JP4745969B2 - 差分光信号を検出および/または評価するための方法 - Google Patents
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Description
1. 一方の光源は常に一定レベルで送信し、他方の光源は追従制御される。このことは、一方の光源が測定対象物を照明し、他方は受信器に直接入射する場合にとりわけ有利である。
2. 2つの光源を常に、それらの強度の和が一定に留まるよう制御する。このことは、2つの光源が測定対象物を照明する場合に有利である。
Φ2=k・I2 (1.2)
制御条件は次のとおりである:
fe(Φ1・D1)=fe(Φ2・D2) (1.3)
式1.1と1.2を使用すると次式が得られる:
I1・D1=I2・D2 (1.4)
制御規則1に対して次の付加条件を代入する:
I1=Im (1.5)
これによりI2が出力信号となり、次式が得られる:
I2=Im・D1/D2 (1.6)
制御規則2を適用する場合には次の付加条件が成り立つ:
I1+I2=Im
ここから例えばI2に対して次式が得られる:
I2=Im・D1/(D1+D2) (1.7)
・受信信号を各半周期ごとに走査し、2つのサンプリング値の差を符号(+、−)に関して評価する。
・受信信号を同期して復調し、復調結果(Produkt)の符号をインテグレータの制御に使用する。
少なくとも2つの第1光源と、少なくとも1つの受信器が設けられており、
前記少なくとも2つの第1光源は光を時間的に連続してクロック制御し、位相ごとに送信し、
前記少なくとも1つの受信器は、第1光源から発するクロック同期した交番光成分を少なくとも受信し、
測定装置に少なくとも1つの光源によって入射された光の強度が、異なる位相間で発生するクロック同期した交番光成分が受信器でゼロになるように制御される形式の方法が提供される。この方法において、
入射された光の強度を制御するために、受信信号が受信器で位相位置に関して検出され、これにより入射光の強度の制御のための調整量が形成されることを特徴とする(形態1・基本構成)。
(形態1) 上記基本構成参照。
(形態2) 上記形態1の方法において、異なる位相の間に生ずる、クロック同期した交番光成分が受信機でゼロになるよう、更なる別の光源、又は第1の複数光源の一つを、補償光源としての更なる別の光源として使用することが好ましい。
(形態3) 上記形態2の方法において、受信器に配属された更なる別の光源は、その位相が変化するように制御され、そのために当該別の光源は少なくとも1つのExOrゲートまたは少なくとも1つのExNorゲートを介して制御されることを特徴とする方法。
(形態4) 上記形態1〜3の何れかの方法において、該調整量は電流加算によって受信器の電流信号に加算されることが好ましい。
(形態5) 上記形態1〜4の何れかの方法において、調整量を形成するために、位相位置の値がカウンタによって積算されることが好ましい。
(形態6) 上記形態5の方法において、計数器の計数状態は、必要に応じ予設定されるか又は予設定可能であることが好ましい。
(形態7) 上記形態6の方法において、位相位置の値は、0°または180°で評価されることが好ましい。
(形態8) 上記形態5〜7の何れかの方法において、デジタル化された受信信号は、受信器に対する方向信号として使用されることが好ましい。
(形態9) 上記形態8の方法において、受信信号はフリップフロップに供給され、該フリップフロップのクロックは送信クロックから次のように導出されること、すなわちカウンタの計数方向に対する制御信号として、第1の複数光源の一つの信号が位相どおりに出力され、第1の複数光源の他方の信号が反転されて出力されるようにして導出されることが好ましい。
(形態10) 上記形態1〜6の何れかの方法において、デジタル化された受信信号はカウンタに対するクロック信号として使用され、計数方向は第1の複数光源のクロックを定めるクロック発生器のクロックにより予設定されることが好ましい。
(形態11) 上記形態10の方法において、受信信号は、クロック発生器のクロックに対して有利には90゜の位相シフトを有することが好ましい。
(形態12) 上記形態10又は11の方法において、受信信号はカウンタクロックとして、クロックエッジの時間領域内で中間記憶されることが好ましい。
(形態13) 上記形態1〜12の何れかの方法において、調整量は所定の、または予設定可能な固定成分を有することが好ましい。
(形態14) 上記形態1〜3、5〜12の何れかを受けた場合の形態13の方法において、調整量の可変成分を固定成分に、光源での電流加算によって加算することが好ましい。
(形態15) 上記形態1〜3、5〜14の何れかの方法において、調整量を電流加算によって、比較的に弱い複数光源の1以上にクロック的(taktweise)に加算することが好ましい。
