RU2004127590A - Оптический измерительный преобразователь смещения - Google Patents
Оптический измерительный преобразователь смещения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2004127590A RU2004127590A RU2004127590/28A RU2004127590A RU2004127590A RU 2004127590 A RU2004127590 A RU 2004127590A RU 2004127590/28 A RU2004127590/28 A RU 2004127590/28A RU 2004127590 A RU2004127590 A RU 2004127590A RU 2004127590 A RU2004127590 A RU 2004127590A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- specified
- photodetector
- elements
- essentially
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract 38
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims abstract 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 6
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 abstract 4
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/36—Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Claims (31)
1. Система оптического измерительного преобразователя смещения для детектирования смещения объекта, содержащая:
источник когерентного света для освещения, по меньшей мере, части объекта пространственно-когерентным светом,
оптический узел, по меньшей мере, с тремя оптическими элементами для отображения различных специфических первых областей, расположенных в пространстве, по существу, на одну и ту же вторую область, расположенную в пространстве, за счет чего осуществляют формирование осциллирующего оптического сигнала, вызванного изменениями фазы светового излучения, исходящего из указанного объекта, и
фотоприемник для преобразования осциллирующего оптического сигнала в осциллирующий электронный сигнал, частота которого соответствует скорости указанного объекта.
2. Система по п.1, в которой указанный оптический узел представляет собой оптический узел с периодической структурой, содержащий, по существу, идентичные оптические элементы.
3. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой указанный фотоприемник содержит множество чувствительных элементов фотоприемника для преобразования оптического сигнала в соответствующий электронный сигнал.
4. Система по п.1, в которой указанными оптическими элементами являются линзы.
5. Система по п.4, в которой указанными оптическими элементами являются цилиндрические линзы.
6. Система по п.4, в которой указанными оптическими элементами являются сферические линзы.
7. Система по п.4, в которой указанными оптическими элементами являются линзы Френеля.
8. Система по п.4, в которой указанные оптические элементы сформированы посредством линейной фазовой дифракционной решетки с синусоидальной модуляцией толщины подложки.
9. Система по п.1, в которой указанными оптическими элементами являются призмы.
10. Система по п.1, в которой указанными оптическими элементами являются укороченные призмы.
11. Система по п.1, в которой указанным оптическим узлом является дифракционный оптический элемент.
12. Система по п.1, в которой указанные оптические элементы отражают световое излучение.
13. Система по п.1, в которой указанный оптический узел представляет собой линейную структуру, состоящую из оптических элементов.
14. Система по п.1, в которой указанный оптический узел представляет собой двумерную структуру.
15. Система по п.1, в которой освещение указанного объекта осуществляют посредством лазера.
16. Система по п.3, содержащая входную плоскость для приема светового излучения, исходящего от объекта, и в которой указанный оптический узел выполнен таким образом, что направляет световое излучение, исходящее из различных частей входной плоскости, по существу, в одном и том же направлении посредством соответствующих элементов указанного оптического узла.
17. Система по п.16, дополнительно содержащая систему отображения светового излучения с специфическим углом падения в соответствующую специфическую область, по меньшей мере, на одном чувствительном элементе указанного фотоприемника.
18. Система по п.17, в которой указанный оптический узел и указанная система отображения объединены в единый физический узел.
19. Система по любому из пп.16-18, дополнительно содержащая Фурье-преобразующую линзу, расположенную между объектом и входной плоскостью таким образом, что входная плоскость находится в Фурье-плоскости указанной Фурье-преобразующей линзы, за счет чего может быть определен угол поворота указанного объекта.
20. Система по п.16, в которой указанный объект освещают расходящимся пучком светового излучения от точечного источника, расположенного, по существу, в указанной входной плоскости.
21. Система по п.16, в которой указанный объект освещают коллимированным пучком светового излучения.
22. Система по п.16, в которой средний размер спеклов, сформированных в указанной входной плоскости, по существу, равен размеру отдельного оптического элемента.
23. Система по п.1, в которой указанный оптический узел освещают источником когерентного света для формирования множества световых пучков, освещающих указанный объект.
