JPS6290541A - スペツクル速度計 - Google Patents
スペツクル速度計Info
- Publication number
- JPS6290541A JPS6290541A JP23183185A JP23183185A JPS6290541A JP S6290541 A JPS6290541 A JP S6290541A JP 23183185 A JP23183185 A JP 23183185A JP 23183185 A JP23183185 A JP 23183185A JP S6290541 A JPS6290541 A JP S6290541A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speckle
- signal
- pass filter
- circuit
- comparator
- 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
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (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】
〈発明の技術分野〉
この発明は、移動する測定対象にレーザ光のようなコヒ
ーレント光を照射し、この測定対象の粗表面で散乱した
光を受光して、レーザ光のランダム干渉パターン(以下
、これを「スベソクルパターン」という)を求め、ごの
スベ、クルパターンの変化に基づき、前記測定対象の移
動速度や変位を測定するスペックル速度計に関する。
ーレント光を照射し、この測定対象の粗表面で散乱した
光を受光して、レーザ光のランダム干渉パターン(以下
、これを「スベソクルパターン」という)を求め、ごの
スベ、クルパターンの変化に基づき、前記測定対象の移
動速度や変位を測定するスペックル速度計に関する。
〈発明の(既要〉
この発明のスペックル速度計は、スペックル信号を2値
化する回路に、カットオフ周波数の切換えが可能なロー
パスフィルタと、ヒステリシス幅の切換えが可能なコン
パレータとを具備さ−Uており、これによりノイズによ
るゼロ交叉数の計数ミスを残少させ、しかも測定する速
度範囲を広げても測定精度が低下しないようにしている
。
化する回路に、カットオフ周波数の切換えが可能なロー
パスフィルタと、ヒステリシス幅の切換えが可能なコン
パレータとを具備さ−Uており、これによりノイズによ
るゼロ交叉数の計数ミスを残少させ、しかも測定する速
度範囲を広げても測定精度が低下しないようにしている
。
〈発明の背景〉
従来のスペックル速度計には、スペックル受光信号のゼ
ロ交叉数を計数することによって、測定対象の移動速度
を測定する方式のものが提案されている。この種のスペ
ックル速度計は、レーザ光源と、レーザビームを測定対
象へ照射する光学系と、測定対象からの光を受けてスペ
ックル信号を生成する受光素子とを備え、この受光素子
に、スペックル信号を増幅する増幅回路、直流成分を除
去する直流成分除去回路、ゼロ交叉を検出してスペック
ル信号をパルス化スるゼロ交叉検出回路、そのパルス信
号を計数する計数回路が順次接続されている。
ロ交叉数を計数することによって、測定対象の移動速度
を測定する方式のものが提案されている。この種のスペ
ックル速度計は、レーザ光源と、レーザビームを測定対
象へ照射する光学系と、測定対象からの光を受けてスペ
ックル信号を生成する受光素子とを備え、この受光素子
に、スペックル信号を増幅する増幅回路、直流成分を除
去する直流成分除去回路、ゼロ交叉を検出してスペック
ル信号をパルス化スるゼロ交叉検出回路、そのパルス信
号を計数する計数回路が順次接続されている。
このような回路構成において、測定する速度範囲を広く
するためには、前記増幅回路の周波数帯域を広くする必
要があるが、この場合にノイズ分が大きくなるため、こ
のノイズによるゼロ交叉数の計測ミスが生じる等の不利
がある。
するためには、前記増幅回路の周波数帯域を広くする必
要があるが、この場合にノイズ分が大きくなるため、こ
のノイズによるゼロ交叉数の計測ミスが生じる等の不利
がある。
そしてこの不利を解消するのに、従来は、ゼロ交叉検出
回路のヒステリシス幅を広げることが行われているが、
この方法の場合、スペックル信号より取り出せるゼロ交
