JP3394090B2 - 変位計 - Google Patents
変位計Info
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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】発光素子と半導体光位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）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は、発光素
子としての半導体レーザからのレーザ光を測定対象物で
ある被測定面に照射し、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測定対象物である
被測定面の変位量を測定することができるようになって
いる。 【０００３】図５は、上記変位計を用いて行われる変位
量の測定状態を示すものであり、基準レベルＣである測
定対象物１５の被測定面１６がセンサ部１１における発
光素子１２に対し例えば振幅Ｄのもとで振動しているも
のであるとすれば、その変位量は、被測定面１６が図５
におけるレベルＡの位置にある場合には図６における正
ピーク値Ａの位置に、レベルＢの位置にある場合には図
６における負ピーク値Ｂにそれぞれ位置しながら被測定
波形１７が推移することになる。 【０００４】このように被測定波形１７が推移するなか
で従来タイプの変位計を用いて振動する測定対象物１５
の振幅を測定する場合には、図６に示す被測定波形１７
における正ピーク値（最大値）Ａと負ピーク値（最小
値）Ｂとを保持し、これら正ピーク値（最大値）Ａと負
ピーク値（最小値）Ｂとの間の差を求めることで振幅Ｄ
が得られることになる。 【０００５】このため、前記センサ部１１により例えば
図７の（イ）に示すような被測定波形１７が検出された
とすれば、図７の（ロ）に示すように所定時間内での振
幅Ｄのピーク値を測定できることになる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来タ
イプの変位計によれば、変位の正ピーク値（最大値）Ａ
と負ピーク値（最小値）Ｂとを保持させることができる
ので、経時的に振幅Ｄが変化するものであっても、その
なかでのピーク値を得ることはできる。 【０００７】しかし、上記従来タイプの変位計による場
合、例えば図７の（イ）において振幅Ｄのピーク値を測
定した後には、図７の（ロ）に示されるようにピーク値
を測定した後における被測定波形１７の振幅Ｄの経時的
なピークレベルをリアルタイムに測定することができな
くなってしまう不都合があった。 【０００８】 【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、前記変位信号に対応
する被測定波形の正負ピーク値をピーク値検出部にて振
幅変化への追従を自在に保持させて処理するピーク値検
出手段を設け、このピーク値検出手段を介することで経
時的に変化する前記被測定波形のピークレベルの測定を
自在としたことにある。 【０００９】 【作用】このため、振動により時々刻々と変化する測定
対象物の被測定面の変位状況は、前記半導体光位置検出
素子を経ることで変位信号として検出し、この変位信号
に対応する変位量を被測定波形として出力することがで
きる。 【００１０】しかも、このようにして出力される被測定
波形は、前記ピーク値検出手段を経ることで所定時間内
での正負ピーク値が測定されるに至るまでの振幅変化を
測定することができるのみならず、この正負ピーク値が
測定された後に生起する振幅変化にも追従させながらそ
の時々のピーク値の変化する状況をも測定することがで
きるので、前記被測定波形におけるピークレベルの変化
状況を経時的に知ることができる。 【００１１】 【実施例】この発明に係る変位計は、図５に示すように
半導体レーザからなる発光素子１２と、この発光素子１
２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いる。 【００１２】図１は、この発明に係る変位計が備えるピ
ーク値検出手段２１の構成例を示すブロック図であり、
その全体は、前記センサ部１１を介して出力される変位
信号に対応する図３に示すような被測定波形１７におけ
る正ピーク値を経時的に検出するための正ピーク値検出
部２３と、同じく前記センサ部１１を介して出力される
変位信号に対応する被測定波形１７における負ピーク値
を経時的に検出するための負ピーク値検出部２４とから
なるピーク値検出部２２と、前記正ピーク値検出部２３
で検出される正ピーク値と負ピーク値検出部２４で検出
される負ピーク値との間の差を求めて振幅を測定するた
めの減算部２５とを備えて構成されている。 【００１３】図２は、図１に示すピーク値検出手段２１
の具体的な構成例を示すものであり、ピーク値検出部２
２を構成している正ピーク値検出部２３と負ピーク値検
出部２４とは、対応するピーク値検出回路によりそれぞ
れ形成されており、減算部２５は差動増幅器により形成
されている。 【００１４】この場合、正ピーク値検出部２３と負ピー
