JP2969466B2 - スペックル測長計のモニタ装置 - Google Patents
スペックル測長計のモニタ装置Info
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- JP2969466B2 JP2969466B2 JP16033590A JP16033590A JP2969466B2 JP 2969466 B2 JP2969466 B2 JP 2969466B2 JP 16033590 A JP16033590 A JP 16033590A JP 16033590 A JP16033590 A JP 16033590A JP 2969466 B2 JP2969466 B2 JP 2969466B2
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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、レーザ光を照射した物体表面からの拡散光
によって生じるスペックルパターンを利用して、物体の
移動量を測定するスペックル測長計に関するものであ
る。
によって生じるスペックルパターンを利用して、物体の
移動量を測定するスペックル測長計に関するものであ
る。
従来、半導体レーザから出射されたレーザビームを対
象物体に照射し、該物体表面からの拡散光によって生じ
るスペックルパターンを観察し、物体の移動、変形等に
伴うスペックルパターンの変化に基づいて物体の移動
量、変形量等を測定する方法が知られている。
象物体に照射し、該物体表面からの拡散光によって生じ
るスペックルパターンを観察し、物体の移動、変形等に
伴うスペックルパターンの変化に基づいて物体の移動
量、変形量等を測定する方法が知られている。
又、映像処理の技術分野で従来の撮像管に代るイメー
ジセンサとして、高い分解能を発揮するCCDが実用化さ
れており、このCCDをスペックルパターン検出センサと
して応用することによって、スペックルパターンを正確
にイメージ信号に変換することが可能となっており、こ
の結果、高精度の測定結果が得られる。
ジセンサとして、高い分解能を発揮するCCDが実用化さ
れており、このCCDをスペックルパターン検出センサと
して応用することによって、スペックルパターンを正確
にイメージ信号に変換することが可能となっており、こ
の結果、高精度の測定結果が得られる。
ところで、スペックルパターンは対象物体表面からの
拡散反射光に基づいて形成されるから、物体表面が鏡面
の如く極めて平滑である場合は、原理的にスペックル測
長が不可能となる。
拡散反射光に基づいて形成されるから、物体表面が鏡面
の如く極めて平滑である場合は、原理的にスペックル測
長が不可能となる。
この様な場合は、対象物体に粗面を形成する等の対策
を講じる必要がある。
を講じる必要がある。
又、原理的には測長が可能であったとしても、物体表
面が金属面の如く比較的滑らかな場合、物体表面の１つ
のビームスポットから得られるスペックルパターンのイ
メージ信号の分布は、中央部が高く、両端部が低い山型
の分布となる。
面が金属面の如く比較的滑らかな場合、物体表面の１つ
のビームスポットから得られるスペックルパターンのイ
メージ信号の分布は、中央部が高く、両端部が低い山型
の分布となる。
従って、測長計を設置する際に位置決め誤差が生じ
て、測定時にレーザビームが物体表面へ斜めに入射した
場合、前記光強度分布の山部が中央から端へ偏り、これ
に伴って分布の裾部の信号レベルが極端に低下すること
になる。
て、測定時にレーザビームが物体表面へ斜めに入射した
場合、前記光強度分布の山部が中央から端へ偏り、これ
に伴って分布の裾部の信号レベルが極端に低下すること
になる。
この結果、イメージ信号に測長のための種々の処理を
施す際、前記裾部のレベルがスレッショルドレベルに達
せず、信号処理エラーが生じる虞れがある。
施す際、前記裾部のレベルがスレッショルドレベルに達
せず、信号処理エラーが生じる虞れがある。
この様な場合は、レーザビームの光軸を対象物体表面
に対して垂直となる様に調整する必要がある。
に対して垂直となる様に調整する必要がある。
また、測定対象物との距離の大小や測定対象物の色に
より、イメージセンサの受光量が大きすぎたり、小さす
ぎることから正確な測定が不能となる場合がある。
