JPH0543366Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0543366Y2 JPH0543366Y2 JP15956987U JP15956987U JPH0543366Y2 JP H0543366 Y2 JPH0543366 Y2 JP H0543366Y2 JP 15956987 U JP15956987 U JP 15956987U JP 15956987 U JP15956987 U JP 15956987U JP H0543366 Y2 JPH0543366 Y2 JP H0543366Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- target sheet
- target
- natural
- displacement measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 15
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 7
- 208000017763 cutaneous neuroendocrine carcinoma Diseases 0.000 description 7
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、レーザ光などの光を使用してターゲ
ツトの変位量を測定する光学式変位測定装置にお
いて、変位量の検出を容易にするために、ターゲ
ツトに貼付されるターゲツトシートの改良に関す
るものである。
ツトの変位量を測定する光学式変位測定装置にお
いて、変位量の検出を容易にするために、ターゲ
ツトに貼付されるターゲツトシートの改良に関す
るものである。
この種の光学式変位測定装置の一例としては、
第２図に示す如き装置が実用化されている。図に
おいて、TGはＸ，Ｙの二方向に変位する被測定
物体（ターゲツト）、１はレーザ光などの光を出
射する光源、２１，２２はハーフミラー、３１，
３２はレンズ、４は絞り、５X，５Yはフオトダイ
オードアレイよりなり、空間フイルタ特性を有す
るイメージセンサ、６はイメージセンサ５X，５Y
の出力からターゲツトTGの変位量に応じた出力
信号を発生する信号処理回路である。また、ター
ゲツトTGの表面には、変位量の検出を容易にす
るために、格子模様の書かれた再帰反射性のテー
プTS（以下、ターゲツトシートTSという）が貼
られている。図に示す装置は、イメージセンサ５
Ｘ，５Y上にターゲツトシートTSの像（格子像）
を結ばせ、その像の動きをイメージセンサ５X，
５Yにより直接検出するようにしたものである。
イメージセンサ５X，５Yはそれぞれ像のＸ方向ま
たはＹ方向の動きに対して感度を持つように配置
されている。すなわち、光源１から出射された光
は、ハーフミラー２１を介してターゲツトTGに
照射され、ターゲツトTG（ターゲツトシート
TS）により反射された光は、ハーフミラー２１
を通過した後、レンズ３１、絞り４およびレンズ
３２を通り、ハーフミラー２２で２つに分けら
れ、それぞれイメージセンサ５X，５Y上にターゲ
ツトシートTSの像（格子像）を結ぶ。
第２図に示す如き装置が実用化されている。図に
おいて、TGはＸ，Ｙの二方向に変位する被測定
物体（ターゲツト）、１はレーザ光などの光を出
射する光源、２１，２２はハーフミラー、３１，
３２はレンズ、４は絞り、５X，５Yはフオトダイ
オードアレイよりなり、空間フイルタ特性を有す
るイメージセンサ、６はイメージセンサ５X，５Y
の出力からターゲツトTGの変位量に応じた出力
信号を発生する信号処理回路である。また、ター
ゲツトTGの表面には、変位量の検出を容易にす
るために、格子模様の書かれた再帰反射性のテー
プTS（以下、ターゲツトシートTSという）が貼
られている。図に示す装置は、イメージセンサ５
Ｘ，５Y上にターゲツトシートTSの像（格子像）
を結ばせ、その像の動きをイメージセンサ５X，
