JPS61193021A - 空間フイルタの信号読取り装置 - Google Patents

空間フイルタの信号読取り装置

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JPS61193021A
JPS61193021A JP3346485A JP3346485A JPS61193021A JP S61193021 A JPS61193021 A JP S61193021A JP 3346485 A JP3346485 A JP 3346485A JP 3346485 A JP3346485 A JP 3346485A JP S61193021 A JPS61193021 A JP S61193021A
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signal
spatial filter
sine wave
multiplier
signals
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JP3346485A
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Eiji Ogita
英治 荻田
Toshitsugu Ueda
敏嗣 植田
Hiroshi Nakayama
博史 中山
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、「発明の目的J (産業上の利用分野) 本発明は、空間フィルタの出力を導入し、パターンの移
動量を示す信号を読取る装置に関するものである。
〔従来の技術〕 空間フィルタは、各種のものがあるが、ここでは受光素
子で構成された空間フィルタを例にとって説明する。
第2図は、従来の空間フィルタの信号読取り装置の構成
を示した図である。同図において、1は空間フィルタで
あり、受光素子(例えばフォトダイオード)PD+ 、
PD2 、”’PDnがアレイ状に配列されたものであ
る。そして、隣接する受光素子の複数個(第2図では4
個)の集まりを1ピッチとして、同一のピッチで空間フ
ィルタ1を複数のブロックに分ける。この分けた各1ピ
ッチを構成する受光素子のうち、同じ順位にある受光素
子同士を第2図のように同一ライン!、〜14に接続す
る。このように接続したライン!言〜laをスイッチS
WI〜sw4へ導く。各スイッチSW、〜sw4の出力
は並列に接続され、アースラインに一端が接続された抵
抗R1に導かれる。この抵抗R4には、受光素子P D
 +〜PDnがらの電流が流れて、成る電圧波形が生じ
る。この抵抗R1に生じた電圧信号は、ローパスフィル
タ2に導入され、滑かな波形になる。
以上のような構成の第2図装置は、次のように動作して
いる。空間フィルタ1上に、例えばランダムな明暗分布
を有した光のパターンが照射される。従って、光の強い
部分の受光素子からは、大きな電流が流れ、弱い部分の
受光素子からは、小さな電流が流れる。この電流をスイ
ッチSWI〜SW4でスキャンニングすると、抵抗R1
には第2図に示すような階段状の波形が生じる。空間フ
ィルタ1上のパターンが動くと、それにともなって階段
状の波形の位相ら変化する。即ち、空間フィルタは、こ
の面上に生じた成るパターンを第2図に示すような階段
状の信号に変換し、この階段状の信号の位相の変化を捕
えることにより、ランダムな形状を有したパターンの移
動量を測定しようとするものである。ここで、抵抗R1
から得られる信号は階段状であるため、この信号の位相
の変化を分解能良く取出づ波形としては適していない。
そこで、従来は、ローパスフィルタ2を通して、階段状
波形を滑かにしていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、以上のような従来装置においては、精度良くパ
ターンの移allを測定しようとすると、ローパスフィ
ルタ2のフィルタ特性の安定性が要求される。一般に、
ローパスフィルタ2は抵抗とコンデンサ等により構成さ
れ、この抵抗やコンデンサの経時変化、温度変化等でロ
ーパスフィルタの安定度が左右される。従って、高安定
なローパスフィルタを得ようとすれば、高価な部品を使
用しなければならなかった。
本発明は、以上のように特性の変動があるローバルフィ
ルタを使用することなしに、空間フィルタの信号を読取
ることができる装置を提供するものである。
口、[発明の構成J 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記問題点を解決すめために、例えば、空間
フィルタの1ピッチの中から空間的に180’位相が異
なる信号を取出し、その信号の差を演粋する手段の複数
個と、 前記演算手段の出力信号のうち位相の進んだ信号と、第
1の正弦波信号を乗算する第1の乗算器と、 前記演搾手段の出力(ffi号のうち位相の遅れた信号
と、第1の正弦波信号と位相の異なる第2の正弦波信号
を乗算する第2の乗算器と、 前記2つの乗算器の出力の和をとる加締器と、の手段を
