JPS6165106A - 物体の表面プロフイルを同定するための測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、物体上の点と基準点の間の距ｒｃヲ測定し
、かつかかる迎１定を引続いて繰返すことによって、物
体の表面プロフィルを同定するためのｉ！１」定装置に
関する。この邸１定装ろは、せまい光ビ−ムを放射する
光源と、光ビームを物体に案内して、光スポットを物体
上に形成するＱ＋、　１光学系と、目７１記光スポット
から反射される光を光感応検出器に案内するための第２
光学系とを有する。

上述し７′ｃ橡類の測定装置を使用するときに、第７光
学系の光学軸線上に光ビームを収束させ、かつ物体上に
作られる光スポットに一致するように前記軸線に沿って
収束点を動かすことが、適肖である。可動のレンズが、
収束点を前後に動かすに使用でき、収束点を物体の表面
に位置きせるレンズの位カニが、光検出器からの信号に
よって検出できる。

知られている測定装置において、きｌおよび第コの光学
系は、Ｗ、／光学系の光学用１線に沿ってＡｉｌ後にＪ
Ｃｊかすととのできるボックスに包含される。

２コ光学系は、光源から発せられるビームと物体から反
射されるビームとの間の角度が約４５度になるように、
位置決めされる１両光学系は共通の収束点を有し、ボッ
クスは、１ｆｌｊ記収束点を物体の表面に位置させるよ
うに動かされるａ　１ｔｌｌｌ定系は極ｔで正確なもの
であるが、しかしなから、補償しなければならない小式
な残留誤差が存し、補償は、反射された光をバイセル検
出器に案内する振動光学走査器によってなされ、検出器
上のスポットは、検出器のコつの別個の光感応部分を分
離する境界を、桶に動く。物体上の光スポットか２つの
光学系の共通の収束点と一致すると、検出器は、対称な
出力信号を発する。しかしながら、補償が正確でないと
、検出器からの信号は非対称になシ、非対称のＩ・の涜
り定によって、前記非対称を起すボックスの小ざな偏ル
が、決定できる。基準点と物体の表面における点との間
の全距離は、検出器および非対称信号におけるゼロ交差
をボックスに達成させるに必要な補償の合計として、計
算できる。

この系に関するざらに詳しい情報は、ジー・ヒーーウォ
ーターズ（Ｊ、　Ｐ、　Ｗｊｔｅｒｓ　）　、連合技術
調査センタ（Ｕｎｉｔｅｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒ
ｅ５ｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　）　、光学技術（０ｐ
１１ｃａｌ　Ｅｎｇｌｎａａｒｉｎｇ　）　／ワク９か
ら得られる。

上述したように、前述の測定系は極めて正確であるが、
しかしなから、これは、多くの距離データを短時間で集
めて、これを、測定される物体を同定する図面を生じる
ためのコンピュータへ移送するような、系に使用するに
は、十分な速さが無い。

知られている測定糸の別の欠点として、光源からのビー
ムと反射されたビームとの出１の大きな角度（ｑＳ度）
が、例えば同定すべき表面の地形における開孔その他の
大きな不規則部の検出を不可能にする。

この発明の主な目的は、従来の装もと比べて高速で作動
するような、また開孔および同様の不規則部を包含する
。物体の恭面の多くの点と基準点との間の距離を極めて
正確に測定できるような、測定装置を提供して、　ｉｉ
ｉ述した欠点′ｆｒ−除去することにある。

この目的の達成のため、この発明による測定装２−は、
第１光学系の光学軸線上に光ビーム全収束するための、
叱／光学系に包含される手段、帥記光学刺・籟〕に沿っ
て収束点を１０、＋かすための手段、Ｉ世紀光学１１１
線に向けて物体上の光スポットを動かすように、ビーム
を偏向させるだめの偏向手段、基準点と第１光学系の光
学軸島１上の収束点との間の距離を決定するための手段
、並びに、物体の表面における前記光学軸線とビームの
父差点と０１１記収束点を通る光ビームの表面における
交差点とからの光ビームの偏向の距離から、物体とＦＩ
’ｉｌ記収束点との間の距離を決定するための手段、を
有する。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施例について
詳述する。

