(57)【要約】【課題】  被測定物の穴径を、簡単な構成で高精度に測定できるようにすること。【解決手段】  光学式測定装置の制御部１０１は、発光素子１０５からの測定用光により、順次所定の走査間隔で被測定物１０７の穴１０８を直線状に横断するように走査するよう発光素子１０５による走査を制御し、走査した直線毎に、光センサ１０６が検出した被測定物１０７からの測定用光に基づいて前記各直線が穴１０８の円周１０９と交差する複数の交点位置ａ１、ｂ１間の距離を算出し、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離との差が所定範囲内に収まるとき、前記今回測定した交点位置間距離に基づく値を穴１０８の径とする。【選択図】  図１
2006090880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定用光を出力する光源と、前記光源からの測定用光により、順次所定の走査間隔で被測定物の穴を直線状に横断するような走査線で走査するよう前記光源による走査を制御する制御手段と、前記被測定物で反射してきた前記測定用光を検出する光検出手段と、前記光検出手段で検出した測定用光に基づいて前記被測定物の穴の径を算出する算出手段とを備え、
前記算出手段は、前記光源が測定用光によって直線状に走査した走査線毎に、前記光検出手段が検出した測定用光に基づいて前記各走査線が前記穴の周囲と交差する複数の交点位置間の距離を算出し、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離とを比較して、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離との差が所定範囲内に収まるとき、前記今回測定した交点位置間距離に基づく値を前記穴の径とすることを特徴とする光学式測定装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記今回算出した交点位置間距離が前記前回算出した交点位置間距離よりも所定値以上小さくなったとき、次回の走査方向を今回とは逆方向にすると共に、次回の走査間隔を今回の走査間隔よりも小さく変更して走査するように前記光源による走査を制御することを特徴とする請求項１記載の光学式測定装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記光検出手段が前記穴の周囲における少なくとも３点の交点位置を検出するように前記光源からの測定用光で前記被測定物を走査するよう前記光源による走査を制御し、
前記算出手段は、前記光検出手段が検出した前記穴の周囲における少なくとも３点の位置に基づいて前記穴が存在する平面を算出すると共に、前記交点位置間距離が前記平面内に存在するように補正した値に基づく値を前記穴の径とすることを特徴とする請求項１又は２記載の光学式測定装置。
【請求項４】
コンピュータを、
光源からの測定用光により、順次所定の走査間隔で被測定物の穴を直線状に横断するような走査線で走査するよう前記光源による走査を制御する制御手段と、光検出手段で検出した前記被測定物からの測定用光に基づいて前記被測定物の穴の径を算出する算出手段とを備え、
前記算出手段は、前記光源が測定用光によって直線状に走査した走査線毎に、前記光検出手段が検出した測定用光に基づいて前記各走査線が前記穴の周囲と交差する複数の交点位置間の距離を算出し、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離とを比較して、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離との差が所定範囲内に収まるとき、前記今回測定した交点位置間距離に基づく値を前記穴の径とするように機能させることを特徴とする穴径測定用プログラム。
【請求項５】
コンピュータを、
前記制御手段は、前記今回算出した交点位置間距離が前記前回算出した交点位置間距離よりも所定値以上小さくなったとき、次回の走査方向を今回とは逆方向にすると共に、次回の走査間隔を今回の走査間隔よりも小さく変更して走査するように前記光源による走査を制御するように機能させることを特徴とする請求項４記載の穴径測定用プログラム。
【請求項６】
コンピュータを、
