(57)【要約】【課題】接触子の移動方向に直交する方向において小型化可能な接触式変位計を提供する。【解決手段】投光部３０によりスケール５０に非平行光が照射される。スケール５０のｎ個のスリットのうちＮ個のスリットを透過した非平行光が受光部４０により受光され、受光量分布を示す受光信号が出力される。受光信号に基づいて、受光部４０での受光量分布において受光量が極大または極小となるＮ個のピーク位置が検出される。複数のピーク位置間の間隔とこれらにそれぞれ対応する複数のスリット間の間隔との倍率が複数算出される。少なくとも１つのピーク位置に対応するスリットが特定される。特定されたスリットに対応する倍率に基づいて、スケール５０の絶対位置が算出される。複数の倍率の分布に基づいて、スケール５０が一方向に対して傾斜している状態で算出される絶対位置がスケール５０が一方向に対して傾斜していない状態で算出される絶対位置に補正される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体と、
一方向に移動可能に前記筺体に支持された接触子と、
前記一方向に並ぶ第１の数の透光部を有し、前記接触子とともに前記一方向に移動可能に構成されたスケールと、
前記スケールに非平行光を照射する投光部と、
前記スケールの前記第１の数よりも小さい第２の数の透光部を透過した前記非平行光を受光し、受光量分布を示す受光信号を出力する受光部と、
前記受光部から出力された受光信号に基づいて、前記受光部での受光量分布において受光量が極大または極小となる前記第２の数の位置を前記第２の数のピーク位置として検出する検出部と、
前記検出部により検出された複数のピーク位置間の間隔と当該複数のピーク位置にそれぞれ対応する複数の透光部間の間隔との比率を倍率として複数算出する第１の算出部と、
前記第１の数の透光部のうち前記検出部により検出された少なくとも１つのピーク位置に対応する透光部を特定する特定部と、
前記第１の算出部により算出された複数の倍率のうち前記特定部により特定された透光部に対応する倍率に基づいて、前記特定部により特定された透光部の位置と基準位置との距離を算出し、算出された距離に基づいて前記スケールの絶対位置を算出する第２の算出部と、
前記第１の算出部により算出される複数の倍率の分布に基づいて、前記スケールが前記一方向に対して傾斜している状態で前記第２の算出部により算出される絶対位置を前記スケールが前記一方向に対して傾斜していない状態で前記第２の算出部により算出される絶対位置に補正する補正部とを備え、
前記投光部、前記スケールおよび前記受光部は、前記一方向と交差する方向に並ぶように前記投光部および前記受光部が前記筺体に設けられる、接触式変位計。
【請求項２】
前記スケールが前記一方向に対して傾斜している状態で前記第１の算出部により算出される複数の倍率の分布と補正量との関係を補正情報として記憶する記憶部をさらに備え、
前記補正部は、前記記憶部に記憶された補正情報に基づいて、前記第１の算出部により算出された複数の倍率の分布に対応する補正量を決定し、決定された補正量を用いて前記第２の算出部により算出される前記スケールの絶対位置を補正する、請求項１記載の接触式変位計。
【請求項３】
前記記憶部は、前記受光部の複数の位置に対応する複数の倍率を示す直線の傾きと補正量との関係を前記補正情報として記憶し、
前記補正部は、前記第１の算出部により算出された複数の倍率の分布を直線で近似し、前記記憶部に記憶された前記補正情報に基づいて、前記近似された直線の傾きに対応する補正量を決定し、決定された補正量に基づいて、前記第２の算出部により算出される前記スケールの絶対位置を補正する、請求項２記載の接触式変位計。
【請求項４】
前記補正量は、前記スケールが前記一方向に対して傾斜していない状態における前記スケールの絶対位置と前記前記スケールが前記一方向に対して傾斜している状態における前記スケールの絶対位置とのずれ量に相当し、
前記補正部は、前記決定された補正量を前記第２の算出部により算出される前記スケールの絶対位置の値に加算することにより前記スケールの絶対位置を補正する、請求項２または３記載の接触式変位計。
【請求項５】
前記補正部は、前記第１の算出部により算出される複数の倍率の分布に基づいて、前記第１の算出部により算出される倍率を補正することにより、前記第２の算出部により算出される前記スケールの絶対位置を補正する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の接触式変位計。
【請求項６】
前記補正部は、前記第１の算出部により算出された複数の倍率の分布を直線で近似し、前記近似された直線と逆符号の傾きを有する直線を補正直線として算出し、算出された補正直線に基づいて前記第１の算出部により算出される倍率を補正する、請求項５記載の接触式変位計。
【請求項７】
前記検出部は、前記受光部から出力された受光信号の受光量分布にデータ処理を行うことにより、前記受光部の画素よりも小さい単位で前記第２の数のピーク位置を検出する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の接触式変位計。
【請求項８】
前記基準位置は、前記スケールでの前記投光部の光軸の位置である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の接触式変位計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触子を用いた接触式変位計に関する。
【背景技術】
【０００２】
接触式変位計は、対象物の表面に当接されるとともに一方向に直線的に移動可能な接触子を有する（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の接触式変位計は、発光素子、ラインセンサおよび移動スケールを含む。移動スケールは、接触子に接続される。移動スケールには、接触子が移動可能な方向に沿って所定のパターンが配列される。
【０００３】
