【手続補正書】
【提出日】平成22年3月19日(2010.3.19)
【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部と、
前記増幅器で得られた増幅信号の、第１方向における各ピーク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調整するための受光レベル制御手段と、
を備えることを特徴とする光学式変位計。
【請求項２】
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部と、
前記増幅器で得られた増幅信号の、第１方向における各ピーク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制御するための受光レベル制御手段と、
を備え、
前記２次元受光素子が、受光光量の強い領域での出力信号が飽和せずに抑えられるような受光特性を有することを特徴とする光学式変位計。
【請求項３】
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部と、
前記増幅器で得られた増幅信号の、第１方向における各ピーク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制御するための受光レベル制御手段と、
を備え、
前記２次元受光素子が、受光特性を任意に調整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４】
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部と、
前記増幅器で得られた増幅信号の、第１方向における各ピーク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調整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、
前記２次元受光素子の受光特性を操作量として、前記受光レベル制御手段で調整可能に構成されており、
前記受光レベル制御手段が、設定モードにおいて前記２次元受光素子で撮像された測定対象物の受光画像から輝度分布データを取り込み、該輝度分布情報に基づいて、これら輝度信号の分布を一の受光画像中で適切に捕捉できるよう、２次元受光素子の受光特性を自動調整する機能を備えることを特徴とする光学式変位計。
【請求項５】
請求項２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、
設定された操作量を、ユーザが手動で調整するための操作量調整手段を備えることを特徴とする光学式変位計。
【請求項６】
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部と、
前記増幅器で得られた増幅信号の、第１方向における各ピーク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制御するための受光レベル制御手段と、
演算結果及び／又は撮像された画像データを表示可能な表示部と、
を備え、
前記受光レベル制御手段が２次元受光素子の受光特性を自動調整した複数の操作量にて、前記プロファイル演算部が測定対象物のプロファイル形状を各々演算して候補パターンとし、異なる操作量にて取得された複数の候補パターンを前記表示部に表示し、ユーザに選択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７】
請求項６に記載の光学式変位計であって、
前記表示部が、前記プロファイル演算部で演算された測定対象物のプロファイル形状を表示するためのプロファイル表示領域と、
前記プロファイル形状の位置毎の光量を示す光量グラフを表示するための光量グラフ表示領域とを備え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、
前記表示部にプロファイル形状を表示する際、プロファイル形状の各位置における光量のレベルに応じて、プロファイル形状をハイライト処理するプロファイルハイライト手段を備えることを特徴とする光学式変位計。
【請求項９】
請求項１から８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１０】
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次元受光素子であって、受光特性を調整可能な２次元受光素子と、
前記２次元受光素子で検出された受光信号の、第１方向におけるピークが所定の範囲内となるように、前記２次元受光素子の受光特性を調整するための受光素子制御部と、
前記受光素子制御部で異なる受光特性に調整された前記２次元受光素子で、複数の異なる受光信号を検出し、各受光信号に基づいて前記第１の方向におけるピークが所定の範囲内にある部分を有効プロファイル形状として演算すると共に、複数の有効プロファイル形状を合成して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部と、
を備えることを特徴とする光学式変位計。
【請求項１１】
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、プロファイル演算部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、
を含んでおり、
前記２次元受光素子が受光信号を出力する工程が、受光光量の強い領域での出力信号が飽和せずに抑えられるような受光特性を有する２次元受光素子を用いて行われることを特徴とする光学式変位測定方法。
【請求項１２】
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、
前記デジタル変換手段で得られたデジタル信号である輝度信号の分布情報に基づいて、これら輝度信号の分布を一の受光画像中で適切に捕捉できるよう、２次元受光素子の受光特性を自動調整する工程と、
を含むことを特徴とする光学式変位測定方法。
【請求項１３】
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、さらに、
２次元受光素子の受光特性を自動調整した操作量にて、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、プロファイル演算部が測定対象物のプロファイル形状を演算して候補パターンとし、同様の手順で調整された異なる操作量にて候補パターンを複数取得して、これら複数の候補パターンのいずれかをユーザに選択させるために表示部に表示する工程と、
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、プロファイル演算部が測定対象物のプロファイル形状の少なくとも一部を有効プロファイル形状として演算する工程と、
前記２次元受光素子の受光特性を変化させた状態で上記工程を繰り返し、各工程で得られた有効プロファイル形状を合成して、測定対象物のプロファイル形状として出力する工程と、
を含むことを特徴とする光学式変位測定方法。
【請求項１５】
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方向における各ピーク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、
前記２次元受光素子の受光特性が調整可能であって、該受光特性を調整する機能と、
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１６】
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、
受光特性を調整可能な前記２次元受光素子に対し、デジタル信号である輝度信号の分布情報に基づいて、これら輝度信号の分布を一の受光画像中で適切に捕捉できるよう、２次元受光素子の受光特性を自動調整する機能と、
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１７】
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方向における各ピーク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により、操作量の調整パターンとして複数の候補パターンを演算し、これら複数の候補パターンのいずれかをユーザに選択させるために表示部に表示する機能と、
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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】光学式変位計、光学式変位測定方法、光学式変位測定プログラム