JP3132894B2 - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光を用いて距離を測定
する距離測定装置に関するものである。
する距離測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光を出射する光源と、この光源か
ら出射された光を変調する変調用導波路型光変調器と、
この変調器によって変調された光を送信する送信光学系
と、この送信光学系から送信された光が目標物体に当た
り、この目標物体から反射された光を受信する受信光学
系と、この受信光学系によって受信された光を復調する
復調用導波路型光変調器と、この変調器によって復調さ
れた光を検出する光検出器とを備えた距離測定装置が存
在する。
ら出射された光を変調する変調用導波路型光変調器と、
この変調器によって変調された光を送信する送信光学系
と、この送信光学系から送信された光が目標物体に当た
り、この目標物体から反射された光を受信する受信光学
系と、この受信光学系によって受信された光を復調する
復調用導波路型光変調器と、この変調器によって復調さ
れた光を検出する光検出器とを備えた距離測定装置が存
在する。
【０００３】このような従来の距離測定装置において
は、光源から送信光学系までの間、および受信光学系か
ら光検出器までの間に、必ず空間中の光路が存在してい
た。
は、光源から送信光学系までの間、および受信光学系か
ら光検出器までの間に、必ず空間中の光路が存在してい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の距離測定
装置は、空間中に光路が存在するするので、装置そのも
のが大きくなってしまうという問題点があった。
装置は、空間中に光路が存在するするので、装置そのも
のが大きくなってしまうという問題点があった。
【０００５】また、装置が大きくなると、周囲の温度変
化が一部の光学系のみに作用し、高精度化を阻害する要
因となり得る可能性がある。
化が一部の光学系のみに作用し、高精度化を阻害する要
因となり得る可能性がある。
【０００６】また、振動に起因する光強度ゆらぎが信号
の位相ゆらぎを誘発させ、高精度化を妨げる要因となる
問題点もあった。
の位相ゆらぎを誘発させ、高精度化を妨げる要因となる
問題点もあった。
【０００７】さらに、光学系のアラインメントに多くの
手間を要するという問題点もあった。
手間を要するという問題点もあった。
【０００８】本発明は、このような従来の問題点を解決
するためになされたもので、周囲の温度変化が光学系に
均一に作用し、振動に起因する光強度ゆらぎの影響を受
けにくく、光学系の調整が容易な小型軽量の高精度距離
測定装置を提供することを目的とする。
するためになされたもので、周囲の温度変化が光学系に
均一に作用し、振動に起因する光強度ゆらぎの影響を受
けにくく、光学系の調整が容易な小型軽量の高精度距離
測定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の距離測定装置
は、光を出射する光源（例えば、実施例の半導体レーザ
光源１または１Ａ）と、この光源から出射された光を変
調する変調用導波路型光変調器（例えば、実施例の変調
器２０）と、この変調器によって変調された光を送信す
る送信光学系（例えば、実施例のビームエクスパンダ
５）と、この送信光学系から送信された光が目標物体
（例えば、実施例のコーナキューブ６）に当たり、この
目標物体から反射された光を受信する受信光学系（例え
ば、実施例のビームエクスパンダ５）と、この受信光学
系によって受信された光を復調する復調用導波路型光変
調器（例えば、実施例の変調器９０）と、この変調器に
よって復調された光を検出する光検出器（例えば、実施
例の光検出器８または８Ａ）とを備えた距離測定装置で
あって、光源から変調用導波路型光変調器を経由して送
信光学系に至るまでの全ての光学系を導波路構成とし、
受信光学系から復調用導波路型光変調器を経由して光検
出器に至るまでの全ての光学系を導波路構成としたこと
を特徴とする。
は、光を出射する光源（例えば、実施例の半導体レーザ
光源１または１Ａ）と、この光源から出射された光を変
調する変調用導波路型光変調器（例えば、実施例の変調
器２０）と、この変調器によって変調された光を送信す
る送信光学系（例えば、実施例のビームエクスパンダ
５）と、この送信光学系から送信された光が目標物体
（例えば、実施例のコーナキューブ６）に当たり、この
目標物体から反射された光を受信する受信光学系（例え