５Yにより直接検出するようにしたものである。
イメージセンサ５X，５Yはそれぞれ像のＸ方向ま
たはＹ方向の動きに対して感度を持つように配置
されている。すなわち、光源１から出射された光
は、ハーフミラー２１を介してターゲツトTGに
照射され、ターゲツトTG（ターゲツトシート
TS）により反射された光は、ハーフミラー２１
を通過した後、レンズ３１、絞り４およびレンズ
３２を通り、ハーフミラー２２で２つに分けら
れ、それぞれイメージセンサ５X，５Y上にターゲ
ツトシートTSの像（格子像）を結ぶ。
ここで、ターゲツトTGに貼付されるターゲツ
トシートTSとしては、シート上に直径数十μmの
ガラスビーズを貼つたものが一般的であるが、第
３図に示す如く、一辺200μm弱のマイクロキユー
ブコーナMCCを一面に敷詰めたものの方が、再
帰反射特性の面で有利である。マイクロキユーブ
コーナMCCを使用したターゲツトシートTSにお
いては、マイクロキユーブコーナMCCが規則的
に並べられているために、得られる格子像はある
一定の空間周波数を持つたものとなる。
トシートTSとしては、シート上に直径数十μmの
ガラスビーズを貼つたものが一般的であるが、第
３図に示す如く、一辺200μm弱のマイクロキユー
ブコーナMCCを一面に敷詰めたものの方が、再
帰反射特性の面で有利である。マイクロキユーブ
コーナMCCを使用したターゲツトシートTSにお
いては、マイクロキユーブコーナMCCが規則的
に並べられているために、得られる格子像はある
一定の空間周波数を持つたものとなる。
しかしながら、このようなターゲツトシート
TSにおいては、格子像におけるピツチの精度が
マイクロキユーブコーナMCCの製造精度に左右
されてしまい、あまり高い精度を得ることができ
ない。また、図に示されるように、模様の配列方
向（以下、これをナチユラルパターンPnという）
が60°座標系に沿つたものとなつているので、タ
ーゲツトTGの変位を直交座標で測定するのには
適していない。
TSにおいては、格子像におけるピツチの精度が
マイクロキユーブコーナMCCの製造精度に左右
されてしまい、あまり高い精度を得ることができ
ない。また、図に示されるように、模様の配列方
向（以下、これをナチユラルパターンPnという）
が60°座標系に沿つたものとなつているので、タ
ーゲツトTGの変位を直交座標で測定するのには
適していない。
このため、マイクロキユーブコーナMCCによ
るターゲツトシートTSを使用して直交座標（Ｘ，
Ｙ）に沿つた変位を測定するためには、第４図に
示す如き格子パターンPmを、ターゲツトシート
TSの上に形成しなければならない。格子パター
ンPmの形成は、ターゲツトシートTSの表面に格
子パターンPmを印刷することにより行なわれ
る。
るターゲツトシートTSを使用して直交座標（Ｘ，
Ｙ）に沿つた変位を測定するためには、第４図に
示す如き格子パターンPmを、ターゲツトシート
TSの上に形成しなければならない。格子パター
ンPmの形成は、ターゲツトシートTSの表面に格
子パターンPmを印刷することにより行なわれ
る。
しかしながら、この場合、イメージセンサ５X，
５Yに結像される格子像は、ナチユラルパターン
Pnと格子パターンPmとが重なつたものとなるの
で、ナチユラルパターンPnにおける独自の空間
周波数がリニアリテイ誤差を発生させてしまう。
また、パターンの重なり具合によつては、Ｘおよ
びＹの座標方向に対して、現われるリニアリテイ
誤差の大きさが異なり、２次元の変位測定には適
さなくなつてしまう。また、リニアリテイ誤差の
見積りも不可能である。
５Yに結像される格子像は、ナチユラルパターン
Pnと格子パターンPmとが重なつたものとなるの
で、ナチユラルパターンPnにおける独自の空間
周波数がリニアリテイ誤差を発生させてしまう。
また、パターンの重なり具合によつては、Ｘおよ
びＹの座標方向に対して、現われるリニアリテイ
誤差の大きさが異なり、２次元の変位測定には適
さなくなつてしまう。また、リニアリテイ誤差の
見積りも不可能である。
