距离计测装置(100)具备：信号取得部(110)，其从光传感器装置(20)取得基于干涉光的电信号，该光传感器装置将频率周期性地变化的扫描光分支为参照光和向计测对象物体照射的照射光，将照射光照射到计测对象物体，使参照光与由计测对象物体反射的照射光即反射光发生干涉而生成干涉光，基于生成的干涉光生成电信号；频率计算部(120)，其根据由信号取得部(110)取得的基于干涉光的电信号，使用LASSO回归来计算该电信号的峰值频率；距离计测部(130)，其基于由频率计算部(120)计算出的峰值频率，计测从预先决定的基准点到计测对象物体的距离；以及距离输出部(140)，其输出表示距离计测部(130)计测出的距离的距离信息。计测部(130)计测出的距离的距离信息。计测部(130)计测出的距离的距离信息。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】距离计测装置、距离计测方法以及工作装置
[0001]本公开涉及距离计测装置、距离计测方法以及工作装置。
技术介绍
[0002]存在一种使用扫频光来计测从预先决定的基准点到计测对象物体的距离的技术。
[0003]例如，在专利文献1中公开了以下的技术：在具备向被加工物的加工面供给切削油而对加工面进行加工的加工部的工作装置中，将从扫频光源输出的光分支为向被加工物照射的照射光和参照光，将照射光照射到被加工物，并且检测由被加工物反射的照射光即反射光与参照光的干涉光的峰值频率，基于峰值频率，计测从工作装置到加工面的距离，其中，该扫频光源输出频率周期性地变化的光。
[0004]在专利文献1所记载的现有的技术(以下简称为“现有技术”。)中，在折射率已知的切削油存在于计测对象物体的反射面的情况下，基于来自被加工物的加工面的反射光与参照光的干涉光即第1干涉光、以及来自切削油的反射光与参照光的干涉光即第2干涉光，取得第1干涉光的峰值频率和第2干涉光的峰值频率，由此计测从工作装置到加工面的距离。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本专利第6576594号公报
技术实现思路
[0008]专利技术要解决的问题
[0009]在现有技术中存在以下的问题点：由存在于计测对象物体的反射面的切削油等物质反射的反射光会发生散射，由此，有时无法充分得到该反射光的强度，从而无法准确地计测从预先决定的基准点到计测对象物体的距离。在计测对象物体的反射面相对于照射光的光轴方向不一致的情况下也可能产生反射光的散射，因此，在该情况下，有时也无法准确地计测从预先决定的基准点到计测对象物体的距离。
[0010]本公开用于解决上述的问题点，其目的在于，提供一种距离计测装置，即便在由于被计测对象物体反射的反射光发生散射而无法充分地得到反射光的强度的情况下，也能够准确地计测从预先决定的基准点到计测对象物体的距离。
[0011]用于解决问题的手段
[0012]本公开的距离计测装置具备：信号取得部，其从光传感器装置取得基于干涉光的电信号，其中，该光传感器装置将频率周期性地变化的扫描光分支为参照光和向计测对象物体照射的照射光，将照射光照射到计测对象物体，使参照光与由计测对象物体反射的照射光即反射光发生干涉而生成干涉光，基于生成的干涉光而生成电信号；频率计算部，其根据信号取得部取得的基于干涉光的电信号，使用LASSO回归来计算该电信号的峰值频率；距离计测部，其基于频率计算部计算出的峰值频率，计测从预先决定的基准点到计测对象物体的距离；以及距离输出部，其输出表示距离计测部计测出的距离的距离信息。
[0013]专利技术的效果
[0014]根据本公开，即便在由于由计测对象物体反射的反射光发生散射而无法充分地得到反射光的强度的情况下，也能够准确地计测从预先决定的基准点到计测对象物体的距离。
附图说明
[0015]图1是示出应用了实施方式1的距离计测装置的工作装置的主要部分的结构的一例的框图。
[0016]图2是示出实施方式1的工作装置具备的光传感器装置的主要部分的结构的一例的框图。
[0017]图3是示出实施方式1的工作装置具备的加工装置的主要部分的结构的一例的框图。
[0018]图4是示出实施方式1的距离计测装置的主要部分的结构的一例的框图。
[0019]图5A是使用通常的傅里叶变换而估计的某个电信号的功率谱的一例。图5B是使用将式(1)的λ设为阈值的LASSO回归而针对与图5A相同的电信号估计的功率谱的一例。图5C是针对与图5A相同的电信号、应用式(1)并使用将λ设为比阈值小的值中的适当值的LASSO回归而估计的功率谱的一例。
[0020]图6是示出在物体的加工面上存在切削油的情况下的反射光的一例的说明图。
[0021]图7是示出物体的加工面与照射光的光轴方向不一样的情况下的反射光的一例的说明图。
[0022]图8A是根据基于由图7所示的物体的加工面反射的反射光而产生的电信号、使用通常的傅里叶变换而估计的功率谱的一例。图8B是应用式(1)并使用将λ设为比阈值小的值中的适当值的LASSO回归而针对与图8A相同的电信号估计的功率谱的一例。
[0023]图9A和图9B是示出实施方式1的距离计测装置的硬件结构的一例的框图。
[0024]图10是示出实施方式1的距离计测装置的处理的一例的流程图。
[0025]图11是示出实施方式2的距离计测装置的主要部分的结构的一例的框图。
[0026]图12是示出实施方式2的频率计算部求出的向量β
H
的一例的说明图。
[0027]图13是示出实施方式2的距离计测装置的处理的一例的流程图。
具体实施方式
[0028]以下，参照附图对本公开的实施方式详细进行说明。
[0029]实施方式1.
