表面までの距離を測定するのに利用可能な信号を提供するよう動作可能なクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、筐体と、前記クロマティック共焦点センサ光学ペンの光軸に沿って配設された中央光束遮光開口要素と、光源光を出力し反射光を受光するように構成されたファイバ開口を有する入出力光ファイバと、前記クロマティック共焦点センサ光学ペンの光軸に沿って配設され、光源光を受光しワーク表面に合焦された光源光を軸方向に色分散させつつ出力し、前記ワーク表面からの反射光を受光し前記反射光を前記ファイバ開口近傍の点に合焦させるレンズ構造と、を有し、前記中央光束遮光開口要素は、前記光軸に沿って配設され前記光軸に対して最小遮光部境界寸法RMINを有する遮光部と、前記光軸から離隔配置され前記光軸に対して少なくともRMINの最小寸法を有する開口部内部境界と、を有し、前記遮光部は前記光軸近傍の光を遮光し、前記開口部は光を透過し、前記ファイバ開口が前記開口部からの反射光を支配的に受光するように構成されることを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項1に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記反射光は、前記中央光束遮光開口要素の遮光平面での全ての前記反射光を含む前記光軸に対する最小半径である有効光半径RMAXを規定し、前記最小遮光部境界寸法RMINは、少なくとも前記有効光半径RMAXの30パーセントであることを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項2に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記開口部内部境界は、円形であることを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項2に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記中央光束遮光開口要素は、前記開口部を囲み、全ての前記反射光を境界付け前記有効光半径RMAXを規定する開口部外部境界を形成する外部マスキング領域を有することを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項2に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記最小遮光部境界寸法RMINは、前記有効光半径RMAXの少なくとも40であることを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項2に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記最小遮光部境界寸法RMINは、前記有効光半径RMAXの少なくとも50であることを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項1に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記中央光束遮光開口要素は、光軸近傍の反射光の全ての波長を遮光することを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項7に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記遮光部は、不透明な部材であることを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項7に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記遮光部は、部分的に遮光性かつ部分的に透光性の部材であって、a前記中央光束遮光開口要素の遮光平面中で均一に透光性であるか、b光軸近傍で比較的透光性が低く前記中央光束遮光開口要素の遮光平面での光軸から所定距離でより透光性が高いもののいずれか、であることを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項1に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記中央光束遮光開口要素は、透光性基板を有し、前記遮光部は、前記透光性基板のマスク領域を含み、前記開口部は、前記透光性基板の非マスク領域を含むことを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項1に