JPH02203206A - Interference fringe measuring instrument - Google Patents

Interference fringe measuring instrument

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Publication number
JPH02203206A
JPH02203206A JP1024293A JP2429389A JPH02203206A JP H02203206 A JPH02203206 A JP H02203206A JP 1024293 A JP1024293 A JP 1024293A JP 2429389 A JP2429389 A JP 2429389A JP H02203206 A JPH02203206 A JP H02203206A
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JP
Japan
Prior art keywords
signals
interference fringe
outputs
threshold level
counting
Prior art date
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Application number
JP1024293A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikimoto Katsukura
勝倉 幹根
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To determine a threshold level with a small error automatically at all times by converting two light signals which are pi/2 out of phase with each other into electric signals, and processing their outputs and outputting two rectangular waves. CONSTITUTION:When a body to be measured moves, the two light signals which are pi/2 out of phase with each other are converted by optoelectric elements 1A and 1B into electric signals, which are digitized by Ad converters 2A and 2B are inputted to an arithmetic processing unit 3. The unit 3 uses tens of signal data which are inputted previously and approximates them to a circle by a method of the least squares to find its center coordinates (a,b). Then this is used as the threshold level to process the signals which are inputted currently. Then the output is inputted to a counter circuit 4 and the variation of the value is counted.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 レーザ測長器における干渉縞の計数に関し、検出信号を
処理する際のスレシュホールドレベルを最適に決定する
ことを目的とし、 位相がπ・/2ラジアン異なる二つの光信号を電気信号
に変換する光電素子の出力信号をそれぞれAD変換する
AD変換器と、該二つのAD変換器の出力を入力として
演算処理しπ/2ラジアン位相の異なる二つの矩形波を
出力する演算処理装置と、該π/2ラジアン位相の異な
る二つの矩形波を入力し干渉縞の移動個数を計数するカ
ウンタ回路と、を備え、前記位相のπ/2ラジアン異な
る信号の値をそれぞれX、Yとし、XY座標系をもって
該二つの信号(X、Y)を表記し、過去に得た複数個の
信号のデータ(X l、 Y l+ X !、 Y t
、・・・X、、、Y、、)をもって、最小二乗法により
円に近イ以し、その中心座標(a、b)を求め、次に得
られた二つの信号(Xl。l + Y 11や、)に対
して、該中心座標の値aおよびbをそれぞれの信号のス
レシュホールドレベルとして信号処理し、干渉縞計数を
行うように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] The purpose of this invention is to optimally determine the threshold level when processing a detection signal regarding the counting of interference fringes in a laser length measuring device, and the purpose of this invention is to optimally determine the threshold level when processing a detection signal. An AD converter performs AD conversion on each of the output signals of a photoelectric element that converts two optical signals into electrical signals, and the outputs of the two AD converters are input and processed to generate two rectangular waves with different π/2 radian phases. and a counter circuit that inputs the two rectangular waves having different phases of π/2 radians and counts the number of moving interference fringes. The two signals (X, Y) are expressed using the XY coordinate system, and the data of multiple signals obtained in the past (X l, Y l+ X !, Y t
, ... 11, ), the center coordinate values a and b are used as the threshold level of each signal to perform signal processing and interference fringe counting.

〔産業上の利用分野] 本発明は、レーザ測長器における干渉縞計数装置に関す
る。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an interference fringe counting device in a laser length measuring device.

