JPS6234009A - Optical displacement meter - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は光ビームを測定対象物に投射し、その反射光
により測定対象物との距離あるいはその変位量を測定す
る光学式変位計に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical displacement meter that projects a light beam onto an object to be measured and uses the reflected light to measure the distance to the object or the amount of displacement thereof.
従来における光学式変位計としては次のようなものが用
いられている。第8図に示すように、投光素子1および
投光レンズ2によって測定対象物3に光点を形成し、こ
の光点を受光レンズ4を用いて受光素子5上に受光点と
して結像させる。この受光点は、測定対象物3が同図に
おいて位置を変えs−4t−+ uと移動すると、それ
に応じて受光素子5上をs’ −<t’ −hu’ と
移動する。すなわち、測定対象物3との距離は受光量の
変化によるのではなく、受光素子5上の受光点の位置を
知ることにより明らかになる。The following types of optical displacement meters have been used in the past. As shown in FIG. 8, a light spot is formed on the measurement object 3 by the light projecting element 1 and the light projecting lens 2, and this light spot is imaged as a light receiving point on the light receiving element 5 using the light receiving lens 4. . When the measuring object 3 changes its position in the figure and moves as s-4t-+u, this light-receiving point moves on the light-receiving element 5 as s'-<t'-hu' accordingly. That is, the distance to the measurement object 3 is determined not by a change in the amount of light received, but by knowing the position of the light receiving point on the light receiving element 5.
この受光素子5には、−次元の位置検出素子であるP
S D (Position 5ensitive D
evice)が一般によく使用される。そして、2種類
の出力電流11.12がこの受光素子5から出力され、
これらは各々減算器14および加算器15に入力され、
(v。This light receiving element 5 includes P which is a -dimensional position detecting element.
S D (Position 5 sensitive D
evice) is commonly used. Then, two types of output currents 11 and 12 are output from this light receiving element 5,
These are input to a subtracter 14 and an adder 15, respectively,
(v.
−1/、)、 (v、+v2)出力に変換される。こ
の後に割算器16により (■l V2 ) /
(’/I +V2)出力に変換されることによって、
受光量に関係なく測定対象物3との距離に応じた電圧値
を得ることができる。−1/, ), (v, +v2) output. After this, the divider 16 calculates (■l V2) /
By being converted to ('/I +V2) output,
A voltage value corresponding to the distance to the measurement target 3 can be obtained regardless of the amount of received light.
この割算器16の出力電圧と測定対象物3との距離の関
係は、第9図に示すような比例関係となる。The relationship between the output voltage of the divider 16 and the distance to the object to be measured 3 is proportional as shown in FIG.
測定対象物3との距離s、t、uは、割算器16の出力
S”、t″、U”に対応して求められる。したがって、
この割算器16の後に比較器17(第8図参照)を設け
ることによって、ある設定距離Xより測定対象物3が近
いか、あるいは遠いかの判別が可能である。すなわち、
同図において、しきい値設定回路18(第8図参照)に
よりしきい値yを設定すれば、設定距離Xを基準にして
測定対象物3の遠近を判別できる。The distances s, t, and u to the measurement object 3 are determined corresponding to the outputs S", t", and U" of the divider 16. Therefore,
By providing a comparator 17 (see FIG. 8) after the divider 16, it is possible to determine whether the object to be measured 3 is closer or farther than a certain set distance X. That is,
In the figure, if the threshold value y is set by the threshold value setting circuit 18 (see FIG. 8), it is possible to determine whether the object to be measured 3 is near or far based on the set distance X.
ところが、割算器16を使用した場合の従来の光学式変
位計において、次に述べるような問題点があった。割算
器16は、温度特性が悪い、グイナミソクレンジが狭い
、応答速度が遅い、並びに直線性が悪い等のさまざまな
欠点がある。したがって、割算器16の使用は距離測定
精度に多大な影響を与え、割算器16で得られる精度以
上の測定精度を光学式変位計全体として得ることができ
ないという問題点があった。However, the conventional optical displacement meter using the divider 16 has the following problems. The divider 16 has various drawbacks such as poor temperature characteristics, narrow range, slow response speed, and poor linearity. Therefore, the use of the divider 16 has a great effect on the distance measurement accuracy, and there is a problem in that the optical displacement meter as a whole cannot obtain a measurement accuracy higher than that obtained by the divider 16.