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記中央光束遮光開口要素は、前記レンズ構造と前記入出力光ファイバとの間に設けられることを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項1に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記中央光束遮光開口要素は、前記レンズ構造によって出力された前記合焦光源光中に設けられることを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項1に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記中央光束遮光開口要素は、前記レンズ構造中に設けられることを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項1に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記中央光束遮光開口要素は、金属基板を有し、前記遮光部は、前記金属基板内に支承された領域を含み、前記開口部は、前記金属基板を貫通する孔を含むことを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。請求項1に記載のクロマティック共焦点センサ光学ペンであって、前記遮光部は、円形であり、前記開口部は、環状であることを特徴とするクロマティック共焦点センサ光学ペン。前述した先行技術のクロマティック共焦点センサ光学ペン略して光学ペンは、既に洗練された装置であり、ミクロン、サブミクロンあるいはナノメートルレベルでの解像度を得ることができる。しかし、光学ペンによって与えられるスペクトルピーク信号のSN比を上げるための新たな光学的特徴、または光学ペンで利用可能な光学的特徴の組み合わせは近年になっても容易に得られていなかった。本発明の目的は、より高い解像度のクロマティック測距を可能とするため、光学ペンによって与えられるスペクトルピーク信号のSN比を上げることができるクロマティック共焦点センサ光学ペンを提供することにある。例えば、経済的にSN比あるいはスペクトルピークデータの質を向上するために、スペクトルピークデータを特徴付ける半値全幅値により示される光学的特徴の組み合わせを提供する光学ペン構造が開示される。特に、ここに開示される光学ペン構造は、光学ペンのその他の望ましい特性を犠牲にし、または変更する必要なしに、光学ペンの有効光測定信号に実際に寄与する光を意味に関連する平均開口数を増加するために中央光束遮光開口要素を用いる。ここで用いられる用語光は、光学ペン中の信号に寄与する可視及び非可視光の双方を意味する。本発明のクロマティック共焦点センサ光学ペンは、筐体と、前記クロマティック共焦点センサ光学ペンの光軸に沿って配設された中央光束遮光開口要素と、光源光を出力し反射光を受光するよう構成されたファイバ開口を有する入出力光ファイバと、クロマティック共焦点センサ光学ペンの光軸に沿って配設されたレンズ構造とを有する。レンズ構造は、光源光を受光し、ワーク表面に軸方向に色分散された合焦された光源光を出力し、ワーク表面からの反射光を受光して反射光をファイバ開口近傍の点に合焦するよう構成される。中央光束遮光開口要素は、光軸に沿って配設され光軸に対して最小遮光部境界寸法RMINを有する遮光部と、光軸から離隔配置され光軸に対して少なくともRMINの最小寸法を有する開口部内部境界とを有する。遮光部は光軸近傍の光を遮光し、開口部は光を透過し、ファイバ開口が開口部から支配的に反射光を受光するように構成される。このような本発明では、中央光束遮光開口要素の遮光部によって光軸近傍の遮光光束を遮光することで、ファイバ開口で受光される光である光学ペンの有効光が、光学ペンを通って光路から来るのが制限される。これにより中央光束すなわち、小さな開口数光束が遮光されなかった場合と比較して平均開口数がより大きな値となる。より大きな平均開口数値は、以下に詳述されるように向上した測定解像度と関連する。本発明において、反射光は中央光束遮光開口要素の遮光平面での全ての反射光を含む光軸に対する最小半径である有効光半径RMAXを規定する。いくつかの実施形態では、最小遮光部境界寸法RMINは有効光半径RMAXの少なくとも30としてもよい。他の実施形態では、RMINは有効光半径RMAXの少なくとも40、または少なくとも50以上としてもよい。本発明において、開口部内部境界は円形としてもよい。本発明において、中央光束遮光開口要素は、開口部を囲み、全ての反射光を境界付け有効光半径RMAXを規定する外部マスキング領域を有するとしてもよい。