【手続補正書】
【提出日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の変位を測定する光学式変位計であって、
測定対象物に光を第１の方向に広がりを有する帯状の光として照射、又は第１の方向に走査して照射するための投光部と、
測定対象物からの反射光を受光して、第１の方向の各位置における受光信号として出力するための２次元受光素子と、
前記２次元受光素子からの受光信号を増幅するための増幅器と、
前記投光部からの照射光の反射光により、第１の方向の各点において前記増幅器で得られた増幅信号に基づき、測定対象物のプロファイル形状を演算可能なプロファイル演算手段と、
前記増幅器で得られた増幅信号の、第１方向における受光信号波形のピークレベルの分布が所定の範囲内となるように、前記投光部の発光量、発光時間、２次元受光素子の露光時間、及び前記増幅器の増幅率を含む操作量の少なくともいずれかのパラメータをフィードバック制御するための受光レベル制御手段と、
測定対象物の変位を測定する測定モードと、操作量を設定する設定モードと、を切り替えるためのモード切替手段と、
を備え、
設定モードにおいて、予め測定対象物に対して前記投光部で光を照射し、第１の方向の各位置における増幅信号のピークの分布状態を測定し、前記受光レベル制御手段が、第１の方向における分布状態に応じて操作量を調整することを特徴とする光学式変位計。
【請求項２】
請求項１に記載の光学式変位計であって、
前記受光レベル制御手段が、第１方向における増幅信号のピークレベルの内、最も高い信号及び／最も低い信号を排除して操作量を調整することを特徴とする光学式変位計。
【請求項３】
請求項１に記載の光学式変位計であって、
前記受光レベル制御手段が、第１方向における増幅信号のピークレベルの内、最大ピークから数えて所定番目のピークレベルを抽出し、該ピークレベルを基準として操作量を調整することを特徴とする光学式変位計。
【請求項４】
請求項１に記載の光学式変位計であって、
前記受光レベル制御手段が、第１方向における増幅信号のピークレベルの分布から、予め設定された所定の範囲内でピークレベルの平均値を算出し、該ピークレベル平均値を基準として操作量を調整することを特徴とする光学式変位計。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載の光学式変位計であって、さらに、
前記プロファイル演算手段で演算された測定対象物のプロファイル形状を表示可能な表示部と、
前記表示部で表示されるプロファイル形状に対して、所望の計測領域を指定するための計測領域指定手段と、
前記領域指定手段で指定された計測領域に対して所望の演算を行うことが可能な計測処理部と、
を備えることを特徴とする光学式変位計。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一に記載の光学式変位計であって、さらに、
前記投光部を最大光量で発光させた状態で計測された受光ピーク数を記憶する受光ピーク記憶手段と、
前記受光ピーク記憶手段で受光ピーク数を記憶した状態で、測定モードにおいて、前記受光レベル制御手段が受光ピーク数を計数し、計数された受光ピーク数と前記受光ピーク記憶手段で記憶されるピーク数とを比較し、所定値以上の差が認められる場合に測定対象物が変化していると判定するワーク判定手段と、
を備え、
前記ワーク判定手段で測定対象物が変化していると判定した場合に、前記受光ピーク記憶手段で再度受光ピーク数を記憶し、前記ワーク判定手段が比較を再度行うよう構成してなることを特徴とする光学式変位計。
【請求項７】
測定対象物の変位を測定する光学式変位計であって、
測定対象物に光を第１の方向に広がりを有する帯状の光として照射、又は第１の方向に走査して照射するための投光部と、
測定対象物からの反射光を受光して、第１の方向の各位置における受光信号として出力するための２次元受光素子と、
前記２次元受光素子からの受光信号を増幅するための増幅器と、
前記投光部からの照射光の反射光により、第１の方向の各点において前記増幅器で得られた増幅信号に基づき、測定対象物のプロファイル形状を演算可能なプロファイル演算手段と、
前記増幅器で得られた増幅信号の、第１方向における受光信号波形のピークレベルの分布が所定の範囲内となるように、前記投光部の発光量、発光時間、２次元受光素子の露光時間、及び前記増幅器の増幅率を含む操作量の少なくともいずれかのパラメータをフィードバック制御するための受光レベル制御手段と、
前記プロファイル演算手段で演算された測定対象物のプロファイル形状を表示可能な表示部と、
前記受光レベル制御手段が操作量の調整を行う対象となる制御領域を、前記表示部上から設定するための制御領域指定手段と、
を備え、
前記制御領域指定手段で設定された制御領域内において、測定対象物に対して前記投光部で光を照射し、第１の方向の各位置における増幅信号のピークの分布状態を測定し、前記受光レベル制御手段が、第１の方向における分布状態に応じて操作量を調整することを特徴とする光学式変位計。
【請求項８】
請求項７に記載の光学式変位計であって、さらに、
前記表示部上に表示された測定対象物の所定の変位を測定するための計測処理部と、
前記計測処理部で変位を測定する領域として計測領域を設定可能な計測領域指定手段と、を備えることを特徴とする光学式変位計。
【請求項９】
測定対象物の変位を測定する光学式変位計であって、
測定対象物に光を第１の方向に広がりを有する帯状の光として照射、又は第１の方向に走査して照射するための投光部と、
測定対象物からの反射光を受光して、第１の方向の各位置における受光信号として出力するための２次元受光素子と、
前記２次元受光素子からの受光信号を増幅するための増幅器と、
前記増幅器で得られた増幅信号を、デジタル信号に変換するためのデジタル変換手段と、
前記投光部からの照射光の反射光により、第１の方向の各点において前記デジタル変換手段で得られたデジタル信号に基づき、測定対象物のプロファイル形状を演算可能なプロファイル演算手段と、