発光素子から発せられた光は、コリメータレンズを通過することによって略平行光となり、移動スケールを通過してラインセンサに照射される。ラインセンサが読み取った受光信号に基づいて、接触子の変位が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３６４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の接触式変位計においては、移動スケールを通過した光の干渉を利用することにより、ラインセンサの画素よりも小さい単位（サブピクセル単位）で接触子の変位を算出することが可能である。しかしながら、光を平行化するためのコリメータレンズ等の光学素子を発光素子と移動スケールとの間に設ける必要があるため、接触子の移動方向に直交する方向において接触式変位計を小型化することは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、接触子の移動方向に直交する方向において小型化可能な接触式変位計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る接触式変位計は、筺体と、一方向に移動可能に筺体に支持された接触子と、一方向に並ぶ第１の数の透光部を有し、接触子とともに一方向に移動可能に構成されたスケールと、スケールに非平行光を照射する投光部と、スケールの第１の数よりも小さい第２の数の透光部を透過した非平行光を受光し、受光量分布を示す受光信号を出力する受光部と、受光部から出力された受光信号に基づいて、受光部での受光量分布において受光量が極大または極小となる第２の数の位置を第２の数のピーク位置として検出する検出部と、検出部により検出された複数のピーク位置間の間隔と当該複数のピーク位置にそれぞれ対応する複数の透光部間の間隔との比率を倍率として複数算出する第１の算出部と、第１の数の透光部のうち検出部により検出された少なくとも１つのピーク位置に対応する透光部を特定する特定部と、第１の算出部により算出された複数の倍率のうち特定部により特定された透光部に対応する倍率に基づいて、特定部により特定された透光部の位置と基準位置との距離を算出し、算出された距離に基づいてスケールの絶対位置を算出する第２の算出部と、第１の算出部により算出される複数の倍率の分布に基づいて、スケールが一方向に対して傾斜している状態で第２の算出部により算出される絶対位置をスケールが一方向に対して傾斜していない状態で第２の算出部により算出される絶対位置に補正する補正部とを備え、投光部、スケールおよび受光部は、一方向と交差する方向に並ぶように投光部および受光部が筺体に設けられる。
【０００８】
この接触式変位計においては、投光部によりスケールに非平行光が照射される。スケールの第１の数の透光部のうち第２の数の透光部を透過した非平行光が受光部により受光され、受光量分布を示す受光信号が出力される。受光部から出力された受光信号に基づいて、受光部での受光量分布において受光量が極大または極小となる第２の数の位置が第２の数のピーク位置として検出される。
【０００９】
検出された複数のピーク位置間の間隔と当該複数のピーク位置にそれぞれ対応する複数の透光部間の間隔との比率が倍率として複数算出される。第１の数の透光部のうち検出された少なくとも１つのピーク位置に対応する透光部が特定される。算出された複数の倍率のうち特定された透光部に対応する倍率に基づいて、特定された透光部の位置と基準位置との距離が算出され、算出された距離に基づいてスケールの絶対位置が算出される。
【００１０】
ここで、スケールが一方向に対して傾斜している場合、スケールの絶対位置の算出の精度が低下することがある。本発明では、スケールが一方向に対して傾斜している状態で算出される絶対位置が、複数の倍率の分布に基づいて、スケールが一方向に対して傾斜していない状態で算出される絶対位置に補正される。
【００１１】
この構成によれば、スケールが一方向に対して傾斜している場合でも、スケールの絶対位置が高い精度で算出される。したがって、光を平行化するためのコリメータレンズ等の光学素子を投光部とスケールとの間に設ける必要がない。また、一方向に対して傾斜しない状態でスケールを移動させるための構成を筺体に設ける必要がない。これにより、接触子の移動方向に直交する方向において接触式変位計を小型化することができる。
【００１２】
（２）接触式変位計は、スケールが一方向に対して傾斜している状態で第１の算出部により算出される複数の倍率の分布と補正量との関係を補正情報として記憶する記憶部をさらに備え、補正部は、記憶部に記憶された補正情報に基づいて、第１の算出部により算出された複数の倍率の分布に対応する補正量を決定し、決定された補正量を用いて第２の算出部により算出されるスケールの絶対位置を補正してもよい。
【００１３】
複数の倍率の分布は、スケールの一方向に対する傾斜量と相関関係を有する。そのため、スケールが一方向に対して傾斜している状態で算出される複数の倍率の分布と補正量との関係が補正情報として記憶部に記憶される。これにより、記憶部に記憶された補正情報に基づいて、複数の倍率の分布に対応する補正量が決定される。その結果、スケールの一方向に対する傾斜量に対応する適切な補正量を用いて、一方向に対して傾斜しない場合のスケールの絶対位置を高い精度で算出することができる。
【００１４】
（３）記憶部は、受光部の複数の位置に対応する複数の倍率を示す直線の傾きと補正量との関係を補正情報として記憶し、補正部は、第１の算出部により算出された複数の倍率の分布を直線で近似し、記憶部に記憶された補正情報に基づいて、近似された直線の傾きに対応する補正量を決定し、決定された補正量に基づいて、第２の算出部により算出されるスケールの絶対位置を補正してもよい。
【００１５】
この場合、補正情報として、受光部の複数の位置に対応する複数の倍率を示す直線の傾きと補正量との関係が記憶部に記憶される。また、算出される複数の倍率の分布が直線で近似される。これにより、近似された直線の傾きに対応する補正量を容易に決定することができる。その結果、一方向に対して傾斜しない場合のスケールの絶対位置を高い精度で容易に算出することができる。
【００１６】
（４）補正量は、スケールが一方向に対して傾斜していない状態におけるスケールの絶対位置とスケールが一方向に対して傾斜している状態におけるスケールの絶対位置とのずれ量に相当し、補正部は、決定された補正量を第２の算出部により算出されるスケールの絶対位置の値に加算することによりスケールの絶対位置を補正してもよい。
【００１７】
この場合、単純な演算により一方向に対して傾斜しない場合のスケールの絶対位置を容易に算出することができる。
【００１８】
（５）補正部は、第１の算出部により算出される複数の倍率の分布に基づいて、第１の算出部により算出される倍率を補正することにより、第２の算出部により算出されるスケールの絶対位置を補正してもよい。
【００１９】
スケールが一方向に対して傾斜している状態で算出される倍率は、スケールが一方向に対して傾斜していない状態で算出される倍率と異なる。そこで、複数の倍率の分布に基づいて倍率が補正される。補正された倍率を用いることにより、一方向に対して傾斜しない場合のスケールの絶対位置を高い精度で算出することができる。
【００２０】
（６）補正部は、第１の算出部により算出された複数の倍率の分布を直線で近似し、近似された直線と逆符号の傾きを有する直線を補正直線として算出し、算出された補正直線に基づいて第１の算出部により算出される倍率を補正してもよい。
【００２１】
この場合、算出された複数の倍率の分布が直線で近似される。また、近似された直線と逆符号の傾きを有する補正直線に基づいて倍率が補正される。これにより、補正後の複数の倍率の分布をスケールが一方向に対して傾斜していない状態で算出される倍率の分布に容易に近づけることができる。その結果、一方向に対して傾斜しない場合のスケールの絶対位置を高い精度で容易に算出することができる。
