JPH0642956A

JPH0642956A - 光学式変位測定装置

Info

Publication number: JPH0642956A
Application number: JP20088092A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Teramae; 勝広寺前; Atsushi Kamiya; 敦紙谷; Yuji Takada; 裕司高田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1994-02-18
Anticipated expiration: 2017-04-08
Also published as: JP3271797B2

Abstract

(57)【要約】【目的】センサヘッドとコントローラとの間の接続線上
でのクロストークに起因する測定値の誤差を抑制した光
学式変位測定装置を提供する。【構成】発光素子１１は物体の表面に投光スポットを形
成し、位置検出素子１４は受光スポットの位置に対応し
て出力レベルの比率が決まる一対の位置信号Ｉ₁，Ｉ₂
を出力する。加算器２６は位置信号Ｉ₁，Ｉ₂の和とし
て受光光量を求め、誤差増幅器２９は受光光量と所定の
基準値との差を求める。この差に基づいて発光素子１１
の発光光量をフィードバック制御する。減算器２５は位
置信号Ｉ₁，Ｉ₂の差を求め、この差を変位に比例する
値としてＤＣ演算部２７を通して出力する。Ｖ／Ｉ変換
部３０は、変調器２２の出力を電流信号に変換してレー
ザダイオード駆動回路１２に入力し、発光素子１１の発
光光量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体までの距離を三角
測量法を用いて非接触で計測する光学式変位測定装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＦＡ（ファクトリーオートメ
ーション）等の分野においてロボットの視覚センサなど
に用いるために、三角測量法に基づいて光学的に距離を
測定する変位測定装置が提供されている。この種の変位
測定装置は、光学的に距離を測定するから物体までの距
離を非接触で測定できるという利点がある。また、図７
に示すように、物体までの距離に関する情報を検出する
センサヘッド１０と、センサヘッド１０で求めた情報に
基づいて物体までの距離を演算したり物体までの距離に
応じた各種判定を行うためのコントローラ２０とは別体
に設けられて接続線を介して接続されている。このよう
にセンサヘッド１０とコントローラ２０とを分離した構
成とすれば、センサヘッド１０が小型化され、ロボット
等に組み込み易くなる。

【０００３】センサヘッド１０は、物体に光ビームを照
射して点状の光パターンである投光スポットを物体の表
面に形成する投光手段１と、投光手段１から照射された
光ビームの物体の表面での反射光を検出する受光手段２
とを備える。受光手段２では、入射光を受光光学系１３
（図９参照）に通して収束させることによって、ＰＳＤ
よりなる位置検出素子１４の受光面に投光スポットの像
としての受光スポットを形成し、受光スポットの位置に
対応した一対の位置信号Ｉ₁，Ｉ₂を出力する。すなわ
ち、位置検出素子１４は、受光スポットの位置に応じて
大きさの比率が決まる電流信号である一対の位置信号Ｉ
₁，Ｉ₂を発生するのであって、両位置信号Ｉ₁，Ｉ₂
の関係に基づいて受光スポットの位置を検出すれば、物
体までの距離を三角測量法に基づいて求めることができ
る。また、両位置信号Ｉ₁，Ｉ₂の合計は、位置検出素
子１４で検出している受光光量に対応する。

【０００４】さらに具体的に説明する。投光手段１は、
図８に示すように、レーザダイオードよりなる発光素子
１１を備え光ビームを形成する。発光素子１１はレーザ
ダイオード駆動回路１２により駆動されるのであって、
レーザダイオード駆動回路１２には、コントローラ２０
に設けた原発振器２１から発生するクロック信号をパル
ス変調（パルス振幅変調）する変調器２２の出力が制御
信号Ｖｍとして入力される。ここに、制御信号Ｖｍは電
圧信号として接続線を伝送される。変調器２２は、後述
する積分器２３から出力される直流信号の信号レベルに
対応して発光素子１１への供給エネルギが変化するよう
に変調器２２の出力の振幅を変化させる。このようにし
て、発光素子１１はクロック信号に同期して光を間欠的
に出力する。また、発光素子１１の発光光量は、フォト
ダイオードよりなる受光素子１６により検出され、基準
光量設定部１８で設定された光量を保つように発光量制
御部１７を通してフィードバック制御される。

