、上述した環板４２上に、上述した保持体
２３に植立された係合用ピン３８が係合すること
によつて作動する、スイツチ３９及び３９′が取
付けられている。これら、スイツチ３９及び３
９′は、保持体２３の軸ａからみて、90゜の間隔を
保つている。

さらに、基台４に、支持体４０が設けられ、そ
れに上述した筒体４１が取付けられている。

この筒体４１は、その軸ｄが上述した試料載置
台１の上下の昇降方向に延長するように、且つ一
端が試料載置台１と対向するように、支持体４０
に取付けられている。

また、筒体４１には、これと一体に輻方向に外
方に延長している環板４２が取付けられている。

然して、筒体４１及び環板４２が、上述した保
持体２３を、その筒部２４内に、筒体４１を緩挿
し、また保持体２３の筒部２４の下端面を、環板
４２に受けさせた状態で、回動自在に装架してい
る。

従つて、上述した保持体２３の軸ａが、筒体４
１の軸ｄと一致している。

また、筒体４１に、その側方から、これと連通
している筒体４３が取付けられ、その筒体４３内
に、光源４４が配されている。

然して、その光源４４からの光を、筒体４２内
に設けたレンズ４５、筒体４１内に設けたハーフ
ミラー４６、筒体４１内に設けたレンズ４７を介
して、試料載置台１上に載置された試料２に入射
させ、また、その反射光を、レンズ４７、ハーフ
ミラー４６を介して、一次元走査撮像装置２１に
入射させるようになされている。

以上にて、本発明による押込型硬度計の機械系
の一例が明らかとなつた。

次に、第５図を伴なつて、上述した機械系を有
する本発明による押込型硬度計の電気系の一例
を、その動作と共に述べよう。

上述したように、光源４４からの光が、レンズ
４５、ハーフミラー４６、レンズ４７を介して、
試料２に入射し、その反射光が、レンズ４７、ハ
ーフミラー４６を介して、一次元走査撮像装置２
１に入射することによつて、その一次元走査撮像
装置２１から、試料を一次元的に走査撮像した、
撮像出力（これを一般的にＳとする）が得られ
る。

この場合、一次元走査撮像装置２１は、クロツ
クパルス発生回路５０からの、第４図Ｂに示すよ
うなクロツクパルスCPによつて、駆動制御され
ている。

ところで、一次元走査撮像装置２１は、前述し
たように、多数の固体撮像素子E_o′，E_o-1′……
E₁′，E₀，E₁，E₂……E_oを、電気的に順次直列に
接続して一次元的に、上述した線ｃ−ｃ上に一線
上に配列している構成を有する。

従つて、撮像出力Ｓは、固体撮像素子E_o′，
E_o-1′……E₁′，E₀，E₁，E₂……E_oでそれぞれ得
られる光電変換出力が、一次元走査撮像装置２１
の走査毎に、一般に、S_o′，S_o-1′……S₁′，S₀，
S₁，S₂……S_oとして、順次得られる。

今、試料載置台１上の試料２に付された、第３
図に示す圧痕３の、試料２の表面を含む平面上で
みた、相対向する点PX及びPX′を結ぶ対角線
（これを第１の対角線とする）を含んで延長して
いる線を、第４図Ａに示すように、LX₀とし、ま
た、他の相対向する点PY及びPY′を結ぶ対角線
（これを第２の対角線とする）を含んで延長して
いる線を、LY₀とする。さらに、線LX₀と線LY₀
との交点を０とする。

また、試料２の表面を含む平面上でみた、線
LX₀と平行に、線LX₀から、線LX₀と直交する方
向に、点PY側に向つて、上述した第１及び第２
の対角線の長さ（これ等を夫々、NX及びNYと
する）に比し小なる幅ｆの１／２、即ちｆ／２）
の幅をとつた範囲まで、順次等間隔ｅをとつて延
長している複数ｍ本の線を、第４図Ａに示すよう
に、LX₁，LX₂，……LX_nとする。さらに、線
LX₀と平行に、線LX₀から、線LX₀と直交する方
向に、線PY′側に向つて、上述した幅ｆ／２をと
つた範囲まで、順次等間隔ｅをとつて延長してい
る複数ｍ本の線を、LX₁′，LX₂′，……LX_n′とす
る。

また、線LY₀と平行に、線LY₀から、線LY₀と
直交する方向に、点PX側に向つて、上述した幅
ｆ／２をとつた範囲まで、順次等間隔ｅをとつて
延長している複数ｍ本の線を、LY₁，LY₂，……
LY_nとする。さらに、線LY₀と平行に、線LY₀か
ら、線LY₀と直交する方向に、線PX′側に向つ
て、上述した幅ｆ／２をとつた範囲まで、順次等
間隔ｅをとつて延長している複数の線を、LY₁′，
LY₂′，……LY_n′とする。

しかして、上述した一次元走査撮像装置２１を
装架している保持体２３が、第２図に示すよう
に、それに設けた係合用ピン３８が、上述した環
板４２に設けたスイツチ３９′と係合している状
態で、上述した一次元走査撮像装置２１の固体撮
像素子E_o′〜E₁′，E₀，E₁〜E_oの、上述した配列
線ｃ−ｃが、上述した回転盤２１の軸ａ、従つて
上述した筒体４１の軸ｄに沿う方向からみて、試
料載置台１上に載置された試料２上の、上述した
線LX₀と平行であり、且つその線LX₀と略々一致
しているように、試料載置台１上に試料２外予め
位置調整されて載置され、また保持体２３が回動
している位置（これを第１の回動位置と称す）を
とつているものとする。

また、保持体２３と試料載置台１とが、一次元
撮像装置２１が試料２の圧痕３を合焦点状態で、
一次元走査撮像する、相対的位置（これを合焦点
位置と称すつよりも、下降している相対的位置
（これを基準位置と称す）にあるものとする。

然るときは、上述した、一次元走査撮像装置２
１から、その走査毎に得られる撮像出力Ｓを構成
している、出力S_o′〜S₁′，S₀，S₁〜S_oが、第４図
Ｃに示すように得られる。

即ち、例えば出力S_o′〜S_o-2′と出力S_o-2〜S_oと
が略々同一レベルをとり、出力S_o-3′〜S₁′，S₀，
S₁〜S_o-3が、出力S_o′〜S_o-2′及びS_o-2〜S_oに比し
小なるレベルをとるも、出力S_o-2′〜S₁′中の出力
S_o-2′を含めた出力S_o-2′の近傍の出力S_o-2′，
S_o-3′，S_o-4′……が、順次小なるレベルをとり、
また、出力S_o-2〜S₁中の、出力S_o-2を含めた出力
S_o-2の近傍の出力S_o-2，S_o-3，S_o-4……が、順次
小なるレベルをとつて得られる。

この場合、出録S_o′〜S_o-2′及びS_o-2〜S_oが略々
同一レベルをとつているのは、それ等出力S_o′〜
S_o-2′及びS_o-2〜S_oが試料２の、上述した線LX₀
上の点PX′及にPX外の領域を、固体撮像素子
E_o′〜E_o-2′及びE_o-2〜E_oが撮像した出力であるか
らである。

また、出力S_o-2′，S_o-3′，S_o-4′……が、順次
小なるレベルをとり、また出力S_o-2，S_o-3，
S_o-4，……が、順次小なるレベルをとつているの
は、出力S_o-2′，S_o-3′S_o-4′……が、圧痕３の、
上方からみて線LX₀に沿つた、点PX′の近傍の傾
斜領域を、固体撮像素子E_o-2′，E_o-3′，E_o-4′…
…が撮像した出力であり、また、出力S_o-2，
S_o-3，_o-4……が、圧痕３の、上方からみて線LX₀
に沿つた、点PXの近傍の傾斜領域を、固体撮像
素子E_o-2，E_o-3，E_o-4……が撮像した出力である
からである。