この発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、割
算器を使用せずに測定対象物との距離あるいは測定対象
物の変位量を測定できる光学式変位計を提供することを
目的とする。This invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide an optical displacement meter that can measure the distance to an object to be measured or the amount of displacement of the object to be measured without using a divider. do.
上記問題点を解決するための具体的手段は、測定対象物
に光ビームを投射し、この反射光を結像手段により受光
素子上に結像し、この受光素子の出力によって測定対象
物との距離あるいは変位量を測定する光学式変位計にお
いて、タイミング信号を出力するタイミング信号発生回
路と、前記受光素子の一方の出力を増幅する第1の増幅
回路と、この第1の増幅回路の出力を積分し前記タイミ
ング信号発生回路のタイミング信号によって放電する積
分回路と、前記受光素子の他方の出力を増幅する第2の
増幅回路と、前記積分回路と前記第2の増幅回路の両出
力を入力する比較回路とを具備し、かつ、この比較回路
の出力に基づいて前記測定を行うようにしたことである
。A specific means for solving the above problem is to project a light beam onto the object to be measured, use an imaging means to form an image of this reflected light onto a light receiving element, and use the output of the light receiving element to create a connection between the object and the object to be measured. An optical displacement meter that measures distance or displacement includes a timing signal generation circuit that outputs a timing signal, a first amplifier circuit that amplifies the output of one of the light receiving elements, and an output of the first amplifier circuit. an integrating circuit that integrates and discharges according to the timing signal of the timing signal generating circuit; a second amplifier circuit that amplifies the other output of the light receiving element; and inputs both outputs of the integrating circuit and the second amplifier circuit. and a comparison circuit, and the measurement is performed based on the output of the comparison circuit.
この発明は前述のような手段を採ったので、受光素子に
生じた2つの電流のうち、一方の電流が第1の増幅回路
により電圧に変換されるとともに増幅された後、積分回
路によって積分される。この場合に、タイミング信号発
生回路から放電信号であるタイミング信号が積分回路に
入力され、この信号に基づいて積分コンデンサは充放電
を繰り返す。また、他方の電流は第2の増幅回路にょっ
て電圧に変換された後増幅される。この増幅された電圧
値と前記積分値を比較し、IIIG)I (以下“H′
と記す)またはLOW (以下“L”と記す)の出力信
号を比較回路が出力する。Since this invention employs the above-mentioned means, one of the two currents generated in the light receiving element is converted into a voltage by the first amplifier circuit and amplified, and then integrated by the integrating circuit. Ru. In this case, a timing signal, which is a discharge signal, is input from the timing signal generating circuit to the integrating circuit, and the integrating capacitor repeats charging and discharging based on this signal. Further, the other current is converted into a voltage by the second amplifier circuit and then amplified. This amplified voltage value and the integral value are compared, and IIIG) I (hereinafter "H'
The comparator circuit outputs a LOW (hereinafter referred to as "L") output signal.
この比較回路からの“H”の出力信号のパルス幅Tは、
積分回路の時定数をCR1受光素子がら生じる2つの電
流をil+ it、第1の増幅回路の利得をA、第2
の増幅回路の利得をKA (K>1)とすると、
T=CR(KA iz /A i 1)=CRK (
iz /it 1/K)となり、積分回路の時定数
CRを一定にすれば受光素子の2つの電流41.izO
比から一定値を減算したものに比例する。したがって、
この比較回路からの“H”の出力信号のパルス幅Tを計
測することによって、測定対象物との距離あるいは測定
対象物の変位量が判明する。ただし、この場合に比較回
路からの“H”の出力信号のパルス幅Tが負にならない
ように、受光素子の受光範囲および利得Kを選定するこ
とが必要である。The pulse width T of the “H” output signal from this comparison circuit is:
The time constant of the integrator circuit is the two currents generated from the CR1 photodetector, il+it, the gain of the first amplifier circuit is A, and the second
If the gain of the amplifier circuit is KA (K>1), then T=CR(KA iz /A i 1)=CRK (
iz /it 1/K), and if the time constant CR of the integrating circuit is kept constant, the two currents of the light receiving element will be 41. izO
It is proportional to the ratio minus a constant value. therefore,
By measuring the pulse width T of the "H" output signal from this comparison circuit, the distance to the object to be measured or the amount of displacement of the object to be measured can be determined. However, in this case, it is necessary to select the light receiving range and gain K of the light receiving element so that the pulse width T of the "H" output signal from the comparator circuit does not become negative.