叉数が減少するため、速度範囲を広げる程、測定精度が
低下するという問題があった。
回路のヒステリシス幅を広げることが行われているが、
この方法の場合、スペックル信号より取り出せるゼロ交
叉数が減少するため、速度範囲を広げる程、測定精度が
低下するという問題があった。
〈発明の目的〉
この発明は、上記問題を解消するだめのものであって、
ノイズによるゼロ交叉数の計数ミスを減少させ、しかも
測定する速度範囲を広げても測定精度を低下させない新
規なスペックル速度計を提供することを目的とする。
ノイズによるゼロ交叉数の計数ミスを減少させ、しかも
測定する速度範囲を広げても測定精度を低下させない新
規なスペックル速度計を提供することを目的とする。
〈発明の構成および効果〉
上記目的を達成するため、この発明では、レーザ光源と
、このレーザ光源からのレーザ光を測定対象へ照射する
ための光学系と、測定対象からの光を受けてスペックル
信号を生成する受光素子と、スペックル信号を増幅する
増幅回路と、この増幅出力のゼロ交叉を検出しスペック
ル信号を2値化してパルス信号を得る2値化回路と、前
記パルス信号を計数する計数手段と、この計数値に基づ
き測定対象の移動速度を算出する速度算出手段とから成
るスペックル速度計において、前記2値化回路は、増幅
回路の出力側に接続されるカットオフ周波数の切り換え
可能なローパスフィルタと、このローパスフィルタを通
過した信号より直流成分を除去する直流成分除去手段と
、直流成分が除去された信号のゼロ交叉を検出してパル
ス化するヒステリシス幅の切り換え可能なコンパレータ
とを具備させると共に、前記ローパスフィルタのカット
オフ周波数およびコンパレータのヒステリシス幅を測定
対象の移動速度に応じて切り換え制御する制御回路を設
けることにした。
、このレーザ光源からのレーザ光を測定対象へ照射する
ための光学系と、測定対象からの光を受けてスペックル
信号を生成する受光素子と、スペックル信号を増幅する
増幅回路と、この増幅出力のゼロ交叉を検出しスペック
ル信号を2値化してパルス信号を得る2値化回路と、前
記パルス信号を計数する計数手段と、この計数値に基づ
き測定対象の移動速度を算出する速度算出手段とから成
るスペックル速度計において、前記2値化回路は、増幅
回路の出力側に接続されるカットオフ周波数の切り換え
可能なローパスフィルタと、このローパスフィルタを通
過した信号より直流成分を除去する直流成分除去手段と
、直流成分が除去された信号のゼロ交叉を検出してパル
ス化するヒステリシス幅の切り換え可能なコンパレータ
とを具備させると共に、前記ローパスフィルタのカット
オフ周波数およびコンパレータのヒステリシス幅を測定
対象の移動速度に応じて切り換え制御する制御回路を設
けることにした。
この発明によれば、ローパスフィルタのカットオフ周波
数と、そのカットオフ周波数に対応したコンパレータの
ヒステリシス幅とを切換え設定するから、低速度域で低
い信号帯域時には、ローパスフィルタのカットオフ周波
数を下げることによって、ノイズの振幅を小さくできる
。
数と、そのカットオフ周波数に対応したコンパレータの
ヒステリシス幅とを切換え設定するから、低速度域で低
い信号帯域時には、ローパスフィルタのカットオフ周波
数を下げることによって、ノイズの振幅を小さくできる
。
従ってノイズによるゼロ交叉数の計数ミスを減少し得る
と共に、コンパレータのヒステリシス幅を狭くできるの
で、単位時間当たりの2値化パルス数(ゼロ交叉数)を
増加でき、測定精度が向」ニする。また高速度域で高い
信号帯域時には、ローパスフィルタのカットオフ周波数
を上げ、そのときのノイズレベルに応じた最適なヒステ
リシス幅を設定することによって、従来どおり、ノイズ
によるゼロ交叉数の計数ミスを防ぐことかできる。従っ
てこの発明によれば、速度に応じた最適な処理帯域幅と
ヒステリシス幅とが設定できるため、ノイズによる計数
ミスを確実に減少できると共に、測定する速度範囲を広
げても測定精度を全く低下させることがない等、発明目
的を達成した顕著な効果を奏する。
と共に、コンパレータのヒステリシス幅を狭くできるの
で、単位時間当たりの2値化パルス数(ゼロ交叉数)を
増加でき、測定精度が向」ニする。また高速度域で高い
信号帯域時には、ローパスフィルタのカットオフ周波数
を上げ、そのときのノイズレベルに応じた最適なヒステ