また、上述したように、一次元走査撮像装置２
１の固体撮像素子E_o′〜E₁′，E₀，E₁〜E_oの、上
述した配列線ｃ−ｃが、丁度、上述した線LX₀と
一致しているように、試料載置台１上に試料２が
載置され、また、保持体２３が上述した第１の回
動位置をとつているが、保持体２３と試料載置台
１とが、上述した合焦点位置にあるものとする。

然るときも、前述した、一次元走査撮像装置２
１から、その走査毎に得られる、上述した出力
S_o′〜S₁′，S₀，S₁〜S_oが、第４図Ｃで上述したと
同様に得られる。

但し、この場合は、出力S_o′〜S₁′，S₀，S₁〜
S_o′が、第４図Ｄに示すように、保持体２３と試
料載置台１との相対位置が上述した基準位置にあ
る場合に比し、大なるレベルで得られる。

また、上した出力S_o-2′，S_o-3′，S_o-4′……が
順次小になる変化率と、出力S_o-2，S_o-3，S_o-4…
…が順次小になる変化率とが、共に、第４図Ｄに
示すように、保持体２３と試料載置台１との相対
位置が、上述した基準位置にある場合に比し、大
で得られる。

一次元走査撮像装置２１から、その走査毎に、
上述した出力S_o′〜S₁′，S₀，S₁〜S_oの順次の配列
で得られる撮像出力Ｓは、演算処理回路５１に供
給される。

今、一次元走査撮像装置２１から、その走査毎
に得られる出力S_o′〜S₁′，S₀，S₁〜S_oの、ある時
点t₁から、ｕ走査回分順次得られる、出力S_o′〜
S₁′，S₀，S₁〜S_oを、第６図Ａに示すように、順
次、第１回目の出力S_1o′〜S₁₁′，S₁₀，S₁₁〜S_1o；
第２回目の出力S_2o′〜S₂₁′，S₂₀，S₂₁〜S_2o；……
第ｕ回目の出力S_uo′〜S_u1′，S_u0，S_u1〜S_uoとす
る。

然るとき、上述した演算処理回路５１は、第１
回目の出力S_1o′〜S₁₁′，S₁₀，S₁₁〜S_1oから、 △S_1o′＝S_1o′−S_1(o-1)′ △S_1(o-1)′＝S_1(o-1)′−S_1(o-2)′ 〓 △S₁₁′＝S₁₁′−S₁₀ △S₁₁＝S₁₁−S₁₀ △S₁₂＝S₁₂−S₁₁ 〓 △S_1o＝S_1o−S_1(o-1) で表わされる差出力△S_1o′，△S_1(o-1)′，……△
S₁₁′，△S₁₁，△S₁₂……△S_1oを得、そして、それ
ら差出力△S_1o′〜△S₁₁′，△S₁₁〜△S_1o中の最大
差出力（これを△S₁とする）を、判断して記憶
し、そして、第６図Ｂに示すように正極性のパル
スP₁を出力する。

また演算処理回路５１は、次に、上述した第２
回目の出力S_2o′〜S₂₁′，S₂₀，S₂₁〜S_2oから、 △S_2o′＝S_2o′−S_2(o-1)′ △S_2(o-1)′＝S_2(o-1)′−S_2(o-2)′ 〓 △S₂₁′＝S₂₁′−S₂₀ △S₂₁＝S₂₁−S₂₀ △S₂₂＝S₂₂−S₂₁ 〓 △S_2o＝S_2o−S_2(o-1) で表わされる差出力△S_2o′，△S_2(o-1)′，……△
S₂₁′，△S₂₁，S₂₂……△S_2oを得、そして、それら
差出力△S_2o′〜△S₂₁′，△S₂₁〜△S_2o中の最大差
出力（これを△S₂とする）を、判断して、記憶
し、そして、第６図Ｂに示すように正極性のパル
スP₂を出力する。

さらに、演算処理回路５１は、以下、順次第３
回目の出力S_3o′〜S₃₁′，S₃₀，S₃₁〜S_3o、第４回目
の出力S_4o′〜S₄₁′，S₄₀、S₄₁〜S_4o……について、
上述したと同様の動作をなして、第ｕ回目の出力
S_uo′〜S_u1，S_u0，S_u1〜S_uoから、 △S_uo′＝S_uo′−S_u(o-1)′ △S_u(o-1)′＝S_u(o-1)′−S_u(o-2)′ 〓 △S_u1′＝S_u1′−S_u0 △S_u1＝S_u1−S_u0 △S_u2＝S_u2−S_u1 〓 △S_uo＝S_uo−S_u(o-1) で表わされる差出力△S_uo′，△S_u(o-1)′，……△
S_u1′，△S_u1，△S_u2……△S_uoを得、そして、そ
れら差出力△S_uo′〜△S_u1′，△S_u1〜△S_uo中の最
大差出力（これを△S_uとする）を、判断して、記
憶し、そして、第６図Ｂに示すように正極性のパ
ルスP_uを出力する。

上述したようにして、演算処理回路５１から順
次得られる正極性のパルスP₁，P₂……P_uは、モ
ータ駆動回路５２を介して、上述したモータ１０
に供給される。

モータ１０は、正極性のパルスP₁，P₂……P_u
が順次供給される毎に、順方向にステツプ回転す
る。

このため、上述した試料載置台１が、上述した
基準位置からステツプ上昇する。

この場合、試料載置台１がステツプ上昇し終つ
た位置が、上述した合焦点位置の上方の位置にあ
るように、上述した歯車１２及び１３間の歯車
比、歯車１３及び８間の歯車比、上述した螺軸９
の螺子及び筒体６の母螺７のピツチが選ばれてい
る。

また、演算処理回路５１は、上述した正極性の
パルスP₁〜P_uを出力して後、第６図Ｂに示すよ
うに、ｕ個の負極性のパルスP₁′〜P_u′を順次出力
する。

これら負極性のパルスP₁′〜P_u′は、上述したモ
ータ駆動回路５２を介して、モータ１０に供給さ
れる。

モータ１０は、負極性のパルスP₁′，P₂′……
P_u′が順次供給される毎に、逆方向にステツプ回
転する。

このため、これに応じて、上述した試料載置台
１が、上述した上昇位置からステツプ下降し、よ
つて、試料載置台１が上述した基準位置に復帰す
る。

また、演算処理回路５１は、上述した負極性の
パルスP₁′〜P_u′を順次出力し終るまでの間で、ま
たはパルスP_u′を出力して後、上述した最大差出
力△S₁，△S₂，……△S_u中の最大値（これを、最
大差出力中の第ｒ番目の最大差出力△Srである
とする）を判別する。

然して、上述したパルスP_u′を出力して後、ｒ
個の正極性のパルスP₁″〜Pr″を出力する。

これら正極性のパルスP₁″〜P_r″は、モータ駆動
回路５２を介して、モータ１０に供給される。

従つてモータ１０が、再度、順方向にステツプ
回転し、これに応じて、試料載置台１がステツプ
上昇し、そして、その上昇位置を保つ。

ところで、上述した最大差出力△S₁，△S₂，…
…△S_u中の、最大差出力△S_rは、第４図Ｄで上述
したところから明らかなように、一次元走査撮像
装置２１が、合焦点状態で、試料２を走査撮像し
ている場合において、一次元走査撮像装置２１か
ら、高いレベルで得られる、出力S_ro′〜S_r1′，
S_r0，_r1〜S_roから得られるものである。

また、上述した最大差出力△S₁，△S₂，……△
S_u中の、最大差出力△S_r以外の最大差出力は、第
４図Ｃで上述したところから明らかなように、一
次元走査撮像装置２１が、非合焦点状態で、試料
２を走査撮像している場合において、一次元走査
撮像装置２１から、低いレベルで得られる出力か
ら得られるものである。

従つて、上述したパルスP₁″〜P_r″に基ずき、試
料台１が、上述したように上昇した位置は、一次
元走査撮像装置２１が、合焦点状態で、試料２を
走査撮像している、上述した合焦点位置である。