本考案は、上記のような従来装置の欠点をなく
し、ＸおよびＹの座標方向に対して、現われるリ
ニアリテイ誤差の大きさが等しく、かつその大き
さを見積ることができ、ターゲツトにおける２次
元の変位量を正確に測定することのできる光学式
変位測定装置用ターゲツトシートを簡単な構成に
より実現することを目的としたものである。
し、ＸおよびＹの座標方向に対して、現われるリ
ニアリテイ誤差の大きさが等しく、かつその大き
さを見積ることができ、ターゲツトにおける２次
元の変位量を正確に測定することのできる光学式
変位測定装置用ターゲツトシートを簡単な構成に
より実現することを目的としたものである。
本考案の光学式変位測定装置用ターゲツトシー
トは、マイクロキユーブコーナを一面に敷詰める
とともにその表面に直交座標（Ｘ，Ｙ）に応じた
格子パターンを形成するようにした光学式変位測
定装置用ターゲツトシートにおいて、前記マイク
ロキユーブコーナにより形成されるナチユラルパ
ターンに対してこのナチユラルパターンが線対称
となるような対称軸を任意に選択するとともに、
前記格子パターンに対してＸ＝Ｙなる直線を求
め、この直線が前記対称軸と一致するように前記
格子パターンを形成したものである。
トは、マイクロキユーブコーナを一面に敷詰める
とともにその表面に直交座標（Ｘ，Ｙ）に応じた
格子パターンを形成するようにした光学式変位測
定装置用ターゲツトシートにおいて、前記マイク
ロキユーブコーナにより形成されるナチユラルパ
ターンに対してこのナチユラルパターンが線対称
となるような対称軸を任意に選択するとともに、
前記格子パターンに対してＸ＝Ｙなる直線を求
め、この直線が前記対称軸と一致するように前記
格子パターンを形成したものである。
このように、直交座標（Ｘ，Ｙ）を基にして配
置される格子パターン中にＸ＝Ｙなる直線を求
め、この直線がナチユラルパターン中の対称軸と
一致するように、格子パターンを形成すると、ナ
チユラルパターンにより発生され、格子パターン
と干渉してリニアリテイ誤差を生じさせる空間周
波数のパターンは、Ｘ軸およびＹ軸について全く
等しくなるので、それぞれに発生するリニアリテ
イ誤差の大きさが等しくなり、かつその大きさを
見積ることができ、ターゲツトにおける２次元の
変位量を正確に測定することができる。
置される格子パターン中にＸ＝Ｙなる直線を求
め、この直線がナチユラルパターン中の対称軸と
一致するように、格子パターンを形成すると、ナ
チユラルパターンにより発生され、格子パターン
と干渉してリニアリテイ誤差を生じさせる空間周
波数のパターンは、Ｘ軸およびＹ軸について全く
等しくなるので、それぞれに発生するリニアリテ
イ誤差の大きさが等しくなり、かつその大きさを
見積ることができ、ターゲツトにおける２次元の
変位量を正確に測定することができる。
第１図は本考案の光学式変位測定装置用ターゲ
ツトシートの一実施例を示す構成図である。図
は、ターゲツトシートTSにおいて、マイクロキ
ユーブコーナMCCにより発生するナチユラルパ
ターンPnと、ターゲツトシートTS上に形成する
格子パターンPmとの位置関係を示したものであ
る。Poを原点とした場合、ナチユラルパターン
Pnにおいて、パターン（ドツトの位置）が線対
称となるような対称軸は、ｘ，ｙ，ｗなど、何本
か考えられるが、ここではｙ軸を選択する。ま
た、格子パターンPmにおいて、Ｘ＝Ｙを示す直
線をＩとすると、格子パターンPmはその直線Ｉ
がナチユラルパターンPnのｙ軸と一致するよう
に、ナチユラルパターンPnの上に形成される。
なお、このようにして作成されたターゲツトシー
トTSは、その直交座標（Ｘ，Ｙ）が測定すべき
座標と一致するように、ターゲツトTGに貼付さ
れる。
ツトシートの一実施例を示す構成図である。図
は、ターゲツトシートTSにおいて、マイクロキ
ユーブコーナMCCにより発生するナチユラルパ
ターンPnと、ターゲツトシートTS上に形成する
格子パターンPmとの位置関係を示したものであ
る。Poを原点とした場合、ナチユラルパターン
Pnにおいて、パターン（ドツトの位置）が線対
