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1、(10)申请公布号 CN 103900919 A (43)申请公布日 2014.07.02 CN 103900919 A (21)申请号 201310725910.1 (22)申请日 2013.12.25 2012-281955 2012.12.26 JP G01N 3/40(2006.01) (71)申请人 株式会社三丰 地址 日本神奈川县 (72)发明人 有我幸三 川添胜 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 邸万奎 (54) 发明名称 硬度试验器和用于硬度试验的方法 (57) 摘要 提供可以有效地执行硬度试验的一种硬度试 验器和一种用于硬度试验的方法。包括 ： 。
2、数据获 得部件， 用于获得能够指定样品的形状的样品形 状数据 ； 图像捕获控制部件， 用于控制 CCD 相机以 捕获所述样品的表面的图像， 并且获得所述样品 的图像数据 ； 匹配部件， 用于将通过所述数据获 得部件获得的所述样品形状数据与通过所述 CCD 相机获得的所述样品的所述图像数据相关联 ； 压 痕形成部件， 用于在已经通过所述匹配部件将所 述样品的所述样品形状数据和所述图像数据相关 联后使用所述压头在所述样品形状数据上设置 的试验位置中形成所述压痕 ； 以及硬度值计算部 件， 用于在已经通过所述压痕形成部件形成所述 压痕后基于使用所述 CCD 相机捕获的所述压痕来 计算所述样品的硬度值。
3、。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书7页 附图7页 (10)申请公布号 CN 103900919 A CN 103900919 A 1/1 页 2 1. 一种硬度试验器， 通过下述方式来测量样品的硬度 ： 通过在压头上加载预定试验力 在样品的表面上形成压痕， 并且测量该压痕的尺寸， 其中， 所述硬度试验器包括 ： 数据获得部件， 用于获得能够指定样品的形状的样品形状数据 ； 图像捕获控制部件， 用于控制图像捕获部件以捕获所述样品的表面的图像， 并且获得。
4、 所述样品的图像数据 ； 匹配部件， 用于将通过所述数据获得部件获得的所述样品形状数据与通过所述图像捕 获部件获得的所述样品的所述图像数据相关联 ； 压痕形成部件， 用于在已经通过所述匹配部件将所述样品的所述样品形状数据和所述 图像数据相关联后使用所述压头在所述样品形状数据上设置的试验位置中形成所述压痕 ； 以及， 硬度值计算部件， 用于在已经通过所述压痕形成部件形成所述压痕后基于使用所述图 像捕获部件捕获的所述压痕来计算所述样品的硬度值。 2. 根据权利要求 1 所述的硬度试验器， 其中， 所述硬度试验器进一步包括 ： 显示控制部 件， 用于基于由所述图像捕获部件获得的所述样品的所述图像数据。
5、在显示部件上显示所述 样品的所述表面的所述图像。 3. 根据权利要求 2 所述的硬度试验器， 其中， 所述显示控制部件基于由所述图像捕获 部件捕获的所述压痕和由所述硬度值计算部件计算的所述样品的所述硬度值在所述显示 部件上进一步显示试验结果。 4.根据权利要求2或3所述的硬度试验器， 其中， 所述硬度试验器进一步包括试验位置 设置部件， 用于设置在由所述数据获得部件获得的所述样品形状数据上的所述试验位置。 5. 一种硬度试验方法， ， 通过下述方式在硬度试验器中测量样品的硬度 ： 通过在压头 上加载预定试验力在样品的表面上形成压痕， 并且测量该压痕的尺寸， 其中， 所述硬度试验 方法包括 ： 。
6、数据获得步骤， 用于获得能够指定样品的形状的样品形状数据 ； 图像捕获控制步骤， 用于控制图像捕获部件以捕获所述样品的表面的图像， 并且获得 所述样品的图像数据 ； 匹配步骤， 用于将在所述数据获得步骤中获得的所述样品形状数据与在所述图像捕获 步骤中获得的所述样品的所述图像数据相关联 ； 压痕形成步骤， 用于在已经在所述匹配步骤中将所述样品的所述样品形状数据和所述 图像数据相关联后使用所述压头在所述样品形状数据上设置的试验位置中形成所述压痕 ； 以及， 硬度值计算步骤， 用于在已经在所述压痕形成步骤中形成所述压痕后基于使用所述图 像捕获部件捕获的所述压痕来计算所述样品的硬度值。 权 利 要 求。