よつて、試料台１が、合焦点位置を保つて後、
一次元走査撮像装置２１から得られる撮像出力Ｓ
は、高いレベルで得られる。

上述においては、一次元走査撮像装置２１を装
架している保持体２３が、上述した第１の回動位
置をとつている状態で、上述した固体撮像素子
E_o′〜E₁′，E₀，E₁〜E_oの配列線ｃ−ｃが、試料
２上の上述した線LX₀と一致しているものとし
て、述べたが、今、保持体２３が上述した第１の
回動位置をとつている状態で、上述した固体撮像
素子E_o′〜E₁′，E₀，E₁〜E_oの配列線ｃ−ｃが、
丁度、試料２上の上述した線LX_n′と一致してい
るものとする。

なお、保持体２３が上述した第１の回動位置を
とつている状態で、固体撮像素子E_o′〜E₁′，E₀，
E₁〜E_oの配列線ｃ−ｃが、丁度、試料２上の上
述した線LX_n′と一致している関係は、試料台１
が上述したように合焦点位置を保つて後、演算処
理回路５１より、ｍ個の負極性パルスＧ１１〜Ｇ
１_nを出力させ、そのｍ個の負極性パルスＧ１₁〜
Ｇ１_nをモータ駆動回路５３を介して、上述した
モータ３５に供給させ、これに応じて、モータ３
５を順次順方向にステツプ回転させ、またこれに
応じて上述した可動盤２２を、上述した線ｂ−ｂ
と直交する方向に沿つて、上述した線LX_n′側に
向つて順次ステツプ移動させることによつて得る
ことができる。この場合、モータ３５の回転軸３
６に付された螺子３７及び可動盤２２の杆３３の
母螺３４のピツチを、可動盤２２が順次上述した
間隔ｅづつステツプ移動するように選んでおけば
よい。

また、今述べたように、保持体２３が第１の回
動位置をとつている状態で、上述した配列線ｃ−
ｃが、丁度、試料２上の上述した線LX_n′と一致
している場合に、上述したように、試料載置台１
が上述した合焦点位置を保つて後の時点t₂から、
（2m＋１）走行回分順次得られる、上述した出力
S_o′〜S₁′，S₀，S₁〜S_oを、第７図Ａに示すよう
に、第６図Ａで前述したと同様に、第１回目の出
力QXL_no′〜QXL_n1′，QXC_n0′，QXR_n1′〜
QXR_no′；第２回目の出力QXL_(n-1)o′〜
QXL_(n-1)1′，QXC_(n-1)0′，QXR_(n-1)1′〜
QXR_(n-1)o′；……第ｍ回目の出力QXL_1o′〜
QXL₁₁′，QXC₁₀′，QXR₁₁〜QXR_1o′；第（ｍ＋
１）回目の出力QXL_0o〜QXL₀₁，QXC₀₀，
QXR₀₁〜QXR_0o；第（ｍ＋２）回目の出力
QXL_1o〜QXL₁₁，QXC₁₀，QXR₁₁〜QXR_1o：第
（ｍ＋３）回目の出力Ｑ×L_2o〜Ｑ×L₂₁，Ｑ×
C₂₀、Ｑ×R₂₁〜Ｑ×R_2o；……第（2m＋１）回目
の出力QXL_no〜QXL_n1，QXC_n0，QXR_n1〜
QXR_noとする。

然るとき、上述した演算処理回路５１は、上述
した第１回目の出力QXL_no′〜QXL_n1′，
QXC_n0′，QXR_n1′〜QXR_no′を記憶し、そして、 △QXL_no′＝QXL_no′−QXL_n(o-1)′ △QXL_n(o-1)′＝QXL_n(o-1)′−QXL_n(o-2)′ 〓 △QXL_n1′＝QXL_n1′−QXC_n0′ △QXR_n1′＝QXR_n1′−QXC_n0′ △QXR_n2′＝QXR_n2′−QXR_n1′ 〓 △QXR_no′＝QXR_no′−QXR_n(o-1)′ で表わされる差出力△QXL_no′，△QXL_n(o-1)′…
…QXL_n1′，△QXR_n1′，△QXR_n2′……
QXR_no′を得る。

また、上述した差出力△QXL_n1′〜QXL_no′を、
それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力△QXL_n1′側から
差出力△QXL_no′側を順次みたときに、正の値で
の差出力の複数が順次得られて後、零の値で差出
力が最初に得られる差出力（これを△QXL_n′と
する）の得られる配列上の位置を判別する。

そして、差出力△QXL_n′が得られる配列上の
位置から、差出力△QXL_n1′が得られる配列位置
までの配列長を表わしている出力（これを
WXL_n′とする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QXR_n1′側か
ら差出力△QXR_no′側を順次みたときに、同様
に、正の値での差出力の複数が順次得られて後、
零の値での差出力が最初に得られる差出力（これ
を△QXR_n′とする）の得られる配列上の位置を
判知する。

そして、差出力△QXR_n′が得られる配列上の
位置から、差出力△QXR_n1′が得られる配列上の
位置までの配列長を表わしている出力（これを
WXR_n′とする）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わす出力WXL_n′
及びWXR_n′から、MX_n′＝WXL_n′＋WXR_n′で
表わされる出力MX_n′を得、これを記憶し、そし
て第７図Ｂに示すように、パルスHX_n′を出力す
る。

また、上述した演算処理回路５１は、上述した
第２回目の出力QXL_(n-1)o′〜QXL_(n-1)1′，
QXC_(n-1)0′，QXR_(n-1)1′〜QXR_(n-1)o′を記憶し、
そして、 △QXL_(n-1)o′＝QXL_(n-1)o′ −QXL_(n-1)(o-1)′ △QXL_(n-1)(o-1)′＝QXL_(n-1)(o-1)′ −QXL_(n-1)(o-2)′ 〓 △QXL_(n-1)1′＝QXL_(n-1)1′−QXC_(n-1)0′ △QXR_(n-1)1′＝QXR_(n-1)1′−QXC_(n-1)0′ △QXR_(n-1)2′＝QXR_(n-1)2′−QXR_(n-1)1′ 〓 △QXR_(n-1)o′＝QXR_(n-1)o′ −QXR_(n-1)(o-1)′ で表わされる差出力△QXL_(n-1)o′，△
QXL_(n-1)(o-1)′……QXL_(n-1)1′，△QXR_(n-1)1′，
△QXR_(n-1)2′……QXR_(n-1)o′を得る。

また、上述した差出力△QXL_(n-1)1′〜
QXL_(n-1)o′を、それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力△QXL_(n-1)1′側か
ら差出力△QXL_(n-1)o′側を順次みたときに、正の
値での差出力の複数が順次得られて後、零の値で
の差出力が最初に得られる差出力（これを△
QXL_n-1′とする）の得られる配列上の位置を判
別する。

そして、差出力△QXL_n-1′が得られる配列上
の位置から、差出力△QXL_(n-1)1′が得られる配列
上の位置までの配列長を表わしている出力（これ
をWXL_n-1′とする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QXR_(n-1)1′
から差出力△QXR_(n-1)o′側を順次みたときに、
同様に、正の値での差出力の複数が順次得られて
後、零の値での差出力が最初に得られる差出力
（これを△QXR_n-1′とする）の得られる配列上の
位置を判知する。

そして、差出力△QXR_n-1′が得られる配列上
の位置から、差出力△QXR_(n-1)1′が得られる配
列上の位置までの配列長を表わしている出力（こ
れをWXR_n-1′とする）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わす出力
WXL_n-1′及びWXR_n-1′から、MX_n-1′＝
WXL_n-1′＋WXR_n-1′で表わされる出力
MX_n-1′を得、これを記憶し、第７図Ｂに示すよ
うに、パルスHX_n-1′を出力する。

さらに、上述した演算処理回路５１は、以下第
３回目のの出力QXL_(n-2)o′〜QXL_(n-2)1′，
QXC_(n-2)0′，QXR_(n-2)1′〜QXR_(n-2)o′；第４回
目の出力QXL_(n-3)o′〜QXL_(n-3)1′QXC_(n-3)0′，
QXR_(n-3)1′〜QXR_(n-3)o′；……について、上述
した同様の動作をなす。

