JP2521872B2 - 周波数変調光ファイバ変位測定装置 - Google Patents
周波数変調光ファイバ変位測定装置Info
- Publication number
- JP2521872B2 JP2521872B2 JP4211430A JP21143092A JP2521872B2 JP 2521872 B2 JP2521872 B2 JP 2521872B2 JP 4211430 A JP4211430 A JP 4211430A JP 21143092 A JP21143092 A JP 21143092A JP 2521872 B2 JP2521872 B2 JP 2521872B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- frequency
- light
- output
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は周波数変調光ファイバ変
位測定装置に係り、特に駆動電流によって発振周波数を
線形的に変調可能な半導体レーザを利用して測定物の変
位及び絶対距離を高精度に測定することができるヘテロ
ダイン干渉式の周波数変調光ファイバ変位測定装置に関
する。
位測定装置に係り、特に駆動電流によって発振周波数を
線形的に変調可能な半導体レーザを利用して測定物の変
位及び絶対距離を高精度に測定することができるヘテロ
ダイン干渉式の周波数変調光ファイバ変位測定装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、周波数変調型のヘテロダイン干渉
式変位測定装置は公知であり、例えば特開昭６３−１０
１７０２号公報に記載されている。即ち、この測定装置
は、半導体レーザに加える駆動電流を三角波状に周期的
に変化させ、半導体レーザの発振周波数と発光強度を変
調する。そして、このレーザ光をビームスプリッタで参
照光と物体光（測定物に照射される光）とに分割し、ビ
ームスプリッタの出射面から物体光を測定面に出射し、
その反射光を再び出射面から入射させて前記参照光と重
畳させる。測定面で反射して戻ってきた物体光と参照光
との間には、出射面から測定面までの距離に対応した時
間遅れがあり、両者の周波数は異なる。そのため、参照
光と物体光とで、ヘテロダイン干渉が生じ、そのビート
周波数は出射面から測定面までの距離に対応する。従っ
て、このビート周波数を計数することにより測定物の変
位を測定するようにしている。
式変位測定装置は公知であり、例えば特開昭６３−１０
１７０２号公報に記載されている。即ち、この測定装置
は、半導体レーザに加える駆動電流を三角波状に周期的
に変化させ、半導体レーザの発振周波数と発光強度を変
調する。そして、このレーザ光をビームスプリッタで参
照光と物体光（測定物に照射される光）とに分割し、ビ
ームスプリッタの出射面から物体光を測定面に出射し、
その反射光を再び出射面から入射させて前記参照光と重
畳させる。測定面で反射して戻ってきた物体光と参照光
との間には、出射面から測定面までの距離に対応した時
間遅れがあり、両者の周波数は異なる。そのため、参照
光と物体光とで、ヘテロダイン干渉が生じ、そのビート
周波数は出射面から測定面までの距離に対応する。従っ
て、このビート周波数を計数することにより測定物の変
位を測定するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のヘテロダイン干渉式変位測定装置は、レーザ光の光
路に光ファイバを使用していないため、環境の影響を受
けやすく、またビームスプリッタやミラー等により装置
が大型化するという問題がある。更に、測定物が静止し
た状態で測定するため、移動中の測定物の変位をリアル
タイムで測定することができない。
来のヘテロダイン干渉式変位測定装置は、レーザ光の光
路に光ファイバを使用していないため、環境の影響を受
けやすく、またビームスプリッタやミラー等により装置
が大型化するという問題がある。更に、測定物が静止し
た状態で測定するため、移動中の測定物の変位をリアル
タイムで測定することができない。
【０００４】一方、レーザ光の光路に光ファイバを使用
するものとして、光熱変位検出光ファイバ干渉計が提案
されている（特開昭６３−８２３４４号公報）。しか
し、この干渉計は、試料に光熱変位を起こさせる励起光
光源からの励起光と、光熱変位を光の干渉によって検出
するための検出光光源からの検出光とを、光ファイバの
一端に入射させるとともに、光ファイバの他端の出射端
面及び試料面で反射されて光ファイバを通って戻ってき
た干渉光を光電変換器に入射させるために、光源と光フ
ァイバの一端と間に、ハーフミラーやダイクロイックミ
ラー等が設けられいる。従って、光源と光ファイバの一
端との間、及び光ファイバの一端と光電変換器との間に
は光ファイバは設けられていず、上記と同様に環境の影
響を受けやすく、装置が大型化する等の問題点がある。
するものとして、光熱変位検出光ファイバ干渉計が提案
されている（特開昭６３−８２３４４号公報）。しか
し、この干渉計は、試料に光熱変位を起こさせる励起光
光源からの励起光と、光熱変位を光の干渉によって検出
するための検出光光源からの検出光とを、光ファイバの
一端に入射させるとともに、光ファイバの他端の出射端
面及び試料面で反射されて光ファイバを通って戻ってき
た干渉光を光電変換器に入射させるために、光源と光フ
ァイバの一端と間に、ハーフミラーやダイクロイックミ
ラー等が設けられいる。従って、光源と光ファイバの一
端との間、及び光ファイバの一端と光電変換器との間に
は光ファイバは設けられていず、上記と同様に環境の影
響を受けやすく、装置が大型化する等の問題点がある。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、大きな変位を高精度、高分解能、リアルタイム
で測定することができ、かつコンパクトで測定環境の影
響を受けにくい周波数変調光ファイバ変位測定装置を提
供することを目的とする。
もので、大きな変位を高精度、高分解能、リアルタイム
で測定することができ、かつコンパクトで測定環境の影
響を受けにくい周波数変調光ファイバ変位測定装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、半導体レーザと、該半導体レーザに所定の
周期Ｔs （周波数ｆs ）の鋸歯状波又は三角波変調電流
を入力する鋸歯状波又は三角波発生手段と、第１、第
２、第３及び第４の光ファイバと、前記半導体レーザか
ら発振されたレーザ光を前記第１の光ファイバの先端に
導く第１のレンズと、前記第１、第２、第３及び第４の
