JPH01274010A - 光学式変位測定装置 - Google Patents
光学式変位測定装置Info
- Publication number
- JPH01274010A JPH01274010A JP10470988A JP10470988A JPH01274010A JP H01274010 A JPH01274010 A JP H01274010A JP 10470988 A JP10470988 A JP 10470988A JP 10470988 A JP10470988 A JP 10470988A JP H01274010 A JPH01274010 A JP H01274010A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- measured
- light source
- signal
- adder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、物体の変位量または物体までの距離を、非接
触にて光学的に測定する光学式変位測定装置に関するも
のである。
触にて光学的に測定する光学式変位測定装置に関するも
のである。
第3図は、例えば特公昭56〜10561号公報または
特公昭59−762号公報に開示された従来の光学式変
位測定装置の構成を示すブロック図である。
特公昭59−762号公報に開示された従来の光学式変
位測定装置の構成を示すブロック図である。
図においてlは、LDまたはLED等からなる光源を示
し、該光源1は光源駆動回路4にてその発光が駆動され
ている。光源1からの光ビームの出射方向には、この光
ビームを被測定面5に集光するための投光レンズ14が
設けられており、光源1から出射された光ビームは、矢
符A方向に変位する被測定面5に集光し、光点が結像さ
れる。
し、該光源1は光源駆動回路4にてその発光が駆動され
ている。光源1からの光ビームの出射方向には、この光
ビームを被測定面5に集光するための投光レンズ14が
設けられており、光源1から出射された光ビームは、矢
符A方向に変位する被測定面5に集光し、光点が結像さ
れる。
光源1からの出射ビームの進路と異なる方向には、被測
定面5からの反射光(正反射光または散乱光)を一次元
の受光素子である位置検出素子6に集光するための集光
レンズ15が設けられており、位置検出素子6上に前記
光点の像が結像される。
定面5からの反射光(正反射光または散乱光)を一次元
の受光素子である位置検出素子6に集光するための集光
レンズ15が設けられており、位置検出素子6上に前記
光点の像が結像される。
位置検出素子6は受光面上のこの光点の像の位置により
両端に誘起される電流信号jl+ 12を電流/電圧変
換器7a、 7bへ出力する。
両端に誘起される電流信号jl+ 12を電流/電圧変
換器7a、 7bへ出力する。
電流/電圧変換器7a、 7bは電流信号11+ jZ
を夫々の電流の大きさに比例した電圧信号に変換し、そ
の電圧信号を増幅器8a、 8bへ出力する。増幅器8
a、 8bはこの電圧信号を増幅し、増幅信号を加算器
9及び減算器10へ出力する。加算器9は増幅器8a、
8bからの増幅信号を加算して、(L+iz)に比例
した加算信号を得、この加算信号を除算器11へ出力す
る。また減算器10は増幅器8a、 8bからの増幅信
号を減算して、(il it)に比例した減算信号を
得、この減算信号を除算器11へ出力する。
を夫々の電流の大きさに比例した電圧信号に変換し、そ
の電圧信号を増幅器8a、 8bへ出力する。増幅器8
a、 8bはこの電圧信号を増幅し、増幅信号を加算器
9及び減算器10へ出力する。加算器9は増幅器8a、
8bからの増幅信号を加算して、(L+iz)に比例
した加算信号を得、この加算信号を除算器11へ出力す
る。また減算器10は増幅器8a、 8bからの増幅信
号を減算して、(il it)に比例した減算信号を
得、この減算信号を除算器11へ出力する。
除算器11は減算器10からの減算信号を加算器9から
の加算信号にて除算し、この除算信号を補正回路12へ
出力する。補正回路12はこの除算信号を被測定面5の
変位量に補正して、その補正出力(変位M)を出力する
。
の加算信号にて除算し、この除算信号を補正回路12へ
出力する。補正回路12はこの除算信号を被測定面5の
変位量に補正して、その補正出力(変位M)を出力する
。
次に動作について説明する。
光a1から出射された光ビームは投光レンズ14にて被
測定面5に集光され、被測定面5上に光点が結像される
。被測定面5からの反射光は集光レンズ15にて位置検
出素子6に集光され、位置検出素子6上に前記光点の像
が結像される。位置検出素子6の受光面におけるこの光
点の像の位置によりその両端に誘起される電流信号!1
+ 12が出力され、電圧変換器7a、 7bにて電圧
信号に変換された後、増幅器8a、 8bにて増幅され
る。その後加算器9、減算器10にて、(L+iz)に
比例した加算信号+ (L j2)に比例した減算
