特許 6052956 形状解析方法および形状解析プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6052956

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】形状解析方法および形状解析プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01B 21/20 20060101AFI20161219BHJP

   G01B 5/20 20060101ALI20161219BHJP

【ＦＩ】

   G01B21/20 C

   G01B5/20 C

【請求項の数】8

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2012-148463(P2012-148463)

(22)【出願日】2012年7月2日

(65)【公開番号】特開2014-10103(P2014-10103A)

(43)【公開日】2014年1月20日

【審査請求日】2015年6月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000137694

【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】清水 雅史

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 洋一

【審査官】 八木 智規

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００７／３７０３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第９７／２０１８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−３２３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１４８７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ ５／００− ５／３０

Ｇ０１Ｂ １１／００−１１／３０

Ｇ０１Ｂ ２１／００−２１／３２

Ｇ０６Ｔ ７／００− ７／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定対象物の輪郭形状測定によって取得された形状データを解析する形状解析方法であって、
形状解析に使用する幾何要素の指定を受け付ける工程と、
評価範囲に含まれるべき一のデータ点の指定を受け付ける工程と、
指定された一のデータ点を含む区間に対して、指定された幾何要素を当てはめる工程と、
区間の幅を変えながら、予め設定された形状公差の閾値条件を満たし、かつ、最も広くなる区間を探索する工程と、
前記探索によって見出された前記区間を挟む二つの境界点を特定する工程と、
前記二つの境界点を予め設定されたシフト量だけそれぞれシフトさせた二つの端点を求める工程と、
前記二つの端点で挟まれた範囲を評価範囲とする工程と、
前記評価範囲内にある前記形状データを幾何性状算出の対象とする工程と、を備える
ことを特徴とする形状解析方法。

【請求項2】

請求項１に記載の形状解析方法において、
形状解析に使用する幾何要素は、円または線であり、
前記形状公差としては、円に対しては真円度の閾値が設定され、線に対しては真直度の閾値が設定されている
ことを特徴とする形状解析方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の形状解析方法において、
前記評価範囲に含まれるべき一のデータ点は、タッチパネル表示部に表示された形状データの一点をユーザがタッチすることによって指定される
ことを特徴とする形状解析方法。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれかに記載の形状解析方法において、
前記評価範囲は、
ｘ方向に幅をもつｘ方向範囲と、
ｚ方向に幅をもつｚ方向範囲と、
ｘ方向およびｚ方向に幅をもつ矩形範囲と、
データ列の並び方向に沿って幅をもつデータ列方向範囲と、のうちから選択されるいずれか一つであり、
選択される優先順位がユーザによって予め設定されている
ことを特徴とする形状解析方法。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれかに記載の形状解析方法において、
前記シフト量は、
長さ寸法、あるいは、前記区間の長さに対する割合、として設定されている
ことを特徴とする形状解析方法。

【請求項6】

被測定対象物の輪郭形状測定によって取得された形状データを解析する形状解析方法であって、
形状解析に使用する幾何要素がピーク点またはボトム点である場合に、
評価範囲に含まれるべき一のデータ点の指定を受け付ける工程と、
指定された一のデータ点を含む区間に対して各点での微分係数を算出する工程と、
区間の幅を変えながら、前記微分係数がゼロとなる点で挟まれる区間を探索する工程と、
前記探索によって見出された前記区間を挟む二つの境界点を特定する工程と、
前記二つの境界点を予め設定されたシフト量だけそれぞれシフトさせた二つの端点を求める工程と、
前記二つの端点で挟まれた範囲を評価範囲とする工程と、
前記評価範囲内にある前記形状データを対象としてピーク点またはボトム点を算出する工程と、を備える
ことを特徴とする形状解析方法。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれかに記載の形状解析方法において、
前記指定された一のデータ点から前記形状データのデータ点列をたどって前記区間を徐々に広げていくことで、前記区間の幅を変える
ことを特徴とする形状解析方法。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれかに記載の形状解析方法をコンピュータに実行させる形状解析プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、形状解析方法および形状解析プログラムに関する。具体的には、被測定物の輪郭形状を測定して得た形状測定データを解析し、輪郭形状の寸法や、中心位置、真円度といった幾何学的性状を算出または評価するための形状解析方法に関する。さらに詳細には、形状解析を行うに当たって、評価範囲を指定する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

被測定物の輪郭形状を測定するための種々の形状測定装置が知られている。例えば、接触プローブまたは非接触プローブで被測定物（ワーク）の表面を走査したり、撮像した画像データから輪郭を抽出したりすることによって被測定物の輪郭形状データが得られる。なお、形状測定装置には、三次元座標測定機、真円度測定機、表面粗さ測定機など様々な呼び名や種類があるところ、称呼や用途が異なっていても被測定物の輪郭形状を測定できる装置であれば形状測定装置に含む。

【0003】

形状測定装置による測定によって得た測定データを解析して、被測定物の加工精度を評価することが必要になる場合がある。例えば、測定データ中のある範囲について、真直度、曲率、曲率円の中心位置、寸法などを評価することが必要になる。そこで、形状測定装置には、測定データのある範囲に幾何要素を当てはめたり、その当てはめた幾何要素に基づいて測定データの真直度、曲率、曲率円の中心位置、寸法などを算出したりする機能をもたせることがある（例えば特許文献１、２、３）。

【0004】

ここで、幾何要素とは、例えば、直線、円弧、円、矩形など幾何学的形状のことである。本明細書では、ある範囲の測定データに幾何要素を当てはめたり、その大きさ、形状、位置等を算出したりすることを、「幾何性状を算出する」と表現することがある。さらに、個々の幾何要素に関して直接算出する一次的な幾何性状に加え、これら一次幾何性状を示す数値からさらに演算して二次的な幾何性状を演算することがある。二次的な幾何性状の例としては、例えば、一の直線と他の直線との交点座標、一の円弧の中心点と他の円弧の中心点との間の距離などがある。

【0005】

本明細書では、測定データに基づいて幾何性状を算出する演算プログラムをパートプログラムと称することがある。

【0006】

さて、測定データからワークの精度を評価するにあたっては、演算対象とするデータの範囲や幾何要素の種別などを指定する必要がある。従来は、範囲や幾何要素種別の指定をユーザが逐一マニュアルで入力していた。
従来の手順を簡単に説明する。
対象となるワークが図３５のような形状であるとする。このワークを測定すると、図３６のように、上面については、左端から水平な直線的な線部分Ｌ１があり、線部分Ｌ１に続いて下に凸な円弧部分Ｃ１があり、さらに円弧部分Ｃ１に続いて直線的な線部分Ｌ２があるようなデータ列が得られるであろう。
これらデータ列が図３６のように表示画面に表示されているとする。そして、ここでは、円弧部分Ｃ１が設計通りの曲率や中心点を持つように加工されているかを評価するとする。