干渉縞計数法によるレーザ測長器は、位相のπ/2ラジ
アン異なる二つの信号で、測定物の移動により生ずる干
渉縞の個数を計数して移動距離を精密に測定するが、二
つの信号を検出する光電素子の出力電圧にはオフセット
が生じ、この値をスレシュホールドレベルとして信号処
理し干渉縞を計数しなければならないが、オフセットに
は変動があり、これに対応して処理することが必要とな
る。
A laser length measuring device using the interference fringe counting method uses two signals with a phase difference of π/2 radians to precisely measure the distance traveled by counting the number of interference fringes that occur when the object is moved. An offset occurs in the output voltage of the photoelectric element to be detected, and this value must be used as a threshold level for signal processing and interference fringes are counted, but the offset varies and must be processed accordingly. becomes.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

干渉縞計数法によるレーザ測長器は、第4図に示すよう
に、レーザ光をビームスプリッタによって二つビームに
分割し、その一方は固定の参照鏡で反射させ、他方を可
動の測定鏡で反射させ、二つの反射ビームを再びビーム
スプリッタに入れて併合したビームを測光すると、測定
鏡の移動に伴い光路差の変位による干渉縞が観測される
。この干渉縞の移動個数を数えると測定鏡の移動距離が
測定される。しかし、干渉縞の移動個数を数えるだけで
は、どちらの方向に移動したかが判らない。
As shown in Figure 4, a laser length measuring device using the interference fringe counting method splits the laser beam into two beams using a beam splitter, one of which is reflected by a fixed reference mirror, and the other by a movable measuring mirror. When the two reflected beams are reflected and put into the beam splitter again and the combined beam is photometered, interference fringes are observed due to the displacement of the optical path difference as the measurement mirror moves. By counting the number of moving interference fringes, the moving distance of the measuring mirror can be measured. However, by simply counting the number of interference fringes that have moved, it is not possible to determine in which direction the interference fringes have moved.

そこで、π/2ラジアンだけ位相の異なる工つの波を取
り出し、これらについて干渉縞の移動を観測する。
Therefore, we extract waves whose phase differs by π/2 radians and observe the movement of interference fringes for these waves.

実際に、位相のπ/2異なった二つの波を検出する方法
は、第4図に示すように、干渉光内にできた干渉縞でπ
/2位相がずれた位置A、Bで縞を検出する方法(一般
のマイケルソン干渉計)や、NFL (英国の国立物理
研究所)の考案した干渉計のように、位相がπ/2異な
る二つの干渉光を光学的に作り出す方法などがある。
In fact, the method of detecting two waves with a phase difference of π/2 is to use the interference fringes created within the interference light as shown in Figure 4.
/2 The method of detecting fringes at positions A and B with a phase shift (general Michelson interferometer) or the method of detecting fringes at positions A and B with a phase difference of π/2, such as the interferometer devised by the NFL (National Physical Laboratory in the UK), There is a method of optically creating two interference lights.

第5図は、NFLの干渉計を示す。安定化レーザから放
射されたレーザ光は、その偏光面が水平面に対して45
度の角度を持っており、1/2波長板(1/2波長板は
反射を防止するため設けである)を通ってビームスプリ
ッタ(B、  S、 )によって2分割され、一方は直
接測定鏡に、他方は1/8波長板を通って参照鏡に当た
って反射され、再びビームスプリッタに入り、干渉する
。1/8波長板は成る軸を持っており、その軸に平行の
面の光のみ1/8波長の位相遅れを生ずる。従って、参
照鏡で反射されてきた光は垂直偏波だけ90度位相が遅
れている。ビームスプリッタで干渉した光は偏光ビーム
スプリッタに入り、偏光面によって二つに分割され、そ
れぞれフィルタおよび偏光板を通って、それぞれのフォ
トダイオードAおよル びフトダイオードBで受光される。
FIG. 5 shows an NFL interferometer. The laser beam emitted from the stabilized laser has a polarization plane of 45 mm with respect to the horizontal plane.
It passes through a 1/2 wavelength plate (the 1/2 wavelength plate is provided to prevent reflections) and is split into two parts by a beam splitter (B, S, ), and one is directly connected to the measuring mirror. Then, the other beam passes through the 1/8 wavelength plate, is reflected by the reference mirror, enters the beam splitter again, and interferes. The 1/8 wavelength plate has an axis, and only light on a plane parallel to the axis produces a 1/8 wavelength phase delay. Therefore, the phase of the light reflected by the reference mirror is delayed by 90 degrees by the vertically polarized wave. The light that has interfered with the beam splitter enters the polarizing beam splitter, is split into two by the polarization plane, passes through a filter and a polarizing plate, and is received by the photodiode A and photodiode B, respectively.

