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JP3394091B2 - 変位計 - Google Patents

変位計

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Publication number
JP3394091B2
JP3394091B2 JP10476994A JP10476994A JP3394091B2 JP 3394091 B2 JP3394091 B2 JP 3394091B2 JP 10476994 A JP10476994 A JP 10476994A JP 10476994 A JP10476994 A JP 10476994A JP 3394091 B2 JP3394091 B2 JP 3394091B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measured
correction
light
correction circuit
displacement
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
JP10476994A
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English (en)
Other versions
JPH07286812A (ja
Inventor
千春 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hioki EE Corp
Original Assignee
Hioki EE Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Hioki EE Corp filed Critical Hioki EE Corp
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Publication of JPH07286812A publication Critical patent/JPH07286812A/ja
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は変位計に係り、さらに
詳しくは、発光素子と半導体光位置検出素子(PSD;
Position Sensitive Detect
or)とからなるセンサ部を備えて三角測量方式により
被測定面の変位量を測定するようにした変位計に関する
ものである。 【0002】 【従来の技術】図4に示すように発光素子12と半導体
光位置検出素子(PSD)14とからなるセンサ部11
を備えて三角測量方式により被測定面16の変位量を測
定するようにした変位計は、発光素子12である半導体
レーザからのレーザ光13を測定対象物15の被測定面
16に照射し、その散乱光を受光レンズによって半導体
光位置検出素子14の側に光スポットとして結像させ、
その際の光スポットの位置により、例えばCを基準位置
とする測定対象物15の被測定面16がAからBまでの
間を移動した際の変位量を振幅Dとして測定することが
できるようになっている。 【0003】ところで、上記変位計は、測定対象物15
の被測定面16にレーザ光13を照射し、その散乱光を
半導体光位置検出素子14の側に光スポットとして結像
させるものであるため、測定対象物15の色や材質など
との関係で反射光量に変化が生じ、これが測定値に影響
を及ぼすことになる。 【0004】このため、上記変位計については、従来よ
り製品出荷前に例えば白色拡散反射物を標準測定対象物
として用い、その際に得られる測定がを図3に実線で示
すような標準測定値となるように出力特性の調整を行っ
たうえでユーザー側に引き渡されていた。 【0005】一方、ユーザー側が変位計を用いる場合に
は、上記標準測定対象物とは色や材質などの異なるもの
を実際の測定対象物15とするのが一般的であり、メー
カー側で調整した標準仕様のもとで測定しようとすると
図3に破線で示すように出力特性にずれが生ずることか
ら、得られる測定値をずれが生じた分だけ補正してやる
必要があった。 【0006】この場合における出力特性の補正は、通
常、ソフトウエアにより行う手法とハードウエアにより
行う手法とのいずれかを採用することで行われており、
特に、ハードウエアにより行う手法を採用するものであ
るときは、外部からの調整操作ができる補正回路を変位
計に組み込むことで行われていた。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】ところで、ハードウエ
アのもとで出力特性の補正を行う場合には、変位計に組
み込まれている上記補正回路を操作することでユーザー
側にて必要な調整を行うことはできる。 【0008】しかし、上記補正回路を操作することで出
力特性の補正を行ってしまった場合には、ユーザー側で
再度、標準仕様としての出荷前の出力特性に復帰させる
ことができず、メーカー側の手を借りて標準仕様へとそ
の出力特性を復帰させる調整を行う必要があり、煩雑で
操作上の融通性に欠ける不都合があった。 【0009】 【課題を解決するための手段】この発明は従来技術にみ
られた上記課題に鑑みてなされたものであり、その構成
上の特徴は、発光素子と、この発光素子からの照射光を
測定対象物の被測定面にて反射させて受光される光スポ
ットの位置により前記被測定面の変位状況を変位信号と
して出力する半導体光位置検出素子とからなるセンサ部
を少なくとも有して三角測量方式により前記被測定面の
変位量を測定する変位計において、前記センサ部が検出
して出力側に送出される変位信号は、標準となる測定対
象物が示す出力特性に対応させた測定値を得るために必
要な補正を行う第1補正回路と、標準となる測定対象物
に対し実測される測定対象物の側が示す出力特性のずれ
を修正した測定値を得るために必要な補正を行う第2補
正回路との択一的な切替えを自在に配設される測定値補
正手段を経由させることで、必要な補正処理を行った測
定値として出力させるようにしたことにある。 【0010】 【作用】このため、センサ部が検出して出力側に送出さ
れる変位信号を測定値補正手段を構成している第1補正
回路と第2補正回路とのいずれかを経由させることで、
出荷時に調整されている出力特性に対応する測定値と、
標準となる測定対象物に対しユーザー側で実測される測
定対象物が示す出力特性のずれを修正するための補正処
理を行った後の測定値とを選択的に出力させることがで
きる。 【0011】したがって、ユーザー側では、所望に応じ
第1補正回路と第2補正回路とのいずれかに自由に切り
替えることができるので、簡便かつ柔軟な操作性を確保
することができる。 【0012】 【実施例】この発明に係る変位計は、既に述べた図4の
説明からも明らかなように半導体レーザからなる発光素
子12と、この発光素子12からの照射光であるレーザ