講じたものである。
〔実施例〕
以下、本発明を具体化した一実施例の説明を行なう。
第1図は、本発明に係る空間フィルタの信号読取り装置
の実施例を示した図である。同図において、空間フィル
タ1の部分の構成は第2図で説明した構成と同様なので
、その再説明を省略する。
第1図は、空間フィルタ1から取出した4本の信号ライ
ンS+〜・Sa  (ライン!1〜14に対応)以降の
構成が、第2図と異なるのである。3.5は減算器であ
り、減算器3は信号ライン$1と83を導入し、(S+
−33)の演算をして、信号Vaを出力しCいる。減算
器5は信号ライン$2と84を導入し、(S2  Sa
)の演算をしCfg号Vbを出ツノしている。減算器3
.5の出力Va。
Vbは乗n器7,8に導入される。乗算器7では、信号
Vaとsinωtとを掛算をし、乗算器8では、信号V
bとCOSωtとを掛算している。乗算器7゜8の出力
は、加締器9へ導入され、そこで加算されて所望の信号
が得られる。なお、本明細古では、sinωtなる信号
もCOSωtなる信号も包括してπ弦波信号と呼ぶこと
にする。
以上のように構成された第1図装置の動作を31明する
。空間フィルタ1には、第2図で説明したようなランダ
ムな明暗の分布のパターン光が照射されている。第1図
では、1ピッチを4つの受光素子で構成しているので、
信号81〜s4の位相差は、順に90゛づつであり、例
えば、S+=sinθ、32−5in  (θ+π/2
)=cosθ。
53=sin  (θ+π)= −5inθ、 54=
sin(θ+3π/2) −−cosθと表わすことが
できる。従って、(SM  83)とじで1qた減算器
3の出力信号Vaと、(S2  Sa)として(qた減
算器5の出力信号VL)とは、次式で表わすことができ
る。
v3=coskχ             (1)V
b =sin k2:              (
2)k=2π/P χ:パターンの変位 この信号Vaは、乗算器7でSi口ωtと掛算され、信
号vbは乗算器8でC,OSωLと掛算される。
その後、乗算器7.8の出力はI+n算器9で和をとら
れ、(3)式で示す信号S0が出力される。
5o=va・S1nωt+vb1cosωt= sin
  (oo t + kχ)(3)このように加締器9
の出力として、上記(3)式の電気信号が得られるので
、信号sinωtと信号sin (ωt+にχ)との位
相変化からパターンの変位を測定することができる。
第3図は、本発明の別の実施例を示した図である。同図
が第1図と異なる点は、第1図では、減算器と乗算器を
別々の構成としたが、第3図では、着初入力の乗算器1
0. Nとして1個にまとめた点である。この差動入力
乗算器10. Hの出力は第1図と同様に加算器9にて
加算されるので、上記(3)式で示す信号Soが得られ
る。
なお、第3図に示す如く、差動入力乗算器10゜11に
加える信号は、sinとCO3を逆に取替えても本発明
は、成立する。更に、第1図装置においても、乗算器7
,8に加える信号をsinとCOSを逆に取替えても本
発明は、成立する。もっとも、この時は、(4)式で示
す信号S。′が出力として1!7られる。
So ′−cos  (ωt−にχ)(4)第4図は、
本発明の別の実施例を示した図である。同図は、乗算器
が1周で済む構成である。12゜13は加算器であり、
14は乗算器であり、15はバンドパスフィルタである
。第4図においては、同図に示すような極性で、それぞ
れ3つの信号を加算器12.13で演算している。そし
て、この加算器12゜13の出力を乗算器14でll算
をしているので、乗算器14の出力Saは次式で表わす
ことができる。
SB −(sinωを十5inkχ)(COSωt+c
oskχ) +sin  (ωt+にχ) この信号Saをバンドパスフィルタ15に導入する。そ
して、上式の周波数スペクトルである5in2ωtと、
5in2にχを除去すれば(3)式と同様な信号sin
  (ωt 十にχ)を得ることができる。
なお、第4図の装置ではバンドパスフィルタを必要とす
るが、ωを適当な値に選んでおけば、5in2にχと5
in(ωt+にχ)の周波数帯域を十分に離すことがで
き、その結果、バンドパスフィルタ15の経時変化、温
度変化に影響されることはない。また、sin 2ωt
はノツチフィルタで除去できるのC問題はない。また、
第4図においても、加算器12.13に加える信号をs
inとCO3と逆にしても良いことは上述と同様である
以上では、空間フィルタ1として、受光素子を用い光を
利用した例で説明したが、これに限定するわけではなく
、例えばインダクタンス、抵抗、静電容量等各種のもの
を利用した空間フィルタでもよい。
また、空間フィルタの1ピッチを4素子で構成する例で
説明したが、4素子に限定するわけではない。例えば、
1ピッチの素子数を増加させても良い。
ハ、「本発明の効果」 以上述べたように、本発明によればローパスフィルタを
必要とせず、装置の出力は交流の電気信号の位相変化と
して得られる。従って、従来のようなローパスフィルタ
の経時変化、温度変化がないので、高精度の変位測定等
