JPS63500119A - 表面形態を測定する計器 - 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】 表面形態を測定する計器 本発明は、表面形態を測定する計器に関する。表面形態は、表面の微視的ならび に巨視的凹凸の双方を意味するものとする。

本発明は、測定される表面上に光線を送り、表面により反射される光を受け、そ れによって表面の形態即ち凹凸を測定する、という周知の原理を利用している。

この種の計器は技術上周知されている。しかし、これらの周知の計器は幾つかの 欠点を抱えているが、その一つは、入射光が可成りの角度、例えば４５°、で表 面に当たることおよび／または表面から反射した光が表面に対し対応的な角をな す指向的な方向で受けられること、である。

入射光が表面上にそれと可成りの角度で当たると、以下に水平位置の読取りと称 する表面の面内での位置の読取りに誤差が得られる。全く平たんな表面を、表面 に垂直な方向に通過する際、入射光束により表面上に生成される光点が表面を横 切って移動する。同様に、この光点は、表面の深浅形状の結果により表面と相関 的に移動する。従って、入射光に表面と可成りの角度を形成させ且つ水平面内で 表面を通過するようにした計器で表面の深浅形状を測定した場合、所与の形状の 深浅がどこに広がるかが正確にわからず、従って前述の如く、水平位置の読取り に誤差が生ずる。

別の重大な利点は、光軸が表面と可成りの角度、例えば４５’、を形成するよう な光学系が反射光を受けた場合、光点の投影面が形状の深浅と相関的に大きくな るという事実により、垂直方向の分解が比較的わずかである、ということである 。これは、この計器の全体的な解像力に大きく影響を及ぼ１゜ 表面上に、それと可成りの角度、例えば４５″、で入射光が当てられた場合に経 験される別の欠点は、測定される表面上の光点の平均寸法が入射光束の直径より も大となる、ということである。

現今のこの種計器は、形状の深浅がμｍ台の比較的平たんな表面を測定するよう に意図されている。この測定範囲においては、前述の諸欠点が極めて重大なもの となる。

これらの欠点は、極めて高い解像度を達成できる計器を提供する本発明によって 除去され、または少なくとも大いに軽減される。

従って本発明は、表面形態を測定する計器にて、表面上に光束を送る光伝送装置 と、表面により反射された光を受ける光受容装置と、光受容装置の光軸と相関的 な受容された光の位置を検出する検出器と、一方では光伝送および光受容ｅ置と の、他方では測定される表面との間に相対運動を付与する装置とを含む計器にお いて、測定される加工物表面の正中面への法線と共に小さい角度を形成するよう に光伝送装置の光軸が配設され、前記角度が約１５°より小さく、望ましくは約 ５°より小ざいごとと、光受容装置の光軸が光伝送装置の光軸と直角ないしほぼ 直角を形成することと、前記検出器が位置応答式であることと、像拡大レンズが 検出器の前方に設けられることとを特徴とする計器に関する。

ここで本発明を、添付図面に示すその例示的な実施例について更に詳細に説明す るが、図面中、第１図は本発明による計器を概要的に示し、第２図はこの計器の 電子部品のブロック略図である。

第１図は本発明による計器１を概要的に示ず。計器１は表面２の形態を測定する ように意図されている。表面２は、概要的に示したテーブル４で支えられる加工 物３の表面である。テーブル４は、矢印５で示す方向へ且つ／または紙面に垂直 な方向へ移動するように配設される。

計器１は、光束６を表面２上に送る光伝送装置と表面から反射された光７を受け る光受容装置とを包含し、更に、光受容Ｐｉ置の光軸９と相関的な受容された光 の位置を検出する検出器を包含する。

光伝送装置と光受容装置との双方は、車軸２４またはその他同種のものから懸垂 されたハウジング１７内に組み込まれる。

光伝送装置は、例えば２個のレンズＬ１、Ｌ２を含む在来のレンズ装置により、 表面２が視認される距離に焦点を合わされるレーザ・ビームを送る低屈折カレー ザ、例えばヘリウム・ネオン・レーザ１ｏで構成しても良い。

本発明によれば、光伝送装置の光軸１１が、加工物表面２の主面延長部１３への 法１１２と小さい角度γ１を形成するように配設される。角度γ１は約１５″よ り小さく、望ましくは約５０よりも小さくなければならない。

