JP4093971B2 - 光学式移動情報検出装置および移動情報検出システムおよび電子機器およびエンコーダ - Google Patents
光学式移動情報検出装置および移動情報検出システムおよび電子機器およびエンコーダ Download PDFInfo
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Description
と表すことができるので、第1光束107、第2光束108は、
(式1)
(式2)
と表すことができる。ただし、E0、EA、EBはそれぞれの光の振幅、φA、φBはそれぞれの光の位相を表す。光の周波数は一般に100THz(〜1014Hz)であるので、(式1)や(式2)の周波数情報を直接測定することができない。このため、上記のようにヘテロダイン検波が一般に用いられ、f0 ≫fdが成り立つので、上記(式1)と(式2)の干渉波は、
(式3)
と表すことができる。ただし、上記(式3)で左辺の「<>」は時間平均を表す。よって、PD102によりこの干渉波の周波数を測定することができる。
(式4)
と表せる。また、移動物体(被測定物114)から見たそれぞれの光の見かけの周波数f A1,fB1は、
(式5)
それぞれの散乱(反射)光と移動物体の相対速度VA2,VB2は、
(式6)
となる。よって、観測点から見た光の周波数fA2, f B2は、
(式7)
と表すことができる。上記(式7)の周波数と入射光の周波数 との差がドップラー周波数偏移量:fdになる。いま、観測点で測定される2光束のうなり周波数 は、c ≫Vを用いて、
(式8)
となり、観測点の位置(角度:γ)に依らないことがわかる。図11においては、
α=β=θ
であるので、図11の一般的なLDV光学系において、上記(式8)より、
(式9)
が成立する。よって、上記(式3)で表される周波数2fdを測定し、上記(式9)を用いて計算することにより、物体の移動速度Vを求めることができる。
(式10)
で表される。図13のように、物体(黒丸●で図示)が速度Vで干渉縞に垂直に通過するとき、その周波数fは
(式11)
となり、上記(式9)と等しくなる。この考え方は干渉縞モデルと言われるものである。
可干渉性の光を出射する半導体発光素子と、
上記半導体発光素子から出射した上記可干渉性の光を第1光束および第2光束に分割する光分岐素子と、
上記光分岐素子によって分割された上記第1,第2光束の少なくとも一方を、移動する被測定物に照射する第1光学系と、
上記第1光学系の上記第1,第2光束のいずれか一方の光軸上に配置され、上記第1,第2光束のいずれか一方の直線偏光を進相軸成分と遅相軸成分からなる円偏光に変更する位相変更手段と、
上記第1,第2光束の両方が上記被測定物に照射されたときの上記被測定物からの散乱光による干渉光、または、上記第1,第2光束の一方が上記被測定物に照射されたときの上記被測定物からの散乱光と上記第1,第2光束の他方との干渉による干渉光を、第1受光素子と第2受光素子に導く第2光学系と、
上記第2光学系の上記被測定物からの散乱光による干渉光を、上記位相変更手段によって生じた進相軸成分と遅相軸成分に分割して、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方を上記第1受光素子に受光させ、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を上記第2受光素子に受光させる干渉光分割手段と、
上記第1受光素子からの受光信号を受けて、上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方を表す第1信号として出力する第1信号処理回路部と、
上記第2受光素子からの受光信号を受けて、上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を表す第2信号として出力する第2信号処理回路部と、
上記第1信号処理回路部からの第1信号と上記第2信号処理回路部からの第2信号とを用いて、ノイズ成分が除去された干渉光信号である第3信号を出力する第3信号処理回路部と、
上記第3信号処理回路部からの上記第3信号の周波数を検出し、その周波数に基づいて上記被測定物の移動速度を検出する移動速度検出部と、
上記第1信号の位相と上記第2信号の位相とを検出して、上記第1信号と上記第2信号との位相差を検出する第4信号処理回路部と、
上記第4信号処理回路部により検出された位相差に基づいて、上記被測定物の移動方向を検出する移動方向検出部と
を備えたことを特徴とする。
また、上記第4信号処理回路部により検出された第1信号と第2信号の位相差に基づいて、移動方向検出部により被測定物の移動方向を検出することができる。
可干渉性の光を出射する半導体発光素子と、
上記半導体発光素子から出射された光を第1光束、第2光束および第3光束に分割する光分岐素子と、
上記第1光束の光軸上に配置され、上記第1光束の直線偏光を進相軸成分と遅相軸成分からなる円偏光に変更する位相変更手段と、
上記位相変更手段により位相が変更された第1光束と、上記第2光束および第3光束を、移動する被測定物上の同一スポットに照射する第1光学系と、