7、 书 CN 103900919 A 2 1/7 页 3 硬度试验器和用于硬度试验的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种硬度试验器和一种用于硬度试验的方法。 背景技术 0002 传统上， 公知压力型的硬度试验方法， 诸如维氏硬度试验和努氏硬度试验， 其中， 将具有平面多边形的压头压着样品的表面， 然后， 从在样品表面产生的多边形压痕中的对 角线的长度测量样品的硬度值。这样的硬度试验方法经常用在评估金属材料的机械特性 中。 0003 在传统的硬度试验器中， 存在下述情况 ： 其中， 在多个点处执行硬度试验， 诸如因 为热处理导致变硬的层的厚度的评估中 （参见例如专利文献 1） 。在该情况下， 。
8、首先， 拍摄样 品的多个部分图像。 接下来， 通过下述方式在多个点处执行自动硬度试验 ： 在从多个获得的 部分图像拼接在一起的图像上或在示出通过对于拼接在一起的图像执行图像处理和提取 轮廓而获得的样品的形状的图像上确定多个压痕形成位置。 0004 在硬度试验器中， 使用高倍显微镜来测量压痕。 因此， 产生下述情况 ： 其中， 在用于 确定压痕形成位置的处理中视场变窄。 因此， 需要以某种方式来获得样品的宽范围图像， 使 得用户可以明白样品的整个图像。因此， 通常， 对于诸如硬化层的深度的评估的试验， 存在 用户关于进行热处理的样品的需要获得硬度的部分的计划， ， 具体地说是示出样品的大小 的 。
9、CAD 数据或示出其中执行硬度试验的位置的计划图。 0005 引用列表 0006 专利文献 0007 专利文献 1 ： 日本专利 No.4261418 发明内容 0008 技术问题 0009 然而， 传统的硬度试验器不包括包含 CAD 数据和计划图的部件。因此， 已经使用来 自样品的相机图像的信息来执行了试验位置的编程。因此， 上述的传统编程方法要求获得 例如样品的宽范围图像， 并且因此已经难以执行编程。具体地说， 对于传统硬度试验器， 用 户不可能有效地利用预先准备的数据， 并且因此， 不能有效地执行硬度试验。 0010 本发明的目的是提供可以有效地执行硬度试验的一种硬度试验器和一种用于硬 。
10、度试验的方法。 0011 对于问题的解决方案 0012 在权利要求 1 中描述的本发明已经被构想出以实现上面的目的， 并且是用于通过 下述方式来测量样品的硬度的硬度试验器 ： 通过在压头上加载预定试验力来在样品的表面 上形成压痕， 并且测量该压痕的尺寸。所述硬度试验器包括 ： 数据获得部件， 用于获得能够 指定样品的形状的样品形状数据 ； 图像捕获控制部件， 用于控制图像捕获部件以捕获所述 样品的表面的图像， 并且获得所述样品的图像数据 ； 匹配部件， 用于将通过所述数据获得部 说 明 书 CN 103900919 A 3 2/7 页 4 件获得的所述样品形状数据与通过所述图像捕获部件获得的所。
11、述样品的所述图像数据相 关联 ； 压痕形成部件， 用于在已经通过所述匹配部件将所述样品的所述样品形状数据和所 述图像数据相关联后使用所述压头在所述样品形状数据上设置的试验位置中形成所述压 痕 ； 以及， 硬度值计算部件， 用于在已经通过所述压痕形成部件形成所述压痕后基于使用所 述图像捕获部件捕获的所述压痕来计算所述样品的硬度值。 0013 在权利要求2中描述的本发明是根据权利要求1所述的硬度试验器， 其中， 所述硬 度试验器进一步包括 ： 显示控制部件， 用于基于由所述图像捕获部件获得的所述样品的所 述图像数据在显示部件上显示所述样品的所述表面的所述图像。 0014 在权利要求3中所述的本发明。
12、是根据权利要求2所述的硬度试验器， 其中， 所述显 示控制部件基于由所述图像捕获部件捕获的所述压痕和由所述硬度值计算部件计算的所 述样品的所述硬度值在所述显示部件上进一步显示试验结果。 0015 在权利要求 4 中描述的本发明是根据权利要求 2 或 3 所述的硬度试验器， 其中， 所 述硬度试验器进一步包括试验位置设置部件， 用于设置在由所述数据获得部件获得的所述 样品形状数据上的所述试验位置。 0016 在权利要求 5 中所述的本发明是一种用于通过下述方式在用于测量样品的硬度 的硬度试验器中的硬度试验的方法 ： 通过在压头上加载预定试验力来在样品的表面上形成 压痕， 并且测量该压痕的尺寸。所。