この角度は従って０″　（零度）であっても良い。これは、前述の水平位置の読 取りを高い精度で実施できること、度は更に大きいこととを意味する。

本発明によれば、光受容装置の光軸９が光伝送装置の光軸１１と直角ないしほぼ 直角δを形成する。角度δは約７５’を超え、さらに望ましくは８５″を超えな ければならない。

これは、表面２上に投射された光点が結像レンズ装置の焦点内に絶えず保持され るという利点をもたらす。角度Ｔ１ならびに平面１３と結像レンズ装置の光軸９ との間の角度γ２が小さく且つ相等しいため、結像レンズ装置の光軸９に沿い表 面２に近接して極めて拡大力のあるレンズ装置を配置することは、空間上の理由 から不可能である。従って、光受容装置のビーム経路内には、表面２に当たって 反射される光を捕そくするリレー・レンズＬ３が配置されている。本発明の一実 施例によれば、リレー・レンズを経て到着する光を反射させるために鏡Ｓ１が配 設される。リレー・レンズＬ３は長焦点距離、例えば３０Ｍ１を備えている。

本発明によれば、光受容装置が像拡大レンズＬ４を包含する。この像拡大レンズ は、高倍率のいわゆる顕微鏡一つの好適な実施例によれば、顕微鏡レンズＬ４の 下流には、ビーム岐路内に、光を検出器８と接眼レンズ１４とに導くように整え られた半透鏡Ｓ２が設けられ、それにより光点を表面２上に眼で観察することが でき、光点は、表面２上に充分な鮮鋭度で光点を結像できるように光軸１１．９ の設定を調整するために用いられる。

像の鮮鋭度は、前述の車軸１８を誘導する歯車ラックのような周知の適当な設定 装置を用い、表面２に向かい、またはそれから遠ざかるようにハウジング１７を 移動させることにより調整される。

顕微鏡レンズの使用は、これによって得られる倍率が、それに必然的にサイズを 適応させた位置応答式検出器８と組み合って計器の高い解像度をもたらすので、 極めて重要な特徴である。この位置応答式検出器は市場で容易に入手し得る周知 の種類のもので、光点が検出器表面１５に当たる位置に応答して座標の形で電気 出力信号を生成するように配設される。検出器１５はまた、検出器上に当たる光 点の質量の中心、として前記座標を付与する種類のものである。

レーザ光がガウス強度分布を有するため、検出器は、検出器上の光点の位置につ いての極めて正確な表示を与える。任意の適当な検出器を使用できる。例えば、 使用される検出器は、ＬＳＣＪ型と称して米国、カリフォルニア（ＣａｌＨｏｒ ｎｉａ）州、ホーソーン（Ｈａｗｔｈｏｒｎ）　、ユーナイテツド・ディテクタ ・テクノロジー（ＵｎｉｔｅｄＤｅｔｅｃｔｏｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によ り売り出されているものでも良い。

従ってレーザ・ビーム６は、その表面平滑度や表面形状を測定すべき表面２上に 焦点を合わされる。これはレンズ装置Ｌ１、Ｌ２によって行われ、その助けをか りて、ビームを拡大させ且つビームを入射角γ１で表面上に当たるようにさせる ことも可能である。投射された点は、このようにして表面上に得られている。こ の点は、位置応答式検出器８が配置されている結像面Ｂ２上に、鏡Ｓ１を経由し レンズ装置Ｌ３、Ｌ４によって結像される。

表面上の投射された点が、結像されたレンズ装置の光軸９に沿って精確に位置決 めされると、検出器８上の位置Ａに投射された点の像が得られる。結像レンズ装 置の光軸９の下方に投射された点が位置すると検出器上の位置Ｃに像が得られ、 一方、前記光軸の上方に投射された点が位置すると位置Ｂに像が得られる。

加工物表面２または計器ハウジング１７の何れかを５を付した水平方向に移動さ せることにより、表面２が線に沿った数多くの点で投射されるようになる。投射 された点はこれにより、表面形態に応じ、且つ表面が局部的に結像系の光軸９の 上方に在るか下方に在るかに依って、上下に移動する。検出された位置は、表面 と、表面２の正中面１３を構成し得る基準平面との間の局部的な距離の直接測定 値である。