前記制御手段は、前記光検出手段が前記穴の周囲における少なくとも３点の交点位置を検出するように前記光源からの測定用光で前記被測定物を走査するよう前記光源による走査を制御し、
前記算出手段は、前記光検出手段が検出した前記穴の周囲における少なくとも３点の位置に基づいて前記穴が存在する平面を算出すると共に、前記交点位置間距離が前記平面内に存在するように補正した値に基づく値を前記穴の径とするように機能させることを特徴とする請求項４又は５記載の穴径測定用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源で発生する測定用光を被測定物に照射すると共に前記被測定物で反射した前記測定用光を検出し、前記検出した測定用光に基づいて前記被測定物の形状等を測定する光学式測定装置及び穴径測定用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザ光源等の光源から発生したレーザ光線等の測定用光を被測定物に照射し、被測定物で反射した前記測定用光を検出することによって、前記被測定物の形状や所定位置からの前記被測定物の距離等を測定するようにした光学式測定装置が開発されている（例えば、非特許文献１参照）。
図５は、非特許文献１に記載された光学式測定装置の測定原理を示す原理図であり、三角測距方式の測定原理を示している。
【０００３】
図５において、５０１は所定位置から被測定物ｍまでの距離や被測定物ｍの形状等を測定するための測定用光を出力する光源としての発光素子（例えば、半導体レーザや赤外線発光ダイオード）、５０２は投光レンズ、５０３は受光レンズ、５０４は光検出部としてのＰＳＤ（Position Sensitive Detector）、５０５は投光レンズ５０２の光学軸（レンズの中心を通りレンズ面に直角な軸）、５０６は受光レンズ５０３の光学軸、ｍは被測定物である。尚、光検出部としては、ＰＳＤ５０４の代わりにＣＣＤ（Charge Coupled Device）等も使用可能であるが、以下の説明ではＰＳＤ５０４を用いた例で説明する。
【０００４】
発光素子５０１から出力された測定用光は、投光レンズ５０２によって所定の指向性が付与され、被測定物ｍに照射される。被測定物ｍに到達した測定用光は、被測定物ｍによって乱反射され、該反射光の一部が受光レンズ５０３によってＰＳＤ５０４上にスポット（点）として集光される。
これにより、被測定物ｍで反射された測定用光はＰＳＤ５０４によって検出される。このとき、ＰＳＤ５０４上の受光スポットは、受光レンズ５０３と被測定物ｍとの距離に応じて、その位置が変化する。したがって、ＰＳＤ５０４上の受光スポット位置を電気的に検出することにより、予め定めた所定位置から被測定物ｍまでの距離を測定することが可能になる。
【０００５】
これを図５を用いて説明すると、投光レンズ５０２と受光レンズ５０３の中心間距離（基線長）をＡ、受光レンズ５０３の焦点距離をｆとし、投光レンズ５０２から出力される測定用光の広がりやレンズ５０２、５０３の厚み・収差は無視し、受光レンズ５０３から距離ｆの位置にＰＳＤ５０４の受光面があるものとする。この場合、所定位置である投光レンズ５０２から被測定物ｍまでの距離ｄは、中心間距離Ａ、焦点距離ｆ及び受光スポットの位置Ｘを用いて、幾何学的に次式で求められる。
【０００６】
ｄ＝Ａ・ｆ／Ｘ
中心間距離Ａ及び受光レンズ５０３の焦点距離ｆは既知の値であるため、ＰＳＤ５０４における受光スポットの位置Ｘを検出することにより、所定位置から被測定物ｍまでの距離、被測定物ｍの形状、被測定物ｍの移動量等を光学的に測定することができる。以上のようにして、簡単な構成で高精度に、被測定物ｍの形状等を測定することが可能である。
【０００７】
ところで、被測定物には円形の穴（貫通穴や有底穴）を有するものが多々存在しており、前記被測定物の形状測定には前記穴径の測定が必要になる。
しかしながら、従来、穴径を測定する場合、穴の円周上の３点以上の点を測定した後、コンピュータ等によって前記全ての点を通過する円の方程式を算出し、該円の直径を算出するようにしている。
【０００８】
したがって、円の方程式の算出処理に複雑な計算処理が必要であるばかりでなく、前記円の方程式から直径を算出する処理も複雑となる。したがって、小規模構成のコンピュータを用いて算出する場合には、長時間必要になるか、あるいは精度を劣化させて算出せざるを得ないという問題がある。一方、短時間で高精度な結果を得るためには、高速演算が可能な大規模なコンピュータが必要になるという問題がある。