光ファイバの後端同士を光学的に結合する光ファイバカ
プラであって、前記第１の光ファイバを通過した光を前
記第２及び第３の光ファイバに分配して導くとともに第
２の光ファイバを介して戻ってくる光を前記第４の光フ
ァイバに導く光ファイバカプラと、前記第２の光ファイ
バの先端に配設され、光の一部を出射端面で反射させる
とともに残りは透過させ平行光にして測定面を照射させ
る第２のレンズと、前記第３及び第４の光ファイバの先
端に配設され、それぞれ第３及び第４の光ファイバを介
して入射する光を光電変換する第１及び第２の光電変換
素子と、前記第２の光電変換素子の出力を前記第１の光
電変換素子の出力で割算する割算器と、前記割算器の出
力から前記鋸歯状波又は三角波の周波数ｆs のｎ倍の周
波数ｎｆs を中心周波数とする所定のバンド幅の周波数
成分を取り出すバンドパスフィルタと、該バンドパスフ
ィルタの出力波形の周波数をｍ倍にした周波数のパルス
信号を出力する第１のパルス出力手段と、前記鋸歯状波
又は三角波発生手段から出力される鋸歯状波又は三角波
変調電流の周期Ｔs に同期して、前記周波数ｎｆs と同
一周波数をｍ倍にした周波数のパルス信号を出力する第
２のパルス出力手段と、前記第１及び第２のパルス出力
手段からそれぞれ出力されるパルス信号における前記第
２のレンズと測定面との相対移動に伴って発生する周波
数の差を積算するカウンタと、を備えたことを特徴とし
ている。
するために、半導体レーザと、該半導体レーザに所定の
周期Ｔs （周波数ｆs ）の鋸歯状波又は三角波変調電流
を入力する鋸歯状波又は三角波発生手段と、第１、第
２、第３及び第４の光ファイバと、前記半導体レーザか
ら発振されたレーザ光を前記第１の光ファイバの先端に
導く第１のレンズと、前記第１、第２、第３及び第４の
光ファイバの後端同士を光学的に結合する光ファイバカ
プラであって、前記第１の光ファイバを通過した光を前
記第２及び第３の光ファイバに分配して導くとともに第
２の光ファイバを介して戻ってくる光を前記第４の光フ
ァイバに導く光ファイバカプラと、前記第２の光ファイ
バの先端に配設され、光の一部を出射端面で反射させる
とともに残りは透過させ平行光にして測定面を照射させ
る第２のレンズと、前記第３及び第４の光ファイバの先
端に配設され、それぞれ第３及び第４の光ファイバを介
して入射する光を光電変換する第１及び第２の光電変換
素子と、前記第２の光電変換素子の出力を前記第１の光
電変換素子の出力で割算する割算器と、前記割算器の出
力から前記鋸歯状波又は三角波の周波数ｆs のｎ倍の周
波数ｎｆs を中心周波数とする所定のバンド幅の周波数
成分を取り出すバンドパスフィルタと、該バンドパスフ
ィルタの出力波形の周波数をｍ倍にした周波数のパルス
信号を出力する第１のパルス出力手段と、前記鋸歯状波
又は三角波発生手段から出力される鋸歯状波又は三角波
変調電流の周期Ｔs に同期して、前記周波数ｎｆs と同
一周波数をｍ倍にした周波数のパルス信号を出力する第
２のパルス出力手段と、前記第１及び第２のパルス出力
手段からそれぞれ出力されるパルス信号における前記第
２のレンズと測定面との相対移動に伴って発生する周波
数の差を積算するカウンタと、を備えたことを特徴とし
ている。
【０００７】また、前記第２の光電変換素子の出力から
前記第２のレンズの出射端面で反射した光と測定面で反
射し第２のレンズに入射する光との干渉によって生じる
ビート信号の周波数を検出する周波数検出手段と、該周
波数検出手段によって検出された周波数に基づいて前記
第２のレンズから測定面までの距離を算出する演算手段
と、を備えたことを特徴としている。
前記第２のレンズの出射端面で反射した光と測定面で反
射し第２のレンズに入射する光との干渉によって生じる
ビート信号の周波数を検出する周波数検出手段と、該周
波数検出手段によって検出された周波数に基づいて前記
第２のレンズから測定面までの距離を算出する演算手段
と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明によれば、レーザ光の光路のほとんどを
光ファイバ及び光ファイバカプラによってフィゾー型の
干渉計（コモンパス）を構成し、測定環境の影響を受け
にくいコンパクトな測定装置にしている。また、測定面
の移動によるドップラ周波数偏移を利用しているため、
移動中の測定物の変位をリアルタイムで測定することが
できる。更に、バンドパスフィルタの出力波形の周波数
を逓倍して周波数を上げることにより分解能を上げるこ
とができる。
光ファイバ及び光ファイバカプラによってフィゾー型の
干渉計（コモンパス）を構成し、測定環境の影響を受け
にくいコンパクトな測定装置にしている。また、測定面
の移動によるドップラ周波数偏移を利用しているため、
移動中の測定物の変位をリアルタイムで測定することが
できる。更に、バンドパスフィルタの出力波形の周波数
を逓倍して周波数を上げることにより分解能を上げるこ
とができる。
【０００９】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る周波数変
調光ファイバ変位測定装置の好ましい実施例を詳述す
る。図１は本発明に係る周波数変調光ファイバ変位測定
装置の一実施例を示すブロック図であり、図２（Ａ）〜
（Ｊ）は、鋸歯状波変調電流を用いた場合のそれぞれ図
１の各部から出力される信号波形図である。
調光ファイバ変位測定装置の好ましい実施例を詳述す
る。図１は本発明に係る周波数変調光ファイバ変位測定
装置の一実施例を示すブロック図であり、図２（Ａ）〜
（Ｊ）は、鋸歯状波変調電流を用いた場合のそれぞれ図
１の各部から出力される信号波形図である。
【００１０】図１に示すように、この周波数変調光ファ
イバ変位測定装置は、主として鋸歯状波又は三角波発生
器１０、半導体レーザ１２、コリメータレンズ１４、対
物レンズ１６、光ファイバカプラ１８、光ファイバ２１
〜２４、セルフォックレンズ２６、ホトダイオード２
８、３０、割算器３２、バンドパスフィルタ３４、波形
整形器３６、３８、周波数逓倍回路４０、４２、ゲート
回路４３、及びアップダウンカウンタ４４から構成され
ている。
イバ変位測定装置は、主として鋸歯状波又は三角波発生
器１０、半導体レーザ１２、コリメータレンズ１４、対
物レンズ１６、光ファイバカプラ１８、光ファイバ２１
〜２４、セルフォックレンズ２６、ホトダイオード２
８、３０、割算器３２、バンドパスフィルタ３４、波形
整形器３６、３８、周波数逓倍回路４０、４２、ゲート
回路４３、及びアップダウンカウンタ４４から構成され
ている。
【００１１】以下に鋸歯状波変調電流を用いた場合の測
定原理を示す。鋸歯状波又は三角波発生器１０は周期Ｔ