垂直方向における計器の解像度は、結像レンズ装置によって定められる。従って 第１図の角度γ１は出来る限り小さいことが重要であり、さもなければ、これま でに論議したように、水平位置の読取りに可成りの誤差が得られる。さらに、光 伝送装置の光軸、１１と結像光学装置の光軸とは直角を形成しなければならない が、それは、さもなければ前述の如く、形状の深浅が変化した場合に投射された 点が鮮鋭に結像も再現もされないからである。

リレー・レンズＬ３により、投射された点の一次像が結像面Ｂ１内に付与される 。この像は、投射された点と受容レンズ装置の光軸９との間の距離と同程度の大 きさの、１ｔＳ１とレンズＬ４との間に延びる光軸７からある距離に得られるべ きである。この距離は、位置応答式検出器で正確に測定するには小さ過ぎる。従 って前述の如く、顕微鏡レンズＬ４によって像Ｂ１が結像面Ｂ２上に再現され、 それにより、投射された点と光軸９との間の距離が大きく拡大される。上述の計 器を使用する場合には、ａ）小さい角度γ１を利用しそれにより水平位置の正確 な表示を得ることと、ｂ）γ　−γ１としそれにより、投射された点が常に結像 レンズ系の焦点内に在ることを確保することと、Ｃ）高倍率の拡大レンズＬ４を 用いることとが可能であり、従って小さい形状の深浅も正確に測定することがで きる。

−Ｎ　原則として、第１図に示プような、手による目視検査のための接眼レンズ の使用は、計器が、構成を測定されるべぎ表面からの正しい距離に調整されまた はセットされることを可能にさせる。これは接眼レンズ１４を介して表面を目視 検査することによって行われる。表面２の投射された部分が鮮鋭に結像されてい る場合は・表面のこの部分が結像レンズ装置の焦点内に在ることを意味する。

この計器の解像力は、水平解像度、即ち表面２上の光点の大き′ざとして、また 垂直解像度；、〜゛即ち基準平面と相関的な光点の垂直位置として、計算するこ とができる。

この計器のあり得べき解像力についての以下の計算は、伝送される光がレーザで あるという仮定に基づいている。

但し、在来の光源により、同程度の大きさの解像力を得ることができる。

投射された点のサイズ回（ならびにこの計器の空間的解像力）は、レンズＬ２の 出口における入射ビームの直径りと、レンズＬ２の焦点距離ｆ２と、ビームの理 論的焦点からの表面２の距離との関数である。そこで次の方程式が適用される。

ここにλはレーザ光の波長、Ｆ−ｆ２／Ｄ、そしてＺはレンズＬ２と投射された 点との間の距離である。Ｆを変化させることにより、変化する解像度と保持され た焦点を有する最大の形状の深浅とを表面２上に得ることができる。

レンズ装置を通過するレーザ・ビームはレンズの下流で収縮し、従って光線のビ ームにはくびれが得られる。

保持された焦点を有する最大の形状の深浅は、くびれに沿ったビームの直径が所 与の直径ｄより小さい領域内のビームの長さを意味する。

次の表、第１表、には、量Ｆに応じて必要な焦点を保持するための最大直径ｄに ついて前述の長さを示しである。従って、表面２上での焦点合わせは、前述のく びれに沿って保持される。

第１表　λ＝０．６３２８μｍの場合の保持された焦点を有する最大の形状の深 浅　継 ビームの直　Ｆ＝１０　Ｆ＝２０　Ｆ−５０Ｆ−１００径（ｄ）μｍ ５０．１１８ １０　０、１１９ ２０　０．４００　０．４７４ ５０　１．０００　１．８９３　２．９６２１００　２．０００　３．９４８　 ９．１５３　１１．８４６２００　４．０００　７．９７４　１９．５９０　３ ６．６１１第１表から、２０μｍの直径を有する光点を使用する場合、Ｆ＝１０ のレンズに対しては０．４ａｍという形状の深浅の最大許容変動値が、また、Ｆ −２０のレンズを用いた場合には０．４７４−という若干大きい形状の深浅が得 られる。更にへ度の解像度が必要とされる場合は２０より小さいＦ数のレンズを 用いなければならず、そのため、許容し得る形状の深浅が減少する。しかし、大 きい光点を許容できるならば、許容し得る形状の深浅の増大を後に伴った更に高 いＦ数のレンズを使用できる。