リシス幅を設定することによって、従来どおり、ノイズ
によるゼロ交叉数の計数ミスを防ぐことかできる。従っ
てこの発明によれば、速度に応じた最適な処理帯域幅と
ヒステリシス幅とが設定できるため、ノイズによる計数
ミスを確実に減少できると共に、測定する速度範囲を広
げても測定精度を全く低下させることがない等、発明目
的を達成した顕著な効果を奏する。
〈実施例の説明〉
第1図は、この発明にかかるスペックル速度計の全体構
成例を示す。
成例を示す。
図示例のスペックル速度計は、半導体レーザのようなレ
ーザ光源Iと、レーザ光をビーム状に整形するためのコ
リメートレンズ2.ビーム整形光学系3および、対物レ
ンズ4と、円形の受光開口5が開設された不透明板6と
、フォトダイオードのような光電変換素子よりなる受光
素子7とから構成され、この受光素子7の出力側には信
号処理部8が接続されている。前記対物レンズ4より発
せられるレーザビーム10は、移動する測定対象9へ照
射されると共に、この照射光は測定対象9の粗面で散乱
される。この散乱光11は、不透明板6の受光開口5を
通過して受光素子7に入射され、ここで光電変換が行わ
れてスペックル信号が生成される。なお前記散乱光11
は受光開口5を通過する際、その開口の大きさによって
適当に積分される。前記スペックル信号は、信号処理部
8で信号処理され、この信号処理部8は測定対象9の移
動速度Vに相当する速度データを出力する。
ーザ光源Iと、レーザ光をビーム状に整形するためのコ
リメートレンズ2.ビーム整形光学系3および、対物レ
ンズ4と、円形の受光開口5が開設された不透明板6と
、フォトダイオードのような光電変換素子よりなる受光
素子7とから構成され、この受光素子7の出力側には信
号処理部8が接続されている。前記対物レンズ4より発
せられるレーザビーム10は、移動する測定対象9へ照
射されると共に、この照射光は測定対象9の粗面で散乱
される。この散乱光11は、不透明板6の受光開口5を
通過して受光素子7に入射され、ここで光電変換が行わ
れてスペックル信号が生成される。なお前記散乱光11
は受光開口5を通過する際、その開口の大きさによって
適当に積分される。前記スペックル信号は、信号処理部
8で信号処理され、この信号処理部8は測定対象9の移
動速度Vに相当する速度データを出力する。
第2図は、信号処理部8の回路構成例を示す。
図示例のものは、スペックル信号を適当な信号レベルに
増幅するためのアンプ12と、増幅出力のゼロ交叉を検
出しスペックル信号を2値化してパルス信号を得る2値
化回路I3と、前記パルス信号を計数してゼロ交叉数を
出力するカウンタ14と、ゼロ交叉数に基づき測定対象
9の移動速度Vを算出するコンピュータ回路のCPUよ
り成る制御回路15とから構成されており、前記2値化
回路13は、ローパスフィルタ16、ハイパスフィルタ
17および、コンパレータ18を含んでいる。なお、図
示してしないが、2値化回路13の出力側には、その出
力パルスを一定時間幅のパルス信号に波形整形するため
のワンショット回路を設けることが望ましい。
増幅するためのアンプ12と、増幅出力のゼロ交叉を検
出しスペックル信号を2値化してパルス信号を得る2値
化回路I3と、前記パルス信号を計数してゼロ交叉数を
出力するカウンタ14と、ゼロ交叉数に基づき測定対象
9の移動速度Vを算出するコンピュータ回路のCPUよ
り成る制御回路15とから構成されており、前記2値化
回路13は、ローパスフィルタ16、ハイパスフィルタ
17および、コンパレータ18を含んでいる。なお、図
示してしないが、2値化回路13の出力側には、その出
力パルスを一定時間幅のパルス信号に波形整形するため
のワンショット回路を設けることが望ましい。
前記ローパスフィルタ16は、カットオフ周波数fcの
切り換えが可能に形成され、またコンパレータ16はヒ
ステリシス幅の切り換えが可能に形成されており、これ
ら切換え動作は測定対象9の移動速度■に応じて前記制
御回路15によって制御されるものである。例えばこの
実施例の場合、速度レンジに応じてローパスフィルタ1
6のカットオフ周波数fcの最適値が選択され、またこ
のカットオフ周波数fcの設定と同時にコンパレータ1
8のヒステリシス幅ヲも自動設定されるよう構成しであ
る。
切り換えが可能に形成され、またコンパレータ16はヒ
ステリシス幅の切り換えが可能に形成されており、これ