【0007】

まず、評価対象の範囲を指定しなければならない。
ｘ軸方向の範囲を指定するにあたっては、図３７に表すように、縦方向（ｚ方向）の二つのカーソル２１、２２を移動させて、二つのカーソル２１、２２に挟まれた範囲をｘ方向範囲として指定する。ｚ軸方向の範囲を設定するにあたっては、図３８に表すように、横方向（ｘ方向）の二つのカーソル２３、２４を移動させて、二つのカーソル２３、２４に挟まれた範囲をｚ方向範囲として指定する。そして、このように設定された矩形範囲にあるデータ列について、幾何要素として「円」を当てはめるように指定する。すると、パートプログラムは、指定された範囲のデータ列に円形状を当てはめる演算を行う。これにより、図３９に示すように、円弧Ｃ１を含む全円の半径ｒ、中心点０の座標、さらに、真円からのズレなどが算出される。このような幾何性状の算出を、円弧部分Ｃ１の他、線部分Ｌ１や線部分Ｌ２などについて行っていく。このようにして測定データの形状評価が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００６−２１４８７０号公報

【特許文献2】特開２００８−１１６３９２号公報

【特許文献3】特開平１１−１１８４４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

形状評価を行うにあたっては、上記に説明したように、評価範囲を指定しなければならないが、これには、ｘ範囲を指定したり、ｚ範囲を指定したりせねばならず、複数の入力作業を要する。このような入力作業は非常に煩雑で手間がかかるという問題がある。慣れないとかなりの時間がかかってしまい、さらに、評価対象が複数に及ぶと相当の時間が取られてしまう。

【0010】

また、ユーザがその都度評価範囲をマニュアルで指定するとなると、ユーザごとに評価範囲が違ってきてしまうし、同じユーザでもその時々で評価範囲が違ってきてしまうことになる。
例えば、図４０の範囲Ｓ１のように比較的狭い範囲を指定してしまえば、真円度評価を高くすることができるであろう。評価を高くしたいという潜在的な思いがあると、意図的ではないにしても、狭い評価範囲を指定しまうことはあり得る。しかし当然ながら、厳格に正しく評価するのであれば、範囲Ｓ２のように、適切に十分な広さをもった範囲を指定するべきであろう。また一方、エッジ部分にはダレやバリ等の変形があるのも当然であるので、広すぎる範囲Ｓ３を指定してしまうと、円弧当てはめ自体がうまくできない恐れもある。このように評価範囲の指定にほんのわずかな差があることによって評価結果が大きく違ってしまう恐れがある。

【0011】

本発明の目的は、形状測定データの解析にあたって、評価範囲の指定を自動化あるいは半自動化することにより、操作性の向上および評価の安定化を図ることができる形状解析方法および形状解析プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の形状解析方法は、
被測定対象物の輪郭形状測定によって取得された形状データを解析する形状解析方法であって、
形状解析に使用する幾何要素を決定する工程と、
評価範囲に含まれるべき一のデータ点を決定する工程と、
前記一のデータ点を含む区間に対して前記幾何要素を当てはめる工程と、
区間の幅を変えながら、予め設定された形状公差の閾値条件を満たし、かつ、最も広くなる区間を探索する工程と、
前記探索によって見出された前記区間を挟む二つの境界点を特定する工程と、
前記二つの境界点を予め設定されたシフト量だけそれぞれシフトさせた二つの端点を求める工程と、
前記二つの端点で挟まれた範囲を評価範囲とする工程と、
前記評価範囲内にある前記形状データを幾何性状算出の対象とする工程と、を備える
ことを特徴とする。

【0013】

本発明では、
形状解析に使用する幾何要素は、円または線であり、
前記形状公差としては、円に対しては真円度の閾値が設定され、線に対しては真直度の閾値が設定されている
ことが好ましい。

【0014】

本発明では、
前記評価範囲に含まれるべき一のデータ点は、タッチパネル表示部に表示された形状データの一点をユーザがタッチすることによって指定される
ことが好ましい。

【0015】

本発明では、
前記評価範囲は、
ｘ方向に幅をもつｘ方向範囲と、
ｚ方向に幅をもつｚ方向範囲と、
ｘ方向およびｚ方向に幅をもつ矩形範囲と、
データ列の並び方向に沿って幅をもつデータ列方向範囲と、のうちから選択されるいずれか一つであり、
選択される優先順位がユーザによって予め設定されている
ことが好ましい。

【0016】

本発明では、
前記シフト量は、
長さ寸法、あるいは、前記区間の長さに対する割合、として設定されている
ことが好ましい。

【0017】

本発明の形状解析方法は、
被測定対象物の輪郭形状測定によって取得された形状データを解析する形状解析方法であって、
評価範囲内のピーク点またはボトム点を求めるにあたって、
評価範囲に含まれるべき一のデータ点を決定する工程と、
前記一のデータ点を含む区間に対して各点での微分係数を算出する工程と、
区間の幅を変えながら、変曲点で挟まれる区間を探索する工程と、
前記探索によって見出された前記区間を挟む二つの境界点を特定する工程と、
前記二つの境界点を予め設定されたシフト量だけそれぞれシフトさせた二つの端点を求める工程と、
前記二つの端点で挟まれた範囲を評価範囲とする工程と、
前記評価範囲内にある前記形状データを対象としてピーク点またはボトム点を算出工程と、を備える
ことを特徴とする。

【0018】

本発明の形状解析プログラムは、前記形状解析方法をコンピュータに実行させる
ことを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】形状測定システム１００の全体構成を示す図。

【図2】評価対象となる測定データの一例を示す図。

【図3】モード選択画面の一例を示す図。

【図4】評価対象を選択させる画面の一例を示す図。

【図5】評価対象となる一の測定データを選択させる画面の一例を示す図。

【図6】円を当てはめるための異なる広さの区間を示す図。

【図7】評価範囲の一例を示す図。

【図8】形状解析装置の機能ブロック図。

【図9】評価範囲条件記憶部の構成を示す図。

【図10】公差閾値の設定画面の一例を示す図。

【図11】評価対象となる測定データの一例を示す図。

【図12】幾何要素ごとに評価範囲の優先順位を設定する表示画面の一例を示す図。

【図13】シフト量を設定する表示画面に一例を示す図。

【図14】評価対象性状の一覧を示す図。

【図15】形状解析の全体動作手順を示すフローチャート。

【図16】形状解析の動作手順を示すフローチャート。

【図17】評価対象性状の選択画面の一例を示す図。

【図18】線分を選択させるメッセージ画面の一例を示す図。

【図19】境界点を算出した状態を示す図。

【図20】求められた評価範囲の一例を示す図。

【図21】評価対象性状の選択画面の一例を示す図。

【図22】幾何要素と測定データとを選択させるメッセージ画面の一例を示す図。

【図23】幾何要素と測定データとを選択させるメッセージ画面の一例を示す図。

【図24】境界点を算出した状態を示す図。

【図25】評価範囲を生成した状態を示す図。

【図26】交点座標を求める様子を示す図。

【図27】評価対象となる測定データの一例を示す図。

【図28】評価対象性状の選択画面の一例を示す図。

【図29】ピーク点の算出範囲を選択させるメッセージ画面の一例を示す図。

【図30】変曲点を探索する様子を示す図。

【図31】境界点を算出した状態を示す図。

【図32】矩形範囲の一例を示す図。

【図33】評価対象となる測定データの一例を示す図。

【図34】データ列方向範囲の一例を示す図。

【図35】ワークの一例を示す図。

【図36】測定データの一例を示す図。

【図37】従来の方法でｘ方向範囲を指定する様子を示す図。

【図38】従来の方法でｚ方向範囲を指定する様子を示す図。

【図39】形状解析を行っている様子を示す図。

【図40】異なる評価範囲の例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（第１実施形態）
本発明を輪郭形状測定装置に適用した場合を例にとって説明する。
図１は、形状測定システム１００の全体構成を示す図である。
形状測定システム１００は、形状測定機２００と、この形状測定機２００を制御するコンピュータシステム３００と、を備えている。

