JP5188127B2 - 絶対位置の計測装置および計測方法 - Google Patents
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Description
本発明の絶対位置の計測方法のうち代表的な一つは、被測定物の位置に応じて位相が変化する複数の第一の信号を出力する第一の出力ステップと、前記被測定物の位置に応じて位相が変化し、前記第一の信号より干渉性の低い複数の第二の信号を出力する第二の出力ステップと、前記第一の信号の位相を算出する位相演算ステップと、前記第二の信号の振幅値を算出する振幅演算ステップと、前記第一の信号の周期毎に、前記振幅演算ステップにより算出された前記第二の信号の振幅値の平均値を算出する平均値演算ステップと、前記平均値演算ステップにより算出された前記平均値を用いて二次回帰演算を行う回帰演算ステップと、前記回帰演算ステップによる二次回帰演算に基づいて、前記被測定物の原点位置として、前記第二の信号のピーク位置を算出するピーク位置演算ステップとを有する。
本発明の絶対位置の計測方法のうち代表的な一つは、被測定物の位置に応じて位相が変化する複数の第一の信号を出力する第一の出力ステップと、前記被測定物の位置に応じて位相が変化し、前記第一の信号より干渉性の低い複数の第二の信号を出力する第二の出力ステップと、前記第一の信号の位相を算出する位相演算ステップと、前記第二の信号の振幅値を算出する振幅演算ステップと、前記第一の信号の周期毎に、前記振幅演算ステップにより算出された前記第二の信号の振幅値の平均値を算出する平均値演算ステップと、前記平均値演算ステップにより算出された前記平均値を用いて二次回帰演算を行う回帰演算ステップと、前記回帰演算ステップによる二次回帰演算に基づいて、前記被測定物の原点位置として、前記第二の信号のピーク位置を算出するピーク位置演算ステップと、前記ピーク位置演算ステップで求めた前記原点位置から前記被測定物の絶対位置を算出する絶対位置算出ステップとを有する。
(エンコーダ200の構成)
本発明の計測装置の一例として用いられるエンコーダについて、図3を参照しながら説明する。図3は、エンコーダの構成の概略図である。
(レーザ干渉計300の構成)
次に、本発明の計測装置の一例として用いられるレーザ干渉計の構成について、図4を参照しながら説明する。図4(A)はレーザ干渉計の側面図、図4(B)はレーザ干渉計の正面図である。
原点は、第二の干渉信号の信号強度が最大となる点として検出される。この信号強度は、第二の光源を用いて得られる干渉信号の二乗和もしくは二乗和平方根として得ることができる。しかしながら、第一の信号の場合の光源よりも干渉性の低い光源を用いて得られる第二の信号(第一の信号より干渉性の低い第二の信号)は、信号に含まれる歪成分を充分に除去することが難しい。
(位置計測部400の構成)
次に、絶対位置の計測装置における位置計測部400について、詳細に説明する。図1は、位置計測部のブロック図である。
2−1、2−2 予想器
3 位相演算器
4 内部レジスタ
5 回帰演算器
6 バイアスレジスタ
15−1 第一の出力手段
15−2 第二の出力手段
30 振幅演算器
40 デジタルシグナルプロセッサ
200 エンコーダ
300 レーザ干渉計
400 位置計測部
Claims (5)
- 被測定物の位置に応じて位相が変化する複数の第一の信号を出力する第一の出力手段と、
前記被測定物の位置に応じて位相が変化し、前記第一の信号より干渉性の低い複数の第二の信号を出力する第二の出力手段と、
前記第一の信号の位相を算出する位相演算器と、
前記第二の信号の振幅値を算出する振幅演算器と、
前記第一の信号の周期毎に、前記振幅演算器により算出された前記第二の信号の振幅値の平均値を算出する平均値演算手段と、
前記平均値演算手段により算出された前記平均値を用いて二次回帰演算を行う回帰演算手段と、
前記回帰演算手段による二次回帰演算に基づいて、前記被測定物の原点位置として前記第二の信号のピーク位置を算出するピーク位置演算手段と、
前記ピーク位置演算手段で求めた前記原点位置を用いて前記被測定物の絶対位置を算出する絶対位置算出手段と、を有することを特徴とする絶対位置の計測装置。 - 前記絶対位置算出手段は、前記位相演算器により算出された前記第一の信号の位相の情報と前記ピーク位置演算手段で求めた前記原点位置の情報とを用いて、前記位相演算器により算出された前記第一の信号の位相の情報と前記ピーク位置演算手段で求めた前記原点位置の情報との差分により前記被測定物の絶対位置を算出することを特徴とする請求項1に記載の絶対位置の計測装置。
- 被測定物の位置に応じて位相が変化する複数の第一の信号を出力する第一の出力ステップと、
前記被測定物の位置に応じて位相が変化し、前記第一の信号より干渉性の低い複数の第二の信号を出力する第二の出力ステップと、
前記第一の信号の位相を算出する位相演算ステップと、
前記第二の信号の振幅値を算出する振幅演算ステップと、
前記第一の信号の周期毎に、前記振幅演算ステップにより算出された前記第二の信号の振幅値の平均値を算出する平均値演算ステップと、
前記平均値演算ステップにより算出された前記平均値を用いて二次回帰演算を行う回帰演算ステップと、
前記回帰演算ステップによる二次回帰演算に基づいて、前記被測定物の原点位置として、前記第二の信号のピーク位置を算出するピーク位置演算ステップと、を有することを特徴とする絶対位置の計測方法。 - 被測定物の位置に応じて位相が変化する複数の第一の信号を出力する第一の出力ステップと、
前記被測定物の位置に応じて位相が変化し、前記第一の信号より干渉性の低い複数の第二の信号を出力する第二の出力ステップと、
前記第一の信号の位相を算出する位相演算ステップと、
前記第二の信号の振幅値を算出する振幅演算ステップと、
前記第一の信号の周期毎に、前記振幅演算ステップにより算出された前記第二の信号の振幅値の平均値を算出する平均値演算ステップと、
前記平均値演算ステップにより算出された前記平均値を用いて二次回帰演算を行う回帰演算ステップと、
前記回帰演算ステップによる二次回帰演算に基づいて、前記被測定物の原点位置として、前記第二の信号のピーク位置を算出するピーク位置演算ステップと、
前記ピーク位置演算ステップで求めた前記原点位置を用いて前記被測定物の絶対位置を算出する絶対位置算出ステップと、を有することを特徴とする絶対位置の計測方法。 - 前記絶対位置算出ステップは、前記位相演算ステップにより求められた前記第一の信号の位相の情報と前記ピーク位置演算ステップで求めた前記原点位置の情報との差分により前記被測定物の絶対位置を算出することを特徴とする請求項4に記載の絶対位置の計測方法。
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