JPH085322A - 変位量測定装置およびその濃度変化フィルタの製作方法 - Google Patents
変位量測定装置およびその濃度変化フィルタの製作方法Info
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- JPH085322A JPH085322A JP14061094A JP14061094A JPH085322A JP H085322 A JPH085322 A JP H085322A JP 14061094 A JP14061094 A JP 14061094A JP 14061094 A JP14061094 A JP 14061094A JP H085322 A JPH085322 A JP H085322A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ドットパターンを写真撮影し、そのフィルム
をフィルタとして用いることにより、変位量と透過量の
換算が簡単な濃度変化フィルタと変位量測定装置を得
る。 【構成】 所定の大きさを持ちドット９を升目の交点に
プロットしてドットパターンを得、升目の隙間を所定方
向させ、当該ドットパターン写真撮影し、そのフィルム
１０に遮光部１１と透過部１２を形成させて濃度変化フ
ィルタを構成する。
をフィルタとして用いることにより、変位量と透過量の
換算が簡単な濃度変化フィルタと変位量測定装置を得
る。 【構成】 所定の大きさを持ちドット９を升目の交点に
プロットしてドットパターンを得、升目の隙間を所定方
向させ、当該ドットパターン写真撮影し、そのフィルム
１０に遮光部１１と透過部１２を形成させて濃度変化フ
ィルタを構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は変位量測定装置および変
位量を光の透過量に変換する濃度変化フィルタの製作方
法に関する。
位量を光の透過量に変換する濃度変化フィルタの製作方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】物体の変位量を測定する方法として、濃
度が長さ方向に対して変化する細長いフィルタを用い、
そこを透過する光の強度変化から変位量を知ることがで
きる。
度が長さ方向に対して変化する細長いフィルタを用い、
そこを透過する光の強度変化から変位量を知ることがで
きる。
【０００３】特に長さ方向に対する濃度変化が線形なら
ば、光の透過量の変化を変位量に換算することはきわめ
て容易となる。
ば、光の透過量の変化を変位量に換算することはきわめ
て容易となる。
【０００４】この方法は光を用いることから電磁ノイズ
の影響を受けず、また測定対象と測定器（測定者）が電
位の異なる場所にあっても問題なく測定を行うことがで
きるという利点を有することから、大きな電磁ノイズが
発生する場所や高電圧機器の可動部の変位量測定に有効
である。
の影響を受けず、また測定対象と測定器（測定者）が電
位の異なる場所にあっても問題なく測定を行うことがで
きるという利点を有することから、大きな電磁ノイズが
発生する場所や高電圧機器の可動部の変位量測定に有効
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】濃度が長さ方向に対し
て変化するフィルタは通常ガラスの表面にクローム膜等
を厚さを変化させながら蒸着することにより作成する。
て変化するフィルタは通常ガラスの表面にクローム膜等
を厚さを変化させながら蒸着することにより作成する。
【０００６】このようなフィルタは高価かつ衝撃に対し
て割れ易いものとなる。また、このようなフィルタを写
真撮影し、そのフィルムをフィルタとして用いることも
考えられるが、写真フィルムの場合露光量と濃度は必ず
しも一定の関係にならないので変位量と透過量の換算が
複雑になるという問題がある。
て割れ易いものとなる。また、このようなフィルタを写
真撮影し、そのフィルムをフィルタとして用いることも
考えられるが、写真フィルムの場合露光量と濃度は必ず
しも一定の関係にならないので変位量と透過量の換算が
複雑になるという問題がある。
【０００７】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的はドットパターンを写真撮影し、そのフ
ィルムをフィルタとして用いることにより、変位量と透
過量の換算が簡単な濃度変化フィルタと変位量測定装置
を提供することである。
ので、その目的はドットパターンを写真撮影し、そのフ
ィルムをフィルタとして用いることにより、変位量と透