【非特許文献１】情報調査会より出版された「センサ技術」（１９９２年１０月号（Vol.12.No.11））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、被測定物の穴径を、簡単な構成で高精度に測定できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、測定用光を出力する光源と、前記光源からの測定用光により、順次所定の走査間隔で被測定物の穴を直線状に横断するような走査線で走査するよう前記光源による走査を制御する制御手段と、前記被測定物で反射してきた前記測定用光を検出する光検出手段と、前記光検出手段で検出した測定用光に基づいて前記被測定物の穴の径を算出する算出手段とを備え、前記算出手段は、前記光源が測定用光によって直線状に走査した走査線毎に、前記光検出手段が検出した測定用光に基づいて前記各走査線が前記穴の周囲と交差する複数の交点位置間の距離を算出し、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離とを比較して、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離との差が所定範囲内に収まるとき、前記今回測定した交点位置間距離に基づく値を前記穴の径とすることを特徴とする光学式測定装置が提供される。
【００１１】
算出手段は、光源が測定用光によって直線状に走査した走査線毎に、光検出手段が検出した測定用光に基づいて前記各走査線が穴の周囲と交差する複数の交点位置間の距離を算出し、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離とを比較して、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離との差が所定範囲内に収まるとき、前記今回測定した交点位置間距離に基づく値を前記穴の径とする。
【００１２】
ここで、前記制御手段は、前記今回算出した交点位置間距離が前記前回算出した交点位置間距離よりも所定値以上小さくなったとき、次回の走査方向を今回とは逆方向にすると共に、次回の走査間隔を今回の走査間隔よりも小さく変更して走査するように前記光源による走査を制御するように構成してもよい。
また、前記制御手段は、前記光検出手段が前記穴の周囲における少なくとも３点の交点位置を検出するように前記光源からの測定用光で前記被測定物を走査するよう前記光源による走査を制御し、前記算出手段は、前記光検出手段が検出した前記穴の周囲における少なくとも３点の位置に基づいて前記穴が存在する平面を算出すると共に、前記交点位置間距離が前記平面内に存在するように補正した値に基づく値を前記穴の径とするように構成してもよい。
【００１３】
また、本発明によれば、コンピュータを、光源からの測定用光により、順次所定の走査間隔で被測定物の穴を直線状に横断するような走査線で走査するよう前記光源による走査を制御する制御手段と、光検出手段で検出した前記被測定物からの測定用光に基づいて前記被測定物の穴の径を算出する算出手段とを備え、前記算出手段は、前記光源が測定用光によって直線状に走査した走査線毎に、前記光検出手段が検出した測定用光に基づいて前記各走査線が前記穴の周囲と交差する複数の交点位置間の距離を算出し、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離とを比較して、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離との差が所定範囲内に収まるとき、前記今回測定した交点位置間距離に基づく値を前記穴の径とするように機能させることを特徴とする穴径測定用プログラムが提供される。
【００１４】
コンピュータは穴径測定用プログラムを実行することにより、光源からの測定用光により、順次所定の走査間隔で被測定物の穴を直線状に横断するような走査線で走査するよう前記光源による走査を制御する制御手段と、光検出手段で検出した前記被測定物からの測定用光に基づいて前記被測定物の穴の径を算出する算出手段とを備え、前記算出手段は、前記光源が測定用光によって直線状に走査した走査線毎に、前記光検出手段が検出した測定用光に基づいて前記各走査線が前記穴の周囲と交差する複数の交点位置間の距離を算出し、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離とを比較して、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離との差が所定範囲内に収まるとき、前記今回測定した交点位置間距離に基づく値を前記穴の径とするように機能する。