本発明において、中央光束遮光開口要素の遮光部は、光軸近傍の全ての波長の光源及び/または反射光を遮光するとしてもよい。本発明において、遮光部は不透明な部材であるとしてもよい。本発明では、遮光部は部分遮光かつ部分透光性の部材であり、中央光束遮光開口要素の遮光平面で均一に透光性であり、またいくつかの実施形態では光軸近傍で比較的透光性が低く中央光束遮光開口要素の遮光平面での光軸からある程度離隔されるとより透光性が高いものであるとしてもよい。本発明において、中央光束遮光開口要素は透光性基板を有し、その遮光部は透光性基板のマスク領域を含み、開口部は透光性基板の非マスク領域を含んでもよい。本発明では、中央光束遮光開口要素は金属基板を有し、遮光部はこの金属基板内に例えば、金属基板からのブリッジまたはフィラメントを介して支承された領域を有してもよく、開口部は金属基板を通る孔を含んでもよい。本発明において、遮光部は例えば円形開口部内部境界によって形成される円形であり、開口部は環状であるとしてもよい。本発明において、中央光束遮光開口要素は光軸に沿って様々な他の位置に配置可能である。本発明において、中央光束遮光開口要素はレンズ構造と入出力光ファイバとの間に配置可能である。本発明において、中央光束遮光開口要素はレンズ構造によって出力された合焦光源光中に配置可能である。本発明において、中央光束遮光開口要素はレンズ構造内部に配置可能である。以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態であるクロマティック共焦点センサ100の一例を示すブロック図である。このクロマティック共焦点センサ100は、米国特許出願第11/940214号および米国特許出願第12/463936号に記載される類似のセンサに全般的に対応する。図1に示されるように、クロマティック共焦点センサ100は光学ペン120と電子回路160とを有する。光学ペン120は、筐体130と、筐体130内に形成された光学部150と、筐体130外に設けられた電子回路160と、筐体130と電子回路160とを結ぶ入出力光ファイバアセンブリ105とを有する。入出力光ファイバアセンブリ105は、取付部180を有し、この取付部180を貫通する取付ねじ110を用いて筐体130の端部に取り付けられる。入出力光ファイバアセンブリ105は、内部に図示しない入出力光ファイバが収容された光ファイバケーブル112及び光ファイバコネクタ107を介して電子回路160に接続される。光ファイバケーブル112内の入出力光ファイバは、筐体130に配置されたファイバ開口195を有し、このファイバ開口195から光学部150へと光源光後述する光源164からのを出力し、かつ光学部150から反射されてきた測定信号光をファイバ開口195で受けるようになっている。図1には、光軸OAに沿って配設されて光軸近傍の光例えば、遮光領域109の光を遮光して、クロマティック共焦点センサ100の測定解像度を上げる中央光束遮光開口要素の遮光部108Bも簡略に示される。この遮光部108Bの詳細は後述する。動作時には、光ファイバケーブル112から伝送される広帯域例えば白色光源光は、ファイバ開口195を介してファイバ端部から光学部150へと出射され、光学部150によって合焦される。光学部150は、軸方向色分散を生じる一つまたは複数のレンズを有し、クロマティック共焦点センサシステムにおいて公知なように、光軸OAに沿った焦点が光の波長に応じて異なる距離にあるようにされる。光源光は、ワーク表面190に合焦される波長を有する。光源光はワーク表面190で反射されて反射光となる。反射光は、光学部150によってファイバ開口195上に再合焦される。有効な光源光と反射光は、限界有効光束LR1とLR2によって境界づけられる。反射光においては、軸方向色分散のため、一つの波長のみが、光学ペン120からワーク表面190までの測定距離に合致する前側合焦距離FFを有することになる。このワーク表面190に最も良く合焦する波長は、ファイバ開口195で最も良く合焦する反射光の波長でもある。最も良く合焦した波長がファイバ開口195を通過して光ファイバケーブル112のコアである入出力光ファイバに達するように、ファイバ開口195によって反射光が空間的にフィルタされる。光ファイバケーブル112は、反射された信号光反射光を電子回路160の波長検出手段162に送り、波長検出手段162を利用してワーク表面190への測定距離に対応する支配的な強度を有する波長を判定する。電子回路160は、ファイバカプラ161と、波長検出手段162と、光源164と、信号処理手段166と、記憶部168とを有する。波長検出手段162は、分光計または分光器構造を有し、分散素子例えば格子が光ファイバケーブル112を介して反射光を受光し、得られたスペクトル強度形状を検出アレイ163に送信する。