JPH028671B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、光学式表面変位検出回路に係り、特
に、遠隔物体の厚さや変位等を非接触で測定する
ことができる光学式表面変位検出装置に用いるの
に好適な、ビーム走査範囲の基準位置に対応して
配設された基準光検出素子から出力される基準信
号と、測定対象面によるビーム反射光のうち、ビ
ーム照射方向とは異なる設定方向の反射光のみを
受光するようにされた反射光検出素子から出力さ
れる反射信号の発生時間間隔から、測定対象面の
設定方向変位を求めるための光学式表面変位検出
回路の改良に関する。

【従来の技術】

産業界における生産の自動化、ロボツト導入等
に伴ない、計測のイソプロセス化、高速度化、高
精度化が急速に要請されており、赤熱した鉄板の
圧延工程における厚さのイソプロセス測定のよう
に、遠隔物体の厚さや変位等を非接触で測定でき
る表面変位検出装置の必要性も大となつている。 このような非接触式の表面変位検出装置として
は、被測定物体に投射した光の反射光や散乱光を
変位に関する信号とする光学的変位方式を利用し
たもの、磁速変化、渦電流、容量変化等、電磁気
的場の効果を利用したもの、放射線の吸収度を利
用したもの、超音波を利用したもの等が提案され
ているが、被測定物体との設定範囲を大きく取れ
るという点では、光学的方式を利用したもの（以
下、光学式表面変位検出装置と称する）が有利で
である。 この光学式表面変位検出装置としては、種々の
方式が提案されているが、その１つに、例えば第
５図に示す如く、レーザビーム発生器２０と、該
レーザビーム発生器２０から発生されたスポツト
状のレーザビーム２１を、等角速度で回転走査す
るための回転ミラー２２と、該回転ミラー２２に
よつて形成された回転走査ビーム２３が、基準位
置を走査したことを検出するための基準光検出素
子２４と、回転走査ビーム２３の測定対象面１０
による反射光のうち、測定対象面１０と垂直な方
向（変位測定方向）の反射光のみを通過させるス
リツト２６と、該スリツト２６を通過した反射光
の有無を検出するための反射光検出素子２８とを
備え、変位検出回路２９により測定される、前記
基準光検出素子２４から出力される基準信号と前
記反射光検出素子２８から出力される反射信号の
発生時間間隔、即ち、回転走査ビーム２３の走査
角度θから、測定対象面１０の上下方向変位ｘを
求めるようにした、いわゆる、投射ビーム回転走
査方式によるものがある。 又、前出第５図に示した投射ビーム回転走査方
式における、回転走査ビーム２３の走査角度θと
変位量ｘの関係が光学的に非線形となり、複雑な
補正が必要となるだけでなく、回転ミラー２２と
測定対象面１０間の距離l₁、l₂、l₃等を計算する
必要があるという問題点を解消するものとして、
出願人は既に実願昭58−139708（実開昭60−48104
号公報）において、第６図に示す如く、前記回転
ミラー２２と測定対象面１０の間に、前記回転ミ
ラー２２により扇状に回転走査される回転走査ビ
ーム２３を互いに平行な平行走査ビーム３１とす
るためのコリメータレンズ３０を挿入することに
よつて、回転走査ビーム２３の走査角度θと測定
対象面１０の変位量ｘの間に光学的な線形関係が
成立するようにして、精度の高い測定を簡単に行
うことができるようにした、投射ビーム平行走査
方式によるものを提案している。 しかしながら、前出第５図あるいは第６図に示
した光学式表面変位検出装置のいずれにおいて
も、測定精度を高精度とするためには、変位検出
回路２９で基準信号と反射信号の発生時間間隔を
精度よく測定する必要があり、そのためには、前
記基準信号及び反射信号のエツジ位置あるいは中
心位置を精度よく求める必要がある。 一方、光学式測定機器におけるエツジ検出装置
としては、出願人が既に特開昭58−173408、特願
昭58−102477（特開昭59−226802号公報）、実願昭
58−87424（実開昭59−194006号公報）等におい
て、種々の方法を提案しているが、特開昭58−
