本發(fā)明涉及一種光譜共焦傳感器和使用該光譜共焦傳感器的測量方法。

背景技術：

過去，已經使用了光譜共焦技術來對測量對象的高度等進行測量。例如，日本特開2011-39026(以下稱為專利文獻1)公開了如圖1所示的光譜共焦移位計(以下稱為光譜傳感器)。在該光譜傳感器中，聚焦于工件上的顏色根據工件的高度(移位)，在一一對應的基礎上變化。通過提取聚焦于工件上的顏色的光并指定顏色(光波長)，測量與顏色存在一一對應關系的工件的高度(專利文獻1的說明書中的段落[0002]和[0003]等)。

日本特開2013-130581(以下稱為專利文獻2)中所公開的光譜點傳感器系統(tǒng)如其圖1所示包括光源以及連接至光源的第一光路和第二光路。通過使用作為共焦系統(tǒng)的光路的第一光路，獲得包括距離依賴和距離不依賴成分的第一輸出光譜曲線。通過使用第二光路，獲得包括距離不依賴成分(無距離依賴成分)的第二輸出光譜曲線。通過基于第二輸出光譜曲線來校正第一輸出光譜曲線，使得能夠校正由于測量條件的改變而產生的測量誤差(特別是由于工件特有的光譜反射特性而產生的測量誤差)(專利文獻2的段落[0009]、[0013]和[0029]-[0032]等)。

技術實現要素：

在使用光譜傳感器的情況下，期望將測量光精確地照射至作為測量對象上的測量目標的點。例如，在測量對象是由透明材料等制成的構件的情況下，可能難以觀察到測量光的照射光斑。在這種情況下，難以將測量光精確地照射至測量點。

考慮到上述情形，本發(fā)明的目的是提供能夠將測量光容易且精確地照射至測量點的光譜共焦傳感器和測量方法。

為了實現上述目的，根據本發(fā)明的實施例的光譜共焦傳感器包括：第一光源，用于射出包括具有不同波長的多個光束的測量光；第二光源，用于射出具有預定波長的可見光束；光學頭，用于使入射光會聚在與所述入射光的波長相對應的焦點位置處，并且輸出在所述焦點位置處被測量對象反射所得到的反射光；位置計算部，用于基于所述光學頭所輸出的所述反射光來計算所述測量對象的位置；以及切換部，用于選擇性地在僅所述測量光進入所述光學頭的第一操作和至少所述可見光束進入所述光學頭的第二操作之間進行切換。

該光譜共焦傳感器包括用于射出測量光的第一光源以及用于射出可見光束的第二光源。從光學頭朝向測量對象照射測量光的第一操作中的照射光斑的位置和照射可見光束的第二操作中的照射光斑的位置彼此相同。因此，通過將容易觀看到的可見光束的照射光斑的位置調整至測量點，使得能夠容易且精確地將測量光照射至測量點。

所述第二光源是激光光源或者led光源即發(fā)光二極管光源。

因此，可以容易且精確地執(zhí)行照射光斑的位置調整。

所述可見光束是紅色光、藍色光或綠色光。

因此，可以容易且精確地執(zhí)行照射光斑的位置調整。

所述切換部包括：光纖部，用于將從所述第一光源射出的所述測量光和從所述第二光源射出的所述可見光束引導至所述光學頭，以及光源控制部，用于控制所述第一光源和所述第二光源各自的驅動。

通過使用光纖分束器，使得能夠容易地進行向光學頭的測量光的射出和可見光束的射出之間的切換。

所述位置計算部包括：分光器，包括：衍射光柵，用于使所述光學頭所輸出的所述反射光發(fā)生衍射，以及傳感器，用于接收所述衍射光柵衍射得到的衍射光，以及處理/控制部，用于基于所述傳感器所接收到的所述衍射光的光接收位置來計算所述測量對象的位置。