ら切換え動作は測定対象9の移動速度■に応じて前記制
御回路15によって制御されるものである。例えばこの
実施例の場合、速度レンジに応じてローパスフィルタ1
6のカットオフ周波数fcの最適値が選択され、またこ
のカットオフ周波数fcの設定と同時にコンパレータ1
8のヒステリシス幅ヲも自動設定されるよう構成しであ
る。
第3図は、この制御回路15による制御動作の流れを示
している。
している。
まずステップ1 (図中、rsTIJで示す)では、最
も広い範囲をもつ速度レンジに初回設定され、これに応
じてローパスフィルタ16のカットオフ周波数「Cおよ
びコンパレータ18のヒステリシス幅が所定値に自動設
定される。
も広い範囲をもつ速度レンジに初回設定され、これに応
じてローパスフィルタ16のカットオフ周波数「Cおよ
びコンパレータ18のヒステリシス幅が所定値に自動設
定される。
この設定状態で、つぎのステップ2では、ゼロ交叉数が
測定され、その測定結果に応じてっぎのステップ3で、
速度レンジが設定される。このレンジ設定後、つぎのス
テ・ノブ4で、再びゼロ交叉数が測定され、つづくステ
ップ5で、そのゼロ交叉数に対応する速度が、予めメモ
リに格納されたゼロ交叉数−速度変換テーブルを参照す
ることによって換算される。っぎのステップ6は、算出
された速度が現在の速度レンジの範囲に含まれるか否か
を判定しており、もしその判定が“NO”のときは、ス
テップ7へ進んで、速度レンジの切換えが行われ、また
これと同時にローパスフィルタ16のカントオフ周波数
fcおよびコンパレータ18のヒステリシス幅が他の所
定値に自動設定される。これに対しステップ6の判定が
” Y E S”のときは、ステップ8へ進み、制御回
路15は算出した速度データを出力し、つぎのステップ
9で測定終了を確認して、一連の処理を完了する。
測定され、その測定結果に応じてっぎのステップ3で、
速度レンジが設定される。このレンジ設定後、つぎのス
テ・ノブ4で、再びゼロ交叉数が測定され、つづくステ
ップ5で、そのゼロ交叉数に対応する速度が、予めメモ
リに格納されたゼロ交叉数−速度変換テーブルを参照す
ることによって換算される。っぎのステップ6は、算出
された速度が現在の速度レンジの範囲に含まれるか否か
を判定しており、もしその判定が“NO”のときは、ス
テップ7へ進んで、速度レンジの切換えが行われ、また
これと同時にローパスフィルタ16のカントオフ周波数
fcおよびコンパレータ18のヒステリシス幅が他の所
定値に自動設定される。これに対しステップ6の判定が
” Y E S”のときは、ステップ8へ進み、制御回
路15は算出した速度データを出力し、つぎのステップ
9で測定終了を確認して、一連の処理を完了する。
第4図は、前記2値化回路13の具体的な回路構成例を
示すもので、前記したとおり、ローパスフィルタI6、
ハイパスフィルタ17および、コンパレータ18を含ん
でいる。
示すもので、前記したとおり、ローパスフィルタI6、
ハイパスフィルタ17および、コンパレータ18を含ん
でいる。
図示例のローパスフィルタ16は、電圧ソース型アクテ
ィブフィルタを構成しており、抵抗R+、Rzと、コン
デンサC7,C8と、アナログスイッチSW、〜SW6
を介して接続されたコンデンサC1〜C4と、オペアン
プOP。
ィブフィルタを構成しており、抵抗R+、Rzと、コン
デンサC7,C8と、アナログスイッチSW、〜SW6
を介して接続されたコンデンサC1〜C4と、オペアン
プOP。
とを含むものである。なお図中、コンデンサC9〜C3
およびC7は、それぞれ並列接続された2個のコンデン
サをもって構成されたものである。前記アナログスイッ
チSW l−3Wbは、そのゲートが論理「1」のとき
オンし、論理「0」のときオフするものであって、速度
レンジ(図示例では、レンジ1〜4)の切換えによって
その論理が自動設定される。例えばすべてのゲート人力
が論理「0」となって、アナログスイッチ5WI−3W
、が全でオフしたときは、こローパスフィルタ16のカ
ットオフ周波数fcは、コンデンサC7がコンデンサc
[12個の並列容量とし且つ抵抗R,,R2が相等しい
(R+ =R2)とするバタヮース型で定数を選んだと
きは、つぎの0式のようになる。
およびC7は、それぞれ並列接続された2個のコンデン
サをもって構成されたものである。前記アナログスイッ