信号が得られ、除算器にて減算信号が加算信号にて除算
され、この除算信号が補正回路12へ出力される。次い
で補正回路12にて、除算信号が変位量に補正され、被
測定面5の変位量が得られる。
測定面5に集光され、被測定面5上に光点が結像される
。被測定面5からの反射光は集光レンズ15にて位置検
出素子6に集光され、位置検出素子6上に前記光点の像
が結像される。位置検出素子6の受光面におけるこの光
点の像の位置によりその両端に誘起される電流信号!1
+ 12が出力され、電圧変換器7a、 7bにて電圧
信号に変換された後、増幅器8a、 8bにて増幅され
る。その後加算器9、減算器10にて、(L+iz)に
比例した加算信号+ (L j2)に比例した減算
信号が得られ、除算器にて減算信号が加算信号にて除算
され、この除算信号が補正回路12へ出力される。次い
で補正回路12にて、除算信号が変位量に補正され、被
測定面5の変位量が得られる。
以上詳述したような従来の光学式変位測定装置にあって
は、下記(1)式に示すような、位置検出素子6の両端
から出力される電流信号の減算値と加算値との比を変位
量に補正する構成としている。
は、下記(1)式に示すような、位置検出素子6の両端
から出力される電流信号の減算値と加算値との比を変位
量に補正する構成としている。
従って、位置検出素子6からの電流信号の出力量が低下
する場合には、各構成素子の分解能またはノイズ等の要
因にて上記(1)弐に示す比(除算値)の誤差が増大す
るので、反射光が少ないような被測定面にあってはその
変位を正確に測定できないという問題点があった。
する場合には、各構成素子の分解能またはノイズ等の要
因にて上記(1)弐に示す比(除算値)の誤差が増大す
るので、反射光が少ないような被測定面にあってはその
変位を正確に測定できないという問題点があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、被測
定面からの反射光の光量の多少に拘わらず、常に正確に
被測定面の変位を測定することができる光学式変位測定
装置を提供することを目的とする。
定面からの反射光の光量の多少に拘わらず、常に正確に
被測定面の変位を測定することができる光学式変位測定
装置を提供することを目的とする。
本発明に係る光学式変位測定装置は、加算器からの加算
信号をパラメータとして、光源の発光量と増幅器のゲイ
ンとを制御する手段を具備することを特徴とする。
信号をパラメータとして、光源の発光量と増幅器のゲイ
ンとを制御する手段を具備することを特徴とする。
本発明の光学式変位測定装置にあっては、加算器からの
加算信号をパラメータとして、光源の発光量と増幅器の
ゲインとを制御する。そうすると、被測定面からの反射
光の光量の多少とは無関係に加算器からの加算信号が一
定に保たれ、常に正確な変位が測定される。
加算信号をパラメータとして、光源の発光量と増幅器の
ゲインとを制御する。そうすると、被測定面からの反射
光の光量の多少とは無関係に加算器からの加算信号が一
定に保たれ、常に正確な変位が測定される。
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。
説明する。
第1図は本発明に係る光学式変位測定装置の構成を示す
ブロック図であり、第3図と同一番号を付したものは第
3図に示す前述の従来装置と同様のものを示す。
ブロック図であり、第3図と同一番号を付したものは第
3図に示す前述の従来装置と同様のものを示す。
光源1にはAPC回路2が接続されており、光源1はこ
のAPC回路2にてAPC制御を受ける。加算器9には
、光源1の発光量を制御する光量制御回路3、及び増幅
器8a、 8bのゲインの切換えを制御するゲイン制御
回路13が接続されており、加算器9から出力される加
算信号に基づいて、光源1の発光量及び増幅器8a、
8bのゲインが制御されるようになっている。
のAPC回路2にてAPC制御を受ける。加算器9には
、光源1の発光量を制御する光量制御回路3、及び増幅
器8a、 8bのゲインの切換えを制御するゲイン制御
回路13が接続されており、加算器9から出力される加
算信号に基づいて、光源1の発光量及び増幅器8a、
8bのゲインが制御されるようになっている。
次に動作について説明する。
光源1から光ビーAj被測定面5に集光し、その反射光
を集光させた位置検出素子6の両端から得られる電流信
号の加算値と減算値との比に基づいて、被測定面5の変
位を測定するという本発明の装置の基本的な動作は、従
来の装置と同様であるのでここでは詳しい説明を省略す
る。
を集光させた位置検出素子6の両端から得られる電流信
号の加算値と減算値との比に基づいて、被測定面5の変
位を測定するという本発明の装置の基本的な動作は、従
来の装置と同様であるのでここでは詳しい説明を省略す
る。
本発明の装置にあっては、加算器9からの加算信号をパ
ラメータとして、光源1の発光量と増幅器8a、 8b
のゲインとを制御することとし、これにより加算器9か