S （周波数ｆs 、角周波数ωs ）の鋸歯状波変調電流Ｓ
ａ（図２（Ａ））を半導体レーザ１２及び波形整形器３
６に出力する。半導体レーザ１２は入力する鋸歯状波変
調電流Ｓａによって発振周波数と発光強度が変調され
る。尚、半導体レーザ１２には加熱及び／又は冷却素子
１３Ａと温度センサ１３Ｂが設けられており、温度コン
トローラ１３は温度センサ１３Ｂによって検出される温
度が一定値になるように加熱及び／又は冷却素子１３Ａ
を制御する。これにより、半導体レーザ１２の温度変化
による波長変化を抑え、測定精度を上げている。
定原理を示す。鋸歯状波又は三角波発生器１０は周期Ｔ
S （周波数ｆs 、角周波数ωs ）の鋸歯状波変調電流Ｓ
ａ（図２（Ａ））を半導体レーザ１２及び波形整形器３
６に出力する。半導体レーザ１２は入力する鋸歯状波変
調電流Ｓａによって発振周波数と発光強度が変調され
る。尚、半導体レーザ１２には加熱及び／又は冷却素子
１３Ａと温度センサ１３Ｂが設けられており、温度コン
トローラ１３は温度センサ１３Ｂによって検出される温
度が一定値になるように加熱及び／又は冷却素子１３Ａ
を制御する。これにより、半導体レーザ１２の温度変化
による波長変化を抑え、測定精度を上げている。
【００１２】前記半導体レーザ１２から出力される変調
されたレーザ光は、コリメータレンズ１４及び対物レン
ズ１６を介して光ファイバ２１の先端に集光される。こ
の光ファイバ２１、２４の後端は、光ファイバカプラ１
８によって、光ファイバ２２、２３の後端と光学的に接
続されている。従って、光ファイバ２１を通過した光は
光ファイバカプラ１８を介して光ファイバ２２、２３に
分配され、また光ファイバ２２を介して戻ってくる光の
一部は光ファイバ２４に導かれる。
されたレーザ光は、コリメータレンズ１４及び対物レン
ズ１６を介して光ファイバ２１の先端に集光される。こ
の光ファイバ２１、２４の後端は、光ファイバカプラ１
８によって、光ファイバ２２、２３の後端と光学的に接
続されている。従って、光ファイバ２１を通過した光は
光ファイバカプラ１８を介して光ファイバ２２、２３に
分配され、また光ファイバ２２を介して戻ってくる光の
一部は光ファイバ２４に導かれる。
【００１３】光ファイバ２２の先端には、光の一部を出
射端面で反射させるとともに残りは透過させ平行光にし
て測定面を照射させるセルフォックレンズ２６が配設さ
れている。即ち、セルフォックレンズ２６の出射端面は
光軸に対して垂直な平面であり、出射端面で反射された
反射光は再びセルフォックレンズ自身で収束してほぼ光
ファイバ２２に戻る。また、セルフォックレンズ２６の
出射端面の反射は、セルフォックレンズ２６と空気との
屈折率の違いによるものであって、セルフォックレンズ
２６の入射光の内、約４％の光量の光が反射され、残り
の約９６％の光量の光が測定面を照射する。したがっ
て、測定面が粗面であっても、また粗面の測定面がセル
フォックレンズ２６の光軸と厳密に垂直でなくても、測
定面を照射する光の数パーセントの光量の光がセルフォ
ックレンズ２６に集光されれば、充分な強度の干渉信号
が得られ、変位測定が可能である。
射端面で反射させるとともに残りは透過させ平行光にし
て測定面を照射させるセルフォックレンズ２６が配設さ
れている。即ち、セルフォックレンズ２６の出射端面は
光軸に対して垂直な平面であり、出射端面で反射された
反射光は再びセルフォックレンズ自身で収束してほぼ光
ファイバ２２に戻る。また、セルフォックレンズ２６の
出射端面の反射は、セルフォックレンズ２６と空気との
屈折率の違いによるものであって、セルフォックレンズ
２６の入射光の内、約４％の光量の光が反射され、残り
の約９６％の光量の光が測定面を照射する。したがっ
て、測定面が粗面であっても、また粗面の測定面がセル
フォックレンズ２６の光軸と厳密に垂直でなくても、測
定面を照射する光の数パーセントの光量の光がセルフォ
ックレンズ２６に集光されれば、充分な強度の干渉信号
が得られ、変位測定が可能である。
【００１４】さて、セルフォックレンズ２６の端面反射
光（参照光）と、セルフォックレンズ２６から出射され
測定物２７の測定面で反射されて再びセルフォックレン
ズ２６に入射した測定面反射光（物体光）との間には、
セルフォックレンズ２６の出射端面と測定物２７の測定
面との距離Ｄに対応した時間遅れがあり、両者の周波数
は異なる。そのため、参照光と物体光とで、ヘテロダイ
ン干渉が生じる。
光（参照光）と、セルフォックレンズ２６から出射され
測定物２７の測定面で反射されて再びセルフォックレン
ズ２６に入射した測定面反射光（物体光）との間には、
セルフォックレンズ２６の出射端面と測定物２７の測定
面との距離Ｄに対応した時間遅れがあり、両者の周波数
は異なる。そのため、参照光と物体光とで、ヘテロダイ
ン干渉が生じる。
【００１５】この干渉信号は光ファイバ２２、光ファイ
バカプラ１８及び光ファイバ２４を介して導かれ、光フ
ァイバ２４の先端に設置されたホトダイオード３０によ
り検出される。このホトダイオード３０によって検出さ
れた信号Ｓｃ（図２（Ｃ））は、その強度は半導体レー
ザ１２の発光強度、測定面の反射率の影響を受け、周波
数と位相はセルフォックレンズ２６の出射端面と測定物
２７の測定面との距離Ｄと共に変化する。
バカプラ１８及び光ファイバ２４を介して導かれ、光フ
ァイバ２４の先端に設置されたホトダイオード３０によ
り検出される。このホトダイオード３０によって検出さ
れた信号Ｓｃ（図２（Ｃ））は、その強度は半導体レー
ザ１２の発光強度、測定面の反射率の影響を受け、周波
数と位相はセルフォックレンズ２６の出射端面と測定物
２７の測定面との距離Ｄと共に変化する。
【００１６】また、光ファイバ２３の先端にはホトダイ
オード２８が設置されており、このホトダイオード２８
によって半導体レーザ１２の発光強度を示す信号Ｓｄ
（図２（Ｄ））が検出されている。割算器３２はホトダ
イオード３０の出力信号Ｓｃをホトダイオード２８の出
力信号Ｓｄで除算し、その商を示す信号Ｓｅ（図２
（Ｅ））をバンドパスフィルタ３４に出力する。これに
より、半導体レーザ１２の発光強度の変化の影響が除去
される。
オード２８が設置されており、このホトダイオード２８
によって半導体レーザ１２の発光強度を示す信号Ｓｄ
（図２（Ｄ））が検出されている。割算器３２はホトダ
イオード３０の出力信号Ｓｃをホトダイオード２８の出
力信号Ｓｄで除算し、その商を示す信号Ｓｅ（図２
（Ｅ））をバンドパスフィルタ３４に出力する。これに
より、半導体レーザ１２の発光強度の変化の影響が除去
される。
【００１７】バンドパスフィルタ３４は中心周波数
ｆs 、バンド幅Δν（例えばｆs ／１０）を有し、入力
