JPH087044B2 - 空間フィルタ検出器と受光素子を横断するパターンの変位量計測装置 - Google Patents
空間フィルタ検出器と受光素子を横断するパターンの変位量計測装置Info
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- JPH087044B2 JPH087044B2 JP7609290A JP7609290A JPH087044B2 JP H087044 B2 JPH087044 B2 JP H087044B2 JP 7609290 A JP7609290 A JP 7609290A JP 7609290 A JP7609290 A JP 7609290A JP H087044 B2 JPH087044 B2 JP H087044B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、非接触計測の分野に係わり、特に、複数の
受光素子組から成る空間フィルター検出器を構成し、こ
の検出器上に形成された被測定物体の規則的または不規
則的パターンの移動を検出し、被測定物体の変位、速
度、振動等を測定する適応型空間フィルター検出器に関
する。
受光素子組から成る空間フィルター検出器を構成し、こ
の検出器上に形成された被測定物体の規則的または不規
則的パターンの移動を検出し、被測定物体の変位、速
度、振動等を測定する適応型空間フィルター検出器に関
する。
（従来技術） 基本的な空間フィルター検出器は、櫛の歯状に複数の
受光素子を等間隔に並べて１組の検出器を構成し、この
検出器上に形成された被測定物体のパターンの各部がそ
の受光素子を横ぎる度に検出される周期的な出力変化
と、その繰り返しを数え、これに櫛のピッチを乗じて櫛
に直交する方向のパターンの移動量を求めるものであ
る。しかし、１組の櫛型検出器では出力に大きな直流成
分が乗るので、通常は、それを除去するために２組の櫛
型検出器を噛み合わせた第７図（Ａ）に示すような差動
型空間フィルター検出器が開発されている。具体的に
は、被測定物体面に光を照射して形成されたパターン70
の面上に受光素子71を配列して２組の櫛型検出器72、73
を構成し、パターンの移動に伴うそれぞれの出力を差動
増幅器74で増幅すると、同図（Ｂ）に示すような出力信
号が得られる。この信号の周期を数え、櫛のピッチをこ
れとかけ算してパターンの移動量が求められている。
受光素子を等間隔に並べて１組の検出器を構成し、この
検出器上に形成された被測定物体のパターンの各部がそ
の受光素子を横ぎる度に検出される周期的な出力変化
と、その繰り返しを数え、これに櫛のピッチを乗じて櫛
に直交する方向のパターンの移動量を求めるものであ
る。しかし、１組の櫛型検出器では出力に大きな直流成
分が乗るので、通常は、それを除去するために２組の櫛
型検出器を噛み合わせた第７図（Ａ）に示すような差動
型空間フィルター検出器が開発されている。具体的に
は、被測定物体面に光を照射して形成されたパターン70
の面上に受光素子71を配列して２組の櫛型検出器72、73
を構成し、パターンの移動に伴うそれぞれの出力を差動
増幅器74で増幅すると、同図（Ｂ）に示すような出力信
号が得られる。この信号の周期を数え、櫛のピッチをこ
れとかけ算してパターンの移動量が求められている。
（発明が解決しようとする課題） しかし、上述した差動型空間フィルター検出器は規則
的なパターンの計測には適しているが、例えば、スペッ
クルパターンのような不規則的（ランダム）なパターン
の移動を検出するような場合には、空間フィルターで選
択される空間周波数成分をもたないパターンもあり得る
ので、このときは出力信号が消失してしまい、パターン
の移動量を測定することができなかった。更にパターン
が櫛に対してどちらの方向に移動しても出力が同じ変化
を示すため、その移動方向（符号）を求めることができ
なかった。このため物体の変位、振動、変形などを安定
に測定できず測定の範囲も制約されていた。
的なパターンの計測には適しているが、例えば、スペッ
クルパターンのような不規則的（ランダム）なパターン
の移動を検出するような場合には、空間フィルターで選
択される空間周波数成分をもたないパターンもあり得る
ので、このときは出力信号が消失してしまい、パターン
の移動量を測定することができなかった。更にパターン
が櫛に対してどちらの方向に移動しても出力が同じ変化
を示すため、その移動方向（符号）を求めることができ
なかった。このため物体の変位、振動、変形などを安定