【0021】

形状測定機２００の構成は、既知のものであるが、簡単に説明しておく。
形状測定機２００は、ワークWを載置するテーブル２１０と、テーブル２１０に載置されたワーク表面を走査するプローブ２２０と、プローブ２２０をワークWに接触させた状態で移動させる駆動機構部２３０と、プローブ２２０の位置を検出するためのセンサ（２４１、２４２、２４３）と、を備える。

【0022】

テーブル２１０上において、ワークWは載置台２１１に載置され、さらにこの載置台２１１がテーブル２１０に載置されている。

【0023】

駆動機構部２３０は、プローブ２２０を略水平に保持するプローブ保持部２３１と、プローブ保持部２３１を略水平方向に送り移動させる水平送り駆動部２３２と、テーブル２１０に対して立設された垂直コラム２３３と、プローブ保持部２３１および水平送り駆動部２３２を垂直コラム２３３に沿って移動させる垂直送り駆動部２３４と、を備える。したがって、プローブ２２０を水平方向および垂直方向に移動させることができる。
コンピュータシステム３００は、プローブ２２０がワーク表面を接触走査するように水平送り駆動部２３２および垂直送り駆動部２３４を駆動制御する。

【0024】

センサ２４１、２４２、２４３としては、プローブ２２０の水平方向位置（２４１）、プローブ２２０の垂直方向位置（２４２）、および、載置台２１１の位置（２４３）を検出するように設けられている。プローブ２２０がワークWに接触したときのセンサ値を取得することによってワークWの輪郭形状データを取得することができる。

【0025】

コンピュータシステム３００は、ホストコンピュータ３１０と、キーボード３２０と、マウス３３０と、タッチパネルディスプレイ３４０と、を備える。キーボード３２０およびマウス３３０が入力装置になるのはもちろんである。さらに、本実施形態では、タッチパネルディスプレイ３４０も入力装置として機能する。また、タッチパネルディスプレイ３４０は表示装置としての出力装置でもある。

【0026】

ホストコンピュータ３１０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭを有し、各種プログラムを実行することで各種機能を実現する。プログラムとしては、例えば、形状測定プログラムと、データ解析プログラムと、がある。
形状測定プログラムは、形状測定機を駆動制御することによってワークの形状データを取得するものである。このような制御プログラムは本件出願人も数多く出願して開示いるので、ここでの説明は省略する。

【0027】

データ解析プログラムは、取得された形状データを解析して、幾何性状を算出するものである。本実施形態ではデータ解析プログラムに特徴があり、具体的には、形状解析を行う評価範囲を指定するユーザーインフェースに特徴を有する。

【0028】

（本実施形態の概要）
機能ブロック図やフローチャートを用いた詳細な説明の前に、本実施形態の概要を説明する。
機能ブロック図やフローチャートについては、概要説明のあとで後述する。概要を予め理解しておいた方が、本発明の意味を理解しやすいと考えるからである。

【0029】

本実施形態では、形状解析プログラムに特徴を有する。
特に、評価範囲の生成を半自動で行う。典型的には、ユーザが画面上で１回クリックする（もしくは一回タップする）だけで評価範囲を自動的に生成して幾何性状を算出してしまう。そこで本実施形態による形状解析操作を１クリックオペレーションと称することにする。形状解析にあたって用いる幾何要素としては、典型的には、円、線、点、が挙げられる。
円、線、点を用いた形状解析を１クリックで実行する方法の概要を順に説明する。

【0030】

なお、一般的な言葉づかいでは、マウス等のポインティングデバイスを用いて行う選択操作を"クリック"といい、タッチパネルを指でタッチして行う選択操作を"タップ"ということがあるが、両者はＧＵＩを用いた一回の選択操作であるという点で本質的な差異はない。本明細書では両者をともに"クリック"ということにする。したがって、"クリック"と記載したからといって、タッチパネルを用いたタッチ操作を除外するものではない。さらに、キーボードを使用したショートカットキーでクリックと等価な選択操作をすることも"クリック"に含むのは当然である。

【0031】

（評価対象が円の一部である場合）
評価対象が円の一部（すなわち円弧）であり、幾何要素として円を用いた形状評価を行う場合について説明する。評価対象となる測定データが図２のようであったとする。すなわち、左端から水平な直線的な線部分Ｌ１があり、線部分Ｌ１に続いて下に凸な円弧部分Ｃ２がある。円弧Ｃ２の中心角は約９０度である。そして、円弧部分Ｃ２に続いて直線的な線部分Ｌ２がある。
線部分L２は、線部分L１に対して一段下がった位置にある。線部分L２に続いて下に凸な円弧部分C３がある。円弧C3の中心角は約９０度である。そして、円弧部分Ｃ３に続いて直線的な線部分Ｌ３がある。線部分L３は、線分L２に対して一段上がった位置にあり、線部分L３と線部分L１とはほぼ同じ高さに位置している。このようなデータ列が得られているとしたときに、円弧Ｃ２の真円度を評価したいとする。

【0032】

形状解析の実行をコンピュータに指示すると、表示画面に図３のようにモード選択画面が提示される。モード選択画面では、１クリックオペレーションを使用するかどうか聞かれる。１クリックオペレーションの使用を選択すると（"はい"をクリック）、次に、評価対象の選択画面（図４）に移行する。

【0033】

評価対象の選択画面（図４）では、評価対象が何であるかを聞かれる。ここでは、（３）の"円"を選択するとする。これは、測定データの真円度を評価対象に選択したということである。

【0034】

評価対象を円（真円度）としたので、次に、測定データ中のどこの真円度を解析するかを選択することが必要である。ユーザの操作としては、評価したいデータ領域の付近をクリックすることである。
図５に測定データ列を再び示す。評価したいデータ列は、ここでは円弧領域Ｃ１である。ユーザとしては、円弧部分Ｃ１を選択するようにクリックする。
このとき、円弧部分Ｃ１上のデータをクリックしてもよい。図５は、円弧部分Ｃ１上のデータをクリックしている様子を示している。または、円弧領域Ｃ１上のデータそのものをクリックしなくても、円弧領域Ｃ１の付近をクリックしてもよい。コンピュータとしては、クリックされた座標にデータが存在しない場合には、クリックされた座標から一番近いデータ点を選択された点（選択点）として認識する。