信号Ｓｅからｆs の成分を取り出し、その取り出した信
号Ｓｆ（図２（Ｆ））を波形整形器３８に出力する。波
形整形器３８は入力信号Ｓｆを矩形波の信号Ｓｇ（図２
（Ｇ））に変換し、周波数逓倍回路４２はこの信号Ｓｇ
の周波数が予め設定された倍率ｍ（図２ではｍ＝２）に
なるように逓倍し、その逓倍した信号（パルス信号）Ｓ
ｇ′をゲート回路４３の入力Ｇ1 に出力する。（図２
（Ｉ）、（Ｊ）参照）。
ｆs 、バンド幅Δν（例えばｆs ／１０）を有し、入力
信号Ｓｅからｆs の成分を取り出し、その取り出した信
号Ｓｆ（図２（Ｆ））を波形整形器３８に出力する。波
形整形器３８は入力信号Ｓｆを矩形波の信号Ｓｇ（図２
（Ｇ））に変換し、周波数逓倍回路４２はこの信号Ｓｇ
の周波数が予め設定された倍率ｍ（図２ではｍ＝２）に
なるように逓倍し、その逓倍した信号（パルス信号）Ｓ
ｇ′をゲート回路４３の入力Ｇ1 に出力する。（図２
（Ｉ）、（Ｊ）参照）。
【００１８】一方、波形整形器３６は鋸歯状波又は三角
波発生器１０から入力する鋸歯状波変調電流Ｓａを矩形
波の信号Ｓｂ（図２（Ｂ））に変換し、周波数逓倍回路
４０はこの信号Ｓｂの周波数を前記周波数逓倍回路４２
と同じ倍率で逓倍し、その逓倍した信号（パルス信号）
Ｓｂ′をゲート回路４３の入力Ｇ2 に出力する（図２
（Ｈ）参照）。
波発生器１０から入力する鋸歯状波変調電流Ｓａを矩形
波の信号Ｓｂ（図２（Ｂ））に変換し、周波数逓倍回路
４０はこの信号Ｓｂの周波数を前記周波数逓倍回路４２
と同じ倍率で逓倍し、その逓倍した信号（パルス信号）
Ｓｂ′をゲート回路４３の入力Ｇ2 に出力する（図２
（Ｈ）参照）。
【００１９】ゲート回路４３は、入力Ｇ1 のパルス信号
Ｓｇ′と入力Ｇ2 のパルス信号Ｓｂ′の周波数差による
新しいパルス信号を作り、アップダウンカウンタ４４の
アップ入力Ｕ又はダウン入力Ｄに出力する。従って、ア
ップダウンカウンタ４４はパルス信号Ｓｂ′とパルス信
号Ｓｇ′との周波数の差を積算することになる。ところ
で、測定物２７が停止している場合には、周波数逓倍回
路４２から出力されるパルス信号Ｓｇ′の周波数は、周
波数逓倍回路４０から出力される基準のパルス信号Ｓ
ｂ′の周波数と一致し、アップダウンカウンタ４４のカ
ウント値は変化しないが、測定物２７が移動すると、ド
ップラ周波数偏移により波形整形器３８から出力される
信号Ｓｇ（周波数逓倍回路４２から出力されるパルス信
号Ｓｇ′）の周波数は変化する。即ち、測定物２７がセ
ルフォックレンズ２６から遠ざかる方向に移動すると、
パルス信号Ｓｇ′の周波数は大きくなり（図２（Ｉ）参
照）、測定物２７がセルフォックレンズ２６に近づく方
向に移動すると、パルス信号Ｓｇ′の周波数は小さくな
る（図２（Ｊ）参照）。
Ｓｇ′と入力Ｇ2 のパルス信号Ｓｂ′の周波数差による
新しいパルス信号を作り、アップダウンカウンタ４４の
アップ入力Ｕ又はダウン入力Ｄに出力する。従って、ア
ップダウンカウンタ４４はパルス信号Ｓｂ′とパルス信
号Ｓｇ′との周波数の差を積算することになる。ところ
で、測定物２７が停止している場合には、周波数逓倍回
路４２から出力されるパルス信号Ｓｇ′の周波数は、周
波数逓倍回路４０から出力される基準のパルス信号Ｓ
ｂ′の周波数と一致し、アップダウンカウンタ４４のカ
ウント値は変化しないが、測定物２７が移動すると、ド
ップラ周波数偏移により波形整形器３８から出力される
信号Ｓｇ（周波数逓倍回路４２から出力されるパルス信
号Ｓｇ′）の周波数は変化する。即ち、測定物２７がセ
ルフォックレンズ２６から遠ざかる方向に移動すると、
パルス信号Ｓｇ′の周波数は大きくなり（図２（Ｉ）参
照）、測定物２７がセルフォックレンズ２６に近づく方
向に移動すると、パルス信号Ｓｇ′の周波数は小さくな
る（図２（Ｊ）参照）。
【００２０】従って、パルス信号Ｓｂ′とパルス信号Ｓ
ｇ′のパルス数の差は、測定物２７の移動速度及び移動
方向に対応し、そのパルス数の差の積算値は測定物２７
の移動量に対応する。これにより、測定物２７を或る位
置から他の位置に移動させたときのアップダウンカウン
タ４４のカウント値の増減量に基づいて測定物２７の移
動距離を測定することができる。
ｇ′のパルス数の差は、測定物２７の移動速度及び移動
方向に対応し、そのパルス数の差の積算値は測定物２７
の移動量に対応する。これにより、測定物２７を或る位
置から他の位置に移動させたときのアップダウンカウン
タ４４のカウント値の増減量に基づいて測定物２７の移
動距離を測定することができる。
【００２１】尚、上記実施例の割算器３２は、ホトダイ
オード３０の出力信号をホトダイオード２８の出力信号
で除算するようにしているが、これに限らずホトダイオ
ード２８の出力信号の代わりに、鋸歯状波又は三角波発
生器１０の出力、あるいは、半導体レーザ１２内蔵のモ
ニタ用ホトダイオードの出力などで割算するようにして
もよい。この場合には、光ファイバ２３及びホトダイオ
ード２８は不要となり、光ファイバ２１からの入射光
は、光ファイバ２２のみへ伝達し、測定面を照射する光
の強度は強くなる。
オード３０の出力信号をホトダイオード２８の出力信号
で除算するようにしているが、これに限らずホトダイオ
ード２８の出力信号の代わりに、鋸歯状波又は三角波発
生器１０の出力、あるいは、半導体レーザ１２内蔵のモ
ニタ用ホトダイオードの出力などで割算するようにして
もよい。この場合には、光ファイバ２３及びホトダイオ
ード２８は不要となり、光ファイバ２１からの入射光
は、光ファイバ２２のみへ伝達し、測定面を照射する光
の強度は強くなる。
【００２２】更に、変調電流波形は鋸歯状波、三角波に
限らず、正弦波を用いて、その直線近似部分を使用する
ことも可能である。三角波及び正弦波を用いるときに
は、その折り返しの部分を位相反転させ、前半分に加え
ることにより、２倍の感度を得ることができる。また、
鋸歯状波より、三角波及び正弦波の方が、変調周波数ｆ
s の上限が高くとれることが考えられる。
限らず、正弦波を用いて、その直線近似部分を使用する
ことも可能である。三角波及び正弦波を用いるときに
は、その折り返しの部分を位相反転させ、前半分に加え
ることにより、２倍の感度を得ることができる。また、
鋸歯状波より、三角波及び正弦波の方が、変調周波数ｆ
s の上限が高くとれることが考えられる。
【００２３】次に、上記各部における信号を数式で表す
と、以下のようになる。半導体レーザ１２の発光強度が
除去された割算器３２からの出力信号Ｓｅ(t)は、次
式、 Ｓｅ(t) ＝Ａ・cos(ωbt ＋φb） …（１） となる。ここで、式（１）中の上記ビート信号の角周波
数ωb と位相φb は、それぞれ次式、 ωb＝２Δω／ＴS τ …（２） φb＝ω0 τ …（３） となる。式（２）、（３）中で、Δωは図３に示すよう