可以通過分光器和處理/控制部來精確地計算測量對象的位置。

所述切換部每隔1/10秒以下的時間間隔在所述第一操作和所述第二操作之間進行切換。

因此，可以在確認照射光斑的位置的同時進行位置測量。

在選擇了所述第二操作的情況下，所述位置計算部基于所述可見光束在所述焦點位置處被校正用測量對象反射所獲得的反射光來生成用于計算所述測量對象的位置的校正值。

因此，高精度地計算出測量對象的位置。

所述處理/控制部基于通過所述衍射光柵使所述校正用測量對象反射得到的反射光發(fā)生衍射所獲得的衍射光的光接收位置來生成所述校正值。

因此，可以容易地計算出校正值。

根據本發(fā)明的實施例的測量方法包括：使具有預定波長的可見光束進入光學頭；將從所述光學頭朝向測量對象射出的可見光束的照射光斑的位置移動到所述測量對象的測量點上；使包括具有不同波長的多個光束的測量光進入所述光學頭；通過所述光學頭將所述多個光束會聚在不同的焦點位置上，并且輸出在所述焦點位置處被所述測量對象反射所得到的反射光；以及基于所述光學頭所輸出的所述反射光來計算所述測量對象的位置。

上述測量方法可以包括：從所述光學頭朝向校正用測量對象射出可見光束；以及基于所述光學頭所輸出的、在所述焦點位置處被所述校正用測量對象反射所得到的反射光來生成用于計算所述測量對象的位置的校正值。

如上所述，根據本發(fā)明，使得能夠將測量光容易且精確地照射至測量點。應當注意，這里所述的效果并非必要的限制，并且可以獲得本發(fā)明所述的任意效果。

附圖說明

圖1是示意性示出根據本發(fā)明實施例的非接觸型測量系統(tǒng)的結構示例的框圖；

圖2是示出圖1所示的光譜傳感器的結構示例的示意圖；

圖3是示出通過控制部所進行的對測量對象的位置的計算示例；

圖4是示出非接觸型測量系統(tǒng)的測量操作的示例的流程圖；

圖5是示出對測量光源和引導光源的切換和驅動的示例的圖；以及

圖6a和6b是用于說明使用引導光的校正值的生成的示意圖。

具體實施方式

以下將參考附圖來說明本發(fā)明的實施例。

圖1是示意性示出根據本發(fā)明的實施例的非接觸型測量系統(tǒng)的結構示例的框圖。非接觸型測量系統(tǒng)100包括臺架110、移動機構120、光譜共焦傳感器(以下簡稱為光譜傳感器)130和pc(個人計算機)140。測量對象o放置在臺架110上的預定位置處。

移動機構120包括用于使光譜傳感器130移動的傳感器移動機構120a和用于使臺架110移動的臺架移動機構120b。通過驅動傳感器移動機構120a和臺架移動機構120b，可以使光譜傳感器130相對于測量對象o的相對位置在三維方向上移動。

在本實施例中，傳感器移動機構120a移動光譜傳感器130的光學頭10(參見圖2)?？蛇x地，包括光學頭10、控制器20和光纖部30的光譜傳感器130整體可以一體地移動。不對移動機構120的具體結構進行限制，并且可以任意進行設計。

pc140以任意連接形式連接至移動機構120和光譜傳感器130各自。pc140能夠控制對移動機構120和光譜傳感器130各自的驅動。例如，在測量對象o上設置有多個測量點的情況下，將用于測量這些測量點的多個坐標值輸入到pc140。pc140基于輸入的坐標值自動移動光譜傳感器130的位置。

操作者還可以操作pc140以控制對移動機構120和光譜傳感器130各自的驅動。例如，操作者可以調整光譜傳感器130的測量位置。

盡管在圖1中省略了示出，但是在該非接觸型測量系統(tǒng)100中設置能夠拍攝在臺架110上的測量對象o的照相機。將由該照相機拍攝的圖像顯示在pc140的顯示器上，并且在觀看顯示的圖像的同時進行測量位置的調整等。應當注意，本發(fā)明的實施例不限于設置照相機的示例，并且可以在利用肉眼觀察測量對象o的同時進行位置調整。

pc140包括計算機結構所需的硬件，例如cpu(中央處理單元)、rom(只讀存儲器)、ram(隨機存取存儲器)和hdd(硬盤驅動器)。此外，對pc140的控制例如通過cpu將存儲在rom或hdd等中的預定程序加載到ram中并執(zhí)行該程序來實現?？梢酝ㄟ^使用任意方法將該程序安裝在pc中。