ｆＩ１図の図解的ブロック線図は、この発明の測定原理
を示す、レーザ形式光源ｌθは、せまい光ビームを発生
し、これは、再結のレンズ１１によって表わされる第１
光学系によって、測定すべき物体１３の表面ｌコｆｃ案
内される。レンズｉｉはまた、８面ｌユから反射された
光を、半透明鏡／タヲ介して、バイセル光検出器１５に
案内するにも使用され、これの一つの出力（ｇ号は、比
較器１６で比較されて１つの出力信号を発生し、こ力。

は、ｖＡ述において詳述されるよ、うな′電子工学ブロ
ツクｌクヘ移送される。

この発明の測定原理によれば、距離測定は、速い測定と
遅い測定の組合せとして遂行される。遅い測定は、可動
のレンズ１１の前後運動を包含し、速い測定は、表面１
２上の光スホット？Ｉ−前記表面に沿って動かす小芒く
て迅速な偏向の使用によって遂行される。偏向は、ブロ
ックｉｇに包含嘔れる音各光学偏向器によって発生する
。ブロックは１゛た、音響光学変調器を包含し、これに
よって、レーザビームは、λつのビームａおよびｂを発
生するように偏向され（第一図参照）、これらビームは
、交代的に作動し、可動レンズ１１の開口の対応の半分
をそれぞれ満すように案内される。各ビームの小さくて
迅速な偏向と組合わされた、２つの交代的に作動するビ
ームの使用によって、光学系に包含されるレンズの非真
直配列のような埠境恥乱に対する免疫か与えられる。

測定の原理について、第一図を参照して説明する。こζ
で、光ビームを物体１３の表面ノコに案内する光学系は
、可動のレンズｌｌと付加の固定のレンズｌデとを包含
するとして図示され、レンズ／９は点ｆにビームを収束
させ、この点ｆは、６１す定ホ１！囲内で、光学系の光
学暉什ｌＩＭ２０上に常に位１ｉ′！する。

レーザ１０から出る光ビームは、音響光学変調器によっ
て、一つの方向のいずれかに向けられる。

ここで変調器は、分離したユニットコＳとして示される
。時間の半分で、ビームは、図示される方向已に進み、
時間の半分で、これは方向すに進む。

最初に、方向ａに伝送されるビーム全考慮する。

変調器コ５ののちに、ビームは、ｆ曽光学偏向器２１を
通過し、次いでレンズ／ｌを通過する。このレンズｌｌ
は、ブロックーーとして図示される直結並進器によって
動かされる。前述したように、このレンズの半分だけが
ビームａによって照射される１次いでビームは、レンズ
／りによって表わされる成る別の収束光学装置’ＩＩ過
し、これらレンズに対しても、開口の半分だけが照射さ
れる。

最後にビームは、物体の表面の近くの点ｆに収束する。

Ｌ−ムａは半分のビームだけであるから、これは、物体
の表面ノコに向って面角に進むことなく、レンズのトロ
数の約半分のゆ斜角で進な。

焦点ｆが、レンズ１９で表わされるような測定ヘッドか
ら距＊、　Ｚ　ｔのところに１かつ物体の表面から距離
Ｚｄのところに位動するとしよう。とすると、測定しよ
うとする全距蛸（はＺｔ＋Ｚｄ−ｚになる。系は、Ｚｔ
およびｚｄＫ関する支を別別に測定する。第７図で電子
工学ブロック／７に連結されているコンピュータは、測
定された量から値ｚｔおよびＺｄを創算し、次いでこれ
らを加算して２を得る。

可りのレンズの位置か知られているとすれば、距離Ｚ１
．は理論光学の使用によって引算できる。

直紛並進器コλは、レンズ１１の位置を直接に与えるよ
うに較正できる。重刷で知られている並進器には、回転
角度を従って並進榛構の＠線移動を測定する容量感知器
が包含される０位置は、感知器の出力電圧として与えら
れる。かくして、容量感知器電圧の関数として距離Ｚ１
．を与える式が設定できる。

最も簡単な代夛のものは、焦４ｆが物体の表面１２に位
置するまでレンズ１１を動かし、次いで単に距離２を読
取るような、フィードバック系を作ることでおろう。あ
いにく、かかるフィードバック系は、ここで論ぜられる
測定装置における測定速避の要求に適合しない、この要
求によれば、２００鵡の踊・曲内て、レンズｚ／＃ｆ、
測定すべき距勤の突然の変化ののちに、焦点でｉ　ｏ　
ミリ秒であるような速さで、動かなければならない。こ
れは１００Ｈｚの９１定ａｉ数に対応し、フィードバッ
ク系によって達成できる測定周波Ｏは約２０Ｔｌｚであ
るに過ぎない。これは部分的に、フィードバック系を上
口誤差位置に落着かせたのちに常に起る探求による。