に角周波数変調幅であり、τは参照光と物体光との時間
遅れであり、ω0 はバイアス電流ｉ0 駆動時の半導体レ
ーザ１２の角周波数である。
と、以下のようになる。半導体レーザ１２の発光強度が
除去された割算器３２からの出力信号Ｓｅ(t)は、次
式、 Ｓｅ(t) ＝Ａ・cos(ωbt ＋φb） …（１） となる。ここで、式（１）中の上記ビート信号の角周波
数ωb と位相φb は、それぞれ次式、 ωb＝２Δω／ＴS τ …（２） φb＝ω0 τ …（３） となる。式（２）、（３）中で、Δωは図３に示すよう
に角周波数変調幅であり、τは参照光と物体光との時間
遅れであり、ω0 はバイアス電流ｉ0 駆動時の半導体レ
ーザ１２の角周波数である。
【００２４】また、バンドパスフィルタ３４から出力さ
れる信号Ｓｆ(t) は、 Ｓｆ(t)＝Ｂ・cos(ωSt ＋φb） …（４） となる。さて、測定面が初期距離Ｄ0 より速度ｖで移動
し、距離Ｄが、 Ｄ＝Ｄ0＋ｖｔ …（５） と表せる場合を考えると、式（４）は、 Ｓｆ(t) ＝Ｂ・cos｛２π［(ｆs＋ΔｆD)ｔ＋２Ｄ0／λ0］｝…（６） となる。ここで、ΔｆD は測定面の移動によるドップラ
周波数偏移であり、次式で表せる。 ΔｆD＝２ｖ／λ0 …（７）
れる信号Ｓｆ(t) は、 Ｓｆ(t)＝Ｂ・cos(ωSt ＋φb） …（４） となる。さて、測定面が初期距離Ｄ0 より速度ｖで移動
し、距離Ｄが、 Ｄ＝Ｄ0＋ｖｔ …（５） と表せる場合を考えると、式（４）は、 Ｓｆ(t) ＝Ｂ・cos｛２π［(ｆs＋ΔｆD)ｔ＋２Ｄ0／λ0］｝…（６） となる。ここで、ΔｆD は測定面の移動によるドップラ
周波数偏移であり、次式で表せる。 ΔｆD＝２ｖ／λ0 …（７）
【００２５】一方、バンドパスフィルタ３４よりＳｆ
(t) を得るためには、ΔｆD はバンドパスフィルタ３４
のバンド幅Δνより小さいことが必要である。従って、
変位測定可能な測定面の最大移動速度ｖmax は次のよう
になる。 ｖmax＝λ0／２・Δν …（８） 式（８）に示すように、最大移動速度ｖmax を上げるに
は、バンドパスフィルタ３４のバンド幅Δνを大きくと
る必要がある。図１に示した実施例では、バンドパスフ
ィルタ３４の中心周波数をｆs にしたが、割算器３２か
ら出力される信号Ｓｅは、周期ＴS で連続的に変調され
ているため、周期ＴS の周期関数であり、ｆs ，２
ｆs ，…，ｎｆs ，…，の各周波数成分が含まれてい
る。いま、中心周波数ｎｆs のバンドパスフィルタで、
周波数ｎｆs の成分を取り出すようにすると、式（４）
は、 Ｓｆ(t)＝Ｂ・cos(ｎωSt ＋φb） ＝Ｂ・cos［２π(ｎｆs＋ΔｆD)ｔ］ となる。そして、Δνを中心周波数ｎｆs の１０分の１
に設定すると、（８）式は、 ｖmax＝λ0／２・Δν ＝λ0／２・ｎｆs ／１０ …（９） となる。従って、ｎ、ｆs を大きくすれば、最大速度が
上げられる。
(t) を得るためには、ΔｆD はバンドパスフィルタ３４
のバンド幅Δνより小さいことが必要である。従って、
変位測定可能な測定面の最大移動速度ｖmax は次のよう
になる。 ｖmax＝λ0／２・Δν …（８） 式（８）に示すように、最大移動速度ｖmax を上げるに
は、バンドパスフィルタ３４のバンド幅Δνを大きくと
る必要がある。図１に示した実施例では、バンドパスフ
ィルタ３４の中心周波数をｆs にしたが、割算器３２か
ら出力される信号Ｓｅは、周期ＴS で連続的に変調され
ているため、周期ＴS の周期関数であり、ｆs ，２
ｆs ，…，ｎｆs ，…，の各周波数成分が含まれてい
る。いま、中心周波数ｎｆs のバンドパスフィルタで、
周波数ｎｆs の成分を取り出すようにすると、式（４）
は、 Ｓｆ(t)＝Ｂ・cos(ｎωSt ＋φb） ＝Ｂ・cos［２π(ｎｆs＋ΔｆD)ｔ］ となる。そして、Δνを中心周波数ｎｆs の１０分の１
に設定すると、（８）式は、 ｖmax＝λ0／２・Δν ＝λ0／２・ｎｆs ／１０ …（９） となる。従って、ｎ、ｆs を大きくすれば、最大速度が
上げられる。
【００２６】ところで、半導体レーザ１２の発振周波数
を駆動電流により線形的に変調する場合、駆動電流の周
波数ｆs の上限は、半導体レーザ１２の変調特性により
制限される。これに対し、バンドパスフィルタによって
取り出される周波数成分の強度は、シンク関数sin ［(
ωb −ｎωS ) ＴS ／２］／［( ωb −ｎωS ) ＴS／
２］により決められる。シンク関数の値はωb ＝ｎωS
のときに、最大値１になり、ωb とｎωS との差にした
がって急激に減少し、ある程度を越えると、バンドパス
フィルタ３４の出力信号の強度は小さくなり、波形整形
器３８は正確なパルス信号を出力しなくなり、測定不可
能となる。
を駆動電流により線形的に変調する場合、駆動電流の周
波数ｆs の上限は、半導体レーザ１２の変調特性により
制限される。これに対し、バンドパスフィルタによって
取り出される周波数成分の強度は、シンク関数sin ［(
ωb −ｎωS ) ＴS ／２］／［( ωb −ｎωS ) ＴS／
２］により決められる。シンク関数の値はωb ＝ｎωS
のときに、最大値１になり、ωb とｎωS との差にした
がって急激に減少し、ある程度を越えると、バンドパス
フィルタ３４の出力信号の強度は小さくなり、波形整形
器３８は正確なパルス信号を出力しなくなり、測定不可
能となる。
【００２７】上記条件からｎの値には制限があるが、ビ
ート信号の角周波数ωb を大きくすることによって大き
なｎをとることができる。角周波数ωb を大きくするた
めには、半導体レーザ１２の周波数変調幅を大きくする
か、距離Ｄを大きくすればよい。図４は本発明の他の実
施例を示す要部概略図である。同図に示すように、この
実施例では、セルフォックレンズ２６と測定物２７の測
定面と光路差を大きくするためのオフセット設定用光フ
ァイバ２５を設けるようにしている。尚、螺旋状の光フ
ァイバ２５を用いることにより、セルフォックレンズ２
６と測定物との距離よりも大幅に光路差を大きくとるこ
とができ、且つその間における測定環境の影響を受けに
くくすることができる。また、光ファイバ２５の両端に
は、ＡＲコートを施した１／４ピッチのセルフォックレ
ンズ２５Ａと２５Ｂが接続されている。このように、光
ファイバ２５によって距離Ｄを大きくすることにより大
きなｎをとること、即ち、最大移動速度ｖmax を上げる
ことができる。
ート信号の角周波数ωb を大きくすることによって大き
なｎをとることができる。角周波数ωb を大きくするた
めには、半導体レーザ１２の周波数変調幅を大きくする
