JPH06117810A - 外乱補正機能付きアブソリュ−ト測長器 - Google Patents

外乱補正機能付きアブソリュ−ト測長器

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Publication number
JPH06117810A
JPH06117810A JP3123998A JP12399891A JPH06117810A JP H06117810 A JPH06117810 A JP H06117810A JP 3123998 A JP3123998 A JP 3123998A JP 12399891 A JP12399891 A JP 12399891A JP H06117810 A JPH06117810 A JP H06117810A
Authority
JP
Japan
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light source
length
frequency
interferometer
light
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Pending
Application number
JP3123998A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Isozaki
克己 磯崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP3123998A priority Critical patent/JPH06117810A/ja
Publication of JPH06117810A publication Critical patent/JPH06117810A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定環境に制限を加えなくても高精度な測定
が可能なアブソリュ−ト測長器を実現する。 【構成】 周波数安定化光源と波長(または周波数)可
変光源を持ち、2つの光を同時に測長用干渉計に入射す
るアブソリュ−ト測長器で、波長(または周波数)可変
光源の波長を掃引中に発生した測長用干渉計の光路長変
化を測長用干渉計に同時に入射させた周波数安定化光源
から出射した光の干渉位相の変化として検出し、アブソ
リュ−ト測長値に補正を加える機能を設けたことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光源の周波数を可変し
た時に測長用干渉計部から得られる干渉位相の変化を検
出して、物体までの絶対距離を測定するアブソリュ−ト
測長器に関し、特に周波数可変時に発生した測長用干渉
計部での光路長変化の影響を除去できるようにしたアブ
ソリュ−ト測長器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からアブソリュ−ト測長器に関する
様々な報告がされている。図2はFM変調法を使用した
アブソリュ−ト測長器の従来例である。図2に示す従来
例は、周波数可変光源11と、測長用干渉計部13と、
基準干渉計部14と、干渉位相測定部16a,16bを
備えている。
【0003】このような構成において、周波数可変光源
11から出射された光は、ハ−フミラ−12で2つに分
岐される。一方は、測長用干渉計部13に、他方は基準
干渉計部14に入射される。測長用干渉計部13に入射
した光は、ハ−フミラ−13aで更に2つに分岐され、
それぞれ参照用のミラ−13bと測長用のミラ−13c
へと向かい、反射された後、フォトダイオ−ド15a上
で重畳され干渉する。基準干渉計部14に入射した光
は、ハ−フミラ−14aで更に2つに分岐され、それぞ
れミラ−14bとミラ−14cへと向かい、反射された
後、フォトダイオ−ド15b上で重畳され干渉する。干
渉位相測定部16a,16bは、フォトダイオ−ド15
a,15bからの検出出力をそれぞれ受けて、位相を求
め、演算部17にて被測定対象である測長用のミラ−1
3cまでの距離Lmが求められる。
【0004】しかしながら、上記従来技術に示す従来か
ら提案されているアブソリュ−ト測長器では、光源の周
波数を可変中に測定光路長が外乱により動くと大きな誤
差が発生してしまう。その誤差の値(Lerror )は周波
数可変幅をΔf、光の波長をλ、外乱による光路長変化
をΔLmとすると、合成波長Λは、 Λ=c/Δf=λ2 /Δλ より、 Lerror =(Λ/λ)・ΔLm となる。例えば、Δλ/λ=0.7%とすると、Λ/λ