(形態16) 差分光信号を検出および/または評価するための方法であって、少なくとも2つの第1光源と、少なくとも1つの受信器が設けられており、前記少なくとも2つの第1光源は光を時間的にシーケンシャルにクロック制御し、位相ごとに送信し、前記少なくとも1つの受信器は、第1光源から発するクロック同期した交番光成分を少なくとも受信し、測定装置に入射された光の強度が、異なる位相間で発生するクロック同期した交番光成分が受信器でゼロになるように制御される形式の方法において、入射された光の強度を制御するために、受信信号が受信器で位相位置に関して検出され、これにより調整量が形成され、該調整量は電流加算によって受信器の電流信号に加算されることを特徴とする(第2の視点)。
・受信器Eが位相だけを再生すればよい。
・受信器Eを非常に高い増幅率に構成できる。
・クロックがカウンタZの動作に同期する。
・検出(サンプリング)パルス(Abtastimpuls)を形成するための回路。
・計数ステップは各期間ごとであり、方向変化は各半期間ごとである。
・受信器は位相だけを再生すればよく、位相シフトは必要ない。
・受信器を非常に高い増幅率に構成できる。
・カウンタの非同期クロック。
・クロックのエッジ切換変化(Flankenwechsel)の際に受信信号をロックする回路が必要である。
12 クロック発生器
13 トランスインピーダンス増幅器
14 コンパレータ
15 振幅制限器(リミッタ)
16 フリップフロップ
17,18,22 デジタル/アナログ変換器
19 遅延回路
21,23 ExOrゲート
24 変調器
d 位相シフト
E 受信器
E(S1),E(S2) S1とS2の受信信号
K 別の光源
R 調整量
S1,S2 第1光源
Z カウンタ
Claims (13)
- 差分光信号を検出および/または評価するための方法であって、
少なくとも2つの第1光源(S1,S2)と、少なくとも1つの受信器(E)が設けられており、
前記少なくとも2つの第1光源は光を時間的に連続してクロック制御し、位相ごとに送信し、
前記少なくとも1つの受信器は、第1光源(S1,S2)から発するクロック同期した交番光成分を少なくとも受信し、
測定装置に少なくとも1つの光源(S1,S2,K)によって入射された光の強度が、異なる位相間で発生するクロック同期した交番光成分が受信器(E)でゼロになるように制御される形式の方法において、
入射された光の強度を制御するために、受信信号が受信器(E)で位相位置に関して検出され、これにより入射光の強度の制御のための調整量(R)が形成され、
異なる位相の間に生ずる、クロック同期した交番光成分が受信機(E)でゼロになるよう、更なる別の光源(K)、又は第1の複数光源(S1,S2)の一つを、補償光源としての更なる別の光源として使用し、
受信器に配属された更なる別の光源(K)は、その位相が変化するように制御され、そのために当該別の光源(K)は少なくとも1つのExOrゲート(21)または少なくとも1つのExNorゲートを介して制御される、ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、該調整量(R)は電流加算によって受信器(E)の電流信号に加算される、ことを特徴とする方法。
- 請求項1又は2記載の方法において、調整量(R)を形成するために、位相位置の値がカウンタ(Z)によって積算されることを特徴とする方法。
- 請求項3記載の方法において、計数器(Z)の計数状態は、必要に応じ予設定されるか又は予設定可能であることを特徴とする方法。
- 請求項4記載の方法において、位相位置の値は、0°または180°で評価されることを特徴とする方法。
- 請求項3〜5のいずれかに記載の方法において、デジタル化された受信信号は、受信器に対する方向信号として使用されることを特徴とする方法。
- 請求項6記載の方法において、受信信号はフリップフロップに供給され、該フリップフロップのクロックは送信クロックから次のように導出されること、すなわちカウンタ(Z)の計数方向に対する制御信号として、第1の複数光源の一つ(S1)の信号が位相どおりに出力され、第1の複数光源の他方(S2)の信号が反転されて出力されるようにして導出されることを特徴とする方法。
- 請求項1から4までのいずれか一項記載の方法において、デジタル化された受信信号はカウンタ(Z)に対するクロック信号として使用され、計数方向は第1の複数光源(S1,S2)のクロックを定めるクロック発生器(12)のクロックにより予設定されることを特徴とする方法。
- 請求項8記載の方法において、受信信号は、クロック発生器(12)のクロックに対して有利には90゜の位相シフトを有することを特徴とする方法。
- 請求項8または9記載の方法において、受信信号はカウンタクロックとして、クロックエッジの時間領域内で中間記憶されることを特徴とする方法。
- 請求項1から10までのいずれか一項記載の方法において、調整量(R)は所定の、または予設定可能な固定成分を有することを特徴とする方法。
- 請求項1、及び請求項3から10のいずれか一項を受けた場合の請求項11記載の方法において、調整量(R)の可変成分を固定成分に、光源(S1,S2,K)での電流加算によって加算することを特徴とする方法。
- 請求項1、及び3から12までのいずれか一項記載の方法において、調整量(R)を電流加算によって、比較的に弱い複数光源(S1,S2,K)の1以上にクロック的(taktweise)に加算することを特徴とする方法。
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