13、述用于硬度试验的方法包括 ： 数据获得步骤， 用于获得能 够指定样品的形状的样品形状数据 ； 图像捕获控制步骤， 用于控制图像捕获部件以捕获所 述样品的表面的图像， 并且获得所述样品的图像数据 ； 匹配步骤， 用于将在所述数据获得步 骤中获得的所述样品形状数据与在所述图像捕获步骤中获得的所述样品的所述图像数据 相关联 ； 压痕形成步骤， 用于在已经在所述匹配步骤中将所述样品的所述样品形状数据和 所述图像数据相关联后使用所述压头在所述样品形状数据上设置的试验位置中形成所述 压痕 ； 以及， 硬度值计算步骤， 用于在已经在所述压痕形成步骤中形成所述压痕后基于使用 所述图像捕获部件捕获的所述压痕来计。
14、算所述样品的硬度值。 0017 本发明的有益效果 0018 根据本发明， 可以有效地利用在试验之前准备的样品形状数据， 并且因此可以有 效地执行硬度试验。 附图说明 0019 图 1 是图示根据本发明的硬度试验器的整体配置的透视图。 0020 图 2 是图示根据本发明的硬度试验器的硬度试验器主体的示意图。 0021 图 3 是图示根据本发明的硬度试验器的硬度测量器的示意图。 0022 图 4 是图示根据本发明的硬度试验器的控制结构的框图。 0023 图 5 是图示根据本发明的硬度试验器的操作的流程图。 0024 图 6 是图示样品的示例性样品形状数据的图。 0025 图 7 是图示在监控器上显。
15、示的样品表面的示例性图像的图。 0026 图 8 是图示在与样品形状数据匹配后的样品表面的示例性图像的图。 具体实施方式 说 明 书 CN 103900919 A 4 3/7 页 5 0027 以下， 将参考附图描述本发明的实施例的细节。而且， 在下面的说明中， 在图 1 中， 将X方向定义为左右方向， 将Y方向定义为前后方向， 并且将Z方向定义为上下方向。 另外， 将 X-Y 平面定义为水平平面。 0028 硬度试验器 100 是例如维氏硬度试验器， 其包括具有规则平面形状的压头 14a （参 见图 3） 。如图 1 至 4 中所示， 硬度试验器 100 被配置有硬度试验器主体 10、 控制。
16、器 6、 操作 器 7、 监控器 8 和数据获得器 9。 0029 如图 2 中所示， 硬度试验器主体 10 包括 ： 硬度测量器 1， 用于测量样品 S 的硬度 ； 样品台 2， 其上布置了样品 S ； XY 台 3， 用于移位样品台 2 ； AF 台 4， 用于在样品 S 的表面上聚 焦 ； 以及， 升降机构 5， 用于升高或降低样品台 2（XY 台 3 和 AF 台 4） 。 0030 如图 3 中所示， 硬度测量器 1 被配置有 ： 照明装置 11， 用于照亮样品 S 的表面 ； CCD 相机 12， 用于捕获样品 S 的表面的图像 ； 以及， 转台 16。转台 16 包括压头列 14。
17、， 压头列 14 包括压头 14a 和场透镜 15。转台 16 能够通过旋转在压头列 14 和场透镜 15 之间转换。 0031 照明装置 11 发光以照亮样品 S 的表面。由照明装置 11 发出的光经由透镜 1a、 半 反射镜 1d、 反射镜 1e 和场透镜 15 到达样品 S 的表面。 0032 基于经由场透镜15、 反射镜1e、 半反射镜1d、 反射镜1g和透镜1h从样品S的表面 输入的反射光， CCD 相机 12 通过捕获样品 S 的表面的图像获得图像数据并且获得通过压头 14a 在样品 S 的表面中形成的压痕。CCD 相机 12 向控制器 6 输出经由帧抓取器 17 获得的 图像数据。