なおさらに、上述した演算処理回路５１は、上
述した第ｍ回目の出力QXL_1o′〜QXL₁₁′，
QXC₁₀′，QXR₁₁′〜QXR_1o′を記憶し、そして、 △QXL_1o′＝QXL_1o′−QXL_1(o-1)′ △QXL_1(o-1)′＝QXL_1(o-1)′−QXL_1(o-2)′ 〓 △QXL₁₁′＝QXL₁₁′−QXC₁₀′ △QXR₁₁′＝QXR₁₁′−QXC₁₀′ △QXR₁₂′＝QXR₁₂′−QXR₁₁′ 〓 △QXR_1o′＝QXR_1o′−QXR_1(o-1)′ で表わされる差出力△QXL_1o′，△QXL_1(o-1)′…
…QXL₁₁′，△QXR₁₁′，△QXR₁₂′……QXR_1o′を
得る。

また、上述した差出力△QXL₁₁′〜QXL_1o′を、
それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力△QXL₁₁′側から
差出力△QXL_1o′側を順次みたときに、正の値で
の差出力の複数が順次得られて後、零の値での差
出力が最初に得られる差出力（これを△QXL₁′と
する）の得られる配列上の位置を判別する。

そして、差出力△QXL₁′が得られる配列上の位
置から、差出力△QXL₁₁′が得られる配列上の位
置までの配列長を表わしている出力（これを
WXL₁′とする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QXR₁₁′側か
ら差出力△QXR_1o′側を順次みたときに、同様
に、正の値での差出力の複数が順次得られて後、
零の値での差出力が最初に得られる差出力（これ
を△QXR₁′とする）の得られるえ配列上の位置を
判知する。

そして、差出力△QXR₁′が得られる配列上の位
置から、差出力△QXR₁₁′が得られる配列上の位
置までの配列長を表わしている出力（これを
WXR₁′とする）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わす出力
WXL₁′及びWXR₁′から、MX₁′＝WXL₁′＋
WXR₁′で表わされる出力MX₁′を得、これを記憶
し、そして第７図Ｂに示すように、パルス
HX₁′を出力する。

また、上述した演算処理回路５１は、上述した
第（ｍ＋１）回目の出力QXL_0o〜QXL₀₁，
QXC₀₀，QXR₀₁〜QXR_0oを記憶し、そして、 △QXL_0o＝QXL_0o−QXL_0(o-1) △QXL_0(o-1)＝QXL_0(o-1)−QXL_0(o-2) 〓 △QXL₀₁＝QXL₀₁−QXC₀₀ △QXR₀₁＝QXR₀₁−QXC₀₀ △QXR₀₂＝QXR₀₂−QXR₀₁ 〓 △QXR_0o＝QXR_0o−QXR_0(o-1)で表わされる差
出力△QXL_0o，△QXL_0(o-1)……QXL₀₁，△
QXR₀₁，△QXR₀₂……QXR_0oを得る。

また、上述した差出力△QXL₀₁〜QXL_0oを、
それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力△QXL₀₁側から
差出力△QXL_0o側を順次みたときに、正の値で
の差出力の複数が順次得られて後、零の値での差
出力が最初に得られる差出力（これを△QXL₀と
する）の得られる配列上の位置を判別する。

そして、差出力△QXL₀が得られる配列上の位
置から、差出力△QXL₀₁が得られる配列上まで
の位置までの配列長を表わらしている出力（これ
をWXL₀とする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QXR₀₁側か
ら差出力△QXR_0o側を順次みたときに、同様に、
正の値での差出力の複数が順次得られて後、零の
値での差出力が最初に得られる差出力（これを△
QXR₀とする）の得られる配列上の位置を判知す
る。

そして、差出力△QXR₀が得られる配列上の位
置から、差出力△QXR₀₁が得られる配列上の位
置までの配列長を表わしている出力（これを
WXR₀とする）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わす出力WXL₀及
びWXR₀から、MX₀＝WXL₀＋WXR₀で表わされ
る出力MX₀を得、これを記憶する。そして、第
７図Ｂに示すように、パルスHX₀を出力する。

さらに、上述した演算処理回路５１は、上述し
た第（ｍ＋２）回目の出力QXL_1o〜QXL₁₁，
QXC₁₀，QXR₁₁〜QXR_1oを記憶し、そして、 △QXL_1o＝QXL_1o−QXL_1(o-1) △QXL_1(o-1)＝QXL_1(o-1)−QXL_1(n-2) 〓 △QXL₁₁＝QXL₁₁−QXC₁₀ △QXR₁₁＝QXR₁₁−QXC₁₀ △QXR₁₂−QXR₁₂−QXR₁₁ 〓 △QXR_1o＝QXR_1o−QXR_1(o-1) で表わされる差出力△QXL_1o，△QXL_1(o-1)……
QXL₁₁，△QXR₁₁，△QXR₁₂……QXR₁₂を得る。

また、上述した差出力△QXL₁₁〜QXL_1oを、
それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力△QXL₁₁側から
差出力△QXL_1o側を順次みたときに、正の値で
の差出力の複数が順次得て後、零の値での差力が
最初に得られる差出力（これを△QXL₁とする）
の得られる配列上の位置を判別する。

そして、差出力△QXL₁が得られる配列上の位
置から、差出力△QXL₁₁が得られる配列上の位
置までの配列長を表わしている出力（これを
WXL₁とする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QXR₁₁側か
ら差出力△QXR_1o側を順次みたときに、同様に、
正の値での差出力の複数が順次得られて後、零の
値での差出力が最初に得られる差出力（これを△
QXR₁とする）の得られる配列上の位置を判知す
る。

そして、差出力△QXR₁が得られる配列上の位
置から、差出力△QXR₁₁が得られる配列上の位
置までの配列長を表わす出力（これをWXR₁とす
る）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わす出力WXL₁及
びWXR₁から、MX₁＝WXL₁＋WXR₁で表わされ
る出力MX₁を得、これを記憶する。そして第７
図Ｂに示すようにパルスHX₁を出力する。

また、上述した演算処理回路５１は、以下第
（ｍ＋３）回目の出力Ｑ×L_2o〜Ｑ×L₂₁，Ｑ×
C₂₀、Ｑ×R₂₁〜Ｑ×R_2o；第（ｍ＋４）回目の出
力Ｑ×L_3o〜Ｑ×L₃₁，Ｑ×C₃₀；Ｑ×R₃₁〜Ｑ×
R_3o；……について、上述したと同様の動作をな
す。

さらに、上述した演算処理回路５１は、上述し
た第（2m＋１）回目の出力Ｑ×L_no〜QXL_n1，
QXC_n0，QXR_n1〜QXR_noを記憶し、そして、 △QXL_no＝QXL_no−QXL_n(o-1) △QXL_n(o-1)＝QXL_n(o-1)−QXL_n(o-2) 〓 △QXL_n1＝QXL_n1−QXC_n0 △QXR_n1＝QXR_n1−QXC_n0 △QXR_n2＝QXR_n2−QXR_n1 〓 △QXR_no＝QXR_no−QXR_n(o-1) で表わされる差出力△QXL_no，△QXL_n(o-1)……
QXL_n1，△QXR_n1，△QXR_n2……QXR_noを得
る。

また、上述した差出力△QXL_n1〜QXL_no′を、
それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力△QXL_n1側から
差出力△QXL_no側を順次みたときに、正の値で
の差出力の複数が順次得て後、零の値での差出力
が最初に得られる差出力（これを△QXL_nとす
る）の得られる配列上の位置を判別する。

そして、差出力△QXL_nが得られる配列上の位
置から、差出力△QXL_n1が得られる配列上の位
置までの配列長を表わしている出力（これを
WXL_nとする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QXR_n1側か
ら差出力△QXR_no側を順次みたときに、同様に、
正の値での差出力の複数が順次得られて後、零の
値での差出力が最初に得られる差出力（これを△
QXR_nとする）の得られる配列上の位置を判知す
る。