ク値検出部２４とを構成しているアナログ回路としての
ピーク値検出回路のそれぞれは、コンデンサを用いたピ
ークホールド回路とし、所定の微小時定数でコンデンサ
の電荷を放電させることができるようにすることで、経
時的に変化する前記被測定波形１７のピークレベルの測
定が自在となっている。 【００１５】なお、この発明におけるピーク値検出手段
２１は、ピーク値検出部２２を構成している正ピーク値
検出部２３と負ピーク値検出部２４とに保持させたピー
ク値を一定の周期毎にリセットし、その都度、新規デー
タとしてのピーク値に更新させるようにすることで、経
時的に変化する前記被測定波形１７のピークレベルの測
定を自在とするものであってもよい。 【００１６】この発明は上述したようにして構成されて
いるので、図５に示すように振動により時々刻々と変化
する測定対象物１５の被測定面１６の変位状況は、前記
半導体光位置検出素子（ＰＳＤ）１４を経ることで変位
信号として検出し、この変位信号に対応する変位量を図
３に示すような被測定波形１７として出力することがで
きる。 【００１７】しかも、このようにして出力される被測定
波形１７は、前記ピーク値検出手段１１を経ることで所
定時間内での正負ピーク値が測定されるに至るまでの振
幅変化を測定することができるのみならず、この正負ピ
ーク値が測定された後に生起する振幅変化にも図４に示
すように追従させながらその時々のピーク値の変化する
状況をも測定することができるので、前記被測定波形１
７におけるピークレベルの変化状況を経時的に知ること
ができる。 【００１８】これを図２に示す前記ピーク値検出手段１
１を例に説明すれば、正ピーク値検出部２３と負ピーク
値検出部２４とを構成しているピーク値検出回路のそれ
ぞれは、コンデンサを用いたピークホールド回路により
形成されているので、微小時定数のもとでコンデンサの
電荷を放電させることができ、したがって、経時的に変
化する前記被測定波形１７のピークレベルを図４に示す
ようにして測定することができることになる。 【００１９】 【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、振
動により時々刻々と変化する測定対象物の被測定面の変
位状況は、前記半導体光位置検出素子を経ることで変位
信号として検出し、この変位信号に対応する変位量を被
測定波形として出力することができる。 【００２０】しかも、このようにして出力される被測定
波形は、前記ピーク値検出手段を経ることで所定時間内
での正負ピーク値が測定されるに至るまでの振幅変化を
測定することができるのみならず、この正負ピーク値が
測定された後に生起する振幅変化にも追従させながらそ
の時々のピーク値の変化する状況をも測定することがで
きるので、前記被測定波形におけるピークレベルの変化
状況を経時的に知ることができる。
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】発光素子と半導体光位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）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は、発光素
子としての半導体レーザからのレーザ光を測定対象物で
ある被測定面に照射し、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測定対象物である
被測定面の変位量を測定することができるようになって
いる。 【０００３】図５は、上記変位計を用いて行われる変位
量の測定状態を示すものであり、基準レベルＣである測
定対象物１５の被測定面１６がセンサ部１１における発
光素子１２に対し例えば振幅Ｄのもとで振動しているも
のであるとすれば、その変位量は、被測定面１６が図５
におけるレベルＡの位置にある場合には図６における正
ピーク値Ａの位置に、レベルＢの位置にある場合には図
６における負ピーク値Ｂにそれぞれ位置しながら被測定
波形１７が推移することになる。 【０００４】このように被測定波形１７が推移するなか
で従来タイプの変位計を用いて振動する測定対象物１５
の振幅を測定する場合には、図６に示す被測定波形１７
における正ピーク値（最大値）Ａと負ピーク値（最小
値）Ｂとを保持し、これら正ピーク値（最大値）Ａと負
ピーク値（最小値）Ｂとの間の差を求めることで振幅Ｄ
が得られることになる。 【０００５】このため、前記センサ部１１により例えば
図７の（イ）に示すような被測定波形１７が検出された
とすれば、図７の（ロ）に示すように所定時間内での振
幅Ｄのピーク値を測定できることになる。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来タ
イプの変位計によれば、変位の正ピーク値（最大値）Ａ
と負ピーク値（最小値）Ｂとを保持させることができる
ので、経時的に振幅Ｄが変化するものであっても、その
なかでのピーク値を得ることはできる。 【０００７】しかし、上記従来タイプの変位計による場
合、例えば図７の（イ）において振幅Ｄのピーク値を測
定した後には、図７の（ロ）に示されるようにピーク値
を測定した後における被測定波形１７の振幅Ｄの経時的