この発明にかかる光学式変位計を、以下2つの実施例に
基づいて詳細に説明する。なお、従来技術と同一部分は
同一記号を付している。まず、第1の実施例について説
明する。The optical displacement meter according to the present invention will be described in detail based on two embodiments below. Note that the same parts as those in the prior art are given the same symbols. First, a first example will be described.
第2図に示すように、投光素子1から発光される光ビー
ムが、投光レンズ2によって測定対象物3上に投射され
光点を形成する。この光点を受光レンズ4を用いて、受
光素子5上に受光点として結像させる。この受光点は、
測定対象物3が同図においてS→t→Uと移動すると、
それに応じてS″−t”−U゛ と移動する。この受光
素子5にはPSDを用いている。As shown in FIG. 2, a light beam emitted from a light projecting element 1 is projected onto a measuring object 3 by a light projecting lens 2 to form a light spot. This light spot is imaged as a light-receiving spot on the light-receiving element 5 using the light-receiving lens 4. This light receiving point is
When the measurement object 3 moves from S → t → U in the same figure,
Accordingly, it moves as S''-t''-U''. This light receiving element 5 uses a PSD.
第1図に示すように、測定対象物3がSの位置にある場
合(第2図参照)に、その受光点S°は図においてPS
D5の上側部位に位置する。前述したように、測定対象
物3が前記位置からこの光学式変位計に接近して来ると
、それに応じて受光点はPSDS上を同図において下方
向に移動する。As shown in Fig. 1, when the measurement object 3 is at position S (see Fig. 2), its light receiving point S° is at PS in the figure.
Located in the upper part of D5. As described above, when the measurement object 3 approaches this optical displacement meter from the above-mentioned position, the light receiving point moves downward on the PSDS in the figure accordingly.
この場合において、測定対象物3がSの位置にある際に
、PSD5から出力される電流i、、i2 (11はP
SD5の図において上端部から出力される電流、12は
下端部から出力される電流)は、PSD5の図において
下端部から受光点S′までの距離を18、上端部から受
光点S°までの距離を12とすると、
t、:12==1.:l□
の関係になる。したがって、前述したように、この2つ
の電流の比が判別できれば測定対象物との距離およびそ
の変位量の測定ができる。In this case, when the measurement object 3 is at the position S, the currents i,, i2 (11 is P
In the diagram of SD5, the current output from the upper end and 12 is the current output from the lower end), the distance from the lower end to the light receiving point S' is 18, and the distance from the upper end to the light receiving point S° is If the distance is 12, then t, :12==1. :l□. Therefore, as described above, if the ratio of these two currents can be determined, the distance to the object to be measured and the amount of displacement thereof can be measured.
PSD5の出力電流i、は、第1の増幅回路A1で増幅
されるとともに電圧に変換され、出力信号aとなる。一
方、PSD5の出力電流12は第2の増幅回路A2で増
幅されるとともに電圧に変換され、出力信号すとなる。The output current i of the PSD 5 is amplified and converted into a voltage by the first amplifier circuit A1, and becomes an output signal a. On the other hand, the output current 12 of the PSD 5 is amplified by the second amplifier circuit A2 and converted into a voltage, which becomes an output signal S.
なお、第1の増幅回路A+の利得をAとすると、第2の
増幅回路A2の利得はKA (K>1)である。前記信
号aは積分回路6に入力される。この積分回路6は第3
図に示すような回路構成をしている。信号aはOPアン
プ61の正端子に入力され、負端子は抵抗R3を介して
接地されている。このOPアンプ61はコンデンサCI
によって負帰還されている。コンデンサCIの両端には
、タイミング信号発生回路7からの第2タイミング信号
T2を受けて、開閉を行うスイッチ62が接続されてい
る。すなわち、スイッチ62は第2タイミング信号T2
により導通し、コンデンサC1の放電を行う。Note that, assuming that the gain of the first amplifier circuit A+ is A, the gain of the second amplifier circuit A2 is KA (K>1). The signal a is input to an integrating circuit 6. This integrating circuit 6 is the third
It has a circuit configuration as shown in the figure. Signal a is input to the positive terminal of OP amplifier 61, and the negative terminal is grounded via resistor R3. This OP amplifier 61 is a capacitor CI
has been given negative feedback by. A switch 62 that opens and closes in response to a second timing signal T2 from the timing signal generation circuit 7 is connected to both ends of the capacitor CI. That is, the switch 62 receives the second timing signal T2.
conducts and discharges the capacitor C1.