【０００５】一方、位置検出素子１４から出力される一
対の位置信号Ｉ₁，Ｉ₂は、それぞれ増幅器１５ａ，１
５ｂに入力され、位置信号Ｉ₁，Ｉ₂が電流信号から電
圧信号Ｖ₁，Ｖ₂に変換されるとともに増幅された後に
コントローラ２０に出力される。コントローラ２０は、
位置信号Ｉ₁，Ｉ₂に対応した電圧信号Ｖ₁，Ｖ₂が入
力される信号処理部２４ａ，２４ｂを備えている。信号
処理部２４ａ，２４ｂでは、電圧信号Ｖ₁，Ｖ₂を増幅
した後に所定周波数以下の雑音成分を除去し、さらに原
発振器２１からのクロック信号に同期して電圧信号
Ｖ₁，Ｖ₂を検波する。信号処理部２４ａ，２４ｂでの
電圧信号Ｖ₁，Ｖ₂の増幅率は外部から調節可能になっ
ている。

【０００６】信号処理部２４ａ，２４ｂからの出力信号
Ｖ₁₁，Ｖ₁₂は、電圧信号Ｖ₁，Ｖ₂に比例し、両出力は
減算手段である減算器２５により減算されて減算値（Ｖ
₁₁−Ｖ₁₂）が求められるとともに、加算器２６により加
算されて加算値（Ｖ₁₁＋Ｖ₁₂）が求められる。減算器２
５の出力は、所定周波数以上の成分を除去するととも
に、後述する傾き（比例定数）、測定距離のオフセット
値を外部から設定し、またリニアリティを補正して測定
値を補正するＤＣ演算部２７を通して変位出力として出
力される。具体的には、傾きの調節には入力レベルに対
する減衰率を調節し、オフセット値の調節には入力レベ
ルに加算するレベルを調節する。また、ＤＣ演算部２７
は、位置検出素子１４で受光した光量が不足したり過剰
になると、その時点での測定値を保持するサンプル・ホ
ールドの機能も有している。

【０００７】一方、加算器２６の出力は誤差増幅器２９
に入力され、基準値発生部２８より出力される基準値と
の差が求められる。加算器２６からの出力値は基準値か
ら減算され、その差が積分器２３で平均化され、変調器
２２に入力されるのである。したがって、発光素子１１
からの光出力は、位置検出素子１４での受光光量に対応
してフィードバック制御される。フィードバック系が安
定に動作しているときには、加算器２６の出力が基準値
発生部２８で設定した基準値に一致するように発光素子
１１の発光光量が調節され、位置検出素子１４の受光光
量は略一定量に保たれる。したがって、加算器２６から
出力される加算値（Ｖ₁₁＋Ｖ₁₂）は、回路のダイナミッ
クレンジや応答性能を無視した理想系では一定であっ
て、減算器２５から出力される減算値（Ｖ₁₁−Ｖ₁₂）
は、（Ｖ₁₁−Ｖ₁₂）／（Ｖ₁₁＋Ｖ₁₂）に比例することに
なる。このように、加算器２６、基準値発生部２８、誤
差増幅器２９、積分器２３、変調器２２によって、受光
光量を一定に保つようにフィードバック制御を行う光量
制御手段が構成される。

【０００８】次に、上記構成における距離測定の原理を
説明する。図９に示すように、受光スポットが位置検出
素子１４の受光面の中央に形成されているときの投光手
段１の光軸方向における受光光学系１３の中心から物体
３までの距離をｒとし、物体３までの距離がΔｒだけ大
きくなったとする。このとき、受光スポットの位置は図
９の左方にΔｘだけ移動する。位置検出素子１４の受光
面の有効長を２Ｌとすれば、位置信号Ｉ₁，Ｉ₂は次の
関係になる。