らの加算信号を、除算器11での除算において精度的に
充分な値になるように一定の値に保持することとしてい
る。
ラメータとして、光源1の発光量と増幅器8a、 8b
のゲインとを制御することとし、これにより加算器9か
らの加算信号を、除算器11での除算において精度的に
充分な値になるように一定の値に保持することとしてい
る。
以下、加算器9からの加算信号を一定の値に保持する具
体的な方法について説明する。
体的な方法について説明する。
第1図において、加算器9からの加算信号をS。
光源駆動回路4の一定な出力信号をT、光源1の発光出
力をP、増幅器8a、 8bのゲインをGとし、被測定
面5における反射光量がある値である際の加算器9から
の加算信号をS、光源1の発光出力をPl+ 増幅器8
a、 8bのゲインをG、とする。
力をP、増幅器8a、 8bのゲインをGとし、被測定
面5における反射光量がある値である際の加算器9から
の加算信号をS、光源1の発光出力をPl+ 増幅器8
a、 8bのゲインをG、とする。
次いで被測定面5の変動に依って、加算器9からの加算
信号がSbより小さくなった場合、光量制御回路3は、
光源1の発光出力が(T−5)に比例した値になるよう
に、APC回路2へ駆動信号を出力して、光源1の発光
光量を制御する。なおこの際の光源1の発光出力Pを数
式にて示すと下記(2)式の如くなる。
信号がSbより小さくなった場合、光量制御回路3は、
光源1の発光出力が(T−5)に比例した値になるよう
に、APC回路2へ駆動信号を出力して、光源1の発光
光量を制御する。なおこの際の光源1の発光出力Pを数
式にて示すと下記(2)式の如くなる。
P=β(T−3) ・・・(2)(β:比例
定数) 但し、光源1の発光出力P、、P、が下記(31,(4
1式になるように、光量制御回路3は光源lの発光光量
を制御する。
定数) 但し、光源1の発光出力P、、P、が下記(31,(4
1式になるように、光量制御回路3は光源lの発光光量
を制御する。
P、=β(’r−s、) ・・・(3)Po−β
(TSa) ・・・(4)(T>Sa、Sb) 第2図はこの制御を説明するためのグラフであり、横軸
は加算器9からの加算信号Sを、縦軸は制御する光源1
の発光出力Pを示す。被測定面5からの反射光量が減少
して加算信号SがS、より小さくなる場合には、上記(
2)式に示すような制御を行って発光出力を大きくする
ことにより、第2図に示す如く、再び加算器9からの加
算信号SをSbに設定することができる。
(TSa) ・・・(4)(T>Sa、Sb) 第2図はこの制御を説明するためのグラフであり、横軸
は加算器9からの加算信号Sを、縦軸は制御する光源1
の発光出力Pを示す。被測定面5からの反射光量が減少
して加算信号SがS、より小さくなる場合には、上記(
2)式に示すような制御を行って発光出力を大きくする
ことにより、第2図に示す如く、再び加算器9からの加
算信号SをSbに設定することができる。
更に被測定面5の変動に依って、加算器9からの加算信
号Sが84以下になった場合には、光源1の発光出力で
は制御できなくなる。このような場合には、ゲイン制御
回路13の作用により増幅器8a、 8bのゲインを切
換える。つまり具体的には、今までのゲインG、から下
記(5)式に示すようなゲインG2に切換えるように、
ゲイン制御回路13は制御信号を増幅器8a、 8bへ
出力する。
号Sが84以下になった場合には、光源1の発光出力で
は制御できなくなる。このような場合には、ゲイン制御
回路13の作用により増幅器8a、 8bのゲインを切
換える。つまり具体的には、今までのゲインG、から下
記(5)式に示すようなゲインG2に切換えるように、
ゲイン制御回路13は制御信号を増幅器8a、 8bへ
出力する。
そうすると、増幅器8a、 8bはそのゲインがG、か
らG2に変換され、再度加算器9からの加算信号SはS
bとなる。
らG2に変換され、再度加算器9からの加算信号SはS
bとなる。
上述した例とは逆に、被測定面5からの散乱光量が増加
して、加算器9からの加算信号が前記Sbより大きくな
る場合には、上述した例とは逆の制御動作を行うことに
より、加算信号を一定値S。
して、加算器9からの加算信号が前記Sbより大きくな
る場合には、上述した例とは逆の制御動作を行うことに
より、加算信号を一定値S。
に保持することができる。
本発明の装置では以上のような制御動作を行うので、被
測定面5からの反射光量の多少に拘わらず、加算器9か
らの加算信号を一定の出力に保つことができる。従って
除算器11にて精度良く除算を行うことができ、この結
果書に正確に被測定面5の変位を測定することができる
。
測定面5からの反射光量の多少に拘わらず、加算器9か
らの加算信号を一定の出力に保つことができる。従って
除算器11にて精度良く除算を行うことができ、この結
果書に正確に被測定面5の変位を測定することができる
。
なお本実施例では、加算、減算、除算、補正処理を別々
の機構を有する複数部材にて行う構成としたが、これに