より、イメージセンサの受光量が大きすぎたり、小さす
ぎることから正確な測定が不能となる場合がある。
従来のスペックル測長計では、実際の測長に先立っ
て、測定対象物の表面状態や受光量の大小等の情報や、
レーザビームの光軸の向きを正確に調整する際の情報が
得られず、スペックル測長計の利点を損ねていた。
て、測定対象物の表面状態や受光量の大小等の情報や、
レーザビームの光軸の向きを正確に調整する際の情報が
得られず、スペックル測長計の利点を損ねていた。
本発明の目的はこれらの情報が正確に得られるスペッ
クル測長計のモニタ装置を提供することである。
クル測長計のモニタ装置を提供することである。
本発明は上記目的を達成するために、測定対象となる
移動物体の表面にレーザビームを照射するレーザ光発生
装置と、前記対象物体のレーザ光照射面に対向した観測
面に表れるスペックルパターンをイメージ信号に光電変
換する一次元イメージセンサと、物体移動に伴う前記イ
メージ信号の変化に基づいて物体の移動量を算出する測
定回路とを具えたスペックル測長計に於いて、レーザビ
ーム照射スポットに対応して前記一次元イメージセンサ
から得られるイメージ信号を分布を、一次元イメージセ
ンサの走査方向に分割して複数の分割領域に区分するた
めのタイミング信号を発するタイミング制御回路と、前
記イメージ信号及びタイミング信号が供給され、イメー
ジ信号の各分割領域における平均レベルを求めてモニタ
信号を作成する演算回路と、該演算回路からのモニタ信
号のレベルに応じた表示を行なう表示手段と、を有し、
モニタ信号のレベルに応じて、前記一次元イメージセン
サが受光する光量、傾き及び対象物体の表面状態のうち
少なくとも２つの表示を切換可能な切換スイッチを有す
ることを特徴とするスペックル測長計のモニタ装置を構
成するものである。また、測定対象となる移動物体の表
面にレーザビームを照射するレーザ光発生装置と、前記
対象物体のレーザ光照射面に対向した観測面に表れるス
ペックルパターンをイメージ信号に光電変換する一次元
イメージセンサと、物体移動に伴う前記イメージ信号の
変化に基づいて物体の移動量を算出する測定回路とを具
えたスペックル測長計に於いて、レーザビーム照射スポ
ットに対応して前記一次元イメージセンサから得られる
イメージ信号の分布を、一次元イメージセンサの走査方
向に分割して複数の分割領域に区分するためのタイミン
グ信号を発するタイミング制御回路と、前記イメージ信
号及びタイミング信号が供給され、イメージ信号の各分
割領域における平均レベルを求めてモニタ信号を作成す
る演算回路と、該演算回路からのモニタ信号のレベルに
応じた表示を直線状に並設された複数のLEDを用いて行
なう表示手段と、を有し、モニタ信号のレベルに応じ
て、前記一次元イメージセンサが受光する光量、傾き及
び対象物体の表面状態のうち少なくとも１つを表示する
ことを特徴とするスペックル測長計のモニタ装置を構成
するものである。
移動物体の表面にレーザビームを照射するレーザ光発生
装置と、前記対象物体のレーザ光照射面に対向した観測
面に表れるスペックルパターンをイメージ信号に光電変
換する一次元イメージセンサと、物体移動に伴う前記イ
メージ信号の変化に基づいて物体の移動量を算出する測
定回路とを具えたスペックル測長計に於いて、レーザビ
ーム照射スポットに対応して前記一次元イメージセンサ
から得られるイメージ信号を分布を、一次元イメージセ
ンサの走査方向に分割して複数の分割領域に区分するた
めのタイミング信号を発するタイミング制御回路と、前
記イメージ信号及びタイミング信号が供給され、イメー
ジ信号の各分割領域における平均レベルを求めてモニタ
信号を作成する演算回路と、該演算回路からのモニタ信
号のレベルに応じた表示を行なう表示手段と、を有し、
モニタ信号のレベルに応じて、前記一次元イメージセン
サが受光する光量、傾き及び対象物体の表面状態のうち
少なくとも２つの表示を切換可能な切換スイッチを有す
ることを特徴とするスペックル測長計のモニタ装置を構
成するものである。また、測定対象となる移動物体の表
面にレーザビームを照射するレーザ光発生装置と、前記
対象物体のレーザ光照射面に対向した観測面に表れるス
ペックルパターンをイメージ信号に光電変換する一次元
イメージセンサと、物体移動に伴う前記イメージ信号の
変化に基づいて物体の移動量を算出する測定回路とを具