【０００９】Ｉ₁／Ｉ₂＝（Ｌ−Δｘ）／（Ｌ＋Δｘ） … 式を変形すると、次式が得られる。（Ｉ₁−Ｉ₂）／（Ｉ₁＋Ｉ₂）＝Δｘ／Ｌ … 位置検出素子１４の受光面の有効長２Ｌは一定であるか
ら、位置信号Ｉ₁，Ｉ₂に対応した増幅器１５ａ，１５
ｂの出力に基づいて、（Ｉ₁−Ｉ₂）／（Ｉ₁＋Ｉ₂）
に相当する値を求めれば、受光スポットの位置を知るこ
とができるのである。すなわち、（Ｖ₁₁−Ｖ₁₂）／（Ｖ
₁₁＋Ｖ₁₂）を求めれば、位置検出素子１４での受光スポ
ットの変位Δｘを求めることができる。ここに、上述の
ように、減算器２５の出力は（Ｖ₁₁−Ｖ₁₂）であるが、
フィードバック制御によって（Ｖ₁₁＋Ｖ₁₂）が一定値に
保たれているから、減算器２５の出力に除算を施さなく
ても減算器２５からは式の左辺に比例した出力が得ら
れていることになる。したがって、ＤＣ演算部２７にお
いて減算器２５の出力に対する比例定数（傾き）を設定
すれば、受光スポットの変位Δｘを求めることができ
る。

【００１０】また、受光光学系１３の中心と位置検出素
子１４との距離をｆ、投光手段１の光軸上で距離ｒの位
置の点と位置検出素子１４の中心とを結ぶ直線が投光手
段１の光軸となす角度をθとすれば、次の関係が得られ
る。（ｒ／cos θ＋Δｒ／cos θ) ：ｆ／cos θ＝（Δｒ／sin θ）：Δｘ ∴ Δｒ＝ｒ・Δｘ／｛（ｆ／sin θ）−Δｘ｝＝ｂ・Δｘ／（ａ−Δｘ） … ただし、ａ＝ｆ／sin θ、ｂ＝ｒである。すなわち、
式によれば、Δｘを求めれば変位した距離Δｒを求める
ことができるのであって、式と式とに基づいて変位
した距離Δｒを求めることができることがわかる。ただ
し、ＤＣ演算部２７では、式に対応する演算を行って
変位Δｘを求め、式による距離Δｒの演算はＤＣ演算
部２７よりも後段で演算される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成で
は、センサヘッド１０とコントローラ２０とを別体とし
て接続線を介して接続しているものであるから、制御信
号Ｖｍの電圧レベルが高くなると増幅器１５ａ，１５ｂ
から出力される電圧信号Ｖ₁，Ｖ₂に変調器２２から出
力された制御信号Ｖｍが重畳されてクロストークが生じ
ることになる。クロストークが生じると、加算器２６で
の加算値が受光光量を正確に反映しなくなり、受光光量
が一定であるという仮定が成立しなくなるから、減算器
２５の出力が（Ｉ₁−Ｉ₂）／（Ｉ₁＋Ｉ₂）に比例し
なくなって誤差が生じる。