【００１５】
ここで、コンピュータを、前記制御手段は、前記今回算出した交点位置間距離が前記前回算出した交点位置間距離よりも所定値以上小さくなったとき、次回の走査方向を今回とは逆方向にすると共に、次回の走査間隔を今回の走査間隔よりも小さく変更して走査するように前記光源による走査を制御するように機能させるように構成してもよい。
また、コンピュータを、前記制御手段は、前記光検出手段が前記穴の周囲における少なくとも３点の交点位置を検出するように前記光源からの測定用光で前記被測定物を走査するよう前記光源による走査を制御し、前記算出手段は、前記光検出手段が検出した前記穴の周囲における少なくとも３点の位置に基づいて前記穴が存在する平面を算出すると共に、前記交点位置間距離が前記平面内に存在するように補正した値に基づく値を前記穴の径とするように機能させるように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光学式測定装置によれば、簡単な構成で、被測定物の穴径を高精度に測定することが可能になる。
また、本発明の穴径測定用プログラムをコンピュータに実行させることにより、簡単な構成で、被測定物の穴径を高精度に測定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る光学式測定装置及び穴径測定用プログラムについて説明する。尚、以下の各図において、同一部分には同一符号を付している。
図１は本発明の実施の形態に係る三角測距方式の光学式測定装置の外観斜視図、図２は図１に示した光学式測定装置のブロック図である。
図１及び図２において、光学式測定装置は、光送受信部１０４と、光送受信部１０４に電気的に接続され、光送受信部１０４の制御や被測定物１０７に設けられた穴１０８の穴径の算出処理等を行う制御部１０１とを有している。
【００１８】
光送受信部１０４は、被測定物１０７の形状等を測定するための光（測定用光）を出力する光源としての発光素子（例えば、レーザあるいは発光ダイオード（ＬＥＤ））１０５、被測定物１０７で反射してきた測定用光を検出するための光検出手段としての光センサ（例えば、ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）あるいはＣＣＤ（Charge Coupled Device））１０６、被測定物１０７を測定用光で走査するために発光素子１０５の向きを変える駆動部２０３を有している。
【００１９】
発光素子１０５は、後述する処理部２０１の制御によって発光し又、光センサ１０６も処理部２０１の制御によって光検出動作を行う。発光素子１０５は、回転台（図示せず）等に取り付けられており、駆動部２０３によって測定用光を出力する方向を変えることができるように構成されている。
また、駆動部２０３は内部にモータを有しており、処理部２０１の制御によって前記モータで発光素子の向きを変えることにより、発光素子１０５から出力される測定用光の出力方向を変化させ、これによって発光素子１０５からの測定用光で被測定物１０７を走査するように発光素子１０５を駆動する。
【００２０】
制御部１０１は、液晶表示装置等によって構成された表示手段としての表示部１０２、操作者が外部操作可能な操作手段としての操作部１０３、中央処理装置（ＣＰＵ）によって構成されると共にその各構成要素１０２、１０３、２０２や光送受信部１０４の各構成要素１０５、１０６、２０３を制御する制御手段及び穴径を算出する算出手段を構成する処理部２０１、処理部２０１を構成するＣＰＵが実行する穴径測定用プログラムや光センサ１０６で検出した測定用光のデータをはじめとして算出した交点位置や穴径等のデータ等を記憶する記憶手段としての記憶部２０２を有している。処理部２０１は、制御手段及び算出手段を構成している。
【００２１】
図１では、被測定物の例として、貫通穴１０８を有する板状の長尺部材を被測定物１０７として示している。尚、図１の１０９は穴１０８の円周である。