上記被測定物からの散乱光のうちの上記第1,第2光束による干渉光を第1-1受光素子と第1-2受光素子である第1受光素子群に導く第2光学系と、
上記第2光学系の上記第1,第2光束による干渉光を、上記位相変更手段によって生じた進相軸成分と遅相軸成分に分割して、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方を上記第1-1受光素子に受光させ、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を上記第1-2受光素子に受光させる第1干渉光分割手段と、
上記被測定物からの散乱光のうちの上記第1,第3光束による干渉光を第2-1受光素子および第2-2受光素子である第2受光素子群に導く第3光学系と、
上記第3光学系の上記第1,第3光束による干渉光を、上記位相変更手段によって生じた進相軸成分と遅相軸成分に分割して、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方を上記第2-1受光素子に受光させ、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を上記第2-2受光素子に受光させる第2干渉光分割手段と、
上記第1-1受光素子からの受光信号を受けて、上記第1,第2光束による干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方の位相成分を表す第1-1信号として出力する第1-1信号処理回路部と、
上記第1-2受光素子からの受光信号を受けて、上記第1,第2光束による干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を表す第1-2信号として出力する第1-2信号処理回路部と、
上記第2-1受光素子からの受光信号を受けて、上記第1,第3光束による干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方を表す第2-1信号として出力する第2-1信号処理回路部と、
上記第2-2受光素子からの受光信号を受けて、上記第1,第3光束による干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を表す第2-2信号として出力する第2-2信号処理回路部と、
上記第1-1信号処理回路部からの第1-1信号と上記第1-2信号処理回路部からの第1-2信号とを用いて、ノイズ成分が除去された干渉光信号である第3-1信号として出力する第3-1信号処理回路部と、
上記第2-1信号処理回路部からの第2-1信号と上記第2-2信号処理回路部からの第2-2信号とを用いて、ノイズ成分が除去された干渉光信号である第3-2信号として出力する第3-2信号処理回路部と、
上記第3-1信号処理回路部からの上記第3-1信号の周波数を検出し、上記第3-1信号の周波数に基づいて上記被測定物の移動速度を検出する第2移動速度検出部と、
上記第3-2信号処理回路部からの上記第3-2信号の周波数を検出し、上記第3-2信号の周波数に基づいて上記被測定物の移動速度を検出する第1移動速度検出部と、
上記第1-1信号の位相と上記第2-1信号の位相とを検出して、上記第1-1信号と上記第2-1信号との位相差を検出する第4-1信号処理回路部と、
上記第4-1信号処理回路部により検出された位相差に基づいて、上記被測定物の移動方向を検出する第1移動方向検出部と、
上記第1-2信号の位相と上記第2-2信号の位相とを検出して、上記第1-2信号と上記第2-2信号との位相差を検出する第4-2信号処理回路部と、
上記第4-2信号処理回路部により検出された位相差に基づいて、上記被測定物の移動方向を検出する第2移動方向検出部と
を備えたことを特徴とする。
また、上記第4-1信号処理回路部により検出された第1-1信号と第2-1信号の位相差に基づいて、第1移動方向検出部により被測定物の移動方向(第1,第2光束を含む平面に沿った方向)を検出することができる。また、上記第4-2信号処理回路部により検出された第1-2信号と第2-2信号の位相差に基づいて、第2移動方向検出部により被測定物の移動方向(第1,第3光束を含む平面に沿った方向)を検出することができる。
図1は本発明の第1実施形態の光学式移動情報検出装置の一例としてのドップラー速度計を示す構成図である。図1では各光学部品の配置や光線の軌跡等を表示してあり、その他光学部品を保持する部品等は省略している。ここで光源としては発光ダイオード(以下、LED(Light Emitting Diode)という)や半導体レーザ(以下、LD(Laser Diode)という)等があり、上記(式3)で示される2光束の干渉によるうなりを容易に生じるにはLDが望ましいが、上記光学系の光路長内で可干渉性を示せばLED(例えば電流狭窄型LED)を用いることもできる。ただし、この第1実施形態ではLDを例に示す。
で表されるので、BS14で分割された第1光束7および第2光束8は、
(式12)
ただし、E0 = E01 + E02
と表すことができる。ここで、E0はCL4や円形絞りを通過して円形の平行光束となった光の振幅、E01は第1光束7の振幅、E02は第2光束8の振幅、f0は光の周波数、tは時間であり、φ1、φ2はそれぞれの第1光束7および第2光束8の位相である。第1光束7は、先述のように1/4波長板15により円偏光に変換され、