【００１２】すなわち、減算部２５の出力は、フィード
バックゲインをαとするとき、α・（Ｖ₁₁−Ｖ₁₂）にな
り、加算器２６の出力であるα・（Ｖ₁₁＋Ｖ₁₂）は安定
状態では一定値に保たれるから、α・（Ｖ₁₁＋Ｖ₁₂）＝
Ｖｃとおけば、減算部２５の出力は、Ｖｃ・（Ｖ₁₁−Ｖ
₁₂）／（Ｖ₁₁＋Ｖ₁₂）になる。ここで、クロストークに
よる各信号Ｖ₁₁，Ｖ₁₂に対する非線形的な影響をそれぞ
れΔＶ₁₁，ΔＶ₁₂とすれば、減算部２５の出力は、Ｖｃ
・｛（Ｖ₁₁＋ΔＶ₁₁）−（Ｖ₁₂＋ΔＶ₁₂）｝／｛（Ｖ₁₁
＋ΔＶ₁₁）＋（Ｖ₁₂＋ΔＶ₁₂）｝となる。ΔＶ₁₁，ΔＶ
₁₂は、物体の反射率Ｒｅと物体までの距離ｒとの関数で
あるから、ΔＶ₁₁＝ｆ₁（Ｒｅ，ｒ），ΔＶ₁₂＝ｆ
₂（Ｒｅ，ｒ）と考えることができる。結局、物体の反
射率Ｒｅ（上記構成では変調信号Ｖｍの大きさは反射率
Ｒｅの逆数に比例する）および物体までの距離ｒに応じ
て減算部２５の出力が非線形的に変動し、誤差が大きく
なるという問題が生じる。

【００１３】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、センサヘッドとコントローラとの間の接続線
上でのクロストークに起因した測定値の誤差を抑制した
光学式変位測定装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明では、点状の光パ
ターンである投光スポットを物体の表面に照射する投光
手段と、投光手段から照射された光の物体表面での反射
光を受光光学系に通して収束させ投光スポットの像とし
て形成された受光スポットの位置に対応して出力レベル
の比率が決まる一対の位置信号を出力する受光手段と、
各位置信号の出力レベルの差を演算する減算手段と、受
光手段での受光光量と既定の基準値との差に基づいて受
光光量が略一定に保たれるように投光手段の発光光量を
フィードバック制御する光量制御手段とを備え、投光手
段および受光手段を設けたセンサヘッドと、減算手段、
光量検出手段、光量制御手段を設けたコントローラとが
別体として接続線を介して互いに接続された構成を基本
構成とする。

【００１５】請求項１の発明では、上記目的を達成する
ために、光量制御手段が投光手段の発光光量を電流信号
により制御するのである。請求項２の発明では、投光手
段の発光光量を接続線に対して直列に接続された抵抗を
通して得られる電流信号により制御し、この抵抗をコン
トローラに設けた第１の抵抗とセンサヘッドに設けた第
２の抵抗との直列抵抗として、第１の抵抗は第２の抵抗
よりも抵抗値が十分に大きく設定しているのである。

【００１６】請求項３の発明では、光量制御手段が出力
電圧レベルを低減する減衰器を備え、投光手段が入力電
圧レベルを上昇させる増幅器を入力部に備えている。

【００１７】

【作用】請求項１の構成では、投光手段の発光光量が電
流信号によって制御されるのであって、この電流信号を
光量制御手段が出力するから、センサヘッドとコントロ
ーラとの間の接続線には電流信号が伝送されることにな
り、結果的に、接続線上でコントローラの出力側と入力
側との静電結合により生じるクロストークの量が減少
し、クロストークに起因して発生していた測定値の誤差
が低減することになる。

【００１８】請求項２の構成では、投光手段の発光光量
を電流信号によって制御する場合に、接続線に対して直
列接続された抵抗を通して電流信号を得るとともに、こ
の抵抗をコントローラとセンサヘッドとにそれぞれ設け
た第１の抵抗と第２の抵抗との直列抵抗とし、かつ第１
の抵抗を第２の抵抗よりも十分に大きな抵抗値に設定し
ているので、接続線には低電圧が印加されることにな
り、請求項１の構成に比較すればクロストークが増加す
るが、従来構成に比較すればクロストークを大幅に低減
できることになる。また、請求項１の構成では接続線の
インピーダンスを十分に小さくすることが必要であっ
て、接続線が低インピーダンスでなければ外乱ノイズの
影響を受けやすくなるのに対して、請求項２の構成では
請求項１の構成よりも接続線のインピーダンスが高い場
合でも外乱ノイズの影響を受けにくいという利点を有し
ている。たとえば、第１の抵抗と第２の抵抗との比率を
９：１にすれば、コントローラの出力側の電位が、抵抗
を設けていない場合に比較して１０分の１になり、クロ
ストークが大幅に減少し、しかも請求項１の構成に比較
すれば外乱ノイズの影響を受けにくくなるのである。