か、距離Ｄを大きくすればよい。図４は本発明の他の実
施例を示す要部概略図である。同図に示すように、この
実施例では、セルフォックレンズ２６と測定物２７の測
定面と光路差を大きくするためのオフセット設定用光フ
ァイバ２５を設けるようにしている。尚、螺旋状の光フ
ァイバ２５を用いることにより、セルフォックレンズ２
６と測定物との距離よりも大幅に光路差を大きくとるこ
とができ、且つその間における測定環境の影響を受けに
くくすることができる。また、光ファイバ２５の両端に
は、ＡＲコートを施した１／４ピッチのセルフォックレ
ンズ２５Ａと２５Ｂが接続されている。このように、光
ファイバ２５によって距離Ｄを大きくすることにより大
きなｎをとること、即ち、最大移動速度ｖmax を上げる
ことができる。
【００２８】尚、バンドパスフィルタ３４の中心周波数
をｎｆs にした場合には、図１の周波数逓倍回路４０の
パルス信号Ｓｂ′の周波数もｎ倍にする必要がある。ま
た、本実施例では測定物２７の移動速度に伴うドップラ
周波数偏移を利用して測定物２７の変位を測定するよう
にしているが、図１のホトダイオード３０により検出さ
れた干渉信号Ｓｃ(t) のビート信号の周波数に基づいて
距離を測定することもできる。即ち、ビート信号の変化
部分は、式（１）より、 cos(ωbt ＋φb）＝cos［２π(ｆb＋ΔｆD)ｔ］＝cos
(２πｆb′ｔ) ( ｆb′＝ｆb＋ΔｆD , ｆb＝４Δｆ／ＴS ・Ｄ／Ｃ） となる。ここで、Δｆは半導体レーザ１２の周波数変調
幅を示し、Ｃは光速を示す。測定物が停止しているとき
は、ｆb ′＝ｆb となり、距離Ｄは、次式、 Ｄ＝ＴS ・Ｃ・ｆb／４Δｆ …（１０） となり、距離Ｄはｆb の測定より求められる。
をｎｆs にした場合には、図１の周波数逓倍回路４０の
パルス信号Ｓｂ′の周波数もｎ倍にする必要がある。ま
た、本実施例では測定物２７の移動速度に伴うドップラ
周波数偏移を利用して測定物２７の変位を測定するよう
にしているが、図１のホトダイオード３０により検出さ
れた干渉信号Ｓｃ(t) のビート信号の周波数に基づいて
距離を測定することもできる。即ち、ビート信号の変化
部分は、式（１）より、 cos(ωbt ＋φb）＝cos［２π(ｆb＋ΔｆD)ｔ］＝cos
(２πｆb′ｔ) ( ｆb′＝ｆb＋ΔｆD , ｆb＝４Δｆ／ＴS ・Ｄ／Ｃ） となる。ここで、Δｆは半導体レーザ１２の周波数変調
幅を示し、Ｃは光速を示す。測定物が停止しているとき
は、ｆb ′＝ｆb となり、距離Ｄは、次式、 Ｄ＝ＴS ・Ｃ・ｆb／４Δｆ …（１０） となり、距離Ｄはｆb の測定より求められる。
【００２９】尚、ビート信号の周波数ｆb は、セルフォ
ックレンズ２６と測定物２７の測定面との距離Ｄに比例
する。したがって、図４のようにセルフォックレンズ２
６と測定物２７の測定面との間に、オフセット設定用の
光ファイバ２５を設けると、ｆb を大きくすることがで
き、ｆb の測定精度を向上させることができる。
ックレンズ２６と測定物２７の測定面との距離Ｄに比例
する。したがって、図４のようにセルフォックレンズ２
６と測定物２７の測定面との間に、オフセット設定用の
光ファイバ２５を設けると、ｆb を大きくすることがで
き、ｆb の測定精度を向上させることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る周波数
変調光ファイバ変位測定装置によれば、レーザ光の光路
のほとんどを光ファイバ及び光ファイバカプラによって
構成したため、測定環境の影響を受け難く大きな変位を
高精度、高分解能で測定することができ、かつ装置をコ
ンパクトにすることができる。また、測定面の移動によ
るドップラ周波数偏移を利用しているため、移動中の測
定物の変位をリアルタイムで測定することができる。更
に、従来は測定面に反射鏡を設けるのが一般的である
が、本発明によれば、測定物は反射鏡に限らず、金属、
プラスチック、アクリル、紙などの各種材質の粗面で
も、また粗面の測定面が傾斜していても、測定可能であ
ることは、測定試験によって確かめられている。
変調光ファイバ変位測定装置によれば、レーザ光の光路
のほとんどを光ファイバ及び光ファイバカプラによって
構成したため、測定環境の影響を受け難く大きな変位を
高精度、高分解能で測定することができ、かつ装置をコ
ンパクトにすることができる。また、測定面の移動によ
るドップラ周波数偏移を利用しているため、移動中の測
定物の変位をリアルタイムで測定することができる。更
に、従来は測定面に反射鏡を設けるのが一般的である
が、本発明によれば、測定物は反射鏡に限らず、金属、
プラスチック、アクリル、紙などの各種材質の粗面で
も、また粗面の測定面が傾斜していても、測定可能であ
ることは、測定試験によって確かめられている。
【図１】図１は本発明に係る周波数変調光ファイバ変位
測定装置の一実施例を示すブロック図である。
測定装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図２（Ａ）〜（Ｊ）は鋸歯状波の変調電流を用
いた場合のそれぞれ図１の各部から出力される信号波形
図である。
いた場合のそれぞれ図１の各部から出力される信号波形
図である。
【図３】図３は鋸歯状波の変調電流を用いた場合の物体
光と参照光の発振周波数と強度変化を示す波形図であ
る。
光と参照光の発振周波数と強度変化を示す波形図であ
る。
【図４】図４は本発明の他の実施例を示す要部概略図で
ある。
ある。
１０…鋸歯状波又は三角波発生器 １２…半導体レーザ １３…温度コントローラ １３Ａ…加熱及び／又は冷却素子 １３Ｂ…温度センサ １４…コリメータレンズ １６…対物レンズ １８…光ファイバカプラ ２１、２２、２３、２４、２５…光ファイバ ２５Ａ、２５Ｂ、２６…セルフォックレンズ ２７…測定物 ２８、３０…ホトダイオード ３２…割算器 ３４…バンドパスフィルタ ３６、３８…波形整形器 ４０、４２…周波数逓倍回路 ４３…ゲート回路 ４４…アップダウンカウンタ
フロントページの続き (72)発明者 章 恩耀 中華人民共和国、北京、ハイディアン・ ディストリクト （番地なし） チィン グホォア大学内 (72)発明者 唐 東雷 東京都三鷹市下連雀九丁目７番１号 株 式会社 東京精密内 (72)発明者 下河辺 明 東京都町田市小川１丁目20番17号 (72)発明者 赤羽 正大 東京都三鷹市下連雀九丁目７番１号 株 式会社 東京精密内 (56)参考文献 特開 平３−191805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−6706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−101702（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体レーザと、 該半導体レーザに所定の周期Ｔs （周波数ｆs ）の鋸歯