【００２２】
（７）検出部は、受光部から出力された受光信号の受光量分布にデータ処理を行うことにより、受光部の画素よりも小さい単位で第２の数のピーク位置を検出してもよい。この場合、接触子の変位を高い精度で算出することができる。
【００２３】
（８）基準位置は、スケールでの投光部の光軸の位置であってもよい。この場合、基準位置を容易に定めることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、接触子の移動方向に直交する方向において接触式変位計を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る接触式変位計の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の接触式変位計の測定ヘッドを示す図である。
【図３】スリットの配置の一例を示す図である。
【図４】受光データにより表される受光量分布およびその拡大図を示す。
【図５】投光部、スケールおよび受光部の関係を示す模式図である。
【図６】受光面の範囲Ｄ内の受光量分布における複数のピーク位置を示す模式図である。
【図７】スリットの絶対位置の算出手順を説明するための図である。
【図８】スケールがＸ方向に対して傾斜していない状態およびスケールがＸ方向に対して傾斜している状態における投光部、スケールおよび受光部の関係を示す模式図である。
【図９】スケールが傾斜している場合における光軸位置からのピーク位置までの距離に対する倍率の測定結果を示すグラフである。
【図１０】第１の実施の形態における変位算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施の形態における変位算出処理を示すフローチャートである。
【図１２】補正された倍率を示すグラフである。
【図１３】第２の実施の形態における変位算出処理を示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施の形態における変位算出処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［１］第１の実施の形態
（１）接触式変位計の構成
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る接触式変位計の構成を示すブロック図である。図２は、図１の接触式変位計の測定ヘッドを示す図である。図２（ａ）は筺体内の構成を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部の拡大図を示す。以下、本実施の形態に係る接触式変位計１００について、図１および図２を参照しながら説明する。
【００２７】
図１に示すように、接触式変位計１００は、筺体１０、接触子２０、投光部３０、受光部４０、スケール５０、制御部６０および表示部７０を含む。筺体１０、接触子２０、投光部３０、受光部４０およびスケール５０により測定ヘッド１００Ｈが構成される。
【００２８】
測定ヘッド１００Ｈは、ケーブル８１ａを介して中継部８２に接続される。中継部８２は、ケーブル８１ｂを介して表示部７０に接続される。本例においては、中継部８２に制御部６０が設けられる。この場合、制御部６０を筺体１０内に設ける必要がないので、筺体１０を小型化することができる。
【００２９】
測定ヘッド１００Ｈにおいて、投光部３０、受光部４０およびスケール５０は、筺体１０内に収容される。また、図２（ａ），（ｂ）に示すように、筺体１０内にはシャフト１１、バネ１２、スケール保持部１３および光学系保持部１４が収容される。
【００３０】
本例においては、筺体１０は接触子２０と略同程度の外径を有する。したがって、接触式変位計１００は、全体として細長い形状を有する。それにより、狭い空間を通して測定対象物の変位を測定することが可能となる。また、接触式変位計１００の保管および携帯を容易に行うことができる。
【００３１】
接触子２０は、筺体１０に対して一方向に移動可能にシャフト１１の一端に取り付けられる。以下、一方向をＸ方向と呼ぶ。シャフト１１はボールベアリングを含む。また、スケール保持部１３は、バネ１２を介してシャフト１１の他端に取り付けられる。スケール５０は、長尺状の板部材からなり、スケール保持部１３により保持される。スケール５０は、例えばガラスにより形成される。
【００３２】
図２（ｂ）に示すように、光学系保持部１４は、接触子２０に向かって平行に延びる２つの支持片１４ａ，１４ｂを有する。光学系保持部１４の一方の支持片１４ａの内側の面には、投光部３０および電気回路３１が取り付けられる。電気回路３１は、投光部３０に電力を供給する。一方、光学系保持部１４の他方の支持片１４ｂの内側の面には、回路基板４１を介して受光部４０が取り付けられる。光学系保持部１４の２つの支持片１４ａ，１４ｂ間にスケール５０が配置される。
【００３３】
この状態で、シャフト１１、バネ１２、スケール保持部１３および光学系保持部１４が筺体１０に収容される。これにより、筺体１０内で投光部３０および受光部４０がスケール５０を挟んで対向する。スケール５０は、投光部３０の光軸に略直交するように配置される。スケール５０は複数のスリットを有する。各スリットには、固有の番号が付与されている。スケール５０の複数のスリットの配置については後述する。
【００３４】
投光部３０は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）である。投光部３０は、ＬＤ（レーザダイオード）等の他の発光素子であってもよい。投光部３０には、光を平行化するためのコリメータレンズ等の光学素子が設けられない。したがって、投光部３０から出射された光は、所定の角度で広がりながらスケール５０の一部のスリットを通過して受光部４０により受光される。
【００３５】
受光部４０は、Ｘ方向に配列された複数の受光素子を有するラインセンサである。複数の受光素子が複数の画素を構成する。本例においては、各受光素子はＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）である。各受光素子は、ＣＣＤ（電荷結合素子）等の他の素子であってもよい。
【００３６】
受光部４０は、Ｘ方向に配列される複数の画素からなる受光面を有する。受光部４０の受光面は、投光部３０の光軸に略直交するように配置される。受光部４０からは、受光面上での受光量分布を示すアナログの電気信号（以下、受光信号と呼ぶ）が回路基板４１および図１のケーブル８１ａを通して中継部８２の制御部６０に出力される。
【００３７】
図１に示すように、制御部６０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）６１、メモリ６２およびＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器６３を含む。受光部４０から出力される受光信号は、Ａ／Ｄ変換器６３により一定のサンプリング周期でサンプリングされるとともにデジタル信号に変換される。