ここで、光点の直径が１１器の水平解像力の保存性測定値であることを述べる必 要がある。位置応答式検出器８により、検出器に結像された光点の質量中心に比 例する出力信号が生成される。これは、この光点の「有効」径が全直径のほんの 一部分に過ぎないことを意味する。

使用されるレンズと当てられる光点との選択は、当業者により、場合に応じて適 応させることができる。

垂直方向における計器の解像度、即ち平面１３でも良い基準平面と相関的な投射 された点の垂直位置に関しては、この解像度を設定するため、包括的な検討を行 うことが必要である。従って、ここに述べることは全て、考えられる最悪の環境 下で得ることのできる解像度の認識と、代表的な作業場の状態の認識とである。

結像レンズ装置を介して目視検査した場合、投射された点は、だ円状の表面のよ うに見える。その幅はビームの直径ｄに等しいが、その高さは結像レンズ装置の 光軸９に垂直な平面に投影された幅である。この高さは、の如く表わすことがで きる。ここに、ｈは投影された高さ、αはこの表面と基準平面１３とにより局部 的に形成される角度であり、第１図を参照されたい。角度Ｔ２がγ１に等しくな ければならないことと、これらの角度が小さくなければならないこととは前に述 べである。実際上は角度αもまた極めて小さい。作業場での実務や技術の面から 関心を持たれる表面の場合、角度αは５″に達することもある。この場合、次の 近似方程式が適用される。

δｈ＝ｄ・（γ２−α） この場合角度はｒａｄで示される。結像された「だ円」の、その幅と相関的な高 さを下記の第２表に示す。

α七−５″α＝−２°α−ｏ’α＝＋２°α＝＋５゜γ２＝５°　０．１７５　 ０．１２２　（１，０８７０，０５２０，０００γ２＝７°　０．２０２　０． １５７　０．１２２　０．０８７　０．０３５γ２＝１０°　０．２６２　０． ２０９　０．１７５　０．１４０　０．０８７第２表より、最悪の場合には、投 影された投射光点の高さが、この表に示した角度と相関的に、その幅の四分の− となり得ることがわかる。

位置応答式検出器が光点の質量中心に対して出力信号を付加するということを再 び強調しなければならない。

これは、垂直方向における計器の解像力が第２表に示１それよりもはるかに大と なることを意味する。それにより達成される改善は、主として表面の局部的な湾 曲によって局限される。表面が局部的に全く平たんである極端な場合、質量中心 は光点の丁度中心に在る。これらのような状態の場合、解像度は専ら、選択され た倍率の程度と実際の検出器自体の解像度とにより定められる。解像度の程度は 、全体的な形状の深浅が検出器の全長に沿って結像されるように選択される。こ のように、前述の市販の検出器８を用いることにより、下記の第３表による全体 的な解像力をこの計器に付与することができる。

第３表　垂直方向における計器の全体的な解像力　（μ７７Ｌ） ｄｉｔｍ　Ｆ＝　１０　Ｆ−２０Ｆ＝５０　Ｆ＝　１００５　０．００５４ １ｏ　ｏ、ｏｉｏ。

２０　０．０２０　０．０２４ ５０　０．０５　０．０９５　０．１４８１００　０．１００　０．１９７　０ ．４５ｇ　０．５９３２００　０．２００　０．３９９　０．９８０　１．８３ ０これから、とくに高い解像力が得られることがわかる。

序言において言及され且つ在来の計器に関連している諸欠点はそれによって除去 され、または少なく共はとんど軽減される。

角度γ１はなるべく５″より小さい方が望ましいことが前に述べである。さらに 角度は、試験中、加工物の表面に適合していなければならない。しかし、この角 度γ１がＯ’　（零度であっても良いことは述べる必要がある。唯一の不可欠な 要件は、表面上の光点を、検出器８上に焦点を合わせるために、第３図のレンズ ３の少なくとも上部で視ることができる、ということである。

本発明による計器を用いて非接触式に測定がなされることに気付くであろう。こ れにより、測定過程中の表面２のあり得べき変形が防止される。従ってこの計器 は、金属、セラミックス、ゴム、革、紙などのような、全ての様態の材料を測定 するために用いることができる。