チSW l−3Wbは、そのゲートが論理「1」のとき
オンし、論理「0」のときオフするものであって、速度
レンジ(図示例では、レンジ1〜4)の切換えによって
その論理が自動設定される。例えばすべてのゲート人力
が論理「0」となって、アナログスイッチ5WI−3W
、が全でオフしたときは、こローパスフィルタ16のカ
ットオフ周波数fcは、コンデンサC7がコンデンサc
[12個の並列容量とし且つ抵抗R,,R2が相等しい
(R+ =R2)とするバタヮース型で定数を選んだと
きは、つぎの0式のようになる。
rc=t/f「πC8R,・・−−−−−■また仮に、
アナログスイッチSW1と8w4とがオンしたときは、
コンデンサc1がコンデンサC7に、コンデンサC4が
コンデンサCBに、それぞれ並列接続されることになり
、この場合のカットオフ周波数rcは、先の値より低い
値をとる。従ってこの実施例の場合、3本のゲート入力
ラインの論理の組み合わせによって、カットオフ周波数
rcを種々に変えることができる。
アナログスイッチSW1と8w4とがオンしたときは、
コンデンサc1がコンデンサC7に、コンデンサC4が
コンデンサCBに、それぞれ並列接続されることになり
、この場合のカットオフ周波数rcは、先の値より低い
値をとる。従ってこの実施例の場合、3本のゲート入力
ラインの論理の組み合わせによって、カットオフ周波数
rcを種々に変えることができる。
つぎにハイパスフィルタ17は、スペックル信号を2値
化するのに、平均電圧レベルを中心にして行うためのも
のであり、コンデンサc9゜C1゜、抵抗R3〜R9、
オペアンプOP、を含む回路構成をもって、入力信号よ
り直流分を除去する働きをなす。
化するのに、平均電圧レベルを中心にして行うためのも
のであり、コンデンサc9゜C1゜、抵抗R3〜R9、
オペアンプOP、を含む回路構成をもって、入力信号よ
り直流分を除去する働きをなす。
さらにコンパレータ18は、オペアンプop3、抵抗R
6〜Rq、アナログスイッチSW7〜SW、。を介して
接続された可変抵抗VR,〜VR4、互いに逆向きに接
続された2個のツェナーダイオードZ+、Zz、ダイオ
ードD1等を含むもので、このコンパレータ18のヒス
テリシス幅は、ツェナーダイオードZ I +72でク
ランプされた電圧の抵抗R7と可変抵抗VR,〜V R
a との分圧比によって決定される。すなわち可変抵抗
VR,〜VR,の調節値を変えれば、複数進りのヒステ
リシス幅をもっことができ、これを前記速度レンジと連
動するアナログスイッチSW、〜5Wloをもって切り
換えることができる。
6〜Rq、アナログスイッチSW7〜SW、。を介して
接続された可変抵抗VR,〜VR4、互いに逆向きに接
続された2個のツェナーダイオードZ+、Zz、ダイオ
ードD1等を含むもので、このコンパレータ18のヒス
テリシス幅は、ツェナーダイオードZ I +72でク
ランプされた電圧の抵抗R7と可変抵抗VR,〜V R
a との分圧比によって決定される。すなわち可変抵抗
VR,〜VR,の調節値を変えれば、複数進りのヒステ
リシス幅をもっことができ、これを前記速度レンジと連
動するアナログスイッチSW、〜5Wloをもって切り
換えることができる。
第5図は、コンパレータ18のフィードハック電圧を2
個のダイオードD2.D3と2個のツェナーダイオード
Z3.Z4とを用いてクランプした例を示し、これによ
っても前記と同様の動作が得られる。なお第4図および
第5図中、抵抗Rs、RqおよびダイオードD、は、T
TL論理レベルに合わせるためのクリッパである。
個のダイオードD2.D3と2個のツェナーダイオード
Z3.Z4とを用いてクランプした例を示し、これによ
っても前記と同様の動作が得られる。なお第4図および
第5図中、抵抗Rs、RqおよびダイオードD、は、T
TL論理レベルに合わせるためのクリッパである。
第6図(1) (2)は、上記2値化回路13の入力端
子INに入力されるスペックル信号の信号波形と、これ
をフーリエ解析して得た周波数特性の一例とを示してい
る。同図によれば、スペックル信号の波形は、振幅・周
期ともに非常にランダムであり、また周波数特性もピー
クをもたない波形である。なお第6図(2)中、150
(KH2)以上に現れているオフセット分は、ホワイト
ノイズである。
子INに入力されるスペックル信号の信号波形と、これ