(式13)
のように記述することができる。これらの光束が速度Vで移動している被測定物16により散乱されると、移動速度に起因したドップラー周波数偏移(偏移量:fd)が起こる。図1の紙面上方向の移動をプラス方向、第1光束7および第2光束8の散乱光の振幅をそれぞれE1,E2とすると、散乱光は、
(式14a)
(式14b)
(式14c)
と表すことができるので、上記両光束の拡散光のビート信号9は、
(式15a)
(式15b)
と書ける。上記(式14a),(式14b),(式14c)から(式15a),(式15b)を導く計算において、第1光束7と第2光束8の位相差成分(φ1−φ2)が出てくるが、上記(式15a),(式15b)では省略している。これは、両光束の位相差は主に光路差に起因するもので、その大きさがビート信号9の波長に対して十分小さいためである。図1において、位相差成分(φ1−φ2) は、BS14とミラー5a間の距離に相当し、光学系の大きさにもよるが、ほとんどの場合mmオーダからcmオーダになる。これに対して、ビート信号の周波数:2fdは、一般に高周波側でせいぜい数十MHz程度であり、その波長はmオーダ以上になるため、光路差に起因する位相差成分は無視できる。
(式16a)
(式16b)
と記述することができる。
(式17)
となり、うねりの成分を除去でき、移動速度検出部40で周波数カウンタを用いることができるので、1パルスの時間計測による変位量検出を高精度化することができる。
次に、上記第1実施形態および変形例における第1信号処理回路部18および第2信号処理回路部19から出力される第1信号および第2信号をさらに詳細に検討する。
(1) BS14の光量分割比ばらつき
(2) 1/4波長板15に入射する光の偏光方向と光学軸の角度ズレ
入射光の偏光方向と1/4波長板15の光学軸との角度が45°からずれると、進相軸と遅相軸への光の振幅のベクトル分解比が1:1からずれる。
(3) ミラー5およびミラー5aでの反射のときの光量損失
(4) フォトダイオードの感度ばらつき
(5) 増幅回路の増幅度ばらつき
図1に示される構成例においてのみ、第1PD21および第2PD22に入射するビート信号は、それぞれOL6cとOL6dの別々のレンズで集光しているため、その配置の誤差により集光する被測定物16上のビームスポット径が異なり、受光量に差が生じる。また、ミラー5b,5cの反射による損失ばらつきや、ミラー角度による入射角度ズレによっても、第1PD21と第2PD22の受光量に差が生じる。このため、第1信号処理回路部18および第2信号処理回路部19の出力である第1信号と第2信号の信号強度に差が生じる。
(式18a)
(式18b)
となる。ここで、α、βは係数である。この両信号を上記第2実施形態の差動演算を行う第3信号処理回路部20に入力しても、出力される第3信号からノイズ成分は除去されない。
図8は本発明の第3実施形態を示す図である。図8では図4と同じ構成要素に対しては同じ符号がふってあり、本実施形態においては図8と異なる部分のみを説明する。図8では各光学部品の配置や光線の軌跡等を表示してあり、その他光学部品を保持する部品などは省略している。
図9は本発明の第4実施形態の移動情報検出システムを示す模式図である。図9では図8と同じ構成要素に対しては同じ符号がふってあり、本実施形態においては図8と異なる部分のみを説明する。図9では各光学部品の配置や光線の軌跡等を表示してあり、その他光学部品を保持する部品などは省略している。
図10はこの第5実施形態の光学式移動情報検出装置を示す構成図である。図10では図9と同じ構成要素に対しては同じ符号がふってあり、この第5実施形態においては図9と異なる部分のみを説明する。図10では各光学部品の配置や光線の軌跡等を表示してあり、その他光学部品を保持する部品などは省略している。また、信号処理回路部の構成は図9と同じであるため、図10では省略している。
3,3a,3b,3c…回折格子
4…CL(コリメーターレンズ)
5,5a,5b,5c,5d…ミラー
6…OL(集光レンズ)
7…第1光束
7a…0次回折光
7b,7c…±1次回折光
8…第2光束
9,9a,9b…ビート信号
10…HPF(高域通過フィルタ)
12,13…LPF(低域通過フィルタ)
14…BS(ビームスプリッタ)
15,15a,15b,15c…1/4波長板
16…被測定物
17…HM(ハーフミラー)
18…第1信号処理回路部
18x…x方向側の第1信号処理回路部
18y…y方向側の第1信号処理回路部
19…第2信号処理回路部
19x…x方向側の第2信号処理回路部
19y…y方向側の第2信号処理回路部
20…第3信号処理回路部
20a…差動演算部
20x…x方向側の第3信号処理回路部
20y…y方向側の第3信号処理回路部
21…第1PD(フォトダイオード)
21a…x方向側の第1PD
21b…y方向側の第1PD
22…第2PD(フォトダイオード)
22a…x方向側の第2PD
22b…y方向側の第2PD
23a,23b,23c,23d…直線偏光子
24…半導体基板
25…第4信号処理回路
25x…x方向側の第4信号処理回路部