これによって、90度位相の異なる光信号が検出される
ことになる。
As a result, optical signals having a phase difference of 90 degrees are detected.

干渉縞の検出方法には→、フォトダイオード等の光電素
子が使用されるが、これらの光電素子で検出された信号
(例えば、測定物が一定速度で移動した場合には正弦波
)には、オフセットが生じ、正弦波に直流を重畳した形
となる。従って、干渉縞(正弦波)を1/4分割でカウ
ントする(正弦波の周期の1/4の精度でカウントする
)場合には、そのオフセットをスレシュホールドレベル
と決定して信号を処理して行う。
→ Photoelectric elements such as photodiodes are used to detect interference fringes, but the signals detected by these photoelectric elements (for example, a sine wave when the object to be measured moves at a constant speed) are An offset occurs, resulting in a sine wave with direct current superimposed on it. Therefore, when counting interference fringes (sine waves) by dividing them into 1/4 (counting with an accuracy of 1/4 of the period of the sine wave), the offset is determined as the threshold level and the signal is processed. conduct.

即ち、第6図に示すように、フォトダイオードAの検出
した電気信号と、フォトダイオードBの検出した電気信
号は、共に演算増幅器(OP)で増幅されて比較器に入
り、スレシュホールドレベルに相当する基準電圧と比較
されて、互いにπ/2(90度)位相の異なる矩形波に
変換され、カウンタに入力される。カウンタではπ/2
位相の異なる二つの矩形波をカウントし、周期の1/4
の精度で干渉縞の移動数および方向を出力する。
That is, as shown in FIG. 6, the electrical signal detected by photodiode A and the electrical signal detected by photodiode B are both amplified by an operational amplifier (OP) and input into a comparator, and are then output to a threshold level. The signals are compared with a reference voltage, converted into rectangular waves having different phases by π/2 (90 degrees), and input into a counter. π/2 for counter
Count two square waves with different phases, 1/4 of the period
Outputs the number and direction of movement of interference fringes with an accuracy of .

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記に説明したオフセットには、次に挙げる問題点があ
る。
The offset described above has the following problems.

■レーザ光強度の変化、光路のゆらぎ、外部からの光に
より、時間推移に対し信号の強度が変化するので、その
オフセットは一定しない(時間的な変位)。
■The signal intensity changes over time due to changes in laser light intensity, fluctuations in the optical path, and external light, so the offset is not constant (temporal displacement).

■光学系で使用されるビームスプリッタの透過率と反射
率が同一でなかったり、レーザ光内の位置により強度が
異なっていたりするために(ガウス分布)、二つの信号
の強度が同じでなく、そのオフセットも同じではない(
位置的な変位)これらの問題の解決方法として、■に対
しては、π/2ずつ位相が異なる三つの信号をとり、こ
れらから差分により二つの信号を取り出せば、オフセッ
トがない信号が取り出せる。従って、スレシュホールド
レベルは0とできる。しかし、これが→できるのは、三
つの信号のオフセット及び振幅が同一時間で等しい場合
のみである。
■The transmittance and reflectance of the beam splitter used in the optical system are not the same, or the intensity varies depending on the position within the laser beam (Gaussian distribution), so the intensities of the two signals are not the same. That offset is also not the same (
(Positional displacement) As a solution to these problems, a signal with no offset can be obtained by taking three signals whose phases differ by π/2 and extracting two signals from these by difference. Therefore, the threshold level can be set to zero. However, this is only possible if the offsets and amplitudes of the three signals are equal at the same time.

■に対しては、それぞれ別々にオフセットを考慮して固
定のスレシュホールドを決定すればよいが、オフセット
の時間に対する変位には対応できない。
Regarding (2), it is possible to determine a fixed threshold by considering each offset separately, but it is not possible to deal with the displacement of the offset with respect to time.

