光测距装置以及加工装置制造方法及图纸

将光测距装置(3)构成为：设置有具有接收从光干涉部(31)输出的干涉光并输出干涉光的检测信号的PD(32－1)～(32－N)的光检测器(32)、以及从自PD(32－1)～(32－N)输出的检测信号之中选择任意一个检测信号的开关(33)，距离计算部(35)根据由开关(33)选择出的检测信号，计算直至测定对象物(1)为止的距离。计算直至测定对象物(1)为止的距离。计算直至测定对象物(1)为止的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光测距装置以及加工装置


[0001]本专利技术涉及计算直至测定对象物为止的距离的光测距装置和具备光测距装置的加工装置。

技术介绍

[0002]作为使用光来测定直至测定对象物为止的距离的方法之一，有以使光源频率扫描为特征的光干涉方式。
[0003]在以扫描光源频率为特征的光干涉方式中，朝向测定对象物照射频率随着时间的经过而发生变化的频率扫描光，将被测定对象物反射的频率扫描光作为反射光而接收。
[0004]在以下的专利文献1中公开了如下技术：将照射到测定对象物之前的频率扫描光的一部分作为参照光，根据参照光与反射光的干涉光，测定直至测定对象物为止的距离。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开平7-265316号公报

技术实现思路

[0008]作为计算直至测定对象物中的多个部位为止的距离的光测距装置，有安装有多个受光元件的光测距装置，该多个受光元件接收反射光，输出反射光的检测信号。
[0009]安装有多个受光元件的光测距装置为了将由多个受光元件检测到的各个检测信号从模拟信号变换为数字信号，需要安装与受光元件的数量相应量的模拟数字变换器(以下，称为“A/D变换器”)。因而，计算距离的部位的数量越多，则光测距装置需要安装越多的A/D变换器，存在成本高的课题。
[0010]本专利技术是为了解决如上所述的课题而完成的，其目的在于得到无需安装多个A/D变换器，就能够计算直至测定对象物中的多个部位为止的距离的光测距装置以及加工装置。
[0011]本专利技术涉及的光测距装置，具备：频率扫描光输出部，重复输出频率随时间的经过而发生变化的频率扫描光；光发送部，将从频率扫描光输出部输出的频率扫描光作为参照光而输出，并且朝向测定对象物照射频率扫描光；光干涉部，将被测定对象物反射的频率扫描光作为反射光而接收，使反射光与参照光发生干涉，输出反射光与参照光的干涉光；光检测器，具有多个受光元件，该多个受光元件接收从光干涉部输出的干涉光，输出干涉光的检测信号；开关，从自多个受光元件输出的检测信号之中选择任意一个检测信号；以及距离计算部，根据由开关选择出的检测信号，计算直至测定对象物中的任意的部位为止的距离。
[0012]根据本专利技术，将光测距装置构成为：设置有具有接收从光干涉部输出的干涉光并输出干涉光的检测信号的多个受光元件的光检测器、以及从自多个受光元件输出的检测信号之中选择任意一个检测信号的开关，距离计算部根据由开关选择出的检测信号，计算直至测定对象物中的任意的部位为止的距离。因而，本专利技术所涉及的光测距装置无需安装多
个A/D变换器，就能够计算直至测定对象物中的多个部位为止的距离。
附图说明
[0013]图1的图1A是示出实施方式1的加工装置2的结构图。图1B是示出测定对象物1的说明图。
[0014]图2是示出实施方式1的光测距装置3的结构图。
[0015]图3是示出三角波信号的波形以及时钟信号的波形的说明图。
[0016]图4是示出作为从激光光源12输出的频率扫描光的参照光和被测定对象物1的部位1－1～1－4反射的反射光的说明图。
[0017]图5是示出测定对象物1中的部位1－1～1－4的说明图。
[0018]图6是示出从控制信号生成部40输出的控制信号、从PD32－1～32－4输出的干涉光的检测信号以及从开关33输出的检测信号的说明图。
[0019]图7是示出由傅里叶变换部35a计算出的干涉光的频谱的说明图。
[0020]图8是示出N＝16的情况下的开关33的一个例子的结构图。
[0021]符号说明
[0022]1：测定对象物；1－1～1－N：部位；2：加工装置；3：光测距装置；4：加工部；5：检查部；10：频率扫描光输出部；11：频率变化信号输出部；12：激光光源；20：光发送部；21：光耦合器；22：同时照射用透镜；30：信号处理部；31：光干涉部；32：光检测器；32－1～32－N：PD；33：开关；33－1～33－15：开关元件；34：A/D变换器；35：距离计算部；35a：傅里叶变换部；35b：距离计算处理部；40：控制信号生成部。