この発明による測距゛系は、上述したフィードバック系
よシもむ雑なビットである。レンズは、物体の表面から
の正確な距離を与えるために正確に位Ｖ工決めする必要
はないが、はぼ正確であるだけの位置を取ることができ
る。測定のときに、修正の距離として確認できる距離２
１および距陶Ｚｄの双方が、正確に決定さする。糸は、
距１ｉｉＩＦＺ　ｔか正確な物体距離の士’Ａｒｍ以内
であるときに、カ１１定〃・容認できるように、設計さ
れる。これは、ｚｄがせいぜい弘閣であることを意味す
る。

次に、ｚｄの測定について説明する。ｉ０紛並進系コニ
は、可動レンズ１１がどこに位置しようと、レーザビー
ムが常に系の光学し・ｉｌ！２０上で収束するように、
へ成される。かくして、物体が紀−図のように焦点ｆの
後方でを・る集合に、物体の表面上の光スポットは、軸
紳上には決してなく、成る程度−側に変位する。この変
位が、ｚｄを決定するに使用される。

＃３図は、駆ｌ−のバイセル検出器１５を詳細に示すａ
腕”体１３の表面ｌコから反射される光を集めるに使用
される光学装置は、大部分は、物体を照射するに使用さ
れたものと同１じである。しかしながら、前記光学装置
は、光をバイセル検出器に収束させる付加のレンズ２Ｊ
ｆ包含する。この検出器は２つのダイオードＤ１および
Ｄｇｔ有し、これらは、せ１い紳によって分離される。

ざて、物体の表面上の光スポットＢ１か光学腟紐から変
位すると、バイ七人上のそのｆけＢ２も変位する。

バイセルの両半分（ダイオードＤ１およびＤ２）によっ
て発生するｔ、圧の比Ｎ　ＦＬよって、ｈ′ＩＪ記半分
の間の強度分布の非均衡の正羅η検出が与えられる。

故に、光学ＩＩＩ　Ｉｎにおける正群（′なスポットの
位置が、高い精度で検出できる。

次いで、光学幹線からのスポットの変位が知られている
と、距離Ｚ（ｌがこの情報から計算できる。

Ｚｄを決定するに使用される技術は、各測定に対し、物
体上の光スポットが光学軸線に横向きに掃過されること
を意味する。音響光学偏向器コ／（紀−図）によって生
じる掃過運動は、約、２Ｗｒ！ｎのスポットの偏向を与
える。これは、元学耐ｉ線の方向に約弘５−の距離を掃
過するような、光学層・鞄とビームの交点（焦点ｆ）を
冷することに対応する。物体の表面が焦点に十分に近い
と、掃過運動の際の表面上の光スポットは、成る点で、
光学軸線に位置する。スポットが光学１１１線に到達す
るに必要な偏向角度は、Ｚｄの値を得るために記録され
使用される。

実際上、ｚｄの上述の測定は、対応する範囲に渉る偏向
器２１の駆動電圧の掃過による成るＷ！囲に渉る偏向角
腿の掃過によって、作ることかできる。バイセル検出器
は、バイセルの両半分における強度が等しくなったとき
を、その時点圧おける偏向器のｆｆｉ勤電９圧の正確な
飴、の読取）に使用されるトリガ信号の発生によって示
すたけに、使用される。電圧はＺｄＯ値に関連し、こね
は、この電圧値から計算できる。

コつのビームａおよびｂを使用する理由について、以下
に詳細に説明する。ｍ１述したように、光学系に包含さ
れる真直性の誤差の効果は、λつのビームをＺｄの決定
に使用するときに、消去される。第ｑ図には、炉点ｆお
よび物体の表１ｆｉｌコにおける状態が、拡大して示さ
れる。実線で図示されたビームａは、バイセルが、その
トリガパルスを与える時点における、ビームａの中心線
を示す。

同様に、実線で図示きれたビームｂは、掃過の際にバイ
セルかそのトリガパルスを放出する恥点における、ビー
ムｂの中心線を示す。破ｈ　ａ’　ｒ　ｂ’は、偏動が
課せられない場合の、ビームａおよびｂの位置を示す、
かくして、音響光学偏向器は、ａとａ′の間の差および
ビームｂに対してｂとｂ′の間の差を生じる。次いで、
距離Ｚｄは、音響光学偏向器の出力電圧イ直によって、
直接に与スられる。