状波又は三角波変調電流を入力する鋸歯状波又は三角波
発生手段と、 第１、第２、第３及び第４の光ファイバと、 前記半導体レーザから発振されたレーザ光を前記第１の
光ファイバの先端に導く第１のレンズと、 前記第１、第２、第３及び第４の光ファイバの後端同士
を光学的に結合する光ファイバカプラであって、前記第
１の光ファイバを通過した光を前記第２及び第３の光フ
ァイバに分配して導くとともに第２の光ファイバを介し
て戻ってくる光を前記第４の光ファイバに導く光ファイ
バカプラと、 前記第２の光ファイバの先端に配設され、光の一部を出
射端面で反射させるとともに残りは透過させ平行光にし
て測定面を照射させる第２のレンズと、 前記第３及び第４の光ファイバの先端に配設され、それ
ぞれ第３及び第４の光ファイバを介して入射する光を光
電変換する第１及び第２の光電変換素子と、 前記第２の光電変換素子の出力を前記第１の光電変換素
子の出力で割算する割算器と、 前記割算器の出力から前記鋸歯状波又は三角波の周波数
ｆs のｎ倍の周波数ｎｆs を中心周波数とする所定のバ
ンド幅の周波数成分を取り出すバンドパスフィルタと、 該バンドパスフィルタの出力波形の周波数をｍ倍にした
周波数のパルス信号を出力する第１のパルス出力手段
と、 前記鋸歯状波又は三角波発生手段から出力される鋸歯状
波又は三角波変調電流の周期Ｔs に同期して、前記周波
数ｎｆs と同一周波数をｍ倍にした周波数のパルス信号
を出力する第２のパルス出力手段と、 前記第１及び第２のパルス出力手段からそれぞれ出力さ
れるパルス信号における前記第２のレンズと測定面との
相対移動に伴って発生する周波数の差を積算するカウン
タと、 を備えたことを特徴とする周波数変調光ファイバ変位測
定装置。 - 【請求項２】 前記第２のレンズと測定面との間に、前
記第２のレンズと測定面との光路差を大きくするための
オフセット設定用光ファイバを設けたことを特徴とする
請求項１の周波数変調光ファイバ変位測定装置。 - 【請求項３】 半導体レーザと、 該半導体レーザに所定の周期Ｔs （周波数ｆs ）の鋸歯
状波又は三角波変調電流を入力する鋸歯状波又は三角波
発生手段と、 第１、第２及び第３の光ファイバと、 前記半導体レーザから発振されたレーザ光を前記第１の
光ファイバの先端に導く第１のレンズと、 前記第１、第２及び第３の光ファイバの後端同士を光学
的に結合する光ファイバカプラであって、前記第１の光
ファイバを通過した光を前記第２の光ファイバに導くと
ともに第２の光ファイバを介して戻ってくる光を前記第
３の光ファイバに導く光ファイバカプラと、 前記第２の光ファイバの先端に配設され、光の一部を出
射端面で反射させるとともに残りは透過させ平行光にし
て測定面を照射させる第２のレンズと、 前記第３の光ファイバの先端に配設され、第３の光ファ
イバを介して入射する光を光電変換する光電変換素子
と、 前記光電変換素子の出力を前記鋸歯状波又は三角波発生
手段の出力で割算する割算器と、 前記割算器の出力から前記鋸歯状波又は三角波の周波数
ｆs のｎ倍の周波数ｎｆs を中心周波数とする所定のバ
ンド幅の周波数成分を取り出すバンドパスフィルタと、 該バンドパスフィルタの出力波形の周波数をｍ倍にした
周波数のパルス信号を出力する第１のパルス出力手段
と、 前記鋸歯状波又は三角波発生手段から出力される鋸歯状
波又は三角波変調電流の周期Ｔs に同期して、前記周波
数ｎｆs と同一周波数をｍ倍にした周波数のパルス信号
を出力する第２のパルス出力手段と、 前記第１及び第２のパルス出力手段からそれぞれ出力さ
れるパルス信号における前記第２のレンズと測定面との
相対移動に伴って発生する周波数の差を積算するカウン
タと、 を備えたことを特徴とする周波数変調光ファイバ変位測
定装置。 - 【請求項４】 前記割算器は、前記鋸歯状波又は三角波
発生手段の出力の代わりに、前記半導体レーザから発振
されたレーザ光を光電変換した出力で前記光電変換素子
の出力を割算する請求項３の周波数変調光ファイバ変位
測定装置。 - 【請求項５】 前記第２のレンズと測定面との間に、前
記第２のレンズと測定面との光路差を大きくするための
オフセット設定用光ファイバを設けたことを特徴とする
請求項３又は４の周波数変調光ファイバ変位測定装置。 - 【請求項６】 半導体レーザと、 該半導体レーザに所定の周期の鋸歯状波又は三角波変調
電流を入力する鋸歯状波又は三角波発生手段と、 第１、第２及び第３の光ファイバと、 前記半導体レーザから発振されたレーザ光を前記第１の
光ファイバの先端に導く第１のレンズと、 前記第１、第２及び第３の光ファイバの後端同士を光学
的に結合する光ファイバカプラであって、前記第１の光
ファイバを通過した光を前記第２の光ファイバに導くと
ともに第２の光ファイバを介して戻ってくる光を前記第
３の光ファイバに導く光ファイバカプラと、 前記第２の光ファイバの先端に配設され、光の一部を出
射端面で反射させるとともに残りは透過させ平行光にし
て測定面を照射させる第２のレンズと、 前記第３の光ファイバの先端に配設され、第３の光ファ
イバを介して入射する光を光電変換する光電変換素子
と、 前記光電変換素子の出力から前記第２のレンズの出射端
面で反射した光と測定面で反射し第２のレンズに入射す
る光との干渉によって生じるビート信号の周波数を検出
する周波数検出手段と、 該周波数検出手段によって検出された周波数に基づいて
前記第２のレンズから測定面までの距離を算出する演算
手段と、 を備えたことを特徴とする周波数変調光ファイバ変位測
定装置。 - 【請求項７】 前記第２のレンズと測定面との間に、前
記第２のレンズと測定面との光路差を大きくするための
オフセット設定用光ファイバを設けたことを特徴とする
請求項６の周波数変調光ファイバ変位測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4211430A JP2521872B2 (ja) | 1991-12-16 | 1992-08-07 | 周波数変調光ファイバ変位測定装置 |
| US07/989,640 US5402230A (en) | 1991-12-16 | 1992-12-11 | Heterodyne interferometric optical fiber displacement sensor for measuring displacement of an object |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-332070 | 1991-12-16 | ||