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る空間フィルタの信号読取り装置の
構成例を示す図、第2図は従来の空間フィルタの信号読
取り装置の構成を示す図、第3図と第4図は本発明に係
る空間フィルタの信号読取り装置の別の実施例を示す図
である。 1・・・空間フィルタ、3,5・・・減算器、7.8゜
14・・・乗算器、9.12.13・・・加算器、10
.11・・・差動入力乗算器、15・・・バンドパスフ
ィルタ。 第1図 第2図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)空間フィルタの1ピッチの中から空間的に180
    °位相が異なる信号を取出し、その信号の差を演算する
    演算手段の複数個と、 前記演算手段の出力信号のうち位相の進んだ信号と、第
    1の正弦波信号を乗算する第1の乗算器と、 前記演算手段の出力信号のうち位相の遅れた信号と、第
    1の正弦波信号と位相の異なる第2の正弦波信号を乗算
    する第2の乗算器と、 前記2つの乗算器の出力の和をとる加算器と、を備えた
    ことを特徴とする空間フィルタの信号読取り装置。
  2. (2)前記信号の差を演算する演算手段と、乗算器とを
    差動乗算器に置換えたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の空間フィルタの信号読取り装置。
  3. (3)前記第1の正弦波信号として、sinωtの信号
    を加え、 前記第2の正弦波信号として、cosωtの信号を加え
    るようにした特許請求の範囲第1項記載の空間フィルタ
    の信号読取り装置。
  4. (4)前記第1の正弦波信号として、cosωtの信号
    を加え、 前記第2の正弦波信号として、sinωtの信号を加え
    るようにした特許請求の範囲第1項記載の空間フィルタ
    の信号読取り装置。
  5. (5)空間フィルタの1ピッチの中から空間的に180
    °位相が異なる信号を取出し、その信号の差を演算する
    とともに、第1の正弦波信号を加える第1の手段と、 空間フィルタの1ピッチの中から空間的に 180°位相が異なる信号を取出し、その信号の差を演
    算するとともに、第1の正弦波信号と位相の異なる第2
    の正弦波信号を加える第2の手段と、第1及び第2の手
    段の出力同士を乗算する乗算器と、 この乗算器の出力を導入するバンドパスフィルタとを備
    えたことを特徴とする空間フィルタの信号読取り装置。
  6. (6)前記第1の正弦波信号として、sinωtの信号
    を加え、 前記第2の正弦波信号として、cosωtの信号を加え
    るようにした特許請求の範囲第5項記載の空間フィルタ
    の信号読取り装置。
  7. (7)前記第1の正弦波信号として、cosωtの信号
    を加え、 前記第2の正弦波信号として、sinωtの信号を加え
    るようにした特許請求の範囲第5項記載の空間フィルタ
    の信号読取り装置。
JP3346485A 1985-02-21 1985-02-21 空間フイルタの信号読取り装置 Granted JPS61193021A (ja)

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JPH0467613B2 JPH0467613B2 (ja) 1992-10-28

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5422848A (en) * 1977-07-22 1979-02-21 Nippon Chemical Ind Space frequency component extraction device for optical images
JPS5728109A (en) * 1980-05-07 1982-02-15 Stamicarbon Manufacture of polymerization catalyst and manufacture of ethylene polymer with catalyst

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5422848A (en) * 1977-07-22 1979-02-21 Nippon Chemical Ind Space frequency component extraction device for optical images
JPS5728109A (en) * 1980-05-07 1982-02-15 Stamicarbon Manufacture of polymerization catalyst and manufacture of ethylene polymer with catalyst

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