に測定できず測定の範囲も制約されていた。
本発明は、以上のような従来の空間フィルター検出器
の問題点に鑑みて、被測定物体面から生じたランダムパ
ターンが移動しても出力信号を消失することなく、その
速度、変位、振動等を高分解能で測定する新型の空間フ
ィルターを提供することを目的とする。
の問題点に鑑みて、被測定物体面から生じたランダムパ
ターンが移動しても出力信号を消失することなく、その
速度、変位、振動等を高分解能で測定する新型の空間フ
ィルターを提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記の課題は、等間隔で配列された受光素子の出力間
の接続の組み合わせを変えて複数の空間フィルター検出
器を構成し、この複数の空間フィルター検出器から出力
される各信号の振幅を比較し、そのうち振幅の最も大き
い信号を採用することによって解決することができる。
の接続の組み合わせを変えて複数の空間フィルター検出
器を構成し、この複数の空間フィルター検出器から出力
される各信号の振幅を比較し、そのうち振幅の最も大き
い信号を採用することによって解決することができる。
また、前記空間フィルター検出器において、構成され
る各検出器上のパターンの移動により検出される正弦成
分と余弦成分の信号を取り出し、その比の逆正接より出
力信号の位相を求め、またその二乗和より出力信号の振
幅を求め、次いで前記振幅の最も大きい信号の位相増分
を累積して前記パターンの移動量及び移動方向を測定す
ることによって解決することができる。
る各検出器上のパターンの移動により検出される正弦成
分と余弦成分の信号を取り出し、その比の逆正接より出
力信号の位相を求め、またその二乗和より出力信号の振
幅を求め、次いで前記振幅の最も大きい信号の位相増分
を累積して前記パターンの移動量及び移動方向を測定す
ることによって解決することができる。
（作用） ここで、本発明の等間隔で配列された複数のスリット
状の受光素子から成る出力間の接続の組み合わせを変え
て４種類の差動出力を取り出した各受光感度について、
第３図中の感度分布図30を用いて説明する。
状の受光素子から成る出力間の接続の組み合わせを変え
て４種類の差動出力を取り出した各受光感度について、
第３図中の感度分布図30を用いて説明する。
Asは、従来の差動型空間フィルター検出器の感度分布
を表している。正、負値に対応する２つの素子列を組み
合わせて各受光素子の出力間の差動を取っているのでこ
のように表すことができる。本発明では、これを更にA
c、Bs、Bcの３つの感度分布を与える空間フィルター検
出器を追加し、合計４種類の出力信号を処理してパター
ンの移動を高精度に検出する。まずAsとAcの出力の組み
合わせをSFD1、BsとBcの出力の組み合わせをSFD2とす
る。AsとAc及びBsとBcの間はそれぞれ周波数応答の位相
がπ/2ずれており、それぞれSFD1、SFD2のsin成分とcos
成分を出力させる。またBs、BcはそれぞれAs:Acに比べ
て中間から位相がπずれている。SFD2で中間から位相が
ずらすことにより、SFD1とSFD2の周波数応答にずれが生
じ、一方で消失した時にもたいていは他方が残るように
なる。つまり、パターンが検出器上に移動すると、SFD1
とSFD2からはそれぞれ同一周期でも異なった信号を取り
出すことができ、一方の信号が消失したらもう一方でこ
れを補うようにする。すなわちSFD1、SFD2の振幅の大き
い方のみ〔SFD（１＋２）〕を抽出することによって信
号消失の問題を解決することができる。
を表している。正、負値に対応する２つの素子列を組み
合わせて各受光素子の出力間の差動を取っているのでこ
のように表すことができる。本発明では、これを更にA
c、Bs、Bcの３つの感度分布を与える空間フィルター検
出器を追加し、合計４種類の出力信号を処理してパター
ンの移動を高精度に検出する。まずAsとAcの出力の組み
合わせをSFD1、BsとBcの出力の組み合わせをSFD2とす
る。AsとAc及びBsとBcの間はそれぞれ周波数応答の位相
がπ/2ずれており、それぞれSFD1、SFD2のsin成分とcos
成分を出力させる。またBs、BcはそれぞれAs:Acに比べ
て中間から位相がπずれている。SFD2で中間から位相が
ずらすことにより、SFD1とSFD2の周波数応答にずれが生
じ、一方で消失した時にもたいていは他方が残るように
なる。つまり、パターンが検出器上に移動すると、SFD1