えたスペックル測長計に於いて、レーザビーム照射スポ
ットに対応して前記一次元イメージセンサから得られる
イメージ信号の分布を、一次元イメージセンサの走査方
向に分割して複数の分割領域に区分するためのタイミン
グ信号を発するタイミング制御回路と、前記イメージ信
号及びタイミング信号が供給され、イメージ信号の各分
割領域における平均レベルを求めてモニタ信号を作成す
る演算回路と、該演算回路からのモニタ信号のレベルに
応じた表示を直線状に並設された複数のLEDを用いて行
なう表示手段と、を有し、モニタ信号のレベルに応じ
て、前記一次元イメージセンサが受光する光量、傾き及
び対象物体の表面状態のうち少なくとも１つを表示する
ことを特徴とするスペックル測長計のモニタ装置を構成
するものである。
レーザビームの光軸が対象物体の表面に垂直に設定さ
れているときは、イメージ信号の分布は左右対称形とな
り、タイミング信号によってイメージ信号を分割した結
果、前半部分と後半部分における平均レベルは同一とな
り、表示手段に傾きが適当である旨を表示する。
れているときは、イメージ信号の分布は左右対称形とな
り、タイミング信号によってイメージ信号を分割した結
果、前半部分と後半部分における平均レベルは同一とな
り、表示手段に傾きが適当である旨を表示する。
例えば、複数のLEDが直線状に並設されている表示手
段を用いた場合には中央に位置するLEDを点灯する。
段を用いた場合には中央に位置するLEDを点灯する。
光軸が傾くと、イメージ信号の分布が左右何れか一方
に偏って、各分割領域における平均レベルに差が生じ、
これに応じて対応する表示を行う。
に偏って、各分割領域における平均レベルに差が生じ、
これに応じて対応する表示を行う。
従って、表示手段の表示が適正になる様に光軸調整を
行なえば、光軸は対象物体表面に対して垂直に設定され
ることになる。
行なえば、光軸は対象物体表面に対して垂直に設定され
ることになる。
又、対象物体の表面が粗面であるときは、イメージ信
号の分布は偏りのない平均的な分布となり、タイミング
信号によってイメージ信号を分割した結果、各分割領域
の平均レベルは略同一となる。
号の分布は偏りのない平均的な分布となり、タイミング
信号によってイメージ信号を分割した結果、各分割領域
の平均レベルは略同一となる。
物体表面が滑らかな場合は、イメージ信号の分布は山
型となって、各分割領域の平均レベルに差が生じること
となる。
型となって、各分割領域の平均レベルに差が生じること
となる。
これから、測定対象物表面の反射状態が鏡面反射か拡
散反射かを判別して、表示手段に表示する。
散反射かを判別して、表示手段に表示する。
例えば、複数のLEDを用いた場合、拡散反射の時に全
てのLEDを点灯し、鏡面反射の時には、特に信号レベル
の高い位置に対応するLEDを点灯することで表示でき
る。
てのLEDを点灯し、鏡面反射の時には、特に信号レベル
の高い位置に対応するLEDを点灯することで表示でき
る。
また、一次元イメージセンサが受光するレーザ光の光
量に応じて表示手段に表示を行う。
量に応じて表示手段に表示を行う。
例えば、複数のLEDの点灯個数によって光量の大小を
表示させるものである。
表示させるものである。
本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明の係るスペックル測長計のモニタ装置
のクレーム対応図である。
のクレーム対応図である。
即ち、本発明は、測定対象となる移動物体の表面にレ
ーザビームを照射するレーザ光発生装置１と、前記対象
物体のレーザ光照射面に対向した観測面に表れるスペッ
クルパターンをイメージ信号に光電変換する一次元イメ
ージセンサ２と、物体移動に伴う前記イメージ信号の変
化に基づいて物体の移動量を算出する測定回路３とを具
えたスペックル測長計に於いて、レーザビーム照射スポ
ットに対応して前記一次元イメージセンサ２から得られ
るイメージ信号の分布を、一次元イメージセンサ２の走
査方向に分割して複数の分割領域に区分するためのタイ
ミング信号を発するタイミング制御回路４と、前記イメ
ージ信号及びタイミング信号が供給され、イメージ信号
の各分割領域における平均レベルを求めてモニタ信号を
作成する演算回路５と、該演算回路５からのモニタ信号
のレベルに応じた表示を行う表示手段６とを有し、モニ
タ信号のレベルに応じて、前記一次元イメージセンサ２