=143となり、誤差が143倍されてしまう。この誤
差は、アブソリュ−ト測長器の本質的な欠点であり、測
長器の高精度化を妨げ、使用環境の制限をも招いてい
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の課題を踏まえて成されたものであり、波長可変光源と
周波数安定化光源の光を同時に測長用干渉計部に入射
し、波長可変時に発生する光路長の変化を安定化光源光
の干渉位相の変化として検出し、アブソリュ−ト測長結
果に補正を加えることのできる装置を提供することによ
り、測定環境に制限を加えなくても高精度な測定が可能
な外乱補正機能付きアブソリュ−ト測長器を提供するこ
とを目的としたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、光源の周波数を可変した時に測長用
干渉計部から得られる干渉位相の変化を検出して物体ま
での絶対距離を測定するアブソリュ−ト測長器におい
て、ガスの吸収線やエタロンを周波数基準として使用し
て光の周波数を高精度に安定化した周波数安定化光源
と、3電極波長可変レ−ザダイオ−ドなどから成る波長
(または周波数)可変光源と、前記物体からの反射光と
参照光との干渉位相を測定する測長用干渉計部と、光路
差を固定した長さ基準から得られる干渉位相を測定する
基準干渉計部と、前記測長用干渉計部および基準干渉計
部から得られる干渉位相測定信号を入力して前記絶対距
離を求める干渉位相測定部とを備え、前記周波数安定化
光源および波長(または周波数)可変光源から出射され
る2つの光を同時に前記測長用干渉計部および基準干渉
計部に入射して、前記波長(または周波数)可変光源の
波長を掃引中に発生した前記測長用干渉計部の光路長変
化を前記測長用干渉計部に同時に入射させた前記周波数
安定化光源から出射した光の干渉位相の変化として検出
し、前記波長可変光源部の波長を連続的に掃引した時に
前記測長用干渉計部から得られる位相変化と前記基準干
渉計部から得られる位相変化および前記基準干渉計部の
光路差から求める前記絶対距離に補正を加えるようにし
たことを特徴とするものである。
【0007】
【作用】本発明によれば、波長掃引時の光路長変化によ
る誤差を実時間に補正することが可能であり、測定環境
が悪くとも、高精度なアブソリュ−ト測長ができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1は本発明の外乱補正機能付きアブソリュ−ト測長器の
一実施例を示す構成図である。図1において、1は3電
極波長可変レ−ザダイオ−ドなどの波長可変光源、2は
ガスの吸収線やエタロンを周波数基準として使用し、光
の周波数を高精度に安定化した周波数安定化光源、3a
は波長可変光源1の出射光と周波数安定化光源2の出射
光を合波するハ−フミラ−、3bは合波された光をそれ
ぞれ2つに分岐するハ−フミラ−、4はミラ−、5は光
路差を与え距離を測定するためのマイケルソン干渉計で
構成される測長用干渉計部であり、この測長用干渉計部
5は、ハ−フミラ−3bによりそれぞれ分岐された合波
光が入射され、更に2つに分岐するハ−フミラ−51と
参照側の光路上に設置された参照用コ−ナ−キュ−ブ5
2と測長側の光路上に設置された測長用コ−ナ−キュ−
ブ53から成る。6は光路差を固定した基準干渉計部で
あり、この基準干渉計部6は、ハ−フミラ−3bにより
それぞれ分岐された合波光がミラ−4を介して入射さ
れ、更に2つに分岐するハ−フミラ−61とハ−フミラ
−61により分岐された他方の光を反射するミラ−62
と一定の光路長さを有する長さ基準63で構成される。
7a,7bは測長用干渉計部5および基準干渉計部6か
らそれぞれ得られる2つの干渉光を分離するダイクロイ
ックミラ−などのフィルタ、8a〜8dは分離された干
渉光から干渉信号を検出するフォトダイオ−ド、9a,
9bはそれぞれフォトダイオ−ド10,11および1
7,18で検出した干渉信号から干渉位相を求め、補正
を行うための干渉位相測定部である。
【0009】このような構成において、波長可変光源1
および周波数安定化光源2から出射され、ハ−フミラ−
3aで合波された光は、ハ−フミラ−3bでそれぞれが
2つに分岐される。一方は、ハ−フミラ−3bを透過し
て、測長用干渉計部5に入射される。測長用干渉計部5
に入射した光は、ハ−フミラ−51で更に2つに分岐さ
れ、参照用コ−ナ−キュ−ブ52,測長用コ−ナ−キュ
−ブ53でそれぞれ反射され、再びハ−フミラ−51に