173408で提案したような、測定対象物との相対移
動時に生ずる明暗に基づき、少なくとも２組の位
相ずれ信号を発生するよう移動面と略平行な面内
に配設された４個の受光素子からなるセンサと、
前記各組の位相ずれ信号の差を演算する第１及び
第２の演算手段と、これら第１及び第２の演算手
段の出力信号の差を演算する第３の演算手段及び
和を演算する第４の演算手段と、この第４の演算
手段の出力信号が所定レベルにある間に生じる、
前記第３の演算手段の出力信号と基準レベルのク
ロス信号を出力する検知手段と、を含むエツジ検
出装置は、投影機には適しているものの、そのま
ま光学式表面変位検出装置に用いるには、構成が
非常に複雑である。又、特願昭58−102477で提案
したような、受光器を、被測定物の映像が進む方
向に二分割された２つの受光要素から形成すると
共に、これらの受光要素の出力信号を各々微分す
る微分回路と、これら微分回路の出力信号の差を
演算する差動回路と、この差動回路からの出力信
号を参照信号と比較して、被測定物のエツジとな
る一点を判別する判定回路と、を含むエツジ検出
装置は、２つの出力信号の波形がほぼ同じである
高速度走査型レーザ測長機には適しているもの
の、一般に、散乱光の関係で見掛上の反射光径が
異なるため、基準信号と反射信号の波形が大幅に
異なり、特に反射信号が非対称波形になり易い光
学式表面変位検出装置にそのまま用いるのには適
していない。更に、実願昭58−87424で提案した
ような、光線ビームの一部を被測定物の直前で検
知して、その光量変動を電気信号に変換して出力
する光量検知手段を設けると共に、この光量検知
手段を、その出力装置が判定装置における基準信
号又は受光器出力信号の補正信号となるように光
量検知手段に接続したエツジ検出装置も、やは
り、光学式表面変位検出装置にそのまま用いるの
には適していないという問題点を有していた。 又、基準信号と反射信号の波形の違いを克服す
るべく、各出力信号の中間点を直接捉え、それら
の間隔から時間間隔を決定することが考えられる
が、各出力信号の中間点を検出するに際して、例
えば２階微分を用いる方法は、回路が複雑になる
だけでなく、正確な中間点を求めるのが困難であ
るという問題点を有していた。 このような問題点を解消するものとして、出願
人は既に特願昭59−26827（特開昭60−170706号公
報）で、ビーム走査範囲の基準位置に対応して配
設された基準光検出素子から出力される基準信号
と、測定対象面によるビーム反射光のうち、ビー
ム照射方向とは異なる設定方向の反射光のみを受
光するようにされた反射光検出素子から出力され
る反射信号の発生時間間隔から、測定対象面の設
定方向変位を求めるための光学式表面変位検出回
路において、前記基準信号と２つの位置で交差す
る第１閾値を発生する第１設定器と、前記反射信
号と２つの位置で交差する第２閾値を発生する第
２設定器と、前記基準信号と第１閾値の２つの交
差位置を検出する第１検出器と、前記反射信号と
第２閾値の２つの交差位置を検出する第２検出器
と、各検出器で検出される、対応づけられた一対
の交差位置間に発生するクロツクパルスを計数す
る第１カウンタと、各検出器で検出される、対応
づけられた他の一対の交差位置間に発生するクロ
ツクパルスを計数する第２カウンタと、両カウン
タで計数された両パルス数を演算して、前記基準
信号と反射信号の発生時間間隔を求める演算器
と、を備えたものを提案している。 このような光学式表面変位検出回路によれば、
基準信号と反射信号の中間点を直接求めることな
く、該中間点に対応する時間間隔を、簡単な回路
で精度良く求めることができる。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、前記のような光学式表面変位検
出回路において、例えば走査ビーム中の所定位置
に配設されたミラーによる反射光を基準光検出素
子で受光することによつて形成される基準信号
は、走査ビームの光強度分布そのままを光電変換
したものとなり、その波形の対称性が保証され、
高精度のエツジ検出が容易であるのに対し、反射