25y…y方向側の第4信号処理回路部
26…第1入力端子
27…第2入力端子
28a…電流変換用第1抵抗
28b…電流変換用第2抵抗
29…アッテネータ回路部
30a,30b,30c,30d…バッファ回路部
31a,31b…ピークホールド回路部
32a,32b…差動増幅回路部
33…出力端子
34…x検出点
35…y検出点
36…第3光束
40…移動速度検出部
40x…x方向側の移動速度検出部
40y…y方向側の移動速度検出部
41…移動方向検出部
41x…x方向側の移動方向検出部
41y…y方向側の移動方向検出部
Claims (21)
- 可干渉性の光を出射する半導体発光素子と、
上記半導体発光素子から出射した上記可干渉性の光を第1光束および第2光束に分割する光分岐素子と、
上記光分岐素子によって分割された上記第1,第2光束の少なくとも一方を、移動する被測定物に照射する第1光学系と、
上記第1光学系の上記第1,第2光束のいずれか一方の光軸上に配置され、上記第1,第2光束のいずれか一方の直線偏光を進相軸成分と遅相軸成分からなる円偏光に変更する位相変更手段と、
上記第1,第2光束の両方が上記被測定物に照射されたときの上記被測定物からの散乱光による干渉光、または、上記第1,第2光束の一方が上記被測定物に照射されたときの上記被測定物からの散乱光と上記第1,第2光束の他方との干渉による干渉光を、第1受光素子と第2受光素子に導く第2光学系と、
上記第2光学系の上記被測定物からの散乱光による干渉光を、上記位相変更手段によって生じた進相軸成分と遅相軸成分に分割して、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方を上記第1受光素子に受光させ、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を上記第2受光素子に受光させる干渉光分割手段と、
上記第1受光素子からの受光信号を受けて、上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方を表す第1信号として出力する第1信号処理回路部と、
上記第2受光素子からの受光信号を受けて、上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を表す第2信号として出力する第2信号処理回路部と、
上記第1信号処理回路部からの第1信号と上記第2信号処理回路部からの第2信号とを用いて、ノイズ成分が除去された干渉光信号である第3信号を出力する第3信号処理回路部と、
上記第3信号処理回路部からの上記第3信号の周波数を検出し、その周波数に基づいて上記被測定物の移動速度を検出する移動速度検出部と、
上記第1信号の位相と上記第2信号の位相とを検出して、上記第1信号と上記第2信号との位相差を検出する第4信号処理回路部と、
上記第4信号処理回路部により検出された位相差に基づいて、上記被測定物の移動方向を検出する移動方向検出部と
を備えたことを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第3信号処理回路部は、
上記第1信号と上記第2信号とを差動演算して、その演算結果を第3信号として出力する差動演算部を有することを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第1受光素子と上記第2受光素子は、上記被測定物の同一検出点からの散乱光による干渉光を受光することを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項2に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第3信号処理回路部は、
上記第1信号処理回路部からの第1信号と上記第2信号処理回路部からの第2信号を信号レベルが合うように規格化する規格化演算部を有し、
上記差動演算部は、上記規格化演算部により規格化された上記第1信号と上記第2信号とを差動演算することを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項4に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記規格化演算部は、上記第1信号処理回路部からの第1信号および上記第2信号処理回路部からの第2信号の振幅の正側の最大値または負側の最大値の少なくとも一方に基づいて、上記第1信号と上記第2信号を規格化することを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項4に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記規格化演算部は、上記第1信号処理回路部からの第1信号および上記第2信号処理回路部からの第2信号の振幅のピークトウピーク値に基づいて、上記第1信号と上記第2信号を規格化することを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記移動速度検出部に周波数カウンタを用いたことを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