【0035】

コンピュータは、選択されたデータ点を含むデータ列に対して円の当てはめを行う。このとき、図６に示すように、選択されたデータ点Ｐからデータ点列をたどって円の当てはめを実行する区間を徐々に広げていくとする。区間Z１で示すように、円弧部分Ｃ１に含まれるデータ点を対象にして円の当てはめを行えば、データ列はほぼ真円上に乗るであろう。したがって、このときの真円度は小さい値にあるであろう。

【0036】

一方、区間を広げすぎて区間Z２のように広い範囲のデータ点に対して円の当てはめを行うと、真円度が大きくなってしまうであろう。これは、円弧部分Ｃ１のデータのみならず、直線部分Ｌ１、Ｌ２のデータまで含めて円の当てはめを行っているからである。

【0037】

すなわち、円の当てはめを行う区間が異なれば、算出される真円度に違いが出てくる。そこで、ユーザは、予め真円度閾値を設定しておく。そして、コンピュータに、真円度閾値を外れず、かつ、最も広い区間を探索させる。すると、図６の区間Z３のように、円弧部分Ｃ１をぎりぎり含む範囲が求まるであろう。区間Ｚ３が求まったら、さらに、コンピュータに、この区間Ｚ３の境界点Ｂ１、Ｂ２を特定させる。

【0038】

なお、区間を規定する場合には、図６のようにｘ軸方向に幅をもつｘ方向区間だけでなく、ｚ軸方向に幅をもつｚ方向区間もある。さらに、ｘ軸方向の幅とｚ軸方向の幅とによって矩形の範囲を規定することもできる。あるいは、ｘ軸やｚ軸とは関係なく、データ列の方向に沿った長さで範囲を規定することもできる。これらのことは後述する。

【0039】

図６のように、区間Ｚ３の境界点Ｂ１、Ｂ２が特定されると、コンピュータは自動的に、境界点Ｂ１、Ｂ２から所定シフト量Ｓ分シフトした端点（ｅｄｇｅ ｐｏｉｎｔ）Ｅ１、Ｅ２を算出する。
今の例では、ｘ軸方向の幅で評価範囲を規定したいので、境界点Ｂ１、Ｂ２をｘ軸方向に沿ってシフトさせる。さらに、"円"によって測定データを評価したいのであるから、区間Ｚ３よりも幅を狭めなければならない。（区間Z３よりも幅を広げると、当然のことながら、真円度は真円度閾値よりも大きくなる。）したがって、ｘ軸方向に沿って区間Ｚ３の内側方向に境界点Ｂ１、Ｂ２をシフトさせる。すると、図７のように、円弧部分Ｃ１を評価するのに適切な範囲Ｗ３が求まる。

【0040】

範囲Ｗ３が求まったら、続いて、コンピュータは、自動的に範囲Ｗ３に含まれるデータ列に対して円の当てはめを行い、真円度を求める。
求められた真円度は評価値として画面上に表示される。

【0041】

このように、ユーザは、画面上で評価したいデータ（円弧部分Ｃ１のデータ）を一回クリックした（図５）。すると、コンピュータは、予め決められた設定値（閾値やシフト量）を用いて自動的に評価範囲Ｗ３を算出した。さらに、評価範囲Ｗ３のデータに対して円の当てはめを行って評価値（真円度）を算出した。これにより、ユーザの操作は格段に簡便かつ簡素になっていることがわかるであろう。
また、コンピュータは予め決められた設定値（閾値やシフト量）を用いて自動的に評価範囲Ｗｘを算出するのであるから、誰が操作しても、いつやっても、評価範囲Ｗ３は同じ基準で生成され、常に同等の適切さを有することになる。すなわち、評価範囲が極端に広すぎたりすることもなく、極端に狭すぎたりすることになく、常に適切な評価範囲で適切な評価値を得ることができるわけである。

【0042】

（構成）
ここまでの説明で本実施形態の概要を理解されたと思われるので、本実施形態を実現する具体的な構成を説明する。
図８に、本実施形態を実現する機能ブロック図を示す。すなわち、図８は、形状解析プログラムで実現される機能構成を表す機能ブロック図である。
本実施形態による形状解析プログラムによって図８に示す形状解析装置４００が実現される。

【0043】

形状解析装置４００は、形状測定データ読込み部４１０と、ＧＵＩ部（グラフィカルユーザインターフェース）４２０と、評価範囲条件記憶部４３０と、評価対象設定部４４０と、評価範囲生成部４５０と、幾何性状演算部４６０と、を備える。

【0044】

形状測定データ読込み部４１０は、形状測定機２００によって得たワークWの輪郭形状データを読み込む。

【0045】

ＧＵＩ部４２０はタッチディスプレイパネル３４０の入出力を制御するものである。ＧＵＩ部４２０は、データ表示はもちろんのこと、さらに、各機能部からの指令に基づいて、ユーザに選択操作を促すＧＵＩ画面を生成し、タッチパネル３４０に表示させる。また、ＧＵＩ部３４０は、タッチパネル３４０を使用したユーザの入力操作を検知して、各機能部に操作内容を出力する。

【0046】

評価範囲条件記憶部４３０は、評価範囲を自動生成するために必要となる条件を記憶している。
ユーザは、データの形状解析を１クリックオペレーションで実行するためには、形状解析に先立って各種条件を設定しておく必要がある。
評価範囲条件記憶部４３０は、図９に示すように、公差閾値記憶部４３１と、優先順序記憶部４３２と、シフト量記憶部４３３と、を備える。

【0047】

公差閾値記憶部４３１は、ユーザによって予め設定される公差閾値を記憶する。
公差閾値は、前記の境界点を算出するために必要な閾値である。幾何要素が円であれば、公差閾値は、すなわち、真円度閾値ということになる。また、幾何要素が線であれば、公差閾値は、すなわち、真直度ということになる。
公差閾値の設定画面の一例を図１０に示す。ここでは、真円度閾値および真直度閾値をともに１．０ｍｍに設定している。

【0048】

優先順序記憶部４３２は、評価範囲としてどれを優先して使用するかを記憶する。評価範囲としては、前述したｘ方向範囲の他、ｚ方向範囲、矩形範囲、および、データ列方向範囲がある。ユーザは、予めどの評価範囲を使用するかを決めて設定登録しておく。このとき、幾何要素に応じて使用すべき評価範囲は異なることがあり得るので、幾何要素ごとにどの評価範囲を使用するかを設定できるようになっているとよい。

【0049】

また、ユーザとしては主としてｘ方向範囲を使用したいが、評価対象によってはｘ方向範囲を生成できない場合がありえる。そのような時のために評価範囲に優先順序を設定しておき、第１優先の評価範囲を使用できない場合には、第２優先の評価範囲を自動的に使用するように設定しておくとよい。例えば、図１１において、線部分Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を評価対象部分とするならば、線がｘ方向に延びているのでｘ方向に幅をもつ評価範囲を使用するのが適切である。しかし、線部分Ｌ４や線部分L５のようにｚ方向に長さを持つ部分を評価対象とする場合には、ｘ方向に幅をもつ評価範囲を生成することは適切ではない。
線部分Ｌ４や線部分L５に対してｘ方向範囲を生成しようとすると、エラーが発生し、場合によってはプログラムの動作が止まってしまうおそれもある。そこで、ｘ方向範囲を第１優先で生成するが、ｘ方向範囲の生成が無理となった場合には、第２優先の評価範囲を生成するようにしておく。図１２は、幾何要素ごとに、使用する評価範囲の優先順位を設定する表示画面の一例である。