表面２上の伝送された光束の鮮鋭度を調整するため、テーブル４を一または二方 向へ、適切には水平面内で、移動できることと、テーブル４に向かい、またはそ れから遠ざかるように計器ハウジング１７を移動できることを前に述べである。

しかし、代りにテーブル４を固定的に配設し、且つハウジング１７をａ）表面２ を走査しまたは感知するためテーブル４と平行な方向または平面内で移動するよ うに、またｂ）投射された点を必要な程度の鮮鋭度に持ち来すため表面２に向か いまたはそれから遠ざかるように配設しても良いことは理解されよう。この場合 、車軸または軸２４は、前述の移動を行うように整えられた、例えば前述の種類 の機械的な装置（図示せず）に連結される。

第２図は、この計器の電子部品のブロック略図の概要図である。前述の如く、検 出器８は、検出器上の光点の位置に対応する電気信号を生成する。この信号は、 マイクロプロセッサ１８またはその他同種のものに向けて送られる。位置検出子 または検出器１９．２０もまたハウジング１７と相関的なテーブル４の位置に関 連する信号をデータ処理装置１８へ送るように配設されている。−実施例におい ては、位置検出器が、テーブルを移動させ得る水平面と合致するｘ−ｙ平面内に 前記位置を付与するように配設される。別の実施例においては、ハウジング１７ が移動でき、テーブル４が固定している場合、ハウジングの位置を対応するｘ− ｙ平面内に付与するように位置検出器１９．２０を配設することができる。

マイクロプロセッサ１８は、検出器８から届く信号を位置検出器１９．２０から の信号と共に処理し、それにより、図示もしくは表示されるべき所与の位置で、 または所与の線に沿い、表面の形状の深浅に関連して前記表面の形態もしくはそ の測定値を曲線が示し得るようにするため、周知の様態に配設される。

従って、上述の実施例によれば、検出器上の光点の位置は、表面形態に関連して 変動する。

本発明の別の実施例によれば、ハウジング１７と表面２との間の距離が終始一定 であるように制御される。この場合には、マイクロプロセッサ１８が、前述のハ ウジング設定装置を駆動する電動機を組み込んだ位置決め装置２１．２２をＩ’ １ｔｌｌｌするように配設される。この点でマイクロプロセッサ１８は、光点が 検出器上に当たる個所が一定、望ましくは検出器の中心点Ａ内、である如く位置 決め装置２１．２２を制御するように配設される。この場合、テーブル４が可動 でハウジング１７が固定、またはその逆、の何れでも良く、位置検出子もしくは 検出器１９．２０はそれぞれ、テーブル４またはハウジング１７の何れかに接続 される。この実施例によれば、ハウジングとテーブルとの間の垂直距離を測定す るために配設された更に別の位置検出器または検出子１９．２０が備えられる。

従ってこの実施例においては、表面２の形態に応じてハウジングが上下に移動す る。この点で、最後に挙げた指示器２３は、前記表面の形態に対応する電気信号 を生成するように配設される。この信号は、検出器からの信号に関連して、前述 のそれに対応する様態にマイクロプロセッサ内で信号処理される。

この実施例に伴う利点は、水平および垂直方向の双方において極めて高度の解像 度が得られる一方、同時に形状の深浅の極めて幅広い変動が可能となることであ る。

表面が著しい湾曲を有する場合、この実施例は顕著な利点をもたらす。

従ってこの実施例によれば、本計器を距離計として用い、それにより、例えばあ る構成要素の真円度、円すい度などを測ることが可能である。これらの後者の応 用に関しては、測定すべき加工物を、例えば、回転位置が位置指示器１９で与え られる一方、軸方向位置が他方の位置指示器２０で与えられるようにした車軸に 取り付けることもできる。この場合、位置指示器２３で示される表面と相関的な ハウジングの位置は、前記構成要素の真円度や円すい度の測定値と同等である。

　゛光伝送装置は、代りに、そこから発出する光が５〜５０μｍの大ぎさの小孔 上に焦点を合わされるようにした在来の光源を備えても良い。この孔を通過する 光は、例えば二つのレンズＬ１、Ｌ２を用いて、表面２が見いだされるべき個所 に焦点を合わされる。