が受光する光量、傾き及び対象物体の表面状態を表示す
ることを特徴とするスペックル測長計のモニタ装置であ
る。
ーザビームを照射するレーザ光発生装置１と、前記対象
物体のレーザ光照射面に対向した観測面に表れるスペッ
クルパターンをイメージ信号に光電変換する一次元イメ
ージセンサ２と、物体移動に伴う前記イメージ信号の変
化に基づいて物体の移動量を算出する測定回路３とを具
えたスペックル測長計に於いて、レーザビーム照射スポ
ットに対応して前記一次元イメージセンサ２から得られ
るイメージ信号の分布を、一次元イメージセンサ２の走
査方向に分割して複数の分割領域に区分するためのタイ
ミング信号を発するタイミング制御回路４と、前記イメ
ージ信号及びタイミング信号が供給され、イメージ信号
の各分割領域における平均レベルを求めてモニタ信号を
作成する演算回路５と、該演算回路５からのモニタ信号
のレベルに応じた表示を行う表示手段６とを有し、モニ
タ信号のレベルに応じて、前記一次元イメージセンサ２
が受光する光量、傾き及び対象物体の表面状態を表示す
ることを特徴とするスペックル測長計のモニタ装置であ
る。
次に、スペックル測長計の全体構成について説明す
る。
る。
第２図に示す如く、スペックル測長計の測定ヘッド７
は、ケーシング71内に、ビーム出射口12を有する半導体
レーザユニット11、半導体レーザの温度を一定に制御す
るための電子冷却装置13、CCDを一次元方向に配列した
イメージセンサ21等を配備して構成され、測定対象物８
に対向して設置される。
は、ケーシング71内に、ビーム出射口12を有する半導体
レーザユニット11、半導体レーザの温度を一定に制御す
るための電子冷却装置13、CCDを一次元方向に配列した
イメージセンサ21等を配備して構成され、測定対象物８
に対向して設置される。
ケーシング71は、図示の如く一側面が開口した直方体
状の本体に、該開口部を塞ぐゴムパッキン72及びカバー
73をネジ止め固定して、密閉容器を構成している。
状の本体に、該開口部を塞ぐゴムパッキン72及びカバー
73をネジ止め固定して、密閉容器を構成している。
該ケーシング71の前方壁にはレーザビーム出射用の窓
74が設けられている。
74が設けられている。
一次元イメージセンサ21は、半導体レーザユニット11
から出射されるレーザビームの光軸と、一次元イメージ
センサ21を構成するCCDの配列方向、即ち走査方向とが
互いに直交し、且つCCDの走査領域の中央位置が、レー
ザビームの光軸を含み且つ前記走査方向に直交する平面
上に設置される様、位置決めされる。
から出射されるレーザビームの光軸と、一次元イメージ
センサ21を構成するCCDの配列方向、即ち走査方向とが
互いに直交し、且つCCDの走査領域の中央位置が、レー
ザビームの光軸を含み且つ前記走査方向に直交する平面
上に設置される様、位置決めされる。
第３図は、上記測定ヘッド７に接続して、一次元イメ
ージセンサ21からのイメージ信号に基づいて物体の移動
量を算出し、表示するための測定回路の一構成例を示し
ている。
ージセンサ21からのイメージ信号に基づいて物体の移動
量を算出し、表示するための測定回路の一構成例を示し
ている。
一次元イメージセンサ21は、周知の如くバッファアン
プ22から送られてくるリセット信号、スタート信号及び
シフト信号によってCCD配列方向の走査を一定周期で繰
返す。
プ22から送られてくるリセット信号、スタート信号及び
シフト信号によってCCD配列方向の走査を一定周期で繰
返す。
一次元イメージセンサ21の出力信号は、初段アンプ23
を介してサンプルホールド回路31へ接続され、これによ
ってCCD特有のノイズが除去される。
を介してサンプルホールド回路31へ接続され、これによ
ってCCD特有のノイズが除去される。
サンプルホールド回路31の出力信号はゲイン制御アン
プ32を経て２値化回路33へ送られ、これによって第４図
に示したようなイメージ信号Ｓが２値化され、更に該２
値化信号は相関器34へ送られて、対象物体の基準位置に
おけるスペックルパターンと移動後のスペックルパター
ンとの相互相関関数が、前記基準位置をずらしながら順
次計算され、この計算結果がマイクロコンピュータ35へ
送られる。
プ32を経て２値化回路33へ送られ、これによって第４図
に示したようなイメージ信号Ｓが２値化され、更に該２
値化信号は相関器34へ送られて、対象物体の基準位置に
