(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光ビーム及び第２の光ビームに基づいてデジタル位置値を決定するための干渉計において、前記第１の光ビームと前記第２の光ビームの間における光ビームの漏れによって生じるデジタル位置値の偏差を補償するための方法(200)であって、
デジタル位置値(300)の複数のグループ(600)を受信するステップと、
前記デジタル位置値の第１のグループをデジタル処理して複数のデータ値を生成するステップと、
前記複数のデータ値をデジタル処理して少なくとも１つの非線形性振幅パラメタ(214M)と少なくとも１つの非線形性位相パラメタ(214P)とを生成するステップと、
前記少なくとも１つの非線形性振幅パラメタと前記少なくとも１つの非線形性位相パラメタとに基づいて前記デジタル位置値の第２のグループを補償するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記補償するステップは、前記第２のグループの各々のデジタル位置値について、前記デジタル位置値から前記非線形性位相パラメタを減算した結果と、前記非線形性振幅パラメタとに基づいて、前記デジタル位置値を補償するステップを含む、請求項１の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの非線形性パラメタがブロック回帰技術に基づいて生成される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
補償される前記偏差の時間的周波数がドップラー周波数である、請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
第１の光ビーム及び第２の光ビームに基づいてデジタル位置値を決定するための干渉計において、前記第１の光ビームと前記第２の光ビームの間における光ビームの漏れによって生じるデジタル位置値の偏差を補償するための補償システム(200)であって、前記干渉計は、可動のリトロリフレクタを備え、
デジタル位置値(300)の複数のグループ(600)を受信するための入力であって、該デジタル位置値の各々が全体部分と端数部分とを含み、該全体部分は、１つの干渉じまを生じる記リトロリフレクタの移動距離に対応し、該端数部分は、１つの干渉じまを生じる前記リトロリフレクタの移動距離には満たない、前記リトロリフレクタの移動距離に対応する、入力と、
前記デジタル位置値の第１のグループをデジタル処理し、複数のデータ値(210)を生成するためのデジタル位置データプロセッサ(208)と、
前記複数のデータ値を処理し、少なくとも１つの非線形性振幅パラメタ(214M)と少なくとも１つの非線形性位相パラメタ(214P)とを生成するためのデジタルデータ値プロセッサ(212)と、
前記少なくとも１つの非線形性振幅パラメタと前記少なくとも１つの非線形性位相パラメタとに基づいて前記デジタル位置値の第２のグループを補償するためのデジタル補償器(206)と
を備える補償システム。
【請求項６】
前記デジタル補償器は、前記第２のグループの各々のデジタル位置値について、前記デジタル位置値から前記非線形性位相パラメタを減算した結果と、前記非線形性振幅パラメタとに基づいて、前記デジタル位置値を補償する、請求項５の補償システム。
【請求項７】
前記デジタル位置データプロセッサは、
前記入力に接続され、受信したデジタル位置値の前記端数部分に対応するコサイン値を提供するコサインルックアップテーブル(402)と、
前記入力に接続され、受信したデジタル位置値の前記端数部分に対応するサイン値を提供するサインルックアップテーブル(404)と、
前記コサイン値及び前記サイン値を算術処理するための第１の複数の算術論理ユニット（ＡＬＵ）(406A-406J)であって、該ＡＬＵの各々が該算術処理に基づいて前記複数のデータ値のうちの１つを出力するように構成された第１の複数のＡＬＵと、
前記入力に接続され、前記第１のグループ内のデジタル位置値を算術処理するための第２の複数のＡＬＵ(406K-406O)であって、該ＡＬＵの各々が該算術処理に基づいて前記複数のデータ値のうちの１つを出力するように構成された第２の複数のＡＬＵを備える、請求項５または６に記載の補償システム。
【請求項８】
前記デジタル位置データプロセッサは、前記第１の複数のＡＬＵ及び前記第２の複数のＡＬＵに接続され前記複数のデータ値を記憶するための複数のレジスタ(421)をさらに備える、請求項７の補償システム。
【請求項９】
前記デジタル位置データプロセッサは、前記複数のレジスタに接続され、該レジスタに前記複数のデータ値をデジタル位置値の各グループの終りで記憶させるように構成され、前記第１及び第２の複数のＡＬＵの動作を制御するための信号を生成するように構成されたカウンタ(428)をさらに備える、請求項８の補償システム。
【請求項１０】
一定のシーケンス、ゼロ平均を有する線形増加シーケンス及びゼロ平均を有する２次シーケンスを含む複数のデジタルシーケンスを生成するためのデジタルシーケンス発生器(422-426)と、
前記デジタルシーケンス発生器に接続され、前記デジタルシーケンスを算術処理するための第３の複数のＡＬＵ(406P-406U)であって、該ＡＬＵの各々が該算術処理に基づいて前記複数のデータ値のうちの１つを出力するように構成された第３の複数のＡＬＵとをさらに備える、請求項７または８に記載の補償システム。
【請求項１１】
第１と第２の光ビームを生成するための光源(102)と、
前記第１と第２の光ビームに基づいて光測定信号を生成するための干渉計(108)と、
前記光測定信号及び光基準信号を受信するための受信機であって、前記光測定信号に基づいてアナログ測定信号を生成するとともに、前記光基準信号に基づいてアナログ基準信号を生成するように構成された受信機(112)と、
前記アナログ測定信号及び前記アナログ基準信号に基づいてデジタル位置値(300)の複数のグループ(600)を生成するための制御装置(112)と、