称となるような対称軸は、ｘ，ｙ，ｗなど、何本
か考えられるが、ここではｙ軸を選択する。ま
た、格子パターンPmにおいて、Ｘ＝Ｙを示す直
線をＩとすると、格子パターンPmはその直線Ｉ
がナチユラルパターンPnのｙ軸と一致するよう
に、ナチユラルパターンPnの上に形成される。
なお、このようにして作成されたターゲツトシー
トTSは、その直交座標（Ｘ，Ｙ）が測定すべき
座標と一致するように、ターゲツトTGに貼付さ
れる。
ナチユラルパターンPnと格子パターンPmとの
関係をこのように決定すると、ナチユラルパター
ンPnは直線Ｉに対しても線対称となるので、こ
のナチユラルパターンPnにより発生され、格子
パターンPmと干渉してリニアリテイ誤差を生じ
させる空間周波数のパターンは、Ｘ軸およびＹ軸
について全く等しくなる。このように、Ｘ軸およ
びＹ軸の測定出力に含まれるリニアリテイ誤差の
大きさが等しくなり、その大きさが見積れると、
リニアリテイ誤差を補正することが容易となり、
ターゲツトTGにおける２次元の変位量を正確に
測定することができる。
関係をこのように決定すると、ナチユラルパター
ンPnは直線Ｉに対しても線対称となるので、こ
のナチユラルパターンPnにより発生され、格子
パターンPmと干渉してリニアリテイ誤差を生じ
させる空間周波数のパターンは、Ｘ軸およびＹ軸
について全く等しくなる。このように、Ｘ軸およ
びＹ軸の測定出力に含まれるリニアリテイ誤差の
大きさが等しくなり、その大きさが見積れると、
リニアリテイ誤差を補正することが容易となり、
ターゲツトTGにおける２次元の変位量を正確に
測定することができる。
また、このように格子パターンPmの形成条件
を特定すると、常に同じパターンのターゲツトシ
ートTSを作成することができ、光学式変位測定
装置のリニアリテイを保証することができる。
を特定すると、常に同じパターンのターゲツトシ
ートTSを作成することができ、光学式変位測定
装置のリニアリテイを保証することができる。
なお、上記の説明においては、ナチユラルパタ
ーンPnの対称軸としてｙ軸を選択した場合を例
示したが、基準となる対称軸はこれに限られるも
のではない。
ーンPnの対称軸としてｙ軸を選択した場合を例
示したが、基準となる対称軸はこれに限られるも
のではない。
以上説明したように、本考案の光学式変位測定
装置用ターゲツトシートでは、マイクロキユーブ
コーナを一面に敷詰めるとともにその表面に直交
座標（Ｘ，Ｙ）に応じた格子パターンを形成する
ようにした光学式変位測定装置用ターゲツトシー
トにおいて、前記マイクロキユーブコーナにより
形成されるナチユラルパターンに対してこのナチ
ユラルパターンが線対称となるような対称軸を任
意に選択するとともに、前記格子パターンに対し
てＸ＝Ｙなる直線を求め、この直線が前記対称軸
と一致するように前記格子パターンを形成してい
るので、ナチユラルパターンにより発生され、格
子オパターンと干渉してリニアリテイ誤差を生じ
させる空間周波数のパターンは、Ｘ軸およびＹ軸
について全く等しくなり、ＸおよびＹの座標方向
に対して、現われるリニアリテイ誤差の大きさが
等しく、かつその大きさを見積ることができ、タ
ーゲツトにおける２次元の変位量を正確に測定す
ることのできる光学式変位測定装置用ターゲツト
シートを簡単な構成により実現することができ
る。
装置用ターゲツトシートでは、マイクロキユーブ
コーナを一面に敷詰めるとともにその表面に直交
座標（Ｘ，Ｙ）に応じた格子パターンを形成する
ようにした光学式変位測定装置用ターゲツトシー
トにおいて、前記マイクロキユーブコーナにより
形成されるナチユラルパターンに対してこのナチ
ユラルパターンが線対称となるような対称軸を任
意に選択するとともに、前記格子パターンに対し
てＸ＝Ｙなる直線を求め、この直線が前記対称軸
と一致するように前記格子パターンを形成してい
るので、ナチユラルパターンにより発生され、格
子オパターンと干渉してリニアリテイ誤差を生じ
させる空間周波数のパターンは、Ｘ軸およびＹ軸
について全く等しくなり、ＸおよびＹの座標方向