おけるスペックルパターンと移動後のスペックルパター
ンとの相互相関関数が、前記基準位置をずらしながら順
次計算され、この計算結果がマイクロコンピュータ35へ
送られる。
マイクロコンピュータ35は前記相互相関関数のピーク
位置から物体の移動距離を算出し、その結果を表示器61
にデジタル表示せしめる。
位置から物体の移動距離を算出し、その結果を表示器61
にデジタル表示せしめる。
又、前記バッファアンプ22、サンプルホールド回路3
1、２値化回路33及び相関器34はタイミング制御回路41
から供給されるタイミング信号によって夫々動作が制御
されている。
1、２値化回路33及び相関器34はタイミング制御回路41
から供給されるタイミング信号によって夫々動作が制御
されている。
次に、本発明に係るモニタ装置の構成及び動作につい
て詳述する。
て詳述する。
第５図は本発明のモニタ装置の簡略ブロック図であ
る。
る。
ゲイン制御アンプ32から出力される信号は、積分器36
を経てゲイン制御アンプ32の制御信号端子へフィードバ
ックされるとともに、演算回路51に入力される。
を経てゲイン制御アンプ32の制御信号端子へフィードバ
ックされるとともに、演算回路51に入力される。
サンプルホールド回路31から得られるイメージ信号
は、第６図に示すように、タイミング制御回路41から一
次元イメージセンサ21へ供給されるスタート信号の期間
T0毎に発生し、周期T0内におけるイメージ信号の発生周
期Ｔは一次元イメージセンサ21によるスペックルパター
ンの１走査時間に対応している。
は、第６図に示すように、タイミング制御回路41から一
次元イメージセンサ21へ供給されるスタート信号の期間
T0毎に発生し、周期T0内におけるイメージ信号の発生周
期Ｔは一次元イメージセンサ21によるスペックルパター
ンの１走査時間に対応している。
サンプルホールド回路31からのイメージ信号は、演算
回路51の平均レベル演算回路52に入力される。
回路51の平均レベル演算回路52に入力される。
タイミング制御回路41の分周器42は、イメージ信号の
発生期間Ｔを複数の領域に分解し、分割タイミング信号
を平均レベル演算回路52に入力する。
発生期間Ｔを複数の領域に分解し、分割タイミング信号
を平均レベル演算回路52に入力する。
平均レベル演算回路52は分周器42の分割タイミング信
号に基づいて１走査当りのイメージ信号を複数の領域に
分割し、各領域毎の平均信号レベルを求める。
号に基づいて１走査当りのイメージ信号を複数の領域に
分割し、各領域毎の平均信号レベルを求める。
表示制御回路53は、平均レベル演算回路52によって求
められた各領域毎の平均信号レベルに基づいてインジケ
ータ62にモニタ信号Ｍを出力する。
められた各領域毎の平均信号レベルに基づいてインジケ
ータ62にモニタ信号Ｍを出力する。
54は、インジケータ62の表示を切換えるための切換ス
イッチであり、一次元イメージセンサ21の受光量、測定
ヘッドの傾き及び測定対象物の表面状態等の表示の切換
えを可能としている。
イッチであり、一次元イメージセンサ21の受光量、測定
ヘッドの傾き及び測定対象物の表面状態等の表示の切換
えを可能としている。
一次元イメージセンサ21の受光量が大きい時には、サ
ンプルホールド回路31から得られるイメージ信号は第７
図（ａ）に示すような波形となる。
ンプルホールド回路31から得られるイメージ信号は第７
図（ａ）に示すような波形となる。
また、一次元イメージセンサ21の受光量が適当である
場合には、イメージ信号Ｓは第７図（ｂ）のようにな
り、受光量が少ない時には第７図（ｃ）のようになる。
場合には、イメージ信号Ｓは第７図（ｂ）のようにな
り、受光量が少ない時には第７図（ｃ）のようになる。
インジケータ62として、複数のLEDを設けた場合、イ
メージ信号の各分割領域の平均値を求め、これに基づい
て左端より点灯するLEDの個数の大小により受光量の大
小を表示することができる。
メージ信号の各分割領域の平均値を求め、これに基づい
て左端より点灯するLEDの個数の大小により受光量の大
小を表示することができる。
例えば、第８図に示すようにインジケータ62として７
個のLED621〜627を設けた場合、第７図（ａ）の光量大
の時には表示制御回路53はすべてのLED621〜627を点灯
するようにモニタ信号を出力する。