前記制御装置に接続され、前記デジタル位置値の各グループをデジタル処理し、処理したグループの各々について複数のデータ値(210)を生成するための少なくとも１つのデジタル信号プロセッサであって、前記処理したグループの各々について前記複数のデータ値をデジタル処理し、前記処理したグループの各々について少なくとも１つの非線形性振幅パラメタ(214M)と少なくとも１つの非線形性位相パラメタ(214P)とを生成し、生成された前記非線形性振幅パラメタと前記非線形性位相パラメタとに基づいてデジタル位置値を補償するように構成された少なくとも１つのデジタル信号プロセッサと
を備える変位測定干渉計システム(100)。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのデジタル信号プロセッサは、前記デジタル位置値から前記非線形性位相パラメタを減算した結果と、前記非線形性振幅パラメタとに基づいて、前記デジタル位置値を補償する、請求項１１の変位測定干渉計システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して干渉計システムに関する。詳しくは、本発明は干渉計の非線形性を補償するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
度量衡学において、干渉計のビーム間の光漏れは、非線形性として知られる理想値から周期的に外れる測定結果を生じさせる。
【０００３】
ホモダイン干渉計における非線形性を補償するための１つの従来技術は、干渉計内部の２つの同相信号及び直交位相信号をオフセット、利得及び直交性について平衡化することを伴う。これらの信号をデジタル化し、不平衡について計算し、アナログ電子装置を用いてオフセットを導入し、ゲイン補償を行う。補償コンポーネントは干渉計自体の内部にすべて含まれる。ヘテロダイン干渉計の場合、平衡をとるための同相信号及び直交位相信号が存在しない。従って、このような補償方法はヘテロダイン干渉計には適用することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
デジタル数値処理を利用して干渉計位置データの非線形性を補償するためのシステム及び方法を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１形態は、干渉計位置データの非線形性を補償するための方法を提供する。デジタル位置値の複数のグループを受信する。デジタル位置値の第１のグループをデジタル処理し、複数のデータ値を生成する。この複数のデータ値をデジタル処理し、少なくとも１つの準静的非線形性パラメタを生成する。この少なくとも１つの準静的非線形性パラメタに基づいてデジタル位置値の第２のグループを補償する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記のように構成することにより、デジタル数値処理を利用して干渉計位置データの非線形性を補償するためのシステム及び方法を提供することができる。
【実施例】
【０００７】
下記の好ましい実施形態の説明において、添付の図面を参照する。図面は実施形態の一部を形成し、本発明を実施できるように特定の実施形態を例示している。他の実施形態をとることも可能であり、本発明の範囲から外れることなく構造的あるいは論理的変更を行うことも可能であると考られる。従って、下記の説明に限定の意図はなく、本発明は特許請求の範囲により規定される。
【０００８】
Ｉ．変位測定干渉計システム
本発明の非線形性補償システム及び方法は、ヘテロダイン変位測定干渉計システムのコンテクストで説明する。しかしながら、本明細書で開示する補償技術はホモダイン干渉計システムにも適用することが可能である。
【０００９】
一般的な変位測定干渉計システムは、周波数安定化したレーザ光源、干渉計光学系及び測定用電子装置から構成される。ホモダイン干渉法に基づく度量衡学において、位相進行関数φ（ｔ）は時間ｔ内の物体の変位に直接比例し、通常係数λ／４を有する。すなわち、１単位間隔（ＵＩ:Unit Interval）の変化は光波の波長の１／４の物体の移動を表わしている。１ＵＩは、１波長の干渉じま、即ち２πラジアンを表わしている。混合の際、位相は保存され、λ／４の移動は１つの干渉じまとして現れる。ヘテロダイン干渉法に基づく度量衡学には、２つのチャネルが存在する。すなわち、一方はドップラーシフトされたチャネル（測定チャネル）であり、他方はシフトされないチャネル（基準チャネル）である。これらの２つのチャネルの２つの位相進行関数φM（ｔ）とφR（ｔ）との差は、任意の定数内で物体の変位に比例する。いずれのチャネルについての位相進行関数も、時間とともに単調増加する。
【００１０】
図１は、従来技術のヘテロダイン変位測定干渉計システム１００を示す電気的ブロック図である。干渉計システム１００は、レーザ１０２、干渉計１０８、測定・処理電子装置１１２及び光ファイバピックアップ１１４を含む。干渉計１０８は、固定のリトロリフレクタ１０４、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０６及び可動のリトロリフレクタ１１０を含む。
【００１１】
レーザ１０２は、同一直線上に同じ強さで異なる周波数Ｆ1、Ｆ2の１対の直交偏光された光ビームを生成する。これらの周波数はＦRだけ異なっており、ＦRは基準周波数である（スプリット周波数とも呼ぶこともある）。これらの光ビームは干渉計１０８を通過する。偏光ビームスプリッタ１０６は、入射した光の一方の偏光を固定のリトロリフレクタ１０４へ反射し、他方の偏光を可動のリトロリフレクタ１１０へ通過させる。リトロリフレクタ１０４及び１１０は、この光を偏向ビームスプリッタ１０６へ返し、そこで一方のビームが透過され他方のビームが反射されるため、２つのビームが再び一直線上になる。可動のリトロリフレクタ１１０の線形運動により、２つのビーム間の位相差に、対応する変化が生じる。干渉計１０８からの出力ビームは光ファイバピックアップ１１４へ向かう。光ファイバピックアップ１１４において干渉計１０８からの出力ビームが混合され、混合されたビームが光ファイバ１１３に接続される。混合されたビームは測定信号と呼ばれ、この混合は次の数１により表される。
【数１】
0005358072.tif 000002
【００１２】
測定・処理電子装置１１２は、この光測定信号に対応する電気測定信号を生成するための光ファイバ受信機を含む。測定信号は、次の数２に示すように、基準周波数ＦR＋ドップラーシフト周波数の周波数を有する。