この二つの解決法は、両方の問題を同時には満たしてい
ない。この二つの問題を解決するには、二つの信号に対
し、それぞれ別々にオフセットの時間変位に対応したス
レシュホールドレベルを決定する必要がある。この方法
として、各信号別々に、以前に検出した数十個の出力よ
り最大、最小を求め、その中間値をスレシュホールドレ
ベルにする方法があるが、測定物の移動が微小のときの
ように、その出力範囲に最大出力、最小出力が含まれな
い場合には、有効ではないという問題点がある。
These two solutions do not satisfy both problems at the same time. To solve these two problems, it is necessary to separately determine threshold levels corresponding to the time displacements of the offsets for the two signals. One way to do this is to find the maximum and minimum values for each signal separately from dozens of previously detected outputs, and set the intermediate value as the threshold level. , there is a problem that it is not effective if the maximum output and minimum output are not included in the output range.

本発明が解決しようとする課題は、このような従来の問
題点を解消した干渉縞計数装置を堤供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to provide an interference fringe counting device that eliminates such conventional problems.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図は、本発明の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention.

図において、1^、IBは光電素子であり、位相がπ/
2ラジアン異なる二つの光信号を電気信号に変換する。
In the figure, 1^, IB is a photoelectric element, and the phase is π/
Converts two optical signals that differ by 2 radians into electrical signals.

2A、2B  (A/D)はアナログ/ディジタル変換
器(以下、AD変換器と略記する)であり、光学素子I
A、4Bの出力アナログ信号をそれぞれディジタル信号
に変換する。
2A, 2B (A/D) are analog/digital converters (hereinafter abbreviated as AD converters), and optical elements I
The output analog signals of A and 4B are each converted into digital signals.

/2異なる二つの矩形波を出力する。/2 outputs two different square waves.

4はカウンタ回路であり、該位相のπ/2異なる二つの
矩形波を入力し干渉縞の移動個数をπ/4の精度で計数
する。
4 is a counter circuit which receives two rectangular waves whose phases differ by π/2 and counts the number of moving interference fringes with an accuracy of π/4.

〔作 用〕[For production]

いま、測定物が移動しているときの、位相のπ/2異な
る二つの信号の出力をそれぞれX、Yとする。このとき
、XY座標系でこの(X、Y)を表記すると、XとYは
位相がπ/2異なっているので、第2図に示すように、
成る円になることが判る。
Now, let X and Y be the outputs of two signals whose phases differ by π/2 when the object to be measured is moving. At this time, when (X, Y) is expressed in the XY coordinate system, the phases of X and Y differ by π/2, so as shown in Figure 2,
It turns out that it becomes a circle.

従って、以前に検出した数十個の信号出力(XY)も円
の一部を形成しているので、この円の中心を求めれば、
信号X、Yそれぞれのオフセット、即ちスレシュホール
ドレベルを決定することができる。
Therefore, since the several dozen signal outputs (XY) detected previously also form a part of the circle, if we find the center of this circle, we get
It is possible to determine the offset, or threshold level, of each of the signals X and Y.

円の中心の求め方として、以前に検出した数十個の信号
出力データ(X、Y)を最小二乗法により円に近似し、
その中心の座標を求める。
To find the center of the circle, approximate the dozens of previously detected signal output data (X, Y) to a circle using the least squares method.
Find the coordinates of its center.

光電素子IAおよびIBにより検出された信号は、AD
変換器2^および2Bによりディジタル値に変換され演
算処理装置3に入力される。演算処理装置3は、以前に
入力された数十個の信号データ(X、Y)を用い、最小
二乗法により円に近似し、その中心座標(a、b)を求
める。
The signals detected by photoelectric elements IA and IB are AD
It is converted into a digital value by converters 2^ and 2B and input to the arithmetic processing unit 3. The arithmetic processing device 3 approximates a circle using the least squares method using several dozen previously input signal data (X, Y), and determines its center coordinates (a, b).