24. Система по п.1, дополнительно содержащая коллимированный источник света, для освещения указанного оптического узла.
25. Система по п.24, дополнительно содержащая систему формирования изображений для формирования изображения указанного оптического узла в измеряемом объеме, за счет чего обеспечивают формирование интерференционной картины.
26. Система по п.1, дополнительно содержащая множество оптических узлов, расположенных, по существу в общей плоскости и содержащих, по меньшей мере, по три оптических элемента для отображения различных специфических первых областей, расположенных в пространстве, по существу, на одну и ту же вторую область, расположенную в пространстве, для определения различных составляющих скорости в общей плоскости.
27. Система по п.3, в которой ширина указанных чувствительных элементов фотоприемника выбрана таким образом, чтобы обеспечить оптимальное подавление третьей гармоники основной частоты сигнала приемника.
28. Система по п.3, в которой указанный фотоприемник содержит первый набор, состоящий из двух согласованных чувствительных элементов фотоприемника, расстояние между которыми соответствует сдвигу фаз основной частоты, равному, по существу, 180°.
29. Система по п.28, в которой указанный фотоприемник дополнительно содержит второй набор, состоящий из двух согласованных чувствительных элементов фотоприемника, расстояние между которыми соответствует сдвигу фаз, равному, по существу, 180°, при этом фаза разностного сигнала между двумя указанными наборами, расположенными на определенном расстоянии друг относительно друга, соответствует сдвигу фаз, по существу, равному 60°.
30. Система по п.28, в которой указанный фотоприемник дополнительно содержит второй набор, состоящий из двух согласованных чувствительных элементов фотоприемника, расстояние между которыми соответствует сдвигу фаз, равному, по существу, 180°, при этом фаза разностного сигнала между двумя указанными наборами, расположенными на определенном расстоянии друг относительно друга, соответствует сдвигу фаз, по существу, равному 90°.
31. Система по п.3, дополнительно содержащая второй набор, состоящий из чувствительного элемента фотоприемника, смещенного относительно, по меньшей мере, одного из чувствительных элементов фотоприемника, для формирования выходного сигнала, статистически независимого от выходного сигнала указанного, по меньшей мере, одного из чувствительных элементов фотоприемника, за счет чего может быть сведено к минимуму влияние отсутствия сигнала вследствие пропадания сигнала.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US35613402P | 2002-02-14 | 2002-02-14 | |
| US60/356,134 | 2002-02-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004127590A true RU2004127590A (ru) | 2005-04-20 |
| RU2319158C2 RU2319158C2 (ru) | 2008-03-10 |
Family
ID=27734610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004127590/28A RU2319158C2 (ru) | 2002-02-14 | 2003-02-13 | Оптический измерительный преобразователь смещения |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7209291B2 (ru) |
| EP (2) | EP1476717B1 (ru) |
| JP (2) | JP4339693B2 (ru) |
| CN (1) | CN1313801C (ru) |
| AT (1) | ATE505706T1 (ru) |
| AU (1) | AU2003208299A1 (ru) |
| CA (1) | CA2513203A1 (ru) |
| DE (1) | DE60336708D1 (ru) |
| HK (1) | HK1073500A1 (ru) |
| RU (1) | RU2319158C2 (ru) |
| WO (1) | WO2003069278A1 (ru) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4339693B2 (ja) | 2002-02-14 | 2009-10-07 | ダンマークス テクニスク ユニバーシテット | 光学変位センサ |
| GB0314422D0 (en) * | 2003-06-20 | 2003-07-23 | Qinetiq Ltd | Image processing system |
| JP5124864B2 (ja) * | 2006-06-07 | 2013-01-23 | 本田技研工業株式会社 | 光学装置および移動装置 |