記移動速度検出部に高速フーリエ変換(FFT)を用いたことを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第1光学系と上記第2光学系に同一のレンズを用いたことを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第1,第2受光素子は、同一半導体基板上に形成されたフォトダイオードであることを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第1,第2受光素子は、同一半導体基板上に形成された分割型フォトダイオードであることを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第3信号処理回路部は、
上記第1信号処理回路部からの第1信号のレベルを調整するためのアッテネータ回路部と、
上記アッテネータ回路部によりレベルが調整された第1信号の振幅の最大値を保持する第1ピークホールド回路部と、
上記第2信号処理回路部からの第2信号の振幅の最大値を保持する第2ピークホールド回路部と、
上記第1ピークホールド回路部からの第1信号の振幅の最大値を表す信号と上記第2ピークホールド回路部からの第2信号の振幅の最大値を表す信号とを差動演算し、その差を表す信号を上記アッテネータ回路部に入力する第1差動演算部と、
上記アッテネータ回路部によりレベルが調整された第1信号と上記第2信号処理回路部からの第2信号とを差動演算して、上記第3信号として出力する第2差動演算部とを有し、
上記第1差動演算部からの差を表す信号に基づいて、上記第1ピークホールド回路部からの第1信号の振幅の最大値を表す信号と上記第2ピークホールド回路部からの第2信号の振幅の最大値を表す信号との差がなくなるように、上記アッテネータ回路部により上記第1信号処理回路部からの第1信号のレベルを調整することを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項12に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第3信号処理回路部は、
上記アッテネータ回路部に入力される第1信号のレベルを設定するための第1抵抗と、
上記第2ピークホールド回路部に入力される第2信号のレベルを設定するための第2抵抗とを有し、
上記アッテネータ回路部に入力される第1信号のレベルが上記第2ピークホールド回路部に入力される第2信号のレベルよりも大きくなるように、上記第2抵抗および上記第1抵抗の抵抗値を設定したことを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1乃至13のいずれか1つに記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第1受光素子と上記第2受光素子および上記第1,第2,第3信号処理回路部が、同一半導体基板上に形成された信号処理回路内蔵型受光素子であることを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第1信号処理回路部および上記第2信号処理回路部が、アナログ信号である第1信号と第2信号を夫々出力するアナログ増幅回路を用いて構成されており、
上記第1信号処理回路部からの第1信号をアナログ/デジタル変換して、変換された第1デジタル信号を出力する第1A/D変換回路と、
上記第2信号処理回路部からの第2信号をアナログ/デジタル変換して、変換された第2デジタル信号を出力する第2A/D変換回路と、
上記第1,第2A/D変換回路により変換された第1,第2デジタル信号を格納するメモリとを備え、
上記第3信号処理回路部の上記規格化演算部は、上記メモリに格納された第1,第2デジタル信号に基づいて、上記第1A/D変換回路からの第1デジタル信号と上記第2A/D変換回路からの第2デジタル信号の信号レベルが合うように規格化し、
上記第3信号処理回路部の上記差動演算部は、上記規格化演算部により規格化された第1デジタル信号と上記第2デジタル信号との差分を求める差動演算をして、その演算結果をデジタル信号である第3信号として出力することを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項15に記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第1A/D変換回路により変換された上記第1デジタル信号の位相と上記第2A/D変換回路により変換された上記第2デジタル信号の位相とを検出して、上記第1デジタル信号と上記第2デジタル信号との位相差を演算する第4信号処理回路部を備えたことを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1乃至16のいずれか1つに記載の光学式移動情報検出装置において、
上記第1信号処理回路部は、上記第1受光素子からの受光信号が夫々入力され、帯域の異なるバンドパスフィルタ特性を有する複数の増幅回路部を有すると共に、
上記第2信号処理回路部は、上記第2受光素子からの受光信号が夫々入力され、帯域の異なるバンドパスフィルタ特性を有する複数の増幅回路部を有し、