個のLED621〜627を設けた場合、第７図（ａ）の光量大
の時には表示制御回路53はすべてのLED621〜627を点灯
するようにモニタ信号を出力する。
また、第７図（ｃ）のように受光量が少ない場合には
第８図（ｃ）のように左端に位置するLED621のみを点灯
する。
第８図（ｃ）のように左端に位置するLED621のみを点灯
する。
受光量が適当であり、第７図（ｂ）のようなイメージ
信号Ｓが得られた時には、第８図（ｂ）に示すようにLE
D621〜624を点灯する。
信号Ｓが得られた時には、第８図（ｂ）に示すようにLE
D621〜624を点灯する。
これから、適切な光量となるように測定ヘッドの取付
位置を調整することができる。
位置を調整することができる。
また、レーザビームの光軸が測定対象物に対して垂直
である場合には、第９図（ｂ）に示したようなイメージ
信号が得られるが、左または右に傾いている場合には、
第９図（ａ）または第９図（ｂ）に示すように波形の分
布に偏りが生じる。
である場合には、第９図（ｂ）に示したようなイメージ
信号が得られるが、左または右に傾いている場合には、
第９図（ａ）または第９図（ｂ）に示すように波形の分
布に偏りが生じる。
これを複数の領域に分割し、それぞれの分割領域の平
均値を求めることにより、傾きを検出することができ
る。
均値を求めることにより、傾きを検出することができ
る。
例えば、イメージ信号の分布が第９図（ａ）のように
左に偏っている場合には、第10図（ａ）に示すように複
数のLEDのうち左端に位置するLED621を点灯し、第９図
（ｃ）のように右に偏っている場合には第10図（ｃ）に
示すように右端のLED627を点灯する。
左に偏っている場合には、第10図（ａ）に示すように複
数のLEDのうち左端に位置するLED621を点灯し、第９図
（ｃ）のように右に偏っている場合には第10図（ｃ）に
示すように右端のLED627を点灯する。
レーザビームの光軸の傾きが適切で、第９図（ｂ）の
ようなイメージ信号が得られる場合には第10図（ｃ）の
ように中央に位置するLED624を点灯する。
ようなイメージ信号が得られる場合には第10図（ｃ）の
ように中央に位置するLED624を点灯する。
もちろん傾きに応じて複数個のLEDを点灯することも
可能であり、表示方法は特に限定するものではない。
可能であり、表示方法は特に限定するものではない。
このようにすればインジケータ62の中央に位置するLE
D624が点灯するように測定ヘッドを取付けることで適切
な光軸の傾きを設定することができる。
D624が点灯するように測定ヘッドを取付けることで適切
な光軸の傾きを設定することができる。
測定対象物の表面状態によっては、第11図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）のようなイメージ信号が得られる。
（ｂ）、（ｃ）のようなイメージ信号が得られる。
通常の拡散反射の場合には第11図（ｂ）のようにイメ
ージ信号は発生期間Ｔにおいて平均的な分布を示し、平
均レベル演算回路52から得られる各分割領域の信号レベ
ルは平均化される。
ージ信号は発生期間Ｔにおいて平均的な分布を示し、平
均レベル演算回路52から得られる各分割領域の信号レベ
ルは平均化される。
これから、第12図（ｂ）に示すようにインジケータ62
に対し、各分割領域に対応するLED621〜627を全て点灯
するようにモニタ信号を出力すれば、測定対象物の表面
状態が適切な拡散反射であることを表示できる。
に対し、各分割領域に対応するLED621〜627を全て点灯
するようにモニタ信号を出力すれば、測定対象物の表面
状態が適切な拡散反射であることを表示できる。
また、第11図（ａ）または（ｃ）のようにイメージ信
号にピークが生じている場合は、測定対象物の表面が鏡
面反射の状態であり、これに基づいてピークである領域
に対応したLEDを適宜点灯すれば第12図（ａ）または
（ｃ）のように、測定対象物が鏡面反射である旨の表示
ができる。
号にピークが生じている場合は、測定対象物の表面が鏡
面反射の状態であり、これに基づいてピークである領域
に対応したLEDを適宜点灯すれば第12図（ａ）または
（ｃ）のように、測定対象物が鏡面反射である旨の表示
ができる。
測定ヘッドの傾き、測定対象物の表面状態の測定を行
う場合には、第５図において、ゲイン制御アンプ32の出