ば、実施例のビームエクスパンダ５）と、この受信光学
系によって受信された光を復調する復調用導波路型光変
調器（例えば、実施例の変調器９０）と、この変調器に
よって復調された光を検出する光検出器（例えば、実施
例の光検出器８または８Ａ）とを備えた距離測定装置で
あって、光源から変調用導波路型光変調器を経由して送
信光学系に至るまでの全ての光学系を導波路構成とし、
受信光学系から復調用導波路型光変調器を経由して光検
出器に至るまでの全ての光学系を導波路構成としたこと
を特徴とする。
【００１０】光源と変調用導波路型光変調器との間、変
調用導波路型光変調器と送信光学系との間、受信光学系
と復調用導波路型光変調器との間、および復調用導波路
型光変調器と光検出器との間を、それぞれ、単一モ−ド
光ファイバ（例えば、図１の実施例の単一モード光ファ
イバ２、４および７）または単一モード光導波路（例え
ば、図２の実施例の単一モード光導波路１０Ａ、５０
Ａ、７０、８０Ａおよび１００Ａ）で光結合することが
好ましい。
調用導波路型光変調器と送信光学系との間、受信光学系
と復調用導波路型光変調器との間、および復調用導波路
型光変調器と光検出器との間を、それぞれ、単一モ−ド
光ファイバ（例えば、図１の実施例の単一モード光ファ
イバ２、４および７）または単一モード光導波路（例え
ば、図２の実施例の単一モード光導波路１０Ａ、５０
Ａ、７０、８０Ａおよび１００Ａ）で光結合することが
好ましい。
【００１１】
【作用】上記構成の本発明の距離測定装置においては、
光源から変調用導波路型光変調器を介して送信光学系に
至るまでの光学系、および受信光学系から復調用導波路
型光変調器を介して光検出器に至るまでの光学系には、
空間中の光路は存在しない。従って、装置を小型軽量に
でき、光学系の温度変化が均一となり、振動に起因する
光の強度ゆらぎの影響が受けにくくなって信号の位相ゆ
らぎが小さくなり、高精度に距離測定を行うことがで
き、また、光学系の調整が容易になる。
光源から変調用導波路型光変調器を介して送信光学系に
至るまでの光学系、および受信光学系から復調用導波路
型光変調器を介して光検出器に至るまでの光学系には、
空間中の光路は存在しない。従って、装置を小型軽量に
でき、光学系の温度変化が均一となり、振動に起因する
光の強度ゆらぎの影響が受けにくくなって信号の位相ゆ
らぎが小さくなり、高精度に距離測定を行うことがで
き、また、光学系の調整が容易になる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。図１は、本発明の距離測定装置の一実施
例を示す。単一横モ−ドでレ−ザ光を連続発振する半導
体レ−ザ光源１は、単一モード光ファイバ２を介して光
導波路基板３に光結合されている。従って、半導体レ−
ザ１から出射された光ビ−ムは、空間光路を経ることな
く光導波路基板３へ入射される。
して説明する。図１は、本発明の距離測定装置の一実施
例を示す。単一横モ−ドでレ−ザ光を連続発振する半導
体レ−ザ光源１は、単一モード光ファイバ２を介して光
導波路基板３に光結合されている。従って、半導体レ−
ザ１から出射された光ビ−ムは、空間光路を経ることな
く光導波路基板３へ入射される。
【００１３】光導波路基板３に入射された光ビ−ムは、
光導波路基板３上に形成された光導波路１０により光導
波路基板３上に形成された変調用導波路型光変調器２０
に導かれる。変調器２０は、変調信号発振器２１、抵抗
器２２、電極２３および電界発生用電極２４を含んで構
成される。光変調器２０に導かれた光ビームは、変調信
号発振器２１の出力信号に基づく電界により光強度変調
される。変調された光ビ−ムは、光導波路基板３上の光
導波路３０により、光導波路基板３上に形成された光ス
イッチ４０に導かれ、さらに光スイッチ４０により光導
波路５０へ導かれ、光導波路基板３上に形成されたモ−
ドコンバ−タ６０を通過し、光導波路基板３に光結合さ
れている単一モ−ド光ファイバ４へ入射される。
光導波路基板３上に形成された光導波路１０により光導
波路基板３上に形成された変調用導波路型光変調器２０
に導かれる。変調器２０は、変調信号発振器２１、抵抗
器２２、電極２３および電界発生用電極２４を含んで構
成される。光変調器２０に導かれた光ビームは、変調信
号発振器２１の出力信号に基づく電界により光強度変調
される。変調された光ビ−ムは、光導波路基板３上の光
導波路３０により、光導波路基板３上に形成された光ス
イッチ４０に導かれ、さらに光スイッチ４０により光導
波路５０へ導かれ、光導波路基板３上に形成されたモ−