圖2是示出光譜傳感器130的結構示例的示意圖。光譜傳感器130包括光學頭10、控制器20和光纖部30?？刂破?0包括光源部40、分光器50和信號處理/控制部(以下簡稱為控制部)60。

如圖2所示，光源部40包括用于射出測量光的測量光源41和用于射出引導光的引導光源42。在本實施例中，使用白色led光源作為測量光源41。因此，測量光源41射出包括具有從藍色波長范圍到紅色波長范圍的不同波長的多個可見光束的白色光w作為測量光。

在本實施例中，測量光源41對應于第一光源。此外，多個可見光束對應于具有不同波長的多個光束。應當注意，可以使用諸如汞蒸氣燈等的其它白色光源來替代led光源。

使用用于射出紅色激光lr的紅色激光光源作為引導光源42。在本實施例中，引導光源42對應于第二光源。此外，用作引導光的紅色激光lr對應于具有預定波長的可見光束。應當注意，引導光的顏色不受限制，并且可以使用諸如藍色光和綠色光等的其它單色光?？蛇x地，可以使用諸如led光源等的另一固態(tài)光源作為引導光源42。

光纖部30包括多個光纖31和多個光纖分束器32。在本實施例中，使用光纖分束器32a和32b、連接至光學頭10的光纖31a以及連接至分光器50的光纖31b。還使用使光纖分束器32a和32b彼此連接的光纖31c、連接至測量光源41的光纖31d以及連接至引導光源42的光纖31e。

如圖2所示，光纖分束器32a能夠將從光纖31a輸入的光分支并將其輸出至光纖31b。此外，可以將從光纖31c輸入的光輸出至光纖31a。光纖分束器32b能夠將從光纖31d和31e各自輸入的光輸出至光纖31c。

因此，在測量光源41和引導光源42被驅動時，將白色光w和紅色激光lr的各自經由光纖部30引導至光學頭10。此外，將從光學頭10輸出的反射光s(后面將詳細描述)經由光纖部30引導至分光器50。應當注意，可以使用光纖耦合器來替代光纖分束器32。

如圖2所示，光學頭10包括筆狀的殼體部11以及設置在殼體部11內部的物鏡12，其中殼體部11在其長度方向上具有光軸a。光纖31a連接在殼體部11的后端的大致中央處。從光纖31a射出的光經由物鏡12從殼體部11的前端照向測量對象o。

物鏡12是色像差大的透鏡，并且使進入光學頭10的光會聚在光軸a上的與波長λ相對應的焦點位置p處。例如，作為測量光的白色光w進入光學頭10。在這種情況下，物鏡12使白色光w的多個可見光束會聚在與波長λ相對應的不同焦點位置p處。

因此，白色光w的多個可見光束經由物鏡12而彼此分離，并且從殼體部11的前端朝向測量對象o射出。在圖2中，示出了表示被物鏡12分離的多個可見光束的rgb的三種顏色的光束。當然，還射出了具有其它顏色(其它波長范圍)的光束。

圖2所示的波長λ1和焦點位置p1表示多個可見光束中具有最短波長的可見光的波長和焦點位置，并且例如與藍色光b相對應。波長λn和焦點位置pn表示多個可見光束中具有最長波長的可見光的波長和焦點位置，并且例如與紅色光r相對應。波長λk和焦點位置pk表示多個可見光束中的任意可見光的波長和焦點位置，并且在圖2中與綠色光g相對應(k＝1～n)。

此外，物鏡12使在焦點位置pk被測量對象o反射的可見光會聚在光纖31a處。因此，將連接到殼體部11的后端的光纖31a連接在聚焦在測量對象o并被測量對象o反射的可見光通過物鏡12發(fā)生會聚的共焦位置處。因此，可以在多個可見光束中選擇由測量對象o在焦點位置pk處反射的可見光。將被測量對象o反射的反射光s經由光纖31a輸出。

在圖2中，物鏡12和光纖31a之間示出被測量對象o反射的rgb的三種顏色的光束。在圖2所示的示例中，測量對象o存在于焦點位置pk(圖中的綠色光g的焦點位置)處。因此，由測量對象o反射的綠色光g在光纖31a處會聚。結果，經由光纖31a輸出綠色光g的反射光s。如此輸出的反射光s的波長和測量對象o在光軸a上的位置存在一一對應關系。