【0050】

シフト量記憶部４３３は、ユーザによって予め設定されるシフト量を記憶している。シフト量は、前述の通り、境界点を求めたあと、境界点から評価範囲の端点を算出するために必要になる。シフト量は、幾何要素ごとに適した値が設定され、かつ、方向ごとにも適した値が設定されるようになっていることが好ましい。
図１３は、シフト量を設定する表示画面に一例である。ここでは、シフト量はすべて１．０mmとしている。

【0051】

次に、評価対象設定部４４０は、ユーザに評価対象を選択設定させる。
評価対象設定部４４０は、対象性状選定部４４１と、対象データ選定部４４２と、を備える。

【0052】

対象性状選定部４４１は、ユーザに評価対象となる性状を選択設定させる。
評価対象性状としては、図４に示したものが挙げられるが、図１４に再度示す。
まず、一次性状として、（１）点の座標、（２）線（真直度）、（３）円（真円度）が挙げられる。
なお、「（１）点の座標」を算出するとは、ユーザが指定した箇所に一番近い点の座標値を求めるという場合の他、ピーク点を算出することやボトム点を算出することを含む。
また、二次性状としては、（４）交点座標、（５）接線、（６）接円、（７）段差、（８）距離、（９）角度が挙げられる。

【0053】

ここで、評価対象性状が一次性状の場合、評価に使用する要素（点、線または円）は一つだけである。
一方、評価対象性状が二次性状である場合、評価に使用する要素が二つ必要になる。したがって、評価対象性状が二次性状の場合には、ユーザに対して要素を二つ選択させる必要がある。
ユーザに対して、評価対象となるデータを選定させるのは対象データ選定部４４２の機能であるが、具体的な選択画面の例については、後述の具体例のなかで説明する。

【0054】

評価範囲生成部４５０は、評価範囲の生成を行う。評価範囲生成部４５０は、ユーザが選んだ評価対象に応じ、評価範囲条件記憶部４３０に記憶されている各条件を参照しながら評価範囲を自動で生成する。
評価範囲を生成する工程は、概略的には先に説明した通りである。
簡単に繰り返すと、公差閾値に基づいて境界点を算出し、さらに、境界点から所定シフト量シフトさせた端点を算出する。そして、端点に挟まれた範囲が評価範囲となる。
詳細には具体例のなかで説明する。

【0055】

幾何性状演算部４６０は、生成された評価範囲内の測定データに対し、評価対象の性状を求める。一次性状演算部４６１は、評価対象性状が一次性状である場合に演算実行を担当する。二次性状演算部４６２は、評価対象性状が二次性状である場合に演算実行を担当する。

【0056】

一次性状演算部４６１と二次性状演算部４６２とを機能ブロックとして分けてあるのは、説明の分かりやすさを考慮してのことで、演算機能としては両者に特段の違いはない。
ただ、二次性状を演算する場合には演算が二段階になるという点で二次性状演算の方が一次性状演算の演算より工数が多くなるということはある。

【0057】

（動作例１）
本実施形態の動作手順を説明する。
動作例１として、線分の真直度を求める場合を説明する。
本実施形態の動作手順を概略示せば、図１５のフローチャートに示すように、初期設定（ＳＴ１００）、ワーク形状測定（ＳＴ２００）、形状評価解析（ＳＴ３００）、となる。

【0058】

初期設定（ＳＴ１００）では、１クリックオペレーションで必要になる条件を予め設定しておく。これには、公差閾値の設定（図１０）、評価範囲の優先順位（図１２）、シフト量の設定（図１３）がある。

【0059】

初期設定（ＳＴ１００）が完了したら、評価対象となるワークWの形状測定を行う。すなわち、図１で示した形状測定機を用いてワークWの輪郭形状データを取得する。形状データは、ホストコンピュータ３１０内のメモリ（例えば不揮発性メモリ）に記憶される。

【0060】

ワークWの輪郭形状データが取得できたところでこのワークWの加工精度を検証するために、ユーザとしては形状解析プログラムを起動させて、ワークWの形状解析を行う。

【0061】

形状解析の動作手順を図１６のフローチャートを参照して説明する。
形状解析プログラムが起動すると、形状解析装置４００は、形状測定データ読込み部４１０によって、前記取得された形状データを読み込む（ＳＴ３１０）。

【0062】

ここでは、再び図２の形状データを例にとる。そして、ユーザとしては、線部分Ｌ２の真直度を評価したいとする。

【0063】

形状解析装置４００は、次に、モードの選択画面（図３）をタッチパネル３４０に表示してユーザに選択を促す（ST３２０）。
ここでは、ユーザは１クリックオペレーションを選択したとする（ＳＴ３３０：ＹＥＳ）。

【0064】

次に、ユーザに評価対象の選定を促す。
すなわち、評価対象性状の選定（ＳＴ３４０）と、評価対象データの選定（ＳＴ３５０）と、をユーザに実行させる。

【0065】

ＳＴ３４０において、対象性状選定部４４１は、ユーザに対して図１７の評価対象性状の選択画面を示し、評価対象性状の選定を促す。
ここでは、ユーザは、評価対象性状の選択画面において、（２）の線（真直度）を選んだとする（図１７）。

【0066】

次に、対象データ選定部４４２は、ユーザに対し、評価対象とするデータを選択させる（ＳＴ３５０）。
ここで、評価対象性状は「線」の真直度である。したがって、対象データ選定部４４２は、ユーザに対し、形状データ中の線部分の選択を促す。
例えば、図１８のように、線分を選択させるメッセージを表示する。
ユーザは、評価したい線分Ｌ２上のデータをクリックする。

【0067】

さて、形状解析装置４００としては、ユーザによる選択指示がすべて完了したので、次に、評価範囲の自動生成を実行することになる（ＳＴ３６０）。すなわち、評価範囲生成部４５０は、クリックされたデータ点Ｐ２からデータ点列をたどって線の当てはめを実行する範囲を徐々に広げていく。ここで、公差閾値としての線の真直度を１．０ｍｍに設定していた（図１０）。
したがって、評価範囲生成部４５０は、点Ｐ２を含み、真直度閾値（１．０ｍｍ）を超えず、かつ、最も広い範囲を探索する。

【0068】

すると、図１９のように、円弧部分Ｃ１と線分Ｌ２との境界点Ｂ３と、円弧部分Ｃ２と線分Ｌ２との境界点Ｂ４と、が求まる。すなわち、境界点Ｂ３と境界点Ｂ４とに挟まれた区間Ｚ４が求まる。