とSFD2からはそれぞれ同一周期でも異なった信号を取り
出すことができ、一方の信号が消失したらもう一方でこ
れを補うようにする。すなわちSFD1、SFD2の振幅の大き
い方のみ〔SFD（１＋２）〕を抽出することによって信
号消失の問題を解決することができる。
第５図は、上記第３図中の感度分布図30のAs、Acを演
算処理して得られたSFD1の出力波形であり、同図（Ａ）
は物体変位−振幅、同図（Ｂ）は物体変位−位相図であ
る。AsとAcはSFD1のsin成分とcos成分を出力してい
るので、それぞれの二乗和の平方からSFD1の振幅及び
それぞれの比のarctanからSFD1の位相が得られてい
る。同図（Ａ）で振幅が小さくなっている箇所（例えば
物体変位が2.6〜2.7mm、3.7〜3.8mmの箇所）は検出器上
のパターンに空間フィルター検出器で選択される空間周
波数成分が消失しているからで、このときは同図（Ｂ）
の位相も乱れている。
算処理して得られたSFD1の出力波形であり、同図（Ａ）
は物体変位−振幅、同図（Ｂ）は物体変位−位相図であ
る。AsとAcはSFD1のsin成分とcos成分を出力してい
るので、それぞれの二乗和の平方からSFD1の振幅及び
それぞれの比のarctanからSFD1の位相が得られてい
る。同図（Ａ）で振幅が小さくなっている箇所（例えば
物体変位が2.6〜2.7mm、3.7〜3.8mmの箇所）は検出器上
のパターンに空間フィルター検出器で選択される空間周
波数成分が消失しているからで、このときは同図（Ｂ）
の位相も乱れている。
第６図は、第５図と同様にBsとBcを演算処理して得ら
れたSFD2の出力波形である。第５図のSFD1の出力と第６
図のSFD2の出力は検出器上の同一パターンを検出してい
るにもかかわらずそれぞれの出力が消失するときが一致
していない。このことによりSFD1及びSFD2の２つの信号
のうち振幅の大きい方のみを抽出すればよいことがわか
る。例えば物体変位が2.6mm付近ではSFD2を採用し、2.0
mm付近ではSFD1を採用する。
れたSFD2の出力波形である。第５図のSFD1の出力と第６
図のSFD2の出力は検出器上の同一パターンを検出してい
るにもかかわらずそれぞれの出力が消失するときが一致
していない。このことによりSFD1及びSFD2の２つの信号
のうち振幅の大きい方のみを抽出すればよいことがわか
る。例えば物体変位が2.6mm付近ではSFD2を採用し、2.0
mm付近ではSFD1を採用する。
上記得られた出力信号の位相は検出器上のパターンの
移動量を与える。ここで逐次SFD1とSFD2の２つの信号の
振幅を比較し、大きい方の位相増分を累積してその変化
量を物体の移動量に変換することにより物体の移動量を
求めることができる。更に、物体変位に対する位相の増
減によりパターンの移動方向を判別することができる。
移動量を与える。ここで逐次SFD1とSFD2の２つの信号の
振幅を比較し、大きい方の位相増分を累積してその変化
量を物体の移動量に変換することにより物体の移動量を
求めることができる。更に、物体変位に対する位相の増
減によりパターンの移動方向を判別することができる。
本発明の検出器は、スリット状の受光素子の出力間の
接続の組み合わせを変えるだけで構成できるので、従来
の空間フィルター検出器と全く同じ構造のものを使用で
きる。
接続の組み合わせを変えるだけで構成できるので、従来
の空間フィルター検出器と全く同じ構造のものを使用で
きる。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明は受光素子列から成る一
組の空間フィルター検出器を複数組配置して、その得ら
れた各出力信号の中から振幅の最も大きい方を採用する
ので、物体の移動に伴う検出器上のパターンがスペック
ルパターンのようなランダムパターンであっても信号消
失の問題がなくなった。また、信号処理系においては、
パターンの移動量を位相の変化量に変化しているため検
出器のピッチ以下の分解能で測定でき、しかも、物体変
位に対する位相の増減により容易にパターンの移動方向
を求めることが可能になった。
組の空間フィルター検出器を複数組配置して、その得ら
れた各出力信号の中から振幅の最も大きい方を採用する
ので、物体の移動に伴う検出器上のパターンがスペック
ルパターンのようなランダムパターンであっても信号消
失の問題がなくなった。また、信号処理系においては、
パターンの移動量を位相の変化量に変化しているため検
出器のピッチ以下の分解能で測定でき、しかも、物体変