そして、差出力△QXR_nが得られる配列上の位
置から、差出力△QXR_n1が得られる配列上の位
置までの配列長を表わす出力（これをWXR_nと
する）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わしている出力
WXL_n及びWXR_nから、MX_n＝WXL_n＋WXR_n
で表わされる出力MXを得、これを記憶して第７
図Ｂに示すように、パルスHX_nを出力する。

上述したようにして、演算処理回路５１から順
次得られるパルスHX_n′，HX_n-1′……HX₁′，
HX₀′，HX₁，HX₂……HX_nは、モータ駆動回路
５３を介して、上述したモータ３５に供給され
る。

モータ３５は、パルスHX_n′，HX_n-1′，……
HX₁′，HX₀，HX₁，HX₂……HX_nが得られる毎
に、順方向にステツプ回転し、これに応じて、上
述した可能盤２２が、上述した線ｃ−ｃが上述し
た線LX_n′と合致している、保持体２３との相対
的位置から、上述した線ｂ−ｂと直交する方向に
沿つて、線LX_n側に順次上述した間隔ｅづつステ
ツプ移動する。

このような可動盤２２の順次のステツプ移動に
よつて、上述した線ｃ−ｃが、上述した線LX_n′
と合致している保持体２３との相対的位置から、
順次、線LX_n-1′，LX_n-2′……LX₁′，LX₀，LX₁
……LX_nと合致する関係が得られる。

ところで、上述した出力MX_n′の出力WL_n′は、
試料２の圧痕３の、上述した線LX_n′上での、圧
痕３の中心位置Ｏから点PX′側の側縁までの長さ
を表わしている。

その理由は、出力WL_n′が、上述した差出力△
QXL_n′が得られる配列上の位置から、差出力△
QXL_n1′が得られる配列上の位置までの配列長を
表わす出力である。一方、差出力△QXL_n′が、
差出力△QXL_n1′〜QXL_no′を順次配列記憶した
ときの、その配列を、差出力△QXL′側から差出
力△QL_no′側を順次みたときに正の値での差出力
の複数が順次得られて後、零の値での差出力が最
初に得られる差出力である。従つて、差出力△
QXL_n′が得られる配列上の位置が、第４図Ｃ及
びＤで、一般的な出力S_o′，S_o-1′……S₁′，S₀，
S₁，S₂……S_o-1，S_oのレベルについて上述したと
ころから、明らかなように、圧痕３の、上述した
線LX_n′上での点PX′側の側縁に対応しているか
らである。

また、上述した出力MX_n′の出力WXR_n′は、
上述したと同様の理由で、試料２の圧痕３の、上
述した線LX_n′上での、圧痕３の中心位置から点
PX側の側縁までの長さを表わしている。

従つて、上述した出力MX_n′は、圧痕３の、上
述した線LX_n′上での長さを表わしている。

さらに、上述した出力MX_n-1′，MX_n-2′……
MX₁′，MX₀，MX₁，MX₂……MX_nは、上述し
たと同様の理由で、それぞれ、圧痕３の、上述し
た線LX_n-1′，LX_n-2′，……LX₁′，LX₀，LX₁，
LX₂……LX_n上での長さを表わしている。

また、演算処理回路５１は、上述したパルス
HX_n′，HX_n-1′，……HX₁′，HX₀，HX₁，HX₂
……HX_nを出力して後、第７図Ｃに示すように、
１つの切換用パルスPXWを出力する。

この切換用パルスPXWは、モータ駆動回路５
４に供給される。

一方、モータ駆動回路５４には、上述した保持
体２３の係合用ピン３８が係合する、スイツチ３
９及び３９′が接続されている。

スイツチ３９′は、上述した保持体２３が第１
の回動位置にあるので、上述した切換用パルス
PXWが得られるとき、作動している。

モータ駆動回路５４は、スイツチ３９′が作動
している状態で、上述した切換用パルスPXWが
供給された場合、第７図Ｄに示すように、順次パ
ルスKXを出力する。

この順次のパルスKX……は、上述したモータ
３０に供給される。

モータ３０は、順次のパルスKXの供給を受け
て、順方向にステツプ回動する。このため、保持
体２３が順方向に回動する。

そして、保持体２３が、上述した係合用ピン３
８が、上述したスイツチ３９と係合するまで回動
すれば、スイツチ３９が作動する。

このため、モータ駆動回路５４からの上述した
パルスKXが得られなくなり、モータ３０の回動
が停止し、これに応じて保持体２３の回動が停止
する。

保持体２３の回動が停止したとき、上述した一
次元走査撮像装置２１の固体撮像素子E_o′〜E₁′，
E₀，E₁〜E_oの配列線ｃ−ｃが、試料２中の、上
述した線LY_n′と略々一致している、保持体２３
の、試料２との相対的な回動位置（これを第２の
回動位置と称す）を保つているものとする。

今述べたように、保持体２３が第２の回動位置
をとつている状態で、上述した配列線ｃ−ｃが、
試料２上の上述した線LY_n′と略々一致している
場合に、時点t₃から、（2m＋１）走査回分順次得
られる、上述した出力S_o′〜S₁′，S₀，S₁〜S_oを、
第８図Ａに示すように、第７図Ａで前述したと同
様に、第１回目の出力QYL_no′〜QYL_n1′，
QYC_n0′，QYR_n1′〜QYR_no′；第２回目の出力
QYL_(n-1)o′〜QYL_(n-1)1′，QYC_(n-1)0′，
QYR_(n-1)1′〜QYR_(n-1)o′；……第ｍ回目の出力
QYL_1o′〜QYL₁₁′，QYC′₁₀，QYR₁₁′〜
QYR_1o′；第（ｍ＋１）回目の出力QYL_0o〜
QYL₀₁，QYC₀₀，QYR₀₁〜QYR_0o；第（ｍ＋２）
回目の出力QYL_1o〜QYL₁₁，QYC₁₀，QYR₁₁〜
QYR_1o；第（ｍ＋３）回目の出力QYL_2o〜
QYL₂₁，QYC₂₀，QYR₂₁〜QYR_2o；……第（2m
＋１）回目の出力QYL_no〜QYL_n1，QYC_n0，
QYR_n1〜QYR_noとする。

然るとき、上述した演算処理回路５１は、上述
した第１回目の出力QYL_no′〜QYL_n1′，
QYC_n0′，QYR_n1′〜LYR_no′を記憶し、そして、 △QYL_no′＝QYL_no′−QYL_o(o-1)′ △QYL_n(o-1)′＝QYL_n(o-1)′ −QYL_n(o-2)′ 〓 △QYL_n1′＝QYL_n1′−QYC_n0′ △QYR_n1′＝QYR_n1′−QYC_n0′ △QYR_n2′＝QYR_n2′−QYR_n1′ 〓 △QYR_no′＝QYR_no′−QYR_n(o-1)′ で表わされる差出力△QYL_no′，△QYL_n(o-1)′…
…QYL_n1′，△QYR_n1′，△QYR_n2′……QYR_no
を得る。

また、上述した差出力△QYL′_n1〜QYL_no′を、
それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力△QYL_n1′側から
差出力△QYL_no′側を順次みたときに、正の値で
の差出力の複数が順次得られて後、零の値での差
出力が最初に得られる差出力（これを△QYL_n′
とする）の得られる配列上の位置を判別する。

そして、差出力△QYL_n′が得られる配列上の
位置から、差出力△QYL_n1′が得られる配列位置
までの配列長を表わしている出力（これをWYL
ｍ′とする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QYR_n1′側か
ら差出力△QYR_no′側を順次みたときに、同様
に、正の値での差出力の複数が順次得られて後、
零の値での差出力が最初に得られる差出力（これ
を△QYR_n′とする）の得られる配列上の位置を
判知する。

そして、差出力△QYR_n′が得られる配列上の
位置から、差出力△QYR_n1′が得られる配列上の
位置までの配列長を表わしている出力（これを
WYR_n′とする）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わす出力WYL_n′
及びWYR_n′から、MX_n′＝WYL_n′＋WYR_n′で
表わされる出力YM_n′を得、これを記憶し、そし
て第８図Ｂに示すように、パルスHY_n′を出力す
る。