過量の換算が簡単な濃度変化フィルタと変位量測定装置
を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段と作用】上記目的を達成す
るために、本発明は、移動物体の変位量を光の透過量に
変換するフィルタに光を照射し、当該フィルタを通して
出光する光量を測定して前記移動物体の変位量を計測す
る装置において、前記フィルタとして、所定の大きさを
有するドットを升目の交点にプロットしてドットパター
ン形成し、このドットパターンを撮影したフィルムを用
いて構成したことを特徴とする。
るために、本発明は、移動物体の変位量を光の透過量に
変換するフィルタに光を照射し、当該フィルタを通して
出光する光量を測定して前記移動物体の変位量を計測す
る装置において、前記フィルタとして、所定の大きさを
有するドットを升目の交点にプロットしてドットパター
ン形成し、このドットパターンを撮影したフィルムを用
いて構成したことを特徴とする。
【０００９】また、本発明は、所定の大きさを有するド
ットを升目の交点にプロットするとともに該升目の間隔
を所定方向の距離変化させたドットパターンを得、該ド
ットパターンの濃度を前記距離の関数に従って変化させ
る。
ットを升目の交点にプロットするとともに該升目の間隔
を所定方向の距離変化させたドットパターンを得、該ド
ットパターンの濃度を前記距離の関数に従って変化させ
る。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を図１〜意３を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例による変位量測定装
置を示すもので、１は発光素子駆動電源、２は発光回
路、３ａ，３ｂは光ファイバー、４は濃度変化フィル
タ、５は受光回路、６は増幅器、７は電圧計、オシロス
コープ又はディジタルメモリ等からなる測定部、８は移
動物体である。
置を示すもので、１は発光素子駆動電源、２は発光回
路、３ａ，３ｂは光ファイバー、４は濃度変化フィル
タ、５は受光回路、６は増幅器、７は電圧計、オシロス
コープ又はディジタルメモリ等からなる測定部、８は移
動物体である。
【００１２】図１の測定装置において、電源１によって
発光回路２は駆動され光を発する。発光回路２からの光
は光ファイバー３ａを通してフィルタ４に照射される。
フィルタ４では移動物体８の変位量を光の透過量に変換
する。フィルタ４からの光は光ファイバ３ｂを通して受
光回路５に導かれる。受光回路５は、光信号を電気信号
に変換して、その電気信号を増幅器６で増幅した後に測
定部７に入力する。測定部７は電気信号をもとに移動物
体８の変位量を測定する。
発光回路２は駆動され光を発する。発光回路２からの光
は光ファイバー３ａを通してフィルタ４に照射される。
フィルタ４では移動物体８の変位量を光の透過量に変換
する。フィルタ４からの光は光ファイバ３ｂを通して受
光回路５に導かれる。受光回路５は、光信号を電気信号
に変換して、その電気信号を増幅器６で増幅した後に測
定部７に入力する。測定部７は電気信号をもとに移動物
体８の変位量を測定する。
【００１３】濃度が長さ方向に変化するフィルタを得る
ため、図２と図３に示すように、ドット９のパターンを
写真撮影し、そのフィルム１０をフィルタとして用い
る。このドットパターンは升目の交点に打点させたもの
で、いまｘ方向に濃度を線形に変化させるものとすれ
ば、升目の間隔をｘの平方根の逆数に比例して変化させ
たものである。
ため、図２と図３に示すように、ドット９のパターンを
写真撮影し、そのフィルム１０をフィルタとして用い
る。このドットパターンは升目の交点に打点させたもの
で、いまｘ方向に濃度を線形に変化させるものとすれ
ば、升目の間隔をｘの平方根の逆数に比例して変化させ
たものである。
【００１４】実施例に示したドットパターンはｘの値に
よって辺の長さが変化するほぼ正方形（正確には大径で
あるが、以下正方形と呼ぶ）の頂点に打点される。ここ
で、辺の長さ（ドット間隔）をｘの関数としてＤ
（ｘ）、ａを任意の係数とすれば、 Ｄ（ｘ）＝ａ／√（ｘ） …（１） 従って正方形の面積Ｓ（ｘ）は Ｓ（ｘ）＝Ｄ（ｘ）2＝ａ2／（√（ｘ））2＝ｂ／ｘ …（２） ｂ＝ａ2 … …（３） を得る。すなわち正方形の面積は１／ｘに比例する。
よって辺の長さが変化するほぼ正方形（正確には大径で
あるが、以下正方形と呼ぶ）の頂点に打点される。ここ
で、辺の長さ（ドット間隔）をｘの関数としてＤ