【0069】

次に、評価範囲の優先順位として、線に対しては、第１優先として"Ｘ方向範囲"が指定されていた（図１２）。したがって、評価範囲生成部４５０は、境界点Ｂ３、Ｂ４をｘ方向に沿って指定された分だけシフトさせる。シフト量としては、図１３のように、Ｘ方向シフト量は、１．０ｍｍに設定されていた。したがって、図２０のように、境界点Ｂ３および境界点Ｂ４を区間Ｚ４の内側に１．０ｍｍシフトさせて、端点Ｅ３および端点Ｅ４を求める。この端点Ｅ３と端点Ｅ４とに挟まれた範囲が評価範囲Ｗ４として定まる（ＳＴ３６０）。評価範囲生成部４５０は、このようにして求まった評価範囲Ｗ４を幾何性状演算部４６０に出力する。

【0070】

評価範囲が定まったところで、幾何性状演算部４６０は、評価範囲Ｗ４中のデータ（線分Ｌ２）に対して線の当てはめを行い、真直度を算出する（ＳＴ３７０）。求められた真直度は、評価値としてタッチパネル３４０に表示される（ＳＴ３８０）。

【0071】

このような本実施形態によれば、次の効果を奏する。
（１）本実施形態によれば、ユーザが逐一評価範囲を指定しなくてもよくなる。従前は、ｘ方向範囲を指定するとしても、左側の端点と右側の端点とを画面上で指示しなければならなかった。
これでは操作回数が多く、人によってバラバラになってしまうという問題があった。また、評価範囲を指定するということ自体が初心者には分かりにくい概念であり、形状解析プログラムの使用を難しくさせていた。
この点、本実施形態では、初めに評価範囲を生成するための条件を決めておけば、ユーザとしては評価対象を選択するだけで自動的に評価範囲が生成されて、評価値が算出される。したがって、操作が極めて簡略になった上に、評価が常に安定するという効果が得られる。

【0072】

（２）本実施形態では、タッチパネルによるタッチ操作を採用しているので、ますます操作が簡単かつ直感的である。従来のようにユーザがマニュアルで逐一評価範囲を生成するとなると、たとえばキーボードなどで数値を打ち込むなどの操作が必要になってくる。一方、本実施形態では、形状解析にあたってユーザが入力操作するのは、評価対象とする性状と、評価対象となるデータの一点と、だけでよい。
すなわち、形状解析にあたって逐一細かい数値を打ち込む必要はない。このように入力回数が減り、かつ、簡単な選択入力でよくなるので、本実施形態ではタッチ操作という簡便な入力操作を採用することが可能となる。

【0073】

（３）評価範囲の自動生成にあたって、公差閾値で境界点を判断したあと、さらに、境界点を所定のシフト量だけシフトさせて評価範囲の端点を設定するようにしている。
境界点により、線部分と円部分との境目などを検出することができ、線から円に遷移するポイントを見つけることができる。しかし、境界点だけでは、線部分の外側にある円部分まで区間に含んでしまう恐れがある。したがって、境界点から所定のシフト量だけシフトさせることにより、線部分と円部分との遷移点を除外して、適切に線部分だけを評価対象とする評価範囲にすることができる。

【0074】

（動作例２）
次に、動作例２として、二つの線分の交点を求める場合を説明する。
形状データとしては再度図２を例にとる。そして、ユーザとしては、線分Ｌ１と線分Ｌ４との交点座標を評価したいとする。

【0075】

ユーザが１クリックオペレーションを選択すると（ＳＴ３３０：ＹＥＳ）、対象性状選定部４４１はユーザに対して評価対象とする性状を選定させる（ＳＴ３４０）。ここでは、ユーザは、「交点座標」を選択する（図２１参照）。

【0076】

次に、対象データ選定部４４２は、ユーザに対し、評価対象とするデータを選択させる（ＳＴ３５０）。ここで、評価対象性状は「交点座標」である。
交点座標というのは二次性状であり、図１４に示したように交点を求めるには二つの要素が必要である。したがって、対象データ選定部４４２は、ユーザに対し、形状データ中で二つの要素を選択させる。

【0077】

交点としては、線と線との交点や、線と円との交点、など、何の幾何要素と何の幾何要素との交点を求めるのか、いくつかバリエーションがある。したがって、対象データ選定部４４２としては、幾何要素の種別についてもユーザに選択させる必要がある。

【0078】

画面の具体例を示すと、図２２のように、「幾何要素の選択に続けてデータをタッチ」というように、幾何要素の選択も促す。幾何要素としては、線分と円弧とを選択メニューとして与えておいてもよい。
ユーザとしては、まず、幾何要素の種別として「線」を選択し、続けて、評価したいデータである線分Ｌ４をクリックする。

【0079】

評価対象の性状は「交点」であるので、評価対象となる要素がさらにもう一つ必要である。対象データ選定部４４２は、続けて、評価対象となるデータの選択を促す。
ユーザは、画面上において、幾何要素の種別として「線」を選択し、続けて、評価したいデータである線分Ｌ１をクリックする。
このようにして評価対象データの選定が確定する。

【0080】

次に、評価範囲生成部４５０によって評価範囲の自動生成を実行する（ＳＴ３６０）。
まず、線分Ｌ４に対する評価範囲を生成する。図２４に示すように、クリックされた点Ｐ５を含み、真直度閾値を超えず、かつ、最も広い範囲を探索する。すると、境界点Ｂ５と境界点Ｂ６とが算出されることはこれまで説明してきた通りである。

【0081】

ここで、評価範囲を作成する優先順位としては、図１２に示したように設定していた。
"線"を評価するにあたって、第１優先はｘ方向範囲である。したがって、境界点Ｂ５および境界点Ｂ６をｘ方向に所定量（１．０ｍｍ）シフトさせたい。しかし、境界点Ｂ５と境界点Ｂ６とで挟まれた区間Ｚ５はｘ方向に幅を持たない。すると、境界点Ｂ５および境界点Ｂ６を区間Ｚ５の内側にシフトさせようとする命令と、境界点Ｂ５および境界点Ｂ６をｘ方向に所定量（１．０ｍｍ）シフトさせる命令と、が矛盾をきたす。

【0082】

このように評価範囲の作成工程で矛盾が生じた場合には、評価範囲を第２優先のｚ方向範囲に切り換える。そして、境界点Ｂ５および境界点Ｂ６を区間Ｚ５の内側に向けて、所定量（１．０ｍｍ）シフトさせる。すると、図２５に示すように、ｚ方向に幅をもつ評価範囲Ｗ５が生成される。

【0083】

さらに、評価範囲生成部４５０は、線分Ｌ１を評価するための評価範囲Ｗ６を生成する。
評価範囲Ｗ６を生成する工程は、これまでの説明から理解できるであろうから省略する。
（例えば、評価範囲Ｗ４（図２０）を生成する工程を参照されたい。）

【0084】

このように評価範囲Ｗ５と評価範囲Ｗ６とを生成できた（ＳＴ３６０）。次に、これら評価範囲Ｗ５、Ｗ６を用いて、目的の幾何性状の算出を行う（ＳＴ３７０）。すなわち、線分Ｌ４（の延長）と線分Ｌ１（の延長）との交点を算出する。