入射される。両入射光は、ハ−フミラ−51でそれぞれ
干渉して、ダイクロイックミラ−7aによって、2つの
干渉光が分離される。波長可変光源光によるFM干渉信
号は、フォトダイオ−ド8aで検出される。周波数安定
化光源光による干渉位相は、フォトダイオ−ド8bで検
出される。他方は、ハ−フミラ−4,ミラ−5で順次反
射されて、基準干渉計部6に入射される。基準干渉計部
6に入射した光は、ハ−フミラ−61で更に2つに分岐
される。一方は、ハ−フミラ−61を透過して、長さ基
準63の反射面63aで反射され、ハ−フミラ−61に
入射される。他方は、ハ−フミラ−61,ミラ−62で
順次反射され、長さ基準63の反射面63bで反射さ
れ、同一光路を経て、ハ−フミラ−61に入射される。
両入射光は、ハ−フミラ−61でそれぞれ干渉して、ダ
イクロイックミラ−7bによって、2つの干渉光が分離
される。測長用干渉計部5と同様に、波長可変光源光に
よるFM干渉信号は、フォトダイオ−ド8cで検出され
る。周波数安定化光源光による干渉位相は、フォトダイ
オ−ド8dで検出される。フォトダイオ−ド8a〜8d
でそれぞれ検出された干渉信号は、干渉位相測定部9a
および9bで干渉位相になおされ、補正が行われる。
【0010】ここで、測長用干渉計部5から得られる干
渉位相θm は、 θm =(2π/λt )・Lm … ただし、λt :光源の波長 Lm :光路差 で示される。式中の波長を連続的に掃引した時に得ら
れる干渉位相の変化Δθm からLm を求めるのが、FM
変調法の基本原理である。(式) Δθm =(2π/(λt 2 /Δλ))・Lm Lm =(λ2 /Δλ)・(Δθm /2π) … しかし、波長を掃引中にLm が揺らぐと、大きな誤差が
発生する。この誤差は、式を全微分して計算すると、
式となる。 Δθm ´=Δθm +θerror =(2π/λt 2 )・Lm ・Δλ+(2π/λt )・ΔLm … 今迄のアブソリュ−ト測長器では、Δθm とθerror を
分離できないため、 Lm ´=Lm +(Λ/λ)・ΔLm … Λ=λ2 /Δλ 誤差 となり、揺らぎΔLm が、Λ/λ倍されてしまう。
【0011】図1に示す本発明の外乱補正機能付きアブ
ソリュ−ト測長器は、波長可変光源1の出射光(λt )
と周波数安定化光源2の出射光(λg )を同時に測長用
干渉計部5に入射し、周波数安定化光源2の出射光(λ
g )の干渉位相から干渉位相誤差θerror を検出し、補
正を加えている。周波数安定化光源2の出射光(λg)
で検出する誤差位相Δθegは、 Δθeg=(2π/λg )・ΔLm であるから、干渉位相誤差θerror は、 θerror =(λg /λt )・Δθeg … となり、周波数安定化光源2の出射光(λg )で検出す
る誤差位相Δθegで干渉位相誤差θerror の補正が可能
となる。
【0012】なお、上記実施例において、ハ−フミラ−
3aおよびダイクロイックミラ−7a,7bを偏光ビ−
ムスプリッタを用いた構成としても良く、この場合、偏
光干渉系を構成し、波長可変光源1の出射光(λt )と
周波数安定化光源2の出射光(λg )を偏光を利用して
分離することができる。また、ハ−フミラ−3bにより
分岐した他方の光が入射される基準干渉計部6の代わり
に、波長計を用いた構成としても良い。
【0013】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、波長掃引時の光路長変化による
誤差を実時間に補正することが可能であり、測定環境が
悪くても高精度のアブソリュ−ト測長が可能である。ま
た、波長可変光源と波長安定化光源を分離し、同時に干
渉計に入射する構成であるため、光源の複雑なシ−ケン
スは必要なく、波長可変光源の発振波長を自由に選択す
ることができる。更に、システム構成を目的によって、
自由に変更できるため、ユニット化が可能になった。例
えば、 ・インクリメンタル測長器:安定化光源部+測長用干渉
計部 ・コンペンセ−タ付きインクリメンタル測長器:安定化
光源部+測長用干渉計部+基準干渉計部 ・アブソリュ−ト測長器:安定化光源部+測長用干渉計
部+基準干渉計部+波長可変光源部 などの効果を有する外乱補正機能付きアブソリュ−ト測
長器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の外乱補正機能付きアブソリュ−ト測長
器の一実施例を示す構成図である。
【図2】アブソリュ−ト測長器の従来例を示す構成図で
ある。
【符号の説明】