18、， 帧抓取器 17 能够同时累积和存储具有多个帧的图像数据。因此， CCD 相机 12 作 为在本发明中的图像捕获部件。 0033 通过响应于由控制器6输出的控制信号而被驱动的加载机构 （在附图中未示出） 将 压头列 14 向位于样品台 2 上的样品 S 移位。使用预定的试验力将在压头列 14 的最前端 上设置的压头 14a 压向样品 S 的表面。本实施例使用四边形锥体维氏压头 （具有相对角度 1360.5） 。 0034 场透镜 15 是聚光透镜， 每一个透镜被配置不同的放大率。在转台 16 的底表面上 保留多个场透镜 15。通过旋转转台 16 在样品 S 上布置场透镜 15。由此， 由照明。
19、装置 11 发 出的光均匀地照亮样品 S 的表面。 0035 转台 16 被配置以便使得压头列 14 和多个场透镜 15 能够附接到其底表面。转台 16 也被配置为能够通过围绕 Z 轴方向旋转转台 16 而布置压头列 14 和多个场透镜 15 的任 何一个。具体地说， 可以通过在样品 S 上布置压头列 14 来在样品 S 的表面中形成压痕， 并 且可以通过在样品 S 上布置场透镜 15 来观察所形成的压痕。 0036 样品 S 被布置在样品台 2 的上表面上， 并且使用样品固定器 2a 被固定在位。XY 台 3 被驱动机构 （在附图中未示出） 驱动， 该驱动机构响应于由控制器 6 输出的控制信。
20、号而被 驱动。XY 台 3 然后在垂直于压头 14a 的移位方向 （Z 方向） 的方向 （X 和 Y 方向） 上移位样 品台 2。响应于由控制器 6 输出的控制信号而驱动 AF 台 4。AF 台 4 然后基于由 CCD 相机 12 捕获的图像数据来精密地升高和降低样品台 2， 以聚焦在样品 S 的表面上。响应于由控 制器 6 输出的控制信号来驱动升降机构 5。升降机构 5 然后通过在 Z 方向上移位样品台 2 （XY 台 3 和 AF 台 4） 来改变在样品台 2 和场透镜 15 之间的相对距离。 0037 操作器 7 被配置键盘 71 和鼠标 72。操作器 7 接收由用户在硬度试验期间输入的。
21、 操作。另外， 当操作器 7 接收到预定用户输入操作时， 与输入操作对应的预定操作信号被产 说 明 书 CN 103900919 A 5 4/7 页 6 生和输出到控制器6。 具体地说， 操作器7接收用于选择用于确定压痕的聚焦位置的条件的 用户操作。操作器 7 也接收用于指定样品台 2（升降机构 5 和 AF 台 4） 的移位范围 （在样品 台 2 和场透镜 15 之间的相对距离的范围） 的用户操作。另外， 操作器 7 接收用于当使用硬 度试验器 100 执行硬度试验时输入试验条件值的用户操作。向控制器 6 发送输入试验条件 值。在此， 试验条件值例如是诸如样品 S 的材料、 由压头 14a 。
22、在样品 S 上加载的试验力 （N） 或场透镜 15 的放大率的值。另外， 操作器 7 接收用于选择手动模式和自动模式之一的用户 操作， 在手动模式中， 手动确定压痕的聚焦位置， 在自动模式中， 自动进行确定。而且， 操作 器 7 接收用于当执行硬度试验时编程试验位置的用户操作。 0038 监控器 8 被配置显示装置， 诸如 LCD。监控器 8 显示例如在操作器 7 上输入的用 于硬度试验的设置、 硬度试验的结果与样品 S 的表面和在样品 S 的表面中形成的压痕的由 CCD 相机 12 捕获的图像。因此， 监控器 8 作为在本发明中的显示部件。 0039 数据获得器 9 是与外部装置执行各种数据。
23、 （例如， 视频信号和音频信号） 的发送和 接收的接口。数据获得器 9 的示例包括例如 USB、 HDMI、 蓝牙、 有线 LAN 和无线 LAN 等。数 据获得器 9 获得例如可以指定样品 S 的形状的样品形状数据。样品形状数据例如是由 CAD （计算机辅助设计） 准备的向量数据或位图数据。例如从下述部分获得样品形状数据 ： 磁或 光记录介质， 诸如在数据获得器 9 中可装卸地安装的 CD-ROM（致密盘 ROM） 或 DVD-ROM（数 字通用盘 ROM） ； 以及， 经由无线通信连接的服务器等。因此， 数据获得器作为本发明的数据 获得部件。 0040 如图 4 中所示， 控制器 6 被配。