さらに、１４図から明らかなように、限定された値ｚｄ
を与えるためにビームａＫ対して要求される所与の偏向
は、ビームｂに対するものに等しいけれども反対の値に
対応する。かくして、ｚｄ。

値はまた、ａ−偏向とｂ−偏向の差をとって、ユで割る
ことによって得られる。小ブな誤差が、ビームａおよび
ｂの偏向の測定値に包含されている場合には、これら誤
差は、等しいとすれば、ｚｄを計算するために差を取る
ときに打消される。Ｉすたゼロ方向偏向（ビーム、／　
、　ｂ／）におり”るいずれの誤差も、誤差がビームａ
およびｂに対して小はいとすれば、対応電圧値の差を取
るときに、打消される。

紀５−図には、Ｂ１１述し女ようなｚ、１の測定に沼１
した′勘気信号か図示される。泥上方の曲線は、鳴讐光
学変調器の周波数を決定する七、圧Ｕｍ′″′Ｃある。

かくして、一方の電圧値かビームａ’ｚ与え、他方の電
圧値かビームｂを力える。次の曲線は、音響光学偏向器
のための駆動回路の入カヤ；、圧Ｕｄを示す、Ｖ圧は、
成る角度ｆｌ−・囲に対応する成る牝圧Ｎｊ６囲に渉っ
て掃過する面勲斜糾である。、第３の曲線は、バイセル
の両半分の間の煮（比差Ｕ−Ｕ１）ニーＵ１）２を示す
。反射された光のスポットが、両検出器半分を分離する
紛に渉って掃過するとき罠は、！、゛圧差比差迅速にセ
ロを通過する。かくして、ゼロ交差は鋭いトリガ信号を
与える。ｆ←；下方の曲線は、検流計を包含する直線並
進器の位い一検出器の出力信号Ｕｔを示す、ゼロ交差が
起る時点で、音響光学偏向器の電圧値Ｕｄａも、頂糾並
通器の位置隻圧値Ｕｔａも読出される。測定サイクルの
第一半分の際に、対応するｔ正値ＴＴａｂおよびＴＴｔ
ｂが、ビームｂに対して読出される。これらｑつの電圧
は、アナログ・ディジタル変換器において、ディジタル
数に変換される。かくして、各Ｚ　３１１１定に対して
、ダつのディジタル数が、距離値Ｚの計算のだめに使用
されるコンピュータに供給される。

次ぎに、測定それ自身に関する付加の説明をする。焦点
でが弘刺以内で物体の表面１２から離・れるように、レ
ンズを動かすことか必要である。次いで二の正確なゼロ
交差１８号（各ビームに対して１つ）が達成されるだけ
で、信頼できるｄ！１（定か得られる。それで、物体の
２．′、而からの焦点の距離金与える１匪Ｚｄか正確に
なる。かくして、できるたけ新しい情報が、ｚｄの実際
の値に対して心上である。これに加えて、ｚｄがＩＩｗ
Ｒよシ大きい塾舎に、ｚｄに対して、できるだけ信頼で
きる情報も必要である。これは、すべての場合にＺｄＯ
値の指示を要求し、特に、ｚｄの符号が、可」Ｊ、のレ
ンズの位置を訓節するために直＆！並進器を正確な位置
で始ｔ・・させるに、重すである。

２の値および符号に関する要求について、次に説明する
。バイセル検出器の光感応区域は、音４．。

光学偏向がバイセルの両半分の間の境界線上に光ス？−
ットの像を持って来ることができない場合にも、Ｚｄの
符号の信頼できる指示を与える罠十分な光が検出器の一
方の半分によって検出されるような大きさに、選択され
る。同碌に、他方のビームの像は、バイセルの他方の半
分に落ちる。次いで、測定サイクルにおいて、ビームａ
　ＶＣ７１して、バイセル％５圧差ＵＤ１−ＵＤ２に成
る方向の非均衡か存し、ビームｂに対して、反対力向の
非均衡が存する。

故に、これら２つの非均衡の符号と、一つのスポットが
バイセルの両半分の間の境界１Ｉ１１ヲ通過しないとい
う情報によって、電子工学装置は、一定の符号の大きな
Ｚｄが存することが推論できる。次いで、電子工学装置
は、距離の誤差を修正する方向での最大の速度での直線
並進器の駆動を開始する。ゼロ交差に起す罠十分なだけ
レンズが動かされると、系はＺｄの婆らに正確な指示を
有する１次いで、値Ｚｄかｌ糺並進器を駆ｉ！＋するに
使用され、次いで、良好なサーボ作動が、ｚｄをゼロに
等しくする企てに使用できる。