図３は本発明の実施の形態に係る光学式測定装置の処理を示すフローチャートである。処理部２０１を構成するＣＰＵが、記憶部２０２に記憶された穴径測定用プログラムを実行することによって行われる処理を示すフローチャートである。
【００２２】
また、図４は本発明の実施の形態に係る光学式測定装置の動作を説明するための説明図で、被測定物１０７を測定する様子を詳細に示す平面図である。図４において、測定用光の被測定物１０７を走査する直線（走査線）がＸ１の場合、直線状の走査線Ｘ１と円周１０９とが交差する点である交点位置はａ１、ｂ１、直線状の走査線がＸｐの場合には交点位置はａｐ、ｂｐ、直線状の走査線がＸｎの場合には交点位置はａｎ、ｂｎで示されている。
【００２３】
以下、図１〜図４を用いて、本発明の実施の形態に係る光学式測定装置の動作及び穴径測定用プログラムについて説明する。
操作者が、キーボード等によって構成された操作部１０３を操作して測定指示を行うことにより、被測定物１０７における穴１０８の径の測定を開始する。
処理部２０１は、操作部１０３からの測定指示に応答して、発光素子１０５が測定用光を出力可能なように発光素子１０５を制御し又、被測定物１０７から反射して戻ってきた前記測定用光を光センサ１０６が検出可能なように光センサ１０６を制御する。
【００２４】
この状態で、先ず、処理部２０１は、穴１０８に対して光学式測定装置が傾斜している場合には穴１０８の測定値に誤差が生じるため、穴１０８が存在する平面を求めるための処理を行う。
この場合、処理部２０１は、発光素子１０５から出力される測定用光によって穴１０８の円周１０９における少なくとも３点の位置を光センサ１０６が検出できるように、発光素子１０５からの測定用光により、所定の間隔をおいて穴１０８をＣ方向（第１方向）に直線状に横断するように走査すると共に、Ｃ方向に交差するＤ方向（第２方向）に複数回（本実施の形態では２回）走査するように駆動部２０３を制御する。
【００２５】
発光素子１０５は、駆動部２０３によって測定用光の出力方向が変えられて、所定の間隔をおいて被測定物１０７の穴１０８をＣ方向に直線状に横断するように走査すると共に、Ｄ方向に２回走査する。これにより、前記測定用光は、穴１０８の円周１０９と４回交差することになる。光センサ１０６は、被測定物１０７で反射して戻ってきた前記測定用光を検出して、前記測定用光に対応する検出信号を処理部２０１に出力する。
【００２６】
処理部２０１は、光センサ１０６からの検出信号に基づいて、前記測定用光の走査線と穴１０８の円周１０９とが交差する交点位置を検出する。尚、円周１０９の位置を境として、光センサ１０６に戻る測定用光の光量が大幅に変化するため、処理部２０１は光センサ１０６が検出した測定用光が所定値以上に変化したか否かに基づいて、交点位置か否かの判別を行う。
これを図４で説明すると、測定用光による走査が直線の走査線Ｘ１、Ｘｐにそって行われたとすると、走査線Ｘ１にそって行われた走査によって２つの交点位置ａ１、ｂ１が検出され又、走査線Ｘｐにそって行われた走査によって２つの交点位置ａｐ、ｂｐが検出されることになる。
【００２７】
本実施の形態では、測定用光によって直線状に穴１０８を横切るように所定間隔で２回走査しているため、穴１０８の円周１０９上の４点の交点位置を検出することができる。即ち、測定用光によって直線状に穴１０８を横切るように所定間隔で複数回走査することによって、穴１０８の円周１０９上の少なくとも３点の交点位置を検出している。しかしながら、穴１０８が属する平面を算出するためには、同一直線上には位置しない点（換言すれば曲線上に位置する点）が少なくとも３点あればよいため、他の何らかの方法を用いて同一直線上にはない点を３点以上を検出できればよい。
処理部２０１は、前記の如くして交点位置を３点以上検出し（ステップＳ３０１）、この中の少なくとも３点の位置に基づいて穴１０８が存在する平面の方程式を算出する（ステップＳ３０２）。後述するように、ここで得られた平面の式を用いて補正を行うことにより、穴１０８の正確な径（直径又は半径）を算出できる。
【００２８】