在作為引導光的紅色激光lr進入光學頭10的情況下，使這種紅色激光lr朝向測量對象o射出。紅色激光lr在測量對象o上的照射光斑的直徑例如大致為數μm，并且足以使其在顯示器可見。當然，可以照射紅色激光lr使得其具有對肉眼而言可見的尺寸的照射光斑。

在測量對象o存在于紅色光r的焦點位置pn處的情況下，紅色激光lr聚焦在測量對象o上，因而照射光斑的直徑變得更小。另一方面，測量對象o存在于其它單色光的焦點位置處的情況下，紅色激光lr的照射光斑的直徑變得略大。然而，對照射光斑的可見性影響小。也就是說，即使測量對象o存在于任何位置的情況下，也能夠充分地看到紅色激光lr的照射光斑。

應當注意，測量對象o存在于紅色光r的焦點位置pn處，則經由光纖31a來輸出由測量對象o反射的紅色激光lr的反射光s。

不對光學頭10的內部結構進行限制，并且可以適當地進行設計。例如，可以使用銷孔和準直透鏡等的其它透鏡。

分光器50是用于檢測光學頭10經由光纖31a輸出的反射光s的波長的塊。反射光s經由光纖31a、光纖分束器32a和光纖31b而照射在分光鏡50的內部。

分光器50包括準直透鏡51、衍射光柵52、成像透鏡53和線性傳感器55。這些構件從反射光s進入的一側起按所述的順序配置。準直透鏡51使從光纖31b射出的反射光s大致均勻地照射在衍射光柵52上。

衍射光柵52使光學頭10輸出的反射光發(fā)生衍射。成像透鏡53使通過衍射光柵52衍射的衍射光束l在線性傳感器55上形成光斑狀的圖像。盡管通常+1階衍射光束l在線性傳感器55上形成圖像，但是諸如-1階衍射光束等的其它衍射光束也可以在線性傳感器55上形成圖像。應當注意，不對衍射光柵52的具體結構進行限制。

線性傳感器55包括配置在一個方向上的多個像素(光接收裝置)56。各像素56輸出與所接收到的光的強度相對應的信號。不對線性傳感器55的具體結構進行限制，并且可以使用諸如cmos線傳感器或ccd線傳感器等。

應當注意，成像透鏡53是色像差小的透鏡，并且能夠與反射光s的波長無關地使衍射光束l在線性傳感器55上形成光斑狀的圖像。另一方面，從衍射光柵52射出的衍射光束l的射出角度取決于反射光s的波長。因此，線性傳感器55上的光斑的位置成為依賴于反射光s的波長的參數。

將從線性傳感器55輸出的信號經由信號線纜57發(fā)送至控制部60。應當注意，可以在分光器50的內部設置遮光機構等，以使得除成為光斑位置的檢測目標的衍射光束l以外的衍射光不進入線性傳感器55。此外，可以適當調整衍射光柵52和線性傳感器55的配置角度等。

控制部60在本實施例中用作位置計算部，并且基于從線性傳感器接收到的信號來計算測量對象o的位置。例如，將光學頭10保持在預定的基準位置，并且向測量對象o射出白色光w。然后，基于來自線性傳感器55的信號，以基準位置為基準來計算測量對象o的位置。

此外，可以計算光學頭10和測量對象o之間的距離作為測量對象o的位置。此外，即使在測量對象o移動的情況下，也可以基于根據該移動從線性傳感器55輸出的信號來計算測量對象o的移動量(參見圖2的箭頭y)。

在測量對象o的上方使用光學頭10的情況下，計算測量對象o的高度作為測量對象o的位置，當然本發(fā)明不限于此?？梢栽谌我夥较蛏鲜褂霉鈱W頭10，并且可以計算在該方向上的位置。

此外，控制部60還用作用于控制對測量光源41和引導光源42各自的驅動的光源控制部。例如，控制部60能夠在測量光源41所進行的白色光w的射出和引導光源42所進行的紅色激光lr的射出之間進行切換并且每隔預定時間執(zhí)行該切換。另外，控制部60還能夠在連續(xù)射出白色光w的狀態(tài)下對紅色激光lr的on/off進行切換。