また、上述した演算処理回路５１は、上述した
第２回目の出力QYL_(n-1)o′〜QYL_(n-1)1′，
QYC_(n-1)0′，QYR_(n-1)1′〜QYR_(n-1)o′を記憶し、
そして、 △QYL_(n-1)o′＝QYL_(n-1)o′ −QYL_(n-1)(o-1)′ △QYL_(n-1)(o-1)′＝QYL_(n-1)(o-1)′ −QYL_(n-1)(o-2)′ 〓 △QYL_(n-1)1′＝QYL_(n-1)1′ −QYC_(n-1)0′ △QYR_(n-1)1′＝QYR_(n-1)1′ −QYC_(n-1)0′ △QYR_(n-1)2′＝QYR_(n-1)2′ −QYR_(n-1)1′ 〓 △QYR_(n-1)o′＝QYR_(n-1)o′ −QYR_(n-1)(o-1)′ で表わされる差出力△QYRL_(n-1)o′，△QYL_(n-1)
_{（ｏ−１）}′……QYL_(n-1)1′，△QYR_(n-1)1′，△
QYR_(n-1)2′……QYR_(n-1)o′を得る。

また、上述した差出力△QYL_(n-1)1′〜
QYL_(n-1)o′を、それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力△QYL_(n-1)1′側か
ら差出力△QYL_(n-1)o′側を順次みたときに、正の
値での差出力の複数が順次得られて後、零の値で
の差出力が最初に得られる差出力（これを△
QYL_n-1′とする）の得られる配列上の位置を判
別する。

そして、差出力△QYL_n-1′が得られる配列上
の位置から、差出力△QYL_(n-1)1′が得られる配列
上の位置までの配列長を表わしている出力（これ
をWYL_n-1′とする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QYR_(n-1)1′
側から差出力△QYR_(n-1)o′側を順次みたときに、
同様に、正の値での差出力の複数が順次得られて
後、零の値での差出力が最初に得られる差出力
（これを△QYR_n-1′とする）の得られる配列上の
位置を判知する。

そして、差出力△QYR_(n-1)1′が得られる配列
上の位置から、差出力△QYR_(n-1)1′が得られる
配列上の位置までの配列長を表わしている出力
（これをWYR_n-1′とする）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わす出力
WYL′_n-1及びWYR_n-1′から、MY′_n-1＝
WYL_n-1′＋WYR_n-1′で表わされる出力MY_n-1
を得、これを記憶し、第８図Ｂに示すように、パ
ルスHY_n-1′を出力する。

さらに、上述した演算処理回路５１は、以下第
３回目の出力QYL_(n-2)o′〜QYL_(n-2)1′，
QYC_(n-2)0′，QYR_(n-2)1′〜QYR_(n-2)o′；第４回
目の出力QYL_(n-3)o′〜QYL_(n-3)1′，QYC_(n-3)0′，
QYR_(n-3)1′〜QYR_(n-3)o′；……について、上述
したと同様の動作をなす。

なおさらに、上述した演算処理回路５１は、上
述した第ｍ回目の出力QYL_1o′QYL₁₁′，QYC₁₀′，
QYR₁₁′〜QYR_1o′を記憶し、そして、 △QYL_1o′＝QYL_1o′−QYL_1(o-1)′ △QYL_1(o-1)′＝QYL_1(o-1)′−QYL_1(o-2)′ 〓 △QYL₁₁′＝QYL₁₁′−QYC₁₀′ △QYR₁₁′＝QYR₁₁′−QYC₁₀′ △QYR₁₂′＝QYR₁₂′−QYR₁₁′ 〓〓〓 △QYR′_1o＝QYR_1o′−QYR_1(o-1)′ で表わされる差出力△QYL_1o′，△QYL_1(o-1)′…
…QYL₁₁′，△QYR₁₁′，△QYR₁₂′……QYR_1o′を
得る。

また、上述した差出力△QYL₁₁′〜QYL_1o′を、
それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力△QYL₁₁′側から
差出力△QYL_1o′側を順次みたときに、正の値で
の差出力の複数が順次得られて後、零の値での差
出力が最初に得られる差出力（これを△QYL₁′と
する）の得られる配列上の位置を判別する。

そして、差出力△QYL₁′が得られる配列上の位
置から、差出力△QYL₁₁′が得られる配列上の位
置までの配列長を表わしている出力（これを
WYL₁′とする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QYR₁₁′側か
ら差出力△QYR_1o′側を順次みたときに、同様
に、正の値での差出力の複数が順次得られて後、
零の値での差出力が最初に得られる差出力（これ
を△QYR₁′とする）の得られる配列上の位置を判
知する。

そして、差出力△QYR₁′が得られる配列上の位
置から、差出力△QYR₁₁′が得られる配列上の位
置までの配列長を表わしている出力（これを
WYR₁′とする）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わす出力
WYL₁′及びWYR₁′から、MY₁′＝WYL₁′＋
WYR₁′で表わされる出力MY′を得、これを記憶
し、そして第８図Ｂに示すように、パルス
HY₁′を出力する。

また、上述した演算処理回路５１は、上述した
第（ｍ＋１）回目の出力QYL_0o〜QYL₀₁，
QYC₀₀，QYR₀₁〜QYR_0oを記憶し、そして、 △QYL_0o＝QYL_0o−QYL_0(o-1) △QYL_0(o-1)＝QYL_0(o-1)−QYL_0(o-2) 〓 △QYL₀₁＝QYL₀₁−QYC₀₀ △QYR₀₁＝QYR₀₁−QYC₀₀ △QYR₀₂＝QYR₀₂−QYR₀₁ 〓 △QYR_0o＝QYR_0o−QYR_0(o-1)で表わされる差
出力△QYL_0o，△QYL_0(o-1)……QYL₀₁，△
QYR₀₁，△QYR₀₂……QYR_0oを得る。

また、上述した差出力△QYL₀₁〜QYL_0oを、
それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力△QYL₀₁側から
差出力△QYL_0o側を順次みたときに、正の値で
の差出力の複数が順次得られて後、零の値での差
出力が最初に得られる差出力（これを△QYL₀と
する）の得られる配列上の位置を判別する。

そして、差出力△QYL₀が得られる配列上の位
置から、差出力△QYL₀₁が得られる配列上まで
の位置までの配列長を表わしている出力（これを
WYL₀とする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QYR₀₁側か
ら差出力△QYR_0o側を順次みたときに、同様に、
正の値での差出力の複数が順次得られて後、零の
値での差出力が最初に得られる差出力（これを△
QYR₀とする）の得られら配列上の位置を判知す
る。

そして、差出力△QYR₀が得られる配列上の位
置から、差出力△QYR₀₁が得られる配列上の位
置までの配列長を表わしている出力（これを
WYR₀とする）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わす出力WYL₀及
びWYR₀から、MY₀＝WYL₀＋WYR₀で表わされ
る出力MY₀を得、これを記憶する。そして、第
８図Ｂに示すように、パルスHY₀を出力する。

さらに、上述した演算処理回路５１は、上述し
た第（ｍ＋２）回目の出力QYL_1o〜QYL₁₁，
QYC₁₀，QYR₁₁〜QYR_1oを記憶し、そして、 △QYL_1o＝QYL_1o−QYL_1(o-1) △QYL_1(o-1)＝QYL_1(o-1)−QYL_1(n-2) 〓 △QYL₁₁＝QYL₁₁−QYC₁₀ △QYR₁₁＝QYR₁₁−QYC₁₀ △QYR₁₂＝QYR₁₂−QYR₁₁ 〓 △QYR_1o＝QYR_1o−QYR_1(o-1)で表わされる差
出力△QYL_1o，△QYL_1(o-1)……QYL₁₁，△
QYR₁₁，△QYR₁₂……QYR_1oを得る。