次に、処理部２０１は、穴１０８の径を測定するための処理を行う。この場合、先ず処理部２０１は、駆動部２０３を制御して、発光素子１０５から出力される測定用光が被測定物１０７の穴１０８をＣ方向に直線状に横切るように、第１間隔（例えば２ｍｍ間隔）で、穴１０８の端部側から所定方向（例えば図４において、穴１０８の左端部側からＣ方向に交差するＤ方向）に順次走査させると共に、光センサ１０６で検出した被測定物１０７からの測定用光に対応する検出信号を受信する（ステップＳ３０３）。
【００２９】
処理部２０１は、光センサ１０６で検出した被測定物１０７からの測定用光に基づいて各走査線と穴１０８の円周１０９との交点位置を算出する。このとき算出した交点は２カ所になるため、前記２個の交点位置間の距離を算出することによって、穴１０８の仮の直径を算出し、該算出した仮の直径値を今回値として記憶部２０２に記憶する（ステップＳ３０４）。
図４の例では、測定用光が被測定物１０７を直線状に走査する走査線がＸ１の場合、直線の走査線Ｘ１と円周１０９との交点位置はａ１、ｂ１であり、今回値は交点位置ａ１−ｂ１間の距離である。前記走査線がＸｐの場合には交点位置はａｐ、ｂｐであり、今回値はａｐ−ｂｐ間の距離である。また、前記走査線がＸｎの場合には交点位置はａｎ、ｂｎであり、今回値はａｎ−ｂｎ間の距離である。
【００３０】
次に、処理部２０１は、今回測定して得た直径（今回値）と直前の前回測定して得た直径（前回値）との差Ｋ（＝今回値−前回値）の値の判定を行う（ステップＳ３０５）。
処理部２０１は、ステップＳ３０５において、差Ｋが第１所定値ｍ１（ｍ１は所定の正数）より大きいと判断した場合には、今回値が前回値よりも大きいということであり、未だ真の直径が検出されていないと判断して、ステップＳ３０３に戻って前記処理を繰り返す。
【００３１】
処理部２０１は、ステップＳ３０５において、差Ｋが第２所定値ｍ２（ｍ２は第１所定値ｍ１よりも小さい所定の正数）より小さいと判断した場合には、今回値が前回値よりも小さいということであり、既に真の直径を通り過ぎた位置で検出を行ったと判断して、走査間隔を前記第１間隔よりも小さい第２間隔（例えば１ｍｍ間隔）に変更すると共に走査方向を逆に変更して反Ｄ方向に走査するように駆動部２０３を制御した後（ステップＳ３０６）、ステップ３０４へ戻って前記処理を繰り返す。
このように、ある領域までは間隔の荒い第１間隔で走査し、前述したような所定条件を満たしたときに間隔の細かい第２間隔で走査するようにしているため、ある領域まで到達する時間が短くなり又それ以降の走査は緻密になる。したがって、測定時間を短くすることが可能になると共に、高精度な測定が可能になる。
【００３２】
処理部２０１は、ステップＳ３０５において、差Ｋが第２所定値ｍ２以上で第１所定値ｍ１以下であると判断した場合には、今回の測定が真の直径の位置又は少なくとも真の直径値の許容誤差範囲内に入る位置にあるということであり、真の直径に対応する値が得られたと判断して、該今回値に対して補正を行うことによって真の直径を算出する（ステップＳ３０７）。尚、前記補正は、前記今回値の直径が穴１０８と同じ平面に属するようにすることによって成される補正であり、これにより、正確な真の直径が算出されることになる。処理部２０１は、算出した真の直径値を記憶部２０２に記憶すると共に表示部１０２に表示して、測定処理を終了する（ステップＳ３０８）。
【００３３】
以上述べたように、本実施の形態に係る光学式測定装置は、測定用光を出力する発光素子１０５と、発光素子１０５からの測定用光により、順次所定の走査間隔で被測定物１０７の穴１０８を直線状に横断するような走査線で走査するよう発光素子１０５による走査を制御する制御手段としての処理部２０１と、被測定物１０７で反射してきた前記測定用光を検出する光センサ１０６と、光センサ１０６で検出した測定用光に基づいて被測定物１０７の穴の径を算出する算出手段としての処理部２０１を備え、前記算出手段としての処理部２０１は、発光素子１０５が測定用光によって直線状に走査した走査線毎に、光センサ１０６が検出した測定用光に基づいて前記各走査線が前記穴１０８の円周１０９と交差する複数の交点位置間の距離を算出し、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離とを比較して、今回算出した交点位置間距離と前回算出した交点位置間距離との差が所定範囲内に収まるとき、前記今回測定した交点位置間距離に基づく値を穴１０８の真の径としている。
【００３４】