前記デジタル変換手段で得られたデジタル信号の、第１方向における受光信号波形のピークレベルの分布が所定の範囲内となるように、前記投光部の発光量、発光時間、２次元受光素子の露光時間、及び前記増幅器の増幅率を含む操作量の少なくともいずれかのパラメータをフィードバック制御するための受光レベル制御手段と、
測定対象物に対して前記投光部で光を照射し、第１の方向の各位置におけるデジタル信号のピークの分布状態を測定し、受光波形のピークの安定性に関する指標である安定度を出力可能な安定度出力手段と、
を備えることを特徴とする光学式変位計。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学式変位計であって、
前記安定度出力手段が、検出された受光波形のピークの内、信号が飽和しているライン数または光量不足のライン数を計数して、計数されたライン数に基づいて安定度を出力するよう構成してなることを特徴とする光学式変位計。
【請求項１１】
請求項９に記載の光学式変位計であって、
前記安定度出力手段が、検出された受光波形のピークの内、受光信号が異常な形状であるライン数を計数して、計数されたライン数に基づいて安定度を出力するよう構成してなることを特徴とする光学式変位計。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか一に記載の光学式変位計であって、さらに、
前記安定度出力手段が出力する安定度に基づいて、段階的な警告を発することが可能な警告手段を備えることを特徴とする光学式変位計。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一に記載の光学式変位計であって、さらに、
外部機器との通信を行うための通信手段と、
操作量を調整する操作量調整手段と、
を備え、
測定対象物の変位を測定する測定モードと、前記操作量調整手段が前記通信手段を介して外部機器と通信することによって操作量を調整する操作量調整モードと、に切り替え可能に構成してなることを特徴とする光学式変位計。
【請求項１４】
測定対象物の変位を光切断法に基づき測定可能な光学式変位測定方法であって、
測定対象物に投光部で光を第１の方向に走査して照射、又は第１の方向に広がりを有する帯状の光として照射する工程と、
測定対象物からの反射光を２次元受光素子で受光して、第１の方向の各位置における受光信号として出力する工程と、
前記２次元受光素子からの受光信号を増幅器で増幅する工程と、
増幅信号を、デジタル変換手段でデジタル信号に変換する工程と、
前記投光部からの照射光の反射光により、第１の方向の各点において前記デジタル変換手段で得られたデジタル信号に基づき、プロファイル演算手段が測定対象物のプロファイル形状を演算する一方、
前記デジタル変換手段で得られたデジタル信号のピークが所定のレベルとなるように、前記投光部の発光量、発光時間、２次元受光素子の露光時間、及び前記増幅器の増幅率を含む操作量の少なくともいずれかのパラメータをフィードバック制御する工程と、
を含み、さらに、
予め測定対象物に対して投光部で光を照射し、第１の方向の各位置におけるデジタル信号のピークの分布状態を測定し、第１の方向における分布状態に応じて操作量を調整する工程と、
を有することを特徴とする光学式変位測定方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光学式変位測定方法であって、
前記操作量を調整する工程が、第１方向におけるデジタル信号のピークレベルの内、最大ピークから数えて所定番目のピークレベルを抽出し、該ピークレベルを基準として操作量を調整することを特徴とする光学式変位測定方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載の光学式変位測定方法であって、
前記操作量を調整する工程が、第１方向におけるデジタル信号のピークレベルの分布から、予め設定された所定の範囲内でピークレベルの平均値を算出し、該ピークレベル平均値を基準として操作量を調整することを特徴とする光学式変位測定方法。
【請求項１７】
請求項１４から１６のいずれか一に記載の光学式変位測定方法であって、さらに、
前記投光部を最大光量で発光させた状態で受光ピーク数を計測し記憶する工程と、
受光ピーク数を所定のタイミングで計数し、計数された受光ピーク数と前記記憶されたピーク数とを比較し、所定値以上の差が認められる場合に測定対象物が変化していると判定し、再度受光ピーク数を記憶し直す工程と、
を含むことを特徴とする光学式変位測定方法。
【請求項１８】
測定対象物の変位を光切断法に基づき測定可能な光学式変位測定プログラムであって、
測定対象物に投光部で光を第１の方向に走査して照射、又は第１の方向に広がりを有する帯状の光として照射する機能と、
測定対象物からの反射光を２次元受光素子で受光し、第１の方向の各位置における受光信号として出力する機能と、
前記２次元受光素子からの受光信号を増幅器で増幅し、デジタル信号に変換する機能と、
前記投光部からの照射光の反射光により、第１の方向の各点においてデジタル信号に基づき、測定対象物のプロファイル形状を演算する機能と、
デジタル信号の、第１方向における受光信号波形のピークレベルの分布が所定の範囲内となるように、前記投光部の発光量、発光時間、２次元受光素子の露光時間、及び前記増幅器の増幅率を含む操作量の少なくともいずれかのパラメータをフィードバック制御する機能と、
フィードバック制御を実行しながら測定対象物の変位を測定する測定モードと、フィードバック制御の操作量を設定する設定モードと、を切り替える機能と、
設定モードにおいて、予め測定対象物に対して前記投光部で光を照射し、第１の方向の各位置におけるデジタル信号のピークの分布状態を測定し、第１の方向における分布状態に応じて操作量を調整する機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする光学式変位測定プログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載されるプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体又は記録した機器。