また、上述した差出力△QYL_1o〜QYL_1oを、
それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力△QYL₁₁側から
差出力△QYL_1o側を順次みたときに、正の値で
の差出力の複数が順次得て後、零の値での差出力
が最初に得られる差出力（これを△QYL₁とす
る）の得られる配列上の位置を判別する。

そして、差出力△QYL₁が得られる配列上の位
置から、差出力△QYL₁₁が得られる配列上の位
置までの配列長を表わしている出力（これを
WYL₁とする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QYL₁₁側か
ら差出力△QYL_1o側を順次みたときに、同様に、
正の値での差出力の複数が順次得られて後、零の
値での差出力が最初に得られる差出力（これを△
QYR₁とする）の得られる配列上の位置を判知す
る。

そして、差出力△QYR₁が得られる配列上の位
置から、差出力△QYR₁₁が得られる配列上の位
置までの配列長を表わす出力（これをWYR₁とす
る）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わす出力WYL₁及
びMYR₁から、MY₁＝WYL₁＋MYR₁で表わされ
る出力MY₁を得、これを記憶する。そして第８
図Ｂに示すようにパルスHY₁を出力する。

また、上述した演算処理回路５１は、以下第
（ｍ＋３）回目の出力QYL_2o〜QYL₂₁、QYC₂₀、
QYR₂₁〜QYR_2o：第（ｍ＋４）回目の出力
QYL_3o〜QYL₃₁、QYC₃₀：QYR₃₁〜QYR_3o：…
…について、上述したと同様の動作をなす。

さらに、上述した演算処理回路５１は、上述し
た第（2m＋１）回目の出力QYL_no〜QYL_n1、
QYC_n0、QYR_n1〜QYR_noを記憶し、そして、 △QYL_no＝QYL_no−QYL_n（_o-1） △QYL_n（_o-1)＝QYL_n(o-1) −QYL_n(o-2) 〓 △QYL_n1＝QYL_n1−QYC_n0 △QYR_n1＝QYR_n1−QYC_n0 △QYR_n2＝QYR_n2−QYC_n1 〓 △QYR_no＝QYR_no−QYR_n(o-1) で表わされる差出力△QYL_no、△QYL_n(o-1)…
QYL_n1、△QYR_n1、△QYR_n2…QYR_noを得る。

また、上述した差出力△QYL_n1〜QYL_no′を、
それらの順に順次配列記憶する。

そして、その配列を、差出力差出力△QYL₁側
から差出力△QYL_no側を順次みたときに、正の
値での差出力の複数が順次得て後、零の値での差
出力が最初に得られる差出力（これを△QYL_nと
する）の得られる配列上の位置を判別する。

そして、差出力△QYL_nが得られる配列上の位
置から、差出力△QYL_n1が得られる配列上の位
置までの配列長を表わしている出力（これを
WYL_nとする）を記憶する。

また、上述した配列を、差出力△QYR_n1側か
ら差出力△QYR_no側を順次みたときに、同様に、
正の値での差出力の複数が順次得られて後、零の
値での差出力が最初に得られる差出力（これを△
QYR_nとする）の得られる配列上の位置を判知す
る。

そして、差出力△QYR_nが得られる配列上の位
置から、差出力△QYR_n1が得られる配列上の位
置までの配列長を表わす出力（これをWYR_nと
する）を記憶する。

そして、上述した配列長を表わしている出力
WYL_n及びWYR_nから、MY_n＝WYL_n＋WYR_n
で表わされる出力MYを得、これを記憶して第８
図Ｂに示すように、パルスHY_nを出力する。

上述したようにして、演算処理回路５１から順
次得られるパルスHY_n′，HY_n-1′……HY₁′，
HY₀，HY₁，HY₂……HY_nは、モータ駆動回路
５３を介して、上述したモータ３５に供給され
る。

モータ３５は、パールスHY_n′，HY_n-1′，…
…HY₁′，HY₀，HY₁，HY₂……HY_nが得られる
毎に、順方向にステツプ回転し、これに応じて、
上述した可動盤２２が、上述した線ｃ−ｃが上述
した点LY_n′と合致している、保持体２３との相
対的位置から、上述した線ｂ−ｂと直交する方向
に沿つて、線LY_n側に順次ステツプ移動する。

この場合、可動盤２２の順次のステツプ移動
が、上述した線ｃ−ｃが、上述した線LY_n′と合
致している保持体２３との相対的位置から、順次
線LY_n-1′，LY_n-2′……LY₁′，LY₀′，LY₁……
LY_nと合致するようになされる。

ところで、上述した出力MY_n′の出力WL_n′は、
試料２の圧痕３の、上述した線LY_n′上での、圧
痕３の中心位置Ｏから点PY′側の側縁までの長さ
を表わしている。

その理由は、出力WL_n′が、上述した差出力△
QYL_n′が得られる配列上の位置から、差出力△
QYL_n1′が得られるは配列上の位置までの配列長
を表わす出力である。一方、差出力△QYL_n′が、
差出力△QYL_n1′〜QYL_no′を順次配列記憶した
ときの、その配列を、差出力△QYL_n1′側から差
出力△QL_no′側を順次みたときに正の値での差出
力の複数が順次得られて後、零の値での差出力が
最初に得られる差出力である。従つて、差出力△
QYL_n′が得られる配列上の位置が、第５図Ｃ及
びＤで、一般的な出力S_o′，S_o-1′……S₁′，S₀，
S₁，S₂……S_o-1，S_oのレベルについて上述したと
ころから、明らかなように、圧痕３の、上述した
線LY_n′上での点PY′側の側縁に対応しているか
らである。

また、上述した出力MY_n′の出力WYR_n′は、
上述したと同様の理由で、試料２の圧痕３の、上
述した線LY_n′上での、圧痕３の中心位置から点
PY側の側縁までの長さを表わしている。

従つて、上述した出力MY_n′は圧痕３の、上述
した線LY_n′上での長さを表わしている。

さらに、上述した出力MY_n-1′，MY_n-2′……
…MY₁，MY₀，MY₁，MY₂………MY_nは上述
したと同様の理由で、それぞれ、圧痕３の、上述
した線LY_n-1′、LY_n-2′，………LY₁′，LY₀，
LY₁，LY₂………LY_n上での長さを表わしてい
る。

また、演算処理回路５１は、上述したパルス
HM_n′、HY_n-1、……HY₁′、HY₀、HY₁、HY₂
………HY_nを出力して後、第８図Ｃに示すよう
に、１つの切換用パルスPYWを出力する。

この切換用パルスPYWは、モータ駆動回路５
４に供給される。

一方、モータ駆動回路５４には、上述した保持
体２３の係合用ピン３８が係合する、スイツチ３
９が及び３９′接続されている。

スイツチ３９は、上述した保持体２３が第２の
回動位置にあるので、上述した切換用パルス
PYWが得られるとき、作動している。

モータ駆動回路５４は、スイツチ３９が作動し
ている状態で、上述した切換用パルスPYWが供
給された場合、第８図Ｄに示すように、順次パル
スKYを出力する。

この順次のパルスKY………は、上述したモー
タ３０に供給される。

モータ３０は、順次のパルスKYの供給を受け
て、順方向にステツプ回動する。このため、保持
体２３が順方向に回動する。

そして、保持体２３が、上述した係合用ピン３
８が、上述したスイツチ３９′と係合するまで回
動すれば、スイツチ３９′が作動する。

このため、モータ駆動回路５４から上述したパ
ルスKYが得られなくなり、モータ３０の回動が
停止し、これに応じて保持体２３の回動が停止す
る。

保持体２３の回動が停止したとき、上述した一
次元走査撮像装置２１の固体撮像素子En′〜E₁′，
E₀，E₁〜Enの配列線Ｃ−Ｃが、試料２中の、上
述した線LX_n′と略々一致している、保持体２３
の、試料２との相対的な第１の回動位置に復帰す
る。