積分回路6の出力信号C(第1図参照)は比較回路8の
負端子に入力される。正端子には前記信号すが入力され
る。比較回路8は再入力を比較し“H”または“L”の
信号を出力する。この比較回路8の出力信号dは、AN
Dゲート9に入力される。ANDゲート9は、他方入力
がタイミング信号発生回路7からの第1タイミング信号
T1であるので、比較回路8の出力信号dが“H”の場
合に“H”の信号e (“H”の第1タイミング信号T
、)を出力する。The output signal C (see FIG. 1) of the integrating circuit 6 is input to the negative terminal of the comparing circuit 8. The above-mentioned signal is inputted to the positive terminal. Comparison circuit 8 compares the input again and outputs an "H" or "L" signal. The output signal d of this comparison circuit 8 is AN
It is input to D gate 9. Since the other input of the AND gate 9 is the first timing signal T1 from the timing signal generation circuit 7, when the output signal d of the comparator circuit 8 is "H", the AND gate 9 receives the "H" signal e (the "H" first signal T1). 1 timing signal T
, ) is output.
このANDゲート9の出力信号eは計数回路10のCK
(クロック)端子に入力される。計数回路10のRE
S (リセット)端子には、タイミング信号発生回路7
から第2タイミング信号T2が入力される。The output signal e of this AND gate 9 is the CK of the counting circuit 10.
(clock) terminal. RE of counting circuit 10
A timing signal generation circuit 7 is connected to the S (reset) terminal.
A second timing signal T2 is inputted from.
この第2タイミング信号T2は前記積分回路6への放電
信号と同一のものである。計数回路10の計数信号はD
−Aコンバータ11に入力され、アナログ信号に変換さ
れる。このアナログ信号はサンプルホールド回路12に
入力される。サンプルホールド回路12は、タイミング
信号発生回路7の第3タイミング信号T3によりサンプ
リングし、前記アナログ信号の値をホールドする。This second timing signal T2 is the same as the discharge signal to the integrating circuit 6. The counting signal of the counting circuit 10 is D
- It is input to the A converter 11 and converted into an analog signal. This analog signal is input to the sample and hold circuit 12. The sample and hold circuit 12 performs sampling using the third timing signal T3 of the timing signal generation circuit 7, and holds the value of the analog signal.
次に、このような回路構成の光学式変位計の動作につい
て、波形図に基づいて説明する。なお、波形図に用いら
れているアルファベットは、第1図の各部の信号のアル
ファベットに対応させてい・る。第4図に示すように、
利得Aである第1の増幅器A、の出力信号aはAi、V
である。また、利得KAである第2の増幅器A2の出力
信号すはKAi、Vである。一方、タイミング信号発生
回路7の第1タイミング信号T、は連続したパルス信号
であり、第2タイミング信号T2は第1タイミング信号
T1の7パルス毎にパルスが出力される。第3タイミン
グ信号T3は第2タイミング信号T2と同一周期で、か
つ2パルス前に出力される。Next, the operation of the optical displacement meter having such a circuit configuration will be explained based on waveform diagrams. The alphabets used in the waveform diagrams correspond to the alphabets of the signals in each part of FIG. 1. As shown in Figure 4,
The output signal a of the first amplifier A, which has a gain A, is Ai,V
It is. Further, the output signal of the second amplifier A2 having a gain KA is KAi,V. On the other hand, the first timing signal T of the timing signal generation circuit 7 is a continuous pulse signal, and a pulse of the second timing signal T2 is output every seven pulses of the first timing signal T1. The third timing signal T3 has the same period as the second timing signal T2 and is output two pulses earlier.