ドコンバ−タ６０を通過し、光導波路基板３に光結合さ
れている単一モ−ド光ファイバ４へ入射される。
【００１４】単一モ−ド光ファイバ４は、送信光学系で
あるビ−ムエクスパンダ５（より正確にはビームエクス
パンダ５の対物レンズ）と光結合されているので、被変
調光ビ−ムは空間光路を経ることなくビ−ムエクスパン
ダ５へと導かれる。
あるビ−ムエクスパンダ５（より正確にはビームエクス
パンダ５の対物レンズ）と光結合されているので、被変
調光ビ−ムは空間光路を経ることなくビ−ムエクスパン
ダ５へと導かれる。
【００１５】光ビームは、ビ−ムエクスパンダ５によっ
てはじめて空間中へ送出され、目標物体として配置され
たコ−ナキュ−ブ６によって反射され、空間中を経て受
信光学系となるビ−ムエクスパンダ５へ入射される。
てはじめて空間中へ送出され、目標物体として配置され
たコ−ナキュ−ブ６によって反射され、空間中を経て受
信光学系となるビ−ムエクスパンダ５へ入射される。
【００１６】ビームエクスパンダ５によって受信された
光ビームは、ビ−ムエクスパンダ５と光結合されている
単一モ−ド光ファイバ４へと導かれる。単一モ−ド光フ
ァイバ４は光導波路基板３と光結合されているので、受
信ビームは、空間光路を経ることなく光導波路基板３上
に形成されている光導波路７０へ入射される。
光ビームは、ビ−ムエクスパンダ５と光結合されている
単一モ−ド光ファイバ４へと導かれる。単一モ−ド光フ
ァイバ４は光導波路基板３と光結合されているので、受
信ビームは、空間光路を経ることなく光導波路基板３上
に形成されている光導波路７０へ入射される。
【００１７】光導波路７０に入射された光ビ−ムは、光
導波路基板６上に形成されているモ−ドコンバ−タ６０
を介して、光導波路基板３上に形成された光導波路８０
へ導かれる。光導波路８０は復調用導波路型光変調器９
０に接続されているので、光ビ−ムは、導波路型光変調
器９０へ入射される。光変調器９０は、復調信号発振器
９１、抵抗器９２、電極９３および電界発生用電極９４
を含んで構成される。光変調器９０に入射された光ビー
ムは、復調信号発振器９１の出力信号に基づく電界によ
り光強度復調される。
導波路基板６上に形成されているモ−ドコンバ−タ６０
を介して、光導波路基板３上に形成された光導波路８０
へ導かれる。光導波路８０は復調用導波路型光変調器９
０に接続されているので、光ビ−ムは、導波路型光変調
器９０へ入射される。光変調器９０は、復調信号発振器
９１、抵抗器９２、電極９３および電界発生用電極９４
を含んで構成される。光変調器９０に入射された光ビー
ムは、復調信号発振器９１の出力信号に基づく電界によ
り光強度復調される。
【００１８】変調信号発振器２１の周波数をｆMとし、
復調信号発振器９１の周波数ｆDとすると、ｆDをｆMと
極めてわずかに異なる周波数ｆD＝ｆM−εとすることに
よって、ビ−ムエクスパンダ５から目標物体として配置
されたコーナキューブ６までの距離情報は、ヘテロダイ
ン検出の原理から、ビ−ドダウンされた周波数εのビ−
ムでも検出可能となる。
復調信号発振器９１の周波数ｆDとすると、ｆDをｆMと
極めてわずかに異なる周波数ｆD＝ｆM−εとすることに
よって、ビ−ムエクスパンダ５から目標物体として配置
されたコーナキューブ６までの距離情報は、ヘテロダイ
ン検出の原理から、ビ−ドダウンされた周波数εのビ−
ムでも検出可能となる。
【００１９】復調された光ビ−ムは、光導波路基板３上
に形成された光導波路１００を介して、光導波路基板３
に光結合されている単一モ−ド光ファイバ７へ入射され
る。単一モ−ド光ファイバ７は、光電変換素子からなる
光検出器８と光結合されているので、復調された光ビ−
ムは、光検出器８へ空間光路を経ることなく入射され
る。
に形成された光導波路１００を介して、光導波路基板３
に光結合されている単一モ−ド光ファイバ７へ入射され
る。単一モ−ド光ファイバ７は、光電変換素子からなる
光検出器８と光結合されているので、復調された光ビ−
ムは、光検出器８へ空間光路を経ることなく入射され
る。
【００２０】上述のように、距離測定装置本体内では空
間中に光路が存在せず、しかも光導波路基板３は集積化
が可能であることから、装置の小型軽量化が可能であ
り、また、周囲の温度変化が距離測定装置本体内の全て
の光路に均一に影響することから、高精度の距離測定が
可能となる。また、光学系のアラインメント等調整が容
易となる。
間中に光路が存在せず、しかも光導波路基板３は集積化
が可能であることから、装置の小型軽量化が可能であ
り、また、周囲の温度変化が距離測定装置本体内の全て