ここで、前記制御手段としての処理部２０１は、前記今回算出した交点位置間距離が前記前回算出した交点位置間距離よりも所定値以上小さくなったとき、次回の走査方向を今回とは逆方向にすると共に、次回の走査間隔を今回の走査間隔よりも小さく変更して走査するように発光素子１０５による走査を制御する。
また、前記制御手段としての処理部２０１は、光センサ１０６が穴１０８の円周１０９における少なくとも３点の交点位置を検出するように発光素子１０５からの測定用光で被測定物１０７を走査するよう発光素子１０５による走査を制御し、前記算出手段としての処理部２０１は、光センサ１０６が検出した穴１０８の円周１０９における少なくとも３点の位置に基づいて穴１０８が存在する平面の方程式を算出すると共に、前記交点位置間距離が前記平面内に存在するように補正した値に基づく値を穴１０８の径（半径でもよく、直径でもよい）とする。前記少なくとも３点は同一直線上には位置せず、且つ、穴１０８の円周１０９上に位置するため、前記少なくとも３点を通る正確な円の方程式が算出される。
したがって、簡単な構成で、被測定物の穴径を高精度に測定することが可能になる。
また、前記実施の形態に係る穴径測定用プログラムによれば、コンピュータを前記の如く機能させることにより、簡単な構成で、被測定物の穴径を高精度に測定することが可能になる。
【００３５】
尚、前記実施の形態では、差Ｋの値判定を行った後に、算出した直径が穴１０８の存在する平面に位置するように補正処理することによって真の直径を算出するように構成したが、ステップＳ３０４で穴１０８の直径を算出する毎に、前記補正処理を行うようにする等、どの時点で補正処理するかは任意に設定することが可能である。
また、前記実施の形態では、被測定物１０７の有する穴１０８の直径を算出する例で説明したが、径は直径でも半径でもよく、円形の穴の径を測定するものであればよい。
【００３６】
また、穴は有底穴、貫通穴のいずれの場合にも適用可能である。
また、穴は必ずしも円形である必要はなく、楕円形穴の短軸（短径）や長軸（長径）を測定するようにすることも可能である。この場合、穴の外形は、穴が円の場合には「円周」であるが、穴が他の形状である場合には「穴の周囲」となる。
また、測定用光の走査は、光送受信部１０４全体を移動させるようにしてもよく又、被測定物１０７を移動させるように構成してもよく、発光素子１０５と被測定物１０７を相対的に移動させるように構成すれば足りる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
自動車用トランスミッション等をはじめとして、種々の被測定物の穴の径を測定する光学式測定装置に適用可能である。また、コンピュータに実行させることによって種々の被測定物の穴の径を測定する穴径測定用プログラムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係る光学式測定装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光学式測定装置のブロック図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る光学式測定装置の処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る光学式測定装置の動作を説明するための説明図で、被測定物を示す詳細平面図である。
【図５】従来の光学式測定装置による測定の説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０１・・・制御部
１０２・・・表示手段としての表示部
１０３・・・操作手段としての操作部
１０４・・・光送受信部
１０５・・・光源としての発光素子
１０６・・・光検出手段としての光センサ
１０７・・・被測定物
１０８・・・穴
１０９・・・円周
２０１・・・制御手段及び算出手段を構成する処理部
２０２・・・記憶手段としての記憶部
２０３・・・駆動手段としての駆動部
ａ１、ｂ１、ａｐ、ｂｐ、ａｎ、ｂｎ・・・交点位置
Ｘ１、Ｘｐ、Ｘｎ・・・直線
【図１】
2006090880.tif 000003
【図２】
2006090880.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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