1 波長可変光源 2 周波数安定化光源 3a,3b,51,61 ハ−フミラ− 4,62 ミラ− 5 測長用干渉計部 6 基準干渉計部 7a,7b ダイクロイックミラ− 8a,8b,8c,8d フォトダイオ−ド 9a,9b 干渉位相測定部 52 参照用ミラ− 53 測長用ミラ− 63 長さ基準
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年6月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光源の周波数を可変し
た時に測長用干渉計部から得られる干渉位相の変化を検
出して、物体までの絶対距離を測定するアブソリュ−ト
測長器に関し、特に周波数可変時に発生した測長用干渉
計部での光路長変化の影響を除去できるようにしたアブ
ソリュ−ト測長器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からアブソリュ−ト測長器に関する
様々な報告がされている。図2はFM変調法を使用した
アブソリュ−ト測長器の従来例である。図2に示す従来
例は、周波数可変光源11と、測長用干渉計部13と、
基準干渉計部14と、干渉位相測定部16a,16bを
備えている。
【0003】このような構成において、周波数可変光源
11から出射された光は、ハ−フミラ−12で2つに分
岐される。一方は、測長用干渉計部13に、他方は基準
干渉計部14に入射される。測長用干渉計部13に入射
した光は、ハ−フミラ−13aで更に2つに分岐され、
それぞれ参照用のミラ−13bと測長用のミラ−13c
へと向かい、反射された後、フォトダイオ−ド15a上
で重畳され干渉する。基準干渉計部14に入射した光
は、ハ−フミラ−14aで更に2つに分岐され、それぞ
れミラ−14bとミラ−14cへと向かい、反射された
後、フォトダイオ−ド15b上で重畳され干渉する。干
渉位相測定部16a,16bは、フォトダイオ−ド15
a,15bからの検出出力をそれぞれ受けて、位相を求
め、演算部17にて被測定対象である測長用のミラ−1
3cまでの距離Lmが求められる。
【0004】しかしながら、上記従来技術に示す従来か
ら提案されているアブソリュ−ト測長器では、光源の周
波数を可変中に測定光路長が外乱により動くと大きな誤
差が発生してしまう。その誤差の値(Lerror )は周波
数可変幅をΔf、光の波長をλ、外乱による光路長変化
をΔLmとすると、合成波長Λは、 Λ=c/Δf=λ2 /Δλ より、 Lerror =(Λ/λ)・ΔLm となる。例えば、Δλ/λ=0.7%とすると、Λ/λ
=143となり、誤差が143倍されてしまう。この誤
差は、アブソリュ−ト測長器の本質的な欠点であり、測
長器の高精度化を妨げ、使用環境の制限をも招いてい
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の課題を踏まえて成されたものであり、波長可変光源と
周波数安定化光源の光を同時に測長用干渉計部に入射
し、波長可変時に発生する光路長の変化を安定化光源光
の干渉位相の変化として検出し、アブソリュ−ト測長結
果に補正を加えることのできる装置を提供することによ
り、測定環境に制限を加えなくても高精度な測定が可能
な外乱補正機能付きアブソリュ−ト測長器を提供するこ
とを目的としたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、光源の周波数を可変した時に測長用
干渉計部から得られる干渉位相の変化を検出して物体ま
での絶対距離を測定するアブソリュ−ト測長器におい
て、ガスの吸収線やエタロンを周波数基準として使用し
て光の周波数を高精度に安定化した周波数安定化光源
と、3電極波長可変レ−ザダイオ−ドなどから成る波長
(または周波数)可変光源と、前記物体からの反射光と
参照光との干渉位相を測定する測長用干渉計部と、光路
差を固定した長さ基準から得られる干渉位相を測定する
基準干渉計部と、前記測長用干渉計部および基準干渉計
部から得られる干渉位相測定信号を入力して前記絶対距
離を求める干渉位相測定部とを備え、前記周波数安定化
光源および波長(または周波数)可変光源から出射され
る2つの光を同時に前記測長用干渉計部および基準干渉
計部に入射して、前記波長(または周波数)可変光源の
波長を掃引中に発生した前記測長用干渉計部の光路長変
化を前記測長用干渉計部に同時に入射させた前記周波数
安定化光源から出射した光の干渉位相の変化として検出
し、前記波長可変光源部の波長を連続的に掃引した時に
前記測長用干渉計部から得られる位相変化と前記基準干
渉計部から得られる位相変化および前記基準干渉計部の