の光路に均一に影響することから、高精度の距離測定が
可能となる。また、光学系のアラインメント等調整が容
易となる。
【００２１】なお、光スイッチ４０により、光導波路基
板３上に形成された光導波路１１０に導かれた変調され
た光ビ−ムは、光導波基器板３上に形成されたモ−ドコ
ンバ−タ１２０を経て、光導波路基板３の端部に密着し
て設けられた全反射ミラ−１３０によって反射され、モ
−ドコンバ−タ１２０を経ることによって、光導波路基
板３上に形成された光導波路１４０へ導かれる。光導波
路１４０は、復調用導波路型光変調器９０に接続されて
いるので、光ビ−ムは、復調用導波路型光変調部９０へ
入射される。そして、コーナキューブ６から反射された
光ビームと同様に、光導波路１４０から入射された光ビ
ームも、復調用導波路型光変調器９０においては、光ビ
−ムは復調信号発振器９１からの電界により光強度復調
され、単一モード光ファイバ７を介して光検出器８に入
射される。この光路は、参照光路と指称され、距離測定
を高精度化するのに有効であるが、必ずしも必要ではな
い。
板３上に形成された光導波路１１０に導かれた変調され
た光ビ−ムは、光導波基器板３上に形成されたモ−ドコ
ンバ−タ１２０を経て、光導波路基板３の端部に密着し
て設けられた全反射ミラ−１３０によって反射され、モ
−ドコンバ−タ１２０を経ることによって、光導波路基
板３上に形成された光導波路１４０へ導かれる。光導波
路１４０は、復調用導波路型光変調器９０に接続されて
いるので、光ビ−ムは、復調用導波路型光変調部９０へ
入射される。そして、コーナキューブ６から反射された
光ビームと同様に、光導波路１４０から入射された光ビ
ームも、復調用導波路型光変調器９０においては、光ビ
−ムは復調信号発振器９１からの電界により光強度復調
され、単一モード光ファイバ７を介して光検出器８に入
射される。この光路は、参照光路と指称され、距離測定
を高精度化するのに有効であるが、必ずしも必要ではな
い。
【００２２】図２は、本発明の他の実施例を示す。この
実施例の特徴は、半導体レーザ光源１Ａおよび光検出器
８Ａが光導波路基板３Ａ上に形成され、光源１Ａと変調
用導波路型光変調器２０とが、光導波路１０Ａによって
光結合され、光検出器８Ａと復調用導波路型光変調器９
０とが、光導波路１００Ａによって光結合され、ビーム
エクスパンダ５が光導波路基板３Ａに直接結合され、変
調用導波路型光変調器２０とビームエクスパンダ５と
が、光導波路５０Ａおよび７０によって光結合され、ビ
ームエクスパンダ５と復調用導波路型光変調器９０と
が、光導波路７０および８０Ａによって光結合されてい
る点にある。
実施例の特徴は、半導体レーザ光源１Ａおよび光検出器
８Ａが光導波路基板３Ａ上に形成され、光源１Ａと変調
用導波路型光変調器２０とが、光導波路１０Ａによって
光結合され、光検出器８Ａと復調用導波路型光変調器９
０とが、光導波路１００Ａによって光結合され、ビーム
エクスパンダ５が光導波路基板３Ａに直接結合され、変
調用導波路型光変調器２０とビームエクスパンダ５と
が、光導波路５０Ａおよび７０によって光結合され、ビ
ームエクスパンダ５と復調用導波路型光変調器９０と
が、光導波路７０および８０Ａによって光結合されてい
る点にある。
【００２３】光源１Ａは、図１の光源１と同様に、単一
横モ−ドでレ−ザ光を連続発振する半導体レ−ザ光源で
あるが、図１の実施例と異なり、光導波路基板３Ａ上に
形成されている。光源１Ａから出射されたレ−ザ光を光
強度変調する導波路型光変調部２０も光導波路基板３Ａ
に形成されており、光源１Ａと変調用導波路型光変調器
２０とは、光導波路基板３Ａ上に形成されている光導波
路１０Ａにより光結合されている。従って、光源１Ａか
ら出射されたビ−ムは、空間光路を経ることなく変調用
光導波路型光変調器２０に入射され、変調信号発振器２
１からの出力信号に基づく電界により光強度変調され、
その後、光導波路基板３Ａ上に形成されている光導波路
５０Ａへ導かれる。
横モ−ドでレ−ザ光を連続発振する半導体レ−ザ光源で
あるが、図１の実施例と異なり、光導波路基板３Ａ上に
形成されている。光源１Ａから出射されたレ−ザ光を光
強度変調する導波路型光変調部２０も光導波路基板３Ａ
に形成されており、光源１Ａと変調用導波路型光変調器
２０とは、光導波路基板３Ａ上に形成されている光導波
路１０Ａにより光結合されている。従って、光源１Ａか
ら出射されたビ−ムは、空間光路を経ることなく変調用
光導波路型光変調器２０に入射され、変調信号発振器２
１からの出力信号に基づく電界により光強度変調され、