【００３８】
Ａ／Ｄ変換器６３から出力されるデジタル信号は、受光量分布を示す受光データとしてメモリ６２に順次蓄積される。また、メモリ６２には、後述する接触子２０の変位算出プログラムが記憶されるとともに、接触子２０の変位算出処理に用いる補正情報が記憶される。
【００３９】
メモリ６２に蓄積された受光データは、ＣＰＵ６１に与えられる。ＣＰＵ６１は、メモリ６２により与えられた受光データおよびメモリ６２に記憶された補正情報に基づいて接触子２０の変位算出プログラムを実行する。これにより、接触子２０の変位を算出するための変位算出処理が実行される。表示部７０は、例えば７セグメント表示器により構成される。表示部７０はドットマトリクス表示器により構成されてもよい。ＣＰＵ６１は、ケーブル８１ｂを通して変位算出処理により算出された接触子２０の変位を表示部７０に表示させる。
【００４０】
本例においては、一組の筺体１０、接触子２０、投光部３０、受光部４０およびスケール５０により一の測定ヘッド１００Ｈが構成される。複数組のケーブル８１ａ，８１ｂおよび中継部８２を用いて、複数の測定ヘッド１００Ｈを一の表示部７０にそれぞれ接続することが可能である。この構成によれば、測定対象物の複数の部分に複数の測定ヘッド１００Ｈの複数の接触子２０をそれぞれ当接させることにより、測定対象物の複数の部分の厚みを同時に測定することができる。また、複数の測定ヘッド１００Ｈによる測定値に基づいて、測定対象物の厚みの最大値、最小値、平均値または平坦度等を評価値として得ることができる。
【００４１】
測定値または評価値を示すデータは、メモリ６２に記憶される。また、ＣＰＵ６１は、図示しないインタフェースを通してデータを外部に与えることができる。本例においては、ＣＰＵ６１は、ＢＣＤ（Binary Corded Decimal）出力を外部のプログラマブルコントローラに与えることができる。また、ＣＰＵ６１は、外部のパーソナルコンピュータまたはプログラマブルコントローラとＲＳ−２３２Ｃ規格に従うシリアル通信を行うことができる。
【００４２】
（２）スリット位置の特定
スケール５０には、複数のスリットが並ぶように形成される。本例においては、スケール５０にｎ個のスリットが形成される。ｎは１以上の整数であり、例えば１００である。ｎ個のスリットには、それぞれ１〜ｎ番の固有の番号が付与されている。ｎ個のスリットは、隣り合うスリット間の間隔が全部互いに異なるように配列されてもよいし、隣り合うスリット間の間隔が一部等しくなるように配列されてもよい。
【００４３】
図３は、スリットの配置の一例を示す図である。図３は、スケール５０の一端部の拡大平面図を示す。図３の例においては、隣り合うスリットｓ間の間隔が全部互いに異なるように複数のスリットｓが配列される。
【００４４】
具体的には、スケール５０の一端部から並ぶようにｎ個のスリットｓが位置ｐｉに配置される。ｉは１〜ｎの整数である。以下、ｉ番目のスリットｓの位置ｐｉをスリット位置ｐｉと呼び、ｊ番目のスリット位置ｐｊと（ｊ＋１）番目のスリット位置ｐｊ＋１との間の間隔をスリット間隔ｄｊと呼ぶ。ｊは１〜ｎ−１の整数である。（ｎ−１）個のスリット間隔ｄ１〜ｄｎ−１は互いに異なる。全てのスリット間隔ｄｊは既知であり、図１のメモリ６２に予め記憶されている。
【００４５】
図１の投光部３０から出射された光は、スケール５０に含まれる複数のスリットｓの一部を通過して受光部４０に入射する。したがって、メモリ６２に蓄積される受光データにより表される受光量分布には、投光部３０からの光が通過した複数のスリットｓにそれぞれ対応する複数のピーク（以下、受光量ピークと呼ぶ）が現われる。
【００４６】
図４（ａ）は受光データにより表される受光量分布を示す図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ部の拡大図を示す。図４において、横軸は受光部４０の画素の位置（以下、画素位置と呼ぶ）を示し、縦軸は受光量を示す。
【００４７】
図４（ａ）の受光量分布にデータ処理を行うことにより、受光部４０の画素よりも小さいサブピクセル単位で複数の受光量ピークの位置を検出する。以下、受光量ピークの位置をピーク位置と呼ぶ。図４（ｂ）には、画素位置ｇ１〜ｇ１１における受光量分布が示される。
【００４８】
ここで、受光量分布にデータ処理を行わない場合には、画素位置ｇ７がピーク位置となる。真のピーク位置は、画素位置ｇ６，ｇ７間にある。そこで、受光量分布にデータ処理を行うことにより、サブピクセル単位で真のピーク位置Ｐを算出する。
【００４９】
サブピクセル単位で真のピーク位置Ｐを検出するために、種々の公知の方式によるデータ処理を用いることができる。例えば、受光量分布に重心処理を行うことにより、真のピーク位置Ｐを検出してもよい。あるいは、放物線等の種々の曲線を受光量分布にフィッティングさせることにより真のピーク位置Ｐを検出してもよい。
【００５０】
図５は、投光部３０、スケール５０および受光部４０の関係を示す模式図である。図５に示すように、投光部３０から出射された光は、所定の角度で広がりながらスケール５０の範囲Ｃ内の複数のスリットｓを通過して受光部４０の受光面の範囲Ｄ内に入射する。
【００５１】
上記のように、受光データを用いたデータ処理により受光面の範囲Ｄ内の受光量分布における複数のピーク位置Ｐがサブピクセル単位で検出される。検出された複数のピーク位置Ｐは、スケール５０の範囲Ｃ内の複数のスリット位置ｐｉにそれぞれ対応する。
【００５２】
図６は、受光面の範囲Ｄ内の受光量分布における複数のピーク位置Ｐを示す模式図である。図６の横軸は受光部４０の画素位置を示す。受光面の範囲Ｄ内には、Ｎ個のピーク位置Ｐが含まれる。Ｉ番目のピーク位置Ｐをピーク位置ＰＩと呼ぶ。Ｉは１〜Ｎの整数であり、１以上でかつスリットｓの数ｎ以下の整数である。図６の例においてはＮは１７であり、受光データのデータ処理により検出された１７個のピーク位置Ｐ１〜Ｐ１７が黒丸印で示される。
【００５３】
隣り合うピーク位置ＰＪ，ＰＪ＋１間の間隔が算出される。以下、Ｊ番目のピーク位置ＰＪと（Ｊ＋１）番目のピーク位置ＰＪ＋１との間の間隔をピーク間隔ＤＪと呼ぶ。Ｊは１〜Ｎ−１の整数である。図６の例では、隣り合うピーク位置Ｐ１〜Ｐ１７間の１６個のピーク間隔Ｄ１〜Ｄ１６が算出される。算出された（Ｎ−１）個のピーク間隔Ｄ１〜ＤＮ−１および図１のメモリ６２に予め記憶された（ｎ−１）個のスリット間隔ｄ１〜ｄｎ−１に基づいて、Ｎ個のピーク位置Ｐ１〜ＰＮがスリット位置ｐ１〜ｐｎのいずれに対応するかが特定される。
【００５４】
（３）接触子の絶対位置
上記の方法で、受光量分布におけるＮ個のピーク位置Ｐ１〜ＰＮに対応するそれぞれＮ個のスリット位置ｐｘ〜ｐｘ＋（Ｎ−１）が特定されるとともに、複数のスリットｓの番号が特定される。ｘは１〜ｎ−（Ｎ−１）の整数である。この時点で、複数のスリットｓの相対位置は特定されたが、複数のスリットｓの絶対位置は特定されていない。以下の手順により、スケール５０の任意のスリットｓの絶対位置を算出する。