【0085】

まず、評価範囲Ｗ５に含まれるデータ点を直線回帰し、評価範囲Ｗ５から求められる直線Ｌ４ｅを求める（図２６参照）。同じように、評価範囲Ｗ６に含まれるデータ点を直線回帰し、評価範囲Ｗ６から求められる直線Ｌ１ｅを求める（図２６参照）。このようにして求めた直線Ｌ４ｅおよび直線Ｌ１ｅは、適切な評価範囲から求められているものであるので、ワークWの形状を適切に反映したものであることが理解されるであろう。そして、目的の交点座標として、直線Ｌ４ｅと直線Ｌ１ｅとの交点Ｐｉを求める（ＳＴ３７０）。

【0086】

結果として求められた交点Ｐｉの座標値がタッチパネル表示部３４０に表示される。

【0087】

動作例２としては、二次性状として二つの線分（直線）の交点を求める例を示したが、これを若干修正すれば、他の二次性状を評価対象とする場合に簡単に適用できることは容易に理解されるであろう。

【0088】

この動作例に示すように本実施形態によれば上記効果（１）から（３）に加えてさらに次の効果を奏する。
（４）本実施形態では、評価範囲の優先順位を予め決めておき（図１２）、評価範囲の作成過程で矛盾が生じた場合には自動的に次順位の評価範囲を選択する。これにより、たとえば、ｘ方向範囲の作成過程で矛盾が生じた場合であっても、エラーで止まってしまうのではなく、次順位であるｚ方向範囲に切り換えて評価範囲の自動生成を進めることができる。これにより、形状解析プログラムの実行が止まらないことはもちろん、評価対象に応じて適切な評価範囲が自動的に選択されることになる。エラーの度にその都度評価範囲の種類を選択し直すことに比べると、本実施形態は形状解析の能率向上に繋がる。

【0089】

（５）交点のような二次性状を求める場合には操作回数の削減効果が非常に大きい。
従来方式で二つの線分の交点を求めようとした場合、まず、L４ｅを求めて、これを一旦保存しておく。続いて、L１ｅを求めて、これを一旦保存する。そして、L４ｅとL１ｅとをあらためて呼び出し、二つの交点を求める、という手順になる。
このような手間に比べると、本実施形態では画面上で数回タッチするだけである。数回の画面タッチだけで、自動的に適切な評価範囲をそれぞれの線分L４、L１に対して求め、さらに、線分L４ｅ、L１ｅを求め、さらに交点を求めるところまでやってしまう。特に、対象となる線分L４、L1ごとにｚ方向範囲やｘ方向範囲を逐一考えたり設定し直したりしなくてもよいので、操作負荷の軽減に繋がっている。

【0090】

（動作例３）
次に動作例３として、点の座標値としてピーク点を求める場合を説明する。
たとえば、図２７において線分Ｌ２に相当するデータ列のなかでｚ座標が最も高い点（ピーク点）を求めたいとする。
ここで、図２７に示すように、線分Ｌ２は、直線として加工されたはずであるが、実際の測定データでみると、中央がやや膨らんだようにうねっている形状であったとする。ここで求めたいのは、うねりの一番高い点Ｐｚの座標値であるとする。

【0091】

ユーザが１クリックオペレーションを選択すると（ＳＴ３３０：ＹＥＳ）、対象性状選定部４４１はユーザに対して評価対象とする性状を選定させる（ＳＴ３４０）。
ここでは、ユーザは、評価対象性状として、「ピーク点の座標」を選択する（図２８参照）。

【0092】

次に、対象データ選定部４４２は、ユーザに対し、評価対象とするデータを選択させる（ＳＴ３５０）。
ここで、評価対象性状は「ピーク点の座標」である。
ピーク点座標というのは一次性状であり、図１４に示したように、ピーク点を求めるにあたってユーザに選択させる要素は一つでよい。
対象データ選定部４４２は、ユーザに対し、形状データ中で、どのあたりのピーク点を求めたいのかを指示させる。例えば、図２９のように、ピーク点の算出範囲を選択させるメッセージを表示する。
ユーザは、ピーク点の算出範囲としたい近辺のデータをタッチする（図２９参照）。

【0093】

形状解析装置４００としては、ユーザによる選択指示が完了したので、次に、評価範囲の自動生成を実行する（ＳＴ３６０）。すなわち、評価範囲生成部４５０は、クリックされたデータ点Ｐ６からデータ点列をたどっていき、ピーク点を算出するための評価範囲を生成する。
ここで、評価対象性状がピーク点である場合、評価範囲生成部４５０は、傾き（微分係数）を求めていき、傾き（微分係数）の正負が逆転する点、すなわち、変曲点を探索する。

【0094】

例えば、クリックされたデータ点である点Ｐ６における傾き（微分係数）は正である。
図３０において、点Ｐ６からデータ列を左方向に辿っていくと、点Ｐ７では傾きはまだ正であるが、点Ｐ８に至ると傾き（微分係数）がゼロになり、さらに、点Ｐ９に至ると傾きが負になる。したがって、点Ｐ６から見て左側の変曲点は点Ｐ８である。一方、点Ｐ６からデータ列を右方向に辿っていくと、点Ｐ１０で傾き（微分係数）がゼロになり、さらに、点Ｐ１１に至ると傾き（微分係数）は負になる。したがって、点Ｐ６から見て右側の変曲点は点Ｐ１０である。このように変曲点Ｐ８と変曲点Ｐ１０とが求まったところで、これら変曲点Ｐ８、Ｐ１０を境界点として、境界点Ｐ８と境界点Ｐ１０とに挟まれた区間Ｚ７が求まる（図３１）。

【0095】

次に、評価範囲の優先順位として、ピーク点に対しては、第１優先として"ｘ方向範囲"が指定されていた（図１２）。したがって、評価範囲生成部４５０は、境界点B８、B１０をｘ方向に沿って指定された分だけシフトさせる。シフト量としては、図１３のように、ｘ方向シフト量は、１．０ｍｍに設定されていた。

【0096】

ここで、ピーク点を算出するための評価範囲を生成するにあたっては、境界点B８、B１０を区間Ｚ７の外側に向けて移動（シフト）させる。境界点B８、B１０を区間Ｚ７の内側に向けて移動させてしまうと、ピーク点（またはボトム点）の有力候補である変曲点が評価範囲から外れてしまうことは容易に理解されるであろう。境界点B８、B１０をシフトさせた点である端点E８および端点E１０によって挟まれた範囲が評価範囲Ｗ７として求まる（ＳＴ３６０）。評価範囲生成部４５０は、このようにして求まった評価範囲Ｗ７を幾何性状演算部４６０に出力する。

【0097】

評価範囲が定まったところで、幾何性状演算部４６０は、評価範囲Ｗ７中のデータのなかで、ｚ座標値が最も大きい点を求め、これをピーク点とする（ＳＴ３７０）。求められたピーク点の座標値は、評価値としてタッチパネルに表示される（ＳＴ３８０）。