【００１９】請求項３の構成では、コントローラからの
出力を減衰器によって小さくして出力し、センサヘッド
側で増幅器によって増幅するので、従来構成に比較すれ
ばコントローラの出力側と入力側との電位差を小さくす
ることができ、結果的にクロストークが低減されるので
ある。たとえば、コントローラからの出力電圧レベルを
減衰器によって１０分の１に低減すれば、クロストーク
を大幅に減少させることができる。また、請求項１の構
成に比較して接続線のインピーダンスを大きくとること
ができるのであって、外乱ノイズの影響を受けにくいと
いう利点を有している。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）本実施例では、図１および図２に示すよう
に、図７および図８に示した従来構成と基本的な構成は
同様であって、変調器２２の出力を抵抗Ｒ₁よりなるＶ
／Ｉ変換部３０を通して電流信号に変換した後に接続線
を通してレーザダイオード駆動回路１２に入力している
点で相違する。従来構成と同じ符号を付した他の構成は
従来構成と同様である。

【００２１】レーザダイオード駆動回路１２は、接続線
に直列に接続された直流カット用のコンデンサＣ₁を備
え、接続線を通して伝送された電流信号による制御信号
Ｖｍの直流成分を除去する。また、コンデンサＣ₁の一
端には抵抗Ｒ₂を介して発光量制御部１７の出力が制御
信号Ｖｍに加算されている。ここに、抵抗Ｒ₁と抵抗Ｒ
₂とはＲ₁≫Ｒ₂に設定され、この関係によって、制御
信号Ｖｍが発光量制御部１７の動作に影響を与えないよ
うにしてある。たとえば、変調器２２の出力の最大電圧
振幅が５Ｖであるとすれば、抵抗Ｒ₁を１０ｋΩとして
制御信号Ｖｍを最大電流振幅が５００μＡの電流信号に
変換する。このとき、制御信号Ｖｍの最大電圧振幅は、
抵抗Ｒ₁、抵抗Ｒ₂、レーザダイオード駆動装置１２の
スイッチング用のトランジスタＱ₁の入力インピーダン
スにより決定され、無視できる程度に小さくなる。接続
線（ケーブル）には、外乱ノイズの影響を受けにくいよ
うに低インピーダンスのものが選択される。

【００２２】上記構成によれば、コントローラ２０の出
力側の電位がほぼ０になり、コントローラ２０の出力側
から入力側へのクロストークが大幅に低減される。その
結果、クロストークに起因して発生していた測定値の誤
差を大幅に低減して、測定精度を向上させることができ
るのである。（実施例２）本実施例は、図３および図４に示すよう
に、実施例１におけるＶ／Ｉ変換部３０をセンサヘッド
１０とコントローラ２０とに跨がるように設けたもので
ある。具体的には、実施例１において変調器２２の出力
に接続していた抵抗Ｒ₁を、２個の抵抗Ｒ₁₁，Ｒ₁₂の直
列抵抗とし、一方の抵抗Ｒ₁₁をコントローラ２０に設け
て第１のＶ／Ｉ変換部３０ａ、他方の抵抗Ｒ₁₂をセンサ
ヘッド１０に設けて第２のＶ／Ｉ変換部３０ｂとしたも
のである。また、抵抗Ｒ₁₁，Ｒ₁₂は、Ｒ₁₁≫Ｒ₁₂という
関係に設定される。