【００５５】
図７は、スリットｓの絶対位置の算出手順を説明するための図である。図７の手順においては、投光部３０からの光が通過した任意のスリットｓａの絶対位置が算出される。ここで、スリットｓａの絶対位置は、投光部３０の光軸３０ｏからのスリットｓａの距離ｌａである。
【００５６】
スリットｓａを挟んで位置する２個のスリットｓｂ，ｓｃが予め選択される。図７の例においては、スリットｓｂ，ｓｃはスリットｓａの両隣に位置するスリットｓであり、スリットｓｂ，ｓｃ間の間隔はｄｂｃである。上記の方法により、スリットｓａ〜ｓｃの番号が特定されるため、間隔ｄｂｃも特定される。投光部３０からの光がスリットｓａ〜ｓｃを通過することにより、スリットｓａ〜ｓｃにそれぞれ対応するピーク位置Ｐａ〜Ｐｃに受光量分布のピークが現われる。
【００５７】
受光部４０の受光面での光軸３０ｏの位置（以下、光軸位置と呼ぶ）Ｐ０は既知である。受光データに基づいて、光軸位置Ｐ０からピーク位置Ｐａまでの距離Ｌａが算出されるとともに、ピーク位置Ｐｂ，Ｐｃ間の間隔Ｄｂｃが算出される。続いて、間隔ｄｂｃに対する間隔Ｄｂｃの比（Ｄｂｃ／ｄｂｃ）が倍率Ａとして算出される。その後、距離Ｌａを倍率Ａで除することにより、距離ｌａが算出される。
【００５８】
各スリットｓから接触子２０の先端までの距離は既知である。したがって、スリットｓａの絶対位置に基づいて、接触子２０の絶対位置（スケール５０の絶対位置）を算出することができる。接触子２０が測定対象物の表面に当接することにより、接触子２０が変位する。接触子２０が測定対象物の表面に当接する前の接触子２０の絶対位置を接触子２０が測定対象物の表面に当接したときの接触子２０の絶対位置から減算することにより、接触子２０の変位を算出することができる。
【００５９】
このように、スリットｓの絶対位置の変化に基づいて接触子２０の変位が算出される。そのため、接触子２０が測定対象物の表面に当接する前の任意のスリットｓの位置、接触子２０が測定対象物の表面に当接した後の他の任意のスリットｓの位置およびスリットｓ間の間隔に基づいて接触子２０の変位を算出することができる。
【００６０】
したがって、接触子２０が測定対象物の表面に当接したことにより一部のスリットｓが投光部３０からの光の照射範囲外に変位した場合でも、他のスリットｓの絶対位置を算出することにより、接触子２０の変位を算出することができる。これにより、投光部３０からスケール５０への光の照射範囲よりも長い寸法を有する接触子２０の変位を算出することができる。
【００６１】
（４）接触子の絶対位置の補正
接触式変位計１００の製造時において、取り付け誤差により、投光部３０または受光部４０がＸ方向に対してわずかに傾斜した状態で光学系保持部１４（図２）に取り付けられることがある。このような場合でも、取り付け誤差は製造時からほとんど変動しないため、取り付け誤差が補正された状態で接触子２０の絶対位置が算出される。そのため、取り付け誤差により測定値の精度が低下することはほとんどない。
【００６２】
これに対し、シャフト１１（図２）は、ボールゲージ上を転がりながら移動する。そのため、測定ごとにＸ方向に対するシャフト１１の傾斜が変動する可能性がある。これにより、測定ごとにシャフト１１に取り付けられたスケール５０の傾斜が変動する可能性がある。したがって、同一の寸法を有する測定対象物を測定する場合でも、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している状態とＸ方向に対して傾斜していない状態とでは、異なる測定結果が得られることとなる。
【００６３】
図８（ａ），（ｂ）は、スケール５０がＸ方向に対して傾斜していない状態およびスケール５０がＸ方向に対して傾斜している状態における投光部３０、スケール５０および受光部４０の関係を示す模式図である。
【００６４】
図８（ｂ）に示すようにスケール５０がＸ方向に対して傾斜している状態で算出されたスケール５０の絶対位置は、図８（ａ）に示すようにスケール５０がＸ方向に対して傾斜していない状態で算出されたスケール５０の絶対位置に対して誤差Ｅｒｒを有する。
【００６５】
図８（ａ）に示すように、スケール５０がＸ方向に対して傾斜していない状態において、投光部３０からの光がスリットｓＡ，ｓＢ，ｓＣ，ｓＤを通過することにより、スリットｓＡ，ｓＢ，ｓＣ，ｓＤにそれぞれ対応するピーク位置ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，ＰＤに受光量分布のピークが現われる。スリットｓＡ，ｓＢ間の間隔はｄＡＢであり、スリットｓＣ，ｓＤ間の間隔はｄＣＤである。また、ピーク位置ＰＡ，ＰＢ間の間隔はＤＡＢであり、ピーク位置ＰＣ，ＰＤ間の間隔はＤＣＤである。間隔ｄＡＢに対する間隔ＤＡＢの倍率はＡＡＢであり、間隔ｄＣＤに対する間隔ＤＣＤの倍率はＡＣＤである。
【００６６】
図８（ｂ）に示すように、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している状態において、投光部３０からの光がスリットｓＡ，ｓＢ，ｓＣ，ｓＤを通過することにより、スリットｓＡ，ｓＢ，ｓＣ，ｓＤにそれぞれ対応するピーク位置ＰＡ’，ＰＢ’，ＰＣ’，ＰＤ’に受光量分布のピークが現われる。スリットｓＡ，ｓＢ間の間隔はｄＡＢであり、スリットｓＣ，ｓＤ間の間隔はｄＣＤである。また、ピーク位置ＰＡ’，ＰＢ’間の間隔はＤＡＢ’であり、ピーク位置ＰＣ’，ＰＤ’間の間隔はＤＣＤ’である。間隔ｄＡＢに対する間隔ＤＡＢ’の倍率はＡＡＢ’であり、間隔ｄＣＤに対する間隔ＤＣＤ’の倍率はＡＣＤ’である。
【００６７】
図８の例では、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している状態でのピーク位置ＰＡ’，ＰＢ’間の間隔ＤＡＢ’はスケール５０がＸ方向に対して傾斜していない状態でのピーク位置ＰＡ，ＰＢ間の間隔ＤＡＢよりも大きい。この場合、倍率ＡＡＢ’は倍率ＡＡＢよりも大きい。一方、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している状態でのピーク位置ＰＣ’，ＰＤ’間の間隔ＤＣＤ’はスケール５０がＸ方向に対して傾斜していない状態でのピーク位置ＰＣ，ＰＤ間の間隔ＤＣＤよりも小さい。この場合、倍率ＡＣＤ’は倍率ＡＣＤよりも小さい。
【００６８】
したがって、スケール５０がＸ方向に対して傾斜していない状態での倍率ＡＡＢ，ＡＣＤとスケール５０がＸ方向に対して傾斜している状態での倍率ＡＡＢ’，ＡＣＤ’との関係を予め求めることにより、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している状態で算出されるスケール５０の絶対位置をスケール５０がＸ方向に対して傾斜していない状態で算出されるスケール５０の絶対位置に補正することができる。それにより、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している状態で算出されるスケール５０の絶対位置の誤差Ｅｒｒを修正することができる。