（ｘ）、ａを任意の係数とすれば、 Ｄ（ｘ）＝ａ／√（ｘ） …（１） 従って正方形の面積Ｓ（ｘ）は Ｓ（ｘ）＝Ｄ（ｘ）2＝ａ2／（√（ｘ））2＝ｂ／ｘ …（２） ｂ＝ａ2 … …（３） を得る。すなわち正方形の面積は１／ｘに比例する。
【００１５】ところで、１個の正方形には４個の点が属
しているが、同時にそれぞれの点は４個の正方形に属し
ているから、１個の正方形に１個の点が属している事に
なる。
しているが、同時にそれぞれの点は４個の正方形に属し
ているから、１個の正方形に１個の点が属している事に
なる。
【００１６】このようなドットパターンを解像度とコン
トラストの高いフィルムを用いて撮影すると、図３に示
すように白黒が反転して打点された部分が白く透過部１
２（光を透過）、それ以外の部分は黒く遮光部１１とな
る（光を遮断）。
トラストの高いフィルムを用いて撮影すると、図３に示
すように白黒が反転して打点された部分が白く透過部１
２（光を透過）、それ以外の部分は黒く遮光部１１とな
る（光を遮断）。
【００１７】打点された部分の面積は一定であるから、
フィルムの透過率Ｔ（ｘ）（光を遮断する部分に対する
透過部分の比）は正方形の面積に反比例することにな
る。よって、 Ｔ（ｘ）＝ｃ／ｓ（ｘ）＝ｃ／ｂ・ｘ）＝ｄ・ｘ …（４） を得る。ここで、ｃ，ｄは一定値である。
フィルムの透過率Ｔ（ｘ）（光を遮断する部分に対する
透過部分の比）は正方形の面積に反比例することにな
る。よって、 Ｔ（ｘ）＝ｃ／ｓ（ｘ）＝ｃ／ｂ・ｘ）＝ｄ・ｘ …（４） を得る。ここで、ｃ，ｄは一定値である。
【００１８】すなわち透過光量はｘに比例することにな
る。
る。
【００１９】このようにして製作したフィルタを図１に
示した方法に適用することにより変位量を透過光量に線
形に変換することができる。
示した方法に適用することにより変位量を透過光量に線
形に変換することができる。
【００２０】ここで測定用の光はドットの間隔に対して
十分広がりをもったものとする。これにより個々のドッ
トが測定に与える影響が平均化される。
十分広がりをもったものとする。これにより個々のドッ
トが測定に与える影響が平均化される。
【００２１】本発明によれば、次のような実施の態様が
得られる。
得られる。
【００２２】（１）一定の大きさを持つドットを升目の
交点にプロットし、ドットパターンを得る。
交点にプロットし、ドットパターンを得る。
【００２３】（２）升目の間隔をｘ軸方向の距離により
変化させる。
変化させる。
【００２４】（３）ドットパターンを解像度とコントラ
ストの高いフィルムを用いて撮影する。
ストの高いフィルムを用いて撮影する。
【００２５】（４）撮影したフィルムを変位量を透過光
量に変換するフィルタとして用いる。
量に変換するフィルタとして用いる。
【００２６】（５）変位量と透過光量の関係を線形にし
たい場合には間隔Ｄ（ｘ）を Ｄ（ｘ）＝ａ／√（ｘ） ａは任意の係数とする。
たい場合には間隔Ｄ（ｘ）を Ｄ（ｘ）＝ａ／√（ｘ） ａは任意の係数とする。
【００２７】（６）変位量と透過光量の関係は線形に限
らず例えば Ｄ（ｘ）＝ａ＋ｘ とすれば ドットにより作られる正方形の面積 Ｓ（ｘ）＝ｂ／ｘ2 透過率 Ｔ（ｘ）＝ｃ／Ｓ（ｘ）ｃ／ｂ・ｘ2＝ｄ・ｘ2 となり、透過する光は変位の２乗に比例する。
らず例えば Ｄ（ｘ）＝ａ＋ｘ とすれば ドットにより作られる正方形の面積 Ｓ（ｘ）＝ｂ／ｘ2 透過率 Ｔ（ｘ）＝ｃ／Ｓ（ｘ）ｃ／ｂ・ｘ2＝ｄ・ｘ2 となり、透過する光は変位の２乗に比例する。
【００２８】また、 Ｄ（ｘ）＝ａ／√（ｅｘｐ（ｘ）） …（５） とすれば、 Ｓ（ｘ）＝ｂ／ｅｘｐ（ｘ） …（６） Ｔ（ｘ）＝ｃ／Ｓ（ｘ）＝ｄ・ｅｘｐ（ｘ） …（７） となり、変位に対して透過量を指数関数的に変化する。
【００２９】さらに一般的には Ｄ（ｘ）＝ａ／√（ｆ（ｘ）） …（８） とすれば透過量は Ｔ（ｘ）＝ｄ・ｆ（ｘ） …（９） となり任意の関数に従って濃度が変化するフィルタを容
易に得ることができる。
易に得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、上述の如くであって、移動物
体の変位量を光の透過量に変換するフィルタに光を照射
し、当該フィルタを通して出光する光量を測定して前記
移動物体の変位量を計測する装置において、前記フィル
タとして、所定の大きさを有するドットを升目の交点に
プロットしてドットパターン形成し、このドットパター
ンを撮影したフィルムを用いて構成したから、変位量を
移動物体の変位量と光の透過量の換算が容易にして高性
能な変位量測定装置が得られる。
体の変位量を光の透過量に変換するフィルタに光を照射
し、当該フィルタを通して出光する光量を測定して前記