光路差から求める前記絶対距離に補正を加えるようにし
たことを特徴とするものである。
【0007】
【作用】本発明によれば、波長掃引時の光路長変化によ
る誤差を実時間に補正することが可能であり、測定環境
が悪くとも、高精度なアブソリュ−ト測長ができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1は本発明の外乱補正機能付きアブソリュ−ト測長器の
一実施例を示す構成図である。図1において、1は3電
極波長可変レ−ザダイオ−ドなどの波長可変光源、2は
ガスの吸収線やエタロンを周波数基準として使用し、光
の周波数を高精度に安定化した周波数安定化光源、3a
は波長可変光源1の出射光と周波数安定化光源2の出射
光を合波するハ−フミラ−、3bは合波された光をそれ
ぞれ2つに分岐するハ−フミラ−、4はミラ−、5は光
路差を与え距離を測定するためのマイケルソン干渉計で
構成される測長用干渉計部であり、この測長用干渉計部
5は、ハ−フミラ−3bによりそれぞれ分岐された合波
光が入射され、更に2つに分岐するハ−フミラ−51と
参照側の光路上に設置された参照用コ−ナ−キュ−ブ5
2と測長側の光路上に設置された測長用コ−ナ−キュ−
ブ53から成る。6は光路差を固定した基準干渉計部で
あり、この基準干渉計部6は、ハ−フミラ−3bにより
それぞれ分岐された合波光がミラ−4を介して入射さ
れ、更に2つに分岐するハ−フミラ−61とハ−フミラ
−61により分岐された他方の光を反射するミラ−62
と一定の光路長さを有する長さ基準63で構成される。
7a,7bは測長用干渉計部5および基準干渉計部6か
らそれぞれ得られる2つの干渉光を分離するダイクロイ
ックミラ−などのフィルタ、8a〜8dは分離された干
渉光から干渉信号を検出するフォトダイオ−ド、9a,
9bはそれぞれフォトダイオ−ド10,11および1
7,18で検出した干渉信号から干渉位相を求め、補正
を行うための干渉位相測定部である。
【0009】このような構成において、波長可変光源1
および周波数安定化光源2から出射され、ハ−フミラ−
3aで合波された光は、ハ−フミラ−3bでそれぞれが
2つに分岐される。一方は、ハ−フミラ−3bを透過し
て、測長用干渉計部5に入射される。測長用干渉計部5
に入射した光は、ハ−フミラ−51で更に2つに分岐さ
れ、参照用コ−ナ−キュ−ブ52,測長用コ−ナ−キュ
−ブ53でそれぞれ反射され、再びハ−フミラ−51に
入射される。両入射光は、ハ−フミラ−51でそれぞれ
干渉して、ダイクロイックミラ−7aによって、2つの
干渉光が分離される。波長可変光源光によるFM干渉信
号は、フォトダイオ−ド8aで検出される。周波数安定
化光源光による干渉位相は、フォトダイオ−ド8bで検
出される。他方は、ハ−フミラ−4,ミラ−5で順次反
射されて、基準干渉計部6に入射される。基準干渉計部
6に入射した光は、ハ−フミラ−61で更に2つに分岐
される。一方は、ハ−フミラ−61を透過して、長さ基
準63の反射面63aで反射され、ハ−フミラ−61に
入射される。他方は、ハ−フミラ−61,ミラ−62で
順次反射され、長さ基準63の反射面63bで反射さ
れ、同一光路を経て、ハ−フミラ−61に入射される。
両入射光は、ハ−フミラ−61でそれぞれ干渉して、ダ
イクロイックミラ−7bによって、2つの干渉光が分離
される。測長用干渉計部5と同様に、波長可変光源光に
よるFM干渉信号は、フォトダイオ−ド8cで検出され
る。周波数安定化光源光による干渉位相は、フォトダイ
オ−ド8dで検出される。フォトダイオ−ド8a〜8d
でそれぞれ検出された干渉信号は、干渉位相測定部9a
および9bで干渉位相になおされ、補正が行われる。
【0010】ここで、測長用干渉計部5から得られる干
渉位相θm は、 θm =(2π/λt )・Lm … ただし、λt :光源の波長 Lm :光路差 で示される。式中の波長を連続的に掃引した時に得ら
れる干渉位相の変化Δθm からLm を求めるのが、FM
変調法の基本原理である。(式) Δθm =(2π/(λt 2 /Δλ))・Lm Lm =(λ2 /Δλ)・(Δθm /2π) … しかし、波長を掃引中にLm が揺らぐと、大きな誤差が
発生する。この誤差は、式を全微分して計算すると、
式となる。 Δθm ´=Δθm +θerror =(2π/λt 2 )・Lm ・Δλ+(2π/λt )・ΔLm … 今迄のアブソリュ−ト測長器では、Δθm とθerror を
分離できないため、 Lm ´=Lm +(Λ/λ)・ΔLm … Λ=λ2 /Δλ 誤差 となり、揺らぎΔLm が、Λ/λ倍されてしまう。