（数２）
ＦM＝ＦR＋ｎν／λ
ただし、
νは位置が測定されている干渉計要素の速度（νの符号は、移動の方向を表わす）、
λはレーザ１０２から放出される光の波長であり、
ｎは光が干渉計１０８を通る通過の回数に依存して２、４等の値をとる。本発明の実施例の場合ｎ＝４である。
【００１３】
図１の例のシステムにおいて、リトロリフレクタ１１０の運動によりドップラーシフトが生じ、ｎが２になる。レーザ１０２は光ファイバケーブル１１１を介して基準周波数（ＦR）の基準信号も出力し、この信号は測定・処理電子装置１１２の光ファイバ受信機へ送信される。この基準信号は、レーザ１０２からの２つのビーム（Ｆ1及びＦ2）を混合することによって生成され、次の数３によって表わされる。
【数３】
0005358072.tif 000003
【００１４】
測定・処理電子装置１１２は、この光基準信号に対応する電気基準信号を生成するための光ファイバ受信機を含む。基準信号は、基準周波数ＦRの周波数を有する。
【００１５】
測定・処理電子装置１１２は、基準信号と測定信号との間の位相差を測定および蓄積し、この位相差を処理して位置及び速度出力を提供する。
【００１６】
ＩＩ．非線形性
理想の状況に満たない場合、レーザ１０２からのビーム間に光漏れが生じ、一方の周波数のうちの少量が他方の周波数に存在してしまう。理想的なものを大文字で記号化し、漏れを小文字で記号化した場合、理想的でない状況は次の数４及び５のように記号化することができる。
【数４】
0005358072.tif 000004
【数５】
0005358072.tif 000005
【００１７】
混合により多数の周波数の信号が生成される。測定信号は、６つの混合された成分を有する。
0005358072.tif 000006
【００１８】
基準信号も、６つの混合された成分を有する。
0005358072.tif 000007
【００１９】
信号Ｍ１及びＲ１は、それぞれ所望の測定信号及び基準信号であり、非線形性ではない。通常、Ｍ１及びＲ１を主成分とする。
【００２０】
信号Ｍ６及びＲ６はそれぞれ、典型的には２つの小信号の混合生成物であり、２次的な効果しか及ぼさない。信号Ｍ６及びＲ６は、無視してもよい。
【００２１】
信号Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は静的なパラメタである。信号Ｒ２及びＲ３は、基準周波数又は分割周波数である理想の信号Ｒ１と同じ周波数を有する。Ｒ２及びＲ３の組合せ効果は、基準信号にわずかな一定の位相ずれを引起こすことがある。信号Ｒ４及びＲ５は、自身との「定常的な」信号混合物であり、その結果、静的なＤＣ振幅シフトを生じさせるにすぎない。「定常的な」信号とは、ドップラーシフトされていない信号である。ＡＣ接続回路の場合、Ｒ４及びＲ５は何も作用を及ぼすことがなく、無視することができる。
【００２２】
信号Ｍ４及びＭ５は、光源から遠ざかる高速の測定対象物で観測されるタイプの非線形性である。Ｍ４の混合生成物は、次の数６に示す形をとる。
【数６】
0005358072.tif 000008
ただし、ｐ1は位置パラメタ、
λはレーザ１０２から放出される光の波長である。
【００２３】
同様にＭ５の混合生成物は、次の数７に示す形をとる。
【数７】
0005358072.tif 000009
ただし、ｐ2は位置パラメタ、
λはレーザ１０２から放出される光の波長である。
【００２４】
一実施形態において位置パラメタｐ１及びｐ２は、異なる原点を有する場合もあるが、Ｆ1がＦ2から数メガヘルツしか離れていないため、ほとんど同一のスケールを有する。Ｍ４及びＭ５の時間周波数は同じ周波数であり、ドップラー周波数ｆDoppler＝ｆR−ｆMに等しい。信号Ｍ４及びＭ５は、ｆM−ｆDopplerにおいて測定信号を摂動させ、２＊ｆＭ−ｆＲの時間周波数に非線形性を生じさせる。一実施形態において、Ｍ４及びＭ５タイプの非線形性は、測定周波数が基準周波数の半分付近であるときにしか現れないものであり、物体がわずかな速度範囲内で高速に（例えば約０．５ｍ／ｓｅｃ）光源から遠ざかる場合に生じる。残念ながらＭ４及びＭ５タイプの非線形性の時間周波数又は空間周波数はいずれも不変ではなく、その補償をさらに複雑にしている。位置データの他に、基準周波数も必要になる。
【００２５】
本発明の一実施形態は、信号Ｍ２及びＭ３によって生じる非線形性を補償する。Ｍ２及びＭ３によって生じる非線形性は、普通の速度（例えば約５０ｍｍ／ｓｅｃ以下）において最も明確に現れる。Ｍ２及びＭ３は、基準周波数において測定信号Ｍ１を摂動させる信号を生成し、測定信号Ｍ１に非線形性を生じさせる。この非線形性の時間周波数はドップラー周波数であり、従って非線形性の空間周波数は不変である（λ／４の移動した距離において常に１周期である）。Ｍ２及びＭ３により生じる非線形性は、位置データについて周期的であり、１ＵＩ即ちλ／４の移動距離を表わす１つの「しま」を周期として有する。ＨｅＮｅレーザの場合、λは６３３ナノメートルである。Ｍ２及びＭ３タイプの非線形性の空間周波数不変特性は、補償を容易にする。
【００２６】
この非線形性の摂動Δ（ｐ）（ＵＩにおける）を位置ｐの関数（ＵＩにおける）として次の数８に示す。
【数８】
0005358072.tif 000010
ただし、
ｒは理想の信号Ｍ１の振幅に対するＭ２／Ｍ３組み合わせ摂動信号の振幅の比であり、
θは非線形性パターンと位置データしま周期性との間の位相オフセットである。
【００２７】
ＩＩＩ．非線形性の補償
Ａ．補償システムの概観
本発明の一実施形態は、干渉計システム１００により測定された位置データ出力を処理し、２つのもっとも良好に適合する準静的な非線形性パラメタを生成し、近い将来におけるデータを補償する。処理を無限に継続することにより、初期待ち時間後のすべてのデータを補償する。本発明の一形態は、３２０個の連続的な位置データワードから非線形性振幅パラメタおよび非線形性位相パラメタをオンザフライで判定し、これらを用いて直後に続く位置データワードを補償する。本発明の一形態は、「リープフロッグ」方式で継続する完全にデジタルな処理であり、周期的に更新される非線形性パラメタを用いてすべての将来のデータを補償する。