積分回路6は出力信号aを入力すると、積分コンデンサ
CI (第3図参照)が充電を行う。そして、第4図
(C)に示すように、積分回路6の出力信号Cは、タイ
ミング信号発生回路7の第2タイミング信号T2により
積分コンデンサC8の放電を行う。比較回路8の出力信
号dは、同図(dlに示すように、積分回路6の出力信
号Cが放電によりKAi2Vを下回った時に立ち上がる
。そして、積分コンデンサC1の充電が進み、積分回路
6の出力信号CがKAizVを越えた時に、出力信号d
は立ち下がる。ANDゲート9はこの出力信号dが“H
”の状態の時に、タイミング信号発生回路7の第1タイ
ミング信号T、を入力しそのまま出力する。計数回路1
0はこの第1タイミング信号T1のパルスを計数し、D
−Aコンバータ11に入力する。D−Aコンバータ11
はこの入力をアナログ信号に変換し、サンプルホールド
回路12に入力する。When the integrating circuit 6 receives the output signal a, the integrating capacitor CI (see FIG. 3) charges. Then, as shown in FIG. 4(C), the output signal C of the integrating circuit 6 causes the integrating capacitor C8 to be discharged by the second timing signal T2 of the timing signal generating circuit 7. As shown in the figure (dl), the output signal d of the comparator circuit 8 rises when the output signal C of the integrating circuit 6 falls below KAi2V due to discharge.Then, the charging of the integrating capacitor C1 progresses, and the output signal of the integrating circuit 6 increases. When signal C exceeds KAizV, output signal d
falls down. AND gate 9 detects that this output signal d is “H”.
”, the first timing signal T of the timing signal generation circuit 7 is inputted and output as is.Counter circuit 1
0 counts the pulses of this first timing signal T1, and D
- Input to A converter 11. D-A converter 11
converts this input into an analog signal and inputs it to the sample and hold circuit 12.
サンプルホールド回路12は、タイミング信号発生回路
7の第3タイミング信号T3のパルス出力時に、その電
圧値をサンプリングしホールドする。The sample and hold circuit 12 samples and holds the voltage value when the timing signal generation circuit 7 outputs a pulse of the third timing signal T3.
この電圧値は、PSD5の2つの電流の比1+/12か
ら一定値を減算した数値に比例したものとなる。したが
って、この電圧値によりi、/i2が判明し、測定対象
物との距離あるいは測定対象物の変位量が求められる。This voltage value is proportional to the value obtained by subtracting a constant value from the ratio of the two currents of the PSD 5, 1+/12. Therefore, i, /i2 can be determined from this voltage value, and the distance to the object to be measured or the amount of displacement of the object to be measured can be determined.
すなわち、第1図において、PSD5の上端部に近い部
位に受光点がある場合(測定対象物との距離が遠い場合
)には、PSD5の上端部からの電流i、は大きくなり
、一方電流12は小さくなる。それゆえ、第5図に示す
ように、積分回路6の積分コンデンサC,(第3図参照
)は短時間で充電される。これにより比較回路8の出力
信号dのパルス幅は短くなる。よって、へNDゲート9
の出力信号eは数少ないパルスしか出力しない。この数
少ない出力パルスにより、サンプルホールド回路12の
出力は、11/izが非常に大きく、したがって、測定
対象物が遠い位置にあることを示す。That is, in FIG. 1, when the light receiving point is near the upper end of the PSD 5 (when the distance to the object to be measured is long), the current i from the upper end of the PSD 5 increases, while the current 12 becomes smaller. Therefore, as shown in FIG. 5, the integrating capacitor C, (see FIG. 3) of the integrating circuit 6 is charged in a short time. As a result, the pulse width of the output signal d of the comparison circuit 8 becomes shorter. Therefore, to ND gate 9
The output signal e outputs only a few pulses. Due to this small number of output pulses, the output of the sample-and-hold circuit 12 has a very large 11/iz, thus indicating that the object to be measured is far away.
反対に、第1図において、PSD5の下端部に近い部位
に受光点がある場合(測定対象物との距離が近い場合)
には、PSD5の上端部からの電流11は小さくなり、
一方電流12は大きくなる。On the other hand, in Fig. 1, when the light receiving point is near the lower end of the PSD 5 (when the distance to the measurement target is short)
, the current 11 from the top of the PSD 5 becomes smaller,
On the other hand, the current 12 increases.