【００６９】
図９は、スケール５０が傾斜している場合における光軸位置Ｐ０からのピーク位置Ｐａまでの距離Ｌａに対する倍率Ａの測定結果を示すグラフである。図９の横軸は距離Ｌａ［μｍ］を示し、縦軸は倍率Ａを示す。ここで、倍率Ａは図７の間隔ｄｂｃに対する間隔Ｄｂｃの比である。図９には、測定された倍率Ａが黒丸および実線で示されている。また、測定された倍率Ａから最小二乗法により求められた近似直線（回帰直線）が点線で示されている。近似された直線は、Ａ＝ａ×Ｌａ＋ｂで表わされる。ａは傾きであり、ｂは切片である。
【００７０】
スケール５０がＸ方向に対して傾斜していない場合には、倍率Ａは距離Ｌａによらず略一定となり、傾きａは略０となる。この場合、算出された倍率Ａを用いて接触子２０の絶対位置を正確に算出することができる。一方、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している場合には、図１０に示すように、距離Ｌａに応じて倍率Ａが略線形に変化する。そのため、この状態で算出された接触子２０の絶対位置の値は、スケール５０が傾斜していない状態で算出された接触子２０の絶対位置の値とはわずかに異なる。
【００７１】
そこで、本実施の形態においては、スケール５０の傾斜量に応じて接触子２０の絶対位置が補正される。スケール５０が傾斜していない状態における接触子２０の絶対位置とスケール５０が傾斜していない状態における接触子２０の絶対位置との差をずれ量と呼ぶ。ずれ量はずれの方向に応じて正または負の値を有する。ずれ量を補正するための補正量の絶対値はずれ量の絶対値と等しく、補正量の符号はずれ量の符号の逆である。したがって、測定された絶対位置の値に補正量を加算することにより、真の絶対位置が得られる。
【００７２】
補正量は、スケール５０の傾斜量に応じて異なり、傾きａ、切片ｂおよび距離Ｌａに依存して変化する。ここで、切片ｂによる補正量の変化は無視することができる。傾きａおよび距離Ｌａと補正量との関係は、幾何学的に算出されてもよいし、予め測定することにより決定されてもよい。本実施の形態においては、傾きａおよび距離Ｌａに応じて補正量Δｌを算出するため次の関係式（１）が補正情報として予め図１のメモリ６２に記憶される。
【００７３】
【数１】
2015169560.tif 000003
【００７４】
あるいは、傾きａおよび距離Ｌａに応じた補正量Δｌを示すテーブルが補正情報として予めメモリ６２に記憶される。ここで、テーブルは、傾きａおよび距離Ｌａと補正量Δｌとの対応関係を示す。
【００７５】
なお、距離Ｌａによる補正量Δｌの変化が小さい場合には、距離Ｌａを無視することができる。この場合、上記の関係式（１）は次のようになる。
【００７６】
【数２】
2015169560.tif 000004
【００７７】
上記の関係式によると、傾きａに基づいて補正量Δｌを求めることができる。メモリ６２に記憶された関係式またはテーブルに基づいて、補正量Δｌが取得される。取得された補正量Δｌに基づいて、算出された接触子２０の絶対位置が補正される。これにより、接触子２０の移動に伴って光軸３０ｏに対してスケール５０が傾斜した場合でも、接触子２０の絶対位置を正確に算出することができる。
【００７８】
（５）変位算出処理
図１０および図１１は、第１の実施の形態における変位算出処理を示すフローチャートである。図１０および図１１を用いてＣＰＵ６１による接触子２０の変位算出処理を説明する。
【００７９】
ＣＰＵ６１は、図１のメモリ６２に蓄積されたデジタル信号から受光データを取得する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ６１は、受光データに基づいて受光量分布における複数のピーク位置Ｐ１〜ＰＮを検出する（ステップＳ２）。ピーク位置の検出は、受光データにより示される受光量分布にデータ処理を行い、受光量が真のピークとなる位置を検出することにより行われる。
【００８０】
続いて、ＣＰＵ６１は、複数のピーク位置Ｐ１〜ＰＮにそれぞれ対応するＮ個のスリット位置ｐｘ〜ｐｘ＋（Ｎ−１）のスリットｓの番号を特定する（ステップＳ３）。スリットｓの番号は、例えば算出された複数のピーク間隔Ｄ１〜ＤＮ−１および図１のメモリ６２に予め記憶された複数のスリット間隔ｄ１〜ｄｎ−１に基づいて特定される。
【００８１】
その後、ＣＰＵ６１は、算出された複数のピーク間隔Ｄ１〜ＤＮ−１とそれに対応する複数のスリット間隔ｄ１〜ｄｎ−１とに基づいて、光軸位置Ｐ０から複数のピーク位置Ｐａまでの距離Ｌａに対する複数の倍率Ａをそれぞれ算出する（ステップＳ４）。また、距離Ｌａに対する倍率Ａの傾きａおよび切片ｂを算出する（ステップＳ５）。本実施の形態では、最小二乗法に基づいて、傾きａおよび切片ｂがそれぞれ算出される。傾きａおよび切片ｂは、他の回帰直線に基づいて算出されてもよい。次に、ＣＰＵ６１は、傾きａおよび距離Ｌａに応じた接触子２０の絶対位置の補正量Δｌを図１のメモリ６２から取得する（ステップＳ６）。
【００８２】
続いて、ＣＰＵ６１は、任意のスリットｓａの絶対位置を算出する（ステップＳ７）。図７の例においては、ピーク位置Ｐａを挟んで位置する２個のピーク位置Ｐｂ，Ｐｃ間の間隔Ｄｂｃが測定されるとともに、光軸位置Ｐ０からピーク位置Ｐａまでの距離Ｌａが測定される。スリットｓａを挟んで位置する２個のスリットｓｂ，ｓｃ間の間隔ｄｂｃに対する距離Ｄｂｃの比を算出することにより、投光部３０の光軸３０ｏからスリットｓａまでの距離ｌａに対する距離Ｌａの倍率Ａが算出される。距離Ｌａを倍率Ａで除することにより、距離ｌａが算出され、スリットｓａの絶対位置が算出される。
【００８３】
その後、ＣＰＵ６１は、取得した補正量Δｌに基づいて、算出したスリットｓａの絶対位置を補正する（ステップＳ８）。なお、ステップＳ７の処理は、ステップＳ３〜Ｓ８の間であれば、いずれの時点で行われてもよい。最後に、ＣＰＵ６１は、接触子２０の変位を算出する（ステップＳ９）。
【００８４】
本実施の形態においては、投光部３０からの光が通過した複数のスリットｓの絶対位置をそれぞれ算出および補正し、複数のスリットｓの絶対位置に基づいて接触子２０の絶対位置をそれぞれ算出する。複数のスリットｓに基づいてそれぞれ算出された接触子２０の絶対位置を平均することにより、接触子２０の絶対位置を算出する。接触子２０の絶対位置の変化を算出することにより、接触子２０の変位を算出する。
【００８５】
これにより、接触子２０の変位を高い精度で算出することができる。また、スケール５０のスリットｓへの塵埃等の付着により、そのスリットｓに対応するピーク位置が検出されなかった場合でも、算出される接触子２０の変位の誤差を低減することができる。
【００８６】