をフーリエ解析して得た周波数特性の一例とを示してい
る。同図によれば、スペックル信号の波形は、振幅・周
期ともに非常にランダムであり、また周波数特性もピー
クをもたない波形である。なお第6図(2)中、150
(KH2)以上に現れているオフセット分は、ホワイト
ノイズである。
つぎに上記2値化回路13の作用を、第7図に基づき説
明する。
明する。
今通過帯域がかなり広く設定されているローパスフィル
タ16の入力端子INへ、かなり帯域の低いスペックル
信号が入力された場合を想定すると、この場合は、第7
図(1)に示す如く、スペックル信号aにのったノイズ
bは、相当大きなものとなり、従ってこれを周波数解析
した場合、第7図(3)に示すとおり、ホワイトノイズ
が相当広い範囲で現れることになる。かかる場合には、
ゼロ交叉点でのチャタリングを防止するため、コンパレ
ータ18に対し、第7図(1)中、破線で示すような広
い幅のヒステリシスを設定する必要がある。その結果、
2値化回路13の出力端子OUTには、第7図(2)に
示す如く、スペックル信号aの振幅の高い部分で2値化
された出力信号Cが得られる。
タ16の入力端子INへ、かなり帯域の低いスペックル
信号が入力された場合を想定すると、この場合は、第7
図(1)に示す如く、スペックル信号aにのったノイズ
bは、相当大きなものとなり、従ってこれを周波数解析
した場合、第7図(3)に示すとおり、ホワイトノイズ
が相当広い範囲で現れることになる。かかる場合には、
ゼロ交叉点でのチャタリングを防止するため、コンパレ
ータ18に対し、第7図(1)中、破線で示すような広
い幅のヒステリシスを設定する必要がある。その結果、
2値化回路13の出力端子OUTには、第7図(2)に
示す如く、スペックル信号aの振幅の高い部分で2値化
された出力信号Cが得られる。
つぎにローパスフィルタ16の通過’M 域ヲスベソク
ル信号aの信号弁帯域程度に設定した場合を想定すると
、この場合は、このローパスフィルタ16によりホワイ
トノイズがカントされ、その周波数特性は、第7図(6
)のようになり、またその信号波形は第7図(4)のよ
うにノイズbの少ない波形となる。このような入力に対
しては、コンパレータ18のヒステリシス幅は、第7図
(4)中、破線で示すようにかなり狭く設定できる。そ
の結果、2値化回路13の出力端子OUTには、第7図
(5)に示す如く、パルス数の多い出力信号Cが得られ
、これにより計測精度を向上できる。単位時間当たりの
パルス数をNとすると、測定精度は、1刀マで向上する
。
ル信号aの信号弁帯域程度に設定した場合を想定すると
、この場合は、このローパスフィルタ16によりホワイ
トノイズがカントされ、その周波数特性は、第7図(6
)のようになり、またその信号波形は第7図(4)のよ
うにノイズbの少ない波形となる。このような入力に対
しては、コンパレータ18のヒステリシス幅は、第7図
(4)中、破線で示すようにかなり狭く設定できる。そ
の結果、2値化回路13の出力端子OUTには、第7図
(5)に示す如く、パルス数の多い出力信号Cが得られ
、これにより計測精度を向上できる。単位時間当たりの
パルス数をNとすると、測定精度は、1刀マで向上する
。
以上より明らかなとおり、スペックル信号の帯域に応じ
てローパスフィルタ16のカットオフ周波数「Cを定め
、またこれと同時にコンパレータ18のヒステリシス幅
を切り換えることにより、測定精度の向上をはかること
ができる。
てローパスフィルタ16のカットオフ周波数「Cを定め
、またこれと同時にコンパレータ18のヒステリシス幅
を切り換えることにより、測定精度の向上をはかること
ができる。
第1図はこの発明のスペックル速度計の全体構成例を示
す図、第2図は信号処理部の回路構成例を示すブロック
図、第3図は制御回路の制御動作を示すフローチャート
、第4図は2値化回路の具体例を示す電気回路図、第5
図はコンパレータの他の構成例を示す電気回路図、第6
図はスペックル信号の波形例およびその周波数特性例を
示す図、第7図は2値化回路の作用を説明するための図
である。 1・・・・レーザ光源 7・・・・受光素子12・
・・・アンプ 13・・・・2値化回路14・
・・・カウンタ 15・・・・制御回路16・・
・・ローパスフィルタ 17・・・・ハイパスフィルタ 18・・・・コンパレータ 特許 出 願人 立石電機株式会社 d / J7S ス々1.クル凍膚を十の全