| JP33207091 | 1991-12-16 | ||
| JP4211430A JP2521872B2 (ja) | 1991-12-16 | 1992-08-07 | 周波数変調光ファイバ変位測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835811A JPH0835811A (ja) | 1996-02-06 |
| JP2521872B2 true JP2521872B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=26518636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4211430A Expired - Lifetime JP2521872B2 (ja) | 1991-12-16 | 1992-08-07 | 周波数変調光ファイバ変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521872B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5949740A (en) | 1997-06-06 | 1999-09-07 | Litton Systems, Inc. | Unbalanced fiber optic Michelson interferometer as an optical pick-off |
| JP4501000B2 (ja) * | 2004-10-01 | 2010-07-14 | 国立大学法人 新潟大学 | レーザ干渉変位測定方法およびレーザ干渉変位測定装置 |
| EP2045572B1 (de) * | 2007-10-04 | 2012-03-14 | Attocube Systems AG | Vorrichtung zur Positionserfassung |
| JP5060678B2 (ja) * | 2008-05-08 | 2012-10-31 | 株式会社キーエンス | 光学式変位計 |
-
1992
- 1992-08-07 JP JP4211430A patent/JP2521872B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0835811A (ja) | 1996-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3279116B2 (ja) | レーザドップラ流速計 | |
| US5402230A (en) | Heterodyne interferometric optical fiber displacement sensor for measuring displacement of an object | |
| EP0640846A2 (en) | Optical measuring apparatus | |
| JPH0419512B2 (ja) | ||
| JPH08211132A (ja) | 電圧測定装置 | |
| JPS6162885A (ja) | 距離速度計 | |
| JP2521872B2 (ja) | 周波数変調光ファイバ変位測定装置 | |
| JPH116719A (ja) | 干渉測定装置 | |
| JPH09113217A (ja) | 光ヘテロダイン式変位量検出装置 | |
| JP2725434B2 (ja) | Ｆｍヘテロダイン法を用いたアブソリュート測長方法およびアブソリュート測長器 | |
| JPH01205486A (ja) | 半導体レ−ザの波長安定化装置 | |
| JP2935325B2 (ja) | マルチプローブ変位測定装置 | |
| JPH06186337A (ja) | レーザ測距装置 | |
| JPH0816602B2 (ja) | 変位測定装置 | |
| JPH0875434A (ja) | 表面形状測定装置 | |
| JPS63196829A (ja) | 光導波路障害点探索方法および装置 | |
| JP3236941B2 (ja) | 光波距離計における測距方法 | |
| US5471302A (en) | Interferometric probe for distance measurement utilizing a diffraction reflecting element as a reference surface | |
| JPH0875433A (ja) | 表面形状測定装置 | |
| US6188480B1 (en) | Interferometric measurement of positions, position changes, and physical quantities derived therefrom | |
| JPS6355035B2 (ja) | ||
| JPH0271187A (ja) | 距離測定装置 | |
| US5355223A (en) | Apparatus for detecting a surface position | |
| JP3344637B2 (ja) | 光干渉式位置計測装置 | |
| JPS639877A (ja) | ３次元計測方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090531 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090531 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100531 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110531 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110531 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120531 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130531 Year of fee payment: 17 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130531 Year of fee payment: 17 |