控制部60可以例如通過在單個芯片上所包含的cpu、存儲器(ram、rom)和i/o(輸入/輸出)等的微計算機來實現。微計算機的各種類型的處理通過在芯片中的cpu根據存儲器中所存儲的預定程序進行工作來執(zhí)行，但是微計算機的各種類型的處理不限于此。為了實現控制部60，可以適當使用其它ic(集成電路)等。

在本實施例中，可以通過光纖部30和用作光源控制部的控制部60來實現切換部。該切換部能夠選擇性地在僅使白色光w進入光學頭10的第一操作和至少使紅色激光lr進入光學頭10的第二操作之間進行切換。

例如，通過控制部60僅驅動測量光源41來執(zhí)行第一操作。此外，通過至少驅動引導光源42來執(zhí)行第二操作?？梢酝ㄟ^每隔預定時間對測量光源41和引導光源42各自進行切換/驅動，來每隔預定時間將第一操作和第二操作彼此切換。

在第二操作中，可以驅動測量光源41。也就是說，可以在測量光源41被連續(xù)驅動的狀態(tài)下對引導光源42的驅動的on/off進行切換。在這種情況下，引導光源42的off時間與第一操作相對應，并且引導光源42的on時間與第二操作相對應。

應當注意，除控制部60以外，還可以設置用作光源控制部的塊。也就是說，可以將光源控制部與用于計算測量對象o的位置的塊分開配置。

圖3是示出控制部60所進行的對測量對象o的位置的計算示例的圖。首先，基于從線性傳感器55輸出的信號來檢測用于輸出信號強度峰值的像素56的位置(峰像素位置)。峰像素位置與傳感器所接收到的衍射光束l的光接收位置相對應。在本實施例中，峰像素位置由像素編號來表示。

基于所檢測到的像素編號來計算測量對象o的位置(這里稱為距離dist)。如圖3所示，使用校正表來計算距離dist。該校正表是預先通過在調整距離dist的同時操作光譜傳感器130而生成的，并且存儲在控制部60的存儲器等中。不對生成校正表的方法和生成定時等進行限制。

距離dist的計算不限于使用校正表的方法。例如，還可以將預定的運算表達式存儲在存儲器等中，以使得使用運算表達式、基于像素編號來計算距離dist?？蛇x地，可以基于像素編號來計算反射光s的波長。另外，可以使用校正表和運算等、基于波長來計算距離dist。

圖4是示出非接觸型測量系統(tǒng)100的測量操作的示例的流程圖。首先，點亮引導光源42(步驟101)。將紅色激光lr的照射光斑的位置移動至測量對象o上的測量點(步驟102)。典型地，基于照相機所拍攝的圖像，通過操作者操作pc140來控制移動機構120。當然，可以在利用肉眼來進行觀看的同時進行位置調整。

此外，可以基于照相機所拍攝的圖像來自動調整照射光斑的位置。例如，基于圖像來計算紅色的照射光斑的坐標值。對移動機構120進行控制，以使得該坐標值等于測量點的坐標值。因此，使得能夠高精度地執(zhí)行自動測量。

判斷是否調整照射光斑的位置(步驟103)。典型地，操作者輸入表示完成了位置調整的事實的操作。在進行了該輸入的情況下，判斷為光斑位置被確定(步驟103中為“是”)。執(zhí)行位置調整(步驟103中為“否”)，直到輸入表示完成了位置調整的事實的操作為止。

在完成了照射光斑的位置調整的情況下，點亮測量光源41(步驟104)。白色光w的照射光斑的位置與紅色激光lr的照射光斑的位置相同。因此，白色光w精確地照射至測量點，并且高精度地測量該測量點的位置(步驟105)。

判斷是否完成了全部測量點的測量(步驟106)。在沒有完成測量的情況下(步驟106中“否”)，將光譜傳感器130移動至下一測量點(步驟107)。然后，返回至步驟101，重復從使用引導光的位置調整到使用測量光的測量的處理(步驟101～步驟105)。在完成了全部測量點的測量的情況下(步驟106中為“是”)，終止測量操作。