すると、第6図に示すように、積分回路6の積分コンデ
ンサC+(第3図参照)は長時間で充電される。これに
より比較回路8の出力信号dのパルス幅は長くなる。よ
って、ANDゲート9の出力信号eは数多いパルスを出
力する。この数多い出力パルスにより、サンプルホール
ド回路12の出力は、11 / 12が非常に小さく、
したがって、測定対象物が近い位置にあることを示す。Then, as shown in FIG. 6, the integrating capacitor C+ (see FIG. 3) of the integrating circuit 6 is charged over a long period of time. As a result, the pulse width of the output signal d of the comparator circuit 8 becomes longer. Therefore, the output signal e of the AND gate 9 outputs many pulses. Due to this large number of output pulses, the output of the sample and hold circuit 12 is very small (11/12).
This indicates that the measurement target is located nearby.
次に、第2の実施例について説明する。この実施例は、
前述した第1の実施例において、測定対象物3(第2図
参照)との距離あるいは変位量と、受光素子5の受光点
の位置の相関関係がリニアでないので、比較回路8の出
力信号dのパルス幅が測定対象物3との距離あるいは変
位量とリニアな関係にならないため、得られた測定値か
ら前記距離あるいは変位量を求めることの困難さを解消
することを目的としている。Next, a second example will be described. This example is
In the first embodiment described above, since the correlation between the distance or displacement with respect to the measurement object 3 (see FIG. 2) and the position of the light receiving point of the light receiving element 5 is not linear, the output signal d of the comparator circuit 8 The purpose of this invention is to solve the difficulty of determining the distance or displacement from the obtained measurement value since the pulse width of the measurement object 3 does not have a linear relationship with the distance or displacement.
第7図に示すように、第1の実施例のブロック図との差
異は受光素子(PSD)5と第2の増幅回路A2の間に
第3の増幅回路A3の入力側を接続し、かつ、第1の増
幅回路A、と積分回路6の間に加算器13を増設すると
ともに前記第3の増幅回路A3の出力側をこの加算器1
3に接続した点である。このように構成したので、第3
の増幅回路A、の増幅率を、測定対象物3と受光素子5
上の受光点の相関関係がリニアになるように選択するこ
とにより、上記目的を達成できる。As shown in FIG. 7, the difference from the block diagram of the first embodiment is that the input side of the third amplifier circuit A3 is connected between the photodetector (PSD) 5 and the second amplifier circuit A2, and , an adder 13 is added between the first amplifier circuit A and the integrating circuit 6, and the output side of the third amplifier circuit A3 is connected to the adder 1.
This is the point connected to 3. With this configuration, the third
The amplification factor of the amplifier circuit A is determined by the measurement target 3 and the light receiving element 5.
The above objective can be achieved by selecting such that the correlation between the upper light receiving points is linear.
これらの実施例においては、受光素子5にPSDを用い
たが別にこれに限定されるものではなく、例えば2分割
フォトダイオードを代わりに用いても同様の効果が得ら
れる。In these embodiments, a PSD is used as the light receiving element 5, but the present invention is not limited to this. For example, the same effect can be obtained even if a two-split photodiode is used instead.
また、これらの実施例においては、D−Aコンバータ1
1の後にサンプルボールド回路12を設置し測定対象物
3との距離等を測定したが、サンプルホールド回路12
の代わりに、デジタル値を記憶するラッチ回路を計数回
路10とD−Aコンバータ11の間に設置しても同等の
効果が得られる。Further, in these embodiments, the D-A converter 1
After step 1, a sample bold circuit 12 was installed to measure the distance to the measurement object 3, but the sample hold circuit 12
Instead, the same effect can be obtained by installing a latch circuit that stores digital values between the counting circuit 10 and the DA converter 11.
以上の説明から明らかなように、この発明は、光学式変
位計を割算器を使用することなく構成したので、測定対
象物までの距離あるいは測定対象物の変位量の測定を、
光学式変位計の温度特性および直線性を損なうことなく
、また広いダイナミックレンジで、かつ応答速度も速く
検出できる。As is clear from the above description, the optical displacement meter of the present invention is configured without using a divider, so that the distance to the object to be measured or the amount of displacement of the object to be measured can be measured.
It can detect a wide dynamic range and fast response speed without compromising the temperature characteristics and linearity of the optical displacement meter.
しかも、回路構成が簡単なので部品点数が少なく、それ
ゆえ、製造工程が簡素化でき低価格であるという効果も
得られる。Moreover, since the circuit configuration is simple, the number of parts is small, and therefore the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced.