この中心座標aおよびbの値をスレシュホールドレベル
として、現在入力された二つの信号を処理する。即ち、
現在入力された信号X !! aと比較し、信号Yはb
と比較して、大きければ1、小さければ0として出力す
る。カウンタ回路4は、この出力を入力としてその値の
変化をカウントする。
The two currently input signals are processed using the values of the center coordinates a and b as threshold levels. That is,
Currently input signal X! ! Compared to a, the signal Y is b
If it is larger, it is output as 1, and if it is smaller, it is output as 0. The counter circuit 4 receives this output as an input and counts changes in its value.

N組のX、Yデータを用いての、最小二乗法による円の
近似は、公知のとおり次のようにして行う。
Approximation of a circle by the least squares method using N sets of X and Y data is performed as follows, as is known.

近似する円を、 (X−a)” + (Y−b)” =r” とする。The approximate circle is (X-a)"+(Y-b)"=r".

X’  = (X−a)” 、Y’ = (Y−b)”
 とすると、 Y’=−X’  十r” となり、 全てのデータに対する残差の二乗和Qは、Q=Σ(−X
’ +r” −Y’ )”=Σ(r” −(X−a)”
 −(y−b)” )”従ッテ、aQ/8a=O,aQ
/ab−0,δQ/F3r=0を満たすa、b、rを求
めれば、それぞれ円の中心のX座標、Y座標、および半
径が得られる。
X' = (X-a)", Y' = (Y-b)"
Then, Y'=-X'10r'', and the sum of squares of residuals Q for all data is
'+r"-Y')"=Σ(r"-(X-a)"
-(y-b)'')'', aQ/8a=O, aQ
By finding a, b, and r that satisfy /ab-0, δQ/F3r=0, the X coordinate, Y coordinate, and radius of the center of the circle can be obtained, respectively.

(N本ΣX”Y+N率ΣY3− ΣxiΣY−ΣX Σ
Y”)2([(ΣX) ”−N*Σx21 (ΣX ΣY−N本ΣXY)”−(N*ΣY”X+N*
ΣX3* [(E Y) ”−N* ΣY”]−ΣY2
ΣX−ΣV ΣX”)  ((ΣY)”  −8本 Σ
Y”1(ΣX ΣY−N本Σxy) 2) 式(1) %式% : ] ・・−式(2) この方法によれば、測定物の移動が微小であっても、即
ちそれぞれの信号の出力範囲に最大出力、最小出力が含
まれなくても(信号の周期が一周期分変化しなくとも)
、円を再現できるので、それぞれの信号のオフセットを
常に求めることができる。
(N books ΣX”Y+N rate ΣY3− ΣxiΣY−ΣX Σ
Y") 2 ([(ΣX) "-N*Σx21 (ΣX ΣY-N books ΣXY)"-(N*ΣY"X+N*
ΣX3* [(E Y) ”-N* ΣY”]-ΣY2
ΣX−ΣV ΣX") ((ΣY)" -8 pieces Σ
Y"1 (ΣX ΣY - N pieces Σxy) 2) Equation (1) % expression %: ] ... - Equation (2) According to this method, even if the movement of the object to be measured is minute, that is, each signal Even if the maximum output and minimum output are not included in the output range of (even if the signal period does not change by one cycle)
, since the circle can be reproduced, the offset of each signal can always be found.

〔実施例〕〔Example〕

第3図は、本発明の一実施例の動作を示すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of one embodiment of the present invention.

本実施例を適用したのは、第5図に示したNPL干渉計
であり、この干渉計から干渉縞の位相がπ/2異なる二
つの信号X、Yが得られる。本実施例における、二つの
フォトダイオード以降の構成は第1図に示したと同一で
ある。
This embodiment is applied to the NPL interferometer shown in FIG. 5, from which two signals X and Y whose interference fringe phases differ by π/2 are obtained. In this embodiment, the configuration after the two photodiodes is the same as shown in FIG.