に対して、現われるリニアリテイ誤差の大きさが
等しく、かつその大きさを見積ることができ、タ
ーゲツトにおける２次元の変位量を正確に測定す
ることのできる光学式変位測定装置用ターゲツト
シートを簡単な構成により実現することができ
る。
第１図は本考案の光学式変位測定装置用ターゲ
ツトシートの一実施例を示す構成図、第２図は本
考案の光学式変位測定装置用ターゲツトシートが
使用される光学式変位測定装置の一例を示す構成
図、第３図はターゲツトシートTSにおけるナチ
ユラルパターンPnの様子を示す図、第４図はタ
ーゲツトシートTSに形成する格子パターンPmの
様子を示す図である。 １……光源、２１，２２……ハーフミラー、３
１，３２……レンズ、４……絞り、５X，５Y……
イメージセンサ、６……信号処理回路、TG……
被測定物体（ターゲツト）、TS……ターゲツトシ
ート、MCC……マイクロキユーブコーナ、Pn…
…ナチユラルパターン、Pm……格子パターン。
ツトシートの一実施例を示す構成図、第２図は本
考案の光学式変位測定装置用ターゲツトシートが
使用される光学式変位測定装置の一例を示す構成
図、第３図はターゲツトシートTSにおけるナチ
ユラルパターンPnの様子を示す図、第４図はタ
ーゲツトシートTSに形成する格子パターンPmの
様子を示す図である。 １……光源、２１，２２……ハーフミラー、３
１，３２……レンズ、４……絞り、５X，５Y……
イメージセンサ、６……信号処理回路、TG……
被測定物体（ターゲツト）、TS……ターゲツトシ
ート、MCC……マイクロキユーブコーナ、Pn…
…ナチユラルパターン、Pm……格子パターン。
Claims (1)
- マイクロキユーブコーナを一面に敷詰めるとと
もにその表面に直交座標（Ｘ，Ｙ）に応じた格子
パターンを形成するようにした光学式変位測定装
置用ターゲツトシートにおいて、前記マイクロキ
ユーブコーナにより形成されるナチユラルパター
ンに対してこのナチユラルパターンが線対称とな
るような対称軸を任意に選択するとともに、前記
格子パターンに対してＸ＝Ｙなる直線を求め、こ
の直線が前記対称軸と一致するように前記格子パ
ターンを形成してなる光学式変位測定装置用ター
ゲツトシート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15956987U JPH0543366Y2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15956987U JPH0543366Y2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0164007U JPH0164007U (ja) | 1989-04-25 |
| JPH0543366Y2 true JPH0543366Y2 (ja) | 1993-11-01 |
Family
ID=31440898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15956987U Expired - Lifetime JPH0543366Y2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0543366Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5373986B1 (ja) * | 2013-02-15 | 2013-12-18 | 株式会社Ｉｈｉ | 不陸寸法計測方法及び装置 |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP15956987U patent/JPH0543366Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0164007U (ja) | 1989-04-25 |
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