波長検出手段162は、形状データから検出器に由来する特定の誤差成分を除去ないし補償する信号処理例えば、いくつかの実施形態では信号処理手段166により提供されるを含んでもよい。従って、波長検出手段162と信号処理手段166のいくつかの要素は、実施にあたって合体され、あるいは不可分な構成とすることができる。信号処理手段166によって制御される白色の光源164は、光ファイバケーブル112とファイバカプラ161例えば、2×1ファイバカプラを介して接続される。上述のように、光は、長手方向色収差を生じる光学ペン120を通って移動し、これによりその合焦距離は光の波長とともに変化する。この際、ファイバを通って最も効率的に戻ってきた光の波長がワーク表面190に合焦する波長である。波長に応じた反射光は、ファイバカプラ161を再び通過し、光のおよそ50が波長検出手段162に向かい、波長検出手段162は検出アレイ163の測定軸に沿って分散されるスペクトル強度形状を受け、図3に示すように、対応する形状データを提供するように動作する。簡単にいうと、形状データのサブピクセル解像度距離示唆座標例えばピーク位置座標、ピクセル番号は信号処理手段166によって演算され、波長ピークに対応する距離示唆座標によって、記憶部168に記憶される距離校正ルックアップテーブルを介して表面への測定距離が決定される。距離示唆座標は、形状データのピーク領域に含まれる形状の重心を決定するなど、各種方法によって決定可能である。図2は、ここに開示される原理に基づき使用される中央光束遮光開口要素208または208’または208の様々な実施を示す光学ペン構造250の実施形態の概略側面図である。光学ペン構造250は、レンズ構造200と、中央光束遮光開口要素208または208’、または208と、ファイバ開口295図1のファイバ開口195に相当を有する入出力光ファイバ212図1の光ファイバケーブル112内に収められていた入出力光ファイバに相当とを有する。図2において、レンズ構造200は、2枚貼り合わせレンズ素子201と正レンズ部205とを有する。正レンズ部205は、少なくとも二つのレンズ素子を有し、最大四つのレンズ素子を有する。本実施形態において、正レンズ部205は、両凸レンズ素子202とメニスカスレンズ素子203および204とを有する。2枚貼り合わせレンズ素子201は、第一レンズ部201Aと第二レンズ部201Bとからなる。メニスカスレンズ素子203と204との両面は同一方向に湾曲し、正屈折力を提供し、およそ図2に示されるようにレンズ構造200からの光出力を合焦する。図2に示される構造では、合焦レンズ動作を、空気を介して間隙が設けられた3つの単一レンズ202~204に分割することにより、正レンズ部205の球面収差をより容易に制御可能である。中央光束遮光開口要素208は、光軸OAに沿って配設された遮光部208Bと、光軸OAから所定距離に配設された開口部208Aとを有する。遮光部208Bは、光軸に対して最小遮光部境界寸法RMINを有し、開口部208Aは光軸OAに対して少なくともその境界の一部に沿って同寸法RMINだけ離隔される開口部内部境界OPIBこれは遮光部208Bの境界でもあるを有する。しかしながら、開口部内部境界OPIBは、その形状に応じて例えば、円形境界でない場合境界の他の部分に沿って光軸OAに対してより大きく離隔されてもよい。動作時、入出力光ファイバ212からの光源光は、レンズ構造200に対して固定されるファイバ開口295から出力されて光軸OAに沿って光源光を提供する。入出力光ファイバ212のコア端部によってファイバ開口295が設けられてもよい。光源光は、レンズ構造200および中央光束遮光開口要素208後述のように、図2の光軸OAに沿って三つの選択的位置に示されるに向けられる。中央光束遮光開口要素208の遮光部208Bは、光軸OA近傍例えば遮光領域209の光束を遮光し、その開口部208Aは残りの遮光されなかった光束例えば、限界有効光束LR1およびLR2の間の有効光束を通して、レンズ構造200に対向するワーク表面290上に合焦される。中央光束遮光開口要素208の遮光部208Bは、光軸OA近傍の全ての波長の光を遮光する。ワーク表面290からの反射光は中央光束遮光開口要素208を介して戻り、レンズ構造200によってファイバ開口295近傍の点に再合焦する。遮光領域209中のいずれの光束も遮光部208Bにより遮光され、遮光領域209と限界有効光束LR1およびLR2の間の任意の光束は、開口部208Aにより有効光束として伝達される。合焦距離FRはレンズ構造200後部とファイバ開口295との間の間隔を示す。