その後、光導波路基板３Ａ上に形成されている光導波路
５０Ａへ導かれる。
【００２４】光導波路５０Ａに導かれた被変調光ビ−ム
は、光導波路基板３Ａ上に形成された光導波路５０Ａに
沿って移動し、モ−ドコンバ−タ６０を通過し、光導波
路基板３Ａ上に形成された光導波路７０へ導かれる。送
信光学系であるビ−ムエクスパンダ５が、光導波路基板
３Ａ上の光導波路７０と直接接続されているので、被変
調光ビームは、空間光路を経ることなくビ−ムエクスパ
ンダ５へ入射される。
は、光導波路基板３Ａ上に形成された光導波路５０Ａに
沿って移動し、モ−ドコンバ−タ６０を通過し、光導波
路基板３Ａ上に形成された光導波路７０へ導かれる。送
信光学系であるビ−ムエクスパンダ５が、光導波路基板
３Ａ上の光導波路７０と直接接続されているので、被変
調光ビームは、空間光路を経ることなくビ−ムエクスパ
ンダ５へ入射される。
【００２５】被変調光ビームは、ビ−ムエクスパンダ５
によってはじめて空間中へ送出され、目標物体として配
置されているコ−ナキュ−ブ６によって反射され、空間
中を経て受信光学系となるビ−ムエクスパンダ５に入射
される。
によってはじめて空間中へ送出され、目標物体として配
置されているコ−ナキュ−ブ６によって反射され、空間
中を経て受信光学系となるビ−ムエクスパンダ５に入射
される。
【００２６】ビームエクスパンダ５によって受信された
光ビ−ムは、ビ−ムエクスパンダ５が光導波路基板３Ａ
と直接光結合されているので、空間光路を経ることなく
光導波路基板３Ａ上に形成されている光導波路７０に入
射される。
光ビ−ムは、ビ−ムエクスパンダ５が光導波路基板３Ａ
と直接光結合されているので、空間光路を経ることなく
光導波路基板３Ａ上に形成されている光導波路７０に入
射される。
【００２７】光導波路７０に入射された光ビ−ムは、光
導波路基板３Ａ上に形成されているモ−ドコンバ−タ６
０を通過し、光導波路基板３Ａ上に形成された光導波路
８０Ａへ導かれる。光導波路８０Ａは、復調用導波路型
光変調器９０に接続されているので、光ビームは、復調
用導波路型光変調器９０に入射される。光ビームは、こ
の光変調器９０内において、復調信号発振器９１の出力
信号に基づく電界により光強度復調される。
導波路基板３Ａ上に形成されているモ−ドコンバ−タ６
０を通過し、光導波路基板３Ａ上に形成された光導波路
８０Ａへ導かれる。光導波路８０Ａは、復調用導波路型
光変調器９０に接続されているので、光ビームは、復調
用導波路型光変調器９０に入射される。光ビームは、こ
の光変調器９０内において、復調信号発振器９１の出力
信号に基づく電界により光強度復調される。
【００２８】復調された光ビ−ムは、光導波路基板３Ａ
上に形成された光導波路１００Ａを介して、光電変換素
子からなる光検出器８Ａに入射される。すなわち、復調
された光ビ−ムは、光検出器８Ａへ空間光路を経ること
なく入射される。
上に形成された光導波路１００Ａを介して、光電変換素
子からなる光検出器８Ａに入射される。すなわち、復調
された光ビ−ムは、光検出器８Ａへ空間光路を経ること
なく入射される。
【００２９】上述した図２の実施例も図１の実施例と同
様の利点がある。
様の利点がある。
【００３０】なお、図２の実施例において、半導体レ−
ザ光源１Ａ中において直接変調することも可能である、
この場合、光導波路基板３Ａ上に形成された導波路型光
変調器２０は不要となる。また、図１の実施例と同様
に、参照光路を設けてもよい。
ザ光源１Ａ中において直接変調することも可能である、
この場合、光導波路基板３Ａ上に形成された導波路型光
変調器２０は不要となる。また、図１の実施例と同様
に、参照光路を設けてもよい。
【００３１】また、上記実施例においては、光源１およ
び１Ａとしてレーザ光源を使用したが、他の光源も使用
できる。
び１Ａとしてレーザ光源を使用したが、他の光源も使用
できる。
【００３２】さらに、図１の実施例においては、光源１
と変調用導波路型光変調器２０との間、および復調用導
波路型光変調器９０と光検出器８との間をともに単一モ
ード光ファイバで光結合しており、図２の実施例におい
ては、光源１Ａと変調用導波路型光変調器２０との間、
および復調用導波路型光変調器９０と光検出器８Ａとの
間をともに単一モード光導波路で光結合しているが、例
えば、光源と変調用導波路型光変調器との間を単一モー
ド光ファイバで光結合し、復調用導波路型光変調器と光
検出器との間を単一モード光導波路で光結合するという
ように、単一モード光ファイバおよび単一モード光導波
