用以施行位移测量之系统

摘要

本发明大体上系针对用以施行一物体之位移测量的系统，本发明可藉由各种不同实施例而得到了解。在一项实施例中，本发明利用莫尔效应精确地测量物体之位移，关于这点，吾人将一可视图案配置于物体上面，并将多个感光器与可视图案规律地隔开，重要的是，诸感光器之间的间隔与形成可视图案的一个投影或影像之线条间的间隔略有不同，这让本发明能够利用莫尔效应精确地计算出物体的正确位移或移动。关于这点，自感光器阵列产生的电气讯号将具体呈现出一个由感光器节距与可视图案之投影或影像节距之差异而造成的一个重复的包络线图案，此包络线之空间频率明显低于可视图案之影像(或投影)或感光器阵列中任何一个之频率，其中可视图案之影像或投影及感光器阵列的频率分别等于相邻图案界线或相邻感光器元件之间隔距离的倒数，因此，物体稍微侧向移动会形成可视图案，其与重复图案之重复方向平行，而于较低空间频率之讯号包络线位置内产生一个较大的位移，甚至能容易地侦测出具有可视图案之物体的少量位移。而且，具有一个或更多个阵列、且有些互相倾斜某个角度的各种不同光学配置可用以测量物体位移和三个方向上的旋转。

主权项

1.一种用以施行物体之位移测量的系统,其包括有:一个表面区域具有可视图案之物体,该图案系以影像图案投射在多个感光器上面,该影像图案包含了辐射强度内之系统变化;该多个感光器系以类似于呈像图案的一个组态规则地隔开;以及一个与多个感光器通电之电路,该电路系配置用以算出由多个感光器产生的一个电气讯号,以测定物体之位移。2.如申请专利范围第1项之系统,其更包括有一面能够移动而将物体图案以影像型态投射在多个感光器上面的透镜。3.如申请专利范围第1项之系统,其中物体之位移包括了水平位移。4.如申请专利范围第1项之系统,其中物体之位移包括了旋转位移。5.如申请专利范围第1项之系统,其中该可视图案系一连串规则地隔开之平行线性标志。6.如申请专利范围第1项之系统,其中该多个感光器系配置成一个阵列。7.如申请专利范围第5项之系统,其中诸感光器之间的固定间隔与诸平行线性标志之间的固定间隔略有不同。8.如申请专利范围第1项之系统,其中该电路包括有一个中央处理单元和一个记忆体。9.一种用以测量物体倾斜之系统,其包括有:一面远心透镜;一个沿远心透镜之中心轴配置的第一感光器阵列;一个沿中心轴配置并对第一感光器阵列倾斜之第二感光器阵列;以及一个与第一及第二感光器阵列通电之电路,该电路系配置用以算出从第一及第二感光器阵列输出的电气讯号,以测定物体之倾斜。10.如申请专利范围第9项之系统,其中远心透镜包括有一对沿着一条中心轴排列之透镜。图式简单说明:第一图A-第一图C例示了当两组同样尺寸之同心圆彼此分别朝旁边移动时产生的莫尔效应;第二图A-第二图B例示了当两组平行线彼此相对转动时产生的莫尔效应;第三图A-第三图B例示了当两组同样尺寸之同心三角形彼此分别朝旁边移动时产生的莫尔效应;第四图A为例示了本发明其中一项实施例中,利用图案相当简单之若干条水平线测量具有预印图案物体之位移的一个方块图;第四图B为类似第四图A中所示,但例示了斜线图案的一个方块图;第五图A及第五图B为根据本发明另一个实施例建构而成、用以测量物体倾斜的一个系统之图解;第六图A例示了由倾斜之一维感光器阵列对定位在中心焦平面上的一个未倾斜物体测得之假想光线图案;第六图B例示了由倾斜之一维感光器阵列对定位在中心焦平面外的一个未倾斜物体测得之假想光线图案;第六图C例示了由倾斜之一维感光器阵列对绕着平行于感光器阵列倾斜轴之轴倾斜的一个物体所测得之假想光线图案;第七图例示了由倾斜之二维感光器阵列对绕着垂直于感光器阵列倾斜轴之轴倾斜、位于中心焦平面上并与光学轴相交的一个物体所测得之假想光线图案;以及第八图例示了本发明另一个实施例,其可用于三维追踪系统中。