上述したように、演算処理回路５１は、上述し
た出力MX_n′〜MX_n-1′，MX₀，MX₁〜MX_nを
記憶していると共に、上述した出力MY_n′〜
MY₁，MY₀，MY₁〜MY_nを記憶している。

演算処理回路５１は、上述した出力MX′_n〜
MX₁′，MX₀，MX₁〜MX_n中の、最大値をとる
出力（これをMXとする）を判知し、その出力
MXを出力する。この出力MXは、上述したよう
に上述した出力MX_n′〜MX₁′，MX₀，MX₁〜
MX_nを得た場合、出力MX₀である。

また、演算処理回路５１は、上述した出力
MY_n′〜MY₁′，MY₀，MY₁〜MY_n中の最大値
をとる出力（これをMYとする）を判知し、その
出力MYを出力する。この出力MYは、上述した
ように上述した出力MY_n′〜MY₁′，MY₀，MY₁
〜MY_nを得た場合、出力MY₀である。

上述した出力MXは、上述したところから明ら
かなように、試料２の圧痕３の点PX及びPX′を
結ぶ第１の対角線の長さNXを表わしている。

また、上述した出力MYは、上述したところか
ら明らかなように、試料２の圧痕３の点PY及び
PY′を結ぶ第２の対角線の長さNYを表わしてい
る。

上述したように、本発明による押込型硬度計の
実施例によれば、試料２に付された圧痕３の、第
１及び第２の対角線の長さNX及びNYを、測定
することができる。

従つて、その長さNX及びNYから、試料２の
硬度を測定することができる。

この場合、上述した本発明による押込型硬度計
によれば、試料２に付された圧痕３を、一次元走
査撮像装置２１を用いて一次元走査撮像し、その
撮像出力から、圧痕３の第１及び第２の対角線長
さを表わしている出力を得るようになされてい
る。

従つて本発明による押込型硬度計によれば、第
１及び第２の対角線長さ信号を得るために用いる
撮像装置として、簡易、小型、廉価な一次元走査
撮像装置を用いるのみで良いという大なる特徴を
有する。

また、本発明による押込型硬度計によれば、一
次元走査撮像装置による圧痕の走査撮影を、圧痕
の全域に亙つて行なわないので、高速で圧痕の第
１及び第２の対角線の長さ信号を得ることができ
る。

また、本発明による押込型硬度計によれば、全
体の装置が簡易である等の大なる特徴を有する。

さらに、本発明による押込型硬度計によれば、
一次元走査撮像装置から得られる撮像出力が、圧
痕を合焦点状態で走査撮像して得られる出力であ
るので、圧痕の対角線の長さを正確に得ることが
できるので、試料の硬度を正確に測定し得る。

また、合焦点状態を得るために用いる焦点信号
を撮像装置の出力から得ているので、容易に合焦
点状態を得ることができるなどの特徴を有する。

なお、上述においては、試料に四角錐状の圧痕
を付すようになされた押込型硬度計に、本発明を
適用した場合の一例を述べたが、試料に球状の圧
痕を付すようになされた押込型硬度計に、本発明
を適用することもできるものである。

その他、本発明の精神を脱することなしに、
種々の変型変更をなし得るであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に依る押込型硬度計の実施例
の機械系の一例を示す略線的断面図である。第２
図は、その−線上の断面図である。第３図
は、試料に付された圧痕を示す図である。第４図
Ａは、一次元的撮像装置によつて、試料を一次元
走査撮像する場合の説明に供する図、第４図Ｂ〜
Ｄは、試料を一次元的走査した場合の説明に供す
る波形図である。第５図は、本発明による押込型
硬度計の実施例の機械系を用いた場合の電気系の
一例を示す系統的接続図である。第６図、第７図
及び第８図は、その説明に供する信号配列図であ
る。１……試料載置台、２……試料、３……圧痕、
４……基台、５，６……筒体、７……母螺、８…
…歯車、９……螺軸、１０……試料載置台１を昇
降させるモータ、１１……モータ１０の回転軸、
１２，１３……歯車、２０……撮像装置装架体、
２１……一次元走査撮像装置、２２……可動盤、
２３……保持体、２４……保持体２３の筒部、２
５……保持体２３の環部、２６……保持体２３の
筒部、２７……保持体２３の板部、２８……筒部
２４に付された歯車、２９……板部２７のスリツ
ト、３０……保持体２３を回転させるモータ、３
１……モータ３０の回転軸、３２……回転軸３１
に取付けた歯車、３３……可動盤２２に取付けた
杆、３４……杆３３に設けた母螺、３５……可動
盤２２を移動させるモータ、３６……モータ３５
の回転軸、３７……回転軸３６に設けた螺子、３
８……保持体２３に植立された係合用ピン、３
９，３９′……係合用ピン３８の係合によつて作
動するスイツチ、E_o′〜E₁′，E₀，E₁〜E_o……一
次元走査撮像装置２１の固体撮像素子、ａ……保
持体２３の軸、ｂ−ｂ……軸ａと直交する線、ｃ
−ｃ……固体撮像素子E_o′〜E₁′，E₀，E₁〜E_oが
配列されている線、４０……支持体、４１……筒
体、４２……筒体４１から延長している環板、ｄ
……筒体４１の軸、４３……筒体４１に取付けら
れ且これと連通している筒体、４４……光源、４
５，４７……レンズ、４６……ハーフミラー、５
０……クロツクパルス発生回路、PX，PX′……
圧痕３の相対向する点、PY，PY′……圧痕３の
他の相対向する点、LX₀……点PX及びPX′を通
る線、LY₀……点PY及びPY′を通る線、Ｏ……
LX₀及びLY₀の交点、LX₁〜LX_n，LX′₁〜LX_n′
……線LX₀と平行な線、LY₁〜LY_n，LY₁′〜
LY_n′……線LY₀と平行な線、５１……演算処理
回路、５２，５３，５４……モータ駆動回路。

Claims

【特許請求の範囲】１圧痕の付された試料を載置する試料載置台
と、上記試料に付された圧痕を走査撮像する走査撮
像装置を装架している撮像装置装架体と、上記走査撮像装置によつて、上記圧痕を順次複
数Ｕ回走査撮像させ、それに応じて、上記走査撮
像装置から、順次複数Ｕ個の撮像出力を出力させ
る手段と、上記走査撮像装置から、順次上記複数Ｕ個の走
査撮像出力を出力させるのに応じて、順次複数Ｕ
個のパルスを出力させ、その複数Ｕ個のパルスを
用いて、上記試料載置台及び上記撮像装置装架体
を、上記走査撮像装置が上記圧痕を合焦点状態で
走査撮像する相対的な合焦点位置から離れている
相対的な基準位置から、上記合焦点位置側に、相
対的に、順次複数Ｕ回ステツプ移動させ、それに
よつて、上記試料載置台及び上記撮像装置装架体
を、上記合焦点位置を超えた位置まで相対的に移
動させる手段と、上記試料載置台及び上記撮像装置装架体を、上
記合焦点位置を超えた位置まで相対的に移動させ
て後、複数Ｕ個の他のパルスを用いて、上記合焦
点位置を超えた位置から、上記基準位置側に、相
対的に、順次複数Ｕ回ステツプ移動させ、それに
よつて、上記試料載置台及び上記撮像装置装架体
を、上記基準位置まで相対的に移動復帰させる手
段と、上記走査撮像装置から出力される上記複数Ｕ個
の撮像出力中の第何回目の撮像出力の最大値が最
大値をとるかを検出し、第ｒ番目の撮像出力の最
大値が上記複数Ｕ個の撮像出力の最大値中の最大
値であるとき、上記試料載置台及び上記撮像装置
装架体を上記基準位置まで相対的に移動復帰させ
て後、順次ｒ個のパルスを順次発生させ、それを
用いて、上記試料載置台及び上記撮像装置装架体
を、上記基準位置から、上記合焦点位置側に、相
対的に、順次ｒ回ステツプ移動させ、それによつ
て、上記試料載置台及び上記撮像装置装架体を、
上記合焦点位置に相対的に移動させる手段とを有
することを特徴とする押込型硬度計。