| US20080116239A1 (en) * | 2006-11-17 | 2008-05-22 | Lu Shin-Chiang | Multifunctional Yoga Stretch Strap |
| DE102007007923A1 (de) * | 2007-02-14 | 2008-08-21 | Carl Zeiss Nts Gmbh | Phasenschiebendes Element und Teilchenstrahlgerät mit phasenschiebenden Element |
| US8681321B2 (en) * | 2009-01-04 | 2014-03-25 | Microsoft International Holdings B.V. | Gated 3D camera |
| EP2213988B1 (fr) | 2009-01-30 | 2012-06-20 | Delphi Technologies, Inc. | Système pour la mesure d'un corps en mouvement à capteur optique de position |
| WO2012019871A1 (en) | 2010-08-09 | 2012-02-16 | Technical University Of Denmark A/S | Vector velocimeter |
| US8692880B2 (en) * | 2010-10-05 | 2014-04-08 | Mitutoyo Corporation | Image correlation displacement sensor |
| CN102135413B (zh) * | 2010-12-14 | 2012-08-22 | 河南科技大学 | 一种基于相位涡旋的数字散斑相关测量方法 |
| CN102607428B (zh) * | 2012-03-30 | 2014-05-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于微光学阵列元件的二维位移测量装置 |
| US9500690B2 (en) * | 2013-11-07 | 2016-11-22 | Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. | Radio frequency and microwave imaging with a two-dimensional sensor array |
| CN111089612B (zh) * | 2014-09-24 | 2022-06-21 | 原相科技股份有限公司 | 光学传感器及光学感测系统 |
| CN104880155B (zh) * | 2015-06-05 | 2017-08-22 | 苏州市建设工程质量检测中心有限公司 | 远距离基准激光位移传感器测距方法 |
| JP6749633B2 (ja) * | 2016-07-11 | 2020-09-02 | 国立大学法人大阪大学 | 分光器、波長測定装置及びスペクトル測定方法 |
| CN106996745B (zh) * | 2017-04-28 | 2023-05-09 | 国网河南省电力公司电力科学研究院 | 一种断路器本体故障性位移的激光监测系统 |
| CN110307807B (zh) * | 2019-06-10 | 2021-03-02 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于doe的入射光束角度标定装置及方法 |
| CN110933279A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-27 | 中国辐射防护研究院 | 确定微透镜阵列、中继镜和图像传感器相对位置的方法 |
| CN111912606B (zh) * | 2020-07-09 | 2022-05-20 | 河海大学 | 一种基于光学折射的相机物距标定方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3229846C2 (de) * | 1982-08-11 | 1984-05-24 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Längen- oder Winkelmeßeinrichtung |
| DE3416864C2 (de) * | 1984-05-08 | 1986-04-10 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Photoelektrische Meßeinrichtung |
| JPS61189402A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-23 | Yokogawa Electric Corp | スペツクル変位計 |
| US4806016A (en) * | 1987-05-15 | 1989-02-21 | Rosemount Inc. | Optical displacement sensor |
| US5004345A (en) * | 1988-12-05 | 1991-04-02 | Hung Yau Y | Dual-lens shearing interferometer |
| US5012090A (en) * | 1989-02-09 | 1991-04-30 | Simmonds Precision Products, Inc. | Optical grating sensor and method of monitoring having a multi-period grating |
| JPH087044B2 (ja) * | 1990-03-26 | 1996-01-29 | 理化学研究所 | 空間フィルタ検出器と受光素子を横断するパターンの変位量計測装置 |
| DE4414287A1 (de) * | 1993-04-24 | 1994-10-27 | Wolfgang Prof Dr Ing Steinchen | Verfahren, Vorrichtung und Shearing-Element für die Shearing-Speckle-Interferometrie |
| JPH085961A (ja) * | 1994-06-17 | 1996-01-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空間フィルタ及び空間フィルタ式測長計 |
| DE69806952T2 (de) | 1997-05-16 | 2002-11-21 | Forskningsct Riso Roskilde | Speckle verfahren und apparatur zur bestimmung von winkelverschiebung, oberflächenverschiebung und torsion |
| CA2214193A1 (en) * | 1997-10-20 | 1999-04-20 | Pat Sin Hao | Optical encoder |
| EP1062519A2 (en) * | 1998-03-09 | 2000-12-27 | OTM Technologies, Ltd. | Optical translation measurement |
| DE10010791A1 (de) * | 2000-03-04 | 2001-09-06 | Fachhochschule Ulm | Verfahren zur elektronischen Speckle-Shearing-Interferometrie basierend auf der Verwendung feinstrukturierter brechender optischer Elemente |
| JP4339693B2 (ja) | 2002-02-14 | 2009-10-07 | ダンマークス テクニスク ユニバーシテット | 光学変位センサ |