【００２８】
図２は、本発明による非線形性補償システム２００の一実施形態を示す機能ブロック図である。非線形性補償システム２００は、補償処理ブロック２０６、位置データ処理ブロック２０８、ブロックデータ処理ブロック２１２、及び演算論理ユニット（ＡＬＵ）２１７を含む。非線形性補償システム２００は、干渉計システム１００によって出力される外挿（推定）位置データ２０２及び観測位置データ２０４のＭ２及びＭ３タイプの非線形性を補償する。外挿位置データ２０２は、補償処理ブロック２０６へ供給される。観測位置データ２０４は、位置データ処理ブロック２０８へ供給され、ＡＬＵ２１７で位相オフセットを除去した後、補償処理ブロック２０６をアドレス指定する。
【００２９】
一実施形態において、非線形性補償システム２００により実施される機能は、ハードウエア、ファームウエア又は組合せによるデジタル数値計算に限定されており、システム２００は光学回路やアナログ電気回路を含まない。本発明の一形態において、補償システム２００は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）及び／又は１以上のＤＳＰプロセッサを用いて実施される。
【００３０】
干渉計システム１００からｐ（ｊ）で表す観測位置データ２０４が３．２マイクロ秒の速度で出力され、位置データ処理ブロック２０８及びブロックデータ処理ブロック２１２を利用して非線形性パラメタ２１４Ｍ及び２１４Ｐ（まとめて非線形性パラメタと呼ぶ）が構成される。ｐ（ｊ）における「ｊ」は、３．２マイクロ秒の速度で観測位置データワードを識別するための索引である。一実施形態において、非線形性パラメタ２１４は、非線形性（以下ＮＬと略す）振幅パラメタ２１４Ｍ（ＶNL）とＮＬ位相パラメタ２１４Ｐ（θNL）とを含む。
【００３１】
非線形性位相パラメタ２１４Ｐ（θNL）は、補償処理ブロック２０６をアドレス指定する前に、観測位置データ２０４から引算される。非線形性振幅パラメタ２１４Ｍ（ＶNL）はフィードフォワードされ、将来入ってくる３．２マイクロ秒よりも速いデータや遅いデータ２０２の非線形性を補償するように補償処理ブロック２０６を合成する。一方「将来の」未補償の観測位置データ２０４は、位置データ処理ブロック２０８及びブロックデータ処理ブロック２１２によって利用され、さらに将来の位置データを補償するための別の非線形性パラメタ２１４を生成する。初期待ち時間経過後は、全てのデータが補償されることになる。
【００３２】
非線形性パラメタ２１４Ｍ及び２１４Ｐは準静的であり、連続的に更新されるので、この処理は、最近の位置データ２０４から適当なパラメタ２１４を生成するトラッキングフィルタとして機能する。本発明の一形態において、補償処理ブロック２０６によって実施される補償は、ナノ秒の速度にある。
【００３３】
一実施形態において、位置データ処理ブロック２０８は、正確な測定を行うために不都合な状態が起きた場合、これを検出して更新禁止信号２１６を生成する。更新禁止信号が生成されると、ブロックデータ処理ブロック２１２は非線形性パラメタ２１４の更新を停止する。その間、位置データは処理ブロック２０６により既存の非線形性パラメタ２１４を用いて補償される。測定状態が改善されると、非線形性パラメタ２１４の更新が継続される。
【００３４】
図３は、干渉計システム１００によって出力される観測位置データワード３００を示す図である。位置データワード３００は３２ビットを含む。ワード３００の最上位の２２ビット（Ｗ１〜２２）は、複数のλ／４の１つのしま全体の移動を表わしている。ワード３００の最下位の１０ビット（Ｆ１〜１０）は、しまの端数部分を表わしている。
【００３５】
Ｂ．位置データ処理
図４は、図２に示した位置データ処理ブロック２０８の一実施形態を示す電気的概略図である。位置データ処理ブロック２０８は、コサインルックアップテーブル４０２、サインルックアップテーブル４０４、演算論理ユニット（ＡＬＵ）４０６Ａ〜４０６Ｕ（まとめてＡＬＵ４０６と呼ぶ）、ビットシフタ４０８、マルチプレクサ４１０、ビットシフタ４１２、マルチプレクサ４１４、ビットシフタ４１８、マルチプレクサ４２０、レジスタ４２１、アップカウンタ４２２、ビットシフタ４２４、アキュムレータ４２６、並びに、モジュロ３２０カウンタ及び信号発生器４２８を含む。一実施形態において、図４に示したデジタル回路は、３．２マイクロ秒の速度にクロック同期される。発明の図示を簡単にするため、図４ではクロック回路を省略している。
【００３６】
３２ビット幅の観測位置データワード３００は、３．２マイクロ秒の間隔で「ワード入力」端子４１６に到来する。一実施形態において、位置データ処理ブロック２０８は、受信したこれらの位置データワード３００を３２０ワードのグループに処理し、３２０個の位置データワード３００からなる集合の各々について２１個の出力データブロックを生成する。
【００３７】
モジュロ３２０カウンタ及び信号発生器４２８は、モジュロ３２０カウンタ５００（図５Ａに示す）、及び論理ゲート５１０、５１２、５１４、５１６及び５１７（図５Ｂに示す）を含む。位置データ処理ブロック２０８により実施される処理は、モジュロ３２０カウンタ５００によってスケジュールされる。モジュロ３２０カウンタ５００は、３つのカウンタ、即ちモジュロ３２カウンタ５０２、モジュロ２カウンタ５０４、及びモジュロ５カウンタ５０６からなるカスケード接続を含む。モジュロ３２カウンタ５０２及びモジュロ２カウンタ５０４は、伝統的な２進アップカウンタである。モジュロ５カウンタ５０６は、シーケンス３−４−５−６−７−３−４−・・・等のようにカウントする。
【００３８】
モジュロ３２カウンタ５０２のクロック入力端子（Ｃｉｎ）は、３．２マイクロ秒のクロック信号に接続される。モジュロ３２カウンタ５０２のターミナルカウント（ＴＣ）出力端子は、モジュロ２カウンタ５０４のクロック入力端子に接続される。モジュロ３２カウンタ５０２の出力端子（Ｑ）は、カウンタ５００の５つの最下位ビット（Ｑ０〜Ｑ４）である。モジュロ２カウンタ５０４のターミナルカウント出力端子は、モジュロ５カウンタ５０６のクロック入力端子に接続される。モジュロ２カウンタ５０４の出力端子（Ｑ）は、カウンタ５００の第４の最上位ビット（Ｑ５）である。モジュロ５カウンタ５０６の出力端子（Ｑ）は、カウンタ５００の３つの最上位ビット（Ｑ６〜Ｑ８）である。