移動物体の変位量を計測する装置において、前記フィル
タとして、所定の大きさを有するドットを升目の交点に
プロットしてドットパターン形成し、このドットパター
ンを撮影したフィルムを用いて構成したから、変位量を
移動物体の変位量と光の透過量の換算が容易にして高性
能な変位量測定装置が得られる。
【００３１】また、本発明によれば、所定の大きさを有
するドットを升目の交点にプロットするとともに該升目
の間隔を所定方向の距離変化させたドットパターンを
得、該ドットパターンの濃度を前記距離の関数に従って
変化させるものであるから、任意の関数に従って濃度が
変化する高性能な濃度変化フィルタが得られる。
するドットを升目の交点にプロットするとともに該升目
の間隔を所定方向の距離変化させたドットパターンを
得、該ドットパターンの濃度を前記距離の関数に従って
変化させるものであるから、任意の関数に従って濃度が
変化する高性能な濃度変化フィルタが得られる。
【図１】本発明の実施例による変位量測定装置のブロッ
ク図。
ク図。
【図２】ドットパターン図。
【図３】本発明の実施例による濃度変化フィルタの構成
図。
図。
１…電源 ２…発光回路 ３ａ，３ｂ…光ファイバ ４…濃度変化フィルタ ５…受光回路 ７…計測部 ９…ドット １０…フィルム
Claims (2)
- 【請求項１】 移動物体の変位量を光の透過量に変換す
るフィルタに光を照射し、当該フィルタを通して出光す
る光量を測定して前記移動物体の変位量を計測する装置
において、前記フィルタとして、所定の大きさを有する
ドットを升目の交点にプロットしてドットパターン形成
し、このドットパターンを撮影したフィルムを用いて構
成したことを特徴とする変位量測定装置。 - 【請求項２】 所定の大きさを有するドットを升目の交
点にプロットするとともに該升目の間隔を所定方向の距
離変化させたドットパターンを得、該ドットパターンの
濃度を前記距離の関数に従って変化させることを特徴と
する濃度変化フィルタの製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14061094A JPH085322A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 変位量測定装置およびその濃度変化フィルタの製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14061094A JPH085322A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 変位量測定装置およびその濃度変化フィルタの製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085322A true JPH085322A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15272716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14061094A Pending JPH085322A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 変位量測定装置およびその濃度変化フィルタの製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189505U (ja) * | 1975-01-16 | 1976-07-17 | ||
| JP2008529110A (ja) * | 2005-01-21 | 2008-07-31 | エフ．ホフマン−ラ ロシュ アーゲー | ピンホール開口によって検出デバイス上に対象を光学式に結像するためのシステムおよび方法 |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP14061094A patent/JPH085322A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5189505U (ja) * | 1975-01-16 | 1976-07-17 | ||
| JP2008529110A (ja) * | 2005-01-21 | 2008-07-31 | エフ．ホフマン−ラ ロシュ アーゲー | ピンホール開口によって検出デバイス上に対象を光学式に結像するためのシステムおよび方法 |
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