光検出素子で受光される測定対象面からの反射光
は、ミラーによる反射光と性質が異なり、測定対
象面の表面状態、面傾き等によつて拡散され、更
に、反射信号の増幅系における立上り、立下りの
非対称性も加わるので、第７図に示す如く、反射
信号の波形の対称性が保証されず、そのエツジを
高精度で検出するのは困難であつた。従つて、同
一閾値でエツジを検出しても、波形の非対称性か
ら基準信号側エツジに対して反射信号側エツジは
偏位することになる。この傾向は、特に、装置構
成上、測定対象面に対する入射角と反射角が等し
くなるような反射光検出素子が配設されることが
少ないので、なおさらである。 従つて、基準信号及び反射信号の所定位置、即
ち基準位置と測定位置とのエツジ間を捉えようと
するこの種の検出回路においては、とりわけ反射
信号の所定位置を特定することが重要であり、高
精度化にあつて、その影響を除去することは必須
であつた。

【発明の目的】

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたものであつて、反射信号の波形の非対称性
に拘らず、基準信号と反射信号の発生時間間隔、
即ち、表面変位を高精度で検出することができる
光学式表面変位検出回路を提供することを目的と
する。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、ビーム走査範囲の基準位置に対応し
て配設された基準光検出素子から出力される基準
信号と、測定対象面によるビーム反射光のうち、
ビーム照射方向とは異なる設定方向の反射光のみ
を受光するようにされた反射光検出素子から出力
される反射信号の発生時間間隔から、測定対象面
の設定方向変位を求めるための光学式表面変位検
出回路において、前記基準信号と２つの位置で交
差する第１閾値を発生する第１設定器と、前記基
準信号と第１閾値の２つの交差位置を検出する第
１検出器と、前記反射信号と各々２つの位置で交
差する複数の第２閾値を発生する第２設定器と、
前記反射信号と各第２閾値毎の２つの交差位置を
検出する第２検出器と、前記基準信号と第１閾値
の２つの交差位置と前記反射信号と各第２閾値毎
の２つの交差位置の発生時間間隔から、前記基準
信号と反射信号の発生時間間隔の第２閾値種数に
よる平均値を求める処理回路とを備え、前記平均
値から測定対象面の設定方向変位を検出するよう
にして、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記第２設定器を、
前記反射光検出素子出力の平均的ピーク値を分圧
して前記第２閾値を発生するものとして、散乱光
や電源変動等による基準信号や反射信号の波高値
変動の影響を受けることなく、精度の高い測定が
行えるようにしたものである。 更に、本発明の他の実施態様は、前記基準信号
と反射信号の発生時間間隔を、前記基準信号及び
反射信号内の各交差位置間では、設定周波数の第
１クロツクパルスを計数し、前記基準信号と反射
信号の対向内側交差位置間では、前記設定周波数
の２倍の周波数の第２クロツクパルスを計数し、
両クロツクパルスを加算することによつて求める
ようにして、非常に簡単な回路で測定が行えるよ
うにしたものである。 又、本発明の他の実施態様は、前記設定周波数
を、前記第２閾値の種数に反比例するように選択
して、前記基準信号と反射信号の発生時間間隔の
第２閾値種数による平均値が極めて容易に求めら
れるようにしたものである。

【作用】

本発明においては、基準信号と第１閾値の２つ
の交差位置、及び、反射信号と複数の第２閾値の
各々２つの交差位置をそれぞれ検出し、前記基準
信号と第１閾値の２つの交差位置と前記反射信号
と各第２閾値毎の２つの交差位置の発生時間間隔
から、前記基準信号と反射信号の発生時間間隔の
第２閾値種数による平均値を求め、該平均値から
測定対象面の設定方向変位を検出するようにした
ので、反射信号の波形の非対称性が補正され、該
非対称性に拘らず、表面変位を高精度で検出する
ことができる。

【実施例】