【００３９】
モジュロ５カウンタ５０６がターミナルカウントの時点で１０２４マイクロ秒毎にグループクロック信号が生成される。次の表１に示すようにカウンタ５００の４つの最上位ビット（Ｑ５〜Ｑ８）と位置データワード３００の端数部分の２つの最上位ビット（Ｆ１及びＦ２）とが論理的に組み合わされ、２１個のＡＬＵ４０６を制御するための１０個の信号が生成される。
【００４０】
【表１】
0005358072.tif 000011
【００４１】
図５Ｂは、表１に挙げた１０個の制御信号と、それらの信号のうちのいくつかを生成するための論理ゲートとを示す図である。図５Ｂに示すように、信号ＣＥ．Ｄは、排他的論理和ゲート５１０を用いてカウンタビットＱ５及びＱ７に排他的論理和演算を行い、次いで論理和ゲート５１２を用いてカウンタビットＱ６及び排他的論理和ゲート５１０の出力に論理和演算を行うことにより生成される。信号ＳＧＮ．Ｄは、一定の論理１である。信号ＣＥ．Ｌは、ＡＮＤゲート５１４を用いてカウンタビットＱ６及びＱ７に論理積演算を行なうことによって生成される。信号ＳＧＮ．Ｌは、カウンタビットＱ８から生成される。信号ＣＥ．Ｑは、カウンタビットＱ６から生成される。信号ＳＧＮ．Ｑは、カウンタビットＱ７から生成される。信号ＣＥ．２４は、位置データワード３００の端数部分の最上位から２番目のビットＦ２から生成される。信号ＣＥ．１３は、位置データワード３００の端数部分の最上位から２番目のビットＦ２を、インバータ５１６によって反転することによって生成される。信号ＳＧＮ．２４及び信号ＳＧＮ．１３は、補数を生成するインバータ５１７を通して位置データワード３００の端数部分の最上位ビットＦ１から生成される。
【００４２】
図５Ｂに示した１０個の信号のうち、ＳＧＮ．ｘ信号はＡＬＵ４０６の対応するＳＧＮ．ｘ（極性）入力端子に接続され、ＣＥ．ｘ信号はＡＬＵ４０６の対応するＣＥ．ｘ（クロックイネーブル）入力端子に接続される。ここで「ｘ」は、特定のＡＬＵ４０６に接続された特定のＳＧＮ信号及びＣＥ信号（例えばＤ、Ｌ、Ｑ、１３又は２４など）を識別する記号である。例えば図４に示すように、ＡＬＵ４０６Ａは、クロックイネーブル入力端子ＣＥ．Ｄ及び極性入力端子ＳＧＮ．Ｄを含み、信号ＣＥ．Ｄ及びＳＧＮ．ＤがそれぞれＡＬＵ４０６Ａのこれらの入力端子に接続されていることを示している。本発明の図示を簡単にするため、図４に接続線は図示していない。
【００４３】
図５Ａに示したカウンタ装置５００は、３２０個の入力ワード３００からなる１グループを、ブロック１〜ブロック１０と番号を付けた各々が３２ワードからなる１０個の連続ブロックに有効に分割する。図６は、各々が３２ワードからなる１０個のブロック６０２Ａ〜６０２Ｊ（一緒にしてブロック６０２と称する）に分割された３２０個の位置データワード３００からなる１グループ６００を示す図である。
【００４４】
ＣＥ．ｘ信号は、真である場合、対応するＡＬＵ４０６をイネーブルする。ＳＧＮ．ｘ信号は、真である場合にはイネーブルされたＡＬＵ４０６に対してインクリメントを指令し、偽である場合にはデクリメントを指令する。ＣＥ．ｘ及びＳＧＮ．ｘ信号は、次の表２に示すように、ＡＬＵ４０６の動作に影響を与える。
【００４５】
【表２】
0005358072.tif 000012
【００４６】
以下の表３に示すように、以下に示すＡＬＵ４０６は、特定のブロック６０２が処理されているかどうかに関係なく、位置データワード３００の端数部分の最上位２つのビット（Ｆ１、Ｆ２）の論理値だけに基づいて動作する。
【００４７】
【表３】
0005358072.tif 000013
【００４８】
ワード入力端子４１６において受信された位置データワード３００は、各々３２ビットの幅を有し、ＡＬＵ４０６Ｋ（ＰＤ）、４０６Ｌ（ＰＬ）、４０６Ｎ（Ｐ２４）及び４０６Ｏ（Ｐ１３）、ビットシフタ４１８、及びマルチプレクサ４２０の入力端子に接続される。マルチプレクサ４２０の第２の入力（入力端子Ｂ）は、ビットシフタ４１８による１ビットのシフトにより、２を乗算された位置データワード３００である。マルチプレクサ４２０により多重化された位置データ出力は、ＡＬＵ４０６Ｍ（ＰＱ）に接続される。マルチプレクサ４２０は、ＡＬＵ４０６Ｍ（ＰＱ）と同じ制御ビットＳＧＮ．Ｑによって制御される。この構成によると、ＡＬＵ４０６Ｍ（ＰＱ）の値は、ＳＧＮ．Ｑが真の場合には位置データワード３００分加算されるが、ＳＧＮ．Ｑが偽の場合には位置データワード３００の２倍だけ減算されることになる。
【００４９】
加算のため、位置データワード３００の幅は一定の整数を減算することによりペナルティを課すことなく３２ビットから２４ビットまで減少させることができ、例えば、後続の３２０個の位置データワード３００の各々から最後のグループ６００のうちの最後のデータワード３００の「全体」部分を減算することにより減少させることができる。
【００５０】
ワード入力端子４１６で受信された位置データワード３００の端数部分の最上位８ビット（Ｆ１−Ｆ８）は、２つのルックアップテーブル、即ちコサインルックアップテーブル４０２及びサインルックアップテーブル４０４へ供給される。ルックアップテーブル４０２及び４０４は、それぞれ８ビットアドレス空間における１周期全体の範囲を有する。そのため、１周期の各テーブル４０２及び４０４には２５６個のエントリが存在する。テーブル４０２及び４０４の各エントリは１０ビット幅である。
【００５１】
コサインテーブル４０２の出力は、ＡＬＵ４０６Ａ（ＣＤ）、４０６Ｂ（ＣＬ）、４０６Ｄ（Ｃ２４）及び４０６Ｅ（Ｃ１３）、ビットシフタ４０８、及びマルチプレクサ４１０の入力端子に接続される。マルチプレクサ４１０の第２の入力（入力端子Ｂ）は、ビットシフタ４０８による１ビットのシフトにより２を乗算されたコサインテーブル４０２の出力である。マルチプレクサ４１０により多重化された位置データ出力は、ＡＬＵ４０６Ｃ（ＣＱ）に接続される。マルチプレクサ４１０は、ＡＬＵ４０６Ｃ（ＣＱ）と同じ制御ビットＳＧＮ．Ｑによって制御される。この構成によると、ＡＬＵ４０６Ｃ（ＣＱ）の値は、ＳＧＮ．Ｑが真の場合にはテーブル４０２の出力値だけ加算されるが、ＳＧＮ．Ｑが偽の場合にはテーブル４０２の出力値の２倍だけ減算されることになる。