なピークレベルをリアルタイムに測定することができな
くなってしまう不都合があった。 【０００８】 【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、前記変位信号に対応
する被測定波形の正負ピーク値をピーク値検出部にて振
幅変化への追従を自在に保持させて処理するピーク値検
出手段を設け、このピーク値検出手段を介することで経
時的に変化する前記被測定波形のピークレベルの測定を
自在としたことにある。 【０００９】 【作用】このため、振動により時々刻々と変化する測定
対象物の被測定面の変位状況は、前記半導体光位置検出
素子を経ることで変位信号として検出し、この変位信号
に対応する変位量を被測定波形として出力することがで
きる。 【００１０】しかも、このようにして出力される被測定
波形は、前記ピーク値検出手段を経ることで所定時間内
での正負ピーク値が測定されるに至るまでの振幅変化を
測定することができるのみならず、この正負ピーク値が
測定された後に生起する振幅変化にも追従させながらそ
の時々のピーク値の変化する状況をも測定することがで
きるので、前記被測定波形におけるピークレベルの変化
状況を経時的に知ることができる。 【００１１】 【実施例】この発明に係る変位計は、図５に示すように
半導体レーザからなる発光素子１２と、この発光素子１
２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いる。 【００１２】図１は、この発明に係る変位計が備えるピ
ーク値検出手段２１の構成例を示すブロック図であり、
その全体は、前記センサ部１１を介して出力される変位
信号に対応する図３に示すような被測定波形１７におけ
る正ピーク値を経時的に検出するための正ピーク値検出
部２３と、同じく前記センサ部１１を介して出力される
変位信号に対応する被測定波形１７における負ピーク値
を経時的に検出するための負ピーク値検出部２４とから
なるピーク値検出部２２と、前記正ピーク値検出部２３
で検出される正ピーク値と負ピーク値検出部２４で検出
される負ピーク値との間の差を求めて振幅を測定するた
めの減算部２５とを備えて構成されている。 【００１３】図２は、図１に示すピーク値検出手段２１
の具体的な構成例を示すものであり、ピーク値検出部２
２を構成している正ピーク値検出部２３と負ピーク値検
出部２４とは、対応するピーク値検出回路によりそれぞ
れ形成されており、減算部２５は差動増幅器により形成
されている。 【００１４】この場合、正ピーク値検出部２３と負ピー
ク値検出部２４とを構成しているアナログ回路としての
ピーク値検出回路のそれぞれは、コンデンサを用いたピ
ークホールド回路とし、所定の微小時定数でコンデンサ
の電荷を放電させることができるようにすることで、経
時的に変化する前記被測定波形１７のピークレベルの測
定が自在となっている。 【００１５】なお、この発明におけるピーク値検出手段
２１は、ピーク値検出部２２を構成している正ピーク値
検出部２３と負ピーク値検出部２４とに保持させたピー
ク値を一定の周期毎にリセットし、その都度、新規デー
タとしてのピーク値に更新させるようにすることで、経
時的に変化する前記被測定波形１７のピークレベルの測
定を自在とするものであってもよい。 【００１６】この発明は上述したようにして構成されて
いるので、図５に示すように振動により時々刻々と変化
する測定対象物１５の被測定面１６の変位状況は、前記
半導体光位置検出素子（ＰＳＤ）１４を経ることで変位
信号として検出し、この変位信号に対応する変位量を図
３に示すような被測定波形１７として出力することがで
きる。 【００１７】しかも、このようにして出力される被測定
波形１７は、前記ピーク値検出手段１１を経ることで所
定時間内での正負ピーク値が測定されるに至るまでの振
幅変化を測定することができるのみならず、この正負ピ
ーク値が測定された後に生起する振幅変化にも図４に示
すように追従させながらその時々のピーク値の変化する
状況をも測定することができるので、前記被測定波形１
７におけるピークレベルの変化状況を経時的に知ること
ができる。 【００１８】これを図２に示す前記ピーク値検出手段１
１を例に説明すれば、正ピーク値検出部２３と負ピーク
値検出部２４とを構成しているピーク値検出回路のそれ
ぞれは、コンデンサを用いたピークホールド回路により
形成されているので、微小時定数のもとでコンデンサの
電荷を放電させることができ、したがって、経時的に変
化する前記被測定波形１７のピークレベルを図４に示す
ようにして測定することができることになる。 【００１９】 【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、振
動により時々刻々と変化する測定対象物の被測定面の変
位状況は、前記半導体光位置検出素子を経ることで変位
信号として検出し、この変位信号に対応する変位量を被
測定波形として出力することができる。 【００２０】しかも、このようにして出力される被測定
波形は、前記ピーク値検出手段を経ることで所定時間内
での正負ピーク値が測定されるに至るまでの振幅変化を
測定することができるのみならず、この正負ピーク値が