なお、スケール５０は所定の厚みを有するため、光軸３０ｏから近い位置にあるスリットｓを通過した光の屈折は、光軸３０ｏから遠い位置にあるスリットｓを通過した光の屈折よりも小さい。したがって、光軸３０ｏから近い位置にあるスリットｓの絶対位置の算出の精度は、光軸３０ｏから遠い位置にあるスリットｓの絶対位置の算出の精度よりも高い。
【００８７】
そのため、上記の接触子２０の絶対位置の算出においては、光軸３０ｏから近い位置にあるスリットｓの絶対位置の重みを光軸３０ｏから遠い位置にあるスリットｓの絶対位置の重みよりも大きくして接触子２０の複数の絶対位置が平均される。これにより、接触子２０の絶対位置をより正確に算出することができる。
【００８８】
（６）効果
本実施の形態においては、２つのピーク位置Ｐｂ，Ｐｃ間の間隔とこれらにそれぞれ対応する２つのスリットｓｂ，ｓｃ間の間隔との倍率Ａが複数算出される。また、ピーク位置Ｐａに対応するスリットｓａが特定される。算出された複数の倍率Ａのうち特定されたスリットｓａに対応する倍率Ａに基づいて、特定されたスリットｓａの位置と光軸位置Ｐ０との距離ｌａが算出され、算出された距離ｌａに基づいてスケール５０の絶対位置が算出される。
【００８９】
ここで、複数の倍率Ａの傾きは、スケール５０のＸ方向に対する傾斜量と相関関係を有する。そのため、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している状態で算出される複数の倍率Ａの傾きと補正量Δｌとの関係が補正情報としてメモリ６２に記憶される。これにより、メモリ６２に記憶された補正情報に基づいて、複数の倍率Ａの傾きに対応する補正量Δｌが決定される。補正量Δｌがスケール５０の絶対位置の値に加算されることにより、スケール５０の絶対位置が補正される。
【００９０】
このように、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している状態で算出される絶対位置が、複数の倍率Ａの傾きに基づいて、スケール５０がＸ方向に対して傾斜していない状態で算出される絶対位置に補正される。
【００９１】
この構成によれば、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している場合でも、スケール５０の絶対位置が高い精度で算出される。したがって、光を平行化するためのコリメータレンズ等の光学素子を投光部３０とスケール５０との間に設ける必要がない。また、Ｘ方向に対して傾斜しない状態でスケール５０を移動させるための構成を筺体１０に設ける必要がない。これにより、接触子２０の移動方向に直交する方向において接触式変位計を小型化することができる。
【００９２】
［２］第２の実施の形態
（１）倍率の補正
第２の実施の形態に係る接触式変位計１００について、第１の実施の形態に係る接触式変位計１００と異なる点を説明する。本実施の形態においては、スリットｓの絶対位置への補正量の加算により接触子２０の絶対位置が補正されるのではなく、スケール５０が傾斜していない状態における倍率Ａに近づくようにスケール５０が傾斜した状態における倍率Ａが補正されることにより接触子２０の絶対位置が補正される。
【００９３】
図１２は、補正された倍率Ａを示すグラフである。図１２の横軸は距離Ｌａ［μｍ］を示し、縦軸は倍率Ａを示す。図９と同様に、図１２には、測定された倍率Ａが黒丸および実線で示されている。また、測定された複数の倍率Ａから近似された直線が点線で示されている。さらに、補正された倍率Ａが黒い四角および一点鎖線で示されている。
【００９４】
補正された直線（以下、補正直線と呼ぶ）は、Ａ＝−α×ａ×Ｌａ＋ｂで与えられる。ここで、αは補正係数であり、本例においては０以上１以下の定数である。なお、図１２の例では、αは１である。補正係数αは、スケール５０の傾斜量によらず一定であってもよいし、傾きａに応じて適切に決定されてもよい。本実施の形態においては、補正直線が補正情報として予め図１のメモリ６２に記憶される。
【００９５】
メモリ６２に記憶された補正直線に基づいて、算出された倍率Ａが補正される。補正された倍率Ａを用いて接触子２０の絶対位置が算出される。これにより、接触子２０の移動に伴って光軸３０ｏに対してスケール５０が傾斜した場合でも、接触子２０の絶対位置を正確に算出することができる。
【００９６】
（２）変位算出処理
図１３は、第２の実施の形態における変位算出処理を示すフローチャートである。図１３を用いてＣＰＵ６１による接触子２０の変位算出処理を説明する。本実施の形態における変位算出処理では、図１０および図１１のステップＳ６〜Ｓ８の処理に代えて、以下の処理が行われる。
【００９７】
図１０のステップＳ５の処理の後、ＣＰＵ６１は、補正直線を図１のメモリ６２から取得する（ステップＳ１１）。次に、ＣＰＵ６１は、取得した補正直線に基づいて、算出した倍率Ａを補正する（ステップＳ１２）。続いて、ＣＰＵ６１は、補正した倍率Ａに基づいて、任意のスリットｓａの絶対位置を算出する（ステップＳ１３）。スリットｓａの絶対位置の算出する手順は、補正した倍率Ａを用いる点を除き、図１０のステップＳ７における手順と同様である。その後、ＣＰＵ６１は、ステップＳ９の処理に進む。
【００９８】
（３）効果
本実施の形態においては、算出された複数の倍率Ａの傾きに基づいて、倍率Ａが補正される。ここで、算出された複数の倍率Ａの傾きが直線で近似され、補正された直線は近似された直線と逆符号の傾きを有する。これにより、補正後の複数の倍率Ａの傾きをスケール５０がＸ方向に対して傾斜していない状態で算出される倍率Ａの傾きに容易に近づけることができる。補正された倍率Ａを用いることにより、Ｘ方向に対して傾斜しない場合のスケール５０の絶対位置を高い精度で容易に算出することができる。
【００９９】
この構成によれば、第１の実施の形態と同様に、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している場合でも、スケール５０の絶対位置が高い精度で算出される。したがって、光を平行化するためのコリメータレンズ等の光学素子を投光部３０とスケール５０との間に設ける必要がない。また、Ｘ方向に対して傾斜しない状態でスケール５０を移動させるための構成を筺体１０に設ける必要がない。これにより、接触子２０の移動方向に直交する方向において接触式変位計を小型化することができる。
【０１００】
［３］第３の実施の形態
（１）倍率および接触子の絶対位置の補正
第３の実施の形態に係る接触式変位計１００について、第１の実施の形態に係る接触式変位計１００と異なる点を説明する。本実施の形態においては、倍率Ａが補正されるとともに、スリットｓの絶対位置に補正量が加算されることにより、接触子２０の絶対位置が補正される。
【０１０１】
本実施の形態においては、第２の実施の形態と同様に、補正直線が補正情報として予め図１のメモリ６２に記憶される。メモリ６２に記憶された補正直線に基づいて、算出された倍率Ａが補正される。距離Ｌａに対する補正された倍率Ａの傾きａおよび切片ｂが最小二乗法に基づいてそれぞれ算出される。
【０１０２】