【0011】図1に示す本発明の外乱補正機能付きアブ
ソリュ−ト測長器は、波長可変光源1の出射光(λt )
と周波数安定化光源2の出射光(λg )を同時に測長用
干渉計部5に入射し、周波数安定化光源2の出射光(λ
g )の干渉位相から干渉位相誤差θerror を検出し、補
正を加えている。周波数安定化光源2の出射光(λg)
で検出する誤差位相Δθegは、 Δθeg=(2π/λg )・ΔLm であるから、干渉位相誤差θerror は、 θerror =(λg /λt )・Δθeg … となり、周波数安定化光源2の出射光(λg )で検出す
る誤差位相Δθegで干渉位相誤差θerror の補正が可能
となる。
【0012】なお、上記実施例において、ハ−フミラ−
3aおよびダイクロイックミラ−7a,7bを偏光ビ−
ムスプリッタを用いた構成としても良く、この場合、偏
光干渉系を構成し、波長可変光源1の出射光(λt )と
周波数安定化光源2の出射光(λg )を偏光を利用して
分離することができる。また、ハ−フミラ−3bにより
分岐した他方の光が入射される基準干渉計部6の代わり
に、波長計を用いた構成としても良い。
【0013】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、波長掃引時の光路長変化による
誤差を実時間に補正することが可能であり、測定環境が
悪くても高精度のアブソリュ−ト測長が可能である。ま
た、波長可変光源と波長安定化光源を分離し、同時に干
渉計に入射する構成であるため、光源の複雑なシ−ケン
スは必要なく、波長可変光源の発振波長を自由に選択す
ることができる。更に、システム構成を目的によって、
自由に変更できるため、ユニット化が可能になった。例
えば、 ・インクリメンタル測長器:安定化光源部+測長用干渉
計部 ・コンペンセ−タ付きインクリメンタル測長器:安定化
光源部+測長用干渉計部+基準干渉計部 ・アブソリュ−ト測長器:安定化光源部+測長用干渉計
部+基準干渉計部+波長可変光源部 などの効果を有する外乱補正機能付きアブソリュ−ト測
長器を実現できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源の周波数を可変した時に測長用干渉
    計部から得られる干渉位相の変化を検出して物体までの
    絶対距離を測定するアブソリュ−ト測長器において、 ガスの吸収線やエタロンを周波数基準として使用して光
    の周波数を高精度に安定化した周波数安定化光源と、 3電極波長可変レ−ザダイオ−ドなどから成る波長(ま
    たは周波数)可変光源と、 前記物体からの反射光と参照光との干渉位相を測定する
    測長用干渉計部と、 光路差を固定した長さ基準から得られる干渉位相を測定
    する基準干渉計部と、 前記測長用干渉計部および基準干渉計部から得られる干
    渉位相測定信号を入力して前記絶対距離を求める干渉位
    相測定部とを備え、 前記周波数安定化光源および波長(または周波数)可変
    光源から出射される2つの光を同時に前記測長用干渉計
    部および基準干渉計部に入射して、前記波長(または周
    波数)可変光源の波長を掃引中に発生した前記測長用干
    渉計部の光路長変化を前記測長用干渉計部に同時に入射
    させた前記周波数安定化光源から出射した光の干渉位相
    の変化として検出し、前記波長可変光源部の波長を連続
    的に掃引した時に前記測長用干渉計部から得られる位相
    変化と前記基準干渉計部から得られる位相変化および前
    記基準干渉計部の光路差から求める前記絶対距離に補正
    を加えるようにしたことを特徴とする外乱補正機能付き
    アブソリュ−ト測長器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007040994A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Mitsutoyo Corp 干渉計測システム
JP2011099756A (ja) * 2009-11-05 2011-05-19 Canon Inc 計測装置
JP2011179934A (ja) * 2010-03-01 2011-09-15 Canon Inc 光波干渉計測装置
JP2012251828A (ja) * 2011-06-01 2012-12-20 Canon Inc 波長走査干渉計

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