以下、第3図のフローチャートの処理ステップに従って
、マイクロコンピュータ(演算処理装置)の動作を説明
する。
Hereinafter, the operation of the microcomputer (arithmetic processing unit) will be explained according to the processing steps of the flowchart in FIG.

■本方弐により最初のスレシュホールドレベルを得るた
めにはいくつかのデータ(Xi、Yi)が必要であるの
で、まず初めに、光学系の測定鏡を移動させることによ
り、n個のデータ(Xi、Yt)(i−1−n)を得る
。これらのデータは毎回AD変換され、マイクロコンピ
ュータに入力さ れる。
■Since some data (Xi, Yi) are required to obtain the first threshold level, first of all, by moving the measurement mirror of the optical system, n pieces of data ( Xi, Yt) (i-1-n) is obtained. These data are AD converted each time and input into the microcomputer.

■n個のデータ(Xi、Yi )(i =l〜n)に対
するΣX、 ΣY、ΣX”、ΣXY、IY”、ΣX3.
ΣX2Y ΣXY”、ΣY3を計算する。
■ ΣX, ΣY, ΣX", ΣXY, IY", ΣX3 for n pieces of data (Xi, Yi) (i = l to n).
ΣX2Y ΣXY”, ΣY3 are calculated.

■前項記載の式(1)および(2)により、■で算出し
た値を用いて円の中心座標(a、b)を求める。
(2) Using equations (1) and (2) described in the previous section, determine the center coordinates (a, b) of the circle using the values calculated in (2).

■最新のn個目のデータ(Xn、Yn)に対するスレシ
ュホールドレベルをそれぞれabとして、Xnとa、Y
nとbが比較され、それぞれa5bより大きければ1、
小さければ0として出力する。
■The threshold level for the latest n-th data (Xn, Yn) is ab, and Xn, a, Y
n and b are compared, and if each is larger than a5b, 1,
If it is smaller, it is output as 0.

0次に新しくAD変換されたn+1個目のデータ(Xn
+L Yn+1)が入力されると、最新のn個のデータ
(i=2〜n+1)に対してステップ■〜■と同様の方
法で、X、Yのスレシュホールドレベルa’、b’を求
め、最新のn+1個目のデータ(Xn+1.Yn+1)
と比較して、それぞれ1または0を出力する。
The n+1th data (Xn
+L Yn+1) is input, the threshold levels a' and b' of X and Y are determined for the latest n data (i=2 to n+1) in the same manner as steps ■ to ■. Latest n+1 data (Xn+1.Yn+1)
, and outputs 1 or 0, respectively.

0次に新しくAD変換されたn+2個目のデータ(X 
n+2. Y n+2)が入力されると、最新のn個の
データ(i=3〜n+2)に対してステップ■〜■と同
様の方法で、X、Yのスレシュホールドレベルa  、
b”を求め、最新のn+2個目のデータ(X n+2.
 Y n+2)と比較して、それぞれ1または0を出力
する。
The n+2nd data (X
n+2. When Y n+2) is input, the threshold levels a,
b” and the latest n+2-th data (X n+2.
Y n+2) and outputs 1 or 0, respectively.

■以下、n+3.n+4.−・−と入力されるデータに
対して最新のn個のデータによりスレシュホールドレベ
ルを求め、これにより最新のデータを処理する。
■ Below, n+3. n+4. A threshold level is determined using the latest n pieces of data for the data inputted as -.-, and the latest data is processed based on this.