光13を測定対象物15の被測定面16にて反射させて
受光される光スポットの位置により前記被測定面16の
変位状況を変位信号として出力する半導体光位置検出素
子(PSD)14とからなるセンサ部11を少なくとも
有しており、三角測量法により前記被測定面16の変位
量を測定することができるようにして形成されており、
しかも、実測される測定対象物15の色や材質の違いに
対応して出力特性にずれが生じた分だけ測定値を補正す
るための測定値補正手段を備えて形成されている。 【0013】図1は、この発明に係る変位計が備える上
記測定値補正手段の構成例を示すブロック図であり、こ
の場合の測定値補正手段21は、第1補正回路22と第
2補正回路23と、これら第1補正回路22と第2補正
回路23とを択一的に切り替えるためのスイッチ24と
を少なくとも備えて構成されている。 【0014】このうち、第1補正回路22は、標準とな
る測定対象物が示す出力特性に対応させた測定値を得る
ために必要な補正を行うものであり、出荷時に予め調整
されており、ユーザー側がこれを自由に調整操作するこ
とができないようにして配設されている。 【0015】また、第2補正回路23は、標準となる測
定対象物に対し実測される測定対象物15の側が示す出
力特性のずれを修正した測定値を得るために必要な補正
を行うものであり、ユーザー側にて外部から自由に調整
操作することができるようにして配設されている。 【0016】図2は、図1に示す測定値補正手段21の
具体的な構成例を示すものであり、変位信号の入力側と
出力側との間には演算増幅器25が配設されており、こ
の演算増幅器25からの出力信号は負帰還回路26の側
に配設されている測定値補正手段21を経由することで
負帰還されるようになっている。 【0017】この場合における上記測定値補正手段21
は、可変抵抗器からなる第1補正回路22と、同じく可
変抵抗器からなる第2補正回路23とが少なくとも並列
接続され、かつ、前記負帰還回路26の入力側に配設さ
れているスイッチ24を第1接点t1 又は第2接点t2
のいずれかの側に接続させて回路を閉成することにより
第1補正回路22と第2補正回路23との択一的な切替
えが自在となって形成されている。なお、第1補正回路
22を形成している可変抵抗器自体はユーザー側で操作
することができないようになっている。 【0018】この発明は上述したようにして構成されて
いるので、センサ部11が検出して出力側に送出される
変位信号は、演算増幅器25の負帰還回路26の側に並
列接続させた第1補正回路22と第2補正回路23とを
備える測定値補正手段21を経由して負帰還されること
になる。 【0019】しかも、上記測定値補正手段21は、スイ
ッチ24を第1接点tと第2接点t2 とのいずれかの側
に接続させることで、第1補正回路22と第2補正回路
23とを択一的に切り替えることができるので、演算増
幅器25からの出力信号は第1補正回路22又は第2補
正回路23のいずれかを経由させることで負帰還させる
ことができる。 【0020】このため、ユーザー側では、出荷時に調整
されている出力特性に基づく測定値を得たい場合、スイ
ッチ24を第1接点t1 の側に接続させて第1補正回路
22を閉成することで直ちにその対応を図ることができ
る。 【0021】また、標準となる測定対象物とは異なる測
定対象物15をユーザー側で実測しようとする場合に
は、スイッチ24を第2点t2 の側に接続させて第2補
正回路23を閉成することで直ち第1補正回路22から
切り替えることができる。 【0022】しかも、第2補正回路23は、例えば可変
抵抗器などのようにユーザー側にて外部から自由に調整
操作することができようにして形成されているので、実
測しようとする測定対象物15が示す出力特性に応じて
個別に調整することができるので、標準となる測定対象
物との関係で生ずる出力特性のずれを修正するための補
正処理を行った後、測定値として出力させることができ
る。 【0023】したがって、ユーザー側では、必要に応じ
第1補正回路と第2補正回路とのいずれかに自由に切り
替えることで、変位計を現場ニーズに簡便かつ柔軟に対
応させながら操作して測定作業を遂行することができ
る。 【0024】 【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、セ
ンサ部が検出して出力側に送出される変位信号を測定値
補正手段を構成している第1補正回路と第2補正回路と
のいずれかを経由させることで、出荷時に調整済みの標
準的な出力特性に対応する測定値と、標準となる測定対
象物に対しユーザー側で実測される測定対象物が示す出
力特性のずれを修正するための補正処理を行った後の測
定値とを選択的に出力させることができる。 【0025】したがって、ユーザー側では、所望に応じ
第1補正回路と第2補正回路とのいずれかに自由に切り
替えることができるので、簡便かつ柔軟な操作性を確保
することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明に係る変位計が備える測定値補正手段
の構成例を示すブロック図である。 【図2】この発明に係る変位計が備える測定値補正手段
の具体的な構成例を示す回路図である。 【図3】この発明に係る変位計を用いた場合における出
力特性を標準となる測定対象物とそれ以外の測定対象物
とに場合分けして例示する説明図である。 【図4】測定対象物の被測定面に対し変位計を用いて行
われる測定状態を示す説明図である。 【符号の説明】 11 センサ部 12 発光素子 13 レーザ光 14 半導体光位置検出素子(PSD) 15 測定対象物 16 被測定面 17 被測定波形 21 測定値補正手段 22 第1補正回路 23 第2補正回路 24 スイッチ 25 演算増幅器 26 負帰還回路 t1 第1接点 t2 第2接点

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 発光素子と、この発光素子からの照射光
    を測定対象物の被測定面にて反射させて受光される光ス
    ポットの位置により前記被測定面の変位状況を変位信号
    として出力する半導体光位置検出素子とからなるセンサ
    部を少なくとも有して三角測量方式により前記被測定面
    の変位量を測定する変位計において、前記センサ部が検
    出して出力側に送出される変位信号は、標準となる測定
    対象物が示す出力特性に対応させた測定値を得るために
    必要な補正を行う第1補正回路と、標準となる測定対象
    物に対し実測される測定対象物の側が示す出力特性のず
    れを修正した測定値を得るために必要な補正を行う第2
    補正回路との択一的な切替えを自在に配設される測定値
    補正手段を経由させることで、必要な補正処理を行った
    測定値として出力させるようにしたことを特徴とする変
    位計。
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