位に対する位相の増減により容易にパターンの移動方向
を求めることが可能になった。
本発明の空間フィルター検出器は空間領域において、
並列的に信号処理を行っているため、実時間測定ができ
る。またスペックルパターンを利用することにより物体
の変位や変形量も知ることができる。更に、検出器のピ
ッチ以下の分解能をもっているため、受光素子間のピッ
チを細かくすることにより、分解能はますます高くなり
測定範囲も広くなる。従って、本発明の適応型空間フィ
ルター検出器は、極めて産業上利用価値の高いものにな
った。
並列的に信号処理を行っているため、実時間測定ができ
る。またスペックルパターンを利用することにより物体
の変位や変形量も知ることができる。更に、検出器のピ
ッチ以下の分解能をもっているため、受光素子間のピッ
チを細かくすることにより、分解能はますます高くなり
測定範囲も広くなる。従って、本発明の適応型空間フィ
ルター検出器は、極めて産業上利用価値の高いものにな
った。
（実施例） 以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は、本発明を実施するための装置全体の構成図
である。He−Neレーザー光源10から波長が632.8nmで射
出されたレーザービームを面内方向に移動するスッテッ
ピングモーター移動台（10μm/ステップ）11に設置した
アルミ板の粗面物体12面上にスポット径0.6mmで当て
て、拡散反射光の中にスペックルを生じさせ、それを本
発明の空間フィルター検出器13で受光する。前記受光素
子から成る検出器は一次元イメージセンサーで構成し、
櫛のピッチ160μｍ、素子組数32本とした。スペックル
パターンは、粗面物体の変位に伴って移動するため、こ
の移動量を検出することにより物体の移動量を求めるこ
とができる。処理系は、As、Ac、Bs、Bcの出力をA/Dコ
ンバータ14に取り込み、その値をコンピューター15で演
算処理を行う。得られた結果はプロッター16に記録す
る。また、ステッピングモーター17はコンピューターか
らの信号を受けて最低１μm/ステップで駆動する。
である。He−Neレーザー光源10から波長が632.8nmで射
出されたレーザービームを面内方向に移動するスッテッ
ピングモーター移動台（10μm/ステップ）11に設置した
アルミ板の粗面物体12面上にスポット径0.6mmで当て
て、拡散反射光の中にスペックルを生じさせ、それを本
発明の空間フィルター検出器13で受光する。前記受光素
子から成る検出器は一次元イメージセンサーで構成し、
櫛のピッチ160μｍ、素子組数32本とした。スペックル
パターンは、粗面物体の変位に伴って移動するため、こ
の移動量を検出することにより物体の移動量を求めるこ
とができる。処理系は、As、Ac、Bs、Bcの出力をA/Dコ
ンバータ14に取り込み、その値をコンピューター15で演
算処理を行う。得られた結果はプロッター16に記録す
る。また、ステッピングモーター17はコンピューターか
らの信号を受けて最低１μm/ステップで駆動する。
第２図は、第１図に示す本発明の空間フィルター検出
器13の一例であり、受光素子の構成及び各素子からの出
力間の接続部分を示す検出器の構成図である。受光素子
の数は128本で検出器が第３図中の受光感度図30のAs、A
c、Bs、Bcとなるように接続している。第２図では、受
光素子列（素子番号１〜128）の中間（素子番号64と65
の間、破線部分）から２つに分けて、それぞれの４つの
素子、例えば素子番号１〜４を組み合わせて、１素子目
と３素子目及び２素子目と４素子目の差動増幅を行うよ
うに構成している。４つの素子を一組にしているので素
子組数は32本となる。例えば、第３図中の受光素子がAs
になるようにするには受光素子列の中間から左側及び右
側について２素子目（素子番号２）を正、４素子目（素
子番号４）を負として差動増幅する。これに対してBs
は、受光素子列の中間から左側につていはAsと同様であ
るが、右側については２素子目（素子番号66）を負、４
素子目（素子番号68）を正として差動増幅を行う。Ac、
Bcについても同様である。このように接続の組み合わせ
を構成することにより受光素子を中間からπずらすこと
ができる。
器13の一例であり、受光素子の構成及び各素子からの出
力間の接続部分を示す検出器の構成図である。受光素子
の数は128本で検出器が第３図中の受光感度図30のAs、A
c、Bs、Bcとなるように接続している。第２図では、受
光素子列（素子番号１〜128）の中間（素子番号64と65