レンズし１、Ｌ２は、別の焦点距離の他のレンズと交換可能でも良（且つ／また は相互におよび光源に関連して置換可能でも良く、あるいはズーム・レンズ装置 と取り換えられても良い。これらの代替物の何れか一つにより、ａ）射出される 光束の太さと、ｂ）ビーム６の光学角度１１間に形成される角度γ１と、Ｃ）加 工物３の主延長面１３への法線１２とにおいて、変更を行うことができる。

とくに当該出願に関して数多くの変更が可能であることは明白である。

従って本発明は、次の請求の範囲の範囲内において修正および変更をなし得る故 、説明され且つ図示された実施例に限定されるものと考えてはならない。

手続補正書輸発） 昭和６２年　？月λ　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．表面形態を測定する計器にて、表面上に光束を送る光伝送装置と、表面によ り反射された光を受ける光受容装置と、光受容装置の光軸と相関的な受容された 光の位置を検出する検出器と、一方では光伝送装置（１０）、（Ｌ１）、（Ｌ２ ）および光受容装置（Ｌ３）、（Ｌ４）、（８）との、他方では測定される表面 （２）との間に相対運動を付与する装置とを含む計器にむいて、測定される加工 物表面（２）の正中面（１３）の法線と共に小さい角度（γ１）を形成するよう に光伝送装置の光軸（１１）が配設され、前記角度（γ１）が約１５°より小さ く、望ましくは約５°より小さいことと、光受容装置（Ｌ３）、（Ｌ４）の光軸 （９）が光伝送装置の光軸（１１）と直角ないしほぼ直角δを形成することと、 前記検出器（８）が位置応答式であることと、像拡大レンズ（Ｌ４）が検出器（ ８）の前方に設けられることとを特徴とする計器。 ２．請求の範囲第１項に記載の計器において、前記像拡大レンズ（Ｌ４）が短焦 点距離の顕微鏡レンズであることを特徴とする計器。 ３．請求の範囲第２項に記載の計器において、リレー・レンズ（Ｌ３）が光受容 装置のビーム経路内に置かれ、前記表面（２）に当たつて反射された光を捕そく するように配設されることと、リレー・レンズ（Ｌ３）を経て顕微鏡レンズ（Ｌ ４）に入る光を反射する鏡（Ｓ１）が備えられることとを特徴とする計器。 ４．請求の範囲第２項または第３項に記載の計器において、顕微鏡レンズ（Ｌ４ ）の下流の光受容装置のビーム経路内に、検出器（８）と接眼レンズ（１４）と へ光を導く半透鏡（Ｓ２）が配設されることを特徴とする計器。 ５．請求の範囲第１項から第４項の何れか一つの項に記載の計器において、結合 されたレンズ装置（Ｌ１）、（Ｌ２）を有するレーザ（１０）を光伝送装置が包 含することを特徴とする計器。 ６．請求の範囲第１項から第５項の何れか一つの項に記載の計器において、光伝 送装置がいわゆるズーム。 レンズ装置を包含することを特徴とする計器。 ７．請求の範囲第１項から第６項の何れか一つの項に記載の計器において、前記 の相関的な移動を生成する装置が前記の相関的な移動中に、一方では光伝送装置 （１０）、（Ｌ１）、（Ｌ２）および光受容装置（Ｌ３）、（Ｌ４）、（８）と の、他方では加工物（３）の基準平面（１３）との間に一定の距離を保持するよ うに配設され、光受容装置（Ｌ３）、（Ｌ４）を経由して受容される光の検出器 上に当たる個所が加工物（３）の表面（２）の形態に従つて変動することを特徴 とする計器。 ８．請求の範囲第１項から第６項の何れか一つの項に記載の計器において、前記 の相関的な移動を付与する装置が加工物（３）の基準平面（１３）を光伝送装置 （１０）、（Ｌ１）、（Ｌ２）および光受容装置（Ｌ３）、（Ｌ４）、（８）と 相関的に基準平面（１３）の固有の平面内に移動させ且つ光受容装置を経由して 検出器（８）上に受容された光の当接個所が一定となることく前記表面（２）へ 向かい且つそれから遠ざかる前記方向（１６）へ向かい且つそれから遠ざかる方 向へ光伝送装置および光受容装置を移動させるように配設されることと、一方で は光伝送装置および光受容装置との、他方では基準平面（１３）との周の距離の 変動を検出するために位置検出子（２３）が備えられ、これらの変動が加工物表 面（２）の形態に対応することとを特徴とする計器。