また、本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、補正量Δｌを算出するための関係式が補正情報として予めメモリ６２に記憶されている。あるいは、補正量Δｌを示すテーブルが補正情報として予めメモリ６２に記憶されている。なお、本実施の形態における補正された倍率Ａの傾きａは、第１の実施の形態における倍率Ａの傾きａよりも小さい。そのため、第１の実施の形態と異なり、補正量Δｌは距離Ｌａにはほとんど依存しない。メモリ６２に記憶された関係式またはテーブルに基づいて、補正量Δｌが取得される。
【０１０３】
補正された倍率Ａを用いて接触子２０の絶対位置が算出される。また、取得された補正量Δｌに基づいて、算出された接触子２０の絶対位置が補正される。これにより、接触子２０の移動に伴って光軸３０ｏに対してスケール５０が傾斜した場合でも、接触子２０の絶対位置を正確に算出することができる。
【０１０４】
（２）変位算出処理
図１４は、第３の実施の形態における変位算出処理を示すフローチャートである。図１４を用いてＣＰＵ６１による接触子２０の変位算出処理を説明する。本実施の形態における変位算出処理では、図１０および図１１のステップＳ６，Ｓ７の処理に代えて、以下の処理が行われる。
【０１０５】
図１０のステップＳ５の処理の後、ＣＰＵ６１は、倍率Ａの補正係数αを図１のメモリ６２から取得する（ステップＳ２１）。次に、ＣＰＵ６１は、取得した補正直線に基づいて、算出した倍率Ａを補正する（ステップＳ２２）。続いて、ＣＰＵ６１は、距離Ｌａに対する補正された倍率Ａの傾きａおよび切片ｂを算出する（ステップＳ２３）。本実施の形態では、最小二乗法に基づいて傾きａおよび切片ｂがそれぞれ算出される。
【０１０６】
次に、ＣＰＵ６１は、補正した傾きａおよび切片ｂに応じた接触子２０の絶対位置の補正量Δｌを図１のメモリ６２から取得する（ステップＳ２４）。続いて、ＣＰＵ６１は、補正した倍率Ａに基づいて、任意のスリットｓａの絶対位置を算出する（ステップＳ２５）。スリットｓａの絶対位置の算出する手順は、図１３のステップＳ１３における手順と同様である。
【０１０７】
その後、ＣＰＵ６１は、ステップＳ８の処理に進む。ステップＳ８においては、補正された倍率Ａの傾きａに応じた補正量Δｌに基づいて、接触子２０の絶対位置が算出される。なお、ステップＳ２５の処理は、ステップＳ２２〜Ｓ８の間であれば、いずれの時点で行われてもよい。
【０１０８】
（３）効果
本実施の形態においては、第２の実施の形態と同様に、算出された複数の倍率Ａの傾きに基づいて、倍率Ａが補正される。補正された倍率Ａを用いることにより、Ｘ方向に対して傾斜しない場合のスケール５０の絶対位置が算出される。
【０１０９】
その後、第１の実施の形態と同様に、補正された複数の倍率Ａの傾きに対応する補正量Δｌが決定される。補正量Δｌがスケール５０の絶対位置の値に加算されることにより、スケール５０の絶対位置が補正される。この構成によれば、スケール５０がＸ方向に対して傾斜している場合でも、スケール５０の絶対位置をさらに高い精度で算出することができる。
【０１１０】
［４］他の実施の形態
（１）上記実施の形態において、スケール５０は複数のスリットを有するが、これに限定されない。スケール５０は、複数のスリットに代えて、他の複数の透光部を有してもよい。
【０１１１】
（２）上記実施の形態において、制御部６０は、ケーブル８１ａ，８１ｂ間の中継部８２に設けられるが、これに限定されない。筺体１０が十分に大きい収容空間を有する場合には、制御部６０は筺体１０に収容されてもよい。あるいは、制御部６０は筺体１０とは異なる筺体に収容されてもよい。この場合、ケーブル８１ａ，８１ｂに代えて、１つのケーブルにより測定ヘッド１００Ｈと表示部７０とが接続される。
【０１１２】
（３）上記実施の形態において、スケール５０での光軸３０ｏの位置を基準としたスリットｓａの位置が絶対位置として算出されるが、これに限定されない。スケール５０の任意の位置を基準としたスリットｓａの位置が絶対位置として算出されてもよい。
【０１１３】
（４）上記実施の形態において、受光量ピークは、投光部３０からの光がスリットを通過することにより受光量分布に現われる受光量の極大のピークであるが、これに限定されない。受光量ピークは、投光部３０からの光がスケール５０のスリット以外の部分（遮光部）で遮られることにより受光量分布に現われる受光量の極小のピークであってもよい。
【０１１４】
（５）上記実施の形態において、倍率Ａは、任意のスリットｓａの両隣に位置するスリットｓｂ，ｓｃ間の間隔ｄｂｃとスリットｓｂ，ｓｃにそれぞれ対応するピーク位置Ｐｂ，Ｐｃ間の間隔Ｄｂｃとの比であるが、これに限定されない。倍率Ａは、任意の２つのスリット間の間隔とこれらにそれぞれ対応するピーク位置間の間隔との比であってもよい。
【０１１５】
［５］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１１６】
上記実施の形態においては、筺体１０が筺体の例であり、接触子２０が接触子の例であり、スリットｓが透光部の例であり、スケール５０がスケールの例である。投光部３０が投光部の例であり、受光部４０が受光部の例であり、ＣＰＵ６１が検出部、第１および第２の算出部、特定部ならびに補正部の例であり、光軸位置Ｐ０が基準位置の例であり、メモリ６２が記憶部の例である。
【０１１７】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、種々の接触式変位計に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０  筺体
１１  シャフト
１２  バネ
１３  スケール保持部
１４  光学系保持部
１４ａ，１４ｂ  支持片
２０  接触子
３０  投光部
３０ｏ  光軸
３１  電気回路
４０  受光部
４１  回路基板
５０  スケール
６０  制御部
６１  ＣＰＵ
６２  メモリ
６３  Ａ／Ｄ変換器
７０  表示部
８１ａ，８１ｂ  ケーブル
８２  中継部
１００  接触式変位計
１００Ｈ  測定ヘッド
ｓ  スリット
【図１】
2015169560.tif 000005
【図２】
2015169560.tif 000006
【図３】
2015169560.tif 000007
【図４】
2015169560.tif 000008
【図５】
2015169560.tif 000009
【図６】
2015169560.tif 000010
【図７】
2015169560.tif 000011
【図８】
2015169560.tif 000012
【図９】
2015169560.tif 000013
【図１０】
2015169560.tif 000014
【図１１】
2015169560.tif 000015
【図１２】
2015169560.tif 000016
【図１３】
2015169560.tif 000017
【図１４】
2015169560.tif 000018