24、置为包括 CPU61、 RAM62 和存储器 63。控制器 6 通过 执行在存储器 63 中存储的预定程序来执行用于执行预定硬度试验的操作控制。 0041 CPU61 检索在存储器 63 中存储的处理程序， 然后打开和执行在 RAM62 中的处理程 序。CPU61 因此执行硬度试验器 100 的整体控制。RAM62 打开在 RAM62 内的程序存储区域 中的由 CPU61 执行的处理程序， 并且在数据存储区域中存储输入数据和当执行处理程序时 产生的处理结果。 存储器63例如包括记录介质 （在附图中未示出） ， 用于存储程序和数据等。 记录介质被配置半导体存储器等。另外， 存储器 63 存储各种。
25、数据、 各种处理程序和通过运 行允许 CPU61 执行硬度试验器 100 的整体控制的处理程序而被处理的数据。而且， 存储器 63 存储由数据获得器 9 获得的样品形状数据。 0042 接下来， 将参考图 5 的流程图来描述根据本实施例的硬度试验器 100 的操作。首 先， 获得样品形状数据 D1 （步骤 S1 ： 数据获得步骤） 。具体地说， CPU61 控制数据获得器 9 使 得数据获得器 9 获得进行硬度试验的样品 S 的样品形状数据 D1。在步骤 S1 中获得的样品 形状数据 D1 是包括整个样品 S 的轮廓的形状数据， 并且使得能够对于样品 S 的内部和外部 进行确定。而且， 在本实。
26、施例中， 如图 6 中所示， 用户预先在样品形状数据 D1 上编程试验位 置 P、。 0043 接下来， 获得样品 S 的图像数据 D2（步骤 S2 ： 图像捕获步骤） 。具体地说， 当已经 通过旋转转台 16 将场透镜 15 定位在样品 S 上时， 首先， CPU61 移位 XY 台 3， 以便定位直接 在场透镜 15 下的样品 S 的表面上的预定区域。接下来， CPU61 基于由 CCD 相机 12 获得的图 像数据升高和降低 AF 台 4 以在样品 S 的表面上执行自动聚焦。然后， 在样品 S 的表面上执 行自动聚焦的状态中， CPU61 使用 CCD 相机 12 捕获样品 S 的表面的。
27、图像， 以获得样品 S 的 图像数据 D2。CPU61 基于所获得的样品 S 的图像数据 D2（参见图 7） 在监控器 8 上显示样 说 明 书 CN 103900919 A 6 5/7 页 7 品 S 的表面的图像 G。具体地说， CPU61 作为本发明的图像捕获控制部件， 用于控制 CCD 相 机 12 以捕获样品 S 的表面的图像并且获得样品 S 的图像数据 D2。而且， CPU61 作为本发明 的显示控制部件， 用于基于由 CCD 相机 12 捕获的样品 S 的图像数据 D2 来在监控器 8 上显 示样品 S 的表面的图像 G。 0044 接下来， 在样品 S 的样品形状数据 D1 和。
28、图像数据 D2 之间执行匹配处理 （步骤 S3 ： 匹配步骤） 。具体地说， CPU61 执行将在步骤 S1 获得的样品形状数据 D1 与在步骤 S2 获得 的样品 S 的图像数据 D2 相关联的匹配。在本实施例中， 如图 7 中所示， 因为场透镜 15 的视 场而仅获得样品 S 的图像数据 D2 的一部分。因此， 通过将所获得的图像数据的部分与在样 品形状数据 D1 中包括的样品 S 的轮廓作比较并且适当地校正在 X 和 Y 方向和旋转方向上 的差来执行匹配。由此， 如图 8 中所示， 基于样品 S 的图像数据 D2， 在图像 G 上重叠地在监 控器 8 上显示在样品形状数据 D1 上设置的。
29、试验位置。具体地说， CPU61 作为本发明的匹配 部件， 用于将由数据获得器 9 获得的样品形状数据 D1 与由 CCD 相机 12 获得的样品 S 的图 像数据D2相关联。 因为该匹配使得能够引用样品形状数据D1， 所以变得有可能不仅明白样 品 S 的一部分中的试验位置而且明白在整个样品 S 中的试验位置。因此， 在未获得整个样 品 S 的图像数据的情况下， 对于整个样品 S 的硬度试验变得有可能。 0045 接下来， 使用压头 14a 在样品形状数据 D1 上设置的试验位置 P、 中形成压痕 （步 骤 S4 ： 压痕形成步骤） 。具体地说， 首先， CPU61 通过参考在样品形状数据 D。