4本4蒼J〜乙へう十 2 )凶 A1処理部の7・
ローフ2のづ
す図、第2図は信号処理部の回路構成例を示すブロック
図、第3図は制御回路の制御動作を示すフローチャート
、第4図は2値化回路の具体例を示す電気回路図、第5
図はコンパレータの他の構成例を示す電気回路図、第6
図はスペックル信号の波形例およびその周波数特性例を
示す図、第7図は2値化回路の作用を説明するための図
である。 1・・・・レーザ光源 7・・・・受光素子12・
・・・アンプ 13・・・・2値化回路14・
・・・カウンタ 15・・・・制御回路16・・
・・ローパスフィルタ 17・・・・ハイパスフィルタ 18・・・・コンパレータ 特許 出 願人 立石電機株式会社 d / J7S ス々1.クル凍膚を十の全
4本4蒼J〜乙へう十 2 )凶 A1処理部の7・
ローフ2のづ
Claims (4)
- (1)レーザ光源と、このレーザ光源からのレーザ光を
測定対象へ照射するための光学系と、測定対象からの光
を受けてスペックル信号を生成する受光素子と、スペッ
クル信号を増幅する増幅回路と、この増幅出力のゼロ交
叉を検出しスペックル信号を2値化してパルス信号を得
る2値化回路と、前記パルス信号を計数する計数手段と
、この計数値に基づき測定対象の移動速度を算出する速
度算出手段とから成るスペックル速度計であって、 前記2値化回路は、増幅回路の出力側に接続されるカッ
トオフ周波数の切り換え可能なローパスフィルタと、こ
のローパスフィルタを通過した信号より直流成分を除去
する直流成分除去手段と、直流成分が除去された信号の
ゼロ交叉を検出してパルス化するヒステリシス幅の切り
換え可能なコンパレータとを備えると共に、前記ローパ
スフィルタのカットオフ周波数およびコンパレータのヒ
ステリシス幅を測定対象の移動速度に応じて切り換え制
御する制御回路を設けて成るスペックル速度計。 - (2)前記受光素子は、フォトダイオードのような光電
変換素子である特許請求の範囲第1項記載のスペックル
速度計。 - (3)前記直流成分除去手段は、ハイパスフィルタであ
る特許請求の範囲第1項記載のスペックル速度計。 - (4)前記速度算出手段および制御回路は、コンピュー
タ回路のCPUである特許請求の範囲第1項記載のスペ
ックル速度計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23183185A JPS6290541A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | スペツクル速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23183185A JPS6290541A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | スペツクル速度計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6290541A true JPS6290541A (ja) | 1987-04-25 |
Family
ID=16929699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23183185A Pending JPS6290541A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | スペツクル速度計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6290541A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01223358A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-09-06 | Rockwell Internatl Corp | 印刷機の巻取り紙用の速度計 |