限らずA/D変換器を介してCPUにて一括してこれら
の処理を行う構成としてもよい。
の機構を有する複数部材にて行う構成としたが、これに
限らずA/D変換器を介してCPUにて一括してこれら
の処理を行う構成としてもよい。
以上詳述した如(本発明の光学式変位測定装置では、加
算器からの加算信号をパラメータとして光源の発光量と
増幅器のゲインとを制御するので、前記加算信号を一定
に保つことができ、この結果、被測定面からの反射光量
の多少に拘わらず、常に被測定面の変位を精度良く測定
することができる。
算器からの加算信号をパラメータとして光源の発光量と
増幅器のゲインとを制御するので、前記加算信号を一定
に保つことができ、この結果、被測定面からの反射光量
の多少に拘わらず、常に被測定面の変位を精度良く測定
することができる。
第1図は本発明に係る光学式変位測定装置の構成を示す
ブロック図、第2図は本発明における制御動作を説明す
るためのグラフ、第3図は従来の光学式変位測定装置の
構成を示すブロック図である。 1・・・光源 3・・・光量制御回路 4・・・光源駆
動回路 5・・・被測定面 6・・・位置検出素子 8
a、 8b・・・増幅器 9・・・加算器 10・・・
減算器 11・・・除算器13・・・ゲイン制御回路 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
ブロック図、第2図は本発明における制御動作を説明す
るためのグラフ、第3図は従来の光学式変位測定装置の
構成を示すブロック図である。 1・・・光源 3・・・光量制御回路 4・・・光源駆
動回路 5・・・被測定面 6・・・位置検出素子 8
a、 8b・・・増幅器 9・・・加算器 10・・・
減算器 11・・・除算器13・・・ゲイン制御回路 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、一次元の広がりを有する受光面における受光位置に
基づいてその両端から電流信号を出力する受光素子を備
え、 光源の出力光を集光させた被測定面からの反射光を前記
受光面に受光し、前記受光素子の両端からの電流信号を
夫々増幅器にて増幅し、増幅した両信号の加算信号及び
減算信号の比に基づいて前記被測定面の変位を測定する
光学式変位測定装置において、 前記加算信号をパラメータとして、前記光源から出力さ
れる光量及び/または前記増幅器のゲインを制御する手
段を具備することを特徴とする光学式変位測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10470988A JPH01274010A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 光学式変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10470988A JPH01274010A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 光学式変位測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01274010A true JPH01274010A (ja) | 1989-11-01 |
Family
ID=14388010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10470988A Pending JPH01274010A (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | 光学式変位測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01274010A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008045926A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Omron Corp | 光学式変位センサおよびその制御方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5744809A (en) * | 1980-08-28 | 1982-03-13 | Sankusu:Kk | Distance measuring apparatus |
JPS60227112A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光変位計 |
JPS61104202A (ja) * | 1984-10-26 | 1986-05-22 | Mitsubishi Electric Corp | 光変位計 |
JPS61124912A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-12 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 焦点検出回路 |