以上の処理によりマイクロコンピュータから出力された
二つの信号は、カウンタ回路において、その値の変化が
カウントされ、干渉縞の移動個数として出力される。
The two signals outputted from the microcomputer through the above processing are counted by a counter circuit for changes in their values, and outputted as the number of moving interference fringes.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、時間経
過に対する信号の強度変化や、二つの信号の強度の違い
に対して、常に自動的にそのスレシュホールドレベルを
誤差少なく決定でき、且つ毎回のスレシュホールドレベ
ルの調整を不要とするという著しい工業的効果がある。
As is clear from the above description, according to the present invention, the threshold level can always be automatically determined with little error in response to changes in signal strength over time or differences in the strength of two signals, and each time. This has the significant industrial effect of eliminating the need for adjusting the threshold level.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の原理を示す図、 第3図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
、 第4図は一般のマイケルソン干渉計の構成を示す図、 第5図はNFL干渉計の構成を示す図、第6図は従来例
の構成を示す図である。 図において、 1A、1Bは光電素子(フォトダイオード)、2A、2
BはAD変換器、 3は演算処理装置(マイクロコンピュータ)、4はカウ
ンタ回路、 を示す。 第1図 第  2  図 本発明の一実施例の動作を示すフローチャート第 図 参照鏡 NPL干41士の構成を示す図 第 図 一般のマイケルソン干渉計の構成を示す図第 図 第 図
Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the principle of the invention, Fig. 3 is a flowchart showing the operation of an embodiment of the present invention, and Fig. 4 is general Michelson interference. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of an NFL interferometer, and FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a conventional example. In the figure, 1A and 1B are photoelectric elements (photodiodes), 2A and 2
B is an AD converter, 3 is an arithmetic processing unit (microcomputer), and 4 is a counter circuit. Fig. 1 Fig. 2 Flowchart showing the operation of an embodiment of the present invention Fig. Fig. 2 Fig. 2 Fig. 2 Fig. 2 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 2 Fig. 2 Fig. 2 Fig. 1 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 1 Fig. 1 Fig. 1 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 1 Fig. 1 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 2 Fig.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 位相がπ/2ラジアン異なる二つの信号における干渉縞
の移動個数を計数して物体の移動距離を測定する干渉縞
計数型のレーザ測長器において、位相がπ/2ラジアン
異なる二つの光信号を電気信号に変換する光電素子(1
A、1B)の出力信号をそれぞれアナログ/ディジタル
変換するアナログ/ディジタル変換器(2A、2B)と
、 該二つのアナログ/ディジタル変換器(2A、2B)の
出力を入力として演算処理しπ/2ラジアン位相の異な
る二つの矩形波を出力する演算処理装置(3)と、 該π/2ラジアン位相の異なる二つの矩形波を入力し干
渉縞の移動個数を計数するカウンタ回路(4)と、を備
え、 前記位相のπ/2ラジアン異なる信号の値をそれぞれX
、Yとし、XY座標系をもって該二つの信号(X、Y)
を表記し、過去に得た複数個の信号のデータ(X_1、
Y_1、X_2、Y_2、…、X_n、Y_n)をもっ
て、最小二乗法により円に近似し、その中心座標(a、
b)を求め、 次に得られた二つの信号(X_n_+_1、Y_n_+
_1)に対して、該中心座標の値aおよびbをそれぞれ
の信号のスレシュホールドレベルとして信号処理し、干
渉縞計数を行うよう構成したことを特徴とする干渉縞計
数装置。
[Claims] In an interference fringe counting type laser length measuring device that measures the moving distance of an object by counting the number of moving interference fringes in two signals whose phases differ by π/2 radians, A photoelectric element (1
Analog/digital converters (2A, 2B) that convert the output signals of A, 1B) into analog/digital, respectively, and the outputs of the two analog/digital converters (2A, 2B) are input and processed and converted to π/2. an arithmetic processing device (3) that outputs two rectangular waves with different radian phases; and a counter circuit (4) that inputs the two rectangular waves with different π/2 radian phases and counts the number of moving interference fringes. and the values of the signals that differ by π/2 radians of the phase are respectively
, Y, and the two signals (X, Y) with the XY coordinate system
is expressed as data of multiple signals obtained in the past (X_1,
Y_1, X_2, Y_2,...,
b), and then the two obtained signals (X_n_+_1, Y_n_+
_1), the interference fringe counting device is configured to perform signal processing using values a and b of the center coordinates as threshold levels of the respective signals, and perform interference fringe counting.
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