30、1 上的试验位置 来移动样品 S（样品台 2） ， 使得在与压头 14a 相对的位置布置预定试验位置 （用于初始循环 的试验开始点） 。CPU61 然后使用压头 14a 在试验位置中形成压痕。因此， CPU61 作为本发 明的压痕形成部件， 用于在已经在步骤 S3 中关联样品形状数据 D1 和图像数据 D2 后使用压 头 14a 在样品形状数据 D1 上设置的试验位置 P、中产生压痕。 0046 接下来， 计算样品 S 的硬度值 （步骤 S5 ： 硬度值计算步骤） 。具体地说， 当已经通过 旋转转台 16 将场透镜 15 定位在样品 S 上时， CPU61 使用 CCD 相机 12 来捕获样品。
31、 S 的表面 的图像以获得图像数据。CPU61 然后分析从 CCD 相机 12 输出的样品 S 的表面的图像数据， 以测量在样品 S 的表面中形成的压痕的对角线的长度。然后， CPU61 基于所测量的该对角 线的长度来计算样品 S 的硬度值。因此， CPU61 作为本发明的硬度值计算部件， 用于基于在 已经在步骤 S4 中形成压痕后使用 CCD 相机 12 捕获的压痕来计算样品 S 的硬度值。 0047 如上所述， 根据本实施例的硬度试验器 100 包括 ： 数据获得器 9， 用于获得能够指 定样品 S 的形状的样品形状数据 D1 ； 图像捕获控制部件 （CPU61） ， 用于控制 CCD 相。
32、机 12 捕 获样品S的表面的图像并且获得样品S的图像数据D2 ； 匹配部件 （CPU61） ， 用于将由数据获 得器 9 获得的样品形状数据 D1 与由 CCD 相机 12 获得的样品 S 的图像数据 D2 相关联 ； 压痕 形成部件 （CPU61） ， 用于在已经通过匹配部件将样品形状数据D1与样品S的图像数据D2相 关联后在样品形状数据 D1 上设置的试验位置 P、中使用压头 14a 形成压痕 ； 以及， 硬度 值计算部件 （CPU61） ， 用于基于压痕来计算样品S的硬度值， 压痕的图像被CCD相机12在通 过压痕形成部件形成压痕后捕获。因此， 根据本实施例的硬度试验器 100， 可以。
33、获得和使用 能够指定样品 S 的形状的样品形状数据 D1， 并且因此， 可以有效地利用在试验之前准备的 样品形状数据 D1， 使能有效的硬度试验。 0048 而且， 根据本实施例的硬度试验器 100， 可以获得和使用能够指定样品 S 的形状的 样品形状数据D1， 并且因此有可能自动地确定样品S的内部和外部。 因此， 有可能防止在样 说 明 书 CN 103900919 A 7 6/7 页 8 品 S 的范围之外的位置执行硬度试验。 0049 而且， 根据本实施例的硬度试验器 100， 可以加载其上由用户预先编程试验位置 P、的样品形状数据 D1 以在样品形状数据 D1 上设置的试验位置 P、中。
34、形成压痕。因 此， 变得有可能减少用于硬度试验的设置， 并且更有效地执行硬度试验。 0050 另外， 根据本实施例的硬度试验器 100 进一步包括显示控制部件 （CPU61） ， 用于基 于由 CCD 相机 12 获得的样品 S 的图像数据 D2 在监控器 8 上显示样品 S 的表面的图像 G。 因此， 可以显示在匹配后的图像G等， 并且用户可以可视地识别在图像G上重叠和显示的试 验位置 P、。 0051 在上面， 基于根据本发明的实施例给出了具体说明。 然而， 本发明不限于上述实施 例， 并且可以在不偏离本发明的范围的情况下被修改。 0052 例如， 在上述实施例中， 在图 5 的步骤 S1。
35、 中获得样品形状数据 D1 后， 在步骤 S2 中 获得样品 S 的图像数据 D2。然而， 本发明不限于此。例如， 在步骤 S1 中获得样品 S 的图像 数据 D2 后， 可以在步骤 S2 中获得样品形状数据 D1。 0053 另外， 在上述实施例中， 用户预先在样品形状数据 D1 上编程试验位置 P、。然 而， 本发明不限于此。例如， 当在图 5 的步骤 S1 中还没有在样品形状数据 D1 上编程试验位 置 P、 时， 在获得样品形状数据 D1 后， 可以在监控器 8 上显示样品形状数据 D1， 以经由操 作器 7 在样品形状数据 D1 上编程试验位置 P、。在该情况下， 操作器 7 作为本。