力を演算回路51に入力して、この信号の分布状態を検出
することによって測定することも可能である。
う場合には、第５図において、ゲイン制御アンプ32の出
力を演算回路51に入力して、この信号の分布状態を検出
することによって測定することも可能である。
インジケータ62におけるLEDの数量や配置は実施例の
ものに特に限定されるものではなく、表示の方法も上述
のものに限定するものではない。
ものに特に限定されるものではなく、表示の方法も上述
のものに限定するものではない。
本発明に係るスペックル測長計のモニタ装置は上述の
ようにしてなり、測定対象物との距離に基づく光量の過
不足、レーザ発生装置の光軸の傾きによる受光信号の偏
り、または測定対象物の表面状態等を検出して、表示手
段に表示し、取付け位置の調整を容易にするものであ
る。
ようにしてなり、測定対象物との距離に基づく光量の過
不足、レーザ発生装置の光軸の傾きによる受光信号の偏
り、または測定対象物の表面状態等を検出して、表示手
段に表示し、取付け位置の調整を容易にするものであ
る。
第１図は本発明に係るスペックル測長計のモニタ装置の
クレーム対応図、第２図はスペックル測長計の測定ヘッ
ドの構造を示す一部破断分解斜視図、第３図はスペック
ル測長計の測定回路のブロック図、第４図はイメージ信
号の波形図、第５図は本発明のモニタ装置の簡略ブロッ
ク図、第６図はイメージ信号の波形図、第７図は光量の
変化に基づくイメージ信号の波形図、第８図は光量の表
示例の説明図、第９図はレーザビームの光軸の傾きに基
づくイメージ信号の波形図、第10図はレーザビームの光
軸の傾きを表示する表示例の説明図、第11図は測定対象
物の表面状態に基づくイメージ信号の波形図、第12図は
測定対象物の表面状態を表示する表示例の説明図であ
る。 1:レーザ光発生装置、 2:一次元イメージセンサ、 3:測定回路、 4:タイミング制御回路、 5:演算回路、6:表示手段、 7:測定ヘッド、8:測定対象物、 11:半導体レーザユニット、 12:ビーム出射口、13:電子冷却装置、 21:一次元イメージセンサ、 22:バッファアンプ、23:初段アンプ、 31:サンプルホールド回路、 32:ゲイン制御アンプ、 33:2値化回路、34:相関器、 35:マイクロコンピュータ、 36:積分器、 41:タイミング制御回路、 42:分周器、51:演算回路、 52:平均レベル演算回路、 53:表示制御回路、54:切換スイッチ、 61:表示器、62:インジケータ、 71:ケーシング、72:ゴムパッキン、 73:カバー、74:窓。
クレーム対応図、第２図はスペックル測長計の測定ヘッ
ドの構造を示す一部破断分解斜視図、第３図はスペック
ル測長計の測定回路のブロック図、第４図はイメージ信
号の波形図、第５図は本発明のモニタ装置の簡略ブロッ
ク図、第６図はイメージ信号の波形図、第７図は光量の
変化に基づくイメージ信号の波形図、第８図は光量の表
示例の説明図、第９図はレーザビームの光軸の傾きに基
づくイメージ信号の波形図、第10図はレーザビームの光
軸の傾きを表示する表示例の説明図、第11図は測定対象
物の表面状態に基づくイメージ信号の波形図、第12図は
測定対象物の表面状態を表示する表示例の説明図であ
る。 1:レーザ光発生装置、 2:一次元イメージセンサ、 3:測定回路、 4:タイミング制御回路、 5:演算回路、6:表示手段、 7:測定ヘッド、8:測定対象物、 11:半導体レーザユニット、 12:ビーム出射口、13:電子冷却装置、 21:一次元イメージセンサ、 22:バッファアンプ、23:初段アンプ、 31:サンプルホールド回路、 32:ゲイン制御アンプ、 33:2値化回路、34:相関器、 35:マイクロコンピュータ、 36:積分器、 41:タイミング制御回路、 42:分周器、51:演算回路、 52:平均レベル演算回路、 53:表示制御回路、54:切換スイッチ、 61:表示器、62:インジケータ、 71:ケーシング、72:ゴムパッキン、 73:カバー、74:窓。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102
Claims (2)
- 【請求項１】測定対象となる移動物体の表面にレーザビ
ームを照射するレーザ光発生装置と、前記対象物体のレ
ーザ光照射面に対向した観測面に表れるスペックルパタ
ーンをイメージ信号に光電変換する一次元イメージセン