【００２３】上記構成では、実施例１の抵抗Ｒ₁に対す
る抵抗Ｒ₁₁，Ｒ₁₂の関係を、Ｒ₁＝Ｒ₁₁＋Ｒ₁₂とすれ
ば、コントローラ２０から出力される制御信号Ｖｍの最
大電圧振幅は実施例１よりも大きくなるが、Ｖ／Ｉ変換
部３０を設けていない従来構成に比較すれば、Ｒ₁₂／
（Ｒ₁₁＋Ｒ₁₂）倍になり、クロストークの量も同様に低
減されることになる。たとえば、変調器２２の出力電圧
振幅を５Ｖとし、抵抗Ｒ₁₁，Ｒ₁₂をそれぞれ９ｋΩ、１
ｋΩとすれば、レーザダイオード駆動回路１２への入力
電流は５００μＡであって、制御信号Ｖｍの最大電圧振
幅は０．５Ｖになる。すなわち、制御信号Ｖｍの最大電
圧振幅を１０分の１に低減でき、クロストークも従来構
成の１０分の１になる。このように、制御信号Ｖｍの最
大電圧振幅を実施例１よりも大きく取っているから、接
続線のインピーダンスを実施例１よりも大きくとること
が可能でき、また実施例１よりも外乱ノイズの影響を受
けにくくなる。しかも、従来構成に比較して抵抗Ｒ₁₁，
Ｒ₁₂を追加しているだけであるから、センサヘッド１０
が大型化することがないのである。他の構成は実施例１
と同様である。

【００２４】（実施例３）本実施例は、図５に示すよう
に、変調器２２の出力を減衰器３１に通して電圧振幅を
低減し、センサヘッド１０に設けた増幅器３２により電
圧増幅するように構成したものである。ここで、減衰器
３１の減衰率と増幅器３２の増幅率との積は１になるよ
うに設定される。たとえば、変調器２２の出力の最大電
圧振幅を５Ｖとするとき、減衰器３１の減衰率を０．１
に設定し、増幅器３２の増幅率を１０に設定しておくの
である。この設定では、実施例２と同様に、制御信号Ｖ
ｍの最大電圧振幅を０．５Ｖとして、従来構成に比較し
てクロストークを１０分の１に低減できることになる。

【００２５】ここにおいて、変調器２２と減衰器３１と
の順序は逆にしてもよく、図６に示すように、積分器２
３の出力を減衰器３１で減衰させて変調器２２への入力
としてもよい。減衰器３１は、たとえば２個の抵抗
Ｒ₃，Ｒ₄を用いて入力を分圧した出力を得るように構
成すればよい。上記構成では、実施例１の構成に比較し
て制御信号Ｖｍの最大電圧振幅が大きいから、接続線の
インピーダンスを実施例１よりも大きく取ることがで
き、また実施例１よりも外乱ノイズの影響を受けにくい
のである。この構成はセンサヘッド１０の中に増幅器３
２を組み込むことができる場合に有効である。他の構成
は実施例１と同様である。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明は、投光手段の発光光量
が電流信号によって制御され、この電流信号を光量制御
手段が出力するので、センサヘッドとコントローラとの
間の接続線には電流信号が伝送されることになり、接続
線上でコントローラの出力側と入力側との静電結合によ
り生じるクロストークの量が減少し、クロストークに起
因して発生していた測定値の誤差が低減するという利点
がある。

【００２７】請求項２の発明は、投光手段の発光光量を
電流信号によって制御する場合に、接続線に対して直列
接続された抵抗を通して電流信号を得るとともに、この
抵抗をコントローラとセンサヘッドとにそれぞれ設けた
第１の抵抗と第２の抵抗との直列抵抗とし、かつ第１の
抵抗を第２の抵抗よりも十分に大きな抵抗値に設定して
いるので、接続線の印加電圧が従来構成よりも低減し、
クロストークを大幅に低減できることになる。また、接
続線のインピーダンスが比較的高くても外乱ノイズの影
響を受けにくいという利点を有している。