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に
説明する。 本実施例は、第１図に示す如く、前出第６図に
示した従来例と同様の、レーザビーム発生器２０
と、回転ミラー２２と、例えばフオトダイオード
からなる基準光検出素子２４と、スリツト２６
と、例えばフオトダイオードからなる反射光検出
素子２８と、変位検出回路２９と、コリメータレ
ンズ３０とを有する光学式表面変位検出装置にお
いて、平行走査ビーム３１中の基準位置にミラー
４０を設け、該ミラー４０により前記基準光検出
素子２８にレンズ４１及びスリツト４２を介して
レーザビームを入射するように構成すると共に、
前記変位検出回路２９を、前記基準光検出素子２
４出力の基準信号Sa及び前記反射光検出素子２
８出力の反射信号Sbを各々増幅するアンプ４６，
４８と、前記基準信号Saと２つの位置で交差す
る第１閾値Vaを発生する第１設定器５０と、前
記基準信号Saと第１閾値Vaの２つの交差位置
Pa₁，Pa₂を検出する第１検出器５２と、前記反
射信号Sbと各々２つの位置で交差する複数（実
施例では３つ）の第２閾値Vb₁，Vb₂，Vb₃を発
生する第２設定器５４と、前記反射信号Sbと各
第２閾値Vb₁，Vb₂，Vb₃毎の２つの交差位置
Pb₁₁，Pb₁₂、Pb₂₁，Pb₂₂、Pb₃₁，Pb₃₂を検出する
第２検出器５６と、第２閾値の種数（実施例では
３つ）に反比例するように選択された設定周波数
ｆ／２の第１クロツクパルスを発生する第１発振
器５９と、前記設定周波数ｆ／２の２倍の周波
数、即ち周波数ｆの第２クロツクパルスを発生す
る第２発振器６０と、前記第１検出器５２で検出
される２つの交差位置Pa₁〜Pa₂内で、前記第１
クロツクパルスを選択するための第１シフトレジ
スタ６２₁，６２₂，６２₃及び第1ANDゲート６
４₁，６４₂，６４₃と、前記第２検出器５６で検
出される各第２閾値Vb₁，Vb₂，Vb₃毎の２つの
交差位置Pb₁₁〜Pb₁₂，Pb₂₁〜Pb₂₂，Pb₃₁〜Pb₃₂内
で、やはり前記第１クロツクパルスを選択するた
めの第２シフトレジスタ６６₁，６６₂，６６₃及
び第2ANDゲート６８₁，６８₂，６８₃と、両検
出器５２，５６の対向内側交差位置Pa₂〜Pb₁₁，
Pa₂〜Pb₂₁，Pa₂〜Pb₃₁間で前記第２クロツクパ
ルスを選択するための第３シフトレジスタ７０₁，
７０₂，７０₃及び第3ANDゲート７２₁，７２₂，
７２₃と、ORゲート７４₁，７４₂，７４₃を介し
て前記ANDゲート６４₁，６４₂，６４₃，６８₁，
６８₂，６８₃，７２₁，７２₂，７２₃から入力され
るクロツクパルスを各々計数するカウンタ７６₁，
７６₂，７６₃と、該カウンタ７６₁，７６₂，７６₃
のカウント数を合算する加算器７８と、該加算器
７８出力により、測定対象面１０の設定方向変位
量ｘを表示する変位表示器８０とから構成したも
のである。 第１図において、４４は、反射光検出素子２８
に入射される反射光を集光するためのレンズであ
る。 前記第１設定器５０は、前記アンプ４６を介し
て入力される基準光検出素子２４出力の平均的ピ
ーク値を保持するためのピークホールド回路５０
Ａと、該ピークホールド回路５０Ａによる保持電
圧を、例えば1/2に分圧して前記第１閾値Vaを発
生する分圧抵抗５０Ｂとから構成されている。 又、前記第２設定器５４は、前記アンプ４８を
介して入力される反射光検出素子２８出力の平均
的ピーク値を保持するためのピークホールド回路
５４Ａと、該ピークホールド回路５４Ａによる保
持電圧を分圧して複数（実施例では３つ）の前記
第２閾値Vb₁，Vb₂，Vb₃を発生する分圧抵抗５
４Ｂとから構成されている。 前記第１検出器５２及び第２検出器５６は、一
部共用化されており、主として前記第１検出器５
２を構成する、前記アンプ４６を介して入力され
る基準光検出素子２４出力と前記第１閾値Vaを
比較する第１比較器５２Ａと、主として前記第２
検出器５６を構成する、前記アンプ４８を介して
入力される反射光検出素子２８出力と前記第２閾
値Vb₁，Vb₂，Vb₃をそれぞれ比較する第２比較