サと、物体移動に伴う前記イメージ信号の変化に基づい
て物体の移動量を算出する測定回路とを具えたスペック
ル測長計に於いて、レーザビーム照射スポットに対応し
て前記一次元イメージセンサから得られるイメージ信号
の分布を、一次元イメージセンサの走査方向に分割して
複数の分割領域に区分するためのタイミング信号を発す
るタイミング制御回路と、前記イメージ信号及びタイミ
ング信号が供給され、イメージ信号の各分割領域におけ
る平均レベルを求めてモニタ信号を作成する演算回路
と、該演算回路からのモニタ信号のレベルに応じた表示
を行なう表示手段と、を有し、モニタ信号のレベルに応
じて、前記一次元イメージセンサが受光する光量、傾き
及び対象物体の表面状態のうち少なくとも２つの表示を
切換可能な切換スイッチを有することを特徴とするスペ
ックル測長計のモニタ装置。 - 【請求項２】測定対象となる移動物体の表面にレーザビ
ームを照射するレーザ光発生装置と、前記対象物体のレ
ーザ光照射面に対向した観測面に表れるスペックルパタ
ーンをイメージ信号に光電変換する一次元イメージセン
サと、物体移動に伴う前記イメージ信号の変化に基づい
て物体の移動量を算出する測定回路とを具えたスペック
ル測長計に於いて、レーザビーム照射スポットに対応し
て前記一次元イメージセンサから得られるイメージ信号
の分布を、一次元イメージセンサの走査方向に分割して
複数の分割領域に区分するためのタイミング信号を発す
るタイミング制御回路と、前記イメージ信号及びタイミ
ング信号が供給され、イメージ信号の各分割領域におけ
る平均レベルを求めてモニタ信号を作成する演算回路
と、該演算回路からのモニタ信号のレベルに応じた表示
を直線状に並設された複数のLEDを用いて行なう表示手
段と、を有し、モニタ信号のレベルに応じて、前記一次
元イメージセンサが受光する光量、傾き及び対象物体の
表面状態のうち少なくとも１つを表示することを特徴と
するスペックル測長計のモニタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16033590A JP2969466B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | スペックル測長計のモニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16033590A JP2969466B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | スペックル測長計のモニタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450703A JPH0450703A (ja) | 1992-02-19 |
| JP2969466B2 true JP2969466B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=15712752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16033590A Expired - Fee Related JP2969466B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | スペックル測長計のモニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2969466B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4528500B2 (ja) * | 2003-07-07 | 2010-08-18 | 株式会社東芝 | 原子力用自動機器 |
| CN108007352B (zh) * | 2018-01-05 | 2024-03-15 | 洛阳理工学院 | 基于数字散斑相关技术的足部受力测量装置 |
-
1990
- 1990-06-18 JP JP16033590A patent/JP2969466B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0450703A (ja) | 1992-02-19 |
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