【００２８】請求項３の発明は、コントローラからの出
力を減衰器によって小さくして出力し、センサヘッド側
で増幅器によって増幅するので、従来構成に比較してコ
ントローラの出力側と入力側との電位差を小さくするこ
とができ、結果的にクロストークが低減されるという利
点がある。また、接続線のインピーダンスを比較的高く
とることができるのであって、外乱ノイズの影響を受け
にくいという利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示すブロック回路図である。

【図２】実施例１を示す要部の回路図である。

【図３】実施例２を示すブロック回路図である。

【図４】実施例２を示す要部の回路図である。

【図５】実施例３を示すブロック回路図である。

【図６】実施例３を示す要部の回路図である。

【図７】従来例を示すブロック回路図である。

【図８】従来例を示す要部の回路図である。

【図９】本発明に係る光学式変位測定装置の動作原理を
示す説明図である。

【符号の説明】

１投光手段２受光手段１１投光素子１３受光光学系１４位置検出素子２２変調器２３積分器２５減算器２６加算器２８基準値発生部２９誤差増幅器３０Ｖ／Ｉ変換部３１減衰器３２増幅器Ｒ₁ 抵抗Ｒ₁₁ 抵抗Ｒ₁₂ 抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】点状の光パターンである投光スポットを
物体の表面に照射する投光手段と、投光手段から照射さ
れた光の物体表面での反射光を受光光学系に通して収束
させ投光スポットの像として形成された受光スポットの
位置に対応して出力レベルの比率が決まる一対の位置信
号を出力する受光手段と、各位置信号の出力レベルの差
を演算する減算手段と、受光手段での受光光量と既定の
基準値との差に基づいて受光光量が略一定に保たれるよ
うに投光手段の発光光量をフィードバック制御する光量
制御手段とを備え、投光手段および受光手段を設けたセ
ンサヘッドと、減算手段、光量検出手段、光量制御手段
を設けたコントローラとが別体として接続線を介して互
いに接続され、光量制御手段は投光手段の発光光量を電
流信号により制御することを特徴とする光学式変位測定
装置。
【請求項２】点状の光パターンである投光スポットを
物体の表面に照射する投光手段と、投光手段から照射さ
れた光の物体表面での反射光を受光光学系に通して収束
させ投光スポットの像として形成された受光スポットの
位置に対応して出力レベルの比率が決まる一対の位置信
号を出力する受光手段と、各位置信号の出力レベルの差
を演算する減算手段と、受光手段での受光光量と既定の
基準値との差に基づいて受光光量が略一定に保たれるよ
うに投光手段の発光光量をフィードバック制御する光量
制御手段とを備え、投光手段および受光手段を設けたセ
ンサヘッドと、減算手段、光量検出手段、光量制御手段
を設けたコントローラとが別体として接続線を介して互
いに接続され、投光手段の発光光量は接続線に対して直
列に接続された抵抗を通して得られる電流信号により制
御され、上記抵抗はコントローラに設けた第１の抵抗と
センサヘッドに設けた第２の抵抗との直列抵抗であっ
て、第１の抵抗は第２の抵抗よりも抵抗値が十分に大き
く設定されていることを特徴とする光学式変位測定装
置。
【請求項３】点状の光パターンである投光スポットを
物体の表面に照射する投光手段と、投光手段から照射さ
れた光の物体表面での反射光を受光光学系に通して収束
させ投光スポットの像として形成された受光スポットの
位置に対応して出力レベルの比率が決まる一対の位置信
号を出力する受光手段と、各位置信号の出力レベルの差
を演算する減算手段と、受光手段での受光光量と既定の
基準値との差に基づいて受光光量が略一定に保たれるよ
うに投光手段の発光光量をフィードバック制御する光量
制御手段とを備え、投光手段および受光手段を設けたセ
ンサヘッドと、減算手段、光量検出手段、光量制御手段
を設けたコントローラとが別体として接続線を介して互
いに接続され、光量制御手段は出力電圧レベルを低減す
る減衰器を備え、投光手段は入力電圧レベルを上昇させ
る増幅器を入力部に備えることを特徴とする光学式変位
測定装置。