上記第1信号処理回路部の複数の増幅回路部の出力のうちのいずれか1つを選択すると共に、上記第2信号処理回路部の複数の増幅回路部の出力のうちのいずれか1つを選択することを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1乃至17のいずれか1つに記載の光学式移動情報検出装置を直交座標系に2つ配置し、上記直交座標の各座標軸の方向について少なくとも移動速度を検出することを特徴とする移動情報検出システム。
- 可干渉性の光を出射する半導体発光素子と、
上記半導体発光素子から出射された光を第1光束、第2光束および第3光束に分割する光分岐素子と、
上記第1光束の光軸上に配置され、上記第1光束の直線偏光を進相軸成分と遅相軸成分からなる円偏光に変更する位相変更手段と、
上記位相変更手段により位相が変更された第1光束と、上記第2光束および第3光束を、移動する被測定物上の同一スポットに照射する第1光学系と、
上記被測定物からの散乱光のうちの上記第1,第2光束による干渉光を第1-1受光素子と第1-2受光素子である第1受光素子群に導く第2光学系と、
上記第2光学系の上記第1,第2光束による干渉光を、上記位相変更手段によって生じた進相軸成分と遅相軸成分に分割して、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方を上記第1-1受光素子に受光させ、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を上記第1-2受光素子に受光させる第1干渉光分割手段と、
上記被測定物からの散乱光のうちの上記第1,第3光束による干渉光を第2-1受光素子および第2-2受光素子である第2受光素子群に導く第3光学系と、
上記第3光学系の上記第1,第3光束による干渉光を、上記位相変更手段によって生じた進相軸成分と遅相軸成分に分割して、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方を上記第2-1受光素子に受光させ、分割された上記干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を上記第2-2受光素子に受光させる第2干渉光分割手段と、
上記第1-1受光素子からの受光信号を受けて、上記第1,第2光束による干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方の位相成分を表す第1-1信号として出力する第1-1信号処理回路部と、
上記第1-2受光素子からの受光信号を受けて、上記第1,第2光束による干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を表す第1-2信号として出力する第1-2信号処理回路部と、
上記第2-1受光素子からの受光信号を受けて、上記第1,第3光束による干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の一方を表す第2-1信号として出力する第2-1信号処理回路部と、
上記第2-2受光素子からの受光信号を受けて、上記第1,第3光束による干渉光の進相軸成分または遅相軸成分の他方を表す第2-2信号として出力する第2-2信号処理回路部と、
上記第1-1信号処理回路部からの第1-1信号と上記第1-2信号処理回路部からの第1-2信号とを用いて、ノイズ成分が除去された干渉光信号である第3-1信号として出力する第3-1信号処理回路部と、
上記第2-1信号処理回路部からの第2-1信号と上記第2-2信号処理回路部からの第2-2信号とを用いて、ノイズ成分が除去された干渉光信号である第3-2信号として出力する第3-2信号処理回路部と、
上記第3-1信号処理回路部からの上記第3-1信号の周波数を検出し、上記第3-1信号の周波数に基づいて上記被測定物の移動速度を検出する第2移動速度検出部と、
上記第3-2信号処理回路部からの上記第3-2信号の周波数を検出し、上記第3-2信号の周波数に基づいて上記被測定物の移動速度を検出する第1移動速度検出部と、
上記第1-1信号の位相と上記第2-1信号の位相とを検出して、上記第1-1信号と上記第2-1信号との位相差を検出する第4-1信号処理回路部と、
上記第4-1信号処理回路部により検出された位相差に基づいて、上記被測定物の移動方向を検出する第1移動方向検出部と、
上記第1-2信号の位相と上記第2-2信号の位相とを検出して、上記第1-2信号と上記第2-2信号との位相差を検出する第4-2信号処理回路部と、
上記第4-2信号処理回路部により検出された位相差に基づいて、上記被測定物の移動方向を検出する第2移動方向検出部と
を備えたことを特徴とする光学式移動情報検出装置。 - 請求項1乃至17のいずれか1つに記載の光学式移動情報検出装置または請求項18に記載の移動情報検出システムを用いたことを特徴とする電子機器。
- 請求項1乃至17のいずれか1つに記載の光学式移動情報検出装置または請求項18に記載の移動情報検出システムを用いたことを特徴とするエンコーダ。
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