本実施形態において、有効な反射光は有効光半径RMAXを形成し、これは中央光束遮光開口要素208の遮光平面BPでの全ての有効な反射光を含む光軸OAに対する最小半径である。光学ペンとしての測定解像度を向上するため、最小遮光部境界寸法RMINは、有効光半径RMAXの少なくとも30としてよい。あるいは、最小遮光部境界寸法RMINは有効光半径RMAXの少なくとも40としてもよい。さらに、最小遮光部境界寸法RMINは有効光半径RMAXの少なくとも50以上としてもよい。図4により、有効光半径RMAXに対する最小遮光部境界寸法RMINの相対的大きさの効果を詳述する。開口部内部境界OPIBおよび遮光部208Bは、例えば円形とすることができる。しかし、開口部内部境界OPIBおよび遮光部208Bは、八角形、正方形、その他不規則形状など任意の所望の形状としてよい。従って、開口部208Aは、環状としてよく、他の不規則形状および/または不規則な径方向幅を有してもよい。これらの中央光束遮光開口要素208の各種の実施形態は、クロマティック共焦点センサ100としての様々な実施形態で利用可能である。例えば、中央光束遮光開口要素208は、有効光半径RMAXで規定される全ての有効な反射光を境界付ける有効光外部境界OPOBを規定するために、開口部208Aを囲むような外部マスキング領域OMR図2中の点線を含んでもよい。しかし、外部マスキング領域OMRは省略可能であり、筐体などの一部例えば、図2に示される部分252によって全ての有効な反射光の境界付けを行うことで同様の機能を果たすことも可能であり、これにより実質的に中央光束遮光開口要素208の遮光平面BPで規定される有効光半径RMAXを規定することができる。本実施形態において、遮光部は不透明な部材である。これに限らず、遮光部は部分遮光かつ部分透光性の部材であるとしてもよく、例えば、中央光束遮光開口要素208の遮光平面BP中で均一に透光性であってよく、また光軸OA近傍で比較的透光性が低く中央光束遮光開口要素208の遮光平面BPでの光軸OAからある程度離隔されるとより透光性が高いものであってもよい。図2に示されるように、中央光束遮光開口要素208は透光性基板208Sのマスク領域を有してよく、遮光部208Bは透光性基板208Sを有してよく、開口部208Aは透光性基板208Sの非マスク領域を含んでよい。中央光束遮光開口要素208は金属基板を有し、遮光部208Bはこの金属基板内に例えば、金属基板からのブリッジまたはフィラメントを介して支承された領域を有してもよく、開口部208Aは金属基板を通る孔を含んでもよい。中央光束遮光開口要素208は、光軸OAに沿って様々な他の位置に配置可能である。例えば、図2の実施形態では、中央光束遮光開口要素208はレンズ構造200とファイバ開口295との間に配置される。別の実施形態として、図2の中央光束遮光開口要素208’のように、レンズ構造200の合焦光源光の出力の中に配置されてもよい。または、図2の中央光束遮光開口要素208のように、レンズ構造200の内部に配置されてもよい。これら他の中央光束遮光開口要素208’および208は、先に記載の中央光束遮光開口要素208の任意の形態に構成可能であり、中央光束遮光開口要素208に対する中央光束遮光開口要素208’および208など、符号に追加記号’やなどがついた構成要素208B’、208A’、BP’、RMIN’、RMAX’、OMR’などは、追加記号がない構成要素例えば中央光束遮光開口要素208’および208に対する中央光束遮光開口要素208と同様に理解可能である。図2において、後側および前側それぞれの収束/発散角度θ1、θ2が示される。これらは、前述した光学ペン構造250の有効光の限界有効光束LR1およびLR2、並びに後側および前側の合焦距離FR、FFと関係付けられる。後側および前側の合焦距離FRおよびFFは、レンズ構造200による軸方向色分散のために、一般に光の波長によって変化する。まず、入出力光ファイバ212側の最大非遮光領域に対応する最大非遮光後側開口数NArearmaxOPENは以下のように規定される。数1NArearmaxOPEN=sinθ1...1また、ワーク表面190側の最大非遮光領域に対応する最大非遮光前側開口数NAmaxOPENは以下のように規定される。数2NAmaxOPEN=sinθ2...2角度θ2’内の一部の光は、中央光束遮光開口要素208の遮光部208Bまたは208の208B’によって有効に遮光される。遮光前側開口数NABLOCKは以下のように規定される。数3NABLOCK=sinθ2’...3上述したところに基づき、中央光束遮光開口要素208の開口部208Aまたは208’の208A’などにより透過される光源光の光束は、有効な光束平均の平均前側開口数NAOPERATIVEを有するものとして理解され、以下が成り立つ。