JPS6244615A (ja) * | 1985-08-22 | 1987-02-26 | Mitsubishi Electric Corp | 距離測定装置 |
JPS62165613A (ja) * | 1986-01-18 | 1987-07-22 | Canon Inc | オ−トフオ−カス装置 |
JPS62229022A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-07 | Nikon Corp | アクテイブ方式測距回路 |
-
1988
- 1988-04-26 JP JP10470988A patent/JPH01274010A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5744809A (en) * | 1980-08-28 | 1982-03-13 | Sankusu:Kk | Distance measuring apparatus |
JPS60227112A (ja) * | 1984-04-25 | 1985-11-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光変位計 |
JPS61104202A (ja) * | 1984-10-26 | 1986-05-22 | Mitsubishi Electric Corp | 光変位計 |
JPS61124912A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-12 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 焦点検出回路 |
JPS6244615A (ja) * | 1985-08-22 | 1987-02-26 | Mitsubishi Electric Corp | 距離測定装置 |
JPS62165613A (ja) * | 1986-01-18 | 1987-07-22 | Canon Inc | オ−トフオ−カス装置 |
JPS62229022A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-07 | Nikon Corp | アクテイブ方式測距回路 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008045926A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Omron Corp | 光学式変位センサおよびその制御方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4983033A (en) | Automatic range finder for camera | |
US4589773A (en) | Position detecting system | |
USRE35652E (en) | Object distance detecting apparatus | |
JP3162458B2 (ja) | 自動アライメント調整装置 | |
JPS6177701A (ja) | 光学式測定機器におけるエツジ検出装置 | |
JP3036081B2 (ja) | 電子線描画装置及び方法、及びその試料面高さ測定装置 | |
JPS5979805A (ja) | 距離センサ | |
JPH0565001B2 (ja) | ||
JPH01274010A (ja) | 光学式変位測定装置 | |
US5389996A (en) | Distance measuring device for a camera | |
JP2507370B2 (ja) | 試料面位置測定装置 | |
US4911550A (en) | Optical type displacement measuring apparatus | |
JPH11101872A (ja) | レーザ測距装置 | |
JPS6227688A (ja) | 距離設定用光電スイツチ | |
JPH0638294B2 (ja) | 光デイスクのトラツキング制御装置 | |
JPS6095318A (ja) | 光式距離測定装置 | |
JPH0419454Y2 (ja) | ||
JPH05272969A (ja) | 測距装置 | |
JPH09318349A (ja) | 光学式変位測定装置 | |
JPS6111944A (ja) | 自動焦点制御装置 | |
JPH08145623A (ja) | 変位測定装置 | |
JPH0511241B2 (ja) | ||
JPS6264904A (ja) | 形状測定装置 | |
JPH02244018A (ja) | 自動合焦装置 | |
JPS6316686B2 (ja) |