【００５２】
サインテーブル４０４の出力は、ＡＬＵ４０６Ｆ（ＳＤ）、４０６Ｇ（ＳＬ）、４０６Ｉ（Ｓ２４）及び４０６Ｊ（Ｓ１３）、ビットシフタ４１２、及びマルチプレクサ４１４の入力端子に接続される。マルチプレクサ４１４の第２の入力（入力端子Ｂ）は、ビットシフタ４１２による１ビットのシフトにより２を乗算されたサインテーブル４０４の出力である。マルチプレクサ４１４により多重化された位置データ出力は、ＡＬＵ４０６Ｈ（ＳＱ）に接続される。マルチプレクサ４１４は、ＡＬＵ４０６Ｈ（ＳＱ）と同じ制御ビットＳＧＮ．Ｑによって制御される。この構成によると、ＡＬＵ４０６Ｈ（ＳＱ）の値は、ＳＧＮ．Ｑが真の場合にはテーブル４０４の出力値だけ加算されるが、ＳＧＮ．Ｑが偽の場合にはテーブル４０４の出力値の２倍だけ減算されることになる。
【００５３】
位置データ処理ブロック２０８は、位置データワード３００の処理に加えて、３つの３２０クロックの長さ（１０２４マイクロ秒）のデジタルシーケンスＩ、Ｊ及びＫを合成する。デジタルシーケンスＩ、Ｊ及びＫは、３２０個の位置データワード３００の１グループ６００当たり１回繰り返される。
【００５４】
シーケンスＩは、一定の論理１であり、ＡＬＵ４０６Ｐ（Ｉ２４）及び４０６Ｑ（Ｉ１３）の入力端子に接続される。シーケンスＩは、１ビット幅である。従って、代替の一実施形態において、ＡＬＵ４０６Ｐ（Ｉ２４）及び４０６Ｑ（Ｉ１３）は簡単なカウンタとすることができる。シーケンスＩは、動作Ｄにおいて合計して２8になり、動作Ｌ及びＱにおいて合計してゼロになる。
【００５５】
シーケンスＪは、１ステップごとに＋１され、−１５９．５から＋１５９．５まで線形的に推移する。シーケンスＪは、一定の論理１の１つの最下位ビットに連結されたアップカウンタ４２２からの９ビットを含む。シーケンスＪは、１０ビット幅であり、ＡＬＵ４０６Ｒ（Ｊ２４）及びＡＬＵ４０６Ｓ（Ｊ１３）の入力端子に接続される。シーケンスＪは、動作Ｌにおいて合計して２14になり、動作Ｄ及びＱにおいて合計してゼロになる。
【００５６】
シーケンスＫは、２次のものであり、数値的にそれぞれのステップにおいてＪ2−９０４５．２５に等しい。シーケンスＫは、１６ビット幅であり、ＡＬＵ４０６Ｔ（Ｋ２４）及び４０６Ｕ（Ｋ１３）の入力端子に接続される。値９０４５．２５は、（６４・１２７・１２９−９６・１９１・１９３＋１６０・３２１・３１９）／（１２・１２８）に等しく、この値は、ブロック１、２、４、５、６、７、９及び１０を合計したとき、Ｋが合計してゼロになることを保証する。シーケンスＫは、位置データワード３００の新しいグループ６００の初めに１６３９５をアキュムレータ４２６へロードし、各ステップにおいてカウンタ４２２単独の値、すなわち最下位ビットに接続された１を除くの値の２倍である（２・Ｊ−１）を累積することによって合成される。Ｊは、ビットシフタ４２４によりＪを１ビットシフトさせることにより２を乗算される。シーケンスＫは、動作Ｑにおいて合計して２21になり、動作Ｄ及びＬにおいて合計してゼロになる。
【００５７】
モジュロ５カウンタ５０６のターミナルカウント出力は、１０２４マイクロ秒ごとに位置データワード３００のグループ６００の最後を表わすグループクロック信号を生成する。モジュロ５カウンタ５０６からのグループクロック信号は、２１個のレジスタ４２１に接続される。２１個のレジスタ４２１の各々は、２１個のＡＬＵ４０６のうちの１つの出力端子にも接続される。レジスタ４２１は、グループクロック信号を受信すると、ＡＬＵ４０６の２１個のすべての出力を２１個のレジスタ４２１にラッチする。次いでＡＬＵ４０６がゼロにリセットされ、アップカウンタ４２２及びアキュムレータ４２６にぞれぞれ値１６０及び１６，３９５がロードされる。ＡＬＵ４０６は、リセットされた後、再び新たなエントリを受信する。
【００５８】
Ｃ．非線形性パラメタ（振幅ＶNL及び位相θNL）の生成
【００５９】
ＡＬＵ４０６からレジスタ４２１にラッチされる２１個の値は、Ｉ24、Ｊ24、Ｋ24、Ｃ24、Ｓ24、Ｐ24、Ｉ13、Ｊ13、Ｋ13、Ｃ13、Ｓ13、Ｐ13、ＰD、ＰL、ＰQ、ＣD、ＣL、ＣQ、ＳD、ＳL及びＳQであり、これらはそれぞれＡＬＵ４０６Ｐ、４０６Ｒ、４０６Ｔ、４０６Ｄ、４０６Ｉ、４０６Ｎ、４０６Ｑ、４０６Ｓ、４０６Ｕ、４０６Ｅ、４０６Ｊ、４０６Ｏ、４０６Ｋ、４０６Ｌ、４０６Ｍ、４０６Ａ、４０６Ｂ、４０６Ｃ、４０６Ｆ、４０６Ｇ及び４０６Ｈによる出力である。これらの２１個の値は、ブロックデータ処理ブロック２１２によってデジタル処理され、次の数９〜１９に示す数学的手順を用いて、信号内に存在する何らかの非線形性の振幅ＶNL及び位相θNLを生成する。
【００６０】
６つの量Ｐ24’、Ｃ24’、Ｓ24’、Ｐ13’、Ｃ13’及びＳ13’は、次のように生成される。
【数９】
0005358072.tif 000014
【数１０】
0005358072.tif 000015
【数１１】
0005358072.tif 000016
【数１２】
0005358072.tif 000017
【数１３】
0005358072.tif 000018
【数１４】
0005358072.tif 000019
【００６１】
非線形性パラメタＶNL及びθNLは、数９〜１４で計算された６つの量から次の数１５〜１９に示すように生成される。
（数１５）
ｄｅｔ＝−Ｃ24’・Ｓ13’＋Ｃ13’・Ｓ24’
（数１６）
ＡNL＝−Ｓ13’Ｐ24’＋Ｓ24’Ｐ13’
（数１７）
ＢNL＝−Ｃ13’Ｐ24’−Ｃ24’Ｐ13’
（数１８）
非線形性振幅ＶNL＝（ＡNL2＋ＢNL2）1/2／ｄｅｔ
（数１９）
非線形性位相θNL＝ａｒｃｔａｎｇｅｎｔ（ＢNL／ＡNL）／２π
【００６２】
非線形性の振幅ＶNL及び位相θNLは両方ともＵＩにおいて表現され、１ＵＩはλ／４を表わす。ピーク位置の理想からの偏差はＶNLであり、周期パターンの位置は位相θNLで与えられる。
【００６３】
一実施形態において、補償システム２００により固定点の計算だけが実施され、除算の演算が２のべき乗に限定される場合がある。本発明の一形態において、補償システム２００によって実施される処理は、ハードウエアやファームウェアにより実施され、あるいはそれらの組み合わせによって実施される。
【００６４】