[0030]参照图1至图10，对实施方式1的距离计测装置100进行说明。
[0031]参照图1，对应用了实施方式1的距离计测装置100的工作装置1的主要部分的结构进行说明。
[0032]图1是示出应用了实施方式1的距离计测装置100的工作装置1的主要部分的结构的一例的框图。
[0033]工作装置1具备光传感器装置20、加工装置40、以及距离计测装置100。
[0034]参照图2，对实施方式1的工作装置1具备的光传感器装置20的主要部分的结构进
行说明。
[0035]图2是示出实施方式1的工作装置1具备的光传感器装置20的主要部分的结构的一例的框图。
[0036]光传感器装置20具备扫描光输出部21、分支部22，照射光学系统23、干涉部24、光电转换部25、以及A/D转换部26。
[0037]扫描光输出部21输出频率周期性地变化的光，即扫描光。扫描光输出部21输出的扫描光的频率的变化的比例和周期是被预先决定的。具体而言，例如，扫描光输出部21由均未图示的激光光源、衍射光栅、以及扫描控制部构成。生成并输出频率周期性地变化的扫描光的方法是众所周知的技术，因此省略说明。
[0038]分支部22将扫描光输出部21输出的扫描光分支为参照光和照射光。照射光是用于向计测对象物体4(以下简称为“物体4”。)照射的光。分支部22由光纤耦合器或分束器等构成。
[0039]照射光学系统23是用于将由分支部22分支后的照射光引导到物体4的光学系统。此外，照射光学系统23将由物体4反射的照射光即反射波(以下称为“反射光”。)引导到干涉部24。照射光学系统23由1个以上的透射型透镜或反射型透镜等构成。
[0040]干涉部24使反射光与参照光发生干涉而生成干涉光。干涉部24由半反射镜等构成。
[0041]光电转换部25接受由干涉部24生成的干涉光，将该干涉光转换成模拟电信号。光电转换部25由光电二极管等构成。
[0042]A/D转换部26将光电转换部2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】1.一种距离计测装置，其特征在于，所述距离计测装置具备：信号取得部，其从光传感器装置取得基于干涉光的电信号，其中，所述光传感器装置将频率周期性地变化的扫描光分支为参照光和向计测对象物体照射的照射光，将所述照射光照射到所述计测对象物体，使所述参照光与由所述计测对象物体反射的所述照射光即反射光发生干涉而生成所述干涉光，基于生成的所述干涉光而生成所述电信号；频率计算部，其根据所述信号取得部取得的基于所述干涉光的所述电信号，使用LASSO回归来计算该电信号的峰值频率；距离计测部，其基于所述频率计算部计算出的所述峰值频率，计测从预先决定的基准点到所述计测对象物体的距离；以及距离输出部，其输出表示距离计测部计测出的距离的距离信息。2.根据权利要求1所述的距离计测装置，其特征在于，所述频率计算部调整所述LASSO回归的惩罚项的阈值，以使用所述LASSO回归来计算基于所述干涉光的所述电信号的预先决定的数量的所述峰值频率。3.根据权利要求1所述的距离计测装置，其特征在于，所述频率计算部使用所述LASSO回归计算基于所述干涉光的所述电信号的预先决定的数量的所述峰值频率，并且在使用所述LASSO回归计算出的多个频率成分中，从强度大的频率开始依次计算所述预先决定的数量的所述峰值频率。4.根据权利要求1所述的距离计测装置，其特征在于，所述频率计算部使用所述LASSO回归计算基于所述干涉光的所述电信号的预先决定的数量的所述峰值频率，所述距离计测部基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：大畠伸夫，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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