路とを併用してもよい。要するに、光源から変調用導波
路型光変調器を経由して送信光学系に至るまでの全ての
光学系が導波路構成とされ、受信光学系から復調用導波
路型光変調器を経由して光検出器に至るまでの全ての光
学系が導波路構成とされていればよい。
と変調用導波路型光変調器２０との間、および復調用導
波路型光変調器９０と光検出器８との間をともに単一モ
ード光ファイバで光結合しており、図２の実施例におい
ては、光源１Ａと変調用導波路型光変調器２０との間、
および復調用導波路型光変調器９０と光検出器８Ａとの
間をともに単一モード光導波路で光結合しているが、例
えば、光源と変調用導波路型光変調器との間を単一モー
ド光ファイバで光結合し、復調用導波路型光変調器と光
検出器との間を単一モード光導波路で光結合するという
ように、単一モード光ファイバおよび単一モード光導波
路とを併用してもよい。要するに、光源から変調用導波
路型光変調器を経由して送信光学系に至るまでの全ての
光学系が導波路構成とされ、受信光学系から復調用導波
路型光変調器を経由して光検出器に至るまでの全ての光
学系が導波路構成とされていればよい。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光源か
ら変調用導波路型光変調器を経由して送信光学系に至る
までの全ての光学系を導波路構成とし、受信光学系から
復調用導波路型光変調器を経由して光検出器に至るまで
の全ての光学系を導波路構成としたので、光源から変調
用導波路型光変調器を介して送信光学系に至るまでの光
学系、および受信光学系から復調用導波路型光変調器を
介して光検出器に至るまでの光学系には、空間中の光路
は存在しない。従って、装置を小型軽量にでき、光学系
の温度変化が均一となり、振動に起因する光の強度ゆら
ぎの影響が受けにくくなって信号の位相ゆらぎが小さく
なり、高精度に距離測定を行うことができ、また、光学
系の調整が容易になる。
ら変調用導波路型光変調器を経由して送信光学系に至る
までの全ての光学系を導波路構成とし、受信光学系から
復調用導波路型光変調器を経由して光検出器に至るまで
の全ての光学系を導波路構成としたので、光源から変調
用導波路型光変調器を介して送信光学系に至るまでの光
学系、および受信光学系から復調用導波路型光変調器を
介して光検出器に至るまでの光学系には、空間中の光路
は存在しない。従って、装置を小型軽量にでき、光学系
の温度変化が均一となり、振動に起因する光の強度ゆら
ぎの影響が受けにくくなって信号の位相ゆらぎが小さく
なり、高精度に距離測定を行うことができ、また、光学
系の調整が容易になる。
【図１】本発明の距離測定装置内の一実施例を示す光学
的構成図である。
的構成図である。
【図２】本発明の距離測定装置内の他の実施例を示す光
学的構成図である。
学的構成図である。
１、１Ａ 半導体レ−ザ光源 ２、４、７ 単一モ−ド光ファイバ ３、３Ａ 光導波路基板 ５ ビ−ムエクスパンダ ６ コーナキューブ ８ 光検出器 １０、３０、５０、５０Ａ、７０、８０、８０Ａ、１０
０、１００Ａ 光導波路 ２０ 変調用導波路型光変調器 ９０ 復調用導波路型光変調器
０、１００Ａ 光導波路 ２０ 変調用導波路型光変調器 ９０ 復調用導波路型光変調器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬田 勝男 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業 技術院計量研究所内 (72)発明者 藤間 一郎 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業 技術院計量研究所内 (72)発明者 吉田 久 神奈川県横浜市栄区長尾台町471番地 株式会社ニコン 横浜製作所内 (72)発明者 斉藤 道明 神奈川県横浜市栄区長尾台町471番地 株式会社ニコン 横浜製作所内 審査官 松下 公一 (56)参考文献 特開 昭64−2026（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−163720（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−291518（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−200923（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−259203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−47602（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/48 - 7/51 G01S 17/00 - 17/95 G01B 11/00