Ｄ．生成されたパラメタを利用した非線形性の補償
本発明の実施例の主題である非線形性パターンは、単側波帯（ＳＳＢ）変調の結果であり、単一のサイン波ではない。特に理想からの位相偏差Δ（ｐ）は、次の数２０により端数部分ｐの関数としてＵＩにおいて与えられる。
【数２０】
0005358072.tif 000020
ただし、ｒは、理想信号の振幅に対する摂動信号の振幅の比であり、
角度θは、非線形周期性Δ（ｐ）と位置（端数）周期性ｐとの間の位相差である。ブロック回帰処理は、位相オフセットをθNLとして測定する。
【００６５】
偏差が小さい場合、Δ（ｐ）は次の数２１〜２４によって良好に近似される。
【数２１】
0005358072.tif 000021
【数２２】
0005358072.tif 000022
（数２３）
△（ｐ）≒ＶNL・ｃｏｓ２π（ｐ−θNL）・［１＋２π・ＶNLｓｉｎ２π（ｐ−θNL）］
（数２４）
△ｐ≒ＶNL・ｃｏｓ２π（ｐ−θNL）＋π・ＶNL2ｓｉｎ４π（ｐ−θNL）
【００６６】
数２２における量ｒ／２πは、数２３及び２４における振幅ＶNLとして測定され、数２２におけるθは数２３及び２４における偏差位相θNLとして現われる。一実施例において、両方の量ＶNL及びθNLは、前述のブロック回帰法を用いて判定される。ＶNL及びθNLの値は、コサインの項だけを用いて正確に推定される。周波数の２倍において直交するサインの項は、ブロック回帰推定には必要はないが、実際の補償値を判定する際に必要とされる。
【００６７】
非線形性パラメタ（振幅ＶNL及び位相θNL）は３．２マイクロ秒当たり１位置データワード３００の速度で到来する位置データｐ（ｊ）を測定して導出されるが、これらの位置データを用いて次の１０２４マイクロ秒についてあらゆる速度の位置データを補償することができる。
【００６８】
任意の時間ステップｊにおける位相偏差Δφ（ｊ）は、理想的な非線形位相φ（ｊ）の関数として次の数２５のように表すことができる。
（数２５）
△φ（ｊ）≒ＶNL・ｃｏｓ２πφ（ｊ）＋π・ＶNL2ｓｉｎ４πφ（ｊ）
ただし、ＶNLは測定値である。
【００６９】
数２５は、理想の位相φ（ｊ）が与えられたときに予想される非線形性位相偏差Δφ（ｊ）を示している。この値θNLも測定値である。θNLが位置データワードから減算され、非線形性位相進行φNL（ｊ）が生成される。実際には、理想的なφ（ｊ）は利用できない。しかし、φNL（ｊ）自体は非線形性摂動を受け、次の数２６に示すように理想のφ（ｊ）から未知の量Δφ（ｊ）だけ異なる。
（数２６）
φNL（ｊ）＝φ（ｊ）＋△φ（ｊ）
【００７０】
誤差を含むこの引数φNL（ｊ）に基づく位相偏差ΔφNL（ｊ）は次のようになる。
【数２７】
0005358072.tif 000023
【００７１】
しかしながら数２７におけるこの量は、誤差を含む引数に基づいているので、正確には必要な補償ではない。
【００７２】
変化がφNL（ｊ）とφ（ｊ）との間の領域付近で区分的線形であると仮定した場合、これらの２つも次の数２８に示すような関係を有する。
（数２８）
△φ（ｊ）＝△φNL（ｊ）−△’φNL・△φ（ｊ）
【００７３】
所望の偏差Δφ（ｊ）は、次のようになる。
【数２９】
0005358072.tif 000024
【００７４】
ＶNLの値が小さい場合（例えばＶＮＬ＜＜１／２π）、１／（１−δ）≒１＋δの関係を用いてＶNL3又はそれ以上の次数の項を含む全ての項を略すと、Δφ（ｊ）は次の数３０及び３１に示すように簡略化することができる。
【数３０】
0005358072.tif 000025
（数３１）
Δφ（φNL）＝ＶNL・ｃｏｓ２πφNL＋２π・ＶNL2・ｓｉｎ４πφNL
【００７５】
従って、所望の位相偏差Δφ（ｊ）は、数３１により誤差を含む位相φNL（ｊ）から構成することができ、２次の高調波まで極めて正確に構成することができる。
【００７６】
一実施形態において、Δφは、φNLの１周期にわたる２５６個のエントリを有するとともにφNLの８つの最上位部分ビットＮＬＦ１〜ＮＬＦ８によってアドレス指定可能な単一の読み出し／書き込みメモリテーブル７０４（図７に示す）内に計算される。テーブル７０４の各エントリは、数３１に従って８ビット幅である。
【００７７】
図７は、図２に示した補償処理ブロック２０６を示す電気的ブロック図である。補償処理ブロック２０６は、ＲＡＭテーブル発生器７０２、ＲＡＭテーブル７０４、及びＡＬＵ７０６を含む。本発明の一形態において、ＲＡＭテーブル７０４は、Δφについて１周期にわたる端数部のφ値を用いて数３１から計算された２５６個の値を含む。ＲＡＭテーブル７０４内のΔφについての様々な値はΔφ（φNL）で表わされ、その関係は数３１のようになる。ＲＡＭテーブル７０４は、ブロックデータ処理ブロック２１２から供給された非線形性パラメタＶNLに基づき、ＲＡＭテーブル発生器７０２によって生成される。ブロック２１２から供給されるその他の非線形性パラメタθNLは、ＡＬＵ２１７によって現在の観測（端数）位置データワードｐ（ｊ）から減算され、非線形性位相進行φNL（ｊ）が生成される。ＲＡＭテーブル発生器７０２は、ＶNLの新しい値が受信される度に、ＲＡＭテーブル７０４内に記憶されたΔφ（ｊ）値を更新する。前述のように、ＶNL及びθNLは、１０２４マイクロ秒ごとに（すなわち３２０個の位置データワード３００ごとに）計算される。
【００７８】
任意の所定の時間索引ｊにおいて、（誤差を含む）位相φNL（ｊ）は、テーブル７０４をアドレス指定する。ＲＡＭテーブル７０４は、非線形位相進行φNL（ｊ）の８ビットＮＬＦ１〜ＮＬＦ８によってアドレス指定することができる。非線形性位相φNL（ｊ）によりアドレス指定されると、Δφ値が３．２マイクロ秒の速度でＲＡＭテーブル７０４からＡＬＵ７０６へ出力される。テーブル７０４によって出力される値は、正確にその瞬間に必要な補償である。ＡＬＵ７０６は、位置データワードを補償する速度に関係なく、現在の位置データワードからテーブル７０４により出力された値を減算し、補償されたデータワードを得る。ＡＬＵ７０６は、ＲＡＭテーブル７０４から受信したΔφを受信した位置データから減算する。一実施形態において、この位置データには、測定され観測された位置データと、外挿された位置データとが含まれる。
【００７９】