第1図はこの発明にかかる光学式変位計の第1の実施例
のブロック図、第2図はこの光学式変位計の原理説明図
、第3図はこの光学式変位計の積分回路の1実施例の回
路図、第4図はこの光学式変位計の各部の動作波形図、
第5図および第6図は測定対象物が遠近の位置にある際
のこの光学式変位計の各部の動作波形図、第7図はこの
発明にかかる光学式変位計の第2の実施例のブロック図
、第8図は従来の光学式変位計のブロック図、第9図は
この光学式変位計の測定対象物との距離と割算器出力の
相関図である。
1・・・投光素子 2・・・投光レンズ 3・・・測定
対象物 4・・・受光レンズ 5・・・受光素子 6・
・・積分回路 7・・・タイミング信号発生回路 8・
・・比較回路AI・・・第1の増幅回路 A2・・・第
2の増幅回路Tr 、Tz 、Tz・・・タイミング信
号特許出願人 リード電機株式会社
第8図
第9図
勧算器FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the optical displacement meter according to the present invention, FIG. 2 is a diagram explaining the principle of this optical displacement meter, and FIG. The circuit diagram of the embodiment, Figure 4 is an operation waveform diagram of each part of this optical displacement meter,
5 and 6 are operational waveform diagrams of each part of this optical displacement meter when the object to be measured is at a far or near position, and FIG. 7 is a diagram of a second embodiment of the optical displacement meter according to the present invention. FIG. 8 is a block diagram of a conventional optical displacement meter, and FIG. 9 is a correlation diagram between the distance of this optical displacement meter to an object to be measured and the output of a divider. 1... Light projecting element 2... Light projecting lens 3... Measurement object 4... Light receiving lens 5... Light receiving element 6.
・・Integrator circuit 7・・Timing signal generation circuit 8・
...Comparison circuit AI...First amplifier circuit A2...Second amplifier circuit Tr, Tz, Tz...Timing signal Patent applicant Reed Electric Co., Ltd. Figure 8 Figure 9 Calculator
Claims (2)
像手段により受光素子上に結像し、この受光素子の出力
によって測定対象物との距離あるいは変位量を測定する
光学式変位計において、タイミング信号を出力するタイ
ミング信号発生回路と、 前記受光素子の一方の出力を増幅する第1の増幅回路と
、 この第1の増幅回路の出力を積分し前記タイミング信号
発生回路のタイミング信号によって放電する積分回路と
、 前記受光素子の他方の出力を増幅する第2の増幅回路と
、 前記積分回路と前記第2の増幅回路の両出力を入力する
比較回路とを具備し、 かつ、この比較回路の出力に基づいて前記測定を行うこ
とを特徴とする光学式変位計。(1) Optical displacement method in which a light beam is projected onto the object to be measured, the reflected light is imaged onto a light-receiving element by an imaging means, and the distance or amount of displacement from the object to be measured is measured based on the output of the light-receiving element. a timing signal generation circuit that outputs a timing signal; a first amplification circuit that amplifies the output of one of the light receiving elements; and a timing signal of the timing signal generation circuit that integrates the output of the first amplification circuit. a second amplifier circuit that amplifies the other output of the light-receiving element; and a comparison circuit that inputs both outputs of the integration circuit and the second amplifier circuit; An optical displacement meter characterized in that the measurement is performed based on the output of a comparison circuit.
の範囲第1項記載の距離設定用光電スイッチ。(2) The distance setting photoelectric switch according to claim 1, wherein the light receiving element is a one-dimensional position detecting element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17348885A JPS6234009A (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Optical displacement meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17348885A JPS6234009A (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Optical displacement meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6234009A true JPS6234009A (en) | 1987-02-14 |
| JPH0219402B2 JPH0219402B2 (en) | 1990-05-01 |
Family
ID=15961434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17348885A Granted JPS6234009A (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Optical displacement meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6234009A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5330771A (en) * | 1992-10-29 | 1994-07-19 | Wm. Wrigley Jr. Company | Use of eugenol in chewing gum as an antioxidant |
-
1985
- 1985-08-06 JP JP17348885A patent/JPS6234009A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5330771A (en) * | 1992-10-29 | 1994-07-19 | Wm. Wrigley Jr. Company | Use of eugenol in chewing gum as an antioxidant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0219402B2 (en) | 1990-05-01 |
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