数4NABLOCK<NAOPERATIVE<NAmaxOPEN...4中央光束遮光開口要素208または208’の208A’の動作により、光学ペン構造250の有効光束は、中央光束遮光開口要素208がない場合の平均開口数よりも大きな平均開口数を有する。これにより、以下に詳述するようにクロマティック共焦点センサのワーク表面位置測定解像度が向上する。光学ペン構造250のその他の好ましい特徴は、この向上した測定解像度を達成するために変えたり、犠牲にしたりする必要はない。本発明に基づくクロマティック共焦点センサ光学ペンにおける中央光束遮光開口要素の動作は、対応するより小さな開口数で動作する中央光束を無くすことであると理解することができる。より小さな開口数は、一般に、より大きな焦点深度と関連付けられる例えば、対応する開口数を有する光束に関連付けられた焦点深度は、定性的にレンズの被写界深度がその開口数の二乗に反比例する公知の従来からの関係に関連するものと理解できる。クロマティック測距システムがより大きな焦点深度を有することは、クロマティック測距システムがある一定の測定表面変位につきより小さな信号変化しか示さないことを意味する。極端な例を挙げると、光軸OAに沿う光束開口数ゼロは、無限の焦点深度を有し、設計上測定距離に対して全く影響されない。すなわち、光学ペン中で光軸OAに沿った光束は、測定距離によらず常に検出手段に戻る。従って、光軸に沿った全ての波長の光束は、クロマティック共焦点センサの形状データに関連するSN比に対して有害であると考えることができる。というのは、これらはある一定の測定表面変位についての信号変化に寄与せず、したがってノイズ成分としてとらえられる無意味な背景信号に寄与するからである。同様に、光軸OA近傍を移動するその他の小さな開口数の光束は、ある一定の測定表面変位につき低い信号変化を示す。このことが意味するのは、光軸OA近傍を移動する小さな開口数の光束に含まれる比較的広い範囲の波長は、ワーク表面から反射され同様の信号強度で検出されるということである。従って、このような光軸OA近傍を移動する小さな開口数の光束は、ワーク表面測定のスペクトル形状データ中のスペクトルピークを拡げることに寄与する例えば、ピーク領域は、図3の形状データ310を参照して以下に説明されるように比較的広い半値全幅値をとる。逆に、本発明に基づくクロマティック共焦点センサ光学ペンのように、中央光束遮光開口要素を用いてこのような光軸OA近傍を移動する小さな開口数の光束を無くすことで、ワーク表面測定のスペクトル形状データ中のスペクトルピークを有効に小さくすることになる例えば、ピーク領域は、図3の形状データ310’を参照して以下に説明されるように比較的狭い半値全幅値をとる。図3は、従来の光学ペンと、本発明に基づく中央光束遮光開口要素を用いる光学ペンとの、各々からのスペクトルピークデータの比較を示すグラフ300である。図3において、スペクトル形状データ310は従来のクロマティック共焦点センサから得られるものであり、スペクトル形状データ310’は本発明に基づくクロマティック共焦点センサから得られるものである。図3に示されるようなスペクトルデータは、当業種において、例えば援用された文献に記載されるように一般に理解されるものであることから、ここでは詳しく説明は省略する。簡単にいうと、従来の形状データ310および本発明に基づく形状データ310’は、それぞれ各ピクセルpの正規化電圧での信号レベルを示す。従来の形状データ310は、中央光束遮光開口要素を用いることなく例えば、図1に示されるクロマティック共焦点センサに類似のクロマティック共焦点センサにより行われる測定動作に対応する例えば、NAOPERATIVE=NAOPEN。これに対し、本発明に基づく形状データ310’は、中央光束遮光開口要素208を有するクロマティック共焦点センサにより行われる測定動作に対応する例えば、式4にしたがったNAOPERATIVE。従来の形状データ310と本発明の形状データ310’は、それぞれピーク位置座標ppcとppc’とを有するスペクトルピークを示す。ピーク位置座標ppcとppc’は、形状データ310と形状データ310’のピーク領域に適合した曲線のピークを決定することに基づき、または形状データ310と形状データ310’のピーク領域の重心に基づき、または例えば、前述した各従来技術文献に記載されるように様々なその他の校正および信号処理方法によりサブピクセル解像度で決定可能である。図1に関して上述されたように、測定距離は、記憶された距離校正データ中のピーク位置座標の値に対応する測定距離として決定可能である。様々な実施形態において、記憶された距離校正データを補間してサブピクセルピーク位置座標に正確に対応する測定距離を得ることが可能である。