測定装置の制御のため、４７図のブロック１７によって
表わされる電子工学装ｒか設けられる。

この電子工学ブロックは、音響光学変調器、音響光学偏
向器および直線並進器の制御のため設けられる。さらに
、このフロックは、七ロ交差トリガ仏号を受取るために
バイセル検出器に接続され、菓１図にブロックコダによ
って表わされているように、：ンピュータＫｌ←される
。

すでに前述したように、コンピュータは、電圧レベル情
報を、距離Ｚ、ｌの計詣のための音響光学偏向器の駆動
装置から受取り、電圧レベル情報を、距離Ｚａを表わす
直線並進器の駆動装置から受取る１次いで、フンピユー
タは、距離２をＺｄおよびｚｔの合計として計算する。

電、子工学Ｋ１ｍは押押の方法で設計でき、適西なコン
ピュータは、市場で入手できる多くのコンピュータから
選択できる。を子工学ブロックおよびコンピュータブロ
ックの詳細な説明は、省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の測定装が＋′ｆｃ表わす図解的ブ
ロック線図であるａ汗、二図は、この発明の測定原理を
示す図解的線図である。１」３図は、８ｔｌＪ足すべき
物体から反射された光の、検出器への案内を示す、図解
的腺図である。第を図は、釘・２図に図示されるような
、焦点と測定すべき物体とを包含する区域の、拡大図で
ある。身′５図は、ａ＋＋＋定装置に現われる差電圧の
形状を示す、線図である。 図面において、１０は光源、１１は可動のレンズ、ｌコ
は表面、１３は物体、ｌ弘は反送明鏡、１３はバイセル
光検出器、／６は比較器、／７は電子工学ブロック、１
ｇは偏向器、コダはコンピュータを示す。 Ｆｉｇ、　２ Ｆｉｇ、　３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　せまい光ビームを放射する光源（１０）と、光ビー
   ムを物体（１３）に案内して、光スポット（Ｓ＿１）を
   物体上に形成する第１光学系（１１、１９）と、前記光
   スポット（Ｓ＿１）から反射される光を光感応検出器（
   １５、Ｄ＿１、Ｄ＿２）に案内するための第２光学系（
   １１、２３）とを有する、物体上の点と基準点との間の
   距離を測定し、かつかかる測定を引続いて繰返すことに
   よって、物体の表面プロフィルを同定するための測定装
   置において、第１光学系の光学軸線（２０）上に光ビー
   ムを収束するための、第１光学系に包含される手段（１
   １）、前記光学幹線に沿って収束点を動かすための手段
   （２２）、前記光学軸線（２０）に向けて物体（１３）
   上の光スポットを動かすように、ビームを偏向させるた
   めの偏向手段（２１）、基準点と第１光学系（１１、１
   ９）の光学軸線（２０）上の収束点（ｆ）との間の距離
   （Ｚ＿ｔ）を決定するための手段（２４）、並びに、物
   体の表面における前記光学軸線とビームの交差点と前記
   収束点（ｆ）を通る光ビームの表面における交差点とか
   らの光ビームの偏向の距離から、物体（１３）と前記収
   束点（ｆ）との間の距離（Ｚ＿ａ）を決定するための手
   段（２４）、を有することを特徴とする測定装置。 ２、一方のビーム（ａ）が、第１光学系（１１、１９）
   に包含されるレンズの開口の一方の半分を満すように向
   けられ、かつ他方のビーム（ｂ）が前記開口の反対側の
   半分を満すように向けられるような、２つの交代的に活
   性化される光ビーム（ａ、ｂ）を発生するための、光切
   換装置（２５）が設けられる、特許請求の範囲第１項に
   記載の測定装置。 ３、光ビームの収束点を動かすための手段 （２２）が可動のレンズである、特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載の測定装置。４、前記の可動のレン
   ズを物体（１３）の方へおよびこれから動かすための手
   段（２２）が設けられ、前記手段が、可動のレンズの位
   置に対応する大きさの電圧を放出する測定系と協同する