36、发明的试 验位置设置部件， 用于设置在由数据获得器 9 获得的样品形状数据 D1 上的试验位置 P、 。 通过编程在样品形状数据 D1 上的试验位置 P、 ， 与其中在样品 S 的图像数据 D2 上编程试 验位置 P、的传统情况作比较， 可以在更清楚的图像上执行编程， 而没有不必要的图案和 划痕等。 0054 而且， 在上述实施例中， 监控器 8 显示基于样品 S 的图像数据 D2 的样品 S 的表面 的图像 G 和在将样品 S 的样品形状数据 D1 与图像数据 D2 匹配后的图像 G。然而， 本发明 不限于此。例如， 下述配置是可能的 ： 其中， 不包括监控器 8， 并且不显示上述图像 G 。
37、等。而 且， 在上述实施例中， 监控器 8 显示样品 S 的轮廓和编程的试验 （计划） 位置 P、； 然而， 本 发明不限于此。例如， 除了上面的显示之外， 可以基于由 CCD 相机 12 捕获的压痕和由硬度 值计算部件计算的样品 S 的硬度值来显示试验执行位置、 硬度值、 硬度分布轮廓图或根据 硬度的诸如颜色或有色带的试验结果。 使用用于如上所述显示试验结果的监控器8， 可以以 详细和容易明白的方式来向用户报告试验结果。 0055 而且， 在上述发明中， 通过将在图 5 的步骤 S2 中获得的部分的图像数据与在样品 形状数据 D1 中包括的样品 S 的轮廓作比较， 并且通过适当地校正在 X 。
38、和 Y 方向上和在旋转 方向上的差来执行匹配处理 ； 然而， 本发明不限于此。例如， 能够示出整个样品 S 的宽范围 图像可以被获得和与样品形状数据 D1 作比较以执行匹配处理。另外， 即使当样品形状数据 D1 是示出不是整个样品 S 而是样品 S 的一部分的轮廓的形状数据时， 也可以通过将样品形 状数据 D1 与所获得的部分的图像数据或宽范围图像作比较并且通过进行适当的校正来执 行匹配处理。而且， 可以预先在样品台 2 上设置夹具， 使得在其中所获得的样品 S 的图像数 据 D2 自动匹配样品形状数据 D1 的位置中布置样品 S。另外， 匹配处理可以使用任何方法， 只要在样品 S 的样品形状。
39、数据 D1 和图像数据 D2 之间的匹配是可能的。 0056 另外， 也可以在不偏离本发明的范围的情况下， 根据需要对于构成硬度试验器 100 说 明 书 CN 103900919 A 8 7/7 页 9 的每一个部件的详细结构和操作进行修改。 0057 附图标记列表 0058 100 ： 硬度试验器 0059 10 ： 硬度试验器主体 0060 1 ： 硬度测量器 0061 11 ： 照明装置 0062 12 ： CCD 相机 （图像捕获部件） 0063 14 ： 压头列 0064 14a ： 压头 0065 15 ： 场透镜 0066 16 ： 转台 0067 17 ： 帧抓取器 0068。
40、 2 ： 样品台 0069 3 ： XY 台 0070 4 ： AF 台 0071 5 ： 升降机构 0072 6 ： 控制器 0073 61 ： CPU（图像捕获控制部件、 匹配部件、 压痕形成部件、 硬度值计算部件和显示控 制部件） 0074 62 ： RAM 0075 63 ： 存储器 0076 7 ： 操作器 （试验位置设置部件） 0077 8 ： 监控器 （显示部件） 0078 9 ： 数据获得器 （数据获得部件） 0079 S ： 样品 说 明 书 CN 103900919 A 9 1/7 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 103900919 A 10 2/7 页 11 图 2 说 明 书 附 图 CN 103900919 A 11 3/7 页 12 图 3 说 明 书 附 图 CN 103900919 A 12 4/7 页 13 图 4 说 明 书 附 图 CN 103900919 A 13 5/7 页 14 图 5 说 明 书 附 图 CN 103900919 A 14 6/7 页 15 图 6 说 明 书 附 图 CN 103900919 A 15 7/7 页 16 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103900919 A 16 。