上述の議論に基づき、光学ペンの精度および測定解像度は、ピーク位置座標ppcまたはppc’等を決定することに伴う不確かさに関連する。所定量の信号ノイズにつき、この不確かさは、形状データのピーク領域に形成されたデータ曲線の険しさおよび狭さに関連する。すなわち、より険しい側面でのより狭いピークにより対応するピーク位置座標をより確実にかつより高い解像度で得ることができる。ピーク領域の狭さは、その半値全幅値によって特徴付けることができる。図3に示されるように、従来型光学ペンに対応する形状データ310のピークの最大値は、VpeakOPENであり、その基部はVbiasOPENである。従って、その半値信号値SLHMOPENは以下のように表される。数5SLHMOPEN=VpeakOPEN-VbiasOPEN/2...5従来の形状データ310においては、半値信号値SLHMOPENに最も良く対応するピーク領域の両側のピクセルはpOPEN1およびpOPEN2として示される。従って、形状データ310のピーク領域の幅を特徴付ける半値全幅値FWHMOPENは以下のように表される。数6FWHMOPEN=pOPEN2-pOPEN1...6上記と同様に、本発明に基づく中央光束遮光開口要素を用いる光学ペンに対応する形状データ310’の半値信号値SLHMOPERATIVEの信号値は以下となる。数7SLHMOPERATIVE=VpeakOPERATIVE-VbiasOPERATIVE/2...7また、形状データ310’のピーク領域の幅を特徴付ける半値全幅値FWHMOPERATIVEは、以下のように表される。数8FWHMOPERATIVE=pOPERATIVE2-pOPERATIVE1...8図4は、正規化されたスペクトルピークのRMIN/RMAXの比率に応じた半値全幅値式8に定義されるが、この図では正規化されるの曲線の挙動を示すグラフ400である。ここで、前述したように、本発明に基づくクロマティック共焦点センサに用いられる中央光束遮光開口要素について、RMINは中央光束遮光開口要素の円形遮光部の半径であり、RMAXは中央光束遮光開口要素の遮光平面での全反射光を含む最小半径である。この例では、典型的なクロマティック共焦点センサは、略20ミクロンのファイバ開口径について、各々近似値でFF≒10.7mmであり、NAMAXOPEN≒0.59であり、NArearmaxOPEN≒0.07であることによって特徴付けられる。図4に示されるように、遮光部を有しない従来型光学ペンに対応する最小遮光部境界寸法RMIN=0RMIN/RMAX=0の時、FWHMOPERATIVEの正規化された値は1.0であり、このような場合には予測されたように従来型光学ペンに対してFWHMOPERATIVEは低減されないことが確認される。曲線410が直線でないことも見て取れる。特に、0.2よりも小さいRMIN/RMAXの値については、RMINが増えることに伴うFWHMOPERATIVEの向上率は比較的小さい。しかし、0.2よりも大きなRMIN/RMAXの値については、RMINが増えることに伴うFWHMOPERATIVEの向上率は大きくなる。従って、中央光束遮光開口要素が、RMINがRMAXの少なくとも20、またはRMAXの30、またはRMAXの40または50以上であるように構成されれば、いくつかの実施形態で有利となりうる。図4に示される例では、最小遮光部境界寸法RMINが有効光半径RMAXの30に等しいRMIN1の値をとる時、FWHMOPERATIVEの正規化された値は0.93であり、その他の点では同様に設計された従来型光学ペンと比較してスペクトルピーク幅がおよそ7向上することが示される。最小遮光部境界寸法RMINがRMAXの40に等しいRMIN2の値をとる時、FWHMOPERATIVEの正規化された値は0.87であり、最小遮光部境界寸法RMINがRMAXの50に等しいRMIN3の値をとる時、FWHMOPERATIVEの正規化された値は0.82であり、その他の点では同様に設計された従来型光学ペンと比較してスペクトルピーク幅がそれぞれおよそ13および18向上することが示される。実際には、最小遮光部境界寸法RMINを選択することに関して検討しなくてはならないのは、同寸法RMINがRMAXに対して増加するにつれ、検出手段に到達する有効光の量が減少し、得られる形状データのピーク高さが低くなることである。しかしながら、この効果は、クロマティック共焦点センサ中で、照明強度を増加することまたは検出手段の信号積分時間を増加することにより補償可能である。以上、本発明の好ましい実施形態について図示および記載したが、多くの図示および記載された特徴の構成および動作の順序の数多くの変形が、この開示事項に基づき当業者に明らかであろう。従って、当然のことながら、本発明の精神から逸脱しない限りで各種の変更が可能である。