-
2003
- 2003-02-13 JP JP2003568353A patent/JP4339693B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-13 AU AU2003208299A patent/AU2003208299A1/en not_active Abandoned
- 2003-02-13 WO PCT/DK2003/000096 patent/WO2003069278A1/en active Application Filing
- 2003-02-13 EP EP03706326A patent/EP1476717B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-13 US US10/503,716 patent/US7209291B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-13 CN CNB038060914A patent/CN1313801C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-13 RU RU2004127590/28A patent/RU2319158C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-02-13 EP EP11162086A patent/EP2400260A1/en not_active Withdrawn
- 2003-02-13 DE DE60336708T patent/DE60336708D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-13 AT AT03706326T patent/ATE505706T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-02-13 CA CA002513203A patent/CA2513203A1/en not_active Abandoned
-
2005
- 2005-05-17 HK HK05104134.4A patent/HK1073500A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-01-20 JP JP2009009957A patent/JP2009109513A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1476717A1 (en) | 2004-11-17 |
| RU2319158C2 (ru) | 2008-03-10 |
| CN1643338A (zh) | 2005-07-20 |
| HK1073500A1 (en) | 2005-10-07 |
| JP2009109513A (ja) | 2009-05-21 |
| ATE505706T1 (de) | 2011-04-15 |
| CN1313801C (zh) | 2007-05-02 |
| JP2005517915A (ja) | 2005-06-16 |
| DE60336708D1 (de) | 2011-05-26 |
| WO2003069278A1 (en) | 2003-08-21 |
| AU2003208299A1 (en) | 2003-09-04 |
| US7209291B2 (en) | 2007-04-24 |
| JP4339693B2 (ja) | 2009-10-07 |
| EP2400260A1 (en) | 2011-12-28 |
| CA2513203A1 (en) | 2003-08-21 |
| EP1476717B1 (en) | 2011-04-13 |
| US20050128594A1 (en) | 2005-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2004127590A (ru) | Оптический измерительный преобразователь смещения | |
| JP5795532B2 (ja) | レーザ自己混合測定装置 | |
| US4930895A (en) | Encoder for forming interference fringes by re-diffracted lights from an optical type scale and photoelectrically converting the interference fringes to thereby detect the displacement of the scale | |
| US4176276A (en) | Photoelectric incident light distance measuring device | |
| JPS63153408A (ja) | 相対変位測定装置 | |
| US4025197A (en) | Novel technique for spot position measurement | |
| US5000542A (en) | Optical type encoder | |
| US5165045A (en) | Method and apparatus for measuring displacement having parallel grating lines perpendicular to a displacement direction for diffracting a light beam | |
| US4549808A (en) | Movable aperture photoelectric measuring instrument | |
| US10859374B2 (en) | Optical angle sensor | |
| US4395123A (en) | Interferometric angle monitor | |
| WO1991016602A1 (en) | Improvements relating to optical measuring systems | |
| JP4357002B2 (ja) | 物体の方向を測定する方法および装置 | |
| EP0486050B1 (en) | Method and apparatus for measuring displacement | |
| EP0609419B1 (en) | Interferometric probe for distance measurement | |
| JP2675317B2 (ja) | 移動量測定方法及び移動量測定装置 | |
| JP2000266567A (ja) | ロータリエンコーダ | |
| JPH10103917A (ja) | 位置計測装置 | |
| JPH0799325B2 (ja) | 微小変位測定方法および微小変位測定装置 | |
| SU932220A1 (ru) | Устройство дл регистрации смещени объекта | |
| SU1187133A1 (ru) | Фотоэлектрический автоколлиматор | |
| SU1413415A1 (ru) | Способ определени диаметра отверстий | |
| SU1682933A1 (ru) | Устройство дл измерени угловой скорости объекта | |
| SU958852A1 (ru) | Устройство дл измерени углового перемещени объекта | |
| JPS6212442B2 (ru) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 7-2008 FOR TAG: (57) |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140214 |