の間、破線部分）から２つに分けて、それぞれの４つの
素子、例えば素子番号１〜４を組み合わせて、１素子目
と３素子目及び２素子目と４素子目の差動増幅を行うよ
うに構成している。４つの素子を一組にしているので素
子組数は32本となる。例えば、第３図中の受光素子がAs
になるようにするには受光素子列の中間から左側及び右
側について２素子目（素子番号２）を正、４素子目（素
子番号４）を負として差動増幅する。これに対してBs
は、受光素子列の中間から左側につていはAsと同様であ
るが、右側については２素子目（素子番号66）を負、４
素子目（素子番号68）を正として差動増幅を行う。Ac、
Bcについても同様である。このように接続の組み合わせ
を構成することにより受光素子を中間からπずらすこと
ができる。
第３図は、上記第２図の検出器で検出した信号（As、
Ac、Bs、Bc）の処理系を示すブロック図である。SFD1と
SFD2の振幅を比較して大きい方の位相成分を累積する。
AsとAcの信号をそれぞれ二乗器31、31′に入力し、
２つの和をとることによりSFD1の振幅を求める。これ
と並行してAsとAcの比をとり、これを逆正接関数発
生回路32に入力してSFD1の位相を求める。この位相と
直前の位相とを引算器35に入力して位相増分を求める。
直前の位相は遅延器33を通して得られ、引算器35からは
常にSFD1の位相増分が出力されている。SFD2についても
同じ処理が行われており、引算器35′からは常にSFD2の
位相増分が出力されている。ここで比較器34でSFD1の振
幅とSFD2の振幅を比較し、大きい方の位相増分のみを取
り出す。これを累積器36で累積して出力とする。尚、第
３図中の記号〜は第５図（Ａ）（Ｂ）の記号と対応
している。
Ac、Bs、Bc）の処理系を示すブロック図である。SFD1と
SFD2の振幅を比較して大きい方の位相成分を累積する。
AsとAcの信号をそれぞれ二乗器31、31′に入力し、
２つの和をとることによりSFD1の振幅を求める。これ
と並行してAsとAcの比をとり、これを逆正接関数発
生回路32に入力してSFD1の位相を求める。この位相と
直前の位相とを引算器35に入力して位相増分を求める。
直前の位相は遅延器33を通して得られ、引算器35からは
常にSFD1の位相増分が出力されている。SFD2についても
同じ処理が行われており、引算器35′からは常にSFD2の
位相増分が出力されている。ここで比較器34でSFD1の振
幅とSFD2の振幅を比較し、大きい方の位相増分のみを取
り出す。これを累積器36で累積して出力とする。尚、第
３図中の記号〜は第５図（Ａ）（Ｂ）の記号と対応
している。
第４図は、第２図の受光素子の構成から成る検出器を
第１図に適用して検出器上のスペックルパターンの移動
量を測定したものである。測定対象の粗面物体を10μm/
ステップで、5mm往復移動させたときの測定値である。
同図中の〔SFD（１＋２）〕が本発明による測定結果で
ある。比較するためにSFD1、SFD2のみの場合の測定結果
も記録させた。図中のSFD1の信号消失箇所ａ、SFD2の信
号消失箇所ｂからわかるように、一方が測定できない場
合もう一方で補っていることが〔SFD（１＋２）〕から
明らかで、しかも精度よく測定されていることが理解さ
れる。また測定時間が５秒から10秒の間は物体が逆方向
に移動しており、このときは位相が減少しているので測
定物体の移動方向の判別もできているので物体の絶対位
置の測定が可能である。つまり、同図からステッピング
モーターの移動量と照合して、本発明の適応型空間フィ
ルター検出器によって忠実に変位測定が行えることがわ
かった。
第１図に適用して検出器上のスペックルパターンの移動
量を測定したものである。測定対象の粗面物体を10μm/
ステップで、5mm往復移動させたときの測定値である。
同図中の〔SFD（１＋２）〕が本発明による測定結果で
ある。比較するためにSFD1、SFD2のみの場合の測定結果
も記録させた。図中のSFD1の信号消失箇所ａ、SFD2の信
号消失箇所ｂからわかるように、一方が測定できない場
合もう一方で補っていることが〔SFD（１＋２）〕から
明らかで、しかも精度よく測定されていることが理解さ
れる。また測定時間が５秒から10秒の間は物体が逆方向
に移動しており、このときは位相が減少しているので測
定物体の移動方向の判別もできているので物体の絶対位
置の測定が可能である。つまり、同図からステッピング
モーターの移動量と照合して、本発明の適応型空間フィ