【0098】

ピーク点を求める動作例３を若干修正すれば、ボトム点を求める動作例となることは容易に理解されるであろう。また、ピーク点とボトム点とを同時に求めるようにしてもよい。

【0099】

この動作例に示すように本実施形態によれば上記効果（１）から（５）に加えてさらに次の効果を奏する。
（６）このようにピーク点あるいはボトム点を求めるにあたっても、変曲点を基準として、適切な評価範囲を自動生成できる。
このとき、変曲点をさらに区間の外側にシフトさせているので、ピーク点あるいはボトム点となる候補を含むように適切な評価範囲とすることができる。

【0100】

（他の評価範囲の例）
上記動作例１−３の説明において、ｘ方向範囲およびｚ方向範囲については説明した。したがって、評価範囲を矩形範囲とする場合と、データ列方向範囲とする場合と、を補足しておく。まず、評価範囲を矩形範囲とする場合を説明する。

【0101】

（評価範囲が矩形範囲の場合）
評価範囲を矩形範囲とするということは、ｘ方向範囲とｚ方向範囲との両方を決めるということである。
したがって、評価範囲を矩形範囲とする場合の動作については、ｘ方向範囲を生成する動作と、ｚ方向範囲を生成する動作と、の両方を実行し、両者が重複する範囲を矩形範囲とすればよい。

【0102】

例えば、図３２において、真円度公差が公差設定値（例えば１．０ｍｍ）から外れる点が境界点B１、B２として求まったとする。
評価範囲としてｘ方向範囲を生成するには、境界点B１、B２をｘ方向に沿って区間Zｘ３の内側に所定値だけシフトさせる。このようにして求まる範囲をｘ方向範囲Wx３とする。さらに、ｚ方向範囲を生成するには、境界点B１、B２をｚ方向に沿って区間Zｚ３の内側に所定値だけシフトさせる。
このようにして求まる範囲をｚ方向範囲Wｚ３とする。ｘ方向範囲Wx３とｚ方向範囲Wｚ３とが重複する範囲を矩形の評価範囲Wsとする。このようにして矩形の評価範囲が生成されることが理解されるであろう。

【0103】

（変形例）
ｘ方向範囲とｚ方向範囲とを作成して両者の重複範囲をとれば矩形範囲になるわけであるが、ｘ方向範囲とｚ方向範囲との両方を作成したうえで、どちらか適切な一方だけを使用するようにしてもよい。たとえば、両者のうちで範囲が広い方を使用するようにしてもよく、あるいは、両者のうちで範囲が狭い方を使用するようにしてもよい。

【0104】

（評価範囲がデータ列方向範囲の場合）
評価範囲をデータ列方向範囲とするとは、ｘ軸やｚ軸といったマシンに設定された座標軸を基準に考えるのではなく、測定データの並び方向を基準にする、ということである。一つのワークの全周を測定したとすると、輪郭形状データとしては、例えば、図３３のように閉じた形状のデータ列が得られるであろう。ここで、動作例１のように、線分L２の真直度を評価したいとする。このとき、評価範囲としてｘ方向範囲を使用してしまうと問題が生じることになる。なぜならば、ｘ方向範囲W４には、上面を構成する線分L２に加えて、下面を構成する線分L６のデータも含まれてしまうからである。

【0105】

そこで、図３４に示すように、境界点B３、B４をｘ方向やｚ方向に沿ってではなく、データ列の並びの方向に沿って区間Z４の内側にシフトさせる。すると、データ列に沿ってシフトした点である端点E１０と端点E１１とが求まる。端点E１０と端点E１１との間でデータをデータの並び方向に辿っていき、端点E１０と端点E１１との間に挟まれたデータがデータ列方向範囲W８である。
これが評価範囲となる。

【0106】

このようにデータ列方向範囲を使用すれば、評価対象データだけを的確に含む評価範囲とすることができる。

【0107】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記実施形態においては、シフト量はたとえば１．０mmのように長さの寸法そのものを与えていたが、％（パーセント）のような割合で指定してもよい。たとえば、境界点で挟まれた区間の長さに対して、たとえば１０%の長さをシフト量とするように指定してもよい。

【0108】

実機に搭載する場合には、便利なパートプログラムを登録できるようにしておくとよい。例えば、ワーク種類ごとに評価項目というのは大凡決められているものである。
したがって、例えば、ワークの型番号に対応させた形状解析のパートプログラムを登録しておいてもよい。すなわち、このパートプログラムには、ワーク型番、評価項目（評価対象性状）、対象のデータ領域、幾何要素などがパッケージで登録されている。評価対象性状ごとに評価範囲生成条件の設定値を変えられるようになっていてもよい。
ユーザが評価対象であるワークの型番を入力したら、自動的にこのパートプログラムを呼び出して、自動的に形状評価を実行する。次から次へと連続的にワークを測定していく場合には、輪郭形状データが取得される度に自動的に形状解析を実行する。測定から評価まで一貫した流れ作業にできる。

【0109】

評価範囲を生成するための条件というのは、ユーザが設定してもよく、あるいは、過去に使用した評価範囲から自動的に設定されるようにしてもよい。
たとえば、従来方式でユーザがｘ方向範囲やｚ方向範囲を設定したとする。すると、この評価範囲を自動生成するために必要な条件を逆算して求めることができるであろう。
すなわち、公差閾値、評価範囲の優先順位、シフト量が決まる。このようにして決まる公差閾値、評価範囲の優先順位、シフト量を記憶しておき、ユーザが必要に応じて呼び出せるようにしておいてもよい。
また、「最適化」ボタンを用意しておき、従来方式で過去に設定された評価範囲の蓄積データから最適な条件を自動生成できるようにしてもよい。たとえば、公差閾値、シフト量については過去の蓄積データの平均や最頻値を使用するようにしてもよい。評価範囲の優先順位は、過去に使用された頻度に基づいて決定すればよい。

【0110】

形状解析の途中で使用した幾何要素を記憶できるようにしておくとよい。すなわち、線分L４ｅやL１ｅを記憶できるようにしておくとよい。

【符号の説明】

【0111】

１００・・・形状測定システム、２００・・・形状測定機、２１０・・・テーブル、２１１・・・載置台、２２０・・・プローブ、２３０・・・駆動機構部、２３１・・・プローブ保持部、２３２・・・水平送り駆動部、２３３・・・垂直コラム、２３４・・・垂直送り駆動部、２４１・・・センサ、３００・・・コンピュータシステム、３１０・・・ホストコンピュータ、３２０・・・キーボード、３３０・・・マウス、３４０・・・タッチディスプレイパネル、４００・・・形状解析装置、４１０・・・形状測定データ読込み部、４２０・・・GUI部、４３０・・・評価範囲条件記憶部、４３１・・・公差閾値記憶部、４３２・・・優先順序記憶部、４３３・・・シフト量記憶部、４４０・・・評価対象設定部、４４１・・・対象性状選定部、４４２・・・対象データ選定部、４５０・・・評価範囲生成部、４６０・・・幾何性状演算部、４６１・・・一次性状演算部、４６２・・・二次性状演算部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】