   、特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に記
   載の測定装置。 ５、光感応検出器（１５）が、２つの別別の相隣る受光
   部分（Ｄ＿１、Ｄ＿２）からなるバイセルであり、この
   バイセルが、物体（１３）の表面（１２）において前記
   光学軸線（２０）を通る偏向された光ビームに対応する
   、検出器の前記の２つの受光部分（Ｄ＿１、Ｄ＿２）を
   等しく照射する反射された光のスポット（Ｓ＿２）によ
   つて、ゼロ交差信号を放出するように配置される、特許
   請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の測
   定装置。 ６、前記収束点（ｆ）と物体（１３）との間の距離（Ｚ
   ＿ｄ）を決定するための手段（２４）が、光感応検出器
   （１５）に連結され、そのゼロ交差信号が、距離に対応
   する信号を放出するように前記手段（２４）を活性化す
   るような作動をなす、特許請求の範囲第５項に記載の測
   定装置。 ７、偏向手段（２１）が、掃過電圧（Ｕ＿ｄ）によって
   駆動され、その大きさ（Ｕ＿ｄ＿ａ、Ｕ＿ｄ＿ｂ）が、
   ゼロ交差信号の生起によって感知され、前記大きさが、
   前記収束点（ｆ）と物体（１３）との間の距離（Ｚ＿ｄ
   ）を表わす、特許請求の範囲第５項または第６項に記載
   の測定装置。 ８、制御装置（１７）が各ビーム（ａ、ｂ）のための試
   料採取をなすように配置され、電圧（Ｕ＿ｔ＿ａ、Ｕ＿
   ｔ＿ｂ）が、可動のレンズ（１１）の位置および偏向掃
   過電圧（Ｕ＿ｄ＿ａ、Ｕ＿ｄ＿ｂ）に対応し、両試料が
   、ゼロ交差信号の生起によつて作られ、それぞれのビー
   ム（ａ、ｂ）に対するレンズ位置を表わす２つの電圧値
   （Ｕ＿ｄ＿ａ、Ｕ＿ｄ＿ｂ）に関する第１の値（Ｚ＿ｔ
   ）と、２つの対応する偏向電圧値（Ｕ＿ｄ＿ａ、Ｕ＿ｄ
   ＿ｂ）に関する第２の値（Ｚ＿ｄ）との合計から、基準
   点と物体（１３）の表面（１２）における実際の点との
   間の距離（Ｚ）を求めるための、計算手段（２４）が設
   けられる、特許請求の範囲第２項から第７項のいずれか
   １項に記載の測定装置。 ９、光感応検出器（１５）にかつ可動のレンズ（１１）
   を動かすための手段（２２）に連結された位置見積手段
   （２４）が設けられ、前記位置見積手段（２４）は、可
   動のレンズの収束点（ｆ）が物体（１３）の近くの規定
   された距離範囲内になったことを、検出器（１５）から
   の信号が示すまで、高速でレンズ（１１）を動かすよう
   に、レンズを動かす手段（２２）を作動し、さらに検出
   器信号が、収束点（ｆ）と基準点との間の距離（Ｚ＿ｔ
   ）および収束点（ｆ）と物体（１３）との間の距離（Ｚ
   ＿ｄ）をそれぞれ表わす前記電圧（Ｕ＿ｔ＿ａ、Ｕ＿ｔ
   ＿ｂ、Ｕ＿ｄ＿ａ、Ｕ＿ｄ＿ｂ）の試料採取を開始する
   ように、制御装置（１７）を作動する、特許請求の範囲
   第８項に記載の測定装置。 １０、光切換装置（２５）が音響光学変調器である、特
   許請求の範囲第１項から第９項のいずれか１項に記載の
   測定装置。 １１、偏向手段（２１）が音響光学偏向器である、特許
   請求の範囲第１項から第１０項のいずれか１項に記載の
   測定装置。 １２、光源（１０）がレーザである、特許請求の範囲第
   １項から第１１項のいずれか１項に記載の測定装置。 １３、ビーム切換周波数か約１ｋＨｚである、特許請求
   の範囲第１項から第１２項のいずれか１項に記載の測定
   装置。 １４、第１光学系の可動のレンズ（１１）が、第２光学
   系の部分でもあり、後者も、光源（１０）からの光を通
   すけれども物体（１３）から反射された光を光感応装置
   （１５）へ偏向させるビーム分割装置（１４）を包含す
   る、特許請求の範囲第１項から第１３項のいずれか１項
   に記載の測定装置。 １５、ビーム分割装置が半透明鏡である、特許請求の範
   囲第１４項に記載の測定装置。