器５６A₁，５６A₂，５６A₃と、該第２比較器５
６A₁，５６A₂，５６A₃出力と前記第１比較器５
２Ａ出力を加えるためのORゲート５７₁，５７₂，
５７₃と、該ORゲート５７₁，５７₂，５７₃を介
して入力される前記第１比較器５２Ａ及び第２比
較器５６A₁，５６A₂，５６A₃出力の矩形波信号
を、第２図に示す如く微分し、一方を反転して論
理和を取ることによつて、又は第３図に示す如
く、矩形波信号を微小時間だけ遅延し、元の信号
との排他的論理和を取ることによつて、基準信号
Sa又は反射信号Sbの立上り及び立下り、即ち、
２つの交差位置に対応するパルス信号Pa₁，Pa₂
及びPb₁₁，Pb₁₂、Pb₂₁，Pb₂₂、Pb₃₁，Pb₃₂を発生
するデジタルル微分回路５８₁，５８₂，５８₃と
から構成されている。 本実施例における各部信号波形の例を第４図に
示す。図から明らかな如く、基準信号Saの立上
りPa₁とPa₂の間の区間Ａでは、周波数ｆ／２の
第１クロツクパルスを計数し、基準信号Saの立
下りPa₂と反射信号Sbの立上りPb₁₁，Pb₂₁，Pb₃₁
の間の区間B₁、B₂、B₃では、周波数ｆの第２ク
ロツクパルスを計数し、反射信号Sbの立上り
Pb₁₁，Pb₂₁，Pb₃₁と立下りPb₁₂，Pb₂₂，Pb₃₂の間
の区間C₁、C₂、C₃では、再び周波数ｆ／２の第
１クロツクパルスを計数し、これらを加算器７８
で合算することによつて、反射光の波形の非対称
性に拘らず、基準信号Saの中間点と反射信号Sb
の中間点に対応するパルス数、即ち表面変位を、
直ちに精度良く求めることができる。 本実施例においては、第１閾値Va及び第２閾
値Vb₁，Vb₂，Vb₃を、いずれも、基準信号Sa又
は反射信号Sbのピーク値に応じて変動させるよ
うにしているので、散乱光や電源変動等による出
力信号の波高値変動に拘らず、精度の良い測定を
行うことができる。なお、第１閾値Va及び第２
閾値Vb₁，Vb₂，Vb₃を定電圧設定とすることも
可能である。 又、本実施例においては、基準信号Saと反射
信号Sbの発生時間間隔を、基準信号Sa及び反射
信号Sbの各交差位置内（第４図の区間Ａ、C₁、
C₂、C₃）では、設定周波数ｆ／２の第１クロツ
クパルスを計数し、前記基準信号Saと反射信号
Sbの対向内側交差位置間（第４図の区間B₁、B₂、
B₃）では、前記設定周波数ｆ／２の２倍の周波
数、即ちｆの第２クロツクパルスを計数し、その
後クロツクパルスを加算することによつて求める
ようにしたので、除算器を用いることなく小数の
カウンタで、基準信号と反射信号の発生時間間隔
を直接求めることができ、高精度を確保するため
の多数スキヤンを可能とする高速処理を安価な回
路で行うことができる。なお、基準信号Saと反
射信号Sbの発生時間間隔を求める方法はこれに
限定されず、例えば各検出器で検出される、対応
づけられた３対の交差位置間に発生するクロツク
パルスを各々計数する３個のカウンタを各々設け
て、各カウンタ群で計数されたパルス数を演算し
て求めることも可能である。 更に、本実施例においては、設定周波数ｆを、
第２閾値の種数に反比例するように選択している
ので、第２閾値種数による平均値を求める際の割
算器が不要である。なお設定周波数ｆと第２閾値
の種数の関係はこれに限定されず、割算器を設け
ることによつて、任意の関係とすることができ
る。又、第２閾値の種数も３に限定されず、２又
は４以上とすることができる。 なお前記実施例においては、第１クロツクパル
スを発生する第１発振器５９と第２クロツクパル
スを発生する第２発振器６０とが独立とされてい
たが、分周回路を用いて、両者を共通化すること
も可能である。 又、前記実施例においては、第１及び第２検出
器５２，５４の出力から必要なクロツクパルスを
選択するに際して、各３個のシフトレジスタ６２
_１，６２₂，６２₃，６６₁，６６₂，６６₃，７０₁，
７０₂，７０₃が用いられていたが、必要なクロツ
クパルスを選択する構成はこれに限定されない。 本発明は、実施例で示したような投射ビーム平
行走査方式の光学式表面変位検出装置に用いるの