如上所述，在根據本實施例的光譜傳感器130中，包括用于射出測量光(白色光w)的測量光源41和用于射出可見光束(紅色激光lr)的紅色激光光源42。從光學頭10向測量對象o照射白色光w的第一操作中的照射光斑的位置和照射紅色激光lr的第二操作中的照射光斑的位置彼此相同。因此，通過將容易觀看到的紅色激光lr的照射光斑的位置調整至測量點，使得能夠容易且精確將白色光w照射至測量點。

例如，在作為測量目標的部分是由透明材料制成的構件或金屬光澤面等情況下，可能難以觀看到白色光w的照射光斑。在本實施例中，照射單色光作為引導光，因而可以容易觀看到該光的照射光斑的位置。

引導光的顏色可以以根據例如作為測量目標的部分的材料或顏色的方式來適當選擇。例如，通過使用rgb的激光光源或led光源，可以容易地將rgb的各顏色的光用作引導光。此外，容易觀看到rgb的各顏色的光，因而這是非常有效的。

可以利用用于射出具有不同顏色的單色光束的多個引導光源來設置光源部。此外，可以以根據測量對象o的類型的方式來選擇引導光的顏色。因此，例如這在測量多種類型的測量對象o的情況下是有效的。

通過使用激光光源或led光源作為引導光源，使得能夠照射具有穩(wěn)定波長的單一波長的光作為引導光。結果，使得容易觀看到照射光斑，并且可以執(zhí)行高精度位置調整。

圖5是示出對測量光源41和引導光源42的切換和驅動的示例的圖。在圖5所示的示例中，每隔時間間隔t切換對測量光源41和引導光源42的驅動。在這種情況下，切換周期t*2＝2t。例如，通過生成并使用脈沖周期是t并且具有相反相位的兩個脈沖信號，使得能夠進行圖5所示的驅動，當然本發(fā)明不限于此?？梢酝ㄟ^使用任意的時鐘信號等來執(zhí)行切換和驅動。

通過減小圖5所示的時間t，可以在確認照射光斑的位置的同時進行位置測量。例如，在順次移動并測量多個測量點的情況下，可以在執(zhí)行該測量的同時確認測量點的照射光斑的位置以及照射光斑的移動路徑。因此，使得還能夠進行針對測量對象o的掃描測量等。

例如，通過將1/10秒以下的時間間隔設置為時間間隔t，可以在引導光的照射光斑基本上持續(xù)可見的狀態(tài)下執(zhí)行各測量點的位置測量。當然，時間間隔不限于此，并且可以適當設置。

應當注意，在以高速執(zhí)行切換和驅動的情況下，獲得從線性傳感器55輸出的值來作為與測量光源41的驅動定時相對應的測量結果的數據。典型地，可以從線性傳感器55連續(xù)輸出像素編號。然后，通過控制器60來提取與測量光源41的驅動定時對應輸出的像素編號、并測量測量對象o的位置，當然本發(fā)明不限于此。

圖6a和6b是用于說明使用引導光的校正值的生成的示意圖。例如，衍射光柵52或線性傳感器55的位置可能由于諸如溫度和濕度等的環(huán)境的變化、實施光譜傳感器130時的情形、或者長時間的使用而偏移。在這種情況下，線性傳感器55上的光斑的位置也偏移，并且測量精度降低。

在本實施例中，可以使用在第二操作中向測量對象o照射的紅色激光lr(引導光)來計算校正值。因此，可以預先將用于計算校正值的校正用數據存儲在控制部60的存儲器中。

校正用數據包括在將紅色激光lr照射至放置在臺架110上的校正用的測量對象p并且反射光s進入線性傳感器55(即輸出預定峰值的像素56出現)的情況下，光學頭10相對于校正用的測量對象p的相對高度以及像素編號。

校正用的測量對象p是具有確定的高度(位置)的物體，并且不對其具體結構和材料等進行限制。

不對獲得校正用數據的方法進行限制。例如，在組裝并使用非接觸型測量系統(tǒng)100的情況下，通過將校正用的測量對象p放置在臺架110上并且使光學頭10在高度方向上相對移動來獲得校正用數據。可選地，可以基于測量對象p的高度、分光器50的具體結構或引導光的波長等來計算理論值，并且將該理論值用作校正用數據。