ルター検出器によって忠実に変位測定が行えることがわ
かった。
第１図は、本発明を実施するための装置全体の構成図、 第２図は、本発明の受光素子の配列及び各出力間の接続
を示す構成例、 第３図は本発明の第２図の検出器で検出した信号処理系
を示すブロック図、 第４図は、粗面物体を用いて実施した本発明の測定結果
を示す位相図、 第５図（Ａ）（Ｂ）は、感度分布As、Acの出力波形及び
これを演算処理して得られたSFD1振幅及び位相の出力波
形図、 第６図（Ａ）（Ｂ）は、第５図（Ａ）（Ｂ）と同様にB
s、Bcの出力波形及びこれを演算処理して得られたSFD2
の出力波形図、 第７図（Ａ）（Ｂ）は、差動型空間フィルター検出器の
構成図及びその出力波形図である。 （符号の説明） 10……レーザー光線、 11……ステッピングモーター移動台、 12……粗面物体、13……空間フィルター検出器、 14……A/Dコンバータ、15……コンピューター、 16……プロッター、17……ステッピングモーター、 30……感度分布図（空間フィルター検出器）、 31、31′、37、37′……二乗器、 32、32′……逆正接関数発生回路、 33、33′……遅延器、34……比較器、 35、35′……引算器、36……累積器、 70……パターン、71……受光素子、 72、73……櫛形空間フィルター検出器、 74……差動増幅器。
を示す構成例、 第３図は本発明の第２図の検出器で検出した信号処理系
を示すブロック図、 第４図は、粗面物体を用いて実施した本発明の測定結果
を示す位相図、 第５図（Ａ）（Ｂ）は、感度分布As、Acの出力波形及び
これを演算処理して得られたSFD1振幅及び位相の出力波
形図、 第６図（Ａ）（Ｂ）は、第５図（Ａ）（Ｂ）と同様にB
s、Bcの出力波形及びこれを演算処理して得られたSFD2
の出力波形図、 第７図（Ａ）（Ｂ）は、差動型空間フィルター検出器の
構成図及びその出力波形図である。 （符号の説明） 10……レーザー光線、 11……ステッピングモーター移動台、 12……粗面物体、13……空間フィルター検出器、 14……A/Dコンバータ、15……コンピューター、 16……プロッター、17……ステッピングモーター、 30……感度分布図（空間フィルター検出器）、 31、31′、37、37′……二乗器、 32、32′……逆正接関数発生回路、 33、33′……遅延器、34……比較器、 35、35′……引算器、36……累積器、 70……パターン、71……受光素子、 72、73……櫛形空間フィルター検出器、 74……差動増幅器。
フロントページの続き (72)発明者 長山 秀徳 東京都大田区矢口１―27―４ 株式会社小 野測器技術センター内 (56)参考文献 特開 平２−278312（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−67214（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】等間隔に配列した受光素子を備え、検出位
置に対する受光感度特性が、検出位置の増加につれて周
期的に変化する第１の特性、Asと、この第１の特性の周
期的変化と90度位相を異にして変化する第２の特性Ac
と、所定検出位置に至るまでは前記の第１の特性と同じ
ように変化し、そして前記の所定検出位置を越えると位
相を異にして変化する第３の特性Bsと、前記の所定検出
位置に至るまでは前記の第２の特性と同じように変化
し、そして前記の所定検出位置を越えると位相を異にし
て変化する第４の特性Bcとを含む空間フィルタ検出器。 - 【請求項２】等間隔に配列した受光素子を備え、検出位
置に対する受光感度特性が、検出位置の増加につれて周
期的に変化する第１の特性、Asと、この第１の特性の周
期的変化と90度位相を異にして変化する第２の特性Ac
と、所定検出位置に至るまでは前記の第１の特性と同じ
ように変化し、そして前記の所定検出位置を越えると位
相を異にして変化する第３の特性Bsと、前記の所定検出
位置に至るまでは前記の第２の特性と同じように変化
し、そして前記の所定検出位置を越えると位相を異にし
て変化する第４の特性Bcとを含む空間フィルタ検出器、 この空間フィルタ検出器に接続され、前記の第１の特性
Asの第１の出力信号を自乗する第２の自乗回路31、前記
の第２の特性Acの第２の出力信号を自乗する第２の自乗
回路31′、前記の第３の特性Bsの第３の出力信号を自乗
する第３の自乗回路37、前記の第４の特性Bcの第４の出