具体实施方式
[0023]以下，为了更详细地说明本专利技术，依照附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0024]实施方式1.
[0025]图1A是示出实施方式1的加工装置2的结构图。图1B是示出测定对象物1的说明图。
[0026]在图1中，测定对象物1相当于由加工装置2加工的加工物等。
[0027]加工装置2具备光测距装置3、加工部4以及检查部5。
[0028]光测距装置3为测定直至测定对象物1的表面部位为止的距离并将测定出的距离分别输出到加工部4以及检查部5的装置。测定对象物1的表面部位例如相当于如图1B所示的部位1－1～1－N。
[0029]加工部4根据从光测距装置3输出的距离对测定对象物1进行加工。
[0030]作为加工部4的加工例子，考虑以使从光测距装置3输出的距离与设计值一致的方式，对测定对象物1进行研磨加工或者对测定对象物1进行切削加工等。
[0031]检查部5根据从光测距装置3输出的距离，检查表面部位的面粗糙度或者表面部位的凹凸。
[0032]作为检查部5的检查例子，考虑判定从光测距装置3输出的距离是否与设计值一致的检查等。
[0033]图2是示出实施方式1的光测距装置3的结构图。
[0034]在图2中，频率扫描光输出部10具备频率变化信号输出部11以及激光光源12。
[0035]频率扫描光输出部10将频率随时间的经过而发生变化的频率扫描光重复输出到光发送部20。
[0036]频率变化信号输出部11与时钟信号同步地，将频率随时间的经过而发生变化的频率变化信号输出到激光光源12。
[0037]作为从频率变化信号输出部11输出的频率变化信号，除了考虑三角波信号之外，还考虑正弦波等。在实施方式1的光测距装置3中，频率变化信号输出部11输出三角波信号作为频率变化信号。
[0038]三角波信号为频率随时间的经过而从最低频率f
min
变化至最高频率f
max
的信号。
[0039]三角波信号的频率当达到最高频率f
max
时，在一旦返回到最低频率f
min
之后，再次从最低频率f
min
变化至最高频率f
max
。
[0040]激光光源12经由光纤而与光发送部20的光耦合器21连接。
[0041]激光光源12当从频率变化信号输出部11接受到三角波信号时，将与时间的经过相伴的频率的变化与三角波信号的频率的变化一致的频率扫描光输出到光耦合器21。
[0042]光发送部20具备光耦合器21以及同时照射用透镜22。
[0043]光发送部20将从频率扫描光输出部10输出的频率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光测距装置，具备：频率扫描光输出部，重复输出频率随时间的经过而发生变化的频率扫描光；光发送部，将从所述频率扫描光输出部输出的频率扫描光作为参照光而输出，并且朝向测定对象物照射所述频率扫描光；光干涉部，将被所述测定对象物反射的频率扫描光作为反射光而接收，使所述反射光与所述参照光发生干涉，输出所述反射光与所述参照光的干涉光；光检测器，具有多个受光元件，该多个受光元件接收从所述光干涉部输出的干涉光，输出所述干涉光的检测信号；开关，从自所述多个受光元件输出的检测信号之中选择任意一个检测信号；以及距离计算部，根据由所述开关选择出的检测信号，计算直至所述测定对象物中的任意的部位为止的距离。2.根据权利要求1所述的光测距装置，其特征在于，所述光干涉部将被所述测定对象物中的3个以上的部位分别反射的频率扫描光作为反射光而接收，使接收到的各个反射光与所述参照光发生干涉，输出各个反射光与所述参照光的干涉光，所述多个受光元件配置于与所述测定对象物中的3个以上的部位分别对应的位置，接收从所述光干涉部输出的各个干涉光，将各个干涉光的检测信号输出到所述开关。3.根据权利要求1所述的光测距装置，其特征在于，具备：模拟数字变换器，该模拟数字变换器将由所述开关选择出的检测信号从模拟信号变换为数字信号，将所述数字信号输出到所述距离计算部。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤广树，松本佳宏，斧原圣史，铃木巨生，柳泽隆行，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：