應當注意，典型地，將校正用數據和圖3所示的校正表存儲為彼此對應的數據項。例如，在通過校準等來獲得校正用數據的情況下，可以基于校正用數據來對校正表進行校正。

在計算校正值時，首先將校正用的測量對象p放置在臺架110上。在點亮引導光源42的狀態(tài)下，使光學頭10的位置相對于測量對象p在高度方向上相對移動。如圖6a和6b所示，在紅色激光lr聚焦于測量對象p時，使反射光s從光學頭10向分光器50輸出。獲得表示反射光s的衍射光l的光斑位置的像素編號。計算所獲得的像素編號和作為校正用數據而存儲的像素編號之間的差(包含正值和負值)來作為校正值。

應當注意，可以通過pc140的顯示器等來監(jiān)視線性傳感器55的輸出結果，并且操作者可以在預定峰值被輸出的定時輸入預定操作?？梢曰谠谠摱〞r的像素編號來計算校正值。

在執(zhí)行位置測量時，可以將該校正值與從線性傳感器55輸出的像素編號相加。校正之后的值成為輸入至校正表中的值，并且計算測量對象o的位置。因此，可以充分地提高位置測量的精度。此外，可以實現針對環(huán)境的變化穩(wěn)健并且具有高精度的光譜傳感器130。

可以計算在光學頭10輸出反射光s時的光學頭10相對于測量對象p的相對高度和被存儲為校正用數據的光學頭10的高度之間的差(包含正值和負值)來作為校正值。可以將該校正值與位置測量期間利用校正值表輸出的位置相加。因此，例如，使得能夠對例如由于光學頭10內部的構件的位置偏移而產生的測量誤差進行校正。

如上所述，基于像素編號或光學頭10的高度等，可以容易地計算出校正值。當然，校正值的計算方法和使用校正值的校正方法不限于此，并且可以適當進行設置。例如，可以存儲與環(huán)境溫度等相對應的多個校正表，并且可以基于校正值從多個校正表中選擇要使用的校正表。此外，可以基于校正值來對校正值表自身進行校正。例如，可以對圖3所示的校正表的曲線形狀等進行校正。

其它實施例

本發(fā)明不限于上述實施例，并且還可以實現各種其它實施例。

在上述說明中，通過光纖部30和用作光源控制部的控制部60，來實現用于選擇性地在第一操作和第二操作之間進行切換的切換部。切換部的結構不限于此，并且可以適當進行設計。例如，能夠以可切換的方式將測量光源41和引導光源其中任一連接至圖1所示的光纖31c。例如，可以通過使用能夠在光源這兩者的位置之間進行切換的切換機構來實現這種結構。因此，使得能夠減少光纖分束器32的數量，并且降低由于光纖分束器32而導致的光量損失。

在按順序測量多個測量點的情況下，在測量之前，在點亮引導光源42的狀態(tài)下，光學頭10可以沿著測量中所使用的移動路徑移動。因此，使得能夠觀看到照射光斑的移動路徑并且確認測量中的移動路徑是否適用。此時，還可以進行各測量點的最終的位置調整。通過將該位置調整之后的坐標值存儲在存儲器中，可以有效地測量多個測量點的位置，而無需在測量期間照射引導光(無需切換至第二操作)。

例如，在對同一類型的測量對象o執(zhí)行相同的測量操作的情況下，通過首先使用引導光來確認移動路徑并且進行各測量點的位置調整，可以極大地縮短測量所需時間。

此外，在上述說明中，使用包括多個可見光束的白色光作為測量光。然而，本發(fā)明不限于此，并且可以使用大頻帶的其它光來作為測量光。換句話說，可以使用包括作為可見光束的紫外線和紅外線等的光作為包括具有不同波長的多個光束的測量光。例如，光源部可以設置有射出紫外線的led。

圖2所示的光譜傳感器130的控制器20可以設置有pc140的功能和顯示器等。另一方面，可以通過pc140來執(zhí)行控制器20的一些功能。在這種情況下，可以利用pc140的這些功能來構建根據本技術的光譜傳感器。

可以組合上述的本發(fā)明的至少兩個特征部分。此外，上述的各種效果僅是示例且不應當成為限制，并且還可以獲得其它效果。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年2月5日提交的日本專利申請2016-020524的優(yōu)先權，在此通過引用包含其全部內容。