US10776934B2 (en) | 2016-11-21 | 2020-09-15 | Konica Minolta, Inc. | Movement amount detecting device, image forming apparatus, and movement amount detecting method |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP23183185A patent/JPS6290541A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01223358A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-09-06 | Rockwell Internatl Corp | 印刷機の巻取り紙用の速度計 |
US10776934B2 (en) | 2016-11-21 | 2020-09-15 | Konica Minolta, Inc. | Movement amount detecting device, image forming apparatus, and movement amount detecting method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6532061B2 (en) | Measuring the velocity of small moving objects such as cells | |
JPH07101429B2 (ja) | バーコードリーダーのアナログ信号処理方式 | |
US6218870B1 (en) | Anti-glitch system and method for laser interferometers using frequency dependent hysteresis | |
US4639604A (en) | Method and apparatus for detecting an edge position of a pattern and eliminating overlapping pattern signals | |
KR20170003448A (ko) | 길이 계측 장치 및 물품 제조 방법 | |
US3617755A (en) | Apparatus for locating and measuring the beam-waist radius of a gaussian laser beam | |
JPS6290541A (ja) | スペツクル速度計 | |
JPS6290542A (ja) | 2値化回路 | |
JP2767936B2 (ja) | リニアエンコーダの誤差補正方法 | |
DE69617082T2 (de) | Schaltung und Verfahren zur Behandlung fälschlicher Nulldurchgänge in Signalen geringer Intensität | |
JP3557584B2 (ja) | リニヤスケールにおける計測信号生成回路 | |
JPH07134048A (ja) | 光学式エンコーダの原点信号生成装置 | |
US4176961A (en) | Methods and apparatus for improving the resolution of measured parameters | |
JP2727556B2 (ja) | 前方路面凹凸検出装置 | |
JP3645758B2 (ja) | 粒子径分布の測定装置および粒子径分布の測定方法 | |
FR2490387A1 (fr) | Systeme de transducteur ayant une plus grande capacite de poursuite | |
JPH05223833A (ja) | 速度検出装置 | |
JPS606872A (ja) | 光学式対地速度測定装置 | |
JPS63128811A (ja) | 信号2値化回路 | |
SU1744446A1 (ru) | Измеритель координат элементов объектов | |
JPS61151466A (ja) | 物体の移動速度測定方法 | |
JPH05273349A (ja) | レーザードップラ速度計の信号処理装置 | |
CN1520519A (zh) | 畸变检测器 | |
JPH063435A (ja) | パルス間隔の検出方法 | |
JPS5841441B2 (ja) | トロリ−線摺面幅計測方式 |