測定された後に生起する振幅変化にも追従させながらそ
の時々のピーク値の変化する状況をも測定することがで
きるので、前記被測定波形におけるピークレベルの変化
状況を経時的に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る変位計が備えるピーク値検出手
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ピーク値検出手
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におけるセンサ部が出力
する測定対象物の被測定面の経時的な変位状況を被測定
波形として示す説明図である。 【図４】この発明に係る変位計による測定結果を図３の
被測定波形との対応関係のもとで示す説明図である。 【図５】測定対象物の被測定面に対し変位計を用いて従
来から行われている一般的な測定状態を示す説明図であ
る。 【図６】図５における測定対象物の被測定面の振幅の経
時的な変化を被測定波形として示す説明図である。 【図７】従来タイプの変位計による測定結果を被測定波
形との対応関係のもとで示す説明図である。 【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 ピーク値検出手段 ２２ ピーク値検出部 ２３ 正ピーク値検出部 ２４ 負ピーク値検出部 ２５ 減算部
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ピーク値検出手
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におけるセンサ部が出力
する測定対象物の被測定面の経時的な変位状況を被測定
波形として示す説明図である。 【図４】この発明に係る変位計による測定結果を図３の
被測定波形との対応関係のもとで示す説明図である。 【図５】測定対象物の被測定面に対し変位計を用いて従
来から行われている一般的な測定状態を示す説明図であ
る。 【図６】図５における測定対象物の被測定面の振幅の経
時的な変化を被測定波形として示す説明図である。 【図７】従来タイプの変位計による測定結果を被測定波
形との対応関係のもとで示す説明図である。 【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 ピーク値検出手段 ２２ ピーク値検出部 ２３ 正ピーク値検出部 ２４ 負ピーク値検出部 ２５ 減算部
Claims (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、前記変位信号に対
応する被測定波形の正負ピーク値をピーク値検出部にて
振幅変化への追従を自在に保持させて処理するピーク値
検出手段を設け、このピーク値検出手段を介することで
経時的に変化する前記被測定波形のピークレベルの測定
を自在としたことを特徴とする変位計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09587894A JP3394090B2 (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 変位計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09587894A JP3394090B2 (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 変位計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280514A JPH07280514A (ja) | 1995-10-27 |
| JP3394090B2 true JP3394090B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=14149599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09587894A Expired - Fee Related JP3394090B2 (ja) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | 変位計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3394090B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107430021B (zh) * | 2015-04-10 | 2020-09-15 | 高准公司 | 测量振动元件的两个或更多位置之间的时空关系 |
-
1994
- 1994-04-08 JP JP09587894A patent/JP3394090B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07280514A (ja) | 1995-10-27 |
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