力信号を自乗する第４の自乗回路37′、 前記の第１と第２の自乗回路31、31′の出力信号を加算
する第１の加算回路、 前記の第３と第４の自乗回路37、37′の出力信号を加算
する第２の加算回路、 前記の第１と第２の加算回路の出力を比較し、いずれの
出力が大きいかを判別する比較判別回路、 前記の第１の出力信号と前記の第２の出力信号との比を
求める第１の割算回路、 前記の第３の出力信号と第４の出力信号との比を求める
第２の割算回路、 前記の第１の割算回路に接続された第１の逆正接関数発
生回路、 前記の第２の割算回路に接続された第２の逆正接関数発
生回路、 前記の第１の逆正接関数発生回路に接続された第１の遅
延回路33、 前記の第２の逆正接関数発生回路に接続された第２の遅
延回路33′、 前記の第１の逆正接関数発生回路と前記の第１の遅延回
路とに接続された第１の引算回路35、 前記の第２の逆正接関数発生回路と前記の第２の遅延回
路とに接続された第２の引算回路35′、 前記の比較判別回路と前記の第１と第２の引算回路35、
35′に接続され、 前記の比較判別回路の出力に応答して振巾の大きい方の
位相差を選択するスイッチ回路、及び このスイッチ回路に接続された累積回路36 を備えたことを特徴とする受光素子を横断するパターン
の変位計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7609290A JPH087044B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 空間フィルタ検出器と受光素子を横断するパターンの変位量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7609290A JPH087044B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 空間フィルタ検出器と受光素子を横断するパターンの変位量計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03274401A JPH03274401A (ja) | 1991-12-05 |
| JPH087044B2 true JPH087044B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=13595202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7609290A Expired - Lifetime JPH087044B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 空間フィルタ検出器と受光素子を横断するパターンの変位量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087044B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6642506B1 (en) | 2000-06-01 | 2003-11-04 | Mitutoyo Corporation | Speckle-image-based optical position transducer having improved mounting and directional sensitivities |
| US6873422B2 (en) | 2000-12-08 | 2005-03-29 | Mitutoyo Corporation | Systems and methods for high-accuracy displacement determination in a correlation based position transducer |
| ATE505706T1 (de) * | 2002-02-14 | 2011-04-15 | Univ Danmarks Tekniske | Optischer verschiebungssensor |
-
1990
- 1990-03-26 JP JP7609290A patent/JPH087044B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03274401A (ja) | 1991-12-05 |
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