に特に好適なものであるが、本考案の適用範囲は
これに限定されず、前出第５図に示したような投
射ビーム回転走査方式の光学式表面変位検出装置
や、他の方式の光学式表面変位検出装置、更に
は、一般の光学式測定機器にも同様に適用できる
ことは明らかである。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、反射光の
波形の非対称性に拘らず、基準信号と反射信号の
発生時間間隔、即ち表面変位を精度良く求めるこ
とができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る光学式表面変位検出回
路の実施例が採用された、光学式表示変位検出装
置の構成を示すブロツク線図、第２図は、前記実
施例で用いられているデジタル微分回路の作用の
一例を示す線図、第３図は、同じくデジタル微分
回路の作用の他の例を示す線図、第４図は、前記
実施例の各部動作波形を示す線図、第５図は、従
来の投射ビーム回転走査方式による光学式表面変
位検出装置の一例の構成を示すブロツク線図、第
６図は、出願人が既に提案した、投射ビーム平行
走査方式により光学式表面変位検出装置の構成を
示すブロツク線図、第７図は、反射光の信号波形
の一例を示す線図である。 １０……測定対象面、２０……レーザビーム発
生器、２２……回転ミラー、２４……基準光検出
素子、２８……反射光検出素子、５０，５４……
設定器、５２，５６……検出器、５９，６０……
発振器、６２₁，６２₂，６２₃，６６₁，６６₂，６
６₃，７０₁，７０₂，７０₃……シフトレジスタ、
６４₁，６４₂，６４₃，６８₁，６８₂，６８₃，７
２₁，７２₂，７２₃……ANDゲート、７６₁，７６
_２，７６₃……カウンタ、７８……加算器、Sa……
基準信号、Sb……反射信号、Va……第１閾値、
Vb₁，Vb₂，Vb₃……第２閾値、Pa₁，Pa₂，
Pb₁₁，Pb₁₂，Pb₂₁，Pb₂₂，Pb₃₁，Pb₃₂……交差位
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ビーム走査範囲の基準位置に対応して配設さ
   れた基準光検出素子から出力される基準信号と、
   測定対象面によるビーム反射光のうち、ビーム照
   射方向とは異なる設定方向の反射光のみを受光す
   るようにされた反射光検出素子から出力される反
   射信号の発生時間間隔から、測定対象面の設定方
   向変位を求めるための光学式表面変位検出回路に
   おいて、 前記基準信号と２つの位置で交差する第１閾値
   を発生する第１設定器と、 前記基準信号と第１閾値の２つの交差位置を検
   出する第１検出器と、 前記反射信号と各々２つの位置で交差する複数
   の第２閾値を発生する第２設定器と、 前記反射信号と各第２閾値毎の２つの交差位置
   を検出する第２検出器と、 前記基準信号と第１閾値の２つの交差位置と前
   記反射信号と各第２閾値毎の２つの交差位置の発
   生時間間隔から、前記基準信号と反射信号の発生
   時間間隔の第２閾値種数による平均値を求める処
   理回路とを備え、 前記平均値から測定対象面の設定方向変位を検
   出するようにしたことを特徴とする光学式表面変
   位検出回路。 ２ 前記第２設定器が、前記反射光検出素子出力
   の平均的ピーク値を分圧して前記第２閾値を発生
   するものとされている特許請求の範囲第１項記載
   の光学式表面変位検出回路。 ３ 前記基準信号と反射信号の発生時間間隔が、
   前記基準信号及び反射信号内の各交差位置間で
   は、設定周波数の第１クロツクパルスを計数し、
   前記基準信号と反射信号の対向内側交差位置間で
   は、前記設定周波数の２倍の周波数の第２クロツ
   クパルスを計数し、両クロツクパルスを加算する
   ことによつて求められている特許請求の範囲第１
   項記載の光学式表面変位検出回路。 ４ 前記設定周波数が、前記第２閾値の種数に反
   比例するように選択されたものである特許請求の
   範囲第３項記載の光学式表面変位検出回路。