オフセットφNLを減算することにより観測位置データから導出された非線形性進行φNL（ｊ）によって、未補償の位置データのデータ速度に関係なく、任意の時点で存在する非線形性が判定される。外挿された位置データについての補償処理の数学的表現を、次の数３２に示す。
（数３２）
ｐideal（ｉ）＝ｐ（ｉ）−ＶNL・ｃｏｓ２πφNL（ｊ）
−２π・ＶNL2・ｓｉｎ４πφNL（ｊ）
ただし、
ｉは、任意のデータ速度を表わし、
ｊは、観測データ速度を表わしている。
【００８０】
Ｅ．非線形性パラメタの更新保留
一実施形態において、観測されている対象物の平均速度が毎秒０．２３ｍｍ未満に低下したり、４９．３７５ｍｍ／ｓｅｃの複数倍の±０．２３ｍｍ／ｓｅｃの範囲内に低下した場合、準静的な非線形性パラメタθNL及びＶNLの更新は保留される。これらの速度条件のうちの１つが存在する場合、位置データ処理ブロック２０８（図２に示す）は、更新禁止信号２１６をブロックデータ処理ブロック２１２へ送信し、非線形性パラメタの更新を保留すべきであることを示す。本発明の一形態において、前述の速度条件の不在のテストは、（１）３２０個の位置データワード３００のグループ６００が１０２４マイクロ秒以内に少なくとも８「象限」の遷移をしなければならず、（２）３２０個の位置データワード３００のグループ６００が、いかなる１象限においても１２８マイクロ秒を超えて留まってはいけないということである。
【００８１】
「象限」とは、次の表４に示すように、位置データワード３００の端数部分の２つの最上位ビット（Ｆ１及びＦ２）によって定義される。
【００８２】
【表４】
0005358072.tif 000026
【００８３】
非線形性パラメタθNL及びＶNLは、前記の２つのテストのうちの一方又は両方が満たされたときに更新される。どちらのテストも満たされない場合、非線形性パラメタの更新は保留される。保留する前に計算された非線形性パラメタ値は保持され、中断することなく新しい位置データを補償するために使用される。非線形性パラメタの更新は、前記の２つテストのうちの一方又は両方が満たされたときにしか再開されない。
【００８４】
度量衡学システムによっては、観測されている対象物の速度が速い場合、追跡フィルタによって漏れ信号の摂動効果が除去されるため、データ内には重大な非線形性が存在しない。本発明の一実施形態は、このような高速度条件にある間は補償処理をバイパスする場合がある。本発明の一形態において、速度の直接の指示子であるＡＬＵ４０６Ｌから出力されたＰＬの値を用いて補償を無効にし、ＰＬが度量衡学システム非線形性遮断に対応する閾値を超えた場合に補償を無効にする。
【００８５】
本発明の実施形態は、ホモダイン干渉計にもヘテロダイン干渉計にも適用することができる。一実施形態において、干渉計自体は何も変更されない。そうではなく、干渉計から結果として出力された測定データを処理し、２つの最も適した準静的非線形性パラメタを生成して近い将来のデータを補償する。処理を無限に継続することにより、初期待ち時間経過後のすべてのデータが補償される。本発明の実施例は、ハードウエア、ファームウエア又はそれらの組合せによるデジタル数値計算しか必要としない。本発明の一形態において、光学回路やアナログ電気回路は使用しない。一実施形態では、フーリエ変換その他の特別な解析方法も使用しない。
【００８６】
本明細書では、好ましい実施形態の説明のため、特定の実施形態を例示及び説明している。当業者であれば、本発明の範囲から外れることなくこれらの例示及び説明した特定の実施形態に変更を施し、様々な代替の実施形態や均等を実施することができるであろう。化学、機械、電気機械、電子、及び、コンピュータの分野の当業者であれば、本発明を様々な実施形態で実施できることが容易に分かるであろう。本出願は、本明細書で説明した好ましい実施形態のいかなる応用物及び変更物もカバーすることを意図している。従って、本発明は特許請求の範囲及びその均等にしか制限されることがないことをここに明示する。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】従来の技術のヘテロダイン変位測定干渉計システムを示す電気的ブロック図である。
【図２】本発明による非線形性補償システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図３】図１の干渉計システムによって出力される位置データワードを示す図である。
【図４】図２に示す位置データ処理ブロックの１つの実施例を示す電気的な略図である。
【図５Ａ】図４に示した位置データ処理ブロックの動作を制御するためのカウンタ信号を生成するモジュロ３２０カウンタを示す電気的概略図である。
【図５Ｂ】図４に示した位置データ処理ブロックの動作を制御するための制御信号を示す図である。
【図６】各々３２ワードからなる１０ブロックに分割された３２０個の位置データワードのグループを示す図である。
【図７】図２に示した補償処理ブロックの一実施形態を示す電気的ブロック図である。
【符号の説明】
【００８８】
１００  変位測定干渉計システム
１０２  光源
１０８  干渉計
１１２  電子装置
２００  補償方法又は補償システム
２０２  干渉計位置データ
２０６  デジタル補償器
２０８  データプロセッサ
２１０  データ値
２１２  デジタルデータ値プロセッサ
２１４  非線形性パラメタ
２１４Ｍ  非線形性振幅パラメタ
２１４Ｐ  非線形性位相パラメタ
３００  デジタル位置値
４０２  コサインルックアップテーブル
４０４  サインルックアップテーブル
４０６  ＡＬＵ
４１６  入力端子
４２１  レジスタ
４２２、４２３、４２４、４２５、４２６  デジタルシーケンス発生器
４２８  カウンタ
６００  グループ
【図１】
0005358072.tif 000027
【図２】
0005358072.tif 000028
【図３】
0005358072.tif 000029
【図４】
0005358072.tif 000030
【図５Ａ】
0005358072.tif 000031
【図５Ｂ】
0005358072.tif 000032
【図６】
0005358072.tif 000033
【図７】
0005358072.tif 000034