Claims (2)
- 【請求項１】 光を出射する光源と、この光源から出射
された光を変調する変調用導波路型光変調器と、この変
調器によって変調された光を送信する送信光学系と、こ
の送信光学系から送信された光が目標物体に当たり、こ
の目標物体から反射された光を受信する受信光学系と、
この受信光学系によって受信された光を復調する復調用
導波路型光変調器と、この変調器によって復調された光
を検出する光検出器とを備えた距離測定装置において、 前記光源から前記変調用導波路型光変調器を経由して前
記送信光学系に至るまでの全ての光学系を導波路構成と
し、 前記受信光学系から前記復調用導波路型光変調器を経由
して前記光検出器に至るまでの全ての光学系を導波路構
成としたことを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項２】 前記光源と前記変調用導波路型光変調器
との間、前記変調用導波路型光変調器と前記送信光学系
との間、前記受信光学系と前記復調用導波路型光変調器
との間、および前記復調用導波路型光変調器と前記光検
出器との間を、それぞれ、単一モ−ド光ファイバまたは
単一モード光導波路で光結合したことを特徴とする請求
項１記載の距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04131721A JP3132894B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04131721A JP3132894B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302976A JPH05302976A (ja) | 1993-11-16 |
| JP3132894B2 true JP3132894B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=15064652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04131721A Expired - Lifetime JP3132894B2 (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132894B2 (ja) |
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| CN103649673A (zh) | 2011-04-15 | 2014-03-19 | 法罗技术股份有限公司 | 激光跟踪器中的增强的位置检测器 |
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| US9638507B2 (en) | 2012-01-27 | 2017-05-02 | Faro Technologies, Inc. | Measurement machine utilizing a barcode to identify an inspection plan for an object |
| US9041914B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-05-26 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional coordinate scanner and method of operation |
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| JP2890585B2 (ja) * | 1989-12-28 | 1999-05-17 | 富士通株式会社 | 光変調器 |
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-
1992
- 1992-04-24 JP JP04131721A patent/JP3132894B2/ja not_active Expired - Lifetime
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